JPH09173478A

JPH09173478A - 活性イオン発生管

Info

Publication number: JPH09173478A
Application number: JP7339641A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sugihara; 俊雄杉原; Mitsuo Suzuki; 三男鈴木; Shiro Nakamura; 司郎中村
Original assignee: BEAM KOGYO KK
Current assignee: BEAM KOGYO KK
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1997-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】活性イオンと遠赤外線を発生して生体細胞を
賦活し、人体の健康に好影響をもたらす活性イオン発生
管を提供する。【解決手段】電気石粒子５〜４０重量％、アルミノケ
イ酸塩を主成分とする粘土鉱物４０〜９０重量％及び長
石５〜２０重量％から成る混合物の焼結体から成るセラ
ミックスチューブ又はこの焼結体層を担持して成る耐熱
性セラミックスチューブの中に加熱体を装入して活性イ
オン発生管とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な活性イオン
発生管、さらに詳しくは、活性イオンと遠赤外線を発生
して生体細胞を賦活し、自律神経系や運動神経系の調
節、血行の循環及び新陳代謝の促進、精神の安定化、疲
労回復など、人体の健康に好影響をもたらす活性イオン
発生管に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、活性イオン（特にマイナスイオ
ン）は生体細胞を賦活し、生体に対して好影響を与える
ことが注目されている。例えば活性イオンは自律神経系
や運動神経系の調節、熟睡、精神安定化、疲労回復など
の促進効果を有することが知られている。

【０００３】他方、近年、遠赤外線放射材料を用いた加
熱や保温システムが多くの分野において実用化されてい
る。赤外線は可視光線やマイクロ波と同様に電磁波であ
り、波長によって近赤外線、中赤外線、遠赤外線の３種
に分けられ、その中の遠赤外線は波長が３〜１０００μ
ｍの領域を指す。この遠赤外線は空間を通って被加熱物
に吸収され、分子振動や格子振動などを励起し、ただち
に熱となり、被加熱物の温度上昇をもたらす作用を有す
る。

【０００４】さらに、最近の研究では、この遠赤外線
は、水質の改良、食品の鮮度保持、食品の改善、植物の
生育などに有効であり、特に波長が４〜３０μｍの領域
の遠赤外線は生体の血行の循環や新陳代謝の促進効果を
有することが確認されている。

【０００５】したがって、人体が活性イオンと遠赤外線
の放射を同時に受けた場合、活性イオン単独あるいは遠
赤外線単独の場合に比べて、より大きな好影響がもたら
されることが期待できる。

【０００６】人体の発汗作用を促進し、血行を良くして
新陳代謝機能を高めるために、サウナ風呂の加熱体に遠
赤外線を放射するセラミックスを用いることが試みられ
ているが（特開昭５８−２２１９４６号公報）、この加
熱体は遠赤外線のみを放射するもので、生体細胞に賦活
効果を与える活性イオンを発生するものではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、人体の健康に好影響をもたらす活性イオ
ンと遠赤外線を同時に発生させる管を提供することを目
的としてなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、活性イオ
ンと遠赤外線とを同時に発生させるセラミックス管を開
発すべく鋭意研究を重ねた結果、活性イオン及び遠赤外
線を発生する材料として、圧電性と焦電的性質を有する
鉱物、特に自発的に分極し、かつ永続的に分極を続ける
電気石に着目し、この電気石とある種の粘土鉱物とを含
む混合物の焼結体から成るか又はこれを担持した耐熱性
セラミックスチューブの中に加熱体を内蔵させることに
より、その目的を達成しうることを見出し、この知見に
基づいて本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、電気石粒子５〜４０
重量％、アルミノケイ酸塩を主成分とする粘土鉱物４０
〜９０重量％及び長石５〜２０重量％の混合物の焼結体
から成るセラミックスチューブか又はこれを担持した耐
熱性セラミックスチューブと、その中に内蔵された加熱
体で構成されたことを特徴とする活性イオン発生管を提
供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明発生管においてセラミック
スチューブ又は耐熱性セラミックスチューブ上に担持さ
れる焼結体層として用いられる材料は、電気石とアルミ
ノケイ酸塩を主成分とする粘土鉱物と長石から成る混合
物を焼結することにより形成される。

【００１１】前記電気石は、組成式ＭＸ₃Ｂ₃Ａｌ₃（Ａｌ・Ｓｉ₂・Ｏ₉）₃（Ｏ，ＯＨ，Ｆ）₄ （式中のＭはＮａ又はＣａ、ＸはＡｌ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｍ
ｇ又はＭｎである）で表わされるものである。

