KR200288179Y1 - 공간직물을 활용한 완전평면공기 쿠션 및 방석 - Google Patents

Abstract

본 고안은 특수 직물의 직조기법과 직물표면에 특수코팅을 한 공간지의 활용에 관한 기술로 상부의 직물과 하부의 직물 사이를 일정한 간격을 두고 고장력사(High strength thread)로 가로 및 세로가 일정한 간격을 유지토록 직조한 후 상부와 하부를 특수 접착제로 2중 또는 3중으로 코팅하여 전. 후. 좌. 우 면을 열가소성 우레탄수지 등의 소제로 접착하여 공간을 이루고 단일방향 체크밸브(Check valve)를 설치하여 공기펌프를 이용해서 공기를 주입하면 완전 평면의 3차원 공간이 형성된다. 이공간을 활용한 완전평면으로 된 공기방석을 만드는 기술이다.

Description

공간직물을 활용한 완전평면공기 쿠션 및 방석{Perfect plane air seat}

현재 동양인이 즐겨 사용하는 방석은 한 가정에 여러 개씩 사용하고 있으나 재질의 제한성과 이동성 등으로 인체에 많은 무리를 초래하고 있다.

본 제품은 기존의 방석의 단점을 보완하기 위하여 공간직물을 활용한 완전평면공기쿠션 또는 방석(이하 방석으로 칭함)으로 어느 장소에서라도 본 제품을 깔고 앉으면 아무리 체중이 많이 나가는 사람이라도 엉덩이가 누르는 압력이 본 제품을 완전히 누를 수 없어 엉덩이가 바닥에 닿지 않는 삼차원적인 과학적 구성과 동시에 인체공학을 응용한 완전평면공기방석이다.

이 방석은 화기에 가까이 하지 않는 한 반영구적으로 사용할 수 있고, 남녀노소 누구든지 사용이 가능하고, 특히 레저활동, 경기관람 등 열악한 좌석에 앉는 경우는 더욱 그 실용성이 입증된 것으로 새로운 기술의 개발로 국. 내외의 사용자 모두에게 편안함과 작업의 능률을 향상시킴과 동시에 노약자, 장애인 또는 장시간 의자에 앉아 있는 학생 및 직장인에게 불편함을 덜어주고 피로를 덜어주기 위한 방석의 개발에 그 목적이 있다.

고안이 속하는 기술분야는 일상생활에서 3차원의 공간활용에 공기방(Air chamber)을 응용한 공간기술이다.

종래의 기술은 목화 솜, 스펀지 등과 같은 천연 또는 인조합성의 탄력 있는 재질을 이용하여 방석을 만들었으며 항상 방, 거실 또는 사무실 등에 제한적인 장소에서만 사용하고 있으며 이의 제조는 단순하고 탄성은 아주 제한적이어서 장시간 앉아서 작업하는 사람과 노약자 또는 신체장애인들에게 신체적인 스트레스를 해소하는 등의 목적에는 사용할 수 없도록 고안되었다. 이러한 기술은 누구든지 쉽게 만들 수 있는 평범한 기술이다.

기존의 합성수지 및 천연 솜의 비 규칙적인 탄성과 이동성의 제한을 극복하여 깔고 앉은 면을 완전평면을 만들고 학교, 사무실 또는 축구, 야구 등의 경기장으로 이동할 경우 방석에서 공기를 뺀 상태로 이동이 쉽고 언제 어디서나 공기의 주입이 간단하며 공기의 주입으로 인한 방석은 내부압력의 높낮이를 자유롭게 선택하여 가장 적합한 공기압력의 탄성을 유지하게 하는 방석이다.

방석의 내부 공간에 공기를 주입 시 압력의 공기가 누설 또는 도출되지 않도록 코팅하여 형상화시킨 공기방석의 기술개발이다.

