JP2007307243A - 療養形温熱ルーム - Google Patents

Abstract

【課題】身体全体の細胞を活性化させるために、身体周囲の環境として、ルーム内の温度や湿度等を制御することで健康維持促進を効率良く図ることができる療養形温熱ルームを提供する。
【解決手段】遠赤外線による輻射熱によってルームＰ内温度を約３８℃に制御する温度制御手段２と、ルーム内の相対湿度を約５５％ＲＨに制御する湿度制御手段３とを備える。また、温度制御手段２としては、波長４μｍ〜１８μｍ程度の遠赤外線による床暖房を使用する。さらに、湿度制御手段３としては、加湿粒径が５μｍの微細粒子吐出可能な加湿器を使用する。この他、ルーム内の空気の汚れを自動的に排出し、外気より新鮮な空気を取り入れ、ルームＰ内温度を下げないように熱交換作用を行なう給排気熱交換手段７を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、身体内の細胞を活性化させることによって、健康維持と健康促進を図るための療養形温熱ルームに関するものである。

従来における温熱療法としては、高周波電流によって生体の治療対象局部に温熱を得るための装置が数多く提案されている。
特になし

しかしながら、従来においては、治療対象局部に高周波電流によって温熱を発生するのみであって、温度や湿度等の身体周囲の環境を制御して身体全体の細胞を活性化させるシステムが未だ開発されていないのが実状である。

そこで、本発明は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、身体全体の細胞を活性化させるために、身体周囲の環境として、ルーム内の温度や湿度等を制御することで健康維持促進を効率良く図ることができる療養形温熱ルームを提供することを目的とする。

本発明に係る療養形温熱ルームは、遠赤外線による輻射熱によってルーム内温度を約３８℃に制御する温度制御手段と、ルーム内の相対湿度を約５５％ＲＨに制御する湿度制御手段とを備えたことで、上述した課題を解決した。

また、温度制御手段としては、波長４μｍ〜１８μｍ程度の遠赤外線による床暖房を使用することで、同じく上述した課題を解決した。

さらに、湿度制御手段としては、加湿粒径が５μｍの微細粒子吐出可能な加湿器を使用することで、同じく上述した課題を解決した。

また、ルーム内の空気の汚れを自動的に排出し、外気より新鮮な空気を取り入れ、ルーム内温度を下げないように熱交換作用を行なう給排気熱交換手段を含むことで、同じく上述した課題を解決した。

加えて、熱っせられた湿気を含んだ空気を熱交換素子に通過させることにより、冷たく乾いた空気に熱と湿気を移動させる熱交換手段を含むことで、同じく上述した課題を解決した。

また、太陽光をレンズで集光し、高純度の石英ガラスによる光ファイバーで太陽の可視光成分をルーム内に伝送可能とした室内照明手段を含むことで、同じく上述した課題を解決した。

この他、ヒーター温度管理のセンサーで検知したデータに基づき、換気量を定めて湿度の吐出量の制御を行ない、ヒーター温度と共にコントロールすると同時に換気による熱交換を考慮し、外気温度の把握をデータとして制御系に組み込むことで、同じく上述した課題を解決した。

また、設置対象地域の過去の最高気温および最低気温を考慮して断熱係数（Ｑ値）を求め、ルーム内の温度・湿度を保つよう、床・天井・壁の断熱材の最低気温に対応可能な厚みを決定することで、同じく上述した課題を解決した。

本発明によれば、身体全体の細胞を活性化させるために、身体周囲の環境として、ルーム内の温度や湿度等を制御することで、健康維持促進を効率良く図ることができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。

図中符号１は、本発明に係る療養形温熱ルームの構成を概略的に示したルーム構造の本装置であり、図１に示すように、該本装置１は、遠赤外線による輻射熱によってルーム内温度を約３８℃に制御する温度制御手段２と、加湿器によってルーム内の相対湿度を約５５％ＲＨに制御する湿度制御手段３とを備えている。

