專利名稱:自通風且自冷卻的可變幾何形狀枕頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種冷卻睡眠者緊鄰的附近區(qū)域的裝置和方法，更具體地涉及數(shù)種睡眠用附件，包括但不限于自通風且自冷卻的可變幾何形狀枕頭和寵物床。
背景技術：
許多因素影響人們在每天能夠獲得的睡眠量和睡眠質量。枕頭的類型和質量以及睡眠場所處的氣候狀況均影響人們的睡眠感受。有睡眠困難或者難以充分、連續(xù)睡眠的人可能會產(chǎn)生身體上的不適。這種不適可能是由于空氣無法循環(huán)通過枕頭來消散熱量而使得身體產(chǎn)生的熱量在睡眠者頭部所枕的枕頭內積聚所致。該熱量將最終輻射到睡眠環(huán)境中，這污染了環(huán)境并且使其更加不舒適。睡眠者的不適在溫暖潮濕的氣候中會更加明顯。
響應于枕頭隨著身體產(chǎn)生的熱量在枕頭內的積聚而變熱，睡眠者經(jīng)常翻轉枕頭以尋找涼爽的位置。這樣的行為會導致睡眠過程的間斷。
在現(xiàn)有的枕頭中，身體產(chǎn)生的熱量在枕頭內積聚是因為枕頭所使用的材料的性質和幾何形狀傾向于存儲而不是消散熱量。由于睡眠者的身體接觸枕頭表面，身體產(chǎn)生的熱量傳遞到并且存儲在枕頭的直接接觸區(qū)，導致局部溫度上升，這會引起睡眠者不適。聚集在枕頭內的熱量需要相當長的時間來散發(fā)到環(huán)境中。
傳統(tǒng)上，枕頭基本上由填充了各種常見致密材料的簡單封套構成，其中所述材料包括動物和植物填充物以及某些塑料泡沫，它們阻止了空氣的自由流動，并由此存儲而不是消散熱量?，F(xiàn)有技術揭示了許多機電輔助的枕頭以消散熱量，但是現(xiàn)有技術沒有提供簡單、有效和經(jīng)濟的解決方案來處理睡眠者的身體產(chǎn)生的熱量所導致的不適。
授予Munson的美國專利6,770,085揭示了一種吸熱墊，其包括墊囊和熱電冷卻單元，用來從人體部位或枕頭上帶走熱量。該吸熱墊使用液體介質，該液體介質首先通過吸熱而蒸發(fā)，然后當蒸汽移動通過冷卻單元時液化。
授予Ichigaya的美國專利6,516,624揭示了一種冷卻枕頭、一種冷卻外衣和一種冷卻頭盔，它們均基于如下原理，即，將空氣吹到處于身體附近且包含有足夠量的水的纖維材料上而促進水蒸發(fā)，從而通過在身體上吸收蒸發(fā)熱而冷卻身體。
授予Bieberich的美國專利6,402,775揭示了高效率的冷卻墊、床墊和套子，它們需要復雜的裝備來通過傳導和/或蒸發(fā)冷卻人體。開室型泡沫墊限定了帶有多種路線的內部空氣流動通道。該墊是潮濕的，風機使空氣循環(huán)通過該空氣通道而蒸發(fā)水分并由此冷卻墊。通過接觸已冷卻的結構，人體通過傳導而得以冷卻。Bieberich的設備會將人的皮膚暴露在水中，由此形成了不舒適的睡眠環(huán)境。
授予Grant的美國專利5,653,741揭示了一種用于加熱或冷卻人體或動物身體部位的加熱和冷卻墊。該柔性墊包括冷卻該墊的一側的熱電模塊。移動通過墊的空氣冷卻熱電模塊的熱側。
授予Fontenot等的美國專利5,344,436揭示了一種用于局部地加熱或冷卻人體或動物身體的局部傳熱設備。加熱或冷卻的液體在處于加熱或冷卻設備與加熱或冷卻墊之間的密封的流動路徑內循環(huán)。
授予Bailey的美國專利4,459,468揭示了一種溫控流體循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用熱冷卻器來控制液體的溫度并且將該液體泵送通過可置放于人體之上或者枕頭頂部上的毯子來控制溫度。
