(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド（１）の一部を上下方向に貫通して空気を流通させる通風路（５）と、該通風路（５）の上記ベッド（１）の上流側に設けられた冷熱源（８）と、上記通風路（５）に空気を流通させる送風手段（７）とを備え、上記冷熱源（８）からの冷風が供給される上記ベッド（１）の通風路（５）中に人体（Ｍ）の冷却部（Ｈ）を位置せしめて冷却するようにしたことを特徴とする寝具装置。
【請求項２】
ベッド（１）の一部を上下方向に貫通して空気を流通させる通風路（５）と、該通風路（５）の上記ベッド（１）の上流側に設けられた冷熱源（８）と、上記通風路（５）に空気を流通させる送風手段と、人体（Ｍ）の冷却部（Ｈ）の温度を検出する温度センサ（１０ｂ）と、該温度センサ（１０ｂ）の検出値に基いて人体（Ｍ）の冷却部（Ｈ）の温度が所定の設定冷却温度になるように上記冷熱源（８）の冷熱能力又は送風手段（７）の送風量を制御する温度制御手段（９）とを備え、上記冷熱源（８）からの冷風が供給される上記ベッド（１）の通風路（５）中に人体（Ｍ）の冷却部（Ｈ）を位置せしめ、該人体（Ｍ）の冷却部（Ｈ）を上記所定の設定冷却温度に冷却するようにしたことを特徴とする寝具装置。
【請求項３】
ベッド（１）の一部を介して空気を流通させる通風路（５）と、該通風路（５）の上記ベッド（１）の上流側に設けられた冷熱源（８）と、上記通風路（５）に空気を流通させる送風手段と、人体（Ｍ）の冷却部（Ｈ）の温度を検出する温度センサ（１０ｂ）と、該温度センサ（１０ｂ）の検出値に基いて人体（Ｍ）の冷却部（Ｈ）の温度が所定の設定冷却温度になるように上記冷熱源（８）の冷熱能力又は送風手段（７）の送風量を制御する温度制御手段（９）とを備え、上記冷熱源（８）からの冷風が供給される上記ベッド（１）の一部に人体（Ｍ）の冷却部（Ｈ）を位置せしめ、該人体（Ｍ）の冷却部（Ｈ）を上記所定の設定冷却温度に冷却するようにしてなる寝具装置において、上記通風路（５）の冷熱源（８）下流側に、当該冷熱源（８）を通した冷風の温度を検出する温度センサ（１０ａ）を設け、該温度センサ（１０ａ）により検出された実際の冷風の温度が、上記人体冷却部（Ｈ）の所定の設定冷却温度に対応した目標冷風温度に比較して所定温度以上の差がある時は、上記送風手段（７）の作動を停止させるようにしたことを特徴とする寝具装置。
【請求項４】
ベッド（１）の一部を上下方向に貫通して空気を流通させる通風路（５）と、該通風路（５）の上記ベッド（１）の上流側に設けられた温熱源（８）と、上記通風路（５）に空気を流通させる送風手段（７）とを備え、上記温熱源（８）からの温風が供給される上記ベッド（１）の通風路（５）中に人体（Ｍ）の加温部（Ｆ）を位置せしめて加温するようにしたことを特徴とする寝具装置。
【請求項５】
ベッド（１）の一部を上下方向に貫通して空気を流通させる通風路（５）と、該通風路（５）の上記ベッド（１）の上流側に設けられた温熱源（８）と、上記通風路（５）に空気を流通させる送風手段（７）と、上記温熱源（８）下流側の温風の温度を検出する温度センサ（１０ａ）と、該温度センサ（１０ａ）の検出値に基いて上記温熱源（８）下流側の温風温度が所定の設定温度になるように上記温熱源（８）の温熱能力を制御する温度制御手段（９）とを備え、上記温熱源（８）からの温風が供給される上記ベッド（１）の通風路（５）中に人体（Ｍ）の加温部（Ｆ）を位置せしめ、該人体（Ｍ）の加温部（Ｆ）を上記所定の設定温度に加温するようにしたことを特徴とする寝具装置。
【請求項６】
ベッド（１）の一部には、通風路（５）に対応する通風孔（１１）が形成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の寝具装置。
【請求項７】
