KR102639647B1 - 능동적 안락성 조절 침구 시스템 - Google Patents

Abstract

능동적 안락성 조절 침구 시스템(active comfort controlled bedding system)(10)은 가변적인 견고성 조절(firmness control) 및/또는 가변적인 기후 조절(climate control)을 포함한다. 상기 능동적 안락성 조절 침구 시스템)(10)은 일반적으로 다수의 공기 주머니들(30)을 포함하며, 상기 다수의 공기 주머니들(30) 각각은 각개의 공기 주머니(30) 내부의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서(47)를 포함한다. 제어 유닛(control unit)(53)은 최종 사용자의 작용 하중을 가지는 상기 다수의 공기 주머니들(30) 중 둘 이상의 내부에 반복 패턴을 제공하도록 상기 다수의 공기 주머니들(30) 중 둘 이상의 내부 압력을 연속적으로 조절하기 위해 펌프(45)와 밸브들(49)을 선택적으로 작동시키도록 구성되며, 상기 반복 패턴은, 마사지 동작(massaging action)을 제공하기 위해, 상기 다수의 공기 주머니들 중 선택된 하나에서의 압력 증가 및 후속된 감소와 뒤이어 상기 다수의 공기 주머니들 중 선택된 다른 하나에서의 압력 증가 및 후속된 감소에 의해 형성된다.

Description

능동적 안락성 조절 침구 시스템

본 발명은 일반적으로 능동적 안락성 조절 침구 시스템(active comfort controlled bedding system)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 가변적인 견고성 조절(variable firmness control) 및/또는 가변적인 기후 조절(variable climate control)을 포함하는 능동적 안락성 조절 침구 시스템에 관한 것으로서, 가변적인 견고성은 마사지 동작, 치료적 이익 또는 기타 등등을 제공하기 위해 반복되는 패턴의 형태일 수 있다.

어떤 두 소비자도 크기, 형상, 개인의 신체 단련 수준, 건강, 바람직한 수면 자세, 또는 안락성 선호에 있어서 유사하지 않다. 이러한 무수한 요인들이 각 소비자의 선호되는 견고성을 보상하기 위한 전형적인 매트리스 조립체의 능력에 영향을 미친다. 추가적으로, 각 소비자의 요구들은 매트리스의 수명에 걸쳐 소비자의 무게, 활동 수준, 건강, 및 선호되는 수면 자세 변화에 따라 현저하게 변할 수 있다.

종래의 침구 제조자들은 각각의 침구 라인을 위해 견고성의 몇몇 모델들을 출시함으로써 소비자 선호의 무한한 조합들을 보상하려고 시도하였다. 특히, 제조자들은 소비자들이 침구의 푹신한/안락한/견고한/매우-견고한 클래스에 적응하도록 분투한다. 유사하게, 조절 가능한 공기 침대(air bed)의 제조자들은 하나 이상의 공기 주머니들 내에 상이한 압력들을 허용함으로써 상이한 소비자 선호를 보상하려고 시도하였다. 그러나, 전통적인 공기 주머니들에 요구되는 배치는 일반적으로 침대의 폭에 걸친 매트리스 내부에 제한된 수의 공기 주머니들을 위해 대비한 것이거나, 또는 침대 상의 단일의 점유자의 위치를 위해 대비한 것이다. 종래의 장치는 개개의 사용자의 크기, 무게, 수면 패턴 등 사이의 복잡성과 변화를 해결하기에는 너무 낮은 해상도의 조절 가능성을 제공한다.

조절 가능한 공기 침대들에 관한 종래의 방법은 공기 주머니들을 사용하며, 공기 주머니들은 일반적으로 푹신하고, 안락한 느낌을 성취하기 위해 맨 위에 놓인 안락한 발포체 층(foam layer)을 가진 직사각 기둥이다. 직관적으로, 이는 양호한 접근으로 보이지만, "공기 침대" 느낌을 나타내기 어렵다는 점에서 발생하는, 침대 내부가 아니라 침대의 맨 위에 누워 있는 것 같은 수면자 느낌을 초래한다. 정적으로 안락한 침구에서 발포체-코일 혼성 침대가 개발된 것과 같이, 발포체와 공기 주머니를 더욱 일체화된 방식으로 조합하기 위한 새로운 구조를 개발함으로써, 발포체-공기 혼성 침대(hybrid bed)가 개발되었다.

체온은 안락한 수면을 위한 결정적인 요인이다. 신체는 깊고 방해받지 않는 수면을 달성하고 유지하기 위해 특정 온도 범위를 선호한다. 예를 들어, 덥고, 환기가 나쁜 환경 내에 위치한 침대는 점유자에게 불편할 수 있으며 원하는 휴식을 달성하기 어렵게 만든다. 사용자는 좀 더 깨어 있거나 오직 방해받으며 고르지 못한 휴식을 달성한다. 더욱이, 정상적인 공기 조화에도 불구하고, 더운 날에는, 침대 점유자의 등 및 다른 압력 지점들은 누워 있는 동안 땀에 젖어 있을 것이다. 겨울철에는, 특히 가열 유닛들이 실내 공간을 빠르게 따뜻하게 하지 못할 것 같은 곳에서 점유자의 안락성을 용이하게 하기 위해, 점유자의 침대를 빠르게 따뜻하게 하는 능력을 가지는 것은 매우 바람직하다. 그러나, 체온이 조절되는 경우에는, 그 또는 그녀는 잠들 수 있으며 잠든 상태로 오랫동안 유지될 수 있다.

여기서 개시되는 것은 능동적 안락성 조절 침구 시스템과, 능동적 안락성 조절 침구 시스템에서 견고성(firmness) 및/또는 온도를 조절하는 방법이다.

하나 이상의 실시예들에서, 능동적 안락성 조절 침구 시스템(active comfort controlled bedding system)은, 다수의 공기 주머니들을 포함하는 내부 코어 유닛(innercore unit)으로서, 상기 다수의 공기 주머니들 각각은 각개의 공기 주머니 내부의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 포함하는, 내부 코어 유닛; 상기 다수의 공기 주머니들 각각을 펌프에 유체적으로 연결하는 매니폴드; 상기 다수의 공기 주머니들 각각의 유입구에 있는 밸브; 및 최종 사용자의 작용 하중을 가지는 상기 다수의 공기 주머니들 중 둘 이상의 내부에 반복 패턴을 제공하도록 상기 다수의 공기 주머니들 중 둘 이상의 내부 압력을 연속적으로 조절하기 위해 상기 펌프와 밸브들을 선택적으로 작동시키도록 구성된 제어 유닛(control unit);을 포함하며, 상기 반복 패턴은, 마사지 동작(massaging action)을 제공하기 위해, 상기 다수의 공기 주머니들 중 선택된 하나에서의 압력 증가 및 후속된 감소와 뒤이어 상기 다수의 공기 주머니들 중 선택된 다른 하나에서의 압력 증가 및 후속된 감소에 의해 형성된다.

하나 이상의 실시예들에서, 능동적 안락성 조절 침구 시스템(active comfort controlled bedding system)은, 매트리스를 덮어 씌우는 매트리스 토퍼(topper)로서, 상기 매트리스 토퍼는 다수의 공기 주머니들을 포함하며, 상기 다수의 공기 주머니들 각각은 각개의 공기 주머니 내부의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 포함하는, 매트리스 토퍼; 상기 다수의 공기 주머니들 각각을 펌프에 유체적으로 연결하는 매니폴드; 상기 다수의 공기 주머니들 각각의 유입구에 있는 밸브; 및 상기 다수의 공기 주머니들 내부에 반복 패턴을 제공하도록 최종 사용자의 작용 하중을 가지는 상기 다수의 공기 주머니들 중 둘 이상의 내부 압력을 연속적으로 조절하기 위해 상기 펌프와 밸브들을 선택적으로 작동시키도록 구성된 제어 유닛(control unit);을 포함하며, 상기 반복 패턴은, 마사지 동작(massaging action)을 제공하기 위해, 상기 다수의 공기 주머니들 중 선택된 하나에서의 압력 증가 및 후속된 감소와 뒤이어 상기 다수의 공기 주머니들 중 선택된 다른 하나에서의 압력 증가 및 후속된 감소에 의해 형성된다.

하나 이상의 실시예들에서, 능동적 안락성 조절 침구 시스템(active comfort controlled bedding system)에서 최종 사용자에게 마사지 동작(massaging action)을 제공하는 방법은, 최종 사용자로부터의 작용 하중(applied load)을 가지는 내부 코어 유닛(innercore unit) 내에 제공된 다수의 공기 주머니들 내부의 내부 압력을 조절하는 단계;를 포함하며, 상기 다수의 공기 주머니들 각각은 각개의 공기 주머니 내부의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 포함하고 상기 침구 시스템의 길이방향 축에 대해 횡방향으로 배치되며, 상기 내부 압력을 조절하는 단계는, 마사지 동작을 제공하기 위해, 상기 다수의 공기 주머니들 중 선택된 하나에서의 압력 증가 및 후속된 감소와 뒤이어 상기 다수의 공기 주머니들 중 선택된 다른 하나에서의 압력 증가 및 후속된 감소에 의해 형성되는 반복 패턴을 제공하는 것을 포함한다.
상기 방법은 마사지 동작 중에 상기 매트리스 토퍼를 통한 공기의 상향 흐름을 컨디셔닝(conditioning)하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은 마사지 동작 중에 상기 매트리스 토퍼를 통한 공기의 상향 흐름을 필터링하는 단계를 더 포함한다.

본 발명은 이하의 본 발명의 다양한 특징들과 본 발명에 포함된 예들의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 것이다.

