JP2022161551A - 調温マット - Google Patents

Abstract

【課題】マットとしての軟らかさを確保しつつ熱伝導性に優れる調温マットを提供する。【解決手段】密封された袋体２４中にジェル２６が充填されてなるジェルマット１２と、ジェルマット１２の内部に通されて液体が流通するチューブ１４，１６，１８と、チューブ１４，１６，１８中を流通する液体の流量および温度を制御する制御部２０と、を備えた調温マット１０とする。調温マット１０は、寝具用、首巻用、着衣用、枕用または座椅子用とすることができる。ジェルマット１２は、面方向に区分けされて複数のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成され、ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとにチューブ１４，１６，１８中を流通する液体の流路が分けられて別々に液体の流量および温度を制御する構成であってもよい。【選択図】図１

Description

本発明は、調温マットに関し、さらに詳しくは、軟らかいジェルマットにあって適温に温度管理可能な調温マットに関するものである。

寝具などにおいて、夏の暑さに対して冷やしたり、冬の寒さに対して温めたりすることで、快適な生活を送ることができる。例えば特許文献１には、スポンジ材からなるマット基材内に液媒流路をなすホース体が配された調温マット装置が開示されている。

特開２００６－２５５０１０号公報

しかしながら、特許文献１の調温マット装置は、スポンジ材からなるマット基材内に液媒流路をなすホース体が配されていることから、ホース体を流れる液媒の冷たさや温かさを直接受けるものではなく、空気などを媒介として液媒の冷たさや温かさを受けるものである。また、ホース体はマットを構成するスポンジ材に覆われており、スポンジ材が断熱効果を有するものであるため、ホース体からの熱が伝わりにくく、熱伝導性が悪いという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、マットとしての軟らかさを確保しつつ熱伝導性に優れる調温マットを提供することにある。

本発明に係る調温マットは、密封された袋体中にジェルが充填されてなるジェルマットと、前記ジェルマットの内部に通されて液体が流通するチューブと、前記チューブ中を流通する液体の流量および温度を制御する制御部と、を備えたものである。

前記袋体および前記チューブは、ゴム素材で構成されているとよい。前記ジェルマットは、面方向に区分けされて複数のジェル層で構成されており、ジェル層ごとに前記チューブ中を流通する液体の流路が分けられて別々に液体の流量および温度を制御する構成であってもよい。前記ジェルマットの各ジェル層の間は断熱層で区切られているとよい。前記断熱層は気層であるとよい。前記断熱層は前記ジェルマットの折り畳み位置になるとよい。前記チューブは、前記ジェルマットの内部の厚さ方向における中途位置に通されているとよい。前記ジェルマットは、前記チューブが通される位置の内部に、厚さ方向の上下間を連結する連結部を有しており、前記チューブは、前記連結部の中途位置に固定されているとよい。前記調温マットは、寝具用、首巻用、着衣用、枕用または座椅子用として好適である。

本発明に係る調温マットによれば、密封された袋体中にジェルが充填されてなるジェルマットと、前記ジェルマットの内部に通されて液体が流通するチューブと、前記チューブ中を流通する液体の流量および温度を制御する制御部と、を備えたものであることから、ジェルマット内部に温度管理された液体を流して年間を通して適温で過ごすことができる。温度管理された液体が流通するチューブはジェルマット内部に通されているので、温度管理された液体からチューブを経てジェルマットのジェルに効率よく伝熱されるため、温められた、あるいは冷やされたジェルによって温かさや冷たさを効率よく受けることができる。また、効率よく伝熱されるので、ジェルマットを厚く構成してもジェルによって温かさや冷たさを効率よく受けることができるため、マットとしての軟らかさも十分に確保することができる。したがって、マットとしての軟らかさを確保しつつ熱伝導性に優れる。

ここで、前記袋体および前記チューブがゴム素材で構成されていると、マットとしての軟らかさに特に優れる。そして、マットとしての軟らかさが高められても、特段、熱伝導性が低下するおそれがない。

