特别用于可充气主体的具有对流屏障的弹性芯及其制造方法技术

一种由材料制成的弹性芯，包括：一个机械方面整体式的板；多个由该板限定的孔或内孔；用于改进该芯对于热传递的抗性的热传递减弱装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】特别用于可充气主体的具有对流屏障的弹性芯及其制造方法
技术介绍
自从在1971年引入了最初的“Therm-A-Rest ”自充气床垫(self-inflating mattress pad)，已经公知了关于制造和所得到的产品的许多改进。这些改进包括对生产方 法、产品耐久性、产品柔性以及热性能的改型。具体而言，一个目标是减轻垫子重量而不损 失热绝缘性能。在1994 年，Cascade Designs, Inc.(在下文中称为 “Cascade” )开发了一种可提 供期望蓬松度(level of loft)的带芯的床垫，但包括一种具有多个横向延伸的中空圆柱 体的由泡沫材料制成的开放式(open cell)芯。这些横向的圆柱体并不影响芯与包壳片材 (enveloping sheet)的粘合表面，但是在其他方面减小了泡沫芯的整体密度，因此减小了 所得到的床垫的重量。然而，制造和性能问题以及对于相对厚的原始芯的需求，限制了这一 技术的应用范围。在1995年，Cascade引入了 “UltraLite”系列床垫。这些垫子首次利用竖直定向 的空隙(voids) (S卩，与芯的主表面垂直)，尽管这些空隙不是材料去除处理的结果。关于这 一技术的额外信息，请参见以引用方式被纳入本文的US 5705252。关于在UltraLite系列床垫中使用的技术的一个显著益处是其能够不受芯厚度 的影响建立宏观空隙(macro void)(与组成微观空隙的膨胀的泡沫材料的开室结构相对 反)。通过使所述空隙的纵向轴线定向在竖直方向，可以在相对薄的截面厚度的板中获得密 度显著减小的弹性芯/板；通过选择地建立空隙的几何形状、空隙的出现率以及它们的整 体样式(overall pattern)，可以使垫子的原本不期望的性能特性最小化。虽然UltraLite芯在轻量化芯技术中表现了很大的进步，但其确实导致芯具有一 定的制造劣势(例如，因为所述空隙由移位的狭缝形成，并且这种狭缝通常相似地定向，所 以在与位移偏压垂直的方向上会降低芯的稳定性)。另外，已意识到竖直定向的空隙提供了 一个方便的对流和辐射热传递的路径，由此降低了床垫的热性能。由于这一意识到的热缺 陷的问题，UltraLite芯预期的竖直空隙在压缩负载下可能会弯折(buckle)或坍缩。然而， 生成这种易于受到压缩弯折的空隙还降低了垫子的其他性能特征，诸如芯-织物的粘合特 性和竖直支撑特性。因此，很明显，从弹性芯的底部到顶部延伸的空隙通过宏观密度变化可在芯重量 方面提供期望的减小，而不需要截面较厚的芯。此外，虽然会浪费材料，但可以使用常规的 成芯技术——例如模切，由此允许使用各种几何形式来减小板的不稳定性，该不稳定性原 本会由密度减小操作而引起。然而，需要热传递减弱装置，以保持包含这种芯的垫子的期望 性能。
技术实现思路
本专利技术涉及优选地用于可充气主体的弹性芯，该弹性芯包括限定多个大体柱状的 孔的弹性板或大体柱状实心体(solid)的弹性阵列，涉及用于制造这种板和阵列的方法，3以及涉及包含这种板和阵列的物品，其中该芯还包括热传递减弱装置，用于超越芯的固有 绝缘性质而改进该芯对热传递的抗性。在板状芯(slabcore)实施方案中这种热传递减弱 装置的非排他性和非穷尽性的实例包括考虑孔(hole)或内孔(bore)的几何横截面、出现 率(frequency)、样式和方向，在至少一些孔或内孔处或在至少一些孔或内孔内引入热障 (thermal barrier)，和/或选择/处理板的材料。在阵列芯实施方案中这种热传递减弱装 置的非排他性和非穷尽性的实例包括考虑该实心体的几何横截面、出现率(密度)、样式和 方向，在实心体内部空间内引入热障，和/或选择/处理实心体的材料。