KR20090009211U - 복층구조의 에어매트리스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 거동불편자에게 사용하는 에어매트리스에 관한 것으로, 에어매트리스는 공기를 사용함으로 미세한 결합에도 제 기능을 할 수 없다는 단점에도 불구하고 압력분산 효과가 뛰어나고 그 조절이 용의하며, 이동 및 청결 유지가 쉽다는 장점 때문에 가장 많이 사용되고 있다.

일반적인 에어매트리스는 전동 장치를 이용하여 공기압을 조절하거나 에어셀 간의 공기압 차이를 만들어 체위를 변형시키는 방법으로 사용된다.

그러나 상기와 같은 방식은 공기압의 급격한 감소나 누출 같은 문제가 자주 발생하고 전기의 차단이나 기계장치의 고장으로 인한 응급상황시 대처가 어렵다는 점과 압력분산을 위한 쿠션층은 환자의 움직임을 오히려 제한한다는 문제점이 있다.

이런 이유로 단수의 공기압보다 더욱 효과적인 체중분산이 가능하고 보다 안전하게 사용할 수 있으며 환자의 운동 필요시 움직임을 제안하지 않는 방안으로, 공기압에 의하여 팽창이완되는 복수의 에어셀을 이용하여 체중에 의해 발생하는 압력을 분산시키는 기능을 하는 상층부와 일정한 높이와 고른 압력 유지가 가능한 복층바닥 공간직물형 에어셀을 이용하여 상층부를 지지하면서 압력분산 효과를 극대화 시키는 하층부로 이루어진 복층구조의 에어매트리스에 관한 것이다.

객담, 체위, 매트리스, 에어, 조절기능

Description

복층구조의 에어매트리스{A double layer air-mattress}

본 고안은 거동불편자에게 사용하는 에어매트리스에 관한 것으로 보다 상세하게는 공기압에 의하여 팽창, 이완되는 복수의 에어셀을 이용하여 체중에 의해 접촉 면에 발생하는 압력을 분산시키는 기능을 하는 상층부와 공기압에 대항하여 일정한 높이와 고른 압력 유지가 가능한 복층바닥 공간직물형 에어셀을 이용하여 상층부를 지지하면서 압력분산 역할을 하는 하층부로 이루어진 복층구조의 에어매트리스에 관한 것이다.

고령화 사회로 접어들고 의료기술이 발달하면서 장기간 침상에서 생활해야하는 사람이 늘어나고 있다. 특히 당뇨와 같은 혈관성 질환자의 경우 신진대사 기능이 떨어지고 척수손상 환자와 같은 마비환자의 경우는 지속적인 압박에 대한 대처 능력이 떨어져 욕창이나 피부 손상, 부종과 같이 접촉면의 과도한 압박에 의한 부작용이 나타나게 된다.

이러한 부작용을 예방하기 위해서는 적절한 체위를 유지하면서 자주 접촉 면을 바뀌어 눌린 부위의 혈액순환이 원활히 되도록 하고, 피부가 땀으로 인해 습해지지 않도록 통풍이 잘 되어야 한다. 이를 위해서 2시간 마다 체위를 바뀌어주고 욕창이나 피부손상이 잘 일어나는 뼈 돌출 부위에는 쿠션 등을 사용하여 접촉으로 인한 압박을 줄여야한다. 또 부드러운 소재의 침구를 사용하고 자주 피부를 확인하여 옷이나 침구류의 주름으로 인한 비정상적인 압박이 없도록 해야 한다.

상기에서 서술한 예방법은 거동불편자를 대상으로 함으로 간병인이 24시간 규칙적으로 시행해야 효과를 볼 수 있다는 제한 점이 있다. 이 때문에 욕창이나 피부손상을 방지하기 위한 다양한 연구나 개발이 이루어지고 있는데, 대한민국 실용신안 20-0417940과 같이 기계적 성질을 이용하여 자세를 변환시키는 침대나 대한민국 실용신안 20-0400454나 20-0435149와 같이 공기압을 이용하여 압력을 분산시키거나 체위를 변형시키는 매트리스에 관한 개발이 그것이다.

