ES2970124T3 - Cojinetes de soporte que incluyen una capa de bobinas con bolsillos con una pluralidad de tipos de tejidos para dirigir el flujo de aire, y métodos para controlar la temperatura superficial de los mismos - Google Patents

Abstract

Se proporciona un cojín de soporte (10) para proporcionar flujo de aire a un usuario que descansa sobre el cojín de soporte. El cojín de soporte incluye una capa de bobinas con bolsillos (40) y una capa base (30) colocada adyacente a y debajo de la capa de bobinas con bolsillos. La capa de bobina con bolsillos incluye una pluralidad de tipos de tela para dirigir el flujo de aire. Un ventilador (50) está conectado operativamente al orificio de entrada de la capa base para proporcionar flujo de aire hacia y a través de la capa de bobina con bolsillos hasta una capa de soporte del cuerpo. También se proporcionan métodos para controlar el flujo de aire a través de un cojín de soporte. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cojinetes de soporte que incluyen una capa de bobinas con bolsillos con una pluralidad de tipos de tejidos para dirigir el flujo de aire, y métodos para controlar la temperatura superficial de los mismos

Campo técnico

Las presentes realizaciones se refieren a cojinetes de soporte y métodos para controlar la temperatura de la superficie de los cojinetes de soporte. En particular, las presentes realizaciones incluyen cojinetes de soporte, tales como conjuntos de colchones, que hacen uso de una capa de bobinas con bolsillos con una pluralidad de materiales utilizados para encerrar las bobinas individuales con el fin de dirigir el aire a las superficies de los cojinetes de soporte.

El documento KR 20170050471 A divulga un colchón que comprende una capa funcional con un ventilador de aire y un colchón, donde el viento introducido por el ventilador de aire puede moverse en un lado interno. El colchón comprende un colchón posterior, un colchón central y un colchón delantero en una dirección frontal desde una superficie posterior.

El documento KR 101 073761 B divulga un colchón de muelles con bolsillos autocontenido con una función de calor, y más particularmente, un aire caliente está dispuesto en un colchón con muelles con bolsillos autocontenido y calentado a una temperatura predeterminada a través del calentador. La función de calefacción permite que el aire caliente circule fácilmente al mismo tiempo, y el aire caliente se dirige a la parte superior del conducto de aire a través del fenómeno del flujo de aire.

Antecedentes

Un aspecto del sueño reparador y satisfactorio es la comodidad del sueño individual. La investigación médica sugiere que la falta de sueño (“deuda de sueño”) puede tener importantes impactos negativos en la longevidad, la productividad y la salud mental, emocional y física en general. La falta crónica de sueño se ha relacionado con el aumento de peso y, más específicamente, se ha observado que no sólo afecta la forma en que el cuerpo procesa y almacena los carbohidratos, sino que también altera los niveles hormonales que afectan el apetito. Además, la falta de sueño puede provocar irritabilidad, impaciencia, incapacidad para concentrarse y mal humor, lo que ha llevado a algunos investigadores a sugerir un vínculo entre la falta de sueño y los accidentes laborales, los incidentes de tráfico y la falta de atención general por la tarde. Además, los trastornos del sueño se han relacionado con la hipertensión, el aumento de los niveles de la hormona del estrés y latidos cardíacos irregulares, e investigaciones adicionales han sugerido recientemente que la falta de sueño puede afectar la función inmune, lo que resulta en una mayor susceptibilidad a enfermedades, por ejemplo, cáncer. En total, los investigadores han sugerido ahora que la falta de sueño tiene un impacto económico significativo debido a la pérdida de productividad debido a algunos de los diversos efectos descritos en este documento. De acuerdo con lo anterior, un cojín de apoyo que mejore la comodidad del sueño y reduzca la deuda de sueño individual sería muy deseable y beneficioso.

Resumen

La invención está definida por las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes contienen formas ventajosas de la presente invención.

Las presentes realizaciones incluyen cojinetes de soporte y métodos para controlar el flujo de aire a través de los cojinetes de soporte. En particular, las presentes realizaciones incluyen cojinetes de soporte, tales como conjuntos de colchones, que utilizan una capa de bobina con bolsillos hecha con una pluralidad de tipos de tela para dirigir el aire a las superficies de los cojinetes de soporte. Por lo tanto, los cojinetes de soporte descritos en el presente documento permiten al usuario individualizar su nivel de comodidad, incluida la comodidad del sueño, al controlar la cantidad y/o temperatura del aire que fluye hacia la superficie de los cojinetes de soporte.

De acuerdo con la invención, el cojín de soporte incluye una capa de soporte para el cuerpo que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuestas a la primera superficie; una capa de bobinas con bolsillos adyacente a la segunda superficie de la capa de soporte del cuerpo que comprende un primer grupo de bobinas con bolsillos que definen un perímetro de la capa de bobinas con bolsillos y un segundo grupo de bobinas con bolsillos situadas dentro del perímetro; una capa base situada adyacente a la capa de bobina con bolsillos; un ventilador conectado operativamente a través de un conducto a un orificio de entrada de la capa base, el ventilador para proporcionar flujo de aire al interior del orificio de entrada de la capa base, donde el flujo de aire se dirige desde el orificio de entrada de la capa base hacia la capa de bobina con bolsillos, a través del segundo grupo de bobinas, y dentro y a través de la capa de soporte del cuerpo.

El primer grupo de bobinas con bolsillos incluye una primera tela que es sustancialmente impermeable al aire. El segundo grupo de bobinas con bolsillos incluye una segunda tela que es sustancialmente permeable al aire. En otras realizaciones más, la capa de soporte del cuerpo define una pluralidad de canales que se extienden desde la segunda superficie hasta la primera superficie, la pluralidad de canales está sustancialmente alineados con el segundo grupo de bobinas con bolsillos. En algunas realizaciones, el segundo grupo de bobinas con bolsillos está ubicado en una sección interior de la capa de bobinas con bolsillos.

En algunas realizaciones, la capa de soporte del cuerpo está compuesta de una espuma viscoelástica.

