JP7456692B1 - マットレス - Google Patents

Abstract

【課題】 内部に気流が行きわたり、良質かつ快適な使用が可能なマットレスを提供する。【解決手段】マットレスは、通気性の弾性層と、非通気性の被覆層と、を備える。被覆層は、弾性層に一体化して表面を覆う被膜であり、被覆層に覆われていない通気部を備える。通風機構により、弾性層に給気した空気を通気部から排気する、または、通気部に給気した空気を前記弾性層から排気することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、マットレスに関する。

現在、身体を快適に支持するマットレスが開発されてきている。

例えば特許文献１には、マットレスの表面に空気を送り込むことが可能な空調ベッドが記載されている（図１等）。

特開２０１４－２３９６７号公報

ところが上記のようなマットレスでは、マットレスの表面に効率的に空気を送り込むために非通気性の部材を組み合わせて流路を形成する必要がある。すると流路以外の部分では通気性が確保できないため、マットレス内部の換気が十分に行われなかったり、快適な睡眠や使い心地が得られなかったりする場合がある。

そこで本発明は、内部に気流が行きわたり、良質かつ快適な使用が可能なマットレスを提供することを目的とする。

本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下のとおりである。上記の課題を解決する本発明の一態様に係るマットレスは、通気性の弾性層と、非通気性の被覆層と、を備えるマットレスであって、前記被覆層は、前記弾性層に一体化して表面を覆う被膜であり、前記被覆層に覆われていない通気部を備え、通風機構により、前記弾性層に給気した空気を前記通気部から排気する、または、前記通気部に給気した空気を前記弾性層から排気することができる。

前記通風機構は、前記弾性層へと給気した空気を、別の位置から吸引しても良い。

前記被覆層は、前記弾性層の表面を熱処理によって膜状化させたものであっても良い。

前記通気部は、前記弾性層を部分的に膜状化させなかった部分であっても良い。

前記通気部は、前記被覆層を部分的に除去した部分であっても良い。

前記通気部は、前記弾性層を切断処理した切断面であっても良い。
前記通気部は、前記弾性層のプロファイル加工により切断処理した凹凸のある面であっても良い。

前記被覆層は、前記弾性層の表面を覆った被覆材を、熱処理によって膜状化させたものであっても良い。

前記被覆層は、前記弾性層の表面に液体の被覆材で被膜を形成させたものであっても良い。

前記弾性層は、主弾性層と、前記主弾性層より通気性が高い副弾性層とを備え、前記副弾性層に、前記通風機構が接続されても良い。

前記通風機構は、空気清浄部、調温部、調湿部、および熱交換器の少なくとも何れかを備えても良い。

前記マットレスを、複数、横方向に相互に通気可能に連結しても良い。

前記プロファイル加工により波型に形成された通気部は、凸部の上側からの一部分が、その他の部分よりも高い硬度を有していても良い。

前記プロファイル加工により波型に形成された通気部は、凹部の底部分に、荷重の有無により開閉する弁を有しても良い。

また、本発明の他の態様は、
通気性の弾性層と、前記弾性層を被覆する非通気性の被覆層と、前記被覆層に覆われていない通気部を備え、通風機構により、前記弾性層に給気した空気を前記通気部から排気する、または、前記通気部に給気した空気を前記弾性層から排気するマットレスの製造方法であって、
ア）弾性層の表面を熱処理によって膜状化することにより、
イ）前記弾性層の表面を覆った被覆材を、熱処理によって膜状化することにより、または
ウ）前記弾性層の表面に液体の被覆材で被膜を形成することにより、
前記弾性層に一体化して表面を覆う前記被膜層を形成する工程を有する
マットレスの製造方法である。

前記被膜層を切断または除去することにより前記通気部を形成する工程を有しても良い。

前記弾性層は、主弾性層と、前記主弾性層より通気性が高く、前記通風機構が接続される副弾性層とを備え、前記主弾性層と前記副弾性層を積層した部材を、プロファイル加工により前記主弾性層を切断する工程を有しても良い。

本発明によれば、内部に気流が行きわたり、良質かつ快適な使用が可能なマットレスを提供することができる。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

