(57)【要約】  マットレスの胴体の端に沿って球でぎっしり詰まったトンネルがごわごわしたメッシュの下面と上面の伸縮メッシュに縫合されて繋がるマットレス内(Container)に垂直に押される柱が多数配列されて構成され、その中に軽い流動化される小さな球を充填し、パスカルの原理による動的均衡の均等な重さ分散で、身体の屈曲面の角度と関係なく全ての身体接続面に均等な重さ分散でバランスをなす流動(体)化される球で充填された浮揚性マットレスを提供する。  これはまるで死海に浮かんでいるような安楽感を与えながらも、風通しがよく、ベッドルームで使うことができる。ベッドで長期間過ごさなければならない人の床ずれを防止または緩和する。
2020509901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マットレスの下面と上面が軽い球でぎっしり詰まったトンネル(Tunnel)の壁に沿って縫合される容器(Container)の中に下面と上面をつなぐ押される柱を多数配列し、その容器内に球が充填される構成を特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス(Fluidizable Spheres Filled Buoyant Mattress)。
【請求項２】
請求項1において、
球の直径(φ)は6〜8mmで、合成樹脂で成形されて中空であることを特徴とする流動化される球(Fluidizable Sphere)で充填される浮揚性マットレス。
【請求項３】
請求項2において、
球の密度(ρ)は0.3g/cm3以下であることを特徴とする流動化される球(Fluidizable Sphere)で充填される浮揚性マットレス。 
【請求項４】
請求項2と3において、
球は最低12Ｎの力で押され(Deforming)ない強度であることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。 
【請求項５】
請求項1において、
球の直径(φ)が10mm〜12mmで、合成樹脂で成形されて中空であることを特徴とする流動化される球(Fluidizable Sphere)で充填される浮揚性マットレス。
【請求項６】
請求項5において、
球の密度(ρ)が0.2g/cm3以下であることを特徴とする流動化される球(Fluidizable Sphere)で充填される浮揚性マットレス。 
【請求項７】
請求項5と6において、
球は最低12Ｎの力で押され(Deforming)ない強度であることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。 
【請求項８】
請求項1において、
球が合成樹脂発砲でつくられる場合、密度(ρ)が0.3g/cm3以下であることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。 
【請求項９】
請求項8において、
最低6Ｎの力で押されないことを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【請求項１０】
請求項1において、
木製で成形される球は、密度(ρ)が0.3g/cm3以下であることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。 
【請求項１１】
請求項10において、
球の直径(φ)が6mm〜8mmになることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【請求項１２】
請求項10において、
球の直径(φ)が10mm〜12mmになることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【請求項１３】
請求項1において、
押される柱はナイロン(Nylon)の釣り糸No.6またはその以上のものであることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【請求項１４】
請求項13において、
釣り糸は広いウエビングテープ(Webbing Tape)と平行に一定の間隔で連結され、マットレスの下面と上面に縫合されることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【請求項１５】
請求項1において、
押される柱はウエビング紐(Webbing)からなることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【請求項１６】
請求項15において、
ウエビング紐(Webbing)は広いウエビングテープ(Webbing Tape)と平行に一定の間隔で縫合され、マットレスの下面と上面に縫合されることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【請求項１７】
請求項14と16において、
