ES1134755U - Cojín para la prevención de escaras - Google Patents
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Abstract
1. Cojín para la prevención de escaras, formado por un elemento de soporte (2) y una superficie de reposo (3), que comprende: - una primera cámara (4A) formada por una pluralidad de primeras celdas (5A) inflables e interconectadas neumáticamente entre sí; - una segunda cámara (4B) formada por una pluralidad de segundas celdas (5B) inflables e interconectadas neumáticamente entre sí; - un dispositivo de control de presión (10) configurado para regular una primera presión (PA) de la primera cámara (4A) y una segunda presión (PB) de la segunda cámara (4B); y - uno o más conductos de ventilación (6) distribuidos entre las primeras (5A) y la segundas celdas (5B), dotados de orificios de impulsión (7) orientados hacia la superficie de reposo (3) y configurados para impulsar un flujo de aire de ventilación (m.V); dicho cojín (1) caracterizado porque comprende un dispositivo de control de ventilación (20) que presenta al menos un sensor de temperatura (ST) y un sensor de humedad (SH) para medir respectivamente la temperatura y la humedad de la superficie de reposo (3), donde dicho dispositivo de control de ventilación (20) se encuentra configurado para regular el flujo de aire de ventilación (m.V) en función de los valores obtenidos en dicha medición. 2. Cojín para la prevención de escaras según la reivindicación 1 caracterizado porque el dispositivo de control de presión (10) comprende: - una bomba de inflado (11) conectada a un circuito de inflado (12) neumático para proporcionar un flujo inicial de aire de inflado (m.I-AB); - un primer ramal de presurización (13A) que conecta el circuito de inflado (12) con la primera cámara (4A) a través de una primera válvula de control (14A) para proporcionar un primer flujo de aire de inflado (m.A), y que presenta un primer sensor de presión (SPA) para medir la primera presión (PA); y - un segundo ramal de presurización (13B) que conecta el circuito de inflado (12) con la segunda cámara (4B) a través de una segunda válvula de control (14B) para proporcionar un segundo flujo de aire de inflado (m.B), y que presenta un segundo sensor de presión (SPB) para medir la segunda presión (PB). 3. Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 caracterizado porque el dispositivo de control de ventilación (20) comprende: - una bomba de ventilación (21) conectada a un circuito de ventilación (22) neumático para proporcionar un flujo inicial de aire de ventilación (m.I-V), que a su vez conecta con los conductos de ventilación (6). 4. Cojín para la prevención de escaras según las reivindicaciones 2 y 3 caracterizado porque el dispositivo de control de ventilación (20) comprende: - un ramal de recirculación (23) que conecta el circuito de inflado (12) con el circuito de ventilación (22) a través de una tercera válvula de control (24) para proporcionar un flujo de recirculación de aire (m.R). 5. Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque el dispositivo de control de presión (10) y el dispositivo de control de ventilación (20) se alimentan de una primera fuente de alimentación eléctrica (9), propia o externa. 6. Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado porque el dispositivo de control de presión (10) y el dispositivo de control de ventilación (20) se encuentran alojados en una caja de control (8) dispuesta dentro del cojín (1). 7. Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque comprende un módulo de refrigeración (30) que presenta: - un serpentín (31) con una entrada de aire (32) y una salida de aire (33); - una célula de refrigeración termoeléctrica (34) configurada para extraer un flujo de calor (Q.) procedente del serpentín (31); - un disipador de calor (35) configurado para recibir el flujo de calor (Q.) procedente de la célula de refrigeración termoeléctrica (34); y - un ventilador (36) configurado para expulsar el flujo de calor (Q.) que recibe el disipador de calor (35) hacia el exterior del cojín (1). 8. Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 3 y 7 caracterizado porque la bomba de ventilación (21) toma directamente el flujo inicial de aire de ventilación (m.I-V) de la salida de aire (33) del serpentín (31). 9. Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 caracterizado porque la bomba de ventilación (21) toma directamente el flujo inicial de aire de ventilación (m.I-V) del exterior del cojín (1). 10. Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9 caracterizado porque el módulo de refrigeración (30) se alimenta de una segunda fuente de alimentación eléctrica (37), propia o externa. 11. Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 caracterizado porque comprende un micro-controlador (40) configurado para regular el flujo de aire de ventilación (m.V). 12. Cojín para la prevención de escaras según la reivindicación 11 caracterizado porque el micro-controlador (40) recibe los valores obtenidos por el sensor de temperatura (ST), el sensor de humedad (SH), el primer sensor de presión (SPA) y el segundo sensor de presión (SPB), actuando en función de los mismos sobre la primera válvula de control (14A), la segunda válvula de control (14B), la tercera válvula de control (24), la bomba de inflado (11) y la bomba de ventilación (21). 13. Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12 caracterizado porque el micro-controlador (40) recibe los valores obtenidos por el sensor de temperatura (ST) y del sensor de humedad (SH), actuando en función de los mismos sobre el módulo de refrigeración (30). 14. Cojín para la prevención de escaras según las reivindicaciones 7 y 13 caracterizado porque el módulo de refrigeración (30) y el micro-controlador (40) se comunican mediante un cable de comunicación (38).
