WO2006030827A1 - 睡眠カプセル - Google Patents

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WO2006030827A1
WO2006030827A1 PCT/JP2005/016944 JP2005016944W WO2006030827A1 WO 2006030827 A1 WO2006030827 A1 WO 2006030827A1 JP 2005016944 W JP2005016944 W JP 2005016944W WO 2006030827 A1 WO2006030827 A1 WO 2006030827A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
foot
sleeping
head
room
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/016944
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Junji Matsushima
Toru Shigesawa
Tetsuya Matsuura
Tsunahiro Odo
Original Assignee
Daikin Industries, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries, Ltd. filed Critical Daikin Industries, Ltd.
Publication of WO2006030827A1 publication Critical patent/WO2006030827A1/ja

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47CCHAIRS; SOFAS; BEDS
    • A47C21/00Attachments for beds, e.g. sheet holders, bed-cover holders; Ventilating, cooling or heating means in connection with bedsteads or mattresses
    • A47C21/04Devices for ventilating, cooling or heating
    • A47C21/042Devices for ventilating, cooling or heating for ventilating or cooling
    • A47C21/044Devices for ventilating, cooling or heating for ventilating or cooling with active means, e.g. by using air blowers or liquid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/044Systems in which all treatment is given in the central station, i.e. all-air systems
    • F24F3/048Systems in which all treatment is given in the central station, i.e. all-air systems with temperature control at constant rate of air-flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/62Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63Electronic processing
    • F24F11/65Electronic processing for selecting an operating mode
    • F24F11/66Sleep mode

Definitions

  • the present invention relates to a sleep capsule, and particularly relates to air conditioning measures in a sleep room.
  • sleeping capsules are formed such that an air outlet and a suction opening are opened in the sleeping chamber of the capsule body as disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-100545. is there.
  • the sleep capsule is configured such that an evaporator is installed in the middle of an air passage connecting the suction port and the air outlet, and the air cooled by the evaporator is blown into the sleep room. Specifically, after the room air in the sleeping room is sucked from one inlet of the sleeping person's feet and cooled, the conditioned air is blown out from the one outlet in the sleeping person's feet to the sleeping room. .
  • the sleeping capsule is air-conditioned so that the entire sleeping room is uniform at a set temperature desired by the sleeping person.
  • the conventional sleeping capsules described above have a problem that they are not suitable for the thermophysiological comfort of the human body.
  • the temperature distribution of the so-called “head cold foot heat”, which gradually increases as it goes to the lowest foot on the head side, is suitable for the thermophysiological comfort of the human body.
  • the conventional air-conditioning control of the sleeping capsule simply controls the sleeping room so that the entire temperature of the sleeping room becomes the set temperature, and lacks the comfort of the sleeping person.
  • an air outlet and a suction port are provided on the head side and the foot side in the sleep room, respectively, and the temperature of the conditioned air blown out from the foot side air outlet is conditioned from the head side air outlet.
  • a possible method is to adjust the air conditioning capacity of the conditioned air so that it is higher than the air temperature.
  • simply providing an air outlet on the foot side and blowing out conditioned air is warm air that blows out to the foot side, so it rises to the top of the sleeping room due to buoyancy.
  • it is difficult to form a foot heat space covering the foot In addition, coupled with this rise in warm air, there was a problem that the cool air on the head side dipped into the lower part of the foot heat space, and the foot heat space was damaged.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to form a foot heat space suitable for the comfort of a sleeping person on at least the foot side of the sleeping room. It is to control the air condition.
  • Solution means taken by the present invention are as follows.
  • the first solving means includes a capsule body (20), a head air conditioning means (13) that air-conditions the head side in the sleeping room (11) in the capsule body (20), and the sleep A foot air conditioning means (14) for air conditioning the foot side in the chamber (11) is provided!
  • the foot air conditioning means (14) includes a vent (71) that blows conditioned air in a horizontal direction with the foot side force of the sleeping room (11) also directed toward the head, and the sleeping room (11 ) And a suction port (72) for sucking room air on the foot side, and the conditioned air blown out from the air outlet (71) enters the foot side of the sleep chamber (11) and the capsule body (20) It is configured to form an airflow space that flows along the sleeping surface.
  • air conditioning of the sleeping person's head is performed by the head air conditioning means (13), while air conditioning of the sleeping person's feet is performed by the foot air conditioning means (14).
  • the air conditioning of the sleeping person's foot is performed by the conditioned air flow space that flows along the sleeping surface and from the foot side toward the head side. It is broken. That is, an airflow space that covers the sleeping person's feet is formed. Therefore, when the conditioned air blown from the air outlet (71) is warm air, the sleeping person is maintained in the temperature range of “foot heat”.
  • the conditioned air flows from the foot side to the head side along the sleeping surface. Therefore, when the conditioned air of the head air conditioning means (13) is cold air, Intrusion into the foot side of is prevented. Thereby, since the airflow space on the foot side is not disturbed, the air conditioning of the sleeping person's foot is surely performed.
  • the second solving means is the above first solving means, wherein the foot air conditioning means (14) has the air outlet (71) and the foot side end side of the capsule body (20). It protrudes from the bedside It has a foot air circulation part (70) provided out!
  • the conditioned air surely blows out from the air outlet (71) toward the sleeping person's foot and flows along the sleeping surface. Therefore, a conditioned air flow space that covers the bedside of the sleeping person is surely formed.
  • the third solution means in the second solution means is that the suction port (72) of the foot air conditioning means (14) is connected to the air outlet (71) of the foot air circulation part (70). Formed on both sides
  • the fourth solving means is the air outlet (61) and the sleeping room in which the head air-conditioning means (13) blows conditioned air into the sleeping room (11) in the second or third solving means.
  • (11) It has a head air circulation part (60) having a suction port (62) for sucking and sucking indoor air on the head side!
  • the head air circulation section (60) has a suction circuit (62) positioned below the air outlet (61), and a short circuit between the air outlet (61) and the air inlet (62). It is configured to form an air flow that produces
  • the conditioned air blown out from the air outlet (61) of the head air circulation section (60) to the sleeper (11) on the head side of the sleeper (11) is sucked into the inlet (62 ) Will cause a local short circuit. That is, most of the conditioned air is sucked into the suction port (62) immediately from the air outlet (61), so that a short circuit region is formed between the air outlet (61) and the suction port (62), and the bedtime is reached. Air conditioning of the person's head is performed.
  • the suction port (62) is disposed below the air outlet (61), for example, when the conditioned air in the head air circulation part (60) is cold air, The suction port (62) is securely sucked and a short circuit area is reliably formed.
  • the conditioned air is leveled from the air outlet (71) on the foot side.
  • the foot side force along the blowing and sleeping surface is formed to create an airflow space that flows toward the head side, so if the conditioned air is warm air, a warm airflow space that covers the feet of the sleeper Can be formed.
  • the sleeping person can be maintained in the temperature range of “foot heat”, and a sleep room (11) suitable for the thermophysiological comfort of the human body can be formed.
  • the conditioned air flows from the foot side to the head side along the sleeping surface, when the conditioned air on the head side is cold air, the cold air is the lower part of the sleeping room (11). Can be prevented from flowing into the foot side. As a result, the warm air flow space is not disturbed, and the sleeping person can be reliably maintained in the temperature range of “foot heat”.
  • the air outlet (71) is formed in the foot air circulation part (70) provided to protrude from the sleeping surface at the foot side end of the capsule body (20).
  • the conditioned air can surely flow along the sleeping surface and the foot side force can also flow toward the head side. This makes it possible to easily and reliably form a warm air space that covers the feet of the sleeping person.
  • the suction port (72) on the foot side is provided on both sides of the air outlet (71), the conditioned air formed on the foot part of the sleeper The indoor air on the foot side can be sucked in from both sides without disturbing the airflow space. As a result, the sleeping person can be maintained in the temperature range of “foot heat”.
  • the head air circulation part (60) is provided on the head side of the sleeping room (11), and the suction port (62) is located below the air outlet (61). Since it is arranged to cause a short circuit, it is possible to form a short circuit area to form an airflow space that covers the head of the sleeping person.