En algunas realizaciones, el flujo de aire está compuesto de aire ambiente. En otras realizaciones, el cojín de soporte incluye además una unidad de calentamiento, una unidad de enfriamiento, o tanto una unidad de calentamiento como una unidad de enfriamiento configuradas para proporcionar un flujo de aire controlado térmicamente hacia el interior del orificio de entrada de la capa base hacia la capa de bobina con bolsillos, a través del segundo tejido del segundo grupo de bobinas, y dentro y a través de la capa de soporte del cuerpo.

En algunas realizaciones, el cojín de soporte incluye además un tercer grupo de bobinas con bolsillos que cruzan el perímetro definido por el primer grupo de bobinas con bolsillos, donde el tercer grupo de bobinas divide la capa de bobinas con bolsillos en dos zonas. En otras realizaciones, el tercer grupo de bobinas con bolsillos cruza lateralmente el perímetro definido por el primer grupo de bobinas con bolsillos, donde el tercer grupo de bobinas con bolsillos incluye una primera tela que es sustancialmente impermeable al aire. En otras realizaciones más, el tercer grupo de bobinas con bolsillos intersecta longitudinalmente el perímetro definido por el primer grupo de bobinas con bolsillos, donde el tercer grupo de bobinas con bolsillos incluye una primera tela que es sustancialmente impermeable al aire. En algunas realizaciones, el cojín de soporte incluye además un cuarto grupo de bobinas con bolsillos que cruzan el perímetro definido por el primer grupo de bobinas con bolsillos en un eje opuesto al tercer grupo de bobinas con bolsillos, donde el tercer y cuarto grupo de bobinas incluyen una primera tela que es sustancialmente impermeable al aire y divide la capa de bobina con bolsillos en cuatro zonas.

En algunas realizaciones, una bobina con bolsillos individuales del primer grupo de bobinas con bolsillos tiene un diámetro diferente que una bobina con bolsillos individuales del segundo grupo de bobinas con bolsillos. En otras realizaciones, la bobina con bolsillos individuales del primer grupo de bobinas con bolsillos tiene un diámetro más pequeño que la bobina con bolsillos individuales del segundo grupo de bobinas con bolsillos.

De acuerdo con otro aspecto de la invención se divulga en el presente documento un método para controlar el flujo de aire a través de un cojín de soporte. Tal método incluye las etapas de: proporcionar un cojín de soporte que tiene una capa de soporte del cuerpo que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta a la primera superficie, una capa de bobinas con bolsillos adyacente a la segunda superficie de la capa de soporte del cuerpo que comprende un primer grupo de bobinas con bolsillos que define un perímetro de la capa de bobinas con bolsillos y un segundo grupo de bobinas con bolsillos, donde el primer grupo de bobinas con bolsillos incluye una primera tela y el segundo grupo de bobinas con bolsillos incluye una segunda tela, una capa base colocada adyacente a la capa de bobinas con bolsillos, un ventilador conectado operativamente a un orificio de entrada de la capa base, el ventilador para proporcionar flujo de aire al interior del orificio de entrada de la capa base; suministrar una corriente eléctrica al ventilador de manera que el ventilador empuje un volumen de aire a una velocidad preseleccionada hacia el interior del orificio de entrada de la capa base; y mover la cantidad de aire desde el orificio de entrada de la capa base a través del segundo grupo de bobinas de la capa de bobinas con bolsas y fuera de la primera superficie de la capa de soporte del cuerpo, en el que el primer grupo de bobinas con bolsillos incluye una primer tela que es sustancialmente impermeable al aire en el que el segundo grupo de bobinas con bolsillos incluye una segunda tela que es sustancialmente permeable al aire.

Otras características y ventajas de la presente invención resultarán evidentes para los expertos en la técnica después de un estudio de la descripción, las figuras y los ejemplos no limitantes de este documento.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una realización ejemplar de un cojín de soporte, en la forma de un conjunto de colchón descrito en el presente documento;

La Fig. 2 es una vista en sección transversal de la realización ejemplar del conjunto de colchón de la Fig. 1 tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 2A es una vista ampliada de una parte de la vista en sección transversal de la Fig. 2;

La Fig. 3 es una vista en perspectiva despiezada de la realización ejemplar del conjunto de colchón de la Fig. 1; y

La Fig. 4A-B son vistas en perspectiva de realizaciones adicionales de capas de bobinas con bolsillos descritas en el presente documento.

La Fig. 5A-B son vistas en sección transversal ampliadas de otra realización de ejemplo de un conjunto de colchón. La Fig. 5A ilustra un componente de espuma dispuesto encima de una bobina; la Fig. 5B ilustra un componente de espuma dispuesto debajo de una bobina.

Descripción de realizaciones ejemplares

Los cojinetes de soporte y, en particular, los conjuntos de colchones, pueden hacer uso de una capa de soporte de bobina con bolsillos. La capa de soporte de bobina con bolsillos descrita en el presente documento puede incluir una pluralidad de materiales (por ejemplo, telas permeables al aire y telas impermeables al aire) para dirigir el movimiento del aire a la(s) superficie(s) de los cojinetes de soporte. Por lo tanto, los cojinetes de soporte descritos en el presente documento pueden permitir que un usuario individualice su nivel de comodidad, incluida la comodidad del sueño, controlando la cantidad y/o temperatura del aire que fluye hacia la superficie de los cojinetes de soporte.

Haciendo referencia en primer lugar a las Figs. 1-3, en una realización ejemplar de la presente divulgación, se ilustra un cojín de soporte en forma de un conjunto de colchón 10, donde el conjunto de colchón incluye una capa de soporte para el cuerpo 20 que tiene una primera superficie 22 y una segunda superficie 24 opuesta a la primera superficie 22. El conjunto de colchón 10 incluye además una capa de bobina con bolsillos 40 colocada adyacente a la segunda superficie 24 de la capa de soporte del cuerpo 20 y configurada para soportar la capa de soporte del cuerpo 20. La capa de bobina con bolsillos 40 incluye una porción superior 42 y una porción inferior 44. Finalmente, el conjunto de colchón incluye además una capa base 30 colocada adyacente a la porción inferior 44 de la capa de bobina con bolsillos 40.