【００１２】この電気石の純粋なものは、宝石として用
いられ、現在では人工的に結晶を合成することも可能に
なっており、本発明では、この人工結晶の電気石も含む
ものである。そして電気石は、永久自発電気分極をして
いる物質で、外部電界の影響で分極のベクトルを変えな
い。また、電気石は、鉱物の中で最も強い永久分極特性
を示すと共に、遠赤外線の放射も認められている。そし
て、イオン結晶が外力による応力に対応して誘電分極を
生じる圧電効果や、結晶の一部を熱したとき表面に電荷
が現れる焦電効果が観測されるものである。

【００１３】また、アルミノケイ酸塩を主成分とする粘
土鉱物としては、例えば木節粘土、蛙目粘土、カオリ
ン、陶石、ベントナイトなどが挙げられ、これらは単独
で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよ
いが、これらの中で、特に木節粘土が好適である。また
長石としては、例えばカリ長石、ソーダ長石、灰長石な
どが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、２種以
上を組み合わせて用いてもよい。この長石は粘結性を有
し、バインダーとしての役割を果たす。

【００１４】焼結体層を形成する組成物におけるこれら
の成分の含有割合については、電気石が少なすぎると活
性イオンの発生効果が充分に発揮されないし、また多す
ぎると形成される焼結体層の靭性が低下するとともにコ
スト高となる。活性イオンの発生効果、セラミックス層
の靭性、経済性などの面から、電気石粒子は５〜４０重
量％、アルミノケイ酸塩を主成分とする粘土鉱物は４０
〜９０重量％の範囲で選ばれ、残部が長石である。

【００１５】また、この焼結体層を形成する組成物に
は、必要に応じ、遠赤外線放射材料を適宜含有させても
よい。この遠赤外線放射材料としては、例えばコージェ
ライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）、β‐ス
ポジュメン（ＬｉＯ₂・Ａｌ₂Ｏ₃・４ＳｉＯ₂）、チタニ
ア（ＴｉＯ₂）、マグネシア（ＭｇＯ）、ジルコニア
（ＺｒＯ₂）、ジルコン（ＺｒＯ₂・ＳｉＯ₂）などが挙
げられる。さらに、二酸化マンガン、酸化鉄、酸化クロ
ム、酸化コバルト、酸化銅などの遷移金属化合物や、窒
化ケイ素、炭化ケイ素などを、本発明の目的がそこなわ
れない範囲で、所望により適宜含有させてもよい。

【００１６】本発明の活性イオン発生管において、場合
により支持体として用いられる耐熱性セラミックスの種
類については、アルミナ、チタニア、トリアのような耐
熱性を有するセラミックスであればよく特に制限はな
い。また、この耐熱性セラミックスチューブには、遠赤
外線放射材料を含有させてもよい。この耐熱性セラミッ
クスチューブの大きさについては特に制限はなく、用途
に応じて適宜定められる。

【００１７】次に、この耐熱性セラミックスチューブに
内蔵させる加熱体としては、セラミックスチューブを加
熱しうるものであればよく特に制限はないが、通常は、
電熱体が用いられる。

【００１８】本発明の活性イオン発生管は、前記したよ
うに、管自体を電気石、粘土鉱物及び長石の焼結体で構
成してもよいし、また耐熱性セラミックスチューブ上に
この焼結体層を形成させてもよいが、いずれの場合でも
そのチューブの形状は任意に選ぶことができる。例え
ば、チューブの断面形状を円形、角形、長円形、星形な
どにすることができる。この場合表面を凹凸状にするな
ど、表面積を大きくするのが有利である。

【００１９】本発明の発生管は、例えばアルミノケイ酸
塩を主成分とする粘土鉱物、長石及び必要に応じて用い
られる各種添加成分を、それぞれ所定の割合で含有する
混合物を所望の形状の筒状体に成形し、８００〜１２０
０℃程度の温度で焼成し、得たセラミックスチューブ内
に加熱体を装入することにより、製造することができ
る。あるいは、予め所望形状の耐熱性セラミックスチュ
ーブを形成しておき、この外表面に前記組成物を所望の
厚さに被覆したのち、８００〜１２００℃程度の温度で
焼成し、次いでこのチューブ内に加熱体を装入すること
によって製造することもできる。この際の活性イオン発
生管における焼結体層の厚さは、通常０．３〜１．０ｍ
ｍ程度である。

