JP6059712B2 - 温度制御された複数ゾーンマットレス式支持体 - Google Patents

Description

本発明は、ベッド環境の温度を調整するための装置及び方法の分野に関する。

科学的研究は、ベッドにおける正しい温度が人の睡眠に対してプラスの効果を有することを証明した。独立した研究は、消費者の皮膚が温度操作を伴うことなく消費者の皮膚に対して温度について僅かに増大したときの睡眠中の重大な改良を明らかにした。Raymannらは、ベッド中の温度の微妙なフィードバック制御がとりわけ高齢者のための妨害された睡眠の管理について強い臨床的関連性を有し得ることを示した（Brain（２００８）、１３１、５００−５１３）。高齢被検者の皮膚温度の０．４℃の増大を誘発することは、徐波睡眠の比率をほぼ２倍にし、早朝覚醒の確率を０．５８から０．０４まで低下させるのに十分であった。ベッド温度の僅かな増大は、睡眠の開始又は再開始を促進する（RaymannらによるSleep, Vol. 31, No. 9, pp.1301-1309, 2008）。

この研究の結果は、いわゆる"ウォーターパジャマ"が用いられることで得られた。これらの"ウォーターパジャマ"は不浸透性の内層及び不浸透性の外層を有するボディスーツであり、これら２つの層の間で循環する水は３５℃の温度に常に保たれた。しかしながら、斯様なボディスーツは、消費者にとって使いやすいデバイスではなく、製造するのに非常に高価である。

人を暖かく居心地がよい状態に保つための手段としての電気毛布が何十年も知られている。斯様な電気毛布の大きな欠点は、温度が適切な態様で制御され得ないという事実である。通常、一定の電力入力は適用され、幾つかのブランケットのために、電力設定が別個のステップで変えられ得る。しかしながら、これは、例えばベッドの上の追加のブランケット又は部屋温度のような、任意の他の状況を考慮していない。従って、電気毛布を用いた人は、多くの場合、夜間の過熱について不満を言う。

加えて、電気毛布は、ベッドに対して一様に熱を供給し、加熱される必要がないエリアとより多くの加熱を必要とするエリアとを区別しない。人の足のための別個の加熱ゾーンを有する電気毛布が存在するが、この場も、これらは、温度調節の代わりに固定された加熱電力を有する。更に、ベッドにおいて一定の温度を提供する加熱ブランケットだけを用いる定性的及び定量的検証は、消費者が斯様なデバイスにおいて冷却機能をも望むことを明らかにした。

米国特許出願公開第２０１０／０１００００４号明細書は、睡眠及び敏捷性のモニタ及び制御における皮膚温度測定を開示している。前記刊行物は、眠っている人の皮膚温度を微妙に操作することにより睡眠に影響を与える方法を教示する。睡眠は、関連した人及び関連した睡眠の段階に依存して近位及び遠位皮膚エリアの少なくとも一方を制御することにより最も操作され得ることが記載されている。この方法は、典型的には通常の就眠状況下で、操作を伴うことなく又はその前に観察された選択部分の皮膚温度と比較して、皮膚温度を０．２〜０．８℃高い状態に保つように、被検者の皮膚温度を制御することを有する。熱的な睡眠処理は、好ましくは、睡眠の間の予め決められた範囲内における皮膚温度の個別的及び夜時間に依存した制御に狙いを定めるべきである。睡眠の僅かな操作に関して、例えば１又はそれ以上の冷却素子及び１又はそれ以上の加熱要素の形式の、１又はそれ以上の温度センサと１又はそれ以上の温度操作ユニットとを有する装置が提案される。温度センサは、眠っている人の下及び／又は上でベッドにおいて一体化される小型温度センサのグリッドとして実装され得る。温度制御ユニットは、多くの異なる手段において、例えば、加熱及び冷却のための熱電デバイスによって、又は、温度調整されたガス若しくは液体が循環するチュービングシステムのバルブの制御によって、実装され得る。

米国特許第６，８５５，１５８号明細書は、複数のエアブラダーの各々がエア入口及びエア出口を有する、複数の制御ゾーンを規定する複数のエアブラダーと、少なくとも１つの温度センサが複数の制御ゾーンの各々に結合される、複数の温度センサと、前記エアブラダーに結合され、前記エア出口から前記エア入口までエアを移動させるように構成されたサーキュレータと、前記エアブラダーに結合され、前記サーキュレータによって移動したエアの温度を変えるように構成された温度モジュレータと、前記温度センサからの出力信号を基づいて前記複数の制御ゾーンの各々の温度を制御するために、前記サーキュレータ、前記温度モジュレータ及び前記温度センサに結合されたコントローラとを有する、温度調整する患者支持構造体を教示する。

例えば、商品名ＡｍｂｉＳｌｅｅｐ及びＣｈｉｌｌｉｐａｄのような、ベッドの冷却及び加熱を提供する商品が利用可能である。ＡｍｂｉＳｌｅｅｐデバイスは、後に上層マットレスを介して吹きつけられるエアを部屋温度より低いレベルまで加熱又は冷却するためのペルチェ素子を用いる。Ｃｈｉｌｌｉｐａｄは、ベースユニット内のペルチェ素子から水循環のための管を含むマットレス上層までの熱伝達のために水を用いる。これらの製品の大きな欠点は、前と同じように、ユーザが特定の加熱又は冷却電力を設定するのを可能にするだけであり、眠っている間にベッドの温度を制御することができないことである。更に、ペルチェ素子は、効率的なエネルギではなく、高価であり、大規模であり、その動作を制御するためのファンを必要とし、これは、過剰なノイズをもたらす。ベッドと周囲温度との間の差がベッド内のエアフローにより冷却効果を得るのに十分大きいので、ほとんどの場合において、周囲温度より低い温度までのエアの冷却は必要とされない。

