CN1105538C - 含有空气流化部件的床垫 - Google Patents

Abstract

床垫(10)包括由不透气材料构成的外盖(12，18)。外盖(12，18)被形成限定的内部空间并有一顶部支撑表面(20)。床垫(10)还至少包括一个安装在盖(12，18)的内部空间内的空气流化支撑组件(48，54)。床垫(10)另外包括连接到上述空气流化支撑组件(48，54)的连接器(68，94)，连接器(68，94)被形成使之与供气源(58)相连接。床垫(10)还包括连接到外盖(12，18)与盖(12，18)的内部空间联通的排气管连接器(165)。排气管连接器(165)被形成从盖(12，18)的内部空间排气。

Description

含有空气流化部件的床垫

                              技术领域

本发明涉及装在床架之间的轻便型可换床垫。尤其是，本发明涉及装有许多组合式床垫区，包括气囊和空气流化部件的床垫。

                              背景技术

本发明的可换床垫与其他空气流化床相比较，减少了日常维护的种种需要。

                              发明内容

本发明提供一种可换的组合式床垫，它既装有空气流化部件又装有常规的气囊部件以便承托病人。上述空气流化部件提供使靠在床垫上的病人的身体减少顶压力。在图示的实施例中，空气流化部件被安装在床垫的座席部位和脚或脚踵所在部位。当然，空气流化部件可被定位于床垫范围内任何想要的部位。

上述空气流化部件由鼓风机供应空气以搅动在空气流化部件内的可流化介质。该床垫还包括安装在流化部件邻近的空气软垫或气囊。在图示的实施例中，将空气软垫用于床垫的头部部位和床垫的膝盖部位。本发明的头部空气软垫被配置成随着床垫的头部部位接合到抬高的位置而朝床头的端部移动，以便人在床垫上躺着的状态下减少剪切力。

空气流化床曾被用作病人支撑系统。在这种类型的床中，将诸如由玻璃、陶瓷或硅树脂构成的微小球体之类的可流化介质包含在适当的支撑物内，并用空气使之流化通过支撑机械而承托病人。在通用设计中，可流化介质由透气但不透流化介质的扩散板加以承载。把透气的挡护机构放在上述扩散板的外部边缘上的周围。一弹性的盖密封住可流化介质而只透气。

常规的空气流化床一般被固定在框架结构上。该空气流化床一般很笨重而且难以搬动。本发明提供包括空气流化部件的可换床垫。包括空气流化部件的可换床垫不必固定到特制的床架上。换句话说，可换床垫能够容易地从一个床架移动到另一床架，从而提供了可将空气流化床垫装在任何床架上的好处。

根据本发明的一个方面，床垫包括具有内部空间的外盖和顶部支撑表面，以及座落在盖的内部空间中的可互换承受部件。上述可互换承受部件带有供空气的流体通路的第一连接部分。床垫还包括有包含可流化物质的具有第一内腔的空气流化组件，第二内腔，连接到与第二内腔流体通路的组件的第二连接部分，以及置于第一与第二内腔之间的透气薄片。将上述空气流化组件配置于可互换承受部件中，而将第一和第二连接部分配合连接在一起在供气源与第二内腔之间提供流体通路，以便空气从供气源流经第二内腔并通过透气薄片从而使第一内腔中的可流化物质流化。

在图示的实施例中，空气流化组件有可透气的顶面。该图示的床垫还包括非流化组件，它包括限定在内部空间的不透气的挠性外壁，以及连接到外壁上与上述非流化组件内部空间的流体通路连通的第三连接部分。上述流化组件和非流化组件在可互换承受部件中是可互换的，所述可互换承受部件与第一连接部分一起被配置在与流化组件的第二连接部分和非流化组件的第三连接部分两者之一连接。

同样地在图示的实施例中，把集流腔安装在供气源和可互换承受部件的第一连接部分之间。配置控制阀用以控制供气给第一连接部分的比率。

根据本发明的另一个方面，为床垫提供支撑组件。该支撑组件包括由不透气的材料构成的底座。该底座包括底面并配置侧壁以限定一内部空间。支撑组件还包括安装在底座内部空间内的可透气的扩散板。扩散板被连接到底座的侧壁上，从而确定上部配置成在其中能容纳可流化物质的空气流化室和底部增压室。支撑组件另外还包括连接到底座上的不透气的顶面，以及许多连接到底座上的档板。上述档板被安装在增压室中。支撑组件还包括连接到底座上的空气连接器，它与增压室联通供气给增压室，使在增压室上面的空气流化内腔内的可流化物质能够流化。

