專利名稱：流體寢具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種寢具，它使人的頭部或全身在睡眠時(shí)得到舒適的支撐。
背景技術(shù)：
通常，內(nèi)部使用流體的寢具，有用氣體做填充物的稱作氣墊和氣枕的寢具，和有用水做填充物的稱作水床和水枕的寢具。
傳統(tǒng)的氣墊和氣枕主要利用密封氣囊的張力來(lái)支撐人的身體。然而，由氣囊張力產(chǎn)生的用于支撐人體的壓力，根據(jù)人體部位的形狀各異，點(diǎn)與點(diǎn)間的分布非常不均勻，且根據(jù)人體與囊體接觸狀態(tài)的不同而有很大變化。因此，這種寢具不能以均勻的壓力持續(xù)支撐人體，使人不能舒適的睡眠。
同樣，關(guān)于水床和水枕，已經(jīng)發(fā)明了主要使用水的浮力去持續(xù)、均勻地支撐人體的方法。然而在沒(méi)有框架的傳統(tǒng)水床和水枕中，為保持寢具的形狀，必須充入大約與密封水囊內(nèi)部最大空間等量的水。由于支撐人體的力主要由水囊上的張力產(chǎn)生，所以睡眠并不舒適。
針對(duì)上述問(wèn)題，出現(xiàn)了相應(yīng)的技術(shù)，即在減少密封流體囊容積的同時(shí)還能夠保持寢具形狀，提出了這樣的結(jié)構(gòu)囊內(nèi)插入具有連續(xù)起泡的彈性體，所述彈性體被制成寢具所要求的形狀，連續(xù)部分的彈性體表面和囊體內(nèi)表面全都彼此粘在一起，這樣可以保持寢具的形狀。然而，在這種情況，由于囊體與彈性體通過(guò)表面粘在一起，不能充分適應(yīng)自如的變形，因此當(dāng)人體被支撐時(shí)，產(chǎn)生了這樣的問(wèn)題，即支撐人體的力主要由張力產(chǎn)生。
并且，為了降低支撐人體的力中張力的比例，把密封水囊體中與人體接觸的部分囊體給以適當(dāng)?shù)乃沙?，以免產(chǎn)生張力。為了保持寢具的構(gòu)形，囊的一部分由固體材料構(gòu)成，或囊體的外周用固體材料包裝。然而在這種情況，雖然幾乎人體的全部支撐力由浮力承擔(dān)，但該技術(shù)只適用于固體材料部分不與人體接觸的大型床。并且，為了得到足夠的浮力，在床的內(nèi)部密封了足夠深度的液體。所以床很重，并且產(chǎn)生了這樣的問(wèn)題，這種床只能安裝在以特殊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的建筑內(nèi)。
如上所述，傳統(tǒng)的寢具不能以恒定的浮力為人的頭部或全身提供舒適的支撐，不能減輕寢具的自重，縮小寢具的尺寸，降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的提出是為了解決上述問(wèn)題。要解決的問(wèn)題是獲得一種寢具，所述寢具使用恒定浮力舒適地支撐人的頭部或全身，且自重輕、尺寸小、花費(fèi)低。
依照本發(fā)明，用于密封流體的囊體中，例如含有具有許多連續(xù)氣孔的彈性體，如具有連續(xù)氣泡的海綿，在與寢具側(cè)表面相對(duì)應(yīng)的囊體內(nèi)表面的一些部分，粘接了彈性體，所以即使當(dāng)密封在囊體中的水相對(duì)于囊體的容積很小時(shí)，也能保持寢具的形狀。所以，在寢具支撐人體的部分，囊體可以適當(dāng)松弛；因此，支撐人體的力中囊體張力的比例可以令人滿意地降低。