本発明の第１の目的は、人の睡眠を向上させるためにベッド環境の微気候を調整するためのシステムを提供することにある。

本発明の他の目的は、ベッド環境の微気候を調整し、これにより人の睡眠を向上させるための方法を提供することにある。

更に他の態様において、本発明は、人の睡眠を向上させるためにベッド環境の微気候を調整するためのシステムの使用に関する。

第１の目的は、寝室及び／又はベッドにおいて測定された温度に基づいてベッド環境を加熱及び冷却し得るシステムにより達成される。

第２の目的は、寝室及び／又はベッドにおいて測定された温度に基づいてベッド環境を加熱及び冷却することにより達成される。

第３の目的は、寝室及び／又はベッドにおいて測定された温度に基づいてベッド環境を加熱及び／又は冷却し得るシステムを用いることにより達成される。

ベッド環境内で眠っている人の睡眠が、温度が調整されないベッド環境と比較して向上するように、ベッド環境の微気候、とりわけベッド環境の温度を調整することが望ましい。ベッド環境の個々のゾーンの微気候、とりわけ前記ゾーンの温度が互いに独立して調整され得ることがより望ましい。

本発明の例証を示す実施形態のシステムは、複数ゾーンマットレス式支持構造体と、前記マットレス式支持構造体の各ゾーンにおけるベッド環境の温度をモニタリングするための複数の温度センサと、前記マットレス式支持構造体の個々のゾーンを加熱するための手段と、前記マットレス式支持構造体を冷却するための手段とを有する。

複数ゾーンマットレス式支持体は、細板フレーム又はボックススプリング上に直接配置され得るマットレスとして実装されてもよい。他の実施形態において、複数ゾーンマットレス式支持体は、例えば人の現在のマットレスと寝具との間において、従来のマットレスの上に敷設され得るマットレス上層として実装されてもよい。好ましくは、複数ゾーンマットレス式支持体は、ポリウレタン発泡体又は異なるポリマー発泡体の組み合わせのようなポリマー発泡体、即ち、異なるポリマーで作られた発泡体及び／又は特性（例えば、密度又は弾性）は異なるが同じポリマーで作られた発泡体に基づく。複数ゾーンマットレス式支持体は、その２つの面の少なくとも一方の上に複数のゾーンを備えた内部スプリングマットレスとして構成されてもよい。

複数ゾーンマットレス式支持体は、複数の個々のゾーンを含み、前記複数の個々のゾーンの各ゾーンの温度は、加熱手段により別々に調整され得る。温度が個々に調整され得る個々のゾーンは、個々の加熱ゾーンとして指定される。個々の加熱ゾーンの存在は、眠っている人の胴及びその四肢の異なる温度を考慮し、ベッド環境を適宜調整することを可能にする。

複数ゾーンマットレス式支持体は、エアのための少なくとも１つのダクトを更に含み、少なくとも１つのダクトは、入口開口部及び少なくとも１つの出口開口部を有する。好ましい実施形態において、複数ゾーンマットレス式支持体は、複数のダクトを有し、各ダクトは、入口開口部及び少なくとも１つの出口開口部を有し、複数のダクトのダクトの入口開口部は、システムの単一の入口開口部を形成するために接続されてもよい。代わりに又は追加的に、複数のダクトの各ダクトが単一の出口開口部を有する、ダクト又は複数のダクトの出口開口部は、システムの単一の出口開口部を形成するために接続されてもよい。２又はそれ以上のダクトを有する実施形態において、前記ダクトは、指定された冷却ゾーンである個々のゾーンを提供するように構成されてもよい。個々の冷却ゾーンの存在は、眠っている人の胴及びその四肢の異なる温度を考慮し、ベッド環境を適宜調整することを可能にする。

好ましい実施形態において、少なくとも１つのエアダクトの１又はそれ以上は、複数の出口開口部を有し、出口開口部は、好ましくは、複数ゾーンマットレス式支持体の側部に設けられ、エアがベッドに入るのを阻止し、複数ゾーンマットレス式支持体の平面においてエアフローを生成する。エアフローは、とりわけ人が発汗している場合に、眠っている人の体を過度に速くクールダウンし、人を目覚めさせるので、この実施形態は有利である。この実施形態は、複数ゾーンマットレス式支持体から届くエアが眠っている人の体と直接接触することを阻止する。

複数ゾーンマットレス式支持体の加熱ゾーン及び複数ゾーンマットレス式支持体の冷却ゾーンは、単一の個々のゾーンとして実装されてもよい。即ち、これらは、同一であり、複数ゾーンマットレス式支持体の同じ表面エリアを覆う。代替実施形態において、加熱ゾーン及び冷却ゾーンは同一のゾーンではないが、例えば、２又はそれ以上の加熱ゾーンが１つの冷却ゾーンを覆うようにこれらが重複してもよい。

