KR20090001156U - 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 화학반응에 의해 산소를 발생하는 산소 발생 조성물 등을 이용하여 산소를 발생하고 대기 중의 이산화탄소를 비롯한 유해물질을 제거해 주는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대에 관한 것으로, 매트; 상기 매트의 어느 한 부분의 내부에 설치되어 외부 공기를 유입하여 토출하는 펌프; 및 상기 펌프에 토출되는 공기 중의 이산화탄소와 이물질을 제거하여 발생된 산소와 함께 배출하는 산소 발생기를 포함하여 이루어진다.
침대, 공기, 산소, 이산화탄소

Description

공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대{Bed Having Apparatus for Filtering Air And Generating Oxygen}
본 고안은 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학반응에 의해 산소를 발생하는 산소 발생 조성물 등을 이용하여 산소를 발생하고 대기 중의 이산화탄소를 비롯한 유해물질을 제거해 주는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 오염 정도가 심한 도시 생활에서 쾌적한 생활을 하기 위해서는 공기 청정기와 같은 공기 정화 시설이 필요하며, 대부분의 공기 청정기는 공기 중의 부유물질인 먼지 등을 필터를 통해 포집하여 제거하여 정화하는 방식을 이용하고 있다.
그런데, 공기 순환이 잘 이루어지지 않는 실내 공간에 장시간 체류할 때에는 새로운 공기 유입 부족으로 인하여 공기 중의 산소가 부족해지는 대신에 이산화탄소가 증가하여 생활 환경이 악화되는 경우가 많다.
이와 같이 생활 공간 상의 산소 부족 및 이산화탄소의 증가 현상은 공기 청 정기 등으로 해결되지 않기 때문에 별도의 산소를 발생하는 산소 발생제와 이산화탄소를 제거하는 이산화탄소 제거제를 사용하는 경우가 있다.
특히, 사람이 잠을 자는 공간인 침실에 설치된 침대는 보통 바닥으로부터 일정 높이를 유지하도록 매트를 설치되어 있는데, 상기 침실의 경우에 대부분 고립된 공간으로 이루어져 밤새 공기 순환이 이루어지지 않는 경우가 많으므로 잠을 자는 동안의 호흡에 의해 침실 공기 중 산소가 감소하는 대신에 이산화탄소가 증가하여 건강에 유익하지 못한 문제점을 안고 있다.
또한, 침실의 대기가 잠을 자는 동안에 안정되어 대기 중의 이물질(예를 들어 먼지 등)이 공기와의 비중차로 인하여 바닥으로 내려 앉아 사람의 흡기에 의해 인체로 유입되어 건강에 해로운 문제점을 안고 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 종래에는 공기 정화기를 설치하여 운용하는 경우가 많으나, 대부분의 공기 정화기는 송풍기(블로워)를 이용하여 공기를 강제 순환시키고, 순환된 공기에 포함된 이물질을 제거해 주는 기능만을 갖고 있어서, 공간적으로 분리되어 새로운 공기의 유입이 잘 이루어지지 않는 침실 내의 산소 보충과 아울러 이산화탄소의 제거에는 적합하지 않은 문제점을 안고 있다.
특히, 강제 송풍 방식을 이용한 공기 정화기는 강제 송풍을 위해 전기 모터를 이용하는데, 전기 모터의 구동에 따른 소음으로 인하여 민감한 성격을 가지는 사용자의 숙면을 방해하는 요인으로 작용하는 문제점을 안고 있다.
본 고안의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 침실 내에 산소를 공급하면서 호흡 대사에 따른 이산화탄소를 비롯한 유해 가스 및 공기 중의 이물질을 제거해 주는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대를 제공하는데 있다.
또한, 본 고안의 다른 목적은 침실 내의 공기 정화를 동력원으로 별도의 기계적 작동을 하는 장치를 사용하지 않아 무소음 환경을 조성함으로써 숙면을 도모해 주는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대를 제공하는데 있다.
본 고안은 매트; 상기 매트의 어느 한 부분의 내부에 설치되어 외부 공기를 유입하여 토출하는 펌프; 및 상기 펌프로부터 공급되는 공기를 자체 발생된 산소와 함께 배출하는 산소 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대를 제공한다.
