CN102018390A - 充气床垫 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种充气床垫，包含至少二分离区域。一第一及第二群长条形可充气带交替配置于该至少二分离区域的每一区域。一气泵用以供应加压空气。至少二气体分配器与该气泵串连借以分送加压空气到该至少二分离区域，每一该气体分配器用以供应加压空气该第一第二群长条形可充气带。一减压器串连于该至少二气体分配器的任二相邻者之间，借以供应较低压的加压空气到该至少二气体分配器的任二相邻者的下游者。

Description

充气床垫
技术领域
本发明是有关于一种具有压力控制功能的充气床垫。
背景技术
充气床垫通常与被单或床单一起使用提供身体舒适的支撑。充气床垫需要气泵充气，借以提供适当的硬度。马达驱动的气泵能够提供加压的气体给充气床垫，使得充气床垫的硬度得以提升。充气床垫的硬度可由充入气体的压力而调整。已知已有许多控制充气床垫充气压力的装置。然而，当充气床垫是专门为了久卧的病人而设计时，更好的设计与改良目前市场上所需求的。
发明内容
因此，本发明的目的在提供一种改良的充气床垫，配备更佳设计的气体压力控制装置。
根据上述的本发明的目的，提供一种充气床垫，其包含至少二分离区域。一第一及第二群长条形可充气带交替配置于该至少二分离区域的每一区域。一气泵用以供应加压空气。至少二气体分配器与该气泵串连借以分送加压空气到该至少二分离区域，每一该气体分配器用以供应加压空气该第一第二群长条形可充气带。一减压器串连于该至少二气体分配器的任二相邻者之间，借以供应较低压的加压空气到该至少二气体分配器的任二相邻者的下游者。
依据本发明一实施例，充气床垫还包含一气体调节器串连于该减压器与该至少二气体分配器的任二相邻者的上游者之间。
依据本发明另一实施例，该至少二气体分配器的任二相邻者的上游者包含一进气孔及三出气孔，该进气孔连接至该气泵，该三出气孔其中之二分别连接至该第一及第二群长条形可充气带，该三出气孔的剩下出气孔连接至该减压器。
依据本发明另一实施例，该至少二气体分配器均包含二圆盘部彼此转动连接。
依据本发明另一实施例，该至少二气体分配器的任二相邻者彼此连接。
依据本发明另一实施例，充气床垫还包含一马达以及一压缩弹簧。马达具有一可转动的轴，借以连接至该至少二气体分配器的任二相邻者。压缩弹簧套接于该可转动的轴，且位于该马达与该可转动的圆盘部之间。该至少二气体分配器均包含一静止的圆盘部及一可转动的圆盘部彼此转动连接，该可转动的圆盘部固定于该可转动的轴。
依据本发明另一实施例，该减压器包含一中空套筒以及一圆柱芯。中空套筒包含一第一对进气孔及出气孔，与一第二对进气孔及出气孔。圆柱芯松配于该中空套筒内，且包含一第一气道及一第二气道，其中该圆柱芯相对于该中空套筒可转动于一第一位置及一第二位置。当该圆柱芯位于该第一位置时，该第一气道连通于该第一对进气孔及出气孔之间，且该第二气道不连通于该第二对进气孔及出气孔之间。当该圆柱芯位于该第二位置时，该第一气道不连通于该第一对进气孔及出气孔之间，且该第二气道连通于该第二对进气孔及出气孔之间。
依据本发明另一实施例，减压器还包含一第一O形环、一第二O形环以及一第三O形环。第一O形环位于该中空套筒与该圆柱芯之间，且位于该第一及第二气道之间。第二O形环与第三O形环位于该中空套筒与该圆柱芯之间。该第一气道位于该第一O形环与该第二O形环之间。该第二气道位于该第一O形环与该三O形环之间。
依据本发明另一实施例，该圆柱芯包含三凹沟，分别被该第一、第二及第三O形环所填入。
依据本发明另一实施例，充气床垫还包含一连接件紧配于该中空套筒内且具有一螺纹内表面，其中该圆柱芯包含一螺纹部啮合于该连接件的该螺纹内表面。
根据上述的实施例，气泵串连多个不同的气体控制装置，借以控制充气床垫多个区域的压力，且减少所需的气体控制装置。此外，二气体分配器结合成一单体且被单一马达所驱动，因此所需的马达与控制器的数量也能减少。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是绘示依照本发明一实施方式的一种充气床垫的功能方块图；
图2是绘示依照本发明另一实施方式的一种充气床垫的气体供应模块；
图3是绘示依照本发明另一实施方式的一种充气床垫的气体分配器模块；
图3A是绘示图3的气体分配器模块的上视图；
图4A-图4D是分别绘示图3的气体分配器模块的四种操作模式；
图5是绘示图2的减压器的爆炸图；以及
图5A及图5B是分别绘示图5的减压器的两种操作模式。
具体实施方式