例えば、本装置１の温度制御手段２は、ルーム内温度を、例えば、カーボン使用の面状ヒーター構造による床暖房の輻射熱によって約３８℃に保ち、且つ湿度制御手段３は、ルーム内湿度を、例えば、加湿粒径が５μｍの微細粒子吐出可能な加湿器により相対湿度約５５％ＲＨに保つものとし、このように設計された環境条件の下で健康維持促進を図るものである。

湿度制御手段３による本装置１のルーム内湿度は、加湿粒径を５μｍの微細粒子とし、呼吸系に対し気管障害を起こすことなく、相対湿度約５５％ＲＨの空気を吸入することができ、肺・鼻等に適度な湿度を保ち、快適な呼吸ができることとする。例えば、微細水滴法による加湿器として球体サイクロンを応用し、トルネードによる空気中に水分を強制的に蒸発させる水加湿とする。

床暖房としては、前記したカーボンヒーターの波長４〜１８μｍ程度の遠赤外線を使用する以外に、輻射効率が極めて高い天然鉱石であるオーラストーンの波長４〜１４μｍ程度の遠赤外線を使用し、身体内の細胞を活性化することにより健康維持促進を図るものとしても良い。尚、遠赤外線の測定方法としては、セラミックスのフーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）を使った分光放射率法（ＪＩＳ Ｒ １８０１）を採用する。

本装置１における性能の最大の特徴としては、温度制御手段２により遠赤外線の波長を人体波長に合わせ、分子間共鳴振動により運動エネルギーを増大させ、自己発熱を起こさせることである。すなわち、人間の平均体温は、約３６．５℃で、この体温を波長に換算すると約１０μｍとなる。よって、遠赤外線の輻射波長を１０μｍとなるようにするのである。

温度制御手段２は、この約１０μｍの遠赤外線の輻射波長を発生させるようカーボンヒーターを制御している。また、フーリエ変換赤外分光光度計を使った分光放射率、分光放射出力の測定結果としては、図６に示すように、波長６μｍから１０μｍの間で、分光放射輝度（輻射強度）が、黒体炉（黒体輻射）８０℃出力で０．２（Ｗ／平方ｍ・ｓｒ・１０ｎｍ）以上となるのに対し、カーボンヒーター表面温度８０℃出力では、０．２（Ｗ／平方ｍ・ｓｒ・１０ｎｍ）に略近い値となる。また、分光放射率は、図７に示すように、カーボンヒーター表面温度８０℃出力では、波長４μｍからそれ以上の波長域にわたり０．８以上を常に維持している。

この遠赤外線は、無機物の物質には吸収されずに反射し、有機物の物質には吸収されて分子運動を活発化させることで加温することができるものである。しかも、体温と遠赤外線との二つの波長が重なって分子運動が増幅され、細胞の活動も活発化する。例えば、タンパク質等の有機物は遠赤外線の約９５％を吸収し、近赤外線の吸収率は約８０％、残りは反射してしまう。このように人体や動植物は、遠赤外線の吸収率が高く、金属等の無機物は遠赤外線の吸収率が低く殆ど反射してしまう。

また、遠赤外線によって血行が向上し、新陳代謝も活発になり身体が温まる。このとき身体の水分は約６０％なので、体内の有害な重金属や脂肪は水分子と水分子との間に挟まれた状態で存在する。この水分子を遠赤外線によって動き出させることで、分子の結合が切断されて水分子間に挟まれていた有害物質は開放され、体外に排出されてクリーンアップされるのである。この他、遠赤外線は、加温以外に、例えば、脱臭・防菌・防湿・ダニ繁殖予防・防黴・害虫駆除等の効果を有する。

