JP5486422B2 - Health appliances - Google Patents
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Description
本発明は、健康器具に関するものであり、特にゲルマニウムを用いた健康器具に関するものである。 The present invention relates to a health device, and more particularly to a health device using germanium.
従来、健康器具として、ゲルマニウムを用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の健康器具は、岩盤浴用のユニットであって、ゲルマニウム鉱石又は麦飯石を含有する略平板状の床板本体における表面部の一部又は全面に、適宜間隔で複数個の凹部が形成され、該凹部内には、ゲルマニウム鉱石を含有する石粒が収容されてなり、凹部の開口端に石粒の抜け出しを防ぐための押え材が装着されている。 Conventionally, what used germanium as a health appliance is known (for example, refer to patent documents 1). The health appliance described in Patent Document 1 is a unit for bedrock bathing, and a plurality of recesses are formed at appropriate intervals on part or the entire surface of a substantially flat floor plate body containing germanium ore or barleystone. In the recess, stone particles containing germanium ore are accommodated, and a presser material for preventing the stone particles from slipping out is attached to the opening end of the recess.
ところで、健康器具は医療分野や福祉・介護分野において複数回利用され又は複数人により共用されることがあるため、治療の源である赤外線の強度の調整ができるものや健康増進だけでなく衛生面に優れたものが望まれている。そこで、本発明は、適切な強度の赤外線を出力することができるとともに、健康増進効果を発揮しつつ衛生面に優れた健康器具を提供することを目的とする。 By the way, health appliances may be used multiple times in the medical field, welfare / nursing care field, or shared by multiple people. What is excellent in is desired. Accordingly, an object of the present invention is to provide a health device that can output infrared rays having an appropriate intensity and is excellent in hygiene while exhibiting a health promotion effect.
すなわち本発明に係る健康器具は、赤外線を放出する健康器具であって、薄膜で被覆された固形物と、固形物を収容する本体部と、固形物に向けて赤外線又は可視光線を照射する励起光源と、を備え、固形物の一部は、本体部の外側に露出されており、薄膜は、溶融された釉薬又は溶融されたポリエチレンに、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物を含有して形成されることを特徴として構成される。 That is, the health device according to the present invention is a health device that emits infrared rays, and is a solid matter coated with a thin film, a main body portion that contains the solid matter, and an excitation that irradiates infrared rays or visible light toward the solid matter. A solid portion is exposed to the outside of the main body, and the thin film is formed by containing germanium, a germanium alloy, or germanium oxide in a molten glaze or molten polyethylene. It is configured as a feature.
本発明に係る健康器具では、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物が、励起光源から赤外線又は可視光線が照射される固形物の表面側に、赤外線及び可視光線を透過させる釉薬又はポリエチレンによって配置される。このため、励起光である赤外線又は可視光線を、極力吸収されることなくゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物へ到達させることができる。そして、励起光が、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物の価電子帯の電子（正孔）を励起して伝導体に遷移させる。そして、励起された電子が伝導体から価電子帯に落ちる際に、赤外線領域（遠赤外線領域を含む）の波長成分を含む光が価電子帯から放出される。ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物は、固形物の表面側に配置されており、その配置位置が例えば固形物の表面から赤外線の波長よりも短い位置とされることで、放出光は固形物に吸収されることなく本体部の外側に放出される。放出光は、赤外線領域の波長成分を含む適切な強度の光となるため、例えば遠赤外線領域の光を照射する治療等に用いることができるとともに、赤外線領域の光により嫌気性細菌の繁殖を抑制することが可能となる。なお、酸化ゲルマニウムも価電子帯の性格上、赤外線を放出することができる。よって、適切な強度の赤外線を出力することが可能となるとともに、健康増進効果を発揮しつつ衛生面に優れた健康器具を得ることができる。 In the health device according to the present invention, germanium, germanium alloy, or germanium oxide is disposed on the surface side of a solid material irradiated with infrared or visible light from an excitation light source by glaze or polyethylene that transmits infrared and visible light. . For this reason, infrared light or visible light, which is excitation light, can reach germanium, a germanium alloy, or germanium oxide without being absorbed as much as possible. And excitation light excites the electron (hole) of the valence band of germanium, a germanium alloy, or germanium oxide, and makes it transition to a conductor. And when the excited electron falls from a conductor to a valence band, the light containing the wavelength component of an infrared region (a far infrared region is included) is emitted from a valence band. The germanium, germanium alloy or germanium oxide is arranged on the surface side of the solid material, and the arrangement position thereof is, for example, a position shorter than the infrared wavelength from the surface of the solid material, so that the emitted light is converted into the solid material. It is discharged outside the main body without being absorbed. Since the emitted light becomes light of appropriate intensity including the wavelength component in the infrared region, it can be used for, for example, treatment of irradiating light in the far infrared region, and also suppresses the growth of anaerobic bacteria by the light in the infrared region. It becomes possible to do. Note that germanium oxide can also emit infrared light due to the nature of the valence band. Therefore, it is possible to output infrared rays with appropriate intensity, and it is possible to obtain a health device that is excellent in hygiene while exhibiting a health promotion effect.
上記健康器具では、溶融された釉薬又は溶融されたポリエチレンに、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物が例えば溶融分散されている。なお、ゲルマニウム（屈折率４）の価電子帯から発せられた赤外線が空気（屈折率１）中に発せられる場合において、ゲルマニウムから直接空気中に赤外線が発せされる場合と、例えばガラス（屈折率１．４〜２）に分散されたゲルマニウムから赤外線が発せられる場合とを比較すると、後者の方が屈折率の差が小さくなるので、より効率的に赤外線を空気中に放出することができるものと考える。すなわち、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物が溶融分散されることで効率的に赤外線を空気中に放出することが可能となる。 In the health device, germanium, a germanium alloy, or germanium oxide is melt-dispersed, for example, in a molten glaze or molten polyethylene. In addition, when infrared rays emitted from the valence band of germanium (refractive index 4) are emitted into the air (refractive index 1), infrared rays are emitted directly from germanium into the air, for example, glass (refractive index). Compared with the case where infrared rays are emitted from germanium dispersed in 1.4 to 2), the difference in refractive index is smaller in the latter, so that infrared rays can be emitted more efficiently into the air. I think. That is, germanium, germanium alloy, or germanium oxide is melted and dispersed, whereby infrared rays can be efficiently emitted into the air.
ここで、ゲルマニウム合金が、シリコンゲルマニウムであってもよい。このように構成することで、励起光によってゲルマニウムだけでなくシリコンの価電子帯の電子（正孔）が励起されるため、放出光の出力強度を一層高めることができるとともに広範囲の波長成分を有する放出光を得ることが可能となる。 Here, the germanium alloy may be silicon germanium. By configuring in this way, not only germanium but also electrons (holes) in the valence band of silicon are excited by excitation light, so that the output intensity of emitted light can be further increased and a wide range of wavelength components can be obtained. It is possible to obtain emitted light.