そして、前記ジェルマットが、面方向に区分けされて複数のジェル層で構成されており、ジェル層ごとに前記チューブ中を流通する液体の流路が分けられて別々に液体の流量および温度を制御する構成であると、ジェルマットのジェル層ごとに温度設定することができる。この際、ジェルマットの各ジェル層の間が断熱層で区切られていると、各部間での伝熱が抑えられるため、ジェルマットのジェル層ごとに温度設定しやすい。そして、その断熱層が気層であると、断熱性に優れる。また、断熱層をジェルマットの折り畳み位置に設定しやすい。そして、その断熱層がジェルマットの折り畳み位置になると、ジェルマットをコンパクトに収納しやすい。

そして、前記チューブが、前記ジェルマットの内部の厚さ方向における中途位置に通されていると、ジェルマットに体圧が加わってもチューブが潰れにくい。このとき、前記ジェルマットは、前記チューブが通される位置の内部に、厚さ方向の上下間を連結する連結部を有しており、前記チューブは、前記連結部の中途位置に固定されていると、確実に、ジェルマットの内部の厚さ方向における中途位置にチューブを通すことができる。

そして、本発明に係る調温マットは、寝具用、首巻用、着衣用、枕用または座椅子用として好適である。

本発明の一実施形態に係る調温マットの外観模式図である。 図１のＡ部断面図である。 図１のＢ部断面図である。

本発明に係る調温マットについて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る調温マットの外観模式図である。図２は、図１のＡ部断面図である。図３は、図１のＢ部断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る調温マット１０は、ジェルマット１２と、チューブ１４，１６，１８と、制御部２０と、を備えている。

ジェルマット１２は、密封された袋体２４中にジェル２６が充填されたもので構成されている。ジェルマット１２は、平面矩形の厚板状の外観からなる。袋体２４は、ゴム・樹脂・エラストマーなどの柔軟で破れにくい素材により構成されている。ジェルマット１２は、面方向に区分けされており、複数のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成されている。より具体的には、ジェルマット１２は、平面矩形の長手方向に３分割されている。ジェルマット１２の第１のジェル層１２ａと第２のジェル層１２ｂの間や第２のジェル層１２ｂと第３のジェル層１２ｃの間には断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）が配置されており、ジェルマット１２の各ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃの間は断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）で区切られている。断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）は気層で構成されており、この部分にはジェルは充填されていない。この断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）は気層で構成されていることから、この位置でジェルマット１２は折り曲げ可能となっており、ジェルマット１２は折り畳み可能となっている。そして、断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）がジェルマット１２の折り畳み位置となっている。

図２に示すように、ジェルマット１２は、チューブ１４が通される位置の内部に、厚さ方向の上下間を連結する連結部３６を有している。連結部３６は、ジェルマット１２の厚さ方向に延びる充実柱状で、袋体２４の上側と下側の両方に一体となっている。連結部３６は、袋体２４と同じ材質の柔軟で破れにくい素材で構成されている。連結部３６は、各ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃのそれぞれにおいて、チューブ１４，１６，１８が通される位置の複数個所に配置されている（例えば、ジェル層１２ａの内部に８か所、ジェル層１２ｂの内部に８か所、ジェル層１２ｃの内部に８か所など。）。

ジェルマット１２に充填されるジェル２６は、物質が高い粘性を持って流動性を失い、固体・半固体になったものである。液体のような柔軟性と固体のような弾力を持ち、潰れやすい性質をもつものである。ジェル２６は、例えば高分子ジェルであり、高吸水性ポリマーをベースとし、水やアルコールなどの溶媒を高吸水性ポリマーが吸収して体積が増加したものである。使用する冷熱環境下において凍結したり気化したりしないものである。ジェル２６は、熱伝導性に優れるものからなる。ジェルマット１２は、内部に充填される材料がジェル２６であるため、内部の隅々まで材料を均一に充填しやすい。また、ジェルマット１２は、内部に充填される材料がジェル２６であるため、冷たさや温かさを伝えやすい。