在一个图示的实施例中，空气流化内腔包括用于清除和加进可流化物质的进料口。在另一个图示的实施例中，顶盖包括可透气的顶面和从顶面延伸的侧壁，将顶盖的侧壁连接到底座的侧壁上。顶盖可从底座移开以便于为可流化物质提供进料口。

在上述图示的实施例中，至少将一根接地带钢连接到底座的侧壁上。将一根导电电缆连接到至少一根接地带钢上，为上述支撑组件提供一个接地连接。

在一个图示的实施例中，底座包括底面、框架以及不相连的侧壁连接在一起而构成底座。将框架连接到底座的侧壁上并使之形成对扩散板的支撑。在上述图示的实施例中，框架包括许多延伸在框架的对边之间的连接板。档板被连接在连接板与底座的底面之间。档板各自形成包含有许多小孔，以便允许空气通过增压室流入。将众多紧固件连接到底座的侧壁上，以使紧固扣件排列起来，可靠地将支撑组件固定在床垫内。

根据本发明的再另一个方面，具有头端和脚端的床垫包括配置用以支承使用者的脚、腿和座席部位的第一支承部件，以及安装于靠近床垫头端的头部支承部件。上述头部支承部件有底座部件和可装在枢轴上连接到底座部件上的减少剪切力的支承表面。该床垫还包括连接在第一支承部件与头部支承部件之间的联轴节，以便头部支承部件朝床垫的头端移动，随着使头部支承部件相对于第一支承部件移动到抬高的位置。

在上述图示的实施例中，第一床垫部件包括一个包含可流化物质的空气流化组件。该流化组件被连接到供气源。上述第一支承部件还包括将供气源连接到可充气的非流化区。

同样地在图示的实施例中，头部支承件包括安装在枢轴上连接到底座上的一组空气软垫。第二组空气软垫直观地被安放在安装于枢轴上连接在底座上的空气软垫上面。

根据本发明的另一个方面，床垫包括由不透气材料制成的外盖。所述外盖被配置在规定的内部空间并有一顶部支撑表面。该床垫还至少包括一个安装在床垫盖的内部空间内的空气流化支撑组件。上述空气流化组件包括增压室，位于增压室之上的内腔，以及装在内腔中的可流化物质。该内腔包括可透气的顶面。该床垫还包括连接到增压室的空气连接器，所述空气连接器被配置成与供气源连接，以便供气给增压室并使放在内腔中的可流化物质流化。该床垫还包括连接到外盖与盖的内部空间联通的排气管连接器。将排气管连接器配置成从盖的内部空间排出空气。

在图示的实施例中，将通风机与排气管连接器接通，以帮助从盖的内部空间排除空气。将第二连接器连接到外盖上。所述第二连接器被配置成使之与供气源连接。在外盖上的第二连接器与增压室的连接器之间连接一根管子，以便通过外盖供气给增压室。

在图示的实施例中，将热交换器连接在供气源与外盖的第二连接器之间。将气囊放在邻近空气流化支撑组件处。供气管穿过气囊并被连接到供气给增压室的连接器上。还将气囊配置在包含有与排气管连接器联通的通风口上。一根有许多小孔的管子被连接到与通风口联通的气囊上。该管子被连接到排气管连接器上。