また、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物が、粒子の状態で薄膜に含有されてもよい。このように構成することで、励起光が薄膜内部まで到達してゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物の粒子に作用することができるため、固形物の表面から放出される放出光の出力強度を一層高めることが可能となる。 Further, germanium, germanium alloy, or germanium oxide may be contained in the thin film in the form of particles. With this configuration, the excitation light can reach the inside of the thin film and act on the germanium, germanium alloy, or germanium oxide particles, thereby further increasing the output intensity of the emitted light emitted from the surface of the solid material. It becomes possible to raise.
また、薄膜が、銀粒子、又は銀粒子とゲルマニウム、ゲルマニウム合金もしくはゲルマニウム酸化物の粒子との接合粒子をさらに含有することが好ましい。このように構成することで、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物から放出される光が、銀により反射される。このため、放出光を本体部の外側へ適切に放出することができる。 Moreover, it is preferable that a thin film further contains the joint particle | grains of the silver particle or the silver particle, and the particle | grains of germanium, a germanium alloy, or a germanium oxide. With this configuration, light emitted from germanium, germanium alloy, or germanium oxide is reflected by silver. For this reason, emitted light can be appropriately emitted to the outside of the main body.
また、薄膜が、麦飯石又は粘土をさらに含有ことが好適である。このように構成することで、赤外線及び麦飯石もしくは粘土により、例えば嫌気性細菌の繁殖を抑制したり、尿や汗等の有機物質を分解したりすることができる。 Further, it is preferable that the thin film further contains barleystone or clay. By comprising in this way, the propagation of anaerobic bacteria, for example, and organic substances, such as urine and sweat, can be decomposed | disassembled with infrared rays and barley stone or clay.
また、固形物が、球体を呈し、本体部に回転可能に設けられることが好適である。このように構成することで、例えば固形物が設けられた側の本体部の一面を皮膚や患部に接触させた状態で移動させることができるので、広範囲の部位に連続的に波長と強度を変更して照射することが可能となる。 In addition, it is preferable that the solid material has a spherical shape and is provided rotatably on the main body. By configuring in this way, for example, it is possible to move the surface of the main body part on the side where the solid is provided in contact with the skin or the affected part, so the wavelength and intensity are continuously changed over a wide range of sites. Can be irradiated.
また、励起光源が、固形物と当接した状態で本体部に収容されることが好適である。このように構成することで、励起光源からの励起光をゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物に直接作用させることができるので、放出光の出力強度を一層高めることができる。 In addition, it is preferable that the excitation light source is accommodated in the main body in a state where the excitation light source is in contact with the solid matter. With this configuration, the excitation light from the excitation light source can be directly applied to germanium, germanium alloy, or germanium oxide, so that the output intensity of the emitted light can be further increased.
あるいは、励起光源に接続され、励起光源から照射された赤外線又は可視光線を固形物に伝播させる光ファイバをさらに備えることが好適である。このように構成することで、本体部の表面から放出される光の照射幅を狭くすることができる。このため、目標とする部位に適切に照射することが可能となる。 Or it is suitable to provide further the optical fiber which is connected to an excitation light source and propagates the infrared rays or visible light irradiated from the excitation light source to a solid substance. By comprising in this way, the irradiation width of the light discharge | released from the surface of a main-body part can be narrowed. For this reason, it becomes possible to irradiate the target region appropriately.
本発明によれば、健康増進効果を発揮しつつ、衛生面に優れた健康器具が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the health appliance excellent in the hygiene side is obtained, exhibiting the health promotion effect.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図中の寸法比率は必ずしも説明中のものとは一致していない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the dimensional ratios in the figure do not necessarily match those in the description.
本実施形態に係る健康器具は、岩盤浴用の床板、介護ベッドの床板、シャワーヘッドのシャワーローラ部等、主に人体の皮膚表面と接触する健康器具として好適に採用されるものである。 The health device according to the present embodiment is suitably employed as a health device that mainly comes into contact with the skin surface of a human body, such as a bedrock bedboard, a nursing bed floorboard, a shower roller section of a shower head, or the like.
最初に、本実施形態に係る健康器具の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る健康器具の一部斜視図、図２は、図１の健康器具の内部構造を拡大して示す斜視図である。図１に示すように、健康器具１は、略板状の上部本体部１１ａと略板状の下部本体部１１ｂとを重ね合わせて構成される本体部１１を備えている。上部本体部１１ａ、下部本体部１１ｂの材料としては、例えば透明アクリル、ウレタン樹脂又はポリエチレン樹脂等が用いられる。上部本体部１１ａの上面側（下部本体部１１ｂと当接する主面と対向する主面側）には、球体の固形物１０がその一部を上部本体部１１ａ上面から外側へ露出させた状態で複数配置されている。上部本体部１１ａの上面及び固形物１０は、人体の皮膚表面と接触する接触部として機能する。 First, the configuration of the health device according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a partial perspective view of the health device according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the internal structure of the health device of FIG. As shown in FIG. 1, the health device 1 includes a body portion 11 configured by superposing a substantially plate-like upper body portion 11a and a substantially plate-like lower body portion 11b. As a material of the upper main body 11a and the lower main body 11b, for example, transparent acrylic, urethane resin, polyethylene resin, or the like is used. On the upper surface side of the upper main body portion 11a (the main surface side facing the main surface in contact with the lower main body portion 11b), a part of the spherical solid 10 is exposed to the outside from the upper surface of the upper main body portion 11a. Several are arranged. The upper surface of the upper body part 11a and the solid material 10 function as a contact part that comes into contact with the skin surface of the human body.
図２に示すように、上部本体部１１ａには、下部本体部１１ｂとの重なり方向に貫通された円形の貫通孔１１ｄが形成されており、貫通孔１１ｄ内に固形物１０が収容されている。貫通孔１１ｄの内径は、固形物１０の直径（例えば１〜２０ｍｍ）よりも大きく形成されている。また、上部本体部１１ａの上面側における貫通孔１１ｄの開口端には、内側に張り出す環状の鍔１１ｃが内周に沿って設けられており、鍔１１ｃの内径が固形物１０の直径よりも小さく形成されることで、本体部１１からの固形物１０の抜け出しを防止している。 As shown in FIG. 2, the upper main body portion 11a is formed with a circular through hole 11d penetrating in the overlapping direction with the lower main body portion 11b, and the solid material 10 is accommodated in the through hole 11d. . The inner diameter of the through hole 11d is formed larger than the diameter of the solid material 10 (for example, 1 to 20 mm). In addition, an annular flange 11c projecting inward is provided along the inner periphery at the opening end of the through hole 11d on the upper surface side of the upper main body 11a, and the inner diameter of the flange 11c is larger than the diameter of the solid material 10. By being formed small, the solid material 10 is prevented from coming off from the main body 11.