広いウエビングテープ(Webbing Tape)がマットレスの上面と下面に強固に縫合されるように縫合線に沿ってウエビングテープ(Webbing Tape)が重なることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。 
【請求項１８】
請求項1において、
トンネル(Tunnel)の上面は厚い綿キャンバス(Canvas)を当てることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【請求項１９】
請求項1において、
トンネルの壁が3Dメッシュ(Mesh)からなることを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【請求項２０】
請求項1において、
マットレスのカバー(Cover)紐を結べるようにループ(Loop)の役割をするウエビングリボン(Webbing Ribbon)をマットレスの外壁に沿って平行に飛び飛びに縫合することを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス
【請求項２１】
請求項1において、
裁縫糸は最低ナイロン210d/6の縫合糸で、高い圧力にも縫合部が破裂しないことを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。 
【請求項２２】
請求項1において、
マットレス下面に熱素子が結合された小容量のファンを数個DIYで取り付けられるように、ファンキット(Fan Kit)を別途提供することを特徴とする流動化される球で充填される浮揚性マットレス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流動化される球(50)で充填される浮揚性マットレスに関し、
より具体的にはマットレス内に充填される球(50)が流(動)体の役割をしてパスカル(Pascal)の原理によって、マットレスの上に乗せられる身体の重さで身体の屈曲形状に沿って密着して球(50)が流動し、身体の重さを身体接続面の全体に均等に分散させ、浮揚効果の安楽性を高める「流動化される球(50)で充填される浮揚性マットレス」、以下、「浮揚性マットレス」と称する。)に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許第10-1525989(チェ・ユンジェ)2015.05.29.  本出願人の一員によるビーズマットレスの特許ではマットレスの端を支持するためにビーズを埋め尽くしたチューブ(Tube)の周りに沿って紐で固定し、揺れとビーズの偏り現象を制御するためにマットレス内部をいくつかの区間に分け、身体の重さによる身体の凸部が底を打つ現象を緩和するために底部にクッション板(Cushion)を付けた複雑性やそれによる機能上効果が内部区間ごとに部分均衡(Partial equilibrium)をなす傾向を見せた。
【０００３】
また、浮揚性を高めるために、球が充填される各区間を最小化して幅を広げなければならないが、それによってマットレスの高さが非常に高くなければお尻が底を打ってしまうことが発生するので、高くなった分、充填する球(50)の数が増え、幅が広くなった分、不定形となるため、使いづらい。
【０００４】
米国特許US Patent 4,425,676(Crane)1984.01.17.：マットレスの多数の区間に分けられた区間に0.5〜3mmの小さなプラスチック球やビーズをゆるめに充填し、上面は風通しができ、下面を密閉された生地で作ってブロワー(Blower)でマットレス内部の空気を強制に通気させて床ずれを防止または緩和するクッションを提供するマットレス。
【０００５】
米国US Pub.No.2015/0047126 A1(Klink et al.)2015.02.19.：下から空気が注入でき、身体が乗せられる上面は空気が通るコンテナ(Container)の中に50〜150micronsのビーズ(Bead)を詰め、ブロワー(Blower)の空気圧でビーズ(Bead)を浮揚させる作用により流体(Fluid)的な浮揚効果が得られるようにする。
【０００６】
米国特許US Patent 6,934,990(Rapisarda)2005.08.30.：比重が0.15〜1である非流体の小粒(Pellets)をベッドを構成する容器(Box)内に入れ、伸縮性のある布で覆い、その上に身体が乗せられて浮揚効果が得られるようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許第10-1525989号明細書(チェ・ユンジェ)2015.05.29.
【特許文献２】米国特許第4,425,676号明細書(Crane)1984.01.17.
【特許文献３】米国特許出願公開第2015/0047126号明細書A1(Klink et al.)2015.02.19.
【特許文献４】米国特許第6,934,990号明細書(Rapisarda)2005.08.30.