La capa base 30, que puede tomar la forma de una capa flexible (que incluye espuma) una estructura de plataforma para permitir su uso sobre una base ajustable, o un fondo duro, una estructura de plataforma o similar, proporciona una superficie de soporte sobre la cual puede asentarse la capa de bobina con bolsillos 40. En algunas realizaciones, la capa base 30 puede ser sustancialmente plana y estacionaria; mientras que en otras realizaciones, la capa base 30 puede ser ajustable y capaz de moverse desde una posición sustancialmente plana a cualquier número de posiciones inclinadas según lo desee un usuario y se conozca en la técnica. En realizaciones en las que la base es ajustable, el conjunto de colchón 10 también puede tener características de ubicación para alinear el conjunto de colchón 10 y una base ajustable (no mostrada). Como quizás se ilustra mejor en la Fig. 3, la capa base 30 también puede definir al menos una abertura o un orificio de entrada 36, como se analiza más adelante. Debe entenderse que aunque la realización ilustrada en las Figs. 1-3 contiene sólo una única entrada, esto no pretende ser limitante. En algunas realizaciones, puede haber múltiples entradas 36 colocadas en varias ubicaciones de la capa base 30; en otras realizaciones, puede haber una o más entradas 36 por zona (las zonas se analizan en detalle en el presente documento). Estas múltiples entradas 36 están representadas por orificios en línea discontinua.

Con referencia ahora a las Figs. 2, 2A y 3, la capa de bobina con bolsillos 40 incluye una pluralidad de bobinas individualmente “en bolsillos” 42-i-n. Cada bobina 42-i-n en bolsillos individualmente puede comprender un muelle o bobina 44 envuelto o encerrado dentro de una cubierta de tela 47. Esta cubierta 47 puede ser conocida en la técnica como tela espaciadora y puede ser permeable. En algunos casos, la tela espaciadora que comprende la funda 47 puede estar formada de un material estirado bidireccionalmente, lo que significa que es estirable en dos dimensiones, tales como las direcciones horizontales, por ejemplo de la cabeza a los pies y lateralmente, de lado a lado con respecto a una cama. La tela espaciadora puede incluir un material tejido o de punto y/o puede incluir materiales plásticos extruidos que incluyen polietileno, poliéster, otros plásticos o combinaciones de cualquiera de estos u otros. Estas bobinas con bolsillos individuales 42-i-n pueden entonces disponerse en filas o columnas dentro de un perímetro y coserse entre sí para formar una unidad cohesiva, por ejemplo la capa de bobinas con bolsillos 40. En algunas realizaciones, las filas y columnas están alineadas de manera que cada fila forme una línea recta y cada columna forma una línea recta. En otras realizaciones, las filas y columnas están dispuestas de manera que estén desplazadas entre sí, formando por ejemplo un patrón similar a un tablero de ajedrez. El uso de bobinas con bolsillos o una capa de bobinas con bolsillos puede proporcionar una superficie de colchón más cómoda a medida que las bobinas se vuelven relativamente flexibles individualmente, de modo que cada bobina puede flexionarse por separado sin afectar a las bobinas vecinas.

En algunas realizaciones, los muelles o bobinas 44 pueden construirse de un alambre de acero, alambre de muelle con alto contenido de carbono, alambre de piano con alto contenido de carbono, alambre con alto contenido de carbono recubierto de cobre, alambre con alto contenido de carbono recubierto de aluminio, alambre de tapicería estirado en frío tipos “A”, “B” o “C”, o cualquier otro tipo de cable conocido en la técnica. El alambre usado en la construcción de los muelles o bobinas 44 puede oscilar entre el calibre 12 y 20. En otras realizaciones, los muelles o bobinas pueden construirse de un material polimérico, por ejemplo plástico o poliuretano. En algunas realizaciones, los muelles o bobinas 44 pueden tener un diámetro de entre aproximadamente 10 milímetros y aproximadamente 150 milímetros. La altura bruta de los muelles o bobinas 44 puede oscilar entre aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) y aproximadamente 304.8 mm (12 pulgadas), y la altura del muelle o bobina en el bolsillo también puede variar entre aproximadamente 12.7 mm (0.5 pulgadas) y aproximadamente 304.8 mm (12 pulgadas). En algunas realizaciones, la precarga del muelle o bobina 44 varía de 0 a 22.2411 N (5 libras de fuerza), y la tasa de muelle varía de 0.0017236893 a 0.0344737865 N/mm2 (0.25 a 5.0 libras de fuerza por pulgada). En algunas realizaciones, la geometría de la bobina puede ser de compresión lineal; mientras que en otras realizaciones, la geometría de la bobina puede ser de compresión variable, cilíndrica lineal o de diámetro variable para lograr una compresión variable. En algunas realizaciones, como las ilustradas en las Figs. 5A-B, también se puede usar espuma 610 de cualquier variedad descrita en el presente documento dentro de los bolsillos 615. Por ejemplo, la Fig. 5A ilustra la espuma 610 dispuesta encima de la bobina 620; mientras, la Fig. 5B ilustra la espuma 610 dispuesta debajo de la bobina.

Con referencia todavía a las Figs. 2 y 3, el conjunto de colchón 10 incluye además una unidad de flujo de aire, aquí mostrada e general como una caja 50, que está operativamente conectada al orificio de entrada 36 de la capa base 30 por medio de un conducto 52. En algunos casos, la unidad de flujo de aire 50 puede estar realizada por un ventilador, aunque no está tan limitada. En otros casos, la unidad de flujo de aire 50 puede ser una bomba de aire, un soplador o un compresor. Específicamente, como se muestra en la Fig. 2, una brida 56 está conectada operativamente y se extiende a través del orificio de entrada de la capa base 30. El conducto 52 incluye además un extremo proximal 51 y un extremo distal 55, donde el extremo distal 55 incluye un conector 54 que está configurado para acoplarse la brida 56 para proporcionar comunicación fluida entre la unidad de flujo de aire 50 y la capa de bobina con bolsillos 40 a través de la entrada 36 de la capa base 30. El conducto 52 puede ser rígido o puede ser flexible y puede estar formado de una variedad de materiales. El conducto 52 se muestra esquemáticamente y puede tener una longitud tal que la unidad de flujo de aire 50 esté ubicada debajo del conjunto de colchón 10 o pueda extenderse más allá de la periferia del conjunto de colchón 10.

