ГИДРОСТАТИЧЕСКИЙ МАТРАЦ Российский патент 1996 года по МПК A47C27/08 A61C7/04 

Изобретение касается гидростатического матраца, в частности, такого типа, который приведен в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Хорошо известная проблема, связанная с гидростатическими матрацами и терапевтическими гидростатическими матрацами, состоит в большом объеме воды, который необходим для достижения достаточной глубины воды с тем, что пользователь не будет ударяться о днище матраца, когда лежит на боку или сидит на нем.

Для решения этой проблемы предпринимались различные попытки, например выполнение жесткого днища наиболее мелким в зонах, где тело пользователя не будет утопать в матраце, например в ножном конце терапевтического гидростатического матраца. В связи с использованием мешков гидростатических матрацев также неизвестно приподнимание гибкого днища мешка путем надувания воздуха в шланги, расположенные между жесткой опорой и днищем гидростатического мешка, или путем образования жесткого днища в результате создания мешков, которые выполняются пластиковыми шариками на этом днище перед тем, как гидростатический мешок будет помещен на верхнюю часть и наполнен водой. Если такой матрац будет использоваться разными лицами, у которых вес тела разный, он должен адаптироваться к весу индивидуальных пользователей. Это является случаем, в частности, когда такие гидростатические матрацы используются в больницах, где множество разных лиц будет использовать гидростатический матрац и где вес такого гидростатического матраца имеет важное значение в случае транспортировки в больничные палаты и в терапевтические пункты. При таких обстоятельствах также важно создать гидростатический матрац, в котором объем воды всегда может регулироваться относительно минимума в зависимости от веса тела пользователя.

Чтобы разместить мешки с пластиковыми шариками для образования жесткого днища, сам мешок гидростатического матраца должен быть легко доступен снаружи и вода должна выливаться. Образование днища мешка гидростатического матраца посредством надувных баллонов или шлангов требует высокого воздушного давления, а образование днища после придания заранее формы будет затруднительным, потому что воздушные баллоны должны изготавливаться из армированных пластин или резины. Тем самым снижается гибкость и как следствие возможность индивидуального формования днища для достижения максимального снижения веса. Дополнительно днище гидростатического матраца станет стационарным по причине высокого давления, требуемого под днищем гидростатического мешка, чтобы приподнимать последний с его содержанием воды и поддерживать пользователя.

Для возможности образования такого днища гидростатического матраца в соответствии с требованиями, например, выполняя его более глубоким в центральной зоне, когда пользователь сидит, и более мелким, например, ниже зоны спины пользователя для снижения объема воды, воздух должен откачиваться из центральной зоны ягодиц пользователя в сторону гидростатического матраца, где расположена спина пользователя. Это требует разделения надувных баллонов на группы, т. е. центральную, верхнюю и при необходимости нижнюю секции в гидростатическом матраце. Это далее требует тщательно управляемой операции для поддержания постоянного объема воды, чтобы избежать регулирования объема воды, и воздушный насос будет обязательно все время нагнетать воздух между баллонами секций.

Известно также гидростатическое устройство, содержащее корпус для воды из упругого водонепроницаемого материала, размещенный в упругом корпусе, выполненном в виде верхней части днища и боковых стенок (патент Германии 2516539, 1976 г.).

Изобретение отличается тем, что днище корпуса для воды выполнено двойным, имеющим промежуточную воздушную камеру, соединенную с помощью шланга с источником. В верхней стороне воздушной камеры образованы воздушные карманы, выполненные из воздухонепроницаемого гибкого материала и выступающие вверх и открывающиеся в воздушную камеру.

