KR20120123137A

KR20120123137A - 에어 매트리스

Info

Publication number: KR20120123137A
Application number: KR1020127023112A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 이시바시; 리까 마쯔미야; 겐따 오노
Original assignee: 파라마운트 베드 가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2012-11-07
Also published as: WO2011096113A1; US20190320809A1; EP2532279A1; US10980352B2; CN102821655B; US9597244B2; US20170095090A1; JP2011160897A; US10463165B2; EP2532279A4; US20120304385A1; CN102821655A; KR101465852B1; EP2532279B1; JP5616076B2

Abstract

본 발명은 베드의 동작에 연동시켜 내부 압력을 제어 가능한 에어 매트리스를 제공하는 것이다. 에어 매트리스에는 각각 복수개의 주머니 형상 셀로 구성되어 에어 매트리스의 길이 방향으로 배열되는 복수개의 에어 셀군과, 급배기 펌프와, 상기 에어 셀군 중 2 이상의 에어 셀군에 대해 각 에어 셀군마다 독립된 계통으로 에어 셀군과 급배기 펌프를 연결하는 에어 튜브가 설치되어 있다. 각 에어 셀군에 대한 급배기 펌프의 급배기는 제어부에 의해 제어되어, 베드의 제어에 필요한 정보를 검출하는 외부 센서로부터 적어도 일부의 정보를 수신하고, 이 수신 정보에 기초하여 각 에어 셀군에 대한 급배기 펌프의 급배기를 제어한다.

Description

에어 매트리스 {AIR MATTRESS}

본 발명은 에어 매트리스에 관한 것으로, 특히, 베드의 보톰 위에 적재되어, 외부 센서로부터의 정보에 기초하여 내부 압력을 제어 가능한 에어 매트리스에 관한 것이다.

종래, 에어 매트리스로서는, 예를 들어 특허 문헌 1에 개시된 것이 있다. 특허 문헌 1에는 사람이 에어 매트리스의 베이스 매트 위에 앙와했을 때의 대퇴부, 좌우 견부, 또는 둔부에 대응하여 공기 주머니를 설치하고, 제어 장치에 의해 이들 공기 주머니로의 급배기를 제어하여, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 호기 동작을 보조하는 기술이 개시되어 있다.

또한, 베드 위에 적재되어 사용되는 매트리스로서는, 예를 들어 특허 문헌 2에 개시된 것이 있다. 특허 문헌 2에는 베드 이용자의 체격, 체중, 위치 또는 동작에 따라서, 매트리스 내의 공기의 압력을 제어하는 기술이 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2006-297056호 공보 일본 특허 출원 공표 제2009-500131호 공보

그러나, 상술한 종래 기술에는 이하와 같은 문제점이 있다. 도 11은 상기 특허 문헌 1 및 2에 개시된 에어 매트리스를 배면 보텀이 세움 가능한 베드의 보톰 위에 적재하여 사용한 경우를 일례로서 도시하는 모식도이다. 상기 특허 문헌 1 및 2에 개시된 에어 매트리스는 배면 보텀이 세움 가능한 베드 위에 적재되어 사용되는 것은 아니다. 따라서, 에어 매트리스의 압력은 배면 보텀의 배면 세우기 각도에 의하지 않고 일정하다. 따라서, 도 11에 도시한 바와 같이, 특허 문헌 1 및 2의 에어 매트리스(1)를 배면 보텀이 세움 가능한 베드(2)의 보톰 위에 적재하여, 배면 보텀을 세움 동작시킨 경우에는, 사람의 둔부에 대응하는 에어 매트리스(1) 위에 국소적으로 큰 압력이 부하된다. 따라서, 에어 매트리스(1) 중, 사람의 둔부에 대응하는 부분이 압박되어 크게 꺼지는 바닥 함몰부가 발생하여, 베드의 지지판의 경도에 의해, 에어 매트리스 위의 사람이 둔부에 불쾌감을 기억해 버린다. 이 경우, 에어 매트리스(1) 위의 사람이, 예를 들어 와병 생활의 환자 등인 경우에 있어서는, 환자 등의 둔부에는 상시 큰 압력이 부하됨으로써, 욕창이 발생할 가능성이 있다고 하는 문제점이 있다.

즉, 종래, 상기 특허 문헌 1 및 2와 같이, 평탄한 장소에 설치하여 사용하는 에어 매트리스에 있어서는, 에어 매트리스를 단독으로 기능시키기 위해, 센서에 의해 에어 매트리스 위의 사람의 체중 등의 정보를 검출하고, 검출 결과에 기초하여 내압을 제어하는 것이 행해져 왔지만, 상술한 예와 같이, 베드가 특정한 기능, 예를 들어 배면 보텀의 세움 기능 등을 갖는 경우에 있어서는, 매트리스의 압력 제어를 베드의 기능에 연동시킬 수 없고, 이에 의해, 바닥 함몰부 등이 발생한다고 하는 문제점이 있다.

또한, 특허 문헌 1 및 2와 같이, 에어 매트리스에 많은 센서를 설치한 경우에 있어서는, 에어 매트리스의 제조 비용이 높아진다고 하는 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 베드의 동작에 연동시켜 내부 압력을 제어 가능한 에어 매트리스를 제공하는 데 있다.

본 발명에 관한 에어 매트리스는 베드의 보톰 위에 적재되는 에어 매트리스에 있어서, 각각 복수개의 주머니 형상 셀로 구성되어 에어 매트리스의 길이 방향으로 배열되는 복수개의 에어 셀군과, 급배기 펌프와, 상기 에어 셀군 중 2 이상의 에어 셀군에 대해, 각 에어 셀군마다 독립된 계통으로 상기 에어 셀군과 상기 급배기 펌프를 연결하는 에어 튜브와, 상기 베드의 제어에 필요한 정보를 검출하는 외부 센서로부터 상기 정보 중 적어도 일부의 정보를 수신하고, 이 수신 정보에 기초하여 상기 각 에어 셀군에 대한 급배기 펌프의 급배기를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.

상술한 에어 매트리스에 있어서, 상기 에어 셀군의 주머니 형상 셀은, 예를 들어 에어 매트리스의 폭 방향으로 신장하는 막대 형상의 셀이고, 이 주머니 형상 셀을 에어 매트리스의 길이 방향으로 병치하여 구성되어 있다.

상기 베드는, 예를 들어 적어도 세움 가능한 배면 보텀을 포함하는 복수개의 보톰을 갖고, 상기 외부 센서로부터의 정보는 상기 배면 보텀의 세우기 각도의 정보이다.

이 경우에, 예를 들어 복수개의 상기 에어 셀군은, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 배면부 및 대퇴부에 대응하는 에어 셀군을 포함하고, 상기 제어부는 상기 배면 보텀이 세워졌을 때에, 상기 배면부 및 대퇴부에 대응하는 에어 셀군의 압력을 증가시키는 동시에, 상기 배면부 및 대퇴부의 에어 셀군의 압력이 상기 둔부의 에어 셀군의 압력보다도 높아지도록 제어한다.

또한, 예를 들어 상기 제어부는 상기 배면 보텀이 세워지는 각도가 커질수록, 상기 둔부의 에어 셀군의 압력을 크게 하도록, 상기 에어 셀군의 압력을 제어한다.

상술한 에어 매트리스에 있어서, 예를 들어 상기 외부 센서로부터의 정보는 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 체중의 정보이고, 상기 제어부는 상기 에어 셀군의 압력을 체중이 무거울수록 커지도록 제어한다.

