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KR102262525B1 - 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스 - Google Patents

삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스 Download PDF

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KR102262525B1
KR102262525B1 KR1020200004225A KR20200004225A KR102262525B1 KR 102262525 B1 KR102262525 B1 KR 102262525B1 KR 1020200004225 A KR1020200004225 A KR 1020200004225A KR 20200004225 A KR20200004225 A KR 20200004225A KR 102262525 B1 KR102262525 B1 KR 102262525B1
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auxiliary elastic
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박보연
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박보연
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Abstract

본 발명의 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스는, 주탄성체가 좌우, 전후, 상하 서로 교차하여 삼차원 에어터널을 형성하는 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿들에 의해 서로 독립적으로 수축 및 팽창하는 구조이기 때문에 제1 내지 제4 보조탄성슬릿들이 수축 및 팽창될 때 공기가 삼차원 에어터널을 통해 주탄성체의 사방으로 토출됨과 동시에 인체의 압력을 분산시켜 혈액순환이 원활하도록 유도할 수 있고, 삼차원 에어터널을 통한 열 발산에 의해 통기성을 확보하여 적정한 수면온도가 유지되도록 유도할 수 있으므로 보다 나은 쾌적한 수면 환경을 제공할 수 있는 것임.

Description

삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스{Mattress having 3D resilient structure}
본 발명은 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매트리스의 주탄성체에 가공된 다수의 보조탄성슬릿(Slit)들이 좌우(가로), 전후(세로), 상하(깊이)가 교차하도록 삼차원 에어터널을 형성하여 서로 독립적으로 수축 및 팽창할 수 있는 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스에 관한 것이다.
일반적으로, 매트리스는 적용되는 소재나 쿠션방식에 따라 스프링 매트리스, 돌 매트리스, 황토 매트리스 등으로 나누어져 있으나, 최근에는 쿠션 특성이 우수하고 비교적 가볍고 취급이 용이한 메모리폼 매트리스를 널리 사용하고 있다.
예컨대, 종래에 제안된 대한민국 등록실용신안공보 제20-0285977호의 메모리폼 매트리스는 매트리스 몸체를 구성함에 있어 심재는 통상의 고기능성 연질 폴리우레탄수지인 저반발 탄성을 가진 메모리 폼으로 하고, 내피는 통상의 아미크로 섬유직으로 하고, 외피는 통상의 에어로쿨 섬유직으로 구성되어 있다.
그러나, 이와 같이 구성된 종래의 메모리폼 매트리스는 스프링 매트리스와 같이 금속재 스프링이 내장되지 않으므로 사용시 소음이 발생되지 않는 장점은 있지만, 공기의 유동이 불가능하여 쾌적성이 낮은 단점이 있다.
또한, 상기 메모리폼 매트리스는 직육면체 형상으로 형성되고 동일한 두께
를 갖는 하나의 몸체로 구성되어 있기 때문에 인체의 부위별 하중의 크기에 맞게 쿠션작용을 수행할 수 없을 뿐만 아니라 인체의 하중을 고르게 분산할 수 없으므로 수면시 요통이나 수면장애를 유발하고 안락한 수면을 취할 수 없는 단점이 있었다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0285977호(2002.08.05)
본 발명의 목적은 종래의 제반 단점들을 감안하여 이를 해결하고자 제안된 것으로서, 매트리스의 주탄성체에 삼차원 에어터널을 형성하는 다수의 보조탄성슬릿들이 수축 및 팽창하면서 삼차원 에어터널을 통해 공기를 사방으로 토출시킴과 동시에 인체의 압력을 분산시키고 열을 발산시켜 통기성을 확보할 수 있는 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스는, 하나의 몸체로 이루어진 주탄성체; 상기 주탄성체의 상부 평면적에서 좌우 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 전후 방향으로 각각 관통되는 다수의 제1 보조탄성슬릿; 상기 다수의 제1 보조탄성슬릿들 사이사이에 배치되도록 상기 주탄성체의 하부 평면적에서 좌우 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 전후 방향으로 각각 관통되는 다수의 제2 보조탄성슬릿; 상기 주탄성체의 상부 평면적에서 전후 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 좌우 방향으로 각각 관통되는 다수의 제3 보조탄성슬릿; 상기 다수의 제3 보조탄성슬릿들 사이사이에 배치되도록 상기 주탄성체의 하부 평면적에서 전후 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 좌우 방향으로 각각 관통되는 다수의 제4 보조탄성슬릿; 및 상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿들의 끝단이 상기 주탄성체의 두께 중앙 높이에서 전부 또는 일부 서로 교차되어 주탄성체의 좌우, 전후, 상하 방향으로 공기가 순환되는 삼차원 에어터널을 포함하되,
