JP2010259834A

JP2010259834A - 生育光線温熱器

Info

Publication number: JP2010259834A
Application number: JP2010184035A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miura; 博三浦
Original assignee: Soken Co Ltd
Current assignee: Soken Co Ltd
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2010-11-18

Abstract

【課題】理想物質としての黒体に極めて近く曲線を示す生育光線（遠赤外線）を放射することができ、人体の表在温度よりも深い組織に浸透し、体芯部の細胞を活性化させ、微細血管の拡張、血液循環の促進などの効能が期待される生育光線温熱器を提供する。
【解決手段】平板状伝熱体が０．５〜１００．０ｍｍに個片化されたグラファイトシリカを熱硬化性エラストマーに分散固化して形成されたものであって、前記グラファイトシリカからはＦｅが略除去されており、前記平板状伝熱体の底面には発熱体が接触しており、当該発熱体を表面温度４０〜５０℃に発熱させることによって、前記平板状伝熱体の平面より４〜１４μｍの遠赤外線波長を発生する機能を有することを特徴とする生育光線温熱器である。
【選択図】図３

Description

本発明は、個片化されたグラファイトシリカが分散された平板状伝熱体を備えた生育光線温熱器に関し、特に平板状伝熱体の表面より４〜１４μｍの遠赤外線波長を発生させる生育光線温熱器に関する。

現在、人体を加温する装置として様々な技術が知られている。例えば、Radio frequencyを用いた誘電型加温装置としては、Thermotron-RF8（山本ビニター社製）が知られている。かかる誘電型加温装置は、ハイパーサーミア（温熱療法）で使用されるものであり、人体における表在加温と深部加温の両方を実施することができことから、深在性腫瘍の治療に用いられている。しかし、この装置は周波数８ＭＨｚ付近の電磁波を使用するものであり、現在、熱傷、疼痛、耳鳴り、悪心、嘔吐等の副作用が問題視されている。

またグラファイトシリカを用いた遠赤外線による温浴装置も知られている。これは一般的に岩盤浴で使用されるものであり、室温４０℃、湿度８０％程度に設定された岩盤室内に、天然鉱石等を削り出した板状の岩盤を温熱器上に敷きつめた装置が用いられる。
しかし、この装置を用いた岩盤浴においては、岩盤室内における真菌類の増殖が問題視されている。すなわち、室内の高温・多湿環境は真菌類にとって好培養条件であり、岩盤浴中の人体より生じた汗等の排出物が真菌類にとっての栄養分となっていることが知られている。
またこのような岩盤浴で使用される温浴装置は、３００ｍｍ〜８００ｍｍ位の比較的大面積の岩状のグラファイトシリカを温熱器の上に敷きつめて形成されている。岩状のグラファイトシリカは伝熱率が低く暖めることが困難であり、温熱器を８０℃に熱しても岩の表面温度は４０℃まで上がらないのが現状である。４０℃未満では人体の体深部を暖めることはできないことが知られている。
また一般的には岩盤浴の施設で加温に用いられている装置又は設備はコンクリートに僅かに天然鉱石を混合したものか、天然鉱石を混ぜたセラミックス盤、あるいは天然鉱石混合の塗料を塗布したものである。このような設備では、遠赤外線を放射することは困難であると考えられ、特に生育光線４〜１４μｍの光線は発生し得ない。

他方、温熱器としては発熱線を内蔵した面状発熱体が従来から知られている。例えば特許文献１及び２などが挙げられる。これらはヒータ芯に抵抗線を巻き付けた発熱線を内蔵したポリエステルシート等によって構成される。このような面状発熱体を用いることにより効率よく面状加熱を行なうことができる。

ここで人体にとって有効に働きかける波長は、４〜１４μｍのいわれる生育光線といういわれる波長である。人体は有機・無機物で構成されており、構成分子内部の多数の原子がそれぞれの伸縮回転を特定の周波数で行っている。この様な構造において、上記生育光線を照射すると、原子及び原子団に吸収され、共鳴吸収現象が起き、共鳴吸収により分子内に大きなエネルギーが生じ、分子や細胞の活動が活性化される。
また生育光線によって体内の水分子が振動を起こすと、共鳴吸収により熱反応となり皮下深層に作用し、微細血管の拡張、血液循環の促進、組織の活性化、酵素の生成促進、代謝の促進などが行なわれる。

