JPH1189950A - 赤外線治療器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外線ランプやセラミックスを熱源に用いた
従来の赤外線治療器における問題点を解決する赤外線治
療器を提供する。 【解決手段】 ヒータ３は、基材２０と、自己温度制御
機能（ＰＴＣ特性）を持つインク層２２と、インク層２
２に通電するための電極２１と、インク層２２を覆う被
覆材２３と、基材２０の表面に貼付された金属箔２４と
を備える。電極２１とインク層２２からなる発熱体は、
設定温度に素早く達し、その設定温度を一定に維持す
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、治療部位に赤外線
を照射して治療を施す赤外線治療器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の赤外線治療器としては、赤外線ラ
ンプを用いて赤外線を放射するもの、セラミックスをセ
ラミックスに内蔵したニクロム線又は別の熱源で加熱
し、セラミックスから赤外線を放射するものがある。例
えば、図１６に示す赤外線治療器は、スタンド型据え置
きタイプのもので、スタンド８０に変形自在のシャフト
８１で発熱部８２を支えたものであり、シャフト８１を
変形させて発熱部８２を治療部位に対向させるようにな
っている。

【０００３】図１７に示す赤外線治療器は、アーチドー
ム型据え置きタイプのもので、アーチドーム状のパネル
９０の表側に治療時間等を設定するためのコントローラ
９１が設けられ、内側が発熱面９２になっている。この
タイプの赤外線治療器は、例えば仰臥する治療者Ｍの腹
部を治療する場合、図１８に示すように治療器を置く。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１６
や図１７に示すような従来の赤外線治療器では、次の問
題点〜がある。 熱源（ランプやセラミックス）がかなり高熱で、熱容
量が大きいため、熱源に直接触れたり接近し過ぎたりす
ると、火傷を負う。 腹部、要部、背中等の広い面積に対しては赤外線を均
等に照射できない。逆に、広い面積に赤外線を均等に照
射するためには、ランプ又はセラミックス面をかなり大
きくする必要があり、コストが増大する。 熱源として用いる発熱体の熱容量が大きいため、加温
立ち上がりに時間が掛かる（設定温度になるまでの時間
が長い） 熱源を含む発熱部の質量が重い。 人体に適した一定温度に維持するために、サーモスタ
ット等の外部温度制御装置が必要である。

【０００５】従って、本発明は、上記赤外線ランプやセ
ラミックスを熱源に用いた従来の赤外線治療器における
問題点〜を解決する赤外線治療器を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の赤外線治療器は、自己温度
制御機能を持つインク層と、このインク層に通電するた
めの電極とからなる発熱体を有するヒータを備えること
を特徴とする。又、請求項２記載の赤外線治療器は、自
己温度制御機能を持つインク層と、このインク層に通電
するための電極とからなる発熱体を有するヒータを備
え、前記インク層は、抵抗値変化率が１００以上である
ことを特徴とする。

【０００７】これらの治療器では、いずれもヒータの発
熱体（即ちインク層）が自己温度制御機能を持つため、
発熱体を低温（約７０℃）に保つことができ、また発熱
体の熱容量が小さいため、ヒータの熱容量を小さくする
ことができるので、ヒータに人体が直接触れても火傷を
負うことがない。更に、発熱体が自己温度制御機能を持
つため、設定温度を一定に保つための外部温度制御装置
が不要であり、これにより、コスト削減、赤外線本体の
軽量化を実現できる。しかも、発熱体の自己温度制御機
能により、発熱体の温度は設定温度以上には上昇せず、
火災等の危険がない。

【０００８】ヒータを広い面積のシート状にすることが
できるため、広い治療面積に対して均等に赤外線を照射
することができる。又、ヒータをシート状とすること
で、ヒータの熱容量が小さくなるため、設定温度に達す
るまでの時間が短くなる上に、ヒータの質量が飛躍的に
軽くなる結果、赤外線本体を軽量化することが可能とな
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて説明する。その一実施形態に係る赤外線治療器の平
面図（平面状に開いた状態）を図１に、その側面図を図
２の（ａ）に、背面図を図２の（ｂ）に、赤外線治療器
を折り畳んだ状態の平面図を図３の（ａ）に、その背面
図を図３の（ｂ）に、側面図を図３の（ｃ）に示す。