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】TIME, 2015.07.21.“Can float therapy really treat stress?”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、重力による直下方向のみに作用するバネ(Spring)やスポンジ類(Sponge)が市場をシェアしているクッション材(Cushion)をパスカルの原理(Pascal's Principle)を応用する球を流動体とする流体動力学による身体のいかなる屈曲形状であれ、それに従って流動体の球が身体の形状に従って全ての接続表面に密着して流動し、身体の重さが均等に分散される浮揚性製品に置き換える努力の一環として、浮揚性マットレスを提供することにその目的がある。
【００１０】
特許文献１では、マットレス内部をいくつかの区間に分けて球を充填し、マットレスの端の支持性を確保するため、周りに沿って球がぎっしり詰まったチューブ(Tube)を紐で取り付ける方式を基本に作られて基本的な浮揚効果を十分に具現するものである。
【００１１】
しかし、球が充填される区間がいくつに過ぎないだけに広い面積であるため、乗せられる身体の凸部が簡単に充填材を押しのけて底を打つため、それを制御するためにマットレスの高さを高くしたことで150万個に及ぶほどの多くの球が必要となり、費用上の問題が指摘された。
【００１２】
効果面でも重さの分散が区間ごとに異なる問題点もあった。
【００１３】
さらに、構造が複雑で製造上の困難があり、洗濯の利便性も阻害される問題点ももたらした。
【００１４】
特許文献２では、マットレスの上面と分離膜を通気できる布で多数の区間に分けてビーズを充填し、圧縮空気を注入することで通気性を高めている。
【００１５】
しかし、多くの区間を分けることによって浮揚性に制約ができ、区間を分ける縫製は難しく、各区間に球を注入することも難しいという問題点がある。
【００１６】
それに、球を注入する概念さえ提示できていないという問題点がある。
【００１７】
特許文献３では、床ずれの人または長期間ベッドで過ごさなければならない人のために作られる浮揚性マットレスで、小さな50〜150μｍのペレット(Pellet)を詰めた一つの容器(Container)で密閉された壁に囲まれ、下面は圧縮空気が注入できるスクリーンで、向こうの上面はコーティングされた生地で構成され、圧縮空気でペレット(Pellets)を浮揚させる方法を基本としている。
【００１８】
上面のコーティングされた生地は、肌に触れる部位に通気ができず、汗を発散できない。
【００１９】
ブロワー(Blower)で圧縮空気を注入するため、かなりの騒音が発生し、塵を大量に発生するという問題もある。
【００２０】
特許文献４では、区間を分けず、ブロワー(Blower)によるビーズ(Beads)の浮揚もなく、水に対して0.15〜1の比重のポリプロピレン(Polypropylene)の8〜12μｍの大きさのペレット(Pellets)を充填し、スパン(Spandex)で覆っているが、あまりにも不定形であるため、実際に使うには身体を把握しづらい。ベッドへの昇り降りも容易ではない。
【００２１】
また、カバーがない場合、充填ビーズ(Bead)の比重が高くなければならないが、小さなビーズは比重が1に近ければ流動性が落ちる問題が発生する。
【００２２】
上記の特許文献３と４のビーズ(Bead)を充填するマットレスは、ベッド(Bed)と結合された一体型で作られており、一人用が相当な重さで、使い勝手が悪いという問題点がある。
【００２３】
非特許文献１では、濃度を高めた塩水を容器(Tub)に留めて浮揚効果を得ている。浮揚効果としては完璧だが、塩水に直接入る構造なので、数時間利用できず、床ずれ・やけどなどの皮膚疾患の患者が使えない問題点がある。就寝用には適していない。
【００２４】
これまでのマットレスはいずれも家庭用洗濯機に入れて洗うことができない構造であり、特にマットレスが床ずれ患者や長くベッドで過ごさなければならない人の膿や汗、角質がマットレス生地と容器(Container)(70)内の充填材を汚染させた場合、全てを新たに再構成せざるを得ないという問題点がある。
【００２５】
