(57)【要約】      （修正有）【課題】炭の遠赤外線放射作用だけを利用したシートでは放射出力が弱く、温熱効果は少ないので、より増大した炭の遠赤外線放射による温熱効果を得る温熱炭シートを提供する。【解決手段】炭や人体が放出する遠赤外線はアルミニウムに反射するため、片側にアルミニウム箔があるシートを使用すると、炭の遠赤外線は反射して片側に増幅され、人体からの熱放射も反射されて大きなエネルギーになって体に吸収される。この原理作用を利用して炭の遠赤外線放射出力を倍加し、人体の熱放射も利用できるよう、アルミニウム箔２と粉炭１の２層構造のシートにした。【選択図】図１
2009119226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片側がアルミニウム箔で覆われたシートで、片側が不織布のシート間に炭を封入したものであり、炭の偏りをなくすための仕切りを設けた温熱炭シート
【請求項２】
片側がアルミニウム箔で覆われたシートで、片側が通気性フイルムのシート間に炭を封入したものであり、炭の偏りをなくすための仕切りを設けた温熱炭シート
【請求項３】
微粉炭をコーティングした不織布とアルミニウム箔を張り合わせた温熱炭シート
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は炭の遠赤外線放射力と人体からの放射熱を併せて利用する温熱用品に関する。
【背景技術】
【０００２】  特願０７−０３００７９や特願１１−２６９６３４に通気性や透湿性を備えた不織布間に粉炭を挟み固定したものはある。また、特願０６−２４９６４９に粉炭を不織布間に挟み更に布や樹脂で挟んだものはある。【０００３】  更にアルミニウム箔に、発泡スチロールや樹脂フイルムを貼り合わせた保温シートは一般に販売されている。【０００４】
【参考文献１】
特願０７−０３００７９
【参考文献２】
特願１１−２６９６３４
【参考文献３】
特願０６−２４９６４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  炭には吸湿作用や吸着作用、遠赤外線放射作用など様々な機能があるため、生活の多くの分野で使用されている。【０００６】  その中で、木炭粉末を封入した不織布シートはあるが、多くは吸湿や吸着を目的に作られたものであり、温熱効果を目的としたものは少ない。【０００７】  吸湿や吸着と保温を目的にしたものは、空気の流通をよくする必要があるため粉炭の包装材に不織布を使用するが、炭は衝撃によって１ミクロン未満に微細化が進行して粉塵になるため、どのような不織布を使用しても不織布の構造上、粉塵が漏れるのを防ぐことはできなかった。このため少しの炭を封入するために、多くの外装を必要としていて、炭の効果は大きくなかった。【０００８】  粉塵の漏れを防止するために、３層構造に貼り合わせた特殊な不織布もあるが、吸湿や吸着性が低下する。しかも、このような不織布でも粉塵の漏れは完全には防げない。【０００９】  また、木炭が遠赤外線を放出するのは周知であるが、遠赤外線は３６０度に放射されて拡散しているためか、体に纏っても人体に与える作用は緩慢であるため、常温使用の場合、温熱作用を自覚する人は少ない。【００１０】  また一方で人の体温は平均３６．５℃であり放射熱は比較的大きく、波長に換算すると１０マイクロメートル弱の遠赤外線が放出されていて熱エネルギーの無駄になっている。【００１１】  本発明は炭の遠赤外線放射による温熱効果を得るためになされた。
【課題を解決する手段】
【００１２】  炭を使用して温熱効果を得るためには、炭が多く放射する６〜１３マクロメートルの波長の遠赤外線出力を増大するか、他の放射エネルギーを加える必要がある。
【００１３】  炭の遠赤外線放射出力を大きくするためには炭の温度を上げればよいが、外部エネルギーを必要とし簡便な形態にはならない。しかし、人体は１０マイクロメートル程度の波長の遠赤外線を放射しているので、このエネルギーを取り込めば大きな出力を得ることができる。
【００１４】  炭や人体が放出する遠赤外線はアルミニウムに反射するため、片側にアルミニウム箔があるシートを使用すると、炭の遠赤外線は反射して片側に増幅され、人体からの熱放射も反射されて大きなエネルギーになって体に吸収される。