実施形態１に係るマットレスの一例を示す概要図である。 実施形態１に係るマットレスの製造過程についての一例を示す概要図である。 実施形態１に係るマットレスの製造過程についての一例を示す概要図である。 実施形態１の変形例１に係るマットレスの一例を示す概要図である。 実施形態１の変形例２に係るマットレスの一例を示す概要図である。 実施形態２に係るマットレスの一例を示す概要図である。 実施形態２に係るマットレスの気流を説明するための図である。 実施形態２の変形例１に係るマットレス２aの一例を示す概要図である。 実施形態２の変形例１に係るマットレス２ｂの一例を示す概要図である。 実施形態２の変形例１に係るマットレス２ｃの一例を示す上面図および断面図である。 実施形態２の変形例１に係るマットレス２ｄの一例を示す概要図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の例を説明する。なお、下記実施形態において共通する構成要素については、前出の符号と同様な符号を付し説明を省略することがある。また、構成要素等の形状、位置関係等に言及する場合は、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。

本発明は、身体を支えるために、ベッドやソファ、椅子等に敷いて使用されるマットレスに関する。言い換えれば、本発明に係るマットレスは、敷かれる対象物に応じて、ベッドに敷くいわゆるマットレス、ソファに敷くいわゆるクッション、椅子や畳等に敷くいわゆる座布団と称するものである。本発明に係るマットレスは、枕として用いることもできる。

本発明の一態様に係るマットレスは、主弾性層と被覆層と通気部とを備え、さらにマットレス内部に通風するための通風機構を備える。被覆層は主弾性層を覆う非通気性の被膜であり、被覆層に覆われていない通気部１４を設けることにより、主弾性層に風を通すことができる。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係るマットレスの一例を示す概要図である。本形態のマットレス１は、非通気性の被覆層１２に覆われた通気性の主弾性層１１に通風機構１９で風を送り込み、利用者の身体により押圧される上側表面（以下、押圧面と称する）に設けられた通気部１４への気流を生じさせるものである。以下、具体的に説明する。なお、図１の破線Fは、マットレス１の内部を示すために便宜上設けた断面線である。

主弾性層１１は、マットレス１の内部を形成する層であり、通気性を有すると共に、適度な厚みや弾力を有する弾性体で構成されている。主弾性層１１の厚みは、特に限定されず、敷物としてのマットレスに必要な厚みに構成できる。主弾性層１１には、一例として、通気性及び、熱可塑性又は熱硬化性を有する合成樹脂等を利用した弾性体、例えば、ポリエチレンフォームやゴムスポンジ、ウレタンフォーム等のフォーム材や樹脂繊維のクッション材等が用いられる。

被覆層１２は、主弾性層１１の表面層であり、通気部１４および給排気口１５を除く全体を覆っている。被覆層１２は、図２に示すような主弾性層１１の表面を熱処理することで、主弾性層１１自身の表面が溶融し、一体化して非通気性の被膜として膜状化したものである。したがって、被覆層１２は、押圧されたとき、主弾性層１１の変形に追従して変形するため、主弾性層１１と被覆層１２の間に隙間が空くことがない。なお、ここでは給排気口１５をあらかじめ形成してあるが、後ほど形成してもよい。なお、被覆層１２の厚さは、気体の漏出が無ければ寝心地等を考慮しどの程度でも構わないが、例えば０．５～５.０ｍｍ、好ましくは０．５～３ｍｍ、より好ましくは、０．５～２．０ｍｍである。

主弾性層１１表面の熱処理は、例えば、主弾性層１１を鋳型に嵌め込んで高温で処理することで、被覆層１２を成型することが可能である。その際、鋳型の上側の所定の位置に孔を設けることで、膨張した主弾性層１１が鋳型の孔に沿って膨らみ、図３に示すような凸部１３が形成される。なお、熱処理の際に鋳型により主弾性層１１を圧縮し、凸部１３を孔から押し出すことでより大きく形成することも可能である。その後、このような凸部１３の上部をカットすることで、切り口から内部の主弾性層１１が露出し、通気性を有する通気部１４が形成される。通気部１４は、給排気口１５に接続される通風機構１９からの給排気を受け、マットレス１の内部を介した押圧面への通気を可能とする。

通風機構１９は、給排気口１５に接続される接続部１９１と、接続部１９１と通風機１９３を繋ぐホース１９２と、気流を生じさせる通風機１９３と、を有している。通風機１９３は、マットレス１に対し給気および排気の少なくとも何れかの気流を生み出すための装置である。給気が行われる場合には、通風機１９３から送り込まれた空気はマットレス１の内部の主弾性層１１に行きわたり、押圧面に形成される通気部１４から排出される。一方、排気が行われる場合には、通気部１４から吸気が行われ、この気流は主弾性層１１を通って給排気口１５から通風機構１９へと流れ込み、外部へ排出される。なお、このような通風機１９３にはどのような機構を用いてもよいが、例えば、プロペラファンやブロワ、クロスフローファン等が挙げられる。また、通風機１９３が調温・調湿機能を備えていてもよい。通風機１９３の駆動は、スイッチやコントローラ、リモコンなどによって行うことができる。また、給排気口１５に通風機１９３を直接接続することで、通風機１９３を取り付けても良い。さらに、例えば給排気口１５には前もって接続部１９１をインサートしておき、その後被覆層１２を形成することでこれを固定しても良い。