また、下部本体部１１ｂには、貫通孔１１ｄと対応する位置に、上部本体部１１ａとの重なり方向に貫通された円形の貫通孔１１ｅが形成されており、貫通孔１１ｄと貫通孔１１ｅとは連通した状態とされている。貫通孔１１ｅ内には、励起光として赤外線又は可視光線を発光する励起光源１２が収容されており、励起光源１２は固形物１０に当接されて配置される。このため、励起光源１２から照射された励起光は、固形物１０に直接作用する。励起光源１２としては、例えば、赤外線又は可視光線を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ（Light Emitting Diode））が用いられる。ここで、発光ダイオードにより得られる赤外線は、波長領域が約７００ｎｍ〜約１ｍｍの範囲となる電磁波であり、発光ダイオードにより得られる可視光線は、波長領域が約３６０ｎｍ〜約８３０ｍｍの範囲となる電磁波である。 The lower main body portion 11b is formed with a circular through hole 11e penetrating in the overlapping direction with the upper main body portion 11a at a position corresponding to the through hole 11d. The through hole 11d and the through hole 11e are defined as follows. It is in a state of communication. An excitation light source 12 that emits infrared light or visible light as excitation light is accommodated in the through hole 11 e, and the excitation light source 12 is disposed in contact with the solid material 10. For this reason, the excitation light irradiated from the excitation light source 12 acts directly on the solid material 10. For example, a light emitting diode (LED) that emits infrared light or visible light is used as the excitation light source 12. Here, the infrared ray obtained by the light emitting diode is an electromagnetic wave having a wavelength range of about 700 nm to about 1 mm, and the visible light obtained by the light emitting diode is an electromagnetic wave having a wavelength range of about 360 nm to about 830 mm. is there.
固形物１０は、励起光源１２によって下側から支持されることで、その一部を上部本体部１１ａ上面から外側へ露出させた状態で、上部本体部１１ａ内部に回転可能に配置される。また、固形物１０は、略球体のコア部１０ａを備えており、コア部１０ａの表面は薄膜１０ｂで被覆されている。コア部１０ａの材料としては、例えば、セラミックス、石英ガラス又は軟質・硬質ガラス等が用いられる。また、薄膜１０ｂは、溶融された釉薬あるいは溶融されたポリエチレンに、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物を含んで形成された混晶で構成される。例えば、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物は、溶融された釉薬内又は溶融されたポリエチレン内に分散（溶融分散）されている。ゲルマニウム合金としては、例えば、ＡｇＧｅ合金、ＳｉＧｅ合金（シリコンゲルマニウム合金）等が用いられ、ゲルマニウム酸化物としては、ＧｅＯ２が用いられる。また、薄膜１０ｂには、ＧｅＳｉＯ２、麦飯石又は粘土が含有されていてもよい。 The solid material 10 is supported by the excitation light source 12 from the lower side, so that a part of the solid material 10 is exposed to the outside from the upper surface of the upper main body portion 11a and is rotatably arranged inside the upper main body portion 11a. Moreover, the solid substance 10 is provided with the substantially spherical core part 10a, and the surface of the core part 10a is coat | covered with the thin film 10b. As a material of the core portion 10a, for example, ceramics, quartz glass, soft / hard glass, or the like is used. The thin film 10b is composed of a mixed crystal formed of molten glaze or molten polyethylene containing germanium, a germanium alloy, or germanium oxide. For example, germanium, a germanium alloy, or germanium oxide is dispersed (melt-dispersed) in molten glaze or molten polyethylene. As the germanium alloy, for example, AgGe alloy, SiGe alloy (silicon germanium alloy) or the like is used, and as the germanium oxide, GeO 2 is used. The thin film 10b may contain GeSiO 2 , barley stone, or clay.
また、薄膜１０ｂは、釉薬あるいはポリエチレンを母体材料（又はバインダー）とし、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物が微粒子として母体材料内部に分散して存在してもよい。ゲルマニウム又はゲルマニウム合金の微粒子の直径は、例えば１ｎｍ〜１００μｍである。なお、ゲルマニウム又はゲルマニウム合金の微粒子の表面は、酸化された状態であってもよい。 In addition, the thin film 10b may include a glaze or polyethylene as a base material (or binder), and germanium, a germanium alloy, or a germanium oxide may be dispersed as fine particles in the base material. The diameter of the fine particles of germanium or germanium alloy is, for example, 1 nm to 100 μm. Note that the surface of the germanium or germanium alloy fine particles may be in an oxidized state.
また、薄膜１０ｂは、さらに銀を含有してもよい。銀は、例えば微粒子として単独で薄膜１０ｂ内部に分散して存在してもよい。あるいは、薄膜１０ｂに含有される銀粒子は、例えばゲルマニウム、ゲルマニウム合金又は前記ゲルマニウム酸化物の粒子と接合して接合粒子を形成してもよい。 The thin film 10b may further contain silver. Silver, for example, may exist alone as fine particles dispersed in the thin film 10b. Alternatively, the silver particles contained in the thin film 10b may be bonded to, for example, germanium, a germanium alloy, or particles of the germanium oxide to form bonded particles.
さらに、薄膜１０ｂは、固形物１０の表面からゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物が配置された位置までの距離が、赤外線の波長よりも短くなるように構成される。 Furthermore, the thin film 10b is configured such that the distance from the surface of the solid 10 to the position where germanium, a germanium alloy, or germanium oxide is disposed is shorter than the wavelength of infrared rays.
次に、本実施形態に係る健康器具１の作用効果を説明する。上述した健康器具１において、励起光源１２から出力された励起光は、固形物１０を覆う薄膜１０ｂに照射される。励起光は、赤外線又は可視光線であるため、薄膜１０ｂに含有される釉薬又はポリエチレンに吸収されることなく薄膜１０ｂに含有されるゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物に到達する。そして、励起光が、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物の価電子帯の電子（正孔）を励起して伝導体に遷移させる。そして、励起された電子が伝導体から価電子帯に落ちる際に、赤外線領域（遠赤外線領域を含む）の波長成分を含む光が価電子帯から放出される。ここで、固形物１０の表面からゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物が配置された位置までの距離が、赤外線の波長よりも短くなるように構成されているため、トンネル効果により固形物１０の表面から赤外線が減衰することなく放出される。放出光は、上部本体部１１ａの上面側から外側へ放出され、例えば人体の皮膚に照射される。 Next, the effect of the health device 1 according to the present embodiment will be described. In the health instrument 1 described above, the excitation light output from the excitation light source 12 is applied to the thin film 10 b covering the solid material 10. Since the excitation light is infrared or visible light, it reaches the germanium, germanium alloy, or germanium oxide contained in the thin film 10b without being absorbed by the glaze or polyethylene contained in the thin film 10b. And excitation light excites the electron (hole) of the valence band of germanium, a germanium alloy, or germanium oxide, and makes it transition to a conductor. And when the excited electron falls from a conductor to a valence band, the light containing the wavelength component of an infrared region (a far infrared region is included) is emitted from a valence band. Here, since the distance from the surface of the solid material 10 to the position where the germanium, germanium alloy or germanium oxide is arranged is shorter than the wavelength of infrared rays, the surface of the solid material 10 is caused by the tunnel effect. Infrared rays are emitted without attenuation. The emitted light is emitted from the upper surface side of the upper main body 11a to the outside, and is irradiated, for example, on the human skin.
