KR101998556B1 - 온도제어가 가능한 기능성 베개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도제어가 가능한 기능성 베개에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베개를 구성하는 쿠션층의 내부에 공기통로를 형성하고, 쿠선층 사이에 삽입되는 온도조절층을 복합 섬유 메시구조로 형성하여 온도 유지 및 조절이 가능하도록 하는 온도제어가 가능한 기능성 베개에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 서로 다른 특성을 가진 쿠션층을 사용함으로써 이들이 가지는 유연한 쿠션력과 체압분산 및 충격흡수 등의 효과를 최대한 살릴 수 있으며, 사용자의 취향대로 단단한 부분과 부드러운 부분을 선택하여 사용할 수 있으며, 쿠션층의 사이로 공기가 항상 원활하게 유통됨으로써 땀이나 수분 등으로 인한 습도조절이 가능해지는 효과가 있다.

Description

온도제어가 가능한 기능성 베개{PILLOW ENABLING TEMPERATURE CONTROLLING}

본 발명은 온도제어가 가능한 기능성 베개에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베개를 구성하는 쿠션층의 내부에 공기통로를 형성하고, 쿠선층 사이에 삽입되는 온도조절층을 복합 섬유 메시구조로 형성하여 온도 유지 및 조절이 가능하도록 하는 온도제어가 가능한 기능성 베개에 관한 것이다.

일반적으로 베개, 이불, 요, 방석, 등받이용 쿠션 또는 매트 등과 같은 침구류들은 용도에 따라 크기와 형상이 달라지고 내부에 채워지는 충진재가 다르다는 차이점은 있지만 신체를 덮는다든가, 앉을 때 깔고 앉는다든가, 혹은 머리를 받치는 등 신체와 접촉되어 신체를 편안하고 안락하게 하기 위해 사용된다는 점에서는 공통점이 있다.

최근에는 바쁜 일상과 인스턴트 식품에서 벗어나 건강한 육체와 정신을 추구하고자 하는 움직임이 여러 분야에서 많이 일어나고 있는바, 침구류와 관련해서는 옥, 황토, 쑥 등과 같이 인체에 유익한 성분을 배출하는 각종 천연재료를 활용한 제품이 많이 개발되고 있다.

베개는 취침 시에 목을 편하게 받혀 줌으로써 취침 자세를 잡아주고 편안한 잠자리를 이룰 수 있도록 도와주는 침구의 일종이다. 보통 팥, 녹두 등의 곡식이나 쌀겨, 메밀껍질 등을 속에 넣어 만들며, 나무(목침), 대(죽침), 도기(도침) 등으로 만들어 사용하기도 한다.

근래 들어서는 이와 같은 곡식이나 쌀겨, 메밀껍질 대신에 기능성 재료를 충진 하여 베개로 제작하여 건강을 증진하기 위한 수단으로 사용하기도 한다. 여기서, 기능성 재료란 재료 자체가 갖는 고유의 유익한 특성이 발휘될 수 있도록 하는 것으로 베개 내부에 충진 되며, 그 구체적인 예로서는 황토 알갱이, 천궁, 쑥, 아로마, 원석 등이 있다. 이와 같은 기능성 재료를 베개 내부에 충진 할 때 많은 양의 충전물을 필요로 하게 된다. 그 이유는 베개를 사용하기 위해서는 일정 높이가 되어야 하는데, 기능성 재료를 충진 함으로써 높이를 만족시켜야 하기 때문이다. 이에 따라 베개의 내부 공간이 넓어서 기능성 재료의 많은 양이 요구될 경우에는 베개의 제작비용이 상승할 수밖에 없으며, 향을 발산하는 특성을 갖는 베개의 경우 충전 량이 과다하게 되면 사용 중 중독 증세를 유발시키거나 사용자에 따라서는 거부감을 일으킬 수 있는 문제가 따르게 된다.

이러한 단점을 보완하여 쿠션을 일정하게 유지하도록 하고, 공기를 통과시켜 온도를 조절할 수 있도록 하는 베개가 개시되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 침구부재의 구조를 나타낸 사시도이다.

종래의 침구부재(10)는 쿠션층(11), 통기층(12), 온도제어층(13)으로 형성된다.

쿠션층(11)은 다양한 쿠션소재가 적용가능한데, 일예로서 발포소재를 이용할 수 있다.

