Why Do Kotatsu Glow Red When Infrared Heat Is Invisible?

第1章: こたつの中の赤い光

冬ふゆになると、日本にっぽんの家いえでは「こたつ」をよく使つかいます。
机つくえの上うえにコタツ布団ふとんをかけて、足あしを入いれて温あたたまります。

布団ふとんを少すこし持もち上あげると、机つくえの下したが赤あかく光ひかっています。
その光ひかりを見みると、とてもあたたかく感かんじますね。
でも、あの赤あかい光ひかりには、ちょっとしたひみつがあります。

第2章: 本当の熱は目に見えない

こたつは「赤外線せきがいせん」という光ひかりを使つかって温あたたまります。
赤外線せきがいせんは、物ものにあたると熱ねつを出だす力ちからがあります。

しかし、赤外線せきがいせんは人間にんげんの目めには見みえません。
名前なまえには「赤あか」という字じが入はいっています。
それでも、目めには見みえない光ひかりなのです。

ですから、本当ほんとうは赤あかく光ひかる必要ひつようはありません。
実じつは、あの赤あかい光ひかり自体じたいには、温あたためる効果こうかはないのです。

第3章: どうして赤く光らせるのか

では、なぜヒーターは赤あかく光ひかるのでしょうか。

一番いちばんの理由りゆうは、あたたかく見みせるためです。
人間にんげんは赤あかい色いろを見みると、気持きもちがあたたかくなります。
赤あかく光ひかっているほうが、使つかう人ひとが安心あんしんできるのです。

もう一ひとつの理由りゆうは、安全あんぜんのためです。
光ひかりがあると、スイッチが入はいっているかすぐに分わかります。
これなら、消けし忘わすれるのを防ふせぐことができますね。

1960年に、赤外線せきがいせんランプのこたつが発売はつばいされました。
そのとき、ランプを赤あかくして、あたたかそうに見みせました。
それが大人気だいにんきになって、日本にっぽん中ちゅうに広ひろまりました。

第4章: 石英管ヒーターといまのこたつ

こたつの熱源ねつげんには、いろいろな種類しゅるいがあります。
よくあるのは「石英せきえい管かんヒーター」というタイプです。
ガラスの管かんの中なかに金属きんぞくの線せんが入はいっています。

スイッチを入いれると、線せんがあたたまって赤あかくなります。
温あたたまるまでに20秒から30秒ほどかかります。
遠とお赤外線せきがいせんを出だして、体からだを芯しんからじっくり温あたためてくれます。

最近さいきんは、あまり赤あかく光ひからないこたつも増ふえました。
技術ぎじゅつが進すすんで、光ひかりを出ださなくても温あたたまるからです。

第5章: 冬の日本でこたつに入ってみよう

日本にっぽんの家いえや宿やどでこたつを見みたら、ぜひ足あしを入いれてみてください。
布団ふとんを持もち上あげると、やさしい赤あかい光ひかりが見みえるかもしれません。

その赤あかい光ひかりは、人ひとをあたたかい気持きもちにするための工夫くふうです。
寒さむい日ひにはこたつに入はいって、のんびり日本にっぽんのお茶ちゃを飲のんでみてくださいね。

日本にっぽんの冬ふゆを象徴しょうちょうする暖房だんぼう器具きぐといえば、やはり「こたつ」を思おもい浮うかべる方ほうが多おおいのではないでしょうか。低ひくい机つくえに厚手あつでのコタツ布団ふとんを掛かけ、中なかに潜もぐり込こむと、下半身かはんしんを包つつみ込こむような独特どくとくのぬくもりが広ひろがります。かつて床ゆかに掘ほった穴あなに炭火すみびを置おいた「掘ほりごたつ」の時代じだいから、現代げんだいの電気でんきこたつに至いたるまで、日本人にっぽんじんの冬ふゆの団だんらんを支ささえ続つづけてきた伝統でんとう的てきな道具どうぐです。