Con respecto a la unidad de flujo de aire 50, aunque no se muestra expresamente, la unidad de flujo de aire 50, que en algunos casos puede estar realizada por un ventilador, proporciona flujo de aire hacia el interior de la capa de bobina con bolsillos 40 por medio de uno o más conductos 52. Se sabe que cuando un usuario entra en contacto con un conjunto de colchón, la temperatura y/o humedad del aire más cercano a la superficie del colchón puede aumentar debido a la disipación de calor y/o humedad del cuerpo del usuario. En algunas realizaciones, el aire que fluye hacia la capa con bolsas 40 puede ser aire ambiente que se mueve únicamente mediante la unidad de flujo de aire. Dicho movimiento puede funcionar para expulsar el aire más cálido y/o con mayor humedad del área donde el usuario hace contacto con el conjunto de colchón. En otras realizaciones, el aire que fluye hacia la capa con bolsas 40 se puede acondicionar, por ejemplo eliminando la humedad del aire, para mejorar el nivel de humedad del aire más cercano al lugar donde el usuario hace contacto con el conjunto de colchón.

Aún en otras realizaciones, la unidad de flujo de aire 50 puede incluir además una unidad de calentamiento, una unidad de enfriamiento o una unidad de calentamiento y enfriamiento para proporcionar un flujo de aire controlado térmicamente hacia la capa de bobina con bolsillos 40. En tales realizaciones, la el aire que fluye hacia la capa en bolsillos 40 puede calentarse y/o enfriarse, por ejemplo hasta una temperatura seleccionada por el usuario. En tales realizaciones, la temperatura seleccionada por el usuario puede oscilar entre aproximadamente 15 grados C y 35 grados C.

Como se ilustra mejor en la Fig. 3, la capa de bobina con bolsillos 40 en la realización de ejemplo mostrada en las Figs. 1-3 incluye un primer grupo de bobinas con bolsillos 46 que definen un perímetro de la capa de bobinas con bolsillos 40 y un segundo grupo de bobinas con bolsillos 48 que pueden incluir al menos una porción de la sección interior de la capa de bobinas con bolsillos 40. Como se ilustra, este primer grupo de bobinas con bolsillos 46 varía en tamaño con respecto al segundo grupo de bobinas con bolsillos 48. En algunas realizaciones, las bobinas con bolsillos individuales 42 del primer grupo 46 pueden tener un diámetro más pequeño que las bobinas con bolsillos individuales 42 del segundo grupo 48. Las bobinas de menor diámetro a lo largo del perímetro de la capa de bobinas con bolsillos 40 pueden ser deseables, en algunos casos, para aumentar la rigidez alrededor del perímetro, lo que puede aumentar la apariencia estética y la longevidad de la capa de bobinas con bolsillos 40. Sin embargo, esto no pretende ser limitante, ya que el primer grupo de bobinas con bolsillos puede tener cualquier tamaño deseable o conocido en la técnica, y además puede tener o no el mismo tamaño que las bobinas individuales 42 del segundo grupo de bobinas 48. Aunque sólo se muestran, en algunas realizaciones, las bobinas más externas (por ejemplo, los que definen el perímetro) pueden ser de dos o más diámetros diferentes para proporcionar una rigidez deseada. El tamaño y/o diámetro tanto de las bobinas más exteriores (por ejemplo, las que definen el perímetro) como de las bobinas interiores no deben ser limitantes, ya que el diseño de las características del colchón pueden dictar variaciones en tamaño y forma.

Volviendo ahora a la Fig. 2A, como se mencionó anteriormente, cada bobina 42-i-n con bolsillos individuales puede comprender un muelle o bobina 44 envuelto o encerrado dentro de una cubierta o tela espaciadora 47. Convencionalmente, esta cubierta o tela espaciadora es un material de tela, y convencionalmente el mismo tipo de tela. Se utiliza material para encerrar cada una de las bobinas con bolsillos individuales 42-i-n. Las bobinas con bolsillos individuales del primer 46 y segundo 48 grupos de bobinas con bolsillos en la realización ejemplar mostrada en las Figs. 1-3 están revestidos de diferentes materiales; por ejemplo, en algunos casos, las bobinas con bolsillos individuales 42 del primer grupo de bobinas con bolsillos 46 están encerradas en un primer tipo de material 47, mientras que las bobinas con bolsillos individuales 42 del segundo grupo de bobinas con bolsillos 48 están encerradas en un segundo tipo de material 49. El primer material 47 puede ser un material sustancialmente impermeable al aire. El primer material 47 es una tela impermeable, tal como ciertas telas no tejidas, telas con un respaldo de uretano y/o telas de punto respaldadas con poliuretano termoplástico (TPU) (por ejemplo, el Tempur-Pedic® Mattress Protector); sin embargo, esto no pretende ser limitante; en otras realizaciones, el primer material 47 puede ser un plástico impermeable o algún otro material impermeable flexible. El segundo material 49 puede ser un material sustancialmente permeable al aire. Este segundo material 49 es una tela permeable, tal como ciertas telas no tejidas, telas tejidas y/o telas de punto; sin embargo, esto no pretende ser limitante ya que se puede utilizar cualquier otro material permeable flexible. Cuando se usa en el presente documento, el término “ impermeable” se usa en el presente documento para referirse en general a un material que impide sustancialmente el movimiento del aire a través del material, incluidos materiales que son “poco permeables” y pueden permitir que algo de vapor escape; de manera similar, el uso del término “permeable” en el presente documento generalmente se refiere a un material que permite sustancialmente el movimiento del aire a través del material. La norma ASTM D737-04 “Test Method for Air Permeability of Textile Fabrics” se utiliza para evaluar materiales y clasificarlos como permeables o impermeables.

