KR101057346B1 - 침대용 기능성 온열보료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침대용 기능성 온열보료에 관한 것으로 침대 외각으로 형성된 침대커버 내에 일치되게 보료케이싱이 형성되며 보료케이싱 바닥면 위에 상측면에 열반사 시트가 접착된 경질 다공성 열차단판이 안치되며 전열판위에 보료케이싱 내측 바닥 규격과 일치하는 마직물의 바닥면을 접착시키되 마직물 바닥면의 각변에서부터 보료물을 포장하기 위한 마직물이 보료케이싱 측벽을 거쳐 외부로 연장되며 마직물로 형성되는 공간에는 숯 분말성형층, 황토분말성형층의 순서로 적층한 다음 보료케이싱 외부로 연장된 마직물로 상면을 복개하여 접합시킨 다음 마감층을 형성시켜서되는 침대용 기능성 온열보료에 관한 것이다.

Description

침대용 기능성 온열보료{A HEATING FANCY MATRESS HAVING FUNCTION FOR A BED}

본 발명은 침대용 기능성 온열보료에 관한 것으로 상세하게는 침대 외각으로 형성된 침대커버 내에 일치되게 보료케이싱이 형성되며 보료케이싱 바닥면 위에 상측면에 열반사 시트가 접착된 경질 다공성 열차단판이 안치되며 열반사시트 위에는 전열판이 적층되고 전열판위에 보료케이싱 내측 바닥 규격과 일치하는 마직물의 바닥면을 접착시키되 마직물 바닥면의 각변에서부터 보료물을 포장보강하기 위해 마직물이 보료케이싱 측벽을 거쳐 외부로 연장되며 마직물로 형성되는 내부 공간에는 숯 분말성형층, 황토분말성형층의 순서로 적층되고 보료케이싱 외부로 연장된 마직물로 황토층 상면을 복개하여 접합시키고 그 위에 황토마감층을 형성시켜서되는 침대용 기능성 온열보료에 관한 것이다.

근래 급속한 산업의 발전에 따라 생활수준이 향상되므로서 생활이 편리하고 풍요롭다 할 수 있으나 이에 반하여 소음공해, 수질오염, 대기오염을 비롯하여 다양한 산업공해들이 발생하므로서 우리들의 건강에 위협을 받고 있다.

이로 인해 건강에 대한 관심이 커지면서 웰빙제품의 선호도가 높아져 이에 따른 연구와 개발로 다양한 분야에 웰빙제품들이 선보이고 있다.

한때에는 황토, 맥반석, 일라이트, 질석, 제오라이트, 옥, 화산석, 세리사이트 등 금속산화물로된 무기질의 광석에서 발생되는 원적외선 방사물질을 분말화하여 각종 합성수지에 첨가 접목시키므로서 건축자재로서 벽재, 천정재, 바닥재, 기타장식판재에 이용하므로서 원적외선 방사효과를 추구하고 있고 또한 온돌, 한증막, 침대에도 원적외선 방사물질을 이용한 많은 웰빙제품들이 등장하고 있다.

상기 원적외선 이용효과를 얻기 위한 웰빙제품에 연이어서 제2의 웰빙제품으로서 울창한 수림에서 발생되는 음이온발생물질과 함께 전기석(tourmaline), 모나즈석(momazite)을 비롯한 광물질의 무기물에서 발생되는 음이온 발생물질을 이용한 웰빙제품들이 출현되었다.

그밖에도 항균성, 살균성, 흡착성, 탈취성, 보온성, 방음성, 발향성 기능을 갖는물질을 원적외선 방사물질 및 음이온 발생물질들을 함께 수경화성을 갖는 성형체, 고화성을 갖는 성형체, 합성수지 성형체에 첨가 접목시켜 각분야의 웰빙제품으로 이용하여 왔다.

