유동체를 이용한 부양식 매트리스

유동체를 이용한 부양식 매트리스{Buoyant mattress using fluid media}

본 발명은 유동체를 이용한 부양식 매트리스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스프링이나 스펀지류 대신 유동체를 기반으로 파스칼의 원리에 의하여 신체의 굴곡면을 따라 균등한 압력을 작용하면서 사용자의 자세 변화에 유연하고 탄력적으로 대응하여 하절기의 통풍성과 동절기의 보온성은 물론 상시 안락성을 유지하는 유동체를 이용한 부양식 매트리스에 관한 것이다.

일반적으로 매트리스에 사용되는 스프링이나 스펀지류는 물성의 한계로 인하여 신체의 요철에 따라 압력의 불균일 현상이 필연적으로 발생하기 때문에 장기간 사용시 피로가 누적되는 것은 물론 각종 질병을 유발하거나 악화시키는 요인이 된다. 이러한 단점을 개선하고자 크고 작은 볼(구체)을 사용하여 매트리스를 제조하려는 시도가 지속적으로 이루어지고 있는 바, 선행특허의 예로서 한국 공개특허공보 제2009-0006007호의 "볼 매트리스", 한국 공개실용신안공보 제2000-0006605호의 "연옥구슬 침구용 매트리스" 등이 있다.

한국 공개특허공보 제2009-0006007호는 본 출원인에 의한 선행특허로서, 내부가 공간부로 이루어진 주머니와, 상기 주머니의 공간부에 제공되어 쿠션재 역할을 하는 볼 형태의 충진재를 포함하고, 상기 충진재가 제공된 독립된 형태의 주머니를 인접된 상태로 다수개를 배치하여 구성된다. 이에 따라, 작은 알갱이 형태의 충진재가 제공된 주머니가 각각의 독립된 부재로 이루어져 신체의 하중을 많이 받는 부분에서 하중을 적게 받는 쪽으로 충진재가 자유롭게 이동하여 신체의 무게를 균등하게 지지하므로 침대 사용시 안락함과 편안함을 극대화한다.