現(xiàn)有技術揭示的系統(tǒng)本質上是復雜的，包括數(shù)個復雜并且昂貴的部件，獲得、操作和維護這些部件的成本很高。這樣的機電系統(tǒng)是不可靠的，因為部件可能在最不希望的時候功能性失效或者可能無法得到例如電源?，F(xiàn)有技術沒有提供消散身體熱量以防止睡眠者產(chǎn)生不適的有效解決方案?，F(xiàn)有技術沒有提供通過消散身體產(chǎn)生的熱量來改善睡眠者的舒適程度的空氣通道。因此，在本領域中存在對于如下方法的需求通過天然裝置消散身體產(chǎn)生的熱量來防止睡眠者產(chǎn)生不適、提供空氣通道以及提供有氧空氣空間。

發(fā)明內容本發(fā)明是一種自通風且自冷卻的枕頭。該枕頭具有模塊化鉸接的、容易改變的幾何形狀以滿足使用者所偏愛的睡眠姿勢。該枕頭具有透氣結構以容許空氣容易流動通過，從而對睡眠者的緊鄰的周圍環(huán)境進行通風和冷卻。
一種枕頭，其包括中間模塊，該中間模塊包括由開室型形狀記憶材料構成的芯和圍繞該芯的芯套；連接到中間模塊的第一外部模塊，該第一外部模塊包括由開室型形狀記憶材料構成的芯和圍繞該芯的芯套；連接到中間模塊的第二外部模塊，該第二外部模塊包括由開室型形狀記憶材料構成的芯和圍繞該芯的芯套；第一鉸接折縫，其允許第一外部模塊相對于中間模塊轉動；以及第二鉸接折縫，其允許第二外部模塊相對于中間模塊轉動。
一種枕頭，其包括多個模塊，其中所述多個模塊的每一個連接到至少一個另外的模塊，并且其中所述多個模塊的每一個包括由開室型形狀記憶材料構成的芯和圍繞該芯的芯套；以及至少一個鉸接折縫，其允許所述多個模塊的其中一個相對于另一個模塊轉動，其中所述多個模塊利于空氣流消散身體產(chǎn)生的熱量。
一種利于空氣流消散身體產(chǎn)生的熱量的枕頭，其包括由開室型形狀記憶材料構成的芯；圍繞該芯以支撐該芯的芯套；以及封裝芯套的外套，該外套由具有多個孔的透氣材料構成，其中芯、芯套和外套均能夠透過空氣流以將熱量從枕頭傳遞到外部環(huán)境。
一種容許空氣流消散身體產(chǎn)生的熱量的枕頭，其包括具有第一側、第二相對側、第三細長側和第四細長相對側的外周；以及在外周內的芯，該芯具有相當厚度的形狀記憶材料，其中該形狀記憶材料具有開室型結構，其能夠透過空氣流以消散身體產(chǎn)生的熱量。
一種利于空氣流消散身體產(chǎn)生的熱量的寵物床，其包括由隆起部環(huán)繞的基部，該隆起部沿著基部的外表面，其中基部和隆起部包括形狀記憶材料，該形狀記憶材料具有開室型結構，其能夠透過空氣流以消散身體產(chǎn)生的熱量。
下面將參考附圖進一步解釋本發(fā)明，其中在數(shù)個視圖中類似的結構標以類似的標號。附圖無需是按比例的，而是將重點總體放在說明本發(fā)明的原理上。
圖1A示出了處于平展構造的枕套和枕頭，其對于仰睡者可能是優(yōu)選的。
圖1B示出了從平展構造向折疊構造或從折疊構造向平展構造轉換的枕頭和枕套。
圖1C示出了處于折疊構造的枕套和枕頭，其對于側睡者可能是優(yōu)選的。
圖2A示出了帶有三維互連開室型結構的形狀記憶材料的特寫圖。
圖2B示出了帶有大的三維互連開室型結構的另一形狀記憶材料的特寫圖。
圖3A-3D是帶有大的三維互連開室型結構的形狀記憶材料的實施方式。
圖3E-3F是帶有稀疏編織結構的材料的實施方式。
