CN1458838A - 充气式支撑垫 - Google Patents

Abstract

一种气压垫(1)，具有两组气室(11，12)，并且在气垫下设置有一个感应垫(8)。在充气的过程中，部分气流输送到感应垫(8)排放，其余的气流向气室(11或12)充气。所有病人的姿势/重量变化都会引起在管道(10)中气流的变化，并改变在压力传感器(16)中所检测的差值压力。基于这种反馈，微型处理器可直接控制气泵(6)的压力级别，从而调整输送到气室的气流，以防止陷入底部或者在极低的气压状态下工作。气压垫(1)被划分为脚后跟部、大腿上部、躯干部和头部。脚后跟、头部和大腿上部保持在较低的压力P1，而躯干部保持在较高的压力P2。在气压垫(1)的内侧有一个控制模块(50)用米控制各个段中的气流。气压垫(1)可以是交变式或静止式气压垫。

Description

充气式支撑垫

技术领域

本发明涉及一种由压力控制的可充气式气压垫装置，尤其是涉及一种压力可控的交变式或者静止式可充气式气压垫装置。

背景技术

将交变式气压垫用于防止和治疗卧床病人的卧姿溃疡，这一方法已经为人所知。卧姿溃疡，即通常所谓的褥疮，其形成有诸多因素，其中之一为对卧床病人皮肤的某个部位所施加的压力。

交变式气压垫通常包括两组交替变化的可充气气室。充气和放气周期的持续时间可以低于两分钟。形成一种柔和的按摩作用，也可以长到二十分钟以上。

在气垫中，高气压可用来支撑病人的骨头隆起部位，以确保将病人有效地支撑起来，离开气垫中的已被放气的气室，从而提供足够的压力缓冲，但是，低气压也不可缺少，因为它可使气垫更加柔软，更加舒适。因此，理想的压力支撑不仅因病人而异，而且在某个气垫充气周期中也会变化，因为在周期中压力支撑点会发生变化。病人所需理想的支撑压力会变化，尤其是当病人从仰卧到坐姿变化过程中，变化会更加明显。

大家知道，自动压力控制器中包括一个感应垫，它根据病人在交变式气压垫中所分布的重量而可被压缩，如果支撑使病人感到不适，则感应垫将减少排放的气流，以确保更多的气体进入交变式气压垫，直到病人满意为止。

气流从气流管流过气压垫，并从气压垫流过感应垫进行排放，或者直接从感应垫排放。

这种装置必须在气泵和气垫之间采用多个连接管道。该方法完全基于气压作用，而不需要在床垫中添加任何电气或电子部件，并且气泵要保持连续最大输出运行以得到有效的性能，系统在安装后单独建立。并且，在其中感应垫处于为气压垫提供气体的气流回路中，感应器的操作同时与气流回路和整个系统压力下降有关。而且气压垫的静止式操作不如交变式操作有效，因为无法设置的理想的静止压力。在如上所述的气体回路中，具有一个感应垫，但气流要返回到气泵中，这一点也为人所知。该系统具有与上述同样的问题。

本发明寻求进一步的改善。

发明内容

根据本发明，提供一种气压垫，其中包括至少两组可充气的气室，每组气室具有一根供气管；一个气泵装置，用于通过供气管对各组气室供应气体：以及一个感应器，通过将一根单独的供气管连接到感应器，使气流经过感应器进行排放，感应器安放于气室的下方：并具有控制装置，用于控制气泵的输出，根据气流在感应器排放的速率而增大或减少对气室的供应气流。本发明可避免要求压缩机在任何时间全力输出，避免使压力控制孤立、压缩机输出浪费。其优点是延长了压缩机的使用寿命并降低了运行成本。

较有利的是，根据在感应出口的气流速率，通过改变压缩机的脉宽调制驱动，该控制装置可控制气泵的输出量。而且，感应器中至少包括一个可压缩的管道，其盘绕设置在感应垫中。

较有利的是，在感应垫出口处的限流器通过气压差别可检测气流速率。

较有利的是，气流供应经过感应垫到排放出口，并进入气压垫中气室之间的空间，可提供气压垫中的湿度变化，使病人更感舒适。

较有利的是，气室被设计为具有多个可充气的段，每个连接到气室的供气管还进一步设置有阀门，以允许将各个段充气到不同的支撑压力。更有利的设计为，阀门及其控制装置设置在气压垫的里面。

较有利的是，所有可充气的段被充气到第一支撑压力，至少在脚后跟段的支撑部分要保持在第一支撑压力，而至少在躯干段的支撑部分要进一步充气到第二较高的支撑压力。更有利的设计为，支撑脚后跟和/或头部的气室在尺寸上较小，以获得较好的压力缓解。

较有利的是，当断电的时候，阀门会自动关闭，以防止气室中气体流失，并为用户在电源故障或者在运输过程中等没有电的情况下提供支撑。

较有利的是，支撑用户躯干的气室段可以单独放气，以帮助用户进入或者离开气压垫。更有利的设计为，气室和感应垫的供气管被设置在气压垫的下方，以允许从侧面较容易地离开气压垫。

