HK1069085B - 流体寝具 - Google Patents

Description

流体寝具

技术领域

本发明涉及一种寝具，它使人的头部或全身在睡眠时得到舒适的支撑。

背景技术

通常，内部使用流体的寝具，有用气体做填充物的称作气垫和气枕的寝具，和有用水做填充物的称作水床和水枕的寝具。

传统的气垫和气枕主要利用密封气囊的张力来支撑人的身体。然而，由气囊张力产生的用于支撑人体的压力，根据人体部位的形状各异，点与点间的分布非常不均匀，且根据人体与囊体接触状态的不同而有很大变化。因此，这种寝具不能以均匀的压力持续支撑人体，使人不能舒适的睡眠。

同样，关于水床和水枕，；已经发明了主要使用水的浮力去持续、均匀地支撑人体的方法。然而在没有框架的传统水床和水枕中，为保持寝具的形状，必须充入大约与密封水囊内部最大空间等量的水。由于支撑人体的力主要由水囊上的张力产生，所以睡眠并不舒适。

针对上述问题，出现了相应的技术，即在减少密封流体囊容积的同时还能够保持寝具形状，提出了这样的结构：囊内插入具有连续起泡的弹性体，所述弹性体被制成寝具所要求的形状，连续部分的弹性体表面和囊体内表面全都彼此粘在一起，这样可以保持寝具的形状。然而，在这种情况，由于囊体与弹性体通过表面粘在一起，不能充分适应自如的变形，因此当人体被支撑时，产生了这样的问题，即支撑人体的力主要由张力产生。

并且，为了降低支撑人体的力中张力的比例，把密封水囊体中与人体接触的部分囊体给以适当的松弛，以免产生张力。为了保持寝具的构形，囊的一部分由固体材料构成，或囊体的外周用固体材料包装。然而在这种情况，虽然几乎人体的全部支撑力由浮力承担，但该技术只适用于固体材料部分不与人体接触的大型床。并且，为了得到足够的浮力，在床的内部密封了足够深度的液体。所以床很重，并且产生了这样的问题，这种床只能安装在以特殊标准设计的建筑内。

如上所述，传统的寝具不能以恒定的浮力为人的头部或全身提供舒适的支撑，不能减轻寝具的自重，缩小寝具的尺寸，降低成本。

发明内容

本发明的提出是为了解决上述问题。要解决的问题是获得一种寝具，所述寝具使用恒定浮力舒适地支撑人的头部或全身，且自重轻、尺寸小、花费低。

依照本发明，用于密封流体的囊体中，例如含有具有许多连续气孔的弹性体，如具有连续气泡的海绵，在与寝具侧表面相对应的囊体内表面的一些部分，粘接了弹性体，所以即使当密封在囊体中的水相对于囊体的容积很小时，也能保持寝具的形状。所以，在寝具支撑人体的部分，囊体可以适当松弛；因此，支撑人体的力中囊体张力的比例可以令人满意地降低。

同样，通过插入囊体外层而与人体接触的囊体的弹性体部分也产生弹力。这样在一些情况中，产生了这样的问题：作用在人体的压力分布，在人体正在接触的部分与人体没有接触的部分间的差异很大。在本发明中，通过使用有无数个连续气孔的弹性体，使上述问题得到解决。也就是说，由于无数连续的气孔填充有液体，即使由于人体的压力而向下弯曲的部分也可以产生液体浮力。另外，液体粘度明显降低了弯曲的部分恢复为原始形状的弹力。在寝具朝向侧面的方向上，得到了保持形状所要求的弹力，而消除了垂直方向的弹力；这样可以用浮力去均匀地支撑人体。