同樣，通過(guò)插入囊體外層而與人體接觸的囊體的彈性體部分也產(chǎn)生彈力。這樣在一些情況中，產(chǎn)生了這樣的問(wèn)題作用在人體的壓力分布，在人體正在接觸的部分與人體沒(méi)有接觸的部分間的差異很大。在本發(fā)明中，通過(guò)使用有無(wú)數(shù)個(gè)連續(xù)氣孔的彈性體，使上述問(wèn)題得到解決。也就是說(shuō)，由于無(wú)數(shù)連續(xù)的氣孔填充有液體，即使由于人體的壓力而向下彎曲的部分也可以產(chǎn)生液體浮力。另外，液體粘度明顯降低了彎曲的部分恢復(fù)為原始形狀的彈力。在寢具朝向側(cè)面的方向上，得到了保持形狀所要求的彈力，而消除了垂直方向的彈力；這樣可以用浮力去均勻地支撐人體。
此外，問(wèn)題是當(dāng)人體主要被浮力支撐時(shí)，為得到足夠浮力而增加流體的量，這時(shí)寢具的自重也增加，其解決方法是形成液體和彈性體填充的薄囊體并形成用氣體和彈性體填充的厚囊體，并將其置于下面。這樣，當(dāng)通過(guò)恰當(dāng)調(diào)整囊體中封閉氣體的壓力，使彼此接觸的兩個(gè)囊體表面適當(dāng)松弛時(shí)，負(fù)荷分布使液體囊體和氣體囊體整體產(chǎn)生回應(yīng)。氣體和液體同時(shí)起作用以保持恒定的體積。沒(méi)有施加負(fù)荷的部分，發(fā)生凸起的變形。上凸部分和下凹部分間的差異形成水的深度差，它產(chǎn)生與水深成比例的水浮力。通過(guò)使用上述技術(shù)得到一種輕便寢具，該寢具和傳統(tǒng)流體寢具相比，所需液體量大大減少。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為流體寢具結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖；圖2為流體寢具連接方式的說(shuō)明圖(實(shí)施例1)；圖3a-3c為氣體通道實(shí)施例說(shuō)明圖；圖4為流體寢具支撐人體方式的說(shuō)明圖；圖5為流體寢具連接方式說(shuō)明圖(實(shí)施例2)；圖6a-6b為流體寢具連接方式說(shuō)明圖(實(shí)施例3)；且圖7a-7b為流體寢具連接方式說(shuō)明圖(實(shí)施例4)。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式圖2顯示的枕頭是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。用聚氯乙烯薄片制作一個(gè)長(zhǎng)方體囊體8，其在徑向上為300mm，橫向?yàn)?00mm，高110mm。在距離底面60mm處，用聚氯乙烯薄片制作的分隔物9將長(zhǎng)方體內(nèi)部分隔為上部和下部。水10被密封于上部，而氣體11被密封于下部。閥12a安裝于長(zhǎng)方體囊體下部以注入或釋放氣體，而閥12b安裝于上部以注入和釋放水。同樣，將分隔物9置于水平面上得到的形狀和將長(zhǎng)方體置于水平面上得到的形狀是相同的矩形。分隔物9具有松弛度，使得密封的水和氣體適當(dāng)自如地改變其形狀。分隔物9的面積大約為1664cm2。其中密封水的體積大約為4500cm3，相當(dāng)于在常溫時(shí)大約3cm的深度。密封常溫時(shí)一個(gè)大氣壓下體積約為9000cm3的氣體。一個(gè)有連續(xù)氣泡的彈性體4置于囊體8的上部空間里，它的形狀為長(zhǎng)方體，其在徑向上為30mm，橫向?yàn)?0mm，高為30mm。囊體的內(nèi)表面和彈性體的側(cè)表面彼此聯(lián)接。一個(gè)有連續(xù)氣泡的彈性體1置于囊體8的下部空間里，它的形狀為長(zhǎng)方體，尺寸為在徑向上為500mm，橫向?yàn)?00mm，高為60mm。