JP2010040640A

JP2010040640A - 電磁波遮蔽体

Info

Publication number: JP2010040640A
Application number: JP2008199593A
Authority: JP
Inventors: Hajime Murazaki; 肇村崎; Takeshi Murazaki; 毅村崎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2010-02-18

Abstract

【課題】無線ＬＡＮの使用周波数帯をカバーする１０ＧＨｚ付近までの帯域で、安定して１００ｄＢ程度の高い遮蔽性能をもつ電磁波遮蔽材を提供する。
【解決手段】第１下地層と、この第1下地層の上方に積層されるカーボンフェルトと、このカーボンフェルトに積層される第２下地層と、この第２下地層の表面に積層されるシールドクロスからなることを特徴とする。そして、カーボンフェルトは８０〜９０ｄＢの減衰特性を有し、シールドクロスは４０〜５０ｄＢの減衰特性を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁遮蔽機能を必要とするオフィスビルや工場などの建築物の電磁遮蔽建材に用いられる電磁遮蔽体に関する。

最近のＩＴ技術やブロードバンド化による情報通信の広帯域化、ワイヤレス化が発展するなか、携帯電話機や無線ＬＡＮなどのように室内で無線による情報の伝達が多く行われるようになっているが、情報を傍受され易いために情報漏洩の問題が多く発生している。このため、オフィスなどにおいては、部屋の内面全体に電磁波を遮蔽する電磁波遮蔽材を配置して、室内から室外への電磁波の漏洩と、室外から室内への電磁波の侵入を防止することが求められている。

特に、無線ＬＡＮの使用周波数帯である２．４５ＧＨｚ帯と５．２ＧＨｚ帯では、建物内で使用する場合には、高度な機密情報を扱うパソコンと中継アンテナが設置される室内や、サーバ室などでは、最近１００ｄＢ（１／１０００００まで減衰）程度の高い遮蔽性能が求められている。

従来、この種の電磁遮蔽材としては、電磁波を反射する素材を用いたものとして例えば、箔状、薄板状の金属を単体で下地に貼り付けて使用するものがある。しかしながら、この金属単体は施工時に裂け易く取扱いに熟練を要し、また、施工後の下地の熱変形などにより裂けが生じ易く、電磁波漏洩の原因となる。更に、電磁遮蔽材の上には内装クロス材を別途取付けることになり、施工に手間がかかり施工コストも上昇する。

また、電磁波遮蔽材として電磁波を吸収する素材を用いたものとして、例えば特許文献１に記載された電磁波遮蔽材がある。具体的には電磁波吸収層がフェライトや使用済みの磁気切符などの電波を吸収する素材を含み、適宜の手段によりシート状に形成されている。

特開２００６−３３２２６０号公報

しかしながら、フェライトや磁気切符等の電磁波の吸収素材は整合周波数が０．３ＧＨｚ〜１．５ＧＨｚであり、無線ＬＡＮの使用周波数帯が十分にカバーされてないため、この使用周波数帯で高い遮蔽性能が得にくいものである。

本発明は、上記従来例の問題点に鑑み、無線ＬＡＮの使用周波数帯をカバーする１０ＧＨｚ付近までの帯域で、安定して１００ｄＢ程度の高い遮蔽性能をもつ電磁波遮蔽材を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明は、第１下地層と、この第1下地層の上方に積層されるカーボンフェルトと、このカーボンフェルトに積層される第２下地層と、この第２下地層の表面に積層されるシールドクロスからなることを特徴とする。

また、上記第１下地層は、壁またはボードであることを特徴とする。また、上記第１下地層は、壁とその上に積層された断熱層から構成されることを特徴とする。また、上記第１下地層は、断熱材とその上に積層されたボードから構成されることを特徴とする。また、上記第２下地層は、ボードであることを特徴とする。上記ボードは石膏ボードであることを特徴とする。

また、前記カーボンフェルトは７００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数範囲で８０〜９０ｄＢの電磁波減衰特性を有し、前記シールドクロスは３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数範囲で４０〜５０ｄＢの電磁波減衰特性を有することを特徴とする。

本発明によれば、上記構成により１０ＧＨｚ付近までの帯域で安定的に１００ｄＢ程度の高い電磁波減衰特性を得ることができる。しかも、カーボンフェルトと壁紙兼用のシールドクロスによる簡単な構成により達成できる。