상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들은 상기 주탄성체(10)의 평면적으로부터 상기 주탄성체(10)의 두께 일정 높이까지 서로 같은 깊이 또는 서로 다른 깊이로 각각 수직되게 형성되어, 상기 주탄성체(10)의 평면적에서 상기 삼차원 에어터널(40)을 형성하는 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들에 의해 서로 독립적으로 수축 및 팽창하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿들의 일정 높이에는 좌우 대칭되는 수평형 날개부가 적어도 1개 이상이 연장 형성된 것을 특징으로 한다.
다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿들의 일정 높이에는 좌우 대칭되는 경사형 날개부가 적어도 1개 이상이 연장 형성된 것을 특징으로 한다.
다른 실시예로서, 본 발명의 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿들의 일정 높이에는 좌우 대칭되는 만곡형 날개부가 적어도 1개 이상이 연장 형성된 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스는 주탄성체가 좌우, 전후, 상하 서로 교차하여 삼차원 에어터널을 형성하는 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿들에 의해 서로 독립적으로 수축 및 팽창하는 구조이기 때문에 제1 내지 제4 보조탄성슬릿들이 수축 및 팽창될 때 공기가 삼차원 에어터널을 통해 주탄성체의 사방으로 토출됨과 동시에 인체의 압력을 분산시켜 혈액순환이 원활하도록 유도할 수 있고, 삼차원 에어터널을 통한 열 발산에 의해 통기성을 확보하여 적정한 수면온도가 유지되도록 유도할 수 있으므로 보다 나은 쾌적한 수면 환경을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 매트리스로서, 주탄성체에 보조탄성슬릿이 형성된 상태를 도시한 사시도,
도 2(a)(b)(c)는 도 1의 매트리스의 주탄성체에 이차원 보조탄성슬릿들이 서로 교차되어 삼차원 에어터널이 형성된 상태를 각각 도시한 평면, 정면, 측면도,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 매트리스로서, 보조탄성슬릿에 수평형 날개부가 연장 형성된 상태를 도시한 사시도,
도 4(a)(b)(c)는 도 3의 매트리스의 주탄성체에 이차원 보조탄성슬릿들이 서로 교차되어 삼차원 에어터널이 형성된 상태를 각각 도시한 평면, 정면, 측면도,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스에 메모리폼과 필터폼이 적층되는 상태를 도시한 분해 사시도,
도 6은 도 5의 결합 사시도,
도 7(a)(b)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 매트리스의 보조탄성슬릿에 경사형 날개부가 연장 형성된 상태를 도시한 구성도,
도 8(a)(b)는 본 발명의 제5 실시예에 따른 매트리스의 보조탄성슬릿에 만곡형 날개부가 연장 형성된 상태를 도시한 구성도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스는 직육면체 형상으로 형성되고 동일한 두께를 갖도록 하나의 몸체로 이루어진 주탄성체(10); 상기 주탄성체(10)의 상부 평면적에서 좌우 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 전후 방향으로 각각 관통되는 다수의 제1 보조탄성슬릿(20); 상기 다수의 제1 보조탄성슬릿(20)들 사이사이에 배치되도록 상기 주탄성체(10)의 하부 평면적에서 좌우 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 전후 방향으로 각각 관통되는 다수의 제2 보조탄성슬릿(22); 상기 주탄성체(10)의 상부 평면적에서 전후 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 좌우 방향으로 각각 관통되는 다수의 제3 보조탄성슬릿(30); 상기 다수의 제3 보조탄성슬릿(30)들 사이사이에 배치되도록 상기 주탄성체(10)의 하부 평면적에서 전후 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 좌우 방향으로 각각 관통되는 다수의 제4 보조탄성슬릿(32); 및 상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들이 상기 주탄성체(10)의 두께 중앙 높이에서 전부 또는 일부 서로 교차되어 주탄성체(10)의 좌우, 전후, 상하 방향으로 공기가 순환되는 삼차원 에어터널(40)을 포함하여 이루어져 있다.
이때, 상기 주탄성체(10)는 발포 우레탄과 같은 발포 합성수지 또는 합성고무와 같은 무발포 합성수지, 실리콘, 엘라스토머 등의 고탄성 중합체로 이루어져 있다.
상기 주탄성체(10)의 두께가 예를 들어 110㎜일 경우, 다수의 제1 및 제3 보조탄성슬릿(20,30)들은 주탄성체(10)의 상면에서 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 60㎜의 깊이까지 수직으로 각각 형성되고, 다수의 제2 및 제4 보조탄성슬릿(22,32)들은 주탄성체(10)의 하면에서 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 60㎜의 깊이까지 수직으로 각각 형성되어 상기 다수의 제1 및 제3 보조탄성슬릿(20,30)들의 끝단과 10㎜가 서로 교차하면서 좌우(가로), 전후(세로), 상하(깊이)로 연결된 삼차원 에어터널(40)을 형성하게 된다.