そこで、本発明者は、個片化したグラファイトシリカを接着剤で固化した面状発熱体を創作し、上記生育光線を放射する技術を開発した（特許文献４）。
しかし、特許文献４に開示した技術では長時間加熱した際にバインダーである接着剤自体が劣化が生じるという問題点があり、長期間安定して生育光線を放射することが困難であった。

特開平５−８９９５２号公報特開平６−４５０５５号公報特開２００４−３５３４２４号公報特開２００８−１４３７２７号公報

本発明は、真菌類の発生を抑制しつつ面状の発熱が可能な生育光線温熱器を提供することを目的とする。
また人体の表在温度よりも深い組織に浸透し、体芯部の細胞を活性化させ、微細血管の拡張、血液循環の促進などの効能が期待される生育光線温熱器を提供することを目的とする。
さらに４０〜５０℃で長時間加熱した際の耐久性に優れ、長寿命を実現する生育光線温熱器を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
（１）立方体又は直方体の平板状伝熱体を備えた生育光線温熱器であって、前記平板状伝熱体が０．５〜１００．０ｍｍに個片化されたグラファイトシリカを熱硬化性エラストマーに分散固化して形成されたものであって、前記グラファイトシリカからはＦｅが略除去されており、前記平板状伝熱体の底面には発熱体が接触しており、当該発熱体を表面温度４０〜５０℃に発熱させることによって、前記平板状伝熱体の平面より４〜１４μｍの遠赤外線波長を発生する機能を有することを特徴とする生育光線温熱器である。

本発明によれば、電磁波でもマイクロ波でもない、遠赤外線（４〜１４μｍ）を放射することによって、人体の表在における熱傷、又は電磁波等の副作用である疼痛、耳鳴り、悪心、嘔吐等の副作用を防止することができる。
また人体における体芯部（核心温度）を４０〜４３℃に加温保持することができ、ＨＳＰ細胞、癌提示細胞（３Ｔ３）、免疫系細胞を発現又は増殖させて、あらゆる疾患を細胞レベル又は組織レベルで快復させることができる。

（２）前記個片化されたグラファイトシリカは、天然鉱石を破砕した後、磁石を用いてＦｅを除去したことを特徴とする上記（１）記載の生育光線温熱器である。
（３）前記グラファイトシリカが、グラファイトシリカ全量中に７０〜９０％のシリカを含むことを特徴とする上記（１）又は（２）記載の生育光線温熱器用伝熱体である。
（４）前記平板状伝熱体が、グラファイトシリカ３０〜６０重量％と、熱硬化性エラストマー４０〜７０重量％を有することを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれか一に記載された生育光線温熱器である。

（５）前記発熱体の下に断熱材を配設したことを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれか一に記載された生育光線温熱器である。
（６）前記板状発熱体が、サーモスタッドに接続されたセンサを面着していることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれか一に記載された生育光線温熱器である。
（７）前記板状伝熱体が、長さ２００〜６００ｍｍ×巾２００〜６００ｍｍ、高さ５〜２００ｍｍであることを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれか一に記載された生育光線温熱器である。
平板状発熱体を上記大きさの範囲にすることによって容易に持ち運ぶことができ、任意の場所に容易に設置することができる。

本発明は、真菌類の発生を抑制しつつ面状の発熱が可能な生育光線温熱器を提供するという効果を奏する。
また理想物質としての黒体に極めて近く曲線を示す生育光線（遠赤外線）を放射することができ、人体の表在温度よりも深い組織に浸透し、体芯部の細胞を活性化させ、微細血管の拡張、血液循環の促進などの効能が期待される生育光線温熱器を提供するという効果を奏する。
さらに４０〜５０℃で長時間加熱した際の耐久性に優れ、長寿命を実現する生育光線温熱器を提供するという効果を奏する。

本発明に係る平板状伝熱体についての概念斜視図である。本発明に係る生育光線温熱器の実施形態の一例を示す断面図である。本実施形態３に係る生育光線温熱器の一例を示す斜視図である。

以下に本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明に係る生育光線温熱器は、立方体又は直方体の平板状伝熱体を有する。かかる平板状伝熱体は０．５〜１００．０ｍｍに個片化されたグラファイトシリカを熱硬化性エラストマーに分散固化して形成されている。また前記グラファイトシリカはＦｅが略除去されている。

