МАТРАЦ

Полезная модель относится к матрацам, используемым в профилактических и лечебных целях, позволяющим обеспечить комфортный здоровый сон за счет оптимизации положения тела и головы, массирования всего тела.
Известно лечебно-оздоровительное устройство, содержащее массажный инструмент, соединенный с чувствительным элементом для измерения величины массажного воздействия и с исполнительным механизмом с возможностью управляемою движения. Исполнительный механизм выполнен в виде двумерной матрицы периодически расположенных исполнительных элементов, снабженной несущей и защитной панелями, исполнительные элементы представляют собой пневматические камеры, вертикально ориентированные по отношению к несущей панели и имеющие боковые стенки в виде складывающихся гофр (см. патент РФ №2236211, МПК A61H 9/00, 2002 г.).
Данное устройство имеет узкую область применения.
Известен матрац, содержащий основание и чехол. На основании смонтирован набор камер, каждая из которых выполнена из воздухонепроницаемого материала. Камеры имеют жесткую боковую поверхности и эластичную верхнюю поверхность, причем каждая камера соединена с системой подвода сжатого воздуха через клапаны. Основание снабжено каналами для прохода сжатого воздуха между камерами, а чехол выполнен из воздухопроницаемого материала (см. авторское свидетельство СССР 1588386, МПК A47C 27/10, A61G 7/047, 1990 г.).
Недостатком данного устройства сложность регулирования давления в различных зонах.
Известна подушка с пневматическими камерами, содержащая несколько отдельных надувных зон. Каждая зона связана с ручной или автоматической системой подачи воздуха посредством трубок с клапанами. Подушка снабжена трубками для выпуска воздуха из каждой зоны, в результате чего давление воздуха в этих зонах может быть увеличено или уменьшено одновременно или выборочно (см. патент США №5502855, МПК A47C 27/10, A61G 5/10, A61G 7/057, 1996 г.).
Недостатками данного устройства является отсутствие эластичных емкостей для аккумулирования воздуха, поддержания необходимого давления в зонах.
Известен матрац, содержащий множество независимых поршневых механизмов, расположенных вертикально параллельно и герметичную воздушную камеру, расположенную ниже поршневых механизмов и сообщающуюся с ними. Воздушная камера заполнена газом, имеющим определенную массу. Нижний конец цилиндра поршня в каждом поршневом механизме сообщается с герметичной воздушной камерой, а поршневая головка каждого поршневого механизма закреплена на верхнем конце штока поршня и контактирует с человеческим телом. При нажатии на поршневую головку поршневой шток может перемещаться вниз в цилиндре поршня. После того, как давление, приложенное к головке поршня, отпущено, шток поршня может перемещаться вверх в цилиндре поршня под действием давления воздуха в герметичной воздушной камере. Поршневая головка и цилиндр поршня подвижно и герметично соединены между собой. Поршневые цилиндры всех поршневых механизмов установлены на кронштейне, соединенном со стенкой герметичной воздушной камеры (см. патент CN103859867, МПКA47C 27/10, 2014 г.) Данное решение принято за прототип.
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности управлять давлением в различных зонах матраца, что ведет к снижению комфорта.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью - повышение технических характеристик матраца за счет обеспечения возможности регулирования давления воздуха в различных зонах матраца.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном матраце, содержащем множество независимых поршневых механизмов, состоящих из поршня и цилиндра подвижно и герметично соединенных между собой, поршневые механизмы расположены вертикально параллельно и соединены с герметичной воздушной камерой через нижний конец цилиндра, при этом поршень каждого поршневого механизма верхним концом контактирует с человеческим телом, цилиндры всех поршневых механизмов установлены на кронштейне, соединенном со стенкой герметичной воздушной камеры, в соответствии с полезной моделью, матрац снабжен несколькими герметичными воздушными камерами, каждая из которых соединена посредством системы трубок с цилиндрами поршневых механизмов соответствующей зоны матраца для обеспечения требуемого давления, а кронштейн выполнен составным, состоящим из опорных элементов, жестко соединенных между собой.
Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в повышении технических характеристик матраца за счет обеспечения возможности регулирования давления воздуха в различных зонах матраца.
За счет того, что матрац снабжен несколькими герметичными воздушными камерами, каждая из которых соединена посредством системы трубок с соответствующей зоной матраца, а кронштейн выполнен составным, состоящим из опорных элементов, жестко соединенных между собой и образующих соответствующую зону матраца, повышаются его технические характеристики, поскольку обеспечивается возможность регулирования давления воздуха в различных зонах матраца.
На фиг. 1 - продольное сечение матраца (выделена зона 13а);
На фиг 2 - вид сверху на матрац;
На фиг. 3 - поршневой механизм.
Перечень используемых обозначений:
1 - поршень;
2 - цилиндр;
3а, 3б, 3в, 3г, 3д - воздушные камеры;
4 - нижний конец цилиндра;
5 - головка поршня;
6 - верхний конец соответствующего поршня;
7 - опорный элемент;
8 - стенка отсека для герметичных воздушных камер;
9 - отсек для герметичных воздушных камер;
10 - трубка для соединения с компрессором;
11 - единый компрессор;
12 - система трубок для соединения с цилиндрами;
13а, 13б, 13в, 13г, 13д - зоны матраца;
14 - блок управления;
15 - клапан;
16 - полая зона для размещения трубок 12;
17 - основание матраца;
18 - зона цилиндров;
19 - зона свободного перемещения поршней;
20 - полости между поршнями;
21 - зона головок поршней;
22 - полости между головками;
23 - латексный чехол;
24 - ребрам жесткости.