另外，支撑头都和脚后跟的气室段能够被放气，以帮助用户俯卧。

较有利的是，每个气室能够被单独放气，以为身体的不同部位的支撑处提供压力缓解。

附图说明

下面参照所附的插图，以实施例的方式，详细叙述本发明：

图1显示按照本发明的交变式气压垫的示意图。

图2显示图1中交变式气压垫的区域划分设置。

图3显示图1中交变式气压垫的骶骨部位排气设置。并且

图4显示图1中交变式气压垫的用于俯卧的设置。

具体实施方式

参照图1，交变式气压垫1中包括第一组11和第二组12可交替充气的气室。通过可旋动的阀门7从气泵6中将气体输送到两组可充气的气室中，一对供气管14从可旋动阀门引到气垫中。

感应垫8中的管道10在一端连接到气泵6的输出，在另一端连接到螺线管44、压力传感器16和两个不同的限流器15和15a。管道10中的一部分在气垫1的下方，以接收由病人所施加的压力，并可根据所施加的压力大小而被压缩。

在本实施例中，管道10的可压缩部分是单个可压缩的管道，设计为盘绕的通道方式，并形成一个感应垫8。气垫可由两张聚亚氨酯(polyurethane)板接合形成，其中形成有一个盘绕的管道，在另一实施例中(没有显示)，两张聚氮酯板可通过泡沫接合起来，在其中设置单个或多个相互连接的管道。没有密封的带有气室的泡沫可以在管道10的内侧接合，产生弹力，并保持管道10畅通，除非对其直接施加压力，比如，当某个病人在气室11和12中气压不足而下陷时，泡沫可防止管道扭曲并同时增加感应垫8的精确度和坚固性。

在使用过程中，气泵6中包括两个压缩机C1，C2，通过可旋动的阀门7将空气送入气垫1中，从而气垫中的各组气室被交替地充气和放气。当刚开始开启时，需要最大气流和快速充气，两个压缩机C1、C2同时运行。然后它们减少输出气流，以得到所需要的气流。压力传感器5用来检查从气泵6中输出的气压。按这种方式运行气泵6，即每个压缩机C1和C2具有最小的往返变化幅度和最小的强度，这同时减少了噪音和振动，可获得较长的使用寿命。如果一个压缩机坏了，则另一个压缩机的工作电压会不断上升，并激活服务工程师的警报。从而整个系统的可靠性就提高了。当然，也可只采用单个压缩机，系统以一种充气/放气的周期往复操作，其周期从两分钟到超过二十分钟。在较好的实施例中，循环的时间为十分钟。

在充气过程中，可旋动阀门7保持在一个位置，以使一部分气流通过管道10，其余的气流根据循环的要求对气室11和12充气。当病人的姿势或者重量发生改变时，将导致感应垫管道10中气流的变化，并有可能增加由压力传感器16所检测到的压力差。基于这种反馈，微处理器可直接控制压缩机C1、C2的电压大小，从而控制压缩机的气压输出，增加或减少到气室中的气流，以防止陷入底部，或者气压垫1在最小的压力下运行。

螺线管44、压力传感器16和限流器15，15a可作为开关式、两个量程的气流感应器，根据气压垫是工作在交变模式还是在静止模式，通过限流器15或15a中的差值压力，可在其中检测气流大小。差值压力可由压力传感器16通过与大气压相比较检测出。

在静止或者交变模式中，要得到气压垫理想的充气压力，可根据病人所需要的舒适程度，在实验中测定预先要为感应垫设置一定的压力。根据实际的感应垫压力是高于或者低于所设近的值，可在预置装置中设一控制带，可由它来根据预置值与所检测到的感应垫压力来改变压缩机的输出级别。从感应垫出来的空气在气压垫内侧排放，以控制表面的湿度变化。

另外，如图2所示，气压垫1被划分为一些区域，包括脚后跟部(区域1)、大腿上部(区域2)、中部躯干部(区域3)以及头部(区域4)。脚后跟、大腿上部和头部以相同的气压P1充气，躯干部分充气的压力更高，为P2。如图1所示，供气管14带有螺线管41、42和43，在相应的气室11和12中，由压力传感器45来控制压力P1和P2。在气垫1中设置有控制模块50。

控制模块50由多个部件组成，由两个模件形成空气通道，在其上设置有螺线管、压力传感器及其控制装置。螺线管41防止对头都和脚后跟气室11的过度充气，螺线管42防止对头部和脚后跟气室12的过度充气，螺线管43则用来保持在头部和脚后跟气室11和12中的空气。

螺线管44通过在限流器15和15a之间切换，在气压垫静止式和交变式操作中控制感应垫的返回气压。

在这种设计中，气压垫1的供气管14的数目要保持在最少。

在使用中，在对气室1充气时，头部和脚后跟的压力被压力传感器5监测，一直到达到所要求的压力P1，这时候螺线管41或42将切断气流，压力传感器45然后监视头部和脚后跟部分的压力P1。