상기 다수의 제1 보조탄성슬릿(20)과 제3 보조탄성슬릿(30)들은 상기 주탄성체(10)의 상부 평면적에서 서로 교차될 때 10x10㎜의 정사각형 삼차원 에어터널(40)을 형성하고, 상기 다수의 제2 보조탄성슬릿(22)과 제4 보조탄성슬릿(32)들은 상기 주탄성체(10)의 하부 평면적에서 서로 교차되면서 상기 제1 보조탄성슬릿(20)과 제3 보조탄성슬릿(30)들의 사이 사이 중앙에 교번되게 교차될 때 10x10㎜의 정사각형 삼차원 에어터널(40)을 형성함으로써 열분산 역할과 공기압에 의한 탄성도를 높여주게 된다.
상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들은 상기 주탄성체(10)의 평면적으로부터 주탄성체(10)의 두께 일정 높이까지 서로 같은 깊이 또는 서로 다른 깊이로 각각 수직되게 형성되어 있다.
즉, 상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들은 도 1 내지 도 4와 같이 상기 주탄성체(10)의 상면과 하면으로부터 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 깊이가 동일할 경우 전부 서로 교차되어 좌우, 전후, 상하 방향으로 공기 순환이 가능하도록 삼차원 에어터널(40)이 형성된다.
그러나, 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들 중 도 5 및 도 6과 같이 제1 보조탄성슬릿(20)들과 제4 보조탄성슬릿(32)들이 상기 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 도달하여 끝단들이 서로 교차하도록 깊이를 동일하게 형성하고, 제2 보조탄성슬릿(22)들과 제3 보조탄성슬릿(30)들이 상기 주탄성체(10)의 두께 중앙 일정 높이에서 끝단들이 서로 교차하지 않도록 깊이가 동일하면서도 상기 제1 및 제4 보조탄성슬릿(20,32)들보다 짧게 형성할 경우, 제2 및 제3 보조탄성슬릿(22,30)들은 서로 교차되지 않지만 제1 및 제4 보조탄성슬릿(20,32)들을 통해 간접적으로 교차된다.
즉, 상기 주탄성체(10)의 상면에서 긴 깊이로 형성된 제1 보조탄성슬릿(20)들은 주탄성체(10)의 하면에서 긴 깊이로 형성된 제4 보조탄성슬릿(32)들과 상하로 직접 교차되는 반면, 주탄성체(10)의 하면에서 짧은 깊이로 형성된 제2 보조탄성슬릿(22)들은 긴 깊이로 형성된 제4 보조탄성슬릿(32)들과 직접 교차되지만 주탄성체(10)의 상면에 형성된 제1 및 제3 보조탄성슬릿(20,30)들과는 제4 보조탄성슬릿(32)들을 매개로 간접 교차되고, 주탄성체(10)의 상면에서 짧은 깊이로 형성된 제3 보조탄성슬릿(30)들은 긴 깊이로 형성된 제1 보조탄성슬릿(20)들과 직접 교차되지만 주탄성체(10)의 하면에 형성된 제2 및 제4 보조탄성슬릿(22,32)들과는 제1 보조탄성슬릿(20)들을 매개로 간접 교차된다.
이때, 상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들의 일정 높이에는 사용자의 체형에 따라 탄성력이 조절된 매트리스를 제공하도록 도 3 및 도 4와 같이 한 개씩의 수평형 날개부(50)가 보조탄성슬릿(20,22,30,32)을 사이에 두고 좌우 대칭되게 연장 형성되거나 도 5 및 도 6과 같이 다수의 수평형 날개부(50)가 보조탄성슬릿(20,22,30,32)을 사이에 두고 좌우 대칭되면서 상하 일정 간격을 두고 조밀하게 연장 형성할 수 있다.
상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들의 일정 높이에는 사용자의 체형에 따라 탄성력이 조절된 매트리스를 다양하게 제공하도록 상기 수평형 날개부(50) 외에 도 7(a)(b)와 같이 경사형 날개부(52) 또는 도 8(a)(b)와 같이 만곡형 날개부(54)로 적어도 1개 이상 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스에는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 에어홀(Air Hole)이 형성된 메모리폼(60)과 에어셀(Air Cell)이 있는 필터폼(70)이 적층된다.
즉, 상기 메모리폼(60)은 상기 매트리스에 대응하는 평면적으로 이루어져 상기 주탄성체(10)의 상부에 적층되고, 상기 필터폼(70)은 상기 메모리폼(60)과 주탄성체(10)의 사이에 개재되거나 적층된 다수의 주탄성체(10)들 사이 사이에 개재되는데 사용된다.
이 처럼, 본 발명의 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스는 주탄성체(10)가 좌우, 전후, 상하 서로 교차하여 삼차원 에어터널(40)을 형성하는 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들에 의해 서로 독립적으로 수축 및 팽창하는 구조이기 때문에 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들이 수축 및 팽창될 때 공기가 삼차원 에어터널(40)을 통해 주탄성체(10)의 사방으로 토출됨과 동시에 인체의 압력을 분산시켜 혈액순환이 원활하도록 유도할 수 있고, 삼차원 에어터널(40)을 통한 열 발산에 의해 통기성을 확보하여 적정한 수면온도가 유지되도록 유도할 수 있으므로 보다 나은 쾌적한 수면 환경을 제공할 수 있는 장점을 갖는다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
10 : 주탄성체 20 : 제1 보조탄성슬릿
22 : 제2 보조탄성슬릿 30 : 제3 보조탄성슬릿
32 : 제4 보조탄성슬릿 40 : 삼차원 에어터널
50 : 수평형 날개부 52 : 경사형 날개부
54 : 만곡형 날개부 60 : 고밀도 메모리폼
70 : 폴리우레탄폼