图1是绘示依照本发明一实施方式的一种充气床垫的功能方块图。具有压力控制功能的充气床垫100包含二分离区域(102、104)或更多分离区域。在每一区域(102、104)中，第一及第二群长条形可充气带是彼此交替配置(例如在区域102中的U1、U2，或在区域104中的U1、U2)。区域102可用以支撑病人的上半身，而区域104可用以支撑病人的下半身。区域104的充气床垫硬度较区域102的充气床垫硬度低，因此病人的下半身(例如腿部)能够被舒服的支撑。气泵106供应加压空气给充气床垫100，且充气床垫压力由多个压力控制装置(例如图中的108、110、112及114)所调整。二气体分配器(108、114)与气泵106串连，借以分送加压空气到二分离区域(102、104)。每一气体分配器(108或114)用以供应加压空气给在二分离区域中的第一及第二群长条形可充气带(U1and U2or L1 and L2)。假如充气床垫分为三个或更多的区域，就需要三个或更多的气体分配器来控制个别的区域。减压器112串连于二气体分配器(108、114)之间，借以供给较低压加压空气给下游气体分配器114。假如充气床垫有三个或更多的气体分配器，减压器串连于任两个相邻气体分配器之间，借以较低压加压空气给任两个相邻气体分配器中的下游气体分配器。气体调节器110可串连于减压器112及上游的气体分配器108之间。假如充气床垫有三个或更多的气体分配器，气体调节器串连于减压器任两个相邻气体分配器中的上游气体分配器。
图2是绘示依照本发明另一实施方式的一种充气床垫的气体供应模块。气泵206用以供应加压空气。二气体分配器(208、214)与气泵206串连。减压器212串连于二气体分配器(208、214)之间，借以供几较低压的加压空气给下游气体分配器214。气体调节器(regulator)210可串连于减压器212与上游气体分配器208之间。
气体分配器208具有一个进气孔及四个出气孔。气体分配器208的进气孔208a接至气泵206借以接收加压空气。二出气孔(208b、208c)用以分送加压空气到各自的目的地(例如图1的U1及U2)。出气孔208e连接至气体调节器210或直接连接至减压器212(不用气体调节器210的状况)。出气孔208d用以排出空气。气体分配器操作方式配合图4A-图4D于以下详述。
减压器212具有二对进气孔及出气孔(例如进气孔212c、出气孔212b、进气孔212e及出气孔212d)。使用者可转动旋钮212a去切换两种减压器212的二减压比例。减压器212的进气孔212c连接至气体分配器208的出气孔208e(不用气体调节器210的状况)或气体调节器210，而减压器212的出气孔212连接至下游的气体分配器214。减压器212的进气孔212e连接至下游的气体分配器214。出气孔212d用以排出空气。减压器的细部结构配合图5于以下详述。减压器的操作方式配合图5A及图5B于以下详述。
气体分配器214具有一个进气孔及四个出气孔。气体分配器214的进气孔214a连接至减压器212的进气孔212e及出气孔212b。二出气孔(214b、214c)用以分送加压空气到各自的目的地(例如图2的L1及L2)。出气孔214e可连接至另一气体分配器或减压器(如果有需求的话)，否则出气孔214e就需要封口。出气孔214d用以排出空气。气体分配器操作方式配合图4A-图4D于以下详述。
气体调节器210可串连于减压器212与上游气体分配器208之间，借以调整减压器212上游所有的加压空气(气泵206所供应)的压力。
图3是绘示依照本发明另一实施方式的一种充气床垫的气体分配器模块，而图3A是绘示图3的气体分配器模块的侧视图。气体分配器模块300基本上由二气体分配器所组成。每一气体分配器包含二圆盘部(例如圆盘部302a、304a或圆盘部302b、304b)，二圆盘部彼此转动连接借以形成腔室于两者之间，进而经多个出气孔分送空气出去。可转动的轴301a贯穿所有圆盘部且被马达301所驱动。可转动的圆盘部(302a、302b)固定于轴301a(例如，使用固定梢303插入轴301a，使得圆盘部(302a、302b)能与轴301a同步转动)。静止的圆盘部(304a、304b)具有所有的进气孔与出气孔，且相对于马达301s不转动(圆盘部(304a、304b)没有固定于轴301a上)。压缩弹簧306位于圆盘部302b与马达301之间(且套接于轴301a上)，借以施加弹力将四个圆盘部紧靠在一起。相邻二圆盘部的连接面可以加入减少摩擦的润滑剂，例如加入硅树脂(silicone)以增进圆盘部(302a、302b)之间转动的顺畅度及气密性。
二气体分配器组成一单体的优点如下：
(1)只需要一马达301及一控制器310(或定时器)借以控制二气体分配器，而非已知以一马达及一控制器控制一气体分配器的操作模式；以及
