KR20110132025A - 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 관한 것으로, 특히, 통기성이 확보되어 고온 환경에서 냉방 기능을 수행하고, 저온 환경에서는 자연 대류방식에 의해 온열 작용을 수행할 수 있도록 함으로써, 모든 온도조건에서 쾌적한 취침환경을 제공할 수 있는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스는, 매트리스에 있어서, 쿠션작용을 수행하는 쿠션부재; 상기 쿠션부재의 일면에 설치되는 온열부 적층부재; 인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력에 대해 신축성을 갖도록 형성된 발열체; 상기 쿠션부재의 타면에 설치되고 통기성을 갖도록 구성된 냉감부 적층부재; 및 상기 매트리스의 최외곽에 덧씌워지는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.것을 특징으로 한다.
이러한 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 의하면, 하절기와 같이 기온이 높은 고온환경에서는 통기성이 확보되어 냉방 기능을 수행할 수 있고, 동절기와 같은 저온 환경에서는 자연 대류방식에 의해 온열 작용을 수행할 수 있으므로, 간편한 조작으로 계절이나 기온에 상관없이 호환성 있게 사용할 수 있고, 모든 온도조건에서 쾌적한 취침환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.
특히, 냉감작용을 수행하는 부재, 및 발열작용을 수행하는 부재가 신축성을 갖고 있으므로 인체공학적으로 설계된 매트리스 고유의 기능인 쿠션기능, 인체의 하중분산 및 지지기능을 저해하지 않으면서 냉방 및 난방 기능을 수행할 수 있고, 아울러, 안전성과 상품성이 향상되는 효과가 있다.

Description

냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스 {MATTRESS WITH COOLING AND HEATING FUNCTION}

본 발명은 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 관한 것으로, 보다 상세하게는,통기성이 확보되어 고온 환경에서 냉방 기능을 수행하고, 저온 환경에서는 자연 대류방식에 의해 온열 작용을 수행할 수 있도록 함으로써, 모든 온도조건에서 쾌적한 취침환경을 제공할 수 있는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 관한 것이다.

일반적으로, 침대는 생활의 현대화, 주거문화의 공동 주택화, 등으로 인해 사용인구가 점차적으로 증가되어 대부분의 가정에서 침구로 이용하고 있다. 침대는 침대본체와 이 침대본체에 설치되는 매트리스로 이루어져 있고, 매트리스는 적용되는 소재나 쿠션방식에 따라 스프링 매트리스, 라텍스 매트리스, 돌 매트리스, 황토 매트리스 등으로 나누어져 있다.

스프링 매트리스나 라텍스 매트리스를 적용한 침대는 온돌에 비해 쿠션 기능을 가지고 있으므로 취침시에 안락함과 편안함을 줄 수 있지만, 별도의 난방장치가 마련되어 있지 않아 동절기에는 매우 추운 단점을 갖고 있다.

이러한 이유로 인해, 매트리스는 사용하는 대부분의 이용자들은 매트리스 상면에 전기장판과 같은 온열작용을 수행할 수 있는 전열기를 덧씌워 사용한다.

전기장판은 주로 면상체에 열선으로서 동선을 굴곡지게 배치한 형태로 구성되거나, 탄소섬유사를 직조방식으로 엮어서 형성한 면상발열체의 상하면에 시트를 덧대는 방식으로 제조한 것이 주류를 이루고 있다. 하지만, 이러한 장판은 신축성이 전혀 없으므로 매트리스에 설치할 경우 대규모의 투자와 연구개발 활동을 통해 인체공학적으로 설계된 매트리스 고유의 쿠션작용을 저해하거나 불가능하게 하는 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 매트리스는 주로 완충부재로서 스프링이 내장되거나 라텍스 발포체가 내장된 것이 많이 적용되고 있으나, 라텍스 발포체의 경우 쿠션 특성을 갖고 있지만 통풍성이 불량하므로 대부분의 매트리스는 통풍성을 확보할 수 있도록 완충부재로서 스프링을 적용한 것을 주로 사용하고 있다. 하지만, 스프링 매트리스 또한 기온이 높은 하절기에는 통풍성의 결여로 취침시 매우 더워서 쾌적한 취침환경을 제공할 수 없는 한계점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 착안한 것으로, 통기성이 확보되어 고온 환경에서 냉방 기능을 수행하고, 저온 환경에서는 자연 대류방식에 의해 온열 작용을 수행할 수 있도록 함으로써, 모든 온도조건에서 쾌적한 취침환경을 제공할 수 있도록 한 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 최고의 숙면을 위한 쿠션기능, 인체의 하중을 고르게 분산하고 지지하는 하중 분산 기능 등의 인체공학적으로 설계된 매트리스 고유의 기능을 저해하지 않으면서 자연 대류방식에 의해 온열 작용을 수행할 수 있도록 한 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스는, 매트리스에 있어서, 쿠션작용을 수행하는 쿠션부재; 상기 쿠션부재의 일면에 설치되는 온열부 적층부재; 인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력에 대해 신축성을 갖도록 형성된 발열체; 상기 쿠션부재의 타면에 설치되고 통기성을 갖도록 구성된 냉감부 적층부재; 및 상기 매트리스의 최외곽에 덧씌워지는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 온열부 적층부재의 외측면에 설치되고 열기가 내측으로 전달되는 것을 차단하는 열기차단 면상체를 더 구비하고, 상기 발열체는 상기 열기차단 면상체의 외면에 설치되고, 상기 냉감부 적층부재는, 탄성을 갖는 선형부재를 엮어 판형 망상체로 형성한 통기패드를 구비할 수 있다.

상기 매트리스의 내부로 공기를 송풍시키거나 상기 매트리스의 내부 공기를 흡인하여 순환시키도록 상기 커버부재의 측면부에 설치되는 공기순환팬을 구비할 수 있다.

그리고, 상기 매트리스에 고정되어 정위치되는 실린더와 상기 매트리스의 수축 및 팽창시 연동되는 로드로 이루어진 신축장치를 구비하고, 상기 공기순환팬은 상기 실린더에 설치되어 요동 없이 고정될 수 있다.

