Самовыравнивающийся ортопедический матрас

Полезная модель относится к матрасам для расположения на них пользователя для снятия напряжений с мышц человека, а более конкретно к ортопедическим 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 между данными воздушными камерами имеется воздушный зазор и 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 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 верхней стороне которого размещена верхняя рабочая пластина, а на нижней - нижняя опорная пластина,
воздушные камеры, образованные сплошными эластичными вертикальными перемычками, герметично зафиксированными к верхней рабочей пластине, нижней опорной пластине и внутренней стороне внешнего каркаса, расположенными параллельно короткой стороне матраса,
нижняя опорная пластина напротив каждой воздушной камеры содержит отверстия, расположенные в ряд и параллельно длинной стороне матраса,
при этом каждое из указанных отверстий соединено с расположенной внизу общей воздушной трубой, закрытой с одного торца и имеющей клапан накачивания/спускания воздушных камер с другого торца.
Нижняя опорная пластина дополнительно содержит внизу жесткую пластину, имеющую отверстия в соответствии с отверстиями в нижней опорной пластине.
Отверстия в нижней опорной пластине, проходят по центру матраса, параллельно его длинной стороны.
Отверстия в нижней опорной пластине включают жесткие втулки, взаимодействующие с воздушной трубой.
Самовыравнивающийся ортопедический матрас дополнительно включает компрессор с блоком управления для автоматической подкачки воздушных камер через клапан накачивания/спускания воздушных камер.
Далее, предложенная полезная модель будет подробно рассмотрена с учетом иллюстрации, где на фиг. 1 представлен вид сбоку самовыравнивающегося ортопедического матраса, фиг. 2 представлен вид сверху самовыравнивающегося ортопедического матраса, фиг. 3 увеличенный фрагмент А с фиг. 1, где позициями обозначены:
1 - внешний каркас;
2 - верхняя рабочая пластина;
3 - нижняя опорная пластина;
4 - воздушные камеры;
5 - вертикальные перемычки;
6 - отверстия;
7 - воздушная труба;
8 - клапан накачивания/спускания воздушных камер;
9 - жесткая пластина.
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. Как вариант, внешний каркас 1 может быть выполнен и из эластичных материалов, например, ПВХ, резины и прочих, однако предпочтительно выполнять его из жестких материалов. Возможен вариант использования внешнего каркаса 1 (жесткого) с воздухонепроницаемым внутренним покрытием, например резиной, для исключения утечек воздуха из образованных воздушных камер 4.
На верхней стороне внешнего каркаса 1 размещена верхняя рабочая пластина 2, выполненная из гибкого материала, способного деформироваться под весом тела человека. Предпочтительно, выполнять верхнюю рабочую пластину 2 двух-трехслойной, из нижнего воздухонепроницаемого материала и верхнего финишного материала, например велюра, эко-кожи, замши и пр., при этом при необходимости между указанными слоями можно разместить армирующий слой (например, для тяжелых по весу пользователей).
На нижней стороне внешнего каркаса 1 размещена нижняя опорная пластина 3. Нижняя опорная пластина 3 также должна быть выполнена из воздухонепроницаемого материала. Данная пластина 3 фиксируется к внутренним стенкам внешнего каркаса 1, образуя закрытое герметичное пространство.
Воздушные камеры 4 образованы сплошными вертикальными перемычками 5, расположенными внутри внешнего каркаса 1, параллельно короткой стороне матраса. Данные перемычки выполняются из эластичного материала, способного деформироваться под весом тела человека. Вертикальные перемычки 5 герметично фиксируются к верхней рабочей пластине 2, нижней опорной пластине 3 и внутренней стороне внешнего каркаса 1 для образования воздушных камер 4. Данные перемычки 5 образуют множество воздушных камер 4, которые распределяют нагрузку в зависимости от создаваемого на них давления весом и анатомическими особенностями организма, что повышает равномерность распределения нагрузки в матрасе. Количество и ширина воздушных камер 4 может быть различной в зависимости от размера матраса, весовой нагрузки, назначения матраса и прочих факторов.
Нижняя опорная пластина 3 предпочтительно также содержит внизу жесткую пластину 9, исключающую перекос и деформацию нижней опорной пластины 3 и отверстий 6 в ней, для повышения равномерности распределения нагрузки матраса.