圖4A是本發(fā)明的枕頭的立體圖，示出了包括由透氣的形狀記憶材料制成的單塊芯和透氣芯套的模塊。
圖4B是本發(fā)明的枕頭的立體圖，示出了包括由多個透氣的形狀記憶材料塊構成的芯和透氣芯套的模塊。
圖4C是沿著圖4A中線C-C取的本發(fā)明枕頭的截面視圖，示出了通過單塊芯和透氣芯套以帶走身體產(chǎn)生的熱量的空氣流。
圖5A示出了處于平展構造的本發(fā)明的枕頭的透氣芯套。
圖5B示出了從平展構造向折疊構造或者從折疊構造向平展構造轉換的本發(fā)明的枕頭的透氣芯套。
圖5C示出了多個芯向本發(fā)明的枕頭的透氣芯套的插入。
圖5D示出了將形成本發(fā)明的枕頭的透氣芯套的一片材料。
圖6A示出了處于平展構造的透氣枕套，其中上表面處于打開位置。
圖6B示出了處于平展構造的透氣枕套，其中上表面處于關閉位置。
圖7示出了本發(fā)明的枕頭的可選實施方式。
圖8示出了本發(fā)明的枕頭的可選實施方式，其具有變化的厚度以適應不同類型的睡眠者。
圖9示出了具有本發(fā)明的形狀記憶材料的開室型結構的寵物床。
雖然上面示出的附圖列舉了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是如同討論中所提到的那樣，也可以考慮本發(fā)明的其它實施方式。此公開內容通過說明性而非限制性的方式呈現(xiàn)了本發(fā)明的說明性實施方式。本領域的技術人員可做出很多其它的改進和實施方式，它們均落入本發(fā)明的原理的范圍和主旨內。
具體實施方式本發(fā)明是自冷卻和自通風的可變幾何形狀的臥具系統(tǒng)。其涉及數(shù)種睡眠用附件的結構，包括但不限于枕頭、其它類似休息結構、以及寵物床。
枕頭本發(fā)明的枕頭總體上以標號30示出在圖1A-1C中。圖1A-1C示出了本發(fā)明的枕頭在其鉸接的枕套內的多種視圖。枕頭30可由帶有大的三維開室型(open-cell)結構的單塊形狀記憶材料制成，或者由多件這樣的材料制成。開室型結構使枕頭具有透氣能力，即可以自由地、不受阻礙地透過空氣流。枕頭30的所有部件及其附件是透氣的，用來在出現(xiàn)身體產(chǎn)生的熱量時以及在熱量存儲在枕頭內之前排出該身體產(chǎn)生的熱量。枕頭30是模塊化的和鉸接的。
如圖1A、1B和1C所示，枕頭30包括第一外周壁32、第二相對外周壁34、第三細長外周壁36和第四細長相對外周壁38。枕頭30由多個模塊化的芯構成。枕頭30具有中間芯33，且外部芯31、35與中間芯33并排放置。多個芯31、33、35中的每一個都插入芯套50(圖5A-5C)，該芯套50然后插入枕套60(圖6A-6B)。如圖1A所示，中間芯33可長于外部芯31、35。多個模塊化的芯具有類似的設計和結構特征，然而在同一枕頭30內具有不同類型的芯也處于本發(fā)明的主旨和范圍內。
在本發(fā)明的實施方式中，中間芯33大約為16英寸長X11英寸寬X3英寸厚，而外部芯31、35中每一個均大約為8英寸長X11英寸寬X3英寸厚。
枕頭是鉸接的，從而多個芯31、33、35中一個可繞著另一個移動和樞轉。
通過枕套60的三個隔間的裝有角撐板的結構來設置鉸接，隔間的尺寸為分別容納所述多個芯31、33、35。枕套60允許芯沿著鉸接折縫39相對彼此進行樞轉和轉動。
鉸接折縫39允許外部芯31、35相對于中間芯33的快速重新定位，以將枕頭30從仰睡枕頭(圖1A)轉換為側睡枕頭(圖1C)，反之亦然。
