KR20170084655A - 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스 - Google Patents

상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 침대용 에어 매트리스에 관한 것으로서, 상세하게는 하부 에어 매트리스와 상부 에어 매트리스로 구분하고, 그 사이 중간층에 발열 시스템을 구성하여 에어를 팽창시켜 고정된 공기층을 가진 하부 에어 매트리스와는 별개로 발열 시스템 상부에 적층된 상부 에어 매트리스의 두께를 얇게 형성하여 사용자의 신체 조건에 맞게 공기량을 조절해서 사용자가 편안함을 느끼고, 쏠림 현상이나 롤링 현상이 발생하는 것을 미연에 방지하여 함께 사용하는 옆사람의 수면에 방해되지 않도록 하며, 상부 에어 매트리스의 아래에 설치한 발열 시스템을 작동하면 상부 에어 매트레스를 통과하는 복사열이 신체 부위를 간접적으로 덥혀주기 때문에 편안한 숙면을 취할 수 있도록 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스에 관한 것이다.

Description

상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스{AIR MATTRESS FOR UPPER AND LOWER DUAL STRUCTURE BED}
본 발명은 침대용 에어 매트리스에 관한 것으로서, 상세하게는 하부 에어 매트리스와 상부 에어 매트리스로 구분하고, 그 사이 중간층에 발열 시스템을 구성하여 에어를 팽창시켜 고정된 공기층을 가진 하부 에어 매트리스와는 별개로 발열 시스템 상부에 적층된 상부 에어 매트리스의 두께를 얇게 형성하여 사용자의 신체 조건에 맞게 공기량을 조절해서 사용자가 편안함을 느끼고, 쏠림 현상이나 롤링 현상이 발생하는 것을 미연에 방지하여 함께 사용하는 옆사람의 수면에 방해되지 않도록 하며, 상부 에어 매트리스의 아래에 설치한 발열 시스템을 작동하면 상부 에어 매트레스를 통과하는 복사열이 신체 부위를 간접적으로 덥혀주기 때문에 편안한 숙면을 취할 수 있도록 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스에 관한 것이다.
통상적인 침구용 매트리스는 내부에 다수개의 코일스프링을 배치시킨 타입으로서, 다수개의 코일스프링에 의한 탄성력 및 탄성복원력으로 쿠션과 형태를 유지하도록 되어 있다.
그러나 이와 같이 코일 스프링을 이용하는 매트리스는 어느 일부분에 가해진 충격이 주변에 전달되므로 진동이 심하고 코일스프링의 탄성력은 제조 시에 이미 설정되므로 사용자가 신체조건에 따라 임의로 쿠션의 정도를 조절할 수 없다.
또한, 장기간 사용하게 되면 코일스프링의 탄성력 및 탄성복원력이 저하되므로 쿠션력 및 형태를 유지하기 어렵고, 소음을 유발하므로 수명을 단축시키는 원인이 되었다.
이러한 코일스프링의 단점을 보완하기 위하여 섬유사를 이용한 에어 매트리스가 개발된 바 있다.
이러한 섬유사를 이용한 에어 매트리스는 기밀(기체 불투과성) 및 액밀성(액체 불투과성)을 갖는 내부의 상, 하측면을 섬유사로 조밀하게, 예를 들면 1평방센티미터에 3가닥 이상 연결하고, 에어 매트리스 내에 에어를 주입한 구성으로, 에어 매트리스가 섬유사의 길이만큼 팽창하여 매트리스의 형태를 유지하도록 된 것이다.
이와 같이 내부의 상, 하측면이 많은 섬유사에 의해 조밀하게 연결되면, 어느 일부분에 압력이 가해져도 압력을 받은 부분만 눌리어 오목하게 되고, 다른 부분은 섬유사의 길이에 의해 더 이상 팽창하는 것이 저지되므로 볼록하게 돌출되지않고 형태를 그대로 유지할 수 있게 되며, 내부의 공기압만 약간 상승되어질 뿐이다. 따라서 매트리스가 전체적으로 울퉁불퉁해지는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 매트리스내의 공기압은 전체적으로 일정하게 작용하므로 개개의 섬유사에 미치는 응력은 감소되어지고, 더욱이 섬유사가 조밀하게 연결되어 응력이 분산된다. 이로 인해 섬유사의 연결부위가 떨어질 염려가 없는 등 내구성이 향상된다.
한편, 이러한 섬유사를 이용한 에어 매트리스에 온열 기능을 제공한 기술이 대한민국 등록특허공보 10-0808994호, 등록실용신안공보 20-0317376호에 게시되어 있다.
상기 에어 매트리스는 에어 시트의 상부에 발열체를 적층하는 구조로 이루어진다.
그러나, 이러한 에어 매트리스는 하부에 하나의 에어시트가 구비되기 때문에 2명 이상 사용시 체중 차이로 인해 한쪽으로 쏠림 현상이나 롤링 현상이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 발열체가 에어 시트의 상부에 위치하기 때문에 열이 신체로 골고루 전달되지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 10-0808994호 대한민국 등록실용신안공보 20-0317376호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하부 에어 매트리스 상부에 발열 시스템을 형성하고, 발열 시스템 상부에 하부 에어 매트리스보다 얇은 두께의 상부 에어 매트리스를 형성하여 사용자에 맞게 공기량을 조절해서 쏠림 현상이나 롤링 현상이 발생하는 것을 미연에 방지하도록 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상부 에어 매트리스 하부에 발열 시스템을 형성하여 발열 시스템에 의해 상부 에어 매트리스의 공기층이 가열되도록 함으로써 신체에 골고루 열을 전달할 수 있고, 공기층에 의한 단열력이 증대되어 장시간 온열을 제공할 수 있도록 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 두께가 얇은 상부 에어 매트리스와 하부 에어 매트리스 및 발열 시스템으로 분리 제작되기 때문에 부피를 최소화하도록 함으로써 이동, 설치 및 보관이 용이하도록 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
내부에 복수의 섬유사가 수직으로 구비되고, 공기가 유입되어 제 1공기층을 형성하는 하부 에어 매트리스와; 온열을 제공하도록 상기 하부 에어 매트리스의 상면에 적층되는 발열 시스템; 및 내부에 복수의 섬유사가 구비되고, 공기가 유입되어 제 2공기층을 형성하면서 상기 발열 시스템의 상면에 적층되어 상기 발열 시스템에 의해 제 2공기층이 가열되어 사용자의 신체에 온열을 제공하며, 사용자의 체중에 의해 상기 제 2공기층의 유동이 발생하는 것을 방지하도록 상기 하부 에어 매트리스의 두께보다 작은 두께로 형성되는 상부 에어 매트리스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 발열 시스템은 온수를 통과시켜 가열하는 방식, 발열선, 면상 발열체로 가열하는 방식중 어느 하나의 방식에 의해 온열을 발생시킨다.