そんなこたつに入はいって布団ふとんを少すこしめくってみると、天てん板ばんの裏側うらがわに取とり付つけられたヒーターユニットが、深ふかく温あたたかみのある赤あかやオレンジ色しょくの光ひかりを放はなっているのを目めにしたことがあるはずです。しかし、物理ぶつり学がくの観点かんてんから考かんがえると、ここには不思議ふしぎな矛盾むじゅんが存在そんざいします。こたつが熱ねつを届とどける仕組しくみの主役しゅやくは「赤外線せきがいせん」ですが、本来ほんらい、赤外線せきがいせんは人間にんげんの目めには見みえない光ひかりだからです。では、なぜこたつのヒーターは赤あかく光ひかるのでしょうか。

第1章: 目に見えない「熱線」の正体

こたつが暖あたたまる基本きほん的てきな仕組しくみは、ヒーターから放射ほうしゃされる赤外線せきがいせんにあります。赤外線せきがいせんは電磁波でんじはの一種いちしゅであり、熱ねつを伝つたえる性質せいしつが強つよいため「熱線ねっせん」とも呼よばれます。赤外線せきがいせんが人ひとの皮膚ひふや衣服いふくに照射しょうしゃされると、分子ぶんしを振動しんどうさせて摩擦まさつ熱ねつを生うみ出だし、体からだの表面ひょうめんから効率こうりつよく熱ねつを吸収きゅうしゅうさせます。

人間にんげんが肉眼にくがんで捉とらえることができる光ひかりは「可視かし光線こうせん」と呼よばれ、その中なかで最もっとも波長はちょうの長ながい光ひかりが赤色あかいろです。赤外線せきがいせんは、その可視かし光線こうせんの赤あかよりもさらに波長はちょうが長ながい領域りょういきにあるため、人間にんげんの視覚しかくではまったく捉とらえることができません。テレビのリモコンの先端せんたんから出でる赤外線せきがいせんが見みえないのと同おなじように、純粋じゅんすいな赤外線せきがいせんそのものは無色むしょく透明とうめいなのです。

つまり、私わたしたちがこたつの中なかで目めにしているあの赤あかい光ひかりそのものには、実じつは物ものを暖あたためる効果こうかはありません。暖房だんぼうの役割やくわりを果はたしているのは目めに見みえない赤外線せきがいせんであり、目めに見みえる赤あかい光ひかりは、それとはまったく別べつの光ひかりなのです。

第2章: 心理的安心感と安全をもたらす「演出」の歴史

物理ぶつり的てきには光ひかる必要ひつようがないにもかかわらず、なぜわざわざ赤あかく光ひからせているのでしょうか。その大おおきな理由りゆうは、人間にんげんの心理しんりに働はたらきかける「演出えんしゅつ」と「安全あんぜん対策たいさく」にあります。

昭和しょうわの時代じだい、電気でんきこたつが普及ふきゅうし始はじめた当初とうしょは、ニクロム線せんを陶器とうきに巻まき付つけたものや金属きんぞくパイプで覆おおったシーズヒーターなどが使つかわれていました。これらは通電つうでんしてもほとんど発光はっこうしないか、あるいは白しろっぽく点灯てんとうする程度ていどでした。すると当時とうじの消費しょうひ者しゃから「本当ほんとうに暖あたたまっているのか実感じっかんが湧わかない」「電源でんげんが入はいっているのかどうかわかりにくい」といった不満ふまんや不安ふあんの声こえが上あがったといわれています。暖房だんぼう器具きぐにおいて、視覚しかく的てきな印象いんしょうが人ひとの体感たいかん温度おんどに及およぼす影響えいきょうは想像そうぞう以上いじょうに大おおきいのです。

そこで1960年、赤外線せきがいせんランプを用もちいた電気でんきこたつが登場とうじょうしました。点灯てんとうと同時どうじに熱ねつを感かんじられる即そく暖だん性せいに加くわえ、視覚しかく的てきに暖あたたかさを想起そうきさせる赤あかい光ひかりを放はなつこの方式ほうしきは大だいヒットを記録きろくし、その後ごの主流しゅりゅうとなりました。メーカー側がわも、ガラス管かんの内側うちがわに赤あかい塗料とりょうを塗ぬったり、通常つうじょうの発光はっこうランプを組くみ合あわせたりすることで、電源でんげんが入はいっていることを示しめすパイロットランプの役割やくわりと、視覚しかく的てきな暖あたたかさの演出えんしゅつを両立りょうりつさせたのです。