상기 냉감부 적층부재는, 상기 통기패드의 내면과 상기 쿠션부재 사이에 개재되는 그물망과; 상기 통기패드의 외면에 설치되고, 연결사에 의해 상하로 이격되고 통기성을 갖도록 직조된 상면직과 하면직으로 이루어진 이중 직물지를 더 포함할 수 있다.

상기 온열부 적층부재는, 상기 쿠션부재의 타면에 접하여 설치되고 통기성을 갖도록 판형으로 형성된 경질 패드; 상기 경질 패드의 외면에 접하여 설치되고 통기성을 갖도록 판형으로 형성된 연질 패드; 및 상기 연질 패드의 외면에 접하여 설치되고 통기성을 갖도록 판형으로 형성된 발포폼 패드를 포함할 수 있다.

상기 커버부재는, 상기 발열체 및 상기 냉감부 적층부재와 접하여 설치되고 통기성을 갖도록 직조된 안감 직물지; 상기 안감 직물지의 외측에 덧대어지고, 내부에 중공부가 형성되고 이 중공부와 연통되는 다수의 통기공이 형성된 커버 직물지; 및 상기 안감 직물지와 상기 커버 직물지 사이에 개재되어 완충작용을 수행하는 완충재를 포함할 수 있다.

상기 열기차단 면상체는 열기가 내측으로 전달되는 것을 차단하여 온열효과를 상승시키도록 치밀한 조직으로 직조되고 내열 특성을 갖도록 방염 처리된 직물지로 구성될 수 있다.

한편, 상기 온열부 적층부재 또는 상기 냉감부 적층부재는, 기공의 크기가 1mm 내지 30mm 범위가 되도록 발포된 발포폼에 기능성 입자를 혼합한 고분자 수지가 코팅, 경화되어 형성될 수 있다.

그리고, 상기 온열부 적층부재 또는 상기 냉감부 적층부재는, 상면직, 상기 상면직에 공간부가 형성되도록 하방으로 이격, 배치되는 하면 직, 상기 상면직 및 하면직이 서로 연결되도록 상기 공간부에 연결되는 연결사로 이루어진 이중 직물지로 구성되고, 상기 상면직, 상기 하면직 및 상기 연결사는 탄성을 갖는 섬유사 또는 금속사로 구성될 수 있다.

또한, 상기 이중 직물지는 상기 공간부에 발포, 형성되는 발포폼 층을 구비할 수 있다.

한편, 상기 발열체는 인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력에 대해 신축성을 갖도록 상기 이중 직물지에 배치되는 발열용 도전선으로 구성될 수 있다.

상기 발열체는 인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력에 대해 신축성을 갖도록 상기 통기패드에 배치되는 발열용 도전선으로 구성될 수 있다.

한편, 상기 쿠션부재는 복수의 압축스프링이 배열되어 구성되고, 상기 발열체는, 섬유사가 경사 및 위사로 공급되어 면상으로 직조되되, 적어도 한 가닥의 도전선이 경사 방향을 따라 일자형 구조 또는 파형 구조로 직조되고, 경사 및/또는 위사 중에 신축성 고분자사가 포함되어 신축성을 갖도록 형성된 면상 발열체인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 도전선은, 내부 중심에 배치되는 중심사, 이 중심사의 외주면에 꼬임되는 복수 가닥의 절연된 도전사, 및 상기 도전사에 피복층을 형성하도록 감김되는 복수 가닥의 섬유사로 구성되거나, 내부 중심에 배치되고 신축성 고분자사로 구성된 신축성 중심사, 상기 중심사에 권취되는 복수 가닥의 절연된 도전사, 및 상기 도전사의 외주면에 신축성을 갖도록 형성되는 외피층으로 구성된 것을 적용할 수 있다.

그리고, 상기 면상 발열체는 인접하는 부재에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

상기 커버부재는 매트리스 내부로 공기의 유동이 가능하도록 하는 통풍구를 구비하되, 상기 통기공에는 상기 발열체에 의한 온열작용시에 가온된 공기의 외부를 유출을 차단하는 개폐 가능한 도어가 구비될 수 있다.

상기 면상 발열체는 원적외선 방사물질, 전자파 차폐물질, 음이온 발생물질, 살균 및 항균 물질 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 입자가 수용된 부가패드가 착탈, 가능하게 구성될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스는, 매트리스에 있어서, 쿠션작용을 수행하는 쿠션부재; 상기 쿠션부재의 일면에 설치되는 적층부재; 상기 적층부재의 외측면에 배치되고 발열용 또는 냉각용 유체가 유동되는 유체이송관; 상기 유체이송관으로 유동되는 유체의 수용하기 위한 유체저장 용기; 상기 유체이송관으로 유체를 순환시키는 유체 순환수단; 상기 유체이송관으로 이송되는 유체를 가열 또는 냉각시키는 열교환수단; 상기 유체이송관으로 유동되는 유체의 온도, 이송속도, 이송시간 등을 입력하는 입력부; 상기 입력부의 입력신호에 의해 상기 유체 순환수단 및 상기 열교환수단을 제어하는 제어부; 및 상기 매트리스의 최외곽을 둘러싸도록 덧씌워지는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 유체이송관 내의 유체 온도를 감지하여 상기 제어부에 인가하는 온도감지부, 상기 매트리스 내부 습도를 감지하여 상기 제어부에 인가하는 습도감지부를 더 구비하고, 상기 유체 순환수단은 순환펌프로 구성되고, 상기 열교환수단은 P형 및 N형 열전반도체소자 양측에 기판이 형성되어 유체를 가열 또는 냉각시키도록 전원의 공급방향에 따라 열기 또는 냉기를 방출하는 열전반도체모듈로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 유체이송관이 설치, 고정되도록, 연결사에 의해 상하로 이격되어 공간부를 갖도록 직조된 상면직과 하면직으로 이루어진 이중 직물지, 또는 설치홀을 갖는 발포폼이 더 구비할 수 있다.