また、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物の微粒子化による作用効果について、図３を用いて説明する。図３は、ゲルマニウム微粒子の作用効果を説明する概要図である。図３の（Ａ）は、バルクのゲルマニウムにおける励起光の光路、図３の（Ｂ）は、母体材料を石英ガラスとし内部にゲルマニウム微粒子３１を分散配置させた薄膜１０ｂにおける励起光の光路を示している。励起光は、可視光又は赤外線であり、ゲルマニウムのバンドギャップ以上のエネルギーを有している。図３の（Ａ）に示すように、バルクのゲルマニウムに励起光が照射された場合、励起光はゲルマニウムの表面のみで吸収・反射され、ゲルマニウムの表面のみから放出光（赤外線）が発生する。一方、図３の（Ｂ）に示すように、励起光がゲルマニウム微粒子３１を含有する薄膜１０ｂに照射された場合、励起光（特に赤外線）が石英ガラスの内部に大部分浸透し、内部に配置されたゲルマニウム微粒子３１に到達する。励起光は、ゲルマニウム微粒子３１の表面で吸収されるとともに屈折し、更に別のゲルマニウム微粒子３１に到達して吸収される。このように、薄膜１０ｂ内部のゲルマニウム微粒子３１により、赤外線が次々と発生する。すなわち、ゲルマニウムを微粒子化することにより励起光が十分に吸収されるため、放出光の強度を一層大きくすることができる。発生した放出光（赤外線）の波長は３〜３００μｍであり、石英ガラスの表面からそれぞれ発生する波長以下に位置するゲルマニウム微粒子３１からの赤外線はトンネル効果で外部へ出力される。よって放出光の強度を一層大きくすることができる。 In addition, the effect of the fine particles of germanium, germanium alloy, or germanium oxide will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the function and effect of the germanium fine particles. 3A shows the optical path of the excitation light in bulk germanium, and FIG. 3B shows the optical path of the excitation light in the thin film 10b in which the base material is quartz glass and the germanium fine particles 31 are dispersedly arranged inside. ing. The excitation light is visible light or infrared light, and has energy higher than that of germanium. As shown in FIG. 3A, when excitation light is irradiated on bulk germanium, the excitation light is absorbed and reflected only on the surface of germanium, and emission light (infrared rays) is generated only from the surface of germanium. On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the excitation light is applied to the thin film 10b containing the germanium fine particles 31, the excitation light (particularly infrared light) penetrates most of the inside of the quartz glass and is arranged inside. The formed germanium fine particles 31 are reached. The excitation light is absorbed and refracted on the surface of the germanium fine particles 31, and further reaches another germanium fine particle 31 and is absorbed. Thus, infrared rays are generated one after another by the germanium fine particles 31 inside the thin film 10b. That is, since the excitation light is sufficiently absorbed by making germanium fine particles, the intensity of the emitted light can be further increased. The emitted light (infrared rays) generated has a wavelength of 3 to 300 μm, and the infrared rays from the germanium fine particles 31 positioned below the wavelength generated from the surface of the quartz glass are output to the outside by the tunnel effect. Therefore, the intensity of the emitted light can be further increased.
また、銀微粒子及びゲルマニウム微粒子による接合粒子の作用効果について、図４を用いて説明する。図４は、銀微粒子及びゲルマニウム微粒子の作用効果を説明する概要図である。図４に示すように、薄膜１０ｂに含有される銀微粒子３０は、ゲルマニウム微粒子３１と接合して接合粒子を形成している。銀微粒子３０とゲルマニウム微粒子３１との接合面３２は、ゲルマニウム微粒子３１からの放出光を反射するように機能する。すなわち、ゲルマニウム微粒子３１から出力される放出光は、銀微粒子３０との接合面３２で反射されてゲルマニウム微粒子３１側（例えば矢印Ｌ０で示す方向）に放出される。このように、放出光が散乱することなく所定の方向に出力されるため、放出光の強度を一層大きくすることができる。 Further, the function and effect of the bonding particles by the silver particles and the germanium particles will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the action and effect of silver fine particles and germanium fine particles. As shown in FIG. 4, the silver fine particles 30 contained in the thin film 10 b are bonded to the germanium fine particles 31 to form bonded particles. The joint surface 32 between the silver fine particles 30 and the germanium fine particles 31 functions so as to reflect the emitted light from the germanium fine particles 31. That is, the emitted light output from the germanium fine particles 31 is reflected by the joint surface 32 with the silver fine particles 30 and is emitted toward the germanium fine particles 31 (for example, in the direction indicated by the arrow L0). Thus, since the emitted light is output in a predetermined direction without being scattered, the intensity of the emitted light can be further increased.
ここで、参考までにゲルマニウムが遠赤外線を含む赤外光を発生させる原理とメカニズムについて概説すると、次のようになる。 Here, for reference, the principle and mechanism by which germanium generates infrared light including far-infrared light is outlined as follows.
ゲルマニウムは、間接遷移型の半導体であり、そのバンドギャップエネルギーが０．６７ｅＶ（近赤外相当）であるが、ホール（正孔）には重いホールと軽いホールの二種類があり、液体ヘリウム温度に冷却して電場と磁場とを印加すると、これらのホールに関係した波長１００μｍオーダの遠赤外線を含む赤外光を放射することが知られている。例えば、小宮山進はIII族原子の不純物を含むｐ型ゲルマニウムを用いて半導体レーザを試作し、液体ヘリウムで冷却しながら波長８０〜１２０μｍの遠赤外線レーザ発振を確認している（「固体物理」，第３１巻第４号，１９９６年）。 Germanium is an indirect transition type semiconductor whose band gap energy is 0.67 eV (equivalent to the near infrared), but there are two types of holes (holes): heavy holes and light holes. It is known that when an electric field and a magnetic field are applied after cooling to room temperature, infrared light including far infrared rays having a wavelength on the order of 100 μm related to these holes is emitted. For example, Susumu Komiyama prototyped a semiconductor laser using p-type germanium containing Group III impurities, and confirmed far-infrared laser oscillation at a wavelength of 80 to 120 μm while cooling with liquid helium (“Solid Physics”, Vol. 31, No. 4, 1996).
ここで、上記論文の筆者（小宮山）が推測する遠赤外線の放射メカニズムを概説すると、ｐ型ゲルマニウム（間接遷移型半導体）が極低温の状態では多量のホールはガンマ点（バンドの頂上）に縮退しているが、直交する電場と磁場とを印加すると、いわゆるサイクロトン運動を始める。このとき、軽いホールは重いホールに比べると１／８倍程度も有効質量が小さいため容易に高エネルギー側に励起されやすく、重いホールのレベルから励起光によって軽いホールのバンドに次々と励起されて反転分布が生じ、軽いホールは電場により運動エネルギーを得て、これが所定のエネルギーレベルに達すると重いホール帯に直接光学遷移し、波長１００μｍ帯の遠赤外線の赤外光を放射することになる。 Here, the radiation mechanism of far infrared rays estimated by the author of the above paper (Komiyama) is outlined. When p-type germanium (indirect transition semiconductor) is at a very low temperature, a large number of holes degenerate to the gamma point (top of the band). However, when orthogonal electric and magnetic fields are applied, so-called cyclotonic motion begins. At this time, a light hole is easily excited to the high energy side because its effective mass is about 1/8 times that of a heavy hole, and is excited one after another from a heavy hole level to a light hole band by excitation light. An inversion distribution occurs, and light holes gain kinetic energy by an electric field, and when they reach a predetermined energy level, they directly optically transition to a heavy hole band, and emit far-infrared infrared light with a wavelength of 100 μm.
