JP3184965U - 吸熱マット - Google Patents

Abstract

【課題】吸熱機能が向上されているとともに、簡易に増減設ができ、衝撃緩和機能を有する、安全性の高い吸熱マットを提供する。
【解決手段】他のマットと、同一平面状に繋ぎ合わせて係合されるように、マットの周縁部に他のマットとの係合部を有する吸熱マットであって、吸熱マットは、複数の層が積層されて構成され、積層構造の内部に、中空部分が形成され、中空部分に、吸熱体５が設けられている。積層構造の最上層２が、シート状の弾性部材を含んでいる。
【選択図】図２

Description

本考案は、人や動物の体に清涼感を与える吸熱マットに係るものであり、特に、複数のマットを連結して床などに敷設することができる吸熱マットに関する。

夏季のように気温が上昇する環境において、人やペットなどの動物にとって快適な温度環境を提供することが求められている。冷房装置を用いることも考えられるが、室内の場所による温度差が生じてしまうため、局所的に冷え過ぎるなどの問題もあった。少々暑く感じられる程度の温度で冷房装置を使用することは、省エネルギーの面からも好ましくない。特に、室内にサークルなどを設けて飼育されるペットは自由な移動が制限されていることから、冷房装置による冷え過ぎで飼育位置の室温が低下した場合には体調不良の原因となる恐れがある。

一方、冷房装置のつけ忘れや停電により室温が上昇してしまった場合には、ペットは熱中症になり命を落とす可能性もあることから、冷房装置のみにペットの周辺環境の温度調整を頼ることは好ましくない。

そこで、従来では、ペット用の冷却マットとして、特許文献１や２に示すようにペットの体に清涼感を与えるものが各種開発されている。板状の冷却マットとしては、熱伝導率が高く熱を吸放熱するアルミボード、熱伝導率が低くその温度を一定に維持する大理石や御影石、気化熱により熱を奪うセラミックボードなどがある。また、融解熱により体の熱を奪う冷却マットには、収納袋に予め冷凍庫等で凍らせた保冷剤を封入して使用するものもある。

特開２００３−１２５６６２号公報 特開平１１−３２６０６号公報

しかしながら、上記従来の冷却マットは、その寸法が固定されているため、ペットの成長に併せて適切な大きさのマットに買い換える必要があり経済的ではなかった。また、ペットの種類や体格、あるいは飼育スペースに合わせて、様々な寸法や形状の冷却マットを用意する必要もあった。

板状の冷却マットの場合、足裏に被毛を有する動物は滑ってしまうため転倒する恐れがあった。また、硬質の材料で構成されるため、転倒時の衝撃等を緩和することができない。保冷剤のような冷媒を使用する冷却マットの場合、結露によりペットの体が濡れる、ペットが収納袋等を破り冷媒を食べてしまう、または冷媒により体が汚れる恐れもあった。

本考案は、以上のような従来技術の課題を解決するために提案されたものである。その目的は、吸熱機能が向上されているとともに、簡易に増減設ができ、衝撃緩和機能を有する、安全性の高い吸熱マットを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の考案は、他のマットと、同一平面状に繋ぎ合わせて係合されるように、マットの周縁部に他のマットとの係合部を有する吸熱マットであって、前記吸熱マットは、複数の層が積層されて構成され、前記積層構造の内部に、中空部分が形成され、前記中空部分に、吸熱体が設けられていることを特徴とする。

以上の態様では、複数の吸熱マットを係合させて用いることができ、吸熱マットの増減設が容易となり経済的である。設置面積・形状に合わせてマットを敷設することができるため、吸熱マットを固定することができ安全性が高まる。不使用時は分解して収納することが可能になる。

また、吸熱マットの内部に吸熱体を設けているため、人や動物が座ったり寝そべったりした場合、人や動物の体温が吸熱体に吸収される。吸熱体が吸熱マットの内部に設けられているため、破損の恐れが少なく安全性が高くなる。

前記積層構造の最上層が、シート上の弾性部材を含んでいても良い。
以上のような態様では、上層として設けられた弾性部材により、転倒などによる衝撃を緩和することができる。また、動物が高所から飛び降りた際の肩への衝撃も緩和される。集合住宅などにおいては下階への足音などの騒音を緩和することもできる。従って、さらに安全性の高い吸熱マットを提供することができる。