아울러, 상기 유체이송관을 기준으로 상하측에 방수시트가 구비될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 의하면, 하절기와 같이 기온이 높은 고온환경에서는 통기성이 확보되어 냉방 기능을 수행할 수 있고, 동절기와 같은 저온 환경에서는 자연 대류방식에 의해 온열 작용을 수행할 수 있으므로, 간편한 조작으로 계절이나 기온에 상관없이 호환성 있게 사용할 수 있고, 모든 온도조건에서 쾌적한 취침환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

특히, 냉감작용을 수행하는 부재, 및 발열작용을 수행하는 부재가 신축성을 갖고 있으므로 인체공학적으로 설계된 매트리스 고유의 기능인 쿠션기능, 인체의 하중분산 및 지지기능을 저해하지 않으면서 냉방 및 난방 기능을 수행할 수 있고, 아울러, 안전성과 상품성이 향상되는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 전체적인 구성을 나타내는 일부 절개 사시도,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 요부 단면도,
도3a 및 도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 발열체를 나타내는 사시도,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 발열체의 설치상태를 설명하기 위한 도면,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 냉감부 적층부재를 설명하기 위한 도면,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 공기순환팬 설치구조를 설명하기 위한 도면,
도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 적용되는 냉감부 적층부재의 제1 변형예를 나타내는 도면,
도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 적용되는 냉감부 적층부재의 제2 변형예를 나타내는 도면,
도9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 적용되는 온열부 적층부재의 제1 변형예를 나타내는 도면,
도10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 제1 변형예를 설명하기 위한 도면,
도11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 제2 변형예를 나타내는 도면,
도12은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스를 나타내는 일부 절개 사시도,
도13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 열교환수단의 설치예를 나타내는 단면도,
도14a 및 14b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 유체이송관 설치구조의 다른 예를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도14b에 의거하여 상세히 설명하고, 도1 내지 도14b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

첨부도면 도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 전체적인 구성을 나타내는 일부 절개 사시도, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 요부 단면도이다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스(1)는, 커버부재(11)의 내부에 수용되는 쿠션부재(12)를 기준으로 일측에 온열부 적층부재(13) 및 열기차단 면상체(14), 및 발열체(15)를 구비한 것으로, 쿠션부재(12)의 기준으로 일측은 동절기 등과 같이 저온 환경에서 난방작용을 수행하도록 하고, 쿠션부재(12)의 타측에는 통기성을 갖도록 구성된 냉감부 적층부재(16)가 구비되어 하절기 등과 같이 고온 환경에서 냉방작용을 수행하도록 하여, 항상 쾌적한 수면을 취할 수 있도록 구성되어 있다.

쿠션부재(12)는 쿠션작용을 수행하는 구성으로, 라텍스 폼과 같이 쿠션작용을 수행할 수 있다면 제한 없이 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 비교적 가격이 저렴하고 충분한 통기성을 확보할 수 있는 압축스프링으로 구성되어 있다. 즉, 통상의 매트리스 두께 보다 조금 짧은 길이를 갖는 다수의 압축스프링을 인접되게 직사각형 형태가 되도록 배치하여 구성한다.

온열부 적층부재(13)는 쿠션부재(12)의 일면에 설치되는 구성으로, 경질 패드(131), 연질 패드(132), 및 발포폼 패드(133)가 내측에서 외측을 향해 순차적으로 배치되어 구성된다.

경질 패드(131)는 쿠션부재(12)의 일면에 접하여 설치되고 통기성을 갖는 판형 구조로 형성된다. 이 경질 패드(131)는 미세한 섬유사에 고분자 수지가 코팅 또는 도포되어 경화 형성된 것으로, 섬유사를 합성수지사와 같이 탄성을 갖는 섬유사를 적용함으로써 스펀지 등으로 호칭되는 고분자 폼에 비해 다소 딱딱한 느낌을 갖는 패드로 구성된다.

연질 패드(132)는 경질 패드(132)의 외면에 접하여 설치된 것으로, 두께가 얇고 충분한 통기성을 확보할 수 있는 부직포 소재로 형성되어 있다.

발포폼 패드(133)는 연질 패드(132)의 외면에 접하여 설치되고 통기성을 갖도록 판형으로 형성된 것으로, 쿠션 특성이 우수하고 충분한 통기성을 확보할 수 있도록 패드몸체에 다수의 기공이 형성된 발포폼으로 형성되어 있다.

열기차단 면상체(15)는 온열부 적층부재(13)의 외측면에 설치되고 발열체(15)로부터 발산되는 열기가 취침자가 눕는 방향으로만 전달되고 내측, 즉 쿠션부재(12)측으로 전달되는 것을 차단하는 구성이다. 이를 위해 열기차단 면상체(14)는 내측으로의 열차단 효율이 증가되도록 열전도도가 낮은 섬유사를 치밀한 조직으로 직조된 직물지로 구성된다. 그리고 열기차단 면상체(14)로 적용되는 직물지는 내열 특성을 갖도록 방염 처리되어 화재시에 쉽게 소실되지 않도록 되어 있다.

도3a 및 도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 발열체를 나타내는 사시도이다.

도3a 및 도3b를 참조하면, 발열체(15)는 열기차단 면상체(14)의 외면에 설치되고 인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력의 인가시 신축성을 갖도록 형성된다.

그리고, 발열체(15)는 매트리스의 쿠션 기능을 저해하지 않는다면 제한 없이 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 신축성을 갖는 면상 발열체(15a)로 구성된다. 이 면상 발열체(15a)는 섬유사를 경사 및 위사로 공급하여 면상으로 직조하는 과정에서 적어도 한 가닥의 도전선(151)이 경사 또는 위사로 공급되어 일자형 구조 또는 파형 구조로 함께 직조되어 구성된다. 특히, 면상 발열체의 직조를 위해 공급되는 경사 및/또는 위사 중에는 스판사와 같은 신축성 고분자사가 포함, 직조되어 면상 발열체가 외력에 대해서 신축성을 갖도록 되어 있다.

