KR20190002332U

KR20190002332U - 침대용 매트리스

Info

Publication number: KR20190002332U
Application number: KR2020180001046U
Authority: KR
Inventors: 박성주
Original assignee: 박성주
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2019-09-20

Abstract

본 고안은 침대용 매트리스에 관한 것이다. 본 고안에 따른 침대용 매트리스는, 지지부와; 상기 지지부 상단에 배치되는 복수 개의 본넬 스프링과; 상기 복수 개의 본넬 스프링 사이에 위치하며 발열 기능을 제공하는 발열부와; 상기 본넬 스프링의 상단에 배치되고 상기 발열부에서 방출되는 열기가 통과되도록 적어도 하나의 통기구가 구비된 제1 완충재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

침대용 매트리스{MATTRESS FOR BED}

본 고안은 침대용 매트리스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 따뜻한 열기를 전달하여 편안한 수면을 유도하거나 난방 기능을 수행하는 침대용 매트리스에 관한 것이다.

생활 양식이 온돌 문화(방바닥에 요를 깐 후 이불을 덮고 자는 문화)에서 침대 문화로 이동하면서 많은 사람들이 침대를 구비 및 이용하고 있는 실정이다.

침대는 일반적으로 목재 프레임 위에 매트리스를 설치하여 이용되는데, 이때 목재 프레임은 그 디자인적인 측면에서나 의미가 있는 것이고, 실제 수면 만족도는 매트리스의 성능이나 기능에 따라 좌우된다고 할 수 있다.

그런데 침대의 경우에는 온돌과 달리 사람이 눕는 위치가 방바닥으로부터 소정 높이만큼 떨어질 수밖에 없는데, 이러한 이유로 난방 등을 위해서는 방 자체를 따뜻하게 하거나 또는 전기 매트와 같은 별도의 전열 기구를 이용해야 하는 문제점이 있다.

즉, 종래의 온돌방에서 요를 깔고 이불을 덮고 자는 경우에는 방바닥만 따뜻해도 이불 속 온도가 금세 올라가서 따뜻한 수면을 취할 수 있는데, 침대에서 잠을 자는 경우에는 방바닥 난방 온도를 상당히 높여 방안 전체 온도를 올리거나 또는 침대의 매트리스 위에 전기 매트를 놓고 이용해야 하는 것이다.

그러나 방안 전체 온도를 높이기 위해서는 상당한 난방 비용이 발생한다는 문제점이 있고, 그렇다고 난방 효율을 높이기 위해 이중 창 등을 설치하는 공사를 하는 경우에도 그 비용이 만만치 않다.

이러한 과다한 비용 등의 문제로 많은 사람들이 전기 매트를 침대의 매트리스 위에 두는 것을 선호하고 있는데, 이때 전기 매트는 전열선을 따라 전자파가 발생하므로 오히려 건강을 해칠 수 있다는 우려가 있다.

등록실용신안 실1995-0008862호

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 침대 생활을 하는 경우 난방이 가능하도록 하면서도 전자파 등의 부작용을 최소화하는 침대용 매트리스를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 침대용 매트리스는, 지지부와;

상기 지지부 상단에 배치되는 복수 개의 본넬 스프링과; 상기 복수 개의 본넬 스프링 사이에 위치하며 발열 기능을 제공하는 발열부와; 상기 본넬 스프링의 상단에 배치되고 상기 발열부에서 방출되는 열기가 통과되도록 적어도 하나의 통기구가 구비된 제1 완충재를 포함하여 구성된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 침대용 매트리스 내부에 발열부가 구비되고, 이러한 발열부에 의해 방출되는 열기가 매트리스 내부의 3D 메쉬에 의해 효율적으로 전달됨으로써, 침대에서의 난방 기능을 달성할 수 있음은 물론이고 에너지 절감 효과를 나타낼 수 있다.

특히 발열부가 끝단에 설치되는 히터와 이에 연결되는 관체 및 그 관체 내부에 충전된 방열유체에 의해 방열이 이루어지도록 함으로써, 광범위한 영역에서 전자파를 발생시키는 전기 매트와 비교하여 전자파로 인한 부작용을 최소화할 수 있다.