이제, 유사한 요소들에는 유사한 참조번호가 부여된 도면들이 언급된다.
도 1은 하나 이상의 실시예들에 따라 조절 가능한 견고성을 제공하도록 구성된 능동적 안락성 조절 침구 시스템의 분해 사시도이며;
도 2는 도 1의 침구 시스템 내에 사용하기 위한 하나 이상의 실시예들에 따른 하부 크래들 발포체 층의 단면도이며;
도 3은 도 1의 침구 시스템 내에 사용하기 위한 하나 이상의 실시예들에 따른 상부 크래들 발포체 층의 단면도이며;
도 4는 다중-사용자 침구 시스템 내에 사용하기 위한 하나 이상의 실시예들에 따른 디바이더의 단면도이며;
도 5는 하나 이상의 실시예들에 따른 능동적 안락성 조절 침구 시스템 내에 사용하기에 적합한 공기 주머니들의 어레이의 상면도이며;
도 6은 하나 이상의 실시예들에 따라 조절 가능한 견고성과 기후 조절을 제공하도록 구성된 능동적 안락성 조절 침구 시스템의 분해 사시도이며;
도 7은 하나 이상의 실시예들에 따라 조절 가능한 견고성과 기후 조절을 제공하도록 구성된 능동적 안락성 조절 침구 시스템의 분해 사시도이며;
도 8은 도 6-7의 침구 시스템 내에 공기 흐름을 제공하기 위한 하나 이상의 실시예들에 따른 흐름 분배 부재와 공기 블로어 조립체의 사시도이며;
도 9는 도 6-7의 침구 시스템을 위한 하나 이상의 실시예들에 따른 하부 크래들 발포체 층의 사시도이며;
도 10은 도 6-7의 침구 시스템을 위한 하나 이상의 실시예들에 따른 상부 크래들 발포체 층의 사시도이며;
도 11은 도 6-7의 침구 시스템을 위한 하나 이상의 실시예들에 따른 안락 층의 사시도이며;
도 12는 하나 이상의 실시예들에 따른 능동적 안락성 조절 침구 시스템 내에 사용하기 위한 공기 주머니들의 어레이를 포함하는 매트리스 토퍼를 도시하며;
도 13은 하나 이상의 실시예들에 따른 능동적 안락성 조절 침구 시스템 내에 사용하기 위한 공기 주머니들의 어레이를 포함하는 매트리스 토퍼를 도시한다.

여기서 개시되는 것은 능동적 안락성 조절 침구 시스템(bedding system)이다. 아래에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 능동적 안락성 조절 침구 시스템은 다수의 공기 주머니들(air bladders) 및/또는 공기 흐름이 가능한 기초 표면(foundation surface)을 포함한다. 상기 침구 시스템은, 트윈, 퀸, 특대 퀸, 킹, 또는, 또는 캘리포니아 킹 사이즈의 매트리스와 같은 표준 사이즈 뿐만 아니라, 특정 사용자 또는 특정 룸에 맞도록 구성된 고객 주문 또는 비표준 사이즈를 포함하는 임의의 사이즈일 수 있다. 상기 능동적 안락성 조절 침구 시스템은 머리, 발 및 몸통(즉, 허리), 및/또는 상부 다리 영역들을 가지도록 구성된다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 능동적 안락성 조절 침구 시스템은 마사지 동작(massaging action), 치료적 이익(therapeutic benefit) 등을 제공하도록 구성될 수 있으며, 이에 대해서는 아래에서 더 상세하게 개시될 것이다.

이제, 도 1을 참조하면, 하나 이상의 실시예들에 따른 예시적인 능동적 안락성 조절 침구 시스템(10)이 도시되며, 이는 침구 시스템의 최종 사용자에게 반복 패턴을 포함하는 조절 가능한 견고성(firmness)을 제공하도록 구성된다. 상기 침구 시스템은 일반적으로 내부 코어 유닛(innercore unit)(12), 발포체 매립 버킷 조립체(foam encased bucket assembly)(14), 하나 이상의 선택적인 안락 층(comfort layer)(16), 및 커버(18)를 포함한다.

상기 발포체 매립 버킷 조립체(14)는 평면 베이스 층(planar base layer)(20)을 포함하며, 이는 플랫폼(platform) 베이스 층으로도 지칭되고, 일반적으로 발포체로 만들어지며, 의도된 매트리스의 크기에 근사한 치수를 가진다. 상기 평면 베이스 층(20)은 발포 재료로 형성될 수 있으며, 또는 매트리스 내부 코어 유닛(12)을 지지하기 위해 선택된 목재, 판지(cardboard), 또는 플라스틱 구조를 포함할 수 있다. 매트릭스 내부 코어 유닛 내의 선택된 다양한 층들의 성질과 이들의 본질적인 강성(stiffness)에 따라, 더 견고하거나 또는 더 유연한 베이스 층이 선택될 수 있다. 예로서, 상기 평면 베이스 층(20)은, 단독 또는 조합으로 애플리케이션에 적합한 밀도와 강성(rigidity)을 제공하는, 고밀도 폴리우레탄 발포체 층(20-170 ILD)이거나, 또는 몇몇의 발포체 층들(각각 20-170 ILD)일 수 있다.

사이드 레일 조립체(side rail assembly)(22)는 단일 부재로서 또는 도시된 바와 같이 다수의 부재들로서 제조될 수 있으며, 상기 평면 베이스 층(20)의 주변부 둘레에 부착된다. 상기 사이드 레일 조립체(22)는 일반적으로 침구 기술분야에서 통상적으로 사용되는 유형의 조밀한 천연 및/또는 합성 발포 재료로 구성된다. 발포체는 폴리에틸렌, 라텍스, 폴리우레탄, 또는 침구와 좌석 분야에서 통상적으로 알려지고 사용되며 적절한 밀도를 가지는 다른 발포 제품일 수 있다(그러나, 이에 한정되지는 않는다). 전형적인 밀도는 대략 1.0 내지 3.0, 더욱 전형적으로는 1.5 내지 1.9이며, 그리고 20 내지 80 ILD, 더욱 전형적으로는 35 내지 65 ILD이지만, 이에 한정되지는 않는다. 이러한 발포체의 일 예는 고밀도 폴리우레탄 발포체이며 일리노이주, Linwood의 FXI, Inc.로부터 상업적으로 구할 수 있다. 대안으로서, 비교적 높은 ILD(indention load deflection)를 가지는 임의의 발포체는 사이드 레일 조립체의 제조자에게 만족스러울 것이다. 비록 특정 발포체 조성이 서술되었지만, 본 기술 분야의 기술자는 이러한 특정 밀도와 ILD를 가지는 발포체 이외의 발포체 조성도 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 다양한 유형, 밀도, 및 ILD의 발포체들이 최종 사용자에게 안락성 파라미터(comfort parameter)의 다양성을 제공하기에 바람직할 수 있다.

상기 사이드 레일 조립체(22)의 크기는 애플리케이션에 따라 변할 수 있지만, 각각의 레일은 일반적으로 대략 2 내지 대략 6인치(대략 5 내지 대략 15cm)의 두께를 가진다. 도시된 사이드 레일들은 폭이 동일하고, 그들의 길이는 원하는 매트리스 사이즈의 길이에 대응되도록 선택된다. 정규적인 킹 사이즈 또는 퀸 사이즈 매트리스들을 위해, 레일들의 길이는 대략 78.5인치(200cm)일 수 있지만, 헤더(header)와 푸터(footer)가 베이스 플랫폼(20)의 전체 폭을 가로질러 연장되는 경우에 헤더와 푸터의 폭을 수용하기 위해 레일들의 길이는 변할 수 있다. 유사하게, 헤더/푸터 부재는 일반적으로 대략 2 내지 대략 6인치(대략 5 내지 15cm)의 두께를 가지며, 그 폭은 원하는 매트리스 사이즈의 폭에 대응되도록 선택된다. 정규적인 킹 사이즈 매트리스의 경우에, 발포체 레일이 주변부 측벽을 형성하기 위해 어떻게 배치되는가에 따라 그 폭은 대략 74.5인치(190cm)가 될 것이고, 퀸 사이즈 매트리스에 있어서는, 그 폭은 대략 58.5인치(149cm)가 될 것이다.

상기 사이드 레일 조립체(22)는 접착, 스테이플링(stapling), 열 융합 또는 용접, 또는 스티칭(stitching)과 같은 종래의 수단(그러나, 이에 한정되지는 않는다)에 의해 상기 평면 베이스 층(20)에 장착되거나 부착될 수 있다.

구성된 때 베이스 층(20)과 사이드 레일 조립체(22)를 포함하는 상기 발포체 매립 버킷 조립체(14)는 웰(well) 또는 캐비티(cavity)(24)를 형성한다. 상기 웰 또는 캐비티(24)는 상기 내부 코어 유닛(12)이 삽입되는 공간을 제공한다.

상기 내부 코어 유닛(12)은 일반적으로 하부 크래들 발포체 층(lower cradle foam layer)(26)과 상부 크래들 발포체 층(28) 사이에 각각 끼워진 적어도 한 세트의 다수의 공기 주머니들(air bladders)(30)을 포함한다. 상기 다수의 공기 주머니들(30)은 독립적이거나 상호 연결될 수 있으며, 침구 시스템의 길이 방향 축에 대해 횡방향으로 배치된다. 상기 다수의 공기 주머니들(30)은 하부 크래들 발포체 층(26)을 상부 크래들 발포체 층(30)에 결합한 때 형성되는 구멍들(opening) 내부에 위치하며, 이에 대해서는 이하에서 더 상세하게 논의될 것이다. 이와 같이, 다수의 공기 주머니들(30)은 하부 크래들 발포체 층(lower cradle foam layer)(26)과 상부 크래들 발포체 층(28) 사이에 각각 끼워지고, 원하는 위치에서 보조적인 지지를 제공하도록 구성되며, 이에 대해서는 이하에서 더 상세하게 설명될 것이다. 도시된 침구 시스템에서, 다수의 공기 주머니들(30)은 일반적으로 대략 머리, 허리, 및 상부 다리 또는 대퇴부 영역들에 배치된다. 그러나, 공기 주머니들은 의도된 애플리케이션에 따라 발, 머리, 및 허리 영역들 뿐만 아니라 영역 내부의 부분들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합들에 배치될 수 있다는 것은 명확하다.