【００２０】本発明の活性イオン発生管の活性イオン及
び遠赤外線発生効果は、次のようにして評価することが
できる。

【００２１】すなわち、恒温シールド室内において、健
康成人の被験者を仰臥位とし、本発明のセラミックスチ
ューブと対照の外表面に焼結体層を設けていない耐熱性
セラミックスチューブのみから成るものを、それらに内
蔵する加熱体により、それぞれチューブ表面温度が２０
０〜３００℃程度になるように適当な時間加熱し、被験
者の皮膚温分布（サーモグラム）を測定し、比較するこ
とにより、評価することができる。この評価方法によ
り、本発明のセラミックスチューブは、対照のものに比
べて、明らかに被験者の皮膚温の上昇が大きく、皮下血
行を盛んにしていることが確認された。

【００２２】また、本発明のセラミックスチューブをそ
れに内蔵する加熱体により加熱し、空気をその表面に接
触させたのち、水の表面に接触させた場合、対照の耐熱
性セラミックスチューブのみのものに比べて、水の電気
伝導度を大きく増加させることが分かった。この理由
は、必ずしも明確ではないが、水は通常数分子から数１
０分子集ってクラスターを形成しているが、空気中に含
まれる活性イオンによりクラスターが解合し、さらに水
分子からヒドロキシアニオンが生成するため電気伝導度
が増加するものと思われる。

【００２３】これらの知見から、サーモグラフィによる
皮膚温度と水の電気伝導度とは相関関係を有することが
分かる。なお、サーモグラフィは皮膚温度を超高感度の
赤外線カメラでとらえ、温度分布（サーモグラム）を１
０色のカラーに置きかえて表示するものである。

【００２４】本発明の活性イオン発生管は、例えばサウ
ナ風呂、電気こたつ、電気オーブンなどの加熱体として
好適である。電気オーブンの加熱体として用いる場合、
料理の味がおいしくなるなどの効果がある。

【００２５】

【発明の効果】本発明の活性イオン発生管は、内蔵する
加熱体により加熱することによって、活性イオンと遠赤
外線を発生し、活性イオンの作用により、生体細胞が賦
活されて自律神経系や運動神経系の調節が行われるとと
もに、熟睡、精神の安定化、疲労回復などの効果をもた
らし、さらに、遠赤外線の作用により、血行の循環や新
陳代謝が促進される。

【００２６】

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。

【００２７】実施例１（１）活性イオン発生管の製造長さ３００ｍｍ、内径１２ｍｍ、外径１５ｍｍ、厚さ
１．５ｍｍのアルミナチューブの外表面に、平均粒径
０．４μｍの電気石［Ｎａ（Ｆｅ,Ｍｎ）₃Ａｌ₆Ｂ₃Ｓｉ
₆Ｏ₂₇（ＯＨ，Ｆ）₄］粉体３０重量％と平均粒径４μｍ
の木節粘土粉体６０重量％と平均粒径５μｍのソーダ長
石（Ｎａ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・６ＳｉＯ₂）粉体５重量％と平
均粒径５μｍのカリ長石（Ｋ₂Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃・６Ｓｉ
Ｏ₂）粉体５重量％から成る組成物を水性ペーストとし
て被覆し、乾燥後９００℃で８時間焼成して、厚さ０．
５ｍｍのセラミックス層を形成させた。次いで、チュー
ブ内に加熱体としてニクロム線を入れ、活性イオン発生
管Ａを製造した。また、焼成温度を１０００℃に代えた
以外は、上記と全く同様にして活性イオン発生管Ｂを製
造した。

【００２８】なお、木節粘土の化学組成は、ＳｉＯ₂：
５４重量％、Ａｌ₂Ｏ₃：３２重量％、Ｆｅ₂Ｏ₃：４重量
％、ＣａＯ：１重量％、ＭｇＯ：１重量％、その他：８
重量％、ソーダ長石の化学組成は、ＳｉＯ₂：６９重量
％、Ａｌ₂Ｏ₃：１８重量％、ＮａＯ：１２重量％、その
他：１重量％、カリ長石の化学組成は、ＳｉＯ₂：６５
重量％、Ａｌ₂Ｏ₃：１８重量％、Ｋ₂Ｏ：１５重量％、
その他：２重量％である。

【００２９】（２）水の電気伝導度の変化の測定前記（１）で製造した活性イオン発生管Ａ及びＢをそれ
ぞれ用いて、下記のようにして活性イオンを発生させ、
水の電気伝導度の変化を測定した。