Description
5 Campo de la invención La presente invención se refiere a un cojín para la prevención de escaras por presión. Especialmente destinado a aquellas personas con movilidad nula o reducida, que permanecen gran parte del tiempo confinadas en sillas, sillas de ruedas, u otros asientos en general.
10 Antecedentes de la invención Las personas con reducida movilidad, nula o de avanzada edad que permanecen gran parte del tiempo confinadas a sillas de ruedas son susceptibles a desarrollar escaras por presión, las cuales son sumamente peligrosas y de difícil curación. Las áreas más vulnerables a la
15 formación de escaras por presión o úlceras de decúbito son las tuberosidades isquiáticas, los trocánteres y el sacro, prominencias óseas donde se concentra gran parte del peso del individuo. La presión prolongada sobre dichas regiones altera el flujo sanguíneo y, en consecuencia, trastornos en la nutrición tisular, que sumados al aumento de calor y humedad promueven la formación de dichas lesiones.
20 En la actualidad se conocen una gran diversidad de cojines para la prevención de escaras, cuyo objetivo principal consiste en evitar que la piel del usuario no resulte sometida a una presión excesiva y prolongada. Generalmente, estos cojines están formados por un elemento de soporte y una superficie de reposo, comprendiendo; una primera y una
25 segunda cámara formadas respectivamente por una pluralidad de primeras y segundas celdas inflables e interconectadas neumáticamente entre sí, y un dispositivo de control de presión configurado para regular una primera presión de la primera cámara y una segunda presión de la segunda cámara. El principio de funcionamiento se basa, principalmente, en conmutar alternativamente las superficies de contacto entre el cojín y el cuerpo sostenido
30 por el mismo mediante dichas celdas inflables, con el fin de mejorar la irrigación sanguínea sobre aquellas regiones que se encuentran a menor presión durante cada fase del ciclo de funcionamiento.
El documento US5963977 muestra un cojín del tipo previamente descrito, en el que el 35 dispositivo de control de presión es externo, conectando con el mismo a través de tubos de
entrada y salida de aire. Ello hace que este cojín sea poco práctico en cuanto a su transporte se refiere, y poco polivalente en cuanto a su adaptación a ciertas sillas o sillones, al tener que integrar en ellos, o próximos a los mismos, sus componentes externos (dispositivo de control de presión e interconexiones neumáticas).
El documento US6014784 muestra también un cojín del tipo previamente descrito, en el que se mejora la portabilidad del mismo, integrando todos los componentes del dispositivo de control de presión entre el elemento de soporte y la superficie de reposo, quedando únicamente el control remoto como elemento externo.
Sin embargo, el principal problema de los cojines anteriores es que carecen de un dispositivo de ventilación forzada, hecho que favorece la aparición de escaras.
El documento US6216299 muestra un cojín para sillas de ruedas que además de disponer de un dispositivo de control de presión, como el descrito anteriormente, presenta también un dispositivo de ventilación forzada para evitar que la piel del usuario no resulte sometida a una humedad excesiva y prolongada. Dicho dispositivo comprende un par de conductos de ventilación distribuidos entre las primeras y la segundas celdas, dotados de orificios de impulsión orientados hacia la superficie de reposo y configurados para impulsar un flujo de aire de ventilación. El funcionamiento del dispositivo de ventilación se integra dentro del ciclo de trabajo del dispositivo de control de presión, aprovechando los ciclos de vaciado de la primera y la segunda cámara para insuflar dicho aire de escape sobre la superficie de contacto. El usuario controla a su voluntad, tanto el nivel de presión de cada una de las cámaras, como los tiempos de operación del ciclo de vaciado/inflado de cada una de ellas. Una alarma sonora avisa al usuario cuando los niveles de presión de las cámaras caen por debajo de los niveles deseados.