본 발명의 에어 매트리스는 제어부가 베드의 제어에 필요한 정보를 검출하는 외부 센서로부터 적어도 일부의 정보를 수신하고, 이 수신 정보에 기초하여 각 에어 셀군에 대한 급배기 펌프의 급배기를 제어한다. 이에 의해, 에어 매트리스의 내부 압력을 베드의 동작에 연동시켜 제어할 수 있다.

따라서, 본 발명의 에어 매트리스에 따르면, 바닥 함몰부 등이 발생하는 것을 방지하여, 효과적으로 체압 분산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 에어 매트리스 및 베드를 도시하는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 있어서, 각 주머니 형상 셀과 급배기 펌프의 배치를 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 있어서, 각 주머니 형상 셀로의 급배기 계통을 도시하는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 있어서, 급배기 펌프 및 커넥터를 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 있어서, 에어 튜브측의 커넥터를 도시하는 평면도이다.
도 7의 (a), (b)는 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 있어서, 에어 튜브측 커넥터를 그 끼워 맞춤면측으로부터 본 도면이다.
도 8의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 있어서, 커넥터의 이탈 공정을 도시하는 일부 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2, 제3 실시 형태에 관한 에어 매트리스 및 베드를 도시하는 모식도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 에어 매트리스를 설치하는 베드를 도시하는 모식도이다.
도 11은 종래의 에어 매트리스를 배면 세우기 기능을 갖는 베드에 적재하여 사용한 상태를 도시하는 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 대해, 첨부의 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 에어 매트리스 및 베드를 도시하는 모식도, 도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스를 도시하는 사시도, 도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 있어서, 각 주머니 형상 셀과 급배기 펌프의 배치를 도시하는 평면도, 도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 있어서, 각 주머니 형상 셀로의 급배기 계통을 도시하는 모식도이다. 또한, 도 5는 본 실시 형태의 급배기 펌프 및 커넥터를 도시하는 사시도, 도 6은 본 실시 형태의 에어 튜브측 커넥터를 도시하는 평면도, 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)는 본 실시 형태의 에어 튜브측 커넥터를 그 끼워 맞춤면측으로부터 본 도면, 도 8은 본 실시 형태의 펌프 내장 에어 매트리스에 있어서, 커넥터의 이탈 공정을 도시하는 도면이고, 도 5의 단면 A에 있어서의 단면도이다.

우선, 본 실시 형태의 에어 매트리스의 구성에 대해 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 에어 매트리스(1)는, 예를 들어 배면 보텀이 세움 가능한 베드(2)의 보톰 위에 적재되어 사용되는 것이다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 베드(2)는 베드용 리모트 스위치(2c)의 조작에 의해 액추에이터(2b) 선단의 피스톤 로드를 진출 또는 대피시켜, 피스톤 로드의 선단에 연결된 베드의 각 링크 기구를 연동시켜 전동식으로 각 보톰을 배면 세우기 또는 배면 눕히기 동작시키는 전동 베드이다. 본 실시 형태에 있어서는, 액추에이터(2b)의 피스톤 로드에는 외부 센서(3)로서 변형 게이지가 설치되어 있어, 전동 베드(2)의 보톰을 통해 피스톤 로드에 부하되는 하중을 검출 가능하게 구성되어 있다. 또한, 액추에이터(2b)의 구동에 필요로 하는 전류를 제어 회로(2a)가 검출함으로써, 피스톤 로드에 부하되는 하중을 검출 가능하게 구성할 수도 있다. 그리고, 이들의 방법에 의해 검출한 하중에 의해, 예를 들어 베드 위에 사람이 있는지 여부를 판정할 수 있다. 또한, 베드(2)에는 외부 센서(3)로서, 세움 동작을 행하는 보톰의 세우기 각도를 검출하기 위한 센서가 각각 설치되어 있다. 또한, 전동 베드로서는, 배면 보텀만으로 한정되지 않고, 무릎 보톰도 동시에 세움 가능한 구성의 베드도 있고, 이 경우에 있어서도, 무릎 보톰의 링크 기구에 연결한 액추에이터(2b)의 피스톤 로드에 설치한 변형 게이지에 의해, 무릎 보톰에 부하되는 하중을 계측할 수 있고, 또한 무릎 보톰의 세우기 각도를 검출하는 센서를 설치할 수도 있다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 에어 매트리스(1)에는 복수개의 주머니 형상 셀로 구성되어 에어 매트리스의 길이 방향으로 배열되는 복수개의 에어 셀군(10)과, 급배기 펌프(11)와, 각 에어 셀군(10)의 주머니 형상 셀을 급배기 펌프(11)에 접속하는 에어 튜브(13)와, 각 에어 셀군에 대한 급배기 펌프의 급배기를 제어하는 매트리스 제어 회로(15)가 설치되어 있고, 복수개의 에어 셀군(10), 에어 튜브(13) 및 급배기 펌프(11)가 일체적으로 구성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 매트리스 제어 회로(15)는 전동 베드의 제어 회로(2a)에도 접속되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 복수개의 에어 셀군(10)의 각 주머니 형상 셀은, 예를 들어 에어 매트리스(1)의 폭 방향으로 연장되는 막대 형상의 셀이고, 복수개의 주머니 형상 셀이 에어 매트리스의 길이 방향으로 병치됨으로써, 에어 매트리스 본체를 구성하고 있다. 그리고, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 머리부, 견부, 둔부, 대퇴부, 무릎부 및 발뒤꿈치부에 대응하여 각각 복수개의 주머니 형상 셀이 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 매트리스 이용자의 배면부, 둔부 및 대퇴부에 대응하는 셀은 상단과 하단으로 분리되어, 각각 다른 계통에 의해 공기압이 제어된다. 각 주머니 형상 셀은, 각각, 예를 들어 나일론 섬유 등의 수지재를 봉제함으로써 주머니 형상으로 형성한 것이고, 인접하여 배치된 주머니 형상 셀끼리는, 예를 들어 봉제에 의해 고정되어 있다. 또한, 주머니 형상 셀끼리의 고정은, 예를 들어 접착에 의해 행해도 된다. 이와 같이, 에어 매트리스의 폭 방향으로 연장되는 복수개의 막대 형상의 셀을 에어 매트리스의 길이 방향으로 병치하여, 각 주머니 형상 셀의 내부에 공기를 충전함으로써, 에어 매트리스(1)는 매트리스 위에 눕는 사람의 신체를 지지한다. 그리고, 주머니 형상 셀 내부의 공기압을 몸의 부분에 따라서 조정함으로써, 예를 들어 배면부 및 대퇴부의 주머니 형상 셀 내의 압력을 둔부의 주머니 형상 셀 내의 압력보다 크게 함으로써, 체압 분산을 도모할 수 있다. 복수개의 주머니 형상 셀에는, 각각, 적어도 1개소에 에어 튜브(13)를 접속하기 위한 급배기 단자가 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 각 주머니 형상 셀에는 각각 1개소에 급배기용 단자가 설치되어 있고, 이 급배기 단자에 에어 튜브(13)를 접속함으로써, 각 계통의 에어 튜브(13)를 통해 주머니 형상 셀에 급배기를 행하여, 각 주머니 형상 셀이 팽창 또는 수축 가능하게 구성되어 있다. 에어 튜브(13)는, 예를 들어 염화 비닐 등의 수지제의 것이 적절하게 사용된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 머리부에 대응하는 에어 셀군(10a)의 복수개의 주머니 형상 셀은 1계통의 독립된 급배기 계통으로 급기 또는 배기되도록 공통의 에어 튜브(13)에 접속되고, 발뒤꿈치부의 에어 셀군(10g)의 복수개의 주머니 형상 셀은 1계통의 독립된 급배기 계통으로 급기 또는 배기되도록 공통의 에어 튜브(13)에 접속되어 있다. 또한, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 배면부에 대응하는 에어 셀군(10c)의 주머니 형상 셀 중, 하단의 주머니 형상 셀은 대퇴부의 에어 셀군(10e)의 하단의 주머니 형상 셀과 공통의 에어 튜브(13)에 접속되어, 1계통의 독립된 급배기 계통(계통 A)에서 급기 또는 배기되도록 구성되어 있다. 마찬가지로, 둔부의 에어 셀군(10d)의 하단의 주머니 형상 셀은 1계통의 독립된 급배기 계통(계통 B)에서 급기 또는 배기되도록 공통의 에어 튜브(13)에 접속되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 또한, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 견부에 대응하는 에어 셀군(10b)의 복수개의 주머니 형상 셀은 3계통의 독립된 급배기 계통(계통 1, 계통 2 및 계통 3) 중 어느 하나에 에어 튜브(13)를 통해 접속되어 있고, 이에 의해, 각각 독립되어 급기 또는 배기되도록 구성되어 있다. 마찬가지로, 배면부(상단), 둔부(상단), 대퇴부(상단) 및 무릎부의 에어 셀군(10c 내지 10f)의 복수개의 주머니 형상 셀도, 3계통의 독립된 급배기 계통(계통 1, 계통 2 및 계통 3) 중 어느 하나에 에어 튜브(13)를 통해 접속되어 있고, 이에 의해, 각각 독립되어 급기 또는 배기되도록 구성되어 있다. 그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 견부로부터 무릎부에 걸쳐서, 계통 1, 계통 3, 계통 2, 계통 1, 계통 3…으로 되도록, 3계통의 각 급배기 계통의 주머니 형상 셀이 순차 및 교대로 배치되어 있다. 그리고, 동일한 급배기 계통(계통 1, 계통 2, 계통 3)의 주머니 형상 셀은 각각 공통의 에어 튜브(13)에 접속되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 1계통의 독립된 계통으로 급기되는 분기용 에어 튜브(13)가 매트리스의 하면에 더 부설되어 있고, 분기용 에어 튜브에 급기함으로써, 분기용 에어 튜브의 외면에 형성된 복수개의 분기 구멍으로부터 공기를 분출하여, 매트리스의 제습을 행할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는, 매트리스 이용자의 머리부, 발뒤꿈치부, 둔부(하단) 및 배면부(하단) 및 대퇴부(하단)의 블록 제어용의 4계통의 급배기 계통이 설치되어 있고, 계통 1, 계통 2 및 계통 3의 교대 팽창 수축용의 3계통의 급배기 계통과, 분기용의 1계통의 급기 계통의 합계 8계통의 급배기 계통이 설치되어 있다. 이에 의해, 주머니 형상 셀 내부의 공기압을 몸의 부분에 따라서 개별로 조정하여, 체압 분산을 도모할 수 있다. 예를 들어, 배면부 및 대퇴부의 에어 셀군(10c, 10e)의 주머니 형상 셀 내의 압력을 둔부의 에어 셀군(10d)의 주머니 형상 셀 내의 압력보다 크게 한다. 또한, 각 주머니 형상 셀에는 내부 압력을 계측하기 위한 압력 센서를 설치하여, 압력 센서에 의한 계측값을 후술하는 리모트 스위치 또는 베드의 제어 회로에 출력할 수 있다. 이 경우에, 모든 주머니 형상 셀에 압력 센서를 설치해도 되고, 동일 계통의 급배기 계통에 대해서는, 설치하는 압력 센서를 공통화해도 된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 복수개의 에어 셀군(10)의 주머니 형상 셀 중, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 발뒤꿈치부에 대응하여 배치된 에어 셀군(10g)의 주머니 형상 셀은, 다른 에어 셀군(10a 내지 10f)의 주머니 형상 셀보다도 길이가 짧고, 다른 에어 셀군(10)의 주머니 형상 셀은 에어 매트리스의 테두리부까지 연장되어 있다. 따라서, 발뒤꿈치부에 대응하는 에어 셀군(10g)의 주머니 형상 셀은 에어 매트리스의 테두리부와의 사이에 공간이 남겨져 있다. 매트리스 이용자의 발뒤꿈치부에 대응하여 배치된 주머니 형상 셀(10g)은, 예를 들어 다른 주머니 형상 셀(10a 내지 10f)보다도 길이가 30％ 이하로 짧다. 즉, 복수개의 주머니 형상 셀이 배열되어 전체적으로 평면에서 볼 때 직사각형으로 되도록 형성된 주머니 형상 셀의 집합체에 있어서, 그 4코너 중, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 발뒤꿈치부측의 한쪽의 코너부에는 주머니 형상 셀이 배치되어 있지 않은 공간이 남겨져 있다.