상기 펌프는 탄성을 가지는 소재로 이루어진 챔버와, 상기 챔버의 일측에 연결되어 외부 공기를 유입하는 유입구와, 상기 유입구에 장착된 유입 체크 밸브와, 상기 챔버의 다른 일측에 연결되어 공기를 토출하는 토출구, 및 상기 토출구에 장착된 토출 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프는 탄성을 가지는 소재로 이루어진 다수의 챔버와, 상기 각 챔버의 일측에 장착되는 다수의 유입 체크 밸브와, 상기 각 챔버의 다른 일측에 장착되는 다수의 토출 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 유입 체크 밸브는 하나의 적어도 유입구에 연결되어 외부의 공기를 유입하고, 상기 다수의 토출 체크 밸브는 적어도 하나의 토출구에 연결되어 상기 산소 발생기에 공기를 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 산소 발생기는 산소를 발생하는 조성물과, 상기 조성물의 일측에 설치되어 통과하는 공기 중의 이물질을 제거하는 필터, 및 상기 조성물과 상기 필터가 내장되어 공기를 통과시키는 케이싱을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 펌프에서 공급되는 공기는 상기 산소 발생기에서 상기 필터와 상기 조성물의 순서로 통과하는 것을 특징으로 한다.
상기 필터는 활성탄으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 필터는 항균성 또는 살균성 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산소 발생기는 방향제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 조성물은 과산화나트륨, 과산화칼륨, 과산화칼슘, 과산화리튬, 초산화나트륨, 초산화칼륨, 수산화칼슘과 수산화나트륨의 혼합물, 수산화리튬 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 조성물은 성형을 위한 성형 보조제를 더 포함하여 과립상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 성형 보조제는 Sodium silicate, Bentonite, Kaolin, PVA 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 산소 발생기는 상기 매트의 일측 상방에 설치되고, 상기 펌프에 연결되 는 것을 특징으로 한다.
본 고안은 침실에서 수면 중인 사용자에게 산소를 공급하면서 호흡 대사에 따른 이산화탄소를 비롯한 다른 유해가스와 공기 중의 이물질을 제거하여 공기를 쾌적한 상태로 유지시켜 주는 효과를 제공한다.
그리고, 본 고안은 공기 순환에 따른 소음을 발생시키지 않아 쾌적한 수면 환경을 조성하는 효과를 제공한다.
본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대를 바람직한 실시예가 그려진 첨부 도면을 인용하여 상세하게 설명한다.
첨부 도면, 도 1은 본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대의 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도, 도 2는 본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대에서 펌프의 구조를 설명하기 위한 사시도, 도 3은 본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대에서 펌프의 구조를 설명하기 위한 단면도, 도 4는 본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대에서 산소 발생기의 구조를 설명하기 위해 도 1의 단면 A-A' 단면도이다.
본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대의 구성을 설명하기 전에 본 고안에 이용되는 산소 발생제에 대해 먼저 설명한다.
산소 발생제는 화학 반응을 통해 산소를 발생시키는 물질인데, 알칼리 금속(alkali metal)의 염소산염(chlorates)과 과염소산염(perchlorates)에 속하는 과염소산리튬(lithium perchlorate, LiClO4), 염소산리튬(lithium chlorate, LiClO3), 과염소산나트륨(sodium perchlorate, NaClO4), 염소산나트륨(sodium chlorate, NaClO3), 과염소산칼륨(sodium perchlorate, KClO4), 염소산칼륨(sodium chlorate, KClO3) 등이 있다.
상기 염소산염 또는 과염소산염은 전기적인 방법이나 화학적인 방법으로 열을 가하면 분해하면서 염(salt)과 산소(O2)를 발생한다.
또한, 과산화물(peroxide)이나 초산화물(superoxide)도 산소 발생 물질로 이용되는데, 과산화물에 속하는 것으로 과산화나트륨(sodium peroxide, Na2O2)과 과산화칼륨(potassium peroxide, K2O2), 과산화칼슘(calcium peroxide, CaO2), 과산화리튬(lithium peroxide, Li2O2)이 있으며, 초산화물에 속하는 것으로 초산화나트륨(sodium superoxide, NaO2)과 초산화칼륨(potassium peroxide, KO2)이 있다.
한편, 상기한 다양한 종류의 산소 발생 물질 중에서 초산화칼륨과 과산화나트륨은 공기 재생 물질(air revitalization material)로 사용되어 왔는데, 이는 이들 물질이 다음 화학식 1 내지 4에 나타낸 반응으로 공기 속에 포함된 이산화탄소 또는 물과 반응하여 산소를 발생시키기 때문이다.
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물론, 공기 중에 포함된 이산화탄소를 제거하는 공기정화제로는 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 수산화나트륨의 혼합물인 소다라임(soda lime)이 있고, 이외에도 수산화리튬(lithium hydroxide)이 널리 사용되고 있으나, 이들 물질은 산소를 발생시키지는 못하고 단순히 이산화탄소만을 제거하므로 과산화나트륨이나 초산화칼륨에 비해서는 공기 정화성이 떨어진다.
따라서, 흔히 산소 발생제는 산소 발생과 이산화탄소 제거 능을 가지는 과산화물이나 초산화물과, 상기 과산화물이나 초산화물이 화학 반응성을 완화시켜 주는 완화제를 포함하는 조성물로 이루어지며, 경우에 따라서는 성형성을 높이기 위한 성형 보조제가 첨가되어 조성될 수도 있다.