이러한 3D 매쉬와 특유의 히팅 파이프 구조로 인해 세균이나 곰팡이가 생기지 않고 인체에 무해하며 전자파 걱정이 없는 친환경 침대 매트리스를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스의 외관을 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 내부 단면도이고,
도 3은 도 1의 내부 분해 사시도이고,
도 4는 도 1의 침대용 매트리스 내에 포함되는 발열부의 분해 사시도이고,
도 5는 도 4의 발열부 히팅파이프의 단면을 나타낸 도면이고,
도 6은 3D 메쉬의 일 형태를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.

이하 본 고안에 따른 각 실시예는 본 고안의 이해를 돕기 위한 하나의 예에 불과하고, 본 고안이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 특히 본 고안은 각 실시예에 포함되는 개별 구성, 개별 기능 중 적어도 어느 하나 이상의 조합으로 구성될 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스의 외관은 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1에서는 매트리스를 감싸는 원단(예를 들어 친환경 오가닉 원단)이 도시되어 있는데, 이러한 외부 원단 내부의 구체적인 구조는 도 2 및 도 3에 도시되었다.

참고로 도 2는 도 1의 내부 단면도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스는 지지부(10), 본넬 스프링(30), 발열부(40), 제1 완충재(50)를 포함하여 구성될 수 있다. 더 나아가 본 고안의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스는 포켓 스프링(60)과 제2 완충재(70)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 지지부(10)는 침대 매트리스를 견고하게 지지하는 기능을 수행하는 것으로서, 외부로부터 가해지는 압력에 견디는 소재로 구성됨이 바람직하다.

본 실시예에서 지지부(10)는 압축펠트로 구성되는 것을 일 예로 한다.

여기서 압축펠트는 양털, 노일, 모반모(毛反毛) 등의 섬유를 원료로 하고, 그 축융성을 이용하여, 수증기, 열, 압력 등의 작용에 의해 섬유가 서로 엉기도록 한 후, 축융시켜서 천과 같이 만든 것으로서, 보온재, 방음재, 패킹 등의 기능을 수행하는 것이다.

한편, 본넬 스프링(30)은 지지부(10) 상단에 배치되는 것으로서, 침대 고유의 기능이라 할 수 있는 쿠션 및 탄성 기능을 수행한다. 허리의 편안함을 위해 본넬 스프링(30)의 개수는 배치는 다양하게 조절될 수 있다.

예를 들어 허리 부분에 위치하는 본넬 스프링(30)의 높이를 다른 위치의 본넬 스프링(30)의 높이보다 조금 낮게 하거나, 다른 위치의 본넬 스프링(30)과 다른 탄성율을 가지는 스프링을 허리 부분에 배치할 수도 있다.

도 2 및 도 3에는 상술한 지지부(10)와 본넬 스프링(30) 사이에 단열재(20)가 더 포함되는 것을 일 예로 하고 있다.

여기서 단열재(20)는 후술하는 바와 같이 발열부(40)에 의해 발생되는 열이 침대 아래로 빠져 나가는 것을 방지하기 위한 것으로서, 스티로폼과 같은 발포 폴리스틸렌이나 또는 패브릭으로 이루어지는 등 다양한 종류가 이용될 수 있으며, 특히 중앙에 공기층을 두는 열반사 단열재가 이용될 수도 있다. 이러한 열반사 단열재 대신에 또는 열반사 단열재와 함께 방염원단이 이용될 수도 있다.

발열부(40)는 복수 개의 본넬 스프링(30) 사이에 위치하며 발열 기능을 제공하는 것으로서, 본원고안의 핵심적인 특징에 해당한다.

발열부(40)는 상면에 적어도 하나의 통공이 형성된 케이스, 그 케이스 내에 장착되고 외부로부터 공급되는 전력에 의해 열을 생성하는 히터(43), 해당 히터(43)와 맞닿는 히팅파이프(45)를 포함하여 구성될 수 있는데, 이러한 발열부(40)의 분해 사시도가 도 4에 도시되었다.

도 4에서는 히터(43)에 전원선(46)이 연결되어 있는 것을 일 예로 하고 있는데, 히팅파이프(45)의 온도를 측정하는 온도센서(미 도시)와, 히터(43) 및 온도센서에 동작 전원을 공급하고 그 동작을 다양한 시간과 온도 조건의 알고리즘을 통해 제어하는 제어박스(미 도시함)가 더 구비될 수 있음은 물론이다.