급배기 펌프(11)는 이 주머니 형상 셀이 배치되어 있지 않은 공간에 있어서, 예를 들어 그 길이 방향이 각 주머니 형상 셀(10)의 길이 방향에 대해 수직의 방향으로 되도록, 즉 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 머리부로부터 다리부를 향하는 방향으로 길이 방향을 갖도록 배치되어 있다. 이에 의해, 급배기 펌프(11)는 전체적으로 평면에서 볼 때 직사각형으로 되도록 구성된 에어 매트리스(1)의 4코너 중, 매트리스 위에 눕는 사람의 발뒤꿈치부에 대응하는 코너부에 배치되어 있다. 이 발뒤꿈치부의 측부에 대응하는 부분은 에어 매트리스 이용자가 돌아누워도 그 신체가 접촉되기 어려운 부분이고, 누울 때의 기분을 손상시키는 일은 없다. 급배기 펌프(11)를 복수개의 에어 셀군(10)으로 이루어지는 에어 매트리스의 폭 및 길이의 범위 내의 영역에 설치함으로써, 펌프(11)를 에어 매트리스의 외부에 설치할 필요는 없어, 그 취급은 용이하다. 급배기 펌프(11)의 높이는, 예를 들어 각 에어 셀군(10)의 주머니 형상 셀의 높이 이하이고, 공기가 충전된 각 주머니 형상 셀에 비해 경도가 높은 급배기 펌프(11)가 에어 셀군(10)보다도 높이 방향으로 돌출되는 것이 방지되어, 예를 들어 사이드 레일을 갖는 베드 위에 설치된 에어 매트리스에 있어서, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 위치가 사이드 레일의 높이 이상으로 되는 것이 방지되도록 구성되어 있다. 또한, 급배기 펌프(11)는 그 외면이, 예를 들어 우레탄 등의 유연성이 있는 부재에 의해 덮여 있고, 에어 매트리스 위의 사람 또는 간호자 등이 급배기 펌프(11)에 접촉한 경우의 충격을 약하게 하는 동시에, 급배기 펌프(11)를 보호하도록 구성되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 복수개의 에어 셀군(10)과 급배기 펌프(11)는, 예를 들어 나일론 섬유를 폴리우레탄으로 코팅한 1매의 톱 커버(14)에 의해 덮여 상면이 보호되어 있다. 톱 커버(14)로 에어 셀군(10) 및 급배기 펌프(11)의 상면을 덮음으로써, 급배기 펌프(11)는 에어 매트리스(1)의 폭 방향의 한쪽의 측면과, 에어 매트리스(1)의 길이 방향에 있어서의 매트리스 이용자의 발뒤꿈치부에 대응하는 측의 측면과, 하면이 외부에 노출되어 있다. 또한, 본 실시 형태와 같이, 톱 커버(14)를 설치하는 경우에 있어서는, 예를 들어 복수개의 에어 셀군(10)으로 이루어지는 에어 셀군의 집합체 및/또는 급배기 펌프(11)를 톱 커버(14)에 고정하기 위한 구조가 설치되고, 급배기 펌프(11)는, 예를 들어 에어 셀군(10)에 고정되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 급배기 펌프(11)는, 예를 들어 에어 매트리스(1)의 길이 방향의 단부에서 외부에 노출된 측면에, 전원 입력용 코드와, 매트리스 제어 회로(15)에 접속되어 매트리스 제어 회로(15)와의 사이에서 신호를 송수신하는 코드가 각각 1개씩 설치되어 있고, 리모트 스위치(16)가 설치되어 있는 경우에는, 리모트 스위치(16)와의 사이에서 신호를 송수신하는 코드가 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 리모트 스위치(16)는 설치되어 있지 않고, 급배기 펌프(11)는 전원으로부터 입력된 전력에 의해 구동되어, 매트리스 제어 회로(15)와의 사이에서 신호를 송수신함으로써, 예를 들어 펌프(11) 내에 설치된 팬의 회전수를 변화시켜 급배기량이 제어되어, 각 주머니 형상 셀(10) 내의 압력을 조정할 수 있도록 구성되어 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 에어 튜브(13)는 급배기 펌프(11)에 커넥터를 통해 접속되어 있다. 급배기 펌프측의 커넥터(110)는, 예를 들어 급배기 펌프(11)의 길이 방향에 있어서, 전원 코드와는 반대측의 측면에 2개소 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 각 급배기 펌프측의 커넥터(110)에는 각각 4개의 급배기구(110a)가 형성되어 있고, 급배기 펌프(11)에 합계 8개 형성된 급배기구(110a) 중, 7개는 급배기구로서 구성되어 있고, 머리부, 발뒤꿈치부, 계통 1 내지 3 및 계통 A 및 B에 에어 튜브(13)를 통해 접속된 주머니 형상 셀에 대해 급배기를 행한다. 또한, 8개의 급배기구(110a) 중 나머지 1개는 급기구로서 구성되어 있고, 매트리스의 하면에 부설한 분기용 에어 튜브에 급기함으로써, 분기용 에어 튜브 외면에 형성된 복수개의 분기 구멍으로부터 공기를 분출하여, 매트리스의 제습을 행할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 에어 튜브측의 커넥터(12)는 4개의 에어 튜브를 접속할 수 있는 것이고, 따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 2개의 에어 튜브측 커넥터(12)를 급배기 펌프(11)에 접속함으로써, 7계통의 급배기 계통에 의해 각 계통의 에어 튜브(13)를 통해, 대응하는 주머니 형상 셀 내의 압력을 제어하여, 1계통의 분기 계통에 의해 매트리스의 제습을 행한다. 또한, 도 7의 (b)에 있어서는, 8계통의 급배기 계통에 대응하는 흡배기 단자(12a)의 배치를 일례로서 도시하고 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 급배기 펌프측의 2개의 커넥터(110)에는 각각 4개의 급배기구(110a)가 형성되어 있고, 이 급배기구(110a)에, 도 6에 도시하는 에어 튜브측 커넥터(12)의 흡배기 단자(12a)를 삽입하여, 커넥터 커버(12b) 측면의 돌기를 급배기 펌프측 커넥터(110)의 내면의 오목부에 결합시킴으로써, 급배기 펌프측의 커넥터(110)에 에어 튜브측의 커넥터(12)를 끼워 맞춘다. 또한, 에어 튜브측 커넥터(12)의 흡배기 단자(12a)에는 그 외면에 고무 시일(12c)이 설치되어 있어, 급배기구(110a)와 흡배기 단자(12a) 사이의 시일성을 높이고 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 커넥터(12)를 급배기 펌프(11)로부터 이탈시키면, 모든 에어 튜브(13)는 각각 8계통의 급배기 계통으로의 연통이 해제되고, 따라서, 주머니 형상 셀의 내부 압력의 제어도 해제되어, 전체 주머니 형상 셀 내의 공기는 각 급배기 계통의 에어 튜브(13)로부터 빠르게 배기되도록 구성되어 있다.