此外，问题是：当人体主要被浮力支撑时，为得到足够浮力而增加流体的量，这时寝具的自重也增加，其解决方法是形成液体和弹性体填充的薄囊体并形成用气体和弹性体填充的厚囊体，并将其置于下面。这样，当通过恰当调整囊体中封闭气体的压力，使彼此接触的两个囊体表面适当松弛时，负荷分布使液体囊体和气体囊体整体产生回应。气体和液体同时起作用以保持恒定的体积。没有施加负荷的部分，发生凸起的变形。上凸部分和下凹部分间的差异形成水的深度差，它产生与水深成比例的水浮力。通过使用上述技术得到一种轻便寝具，该寝具和传统流体寝具相比，所需液体量大大减少。

附图简要说明

图1为流体寝具结构说明图；

图2为流体寝具连接方式的说明图(实施例1)；

图3a-3c为气体通道实施例说明图；

图4为流体寝具支撑人体方式的说明图；

图5为流体寝具连接方式说明图(实施例2)；

图6a-6b为流体寝具连接方式说明图(实施例3)；且

图7a-7b为流体寝具连接方式说明图(实施例4)。

实施本发明的最佳方式

图2显示的枕头是本发明的一个实施方式。用聚氯乙烯薄片制作一个长方体囊体8，其在径向上为300mm，横向为500mm，高110mm。在距离底面60mm处，用聚氯乙烯薄片制作的分隔物9将长方体内部分隔为上部和下部。水10被密封于上部，而气体11被密封于下部。阀12a安装于长方体囊体下部以注入或释放气体，而阀12b安装于上部以注入和释放水。同样，将分隔物9置于水平面上得到的形状和将长方体置于水平面上得到的形状是相同的矩形。分隔物9具有松弛度，使得密封的水和气体适当自如地改变其形状。分隔物9的面积大约为1664cm²。其中密封水的体积大约为4500cm³，相当于在常温时大约3cm的深度。密封常温时一个大气压下体积约为9000cm³的气体。一个有连续气泡的弹性体4置于囊体8的上部空间里，它的形状为长方体，其在径向上为30mm，横向为50mm，高为30mm。囊体的内表面和弹性体的侧表面彼此联接。一个有连续气泡的弹性体1置于囊体8的下部空间里，它的形状为长方体，尺寸为在径向上为500mm，横向为300mm，高为60mm。囊体8的内表面和弹性体的侧表面彼此联接。弹性体1有这样的功能：即使当枕头被加载负荷使得部分气体被替换时，枕头保持其形状，当移去枕头的负荷时，立即恢复原来的形状。进一步说，囊体通常由柔性材料制成。这种物质分子间的距离大于气体分子间的距离。在长期使用寝具时，有气体逸出现象。即使在这种情况时，弹性体1在囊体扩展方向上具有弹力，使得弹性体可以从外部吸入空气。另外，在弹性体1的表面和内部设置了多个通道7，以使弹性体1内部的气体迅速移动。即使在枕头上加载负荷，为使通道7不会下陷，在弹性体1的下部也形成弹性体13，它的弹力大于弹性体1，从而气体在囊体8的下部空间里迅速移动。图3显示通道的一些实施例。

图3a显示了一个实施例，其中，在弹性体表面设置了通道7以使气体可以容易地沿着通道移动。图3b是表示一个实施例的示意图，其中，在弹性体的内部设置了通道7，从弹性体的一个截面观看。当在弹性体的内部构建通道7时，可以使远离表面的气体容易地移动。图3c显示一个实施例，其中，使用弹力超过弹性体1的弹性体13，在弹性体1的下部形成通道7。通过使用略硬于弹性体1的材料形成通道，当枕头有负荷时，可以减轻由于压力引起的通道变形。通过这些通道与弹性体1内部的通道连接，使气体的移动更容易。也能以彼此组合的方式在弹性体的各自部分构成如图3所示的通道。

