KR102654136B1 - Air mattress to prevent bedsores - Google Patents
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Abstract
"욕창방지 에어매트리스"가 개시된다. 본 발명에 의한 "욕창방지 에어매트리스"는, 상부원단(115)과 하부원단(111) 및 상기 상부원단(115)과 상기 하부원단(111) 사이를 연결하는 측면원단(113)으로 둘러쌓여지며, 내부에 상기 상부원단(115)과 상기 하부원단(111) 사이를 수직으로 연결하는 복수개의 에어섬유(117)가 구비되며 공기가 충진되는 매트리스본체(110)와; 상기 측면원단(113)의 내측에 고정결합되며 상기 매트리스본체(110)의 개방된 내부를 향해 진동을 인가하는 음향진동부(120)를 포함한다.
여기서, 상기 음향진동부(120)는, 상기 측면원단(113)의 내벽면에 고정결합되는 하우징(121)과; 상기 하우징(121)의 내부에 결합되며 음향을 인가하는 스피커(125)와; 상기 하우징(121)의 내부에 상기 스피커(125)와 이격되게 배치되며 진동을 인가하는 진동소자(123)와; 상기 스피커(125)와 상기 진동소자(123) 사이에 구비되며 상기 스피커(125)에서 출력되는 음원과 상기 진동소자(123)에서 인가되는 진동 주파수를 제어하는 제어기(127)를 포함하는 것이 바람직하다. “Bedsore-prevention air mattress” is launched. The “bedsore prevention air mattress” according to the present invention is surrounded by an upper fabric 115, a lower fabric 111, and a side fabric 113 connecting the upper fabric 115 and the lower fabric 111. , a mattress body 110 that is provided with a plurality of air fibers 117 vertically connected between the upper fabric 115 and the lower fabric 111 and is filled with air; It is fixedly coupled to the inside of the side fabric 113 and includes an acoustic vibration unit 120 that applies vibration toward the open interior of the mattress body 110.
Here, the acoustic vibration unit 120 includes a housing 121 fixedly coupled to the inner wall of the side fabric 113; a speaker 125 coupled to the inside of the housing 121 and applying sound; a vibration element 123 disposed inside the housing 121 to be spaced apart from the speaker 125 and applying vibration; It is preferable to include a controller 127 that is provided between the speaker 125 and the vibration element 123 and controls the sound source output from the speaker 125 and the vibration frequency applied to the vibration element 123. .
Description
본 발명은 욕창방지 에어매트리스에 관한 것으로서, 보다 자세히는 에어섬유로 직접 진동을 인가하여 사용자의 피부가 닿는 매트리스에 가해지는 정지압력을 변동압력으로 변환하여 욕창발생을 효과적으로 방지할 수 있는 욕창방지 에어매트리스에 관한 것이다. The present invention relates to an anti-bedsore air mattress, and more specifically, to an anti-bedsore air mattress that can effectively prevent the development of bedsores by applying vibration directly to air fibers to convert the static pressure applied to the mattress in contact with the user's skin into fluctuating pressure. It's about mattresses.
스프링 매트리스가 사용된 침대에 사용자가 장시간 누운 채로 있으면 욕창이 발생된다. 욕창은 사용자의 피부와 시트의 마찰이나 습기에 의해 발생된다. 특히, 습기는 사용자의 피부를 붓게 하고, 피부가 부풀은 상태가 되면, 잡균등이 서식하기 쉬워지기 때문에 습기를 제거하는 것이 욕창의 방지에 유효하다고 알려져 왔지만 종래의 매트리스는 습기를 효율적으로 제거하는 것이 불가능하였다.Pressure ulcers occur when a user lies down on a bed with a spring mattress for a long period of time. Bedsores are caused by friction or moisture between the user's skin and the sheet. In particular, moisture causes the user's skin to swell, and when the skin is in a swollen state, it is easy for various bacteria to colonize, so it has been known that removing moisture is effective in preventing bedsores, but conventional mattresses do not remove moisture efficiently. It was impossible.
또한, 각종 사고 또는 질병 등으로 인하여 뇌사 및 하반신 마비 환자의 경우 거동이 불편하므로 오랜 시간동안 병상 생활을 하게 되는데 이때 침대에 닿는 피부가 장기간 압박을 받게 되면 피부내 혈관도 압박을 받게되어 혈액순환이 원활하지 못하게 되고, 이로 인해 피부가 곪는 욕창이 발생하게 된다.In addition, patients who are brain dead or paralyzed due to various accidents or diseases have difficulty moving and have to stay in bed for long periods of time. When the skin in contact with the bed is pressed for a long period of time, the blood vessels in the skin are also compressed, which reduces blood circulation. This does not work smoothly, and this causes bedsores where the skin festers.
이는 신체의 부자연스러움과 함께 환자에게는 이중고가 되는 것으로, 이러한 욕창은 전술한 환자뿐만 아니라 장시간 앉아서 근무를 하는 사람에게도 발생되며, 특히 여름철에 발생 빈도가 높은 것으로 알려지고 있다.This, along with the unnaturalness of the body, is a double whammy for the patient. These bedsores occur not only in the patients mentioned above, but also in people who sit and work for long periods of time, and are known to occur especially frequently in the summer.