前記積層構造の最上層が、板状の金属を含んでいても良い。
以上のような態様では、熱伝導率の高い金属により、人や動物の体温が短時間に吸熱される。熱伝導率の高い金属が吸熱した熱は、さらに吸熱体によって吸熱されて効率的に放熱される。従って、吸熱機能を向上することができる。また、金属を用いた場合には、マットの破損を防止することができるため安全性も向上する。

前記吸熱体は、硫酸ナトリウムとベントナイトを主成分とし、更に炭素繊維を含む充填材を混入した恒温冷媒を密封した封袋で構成されていても良い。
以上のような態様では、吸熱体の主成分を硫酸ナトリウムとベントナイトとしているため、封袋の損傷の危険性が少なく安全性が向上する。また、吸熱体の温度に対する反応が速くなり、熱環流が光熱よく行われるので吸熱機能が向上される。

以上のような本考案によれば、吸熱機能が向上されているとともに、簡易に増減設ができ、衝撃緩和機能を有する、安全性の高い吸熱マットを提供することができる。

本考案の第１の実施形態に係る吸熱マットの全体構成を示す斜視図（ａ）および、係合された複数の吸熱マットを示す平面図（ｂ）である。 本考案の第１の実施形態に係る吸熱マットの断面図である。 本考案の第１の実施形態に係る吸熱マットを繋ぎ合わせた状態を示す平面図である。 本考案の第１の実施形態に係る吸熱マットの使用状況を示す説明図である。 本考案の第２の実施形態に係る吸熱マットの断面図である。

以下、本考案の実施の形態（以下、本実施形態という。）について、図面を参照しながら説明する。説明において同一の符号が付された部分は実質的に同一の機能を有する。また、重複部分については適宜説明を省略する。

［１．第１の実施形態］
［１−１．構成］
本実施形態の吸熱マット１は、例えばペットの体温を吸熱するものである。本実施形態では、吸熱対象をペットとして説明するが、人や動物をはじめ、発熱を伴う装置、又は大気の温度など、熱を有するものを吸熱対象とすることもでき、吸熱対象はペットに限定されるものではない。

図１（ａ）は、本実施形態に係る吸熱マット１の斜視図である。吸熱マット１は、他のマットと、同一平面状に繋ぎ合わせて係合されるように、マットの周縁部に他のマットとの係合部を有する。吸熱マット１は、方形のマットであり、方形の各辺のそれぞれに複数の凸部Ｖと、隣接する２つの凸部Ｖにより挟まれた複数の凹部Ｃとを備えている。これら複数の凹凸部により、係合部が形成されている。

凸部Ｖは、マットの周縁から外側に突出している。凹部Ｃの底辺は、方形のマットの周縁により構成される。凹部Ｃの側辺は、隣接する２つの凸部Ｖの側縁のうち、対向する側縁により構成される。従って、凹部Ｃと凸部Ｖは交互に規則的に連続生成されることとなる。

図１（ｂ）は複数の吸熱マット１を係合した例を示す平面図である。図１（ｂ）では、２枚の吸熱マット１ａおよび１ｂが係合されている。すなわち、吸熱マット１ａの一辺に設けられた複数の凸部Ｖには、吸熱マット１ａの隣に位置する吸熱マット１ｂの一辺に設けられた凹部Ｃが嵌め込まれている。このように一つの吸熱マット１の凸部Ｖに他の吸熱マット１の凹部Ｃを嵌め込むことで、複数の吸熱マット１を連結して用いることができる。

なお、単に２枚のマット１ａ、１ｂを連結しても良いが、本実施形態のように、連結した吸熱マット１の外周縁に、枠１ｃを設けることで、平面で構成される室内の壁面に吸熱マット１の周面が密着するように敷設することができる。すなわち、この枠１ｃは、吸熱マット１の凹部Ｖおよび凸部Ｃと係合する凹凸部を周縁の一辺に有し、対向する辺に平面を有するもので、この枠１ｃを連結したマット１ａ、１ｂの周囲に嵌め込む。

図２の断面図に示す通り、吸熱マット１は、複数の層が積層されて構成されている。本実施形態の吸熱マットは、例として３層が積層されているものとして説明する。以下では、ペットが吸熱マット１に載ったときにペットと接する層を上層２、床と接する層を下層４、上層２と下層４の間の層を中間層３として示す。