이때, 도전선(151)은, 도3a에 도시된 바와 같이 내열 특성을 갖는 중심사(1511), 이 중심사(1511)의 외주면에 꼬임되는 복수 가닥의 절연된 도전사(1512), 및 도전사(1512)에 피복층을 형성하도록 감김되는 복수 가닥의 섬유사(1513)로 구성될 수 있다. 이러한 형태의 도전선(151)은 자체적으로 신축성을 갖지 않으므로 면상 발열체에 직조된 상태에서 신축성을 갖기 위해서는 도3a에 도시된 바와 같이 파형 구조로 직조되어야 한다.

한편, 도전선(151)은, 도3b에 도시된 바와 같이 내부 중심에 배치되고 스판사와 같은 고분자 신축사로 구성되어 신축성을 갖는 중심사(1514), 이 중심사(1514)에 권취되는 복수 가닥의 절연된 도전사(1515), 및 도전사(1515)의 외주면에 신축성을 갖도록 형성되는 외피층(1516)으로 구성된다. 이때, 외피층(1516)은 도전사(1515)의 외주면에 권취되는 다수 가닥의 섬유사로 구성된다. 그리고, 이러한 형태의 도전선(151)은 자체적으로 신축성을 갖고 있으므로 면상 발열체에 일자형 구조로 직조되어도 면상 발열체는 인가되는 외력에 대해 신축성을 갖게 된다.

한편, 도전사(1512,1515)는 인가되는 전압이나 전류의 크기에 따라 전류가 통전되거나 저항열에 의해 발열될 수 있는 다양한 도전성 선형부재(예컨대, 나노입자 형태의 도전성 물질을 포함하는 섬유사, 섬유사에 도전성 금속이 도금된 도금사, 탄소섬유사, 등)를 선택하여 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 수십 내지 수백 마이크로미터(㎛) 정도의 직경을 갖는 금속사로 구성하되, 바람직하게는 10 내지 50 마이크로미터(㎛)정도의 직경을 갖는 스텐레스선, 티타늄선, 동선 등에 절연피복층이 형성된 금속사(통상 에나멜선이라 한다) 중에서 선택하여 구성한다. 이때, 도전사의 가닥 수는 전원의 정격전압, 발열온도 등에 따라 다양하게 변경할 수 있지만, 5 내지 30 가닥을 배치하여 구성한다.

면상 발열체(15a)는 그 내면 또는 외면에 세라믹 등의 원적외선 방사물질, 금속나노입자, 금속산화물입자 등의 전자파 차폐물질, 토르마린 등의 음이온 발생물질, 은나노입자, 숯 등의 살균 및 항균 물질 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 입자가 수용된 부가패드(미도시)가 착탈, 가능하게 구성될 수도 있다.

그리고, 면상 발열체에는 도전선(151)으로 통전되는 전원을 공급하기 위한 전원공급수단(미도시)이 구비되어 있다. 이 전원공급수단은 상용전원을 인가받아 제공하는 직류전원공급장치나, 충전식 전원장치로 구성될 수 있다.

도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 발열체의 설치상태를 설명하기 위한 도면으로, 커버부재의 일부를 삭제 도시하여 내부의 발열체가 나타나도록 도시한 것이다.

도4를 참조하면, 면상 발열체(15a)는 고장 수리 및 교체를 위해 분리 가능하도록 구성되어 있다. 이를 위해, 본 실시예에서는 도4에 도시된 바와 같이 면상 발열체의 저부에 위치하는 열기차단 면상체(14)와 지퍼로 구성된 착탈수단(152)에 의해 분리 가능하게 결합되어 있다.

면상 발열체를 분리 가능하게 결합하는 다른 방법으로는 도4에 도시된 형태 외에도 착탈수단으로 면상 발열체의 가장자리 부분에 접속되어 매트리스측에 고정되는 고정커버(미도시)와, 면상 발열체측 부분이 고정커버로부터 선택적으로 분리될 수 있도록 설치되는 고정부재(미도시)를 구비한 구조로도 구성할 수 있다. 이때, 고정부재는 벨크로 화스너, 단추, 지퍼 등으로 구성할 수 있고, 고정커버는 그물망 형태의 직물지로 구성할 수 있다.

그리고, 면상 발열체에는 정전기의 발생을 차단하기 위한 제전사(미도시)가 함께 직조될 수 있다. 제전사로는 금속세선, 금속도금섬유, 나노입자 형태의 유화동이 포함된 섬유, 등을 적용할 수 있다.

도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 냉감부 적층부재를 설명하기 위한 도면이다.

냉감부 적층부재(16)는 쿠션부재(12)의 타면에 설치되고 통기성을 갖도록 구성된다. 특히, 본 실시예에서는 도5에 도시된 바와 같이 냉방 특성의 향상을 위해 냉감부 적층부재(16)로서 탄성을 갖는 선형부재를 엮어 판형 망상체로 형성한 통기패드(161)가 구성되어 있다. 그리고, 통기패드(161)를 형성하는 선형부재는 탄성을 갖고 있어서 복원력이 뛰어난 모노필라멘트사(1611,monofilament)로 구성된다.

상기 냉감부 적층부재(16)는 도2에 도시된 바와 같이 통기패드(161) 외에 통기패드의 내면과 쿠션부재(12) 사이에 개재되는 그물망(162)과, 통기패드(161)의 외면에 설치되는 이중 직물지(163)를 더 구비한다. 이 이중 직물지(163)는 연결사(1633)에 의해 상하로 이격되고 통기성을 갖도록 직조된 상면직(1631)과 하면직(1632)으로 이루어진다.

커버부재(11)는 매트리스를 전체적으로 둘러싸도록 외부에 덧씌워지는 것으로, 충분한 통기성을 확보할 수 있다면 제한 없이 다양한 형태로 형성될 수 있지만, 본 실시예에서는 취침자에게 포근함을 제공하면서도 통풍성을 확보할 수 있도록 내측에서 외측을 향해 안감 직물지(111), 완충재(112), 및 커버 직물지(113)로 순으로 배치되는 면상의 소재가 하나의 몸체로 박음질되어 구성된다.