본 발명 또한 상기와 같은 기능성물질을 이용하는 발명으로 침대용의 보료에 기능성물질을 이용함에 있으며 이와 관련분야의 종래기술을 알아보면,

종래 온돌침대로서 옥석, 화강암, 맥반석을 비롯한 기능성을 갖는 자연석을 채취하여 일정두께로 침대의 규격에 일치하도록 재단한 석재판재 또는 부분적으로 재단한 석판재, 그리고 기능성 광물질석재, 분말을 판재로 성형한 합성판재 아래에 열판을 적층시킨 온열침대가 있으나 우선 제조원가가 높고 무거워서 취급이 곤란하고 비열이 작아 열의 흡수, 열의 방출이 빨라 보열기능이 떨어지며 이로 인해 쉽게 뜨거워지고 쉽게 차가워지므로서 화상을 입을 수 있고 피부와 접촉감이 좋지않다.

최근에는 석판을 이용한 돌침대의 수요가 줄어들면서 다공성물질인 황토, 숯, 지오라이트, 일라이트화산석과 같이 보열기능이 우수하고 수분조절기능, 탈취성, 항균기능을 갖는 물질을 이용한 침대용 보료로 이용하고 있으며 그밖에 원적외선 방사기능, 음이온발생기능물질도 함께 이용하고 있다.

당분야의 좀더 구체적인 종래기술의 예를들면 국내등록 실용신안공보(등록번호 제20-0428009호)에 "침대용 온열패널"이 소개되고 있으며 기술내용인즉, 침대프레임 상면 또는 상기 침대프레임의 상면에 장착되는 보료형틀바닥에 쿠션재가 안치되며 그 위에 숯 또는 황토몰딩재, 커버판(전열판), 섬유재, 상부틀의 순서로 적층되며 그 위에 표면 마감재로된 침대용 온열패널이고,

국내등록실용신안공보(등록번호 제20-0344861호)에는 "자체 공기정화기능을 갖는 광촉매가 도포된 침대"로서 항균, 살균, 탈취기능이 있는 초미세입자로된 광촉매를 도료와 혼합여된 액상코팅제를 침대표면에 도포하여 공기정화기능을 갖도록 이루어진 침대로 침대매트를 안치시켜서된 일반쿠션침대, 돌판을 가열할 수 있도록 된 온돌식 침대, 아래 전열판이 있는 황토침대, 숯침대 또는 대나무침대의 표면에 광촉매를 도포시킨 침대이며,

국내공개특허공보(공개번호 제10-2008-4420호)에는 사상의학에서 체질적인 특성을 분류체질에 맞는 한약재를 선택하여 적절한 비율로 황토에 첨가하여된 한방 황토보료에 가온수단을 적층시킨 한방황토보료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이상에서와 같이 종래기술의 침대보료들은 거의 대부분이 전열판을 구비한 황토, 숯, 한방황토, 돌판, 대나무, 광촉매 코팅층을 이용한 보료들이라 할 수 있으나 특히 황토, 숯, 한방황토 등의 보료들은 판상체로 형성함에 있어 그 수단이 전혀 기재되어 있지 않아 특히 황토는 물에 의해 가소성을 가져 몰딩에 의한 성형성은 좋으나 건조시 수축성이 아주 커서 균열의 발생은 물론 물리적인 강도, 충격강도, 휨강도, 인장강도가 취약하여 쉽게 파단될 수 있고 숯은 다공성이고 탄성이 있으며 지방분이 있어 판상체의 보료를 성형하기가 극히 어렵다.

그 이유로서 우선 지방분이 있어 숯 입자끼리의 접착이 어렵고 탄성이 있어 성형후에도 숯 입자의 탄성에 의해 원상복귀력이 발생하여 성형체가 팽창하게되며 이때 접착된 부분이 박리되며 이와 같은 현상은 판상몰딩체가 파단되어 세편이 발생하고 이로 인해 주위를 오염시킬 뿐만 아니라 침대용 보료의 내구성을 기대할 수 없다. 다시말하면, 지나치게 기능성에 치우쳐 보료들의 물리적인 물성을 소외시 하므로서 오염성유발과 보료의 내구성이 약한 문제점을 갖고 있다.

본 발명은 종래 침대용 보료의 문제점을 개량보완한 발명으로서 보료와 보료 구성물간의 구성을 효율적으로 설계하므로서 열 효율을 높힐 수 있고 특히 보료로서 강도물성이 취약한 황토 및 숯의 판상체를 성형(몰딩)함에 있어 감압장치 및 보 강수단의 채택과 결합제의 선택으로 물성이 강력한 보료성형체를 성형하므로서 효율적인 보료기능을 오래도록 발휘할 수 있는 침대용 기능성 온열 보료를 제공함에 목적이 있다.

