KR101305467B1 - 입체구조편물 및 이를 내장한 입체구조 침구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체화된 섬유질을 활용하여 각종 이불, 요, 매트리스 등의 침구에 적용하기 위한 입체구조편물과 그 침구에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 탄력성은 유지하면서도 측방으로의 신축성을 완화시킨 구조의 입체구조편물을 통해 이를 침구에 적용할 수 있도록 하기 위한 기술에 대한 것이다.
본 발명은, 균일한 압축성을 갖는 입체구조편물을 제공하여, 상하좌우 방향으로 형태를 유지함으로써, 침구로서의 사용이 가능하도록 하는 효과를 갖는다. 또한 본 발명은 사방으로 비교적 균일한 변형 성능을 갖는 입체구조편물을 제공하여 측방으로의 변형이 최소화된 입체구조편물을 침구 내에 내장할 수 있도록 함으로써, 침구의 쿠션감 및 복원성이 향상되도록 하는 효과를 갖는다.

Description

입체구조편물 및 이를 내장한 입체구조 침구 {3D mesh and the bedding thereof}

본 발명은 입체화된 섬유질을 활용하여 각종 이불, 요, 매트리스 등의 침구에 적용하기 위한 입체구조편물과 그 침구에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 탄력성은 유지하면서도 측방으로의 신축성을 완화시킨 구조의 입체구조편물을 통해 이를 침구에 적용할 수 있도록 하기 위한 기술에 대한 것이다.

우리나라는 침대와 온돌을 병행하는 문화로서, 바닥에 까는 매트 또는 요가 필요한 실정이다. 이 때 필요한 이불, 요, 매트리스, 방석 등의 침구에 있어서, 가장 중요시 되는 것은 보온성, 통풍성과 함께, 딱딱한 면과 닿지 않도록 하기 위한 복원성이며, 또한 오랜 시간 사용하더라도 볼륨을 유지할 수 있는 내구성이다. 즉, 인체의 체온을 유지할 수 있도록 하기 위해 보온 기능을 하는 동시에, 내외로 공기의 흐름이 원활하여야 하고, 그 외부 형상에 변형을 최소화 하며 원래의 상태를 유지할 수 있어야 한다.

종래에 많이 쓰는 솜의 경우 복원성이 좋지 않아, 잦은 눌림 후에는 복원이 잘 되지 않고, 특히 세탁 후에는 70~80% 수준으로 두께가 감소하여 뭉치는 경향이 있으며, 내부의 공기층이 사라지면서 딱딱해진다. 라텍스의 경우 복원성은 탁월하나, 통풍이 잘 되지 않아, 장기간 누워 있는 환자들에게는 사용 하기가 어렵다. 양모의 경우 통풍성이 좋으나, 복원성이 좋지 않은 단점이 있다. 결국 통풍성이 좋으면 복원성이 떨어지고, 복원성이 좋으면 통풍성이 떨어져 상호 보완적이지 못한 문제가 있다.

도 1은 일반적인 양모의 눌림에 따른 형상 변경을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 양모 침구의 경우, 외측의 커버(1) 내측에 양모(2)가 채워지는 구조인데, (a)와 같은 평소 상태에서, 상하 방향의 잦은 압축이 있는 경우에는, (b)와 같이 눌려 형상이 잘 회복되지 않아 복원성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 우수한 쿠션성, 복원성과 함께 소프트한 촉감과, 탁월한 통풍성을 갖기 위해, 각 재질, 구성의 장점을 상호 결합시킨 복합 구성의 침구를 제조하고자 하는데, 본 발명에서는 도 2와 같은 구성을 제시한다. 도 2는 본 발명에 따른 양모 침구의 단면을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 침구의 커버(1) 내측에는 입체구조편물(10)을 배치하고, 그 외측에는 선택적으로 상측 및/또는 하측에 양모(2) 등의 재질을 채워 넣을 수 있다.

입체구조편물(10)은 폴리에스테르 재질로 입체구조로 직조되고, 내측은 동일 재질 또는 나일론 단사 소재로 상호 지지되는 구조로 형성되는데, 입체 이중 구조이기 때문에 통기성이 우수하며, 쿠션 기능과 복원성이 우수하여 체압을 분산시키고 안락함을 주게 되는 효과가 있다. 이를 전술한 양모 침구 등에 내장하여 사용하는 경우에는, 양모의 보온성과 촉감과 함께, 입체구조편물(10)에 의한 통기성, 복원성, 쿠션감을 느낄 수 있어, 환자, 요양자와 같이 장기간 누워 있어야 하는 사람은 물론, 일반인에게도 모든 조건을 갖춘 잠자리 환경을 제공하는 침구로서의 기능을 수행할 수 있게 되는 장점이 있다.