本装置１を設置する場合には、設置対象地域における過去３０年間の最高気温および最低気温を考慮して断熱係数（Ｑ値）を求め、本装置１のルーム内の温度・湿度を保つよう、床・天井・壁等の断熱材の最低気温に対応できる厚みを決定する。また、断熱材の選定については、建築基準法により「次世代省エネルギー基準」を採用することとし、Ｑ値を計算の基とする。熱貫流率・熱抵抗値の計算では面積が考慮できないため、熱損失係数を使用する。

さらに、汚染空気として一人当たりの二酸化炭素等の発生量を基準に、在室人数の換気量を室量に応じて行なうこととし、換気の熱量交換は全熱交換方式を用い、ルーム内温度は一定に保つこととする。例えば、換気数として７０％熱交換を適用し、設定値を０．３回／ｈ以上とする。換気の効果は、空気の入れ換えと同時に脱臭・防塵・排湿・室温調整等の効果をも有している。

具体的な換気方法としては、例えば、炭酸ガス（ＣＯ２）センサーにより、室内の炭酸ガス濃度を検出し、濃度が約１０００ｐｐｍを超えると自動的に換気を行い、強制的に外部より新鮮な空気を取り入れる。そして、新鮮な空気を取り入れる際は、室内の温度が低下しないように全熱交換装置を設け、絶えず室内温度は３８℃を保つこととする所謂自己完結型としている。

このうち排湿効果は、気密化されたルーム内での暖房等の結露による黴の発生や、床・壁等の傷み等を防止するために必要である。また、室温調整は、換気扇で室内の汚染した空気を追い出し、室内温度を一定に保ち、暖かい空気は排出しないで熱交換するものである。このとき熱は高い所から低い所へ移動し、且つ湿気も同様に移動することから、熱交換手段４として、熱せられた湿気を含んだ空気を熱交換素子に通過させることにより、冷たく乾いた空気に熱と湿気を移動させる、例えば、シロッコファン、不織布フィルター、ＡＢＳ樹脂・ＰＥフォーム使用のドレンパン、ＰＶＣ樹脂によるドレン排出口等を備えたダクト式による熱交換器を使用する。

また、吸気手段５としては、必要な吸気口の大きさとして、換気風量（立方ｍ／ｈ）×０．７の有効開口面積（平方ｃｍ）を設けるのが目安となる。尚、吸気を行なう際に外気をルーム内に取り入れるとルーム内自体の温度が下がるので、ここでも熱交換器を使用し、除塵してから新鮮な空気をルーム内に送るようにする。

さらに、電磁波・騒音等を遮断し、遠赤外線の輻射効率を増幅するために、ルーム内の床・天井・壁の６面に遮蔽板を張設している。これにより室内で立っていても、また、座っていても、人体に遠赤外線が吸収されるようにする。そして、遠赤外線が無機質に反射する性質を利用して、床・壁・天井・扉等の６面全てに、鉛板を張り詰めることで、室内に満遍なく遠赤外線が放射されるようにしてある。この鉛は、周期律表の１４／ＩＶＢ族の元素であって、原子量２０７．２、電子配置が［Ｘｅ］４ｆ電子１４個−５ｄ電子１０個−６ｓ電子２個−６ｐ電子２個であり、融点が３２７．５℃、沸点が１７４０℃、密度が固体で１１３５０ｋｇ／立方ｍであり、高い密度を持ち、エックス線やガンマー線を良く吸収する。

室内照明手段６としては、人工光を使用する替わりに自然の太陽光を用い、日中は外部と同等の条件となるように整える。例えば、照度として太陽光（ひまわり）を適用した場合、床上１ｍで約８００ルックスに設定することで、例えば皮膚・目等に優しく、しかも、癒やしの効果がある安らかな空間を導く明るさを提供させる。

この太陽光としては、「ひまわり」に導入されたレンズ集光＋光ファイバー伝送方式を採用し、屋外にアクリルドーム等でカバーされた状態で設置した精密な集光器が常に最大効率で太陽光をレンズで集光し、高純度の石英ガラスによる極細で可撓性のある光ファイバーで太陽の可視光成分を伝送可能としている。

