JP3584231B2

JP3584231B2 - 面状ヒーター及び温熱健康器

Info

Publication number: JP3584231B2
Application number: JP2001308480A
Authority: JP
Inventors: 啓行大野
Original assignee: 啓行大野
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2021-10-04
Also published as: JP2003115363A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として使用者に略均一に遠赤外線を照射する面状ヒーター及びこの面状ヒーターを用いた温熱健康器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠赤外線を放射する温熱健康器に関連する従来技術として、特開２０００−１４０１３５号公報の遠赤外線を照射する温熱健康器がある。前記温熱健康器は、軸方向に入れ子式に接続される半円筒状の上部ドーム及び下部ドームと、上部ドーム及び下部ドームの内面のほぼ全面に亘って設けられた遠赤外線を放射するカーボンブラックを含む面ヒーターを備え、上部ドーム及び下部ドームに首を出して入る使用者を面ヒーターで加熱し、遠赤外線を使用者に照射して発汗等を促進するものである。
【０００３】
また、遠赤外線放射体に関連する従来技術として、特許第２８４９０７４号公報には温熱治療器に使用する遠赤外線放射体が開示されている。前記遠赤外線放射体は、発熱体である電熱線と、前記電熱線により加熱して遠赤外線を放射させる赤外線放射部材を有し、電熱線の配設密度を前記赤外線放射部材の中央部よりも周辺部で高くなるようにし、前記発熱体による発熱量が前記遠赤外線放射部材の中央部よりも周辺部で多くなるように構成され、遠赤外線放射部材の温度分布を一定にし、赤外線放射部材の全面から均一に遠赤外線を放射できると記載されている。
【０００４】
他の遠赤外線放射体に関連する従来技術として、実開平３−５７８９１号公報には加熱や乾燥処理用の電熱式面状遠赤外線放射ヒーターが開示されている。前記遠赤外線放射ヒーターは、被加熱体各部位へ流れ込む熱流束を所定の値に制御し、被加熱体に所望の温度分布を付与するために、熱源である金属箔発熱体の配線密度を放射面内各位置で変化させることにより、発熱密度に放射面内位置依存性を持たせ、被加熱体温度分布を制御可能なものとしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、面状ヒーター等から放射される赤外線の波長は温度により変化することから、面状ヒーター等に位置によって温度差が生ずる場合には、遠赤外線を放射する領域がある一方で、遠赤外線以外の波長の赤外線を放射する領域が生ずることになる。従って、かような温度差を有する面状ヒーター等では、使用者の身体に均一な遠赤外線を放射することは困難になる。
【０００６】
特に、特許第２８４９０７４号の様な温熱治療器に比し、特開２０００−１４０１３５号の様な温熱健康器は、半円筒形のドームの全面に亘って設けた面状ヒーターで加熱する構成であることから、そのドームの頂上部分近傍では、面状ヒーターの熱放射の密度が高くなることに加え、ドーム内の対流でより高温な気体が集中することによって高温化し、ドーム内の温度は頂上部分近傍を中心に上方が高温に、下方が低温になり、ドーム内周面の位置によって大きな温度差が生ずることになる。そのため、ドーム内周全面に於いて温度分布を略一定にすることができ、使用者に略均一に遠赤外線を放射可能な面状ヒーターや温熱健康器が強く希求されている。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み提案されるものであり、略半円筒形の面状ヒーター或いはカバーの内周全面に於いて、温度分布を略一定にすることが可能であり、前記略半円筒形の焦点近傍に位置する使用者等の被照射対象に遠赤外線を略均一に照射することができる面状ヒーター及び前記面状ヒーターを有する温熱健康器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の面状ヒーターは、略半円筒形で焦点近傍の対象に遠赤外線を照射する面状ヒーターであって、該面状ヒーターの頂部近傍の発熱量を該面状ヒーターの下部近傍の発熱量より少なくし、該面状ヒーターの内周全面から放射する遠赤外線を略均一とすることを特徴とする。例えば面状ヒーターの発熱量がその下部から頂部に向かって漸次低下する構成とすることにより、熱放射の密度が局所的に高くなることを防止できると共に、高温雰囲気の上昇や対流作用で頂部近傍が高温化することを防止することが可能となり、面状ヒーター内周面の異なる位置での温度差を解消して温度分布を略一定にし、使用者を含む被照射対象に対して内周全面から略均一に遠赤外線を照射することができる。
