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 между данными воздушными камерами имеется воздушный зазор и камеры склонны наклоняться вбок, множество соединительных трубок расположено по разным боковым сторонам, 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 нижней стороне которого установлена нижняя опорная пластина,
надувной воздушный модуль, установленный внутри внешнего каркаса, выполненный из герметичных воздушных камер, образованных разделенными сплошными эластичными вертикальными перемычками, расположенными параллельно длинной стороне матраса,
каждая из указанных воздушных камер содержит отверстие, выполненное по торцевой короткой стороне матраса и связанное с соответствующей ему соединительной трубкой,
при этом каждая из указанных соединительных трубок связана с общей воздушной трубой, закрытой с одного торца и имеющей клапан накачивания/спускания воздушных камер с другого торца.
Нижняя опорная пластина дополнительно содержит выступающие опорные элементы, охватывающие вертикальные перемычки надувного воздушного модуля.
Надувной воздушный модуль разъемно крепится к нижней опорной пластине и боковым стенкам внешнего каркаса.
Соединительные трубки с внешней стороны включают жесткие втулки.
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, где позициями обозначены:
1 - внешний каркас;
2 - нижняя опорная пластина;
3 - надувной воздушный модуль;
4 - воздушные камеры;
5 - вертикальные перемычки;
6 - соединительные трубки;
7 - воздушная труба;
8 - клапан накачивания/спускания воздушных камер.
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 фиксируется к внутренним стенкам внешнего каркаса 1, образуя внутреннее пространство. Нижняя опорная пластина 2 дополнительно может содержать выступающие опорные элементы (на фиг. не показаны), охватывающие вертикальные перемычки 5 надувного воздушного модуля 3. Выступающие опорные элементы могут проходить как по всей длине расположения каждой вертикальной перемычки 5, так и выполняться направляющими отрезками по длине расположения вертикальных перемычек 5. Возможно, выполнить выступающие опорные элементы U-образной формы, в желоб которых устанавливаются вертикальные перемычки 5 при укладке надувного воздушного модуля 3. Снабжение устройства выступающими опорными элементами исключает смещения вертикальных перемычек 5, что дополнительно повышает равномерность распределения нагрузки самовыравнивающегося ортопедического матраса.
Устройство также включает надувной воздушный модуль 3, установленный внутри внешнего каркаса 1 и предпочтительно разъемно крепящийся к нижней опорной пластине 2 и боковым стенкам внешнего каркаса 1, например, на липучки, молнии, пуговицы и прочие элементы крепления. Надувной воздушный модуль 3 выполнен из воздушных камер 4, образованных разделенными сплошными вертикальными перемычками 5, расположенными параллельно длинной стороне матраса. Данные перемычки выполняются из эластичного материала, способного деформироваться под весом тела человека. Вертикальные перемычки 5 герметично фиксируются внутри воздушного модуля 3 для образования независимых 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 тела человека, 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, однако минимально количество воздушных камер 4 равно 5-8 штукам.
Надувной воздушный модуль 3, как правило, выполняется из эластичных материалов, таких как ПВХ, резина, воздухонепроницаемая ткань и пр. Верхний слой воздушного модуля 3 предпочтительно выполнить многослойным с внешним мягким слоем, например, замшевым, средним армирующе-упрочняющим слоем, например тканевая армирующая сетка, и нижним воздухонепроницаемым слоем. Такое выполнение обеспечит нормальную работу (деформацию под нагрузкой) воздушных камер 4 и долговечность и прочность конструкции.
Каждая из указанных воздушных камер 4 содержит свое отверстие (на фиг. не обозначено), выполненное по короткой торцевой стороне матраса. Непосредственно с данными отверстиями связаны соответствующие им соединительные трубки 6. Трубки 6 либо жестко фиксируются в отверстиях, например посредством клеевого соединения либо посредством каких-либо стыковочных разъемных/резьбовых втулок, образуя разъемное/винтовое соединение. Предпочтительно соединительные трубки 6 с внешней (наружной) стороны оснащать жесткими втулками, например пластиковыми, для исключения замятия/передавливания соединительных трубок 6 в процессе эксплуатации матраса, что также направлено на повышение равномерности распределения нагрузки в матрасе.
Каждая из указанных соединительных трубок 6 связана с общей воздушной трубой 7, закрытой с одного торца и имеющей клапан 8 накачивания/спускания воздушных камер 4 с другого торца. Воздушная труба 7 связывает все соединительные трубки 6 воздушных камер 4 в один общий буферно-распределительный воздушный механизм. 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 4, что также повышает равномерность распределения нагрузки, поскольку слишком сильно перекачанные камеры 4, так 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 4.
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 и их части, через соединительные трубки 6 и общую воздушную трубу 7, которая выполняет функцию распределителя давления воздуха в воздушных 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 изготовленный из фанеры, на нижней стороне которого установлена нижняя опорная пластина 2,
надувной воздушный модуль 3 из ПВХ, установленный внутри внешнего каркаса 1 на липучках, выполненный из герметичных воздушных камер 4, образованных разделенными сплошными эластичными вертикальными перемычками 5, расположенными параллельно длинной стороне матраса,
воздушные камеры 4 содержат отверстия, связанные с соединительными трубками 6,
каждая соединительная трубка 6 связана с общей 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, изготовленный из алюминия, на нижней стороне которого установлена нижняя опорная пластина 2, содержащая выступающие опорные элементы для охвата вертикальных перемычек 5,
надувной воздушный модуль 3 из воздухонепроницаемой ткани, установленный внутри внешнего каркаса 1 на молнии, выполненный из герметичных воздушных камер 4, образованных разделенными сплошными эластичными вертикальными перемычками 5, расположенными параллельно длинной стороне матраса,
воздушные камеры 4 содержат отверстия, связанные с соединительными трубками 6, при этом соединительные трубки 6 с внешней стороны включают жесткие втулки из пластика,
каждая соединительная трубка 6 связана с общей 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.