여기서 히터(43)는 열을 발산하는 다양한 종류가 구성될 수 있으나 바람직하게는 PTC 히터(Positive Temperature Coefficient Heater)로 구성될 수 있다.

PTC 히터는 온도가 낮을 때에는 저항이 줄어들어 흐르는 전류가 많아져 열이 발생되고, 일정 온도 이상이 되면 저항이 커지면서 전류가 줄어들어 발열량이 줄어드는 원리로 별도의 온도 조절 장치가 필요 없이 자동적으로 일정한 온도를 유지시켜주는 히터를 의미한다. 이러한 PTC 히터는 수명이 길고 , 공기 중의 산소와 반응하지 않기 때문에 대기 오염의 원인이 되는 산화 가스를 발생시키지 않아 친환경적이고, 열 전달을 빨리 할 수 있는 장점이 있다.

동 도면에 도시된 바와 같이 발열부(40)는 크게 구분하면, 케이스와 그 케이스 내에 삽입되는 히터(43) 및 히팅파이프(45)로 구성되는데, 여기서 케이스 상면에 형성된 통공을 통해 내부의 히팅파이프(45)에 의해 발생되는 열기가 뿜어져 나가게 된다.

물론 발열부(40)의 케이스의 옆면이나 아랫면에도 상면과 같이 통공이 형성될 수도 있으나, 침대에서 자는 사람에게 전달되는 열의 총양을 기준으로 할 때 도 4와 같이 상면에만 통공이 형성되는 경우 열 효율이 증가될 수 있다.

한편, 히팅파이프(45)는 히터(43)에 의한 전열시 방열 동작되어 매트리스 내에서 발열 기능을 제공하는 것으로서, 내부가 밀폐되고 일단이 히터(43)에 의해 가열되는 금속재질의 관체(47)와, 관체(47)의 내부에 충전되고 히터(43)에 의해 가열되어 열에너지를 발생시키는 방열유체(48) 등을 포함한다. 이러한 히팅파이프(45)의 단면의 일 예는 도 5에 도시된 바와 같다.

히터(43)는, 관체(47)의 단부에 연결된 상태에서 외부의 전원공급장치(미도시)로부터 전선(46)을 통해 공급되는 동작전원에 의해 소정의 온도로 발열 동작되는 발열수단으로서, 전기에너지가 열에너지로 변환되도록 하는 공지의 전열히터(43), 특히 상술한 PTC 히터인 것이 바람직하다.

히팅파이프(45)를 구성하는 관체(47)는, 중공을 가지고 내부가 밀폐되며 탄소강, 구리 및 스테인레스 등의 재질을 가지는 통 파이프 구조로 이루어질 수 있으며, 전기에너지를 열에너지로 변환하는 공지의 전열수단인 히터(43)에 일단이 끼워져 히터(43)의 열이 관체(47)의 내부에 충전된 방열유체(48)에 전달되도록 하는 구성을 가질 수 있다. 즉, 이처럼 관체(47)가 통 파이프 형태로 이루어진 경우 내부에 공기가 모두 제거되어 진공 상태가 된 후 후술하는 방열유체(48)만이 채워질 수 있다.

방열유체(48)는, 이러한 통 파이프 형태의 관체(47)의 일단에서 히터(43)에 의해 증기화되어 관체(47)의 타단으로 이동하면서 관체(47) 외부로 열과 음이온을 방출하는 조성물질로서, 크게, 아세톤 50~62 중량부, 에탄올 10~15 중량부, 증류수 15~20 중량부, 중크롬산칼륨 5~10 중량부, 과붕산나트륨 3~6중량부, 음이온 분말 1~1.5 중량부 등을 포함한다.

또한, 방열유체(48)는, 상기 음이온 분말 1중량부에 대하여 계면활성제 0.005 중량부를 더 포함한다.