【００１０】この赤外線治療器１Ａは、６枚の長方形状
のパネルＰ１〜Ｐ６がそれぞれヒンジ部２，２′で連結
され、ヒンジ部２，２′により隣接のパネルに重ねるよ
うに折り畳むことができるものである。各パネルＰ（１
〜６）は、それぞれ平板状（長方形状）のヒータ３を有
し、各ヒータ３は、ヒータカバー４で８つの部分に区切
られている。パネルＰ１の背面の端部寄りの部分には、
コントローラ１０が設けられ、コントローラ１０は、電
源スイッチ、各パネルＰ（１〜６）のヒータ３のＯＮ／
ＯＦＦをするための選択スイッチ、治療の残り時間を表
示する表示部等を有する。

【００１１】この赤外線治療器１Ａは、ヒンジ部２，
２′により、パネルＰ１，Ｐ２のヒータ面同士、パネル
Ｐ２，Ｐ３の背面同士、パネルＰ３，Ｐ４のヒータ面同
士、…というようにそれぞれ重ね合わせて６枚のパネル
Ｐ（１〜６）を折り畳むことができる。６枚のパネルＰ
（１〜６）を折り畳んだ状態では、パネルＰ１の背面と
パネルＰ６の背面が表側に現れ、ヒータ面は現れずに防
護される。

【００１２】コントローラ１０は、操作スイッチ１１と
発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を有し、操作スイッチ１
１は、電源ＯＮ／ＯＦＦのための電源スイッチ、各パネ
ルＰ（１〜６）のヒータ３のＯＮ／ＯＦＦのための選択
スイッチ等を含む。ＬＥＤ１２は、ヒータ３に通電中の
ときに点灯することで、動作状態であることを知らせる
ためのものである。又、各パネルＰ（１〜６）の側面の
ほぼ中央には、それぞれＬＥＤ（小型の電球、ネオン管
等でもよい）７が設けられ、通電中のパネルに対応する
ＬＥＤ７が点灯するようになっている。

【００１３】各パネルＰ（１〜６）の横断方向の内部構
造は、図４に示すようになっている。図４はパネルＰ１
の横断方向の部分断面図を示し、パネルＰ１の発熱面
（ヒータ面）側でヒータ３（太線部分）がヒータカバー
４で押圧・保持されると共に、前記した通り８つの部分
に区切られる。ヒータカバー４で保持されていないヒー
タ３の部分は露出している。ヒータ３の背面側には断熱
材５が配され、パネルＰ１の背面側に配されたハウジン
グ６内にヒータ３、ヒータカバー４及び断熱材５が収容
されている。

【００１４】ヒータ３は、図５に示すような内部構造
（矢印方向が赤外線放射方向）を有する。ここでは、基
材としてのポリエステルフィルム（厚さ０．１２５ｍ
ｍ）２０上に銀電極２１が所定のパターンで形成され、
この銀電極２１を含むフィルム２０上に自己温度制御機
能を持つインク層２２が設けられ、インク層２２上に被
覆材としてのポリエステルフィルム（厚さ０．１８８ｍ
ｍ）２３が設けられている。但し、発熱体は、銀電極２
１とインク層２２で構成される。更に、ポリエステルフ
ィルム２０のインク層２２側の面とは反対側の面（露出
面）に金属箔（例えばアルミシート）２４が貼付されて
いる。この金属箔２４は発熱体全体を均等に発熱させる
ためのものであり、金属箔２４を設けることで、発熱効
率が良くなる。なお、基材２０及び被覆材２３は、樹脂
製の他に布製であってもよい。

