JPH0197476A

JPH0197476A - 遠赤外線放射マット

Info

Publication number: JPH0197476A
Application number: JP25508087A
Authority: JP
Inventors: Norichika Takebe; 武部　憲親
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-04-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、浴槽、サウナ室等に敷かれて遠赤外線放射を
放射する遠赤外線放射マットに関する。

〔従来の技術とその問題点〕

一般に、住宅に備え付けの風呂に入浴した場合、温泉地
の岩風呂に比べて同じぬるま湯であってもあまり全身が
ばかばかと暖まらない。

これは、岩風呂の場合、周囲が岩で包囲されているので
、その岩が温泉で暖められて遠赤外線を放射することに
より全身が暖まり、これに対して、家庭の浴槽では遠赤
外線は微量しか放射されず、あまり暖まらないのである
。

しかして、エネルギーが放射として伝達されるには、ま
ず、放射（電磁波）の発生が必要となる。

放射を発生するものを「放射体」　（または放射源）と
いい、放射を受けるものを「受射体」　（または入射体
）という。

即ち、放射体は、一種のエネルギー変換装置であり、放
射体に供給されるエネルギーが、そこで放射エネルギー
に変換されて放出される。また、供給されるエネルギー
が放射エネルギーである場合もある。

そして、物質がエネルギーの供給を受け、分子の振動エ
ネルギーに変換されて温度が上昇すると、その物質を構
成している原子や分子が熱運動を起こし、いわゆる励起
状態となる。この励起状態となった原子、分子は振動エ
ネルギーや回転エネルギーの低い状態に遷移するときに
、そのエネルギー差に相当するエネルギーを「放射エネ
ルギー」として外に放出する。これを「熱放射」という
。

従来から加熱または乾燥などの工業用として用いられて
いる赤外線電球の発熱温度は２０００℃〜２３００℃（
ピーク波長１．２７μｍ〜１．１３μｍ）であり、赤外
線ストーブに利用されであるセラミックスは８００℃の
高温であり、ピーク波長２．７μｍの近赤外線を放射す
る。

また、生物は全て自己の生命を維持するに必要な振動数
に相当する固有波長を有する。そして、生物以外の有機
、無機物質は固有の波長を有しない。つまり、供給する
熱エネルギーによって最大の赤外線を放射する「ピーク
」がある。

しかして、セラミックスは５００℃以上の高い熱エネル
ギーを与えないと有効な遠赤外線をだすことができない
。今日、もっとも効率の良い赤外線放射体として注目さ
れている各種セラミックスのピーク放射の適用温度は、
次に掲げるとおり極めて高い。

１、ＺｒＯ２（ジルコニア）・・・・・・・・・８００
℃２．５ｉ０２　　（シリカ）　　　・・・・・・・・
・８００℃３、Ｔｉ０２（チタニア）　・・・・・・・
・・６００℃〜１０００℃　゛４、ＭｇＯ（マグネシア）　・・・・・・・・・８００
℃５、ＢｅＯ（へりリア）　　　・・・・・・・・・８
００℃６、Ａ１２０ａ　　（アルミナ）・・・・・・・
・・２００℃〜２０００℃ 従って、これらのセラミックスに、風呂の温度である４
０℃、サウナの温度である６０℃等の熱エネルギーを供
給した場合、放射される遠赤外線は微量であり人体を暖
める力は極めて弱いものである。

しかるに、岩風呂温泉の岩は、４０℃などの低い温度で
上述の如く有効な遠赤外線を放射する。

これは、発熱体を一つの点とした場合、放射される熱の
強さは距離の二乗に反比例する。即ち、距離が２倍にな
ると熱の強さは１／４に低減する。

ところが、発熱体を広い平面状とした場合、低減率は１
／２となるから熱の強さは倍増する。さらに、周囲を発
熱体で囲むと、熱の強さは数倍に増幅される。

しかして、岩風呂の個々の石などから放射される遠赤外
線の力は弱いが、周囲も底部も岩で囲まれているので、
個々には弱い遠赤外線が類似の波長で共振し、励起状態
となり、それが相乗効果となって放射力を増幅するので
ある。

なお、赤外線は光であり、例えば、照明を目的とした場
合、低ワツトの暗い電球でも数多く使用すれば明るくな
り、高電力となる。

そこで、本発明では、浴槽で使用すれば、４０℃はどの
ぬるいお湯等であっても全身をくまなく暖めることがで
きると共に、コスト高とならない遠赤外線放射マットを
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の遠赤外線放射マットは、遠赤外線放射体からな
るシート状体と、該シート状体内に介在されて熱線を反
射する反射体と、を備えている。

