(57)【要約】【課題】赤外線照射手段と、温熱治療手段と、電位治療手段と、を、１つの面状発熱体構造でできる組み合わせ電気治療装置を提供する。【解決手段】赤外線温熱治療では自己温度制御機能付導電性発熱インクを用い、赤外線照射、発熱体の熱伝導、温度制御、を兼ね備えた赤外線温熱治療手段と、電位治療では面状発熱体の赤外線温熱治療に用いる電極部を併用し、マイナスの負荷電圧を加え電位を発生させ、発熱体の発熱部を含む印刷面全域での電位部を作る手段と、からなり、コントローラーによってそれら２つを制御し、１つの面状発熱体構造でできることを特徴とし、構成を要旨とする組み合わせ電気治療装置である。【選択図】　　　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷方法による自己温度制御機能付面状発熱体に、赤外線温熱手段に使用する電流と電圧、および電位手段に使用する電圧をコントロールボックスで制御した装置であり、赤外線照射、発熱体の熱伝導、温度制御、を兼ね備えた赤外線温熱治療手段と、面状発熱体の印刷面全域で電位を発生させる電位治療手段と、からなり、１つの面状発熱体構造でできることを特徴とし、具備してなる組み合わせ電気治療装置。
【請求項２】
自己温度制御機能付面状発熱体の製造方法で、電気絶縁性及び耐熱性のあるフィルム両面に、電極インクを薄膜印刷する手段と、前記薄膜印刷された両面のうちの片面を、電極部の上から自己温度制御機能付導電性発熱インクを、重ね塗りにして薄膜印刷をした手段と、両方の印刷面に電気絶縁性及び耐熱性フィルムを各々貼り合わせ一体化した手段と、からなることを特徴とし、具備してなる組み合わせ電気治療装置。
【請求項３】
印刷方法による自己温度制御機能付面状発熱体に、赤外線温熱手段に使用する電流電圧、および電位手段に使用する電圧をコントロールボックスで制御した装置であり、エアーマットおよび褥瘡予防マットの底部に装着され、赤外線照射、温度制御、を兼ね備えた赤外線照射治療手段と、電位治療手段と、からなることを特徴とし、具備してなる請求項１と請求項２記載の組み合わせ電気治療装置。
【請求項４】
印刷方法による自己温度制御機能付面状発熱体で、寒冷時での赤外線暖房手段と、電位発生により、介護、トイレ、ペット、家畜、の抗菌、消臭機能および治療手段と、を、１つの面状発熱体構造でできることを特徴とし、具備してなる請求項１から請求項３まで記載の組み合わせ電気治療装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、組み合わせ電気治療装置に関するものである。そして、その中で赤外線温熱装置と電位装置とを併用した自己温度制御機能付面状発熱体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の医療分野での赤外線治療法と温熱治療法と電位治療法とは、全く異なる治療法として確立されていて、医療機器の分類が分かれており、独自の装置として存在し使われていた。
【０００３】
近年は、家庭用医療機器などでは、赤外線照射と温熱治療と電位治療との組み合わせた治療装置が現れ始め、構造上は赤外線照射と温熱の発熱体に用いる電極と電位に用いる電極とは別々の絶縁体にして加工され１つの筐体に収められていた。
【０００４】
しかし、最近コンピューター制御の普及と高品質な素材の使用方法により、赤外線照射と温熱の発熱体に用いる電極と電位に用いる電極との併用した治療装置が開発されている。その赤外線温熱治療と電位治療に使う素材として、ニクロム線、金属箔、導電性インク等の素材による製造法がある。
【０００５】
その中でも特に、面状発熱体としての組み合わせ治療装置の製造方法では、ニクロム線等で蛇状に平面板に加工して構成された面状発熱体、または金属箔や金属板等の導電性で電気抵抗のやや高い物質を用いた面状発熱体、と、電位との併用した組み合わせ治療装置があり、現在これが一般的に普及されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ニクロム線等の抵抗発熱体で構成されている面状発熱体の温熱治療と電位治療と組み合わせ治療装置では、金属疲労による断線や短絡による通電不良の危険があり安全性の問題が残っていた。そして、電極を共用している機器等は断線することで温熱治療と電位治療双方を使用することが出来ず、長期で使用する用途では製品の信頼性に欠けていた。
