寝具的制作方法

本发明涉及寝具，特别是涉及能够控制床铺内环境的寝具。

背景技术：

在专利文献1中公开有一种寝具，其基于在垫配置的温度传感器，将规定温度的风朝向具有透气性的垫输送，而控制床铺内温度。另外，在专利文献2中公开有一种就寝装置，其向支承人的袋体内输送规定温度的风而控制床铺内温度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-25116号公报

专利文献2：日本特开平3-41910号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，专利文献1以及2所公开的技术是将支承人体的垫、袋体作为所谓的通风管道的一部分来利用的技术，使得从垫、袋体吹出的风直接作用于人体。另外，由于是根据床铺内温度来输送这些风的结构，因此在睡觉过程中，风会不定期地吹向人体，并且该温度也不是恒定的，由这些风进行的控制反而可能导致阻碍舒适的睡眠。

本发明是鉴于上述而完成的，其课题在于提供一种寝具，该寝具在表层缓冲材料上的人体周围的空气层与表层缓冲材料中的空气层之间制造出温度梯度、湿度梯度或者气流梯度，由此，在人体周围与表层缓冲材料之间进行稳定的空气的移动而控制床铺内环境，从而能够实现舒适的睡眠。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的寝具的特征在于，具有：

表层缓冲材料，其在厚度方向及面方向上具有透气性，且表面侧成为与人体接触的接触面；

床铺内环境控制部件，其配设于所述表层缓冲材料的下部，并具有在所述表层缓冲材料中形成空气的流动的功能，且在所述接触面上的所述人体周围的空气层与所述表层缓冲材料中的空气层之间产生温度梯度、湿度梯度或者气流梯度，并在所述人体周围与所述表层缓冲材料之间促进空气的移动，以控制床铺内环境；以及

支承层，其支承所述表层缓冲材料及所述床铺内环境控制部件，并且抑制外部气体对所述表层缓冲材料侧的影响。

优选的是，所述表层缓冲材料使用三维立体编织物形成。

优选的是，所述支承层由珠粒发泡体形成。

优选的是，所述床铺内环境控制部件构成为具有：

换气机构，其在所述表层缓冲材料的下部配设至少一个，并具有主体壳体、风扇以及排气口，所述主体壳体的内部成为空气的流通空间，所述风扇配置于所述主体壳体内，且从所述表层缓冲材料中的与人体接触的接触面侧朝向所述主体壳体内吸气，所述排气口在所述主体壳体中从所述风扇离开的位置处以与所述表层缓冲材料中的接触人体的接触面对置的朝向开设，并将伴随所述风扇的吸气而产生的空气流朝向与所述人体接触的接触面方向排出；

加热器，其对所述空气流进行加热；

床铺内环境测定传感器；以及

控制部，其基于所述床铺内环境测定传感器的测定结果，控制所述换气机构及所述加热器。

优选的是，所述加热器是在所述表层缓冲材料与至少一个所述换气机构之间配设的面状加热器。

优选的是，所述换气机构还具备回旋流生成部，该回旋流生成部使所述空气流回旋，并使所述空气流作为回旋流从所述排气口排出。

优选的是，所述回旋流生成部通过具有朝向所述排气口方向立起的筒状部而成，通过使所述空气流在所述筒状部的周围回旋从而生成所述回旋流。

优选的是，从被所述表层缓冲材料支承的人取得生物体信号的生物体信号测定装置附设于所述表层缓冲材料，并且，所述寝具具备根据所述生物体信号分析所述人的生物体状态的分析装置，从而能够监控所述人的生物体状态。

优选的是，所述控制部具有基于从所述分析装置获得的所述人的生物体状态，而对所述换气机构和所述风扇的至少一方进行控制的功能。

发明效果

本发明的寝具具有表层缓冲材料，该表层缓冲材料在厚度方向及面方向上具有透气性且表面侧成为与人体接触的接触面，在其下部配设有床铺内环境控制部件，该床铺内环境控制部件在表层缓冲材料中形成空气的流动。由此，在表层缓冲材料中，空气不仅在厚度方向上通过并且也在面方向上迅速扩展，从而表层缓冲材料中的空气层被控制为规定的温度、湿度或者气流，并在与被表层缓冲材料支承的人体周围的空气层之间产生温度梯度、湿度梯度或者气流梯度。其结果是，在人体周围的空气层与表层缓冲材料中的空气层之间产生稳定的空气的移动，床铺内环境(温度、湿度或者气流)被稳定地控制为适当的条件，从而能够实现舒适的睡眠。当使用立体布帛，特别是使用三维立体编织物来作为表层缓冲材料时，与通过基底针织物的纱线间的间隙而直接作用于人体的空气的流动相比，空气通过连结纱线间的较宽的间隙而在面方向上更迅速地流动，因此容易发挥上述的功能。