吸熱マット１の積層構造の内部には、中空部分が形成されている。中空部分は、上層２と下層３に挟まれている中間層４に設けられている。吸熱マット１には、この中空部分に吸熱体５が設けられている。なお、各層それぞれが周縁部に凹凸部を有しているが、以下では凹凸部の説明は上記と同様のため省略する。

上層２は、吸熱マット１の上面を構成する方形の層である。上層２としては、弾性を有しており、ひび割れなどの劣化が少なく、かつ熱伝導性を有するシート状の部材を用いることができる。上層２には、撥水性を有するシートを用いたり、弾性を有するシートに撥水加工や防かび加工などを適宜施して使用することもできる。上層２の厚さは、吸熱効率や吸熱マット１の強度を考慮して適宜設計すれば良いが、１〜５ｍｍ程度の厚さに加工されている。上層２としては、例えば、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ樹脂）、ポリウレタンを用いることができる。特にＥＶＡ樹脂は柔軟性が高く好適である。

中間層３は、上層２の下面に接着されている方形の層であり、中央に矩形の開口部を有する枠状の弾性部材で構成される。中間層３の厚さは、衝撃の緩和特性や防音特性を考慮して適宜設計すれば良いが、５ｍｍから２０ｍｍ程度の厚さに加工されている。より好ましくは、１０ｍｍ以上の厚さに加工されている。中間層３としては、例えば、ポリエチレン、ＥＶＡ樹脂、ポリウレタンを用いることができる。

下層４は、吸着マット１の底面を形成する方形の層であり、中間層３の下面に接着されている。下層４としては、圧力弾性が高く、かつ熱伝導性を有するシート状の部材を用いることができる。下層４は、放熱効率や吸熱マット１の強度を考慮して適宜設計すれば良いが、１〜５ｍｍ程度の厚さに加工されている。下層４としては、例えば薄いシート状のプラスチック板を用いることができる。ＥＶＡ樹脂を適切な柔軟性が得られるように加工したシートを用いてもよい。

以上のような上層２、中間層３、下層４を積層すると、中間層３の開口部が上層３の下面と下層４の上面とに挟まれることにより、中空部分が形成される。吸熱マット１には、この中空部分に、吸熱体５が設けられている。中央に開口部を有する中間層３は、吸熱体５の外枠として機能する。従って、吸熱マット１は、中空部分に吸熱体５が封入されている構造となる。

吸熱体５は、上層２を介してペットと接触することで、ペットの体温を吸熱する。吸熱体は、周囲から熱を吸収する吸熱反応を起こす部材で構成される。吸熱体５は、変形が容易であり、中間層３の開口部に設置したときに中間層３の上面よりも所定の高さ突出するように設けられている。上層２は、弾性部材で形成されているため、吸熱体５の形状に沿うように変形する。吸熱体５が下方に設けられている部分の上層２は、中間層３が下方に設けられている部分よりも突出する。この突出部分により、吸着マット２の上面はペットの体に密着した状態を維持できる形状となる。

吸熱体５としては、例えば、圧縮弾性率Ｅが５０〜５００ｋｐａの関係を満たし、貯蔵弾性率Ｅ′と損失弾性率Ｅ″との比率であるｔａｎδ＝Ｅ″／Ｅ′の値が０.５以上であるものを用いると良好である。このような吸熱体５として吸熱ゲルがある。

吸熱ゲルとしては、例えば、硫酸ナトリウムとベントナイトを主成分とし、これに水を適量調合して硫酸ナトリウムを水和させることで生じる飽和液と結晶液の混合物質を用いると良好である。この結晶は、３２℃前後において、５０Ｋｃａｌ／Ｋｇの融解熱を吸収して融解し、温度が下がると再び結晶化する性質を有している。このように、硫酸ナトリウムとベントナイトを主成分とし、更に炭素繊維を含む充填材を混入した恒温冷媒である吸熱ゲルを封入した熱伝導性の封袋を吸熱体５とすることができる。

［１−２．作用効果］
以上のような構成を有する本実施形態の作用効果は以下の通りである。
（１）吸熱マット同士を結合することによる作用効果
複数の吸熱マット１を係合させて用いることができ、吸熱マット１の増減設が容易となる。従って、ペットの成長に併せて吸熱マット１を買い足すことで、所望の敷設面積をえられるため、経済的である。すなわち、ペットの種類や体格、あるいは飼育スペースに合わせて、様々な寸法や形状の吸熱マット１を設けることができる。