도 2에 더 명확하게 도시된 바와 같이, 상기 하부 크래들 발포체 층(26)은 평면 바닥 표면(32)과, 제1 부분(34)과 제2 부분(38)을 각각 포함하는 상부 표면을 포함한다. 상기 제1 부분(34)은 선택적이며, 일단부로부터 하부 크래들 발포체 층(26)의 길이의 부분까지 연장된 평면 표면(36)을 포함하고, 상기 제2 부분(38)은 트로프들(40)로부터 연장된 축방향 측벽들(42)을 가진 다수의 트로프들(troughs)(40)을 포함한다. 상기 축방향 측벽들(42)은 대략 제1 부분(34)의 평면 표면(36)의 높이까지 또는 보다 낮게 연장되며, 도시된 트로프들은 일반적으로 대략 그 위에 엎드려 있는 사용자의 머리, 허리, 및 상부 다리 또는 대퇴부 영역들에 대응된다. 인접한 트로프들(40) 사이의 간격은 상이한 애플리케이션들에서 바라는 바에 따라 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 하부 크래들 발포체 층(26)의 길이 치수는 상기 캐비티(24) 내의 길이 치수보다 작으며, 상기 하부 크래들 발포체 층(26)의 폭 치수는 상기 캐비티(24) 내의 폭 치수와 대략 동일하다. 퀸 사이즈와 킹 사이즈의 침구 시스템들에서 통상적으로 발견되는 것과 같은 좌측부와 우측부가 있는 몇몇 실시예들에서, 하부 크래들 발포체 층(26)의 폭 치수는 대략 캐비티(24) 내의 폭 치수의 대략 2분의 1이다. 상기 하부 크래들 발포체 층(26)의 길이 치수는 침대의 작동을 위해 필요한 기계장치들(예컨대, 주머니 압력을 위한 펌프 또는 기후 조절을 위한 블로어(blower))(미도시)을 수용하기 위해 캐비티(24) 내부에 간격을 제공하며, 이들은 대략 발 영역에 배치될 수 있다. 음향과 진동 절연을 제공하도록 펌프(들)을 둘러싸기 위해 충전 발포체(fill foam)(44)가 사용될 수 있으며, 상기 충전 발포체는 하부 크래들 발포체 층(26) 내의 제1 부분(34)의 평면 표면(36)과 동일 평면인 상부 표면(46)을 포함한다.

도 3에 더욱 명확하게 도시된 바와 같이, 상부 크래들 발포체 층(28)은 평면 상부 표면(29), 및 하부 크래들 발포체 층(26)과 마주보도록 구성된 바닥 표면을 포함한다. 상기 바닥 표면은 제1 부분(48)과 제2 부분(52)을 각각 포함할 수 있다. 상기 제1 부분(48)은 선택적이며, 일단부로부터 상부 크래들 발포체 층의 길이의 부분까지 연장된 평면 표면(50)을 포함하고, 상기 제2 부분(52)은 축방향 측벽들(56)을 가진 다수의 트로프들(troughs)(54)을 포함하며, 상기 측벽들(56)은 트로프로부터 대략 평면 바닥 표면(50)까지 연장된다. 상기 상부 크래들 발포체 층(28)의 제2 부분(52)은 상기 하부 크래들 발포체 층(26)의 제2 부분(38)의 대략적인 거울상(mirror image) 또는 정확한 거울상일 수 있으며, 그들 내부의 각개의 트로프들(54, 40)은 서로 정렬되고, 제1 크래들 발포체 층(26)이 제2 크래들 발포체 층(28)에 결합된 때 다수의 공기 주머니들(30)을 수용하는 크기를 가진다. 대략적인 거울상이 의미하는 것은, 상부 크래들 발포체 층(28)의 트로프들은 하부 크래들 발포체 층 내의 트로프들보다 더 깊거나 및/또는 더 넓거나 및/또는 상이한 각도를 가질 수 있다는 것이며(또는, 반대로도 마찬가지이다), 이는 최종 사용자에게 상이한 느낌을 제공하는데 이용될 수 있다. 각개의 트로프들의 축방향 측벽들(42, 56)은 일반적으로 지면(ground)에 대해 대략 45도보다 크고 대략 135도보다 작은 각도를 이루고 있다. 도시된 침구 시스템(10)에서, 상부 크래들 발포체 층(28)의 바닥 평면 표면(50)은 발 영역에 대응되며, 상기 트로프들은 머리, 허리, 및 상부 다리 영역들에 대응된다. 상기 크래들 발포체 층(28)은 일반적으로 캐비티(24)의 길이와 폭 치수들에 대응되는 길이와 폭 치수들을 가진다. 즉, 상부 크래들 발포체 층(28)의 제1 부분(50)은, 만약 존재하는 경우에, 하부 크래들 발포체 층(26)의 제1 부분(34)과, 만약 존재하는 경우에, 펌프(들)을 덮어 씌우는 충전 발포체(44)를 덮어 씌울 것이다. 다시 말해서, 상부 크래들 발포체 층(28)은 캐비티(24)의 치수 길이에 근사한 치수 길이를 가질 것이다.

도시된 하부 크래들 발포체 층(26)과 상부 크래들 발포체 층(28)은 예시적이며 제한하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 트로프들은 발, 다리, 머리 및/또는 허리 영역들에 의해 정의된 영역 내부에서 내부 코어 유닛(12)의 길이를 따라서 어느 곳에든 배치될 수 있다. 더욱이, 트로프들과 축방향 측벽들은 아치형 프로파일(arcuate profile)을 가질 수 있다.

상기 다수의 공기 주머니들(30)은, 도시된 바와 같이, 하부 및 상부 크래들 발포체 층들(26, 28)의 트로프들과 축방향 측벽들 내부에 각각 안착되는 치수를 가진다. 개별의 공기 블레이드들(30)은 서로 유체적으로 연결되어 펌프와 유체 연통되거나, 또는 개별의 공기 블레이드 각각의 내부의 압력이 독립적으로 제어될 수 있도록 매니폴드를 통해 펌프에 직접 유체적으로 연결될 수 있으며, 또는 이들의 조합도 가능하다. 이에 따라, 다수의 공기 주머니들(30) 중 일부는 구역(zone)을 형성하기 위해 서로 유체적으로 결합될 수 있으며, 한편 다른 공기 주머니들은 상이한 구역들로서 구성될 수 있다. 상이한 구역들 내부의 압력은, 가변적인 견고성(variable firmness)의 구역들을 가진 침구 시스템을 제공하기 위해 조절될 수 있으며, 이는 최종 사용자의 신체의 상이한 부분들을 지지하기 위해 바람직할 수 있다.

도 1에 도시된 충전 발포체 층(44) 내부에 펌프(미도시)가 제공될 수 있으며, 상기 펌프에는 원하는 바에 따라 공기 주머니들(30) 중 하나 이상의 내부의 압력을 선택적으로 통제 및 조절하기 위해 공압 라인(pneumatic line)이 제공될 수 있다. 내부 압력을 조절하여 침구 시스템 내의 견고성의 수준을 국부적으로 조절하기 위해, 공기 주머니들의 선택적인 팽창 및/또는 공기 주머니들로부터의 공기의 선택적인 배출을 허용하도록 공기 주머니들(30)과 직렬로 및/또는 유입구에 및/또는 배출구에 압력 방출 밸브, 전자적으로 작동되는 밸브 등과 같은 작동 가능한 밸브가 배치될 수 있다. 상기 공기 주머니들 자체는 내부 압력을 조절하기 위해 상호 연결된 내부 또는 외부 유체 통로들을 포함할 수 있다.

제어 유닛(미도시)은 펌프와 작동되는 밸브들에 전자적으로 연결되며, 공기 주머니들(30) 내부의 압력을 원하는 바에 따라 조절하도록 프로그래밍 될 수 있다. 상기 제어 유닛은 하나 이상의 공기 주머니들(30)의 팽창과 수축을 제어하기 위한 신호를 발생시키는 제어 회로를 포함하며, 이는 지역 전력을 수신하기 위해 전기 인출구(미도시)에 결합되는 플러그를 포함할 수 있고, 지역 전력은 미국 내에서 전선을 통해 공급되는 표준 110V, 60Hz AC 전력일 수 있다. 제품이 팔린 지역과 그곳에서 사용되는 지역 표준에 따라 대체 전압과 주파수의 전원이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 제어 회로는 공급된 AC 전력을 제어 회로의 다양한 회로 부품들을 작동시키기에 적합한 전력으로 변환시키는 전력 회로를 더 포함한다.

도 1에 도시된 침구 시스템은 두 명의 최종 사용자들을 수용하는 치수를 가질 수 있다. 다수의 사용자들을 위해 구성된 이와 같은 실시예들에서, 상기 침구 시스템은, 침구 시스템의 폭 치수를 2등분하며 두 개의 하부 크래들 발포체 층들(26) 사이에 제공된 갭(gap) 내에 배치되는 선택적인 디바이더(divider)(58)를 더 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 디바이더(58)는 하부 크래들 발포체 층(26)의 길이에 걸쳐 이어질 수 있으며, 선택적인 제1 부분(62)과 제2 부분(64)을 포함한다. 상기 선택적인 제1 부분(62)은 평면 상부 표면(66)을 포함하며, 존재할 때 선택적인 제1 부분(62)은 평면 상부 표면(66)이 하부 크래들 발포체 층(26)의 평면 상부 표면(36)과 동일 평면이 되도록 하부 크래들 발포체 층(26)의 제1 부분(34)과 동일한 높이를 가진다. 상기 제2 부분(64)은 상기 제1 부분(62)의 평면 상부 표면(66)에 의해 정의된 평면 위로 연장된 다수의 돌출부들(68)을 포함한다. 상기 돌출부들(68)은 상부 크래들 발포체 층(28)의 제2 부분(52) 내에 제공된 트로프들과 축방향 측벽들에 상보적인 형상을 가지며, 침구 시스템이 조립된 때 트로프들과 축방향 측벽들 내부에 안착된다. 상기 디바이더(58)의 높이 치수는 하부 및 상부 크래들 발포체 층들(26, 28)이 각각 도 1에 도시된 방식으로 적층 배치된 때 제공되는 높이와 실질적으로 동일하다.

상기 디바이더(58)는 침구 시스템을, 종래의 퀸 및 킹 사이즈의 침구 시스템들에서 발견되는 것과 같이, 두 개의 수면 표면들(sleeping surfaces)로, 즉 좌측부와 우측부로 분리한다. 이와 같이, 두 개의 상이한 세트들의 공기 주머니들은 도시된 바와 같이 각 측부에 대해; 각 사용자를 위해 하나씩 사용될 수 있으며, 이는 그 측부에 대한 특정 최종 사용자의 소망에 맞춰진 견고성 조절을 허용한다. 더욱이, 상기 디바이더(58)의 존재는 최종 사용자가 침구 시스템의 중심을 향해 이동하도록 만드는 중심 꺼짐(center drop off)을 감소시킨다. 추가적으로, 상기 디바이더(58)는 다른 이익들 중 특히 사용 중 공기 주머니들로부터의 소음을 감소시킨다.

