JP2005143729A - 温度調節機能付き寝具 - Google Patents

Abstract

【課題】効率良く温度調節機能を発揮できると共に、寝具使用者が快適で心地よい睡眠を得ることができる温度調節機能付き寝具を提供する。
【解決手段】温度調節機能付き寝具（第１の寝具部１２）は、型押固綿１４からなる基層Ａ、ウレタン（断熱材）１５からなる断熱層Ｂ、可撓性材料からなる放熱管路１７にて構成された給熱層Ｃ、三次元弾性構造体１８からなる緩衝層Ｄ、ポリエステルシート１９からなる保温層Ｅが下方から上方へ順に積層された構造をなしている。そのため、図示しない温度調節装置によって温度調節された水Ｗが前記放熱管路１７を循環すると、該放熱管路１７から熱が放出される。このとき、前記熱の下方への放熱は断熱層Ｂにより遮られ、一方、上方（使用者側）へは緩衝層Ｄ等を介して効率良く伝わることになる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、熱伝導性を有する給熱手段が内装された温度調節機能付き寝具に関する。

従来、この種の温度調節機能付き寝具（以下、「寝具」と示す）としては、断熱材（例えば、ウレタン等）からなる層（以下、「断熱層」と示す）と、熱伝導性を有する給熱手段（例えば、面状発熱体又は温度調節された水の放熱管路等）からなる層（以下、「給熱層」と示す）とを備えたものが知られており、前記給熱手段からの放熱作用により寝具温度の調節が行われる構成とされていた。ところが、前記寝具では、前記給熱層の上面側及び下面側の両方に断熱層が当接するように配置されているため、給熱手段からの熱を効率良く寝具全体（特に、寝具使用者側となる断熱層の上面側）に伝えることが難しいという問題があった。そこで、給熱手段からの熱を効率良く寝具使用者側に伝えることができる寝具として、近時、例えば特許文献１に記載されるような温度調節機能付き寝具（暖房ベッド）が提案されている。

さて、特許文献１に記載された寝具は、面状発熱体からなる給熱層を備えており、該給熱層の下面側には断熱層が、該給熱層の上面側には伝熱部材（例えば、アルミニウム材等）からなる層（以下、「伝熱層」と示す）が、夫々当接するように配置されると共に、該伝熱層の上面側には綿状体が戴置されている。そのため、この寝具では、前記断熱層（断熱材）の断熱作用により、当該寝具の下方には前記給熱層からの熱が伝わりにくく、その一方、前記伝熱層（伝熱部材）の伝熱作用により、当該寝具の上方には前記熱が伝わり易くなるようにされている。つまり、特許文献１の寝具では、寝具使用者に前記給熱手段からの熱を効率良く伝えることができるように構成されている。
特開２０００−２０１７７５号公報（請求項１、［００２０］）

ところが、特許文献１に記載の寝具（暖房ベッド）には、次のような問題がある。即ち、この寝具の上面側（使用者側）に設けられている伝熱材（伝熱層）には、金属材料たるアルミニウム材が用いられている。そのため、寝具のクッション性（弾力性）が低くなり、入床時に、寝具使用者は、当該寝具の硬さが気になり、不快感を抱く可能性があった。なお、この点に関して、特許文献１の寝具では、前記伝熱層を構成するアルミニウム材の上面側に綿状体を積層し、この綿状体により緩衝機能を担保するようにしているが、綿状体の場合は、睡眠中における使用者の発汗に基づく水分を吸収すると、そのクッション性（緩衝機能）が著しく低下してしまう。また、前記使用者の発汗に基づく水分についても、これを綿状体が吸収するようになっているが、綿状体の下側はアルミニウム材（金属材料）からなる伝熱層であるため通気性が確保されず、それ故に当該寝具の通気性が悪くなる（即ち、湿気を多く含むようになる）。従って、寝具使用者は蒸れを感じることになり、前記寝具では、心地よい睡眠を提供することが困難になるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、効率良く温度調節機能を発揮できると共に、寝具使用者が快適で心地よい睡眠を得ることができる温度調節機能付き寝具を提供することにある。

