技术领域本发明涉及充气垫。本发明尤其适于用在寒冷的表面上的垫子。
背景技术：
接下来的关于本发明的背景技术的讨论是为了便于本发明的理解。然而，应当理解的是，该讨论并非确认或承认任何所提到的材料在本发明的优先权日在任何司法管辖区已经出版、公知或是常识的一部分。很多人喜欢露营以及相关活动。其中一些人喜欢寒冷环境(如山顶或极地地区)中的这些活动。如果这些人没有针对这种环境的适当的穿着或装备，这种环境会削弱他们的身体热量。在极端情况下，身体热量的损失可能会威胁人的生命。阻止这种状况发生的一种方法是，当人们露营过夜时使用露营垫。设置露营垫，然后将人们的睡袋放置在其上。这意味着，露营垫作为人(在他们的睡袋里)和寒冷地面之间的热绝缘体。同时，由于露营垫需要由人运到这些寒冷环境的位置-往往是远程的-露营垫必须轻便。考虑到这两个要求，露营垫的结构的最常见的形式是使用大的管状或棱柱状的气室。这些气室填充有隔热材料。为了提供进一步的隔热性能，气室通常包括热反射层。正是在这一点上，气垫可能有所不同。某些露营垫固定隔热材料和热反射层的位置。在该版本中，在充气和/或分配用户载荷中发生的由拉伸产生的应力会损害这些垫子的通常的精巧结构。如果发生这种情况，隔热材料层会在随机位置剥离并聚集成团，妨碍隔热材料在整个露营垫的均匀分布。这些应力在热反射层上的影响也会导致其成为碎片，进一步降低露营垫的隔热性能。其他露营垫将隔热材料和热反射层作为气垫中自由浮动的部件。然而，这也会造成一些问题，由于露营垫的重复打包/展开(除了一般使用)，该材料会在气垫的随机部分聚集成团。出现这种状况时，隔热材料在整个露营垫的均匀分布被妨碍的情况又出现。因此，本发明的目的是提供一种改进的气垫，消除或至少部分改善上述问题中的一个或多个。
技术实现要素：
在整个文本中，除非另有相反的指示，术语“包括”，“组成”等，都应当被解释为非穷举，或者换句话说，意思为“包括，但不限于”。根据本发明的一方面，为一个充气垫，其包括：材料的上层；材料的下层；位于上层和下层之间的至少一隔热材料层，隔热材料层上具有预先形成的孔；上层与材料的下层按压连接在至少一与预先形成的孔对应的位置，该按压连接作用为定义多个充气囊并在每个充气囊内保留隔热材料的一部分。充气垫可以另外包括热反射材料层，热反射材料层位于上层和至少一隔热材料层之间。隔热囊优选排列成行，第一行隔热囊相对于其相邻行的隔热囊偏移。根据本发明的第二方面，为一充气垫，包括：第一充气层，第一充气层包括由材料的第一层和材料的中间层定义的区域；第二充气层，第二充气层包括由材料的中间层和材料的第二层定义的区域；至少一隔热材料层，设置在第一充气层中，隔热材料层上具有预先形成的孔；第一层与材料的中间层按压连接在至少一与预先形成的孔对应的位置，以在第一充气层中定义多个充气囊，第二层与材料的中间层按压连接以在第二充气层中定义多个充气囊，以使隔热材料的一部分保留在第一充气层的每个充气囊中。一热反射材料层可以设置在第一充气层中，热反射材料层位于材料的中间层和至少一隔热材料层之间。另外，第二充气层也可以包括至少一隔热材料层。每一充气层中的隔热囊可以排列成行，第一行隔热囊相对于其相邻行的隔热囊偏移。在其最优选的布置中，第一充气层中的隔热囊还相对于其相邻的位于第二充气层中的隔热囊偏移。一对空气入口阀可以使用，以使穿过一空气入口阀的空气使第一充气层的充气囊充气，同时穿过另一空气入口阀的空气使第二充气层的充气囊充气。根据本发明的第三方面，为一充气垫，包括：根据本发明的第一方面构成的第一部分和第三部分；第二部分，在第一和第三部分之间，根据本发明的第二方面构成；第一部分的充气囊的充气导致第二部分的充气囊的充气，以及第三部分的充气囊的充气导致第二部分的充气囊的充气。