【００１５】発熱体（インク層２２）は、自己温度制御
機能としてのＰＴＣ特性（PositiveTemperature Coeffi
cient ：正温度係数）を持ち、このＰＴＣ特性によれ
ば、図６に示すように、或る温度Ｔｓに達すると抵抗値
が実質的に無限大となり、発熱体自身がその温度に応じ
て電気抵抗値を変化させて発熱温度を一定に維持するこ
とになる。

【００１６】インク層２２は、例えば導電性フィラー、
感熱電気抵抗組成物及びバインダー（接着剤）からなる
のが好ましいが、各組成には次のものを使用することが
できる。 ・導電性フィラー ・・・・黒鉛粉末、カーボンブラッ
ク、カーボンマイクロビーズの混合物 ・感熱電気抵抗組成物・・・チタン酸バリウムセラミッ
クス、白金パラジウム、銀パラジウム、等の１７種類の
熱半導体混合物 ・バインダー・・・・・・・有機高分子ポリマー 上記導電性フィラーと感熱電気抵抗組成物をバインダー
に分散調製することで、ＰＴＣ特性を持つインクが得ら
れる。このインク（カーボンインク）を基材としてのポ
リエステルフィルム２０上にシルクスクリーン印刷でパ
ターン形成し、これを直ちに炉中で約１５０℃、約４分
間乾燥させることで、インク層２２が製造される。な
お、印刷の代わりにインクをポリエステルフィルム２０
上に塗布しても構わない。

【００１７】このＰＴＣ特性を持つ発熱体を有するヒー
タ３は、赤外線放射面（ポリエステルフィルム２３の表
面）を治療部位から５〜１０ｃｍ離したときに、患部が
適温（約４０℃）になるように上限温度（設定温度）が
約７０℃に設定されている。このヒータ３によれば、イ
ンク層２２中のカーボン粒子と熱半導体とがポリマーの
薄膜を介して接触することで、インク層２２は鋭敏な電
気抵抗特性を有する。それにより、ＰＴＣ特性が良くな
る結果、ヒータ３を断熱材５（図４参照）で覆った場合
でも、発熱体は、設定温度領域に達すると、その設定温
度領域を維持し続けるため、極めて安全性が高い。

【００１８】因みに、市場に数多く存在するカーボンと
ポリマーを主剤とするカーボン分散型のレジンマトリッ
クスタイプの発熱体は、熱によるポリマーの伸縮でカー
ボン同士の接触抵抗をコントロールして温度制御を行う
ため、温度に対する電気抵抗値の変化の鋭敏性に欠け
る。従って、ＰＴＣ特性が不十分で、温度暴走の危険性
がある。

【００１９】例えば、従来のレジンマトリックスタイプ
の発熱体では、抵抗値倍率が約５倍であるが、上記イン
ク層２２を持つ熱半導体タイプの発熱体では、抵抗値倍
率が最大１万倍まで設計することができる。即ち、熱半
導体タイプの発熱体では、抵抗値変化率が１００００程
度である。実用的には１００以上で十分である。ここ
で、この実施形態の赤外線治療器１Ａと、従来のアーチ
ドーム型据え置きタイプの赤外線治療器（図１７参照）
とにおける時間と温度との関係を図７に示す。図７にお
いて、実施形態の赤外線治療器１Ａに係るグラフで
は、熱容量が小さいため立ち上がりが早く、発熱開始か
ら約１分で設定温度（約７０℃）に達する。しかも、自
己温度制御機能により、一旦、設定温度に達すると、設
定温度が一定に維持される。これに対して、従来の赤外
線治療器に係るグラフでは、熱容量が大きいため立ち
上がりが遅く、設定温度になるまで約６分を要してお
り、設定温度に達するまでに時間が掛かる。その上、設
定温度到達後も、外部温度制御装置により温度制御され
ているため、設定温度を中心に上下に変動する。