그런데, 이러한 입체구조편물(10)은 가로결 및 세로결에 따라 어느 한 방향으로 신축성이 크고, 다른 방향으로는 크지 않아 전체적인 형상 유지가 어려워, 침구로서 사용되지 못하고 있어 왔다. 도 3은 종래의 입체구조편물을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 기존의 입체구조편물(10)은 상하측의 상표면층(12), 하표면층(12)과, 그 사이를 연결하여 지지하는 중간층(14)으로 형성되는데, 상, 하표면층(12)은 수평 방향으로 교차되는 정사각형(또는 마름모)의 반복형상 외관을 갖는다.

이러한 상, 하표면층(12) 외관의 정사각 형상은 (b)와 같이, 제1좌사선부(121), 제1우사선부(122), 제2좌사선부(123), 제2우사선부(124)로 구성된다. 이 때 입체구조편물(10)은 도면상 좌우방향으로는 신축이 비교적 크게 되고, 상하방향(1-2방향)으로는 신축이 작게 되어 마름모꼴로 변형되는 구조이다. 따라서, (b)와 같이 좌우로 당기게 되면, (c)와 같이, 마름모가 납작해 지면서, 좌우로 길게 연장되어 버리게 된다. 이러한 급격한 사이즈의 변화와 압축 성능의 불균일성은 침구의 재료로서 적합하지 않은 문제점이 있었고, 이에 따라 기존의 입체구조편물(10)은 배낭, 아기띠 등과 같이 제한적인 분야에서만 사용되어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 균일한 압축성을 갖는 입체구조편물을 제공하여, 상하좌우 방향으로 형태를 유지함으로써, 침구로서의 사용이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 육각형의 메쉬 구조를 도입하여, 사방으로 비교적 균일한 변형 성능을 갖는 입체구조편물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 입체구조편물을 2 이상의 층으로 구성하고, 그 방향을 교차 배치하도록 하여, 측방으로의 변형을 최소화하는 입체구조편물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 입체구조편물에 접합경화층을 구비하고, 접합경화층이 측방으로의 변형을 제한하고 최소화하는 입체구조편물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 측방으로의 변형이 최소화된 입체구조편물을 침구 내에 내장할 수 있도록 하여, 쿠션감 및 복원성이 향상된 침구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 다수의 선재의 집합으로 형성되어 상측의 외표면을 구성하는 상표면층; 다수의 선재의 집합으로 형성되어 하측의 외표면을 구성하는 하표면층; 및 다수의 선재가 상기 상표면층과 상기 하표면층의 중간에서 상호 결합되어 지지하여 공간을 형성하는 중간층;을 포함하여 구성되고, 상기 상표면층 및 상기 하표면층의 선재는 연속의 육각형 구조를 나타내도록 배열되는 것을 특징으로 하는 입체구조편물을 제공한다.

상기 육각형 구조는: 좌측의 우상향 사선인 제1좌사선부, 상기 제1좌사선부의 상측단부에서 수평하게 우향으로 연결되는 제1수평부, 상기 제1수평부의 우측단부에서 우측의 우하향 사선인 제1우사선부, 상기 제1우사선부의 하측단부에서 좌측의 좌하향 사선인 제2우사선부, 상기 제2우사선부의 하측단부에서 수평하게 좌향으로 연결되는 제2수평부, 및 상기 제2수평부의 좌측단부에서 좌측으로 좌상향 사선인 제2좌사선부를 포함하여 구성되고, 상기 제1좌사선부는 다른 육각형 구조의 제2우사선부와 접합되거나, 일체로 형성되고, 상기 제1수평부는 다른 육각형 구조의 제2수평부와 접합되거나, 일체로 형성되고, 상기 제1우사선부는 다른 육각형 구조의 제2좌사선부와 접합되거나, 일체로 형성되고, 상기 제2우사선부는 다른 육각형 구조의 제1좌사선부와 접합되거나, 일체로 형성되고, 상기 제2수평부는 다른 육각형 구조의 제1수평부와 접합되거나, 일체로 형성되고, 상기 제2좌사선부는 다른 육각형 구조의 제1우사선부와 접합되거나, 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

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입체구조편물을 내측에 수용하고, 외측에 씌워지는 커버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 입체구조편물을 내장한 입체구조 침구를 제공한다.