상기 하나 이상의 최상부 안락 층(16)은 발포체 층이며, 대부분의 실시예들에서 대략 0.5 내지 3인치의 두께를 가지지만, 더 크거나 더 작은 두께가 사용될 수도 있다. 하나 이상의 층들이 상기 안락 층을 형성하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 일반적으로 상부 및 하부 평면 표면들을 가진다. 상기 안락 층은 플랫폼 베이스 층(20)의 길이 및 폭 치수와 유사한 길이 및 폭 치수를 가지며, 내부 코어 유닛(12)과 버킷 조립체(14)의 사이드 레일들(22)을 덮어 씌운다. 하나 이상의 실시예들에서, 최상부 안락 층은 열전도성 겔(gel)이 주입된 발포체 또는 다른 열전도성 재료가 주입된 발포체이다. 예로서, 열전도성 겔 주입 발포체는 Peterson Chemical Technology, LLC를 X통해 상업적으로 이용 가능한 LumaGel^TM 미세입자들이 주입된 폴리우레탄 겔 발포체일 수 있다.

상기 커버(18)는 지퍼가 달린 커버, 퀼트 층(quilt layer), 및/또는 그밖에 유사한 것일 수 있으며, 일반적으로 조립체(14), 내부 코어 유닛(12), 및 안락 층(16)을 둘러싸도록 구성된다.

하나 이상의 실시예들에서, 상기 제어 유닛은 최종 사용자에게 마사지 동작, 치료적 이익 등을 제공하기 위해 펌프를 통해 반복되는 패턴으로 공기 주머니들을 선택적으로 팽창시키도록 프로그래밍 된다. 이러한 실시예들에서, 각개의 공기 주머니는 공기 주머니들 각각의 내부의 압력을 감지하기 위한 압력 센서를 더 포함하며, 펌프를 통해 선택된 공기 주머니들 내에 반복적인 압력 변화를 제공하기 위해 제어기에 의해 사용될 수 있다. 반복적인 압력 변화는, 예를 들어, 두 개 이상의 특정 공기 주머니들에 의해 검출된 엎드린 최종 사용자로부터의 작용 하중(applied load)에 응답하는 것과 같이, 선택된 공기 주머니들 내에서 발생할 수 있다. 이는 공기 주머니 내의 공기의 체적을 감소시킬 것이고, 압력은 작용 하중에 따라 (보일의 법칙에 의해) 증가할 것이다. 작용 하중에 따른 압력의 증가는 압력 센서들에 의해 검출될 수 있으며, 그 다음에 반복되는 압력 패턴이 그 공기 주머니들에 만들어 질 수 있어서 엎드린 최종 사용자는 마시지 동작, 치료적 이익 등을 경험한다. 반복되는 압력 패턴은 일반적으로 상이한 공기 주머니들을 연속적으로 팽창시키거나 또는 수축시키는 것을 포함한다. 예로서, 반복되는 패턴은 웨이브 패턴의 반복이 뒤따르도록 하기 위해 공기 주머니들을 선택적으로 연속적으로 팽창 및 수축시킴에 의한 웨이브 패턴을 포함할 수 있다. 그러나, 임의의 반복 패턴은 프로그래밍 될 수 있다는 것을 주목하여야 한다. 또한, 반복 패턴은 반복적인 패턴으로 둘 이상의 공기 주머니들의 압력을 동시에 증가시키고 뒤이어 과잉 압력의 방출과 다른 공기 주머니들 중 하나 이상의 압력을 증가시키는 것을 포함할 수 있다는 것을 주목하여야 한다.

예로서, 일부 공기 안락성 침구 시스템들을 위한 공기 주머니 내부의 공칭 공기 압력(하중이 없는 상태)은 대략 1.5psi(pound per square inch)일 수 있다. 마사지 또는 치료적 동작을 제공하기 위해 선택된 공기 주머니들에 대략 0.1psi 이상의 증가가 연속적으로 제공될 수 있으며, 이는 최종 사용자에게 의해 쉽게 감지된다.

하나 이상의 실시예들에서, 상기 제어 유닛은 공기 주머니들 내부의 초기/공칭 압력을 작용 하중의 위치와 범위에 따라 상이하게 구성할 수 있다. 예를 들어, 다리와 발 영역들에 대응되는 공기 주머니들을 위한 초기/공칭 압력은 앉는 영역(seat region)에 대응되는 공기 주머니들에 대해 상이할 수 있다. 다리와 발 영역들 내의 공기 주머니 압력은 앉는 영역 내의 공기 주머니들을 위한 압력보다 작을 수 있으며, 엎드린 사용자가 그 위에 위치한 때 앉는 영역 내의 공기 주머니들은 일반적으로 다리와 발 영역 내의 공기 주머니들과 비교하여 더 큰 작용 하중을 지탱한다. 그렇지 않으면, 엎드린 사용자는 앉는 영역에서 "가라앉는 것(sinking)"을 경험할 수 있을 것이다. 매트리스의 다양한 영역들 내의 상이한 공기 주머니들에 대한 초기 압력이 결정된 때, 상기 제어 유닛은 마시지 동작 또는 치료적 동작 등을 제공하기 위해 선택된 공기 주머니들 내부의 압력을 반복적인 패턴으로 연속적으로 증가/감소시키도록 구성될 수 있다.

이제 도 5를 참조하면, 도 1에 도시된 공기 주머니들(30)의 부분을 묘사한 상면도가 도시된다. 위에서 언급한 바와 같이, 공기 주머니들(30)을 반복적인 패턴으로 선택적으로 팽창시키기 위해 충전 발포체 층(44)(도 1 참조) 내부에 펌프(45)가 제공된다. 각각의 공기 주머니(30)는 각개의 공기 주머니(30) 내부의 공기 압력을 측정하기 위한 압력 센서(47)를 포함한다. 상기 펌프(45)는 매니폴드(51)를 통해 공기 주머니들(30)과 유체 연통된다. 내부 압력을 조절하고 견고성 레벨을 국부적으로 조절하기 위해, 공기 주머니들의 선택적인 팽창 및/또는 공기 주머니들로부터의 공기의 선택적인 배출을 허용하도록 공기 주머니들(30)과 직렬로 및/또는 유입구에 및/또는 배출구에 압력 방출 밸브, 전자적으로 작동되는 밸브 등과 같은 작동 가능한 밸브49)가 배치될 수 있다. 상기 밸브들(49)의 선택적인 개방 및 폐쇄는 제어 유닛(53)에 의해 제어될 수 있으며, 상기 제어 유닛(53)은 펌프(45)를 선택적으로 작동시키도록 구성된다. 이러한 방식으로, 공기 주머니들(30) 중 선택된 하나는 다음 공기 주머니가 팽창되기 전의 기간 동안 팽창될 수 있다. 상기 제어 유닛(53)은 반복되는 패턴을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 반복되는 패턴은 매트리스의 머리와 허리 영역에 대응되는 둘 이상의 공기 주머니들을 연속적으로 팽창시키는 것을 포함할 수 있다. 반복 패턴은 웨이브 패턴일 수 있지만, 다른 패턴들도 제어 유닛(53) 내에 프로그래밍 될 수 있다는 것은 명백하다.

상기 펌프(45)는 이전에 압력을 증가시키기 위해 선택된 공기 주머니(30)에 추가된 공기의 체적을 배출하기 위해 공기 흐름의 면에서 양방향성(bidirectional)일 수 있다. 하나 이상의 다른 실시예들에서, 상기 매니폴드(51)는 특정 공기 주머니를 미리 결정된 압력으로 수축시키기 위해 그 공기 주머니에 음의 공기 흐름(negative air flow)을 선택적으로 제공하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 배출되는 공기의 체적은 압력을 증가시키기 위해 받아들인 공기의 체적과 동일하다. 하나 이상의 다른 실시예들에서, 최종 사용자에 더 큰 감각을 제공하기 위해, 배출되는 공기의 체적은 압력을 증가시키기 위해 받아들인 공기의 체적보다 더 클 수 있다. 배출된 때, 압력은 초기 로딩 압력으로 증가될 수 있다. 하나 이상의 또 다른 실시예들에서, 각각의 공기 주머니는 배기 밸브를 가지도록 구성될 수 있다.

이제, 도 6-7을 참조하면, 가변적인 견고성 조절과 가변적인 기후 조절을 포함하는 하나 이상의 실시예들에 따른 능동적 안락성 조절 침구 시스템(100)이 도시된다. 상기 침구 시스템은 일반적으로 내부 코어 유닛(112), 발포체 매립 버킷 조립체(114), 선택적인 안락 층(comfort layer)(116), 및 커버(118)를 포함한다.

상기 발포체 매립 버킷 조립체(114)는, 스페이서 직물(spacer fabric), 추출된 3차원 섬유 조립체, 개방 셀과 망상형 발포체들과 같은 높은 통기성의 발포체, 등과 같은 통기성(breathable) 재료 층(120)을 포함하며, 의도된 매트리스의 길이와 폭에 근사한 치수를 가진다. 다른 실시예들에서, 약한 통기성 발포체의 국부적인 구멍들이 사용될 수 있다. 예로서, 추출된 3차원 섬유 조립체는 사용할 때 내부 코어 유닛(112), 선택적인 안락 층(116), 커버(118), 및 최종 사용자를 지지하기 위해 충분한 압축 강도와 높은 통기성을 제공하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 상기 통기성 재료 층(120)은 난연 재료(fire retardant material)로 제조되거나 또는 난연 재료로 처리될 수 있다. 마찬가지로, 다양한 층들은 항균물질로 처리될 수 있다. 상기 통기성 재료 층(120)의 두께는 제한되지 않으며 일반적으로 대략 0.5인치 내지 대략 3인치의 범위일 수 있다. 다른 실시예에서, 대체 가능한 표면/층은 사이드 레일들 중 하나 이상과 같이 공기 흡입을 위해 구성될 수 있다. 이 실시예에서, 베이스 층은 종래의 발포체 층일 수 있다.