이러한 혈액순환 장애와 접촉면에 통풍이 되지 않는 원인으로 인해 발생되는 욕창을 방지하기 위해서는 그 대상이 환자인 경우 신체의 병상 접촉면을 가급적 바꿔주어야 하며 일반인의 경우에도 규칙적으로 앉는 형태를 변형하여 하중을 분산하거나 통풍을 원활히 해주어야 하는데 거동이 불편한 환자는 간병인에 의해서만 움직일 수 있으므로 접촉면 변형이 용이하지 못하고, 일반인의 경우에도 규칙적인접촉면 변형이 번거롭고 제한적인 한계가 있다. In order to prevent bedsores caused by blood circulation disorders and lack of ventilation on the contact surface, if the subject is a patient, the contact surface of the body with the hospital bed should be changed as much as possible, and in the case of the general public, the load should be distributed by changing the way they sit regularly. However, patients with mobility issues can only be moved by their caregivers, so it is not easy to modify the contact surface. Even for the general public, regular modification of the contact surface is cumbersome and has limitations.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 출원인은 등록특허 제10-2121610호 "음향진동모듈과 에어섬유를 결합한 욕창방지매트리스"를 출원한 바 있다. To solve this problem, the applicant has applied for Patent No. 10-2121610, “Preventing bedsore mattress combining acoustic vibration module and air fiber.”
도 1은 개시된 욕창방지매트리스(10)의 단면을 개략적으로 도시한 단면예시도이다. 도시된 바와 같이 욕창방지매트리스(10)는 하부원단(11)과 상부원단(13)과 측면원단(12)으로 형성되고, 내부에 공기가 채워진다. 그리고, 욕창방지매트리스(10)의 내부에는 하부원단(11)과 상부원단(13)을 연결하는 복수개의 에어섬유(15)가 구비된다. Figure 1 is a cross-sectional example schematically showing the cross-section of the disclosed
종래 욕창방지매트리스(10)는 상부원단(13)에 음향설치홈 또는 음파진동설치홈이 함몰되게 형성되고, 음향진동모듈(20)이 수용된다. In the conventional pressure
종래 욕창방지매트리스(10)는 상부원단(13)의 음향설치홈에 수용된 음향진동모듈(20)에서 진동이 발생되면, 내부의 에어섬유(15)로 진동이 전달되며 접촉압력이 분산되고 욕창방지 기능을 수행한다. In the conventional bedsore prevention mattress (10), when vibration is generated in the acoustic vibration module (20) accommodated in the acoustic installation groove of the upper fabric (13), the vibration is transmitted to the internal air fibers (15), and the contact pressure is distributed to prevent bedsores. performs its function.
그런데, 종래 욕창방지매트리스(10)는 상부원단(13)에 함몰된 음향설치홈에 음향진동모듈(20)이 수용되므로, 음향진동모듈(20)에서 발생된 진동이 상부원단(13)을 통해 다른 영역으로 전달되므로 진동이 에어섬유(15)를 흔들어 전달하는 효과가 미약한 한계가 있었다. However, in the conventional pressure ulcer prevention mattress (10), the acoustic vibration module (20) is accommodated in the acoustic installation groove recessed in the upper fabric (13), so the vibration generated by the acoustic vibration module (20) passes through the upper fabric (13). Since the vibration was transmitted to another area, the effect of shaking the air fiber 15 and transmitting it was limited.
또한, 음향진동모듈(20)의 진동자에서 발생하는 마찰열이 음향설치홈 밖으로 배출되는 통로가 없어 과열시 상부원단(13)이 발화될 수 있는 가능성이 있었다. In addition, there was a possibility that the upper fabric 13 could ignite when overheated because there was no passage for the frictional heat generated from the vibrator of the acoustic vibration module 20 to be discharged out of the acoustic installation groove.
또한, 복수개의 음향진동모듈(20)이 상부원단(13)의 영역별로 매몰되게 삽입되어 있어 사용자가 누워 있을 때 사용자의 피부와 접촉하는 각 신체부분에서 음향진동모듈(20)까지의 거리에 따라 진동의 편차가 큰 단점이 있었다. In addition, a plurality of acoustic vibration modules 20 are buried and inserted into each region of the upper fabric 13, so that when the user lies down, the acoustic vibration module 20 is divided according to the distance from each body part in contact with the user's skin. The disadvantage was that there was a large variation in vibration.
또한, 복수개의 음향진동모듈(20)과 증폭기, 컨트롤러가 각각 서로 다른 영역에 위치하고 전선 등에 의해 연결되므로 어느 한 부분이 오작동으로 수리 또는 교체가 필요할 때 착탈이 어려워 수리에 장시간이 요구되는 단점이 있었다. In addition, since the plurality of acoustic vibration modules 20, amplifiers, and controllers are located in different areas and connected by wires, etc., when any part malfunctions and repair or replacement is required, it is difficult to attach and detach, and repairs require a long time. .