（２）他のマットと係合する吸熱マットによる作用効果
図３は、吸熱マット１と従来の係合マットＭを係合させて用いる例を示す。従来の係合マットＭは、衝撃緩和や防音の目的で、ペットや子供がいる家庭で多用されている。吸熱マット１はこのような従来の係合マットＭと組み合わせて用いることができるため、経済的である。

また、部屋の隅などペットが好む位置だけに吸熱マット１を設けることができ、ペットの体の大きさを考えて必要枚数の吸熱マット１を選択できるため、経済的である。また、設置面積・形状に合わせて吸熱マット１を敷設することで、吸熱マット１が固定されるため、安全性が向上する。

連結して敷設された吸熱マット１は、適宜分解して取り外すことができる。よって、気温が低いシーズンは吸熱マット１を分解して収納できる。吸熱マット１を取り外した箇所には、従来の係合マットＭを嵌め込むことで、継続して係合マットＭを使用できる。また、吸熱マット１が汚れた場合も、その吸熱マット１だけを取り外して洗浄できるため衛生的に使用できる。

（３）積層構成による作用効果
吸熱体５が中空部分に封入されているため、破損の恐れが少なく安全性が高い。また、上層２が弾性部材で形成されるため、突出した吸熱体５の形に沿うように上層２を設けることができる。よって、吸熱マット１がペットの体に密着する形状となるとともに密着面積が広くなるため、冷却機能を向上することができる。また、上層２に弾性部材を用いることで、表面が滑りにくくなりペットの転倒を防止することができる。

（４）吸熱体の作用効果
図４に示すように、ペットＰが吸熱マット１に座臥した場合、吸熱体５は上層２を介してペットの体に密着する。そうすると、吸熱反応が促進され、ペットＰの体の熱が吸熱体５によって吸収される。吸熱反応が完了した後は、接触面付近で吸熱体５に吸収された熱は、熱伝導性を有する下層４側へ伝わり、効率よく外部へ放熱される。吸熱体５の熱伝導率が空気の熱伝導率よりも高いため、ペットＰの体の熱は、吸熱体５を通って吸熱マット１の底面全体より放出される。このような熱伝導経路が形成されることで、ペットＰの体を継続して冷却できるため冷却機能を向上することができる。

また、吸熱体はｔａｎδの値が０．５以上であるので、衝撃や振動を効率的に緩和する。さらに、上層、中間層、下層の全てを弾性を有する部材にて形成することで、衝撃や振動をさらに緩和することができる。従って、ペットが転倒した場合や高所から飛び降りた場合へのペットの体への衝撃も緩和されるため安全性が高い。さらに、集合住宅などにおいては下階への足音などの騒音を緩和することもできる。

（５）硫酸ナトリウムとベントナイトを主成分とする吸熱ゲルを用いることの作用効果
吸熱体５の主成分を硫酸ナトリウムとベントナイトとした場合、封袋の損傷の危険性が少なく安全性が向上する。また、吸熱体５の温度に対する反応が速くなり、熱環流が効率よく行われるので冷却機能が向上される。上記の吸熱ゲルは、ホルマリンや防腐剤を使用しておらず、安全性が非常に高いため、仮に吸熱マット１に損傷が生じてペットが吸熱体５を食べてしまったり、吸熱体５がペットの体に付着した場合でも、ペットの健康を害する恐れがない。

［２．第２の実施形態］
第２の実施形態の吸熱マット１の断面図を図５に示す。本実施形態は、吸熱マット１の上層が板状の金属を含むものである。第１の実施形態と同じ部分については同一符号を付して説明は省略する。

上層６は、板状の金属が用いられている。金属としては、アルミニウムなど熱伝導率の高い金属を用いることが好ましい。上層６に用いる金属には、撥水加工や滑り止め加工を適宜施して使用することもできる。上層６は０．２ｍｍ〜２ｍｍ程度の厚さに加工されている。また、吸熱体５は、中空部分に設置したときに中間層３から突出せずに、上層６が中間層３に接着されたときに中間層３の枠内に収まるように形成されている。