上記目的を達成させるために、請求項１に記載の発明は、断熱材からなる断熱層と、熱伝導性を有する給熱手段からなる給熱層と、通気性及びクッション性を有する三次元弾性構造体からなる緩衝層とを備え、前記断熱層と給熱層及び緩衝層が下方から上方へ順に積層されたことを要旨としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の温度調節機能付き寝具において、前記三次元弾性構造体は、弾性線材が内部に多数の空隙を有したスプリング構造を形成するように絡み合うことで構成されていることを要旨としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の温度調節機能付き寝具において、前記給熱手段は可撓性材料によって撓み変形可能に構成されていることを要旨としている。

本発明によれば、効率良く温度調節機能を発揮できると共に、寝具使用者が快適で心地よい睡眠を得ることができる。

以下、本発明を具体化した温度調節機能付き寝具の一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の温度調節機能付き寝具（以下、「寝具」ともいう。）１０は、平面視矩形状をなしており、その短手方向の両側縁寄りには寝具１０の長手方向に沿って延びるように一対の縫合部１１が形成されている。そして、この一対の縫合部１１の内側に温度調節がなされる平面視矩形状の第１の寝具部１２が設けられると共に、前記各縫合部１１の外側に第１の寝具部１２よりも幅狭の第２の寝具部１３が夫々設けられている。この第２の寝具部１３は、図２に示すように、上下両面がそれぞれ凹凸形状をなす型押固綿１４からなる基層Ａと、当該基層Ａの上面側に積層される所定厚のポリウレタン（以下、「ウレタン」と示す）１５からなる断熱層Ｂとを備えている。そして、前記基層Ａと断熱層Ｂとがカツラギ生地等にて袋状に形成された寝具カバー１６により被覆されている。

一方、前記第１の寝具部１２は、図３に示すように、前記型押固綿１４からなる基層Ａ、前記ウレタン１５からなる断熱層Ｂ、可撓性材料（例えばポリプロピレン等）からなる放熱管路（給熱手段）１７にて構成された給熱層Ｃ、三次元弾性構造体１８からなる緩衝層Ｄ、ポリエステルシート１９からなる保温層Ｅが下方から上方へ順に積層された構造をなしている。そして、前記基層Ａ、断熱層Ｂ、給熱層Ｃ、緩衝層Ｄ及び保温層Ｅがカツラギ生地等にて袋状に形成された寝具カバー１６により被覆されている。なお、前記第１の寝具部１２の各層Ａ〜Ｅにおける積層状態は、該第１の寝具部１２における短手方向（図１において）の両側方に設けられた第２の寝具部１３による側方からの支持作用によって維持されるようになっている。

前記基層Ａを構成する型押固綿１４は、ポリエステル等からなっており、適度な硬さを保つように形成されている。また、前記断熱層Ｂを構成するウレタン１５は、多孔性の合成ゴムであり、断熱材としての機能を有している。そのため、断熱層Ｂよりも下方の前記基層Ａ側へは、当該断熱層Ｂよりも上方の前記給熱層Ｃからの熱が断熱層Ｂを構成する前記ウレタン１５により遮られて伝わりにくいようになっている。また、前記給熱層Ｃを構成する放熱管路１７は、図示しない温度調節装置と前記第１の寝具部１２の外部へ延設された循環管路２０を介して連結されており、当該温度調節装置によって温度調節された水（流体）Ｗが当該放熱管路１７内部を循環するようになっている。そして、本実施形態では、この放熱管路１７が、熱伝導性を有する給熱手段として機能する構成とされている。