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 에어섬유로 직접 진동이 전달되어 매트리스 전영역에 균일한 진동이 인가될 수 있는 욕창방지 에어매트리스를 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and to provide an air mattress that prevents bedsores in which vibration can be transmitted directly to the air fibers and uniform vibration can be applied to the entire area of the mattress.
본 발명의 다른 목적은 수리 또는 교체가 필요할 때 매트리스본체로부터 착탈이 용이하여 수리와 교체가 간편한 욕창방지 에어매트리스를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an air mattress for preventing bedsores that is easy to repair and replace by being easily detachable from the mattress body when repair or replacement is necessary.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent to those skilled in the art from preferred embodiments of the present invention.
본 발명의 목적은 욕창방지 에어매트리스에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 욕창방지 에어매트리스는, 상부원단(115)과 하부원단(111) 및 상기 상부원단(115)과 상기 하부원단(111) 사이를 연결하는 측면원단(113)으로 둘러쌓여지며, 내부에 상기 상부원단(115)과 상기 하부원단(111) 사이를 수직으로 연결하는 복수개의 에어섬유(117)가 구비되며 공기가 충진되는 매트리스본체(110)와; 상기 측면원단(113)의 내측에 고정결합되며 상기 매트리스본체(110)의 개방된 내부를 향해 진동을 인가하는 음향진동부(120)를 포함한다. The object of the present invention can be achieved by an anti-bedsore air mattress. The bedsore-prevention air mattress of the present invention is surrounded by an
여기서, 상기 음향진동부(120)는, 상기 측면원단(113)의 내벽면에 고정결합되는 하우징(121)과; 상기 하우징(121)의 내부에 결합되며 음향을 인가하는 스피커(125)와; 상기 하우징(121)의 내부에 상기 스피커(125)와 이격되게 배치되며 진동을 인가하는 진동소자(123)와; 상기 스피커(125)와 상기 진동소자(123) 사이에 구비되며 상기 스피커(125)에서 출력되는 음원과 상기 진동소자(123)에서 인가되는 진동 주파수를 제어하는 제어기(127)를 포함하는 것이 바람직하다. Here, the
본 발명에 따른 욕창방지 에어매트리스는 음향진동부가 하나의 하우징 내부에 진동소자와 스피커 및 제어기가 일체로 결합되게 구비되고, 측면원단의 내측에 매트리스본체의 내부에 수용되게 결합된다. 이에 진동소자와 스피커에서 인가되는 진동이 매트리스본체의 개방된 내부를 통해 직업 에어섬유로 전달된다. The pressure ulcer prevention air mattress according to the present invention is equipped with an acoustic vibrating unit in which the vibration element, speaker, and controller are integrated into one housing, and is coupled to the inside of the side fabric to be accommodated inside the mattress main body. Accordingly, the vibration applied from the vibration element and speaker is transmitted to the air fibers through the open interior of the mattress body.
이에 따라 매트리스본체 전체의 에어섬유로 진동이 고르게 전달되며 사용자의 신체에도 전영역에 고르게 전달된다. 따라서, 종래 원단을 통해 간접적으로 전달되던 방식과 비교할 때 진동 전달 효과가 개선될 수 있으며, 욕창방지효과도 개선될 수 있다. Accordingly, vibration is evenly transmitted to the air fibers of the entire mattress body and is evenly transmitted to all areas of the user's body. Therefore, compared to the conventional method of indirectly transmitting vibration through fabric, the vibration transmission effect can be improved and the pressure ulcer prevention effect can also be improved.
또한, 하우징 내부에 진동소자와 스피커 및 제어기가 일체로 결합되므로 종래 개별적으로 분리되어 위치되던 방식과 비교할 때 교환 및 수리가 용이한 장점이 있다. In addition, since the vibration element, speaker, and controller are integrated into the housing, they have the advantage of being easy to replace and repair compared to the conventional method where they were located separately.
도 1은 종래 욕창방지매트리스의 단면구성을 개략적으로 도시한 단면예시도,
도 2는 본 발명의 욕창방지 에어매트리스의 사용과정을 도시한 예시도,
도 3은 본 발명의 욕창방지 에어매트리스의 내부구성을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 욕창방지 에어매트리스의 음향진동부의 구성을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 욕창방지 에어매트리스의 단면구성을 도시한 단면예시도,
도 6은 본 발명의 욕창방지 에어매트리스와 종래 욕창방지매트리스의 효과를 비교한 예시도,
도 7은 본 발명의 욕창방지 에어매트리스의 변형예를 도시한 단면예시도이다. Figure 1 is a cross-sectional example schematically showing the cross-sectional configuration of a conventional pressure ulcer prevention mattress;
Figure 2 is an illustration showing the process of using the pressure ulcer prevention air mattress of the present invention;
Figure 3 is a perspective view showing the internal configuration of the pressure ulcer prevention air mattress of the present invention;
Figure 4 is a diagram showing the configuration of the acoustic vibration unit of the pressure ulcer prevention air mattress of the present invention;
Figure 5 is a cross-sectional example showing the cross-sectional configuration of the pressure ulcer prevention air mattress of the present invention;
Figure 6 is an example comparing the effectiveness of the pressure ulcer prevention air mattress of the present invention and the conventional pressure ulcer prevention mattress;
Figure 7 is a cross-sectional illustration showing a modified example of the pressure ulcer prevention air mattress of the present invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments of the present invention and the accompanying drawings, assuming that the same reference numerals in the drawings refer to the same components.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.When it is said that one component "includes" another component in the detailed description of the invention or in the patent claims, this is not to be construed as being limited to consisting of only that component, unless specifically stated to the contrary, and other components are not included. It should be understood that it can include more.
