JP2009183354A - 空気流通式寝具 - Google Patents

Abstract

【課題】空気流通式寝具をマットレス或いは敷寝具に乗せて就寝した場合、空気流通式寝具の下面、即ち、敷寝具と空気流通式寝具とが接する部位の寝床内気象が悪くなる傾向があり、ひいては、就寝者の体温等にも影響を与えた。このような事態の発生を防止し、空気流通式寝具とそれを乗せている敷寝具との間の寝床内気象を満足する条件に保つことの出来る空気流通式寝具を得る。
【解決手段】就寝者の体表近傍に体表温度よりも低い空気を流通させ、体表近傍の温度勾配を大きくする体表温度冷却装置であって、該体表温度冷却装置を、袋体を構成する表裏両側地間にスペーサーを介して空気流通路を構成したものとし、該袋体の両端部にそれぞれ空気流通路への空気送入口及び空気排出口を設けると共に、袋体内の空気を袋体外に排出する第３の開口部を、就寝者の体表と袋体との接する面と反対側の袋体の面に開口させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、寝具特に敷寝具内に気流を通じさせ、就寝時に人体から生ずる熱量や、不感蒸泄や発汗による湿分の除去を行い得る寝具に関する。

ヒトは恒温動物であり一定の体温を保っているが、その体温は体内時計により０．５℃〜１．５℃程度の範囲で周期的に変動しており、サーカディアン（概日）リズムと呼ばれている。睡眠中は、寝床内気象（ふとんと就寝者との間の空間の温湿度）を一定に保つことが快適睡眠につながる。寝具の中に横たわり就寝するとき、寝室環境に対して寝具（特に掛け寝具）の保温性が適切であれば、寝床内気象は３３℃近辺に、湿度は５０％ＲＨ近辺に近づいていく。この寝床内気象は季節に関係なく一定であり、快適睡眠領域（スリープコンフォートゾーン）ともいわれている。快適な睡眠を得るために寝床内の温度は３３℃近辺に、湿度は５０％ＲＨ前後を保つような寝具が必要であるということである。

近年、地球温暖化の影響や都市化によるヒートアイランド現象などで熱帯夜の続く日が多くなってきており、これをいかに快適に過ごすかということで温調の効いた環境下で就寝することも行われているが、体温調節のためには出来る限り自然状態に近い環境下で効率よく睡眠をとることが望ましい。

この目的で、寝床内気象を良好な環境に保ち、弾褥体たとえばベッドマットレスや敷きふとんの上などに置き使用する空気流通式寝具が考えられた（特許文献１）。この寝具は、両端部が開口している袋状シート内部に外部の空気を通し、該袋状シートに接している人体表面からでる汗や不感蒸泄により温度湿度が上昇する空気を、該袋状シート外に排出することにより、寝具に接している人体表面近傍の温度湿度を寝具の外の温度湿度に合わせることで、体表近傍の温湿度勾配を大きくすることが特徴である。

就寝者がその上に寝ても押し潰されず風の流れを妨げないように、袋状シート内部はスペーサー等により一定間隙を保つ手段を設け、該袋状シートの一方の端部に取り付けた送風手段から他方端部の開口部に向けて空気を流通させている。
該袋状シートの表皮は、羽毛ふとんの側地に使われているような吹出し防止側地布や透湿防水布などの通気の低い布帛を用いることにより、該袋状シートの上に寝ている人の体表から出る不感蒸泄や汗は該袋状表皮を通して該袋状内部に移動し外に排出されるシステムである。
国際公開番号ＷＯ９９／４３２３８号公報

然しながら、羽毛ふとんの側地に使用されるような吹出し防止側地布や透湿防水布などの通気性の低い布帛を使用した場合、就寝者が横臥している寝具上の就寝者周囲の寝床内気象は、空気流通式寝具の効果によって或る程度の満足を得られる条件までは保つことが出来るが、就寝者が横臥している寝具の下側においては、必ずしも周囲の空気の入れ換え交換等が満足出来るものではなく、ややもすると、敷寝具と接する面の下面周辺において寝床内気象が不満足な状態となる事態が生じた。

本発明は上記の点に鑑みて、空気流通式寝具をマットレス或いは敷寝具に乗せて就寝した場合、空気流通式寝具の下面、即ち、敷寝具と空気流通式寝具とが接する部位の寝床内気象が悪くなる傾向があり、ひいては、就寝者の体温等にも影響を与えた。