안감 직물지(111)는 매트리스를 전체적으로 둘러싸도록 발열체(15) 및 냉감부 적층부재(16)와 접하여 설치되고, 통기성을 갖도록 직조된 메쉬망 형태의 직물지로 구성된다.

커버 직물지(113)는 도2에 도시된 바와 같이 안감 직물지(111)의 외측에 덧대어지고, 내부에 중공부(1131)가 형성되고 이 중공부(1131)와 연통되는 다수의 통기공(1132)을 갖는 구조로서, 연결사(1135)에 의해 상하로 이격되고 통기성을 갖도록 직조된 상면직(1136)과 하면직(1137)으로 이루어진 이중 직물지 형태로 형성된다.

완충재(112)는 안감 직물지(111)와 커버 직물지(113) 사이에 개재되어 완충작용을 수행하는 것으로, 인조 솜 또는 천연 솜 등으로 구성된다.

그리고, 커버부재(11)는 세탁, 설치 등을 위해 두 개로 구분되어, 매트리스의 측면 부위에 위치하도록 배치되는 지퍼와 같은 착탈수단(114)에 의해 분리, 가능하게 구성되어 있다.

도1을 참조하면, 매트리스(1)는 커버부재(11)의 측면부에 공기순환팬(115)이 더 설치된다. 이 공기순환팬(115)은 매트리스의 내부로 외부 공기를 송풍시키거나, 매트리스의 내부 공기를 흡인하여 외부로 배출시켜 순환시키도록 하는 구성으로, 통풍성이 향상됨에 따라 하절기 등과 같이 고온 환경에서 쾌적한 수면을 취할 수 있게 한다.

도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 공기순환팬 설치구조를 설명하기 위한 도면이다.

공기순환팬(115)은 매트리스의 쿠션동작에 따라 두께 방향으로 높낮이가 변화되더라도 원활한 송풍동작을 수행할 수 있도록, 매트리스의 수축 및 팽창 동작시 연동되는 신축장치(118)에 설치되어 있다. 예컨대, 신축장치(118)는 실린더(1181)와, 이 실린더(1181)내에 탄설된 스프링(미도시)에 의해 승강되는 로드(1182)로 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 신축장치(118)의 실린더(1181)에 공기순환팬(115)을 설치하게 되면 압축스프링과 같은 쿠션부재(112)가 취침자의 하중에 의해 수축 및 팽창되더라도 로드(1182) 부분만이 함께 병진운동을 하게 되므로 매트리스측에 고정된 실린더(1181)에 설치되는 공기순환팬(115)은 요동 없이 정위치 되어 송풍동작을 수행할 수 있다.

한편, 커버부재(11)는 매트리스 내부 공기가 외부로 배출되고, 외부 공기가 매트리스 내부로 유입될 수 있도록 하는 통풍구(116)가 형성되어 있다. 그리고, 이 통풍구(116)는 발열체(15)에 의한 온열작용시에 가온된 공기의 외부를 유출을 차단하도록 밀폐되어 자연 대류에 의한 온열효과가 상승되도록 하는 개폐 가능한 도어(1161)를 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 작용을 간략하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스(1)를 하절기 등과 같이 고온 환경에서 사용하고자 하는 경우에는, 냉감부 적층부재(16)측이 상측에 위치하도록 매트리스를 회전시켜 설치한다.

이와 같이 냉감부 적층부재(16)측이 상측에 위치하게 되면, 쿠션부재(12)로서 압축스프링이 구성되어 있어 매트리스 내,외부로의 통기성을 확보할 수 있고, 쿠션부재와 접하여 설치되는 냉감부 적층부재(16)가 모두 통기성이 뛰어난 그물망(162), 통기패드(161), 이중 직물지(163)로 구성될 뿐만 아니라, 커버부재(11) 또한 모두 통기성이 뛰어난 안감 직물지(111), 완충재(112), 및 커버 직물지(113)로 순으로 배치, 구성되어 있어 공기의 원활한 흐름이 가능하게 된다.

특히, 통기패드(161)는 복원력이 뛰어나 낚시줄 등으로 적용되는 모노필라멘트사(monofilament)를 권취하여 판 형태로 성형한 것으로, 충분한 통기성을 확보할 수 있어서 기존 침대의 쿠션보조부재로 널리 적용되는 발포폼에 비해 통기성에 있어 현저한 상승효과를 발휘하게 되므로 하절기 등과 같이 고온 환경에서 쾌적한 수면을 취할 수 있다.

반대로, 본 발명에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스(1)를 동절기 등과 같이 저온 환경에서 사용하고자 하는 경우에는, 발열체(15)측이 상측에 위치하도록 매트리스를 회전시켜 사용한다.

이와 같이 발열체(15)측이 상측에 위치하도록 배치된 상태에서 사용자가 전원공급장치를 조작하여 전원이 면상 발열체(15a)의 발열선으로 배치된 도전선(151)에 공급되면 발열작용이 수행된다. 이때, 면상 발열체의 저면에 열기차단 면상체(14)가 배치되어 있으므로 발산되는 열기가 쿠션부재(12)측으로 전달되는 것을 차단하고 취침면에 해당되는 커버부재(11)측으로 자연 대류현상에 의해 이동되도록 하여 온열작용을 수행한다.

그리고, 열기차단 면상체(14)의 표면은 방염 처리되어 있으므로 발열체가 과열되더라도 매트리스의 열화나 화재의 발생을 방지할 수 있다.

도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 적용되는 냉감부 적층부재의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.

도7을 참조하면, 냉감부 적층부재(16)는 발포몸체(161)에 기공(162)의 크기가 1mm 내지 30mm 범위가 되도록 발포된 발포폼으로 구성될 수 있다. 이때, 발포폼은 유익한 작용을 수행하는 기능성 입자(163)를 혼합한 고분자 수지를 코팅, 경화하거나, 기능성 입자가 기공(162)의 내부에 위치되게 형성한다.