以下図面を用いて本発明実施例を説明する。図１は、壁のない建物の柱の室内側に電磁波遮蔽体を施工した場合の実施例１の断面図である。１は複数本建てられた支柱、２は複数本の支柱１に跨って室内側に挟み込んで取付けられた断熱材で、アルミで被覆されたグラスウールで構成される。なお、断熱材２は柱１の間に挟み込まれて設置されても良い。

３は断熱材の上に積層配置され、断熱材２を前記支柱１との間で挟み込むように、前記支柱１に固定された石膏ボード、４は前記石膏ボード３の上に接着剤（ボンドや糊）で貼り付けられたカーボンフェルト、５は前記カーボンフェルト４の上に積層配置され、前記石膏ボード３との間でカーボンフェルト４を潰し過ぎないような所定間隔をおいて前記石膏ボード３に固定された石膏ボード、６は石膏ボード５の表面に接着剤（でんぷん糊等）で貼り付けられたシールドクロスである。

本実施例では石膏ボード３が第1下地層で、石膏ボード５が第２下地層となり、各下地層の上にそれぞれカーボンフェルト４とシールドクロス６が接着剤で貼り付けられている。ここで、石膏ボード３、４は石膏を心材としてボード用原紙でくるみ板状に成形したもので１２ｍｍのものが用いられる。

カーボンフェルト４は、例えば日本グラスファイバー工業株式会社製の電磁シールドフェルトで、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）系炭素繊維とＰＰ（ポリプロピレン）繊維を混合し、ニードルパンチ方式で成形し、目止め処理を施したもので厚さが５ｍｍのものを用いる。このカーボンフェルト４の単体の３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数範囲での電磁波遮蔽特性（電磁波減衰特性）を図４に示す。図に示すように、１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）付近で約８０ｄＢの減衰（１／１００００まで減衰）が得られ、無線ＬＡＮの使用周波数帯の２．４５ＧＨｚ帯と５．２ＧＨｚ帯では、約９０ｄＢ（１／３００００まで減衰）付近の減衰特性が得られ、７００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲で８０〜９０ｄＢの減衰特性を有している。

シールドクロス６は、アルミ箔またはアルミ蒸着したものを裏打紙と表面化粧層の間に挟んで構成されたもの（株式会社村崎製の商品名シールドプロテクター）で、電磁波シールド層であると共に室内の壁面の表面を化粧する壁紙となる。このシールドクロス６の単体の３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数範囲での電磁波遮蔽特性を図５に示す。図に示すように、１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）付近で約４０ｄＢ（１／１００まで減衰）の減衰特性が得られ、無線ＬＡＮの使用周波数帯の２．４５ＧＨｚ帯と５．２ＧＨｚ帯では、約３５〜４０ｄＢ（１／１００まで減衰）の減衰特性が得られ、３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲で全体として４０〜５０ｄＢの減衰特性を有している。このように、本実施例ではシールドクロス６も電磁波遮蔽材として用いる。

本実施例１の遮蔽体の構成の中の一部の構成の減衰特性を図６に示す。これは、間に石膏ボードを介在させた、カーボンフェルト４とシールドクロス６のみの構成体の減衰特性である。図６では、１０００ＭＨｚ（１ＧＨｚ）付近で９０〜１００ｄＢ（１／３００００〜１／１０００００まで減衰）の減衰特性が得られ、無線ＬＡＮの使用周波数帯の２．４５ＧＨｚ帯では１００ｄＢ以上の減衰特性が得られ、さらに５．２ＧＨｚ帯では１００ｄＢ弱の減衰特性が得られる。このようにカーボンフェルト４とシールドクロス６を組合せることにより、各単体では得られない１００ｄＢレベルの極めて高い減衰特性が得られる。なお、本実施例１の遮蔽体では、電磁波遮蔽材としてカーボンフェルト４とシールドクロス６の他に、アルミで被覆された断熱材２を設けているので、さらに遮蔽性能は高まると考えられる。

図７は、カーボンフェルト４とシールドクロス６の間に石膏ボードを設けない（空間を設けた）状態で測定した遮蔽性能を示す特性図である。図６と比べて全体的に性能が低下しているが、無線ＬＡＮの使用周波数帯の２．４５ＧＨｚ帯と５．２ＧＨｚ帯では、１００ｄＢに近い遮蔽性能が得られている。これは、石膏ボードにも遮蔽性能があることを示している。

