JPH0126700B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサウナ等の熱気浴室に関する。

熱気浴とは入浴者の身体に多量の熱エネルギー
を与え身体を構成する諸器官、組織等の細胞の働
らきの増加、代謝の亢進、生命活動の活性化など
一連の現象を誘発することで健康の増進をはかる
目的に行われるもので、この目的に最適の熱気浴
装置として要求される重要な具備要件は後に詳述
するごとく、第１、人体与熱に有効且安全なる熱
分布、第２、生体の生命活動の変化に適応する環
境の提供、第３、温度ストレスによる緊張感の必
要以上なる高まりの防止と精神的疲労回復効果の
提供、の３つであるとされている。

熱気浴に使用する装置は通常、事のほゞ全身を
また時として首から下の体幹部を収容できる以上
の大さの空間を有する室、箱、袋等状の密閉又は
ほゞ密閉可能の中室空間体所謂サウナ室をつく
り、これに熱エネルギー又は熱に転換するエネル
ギーを供給する一般に熱源装置といわれる機構を
設けてなる。

上に述べた健康増進効果を高めるため熱気浴装
置の具備すべき３要件をやゝ詳細に説明すれば、
第１に、入浴者の身体の必要とする部位に有効に
働くごとき熱分布があげられ、これは必ずしも全
身的熱ということでなく、頭部は低温が望まし
く、皮下脂肪層が薄く且血管密度大なる部位の
背、腰、下肢部等に熱を多く集中し、胸、腹等の
体幹部や肺の吸気温はその中間程度に保つなどで
あり、 第２は、熱気浴により入浴者体内の物質代謝が
亢進しそれに伴い内部熱（代謝熱）産生が激増す
る。そのまゝにすれば体温を過度に上昇させ多く
の種類の酵素等の活動環境を害ね生体の生命活動
を危険に陷しいれる。これを防止するため自律的
体温調節機能として発汗蒸泄が激化する。即ち体
内水分が能動汗腺より体表面に送出され急速に蒸
発しその気化熱の形で過剰の内部熱を体外に放散
する作用で通常肉眼で見にくいことから不感蒸泄
ともいわれ、これを円滑に促進するには皮膚に接
する空気が乾燥低湿と流風量大という條件が必要
でこの條件づくりが生体の生命活動の変化に適応
する環境の提供である。

第３は、発行蒸泄によつて体温調節が行われて
も体温上昇の方が常に先行するため所謂「平熱」
より高温が持続される。俗にいう「温度ストレ
ス」の緊張感は解放されない。また日常生活から
生ずる肉体的精神的疲労除去に利用目的が拡大さ
れてきている。

最近社会現象がビジネスが高度化するに伴つて
精神的疲労所謂ストレスが増加し累積してそのた
め病を得る人が激増している。これは精神的スト
レスがたまると体内の副腎髄質から「ノルアドレ
ナリン」というホルモンが出される。このホルモ
ンは心筋の収縮力を増すが血管を縮小させる好ま
しくない現象をきたし、そのため胃壁保護の「ム
コ物質」の分泌を損じて胃、十二指腸などの潰瘍
を招束している。またストレスが原因でコレスト
ロールの血管壁蓄積が増すといわれている。

体内細胞は細胞膜の内にマイナス、外にプラス
というように膜電位が存在して平衡しているが、
疲労やストレスがたまるとプラスの水素イオンが
増加した所謂酸性体質者が増えており、これを正
常化するにはマイナスイオン又はアルカリ性分子
を体内に補給することで大体解決するとされてい
る。

以上の３つの條件を、第１を熱分布條件、第２
を発汗蒸発條件、第３を膜電位條件と略して以下
説明をすゝめる。たゞし、これらの３條件に優先
順位をつけるとするならば当然第１に重視されな
くてはならないのは熱分布、次いで発汗蒸発條件
である。