メモリフォーム(Memory Foam)やラテックス(Latex)のようなスポンジ類(Sponge)が素材になるマットレスは、いずれも皮膚の角質や汗が伸縮に伴うポンプ作用でマットレス内に強力に吸い込まれ、ダニの温床になり、塵を発生させ、非衛生的な環境をつくる根本的な問題点を抱えている。
【００２６】
メモリフォームのようなスポンジ類は洗えないだけでなく、時間の経過に伴って弾性が失われ、多量のくずを作り、空気を汚染させる非衛生的なものである。
【００２７】
バネを用いるマットレスもバネとパッド(Pad)の摩擦でくずをつくり、室内に塵を発生させることは同様である。
【００２８】
ベッドと一体型ではない、球を充填するマットレスは固形性に欠け、従来の方法と同様にカバーをかぶせると外れるという問題点をもたらす。
【００２９】
本発明は上記のような問題点を解消し、球の流体動力学(Fluid Dynamics)によって水を使わなくても総合的な動的均衡(General Dynamic Equilibrium)の浮揚効果(Floating Effect)やマットレスで切実に求められる通気性を同時に提供することにある。
【００３０】
動的均衡とは、人は眠っているうちにしきりに寝返りを打つが、その姿勢の変換に自然と直ちにバランスをなすことをいう。
【００３１】
本発明の他の目的は、マットレスの周りに沿ってトンネル(Tunnel)(30)を配列することで、容易にマットレスの端に支持性を提供することにある。
【００３２】
本発明の他の目的は、球が充填されるマットレス内に押される柱を配列し、全体的な動的均衡をなし、球の注入と抽出が便利にできる注入口を提供することにある。
【００３３】
また、充填される球(50)が身体の凸部に押し流され、身体の凸部が底を打つことを防止するために充填される容器(Container)(70)の深さを深め、約150万個の多量の球を充填しなければならなかったが、押される柱(40)を多数配列することで、浮揚性の阻害なしに深さを浅くして球の容量を減らすことができるようにした浮揚性マットレスを提供することにある。
【００３４】
本発明の他の目的は、機能低下が全く発生しない半永久的な効果を出し、マットレスが古くて使えなくなれば、容器(Container)(70)内に充填された球(50)は回収されて衛生処理され、リサイクルできる環境配慮型の浮揚性マットレスを提供することにある。
【００３５】
本発明の他の目的は、球を取り出してマットレス全体を家庭用洗濯機で洗濯できるように洗濯の利便性を提供することにある。
【００３６】
本発明の他の目的は、中空の球や比重の低い木を素材にした球をマットレス内(Container)(70)に充填することで、マットレスを軽量化した浮揚性マットレスを提供することにある。
【００３７】
本発明の他の目的は、ベッドに上がる時、身体の重さの加速度の力を計算し、マットレスを縫合する適正な縫製糸の規格を定義する浮揚性マットレスを提供することにある。
【００３８】
本発明の他の目的は、浮揚性マットレスは重量が軽くて丈夫な固形性でないため、従来通りにマットレスカバー(Cover)をかぶせることができないが、それを解決するループ(Loop)用途のウェビングリボン(Webbing Ribbon)(34)をトンネル外壁(32)に沿って水平に飛び飛びに縫合してカバー紐をループに結んでカバーをかぶせる浮揚性マットレスを提供することにある。 
【００３９】
本発明の他の目的は、ベッドと結合されておらず、従来のベッドをそのまま使える、流体化される球に充填される浮揚性マットレスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４０】
上記目的を達成するために、本発明は網目からなる下面(10)と、スパン(Spandex)の網目からなる上面(20)とがマットレスの周りに沿ってトンネルに結合する「マットレス内(以下、容器 (Container)(70))という。)」を詰める流動化される中空の球(Fluidizable Hollow Sphere)(50)の規格を直径(φ)は6〜8mm；カバーの厚さ(t)は0.3〜0.5mm；密度(ρ)は0.3g/cm3以下で最低12Ｎの力で押され(Deforming)ない強度で、表面の摩擦係数が低く、球がうまく滑って円滑な流体の役割を担えるように合成樹脂で成形されることを特徴とする。
【００４１】
また、他の中空の球は直径(φ)が10〜12mm；密度(ρ)は0.2 g/cm3以下で、合成樹脂で成形する、より軽いことを特徴とする。