【０００７】
赤外線温熱治療装置の発熱体で、従来のニクロム線などの抵抗発熱体からなる面状発熱体の構造では、赤外線照射という点では、人体に有効とされている赤外線を多量に照射することが出来ず、外装の面状発熱体パネル表面に赤外線放射体を塗布し、対応している。また、発熱に関してはニクロム線の発熱部の温度が異常に高く、面均一に発熱することが出来ず、人体の皮膚などの接触による温熱治療行為等は大変危険である。それは、抵抗発熱体は電流の供給が一定である為皮膚との接触で中の空気がこもり、抵抗発熱体は発熱と放熱とのバランスを保とうとして発熱し始め、目的温度以上に上昇し、やけどを引き起こす。よってセンサーなどの温度制御機器が必要であり、安全面とコストが嵩む課題が残る。
【０００８】
また、最近では環境問題が特に重要視され、電気機器から出る有害な電磁波によって引き起こされる体調不良の問題が大きく報じられるようになり、ニクロム線や金属箔での抵抗発熱体などから多く放出される有害な電磁波が人体に関わる影響として懸念され課題が残る。
【０００９】
それら従来一般に普及されているニクロム線や金属箔等の抵抗発熱体構造で製造されている面状発熱体の組み合わせ治療装置では、解決しなければならない課題として次のことが挙げられる。それは、構造上のコストや簡素化の課題、各装置における機能性向上の課題、環境面での人体に対する安全性の課題である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような手段の一つとして、注目を集めている赤外線温熱効果を活用した赤外線温熱治療法とマイナスの負荷電圧を加えた電位による電位治療法とが手軽に実施できるようにすると共に、その赤外線温熱治療法と電位治療法の程度が、使用する人の症状の具合や使用感の個人差などに随時対応できるようにする為の機器として、人体などの皮膚に接触して赤外線温熱治療が可能である自己温度制御機能付面状発熱体と電位治療との併用に注目し、その素材、構造に関する開発、研究に着手し、様々な試行錯誤と幾多の試作試験とを繰り返した結果、遂にここにきて、かつて提案されたことのない極めて新規な構成からなる本発明品の実現化に成功したものであり、以下では、代表的な幾つかの実施例と共に、その構成を詳述していくことにする。
【００１１】
図面に示す代表的な実施例からも明確に理解されるように、本発明は、基本的に次のとおりの構成を要旨としている。即ち、請求項１に記載した内容で、印刷方法による自己温度制御機能付面状発熱体に、赤外線温熱手段に使用する電流と電圧、および電位手段に使用する電圧をコントロールボックスで制御した装置であり、赤外線照射、発熱体の熱伝導、温度制御、を兼ね備えた赤外線温熱治療手段と、面状発熱体の印刷面全域で電位を発生させる電位治療手段と、からなり、１つの面状発熱体構造でできることを特徴とし、構成を要旨とする組み合わせ電気治療装置である。
【００１２】
順次、請求項２に記載した構成を基本とする本発明には、以下のとおりの構成からなる組み合わせ電気治療装置が包含される。それは、自己温度制御機能付面状発熱体の製造方法で、電気絶縁性及び耐熱性のあるフィルム両面に、電極インクを薄膜印刷する手段と、前記薄膜印刷された両面のうちの片面を、電極部の上から自己温度制御機能付導電性発熱インクを、重ね塗りにして薄膜印刷をした手段と、両方の印刷面に電気絶縁性及び耐熱性フィルムを各々貼り合わせ一体化した手段と、からなることを特徴とし、構成を要旨とする組み合わせ電気治療装置である。
【００１３】
順次、前記請求項１から前記請求項２に記載した構成を基本とする本発明には、以下のとおりの構成からなる組み合わせ電気治療装置が包含される。それは、請求項３に記載した内容の中で、印刷方法による自己温度制御機能付面状発熱体に、赤外線温熱手段に使用する電流電圧、および電位手段に使用する電圧をコントロールボックスで制御した装置であり、エアーマットおよび褥瘡予防マットの底部に装着され、赤外線照射、温度制御、を兼ね備えた赤外線照射治療手段と、電位治療手段と、からなることを特徴とし、構成を要旨とする組み合わせ電気治療装置である。
【００１４】