另外，对表层缓冲材料以及床铺内环境控制部件进行支承的支承层具有抑制外部气体对表层缓冲材料侧的影响的功能。该支承层优选由珠粒发泡体形成。因此，能够对因外部气体的影响而阻碍在表层缓冲材料中的空气层与人体周围的空气层中的上述的空气的移动的情况进行抑制。

另外，作为床铺内环境控制部件，优选成为设置有从与人体接触的接触面侧吸气之后，再向与人体接触的接触面方向排气的换气机构的结构。利用空气的吸引能够有效地实现减少人体与表层缓冲材料的接触部附近处的热、因汗等形成的湿气。另外，由于从排气口排出的空气的流动经由表层缓冲材料与人体接触，因此也能够利用该排气实现接触部附近的热、湿气的减少。另外，当设为使空气成为回旋流而排出的结构时，相对于身体表面，与法线方向相比容易产生以切线方向为主体的流动，能够有效地对身体表面附近的空气层进行搅拌，从而能够使得将热、湿气等减少的效果提高，以提高舒适性。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的寝具的立体图。

图2是表示换气机构与加热器的配置关系的一例的图。

图3是示意地表示上述实施方式的局部剖面的图。

图4是表示在上述实施方式中使用的换气机构的立体图。

图5是图4的俯视图。

图6是图4的侧视图。

图7是图4的后视图。

图8是表示由于换气机构的风扇的驱动的有无而产生的表层缓冲材料的部位的温度差异的测定结果的图表。

图9的(a)、(b)是表示生物体信号测定装置的一例的图。

具体实施方式

以下，基于附图所示的实施方式，进一步详细地说明本发明。图1以及图2是表示本发明的一实施方式的寝具a的图。如这些图所示，本实施方式的寝具a具备表层缓冲材料1100以及支承层1200，在它们之间配设有构成床铺内环境控制部件的换气机构1以及加热器2，本实施方式的寝具a还具有床铺内环境测定传感器3以及控制部4。

表层缓冲材料1100配置在与人体相接的一侧，由在厚度方向以及面方向上具有透气性的原材料形成。优选为具有透气性并且在缓冲性方面优异的立体布帛，更优选为三维立体编织物。另外，表层缓冲层1100既可以使用一张三维立体编织物等立体布帛，也可以如图2所示，为多张立体布帛1101、1102的层叠体。而且，也可以与具有透气性的二维的布帛、不同种类的立体布帛等组合地层叠来使用。需要说明的是，这里所讲的三维立体编织物是通过使连结纱线在隔开规定间隔的双层的基底针织物间往复而立体地形成的编织物，并在各基底针织物的刚性、连结纱线的弹性等的作用下，即使是薄型，例如厚度3～20mm程度，也具有对于支承人的载荷而言充分的缓冲性，并且能够减少在下部配设的换气机构1等的异物感。另外，通过基底针织物的纱线间的间隙、连结纱线间的间隙，而针对厚度方向、面方向中的任意方向均能够发挥较高的透气性。但是，由于连结纱线间的间隙比基底针织物间的纱线间的间隙大，因此空气向面方向的扩展更顺畅。

支承层1200配置于表层缓冲材料1100的下侧，对换气机构1等床铺内环境控制部件与表层缓冲材料1100进行支承。支承层1200具有抑制外部气体对表层缓冲材料1100侧的影响的功能，优选为具有阻断外部气体对表层缓冲材料1100侧的影响的功能。优选为使用在隔热性、保温性方面优异的珠粒发泡体1201。支承层1200具有这种功能即可，也可以仅由珠粒发泡体1201构成，但还可以如本实施方式这样，为了弥补在表层缓冲材料1100上被支承的人的行程感，而在该珠粒发泡体1201上，例如配设规定厚度的、连续气泡(opencells)的发泡聚氨酯材料1202。