囊體8的內(nèi)表面和彈性體的側(cè)表面彼此聯(lián)接。彈性體1有這樣的功能即使當(dāng)枕頭被加載負(fù)荷使得部分氣體被替換時(shí)，枕頭保持其形狀，當(dāng)移去枕頭的負(fù)荷時(shí)，立即恢復(fù)原來(lái)的形狀。進(jìn)一步說(shuō)，囊體通常由柔性材料制成。這種物質(zhì)分子間的距離大于氣體分子間的距離。在長(zhǎng)期使用寢具時(shí)，有氣體逸出現(xiàn)象。即使在這種情況時(shí)，彈性體1在囊體擴(kuò)展方向上具有彈力，使得彈性體可以從外部吸入空氣。另外，在彈性體1的表面和內(nèi)部設(shè)置了多個(gè)通道7，以使彈性體1內(nèi)部的氣體迅速移動(dòng)。即使在枕頭上加載負(fù)荷，為使通道7不會(huì)下陷，在彈性體1的下部也形成彈性體13，它的彈力大于彈性體1，從而氣體在囊體8的下部空間里迅速移動(dòng)。圖3顯示通道的一些實(shí)施例。
圖3a顯示了一個(gè)實(shí)施例，其中，在彈性體表面設(shè)置了通道7以使氣體可以容易地沿著通道移動(dòng)。圖3b是表示一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中，在彈性體的內(nèi)部設(shè)置了通道7，從彈性體的一個(gè)截面觀看。當(dāng)在彈性體的內(nèi)部構(gòu)建通道7時(shí)，可以使遠(yuǎn)離表面的氣體容易地移動(dòng)。圖3c顯示一個(gè)實(shí)施例，其中，使用彈力超過(guò)彈性體1的彈性體13，在彈性體1的下部形成通道7。通過(guò)使用略硬于彈性體1的材料形成通道，當(dāng)枕頭有負(fù)荷時(shí)，可以減輕由于壓力引起的通道變形。通過(guò)這些通道與彈性體1內(nèi)部的通道連接，使氣體的移動(dòng)更容易。也能以彼此組合的方式在彈性體的各自部分構(gòu)成如圖3所示的通道。
采用上述的結(jié)構(gòu)，當(dāng)保持長(zhǎng)方體的形狀大約為在徑向上300mm，橫向上500mm，高90mm時(shí)，枕頭適當(dāng)松弛了與人的頭部接觸的表面。因此與全部填充水的密封水枕相比，由囊體表面張力而形成的壓力得到了令人滿意的降低，這種力是當(dāng)人的頭部置于這個(gè)位置時(shí)對(duì)人的頭部產(chǎn)生的反作用力。當(dāng)人的頭部置于長(zhǎng)方體上的時(shí)候，置于長(zhǎng)方體的上部空間的彈性體會(huì)立刻產(chǎn)生彈力。然而由于無(wú)數(shù)細(xì)孔內(nèi)的水支撐著人的頭部，當(dāng)使用彈力較小的彈性體時(shí)，這種作用便減少了。而且，當(dāng)彈性體在水中被壓縮時(shí)，必須克服水的粘性所產(chǎn)生的摩擦力而擴(kuò)大。當(dāng)將頭部置于其上的時(shí)候，彈性體由靜止而被壓縮所產(chǎn)生彈力的大小，大約和彈性體的最大靜摩擦力一樣。因此，和水浮力產(chǎn)生的壓力相比，由彈性體彈力而形成的壓力得到了令人滿意的抑制，這種力是對(duì)人的頭部的反作用力。