以上、本実施形態に係る健康器具１によれば、励起光源１２から放出された励起光が固形物１０を覆うゲルマニウムのバンドギャップあるいは価電子帯の電子（正孔）を励起することで、固形物１０から赤外線領域（遠赤外線領域を含む）の光が放出される。なお、酸化ゲルマニウムであっても、価電子帯の性格上、赤外線領域（遠赤外線領域を含む）の光が放出される。放射された光のうち波長０．７〜４μｍの領域を含む赤外線は、硫化水素を発生する嫌気性細菌の発生・増殖を抑制することが可能である。また、放射された光のうち波長４〜１０００μｍの領域を含む赤外線（遠赤外線）は、傷や神経障害の治療、肩こりや腰痛などの緩解などに対して効果を発揮する。さらに、励起光源１２から放出される励起光として可視光線を採用することで色彩療法（カラーセラピー）も期待できる。このように、健康増進の効果を発揮しつつ、衛生面にも優れた健康器具１を得ることができる。 As described above, according to the health device 1 according to the present embodiment, the excitation light emitted from the excitation light source 12 excites the germanium band gap or valence band electrons (holes) covering the solid material 10, thereby producing a solid. Light in the infrared region (including the far infrared region) is emitted from the object 10. Even in the case of germanium oxide, light in the infrared region (including the far infrared region) is emitted due to the nature of the valence band. Infrared rays including a region having a wavelength of 0.7 to 4 μm in the emitted light can suppress the generation and growth of anaerobic bacteria that generate hydrogen sulfide. In addition, infrared rays (far infrared rays) including a region having a wavelength of 4 to 1000 μm in the emitted light are effective for treatment of wounds and nerve disorders, remission such as stiff shoulders and low back pain. Furthermore, by using visible light as the excitation light emitted from the excitation light source 12, color therapy can be expected. In this way, the health device 1 that exhibits the health enhancement effect and is excellent in hygiene can be obtained.
また、本実施形態に係る健康器具１によれば、溶融された釉薬又は溶融されたポリエチレンに、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物が例えば溶融分散されている。なお、ゲルマニウム（屈折率４）の価電子帯から発せられた赤外線が空気（屈折率１）中に発せられる場合において、ゲルマニウムから直接空気中に赤外線が発せされる場合と、例えばガラス（屈折率１．４〜２）に分散されたゲルマニウムから赤外線が発せられる場合とを比較すると、後者の方が屈折率の差が小さくなるので、より効率的に赤外線を空気中に放出することができるものと考える。すなわち、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物が溶融分散されることで効率的に赤外線を空気中に放出することが可能となる。 Moreover, according to the health device 1 which concerns on this embodiment, germanium, a germanium alloy, or germanium oxide is melt-dispersed in the molten glaze or the melted polyethylene, for example. In addition, when infrared rays emitted from the valence band of germanium (refractive index 4) are emitted into the air (refractive index 1), infrared rays are emitted directly from germanium into the air, for example, glass (refractive index). Compared with the case where infrared rays are emitted from germanium dispersed in 1.4 to 2), the difference in refractive index is smaller in the latter, so that infrared rays can be emitted more efficiently into the air. I think. That is, germanium, germanium alloy, or germanium oxide is melted and dispersed, whereby infrared rays can be efficiently emitted into the air.
また、本実施形態に係る健康器具１によれば、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物を、溶融された釉薬又は溶融されたポリエチレンによって固形物１０の表面に配置させることで、励起光をゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物に十分照射することができるので、出力強度の強い放出光を得ることが可能となる。さらに、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物の配置位置が例えば固形物１０の表面から赤外線の波長よりも短い位置とされることで、放出光は固形物１０に吸収されることなくトンネル効果により本体部１１の外側に放出される。このため、遠赤外線を用いた健康増進効果や温熱治療効果を十分に発揮することができるとともに、フィルタを介して放出光に含まれる波長成分を選択して患部に照射する場合であっても健康増進効果や温熱治療効果を奏する程度の放出光強度を得ることが可能となる。 In addition, according to the health device 1 according to the present embodiment, germanium, germanium alloy or germanium oxide is arranged on the surface of the solid material 10 with molten glaze or molten polyethylene, so that the excitation light is germanium, Since the germanium alloy or the germanium oxide can be sufficiently irradiated, it is possible to obtain emitted light having a high output intensity. Further, the arrangement position of germanium, germanium alloy or germanium oxide is set to a position shorter than the wavelength of infrared rays from the surface of the solid material 10, for example, so that the emitted light is not absorbed by the solid material 10 but by the tunnel effect. Released to the outside of the part 11. For this reason, while being able to fully demonstrate the health promotion effect and thermotherapy effect using far-infrared rays, even if it is a case where the wavelength component contained in emitted light is selected and irradiated to an affected part through a filter, it is healthy It is possible to obtain an emitted light intensity that exhibits an enhancement effect and a thermotherapy effect.
なお、固形物１０の表面だけでなくコア部１０ａにもゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物を配置することも考えられるが、固形物１０の内部で励起されて放出される放出光は、固形物１０の外側に至るまでに吸収され減衰するため、固形物１０から十分に取り出すことができない。このため、固形物１０の表面側のみにゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物を配置し、コア部１０ａはセラミックス、石英ガラス又は軟質・硬質ガラス等の材料で構成することで、費用対効果の高い健康器具とすることができる。 Although it is possible to arrange germanium, a germanium alloy or a germanium oxide not only on the surface of the solid material 10 but also on the core portion 10a, the emitted light excited and emitted inside the solid material 10 Since it is absorbed and attenuated until it reaches the outside of 10, it cannot be sufficiently removed from the solid material 10. For this reason, germanium, a germanium alloy or germanium oxide is disposed only on the surface side of the solid material 10 and the core portion 10a is made of a material such as ceramics, quartz glass or soft / hard glass, which is cost-effective. Can be a health device.
また、本実施形態に係る健康器具１によれば、ゲルマニウム合金としてＳｉＧｅを採用することができるので、励起光によってゲルマニウムだけでなくシリコンの価電子帯の電子（正孔）が励起されるため、放出光の出力強度を一層高めることが可能となるとともに、広範囲の波長成分を有する放出光を得ることができる。 Further, according to the health device 1 according to the present embodiment, since SiGe can be adopted as a germanium alloy, not only germanium but also electrons (holes) in the valence band of silicon are excited by excitation light. It is possible to further increase the output intensity of the emitted light, and obtain emitted light having a wide range of wavelength components.
また、本実施形態に係る健康器具１によれば、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物を微粒子状態とすることができる。ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物の微粒子は、結晶化された際に半導体的な性質を持つため、肩凝り等を治療・治癒する健康増進、治療効果をもたらすゲルマニウムの遠赤外効果を特に好適に発揮することができる。また、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物を微粒子状態とすることで、励起光が薄膜１０ｂ内部まで到達してゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物の微粒子３１に作用することが可能となるため、固形物１０の表面から放出される放出光の出力強度を一層高めることができる。 Moreover, according to the health instrument 1 which concerns on this embodiment, germanium, a germanium alloy, or a germanium oxide can be made into a fine particle state. Germanium, germanium alloy or germanium oxide fine particles have semiconducting properties when crystallized, so the far-infrared effect of germanium is particularly suitable for promoting the health and healing of shoulder stiffness Can be demonstrated. Moreover, since germanium, a germanium alloy, or germanium oxide is in a fine particle state, excitation light reaches the inside of the thin film 10b and can act on the germanium, germanium alloy, or germanium oxide fine particles 31. The output intensity of the emitted light emitted from the surface of the object 10 can be further increased.
