(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファン４とヒータ５を備えた温風器３によって、ふとん１内部及び／もしくは就寝空間２に温風を供給して就寝空間の環境を制御するエアーコントロールふとんにおいて、ふとんの内面部に就寝空間の温度を検出する温度センサ６と、就寝空間の湿度を検出する湿度センサ７を配置し、設定温度に対する温度センサ６の検出による就寝空間の温度の高低に対応させてヒータ出力を増減して供給する送風温度を制御するとともに、設定湿度に対する湿度センサ７の検出による就寝空間の湿度の高低に対応させてファンによる送風量を増減するように制御し、ヒータ設定温度に対する温度センサ６の検出に対応させてヒータ出力を増減させるときに、同時に湿度センサによるコントロール量よりも少ない範囲でファン送風量を増減させることを特徴とするエアーコントロールふとんにおける就寝環境制御方法。
【請求項２】
ファン４とヒータ５を備えた温風器３によって、ふとん１内部及び／もしくは就寝空間２に温風を供給して就寝空間の環境を制御するエアーコントロールふとんにおいて、ふとんの内面部に就寝空間の温度を検出する温度センサ６と、就寝空間の湿度を検出する湿度センサ７を配置し、設定温度に対する温度センサ６の検出による就寝空間の温度の高低に対応させてヒータ出力を増減して供給する送風温度を制御するとともに、設定湿度に対する湿度センサ７の検出による就寝空間の湿度の高低に対応させてファンによる送風量を増減するように制御し、設定湿度に対する湿度センサ７の検出に対応させてファンによる送風量を増減させるときに、同時に温度センサによるコントロール量よりも少ない範囲でヒータ出力を増減させることを特徴とするエアーコントロールふとんにおける就寝環境制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本出願人らは、ふとんの内面や内部に送風通路を形成し、その中に温風を供給して就寝環境を最適な状態にコントロールするエアーコントロールふとん（特願平５─３４５２０３号）を発明している。本発明はこのようなふとんに関し、より詳しくは、最適就寝環境を実現するための就寝空間の温度及び湿度の制御方法に係る発明である。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、温度や湿度を調節することができるようなふとんはなく、寒冷地などにおいては電気毛布やこたつ、あんかなどが用いられるのが普通であった。これら電気製品は、その製品自体の温度を制御して単に、暖かな就寝環境を得ようとしていた。本発明者らは先の発明において、温風を供給して快適な就寝空間を得ようとする場合に、供給する温風の温度を特定の好ましい温度に設定すれば好適な就寝環境が実現できるものと想定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電器毛布やこたつ、あんかなどは単に寝床の温度を上げるだけで、必ずしも好ましい就寝環境を得ることができなかった。すなわち、単に寝床の温度を上げただけでは就寝空間の湿度が上昇し、非常に蒸し暑い寝苦しい環境になってしまい、必ずしも寝やすいものではなかった。特にその温度制御は、就寝空間の温度を検出するものではなかったため、就寝空間そのものは高過ぎる温度となる傾向がある。また、本発明者らの発明に係る温風を供給するエアーコントロールふとんでは、温度制御と同時に湿度の上昇を防止することができるが、供給する温風の温度を一定に制御するだけでは必ずしも常に最適の就寝条件が維持されるとは限らず、就寝空間の温度、湿度にある程度のばらつき、特に湿度の上昇を生じることが判明した。
【０００４】
本発明者らの研究によれば、就寝環境として最も好ましい就寝空間の条件は、温度が摂氏３２度、湿度が３５〜４５パーセントであることが判明した。このような実情に鑑み、本発明は温風を供給して就寝環境を好ましい状態に維持しようとするものであって、供給する温風の温度や送風量を制御することによってより快適な就寝環境を実現しようとする発明である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ファン４とヒータ５を備えた温風器３によって、ふとん１内部及び／もしくは就寝空間２に温風を供給するエアーコントロールふとんにおいて、ふとんの内面部もしくは外面部分に就寝空間自体の温度を検出する温度センサ６と、湿度を検出する湿度センサ７を設ける。供給する温風は、その温度と送風量を変更することができるようにし、第一に、設定温度に対する就寝空間の温度高低に対応させてヒータ出力を増減して送風の温度を制御する。第二に、設定湿度に対する就寝空間の湿度の高低に対応させてファンによる送風量を増減させる。
そして、ヒータ設定温度に対する温度センサ６の検出に対応させてヒータ出力を増減させるときに同時にファン送風量を増減させる。あるいは、設定湿度に対する湿度センサ７の検出に対応させてファンによる送風量を増減させるときに同時にヒータ出力を増減させる。
【０００６】
【作用】