複数の温度センサは、これらの付近のベッド環境の温度を測定する。複数の温度センサは、複数ゾーンマットレス式支持体の各ゾーンが少なくとも１つの温度センサを含むように設けられる。この構成は、複数ゾーンマットレス式支持体の個々のゾーンの、好ましくは個々の冷却ゾーン及び／又は個々の加熱ゾーンの、各々の温度を測定することを可能にする。温度センサは、ベッド環境の実際の温度を測定するための、並びに、冷却手段及び／又は加熱手段を動作させるためのコントローラに動作可能なように接続される。

加えて、システムは、寝室における周囲エア温度を測定する少なくとも１つの他の温度センサを有してもよい。前記少なくとも１つの他の温度センサも、コントローラに動作可能なように接続される。周囲温度を測定するための少なくとも１つの追加の温度センサの存在は、ベッド環境の微気候を調整するための周囲温度の考慮を可能にする。

加熱手段は、複数の電気抵抗線として構成されてもよく、個々の加熱ゾーンの各々は、少なくとも１つの電気抵抗線を含み、前記少なくとも１つの電気抵抗線の各々の温度が制御可能である。個々の加熱ゾーンの少なくとも１つの電気抵抗線は、複数ゾーンマットレス式支持体の任意の他の加熱ゾーンの少なくとも１つの電気抵抗線と独立して操作可能である。代替実施形態では、加熱手段は、複数ゾーンマットレス式支持体のエンベロープの上部を形成する布地における一体化された加熱糸を有してもよい。代わりに、布地は、複数ゾーンマットレス式支持体のエンベロープの上部の下に個々の層を形成してもよい。一体化された加熱糸を含む布地が複数ゾーンマットレス式支持体のエンベロープの上部の下に複数ゾーンマットレス式支持体のエンベロープ又は個々の層の部分を形成するかどうかに関わらず、前記布地は、個々に加熱され得る個々の加熱ゾーンを形成するように構成される。

システムがツインサイズ（約１６０ｃｍ×２００ｃｍ）、クイーンサイズ（約１８０ｃｍ×２００ｃｍ）若しくはキングサイズ（約２００ｃｍ×２００ｃｍ）のマットレスとして、又は、ツインサイズ、クイーンサイズ若しくはキングサイズのマットレスを完全に覆う上層マットレスとして構成される実施形態において、複数ゾーンマットレス式支持体の長手方向におけるそれぞれ半分が、個々の加熱ゾーンを有することが好ましい。それ故、複数ゾーンマットレス式支持体の右半分は、複数の個々の加熱ゾーンを含み、複数ゾーンマットレス式支持体の左半分は、複数の個々の加熱ゾーンを有する。この構成は、ベッド環境（とりわけ、加熱）が同じベッドにおいて眠っている２人に対して同時に個別に調整され得るという利点を有する。

冷却手段は、複数ゾーンマットレス式支持体内に少なくとも１つのエアダクトを有する。一実施形態において、冷却手段は単一のエアダクトを有し、前記エアダクトは、複数ゾーンマットレス式支持体の実質的に全ての上側表面エリアの下に延在する。代替実施形態において、冷却手段は複数のエアダクトを有し、前記複数のエアダクトは、複数ゾーンマットレス式支持体の実質的に全ての上側表面エリアの下に延在する。

追加の代替実施形態において、複数のエアダクトを有する冷却手段は、個々の冷却ゾーンを形成するように構成される。システムがツインサイズ（約１６０ｃｍ×２００ｃｍ）、クイーンサイズ（約１８０ｃｍ×２００ｃｍ）若しくはキングサイズ（約２００ｃｍ×２００ｃｍ）のマットレスとして、又は、ツインサイズ、クイーンサイズ若しくはキングサイズのマットレスを完全に覆う上層マットレスとして構成されたときには、冷却手段は、少なくとも２つの冷却ゾーン、即ち、第１の冷却ゾーン及び第２の冷却ゾーンを有し、冷却ゾーンの各々が長手方向における複数ゾーンマットレス式支持体の１／２を表すことが好ましい。それ故、第１の冷却ゾーンは、複数ゾーンマットレス式支持体の右半分を表し、第２の冷却ゾーンは、複数ゾーンマットレス式支持体の左半分を表す。この構成は、ベッド環境に対する利点を有する。とりわけ、冷却が、同じベッドにおいて眠っている２人の個々に対して同時に個別に調整され得る。

冷却手段は、エアダクトにエアを吹きつけるか又はエアダクトからエアを吸い込むための少なくとも１つのファンを更に備えてもよい。少なくとも１つのファンは、好ましくは、エアが少なくとも１つのエアダクトに入る前にファンの出口から流出し得ないように、システム内に設けられる。例えば、少なくとも１つのファンは、エアダクトの範囲内に設けられ得るか又は複数のエアダクトのための吸引口に設けられ得る。少なくとも１つのファンは、その動作が、少なくとも１つのファンの非常に近くで眠っているときに人の睡眠を害するノイズをもたらさないように構成される。少なくとも１つのファンは、複数ゾーンマットレス式支持体の頭の端部又は足の端部に配置されてもよい。複数のファンの場合には、全てのファンは、複数ゾーンマットレス式支持体の同じ端部又は同じ側に配置されてもよい。代わりに、ファン又は複数のファンは、複数ゾーンマットレス式支持体の複数の端部又は側に配置されてもよい。少なくとも１つのファンは、周囲エアをエアダクトへ運ぶ。周囲エアは、エアダクトに供給される前に、積極的には冷却されない（即ち、寝室温度より低いレベルまで冷却されない）。通常、周囲エアは、眠っている人のブランケットの下のベッド環境より低い温度を有する。それ故、ベッド環境を冷やすことは、"受動的な冷却"とみなされる。少なくとも１つのファンは、コントローラに動作可能なように接続される。