优选地,第一部分表示当普通用户躺在垫子上时用户的头部位于的区域，第二部分表示当用户躺在垫子上时用户的躯干位于的区域，以及第三部分表示当用户躺在垫子上时用户的腿位于的区域。优选地,本发明的任一方面的充气垫的操作，使得每个充气囊的充气还导致保留在该充气囊中的隔热材料的部分的提升。为了协助这种情况发生，至少一隔热材料层优选由在压力下压缩并在压力撤去后膨胀的材料制成。按压连接可以由以下中的任一种形成：点焊接点、可拆开按扣、管式连接、挡板。类似地，至少一隔热材料层由网格状材料制成和/或充气囊是菱形。附图说明下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图1是根据本发明的第一实施例的气垫的立体示意图；图2是根据本发明的第二实施例的气垫的立体示意图；图3是图2中所示的气垫沿B-B的剖视图；图4是图1中所示的气垫沿A-A的剖视图；图5是根据本发明的第三实施例的气垫的剖视图；图6是图1所示的气垫的层的分解示意图；图7是图2所示的气垫的层的分解示意图；图8是图5所示的气垫的层的分解示意图；图9a和9b是气垫具体结构的剖视图。具体实施方式根据本发明的第一实施例，为一充气垫10。在第一实施例中，充气垫10包括单个充气层12，由材料的上层14和材料的下层16形成。单个充气层12构造为包括多个排列成连续线20的小的充气囊18。每个充气囊18由布置在菱形图案中的四个点焊接点22划定。点焊接点22连接材料的上层14到材料的下层16。点焊接点22分组为N-S点焊接点22a和E-W点焊接点22b。点焊接点22起到将在连续线20中的每个充气囊18与下一充气囊18隔开的作用。充气囊18的每条连续线20从其相邻的连续线20偏移。这种设置意味着第一充气囊18的N-S点焊接点22a也作为在每个与其相邻的连续线20中的两个充气囊18的E-W点焊接点22b。在充气垫10外围的充气囊18具有密封的外围边缘24。在点焊接点22形成之前，一层网格状隔热材料26和一层热反射材料28放置在材料的上层14和材料的下层16之间。每一层26、28具有预先形成的孔30在其上。预先形成的孔30与将要形成的每个点焊接点22的预期位置相对应。这样，当点焊接点22形成时，它们起到固定每一层26、28在适当的位置的作用，同时仍然提供每一层26、28的有限的自由以根据需要移动。这进而，意味着实际上每个充气囊18具有包含在其中的网格状隔热材料26和热反射材料28。位于充气垫10的一端32的是空气入口阀34。空气入口阀34与第一充气囊18流体连通。本发明的第一实施例将在其使用的环境中进行描述。充气垫10在放气的形态展开在寒冷表面50上。以这种方式展开，空气入口阀34非常容易被用户(未示出)使用。用户然后连接气泵(也未示出)到空气入口阀34。通过气泵，空气被强制穿过空气入口阀34进入到第一充气囊18。被强制的空气起到使第一充气囊18充气的作用。任何充气囊18的充气构建了点焊接点22之间的进入到其他充气囊18的开口36。这些开口36允许被强制的空气进入到相邻的充气囊18，从而使这些充气囊18充气。重复这个过程直到所有的充气囊18都充气。同时，由于每个充气囊18充气，高度的变化导致充气垫10和寒冷表面50之间的接触面积(即横向收缩充气囊的大小)关联减小。充气囊18的横向收缩导致类似的收缩力施加到隔热材料26。隔热材料26的网格状的性质意味着该力的这种施加和在放气形态下由充气垫10施加到隔热材料26的压力的减小相结合，导致隔热材料26在体积上的提升。这种体积上的扩展改善了隔热材料26的隔热性能。注意，由于隔热材料层26由网格状材料制成，隔热材料层26不会妨碍被强制的空气通过充气囊18扩散。当然，当位于充气垫10的外围的充气囊18被充气时，密封的外围边缘24防止空气逸出。