换气机构1配设于在该支承层1200的适当位置形成的配设用凹部1203。配设用凹部1203的形成数量没有限定，通过考虑换气机构1的大小等而决定，例如可以在寝具a的中央附近形成一个或者如图1所示形成多个。配设用凹部1203既可以从发泡聚氨酯材料1202的表面侧贯通至珠粒发泡体1201的背面侧(参照图2)，也可以是凹陷至珠粒发泡体1201的厚度方向的中途的凹陷。

如图4～图7所示，换气机构1具有主体壳体10、两个风扇11、12、排气口13以及回旋流生成部14。主体壳体10具有两个凹状板状构件10a、10b，该两个凹状板状构件10a、10b在内侧具备凹状部10a1、10b1，两者使各自的开放面相对而接合，通过使凹状部10a1、10b1接合而成的内部空间成为空气的流通空间。主体壳体10通过将两个凹状板状构件10a、10b接合而形成，与一方的凹状板状构件10a的凹状部10a1的底面相当的壁部成为该主体壳体10整体中的底壁部101，与另一方的凹状板状构件10b的凹状部10b1的底面相当的壁部成为在该主体壳体10整体中处在与人接触的接触面侧的上壁部103。另外，两个凹状板状构件10a、10b的各周壁10a2、10b2通过开放面相对而接合，从而构成主体壳体10整体中的周壁部102。上壁部103对应于两个风扇11、12的配设位置而开口有吸气口103a、103b。

而且，本实施方式的换气机构1由于是在该主体壳体10内设置有风扇11、12、排气口13以及回旋流生成部14的结构，因此被单元化。由此，该换气机构1能够作为单元配置于上述的配设用凹部1203而简易地使用。

两个风扇11、12具有多片旋转叶片11a、12a，并通过旋转而将空气从旋转叶片11a、12a的表面侧朝向背面侧吸引。两个风扇11、12在主体壳体10内靠近长度方向一端沿宽度方向相邻，并以使得对旋转叶片11a、12a进行支承的旋转轴11b、12b相对于底壁部101大致垂直的朝向设置。

排气口13设置为在俯视时处在与风扇11、12离开的位置，且向表层缓冲材料1100中的与接触人体的接触面对置的方向即上方向开口。因而，在本实施方式中，排气口13与风扇11、12所对应的吸气口103a、103b一起在主体壳体10的上壁部103开口形成。风扇11、12以及吸气口103a、103b如上述那样设置于主体壳体10的靠近长度方向一端的位置，但排气口13设置于向长度方向另一端侧离开规定的距离的位置。

这里，在主体壳体10内设置有引导壁104，该引导壁104使得被风扇11、12吸引来的空气在由底壁部101、周壁部102以及上壁部103包围而成的空气的流通空间内容易向排气口13方向流动。如图5所示，引导壁104以在俯视时呈大致圆弧状向排气口13方向突出的方式延伸。因此，被一方的风扇11吸引来的空气成为虽欲向周壁部102方向扩散，但被该引导壁104限制而回旋那样的流动。另外，如图5所示，周壁部102在靠近排气口13的部分处形成为在俯视时呈大致半圆形。由此，被另一方的风扇12吸引来的空气也成为虽然欲向周壁部102方向扩散，但被周壁部102限制而回旋那样的流动。

排气口13开口为大致圆形，但在俯视时与该排气口13的中心大致一致且外径比排气口13小的筒状部105立设在底壁部101上。被风扇11、12吸引来的空气如上述那样成为在被引导壁104以及周壁部102限制下而回旋那样的流动，而且，由于设置有这种筒状部105，因此被风扇11、12吸引来的空气的流动成为在排气口13的下方回旋于筒状部105的周围的回旋流，该回旋流从排气口13排出。由此，当成为回旋流从排气口13排出时，在排气口13的周围以及表层缓冲材料1100中的人体的接触面附近，相对于人体，容易产生与法线方向相比而以切线方向为主体的流动，能够有效地对人体周围的身体表面附近的空气层进行搅拌，从而能够提高将热、湿气等减少的效果，以提高舒适性。在本实施方式中，回旋流生成部14通过将筒状部105、主体壳体10的周壁部102以及引导壁104组合而构成。

加热器2由较薄的片状的加热器(面状加热器)构成，处于表层缓冲材料1100与换气机构1之间，且将配设用凹部1203覆盖而层叠于支承层1200的发泡聚氨酯材料1202的表面(参照图2、图3)。因此，加热器2不与换气机构1的吸气口103a、103b、排气口13紧密接触，而具有间隙。另外，配设用凹部1203的周缘的一部分也以不会被加热器2堵塞的方式设置有间隙。由此，风扇11、12的吸气以及排气不被阻碍，从而空气流与加热器2接触。为了使风扇11、12进行的吸气以及排气顺畅，也可以将在相当于吸气口103a、103b以及排气口13的范围内具有贯通孔的加热器或者隔开规定间隔配置带状的装置而设为网状的加热器等用作构成加热器2的面状加热器。