통기층(12)은 쿠션층(11)과 온도제어층(13) 사이에 간극을 유지시켜 주는 역할을 할 수 있다. 이를 위하여 통기층(12)은 스페이서(spacer) 조직으로 형성될 수 있으며, 보조적 쿠션기능을 갖기 위해 레질리언스가 우수한 소재로 구성될 수 있다.

통기층(12)은 통기성을 확보하면서 환부에서 발생하는 땀을 제거하기 위하여 공정수분율이 낮은 섬유를 사용할 수 있는데, 이는 상대적 수분전이효과를 통해 피부면에서 발생한 수분을 신속히 제거할 수 있는 역할을 한다.

즉 통기층(12)은 수직방향으로 형성된 원사들이 기둥역할을 하여 쿠션층(11)과 온도제어층(13) 사이에 공기가 순환될 수 있도록 에어 터널을 형성하는 기능을 수행할 수 있다.

그러나, 상기한 기능성 쿠션을 적용한 침구부재는 대부분 일정한 밀도를 가지는 단일체의 스폰지로 구성되어 있음에 따라, 지나치게 단단한 경우에는 쿠션력이 약하여 잠자리가 불편한 단점이 있고, 이와는 반대로 지나치게 부드러운 경우에는 체중을 효과적으로 지지할 수 있으나 함몰되어 쿠션감이 저하되는 단점을 안고 있다.

또한, 상기 침구부재가 단일체로 형성됨에 따라 그 내부로는 공기의 유통이 원활하지 못하여 땀이나 습기가 차는 등 소위 습도조절이 좋지 못한 단점이 있는 것이다.

KR 10-1553373 B1

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 서로 다른 크기의 탄성력을 갖는 소재로 다수의 쿠션을 형성하고, 쿠션층의 사이에 온도조절층을 형성하고, 쿠션층의 내부에 공기통로를 형성하여 공기와 습기의 이동이 가능하도록 하는 온도제어가 가능한 기능성 베개를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 온도조절층의 내부를 복합섬유로 된 메시 구조로 형성하여 공기의 저장과 이동이 가능해지도록 하여 온도의 조절이 용이해지도록 하는 온도제어가 가능한 기능성 베개를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 서로 다른 탄성력을 갖는 쿠션층을 적층하고, 온도 조절과 공기 유통 기능을 구현하여 제조되는 기능성 베개로서, 탄성력을 가진 발포 성형체로 제작되는 제1쿠션층(110)과; 상기 제1쿠션층(110)의 밑에 적층되며, 상기 제1쿠션층(110)에 비해 상대적으로 경질 소재인 저탄성 발포 성형체로 제작되는 제2쿠션층(120)과; 상기 제1쿠션층(110)과 상기 제2쿠션층(120)의 사이에 삽입되며, 두 종류의 섬유가 메쉬형태로 이루어져 외부의 공기가 유동 가능하도록 직조되며, 상기 섬유에는 상변화물질이 포함되어 있는 온도조절층(130)과; 상기 제1쿠션층(110)과 상기 온도조절층(130)의 사이에 삽입되며, 내부에 공기가 이동하는 공기통로가 형성되는 제1통기층(140)과; 상기 제2쿠션층(120)과 상기 온도조절층(130)의 사이에 삽입되며, 내부에 공기가 이동하는 공기통로가 형성되는 제2통기층(150);을 포함한다.

상기 발포 성형체는 라텍스 원액 또는 폴리우레탄 소재를 몰드에 발포시켜 성형하여 제작되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1쿠션층(110)은 몸체를 구성하는 제1발포체(110a)와; 상기 제1발포체(110a)의 밑면에 원형으로 오목한 형태로 형성되는 제1요입부(110b)와; 상기 제1발포체(110a)의 윗면으로부터 상기 제1발포체(110a)의 내부를 향해 형성되고, 상기 제1발포체(110a)의 밑면의 제1요입부(110b)의 중앙에 연결되는 제1공기통로(110c);를 포함한다.

상기 제2쿠션층(120)은 몸체를 구성하는 제2발포체(120a)와; 상기 제2발포체(120a)의 윗면에 원형으로 오목한 형태로 형성되는 제2요입부(120b)와; 상기 제2발포체(120a)의 밑면으로부터 상기 제2발포체(120a)의 내부를 향해 형성되고, 상기 제2발포체(120a)의 윗면의 제2요입부(120b)의 중앙에 연결되는 제2공기통로(120c);를 포함한다.