상기와 같은 방열유체(48)는 다음과 같은 과정을 통해 혼합 조성되는데, 먼저 상기 증류수를 85℃로 가열하여 상기 중크롬산칼륨 및 과붕산나트륨과 혼합하여 투명해질 때까지 잘 섞어주고, 상기 증류수, 중크롬산칼륨, 과붕산나트륨 혼합액에 상기 음이온 분말을 혼합한다. 여기서, 상기 중크롬산칼륨(기화점 398℃)과 과붕산나트륨(기화되기 어려움)은 상온(常溫) 및 상압(常壓)에서 안정화되어 고온에서 유리하다. 이후, 상기 음이온 분말 1 중량부에 대하여 상기 계면활성제 0.005 중량부를 넣어준다. 여기서, 상기 계면활성제는 양이온성 고분자 집합체로써, 나노급 음이온 분말이 분산될 때 상기 계면활성제가 상기 음이온 분말 입자를 감싸 상기 음이온 분말이 침전되는 것을 방지한다. 이후, 상기 음이온 분말이 혼합된 혼합액에 나머지 아세톤과 에탄올을 혼합한다. 상기 아세톤(기화점 56.5℃)과 에탄올(기화점 78.32℃)은 낮은 온도에서 기화되므로 빠르게 열을 운반할 수 있다. 여기서, 방열유체(48)의 음이온 분말의 양은 히팅파이프(45)의 규모 및 작동유체의 양에 따라 조절할 수도 있으나, 효과적인 열전달 및 음이온 발생을 위하여 상기 혼합 비율을 따르는 것이 바람직하다. 이에, 상기와 같이, 상기 음이온 분말 입자의 침전을 방지하여 방열유체(48)가 관체(47)의 내부에서 순환할 때 균일하게 분포되어 관체(47)의 전체 면적으로 고르게 음이온을 발생시킬 수 있다.

반면, 단순히 방열유체(48)에 음이온 분말을 포함시킬 경우, 음이온 분말이 침전되거나 관체(47)의 내부에서 어느 한쪽으로 쏠려 관체(47)의 외부로 균일하게 음이온을 발생시킬 수 없다. 뿐만 아니라 방열유체(48)의 주역할인 열전달 성능이 떨어질 수 있고, 음이온의 발생 및 그에 따른 효과를 기대하기 어렵다.

이에, 방열유체(48)에 포함되어 있는 음이온 분말은 관체(47)의 내부에서 순환하고, 관체(47)의 외부로 음이온이 발생되는 히팅파이프(45)는 인체에 작용하여 혈액의 정화, 저항력 증가, 자율신경계 조절 등과 같은 효과를 발생시킨다.

한편, 본 고안에 따른 방열유체(48)에는, 상기 조성물질 이외에, 방열유체(48)의 조성물질들이 끓는점 이상으로 가열되어 돌발적으로 끓어오르는 현상(돌비현상)을 방지하기 위한 돌비현상억제결정체가 더 혼합되는 것이 바람직하며, 이를 통하여, 발열 기능 제공시 조성물질들이 과가열되어 관체(47)의 내부 압력이 급팽창되는 것을 방지하여 관체(47)의 손상을 방지할 수 있다.

돌비현상억제결정체는, 끓임쪽이나 비등석이 중 적어도 어느 하나의 결정체를 포함하며, 보다 바람직하게는, 아세톤, 에탄올, 증류수, 중크롬산칼륨, 과붕산나트륨, 음이온 분말이 혼합된 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부가 혼합되는 것이 좋다.

여기서, 돌비현상억제결정체는, 입자크기가 1mm 이하인 것이 바람직하며, 이를 통하여, 방열유체(48)의 내부에 고르게 혼합 및 분포되는 것이 좋다.

또한, 상기 돌비현상억제결정체가 방열유체(48)의 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 중량부를 미만하는 경우에는 돌비현상을 억제하기 위한 다공의 개수가 현저히 적어 방열유체(48) 조성물질들의 과가열 방지 효과가 극히 미약하게 나타나게 되고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 돌비현상 억제 효과가 증가하게 되지만 끓임쪽이나 비등석이 결정체 형태를 가지는 특성상 관체(47)의 중공에서 차지하게 되는 부피가 커지게 되어 방열유체(48)의 과열시 발생되는 고압 팽창시 관체(47)의 팽창률이 커지게 되어 손상이 발생되는 문제점이 발생하게 된다.

이에, 돌비현상억제결정체는 방열유체(48)의 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 중량부 내지 10 중량부의 임계적 의의를 가지는 정도로 포함됨이 바람직하다.