冷熱源（８）が、ペルチエ効果を有する熱電素子を備えたサーモモジュールにより構成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は６記載の寝具装置。
【請求項８】
冷熱源（８）が蓄冷剤により構成されていることを特徴とする請求項１又は６記載の寝具装置。
【請求項９】
温熱源（８）が、ペルチエ効果を有する熱電素子を備えたサーモモジュールにより構成されていることを特徴とする請求項４，５又は６記載の寝具装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、人体の一部に対する冷却又は加温機能を備えた寝具装置に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
人体の一部に対する冷却機能を備えた寝具装置としては、従来から例えば特開平３−２９６１１号公報に記載の誘眠装置が知られている。
【０００４】
この装置は、例えばブライン冷却器、ブライン熱交換器、蓄熱剤を有する蓄熱パネル等を備え、それら相互間をブライン流通配管で接続することによって間接冷却式冷凍装置を構成し、上記ブライン冷却器からブライン熱交換器を経て冷却降温された２次冷媒であるブラインを上記蓄熱パネル部のブライン配管中に流す。そして、当該蓄熱パネル部の１次冷媒である蓄熱剤を相変化させることによって冷却潜熱を得、該冷却潜熱を外側の放熱パネルを介して例えばベッド上の人体上部（頭部から肩部）に輻射して人体の一部を冷却するようになっている。
【０００５】
そして、このように大型で重量の大きな多数の部品、長大な配管、大容積のタンク、大径の蓄放熱パネル等を備えた冷却装置が、例えばベッドの人体頭部側に一体化して設けられ、大径の放熱パネルが所定の輻射空間をおいて人体上部を覆うようにした状態で使用される。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような輻射冷却システムを採用した寝具装置の場合、頭部や顔に直接冷風が当るようなことがないので、使用感が良く、誘眠装置としての機能は確かに高い。
【０００７】
しかし、該装置の場合、余りにもその装置構成が大がかりであり、設置スペースの制約を生じるとともに極めて高コストとなり、実際の製品としての実現性は低い。又、重量も大きく、ベッドの移動が不可能となる。
【０００８】
また、人体の特定冷却部位への冷却潜熱の集中化や冷却機能のコントロールが容易でなく、例えば脳冷却治療などへの応用が不可能である。
【０００９】
最近では、脳出血や心停止などに起因して生じる脳虚血等の脳障害患者の脳部を通常脳温（３６．５℃前後）よりも所定温度低い温度（３２℃〜３４℃）に維持すると、脳障害の進行が抑制されることが確認されており（例えば「循環制御」１９８５年発行第４８３頁参照）、このような観点から脳部のみを集中的に冷却する脳冷却装置が開発されてきている。
【００１０】
現在開発されている脳冷却装置は、例えば内部に冷却水（５℃程度）が流されるマット状の冷却部材を枕構造にして頭部に当てるか、又はキャップ構造にして頭部を覆うようになっており、（１）頭部全体を均等に冷却できない、（２）圧迫感・装着感がある、（３）装着に時間がかかるなどの点で若干の難点がある。
【００１１】
本願発明は、以上のような事情に基いてなされたもので、構成が簡単で、軽量かつ低コストであり、しかも冷却性能が高くて、脳冷却にも適した高精度の冷却機能又はその他の用途に適した加温機能を具備した寝具装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願各発明は、該目的を達成するために、それぞれ次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。
【００１３】