このように本実施形態によれば、主弾性層１１を、主弾性層１１の表面と一体化した非通気性の被覆層１２で被膜することにより、主弾性層１１の内部の隅々まで気流を行きわたらせることができる。また、主弾性層１１と被覆層１２が一体化していることで、両者の間に空隙が生じず、ここに気流が溜まることがない。これにより一般的に気軽に干すことが難しいマットレスを、内部まで十分に効率的に換気し、衛生状態を良好に保てる。

また、被覆層１２により通気部１４以外の部分から気流の漏出入が起こらないため、通気部１４にのみ効率よく気流を送ることが可能となる。本例では利用者が接触する押圧面のみに通気部１４を設けており、人体周辺における湿度や温度を快適に調整することができる。例えば、利用者が暑いと感じる場合は冷風、寒いと感じる場合は温風を通気させることで、より快適な寝心地を得ることができる。

さらにその製造方法についても、主弾性層１１を熱処理して膜状化させたものを被覆層１２として機能させるため、別途被覆材や防風カバー等を用意したり、流路を形成したりする必要がない。また通気部１４についても、任意の位置の被覆層１２を除去し表面に主弾性層１１の露出部分を形成するだけであり、非常に簡便に製造することができる。

なお、通気部１４の位置や数、大きさ、形状等は、用途や寝心地、気候等を鑑みてどのような構成としてもよい。また、マットレス製造方法についても上記に限定されない。例えば、凸部を形成せずに任意の位置の被覆層１２を除去したり、熱処理時に任意の位置を断熱することで被覆層を形成させず、その部分を通気部１４としたりすることも可能である。

また、被覆層１２表面に凸凹を設けてもよい。その際、例えば凹部の底に通気部１４を設ける事で、さらに通気を促進する事ができる。通気部１４の場所は押圧面に限らず、他の位置、例えば底面や側面に設ける事で、例えば普段ベッドや壁、床等と接し通気性が悪い部分の換気もできる。さらには、通気部１４を打ち抜かずに切込みとし、この切込みから通気を促進する事もできる。このような切込みは、表面に荷重を掛けた時にずれて隙間が生じる事で、より通気性が高まる。以下、このような変形例について説明する。

＜実施形態１の変形例１＞
図４は、実施形態１の変形例１に係るマットレス１ａの概要図である。マットレス１aは、主弾性層を上面がほぼ開口した鋳型に嵌め込み、その開口部分に断熱部材を載せて熱処理を施したものである。主弾性層１１ａは膨張して開口から盛り上がるが、断熱部材と接している部分は主弾性層１１が溶融して膜状化しないため被覆層１２ａが形成されず、そのまま通気部１４ａとして機能する。

また、マットレス１ａは、側面に空けられた通気口１５２と、内部で給排気口１５および通気口１５２どうしを繋ぐ流路１５１を有している。なお、通気口１５２は、栓１５３により開閉自在となっており、開いた場合は流路１５１に優先的に送風されて通気口１５２からの排気が促され、閉じた場合には全体に給気が行きわたり通気部１４ａからの通気量が増える。

このような方法によれば、断熱部材により大型の通気部を形成することができる。本例では、熱処理のみで通気部１４ａが形成されるため、被覆層１２を除去する手間が省ける。また、断熱部材と熱伝導性部材とを組み合わせることで、より多様な形状の通気部を形成することも可能である。さらに、流路１５１および通気口１５２を設けることで、任意の位置へ優先的に通気させることができる。また通気口１５２を開閉することで、各部における通気量を調整することも可能となる。