El principal problema de este cojín es que no presenta una regulación automática del flujo de aire de ventilación, que a su vez dependa directamente y en cada momento de los valores de temperatura y humedad medidos en la superficie de reposo. Dos factores a tener en cuenta, ya que pueden convertirse en un agravante que favorezca la aparición de escaras, si no se encuentran dentro de los márgenes adecuados. Contrariamente, la regulación del flujo de aire de ventilación queda en manos del usuario, de acuerdo a unos parámetros de funcionamiento pre-programados y/o modificados por el mismo, aun teniendo en consideración que en la mayoría de casos dichos usuarios carecen de sensibilidad
alguna en la zona afectada, o no la suficiente para autorregular el flujo de aire necesario en cada momento. Incluso la sensibilidad en una persona sana no sería la suficiente como para detectar pequeñas variaciones de temperatura, y mucho menos de humedad.
5 La presente invención resuelve la problemática expuesta anteriormente, gracias a un cojín que comprende un dispositivo de control de ventilación autorregulable, que presenta al menos un sensor de temperatura y un sensor de humedad para medir respectivamente la temperatura y la humedad de la superficie de reposo, regulando así el flujo de aire de ventilación en función de los valores obtenidos en dicha medición. Eliminando, por lo tanto,
10 la dependencia del grado de sensibilidad del usuario. Asimismo, dicho dispositivo de control de ventilación se puede integrar fácilmente dentro del cojín, favoreciendo su portabilidad, y presenta además una configuración funcional que se adapta al dispositivo de control de presión, permitiendo una recirculación del aire de escape más efectiva, que contribuye a reducir el consumo de energía.
15 Descripción de la invención El cojín para la prevención de escaras de la presente invención está formado por un elemento de soporte y una superficie de reposo. Su forma y tamaño se pueden adaptar en cada caso al tipo de silla o asiento para el que estará destinado, al igual que otros
20 parámetros de diseño de carácter estético, funcional y/o ergonómico.
Dicho cojín comprende a su vez:
• una primera cámara formada por una pluralidad de primeras celdas inflables e interconectadas neumáticamente entre sí;
25 • una segunda cámara formada por una pluralidad de segundas celdas inflables e interconectadas neumáticamente entre sí;
- •
- un dispositivo de control de presión configurado para regular una primera presión de la primera cámara y una segunda presión de la segunda cámara; y
- •
- uno o más conductos de ventilación distribuidos entre las primeras y la segundas celdas,
30 dotados de orificios de impulsión orientados hacia la superficie de reposo y configurados para impulsar un flujo de aire de ventilación.
Las primeras y segundas celdas se distribuyen anatómicamente para garantizar la comodidad del usuario, contando con diversos tamaños y formas para tal efecto. A su vez, el 35 dispositivo de control de presión ejecuta un ciclo de funcionamiento que varía
convenientemente las presiones de la primera y de la segunda cámara, de modo que favorezcan la irrigación sanguínea de dicho usuario.
El cojín de la presente invención se caracteriza por que comprende un dispositivo de control
5 de ventilación que presenta al menos un sensor de temperatura y un sensor de humedad
para medir respectivamente la temperatura y la humedad de la superficie de reposo, donde
dicho dispositivo de control de ventilación se encuentra configurado para regular el flujo de
aire de ventilación en función de los valores obtenidos en dicha medición.
10 Los sensores, o transductores, de temperatura y humedad se encuentran situados lo más cerca posible de la superficie, preferentemente dentro de la funda del cojín y centrados bajo la superficie de reposo.
Por lo tanto, la regulación del flujo de aire de ventilación no cae en manos del usuario, sino
15 del propio dispositivo de control de ventilación, el cual autorregula el flujo de aire de ventilación en función de los valores reales de temperatura y la humedad.
Preferentemente, el dispositivo de control de presión comprende:
• una bomba de inflado conectada a un circuito de inflado neumático para proporcionar un 20 flujo inicial de aire de inflado;
- •
- un primer ramal de presurización que conecta el circuito de inflado con la primera cámara a través de una primera válvula de control para proporcionar un primer flujo de aire de inflado, y que presenta un primer sensor de presión para medir la primera presión; y
- •
- un segundo ramal de presurización que conecta el circuito de inflado con la segunda
25 cámara a través de una segunda válvula de control para proporcionar un segundo flujo de aire de inflado, y que presenta un segundo sensor de presión para medir la segunda presión.
Preferentemente, el dispositivo de control de ventilación comprende:
30 • una bomba de ventilación conectada a un circuito de ventilación neumático para proporcionar un flujo inicial de aire de ventilación, que a su vez conecta con los conductos de ventilación.
De acuerdo a un primer caso de realización preferente sin aporte extra de frío, la bomba de 35 ventilación toma directamente el flujo inicial de aire de ventilación del exterior del cojín.
Preferentemente, el dispositivo de control de ventilación comprende:
• un ramal de recirculación que conecta el circuito de inflado con el circuito de ventilación a
través de una tercera válvula de control para proporcionar un flujo de recirculación de 5 aire.
