(57)【要約】【課題】近赤外光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、光ファイバーと、発熱布を含む効率の良い発熱システムを提供する。【解決手段】近赤外光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）４と、近赤外光を導光する光ファイバー５と、光ファイバー５の発光部６から発光する近赤外光７を熱エネルギーに変換して発熱する発熱布８を含む発熱システム１である。これにより、発光ダイオード（ＬＥＤ）４から発光する近赤外光を光ファイバー５で必要な個所まで導光し、光ファイバーの末端から発光する近赤外光を、熱エネルギーに変換して発熱する発熱布に照射することにより、発熱布を温めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、
前記近赤外光を導光する光ファイバーと、
前記光ファイバーから発光する近赤外光を熱エネルギーに変換して発熱する発熱布を含む発熱システム。
【請求項２】
前記近赤外光は、波長７００〜９００nmの光である請求項１に記載の発熱システム。
【請求項３】
前記近赤外光を照射すると熱エネルギーに変換して発熱する発熱布は、含金属染料又は近赤外線吸収染料で染色されている請求項１又は２に記載の発熱システム。
【請求項４】
前記含金属染料は、酸性染料、酸性含金染料、クロム染料、直接染料、反応染料及びナフトール染料から選ばれる少なくとも一つである請求項３に記載の発熱システム。
【請求項５】
前記近赤外線吸収染料は、バット染料である請求項３に記載の発熱システム。
【請求項６】
前記近赤外光を照射すると熱エネルギーに変換して発熱する発熱布は、カーボンブラックを含む樹脂がコーティングされている請求項１〜５のいずれかに記載の発熱システム。
【請求項７】
前記発熱布は、前記光ファイバーの発光部を覆っている請求項１〜６のいずれかに記載の発熱システム。
【請求項８】
前記発熱布は、ウールを含む請求項１〜７のいずれかに記載の発熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近赤外光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、光ファイバーと、発熱布を含む発熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
寒い時期、電気ヒーターにより衣類や寝具類を加温することは良く行われている。例えば電気毛布内に入れた抵抗線に電気を流し、電気抵抗により発熱させている。ジャケツトや手袋などの衣類にも同様に発熱させるものがある。光ファイバーを用いた従来技術としては、特許文献１に乳幼児の光線療法が提案されており、特許文献２には人体から発せられる赤外線を検知するセンサが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００６−５１６２１３号公報
【特許文献２】特開２０１１−００２３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の電気抵抗線を用いた寝具類は、おねしょ(小水)等により故障したり感電する恐れがある。また光ファイバーを使用して特定波長の光線を導波し、発熱装置にする提案は、現在に至ってもなされていない。
【０００５】
本発明は前記従来の問題を解決するため、近赤外光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、光ファイバーと、発熱布を含む効率の良い発熱システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、近赤外光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、前記近赤外光を導光する光ファイバーと、前記光ファイバーから発光する近赤外光を熱エネルギーに変換して発熱する発熱布を含む発熱システムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、近赤外光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、前記近赤外光を導光する光ファイバーと、前記光ファイバーから発光する近赤外光を熱エネルギーに変換して発熱する発熱布を含むことにより、効率の良い発熱システムを提供できる。すなわち本発明の発熱システムは、発光ダイオード（ＬＥＤ）から発光する近赤外光を光ファイバーで必要な個所まで導光し、光ファイバーの末端から発光する近赤外光を、熱エネルギーに変換して発熱する発熱布に照射することにより、前記発熱布を温めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の一実施態様の発熱システムの模式的説明図である。
【図２】図２は本発明の一実施態様の布の発熱温度測定装置の模式的説明図である。
【図３】図３は本発明の実施例と比較例の光照射時間−温度上昇値グラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明者らは、電気エネルギーを発光ダイオード（ＬＥＤ）により光エネルギーに変換し、光ファイバーで必要な個所まで導光し、布に照射することで光エネルギーを熱エネルギーに変換して保温又は加熱できないかを検討した。すなわち、電気エネルギー→光エネルギー→熱エネルギーの順番にエネルギー変換することである。この検討の中で、近赤外光を照射すると、特定の染料で染色した布、又は特定の顔料を含む樹脂をコーティングした布が温かくなることを見出した。これにより、従来は電気抵抗線(電線)を衣類や寝具等の内部に入れて発熱ないしは加温していたが、電線の代わりに光ファイバーを使用して衣類や寝具等を温めることができる。