〔作用〕

上述の如く構成すれば、遠赤外線放射体が熱の供給を受
ければ、その熱を放射エネルギーに変換する。また、熱
線は反射体にて、供給を受けた熱を反射体に均等に伝導
すると共に、入射した熱線を反射して反射熱を発生させ
る。さらに、熱線を反射することによって、放射力を高
めることができる。

〔実施例〕

以下、実施例を示す図面に基づいて本発明を詳説する。

第１図と第２図において、１は本発明に係る遠赤外線放
射マットを示し、このマット１は、遠赤外線放射体から
なる正方形乃至矩形状のシート状体２と、該シート状体
２内に介在される反射体３と、を備え、該シート状体２
の表て面５及び裏面６には、夫々波状の凹凸部７．８が
形成されている。なお、シート状体２は、被覆部材にて
、型くずれしないと共に、内部に水等が浸入しないよう
に被覆するも好ましい。

しかして、遠赤外線放射体は、約４０℃〜８０℃におい
て、遠赤外線を放射するものである。ところで、昔の人
は、食物を藁で覆って貯蔵し、または発酵に用いた。例
えば、納豆である。また、弁当は、腐敗を防ぐため、竹
の皮や菜っ葉、または木の葉で包んでいた。さらには、
藁は疲労回復に効き、そば殻や籾殻を入れた枕は安眠を
助は健康に良い。その他、藁灰に炭火を入れておくと長
もちし、藁灰の中に餅や芋を入れておけば、焦げること
なく芯からふっくら焼ける等の藁にまつわる効能は多い
。また、藁のほかに、炭火や落ち葉の焚き火の灰の中に
芋を入れておくと焦げずに芯から焼けることは周知のこ
とであり、昔の有機農業は、枯松葉を発酵させ、その発
酵熱を温床に用いた。

そこで、本発明者が、藁、籾殻、落ち葉（松の枯れ葉）
、木粉などを試料とし、約４０℃〜８０℃における遠赤
外線の放射テストを行ったところ、次に掲げる素材Ａ、
Ｂ、Ｃを、単独で又は二種以上の組合せで構成すれば、
セラミックスに優る強い放射率を示すことがわかった。

Ａ：植物の粉体・・・　例えば、藁、籾殻、木の葉（松
の枯れ落ち葉及び針葉樹の枯れ落ち葉）、木粉（材木製材のオガクズ）、あるいはこれ等のものの燻炭粉または灰。

Ｂ：植物または動物の油脂・・・　例えば、鯨油、魚油
、牛油、その他の食肉用動物の油脂、さらに、大豆油、松根油、菜種油等。

Ｃ：火山灰・・・・・・・・・　シラスと呼ばれる火山
灰の堆積物。

さらに、所望により次の素材りを加える。

Ｄ＝高分子化合物・・・　酢酸ビニル、天然ゴム等。

なお、高分子化合物は、各材料を化学結合または物理結
合させるために用いる。

従って、■上記素材Ａ、Ｂ、Ｃの内の一つを成分として
用いる場合、■素材Ａ、Ｂ、Ｃの内の一つを主成分とし
て用い、これに他の素材を少量加える場合、■■又は■
においてさらに素材りを加える場合、■素材Ａ、Ｂ、Ｃ
の内の二種又は三種を用いる場合、■素材Ａ、Ｂ、Ｃの
内の二種又は三種を用いかつこれに素材りを加える場合
、等が選択可能である。

