ふく射とは?

RADIATION

遠赤外線とは?

遠赤外線とは電磁波であり、太陽光の遠赤外線も電磁波です。電磁波であるふく射は、従来の対流や伝導では不可能であった空気を介さない熱移動により室内環境を整える熱源です。遠赤外線は電磁波であるからその速度は30 万㎞/秒です。「クール暖」から放射された遠赤外線は瞬時に皮膚に届き、皮膚表面で吸収され、速やかに熱に変換されます。これはふく射のみが持つ特性です。
暖かく感じることと、暖かいというのは、まったく異なった感覚です。たとえば、冬の寒い夜に、温風暖房の効いた部屋に入ると暖かく感じることはあっても、実際には体は暖まっていないのです。
それに対して、同じ冬でも日だまりに入ると、セーターを着たままでも瞬時に暖かくなります。これは太陽の光の中に含まれる遠赤外線が体の中に吸収され、瞬時に熱に変換されることで暖かいのです。

ふく射波(遠赤外線)

ふく射波はどんな物質とも合うかというと、そうではありません。波長とエネルギーの「強さ」と「質」は、その物質との相性(共鳴)によって、効果のほどが変わってきます。例えば、ハンバーグを普通の鉄板で焼くと表面だけ焼け焦げていて、いざ食べると生焼けの状態だったという話をよく聞きますが、これは鉄板から放射される「波長」がハンバーグの欲しがる波長と共鳴しないからです。これを物理的にみると、鉄板は比熱が小さいため高温になる。しかも鉄板は熱としての分子振動が速く、その振動数がハンバーグの欲しがる振動数と合わない。にもかかわらず、無理矢理エネルギーを与え続けると、ハンバーグは仕方なく受け取るが相性が合わないために、与えられたエネルギーを内部に伝えようとしないという事になります。したがって、表面だけが真っ黒に焼けて、中身は生焼けという事になってしまいます。

炭火焼き

炭火焼きは、遠赤外線加熱と同じ原理になります。ウナギを焼く時でも焼き鳥の時でも同じことが言えますが、炭火で焼くのと、ガス火で焼くのではどのように違うのでしょうか。ガス火では、対流による高温の熱のため、皮が黒焦げになる。炭火では対流熱もあるが、遠赤外線放射熱が多いので、芯部まで熱を通すことができて、うまく焼ける。ウナギ屋の前を通るとウチワで扇いでいるのを見かけますが、あれはウナギのいい匂いを撒き散らして客を誘おうとしているのではなく、扇ぐことで余計な対流熱を吹き飛ばして遠赤外線放射熱で焼くためなのです。

放射(ふく射波)の動き

「クール暖」から放射される電磁波は、壁などに当たると「エネルギーの法則」によって必ず反射するか通過するか吸収されるか、屈折するか、いずれの現象を示します。

熱の伝わり方

ふく射波はどんな物質とも合うかというと、そうではありません。波長とエネルギーの「強さ」と「質」は、その物質との相性(共鳴)によって、効果のほどが変わってきます。

以前はふく射の果たす大きな役割に気付かれていませんでした。現在では、全ての熱移動を100とした場合、ふく射による移動は75%を占める(対流15%、伝導10%)というのが諸研究機関の統一見解となっています。

対流による伝熱は、気体あるいは液体が部分だけ熱せられると密度が小さくなり、上昇することによって上下の流れを生じ、熱を移動させます。したがって、上面から熱を与えても対流は起こりません。

熱は光と同じように、真空の中や空気中をふく射の場と介して伝播することができます。このように、光と同じように熱が伝わることを熱ふく射といいます。

物体の内部を温度の高い所から低い部分へ熱が順次伝わっていく現象を伝導といいます。固体>液体>気体のほうが伝導が弱いのは、熱振動を伝えるための原子の密度が小さくなるためです。熱伝導は液体の水は銅の1/600以上の低さになり、気体の空気は不良導体といってよく、銅の1/2,000となります。

簡単な例で言えば、冬は外気が寒いのに日光が当たっている部分だけ暖かく感じる「日なたぼっこ」。これは太陽の遠赤外線効果によるふく射です。また真夏に、トンネルの中に入った際、ひんやりとした涼しさを感じます。これは身体の熱が温度の低い壁に放出されて涼しさを感じる現象で、同じくふく射の効果です。空気を媒体とせず熱が伝わる現象で、温度が高いところから低いところへ、熱の移動が起こるのです。