KR200455572Y1

KR200455572Y1 - 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스

Info

Publication number: KR200455572Y1
Application number: KR2020110003366U
Authority: KR
Inventors: 허주일
Original assignee: 허주일
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2011-09-15

Abstract

본 고안은 다수의 에어셀이 상호 연결되어 온수 순환 및 신체하중 분산이 가능한 매트리스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 에어셀, 이들을 연결하여 온수가 순환되도록 하는 물순환 통로, 받침대 역할을 하는 에어셀 고정판으로 구성되는 물순환 에어셀 블록과; 에어셀 상측면에 별도 공간으로 구성되는 독립셀과; 각각의 물순환 에어셀 블록간의 물순환 통로를 연결하고 내용물 누출을 막는 차단 연결 튜브와; 물순환 에어셀 블록들이 일직선으로 연결되지 않을 때 사용하는 방향전환 연결 튜브;로 구성되는 매트리스와 온수보일러로 구성되어, 온수보일러를 통해 가열된 온수가 다수의 에어셀을 순환하여, 에어셀과 맞닿은 독립셀에 온열효과를 전달하며, 신체의 하중을 다수의 에어셀에 분산하는 것을 특징으로 하는 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스가 개시된다.

Description

분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스 {warm water circulating air-cell mattress of dual structure in block type free to part and connect}

본 고안은 튜브형태로 상호 연결된 다수의 에어셀에 온수를 순환시키고, 에어셀 상단면의 독립된 셀에 황토 등 천연소재의 분말 등을 밀봉하여, 온열효과를 전달함과 동시에 신체 하중을 다수의 에어셀에 분산하는 매트리스에 관한 것이다.

이중 구조의 셀을 구성함으로써, 상단의 셀에는 황토 등의 분말을 밀봉하고 하단의 상호 연결되는 셀에는 액체가 순환되면서, 황토 등 분말 성분이 건강한 수면을 돕고 딱딱하지 않은 탄성과 하중흡수 효과로, 보다 쾌적한 취침이나 휴식을 제공할 수 있는 매트리스 구조에 관한 기술이다.

현대인들은 과중한 업무 등의 스트레스로 인해 잠자리의 중요성이 널리 인식되고 서구식 침대가 일반화 되면서 다양한 형태의 전기보료를 적용한 침대 형태들이 고안되고 있다. 일반적으로 사용되는 것으로는 전기장판이나 전기매트 형태가 보편적이며, 난방 방식에 따라 전기매트와 온수매트로 구분될 수 있다. 전기매트는 전기발열선을 매트의 내부 전면에 배열하여 전기에 의한 열선이 발열하는 구조로, 전자파에 의한 위해성과 화재발생 위험 등의 문제점을 보완한 형태가 바로 온수매트이다. 온수매트는 매트 전체에 걸쳐 지그재그로 배관이 형성되어 온수 보일러를 통해 가열된 온수를 순환하는 구조로 구성된다.

전열선을 이용하지 않고 보일러 배관 같은 온수관을 매립하여 온열효과를 전달하는 온수매트를 구현하는 기술로는 출원번호 10-2007-0005306 「침대용 온수매트 및 이에 대한 제조방법」, 특허등록번호 10-0918936 「온수매트용 온수공급장치」, 특허등록번호 10-0945601 「냉난방 겸용 매트장치」, 실용신안등록번호 20-0331792 「온수순환 매트리스 및 이를 이용하는 침대」 등이 있다.