在圖1A示出的“平展”構造中，枕頭30的厚度是針對俯睡者和仰睡者而設計，因為其允許使用者的頭部以自然的、益于休息的角度放置。在圖1C示出的“折疊”構造中，枕頭30的增加厚度使得側睡者的頭部被支撐在合適的高度，從而脊柱合適地排列，減少了脊柱壓力并且增加了睡眠者的舒適性。圖1B示出了從平展構造向折疊構造轉換或者反之的根據(jù)本發(fā)明的枕頭和根據(jù)本發(fā)明的枕頭組件。
在一個實施方式中，處于圖1A示出的平展構造的枕頭30的厚度大約為3英寸、長度大約為32英寸，該長度接近單人床的寬度。在圖1C示出的折疊構造中，枕頭30的厚度大約為6英寸，長度大約為16英寸。本領域的技術人員將理解，可以改變本發(fā)明的尺寸——包括厚度和長度，并且其仍然處于本發(fā)明的主旨和范圍內。
圖2A和圖2B示出了帶有大的三維互連開室型結構的形狀記憶材料的特寫圖。枕芯的開室型結構越大，空氣越容易流過，其將帶走的身體產(chǎn)生的熱量越大，由此降低了睡眠者的不舒適性并且保持局部溫度較低。開室型結構的另一方面是對空氣流的透過性。開室型結構可以是人造材料或天然材料。人造材料的例子包括但不限于非紡織擠出型尼龍聚合物，呈由例如聚酯等人造纖維制成的三維編織的織物形式。天然材料的例子包括但不限于棉花，或者呈現(xiàn)其混合物形式。枕頭30的柔軟性和堅硬性可通過控制擠出的細絲的尺寸以及開室型結構的每單位體積中細絲的數(shù)量來改變。
現(xiàn)有技術中已知的形狀記憶材料的開室型結構可用于枕頭30的多個芯31、33、35。圖3A-3D示出帶有大的三維開室的多種形狀記憶材料的實施方式，其十分適用于所述的多個芯31、33、35。開室型結構的示例從多根纖維的有規(guī)則重復的模式變化到多根纖維的不重復、更隨機的三維模式。雖然形狀記憶材料的開室型結構的稀疏性可以變化，但還是選擇該結構，因為該結構容許空氣自由流動進而消散身體產(chǎn)生的熱量。形狀記憶材料的開室型結構的多孔性利于空氣流動。
具有這種開室型結構的材料將允許空氣自由流過枕頭以消散身體產(chǎn)生的熱量。具有在所有方向上都完全透過空氣流的大的三維開室型結構的材料將允許空氣循環(huán)，利于袋內的滯熱、廢氣的涌出和消除，由此通過消除熱量的積聚而降低了不舒適性。
開室型結構可包括可替選的重疊纖維。開室型結構可包括多個脊，以利于空氣流通過多個脊中的每個脊以及通過多個脊中的每個脊之間的區(qū)域。開室型結構可包括多個通道以從中引導空氣流并將空氣流引導出枕頭30。
本發(fā)明的開室型結構提供了支撐使用者頭部重量的強度，減少了通過與表面接合而產(chǎn)生的壓力點，并且改善了血液循環(huán)。
開室型結構還支持例如阻燃性、彈性和吸收性等特性。在所有的芯、芯套和枕套內使用的所有材料均能從其完全透過自由流動的空氣。
枕頭30的芯材料的大的開室型結構提供了多個通道，用于使得空氣不受限制地流動通過并且?guī)ё邿崃?。通過枕頭的高體積一表面積比增強了熱傳遞。因此，空氣的流動和運動遵循熱和質量傳遞的自然規(guī)律。較溫暖的空氣上升、較冷的空氣下降。較重的氣體將處于較輕的氣體之下。
由于其運動和流動將不再依賴任何機電輔助裝置，這種交換是完全靜默的并且非常靈活，沒有任何東西會破壞或失效，并且將無需維護人員或操作預算。