还应当注意的是，在通常的充气垫中，用户所躺的层和接触寒冷表面的层之间的热的差异造成充气垫内的空气对流运动。这种空气的运动导致整个充气垫的热的相当均匀的分布。然而这是不希望的，因为它意味着热不会集中在用户接触充气垫的区域。在该实施例中，这种空气对流运动被充气囊18隔断。详细的说，通过将充气垫10分割成一系列的充气囊18，这是隔断空气对流运动的第一级。隔断空气对流运动的第二级由提升的隔热材料26的自身的存在而产生。这两级隔断起到限制关于充气垫10到主要是那些热源(即用户的身体)所处区域的热扩散的作用。还应当注意的是，隔热材料层26也起到隔断由热源到寒冷表面50的垂直的热对流传导作用，以一种对本领域技术人员显而易见的方式。本发明的主要优势是使用隔热材料层26和热反射层28。由于寒冷表面50和用户(当躺在垫子上时)之间的温度差，在不存在任何隔热系统的情况下，用户身体的热量将很容易地被寒冷表面50吸收。然而，热反射层28的存在和位置，由点焊接点22的限制作用所维持的，导致用户的身体热量的一部分被朝向他/她反射回来，而不是由寒冷表面50吸收。没有被反射回用户的用户身体的热量部分地被隔热材料层26吸收，并由此阻止进一步的到寒冷表面50的热损失。此外，当由于用户的体重的压力使充气囊18的变形发生时，这会导致点焊接点22接触寒冷表面50的情况。由于在点焊接点22的位置没有隔热材料，这意味着垫子仍然有可能存在的区域，在该区域用户身体的热量可能流失。然而，在连续线20之间的充气囊18的偏移性质进一步限制了点焊接点22实际接触寒冷表面50的可能性。根据本发明的第二实施例，相同的标号表示相同的部件，为一充气垫100。在第二实施例中，充气垫100包括一对充气层102a、102b。充气层102a由材料的上层104和材料的中间层106形成。充气层102b由材料的中间层106和材料的下层108形成。每个充气层102a、102b包括多个排列成连续线20的充气囊18。每个充气囊18由布置在菱形图案中的四个点焊接点22划定。点焊接点22分组为N-S点焊接点22a和E-W点焊接点22b。点焊接点22起到将在连续线20中的每个充气囊18与下一充气囊18隔开的作用。如第一实施例，在点焊接点22形成之前，采用热反射材料层28和隔热材料层26。对于充气层102a，一层网格状的隔热材料26放置在材料的上层104和材料的中间层106之间。对于充气层102b，一层网格状的隔热材料26和一层热反射材料28放置在材料的中间层106和材料的下层108之间。这些层的布置是这样的，网格状的材料层26与材料的下层108相邻，同时，热反射材料层28与材料的中间层106相邻。每一层26、28具有预先形成的孔30在其上。预先形成的孔30与将要形成的每个点焊接点22的预期位置相对应。这样，当点焊接点22形成时，它们起到固定每一层26、28在适当的位置的作用，同时仍然提供每一层26、28的有限的自由以根据需要移动。这进而，意味着实际上每个充气囊18具有包含在其中的网格状隔热材料26和热反射材料28。在这两个充气层102a、102b中，充气囊18的每条连续线20与其相邻的连续线20偏移。这种设置意味着第一充气囊18的N-S点焊接点22a也作为在每个与其相邻的连续线20中的两个充气囊18的E-W点焊接点22b。类似的，充气层102a中的充气囊18的排列相对于充气层102b中的充气囊18偏移。这种偏移配置意味着在一充气层102中的每个充气囊18跨越另一充气层102中的两个充气囊18。这在图3中进行了图示。在每个充气层102a、102b的外围的充气囊18具有密封的外围边缘24。位于充气垫100的一端110的是一对空气入口阀112。