상기 제2쿠션층(120)은 라텍스 원액 또는 폴리우레탄에 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(polycyclohexyldimethylene terephthalate; PCT) 수지를 추가한 후 발포 성형하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 온도조절층(130)은 외곽 테두리를 형성하는 프레임(130a)과; 상기 프레임(130a)의 내부에 직조되는 경사부(130b)와; 상기 프레임(130a)의 내부에 직조되며, 상기 경사부(130b)에 대해 수직으로 교차하도록 제작되는 위사부(130c);를 포함하며, 상기 경사부(130b)와 상기 위사부(130c)는 폴리아미드계 섬유 또는 폴리올레핀계 섬유로 제작되는 것을 특징으로 한다.

상기 경사부(130b)와 상기 위사부(130c)는 상기 온도조절층(130)을 통과하는 공기의 온도가 일정하게 유지되도록 열을 방출하거나 저장하는 상변화물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 서로 다른 특성을 가진 쿠션층을 사용함으로써 이들이 가지는 유연한 쿠션력과 체압분산 및 충격흡수 등의 효과를 최대한 살릴 수 있으며, 사용자의 취향대로 단단한 부분과 부드러운 부분을 선택하여 사용할 수 있으며, 쿠션층의 사이로 공기가 항상 원활하게 유통됨으로써 땀이나 수분 등으로 인한 습도조절이 가능해지는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 침구부재의 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 베개의 구조를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 베개의 적층구조를 나타낸 단면도.
도 4는 제1쿠션층의 구조를 나타낸 사시도.
도 5는 도 4의 제1쿠션층의 내부 구조를 나타낸 단면도.
도 6은 제2쿠션층의 구조를 나타낸 사시도.
도 7은 도 6의 제2쿠션층의 내부 구조를 나타낸 단면도.
도 8은 온도조절층의 구조를 나타낸 평면도.
도 9는 통기층의 구조를 나타낸 단면도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "온도제어가 가능한 기능성 베개"(이하, '베개'라 함)를 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 베개의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 베개의 적층구조를 나타낸 단면도, 도 4는 제1쿠션층의 구조를 나타낸 사시도, 도 5는 도 4의 제1쿠션층의 내부 구조를 나타낸 단면도, 도 6은 제2쿠션층의 구조를 나타낸 사시도, 도 7은 도 6의 제2쿠션층의 내부 구조를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 베개(100)는 종래기술에서와 유사하게 서로 다른 크기의 탄성력을 갖는 쿠션층을 적층하고, 두 개의 쿠션층 사이에 온도 조절을 위한 층과, 공기의 유통을 위한 층을 별도로 형성하는 것을 주요 구성으로 한다. 본 발명에 적용된 쿠션층 소재는 종래에 베개나 매트리스, 침구류 등에 사용되던 것과 동일하지만, 쿠션층 내부의 통기구조 및 적층 순서 등에 있어서는 차이점이 있다.

본 발명의 베개(100)는 윗면의 제1쿠션층(110)과 밑면의 제2쿠션층(120)의 사이에 온도조절층(130)이 배치되는 구조를 갖는다. 그리고 제1쿠션층(110)과 온도조절층(130)의 사이에 제1통기층(140)이, 온도조절층(130)과 제2쿠션층(120)의 사이에 제2통기층(150)이 삽입된다.

이외에도 제1쿠션층(110)의 윗면을 덮는 커버층이 더 추가될 수 있으며, 전체 베개(100)를 감싸는 베갯잇이 사용될 수 있다.

본 발명에서는 도면의 내용과 부합하도록 사용상태에서 사용자의 머리와 접하는 부분을 윗면으로 하고, 바닥과 접하는 부분을 밑면으로 하여 설명한다. 이를 토대로 베개(100)는 위에서부터 제1쿠션층(110), 제1통기층(140), 온도조절층(130), 제2통기층(150), 제2쿠션층(120)이 아래쪽으로 순서대로 위치한다.

본 발명의 베개(100)에서 인체를 지지하는 탄성력을 발생하는 부분은 제1쿠션층(110)과 제2쿠션층(120)으로서, 각각의 쿠션층은 서로 다른 탄성력을 낼 수 있도록 밀도와 재질, 충격흡수력이 다른 재질 또는 구조로 형성된다. 바람직하게는 제1쿠션층(110)은 상대적으로 부드러운 연질 재질로 만들어져서 탄성력이 높아지도록 하며, 제2쿠션층(120)이 상대적으로 딱딱한 경질 재질로 만들어져서 탄성력이 낮아지도록 한다.