한편, 본 고안에 의하면, 히팅파이프(45)의 다른 예를 설명하면, 히팅파이프(45)는 플렉시블한 재질의 관체(47)를 포함하여 구성될 수 있고, 이러한 플렉시블한 관체(47)의 내부에 충전되고 관체(47)에 구성되는 히터(43)에 의해 가열되어 열에너지를 발생시키는 방열유체(48)가 포함될 수 있음은 앞선 실시예와 동일하다.

이 경우 관체(47)는, 폴리프로필렌 등과 같은 합성수지 재질을 통하여 플렉시블한 성질을 가지는 호스나 파이프로서, 가벼우면서도 설치 각도의 조절이 용이하여 굴곡을 가지면서 배관이 가능하다.

여기서, 플렉시블한 관체(47)는, 내부에 충전되는 방열유체(48)의 누수를 방지하기 위한 밀봉부재(미도시)가 결합되고, 보다 바람직하게는, 밀봉부재(미도시)는 고온에서도 변형이 없는 실리콘이나 테프론 재질로 제조된 상태에서, 스프링밴드 등에 의해 관체(47)의 단부에 압착 고정되는 것이 좋다.

히터(43)는, 플렉시블한 관체(47)의 내부 또는 단부에 구성된 상태에서 외부의 전원공급장치(미도시)로부터 전손(46)을 통해 공급되는 동작전원에 의해 소정의 온도로 발열 동작되는 발열수단으로서, 양단부에 서로 다른 극성의 전원이 입력되는 경우 전기에너지가 열에너지로 변환되도록 하는 공지의 전열히터(43) 즉, 상술한 PTC 히터일 수 있다.

방열유체(48)는, 플렉시블한 관체(47)의 내부에 가득 충전되고 히터(43)에 의해 가열되어 열에너지를 발생시키는 조성물질로서, 크게, 증류수 4 내지 12 중량%, 1,2-프로필렌글리콜(1,2-propyleneglycol ; HOCH2CH3CHOH) 88 내지 96 중량%, 트리에탄올아민(triethanolamine ; C6H15NO3) 0.0042 내지 0.0046 중량%, 메틸벤조트리아졸(5-methylbenzole ; C7H7N3) 0.00035 내지 0.00045 중량% 및 삼폴리인산나트륨(sodiumtripolyphosphate ; Na5P3010) 0.00028 내지 0.00032 중량% 등을 포함한다.

여기서, 1,2-프로필렌글리콜은 열전달 및 열교환을 위한 운반체 기능을 제공한다.

또한, 트리에탄올아민은 상기 조성물질들이 130℃ 이내에서 끓지 않도록 하고 약 -40 내지 130 ℃에서 상변화가 일어나지 않도록 하여 플렉시블한 관체(47)의 내부 압력이 안정된 상태를 유지하도록 하는 기능을 제공하며, 이에, 상기 트리에탄올아민의 중량% 조절을 통하여 발열 온도의 상한점을 조절할 수 있다. 본 고안에서는, 발열 기능을 제공하는 매트 등에 활용되는 것이므로, 피부에 직접 접촉할 수도 있는 만큼, 온열 효율을 최대화하면서 과열 등에 따른 화상 및 화재 등을 방지하기 위하여, 방열유체(48)가 130℃까지만 가열되어 사용되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 메틸벤조트리아졸은 부식을 방지하는 기능을 제공한다.

또한, 삼폴리인산나트륨은 관체(47)의 내주면에 이물질이 형성되는 것을 방지하는 기능을 제공한다.

한편, 본 고안에 따른 방열유체(48)에는, 상술한 조성물질 이외에, 열에너지와 반응시 원적외선과 음이온을 발생시키는 원적외선발생결정체가 더 혼합되는 것이 바람직하며, 이를 통하여, 발열 기능 이외에 원적외선과 음이온이 발생되도록 하여, 사용자의 생체세포 성장과 건강을 증진시키는 기능이 더 제공되도록 할 수 있다.

원적외선발생결정체는, 맥반석, 숯, 황토, 코발트, 옥 및 게르마늄 중 적어도 어느 하나의 결정체를 포함하며, 보다 바람직하게는, 상기 증류수, 1,2-프로필렌글리콜, 트리에탄올아민, 메틸벤조트리아졸 및 삼폴리인산나트륨이 혼합된 조성물질 100 중량부를 기준으로 10 내지 40 중량부가 혼합되는 것이 좋다.