加热器2既可以与已配设的全部换气机构1对应地配置，也可以仅与其一部分对应地配置。或者，也可以在从换气机构1的配设位置稍微偏离的位置设置。这是因为表层缓冲材料1100在厚度方向以及面方向上具有透气性，且是因为在通过换气机构1的风扇11、12的驱动而使从吸气口103a、103b吸引来的空气从排气口13排出之后，在表层缓冲材料1100的特别是连结纱线间的间隙中沿面方向迅速移动。在图1中，将加热器2对应于两个换气机构1而配设有两个，但这终归是一例，例如，可以与位于人的脚下附近的换气机构1对应地配置，或者倒过来与位于人的腰附近的换气机构1对应地配置。

床铺内环境测定传感器3配设于表层缓冲材料1100的附近。由被子(未图示)与褥子(相当于表层缓冲材料1100)制造的空间是床铺内，因此床铺内环境测定传感器3设置于表层缓冲材料1100的表面，或者表层缓冲材料1100的厚度范围内的靠近表面的位置。作为床铺内环境测定传感器3，可列举温度传感器、湿度传感器、气流传感器等。

控制部4基于由床铺内环境测定传感器3测定的温度、湿度、气流，进行换气机构1的风扇11、12的控制(打开·关闭、旋转速度、旋转时间)或者加热器2的控制(打开·关闭、温度、加热时间)。一般来说，适当的床铺内温度为33℃±1℃，床铺内的相对湿度为50％±5％，因此控制部4以使床铺内环境测定传感器3的测定值接近这些值的方式进行控制。

根据本实施方式，在由床铺内环境测定传感器3例如判定为床铺内温度比上述的适当的温度高的情况下，控制部4驱动换气机构1的风扇11、12旋转。当风扇11、12驱动时，空气被从吸气口103a、103b吸引到具备底壁部101、周壁部102以及上壁部103而形成的主体壳体10内。吸引来的空气在主体壳体10内于由底壁部101、周壁部102以及上壁部103包围而成的空气的流通空间内流通，在构成回旋流生成部14的筒状部105的周围回旋，并从排气口13排出。通过从表层缓冲材料1100中的与人体接触的接触面侧吸引空气，从而热、汗迅速减少。另外，从排气口13排出的空气的流动在表层缓冲材料1100中迅速扩展，从而在人体周围的空气层与表层缓冲材料1100中的空气层之间也产生温度梯度、湿度梯度、气流梯度。由此，促进了人体周围的空气层与表层缓冲材料1100中的空气层之间的空气的流动，而使床铺内温度迅速降低。

另一方面，在由床铺内环境测定传感器3判定为床铺内温度比上述的适当的温度低的情况下，控制部4将加热器2打开而使其发热，并且驱动换气机构1的风扇11、12旋转。由此，产生了空气经过吸气口103a、103b而被吸引到主体壳体10内，之后从排气口13排出这样的空气的流动，在此期间空气被加热器2加热。加热了的空气不仅通过表层缓冲材料1100的上方，还沿表层缓冲材料1100内的面方向迅速遍及。由此，相对于表层缓冲材料1100位于接触面侧的人体周围的空气层与表层缓冲材料1100中的空气层之间产生温度梯度、湿度梯度、气流梯度。因此，在表层缓冲材料1100的较大范围内，在表层缓冲材料1100中的空气层与人体周围的空气层之间产生稳定的空气的流动，从而床铺内温度上升。

如此根据本实施方式，利用隔着表层缓冲材料1100的人体侧与表层缓冲材料1100内之间的温度梯度、湿度梯度或者气流梯度，能够将人体周围的空气层稳定地向适当的温度、湿度引导，从而不阻碍舒适的睡眠就能够适当地维持床铺内环境。

这里，在图3所示的ch1～ch4的位置设定温度传感器，并对于仅使换气机构1的风扇11、12工作的情况、仅使加热器2工作的情况、使风扇11、12及加热器2同时工作的情况，测定了温度变化。需要说明的是，在表层缓冲材料1100上不横卧人也不配置被子地进行测定。在图8中示出结果。