최근 이와는 별도로 전기 가열식 돌판을 적용한 돌침대의 사용이 증가하고 있다. 우리 고유의 온돌 구들장 같은 은은한 온열효과와 세라늄, 옥돌, 맥반석, 대리석 등의 석재(石材)나 황토 등의 천연재료가 갖는 건강에 도움되는 효과를 적용한 것인데, 주로 중장년층의 이용자들이 선호한다. 이러한 온열 돌침대도 열선을 통한 가열식이 아닌 온수 순환을 통한 온열형태로 제조하는 기술이 점차 확산 되고 있다. 이러한 열선가열이나 온수순환방식의 돌침대는 온열을 통한 찜질 효과 면에서 좋은 이완 효과가 있는 것으로 알려져 있지만, 돌이라는 소재의 특성상 완충효과가 전혀 없어 관절과 뼈의 건강이 좋지 않은 노인층의 사용에는 상당한 부담이 있었다. 특허등록번호 10-1006311 「온수를 이용한 황토 온열매트 및 그 제조방법」, 특허등록번호 10-0932446 「온수 순환 돌침대」 등의 기술이 이에 해당한다. 돌이나 황토 등의 천연소재가 수면에 도움을 주는 장점은 활용하되, 적절한 완충효과를 제공하여 관절에 무리를 주지 않고 체중을 분산시키는 매트리스 구조가 있다면 중장년의 수면 건강에 큰 도움이 될 수 있을 것이다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 온수가 순환되는 에어셀 상측면의 독립된 셀에 황토 등의 천연 재료를 밀봉하여 온수에 의한 온열효과가 천연재료를 통해 전달되도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 또한, 온수가 순환되는 다수의 에어셀이 상호 연결되어 사용자 체중에 따른 하중을 흡수하거나 분산하여 휴식이나 취침 시 이완효과를 증진하는 데 그 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 고안에 따른 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스는 다수의 에어셀(1101), 이들을 연결하여 온수가 순환되도록 하는 물순환 통로(1102), 받침대 역할을 하는 에어셀 고정판(1103)으로 구성되는 물순환 에어셀 블록(110)과; 에어셀 상측면에 별도 공간으로 구성되는 독립셀(120)과; 각각의 물순환 에어셀 블록(110)간의 물순환 통로(1102)를 연결하고 내용물 누출을 막는 차단 연결 튜브(130)와; 물순환 에어셀 블록들이 일직선으로 연결되지 않을 때 사용하는 방향전환 연결 튜브(140);로 구성되는 매트리스(100)와 온수보일러(200)로 구성된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 온수순환 방식의 온수매트에 지그재그 형태의 배관방식 대신, 탄성이 있는 에어셀을 다수 배치하여 상호 연결함으로써 온수 지속효과와 순환효과를 가능케 했으며, 각각의 에어셀 상측면에 독립된 공간의 셀을 추가 구성하여 황토 등의 천연재료를 내재할 수 있게 구성하였다. 이를 통해 온수 순환효과는 물론이고 다수의 에어셀 간의 연결로 신체 하중을 분산함으로써, 편안한 휴식을 제공함과 동시에, 독립된 셀에 밀봉된 천연재료로 신체 신진대사에 도움이 되는 효능을 갖을 수 있어, 보다 쾌적한 휴식과 숙면을 제공하는데 도움이 될 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스의 분해 사시도
도 2는 본 고안에 따른 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스의 결합도
도 3은 본 고안에 따른 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스의 매트리스 단면도
도 4는 본 고안에 따른 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스의 온수보일러 블록도
도 5는 본 고안에 따른 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스의 매트리스 일부의 상세 사시도
도 6은 본 고안에 따른 또 다른 실시예의 매트리스 단면도

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스의 분해 사시도이다. 본 고안은 기본적으로 신축성있는 소재로 내부에 공기 유입이 가능한 다수의 에어셀(1101), 각 에어셀을 연결하여 온수 등의 액체(유체)가 순환될 수 있도록 하는 튜브형태의 물순환 통로(1102), 및 상기 에어셀과 물순환 통로가 고정되도록 받침대 역할을 하는 에어셀 고정판 (1103) 으로 구성되는 물순환 에어셀 블록(110)과 상기 에어셀의 상측면에 별도의 공간으로 밀폐 구성되어, 에어셀의 내용물과 별개의 내용물을 밀폐하는 독립셀(120)과 각각의 물순환 에어셀 블록(110) 간의 물순환통로(1102)를 일직선으로 연결하고 연결 및 분리 시 내용물의 누출을 방지하기 위한 차단 연결 튜브(130)와 상기 물순환 에어셀 블록(110)이 일직선으로 연결되지 않을 경우 이를 연결하기 위한 방향전환 연결 튜브(140)로 구성된 된 매트리스(100)에, 온수보일러(200)에서 보내어진 온수가 물순환 통로(1102)와 차단 연결 튜브(130) 및 방향 전환 연결튜브(140)를 통해 연결된 다수의 에어셀(1101)에 순차적으로 순환하여, 에어셀(1101) 및 에어셀 상측의 독립셀(120)에 온열효과를 전달하고, 사용자의 신체하중을 다수의 에어셀에 분산하는 것을 특징으로 하는 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스이다.