La configuración del circuito neumático anteriormente descrita favorece la eficiencia energética del cojín. Más concretamente, dicha configuración permite aprovechar el aire expulsado en la fase de desinflado de las primeras y segundas celdas, insuflándolo en el
10 conducto de ventilación, antes de echarlo al exterior. Las válvulas de control pueden ser del tipo válvulas de solenoide, entre otros.
El dispositivo de control de presión y el dispositivo de control de ventilación se alimentan de una primera fuente de alimentación eléctrica, propia (a través de baterías) o externa. En
15 caso de ser necesaria alimentación externa, se puede conectar el cojín a la red eléctrica mediante su correspondiente adaptador, o bien a una silla de ruedas eléctrica, o a la toma de 12V de cualquier automóvil.
A efectos de facilitar el transporte del cojín y su adaptabilidad a cualquier tipo de asiento,
20 tanto el dispositivo de control de presión y el dispositivo de control de ventilación se encuentran preferentemente alojados en una caja de control dispuesta dentro del propio cojín. Dicha caja puede estar montada en el elemento de soporte, o en cualquier otra zona por debajo de la superficie de reposo.
25 No obstante, pudiera ser conveniente debido a cuestiones técnicas separar los distintos componentes del dispositivo de control de presión y del dispositivo de control de ventilación en cajas independientes. Por ejemplo; ubicar la electrónica y las baterías en una caja, y los componentes del circuito neumático en otra, a fin de aislarlos para evitar un posible sobrecalentamiento.
30 El cojín para la prevención de escaras de la presente invención puede comprender adicionalmente un módulo de refrigeración, que constituye un práctico accesorio cuando se tienen condiciones ambientales de temperatura y humedad extremas. Su finalidad es refrigerar la superficie de reposo cuando la temperatura de la misma es excesiva.
Preferentemente, dicho módulo de refrigeración se configura a modo de célula de efecto Peltier, presentando:
• un serpentín con una entrada de aire y una salida de aire;
• una célula de refrigeración termoeléctrica configurada para extraer un flujo de calor
5 procedente del serpentín;
- •
- un disipador de calor configurado para recibir el flujo de calor procedente de la célula de refrigeración termoeléctrica; y
- •
- un ventilador configurado para expulsar el flujo de calor que recibe el disipador de calor hacia el exterior del cojín.
10 La integración del módulo de refrigeración al circuito neumático previamente descrito del dispositivo de control de presión y del dispositivo de control de ventilación, se lleva a cabo a través de la bomba de ventilación. De acuerdo a un segundo caso de realización preferente con aporte extra de frío, la bomba de ventilación toma directamente el flujo inicial de aire de
15 ventilación de la salida de aire del serpentín.
El módulo de refrigeración se alimenta de una segunda fuente de alimentación eléctrica, propia (a través de baterías) o externa (por ejemplo la red eléctrica).
20 El cojín para la prevención de escaras de la presente invención comprende un microcontrolador configurado para regular el flujo de aire de ventilación. Dicho micro-controlador recibe los valores obtenidos por el sensor de temperatura, el sensor de humedad, el primer sensor de presión y el segundo sensor de presión, actuando en función de los mismos, y gracias a un algoritmo pre-programado, sobre la primera válvula de control, la segunda
25 válvula de control, la tercera válvula de control, la bomba de inflado y la bomba de ventilación, para permitir el correcto funcionamiento del cojín.
Para la realización con aporte extra de frío, el micro-controlador recibe los valores obtenidos por el sensor de temperatura y del sensor de humedad, actuando en función de los mismos,
30 y gracias a un algoritmo pre-programado, sobre el módulo de refrigeración. Para ello, el módulo de refrigeración y el micro-controlador se comunican mediante un cable de comunicación.
Opcionalmente también puede dotarse al cojín de la presente invención de conectividad 35 Bluetooth, hecho que permite al usuario interaccionar con dicho cojín mediante un
Smartphone, tableta o portátil. Desde estos dispositivos multimedia y mediante su aplicación correspondiente pueden llevarse a cabo varias acciones, por ejemplo; encender y apagar el cojín, seleccionar entre varios programas de funcionamiento, personalizar el propio programa de funcionamiento con los parámetros deseados, visualizar el estado de carga de
5 la batería, monitorizar los niveles de temperatura y humedad de la piel, etc.
Breve descripción de los dibujos A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de
10 dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.
La figura 1 representa una vista superior en perspectiva del cojín de la presente invención, con un corte que muestra parcialmente su interior.
15 La figura 2 representa una vista inferior en perspectiva del cojín de la presente invención, con un corte que muestra parcialmente su interior.
La figura 3 representa un diagrama esquemático del cojín de la presente invención.