  • the suction port (62) is arranged below the air outlet (61), when the conditioned air is cold air, the air is reliably sucked into the lower air inlet (62). A short circuit area can be formed with certainty.
  • the air flow space of the conditioned air can be formed on the head side and the foot side of the sleeping room (11), if the temperature of the conditioned air blown out from each air outlet (61, 71) is individually controlled, Based on the optimal temperature for each part of the human body, the sleeper can be maintained in a temperature distribution of “head cold foot fever” that gradually increases as the head moves to the lowest foot. Therefore, a sleep room (11) more suitable for the thermophysiological comfort of the human body can be formed. As a result, the sleeper's comfort The aptitude can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a sleeping capsule according to an embodiment with a cover member omitted.
  • FIG. 2 is a front view showing an air circulation part according to the embodiment, (a) showing a head air circulation part, and (b) showing a foot air circulation part.
  • FIG. 3 is a side view showing the sleep capsule according to the embodiment including members.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an air conditioning unit according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an airflow state in a sleep room during cooling operation.
  • FIG. 6 is a characteristic diagram showing the temperature distribution in the longitudinal section of the sleeping room during cooling operation.
  • FIG. 7 is a characteristic diagram showing a temperature distribution in a horizontal section of a sleeping room during cooling operation.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram showing the temperature distribution in the longitudinal section of the sleeping room during heating operation.
  • FIG. 9 is a characteristic diagram showing a temperature distribution in a horizontal section of a sleeping room during heating operation.
  • the sleep capsule (10) of the present embodiment is for performing a nap or the like, and constitutes a relatively small sealed space where a sleeper can go to sleep. Yes.
  • the sleep capsule (10) includes a capsule body (20) provided with two air conditioning means, a head air conditioning means (13) and a foot air conditioning means (14).
  • the capsule body (20) includes a floor base (21) and substantially trapezoidal auxiliary side plates (23) provided on both sides of the front portion of the upper surface of the floor base (21). Further, a head air circulation part (60) of a head air conditioning means (13) described later is provided between the auxiliary side plates (23) at the front upper end of the floor base (21).
  • the capsule body (20) includes a covering member (50) that covers most of the both sides of the floor (21), the rear end, and the upper part, and has a sleeping space inside. It is composed of a chamber (11). That is, the covering member (50), the auxiliary side plate (23), and the head air flow portion (60) constitute a partition member of the sleeping room (11).
  • the upper part of the floor (21) is formed in a sleeping bed (22) which is a sleeping part of a sleeping person. In the present embodiment, the sleeping person's head side is the front side, and the sleeping person's foot side is the rear side.
  • the covering member (50) is configured as a hood, and includes nine support frames (51a, 51b) and a hood cloth (52).
  • the nine support frames (51a, 51b) are composed of two first support frames (51a) and seven second support frames (51b) which are narrower than the first support frames (51a).
  • the two first support frames (51a) are arranged at the foremost part and the rearmost part, and are attached to a rotation shaft (51c) that is provided at the center of both sides of the floor base (21). Yes.
  • the hood cloth (52) is attached to the nine support frames (51a, 51b) so as to cover the nine support frames (51a, 51b).
  • the foremost first fulcrum (51a) is fixed to the two auxiliary side plates (23) and the head air circulation section (60), and the rearmost first fulcrum (51a) is fixed to the floor base (21).
  • the covering member (50) is in a folded state and an unfolded state by rotating the rearmost first support (51a) between the head side and the foot side of the floor (21). It is configured to open and close the sleeping room (11)!
  • the head air conditioning means (13) includes a head air conditioning unit (30F) and the head air circulation section (60) described above.
  • the foot air conditioning means (14) includes a foot air conditioning unit (30R) and a foot air circulation unit (70).
  • the head air conditioning unit (30F) and foot air conditioning unit (30R) exchange heat with the air conditioning fan (32) and the exhaust heat fan (33) in one case (31).
  • the member (40) is accommodated to form a single unit, and is arranged inside the floor base (21).
  • This diagram conceptually shows the configuration and air flow in the head air conditioning unit (30F) and foot air conditioning unit (30R). Further, since both the air conditioning units (30F, 30R) are configured almost identically, only the foot air conditioning unit (30R) will be described here.
  • the interior of the case (31) is divided into an air conditioning passage (36) and a heat exhaust passage (37) by a partition member.
  • the case (31) is formed with a return air port (35) on the suction side and an air supply port (34) on the outlet side where the air conditioning passageway (36) communicates with the sleep room (11). ing.
  • the case (31) has a suction path in which the exhaust heat passage (37) communicates with the air port (2a) on the side surface of the floor (21).
  • An outside air intake port (3a) as a side and an exhaust heat outlet (3b) as a blow-out side are formed.
  • the case (31) is provided with an air conditioning fan (32) disposed in the air conditioning passage (36) and a heat exhaust fan (33) disposed in the heat exhaust passage (37).
  • the air conditioning fan (32) and the exhaust heat fan (33) are centrifugal fans, and although not shown, a fan inlet is formed in the center and a fan outlet is formed in a part of the outer peripheral surface. .
  • the heat exchange member (40) includes a thermoelectric element (41) which is a so-called Peltier element.
  • thermoelectric element (41) two hot surfaces are a heating surface and a cooling surface, and a number of fins are provided on each heat surface to form a first fin group (42) and a second fin group (43).
  • the thermoelectric element (41) passes through the partition members of the air conditioning passage (36) and the exhaust heat passage (37) and is disposed across both passages (36, 37).
  • the first fin group (42) is located in the air conditioning passage (36), and the second fin group (43) is located in the exhaust heat passage (37).
  • the first fin group (42) and the second fin group (43) are switched between the heat radiation side and the heat absorption side by switching between the heating surface and the cooling surface of the thermoelectric element (41). It is configured.
  • the first fin group (42) is on the heat absorption side
  • the second fin group (43) is on the heat dissipation side
  • the room air in the sleeping room (11) sucked in from the return air port (35) Is cooled by the first fin group (42) and supplied to the sleeping room (11) from the air supply port (34), while the outside air sucked from the outside air intake port (3a) is supplied to the second fin group (43). It is heated and discharged to the outside through the exhaust heat b (3b).
  • the first fin group (42) is on the heat release side
  • the second fin group (43) is on the heat absorption side
  • the room air in the sleeping room (11) sucked in from the return port (35) is drawn in. Is heated in the first fin group (42) and supplied from the air inlet (34) to the sleeping room (11), while the outside air sucked in from the outside air inlet (3a) is supplied to the second fin group (43) Then, it is cooled and discharged from the heat exhaust port (3b) to the outside.
  • an evaporation heater (38) is provided on the bottom surface of the case (31) in the exhaust heat passage (37).
  • the evaporation heater (38) is for evaporating drain dripping from the thermoelectric element (41), and is disposed downstream of the second fin group (43) of the thermoelectric element (41) !,
  • a drain receiver (39) is provided on the bottom surface of the case (31) in the air conditioning passage (36).
  • the drain receiver (39) guides the drain to the evaporation heater (38).
  • the thermoelectric element (41) is disposed at a slight inclination to the evaporating heater (38) and the drain receiver (39), and the drain flows to the evaporating heater (38) and the drain receiver (39).
  • the thermoelectric element (41) is disposed at a slight inclination to the evaporating heater (38) and the drain receiver (39), and the drain flows to the evaporating heater (38) and the drain receiver (39).
  • a head air circulation unit (60) is connected to the air supply port (34) and the return air port (35) of the head air conditioning unit (30F), and the air supply unit of the foot air conditioning unit (30R) is connected.
  • the foot air circulation section (70) is connected to the mouth opening (34) and the return opening (35)!
  • the head air circulation section (60) includes an air outlet (61) that blows out conditioned air, an air inlet (62) that sucks and sucks room air on the head side of the sleeping room (11), and a force bed (22 ) Is formed on the head side, which is the front side, and is mainly configured to perform air conditioning of the sleeping person's head.
  • the head air circulation part (60) is configured to form an air flow that creates a short circuit between the air outlet (61) and the air inlet (62), and the air outlet (61) and the air inlet (62). (62) and is configured to form a short circuit kit region in front of.