여기서, 원적외선발생결정체는, 입자크기가 1㎛ 내지 1mm인 것이 바람직하며, 이를 통하여, 방열유체(48)의 내부에 고르게 혼합 및 분포되도록 한다. 또한, 입자크기가 1mm를 초과하게 되면 관체(47)가 직접 사용자의 몸무게 등에 의해 가압되어 부피 변화가 발생되는 경우 관체(47)가 찢어지거나 파손되는 등의 문제가 있으나, 입자크기가 1㎛ 내지 1mm인 경우 이러한 문제점이 방지될 수 있다.

또한, 입자크기가 1㎛ 미만의 분말 타입을 가지게 되면 장시간 미사용시 관체(47)의 내부 하측부에 침전될 문제가 있으나, 입자크기가 1㎛ 내지 1mm인 경우 입자들 사이의 공극으로 인하여 방열유체(48)의 가열에 따른 팽창에 의해 쉽게 침전 상태가 해소될 수 있다.

또한, 상기 원적외선발생결정체가 방열유체(48)의 조성물질 100 중량부를 기준으로 10 중량부를 미만하는 경우에는 원적외선 발생량이 적어서 원적외선을 통한 찜질 효과 등이 극히 미약하게 나타나게 되고, 40 중량부를 초과하는 경우에는 원적외선 찜질 효과가 증가하게 되지만 원적외선발생결정체가 분말 형태를 가지는 특성상 관체(47)의 중공에서 차지하게 되는 부피가 커지게 되어 방열유체(48)의 과열시 발생되는 고압 팽창시 관체(47)의 팽창률이 커지게 되어 손상이 발생되는 문제점이 발생하게 된다.

이에, 상기 원적외선발생결정체는 방열유체(48)의 조성물질 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 40 중량부의 임계적 의의를 가지는 정도로 포함됨이 바람직하다.

한편, 본 고안에 따른 방열유체(48)에는, 상술한 조성물질 이외에, 방열유체(48)의 조성물질들이 끓는점 이상으로 가열되어 돌발적으로 끓어오르는 현상(돌비현상)을 방지하기 위한 돌비현상억제결정체가 더 혼합되는 것이 바람직하며, 이를 통하여, 발열 기능 제공시 조성물질들이 과가열되어 관체(47)의 내부 압력이 급팽창되는 것을 방지하여 관체(47)의 손상을 방지할 수 있다.

돌비현상억제결정체는, 끓임쪽이나 비등석이 중 적어도 어느 하나의 결정체를 포함하며, 보다 바람직하게는, 증류수, 1,2-프로필렌글리콜, 트리에탄올아민, 메틸벤조트리아졸 및 삼폴리인산나트륨이 혼합된 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부가 혼합되는 것이 좋다.

여기서, 돌비현상억제결정체는, 입자크기가 1mm 이하인 것이 바람직하며, 이를 통하여, 방열유체(48)의 내부에 고르게 혼합 및 분포되는 것이 좋고 관체(47)가 직접 사용자의 몸무게 등에 의해 가압되어 부피 변화가 발생되는 경우 관체(47)가 찢어지거나 파손되는 등의 손상이 방지되도록 하는 것이 좋다.

이에, 상기 돌비현상억제결정체는 방열유체(48)의 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 중량부 내지 10 중량부의 임계적 의의를 가지는 정도로 포함됨이 바람직하다.

이러한 구조로 이루어진 히팅파이프(45)를 이용하는 경우 그 히팅파이프(45) 가장자리 즉, 관체(47)의 일단부에만 발열 동작을 위한 전기적 결선이 이루어짐에 따라, 주로 사용되는 관체(47) 중앙 부분에는 전자파 발생이 최소화되어 인체에 미치는 악영향도 최소화될 수 있다.

특히 히팅파이프(45)의 관체(47) 내부의 발열 유체(48)는 히터에 의한 가열에 따라 발열유체가 기체로 전환하면서 관체(47)상에서의 빠른 열 전도 특성을 보이고 이에 따라 전기세 절감 효과가 크게 된다. 특히 가열된 관체(47)는 외부로 복사열을 방출하게 된다.