Revestir las bobinas con bolsillos individuales 42 del primer grupo de bobinas con bolsillos 46 en un material 47 impermeable al aire y el segundo grupo de bobinas con bolsillos 48 en un material 49 permeable al aire puede permitir que el flujo de aire se dirija hacia una o más bobinas ubicaciones deseadas del conjunto de colchón 10. Por ejemplo, el aire que fluye hacia la capa de bobinas con bolsas 40 desde la entrada 36 de la capa de base 30 no puede escapar fácilmente a través del primer grupo de bobinas con bolsas 46 que definen el perímetro de la capa de bobinas con bolsas 40 mientras están encerradas en un material impermeable al aire 47. Este material impermeable al aire 47 forma un límite o una envoltura para el aire que se mueve adentro y dentro de la capa de bobina con bolsillos 40. Además, el aire no puede escapar fácilmente de la capa base 30. Por lo tanto, una porción sustancial del aire que fluye hacia la capa de bobina con bolsas 40 fluirá hacia el segundo grupo de bobinas 48, que están encerradas en un material permeable al aire 49, y finalmente a través de este segundo grupo de bobinas y a través de la capa de soporte del cuerpo suprayacente 20. Además, mientras que la capa impermeable Si el material 47 se muestra a lo largo del límite, también se puede utilizar para definir zonas para el flujo de aire.

Con este fin, y con referencia ahora a la Fig. 2 en particular, la capa de soporte del cuerpo 20 puede incluir una pluralidad de canales 26 que se extienden desde la segunda superficie 24 hasta la primera superficie 22. En algunas realizaciones, esta pluralidad de canales 26 puede alinearse sustancialmente con el segundo grupo de bobinas con bolsillos 48 encerradas en un material permeable al aire 49, permitiendo que el aire fluya a través del segundo grupo de bobinas con bolsillos 48 hasta la primera superficie 22 de la capa de soporte del cuerpo 20 a través de la pluralidad de canales 26.

Aunque los canales 26 se ilustran en las Figs. 1-3 tiene una densidad constante en cualquier dirección de la capa de soporte del cuerpo 20, en algunas realizaciones puede ser deseable variar la densidad. Por ejemplo, puede ser deseable aumentar el flujo de aire en una porción superior de la capa de soporte del cuerpo (por ejemplo, el área del torso) pero disminuir el flujo de aire en otras partes de la capa de soporte del cuerpo (por ejemplo, las áreas de la cabeza y los pies); en tal ejemplo, los canales 26 correspondientes a la porción superior de la capa de soporte del cuerpo (por ejemplo, el área del torso) pueden ser más densos, mientras que los canales 26 correspondientes a otras partes de la capa de soporte del cuerpo (por ejemplo, las áreas de la cabeza y los pies) son menos denso. Por tanto, en algunas realizaciones, la densidad de los canales puede variar para soportar una configuración de flujo de aire deseada. Además, cuando un usuario se acuesta sobre el conjunto de colchón, la capa de soporte del cuerpo 20 puede deprimirse dando como resultado el ligero cierre o bloqueo de uno o más canales 26, pero el flujo de aire aún puede continuar a través de otros canales 26.

En algunas realizaciones, la segunda superficie 24 de la capa de soporte del cuerpo 20 también puede ser sustancialmente impermeable al aire. En algunas realizaciones, la impermeabilidad al aire de la segunda superficie 24 de la capa de soporte del cuerpo 20 se puede lograr sellando la segunda superficie. En algunas realizaciones, este sellado se puede lograr usando una capa de material impermeable al aire o una capa de un material poco permeable (por ejemplo, poliuretano termoplástico (TPU)) que se sella usando técnicas térmicas o ultrasónicas. Este sellado también puede lograrse por otros medios conocidos en la técnica. En otras realizaciones, la segunda superficie permanece completamente sin sellar.

Con respecto a la capa de soporte del cuerpo 20, en la realización ejemplar mostrada en las Figs. 1 a 3, la capa de soporte del cuerpo 20 del conjunto de colchón 10 está compuesta por una capa continua de espuma flexible para distribuir adecuadamente la presión desde el cuerpo de un usuario o parte del mismo a través de la capa de soporte del cuerpo 20. Dichas espumas flexibles incluyen, pero no se limitan a, espuma de látex, espuma viscoelástica reticulada o no reticulada (a veces denominada espuma con memoria o espuma de baja resiliencia), espuma no viscoelástica reticulada o no reticulada, espuma de poliuretano de alta resiliencia, espumas de polímero expandido (por ejemplo, etilenvinilacetato expandido, polipropileno, poliestireno o polietileno) y similares. En la realización mostrada en las Figs. 1 a 3, la capa de soporte para el cuerpo 20 está compuesta de una espuma viscoelástica que tiene una baja resiliencia así como una densidad y dureza suficientes, lo que permite que la presión se absorba uniformemente y se distribuya uniformemente a través de la capa de soporte para el cuerpo 20 del conjunto de colchón 10. En general, tales espumas viscoelásticas tienen una dureza de al menos aproximadamente 10 N a no mayor que aproximadamente 80 N, medida ejerciendo presión desde una placa contra una muestra del material hasta una compresión de al menos el 40 % de un espesor original del material a aproximadamente temperatura ambiente (es decir, 21 °C a 23 °C), donde la compresión del 40 % se mantiene durante un período de tiempo determinado de acuerdo con lo establecido por el estándar de medición de dureza la Organización Internacional de Estandarización (ISO) 2439. En algunas realizaciones, la espuma viscoelástica tiene una dureza de aproximadamente 10 N, aproximadamente 20 N, aproximadamente 30 N, aproximadamente 40 N, aproximadamente 50 N, aproximadamente 60 N, aproximadamente 70 N o aproximadamente 80 N para proporcionar un grado deseado de comodidad y cualidades que se adaptan al cuerpo.