본 고안은 최근 건강하고 쾌적한 수면을 위해 개발되는 온열식 침대 중 돌침대나 황토침대 등의 천연 재료를 사용한 침대의 매트 표면이 딱딱하거나 탄성이 충분치 않아서 찜질효과는 좋으나 신체 하중으로 인한 사용자의 불편함을 덜기 위해 에어셀 형태를 적용하여 온수를 순환하고자 창안된 것이다. 도 3의 본 고안에 의한 매트리스의 단면도를 통해 물순환 에어셀 블록(110)의 형태와 구조를 자세히 살펴볼 수 있다. 상측면이나 좌우측면이 동일하게 사면체 모서리부분이 곡면처리된, 라운드 타입의 육면체 형태인 에어셀(1101)이 규칙적인 간격으로 다수 배열된 형태이지만 반드시 이에 한정하지는 않는다. 다만 에어셀은 탄성재 입방체로, 내부에 일정공간을 확보하여 액체가 유입될 수 있는 공간 구성형태인 것이 구조적 특징이다. 각각의 에어셀을 물순환 통로(1102)로 연결하여 내측으로 온수 등의 액체(유체)가 순환된다. 이 에어셀(1101)과 물순환 통로(1103)에 유입되는 내용물은 물, 토사나 돌가루, 숯 등의 분말이 함유된 물, 물 이외의 유기액체, 액체 기름, 유동성이 있는 겔(gel) 등이 가능하다. 이 에어셀과 물순환통로는 동일 소재의 받침대 역할을 하는 에어셀 고정판(1103)으로 지지 되어 고정된다. 제조 방법으로는 염화비닐 (PVC) 등의 장력과 강도가 있는 시트를 고주파 처리하여 프레스 작업을 통해 일체형으로 물순환 에어셀 블록을 제조할 수 있다. 그 밖에도 물순환 에어셀 블록을 단면도상 상하로 구분하여 상측면과 하측면을 금형을 통해 각각 사출하여 프레스로 결합하거나, 부착하여 제조할 수도 있다.

에어셀 상측면에는 에어셀과 동일한 구조의 독립된 공간을 확보하는 독립셀(120)로 구성되고, 이 내부에는 황토 등의 천연재료가 밀폐된다. 에어셀 블록과 독립셀은 일정수준 이상의 탄성을 갖는 염화비닐 (PVC), 폴리에스테르 (polyester), 실리콘, 고무, 우레탄, 라텍스 중 하나인 소재로 제작되어, 각 에어셀이 신체의 하중을 흡수하면서, 신체 하중에 눌릴 경우, 인접한 다른 에어셀로 내부의 액체를 밀어내어 하중을 분산시킨다. 에어셀 상측면에 구성된 독립셀에 밀봉되는 천연재료로는 건강에 좋은 것으로 알려진 황토나, 맥반석, 화산재, 소금, 옥돌 등의 분말이나, 이러한 분말이 함유된 물이나 유기액체, 액체 기름 등의 액체나 유동성이 있는 겔, 메밀, 쌀겨, 팥 등의 곡물 등이 가능하고, 그밖에 고무, 우레탄, 실리콘, 라텍스, 스폰지, 스프링, 메모리폼 등의 탄성재나, 편백나무, 소나무, 잣나무 등 목재의 칩(분쇄물)등이 가능할 수 있다. 이러한 독립셀 밀봉 재료들은 고유의 효능으로 건강에 도움이 되거나, 고유의 탄성으로 하중흡수를 도와 취침 시 인체의 피로를 풀어 줄 수 있다. 도1과 도3에서 예시된 것과 같이 4*2인 8개의 에어셀과 독립셀로 구성된 하나의 물순환 에어셀 블록은 또 다른 물순환 에어셀 블록과 연결된다. 각 물순환 에어셀 블록 말단의 물순환 통로를 상호간에 연결함으로써 고정되는데, 차단 연결튜브(130)는 직렬되는 각각의 물순환 에어셀 블록의 물순환 통로를 연결해 주는 역할을 한다.

