ИНТЕГРАЛЬНЫЙ МАТРАС ДЛЯ СНА И ОТДЫХА Российский патент 2019 года по МПК A47C27/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к средствам удовлетворения жизненных потребностей человека и может быть использовано в медицине, в частности, в медико-профилактических и реабилитационных целях для коррекции и предупреждения патологии позвоночника, лечения и профилактики последствий травм и переломов, предупреждения пролежней и отеков у больных, в профилактических целях для снятия избыточного тонуса и усталости мышц. Дополнительно может быть использовано при производстве мебели бытового назначения, в частности при изготовлении мягких многослойных матрасов для кроватей, диванов, сидений, лечебно-профилактического и спортивно-оздоровительного оборудования.

В данном описании под матрасом имеется в виду предмет, прокладываемый между человеком и основанием, который может быть использован как вместе с пружинным или иным, например, поролоновым блоком в составе единой конструкции и как дополнительный атрибут к уже используемому матрасу. Так как предлагаемое изобретение может быть изготовлено и может применяться как независимая часть, то его формула и описание составлены так, что блок пружин или аналогичная беспружинная часть матраса не входят в признаки предлагаемого изобретения.

Уровень техники

Известен матрас, имеющий рабочую поверхность с поперечными выступами типа «гофр» или «гармошка» и возможностью продольного сжатия и расширения. Рабочая поверхность матраса изготовлена из упругого материала, например, поролона, полиуретана, пенополиуретана и иных материалов, выступы рабочей поверхности выполнены наклонными от середины матраса к концу расположения ног лежащего на матрасе человека и наклоненными от середины к концу расположения головы лежащего на матрасе человека с переменными по ширине и глубине зазорами между выступами. Также матрас содержит средства фиксации на рабочей поверхности матраса положения головы, плечевой зоны, поясницы, ног, рук лежащего на матрасе человека в виде ремней с застежками типа «липучка» и выпуклые полимерные вкладыши, изготовленные с возможностью их установки на днище корпуса под соответствующие места рабочей поверхности матраса (см. RU, 2269995 С1, опубл. 20.02.2006, кл. А47С 27/15).

К недостаткам данной конструкции относятся отсутствие подтверждения наличия тракционного эффекта, а также узость применения данной конструкции матраса в целях повседневного использования, что сводит его применение преимущественно к медицинскому назначению, а именно, например, в конструкциях кроватей, предназначенных для ухода за тяжелобольными пациентами, в том числе и за счет наличия в составе своих конструктивных элементов различных дополнительных средств фиксации положения головы, поясницы и прочее на рабочей поверхности матраса.

Известен матрас ортопедический, имеющий соединенные между собой и заполненные наполнителем секции различного размера и формы поперечного сечения, при этом секции заполнены наполнителем с разной плотностью и различной плотностью набивки и предназначенные для повторения и/или коррекции основных анатомических изгибов поверхности тела человека, при этом, секции матраса расположены друг над другом и снабжены отверстиями для заполнения наполнителем в качестве которого используют поролон или гранулы полистирола (см. RU, 2240765 С1, опублик. 27.11.2004, кл. A61G 7/057).

К недостаткам данной конструкции относятся наличие объективных затруднений у пользователя при попытке самостоятельной адаптации рельефа матраса к специфическим особенностям контура своего тела, наличие явно выраженных перепадов по высоте, причем не зависимо от выбора типа наполнителя либо в виде полистирольных гранул (из-за эффекта слеживания полистирольных гранул в процессе эксплуатации матраса), либо в виде поролона (не эстетичный внешний вид, большой перепад между спиной и поясницей, холмистая волновая поверхность из-за различного размера и формы поперечного сечения), а также актуальность проблемы выбора матраса в соответствии с основными типами осанки человека.

Известен матрасе с адаптивной многослойной рабочей поверхностью для сна и отдыха, содержащем, по крайней мере, два слоя тканевого покрытия, расположенного сверху и снизу, по крайней мере, двух слоев упруго-эластичного материала, стеганных между собой поперечной механической строчкой прямого стежка, последовательно повторяющейся вдоль всей длины рабочей поверхности матраса и образующих не менее одного волнообразного рельефа, при этом между, по крайней мере, двумя слоями упруго-эластичного материала, находится многослойная армирующая поверхность, каждый слой которой состоит из чередующихся полос, расположенных перпендикулярно относительно продольной оси матраса (см. RU, 2656792 С1, опубл. 06.06.2018, кл. А47С 27/15).

