TWI593401B - 聚溫墊裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

聚溫墊裝置及其製造方法

本發明是有關一種聚溫墊裝置，特別是指一種適用於供人體躺臥之聚溫墊裝置及其製造方法。

現今社會生活繁忙緊張，加上各方面的壓力，所以經過一天忙碌的生活需要良好休息，以儲備能量為明日奮鬥，更可使身體及體能保持在最佳狀態，因此夜晚的睡眠顯得無比的重要，而為了提升睡眠品質，選擇一個良好舒適的床墊及枕頭等彈性結構，即為有效提升睡眠品質的關鍵。

在溫度較低的季節，為了避免睡眠期間氣溫太低，導致人體失溫而生病，人們大多會增添較厚或多蓋幾件棉被，使暖空氣在棉被內對流，以確保體溫在適宜的環境。然而，由於每個人的睡眠習慣不同，棉被容易因翻動、滾動而脫離身體，令使用者因感受到低溫而清醒，或是生病等降低睡眠品質的困擾。

為了避免影響睡眠品質，業者便設計出具有保溫功能的床墊，也就是在床墊內部設置電熱管、電熱絲或電熱片等發熱裝置，當該等發熱裝置與市電連通後，則可產生保溫保暖的效果。然而，人們的睡眠時間約需要六至十小時不等，長時間以電能作為供應來源之電熱式床墊，恐將造成龐大的電力開支，此外，過多的電能消耗更造成電能的浪費，而衍生不具節能之環保訴求，由上可知習知床墊墊實有進一步改良精進之必要。

參閱圖1，為中華民國新型第M451885號專利「保溫結構與使用其之墊體」，該墊體10包括一底面 11，及一承載面12，而該保溫結構100設置於該底面11之上，並包括一底層110、一隔熱層120、一彈性層130，及一表層140。該隔熱層120覆蓋於該底層110之上，該彈性層130覆蓋於該隔熱層120之上，該表層140覆蓋於該彈性層130之上，該承載面12位於該保溫結構100之上。

該底層110為防滑布，該隔熱層120為碳纖維布，該彈性層130為彈性棉，該表層140為絨布，藉由複數層不同結構的組合，以期在保溫方面能達到更優良的成效。

經由以上之敘述，可知習知保溫結構與使用其之墊體於實際使用時仍然有以下的缺點產生：

一、使用不便

該底層110、該隔熱層120、該彈性層130，及該表層140各層間，雖可採用黏合、縫合、熱熔等任一種方法進行結合，惟供人體臥躺之表層140為絨布材質所製成，縱算該保溫結構100是利用黏合將各層結合，惟當天候變化而需將該表層140自該彈性層130上分離時，該表層140需另行貯放，而形成佔空間與組卸之不便利性。

二、蓄熱效能不佳

當使用者躺臥於該承載面12上時，使用者本身所散發的熱能，可被該隔熱層120阻絕，而不至快速散逸到相對低溫的外界環境，但是，呈平面之隔熱層120因無法來回反射使用者本身所散發的熱能，而無法提升該墊體10蓄熱保溫之功效。

上述缺點都顯現習知保溫結構與使用其之墊體在使用上所衍生的種種問題，如能設計出可有效改善現有之墊體10的缺點，研發出一種使用便利與提升保溫效能之設計，將可滿足現代人之切身需求，以達到提升市場 上競爭力之目的。

因此，本發明之目的，即在提供一種聚溫墊裝置，適用於供人體躺臥，並包含一介質單元。

該介質單元包括一以熱可塑性聚氨酯材質製成並具有一第一表面及一相反之第二表面的介質層、一形成於該第一表面上且能隔絕溫度穿透的反射層，及複數形成於該介質層上且呈立體形狀之反射部。

本發明的另一技術手段，是在於上述之聚溫墊裝置，更包含一纖維單元，其包括一設置於該反射層上並以纖維材料製成之纖維層。

本發明的又一技術手段，是在於上述之聚溫墊裝置，更包含一彈性單元，其包括一與於該介質層之第二表面連接並以彈性材料所製成之彈性層。

本發明的再一技術手段，是在於上述之彈性層具有一圍繞界定出一容置空間之本體，及複數設置於該容置空間中之氣囊。

本發明的另一技術手段，是在於上述之彈性層具有一圍繞界定出一容置空間之本體，及複數設置於該容置空間中之彈簧。

本發明的又一技術手段，是在於上述之聚溫墊裝置，更包含一升溫單元，其包括一設置於該介質層與該彈性層間的加熱器，及一與該加熱器電連接之控制開關，該控制開關可控制該加熱器作動與否。