이러한 쿠션층은 통상적인 스폰지나, 천연 라텍스 원액이나 폴리우레탄을 발포하여 제작한 발포 성형체로 제작된다. 경우에 따라서는 연성이나 탄성력의 변화를 위해 첨가제나 발포제, 촉매제 등이 추가될 수 있다.

그러나 본 발명에서는 각 쿠션층의 물리적 특성 중에서 부드러운 정도나 탄성력의 크기에 차이를 두는 것이 것이 기술적 특징이므로, 그 소재는 개시되어 있는 다른 소재를 사용할 수 있다.

각각의 쿠션층은 라텍스 원액 또는 폴리우레탄 소재를 일정한 형태와 모양을 갖는 몰드(Mold)에 발포시켜 필요한 형상과 모양, 즉 베개나 매트리스 모양으로 성형한 것이다.

제1쿠션층(110)은 연질 소재로 제작되어 부드러우며, 외부의 힘에 의해 변형되더라도 쉽게 복원되는 특성을 갖는다.

제2쿠션층(120)은 저탄성 소재로 제작되어 제1쿠션층(110)에 비해 상대적으로 딱딱하며, 외부의 힘이 가해지면 원래 형태로 복원이 어려운 특성을 갖는다.

제2쿠션층(120)은 라텍스나 폴리우레탄 소재의 발포 성형체로 제작되지만, 탄성력을 감소시키기 위해 다른 물질을 더 첨가할 수 있다. 본 발명에서는 라텍스 원액 또는 폴리우레탄 수지에 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(polycyclohexyldimethylene terephthalate; PCT) 수지를 추가하는 방법을 사용한다.

PCT 수지는 융점이 약 287℃로 내열성이 매우 우수하고, 결정화도가 높으며, 치수안정성(dimensional stability)이 우수할 뿐만 아니라 생산 비용도 저렴한 편이다.

이러한 PCT 수지는 높은 백색도(whiteness)와 광 안정성(light stability)을 토대로 LED 반사판의 소재로 사용될 수 있고, 고내열성(high heat resistance) 및 정전기 방지(electrostatic discharge(ESD) cleanliness) 효과가 뛰어나 전기전자 제품 특히, 반도체 부품에 사용될 수 있다.

최근 들어, PCT 수지는 연질 소재의 발포 성형체를 제조하는 과정에서 소량 첨가하여 탄성력을 낮추고, 경도를 높이기 위한 용도로 사용되고 있다.

PCT 수지는 라텍스 또는 폴리우레탄 등과 용이하게 혼합되며, 균질성이 커서 발포 성형이 용이한 장점도 가지고 있다. PCT 수지는 발포 성형체의 내부에 결정화된 상태로 존재하는 비율이 높아서 발포 성형체의 성질을 제거하지 않으면서 경도를 높이고, 발포체 내부의 구조물의 강도를 높여 탄성력을 줄일 수 있다.

제1쿠션층(110)과 제2쿠션층(120)은 평평한 형상으로 만들어지는 것이 통상적이지만, 목과 머리의 곡면에 더 잘 밀착되면서 경추를 잘 지지해줄 수 있도록 곡면으로 제작될 수 있다. 이 경우에는 머리보다는 목과 닿는 부분의 높이가 더 높아지도록 형상을 제작하여 편안한 취침이 가능해지도록 한다.

경우에 따라서는 제1쿠션층(110)의 표면에 요철을 형성하거나, 내부에 공간을 형성하여 인체의 하중을 잘 흡수하면서 균등하게 힘이 분산되도록 할 수 있다.

제1쿠션층(110)과 제2쿠션층(120)의 탄성력의 차이는 발포 소재나 첨가제의 차이로 인해 발생되는데, 내부 공간의 양이나 구조의 차이에 의해 발생될 수도 있다. 상대적으로 부드러운 재질을 형성하기 위해 발포체의 내부에 공간의 크기 또는 수를 증대시킬 수 있을 것이다.

위쪽에서 가해지는 사람의 하중에 의해 제1쿠션층(110)과 제2쿠션층(120)은 납작해지면서 하중을 흡수한다. 연질 구조를 갖는 제1쿠션층(110)의 압축변형량이 더 크며, 제2쿠션층(120)의 압축변형량은 상대적으로 작다.