また、本実施形態に係る健康器具１によれば、薄膜１０ｂが、銀粒子、又は銀粒子とゲルマニウム、ゲルマニウム合金もしくはゲルマニウム酸化物の粒子との接合粒子をさらに含有することができる。このため、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物から放出される光は、銀微粒子との接合面で反射され照射方向が調整されて本体部１１の外側へ適切に放出される。よって、放出光の出力強度を一層高めることができる。 Moreover, according to the health device 1 which concerns on this embodiment, the thin film 10b can further contain the joint particle | grains of the silver particle or the silver particle, and the particle | grains of germanium, a germanium alloy, or germanium oxide. For this reason, the light emitted from germanium, germanium alloy or germanium oxide is reflected at the joint surface with the silver fine particles, the irradiation direction is adjusted, and the light is appropriately emitted to the outside of the main body 11. Therefore, the output intensity of emitted light can be further increased.
また、本実施形態に係る健康器具１によれば、薄膜１０ｂに麦飯石又は粘土をさらに含有させることができるので、赤外線及び麦飯石もしくは粘土により、嫌気性細菌の繁殖を抑制したり、尿素やアンモニアを分解したりすることが可能となり、より一層衛生面に優れた健康器具とすることができる。特に寝たきりの病人等の介護ベッドとして採用した場合、尿漏れや発汗による臭いを抑制・消臭することが可能となる。 Moreover, according to the health instrument 1 which concerns on this embodiment, since the thin film 10b can further contain barley stone or clay, the propagation of anaerobic bacteria can be suppressed by using infrared rays and barley stone or clay, urea or Ammonia can be decomposed, and a health device with even better hygiene can be obtained. In particular, when it is used as a care bed for a bedridden sick person or the like, it is possible to suppress / deodorize odor due to leakage of urine and sweating.
また、本実施形態に係る健康器具１によれば、固形物１０が球体を呈し、本体部に回転可能に設けることができるので、例えば固形物が設けられた側の本体部の一面を皮膚や患部に接触させた状態で移動させることが可能となり、広範囲の部位に指圧効果を含め連続的に波長と強度を変更して照射することができる。 In addition, according to the health device 1 according to the present embodiment, since the solid object 10 has a spherical shape and can be rotatably provided in the main body part, for example, one surface of the main body part on the side where the solid object is provided It is possible to move while in contact with the affected area, and it is possible to irradiate a wide range of sites by changing the wavelength and intensity continuously including the acupressure effect.
さらに、本実施形態に係る健康器具１によれば、励起光源１２を固形物１０と当接した状態で本体部１１に収容することができるので、励起光源１２からの励起光をゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物に直接作用させることが可能となり、放出光の出力強度を一層高めることができる。 Furthermore, according to the health device 1 according to the present embodiment, since the excitation light source 12 can be accommodated in the main body 11 in a state of being in contact with the solid material 10, the excitation light from the excitation light source 12 is germanium or germanium alloy. Or it becomes possible to make it act directly on a germanium oxide, and the output intensity | strength of emitted light can be raised further.
なお、上述した実施形態は本発明に係る健康器具の一例を示すものである。本発明に係る健康器具は、実施形態に係る健康器具に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、各実施形態に係る健康器具を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。 In addition, embodiment mentioned above shows an example of the health device which concerns on this invention. The health device according to the present invention is not limited to the health device according to the embodiment, and the health device according to each embodiment may be modified or otherwise changed without changing the gist described in each claim. It may be applied.
例えば、上述した実施形態では、励起光源１２が固形物１０に当接した場合を説明したが、これに限られるものではなく、励起光源１２が固形物１０と間隔を空けて配置されてもよい。さらに、励起光源１２と固形物１０との間に光ファイバを介在させてもよい。図５は、励起光源１２と固形物１０との間に光ファイバ１３を介在させた健康器具の内部構造の一部拡大図である。図５に示すように、下部本体部１１ｂ内部において、励起光源１２と固形物１０との間に光ファイバ１３が配置されている。光ファイバ１３は、励起光源１２に接続され、励起光源１２から照射された赤外線又は可視光線を固形物１０に伝播させる。また、光ファイバ１３が固形物１０を下方から支持することで固形物１０が上部本体部１１ａに回転可能に配置される。このように構成することで、励起光源１２から出力された励起光は、固形物１０を覆う薄膜１０ｂに照射される際に、光ファイバ１３を介して照射領域が限定される。このため、本体部１１の表面から放出される光の照射幅を狭くすることができる。このため、目標とする部位に適切に照射することが可能となる。 For example, in the above-described embodiment, the case where the excitation light source 12 is in contact with the solid object 10 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the excitation light source 12 may be disposed at a distance from the solid object 10. . Further, an optical fiber may be interposed between the excitation light source 12 and the solid material 10. FIG. 5 is a partially enlarged view of the internal structure of the health device in which the optical fiber 13 is interposed between the excitation light source 12 and the solid material 10. As shown in FIG. 5, the optical fiber 13 is disposed between the excitation light source 12 and the solid material 10 inside the lower main body portion 11 b. The optical fiber 13 is connected to the excitation light source 12 and propagates infrared rays or visible rays irradiated from the excitation light source 12 to the solid material 10. Further, the optical fiber 13 supports the solid material 10 from below, so that the solid material 10 is rotatably disposed on the upper main body portion 11a. With this configuration, when the excitation light output from the excitation light source 12 is applied to the thin film 10 b covering the solid material 10, the irradiation area is limited via the optical fiber 13. For this reason, the irradiation width of the light emitted from the surface of the main body 11 can be narrowed. For this reason, it becomes possible to irradiate the target region appropriately.
以下、上記効果を説明すべく本発明者が実施した実施例及び比較例について述べる。 Hereinafter, examples and comparative examples implemented by the present inventors will be described in order to explain the above effects.
まず、本発明者は、実施形態に係る健康器具１の薄膜１０ｂの放出光の出力及び波長成分を検証した。
（実施例１）
実施形態に係る釉薬及びゲルマニウムを含有する薄膜１５を石英ガラス基板１４上に積層して作成した。薄膜１５は、８００℃以上で溶融した釉薬にゲルマニウムを添加して形成した。この薄膜１５は、釉薬が９０重量％、ゲルマニウムが１０重量％の混晶とした。
（測定条件１）
作成した薄膜１５の放出光の出力及び波長成分を図６に示す測定系で測定した。図６に示すように、励起光源（ＬＤ素子）１２から出力させた赤外線（波長０・９μｍ）を、石英ガラス基板１４の裏側へ光ファイバ１３を介して照射し、薄膜１５から放出される放出光Ｌ１の強度を検出素子１６で検出した。測定では、ＬＤ素子１２の電流値を２Ａ、４Ａとし、励起光である赤外線の強度を変化させて放出光の強度及び波長成分を検証した。結果を図７に示す。
（比較例１）
タングステンヒータ（温度６００℃）が出力する光の波長成分を比較例１として測定した。結果を図７に示す。
First, this inventor verified the output and the wavelength component of the emitted light of the thin film 10b of the health device 1 according to the embodiment.