また、本実施例では前記下地層として固いボードを用いているが、これはカーボンフェルト４やシールドクロス６を施工時の貼付作業性を良くし、裂け等が起らないようにしたものである。また、ボードとして石膏ボードを用いているが、他の木質ボードやセメントボードと比べて、温度や湿度の変化に影響されず伸び縮みや歪みがほとんどないため、施工後に冷熱サイクルが加わっても、カーボンフェルト４やシールドクロス６に裂けが起ることがない。従って、施工後にカーボンフェルト４やシールドクロス６の裂け等による遮蔽性能の劣化がないため、高い遮蔽性能を長年維持できる。

図２は建物に壁がある場合を示し、壁の室内側に電磁波遮蔽体を施工した実施例２の断面図である。７は建物を構成するコンクリートなどの壁、２は前記壁７の上に積層された断熱材で、アルミで被覆されたグラスウールで構成される。４は断熱材２の上に接着剤で接着されたカーボンフェルト、５は前記カーボンフェルト４の上に積層された石膏ボード、６は石膏ボード５の表面に接着剤で貼り付けられたシールドクロスである。石膏ボード５は、断熱材２とカーボンフェルト４を潰し過ぎないように壁７に押圧積層した形で、壁７に取付けられる。

本実施例２では、壁７と断熱材２で第1下地層が形成され、その上にカーボンフェルト４が積層されており、石膏ボード５が第２下地層となり、その上にシールドクロス６が貼り付けられている。

図３は建物に壁がある場合を示し、壁の室内側に電磁波遮蔽体を施工した場合の実施例３の断面図である。７は建物を構成するコンクリートなどの壁、４は壁７の上に接着剤で接着されたカーボンフェルト、２は前記カーボンフェルト４の上に積層された断熱材で、アルミで被覆されたグラスウールで構成される。５は断熱材２の上に積層された石膏ボード、６は石膏ボード５の表面に接着剤で貼り付けられたシールドクロスである。石膏ボード５は、断熱材２とカーボンフェルト４を潰し過ぎないように壁７に押圧積層した形で、壁７に取付けられる。実施例２と異なるのは、カーボンフェルト４と断熱材２の配置が逆となっている点である。

本実施例では、壁７が第1下地層となり、その上にカーボンフェルト４が積層されており、石膏ボード５が第２下地層となり、その上にシールドクロス６が貼り付けられている。

上記各実施例の電磁波遮蔽体は、電磁波遮蔽材としてカーボンフェルト４を接着剤で接着して積層しており、他の材料として建物の内壁材として本来用いられる、断熱材、下地（ボード）、壁紙（シールドクロス）を用いている。従って、施工は一般のクロス用の接着剤を用いてカーボンフェルト４とシールドクロス６を接着により積層しているので、工数が特別増加することがなく、また、カーボンフェルトも低価格であることから、コスト圧縮が図れる。また、下地として石膏ボードを用いているので、冷熱サイクルによりカーボンフェルト４とシールドクロス６に裂けが生じることがなく、電磁波遮蔽機能を長期間維持することができ、また、石膏ボード自身を電磁波遮蔽材料に利用できる。

上記カーボンフェルト４とシールドクロス６は定尺のものが用いられるので、この定尺の寸法（面積）より広い面積の壁、床、天井では、複数枚をつないで貼り付けられることになる。また、前記各部の境目（例えば壁と天井の境目、壁と床の境目、等）でも、別個のシールドクロスのつなぎ目となることがある。このようなつなぎ部分では、電磁波の漏れが生じ易いので、その遮蔽対策が必要である。更に、壁と支柱の境界の取り合いや、ドアとこれを支える支柱の境界の取り合いでも電磁波の漏れが起りやすいので、上記と同様な遮蔽対策が必要である。

以下、上記のようなつなぎ部分や境界部分での遮蔽構造について説明する。図８は、本発明実施例４の定尺の電磁波遮蔽体をつなぐ場合の境界断面図であり、（ａ）に電磁波遮蔽体の端部を重ね合わせることによる遮蔽構造を示し、（ｂ）に電磁波遮蔽体の端部を突き合せることによる遮蔽構造を示す。図８では、遮蔽体としてカーボンフェルト４とシールドクロス６のみを示し、下地のボードを省略して示してある。

図８（ａ）では、電磁波遮蔽体の端部を約３０〜５０ｍｍの長さ重ね合わせることにより、重なり部分を遮蔽体の二重構造として、境界での電磁波の遮蔽能力が増加させている。図８（ｂ）では、電磁波遮蔽体の端部の突合せ部分６ａの下に約１００ｍｍの長さの導電テープ８を積層して貼り合わせている。導電テープ８としては、単なるアルミ箔からなるテープ、紙（裏打層）にアルミ箔を貼り付けたアルミ箔紙、または裏打紙（裏打層）にアルミを蒸着したアルミ蒸着紙がある。