매트리스의 구조를 침대 사이즈에 준하여 전체크기의 한 판에 구성하지 않고, 작은 단위조각인 물순환 에어셀 블록 단위로 분할하여 고안한 이유는, 내부로 액체가 순환되기 때문이다. 혹시 사용자의 신체 하중을 견디지 못하고 특정부분이 파손되거나, 내부의 이물질 혹은 외부의 물체로 인해 매트리스가 손상되어 액체가 누출된다면, 사용자에게 불쾌감을 줄 뿐만 아니라, 매트리스 전체를 교체하여야 하며, 교체시에 이미 유입되어 있는 액체를 배출하는 작업이 매우 불편하고 번거로울 수 있다. 따라서 본 고안과 같이 일정크기의 단위인 블록 단위로 각 셀 들을 분할하여 구성하면, 파손될 경우 해당 블록만 교체하면 마무리가 가능하여 작업이 용이 해진다. 파손된 부분의 물순환 에어셀 블록을 제거하기 전에 파손 물순환 에어셀 블록의 물순환 통로에 연결된 차단 연결튜브의 차단장치로 유입과 배출을 차단하고, 파손된 물순환 에어셀 블록을 제거한 후, 이상이 없는 대체용 물순환 에어셀 블록을 연결하면 된다. 이처럼 일정 크기 단위로 분할되어 있는 물순환 에어셀 블록의 구조는 단지 교체시의 편이성뿐만 아니라, 제품화되었을 경우, 보관이나 운반, 배송 등의 단계에서 편리하게 그 효용성이 활용될 수 있다. 물순환 에어셀 블록을 차단연결튜브로 직렬형태로 다수 연결하다가, 일정 지점에서 'ㄷ'자 형태로 방향을 전환하여 연결한다. 이처럼 직렬형태에서 방향이 전환될 때는 방향전환 연결튜브(140)로 각 물순환 에어셀 블록의 물순환 통로를 연결한다. 이처럼 각각의 물순환 에어셀 블록의 물순환통로들을 차단 연결튜브나 방향전환 연결튜브로 연결하여 매트리스의 형태를 구성하게 되면, 고정력과 안정성을 높이기 위해 각 물순환 에어셀 블록의 에어셀 고정판(1109)의 사방 가장자리에 일정한 간격으로 천공된 블록 고정 홈(150)에 블록 고정 고리(160)를 끼워 고정한다.

각각이 'ㄷ'자 형태로 에어셀 들이 연결된 다수의 물순환 에어셀 블록을 상호 간에 직렬로 연결하다 일정 길이에서 방향전환 연결튜브로 온수의 흐르는 방향을 수직 대칭 방향으로 전환하여, 동일한 수의 물순환 에어셀 블록을 연결함으로써 좌우 상호 대칭되게 한다. 이처럼 대칭구조의 지그재그 형태로 온수 순환로가 구성되어 온수가 지속적으로 순환될 수 있다. 온수가 들어오는 시작점과 온수가 배출되는 끝점의 물순환통로가 온수보일러(200)의 온수배출구(301)와 온수흡입구(302)에 연결됨으로써 지속적으로 온수를 일정 온도수준으로 가열하여 순환시키게 된다. 다수의 물순환 에어셀 블록을 상호간에 연결하여 대칭 형태로 매트리스 구조를 완성하고 온수보일러에 연결한 형태가 도 2의 결합도와 도 3의 단면도에 예시되어 있다. 온수를 가열하고 순환시키는 기능을 하는 온수보일러(200)는 이미 공지되어 있는 통상적인 구조로, 전원 콘센트에 삽입하는 전원 플러그와 플러그를 통해 전원을 공급하는 전원 공급부(210), 전원을 연결하거나 차단하는 전원 스위치(220), 각종 장치를 제어하는 제어부(230), 액체를 가열하는 가열히터(240), 가열된 액체를 배출하거나 순환을 마친 액체를 흡입하는 순환펌프(250), 액체의 온도를 측정하는 온도 센서(260), 사용자의 조작에 따라 가열 정도를 조절하는 온도 조절부(270) 및 온도나 작동상태를 표시하는 표시부(280) 등으로 구성되며, 반드시 이에 한정하지는 않는다.

도 5는 각각의 물순환 에어셀 블록이 차단 연결튜브와 방향전환 연결튜브를 통해 연결되는 형태를 보다 상세하게 도면화 한 상세 사시도이다. 이처럼 다수의 물순환 에어셀 블록이 차단 연결튜브와 방향전환 연결튜브를 통해 대칭구조로 연결되면, 단지 좌우 대칭인 2열의 구조로만 연결되는 것이 아니라, 4열, 6열, 8열 등 다양한 폭과 길이로 자유롭게 구성이 가능해 진다. 도 6은 본 고안에 따른 또 다른 실시예로, 지금까지 설명한 좌우 대칭인 2열로 이루어진 매트리스 세트 2개를 다시 연결하여 폭을 두 배로 구성한 매트리스이다. 이 경우는 좌우 각각의 매트리스의 내측 말단의 물순환 통로를 길이가 긴 방향전환 연결튜브(140a)로 상호 연결하고, 외측 말단의 물순환 통로들을 연결형태를 달리하는 방향전환 연결튜브(140b)로 온수보일러의 온수배출구와 온수흡입구에 연결함으로써, 더 작은 크기의 매트리스와 동일하게 온수 순환 효과를 갖을 수 있다. 다만, 적정한 온수 가열과 순환 효과를 구현하기 위해서는 순환펌프(250)의 순환강도와 가열히터(240)의 순간 가열정도가 강화되어야 할 것이다.