また、この赤あかい光ひかりには実用じつよう的てきな安全あんぜん面めんでの意義いぎもあります。こたつのヒーター部分ぶぶんは非常ひじょうに高温こうおんになるため、目立めだつ赤色あかいろに光ひからせることで、手足てあしを近ちかづけすぎて火傷かしょうをしたり、外出がいしゅつ時じに電源でんげんを切きり忘わすれたりするのを防ふせぐ警告けいこく灯とうとしても機能きのうしてきました。

第3章: ヒーターの種類と現代こたつの移り変わり

現在げんざい普及ふきゅうしている家庭かてい用ようこたつのヒーターにはいくつかの方式ほうしきがあり、発熱はつねつの仕組しくみや光ひかり方かたに違ちがいがあります。

* **石英せきえい管かんヒーター**
不透明ふとうめいな石英せきえいガラス管かんの内部ないぶにニクロム線せんや鉄てつクロム線せんなどの電熱でんねつ線せんを封入ふうにゅうしたヒーターです。遠とお赤外線せきがいせんを多おおく放射ほうしゃするため、体からだの芯しんからじっくりと暖あたたまるのが特徴とくちょうです。電熱でんねつ線せん自体じたいが高温こうおん（約やく800℃）に熱ねっせられる過程かていで、副産物ふくさんぶつとして可視かし光線こうせんの赤あかい光ひかりが自然しぜんに生しょうじます。暖あたたまるまでに20〜30秒ほど時間じかんを要ようしますが、コストと耐久たいきゅう性せいのバランスに優すぐれています。
* **ハロゲンヒーター（赤外線せきがいせんランプ式しき）**
石英せきえいガラス管かんの中なかにタングステンフィラメントと不ふ活性かっせいガスを封入ふうにゅうしたヒーターです。スイッチを入いれた瞬間しゅんかんから明あかるいオレンジ色しょくの光ひかりを放はなち、すばやく立たち上あがる速はや熱性ねっせいが最大さいだいの強つよみです。

近年きんねんでは住宅じゅうたくの高こう断熱だんねつ化かや床ゆか暖房だんぼうの普及ふきゅうに伴ともない、生活せいかつ様式ようしきが変化へんかしてきました。さらに、技術ぎじゅつの進歩しんぽによってほとんど光ひかりを発はっしないフラットカーボンヒーターなども普及ふきゅうし、「こたつは赤あかく光ひかるもの」という固定こてい観念かんねんにこだわる必要ひつよう性せいも薄うすれつつあります。そのため、最近さいきんのこたつの中なかには、ほんのり光ひかる程度ていどで内部ないぶが明あかるくならないモデルも増ふえています。

第4章: 初めてこたつを使うあなたが知っておくべきこと

日本にっぽんで初はじめてこたつを体験たいけんする方ほうは、その居心地いごこちの良よさに驚おどろくかもしれません。快適かいてきに冬ふゆを過すごすために、以下いかのポイントを心こころに留とめておくと安心あんしんです。

まず、ヒーターの温度おんど調節ちょうせつは、ヒーター本体ほんたいのつまみや手元てもとコントローラーに内蔵ないぞうされたサーモスタットによって制御せいぎょされています。設定せってい温度おんどに達たっすると自動的じどうてきに通電つうでんが弱よわまり、温度おんどが下さがると再ふたたび作動さどうします。もしヒーターの光ひかりが途中とちゅうで消きえたり弱よわくなったりしても、故障こしょうではなく自動じどうで適切てきせつな温度おんどを保たもっている証拠しょうこです。

また、コタツ布団ふとんがヒーターユニットに直接ちょくせつ触ふれたままにならないよう注意ちゅういしてください。現代げんだいのこたつには保護ほごネットや遮さえぎ熱ねつ構造こうぞうが施ほどこされていますが、布団ふとんの巻まき込こみは思おもわぬ加熱かねつの原因げんいんになります。そして何なにより、こたつの中なかで長時間ちょうじかん眠ねむってしまうと、体からだの一部いちぶだけが温あたためられて脱水だっすい症状しょうじょうを引ひき起おこす恐おそれがあります。適度てきどに水分すいぶんを取とりながら、冬ふゆの風物詩ふうぶつしであるこたつ時間じかんを楽たのしんでみてください。