下面參照?qǐng)D4對(duì)人的頭部置于一個(gè)實(shí)施例的枕頭上的狀態(tài)進(jìn)行描述。圖4是一個(gè)截面圖，它顯示將徑向上為100mm，橫向上為100mm，高為100mm的立方體14放置于依據(jù)本發(fā)明制作的枕頭上的狀態(tài)，這里的立方體14用于模擬人的頭部。立方體上部的水的深度大約為30mm。例如，在人頭的體積和立方體大致相當(dāng)且重量約為6Kg的情況中，如果僅僅單純依靠水的浮力來(lái)支撐的話，要求水的深度約為60mm。在這個(gè)實(shí)施例中，由于囊體上部具有滿意的松弛度，它的內(nèi)部有密封的液體，立方體14可下沉到一定的深度而受到囊體的張力很小。這個(gè)過(guò)程中，水被擠到周圍，而水中的彈性體則被往下壓。因此，立方體的底面15低于沒(méi)有立方體時(shí)水的底面，立方體的底面15下沉至比沒(méi)有立方體時(shí)水的底面低2cm的位置。而且水中的彈性體也被立方體的底面往下壓，因此立方體底面的氣體也流到周圍區(qū)域。在這樣的負(fù)荷下空氣的體積變化很小，在氣體流向的周圍區(qū)域中，含有氣體的囊體擴(kuò)張并且將水推向囊體的上部。結(jié)果該區(qū)域的水位升高。如峰點(diǎn)16所示，和沒(méi)有負(fù)荷相比，最高部位的水位升高了大約有1cm。因此，盡管水的實(shí)際深度為3cm，但浮力效果與將立方體放在6cm深的水中一樣。
圖5所示為本發(fā)明的另一實(shí)例。徑向上為300mm，橫向上為500mm，高70mm的長(zhǎng)方體囊體6是由聚氯乙烯薄片制作而成的。與囊體6相連的是閥門12b，用于注入和放出水，其中注入75000cm2的水10。同樣，囊體內(nèi)部還裝有徑向上為300mm，橫向上為500mm，高為50mm的具有連續(xù)氣泡的彈性體4。彈性體4的側(cè)表面與乙烯基薄片的內(nèi)表面相連。配置在囊體6下部且與之相連的是徑向上為300mm，橫向上為500mm，高50mm的具有連續(xù)氣泡的彈性體1。和前面所述實(shí)施例類似，當(dāng)將徑向上為100mm，橫向上為100mm，高100mm且重為6Kg的立方體放置在枕頭上的時(shí)候，和沒(méi)有放置立方體之前的狀態(tài)相比，水位大約提升了3mm，立方體的底部降至比沒(méi)有放置立方體之前水的底面低4mm處。這種情況下，浮力效果與將立方體放在約5.7cm深的水中一樣。
與先前的實(shí)施例相比，用上述結(jié)構(gòu)，不需要密封氣體的囊體，這產(chǎn)生簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。即使氣體泄漏也不會(huì)而使情況惡化。當(dāng)枕頭有負(fù)荷時(shí)，在有負(fù)荷部位，水中的彈性體被壓了下去。隨之，配置在囊體內(nèi)的彈性體的相應(yīng)部位也被壓了下去。即便該部位的氣體逃逸至周圍區(qū)域，也不會(huì)使枕頭沒(méi)有負(fù)荷的部分升高。和先前的實(shí)施例相比，為獲得相同的浮力，有必要增加初始水位的高度。因此，減輕枕頭重量就成為問(wèn)題了。
圖6的實(shí)施例中囊體依照上述實(shí)施例彼此聯(lián)接，由此構(gòu)成一件寢具。圖6中17代表根據(jù)上述實(shí)例制作而成的囊體。圖6a是一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，圖中聚氯乙烯構(gòu)成的囊體上部與用聚氯乙烯構(gòu)成的連接部分18彼此聯(lián)接。構(gòu)成了囊體上部的聚氯乙烯由許多囊體一起構(gòu)成。囊體17是由小尺寸部件構(gòu)成且囊中流體在各個(gè)囊體中彼此獨(dú)立。即使其中的一個(gè)囊體由于某種原因產(chǎn)生泄漏，只有該囊體的穿孔中的水流出。因此，即使發(fā)生這種情況，也可以將損壞限制在小范圍內(nèi)。圖6b為連接部位與囊體的側(cè)表面連接到一起的側(cè)視圖，其中的連接部位可以使用例如可拆卸式的維可牢尼龍搭扣(Velcro fastenings)19，并且囊體彼此的聯(lián)接是可拆卸的。由于每個(gè)囊體是可拆卸的，所以運(yùn)輸時(shí)每一個(gè)囊體都不可能很大?？梢愿鶕?jù)同樣結(jié)構(gòu)所使用的位置、使用同樣結(jié)構(gòu)的人、同樣結(jié)構(gòu)的應(yīng)用目的或類似情況，重新將整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行非常合理的安排。