20 La figura 4 representa el ciclo de funcionamiento del dispositivo de control de presión.
La figura 5 representa una sección transversal esquemática del cojín de la presente invención.
25 La figura 6 representa un diagrama de bloques del micro-controlador.
La figura 7 representa una sección transversal del módulo de refrigeración.
La figura 8 representa un diagrama esquemático de la integración del módulo de 30 refrigeración al cojín.
Descripción detallada de la invención Las figuras 1 y 2 muestran respectivamente una vista superior y una vista inferior en perspectiva del cojín (1) para la prevención de escaras de la presente invención, con un
35 corte que muestra parcialmente su interior. Como se puede apreciar, el cojín (1) está
formado por un elemento de soporte (2) y una superficie de reposo (3), resultando fácilmente portátil, pues incluye todos los componentes mencionados en el interior de la caja de control (8) junto con una batería de gran capacidad que dota al cojín (1) de gran autonomía.
La figura 3 muestra un diagrama esquemático del cojín (1) en el que se visualizan sus principales componentes, además de su circuito neumático.
Como se puede apreciar, dicho cojín (1) comprende:
- •
- una primera cámara (4A) formada por una pluralidad de primeras celdas (5A) inflables e interconectadas neumáticamente entre sí;
- •
- una segunda cámara (4B) formada por una pluralidad de segundas celdas (5B) inflables e interconectadas neumáticamente entre sí;
- •
- un dispositivo de control de presión (10) configurado para regular una primera presión (PA) de la primera cámara (4A) y una segunda presión (PB) de la segunda cámara (4B); y
- •
- una pluralidad de conductos de ventilación (6) distribuidos entre las primeras (5A) y la segundas celdas (5B), dotados de orificios de impulsión (7) orientados hacia la superficie de reposo (3), figura 5, y configurados para impulsar un flujo de aire de ventilación (m V ).
Asimismo, el cojín (1) comprende un dispositivo de control de ventilación (20) que presenta al menos un sensor de temperatura (ST) y un sensor de humedad (SH) para medir respectivamente la temperatura y la humedad de la superficie de reposo (3), donde dicho dispositivo de control de ventilación (20) se encuentra configurado para regular el flujo de aire de ventilación (m V ) en función de los valores obtenidos en dicha medición.
El dispositivo de control de presión (10) comprende a su vez:
• una bomba de inflado (11) conectada a un circuito de inflado (12) neumático para proporcionar un flujo inicial de aire de inflado ( & );
mI -AB
- •
- un primer ramal de presurización (13A) que conecta el circuito de inflado (12) con la primera cámara (4A) a través de una primera válvula de control (14A) para proporcionar un primer flujo de aire de inflado (m A ), y que presenta un primer sensor de presión (SPA)
para medir la primera presión (PA); y
- •
- un segundo ramal de presurización (13B) que conecta el circuito de inflado (12) con la segunda cámara (4B) a través de una segunda válvula de control (14B) para proporcionar
un segundo flujo de aire de inflado (m B ), y que presenta un segundo sensor de presión (SPB) para medir la segunda presión (PB).
El dispositivo de control de ventilación (20) comprende a su vez:
• una bomba de ventilación (21) conectada a un circuito de ventilación (22) neumático para
proporcionar un flujo inicial de aire de ventilación ( m I -V ), que a su vez conecta con los conductos de ventilación (6).
Para realizaciones sin aporte extra de frío, la bomba de ventilación (21) toma directamente el flujo inicial de aire de ventilación ( & ) del exterior del cojín (1).
mI -V
El dispositivo de control de ventilación (20) comprende adicionalmente:
• un ramal de recirculación (23) que conecta el circuito de inflado (12) con el circuito de ventilación (22) a través de una tercera válvula de control (24) para proporcionar un flujo de recirculación de aire (m R ).
El dispositivo de control de presión (10) y el dispositivo de control de ventilación (20) se alimentan de una primera fuente de alimentación eléctrica (9), propia según el presente ejemplo.
A efectos de facilitar el transporte del cojín (1) y su adaptabilidad a cualquier tipo asiento, tanto el dispositivo de control de presión (10) y el dispositivo de control de ventilación (20) se encuentran alojados dentro de la caja de control (8). No obstante, en el presente diagrama esquemático, los componentes que integran dichos dispositivos (10, 20) se han dibujado fuera de dicha caja (8), para ofrecer una mayor claridad visual de los mismos.
La figura 4 muestra un ejemplo del ciclo de funcionamiento del dispositivo de control de presión (10). Como se ha comentado anteriormente el principio de funcionamiento del se basa en conmutar alternativamente las presiones (PA , PB) a la que se encuentra sometida superficie de reposo (3), con el fin de mejorar la irrigación sanguínea sobre aquellas regiones que se encuentran a menor presión durante cada fase del ciclo de funcionamiento que se describe a continuación.
