一种高度硬度可调的气垫床垫的制作方法

1.本技术涉及一种高度硬度可调的气垫床垫，属于医疗护理技术领域。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，睡眠质量逐渐被人们关注并重视。而在睡眠过程中，床垫起到非常关键的作用，好的床垫不仅可以使人拥有更加优良的睡眠质量，对身体的舒适性也起到很好的改善作用，特别是气垫床的引入，不仅可以使人身体放松，还有助于进入深度睡眠。
3.现有床垫在内置材料确定后整张床垫的高度、硬度就确定，不能根据使用者个人体型及喜好进行个性化调节，也不能根据部位进行局部调节。而现代人生活节奏过快，睡眠休息时间尤其珍贵，对床垫舒适度、睡眠质量的追求，也达到了前所未有的新高度。一张可以个性化调节高度、硬度的床垫有利于良好的睡眠，可以大幅度提高人们的生活质量和生活效率。
4.鉴于此，本发明人对此进行研究，提出一种高度硬度可调的气垫床垫。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供一种可实现高度与硬度调节的高度硬度可调的气垫床垫。
6.具体地，本技术是通过以下方案实现的：
7.一种高度硬度可调的气垫床垫，包括顺次设置的海绵层、压力传感层和气囊组件，压力传感层与气囊组件之间连接有电路板盒，所述气囊组件包括定型气囊单元和充气气囊单元，定型气囊单元居外，充气气囊单元居内，并与总气道连接，定型气囊单元表面设置压力传感层，检测气囊表面压力，充气气囊单元配置气压传感器，检测充气气囊单元内的气压，压力传感器和气压传感器分别与电路板盒连接，电路板盒根据压力传感层的压力信号，改变总气道的气流量，以此改变充气气囊单元的充放气，以完成气囊组件高度与硬度的改变。
8.本案海绵层、压力传感层和气囊组件构成气垫床，海绵层与人体直接接触，可以采用记忆海绵等提高舒适性，并将管线如压力传感层、电路板盒等与人体隔开，提高安全性；压力传感层承上启下，向上采集压力变化，向下采集压力变化信号，并传递至电路板盒，形成总气道的调控开关，气囊组件则以定型气囊单元和充气气囊单元为作用单元，定型气囊单元居外，与其他部位如床板或者人体接触，其主要作用为定型与平整，也可以作为备用气囊单元进行一定的充放气作业；气囊组件的调节主要是借助于充气气囊单元的充气或放气，实现气囊组件的高度与硬度改变：气囊配置有压力传感器和气压传感器，压力传感器检测表面压力，并据此压力信号来调节充放气，气压传感器检测气囊特别是充气气囊单元内的气压，通过调整气压来调高度，并最终表现为气垫的高度与硬度调节。上述结构应用于气垫床等产品上，既赋予产品多层次结构，又可以实现床垫上不同位置的高度与硬度调节，从而满足适用性与舒适性上的针对性要求。
9.进一步的，作为优选：
10.所述压力传感层中设置有多组压力传感器，且压力传感器与气囊组件对应设置，各压力传感器分别与电路板盒连接，进行气囊组件高度与硬度的分区控压。每组压力传感器与不同气囊组件或气囊组件的不同位置对应设置，既有利于最快响应压力变化，又可以精确测定压力变化。更优选的，所述压力传感层与气囊组件之间设置有固定层，压力传感器固定于高弹性海绵等形成的固定层上，避免气垫床使用过程中外力作用下压力传感器的错位或移位，同时将其与气囊组件分离，气囊组件一般是易受热变形的材质，固定层的设置，也避免因压力传感器工作放热升温所引起的气囊组件结构形变。
11.所述气囊组件下方设置有定位层，气囊通过定位层固定。充气后，气囊组件上下表面一般会出现不平整的状态，直接应用时易发生侧倾现象，在其下方设置高弹性海绵等作为定位层，既可以为气囊组件提供一定的形变空间、防止结构变化过大，又能实现气囊组件的定位，避免出现错位现象。更优选的，固定胶或固定套，固定胶位于气囊底部或固定套套装于气囊上，对气囊进行多点固定，实现气囊组件的精准固定。