【００１５】  本発明はアルミニウム箔と粉炭との２層構造を基本にして体を暖めることが特徴の温熱炭シートであり、炭の飛散を防ぐには外装が必要であるために、シートで粉炭を包み込む構造になっている。
【００１６】  粉炭の大きさは肌に違和感が無くコストが安い０．２ｍｍ〜１ｍｍが適当である。
【００１７】  温熱炭シートでアルミニウム箔側を外にして体に纏うと、炭から放出される遠赤外線が増幅されたものと人体から放出される放射熱の反射が加わり、大きな放射エネルギーとなって人体に吸収されることが特徴である。
【００１８】  実験では室温３２℃で温熱炭シート（９００ｍｍ×１９２０ｍｍ）上に寝ると使用３０分後より使用者及び温熱炭シート共に温度上昇して、使用１時間後以降は使用者の表面体温が４〜５℃上昇し、温熱炭シートも６℃温度が上昇した。この時使用者は体温の上昇をほとんど認識しない。
【００１９】  このような現象は、炭シートと人体が共振してお互いに温度上昇したと推定され、体温を上げる温熱効果は著しく、健康維持に役立つ。
【００２０】  この作用を寝具や身の回り品に利用すると、熱エネルギー資源を要さない簡便な健康温熱用品ができる。
【００２１】  また、このような作用は人間だけではなく生物全体に及ぶと推測され、例えば樹木の幹に温熱炭シートを巻くと、細胞代謝が活性化され元気になると推測され、実験でも果実の実りが良くなっている。
【００２２】  請求項１は図１のようにアルミニウム箔で覆われたシートと不織布シート間に炭を封入した構造であり、図２のような炭が移動しないように仕切りを設けたものである。敷布団の上などに敷いて使用するのに向いている。
【００２３】  不織布は通気性に優れているため湿気や臭いを素早く吸着する。一方で粉塵が漏れる心配があるが、圧迫や衝撃によって粉炭が微細化しても、微粉末は下部に移動する性質があるためアルミニウム箔側に集まり、不織布からは漏れない。このように温熱効果のほかに、吸着、吸臭作用も付加されることが特徴であり、快適な睡眠環境を得ることができる。
【００２４】  アルミニウム箔だけでは強度が弱いためアルミニウム箔にポリスチロールやポリエチレンなどの樹脂シートを貼ったものを使用するのが望ましく、不織布間やフイルム間に粉炭を封入した後に、片側をアルミニウム箔で覆ってもよい。
【００２５】  請求項２は図３のようにアルミニウム箔で覆われたシートと通気性フイルム間に炭を封入したものであり、図２のような炭が移動しないように仕切りを設けたものである。
【００２６】  温熱効果は請求項１と同じであるが、悪臭や湿気の吸収速度は遅くなる。しかし、フイルムであるため粉塵が外部に漏れることがないのが特徴であり、座布団、ひざ掛け、掛け布団など頻繁に移動するものに向いている。
【００２７】  請求項３は図４のように炭コーティング不織布とアルミニウム箔を張り合わせたものであり、炭の使用量が少ないため遠赤外線放射出力も弱いが、柔らかく厚みが薄く自由に切断できるのが特徴で、体の各部位に違和感が無く装着できる。
【００２８】  アルミニウム箔は独特の色調であるため、用途に応じ適切な色調の布やフイルムを貼り付けてデザインを工夫できる。
【００２９】  使用する粉炭は木炭や竹炭が好ましいが、活性炭でも石炭でもよい。
【発明の効果】
【００３０】  本発明の特徴はアルミニウム箔と炭との２層構造から生じるものである。炭は波長６〜１５マイクロメートル間の遠赤外線放射力が強く、アルミニウム箔は遠赤外線を反射する。
【００３１】  炭の遠赤外線は３６０度に放射されているが、アルミニウム箔があると反射されて１８０度になり人体に吸収される量も倍になる。また人体から放出する波長１０マイクロメートル程度の遠赤外線もアルミニウム箔に反射されて再吸収される。
【００３２】  増大して吸収される波長６〜１５マイクロメートルの遠赤外線は水や蛋白質の共振波長であるため、この遠赤外線を吸収することによって、人体中の水素分子の振動が増幅され、大きな温熱効果を得ることができる。
【実施例】