사이드 레일 조립체(122)는 단일 부재로서 또는 다수의 부재들로서 제조될 수 있으며, 상기 스페이서 직물 베이스 층(120)의 주변부 둘레에 부착된다. 상기 사이드 레일 조립체(122)는 일반적으로 침구 기술분야에서 통상적으로 사용되는 유형의 조밀한 천연 및/또는 합성 발포 재료로 구성될 수 있다. 발포체는 폴리에틸렌, 라텍스, 폴리우레탄, 또는 침구와 좌석 분야에서 통상적으로 알려지고 사용되며 적절한 밀도를 가지는 다른 발포 제품일 수 있다(그러나, 이에 한정되지는 않는다). 전형적인 밀도는 대략 1.0 내지 3.0, 더욱 전형적으로는 1.5 내지 1.9이며, 그리고 20 내지 80 ILD, 더욱 전형적으로는 35 내지 65 ILD이지만, 이에 한정되지는 않는다. 이러한 발포체의 일 예는 고밀도 폴리우레탄 발포체이며 일리노이주, Linwood의 FXI, Inc.로부터 상업적으로 구할 수 있다. 대안으로서, 비교적 높은 ILD(indention load deflection)를 가지는 임의의 발포체는 사이드 레일 조립체의 제조자에게 만족스러울 것이다. 비록 특정 발포체 조성이 서술되었지만, 본 기술 분야의 기술자는 이러한 특정 밀도와 ILD를 가지는 발포체 이외의 발포체 조성도 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 다양한 유형, 밀도, 및 ILD의 발포체들이 최종 사용자에게 안락성 파라미터(comfort parameter)의 다양성을 제공하기에 바람직할 수 있다.

상기 사이드 레일 조립체(122)의 크기는 애플리케이션에 따라 변할 수 있지만, 각각의 레일은 일반적으로 대략 2 내지 대략 6인치(대략 5 내지 대략 15cm)의 두께를 가진다. 도시된 사이드 레일들은 폭이 동일하고, 그들의 길이는 원하는 매트리스 사이즈의 길이에 대응되도록 선택된다. 정규적인 킹 사이즈 또는 퀸 사이즈 매트리스들을 위해, 레일들의 길이는 대략 78.5인치(200cm)일 수 있지만, 헤더(header)와 푸터(footer)가 스페이서 직물 베이스 층(120)의 전체 폭을 가로질러 연장되는 경우에 헤더와 푸터의 폭을 수용하기 위해 레일들의 길이는 변할 수 있다. 유사하게, 헤더/푸터 부재는 일반적으로 대략 2 내지 대략 6인치(대략 5 내지 15cm)의 두께를 가지며, 그 폭은 원하는 매트리스 사이즈의 폭에 대응되도록 선택된다. 정규적인 킹 사이즈 매트리스의 경우에, 발포체 레일들이 주변부 측벽을 형성하기 위해 어떻게 배치되는가에 따라 그 폭은 대략 74.5인치(190cm)가 될 것이고, 퀸 사이즈 매트리스에 있어서는, 그 폭은 대략 58.5인치(149cm)가 될 것이다.

상기 사이드 레일 조립체(122)는 접착, 스테이플링(stapling), 열 융합 또는 용접, 또는 스티칭(stitching)과 같은 종래의 수단(그러나, 이에 한정되지는 않는다)에 의해 상기 통기성 재료 베이스 층(120)에 장착되거나 부착될 수 있다.

구성된 때 통기성 재료 베이스 층(120)과 사이드 레일 조립체(122)를 포함하는 상기 발포체 매립 버킷 조립체(114)는 웰(well) 또는 캐비티(cavity)(124)를 형성한다. 상기 웰 또는 캐비티(124)는 상기 내부 코어 유닛(112)이 삽입되는 공간을 제공한다.

상기 내부 코어 유닛(112)은 일반적으로, 하부 크래들 발포체 층(lower cradle foam layer)(126)과 상부 크래들 발포체 층(128) 사이에 각각 끼워진 다수의 공기 주머니들(air bladders)(130), 흐름 분배 부재(200), 공기 블로어(blower)와 펌프 조립체(202), 및 임의의 빈 공간(voids) 내부에 제공된 충전 발포체(fill foam)(144)를 포함하며, 공기 블로어 조립체(202)는 흐름 분배 부재(200)에 유체적으로 연결되고, 펌프는 공기 주머니들(130)에 유체적으로 연결된다. 다수의 공기 주머니들(130)은 전술한 바와 같이 침구 시스템의 길이 방향 축에 대해 횡방향으로 배치되며, 하부 크래들 발포체 층(126)을 상부 크래들 발포체 층(130)에 결합한 때 형성되는 구멍들(opening) 내부에 안착된다. 이와 같이, 다수의 상호 연결된 공기 주머니들(130)은 하부 크래들 발포체 층(126)과 상부 크래들 발포체 층(128) 사이에 각각 끼워지고, 머리, 발 및 몸통(즉, 허리), 및/또는 상부 다리 영역들과 같은 원하는 위치에서 보조적인 지지를 제공하도록 구성된다.

상술한 공기 안락성 침구 시스템(air comfort bedding system)(10)과 유사한 공기 안락성 침구 시스템(100)은, 펌프를 통해 반복 패턴으로 공기 주머니들을 선택적으로 팽창시키도록 프로그래밍 된 제어 유닛을 가지도록 구성될 수 있다.

이러한 실시예들에서, 각개의 공기 주머니는 공기 주머니들 각각의 내부의 압력을 감지하기 위한 압력 센서를 더 포함하며, 전술한 바와 같이 펌프를 통해 선택된 공기 주머니들 내에 반복적인 압력 변화를 제공하도록 제어기에 의해 사용될 수 있다.

도 8을 참조하면, 공기 블로어 조립체(202)를 포함하는 유체 분배 부재(200)가 도시된다. 상기 유체 분배 부재(200) 자체는 공기 블로어 조립체(202)(및 견고성 조절을 위한 펌프)를 수용하기 위해 캐비티(124)의 길이보다 작은 길이를 가진다. 유체 분배 부재(200)는 상부 평면 표면(204)과 바닥 평면 표면(206)을 각각 포함하며, 스페이서 직물(spacer fabric), 슈퍼 스트랜드(super strand), 개방 셀의 높은 공기 흐름의 발포체, 등과 같은 고 다공성 재료(highly porous material)로 형성될 수 있다. 상기 공기 블로어 조립체(202)는 공기를 직접 유체 분배 부재(200) 내부로 배출하기 위해 유체 분배 부재의 측벽에 유체적으로 연결된 플리넘(plenum)을 포함한다. 상기 바닥 평면 표면(206)은 그 표면상에 바닥 평면 표면을 통한 공기 흐름이 침투하지 않는 외부 피복 재료(outer sheating material)를 포함할 수 있다. 상기 상부 평면 표면(204)은 실질적으로 공기 흐름에 대해 불침투성이지만, 좌우로, 즉 침구 시스템의 길이 방향 축에 대해 횡방향으로 연장된 다수의 이격된 공기 흐름 투과성 스트립들(208)(또는 개구들)을 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 공기 흐름 투과성 스트립들(208)은 유체 분배 부재의 상부 평면 표면(204)에 도포된 비침투성 피복 재료 내에 형성될 수 있으며, 사용할 때 공기 블로어(202)로부터 유도된 유체 흐름이 공기 투과성 스트립들(208)을 통과할 수 있도록 피복 재료 내부에 형성된 다수의 구멍들을 포함할 수 있다. 작동에 있어서, 공기 블로어(202)는 통기성 재료 베이스 층(120)을 통해 공기 투과성 스트립들(208)로 공기를 끌어들인다. 하나 이상의 실시예들에서, 서로에 대한 스트립들의 투과성은 층을 따라서 원하는 흐름 분배 프로파일을 달성하기 위해 조절될 수 있다. 대안으로서, 비-공기 투과성 코어가 플리넘 층 내에 사용될 수 있으며, 피복은 코어와 피복 재료 사이에서 공기가 유체적으로 이동할 수 있도록 충분히 느슨하게 맞춰진다. 상기 코어의 목적은 피복이 붕괴되거나 그 자신에 대해 밀봉되는 것을 방지하는 것이다. 추가적으로, 상기 공기 비투과성 코어는 층 아래로 공기를 효율적으로 분배하기 위해 공기 채널들을 생성하기 위해 하나 이상의 표면들 내에 형성된 주름들을 가질 수 있다. 도시된 것과 같은 다중-사용자 침구 시스템들을 위해, 침구 시스템의 좌측부와 우측부에 공기 흐름을 제공하기 위해 서로 인접한 두 개의 유체 분배 부재들이 사용되거나, 또는 좌측부와 우측부를 2등분하는 비투과성 장벽 층을 가진 단일의 유체 분배 부재가 사용될 수 있다. 공기의 흐름은 침구 시스템의 좌측부와 우측부의 특정 사용자에게 프로그래밍될 수 있다.

상기 공기 블로어 조립체(202)는 유체 이송 장치(예컨대, 블로어, 팬, 등), 열전 장치(예컨대, 펠티에 장치), 대류성 히터, 히트 펌프, 제습기 및/또는 임의의 다른 유형의 컨디셔닝 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 선택적인 필터 조립체(미도시)가 공기 내의 오염물을 제거하기 위해 공기 공급 유입구들과 배출구들 사이에, 예를 들어, 스페이서 직물과 블로어 사이에 배치될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 순환 공기는 주변 공기이다.

상기 선택적인 필터 조립체는 일반적으로 필터 하우징 내에 안착된 필터를 포함한다. 적합한 필터 재료는 제한되지 않으며, 발포체, 또는 직조 및/또는 직조되지 않은 재료, 유리섬유로 이루어진 주름지거나 주름지지 않은 재료, 면직물 또는 합성 섬유를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 필터의 형상은 제한되지 않는다. 예시적인 형상은 카트리지 필터, 원뿔형 필터, 평면 필터, 등을 포함한다.

다른 실시예들에서, 필터는 향기가 날 수 있다. 예를 들어, 향수 패드가 필터 내에 통합되거나 또는 필터에 아주 근접하여 배치될 수 있다. 유사하게, 필터는 냄새를 흡수하기 위한 활성 탄소 처리를 포함할 수 있으며, 항균성 코팅을 더 포함할 수 있다.

