Самовыравнивающийся ортопедический матрас

Полезная модель относится к матрасам для расположения на них пользователя для снятия напряжений с мышц человека, а более конкретно к ортопедическим и противопролежневым матрасам для профилактики и лечения различных заболеваний и создания комфортных условий для сна и отдыха.
В данном описании под ортопедическим матрасом подразумевается самостоятельный ортопедический матрас, который располагается на твердом основании или на каркасе кровати.
Даже у здоровых людей существует потребность в создании массажного эффекта, равномерного давления матраса на тело, для лучшего кровообращения и уменьшения нагрузки, не говоря уже о людях, которым ортопедический матрас необходим вследствие имеющихся отклонений по состоянию здоровья.
Широко известны матрасы с отдельными независимыми блоками, и хотя они и обладают высоким уровнем комфорта, они не могут обеспечить достаточным массажный эффект, необходимый уровень выравнивания нагрузки на тело и должный уровень ортопедии.
Наиболее близким к предложенной полезной модели по технической сущности является патент RU 2604175 U1, 10.12.2016, в котором раскрывается модуль с воздушными ячейками надувного матраса, содержащий воздушную ячейку, включающую в себя часть верхней поверхности, опорные части, соединенные с частью верхней поверхности и образующие части боковой поверхности, и часть нижней поверхности, присоединенную к низу опорных частей; причем на опорных частях воздушной ячейки выполнены не вступающие в контакт участки, предназначенные для предотвращения контакта между соседними воздушными ячейками, на нижних краях опорных частей образован соединительный участок, выступающий наружу и окружающий нижние края опорных частей, и соединительный участок и часть нижней поверхности соединены высокочастотной сваркой, в опорных частях каждой воздушной ячейки образованы части сообщения, соединенные с опорными частями соседней ячейки так, что воздушные камеры, сформированные в каждой воздушной ячейке, сообщаются, часть нижней поверхности выполнена в виде пластинчатого элемента с выступающими наружу соединительными элементами, расположенными на крае, и крепежными отверстиями, выполненными в соединительных элементах.
Недостатком данного устройства является низкий ортопедический уровень, неравномерность распределения нагрузки при сложности его конструкции, поскольку камеры склонны наклоняться вбок, соединительные трубки расположены по бокам, что зачастую приводит к их перегибам и замятиям (что мешает равномерно перераспределять между ними воздух), а соединение камер между собой трубками в разных направлениях и отсутствие буферной воздушной камеры также отрицательно сказывается на равномерности распределения нагрузки.
В основу данной полезной модели поставлена задача разработать конструкцию самовыравнивающегося ортопедического матраса, устраняющего указанные недостатки.
Техническим результатом является повышение равномерности распределения нагрузки самовыравнивающегося ортопедического матраса при простоте конструкции.
Данный технический результат достигается тем, что самовыравнивающийся ортопедический матрас включает
внешний каркас в форме прямоугольного параллелепипеда, на нижней стороне которого размещена нижняя опорная пластина,
буферную воздушную камеру, уложенную внутри внешнего каркаса и имеющую воздушный клапан накачивания/спускания,
по всей верхней поверхности буферной воздушной камеры выполнены выступающие полые элементы, закрытые со своей верхней стороны, контактирующей с пользователем, и связанные с буферной воздушной камерой с нижней стороны с образованием единого воздушного объема,
на верхней поверхности буферной воздушной камеры установлена опорная пластина с отверстиями, совмещенными с выступающими полыми элементами, проходящими насквозь данных отверстий в опорной пластине.
Опорная пластина в каждом отверстии включает опорные втулки, проходящие вверх опорной пластины и взаимодействующие с выступающими полыми элементами.
Самовыравнивающийся ортопедический матрас дополнительно включает компрессор с блоком управления для автоматической подкачки буферной воздушной камеры через воздушный клапан накачивания/спускания.
