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Title:
AIR-FLOW MATTRESS WITH COOLING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/033642
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention realtes to an air mattress of soft and permanently elastic material having one or preferably several communicating air chamber(s) (2), the upper side of which has a plurality of small apertures (4) to allow air to escape from the chambers (2). The air chamber(s) (2) is/are adjustably filled by means of an air compressor (5) and pressure regulators with ambient air which is cooled by a cooling device (6, 7, 8) connected to the air compressor (5). The cooling device preferably consists of a heat exchanger (6) with appropriate fans (7, 8). Other cooling devices are the subjects of the subsidiary claims.

Inventors:
BAUMANN PETER W
Application Number:
PCT/DE1996/000716
Publication Date:
October 31, 1996
Filing Date:
April 23, 1996
Export Citation:
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Assignee:
AIRMED PROPHYLAXE & THERAPIE S (DE)
International Classes:
A47C21/04; A47C27/08; A61G7/057; (IPC1-7): A47C21/04; A47C27/08; A61G7/057
Foreign References:
US4729598A1988-03-08
US2998817A1961-09-05
US3866612A1975-02-18
US4966145A1990-10-30
US3148391A1964-09-15
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Luftstrommatratze in Form einer Luftmatratze (1 ) aus weichem und dauerelastischem, jedoch luft¬ dichtem Material wie Gummi und/oder Kunststoff mit einer LuftKam er oder mehreren, miteinander in Verbindung stehenden Luftkammern (2) und einem Luftverdichter (5), der die aus dem Raum ange¬ saugte Luft verdichtet und über ein oder mehrere Luftanschlüsse (3) in die Luftkamme ( n ) (2) der Luftmatratze (1) preßt, wobei die Oberseite der Luftstrommatratze eine Mehrzahl kleiner Öffnungen (4) zum Entweichen der Luft als feiner Luftstrom aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Luftverdichter (5) und die Luftmatratze (1) mit ihren Luftkammern (2) eine Kühlvorrichtung (6, 7, 8; 61 , 12, 13; 6, 7' , 14) eingefügt ist, die die vom Luftverdichter (5) verdichtete Luft vor der Einleitung in die Luftmatratze (1) kühlt.
2. Luftstrommatratze nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kühlvorrichtung (6, 7, 8) aus dem Wärmetauscher (6) mit einem über die Verbin¬ dungsleitungen (11) mit dem Luftverdichter (5) einerseits und der Luftmatratze (1) andererseits verbundenen Röhrensystem und einem oder mehreren Ventilatoren (7, 8), die Luft durch den Wärmetau¬ scher (6) fördern, besteht.
3. Luftstrommatratze nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Ventilatoren (7, 8) mit einem elektronischen Drehzahlregler (9) versehen sind, der üoer einen Temperaturfühler (10) in der Verbin¬ dungsleitung (11 ) zwischen dem Wärmetauscher (6) und der Luftmatratze (1 ) und einen Vorwahl schal ter für die Eintrittstemperatur der verdichteten Luft am Ventil (3) die Drehzahl der Ventilatoren (7, 8) besti mt .
4. Luftstrommatratze nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Kühlvorrichtung (61 , 12, 13) aus dem Wärmetauscher (61 ) und dem Flüssigkeitskühler (12) mit Kühl ko pressor (13) besteht, wobei der Wärmetauscher (61 ) einerseits ein Röhrensystem für die verdichtete Luft mit den Verbindungsleitungen (11 ) zum Verdichter (5) sowie zur Luftmatratze (1 ) aufweist und andererseits ein mit dem Flüssigkei s¬ kühler (12) und dem Kühl kompressor (13) als Kälte¬ kreislauf verbundenes Röhrensystem hat.
5. Luftstrommatratze nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Flüssigkeitskühler (12) mit Kühl kornpressor (13) mit einem elektronischen Regler (9' ) versehen ist, der über einen Temperaturfühler (10) in der Verbindungsleitung (11) zwischen dem Wärme¬ tauscher (δ1 ) und der Luftmatratze (1 ) und einen Vorwahl schal ter für die Eintrittstemperatur der verdichteten Luft am Ventil (3) den Kühl kompressor (13) steuert.
6. Luf strommatratze nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kühlvorrichtung (6, 7' , 14) aus dem Wärmetauscher (6) mit einem üDer die VerDin dungsl ei tungen (11 ) mit dem Luftverdichter (5) einerseits und der Luftmatratze (1 ) andererseits verbundenen Röhrensystem und einem oder mehreren Ventilatoren (71) zur Förderung von Luft durch den Wärmetauscher (6) sowie einem Pel tierel ement (14) zwischen dem Wärmetauscher (6) und den Ven¬ tilatoren (7' ) besteht, wobei das Pel i erel ement (14) mit einem elektronischen Regler verbunden ist, der über einen Temperaturfühler (10) in der Verbindungsleitung (11) zwischen dem Wärmetauscher (6) und der Luftmatratze (1) und einen Vorwahl¬ schalter für die Eintrittstemperatur der verdich¬ teten Luft am Ventil (3) die Kühlung regelt.
Description:
Bezei cnnung