La espuma viscoelástica descrita en el presente documento para uso en el conjunto de colchón 10 también puede tener una densidad que ayude a proporcionar un grado deseado de comodidad y cualidades de adaptación al cuerpo, así como un mayor grado de durabilidad del material. En algunas realizaciones, la densidad de la espuma viscoelástica utilizada en la capa de soporte del cuerpo 20 tiene una densidad de no menos de aproximadamente 30 kg/m3 a no más de aproximadamente 150 kg/m3. En algunas realizaciones, la densidad de la espuma viscoelástica utilizada en la capa de soporte del cuerpo 20 del conjunto de colchón 10 es aproximadamente 30 kg/m3, aproximadamente 40 kg/m3, aproximadamente 50 kg/m3, aproximadamente 60 kg/m3, aproximadamente 70 kg/m3, aproximadamente 80 kg/m3, aproximadamente 90 kg/m3, aproximadamente 100 kg/m3, aproximadamente 110 kg/m3, aproximadamente 120 kg/m3, aproximadamente 130 kg/m3, aproximadamente 140 kg/m3 o aproximadamente 150 kg/m3. Por supuesto, la selección de una espuma viscoelástica que tenga una densidad particular afectará otras características de la espuma, incluyendo su dureza, la manera en que la espuma responde a la presión y la sensación general de la espuma, pero se aprecia que se puede seleccionar fácilmente una espuma viscoelástica que tenga una densidad y dureza deseadas para una aplicación o conjunto de colchón particular, según se desee. Además, se aprecia que las capas de soporte del cuerpo de los conjuntos de colchones no necesitan estar compuestas en absoluto de una capa continua de espuma flexible, sino que también pueden adoptar la forma de colchones más tradicionales, incluidos colchones de muelles.

En las realizaciones mostradas en las Figs. 1 a 3, la capa de bobinas con bolsillos 40 está dispuesta de manera que haya una única “zona” del segundo grupo de bobinas con bolsillos 48, que están encerradas en un material permeable al aire. Tal disposición crea una única zona donde el aire puede fluir a través de la capa de bobina con bolsas 40 y hacia y a través de la pluralidad de canales 26 que se extienden desde la segunda superficie 24 hasta la primera superficie 22 de la capa de soporte del cuerpo 20. Sin embargo, se contempla que en algunos casos pueden ser convenientes otras disposiciones. En las Figs. 4A y 4B, se ilustran ejemplos no limitantes de algunas de estas disposiciones.

Con referencia ahora a la Fig. 4A, se ilustra otra realización de una capa de bobina con bolsillos 400 divulgada en el presente documento. La realización ilustrada en la Fig. 4A, similar a la realización ilustrada en las Figs. 1-3, incluye un primer grupo de bobinas con bolsillos 402 que definen un perímetro de la capa de bobinas con bolsillos 400 y un segundo grupo de bobinas con bolsillos 404. También similar a las realizaciones descritas anteriormente, las bobinas individuales del primer grupo de bobinas con bolsillos 402 son encerradas en un material impermeable al aire y las bobinas individuales del segundo grupo de bobinas con bolsillos 404 están encerradas en un material permeable al aire. Sin embargo, a diferencia de la realización descrita en las Figs. 1-3, la capa de bobina con bolsillos 400 ilustrada en la Fig. 4A se divide en una primera zona 410 y una segunda zona 420. Estas zonas 410, 420 se crean mediante un tercer grupo de bobinas con bolsillos 430 que se extienden entre dos lados opuestos del perímetro definido por el primer grupo de bobinas con bolsillos 402. Las bobinas individuales del tercer grupo de bobinas con bolsillos 430 también están encerradas en un material impermeable al aire tal como se describe en el presente documento, creando una barrera al flujo de aire entre la primera zona 410 y la segunda zona 420. El tercer grupo de bobinas con bolsillos 430 se ilustra en la Fig. 4A se extiende entre los dos lados más largos del perímetro, lo que puede crear una zona diferente para cada usuario del conjunto de colchón general. Sin embargo, esto no pretende ser limitante, ya que el tercer grupo de bobinas con bolsillos 430 puede extenderse entre dos lados cualesquiera del perímetro para crear zonas deseables.

La Fig. 4B ilustra una realización adicional de una capa de bobinas con bolsillos 500, que incluye un primer grupo de bobinas con bolsillos 502 que definen un perímetro de la capa de bobinas con bolsillos 500 y un segundo grupo de bobinas con bolsillos 504. Las bobinas individuales del primer grupo de bobinas con bolsillos 502 están encerradas en un material impermeable al aire y las bobinas individuales del segundo grupo de bobinas con bolsillos 504 están encerradas en un material permeable al aire. Sin embargo, a diferencia de la realización descrita en las Figs. 4A, la capa de bobina con bolsillos 500 ilustrada en la Fig. 4B se divide en cuatro zonas: primera zona 510, una segunda zona 520, una tercera zona 530 y una cuarta zona 540. Estas zonas 510, 520, 530, 540 se crean mediante la intersección perpendicular de un tercer grupo de bobinas con bolsillos 550 y un cuarto grupo de bobinas con bolsillos 560. Cada uno de los grupos tercero 550 y cuarto 560 de bobinas con bolsillos se extienden entre lados opuestos del perímetro de la capa de bobinas con bolsillos definida por el primer grupo de bobinas con bolsillos 502. Las bobinas individuales del tercer 550 y el cuarto grupo 560 de bobinas con bolsillos están encerrados en un material impermeable al aire tal como se describe en el presente documento, creando una barrera al flujo de aire entre la primera zona 510, la segunda zona 520, la tercera zona 530 y la cuarta zona 540. En algunas realizaciones, el patrón y/o densidad de los canales 26 también pueden variar para mejorar el control del flujo de aire.

Como refinamiento adicional, el conjunto de colchón puede incluir además un controlador 60 para controlar la unidad de flujo de aire que proporciona el flujo de aire a la primera superficie de la capa de soporte del cuerpo. Al incluir un controlador en el conjunto de colchón, no solo se puede controlar la cantidad y/o velocidad del flujo de aire, sino que, en algunas realizaciones, también se puede controlar la temperatura del flujo de aire para proporcionar una cantidad deseada de calentamiento y/o enfriamiento en la primera superficie de la capa de soporte del cuerpo del conjunto de colchón. En algunas realizaciones, el controlador puede estar cableado; mientras que en otras realizaciones, el controlador puede ser inalámbrico.

Como se ilustra en la Fig. 4A-B, los grupos adicionales de bobinas con bolsillos 430, 550, 560 pueden crear barreras al flujo de aire entre sus respectivas zonas 410, 420, 510, 520, 530, 540 de la capa de bobinas con bolsillos 400, 500. Debido a estas barreras, un usuario puede controlar y personalizar aún más su experiencia para adaptar sus deseos específicos de termoconfort. En algunas realizaciones, un usuario puede controlar la temperatura y/o el flujo de aire desde uno o más ventiladores a cada una de las zonas 410, 420, 510, 520, 530, 540 creadas por la pluralidad de grupos de bobinas con bolsillos independientes entre sí.