他の実施形態において、冷却手段は、少なくとも１つのエアダクトを介して吹きつけられるエアの温度を周囲温度より低く、即ち、寝室温度より低くなるまで下げるための手段を有する。この種の冷却は、"能動的な冷却"とみなされる。エアを周囲温度より低くなるまで下げるための手段は、ペルチェ素子及び冷却コンプレッサユニットからなるグループから選択されてもよい。この実施形態は、ベッド環境の微気候が受動的な冷却と比較される温度のより大きな範囲内で調整され得るという利点を有する。少なくとも１つのエアダクトを介して吹きつけられるエアの温度を周囲温度より低くなるまで下げるための少なくとも１つの手段は、コントローラに動作可能なように接続される。本実施形態において、対象となるエアに少なくとも１つのエアダクトを介して冷却をアクティブにさせる少なくとも１つのファンが存在する。

加熱手段及び冷却手段は別個の手段である。即ち、加熱手段は冷却手段でもあるようには構成されないし、逆もまた同じである。

複数の電気抵抗線又は加熱手段の一体化された加熱糸を有する複数の布地、及び、冷却手段のエアダクトは、幾つかの手段で複数ゾーンマットレス式支持体に一体化され得る。一実施形態において、電気抵抗線は、エアダクトを有する層の上にある層に配置される。電気抵抗線を含む上部層は、冷却空気が前記上部層を通過することができるように開口構造体から作られる。代替実施形態では、エア冷却層は、電気抵抗線を有する層の上に配置される。この実施形態において、上部層は、エアが複数ゾーンマットレス式支持体の上部表面の下にある層において生成される熱を運び得るように構成される。更に他の実施形態において、複数ゾーンマットレス式支持体は、加熱ゾーンをこの面の表面の下にある層として有する第１の面と、第１の面の反対側にある第２の面とを有し、前記第２の面が、この第２の面の表面の下にある層として冷却ゾーンを有する。この実施形態は、夏期において、ユーザが、上部に冷却面を有することを可能にし、冬期において、ユーザが、加熱面が上部になるように複数ゾーンマットレス式支持体をさかさまにすることを可能にする。

他の実施形態において、エアフローは、電気抵抗線と接触している。このように、エアは、ベッドへの熱伝達を支援するために上層において加熱され得る。また、このように、上層を通るエアフローにおいて得られ得る水分の量が増加され、これは、ベッドの乾燥及びベッド環境からの体液（汗）の除去を支援するだろう。

システムは、複数の温度センサから信号を受信するため、及び、加熱手段と冷却手段の少なくとも１つのファンとを動作させるためのコントローラを更に備える。前記コントローラは、最大温度に達したときに加熱をオフに切り替えるように構成されてもよい。これにより、追加的な安全が、システム、即ち、眠っている人のユーザに対して提供される。

本発明のシステムは、人がベッドにおいて眠っている間にベッド環境の微気候を調整し、別個のゾーンにおけるベッド環境の温度、オプションとして寝室における周囲温度を考慮した、向上した睡眠のための最適な温度を提供し、ベッド環境の個々のゾーンにおける温度を増加又は低減させることを可能にする。

上のここで述べられたシステムは、ベッド環境の微気候を調整するために用いられ得る。ベッド環境の微気候を調整することは、調整されていない微気候において眠るのと比較して調整された微気候において眠るときに、人の睡眠を向上させることができる。好ましい実施形態によれば、本発明のシステムは、ベッド環境の微気候を、人の睡眠を向上させるための最適な温度範囲であることがわかる２６℃〜３６℃の温度に調整するために用いられ得る。追加の実施形態において、システムは、人が眠るためのベッドに入ったときに快適さが増大するように、ベッドを予熱するために用いられ得る。他の又は追加の実施形態において、システムは、ベッドに入る時間と寝入った時間との間の時間のために異なる温度を設定するために用いられ得る。その後、微気候の制御は引き継ぐ。朝において、システムは、眠っている人を起こすためにベッド環境の温度を変えるために用いられ得る。

また、本発明は、人の睡眠を向上させるためにベッド環境の微気候を調整するための方法と、前記人が眠っているベッド環境の微気候を調整することにより人の睡眠を向上させるための方法を提供する。

本方法は、個々のゾーンにおけるベッド環境の温度を測定すること、及び、個々のゾーンにおける温度が好ましい予め設定された温度に保たれるように、個々のゾーンにおけるベッド環境の温度を調整することを有する。個々のゾーンの温度は、個々のゾーンが予め設定された温度まで暖められるか又は冷やされるという点で調整される。前記予め設定された温度は、好ましくは、２６℃〜３６℃の範囲にある。暖めは、個々の加熱ゾーンにおける少なくとも１つの電気抵抗線が電流にさらされ、これにより暖かくなるという点で、実行される。暖かさは、伝導により前記電気抵抗線と複数ゾーンマットレス式支持体の上面との間の層又は複数の層を介して電気抵抗線から伝導される。冷気は、エアが複数ゾーンマットレス式支持体内の少なくとも１つのエアダクトを介して流されるという点で、提供される。エアフローが同時に加熱と組み合わせられる場合、ベッドからの水分除去は、上層を介した暖かいエアへの水分の拡散に起因して増大するだろう。また、ベッド中の人との熱交換が、対流に起因して増大するだろう。