【０００９】
更に、本発明の面状ヒーターは、前記面状ヒーターの略全面に亘って発熱体が配設され、前記頂部近傍の該発熱体の配設密度が前記下部近傍の該発熱体の配設密度より少ないことを特徴とする。例えば発熱体として電熱線を用い、電熱線で加熱して遠赤外線を放射するものである場合に、電熱線の配設密度を前記カバーの下部から頂部に向かって漸次減少して発熱量を調整し、面状ヒーターの発熱量をその下部から頂部に向かって漸次低下させる。
【００１０】
更に、本発明の面状ヒーターは、前記面状ヒーターの内側に略密閉空間を形成可能であり、前記頂部近傍に高温雰囲気が集中することを特徴とする。面状ヒーターの凹側である内側に略密閉空間が形成される場合には、高温雰囲気が頂部近傍に集中して滞留するので、かかる高温雰囲気の集中及び滞留による頂部近傍の高温化を加味して面状ヒーター内周全面の各位置の発熱量や発熱体の配設密度を決定し、面状ヒーターの内周全面の温度分布を略一定にする。
【００１１】
また、本発明の温熱健康器は、略半円筒形のカバーの複数を入れ子式に設け、略半円筒形のカバーの内側に、焦点近傍の対象位置に遠赤外線を照射する略半円筒形の面状ヒーターを設け、略半円筒形の面状ヒーターの頂部近傍の発熱量を下部近傍の発熱量より少なくし、焦点近傍の対象位置に於ける雰囲気の温度分布を略一定とすると共に、面状ヒーターの内周全面から放射する遠赤外線を略均一とすることを特徴とする。前記構成により、略半円筒形の焦点近傍に位置する使用者が接する雰囲気の温度分布を略一定にし、前記使用者に照射する遠赤外線を略均一にすることができるので、温熱健康器の有効性を確実に得ることができ、使用者が快適に長時間利用することが可能になる。更に、面状ヒーターを、略全面に亘ってコードヒーターを配設し、コードヒーターの配設密度を略半円筒形の下部近傍から頂部近傍にかけて漸次減少して構成する、或いは面状ヒーターの任意の一箇所にサーモスタットを設け、サーモスタットの認知に基づき、カバー内の密閉空間の温度制御を行う構成とすると好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の面状ヒーター及びこれを用いた温熱健康器について、温熱健康器及び温熱健康器に設けられた面状ヒーターの具体的な実施例に基づき説明する。図１及び図２は実施例の温熱健康器を示す横断面図と縦断面図、図３及び図４は実施例に於ける面状ヒーターの電熱線の配設状態を説明する説明図と部分縦断面図である。
【００１３】
本実施例の温熱健康器１は、図１及び図２に示すように、遠赤外線を反射するシート２上に、半円筒形の前部カバー３１と半円筒形で前部カバー３１より径が小さい後部カバー３２が設けられ、前部カバー３１と後部カバー３２は入れ子式に軸方向へ移動可能になっており、伸長状態では前部カバー３１の略後端が後部カバー３２の略上端の外側に重ねて配置され（図１参照）、収縮状態では前部カバー３１の略全体が後部カバー３２の略全体の外側に重ねて配置される。前部カバー３１及び後部カバー３２は各々図に省略したコードを介して制御器に接続され、更に制御器はコードを介して電源に接続され、後述する前部カバー３１と後部カバー３２の面状ヒーター４に前記制御器の制御で電流が供給されるようになっている。
【００１４】
前部カバー３１の前端の開口部分には使用者の首周りを閉じるネックカバー３１１が取り付けられていると共に、前部カバー３１の後端には後部カバー３２との間に形成される隙間を閉じる突出部３１２が設けられ、又、後部カバー３２は有底でその後端面は閉じられており、伸長状態の前部カバー３１及び後部カバー３２で形成される内部空間に使用者が横臥し、ネックカバー３１１で首周りを閉じることにより、前記内部空間が密閉される構成である。前部カバー３１と後部カバー３２からなるカバー全体の軸方向の長さは、前部カバー３１或いは後部カバー３２の移動量を調節することにより、前記密閉空間を形成可能な限度で調整可能である。
【００１５】