【００２０】次に、上記赤外線治療器１Ａの使用例につ
いて説明する。図８はその一例を示し、治療者Ｍの背中
（腰部を含む）を治療する場合である。この場合は、治
療器１Ａのヒータ面を内側にして各パネルＰ（１〜６）
を背中の回りを包囲するように開いて固定する。そし
て、コントローラ１０の電源スイッチをＯＮにすると共
に、治療部位に対応するパネル（必要に応じて全てのパ
ネル）のヒータ３をＯＮにし、背中に赤外線を照射して
治療を施す。図９は、治療者Ｍの脚部を治療する場合
で、このときは、赤外線治療器１Ａの形態を図示のよう
に変え、パネルＰ（１〜３）で左脚部を、パネルＰ（４
〜６）で右脚部を治療する。図１０は、治療者Ｍの腹部
を治療する場合で、腹部を覆うように各パネルＰ（１〜
６）の開角度を設定する。

【００２１】図１１の（ａ）は、治療者Ｍの背中（腰部
を含む）から肩や首にかけてを治療する場合で、コント
ローラ１０を有するパネルＰ１以外のパネルＰ（２〜
６）を背中に沿わして立て掛ける。なお、パネルＰ１を
上側にしてもよいが、コントローラ１０の電源コードが
あるため、パネルＰ１を下側にする方が使い勝手がよ
い。図１１の（ｂ）は、治療者Ｍの腕を治療する場合
で、パネルＰ（４〜６）でトンネルを作り、そこに腕を
入れる。パネルＰ（１〜３）は折り畳んだままである。
勿論、パネルＰ（１〜３）で治療してもよい。図１２の
（ａ）は、治療者Ｍの脚部を治療する別例で、この場合
は、パネルＰ（１〜６）を全体に開く。図１２の（ｂ）
は、治療者Ｍがうつ伏せになった状態で背中及び要部を
治療する場合である。

【００２２】図８〜図１２に示すような治療時に、治療
者Ｍの人体の一部が治療器１Ａのヒータ面（ポリエステ
ルフィルム２３の表面）に接触しても、前記したように
発熱体の上限設定温度が約７０℃と比較的低温に設定さ
れ、しかもその設定温度が一定に維持されているため、
治療者Ｍは火傷を負うことはなく、安心して治療に専念
できる。

【００２３】なお、上記赤外線治療器１Ａは、パネルＰ
（１〜６）が簡単な構造のヒンジ部２，２′で連結され
ているので、治療者Ｍの治療部位に応じて最適な形状に
容易に変形させることができる。しかも、所望のパネル
のみに通電することができるので、必要な部位にのみ赤
外線を照射することができる。又、パネルの通電中は、
コントローラ１０の対応のＬＥＤ１２のみならず、パネ
ル側面の対応のＬＥＤ７も点灯するため、通電中のパネ
ルを容易に確認できる。

【００２４】別実施形態に係る赤外線治療器１Ｂを図１
３（平面図）に示す。この赤外線治療器１Ｂは、全体的
に柔軟な膝掛けタイプのもので、毛布のように使用する
ことができる。即ち、外装３０が例えば布であり、内部
にヒータ３１が設けられ、ヒータ３１は３つの発熱体３
ａ，３ｂ，３ｃを有する。各発熱体３（ａ〜ｃ）は、前
記と同様にＰＴＣ特性を持つインク層と電極からなるも
のである。ここでは、１枚のポリエステルフィルム２０
上に電極２１及びインク層２２が３箇所に分割して配置
されている（図５参照）。なお、基材２０及び被覆材２
３は、共に樹脂製又は布製でもよいし、一方が樹脂製
で、他方が布製でもよい。

【００２５】コントローラ１０は、電源スイッチ１５、
表示器兼選択スイッチ１６、時間等を表示する表示器１
７を有する。表示器兼選択スイッチ１６は、発熱体３
（ａ〜ｃ）に対応して３つに分かれており、各発熱体３
（ａ〜ｃ）に対応する選択スイッチを押すことで、該当
の発熱体が発熱すると共に、押した選択スイッチが点灯
する。表示器１７は、通電中に残りの治療時間を表示す
る等の機能を有する。この赤外線治療器１Ｂは、例えば
図１４に示すように、椅子５０に腰掛けた治療者Ｍの太
股から膝に掛け、治療を行う。