圖7顯示了根據(jù)上述實(shí)施例的囊體17，它們被封閉在框架20中。這樣可以很好的保持囊體的外形。而且也可以制作成多個(gè)尺寸較小的獨(dú)立囊體，并將它們單獨(dú)的放置在框架內(nèi)。圖7a為具有框架的實(shí)施例的截面圖，其只封閉側(cè)面。圖7b是具有框架的實(shí)施例的截面圖，其中框架是由側(cè)面和底面連在一起構(gòu)成的。在這種情況下，即使囊體破裂或類似的原因?qū)е履殷w中的液體流出，液體也只是會(huì)留在框架內(nèi)，從而使液體不會(huì)流到安放寢具的房間。
在上述實(shí)例中，枕頭主要是用來(lái)作為例子來(lái)描述。然而，本發(fā)明并不限于枕頭，可適用于各種目的來(lái)支撐人體如床、椅子、沙發(fā)、墊子或類似物。
工業(yè)可行性如上所述，獲得了使用流體的寢具，其主要以液體的浮力支撐人體，使人得到舒適的睡眠。并且，由于用于支撐人體所需要的流體大大減少，可以減輕寢具的重量，使寢具可隨處安放。并且，由于采用了不必將流體密封于固體物質(zhì)內(nèi)的結(jié)構(gòu)，即使用于像枕頭這樣尺寸較小的寢具，也可以得到同樣的效果。而且，如果用于像床這樣尺寸較大的寢具，也可以做到重量輕、尺寸小且價(jià)格低廉。
權(quán)利要求
1.一種寢具，它包括密封囊體3，它有一個(gè)有許多連續(xù)氣孔的彈性體1，氣體2密封于其中，且它的上部具有松弛度；和置于囊體3上部的密封的水囊體6，它有一個(gè)有許多連續(xù)氣孔的彈性體4，液體5密封在其中，且它的上部和下部具有松弛度。
2.一種寢具，它包括有許多連續(xù)氣孔的彈性體1；和密封的水囊體6，它置于彈性體1的上部，它有一個(gè)有許多連續(xù)氣孔的彈性體4，液體5密封于其中，且它的上部和下部具有松弛度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的寢具，其特征在于所述彈性體1和/或所述彈性體4的表面或內(nèi)部具有彼此獨(dú)立或者彼此相連的通道7。
4.由多個(gè)寢具連接而成的一件寢具，其中每一個(gè)小尺寸寢具均是根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)制作而成。
全文摘要
寢具包括密封囊體(3)，它有一個(gè)有許多連續(xù)氣孔的彈性體(1)，氣體(2)密封于其中，且它的上部具有松弛度，和置于囊體(3)上部的密封的水囊體(6)，它有一個(gè)有許多連續(xù)氣孔的彈性體(4)，液體(5)密封在其中，且它的上部和下部具有松弛度，從而獲得提供舒適睡眠的寢具，其利用液體浮力通過(guò)均勻支撐人體得以實(shí)現(xiàn)，并減少了其中所需流體的量。
文檔編號(hào)A47C27/00GK1538818SQ0281526
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2002年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月14日
發(fā)明者佐藤和浩, 藤村靖之, 木村照夫, 之, 夫 申請(qǐng)人:佐藤和浩, 藤村靖之, 木村照夫