도 2는 본 발명의 욕창방지 에어매트리스(100)에 사용자(A)가 누워있는 상태를 도시한 예시도이고, 도 3은 욕창방지 에어매트리스(100)의 내부를 통해 진동이 전달되는 과정을 도시한 예시도이다. Figure 2 is an exemplary diagram showing a user (A) lying down on the pressure ulcer
도시된 바와 같이 본 발명의 욕창방지 에어매트리스(100)는 사용자가 눕는 매트리스본체(110)와, 매트리스본체(110)의 내부 측면에 결합되어 매트리스본체(110)로 진동을 인가하는 음향진동부(120)를 포함한다. As shown, the pressure ulcer
에어매트리스(100)는 내부에 공기가 충진되며, 복수개의 에어섬유(117)가 수직방향으로 결합되어 기둥을 형성한다. 도 3에 도시된 바와 같이 음향진동부(120)는 매트리스본체(110)의 측면 내부에 결합되어 매트리스본체(110)의 개방된 내부를 향해 직접 진동을 인가한다. 진동은 매트리스본체(110) 내부의 에어섬유(117)로 전 영역에 걸쳐 전달되고, 에어섬유(117)의 떨림은 도 2에 도시된 바와 같이 사용자에게 전달된다. The
이렇게 음향진동부(120)에 의해 직접 에어섬유(117)로 진동이 전달되므로, 본 발명의 욕창방지 에어매트리스(100)는 도 1의 종래 욕창방지매트리스(10) 보다 욕창방지 기능이 현저히 개선될 수 있는 효과가 있다. Since the vibration is directly transmitted to the
매트리스본체(110)는 사용자가 누울 수 있게 지지하며, 음향진동부(120)에 의해 인가되는 진동이 사용자에게 전달될 수 있게 지지한다. The
도 4는 음향진동부(120)의 구성을 도시한 도면이고, 도 5의 (a)는 도 2의 A-A선에 따른 단면구성을 도시한 단면도이다. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 매트리스본체(110)는 하부원단(111)과, 상부원단(115) 및 측면원단(113)이 결합되어 형성된다. 측면원단(113)은 상부원단(115)과 하부원단(111)을 연결한다. 측면원단(113)의 일측 내벽면에 음향진동부(120)가 고정결합된다. As shown in (a) of Figure 5, the
상부원단(115)은 사용자의 피부와 직접 닿으므로 피부에 안전하고 부드러워야 하며, 진동과 소리를 잘 전달할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 통기성 및 수분 관리 기능을 제공할 수 있는 원단이 바람직하다. The
측면원단(113)은 하울링이나 반사를 방지하기 위해 소리를 흡수하는 원단이 바람직하다. 이것은 소리의 반사를 최소화하고 음향 및 진동의 전달을 개선하는데 효과적일 수 있다.The
하부원단(111)은 진동과 음향이 지면으로 전달되는 것을 방지할 수 있는 것이 바람직하다. 이에 높은 진동 및 소음 흡수 능력을 가진 원단으로 선택된다. 또한, 하부원단(111)은 매트리스본체(110)의 무게를 지탱하고, 지면과의 마찰을 줄이기 위한 충분한 내구성을 갖는 것으로 선택되는 것이 바람직하다. It is desirable that the
상부원단(115)과 측면원단(113) 및 하부원단(111)은 항균, 항염, Non 프탈레이트 인증된 원단으로 형성되는 것이 바람직하다. The
여기서, 상부원단(115)과 측면원단(113)에는 공기를 주입 및 밀봉하기 위한 공기주입부(미도시)가 구비된다. 그리고, 측면원단(113)에는 도 2에 도시된 바와 같이 소켓노출공(113a)이 구비된다. 소켓노출공(113a)은 내부에 수용된 음향진동부(120)의 연결소켓(129)을 외부로 노출시킨다. 연결소켓(129)에는 외부의 전원공급라인(130)이 결합되어 음향진동부(120)로 전원을 공급한다. Here, the
에어섬유(117)는 상부원단(115)과 하부원단(111) 사이에 수직하게 결합되어 매트리스본체(110)가 꿀렁거림 없이 안정적인 형상을 유지하도록 섬유기둥 역할을 한다. 에어섬유(117)는 상부원단(115)과 하부원단(111) 사이에 상하단이 접착되어 고정된다. 에어섬유(117)는 음향진동부(120)에서 인가되는 음파 또는 진동파에 의해 진동되며 상부원단(115)으로 떨림을 전달하여 사용자의 피부에 작용되는 정지압력이 변동압력으로 변환되며 작용되게 한다. The
음향진동부(120)는 매트리스본체(110)의 측면원단(113) 내부에 결합되어 매트리스본체(110) 내부로 음파와 진동파를 인가한다. 음향진동부(120)는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(121)과, 하우징(121)의 내부에 구비되어 진동을 인가하는 진동소자(123)와, 음향을 인가하는 스피커(125)와, 진동소자(123)와 스피커(125)가 진동과 음향을 인가하도록 제어하는 제어기(127)와, 하우징(121)의 외측에 구비되는 연결소켓(129)을 포함한다. The