周囲エアは、複数ゾーンマットレス式支持体が配置される寝室のエアであってもよい。しかしながら、周囲エアは、複数ゾーンマットレス式支持体が配置される寝室の外側の環境から得られてもよく、例えば、パイプ又は管を介して得られ得るビルの外側からのエアであってもよい。

本方法の一実施形態において、複数ゾーンマットレス式支持体内の少なくとも１つのエアダクトを介して送り込まれるエアの温度は、周囲エアの温度、即ち寝室内のエアの温度より低くなるまで下げられない。少なくとも１つのエアダクトを介して送り込まれるエアの温度が周囲エア温度より低くなるまで下げられない、複数ゾーンマットレス式支持体内の少なくとも１つのエアダクトを介したエアの送り込みは、１又はそれ以上のファンを用いることにより実行され得る。

本方法の代替実施形態において、複数ゾーンマットレス式支持体内の少なくとも１つのエアダクトを介して送り込まれるエアの温度は、周囲エアの温度、即ち寝室内のエアの温度より低くなるまで下げられる。少なくとも１つのエアダクトを介して送り込まれるべきエアの温度は、例えばペルチェ素子及び冷却コンプレッサユニットからなるグループから選択される手段により周囲エア温度より低くなるまで下げられ得る。本方法のこの実施形態は、温度を少なくとも１つのエアダクトを通る周囲エア温度より低くなるまで下げるために少なくとも１つのファンを利用する。

本発明は、ベッド環境の微気候を調整するためのシステムの使用まで更に拡張する。より詳しくは、本発明は、ベッド環境において水分を制御するためのシステムの使用に拡張する。詳細には、エアフローと組み合わせて電気抵抗線によって加熱を用いることは、ベッド環境における水分の制御を強化及び向上させる。それ故、本発明は、ベッドにおいて水分を制御する方法と、電気抵抗線によってベッド環境を加熱することの組み合わせを用いること、及び、ベッド環境においてエアフローを供給することを有する方法とを有する。人体が各夜で０．２５〜０．５リットルを失うので、ベッド環境において水分を制御することは、マットレスの寿命を伸ばし、ベッドにおける清潔さを向上させるだろう。エアの温度を変えることは、エアがより多くの水分（湿度）を得ることを可能にするだろう。これは、ベッドから気流への水のより高いフラックスをもたらすだろう。

本発明のこれらの及び他の態様は、後述される実施形態から明らかになり、これらを参照して説明されるだろう。

ベッド環境において微気候を調整するためのシステムの一実施形態の概略的な長手方向断面図を示し、これを通るエアフローを示す。 ベッド環境において微気候を調整するためのシステムの他の実施形態の概略的な長手方向断面図を示し、これを通るエアフローを示す。 ベッド環境において微気候を調整するためのシステムの一実施形態の概略的な上面図を示し、これを通るエアフローを示す。 ベッド環境において微気候を調整するためのシステムの他の実施形態の概略的な上面図を示し、これを通るエアフローを示す。 ベッド環境において微気候を調整するためのシステムの他の実施形態の概略的な上面図を示し、これを通るエアフローを示す。 ベッド環境において微気候を調整するためのシステムの他の実施形態の概略的な上面図を示し、これを通るエアフローを示す。 ベッド環境において微気候を調整するためのシステムの一実施形態の長手方向断面図のより詳細な図である。 ベッド環境において微気候を調整するためのシステムの他の実施形態の長手方向断面図のより詳細な図である。

図１Ａは、長手方向断面図における複数ゾーンマットレス式支持体の一実施形態の概略図を示す。複数ゾーンマットレス式支持体１は、エアダクト６の入口開口部２及び出口開口部３を有する。入口開口部２及び出口開口部４は、複数ゾーンマットレス式支持体１の対向する両端に配置される。矢印４は、その入口開口部２でエアダクト６に入るエアのフロー方向を示すのに対し、矢印５は、その出口開口部３でエアダクト６を出るエアのフロー方向を示す。この実施形態において、エアは、複数ゾーンマットレス式支持体１内のエアダクト６を介して一方向で運ばれる。エアは、周囲エアであり、その温度が複数ゾーンマットレス式支持体１の上のベッド環境の温度より低いときに複数ゾーンマットレス式支持体１を冷却する。

図１Ｂは、長手方向断面図における複数ゾーンマットレス式支持体の他の実施形態の概略図を示す。複数ゾーンマットレス式支持体１１は、複数ゾーンマットレス式支持体１１の上部面に、入口開口部１２、エアダクト１６及び複数の出口開口部１３、１３´及び１３´´を有する。周囲エアは、矢印１４により示されるように入口開口部１２を介して複数ゾーンマットレス式支持体１１に入ったときに、複数の出口開口部１３、１３´及び１３´´で前記エアダクト１６を出るようにエアダクト部分１６を介して運ばれる。周囲エアが複数ゾーンマットレス式支持体１１の上面を介して吹きつけられるという点で、冷却は向上され得る。更に、冷却は、個々のゾーンに、即ち、複数の出口開口部１３、１３´及び１３´´の少なくとも１つの出口開口部を有するゾーンにフォーカスされ得る。