チューブ１４，１６，１８は、ジェルマット１２の内部に通されて液体が流通するものである。チューブ１４，１６，１８は、ゴム・樹脂・エラストマーなどの柔軟で破れにくい素材で構成されている。チューブ１４，１６，１８としては、ゴム素材で構成されているとよい。ゴム素材としては、シリコーンゴムなどが挙げられる。チューブ１４，１６，１８は、ジェルマット１２の内部において、平面矩形の短手方向に延びて折り返した後、逆方向に延びて再び折り返すといった、蛇行状に配置されている。第１のチューブ１４は、制御部２０から出て第１のジェル層１２ａの内部を通った後、制御部２０まで戻る第１の流路を構成している。第２のチューブ１６は、制御部２０から出て第２のジェル層１２ｂの内部を通った後、制御部２０まで戻る第２の流路を構成している。第３のチューブ１８は、制御部２０から出て第３のジェル層１２ｃの内部を通った後、制御部２０まで戻る第３の流路を構成している。このように、チューブ１４，１６，１８によって、ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとに流路が分けられている。図２に示すように、チューブ１４，１６，１８は、連結部３６の中途位置に固定されており、ジェルマット１２の内部の厚さ方向における中途位置に通されている。

チューブ１４，１６，１８中を流通する液体としては、特に限定されるものではないが、クーラント液などを好適に用いることができる。チューブ１４，１６，１８中を流通する液体としては、温度調節範囲（例えば０℃から３５℃の範囲など）において凍結したり気化したりしないものを用いるとよい。

制御部２０には、チューブ１４，１６，１８中を流通する液体の温度を制御する温度調節部３２が設けられている。温度調節部３２は、ペルチェ素子などによって構成される。温度調節部３２は、ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとに分けられた流路の数に応じて、３つの温度調節部３２ａ，３２ｂ，３２ｃに分けられている。各ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃ内の温度は、各ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃ内に配置された熱電対などの各温度センサー２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）で計測され、計測された温度をもとに、各ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃが温度調節されるようになっている。また、制御部２０には、チューブ１４，１６，１８中を流通する液体の流量を制御する流量調節部３４が設けられている。流量調節部３４は、送液ポンプなどによって構成される。流量調節部３４は、ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとに分けられた流路の数に応じて、３つの流量調節部３４ａ，３４ｂ，３４ｃに分けられている。各温度調節部３２ａ，３２ｂ，３２ｃ、各温度センサー２２ａ，２２ｂ，２２ｃ、各流量調節部３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、それぞれ図示しないコントロール部に接続されコントロール部で調節されるようになっている。

以上の構成の調温マット１０は、断熱層２８によってジェルマット１２が平面矩形の長手方向に３分割されており、ジェルマット１２は複数のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成されている。ジェルマット１２の内部に通されて液体が流通するチューブ１４，１６，１８は、ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとに流路が分けられている。制御部２０は、流量調節部３４および温度調節部３２が、ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとに分けられた流路の数に応じて、それぞれ３つに分けられている。

第１のチューブ１４を流通する液体は、制御部２０の第１の流量調節部３４ａによって第１の温度調節部３２ａに送られ、第１の温度調節部３２ａにおいて設定された温度に基づいて加熱または冷却される。次いで、制御部２０の端部ａ１から第１のチューブ１４の流路１４ａを通ってジェルマット１２の第１のジェル層１２ａの端部ａ２に送られる。次いで、第１のジェル層１２ａの内部に通された第１のチューブ１４の流路１４ｂを通り、第１のジェル層１２ａの端部ａ３に送られる。次いで、第１のチューブ１４の流路１４ｃを通り、流路１４ｃのａ４を経由して、制御部２０の端部ａ５に送られ、制御部２０の第１の流量調節部３４に戻る。第１のチューブ１４を流通する液体は、このように循環する。第１のチューブ１４を流通する液体によって、第１のジェル層１２ａの内部のジェル２６が、温められたり、冷やされたりする。

同様に、第２のチューブ１６を流通する液体は、制御部２０の第２の流量調節部３４ｂによって第２の温度調節部３２ｂに送られ、第２の温度調節部３２ｂにおいて設定された温度に基づいて加熱または冷却される。次いで、制御部２０の端部ｂ１から第２のチューブ１６の流路１６ａを通ってジェルマット１２の第２のジェル層１２ｂの端部ｂ２に送られる。次いで、第２のジェル層１２ｂの内部に通された第２のチューブ１６の流路１６ｂを通り、第２のジェル層１２ｂの端部ｂ３に送られる。次いで、第２のチューブ１６の流路１６ｃを通り、流路１６ｃのｂ４を経由して、制御部２０の端部ｂ５に送られ、制御部２０の第２の流量調節部３４ｂに戻る。第２のチューブ１６を流通する液体は、このように循環する。第２のチューブ１６を流通する液体によって、第２のジェル層１２ｂの内部のジェル２６が、温められたり、冷やされたりする。