Далее, предложенная полезная модель будет подробно рассмотрена с учетом иллюстрации, где на фиг.1 представлен вид сбоку самовыравнивающегося ортопедического матраса, на фиг.2 представлен вид сверху самовыравнивающегося ортопедического матраса, где позициями обозначены:
1 - внешний каркас;
2 - нижняя опорная пластина;
3 - буферная воздушная камера;
4 - выступающие полые элементы;
5 - воздушный клапан накачивания/спускания;
6 - опорная пластина;
7 – отверстия.
Самовыравнивающийся ортопедический матрас включает внешний каркас 1 в форме прямоугольного параллелепипеда. Внешний каркас 1 выполняется, как правило, из жесткого материала, из древесины, металла, фанеры, и других материалов и их комбинаций, обеспечивающих достаточную пространственную жесткость данному каркасу 1, при его использовании.
На нижней стороне внешнего каркаса 1 размещена нижняя опорная пластина 2. Нижняя опорная пластина 2 должна исключать выход за пределы внешнего каркаса 1 буферной воздушной камеры 3. Данная пластина 2, как правило, фиксируется к внутренним стенкам внешнего каркаса 1, образуя внутреннее пространство. Нижняя опорная пластина 2 выполняется из жесткого или полужесткого материала, например фанеры, алюминия, пластика и пр. Нижняя опорная пластина 2 может быть выполнена в виде сеточного или реечного элемента.
Внутри пространства внешнего каркаса 1 укладывается буферная воздушная камера 3. Буферная воздушная камера 3 выполняется из эластичного материала, например, резины, ПВХ и прочих подобных материалов, обеспечивающих накачивание данной камеры 3 и заполнения ею пространства внутри внешнего каркаса 1. Буферная воздушная камера 3 может крепиться к стенкам внешнего каркаса 1 и/или к нижней опорной пластине 2 любыми известными средствами, например, на липучку, на молнию и прочие средства фиксации. Буферная воздушная камера 3 имеет с боковой стороны воздушный клапан 5 накачивания/спускания.
Самовыравнивающийся ортопедический матрас дополнительно может включать компрессор с блоком управления, непосредственно связанный с воздушным клапаном 5 накачивания/спускания или же, например, через шланг. Компрессор с блоком управления служит для автоматической подкачки буферной воздушной камеры 3 через воздушный клапан 5 накачивания/спускания, что также повышает равномерность распределения нагрузки, поскольку слишком сильно перекачанная буферная воздушная камера 3, как и сильно спущенная, не обеспечат правильного функционирования устройства и правильное сжатие/распрямление выступающих полых элементов 4. Буферная воздушная камера 3 выполняет функцию буфера воздуха для быстрого и точного сжатия/распрямления выступающих полых элементов 4.
По всей верхней поверхности буферной воздушной камеры 3 выполнены выступающие полые элементы 4, герметично закрытые со своей верхней рабочей стороны, контактирующей с пользователем, и связанные с буферной воздушной камерой 3 с их нижней стороны (открытые) с образованием единого воздушного объема. Количество выступающих полых элементов 4 может быть различным, однако они должны образовывать общую самовыравнивающуюся рабочую поверхность ортопедического матраса. Выступающие полые элементы 4 выполняются, как правило, в виде полых цилиндрических стержней, однако могут иметь и иную форму.
Данные выступающие полые элементы 4 распределяют нагрузку посредством их рабочего сжатия/распрямления за счет перераспределения воздуха в буферную воздушную камеру 3, в зависимости от создаваемого на них давления весом человека и анатомическими особенностями его тела, что повышает равномерность распределения нагрузки в матрасе.