El ciclo de funcionamiento se compone de cuatro fases (F1, F2, F3, F4). En la primera (F1) y en la tercera fase (F3) las presiones (PA, PB) en ambas cámaras (4A, 4B) permanecen iguales, mientras que en la segunda (F2) y la cuarta fase (F4) las presiones (PA, PB) en ambas cámaras (4A, 4B) difieren, reduciendo la presión sobre la zona de apoyo de forma alternativa.
Estas fases (F1, F2, F3, F4) se intercalan de manera que el ciclo empieza con una primera fase (F1) de reposo en las que las presiones (PA, PB) en ambas cámaras (4A, 4B) permanecen equilibrada; una segunda fase (F2) en la que disminuye la presión (PB) de la segunda cámara (4B); una tercera fase (F3) en la que se vuelven a equilibrar ambas presiones (PA , PB); y una cuarta fase (F4) en la que disminuye la presión (PA) de la primera cámara (4A). Esta secuencia se repite cíclicamente.
En la primera fase (F1) el sistema abre la primera (14A) y la segunda válvula de control (14B), cierra la tercera válvula de control (24), y activa la bomba de inflado (11) para incrementar las presiones (PA, PB) en ambas cámaras (4A, 4B) por igual. Cuando los sensores de presión (SPA, SPB) detectan que las presiones (PA, PB) en ambas cámaras (4A, 4B) ha llegado al nivel medio (P1), entonces el sistema cierra la primera (14A) y la segunda válvula de control (14B) y permanece en este estado durante un período de tiempo determinado.
En la segunda fase (F2) el sistema debe disminuir la presión (PB) de la segunda cámara (4B), e incrementar la presión (PA) de la primera cámara (4A). Para ello, se abre la segunda válvula de control (14B) y la tercera válvula de control (24) hasta que el sensor de presión (SPB) avise al sistema de que la presión (PB) de la segunda cámara (4B) ha llegado al valor bajo (P0), entonces el sistema cierra la segunda (14B) y la tercera válvula de control (24). A continuación se abre la primera válvula de control (14A) y se activa la bomba de inflado (11) hasta que el primer sensor de presión (SPA) detecte que la presión (PA) en la primera cámara (4A) ha alcanzado el valor alto (P2), entonces el sistema cierra la primera válvula de control (14A) y permanece en este estado durante un período de tiempo determinado.
En la tercera fase (F3) las presiones (PA, PB) en ambas cámaras (4A, 4B) deben volver al valor medio (P1). El sistema abre la primera (14A) y la segunda válvula de control (14B), y cierra la tercera válvula de control (24) para tratar de equilibrar las presiones sin necesidad de consumir energía. A continuación se activa la bomba de inflado (11) para que las
presiones (PA, PB) en ambas cámaras (4A, 4B) lleguen al valor de presión medio (P1). Cuando los sensores de presión (SPA, SPB) detectan que las presiones (PA, PB) en ambas cámaras (4A, 4B) han llegado al nivel medio (P1), entonces el sistema cierra la primera (14A) y la segunda válvula de control (14B) y permanece en este estado durante un período de tiempo determinado. Tal y como sucede en la primera fase (F1).
En la cuarta fase (F4) se realiza la misma secuencia que en la segunda fase (F2) pero a la inversa.
Si entre el espacio de tiempo comprendido entre dos fases consecutivas el usuario cambia de posición modificando con ello las presiones establecidas en aquella fase, el sistema corrige la variación de las presiones hasta devolverlas al nivel correspondiente a la fase en la que se encuentre el ciclo de ejecución.
La figura 5 muestra una sección transversal esquemática del cojín (1) de la presente invención, en la que se aprecia cómo se ventila la superficie de reposo (3).
La temperatura y la humedad, clara amenaza para los tejidos susceptibles a desarrollar escaras por presión, se monitoriza mediante los sensores, o transductores, de temperatura (ST) y humedad (SH) situados próximos a la superficie de reposo (3). Para tratar de reducir dichos parámetros se fuerza la ventilación de la superficie de reposo (3) insuflando aire ambiente generado por la bomba de ventilación (21) a través de los conductos de ventilación (6). El flujo de aire de ventilación ( m V ) necesario en cada instante es controlado también por
el micro-controlador (40) gracias a los datos proporcionados por los sensores de temperatura (ST) y humedad (SH) que realimentan el sistema.