한국 공개실용신안공보 제2000-0006605호의 "연옥구슬 침구용 매트리스"는 전기매트 표면에 연옥을 분말 처리한 후 약 1.5m/m 두께로 돗드(dot) 프린트한 전기매트와 복수개의 주머니에 연옥가루를 약 3.5Ф 구슬 모양으로 제작하여 내장한 연옥구슬 매트리스로 구성된다. 이에 따라, 연결과 분리가 손쉬우며 취급 보관 및 세탁이 용이할 뿐 아니라 유.소년층이나 중.장년층 등 용도별로 크기를 조절하여 사용할 수 있으며, 떨어져 나가거나 깨질 염려가 없고, 지압이나 통풍이 잘되어 편리한 잠자리를 유지하는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행특허에 의하면 사용자의 자세 변화에 연동한 유동체의 흐름 제어가 원활치 않아 불편을 초래하며, 신장을 비롯한 개인의 신체적 특성에 대응하는 유동체의 유동 효과를 충분하게 반영하지 못하는 단점을 보이고 있다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 스프링이나 스펀지류 대신 유동체를 기반으로 파스칼의 원리에 의하여 신체의 굴곡면을 따라 균등한 압력을 작용하면서 사용자의 자세 변화에 유연하고 탄력적으로 대응하여 하절기의 통풍성과 동절기의 보온성은 물론 상시 안락성을 유지하는 유동체를 이용한 부양식 매트리스를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유동체를 충진한 매트리스에 있어서: 상기 유동체를 수용하도록 바닥천, 측면천, 덮개천으로 공간을 형성하는 본체; 상기 본체의 내부 공간을 분할하도록 설치되는 분리막; 및 상기 본체의 덮개천을 보호하도록 결속되는 외피;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체는 적어도 대향하는 2개의 측면천을 상협하광의 단면 구조로 형성하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체는 스판덱스 직물로 형성한 덮개천과 함께 보강띠를 사용하여 지지하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체는 높이를 12~18㎝ 범위로 유지하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체의 코너부는 장단경을 지닌 타원의 호형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 분리막은 양측으로 덧댐부를 형성하고 코너부에 절개부를 형성한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 변형예에 따르면 상기 본체는 바닥천 상에 벨크로테이프를 개재하여 탈부착 가능한 요통방지대를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 스프링이나 스펀지류 대신 유동체를 기반으로 파스칼의 원리에 의하여 유동체가 신체의 굴곡면을 따라 자유롭게 흘러 균등한 압력을 작용하면서 사용자의 신체구조와 크기 그리고 자세 변화에 유연하고 탄력적으로 대응하여 하절기의 통풍성과 동절기의 보온성은 물론 상시 안락성을 유지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 매트리스를 부분 절개하여 나타내는 구성도
도 2는 본 발명에 따른 매트리스를 폭(W) 방향으로 나타내는 단면도
도 3은 본 발명에 따른 매트리스의 주요부를 분리 상태로 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 매트리스를 길이(L) 방향으로 나타내는 단면도
도 5는 본 발명에 따른 매트리스의 분리막을 나타내는 구성도
도 6은 본 발명에 따른 매트리스의 저면을 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 작은 볼(구체)과 같은 유동체(10)를 충진한 침구용 매트리스에 관련된다. 유동체(10)는 2~8㎜ 범위의 직경을 지닌 것으로서 재질에는 제한이 없으나 원적외선 등의 기능성 물질을 함유하는 것이 좋다. 물론 유동체(10)의 유동 과정에서 내구성 약화를 방지하도록 적절한 강도와 내마모성을 요구한다. 하나의 매트리스에는 동일한 직경의 유동체(10)를 충진하여 신체 접촉시 유동이 원활하도록 하면서 공극율을 높여 통기성과 보온성도 향상한다.

본 발명에 따른 본체(20)는 상기 유동체(10)를 수용하도록 바닥천(21), 측면천(22), 덮개천(24)으로 공간을 형성하는 구조이다. 바닥천(21)과 측면천(22)은 동일한 직물을 사용할 수 있으며, 강도의 지탱을 위하여 상대적으로 두텁고 질긴 소재를 선택한다. 사용자의 신체와 접하는 덮개천(24)은 바닥천(21)에 비하여 상대적으로 얇은 소재를 선택하는 것이 좋다.

본 발명의 세부 설계로서, 상기 본체(20)는 적어도 대향하는 2개의 측면천(22)을 상협하광의 단면 구조로 형성하는 것을 특징으로 한다. 특히 본체(20)의 길이(L) 방향으로 대향하는 측면천(22)을 상협하광의 구조로 하는 것이 좋으나, 전체으로 4개의 측면천(22)을 모두 상협하광의 구조로 할 수도 있다. 이와 같은 구조에 의하면 사용자가 자세 변화에 따라 유동체(10)의 유동과 복원이 신속하여 안락성을 지속적으로 유지하면서 전체적인 안정성을 확보할 수 있다.

본 발명의 세부 설계로서, 상기 본체(20)는 스판덱스 직물로 형성한 덮개천(24)과 함께 보강띠(25)를 사용하여 지지하는 것을 특징으로 한다. 덮개천(24)을 신축성 직물인 스판덱스로 형성하면 사용자가 자세 변화에 따른 유동체(10)의 유동과 복원이 신속하다. 보강띠(25)는 본체(20)의 폭(W) 방향으로 1~3 개소는 물론 전체 테두리에 걸쳐 형성할 수 있으며, 덮개천(24)의 과도한 신축을 방지하여 전체적인 안정성과 내구성을 유지하도록 한다.

한편, 보강띠(25)는 덮개천(24)의 하측에 위치하는 것으로 도시하고 설명하였으나, 적어도 일부의 보강편(25)을 덮개천(24)의 상측으로 위치하는 구성도 가능하다.