同様に、第３のチューブ１８を流通する液体は、制御部２０の第３の流量調節部３４ｃによって第３の温度調節部３２ｃに送られ、第３の温度調節部３２ｃにおいて設定された温度に基づいて加熱または冷却される。次いで、制御部２０の端部ｃ１から第３のチューブ１８の流路１８ａを通ってジェルマット１２の第３のジェル層１２ｃの端部ｃ２に送られる。次いで、第３のジェル層１２ｃの内部に通された第３のチューブ１８の流路１８ｂを通り、第３のジェル層１２ｃの端部ｃ３に送られる。次いで、第３のチューブ１８の流路１８ｃを通り、流路１８ｃのｃ４を経由して、制御部２０の端部ｃ５に送られ、制御部２０の第３の流量調節部３４ｃに戻る。第３のチューブ１８を流通する液体は、このように循環する。第３のチューブ１８を流通する液体によって、第３のジェル層１２ｃの内部のジェル２６は、温められたり、冷やされたりする。

以上の構成の調温マット１０によれば、密封された袋体２４中にジェル２６が充填されてなるジェルマット１２と、ジェルマット１２の内部に通されて液体が流通するチューブ１４，１６，１８と、チューブ１４，１６，１８中を流通する液体の流量および温度を制御する制御部２０と、を備えたものであることから、ジェルマット１２の内部に温度管理された液体を流して年間を通して適温で過ごすことができる。温度管理された液体が流通するチューブ１４，１６，１８はジェルマット１２の内部に通されているので、温度管理された液体からチューブ１４，１６，１８を経てジェルマット１２のジェル２６に効率よく伝熱されるため、温められた、あるいは冷やされたジェル２６によって温かさや冷たさを効率よく受けることができる。また、効率よく伝熱されるので、ジェルマット１２を厚く構成してもジェル２６によって温かさや冷たさを効率よく受けることができるため、マットとしての軟らかさも十分に確保することができる。したがって、マットとしての軟らかさを確保しつつ熱伝導性に優れる。

また、ジェルマット１２は、面方向に区分けされて複数のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成されており、ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとにチューブ１４，１６，１８中を流通する液体の流路が分けられて別々に液体の流量および温度を制御する構成であるため、ジェルマット１２のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとに温度設定することができる。そして、ジェルマット１２のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃの間が断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）で区切られているため、ジェルマット１２のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとに温度設定しやすい。そして、その断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）が気層であるため、断熱性に優れる。また、断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）をジェルマット１２の折り畳み位置に設定することができる。そして、その断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）がジェルマット１２の折り畳み位置になるため、ジェルマット１２をコンパクトに収納することができる。

そして、チューブ１４，１６，１８は、ジェルマット１２の内部の厚さ方向における中途位置に通されているため、ジェルマット１２に体圧が加わってもチューブ１４，１６，１８が潰れにくい。そして、ジェルマット１２は、チューブ１４，１６，１８が通される位置の内部に、厚さ方向の上下間を連結する連結部３６を有しており、チューブ１４，１６，１８は、連結部３６の中途位置に固定されているため、確実に、ジェルマット１２の内部の厚さ方向における中途位置にチューブ１４，１６，１８を通すことができる。

そして、袋体２４およびチューブ１４，１６，１８がゴム素材で構成されていると、マットとしての軟らかさに特に優れる。また、マットとしての軟らかさが高められても、特段、熱伝導性が低下するおそれがない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。

