JP2008289649A - 温度調節機能を持つベッド用マットレス体 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に足部を加熱でき、首部から肩部にかけて冷却することができるベッド用のマットレス体を提供する。
【解決手段】ベッドを構成するマットレス１の表面の少なくとも片面に温度調節シート２を積層して形成されたマットレス体１３において、前記温度調節シート２は、発熱体とその上に積層された蓄熱材を充填した蓄熱材シートで形成されており、夏季冬季などの季節に関係して、前記温度調節シート２を頭部側あるいは足部側に位置させて使用するようにしたベッド用マットレス体。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベッドの表面の頭部あるいは足部を載せる部分に暖房効果と冷却効果とを与えるように構成し、時季に関係なく寝付きの悪さを解消するようにした温度調節機能を持つベッド用マットレス体に関する。

ベッドは睡眠に利用する器具として極めて重要なものであり、その機能を高めるために各種の改良がなされている。その改良の多くは、体重を分散しながら支持させるためのマットレスのクッション体の改良である（特許文献１参照）。

また、使用者の体重を分散して支持するものも提案されている（特許文献２参照）。更に冬季におけるベッドの温度を調節する手段として電気加熱式敷布や毛布が使用されている。
特開２００１−１４５５４５号公報 特開２００１−８７８９号公報

特許文献１に記載された発明は、コイルスプリングを内蔵したマットレスにおいて、このマットレスの位置を必要に応じて他の部分よりも固く、つまり他の部分よりも体の沈み難くしたものであって、これ部分はマットレスに横たわる使用者の背中や臀部など必要に応じて沈み込み難くして正しい姿勢で寝られるようにしたものである。しかしこの発明のベッドは、コイルスプリングの弾性力を局部的に調整する方法を提案しているのに過ぎない。

特許文献２に記載された発明は、発泡ウレタンなどを使用したフレームと防水ライナと下カバーからなる下面材の上部に複数の液密性バッグを配置し、このバッグの内部に水やゲル状物などの流動性物質を収容したベッドの改良に関するものである。この発明も使用者の体重の分散を図るとともに、ベッドの移動を容易にしたものを提供するものである。

しかしながら、前記特許文献１、２に記載された発明は、足部を僅かに加熱したり、首に近い肩部などを僅かに冷却することによって、小量の熱を利用して体温を僅かに調節して、ベッドに横たわった人体を快適にするための簡単な装置を提案するものではないのである。

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するものであって、ベッドの構造に何ら変形を与えることなく、簡単な構造の温度調節シートを使用して所謂「頭寒・足熱」の温度調節方法を可能にしたベッドを提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するための本発明にかかるベッド用マットレス体は次のように構成されている。

１．ベッドを構成するマットレスの表面の少なくとも片面に温度調節シートを積層して形成されたマットレス体において、前記温度調節シートは、ＰＴＣ特性を持つ面状発熱体とその上に積層された蓄熱材を充填した蓄熱材シートで形成されており、室温に関係して前記温度調節シートを頭部側あるいは足部側に位置させて使用するようにしたベッド用マットレス体である。

２．前記温度調節シートを構成する発熱体はＰＴＣ特性を持つ面状発熱体であり、その発熱部は2本の電極線の間を細幅に切断されて紐条物の集合体として形成されていることを特徴としている。

３．記温度調節シートを構成する蓄熱材シートは、加熱により液状に相変化する蓄熱材が充填され、かつ、多数の小袋状に細分化されていることを特徴としている。

４．前記温度調節シートは、３２℃±１℃程度の温度に維持し易い特性をもつ蓄熱材と、PTC機能を有する面状発熱体を組み合わせて構成されていることを特徴としている。

５．マットレスの両面に、発熱体とその上に積層された蓄熱材を充填した蓄熱材シートからなる温度調節シートをそれぞれ配置して三層構造に形成し、これらの部材の全体を仕上げ材で包んで構成したことを特徴としている。

本発明においては、発熱体とシート状の蓄熱材を積層して形成した温度調節シートを、マットレスの片面あるいは両面に配置してベッドのマットレス体を構成しているので、冬季は温度調節シートを足部側に配置し、この温度調節シートの発熱体に通電して蓄熱材に十分蓄熱させて蓄熱材から大量の熱量を足部、特に踝（くるぶし）に伝えて短時間に快適な暖房を行う。

そして夏季には部屋の冷房によって温度調節シートに冷熱を蓄えておき、ベッドの上で就寝姿勢になると、前記温度調節シートが首部から肩部にかけて接触することになり、「ひんやり」として心地よい感じを与えることができ、利用者は簡単に睡眠状態に陥ることとなる。