도 1 은 본 고안이 적용될 의자에서의 일 예를 나타낸 사시도

도 2 는 본 고안이 적용될 의자와 방석

도 3 는 본 고안이 적용될 방석의 내부 단면도

도 4는 본 고안에서 인체와 방석간의 압력분포도

4-1 기존의 공기방석을 사용 시 몸무게가 엉덩이에 미치는 역학적 개념도

4-1 완전평면공기방석을 사용 시 몸무게가 엉덩이에 미치는 역학적 개념도

도 5 는 완성된 평면 공기쿠션

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1. 의자를 사용하는 사람

2 평면공기방석 또는 의자

3. 의자 받침대

4. 의자

5. 인쇄 및 기밀 유지를 위한 우레탄 포(Sheet)

6 코팅재료

7. 직포(상부)

8 고장력사

이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도 1은 본 고안이 적용된 의자에 앉은 일 예를 나타낸 것이고, 도 2는 상기 의자와 방석의 입체면도이며 도3은 3차원 공간을 이룬 공기 방석을 예시한 것이다. 제4도는 인체 공학적으로 몸무게가 일반방석 또는 공기방석에 미치는 단위압력에 대한 설명도이고 제5도는 완성된 공기방석을 예시한 그림이다.

도 1 은 본 고안이 적용될 의자에서의 일 예를 나타낸 사시도

도 2 는 본 고안이 적용될 의자와 방석

도 3 는 본 고안이 적용될 방석의 내부 단면도

도 4 는 본 고안에서 인체와 방석간의 압력분포도

4-1 기존의 공기방석을 사용 시 몸무게가 엉덩이에 미치는 역학적 개념도

4-1 완전평면공기방석을 사용 시 몸무게가 엉덩이에 미치는 역학적 개념도

도 5 는 완성된 평면 공기쿠션 또는 방석

도1에서 ①은 제품을 사용하는 사람이고 ②는 방석이며 ③은 의자의 받침대이고 ④는 의자를 나타내고있다.

먼저 소유하고있는 방석을 가지고 와서 공기펌프를 이용하여 공기를 적당한 량을 주입하여 적정 공기압력으로 조절하여 본인이 원하는 쿠션으로 만든 후 의자위에 놓고 가장 편한 자세로 앉는다.

도2에서는 사용하고 있는 의자, 경기장의 스타디움 및 학교 교실의 기존 의자에 방석을 위에 놓고 항상 사용할 수 있도록 한다.

도3에서는 공간직물의 구성요소와 원리를 설명하는 것으로 상하직포 사이에 고장력사 ④를 일정한 간격으로 직조하여 실기둥을 세움으로서 공기 주입시 항상 평면을 유지할 수 있도록 하였다. 이 상.하면의 직포는 매우 얇고 신축력이 크기 때문에 사용하지 않을 경우 바람을 뺀 후에 일정 크기로 접어서 작은 공간에 보관할 수 있도록 하였고, 또한 제품이 유연하기 때문에 작은 크기로 접어가지고 다닐 수 있도록 하여 이동의 편리성을 고려하였다.

도 4-1은 기존의 방석에 사람이 앉을 경우 의자에 앉는 사람 엉덩이(rump)위 부분의 무게를 W kg이라고 하고 기존 방석에서 몸을 받치고 있는 단면적을 A₁이라 하면 엉덩이에 미치는 단위 압력은 다음과 같다.

이 경우 단위면적 A₁은 일정하고 면적이 극히 작기 때문에 노인이나 장시간않은 상태에서 일을 하는 사람은 엉덩이가 베기고 피로를 빨리 느끼게 된다. 특히 축구, 야구경기장이나 겨울철에 하는 동계올림픽 등 각종 경기를 관람하는 스타디움에 앉아 장시간 경기를 관람하는 경우에는 엉덩이가 아프고 바닥의 찬기가 전달되어 추위를 느끼게 된다.

도 4-2은 평면공기방석에 사람이 앉을 경우 의자에 앉는 사람 엉덩이(rump)위 부분의 무게를 W kg이라고 하고 몸을 받치고 있는 단면적을 A2라고 하면 엉덩이에 미치는 단위 압력은 다음과 같다.

이 경우 단위면적 A₂는 엉덩이의 전 주위로 면적이 확대되고 이로 인하여 엉덩의 단위면적당 받는 압력은 많이 줄어든다. 이로 인하여 수험생, 고시생, 사무요원, 컴퓨터 프로그래머 및 병원 의사나 교수 등의 직업을 가진 전문직 사람은 피로를 적게 느끼고 야외 또는 추운데 앉아 있을 경우에는 3-4분 이내로 엉덩이의 체온이 공기방석에 전달되어 방열하지 않기 때문에 계속 따뜻함을 느끼게 된다.