根据图8明显可知，在仅使风扇11、12工作的情况下，对于在排气口13附近设置的温度传感器ch1、在一方的吸气口103a附近设置的温度传感器ch2、在它们的大致中间位置设置的温度传感器ch3、在从换气机构1的外周以及加热器2的外周均向外侧离开的位置设置的温度传感器ch4，在温度传感器ch1、温度传感器ch2及温度传感器ch3与温度传感器ch4之间几乎不存在测定的差异。

另一方面，在仅使加热器2工作的情况下，在排气口13附近设置的温度传感器ch1与在大致中间位置设置的温度传感器ch3为大致相同值，在一方的吸气口103a附近设置的温度传感器ch2是比它们低10℃左右的值，到了在从加热器2向外侧离开的位置设置的温度传感器ch4则是进一步低25℃以上的值。与此相对，在加热器2的基础上也使风扇11、12一起工作的情况下，ch1～ch4收敛在几乎相同的范围(温度差即使最大也是5℃左右)。这表示空气的流动在风扇11、12的作用下沿表层缓冲材料1100内的面方向遍及，从而可知在加热的情况下，也是优选使加热器2与风扇11、12同时工作，而不是仅使加热器2工作。

需要说明的是，在上述实施方式中，使用两个风扇11、12，并将排气口13设为一处，但只要是具备吸气功能与排气功能且在排气时能够生成回旋流的结构，则风扇的配置数量也可以是一个，还可以是三个以上。排气口的形成数量也可以是多个。

图9的(a)、(b)是表示从被表层缓冲材料1100支承的人取得生物体信号的生物体信号测定装置400的图。将该生物体信号装置400配置于表层缓冲材料1100的下部，且配置于与上述的换气机构1、加热器2不同的相当于人的背部的位置(参照图1)。生物体信号测定装置400通过在未图示的电布线等的基础上具有生物体信号检测部410而成。

生物体信号检测部410构成为将分别具有规定的宽度以及长度的大致长方形的第一层构件411、第二层构件412以及第三层构件413层叠而成的三层构造。第一层构件411由三维立体编织物等构成，且位于生物体信号的检测对象即人体侧的位置而被使用，经由人体的背部的身体表面的生物体信号首先向第一层构件411传播。第二层构件412作为利用共鸣现象或者拍频现象使由第一层构件411传播的微弱的背部体表脉搏加重的共鸣层发挥功能，并通过具有由珠粒发泡体等构成的基体构件4121、发挥固有振子的功能的三维立体编织物4122、以及产生膜振动的膜4123而构成。在夹着基体构件4121的中心的对称位置形成有两个配置孔4121a、4121a，在该配置孔4121a、4121a配置有发挥固有振子的功能的三维立体编织物4122、4122。膜4123、4123以将该发挥固有振子的功能的三维立体编织物4122、4122的各露出面覆盖的方式层叠于第二层构件412的两面。而且，在一方的三维立体编织物4122与膜4123之间配设有对背部体表脉搏的振动(声音)进行检测的微声传感器(microphonesensor)414。第三层构件413隔着第二层构件412层叠于第一层构件411的相反侧，并减少来自外部的振动输入。第三层构件413优选为具有对超过100hz的高频的外部振动进行除振的功能。作为第三层构件413，为了发挥这种滤波功能，优选与第一层构件411相同地使用三维立体编织物。

将来自生物体信号测定装置400的信号向分析装置300(参照图1)输送，从而对例如睡意、疲劳度、心率、呼吸次数、体温、血压、出汗量等生物体状态进行分析。该分析结果显示于例如监视器(未图示)，从而能够知晓躺在寝具a上的人的生物体状态。

另外，还可以设为不单仅进行监控，还基于分析结果，从控制部4输出使换气机构1、加热器2工作的信号的结构。例如，可以基于血压与规定的设定值相比上下变动的情况，使换气机构1、加热器2驱动。或者也可以在出汗量为规定以上的情况下使换气机构1工作等。通过这种控制，也能够适当地引导床铺内环境，促进舒适的睡眠。

附图标记说明

a寝具

1100表层缓冲材料

1200支承层

1换气机构

10主体壳体

101底壁部

102周壁部

103上壁部

104引导壁

105筒状部

11、12风扇

13排气口

14回旋流生成部

2加热器

3床铺内环境测定传感器

4控制部

300分析装置

400生物体信号测定装置。

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