グラファイトシリカは、原石のまま用いても良い。例えば、北海道上ノ国町神明地区に流れる天の川上流の山中において産出される天然鉱石であるグラファイトシリカを破砕して得ることができる。かかるグラファイトシリカは、グラファイト（Ｃ）、シリカ（ＳｉＯ₂）、二酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）、アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、カルシウム（ＣａＯ）、マグネシウム（ＭｇＯ）、チタン（ＴｉＯ₂）、ナトリウム（Ｎａ₂Ｏ）、カリウム（Ｋ₂Ｏ）、水等を含有する。
そこで、グラファイトシリカを０．５〜１００．０ｍｍの粒状に破砕した後、磁石を使用してＦｅを除去して本発明に使用するグラファイトシリカを得る。

本発明で使用するグラファイトシリカは、グラファイトシリカ全量中に７０重量％〜９０重量％のシリカを含むことが好ましい。７０重量％〜９０重量％含ませることにより生育光線の照射を充分に行なうことができる。また、グラファイトシリカ全量中に５〜６％の炭素を含んでも良い。さらに残部には、二酸化鉄、アルミニウム、チタン、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム及び水分などが含まれていても良い。
本発明に使用するグラファイトシリカとしては、例えば、シリカ８１．３５％、炭素５．０３％、二酸化鉄０．５３％、アルミニウム６．３５％、チタン１．１８％、カルシウム０．０２％、マグネシウム０．４５％、ナトリウム０．０８％、カリウム１．６６％、水０．３１％などを含有する。
またグラファイトシリカを０．５〜１００．０ｍｍに破砕することによって表面積を大きくすることができる。

また本発明で使用されるグラファイトシリカは、グラファイトシリカを粉末状に粉砕した後、バインダーとして天然成分（陶土等）を使用し、加熱することによって０．５〜１００．０ｍｍの粒状体を形成しても良い。
さらにグラファイトシリカの粉末と、シラスとを混ぜ、バインダーとして天然成分を使用し、加熱することによって０．５〜１００．０ｍｍの粒状体を形成しても良い。
ここで上記グラファイトシリカは、グラファイトシリカ全量中に７０〜９０重量％のシリカを含むことが好ましい。
上記グラファイトシリカを分散固化するために用いられる熱硬化性エラストマーは、天然ゴム、ブタジエン重合体及び共重合体、例えば、スチレン−ブタジエンゴム及びポリブタジエンゴム、イソプレン重合体及び共重合体、クロロプレンゴム、例えばネオプレン、ニトリルゴム、ブチルゴム、及びエチレン−プロピレンゴム及びそのブレンド及び共重合体が挙げられる。
生育光線放射のメカニズムは、exciting stateと、grand stateとの間で電子が還移するときに生じるエネルギー差に応じた（△Ｅ＝ｈｖ）電磁波の発生、吸収に依拠する。本発明者は、（１）wienの変位則，（２）物理的エネルギー，（３）鉱石学的組成成分が多様である点に鑑み、グラファイトシリカを３９〜４０℃で加温し、その加温を放熱することなく長期間保持できるのに最も好適なのが熱硬化性エラストマーであることを見出した。

より具体的には、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン樹脂）、ＡＡＳ樹脂（アクリレート樹脂−スチレン−アクリロニトリル共重合体樹脂）、ＡＳ（アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂）、ＡＥＳ（アクリトニトリル−ＥＰゴム−スチレン共重合体樹脂）、ＡＣＳ（アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン樹脂）等のアクリロニトリル系樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂、ＰＣ／ＨＩＰＳ（ポリカーボネート樹脂／耐衝撃性ポリスチレン樹脂）、ＰＣ／ＡＢＳ（ポリカーボネート樹脂／アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン樹脂）等のポリカーボネート樹脂のブレンド物、変性ポリフェニレンエーテル等のエンジニアリングプラスチック樹脂、更にはこれらの一種又は二種以上の混合体が挙げられる。