제1쿠션층(110)과 제2쿠션층(120)의 사이에는 온도조절층(130)이 삽입된다. 온도조절층(130)은 외부에서 유입된 공기의 온도를 일정하게 유지시키는 기능을 한다. 온도조절층(130)은 상변화물질을 포함하고 있는데, 폴리아미드계 섬유와 폴리올레핀계 섬유가 메쉬형태로 이루어져 피부에서 발생되는 열이 상변화물질에 의하여 제어된다.

상변화물질(Phase Change Material)은 잠열재, 축열재, 축냉재, 열조절성물질로 사용된다. 상변화물질은 상변화과정을 통하여 많은 양의 열에너지를 축적하거나, 내부에 저장된 열에너지를 방출할 수 있다.

상변화물질은 어떤 물질이 고체에서 액체상태 또는 액체에서 고체상태, 액체에서 기체상태 또는 기체에서 액체상태 등, 하나의 상태에서 다른 상태로 변하는 물리적 변화과정에서 열을 축적하거나 저장한 열을 방출하는 물질을 말한다. 상변화과정에서 모든 물질은 화학적결합이나 분자의 물리적인 배열이 바뀐다.

외부 온도가 상승하면 상변화물질은 고유의 용융점에 도달하게 되는데, 이때 이 물질은 고체상태에서 액체상태 등으로 상이 변하면서 용융엔탈피로 알려진 일정한 양의 열을 흡수한다. 따라서 상변화물질은 외부에서 열이 투입되었음에도 불구하고 일정한 온도로 머물 수 있게 된다.

반대로, 외부의 온도가 상변화물질의 용융점 이하로 내려가면 상변화물질은 액체상태에서 고체상태 등으로 상이 변하면서 저장했던 열을 방출한다.

이와 같은 물리적인 변화 과정을 통해 상변화물질 주위의 공기는 일정한 온도를 유지할 수 있게 되며, 이를 통해 베개(100)의 사용자는 장시간 쾌적함을 유지할 수 있는 효과를 누리게 된다.

상변화물질은 크게 유기물질과 무기물질로 분류할 수 있으며, 4천여 종이 상변화물질로 분류되고 있다. 유기물질의 예로는 탄소와 수소로 이루어진 탄화수소계열의 테트라데칸, 옥타데칸, 노나데칸 등의 물질이 있으며, 무기물질의 예로는 6개의 물분자가 결합된 수화물형태의 염화칼슘 등이 있다. 본 발명에서는 종래에 알려진 상변화물질이 사용될 수 있으므로, 구체적인 물질의 명칭에 대해서는 특정하여 설명하지 않는다.

한편, 도 4와 5에는 제1쿠션층(110)에 형성된 공기통로의 구조가 도시되어 있다.

제1쿠션층(110)과 제2쿠션층(120)의 내부에는 공기가 이동할 수 있는 공기통로가 형성되어야 공기가 온도조절층(130)에 도달할 수 있다.

이를 위해 본 발명에서는 제1쿠션층(110)의 몸체를 구성하는 제1발포체(110a)의 밑면에 원형으로 오목한 형태의 제1요입부(110b)를 형성한다. 제1요입부(110b)는 깊이보다 직경이 상대적으로 더 커서 넓은 분화구와 같은 형상을 이룬다.

그리고 제1요입부(110b)의 중앙으로부터 제1발포체(110a)의 내부를 향해 제1공기통로(110c)를 형성한다. 제1공기통로(110c)는 제1발포체(110a)를 통과하여 제1쿠션층(110)의 윗면까지 연장된다. 바람직하게는 제1공기통로(110c)는 제1발포체(110a)의 밑면에서 윗면까지 내부를 따라서 수직방향으로 형성한다. 따라서 제1쿠션층(110)의 표면으로 유입된 공기는 제1공기통로(110c)를 통과한 후 제1요입부(110b)로 유입되어 제1통기층(140)으로 도달하게 된다.

제1요입부(110b)는 분화구처럼 아래쪽으로 오목한 형태로 만들어지는데, 이로 인해 제1공기통로(110c)의 입구가 막히지 않는다.

이와 동일한 구조는 제2쿠션층(120)에도 형성되는데, 이에 관련된 구조는 도 6과 7에 도시된다.