Нижняя опорная пластина 3, а также жесткая пластина 9 (при ее наличии) напротив каждой воздушной камеры 4 содержат отверстия 6, расположенные в ряд и параллельно длинной стороны матраса. Предпочтительно отверстия 6 выполнить по центру матраса, параллельно его длинной стороне, что обеспечит более равномерное распределение нагрузки. При этом желательно указанные отверстия 6 (в том числе и с жесткой пластиной 9, при ее наличии) оснастить жесткими втулками (на фиг. не показаны), исключающими замятие отверстий 6 и дополнительно повышающих равномерность распределения нагрузки самовыравнивающегося ортопедического матраса. Указанные втулки, как правило, выполняются из пластика и фиксируются в отверстиях 6, например клеевым соединением.
Каждое из указанных отверстий 6 связано с расположенной внизу общей воздушной трубой 7, соединяемой все отверстия 6 воздушных камер 4 в один общий воздушный механизм. Воздушная труба 7 закрыта с одного торца и имеет клапан 8 накачивания/спускания воздушных камер 4 с другого торца. Форма и габариты воздушной трубы 7 могут быть различными, как круглого сечения, так и прямоугольного или иной формы. Воздушная труба 7 перераспределяет воздушные нагрузки по всем воздушным камерам 4. Воздушная труба 7 выполняется из жесткого материала, исключающего ее замятие. Наличие, конструктивное выполнение и функция данной воздушной трубы 7 также положительно сказывается на достижении заявленного технического результата.
Как правило, самовыравнивающийся ортопедический матрас дополнительно включает компрессор с блоком управления (связанные с клапаном 8 накачивания/спускания воздушных камер) для автоматической подкачки воздушных камер 4 через данный клапан 8 накачивания/спускания воздушных камер, что также повышает равномерность распределения нагрузки, поскольку слишком сильно перекачанные камеры 4, как и сильно спущенные, не обеспечат правильного функционирования устройства.
Принцип работы устройства следующий
Воздушные камеры 4 самовыравнивающегося ортопедического матраса накачиваются до заданного значения через клапан 8 накачивания/спускания воздушных камер.
Пользователь ложится на спальное место, на котором уложен самовыравнивающийся ортопедический матрас.
Воздушные камеры 4 под весом тела человека и его анатомических особенностей продавливаются вниз, преодолевая сопротивление воздуха в воздушных камерах 4, при этом там, где давление на камеры выше - воздух переходит (выдавливается) в менее загруженные воздушные камеры 4 через отверстия 6 в нижней опорной пластине 3 и по воздушной трубе 7, которая выполняет функцию распределителя давления воздуха в камерах 4, образуя 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 в форме прямоугольного параллелепипеда, на верхней стороне которого размещена верхняя рабочая пластина 2, а на нижней - нижняя опорная пластина 3,
воздушные камеры 4, образованы сплошными вертикальными перемычками 5, расположенными параллельно короткой стороне матраса,
нижняя опорная пластина 3 напротив каждой воздушной камеры 4 содержит отверстия 6, расположенные в ряд и по центру параллельно длинной стороне матраса,
каждое из указанных отверстий 6 включает жесткие втулки, связанные с воздушной трубой 7, закрытой с одного торца и имеющей клапан 8 накачивания/спускания воздушных камер 4 с другого торца.
Пример 2
Самовыравнивающийся ортопедический матрас включает:
внешний каркас 1 в форме прямоугольного параллелепипеда, на верхней стороне которого размещена верхняя рабочая пластина 2, а на нижней - нижняя опорная пластина 3,
воздушные камеры 4 образованы сплошными вертикальными перемычками 5, расположенными параллельно короткой стороне матраса,
нижняя опорная пластина 3 дополнительно содержит внизу жесткую пластину 9,
нижняя опорная пластина 3 и жесткая пластина 9 напротив каждой воздушной камеры 4 содержат сквозные отверстия 6, расположенные в ряд и параллельно длинной стороне матраса,
каждое из указанных отверстий 6 связано с воздушной трубой 7, закрытой с одного торца и имеющей клапан 8 накачивания/спускания воздушных камер 4 с другого торца.
Предложенное устройство обеспечивает повышение равномерности распределения нагрузки самовыравнивающегося ортопедического матраса при простоте конструкции.