여기에서 또한, 상기 상부 에어 매트리스는 상면에 복수의 세라믹 방사체가 접착된다.
여기에서 또, 상기 상부 에어 매트리스는 상면에 복수의 세라믹 방사체가 접착된 세라믹 패드가 적층된다.
여기에서 또, 상기 하부 에어 매트리스는 상기 제 1공기층의 공기량을 일정하게 유지시키고, 상기 상부 에어 매트리스는 사용자의 체중에 맞게 상기 제 2공기층의 공기량을 조절한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스에 따르면, 하부 에어 매트리스 상부에 발열 시스템을 형성하고, 발열 시스템 상부에 하부 에어 매트리스보다 얇은 두께의 상부 에어 매트리스를 형성하여 사용자에 맞게 공기량을 조절해서 쏠림 현상이나 롤링 현상이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 상부 에어 매트리스 하부에 발열 시스템을 형성하여 발열 시스템에 의해 상부 에어 매트리스의 공기층이 가열 되도록 함으로써 신체에 골고루 열을 전달할 수 있고, 공기층에 의한 단열력이 증대되어 장시간 온열을 제공할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 두께가 얇은 상부 에어 매트리스와 하부 에어 매트리스 및 발열 시스템으로 분리 제작되기 때문에 부피를 최소화하도록 함으로써 이동, 설치 및 보관을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 정단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 분해 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 정단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스(1)는 하부 에어 매트리스(10)와, 발열 시스템(20) 및 상부 에어 매트리스(30)로 이루어진다.
먼저, 하부 에어 매트리스(10)는 고무나 합성수지 재질의 통상의 에어 매트리스의 구조로 내부에 복수의 섬유사(T)가 수직으로 접착되어 구비되고, 공기가 유입되어 제 1공기층(A1)을 형성한다. 이때, 하부 에어 매트리스(10)는 측면에 에어를 유입하기 위한 노즐(미도시)이 구비되고, 사용자의 체중과 충격을 흡수하도록 팽창시 20~30㎝의 두께로 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.
그리고, 발열 시스템(20)은 통상의 돌침대에 적용되는 온수관 또는 발열선 또는 면상 발열체가 적용된 구조로 온열을 제공한다. 이때, 발열 시스템(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 저면에 반사 단열재(21)가 구비되고, 반사 단열재(21)의 상부에 온수관(23) 또는 발열선(23a) 또는 면상 발열체(23b)가 형성되며, 온수관(23) 또는 발열선(23a) 또는 면상 발열체(23b)의 상부에 절연재(25)가 적층되는 구조이다. 또한, 발열 시스템(20)은 온수관(23)에 온수를 공급하기 위한 온수 보일러(미도시) 또는 발열선(23a) 또는 면상 발열체(23b)에 전원을 공급하기 위한 컨트롤러(미도시)가 구비된다.
또한, 상부 에어 매트리스(30)는 고무나 합성수지 재질의 통상의 에어 매트리스의 구조로 내부에 복수의 섬유사(T1)가 수직으로 접착되어 구비되고, 공기가 유입되어 제 2공기층(A2)을 형성하면서 발열 시스템(20)의 상면에 적층되어 발열 시스템(20)에 의해 제 2공기층(A2)이 가열되어 사용자의 신체에 온열을 제공하며, 사용자의 체중에 의해 제 2공기층(A2)의 유동이 발생하는 것을 방지하도록 하부 에어 매트리스(10)의 두께보다 작은 두께로 형성된다. 이때, 상부 에어 매트리스(30)는 측면에 에어를 유입하기 위한 노즐(미도시)이 구비되고, 사용자의 체중과 충격을 흡수하도록 팽창시 4~6㎝의 두께를 유지하며, 사용자가 체중에 맞게 제 2공기층(A2)의 공기량을 조절하도록 한다.
여기에서, 상부 에어 매트리스(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 상면에 복수의 세라믹 방사체(31)가 접착되거나 또는 도 5에 도시된 바와 같이 상면에 복수의 세라믹 방사체(31)가 접착된 세라믹 패드(33)가 적층된다.
이하, 본 발명에 따른 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스의 설치 과정 및 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공기가 미주입된 하부 에어 매트리스(10) 및 상부 에어 매트리스(30)와 접혀지거나 롤 형태로 말린 발열 시스템(20)을 설치 장소까지 이동한다. 이때, 하부 에어 매트리스(10) 및 상부 에어 매트리스(30)에 에어가 미주입되어 있기 때문에 부피가 작아 이동 및 보관이 용이하다.
그리고, 침대 프레임(미도시)에 하부 에어 매트리스(10)를 삽입하고, 공기를 주입하여 팽창시킨다. 이때, 하부 에어 매트리스(10)를 먼저 팽창시키고, 침대 프레임에 넣을 수도 있다.
하부 에어 매트리스(10)의 팽창이 완료되면, 상부에 발열 시스템(20)를 적층한다. 이때, 발열 시스템(20)를 벨크로 테이프로 부착하여 고정할 수도 있다.
그런 다음, 발열 시스템(20)의 상면에 상부 에어 매트리스(30)를 삽입하고, 공기를 주입하여 팽창시킨다. 이때, 세라믹 패드(33)가 적용된 경우 상부 에어 매트리스(30)에 세라믹 패드(33)를 적층시키는 데, 벨크로 테이프로 부착하여 고정할 수도 있다.
이러한 상태에서, 사용자가 발열 시스템(20)에 전원을 공급하면, 발생된 온열이 상부 에어 매트리스(30)의 제 2공기층(A2)을 가열시킨다.
그러면, 상부 에어 매트리스(30)의 제 2공기층(A2)이 가열되면 대류 현상에 의해 골고루 열이 전달되고, 이로 인해 사용자의 신체가 접촉하는 경우 신체에 골고루 열을 전달하게 된다.
또한, 상부 에어 매트리스(30)의 제 2공기층(A2)에 의해 단열 효과가 상승된다.
한편, 사용자는 상부 에어 매트리스(30)의 공기량을 체중에 맞게 조절하여 사용하면, 두께가 상대적으로 작기 때문에 체중을 온전하게 흡수하고, 이로 인해 사용자의 뒤척임이나 눕거나 앉거나 일어설 때 쏠림 현상이나 롤링 현상이 발생하는 것이 방지된다.
즉, 하부 에어 매트리스(10)는 전체 하중에 대해 쿠션을 제공하면서 하중을 지지하는 역할을 수행하고, 상부 에어 매트리스(30)는 사용자의 체중을 흡수하면서 제 2공기층(A2)에 의해 온열을 효과적으로 전달하고, 단열 성능이 우수하기 때문에 적은 에너지로도 장시간 일정한 온열을 제공할 수 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 하부 에어 매트리스 20 : 발열 시스템
30 : 상부 에어 매트리스 A1, A2 : 제 1, 2공기층
31 : 세라믹 방사체 33 : 세라믹 패드