  • an air blowing passage and a suction passage are formed, and the blowing passage serves as a supply port for the blower outlet (61) and the head air conditioning unit (30F).
  • the air passage (34) is in communication, and the suction passage is in communication with the air inlet (62) and the return air port (35) of the head air conditioning unit (30F).
  • the air outlet (61) and the inlet (62) of the head air circulation part (60) are formed in the same rectangular shape.
  • the air outlet (61) and the inlet (62) are located in the vicinity, and the inlet (62) is located directly below the air outlet (61).
  • the opening area of the force outlet (61) in which the outlet (61) and the inlet (62) are formed in the same opening area is larger than the opening area of the inlet (62). It may be formed to effectively prevent drafting to the head of the bedridden by reducing the blowing flow velocity.
  • the foot air circulation part (70) is formed by one air outlet (71) that blows out conditioned air and two air inlets (72) that suck in indoor air on the foot side of the sleeping room (11). It is mainly configured to perform air conditioning of the sleeping person's feet.
  • the foot air circulation section (70) is formed with an air blowing passage and a suction passage (not shown), and the blowing passage serves as an air outlet (71) and an air supply port (34) of the foot air conditioning unit (30R). And the suction passage connects the two suction ports (72) and the return air port (35) of the foot air conditioning unit (30R).
  • the foot air circulation part (70) is formed in a horizontally long rectangular parallelepiped shape, and is erected over substantially both sides of the foot side end of the floor base (21). That is, the foot air circulation part (70) is a cuff.
  • the cell body (20) is provided so as to protrude from the sleeping surface at the foot side edge.
  • the air outlet (71) and the suction port (72) of the foot air circulation part (70) are opened by force toward the foot side, which is the rear side of the bed (22).
  • the air outlet (71) and the air inlet (72) are arranged side by side, the air outlet (71) is located in the center, and the air inlets (72) are located on both sides thereof. Therefore, the air outlet 71 blasts the conditioned air horizontally toward the foot side of the bed 22.
  • the foot air circulation section (70) is configured to form an airflow space in which conditioned air blown from the air outlet (71) flows along the sleeping surface that is the upper surface of the bed (22). .
  • the air outlet (71) is configured such that the conditioned air that has been blown out flows through the sleeping person's foot toward the head.
  • a warm air space foot heat space that covers the feet of the sleeping person can be formed.
  • the sleep capsule (10) is provided with a controller (12) which is a control means for the head air conditioning means (13) and the foot air conditioning means (14).
  • the controller (12) switches between a cooling operation that drives both the head air conditioning unit (30F) and the foot air conditioning unit (30R) and a heating operation that drives only the foot air conditioning unit (30R). It is composed.
  • the controller (12) is a suction port of the head air circulation unit (60).
  • the heat exchange member (40) is controlled so that the temperature of the conditioned air sucked into (62) becomes the set temperature ST1. That is, the controller (12) controls the thermoelectric element (41) of the head side air conditioning passage (36) communicating with the head air circulation section (60), and the head side air conditioning passage (36) is controlled. Adjust the passing air to set temperature ST1. The controller (12) also ensures that the temperature of the conditioned air sucked into the suction port (72) of the foot air circulation part (70) is higher by a ° C (ST1 + a ° C) than the set temperature ST1.
  • the heat exchange member (40) is controlled. That is, the controller (12) controls the thermoelectric element (41) of the foot-side air conditioning passage (36) communicating with the foot air circulation portion (70), and the foot-side air conditioning passage (36) Adjust the passing air by oc ° C higher than the set temperature ST1.
  • the controller (12) exchanges heat so that the temperature of the conditioned air sucked into the suction port (72) of the foot air circulation unit (70) becomes the set temperature ST2.
  • Control member (40) By these controls, a temperature distribution of “head cold foot fever” is formed, and a state suitable for the thermophysiological comfort of the human body can be achieved.
  • the sleep capsule (10) can be switched between a cooling operation and a heating operation.
  • the operation of the cooling operation will be mainly described.
  • both the head air conditioning unit (30F) and the foot air conditioning unit (30R) are driven.
  • a sleeping person who takes a nap or the like enters the sleeping room (11) and is folded on the head side, and the covering member (23) is rotated to the foot side and deployed. To make it fully closed and go to bed.
  • the sleeper then sets the set temperature ST1 using the operation box. This set temperature ST1 is input to the controller (12). When not sleeping, the cover V and the member (23) are folded and fully opened.
  • the air in the sleeping room (11) is passed through the air conditioning path ( Inhaled by 36).
  • the air in the air conditioning passage (36) passes through the first fin group (42) of the thermoelectric element (41) in the heat exchange member (40) and is heated or cooled to generate conditioned air.
  • the conditioned air flows from the air supply port (34) into the head air circulation section (60), flows through the air outlet passage, and blows out from the air outlet (61) to the sleeping room (11). That is, as indicated by the broken line in FIG. 5, most of the conditioned air that blows out from the air outlet (61) of the head air circulation section (60) blows out to the head of the sleeping person and enters the suction port (52) below. Inhaled.
  • outside air is introduced into the exhaust heat passage (37) from the outside air inlet (3a).
  • the air in the exhaust heat passage (37) passes through the exhaust heat fan (33), is heated by, for example, the second fin group (43) of the thermoelectric element (41), and passes through the exhaust heat ro (3b) to the air port. (2a) to be discharged outside the room.
  • the drain generated in the first fin group (42) of the thermoelectric element (41) drops on the drain receiver (39) and then flows to the evaporation heater (38) to be evaporated and exhausted heat.
  • B (3b) is discharged to the outside along with the air in the exhaust heat passage (37).
  • the sleeping room (11) is introduced from the suction port (72) of the foot air circulation part (70).
  • the air is sucked in and flows from the return vent (35) to the air conditioning passageway (36).
  • the air in the air conditioning passage (36) passes through the first fin group (42) of the thermoelectric element (41) in the heat exchange member (40) and is heated or cooled to generate conditioned air.
  • the conditioned air flows from the air supply port (34) into the foot air circulation unit (70), flows through the air outlet passage, and blows out horizontally from the air outlet (71) to the sleeping room (11).
  • the blown conditioned air flows toward the head side along the sleeping surface of the bed (22) as indicated by a solid line in FIG. 5 and then flows at the center in the front-rear direction of the bed (22). It gradually rises due to buoyancy.
  • the raised conditioned air collides with the ceiling of the covering member (50) and then flows along the ceiling surface to the head side and the foot side.
  • the conditioned air flowing to the foot side is sucked into the two suction ports (72).
  • conditioned air blown out from the air outlet (71) flows at least through the feet of the sleeping person, and an airflow space of conditioned air is formed in the feet.
  • the conditioned air is blown out from the outlet (71) at an appropriate wind speed, the conditioned air is warm, but it does not rise immediately due to buoyancy and flows through the bedside of the sleeping person. .
  • a part of the conditioned air blown out from the air outlet (61) of the head air circulation part (60) flows in the lower part of the sleeping room (11) toward the foot part side. Since it is blocked by the airflow space on the part side, the airflow space is not disturbed (see part A in Fig. 5). Thereby, the foot heat space which is an air current space of warm air can be reliably formed in the sleeping person's foot.
  • the conditioned air blown out from the outlet (61) is adjusted by a thermoelectric element (41) by a ° C higher than the set temperature ST1. That is, the temperature of the conditioned air on the foot side is higher than the temperature of the conditioned air on the head side.
  • the flow of various air in the foot air conditioning unit (30R) is the same as that in the head air conditioning unit (30F) described above.
  • the foot air conditioning unit (30R) only the foot air conditioning unit (30R) is driven. Sleeper, sleep Enter the chamber (11) and set the set temperature ST2 in the operation box. This set temperature ST2 is input to the controller (12).
  • the driving operation in the foot air conditioning unit (30R) and the air flow on the foot side of the sleeping room (11) are the same as in the cooling operation described above.
  • T1 to T7 in this figure each indicate a predetermined temperature region, and the temperature increases in the order of Tl, ⁇ 2,.
  • FIGS. 6 and 8 show a longitudinal section at the center in the width direction of the sleeping capsule (10), and FIGS. 7 and 9 show 20 mm from the bed (22) surface of the sleeping room (11). A horizontal section at height is shown.