＜実施形態１の変形例２＞
図５は、実施形態１の変形例２に係るマットレス１ｂの概要図である。マットレス１ｂは、主弾性層を熱処理して全体に被覆層１２ｂを形成した後、上下に二分割したものである。なお、断面（押圧面）は主弾性層１１ｂが露出している状態となるため、断面がそのまま通気部１４ｂとして機能する。その際、プロファイル加工により断面を波型とすることで、荷重時に表面にかかる圧力を分散し、さらに高い通気性を確保することができる。なお、プロファイル加工とは、凹凸のあるローラーで、スポンジを上下から交互に圧縮し、真ん中にスライス刃を入れてスライスする加工方法である。圧縮から開放すると、スライス面に凹凸ができあがる仕組みとなっている。このような製造工程を採用する場合は、１つの主弾性層から２つのマットレスを得るため、予め二枚分のマットレスの厚みを有する主弾性層１１ｂに対して熱処理を行う必要がある。また、上下に分割されるマットレスそれぞれの側面に給排気口１５を設けておく。

このような方法によれば、マットレス２枚分の熱処理と、通気部の形成とを一回で行うことができる。また押圧面を波型とすることで、利用者の体重による圧力が分散するため、通気部１４ｂの気流が妨げられにくく、快適な寝心地を得ることができる。なお、表面を波型にする手段は、必ずしもプロファイル加工でなくともよく、例えばレーザーカット加工であってもよい。

＜実施形態２＞
図６は、実施形態２に係るマットレスの一例を示す概要図である。マットレス２は、異なる素材の弾性層を組み合わせて形成されるものである。具体的に、押圧面側に位置し、プロファイル加工された表面（通気部２４）を有する主弾性層２１と、底面側に位置し、側面に給排気口１５を備える副弾性層２６と、が積層されたものである。以下、上記実施形態１と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。

副弾性層２６は、主弾性層２１とは異なる素材からなる、あるいは、同じ素材でも異なる特質（ニュートン数等）を有する弾性体である。副弾性層２６は主弾性層２１の下側に配置されており、主弾性層２１を支えるのに適度な厚みや弾力を有する通気性の弾性体で形成されている。素材は主弾性層２１と同様に、熱可塑性又は熱硬化性を有する合成樹脂等を利用した弾性体、例えば、ポリエチレンフォームやゴムスポンジ、ウレタンフォーム等のフォーム材や繊維等を用いることができる。なお、副弾性層２６と主弾性層２１とは、内部で上下方向に相互に通気可能に積層されている。また、ここでは副弾性層２６の方が主弾性層２１よりも高い通気性を有する。

このようなマットレス２の製造方法は、例えば、まず主弾性層２１を副弾性層２６で挟むように積層し、表面に熱処理を施す。すると主弾性層２１および副弾性層２６の表面が溶融して膜状化し、非通気性の被覆層２２が一体的に形成される。その後、主弾性層２１をプロファイル加工により上下に二分割し、断面（押圧面）に主弾性層２１を露出させる。この主弾性層２１の波型の押圧面が、通気部２４として機能する。

なお、副弾性層２６の側面には、通風機構８と接続される給排気口２５が形成され、さらに、本例では図示しない逆側の側面にも給排気口２５が形成されている。この二か所の給排気口２５には、それぞれ通風機構８の第１接続部７１１および第２接続部８１１がピン７２０によって固定され、第１接続部側の給排気口２５から給気した空気を、第２接続部側の給排気口２５から排気することで、より高い換気性が得られる。なお、両給排気口の位置は特に限定されないが、マットレスにおいて対照の位置に配置することでより内部の隅々まで気流が行きわたり好適である。

通風機構８は、マットレス２の本体に送風でき且つ本体から空気を吸引できれば、構成は特に限定されない。好ましくは、通風機構８は、吸引した空気を本体への送風に再利用し、空気を循環させることが可能となっている。また通風機構８は、一例として、送風部以外に、清浄部、調温部、調湿部の少なくとも一つを備え、清浄や加温、加湿等を可能としてもよい。

図７は、実施形態２に係るマットレスの気流を説明するための説明図である。図６および図７に示すように、本形態の通風機構８は、ダクト部８１と筐体８２とを備え、ダクト部８１は、第１接続部７１１と着脱可能に接続される給気ダクト８１１と、第２接続部７１２と着脱可能に接続する排気ダクト８１２と、を有する。また、通風機構８は図示しない電源部を有する。さらに通風機構８は、筐体８２内に、排気ダクト８１２側（排気側）から順に、清浄部８３と、送風部８４と、調温部８５と、調湿部８６と、調整部８７とを備える。また、通風機構８は、筐体８２に外気の取入れ調節のための調節弁８８を備える。