本發明的再一技術手段，是在於上述彈性層是以熱可塑性聚氨酯之材質所製成。

本發明的另一技術手段，是在於上述之反射層由鍍鋁膜所製成。

本發明的又一技術手段，是在於上述之纖 維層中摻有複數遠紅外線奈米粒子。

本發明之另一目的，即在提供一種聚溫墊裝置製造方法，包含一第一製備步驟、一第二製備步驟、一轉印結合步驟，及一立體成型步驟。

首先，進行該第一製備步驟，製備一以熱可塑性聚氨酯材質製成之介質層，接著，進行該第二製備步驟，製備一以鍍鋁膜所製成之反射層，然後，進行該轉印結合步驟，將該反射層以輥壓的方式轉印至該介質層之一表面上，以得到一聚溫墊半成品，最後，進行該立體成型步驟，將該聚溫墊半成品以熱壓塑型的方式成型出複數呈立體造型之反射部，以完成該聚溫墊裝置。

本發明之有益功效在於，當人體躺臥於該介質單元上時，自身所發散的溫度會向下傳導至該反射層，並藉由該複數呈立體形狀之反射部來回反射傳導溫度，以聚集並保持躺臥於其上之人體的溫度，藉由立體形狀之反射部，優於使用平面之反射部，可使向下傳導之溫度於其內不斷來回反射傳導，使溫度得以持續蓄熱，而達到保持躺臥於其上之溫度的功效。

3‧‧‧介質單元

31‧‧‧介質層

311‧‧‧第一表面

312‧‧‧第二表面

32‧‧‧反射層

33‧‧‧反射部

4‧‧‧纖維單元

41‧‧‧纖維層

411‧‧‧遠紅外線奈米粒子

5‧‧‧彈性單元

51‧‧‧彈性層

510‧‧‧容置空間

511‧‧‧本體

512‧‧‧氣囊

513‧‧‧彈簧

6‧‧‧升溫單元

61‧‧‧加熱器

62‧‧‧控制開關

91~94‧‧‧步驟

圖1是一剖面示意圖，說明習知台灣新型第M451885號一種保溫結構與使用其之墊體；圖2是一剖面示意圖，說明本發明聚溫墊裝置之第一較佳實施例；圖3是一剖面示意圖，說明該第一較佳實施例中之介質單元的另一態樣；圖4是一步驟示意圖，說明本發明之聚溫墊裝置及其製造方法的流程示意；及圖5是一立體示意圖，說明本發明聚溫墊裝置之第二較佳實施例。

有關本發明之相關申請專利特色與技術內容，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖2、3，為本發明聚溫墊裝置及其製造方法的第一較佳實施例，該聚溫墊裝置適用於供人體躺臥，並包含一介質單元3、一纖維單元4、一彈性單元5，及一升溫單元6。

該介質單元3包括一以熱可塑性聚氨酯材質製成並具有一第一表面311及一相反之第二表面312的介質層31、一形成於該第一表面311上且能隔絕溫度穿透的反射層32，及複數形成於該介質層31上且呈立體形狀之反射部33。

特別說明的是，在圖2中所繪製之反射部33僅形成於該介質層31之第一表面311上，且為平整的反射部33，反之，於圖3中所繪製之反射部33，則同時形成於該介質層31之第一、二表面311、312上，且為弧形的反射部33，實際實施時，該反射部33之成型態樣可以是圓形、三角形、方形、多邊形、不規則形、或是菱形，不應以此所揭露者為限。

在該第一較佳實施例中，該反射層32是由鍍鋁膜所製成，且該鍍鋁膜為一聚乙烯對苯二甲酸酯材質所製成。

較佳地，當人體躺臥於該介質單元3上時，自身所發散的溫度會向下傳導至該反射層32，並藉由該複數呈立體形狀之反射部33來回反射傳導溫度，以聚集並保持躺臥於其上之人體的溫度，進而達到保溫之目的。

透過立體形狀之反射部33，優於使用平面之 反射部33，可使向下傳導之溫度於其內來回反射傳導溫度，以有效延長溫度的反射路程，而達到保持躺臥於其上之溫度的功效。

進一步地，在該介質單元3上設置該纖維單元4，以供人體躺臥並提升躺臥之舒適性，而該纖維單元4包括一設置於該反射層32上並以纖維材料製成之纖維層41，且該纖維層41可以是聚脂纖維，或是具有透氣性、防蹣抗菌功效之材質，以滿足使用者的額外需求。