  • the sleeping room (11) in the cooling operation is in a temperature distribution state as shown in FIG. 6 and FIG.
  • the front of the air outlet (61) and the suction port (62) is generally in the temperature region of T1
  • the head side force of the sleeping room (11) The lower part, which is the sleeping position of a sleeping person, is generally in the temperature range of T2, T3, and T4.
  • the inlet (72) and both sides are generally in the temperature range of T3 and T4, and the temperature of T5 and T6 is approximately from the outlet (71) to the center.
  • the region along the sleeping surface which is the foot position of the sleeping person, is the highest T6 temperature region.
  • the temperature region of T2 and T3 and the temperature region of T6 are clearly partitioned in the lower center of the sleeping room (11) (see part A in Fig. 6).
  • the intrusion of cold air is surely prevented, and a warm air flow space is formed to cover the sleeper's foot (see part A in FIG. 7).
  • the indoor air on the foot side is sucked in from both sides of the air outlet (71), the warm air flow space is not disturbed.
  • the sleeping room (11) in the heating operation is in a temperature distribution state as shown in Figs. Specifically, from the head side to the center of the sleep room (11), the temperature region is generally T3 and T4. On the foot side of the sleeping room (11), the temperature region is generally T6 and T7, and in particular, the region along the sleeping surface, which is the foot position of the sleeping person, is the highest T7 temperature region.
  • the warm air flow space is surely formed and covers the feet of the sleeping person (see part A in FIG. 9). That is, in any of the above-described driving, the sleep room (11) has the lowest temperature in the head of the sleeping person. It becomes a temperature distribution of “head cold foot fever” that gradually increases with 1 to the foot!
  • conditioned air is blown horizontally from the foot-side air outlet (71), and the airflow space that flows by force toward the foot-side force head side along the sleeping surface is formed.
  • the conditioned air is warm air, it is possible to form a warm air space that covers the feet of the sleeper.
  • the sleeping person can be maintained in the temperature range of “foot heat”, and a sleep room (11) suitable for the thermophysiological comfort of the human body can be formed.
  • the air outlet (71) is provided in the foot air circulation part (70) standing on the sleeping surface at the foot side end of the floor base (21), the conditioned air is reliably supplied. It can flow along the sleeping surface. Further, since the suction port (72) is provided on both sides of the air outlet (71), indoor air can be sucked without disturbing the airflow space covering the feet of the sleeping person. As a result, the temperature region of “foot heat” can be reliably formed.
  • a head air circulation part (60) is provided on the head side of the sleep room (11), and the suction port (62) is arranged below the air outlet (61) to cause a short circuit. Therefore, it is possible to form an air flow space that covers the sleeping person's head by forming a short circuit kit region.
  • the conditioned air of the head air circulation part (60) is cold air, it is surely sucked into the lower suction port (62), and a short circuit region can be formed reliably.
  • an airflow space for conditioned air is formed on both the head side and the foot side of the sleep room (11), and the temperature of the conditioned air blown out from each outlet (61, 71) is individually controlled. Therefore, a sleep room (11) suitable for the thermophysiological comfort of the human body can be formed.
  • the sleeper can be maintained in a temperature distribution of “head cold foot heat” that gradually increases as the head moves to the lowest leg. As a result, the comfort of the sleeping person is improved. You can aim for the top.
  • the height of the foot air circulation part (70) is increased. It is considerably lower than the head air circulation part (60). Therefore, it is possible to suppress a feeling of pressure given to the occupant in the indoor space when the covering member (50) is in the fully open state when not sleeping. As a result, the sleeping capsule (10) suitable for the living space can be provided.