도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 커넥터(12)는, 커넥터 커버(12b)의 전단부 테두리는 서로 대향하는 방향으로 연장되어 있고, 커넥터 커버(12b)의 후단부 테두리를 서로 접근하는 방향으로 압박하면, 커넥터 커버(12b) 측면의 돌기와 급배기 펌프측 커넥터(110)의 내면의 오목부의 결합이 어긋나는 동시에, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 커넥터 커버(12b)의 연장 선단부는 급배기 펌프측 커넥터(110)의 급배기구가 형성된 면(끼워 맞춤면)을 압박하도록 구성되어 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 매트리스 제어 회로(15)는 전동 베드(2)의 제어 회로(2a)에 접속되어 있고, 제어 회로(2a)를 통해, 또는 센서(3)로부터 직접, 보톰의 배면 세우기 각도가 신호로서 입력된다. 그리고, 이 배면 세우기 각도의 신호에 의해, 예를 들어 미리 설정된 압력값으로 되도록, 예를 들어 각 배면 세우기 각도에 대응하여 급배기 펌프(11)의 각 급배기 계통의 팬의 회전수를 제어함으로써, 상기 7계통의 급배기 계통에 연통한 주머니 형상 셀 내의 압력을 각각 제어하도록 구성되어 있다.

다음에, 본 실시 형태의 에어 매트리스의 동작에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 전동 베드(2)의 베드용 리모트 스위치(2c)를 조작하면, 베드용 리모트 스위치로부터의 지령은, 우선 전동 베드(2)의 제어 회로(2a)에 입력된다. 그리고, 전동 베드 제어 회로(2a)는, 베드용 리모트 스위치로부터의 신호에 의해, 액추에이터(2b)에 전력을 공급함으로써 액추에이터(2b) 선단의 피스톤 로드의 진출 또는 대피를 개시한다. 동시에, 베드(2)에 설치된 센서[외부 센서(3)]는 보톰의 세우기 각도의 검출을 개시하여, 검출 결과를 수시로 전동 베드 제어 회로(2a)로 송신한다. 매트리스 제어 회로(15)는 전동 베드 제어 회로(2a)를 통해, 또는 센서(3)로부터 직접 배면 보텀의 배면 세우기 각도에 대한 신호를 수신한다. 또한, 무릎 보톰에 세우기 각도를 검출하는 센서를 설치한 경우에 있어서는, 무릎 보톰의 세우기 각도도 수신하도록 구성할 수 있다. 이에 의해, 매트리스 제어 회로(15)는 입력된 각 보톰의 세우기 각도의 신호에 대응하여, 각 급배기 계통에 연통한 각 주머니 형상 셀의 최적 압력을 결정한다. 이때, 매트리스 제어 회로(15)는, 예를 들어 배면부 및 대퇴부의 에어 셀군(10c, 10e)의 압력을 둔부의 에어 셀군(10d)의 압력보다도 높게 하고, 또한 배면 보텀이 세워지는 각도가 커질수록, 둔부의 에어 셀군(10d)의 압력을 크게 하도록, 각 급배기 계통에 연통한 각 주머니 형상 셀의 내부 압력을 제어한다.