상기와 같이 고안된 형태의 매트리스 구조를 통해, 기존의 돌침대나 황토침대가 딱딱해서, 특히 노인 사용자에게 신체의 불편했던 점을 보완하고, 더 나아가 온수 등의 액체가 순환되는 에어셀 구조의 특성상, 하중을 받는 에어셀은 내부에 유입되어 있는 액체를 인근의 에어셀로 배출하여 하중에 의해 부피가 줄어듦으로써, 신체하중을 분산하게 된다. 이로써 사용자는 포켓스프링 침대나 욕창방지용 매트리스 등에서 느낄 수 있는 안락한 휴식을 취함과 동시에 온수 순환을 통한 찜질 효과까지 느낄 수 있다. 아울러, 독립셀에 밀폐된 황토 등의 천연소재가 갖는 고유한 효과로 인체에 도움이 되는 다양한 효과를 더 기대할 수 있다.

전술한 본 고안에 따른 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스에 대한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 고안에 속한다.

100 : 매트리스
110 : 물순환 에어셀 블록
1101 : 에어셀
1102 : 물순환통로
1103 : 에어셀 고정판
120 : 독립셀
130 : 차단 연결튜브
140 : 방향전환 연결튜브
150 : 블록 고정 홈
160 : 블록 고정 고리
200 : 온수보일러
210 : 전원공급부
220 : 전원스위치
230 : 제어부
240 : 가열히터
250 : 순환펌프
260 : 온도센서
270 : 온도조절부
280 : 표시부
301 : 온수배출구
302 : 온수흡입구

Claims

신축성있는 소재로 내부에 공기 유입이 가능한 다수의 에어셀(1101)과, 각 에어셀을 연결하여 온수 등의 액체(유체)가 순환될 수 있도록 하는 튜브형태의 물순환 통로(1102), 및 상기 에어셀과 물순환 통로가 고정되도록 받침대 역할을 하는 에어셀 고정판 (1103) 으로 구성되는 물순환 에어셀 블록(110)과;
상기 에어셀의 상측면에 별도의 공간으로 밀폐 구성되어, 에어셀의 내용물과 별개의 내용물을 밀폐하는 독립셀(120)과;
각각의 물순환 에어셀 블록(110) 간의 물순환통로(1102)를 일직선으로 연결하고 연결 및 분리 시 내용물의 누출을 방지하기 위한 차단 연결 튜브(130)와;
상기 물순환 에어셀 블록(110)이 일직선으로 연결되지 않을 경우 이를 연결하기 위한 방향전환 연결 튜브(140); 로 구성된 된 매트리스(100)와
공지된 구조의 온수보일러(200)로 구성되어, 온수보일러를 통해 가열된 온수가 물순환 통로(1102)와 차단 연결 튜브(130) 및 방향 전환 연결튜브(140)를 통해 연결된 다수의 에어셀(1101)에 순차적으로 순환하여, 에어셀(1101) 및 에어셀 상측의 독립셀(120)에 온열효과를 전달하고, 사용자의 신체하중을 다수의 에어셀에 분산하는 것을 특징으로 하는 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스
제 1항에 있어서,
상기 물순환 에어셀 블록(110)과 독립셀(120)의 재질이 염화비닐(PVC), 폴리에스테르(polyester), 실리콘, 고무, 우레탄, 라텍스 중 하나인 것을 특징으로 하는 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스
제 1항에 있어서,
상기 에어셀(1101)과 물순환 통로(1102)에 유입되는 내용물이 물;
토사나 돌가루, 숯 등의 분말이 함유된 물;
물 이외의 유기액체;
액체 기름;
유동성이 있는 겔(gel); 중 하나인 것을 특징으로 하는 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스
제 1항에 있어서,
상기 독립셀(120)의 내부에 밀봉되는 내용물이 황토, 맥반석, 화산재, 소금, 옥돌 등의 분말;
상기의 분말이 함유된 물이나 유기액체, 액체기름등의 액체나 유동성이 있는 겔;
메밀, 쌀겨, 팥 등의 곡물;
고무, 우레탄, 실리콘, 라텍스, 스폰지, 스프링, 메모리폼 등의 탄성재;
편백나무, 소나무, 잣나무 등 목재의 칩(분쇄물); 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스
제 1항에 있어서,
상기 물순환 에어셀 블록(110)의 에어셀 고정판(1103)의 사방 가장자리에 일정한 간격으로 천공한 블록 고정 홈(150)과;
상기 블록 고정 홈(150)에 끼워 고정하는 블록 고정 고리(160); 를 더 포함하여, 두 개 이상의 물순환 에어셀 블록들을 안정적으로 고정하는 것을 특징으로 하는 분리와 연결이 자유로운 블록형태의 온수 순환방식 이중구조 에어셀 매트리스