本発明は、このような事態の発生を防止し、空気流通式寝具とそれを乗せている敷寝具との間の寝床内気象を満足する条件に保つことの出来る空気流通式寝具を得ることを目的としている。

就寝者の体表近傍に体表温度よりも低い空気を流通させ、体表近傍の温度勾配を大きくする体表温度冷却装置であって、該体表温度冷却装置を、袋体を構成する表裏両側地間にスペーサーを介して空気流通路を構成したものとし、該袋体の両端部にそれぞれ空気流通路への空気送入口及び空気排出口を設けると共に、袋体内の空気を袋体外に排出する第３の開口部を、就寝者の体表と袋体との接する面と反対側の袋体の面に開口させる。

本発明空気流通式寝具にあっては、マットレス或は敷寝具等に載置した袋体よりなる体表温度冷却装置内に通風することにより周囲の寝床内気象を適度の温湿度としているが、ややもすると就寝者が横臥している空気流通式寝具とそれを載置している敷寝具やマットレスの間の寝床内気象が適温湿から離れ高温高湿となってしまうことを防止するために、空気流通式寝具の就寝者の上半身に接する面の裏面に、空気流入排出開口の他に第３開口部を設けることによって、該部の通風を良好にし該部が高温高湿となるのを防止している。

本発明の空気流通式寝具を実施するための最良の形態を以下図面と共に説明する。
図１は空気流通式寝具１をマットレス２の上に置き掛け寝具３を就寝者４に掛けて就寝している状態を示す断面図で、図２は空気流通式寝具１の体表温度冷却部材５の断面図、図３は空気流通式寝具の全体を示す斜視図である。

空気流通式寝具１は、一端に空気吸入口６を他端に空気排出口７を備えた体表温度冷却部材５の一端にファン８を設けた表側地９と裏側地１０とよりなる袋体１１で構成されている。袋体１１は内部にスペーサー１２が設けられ、スペーサー１２は表側地９と裏側地１０とを適宜の間隔を有して隔離し、両側地９，１０間に、空気入口６から空気排出口７に向かう空気流通路１３が構成されている。スペーサー１２の１例を図２に示す。図２に示すスペーサー１２は一定の高さを有するフレキシブルな凹凸面を連続して有し全体として板状をなしたシートで、該板状シート内部が風が通過しやすい吹き抜け構造になっていおり、ポリエチレン，ポリプロピレンなどの樹脂製の材質で、体圧で押し潰されない強度としている。又、スペーサーとしては、通気性の良い編織物構造体、不織布構造体を使っても良い。

図１に示す空気流通式寝具１は、一端の空気吸入口６にファン８を設置し体表温度冷却部材５に外部空気を圧入し空気流通径路を経て空気排出口７から外部に排出しているが、ファン８の回転を逆にし、図１における空気排出口７から外気を体表温度冷却部材５内に吸引し空気吸入口６からファン８を介して外部に排出しても差し支えない。

体表温度冷却部材５は、前述の如く表側地９と裏側地１０とよりなる袋体１１を構成しているが、就寝者４が体表温度冷却部材５の上に横臥したときに、就寝者４の上半身と接する部位の反対側の面、即ち、裏側地１０に開口部１５（図２に図示）を設け、体表温度冷却部材５内の空気流通路１３の空気の一部を該開口部１５から外部に放出されることを可能にしている。上記開口部１５は裏側地の織目組織等を粗くし通気性を他部に比して大とすることでも良く、また、裏側地１０を一部切除し、開口部１５とし、その上に別途粗い布地１６を配しても良い。

次に本発明空気流通式寝具１の作用について説明する。
本発明寝具１は、身体の垂直方向に風を当てることなく、体表面に沿った風の流れを形成させ、発汗、不感蒸泄による水分を除去することにより、体表近傍の温度・湿度勾配を大きくする。風は、体のラインに並行に流れるので、風が体に当たることによる皮膚が乾燥することもなく、体表面近傍の空気を取り除くことが出来る。

体表温度冷却部材５は、身体が接する敷き寝具部分に寝室環境の風を流す場合、体の接している部分（図１に示す（Ｂ）位置）は流入してくる寝室環境の温度を保ち、それ以外の部分（体表温度冷却部材５と接していない身体の上部と掛け寝具との間・図１に示す（Ａ）位置）は寝床内温度湿度を適切に保つ事が出来るので、睡眠の観点からみて、体に優しいシステムであるが、体表温度冷却部材５と、その下部の前記部材５を載置しているマットレス２等との間（図１に示す（Ｃ）位置）は空気が滞溜し適度な温湿度を保ちにくい。