【００３３】  請求項１においてはアルミニウム箔と樹脂シートが貼り合わされた下部シート上に粉炭をスポット状に蒔き、粉炭層と無粉炭部分を設ける、上部に不織布シートを被せ無粉炭部分を溶着して仕切りを設けながら上部と下部を接着させる生産工程によって、図２のように粉炭が偏らないよう小さな仕切りを設けた温熱炭シートを生産する。【００３４】  下部シートには発泡スチロールなどの樹脂シートとアルミニウム箔の貼り合わせでなく、不織布にアルミニウム箔を貼ったものを使用してもよい。【００３５】  請求項２においては、図３のように請求項１の不織布シートに代えて通気性フイルムを使用したものである。【００３６】  請求項３においては図４のように、炭コーティング不織布にアルミニウム箔と樹脂シートが貼り合わされたシートを溶着させたものである。樹脂シートを用いずアルミニウム箔と炭コーティング不織布を直接貼ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】  体の内部から温める温熱シートとして、寝具に使用できる他、肩こり用、膝用、肘用、足冷え用、うっ血解消用などに加工して健康用具に利用することが出来る。
植物においては、幹に巻いて樹木の健康と増収に利用できる。
また、乾燥剤、臭取りとしても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】  片面が不織布の温熱炭シートの構造である。
【図２】  温熱炭シートの平面図である。
【図３】  片面が通気性フイルムの温熱炭シートの構造である。
【図４】  炭コーティング不織布を使用した温熱炭シートの構造である。
【符号の説明】
【００３９】  １．不織布
２．粉炭
３．樹脂シート
４．通気性フイルム
５．炭コーティング不織布
６．熱シール部分
７．炭封入部分
８．アルミニウム箔
【図１】
2009119226.tif 000003
【図２】
2009119226.tif 000004
【図３】
2009119226.tif 000005
【図４】
2009119226.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月22日(2007.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム箔シートと通気性フイルム間に粉炭を封入したものであり、炭の偏をなくするために複数の仕切りを設けた温熱炭シート１
【請求項２】
微粉炭をコーティングした不織布または微粉炭をコーティングした紙とアルミニウム箔シートを張り合わせて一体化した温熱炭シート２
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は炭の遠赤外線放射力と生体からの放射熱を併せて利用する温熱用品に関する。
【背景技術】
【０００２】  特願０７−０３００７９や特願１１−２６９６３４に通気性や透湿性を備えた不織布間に粉炭を挟み固定したものはある。また、特願０６−２４９６４９に粉炭を不織布間に挟み更に布や樹脂で挟んだものはある。【０００３】  更にアルミニウム箔に、樹脂フイルムを貼り合わせたアルミニウム箔シートは広く普及している。【０００４】
【参考文献１】
特願０７−０３００７９
【参考文献２】
特願１１−２６９６３４
【参考文献３】
特願０６−２４９６４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  炭には吸湿作用や吸着作用、遠赤外線放射作用など様々な機能があるため、生活の多くの分野で使用されている。【０００６】  その中で、木炭粉末を封入した不織布シートはあるが、多くは吸湿や吸着を目的に作られたものであり、温熱効果を目的としたものは少ない。【０００７】  吸湿や吸着を目的にしたものは、空気の流通をよくする必要があるため粉炭の包装材に不織布を使用するが、炭は衝撃によって１ミクロン未満に微細化が進行して粉塵になるため、どのような不織布を使用しても不織布の構造上、粉塵が漏れるのを防ぐことはできなかった。【０００８】  このため身の回り用品には、少しの炭を封入するために厚い外装を必要としていて、それでも尚粉塵の漏れを防止することが不可能であるため、炭の効果は低下しコストも高くなっていた。【０００９】  粉塵の漏れを防止するために、３層構造に貼り合わせた特殊な不織布もあるが、吸湿や吸着性が低下する。しかも、このような不織布でも粉塵の漏れは完全には防げない。【００１０】  また、炭の周りに多くの外装を施すと、遠赤外線が外装に吸収されて人体への放射量が減少するため、温熱効果も減少する。