여기서, 기능성 입자란, 세라믹 등의 원적외선 방사물질, 금속나노입자, 금속산화물입자 등의 전자파 차폐물질, 토르마린 등의 음이온 발생물질, 은나노입자, 숯 등의 살균 및 항균 물질을 의미한다.

그리고, 도7에 도시된 발포폼은 쿠션작용을 수행할 수 있으므로, 온열부 적층부재로도 적용할 수 있지만, 발포폼의 기공 크기가 1mm 내지 30mm 범위로서 통풍성이 우수하므로 냉감부 적층부재로 활용하는 것이 효과적이다.

도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 적용되는 냉감부 적층부재의 제2 변형예를 나타내는 도면으로, 요부를 간략화한 단면도이다.

도8을 참조하면, 냉감부 적층부재(16)는 상면직(164), 상기 상면직(164)에 하방으로 공간부가 형성되도록 이격, 배치되는 하면직(165), 상면직(164) 및 하면직(165)이 서로 연결되도록 공간부에 연결되는 연결사(166)로 이루어진 이중 직물지로 구성될 수 있다, 그리고, 이중 직물지를 구성하는 위사(167), 경사(168), 연결사(166)는 탄성을 갖는 섬유사나 금속사로 구성된다.

이와 같은 이중 직물지는 탄성을 갖는 구조로서 쿠션작용을 수행할 수 있으므로, 온열부 적층부재로도 적용할 수 있지만, 상면직(164) 및 하면직(165)이 통풍성을 갖는 직물지이면서 내부에 공간부가 형성되어 뛰어난 통풍작용을 수행할 수 있으므로 냉감부 적층부재로 구성하는 것이 효과적이다.

도9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스에 적용되는 온열부 적층부재의 제1 변형예를 나타내는 도면으로, 요부를 간략화한 단면도이다.

도9에 도시된 바와 같이 온열부 적층부재(13)는 전술한 제2 변형예에 따른 냉감부 적층부재(16)와 유사하게 이중 직물지로 구성되지만, 상면직(135)과 하면직(136) 사이의 공간부에 발포, 형성되는 발포폼 층(137)을 더 구비한다. 이때, 발포폼 층(137)은 비교적 쿠션 특성이 우수한 폴리우레탄 계열의 발포수지를 이용하여 형성한다.

이러한 형태의 온열부 적층부재(13)는 상면직(135)과 하면직(136)을 구비한 이중 직물지와 발포폼 층(137)이 모두 쿠션작용을 수행한다는 점에서 냉감부 적층부재로도 적용할 수 있지만, 이중 직물지의 공간부에 발포폼 층(137)이 형성되어 있으므로 도8에 나타난 이중 직물지에 비해 통풍성은 결여되고, 보온 특성은 향상되므로 온열부 적층부재(13)로 적용하는 것이 효과적이다.

도10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 제1 변형예를 설명하기 위한 도면으로, 주요 차이점인 온열부 적층부재와 발열체만을 도시한다.

도10을 참조하면, 제1 변형예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스(1)는 쿠션작용을 수행하는 쿠션부재(미도시), 온열부 적층부재(미도시), 발열체(15), 감부 적층부재(미도시), 및 커버부재(미도시)를 구비하되, 온열부 적층부재(13)는 탄성을 갖는 선형부재를 엮어 판형 망상체로 형성한 통기패드(138)로 구성되고, 발열체(15)는 인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력에 대해 신축성을 갖도록 통기패드(138)에 배치되는 발열용 도전선(155)으로 구성된다.

이때, 발열용 도전선(155)은 전술한 도3a에 도시된 형태의 것이 적용되거나 도3b에 도시된 형태의 것이 적용될 수 있다.

전술한 제1 변형예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스는 별도의 면상 발열체를 구비하지 않고 온열부 적층부재(13)로 구성되는 통기패드(138) 자체가 그 내부에 배치되는 발열용 도전선(155)에 의해 발열체의 기능을 수행하므로 보다 간결, 단순하게 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스를 구현할 수 있다.

도11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 제2 변형예를 나타내는 도면으로 주요 차이점인 온열부 적층부재와 발열체만을 단면으로 도시한다.

도11을 참조하면, 제2 변형예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스(1)는 쿠션작용을 수행하는 쿠션부재(미도시), 온열부 적층부재(미도시), 발열체(15), 냉감부 적층부재(미도시), 및 커버부재(미도시)를 구비하되, 온열부 적층부재(13)는 이중 직물지(139)로 구성되고, 발열체(15)는 인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력에 대해 신축성을 갖도록 상기 이중 직물지(139)에 배치되는 발열용 도전선(156)으로 구성된다.

그리고, 이중 직물지(139)는 보온작용을 위해 공간부에 발포, 형성되는 발포폼 층(139a)을 구비한다. 또한, 발열용 도전선(156)은 이중 직물지의 상면직(1391) 및 하면직(1392)에 배치되거나, 연결사(1383)로 공급되어 공간부에 함께 직조될 수 있지만, 도11에서는 매트리스의 취침면과 근접한 상면직(1391)에 발열용 도전선(139)이 배치된 예를 도시하였다.

첨부도면, 도12은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스를 나타내는 일부 절개 사시도로서, 전술한 제1 실시예와 유사한 구성(쿠션부재,등)에 대하여는 도시를 생략하였다.

도12에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스(2)는, 쿠션부재(미도시), 적층부재(미도시), 유체저장 용기(22), 유체이송관(23), 유체 순환수단(24), 열교환수단(25), 및 커버부재(21)를 구비하여, 동절기 등과 같이 저온 환경에서 난방작용을 수행하고, 하절기 등과 같이 고온환경에서 냉방을 통해 쾌적한 수면을 취할 수 있도록 구성되어 있다.