La figura 6 muestra un diagrama de bloques del micro-controlador (40). Como se ha comentado anteriormente, el cojín (1) para la prevención de escaras de la presente invención comprende un micro-controlador (40) configurado para regular el flujo de aire de ventilación ( m V ). Dicho micro-controlador (40) recibe los valores obtenidos por el sensor de
temperatura (ST), el sensor de humedad (SH), el primer sensor de presión (SPA) y el segundo sensor de presión (SPB), actuando en función de los mismos sobre la primera válvula de control (14A), la segunda válvula de control (14B), la tercera válvula de control (24), la bomba de inflado (11) y la bomba de ventilación (21), para permitir el correcto funcionamiento del cojín (1).
La figura 7 muestra una sección transversal del módulo de refrigeración (30). Como se ha comentado anteriormente, el cojín (1) para la prevención de escaras de la presente invención puede comprender adicionalmente un módulo de refrigeración (30), que constituye un práctico accesorio cuando se tienen condiciones ambientales de temperatura y humedad extremas. Su finalidad es refrigerar la superficie de reposo (3) cuando la temperatura de la misma es muy alta.
De acuerdo al presente ejemplo, dicho módulo de refrigeración (30) se configura a modo de célula de efecto Peltier. Para ello, dicho módulo de refrigeración (30) presenta:
- •
- un serpentín (31) con una entrada de aire (32) y una salida de aire (33);
- •
- una célula de refrigeración termoeléctrica (34) configurada para extraer un flujo de calor (Q ) procedente del serpentín (31);
- •
- un disipador de calor (35) configurado para recibir el flujo de calor ( Q ) procedente de la célula de refrigeración termoeléctrica (34); y
- •
- un ventilador (36) configurado para expulsar el flujo de calor ( Q ) que recibe el disipador de calor (35) hacia el exterior del cojín (1).
La figura 8 muestra un diagrama esquemático de la integración del módulo de refrigeración
(30) al cojín (1). Como se puede apreciar, la integración del módulo de refrigeración (30) al circuito neumático previamente descrito del dispositivo de control de presión (10) y del dispositivo de control de ventilación (20), se lleva a cabo a través de la bomba de ventilación (21). Así pues, de acuerdo a un caso de realización con aporte extra de frío, la bomba de ventilación (21) toma directamente el flujo inicial de aire de ventilación ( m I -V ) de la salida de
aire (33) del serpentín (31).
El módulo de refrigeración (30) se alimenta de una segunda fuente de alimentación eléctrica (37), externa al cojín (1) según el presente ejemplo. A su vez, el micro-controlador (40) recibe los valores obtenidos por el sensor de temperatura (ST) y del sensor de humedad (SH), actuando en función de los mismos sobre el módulo de refrigeración (30). Para ello, el módulo de refrigeración (30) y el micro-controlador (40) se comunican mediante un cable de comunicación (38).
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1-Cojín para la prevención de escaras, formado por un elemento de soporte (2) y una superficie de reposo (3), que comprende:
- •
- una primera cámara (4A) formada por una pluralidad de primeras celdas (5A) inflables e interconectadas neumáticamente entre sí;
- •
- una segunda cámara (4B) formada por una pluralidad de segundas celdas (5B) inflables e interconectadas neumáticamente entre sí;
- •
- un dispositivo de control de presión (10) configurado para regular una primera presión (PA) de la primera cámara (4A) y una segunda presión (PB) de la segunda cámara (4B); y
- •
- uno o más conductos de ventilación (6) distribuidos entre las primeras (5A) y la segundas celdas (5B), dotados de orificios de impulsión (7) orientados hacia la superficie de reposo
- (3)
- y configurados para impulsar un flujo de aire de ventilación (m V ); dicho cojín (1) caracterizado por que comprende un dispositivo de control de ventilación
- (20)
- que presenta al menos un sensor de temperatura (ST) y un sensor de humedad (SH) para medir respectivamente la temperatura y la humedad de la superficie de reposo (3), donde dicho dispositivo de control de ventilación (20) se encuentra configurado para regular el flujo de aire de ventilación (m V ) en función de los valores obtenidos en dicha medición.