12.所述气囊组件下方设置有至少一组备用气囊组件，备用气囊组件通过电路板盒与压力传感层连接，电路板盒可以与气囊组件共用，也可以每个备用气囊组件对应一个电路板盒，根据压力变化，分别控制气囊组件和备用气囊组件的充放气，以此实现压力与硬度变化。
13.所述定型气囊单元配装有固定片，赋予外侧气囊定型效果，使之与底部的床板、顶部的人体贴合良好，同时，也保证居内的充气气囊单元处于相对稳定的环境中，缓冲外压对气囊中气体的冲击；固定片优选采用塑料片或橡胶垫，在赋予定型与平整表面的同时，还有一定的弹性与可行变形，避免出现折断、造成身体磕碰。所述定型气囊单元为开放气囊，固定片内置于定型气囊单元中。
14.所述定型气囊单元和充气气囊单元采用下述两种结构中的任一种：
15.结构一：
16.所述定型气囊单元包括气囊片一和气囊片二，气囊片一、气囊片二可以采用开放气囊，端部开口方便插入固定片使之内置在内置片一、气囊片二中，进行底面、顶面的辅助定型，气囊片一、气囊片二也可以采用封闭气囊作为辅助或备用气囊，在满足基本定型的同时，也可以辅助充气；充气气囊单元位于气囊片一与气囊片二之间，通过充气气囊单元的充放气，实现气囊组件整体高度与硬度的调节。更优选的：
17.所述充气气囊单元至少有一个，各充气气囊单元之间相互不通或相互连通。根据不同高度要求，在两组（但不限于两个）定型气囊单元之间设置1-n（n为≥2的整数）个充气气囊单元，充气气囊单元之间可以采用相互不通的结构，充放气时进行分别控制，也可以采用相互连通的结构，采用一个或少量的几个充放气口即可完成整体充放气。
18.所述气囊通过固定胶或固定套固定在气囊安装基座上，实现气囊整体稳定性。固定胶或固定套优选设置有多个（如三个），固定胶位于气囊底部或固定套套装于气囊上，对气囊进行多点固定，对气囊进行多点固定。此时，所述充气气囊单元设置有气道，气道与固定胶或固定套对应设置，将气道设置在与固定胶或固定套对应的位置附近，该部位的位置稳定性相对最好，而气道作为空气传递的枢纽部位，上述稳定环境更利于控压稳定。
19.方式二：定型气囊单元和充气气囊单元分布于两个双层气囊上，双层气囊包括外
囊片和内囊片，第一个双层气囊的外囊片、第一个双层气囊的内囊片、第二个双层气囊的内囊片、第二个双层气囊的外囊片顺次设置，第一个双层气囊的外囊片和第二个双层气囊的外囊片位于外侧构成定型气囊单元，第一个双层气囊的内囊片和第二个双层气囊的内囊片位于两个外囊片之间构成充气气囊单元，定型气囊单元配置压力传感器，检测气囊表面压力，充气气囊单元配置气压传感器，检测充气气囊单元内的气压，压力传感器和气压传感器分别与电路板盒连接，电路板盒根据表面压力信号和气压信号，控制充气气囊单元的充放气，以此调节气囊的硬度与高度。其中内囊片一和内囊片二可以分别充放气，也可以将两者连通，采用一个充放气口进行充放气，以实现气囊组件高度与硬度的调节。
20.上述方案中，气囊组件是由多个组件以相互叠加或串接而成，各组件均包括有定型气囊单元和充气气囊单元。组件相互叠加时，一个组件中的充气气囊单元充气，就可以实现整体气囊组件高度和硬度的调节；组件平铺串接时，借助于某一个某几个气囊组件中充气气囊单元的充放气，则可以实现局部高度与硬度的调节，各组件分别进行不同程度的充放气，可以实现不同部位不同高度与硬度的调节。应用于床垫等产品上，可以实现床垫上不同位置的高度与硬度调节，从而带动躺卧人员身体不同部位高度的调节，并可以根据不同躺卧人员的要求对硬度也进行调节，满足适用性与舒适性上的针对性要求。更优选的，所述组件为四组件或五组件，均包括有定型气囊单元和充气气囊单元。采用四组件的气囊组件可以实现的拉升高度h为100-130mm，采用五组件的气囊组件，可以实现的拉升高度h为160-200mm。每个组件对应一个组件包中，组件包将组件装入其内，使之与其他组件分离，组件结构中包含有充气气囊单元，是充放气与承压的主要作用单元，将其设置于组件包内，既可以避免组件和相应的定型气囊单元、充气气囊单元披露在外、容易被损坏的缺陷，又能将组件等与其他部件进行隔离，避免其他部件影响气囊组件工作。