すなわち、先ず本願請求項１の発明の寝具装置は、例えば図１に示されるように、ベッド１の一部を上下方向に貫通して空気を流通させる通風路５と、該通風路５の上記ベッド１の上流側に設けられた冷熱源８と、上記通風路５に空気を流通させる送風手段７とを備え、上記冷熱源８からの冷風が供給される上記ベッド１の通風路５中に人体Ｍの冷却部Ｈを位置せしめて冷却するようにしている。
【００１４】
したがって、当該人体Ｍの冷却部Ｈを集中的に、かつ効率良く冷却することができる。
【００１５】
また、本願請求項２の発明の寝具装置は、ベッド１の一部を上下方向に貫通して空気を流通させる通風路５と、該通風路５の上記ベッド１の上流側に設けられた冷熱源８と、上記通風路５に空気を流通させる送風手段７と、人体Ｍの冷却部Ｈの温度を検出する温度センサ１０ｂと、該温度センサ１０ｂの検出値に基いて人体Ｍの冷却部Ｈの温度が所定の設定冷却温度になるように上記冷熱源８の冷熱能力又は送風手段７の送風量を制御する温度制御手段９とを備え、上記冷熱源８からの冷風が供給される上記ベッド１の通風路５中に人体Ｍの冷却部Ｈを位置せしめ、該人体Ｍの冷却部Ｈを上記所定の設定冷却温度に冷却するようにしている。
【００１６】
したがって、より高精度に冷却することができるようになる。
【００１７】
さらに本願請求項３の発明の寝具装置は、ベッド１の一部を介して空気を流通させる通風路５と、該通風路５の上記ベッド１の上流側に設けられた冷熱源８と、上記通風路５に空気を流通させる送風手段と、人体Ｍの冷却部Ｈの温度を検出する温度センサ１０ｂと、該温度センサ１０ｂの検出値に基いて人体Ｍの冷却部Ｈの温度が所定の設定冷却温度になるように上記冷熱源８の冷熱能力又は送風手段７の送風量を制御する温度制御手段９とを備え、上記冷熱源８からの冷風が供給される上記ベッド１の一部に人体Ｍの冷却部Ｈを位置せしめ、該人体Ｍの冷却部Ｈを上記所定の設定冷却温度に冷却するようにしてなる寝具装置において、上記通風路５の冷熱源８の下流側に、当該冷熱源８を通した冷風の温度を検出する温度センサ１０ａを設け、該温度センサ１０ａにより検出された冷風の温度が、上記人体冷却部Ｈの上記設定冷却温度に対応した目標冷風温度に比較して所定値以上の高低差がある時は、送風手段７の作動を停止させるようにしている。
【００１８】
したがって、このような構成によれば、目標とする所定設定冷却温度付近以外での冷却は行わせないようにするフェイルセーフシステムを付加することができる。
【００１９】
その結果、例えば人体冷却部Ｈの温度を検出する温度センサ１０ｂや冷熱源８等の装置各部の故障によって、冷風温度が下がりすぎたり、又逆に上りすぎたりした時の異常制御が確実に回避され、脳冷却装置として利用した時の安全性が保障される。
【００２０】
さらに、本願請求項４の発明の寝具装置は、また例えば図４に示されるように、ベッド１の一部を上下方向に貫通して空気を流通させる通風路５と、該通風路５の上記ベッド１の上流側に設けられた温熱源８と、上記通風路５に空気を流通させる送風手段７とを備え、上記温熱源８からの温風が供給される上記ベッド１の通風路５中に人体Ｍの加温部Ｆを位置せしめ得るようにしている。
【００２１】
したがって、当該人体Ｍの加温部Ｆを、集中的に、かつ効率良く加温することができる。
【００２２】
さらに、本願請求項５の発明の寝具装置は、ベッド１の一部を上下方向に貫通して空気を流通させる通風路５と、該通風路５の上記ベッド１の上流側に設けられた冷熱源８と、上記通風路５に空気を流通させる送風手段７と、上記温熱源８下流側の温風の温度を検出する温度センサ１０ａと、該温度センサ１０ａの検出値に基いて上記温熱源８下流側の温風温度が所定の設定温度になるように上記温熱源８の温熱能力を制御する温度制御手段９とを備え、上記温熱源８からの温風が供給される上記ベッド１の通風路５中に人体Ｍの加温部Ｆを位置せしめ、該人体Ｍの加温部Ｆを上記所定の設定温度に維持するようにしている。
【００２３】
したがって、人体Ｍの加温部Ｆが、効率良く最適な温度に適切に加温されるようになる。