  • the present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.
  • the force in which both the air outlet (71) and the air inlet (72) are provided in the foot air circulation part (70). May be provided in the foot air circulation section (70).
  • the suction port (72) may be provided, for example, at the foot side end portions on both sides of the floor (21). That is, in this case, the suction port (72) opens upward.
  • the covering member (50) is rotated between the head side and the foot side of the capsule body (20) to open and close.
  • the capsule body (20) can be opened and closed by rotating between the left and right sides of the capsule body (20), or can be opened and closed by rotating it from the center in the width direction of the capsule body (20) to the left and right sides. It is good also as a double swing type.
  • the head air circulation part (60) is provided to form the air flow space of conditioned air on the head side.
  • other means may be used as long as a short circuit is formed between the air outlet (61) and the air inlet (62) to form a short circuit area covering the head of the sleeping person. ,.
  • the heat exchange member (50) is not limited to the thermoelectric element (51), but may be an evaporator or a condenser of a vapor compression refrigeration cycle.
  • the present invention is useful as a sleep capsule having an air conditioning function.

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Abstract

 床台(21)の足側端部に立設された足部空気流通部(70)を備えている。足部空気流通部(70)には、睡眠室(11)へ水平に調和空気を吹き出す吹出口(71)と、該吹出口(71)の両側に配置されて睡眠室(11)の室内空気を吸い込む吸込口(72)とが設けられている。そして、足部空気流通部(70)は、吹出口(71)より吹き出す調和空気が足部側から頭部側へ向かって且つ就寝面に沿って流れる気流空間を形成する。これにより、調和空気が温風である場合、就寝者の足部が「足熱」の温度領域に維持される。

Description

睡眠カプセル
技術分野
[0001] 本発明は、睡眠カプセルに関し、特に、睡眠室における空調対策に係るものである 背景技術
[0002] 従来より、睡眠カプセルには、例えば実開平 4— 100545号公報に開示されている ように、空気の吹出口および吸込口がカプセル本体の睡眠室に開口して形成されて いるものがある。
[0003] 上記睡眠カプセルは、吸込口と吹出口とを繋ぐ空気通路の途中に蒸発器が設置さ れ、該蒸発器で冷却された空気を睡眠室に吹き出すように構成されている。具体的 に、就寝者の足下の 1つの吸込口より睡眠室の室内空気が吸い込まれて冷却された 後、その調和空気が就寝者の足下の 1つの吹出口より睡眠室へ吹き出すようにして いる。そして、上記睡眠カプセルは、就寝者が希望する設定温度に睡眠室全体が均 一になるように空調して 、る。
[0004] —解決課題—
し力しながら、上述した従来の睡眠カプセルでは、人体の温熱生理的な快適性に 適していないという問題があった。つまり、人体の部位別の至適温度を考察すると、 頭部側で最も低ぐ足部にいくに従って漸次高くなる、いわゆる「頭寒足熱」の温度分 布が人体の温熱生理的な快適性に適している。これに対して、従来の睡眠カプセル の空調制御は、単に睡眠室の全体が設定温度になるように制御しているのみであり、 就寝者の快適性に欠けて 、た。
[0005] そこで、睡眠室における頭部側および足部側のそれぞれに吹出口および吸込口を 設け、足部側の吹出口より吹き出す調和空気の温度が、頭部側の吹出口より吹き出 す調和空気の温度より高くなるように調和空気の空調能力を調整する方法が考えら れる。ところが、単に足部側に吹出口を設けて調和空気を吹き出すだけでは、足部 側に吹き出す調和空気は暖気であるため、浮力により睡眠室の上部へ上昇してしま い、足部を覆う足熱空間が形成されにくいという問題があった。さらに、この暖気の上 昇と相まって、頭部側の冷気が足熱空間の下部へ潜り込むため、足熱空間が損なわ れるという問題があった。
[0006] 本発明は、斯カる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、少なく とも睡眠室の足部側に就寝者の快適性に適した足熱空間が形成されるように空調状 態を制御することである。
発明の開示
[0007] 本発明が講じた解決手段は、以下に示すものである。
[0008] 第 1の解決手段は、カプセル本体 (20)と、該カプセル本体 (20)内の睡眠室(11)に おける頭部側を空気調和する頭部空調手段(13)と、上記睡眠室(11)における足部 側を空気調和する足部空調手段(14)とを備えて!/、る。
[0009] そして、上記足部空調手段(14)は、睡眠室(11)の足部側力も頭部側へ向力つて水 平に調和空気を吹き出す吹出口(71)と、睡眠室(11)の足部側の室内空気を吸い込 む吸込口(72)とを備え、上記吹出口(71)より吹き出す調和空気が睡眠室(11)の足 部側にぉ 、てカプセル本体 (20)の就寝面に沿って流れる気流空間を形成するよう に構成されている。
[0010] 上記の解決手段では、頭部空調手段(13)によって就寝者の頭部の空気調和が行 われる一方、足部空調手段(14)によって就寝者の足部の空気調和が行われる。特 に、上記睡眠室(11)の足部側においては、就寝面に沿って且つ足部側から頭部側 へ向力つて流れる調和空気の気流空間によって就寝者の足部の空気調和が行われ る。つまり、就寝者の足部を覆う気流空間が形成される。したがって、吹出口(71)より 吹き出す調和空気が温風である場合、就寝者が「足熱」の温度領域に維持される。
[0011] さらに、上記の解決手段では、調和空気が就寝面に沿って足部側から頭部側へ向 かって流れるので、頭部空調手段(13)の調和空気が冷風である場合、その冷気の 足部側への侵入が阻止される。これにより、足部側の気流空間が乱れることはないの で、就寝者の足部の空気調和が確実に行われる。
[0012] また、第 2の解決手段は、上記第 1の解決手段において、上記足部空調手段(14) が上記吹出口(71)を有し且つカプセル本体 (20)の足側端辺における就寝面より突 出して設けられた足部空気流通部(70)を備えて!/、る。
[0013] 上記の解決手段では、吹出口(71)より調和空気が確実に就寝者の足部へ向かつ て吹き出し、且つ、就寝面に沿って流れる。したがって、就寝者の足部を覆う調和空 気の気流空間が確実に形成される。
[0014] また、第 3の解決手段は、上記第 2の解決手段において、上記足部空調手段(14) の吸込口(72)が足部空気流通部(70)における吹出口(71)の両側に形成されている
[0015] 上記の解決手段では、足部側の室内空気がカプセル本体 (20)の両側部を流れて 吸込口(72)に吸い込まれる。したがって、上記調和空気の気流空間が上記室内空 気の吸込流によって殆ど乱れることはないので、就寝者の足部を覆う気流空間が確 実に形成される。
[0016] また、第 4の解決手段は、上記第 2または第 3の解決手段において、上記頭部空調 手段(13)が睡眠室(11)に調和空気を吹き出す吹出口(61)および睡眠室(11)の頭 部側の室内空気を吸 、込む吸込口(62)を有する頭部空気流通部(60)を備えて!/、る
[0017] そして、上記頭部空気流通部(60)は、吸込口(62)が吹出口(61)の下方に位置し、 吹出口(61)と吸込口(62)との間でショートサーキットを生ずる気流流れを形成するよ うに構成されている。
[0018] 上記の解決手段では、睡眠室(11)の頭部側において、頭部空気流通部(60)の吹 出口(61)より睡眠室(11)へ吹き出した調和空気が吸込口(62)に吸い込まれ、局所 的なショートサーキットを起こす。つまり、上記調和空気の多くが吹出口(61)より直ぐ に吸込口(62)に吸い込まれるので、吹出口(61)と吸込口(62)との間でショートサー キット領域が形成され、就寝者の頭部の空気調和が行われる。