【００３０】図１は、活性イオンの発生状況を調べるた
めの実験装置の説明図であり、活性イオン発生装置１内
に、ヒーター２を内蔵する活性イオン発生管３（Ａ又は
Ｂ）を装着し、まず、ヒーター２に通電してチューブの
表面温度を９０〜９５℃に調整したのち、ポンプ４を動
かして空気を５０〜６０ｍｌ／分の速度で活性イオン発
生装置１に導入した。導入された空気は６０〜６５℃に
暖められたのち、ビーカー５中に収容されている２００
ｍｌの蒸留水６（恒温槽７により５０±０．１℃に制御
されている）の水面上に吹き付けられ、蒸留水６には白
金電極８が挿入されており、その電気伝導度の変化を電
気伝導度計（ヒューレットパッカード社製，プレシジョ
ンＬＣＲメーター４２８５Ａ）９により測定した。結果
を図２にグラフで示す。なお、ここで用いた蒸留水は２
１℃における電気伝導度が１．７μｓ／ｃｍであった。

【００３１】比較例１実施例１で用いたアルミナチューブと同じ形状のアルミ
ナのみから成る発生管Ｃを９００℃で８時間焼成して製
造し、実施例１と同様にして水の電気伝導度の変化を測
定した。結果を図２にグラフで示す。

【００３２】比較例２実施例１で用いたアルミナチューブと同じ形状の木節粘
土のみから成る発生管Ｄを９００℃で８時間焼成して製
造し、実施例１と同様にして水の電気伝導度の変化を測
定した。結果を図２にグラフで示す。

【００３３】図２から明らかなように、本発明の活性イ
オン発生管は、Ａ及びＢ共に、比較例の発生管Ｃ及びＤ
に比べて、時間の経過とともに電気伝導度が著しく高く
なっており、活性イオンを多量に放射していることが分
かる。

【００３４】実施例２焼結体形成用組成物として、表１に示す組成の混合物を
長さ３００ｍｍ、内径１２ｍｍ、外径１６ｍｍの円筒形
状に押出し成形し、９００℃で８時間焼成した以外は、
実施例１と同様にして活性イオン発生管Ｅ、Ｆ、Ｇ及び
Ｈの４種を製造し、実施例１と同様にして、水の電気伝
導度の変化を測定した。表１に２時間後の水の電気伝導
度を示す。なお、参考のために、実施例１の発生管Ａの
値も併記した。

【００３５】

【表１】

【００３６】応用例恒温シールド室内において、健康成人の被験者を仰臥位
とし、実施例１で製造した発生管Ａ及び比較例１で製造
した発生管Ｃを用い、それぞれ５分間通電して、サーモ
グラム（皮膚温分布）の測定を行った。その結果、発生
管Ｃでは仰臥中及びその後においても、両足の皮膚温は
僅か０．２℃上昇したのみであったのに対し、発生管Ａ
では仰臥中及びその後においても、両足の皮膚温は１．
０℃上昇し、皮下血行を盛んにしていることが分かっ
た。

【００３７】なお、発生管Ａの場合、２時間後の水の電
気伝導度は６．０μｓ／ｃｍであり、チューブＣの場
合、２時間後の水の電気伝導度は４．３μｓ／ｃｍであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】活性イオンの発生状況を調べるための実験装
置の説明図。

【図２】実施例１、比較例１及び比較例２で作成した
セラミックスチューブを用いた場合の水の電気伝導度の
変化を示すグラフ。

【符合の説明】

１活性イオン発生装置２ヒーター３活性イオン発生管４ポンプ５ビーカー６蒸留水７恒温槽８白金電極９電気伝導度計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気石粒子５〜４０重量％、アルミノケ
イ酸塩を主成分とする粘土鉱物４０〜９０重量％及び長
石５〜２０重量％の混合物の焼結体から成るセラミック
スチューブと、その中に内蔵された加熱体で構成された
ことを特徴とする活性イオン発生管。
【請求項２】電気石粒子５〜４０重量％、アルミノケ
イ酸塩を主成分とする粘土鉱物４０〜９０重量％及び長
石５〜２０重量％の混合物の焼結体層を担持した耐熱性
セラミックスチューブと、その中に内蔵された加熱体で
構成されたことを特徴とする活性イオン発生管。
【請求項３】アルミノケイ酸塩を主成分とする粘土鉱
物が木節粘土である請求項１又は２記載の活性イオン発
生管。