본 발명은, 균일한 압축성을 갖는 입체구조편물을 제공하여, 상하좌우 방향으로 형태를 유지함으로써, 침구로서의 사용이 가능하도록 하는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 사방으로 비교적 균일한 변형 성능을 갖는 입체구조편물을 제공하여 측방으로의 변형이 최소화된 입체구조편물을 침구 내에 내장할 수 있도록 함으로써, 침구의 쿠션감 및 복원성이 향상되도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 일반적인 양모의 눌림에 따른 형상 변경을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 양모 침구의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 입체구조편물을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 입체구조편물을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6은 종래 및 본 발명의 입체구조편물의 형상적 차이를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체구조편물을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체구조편물을 나타내는 도면이다.
도 9는 종래의 입체구조편물을 확대한 사진이다.
도 10은 본 발명의 입체구조편물을 확대한 사진이다.

이하 첨부된 도면에 도시된 본 발명 구성의 실시예들을 참조하여, 본 발명의 구성을 상세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 입체구조편물을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 입체구조편물의 상, 하측면에 위치되는 상, 하표면층(13)은 기존에는 정사각형 구조였지만, 본 발명은 육각형 구조로 형성한다. 육각형 구조는 반복형성되어, 벌집과 같은 구조로 형성되는데, 본 발명의 반복 육각형 구조는, 육각형과 사각형이 교대로 반복되는 구조가 아니라, 육각형만 반복되도록 하는 형상의 것인데, 이는 도 6에서 다시 설명하도록 한다.

육각형 구조는, 각 단위별로 보면, 도면상 상측의 좌측부터 제1좌사선부(131), 제1수평부(132), 제1우사선부(133)를 구비하고, 하측의 좌측부터 제2좌사선부(134), 제2수평부(135), 제2우사선부(136)를 구비한다. 제1좌사선부(131)는 인접하는 다른 육각형 셀의 제2우사선부와 맞닿거나, 일체화되거나 또는 하나로 형성되도록 직조될 수도 있다. 제1수평부(132) 역시 상측의 육각형 셀의 제2수평부와 맞닿거나, 일체화되거나 또는 하나로 형성되도록 직조될 수 있으며, 다른 구성의 경우에도 마찬가지로 형성될 수 있다.

도 5 및 도 6은 종래 및 본 발명의 입체구조편물의 형상적 차이를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 상측은 종래의 정사각형(또는 마름모) 구조의 셀을 확대한 것이고, 하측은 본 발명의 육각형 구조의 셀을 확대한 것이다.

좌우방향으로의 당기는 힘이 있는 경우에는, 종래의 정사각형 구조 셀에서는 A 부분 만큼의 변위 변동 부분이 있게 되는데, 본 발명의 육각형 구조 셀에서는 B 부분 만큼의 변위 변동 부분이 있게 된다. B 의 크기는 A 에 비해 상대적으로 작기 때문에, 변형 변위는 육각형 구조에서 상대적으로 감소하게 된다. 따라서 입체구조편물 전체로 보았을 때, 육각형 셀 구조의 본 발명 입체구조편물은 일 방향으로의 변형 폭이 상당 부분 감소하게 된다.

또한 도 6을 참조하면, 똑같은 육각형 셀 구조라 하더라도, (a)와 같이 좌우 꼭지점끼리 맞닿아, 사이사이에 사각형이 반복되는 셀 형상과, (b)와 같이 육각형 셀이 사이사이에 밀하게 배치되어 육각형만이 반복되는 셀 형상은 신축성에 차이가 있게 된다. (a)와 같은 구조에서는, 도면상 나타난 똑같은 단위 길이에서 8단위 만큼의 변위 변동 부분이 있게 되는데, 본 발명과 같은 (b) 구조에서는 6단위 만큼만의 변위 변동 부분이 있게 되어, 측방 신축성을 감소시키고 균일화 하는 효과가 있게 된다. 본 발명의 청구항 2 및 청구항 5의 구성은, 이러한 육각형 셀만으로 형성되도록 하기 위한 것이다. 이러한 본 발명의 구조적 특성으로 인해 입체구조편물은 침구 등에 활용되어 적용이 가능하게 된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입체구조편물을 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 다층입체구조편물(20)은 2 이상의 층으로 구성될 수 있으며, 각 입체구조편은 결에 따라 일방향으로 신축이 더 크고, 수직의 다른 방향으로는 신축이 작다. 신축이 큰 방향을 제1방향으로 정의하고 (a)와 같이 화살표로 표시하면, 상입체구조편(22)과 하입체구조편(24)의 제1방향을 상호 수직으로 교차되도록 배치하여, 2개의 층을 형성시켜 (b)와 같이 되도록 한다. 이로써 잘 늘어나는 제1방향과 잘 늘어나지 않는 제2방향의 상입체구조편(22)과 하입체구조편(24)이 마주보게 되어, 신축성을 낮추고 균일화 하는 효과를 갖게 된다.