[0019] また、上記の解決手段では、吸込口(62)が吹出口(61)の下方に配置されるので、 例えば頭部空気流通部(60)の調和空気が冷風である場合、下方の吸込口(62)に 確実に吸 ヽ込まれ、ショートサーキット領域が確実に形成される。
[0020] 効果
したがって、第 1の解決手段によれば、足部側の吹出口(71)より調和空気を水平に 吹き出し、就寝面に沿って足部側力 頭部側へ向力つて流れる気流空間を形成する ようにしたので、上記調和空気が温風である場合、就寝者の足部を覆う暖気の気流 空間を形成することができる。これにより、就寝者を「足熱」の温度領域に維持するこ とができ、人体の温熱生理的な快適性に適した睡眠室(11)を形成することができる。
[0021] さらに、調和空気を就寝面に沿って足部側から頭部側へ向力つて流すことから、頭 部側の調和空気が冷風である場合、その冷気が睡眠室(11)の下部を流れて足部側 へ侵入するのを阻止することができる。これにより、暖気の気流空間が乱れることはな いので、就寝者を「足熱」の温度領域に確実に維持することができる。
[0022] 特に、第 2の解決手段によれば、吹出口(71)をカプセル本体 (20)の足側端辺にお ける就寝面より突出して設けた足部空気流通部(70)に形成するようにしたので、調和 空気を確実に就寝面に沿って且つ足部側力も頭部側へ向けて流すことができる。こ れにより、就寝者の足部を覆う暖気の気流空間を容易に且つ確実に形成することが できる。
[0023] また、第 3の解決手段によれば、足部側の吸込口(72)を吹出口(71)の両側に設け るようにしたので、就寝者の足部に形成された調和空気の気流空間を乱すことなぐ 足部側の室内空気を両側部から吸い込むことができる。この結果、就寝者を「足熱」 の温度領域に維持することができる。
[0024] また、第 4の解決手段によれば、睡眠室(11)の頭部側に頭部空気流通部 (60)を設 け、吸込口(62)を吹出口(61)の下方に配置してショートサーキットを起こすようにした ので、ショートサーキット領域を形成して就寝者の頭部を覆う気流空間を形成すること ができる。特に、吸込口(62)を吹出口(61)の下方に配置するようにしたので、調和空 気が冷風の場合には、下方の吸込口(62)に確実に吸い込まれることになるので、確 実にショートサーキット領域を形成することができる。
[0025] また、睡眠室(11)の頭部側および足部側に調和空気の気流空間を形成できること から、各吹出口(61,71)より吹き出す調和空気の温度を個別に制御すれば、人体の 部位別の至適温度に基づき、頭部が最も低ぐ足部にいくに従って漸次高くなる「頭 寒足熱」の温度分布に就寝者を維持することができる。したがって、人体の温熱生理 的な快適性により適した睡眠室(11)を形成することができる。この結果、就寝者の快 適'性の向上を図ることができる。
図面の簡単な説明
[0026] [図 1]図 1は、実施形態に係る睡眠カプセルを覆い部材を省略して示す斜視図である
[図 2]図 2は、実施形態に係る空気流通部を示す正面図であり、(a)は頭部空気流通 部を示し、 (b)は足部空気流通部を示す。
[図 3]図 3は、実施形態に係る睡眠カプセルを覆 、部材を含めて示す側面図である。
[図 4]図 4は、実施形態に係る空調ユニットを示す概略構成図である。
[図 5]図 5は、冷房運転時の睡眠室における気流状態を示す縦断面図である。
[図 6]図 6は、冷房運転時の睡眠室の縦断面における温度分布を示す特性図である
[図 7]図 7は、冷房運転時の睡眠室の水平断面における温度分布を示す特性図であ る。
[図 8]図 8は、暖房運転時の睡眠室の縦断面における温度分布を示す特性図である
[図 9]図 9は、暖房運転時の睡眠室の水平断面における温度分布を示す特性図であ る。
発明を実施するための最良の形態
[0027] 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
[0028] 図 1〜図 4に示すように、本実施形態の睡眠カプセル(10)は、仮眠等を行うための もので、就寝者が就寝し得る比較的小空間の密閉空間を構成している。
[0029] 上記睡眠カプセル(10)は、カプセル本体 (20)に 2つの空調手段である頭部空調手 段(13)および足部空調手段(14)が設けられて構成されて 、る。
[0030] 上記カプセル本体 (20)は、床台(21)と、該床台(21)の上面における前部両側部に 設けられた略台形状の補助側板 (23)とを備えている。また、上記床台 (21)の上面前 端部には、後述する頭部空調手段(13)の頭部空気流通部(60)が補助側板 (23)の 間に亘つて設けられている。そして、上記カプセル本体 (20)は、床台(21)の両側部 の大半、後端部および上方を覆う覆い部材 (50)を備え、内部が就寝空間である睡眠 室(11)に構成されている。つまり、上記覆い部材 (50)と補助側板 (23)と頭部空気流 通部(60)とが睡眠室(11)の区画部材を構成している。また、上記床台(21)の上部は 、就寝者の就寝部である睡眠用のベッド (22)に形成されている。なお、本実施形態 では、就寝者の頭部側を前側とし、就寝者の足部側を後側としている。
[0031] 上記覆い部材 (50)は、図 3に示すように、幌式に構成され、 9本の支骨(51a,51b)と 幌布 (52)とを備えている。 9本の支骨 (51a,51b)は、 2本の第 1支骨 (51a)と該第 1支 骨 (51a)よりも細 、7本の第 2支骨 (51b)とで構成されて 、る。この 2本の第 1支骨 (51a )は、最前部および最後部に配置され、床台(21)の両側中央部に設けられた回動自 在な回動軸 (51c)に取り付けられている。
[0032] 上記幌布(52)は、 9本の支骨(51a,51b)を覆うように該 9本の支骨(51a,51b)に取り 付けれらている。そして、上記最前部の第 1支骨 (51a)が 2つの補助側板 (23)および 頭部空気流通部(60)に固定され、最後部の第 1支骨 (51a)が床台(21)に対して前後 に回動自在に構成されている。したがって、上記覆い部材 (50)は、最後部の第 1支 骨 (51a)を床台 (21)の頭部側と足部側との間で回動させて折り畳み状態と展開状態 とになって睡眠室(11)を開閉するように構成されて!、る。
[0033] 上記頭部空調手段(13)は、頭部空調ユニット (30F)および上述した頭部空気流通 部(60)を備えている。一方、上記足部空調手段(14)は、足部空調ユニット (30R)およ び足部空気流通部(70)を備えて!/、る。
[0034] 上記頭部空調ユニット (30F)および足部空調ユニット(30R)は、図 4に示すように、 1 つのケース (31)に空調ファン (32)と排熱ファン (33)と熱交換部材 (40)とが収納され て 1つのユニットに構成され、床台(21)の内部に配置されている。なお、本図は、頭 部空調ユニット (30F)および足部空調ユニット (30R)における構成および空気の流れ を概念的に示すものである。また、上記両空調ユニット(30F,30R)は、ほぼ同一に構 成されているので、ここでは足部空調ユニット(30R)について説明する。
[0035] 上記ケース (31)の内部は、仕切部材によって空調通路 (36)と排熱通路 (37)とに区 画されている。そして、上記ケース (31)には、空調通路 (36)が睡眠室(11)と連通す る吸込側である還気口(35)と吹出側である給気口(34)とが形成されている。また、上 記ケース (31)には、排熱通路 (37)が床台(21)の側面の空気口(2a)と連通する吸込 側である外気取入れ口(3a)と吹出側である排熱ロ(3b)とが形成されている。
[0036] 上記ケース (31)には、空調通路 (36)に配置された空調ファン (32)と、排熱通路 (37 )に配置された排熱ファン (33)とが設けられて 、る。上記空調ファン (32)および排熱 ファン (33)は、遠心ファンであって、図示しないが、中央部にファン吸込口が形成さ れ、外周面の一部にファン吹出口が形成されている。
[0037] 上記熱交換部材 (40)は、 、わゆるペルチヱ素子である熱電素子 (41)を備えて!/、る 。この熱電素子 (41)は、 2つの熱面が加熱面と冷却面となり、各熱面に多数のフィン が設けられて第 1フィン群 (42)と第 2フィン群 (43)とが形成されて 、る。上記熱電素子 (41)は、空調通路 (36)および排熱通路 (37)の仕切部材を貫通し、両方の通路 (36,3 7)に跨って配置されている。そして、上記第 1フィン群 (42)が空調通路 (36)に位置し 、上記第 2フィン群 (43)が排熱通路 (37)に位置して 、る。
[0038] 上記第 1フィン群 (42)および第 2フィン群 (43)は、熱電素子 (41)の加熱面と冷却面 とが切り換わることにより、放熱側と吸熱側とに切り換わるように構成されている。つま り、冷房時には、上記第 1フィン群 (42)が吸熱側、第 2フィン群 (43)が放熱側となり、 還気口(35)より吸 、込まれた睡眠室(11)の室内空気が第 1フィン群 (42)で冷却され て給気口(34)より睡眠室(11)へ供給される一方、外気取入れ口(3a)より吸い込まれ た外気が第 2フィン群 (43)で加熱されて排熱ロ(3b)より室外へ放出される。また、暖 房時には、上記第 1フィン群 (42)が放熱側、第 2フィン群 (43)が吸熱側となり、還気 口(35)より吸 、込まれた睡眠室(11)の室内空気が第 1フィン群 (42)で加熱されて給 気口(34)より睡眠室(11)へ供給される一方、外気取入れ口(3a)より吸い込まれた外 気が第 2フィン群 (43)で冷却されて排熱口(3b)より室外へ放出される。