보료케이싱 바닥면 위에 열반사시트가 접착된 경질다공성 열차단판이 안치되고 열반사시트위에는 전열판이 안치되며 전열판위에 마직물의 바닥면을 접착시키되 보료물을 강화하기 위해서 마직물 바닥면의 각변으로부터 보료케이싱 측벽을 접하면서 외부로 연장되고 마직물로 형성되는 공간에 숯 분말 내의 조직속에 결합제를 깊히 침투시킨 입자로서 성형한 판상체, 그리고 결합제와 펄프섬유를 배합한 황토 판상체를 순차적으로 적층하여 보료케이싱 외부로 연장된 마직물로 상면을 복개접착하고 그 위에 황토마감층을 형성시킨 침대용 기능성 온열보료를 제공하므로서 본 발명의 목적을 달성할 수 있었다.

전술한 본 발명의 침대용 온열보료는 보료를 구성하는 황토층이나 숯분말층은 해조류 추출물로부터 얻어진 알긴산소다 용액의 접착제, 천연단섬유를 첨가하므로서 1차로 강도가 보강되고 알긴산소다 용액이 함침된 두꺼운 천연섬유직물로 포장복개되므로서 2차로 강도가 보강되어 인체의 하중과 충격에 견딜 수 있어 파열이나 파단이 발생하지 않고 특히 입자들의 탈리현상이 없으므로서 주변을 오염시키지 않으면서 우수한 내구성을 가지게 되므로서 통상의 기능성 물질로부터 얻을 수 있는 원적외선 방사기능, 음이온 발생기능, 항균, 탈취 및 효율적인 보온기능과 함께 인체에 무해한 천연물로 구성되어 친환경적인 실내공간을 확보할 수 있는 침대용 기능성 온열보료라 할 수 있다.

본 발명의 기본 실시예로서 침대용 온열보료는 도1과 같은 침대외각으로 형성된 침대커버(1) 내에 일치되는 보료케이싱(2)을 형성하고 상측면에 열반사시트(3A)가 접착된 경질다공성 열차단판(3)을 상기 보료케이싱 바닥면(2A)에 접합시키며 열반사시트(3A) 위에 전열판(4)을 적층시키고 전열판(4) 위에 마직물 바닥면(5)을 접합시키되 보료물을 강화시키기 위하여 마직물의 바닥부(5)의 각 변으로부터 연장되는 각 마직물 측면부(5A,5B,5C,5D)와 이에 연장되는 각각의 복개부(5A',5B',5C',5D')가 형성되고 마직물의 바닥부(5)와 측면부(5A,5B,5C,5D)로 형성되는 공간에 숯분말 교질물을 타설하여 숯분말층(6)을 형성시키고 그 위에 황토가소물을 타설하여 황토층(7)을 형성시킨 다음 복개부(5A',5B',5C',5D')로 황토층 상면을 복개한 다음 그 위에 황토마감층(8)을 형성시킨 침대용 기능성 온열보료라 할 수 있다.(도 2 참조)

상기 침대용 기능성 온열보료에 있어서 보료케이싱(2)는 목제 또는 플라스틱으로 성형할 수 있으며 열반사시트(3A)는 박판의 알루미늄시트, 동판, 스테인레스판 등을 사용할 수 있고 경질다공성 열차단판(3)은 폴리우레탄경질의 저발포체 또 는 열경화성수지의 저발포체를 사용할 수 있다. 상기 열반사시트(3A)는 전열판 바로 아래에서 상측부로 열을 반사하고 또 경질다공성 열차단판(3)은 하측으로 전도되는 열을 차단하여 열효율을 높히므로서 열에너지를 절약할 수 있다.