本发明的另外一些特征和优点，结合下面图示实施例的详细介绍，熟悉本技术领域的人士将一清二楚地了解实现本发明的示范性最佳模式。

                              附图的简要说明

参照附图作出的详细说明，其中：

图1是本发明有许多组合式区的可换床垫的分解透视图，它包括安装在外盖内的空气流化区和空气软垫，同时以图解形式对可换床垫所作的示范性对照说明；

图2是本发明的空气流化座席区的分解透视图；

图3是空气流化座席区的另一实施例的分解透视图；

图4是可换床垫的空气流化脚部区的分解透视图；

图5是空气流化脚部区的另一实施例的分解透视图；

图6-8说明配置安放在床垫内围绕在空气流化脚部区和座席区周围的气囊壁的详图；

图9是图示本发明包括减少头部剪切力的支承部件的另一实施例细节的剖面图；

图10是类似于图9说明在床垫的头部部件内气囊随着头部部件绕枢轴向上转动一角度位置使头部朝床垫移动的剖面图；

图11是与本发明的可换床垫一起应用的减少头部剪切力的支承部件的另一个实施例的透视图；

图12和13说明本发明的减少头部剪切力的部件的又一个实施例。

                           具体实施方式

现参照附图，图1说明为用于任何床架或其他支撑面而设计的可换床垫装置10。该床垫10包括有底面14和侧壁16的底盖或底座12。底座12说明一下是由不透气的、可揩擦和可扫除干净的塑性材料制成的。底座包括头端23和脚端25。

床垫10还包括具有顶面20，顶部不透空气的盖18和向下延伸的侧壁22。顶盖18用像拉链、扣件或其他连接机构这样一类的适当的紧固件固定到底座12上。床垫10的内部空间24被限定在底座12和盖18之间。许多组合式床垫组件被安置在床垫10的内部空间24的范围之内。

空气支撑气囊26被安装在底座12的内部空间24内靠近头端23处。空气支撑气囊26包括可充气的中央部分28和一对分开的可充气管30。头部区的空气软垫32和肩部区的空气软垫34被放置在空气支撑气囊26的表面28上。腰部软垫36置放在底座12的内部空间24内邻近肩部区的空气软垫34处。具有侧边部分40和42及脚端部分44的U字形状的空气囊壁38也被安装在床垫10的内部空间24内邻近腰部软垫36处。

将空气流化座席部件或区48放在由空气囊壁38限定的中央空间46处。将座席部件盖50连接在空气流化的座席区48上方。将膝部区空气软垫52放在中央空间46内邻近空气流化座席区48处。将空气流化的脚部区54安置在空气囊壁38的中央空间46范围内膝部区空气软垫52与端壁44之间。将脚部区的盖56连接在空气流化的脚部区54上方。

将鼓风机58配置成使空气通过热交换器60进入集流腔62。集流腔62被连接到许多控制阀64上，后者按常规方式控制供应给床垫10内各种不同空气区的空气压力。

来自上述控制阀之一的空气管66通往连接器68，穿过在顶盖18中构成的孔70进入在空气囊壁38中构成的孔74。将管76连接到连接器68上。管76穿过空气囊壁38的侧壁部分40。管76被连接到如图8中所示的L形的连接器78，从而供气给图2和图3中说明的空气流化座席区48的入口80。连接器78穿过在空气囊壁38的侧壁部分40中构成的孔。

另一根供气管84延伸穿过底座12的底面14中构成的孔86并被连接到集流腔连接器88。集流腔连接器88包括许多输出管线90，通过适当的连接器供气给不同区的气囊26，32，34，36，38以及52。每个区包括用扣件或其他适当的紧固件把所述区固定到底座12中和邻近的区。

将另一根进气管92连接到L形连接器94上，后者延伸穿过底座12的底面14中构成的孔96。上述连接器94连接到如图4和图5中说明的空气流化的脚部区54的空气入口98处。

图1图示用来舖在不透水的盖18顶面20上的空气被或毡层100。作为示范，该空气毡层100是由可任意处理或耐洗材料制成的。该毡层100包括不透水薄膜102和可透气薄膜104并通过适当的连接器106供气的。空气毡层100的薄膜104全部吸收来自躺在床垫上的病人的任何排泄，同时还通过薄膜104供气。当然，如果有要求上述可透气薄膜104可以延伸跨越整张空气毡层100。

当保养上述不透水的盖18封闭床垫10的内部空间24的时候，空气毡层100允许连续的空气流过病人。因此，床垫组件和空气流化座席区48及空气流化脚部区54内的空气可流化介质不会受到来自病人的流体或其他进入到床垫10的沾染物的污染。