具体的には、光ファイバーの先端から照射される光は約５８度の拡がりを有しており、光ファイバーの先端から約２ｍ離れた場所では、直径約２．２ｍの円内範囲が平均４２０ルクスの明るさとなる。

また、日の出から日の入りまで位置を変え続ける太陽を正確に捕らえるため、集光器には自動追尾システムが搭載されている。この自動追尾システムによって、太陽センサーと時計機能により、集光器のレンズが常に太陽と正対するように制御し、しかも、天候・季節に関わりなくいつでも、太陽に向いて追尾する。また、この集光器は、単レンズを使用することにより発生する色収差を利用して、紫外線・赤外線を遮断し、可視光線の光を植物の光合成に適用するものとしている。

この他、排気熱率としては給排気熱損失を６０％に設定し、騒音は安眠状態で３０ｄｂ以下とし、低線量としては科学技術庁の許容量である年間被爆量約５０ｍＳｖ／ｙとする。また、室温センサーはＦＬ１．２ｍ設置の、例えば、設定値約３８℃の白金測温抵抗体とし、湿度センサーは、設定値約５５％ＲＨの高分子静電容量式とする。さらに、設定値約６０℃の天井裏高温防止に適用される高温センサー（天井裏Ｐｔ１００Ω）、設定値約８０℃のヒーター加熱防止に適用される高温センサー（床下内Ｐｔ１００Ω）を使用し、漏電検出は、設定値約５００ｍＡの０．５ｓ以内時延型のヒーター回路を使用する。

このとき、本装置１を快適・安全に使用し、性能および効能を最大限に引き出すことを重視すべく、ルーム内の温度を一定に保ち、且つ湿度は変わりなくするために、ヒーター温度管理の各センサーより検知したデータに基づき、換気量を定めて湿度の吐出量の制御を行ない、ヒーター温度と共にコントロールする。これと同時に、換気による熱交換を考慮し、外気温度の把握をデータとして制御系に組み込むことで、安全管理に充分留意した設計とする。このとき制御は、例えば、プログラマーブルコントローラーを使用した制御機器とし、操作は全て自動的に行なわれるものである。

具体的には、ルーム内を温度センサーにより絶えず３８℃を維持し、ルーム内の温度が設定以上になるか、床下温度が設定以上になると過温警報となり、ヒーター回路の通電が遮断される。また、ルーム内を湿度センサーにより絶えず相対湿度が５５〜６０％ＲＨを保つ快適な湿度を維持するよう、加湿器よりルーム内に微細粒子の蒸気が放出される。加湿器に原水が不足すると警報を発して維持管理者に知らせるようにしている。

さらに、本装置１には、ルーム内の空気の汚れを自動的に排出し、外気より新鮮な空気を取り入れ、ルーム内温度を下げないように熱交換作用を行なうための給排気熱交換手段７を備え、ルーム内の結露、黴の発生を防ぎ、温度差のムラのない環境を自動的に維持している。

本装置１の具体的な構造体仕様としては、Ｑ値が２．３２２である、例えば、埼玉県春日部市に設置する場合、床は、最下下地を厚さ約３ｍｍの鉛製の反射・遮音シートとし、最下段材質を既存のコンクリートモルタルとする。また、中段を厚さ約１５ｍｍの耐水合板とし、断熱材を厚さ約５０ｍｍのダンボードレイヤーおよびマルチロールとする。さらに、断熱材上部の床暖房を敷設率７０％のカーボンヒーターとし、仕上げ材としての上段を厚さ２０ｍｍの桐無垢板とする。

壁は、最下下地を厚さ約３ｍｍの鉛製の反射・遮音シートとし、中間の断熱材を厚さ約１００ｍｍのダンレーマットとし、仕上げ下地を厚さ９．５ｍｍと１２．５ｍｍのプラスターボードとし、仕上げ材を厚さ３ｍｍの珪素土とする。