즉, 본 실시 형태에 있어서는, 매트리스 제어 회로(15)는, 예를 들어 급배기 펌프(11)의 각 급배기 계통에 대응한 팬의 회전수를 제어함으로써, 각 급배기 계통에 연통한 주머니 형상 셀 내의 압력이 소정의 압력으로 되도록, 각 급배기 계통의 급배기량을 제어한다. 이에 의해, 전동 베드(2)의 각 보톰이 소정의 배면 세우기 각도로 되도록 배면 세우기 또는 배면 눕히기된 상태에 있어서, 각 급배기 계통에 대응하는 주머니 형상 셀의 내부 압력은 최적의 값으로 설정된다. 또한, 이 주머니 형상 셀의 내부 압력의 설정값이라 함은, 매트리스 이용자의 체중을 매트리스 위에 균일하게 분산시키고, 예를 들어 매트리스 이용자에게 국소적으로 큰 압력이 부하되거나, 매트리스 이용자가 이물감 등의 불쾌감을 기억하는 일이 없는 압력이고, 실험 등에 의해 경험값으로서 설정되는 것이다. 이 내부 압력의 설정값 중, 예를 들어 배면부 및 대퇴부의 에어 셀군(10c, 10e)의 압력은 둔부의 에어 셀군(10d)의 압력보다도 높고, 또한 배면 보텀이 세워지는 각도가 커질수록, 각 에어 셀군 내의 압력을 크게 하도록 설정되어 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 에어 매트리스의 내부 압력을 베드의 동작에 연동시켜 제어할 수 있다. 즉, 매트리스 제어 회로(15)는 배면 보텀이 세워진 상태에서, 예를 들어 에어 매트리스(1) 위에 눕는 사람의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군(각각 10c, 10e)의 압력을 증가시키도록 제어한다. 이에 의해, 베드의 배면 보텀을 세움 동작시킨 경우에 있어서도, 사람의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군에 의해, 매트리스 위의 사람의 둔부를 그 양측으로부터 안정적으로 지지할 수 있고, 베드의 배면 보텀을 세움 동작시킨 경우에 있어서도, 바닥 함몰부는 발생하지 않아, 매트리스 이용자를 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 바닥 함몰부를 방지하기 위해, 매트리스(1) 위에 눕는 사람의 둔부를 지지하는 에어 셀군(10d)의 압력을 증가시키는 것이 아니라, 둔부의 양측의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군(각각 10c, 10e)의 압력을 증가시키므로, 사람의 둔부에 부하되는 에어 매트리스로부터의 반발력이 커져 누울 때의 기분을 저하시키지 않고, 에어 매트리스에 의해, 효과적으로 체압 분산할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 베드(2)의 배면 보텀을 배면 세우기 동작시킨 상태에 있어서, 각 주머니 형상 셀 내의 압력을 연속적으로 변화시킴으로써, 예를 들어 마사지 기능 또는 욕창 방지 기능을 갖는 에어 매트리스로 할 수 있다.

이때, 매트리스 제어 회로(15)는 블록 제어용의 4계통의 급기 계통에 접속된 에어 튜브(13)에 대해서는, 발뒤꿈치부의 에어 셀군(10g)을 제외하고는, 각각 대응하는 주머니 형상 셀 내의 압력이 상시 일정해지도록 제어한다. 발뒤꿈치부의 에어 셀군(10g)에 대해서는, 일정 주기마다 소정의 압력의 범위에서 팽창 또는 수축하도록 압력을 제어한다. 즉, 매트리스 위에 눕는 사람의 체중이, 예를 들어 30 내지 135㎏인 경우에 있어서는, 사람의 머리부에 대응하는 에어 셀군(10a)의 주머니 형상 셀의 내부 압력을, 예를 들어 1.6 내지 4.3㎪, 발뒤꿈치부에 대응하는 에어 셀군(10g)의 주머니 형상 셀의 내부 압력을, 예를 들어 1.1 내지 3.0㎪, 배면부 및 대퇴부에 대응하는 하단의 에어 셀군(10c, 10e)(계통 A)의 주머니 형상 셀의 내부 압력을 1.5 내지 6.4㎪, 둔부에 대응하는 하단의 에어 셀군(10d)(계통 B)의 주머니 형상 셀의 내부 압력을 1.1 내지 3.3㎪로 되도록 각 에어 셀군마다 개별로 제어한다. 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 머리부에 대응하는 에어 셀군(10a)의 주머니 형상 셀의 내부 압력을 일정해지도록 제어함으로써, 사람이 앙와한 상태에서 인체의 배면부측으로 돌출된 뼈(후두골)에 대응하는 부위를 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 매트리스 이용자의 배면부 및 대퇴부에 대응하는 하단의 에어 셀군(10c, 10e)(계통 A)의 주머니 형상 셀의 내부 압력을 둔부에 대응하는 하단의 에어 셀군(10d)(계통 B)의 주머니 형상 셀의 내부 압력보다도 크게 제어함으로써, 매트리스측으로 돌출되고, 따라서, 앙와한 상태에서 체중이 다른 부위에 비해 크게 부하되는 둔부를 그 양측, 즉 배면부 및 대퇴부에 대응하는 에어 셀군(10c, 10e)의 주머니 형상 셀에 의해 안정적으로 지지할 수 있고, 이에 의해, 둔부에 대응하는 에어 셀군(10d)의 주머니 형상 셀로부터의 반발력이 커지는 것을 방지하여, 체압 분산을 도모할 수 있다. 또한, 발뒤꿈치부의 에어 셀군(10g)을 일정 주기마다 팽창 또는 수축시킴으로써, 발뒤꿈치부를 지지하는 부분을, 일정 주기마다 대퇴와 발뒤꿈치에서 전환하여, 사람의 발뒤꿈치에 매트리스로부터의 반발력이 장시간 부하되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 매트리스 제어 회로(15)는 교대 팽창 수축용의 3계통의 흡기 계통에 대해서는, 예를 들어, 우선, 계통 1의 흡배기 계통의 에어 튜브(13)로의 급기량을 계통 2 및 계통 3의 흡배기 계통의 에어 튜브(13)로의 급기량보다도 작게 하고, 계통 2와 계통 3의 에어 튜브(13)로의 급기량을 대략 동등한 것으로 한다. 이에 의해, 계통 1의 에어 튜브에 연통하고 있는 주머니 형상 셀의 내부 압력이 가장 작아져, 계통 2의 에어 튜브에 연통하고 있는 주머니 형상 셀의 내부 압력은, 계통 3의 에어 튜브에 연통하고 있는 주머니 형상 셀의 내부 압력과 대략 동등하고, 또한 계통 1의 주머니 형상 셀의 내부 압력보다도 커진다. 이때, 각 계통의 주머니 형상 셀에 압력 센서를 설치하고 있는 경우에는, 제어 회로는 압력 센서에 의한 계측값의 출력에 의해, 각 계통으로의 급기량을 적절하게 증감시켜, 각 계통의 에어 튜브(13)에 연통하고 있는 주머니 형상 셀의 내부 압력을 소정의 설정값으로 빠르게 설정할 수 있다.

이 상태에서, 각 교대 팽창 수축용의 3계통의 에어 튜브(13)에 연통한 주머니 형상 셀의 내압을, 예를 들어 460초 이하의 소정의 기간 유지한 후, 매트리스 제어 회로(15)는 7계통의 급배기 계통에 의한 급배기량을 제어함으로써, 계통 1의 주머니 형상 셀 내의 압력을 늘리고, 계통 2의 주머니 형상 셀 내의 압력을 줄여, 계통 3의 주머니 형상 셀 내의 압력을 일정하게 유지한다. 이에 의해, 예를 들어, 170초 이하의 압력 천이 기간을 거쳐서, 계통 2의 주머니 형상 셀의 내부 압력이 가장 작아지고, 계통 1의 주머니 형상 셀의 내부 압력과 계통 3의 주머니 형상 셀의 내부 압력이 대략 동등하고, 또한 계통 2의 주머니 형상 셀의 내부 압력보다도 커진다. 머리부, 배면부(하단), 둔부(하단), 대퇴부(하단) 및 발뒤꿈치부에 대응하는 주머니 형상 셀에 대해서는, 예를 들어 내부 압력을 일정하게 유지한다.