図２Ａ〜２Ｄを参照して、複数ゾーンマットレス式支持体の異なる実施形態が、ゾーン及び／又はエアダクトの種々の実装を示す高められた図において示される。図２Ａは、エアダクト部分２６の第１の端部にある入口開口部２２と、エアダクト部分２６、２６´の他端部にある出口開口部２３を有し、前記入口開口部２２及び前記出口開口部２３が、複数ゾーンマットレス式支持体２１の同じ端部に配置される、複数ゾーンマットレス式支持体２１を示す。それ故、エアダクト部分２６、２６´は、Ｕターンを行うように構成され、エアダクト部分の第１部分２６は、分離壁２７によりエアダクト部分の第２の部分２６´から分離される。それ故、矢印２４により示されるように入口開口部２２を介してエアダクト部分２６、２６´に吹きつけられるという点で、周囲エアは複数ゾーンマットレス式支持体２１に入リ得る。エアは、矢印２５により示されるように出口開口部２３を介して複数ゾーンマットレス式支持体２１を出るために、エアダクト部分２６、２６´の第１の部分２６及び第２の部分２６´を介して吹きつけられる。

図２Ｂは、複数ゾーンマットレス式支持体の他の実施形態を表し、複数ゾーンマットレス式支持体３１は、エアダクト部分３６、３６´、３６´´、入口開口部３２及び２つの出口開口部（第１の出口開口部３３及び第２の出口開口部３３）を有する。入口開口部３２、第１の出口開口部３３及び第２の出口開口部３３は、複数ゾーンマットレス式支持体３１の同じ側に配置される。エアダクト部分は、第１の部分３６、第２の部分３６´及び第３の部分３６´´を有し、エアダクト部分の第２の部分３６´及び第３の部分３６´´は、エアダクト部分の第２の部分３６´及び第３の部分３６´´におけるフロー方向が第１の部分３６におけるフロー方向と反対になるように、エアダクト部分の第１の部分３６の分岐から生じる。エアダクト部分の第１部分３６は、第１の分離壁３７によりエアダクト部分の第２の部分３６´から分離され、第２の分離壁３７´により第３の部分３６´´から分離される。それ故、エアダクト部分の第１の部分３６は、エアダクト部分の第２の部分３６´及び第３の部分３６´´が側面に配置される。周囲エアは、矢印３４により表されるように入口開口３２を介してエアダクト部分の第１の部分３６に入るように送り込まれる。エアは、入口開口部３２及び出口開口部３３及び３３´の反対側にある、複数ゾーンマットレス式支持体３１の端部まで移動し、入口開口部３２及び出口開口部３３及び３３´が配置される、複数ゾーンマットレス式支持体３１の端部まで戻るように移動する。この実施形態は、エアダクト部分の第１の部分３６に対応する複数ゾーンマットレス式支持体３１の内側部分には、エアダクト部分の第２の部分３６´及び第３の部分３６´´にそれぞれ対応する、複数ゾーンマットレス式支持体３１の側面部分より冷たいエアが供給されるという利点を有する。通常、眠っている人の胴は、マットレスの内側部分に配置され、腕及び脚は、複数ゾーンマットレス式支持体３１の側面部分に対応する領域における胴の隣にある。

図２Ｃは、複数ゾーンマットレス式支持体の更に他の実施形態を表す。複数ゾーンマットレス式支持体４１は、複数ゾーンマットレス式支持体４１の長手方向に一方向性に進行するとともに互いに本質的に平行して配置される複数のエアダクト部分４６、４６´、４６´´、４６´´´を有する。エアダクトは、個々の分離壁４７、４７´、４７´´により、互いから分離される。各エアダクト部分４６、４６´、４６´´、４６´´´は、一端にある入口開口部４２、４２´、４２´´、４２´´´と、その反対の端部にある出口開口部４３、４３´、４３´´、４３´´´とを有する。周囲エアは、それぞれの入口開口部４２、４２´、４２´´、４２´´´を介して複数のエアダクト部分４６、４６´、４６´´、４６´´´のそれぞれに吹きつけられ、それぞれの出口開口部４３、４３´、４３´´、４３´´´でエアダクト部分４６、４６´、４６´´、４６´´´を出る。周囲エアは、複数ゾーンマットレス式支持体４１の一端で全てのエアダクト部分４６、４６´、４６´´、４６´´´に供給され得るか、又は、矢印４４、４４´、４４´´、４４´´´により示されたように、複数ゾーンマットレス式支持体４１を通るエアのフロー方向が隣のエアダクトに対して反対方向において生ずるように供給され得る。

複数ゾーンマットレス式支持体の更に他の実施形態が図２Ｄにおいて示される。複数ゾーンマットレス式支持体５１は、複数ゾーンマットレス式支持体５１の長手方向に一方向性に進行するとともに互いに本質的に平行して配置される複数のエアダクト部分５６、５６´、５６´´、５６´´´を有する。エアダクトは、個々の分離壁５７、５７´、５７´´により、互いから分離される。各エアダクト部分５６、５６´、５６´´、５６´´´は、一端部にある入口開口部５２、５２´、５２´´、５２´´´と、その反対の端部にある出口開口部５３、５３´、５３´´、５３´´´とを有する。周囲エアは、それぞれの入口開口部５２、５２´、５２´´、５２´´´を介して複数のエアダクト部分５６、５６´、５６´´、５６´´´のそれぞれに吹きつけられ、それぞれの出口開口部５３、５３´、５３´´、５３´´´でエアダクト部分５６、５６´、５６´´、５６´´´を出る。周囲エアは、複数ゾーンマットレス式支持体５１の一端で全てのエアダクト部分５６、５６´、５６´´、５６´´´に供給され得るか、又は、矢印５４、５４´、５４´´、５４´´´により示されたように、複数ゾーンマットレス式支持体５１を通るエアのフロー方向が隣のエアダクトに対して反対方向において生ずるように供給され得る。複数ゾーンマットレス式支持体の頭側端部から足側端部まで進行する代わりに、図２Ｃにおいて示されているように、エアダクトは、複数ゾーンマットレス式支持体５１の左側から複数ゾーンマットレス式支持体５１の右側に進行する。