도 9에 더 상세하게 도시된 바와 같이, 상기 하부 크래들 발포체 층(126)은 평면 바닥 표면(132)과, 제1 부분(134)과 제2 부분(138)을 각각 포함하는 상부 표면을 포함한다. 상기 제1 부분(134)은 선택적이며 평면 표면(136)을 포함할 수 있다. 상기 제2 부분(138)은 축방향 측벽들(142)을 가진 다수의 트로프들(troughs)(140)을 포함하며, 선택적인 제1 부분이 존재하는 경우에 상기 축방향 측벽들(142)은 트로프들(140)로부터 대략 제1 부분(134)의 평면 표면(136)의 높이 또는 그 이상까지 연장된다. 인접한 트로프들(140) 사이의 간격은 상이한 애플리케이션들에서 바라는 바에 따라 동일하거나 상이할 수 있다. 도시된 하부 크래들 발포체 층(126)의 길이 치수는 캐비티 내의 길이 치수보다 작으며, 도시된 트로프들은 일반적으로 대략 그 위에 엎드린 사용자의 머리, 허리, 및 상부 다리 영역들에 대응된다. 상기 하부 크래들 발포체 층(126)의 길이 치수는 대략 발 영역에 배치될 수 있는 공기 구동식 펌프(들)과 블로어(들)을 수용하기 위해 캐비티(124) 내부에 간격을 제공하며, 즉, 유체 분배 층(200)의 길이에 근사할 수 있다. 충전 발포체(144)는 빈 공간(void) 내에 제공되며, 차음(sound insulation)을 제공하기 위해 펌프(들)과 블로어(들)을 둘러싸도록 구성될 수 있다. 상기 충전 발포체(144)는 하부 크래들 발포체 층(126) 내의 제1 부분(134)의 평면 표면(136)과 동일 평면인 상부 표면(146)을 포함한다.

추가적으로, 상기 하부 크래들 발포체 층(126)은 트로프들과 축방향 측벽들에 의해 형성된 선택된 열들(rows) 내에 구멍들(148)을 포함한다. 상기 구멍들(148)은 수직으로 지향된 채널들이며 바닥 표면으로부터 축방향 측벽들의 수렴에 의해 형성된 정점에 있는 상부 표면까지 연장된다. 상기 구멍들(148)은 이격된 공기 흐름 투과성 스트립들(208)과 실질적으로 정렬되며 유체 연통된다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 구멍들(148)과 공기 흐름 투과성 스트립들(208)은 머리, 목, 허리, 및/또는 다리 영역들에 대응된다.

도 10에 더 명확하게 도시된 바와 같이, 상부 크래들 발포체 층(128)은 평면 상부 표면(149), 및 하부 크래들 발포체 층(126)과 마주보는 바닥 표면을 포함한다. 상기 바닥 표면은 평면 바닥 표면(150)을 가진 제1 부분(48)과, 축방향 측벽들(156)을 가진 다수의 트로프들(troughs)(154)을 포함하는 제2 부분(152)을 포함하며, 상기 축방향 측벽들(156)은 트로프로부터 대략 제1 부분(148)의 평면 바닥 표면(150)의 높이까지 또는 그 보다 작게 연장된다. 전술한 바와 같이, 상부 크래들 발포체 층(128)의 제2 부분(152)은 하부 크래들 발포체 층(126)의 제2 부분(138)의 대략적인 거울상(mirror image) 또는 거울상이며, 그들 내부의 각개의 트로프들(154, 140)은 서로 정렬되고, 다수의 공기 주머니들(130)을 수용하는 크기를 가진다. 상기 축방향 측벽들(142, 156)은 일반적으로 상부 평면 표면에 대해 대략 45도 내지 대략 135도의 각도를 이루고 있다. 도시된 침구 시스템(100)에서, 상부 크래들 발포체 층(128)의 제1 부분(148)은 일반적으로 발 영역에 대응되고, 제2 부분(152)은 일반적으로 머리, 허리, 및 상부 다리 영역들에 대응된다. 상부 크래들 발포체 층(128)은 일반적으로 캐비티(124)의 길이와 폭 치수들에 대응되는 길이와 폭 치수들을 가진다. 즉, 상부 크래들 발포체 층(128)의 제1 부분(148)은 하부 크래들 발포체 층(126)의 제1 부분(134), 충전 발포체(144), 및 펌프(들)과 블로어(들)을 덮어 씌울 것이다.

상부 크래들 발포체 층(128)은 트로프들과 축방향 측벽들에 의해 형성된 선택된 열들(rows) 내에 다수의 구멍들(170)을 더 포함한다. 상기 구멍들(170)은 평면 상부 표면(149)으로부터 인접한 트로프들(154)의 축방향 측벽들(156)의 수렴에 의해 형성된 정점까지 연장된다. 상기 구멍들(170)은 이격된 공기 흐름 투과성 스트립들(208) 및 하부 크래들 발포체 층(126) 내의 구멍들(148)과 실질적으로 정렬되며 유체 연통된다. 하나 이상의 실시예들에서, 형성된 흐름 경로는 일반적으로 머리, 허리, 및/또는 상부 다리 영역들에 대응된다.

도시된 하부 크래들 발포체 층(126)과 상부 크래들 발포체 층(128)은 예시적이며 제한하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 상술한 트로프들은 예컨대 머리 영역이 아니라 허리 영역에 의해 정의된 영역 내부에서 내부 코어 유닛(12)의 길이를 따라서 배치될 수 있다. 더욱이, 트로프들과 축방향 측벽들은 아치형 프로파일(arcuate profile)을 가질 수 있다. 또한, 각각의 크래들 발포체 층의 제1 부분들은 선택적이다. 임의의 빈 공간들은 충전 발포체(144)로 채워질 수 있다.

상기 다수의 공기 주머니들(130)은, 도 6-7에 도시된 바와 같이, 하부 및 상부 크래들 발포체 층들(126, 128)의 트로프들과 축방향 측벽들 내부에 각각 안착되는 치수를 가진다. 공기 주머니들 사이에는 공기의 흐름을 허용하기 위해 충분한 간격이 제공된다. 개별의 공기 블레이드들(130)은 서로 유체적으로 연결되어 펌프와 유체 연통되거나, 또는 개별의 공기 블레이드 각각의 내부의 압력이 독립적으로 제어될 수 있도록 매니폴드를 통해 펌프에 유체적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 다수의 공기 주머니들(130) 중 일부는 견고성 조절이 가능한 구역을 형성하기 위해 서로 유체적으로 연결될 수 있고, 반면 다른 공기 주머니들은 하나 이상의 견고성 조절이 가능한 상이한 구역들로서 구성될 수 있으며, 이는 최대의 안락성을 위해 상이한 압력들이 바람직한 경우에 최종 사용자의 상이한 부분들을 지지하기에 바람직할 수 있다.

펌프에는, 원하는 바에 따라, 예컨대, 전술한 바와 같이 반복 패턴으로, 다수의 공기 주머니들(130)을 개별적으로 또는 집합적으로 팽창 또는 수축시키기 위해 공압 라인(pneumatic line)이 제공된다. 공기 주머니들에 직렬로 및/또는 유입구에 배치된 압력 방출 밸브와 같은 작동 가능한 밸브는 매트리스를 원하는 견고성으로 조절하기 위해 매트리스(130)로부터 공기의 선택적인 배출을 허용한다. 예시적인 공기 공급원들과 공압 펌프들은 미국 특허번호 8,181,290호; 8,191,187호; 7,996,936호; 및 7,877,827호와, 미국 특허공개번호 2012/0227182호; 2012/0131748호; 2011/0296611호; 2011/0258778호; 2011/0119826호; 2010/0011502호; 및 2008/0148281호에 개시되어 있으며, 그 전체 애용은 참조로서 통합된다.

제어 유닛(미도시)은 펌프와 블로어에 전자적으로 연결될 뿐만 아니라 밸브들이 작동 가능하게 조절 가능한 경우에는 다양한 밸브들에도 전자적으로 연결되며, 원하는 바에 따라 공기 주머니들(130) 내부의 압력을 조절하고 유체 흐름을 통제하도록 프로그래밍 될 수 있다. 상기 제어 유닛은 하나 이상의 공기 주머니들(130)의 팽창 및 수축과 유체 흐름을 제어하기 위한 신호를 발생시키는 제어 회로를 포함한다. 제어 회로는, 예를 들어, 미국 내의 지역 전력을 수신하기 위해 전기 인출구(미도시)에 결합되는 플러그를 포함할 수 있고, 일반적인 전력은 표준 110V, 60Hz AC 전력이며, 이는 전선을 통해 펌프를 포함하는 제어 회로의 다른 부품들로 공급된다. 제품이 팔린 지역과 그곳에서 사용되는 지역 표준에 따라 대체 전압과 주파수의 전원이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 제어 회로는 공급된 AC 전력을 제어 회로의 다양한 회로 부품들을 작동시키기에 적합한 전력으로 변환시키는 전력 회로를 더 포함한다.

도 6-7에 도시된 침구 시스템은 두 명의 최종 사용자들을 수용하는 치수를 가질 수 있다. 다수의 사용자들을 위해 구성된 이와 같은 실시예들에서, 상기 침구 시스템은 도 6에 도시된 디바이더(divider)(158)를 더 포함할 수 있으며, 상기 디바이더(158)는 침구 시스템(100)의 폭 치수를 2등분하며 하부 크래들 발포체 층(126) 내에 제공된 도 6에 도시된 채널(160) 내에 배치된다. 대안으로서, 하부 크래들 발포체 층(126)은 두 개의 분리된 절반부들(separate halves)로 이루어질 수 있으며, 상기 디바이더(158)는 두 개의 절반부들 사이에 개재된다. 상기 디바이더(158)는, 도 4에 일반적으로 도시되고 설명된 바와 같이, 하부 크래들 발포체 층(126)의 길이에 걸쳐 이어질 수 있으며, 선택적인 제1 부분과 제2 부분을 포함한다. 즉, 상기 제1 부분은 평면 상부 표면을 포함하며, 평면 상부 표면이 하부 크래들 발포체 층(126)의 평면 상부 표면(136)과 동일 평면이 되도록 하부 크래들 발포체 층(126)의 제1 부분과 동일한 높이를 가진다. 상기 제2 부분은 상기 제1 부분의 평면 상부 표면에 의해 정의된 평면 위로 연장된 다수의 돌출부들을 포함한다. 상기 돌출부들은 상부 크래들 발포체 층(128) 내에 제공된 트로프들과 축방향 측벽들에 상보적인 형상을 가지며, 침구 시스템이 조립된 때 트로프들과 축방향 측벽들 내부에 안착된다.