清浄部８３は、空気を清浄する構成部で、排気ダクト８１２の近辺に配置される。清浄部８３は、一例として、排気した空気から比較的大きい粒子（塵埃など）を捕捉するための第１エアフィルタ８３１と、第１エアフィルタ８３１より細かい粒子を捕捉するための第２エアフィルタ８３２を有する。第２エアフィルタ８３２は、第１エアフィルタ８３１の給気ダクト側（給気側）に配置される。第１エアフィルタ８３１および第２エアフィルタ８３２のその他の構成は、上記機能を奏するものであれば、特に限定されない。

送風部８４は、ファンと、ファンを駆動するモータを有し、排気側から空気を吸い込み、給気側へ空気を吹き出して、給気側への気流を生じさせる。送風部８４は、後述のコントローラ８９により運転の開始・停止が制御される。送風部８４は、風量を制御し得るように構成されてもよい。

調温部８５は、電熱体を有し、送風する空気、即ち送風部８４から吹き出されて通過する空気を加温できる。調温部８５は、後述のコントローラ８９により運転の開始・停止が制御される。

通風機構８は、調温部として、熱交換器を備えて、熱交換器により送風する空気を加熱・冷却してもよい。熱交換器は、特に限定されず、公知技術を適宜用いることができる。熱交換器は、例えば蒸発熱を利用するものである。熱交換器は、例えばコンプレッサーを用いるものである。調温部の一部が筐体８２の外部に設けられて外部接続されてもよい。例えば、室外機を設けたり、エアコンの室外機と接続したりして、外部接続されてもよい。なお、ダニ死滅用の高温（５０℃以上、好ましくは６０℃以上）の通気機能を設けても良い。

調湿部８６は、加湿フィルタと、貯水槽を有し、加湿フィルタが貯水槽内の水に浸漬され、毛細管現象によって全体に水が浸透するようになっている。調湿部８６を通過する空気は、加湿フィルタにより水分が供給され、加湿される。貯水槽は、フロート弁を有し、水位を一定に保てるようになっている。なお、通風機構８は、筐体８２に着脱可能に取り付けられる給水トレイ（不図示）を有し、貯水槽へ給水できるようになっている。

調整部８７は、調整フィルタを有し、送風する空気を最終的に調整する（攪拌する）。

上記構成部の動作を制御するためのコントローラ８９は、一例として、筐体８２の上部に設けられ、操作部を有し、使用者が操作可能になっている。コントローラ８９は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリを備えたマイクロコンピュータを有し、例えばメモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行してその機能を発揮するようになっている。

通風機構８は、使用者の要望（設定）に応じて、給気の温度や湿度を所定値（又は所定範囲）に調整するためのセンサ部９０を有する。センサ部９０は、一例として、給気ダクト８１１の根本部に設けられる給気側センサ部９０１と、排気ダクト８１２の根本部に設けられる排気側センサ部９０２を有する。

給気側センサ部９０１は、給気中の給気ダクト８１１の根本部の温度を検出することで給気温度を検出する温度センサと、給気中の給気ダクト８１１の根本部の湿度を検出することで給気温度を検出する湿度センサを有する。排気側センサ部９０２は、排気ダクト８１２の根本部の温度を検出することで接続しているマットレス１の本体の現在（排気）温度を検出する温度センサと、排気ダクト８１２の根本部の湿度を検出することでマットレス１の本体の現在（排気）温度を検出する湿度センサを有する。なお、ここでは示さないが、上記温度センサや湿度センサをマットレス内に１つ以上設置し、通風機構８と接続し、コントロールしても良い。

コントローラ８９は、現在温度や湿度と設定温度や湿度に基づいて、上記構成部をオン・オフさせ、給気温度や湿度をコントロールする。例えば、設定温度より現在温度が低く、設定湿度より現在湿度が低い場合は、自動的に加湿温風を送風し、設定温度や湿度に達すれば、送風を終了する。コントローラ８９は、表示部を有し、使用者が、給気温度や湿度などを確認できるようになっていてもよい。

通風機構８の運転時は、図７に記載の矢印のような空気の流れ（気流、風）が形成される。すなわち、送風部８４によりマットレス２の本体内の空気が排気ダクト８１２から筐体８２内に取り込まれ、清浄部８３を通過し、送風部８４により吹き出された空気は、調温部８５や調湿部８６、調整部８７を通過し調整されてから、給気ダクト８１１からマットレス２の本体へ送出される。第１接続部７１１からマットレス２の本体内へと送り込まれた空気は副弾性層２６へ入り、さらに上方向に通気して主弾性層２１を通って通気部２４から排出されるか、横方向に通気して第２接続部７１２から再び通風機構８へと還流する。なお、それぞれの場所から流れ出る気流の強さは、通風機構８からの給気量や主弾性層２１および副弾性層２６の（素材や空隙の量、形状等に依存した）通気性の高さ、給排気口２５の位置等により変化するため、任意に設計することができる。本例においては、副弾性層２６の方が主弾性層２１よりも高い通気性を有していることで、通風機構８の動力が小さい場合でも還流が行われ易くなり、騒音を減らすことができる。なお、新鮮な外気は適宜、調節弁８８を通じて吸気される。