복층바닥 공간 직물은 대한민국 특허 10-2004-0000612와 같이 균일한 쿠션감과 진동을 줄일 수 있는 용도에 적합하도록 발명된 소재로서 특정부위의 강한 압력에도 형태의 변화가 적어 안정적인 구조재로 적합하여 수상구조물이나 이동구조물로 자주 사용되고 있다.

에어매트리스는 공기를 사용함으로 미세한 결합에도 제 기능을 할 수 없다는 단점에도 압력분산 효과가 뛰어나고 그 조절이 용이하며, 이동 및 청결 유지가 쉽다는 장점 때문에 가장 많이 사용되고 있다. 또 복수의 에어셀 구조는 에어셀 사이 에 일정한 틈을 만들어 상부에 위치하는 피부에 공기의 이동 통로를 제공함으로써 피부가 습해지는 것을 막을 수 있고, 에어셀 간의 공기압 차이를 조절함으로써 인체의 움직임을 만들어 압력분산 효과를 극대화시킬 수 있다.

일반적인 에어매트리스의 경우, 전동 장치를 이용하여 매트리스의 공기압을 조절하여 셀 간의 공기압 차이를 만들고 이를 이용하여 체위를 변형시키는 방법을 사용하고 있다. 상기와 같은 복수의 에어셀을 이용하는 경우, 셀들을 연결하는 연결구와 그 이동 통로가 많아지고 작은 셀 부재에 큰 압력이 가해지게 됨으로 공기압의 급격한 감소나 누출 같은 고장이 자주 발생하게 된다. 또 전기의 차단이나 기계장치의 고장으로 인한 응급상황시 대처가 어렵다는 제한점도 있다.

일반적인 에어매트리스는 효과적인 체압(체중에 의하여 발생하는 압력)의 분산을 위하여 매트리스의 공기압을 60~70%정도로 유지시켜 매트리스에 내부에 여유 공간(쿠션층)을 만들도록 하는데, 이를 위해 매트리스의 높이를 15cm이상이 되도록 하고 있다. 상기의 압력분산을 위한 에어매트리스의 여유 공간(쿠션층)은 회복기에 접어들거나 일정한 움직임이 가능한 사용자의 경우, 그 움직임을 제안하는 역할을 하게 되며 오히려 기능을 악화시키는 요인으로 작용하게 된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상부에서는 복수의 에어셀을 이용하여 체중분산이 이루어지고, 하부에서는 상부를 지지하면서 체중분산이 가능하도록 복층구조를 갖도록 하였다. 이러한 기능을 효과적으로 수행하기 위해 복수의 에어셀은 전동장치를 이용하여 공기압 변화가 이루어지는 가변형 매트리스로 하고 하부의 구조는 복층바닥 공간직물형 에어셀을 이용한 단수의 고정형 매트리스로 하였다.

이를 통해 상부의 에어셀이 터지거나 장치의 고장과 같은 응급상황 시에도 대처가 가능하고, 사용자의 운동연습 등 움직임 필요할 때, 고정형 매트리스만을 사용함으로서 움직임을 제안하던 문제점을 없앨 수 있도록 하였다.

효과적인 압력분산을 위한 복수의 에어셀로 이루어진 가변형 매트리스와 지지와 압력분산이라는 기능을 위해 단수의 에어셀로 이우어진 고정형 매트리스로 이루어진 복층구조의 에어매트리스는 단층 구조에 비해 효율적인 압력분산 효과를 가지면서도 기존의 에어매트리스의 장점인 체위변형이나 피부환기효과를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 응급상황시 안전성을 제공하고, 환자의 움직임 필요시 쿠션층으로 인한 운동제한 요소를 최소화하면서도 안전한 바닥환경을 제공함으로서 환자에게 안정감을 주어 운동효과를 극대화시키는데 그 목적이 있다.