이 상태에서, 매트리스 제어 회로(15)는, 상술한 방법과 동일한 방법에 의해, 각 주머니 형상 셀의 내압 제어를 행한다. 즉, 매트리스 제어 회로(15)는, 예를 들어 460초 이하의 소정의 기간 후, 7계통의 급배기 계통에 의한 급배기량을 제어함으로써, 170초 이하의 압력 천이 기간을 거쳐서, 계통 3의 주머니 형상 셀의 내부 압력을 가장 작게 하고, 계통 1의 주머니 형상 셀의 내부 압력과 계통 2의 주머니 형상 셀의 내부 압력을 대략 동등하고, 또한 계통 3의 주머니 형상 셀의 내부 압력보다도 커지도록 제어한다. 머리부, 배면부(하단), 둔부(하단), 대퇴부(하단) 및 발뒤꿈치부에 대응하는 주머니 형상 셀에 대해서는, 내부 압력을 일정하게 유지한다.

이와 같이, 각 급배기 계통의 에어 튜브(13)에 연통한 주머니 형상 셀의 내부 압력을 제어함으로써, 사람의 견부, 배면부, 둔부, 대퇴부 및 무릎부에 대응하는 주머니 형상 셀(10)의 내부 압력을 연속적으로 변화시킬 수 있어, 피부의 특정한 부분에 장시간 동일한 압력이 부하되어 욕창이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또는, 매트리스 위의 사람에 대한 마사지 효과를 얻을 수 있다.

본 실시 형태의 에어 매트리스를 의료용 또는 간호용 등으로 사용하는 경우에 있어서, 매트리스 위의 사람에 대해 의료 또는 간호 작업 등을 행하는 경우에는 욕창 방지 기능 또는 마사지 기능을 정지시킨다. 즉, 에어 매트리스의 욕창 방지 기능이 동작하고 있는 도중의 상태에서 각 주머니 형상 셀의 내부 압력을 일정하게 유지한 상태로 하거나, 각 계통의 에어 튜브(13)에 연통한 주머니 형상 셀 내의 압력을 의료 또는 간호 작업 등에 적합한 압력으로 설정한 후, 설정 압력을 유지하거나, 또는 모든 주머니 형상 셀의 내부 압력을 동일하게 설정한 상태로 하여 설정 압력을 유지한다.

본 실시 형태의 에어 매트리스(1)에 있어서는, 급배기 펌프(11)는 매트리스 내에 내장되고, 이에 의해, 급배기 펌프가 방해되는 일은 없고, 예를 들어 의료 행위 또는 간호 작업 등의 작업성을 향상시켜, 급배기 펌프(11)의 설치 공간을 저감시키고 있다.

본 실시 형태의 에어 매트리스를 의료용 또는 간호용 등에 사용하는 경우에 있어서는, 매트리스 이용자에게 긴급한 의료 행위, 예를 들어 심폐 소생 등을 행할 필요가 있을 때에, 에어 매트리스에 의한 탄성력이 의료 행위를 저해시켜 버리는 경우가 있다. 이때에는, 급배기 펌프로부터 에어 튜브를 제거한다. 본 실시 형태의 에어 매트리스(1)에 있어서는, 에어 튜브(13)는 급배기 펌프(11)에 커넥터(12)를 통해 접속되어 있다. 도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 커넥터(12)는 커넥터 커버(12b)의 후단부 테두리를 서로 접근하는 방향으로 압박하면, 커넥터 커버(12b) 측면의 돌기와 급배기 펌프측 커넥터(110)의 내면의 오목부와의 결합이 어긋나는 동시에, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 커넥터 커버(12b)의 연장 선단부는 급배기 펌프측 커넥터(110)의 급배기구가 형성된 면(끼워 맞춤면)을 압박하도록 구성되어 있다. 따라서, 간호자 등이 커넥터(12)의 측면을 압박하는 것만으로 급배기 펌프(11)로부터의 커넥터(12)의 이탈을 빠르게 행할 수 있고, 따라서, 모든 주머니 형상 셀로부터의 배기도 원활하게 행해진다.

에어 매트리스를 베드마다 이동시킬 필요가 있는 경우에 있어서는, 예를 들어 리모트 스위치에 설치된 반송 모드 스위치를 누른 후, 급배기 펌프(11)의 전원 코드 선단의 플러그를 전력 공급원, 예를 들어 콘센트로부터 뺀다. 리모트 스위치의 반송 모드 버튼을 누름으로써, 급배기 펌프(11)는, 예를 들어 각 급배기 계통으로부터 배기가 행해지지 않도록, 급배기구를 폐쇄하도록 구성되어 있고, 각 주머니 형상 셀 내의 압력은 일정하게 유지된 상태로 된다. 이에 의해, 매트리스 이용자의 반송 시에, 주머니 형상 셀 내가 감압되어 크게 꺼지는 바닥 함몰부가 발생하는 것이 방지되어, 베드의 보톰에 의해 매트리스 이용자의 둔부 등이 압박되어 욕창이 발생하는 것이 방지된다.

본 실시 형태의 에어 매트리스(1)에 있어서는, 급배기 펌프(11)는 매트리스의 코너부에 배치되어 있으므로, 에어 매트리스를 사용하지 않을 때에, 급배기 펌프(11) 및 에어 튜브(13)의 메인터넌스를 행하는 경우에는, 급배기 펌프(11)에 용이하게 접촉할 수 있다. 이 경우에, 급배기 펌프(11)로부터 에어 튜브(13)를 제거했을 때에, 급배기 펌프(11)를 매트리스로부터 이탈 가능하도록 구성하고 있는 경우에 있어서는, 급배기 펌프(11) 및 에어 튜브(13)의 메인터넌스는 더욱 용이해진다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 에어 매트리스의 내부 압력을 베드의 동작에 연동시켜 제어할 수 있다. 즉, 베드를 배면 세우기한 상태에 있어서도, 각 주머니 형상 셀 내의 압력은 매트리스 위의 사람에 대해 최적의 값으로 된다. 이때, 매트리스 제어 회로(15)는 베드(2)의 배면 보텀이 세워졌을 때에, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군(각각 10c, 10e)의 압력을 증가시키도록 제어하므로, 베드의 배면 보텀을 세움 동작시킨 경우에 있어서도, 사람의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군에 의해, 매트리스 위의 사람의 둔부를 그 양측으로부터 안정적으로 지지할 수 있고, 배면 보텀을 세움 동작시킨 경우에 있어서도, 바닥 함몰부는 발생하지 않아, 매트리스 이용자를 안정적으로 지지할 수 있다.

또한, 바닥 함몰부를 방지하기 위해, 매트리스(1) 위에 눕는 사람의 둔부를 지지하는 에어 셀군(10d)의 압력을 증가시키는 것이 아니라, 둔부의 양측의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군(각각 10c, 10e)의 압력을 증가시키므로, 사람의 둔부에 부하되는 에어 매트리스로부터의 반발력이 커져 누울 때의 기분을 저하시키지 않고, 에어 매트리스에 의해, 효과적으로 체압 분산할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 매트리스 제어 회로(15)는 배면 보텀이 세워지는 각도가 커질수록, 둔부의 에어 셀군(10d)의 압력을 크게 하도록 각 에어 셀군의 압력을 제어하므로, 배면 세우기 각도에 의하지 않고, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 베드를 전동 베드로서 설명하였지만, 각도를 검출하는 센서는 배면 보텀의 세움 동작에 전력을 사용하지 않는 구성의 베드에도 설치할 수 있어, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 대해 설명한다. 도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 에어 매트리스 및 베드를 도시하는 모식도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 에어 매트리스(1)에는, 제1 실시 형태의 구성에 추가하여, 리모트 스위치(16)가 더 설치되어 있고, 리모트 스위치(16)에 매트리스 위에 눕는 사람의 체중을 입력하도록 구성되어 있다. 리모트 스위치(16)는 매트리스의 제어 회로(15)에 접속되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는, 매트리스 제어 회로(15)는 매트리스 위에 눕는 사람의 체중에 따라서 각 급배기 계통에 대응하는 주머니 형상 셀(10)의 내부 압력을 제어하도록 구성되어 있다.