由于其開室型結構，本發(fā)明消散身體產(chǎn)生的熱量以減輕一般由身體與臥具系統(tǒng)的相互作用所導致的不適。由于睡眠者的身體的一部分接合枕頭30的接觸面，身體產(chǎn)生的熱量存儲在身體與接觸面接合處的局部環(huán)境內。開室型結構提供了多個通道，空氣從中流過并且?guī)ё邿崃?，通過這樣的開室型結構增強了從接觸面通過傳導、對流和熱輻射的熱傳遞。
熱通過傳導、對流和熱輻射而傳遞。熱傳遞是溫度和熱流的函數(shù)。溫度是可獲得的熱能大小的一個度量。熱流是熱能從一個位置向另一位置移動。熱總是從高溫物體向低溫物體傳遞。在沒有溫度梯度的情況下，將不存在熱傳遞，并且沒有熱流。根據(jù)熱力學第一定律，熱傳遞改變了高溫物體和低溫物體的內能，高溫物體失去(放出)的能量大小等于低溫物體得到(接收)的能量大小。熱力學第一定律是能量守恒定律在熱方面的應用。
在傳導中，熱僅通過在材料內的分子擾動傳遞，而材料整體上沒有任何運動。當高溫區(qū)的熱能流到低溫區(qū)時，較熱的能量較高、速度較高的粒子在內部擾動并且碰撞較冷的能量較低、速度較低的粒子，給予其能量并且升高其溫度。在本發(fā)明中，一些熱還通過沿著室節(jié)點的傳導而消散。
在對流中，熱通過例如空氣或水等流體質量的本身運動傳遞。流體從熱源移走，隨之帶走熱能。當對靜止流體加熱時，存在局部體積膨脹，伴隨有密度的局部相應下降。重力導致的壓力梯度導致膨脹的流體浮升并移動，通過熱流體的運動傳遞熱量。
熱輻射是以電磁波形式從溫暖表面消散的熱能的傳遞。熱輻射無需傳播介質。通過熱輻射的熱傳遞發(fā)生在固體表面之間，即使在真空之中也是如此。
存在于室內的環(huán)境空氣將自由流過由枕頭的周邊限定的枕頭的任意面。本發(fā)明的開室型構造為自由流動的空氣提供了高的體積—表面積比，由此增強了從枕頭30的多個芯31、33、35的熱量的提取，并且將其帶到大氣中。一些熱量還通過沿著室節(jié)點的傳導而消散。消除了因身體產(chǎn)生的熱量導致的溫度上升使睡眠者產(chǎn)生的不適。
本發(fā)明的枕頭30的模塊化結構和開室型結構提供了在需要時容易清潔的基質。圖4A、4B和4C示出了枕頭30的模塊。這些模塊由插入芯套50內的多個芯31、33、35之一構成。本發(fā)明的枕頭30具有多個模塊。在圖1A-1C示出的實施方式中，枕頭具有三個模塊。具有一個、兩個、四個或更多模塊的枕頭也處于本發(fā)明的主旨和范圍內。枕頭模塊可浸入清潔溶液內，隨后進行漂洗。由于其開室型幾何結構，枕頭模塊將快速變干。
通過允許空氣流經(jīng)開室型結構，與缺乏對空氣流的透過性的現(xiàn)有技術的枕頭相比，枕頭30及其使用者的局部環(huán)境將更富含氧。這種具體特征在克服嬰兒床內的兒童的嬰兒猝死綜合癥(SIDS)方面具有有益的應用，理論上已經(jīng)得出嬰兒猝死綜合癥因自體中毒——嬰兒吸入其自身呼出的二氧化碳而產(chǎn)生。其嬰兒床內缺乏空氣流動以及與富氧空氣相比二氧化碳濃度較大可解釋存在CO2停滯在嬰兒附近且其總量逐漸變得致命的情況。這在嬰兒處于臥姿情況下更是如此，在這種姿勢下，其面部和鼻子接觸枕頭或嬰兒床床單。通過提供更為富氧的空氣空間，開室型結構可用來防止SIDS。流經(jīng)開室型結構的空氣將帶走呼出的二氧化碳并且為嬰兒帶來新鮮的富氧空氣。
構成了本發(fā)明枕頭30的彈性形狀記憶材料在載荷去除后將從其應力和應變中恢復。一旦接收使用者頭部的重量，本發(fā)明的枕頭30的形狀記憶材料并不返還與其變形成正比的力。枕頭30的形狀記憶材料在載荷下松弛，同時在使用者的頭部范圍上提供壓力分布。壓力的分布減少了壓力點，消除了潛在的血管受阻并且改善了舒適性。在移除頭部的重量載荷之后，形狀記憶材料使枕頭30恢復其最初不受載荷的構造。