これらの樹脂は、耐熱性に優れ、グラファイトシリカの粒状体との固着性も良好であり、４０〜５０℃で長時間加熱しても本発明の機能が低下することがないため好適である。
グラファイトシリカと熱硬化性エラストマーとを組み合わせることによって、遠赤外線波長における理想とする最大放射率９８％を実現することが可能となる。
グラファイトシリカと熱硬化性エラストマーの配合比率は、グラファイトシリカ３０〜６０重量％と、熱硬化性エラストマー４０〜７０重量％が好ましい。より好ましくはグラファイトシリカ４０〜５０重量％と、熱硬化性エラストマー５０〜６０重量％である。両者の配合割合を上記範囲内として平板状伝熱体を形成し、約３９〜４０℃に加熱することによって、平板状伝熱体の表面が３９．５〜３９．８℃に達し、理想とする黒体に近い放射を行うことができる。

また発熱体としては、カーボン等からなる面状の発熱体、銅合金（銅・ニッケル合金等）、ニッケル合金（銅・ニッケル合金、ニッケル・クロム合金等）、アルミ合金等のような高電気抵抗を有するいわゆる電熱線等を、ポリエステル、ブチルゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、架橋ポリエチレン等の絶縁体によって被覆したものが挙げられる。発熱体は両側に電極が設けられ、通電することによって電熱線が加熱される。このような発熱体の具体例としては、電気ホットカーペットＺＣＢ−１０Ｊ，ＺＣ−１０Ｊ３（ゼンケン）が挙げられる。
前記平板状伝熱体の底面には、上記の発熱体が接触していることから発熱体を表面温度４０〜５０℃に発熱させることによって、前記グラファイトシリカを含有する平板状伝熱体の平面より４〜１４μｍの遠赤外線波長を発生させることができる。
また前記平板状伝熱体は、サーモスタッドに接続されたセンサを面着していることが好ましい。かかるセンサとしては、デジタル表面センサモジュールが好ましい。例えば、サーミスターＭＴ１４４（坂口電熱株式会社製）等の表面温度測定器が挙げられる。

さらに前記発熱体の下に断熱材を配設することが好ましい。断熱材としては、本発明の効果を阻害しないものであれば、いずれの断熱材を用いても良い。例えば、発泡ポリエチレンとアルミ蒸着されたポリエステルを積層した厚さ５ｍｍ〜２０ｍｍのロールマットが挙げられる。
以下に図面に則して本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態は例示であり、本発明を以下のものに限定するものではない。

実施形態１
図１は、本発明に係る平板状伝熱体についての斜視図である。図１に示すように本実施形態１に係る平板状伝熱体３は、熱硬化性エラストマーの組成物２中にグラファイトシリカ１が分散固化されたものである。グラファイトシリカ１は、天然鉱物の中からシリカ成分７０〜９０％のものを選定した黒鉛を０．５〜１００．０ｍｍの形状のグラファイトシリカに岩砕機によって破砕した後、磁石によりＦｅを除去したものである。個片化されたグラファイトシリカ１を図示しない容器内に集積した後、加硫状のＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン樹脂）を容器内に流し込み、乾燥固化させることによって得ることができる。生育光線温熱器用伝熱体３の形状は、Ｘが３００ｍｍ、Ｙが３００ｍｍ、Ｚが１０ｍｍである。
ここで、グラファイトシリカ１とＡＢＳ樹脂の配合割合は、共に５００ｇであった。

実施形態２
次に本発明に係る生育光線温熱器について説明する。図１と同じ機能を有する部材については同じ符号を用いる。
図２は、本発明に係る生育光線温熱器の実施形態の一例を示す図である。図２は本実施形態の断面図である。図２に示す如く発熱線４を有するポリエステルからなる絶縁体７によって挟持して面状の発熱体５を形成する。かかる発熱体５にはリード線に接結されているが、この接結部はエポキシ樹脂にて防水及び絶縁がなされている。
平板状伝熱体３は、ＡＢＳ樹脂を固化させた組成物層２中にグラファイトシリカ１が分散されたものである。このグラファイトシリカはＦｅが略除去され、かつ０．５〜１００．０ｍｍに個片化されているものが分散されている。
平板状伝熱体３の形状は、３００ｍｍ×３００ｍｍ×１０ｍｍであり、発熱線４に印加される電圧は交流１００Ｖ−５０／６０Ｈｚ、発熱体の表面温度は３５〜４５℃である。