以上のような本実施形態特有の作用効果を以下に説明する。上層６が熱伝導率の高い金属で形成されることにより、ペットの体温を短時間のうちに吸熱することができる。上層６が吸熱した熱は、さらに吸熱体によって吸熱され、効率的に吸熱マット１の底面から放熱されることとなるため、吸熱機能を向上させることができる。また、上層６が金属の場合、ペットにより吸熱マット１が破損されることを防止できるため、安全性が向上する。

［２．他の実施形態］
本考案は、上記の本実施形態に示す構成に限定されるものではなく、例えば、次に示す態様も包含するものである。

（１）上記実施形態では、方形のマットの４辺に設けられた凹凸部を有する係合部により係合される吸熱マットとしたが、吸熱マットの形状、係合部の構造はこれに限定されるものではない。係合されるマットは必ずしも同一形状である必要はなく、全ての辺に係合構造を設ける必要もない。例えば、１つのマットの中央部分に矩形状の開口部を設け、この開口部と略同一形状の他の吸熱マットを嵌め込むことで、２つのマットを係合してもよい。マットの１辺あるいは２、３の辺にのみ係合部を設け、他の辺は直線状としても良い。マットを半円形、扇型などの形状とすることもできる。

（２）上記実施形態では、複数の方形の吸熱マットを組み合わせてペットの体の大きさなどに合わせた形状や寸法にする例を紹介したが、吸熱マットの寸法や形状を適宜変更することも可能である。たとえば、他のマット２枚分を１枚の吸熱マットの大きさとしたり、他のマット３枚分であるＬ字状のマットを１枚の吸熱マットで形成しても良い。このように構成することで、マットの係合部がなくなるため、吸熱体の面積を広げることができる。

（３）上記実施形態では、吸熱マット１は３層の積層構造を有しているが、積層構造はこれに限定されるものではない。例えば、２層構造とし、上層をシート状、下層を凹状とすることで中空部分を形成しても良い。下層を凹状とする場合には、効率的な放熱効果を得るために、凹部の底面から下層の底面までの厚さを十分薄くすることが好ましい。

また、４以上の層を積層する場合には、上層および下層を除くいずれかの層に開口部を設けるなどして中空部分を形成することができる。この場合には、より上層に近い層に中空部分を設けることが好ましい。

（４）上記実施形態では、中間層の中央付近に矩形の開口部が設けられ、開口部に吸熱体が配置されることで、吸熱体が形成される場合について説明したが、これに限定されるものではない。開口部の開口形状は、楕円形状や波型形状その他任意の形状で良く、また、開口部の数を複数としても良く、当該開口部に合わせた形状の吸熱体を嵌め込むことができる。また、吸熱体を複数の小袋から形成し、中空部分に複数の吸熱体をマトリクス配置しても良い。

（５）上記実施形態では、中空部分に吸熱体を封入し構造としたが、保冷剤を封入して凍らせて使用することで、冷却効果を得られることは言うまでもない。但し、保冷剤を封入した場合には結露が生じるため、吸熱体を用いることが好ましい。

（６）上記第１の実施形態と第２の実施形態の上層は組み合わせて用いても良い。すなわち、吸熱マットの上層として板状の金属を設け、さらにその上に開口部を有するシート状の弾性部材を設けても良い。このように構成すれば、吸熱マットの上面は、一部に金属が露出されるとともに、クッション性を保持することが可能になる。

（７）本考案は、吸熱マットは、家屋の壁面や庭などにタイル状に設置することで、大気温の吸熱に応用することも可能である。

Ｐ…ペット
Ｍ…係合マット
Ｃ…凹部
Ｖ…凸部
１、１ａ、１ｂ…吸熱マット
１ｗ…枠
２、６…上層
３…中間層
４…下層
５…吸熱体

Claims (4)

1. 他のマットと、同一平面状に繋ぎ合わせて係合されるように、マットの周縁部に他のマットとの係合部を有する吸熱マットであって、
   前記吸熱マットは、複数の層が積層されて構成され、
   前記積層構造の内部に、中空部分が形成され、
   前記中空部分に、吸熱体が設けられていることを特徴とする吸熱マット。
2. 前記積層構造の最上層が、シート状の弾性部材を含む特徴とする請求項１記載の吸熱マット。
3. 前記積層構造の最上層が、板状の金属を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の吸熱マット。
4. 前記吸熱体は、硫酸ナトリウムとベントナイトを主成分とし、更に炭素繊維を含む充填材を混入した恒温冷媒を密封した封袋で構成されることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の吸熱マット。

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