한편, 제1 완충재(50)는 본넬 스프링(30) 상부로 적층 구성되고, 히팅파이프(45)로부터 방열된 열을 그 상부로 전달하는 기능을 수행한다.

이를 위해 제1 완충재(50)는 망사 형태로 편직되고 상층과 하층 및 상하층의 이격된 공간 사이를 모노필라멘트사로 세로로 연결되도록 결합된 3층 구조의 3D 메쉬(일 예로 두께는 0.4cm - 3cm) 로 구성됨이 바람직하다.

즉, 제1 완충재(50)를 일반적인 부직포는 기타 패브릭 재질로 구성하는 경우에는 발열부(40)에서 방출되는 열이 위쪽으로 전달되기가 어렵다. 그러나 3D 메쉬와 같이 망사 형태로 편직되며 상층과 하층 및 상하층의 이격된 공간 사이가 떨어져 있는 경우에는 발열부(40)에서 방출되는 열이 효과적으로 상부쪽으로 관통 및 전달될 수 있는 것이다.

특히 전도에 의해 열이 전달되는 경우라면 부직포와 같은 패브릭 재질 역시 열을 통과시킬 수 있으나, 본 실시예에서와 같은 구조(관체와 발열 유체를 이용한 구조)를 갖는 히팅파이프(45)의 경우에는 직전 열전달을 하는 것이 아니라 외부로 복사열을 방출하는 것이므로 부직포와 같은 패브릭 재질을 관통하여 열이 전달되기는 쉽지 않다.

그러나 본 실시예와 같이 제1 완중채(50)를 3D 메쉬로 구성하는 경우에는 히팅파이프(45)에서 방출된 복사 열이 쉽게 3D 메쉬를 관통하여 외부(침대에 누운 사람)로 전달될 수 있는 것이다.

특히 3D 메쉬는 그 구조상 통기과 원할히 이루어져 세균이나 곰팡이 등이 서식하지 않아 친환경적이면서도 건강에 이롭다는 장점이 있다.

이러한 3D 메쉬의 형상은 도 6에 도시된 바와 같은데, 3D 메쉬의 구조 자체는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명을 생략하는데, 3D 메쉬 대신에 또는 3D 메쉬와 더불어 방염원단이 이용될 수도 있다.

한편, 포켓 스프링(60)은 제1 완충재(50) 상단에 배치되는 것으로서, 상술한 본넬 스프링(30)과 상호 보완적인 기능을 수행한다.

즉, 본넬 스프링(30)의 경우 금속 코일을 둥글고 크게 연결해 탄력이 강하고 그만큼 수명도 길고 또한, 단단한 타입이라 누웠을 때 안정감이 있지만, 판 구조라 충격에 약해 오래 사용하면 스프링이 주저앉게 되는 반면, 포켓 스프링(60)의 경우에는 부직포로 각각의 스프링을 감싸 만들어 옆 사람의 뒤척임이 전달되지 않아 좋은 수면을 취할 수 있게 된다. 다만 포켓 스프링(60)의 경우 쿠션감이 좋지만, 본넬 스프링(30)과 비교했을 때 스프링 자체가 부드러워 수명이 더 짧은 단점이 있을 수는 있다.

그러나 본 고안과 같이 제1 완충재(50)를 사이에 두고 본넬 스프링(30)과 포켓 스프링(60)을 배치하게 되면, 상술한 각 스프링 고유의 특징들이 결합됨으로써, 장점이 배가된다.

이러한 특징으로 인해 포켓 스프링(60)은 독립 스프링이라 할 수도 있다.

제2 완충재(70)는 포켓 스프링(60) 상단에 배치되고 발열부(40)에서 방출되는 열기가 통과되도록 적어도 하나의 통기구가 구비된 형태를 갖는 것으로서, 상술한 제1 완충재(50)와 마찬가지로 3D 메쉬로 구성됨이 바람직하다.

상술한 실시예에서는 가장 최소한으로 필요한 구성만을 언급하였으나, 본넬 스프링(30)과 제1 완충재(50) 사이에 추가적으로 압축펠트가 더 포함될 수도 있다. 이 경우 압축 펠트는 본넬 스프링(30)과 제1 완충재(50) 사이에 별도의 층으로 존재할 수도 있고, 또는 열 전달 효율을 높이면서도 제1 완충재(50)의 견고한 고정을 위해 제1 완충재(50)의 주변만을 감싸는 형태로 구성될 수도 있다.