21.本技术上述方案所提供的高度硬度可调的气垫床垫，气囊组件可实现100-200mm的拉升高度，使用中，配合海绵层和压力传感层，实现充气量的精准调节，借助于充气量的改变，实现高度与软硬度的改变，以此实现人与床垫的不同贴合度与接触角度的精确调控，分别实现躺卧中的脖颈后仰、腰部垫高、单侧翻身等功用。
附图说明
22.图1为本技术气垫床用床垫的拆分结构示意图（外部形状与下图略有不同）；
23.图2为本技术气囊组件的剖面结构示意图；
24.图3为本技术气囊组件的另一种剖面结构示意图；
25.图4为本技术气囊组件的第三种剖面结构示意图；
26.图5为本技术中固定胶的安装结构示意图；
27.图6为本技术中固定套的第一种安装结构示意图；
28.图7为本技术中固定套的第二种安装结构示意图；
29.图8为本技术中固定套的第三种安装结构示意图。
30.图中标号：1.海绵层；2.压力传感层；21.压力传感器；3.气囊组件；31.定型气囊单元；311.气囊片一；312.气囊片二；313.外囊片一；314.外囊片二；32.充气气囊单元；321.气囊片三；322.气囊片四；323；气囊片五；324.连接片；325.内囊片一；326.内囊片二；33.充气孔；331.总气道；332.分气道；34.固定片；4.二层气囊组件；5.三层气囊组件；6.固定层；7.
定位层；8.电路板盒；81.电磁阀线；9a.固定胶；9b.固定套。
具体实施方式
31.实施例1
32.本实施例一种高度硬度可调的气垫床垫，结合图1，包括顺次设置的海绵层1、压力传感层2和气囊组件3，压力传感层2与气囊组件3之间连接有电路板盒8，气囊组件3包括定型气囊单元31和充气气囊单元32，定型气囊单元31居外，充气气囊单元32居内，并与总气道331连接，电路板盒8根据压力传感层2的压力信号，改变总气道331的气流量，以此改变充气气囊单元32的充放气，以完成气囊组件3高度与硬度的改变。
33.本案以定型气囊单元31和充气气囊单元32为作用单元，借助于充气或放气，实现气囊高度与硬度改变，进而表现在气囊高度与硬度的调节：压力传感器21检测表面压力，并据此压力信号来调节充放气，气压传感器检测气囊特别是充气气囊单元32内的气压，通过调整气压来调高度，并最终表现为气囊的高度与硬度调节。
34.本案海绵层1、压力传感层2和气囊组件3构成气垫床，海绵层1与人体直接接触，可以采用记忆海绵床垫等提高舒适性，并将管线以及压力传感层2、电路板盒8等与人体隔开，提高安全性；压力传感层2承上启下，向上采集压力变化，向下采集压力变化信号，并传递至电路板盒8，形成总气道331的调控开关，气囊组件3则以定型气囊单元31和充气气囊单元32为作用单元，定型气囊单元31居外，该位置与其他部位如床板或者人体接触，其主要作用为定型与平整，也可以作为备用气囊单元进行一定的充放气作业；气囊组件3的调节主要是借助于充气气囊单元32的充气或放气，实现气囊组件3的高度与硬度改变，进而表现在气囊组件3高度与硬度的调节。上述结构应用于气垫床等产品上，既赋予产品多层次结构，又可以实现床垫上不同位置的高度与硬度调节，从而满足适用性与舒适性上的针对性要求。
35.实施例2
36.本实施例与实施1相同，区别在于，定型气囊单元和充气气囊单元可以具体采用下述两种构成方式：
37.方式一：
38.定型气囊单元31包括气囊片一311和气囊片二312，气囊片一311、气囊片二312可以采用开放气囊，也可以采用封闭气囊作为辅助或备用气囊，在满足基本定型的同时，也可以辅助充气；充气气囊单元32位于气囊片一311与气囊片二312之间，通过充气气囊单元32的充放气，实现气囊组件整体高度与硬度的调节。