采用上述的结构，当保持长方体的形状大约为在径向上300mm，横向上500mm，高90mm时，枕头适当松弛了与人的头部接触的表面。因此与全部填充水的密封水枕相比，由囊体表面张力而形成的压力得到了令人满意的降低，这种力是当人的头部置于这个位置时对人的头部产生的反作用力。当人的头部置于长方体上的时候，置于长方体的上部空间的弹性体会立刻产生弹力。然而由于无数细孔内的水支撑着人的头部，当使用弹力较小的弹性体时，这种作用便减少了。而且，当弹性体在水中被压缩时，必须克服水的粘性所产生的摩擦力而扩大。当将头部置于其上的时候，弹性体由静止而被压缩所产生弹力的大小，大约和弹性体的最大静摩擦力一样。因此，和水浮力产生的压力相比，由弹性体弹力而形成的压力得到了令人满意的抑制，这种力是对人的头部的反作用力。

下面参照图4对人的头部置于一个实施例的枕头上的状态进行描述。图4是一个截面图，它显示将径向上为100mm，横向上为100mm，高为100mm的立方体14放置于依据本发明制作的枕头上的状态，这里的立方体14用于模拟人的头部。立方体上部的水的深度大约为30mm。例如，在人头的体积和立方体大致相当且重量约为6Kg的情况中，如果仅仅单纯依靠水的浮力来支撑的话，要求水的深度约为60mm。在这个实施例中，由于囊体上部具有满意的松弛度，它的内部有密封的液体，立方体14可下沉到一定的深度而受到囊体的张力很小。这个过程中，水被挤到周围，而水中的弹性体则被往下压。因此，立方体的底面15低于没有立方体时水的底面，立方体的底面15下沉至比没有立方体时水的底面低2cm的位置。而且水中的弹性体也被立方体的底面往下压，因此立方体底面的气体也流到周围区域。在这样的负荷下空气的体积变化很小，在气体流向的周围区域中，含有气体的囊体扩张并且将水推向囊体的上部。结果该区域的水位升高。如峰点16所示，和没有负荷相比，最高部位的水位升高了大约有1cm。因此，尽管水的实际深度为3cm，但浮力效果与将立方体放在6cm深的水中一样。

图5所示为本发明的另一实例。径向上为300mm，横向上为500mm，高70mm的长方体囊体6是由聚氯乙烯薄片制作而成的。与囊体6相连的是阀门12b，用于注入和放出水，其中注入75000cm²的水10。同样，囊体内部还装有径向上为300mm，横向上为500mm，高为50mm的具有连续气泡的弹性体4。弹性体4的侧表面与乙烯基薄片的内表面相连。配置在囊体6下部且与之相连的是径向上为300mm，横向上为500mm，高50mm的具有连续气泡的弹性体1。和前面所述实施例类似，当将径向上为100mm，横向上为100mm，高100mm且重为6Kg的立方体放置在枕头上的时候，和没有放置立方体之前的状态相比，水位大约提升了3mm，立方体的底部降至比没有放置立方体之前水的底面低4mm处。这种情况下，浮力效果与将立方体放在约5.7cm深的水中一样。

与先前的实施例相比，用上述结构，不需要密封气体的囊体，这产生简单结构。即使气体泄漏也不会而使情况恶化。当枕头有负荷时，在有负荷部位，水中的弹性体被压了下去。随之，配置在囊体内的弹性体的相应部位也被压了下去。即便该部位的气体逃逸至周围区域，也不会使枕头没有负荷的部分升高。和先前的实施例相比，为获得相同的浮力，有必要增加初始水位的高度。因此，减轻枕头重量就成为问题了。