하우징(121)은 함체 형태로 구비되어 매트리스본체(110)의 측면원단(113)에 고정결합된다. 하우징(121)은 측면원단(113)에 접착제 등을 이용해 고정결합되거나, 지그나 고정부재 등을 이용해 물리적으로 착탈가능하게 결합될 수 있다. 하우징(121)은 목재나 플라스틱과 같은 소재로 구비될 수 있다. The
본 발명의 음향진동부(120)는 하우징(121) 내부에 진동소자(123)와 스피커(125) 및 제어기(127)가 일체로 결합되어 교환 및 수리가 용이하며, 제어가 간편한 장점이 있다. 즉, 종래 음향진동모듈(도 1의 20)은 매트리스의 상부면에 영역별로 각각이 분리되게 결합되고, 컨트롤러와 증폭기는 매트리스 내부에 별도로 설치되어 서로가 전선에 의해 결합되고, 결합영역은 밀봉되어 교환 및 수리가 불편했다. The
반면, 본 발명의 음향진동부(120)는 하우징(121) 내부에 진동소자(123)와 스피커(125) 및 제어기(127)가 일체로 수용되고, 외부로 노출된 연결소켓(129)을 통해 하나의 전원공급라인(130)이 결합되므로, 미관이 깔끔하고 전원공급구조가 간결하며, 수리 및 교환이 필요할 경우 하우징(121)만 매트리스본체(110)로부터 분리하면 되므로 수리 및 교환이 간편한 장점이 있다. On the other hand, in the
진동소자(123)는 하우징(121)의 일측에 구비되어 내부공간으로 진동을 인가한다. 진동소자(123)에서 인가되는 진동파는 제어기(127)에서 인가되는 주파수로 조절될 수 있다. 제어기(127)에서 인가되는 진동 주파수는 20~40Hz 대의 저주파로 조절되어 사용자가 누워 있을 때 크게 인식할 수 없는 범위로 설정되는 것이 바람직하다. The
스피커(125)는 하우징(121)에 진동소자(123)와 대향되는 방향에 구비되어 내부공간으로 음향을 인가한다. 스피커(125)에서 인가되는 음향의 음원은 제어기(127)에 기저장된 음원이거나, 사용자가 본인의 휴대단말기를 통해 선택한 음원일 수 있다. The
제어기(127)는 사용자의 휴대단말기와 무선통신으로 연결되어 사용자의 휴대단말기에서 인가하는 음원이 스피커(125)를 통해 재생되게 할 수 있다. 제어기(127)는 블루투스와 같은 무선통신을 통해 사용자의 휴대단말기와 연결된다. 사용자 또는 보호자는 휴대단말기를 통해 제어기(127)와 연결되어 진동 주파수를 설정하고, 스피커(125)를 통해 재생되는 음원을 선택할 수 있다. The controller 127 is connected to the user's portable terminal through wireless communication and can play sound sources applied from the user's portable terminal through the
진동소자(123)와 스피커(125)에서 인가되는 진동파와 음향파는 도 3에 도시된 바와 같이 매트리스본체(110)의 개방된 내부공간으로 직접 인가되고, 매트리스본체(110)에 수직하게 배치된 복수개의 에어섬유(117)로 전달된다. 에어섬유(117)는 진동파와 음향파를 전달받아 진동하며 상부원단(115)이 미세하게 진동되도록 작용한다. 상부원단(115)이 저주파로 진동하며 사용자의 하중에 의해 상부원단(115)에 작용되는 압력이 지속적으로 분산되며 최적의 체압분산이 이루어지게 된다. The vibration waves and acoustic waves applied from the
즉, 에어섬유(117)가 적용된 매트리스본체(110)에서 수십만개의 에어섬유(117)가 음향파와 진동파에 의해 지석적으로 떨리면서 상면과 하면은 항상 평면을 유지하고, 파스칼의 작용 반작용의 법칙에 의해 상부원단과 접촉하고 있는 신체부위는 균등한 분압을 받게 된다. 이에 의해 장시간 누운채로 지속적인 압력이 가해질 때 발생되는 욕창 발생이 방지될 수 있다. That is, in the
여기서, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 욕창방지 에어매트리스(100)는 매트리스본체(110)의 측면원단(113) 일측에 음향진동부(120)가 설치된다. 이에 의해 스피커(125)와 진동소자(123)에서 발생된 음향과 진동은 매트리스본체(110)의 일측에서 타측으로 전파된다. Here, as shown in (a) of FIG. 5, the pressure ulcer
도 6의 (a)는 종래 스프링 매트리스의 하중처리구조를 개략적으로 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 종래 스프링 매트리스는 일시적인 단순 체합의 분산이 적용되면서 해먹현상이 발생된다. Figure 6 (a) is an example diagram schematically showing the load handling structure of a conventional spring mattress. As shown, the conventional spring mattress generates a hammock phenomenon when temporary dispersion of simple fit is applied.