エネルギー供給方式として、古くから公知の手
段として熱エネルギー単独を空気を媒体として熱
源装置と空気との接触による熱伝導その上空気と
人体との接触による熱伝導の２段階の伝導により
供給するという間接与熱法が専ら用いられ、例え
ば第５図に示すようなストーブ２１にて空気を熱
しその熱気によつて人体に与熱する方法で、この
場合には熱エネルギーを与えられた空気は膨張し
て比重を減じ周囲の空気より軽くなり浮力を生ず
るため必然的に空間体内天井近くの上方空間に上
昇滞留し天井などより外部に熱を放散して比重を
増し浮力を失つて下降するという自然対流現象を
呈し同図のA₁とF₁との温度差は実際に約50℃に
達する。この場合空気に与えられた熱エネルギー
の多くの部分が上方空間に滞留し天井又は内外面
の温度差に比例して外部への放熱にかわり入浴者
の身体への与熱には寄与しない浪費熱エネルギー
になつてしまうばかりでなく入浴者の頭部は異常
に過熱され神経的興奮を異常にすゝめる一方腰や
下肢部への与熱が少く「頭ばかりあつくるしくそ
の割に腰や足があたゝまらない」など不評を受
け、第１の熱分布條件に著しく欠け、空間体内の
空気は自然対流を呈するといつても人体に感ずる
程空気の流動が大きくないため発汗蒸発を促進す
るごとき積極的効果は乏しく汗腺をつたつて体内
より汗が出てきても皮膚表面よりの蒸発量が少く
多くの汗が肉眼にて明瞭に見える水分の形で残留
し体温調整作用に寄与する所少いため、第２の発
汗蒸発の條件をも満たし得ていない。またこのよ
うな「温度ストレス」の強い状態で入浴を継続す
ることは「ノルアドレナリン」の分泌を益々増加
し不快感を高せ第３の膜電位條件についても大き
な不満が残る。

このような加熱方式の改善として空間体内壁面
に遠赤外線発生機構２２，２２Ａを配して空気を
媒体とせずエネルギーを電磁波の形で人体に送る
第６図のごとき直接与熱法があるが、現実には実
用化には与熱総量、熱源よりの距離設定など種々
問題解決すべき点が多く、この加熱方式のみにて
は実施困難であり、また本発明には直接関係をも
たないので詳細には省略する。

空気を媒体とする間接与熱方式を改善により條
件充足の考案がなされ、熱と運動との両エネルギ
ーを与えて自然対流のみの熱分布をこれにより変
えようとする試みである。

第７図又は第８図のように空気循環が熱装置を
椅子下に設けダクトもしくは空気流路を付設し空
間体内の空気を加熱すると共に運動エネルギーを
与えて送出する方式である。

しかし、加熱され運動を与えられた空気であつ
ても温度に比例して密度を減じ浮力を生ずる事理
まで変えることは出来ないため、送出された瞬間
は別として強制的圧送を受ける流路を出てその拘
束がなくなると進入してゆく空間に既に存在して
いる空気の抵抗によつて運動エネルギーを奪われ
てしまうと同一比重、即ち同一温度の空気層に拡
散させられてしまうため第７，８両図の点線矢印
のハ，ロのごとき循環の流れは発生せず設計者の
意図するごとき熱分布の平均化は出現できない。
また人体を加熱するにはどのような部位に重点的
に熱を与えるべきかという基本を確認しておらず
単に室をつくり熱エネルギーを供給することで足
れりとする机上の想案だけにとゞまるため熱気の
上方滞留は避けられず熱分布條件を満足せずまた
熱気流と皮膚面との接触も少く発汗蒸発條件も然
りで、自然対流のストーブ式よりはやゝ可という
だけで期待されている程の成果は挙つていない。

以上の各方式の具体的評価は後に数字の比較と
いう形で詳述する。

北欧がサウナ発生の地と伝えられそれを模倣し
たストーブ式自然対流加熱の欠陷を改善するた
め、わが国に於ても前述のごとき遠赤外線の直接
与熱や循環加熱による間接与熱方式の改善がある
が、継続的にサウナを使用して改善策をつかむこ
とや生理学的にサウナ浴の本質を把握して研究を
するという基本的姿勢に乏しいため、理論の裏付
を持たない単なる机上の空論に終つている。