前部カバー３１の内周面側と後部カバー３２の内周面側には、その内周面に沿って略全面に亘り面状ヒーター４がそれぞれ設けられている。面状ヒーター４には、図３に示すように一本の連続したコードヒーター４１が蛇行して配設され、本実施例のコードヒーター４１は前部カバー３１或いは後部カバー３２の周方向の中心線に対して略左右対称に設けられている。コードヒーター４１の配設密度は、一方の下部４ａから内周に沿って頂部４ｂに向かうに従い漸次減少し、頂部４ｂから内周に沿って他方の下部４ａに向かうに従い漸次増加し、下部４ａよりも頂部４ｂのコードヒーター４１の配設密度が少なくなっている。コードヒーター４１の両端部は、一方の下部４ａに導かれており、各端部の後述する電熱線４１２は接続部４２を介して制御器へ導くコード４３に接続されている。
【００１６】
面状ヒーター４は、図４に示すように、アルミ、鉄、黄銅等からなる基板４４を有し、その上面には両面粘着の不織布４５が貼着して積層され、不織布４５の上面にコードヒーター４１が不織布４５の粘着或いは接着剤の接着により配設されている。さらに、不織布４５の上側には、熱伝導や反射効率を向上し保温機能を高める等のため、鏡面仕上げのアルミ箔４６が不織布４５の粘着により布設され、コードヒーター４１がアルミ箔４６で被覆されている。さらに、図には省略したが、基板４４の上面の所定位置にはサーモスタットが密着して設置されており、面状ヒーター４或いは基板４４の温度を所定温度に制御する構成である。
【００１７】
前記基板４４の下面には、遠赤外線の放射効率が高いセラミックス等のコーティング層による遠赤外線放射層４７が形成され積層されている。前記遠赤外線放射層４７は、アルミナ、酸化珪素、ジルコン、トルマリン等のセラミックスや炭素などの微粉末を耐熱性のあるシリコン等の基剤に混ぜて塗布焼付することにより形成する。前記遠赤外線放射層４７の下面には、耐熱性があり遠赤外線放射層４７からの遠赤外線を透過する網目状のガードネット４８が前記下面に沿って積層して布設され、ガードネット４８で遠赤外線放射層４７の下面が被覆され、使用者の火傷防止が図られている。前記ガードネットは例えばポリエステル繊維のメッシュ布等である。
【００１８】
前記コードヒーター４１には、中心に硝子繊維の芯糸４１１が設けられ、芯糸４１１の周りには発熱体としてニクロム線などの電熱線４１２が巻回して設けられ、前記芯糸４１１及び電熱線４１２の外周には、シリコンゴムなど絶縁機能のある円筒状の絶縁被覆体４１３が設けられ、芯糸４１１及び電熱線４１２は絶縁被覆体４１３で被覆されている。平面状の面状ヒーター４は、前部カバー３１及び後部カバー３２の形状に合わせて湾曲させ、その内面或いは内側に丸めて設置され、コードヒーター４１の電熱線４１２の発熱により遠赤外線放射層４７の温度が上昇し、遠赤外線放射層４７から半円筒形の中心軸に沿って位置する使用者に遠赤外線を放射する構成である。
【００１９】
上記温熱健康器１を使用する際には、例えば使用者がシート２上に仰向けで横臥し、前部カバー３１及び後部カバー３２を伸長状態とし、前部カバー３１内に上半身が位置し、後部カバー３２内に下半身が位置するようにする。そして、使用者の首周りをネックカバー３１１で閉じ、前部カバー３１及び後部カバー３２内に略密閉空間を形成する。
【００２０】
その後、前記制御器で電熱線４１２に電流を供給して発熱させ、電熱線４１２の温度上昇に伴って遠赤外線放射層４７が加熱されることにより、前部カバー３１及び後部カバー３２内に於ける使用者の周囲の雰囲気の温度が上昇すると共に、前部カバー３１及び後部カバー３２の略焦点近傍に位置する使用者に遠赤外線が照射される。前記略密閉空間内では、その内部での温度上昇に伴って高温雰囲気の上昇や対流が生じ、高温化した雰囲気は頂部４ｂ近傍に上昇して集中していくことになるが、前部カバー３１及び後部カバー３２の内周全面に亘って略同一温度になるように、頂部４ｂ近傍から下部４ａに向かって電熱線４１２の発熱量を漸次増加しているので、使用者の全身が接する雰囲気の温度分布及び使用者の全身に照射される遠赤外線を全体として略同一にすることができる。前記略同一温度は、遠赤外線放射層４７の素材特性に応じて遠赤外線の照射がピークとなる近傍の温度範囲内で設定される。
【００２１】