一个空气入口阀112与充气层102a的第一充气囊18流体连通。另一空气入口阀112与充气层102b的第二充气囊18流体连通。本发明的第二实施例将在其使用的环境中进行描述。充气垫100在放气的形态展开在寒冷表面50上。以这种方式展开，空气入口阀112中的至少一个非常容易被用户(未示出)使用。对于本例子的目的，可用的空气入口阀112与充气层102a的第一充气囊18流体连通。然后用户连接气泵(未示出)到可用的空气入口阀112。通过气泵，空气被强制穿过空气入口阀112进入到第一充气囊18。被强制的空气起到使第一充气囊18充气的作用。任何充气囊18的充气构建了点焊接点22之间的进入到其他充气囊18的开口36。这些开口36允许被强制的空气进入到相邻的充气囊18，从而使这些充气囊18充气。重复这个过程直到所有的充气囊18都充气。当然，当位于充气层102a的外围的充气囊18被充气时，密封的外围边缘24防止空气逸出。与第一实施例一样，由于每个充气囊18充气，隔热材料层26可以自由移动以提供合适的隔热分布。允许这种运动的同时，防止隔热材料在充气囊18中的不均匀分布—作为整体跨越充气垫10—点焊接点22起到限制该运动的作用。这甚至会发生在预先形成的孔30被撕开或撕裂情况下。充气层102a充气之后，用户然后摆放充气垫100到另一个空气入口阀112可用的位置，并连接到气泵。通过气泵，空气被强制穿过另一个空气入口阀112进入到第二充气囊18并使它充气。第二充气囊18和其相邻的充气囊的充气是以和已经描述的第一充气囊18的充气相同的方式。继续直到充气层102b也被充气。有限制的自由运动如前面描述那样再次提供给隔热材料层26和热反射层28。需要再次注意的是，隔热材料层26由网格状材料制成，被强制的空气穿过任一充气囊18传播时不受阻碍。这样设置有多个超越现有充气垫的优点，包括：充气囊18相对于每个充气层102a、102b的偏移设置意味着充气垫100没有区域不具有一些隔热形式将用户(当躺在垫子100上时)从寒冷表面50隔离。通过提供两个独立的充气层，即使充气层102的其中一层泄气，用户可以仍然保留一些充气垫100的隔热优势。这在寒冷表面50分散有可能会刺穿最底部充气层102的物体时尤其有利。此外，两个独立的充气层的使用允许用户使最底部的充气层102充气至完全充气的位置，同时改变最上部的充气层102的充气水平。最上部的充气层102的充气水平的调整意味着用户可以调整气垫100，作为一个整体，以满足他们的舒适性的要求。在该实施例中，由于每个充气囊18具有位于相对层102a、102b(如果适用)中的相邻充气囊，由点焊接点22接触寒冷表面50造成的身体热量流失的可能性如果不是被消除，也被最小化。这是因为，即使点焊接点22接触寒冷表面50(由于连续线20之间的充气囊18的偏移性质，这也许不会发生)，点焊接点22位于充气囊18的下方。因此，至少有一隔热材料层26始终位于用户和寒冷表面50之间。根据本发明的第三实施例，相同的标号表示相同的部件，有一充气垫200。充气垫200包括上部202、中间部204和下部206。在其优选结构中，上部202包括睡眠时用户的头部所在的区域，中间部204包括睡眠时用户的躯干所在的区域，下部206包括睡眠时用户的腿所在的区域。上部202和下部206引入结构和配置如本发明第一实施例中所描述的隔热囊18。中间部204引入结构和配置如本发明第二实施例中所描述的隔热囊18。由于在各个部分使用不同的结构形式，隔热材料层26和热反射材料层28类似地分配。第三实施例的关键要素是，上部202、中间部204和下部206都通过单个空气入口阀34的方式充气。空气入口阀34与位于上部202上的一个充气囊18流体连通。本发明的第三实施例将在其使用的环境中进行描述。