在图2和图3中，图示说明空气流化座席区48和盖50的更多细节。底座108有一大概为矩形的形状。提供许多扣件110或其他紧固件用以把空气流化座席区48固定到邻近的气囊上。如图3中最好地示出的将框架112组合成，把扩散薄片114固定到底座108上。底座108和框架112最好是由人造橡胶涂覆的尼龙斜纹织物制成且是不可透气的。底座108包括底面109和侧壁111。用超声波或射频(RF)焊接将框架112围绕其外周边焊牢到底座108的外周边上，并通过熔焊既保证强度又保证密封性。许多档板116被连接在扩散薄片114和底座108的底面109之间。将档板116直观地焊接熔合到底面109和框架112的连接板118和扩散薄片114上。档板116在施工时要保持增压室的高度和形状。档板116包括许多小孔120，以便在底座108和扩散薄片114之间形成的整个增压室113允许空气通过入口80流过扩散薄片114。

扩散薄片114作为示范是由像斜纹织物这一类允许受控空气流经薄片114的适当的纺织纤维制成的。薄片114如下所述为可流化介质115的流动提供充足的空气流和压力降。作为示范，扩散薄片114是从Tetko可购得的型号序数为S-1500-SK11的纺织材料。扩散薄片114也可以由例如聚氨酯或其他适当材料制造的多微孔薄膜构成，它为可流化介质115的流动提供充足的空气流和压力降。

金属条122借助适当的紧固件126连接到框架112相对的侧边124上。上述金属条为空气流化座席区48提供接地连接。如图2中所示的，将每边一个紧固件126连接到导电电缆128的第一端头从而提供接地连接。将每根电缆128的另一端头连接到床垫10外面的控制器上。

由不透气材料制成的侧壁130焊接熔合到框架112的周边。在图2所示的实施例中，上述侧壁130包括顶面拉链132，要使其组合成与盖50上的拉链134相接合。图2中的侧壁130还包括固定器部分136和紧固钢夹138扣住顶盖50的舌瓣140。至少盖50的顶面135是由可透气材料构成的。

在图2所示实施例中通过拉开盖50的拉链，将可流化介质115装进内部空间。在图3所示的另一实施例中，将侧壁130构成包含一个可安放一螺帽146的孔144。在图3实施例中，将盖50熔合焊接到侧壁130上。上述可流化介质就是通过进口孔144装入和排出的。

作为示范，本发明的可流化介质115既包含轻的小珠又包含重的小珠以便为小珠提供降低总的平均重量。因为将流化区48和54用于可换床垫，所以降低重量是重要的。作为示范，将两种类型的可流化介质115混合在一起，并放在流化座席区48的内部空间142内。作为例示，基本尺寸的可流化介质115是由常规尺寸的微小球体或由玻璃、陶瓷、或硅制成的小珠，其平均尺寸在大约50微米到150微米之间，比重大约为2.5。将这些常规尺寸的小珠与用聚苯乙烯泡沫或其他适当材料制成的，尺寸大约为15/1000至大约20/1000英寸(.385-.508毫米)，比重大约为1的小珠加以混合。也可以用中空小珠来降低重量。不同尺寸的可流化介质的混合比例可根据特定的应用而加以调整。通过按上述方式混合的小珠，可流化介质115的平均重量小于常规尺寸小珠的平均重量。

本发明的平均重量较轻的可流化介质115可以方便地将床垫从一个床架转换到另一个床架。床垫10能够用于普通的床架上。在床垫内的组合式组件都是可置换的部件。换句话说，如有要求，可用标准的空气软垫来更换空气流化座席区48和54。假如由于特殊治疗情况需要用像48和54这样的空气流化部件，那么，如果有必要可将这些组件或部件加到床垫10上。

图4和图5图示说明本发明的空气流化脚部区54的细节。图4和图5包括以图2和图3空气流化座席区48中组件相同或类似作用的结构性组件。在图4和图5中的那些用图2和图3中相同标号标示的元件可完成相同或类似的功能。矩形流化脚部区54的尺寸与图2和图3中座席区48的尺寸不同。此外，空气是通过在底座108的底面109中构成的进气口98，供应进入到在底座108和扩散薄片112之间规定的下部增压室的。在图4的实施例中，用拉链132，134将盖56连接到侧壁130上。在图5的实施例中，顶盖56被熔合焊接到侧壁130上。装料孔150开在框架112内。备置一螺帽或盖板146，以便允许可流化介质115排出和装入脚部区54的内部空间142中。在侧壁130构成管子开口152，以便适合上述孔150。