温度センサー６によって就寝空間２の温度を検出し、設定温度に対する就寝空間２の温度に対応させてヒータ出力を増減させる。これにより供給される温風の温度が変わり、就寝空間の温度が制御される。一方、湿度センサー７によって就寝空間２の湿度を検出し、設定湿度に対する就寝空間の湿度に対応させてファンによる送風量を増減させる。すなわち、湿度が高い場合は送風量を増加させ、湿度が低い場合は送風量を減少させると、送風によって排除される水分量が加減され就寝空間の湿度が調節される。
【０００７】
就寝環境の湿度を調節するために同じ温度もしくはヒータ出力の送風量を増減すると、就寝者の放熱量、送風によって除去される熱量等を勘案して全体として供給される熱量にアンバランスを生じる。そこで、温度制御とは別に送風量の増減に対応させて、自動的に少しヒータ出力を増減させると温度のばらつきがなるべく少ないものとなる。このような制御の上に、温度制御については温度センサーによってヒータ出力の増減を制御すれば、より正確に一定条件の就寝環境を実現することができることになる。
【０００８】
逆に就寝環境の温度を調節するためにヒータ出力を増減すると、送風量が同じであると温度変化、就寝者の発汗量変化によって湿度（相対湿度）が変化する。そこで、湿度センサーによる湿度制御とは別に、ヒータ出力（送風温度）の増減に対応させて、自動的に少しファン送風量を増減させると、湿度のばらつきがなるべく少ないものとなる。このような制御の上に、湿度制御については湿度センサーによってファン送風量の増減を制御すれば、より正確に一定条件の就寝環境を実現することができることになる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明エアーコントロールふとんにおける就寝環境制御方法の実施例を添付の図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を羽毛ふとんに応用した実施例の一例を示す平面図である。このふとん１は図２，図３からも理解されるように、表布９と裏布１０の間に第一通風布１１と第二通風布１２を配置し、表布１と第一通風布１１との間に横方向の仕切り布によって複数の区画室を形成し、その内部に羽毛を充填するとともに、裏布１０と第二通風布１２の間にも仕切り布によって区画室を形成し、表側よりもやや薄く羽毛を充填したものである。第一通風布１１と、第二通風布１２は縫製その他の手段で接合することによって、図１に点線で示すように裾部の送風口８ａから送風溜まり８ｂにつながり、右送風通路８ｃと左送風通路８ｄに分岐する送風通路８を形成している。
【００１０】
送風通路８には、ふとん１の裾部に開口する送風口８ａから送風機３によって温風が供給され、送風通路８に供給された温風がふとんの内部を通過して図３に示す就寝空間２に供給されるものである。第一通風布１１と第二通風布１２の間には、ふとんの丈方向の中央部より裾よりで左右に分岐した送風通路の間であって、幅方向のほぼ中央部に温度センサ６及び湿度センサ７を配置している。この両センサは、裏布１０に縫着されたセンサ袋１３に収容され、かつ温風が直接当たらないようにしている。センサを配置するふとんの中央部は、第二通風布１２と裏布１０とのキルト位置とし、センサと就寝空間との間に多量の羽毛が存在しない位置を選択している。ふとん中央部の裏面のセンサを配置する位置は、できるだけ就寝者の体温を感知しないように、ある程度羽毛が充填されたふとん内部に配置するものであってもよい。
また、平面的にみて、ふとん１の中心のやや裾寄りの位置は、就寝者の股間付近に相当する。これにより、温度センサ６及び湿度センサ７は、温風及び就寝者の体温などの影響を直接受けることがなく、しかも就寝空間２の環境をなるべく正確に検出できるものとしている。
【００１１】
温風機３は、その内部にファン４とヒータ５を内蔵し、ヒータの出力及びファンの出力を変更することによって、供給される温風の温度と送風量を変更して就寝環境を快適な状態に維持できるようにしている。
図示実施例において、ふとん１は羽毛ふとんとし、かつ表布９と裏布１０の間に二枚の通風布を配置してこれを接合することによってふとん内部に送風通路８が形成されるようにしているが、羽毛ふとん以外の羊毛や面ふとん、あるいは送風布が裏布に縫着されて、ふとんの内面に送風通路が形成される羽毛ふとんのようなものであってもよい。
【００１２】
本発明者らの研究の結果、就寝環境として寝床内（就寝空間）の温度は摂氏３２度、好ましくは上下０．５  度の範囲、湿度３０〜５０パーセント、好ましくは３５〜４５パーセントの範囲であることを究明した。そして、本発明者らの羽毛を１．４  キログラム充填した一般的な羽毛量のエアーコントロールふとんでは、室内温度が摂氏１５度のとき、２７〜２８度程度の温風を供給することによって就寝空間の温度を３２度程度に維持することができた。すなわち、就寝者の体温との関係から所望の就寝空間の温度よりもやや低い温風を供給する。もっとも、供給する温風の温度はふとんの種類や厚み、外部温度の条件によって異なる。いずれにしても一定温度の温風の供給によって、ほぼ所望温度の就寝環境を実現することができる一方で、ふとんの状態や種類その他の条件によって就寝空間の湿度が変化し、湿度の変化によって必ずしも快適な状態でなくなる場合がある。そこで、本発明では就寝空間の環境を上記温度と湿度の範囲に制御しようとするものである。
【００１３】