本発明はこのような歴史的又は技術的背景をも
とに理論的根拠を伴つた新規にして画期的な技術
思想であつて、当業者と誰も前記事例なより容易
になし得る範囲を超えているものである。

要点は、加熱空気の浮力という不可抗力的現象
を肯定し且強制的圧送流路の終端に於て特別の方
向性を与えて人体に十分な接触をはかり、ゆとり
ある熱気浴を以て肉体的のみならず精神的ストレ
スの解消にも貢献しようとするものである。

以下図面について説明する。

第１，２の両図に実施例の縦断面及び横断面を
示す。断熱性のある木、グラスウールなどの組合
せにより天井、側壁、床及び出入口扉に相当する
部分を形成した人の全身の入る大さの箱、室又は
袋などの空間体の一種である熱気浴室１の中に椅
子３、背もたれ４と、椅子の下に循環式空気加熱
装置９を、入浴者の足下に当る部分にスノコ７を
置く。

椅子上面よりそれに着座する入浴者の肩又は首
近くまでの高さにほゞ垂直に近く設けた面状背も
たれ部材４は入浴者の背に対面する前面側は複数
の背もたれ構成板５，５′，５″などを一部の欠除
部即ち開口部６，６′など残して張り、また側面
は側板１５，１５′にて第３図に示すようにそれ
ぞれつくり、それをサウナ室内の適当な壁面即ち
椅子に対接する背面構成部材（以下単に対面構成
部材という）２に接してとりつけ該対面構成部材
との間に図示の１７熱気流路をつくり、下方の循
環式空気加熱装置の熱気送出口と連通させ同装置
よりの加熱空気を椅子下部分の熱気流路１１を通
して椅子上の面状背もたれ部材４とサウナ室内部
の対面構成部材２との間の熱気流路１７に送り面
状背もたれ部材の開口部６，６′，６″などより着
座入浴者の背面方向に方向性を有する熱気流とし
て同空間に重点的に送出され、皮下脂肪層の比較
的少く熱の体内伝達性高い人体背部の広範なる面
に熱を与えると共に体内より体温調節のため出さ
れる汗の蒸発を積極的に促がし主として上半身を
主体とした有効にして快適な熱気浴効果を与え
る。

なお、以上の実施例に於て全身の入る空間体を
とり上げたが首から下の体幹部を含むほゞ全身を
収容する空間体についても原理的に同様である。

次に、第５図自然対流加熱方式、第６図赤外線
照射加熱方式、第７，８両図の空気循環加熱方式
Ａ，Ｂ及び第９図本発明実施例方式の５件につい
て同一大さのサウナ室の温度飽和状態に於る内部
温度分布を実験などの事例を資料として各個に想
定し、これを基として入浴者体に有効に働く熱量
とその効率などを比較して技術評価を試みたもの
を第１表に示す。室内天井温度をA₁からA₅、入
浴者の頭の部分に接触する空気温をB₁からB₅、
体幹部前面（胸、腹）に接触する空気温をC₁か
らC₅、同背面（背）に接触する空気温をD₁から
D₅、大たい部に接する空気温をE₁からE₅、足部
に接する空気温をF₁からF₅とし各図の右側に表
示する。但し赤外線については照射される面の温
度となる。

入浴者に対しては全部の体表面より熱が伝えら
れると仮定し、体表面を頭部、体幹部前面（腹）、
同背面（背）、大たい部、足部の５つの部位につ
いてその曲面を含めて面積比率１を概定した。し
かし赤外線照射面は第１０図のごとき想定より投
象面積を採ることにした。即ち人体各部位は隋円
曲面にかなり近似しているため一方より点線矢印
のごとく赤外線が照射する場合、曲面の上半面に
照射されるが、赤外線量はその投象面積に相当す
ると考えられる。曲面上半面の表面積は1/2πD²
となり、また投象面積は1/4πD²である。従つて
照射を受ける有効なる投象面積と皮膚表面積との
比は大体６対10位と想定して修正係数を求めて効
果等定をすゝめた。