실제 몸무게 70Kg인 사람이 기존의 방석에 않아 있을 경우와 평면공기방석에않는 경우의 단위신체가 받는 압력분포와 단위 압력은 다음과 같다.

실제 기존의 방석에 않거나 딱딱한 바닥에 않아 있을 경우 엉덩이가 바닥에 닫는 면적은 4㎠의 원이 2개가 형성되므로 그 면적 A₁이며 단위압력 P는 다음과 같이 구한다.

A₁= πr²=12.56㎠

W = 70kg

P₁= W/πr²= 5.5kg/㎠

실제 완전평면방석에 않아 있을 경우 엉덩이는 바닥에 닿지 않고 방석의 표면과만 접촉이 되고 이때 단위면적은 A₂이고 방석에 닫는 면적은 10㎠의 원이 2개가형성되므로 엉덩이에 접촉하는 단위압력 P₂는 다음과 같이 구한다.

A₁= πr²=3.13 x 5²x 2 =157㎠

W = 70kg

P₂= W/πr²= 0.44kg/㎠

여기서 P₁/P₂= 12.61이므로

공기방석을 이용한 사람과 그렇지 않는 사람간의 엉덩이가 받는 단위압력은 12배 이상의 차이가 난다.

즉 기존 방석의 쿠션은 솜이나 스펀지 등을 사용하며 이것은 솜과 스펀지등의 고유 탄성계수가 몸무게에 의해 쉽게 순간적인 영구변형이 일어나므로 몸무게에 대한 단위압력은 증가하게된다. 더욱 신체부자유자 또는 연로한 중년이상의 노인들의 경우는 이러한 현상이 심각하게 드러나고 있다. 특히 동양인의 경우 체형특성상 꼬리뼈가 많이 돌출 되어있어 장시간 착석 시 이러한 불편함은 더욱 증가되고있는 실정이다.

1. 사회적 영향

현재 축구경기 또는 여러 가지의 야외 경기가 증가되고 있고 관람객들은 신문지등을 깔고 앉아서 관람하고 이러한 신문지 등을 운동장에 버리는 행동이 많아지고 있다. 그러나 공기방석은 휴대와 이동이 간편하고 계속적으로 사용할 수 있어이러한 오염원을 상당량 차단할 수 있다.

2. 학생용 쿠션 또는 방석으로 피로절감의 효과증대

우리 자녀들이 학교 또는 학원에서 장시간 계속적으로 공부하고 있으나 의자 등이 딱딱한 평면으로 되어있어 매우 피곤함을 느끼게 되고 신체 발육에도 지장을 초래하게된다. 그러나 완전평면방석을 사용하면 피곤함을 감소시킴으로 신체발육 등의 건강도 좋아지고 공부의 능률도 증가하는 효과를 얻을 수 있다.

3. 장애인용 쿠션 또는 방석으로 고통감소의 효과

장애인들은 행동이 부자유스럽고 대부분 앉아서 행동하는 경우가 많다. 특히 앉을 때는 엉덩이를 높게 함으로 안정된 자세를 유지할 수 있다. 기존의 방석 또는 쿠션은 무게와 부피가 크고 탄력의 한계 때문에 사용하기가 매우 불편하였으나 공기방석은 가볍고 휴대하기 간편하고 사용이 간단하여 장애인들에게는 더욱 효과적이다.

4. 레저산업의 발달효과 증진

여과 시간의 활용을 위한 국민의 바람에 여과를 위하여 바다의 해수욕, 낙사, 등산 또는 축구, 야구 등의 스포츠를 관람 시 앉은자리가 불편하여 신문지나 야외용 의자 등을 사용한다. 그러나 이러한 방법은 시간이 지남에 따라 계속 불편함은 더해지고 피로는 증가하게된다. 그러나 앉은 자세에서 베기지 않는 방석은 가족의 레저생활을 더욱 보람있게 할 수 있다.

Claims (1)

1. 공지된 공간직물을 활용하되 직물로 된 상. 하면에 우레탄의 재질로 코팅한 방석의 전.후.좌.우를 융착 또는 밀착시켜 3차원의 공기방을 만들어 상하가 완전평면을 유지시키고 앉았을 경우 체온이 바닥이나 의자로 발열되지 않도록 함과 동시에 작은 크기로 접어서 휴대할 수 있도록 만든 완전평면공기쿠션 또는 방석.