值得一提的是，該纖維層41中摻有複數遠紅外線奈米粒子411，當人體躺臥於該纖維單元4之纖維層41上時，藉由自身的體溫作用下，加快身體之血液循環，以達到促進新陳代謝之功效。

該彈性單元5包括一與於該介質層31之第二表面312連接並以彈性材料所製成之彈性層51，且該彈性層51是以熱可塑性聚氨酯之材質所製成的泡棉。當人體躺臥於該纖維層41上時，透過以彈性材料所製成之彈性層51，除了可提升躺臥之舒適性，更可同時提升睡眠品質。

值得一提的是，該彈性層51具有一圍繞界定出一容置空間510之本體511，及複數設置於該容置空間510中之氣囊512，且該複數氣囊512亦是由熱可塑性聚氨酯所製成，於此該複數氣囊512是上下層疊設置，實際實施時，亦可呈並列之蜂巢式設置，或是省略該複數氣囊512之設置，僅由熱可塑性聚氨酯所製成的彈性層51取而代之。

該升溫單元6包括一設置於該介質層31與該彈性層51間的加熱器61，及一與該加熱器61電連接之控制開關62，該控制開關62可控制該加熱器61作動與否。

透過該加熱器61之設置，可隔絕自地面向上 傳導之冷空氣，並對向上傳導之冷空氣進行加溫，進而提升人體躺臥於該纖維層41上的保溫功效。

本發明主要藉由該複數呈立體形狀之反射部33不斷來回反射人體向下所傳導之溫度，以達到床墊蓄熱保溫之目的，於此，該聚溫墊裝置是由該介質單元3、該纖維單元4、該彈性單元5，及該升溫單元6所構成，實際實施時，亦可單獨使用該介質單元3以供人體躺臥，亦或是省略該升溫單元6之設置，端視使用需求而定，以滿足不同使用之需求。

配合參閱圖4，依據上述之聚溫墊裝置，本發明聚溫墊裝置的製造方法包含一第一製備步驟91、一第二製備步驟92、一轉印結合步驟93，及一立體成型步驟94。

首先，進行該第一製備步驟91，製備以熱可塑性聚氨酯(如TPU)材質製成之介質層31，由於TPU材料具有柔軟及富彈性之特點，可以作為床墊良好的使用介質。

接著，進行該第二製備步驟92，製備以鍍鋁膜所製成之反射層32。如同前述，該鍍鋁膜(PET)為聚乙烯對苯二甲酸酯材質所製成。所謂鍍鋁膜是在塑膠薄膜表面鍍上一層極薄的金屬鋁而形成的一種複合軟包裝材料，其中最常用的加工方法當數真空鍍鋁法，就是在高真空狀態下通過高溫將金屬鋁融化蒸發，使鋁的蒸汽沉澱堆積到塑膠薄膜表面上，從而使塑膠薄膜表面具有金屬光澤。鍍鋁膜(PET)既具有塑膠薄膜的特性，又具有金屬的特性，是一種廉價美觀、性能優良、實用性強的包裝材料應用，由於鍍鋁膜(PET)的製造為所屬技術領域者所知悉，故於此不再多加贅述。

然後，進行該轉印結合步驟93，將該反射層32以輥壓的方式轉印貼合至該介質層31之第一表面 311上，以得到一聚溫墊半成品。

最後，進行該立體成型步驟94，將該聚溫墊半成品以熱壓塑型的方式成型出複數呈立體造型之反射部33，以完成該聚溫墊裝置。由於該介質層31及該反射層32皆為可塑性體，所以在成形為立體形狀時能夠相互配合定型。

利用以熱可塑性聚氨酯所製成之介質層31與該彈性層51，除了具有良好的可塑性、透氣性和防水性外，更可於環境中自然分解，以減少製造環境汙染之疑慮產生，進而達到環保節能之功效。

參閱圖5，為本發明聚溫墊裝置及其製造方法之第二較佳實施例，該第二較佳實施例與該第一較佳實施例大致相同，相同之處於此不再贅述，不同之處在於，該彈性層51之容置空間510中是以複數彈簧513來取代複數氣囊512之設置，以滿足不同使用狀態與需求。