图6的实施例中囊体依照上述实施例彼此联接，由此构成一件寝具。图6中17代表根据上述实例制作而成的囊体。图6a是一个实施例的侧视图，图中聚氯乙烯构成的囊体上部与用聚氯乙烯构成的连接部分18彼此联接。构成了囊体上部的聚氯乙烯由许多囊体一起构成。囊体17是由小尺寸部件构成且囊中流体在各个囊体中彼此独立。即使其中的一个囊体由于某种原因产生泄漏，只有该囊体的穿孔中的水流出。因此，即使发生这种情况，也可以将损坏限制在小范围内。图6b为连接部位与囊体的侧表面连接到一起的侧视图，其中的连接部位可以使用例如可拆卸式的维可牢尼龙搭扣(Velcro fastenings)19，并且囊体彼此的联接是可拆卸的。由于每个囊体是可拆卸的，所以运输时每一个囊体都不可能很大。可以根据同样结构所使用的位置、使用同样结构的人、同样结构的应用目的或类似情况，重新将整个结构进行非常合理的安排。

图7显示了根据上述实施例的囊体17，它们被封闭在框架20中。这样可以很好的保持囊体的外形。而且也可以制作成多个尺寸较小的独立囊体，并将它们单独的放置在框架内。图7a为具有框架的实施例的截面图，其只封闭侧面。图7b是具有框架的实施例的截面图，其中框架是由侧面和底面连在一起构成的。在这种情况下，即使囊体破裂或类似的原因导致囊体中的液体流出，液体也只是会留在框架内，从而使液体不会流到安放寝具的房间。

在上述实例中，枕头主要是用来作为例子来描述。然而，本发明并不限于枕头，可适用于各种目的来支撑人体如床、椅子、沙发、垫子或类似物。

工业可行性

如上所述，获得了使用流体的寝具，其主要以液体的浮力支撑人体，使人得到舒适的睡眠。并且，由于用于支撑人体所需要的流体大大减少，可以减轻寝具的重量，使寝具可随处安放。并且，由于采用了不必将流体密封于固体物质内的结构，即使用于像枕头这样尺寸较小的寝具，也可以得到同样的效果。而且，如果用于像床这样尺寸较大的寝具，也可以做到重量轻、尺寸小且价格低廉。

Claims (8)

1.一种寝具，它包括：

密封囊体(3)，所述密封囊体(3)有一个有许多连续气孔的第一弹性体(1)，气体(2)密封于所述密封囊体(3)中，且所述密封囊体(3)的上部具有松弛度；和

置于所述密封囊体(3)上部的密封的水囊体(6)，所述水囊体(6)有一个有许多连续气孔的第二弹性体(4)，液体(5)密封在所述水囊体(6)中，且所述水囊体(6)的上部和下部具有松弛度，

在与寝具侧表面相对应的所述密封囊体(3)内表面的一些部分粘接所述第一弹性体(1)，

在与寝具侧表面相对应的所述水囊体(6)内表面的一些部分粘接所述第二弹性体(4)。

2.一种寝具，它包括：

有许多连续气孔的第一弹性体(1)；和

密封的水囊体(6)，所述水囊体(6)置于第一弹性体(1)的上部，所述水囊体(6)有一个有许多连续气孔的第二弹性体(4)，液体(5)密封于所述水囊体(6)中，且所述水囊体(6)的上部和下部具有松弛度，

在与寝具侧表面相对应的所述水囊体(6)内表面的一些部分粘接所述第二弹性体(4)。

3.如权利要求1所述的寝具，其特征在于所述第一弹性体(1)和/或所述第二弹性体(4)的表面或内部具有彼此独立或者彼此相连的通道(7)。

4.如权利要求2所述的寝具，其特点在于所述第一弹性体(1)和/或所述第二弹性体(4)的表面或内部具有各自独立或者相互连续的通道(7)。

5.由多个寝具连接而成的一件寝具，其中每一个小尺寸寝具均是根据权利要求1制作而成。

6.由多个寝具连接而成的一件寝具，其中每一个小尺寸寝具均是根据权利要求2制作而成。

7.由多个寝具连接而成的一件寝具，其中每一个小尺寸寝具均是根据权利要求3制作而成。

8.由多个寝具连接而成的一件寝具，其中每一个小尺寸寝具均是根据权利要求4制作而成。