Example 1
The thin film 15 containing glaze and germanium according to the embodiment was formed on the quartz glass substrate 14. The thin film 15 was formed by adding germanium to a glaze melted at 800 ° C. or higher. The thin film 15 was a mixed crystal of 90% by weight of glaze and 10% by weight of germanium.
(Measurement condition 1)
The output of the emitted light and the wavelength component of the prepared thin film 15 were measured by the measurement system shown in FIG. As shown in FIG. 6, the infrared light (wavelength 0 · 9 μm) output from the excitation light source (LD element) 12 is irradiated to the back side of the quartz glass substrate 14 through the optical fiber 13 and emitted from the thin film 15. The intensity of the light L1 was detected by the detection element 16. In the measurement, the current value of the LD element 12 was set to 2A and 4A, and the intensity of the emitted light and the wavelength component were verified by changing the intensity of the infrared light that was the excitation light. The results are shown in FIG.
(Comparative Example 1)
The wavelength component of the light output from the tungsten heater (temperature 600 ° C.) was measured as Comparative Example 1. The results are shown in FIG.
図７は、放出光の出力強度と波長との関係を示すグラフであり、横軸が波長（ｃｍ）の逆数、縦軸が放出光の強度を示す。図７では、実施例１の測定結果として、ＬＤ素子１２の電流値を２Ａとした場合における放出光の強度及び波長成分のグラフをＧＧＥ２、ＬＤ素子１２の電流値を４Ａとした場合における放出光の強度及び波長成分のグラフをＧＧＥ１で示している。また、比較例１の測定結果として、タングステンヒータの放出光の強度及び波長成分のグラフをＧＴで示している。図７のグラフＧＧＥ１，ＧＧＥ２に示すように、実施例１の釉薬及びゲルマニウムを含有する薄膜１５に赤外線を照射した場合、比較例１のタングステンヒータのグラフＧＴと同様に、約３μｍ〜約１０μｍの領域に係る範囲の放出光（遠赤外線を含む赤外線）が出力されることが確認された。さらに、グラフＧＧＥ１に示すように、ＬＤ素子１２の電流値を４Ａとすることで、実施例１の薄膜１５は、比較例１のタングステンヒータの出力光よりも出力強度の強い放出光を出力することができることが確認された。 FIG. 7 is a graph showing the relationship between the output intensity of emitted light and the wavelength. The horizontal axis represents the reciprocal of the wavelength (cm), and the vertical axis represents the intensity of the emitted light. In FIG. 7, as a measurement result of Example 1, a graph of emission light intensity and wavelength component when the current value of the LD element 12 is 2A is G GE2 , and emission when the current value of the LD element 12 is 4A. A graph of light intensity and wavelength component is indicated by GGE1 . Further, as the measurement results of Comparative Example 1 shows a graph of the intensity and wavelength components of the emitted light of a tungsten heater in G T. As shown in the graph G GE1, G GE2 7, when irradiated with infrared film 15 containing glazes and germanium in Example 1, like the graph G T tungsten heater of Comparative Example 1, about 3μm~ It was confirmed that emitted light (infrared rays including far infrared rays) in a range related to an area of about 10 μm was output. Furthermore, as shown in the graph G GE1 , by setting the current value of the LD element 12 to 4 A, the thin film 15 of Example 1 outputs emitted light having a stronger output intensity than the output light of the tungsten heater of Comparative Example 1. Confirmed that you can.
（測定条件２）
次に、本発明者は、実施形態に係る健康器具の放出光にフィルタを適用し、フィルタ透過後の出光光の出力強度を測定した。薄膜１５は、実施例１と同様のものを用いた。ＬＤ素子１２の電流値は２Ａとし、フィルタとして、フッ化バリウム（ＢａＦ２）を用いた。結果を図７のグラフＧＧＥ３に示す。図７に示すように、フィルタを適用したグラフＧＧＥ３は、フィルタを適用しなかったグラフＧＧＥ２に比べて出力強度が若干低下したが、温感治療に用いる強度が確保できることが確認された。
(Measurement condition 2)
Next, the inventor applied a filter to the emitted light of the health device according to the embodiment, and measured the output intensity of the emitted light after passing through the filter. The thin film 15 was the same as in Example 1. The current value of the LD element 12 was 2 A, and barium fluoride (BaF 2 ) was used as a filter. The results are shown in graph GGE3 in FIG. As shown in FIG. 7, the graph G GE3 to which the filter was applied had a slightly lower output intensity than the graph G GE2 to which the filter was not applied, but it was confirmed that the strength used for the warming treatment could be ensured.
次に、本発明者は、励起光として可視光線を採用した場合を検証した。
（実施例２）
実施形態に係る釉薬及びゲルマニウムを含有する薄膜１７をセラミックス基板１８上に積層して作成した。薄膜１７は、薄膜１５と同様であり、８００℃以上で溶融した釉薬にゲルマニウムを添加して形成した。この薄膜１７は、釉薬が９０重量％、ゲルマニウムが１０重量％の混晶とした。
（実施例３）
実施形態に係るポリエチレン及びゲルマニウムを含有する薄膜１９を石英ガラス基板２０上に積層して作成した。薄膜１９は、１５０℃以上で溶融したポリエチレンにゲルマニウムを添加して形成した。この薄膜１９は、ポリエチレンが９０重量％、ゲルマニウムが１０重量％の混晶とした。
（測定条件３）
作成した薄膜１７，１９の放出光の出力及び波長成分を図８に示す測定系で測定した。図８に示すように、白色光源（ＬＤ素子）１２から出力させた白色光線（波長２〜１６μｍ）Ｌ２を、薄膜１７，１９に斜めに直接照射し、薄膜１７，１９から放出される放出光Ｌ３の強度を検出素子１６で検出した。比較例として、白色光線Ｌ２を照射せずに出力された放出光Ｌ３の波長成分を測定した。結果を図９，１０に示す。
Next, this inventor verified the case where visible light was employ | adopted as excitation light.
(Example 2)
A thin film 17 containing glaze and germanium according to the embodiment was formed on a ceramic substrate 18. The thin film 17 was the same as the thin film 15, and was formed by adding germanium to a glaze melted at 800 ° C. or higher. The thin film 17 was a mixed crystal of 90% by weight of glaze and 10% by weight of germanium.
(Example 3)
A thin film 19 containing polyethylene and germanium according to the embodiment was laminated on a quartz glass substrate 20 to create. The thin film 19 was formed by adding germanium to polyethylene melted at 150 ° C. or higher. The thin film 19 was a mixed crystal of 90% by weight of polyethylene and 10% by weight of germanium.
(Measurement condition 3)
The output of the emitted light and the wavelength component of the prepared thin films 17 and 19 were measured by the measurement system shown in FIG. As shown in FIG. 8, white light (wavelength 2 to 16 μm) L <b> 2 output from the white light source (LD element) 12 is directly irradiated obliquely onto the thin films 17 and 19, and emitted light emitted from the thin films 17 and 19. The intensity of L3 was detected by the detection element 16. As a comparative example, the wavelength component of the emitted light L3 output without irradiating the white light L2 was measured. The results are shown in FIGS.