2-Cojín para la prevención de escaras según la reivindicación 1 caracterizado por que el dispositivo de control de presión (10) comprende:- •
- una bomba de inflado (11) conectada a un circuito de inflado (12) neumático para proporcionar un flujo inicial de aire de inflado ( m I -AB );
- •
- un primer ramal de presurización (13A) que conecta el circuito de inflado (12) con la primera cámara (4A) a través de una primera válvula de control (14A) para proporcionar un primer flujo de aire de inflado (m A ), y que presenta un primer sensor de presión (SPA)
para medir la primera presión (PA); y- •
- un segundo ramal de presurización (13B) que conecta el circuito de inflado (12) con la segunda cámara (4B) a través de una segunda válvula de control (14B) para proporcionar un segundo flujo de aire de inflado (m B ), y que presenta un segundo sensor de presión
(SPB) para medir la segunda presión (PB).3-Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 caracterizado por que el dispositivo de control de ventilación (20) comprende:• una bomba de ventilación (21) conectada a un circuito de ventilación (22) neumático paraproporcionar un flujo inicial de aire de ventilación ( m I -V ), que a su vez conecta con los conductos de ventilación (6).4-Cojín para la prevención de escaras según las reivindicaciones 2 y 3 caracterizado por que el dispositivo de control de ventilación (20) comprende:• un ramal de recirculación (23) que conecta el circuito de inflado (12) con el circuito de ventilación (22) a través de una tercera válvula de control (24) para proporcionar un flujo de recirculación de aire (m R ).5-Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado por que el dispositivo de control de presión (10) y el dispositivo de control de ventilación (20) se alimentan de una primera fuente de alimentación eléctrica (9), propia o externa.6-Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 caracterizado por que el dispositivo de control de presión (10) y el dispositivo de control de ventilación (20) se encuentran alojados en una caja de control (8) dispuesta dentro del cojín (1).7-Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por que comprende un módulo de refrigeración (30) que presenta:- •
- un serpentín (31) con una entrada de aire (32) y una salida de aire (33);
- •
- una célula de refrigeración termoeléctrica (34) configurada para extraer un flujo de calor (Q ) procedente del serpentín (31);
- •
- un disipador de calor (35) configurado para recibir el flujo de calor ( Q ) procedente de la célula de refrigeración termoeléctrica (34); y
- •
- un ventilador (36) configurado para expulsar el flujo de calor ( Q ) que recibe el disipador de calor (35) hacia el exterior del cojín (1).
8-Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 3 y 7 caracterizado por que la bomba de ventilación (21) toma directamente el flujo inicial de aire de ventilación ( m I -V ) de la salida de aire (33) del serpentín (31).9-Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 caracterizado por que la bomba de ventilación (21) toma directamente el flujo inicial de aire de ventilación ( & ) del exterior del cojín (1).mI -V5 10-Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9 caracterizado por que el módulo de refrigeración (30) se alimenta de una segunda fuente de alimentación eléctrica (37), propia o externa.11-Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1010 caracterizado por que comprende un micro-controlador (40) configurado para regular el flujo de aire de ventilación (m V ).12-Cojín para la prevención de escaras según la reivindicación 11 caracterizado por que el micro-controlador (40) recibe los valores obtenidos por el sensor de temperatura (ST), el15 sensor de humedad (SH), el primer sensor de presión (SPA) y el segundo sensor de presión (SPB), actuando en función de los mismos sobre la primera válvula de control (14A), la segunda válvula de control (14B), la tercera válvula de control (24), la bomba de inflado (11) y la bomba de ventilación (21).20 13-Cojín para la prevención de escaras según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12 caracterizado por que el micro-controlador (40) recibe los valores obtenidos por el sensor de temperatura (ST) y del sensor de humedad (SH), actuando en función de los mismos sobre el módulo de refrigeración (30).25 14-Cojín para la prevención de escaras según las reivindicaciones 7 y 13 caracterizado por que el módulo de refrigeración (30) y el micro-controlador (40) se comunican mediante un cable de comunicación (38).-�17�- 1
- 9
- 4A,PA
- 4B,PB
- 3
- 8
- 2
- 5A
- 7
- 5B
- 6
- SH
- ST
- 20
- mI-V mV 6
- 21
- SPA
- SPB 13B
- 13A
- 24
- 14B
- 14A
- 23
- 12
- 10
- mA mR B
- 11
- mI-AB
- FIG.�3
-�18�- 1
- F1 3 PA
- 5A
- 5A
- 5B 5B PB
- 4A
- 2 4B
- 1
- F2 3 PA
- 5A
- 5A
- 5B 5B PB
- 4A
- 2 4B
- 1
- F3 3 PA
- 5A
- 5A
- 5B 5B PB
- 4A
- 2 4B
- 1
- F4 5A 3 5A 5B 5B PB PA
- 4A
- 2 4B
FIG.�4- P2
- P1
- P0 P2
- TIEMPO
- P1
- P0
- TIEMPO
- P2
- P1
- P0
- P2
- TIEMPO
- P1
- P0
- TIEMPO
- P2
- P1
- P0 P2
- TIEMPO
- P1
- P0
- TIEMPO
- P2
- P1
- P0
- P2
- TIEMPO
- P1
- P0
- TIEMPO
-�19�FIG.�5FIG.�6- -
- �20�
FIG.�7FIG.�8- -
- �21�
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