JP2008539997A - ダウン層と組み合わせた活性熱吸収／放出層を備えるマットレス - Google Patents

Abstract

本発明は、休息中の人が使用するように構成され、熱を吸収及び放出することによる温度調整特性を有する物質１０７の第１層、及びダウンの第２層によって被覆される支持要素１０５を備えるマットレス１０１に関する。温度調整特性を備える物質をダウン充填材１０９と共に使用することによって、温度変動を最小限にする非常に優れた特性が得られる。

Description

本発明はマットレスに関する。

睡眠中、人間の身体は様々な状態になり、こういった状態において、睡眠中の体内の内部温度の変化の結果、及び周囲の温度の変動の両方によって体温は変化する。このような温度の変動は、睡眠を妨げる。睡眠に関して特に重要なことは、最も重要な状態であるＲＥＭ状態が妨げられないことであり、その理由は、この状態において脳が回復し次の覚醒時間に備え準備されるためである。温度変化の別の影響は、睡眠中人を覆っている掛け布団が蹴飛ばされ、人が後で凍えて目を覚ますことがよく起こる。さらに、温度変化によって、マットレスが汗にまみれて湿ることもある。両方の場合において、温度変化は睡眠を妨げるだけでなく、病気を引き起こす恐れもある。

特殊な衣類及び他の温度調整システム要件に対処しようとする試みにおいて、新規の物質が開発されてきた。例えば、非常に優れた熱伝達及び蓄積能力が要求される際、基板の被覆に好適な要素として、マイクロカプセル化された状態変更物質（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ）が記載されてきた。

米国特許第５，２９０，９０４号において、エネルギーを吸収する状態変更物質を充填されたマイクロカプセルを包含するバインダで被覆された基板が記載されている。これらのマイクロカプセルによって、基板は拡張又は強化された熱保持性又は蓄積性を呈することができる。

また例示として、非常に優れた熱伝達及び蓄積能力が要求される際、マイクロカプセル化された状態変更物質は、繊維中に含有されるのに好適な要素として記載されてきた。米国特許第４，７５６，９６８号において、状態変更物質又はプラスチック結晶を充填された一体式の微小な球体を備える繊維は、所定の温度で優れた熱特性を有する。この文献はさらに、熱蓄積特性が強化された繊維を形成するためにこのような繊維を織ることができることを教示している。

一般的には、状態変更物質は、特定の温度安定物質の温度安定範囲の熱伝達を減少させる又は排除するために、熱エネルギーを吸収又は放出する能力を有する。状態変更物質が熱を吸収又は放出する間、一般に物質の状態が変化する間、被覆を通る熱エネルギーの流れを阻止する又は止める。この作用は一時的であり、即ち加熱又は冷却過程中、温度安定物質の潜在的な熱全体が吸収又は放出されるまで、熱エネルギーに対する障壁として効果的である。熱エネルギーは蓄積される、又は状態変更物質から除去され、熱又は冷気源によって効果的に再充電することができる。適切な状態変更物質を選択することによって、温度の安定が望まれる特定の用途で使用するために、状態変更物質を組み込んで基板が被覆される、又は繊維が製造されることができる。

上記の睡眠問題を解決する一手法は、マットレスの中心（ｃｏｒｅ）上に状態変更物質の層を導入することである。状態変更物質は、睡眠中の体温によって身体に／身体から熱を吸収及び放出することができ、マットレス内で状態変更物質を使用することにより、睡眠中の身体の温度変動を最小限にすることが意図される。

この解決方法の問題は、睡眠中身体から湿気が生成され、次いでこの湿気が状態変更物質に続く層に吸収されることである。この層は一般にマットレスの中心、又は中心と状態変更物質の間の合成充填材のいずれかである。湿気は状態変更物質の効果を著しく低下させることになり、状態変更物質を導入しても、睡眠中の温度変動を最小限にする問題を十分には解決しない。

米国特許出願第２００２／０１６４４７４号は、使用者を冷却する又は低温環境に隔離するための複合物質を記載しており、物質はとりわけ、着用者の皮膚からの汗を蒸発させるための経路を形成する又は汗を直接吸収し、複合物質の一用途は、低体温又は発熱患者の治療及び整形外科の関節支持体の治療上の加熱又は冷却に有益な物質代謝による加熱又は冷却ブランケットとして記載されている。

米国特許出願第２００３／０１２４３１８号は、それらの間にベース物質を備えた第１障壁層、第２障壁層を備える熱障壁を記載する。熱障壁織物の可能な用途として、履物、寝袋及び寝具類がある。