通常、マットレスは一部のコイルスプリングに重量を負担させることによって発生する疲労による弾性力の低下によるヘタリを防止する意味で、マットレスの上下反転、更に裏返して上下反転を行なうことによって、マットレスの寿命を延長する操作を行っている。

そこで、このマットレスの反転操作に対応するために、温度調節シートをマットレスの上下に当てた状態で全体を袋の中に収容することで、前記のようなホテルにおけるベッドの調整に対応させて長寿命化を達成することができるのである。

本発明の基本原理について簡単に説明すると、羽根ふとんを使用して就寝する場合の人体の体温は大人で３０℃前後である。この就寝状態は身体からの放熱が最も減少した状態であり、従ってこの体温に対して２℃〜３℃程度に加熱できる熱源があれば暖かく感ずるし、逆に体温に対して所定の温度範囲、つまり３２℃±１℃程度低い温度の冷熱源があれば冷たく感ずることが出来るのである。本発明はこの体温に対するわずかな温度差（±１℃）によって人が快適に感ずることができるという知見に基づいて得られたものである。つまり、人が睡眠する際のわずかな熱量の出入りを利用して快適なベッドを構成しようとするものである。

図１は、通常のベッドに使用されているマットレス１の表裏両面に温度調節シート２を配置したベッド３の要部（フレーム部の図示を省略）を示す斜視図である。

この温度調節シート２は、保温性のある複数枚のクッションシート３、３の間に温度調節体４を配置して構成されている。なお、前記マットレス１と、これの片面あるいは両面に温度調節シート２が配置され、全体は袋状の仕上げ材で包まれており（ベッド製造工場で調整）、通常のベッドと同様に扱うことができるように構成されている。

図２は、図１に示したベッド３の要部を拡大した断面図であって、温度調節シート２は、厚さが３０ｍｍ程度の発泡ウレタンからなるクッションシート３，３の間に温度調節体４を配置し、その上面を下記する布製の仕上げ材５で、下面を防湿シート６で覆って纏めて薄手のマットレス状ないし厚手の毛布状に構成されたものである。

図３は、前記温度調節シート２の横断面図を示すもので、温度調節体４をウレタン発泡体からなるクッションシート３で包み，上面側に仕上げ材６を、下面側に防水シート６を配置して全体として積層シート状物を構成している。

そして図４は、この温度調節シート２の主要部を示す平面図であって、前記温度調節体４は冬季には足を置く部分に配置され、夏季には頭部を置く部分に配置されるものである。その寸法は使用するマットレス１の寸法に関係するが、例えば、温度調節体４の幅Ａは５００ｍｍ前後で、長さＢは９００mm(シングルベッド),１８００ｍｍ(ダブルベッド)程度のものであり、使用者の肩部から背中にかけて載せることができる大きさである。

この温度調節シート２は、ＰＴＣ特性を持つ面状発熱体８と潜熱型の蓄熱材９で構成されている。この面状発熱８は、本発明者の属するミサト株式会社（埼玉県幸手市）が製造販売している床暖房用の面状発熱体（商品名：プラヒート）を使用する。この面状発熱体の中でも、可撓性のある発熱体（スダレヒーター：２本の電極の間に細幅の発熱体を並行して配列したもの）を使用して使用者にゴワゴワとした感じの違和感を与えないようにするのがよい。

また、蓄熱材は、図５に示すように耐熱性と電気絶縁性のあるシートで袋体を形成し、その内部に３１℃〜３３℃（３２℃±１℃）の融解点を持つ潜熱型の蓄熱材１０を収容してマット状とし、これを図（Ａ）のように小袋ｂに仕切ったものを使用するのがよい。この蓄熱材としては、硫酸ナトリウム１０水塩（Ｎａ2ＳＯ4・１０Ｈ2Ｏ）の内、融解温度が前記範囲の物を選んで使用するのがよい。

前記温度範囲は、成人男女の体温において、柔らかい暖かさと、柔らかい冷たさを感ずる温度差を考慮したものであり、３２℃を中心として僅かな温度差（１℃程度）によって前記のように感ずるものである。

前記のように蓄熱シート９を小袋状に袋体を仕切る（袋体の上から超音波接着などを行う）ことによって蓄熱材１０は多数の小部屋に分断されて小袋ｂを形成する。そしてこの小袋ｂの中に若干の加熱によって液状になっている蓄熱材１０が閉じ込められていることからこの小袋１０が閉じ込められた液体によりふっくらとした感じの弾力性を持つことになり、これが枕の下や肩の下、あるいは足の下でも心地よいクッション性を与えることになる。この蓄熱材１０の保有する潜熱量と人体が心地よく感ずる熱の移動状態を考慮すると、その量は１．５〜２ｋｇ／ｍ^２の範囲とするのが良い。