运转中，通过图2和图3中的进口80，或通过图4和图5将供气给底座108和扩散薄片114之间限定的下部增压室。档板116保持增压室的高度和形状。用充足的气流速度和压降使空气通过扩散薄片114扩散，并将放在内部空间142的可流化介质115流化。空气能够分别穿过流化座席区48和流化脚部区54通过顶盖50和56而流出。顶盖50和56由可透气过滤材料(至少在顶面135上)制成，它允许空气流经顶盖50和56但不允许可流化介质115通过顶盖50和56逸出。流化座席区48和脚部区54为床垫10上的病人提供极好的承托，并且因为压力均衡分布，所以减少床体结构影响患处的可能性。流化部件48和54也很适合于皮肤移植患者的治疗，因为它们不会产生高的剪切力，后者是患者在床上移动时会产生的磨擦力。该组合式床垫比常规流化床处于较冷的温度下运行。

图6-8图示空气囊壁38的另外一些细节。因为将不透气的盖18连接到底座12上，所以空气流经流化座席区48和流化脚部区54就没有途径从床垫10逸出。因此，将空气囊壁38的侧面部分40和42形成包含狭通风道160。将管164放在侧面部分40和42之内与狭通风道160相匹配。管164是带有孔的帘布管，以便允许空气流入管164内。作为示范，将管164围绕狭通风道160的边缘用RF焊牢。管164包括延伸穿过空气囊壁38侧壁44的连接器162。将连接器162组合成可连接到如图1所示的管165上。管165延伸穿过顶盖18中的孔167。将管165的另一端连接到排气风扇166上，使之从床垫10的内部空间通过狭通风道160，管164，管165，以及排气风扇166排出空气。这样就为进入床垫10通过流化座席区48和流化脚部区54的空气提供一个排气口。当然如有要求，床垫10内还可包括其他空气流化区。

当然如有要求，上述不透气的盖18可以用上面轻微漏气的部件加以替代。上面轻微漏气的部件会允许空气穿过流化座席区48和脚部区54从而通过轻微漏气的盖漏出而不再需要排气机构。

图9和图10图示本发明头部部件的另一个实施例。在该实施例中，将可换床垫放在接合起来的床板170上。该床板包括头部部件172，座席部件174，大腿部件176，以及脚部部件178。图9和图10示出膝部部件52的另一种实施例，所述膝部部件52包括上部和下部内腔180和182。更可取的是，上述分隔开的气囊部件180和182被保持处于不同的压力状态。

图9和图10的床垫包括可减少剪切力的头部支承部件184。在图9和图10的实施例中，第一排气囊186与每个气囊186端头的连接板188连接在一起。说明一下，将连接板188安置在排管186的每一端。还用系链或用连接到底座14和气囊186的气囊190把管186系固到底座12的底面14上。用板条192将连接板188和气囊排186连接到空气囊壁38上。板条192包括连接到空气壁气囊38的第一端头194和连接到连接板188的第二端头196。板条用扣件这类的紧固件加以连接。说明一下，板条192被安置在床垫10的两侧。第二排气囊198被放在气囊186的顶面上。使气囊198与气囊186相连接。

如图10所示的，随着床板170的头部部件172向上移动到一抬高位置时，气囊186靠近腰部软垫36并嵌入腰部软垫36上，并导致气囊排186相对于底座12的底面14以系链气囊190为支点而转动。这使气囊排186按箭头200方向朝向床垫10的头端23。顶排气囊198与底排气囊186一起移动。因为床垫10的头部部件是链接的，作为示范，气囊186和198朝床垫10的头端23大约移动4-5英寸(10.16-12.7厘米)。这导致降低了顶着躺在床垫上的病人的剪切力。如有要求，可将抗剪切材料置于气囊排198与顶盖18之间，以便在它们之间滑动。顶排气囊198可具有任何想要的形状。例如，所述气囊一般多半是如图9和图10中所示的矩形，或可以是像气囊186那样的圆形。