【００４２】
ちなみに、このような中空の球(50)は現在、大量生産の商業生産がなされていないが、本願の出願人によって生産の準備が進んでいる。
【００４３】
球が合成樹脂の発砲によってつくられ、表面が強化された滑らかな球(50)で密度(ρ)が0.3g/cm3以下で、6Ｎの力で押され(Deforming)ない若干の弾性を持つ、直径(φ)が6mm〜8mmであることを特徴とする。
【００４４】
木製でつくられた球(50)は、木の密度(ρ)が0.3g/cm3以下の樹種を素材とし、直径(φ)が6〜8mmになることを特徴とする。
【００４５】
他の木製球の大きさは直径(φ)が10〜12mmであることを特徴とし、小さな直径より所要量を減らして費用を著しく削減できる。
【００４６】
小さな球は肌に触れると柔らかく、安楽性を高めるが、コストが高い。
【００４７】
一方、大きな球を充填すると、コストは安いが肌に触れると柔らかさがやや相殺される。
【００４８】
浮揚性マットレスの生地を縫合する裁縫糸は、最低ナイロン210d/6の縫合糸であることを特徴とし、身体の重さの加速度による圧力によっても破裂しないものとする。
【００４９】
流動化される球を充填するマットレスは固形性が落ち、軽くて従来通りにカバー(Cover)をかぶせると外れてしまうため、マットレスに紐で結んで固定しなければならない。そのため、本発明ではトンネル外壁(32)に沿って水平にウェビングリボン(Webbing Ribbon)を飛び飛びに縫合してウェビンループ(Webbing Loop)(34)を作り、カバー紐を結べるループ(Loop)の輪として使うことを特徴とする。
【００５０】
本発明で引用特許文献1と他の画期的な解決手段の特徴は：
【００５１】
第一に、押される柱(40)：
【００５２】
特許文献１では、マットレス内部を分離壁でいくつかの区間に分けることで、マットレスが揺れたり、ビーズが傾けたり(Lumpy)、凹んだりする現象を制御するようにしたが、本発明では多数の 押される柱(40)を配列することで(図4)特許文献１での独立した区間の部分的な重さ分散を解消し、分離壁の妨害なしにマットレスの球(50)が充填される容器(Container)(70)全体で流動化される球(50)が自由に流れるようにすることで名実な総合的な動的均衡(General Dynamic Equilibrium)の均等な重さ分散により高い浮揚効果(Floating Effect)が達成できた。
【００５３】
それだけでなく、球の膨らみが適正に制御され、容器(Container)(70)の高さを下げることができたことにより、球の所要量をかなり抑えることができた。
【００５４】
第二に、トンネル(Tunnel)(30)：
【００５５】
特許文献１では、球がぎっしり詰まったチューブ(Tube)をマットレスの端に沿って紐で結んで端の支持性を維持したのに対し、本願の発明では周りに沿ってトンネル(Tunnel)(30)を作り、そこに球をぎっしり詰めて生産性の効率を高め、端の支持性を維持し、一体的な統一性を高めるようにした。
【００５６】
第三に、ファンキット(Fan kit)(60)：
【００５７】
これまでのマットレスは、冬や夏を問わず同じ条件で使用されるものだったが、本願発明では夏はより涼しく、冬はより暖かく使用できるようにいくつかの騒音がほとんどないプログラマブルコントローラ(Programmable Controller)(61)で運営される小容量のファン(Fan)(60)に熱素子(61)が結合されたキット(Fan Kit)(60)を下面(10)にDIYで取り付けられるよう別途提供する。
【００５８】
これができたのは、直径が大きな球でマットレスの内部を詰めるため、空いたスペースが広く、四通八達に開いていて、滑らかな球の表面で通気がうまくでき、浮揚性マットレスの素材が穴が開いている網や3Dメッシュ(Mesh)になっているためである。
【発明の効果】
【００５９】
浮揚効果：
【００６０】
流動化される球で充填される浮揚性マットレスの最大の利点はパスカルの原理(Pascal's Law)、すなわち、密閉された空間内の停止した流体に、圧力がある任意の点に変化が起きると、圧力の減少なしに流体のすべての地点に広がるということで、身体の重さで流動化される球(50)が身体の屈曲形状に沿って密着されて流動し、身体の重さが身体の屈曲表面の全体に均等に分散され、マットレスと垂直に同じベクトル量(Vector Force)が作用するということだ。