如本文所使用的，“板(slab) ”相对于芯(core)而言，其复数形式和等同物包括 一个不论是从单一元件获得还是从多个元件获得的机械方面整体式的结构(mechanically unitary structure)，并且具有与第二主表面大体成相对关系的第一主表面，其中共同的 周缘表面将这两个主表面连接；“阵列(array)”相对于芯而言，其复数形式和等同物包括 一个具有多个大体柱状实心体的集合体结构(aggregate structure) 0 “热传递减弱装置” 包括固有(intrinsic)材料(由该板或阵列实心体获得的材料成分，或者由基本与该板或 阵列实心体材料相同的材料获得的材料成分)或外在(extrinsic)材料(一种与该板或阵 列实心体材料基本不同的材料成分)，该热传递减弱装置被集成在或集成到该板或阵列实 心体中，或者构成一种对该板或阵列实心体的处理，其中当该芯承受沿垂直于第一和第二 主表面方向的相对的压缩力时，通过承受这种压缩的至少一部分板或阵列导致了热传递率 的降低。除了以上所述，由板状芯限定的孔或内孔或阵列的实心体的几何横截面、方向、出 现率或样式可以是均一的或非均一的。本专利技术的板状芯实施方案可以包括一个弹性材料——诸如膨胀泡沫(优选为聚氨 酯)——的板或多个机械地彼此联接的子板制成的板，如在下文中将会更详细地描述。除 非以其它方式通过材料处理的方式修改，单一板状芯实施方案通常是均质的，而多个子板 芯实施方案可以是均质的或非均质的。同样的情况适应于本专利技术的阵列芯实施方案一个、 一些或所有实心体可包括弹性材料的单一元件或多种机械地彼此联接的材料。此外，子板 (或阵列材料元件)之间的界面可以是平面的或不规则的，且可以被定向在任意期望的方 向，例如，与用于平面界面的板状芯实施方案的至少一个主表面相垂直、倾斜或平行。如前所述，本专利技术的板的实施方案可包括一个均质的板或一个非均质的板。一个 均质的板包括由在其整个体积具有大体一致的平均压陷力变形(“IFD”)值的单一材料形 成的板，而无关于构成该板的部分、元件、方向或区段的数量，也即，该板的组成并不是其特 征的决定性因素。一个非均质的板包括具有多个区段的板，每个区段都具有一不同于相邻 区段的IFD值，而无关于构成该板的部分、元件或区段的数量。一个非均质的单一板可包括 多个IFD区段，和/或多个子板可包括相应数量的IFD区段。在均质的或非均质的板的实施 方案中，多个子板和/或元件彼此相关联(例如，粘结、熔接)以在其间形成机械联接。这 种关联(例如，堆叠、邻接、配合、拼接等)的方向在大多情况下并不是这些限定的实质性约 束ο在均质的板的实施方案中，该板的特征在于在物理操作一诸如在其内形成孔或 轮廓——之前，具有一个大体一致的平均IDF值。因此，在这种实施方案中，该板的原本均勻 的IFD值可以受物理操作——诸如孔的出现率、布置和/或几何构造——的影响，以及受到 通过诸如成形加工而对孔的截面厚度的改变的影响。然而，该板的基本构造保持不变。包同的IFD值的子板的板被包括在此类实施方案中，即使最 后的关联在其某些部分修改了所得到的芯的IFD值。然而，在此类实施方案中不包括这样 的板，其中多个这种子板相关联且特意地利用这种关联关系以为了具体原因而修改该板的 IFD值，例如，一种粘合剂被用于使两个子板相关联，且该粘合剂固化为刚性的界面，该界面 的性能旨在为了期望的目的而影响该板的IFD值。在非均质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由材料制成的弹性芯，包括：一个机械方面整体式的板，其具有与第二主表面成大体相对关系的第一主表面，其中共同的周缘表面将这两个主表面连接；由该板限定的多个孔或内孔，其中每一孔或内孔都具有一个由轴线限定的相对于至少一个主表面的方向以及一个几何横截面，该多个孔或内孔限定一个关于这些孔或内孔的布置并具有一密度；以及热传递减弱装置，其用于相对该芯的固有绝缘性能而改进该芯对于热传递的抗性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS林肯，DS贾科特，BW鲍尔斯，J顾特卡，JE马尔森，
申请(专利权)人：凯斯凯德设计有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]