【００１１】  木炭が遠赤外線を放出するのは周知であるが、遠赤外線は３６０度に放射されて拡散しているためか、体に纏っても人体に与える作用は緩慢であるため、常温使用の場合、温熱作用を自覚する人は少ない。【００１２】  また一方で人の体温は平均３６．５℃であり放射熱は比較的大きく、波長に換算すると１０マイクロメートル弱の遠赤外線が放出されていて熱エネルギーの無駄になっている。【００１３】  本発明は、人間や動物が炭の遠赤外線放射出力を利用して温熱効果を得るためになされたものであり、そのためには粉塵が出ないことと、遠赤外線放射出力が強いことが必要な条件になり、コストも安くなければならないという解決すべき課題がある。【００１４】  これらの課題を解決するためには、遠赤外線を透過する薄い素材で、粉塵が漏れない外装資材を用いて炭を封入し、炭が出す遠赤外線放射出力を低下させなくすることが必要であり、更に炭が出す遠赤外線放射出力を増幅させる必要がある。
【課題を解決する手段】
【００１５】  粉炭を通気性フイルムで包めば粉塵が漏れることはなく、通気性フイルムは遠赤外線透過特性が良く温熱効果を妨げない。またポリプロピレンやポリエチレンなどの一般的なフイルムであれば、ある程度の通気性があり吸着や吸湿作用も機能してコストも安い。
【００１６】  炭を使用して温熱効果を得るためには、炭が多く放射する６〜１３マクロメートルの波長の遠赤外線出力を増大するか、他の放射エネルギーを加える必要がある。
【００１７】  炭の遠赤外線放射出力を大きくするためには炭の温度を上げればよいが、外部エネルギーを必要とし簡便な形態にはならない。しかし、人体は１０マイクロメートル程度の波長の遠赤外線を放射しているので、このエネルギーを取り込めば大きな出力を得ることができる。
【００１８】  また、アルミニウムは遠赤外線を反射する特性があり、有効に利用すれば大きな温熱効果が得ることができる。
【００１９】  そこで、アルミニウム箔シートと通気性フイルムの間に粉炭を封入したもので、粉炭の偏りをなくするために複数の仕切りを設けた温熱炭シート１と、粉炭をコーティングした不織布や和紙にアルミニウム箔シートを張り合わせて一体化した温熱炭シート２を発明した。
【００２０】  温熱炭シートはアルミニウム箔側を外にして体に纏うと、粉炭から放出される遠赤外線がアルミニウムに反射して増幅されたものと、人体から放出される放射熱の反射が加わり、大きな放射エネルギーとなって人体に吸収されることが特徴である。
【００２１】  実験では室温３２℃で粉炭を封入した温熱炭シート１（９００ｍｍ×１９２０ｍｍ）上に寝ると使用３０分後より使用者及び温熱炭シート共に温度上昇して、使用１時間後以降は使用者の表面体温が４〜５℃上昇し、温熱炭シートも６℃温度が上昇した。この時使用者は体温の上昇をほとんど認識しない。
【００２２】  このような現象は、温熱炭シート１と人体が共振してお互いに温度上昇したと推定され、体温を上げる温熱効果は著しく、健康維持に役立つ。
【００２３】  この作用を寝具や身の回り品に利用すると、熱エネルギー資源を要さない簡便でコストの安い健康温熱用品ができる。
【００２４】  また、このような作用は人間や動物だけではなく生物全体に及ぶと推測され、例えば動物や樹木の幹に温熱炭シートを巻くと、細胞代謝が活性化され元気になると推測され、実験でも果実の実りが良くなっている。
【００２５】  フイルムは空気や水分を完全に遮断するものは無いが、本発明ではポリエチレンやポリプロピレンなど通気性が比較的よくて安価なフイルムが適当である。
【００２６】  本発明ではアルミニウム箔だけでは強度が弱いためアルミニウム箔にポリエチレンや発泡スチロールなどの樹脂フイルムを貼ったアルミニウム箔シートを使用する。
【００２７】  請求項１では図１のようにアルミニウム箔シートと通気性フイルム間に粉炭を封入した構造が特徴であり、図２のような粉炭が移動しないように仕切りを設けたものである。粉塵が漏れないため、寝具や衣類などの多くの場所に使用することができる。
【００２８】  フイルムを使用しているために悪臭や湿気の吸収速度は遅い。しかし  遠赤外線放射量が減少しないことや、粉塵が外部に漏れることがないのが特徴であり、敷布団、座布団、ひざ掛け、掛け布団などの厚手用品に向いている。
【００２９】  通気性フイルム間に炭を封入した後で、アルミニウム箔シートを貼ってもよい。