そこで、本発明の空気流通式寝具１をベッドマットレス２の上に置き、上から綿毛布を掛けて寝るとき、寝床内の温度の変化を調べた。なお、寝室の温湿度は２８℃、８０％ＲＨの条件下で実験を行った。

図１において、空気は送風ファン８を介して矢印方向に流れる。温湿度計測箇所は３箇所である。掛け寝具と体との間（Ａ）は寝床内上温湿度を、体と敷き寝具との間即ち、体表温度冷却部材と体が接するところ（Ｂ）は寝床内下温湿度を、空気流通式寝具１と敷き寝具との間（Ｃ）は空気流通式寝具１下温湿度をそれぞれ計測している。結果を図４に示す。

図４は空気流通式寝具１に風を通さず、寝具の中に１．５時間横たわったときの温湿度計測し、次いで空気流通式寝具１に通風を開始させ寝床内温湿度が安定する１．５時間経過時の温湿度を計測した。それぞれの温度、湿度の変化（差）を示したものである。

図４において、黒塗り部が温度、ドット部が湿度の変化を示している。
送風有無による温度差は寝床内下部（Ｂ）（背中の位置）と空気流通式寝具１下部（Ｃ）での変化が大きく、空気流通式寝具の効果が良くわかる。吸引タイプでも吹出しタイプでも寝床内上部（Ａ）の位置（胸の位置）の温度はあまり変化しておらず、マイルドに体を寝室環境温度に保つことがわかる。送風有無の湿度の効果は寝床内下（背中の位置）での変化が大きく、スペーサー部にエアが流れることによる空気流通式寝具の効果がわかる。

次に、本発明寝具を使用した際の寝具と就寝者との間の温度差について実験結果を示す。
実験は、夏場の寝室条件２８℃、６５％ＲＨの恒温恒湿下の実験室で、ベッドマットレスの上に空気流通式寝具１を重ねて置き、その上に掛寝具３として綿毛布一枚を掛けて被験者を寝かせて最初の１．５時間は空気流通式寝具を使用せず、１．５時間経過後に空気流通式寝具に通風開始してさらに１．５時間寝てもらい寝床内の温度湿度の変化を記録した。被験者は３０代の女性で一日一実験、午後２時から午後５時の間に行った。

実験開始して３時間後（空気流通式寝具に通風開始１．５時間後）起き上がった直後の被験者の背面部と体が接触していた敷き寝具表面のサーモグラフ写真を撮り、背中部と敷き寝具に接していた部分の表面温度を計測した。
実験１は、通気性を有するスペーサー（厚さ１０ｍｍ）を通気度の低い布地（ＪＩＳＬ−１０９６通気性Ａ法 フラジール型通気度 ０．７ｃｃ／ｃｍ²ｓｅｃ）の袋体に覆われている寝具を用いて行った。風は、図１のように、足元端のファン８より就寝者４の下を通り、頭部側端の空気排出口７から寝具の外に排出される寝具の大きさは９０ｃｍ巾×２ｍ長で、該体表温度冷却部材の背中の当たる部分の反対側（図２で下側・裏側地１０）の頭部側３／４の位置に長さ５０ｃｍ長×９０ｃｍ幅の第３の開口部を設けて開口部を被う編み目が粗く通気性のよいレース布地を張って実験した。
体表温度冷却部材５の周りには厚さ５ｍｍ厚の通気性のよいダブルラッシェルカバー生地で覆ってクッション性を改善して実験をおこなった。

実験２は、体表温度冷却部材のクッション性を改良するために、実験１の体表温度冷却部材の周囲を、厚さ３ｍｍ厚の表地と裏地を接合する糸が熱融着糸からなるポリエステル製ダンボールニット地で表面には２ｍｍφ程度のメッシュ孔があいており、へたりにくく通気性良好な生地で覆い、実験サンプルとし、実験１と同様の手順でデータを記録した。