在本發(fā)明的實施方式中，形狀記憶材料是粘彈性的。粘彈性材料呈現(xiàn)粘性性質和彈性性質。在粘性材料中，所有施加的能量耗散為熱量。在彈性材料中，所有施加的能量存儲在材料中。
在本發(fā)明的實施方式中，形狀記憶材料是帶有開室型結構的天然產(chǎn)生的材料(例如，絲瓜筋材料或類似結構)。在本發(fā)明的另一實施方式中，形狀記憶材料是抗菌的?？咕牧夏軌蛳麥缁蛞种浦虏∥⑸锏纳L。在本發(fā)明的實施方式中，形狀記憶材料是生物相容性的。
如上所述，由于本發(fā)明枕頭30的開室型結構的密度和類型控制枕頭的堅硬程度，通過將其更換，枕頭的堅硬性和柔軟性可改變。雖然本發(fā)明的枕頭30的堅硬程度可改變，但開室型結構的大尺寸將保持不變，以保持空氣自由和容易地流過進而帶走身體產(chǎn)生的熱量。
圖4A是本發(fā)明的枕頭的立體圖，示出了包括由透氣的形狀記憶材料制成的單塊芯21和透氣芯套50的模塊40。
圖4B是本發(fā)明的枕頭的立體圖，示出了包括由多塊透氣的形狀記憶材料42構成的芯和透氣芯套50的模塊40。
芯由帶有大的三維開室型結構的透氣的形狀記憶材料制成，其允許空氣及其帶走的身體產(chǎn)生的熱量的自由、不受限制的流動，如圖4C所示。圖4C是沿著圖4A的線C-C所取的本發(fā)明的枕頭的截面視圖，示出了通過由透氣的形狀記憶材料制成的單塊芯31和透氣芯套50以帶走身體產(chǎn)生的熱量的空氣流45。芯31和芯套50的通透性允許空氣流45消散熱量。
芯套多個芯31、33、35組裝在圖5A-5C示出的透氣鉸接芯套50內。圖5A示出了處于平展構造的本發(fā)明的枕頭30的透氣芯套50。芯套50具有多個隔間51、53、55，隔間的尺寸形成為容納多個芯31、33、35。
為了使通過枕頭30的模塊的多個芯31、33、35的開室型結構的空氣流最大，芯套50也是透氣的并且能夠透過空氣。芯套50的結構允許空氣容易、自由、持續(xù)和不受限制地流向和流過多個芯31、33、35，以將身體產(chǎn)生的熱量從枕頭30帶走并消散到大氣中。傳統(tǒng)的枕頭中使用的不透氣的芯套是空氣流動和熱量消散的不利障礙。
本發(fā)明的芯套50包括第一外周壁52、第二相對外周壁54、第三細長外周壁56和第四細長相對外周壁58。
芯套50的多個隔間51、53、55被鉸接，從而允許它們相對彼此進行旋轉和樞轉，如圖5B所示。圖5B示出了從平展構造向折疊構造的轉換的枕頭30的透氣芯套50，反之亦然。
圖5C示出了多個芯31、33、35向枕頭30的透氣芯套50的插入。如圖5B和圖5C所示，中間隔間53在兩端57A、57C敞開，從而中間芯33可從任一端57A、57C插入中間隔間53。外部隔間51在一端處由外周壁54限定，而其相對端57B敞開以接納外部芯31。外部隔間55在一端由外周壁52限定，而其相對端57D開放以接納外部芯35。
在圖5A示出的平展構造中，表面57A和57B共邊并鄰接，并且表面57C和57D共邊并鄰接。在這些位置，外部芯31和35每個均接合中間芯33以阻止多個芯31、33、35移動。由于在多個芯31、33、35之間沒有間隔，多個芯31、33、35幾乎作為一個從芯套50的外周壁52延伸到芯套50的相對外周壁54的長的、連續(xù)的芯。為了更利于空氣流動，在多個芯31、33、35之間的間隔已經(jīng)省略。