經由以上較佳實施例之敘述可知本發明聚溫墊裝置及其製造方法確實具有下列功效增進之處：

一、多元化功能

本發明藉由單獨使用該介質單元3，並透過複數形成於該介質層31上且呈立體形狀之反射部33來回反射人體向下傳導之溫度，即可達到保溫之目的，而可提升躺臥之舒適性的纖維單元4與該彈性單元5，或是隔絕由地面向上傳導之冷空氣的升溫單元6，則為因應不同的使用需求而設計，都將可達到提升該商品之多元化功能的目的。

二、提升保溫功效

透過立體形狀之反射部33，優於使用平面之反射部33，可使向下傳導之溫度於其內不斷來回 反射傳導，使溫度得以持續蓄熱，而達到保持躺臥於其上之溫度的功效。

三、兼具可塑性與環保節能之功效

利用以熱可塑性聚氨酯所製成之介質層31與該彈性層51，除了具有良好的可塑性、透氣性和防水性外，更可於環境中自然分解，以減少製造環境汙染之疑慮產生，進而達到環保節能之功效。

綜上所述，本發明聚溫墊裝置及其製造方法，藉以該介質單元3為基礎本體，將該纖維單元4、該彈性單元5，及該升溫單元6設置於其上，透過立體形狀之反射部33，優於使用平面之反射部33，可使向下傳導之溫度於其內來回反射傳導溫度，以有效延長溫度的反射路程，而達到保持躺臥於其上之溫度的功效，另外，可提升躺臥之舒適性的纖維單元4與該彈性單元5，或是隔絕由地面向上傳導之冷空氣的升溫單元6，則為因應不同的使用需求而設計，都將可達到提升該商品之多元化功能的目的，以滿足市場上的多元需求，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之二個較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧介質單元

31‧‧‧介質層

311‧‧‧第一表面

312‧‧‧第二表面

32‧‧‧反射層

33‧‧‧反射部

4‧‧‧纖維單元

41‧‧‧纖維層

411‧‧‧遠紅外線奈米粒 子

5‧‧‧彈性單元

51‧‧‧彈性層

510‧‧‧容置空間

511‧‧‧本體

512‧‧‧氣囊

6‧‧‧升溫單元

61‧‧‧加熱器

62‧‧‧控制開關

Claims (10)

1. 一種聚溫墊裝置，適用於供人體躺臥，並包含：一介質單元，其包括一以熱可塑性聚氨酯材質製成並具有一第一表面及一相反之第二表面的介質層、一形成於該第一表面上且能隔絕溫度穿透的反射層，及複數形成於該介質層上且呈立體形狀之反射部；該介質單元可以單獨使用以供人體躺臥，當人體躺臥於該介質單元上時，自身所發散的溫度會向下傳導至該反射層，並藉由該複數呈立體形狀之反射部來回反射傳導溫度，以聚集並保持躺臥於其上之人體的溫度。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之聚溫墊裝置，更包含一纖維單元，其包括一設置於該反射層上並以纖維材料製成之纖維層。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之聚溫墊裝置，更包含一彈性單元，其包括一與於該介質層之第二表面連接並以彈性材料所製成之彈性層。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之聚溫墊裝置，其中，該彈性層具有一圍繞界定出一容置空間之本體，及複數設置於該容置空間中之氣囊。
5. 依據申請專利範圍第3項所述之聚溫墊裝置，其中，該彈性層具有一圍繞界定出一容置空間之本體，及複數設置於該容置空間中之彈簧。
6. 依據申請專利範圍第4或5項所述之聚溫墊裝置，更包含一升溫單元，其包括一設置於該介質層與該彈性層間的加熱器，及一與該加熱器電連接之控制開關，該控制開關可控制該加熱器作動與否。
7. 依據申請專利範圍第4項所述之聚溫墊裝置，其中，該彈性層是以熱可塑性聚氨酯之材質所製成。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之聚溫墊裝置，其中，該反射層由鍍鋁膜所製成。
9. 依據申請專利範圍第8項所述之聚溫墊裝置，其中，該纖維層中摻有複數遠紅外線奈米粒子。
10. 一種聚溫墊裝置的製造方法，包含下列步驟：一第一製備步驟，製備一以熱可塑性聚氨酯材質製成之介質層；一第二製備步驟，製備一以鍍鋁膜所製成之反射層；一轉印結合步驟，將該反射層以輥壓的方式轉印至該介質層之一表面上，以得到一聚溫墊半成品；及一立體成型步驟，將該聚溫墊半成品以熱壓塑型的方式成型出複數呈立體造型之反射部，以完成該聚溫墊裝置。