順次、前記請求項１から前記請求項３に記載した構成を基本とする本発明には、以下のとおりの構成からなる組み合わせ電気治療装置が包含される。それは、請求項４に記載した内容の中で、印刷方法による自己温度制御機能付面状発熱体で、寒冷時での赤外線暖房手段と、電位発生により、介護、トイレ、ペット、家畜、の抗菌、消臭機能および治療手段と、を、１つの面状発熱体構造でできることを特徴とし、構成を要旨とする組み合わせ電気治療装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。図１および図２は構成材の断面を示すための拡大断面図であり、請求項１から請求項４までの構成された断面図である。そして、全体図として図７に記載してある。
【００１６】
図１に記載した内容で、３の自己温度制御機能付面状発熱体を用いこれを温熱治療手段とした構成は、プラスチック材料である３２のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム一方面に、３３の電極インクを一対とその内側に互い違いに伸び櫛歯状にして薄膜印刷し、内側に互い違いに伸びている電極インクの上から、３１の自己温度制御機能付導電性発熱インクを重ね塗りするように薄膜印刷し、印刷面の上に３２のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムでラミネートして絶縁保護をした面状発熱体の断面図である。そして、製造に用いるプラスチック材料として生体に適合するものが望ましく、３２に用いたポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム以外の例として、ポリオレフィン樹脂やポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）からなるフィルムでも良い。
【００１７】
図２に記載しているのは、赤外線温熱と電位を同時治療できる自己温度制御機能付面状発熱体の断面図で、４１のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムの両面に、３３の電極インクを薄膜印刷する手段と、前記薄膜印刷された両面のうちの片面を、３３の電極インクの上から自己温度制御機能付導電性発熱インクを、重ね塗りするように薄膜印刷をした手段と、両方の印刷面に４２のポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを各々貼り合わせ一体化した手段と、からなる面状発熱体の断面図である。
【００１８】
電位治療法は、すでに医療として公知であり、生体の周りに電位を作り、体内の細胞や血液などに効果を齎し、肩こり、頭痛などの自律神経系の改善をおこなう事として知られている。それら従来の電位治療機器の構成としては、通常、電位部材は一本のニクロム線や薄い金属箔を使用している。本発明の図１記載では、電極部を３３の電極インク（商品名、ドータイト、フジクラ化成）で薄膜印刷からなる温熱と電位の併用した電極であると同時に、３１の自己温度制御機能付導電性発熱インク自体も電位の発生部としたことである。これは、印刷面全域での電位発生になり、しかも断線の心配が無く極薄の面状発熱体に仕上がることが特徴であり、３の自己温度制御付面状発熱体の温熱、電位の交互治療が可能な方法である。そして、図２記載では、温熱と電位との同時治療が可能な方法であり、万が一の断線トラブルでも電位治療が可能な状態にすることが出来る。
【００１９】
図３に記載しているのは、３１の自己温度制御機能付導電性発熱インクの発熱材料に含まれる素材の構成であり、これは、摂氏３０度から摂氏７０度の範囲内での発熱温度において、５ミクロンから１５ミクロンの波長領域を最も多く赤外線放射する放射材料を用い、自己温度制御機能をもつ面状発熱体の、発熱材料の中に混合させた赤外線放射体の図である。
【００２０】
そして、３の自己温度制御機能付面状発熱体の構成として、１５の電気絶縁性樹脂、１６の半導体樹脂、１７の導電性樹脂、１８の赤外線放射材料との組み合わせである。（Ａ）は通電発熱時での状態模式図で、（Ｂ）は設定温度到達時での状態模式図である。３１の自己温度制御機能付通電発熱インクは、１５の電気絶縁性樹脂、１６の半導体樹脂、１７の導電性樹脂、１８の赤外線放射材料、などを練りこんだものであり、３３の一対の電極から電気が供給されると発熱するものである。（Ａ）の場合、温度が低い時は、各樹脂どうしが接触または近接しており、通電すると電気が流れ発熱する。この発熱時において１８の赤外線放射材料も温度が上昇して赤外線放射をする。