図２Ａ〜２Ｄのうちいずれか１つに示されたエアダクト部分の各々は、少なくとも１つのエアダクトを有してもよい。好ましくは、これらのエアダクト部分の各々は、互いに本質的に平行に進行する複数のエアダクトを有する。図２Ａ〜２Ｃに示されたエアダクト部分の各々は、少なくとも１つの冷却ゾーン又は複数の個々の冷却ゾーンを表してもよい。加えて、図２Ａ〜２Ｃに示されたエアダクト部分の各々は、少なくとも１つの加熱ゾーン又は複数の個々の加熱ゾーンに対応してもよい。例えば、図２Ｄを参照して、複数ゾーンマットレス式支持体５１の頭側端部にあるエアダクト部分を表すエアダクト部分５６は、前記複数ゾーンマットレス式支持体５１の第１の加熱ゾーンを表してもよい。エアダクト部分５６´は、複数ゾーンマットレス式支持体５１の他の加熱ゾーンを表してもよい。エアダクト部分の各々が複数の個々の加熱ゾーンを表してもよいことが理解されるべきである。

図３および４を参照して、複数ゾーンマットレス式支持体の適切なアセンブリが示される。図３は、長手方向断面図における複数ゾーンマットレス式支持体６１の一部を表示する。複数ゾーンマットレス式支持体６１は、エアダクト６６とエアダクト６６の上にある層とを有する。エアダクト６６の上にある層は、好ましくは、弾性ポリマー発泡体でできた層であり、部分６９、６９´、６９´´及び６９´´´に分けられたポリマー発泡体内に複数の出口開口部６３、６３´及び６３´´を有する。部分６９、６９´、６９´´及び６９´´´の各々は、電気抵抗線６８、６８´、６８´´及び６８´´´を有し、電気抵抗線は、エアダクト６６と直交するように進行する。１又はそれ以上の追加の層が、部分６９、６９´、６９´´及び６９´´´並びに出口開口部６３、６３´及び６３´´を有する層の上に配置されてもよいことが理解されるべきである。前記少なくとも１つの追加の層は、弾性ポリマー発泡体又は織られた布地の薄い層であってもよい。

加熱されると、電気抵抗線は、電流にさらされ、暖かくなる。暖かさは、ポリマー発泡体を介して複数ゾーンマットレス式支持体６１の上部に移動し、予め設定された温度が達成されるまでベッド環境を暖めるだろう。ベッド環境が冷やされるべきときには、周囲エアは、矢印６４により示されるように、エアダクト６６に吹きつけられる。エアダクト６６を介して流れるエアは、矢印６５、６５´及び６５´´により示されるように、複数の出口開口部６３、６３´及び６３´´を介して複数ゾーンマットレス式支持体６１を出るだろう。これにより、ベッド環境の温度を減少させる。

図４は、複数ゾーンマットレス式支持体を組み立てる他の実施形態を示す。複数ゾーンマットレス式支持体７１は、分離壁７７及び７７´により互いから分離される複数のエアダクト７６、７６´及び７６´´を有する。分離壁７７及び７７´は、好ましくは、重合発泡体、好ましくは弾性重合発泡体から作られる。互いからのエアダクトの分離は、特定の位置で圧縮されるスペーサ材料により、若しくは、可変密度を有するスペーサ材料により、又は、複数ゾーンマットレス式支持体の異なる位置が異なる密度をもつ或るスペーサ材料である場合に、エアダクトを形成するより低い密度のスペーサ材料により、実現されてもよい。複数の電気抵抗線７８、７８´、７８´´、７８´´´は、複数のエアダクト７６、７６´、７６´´及び分離壁７７、７７´の上部に設けられる。好ましくは弾性ポリマー発泡体で作られる追加の層７１は、複数の電気抵抗線７８、７８´、７８´´、７８´´´、複数のエアダクト７６、７６´、７６´´及び分離壁７７、７７´の上部に設けられる。上部層７１は、追加の層（例えば、織られた布地で作られた層）によって覆われてもよい。

加熱されると、電流にさらされることに起因して電気抵抗線７８、７８´、７８´´、７８´´´により生成される暖かさは、層７１を通過し、上にあるベッド環境を暖めるだろう。冷却のために、電気抵抗線には電気が提供されず、周囲エアがエアダクト７６、７６´、７６´´を介して流れるように送り込まれる。エアダクト７６、７６´、７６´´における周囲エアのより低い温度は、層７１を冷やし、その後、上にあるベッド環境を冷やすだろう。

本発明が図面及び前述の説明において示され、詳述された一方で、斯様な図例および説明は、例示又は単なる例であり、限定するものではないものとみなされるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態に対する他のバリエーションは、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、当業者によって理解され、実施され得る。請求項において、"有する"という用語は他の要素又はステップを除外するものではなく、単数表記は複数を除外するものではない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有効に用いられ得ないことを示すものではない。請求項中のいかなる参照符号も、その範囲を限定するものとして解釈されるべきでない。