Luftstrommatratze mit Kühlvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Luftmatratze in speziel¬ ler Ausführungsform aus weichem und dauerelastischem, jedoch luftdichtem Material , vorzugsweise aus Gummi und/oder Kunststoff. Die Luftmatratze besteht aus einer oder mehreren miteinander in Verbindung stehen¬ den Luftkammer ( n ) , wobei die ODerseite der Matratze, d.h. die Liegefläche, ganz oder teilweise mit einer Mehrzahl kleiner Öffnungen zum Entweichen der Luft als feiner Luftstrom versehen ist. Die Luft wird da- oei αer Luftkammer bzw. αen Luftkammern ü b er einen oder mehrere Luftanscnl üsse mittels eines oder mehre¬ rer Luftverdienter kontinuierlich aufgegeben, Vorzugs' weise mittels eines elektrischen, regelbaren Verdich¬ ters, üoer den die Luftinenge und damit der Druck in den Luftkammern der Luftmatratze und deren "Härte" geregelt werden können.

Solche Luf matratzen sind als Luftstrommatratzen be¬ kannt und werden insbesondere im medizinischen Bereich, dort v. a. zur Propnylaxe und Therapie des Dekubitus, eingesetzt. Diese bekannten Ausführungen, namentlich mit einer Mehrzahl von Luftkammern, Dringen zwar schon gute Ergeonisse in Dezug auf die Lagerung des Benutzers/

Patienten, die Entlastung der betroffenen Bereiche sei¬ nes Körpers und die Verteilung der Luft und das Über¬ streichen der aufliegenden Körperbereiche sowie der umliegenden Bereiche in einer Art Luftpolster durch die aus den Öffnungen in der Liegeflache ausströmende Luft.

Diese bekannten Luf matratzen haben jedoch sämtlich den Nachteil , da3 durch die Verdichtung der Luft selbst so- wie durch die eigene Erwärmung des Luftverdichters im Betrieb die angesaugte und der Luftmatratze mit ihren Luftkammern zuzuführende Außenluft erwärmt wird, wobei je nach der Außentemperatur und der im Einzelfall erfor' derlichen Druckerhöhung die den Luftkammern zugeführte verdichtete Luft um bis zu 30° C über der Eintrittstem¬ peratur vor dem Verdichter liegen kann. Dies ist ge¬ rade für Patienten bzw. Benutzer mit bestehendem Deku- Ditus, gleichermaßen aber auch bei der Prophylaxe von erheblichem Nachteil . Hinzu kommt, daß bei hohen Raum- 1 ufttemperaturen , wie z.8. im Hochsommer oder bei ent- sprecnend geheizten Räumen, durch die zusätzliche erwähnte Aufheizung oei der Verdichtung die über die Öffnungen der Liegefläche ausströmende Luft ü be r der Körpertemperatur liegen kann und das Allgemeinbefinden des Benutzers/Patienten schon deshalb erheblich beein¬ rächtigt.