Основным недостатком ближайшего аналога (прототипа) является расположение армирующих полос с интервалом друг от друга только вдоль продольной оси матраса, а в перпендикулярном направлении к продольной оси армирующие полосы являются сплошными элементами и поэтому в данном направлении для тела пользователя невозможно создать аналогичные условия по комфорту и оптимальному распределению нагрузки. Кроме того, тело пользователя по всей площади контакта с поверхностью матраса в направлении от его боковых участков к позвоночнику испытывает напряжение сжатия и соответственно, полноценного расслабления мышц спины не происходит.

Частично, к недостаткам прототипа можно отнести и постоянно присутствующий в конструкции матраса, массажный эффект, который из-за индивидуальных особенностей состояния здоровья не всем показан и сужает области применения изделия, например, для повседневного пользования.

Раскрытие изобретения.

Техническая проблема, решаемая с помощью заявляемого изобретения, заключается в создании матраса повышенной комфортности, обеспечивающего лучшее качество сна и отдыха у взрослых и детей и способного предотвратить появление пролежней у тяжелобольных пациентов, эффективно осуществлять лечебное и профилактическое воздействие на органы опорно-двигательного аппарата человека, конструктивно быть простым и недорогим в изготовлении.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в обеспечении комфорта, поддержании и сохранении естественных физиологических изгибов тела пользователя, расширении функциональных возможностей при профилактике и лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата путем изменения уровня жесткости и упругости различных зон матраса, оптимального распределения нагрузки на поверхность тела человека и за счет интегрального матраса для сна и отдыха с упругим основанием покрытым обшивочным материалом, внутри которого по всему объему расположены не соприкасающиеся между собой армирующие вставки из упруго-деформируемого материала, выполненные, по крайней мере, одна из них, в виде комбинации объемных геометрических фигур, установленных одна над другой и/или одна внутри другой и изготовленных из материала с разной плотностью, отличающейся от плотности материала упругого основания.

Кроме того, в интегральном матрасе армирующие вставки выполнены из набора твердых элементов.

Кроме того, в интегральном матрасе твердые элементы выполнены из упругого материала.

Кроме того, в интегральном матрасе твердые элементы выполнены из дерева.

Кроме того, в интегральном матрасе твердые элементы выполнены из полимерного материала, предпочтительно вспененного.

Кроме того, в интегральном матрасе твердые элементы выполнены из латекса, или поролона, или эластичного полиуретана, или из смеси латекса и кокосовой койры.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения не известна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения как устройства. Также совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения не следует явным образом из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень» для изобретения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 изображен вариант исполнения интегрального матраса для сна отдыха, в котором армирующие вставки, размещенные по всему объему внутри упругого основания, выполнены в виде комбинации объемных геометрических фигур, установленных одна над другой.

На фиг. 2 изображен вариант исполнения интегрального матраса для сна отдыха, в котором армирующие вставки, размещенные по всему объему внутри упругого основания, выполнены в виде комбинации объемных геометрических фигур, размещенных одна внутри другой.

Согласно фиг. 1, интегральный матрас для сна и отдыха, в котором армирующие вставки, размещенные по всему объему внутри упругого основания 1, выполнены в виде комбинации объемных геометрических фигур, установленных одна над другой 2 и 3.

Согласно фиг. 2, интегральный матрас для сна и отдыха, в котором армирующие вставки, размещенные по всему объему внутри упругого основания 1, выполнены в виде комбинации объемных геометрических фигур, размещенных одна внутри другой 4 и 5.

Осуществление изобретения

Интегральный матрас для сна и отдыха человека используют следующим образом. Приведем наиболее характерный пример реализации изобретения, имея в виду, что данный пример не ограничивает применения изобретения.