また、前記三次元弾性構造体１８は、抗張力の高い弾性線材（例えばポリエステル等）２１が内部に多数の空隙２２を有したスプリング構造をランダムに形成するように絡み合うことで構成されている。そのため、この三次元弾性構造体１８は、外部から荷重（例えば、寝具使用者の体重）を受けて圧縮した場合でも、当該荷重が除去されると適度な反発力で元の状態に戻るという優れた圧縮回復性（クッション性）を有したものとなっている。そして、その圧縮時や回復時には、複数の空隙２２が形成されてなる三次元弾性構造体１８の内部に気流が生じるようになるため、かかる三次元弾性構造体１８からなる前記緩衝層Ｄには優れた通気性及び熱拡散性が付与されることになる。また、前記保温層Ｅを構成するポリエステルシート１９は、保温性に優れているため、前記給熱層Ｃの放熱管路（給熱手段）１７からの熱伝導に基づき温度調節（暖房又は冷房）された緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）内部の空気を良好に保温するようになっている。

次に、以上のように構成された本実施形態における温度調節機能付き寝具１０の作用について説明する。なお、前提として、前記寝具１０が設置される環境温度（室温）は２５℃であり、前記温度調節装置によって温度調節がなされて放熱管路１７内を循環する水Ｗの温度（水温）は４０℃であるものとする。

さて、以上のような前提の下、水温を４０℃に調節された前記水Ｗが放熱管路１７を循環し始めると、前記水Ｗの水温（４０℃）に基づく熱が、放熱管路１７の上面側に積層されている三次元弾性構造体１８に伝わる。そして、この放熱作用により当該三次元弾性構造体１８における前記空隙２２内の空気が暖められ、その暖まった温度状態がポリエステルシート１９からなる保温層Ｅにより維持される。一方、前記放熱管路１７の下面側への放熱は前記ウレタン１５により遮られるため、放熱管路（給熱手段）１７による寝具１０に対する放熱効果が減じられることはない。

そして次に、前記三次元弾性構造体１８からなる緩衝層Ｄが暖められた状態において、寝具使用者が寝具１０における第１の寝具部１２の上に仰臥すると、その寝具使用者の体重を受けて三次元弾性構造体１８が圧縮され、その空隙２２内の暖められた空気が気流のように緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）内を流動する。また、寝返りを打ったりした場合にも、前記三次元弾性構造体１８の圧縮と回復が繰り返される。そのため、緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）における熱拡散性が良好になり、より一層、寝具１０の温度が暖められる。また、前記仰臥時において緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）が優れたクッション性を発揮するため、寝具使用者は快適な入床感を得られる。また、そのように暖められた寝具１０での睡眠中に発汗した場合でも、その発汗による水分は緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）が優れた通気性を発揮するため、寝具使用者は、快適で心地よい睡眠を得ることになる。

従って、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、特に、ウレタン（断熱材）１５からなる断熱層Ｂ、放熱管路（給熱手段）１７からなる給熱層Ｃ、及び三次元弾性構造体１８からなる緩衝層Ｄが下方から上方へ順に積層された構造をなしている。そのため、放熱管路１７からの熱は、前記ウレタン１５により遮られて下方へ放熱されることが殆どなく、その一方で、通気性及びクッション性に優れた前記緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）を介して上方側へは前記放熱管路１７からの熱が効率良く伝わることになる。従って、効率良く温度調節機能を発揮できると共に、寝具使用者には快適で心地よい睡眠を提供することができる。

（２）また、緩衝層Ｄを構成する三次元弾性構造体１８は、弾性線材２１が内部に多数の空隙２２を有したスプリング構造を形成するように絡み合うことで構成されている。そのため、寝具１０に対して通気ファン等を別途設けなくても、前記三次元弾性構造体１８が圧縮及び回復動作した際に、当該三次元弾性構造体１８内に気流を生じさせることができる。このため、緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）における熱拡散性が良好になり、より一層、寝具１０の温度を効率良く調節（暖房又は冷房）することができる。また、前記気流の発生に基づき、三次元弾性構造体１８内の通気性を向上させることができることから、寝具使用者の発汗等による寝具１０の湿気を速く乾燥させることができる。

（３）また、緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）の下側に位置する給熱層Ｃの放熱管路（給熱手段）１７は、可撓性材料からなり、撓み変形可能な構成とされているため、寝具使用者は、前記緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）から感じる良好なクッション性が給熱層Ｃによって阻害されることもない。