【００２４】
さらに、本願請求項６の発明の寝具装置は、上記請求項１，２，３，４又は５記載の寝具装置におけるベッド１の一部には、通風路５に対応する通風孔１１が形成されている。
【００２５】
さらに、本願請求項７の発明の寝具装置は、上記請求項１，２，３又は６記載の寝具装置における冷熱源８が、ペルチエ効果を有する熱電素子を備えたサーモモジュールにより構成されている。
【００２６】
さらに、本願請求項８の発明の寝具装置は、上記請求項１又は６記載の寝具装置における冷熱源８が蓄冷剤により構成されている。
【００２７】
さらに、本願請求項９の発明の寝具装置は、上記請求項４，５又は６記載の寝具装置における温熱源８が、ペルチエ効果を有する熱電素子を備えたサーモモジュールにより構成されている。
【発明の効果】
【００２８】
以上の結果、本願発明の寝具装置によると、例えばペルチエ効果を有する熱電素子や塩化マグネシウムなどの蓄冷剤よりなるサーモモジュールを冷熱源・温熱源として冷却・加温システムを構成し、それらをベッドの一部に組合せることによって、就寝状態の人体の一部を集中的、かつ効率的に適切な温度で冷却・加温することができるので、次のような有益な効果を得ることができる。
【００２９】
（１）  装置構成が簡単でコンパクトかつ低コストなものになる。従って、重量も軽く、ベッドの移動も自由になる。
【００３０】
（２）  人体の一部である頭部又は足部等の特定部分の全体を均一かつ高精度に冷却又は加温できるので、例えば脳冷却装置や温熱治療装置などの医療装置としても適切に利用することができる。又、そのようにした場合無用な圧迫感や装着感がなく、非常にリラックスした状態で使用できる。又、異常温度に対するフェイルセーフ機能も保障されているので、安全性も高い。
【発明の実施の形態】
【００３１】
（実施の形態１）
先ず図１は、例えば病院用の脳冷却治療が可能な寝具装置（患者用ベッド）として構成した本願発明の実施の形態１に係る寝具装置の構成並びに使用形態を示している。
【００３２】
図中、符号１は例えば脳虚血等の脳障害患者Ｍの就寝が可能なように構成されたベッドであり、該ベッド１の一端１ａには上下方向に貫通され、かつ上端側に通風性が良く、弾力性があるソフトネット１２が張設された所定の大きさの通風孔１１が形成されている一方、他端１ｂ側左右下部には脚２，２が設けられている。
【００３３】
また、該ベッド１の上記一端１ａ側には、上記通風孔１１を覆って図示のように頭部冷却装置３０が設けられている。該頭部冷却装置３０は、上下方向に所定の高さ（長さ）を有し、かつ左右および前後方向に所定の幅を有する外部ケーシング３と、該外部ケーシング３内略中央部に位置し、所定長さ上下方向に延びて設けられた隔壁４と、該隔壁４によって画成され、その外周囲上下方向にエンドレスに形成された通風路５と、該通風路５の途中に設けられた冷熱源であるサーモモジュール８および送風ファン７とから構成されている。
【００３４】
上記通風路５は、図示のように、背部側に位置して上下方向に延びる第１通風路５ａと、上部側に位置して前後方向に延びる第２通風路５ｂと、前部側に位置して上下方向に延びる第３通風路５ｃと、下部側に位置して前後方向に延びる第４通風路５ｄからなり、上部側第２通風路５ｂの空気流下流側に位置して上述のサーモモジュール８が、また第４通風路５ｄの中間に位置して上述の送風ファン７がそれぞれ設置されている。また、第３通風路５ｃの前部側には図示のように、ベッド側前方に開放した所定口径の開口１３が形成されている。
【００３５】
ところで、上記サーモモジュール８は、例えば図２および図３にそれぞれ示すように、上下一対の扁平なアルミナ基板２１，２２の間に銅片２３，２４を介してペルチェ効果を生じる熱電素子２５，２５・・・を設けて構成され、通風性の良い金属ネットカバー２６で被覆して取付けられており、上記銅片２３，２４部分の一端を電源および制御配線Ｅ1，Ｅ2によりマイクロコンピュータよりなる温度制御ユニット９に接続されている。そして、該構成のサーモモジュール８には、通風性と熱交換性能を良好にするために、図３のように多数の通風孔２７，２７・・・が設けられている。