【００３０】  請求項２は図３のように粉炭をコーティングした不織布や紙とアルミニウム箔を張り合わせたことが特徴であり、粉炭の使用量が少ないため遠赤外線放射出力は弱いが、粉塵の発生が無く、柔らかく厚みが薄く自由に切断できるのが特徴で、体の各部位に違和感が無く装着する用品に向いている。
【００３１】  アルミニウム箔シートは、粉炭をコーティングした不織布面または不織布裏面のどちらに貼ってもよく、粉炭の大きさは０．２ｍｍ以下が適当である。
【００３２】  アルミニウム箔面は独特の銀色であるため、用途に応じ適切な色調の布やフイルムを貼ることや塗料を塗ってデザインを工夫できる。
【００３３】  使用する粉炭は木炭や竹炭が好ましいが、活性炭でも石炭でもよい。
【００３４】  温熱炭シート１に使用する粉炭の大きさは肌に違和感が無くコストが安い０．２ｍｍ〜１ｍｍが適当である。
【発明の効果】
【００３５】  本発明の温熱効果はアルミニウム箔シートと粉炭との２層構造と人体の熱放射から生じるものである。炭は波長６〜１５μｍ間の遠赤外線放射力が強く、アルミニウム箔は遠赤外線を反射する。
【００３６】  炭の遠赤外線は３６０度に放射されているが、アルミニウム箔があると反射されて１８０度になり人体に吸収される量も倍になる。また人体から放出する波長１０μｍ程度の遠赤外線もアルミニウム箔に反射されて再吸収される。
【００３７】  この時、人体の熱放射は粉炭にも吸収されて温度が上がる。粉炭の温度が上がれば放出される遠赤外線はケルビン温度の４乗に比例して増大する。
増大して吸収される波長６〜１５μｍの遠赤外線は水や蛋白質の共振波長であるため、この遠赤外線を吸収することによって、人体中の水素分子の振動が増幅され、大きな温熱効果を得ることができる。
【００３８】  また、請求項１の通気性フイルムでも時間は要するが湿気や臭いを除去することができ、請求項２の炭コーティング不織布は炭量が少ないため湿気の吸着は多くないが、臭いの吸着には優れているため、快適性が増す。
【実施例】
【００３９】  請求項１においてはアルミニウム箔シート上に粉炭をスポット状に蒔き、粉炭層と無粉炭部分を設ける、上部に通気性フイルムを被せて無粉炭部分に、仕切りを設けながら上部と下部を熱接着させる生産工程によって、図２のように粉炭が偏らないよう小さな仕切を設けた温熱炭シートを生産する。【００４０】  従来の不織布に粉炭を封入して仕切りを設ける生産工程と同様であり、温度調整と圧力調整をすれば同じ機械を使用できるためコストの増加はない。【００４１】  請求項２においては図３のように、炭をコーティングした不織布や紙にアルミニウム箔シートを接着剤または熱溶着で貼り合わせて一体化したものである。【００４２】  請求項２の温熱炭シート２はフイルムで覆って耐久性を持たせることもできる。【００４３】  樹脂フイルムに使用する樹脂はどのようなものでもよく、通気性フイルムに用いる樹脂はポリプロピレンやポリエチレンなど、一定の通気性がある樹脂であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】  体の内部から温める温熱シートとして、寝具に使用できる他、肩こり用、膝用、肘用、腹巻用、足冷え用、衣類用、靴用などに加工して健康用具に利用することが出来る。
犬や猫などの動物においても同様に使用できる。
植物においては、幹に巻いて樹木の健康と増収に利用できる。
また、乾燥剤、臭取りとしても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】  通気性フイルムとアルミニウム箔シート間に粉炭を封入した温熱炭シートの構造である。
【図２】  通気性フイルムとアルミニウム箔シート間に粉炭を封入した温熱炭シートの平面図である。
【図３】  炭シートコーティング不織布とアルミニウム箔シートを張り合わせた温熱炭シートの構造である。
【符号の説明】
【００４６】  １．粉炭
２．アルミニウム箔シート
３．通気性フイルム
４．炭コーティング不織布
５．熱シール部分
６．炭封入部分
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009119226.tif 000007
【図２】
2009119226.tif 000008
【図３】
2009119226.tif 000009