제2쿠션층(120)의 몸체를 이루는 제2발포체(120a)의 윗면에도 동일한 분화구 형태의 제2요입부(120b)가 오목하게 형성된다. 그리고 제2요입부(120b)의 중앙에는 제2공기통로(120c)가 형성되며, 제2공기통로(120c)는 제2발포체(120a)의 밑면까지 연장된다.

제1쿠션층(110)에서와 동일하게 외부의 공기는 제2쿠션층(120)을 통과하여 제2통기층(150)에 도달하거나, 제2통기층(150)을 통과한 공기가 제2쿠션층(120)의 밑면에 도달할 수 있다.

제1요입부(110b)와 제2요입부(120b)는 모두 분화구 형태로 형성되는데, 이렇게 넓은 면적을 갖는 분화구 형태이기 때문에 인체의 하중이 가해져도 공기통로가 완전히 막히지 않게 된다.

한편, 도 8은 온도조절층의 구조를 나타낸 평면도이다.

앞서 설명한 바와 같이, 온도조절층(130)은 메시 구조로 제작되는데, 복합섬유소재가 사용된다. 그리고 복합섬유소재는 상변화물질로 제작되거나, 상변화물질이 함유된 상태로 제작되어 일정한 온도를 유지할 수 있도록 작용한다.

온도조절층(130)은 외곽 테두리를 형성하는 프레임(130a)의 내부에 경사부(130b)와 위사부(130c)가 교차하는 형태로 제작된다. 바람직하게는 섬유 소재의 원사를 직조하여 다수의 통기공을 갖는 메시 구조의 온도조절층(130)을 제조한다.

또한 경사부(130b)와 위사부(130c)를 각각 폴리아미드계 섬유와 폴리올레핀계 섬유로 구성하여 직조를 용이하게 하고 상변화물질의 침투가 용이하도록 할 수 있다.

프레임(130a)은 비교적 단단하거나 탄성력이 큰 소재를 사용함으로써 베개(100)의 제작 과정이나 사용 과정에서 형태가 변형되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 경사부(130b)와 위사부(130c)는 프레임(130a)에 접합 공정으로 결합되거나, 인서트 사출 방식으로 제작될 수 있다. 인서트 사출 방식인 경우에는 사출성형용 금형의 코어에 프레임(130a)을 투입하고, 메시구조로 직조된 경사부(130b)와 위사부(130c)를 코어에 넣은 상태에서 수지를 용융 주입시켜 프레임(130a)에 고정되도록 할 수 있다.

이를 통해 경사부(130b)와 위사부(130c)의 말단이 프레임(130a)에 단단히 고정될 수 있다.

한편, 도 9는 통기층의 구조를 나타낸 단면도이다.

제1통기층(140)과 제2통기층(150)은 각각 제1쿠션층(110)과 온도조절층(130)의 사이와 제2쿠션층(120)과 온도조절층(130)의 사이에 삽입된다. 제1통기층(140)과 제2통기층(150)은 외부의 공기가 온도조절층(130)에 도달하도록 하거나, 온도조절층(130)에 들어온 공기가 외부로 빠져나갈 수 있도록 안내한다.

제1통기층(140)과 제2통기층(150)은 동일한 구조를 갖도록 제작되는데, 도 9에서는 동일한 구조를 반영하여 하나의 그림에 각각 도면부호를 표시한다.

제1통기층(140)의 경우에 상단과 하단은 다수의 제1상단통기공(140d)과 제1하단통기공(140e)이 각각 형성된 제1상단고정망(140a)과 제1하단고정망(140b)으로 구성된다. 제1상단고정망(140a)과 제1하단고정망(140b)의 사이에는 다수의 제1필라멘트(140c)가 형성되는데, 제1필라멘트(140c)는 제1상단고정망(140a)과 제1하단고정망(140b)의 사이를 연결시킨다. 제1필라멘트(140c)는 경도가 비교적 높은 소재로 제작되는데, 이로 인해 제1상단고정망(140a)과 제1하단고정망(140b) 사이의 간격이 어느 정도 일정하게 유지될 수 있다. 따라서 상하 방향으로 공기가 자유롭게 지나갈 수 있게 된다.