상입체구조편(22)과 하입체구조편(24)의 결합은 직조에 의해 결합되거나, 또는 경화제를 함유한 접착제 등의 본딩재를 구비하거나 도포하여 접합시키는 것도 가능하다. 이러한 본딩재는 상입체구조편(22)과 하입체구조편(24) 사이에 도포하거나 배치시켜 접합경화층으로 형성될 수 있는데, 층간 접합과 동시에 경화제로 인하여 굳으며 딱딱해짐으로써, 신축성을 제한하고 균일화 하는 역할을 하게 된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 입체구조편물을 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 다층입체구조편(30)은 상입체구조편(32)과 하입체구조편(34)이 결합되어 형성되고, 그 사이에는 접합경화층(36)이 형성된다. 접합경화층(36)은 접합과 함께, 전체를 경화시켜, 사방으로의 신축성을 감소시키는 역할을 하게 된다.

도 9는 종래의 입체구조편물을 확대한 사진이고, 도 10은 본 발명의 입체구조편물을 확대한 사진이다. 종래의 입체구조편물은 도 9와 같이 정사각형 또는 마름모꼴 셀을 포함하고 있으며, 본 발명의 입체구조편물은 도 10과 같이 육각형 셀이 사이사이에 교차 정렬되는 형상을 포함하고 있다.

상기와 같은 본 발명의 구조로 인해, 입체구조편물은 상하방향으로의 쿠션감 및 통풍성을 유지하면서도, 측방으로의 신축성을 제한할 수 있게 되어, 침구의 내구재로서 사용이 가능하게 되는 효과를 갖게 된다.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

1 : 커버 2 : 양모
10 : 입체구조편물 12 : 상, 하표면층
14 : 중간층 13 : 상, 하표면층
20 : 다층입체구조편 22 : 상입체구조편
24 : 하입체구조편 30 : 다층입체구조편
32 : 상입체구조편 34 : 하입체구조편
36 : 접합경화층 121 : 제1좌사선부
122 : 제1우사선부 123 : 제2좌사선부
124 : 제2우사선부 131 : 제1좌사선부
132 : 제1수평부 133 : 제1우사선부
134 : 제2좌사선부 135 : 제2수평부
136 : 제2우사선부

Claims (8)

1. 다수의 선재의 집합으로 형성되어 상측의 외표면을 구성하는 상표면층;
   다수의 선재의 집합으로 형성되어 하측의 외표면을 구성하는 하표면층; 및
   다수의 선재가 상기 상표면층과 상기 하표면층의 중간에서 상호 결합되어 지지하여 공간을 형성하는 중간층;을 포함하여 구성되고,
   상기 상표면층 및 상기 하표면층의 선재는 연속의 육각형 구조를 나타내고,
   상기 육각형 구조는:
   좌측의 우상향 사선인 제1좌사선부,
   상기 제1좌사선부의 상측단부에서 수평하게 우향으로 연결되는 제1수평부,
   상기 제1수평부의 우측단부에서 우측의 우하향 사선인 제1우사선부,
   상기 제1우사선부의 하측단부에서 좌측의 좌하향 사선인 제2우사선부,
   상기 제2우사선부의 하측단부에서 수평하게 좌향으로 연결되는 제2수평부, 및
   상기 제2수평부의 좌측단부에서 좌측으로 좌상향 사선인 제2좌사선부를 포함하여 구성되고,
   상기 제1좌사선부는 다른 육각형 구조의 제2우사선부와 접합되거나, 일체로 형성되고,
   상기 제1수평부는 다른 육각형 구조의 제2수평부와 접합되거나, 일체로 형성되고,
   상기 제1우사선부는 다른 육각형 구조의 제2좌사선부와 접합되거나, 일체로 형성되고,
   상기 제2우사선부는 다른 육각형 구조의 제1좌사선부와 접합되거나, 일체로 형성되고,
   상기 제2수평부는 다른 육각형 구조의 제1수평부와 접합되거나, 일체로 형성되고,
   상기 제2좌사선부는 다른 육각형 구조의 제1우사선부와 접합되거나, 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 입체구조편물.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항의 입체구조편물을 내측에 수용하고,
   외측에 씌워지는 커버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 입체구조편물을 내장한 입체구조 침구.

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