Воздушные карманы, если необходимо, могут быть соединены группами, когда требуется замена воды воздухом в этих группах по протяженности корпуса для воды, так что можно удалить большую часть воды, когда она на данный момент не требуется, и поддерживать воду в местах, когда пользователь погружается в поверхность гидростатического матраца, например, ниже ягодиц пользователя, когда пользователь сидит на гидростатическом матраце или когда пользователь лежит на боку, когда его бедро погружено в матрац. Эффективный объем воздушных карманов может регулироваться с помощью воздушного давления. Индивидуальная регулировка объема воды в разных зонах корпуса для воды тем самым возможна простым способом с помощью воздуха низкого давления. Далее, вода может удаляться из корпуса для воды путем увеличения давления в воздушных карманах и тем самым их объема. Эффективный объем воздушных карманов при необходимости может быть также снижен путем выпуска воздуха, так что вода может подаваться в корпус для воды для адаптирования его к весу пользователя.

В зонах гидростатического матраца, где часто требуется адаптация, например, ниже спины и ягодиц пользователя, когда пользователь поворачивается из положения на спине в положение на боку или в сидячее положение, воздушные карманы могут быть узкими и продолговатыми, т.е. небольшого поперечного сечения. Благодаря поддержанию постоянного воздушного давления в этих узких воздушных карманах они вместе с окружающей водой будут создавать определенную опору для пользователя, лежащего на гидростатическом матраце. Когда пользователь или поворачивается на бок, или садится на матраце, узкие воздушные карманы будут отталкиваться в сторону в рассматриваемой зоне в корпусе для воды, и окружающая вода потечет под поверхность корпуса для воды при увеличенной нагрузке с тем, чтобы увеличить плавучесть в этой зоне. Благодаря таким узким воздушным карманам с постоянным давлением в зонах гидростатического матраца, где эмпирически наиболее часто требуется регулировка, постоянная регулировка объемом воздуха и воды в корпусе для воды для адаптации сидячего и лежащего положений пользователя будет устранена.

Путем использования воздушных карманов с большими поперечными сечениями
большими объемами в зонах корпуса гидростатического матраца, где переадаптация эмпирически не требуется после адаптации гидростатического матраца относительно индивидуального пользователя, такая зона, например ножной конец гидростатического матраца, может быть выполнена с расчетом почти полного отсутствия воды в результате надувания воздушных карманов для вытеснения воды из этой зоны. В зоне с узкими воздушными карманами, предназначенными отгибаться под давлением, должно быть небольшое пространство между воздушными карманами. Когда несколько воздушных карманов отогнуто вниз, например в ножном конце гидростатического матраца или ниже ягодиц пользователя, когда пользователь сидит, или ниже плеч, когда пользователь лежит на боку, воздушные карманы будут принуждаться вниз в воду и сгибаться поперек, и воздух будет распределяться в другие карманы и в воздушную камеру в двойном днище корпуса для воды и, возможно, в часть двойного днища, которая может располагаться немного вверх вдоль внутренней поверхности окружающего корпуса.

Когда нагрузка и тем самым давление снижены в рассматриваемых воздушных карманах, воздух будет перемещаться обратно в эти отогнутые вниз воздушные карманы и они будут подниматься и восстанавливать свое первоначальное положение.

Воздушный объем, заключенный в воздушных карманах, таким образом, будет течь из зоны большого давления (нагрузки в зону меньшего давления) нагрузки и будет перерегулироваться в первоначальное распределение воздуха, когда нагрузка снята.

Благодаря этому объем воды в корпусе для воды может поддерживаться постоянным безотносительно к тому, лежит ли пользователь или сидит. Таким образом достигается максимальное уменьшение объема воды при одновременном поддерживании всегда требуемой глубины воды и плавучести без адаптации формы днища снаружи. Необходимый объем воды регулируется внутри корпуса для воды с помощью воздушных карманов, тогда как форма днища гидростатического матраца является постоянной. Согласно изобретению, в принципе также можно приподнимать корпус для воды, например, в головной части гидростатического матраца, чтобы достигнуть покоя спины пользователя в сидячем положении. Вода тогда будет течь вниз в центральный и ножной участки гидростатического матраца и увеличивать давление на воздушные карманы в этих зонах. Дополнительно воздушные карманы под ягодицами пользователя прижимаются вниз. Тем самым воздух в воздушных карманах будет принуждаться в воздушные карманы в зонах спины и головы корпуса для увеличения в них воздушного давления, так что последние упомянутые воздушные карманы будут поддерживать спину и голову пользователя. Когда воздушные карманы проходят все вверх до поддерживающей верхней поверхности корпуса для воды, гидростатический матрац будет поддерживать свою наружную форму в зоне спины пользователя. Пользователь, сидящий на матраце, будет тем самым иметь необходимый объем ниже воды своих ягодиц для достижения правильного распределения давления и опоры для его спины.