쿠션부재는 제1 실시예와 마찬가지로 쿠션작용을 수행하는 구성으로, 가격이 저렴하고 충분한 통기성을 확보할 수 있는 압축스프링으로 구성되어 있다.

적층부재(미도시)는 쿠션부재의 일면에 설치되는 구성으로, 냉방 특성의 향상을 위해 탄성을 갖는 선형부재를 엮어 판형 망상체로 형성한 통기패드(제1 실시예와 동일한 형태)가 구성되어 있다.

유체저장 용기(22)는 물과 같은 유체를 수용하기 위한 저장용기로서, 후술되는 유체이송관(23)의 공급측 및 배출측 배관이 접속되어 있다.

유체이송관(23)은 발열용 또는 냉각용 유체가 유동되는 구성으로 열교환 특성이 뛰어난 재질로 형성된 호스를 적층부재의 외측면에 지그재그 형태로 배치하여 구성한다.

유체 순환수단(24)은 유체이송관(23)으로 유체를 순환시키는 구성으로, 순환펌프로 구성된다.

도13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 열교환수단의 설치예를 나타내는 단면도이다.

열교환수단(25)은 유체이송관(23)으로 이송되는 유체를 가열 또는 냉각시키는 구성으로, P형 및 N형 열전반도체소자(251) 양측에 기판(252,253)이 형성되어 유체를 가열 또는 냉각시키도록 전원의 공급방향에 따라 발열 또는 냉기를 방출하는 통상의 열전반도체모듈로 구성된다.

그리고, 열교환수단(25)으로 구성되는 열전반도체모듈은 도13에 도시된 바와 같이 유체저장 용기(22)의 벽면에 일측 기판(252)이 위치하도록 설치되어 전원의 공급방향에 따라 발열 또는 냉기를 방출하여 내부의 유체와 열교환작용을 수행한다. 한편, 도의 미설명부호 254는 기밀을 유지하기 위한 패킹이며, 열전반도체모듈의 효율의 향상을 위한 냉각 및 방열팬(미도시)을 더 구비할 수도 있다.

커버부재(21)는 매트리스를 전체적으로 둘러싸도록 덧씌워지는 구성으로, 제1 실시예와 마찬가지로 내측에서 외측을 향해 안감 직물지(미도시), 완충재(미도시), 및 커버 직물지(미도시) 순으로 배치되는 소재가 하나의 몸체로 박음질되어 구성된다.

그리고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스(2)는, 유체이송관(23)으로 유동되는 유체의 온도, 이송속도, 이송시간 등을 입력하는 입력부(미도시), 입력부(미도시)의 입력신호에 의해 유체 순환수단(24) 및 열교환수단(25)을 제어하는 제어부(미도시), 유체이송관(23) 내의 유체 온도를 감지하여 제어부에 인가하는 온도감지부(미도시), 매트리스 내부 습도를 감지하여 상기 제어부에 인가하는 습도감지부(미도시)를 더 구비한다.

그리고, 유체이송관(23)을 기준으로 상측 및/또는 하측면에는 유체이송관(23)의 손상이나 응축수의 발생을 대비하기 위한 방수시트(26)가 구비되어 있다.

도14a 및 14b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스의 유체이송관 설치구조의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도14a에 도시된 바와 같이 유체이송관(23)이 설치, 고정되도록, 연결사(283)에 의해 상하로 이격되어 공간부를 갖도록 직조된 상면직(281)과 하면직(282)으로 이루어진 이중 직물지(28)를 더 구비할 수 있다.

도14b에 도시된 바와 같이 유체이송관(23)이 설치, 고정되도록, 설치홀(29a)을 갖는 발포폼(29)이 더 구비할 수 있다.

도14a 및 14b에 도시된 바와 같은 방식으로 유체이송관(23)을 고정하게 되면 보다 안정적으로 고정할 수 있을 뿐만 아니라 이중 직물지(28)나 발포폼(29)에 의해 냉기나 온기가 보온되므로 냉,난방 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1,2:냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스
11,21:커버부재 12:쿠션부재
13:온열부 적층부재 14:열기차단 면상체
15:발열체 151:도전선
16:냉감부 적층부재 22:유체저장 용기
23:유체이송관 24:유체 순환수단
25:열교환수단

Claims (22)