Por ejemplo, en algunas realizaciones, como se ilustra en la Fig. 4 A, las zonas pueden configurarse de modo que haya una zona para cada compañero de cama, permitiendo que cada compañero de cama controle de forma independiente la temperatura y/o el flujo de aire a su parte del conjunto de colchón. En otras realizaciones, la capa de bobina con bolsillos puede estar “dividida en zonas”, de modo que tiene que crear una zona para controlar la temperatura y/o el flujo de aire a la parte inferior (por ejemplo, una parte de los pies) del conjunto de colchón y una zona para controlar la temperatura y/o o flujo de aire a la parte superior (por ejemplo, una parte de la cabeza) del conjunto de colchón.

Como ejemplo adicional, en otras realizaciones, como las ilustradas en la Fig. 4B, las zonas pueden configurarse de manera que haya una zona para la parte superior de cada compañero de cama (por ejemplo, una parte de cabeza) y la parte inferior de cada compañero de cama (por ejemplo, una parte de pies), permitiendo que cada compañero de cama individual controle de forma independiente la temperatura y/o el flujo de aire hacia su parte del conjunto del colchón.

Como refinamiento, aunque en las realizaciones mostradas en las Figs. 1 a 3, la unidad de flujo de aire 50 está conectada por el conducto 52 de manera que la unidad de flujo de aire 50 está colocada a una distancia del resto del conjunto de colchón 10, se contemplan otras posiciones incluir el montaje de la unidad de flujo de aire 50 en la capa base 30 y/o dentro de los límites del conjunto de cojín de soporte 10.

Como refinamiento adicional, y aunque no se muestra en las figuras, también se pueden incluir componentes o capas adicionales con el conjunto de colchón de la presente invención. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la capa de soporte del cuerpo del conjunto de colchón está cubierta además por una porción o capa de comodidad que se coloca encima de la capa de soporte del cuerpo y proporciona un nivel adicional de comodidad al cuerpo de un usuario o una parte del mismo que descansa sobre el conjunto del colchón. Dicha capa de confort también puede estar compuesta de una espuma viscoelástica. Sin embargo, la capa de confort normalmente tiene una densidad, dureza o ambas que es menor que la de la capa de soporte del cuerpo del conjunto de colchón, de manera que la capa de confort proporciona una superficie más suave sobre la cual descansar el cuerpo de un usuario o una parte del mismo.

Como un refinamiento adicional, y para garantizar que entre aire fresco en la capa base, el conjunto de colchón puede incluir además un filtro, de modo que solo se permita que el aire filtrado pase al orificio de entrada, y que la capa de bobina con bolsillos se mantiene libre de partículas como humo, polvo, suciedad, polen, moho, bacterias, cabello o insectos que de otro modo podrían acumularse en el interior del colchón y limitar el flujo de aire. Por supuesto, se contempla que se puedan incorporar fácilmente varios tipos de filtros, incluidos, entre otros, filtros de carbón para eliminar productos químicos y/u olores desagradables, en un colchón ejemplar de la presente invención sin apartarse del espíritu y alcance del tema aquí descrito. En algunas realizaciones, se contempla además que se puedan agregar uno o más ambientadores y/o perfumes a los conjuntos de colchón (por ejemplo, antes del ventilador) para que el aire perfumado pueda dirigirse a la superficie de los conjuntos de cojín de soporte.

Cada uno de los cojines de soporte y/o conjuntos de colchón ejemplares descritos en el presente documento también se puede utilizar como parte de un método para controlar el flujo de aire a través de un cojín de soporte. En algunas implementaciones, un método para controlar el flujo de aire a través de un cojín de soporte incluye proporcionar primero un cojín de soporte de la presente invención. Luego se suministra corriente eléctrica a la unidad de flujo de aire de manera que el ventilador de la unidad de flujo de aire empuja un volumen de aire preseleccionado hacia el interior del orificio de entrada de la capa base. En algunas realizaciones, el volumen de aire puede oscilar entre 0.0 y aproximadamente 2.0 metros cúbicos por minuto. En algunas realizaciones, un usuario puede seleccionar el volumen de aire deseado que se administrará, mientras que en otras realizaciones, el volumen puede preseleccionarse. La capacidad de ajuste del volumen de aire que fluye desde la unidad de flujo de aire se puede lograr de diversas maneras. Por ejemplo, en algunas realizaciones, esto se puede lograr variando la velocidad de un ventilador dentro de la unidad de flujo de aire en respuesta a una entrada del usuario. En otras realizaciones, esto se puede lograr alterando el paso de las aspas de un ventilador dentro de la unidad de flujo de aire en respuesta a una entrada del usuario. En otras realizaciones más, esto se puede lograr alterando el voltaje suministrado a un motor de la unidad de flujo de aire en respuesta a una entrada del usuario.

Luego, el volumen de aire se mueve desde el orificio de entrada de la capa base a través de un grupo de bobinas de la capa de bobinas con bolsillos, donde cada una de las bobinas individuales de este grupo de bobinas con bolsillos están encerradas en un material permeable al aire, y fuera de la primera superficie de una capa de soporte del cuerpo. Para realizaciones en las que la unidad de flujo de aire incluye una unidad de calentamiento y/o una unidad de enfriamiento, también se puede suministrar corriente eléctrica a la unidad de calentamiento y/o enfriamiento de manera que la temperatura del aire que fluye fuera de la primera superficie de la capa de soporte del cuerpo se puede ajustar, por ejemplo, basándose en una entrada del usuario a un controlador.