Далее, когда воздушный матрац, свободно расположенный между верхней поверхностью корпуса для воды и воздушными карманами в корпусе для воды, надувается, он прижимается вниз к нижележащим воздушным карманам и верхней части гидростатического матраца. Тем самым воздушный матрац будет распределять вес лежащего пользователя по большому числу воздушных карманов. Чем более высокое давление будет в воздушном матраце, тем более жестким он будет становиться и тем больше воздушных карманов будет принимать вес пользователя. В результате этого опорная поверхность гидростатического матраца может уменьшаться от жесткой опоры в случае полностью надутого воздушного матраца, до совершенно мягкой поддерживающей поверхности, когда воздушный матрац не надут.

Изобретение будет ниже описываться со ссылкой на чертеж, на котором вариант реализации изобретения показан в перспективе и поперечном сечении.

Таким образом, на чертеже показан гидростатический матрац 1 для гидростатической койки. Гидростатический матрац 1 содержит корпус для воды 2, выполненный из упругого водонепроницаемого текстильного материала, и снабжен корпусом 3 из упругого материала, например пенопласта. Корпус для воды 2 с окружающим корпусом 3 поддерживаться жесткой поверхностью, например днищем (нижней частью матраца). Днище 4 и верхняя часть 5 корпуса для воды 2 соединены вдоль узкой верхней кромки 6 упругого корпуса 3. Верхняя, поддерживающая поверхность 5 корпуса для воды 2 с боковыми продолжениями 7 удлинена или растянута поперек верхней кромки 6 и боковой наружной поверхности 8 корпуса 3 и крепится соответствующим образом. Днище 4 корпуса для воды 2 находится в контакте с внутренними наклонными боковыми сторонами 9 корпуса 3 и поддерживающей (опорной) поверхностью.

Корпус для воды 2 снабжен клапаном 10 для наполнения водой и для выпуска воды соответственно.

Днище 4 корпуса для воды 2 является двойным, имеет промежуточную воздушную камеру 11, которая соединена с помощью шланга 12 с источником воздуха. Верхняя поверхность 1 воздушной камеры 11 содержит выступающие вверх воздушные карманы 14, которые открываются в воздушную камеру и изготовлены из воздухонепроницаемого и водонепроницаемого упругого материала. Воздушные карманы продолговатые и образованы по верхней поверхности 8а воздушной камеры 8. Предпочтительно воздушные карманы 14 являются цилиндрическими, и они близко отстоят друг от друга по верхней поверхности 13 и проходят до верхней части 5 корпуса для воды 2.

Воздушные карманы 14 могут быть расположены группами 15, 16, как показано, с разными размерами в поперечном сечении для достижения разных объемов в полностью надутом состоянии.

Воздушная камера 11 может быть поделена на секции, соответствующие группам 15, 16 воздушных карманов 14. Каждая секция воздушной камеры может быть соединена с помощью шланга для подачи воздуха для индивидуальной регулировки.

Воздушные карманы 14 с большими размерами поперечного сечения большими объемами могут быть образованы, например, в ножном конце гидростатического матраца 1 и при необходимости в его головной части, т.е. в зонах гидростатического матраца, где корпус для воды 2 подвергается более низким суммарным нагрузкам, чем в центральной зоне корпуса для воды 2.