해먹현상은 사용자가 누웠을 때 신체부위에 따라 굴곡이 상이하므로, 신체부위 별로 작용되는 하중이 상이해 해당 부분이 아래로 꺼지는 현상이다. 이러한 현상이 계속될 경우 사용자의 신체부분이 아래로 꺼진 형태 그대로 변형될 수 있어 신체에 악영향을 끼치게 된다. The hammock phenomenon is a phenomenon in which when a user lies down, the curvature is different depending on the body part, so the load applied to each body part is different, causing the corresponding part to fall down. If this phenomenon continues, the user's body part may be deformed into a downward-turned shape, causing adverse effects on the body.
반면, 도 6의 (b)는 본 발명의 욕창방지 에어매트리스(100)에 사용자가 누운 경우 하중처리구조를 개략적으로 도시한 예시도이다. 이 경우, 내부에 위치된 수십만개의 에어섬유(117)가 기둥 역할을 하며 지속적인 진동을 인가하며 사용자의 체압을 분산한다. 이는 사용자의 특정 신체에 고정압력이 유지되지 않고 연속적으로 변동압력이 작용하게 되므로 체압이 분산되고 해먹현상 발생을 방지할 수 있다. On the other hand, Figure 6 (b) is an exemplary diagram schematically showing the load handling structure when a user lies down on the pressure ulcer
여기서, 본 발명의 욕창방지 에어매트리스(100)는 음향진동부(120)가 매트리스본체(110)의 일측에 한 개만 설치된다. 이 경우, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 매트리스본체(110)의 한 방향으로만 진동이 인가된다. Here, in the pressure ulcer
그러나, 이는 일례일 뿐이며 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 매트리스본체(110)의 양측에 음향진동부(120,120a)가 구비될 수 있다. 이 경우, 한 쌍의 음향진동부(120,120a)가 서로 마주보고 음향과 진동파를 인가하므로 에어섬유(117)로 인가되는 진동이 더 커지고, 더 다양해질 수 있다. However, this is only an example, and as shown in (b) of Figure 5,
에어섬유(117)로 인가되는 음향과 진동은 파동의 간섭에 의해 상쇄되거나 공명이 발생되는등 다양한 형태로 발생될 수 있다. 사용자는 지속적으로 움직이게 되므로 사용자의 움직임과 하부원단(111)과 상부원단(115) 및 측면원단(113)의 섬유 구조 등에 의해 더욱 다양한 형태로 진동이 발생될 수 있다. Sound and vibration applied to the
사용자(A)가 매트리스본체(110)의 가운데 위치에 누워있다고 가정하고, 한 쌍의 음향진동부(120,120a)가 양쪽에서 음향과 진동을 에어섬유(117)로 인가한가고 할 때 사용자(A)에게 가해지는 음향과 진동의 전달은 진동과 음향의 간섭을 설명하는 파동방정식으로 설명될 수 있다. Assuming that the user (A) is lying in the center position of the
파동의 간섭 현상은 두 파동의 합으로 표현될 수 있다. 각 파동은 일반적으로 다음과 같은 형태를 갖는다. The phenomenon of wave interference can be expressed as the sum of two waves. Each wave generally has the following form:
y₁(x, t) = A₁sin(k₁x - ω₁t + ₁)y₁(x, t) = A₁sin(k₁x - ω₁t + ₁)
y₂(x, t) = A₂sin(k₂x - ω₂t + ₂)y₂(x, t) = A₂sin(k₂x - ω₂t + ₂)
여기서, here,
y₁과 y₂: 각 파동의 진폭을 나타낸다.y₁ and y₂: Indicate the amplitude of each wave.
x : 위치x : position
t : 시간t : time
A₁과 A₂: 각 파동의 최대 진폭A₁ and A₂: maximum amplitude of each wave
k₁과 k₂: 파동수(공간 주기의 역수)k₁ and k₂: Wave number (reciprocal of spatial period)
ω₁과 ω₂: 각각의 파동의 각진동수(시간 주기의 역수)ω₁ and ω₂: Angular frequency (reciprocal of time period) of each wave
₁과 ₂: 각 파동의 위상 ₁ and ₂: Phase of each wave
두 파동이 만나서 간섭을 일으키면, 그 결과는 다음 수식으로 표현될 수 있다. When two waves meet and cause interference, the result can be expressed by the following formula.
y(x, t) = y₁(x, t) + y₂(x, t)y(x, t) = y₁(x, t) + y₂(x, t)
위 수식을 변형해서 사용자에게 인가되는 수학식으로 에너지를 나타내면, 음향 및 진동 에너지는 일방적으로 파동의 진폭에 제곱하여 비례한다. 이에 사용자에게 인가되는 에너지를 나타내는 간단한 수학적 표현은 다음과 같을 수 있다. If the above formula is modified to express energy as a mathematical formula applied to the user, the sound and vibration energy is unilaterally proportional to the square of the amplitude of the wave. Accordingly, a simple mathematical expression representing the energy applied to the user may be as follows.