Claims (20)

1. ベッド環境の微気候を調整するためのシステムであって、
   複数のゾーンを含む複数ゾーンマットレス式支持体と、
   前記複数のゾーンを加熱するための手段と、
   前記複数ゾーンマットレス式支持体を冷却するための手段と、
   複数の温度センサとを有し、
   前記複数ゾーンマットレス式支持体を冷却するための手段は、前記複数ゾーンマットレス式支持体を介して周囲エアを運ぶための、前記複数ゾーンマットレス式支持体内の少なくとも１つのエアダクトを有し、前記少なくとも１つのエアダクトは、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口とを有し、
   前記少なくとも１つのエアダクトは、前記複数のゾーンに対応する複数のエアダクト部分に、少なくとも１つの分離壁によって少なくとも部分的に分離され、
   前記複数のゾーンを加熱するための手段は、布地において一体化される複数の加熱糸として構成される、システム。
2. 前記複数のゾーンは、個別に加熱されるように構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記冷却するための手段は、少なくとも１つのファン、及び／又は、エア温度を周囲エアの温度より低くなるまで下げるための少なくとも１つの手段を更に有する、請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記少なくとも１つの手段が、ペルチェ素子又は冷却コンプレッサユニットである、請求項３に記載のシステム。
5. 前記冷却するための手段は、周囲エアの温度より低い温度までエアを冷却するための如何なる手段も含まない、請求項１−４のうちいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記複数のゾーンの各々が前記複数の温度センサのうち少なくとも１つの温度センサを備える、請求項１−５のうちいずれか一項に記載のシステム。
7. 当該システムは、当該システムが配置された部屋の温度を検知するための少なくとも１つの追加の温度センサを更に有する、請求項６に記載のシステム。
8. 当該システムは、コントローラを更に有し、
   前記コントローラは、前記複数の温度センサ、前記加熱するための手段、及び、前記冷却するための手段と動作可能なように接続される、請求項１−７のうちいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記複数ゾーンマットレス式支持体は、細板のフレーム若しくはボックススプリング上に直接配置され得るマットレスとして、又は、マットレスの上部に敷設され得る上層マットレスとして実装される、請求項１−８のうちいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記複数のエアダクト部分の各々が少なくとも１つの入り口と少なくとも１つの出口とを有する、請求項１−９のうちいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記複数のエアダクト部分が互いに平行に配置される、請求項１−１０のうちいずれか一項に記載のシステム。
12. 前記複数ゾーンマットレス式支持体が、
    前記少なくとも１つのエアダクトを有する第１の層と、
    前記加熱するための手段、及び複数の開口部を有する第２の層と
    から構成され、
    前記少なくとも１つのエアダクトを流れるエアが前記複数の開口部を介して前記複数ゾーンマットレス式支持体から出ることができる、請求項１−１１のうちいずれか一項に記載のシステム。
13. 前記複数の開口部が前記複数ゾーンマットレス式支持体の上面に向いて設けられる、請求項１２に記載のシステム。
14. 前記複数の開口部が、エアがベッドに入るのを阻止するように前記複数ゾーンマットレス式支持体の側部に設けられ、前記複数ゾーンマットレス式支持体の平面においてエアフローを生成する、請求項１２に記載のシステム。
15. 前記複数のゾーンが個別に冷却される、請求項１−１４のうちいずれか一項に記載のシステム。
16. ベッド環境の微気候を調整するための、請求項１−１５のうちいずれか一項に記載のシステムの使用。
17. 複数のゾーンを含む複数ゾーンマットレス式支持体と、複数の温度センサとを有するシステムによって、ベッド環境の微気候を調整するための方法であって、
    前記複数の温度センサによって、前記複数のゾーンの各々において前記ベッド環境の温度を測定するステップと、
    前記複数のゾーンの各々の温度が予め設定された温度に保たれるように、前記複数のゾーンの各々において前記ベッド環境の温度を調整するステップとを有し、
    前記複数のゾーンの各々の温度は、前記複数のゾーンの各々が前記予め設定された温度まで暖められるか又は冷却されるという点で調整され、
    前記複数ゾーンマットレス式支持体の複数のゾーンの各々における少なくとも１つの電気抵抗線が電流にさらされ、これにより暖かくなるという点で、暖めが実行され、暖かさは、伝導により前記電気抵抗線から前記複数ゾーンマットレス式支持体の上面まで伝導され、
    エアが前記複数ゾーンマットレス式支持体内の少なくとも１つのエアダクトを流れるように送り込まれるという点で、冷却が提供され、前記少なくとも１つのエアダクトは、前記複数のゾーンに対応する複数のエアダクト部分に、少なくとも１つの分離壁によって少なくとも部分的に分離される、方法。
18. 前記複数ゾーンマットレス式支持体内の前記少なくとも１つのエアダクトを介して送り込まれるエアの温度は、周囲エアの温度より低くなるまで下げられない、請求項１７に記載の方法。
19. 前記複数ゾーンマットレス式支持体内の前記少なくとも１つのエアダクトを介して送り込まれるエアの温度は、周囲エアの温度より低くなるまで下げられる、請求項１７に記載の方法。
20. ベッド環境における水分制御のための、請求項１−１５のうちいずれか一項に記載のシステムの使用。

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