【００３６】
一方、符号１０ａは上記サーモモジュール８よりも下流側に設けられたサーミスタよりなる第１のサーモセンサ（温度センサ）であり、図示のように患者Ｍの頭部Ｈに供給される実際の冷風の温度を検出するようになっている。該第１のサーモセンサ１０ａの検出出力は、上記温度制御ユニット９に入力される。また、符号１０ｂは上記脳障害患者Ｍの頭部Ｈに対向する隔壁４部分に設けられたサーミスタよりなる第２のサーモセンサであり、脳障害患者Ｍの頭部Ｈからの放射温度（脳温）を検出し、該検出出力を上記温度制御ユニット９に入力する。
【００３７】
そして、温度制御ユニット９は、これら第１，第２のサーモセンサ１０ａ，１０ｂの検出値に基いて、上記サーモモジュール８の冷熱能力と送風ファン７の送風量のフィードバック制御を行ない、脳障害患者Ｍの頭部Ｈの温度（脳温）が脳障害の進行を有効に抑制し得て、かつ脳の正常な機能が確保される最適な一定冷却温度（目標温度：３２℃〜３４℃）に維持する。
【００３８】
該制御では、基本的には第２のサーモセンサ１０ｂの検出温度が上記目標とする一定冷却温度（３２℃〜３４℃）になるように、冷熱源であるサーモモジュール８の冷熱能力と送風ファン７の送風量（回転数）とを制御すれば足りるが、実際には当該第２のサーモセンサ１０ｂの故障やサーモモジュール８の異常が発生することも考えられる。そのような場合、非常に危険である。そこで、本実施の形態では、上記サーモモジュール８を通して頭部Ｈに供給される実際の冷風温度をサーモセンサ１０ａで正確に検出しながら、該検出値が上記一定の目標冷却温度（３２℃〜３４℃）に対応した冷風温度値から高低何れかの方向に所定レベル差以上変化した時は、上記サーモモジュール８と送風ファン７の作動を各々速かに停止させて応答性良く安全性を確保するようになっている。
【００３９】
そして、上記外部ケーシング３は、その背部側左右下部に脚部６，６を有し、上記開口１３を利用して第３の通風路５ｃの略中間部に上記ベッド一端１ａ側の通風孔１１が介在されるように嵌合されて、上記ベッド１に一体化して取付けられている。
【００４０】
この結果、該構成において、今上記温度制御ユニット９を通してサーモモジュール８が駆動され、かつ送風ファン７が回転駆動されると、上記通風路５内を図示破線矢印のように、第４通風路５ｄから第１通風路５ａ、第２通風路５ｂ、第３通風路５ｃ（通風孔１１）、第４通風路５ｄとエンドレスに順回する状態で風が流れ、例えば脳障害患者Ｍが図示のように上記通風孔１１のソフトネット１２上に頭部Ｈを載せた仰向け状態で寝かされているとすると、上記第２の通風路５ｂ下流の冷熱源であるサーモモジュール８で冷却熱交換された冷風が脳障害患者Ｍの頭部Ｈを効果的に冷却した後、通風孔１１を経て順回されることになる。従って、脳障害患者Ｍは安静にした就寝状態において、何ら圧迫感を感じることなく確実に頭部だけを冷却されて、有効な脳冷却が行われる。
【００４１】
しかも、この場合、上記冷熱源であるサーモモジュール８は、マイクロコンピュータよりなる温度制御ユニット９によって上記第１のサーモセンサ１０ａにより検出された脳障害患者頭部Ｈへの実際の冷風温度を正確に検出監視しながら、第２のサーモセンサ１０ｂによって検出される同頭部Ｈの冷却温度が目標とする一定冷却温度（３２℃〜３４℃）となるように上記サーモモジュール８および送風ファン７の正確なフィードバック制御がなされるとともに、何らかの事情で頭部Ｈの温度が上記目標温度（３２℃〜３４℃）から許容される範囲を超えて偏移するような異常温度の冷風が供給されると、それにより頭部温度が変化する前に上記送風ファン７およびサーモモジュール８の作動が停止されるので、より高精度で安全な脳冷却を可能とすることができる。