즉, 본 실시 형태에 있어서는, 매트리스 제어 회로(15)는 베드(2)의 배면 보텀이 세워졌을 때에, 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군(10c, 10e)의 압력을 증가시키도록 제어하는 동시에, 매트리스 제어 회로(15)에는 각 급배기 계통의 주머니 형상 셀에 대응하여, 베드의 보톰을 배면 세우기 동작시켰을 때의 최적 압력값이, 배면 보텀의 배면 세우기 각도에 추가하여, 매트리스 위에 눕는 사람의 체중에 따라서 설정되어 있고, 매트리스 제어 회로(15)는 배면 보텀의 배면 세우기 각도가 클수록, 매트리스 위의 사람의 체중이 무거울수록, 에어 셀군의 압력이 커지도록 제어한다.

본 실시 형태의 에어 매트리스에 있어서도, 에어 매트리스의 내부 압력을 베드의 동작에 연동시켜 제어할 수 있다. 즉, 매트리스 제어 회로(15)는 배면 보텀이 세워진 상태에서, 예를 들어 에어 매트리스(1) 위에 눕는 사람의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군(각각 10c, 10e)의 압력을 증가시키도록 제어하므로, 베드의 배면 보텀을 세움 동작시킨 경우에 있어서도, 사람의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군에 의해, 매트리스 위의 사람의 둔부를 그 양측으로부터 안정적으로 지지할 수 있고, 베드의 배면 보텀을 세움 동작시킨 경우에 있어서도, 바닥 함몰부는 발생하지 않아, 매트리스 이용자를 안정적으로 지지할 수 있다. 또한, 바닥 함몰부를 방지하기 위해, 매트리스(1) 위에 눕는 사람의 둔부를 지지하는 에어 셀군(10d)의 압력을 증가시키는 것이 아니라, 둔부의 양측의 배면부 및 대퇴부를 지지하는 에어 셀군(각각 10c, 10e)의 압력을 증가시키므로, 사람의 둔부에 부하되는 에어 매트리스로부터의 반발력이 커져 누울 때의 기분을 저하시키지 않고, 에어 매트리스에 의해, 효과적으로 체압 분산할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서는, 또한, 배면 보텀(및 무릎 보톰)의 세우기 각도에 추가하여, 매트리스 위에 눕는 사람의 체중에 따라서, 각 급배기 계통에 연통한 주머니 형상 셀의 내부 압력을 최적의 값으로 설정할 수 있다. 제1 실시 형태의 매트리스에 있어서는, 각 주머니 형상 셀 내의 압력을 체중이 무거운 사람과 체중이 가벼운 사람의 경우에 동일하게 설정한다. 그러나, 이 경우, 설정 압력에 따라서는, 사람의 체중이 무거운 경우에 있어서는, 예를 들어 둔부에 대응하는 매트리스의 꺼짐이 커져 버리는 경우가 있고, 사람의 체중이 가벼운 경우에 있어서는, 매트리스로부터의 반발력이, 예를 들어 둔부에 있어서 커져, 매트리스 위의 사람이 불쾌감 등을 기억하는 경우가 있다. 그러나, 본 실시 형태에 있어서는, 매트리스 위에 눕는 사람의 체중에 따라서, 체중이 무거울수록 에어 셀군의 압력이 커지도록 최적 압력값으로 설정되므로, 매트리스 이용자의 체중에 의하지 않고, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 있어서는, 제2 실시 형태의 에어 매트리스에 추가하여, 리모트 스위치(16)는, 매트리스 위에 눕는 사람의 체중에 추가하여, 성별을 입력할 수 있도록 구성되어 있다. 그리고, 매트리스 제어 회로(15)는 매트리스 이용자의 성별에 따라서, 각 급배기 계통에 대응하는 주머니 형상 셀의 내부 압력을 제어하도록 구성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는, 매트리스 제어 회로에는 각 급배기 계통에 연통한 주머니 형상 셀에 대응시켜, 베드의 배면 세우기 각도와 매트리스 위에 눕는 사람의 체중 및 성별의 조합에 의해, 최적 압력값이 설정되어 있다.

본 실시 형태에 따르면, 제2 실시 형태의 효과에 추가하여, 평균적인 체형이 다른 남성과 여성에 있어서, 성별에 따라서도 각 급배기 계통에 연통한 주머니 형상 셀의 내부 압력을 최적의 값으로 설정하므로, 매트리스 위의 사람의 성별에 의하지 않고, 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.

다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 에어 매트리스에 대해 설명한다. 도 10은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 에어 매트리스를 설치하는 베드를 도시하는 모식도이다.

상술한 제2 및 제3 실시 형태에 있어서는, 에어 매트리스(1)의 리모트 스위치(16)는 매트리스 위에 눕는 사람의 체중, 또는 체중 및 성별을 입력할 수 있도록 구성되고, 매트리스의 제어 회로(15)가 베드(2)의 배면 보텀의 배면 세우기 각도와, 매트리스 이용자의 체중 및/또는 성별에 의해 각 급배기 계통에 대응하는 주머니 형상 셀의 내부 압력을 제어하도록 구성되어 있었지만, 본 실시 형태에 있어서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 에어 매트리스(1)를 적재하는 베드(2)에는, 예를 들어 그 4코너에 각각, 외부 센서(3)로서의 하중 센서(23)가 설치되어 있고, 이 하중 센서(23-1 내지 23-4)에 의해, 매트리스 위의 사람의 체중을 검출하도록 구성되어 있다. 그리고, 하중 센서(23)에 의해 검출된 매트리스 위의 사람의 체중은, 예를 들어 도 1에 도시하는 전동 베드의 제어 회로(2a)를 통해 매트리스 제어 회로(15)에, 또는 매트리스 제어 회로(15)에 직접 입력되도록 구성되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는, 외부 센서(3)로서, 배면 보텀(및 무릎 보톰)의 세우기 각도를 검출하는 센서와, 에어 매트리스 위의 사람의 체중을 검출하는 하중 센서가 설치되어, 2종류의 외부 센서(3)로부터의 신호가 매트리스 제어 회로(15)에 입력되도록 구성되어 있다.

본 실시 형태에 있어서도, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 매트리스 제어 회로(15)에는 각 급배기 계통에 연통한 주머니 형상 셀에 대응하여, 베드의 배면 세우기(및 무릎 올리기) 각도와 에어 매트리스 위의 사람의 체중의 조합에 의한 최적 압력값이 설정되어 있고, 베드의 배면 세우기(및 무릎 올리기) 각도에 추가하여, 매트리스 이용자의 체중에 의해 각 급배기 계통에 연통한 각 주머니 형상 셀의 내부 압력을 최적의 값으로 설정한다. 이에 의해, 제2 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 리모트 스위치(16)를 매트리스 제어 회로(15)에 접속되도록 설치하여, 리모트 스위치(16)에 매트리스 위에 눕는 사람의 성별을 입력할 수 있도록 구성하면, 상술한 제3 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 제1 내지 제4 실시 형태에 있어서는, 배면 세우기 기능을 갖는 베드를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 배면 세우기 기능을 갖지 않는 베드에 있어서도 적용할 수 있다. 예를 들어, 배면 세우기 기능을 갖지 않는 베드에 하중 센서(23)를 설치하여, 하중 센서(23)로부터의 정보를 에어 매트리스 제어 회로(15)가 수신할 수 있도록 구성하면, 예를 들어 베드 위에 사람이 없는 경우에 있어서, 에어 매트리스로의 급기를 정지할 수 있다.