【００１０】
本発明の発熱システムは、近赤外光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）と、前記近赤外光を導光する光ファイバーと、前記光ファイバーから発光する近赤外光を熱エネルギーに変換して発熱する発熱布を含む。近赤外光は、波長７００〜９００nmの光が好ましい。電気エネルギーを近赤外光に変換する発光ダイオード（ＬＥＤ）装置としては、例えば澤木工房社製、商品名"ＦＯＬＳ"シリーズがある。
【００１１】
本発明で使用できる繊維材料は、ウール、木綿、麻等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、ナイロン等の合成繊維が使用できる。本発明の目的をそこなわない範囲で、合成繊維等他の繊維を混合してもよい。染料は、近赤外光の吸収が高い分散染料、酸性染料、酸性含金染料、クロム染料、直接染料、反応染料、ナフトール染料、バット染料の中から選定できる。とくに酸性含金染料、クロム染料等の含金属染料で染色したウール布は、効率よく近赤外光を熱に変換でき、ウールのもともと有する優れた保温性をさらに高めることができる。ウールは１００％使いでもよいし、ポリエステル等、他の繊維と混紡してもよい。混紡する場合はウールを１０質量％以上混紡するのが好ましく、さらに２５質量％以上混紡するのが好ましい。
【００１２】
近赤外光を照射すると熱エネルギーに変換して発熱する発熱布は、カーボンブラックを含む樹脂がコーティングされている布、または、カーボンブラックが練りこまれている繊維を用いた布であってもよい。カーボンブラックは効率よく近赤外光を熱に変換できる。
【００１３】
発熱布は、光ファイバーの発光部を覆っているのが好ましい。このようにすると、光ファイバーの発光部から発光する近赤外光を漏れなく発熱布で受けることができ、効率よく発熱できる。
【００１４】
発熱布の繊維生地は、織物は例えば平織、斜文織、朱子織など任意の組織を含む。編物は例えばタテ編、ヨコ編、両面編など任意の組織を含む。織物、編み物の好ましい単位面積当たりの質量（目付）は１００〜３００ｇ／ｍ2である。染色は、綿（わた）、糸、布帛（織物、編み物）等いかなる段階で行ってもよく、染色方法は常法を採用できる。
【００１５】
以下、図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施態様の発熱システムの模式的説明図である。この発熱システム１は、電源(電池又は商用波数の電源)２と、電線３と、ＬＥＤ光源装置４と、光ファイバー５と、光ファイバーの発光部６と、光ファイバーの発光部６から照射される近赤外光７を受ける発熱布８で構成される。光ファイバー５の長さは任意とすることができる。
【００１６】
図２は本発明の一実施態様の布の発熱温度測定装置の模式的説明図である。この温度上昇測定装置１０は、基台９の上にサンプル布１１を置き、スタンド１２の支持アーム１３で光ファイバー５を把持し、光ファイバーの先端の発光部６からサンプル布１１までの距離を一定に保持する。サンプル布１１の裏面には接触式温度センサー１４を粘着テープで貼り付け、センサー線１５を通じてサンプル布１１の温度上昇値を測定する。光ファイバー５の上流側は図１に示すとおりである。
【実施例】
【００１７】
以下、実施例を用いてさらに具体的に説明する。本発明の実施例、比較例における測定方法は次のとおりとした。
＜布の発熱温度測定装置＞
図１に示す装置と図２に示す発熱温度測定装置を用いた。
（１）発光ダイオード（ＬＥＤ）装置：澤木工房社製、商品名"ＦＯＬＳ−０1"
（２）光源出力：約２０ｍＷ
（３）中心波長：８２０ｎｍ±２０ｎｍ
（４）光ファイバー：コア材；ポリメチルメタクリレート樹脂製、クラッド材；フッ素樹脂、直径６００μｍ、長さ１．０ｍ
（５）光ファイバーの先端の発光部６からサンプル布１１までの距離：１０ｍｍ
【００１８】
（実施例１〜３、比較例１〜４）
表１に示す繊維材料を染色した布を準備し、前記の発熱温度測定装置を用いて布の発熱温度を測定した。染色は常法とした。条件と結果を表１にまとめて示し、図３には本発明の実施例と比較例の光照射時間−温度上昇値グラフを示す。染料の種類は次のとおりである。
実施例１：インダンスレングレーＮＣ−Ｐ（バット染料）
実施例２：クロムブラックＰ２Ｂ（酸性クロム媒染染料）
実施例３：グリーンプラスＡ１（酸性含金染料）
比較例１：ラナゾールブラックＣＥ（反応染料）
比較例２：レマゾールブラックＤＥＮ（反応染料）
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１及び図３から明らかなとおり、発光ダイオード（ＬＥＤ）から発光する近赤外光を光ファイバーで必要な個所まで導光し、光ファイバーの末端から発光する近赤外光を、熱エネルギーに変換して発熱する発熱布に照射することにより、発熱布を温めることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の発熱システムは、保温袋、手袋、靴下、毛布、衣類などに適用できる。
【符号の説明】
【００２２】
１  発熱システム
２  電源(電池又は商用波数の電源)
３  電線
４  ＬＥＤ光源装置
５  光ファイバー
６  光ファイバーの発光部
７  近赤外光
８  発熱布
９  基台
１０  温度上昇測定装置
１１  サンプル布
１２  スタンド
１３  支持アーム
１４  接触式温度センサー
１５  センサー線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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