上記の文献は上記に記載の湿気の問題を解決するものではない。

したがって、上記に記載の問題を解決するマットレスを提供することが目的である。

この目的は、熱を吸収及び放出することによる温度調整特性を有する物質の第１層及びダウンの第２層によって被覆される支持要素を備えるマットレスによって達成される。

ダウン充填材の層と共に温度調整特性を備える物質を使用することによって、温度変動を最小限にする大変優れた特性を得ることができる。例えば、繊維充填材と比較して、ダウン充填材は大変優れた湿気吸収特性を有し、湿気を最小限にすることによって、例えば状態変更物質などの温度調整物質の機能性が著しく向上することを試験が示してきた。したがって温度調整物質を使用して、温度変動に対するかなり厳しい要件を満たすことができ、これは妨害されない睡眠、特に妨害されないＲＥＭ睡眠を得るために必須である。さらにマットレス内で温度調整物質を使用することによって、良好な睡眠が免疫システムを高めること、及び人が掛け布団を無意識に蹴飛ばす、又は汗によってマットレスが湿る危険性が減少することの両方の理由により使用者が病気になるのを防止する。さらに、マットレスが汗によって湿る危険性が減少するので、マットレス及び／又はマットレス・カバーを清潔にしなければならない頻度が減少する。

一実施例において、温度調整物質は状態変更物質を備える。この物質は、マットレスで使用するのに優れた物質であることが証明されており、人の体温前後の温度範囲内で最適に温度変動を最小にするように構成され得る。

一実施例において、マットレスはさらにスペーサ物質の第３層を備える。スペーサ物質は、スペーサ層の上下の層の間に空気空間を形成する。これにより周囲から空気が循環するため湿気を容易に消滅させることができ、温度調整物質の温度調整特性が向上する。

スペーサ物質の例としてはＭｕｌｌｅｒ Ｔｅｘｔｉｌの間隔メッシュの３ｍｅｓｈ（登録商標）製品がある。この製品を使用することにより、硬さ及びばね特性を調整することができる。

一実施例において、マットレスはさらにスペーサ物質の第４層を備え、この第４層は、支持要素の第３層と反対側に配置され、各スペーサ物質は該支持要素の両側を被覆する。これにより、マットレスの周囲の空気の循環が可能になることから、該マットレスの両側からの湿気を最小限にすることができる。

一実施例において、ダウンの第２層は、ガチョウのダウンを備える。ガチョウのダウンは、湿気の吸収に非常に優れていることが証明されているので、温度調整物質の機能性が向上する。

一実施例において、第２層の厚みは１ｍｍから２０ｍｍの間である。

一実施例において、第３層の厚みは３ｍｍから５０ｍｍの間である。

一実施例において、マットレスはさらに少なくとも１つのカバー層を備える。これは状態変更物質の層を保護する。

以下で、図面を参照して本発明の好ましい実施例を記載する。

図１は、本発明によるマットレスを示す。マットレス１０１は、睡眠中、人体１０３の広い部分に接触している。マットレス１０１の断面が１０２に示されている。マットレスは、例えば発泡体及び／又はばねを基にした中心である、支持要素１０５を備え、支持要素は、状態変更物質１０７などの温度調整特性を有する物質の第１層及びダウン１０９の第２層で被覆される。

支持要素と状態変更物質の間のダウン層は一実施例において、温度調整物質１０７の層を備える最上層を縫い合わせることによって製造することができ、分離壁がチャネルを生成する。その後ダウン充填材がチャネル内に吹き込まれ、充填するとチャネルが閉鎖される。

代替として、既存のばねベースのマットレスの表面に配置される最上マットレスは、ダウン充填材の第２層、及び温度調整物質の第１層を備えることができる。さらに、温度調整層を保護するために温度調整物質１０７の上に層を形成することができる。

図２に本発明による別の実施例が示されており、ここでは温度調整物質２０７の第１層以外に、マットレスはダウン層２０９と支持要素２０５の間に配置されるスペーサ物質２０１の第３層を備える。

図３に本発明によるマットレスの機能性が示されている。人体は３０１で示され、温度調整物質は３０３で示され、ダウン層は３０５で示されている。人体３０１の体温が上昇すると、余剰な熱が温度調整層３０３に蓄積され、体温が低下する。人体３０１の体温が低下すると、蓄積された余剰な熱が温度調整層３０３から放出され、体温が上昇する。さらにダウン層は非常に効果的な湿気吸収体であるため、周囲からの湿気及び人体３０１から放出される湿気を吸収する。また層内のダウンの量は、体温を確実に特定の高さに維持するのに使用され、温度調整物質は温度変動を最小限にするのに使用される。