【００６１】
その点が、スポンジ類のメモリーフォーム(Memory Foam)やバネを利用した重力が直下方向にのみ作用するクッション(cushion)とは根本的に異なる効果である。
【００６２】
浮揚性マットレスで、凸部や凹部、垂直面でも身体接続面と90度に同じ圧力で分散されるということを図2のベクトル(Vector)の矢印が明確に示している。
【００６３】
そうなると、死海に浮かんでいるような浮揚効果が得られ、身体の凸部でもスポンジ類やスプリングマットレスと違って重力が作用する直下方向に集中する圧力ではなく、身体の屈曲の接続面に沿って同じベクトルで分散されるため、柔らかな安楽感を与える。
【００６４】
動的均衡(Dynamic Equilibrium);
【００６５】
横を向いて寝る人(Side Sleeper)は、体重の圧力が突出している肩と腕に大きく集中されて圧迫感が生じ、ひどい場合は様々な病気を引き起こす。
【００６６】
しかし、浮揚マットレスではそのような現象が起きない。身体の押されるベクトル(Vector)とマットレスの球(50)が支えるベクトル(Vector)とが身体の接続形状に関係なく、完全に一致するバランスをなすためである。
【００６７】
このバランスは体を柔らかく包むような安定感を与える。
【００６８】
眠っている間、寝返りを打つと変わってくる身体の形状に、直ちにバランスをもたらして動的均衡をなす。
【００６９】
医療的効果：
【００７０】
マットレスの上に仰向けになって(Back Sleeper)6〜8分が経つと、お腹からゴロゴロ大きな音がすることから、内臓が活発に働いているということが誰でも分かる。
【００７１】
非特許文献１で浮揚効果のストレス(Stress)に対する治療効果を詳しく説明している。
【００７２】
衛生性：
【００７３】
眠っている間、スポンジ類は身体の寝返り時の圧縮と弛緩(Pressure and Release)による強力なポンプ(Pump)作用で頭からのふけや皮膚の角質が汗とともにマットレスに吸収されることによって、様々な菌やカビ類、ダニが生息しやすい場所を提供し、スポンジ類も時間が経つと擦れカサが出て部屋の空気を大きく汚染させる。特に乾燥した冬はなおさらだ。 
【００７４】
このような問題点は、スプリングマットレスにおいても、バネの肌との接触面を柔らかくするためにスポンジパッド層(Padding)を重ねているため、避けることができない。 
【００７５】
これまでは従来のマットレスで発生するこのような深刻な問題を根本的に解決することが構造的に不可能であった。 
【００７６】
本願発明の浮揚マットレスでは、内外カバーはもちろんのこと、中に入っている球も家庭用洗濯機に入れて完全に洗濯することができる。 
通気性：
マットレス上面(2)の生地はきめが粗いスパン(Spandex)メッシュで作られ、壁の内外(32、33)と下面(10)も網目が大きなメッシュや3Dメッシュ(Mesh)で球が充填される容器(Container)(70)がつくられており、球(50)で充填された内部は、半分が空いた空間で四通八達になっていて風通しがよい。
【００７７】
さらに、本願発明ではファンキット(Fan Kit)(60)をマットレスの下に取り付けられるよう別途提供し、空気を上に循環させ、マットレス内部は通気性がよくて涼しく、ファンキット(60)には熱素子(61)が取り付けられていて冬は適正な体温を維持することができる。
【００７８】
軽量化：
【００７９】
比重が低い木製のビーズ(50)や軽い中空の球(50)を充填して重量を減らすことができた。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】図1は、本発明の球を流動体とする浮揚性マットレスのＸ−Ｘ’断面図。
【図２】図2は、本発明のパスカルの原理による身体接続面の屈曲形状に関係なく均等な重さ分散された状態を示すベクトル(Vector)。
【図３】図3は、本発明の角が切られた立体図。
【図４】図4は、本発明の押される柱の配列図。
【図５】図5は、本発明の釣り糸を用いた押される柱の平面図。
【図６】図6は、本発明のウェビング(Webbing)紐を用いた押される柱の構成を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００８１】