E(x, t) = α[y₁(x, t) + y₂(x, t)]² E(x, t) = α[y₁(x, t) + y₂(x, t)]²
여기서, E(x, t)는 위치 x와 시간 t에서의 에너지를 나타내며, α는 상수이다. 이는 단위 및 파동의 종류에 따라 달라질 수 있다. Here, E(x, t) represents the energy at location x and time t, and α is a constant. This may vary depending on the unit and type of wave.
한편, 에어섬유(117)를 고려한 파동 전달 모델을 고려하면, 매트리스본체(110) 내부의 각 에어섬유(117)이 개별적인 파동 전달 경로로 작용한다고 가정하면 간단할 수 있다. 앞서 파동 방정식에 섬유의 색인(i)을 추가할 수 있다. Meanwhile, considering the wave transmission model considering the
y₁i(x, t) = A₁sin(k₁x - ω₁t + ₁i)y₁i(x, t) = A₁sin(k₁x - ω₁t + ₁i)
y₂i(x, t) = A₂sin(k₂x - ω₂t + ₂i)y₂i(x, t) = A₂sin(k₂x - ω₂t + ₂i)
이는 각 에어섬유(117)이 독립적인 위상 오프셋 ₁i와 ₂i를 갖는 것을 의미한다. 이렇게 하면, 동일한 주파수와 진폭을 가진 파동이 매트리스본체(110)의 각 에어섬유(117)를 통해 전 영역으로 전파될 수 있다. 그리고, 이러한 파동은 사용자에게 도달하여 총 에너지에 기여한다. This means that each
사용자에게 전달되는 총 에너지는 모든 섬유의 에너지 합계로 계산될 수 있으며, 다음과 같이 표현될 수 있다. The total energy delivered to the user can be calculated as the sum of the energy of all fibers, and can be expressed as follows.
E_total(x, t) = α ∑_i [y₁i(x, t) + y₂i(x, t)]²E_total(x, t) = α ∑_i [y₁i(x, t) + y₂i(x, t)]²
위의 식에서 ∑_i는 모든 섬유에 대한 합계를 의미한다. In the above equation, ∑_i means the sum of all fibers.
여기서, 상술한 수학적 계산은 단순화된 모델이며, 실제 상황은 훨씬 복잡할 수 있다. 실제 에너지 전달은 매트리스본체(110)의 구조, 에어섬유(117)의 특성, 진동 및 음향의 특성, 사용자이 위치와 움직임 등 다양한 요소에 의해 영향을 받는다. 이에 상술한 수학적 계산은 개략적인 이해를 위한 것이다. Here, the above-mentioned mathematical calculation is a simplified model, and the actual situation may be much more complex. Actual energy transfer is affected by various factors such as the structure of the
한편, 본 발명의 욕창방지 에어매트리스(100)는 음향진동부(120)가 스피커(125)와 진동소자(123)에서 인가되는 진동이 에어섬유(117)의 결합방향에 직교하게 구비된다. 즉, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 에어섬유(117)는 상부원단(115)과 하부원단(111) 사이에 수직하게 배치되나, 음향진동부(120)는 측면원단(113)에 결합되어 수평방향으로 진동을 인가한다. Meanwhile, in the pressure ulcer
이 경우, 진동의 전달방향과 에어섬유(117)의 방향이 직교하므로 진동의 전달속도나 진동의 크기가 100% 전달되지 않을 수 있다. In this case, since the direction of vibration transmission and the direction of the
이에 경우에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 음향진동부(120,120a)가 하부원단(111)의 상부에 구비되어 진동이 에어섬유(117)의 방향과 동일하게 수직방향으로 인가될 수 있다. 이렇게 에어섬유(117)의 방향과 음향진동부(120,120a)의 진동 인가방향이 동일할 경우, 진동 전달 효과가 더 향상될 수 있다. Accordingly, in some cases, as shown in FIG. 7,
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 욕창방지 에어매트리스는 음향진동부가 하나의 하우징 내부에 진동소자와 스피커 및 제어기가 일체로 결합되게 구비되고, 측면원단의 내측에 매트리스본체의 내부에 수용되게 결합된다. 이에 진동소자와 스피커에서 인가되는 진동이 매트리스본체의 개방된 내부를 통해 직업 에어섬유로 전달된다. As seen above, the bedsore-prevention air mattress according to the present invention is equipped with an acoustic vibrating unit in which the vibration element, speaker, and controller are integrated into one housing, and is coupled to the inside of the side fabric to be accommodated inside the mattress body. . Accordingly, the vibration applied from the vibration element and speaker is transmitted to the air fibers through the open interior of the mattress body.