図６（A）は、完成されたベッドのマットレス体１３の断面形状示している。このマットレス体１３は、通常の構造のマットレス１の上下・両面に、図２ないし図４に示した温度調節シート２を配置する。そして全体を布製の化粧袋１２（仕上げ材）の中に入れて一体化している。

前記のようにマットレス１の上下・両面に温度調節シート２を配置したのは、次の理由からである。つまり、マットレス１はその内部に多数のコイルばねが設置されており、同じ位置に人体の重量が付加されると金属疲労現象で弾性力が次第に低下し、深く沈み込む部分が発生することになる。そこでこの現象を避ける意味で、マットレスを使用する所定期間が経過すると、前後の位置を配置替えを行い、次に、このマットレス１を反転し、更に、前後に位置を交代するメンテナンス方法を一般に採用しており、本発明はこのメンテナンス方法に対応するためである。従って、上下の反転しない時には温度調節シート２はマットレス１の片面に配置するだけでよい。

本発明によれば、冬季においては足を載せる部分に、温度調節シート２が配置されているので、ベッドを利用する前の数時間は前記温度調節シート２に内蔵されている面状発熱体８(図３)に通電して、これの熱で蓄熱材９に十分な熱を与えて蓄熱しておくことによって睡眠の初期において足部に十分な熱量を速やかに暖房を与えることができる。

また、夏季においては、マットレス体１３の上に利用者が横たわった時は、首部から肩部にかけて温度調節シート２が位置することになる。前記のように蓄熱材９は常温ないしそれ以下の温度に保持されているので、夏季は、その蓄熱材９による吸熱で、ひんやりとした感じが与えられ、快適に眠りに就くことができる。

図６において１４は、マットレス１の端部に設けた電気操作部であり、この電気操作部１４には、電源スイッチ、電源スイッチの表示灯（発光ダイオード）、タイマー（４〜１０時間程度）、強・中・弱を選定するための温度設定スイッチ、緊急表示灯などが設けられている。また、前記面状発熱体８の電極を接続したコンセントと電源コードとの接続方法は、マット部１３の回転や反転操作を容易にするためと漏電事故を防止する意味で電磁石を使用したのは好ましい。

本発明のマットレス体の要部を示す斜視図である。 ベッドを構成するマットレスの表面に配置する温度調節シートの要部を示す断面図である。 温度調節シートの断面である。 温度調節シートに配置した蓄熱材シートを示す平面図である。 （A)は小部屋に仕切られた蓄熱材シートの平面図、（B）は同側断面図である。 本発明に係るマットレス体の全体構成を示す断面図である。

符号の説明

１ マットレス
２ 温度調節シート
３ クッションシート
４ 温度調節体
５ 仕上げ材
６ 防湿シート
８ ＰＴＣ特性を持つ面状発熱体
９ 蓄熱材シート
１０ 蓄熱材
１２ 化粧袋
１３ マットレス体

Claims (5)

1. ベッドを構成するマットレスの表面の少なくとも片面に温度調節シートを積層して形成されたマットレス体において、前記温度調節シートは、ＰＴＣ特性を持つ面状発熱体とその上に積層された蓄熱材を充填した蓄熱材シートで形成されており、夏季冬季などの季節に関係して、前記温度調節シートを頭部側あるいは足部側に位置させて使用するようにしたベッド用マットレス体。
2. 前記温度調節シートを構成する発熱体はＰＴＣ特性を持つ面状発熱体であり、その発熱部は２本の電極線の間を細幅に切断されて紐条物の集合体として形成されていることを特徴とする請求項１記載のベッド用マットレス体。
3. 前記温度調節シートを構成する蓄熱材シートは、加熱により液状に相変化する蓄熱材が充填され、かつ、多数の小袋状に細分化されていることを特徴とする請求項１記載のベッド用マットレス体。
4. 前記温度調節シートは、３２℃±１℃程度の温度を維持し易い特性をもつ蓄熱材と、ＰＴＣ特性を持つ面状発熱体を組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１記載のベッド用マットレス体。
5. マットレスの両面に、ＰＴＣ特性を持つ面状発熱体とその上に積層された蓄熱材を充填した蓄熱材シートからなる温度調節シートをそれぞれ配置して三層構造に形成し、これらの部材の全体を仕上げ材で包んで構成したことを特徴とするベッド用マットレス体。

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