芯套50由耐久、透氣、可清洗、減震、環(huán)境友好的材料形成。芯套50可由三維編織間隔織物形成。本領域的技術人員將理解，芯套50可由其它材料形成并且仍然在本發(fā)明的主旨和范圍內。
圖5D示出了一片材料，該片材料將形成本發(fā)明的枕頭的透氣芯套。用來形成芯套50的材料可以是單片或者由多個連接在一起的片構成。將圖5D中標號相類似的片段縫合起來將產(chǎn)生本發(fā)明的芯套50。例如，兩個片段或縫114接合起來而形成芯套50的外周。兩個片段或縫110、112、116、120、122、124、126和130接合起來而形成芯套50的外周。這些片段可通過縫合或通過機械緊固件而接合，機械緊固件包括但不限于紐扣、鉤環(huán)緊固件、卡合件、拉鏈或其它機械緊固件，它們工作而產(chǎn)生接觸或壓力以機械接合兩個部件。
芯套50的鉸接設計允許一個或兩個外部模塊的快速、容易的重新定位，如圖1C和圖5C所示，由此使枕頭的總體厚度加倍，從而將本發(fā)明的枕頭30從仰睡枕頭轉換為側睡枕頭，反之亦然。鉸接沿著圖1A和圖5A示出的折縫39發(fā)生，其允許移動和轉動。
可配置寬網(wǎng)眼材料的透氣芯套以改變每平方英寸的孔的數(shù)量和尺寸。本領域的技術人員將理解，透氣芯套可由本領域已知的許多材料制成，包括許多人造纖維和自然界產(chǎn)生的天然纖維，并且其處于本發(fā)明的主旨和范圍內。
枕套包含多個芯31、33、35的芯套50可插入枕套60內。與本發(fā)明的枕頭30一起使用的枕套60總體上示于圖6A中，圖6A示出處于平展構造的透氣枕套60，其中上表面70處于打開位置。圖6B示出處于平展構造的透氣枕套60，其中上表面70處于關閉位置。
使用了透氣枕套60以允許室內空氣進入枕頭30、流經(jīng)多個芯31、33、35并且將身體產(chǎn)生的熱量帶到大氣中。枕套60容許空氣容易、自由、持續(xù)和不受阻礙地流動。由傳統(tǒng)緊密紡織的材料制成的枕套將不會擁有所需的透氣性，并且將成為空氣自由流動的不可接受的障礙。
枕套60包括第一外周壁62、第二相對外周壁64、第三細長外周壁66和第四細長相對外周壁68。在此外周內，枕套60具有多個透氣鉸接隔間61、63、65，其尺寸形成為分別容納封裝在芯套50的多個隔間51、53、55內的多個芯31、33、35。該鉸接是通過枕套60的多個隔間61、63、65的裝有角撐板的結構來提供。
枕套60的上表面70沿著細長外周壁68縫合并且鉸接。如圖6B所示，枕套60的上表面70通過多個繞著外周壁62、64和66的上邊緣設置的機械閉合件67保持在關閉位置。機械閉合件可包括但不限于卡合件、鉤、紐扣、拉鏈、鉤環(huán)緊固件或本領域已知的其它機械緊固件。
枕套60的鉸接設計允許一個或兩個外部模塊的快速、容易的重新定位，以將本發(fā)明的枕頭30從仰睡枕頭轉換為側睡枕頭，反之亦然。鉸接沿著圖1A和圖6B示出的折縫39產(chǎn)生，其允許移動和轉動。
可配置透氣枕套60以改變每平方英寸的孔的數(shù)量。透氣枕套60可配置成每平方英寸至少具有5個孔或者每平方英寸至多具有625個孔。圖3E和圖3F示出了可用于透氣枕套60和芯套50的帶有稀疏編織結構的材料的實施方式。本領域的技術人員將理解，透氣枕套可由本領域已知的許多材料制成并且處于本發(fā)明的主旨和范圍內。