更に本実施形態２に係る生育光線温熱器においては、発熱体５の下に断熱材８が配設されている。断熱材８としては、発泡ポリエチレンとアルミ蒸着されたポリエステルを積層した厚さ５ｍｍ〜２０ｍｍのロールマットを用いている。
図２に示す生育光線温熱器を作成し、室温下、発熱線４を４５℃で加熱をしたところ、約１０分程度、生育光線温熱器用伝熱体３の表面が４０℃に加温された。
また生育光線温熱器用伝熱体３の表面からは生育光線が発生していることがわかった。表１は生育光線の放射効率を示したものである。

上記結果より本実施の形態に係る生育光線温熱器からは生育光線が生じていることが分かった。さらにＱＲＳ（クアンタムレゾナンススペクトルメーター：量子共鳴解析装置）によるグラファイトシリカの解析結果を以下の表２に示した。

ＱＲＳによるグラファイト解析において、裁量の数値はＳｃｏｒｅが１２０００である。上記表２に示す如く、がんにおいてはＳｃｏｒｅ１０００５、Ｃ型肝炎においてはＳｃｏｒｅ１０００４を達成していることが分かった。人の疾患に対する作用が得られることが予想される。

実施形態３
次に本実施形態３に係る生育光線温熱器の使用態様の一例を示す。図３は、本実施形態３に係る生育光線温熱器の一例を示す斜視図である。
まず本実施形態３に係る生育光線温熱器は、図１に示す平板状伝熱体３を１２体用意し発熱体５上に敷き詰めた。
ここで発熱体５としては、電気ホットカーペットＺＣＢ−１０Ｊ（ゼンケン）を使用した。この発熱体５は、８５ｃｍ×１８２ｃｍであり、表面材質がポリエステルであり、カバー表面温度約４５℃、定格電圧：交流１００Ｖ−５０／６０Ｈｚ、消費電力１８０Ｗであった。
さらに発熱体５の下に断熱材８を敷設した。ここで断熱材８としては、巾１２０ｃｍ、長さ２００ｃｍ、厚さ８ｍｍのアルミレジャーマット（エム・エム・ジェイ社）を使用した。材質は発泡ポリエチレンとアルミ蒸着されたポリエステルであった。
そして、発熱体５を４５℃で加温した。

さらに被験者は、飲食物である免疫健体菌（創研株式会社製）を飲んだ後に、敷き詰められた生育光線温熱器の上に横臥する。この状態で１０分ほど横臥した後、体深温度（体の深部の温度）を測定したところ、３７．２〜３７．３度が計測された。かかる温度は体内細胞と腸内細胞の活性化に適切な温度であると言われている。
このように体深温度を上昇させるのは生育光線温熱器の表面から生じる生育光線によるものである。生育光線により生体内（細胞）の水分子が振動すると、共鳴吸収により細胞が活性化され、体深温度が上昇する。体深温度が上昇すると、微細欠陥の拡張、血流循環促進、代謝障害の一掃、組織の賦活、酵素生成促進などの効能があると言われている。
上記使用を継続した際のＮＫ細胞の細胞障害活性の測定結果を表３に示す。

１グラファイトシリカ
２熱硬化性エラストマーの組成物
３平板状伝熱体
４発熱線
５発熱体
７絶縁体
８断熱材

Claims

立方体又は直方体の平板状伝熱体を備えた生育光線温熱器であって、前記平板状伝熱体が０．５〜１００．０ｍｍに個片化されたグラファイトシリカを熱硬化性エラストマーに分散固化して形成されたものであって、前記グラファイトシリカからはＦｅが略除去されており、前記平板状伝熱体の底面には発熱体が接触しており、当該発熱体を表面温度４０〜５０℃に発熱させることによって、前記平板状伝熱体の平面より４〜１４μｍの遠赤外線波長を発生する機能を有することを特徴とする生育光線温熱器。
前記個片化されたグラファイトシリカは、天然鉱石を破砕した後、磁石を用いてＦｅを除去したことを特徴とする請求項１記載の生育光線温熱器。
前記グラファイトシリカが、グラファイトシリカ全量中に７０〜９０重量％のシリカを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の生育光線温熱器。
前記平板状伝熱体が、グラファイトシリカ３０〜６０重量％と、熱硬化性エラストマー４０〜７０重量％を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載された生育光線温熱器。
前記発熱体の下に断熱材を配設したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載された生育光線温熱器。