図９，１０は、放出光の出力強度（発光強度）と波長との関係を示すグラフであり、横軸が波長（μｍ）、縦軸が放出光の強度を示す。図９，１０では、白色光線Ｌ２を照射した場合における放出光の強度及び波長成分のグラフをＧＧＥ４，ＧＧＥ５、白色光線Ｌ２を照射しない場合における放出光の強度及び波長成分のグラフをＧＢ１，ＧＢ２で示している。図９のグラフＧＧＥ４，ＧＢ１に示すように、実施例２の釉薬及びゲルマニウムを含有する薄膜１７に白色光線を照射した場合、比較例と比べて約２μｍ〜約６μｍの領域に係る範囲の放出光（遠赤外線を含む赤外線）が出力されることが確認された。約２μｍ〜約６μｍの領域に係る範囲の赤外線の強度は強く、ガラスの表面のゲルマニウムからの赤外線はトンネル効果により放出されることが確認された。また、図１０のグラフＧＧＥ５，ＧＢ２に示すように、実施例３のポリエチレン及びゲルマニウムを含有する薄膜１９に白色光線を照射した場合、比較例と比べて約２μｍ〜約１６μｍの赤外線領域〜遠赤外線領域に係る範囲の放出光が出力されることが確認された。すなわち、ゲルマニウムのバインダーとして石英ガラスを用いた場合には、６μｍよりも長い波長の放出光は吸収されてしまうが、ゲルマニウムのバインダーとしてポリエチレンを用いた場合には、放出光の吸収が抑制されることが確認された。 9 and 10 are graphs showing the relationship between the output intensity (emission intensity) of the emitted light and the wavelength, the horizontal axis indicates the wavelength (μm), and the vertical axis indicates the intensity of the emitted light. In Figure 9 and 10, a graph of the intensity and wavelength components of the emitted light in case of irradiating the white light L2 G GE4, G GE5, a graph of the intensity and wavelength components of the emitted light in the case of not irradiating the white light L2 G B1 , GB2 . As shown in the graphs G GE4 and G B1 in FIG. 9, when the thin film 17 containing glaze and germanium of Example 2 is irradiated with white light, the range of the range of about 2 μm to about 6 μm compared to the comparative example. It was confirmed that emitted light (infrared rays including far infrared rays) was output. It was confirmed that the intensity of infrared rays in the range of about 2 μm to about 6 μm was strong, and infrared rays from germanium on the surface of the glass were emitted by the tunnel effect. Further, as shown in the graphs G GE5 and GB 2 in FIG. 10, when the thin film 19 containing polyethylene and germanium of Example 3 is irradiated with white light, an infrared region of about 2 μm to about 16 μm compared to the comparative example It was confirmed that emitted light in a range related to the far infrared region was output. That is, when quartz glass is used as a germanium binder, emitted light having a wavelength longer than 6 μm is absorbed. However, when polyethylene is used as a germanium binder, absorption of emitted light is suppressed. It was confirmed.
次に、本発明者は、実施形態に係る健康器具１の細菌抑制効果及び消臭効果（尿の分解効果）を検証した。透明な小便に薄膜１０ｂを構成する材料を混ぜて経過を確認した。検証した材料を以下に示す。
（実施例１）
小便にゲルマニウム、麦飯石及び粘土を混入した（図１１のＤ）。
（比較例１）
小便に何も混入しなかった（図１１のＡ）。
（比較例２）
小便に麦飯石及び粘土を混入した（図１１のＤ）。
（比較例３）
小便にゲルマニウム銀を混入した（図１１のＣ）。
Next, this inventor verified the bacteria inhibitory effect and deodorizing effect (urine decomposition effect) of the health instrument 1 which concerns on embodiment. The progress was confirmed by mixing the material constituting the thin film 10b into the transparent urine. The verified materials are shown below.
Example 1
Germanium, barley stone and clay were mixed in the urine (D in FIG. 11).
(Comparative Example 1)
Nothing was mixed in the urine (A in FIG. 11).
(Comparative Example 2)
Barley stone and clay were mixed in the urine (D in FIG. 11).
(Comparative Example 3)
Germanium silver was mixed in the urine (C in FIG. 11).
上記実施例１及び比較例を放置し、１７日間経過したものを図１２に示す。図１２のＡに示すように、小便に何も混入しなかった比較例１は、透明度が極めて低下し異臭がした。一方、図１２のＢ，Ｃに示すように、小便に麦飯石及び粘土を混入した比較例２、小便にゲルマニウム銀を混入した比較例３は、比較例１に比べて透明度は高いが濁っており、悪臭がした。これに対して、図１２のＤに示すように、小便にゲルマニウム、麦飯石及び粘土を混入した実施例１では、比較例１〜３に比べて明らかに透明度が高く、悪臭も抑えられていた。よって、ゲルマニウム（ゲルマニウム合金、ゲルマニウム酸化物）、麦飯石及び粘土の組合せにより細菌抑制効果及び消臭効果（尿の分解効果）が十分発揮されることが確認された。 FIG. 12 shows the results obtained after leaving Example 1 and the comparative example for 17 days. As shown in FIG. 12A, in Comparative Example 1 in which nothing was mixed in the urine, the transparency was extremely lowered and a strange odor was produced. On the other hand, as shown in FIGS. 12B and 12C, Comparative Example 2 in which barley stone and clay were mixed in urine, and Comparative Example 3 in which germanium silver was mixed in urine had higher transparency than that of Comparative Example 1, but became cloudy. And smelled bad. On the other hand, as shown in FIG. 12D, in Example 1 in which germanium, barley stone and clay were mixed in the urine, the transparency was clearly higher than in Comparative Examples 1 to 3, and malodor was also suppressed. . Therefore, it was confirmed that the combination of germanium (germanium alloy, germanium oxide), barley stone, and clay exhibits a sufficient effect of suppressing bacteria and deodorizing (decomposing urine).
１…健康器具、１０…固形物、１０ｂ…薄膜、１１…本体部、１２…励起光源（ＬＤ素子）、１３…光ファイバ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Health appliance, 10 ... Solid substance, 10b ... Thin film, 11 ... Main-body part, 12 ... Excitation light source (LD element), 13 ... Optical fiber.
Claims (8)
薄膜で被覆された固形物と、
前記固形物を収容する本体部と、
前記固形物に向けて赤外線又は可視光線を照射する励起光源と、
を備え、
前記固形物の一部は、前記本体部の外側に露出されており、
前記薄膜は、溶融された釉薬又は溶融されたポリエチレンに、ゲルマニウム、ゲルマニウム合金又はゲルマニウム酸化物を含有して形成されること、
を特徴とする健康器具。 A health device that emits infrared light,
A solid coated with a thin film;
A main body for storing the solid matter;
An excitation light source that irradiates infrared or visible light toward the solid matter;
With
A part of the solid is exposed outside the main body,
The thin film is formed by containing germanium, germanium alloy or germanium oxide in molten glaze or molten polyethylene,
A health appliance characterized by
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