このようなマットレス２によれば、波型の主弾性層２１が押圧面にかかる圧力を分散するとともに、波型の凹部は人体で完全には覆われづらいために、凹部の底部分の通気性が低下しにくい。よって利用者とマットレスとの接触部分においても、高い通気性を確保できる。これにより、利用者はより身体に気流を受けやすく、快適な睡眠を実現できる。

さらに本形態のマットレス２によれば、異なる弾性層を組み合わせることで、様々な寝心地のマットレスを設計できる。また利用者は温度や湿度を最適化して、快適な環境で良質な睡眠を得ることができる。また、マットレス２の内部を隅々まで換気して清浄に保つことができる。

マットレス１は、簡易的に、通風機構８内に夏場においては冷却するための保冷剤を、冬場においては温めるための保温材を入れることで、温度調節しても良い。また、マットレス内部に熱をためる、湿気をためる、乾燥を促進する備蓄部を設けることもできる。備蓄部は例えば、マットレス素材そのものに保冷・乾燥作用を有する薬剤等が含有・塗布処理されていたり、保冷剤や乾燥剤を直接入れたりすることが可能な空間や層である。これにより、例えば使用前に通風機構８を稼働しマットレス内部における熱や湿気を調整し、使用時には通風機構を停止や断続または、低動力運転するなどにより低騒音で快適な寝心地が得られる。なお、加熱冷却が可能な装置を、通風機構８に別途接続することもできる。また例えば、通風機構８は送風量の強弱の調整機能や、断続的な送風（リズム送風）機能、タイマー機能を有していてもよい。さらに、エアフィルタなどに防臭剤や防虫剤を吸収や吸引させて空気を循環させることで、本体内部を清潔に保つこともできる。

なお、副弾性層２６と主弾性層２１の組み合わせは上記に限定する物ではなく、相互に通気性が確保されていれば、いくつどのように積層したり組み合わせたりしてもよい。さらに異なる弾性、通気性、素材を組み合わせることもできる。また、さらに別素材として例えばフェルト、樹脂ファイバーのクッション材などを貼り合わせても良い。

また、複数のマットレス２を、通風機構８に直列や並列に連結することで、まとめて通風しても良い。さらに、弾性層の硬さを位置によって変えたり、より通気に適した構造を追加したりすることもできる。さらに、被覆層の形成についても上記に限らず、弾性層と一体化した被膜を、様々な方法を採用することができる。以下、このような変形例について説明する。

＜実施形態２の変形例１＞
図８は、実施形態２の変形例１に係るマットレス２aの一例を示す概要図である。マットレス２aは、マットレス２が３つ、横方向に並んで連結されたものである。マットレス２間は、互いに中空の筒状部材である連結部７１３で連結・固定されており、連結部７１３の内部が気流の流路となって、すべてのマットレス２の内部に気流を行きわたらせることができる。なお、ここではマットレス２aは３つのマットレスで構成されているが、いくつに分割してもよい。

これにより、大型のマットレスであっても、各マットレス部品に分解して扱えるため、より簡便に製造・運搬を行うことができる。また、連結部７１３と接続部７１１および接続部７１２とに互換性を持たせ、相互に着脱可能に構成することで、傷んだり汚れたりした部分のマットレスのみを交換することもできる。また、荷重が常に同じ位置にかかる場合に、特定の部分のみが劣化するのを防ぐため、適宜各マットレスの場所や方向を入れ替えて使用することも可能となる。

なお連結方法は上記に限定されず、例えば弾性層の連結側面に被覆層を形成せず、連結部品等で連結してもよい。また、弾性層自身を相互に組込可能な形状（例えば、鉤状）に成型し、互いに組み合わせて連結固定してもよい。

＜実施形態２の変形例２＞
図９は、実施形態２の変形例２に係るマットレス２ｂの一例を示す概要図である。マットレス２ｂは、押圧面の波型の各凸部の少なくとも一部を含む硬質部２１１と、それ以外の部分の軟質部２１２とからなる主弾性層２１ｂを備える。なお、硬質部２１１は軟質部２１２よりも高い硬度（例えば、ニュートン数）を有する。