以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００８２】
本発明の構成を図1と図3を参照してみると、下面(10)と上面(20)がマットレス(80)の端を囲むトンネル(30)に結合されて形成される容器(Container)(70)内が球(50)で充填されるが、下面(10)は伸縮性のないごわごわした(Stiff)メッシュまたは3Dメッシュ(Mesh)を、そしてトンネル(Tunnel)(30)の内外壁(32、33)は3Dメッシュを素材とし、身体が接続する上面(20)はスパン(Spandex)メッシュを素材にしている。
【００８３】
このように作られる容器(70)内に押される柱(40)を配列(図4)して球で充填される浮揚性マットレスは揺れたり、偏ったり、固まったり、膨れ上がったりする現象が制御され、乗せられる身体の屈曲形状に沿って流動体が密着して流動する動的均衡を保ちながら、身体の重さが身体表面の全体に均等に分散される浮揚効果が得られる。
【００８４】
本発明の中核となる押される柱(40)をマットレスの上面(20)と下面(10)に一つずつ立てることは非常に非効率的であるだけでなく、製造が不可能であるため、本発明で提示する解決策は：
【００８５】
一実施例の図5によると；
【００８６】
押される柱(40)になるナイロン(Nylon)の釣り糸No.6(41)またはその以上のものを一定間隔で広いウェビングテープ(Webbing Tape)(43)に平行に連結してマットレス下面(10)と上面(20)に縫合する。
【００８７】
また、別の一実施例の図6によると;
【００８８】
押される柱(40)になるウェビング(Webbing)紐(42)を広いウェビングテープ(Webbing Tape)(43)に一定間隔で平行に置いて縫い合わせ、これをマットレス下面(10)と上面(20)に縫合する。
【００８９】
押される柱(40)を上面(20)と下面(10)に縫合する時は、縫合線(23)に沿って綿テープ(Tape)(24)を当てて強固な縫合を維持できるようにする。
【００９０】
浮揚性マットレスの使用上の便宜を図るために、綿生地の平衡板(22)を広く横に付けることができる 。
【００９１】
特許文献1では、マットレス容器(Container)の内部が独立した各区間に密閉されていて各区間に注入口(31)を設置しなければならなかったが、本願発明では球が充填される容器(Container)(70)が四方に開いているため、下面にある一つの注入口(31)から充填でき、トンネル(Tunnel)(30)は下面の注入口(31)の一つまたは対角線に位置した二つから充填することができる。 その際、すべての注入口はパイプ(Pipe)状にして注入する際にボトルネック現象が起こらないようにする。
【００９２】
このように球を簡単に取り出し、充填しなおすことができ、家庭用洗濯機で洗えるようになった。
【００９３】
押される柱(40)を浮揚性マットレス下面(10)と上面(20)に縫合する裁縫糸はナイロン(Nylon)縫合糸210D/6またはその以上を使わなければならず、浮揚性マットレスに使われる全ての裁縫糸も同様である。但し、重ね合わせる場合は例外とする。
【００９４】
マットレスに加わる圧力は体重に加速度が加わるものだけに、それを疎かにすると、裁縫糸が切れ、球は外へ溢れ出てくる。
【００９５】
マットレスに内カバーになる別途の容器(Container)を入れる場合は、充填された球を洗濯するときに外したり、充填したりする必要がなく、球が充填された内カバーの容器(Container)を外カバーと分離してそのまま洗濯機に入れ、洗うことができる。
【００９６】
マットレスの下に騒音がほとんどない小容量のブログラマブルコントローラ(Programmable Controller)(62)によって制御される小さなファンキット(Fan Kit)(60)を数個取り付け、夏は涼しく冬はファンに付けられた熱素子(Heater)(61)を稼動して温度を暖かく維持できるように別途提供し、DIYで取り付けることができる。なお、これは湿気を除去する役割もする。
【００９７】
マットレス容器(Container)(70)内を詰める流動化される球は、浮揚性マットレスで死活的に重要である。
【００９８】