본 고안에 따른 에어매트리스는 공기압을 제공하는 에어발생부와 상기 에어발생부에 독립적으로 연결되는 복수의 관으로 이루어진 연결부, 상기 연결부를 통해 제공된 공기압에 의하여 개별적으로 팽창, 이완되는 복수의 에어셀로 이루어진 쿠션층 과 에어발생부로부터 착탈 방식으로 공기압을 제공받아 쿠션층의 압력에 대항하여 일정한 높이와 고른 압력 유지가 가능한 구조층으로 이루어진 매트리스로 구성됨을 특징으로 한다.

본 고안의 내용을 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 도시한 바와 같이 에어발생부(1)는 공기의 유입구(15)와 복수의 공기압 공급구(16), 공급구와 연결된 공기압측정 센서의 신호에 의하여 공기압을 제어하는 제어판(17), 공기압을 만드는 모터 및 전원으로 구성된다.

매트리스(50)는 복수의 가변형 에어셀(11)로 이루어진 쿠션층(2)과 단수의 고정형 에어셀(23)로 이루어진 구조층(3)으로 이루어지며 쿠션층(2)과 구조층(3)을 고정시키기 위한 커버(22)로 구성됨을 특징으로 한다.

고정용 커버(22)는 가변형 에어셀(11) 고정을 위해 상부에 한 쌍의 밴드(18)를 1열로 배치하고 모서리 상하에는 에어셀 일부분을 덮어 고정할 수 있는 확장된 날개(19a, b)를 두었으며, 모서리 일면에는 연결관(12)이 들어가는 홈(23)을 배치하였다.

상기의 쿠션층(2)과 구조층(3)을 조립하고 이를 사용하는 방법을 실시 예를 들어 설명하면, 고정형 에어셀을 고탄력 섬유로 이루어진 커버(22)의 하부 확장 날개(19b)로 덮어 고정하고, 고탄력 밴드 소재로 이루어지진 가변형 에어셀(11)을 고정하는 밴드(18)에 에어셀(11)을 끼워 넣은 다음, 다시 커버(22) 상부의 확장된 날개(19a)를 덮어씌움으로써 단단히 고정되도록 하였다. 이 후 연결관(12)을 연결하고 에어발생부(1)의 제어판(17)을 이용하여 공기압의 변화량을 설정한 뒤 사용한다.

상기의 고정용 커버(22)는 환자가 움직임을 연습하는 시기에 쿠션층(2)을 분리하여 구조층(3)만을 사용함으로써 훈련용 매트리스로 활용 수 있도록 한다.

도 2에서 도시한 바와 같이 에어매트리스는 상하 2개의 층(2, 3)과 고정용 커버(22)로 이루어지는데, 상부는 하중(체중)을 분산시키고 피부환기를 위한 쿠션층(2)으로 밑은 편평하고 위는 곡선인 원통형 모양의 에어셀(11)을 나란히 배치하고, 각각의 에어셀은 연결관(12)을 통하여 에어발생부(1)와 연결되어 공기압이 유입되며, 유입된 공기압은 상부의 하중(체중)에 의하여 에어셀(11) 측면에 위치한 한 쌍의 공기 배출구를 통하여 배출되도록 하였다.

곡선의 에어셀 모양은 공기압 변화에 따라 인체와의 접촉 면이 다양하게 변하도록 하여 압력 분산효과를 극대화시키며, 측면에 위치한 배출구(13)는 에어셀 사이 공간에 공기를 배출함으로써 공기의 이동(14)이 원활히 일어나도록 한다.

공기의 배출은 하중(체중)에 의해서 이루어지며, 가장 큰 접촉 면적을 보이는 중앙부위에 공기 이동(14)이 많아지도록 에어셀 양 측면(13a, 13b)에 배출구를 두었다.