또한 전열판(4)은 면상발열체를 사용할 수 있고 양면이 철판(4A)으로 되어있고 또 양철판공간을 지지하는 수개의 지지체(4B)가 수직으로 설치된 내부공간에 발열체(4C)와 접속코드(4D)로 연결되어 있고 나머지 공간에는 합성수지 액상발포액을 주입하여 발포시키므로서 합성수지 발포체(4E)가 충만되어 있는 구조의 전열판을 사용할 수도 있다.(도 3 참조) 전열판과 접하는 마직물은 마닐라삼섬유의 1~2mm굵기의 연사로 직조된 마직물이며 마직물은 황토 및 원적외선 방사물질을 알긴산나트륨 수용액에 분산시킨 기능성물질의 분산액에 함침시킨 기능성물질 함침 마직물이라 할 수 있으며 또한 알긴산 나트륨수용액은 해조류(곤피)로부터 알긴산을 추출시 탄산소다를 첨가하여 얻어진 알긴산 나트륨수용액이다.

여기에서 기능성물질의 분산액은 15wt%의 알긴산소다 수용액 100부에 황토40부 기능성분말 5~10부를 첨가한 교질상의 분산액이다.

그리고 숯분말층(6)은 접착제나 결합제를 사용하여 숯분말을 층(시트)상으로 성형하기가 극히 곤란하고 적어도 성형을 위하여는 숯분말의 겉보기 체적보다 많은량의 결합제나 접착제를 사용해야만 가능하고 이와 같이하여 성형하여도 숯입자 자체의 인장강도 및 충격강도 등의 물성이 취약하므로 숯입자 자체에서 외력에 의해서 쉽게 파열되거나 파단되므로서 숯분말시트층은 인체의 하중을 지탱할 수 있는 강도를 얻기 힘들고 숯입자 파쇄물이 탈리된다.

숯입자는 우선 다공성이고 조직 결합력이 극히 취약함에 그 원인을 찾아볼 수 있다.

숯 분말층의 강도를 얻기 위해서는 밀폐된 용기에 숯분말 100중량부와 천연단섬유 10중량부를 충진시킨 다음 밀폐용기 내부의 공기를 흡인하여 50~100Torr범위로 감압시킨 상태에서 밸브를 통해 전술한 15wt%의 알긴산소다 수용액 80중량부를 밸브를 통해 주입시킨다.

숯 분말입자에 상기와 같은 처리를 하면 알긴산소다 수용액이 순식간에 숯분말입자의 간극이나 기공 사이에 깊히 침투하여 접착성이 좋은 알긴산소다의 망상체가 형성되면서 경화되면 강도가 발현되며 또한 면, 마, 견, 섬유의 5~10㎜정도의 단섬유가 첨가되므로서 숯입자와 입자간을 접착하여 결착시키므로서 강도물성이 더욱 증가하게되어 숯분말층을 형성하더라도 인체의 하중을 지탱할 수 있게된다.

황토는 숯분말과는 달리 물에 의하여 가소성을 갖게되어 성형은 쉽게되나 입자가 물에 의하여 크게 팽윤하면서 가소성을 가지게되어 이를 성형건조하면 건조수축이 아주 크므로 균열이 쉽게 일어나며 강도 또한 취약하므로 황토층의 성형시는 전술한 알긴산소다 15wt%용액 40중량부에 황토 100중량부, 천연단섬유 10중량부를 혼합하여 균일하게 혼련시켜 성형한 황토층이다.

또한 황토마감층(8)은 상기 황토층 조성물에 기능성물질(유크리프타이트 광물의 소성체분말) 2~5중량부를 더 첨가해서되는 황토마감층(8)이라 할 수 있다.

상기 황토마감층(8)에 첨가되는 β스포듀멘(Li₂·Al₂O₃·4SiO₂)은 코오디라이 트(2Mg·2Al₂O₃·5SiO₂) 및 티탄산화알루미늄(Al₂O₃·TiO₂)와 함께 극히 원적외선 방사율이 높은 상품화된 원적외선 방사물질로서 개스버너의 적외선 방사 매개체로서 사용되는 고급용으로 극히 고가이여서 이를 황토마감층에 사용하기는 곤란하다.

그러나 본 발명에서 유크리프타이트의 광물을 소성하므로서 유크리프타이트의 화학주성분인 LiAlSiO₆ 의 광물을 리치움산화물, 알루미나 및 실리카의 복염상태로 1300~1400℃에서 소성반응시키므로 β스포듀멘과 같은 성분의 원적외선 방사체를 염가로 얻을 수 있었다. 이와 같은 원적외선 방사체는 상품화된 β스포듀멘(Li₂Al₂O₃·4SiO₂) 동일한 성분을 가지나 불순물의 함량이 많은 편이다. 그러나 상품화된 β스포듀멘과 비교시 원적외선 방사율에 있어서도 손색이 없으며 불순물 함량에 따라 차이는 있지만 원적외선 방사율이 0.95이상이다.

