(57)【要約】この発明は、遠赤外線放射機能を有する照明用ガラス製品に係り、より詳しくは、照明用の電球あるいは反射笠に遠赤外線放射ガラスを適用せしめることによって、照明とともに遠赤外線放射が可能となるようにしたものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠赤外線放射物質を含んでいる遠赤外線放射ガラスからなる照明用ガラス製品。
【請求項２】
前記照明用ガラス製品は、電球又は反射笠であることを特徴とする請求項１に記載の照明用ガラス製品。
【請求項３】
前記ガラス製品のガラス成分材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、ソ−ダ灰（Ｎａ２ＣＯ３）、石灰石（ＣａＣＯ３）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、又は炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）の粉末が主成分として含まれることを特徴とする請求項１に記載の照明用ガラス製品。
【請求項４】
前記遠赤外線放射物質は、Ｃａ２（Ｍｇ，Ｆｅ）５Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２によって表示される軟玉（ｎｅｐｈｒｉｔｅ）であることを特徴とする請求項１に記載の照明用ガラス製品。
【請求項５】
遠赤外線放射物質の粉末とガラス成分材料の粉末とを混合して製造されたことを特徴とする請求項１に記載の照明用ガラス製品。
【請求項６】
前記遠赤外線放射物質は軟玉であり、その軟玉粉末に対する前記ガラス成分材料の混合比（重量％）は、１０−１：９０−９９の範囲であることを特徴とする請求項５に記載の照明用ガラス製品。
【請求項７】
Ｃａ２（Ｍｇ，Ｆｅ）５Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２によって表示される軟玉と 二酸化ケイ素、ソ−ダ灰、石灰石、水酸化アルミニウム、又は炭酸カリウムの粉末が主成分として含まれるガラス成分材料とを１０−１：９０−９９の重量％比率で撹拌混合し、その混合物を１３００〜１３５０℃で溶融させて液相混合物を製造してから、その液相混合物を金型で所定の形状に徐々に冷却することを特徴とする遠赤外線放射機能を有する照明用ガラス製品の製造方法。
【請求項８】
前記遠赤外線放射ガラスは、あらかじめ製造された所定形状のガラス基板上に前記遠赤外線放射物質とからなるコーティング膜を形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の照明用ガラス製品。
【請求項９】
Ｃａ２（Ｍｇ，Ｆｅ）５Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２によって表示される軟玉を細かに粉砕してから、顔料に混練させてシルク網を利用してシルクプリント技法でガラス基板に塗布し、そのガラス基板を乾燥させて、電気炉で融着させることを特徴とする遠赤外線放射機能を有する照明用ガラス製品の製造方法。
【請求項１０】
家畜舍用、養魚場用、水族館用、作物栽培用、医療用、毛髪管理用、サウナ施設用又は醗酵食品熟成用の電球又は照明燈反射笠に使用されることを特徴とする請求項１乃至６及び８の何れか１つに記載の照明用ガラス製品。
【請求項１１】
ＣＲＴモニター用ブラウン管を構成するのに使用できることを特徴とする請求項１乃至６及び８の何れか１つに記載の照明用ガラス製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
−発明の属する技術分野−
この発明は、遠赤外線放射機能を有する照明用ガラス製品に係り、より詳しくは、照明用の電球あるいは反射笠に遠赤外線放射ガラスを適用せしめることによって、照明とともに遠赤外線放射が可能となるようにしたものである。
【０００２】
−従来の技術−
一般に、宇宙に存在する全ての物体は、絶対温度（−２７３℃）以上の温度でその温度に対応した電磁波を放射する。このような電磁波のうち、０．７６−１０００μｍの波長帯に存在する電磁波を遠赤外線という。一方で、有機化合物からなる全ての生体がもっている固有吸収波長帯は４−１５μｍであって前記遠赤外線の波長帯に含まれており、とりわけ、このような４−１５μｍ波長範囲内の遠赤外線は生体に良好な影響を及ぼすということがすでに立証されていることから、このところ、遠赤外線に対する社会的関心度が高まりつつある。
【０００３】
遠赤外線は、人体内の細胞を構成する水分子に放射されると、１分間に２０００回以上にわたって細胞を微細に振動せしめる振動を通して細胞組織を活性化させ、生命活動をさらに旺盛にする。このような細胞活動の過程で熱エネルギを発生させるばかりか、人体内の細胞のもっている有害物質なる老廃物を順調に排出させる効果をもっている。