【００４２】
（実施の形態２）
次に図４は、例えば人体の足部暖房装置４０として構成した本願発明の実施の形態２に係る寝具装置の構成並びに使用形態を示している。
【００４３】
上記実施の形態１において、冷熱源として使用した図２、図３のペルチェ効果を有するサーモモジュール８は、他方その電極部に対して印加する電流の方向を逆にすると、今度は温熱源としても使用することができる。
【００４４】
そこで、本実施の形態では、当該サーモモジュール８を温熱源として作用させる一方、例えば図４に示すように上述したベッド１の使用方向を前後逆にすることにより、患者Ｍの足部Ｆを温める温熱療法を可能としたものである。そして、この場合は、脳冷却を目的とする場合のような温風温度変化による危険性は少ないので、第２のサーモセンサ１０ｂは除去している。
【００４５】
その他の構成は、全て上述の実施の形態１の図１の場合と同様であり、図１と同一の符号を付して示している。
【００４６】
該構成にすると、例えば足部Ｆのリウマチ治療等各種の温熱療法に適したものとなる。
【００４７】
（変形例）
上記各実施の形態における各部の構成は、上述の場合の他にも次のような種々の変更が可能であり、上述の構成に代えて、これらの各構成も任意に採用される。
【００４８】
（１）  サーモモジュール８の電源を充電可能なバッテリ電源とする。このようにすると、ベッドの移動が自由になりＡＣ電源のない場所でも使用可能となる。
【００４９】
その結果、救急車などに適したものとなる。
【００５０】
（２）  サーモモジュール８を塩化マグネシウムやドライアイスなどの蓄冷剤とする。この場合には、上記（１）と同様の作用効果をより低コストに得ることができる。
【００５１】
（３）  通風路５には、次のような種々の装置の付加が可能である。
【００５２】
１）  酸素発生装置
酸素発生装置を付加すると、通風時の酸素濃度を高くすることができ、酸素吸入機能を実現することができる。
【００５３】
２）  加湿装置
加湿装置を付加すると、室内暖房時の乾燥空気の吸入を避けることができ、又呼吸器系の患者に適したものにすることができる。
【００５４】
３）  負イオン発生装置
負イオン発生装置を設けると、負イオン療法機能も実現することができる。
【００５５】
４）  エアクリーナ
エアクリーナを設けると、患者への清浄な空気の冷風供給が可能となる。
【００５６】
５）  赤外線発生装置
赤外線発生装置を設けると、実施の形態２における温熱療法効果をより向上させることができる。
【００５７】
（４）  頭部冷却装置３０又は足部暖房装置４０を、ベッド１と一体に取付けるのではなく、任意に装着、分離可能に構成する。この時、当然ながらロック・アンロック手段を設ける。
【００５８】  （５）  ベッド１そのものをキャスター付きの移動式ベッドにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明の実施の形態１に係る寝具装置の構成を示す断面図である。
【図２】  同装置のサーモモジュールの構造を示す側面図である。
【図３】  同装置のサーモモジュールの構造を示す平面図である。
【図４】  本願発明の実施の形態２に係る寝具装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１はベッド、３は外部ケーシング、４は隔壁、５は通風路、７は送風ファン、８はサーモモジュール、９は温度制御ユニット、１０ａは第１のはサーモセンサ、１０ｂは第２のサーモセンサである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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