Этап 1. Располагают указанный интегральный матрас для сна и отдыха с упругим основанием покрытым обшивочным материалом, внутри которого по всему объему расположены не соприкасающиеся между собой армирующие вставки из упруго-деформируемого материала, выполненные, по крайней мере, одна из них, в виде комбинации объемных геометрических фигур, установленных одна над другой и/или одна внутри другой и изготовленных из материала с разной плотностью, отличающейся от плотности материала упругого основания на пружинном блоке.

Этап 2. Располагают человека на предлагаемом матрасе спиной вниз, чтобы его спина максимально соприкасалась с упругим основанием матраса покрытого обшивочным материалом

Этап 3. В результате множественной физиологически правильной точечной поддержки спины по всей поверхности соприкосновения воздействие на мышцы лежащего человека со стороны упругого основания практически отсутствует, в результате чего они полностью расслабляются, что и обеспечивает принятие позвоночником анатомически правильного положения.

Последовательность этапов является примерной и позволяет переставлять, убавлять, добавлять или производить некоторые операции порознь или одновременно.

Использование потребителем предлагаемой конструкции интегрального матраса для сна и отдыха с упругим основанием покрытым обшивочным материалом, внутри которого по всему объему расположены не соприкасающиеся между собой армирующие вставки из упруго-деформируемого материала, выполненные, по крайней мере, одна из них, в виде комбинации объемных геометрических фигур, установленных одна над другой и/или одна внутри другой и изготовленных из материала с разной плотностью, отличающейся от плотности материала упругого основания, имеет ряд существенных преимуществ.

Во-первых, улучшает качество сна и отдыха за счет адаптации под форму тела спящего человека в любом положении - на боку, спине или животе и обеспечивает полное расслабление мышц спины и снятие напряжения сжатия с позвоночника и, как следствие, устраняет причину возникновения заболеваний опорно-двигательного аппарата человека.

Во-вторых, значительно снижает прогрессирование болезни позвоночника и повышает эффективность при лечении и профилактике заболеваний опорно-двигательного аппарата человека в домашних условиях за счет полного обволакивания тела человека, идеального повторения всех его изгибов, равномерного распределения веса по всей поверхности соприкосновения.

В-третьих, за счет анатомически правильного положения позвоночника, плотного прилегания поверхности матраса к телу и низкого удельного давления создаются отличные условия для здорового и глубокого сна, при котором увеличивается расстояние между позвонками, освобождаются защемленные нервы, восстанавливается интенсивность кровотока, улучшается питание клеток организма.

В-четвертых, уменьшаются сроки лечения и реабилитации больных с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, снижается вероятность появления отеков и пролежней у больных, длительно находящихся в лежачем и сидячем положениях.

В-пятых, снижается уровень финансовых затрат на лечение и реабилитацию за счет уменьшения количества назначаемых лечащим врачом медикаментов.

В-шестых, является недорогим изделием за счет изготовления всех входящих в него элементов из материалов, находящихся в свободном доступе на рынке.

В-седьмых, изделие обладает универсальностью и может быть использовано различными категориями населения, например, детьми, молодежью, пожилыми людьми, женщинами в дородовый и послеродовый период.

Промышленная применимость

Заявленная конструкция интегрального матраса является средством пассивной терапии при профилактике и лечении заболеваний позвоночника. Обладает релаксирующим (расслабляющим) и мягким вытягивающим действием на весь позвоночник, расслабляя мышцы шеи, туловища, ног и помогает занять удобное положение в постели и в результате достигается разгрузка позвоночника, путем увеличения расстояния между позвонками, уменьшение мышечных спазмов, снижение внутри дискового давления, устранение подвывихов в межпозвоночных суставах. Тем самым, выравнивает осанку, снимает боли в шее, спине и суставах, боли и судороги в ногах. То есть, кроме лечебно-профилактического воздействия во время сна, создаются условия для полноценного сна и отдыха, что очень важно для всего организма и нервной системы.

Возможность осуществления изобретения и положительный лечебный и профилактический эффект от использования заявляемой конструкции интегрального матраса для сна и отдыха подтверждается проведенным заявителем экспериментом. Противопоказаний к применению заявляемого матраса, не установлено.