Самовыравнивающийся ортопедический матрас также включает опорную пластину 6. Данная опорная пластина 6 устанавливается на верхней поверхности буферной воздушной камеры 3. Опорная пластина 6 содержит отверстия 7, которые совмещаются с выступающими полыми элементами 4, то есть выступающие полые элементы 4 проходят насквозь данных отверстий 7 в опорной пластине 6. Средства установки опорной пластины могут быть различными, например, на липучку, пуговицы и прочие варианты, не влияющие на функционирование опорной пластины 6. Опорная пластина 6, может быть как довольно жесткая, лишь немногим проминающаяся под давлением, так и средней жесткости. Назначение опорной пластины 6 заключается в направлении выступающих полых элементов 4 вверх и исключение их залома/загиба вбок, то есть опорная пластина поддерживает выступающие полые элементы 4 для их вертикальной работы вверх вниз с целью повышения равномерности распределения нагрузки самовыравнивающегося ортопедического матраса.
Кроме того, опорная пластина 6 в каждом отверстии 7 может включать опорные втулки (на фиг. не показаны), проходящие сквозь отверстия 7 вверх опорной пластины 6 и взаимодействующие с выступающими полыми элементами 4. Данные опорные втулки могут выступать вверх за пределы опорной пластины 6, а также могут быть выполнены вровень с ней или даже располагаться чуть ниже. Опорные втулки, как правило, выполняются из прочного пластика и обеспечивают большую центровку выступающих полых элементов 4, тем самым еще больше обеспечивая их исключительно вертикальную работу вверх вниз и исключая их заламывание вбок и какие-либо перегибы для повышения равномерности распределения нагрузки самовыравнивающего ортопедического матраса.
Принцип работы устройства следующий:
Буферная воздушная камера 3, уложенная внутри внешнего каркаса 1, накачивается до заданного значения через воздушный клапан 5 накачивания/спускания.
Опорная пластина 6 своими отверстиями 7 установлена на верхней поверхности буферной воздушной камеры 3 в выступающие полые элементы 4.
Пользователь ложится на спальное место, на котором уложен самовыравнивающийся ортопедический матрас.
Выступающие полые элементы 4 под весом тела человека и его анатомических особенностей, а также под направляющим воздействием опорной пластины 6 продавливаются вниз, преодолевая сопротивление воздуха с переходом воздуха в буферную воздушную камеру 3, при этом там, где давление на выступающие полые элементы 4 выше, там больше воздуха переходит (выдавливается) в буферную воздушную камеру 3, выступающие полые элементы 4 продавливаются сильнее, обеспечивая тем самым самовыравнивание рабочей поверхности матраса в зависимости от весовой нагрузки на него и анатомического строения тела человека, что обеспечивает создание равномерного распределения нагрузки самовыравнивающегося ортопедического матраса при простоте конструкции.
Пример 1
Самовыравнивающийся ортопедический матрас включает:
- внешний каркас 1 с нижней опорной пластиной 2,
- буферную воздушную камеру 3, уложенную внутри внешнего каркаса 1 и имеющую воздушный клапан 5 накачивания/спускания,
по всей верхней поверхности буферной воздушной камеры 3 выполнены выступающие полые элементы 4, закрытые со своей верхней стороны и связанные с буферной воздушной камерой 3 с нижней стороны с образованием единого воздушного объема,
на верхней поверхности буферной воздушной камеры 3 установлена опорная пластина 6 с отверстиями 7, совмещенная с выступающими полыми элементами 4.
Пример 2
Самовыравнивающийся ортопедический матрас включает:
- внешний каркас 1 с нижней опорной пластиной 2,
- буферную воздушную камеру 3, уложенную внутри внешнего каркаса 1 и имеющую воздушный клапан 5 накачивания/спускания,
- по всей верхней поверхности буферной воздушной камеры 3 выполнены выступающие полые элементы 4, закрытые со своей верхней стороны и связанные с буферной воздушной камерой 3 с нижней стороны с образованием единого воздушного объема,
- на верхней поверхности буферной воздушной камеры 3 установлена опорная пластина 6 с отверстиями 7 и опорными втулками, установленными в отверстиях 7, совмещенных с выступающими полыми элементами 4,
Предложенное устройство обеспечивает повышение равномерности распределения нагрузки самовыравнивающегося ортопедического матраса при простоте конструкции.