(2)圆盘部(302a、302b)因为固定于相同的轴301a，所以能够很容易的控制而同时转动。
图4A-图4D是分别绘示图3的气体分配器模块的四种操作模式。每一图只绘示一气体分配器，即二圆盘部(302a，304a)。可转动的圆盘部302a标上符号T1及T2，借以识别圆盘部的转动状况。二圆盘部之间的腔室藉虚线大略其位置与配置。
在图4A中，圆盘部302a处于T1在右手边及T2在左手边的位置。在此操作模式中，进气孔320a及三出气孔(320b、320c、320e)都是彼此连通的。换言之，加压空气能够经进气孔320a输入，而经出三个气孔(320b、320c、320e)输出。出气孔320e连接至气体调节器、减压器或另一个下游气体分配器。在此操作模式中，出气孔320d并无连通至进气孔320a或三出气孔(320b、320c、320e)。
在图4B中，圆盘部302a处于T1在下方及T2在上方的位置。在此操作模式中，进气孔320a与二出气孔(320c、320e)是彼此连通的，而二出气孔(320b、320d)是彼此连通的。换言之，加压空气经进气孔320a输入，且经二出气孔(320c、320e)输出。出气孔320e连接至气体调节器、减压器或另一下游的气体分配器。
在图4C中，圆盘部302a处于T1在左手边及T2在右手边的位置。在此操作模式中，进气孔320a及三出气孔(320b、320c、320e)都是彼此连通的。换言之，加压空气能够经进气孔320a输入，而经出三个气孔(320b、320c、320e)输出。出气孔320e连接至气体调节器、减压器或另一个下游气体分配器。在此操作模式中，出气孔320d并无连通至进气孔320a或三出气孔(320b、320c、320e)。此操作模式与图4A的操作模式是相同的。
在图4D中，圆盘部302a处于T1在上方及T2在下方的位置。在此操作模式中，进气孔320a与二出气孔(320b、320e)是彼此连通的，而二出气孔(320c、320d)是彼此连通的。换言之，加压空气可经进气孔320a输入，且经出气孔(320b、320e)输出。出气孔320e连接至气体调节器、减压器或另一下游的气体分配器。
图5是绘示图2的减压器的爆炸图。减压器212基本上由中空套筒211、圆柱芯213及旋钮212a所组成。连接件215(中空套筒)用以将圆柱芯213转动连接于中空套筒211内。连接件215是紧配于中空套筒211的内表面212f。圆柱芯213具有其螺纹部213a啮合于连接件215的螺纹内表面215a，因此圆柱芯213能够相对于连接件215与中空套筒转动。除了螺纹部213a外，圆柱芯213还具有不具螺纹的部分松配于中空套筒211内表面212f中(换言之，圆柱芯213与中空套筒211内表面212f之间有空隙)。
圆柱芯213具有二气道(213b、213c)，然而中空套筒211具有二对进气孔与出气孔，例如进气孔212c、出气孔212b、进气孔212e及出气孔212d。每一气道均贯穿圆柱芯213且具有两开口位于圆柱芯213的表面。
每一气道(213b、213c)均用以连接每一对进气孔与出气孔，因此空气能传输于进气孔与出气孔之间。旋钮212a固定于圆柱芯213的顶端213g供使用者旋转，借以控制气道213b或气道213c能连通于其对应进气孔与出气孔之间。
三O形环(217a、217b、217c)分别填入圆柱芯213的三凹沟(213d、213e、213f)内。O形环217b位于气道213b与气道213c之间。气道213b位于O形环217a与O形环217b之间，而气道213c位于O形环217b与O形环217c之间(当三O形环分别填入三凹沟时)。每一O形环用以气密的封住圆柱芯213与中空套筒211内表面212f之间的空隙，借以隔绝气道213b与气道213c之间的气体流通。
图5A及图5B是分别绘示图5的减压器的两种操作模式。此两附图只绘示减压器的下半部。
图5A绘示圆柱芯213相对于中空套筒211的第一位置。在此位置，气道213b连接于一对进气孔212c与出气孔212b之间，但气道213c不连接于另一对进气孔212e与出气孔212d之间。虽然气道213c不连接于进气孔212e与出气孔212d之间，进气孔212e与出气孔212d之间还是能够借圆柱芯213与中空套筒211内表面212f之间的空隙而具有较小流量的空气连通。换言之，当圆柱芯213相对于中空套筒211的第一位置时，进气孔212c与出气孔212b之间的气体流量大于进气孔212e与出气孔212d之间的气体流量。