天井は、下地を厚さ約３ｍｍの鉛製の反射・遮音シートとし、断熱材を厚さ約２００ｍｍのダンレーマットとし、仕上げ下地を厚さ９．５ｍｍと１２．５ｍｍのプラスターボードとし、仕上げ材を厚さ３ｍｍの珪素土とする。

出入り口は、熱貫流率４以下の木製断熱材によるルーム出入り扉とし、更衣室の出入り口は折り戸とし、吸水用小扉は、熱貫流率４以下の木製断熱材を使用する。

また、使用機器・使用材料としては、床暖房として出力７０Ｗ、継続温度８０℃の乾式用カーボンヒーター（ＣＨＩ）を使用する。

加湿器としては、例えば、吹き出し粒径約５μｍ、消費電力８４Ｗ、タンク容量５リットル、適用範囲３３〜５０平方メートルのバイオテクノ社製のトルネードエアーズを使用する。

さらに、太陽光照明機器としては、１２眼集光器、受光面積８５１平方ｃｍ、全光束３２６０ｌｍ、消費電力２Ｗのラフォーレエンジニアリング製のひまわりを使用する。

また、換気は、三菱電機製の全熱交換・ロスナイ排気耐湿型のものを使用し、各センサー類はオムロン社製のものやチノー社製のものを使用する。

次に、以上のように構成された最良の形態における、本装置１の使用による温熱療法前後での血液データの変化について説明する。先ず、動脈硬化の原因となる血液中のコレステロール値（正常範囲１５０〜２１９ｍｇ／ｄｌ）は、図２に示すように、被験者３名中のうち１名が、温熱療法開始前では２７１ｍｇ／ｄｌという高コレステロール血症であったが、開始後では２０９ｍｇ／ｄｌと正常値になった。

白血球値、すなわち顆粒球（正常値５４〜６０％）とリンパ球（正常値３５〜４１％）の割合は、図３に示すように、被験者３名中のうち１名が、温熱療法前では、顆粒球７４．３％、リンパ球２４．１％であり、典型的顆粒球優位型であったのが、温熱療法終了３カ月後では、顆粒球５８．３％、リンパ球３３．０％とほぼ顆粒球とリンパ球の割合にバランスが採れている。すなわち、顆粒球優位な者は交感神経優位者、リンパ球優位な者は副交感神経優位者といわれており、現代のストレス社会においては顆粒球優位の者が多く、殆どのストレスに関する病気はこの顆粒球が原因となっている。また、リンパ球の増加は、免疫機能の亢進を意味する。このように温熱療法によって交感神経と副交感神経のバランスが採れることが示唆される。

人の免疫機能を司る、ナチュラルキラー細胞と称するＮＫ活性の変化（正常値１７．１〜４８．７％）は、図４に示すように、３名の被験者のいずれもＮＫ活性が低いが、Ａ氏は開始前７．１％から温熱終了後８．７％に、Ｂ氏は開始前９．８％から温熱終了後１５．１％に、Ｃ氏は開始前８．１％から温熱終了後１２．１％に若干増加しており、免疫機能の亢進が示唆される。

皮膚・軟骨・関節液・眼の硝子体等に含まれ、保湿機能・クッション機能・免疫機能の役割を果たし、４０歳以降では急速に減少するといわれるヒアルロン酸の変化（基準値５０以下）は、図５に示すように、３名の被験者のうち、Ａ氏は開始前３３．３ｎｇ／ｄｌ、温熱終了後３７ｎｇ／ｄｌ、Ｂ氏は開始前４２．７ｎｇ／ｄｌ、温熱終了後４０．９ｎｇ／ｄｌ、Ｃ氏は開始前１３．７ｎｇ／ｄｌ、温熱終了後２３．３ｎｇ／ｄｌといずれも増加している。この事実により、個人差は見られるものの、一様にヒアルロン酸の増加が見られた。このことは皮膚や関節・軟骨の保水性・弾力性を保つアンチエイジング効果（シワやタルミの予防）が期待される。