球の大きさと比重は、球の流動性に絶対的な影響を及ぼすため、本発明では計算や実験を重ねて費用を計算し、マットレスの重量を鑑みた最適な規格を提示する。
【００９９】
中空の球(Fluidizable Hollow Sphere)(50)の規格を、直径(φ)は6〜8mm；カバーの厚さ(t)は0.2〜0.5mm；密度(ρ)は0.3g/cm3以下で最低12Ｎの力で押され(Deforming)ない強度で、表面の摩擦係数が低くて球がうまく滑って円滑な流体の役割を担えるように合成樹脂で成形されることを特徴とする。
【０１００】
また、他の中空の球は直径(φ)が10〜12mm；密度(ρ)は0.2 g/cm3以下で合成樹脂で成形し、より軽いことを特徴とする。
【０１０１】
球が合成樹脂発砲でつくられる場合、表面が強化された滑らかな球(50)で、密度(ρ)が0.3g/cm3以下で6Ｎの力で押され(Deforming)ない若干の弾性を持つ直径(φ)が6mm〜8mmであることを特徴とする。
【０１０２】
木製の球(50)は、木の密度(ρ)が0.3g/cm3以下の樹種を素材にして直径(φ)が6〜8mmになることを特徴とする。
【０１０３】
他の木製の球の大きさは直径(φ)が10〜12mmであることを特徴とし、小さな直径のものより所要量を減らしたことで費用を著しく削減できる。
【０１０４】
小さな球は肌との接続が柔らかく、安楽性を高めるが、コストが高い。
【０１０５】
一方、大きな球を充填すると、コストは安いが、肌との接続の柔らかさはやや相殺される。
【０１０６】
球の大きさと密度は流動性に影響を与える。
【０１０７】
球の密度が1g/cm3に近くて直径が小さいと、球の流動性は著しく落ち、逆に軽すぎると、高い流動性によって身体の圧力に球が押され、身体の凸部が底を打つようになる。
【０１０８】
本発明は、このような特性を考慮した最適の球と浮揚性マットレスの構造を示したものである。
【０１０９】
浮揚性メットレスは形が固定されるものではないため、従来のマットレスのようにカバー(Cover)をすると外れるので、それを紐で固定できるようにウェビングリボン(Webbing Ribbon)をトンネル(30)の外壁(32)に沿って飛び飛びに縫合して作られたループ(Loop)(34)にカバーの紐を結べるようにする。 図3、4を参照。
【０１１０】
カバーが綿トリコット(Tricot)の生地なら、浮揚性マットレスの上面(20)がスパン(Spandex)メッシュからなる概念に合致する。
【０１１１】
それでもあえて平織物をカバーの素材に使う場合は、エラスティックバンド(Elastic Band)をつけ、余裕をもってリボンループ(Ribbon Loop)(34)に結べるようにする。
【０１１２】
以上、本発明の詳細な説明において、具体的な実施例について説明したが、本発明の規格は最適値を示したものであり、後述する特許請求の範囲のみならず、球の製造技術上の問題で異なる規格を用いても同じ原理を適用する同様の範疇であり、当然請求範囲に属するといえる。
【符号の説明】
【０１１３】
10：マットレス下面                  20：マットレス上面
21：トンネルキャンバス(Canvas)当て  22：平衡板
23：縫製線                           24：綿ウェビング(Webbing)テープ
30：トンネル(Tunnel)                31：球の注入口
32：トンネル外壁                    33：トンネル内壁
34：ウェビングループ(Webbing Loop)  40：押される柱 
41：釣り糸                          42：ウェビング(Webbing)紐 
43：ウェビングテープ(Webbing Tape)  44：縫合線
50：球                              60：ファンキット(Fan Kit) 
61：熱素子                          62：制御器(Programmable Controller)
70：容器(Container)                 80：浮揚性マットレス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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