Ferner ist es für eine Linderung und Beseitigung der Beschwerden von erheblichem Vorteil , wenn die betref- fenden Körperflächen und darüber hinaus der Körper übernaupt von gekühlter Luft unterhalD der Raumluft¬ temperatur umströmt werden. Vielfach ist es angezeigt, die oetroffenen Körperoerei ehe sogar mit kalter Luft

zu benetzen. Dies ist bei den bekannten Luftmatratzen der in Rede stehenden Art nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Luftmatratze der eingangs genannten Art zu schaffen bzw. so zu ver¬ bessern, daß die erwähnten Nachteile vermieden werden,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn¬ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er¬ findung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbei spi el en anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen

Fig. 1 : eine schematische Darstellung der Luftstrom¬ matratze mit Kühlvorrichtung in Form der Luftkühlung zwischen Verdichter und Matratze;

Fig. : eine schematische Darstellung der Luftstrom¬ matratze mit Kühlvo richtung in Form eines Flüssigkeitskühlers zwischen Verdichter und Luftmatratze;

Fig. 3 : eine scnematische Darstellung der Luftstrom¬ matratze mit Kühlvorrichtung in Form eines Pel ti erel ements mit vorgeschaltetem Ventila¬ tor zwischen Verdichter und Luf matratze.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der er- fi ndungsgemäßen Luftstrommatratze besteht diese aus der eigentlichen Luftmatratze 1 mit den Luftkammern 2. Die Luftkammern 2 haben an der Oberseite/Liegefl che der Luftmatratze eine Vielzahl kleiner Öffnungen 4 nach Art einer Mikroperforation, durch die die Luft aus den Luft- kammern 2 austreten kann, so daß ein permanenter Luft-

ström an der Oberfläche der Luftmatratze 1 entsteht. Die Luft wird aus dem umgebenden Raum vom Verdichter 5 angesaugt, auf den vorgegebenen Druck verdichtet und über die Verbindungsleitung 11 und den Luftanschluß 3 der Luftmatratze kontinuierlich in die Luftkammern 4 gepumpt. Vorteilhafterweise ist der Verdichter 5, der vorzugsweise durch einen Elektromotor angetrieben wird, mit einem Druckregler ausgestattet, durch den der je¬ weils benötigte bzw. gewünschte Druck in der Luft- matratze 1 und ihren Luftkammern 2 eingestellt und eingehalten werden kann.

Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich, ist in die Verbin¬ dungsleitung 11 zwischen dem Verdichte 5 und der Luft- matratze 1 der Wärmetauscher 6 zwischengeschaltet, der in diesem Aus ünrungsbei spi el der Kühl orrichtung als an sich bekannter Luftkühler ausgestaltet ist. Die vom Verdichter 5 herangeführte Luft wird in diesem Wärme¬ tauscher durch ein Röhrensystem geführt. Durch den Wär- metauscher und sein Röhrensystem wird über einen oder mehrere Ventilatoren 8 Raumluft geblasen, die durch ihre niedrigere Temperatur gegenüoer der vom Verdich¬ ter 5 herangeführten verdichteten Luft für die Luftma¬ tratze 1 diese abkühlt. Wie dargestellt, sind die Ven- tilatoren 7 und 8 mit einem Drehzahlregler 9 versehen, der in Abhängigkeit von der vorge hlten gewünschten Temperatur der verdichteten Luft an inrem Eintritt in die Luftkammern 2 die Drehzahl der Ventilatoren 7 und 8 und damit den Kühl 1 uftdurchsatz durch den Wärmetau- scher oestimmt. Der Drehzahlregler 9 mit Temperaturvor¬ wahl steht dazu in Verbindung mit dem Temperaturfühler 10 in der Zuleitung 11 zwischen dem Wärmetauscher 6 und der Luft atra ze 1.