본 발명의 다른 실시예는 황토분말 및 숯분말 성형층을 별도로 규격에 맞도록 성형한 판상체를 사용하여 보료를 구성하는 것도 본 발명의 권리에 포함된다.

전술한 침대용 온열보료는 보료를 구성하는 황토층이나 숯분말층은 해조류 추출물로부터 얻어진 알긴산소다 용액의 접착제, 천연단섬유를 첨가하므로서 1차로 강도가 보강되고 알긴산소다 용액이 함침된 두꺼운 천연섬유직물로 포장복개되므로서 2차로 강도가 보강되어 인체의 하중과 충격에 견딜 수 있어 파열이나 파단이 발생하지 않고 특히 입자들의 탈리현상이 없으므로서 주변을 오염시키지 않으면서 우수한 내구성을 가지게 되므로서 통상의 기능성 물질로부터 얻을 수 있는 원적외선 방사기능, 음이온 발생기능, 항균, 탈취 및 효율적인 보온기능과 함께 인체에 무해 한 천연물로 구성되어 친환경적이고 쾌적한 실내공간 또는 생활공간을 확보할 수 있는 침대용 기능성 온열보료라 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 침대용 기능성 온열보료의 가로 단면도.

도 2는 본 발명의 보료물 포장체의 사시도.

도 3은 본 발명의 보료 가열체인 전열판의 단면도.

Claims (5)

1. 침대외각으로 형성된 침대커버(1) 내에 일치되는 보료케이싱(2)를 형성하고 상측면에 열반사시트(3A)로 접착된 경질다공성 열차단판(3)을 보료케이싱 바닥면(2A)에 접착시키며 열반사시트(3A) 위에 전열판(4)을 적층시키고 전열판(4) 위에 마직물 바닥부(5)를 접합시키되 마직물의 바닥부(5)의 각 변으로부터 연장되는 각 마직물 측면부(5A,5B,5C,5D)와 이에 각각 연장되는 마직물 복개부(5A',5B',5C',5D')로 형성되는 공간에 숯분말 교질물을 타설하여 숯분말층(6)을 형성시키고 그 위에 황토 가소물을 타설하여 황토층(7)을 형성시킨 다음 마직물 복개부(5A',5B',5C',5D')로 황토층(3)의 상면을 보개하고 그 위에 마감황토층(8)을 형성시켜 건조경화시킨 침대용 기능성 온열보료.
2. 청구항 제1항에 있어서, 마직물은 마섬유의 1~2mm 굵기의 연사로 직조된 마직물로서 이를 15wt%의 알긴산소다수용액 100중량부, 황토 40중량부, 기능성분말 5~10중량부를 첨가한 교질상의 분산액에 함침시킨 마직물임을 특징으로 하는 침대용 기능성 온열보료.
3. 청구항 제1항에 있어서, 숯분말층(6)은 밀폐된 용기에 숯분말 100중량부와 천연단섬유 10중량부를 충진시킨다음 밀폐용기 내부의 공기를 흡인하여 50~100Torr범위로 감압시킨상태에서 밸브를 통해 20wt%의 알긴산소다수용액 80중량부를 밸브를 통해 주입시켜 상기 알긴산소다수용액을 숯분말의 조직속에 깊히 침투시킨 숯분말 교질물로 성형해서되는 숯분말층(6)임을 특징으로 하는 침대용 기능성 온열보료.
4. 청구항 제1항에 있어서, 황토층(7)은 알긴산소다 15wt% 용액 40중량부에 황토 100중량부, 천연단섬유 10중량부를 혼합하여 균일하게 혼련시켜 성형해서되는 황토층(7)임을 특징으로 하는 침대용 기능성 온열보료.
5. 청구항 제1항에 있어서, 황토마감층(8)은 알긴산소다 15wt% 용액 40중량부, 황토 100중량부, 천연단섬유 40중량부, 기능성물질로서 유프라이트 광물의 소성체분말 2~5중량부를 혼련성형해서되는 침대용 기능성 온열보료.

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