또한, 배면 세우기 기능을 갖지 않는 베드에, 예를 들어 온도, 습도 센서를 설치할 수 있다. 이에 의해, 매트리스의 온도 또는 습도가 상승했을 때에, 급배기 펌프(11)를 동작시켜, 분기 계통의 에어 튜브에 급기하고, 이에 의해, 매트리스 내부에 분기하여, 온도 또는 습도를 저하시킬 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명의 에어 매트리스에 의한 효과를 나타내는 실시예에 대해, 그 비교예와 비교하여 구체적으로 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 에어 매트리스를 전동 베드의 보톰 위에 적재하고, 매트리스 위에 피험자가 있는 상태에서, 베드의 배면 보텀을 배면 세우기 동작시켜, 피험자에게 부하되는 매트리스로부터의 반발력을 피험자의 둔부에 설치한 압력 센서로 계측하였다.

에어 매트리스로서는, 상술한 제2 실시 형태와 같이, 베드의 배면 세우기 각도에 추가하여, 매트리스 위의 사람의 체중에 의해 각 주머니 형상 셀 내의 압력을 제어하고, 배면 보텀을 배면 세우기 동작시켰을 때에 매트리스 위의 배면부 및 대퇴부에 대응하는 에어 셀군의 압력을 둔부의 에어 셀군의 압력보다도 높게 하는 구성의 에어 매트리스(종별 A)와, 평탄한 장소에 적재하여 사용하는 사양의 종래의 에어 매트리스, 즉 내부 압력의 제어를 행하지 않는 구성의 2종류의 에어 매트리스(종별 B, 종별 C)를 사용하였다. 그리고, 배면 보텀의 배면 세우기 각도가 0도인 상태에서, 피험자가 앙와위 및 측와위일 때의 매트리스로부터의 반발력과, 피험자가 앙와위의 상태로부터 배면 보텀을 30° 배면 세우기했을 때 및 75° 배면 세우기했을 때의 매트리스로부터의 반발력을 계측하였다. 또한, 피험자의 좌위를 안정시키기 위해, 배면 보텀을 30° 배면 세우기한 상태에 있어서는, 다리 보톰을 10° 다리 올리기 동작시키고, 배면 보텀을 75° 배면 세우기한 상태에 있어서는 다리 보톰을 20° 다리 올리기 동작시켰다.

다양한 체중의 피험자(남성 6명, 여성 2명)에 대해, 각각, 앙와위 및 측와위(배면 세우기 각도 0°)의 경우와, 배면 보텀을 30° 및 75° 배면 세우기(동시에, 각각 10° 및 20° 다리 올리기)한 경우에 있어서, 피험자의 둔부에 부하된 매트리스로부터의 반발력을 측정하였다. 또한, 이때, 각 급배기 계통의 주머니 형상 셀의 내부 압력에 대해서는, 머리부, 발뒤꿈치부 및 계통 1 내지 3을 1.5 내지 3.5㎪로 되도록 조정하고, 계통 A를 1.5 내지 5.5㎪로 되도록 조정하고, 계통 B를 1.0㎪ 이하로 되도록 조정하였다. 각 피험자에 대해, 피험자의 각 자세 및 배면 보텀의 배면 세우기 각도에 있어서의 둔부로의 반발력을 하기 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 매트리스 위의 사람의 배면부 및 대퇴부에 대응하는 에어 셀군(계통 A)의 압력을 둔부의 에어 셀군(계통 B)의 압력보다도 높게 하는 구성의 에어 매트리스 위에 사람이 누운 실시예 No.1 내지 8은 내부 압력의 제어를 행하지 않는 구성의 에어 매트리스 위에 사람이 누운 비교예 No.9 내지 24에 비해, 사람의 둔부에 대한 에어 매트리스로부터의 반발력은 작았다. 특히, 베드의 배면 보텀을 배면 세우기 동작한 경우에 있어서, 에어 매트리스로부터의 반발력은 작고, 베드의 배면 보텀을 세움 동작시킨 경우에 있어서도, 매트리스 이용자를 안정적으로 지지할 수 있어, 에어 매트리스에 의한 효과적인 체압 분산의 효과를 얻을 수 있었다.

본 발명은 베드의 동작에 연동시켜 내부 압력을 제어 가능한 에어 매트리스이고, 바닥 함몰부 등이 발생하는 것을 방지하여, 효과적으로 체압 분산할 수 있다.

1 : 에어 매트리스
10 : 에어 셀군
11 : 급배기 펌프
110 : (급배기 펌프측) 커넥터
110a : 급배기구
12 : (에어 튜브측) 커넥터
12a : 급배기용 단자
12b : 커넥터 커버
12c : 고무 시일
13 : 에어 튜브
14 : 톱 커버
15 : 매트리스 제어 회로
16 : 리모트 스위치
2 : 전동 베드
2a : 전동 베드 제어 회로
2b : 액추에이터
2c : 전동 베드용 리모트 스위치
23 : 하중 센서
3 : 외부 센서

Claims

베드의 보톰 위에 적재되는 에어 매트리스에 있어서,
각각 복수개의 주머니 형상 셀로 구성되어 에어 매트리스의 길이 방향으로 배열되는 복수개의 에어 셀군과,
급배기 펌프와,
상기 에어 셀군 중 2 이상의 에어 셀군에 대해, 각 에어 셀군마다 독립된 계통으로 상기 에어 셀군과 상기 급배기 펌프를 연결하는 에어 튜브와,
상기 베드의 제어에 필요한 정보를 검출하는 외부 센서로부터 상기 정보 중 적어도 일부의 정보를 수신하고, 이 수신 정보에 기초하여 상기 각 에어 셀군에 대한 급배기 펌프의 급배기를 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는, 에어 매트리스.
제1항에 있어서, 상기 에어 셀군의 주머니 형상 셀은 에어 매트리스의 폭 방향으로 신장하는 막대 형상의 셀이고, 이 주머니 형상 셀을 에어 매트리스의 길이 방향으로 병치하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 에어 매트리스.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 베드는 적어도 세움 가능한 배면 보텀을 포함하는 복수개의 보톰을 갖고,
상기 외부 센서로부터의 정보는 상기 배면 보텀의 세우기 각도의 정보인 것을 특징으로 하는, 에어 매트리스.
제3항에 있어서, 복수개의 상기 에어 셀군은 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 배면부 및 대퇴부에 대응하는 에어 셀군을 포함하고,
상기 제어부는 상기 배면 보텀이 세워졌을 때에, 상기 배면부 및 대퇴부에 대응하는 에어 셀군의 압력을 증가시키는 동시에, 상기 배면부 및 대퇴부의 에어 셀군의 압력이 상기 둔부의 에어 셀군의 압력보다도 높아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 에어 매트리스.
제4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 배면 보텀이 세워지는 각도가 커질수록, 상기 둔부의 에어 셀군의 압력을 크게 하도록, 상기 에어 셀군의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는, 에어 매트리스.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 센서로부터의 정보는 에어 매트리스 위에 눕는 사람의 체중의 정보이고, 상기 제어부는 상기 에어 셀군의 압력을 체중이 무거울수록 커지도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 에어 매트리스.