[0039] また、上記排熱通路 (37)におけるケース (31)の底面には、蒸発用ヒータ (38)が設 けられている。この蒸発用ヒータ (38)は、熱電素子 (41)から滴下するドレンを蒸発さ せるためのものであり、熱電素子 (41)の第 2フィン群 (43)より下流側に配置されて!、 る。一方、上記空調通路 (36)におけるケース (31)の底面には、ドレン受け (39)が設 けられている。このドレン受け (39)は、ドレンを蒸発用ヒータ(38)に導いている。なお 、上記熱電素子 (41)は、蒸発用ヒータ (38)およびドレン受け (39)に向力つてやや傾 斜して配置され、ドレンが蒸発用ヒータ (38)およびドレン受け (39)に流れるように構 成されている。
[0040] 上記頭部空調ユニット (30F)の給気口(34)および還気口(35)には、頭部空気流通 部(60)が接続され、上記足部空調ユニット (30R)の給気口(34)および還気口(35)に は、足部空気流通部(70)が接続されて!、る。
[0041] この頭部空気流通部(60)は、調和空気を吹き出す吹出口(61)と睡眠室(11)の頭 部側の室内空気を吸 、込む吸込口(62)と力ベッド (22)の前側である頭部側に形成 され、主として就寝者の頭部の空気調和を行うように構成されている。そして、上記頭 部空気流通部(60)は、吹出口(61)と吸込口(62)との間でショートサーキットを生ずる 気流流れを形成するように構成され、吹出口(61)と吸込口(62)との前方にショートサ 一キット領域を形成するように構成されて 、る。
[0042] この頭部空気流通部(60)には、図示しな 、空気の吹出通路と吸込通路とが形成さ れ、吹出通路が吹出口(61)と頭部空調ユニット (30F)の給気口(34)とを連通させ、 吸込通路が吸込口(62)と頭部空調ユニット(30F)の還気口(35)とを連通させて 、る
[0043] 図 2に示すように、上記頭部空気流通部(60)の吹出口(61)および吸込口(62)は、 同一の矩形状に形成されている。そして、上記吹出口(61)と吸込口(62)とは、近傍 に位置し、吸込口(62)が吹出口(61)の真直下方に位置している。なお、本実施形態 では、上記吹出口(61)および吸込口(62)を同一の開口面積に形成している力 吹 出口(61)の開口面積を吸込口(62)の開口面積よりも大きく形成し、吹出流速を小さ くして就寝者の頭部へのドラフトを効果的に防止するようにしてもよい。
[0044] 上記足部空気流通部(70)は、調和空気を吹き出す 1つの吹出口(71)と睡眠室(11 )の足部側の室内空気を吸い込む 2つの吸込口(72)とが形成され、主として就寝者 の足部の空気調和を行うように構成されている。この足部空気流通部(70)には、図 示しない空気の吹出通路と吸込通路とが形成され、吹出通路が吹出口(71)と足部 空調ユニット (30R)の給気口(34)とを連通させ、吸込通路が 2つの吸込口(72)と足部 空調ユニット (30R)の還気口(35)とを連通させて 、る。
[0045] 上記足部空気流通部(70)は、横長の直方体状に形成され、床台(21)の足側端部 のほぼ両側部に亘つて立設されている。つまり、上記足部空気流通部(70)は、カフ。 セル本体 (20)の足側端辺における就寝面より突出して設けられている。
[0046] 上記足部空気流通部(70)の吹出口(71)および吸込口(72)は、ベッド (22)の後側 である足部側に向力つて開口している。上記吹出口(71)および吸込口(72)は、横並 びに配置され、吹出口(71)が中央に位置してその両側に吸込口(72)が位置してい る。したがって、上記吹出口(71)は、調和空気がベッド (22)の足部側に向力つて水 平に吹き出すことになる。そして、上記足部空気流通部(70)は、吹出口(71)より吹き 出す調和空気がベッド (22)の上面である就寝面に沿って流れる気流空間を形成す るように構成されている。すなわち、上記吹出口(71)は、吹き出した調和空気が就寝 者の足部を頭部側へ向力つて流れるように構成されている。これにより、調和空気が 暖気である場合、就寝者の足部を覆う暖気空間 (足熱空間)を形成することができる。
[0047] 上記睡眠カプセル(10)には、頭部空調手段(13)および足部空調手段(14)の制御 手段であるコントローラ(12)が設けられている。上記コントローラ(12)は、頭部空調ュ ニット (30F)および足部空調ユニット (30R)の両方を駆動する冷房運転と、足部空調 ユニット (30R)のみを駆動する暖房運転とを切り換えるように構成されて 、る。
[0048] そして、上記コントローラ(12)は、冷房運転の場合、頭部空気流通部(60)の吸込口
(62)に吸 、込まれる調和空気の温度が設定温度 ST1になるように熱交換部材 (40) を制御する。つまり、上記コントローラ(12)は、頭部空気流通部(60)に連通する頭部 側の空調通路 (36)の熱電素子 (41)を制御し、該頭部側の空調通路 (36)を通る空気 を設定温度 ST1に調節する。また、上記コントローラ(12)は、足部空気流通部(70) の吸込口(72)に吸い込まれる調和空気の温度が設定温度 ST1より a °Cだけ高く (S T1 + a °C)なるように熱交換部材 (40)を制御する。つまり、上記コントローラ(12)は、 足部空気流通部(70)に連通する足部側の空調通路 (36)の熱電素子 (41)を制御し、 該足部側の空調通路 (36)を通る空気を設定温度 ST1より oc °Cだけ高く調節する。
[0049] 一方、暖房運転の場合、上記コントローラ(12)は、足部空気流通部(70)の吸込口( 72)に吸 、込まれる調和空気の温度が設定温度 ST2になるように熱交換部材 (40)を 制御する。これらの制御により、「頭寒足熱」の温度分布が形成され、人体の温熱生 理的な快適性に適した状態とすることができる。
[0050] 運転動作 次に、上述した睡眠カプセル(10)の空調動作について説明する。この睡眠カプセ ル(10)は、冷房運転と暖房運転とが切り換えられる。ここでは、主に冷房運転の動作 について説明する。
[0051] この冷房運転では、頭部空調ユニット (30F)および足部空調ユニット (30R)の両方 が駆動される。先ず、上記ベッド (22)には、仮眠等を行う就寝者が睡眠室(11)に入り 、頭部側で折り畳まれて 、る覆 ヽ部材 (23)を足部側に回動して展開することにより全 閉状態とし、就寝する。そして、この就寝者は、操作ボックスで設定温度 ST1を設定 する。この設定温度 ST1は、コントローラ(12)に入力される。なお、非就寝時には、覆 V、部材 (23)が折り畳まれて全開状態になって 、る。
[0052] 上記頭部空調ユニット (30F)の空調ファン(32)および排熱ファン (33)を駆動すると 、頭部側の還気口(35)より睡眠室(11)の空気が空調通路 (36)に吸い込まれる。この 空調通路 (36)の空気は、熱交換部材 (40)における熱電素子 (41)の第 1フィン群 (42 )を通り、加熱または冷却されて調和空気が生成される。
[0053] この調和空気は、給気口(34)から頭部空気流通部(60)へ流入し、吹出通路を流 れて吹出口(61)より睡眠室(11)へ吹き出す。つまり、図 5に破線で示すように、上記 頭部空気流通部(60)の吹出口(61)より吹き出る調和空気の殆どは、就寝者の頭部 に吹き出し、下方の吸込口(52)に吸い込まれる。
[0054] 上記頭部空気流通部(60)の吸込口(62)に吸 、込まれた空気は、吸込通路を流れ 、頭部側の還気口(35)より空調通路 (36)に流れる。その後、この空調通路 (36)の空 気は、熱交換部材 (40)を経て空調ファン (32)に戻り、上述の動作が繰り返される。
[0055] 一方、上記外気取入れ口(3a)より外気が排熱通路 (37)に導入される。この排熱通 路 (37)の空気は、排熱ファン (33)を通り、例えば、熱電素子 (41)の第 2フィン群 (43) によって加熱され、排熱ロ(3b)を経て空気口(2a)より室外へ放出される。
[0056] また、上記熱電素子 (41)の第 1フィン群 (42)にて発生したドレンは、ドレン受け (39) に滴下した後、蒸発用ヒータ (38)に流れて蒸発し、排熱ロ(3b)より排熱通路 (37)の 空気と共に外部に放出される。
[0057] このように、睡眠室(11)の頭部側である頭部空気流通部(60)において、調和空気 は、吹出口(61)より睡眠室(11)に吹き出すことになる力 吸込口(62)が下方に位置 するので、局所的なショートサーキットを起こす。これにより、調和空気の多くが吸込 口(62)に吸い込まれ、吹出口(61)および吸込口(62)の前方にショートサーキット領 域が形成される。したがって、就寝者の頭部を覆う調和空気の気流空間が形成され、 就寝者の頭部の空気調和が行われる。
[0058] 一方、上記足部空調ユニット (30R)の空調ファン (32)および排熱ファン (33)を駆動 すると、足部空気流通部(70)の吸込口(72)より睡眠室(11)の空気が吸い込まれ、還 気口(35)より空調通路 (36)へ流れる。この空調通路 (36)の空気は、熱交換部材 (40 )における熱電素子 (41)の第 1フィン群 (42)を通り、加熱または冷却されて調和空気 が生成される。
[0059] この調和空気は、給気口(34)から足部空気流通部(70)へ流入し、吹出通路を流 れて吹出口(71)より睡眠室(11)へ水平に吹き出す。この吹き出した調和空気は、図 5に実線で示すように、ベッド (22)の就寝面に沿って頭部側へ向力つて流れた後、ベ ッド (22)の前後方向における中央部で浮力によって徐々に上昇する。この上昇した 調和空気は、覆い部材 (50)の天井に衝突した後、その天井面に沿って頭部側およ び足部側へ流れる。足部側へ流れた調和空気は、 2つの吸込口(72)に吸い込まれ る。このように、吹出口(71)より吹き出す調和空気が少なくとも就寝者の足部を流れ、 該足部に調和空気の気流空間が形成される。すなわち、上記吹出口(71)より調和空 気を適当な風速で吹き出せば、調和空気が暖気であるにも拘わらず、浮力によって 直ぐには上昇せずに就寝者の足部を流れることになる。