В качестве материала эксперимента рассматривается блок независимых пружин (модель TFK, 256 независимых пружин на 1 кв. м.), каждая из которых имеет собственный чехол, склеенный с соседними пружинами. Такая конструкция позволяет точечно распределить нагрузку, не затрагивая при этом незадействованные пружины. Поверхность матраса (настилочные слои) формировалась в соответствии с совокупностью существенных признаков, указанных в формуле заявляемого изобретения. В качестве нагрузки применялась 20-ти килограммовая бутыль с водой. Бутыль в эксперименте соприкасалась с рабочей поверхностью своей боковой поверхностью (лежала «на боку»). Это позволило создать нагрузку в 0.05 кг/см², что равнозначно значениям нагрузки, создаваемой человеком на матрасе весом 100-120 кг.

Оценка эффективности интегрального матраса на блоке из независимых пружин производилась сравнением положения пружин занимаемого ими под нагрузкой и в статичном состоянии. Выводы делались на основании величины отклонения (или осесимметричного положения) оси пружины влево от центра приложения нагрузки или вправо. Величину упругого прогиба определяли путем измерения (в мм) между крайним верхним положением пружины (отсутствует нагрузка) и крайним нижнем положением пружины, занятом под нагрузкой. В качестве измерителя использовалась металлическая линейка с ценой деления -1 мм.

В эксперименте испытания проведены в соответствии с совокупностью существенных признаков, указанных в формуле заявляемого изобретения. Армирующие вставки 2 и 3 изготавливались из материала применяемого в производстве матрасов под названием «койра» толщиной от 1 см до 3 см. В качестве материала упругого основания 1 использовался листовой латекс толщиной от 3 до 7 см. В качестве материала упруго основания 1 так же может быть использован поролон, полиуретан, пенаполиуретан, полипропилен, полистирол, резина, силикон, латекс, каучук или композитный материал (синтетические материалы). Для тканевого покрытия 2 использовалась трикотажная ткань плотностью 180 гр./м², стеганная совместно с синтепоном плотностью 200 гр./м² и иглопробивным материалом под названием «спонбонд» плотностью 60 гр./м².

Выводы о способности различных конструкций рабочей поверхности интегрального матраса активно поддерживать позвоночник и обеспечивать ему физиологически правильное положение делались не только на основе материала полученного в ходе эксперимента, но и на основе обширного материала накопленного автором в процессе многочисленных экспериментов.

Результаты эксперимента оказались следующими:

1. В случае если состав рабочей поверхности интегрального матраса является «классическим», когда сплошные листы настилочного материала на блоке пружин расположены друг над другом, то позвоночник всегда испытывает напряжения сжатия (вредное напряжение) при любой толщине (в нашем случае от 1 см до 3-х) жесткого покрытия в виде койры. Положение оси пружины наклонено к позвоночнику.

2. В случае если состав рабочей поверхности интегрального матраса выполнен в соответствии с п. 1 формулы изобретения, то на позвоночнике нет напряжений сжатия при любой конструкции армирующих вставок. Положение оси пружины строго вертикальное.

3. Рабочая поверхность интегрального матраса, выполненная в соответствии с п. 1 формулы изобретения, значительно (от 28% до 50%) превосходит «классический» вариант исполнения по возможности копирования физиологической формы тела человека и чем толще жесткий настилочный слой, тем выше превосходство.

4. Изменение толщины упругого основания в интегральном матрасе (от 3 см до 7 см) практически не влияет на возможность копирования контура тела человека, а в большей мере является величиной влияющей на формирование комфортных условий для сна и ценообразование изделия в целом.

5. Наиболее оптимальным и экономически выгодным конструктивным исполнением рабочей поверхности интегрального матраса является вариант, когда толщина каждого слоя упругого основания над армирующей вставкой и под ней составляет половину толщины вставки.

В связи с чем, можно сделать следующие выводы и рекомендации, а именно:

1. Интегральный матрас - это принципиально новая концепция восстановления позвоночника в домашних условиях и независимо от его конструктивного исполнения в соответствии с заявляемой формулой изобретения, не создает на позвоночнике условия для формирования напряжений сжатия вредных для здоровья.