そして、実験により以下の如くの配合例がより高い放射
力を示すことが判った。

（配合例１）素材名　　　　　　　　配合重量部籾殻の粉体Ａ　　　　　　　１００松葉の燻炭粉Ａ　　　　　　　３０混合大豆油Ｂ　　　　　　　　６０火山灰Ｃ３０高分子化合物Ｄ　　　　　　　４０合　　計　　　　　　　　　　２６０（配合例２）素材名　　　　　　　　配合重量部松葉の粉体Ａ１００籾殻の燻炭粉Ａ　　　　　　　３０混合大豆油Ｂ　　　　　　　　６０火山灰とセラミックスの混合Ｃ３０高分子化合物Ｄ　　　　　　　４０合　　　計　　　　　　　　　　２６０（配合例３）素材名　　　　　　　　配合重量部籾殻の粉体Ａ　　　　　　　　５０木粉（製材のオガクズ）Ａｓ２松葉の灰Ａ　　　　　　　　　３０混合松根油Ｂ　　　　　　　　６０火山灰Ｃ３０高分子化合物Ｄ　　　　　　　４０合　　　計　　　　　　　　　　２６０（配合例４）素材名　　　　　　　　配合重量部葛粉Ａ１００木粉の燻炭Ａ　　　　　　　　３０混合大豆油Ｂ　　　　　　　　６０火山灰と藁灰の混合物Ｃ３０高分子化合物Ｄ　　　　　　　４０合　　計　　　　　　　　　　２６０なお、材料の単独使用よりも、材料の組み合わせ処方に
よる方がより好ましいことも判った。

その理由は、次の通りである。即ち、■動物油は、優れ
た遠赤外線放射体であり、その放射ピーク温度は４０〜
５０℃である。■植物油は、動物油よりもややピーク温
度が高＜５０〜６０℃である。■籾殻は、植物粉体の中
で、もっとも優れた遠赤外線放射体で、５０〜７０℃で
高い放射機能を示す。■木粉は、籾殻に比べて放射機能
はやや劣るが、籾殻の助剤として併用すれば籾殻と同等
の放射機能を表す。■ゴムやプラスチックの中で、特に
遠赤外線の吸収率の大きいものは放射体として用いるこ
とができるが、単独使用においては放射力は弱い。

しかるに動物または植物の油脂を併用すれば優れた放射
体となる。酢酸ビニルの放射ピーク温度は６０℃である
。■火山灰（シラス）は、良好な遠赤外線放射体であり
、放射ピーク８０〜１００℃である。

しかして、反射体３は、アルミニウム等の熱線の反射効
率の良い金属板または金属箔からなり、シート状体２よ
り僅かに小寸法の正方形乃至矩形状とされている。

従って、上述の如く構成された遠赤外線放射マット１を
、第３図に示す様に、浴槽４の底部に敷けば、該浴槽４
内のお湯で暖められたマット１から入浴者に有効な遠赤
外線を放射することになる。

なお、この場合、シート状体２にはお湯が浸入しないよ
うに上記被覆部材にて被覆するのが好ましい。勿論この
被覆部材は熱線が浸透可能な材質からなる。

即ち、一般に、熱エネルギーは、強い方から弱い方に流
れる性質を有し、同じく、熱線である遠赤外線も波長の
短い方から長い方に流れる性質を有する。そこで、人間
の体温を３７℃とした場合、その波長はウィーンの変位
則の公式（２μｍ−２８９８／Ｔ）によって算出すれば
、λ−２８９８／　（２７３＋３７）　−９，３４μｍ
となり、お湯の温度を４０℃とした場合、ピーク波長は
２８９８／　（２７３＋４０）　＝９．２５μｍであり
、遠赤外線が人体に吸収される最適の７条件となる。

しかして、人体が暖まる原理は、お湯から熱の供給を受
けたマット１は、その熱を放射エネルギーに変換し、ま
ず、お湯に吸収され、さらに人体の皮膚全域に吸収され
、お湯の波長と共振運動を起こして、この振動の喚起が
人体を活性化し、暖まるのである。即ち、励起状態が発
生する。

また、シート状体２の表て面５及び裏面６には夫々凹凸
部７．８が形成されているので、放射面積が広くなり、
さらに、反射体３は、供給を受けた熱は反射体の全域に
均等に伝導すると共に入射した熱線を反射し、反射熱を
発生させる。また、熱線を反射することによって、放射
力を高めることとなると共に、目的とする方向（つまり
、入浴者の方向）に放射することができ、放射の無駄を
省くことができる。

しかして、第７図■に示すように、反射体３を有さない
場合、熱線は、その一部は表て面５で反射され、一部は
吸収され、一部は透過される。従って、本発明の如く、
反射体３を介在させれば、第７図■に示す様に、透過し
ようとする熱線の透過を防ぎ、その透過エネルギーを反
射体３に蓄えて増幅し、遠赤外線放射体への機部を高め
ることになる。

また、第４図は、マット１を住宅用サウナ室９に使用さ
れる場合を示し、側面１０．１０と底面１１に夫々付設
されている。従って、この場合は、従来のようにサウナ
室９内を１００℃前後に保つ必要がなく、５０℃〜６０
℃はどの低い温度で入浴者に有効な遠赤外線を放射する
ことになる。