【０００４】
遠赤外線の生体効果をさらに具体的に説明すれば次のとおりである。すべての物質を構成している分子は原子が結合してできたものであり，その原子は絶対零度（−２７３℃）以上において運動をして分子運動を起こすのであるが、その運動周期は各原子の質量、相互間の位置、分子全体の形状によって決められる。振動理論によれば、分子の固有振動周波数のごとき周波数の電磁波を投射すると、共振現象が発生して振幅が大きくなることから、分子振動が大きくなって物体の内部温度を上昇させることもありうると言われている。このような理論によれば、生体（農産物、水産物）の水分子と細胞あるいは纎維質などに遠赤外線を投射すると、これらは投射された遠赤外線と共振現象を発生させて活性化されるため、新陳代謝の促進およびこれによる生物の成長促進が誘発される。
【０００５】
特に、水分子は１つの酸素原子を中心に１０４゜３１′の角度をなす２つの水素原子で構成されており、変角運動、並進運動、回転運動および伸縮運動の４種類の運動を行い、水分子の自体振動波長は６−１１μｍである。これと同一の波長範囲の遠赤外線が放射されると、水は共振現象によって活性化し、体内での各種の役割がより活発化することになる。例えば、生体内の各種の代謝に関与する酵素はすべて水を含んでいることから、水分子の活性化は結果的に水分子を含む生体内の酵素を活性化せしめることになり、体内の新陳代謝がより円滑化することになる。その他にも、纎維質は、７μｍ以上の遠赤外線波長の範囲で長波吸収率が大きいことから、遠赤外線の放射時にこれを吸収して活性化される。
【０００６】
−発明が解決しようとする課題−
ところで、このところ、ほとんどの建造物に使用されるセメントや、各種の化学的原料から製造された生活用品は、生体に有益な遠赤外線をかえって遮断している場合が多い。かかる実情のもとで、広範に知られている遠赤外線の効果を活用できる多様な生活用品が開発されており、壁紙や床紙などの建築資材や、そのほかの多様な温熱治療器などに遠赤外線放射物質を適用したものが代表的である。
【０００７】
遠赤外線を放射するための各種の用品には、セラミック、石英斑岩、ゲルマニウム原鉱石がそのまま使用されるか、これらを粉末化させてから添加剤を混合して固体化せしめたものが用いられている。ところで、このような装飾用品や壁紙などの製品には加熱手段がないことから、遠赤外線の放出効果が低調であり、加熱マットなどは加熱手段が別途に備えるべきであることから製造コストアップとなり、かつ使用のうえで煩雑となるという短所があった。
【０００８】
さらに、すでに開発されていた遠赤外線の放射製品の場合は、製品自体から生体にもっとも有益な３−１５μｍの波長範囲の光を吸収するか反射してしまい、事実上の目的とする部位に前記範囲の遠赤外線を放射できない場合が多かったことから、遠赤外線による生体への活性効果を期待しにくかった。
【０００９】
そこで、この発明は上記の種々の問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、既存の照明用器具がフィラメントによって発熱されて長時間にわたって人体と近距離で使用される生活用品として生体への遠赤外線放射効果を出すのに適している点に着目してこの発明を開発することにある。
【００１０】
−課題を解決するための手段−
上記のような目的を達成するためになされたこの発明は、遠赤外線放射物質を含んでいる遠赤外線放射ガラスとからなる照明用ガラス製品を提供する。
【００１１】
この発明は、さらに前記照明用のガラス製品であって、電球あるいは反射笠を含む。
【００１２】
この発明は、さらに前記遠赤外線放射ガラスの主材料であって、二酸化ケイ素、ソ−ダ灰、石灰石、水酸化アルミニウム、又は炭酸カリウム粉末が主成分として含まれることを特徴とする照明用ガラス製品を提供する。
【００１３】
この発明は、さらに前記遠赤外線放射物は、Ｃａ２（Ｍｇ，Ｆｅ）５Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２によって表示される軟玉であることを特徴とする照明用ガラス製品を提供する。
【００１４】
この発明は、さらに前記遠赤外線放射ガラスは、遠赤外線放射物質の粉末とガラス成分材料の粉末とを混合して製造されたことを特徴とする照明用ガラス製品を提供する。
【００１５】
この発明は、さらに前記遠赤外線放射ガラスは、あらかじめ製造されたガラス板上に前記遠赤外線放射物質から製造されたコーティング膜がコーティングされたものであることを特徴とする照明用ガラス製品を提供する。
【００１６】
この発明は、さらに前記遠赤外線放射物質は軟玉であり、その軟玉粉末に対する前記ガラス成分材料粉末を組成比（重量％）１０−１：９０−９９で混合して製造されたことを特徴とする照明用ガラス製品を提供する。
【００１７】