头部、大腿上部和脚后跟部分中的气压P1完全低于躯干部分的气压P2。当头部、大腿上部和脚后跟部分中的气压P1需要切断时，由于在躯干部分所需要的气体压力P2还没有建立，所以P1的值要求按照前一次交替充气循环中的P2值成比例设置。根据从感应垫8中的反馈，通过直接对气泵6的控制。可便最高的气压段保持在其P2压力级别，并且当需要时，可利用可旋转阀门7将其紧闭，通过调节感应垫预置的压力值，而控制压缩机输出，可使躯干部分获得不同舒适程度的压力。

当气室11被充足气时，同时操作转子的位置和螺线管，可允许气室段打开，其压力由压力传感器45检测，待气充满，可根据需要再次关闭。这种方法可省略用多个昂贵的压力传感器来控制每段中的压力。

同样，利用螺线管可提供其他的功能，可将驱干部分放气到一个安全的气室压力程度，这可帮助病人进入/离开气压垫，如图3所示，因为已经知道，病人在进入或离开一张充满气的气压垫是比较困难的。躯干部分气室放气这一功能可由病人控制。

另外，如图4所示，头部分被放气，而驱干部分第一气室51保持充气，大腿上部和脚后跟部分交替充气，以为病人提供俯卧姿势。大腿上部和脚后跟部分气室也可以单独放气，以是供必要的压力缓解。因此，在气压垫中任何气室都可以单独放气，以提供该区域的压力缓解。

尽管上面所描述特定的实施例有关于交变式气压垫1，但是本发明也同样可运用于静止式气压垫，该气压垫中带有感应垫，具有不同气压P1和P2的头部、大腿上部、躯干部和脚后跟部分。

气泵6采用脉宽调制(PWM)驱动的压缩机，而不是现有技术中采用的电源交流电驱动的压缩机。利用一种微型控制器为压缩机C1、C2产生驱动波形，波形带有可变的脉冲间隔、恒定的重复频率和不变的幅度，因此气泵6不依赖于任何特定的电源电压或频率。所以，气泵6可以在任何国家的电源电压下工作。压缩机输出可随PWM的脉冲间隔比率调整，从零值到最大值。因此气室压力P1、P2由压缩机C1、C2变化的PWM驱动控制，而避免在任何时候要求压缩机输出在最大值，避免分离的压力控制和压缩机输出所造成浪费。这样有利于提高压缩机的寿命并降低运行成本。

Claims (15)

1、一种气压垫，包括至少两组可充气的气室；连接到每组气室的供气管；通过供气管对每组气室供气的泵装置；和一个感应器；一根单独的供气管连接到感应器以使气流通过感应器排出，该感应器位于气室的下方，上述气压垫还具控制装置，可根据气流在感应器出口排放的速率来控制气泵的输出，以增加或者减少对气室的气流供应。

2、根据权利要求1中所述气压垫，其特征在于，根据在感应器排出的气流速率，通过调整压缩机的脉宽调制驱动，控制装置可控制气泵的输出。

3、根据权利要求1或2中所述气压垫，其特征在于，感应器包括至少一个可压缩的管道，该管道设置在一个感应垫中的盘绕的通道中。

4、根据权利要求3中所述气压垫，其特征在于，根据在感应垫出口的限流器的压力差来确定气流的速率。

5、根据权利要求1、2、3或4中所述气压垫，其特征在于，通过感应垫到排气口的气流供应进入在气压垫中气室之间的空间。

6、根据前述任一权利要求中所述气压垫，其特征在于，气室被设置为具有多个可充气的段，连接到气室的供气管分别进一步设置有阀门，以允许不同的段被充气到不同的支撑气压。

7、根据权利要求6中所述气压垫，其特征在于，阀门及其控制装置被设置在气压垫里面。

8、根据权利要求6或7中所述气压垫，其特征在于，所有的可充气段被充气到第一支撑气压值，至少使支撑脚后跟的段维持在第一支撑气压，并且至少使支撑躯干的段被充气到第二更高的支撑气压，并维持在该更高的气压。

9、根据权利要求6、7或8中所述气压垫，其特征在于，当遇到断电突发事件时，阀门自动关闭，以防止气室的气体流失，并为用户在电源故障时或者在运输过程中没有电的情况下，提供支撑。

10、根据权利要求8中所述气压垫，其特征在于，支撑用户躯干的气室段被单独放气，以帮助用户进入或者离开气压垫。

11、根据前述任一权利要求中所述气压垫，其特征在于，气室和感应垫的供气管设置在气压垫的下方，以允许从气压垫的侧面较容易地离开。

12、根据前述权利要求6到11中所述气压垫，其特征在于，支撑头部和脚后跟的气室段被放气，以帮助用户俯卧。

13、根据前述任一权利要求中所述气压垫，其特征在于，每个气压被单独放气，以为身体的各个部分的支撑部位提供压力缓解。

14、根据前述任一权利要求中所述气压垫，其特征在于，气压垫是静止式气压垫。

15、根据前述任一权利要求中所述气压垫，其特征在于，气压垫是交变式气压垫。

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