이러한 구조는 제2통기층(150)에도 동일하게 형성된다. 제2통기층(150)의 상단과 하단은 다수의 제2상단통기공(150d)과 제2하단통기공(150e)이 각각 형성된 제2상단고정망(150a)과 제2하단고정망(150b)으로 구성된다. 제2상단고정망(150a)과 제2하단고정망(150b)의 사이에는 다수의 제2필라멘트(150c)가 형성되며, 제2필라멘트(150c)는 제2상단고정망(150a)과 제2하단고정망(150b)의 사이를 연결시킨다

이러한 구조의 제1통기층(140)과 제2통기층(150)은 쿠션층과 온도조절층의 사이에서 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하면서 공기가 지나갈 수 있는 통로의 역할을 한다.

제1쿠션층(110)의 윗면 또는 제2쿠션층(120)의 밑면을 통해 베개(100)의 내부로 들어온 공기는 온도조절층(130)에 도달하면서 열을 뺏기거나 얻게 된다. 이로 인해 베개(100)의 내부의 공기의 온도는 일정한 상태가 되며, 온도가 조절된 공기가 다시 외부로 배출되면서 사용자는 항상 일정한 온도로 유지되는 베개(100)를 사용할 수 있게 된다.

또한 공기의 이동이 자유로워지면서 사용자의 몸에서 배출되는 땀이나 외부의 습기가 베개(100)의 바깥으로 빨리 배출되고, 사용자는 항상 쾌적한 상태에서 베개(100)를 사용할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 베개 110 : 제1쿠션층
120 : 제2쿠션층 130 : 온도조절층
140 : 제1통기층 150 : 제2통기층

Claims (7)

1. 서로 다른 탄성력을 갖는 쿠션층을 적층하고, 온도 조절과 공기 유통 기능을 구현하여 제조되는 기능성 베개로서,
   라텍스 원액 또는 폴리우레탄 소재를 몰드에 발포시켜 탄성력을 가진 발포 성형체로 제작되는 제1쿠션층(110)과;
   상기 제1쿠션층(110)의 밑에 적층되며, 상기 제1쿠션층(110)에 비해 상대적으로 경질 소재인 저탄성 발포 성형체로 제작되며, 폴리시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트(polycyclohexyldimethylene terephthalate; PCT) 수지를 추가한 후 발포 성형하여 제작되는 제2쿠션층(120)과;
   상기 제1쿠션층(110)과 상기 제2쿠션층(120)의 사이에 삽입되며, 두 종류의 섬유가 메쉬형태로 이루어져 외부의 공기가 유동 가능하도록 직조되며, 상기 섬유에는 상변화물질이 포함되어 있는 온도조절층(130)과;
   상기 제1쿠션층(110)과 상기 온도조절층(130)의 사이에 삽입되며, 내부에 공기가 이동하는 공기통로가 형성되는 제1통기층(140)과;
   상기 제2쿠션층(120)과 상기 온도조절층(130)의 사이에 삽입되며, 내부에 공기가 이동하는 공기통로가 형성되는 제2통기층(150);을 포함하며,
   상기 제1쿠션층(110)은
   몸체를 구성하는 제1발포체(110a)와;
   상기 제1발포체(110a)의 밑면에 원형으로 오목한 분화구 형태로 형성되는 제1요입부(110b)와;
   상기 제1발포체(110a)의 윗면으로부터 상기 제1발포체(110a)의 내부를 향해 형성되고, 상기 제1발포체(110a)의 밑면의 제1요입부(110b)의 중앙에 연결되는 제1공기통로(110c);를 포함하며,
   상기 제2쿠션층(120)은
   몸체를 구성하는 제2발포체(120a)와;
   상기 제2발포체(120a)의 윗면에 원형으로 오목한 분화구 형태로 형성되는 제2요입부(120b)와;
   상기 제2발포체(120a)의 밑면으로부터 상기 제2발포체(120a)의 내부를 향해 형성되고, 상기 제2발포체(120a)의 윗면의 제2요입부(120b)의 중앙에 연결되는 제2공기통로(120c);를 포함하는, 온도제어가 가능한 기능성 베개.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 온도조절층(130)은
   외곽 테두리를 형성하는 프레임(130a)과;
   상기 프레임(130a)의 내부에 직조되는 경사부(130b)와;
   상기 프레임(130a)의 내부에 직조되며, 상기 경사부(130b)에 대해 수직으로 교차하도록 제작되는 위사부(130c);를 포함하며,
   상기 경사부(130b)와 상기 위사부(130c)는 폴리아미드계 섬유 또는 폴리올레핀계 섬유로 제작되며 열을 방출하거나 저장하는 상변화물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 온도제어가 가능한 기능성 베개.
7. 삭제

Images