図４において、本発明によるマットレスを使用した場合の人体の温度変動が、従来のマットレスを使用した場合の人体の温度変動と比較されている。水平軸は時間を示し、垂直軸は体温を示す。従来技術のマットレスを使用した場合の体温は曲線４０５で示され、本発明によるマットレスを使用した場合の体温は曲線４０３で示されている。さらに垂直軸上の区間４０１は、最適な睡眠温度として定義される区間である。本発明によるマットレスを使用することにより、体温の変動が最小限になり最適睡眠温度区間４０１内に維持され、従来技術のマットレスを使用した場合は、温度変動が大きくなる。

図５に本発明によるマットレスの別の実施例が示されている。

図５において、本発明によるマットレスの別の実施例が示されており、ここでは温度調整物質５０７の第１層以外に、マットレスは、支持要素５０５の両側にスペーサ物質５０１、５０３の第３の層及び第４の層を備える。

図６において、本発明によるマットレスの別の実施例が示されており、ここではマットレスの両側に外部部品としてカバー層６０１、６０３が配置されている。

図７に、図６に示すマットレスの実施例によるマットレスの機能性が示されている。人体は７０１で示され、温度調整物質は７０３で示され、ダウン層は７０５で示されている。さらに、支持要素７０８の両側にスペーサ物質７０７、７０９の第３層及び第４層が示されている。人体７０１の体温が上昇すると、余剰な熱が温度調整層７０３に蓄積され、体温が低下する。

人体７０１の体温が低下すると、蓄積された余剰な熱が温度調整層７０３から放出され、体温が上昇する。さらにダウン層は非常に効果的な湿気吸収体であるため、周囲からの湿気、及び人体７０１から放出される湿気を吸収する。スペーサ物質層７０７、７０９によって、空気がマットレスを通って循環することにより湿気の量をさらに最小にすることができる。

例えばマットレスを使用する状況によって、及びマットレスを使用しようとする人が快適とする温度によって、独自にマットレスを充填することができる。

上記の記載において、ダウン充填材を備えるマットレスが記載されている。これに関連して、用語ダウンは、ダウン、フェザーの両方、又はそれらの混合物に関連し、したがってそれに応じて解釈するべきである。

上記の実施例は、本発明を限定するものではなく、当業者は、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、多くの代替の実施例を設計することができることに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧内のいずれの参照符号も特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。用語「備える」は、特許請求の範囲に記載されるもの以外の他の要素又はステップの存在を排除するものではない。本発明は、複数の異なる要素を備えるハードウェアによって、及び好適にプログラムされたコンピュータによって実装することができる。複数の手段を列挙する装置クレームにおいて、これらの手段のいくつかは、ハードウェアの１つ及び同様のアイテムによって具現化することができる。特定の測定値が相互に従属する異なる特許請求の範囲に記載されている単なる事実は、利益のためにこれらの測定値の組合せを使用することができないことを示唆するものではない。

本発明によるマットレスの一実施例を示す図である。 本発明によるマットレスの別の実施例を示す図である。 本発明によるマットレスの機能性を示す図である。 従来技術のマットレスを使用した場合の人の体温の変動と比較した、本発明によるマットレスを使用した場合の人の体温の温度変動を示す図である。 本発明によるマットレスの別の実施例を示す図である。 本発明によるマットレスの別の実施例を示す図である。 図６に示すマットレスの実施例によるマットレスの機能性を示す図である。

Claims (8)

1. 熱を吸収及び放出することによる温度調整特性を有する物質の第１層、及びダウンの第２層によって被覆される支持要素を備えるマットレス。
2. 前記温度調整物質が状態変更物質を備える、請求項１に記載のマットレス。
3. 前記マットレスがさらに、前記第２層の下に間隔材の第３層を備える、請求項１に記載のマットレス。
4. 前記マットレスがさらにスペーサ物質の第４層を備え、前記第４層が、前記支持要素の前記第３層の反対側に配置され、各スペーサ物質が前記支持要素の両側を被覆する、請求項３に記載のマットレス。
5. 前記ダウンの第２層がガチョウのダウンを備える、請求項１から４までのいずれか一項に記載のマットレス。
6. 前記第２層が１ｍｍから２０ｍｍの厚みを有する、請求項１から５までのいずれか一項に記載のマットレス。
7. 前記第３層が３ｍｍから５０ｍｍの厚みを有する、請求項２から６までのいずれか一項に記載のマットレス。
8. 前記マットレスがさらに少なくとも１つのカバー層を備える、請求項１から７までのいずれか一項に記載のマットレス。
   

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