即ち、サウナ室９の温度を６０℃とした場合、遠赤外線
のピーク波長は、２８９Ｂ／　（２７３＋６０）　−８
゜７３μｍであり、このマソトト・・はそれより長い波
長の遠赤外線を放射する。

しかして、人体が暖まる原理は、スチーム１２の熱によ
ってマット１から放射された遠赤外線は人体と蒸気の粒
子に吸収され、蒸気の粒子は、さらに人体に対して二次
放射する。そして、二次放射は一次放射よりも波長が長
くなる。即ち、蒸気と人体とは共振運動を起こし、励起
状感となって全身を暖めるのである。

次に、第５図は他の実施例を示し、この場合、シート状
体２内に、線状又は面状のヒータ１３を介在させると共
に、２つの放射体３．３にて該ヒータ１３を挾持状とし
ている。１４はヒータ１３に接続された電気コードであ
る。

従って、このマット１を第６図に示す様に、キッチン等
の床１５に敷けば、ヒータ１３の熱にて、マット１は遠
赤外線を放射させるので、冬場における台所仕事も足も
とが暖かく快適なものとなる。

また、シート状体２の表て面５及び裏面６には夫々凹凸
部７．８が設けられているので、この上に載っている人
は、足の裏が刺激されて、いわゆる「青竹ふみ」の効果
がある。

本発明は図示の実施例に限定されず、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で設計変更自由であり、例えば、シート状
体２の表て面５及び裏面６に凹凸部７．８を省略するも
自由であり、また、全体形状を正方形乃至矩形状以外に
、円形状、だ円形状、多角形状等の種々の形状とするも
好ましい。

〔発明の効果〕

本発明の遠赤外線マットは、遠赤外線放射体Ａであるシ
ート状体２が熱の供給を受ければ、その熱を放射エネル
ギーに変換することになる。つまり、第３図等に示す様
に、このマットｌを、浴槽４内に敷けば、このマット１
から人体に有効な９゜２５μｍ（お湯の温度が４０℃の
場合）の遠赤外線を放射することになって、住宅の備え
付けの風呂であっても、温泉地の岩風呂に入浴している
如く全身がばかばかと暖まる。

また、このマット１には、反射体３が介在されているの
で、供給を受けた熱は反射体３の全域に均等に伝導し、
入射した熱線を反射し、反射熱を発生させ、さらに、熱
線を反射することによって、放射力を高めることとなる
と共に、目的とする方向（つまり、第３図に示す場合、
入浴者の方向）に放射することができ、放射の無駄を省
くことができる利点もある。また、この反射体３は、透
過しようとする熱線の透過を防ぎ、その透過エネルギー
を反射体３に蓄えて増幅し、遠赤外線放射体Ａの機能を
高めることにもなる。さらに、反射体３は一ト状体２の
略中央に介在されることになるので、表向き、裏向きど
ちらの向きとしても使用することができる。

さらに、遠赤外線放射体Ａの材料としては、藁や落ち葉
等であり、藁及び籾殻は農業廃棄物、木粉は製材のオガ
クズ、松葉や杉の葉は山に堆積しており、火山灰は厄介
者であるので、いずれも廉価で入手でき、低コストにて
このマット１を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す拡大断面図、第２図は
斜視図、第３図と第４図は使用状態を示す断面図、第５
図は他の実施例を示す拡大断面図、第６図はその使用状
態を示す断面図、第７図は放射体の効果を説明する断面
図である。２・・・シート状体、３・・・反射体、Ａ・・・遠赤外
線放射体。

Claims

【特許請求の範囲】１、遠赤外線放射体Ａからなるシート状体２と、該シー
ト状体２内に介在されて熱線を反射する反射体３と、を
備えたことを特徴とする遠赤外線放射マット。２、遠赤外線放射体が、下記のＡ〜Ｃの素材の内の一つ
を主成分としてなる特許請求の範囲第１項記載の遠赤外
線放射マット。Ａ：植物の粉体Ｂ：動物又は植物の油脂Ｃ：火山灰３、遠赤外線放射体が、下記のＡ〜Ｃの素材の内の二種
以上を組合わせてなる特許請求の範囲第１項記載の遠赤
外線放射マット。Ａ：植物の粉体Ｂ：動物又は植物の油脂Ｃ：火山灰