2. При контакте тела человека с поверхностью интегрального матраса всегда происходит щадящее и безопасное вытяжение позвоночника, поскольку осуществляется оно под весом собственного тела человека.

3. На интегральном матрасе человек незаметно для себя, во сне, сам осуществляет естественные изгибно-растягивающие действия при смене позы сна на спине, животе или на боку.

4. На интегральном матрасе происходит расслабление мышц спины и снятие блокады межпозвонковых дисков, восстановление функций позвоночника, снятие болевых симптомов.

5. Интегральный матрас для сна и отдыха можно рекомендовать всем независимо от возраста и веса, тем самым сняв проблему выбора - подходит человеку матрас или не подходит, с чем сталкиваются практически все покупатели в сегодняшней действительности.

Таким образом, в результате каждодневного использования интегрального матраса для сна и отдыха обеспечиваем:

- полное физиологическое расслабление скелетной мускулатуры;

- разгрузку межпозвонковых дисков; снижение внутри дискового давления;

- снятие дискомфорта и напряжения в области спины;

- восстановление анатомически правильной формы позвоночника;

- рефлекторное улучшение работы внутренних органов;

- облегченное засыпание, глубокий сон и легкое пробуждение;

- профилактику преждевременного старения организма;

- тело человека привыкает к биологически правильному положению.

Обеспечение вышеперечисленных свойств позволяет рекомендовать интегральный матрас для сна и отдыха к использованию в сфере социальных услуг для улучшения качества жизни:

- профилактика заболеваний спины у подрастающего поколения (детские сады, школы, детские дома - интернаты);

- повышение качества жизни у людей пожилого возраста в домашних условиях и в условиях домов-интернатов для инвалидов и престарелых;

- профилактика заболеваний спины у женщин в дородовом и послеродовом периоде (перинатальные центры и родильные дома).

Предлагаемый интегральный матрас для сна и отдыха может быть использован как специалистом, так и любым покупателем в домашних условиях и при использовании обеспечивает реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.

В результате проведенного патентно-информационного поиска, также не было найдено ни одного источника информации, содержащего всю совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, что позволяет сделать вывод о его соответствии критериям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».

Изобретение относится к средствам удовлетворения жизненных потребностей человека и может быть использовано в медико-профилактических и реабилитационных целях для коррекции и предупреждения патологии позвоночника, при производстве мебели, в частности при изготовлении матрацев для кроватей, сидений и лечебно-профилактического и оздоровительного оборудования. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении оптимального физиологического положения тела пользователя и, как следствие, повышенной комфортности и удобства пользования за счет оптимального распределения нагрузки на поверхность тела и придания необходимого положения туловищу и конечностям. Предлагается интегральный матрас для сна и отдыха с упругим основанием, покрытым обшивочным материалом, внутри которого по всему объему расположены не соприкасающиеся между собой армирующие вставки из упругодеформируемого материала, выполненные, по крайней мере одна из них, в виде комбинации объемных геометрических фигур, установленных одна над другой и/или одна внутри другой и изготовленных из материала с разной плотностью, отличающейся от плотности материала упругого основания. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Интегральный матрас для сна и отдыха с упругим основанием, покрытым обшивочным материалом, внутри которого по всему объему расположены не соприкасающиеся между собой армирующие вставки из упругодеформируемого материала, выполненные, по крайней мере одна из них, в виде комбинации объемных геометрических фигур, установленных одна над другой и/или одна внутри другой и изготовленных из материала с разной плотностью, отличающейся от плотности материала упругого основания.

2. Интегральный матрас по п. 1, отличающийся тем, что армирующие вставки выполнены из набора твердых элементов.

3. Интегральный матрас по п. 1, отличающийся тем, что твердые элементы выполнены из упругого материала.

4. Интегральный матрас по п. 1, отличающийся тем, что твердые элементы выполнены из дерева.

5. Интегральный матрас по п. 1, отличающийся тем, что твердые элементы выполнены из полимерного материала, предпочтительно вспененного.

6. Интегральный матрас по п. 1, отличающийся тем, что твердые элементы выполнены из латекса, или поролона, или эластичного полиуретана, или из смеси латекса и кокосовой койры.