상기 디바이더(158)는 침구 시스템을, 종래의 퀸 및 킹 사이즈의 침구 시스템들에서 발견되는 것과 같이, 두 개의 수면 표면들(sleeping surfaces)로, 즉 좌측부와 우측부로 분리한다. 두 개의 상이한 세트들의 공기 주머니들은 도시된 바와 같이 각 측부에 대해; 각 사용자를 위해 하나씩 사용될 수 있으며, 이는 그 측부에 대한 특정 최종 사용자의 소망에 맞춰진 견고성 조절과 공기 흐름 조절을 허용한다. 더욱이, 상기 디바이더(158)의 존재는 최종 사용자가 침구 시스템의 중심을 향해 이동하도록 만드는 중심 꺼짐(center drop off)을 감소시킨다. 추가적으로, 상기 디바이더(158)는 사용 중 공기 주머니들로부터의 소음을 감소시킨다. 하나 이상의 실시예들에서, 상기 디바이더는 상부 에지가 상부 크래들 발포체 층의 트로프들과 상호 맞물리도록 하는 형상을 가질 수 있다. 이러한 상호 맞물림(interlocking)은 침대의 요소들을 더 안정화시킬 수 있으며, 측부들 사이에 형성되는 꺼짐(drop-off) 또는 전이(transition)를 덜 발생시키기 위해 측부들을 함께 융합시킨다.

이제, 도 11을 참조하면, 상기 안락 층(comfort layer)(116)은 발포체 층이며 상부 크래들 발포체 층(128)의 상부 평면 표면(149)을 덮어 씌운다. 상기 안락 층(1160은 상부 평면 표면(162)과 바닥 평면 표면(164)을 각각 포함한다. 의도된 애플리케이션에 따라 머리, 허리, 및/또는 상부 다리 영역들에 구멍들(166)의 어레이가 형성되며, 이들은 일반적으로 상부 크래들 발포체 층(128) 내의 구멍들(170) 및 하부 크래들 발포체 층(126) 내의 구멍들(148)과 정렬된다. 구멍들의 크기, 간격, 및 패턴은 크래들 층 내의 대응되는 구멍들에 대하여 비교적 임의적인(random) 배치에도 불구하고, 두 개의 피처들(features) 사이에 일반적으로 일관된 오버랩의 전체 영역이 얻어지도록 형성된다. 상기 안락 층(116)은 대부분의 실시예들에서 대략 0.5 내지 3인치의 두께를 가질 수 있지만, 더 크거나 더 작은 두께도 사용될 수 있다. 또한, 상기 안락 층(116)은 다수의 층들에 의해 형성될 수 있으며, 상기 층들은 상이한 성질들과 크기들을 가질 수 있다.

발포체를 포함하는 안락 층(116)을 포함하는 각각 다른 층들을 위한 적합한 발포체는 폴리우레탄 발포체, 천연, 혼합 및 합성 라텍스 발포체를 포함하는 라텍스 발포체, 폴리스티렌 발포체, 폴리에틸렌 발포체, 폴리프로필렌 발포체, 폴리에테르-폴리우레탄 발포체, 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 마찬가지로, 발포체는 점탄성 또는 비점탄성 발포체로 선택될 수 있다. 일부 점탄성 재료들도 감온성(temperature sensitive)이며, 이에 의해 발포체 층이 지지되는 부분의 온도에 부분적으로 기초하여 경도/견고성이 변할 수 있도록 한다. 달리 언급되지 않은 경우에는, 이러한 발포체들 중 어느 것도 개방 셀(open cell) 또는 폐쇄 셀(closed cell) 또는 개방 셀과 폐쇄 셀의 혼성 구조일 수 있다. 마찬가지로, 발포체들은 망상(reticulated), 부분적 망상 또는 비-망상 발포체일 수 있다. 망상(reticulation)이라는 용어는 일반적으로 공기 및 수분의 흐름에 대해 개방된 개방 셀 구조를 생성하기 위해 셀 멤브레인들이 제거된 것을 말한다. 또한, 발포체들은 일부 실시예들에서 전도성 재료를 포함하거나, 상변화 재료를 포함하거나, 또는 다른 첨가제를 포함하는 겔(gel)이 주입될 수 있다. 각각 다른 층들은 상이한 성질들을 가지도록 구성된 동일한 재료 또는 상이한 재료로 형성될 수 있다.

발포체 층에 사용하기에 적합한 다양한 발포체들은 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려진 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 폴리우레탄 발포체는 전형적으로 촉매, 발포제(blowing agent), 하나 이상의 발포 안정제 또는 계면활성제 및 다른 발포 보조제의 존재 내에서 폴리올(polyol)을 폴리이소시아네이트와 반응시킴으로써 준비된다. 중합 중에 발생하는 가스는 반응 혼합물의 발포가 셀 또는 발포 구조를 형성하도록 한다. 라텍스 발포체는 일반적으로 잘 알려진 Dunlap 또는 Talalay 공정에 의해 제조된다. 각각 다른 발포체들의 제조는 본 기술 분야의 기술자에게 잘 알려져 있다.

발포체를 형성하는 각 층을 위한 상이한 특성들은, 밀도, 경도, 두께, 지지 인자(support factor), 굴곡 피로(flex fatigue), 공기 흐름, 유리 전이 온도, 이들의 다양한 조합 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 밀도는 단위 체적당 질량의 측정이며, 보통 입방 피트당 파운드로 표시된다. 예로서, 발포체 층들 각각의 밀도는 변할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 밀도는 최하부 개별 층으로부터 최상부 층으로 가면서 감소한다. 다른 실시예들에서, 밀도는 증가한다. 또 다른 실시예들에서, 발포체 층 중 하나 이상은 주름진 표면을 가질 수 있다. 주름(convolution)은 발포체 층을 가진 하나 이상의 개별의 층들로 형성될 수 있으며, 밀도는 층마다 변한다. 발포체의 경도 특성은 ILD(indention load deflection) 또는 IFD(indention force deflection)로 언급되며, ASTM D-3574에 따라 측정된다. 밀도 특성과 유사하게, 경도 특성은 유사한 방식으로 변할 수 있다. 더욱이, 특성들의 조합도 개별의 층 각각에서 변할 수 있다. 개별의 층들은 동일한 두께를 가지거나, 또는 상이한 촉감 반응을 제공하는데 바람직할 수 있는 상이한 두께를 가질 수 있다.

층들의 경도는 일반적으로 점탄성 발포체에 대해 7 내지 16 파운드x포스(pound x force)의 ILD(indention load deflection)를 가지며, 비-점탄성 발포체들에 대해 7 내지 45 파운트x포스의 ILD를 가진다. ILD는 ASTM D 3574에 따라 측정될 수 있다. 층들의 밀도는 일반적으로 비-점탄성 발포체에 대해 대략 입방 피트 당 1 내지 2.5 파운드의 범위일 수 있으며, 점탄성 발포체에 대해 입방 피트당 1.5 내지 6 파운트의 범위일 수 있다.

상기 커버(118)는 지퍼가 달린 커버, 퀼트 층(quilt layer), 또는 유사한 구조일 수 있으며, 일반적으로 버킷 조립체, 내부 코어 유닛, 및 안락 층을 둘러싸도록 구성된다.

하나 이상의 실시예들에서, 위에서 전반적으로 설명된 다수의 공기 주머니들은 매트리스 토퍼(topper) 내부에 배치될 수 있다. 이제, 도 12-13을 참조하면, 매트리스(204) 상에 배치된 매트리스 토퍼(202)와 매트리스 기초(206)를 포함하는 예시적인 매트리스 조립체가 도시된다. 도 13에 더 상세하게 도시된 바와 같이, 매트리스 토퍼(202)는 패딩 직물 층(padded fabric layer)(210) 내부에 밀폐된 다수의 공기 주머니들(208)을 포함한다. 상기 매트리스 토퍼(202)는 최종 사용자에게 마시지 동작, 치료적 이익, 등을 제공하기 위해 전술한 바와 같이 반복된 패턴으로 펌프를 통해 공기 주머니들을 선택적으로 팽창시키도록 프로그래밍 된 제어 유닛을 가지도록 구성될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 각개의 공기 주머니는 공기 주머니들 각각의 내부의 압력을 감지하기 위한 압력 센서를 더 포함하며, 펌프를 통해 선택된 공기 주머니들 내에 반복적인 압력 변화를 제공하기 위해 제어기에 의해 사용될 수 있다. 펌프와 공기 주머니들은 전술한 바와 같이 매니폴드를 통해 유체적으로 연결된다.