硬質部２１１は、波型の凸部の上側の一部分であり、例えば図９に記載のマットレス２ｂでは、硬質部２１１の高さ（凸部の頂点Ｃから軟質部２１２の境界面Ｂまでの高さ）は、凸部の全体の高さ（凸部の頂点Cから、凸部が立ち上がる基底面Aまでの高さ）、の約７０％程度である。なお、硬質部２１１の高さ（すなわち、境界面Ｂの位置）は自由に変更して製造することができる。しかしながら本例の効果を得るために、硬質部２１１の高さは、好ましくは凸部の上側３０～９０％、より好ましくは、６０～８０％程度とすることが望ましい。

なお、硬質部２１１と軟質部２１２とを有する主弾性層２１ｂは、硬さの異なる別の部材を積層し、これをプロファイル加工することで得られる。なお、同じ素材を、構造や発泡倍率を変えることで硬度が異なるようにしてもよい。例えば、硬質部２１１の発泡倍率よりも、軟質部２１２の発泡倍率を高くする。また、同一の主弾性層の上側と下側で発泡倍率が段階的に変化するように一体に形成してもよい。

このような主弾性層２１ｂにおいては、利用者の体重がかかると、硬質部２１１はある程度形を保ったまま沈み込む。これを軟質部２１２が受けると、凸部の根本付近が不均一に撓んで流路が開き、周辺に気流が流れやすくなる。これにより、利用者による荷重付近において、特に凹部の底部分に流路を確保でき、利用者とマットレスの接触部分においても効率的に気流を生じさせることができる。

＜実施形態２の変形例３＞
図１０は、実施形態２の変形例３に係るマットレスの一例を示す上面図、および、Ｄ－Ｄ´線における断面を矢印方向から見た断面図である。マットレス２ｃは、主弾性層２１ｃの波型の凹部の底部に、上下方向に主弾性層２１ｃを貫通する通気弁２７を複数有している。通気弁２７は例えばＹ字型の切込みであり、凹部の底部分の中心Ｅから３方向へ略１２０度間隔で均等に、主弾性層２１ｃを上下方向に貫通するよう切り込むことで形成することができる。なお、ここではＹ字型の切込みとしているが、例えば円形や多角形の筒状の切込みなどでも良い。

通気弁２７は、荷重の有無によって、押圧面付近の通風量を変化させることができる。具体的に、通気弁２７は、図１０の下図のように、非荷重部分では閉じており、空隙はほぼ生じていない。一方で荷重部分では凸部が倒れることで通風孔２８が開く。ここが副弾性層２６から主弾性層２１ｃへの流路となるため、主に荷重部分付近での気流が増加する。

このように、本形態のマットレス２ｃは、気流が妨げられやすい荷重部分において流路を確保し、人体の近辺の温度や湿度を調整することができる。これにより、人体によって発生する湿気を効率的に乾燥させたり、接触部分を集中的に温めたり冷やしたりすることができる。

＜実施形態２の変形例４＞
図１１は、実施形態２の変形例４に係るマットレス２ｄの一例を示す概要図である。マットレス２ｄでは、積層された主弾性層２１および副弾性層２６の表面を被覆材２２ｄで覆い、これを熱処理することにより被覆層を形成するものである。

弾性層の表面を熱処理により溶融して固化させて膜状化させる方法では、弾性層の発泡倍率が高く粗い素材の場合、均一に被膜できなかったり、マットレス内部の気流が漏出してしまう穴が残ってしまったりする可能性がある。そこで、熱可塑性又は熱硬化性を有する被覆材２２ｄで全体を覆い、これを熱処理することで被覆層を形成することができる。被覆材２２ｄは、被膜に適した素材であればどのようなものであってもよく、例えば発泡倍率の低く均一な被膜を形成できる合成樹脂シート等である。なお、弾性層を覆う方法は、例えば、巻き付けやパッキング等を利用することができる。

このような方法によれば、被覆層の品質が弾性層の構成や素材に依存しないため、弾性層の選択幅が広がる。特に、弾性層が必ずしも熱可塑性又は熱硬化性を有していなくとも済むため、ヤシガラ等のファイバー、ワイヤー等や、融点の高い樹脂等も利用することが可能となる。また、熱処理に適さない素材を利用する場合には、被覆材２２ｄを隙間なく弾性層に接着・貼付することで被膜してもよい。