Между верхними концами воздушных карманов 14 и верхней частью 5 корпуса для воды 2 образован надувной воздушный матрац 17, как показано на чертеже, соединенный с помощью шланга 18 с источником воздуха.

Поддерживающая поверхность гидростатического матраца 1 может регулироваться, чтобы быть более жесткой или более мягкой путем увеличения или уменьшения воздушного давления в воздушном матраце.

Воздушная камера 8 в двойном днище корпуса для воды 2 может проходить вверх вдоль по крайней мере двух противоположных внутренних наклонных боковых поверхностей 9 корпуса 3 предпочтительно удлиненных боковых кромок корпуса 3. В результате этого достигается эффект вытеснения воды смежно с корпусом 3.

Воздушная камера 11 в корпусе для воды 2 может быть поделена на три секции с воздушными карманами 14, имеющими разные размеры в поперечном сечении в двух наружных частях воздушной камеры, и воздушными карманами 14 с небольшими размерами в поперечном сечении в центральной секции воздушной камеры. В результате этого достигается хорошая опора в случае высокой суммарной нагрузки в центральной зоне гидростатического матраца, тогда как обе концевые секции содержат меньше воды, потому что суммарная нагрузка там в зонах ног и головы обычно ниже. В результате этого объем воды снижается в этих концевых зонах и общий вес гидростатического матраца уменьшается.

Использование: изобретение относится к гидростатическим матрацам, в том числе терапевтическим. Сущность изобретения: гидростатический матрац содержит корпус для воды 2, выполненный из упругого и водонепроницаемого листового материала, который образован в корпусе 3 из упругого материала, поддерживаемый при использовании жесткой поверхностью, и в котором днище 4 и верхняя часть 5 корпуса для воды 2 взаимно соединяются вдоль верхней узкой кромки 6 упругого корпуса, причем верхняя часть корпуса для воды 2 крепится к корпусу 3. Днище 4 корпуса для воды 2 находится в контакте с внутренними наклонными боковыми поверхностями 9 корпуса 3 и поддерживающей поверхностью. Днище 4 корпуса для воды является двойным и содержит промежуточную воздушную камеру 11, соединенную с помощью шланга 12 с источником воздуха, в верхней поверхности 13 воздушной камеры 11 образованы выступающие вверх гибкие воздушные карманы 14, которые открываются в сторону воздушной камеры 11. Когда воздух нагнетается в воздушную камеру 11 и в воздушные карманы 14, воздушные карманы будут вытеснять воду в корпусе для воды, так что пользователь, лежащий на поддерживающей поверхности гидростатического матраца, будет поддерживаться водой и воздухом в воздушных карманах 14. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидростатический матрац, содержащий корпус для воды из упругого водонепроницаемого материала, размещенный в другом корпусе, отличающийся тем, что днище корпуса для воды выполнено двойным и в корпусе образована промежуточная воздушная камера, соединенная с помощью шланга с источником воздуха и воздушными карманами, которые расположены в воздушной камере. 2. Матрац по п.1, отличающийся тем, что воздушные карманы выполнены в виде цилиндров, расположены на верхней поверхности воздушной камеры и проходят до верхней части корпуса для воды. 3. Матрац по п. 1, отличающийся тем, что воздушные карманы образованы группами, имеющими разные размеры в поперечном сечении и разные объемы. 4. Матрац по п. 1, отличающийся тем, что воздушная камера поделена на секции, при этом каждая секция соответствует группе воздушных карманов, а каждая секция воздушной камеры соединена с помощью шланга с воздушным источником. 5. Матрац по п.1, отличающийся тем, что воздушные карманы с большими размерами поперечных сечений расположены в ножной и головной частях гидростатического матраца. 6. Матрац по п.1, отличающийся тем, что воздушная камера проходит вверх, вдоль по крайней мере двух взаимно противоположных внутренних наклонных боковых поверхностей корпуса.