【００２１】
一方、（Ｂ）の場合、温度が設定温度に到達すると、３１の自己温度制御付導電性発熱インクの熱膨張がおこり体積が増す。このことから１５の電気絶縁性樹脂内にある１６の半導体樹脂と１７の導電性樹脂との隙間が広がり、電流が流れなくなる。そして３１の自己温度制御機能付導電性発熱インクは、外気温度と発熱体自身の抵抗値により１６の半導体樹脂と１７の導電性樹脂との膨張収縮を繰り返して電流量と発熱温度を発熱体自ら制御している。これら面状発熱体の中の、自己温度制御機能付導電性発熱インクを用いることで温度制御に対する安全性が増した。よって、この自己温度制御機能の最も安定していることが条件であり、この条件を満たす３の自己温度制御機能付面状発熱体の材料として、ミタケ電子工業株式会社製の自己温度制御機能付導電性発熱インクを採用した。（特開平１０−１８３０３９）
【００２２】
【実施例】
次に、実施例として叙述する。図４に記載しているのは、９の褥瘡予防マットの断面図であり、２１のエアーポンプ付コントローラーにて空気を９の褥瘡予防マット本体に送り込む。そして、温度の調整は３の自己温度制御機能付面状発熱体の赤外線照射によって、空気を暖めずに直接生体内部に深達する。従来のエアーマットでは、温度調整として温風式などもあるが、空気を暖めるため温度コントロールが難しく、背中とマットの間で空気がこもり、熱さによるストレスや発汗が多く、疲労が溜り、治療行為によって逆に病状が悪化すといった原因もある。また、ニクロム線での温熱も、エアー動作や屈曲などで金属疲労による断線、温度ムラ、電磁波などの問題があった。本発明では、これら従来の製造方法での問題を印刷方法による自己温度制御機能付面状発熱体を用いることで解消することができた。
【００２３】
順次、図５に記載しているのは、１０のリクライニング式マットの断面図であり、基本的に図４と同様で１０のリクライニング式マットの底部に装着され３の自己温度制御機能付面状発熱体の赤外線照射と電位治療によって治療が行われる。１０のリクライニング式マット本体の構造は、エアーマットまたはウレタンマットでの構造でもかまわない。本発明装置での赤外線照射は、体の内部から暖め血行を良くし寝たきりでの冷えからくる様々な疾患を新陳代謝によって回復へ導くことができ、同時に電位治療の併用によって精神的な病因にも効果を発揮する。
【００２４】
順次、図６に記載しているのは、図７の組み合わせ電気治療装置を大型化し床暖房装置に応用した図であり、７のコンパネ材に６の断熱材を敷き込みその上から印刷方法による３または４の自己温度制御機能付面状発熱体を敷き詰め、８のフローリング材を張ることによる床暖房システムになり、５の温度センサーを２のコントローラーで制御し、面状発熱体の自己温度制御機能とセンサーで２重の安全構造にしている。使用方法では、寒冷時に赤外線床暖房手段として活用し、併用で電位手段を使う事により、設置された空間内に負の電位を作りマイナスイオンを発生させ、周辺にある家庭用電気機器等から発生する有害な電磁波を、マイナスのイオンで人体に入り込むのを減少させ、快適な環境を作り出し、生体内には慢性肩こり、頭痛などの除痛をすると同時に、様々な臭いのもとを除去し、抗菌、消臭効果を発揮する手段となっており、介護、トイレ、ペット、家畜、等の抗菌、消臭機能および治療手段としてでも活用することができ、設置方法は床面、ベット底部、壁、天井からの方法でも構わない。
【００２５】
次に、医療分野に活用することを想定し製作した結果、印刷寸法を生体の長さやリクライニング式就寝器具の長さに製作することにより、生体部分の加温又は保温したい箇所などを任意に導電性発熱インクを設計し印刷することができ、生体患部を赤外線照射と発熱体の熱伝導での温熱治療として役目を果たすことができ、医療目的での使用が可能になった。また、本発明はニクロム線等による電気式寝具のような過剰な部分の温めによるやけどや不快感が無く、快適であることを感じ取れた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、面状発熱体を温熱と電位が印刷面全体を併用している構成から、ニクロム線や金属箔の抵抗発熱体での抱えていた問題点や欠点が解消でき、耐久性等の飛躍的な性能効果を実現することができた。そのことにより、面状発熱体として平面及び真直は元より、様々な用途において設置が可能となった。そして、印刷による面状発熱体として、前記ニクロム線や金属箔の抵抗発熱体の製造方法による面状発熱体等と性能上、安全上、殆ど遜色のない面状発熱体ができた。