Claims (7)

  1. 하나의 몸체로 이루어진 주탄성체(10);
    상기 주탄성체(10)의 상부 평면적에서 좌우 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 전후 방향으로 각각 관통되는 다수의 제1 보조탄성슬릿(20);
    상기 다수의 제1 보조탄성슬릿(20)들 사이사이에 배치되도록 상기 주탄성체(10)의 하부 평면적에서 좌우 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 전후 방향으로 각각 관통되는 다수의 제2 보조탄성슬릿(22);
    상기 주탄성체(10)의 상부 평면적에서 전후 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 좌우 방향으로 각각 관통되는 다수의 제3 보조탄성슬릿(30);
    상기 다수의 제3 보조탄성슬릿(30)들 사이사이에 배치되도록 상기 주탄성체(10)의 하부 평면적에서 전후 방향으로 일정 간격을 두고 주탄성체(10)의 두께 중앙을 향해 일정 높이까지 각각 형성되면서 좌우 방향으로 각각 관통되는 다수의 제4 보조탄성슬릿(32); 및
    상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들의 끝단이 상기 주탄성체(10)의 두께 중앙 높이에서 전부 또는 일부 서로 교차되어 주탄성체(10)의 좌우, 전후, 상하 방향으로 공기가 순환되는 삼차원 에어터널(40)을 포함하되,
    상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들은 상기 주탄성체(10)의 평면적으로부터 상기 주탄성체(10)의 두께 일정 높이까지 서로 같은 깊이 또는 서로 다른 깊이로 각각 수직되게 형성되어, 상기 주탄성체(10)의 평면적에서 상기 삼차원 에어터널(40)을 형성하는 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들에 의해 서로 독립적으로 수축 및 팽창하는 것을 특징으로 하는 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들의 일정 높이에는 좌우 대칭되는 수평형 날개부(50)가 적어도 1개 이상이 연장 형성된 것을 특징으로 하는 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들의 일정 높이에는 좌우 대칭되는 경사형 날개부(52)가 적어도 1개 이상이 연장 형성된 것을 특징으로 하는 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 제1 내지 제4 보조탄성슬릿(20,22,30,32)들의 일정 높이에는 좌우 대칭되는 만곡형 날개부(54)가 적어도 1개 이상이 연장 형성된 것을 특징으로 하는 삼차원 탄성구조를 갖는 매트리스.
  7. 삭제
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