サーモグラフデータ
実験開始して３時間後（通風開始１．５時間後）に、起き上がった直後の被験者の背面部と体が接していた体表温度冷却部材接触部のサーモグラフ写真を図５として示す。背中部分と体の接している体表温度冷却部材表面の温度分布がわかる。
実験１は体表温度冷却部材（市販品：風眠）のみ、実験２は体表温度冷却部材の周りを３ｍｍ厚のダンボールニット（特開２００２−１０８８１号（カネボウ）記載）で覆ったデータであり、体と体表温度冷却部材との間にカバー（３ｍｍのダンボールニット）が介在することで背中部分の温度０．５〜１℃近く高くなり、寝具表面も特に背中部分が高くなっていることがわかる。

実験１、実験２より、段落〔００２３〕に記載の如く、体表温度冷却部材をカバーで覆うことにより、背部での平均温度は１．４℃、敷き寝具表面で平均温度０．９℃の差が見られ、カバーで覆うことで背中温度が高くなり体表温度冷却部材効果が低減することがわかる。

実験３は、第３開口部を人体側に置いたとき、実験４は、第３開口部を人体とは反対側に置いた場合のデータである。
実験３と実験４を比較した場合、実験３の方が実験４よりも全体的に温度が高い。背中の平均温度は実験３が１．７℃程高く、体が接していた敷き寝具表面でも、実験３の方が０．５℃ほと高く、温度が高くなっている範囲も広い。
実験３では、第３開口部から背中方向に風が当たっているにもかかわらず温度の高いのは、風の影響で寝床内全体が均一化され、体とカバーが接する面が冷え難く、空気流通式寝具１の下に有る敷き寝具の詰め物の温度上昇が見られる。

一方、実験４では、下向きの風により、敷き寝具の詰め物が冷却され続け、温度上昇が押えられることにより、敷き寝具の温度上昇がなく結果として接触部分の温度が低い。
敷き寝具の詰め物（弾褥体）には、繊維わた、ウレタンフォーム、フォームラバーなど弾力性があり、細かい空隙を有するものが用いられる。寝具の保温性はこれら弾褥体の有する細かい空隙に閉じ込められ滞溜しているデッドエアが暖められ寝具の保温性を発揮させる。実験４では、これらのデッドエアを空気を流し流動除去することにより、弾褥体の温度上昇を抑制できて体表温度冷却部材の効果を発揮しているものと考えられる。

体表温度冷却部材が体に接する側の反対側（弾褥体側）に体表温度冷却部材内を流れる風の一部を流通し、該弾褥体中のデッドエアを除去することで産熱による温度上昇を押え、就寝中の体の接触かる部分の温度上昇が押さえられることになり、快適な眠りが得られることになる。
よって、本発明により体表温度冷却部材の周囲を弾力性のあるカバーで覆い、快適な寝心地環が得られ、且つ、寝床内気象をキープしつつ、弾褥体の温度上昇を抑え、猛暑にも対応できる涼しい寝具が得られる。

空気流通式寝具の使用状態を示す断面図。 空気流通式寝具の体表温度冷却部材の断面図。 空気流通式寝具の斜視図。 空気流通式寝具通風方法と寝床内温湿度差を示す図表。 空気流通式寝具に３時間就寝した後の就寝者の背面及び寝具の表面温度を視したサーモグラフィ。 カバーを付した空気流通式寝具に３時間就寝した後の就寝者の背面及び寝具の表面温度を視したサーモグラフィ。 開口部を人体側に置いたときの就寝者の背面及び寝具の表面温度を示したサーモグラフィ。 開口部を人体とは反対側に置いたときの就寝者の背面及び寝具の表面温度を示したサーモグラフィ。

符号の説明

１ 空気流通式寝具
２ マットレス
３ 掛け布団
４ 就寝者
５ 体表温度冷却部材
６ 空気吸入口
７ 空気排出口
８ ファン
９ 表側地
１０ 裏側地
１１ 袋体
１２ スペーサー
１３ 空気流通路
１５ 開口部

Claims (1)

1. 就寝者の体表近傍に体表温度よりも低い空気を流通させ、体表近傍の温度勾配を大きくする体表温度冷却装置であって、該体表温度冷却装置を、袋体を構成する表裏両側地間にスペーサーを介して空気流通路を構成したものとし、該袋体の両端部にそれぞれ空気流通路への空気送入口及び空気排出口を設けると共に、袋体内の空気を袋体外に排出する第３の開口部を、就寝者の体表と袋体との接する面と反対側の袋体の面に開口させることを特徴とする空気流通式寝具。