【００２６】上記赤外線治療器１Ｂの回路の一例を図１
５に示す。この回路で、操作スイッチ４０は、前記電源
スイッチ１５や表示器兼選択スイッチ１６であり、制御
回路４２は、それらスイッチのＯＮ／ＯＦＦ状態に応じ
て表示器４１等に制御信号を出力する。上記図５に示す
ヒータ３の内部構造において、基材２０及び／又は被覆
材２３（特に被覆材２３）を、赤外線透過率の高い材質
（例えば透明ポリエステル）又は赤外線放射率の高い材
質（例えばセラミックスを練り込んだポリエステル繊維
を用いた布）とすることで、赤外線の放射効率が一層向
上する。又、電極２１とインク層２２からなる発熱体
は、基材２０と被覆材２３で挟持されているが、特に被
覆材２３は必ずしも必要ではなく、被覆材２３を設けな
くても火傷の恐れは全くないが、発熱体を被覆材２３で
覆う方が発熱体を防護できるので好ましい。

【００２７】

【発明の効果】本発明の赤外線治療器（請求項１及び請
求項２）は、以上説明したように構成されているので、
下記の効果（１）〜（10）を有する。 （１）発熱体（インク層）が自己温度制御機能を持つの
で、発熱体の設定温度（上限温度）を約７０℃と比較的
低温に保つことができ、また発熱体の熱容量が小さいた
め、ヒータの熱容量を小さくすることができるので、手
や足等の人体が発熱体（ヒータ面）に触れても、火傷を
負うことがない。 （２）発熱体が自己温度制御機能を持つので、設定温度
を一定に保つための外部温度制御装置が不要となり、そ
れにより、コスト削減、治療器本体の軽量化を実現でき
る。 （３）発熱体が自己温度制御機能を持つので、発熱体は
設定温度以上には上昇せず、火災等の危険がない。 （４）ヒータをシート状とし、発熱体を基材上に均一に
設けること（請求項３及び請求項６）で、広面積を均一
に加温することが可能となり、比較的低温でも赤外線の
放射量を多くすることができる。 （５）ヒータをシート状にすること（請求項３）で、ヒ
ータの熱容量が小さくなり、加温の立ち上がりが早く、
設定温度に達するまでの時間が短くなる。 （６）ヒータをシート状にすること（請求項３）で、従
来品よりもヒータの質量が飛躍的に軽くなり、結果とし
て治療器本体の質量を軽量化することができる。 （７）発熱体を複数に分割して配置すること（請求項
７）で、任意の発熱体にのみ通電することが可能とな
り、それにより、治療部位に応じて必要な人体部分のみ
加温できる。 （８）基材を樹脂製のシートとするか、又は布製のシー
トとし（請求項９及び請求項１０）、被覆材に可撓性材
料を用いることにより、治療部位の形状に応じて治療器
を容易に変形させることができる。 （９）基材と被覆材のうち、少なくとも一方（特に被覆
材）を赤外線透過率の高い材質又は赤外線放射率の高い
材質とすること（請求項１１）で、赤外線放射効率が一
層良くなる。 （10）基材の表面に金属箔を設けること（請求項１２）
で、ヒートスポットが起こらず、発熱体が均一な温度と
なり、耐久性が増す。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に係る赤外線治療器を平面状に開い
た状態での平面図である。