例えば上記実施形態では、ジェルマット１２は面方向に区分けされて複数のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成されているが、ジェルマット１２は１つのジェル層で構成されていてもよい。また、ジェルマット１２は面方向に区分けされて複数のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成されており、ジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃごとにチューブ１４，１６，１８中を流通する液体の流路が分けられて別々に液体の流量および温度を制御する構成であるが、ジェルマット１２が面方向に区分けされて複数のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成されている場合でも、チューブ１４，１６，１８中を流通する液体の流路を分けないで１つの流路とし、液体の流量および温度を１つの温度調節部３２や流量調節部３４で制御する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、複数のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃの間が断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）で区切られているが、複数のジェル層１２ａ，１２ｂ，１２ｃの間は、断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）で区切られていなくてもよい。例えば、袋体２４と同じ素材の薄い仕切りがあるだけでもよい。また、上記実施形態では、断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）は気層で構成されているが、断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）は気層に限られず、例えば断熱性に優れる素材で構成されていてもよい。断熱性に優れる素材としては、ウレタンなどが挙げられる。ウレタンで構成される断熱層は、袋体２４の厚みよりも厚く構成するとよい。また、上記実施形態では、断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）がジェルマットの折り畳み位置となっているが、ジェルマット１２は断熱層２８（２８ａ，２８ｂ）において折り畳みできない構成であってもよい。

また、上記実施形態では、ジェルマット１２は、チューブ１４，１６，１８が通される位置の内部に厚さ方向の上下間を連結する連結部３６を有しているが、このような連結部３６を有していなくてもよい。ジェル２６の弾力性によっては、他の部材で固定していなくてもジェル２６の弾力性などによって所定の位置にチューブ１４，１６，１８を維持できる場合もある。そして、ジェルマット１２において、チューブ１４，１６，１８は、厚さ方向の中途位置に通されていてもよいし、表面近くに通されていてもよい。

本発明に係る調温マットは、寝具用、首巻用、着衣用、枕用、座椅子用などとして好適に用いることができる。

寝具用の調温マットは、特に限定されるものではないが、人が横になるのに十分な大きさ（例えば９０ｃｍ×１８０ｃｍなど）や厚み（例えば１０ｃｍなど）を有していればよい。

首巻用の調温マットは、特に限定されるものではないが、人の首を１周巻くのに適した長さや幅（例えば５０ｃｍ×５ｃｍなど）や厚み（例えば１ｃｍなど）を有していればよい。首巻用の調温マットは、寝具用の調温マットよりも大きさや部材がより簡素化・小型化されたものとなる。首巻用の調温マットは、チューブ中を流通する液体の流路が１つであるとよい。首巻用の調温マットは、制御部をウェストベルトなどで固定できる構成であるとよい。

着衣用の調温マットとしては、ベストのように着衣するものなどが挙げられる。座椅子用の調温マットとしては、座布団タイプのもの、背あてタイプのもの、座布団と背あてが一体となったものなどを挙げることができる。

１０ 調温マット
１２ ジェルマット
１４，１６，１８ チューブ
２０ 制御部
２２ センサー
２４ 袋体
２６ ジェル
２８ 断熱層
３２ 温度調節部
３４ 流量調節部
３６ 連結部

Claims (9)

1. 密封された袋体中にジェルが充填されてなるジェルマットと、
   前記ジェルマットの内部に通されて液体が流通するチューブと、
   前記チューブ中を流通する液体の流量および温度を制御する制御部と、
   を備えた、調温マット。
2. 前記袋体および前記チューブが、ゴム素材で構成されている、請求項１に記載の調温マット。
3. 前記ジェルマットは、面方向に区分けされて複数のジェル層で構成されており、ジェル層ごとに前記チューブ中を流通する液体の流路が分けられて別々に液体の流量および温度を制御する構成である、請求項１または請求項２に記載の調温マット。
4. 前記ジェルマットの各ジェル層の間が断熱層で区切られている、請求項３に記載の調温マット。
5. 前記断熱層が気層である、請求項４に記載の調温マット。
6. 前記断熱層が前記ジェルマットの折り畳み位置になる、請求項４または請求項５に記載の調温マット。
7. 前記チューブは、前記ジェルマットの内部の厚さ方向における中途位置に通されている、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の調温マット。
8. 前記ジェルマットは、前記チューブが通される位置の内部に、厚さ方向の上下間を連結する連結部を有しており、前記チューブは、前記連結部の中途位置に固定されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の調温マット。
9. 寝具用、首巻用、着衣用、枕用または座椅子用である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の調温マット。

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