人体各部に接触する空気又は照射される熱線に
よる表示温度と体温との差が身体に伝導されるべ
き熱量と仮定する前提に立つてすゝめる。

表皮組織の構成たとえば脂肪層の厚い部分は伝
導度が低く、薄い部分は高いとみなしこれを熱伝
導指数２とし、面積比率イとの積を伝導係数３と
し、赤外線についてはこれに0.6を乗じたものを
修正伝導係数３′とした。

人体各部に接触する空気又は照射される熱線に
よる表面温度と人体各部の平均体温36℃との差t₁
−t₂が身体に伝導されるべき熱量に比例すると考
えられ、これと伝導係数２は修を伝導係数との積
を全身にわたつて集計した数が自然対流式で
2785、その他の方式はそれぞれ違つた数値となつ
て現われる。これを自然対流式を100とした指数
に置きかえて比較しやすくしたのが熱有効比率６
である。

天井等サウナ室の構造部材を通つて外部に逸失
する放散熱量は構造部材両面の温度差に比例する
為平均気温を25℃としその温度差t₁−t₀の値を第
５図の自然対流式を100として割出した数字を放
熱比率７欄に示す。

熱有効比率を放熱比率で除した数字をエネルギ
ー効率として、各加熱方式について割出してみた
のが第１表の結論で、この数値の高い方が他の條
件は別として熱分布條件充足度が高いということ
はいえる。

即ち本発明に関する加熱方式が従来の各方式に
比較して第１の熱分布條件はこの数字でみられる
通り抜群の改善となり、また数字などにて表現出
来ない第２の発汗蒸発の條件、第３の膜電位條件
に於ても新規なる技術思想をもとに大幅な改良が
なされ、理想的な熱気浴装置に近づいているもの
と評価できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の熱気浴装置の縦断面
図、第２図は同上の横断面図、第３図は面状背も
たれ部材の詳細斜面図、第４図は第３図の鎖線ａ
〜a′及びｂ〜b′にて示す部位の断端面を示す図、
第５図以降第９図の５図は各加熱方式例の室内熱
分布の比較で、第５図は自然対流式、第６図は赤
外線照射式、第７図は空気循環加熱式の一例、第
８図は同式の別例、第９図は本発明実施例に係る
分、第１０図は身体各部を隋円曲面と想定しその
場合の皮膚表面積と赤外線照射の対象となる投象
面積の関係を示す図 各部に使用の記号次の通り、１…熱気浴室空間
体、２…同対面構成部材、３…椅子、４…面状背
もたれ部材、５…背もたれ構成板、６…同開口部
熱気送出口、７…踏板スノコ、９…循環式空気加
熱装置、１０…隔壁、１１…熱気流路、１２…ガ
イド、１５…側板、１６…赤外線照射装置、１７
…熱気流路。

【表】

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 断熱性のある材料にて天井、側壁、床及び出
   入口に相当する部分を形成した人の全身又は首下
   の部分を収容し得る大さの箱、室又は袋などの空
   間体のなかに椅子及びその下方に循環式空気加熱
   装置を設けてなる熱気浴装置に於て、空間体の内
   部の椅子に着座したる入浴者の腰より上方に概ね
   肩近くまたは首くらいの高さに相当する大さの面
   状背もたれ部材を空間体を構成する壁面のうちの
   適当の壁面構成部材（以下単に対面構成部材とい
   う）に対接してほゞ垂直又はそれに近い方向に設
   け、該面状背もたれ部材と該対面構成部材との間
   にほゞ垂直方向の空気流路をつくり該流路と循環
   式空気加熱装置の熱気送出口とを連通させかつ該
   面状背もたれ部材の面の一部を欠除させて設けた
   る開口部より着座入浴者の背面に向けて加熱空気
   が流出するよう方向性を与えて送出できるごとく
   配置構成したことを特徴とする熱気浴装置。