Diese temperaturabhängige Drehzahl regel ung mit Vorwahl der gewünschten Temperatur der verdicnteten Luft am Eintritt in die Luftkammern 2 ist jedoch nicht unab¬ dingbar im Sinne der Erfindung. Es kann auch darauf verzichtet werden. In diesem Fall laufen die Ventila¬ toren mit konstanter Drehzahl und wird die verdich¬ tete Luft je nach ihrer Temperatur am Eintritt in den Wärmetauscher und der Raumlufttemperatur gekühlt.

3ei der Ausführungsform der Luftstrommatratze mit Kühl Vorrichtung gemäß Fig. 2 ist für die Kühl vorri cntung anstelle der Luftkühlung ein Kühl krei sl auf mit Kühl¬ flüssigkeit (Käl emittel ) verwandt. Die Kühlflüssig¬ keit wi d dabei im Flüssigkeitskühler 12 mit dem Kühl- kompressor 13 auf die erforderliche Kühl temperatur ge¬ bracht. Sie durchströmt innerhalb des Kältekreislaufs den Wärmetauscher 6' , der im übrigen das Röhrensystem für die verdichtete Luft wie bei dem Ausführungsoei - spiel gemäß Fig. 1 hat, und kühlt diese dabei auf die gewünschte Temperatur. Entsprechend der Ausführungs¬ form gemäß Fig. 1 wird die dafür erforderliche Kühl¬ temperatur der Kühlflüssigkeit im Kältekreislauf über den Regler 9 und den Temperaturfühler 10 durch Vorwahl der gewünschten Temperatur der verdichteten Luft am Eingang in die Luftkammern 4 geregelt.

Bei der Ausführungsform der Luftstrommatratze mit Kühl¬ einrichtung gemäß Fig. 3 ist zwischen den Verdichter 5 und die Luftmatratze 1 wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Wärmetauscher 6 eingefügt, in dem die vom Verdichter herangeführte Luft eoenfalls durcn Kühl' luft gekühlt wird. Zwischen dem Wärmetauscher 6 und dem Ventilator 7' ist jedocn zur Kühlung der Kühlluft selbst das Pel ti erel e ent 14 eingefügt, das wie bei

den vorgenannten Ausführungsbeispielen über den Reg' ler 9 und den Temperaturfühler 10 so geregelt wird, daß die vorgewählte Temperatur für die verdichtete Luft am Eingang in die Luftmatratze 1 erreicht und konstant gehalten wird.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung und den be¬ schriebenen Ausführungsformen wird eine Luftstromma¬ tratze erzielt, die durch die Kühlvorrichtung ent- scheidende VerDesserungen gegenüber den bekannten Luftstrommatratzen hat. Die der Luftmatratze 1 und ihren Luftkammern 2 zugeführte und über die Öffnun¬ gen 4 ausströmende Luft wird zumindest auf die Raum¬ lufttemperatur zurückgeführt. Die Ausführungsform der Kühlvorrichtung mit Temperaturvorwahl und auto¬ matischer Regelung der Drehzahl der Ventilatoren hat dabei den weiteren Vorteil , daß eine bestimmte vor¬ gewählte Temperatur des Luftstroms beibehalten wird. Bei der Ausführungsform mit Kühlvorrichtung in Form des Wärmetauschers mit vorgeschaltetem Kältekreis¬ lauf und Flüssigkeitskühler tritt als weiterer Vor¬ teil hinzu, daß die in die Luftmatratze 1 eingeführte Luft auch auf Temperaturen unterhalb der Raumlufttem¬ peratur gebracht werden kann mit den eingangs erwähn- ten Vorteilen für die Therapie und Prophylaxe von Dekubitus sowie für das Wohlbefinden des Patienten/ Benutzers der Luftstrommatratze überhaupt. Die glei¬ chen Vorteile werden mit der Ausführungsform der Kühl' Vorrichtung mit der Kombination von Luftkühlung und Pel tierel ement erreicht.