【００２７】
そしてさらに、安全性が増したことで、医療に関わる分野の設置を実現することができた。それは、面状発熱体そのものが自己温度制御することと、さらにサーモスタットを併用することにより、２重の安全性となり用途が広がり、医療分野並びに温度管理等の精度の要求される分野での活用が出来るようになった。また、電位治療と赤外線温熱治療と同時もしくは併用することで、治療期間の短縮が期待される。そして、既に公知にて安全である電位を用いる方法は、就寝器具での活用はもとより、住居などの天井、壁面、床面等に埋設して使用することにより空間内にマイナスのイオンを生成させ、生体の周りにある電気機器等から発生する有害な電磁波を中和し、プラスイオンからなる様々な要因を緩和し、マイナスイオン特有の機能を発揮し、抗菌、消臭効果を促し、生体の効果としてはストレスから生ずる慢性肩こり、頭痛などの除痛を手軽におこなえる。
【００２８】
そして、医療分野並びに温度管理等の精度の要求される分野の場合では、機器での災害に対して厳しい規定、管理がされているが、通常、機器での故障による災害と、機器の操作ミスによる人的災害とがあり、本発明による自己温度制御機能付面状発熱体を活用することにより、更なる二次災害を防げるという利点があり、住宅環境や医療はもとより様々な分野における波及効果が期待される。
【００２９】
叙述の如く、本発明である組み合わせ治療装置は、その新規な構造によって所期の目的を遍く達成可能とするものである上、製造も容易であって比較的安価な価格帯での提供が出来ると共に、取り扱い操作性の点においても極めて簡便、容易なものとなることから、経済状況の悪化や電気機器の多様化により発生する有害な電磁波などに伴う人体各部の変調、特に過労や精神的ストレスに起因して頻発する現代人の筋肉疲労や生体機能の低下現象に対し、その治療装置あるいは予防装置として高い評価がなされ、性別、年齢、用途を問わず広い範囲の人々使用、普及していくものになると予想される。
【図面の簡単な説明】
【図１】自己温度制御機能付面状発熱体の断面図である。
【図２】自己温度制御機能付面状発熱体の印刷方法で、請求項２記載の自己温度制御付面状発熱体の断面図である。
【図３】自己温度制御機能付面状発熱体の拡大模式図であり、（Ａ）は通電発熱時、（Ｂ）は、設定温度到達時である。
【図４】褥瘡予防マットでの組み合わせ電気治療装置の断面図である。
【図５】リクライニング式マットでの組み合わせ電気治療装置の断面図である。
【図６】組み合わせ電気治療装置を床暖房装置として応用し、設置された図である。
【図７】組み合わせ電気治療装置の拡大された平面図である。
【符号の説明】
１　　　　赤外線床暖房装置
２　　　　コントローラー
２１　エアーポンプ付コントローラー
３　　　　自己温度制御機能付面状発熱体
３１　自己温度制御機能付導電性発熱インク
３２　ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム
３３　電極インク
４　　　　自己温度制御機能付面状発熱体
４１　ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム
４２　ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム
５　　　　温度センサー
６　　　　断熱材
７　　　　コンパネ材
８　　　　フローリング材
９　　　　褥瘡予防マット
１０　　　　リクライニング式マット
１１　　　　ベット土台
１５　　　　電気絶縁性樹脂
１６　　　　半導体樹脂
１７　　　　導電性樹脂
１８　　　　赤外線放射材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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