1. 매트리스에 있어서,
   쿠션작용을 수행하는 쿠션부재;
   상기 쿠션부재의 일면에 설치되는 온열부 적층부재;
   인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력에 대해 신축성을 갖도록 형성된 발열체;
   상기 쿠션부재의 타면에 설치되고 통기성을 갖도록 구성된 냉감부 적층부재; 및
   상기 매트리스의 최외곽에 덧씌워지는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 온열부 적층부재의 외측면에 설치되고 열기가 내측으로 전달되는 것을 차단하는 열기차단 면상체를 더 구비하고,
   상기 발열체는 상기 열기차단 면상체의 외면에 설치되고,
   상기 냉감부 적층부재는, 탄성을 갖는 선형부재를 엮어 판형 망상체로 형성한 통기패드를 구비한 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 매트리스의 내부로 공기를 송풍시키거나 상기 매트리스의 내부 공기를 흡인하여 순환시키도록 상기 커버부재의 측면부에 설치되는 공기순환팬을 구비한 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
4. 제3항에 있어서,
   상기 매트리스에 고정되어 정위치되는 실린더와 상기 매트리스의 수축 및 팽창시 연동되는 로드로 이루어진 신축장치를 구비하고, 상기 공기순환팬은 상기 실린더에 설치되어 요동 없이 고정되는 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
5. 제2항에 있어서,
   상기 냉감부 적층부재는,
   상기 통기패드의 내면과 상기 쿠션부재 사이에 개재되는 그물망과;
   상기 통기패드의 외면에 설치되고, 연결사에 의해 상하로 이격되고 통기성을 갖도록 직조된 상면직과 하면직으로 이루어진 이중 직물지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
6. 제5항에 있어서,
   상기 온열부 적층부재는,
   상기 쿠션부재의 타면에 접하여 설치되고 통기성을 갖도록 판형으로 형성된 경질 패드;
   상기 경질 패드의 외면에 접하여 설치되고 통기성을 갖도록 판형으로 형성된 연질 패드; 및
   상기 연질 패드의 외면에 접하여 설치되고 통기성을 갖도록 판형으로 형성된 발포폼 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
7. 제6항에 있어서,
   상기 커버부재는,
   상기 발열체 및 상기 냉감부 적층부재와 접하여 설치되고 통기성을 갖도록 직조된 안감 직물지;
   상기 안감 직물지의 외측에 덧대어지고, 내부에 중공부가 형성되고 이 중공부와 연통되는 다수의 통기공이 형성된 커버 직물지; 및
   상기 안감 직물지와 상기 커버 직물지 사이에 개재되어 완충작용을 수행하는 완충재를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
8. 제2항에 있어서,
   상기 열기차단 면상체는 열기가 내측으로 전달되는 것을 차단하여 온열효과를 상승시키도록 치밀한 조직으로 직조되고 내열 특성을 갖도록 방염 처리된 직물지인 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
9. 제1항에 있어서,
   상기 온열부 적층부재 또는 상기 냉감부 적층부재는, 기공의 크기가 1mm 내지 30mm 범위가 되도록 발포된 발포폼에 기능성 입자를 혼합한 고분자 수지가 코팅, 경화되어 형성된 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
10. 제1항에 있어서,
    상기 온열부 적층부재 또는 상기 냉감부 적층부재는,
    상면직, 상기 상면직에 공간부가 형성되도록 하방으로 이격, 배치되는 하면직, 상기 상면직 및 하면직이 서로 연결되도록 상기 공간부에 연결되는 연결사로 이루어진 이중 직물지로 구성되고, 상기 상면직, 상기 하면직 및 상기 연결사는 탄성을 갖는 섬유사 또는 금속사로 구성된 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
11. 제10항에 있어서,
    상기 이중 직물지는 상기 공간부에 발포, 형성되는 발포폼 층을 구비한 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 발열체는 인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력에 대해 신축성을 갖도록 상기 이중 직물지에 배치되는 발열용 도전선인 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
13. 제2항에 있어서,
    상기 발열체는 인가되는 전원에 의해 발열작용을 수행하는 동시에 외력에 대해 신축성을 갖도록 상기 통기패드에 배치되는 발열용 도전선인 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 쿠션부재는 복수의 압축스프링이 배열되어 구성되고,
    상기 발열체는, 섬유사가 경사 및 위사로 공급되어 면상으로 직조되되, 적어도 한 가닥의 도전선이 경사 방향을 따라 일자형 구조 또는 파형 구조로 직조되고, 경사 및/또는 위사 중에 신축성 고분자사가 포함되어 신축성을 갖도록 형성된 면상발열체인 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
15. 제14항에 있어서,
    상기 도전선은,
    내부 중심에 배치되는 중심사, 이 중심사의 외주면에 꼬임되는 복수 가닥의 절연된 도전사, 및 상기 도전사에 피복층을 형성하도록 감김되는 복수 가닥의 섬유사로 구성되거나,
    내부 중심에 배치되고 신축성 고분자사로 구성된 신축성 중심사, 상기 중심사에 권취되는 복수 가닥의 절연된 도전사, 및 상기 도전사의 외주면에 신축성을 갖도록 형성되는 외피층으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
16. 제15항에 있어서,
    상기 면상 발열체는 인접하는 부재에 분리 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
17. 제15항에 있어서,
    상기 커버부재는 매트리스 내부로 공기의 유동이 가능하도록 하는 통풍구를 구비하되, 상기 통기공에는 상기 발열체에 의한 온열작용시에 가온된 공기의 외부를 유출을 차단하는 개폐 가능한 도어가 구비된 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
18. 제14항에 있어서,
    상기 면상 발열체는 원적외선 방사물질, 전자파 차폐물질, 음이온 발생물질, 살균 및 항균 물질 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 입자가 수용된 부가패드가 착탈, 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
19. 매트리스에 있어서,
    쿠션작용을 수행하는 쿠션부재;
    상기 쿠션부재의 일면에 설치되는 적층부재;
    상기 적층부재의 외측면에 배치되고 발열용 또는 냉각용 유체가 유동되는 유체이송관;
    상기 유체이송관으로 유동되는 유체의 수용하기 위한 유체저장 용기;
    상기 유체이송관으로 유체를 순환시키는 유체 순환수단;
    상기 유체이송관으로 이송되는 유체를 가열 또는 냉각시키는 열교환수단;
    상기 유체이송관으로 유동되는 유체의 온도, 이송속도, 이송시간 등을 입력하는 입력부;
    상기 입력부의 입력신호에 의해 상기 유체 순환수단 및 상기 열교환수단을 제어하는 제어부; 및
    상기 매트리스의 최외곽을 둘러싸도록 덧씌워지는 커버부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
20. 제19항에 있어서,
    상기 유체이송관 내의 유체 온도를 감지하여 상기 제어부에 인가하는 온도감지부, 상기 매트리스 내부 습도를 감지하여 상기 제어부에 인가하는 습도감지부를 더 구비하고,
    상기 유체 순환수단은 순환펌프로 구성되고,
    상기 열교환수단은 P형 및 N형 열전반도체소자 양측에 기판이 형성되어 유체를 가열 또는 냉각시키도록 전원의 공급방향에 따라 열기 또는 냉기를 방출하는 열전반도체모듈인 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
21. 제20항에 있어서,
    상기 유체이송관이 설치, 고정되도록, 연결사에 의해 상하로 이격되어 공간부를 갖도록 직조된 상면직과 하면직으로 이루어진 이중 직물지, 또는 설치홀을 갖는 발포폼이 더 구비된 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.
22. 제20항에 있어서,
    상기 유체이송관을 기준으로 상하측에 방수시트가 구비된 것을 특징으로 하는 냉방 및 난방 기능을 갖는 매트리스.

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