上記目的を達成するために、就寝空間の温度制御は、供給する温風の温度によって、また湿度制御は供給する温風の送風量を変化させることによって制御することができることに着目した。本発明は、図４に示すように就寝空間の環境を検出する温度センサ６と湿度センサ７を設け、この検出結果から処理部１４の指示に基づいてファン４の出力（送風量）及びヒータ５の出力（送風温度）を制御するようにしたものである。
【００１４】
次に、具体的な制御の実施例を図５のフローチャートに基づいて説明する。
まず、就寝前の準備として温風機をセットしてスタートさせると、ファン及びヒータが作動しその状態が一定時間継続する。この始動状態は例えば５分程度継続させるものであって、このときの温風機は、高温の温風を大量に供給するようにし、就寝前に冷えている就寝空間およびふとんそのものを加熱する。これにより、冷えた体で寝床についても暖かな安らぎを得ることができるものとなる。
【００１５】
継続的な就寝状態では、就寝空間の最高温度aと最低温度bを、例えば32.5度と31.5度に設定してこれより高温の場合はヒータ出力を下げ、これより低温の場合はヒータ出力を上げることによって就寝空間の温度を制御する。同時に、就寝空間の最高湿度cと最低湿度dを、例えば30パーセントと50パーセントあるいは35パーセントと45パーセントに設定し、これより高湿度の場合はファン送風量を上げ、低湿度の場合はファン送風量を下げることによって就寝空間の湿度制御をする。つまり、就寝者の発汗現象によって過湿気味のときは蒸し暑さを、乾燥気味のときは肌のかさつきや喉の渇きを感じるため、おおよそ上記範囲に制御する。
上記制御は、就寝の間中継続し、起床後、温風機のスイッチを切る。図示例では、スイッチを切るとヒータとファンの両方がほぼ同時に停止するが、ヒータを停止した後一定時間経過後にファンを停止するようにしてもよい。
【００１６】
本発明では、上記基本的な制御を行なう上において、湿度制御のためにファン送風量を加減したときに、その変更に連動させてヒータ出力もある程度増減させる。あるいは、温度制御のためのヒータ出力の増減に連動させてファン送風量を加減する。この連動はいずれか一方であってもよい。
【００１７】
湿度調整のために、例えば就寝環境温度よりも低い温度の温風の送風量を増加させると、次第に就寝環境の温度も低下するであろうという想定のもとに、予めヒータ出力を微量上げることによって安定した状態をなるべく永く維持しようとするものである。同様に、温度調整のために、ヒータ出力を上げると、そのときの相対湿度は当然低下することになるから、これを微調整する意味である程度ファン送風量を下げるものである。これにより、安定した状態をなるべく永く維持しようとするものである。条件によって逆に作用させる必要が生じる場合もあり得る。上記ファン送風量及びヒータ出力の微増減は、ファン送風量基準、ヒータ出力基準のいづれか一方のみを採用することができる。このファン送風及びヒータ出力の微量増減は、いずれか一方のみを採用することもできる。ただし、このヒータ出力及びファン送風量の微量増減は、温度センサによるヒータ出力のコントロール量、湿度センサによる送風量のコントロール量よりも少なく、温度制御機能や湿度制御機能そのものに例えば逆行するような指令を生じない範囲としておく。
また、スイッチを切ったときに一定時間ファンが駆動しているほうが安全性の面で好ましいものであるが、ヒータ温度そのものがさほど高温でないことから、この実施例では安全性が許容されるものとしてファンとヒータを同時に停止させるようにしている。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１及び２記載の本発明エアーコントロールふとんにおける就寝環境制御方法によれば、就寝空間の温度センサによって検出して温風機の送風温度を制御するため、より正確な温度で就寝空間の温度を維持することができるとともに、就寝空間の湿度に対応させて温風機の送風量をコントロールし、快適な湿度に調整するため、温度、湿度の両方の点から極めて快適な就寝空間の環境に制御することができる。
【００１９】
そして、湿度調整のためにファン送風量を変更したときに、あるいは温度調整のためにヒータ出力を変更したときに、その二次的な影響として現れる温度変化や湿度変化をなるべく小さなものとし、全体としてバラツキの少ない状態で就寝環境を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エアーコントロールふとんの一例を示す平面図、
【図２】図１の中央横断面図、
【図３】図１の中央縦断面図、
【図４】本発明の一実施例の制御系統のブロック図、
【図５】本発明の一実施例の作動順序を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…ふとん、  ２…就寝空間、  ３…温風機、  ４…ファン、  ５…ヒータ、６…温度センサ、  ７…湿度センサ、  ８…送風通路、  ９…表布、  １０…裏布、  １１…第一通風布、  １２…第二通風布、  １３…センサ袋。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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