充气垫200在放气的形态展开在寒冷表面50上，这样空气入口阀34容易被用户(未示出)使用。用户然后连接气泵(也未示出)到空气入口阀34。通过气泵，空气被强制穿过空气入口阀34进入到上部202中的充气囊18。被强制的空气起到使充气囊18充气的作用。如同其他实施例，任何充气囊18的充气构建了点焊接点22之间的进入到其他充气囊18的开口36。这些开口36允许被强制的空气进入到相邻的充气囊18，从而使这些充气囊18充气。重复这个过程直到上部202中的所有的充气囊18都充气。当上部202中的与中间部204邻接的充气囊18充气时，开口36然后被构建到中间部204的两个充气层102a、102b内。这然后允许两充气层102a、102b中的充气囊18以与先前叙述的相同的方式充气。一旦充气层102a、102b中的充气囊18充气后，推动空气再次穿过充气囊18联合充气下部206中的充气囊18。如同其他实施例，当位于气垫200的外围的充气囊18被充气时，密封的外围边缘24防止空气逸出。在所有其他方面，第三实施例的各部分恰当地起到每一第一实施例或第二实施例的作用。这允许用户在其躯干部分享有第二实施例的额外的隔热好处，该处身体热量容易损失，同时在头和腿处保留第一实施例的轻量的特点，该处这种损失很可能会是更小的后果。本领域技术人员还应当意识到，上述发明并不局限于描述的实施例。特别是，在不脱离本发明的范围情况下可以做出以下改变和改进。点焊接点22可以被其他结构替代以定义充气囊18。例如，可以使用按压部或可拆开的按扣。使用可拆开的按扣允许充气囊18的尺寸可以根据需要通过简单地仅连接相关的按扣而改变。可选地，按压部可以采用隔离件的形式，如图9a和9b所示。当用在本发明的第二实施例中时(或者本发明的第三实施例中采用本发明的第二实施例的那一部分)，隔离件300起到在连接点处提供两充气层102a、102b之间的距离的作用。能够实现该目标的实例包括竖直管和挡板。虽然不是优选的，本发明可以重新配置，使得可以使用单层热反射材料层28或单层隔热材料层26。可选地，额外的热反射层28可以结合到隔热垫10、100、200。本发明可以使用充气囊18的不同的、非线性布置。同样地，充气囊18不需要布置成重复的模式。本发明可以使用更多或更少的点焊接点来定义充气囊18的形状，可以是几何或非几何的。例如，三点焊接点可以作用为定义三角形的充气囊18。隔热材料层26可以由非网格状材料制成。在这种情况下，当充气时隔热材料层26不会阻碍每个充气囊18的开口36是非常重要的。如果这种情况发生，充气垫10、100、200的处于特定区域的充气囊18不会被充气。在第二实施例的一个变形中，充气层102a可以仅包括一隔热材料层26，同时充气层102b可以仅包括一热反射材料层28。充气垫10、100、200可以经过抗菌处理以防止霉菌或真菌生长。这使得充气垫10、100、200可以通过用户的呼气进行充气，而不是气泵的方式。空气入口阀34、108优选申请人海峰(SeatoSummit)的共同未决申请中描述的类型，公开为PCT/AU2013/001158，名称为“改进的用于充气设备的阀”。隔热材料26优选由美国堪萨斯州的英威达(Invista)销售的“THERMOLITE”牌弹性隔热材料。然而，隔热材料26可以是任何材料，在其结构中具有空气室的可膨胀的三维基材，如泡沫、编制弹性纤维或羽绒集合。这种材料的重要特性是在压力下可以压缩并在压力撤去后可以膨胀。热反射层28优选无纺布，具有施加到表面的由韩国的泰克思兰德和内克思科(Texland&Nexko)有限公司销售的“EXKINPLATINUM”牌的薄镀金属层。本领域的技术人员应进一步意识到，上述变形和改变，并不是互斥的，可以结合以形成落入本发明的范围之内的其他实施例。