さらに、被覆層の形成は上記のような方法に限らず、例えば、液体の被覆材で弾性層の表面を塗布して覆ってから固化（乾燥）させる方法を採用してもよい。例えば、浸漬（デップ）、吹き付け、塗装、スパッタリング等により、弾性層の表面に均一に被膜し、これを固化させて被覆層を形成するような方法である。被膜層は、弾性層の変形に伴い変形する可撓性を備える素材を用いる。被膜層は、弾性層を構成する素材と同じでも良い。このような方法によれば、熱処理を行わずに済むため、大掛かりな装置が必要なく、簡便な製造過程を選択することができる。

このように、弾性層と一体的に被膜を形成することで、マットレス全体に気流を行きわたらせ、利用者への効率的な送風が可能となる。

なお、上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態の例に限定されるものではない。請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

１，２ マットレス
１１，２１ 主弾性層
１２，２２ 被覆層
１３ 凸部
１４，２４ 通気部
１５，２５ 給排気口
１９，８ 通風機構
２６ 副弾性層
８１ ダクト部
８２ 筐体
８３ 清浄部
８４ 送風部
８５ 調温部
８６ 調湿部
８７ 調整部
８８ 調節弁
８９ コントローラ
９０ センサ部

Claims (14)

1. 通気性の弾性層と、非通気性の被覆層と、を備えるマットレスであって、
   前記被覆層は、前記弾性層に一体化して表面を覆う被膜であり、
   前記被覆層に覆われていない通気部を備え、
   通風機構により、前記弾性層に給気した空気を前記通気部から排気する、または、前記通気部に給気した空気を前記弾性層から排気し、
   前記被覆層は、前記弾性層の表面を熱処理によって膜状化させたものである
   ことを特徴とするマットレス。
2. 前記通風機構は、前記給気した空気を、別の位置から吸引する
   ことを特徴とする請求項１に記載のマットレス。
3. 前記通気部は、前記弾性層を部分的に膜状化させなかった部分である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のマットレス。
4. 前記通気部は、前記被覆層を部分的に除去した部分である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のマットレス。
5. 前記通気部は、前記弾性層を切断処理した切断面である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のマットレス。
6. 前記通気部は、前記弾性層のプロファイル加工により切断処理した凹凸のある面である
   ことを特徴とする請求項５に記載のマットレス。
7. 通気性の弾性層と、非通気性の被覆層と、を備えるマットレスであって、
   前記被覆層は、前記弾性層に一体化して表面を覆う被膜であり、
   前記被覆層に覆われていない通気部を備え、
   通風機構により、前記弾性層に給気した空気を前記通気部から排気する、または、前記通気部に給気した空気を前記弾性層から排気し、
   前記被覆層は、前記弾性層の表面を覆った被覆材を、熱処理によって膜状化させたものである
   ことを特徴とするマットレス。
8. 前記通風機構は、空気清浄部、調温部、調湿部、および熱交換器の少なくとも何れかを備える
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のマットレス。
9. 前記マットレスを、横方向に相互に通気可能に連結した
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のマットレス。
10. 前記プロファイル加工により波型に形成された通気部は、凸部の上側からの一部分が、その他の部分よりも高い硬度を有している
    ことを特徴とする請求項６に記載のマットレス。
11. 前記プロファイル加工により波型に形成された通気部は、凹部の底部分に、荷重の有無により開閉する弁を有する
    ことを特徴とする請求項６に記載のマットレス。
12. 通気性の弾性層と、前記弾性層を被覆する非通気性の被覆層と、前記被覆層に覆われていない通気部を備え、通風機構により、前記弾性層に給気した空気を前記通気部から排気する、または、前記通気部に給気した空気を前記弾性層から排気するマットレスの製造方法であって、
    ア）弾性層の表面を熱処理によって膜状化することにより、または
    イ）前記弾性層の表面を覆った被覆材を、熱処理によって膜状化することにより、
    前記弾性層に一体化して表面を覆う前記被覆層を形成する工程を有する
    マットレスの製造方法。
13. 前記被覆層を切断または除去することにより前記通気部を形成する工程を有する
    請求項１２に記載のマットレスの製造方法。
14. 前記弾性層は、主弾性層と、前記主弾性層より通気性が高く、前記通風機構が接続される副弾性層とを備え、
    前記主弾性層と前記副弾性層を積層し、プロファイル加工により前記主弾性層を切断する工程を有する
    請求項１３に記載のマットレスの製造方法。