39.具体到图2，定型气囊单元31包括气囊片一311和气囊片二312，充气气囊单元32包括两个，即气囊片三321和气囊片四322，气囊片一311、气囊片三321、气囊片四322、气囊片二312自上而下顺次设置，气囊片三321设置充气孔33，气囊片三321、气囊片四322之间以分气道332连通，使气囊片三321与气囊片四322相互连通（根据气囊长度不同，设置不同数量的气道数量），分气道332通过充气孔33连通至总气道331，根据压力传感层2传递出的压力信号，实现气囊片三321和气囊片四322的充放气；还可以在气囊片一311与气囊片三321之间、气囊片二322与气囊片四322之间分别设置连接片324以连接彼此。
40.具体到图3，则定型气囊单元31包括气囊片一311和气囊片二312，充气气囊单元32包括三个，即气囊片三321、气囊片四322和气囊片五323，气囊片一311、气囊片三321、气囊
片五323、气囊片四322、气囊片二312自上而下顺次设置，气囊片四322设置充气孔33，气囊片三321、气囊片五323、气囊片四322、气囊片五323之间以分气道332连通，使气囊片三321、气囊片四322与气囊片五323相互连通（根据气囊长度不同，设置不同数量的气道数量），分气道332通过充气孔33连通至总气道331，根据压力传感层2传递出的压力信号，实现气囊片三321、气囊片四322和气囊片五323的充放气。还可以在气囊片一311与气囊片三321之间、气囊片二322与气囊片四322之间分别设置连接片324以连接彼此。
41.根据不同提升高度h要求，在两组（但不限于两个）定型气囊单元31之间设置1-n（n为≥2的整数，不局限于上述案例中的两个、三个）个充气气囊单元32，充气气囊单元32之间可以采用相互不通的结构，充放气时进行分别控制，也可以如上述具体案例一样，充气气囊单元32之间采用相互连通的结构，采用一个（如上文的充气孔33）或少量的几个充放气口即可完成整体充放气。
42.方式二：结合图4，定型气囊单元31和充气气囊单元32只需要两个双层气囊就可实现。第一个双层气囊包括内囊片一325、外囊片一313以及两者之间的气囊腔（图中未示出，主要起基本定型与支撑效果，也可以作为辅助气囊使用），第二个双层气囊包括内囊片二326、外囊片二314以及两者之间的气囊腔（图中未示出，主要起基本定型与支撑效果，也可以作为辅助气囊使用），外囊片一313与外囊片二314位于外侧构成定型气囊单元31，内囊片一325和内囊片二326位于内侧构成充气气囊单元32，在内囊片一325设置充气孔33（设置在内囊片二326上也可以），在内囊片一325与内囊片二326之间设置分气道332使两者连通，通过充气孔33对内囊片一325充、放气，基于分气道332的连通作用，总气道331的气流经充气孔33、分气道332（根据气囊长度不同，设置不同数量的气道数量），实现内囊片一325的充气或放气，借助于双层气囊结构，分别实现定型与充气单元，内囊片二326随之进行充放气，两者的高度均发生变化，即充气气囊单元32高度与硬度发生变化，并表现为调节气囊组件的高度与硬度。
43.其中，内囊片一25和内囊片二26也可以分别设置充气孔进行独立充放气，此时，可以不设置气道，两者为不连通状态。
44.上述气囊组件结构可通用于所有气囊组件，而不限于有标注的气囊组件。
45.实施例3
46.本实施例与实施例1设置相同，区别在于：气囊组件3是由多个气囊以相互叠加或串接而成，各气囊均包括有实施例2所阐述的定型气囊单元31和充气气囊单元32，但充气孔33可以仅设置一个，这样，至少有一个气囊放入或放出气体，即可实现气囊组件3高度、硬度的改变，各气囊以相互叠加和/或串接方式连接形成气囊组件3，气囊组件3高度、厚度改变，表现为床垫高度、厚度改变。