또 상기의 쿠션층(2)은 탄력성 있는 수지류로 만들어진 에어셀(11)을 1열로 배치하고 연결부(12)로부터 공기압을 제공받아 팽창, 이완함으로써 에어발생부의 공기압 조절에 따른 다양한 움직임이 일어나도록 하고, 하부에는 저탄력성의 수지류로 만들어진 공간직물형 에어셀(20)을 두어 연결부(21)로부터 공기압을 제공받아 쿠션층을 지지하면서 압력 분산 효과를 극대화시킬 수 있는 복층바닥 공간직물형 에어셀(3)로 구성하였다.

상기의 공기압 조절을 통하여 유도되는 인체의 움직임은 환자의 다양한 기능적 차이와 매트리스 위에서 이루어지는 다양한 자세(바로 눕기, 옆으로 눕기 등)를 감안하여 고정된 형태의 움직임보다는 에어발생부(1)와 가변형 에어셀을 1:1로 연결하여 필요에 따라 다양한 움직임이 가능하도록 하였다.

또 단일 밀도의 공기압에 의한 압력분산보다 더욱 효과적인 압력분산을 위하여 이중의 공기압 밀도를 가지도록 복층(2, 3)으로 하고, 기계적 장치에 의하여 움직이는 가변형 에어셀(11)이 제 기능을 못하는 응급상황 시에도 대처할 수 있도록 전동장치와 분리되어 고정된 형태의 공기밀도가 유지 되도록 하였다.

도 3에서 도시한 바와 같이 연결부는 에어발생부(1)의 공기압 공급구(16a)와 쿠션층의 가변형 에어셀(11)을 연결관(12)으로 1:1로 연결하며, 별도의 공기압 공급구(16b)로터 구조층의 고정형 에어셀(23)을 연결함을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 고안은 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명하였다. 여기서 사용된 단어나 용어는 사전적이거나 통상적인 의미가 아닌 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 이해하여야한다.

도 1은 본 고안에 따른 실시 예의 구성을 보이는 사시도

도 2는 본 고안에 따른 구성도

도 3은 본 고안에 따른 연결관의 구성도

Claims (4)

1. 공기압을 제공하는 에어발생부(1);

   상기 에어발생부와 에어셀부재(11, 20)를 독립적으로 연결되는 복수의 관으로 이루어진 연결부(12);

   상기 연결부를 통해 제공된 공기압에 의하여 개별적으로 팽창, 이완되는 복수의 에어셀로 이루어진 쿠션층(2)과 고정된 형태를 유지하며 일정한 압력을 유지하는 구조층(3), 쿠션층과 구조층을 연결하는 커버(22)로 이루어진 매트리스부(50);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 에어매트리스.
2. 제 1항에 있어서

   상기 고정용 커버(22)는 가변형 에어셀(11) 고정을 위해 상부에 한 쌍의 밴드(18)를 1열로 배치하고, 모서리 상하에는 에어셀 일부분을 덮어 고정시킬 수 있는 확장된 날개(19a, b)를 가지는 것을 특징으로 하는 에어매트리스.
3. 제 1항에 있어서

   상기의 쿠션층(2)은 밑은 편평하고 위는 곡선인 원통형 모양의 에어셀(11)을 나란히 배치하고, 각각의 에어셀은 연결관(12)을 통하여 1:1로 에어발생부(1)와 연결되어 공기압이 유입되며, 유입된 공기압은 상부의 하중(체중)에 의하여 에어셀 측면에 위치한 한 쌍의 공기 배출구(13)를 통하여 배출됨을 특징으로 하는 에어매트리스.
4. 제 1항에 있어서

   상기의 지지층(3)은 저탄력성의 수지류로 만들어진 복층바닥 공간직물형 에어셀(20)로 구성됨을 특징으로 하는 에어매트리스.

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