Claims (5)

  1. 내부에 복수의 섬유사가 수직으로 구비되고, 공기가 유입되어 제 1공기층을 형성하는 하부 에어 매트리스와;
    온열을 제공하도록 상기 하부 에어 매트리스의 상면에 적층되는 발열 시스템; 및
    내부에 복수의 섬유사가 구비되고, 공기가 유입되어 제 2공기층을 형성하면서 상기 발열 시스템의 상면에 적층되어 상기 발열 시스템에 의해 제 2공기층이 가열되어 사용자의 신체에 온열을 제공하며, 사용자의 체중에 의해 상기 제 2공기층의 유동이 발생하는 것을 방지하도록 상기 하부 에어 매트리스의 두께보다 작은 두께로 형성되는 하부 에어 매트리스를 포함하는 것을 특징으로 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열 시스템은,
    온수관, 발열선, 면상 발열체중 어느 하나의 방식에 의해 온열을 발생하는 것을 특징으로 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 에어 매트리스는,
    상면에 복수의 세라믹 방사체가 접착되는 것을 특징으로 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 에어 매트리스는,
    상면에 복수의 세라믹 방사체가 접착된 세라믹 패드가 적층되는 것을 특징으로 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 에어 매트리스는,
    상기 제 1공기층의 공기량을 일정하게 유지시키고,
    상기 상부 에어 매트리스는,
    사용자의 체중에 맞게 상기 제 2공기층의 공기양을 조절하는 것을 특징으로 하는 상·하부 2중 구조를 가진 침대용 에어 매트리스.
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