47.本案以气囊为作用单元，借助于气囊中充气气囊单元32的充气或放气，实现气囊的高度与硬度改变，进而表现在气囊组件3高度与硬度的调节。气囊相互叠加时，一个气囊的充气，就可以实现整体气囊组件3高度和硬度的调节；气囊平铺串接时，借助于某一个某几个气囊的充放气，则可以实现气囊组件3局部高度与硬度的调节，各气囊分别进行不同程度的充放气，可以实现气囊组件3不同部位不同高度与硬度的调节。应用于气垫床上，可以实现床垫上不同位置的高度与硬度调节，从而带动躺卧人员身体不同部位高度的调节，并可以根据不同躺卧人员的要求对硬度也进行调节，满足适用性与舒适性上的针对性要求。
48.上述气囊组件结构可通用于所有气囊组件，而不限于有标注的气囊组件；组件结构可通用于所有组件，而不限于有标注的组件。
49.实施例4
50.本实施例与实施例1设置相同，区别在于：定型气囊单元31中装有固定片34，赋予定型气囊单元31定型效果，使之与底部的床板、顶部的人体贴合良好，同时，也保证居内的充气气囊单元32处于相对稳定的环境中，缓冲外压对囊体中气体的冲击。固定片34优选采用塑料片或橡胶垫等板材，在赋予定型与平整表面的同时，还有一定的弹性与可行变形，避免出现折断、造成身体磕碰。
51.以图2、图3所展示方案为例，在气囊片一311与气囊片二312中插入固定片34，配合顶部与底部实现定型与平整。
52.亦或，以图4所展示方案为例，在外囊片一313、外囊片二314中插入固定片34，配合完成顶部与底部的定型与平整。
53.固定片34可以仅在顶部或底部进行定型或平整，也可以如上文所述在顶部与底部均进行定型和平整，此时可以配合将内置固定片34的定型气囊单元使用开放气囊。
54.实施例5
55.本实施例与实施例1设置相同，区别在于：定型气囊单元31底部通过固定胶9a或固定套9b固定，实现整体稳定性。
56.以图5为例，在气囊片二312底部设置固定胶9a，将整个气囊组件固定在定位板（图中未示出）等气囊组件的安装基座上，固定胶9a可以仅设置一个进行单点固定，也可以设置多个，对气囊组件进行多点定位。
57.当充气气囊单元32设置有充气孔33和分气道332，分气道332与固定胶9a如图5所示对应设置，将分气道332设置在与固定胶9a对应的位置附近，该部位的位置稳定性相对最好，而分气道332作为空气传递的枢纽部位，上述稳定环境更利于控压稳定。
58.以图6、图7、图8为例，定型气囊单元31配套设置固定套9b时，可以设置一个进行单点固定，也可以设置多个，对气囊组件3进行多点定位。
59.固定套9b下端固定在定位板（如图1中的定位层7）等气囊组件3的安装基座上，上部呈环状，安装时，既可以如图6所示，环状部位套装在气囊片一311上，通过固定气囊片一311将整个气囊组件进行固定；也可以如图7所示，环状部位套装充气气囊单元32的气囊片三321、气囊片四322或气囊片五323上，通过固定气囊片三321、气囊片四322或气囊片五323将整个气囊组件进行固定，还可以如图8所示，环状部位套装在气囊片二312上，固定气囊片二312将整个气囊组件3进行固定。
60.同理，采用图4所示定型气囊单元31和充气气囊单元32结构即由两个双层气囊实现时，可以如图6所示在外囊片二314的底部装入固定胶9a固定，也可以将固定套9b套在外囊片一313上，或者套在内囊片一324上。
61.实施例6
62.本实施例与实施例1设置相同，区别在于：气囊组件3下方设置有至少一组备用气囊组件，以图1为例，在气囊组件3的下方设置二层气囊组件4和三层气囊组件5，二层气囊组件4和三层气囊组件5可以采用与气囊组件3相同或相类似的结构，气囊组件3、二层气囊组件4和三层气囊组件5各配备一个电路板盒8，电路板盒8通过电磁阀线81与压力传感层2连
接，实现压力信号与供气量的关联。