图5B绘示圆柱芯213相对于中空套筒211的第二位置。在此位置，气道213c连接于一对进气孔212e与出气孔212d之间，且气道213b不连接于另一对进气孔212c与出气孔212b之间。虽然气道213b不连接于进气孔212b与出气孔212c之间，进气孔212b与出气孔212c之间还是能够借圆柱芯213与中空套筒211内表面212f之间的空隙而具有较小流量的空气连通。换言之，当圆柱芯213相对于中空套筒211的第二位置时，进气孔212e与出气孔212d之间的气体流量大于进气孔212c与出气孔212b之间的气体流量。
请同时参照图2、图5A及图5B，当减压器212用于图2的气体供应模块，进气孔212c连接至一上游的气体分配器或气体调节器，进气孔212e与出气孔212b均连接至下游的气体分配器214的进气孔214a，而出气孔212d用以排出空气。
当使用者转动旋钮212a将圆柱芯213至相对于中空套筒211的第一位置(气道213b连接于一对进气孔212c及出气孔212b之间)，加压空气大部份经进气孔212c及出气孔212输出至下游的气体分配器214，而小部份流经进气孔212e及出气孔212d。因此，减压器212能够降低加压空气的压力。
当使用者转动旋钮212a将圆柱芯213转动至相对于中空套筒211的第二位置(气道213c连接于一对进气孔212e及出气孔212d之间)，进气孔212c及出气孔212b之间气体流量会小于进气孔212e及出气孔212d之间气体流量。因此，当加压空气小量流经进气孔212c与出气孔212b，下游空气却经进气孔212e与出气孔212d不断回流。因此，圆柱芯213相对中空套筒211于第二位置较第一位置更能降低加压空气的压力。
根据上述的实施例，气泵串连多个不同的气体控制装置，借以控制充气床垫多个区域的压力，且减少所需的气体控制装置。此外，二气体分配器结合成一单体且被单一马达所驱动，因此所需的马达与控制器的数量也能减少。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种充气床垫，其特征在于，包含：
至少二分离区域；
一第一及第二群长条形可充气带交替配置于该至少二分离区域的每一区域；
一气泵用以供应加压空气；
至少二气体分配器，与该气泵串连借以分送加压空气到该至少二分离区域，每一该气体分配器用以供应加压空气该第一第二群长条形可充气带；以及
一减压器，串连于该至少二气体分配器的任二相邻者之间，借以供应较低压的加压空气到该至少二气体分配器的任二相邻者的下游者。
2.根据权利要求1的充气床垫，其特征在于，还包含一气体调节器串连于该减压器与该至少二气体分配器的任二相邻者的上游者之间。
3.根据权利要求1的充气床垫，其特征在于，该至少二气体分配器的任二相邻者的上游者包含一进气孔及三出气孔，该进气孔连接至该气泵，该三出气孔其中之二分别连接至该第一及第二群长条形可充气带，该三出气孔的剩下出气孔连接至该减压器。
4.根据权利要求1的充气床垫，其特征在于，该至少二气体分配器均包含二圆盘部彼此转动连接。
5.根据权利要求1的充气床垫，其特征在于，该至少二气体分配器的任二相邻者彼此连接。
6.根据权利要求5的充气床垫，其特征在于，还包含：
一马达，具有一可转动的轴，借以连接至该至少二气体分配器的任二相邻者；以及
一压缩弹簧，套接于该可转动的轴，且位于该马达与该可转动的圆盘部之间，
该至少二气体分配器均包含一静止的圆盘部及一可转动的圆盘部彼此转动连接，该可转动的圆盘部固定于该可转动的轴。
7.根据权利要求1的充气床垫，其特征在于，该减压器包含：
一中空套筒包含一第一对进气孔及出气孔，与一第二对进气孔及出气孔；以及
一圆柱芯松配于该中空套筒内，且包含一第一气道及一第二气道，其中该圆柱芯相对于该中空套筒可转动于一第一位置及一第二位置；
当该圆柱芯位于该第一位置时，该第一气道连通于该第一对进气孔及出气孔之间，且该第二气道不连通于该第二对进气孔及出气孔之间；
当该圆柱芯位于该第二位置时，该第一气道不连通于该第一对进气孔及出气孔之间，且该第二气道连通于该第二对进气孔及出气孔之间。
8.根据权利要求7的充气床垫，其特征在于，该减压器还包含：
一第一O形环，位于该中空套筒与该圆柱芯之间，且位于该第一及第二气道之间；以及
一第二O形环与一第三O形环，位于该中空套筒与该圆柱芯之间；
其中该第一气道位于该第一O形环与该第二O形环之间，
其中该第二气道位于该第一O形环与该三O形环之间。
9.根据权利要求8的充气床垫，其特征在于，该圆柱芯包含三凹沟，分别被该第一、第二及第三O形环所填入。
10.根据权利要求7的充气床垫，其特征在于，还包含一连接件紧配于该中空套筒内且具有一螺纹内表面，其中该圆柱芯包含一螺纹部啮合于该连接件的该螺纹内表面。
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