상기 성형 보조제는 Sodium silicate, Bentonite, Kaolin, PVA 중에서 어느 하나를 선택하여 사용한다.
한편, 상기 설명에서는 산소 발생과 함께, 제거되는 유해 가스로 이산화탄소만을 예로 들어 설명하였지만, 본 고안은 산소발생제를 조성함에 있어서, 산화질소(NOx) 가스, 산화황(SOx) 가스, 일산화탄소 등을 제거하면서 산소를 발생시켜 주는 조성물도 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 산소 발생제를 이용하는 본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대는 도 1에 나타낸 바와 같이, 매트(10)와, 상기 매트(10)의 일측 상방에 설치된 헤드 보드(12)로 구성된 침대에 적용되며, 상기 헤드 보드(12)의 일측에는 공간부(14)가 형성되고, 상기 공간부(14)에 산소를 발생하고 이산화탄소 및 이물질을 제거하는 산소 발생기(30)가 설치되고, 상기 산소 발생기(30)에 침실 내의 공기를 공급하는 펌프(20)는 상기 매트(10)의 일부 내부에 설치된다.
상기 산소 발생기(30)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 케이싱(31)과, 상기 케이싱(31) 내에 설치되어 공기 중의 이물질을 제거하는 필터(33)와, 상기 필터(33) 위에 설치되어 산소 발생 및 유해가스 제거능을 가지는 산소 발생제(34)로 구성된다.
상기 케이싱(31)과 상기 필터(33) 사이에는 일정 공간이 형성되어 있어서, 상기 케이싱의 일측(예를 들어, 하부면)에 형성된 유입구(31a)를 통해 유입되는 공기가 상기 필터(33)의 전표면으로 균일하게 유입될 수 있도록 하였다.
그리고, 상기 필터(33) 위에 상기 산소 발생제(34)가 장착되어, 상기 산소 발생제(34)를 통과한 공기와 생성된 산소가 외부로 배출된다.
여기서, 상기 산소 발생제(34)는 상기 설명과 같이 이루어진다.
상기 필터(33)는 공기 중에 부유 상태로 포함되어 있는 먼지 등과 같은 고체 상의 이물질을 포집하기 위한 것으로, 활성탄과 같이 기공율이 높은 소재로 이루어진 것이 바람직하지만, 먼지 제거 기능과 사용 수명이 우수하다면 다른 필터 소재로 이루어져도 무방하며, 항균성 또는 소재(무기계 소재)가 첨가되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 산소 발생제(34)는 실내의 공기와 접촉되어 이산화탄소를 제거하고 산소를 발생하므로 유통하는 공기에 의해 비산되어 실내 공기 중에 확산될 수 있기 때문에 분말 상태는 안 된다. 하지만, 공기 중의 이산화탄소를 효율적으로 제거하기 위해서는 공기와 접하는 표면적이 최대한 넓어야 하기 때문에 상기 설명과 같이 성형 보조제를 첨가하여 과립 상태로 제조되는 것이 바람직하다.
한편, 생활 환경 개선을 위한 방법으로 방향 물질을 공기 중에 발산하여 호흡하는 향 요법(Aromatherapy, Aromacology)을 이용하는 경우가 많은데, 향 요법은 항스트레스, 노화방지, 긴장완화, 집중력 강화 등의 효능이 입증되고 있다.
이를 위해, 본 고안의 상기 산소 발생기(30)는 경우에 따라 상기 향 요법을 위한 특정 방향 물질을 포함하는 방향제가 상기 산소 발생제(34)의 일측에 추가될 수도 있다.
여기서 특정 방향 물질이라는 것은 알려진 향 요법에 의해 사용자가 선택한 방향제로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 펌프(20)는 탄성을 가지는 소재(예를 들어 합성 수지 등)로 주머니 형태로 가공하여, 사용자의 신체에 의해 눌렸다가 자체 복원되는 기능을 가지고 있어야 한다.
그리고, 경우에 따라서는 도면에 나타내지 않았지만 판 스프링과 같은 탄성 수단을 이용하여 상기 펌프(20)의 탄성을 유지할 수도 있다.
즉, 대부부의 사람은 수면 중에 신체를 움직이면서 자기 때문에 상기 매트(10) 상에서 신체의 이동에 따른 상기 펌프(20)에 가해지는 내부 압력의 변화로 인하여 공기가 일방향으로 유입되었다가 상기 산소 발생기(30)로 배출된다.
상기 산소 발생기(30)에 공급되는 공기 중의 이산화탄소를 비롯한 유해가스와 이물질은 산소 발생제(34)와 필터(33)에 의해 제거되고 산소와 함께 배출된다.