图11图示本发明为减少剪切力的头部部件的另一个实施例。头部部件202包括管排204，它用系链208栓到中央充气部件206上。管204的相对各端用连接板210连接在一起，该连接板210借助像RF焊接这样一类适用技术焊固到管204上。一对充气的侧面承垫212被安装在中央充气部件206的相对两侧。将管排204安置在邻近腰部软垫36处。随着头部部件202按214箭头方向向上转动，第一气囊204嵌入腰的部件36并导致气囊排204按216箭头方向移动，从而减少了作用在躺于床垫10上身体所受的剪切力。

图12和图13说明与图11所示的实施例中类似的减少剪切力的头部部件的另一个实施例。然而在该实施例中，如上所述用板条192把头部部件202系牢到气囊壁38上。将板条192的第一端194用诸如扣件或其他适当连接件一类的适当连接件连接到气囊壁38上。将板条192的第二端196连接到气囊排204上。随着头部部件202向上转动，上述气囊排204嵌入气囊壁38或腰部软垫上(如果装入的话)，从而导致气囊排204相对于底座12的底面14转动。这使气囊排204按200箭头方向朝床垫10的头端23移动。

虽然，参照某些示范的实施例已经对本发明进行了详细的说明，但正如以下附带的权利要求书中所规定，各种变型和修改都存在于本发明的范围和实质之内。

Claims (10)

1.一种床垫包含：

有内部空间和顶部支承表面的外盖；

安放在上述盖的内部空间中的可互换承受部件，该可互换承受部件有与供气源和流体通路的第一连接部分；以及

空气流化组件，它包含有可流化材料的第一内腔，第二内腔，连接到与上述第二内腔流体通路组件上的第二连接部分，以及安装在第一和第二内腔之间的可透气的薄片，使空气流化组件形成可使之安置在可互换承受部件内，并使第一和第二连接部分被加工成使之能连接在一起，从而在供气源和第二内腔之间提供流体通路，以便空气从供气到通往第二内腔中，并通过可透气的薄片使在第二内腔中的可流化材料流化。

2.根据权利要求1所述的床垫，其中空气流化组件有一可透气的顶面。

3.根据权利要求1所述的床垫，它另外包含一非流化组件，它包括弹性的规定在内部空间的不透气的外壁，以及连接到外壁上与上述非流化组件内部空间流体通路的第三连接部分。上述流化组件和非流化组件在可互换承受部件中是可拆卸的，所述可互换承受部件与第一连接部分一起形成与流化组件的第二连接部分和非流化组件的第三连接部分的两者之一连接。

4.根据权利要求1所述的床垫，它另外包含安置在供气源和可互换承受部件的第一连接部分之间的集流腔，以及用以控制对第一连接部分供气比率的控制阀。

5.根据权利要求4所述的床垫，它另外包含在盖的内部空间内邻近空气流化组件安置可充气的空气软垫，该空气软垫通过集流腔连接到供气源。

6.根据权利要求1所述的床垫，它另外包含邻近可互换承受部件安置的头部支承部件，该头部支承部件有减少剪切力的支承表面。

7.根据权利要求6所述的床垫，其中头部支承部件是为相对于可互换承受部件的移动、被连接在安置床垫的床板连接部分上的。

8.根据权利要求1所述的床垫，其中空气流化组件包括由不透气的材料构成的底座，该底座包括底面和侧壁使之形成限定的内部空间，安置在底座内部空间内的可透气的扩散板，扩散板被连接到底座的侧壁上以确定第一内腔和第二内腔，连接到底座上的不透气的顶面，许多连接到底座上的档板，上述档板被安装在第二内腔中。

9.根据权利要求1所述的床垫，它另外包含在盖的内部空间中邻近可互换承受部件安装的头部支承组件，该头部支承组件有一底座部分和可装在枢轴上连接到底座部分上的减少剪切力的支承表面，连接在可互换承受部件与头部支承部件之间的联轴节，以便头部支承部件朝床垫的头端移动，随着使头部支承部件相对于可互换承受部件移动到抬高的位置。

10.根据权利要求1所述的床垫，其中外盖是由不透气材料构成的，并另外包含连接到外盖与盖的内部空间联通的排气管连接器，使排气管连接器形成从盖的内部空间排出空气。

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