次に、アデポネクチンの変化について、３名の被験者に測定した結果、Ａ氏は開始前６．４から温熱終了後に６．５に変化し、Ｂ氏は開始前６．４から温熱終了後に６．４に変化し、Ｃ氏は開始前９．７から温熱終了後に７．１に変化している。この脂肪細胞が出す生理活性物質であるアデポネクチンは、内臓に脂肪が蓄積すると分泌低下が起こり、このため、血糖値を調節するインスリンに対する抵抗性が高まって、肥満・糖尿病・高脂血症等の原因となり、これらの異常な複合によるメタボリック症候群に進行する可能性の大きなものとなる。

血圧の変化は、３名の被験者に測定した結果、Ａ氏は温熱開始前では１０３／６４、温熱４０分後では１０２／６０、温熱６０分後では８４／５８となり、Ｂ氏は温熱開始前では１５２／１０６、温熱４０分後では１３４／７３、温熱６０分後では１１７／７５となり、Ｃ氏は温熱開始前では１３０／８０、温熱４０分後では１０３／７２、温熱６０分後では１１０／６８となる。このように温熱療法による血圧の変化は、３名の被験者とも同様に下降している。

本発明における療養形温熱ルームは、リハビリステーション、エステサロン、カイロプラクテック等の各種の健康維持促進を図るためのシステムの一環として、幅広く利用されるものである。

療養形温熱ルームの構成を概略的に示した説明図である。 温熱療法前後のコレステロール値の変化を示すグラフである。 温熱療法前後の白血球の変化を示すグラフである。 温熱療法前後のＮＫ活性の変化を示すグラフである。 温熱療法前後のヒアルロン酸の変化を示すグラフである。 分光放射出力のグラフを示す図である。 分光放射率のグラフを示す図である。

符号の説明

１…本装置（ルーム） ２…温度制御手段
３…湿度制御手段 ４…熱交換手段
５…吸気手段 ６…室内照明手段
７…給排気熱交換手段

Claims (8)

1. 遠赤外線による輻射熱によってルーム内温度を約３８℃に制御する温度制御手段と、ルーム内の相対湿度を約５５％ＲＨに制御する湿度制御手段とを備えたことを特徴とする療養形温熱ルーム。
2. 温度制御手段としては、波長４μｍ〜１８μｍ程度の遠赤外線による床暖房を使用する請求項１に記載の療養形温熱ルーム。
3. 湿度制御手段としては、加湿粒径が５μｍの微細粒子吐出可能な加湿器を使用する請求項１または２に記載の療養形温熱ルーム。
4. ルーム内の空気の汚れを自動的に排出し、外気より新鮮な空気を取り入れ、ルーム内温度を下げないように熱交換作用を行なう給排気熱交換手段を含む請求項１乃至３のいずれかに記載の療養形温熱ルーム。
5. 熱っせられた湿気を含んだ空気を熱交換素子に通過させることにより、冷たく乾いた空気に熱と湿気を移動させる熱交換手段を含む請求項１乃至４のいずれかに記載の療養形温熱ルーム。
6. 太陽光をレンズで集光し、高純度の石英ガラスによる光ファイバーで太陽の可視光成分をルーム内に伝送可能とした室内照明手段を含む請求項１乃至５のいずれかに記載の療養形温熱ルーム。
7. ヒーター温度管理のセンサーで検知したデータに基づき、換気量を定めて湿度の吐出量の制御を行ない、ヒーター温度と共にコントロールすると同時に換気による熱交換を考慮し、外気温度の把握をデータとして制御系に組み込む請求項１乃至６のいずれかに記載の療養形温熱ルーム。
8. 設置対象地域の過去の最高気温および最低気温を考慮して断熱係数（Ｑ値）を求め、ルーム内の温度・湿度を保つよう、床・天井・壁の断熱材の最低気温に対応可能な厚みを決定する請求項１乃至７のいずれかに記載の療養形温熱ルーム。

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