図８（ｂ）では、シールドクロス６に接着剤が付着しており、導電テープ８のアルミ部分がこの接着剤に触れると、機械的強度の小さなアルミが破れて突合せ部分６ａ（クロスジョイント）が口を開く恐れがある。突合せ部分６ａが開くと裏に貼り付けられた導電テープ８が見えて仕上がりが悪くなると共に、電磁波の遮蔽機能が損なわれる恐れがある。本実施例では突合せ部分６ａの下に導電テープ８の裏打層１０側を接着するようにし、裏打層１０の下にアルミ部分１１が位置するように構成している。従って、導電テープ８の機械的強度の強い裏打層１０側に突合せ部分６ａが接着されるので、開くことがなく、アルミ部分１１が破れることがない。従って、突合せ部分６ａが閉じているため仕上がりが良く、電磁波の遮蔽機能が損なわれることもない。

次に、本発明実施例５の電磁波遮蔽体の支柱との境界の取り合い部分や、ドアとこれを支える支柱との境界の取り合い部分の処理構造について説明する。

図９において、柱１に取付けられた厚さ１２ｍｍの石膏の下地ボード３にカーボンフェルト４が張り付けられ、その上に厚さ１２ｍｍの石膏の下地ボードを積層し、更にその上にシールドクロス６を貼り付けている。１２は接地されたスチール製のドア枠、１３は矢印方向に開閉するスチール製のドアで、閉じたときその端部がドア枠１２に接触して停止する。１４は、ドア１３が閉じている状態で、ドアの端部とドア枠１２の間に設置された導電性のシール材からなる導電ガスケットで、ドア枠１２とドア１３の間を電気的に接続して電磁波の遮蔽機能を果たす。

１５は、３〜６で構成される電磁波遮蔽体と前記ドア枠１２との間に設置された略Ｌ字型の導通テープあり、電磁波遮蔽体とドア枠１２を電気的に接続して電磁波の遮蔽機能を果たす。すなわち、導通テープ１５は、カーボンフェルト４とシールドクロス６とドア枠１２を電気的に接続している。従って、ドア１３を閉じた状態では、電磁波遮蔽体、ドア枠１２、およびドア１３が電気的に接続されることにより電気的にシールされ、電磁波の遮蔽機能を果たす。

上記構成によれば、電磁波遮蔽体とドア枠１２の取り合い部分は、導電テープ１５により電磁波の漏れがなく、また、ドア枠１２とドア１３の取り合い部分では、導電ガスケットにより電磁波の漏れがなく、十分な電磁波遮蔽機能を果たすことができる。

本発明の実施例１の断面図である。本発明の実施例２の断面図である。本発明の実施例３の断面図である。本発明の実施例のカーボンフェルト単体の電磁波遮蔽特性図である。本発明の実施例のシールドクロスの電磁波遮蔽特性図である。カーボンフェルトとシールドクロスの間に石膏ボードを設けた場合の電磁波遮蔽特性図である。カーボンフェルトとシールドクロスの間に石膏ボードを設けない場合の電磁波遮蔽特性図である。本発明の実施例４の電磁波遮蔽体をつなぐ場合の境界断面図である。本発明の実施例５の電磁波遮蔽体と支柱との取合い部分の断面図である。

符号の説明

１…柱、２…断熱材、３、５…下地ボード、４…カーボンフェルト、６…シールドクロス、７…壁。

Claims

第１下地層と、この第1下地層の上方に積層されるカーボンフェルトと、このカーボンフェルトに積層される第２下地層と、この第２下地層の表面に積層されるシールドクロスからなることを特徴とする電磁波遮蔽体。
上記第１下地層は、壁またはボードであることを特徴とする請求項１記載の電磁波遮蔽体。
上記第１下地層は、壁とその上に積層された断熱層から構成されることを特徴とする請求項１記載の電磁波遮蔽体。
上記第１下地層は、断熱材とその上に積層されたボードから構成されることを特徴とする請求項１記載の電磁波遮蔽体。
上記第２下地層は、ボードであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波遮蔽体。
上記ボードは石膏ボードであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の電磁波遮蔽体。
前記カーボンフェルトは８０〜９０ｄＢの電磁波減衰特性を有し、前記シールドクロスは４０〜５０ｄＢの電磁波減衰特性を有することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の電磁波遮蔽体。