【図２】図１の赤外線治療器の側面図（ａ）、及び背面
図（ｂ）である。

【図３】図１の赤外線治療器を折り畳んだ状態での平面
図（ａ）、その背面図（ｂ）、及び側面図（ｃ）であ
る。

【図４】図１の赤外線治療器のパネルの横断方向の部分
断面図である。

【図５】図１の赤外線治療器のヒータの内部構造を示す
断面図である。

【図６】図５のヒータにおけるインク層のＰＴＣ特性を
示す図である。

【図７】実施形態に係る赤外線治療器と従来例に係る赤
外線治療器における時間と温度との関係を示す図であ
る。

【図８】図１の赤外線治療器を背中（腰部を含む）に適
用する場合の使用図である。

【図９】図１の赤外線治療器を脚部に適用する場合の使
用図である。

【図１０】図１の赤外線治療器を腹部に適用する場合の
使用図である。

【図１１】図１の赤外線治療器を背中から首にかけて適
用する場合の使用図（ａ）、及び腕に適用する場合の使
用図（ｂ）である。

【図１２】図１の赤外線治療器を脚部に適用する場合の
別の使用図（ａ）、及び背中（要部を含む）に適用する
場合の別の使用図（ｂ）である。

【図１３】別実施形態に係る赤外線治療器の平面図であ
る。

【図１４】図１３の赤外線治療器を太股から膝に掛けて
適用する場合の使用図である。

【図１５】図１３の赤外線治療器の回路の一例を示す回
路図である。

【図１６】従来例に係るスタンド型据え置きタイプの赤
外線治療器を示す斜視図である。

【図１７】従来例に係るアーチドーム型据え置きタイプ
の赤外線治療器を示す斜視図である。

【図１８】図１７の赤外線治療器を腹部に適用する場合
の使用図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ 赤外線治療器 Ｐ（１〜６） パネル ３ ヒータ ２０ ポリエステルフィルム（基材） ２１ 電極 ２２ ＰＴＣ特性を持つインク層 ２３ ポリエステルフィルム（被覆材） ２４ 金属箔 Ｍ 治療者

フロントページの続き (72)発明者 北野 邦彦 京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式 会社オムロンライフサイエンス研究所内 (72)発明者 山本 洋人 京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地 株式 会社オムロンライフサイエンス研究所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自己温度制御機能を持つインク層と、この
   インク層に通電するための電極とからなる発熱体を有す
   るヒータを備えることを特徴とする赤外線治療器。
2. 【請求項２】自己温度制御機能を持つインク層と、この
   インク層に通電するための電極とからなる発熱体を有す
   るヒータを備え、前記インク層は、抵抗値変化率が１０
   ０以上であることを特徴とする赤外線治療器。
3. 【請求項３】前記ヒータは、シート状であることを特徴
   とする請求項１又は請求項２記載の赤外線治療器。
4. 【請求項４】前記インク層は、導電性フィラー、感熱電
   気抵抗組成物及びバインダーからなることを特徴とする
   請求項１、請求項２又は請求項３記載の赤外線治療器。
5. 【請求項５】前記発熱体は、基材に設けられていること
   を特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項
   ４記載の赤外線治療器。
6. 【請求項６】前記発熱体は、基材上に均一に設けられて
   いることを特徴とする請求項５記載の赤外線治療器。
7. 【請求項７】前記発熱体は、基材上に複数に分割して配
   置されていることを特徴とする請求項５又は請求項６記
   載の赤外線治療器。
8. 【請求項８】前記発熱体は、基材と被覆材で挟持されて
   いることを特徴とする請求項５、請求項６又は請求項７
   記載の赤外線治療器。
9. 【請求項９】前記基材は、樹脂製のシートであることを
   特徴とする請求項５記載の赤外線治療器。
10. 【請求項１０】前記基材は、布製のシートであることを
    特徴とする請求項５記載の赤外線治療器。
11. 【請求項１１】前記基材と被覆材のうち、少なくとも一
    方が赤外線透過率の高い材質又は赤外線放射率の高い材
    質であることを特徴とする請求項８記載の赤外線治療
    器。
12. 【請求項１２】前記基材のインク層側の面とは反対側の
    面に金属箔を設けたことを特徴とする請求項５、請求項
    ６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０又は請
    求項１１記載の赤外線治療器。