この発明は、さらに二酸化ケイ素、ソ−ダ灰、石灰石、水酸化アルミニウム、又は炭酸カリウム粉末が主成分として含まれるガラス成分材料粉末９０〜９９重量％と、Ｃａ２（Ｍｇ，Ｆｅ）５Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２で表示される軟玉を微細に粉砕して製造された粉末１０〜１重量％とを撹拌混合し、前記混合物を１３００〜１３５０℃で溶融させて液相混合物を製造し、前記液相混合物を所定の形状に徐徐に冷却して製造することを特徴とする遠赤外線放射機能を有する照明用ガラス製品の製造方法を提供する。
【００１８】
この発明は、さらに前記遠赤外線放射物質が軟玉であり、その軟玉粉末は細かく粉砕されてから、顔料に混練されてシルク網を利用したシルクプリント技法であらかじめ製造された所定形状のガラス基板にコーティングされ、そのガラス基板を乾燥させて、電気炉で融着させることにより製造することを特徴とする照明用ガラス製品の製造方法を提供する。
【００１９】
この発明は、さらに前記ガラス製品を構成要素とする照明器具を提供する。
【００２０】
この発明は、さらに家畜舍用、養魚場用、水族館用、作物栽培用、医療用、毛髪管理用、サウナ施設用又は醗酵食品熟成用として使用される照明用ガラス製品を提供する。
【００２１】
この発明は、さらに前記照明用ガラス製品を構成要素とするＣＲＴモニタ−用ブラウン管を提供する。
【００２２】
−発明の実施の形態−
以下、この発明の一実施例について添付図に沿って詳述する。
【００２３】
この発明の照明用ガラス製品は、一般のガラスの製造原料に遠赤外線放射物質を含ませて製造された遠赤外線放射ガラスとして製造されるものであって、例えば、電球あるいは反射笠を含む。
【００２４】
ガラス成分の材料としては、一般にガラスの製造時に必要な原料として二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、ソ−ダ灰（Ｎａ２ＣＯ３）、石灰石（ＣａＣＯ３）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）などを微細に粉砕して製造された粉末が挙げられる。この発明においても前記材料をそのまま使用することができる。
【００２５】
遠赤外線放射物質（Ａ）としては、ゲルマニウム、翡翠（ｊａｄｅ）、各種のセラミックなどの多様な材料が使用できる。そのうちでも、照明用ガラス製品の特性上、ある程度に透明性が備われている翡翠が好ましい。翡翠は、常温では９０−９５％、加熱時には１００％に近い遠赤外線を放出する。 翡翠とは硬玉（ｊａｄｅｉｔｅ）と軟玉（ｎｅｐｈｒｉｔｅ）の総称であって、硬玉は軟玉に比べて強度がより強い。硬玉は、輝石群に属する鉱物であり、化学式はＮａＡ１Ｓｉ２Ｏ６、硬度は７程度である。 一方、軟玉は、角閃石群に属する透角閃石（ｔｒｅｍｏｌｉｔｅ）と陽起石（ａｃｔｉｎｏｌｉｔｅ）の中間成分をもつ鉱物であって、化学成分は Ｃａ２（Ｍｇ，Ｆｅ）５Ｓｉ８Ｏ２２（ＯＨ）２であり、強度は略６〜６．５程度である。とりわけ、軟玉は纎維質であって、頭髪のような多数のクリスタルと微粒集合体からなっており、人体にきわめて必要な鉱物質であるカリシウムやマグネシウムを含んでいて人体の主な構成要素と合致しているため、人体と接触時にきわめて有益であり、強力な遠赤外線を放出する。さらに、顆粒形の硬玉とは異なり、軟玉は、微粒体からなっているため、ガラス製品の製造により適する。
【００２６】
この発明の遠赤外線放射ガラスに使われる遠赤外線放射物質（例えば軟玉）は、３２０メッシュ〜３２５メッシュ程度に微細に粉砕されて使用され、前記ガラス成分材料の粉末と（ｉ）直接混合されて使用されうるし、（ｉｉ）あらかじめ作られたガラス基板にコーティングされることもできる。この発明に従う放射ガラスは、電球に適用される場合は前者の方式（ｉ）を、反射笠に適用される場合は後者の方式（ｉｉ）を採択するのが一般的であろう。ただ、最近には有色電球あるいは透明素材の反射笠を付着された照明用なども室内装飾用として多く使われていることから、必らずしも上記のごとき適用方式に限定されないだろう。
【００２７】
方式（ｉ）によるこの発明の照明用ガラス製品の製造方法および構成について見てみることにする。まず、ソ−ダ灰、硅砂、石灰石、水酸化アルミニウム、炭酸カリウムなどの一般的にガラスに使用される材料（Ｂ）を微細に粉砕し、これとは別に遠赤外線放射物質として軟玉を３２０〜３２５メッシュ程度に微細に粉砕した軟玉粉末（Ａ）を得る。これらのそれぞれ製造された粉末原料をＡとＢの混合比（重量％）を略１０−１：９０−９９（１０：９０から１：９９）になるように混合して十分撹拌する。その混合物を溶解炉で１３００〜１３５０℃に加熱して液相をつくる。その液相混合物を利用して所望形状の金型（例えば電球ガラス形状あるいは反射笠形状）に注入して成形し、成形された液相混合物を徐々に冷却して応力を除去すると、遠赤外線放射機能を有する照明用ガラス製品（例えば電球あるいは反射笠）が得られることになる。