[0060] また、上記頭部空気流通部(60)の吹出口(61)より吹き出した調和空気の一部は、 足部側へ向かって睡眠室(11)の下部を流れるが、上述した足部側の気流空間によ つて遮断されるので、該気流空間が乱れることはない(図 5の A部参照)。これにより、 就寝者の足部に暖気の気流空間である足熱空間を確実に形成することができる。な お、上記吹出口(61)より吹き出る調和空気は、熱電素子 (41)によって設定温度 ST1 より a °Cだけ高く調節される。つまり、足部側の調和空気の温度は、頭部側の調和空 気の温度よりも高い。また、上記足部空調ユニット (30R)における各種空気の流れは 、上述した頭部空調ユニット (30F)の場合と同様である。
[0061] 一方、暖房運転では、足部空調ユニット (30R)のみが駆動される。就寝者は、睡眠 室(11)に入り、操作ボックスで設定温度 ST2を設定する。この設定温度 ST2は、コン トローラ(12)に入力される。上記足部空調ユニット (30R)における運転動作および睡 眠室(11)の足部側の空気流れは、上述した冷房運転の場合と同様である。
[0062] 次に、上述した冷房運転および暖房運転によって形成される睡眠室(11)の温度分 布状態について、図 6〜図 9を参照しながら説明する。ここに、本図中の T1〜T7は、 それぞれ所定の温度領域を示し、 Tl, Τ2, · · ·の順に温度が高くなつている。また、 上記図 6および図 8は、睡眠カプセル(10)の幅方向における中央部での縦断面を示 し、図 7および図 9は、睡眠室(11)のベッド(22)面より 20mmの高さでの水平断面を 示している。
[0063] 冷房運転における睡眠室(11)は、図 6および図 7に示すような温度分布状態となる 。具体的に、上記睡眠室(11)の頭部側においては、吹出口(61)および吸込口(62) の前方が概ね T1の温度領域となり、睡眠室(11)の頭部側力 中央部においては、 就寝者の就寝位置である下部が概ね T2, T3および T4の温度領域となっている。上 記睡眠室(11)の足部側においては、吸込口(72)や両側部が概ね T3および T4の温 度領域となり、吹出口(71)から中央部に亘つて概ね T5および T6の温度領域となり、 特に就寝者の足部位置である就寝面に沿った領域が最も高い T6の温度領域となつ ている。ここで、睡眠室(11)の下部中央において、 T2や T3の温度領域と T6の温度 領域とが明確に区画されているのが分かる(図 6の A部参照)。つまり、足部側におい て、冷気の侵入が確実に阻止され、暖気の気流空間が形成されて就寝者の足部を 覆っていることが分かる(図 7の A部参照)。また、足部側の室内空気が吹出口(71)の 両側から吸い込まれるので、暖気の気流空間が乱れることはない。
[0064] 暖房運転における睡眠室(11)は、図 8および図 9に示すような温度分布状態となる 。具体的に、上記睡眠室(11)の頭部側から中央部においては、概ね T3および T4の 温度領域となっている。上記睡眠室(11)の足部側においては、概ね T6および T7の 温度領域となり、特に就寝者の足部位置である就寝面に沿った領域が最も高い T7 の温度領域となっている。ここでも冷房運転の場合と同様に、暖気の気流空間が確 実に形成されて就寝者の足部を覆っていることが分力る(図 9の A部参照)。つまり、 上述した何れの運転においても、睡眠室(11)は、温度が就寝者の頭部で最も低ぐ 足部に 1、くに従って漸次高くなる「頭寒足熱」の温度分布になって!、る。
[0065] このように、足部側において、吹出口(71)より吹き出す調和空気が就寝面に沿って 足部側から頭部側へ向力つて流れることにより、冷気の侵入を阻止しつつ、暖気の気 流空間を形成することができる。
[0066] 一実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、足部側の吹出口(71)より調和空気を水平に 吹き出し、就寝面に沿って足部側力 頭部側へ向力つて流れる気流空間を形成する ようにしたので、上記調和空気が温風である場合、就寝者の足部を覆う暖気の気流 空間を形成することができる。これにより、就寝者を「足熱」の温度領域に維持するこ とができ、人体の温熱生理的な快適性に適した睡眠室(11)を形成することができる。
[0067] また、調和空気を就寝面に沿って足部側から頭部側へ向力つて流すことから、頭部 側の冷気が睡眠室(11)の下部を流れて足部側へ侵入するのを阻止することができる 。これにより、気流空間が乱れることはない。
[0068] 特に、上記吹出口(71)を床台(21)の足側端部における就寝面に立設した足部空 気流通部(70)に設けるようにしたので、確実に調和空気を就寝面に沿って流すこと ができる。また、上記吸込口(72)を吹出口(71)の両側に設けるようにしたので、就寝 者の足部を覆う気流空間を乱すことなぐ室内空気を吸い込むことができる。これによ り、「足熱」の温度領域を確実に形成することができる。
[0069] さらに、上記睡眠室(11)の頭部側に頭部空気流通部(60)を設け、吸込口(62)を 吹出口(61)の下方に配置してショートサーキットを起こすようにしたので、ショートサ 一キット領域を形成して就寝者の頭部を覆う気流空間を形成することができる。特に 、上記頭部空気流通部(60)の調和空気が冷風であるので、下方の吸込口(62)に確 実に吸い込まれることになり、確実にショートサーキット領域を形成することができる。
[0070] また、上記睡眠室(11)の頭部側および足部側の両方に調和空気の気流空間を形 成し、各吹出口(61,71)より吹き出す調和空気の温度を個別に制御したので、人体の 温熱生理的な快適性に適した睡眠室(11)を形成することができる。つまり、人体の部 位別の至適温度に基づき、頭部が最も低ぐ脚部にいくに従って漸次高くなる「頭寒 足熱」の温度分布に就寝者を維持することができる。この結果、就寝者の快適性の向 上を図ることができる。
[0071] また、上記足部空気流通部(70)において、吹出口(71)および吸込口(72)を横並 びに配置するようにしたので、足部空気流通部(70)の高さが頭部空気流通部(60)と 比べてかなり低くなる。したがって、上記覆い部材 (50)が全開状態の非就寝時に、室 内空間における居住者に与える圧迫感を抑制することができる。この結果、居住空間 に適した睡眠カプセル(10)を提供することができる。
[0072] 《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
[0073] 例えば、上記実施形態においては、足部空気流通部(70)に吹出口(71)および吸 込口(72)の両方を設けるようにした力 本発明は、吹出口(71)のみを足部空気流通 部(70)に設けるようにしてもよい。その場合、上記吸込口(72)は、例えば床台(21)の 両側辺における足側端部に設けるようにしてもよい。つまり、この場合、吸込口(72) は上方に向かって開口することになる。
[0074] また、上記各実施形態にお!、ては、覆 ヽ部材 (50)をカプセル本体 (20)の頭部側と 足部側との間で回動させて開閉するようにしたが、カプセル本体 (20)の左側と右側と の間で回動させて開閉する片開き式としてもよいし、またカプセル本体 (20)の幅方向 における中央部から左側および右側に回動させて開閉する両開き式としてもよい。
[0075] また、上記睡眠室(11)の頭部側においては、頭部空気流通部(60)を設けて頭部 側に調和空気の気流空間を形成するようにしたが、これに限らず、本発明は吹出口( 61)と吸込口(62)との間でショートサーキットを起こして就寝者の頭部を覆うショートサ 一キット領域を形成するものであれば他の手段を用いてもょ 、。
[0076] また、上記熱交換部材 (50)は熱電素子 (51)に限られるものではなぐ蒸気圧縮式 冷凍サイクルの蒸発器や凝縮器であってもよ 、。
産業上の利用可能性
[0077] 以上説明したように、本発明は、空調機能を備えた睡眠カプセルとして有用である

Claims

請求の範囲
[1] カプセル本体 (20)と、該カプセル本体 (20)内の睡眠室(11)における頭部側を空 気調和する頭部空調手段(13)と、上記睡眠室(11)における足部側を空気調和する 足部空調手段 (14)とを備え、
上記足部空調手段(14)は、睡眠室(11)の足部側から頭部側へ向かって水平に 調和空気を吹き出す吹出口(71)と、睡眠室(11)の足部側の室内空気を吸い込む吸 込口(72)とを備え、上記吹出口(71)より吹き出す調和空気が睡眠室(11)の足部側 にお 、てカプセル本体 (20)の就寝面に沿って流れる気流空間を形成するように構 成されている
ことを特徴とする睡眠カプセル。
[2] 請求項 1において、
上記足部空調手段(14)は、上記吹出口(71)を有し且つカプセル本体 (20)の足 側端辺における就寝面より突出して設けられた足部空気流通部(70)を備えている ことを特徴とする睡眠カプセル。
[3] 請求項 2において、
上記足部空調手段(14)の吸込口(72)は、足部空気流通部(70)における吹出口 (71)の両側に形成されている
ことを特徴とする睡眠カプセル。
[4] 請求項 2または 3において、
上記頭部空調手段(13)は、睡眠室(11)に調和空気を吹き出す吹出口(61)およ び睡眠室(11)の頭部側の室内空気を吸!、込む吸込口(62)を有する頭部空気流通 部 (60)を備え、
上記頭部空気流通部(60)は、吸込口(62)が吹出口(61)の下方に位置し、吹出 口(61)と吸込口(62)との間でショートサーキットを生ずる気流流れを形成するように 構成されている
ことを特徴とする睡眠カプセル。
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