Матрац содержит множество независимых поршневых механизмов, состоящих из поршня 1 и цилиндра 2 подвижно и герметично соединенных между собой (см. фиг.1, 3). Поршневые механизмы расположены вертикально параллельно и сгруппированы между собой в соответствующем опорном элементе 7, определяющем границы зон матраца 13а, 13б, 13в, 13г, 13д. Каждая группа поршневых механизмов посредством трубок 12 соединена с соответствующей герметичной воздушной камерой 3а, 3б, 3в, 3г, 3д (см. фиг.2). Каждый поршневой механизм соединен с соответствующей трубкой 12 через нижний конец 4 цилиндра 2. Поршень 1 каждого поршневого механизма состоит в свою очередь из цилиндрической части с уплотнением, взаимодействующей с цилиндром 2, и головки 5, закрепленной на верхнем конце 6 соответствующего поршня 1 и контактирующей с человеческим телом (см. фиг.3). Головка 5 каждого поршня 1 каждого поршневого механизма выполнена в виде эргономичного упругого элемента, обеспечивающего комфортное положение пользователя.
Цилиндры 2 всех поршневых механизмов установлены в соответствующем опорном элементе 7, снабженном ребрами жесткости 24. Опорные элементы 7 ребрами жесткости 24 соединены между собой и образуют в собранном состоянии кронштейн. Опорный элемент 7, образующий зону 13а, соединен со стенкой 8 отсека 9 для герметичных воздушных камер 3а, 3б, 3в, 3г, 3д. Каждая из герметичных воздушных камер 3а, 3б, 3в, 3г, 3д соединена посредством трубок 10 с единым компрессором 11 и посредством системы трубок 12 (см. фиг. 1, 2) с цилиндрами 2 поршневых механизмов, расположенными в соответствующей зоне 13а, 13б, 13в, 13г, 13д матраца для обеспечения требуемого давления. Компрессор 11 управляется через блок управления 14, который снабжен чипом с записанной программой, обеспечивающей подачу воздуха под установленным давлением в каждую из герметичных воздушных камер 3а, 3б, 3в, 3г, 3д. В каждой трубке 10, соединяющей соответствующую герметичную воздушную камеру 3а, 3б, 3в, 3г, 3д с компрессором 11, установлен клапан 15, обеспечивающий прекращение подачи воздуха при достижении требуемого давления в данной камере, а также сброс излишков воздуха.
По вертикали матрац разделен на 4 основные зоны:
- 16 - полую зону трубок 12, расположенную в нижней части матраца между горизонтальными несущими элементами основания 17;
- 18 - зону цилиндров 2. Полости между цилиндрами 2 в данной зоне не заполнены;
- 19 - зону свободного перемещения поршней 1. Полости 20 между поршнями могут быть заполнены латексом, либо могут быть не заполненными;
- 21 - зону головок 5 поршней 1. Полости 22 между головками могут быть заполнены поролоном или оставаться свободными. Верхняя часть данной зоны закрыта, например, латексным чехлом 23.
Зоны 16 и 18 снабжены ребрами жесткости 24, обеспечивающими деление матраца на зоны 13а, 13б, 13в, 13г, 13д и усиливающими несущую способность основания 17.
Матрац работает следующим образом.
На чип блока управления 14 записывается программа, задающая параметры давления для каждой герметичной воздушной камеры 3а, 3б, 3в, 3г, 3д, исходя из параметров пользователя. Блок управления подключается к сети и компрессор начинает нагнетать воздух в герметичные воздушные камеры 3а, 3б, 3в, 3г, 3д по трубкам 10. Клапаны 15 в трубках 10 открыты.
После достижения необходимого давления в каждой зоне 13а, 13б, 13в, 13г, 13д матраца клапаны 15 закрываются. При этом герметичные воздушные камеры 3а, 3б, 3в, 3г, 3д имеют возможность принимать некоторую дозу воздуха, вытесняемую пользователем из соответствующей зоны при его размещении на матраце.
Излишки воздуха при критичном повышении давления в соответствующей герметичной воздушной камере могут быть сброшены через клапан 15. Недостаток давления может быть восполнен путем подачи воздуха в соответствующую воздушную камеру через клапан 15, открытый с помощью блока управления 14.
При соприкосновении головки 5 поршня с телом человека (через латексный чехол 23) достигается эффект массажа тела, при этом в разных зонах 13а, 13б, 13в, 13г, 13д давление в соответствующем ряду цилиндров имеет собственное значение, что позволяет обеспечить комфортное положение тела человека (условно положение тела показано линией N на фиг. 1).
Таким образом, достигается повышение технических характеристик матраца за счет обеспечения возможности независимого регулирования давления воздуха в различных зонах матраца.
Заявленная полезная модель может быть изготовлена с применением известных материалов и технологий, как в мелкосерийном, так и в серийном производстве.
Полезная модель может быть использована и в домашнем обиходе, и для медицинских учреждений.