Un experto en la técnica reconocerá que también son posibles realizaciones adicionales sin apartarse de las enseñanzas de la presente invención o del alcance de las reivindicaciones que siguen. Esta descripción detallada, y particularmente los detalles específicos de las realizaciones ejemplares divulgadas en el presente documento, se brindan principalmente para mayor claridad de comprensión, y no deben entenderse limitaciones innecesarias a partir de la misma, ya que las modificaciones serán evidentes para los expertos en la técnica al leer esta divulgación y podrá realizarse sin apartarse del espíritu o alcance de la invención reivindicada.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un cojín (10) de soporte, que comprende:

una capa (20) de soporte de cuerpo que tiene una primera superficie (22) y una segunda superficie (24) opuestas a la primera superficie (22);

una capa (40) de bobina con bolsillos adyacente a la segunda superficie (24) de la capa de soporte del cuerpo

(20) que comprende un primer grupo de bobinas (46) con bolsillos que definen un perímetro de la capa (40) de bobinas con bolsillos y un segundo grupo de bobinas (48) con bolsillos situadas dentro del perímetro;

una capa (30) base situada junto a la capa (40) de bobina con bolsillos;

un ventilador (50) conectado operativamente a través de un conducto (52) a un orificio de entrada de la capa (30) base, el ventilador (50) para proporcionar flujo de aire al interior del orificio de entrada de la capa (30) base,

en el que el flujo de aire se dirige desde el orificio de entrada de la capa (30) base hacia la capa (40) de bobinas con bolsillos, a través del segundo grupo de bobinas (48) con bolsillos, y dentro y a través de la capa de soporte del cuerpo, en el que el primer grupo de bobinas (46) con bolsillos incluye una primera tela (47) que es impermeable al aire, y en el que el segundo grupo de bobinas (48) con bolsillos incluye una segunda tela (49) que es permeable al aire.

2. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 1, en el que la capa (20) de soporte de cuerpo define una

pluralidad de canales (26) que se extienden desde la segunda superficie (24) hasta la primera superficie (22), la pluralidad de canales (26) está sustancialmente alineados con el segundo grupo de bobinas (48) con bolsillos.

3. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 1, en el que el segundo grupo de bobinas (48) con bolsillos están situadas en una sección interior de la capa (40) de bobinas con bolsillos.

4. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 1, en el que la capa (20) de soporte de cuerpo está compuesta de una espuma viscoelástica.

5. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 1, en el que el flujo de aire está compuesto de aire ambiente.

6. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 1, en el que el ventilador está dispuesto dentro de una unidad de flujo de aire, además dicha unidad de flujo de aire comprende una unidad de calentamiento, una unidad de enfriamiento, o tanto una unidad de calentamiento como una unidad de enfriamiento configuradas para proporcionar térmicamente flujo de aire controlado hacia el interior del orificio de entrada de la capa (30) base hacia la capa (40) de bobinas con bolsillos, a través de la segunda tela (49) del segundo grupo de bobinas (48), y dentro y a través de la capa de soporte del cuerpo.

7. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 1, que comprende además un tercer grupo de bobinas (430) con bolsillos que cruza el perímetro definido por el primer grupo de bobinas (46) con bolsillos, en el que el tercer grupo de bobinas divide la capa (40) de bobinas con bolsillos en dos zonas (410, 420).

8. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 7, en el que el tercer grupo de bobinas (430) con bolsillos intersecta lateralmente el perímetro definido por el primer grupo de bobinas con bolsillos (430), en el que el tercer grupo de bobinas (430) con bolsillos incluye una primera tela (47) que es sustancialmente impermeable al aire.

9. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 7, en el que el tercer grupo de bobinas (430) con

bolsillos intersecta longitudinalmente el perímetro definido por el primer grupo de bobinas (46) con bolsillos,

en el que el tercer grupo de bobinas (430) con bolsillos incluye una primera tela (47) que es sustancialmente impermeable al aire.

10. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 7, que comprende además un cuarto grupo de bobinas con bolsillos.

(560) que cruza el perímetro definido por el primer grupo de bobinas (46) con bolsillos en un eje opuesto al tercer grupo de bobinas con bolsillos (430), en el que el tercer y cuarto grupo de bobinas incluyen una primera tela (47) que es sustancialmente impermeable al aire y divide la capa (40) de bobina con bolsillos en cuatro zonas (510, 520, 530, 540).

11. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 1, en el que una bobina con bolsillos individual del primer grupo de bobinas (46) con bolsillos tiene un diámetro diferente que una bobina con bolsillos individual del segundo grupo de bobinas (48) con bolsillos.

12. El cojín (10) de soporte de la reivindicación 11, en el que la bobina con bolsillos individuales del primer grupo de bobinas (46) con bolsillos tiene un diámetro más pequeño que la bobina con bolsillos individuales del segundo grupo de bobinas (48) en bolsillos.

13. Un método para controlar el flujo de aire a través de un cojín (10) de soporte, que comprende las etapas de: proporcionar un cojín (10) de soporte que tiene

una capa (20) de soporte de cuerpo que tiene una primera superficie (22) y una segunda superficie (24) opuesta a la primera superficie (22),

una capa (40) de bobinas con bolsillos adyacente a la segunda superficie (24) de la capa (20) de soporte de cuerpo que comprende un primer grupo de bobinas (46) con bolsillos que definen un perímetro de la capa (40) de bobinas con bolsillos y un segundo grupo de bobinas (48) con bolsillos, en el que el primer grupo de bobinas (46) con bolsillos incluye una primera tela (47) y el segundo grupo de bobinas (48) con bolsillos incluye una segunda tela (49), una capa (30) base colocada adyacente a la capa (40) de bobina con bolsillos, y

un ventilador (50) conectado operativamente a un orificio de entrada de la capa (30) base, el ventilador (50) para proporcionar flujo de aire al interior del orificio de entrada de la capa (30) base;

suministrar una corriente eléctrica al ventilador (50) de modo que el ventilador (50) empuje un volumen de aire a una velocidad preseleccionada hacia el interior del orificio de entrada de la capa (30) base; y

mover la cantidad de aire desde el orificio de entrada de la capa (30) base a través del segundo grupo de bobinas (48) de la capa (40) de bobinas con bolsillos y fuera de la primera superficie (22) de la capa (20) de soporte de cuerpo , en el que el primer grupo de bobinas (46) con bolsillos comprende una primera tela (47) que es impermeable al aire, y

en el que el segundo grupo de bobinas (48) con bolsillos comprende una segunda tela (49) que es permeable al aire.