상술한 침구 시스템의 작동을 용이하게 하기 위해, 침구 시스템은 하나 이상의 센서들을 더 포함할 수 있다. 센서들의 유형은 제한되지 않으며 압력 센서, 하중 센서, 힘 센서, 온도 센서, 습도 센서, 모션 센서, 진동 압전 센서 등을 포함할 수 있다. 상기 침구 시스템은 센서들과 작동 가능하게 통신되며 그들로부터 신호를 수신하도록 구성된 상술한 바와 같은 제어 시스템을 더 포함하며, 이는 압력 및/또는 최종 사용자로의 공기 흐름을 조절하는데 사용될 수 있으며, 최종 사용자의 점유(occupancy), 위치, 및/또는 수면 상태를 연속적으로 모니터링하는데 사용될 수 있다. 이와 같이, 상기 제어 시스템은 점유, 위치, 및/또는 수면 상태에 기초하여 압력 및/또는 최종 사용자로의 공기 흐름을 반응적으로 조절할 수 있다. 상기 제어 시스템은 프로세서, 메모리, 및 송수신기를 포함할 수 있으며 다수의 센서들과 무선으로 또는 유선 연결을 통해 통신할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 제어 시스템은 하나 이상의 센서들로부터 수신된 정보를 메모리 내에 수집하도록 구성된다. 일 실시예에서, 프로세서는 능동적 안락성 조절 침구 시스템 내부에 배치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 프로세서는 능동적 안락성 조절 침구 시스템에 근접하여 배치될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 프로세서는 디지털 신호 프로세싱(DSP) 회로, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA: field-programmable gate array), 주문형 집적 회로(ASICs) 등일 수 있다. 상기 프로세서는 임의의 주문 제작 또는 상업적으로 이용 가능한 프로세서, 중앙 처리 장치(CPU), 몇몇 프로세서들 중 보조 프로세서, 반도체 기반 마이크로프로세서(마이크로 칩 또는 칩 세트의 형태), 매크로프로세서, 또는 일반적인 명령들을 실행하기 위한 임의의 장치일 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 제어 시스템은 능동적 안락성 조절 침구 시스템의 사용자가 제어 시스템의 하나 이상의 설정들(settings)을 수정하기 위해 사용하는 사용자 인터페이스와 통신하도록 구성된다. 일 실시예에서, 제어 시스템은 무선 장치 또는 무선 네트워크와 통신하는데 사용될 수 있는 블루투스® 또는 와이파이 송수신기를 포함한다. 예시적인 실시예들에서, 제어 시스템은 와이-파이 연결을 거쳐 웹-서비스(web-service)에 연결되도록 구성되며, 능동적 안락성 조절 침구 시스템 매트리스의 사용자는 제어 시스템의 하나 이상의 설정을 수정하기 위해 그리고 제어 시스템에 의해 수집되어 메모리 내에 저장된 데이터를 보기 위해 웹-서비스를 사용할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 제어 시스템에 의해 수집된 데이터는 무선 장치 또는 웹-기반 클라우드 서비스에 국부적으로 저장될 수 있다.

예시적인 실시예들에서, 상기 제어 시스템의 하나 이상의 설정들은 능동적 안락성 조절 침구 시스템의 각각의 구역을 위한 원하는 견고성을 포함할 수 있으며, 이는 공기 주머니들 중 하나 이상의 내부의 압력을 예컨대, 반복 패턴으로 변경함으로써 변할 수 있다. 마찬가지로, 제어 시스템의 하나 이상의 설정들은 위에서 논의된 바와 같이 공기 흐름을 위해 구성된 침구 시스템의 영역들, 예컨대, 머리, 허리, 및 상부 다리 영역들에 대응되는 원하는 기후 설정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 최종 사용자의 목 영역을 포함하는 머리 영역으로의 주위 공기 흐름은, 최종 사용자가 더움을 느낄 때 목 영역이 땀에 젖기 쉽기 때문에 증발 냉각을 통해 온도를 낮춤으로써 안락성을 효과적으로 증가시킨다는 것이 발견되었다. 예시적인 실시예들에서, 사용자 인터페이스는 사용자가 수면의 질에 관해 수집된 통계자료를 볼 수 있도록 허용하며, 사용자의 수면의 질을 개선하는데 도움을 주기 위해 다양한 기후 설정에 대한 추천 변경을 제공할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 프로세서는 사용자의 수면의 질에 관해 수집된 통계자료를 분석하고, 사용자의 수면의 질을 개선하는데 도움을 주기 위해 다양한 기후 설정을 자동 조절하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 통계자료의 분석은 무선 장치 또는 웹-기반 서비스에서 실행될 수 있다.

다중-사용자 침구 시스템을 위해, 압력 및/또는 온도 피드백은 능동적 안락성 조절 침구 시스템이 각 점유자에 대해 원하는 압력 및/또는 쾌적한 기후를 능동적으로 유지할 수 있도록 허용한다. 어떤 두 점유자도 동일하지 않기 때문에, 상기 시스템은 압력 및/또는 표면 온도 및/또는 상대 습도를 감지하고, 하나의 사이즈가 모든 어프로치에 맞추는 것보다는 그에 맞춰 응답하도록 구성될 수 있다.

기재된 설명은 베스트 모드를 포함하는 본 발명을 개시하기 위해, 그리고 본 기술 분야의 임의의 기술자가 본 발명을 만들고 사용할 수 있도록 하기 위해 예들을 사용한다. 본 발명의 특허 가능한 범위는 청구항들에 의해 정의되며, 본 기술 분야의 기술자에게서 발생하는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은 청구항들의 문자 언어와 상이하지 않은 구조적 요소들을 가지는 경우에 또는 청구항들의 문자 언어와 실질적이지 않은 차이점들과 함께 동등한 구조적 요소들을 포함하는 경우에 본 청구항들의 범위 내에 있도록 의도된다.

Claims (19)

1. 능동적 안락성 조절 침구 시스템(active comfort controlled bedding system)으로서:
   머리 영역, 중간의 앉는 영역(seat region), 및 다리와 발 영역 밑에 놓인 다수의 공기 주머니들을 포함하는 내부 코어 유닛(innercore unit)으로서, 상기 다수의 공기 주머니들 각각은 각개의 공기 주머니 내부의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 포함하는, 내부 코어 유닛;
   상기 다수의 공기 주머니들 각각을 펌프에 유체적으로 연결하는 매니폴드로서, 상기 펌프는 상기 다수의 공기 주머니들에 양의 공기 압력 또는 음의 공기 압력을 선택적으로 제공하도록 구성된 양방향 펌프인, 매니폴드;
   상기 다수의 공기 주머니들 각각의 유입구에 있는 밸브; 및
   반복 패턴을 제공하기 위해 최종 사용자의 작용 하중이 검출된 상기 공기 주머니들 중 선택된 둘 이상의 공기 주머니들 내부의 공기 압력을 동시에 조절하고 상기 선택된 둘 이상의 공기 주머니들에 인접한 하나 이상의 공기 주머니들 내부의 공기 압력을 연속하여 그리고 동시에 조절하기 위해 상기 펌프와 밸브들을 선택적으로 작동시키도록 구성된 제어 유닛(control unit);을 포함하며,
   상기 반복 패턴은, 마사지 동작(massaging action)을 제공하기 위해, 상기 선택된 둘 이상의 공기 주머니들 내의 초기 공기 압력에 대한 압력 증가 및 상기 초기 공기 압력에 대한 후속된 압력 감소와 뒤이어 상기 인접한 하나 이상의 공기 주머니들 내의 압력 증가 및 후속된 압력 감소에 의해 형성되고, 상기 중간의 앉는 영역 밑에 놓인 상기 다수의 공기 주머니들 내의 초기 공기 압력은 상기 다리와 발 영역 밑에 놓인 상기 다수의 공기 주머니들 내의 초기 공기 압력보다 더 크며, 상기 초기 공기 압력에 대하여, 수축 중에 상기 펌프에 의해 상기 선택된 다수의 공기 주머니들로부터 배출되는 공기의 부피는 수축 중에 압력을 증가시키기 위해 상기 선택된 공기 주머니들 내에 받아들인 공기의 부피보다 더 큰, 능동적 안락성 조절 침구 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 공기 주머니들은 상기 침구 시스템의 길이방향 축에 대하여 횡방향으로 배치되는, 능동적 안락성 조절 침구 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 반복 패턴은 웨이브(wave) 패턴인, 능동적 안락성 조절 침구 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 공기 주머니들은 상기 침구 시스템상에서 휴식하는 사용자의 머리, 허리 및 상부 다리 영역에 대응하여 상기 침구 시스템의 길이방향 축에 대하여 횡방향으로 배치되며;
   상기 반복 패턴은 머리, 허리 및 상부 다리 영역들 중 하나 이상에 대응되는, 능동적 안락성 조절 침구 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 펌프는 대략 상기 침구 시스템의 발쪽 단부(foot end)에 배치되는, 능동적 안락성 조절 침구 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 침구 시스템은 두 명의 최종 사용자들을 수용하도록 치수가 부여된 우측부와 좌측부를 더 포함하고, 상기 침구 시스템은 상기 침구 시스템의 폭 치수를 2등분하며 두 개의 하부 크래들 발포체 층들(lower cradle foam layers) 사이에 배치되는 발포체 디바이더(foam divider)를 더 포함하는, 능동적 안락성 조절 침구 시스템.
7. 능동적 안락성 조절 침구 시스템(active comfort controlled bedding system)에서 최종 사용자에게 마사지 동작(massaging action)을 제공하는 방법으로서:
   내부 코어 유닛 내에 다수의 공기 주머니들을 연속하여 배치하는 단계로서, 상기 다수의 공기 주머니들 각각은 각개의 공기 주머니 내부의 압력을 측정하도록 구성된 압력 센서를 포함하고 상기 침구 시스템의 길이방향 축에 대해 횡방향으로 배치되는, 단계; 및
   최종 사용자로부터의 작용 하중(applied load)을 가지는 선택된 공기 주머니들 내부의 초기 압력으로부터 내부 압력을 조절하는 단계;를 포함하며,
   상기 초기 압력에 대해 상기 내부 압력을 조절하는 단계는, 마사지 동작을 제공하기 위해, 상기 선택된 공기 주머니들 내의 압력 증가 및 후속된 압력 감소와 뒤이어 상기 다수의 공기 주머니들 중 인접한 하나 이상의 공기 주머니들 내의 압력 증가 및 후속된 압력 감소에 의해 형성된 반복 패턴을 제공하는 것을 포함하고, 상기 초기 압력에 대하여, 수축 중에 상기 선택된 다수의 공기 주머니들로부터 배출되는 공기의 부피는 수축 중에 상기 선택된 공기 주머니들 내에 받아들인 공기의 부피보다 더 큰, 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 다수의 공기 주머니들은 매트리스 토퍼(topper) 내에 배치되는, 방법.
9. 제8항에 있어서,
   마사지 동작 중에 상기 매트리스 토퍼를 통한 공기의 상향 흐름을 컨디셔닝(conditioning)하는 단계를 더 포함하는, 방법.
10. 제9항에 있어서,
    마사지 동작 중에 상기 매트리스 토퍼를 통한 공기의 상향 흐름을 필터링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
11. 제7항에 있어서,
    상기 반복 패턴은 웨이브(wave) 패턴인, 방법.
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