상기와 같은 기능을 가지는 펌프(20)는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 탄성을 가지는 소재로 이루어져 압력이 해제되면 자체 복원되는 다수의 챔버(21a~21e)와, 상기 각 챔버(21a~21e)의 일측에 장착되는 다수의 유입 체크 밸브(22a~22e)와, 상기 각 챔버(21a~21e)의 토출구에 장착되는 다수의 토출 체크 밸브(25a~25e)와, 상기 각 챔버(21a~21e)의 유입측에 형성된 인렛 매니폴드(23)와, 상기 인렛 매니폴드(23)의 일측에 연결되어 외부의 공기를 유입하는 유입구(24)와, 상기 각 챔버(21a~21e)의 토출측에 형성된 아울렛 매니폴드(26)와, 상기 아울렛 매니폴드(26)의 일측에 연결되어 상기 산소 발생기(30)로 공기를 공급하는 토출구(27)로 구성된다.
상기와 같은 펌프(20)는 사용자가 매트(10) 상에서 위치를 이동함에 따라 각 챔버(21a~21e)에 작용되는 압력이 달라지기 때문에 각 챔버(21a~21e) 별로 펌프 작용을 할 수 있어서 상기 산소 발생기(30)에 대한 공기 공급이 원활하게 이루어진다.
그리고, 상기 헤드 보드(12)에 설치된 산소 발생기(30)는 중앙에 한 개만 설치될 수도 있지만, 도 1과 같이 양측에 2개 설치되어 운용될 수도 있으며, 경우에 따라서는 3개 이상 장착될 수도 있다.
한편, 상기 실시예 설명에서는 상기 산소 발생기(30)에 공기를 공급하는 수단으로 도 3에 나타낸 바와 같은 구조의 펌프(20)를 사용하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 경우에 따라서는 모터에 의해 구동되는 블로워를 이용하여 상기 산소 발생기(30)에 공기를 공급할 수도 있다.
이때, 상기 침대(10)는 침실에 고정 설치되는 물건이므로, 상기 모터를 구동시키는 전원으로는 AC 전원을 이용하거나, 어댑터에 의해 변환된 직류를 이용해도 무방하다.
그리고, 상기 산소 발생기에 대한 공기 공급 시간의 제한을 위해 상기 전원과 모터 사이에 시간 설정이 가능한 타이머를 연결하여 미리 설정된 시간 동안에만 상기 모터를 구동시켜서 상기 블로워에 의한 공기 공급이 이루어지게 할 수도 있다.
도 1은 본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대의 구조를 설명하기 위한 부분 절개 사시도.
도 2는 본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대에서 펌프의 구조를 설명하기 위한 사시도.
도 3은 본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대에서 펌프의 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 4는 본 고안에 따른 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대에서 산소 발생기의 구조를 설명하기 위해 도 1의 단면 A-A' 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부재 번호 설명 *
10 : 침대 11 : 매트
12 : 헤드 보드 20 : 펌프
30 : 산소 발생기

Claims (8)

  1. 매트;
    상기 매트의 어느 한 부분의 내부에 설치되어 외부 공기를 유입하여 토출하는 펌프; 및
    상기 펌프로부터 공급되는 공기를 자체 발생된 산소와 함께 배출하는 산소 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 펌프는 탄성을 가지는 소재로 이루어진 챔버와, 상기 챔버의 일측에 연결되어 외부 공기를 유입하는 유입구와, 상기 유입구에 장착된 유입 체크 밸브와, 상기 챔버의 다른 일측에 연결되어 공기를 토출하는 토출구, 및 상기 토출구에 장착된 토출 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 펌프는 탄성을 가지는 소재로 이루어진 다수의 챔버와, 상기 각 챔버의 일측에 장착되는 다수의 유입 체크 밸브와, 상기 각 챔버의 다른 일측에 장착되는 다수의 토출 체크 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 다수의 유입 체크 밸브는 하나의 적어도 유입구에 연결되어 외부의 공기를 유입하고, 상기 다수의 토출 체크 밸브는 적어도 하나의 토출구에 연결되어 상기 산소 발생기에 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 산소 발생기는 산소를 발생하는 조성물과, 상기 조성물의 일측에 설치되어 통과하는 공기 중의 이물질을 제거하는 필터, 및 상기 조성물과 상기 필터가 내장되어 공기를 통과시키는 케이싱을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대.
  6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서, 상기 산소 발생기는 방향제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 산소 발생기는 상기 매트의 일측 상방에 설치되고, 상기 펌프에 연결되는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 펌프는 모터와, 상기 모터에 의해 구동되는 블로워로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 정화 및 산소 발생 장치를 구비한 침대.
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