（４）また、図示しない温度調節装置によって温度調節された水（流体）Ｗを放熱管路１７内で循環させることにより、当該寝具１０の温度調節が行われる。つまり、寝具１０内には、人体に悪影響を与える可能性を有するもの（例えば電磁波等）を発生させる給熱手段（例えば発熱線等）が寝具１０内に内装されていない。そのため、使用者は、安心して入床することができる。

（５）平面視矩形状をなす第１の寝具部１２における短手方向の両側方に第２の寝具部１３が夫々設けられているため、当該第２の寝具部１３による側方からの支持作用により、第１の寝具部１２の各層Ａ〜Ｅにおける積層状態を良好に維持することができる。

（６）また、寝具１０の緩衝層Ｄの上面側にはポリエステルシート１９からなる保温層Ｅが最上層として積層されているため、給熱層Ｃからの放熱により温度調節（暖房又は冷房）された緩衝層Ｄ（三次元弾性構造体１８）の温度を良好に維持（保温）することができる。

なお、前記実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。
・前記実施形態では、第２の寝具部１３は、第１の寝具部１２における短手方向の両側方に第２の寝具部１３が夫々設けられているが、一側方のみでもよい。また、この第２の寝具部１３を必ずしもなくてよい。

・前記実施形態では、水Ｗが放熱管路１７の内部を循環することで寝具１０の温度を調節するようにしているが、当該放熱管路１７の内部を循環可能な液体であれば水Ｗ以外の液体に変更してもよい。

・前記実施形態において、三次元弾性構造体１８は、弾性線材２１が内部に多数の空隙２２を有したスプリング構造を形成するように絡み合うことで構成されている。しかし、この三次元弾性構造体１８を、弾性線材２１により織製された織布から段ボール状製品を形成し、当該段ボール状製品にて三次元弾性構造体１８を構成してもよい。このように構成しても、その段ボール状製品とされた三次元弾性構造体１８の内部には多数の空隙が形成されることになるため、前記実施形態と同様の効果を奏する。

・前記実施形態では、断熱材とてポリウレタン１５を用いていたが、断熱機能を有する素材であれば任意に変更してもよい。例えば、アラミド等を断熱材として利用してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記給熱手段は、温度調節された流体が内部を循環する放熱管路で構成されている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の温度調節機能付き寝具。

（ロ）前記断熱層と給熱層及び緩衝層により平面視矩形状をなす第１の寝具部が構成されると共に、当該第１の寝具部における短手方向の一側方又は両側方には、前記第１の寝具部の各層における積層状態を維持する第２の寝具部が設けられている請求項１〜請求項３、前記技術的思想（イ）のうち何れか一項に記載の温度調節機能付き寝具。

本実施形態の温度調節機能付き寝具の概略平面図。 第２の寝具部の積層構成を示す概略図。 第１の寝具部の積層構成を示す概略図。

符号の説明

１０…寝具（温度調節機能付き寝具）、１２…第１の寝具部、１３…第２の寝具部、１５…ポリウレタン，ウレタン（断熱材）、１７…放熱管路（給熱手段）、１８…三次元弾性構造体、２１…弾性線材、２２…空隙、Ａ…基層、Ｂ…断熱層、Ｃ…給熱層、Ｄ…緩衝層、Ｅ…保温層、Ｗ…水（流体）。

Claims (3)

1. 断熱材からなる断熱層と、熱伝導性を有する給熱手段からなる給熱層と、通気性及びクッション性を有する三次元弾性構造体からなる緩衝層とを備え、前記断熱層と給熱層及び緩衝層が下方から上方へ順に積層された温度調節機能付き寝具。
2. 前記三次元弾性構造体は、弾性線材が内部に多数の空隙を有したスプリング構造を形成するように絡み合うことで構成されている請求項１に記載の温度調節機能付き寝具。
3. 前記給熱手段は可撓性材料によって撓み変形可能に構成されている請求項１又は請求項２に記載の温度調節機能付き寝具。

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