【００２８】
その際、前記ガラス材料粉末に対する軟玉粉末の混合比が１０重量％以上であれば、徐々に冷却する過程でガラスの変形あるいは亀裂などが発生するおそれがあるし、１重量％以下であれば、遠赤外線放射効率が低下することになる。
【００２９】
次に、方式（ｉｉ）によるこの発明に従う照明用ガラス製品の製造方法について見てみることにする。その場合、所定の形状を有するガラス基板をあらかじめ製造して用意する。ついで、前記遠赤外線放射物質（例えば軟玉）を３２０〜３２５メッシュ程度の粒大に細かく粉砕してから顔料に１０重量％〜１重量％程度の割合で混練させ、３００〜３２５メッシュ程度のシルク網を利用してシルクプリント技法で前記ガラス基板に塗布する。ついで、そのガラス基板を乾燥させて、６５０℃程度の温度の電気炉で融着させて遠赤外線放射物質膜の剥離を防止する。
【００３０】
《実施例》
下記表１は、この発明に従う方式（ｉｉ）によって製造された遠赤外線放射ガラスに対し、波長の変化に伴う遠赤外線の分光輻射率および分光輻射輝度を実験した結果を示す。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１は、韓国標準科学研究院に依頼して得た試験結果であって（試験番号：００−１０４０３−００２、試験日付：２０００年４月１０日、試験名：遠赤外線分光輻射率）、の試験温度（周辺温度）が２３±１℃で相対湿度が５０％の条件において測定温度を１８３℃に保持した状態で、単位面積当たり、単位時間に放出される輻射エネルギ−を測定したものである。その試験結果は、３−１４μｍ波長でのこの発明に従う放射ガラスが最小６１．２％〜最大９７％の分光輻射率を有することを示す。
【００３３】
その結果から、この発明に従う遠赤外線放射ガラスが電球あるいは反射笠に利用される場合、電球のフィラメントの発熱によって上記のごとき加熱条件が得られることから、上記のごとく、６１．２％〜９７％程度の高効率の遠赤外線放射が可能になることがわかる。
【００３４】
下記表２は、方式（ｉ）によって製造された遠赤外線放射ガラスに対する波長帯の変化による遠赤外線分光輻射率および分光輻射輝度を測定した結果である。
【００３５】
【表２】
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【００３６】
表２は、測定温度を２１９℃としたことのほかには、表１の場合と同一の条件の下で得られた結果であり、表１と同一の試験機関で実施されたものである （試験番号：００−１０４０３−００２、試験日付：２０００年４月１０日、試験名：遠赤外線分光輻射率）。この試験結果より、３−１４μｍ波長帯でこの発明に従うガラスが最小７７．２％〜最大９７．３％の分光輻射率を有することが示された。
【００３７】
このような結果は、図１および図２に図示されている。特に、図２において白色点で表示された線はこの発明によってガラスの測定値であり、黒色点で表示された線は前記温度における黒体の分光輻射輝度を示したものである。
【００３８】
これらの結果から、この発明の遠赤外線放射ガラスが電球あるいは反射笠として利用される場合、電球のフィラメント発熱によって上記のごとき加熱条件が得られることから、上記のごとく、８０％〜９７％程度の高効率の遠赤外線放射が可能なることがわかる。
【００３９】
−発明の効果−
上述のように、この発明に従う照明用ガラス製品は、単に電球のスイッチがオンされた状態であれば、電球フィラメントの発熱によって十分な加熱条件が得られることから、別の加熱手段なしに単に照明器具を作動させるだけでも高効率の遠赤外線放射が行われるという効果が得られる。このような遠赤外線放射機能を有するガラス製品は、例えば、手術室や病室の患者用照明燈に適用すれば治療および回復の効果を高められることであろうし、そのほかに畜舍、養魚場あるいは豚舍などに使用される照明器具に適用すれば家畜に遠赤外線を放射して生育を促進させることができるし、事務室や勉強室の照明器具として使用すれば事務や学習の能率向上が期待できる。そのほか、醗酵食品熟成用の照明装置に適用すれば醗酵菌の活性化による熟成期間の短縮が期待でき、浴室の照明装置などに適用すれば人体への新陳代謝の活性化を通した疲労回復などに優れる効果が期待できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
方式（ｉ）によって製造された遠赤外線放射ガラスに対する波長（μｍ）変化による遠赤外線分光輻射率を示すグラフである。
【図２】
方式（ｉ）によって製造された遠赤外線放射ガラスに対し波長（μｍ）変化による遠赤外線分光輻射輝度［Ｗ／（ｃｍ２．μｍ．ｓｒ）］を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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