이에 따라 매트리스본체 전체의 에어섬유로 진동이 고르게 전달되며 사용자의 신체에도 전영역에 고르게 전달된다. 따라서, 종래 원단을 통해 간접적으로 전달되던 방식과 비교할 때 진동 전달 효과가 개선될 수 있으며, 욕창방지효과도 개선될 수 있다. Accordingly, vibration is evenly transmitted to the air fibers of the entire mattress body and is evenly transmitted to all areas of the user's body. Therefore, compared to the conventional method of indirectly transmitting vibration through fabric, the vibration transmission effect can be improved and the pressure ulcer prevention effect can also be improved.
또한, 하우징 내부에 진동소자와 스피커 및 제어기가 일체로 결합되므로 종래 개별적으로 분리되어 위치되던 방식과 비교할 때 교환 및 수리가 용이한 장점이 있다. In addition, since the vibration element, speaker, and controller are integrated into the housing, they have the advantage of being easy to replace and repair compared to the conventional method where they were located separately.
이상에서 설명된 본 발명의 욕창방지 에어매트리스의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments of the pressure ulcer prevention air mattress of the present invention described above are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will find out. Therefore, it will be understood that the present invention is not limited to the forms mentioned in the detailed description above. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims. In addition, the present invention should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.
100 : 욕창방지 에어매트리스 110 : 매트리스본체
111 : 하부원단 113 : 측면원단
113a : 소켓노출공 115 : 상부원단
117 : 에어섬유 120 : 음향진동부
121 : 하우징 123 : 진동소자
125 : 스피커 127 : 제어기
129 : 연결소켓 130 : 전원공급라인
A : 사용자100: Anti-bedsore air mattress 110: Mattress body
111: lower fabric 113: side fabric
113a: Socket exposure hole 115: Upper fabric
117: Air fiber 120: Acoustic vibration unit
121: Housing 123: Vibration element
125: Speaker 127: Controller
129: connection socket 130: power supply line
A: User
Claims (4)
상기 측면원단(113)의 내측에 고정결합되며 상기 매트리스본체(110)의 개방된 내부를 향해 진동을 인가하는 음향진동부(120)를 포함하며,
상기 음향진동부(120)는,
상기 측면원단(113)의 내벽면에 고정결합되는 하우징(121)과;
상기 하우징(121)의 내부에 결합되며 음향을 인가하는 스피커(125)와;
상기 하우징(121)의 내부에 상기 스피커(125)와 이격되게 배치되며 진동을 인가하는 진동소자(123)와;
상기 스피커(125)와 상기 진동소자(123) 사이에 구비되며 상기 스피커(125)에서 출력되는 음원과 상기 진동소자(123)에서 인가되는 진동 주파수를 제어하는 제어기(127);를 포함하되,
상기 음향진동부(120)는 상기 스피커(125)와 상기 진동소자(123)가 상기 에어섬유(117)의 방향에 수직한 방향으로 진동을 인가하게 상기 측면원단(113)에 결합되는 것을 특징으로 하는 욕창방지 에어매트리스.It is surrounded by an upper fabric 115, a lower fabric 111, and a side fabric 113 connecting the upper fabric 115 and the lower fabric 111, and the upper fabric 115 and the lower fabric are inside. A mattress body 110 provided with a plurality of air fibers 117 vertically connected between the fabrics 111 and filled with air;
It is fixedly coupled to the inside of the side fabric 113 and includes an acoustic vibration unit 120 that applies vibration toward the open interior of the mattress body 110,
The acoustic vibration unit 120,
A housing 121 fixedly coupled to the inner wall of the side fabric 113;
A speaker 125 coupled to the inside of the housing 121 and applying sound;
a vibration element 123 disposed inside the housing 121 to be spaced apart from the speaker 125 and applying vibration;
A controller 127 is provided between the speaker 125 and the vibration element 123 and controls the sound source output from the speaker 125 and the vibration frequency applied to the vibration element 123.
The acoustic vibration unit 120 is characterized in that the speaker 125 and the vibration element 123 are coupled to the side fabric 113 to apply vibration in a direction perpendicular to the direction of the air fiber 117. Air mattress that prevents bedsores.
상기 음향진동부(120)는 상기 스피커(125)와 상기 진동소자(123)가 상기 에어섬유(117)의 방향에 동일한 방향으로 진동을 인가하게 상기 하부원단(111)에 결합되는 것을 특징으로 하는 욕창방지 에어매트리스. According to paragraph 1,
The acoustic vibration unit 120 is characterized in that it is coupled to the lower fabric 111 so that the speaker 125 and the vibration element 123 apply vibration in the same direction as the direction of the air fiber 117. Anti-bedsore air mattress.
상기 음향진동부(120)는 서로 다른 방향으로 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 욕창방지 에어매트리스. According to paragraph 3,
An air mattress for preventing bedsores, characterized in that a plurality of the acoustic vibration units 120 are provided in different directions.
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---|---|---|---|
KR1020230114088A KR102654136B1 (en) | 2023-08-30 | 2023-08-30 | Air mattress to prevent bedsores |
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KR (1) | KR102654136B1 (en) |
Citations (7)
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2023
- 2023-08-30 KR KR1020230114088A patent/KR102654136B1/en active
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