또한, 제2 완충재(70) 상부에는 부드러운 감촉 및 접촉 신체의 편안함을 위해 일종의 솜(예를 들어 하이바 패딩솜) 형성 층이 더 구비될 수도 있다.

그리고 상술한 실시예에서 구체적으로 언급하지는 않았지만, 각 층들은 서로 분리되지 않도록 하기 위해 체결구에 의해 상호 결합될 수 있는데, 이러한 결합 구성 그 자체는 공지된 기술에 해당하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.

또한 상술한 제1 완충재(50) 및 제2 완충재(70)는 안락함을 위해 3D 메쉬가 몇 개의 겹으로 겹쳐진 상태로 구비될 수도 있다.

한편, 본 고안은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 청구범위에 속한다면 본 고안에 포함된다는 것은 자명할 것이다.

10 : 지지부 20 : 단열재
30 : 본넬 스프링 40 : 발열부
50 : 제1 완충재 60 : 포켓 스프링
70 : 제2 완충재 45 : 히팅파이프
47 : 관체 48 : 방열유체
43 : 히터

Claims

지지부와;
상기 지지부 상단에 배치되는 복수 개의 본넬 스프링과;
상기 복수 개의 본넬 스프링 사이에 위치하며 발열 기능을 제공하는 발열부와;
상기 본넬 스프링의 상단에 배치되고 상기 발열부에서 방출되는 열기가 통과되도록 적어도 하나의 통기구가 구비된 제1 완충재를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 제1 완충재는 3D 메쉬로 이루어지는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스.
제2항에 있어서,
상기 제1 완충재 상단에 배치되는 포켓 스프링과;
상기 포켓 스프링 상단에 배치되고 상기 발열부에서 방출되는 열기가 통과되도록 적어도 하나의 통기구가 구비된 제2 완충재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 발열부는, 상면에 적어도 하나의 통공이 형성된 케이스와; 상기 케이스 내에 장착되고 외부로부터 공급되는 전력에 의해 열을 생성하는 히터와; 상기 히터와 맞닿는 히팅파이프를 포함하여 구성되고,
상기 히팅파이프는, 내부가 밀폐되고 일단이 상기 히터에 의해 가열되는 금속재질의 관체와; 관체의 내부에 충전되고 상기 히터에 의해 가열되어 열에너지를 발생시키는 방열유체를 포함하며,
상기 방열유체는, 아세톤 50~62 중량부, 에탄올 10~15 중량부, 증류수 15~20 중량부, 중크롬산칼륨 5~10 중량부, 과붕산나트륨 3~6중량부, 음이온 분말 1~1.5 중량부를 가지는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스.
제4항에 있어서,
상기 방열유체는, 상기 아세톤, 에탄올, 증류수, 중크롬산칼륨, 과붕산나트륨, 음이온 분말이 혼합된 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부로 혼합되는 돌비현상억제결정체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스.
제1항에 있어서,
상기 히팅파이프는, 플렉시블한 재질의 관체와; 상기 관체의 내부에 충전되고 상기 관체에 구성되고 상기 히터에 의해 가열되어 열에너지를 발생시키는 방열유체를 포함하고,
상기 방열유체는, 증류수 4 내지 12 중량%, 1,2-프로필렌글리콜(1,2-propyleneglycol ; HOCH2CH3CHOH) 88 내지 96 중량%, 트리에탄올아민(triethanolamine ; C6H15NO3) 0.0042 내지 0.0046 중량%, 메틸벤조트리아졸(5-methylbenzole ; C7H7N3) 0.00035 내지 0.00045 중량% 및 삼폴리인산나트륨(sodiumtripolyphosphate ; Na5P3010) 0.00028 내지 0.00032 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스.
제6항에 있어서,
상기 방열유체는, 상기 증류수, 1,2-프로필렌글리콜, 트리에탄올아민, 메틸벤조트리아졸, 삼폴리인산나트륨이 혼합된 조성물질 100 중량부를 기준으로 5 내지 10 중량부로 혼합되는 돌비현상억제결정체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스.