본 발명의 세부 설계로서, 상기 본체(20)는 높이(H)를 12~18㎝ 범위로 유지하는 것을 특징으로 한다. 전술한 구조를 지닌 본체(20)에 유동체(10)를 충진하는 경우 적절한 높이(H)에 미달하면 유동체(10)의 유동이 원활하지 않아 기능에 영향을 주며, 적절한 높이(H)를 초과하면 기능 향상보다는 불필요한 제조원가의 상승을 초래한다.

본 발명의 세부 설계로서, 상기 본체(20)의 코너부(26)는 장단경을 지닌 타원의 호형태로 형성되는 것을 특징으로 한다. 예컨대, 코너부(26)의 장단경은

또, 본 발명에 따르면 상기 본체(20)의 내부 공간을 분할하도록 분리막(40)이 설치된다. 분리막(40)은 머리 및 나머지 신체 부분을 구분하여 지지하기 위한 것으로서 분할되는 공간 상에 각각 밀도 또는 크기가 다른 유동체(10)를 구분하여 수용할 수도 있다.

본 발명의 세부 설계로서, 상기 분리막(40)은 양측으로 덧댐부(41)를 형성하고 코너부에 절개부(42)를 형성한 것을 특징으로 한다. 분리막(40)은 코너에 형성된 절개부(42)를 이용하여 접은 상태로 바닥천(21), 측면천(22), 덮개천(24)과 재봉한다. 이에 따라, 매트리스의 봉제 제작에 따른 작업 편리성을 제고할 수 있다. 분리막(40)의 양측에 덧댐부(41)를 설치하여 접합부 강도를 증가하면서 매트리스 전체의 안정성을 도모한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체(20)의 덮개천(24)을 보호하도록 외피(50)가 결속된다. 주기적으로 세탁이 필요한 외피(50)는 별도의 끈(도시 생략)을 이용하여 본체(20)에 착탈 가능한 구조로 결속한다. 일예로, 본체(20)의 측면천(22)에 밴드(33)를 두르고 일정 간격으로 재봉부(34)를 형성하면 그 사이에 틈새가 형성되며 이러한 틈새를 이용하여 끈을 결속할 수 있다. 물론 결속용 끈을 외피(50) 및 본체(20)의 측면천(22)에 각각 재봉할 수도 있다.

본 발명의 변형예로서, 상기 본체(20)는 바닥천(21) 상에 벨크로테이프(31)를 개재하여 탈부착 가능한 요통방지대(45)를 구비할 수도 있다. 요통방지대(45)는 고형체를 사용하는 것이며 요추의 지지를 필요로 하는 경우에 벨크로테이프(31)를 이용하여 부착한다. 요통방지대(45)의 부착 위치는 바닥천(21)의 하면이 바람직하지만 상면을 선택할 수도 있다. 이를 위해 벨크로테이프(31)는 바닥천(21)의 상하면에 각각 부착한다. 요통방지대(45)의 길이는 본체(20)의 폭(W)보다 작은 것(예컨대 40~50% 수준)이 유동체의 원활한 흐름을 위하여 바람직하다.

한편, 바닥천(21)에는 벨크로테이프(31) 외에 지퍼(36)를 설치하여 유동체(10)를 용이하게 보충하거나 교체하는 용도로 활용한다.

작용에 있어서, 본 발명의 매트리스는 본체(20)의 분리막(40)으로 분할되는 공간 상에 각각 파스칼의 원리에 의하여 유동체(10)의 유동과 복원이 이루어지는 과정에서 사용자의 자세 변화에 대한 응답성을 개선하고 신체의 구조와 크기에 스스로 적응하여 안락성이 유지된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 유동체 20: 본체
21: 바닥천 22: 측면천
24: 덮개천 25: 보강띠
26: 코너부 31: 벨크로테이프
33: 밴드 34: 재봉부
40: 분리막 41: 덧댐부
45: 요통방지대 46: 벨크로테이프
50: 외피