尚、例えば前部カバー３１や後部カバー３２に於けるコードヒーター４１或いは電熱線４１２の配設密度を一定にした場合には、熱放射密度の集中及び高温雰囲気の集中と滞留により、頂部４ｂ近傍は非常に高温になることから、コードヒーター４１或いは電熱線４１２の配設密度は、内周に沿って下部４ａから頂部４ｂに向かうに従い漸次減少する、若しくは漸次段階的に減少する、若しくは漸次累進的に減少する、或いは頂部４ｂ近傍の配設密度を極端に減少する、或いは頂部４ｂ近傍にはコードヒーター４１或いは電熱線４１２を配設しない構成等を適宜採用し、前部カバー３１及び後部カバー３２の内周全面或いは面状ヒーター４の内周全面に亘って略同一温度を実現することが可能である。
【００２２】
また、本実施例では、前部カバー３１及びその面状ヒーター４と後部カバー３２及びその面状ヒーター４との２つのカバー及び面状ヒーターが設けられている構成であるが、本発明のカバー或いは面状ヒーターは１つ或いは３つ以上の複数としてもよい。また、形成する密閉空間は、一つの面状ヒーター或いはカバーで形成しても、複数の面状ヒーター或いはカバーで形成してもよい。また、本発明の温熱健康器は、発汗用サウナ、温熱治療器或いは美容痩身器等として用いて良い。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の面状ヒーター及びこれを用いた温熱健康器は、略半円筒形の面状ヒーター或いはカバーの内周全面に於いて、温度分布を略一定にすることが可能であり、焦点近傍に位置する使用者等の被照射対象が接する或いは使用者等の被照射対象を被覆する雰囲気の温度分布を略一定にすることができ、前記略半円筒形の焦点近傍に位置する使用者等の被照射対象に遠赤外線を略均一に照射することができるという効果を奏する。従って、例えば発汗、皮膚機能の活性化、新陳代謝の促進、体内の有害物質の排出など温熱健康器が有する有効性を確実に得ることができると共に、その有効性のレベルを飛躍的に向上することができる。
【００２４】
また、略半円筒形の面状ヒーター或いはカバーの内周全面に於ける温度分布を略一定にし、例えば略半円筒形の焦点近傍に或いはその中心軸に沿って横臥する使用者等が接する雰囲気の温度分布の均質化や、前記使用者等を中心とする同心円での温度分布の均質化を図ることができる。例えば密閉空間内の雰囲気の局所的な高温化による使用者の不快感を無くすことができ、温熱健康器の使用者が快適に長時間利用することができる。
【００２５】
また、温度分布のバラツキが可能な限り解消され、遠赤外線が略均一に放射され、カバー内密閉空間の状態が半円筒形カバー等の中心軸から同心円状に略均質化されることから、把握しにくい密閉空間内の状態を正確に把握して所望状態に調節することができる。面状ヒーター全面の温度分布の均一化により、例えば温度の制御のために面状ヒーターにサーモスタットを設ける場合にも、サーモスタットの設置位置に応じて認知状態が異なる様なことが無くなり、温度や遠赤外線の放射など密閉空間内の状態制御にバラツキを生ずることを無くし安定化することができる。従って、サーモスタットのは任意の位置に一箇所設置すれば、所望の温度制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の温熱健康器を示す横断面図。
【図２】実施例の温熱健康器を示す縦断面図。
【図３】実施例に於ける面状ヒーターの電熱線の配設状態を説明する説明図。
【図４】実施例に於ける面状ヒーターの部分縦断面図。
【符号の説明】
１温熱健康器
２シート
３１前部カバー
３１１ネックカバー
３２後部カバー
４面状ヒーター
４ａ下部
４ｂ頂部
４１コードヒーター
４１１芯糸
４１２電熱線
４１３絶縁被覆体
４４基板
４７遠赤外線放射層

Claims

略半円筒形のカバーの複数を入れ子式に設け、該略半円筒形のカバーの内側に、焦点近傍の対象位置に遠赤外線を照射する略半円筒形の面状ヒーターを設け、該略半円筒形の面状ヒーターの頂部近傍の発熱量を下部近傍の発熱量より少なくし、焦点近傍の対象位置に於ける雰囲気の温度分布を略一定とすると共に、該面状ヒーターの内周全面から放射する遠赤外線を略均一とすることを特徴とする温熱健康器。
前記面状ヒーターを、略全面に亘ってコードヒーターを配設し、該コードヒーターの配設密度を略半円筒形の下部近傍から頂部近傍にかけて漸次減少して構成することを特徴とする請求項１記載の温熱健康器。
前記面状ヒーターの任意の一箇所にサーモスタットを設け、該サーモスタットの認知に基づき、前記カバー内の密閉空間の温度制御を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の温熱健康器。