圖7示出了枕頭71的一實施方式，其中，該枕頭由單個開室型結構構成。該實施方式類似于傳統(tǒng)枕頭。枕頭71具有第一端72、第二相對端74、第三細長側76和第四細長相對側78。枕頭71的厚度是變化的，使得最厚的部分處于中心而較薄的部分處于邊緣76和78。如上所述，該開室型結構允許空氣和由其帶走的熱量不受阻礙地自由流動，通過由枕頭71的外周限定的枕頭71的任一面。該大的開室型結構增強了通過傳導、對流和熱輻射的熱傳遞。
如圖8所示，本發(fā)明的枕頭可通過改變枕頭的厚度和堅硬程度而塑造成適應各種類型的睡眠者。柔軟的枕頭對于俯臥睡眠者是理想的，因為柔軟的枕頭允許使用者的頭部以自然的、益于休息的角度定位。中等程度的枕頭對于仰臥睡眠者是良好的選擇，因為中等程度的枕頭以最舒適的位置放置頭部和頸部。堅硬的枕頭對于側臥睡眠者是良好的選擇，因為堅硬的枕頭減輕了頸部和肩部上的應力。超硬的枕頭對于側臥睡眠者是理想的選擇，因為超硬的枕頭為使用者提供了最多的支撐。
圖8示出了本發(fā)明的枕頭80的一個實施方式，其中變化的厚度適應不同類型的睡眠者——側臥睡眠者、仰臥睡眠者和俯臥睡眠者。在圖8示出的本發(fā)明的實施方式中，第一部分82和第二部分84比中間部分83厚很多。較厚的第一部分82和較厚的第二部分84提供了合適的高度來支撐側臥睡眠者的頭部，使得脊柱合適地排列以減少脊柱壓力進而增加睡眠者的舒適性。中間部分83將由俯臥睡眠者或仰臥睡眠者使用。
寵物床經(jīng)?？吹綄櫸?主要是狗)在熱時尋找涼爽的地點來躺下，避開其舒適的加有襯墊的床以及在堅硬但是涼爽的廚房地板瓷磚上找尋舒適性。傳統(tǒng)的寵物床中使用的材料缺乏通風并且存儲熱量，這將使寵物感到不適。
如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明的寵物床90基于上述本發(fā)明的枕頭和本發(fā)明的枕套的相同的原理和要求。寵物床90根據(jù)上述熱和質量傳遞的物理定律來傳遞熱。寵物床90的部件能使空氣容易透過。
本發(fā)明的寵物床90包括由隆起部94環(huán)繞的基部92，隆起部94處于圓周外表面96的內側。基部92和隆起部94包括帶有大的開室型結構的形狀記憶材料，其允許空氣不受阻礙地通過以消散寵物產(chǎn)生的熱量，由此尤其在炎熱的天氣中保持寵物舒適。
本發(fā)明的寵物床90可以是各種形狀，包括但不限于橢圓形、圓形、矩形或正方形。本領域的技術人員已知的其它形狀在本發(fā)明的主旨和范圍內。
當需要時，寵物床90可通過浸入溫和的清潔溶液中并且隨后漂洗來清潔。由于該大的開室型結構，寵物床90將迅速變干。
可在寵物床90的開室型結構上插入一個罩。該罩由透氣的稀疏編織的網(wǎng)眼材料制成，其利于空氣流過以及消散寵物身體產(chǎn)生的熱量。該罩采取了寵物床的總體形狀。罩易于去除以進行清洗。
這里引用的所有專利、專利申請和公開參考文獻的全文結合到本文中以提供參考。雖然已參考優(yōu)選實施方式具體圖示和描述了本發(fā)明，本領域的技術人員將理解，其中可做出各種形式和細節(jié)的變化而不背離所附權利要求
限定的本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種枕頭，其包括中間模塊，該中間模塊包括由開室型形狀記憶材料構成的芯和圍繞該芯的芯套；連接到所述中間模塊的第一外部模塊，該第一外部模塊包括由開室型形狀記憶材料構成的芯和圍繞該芯的芯套；連接到所述中間模塊的第二外部模塊，該第二外部模塊包括由開室型形狀記憶材料構成的芯和圍繞該芯的芯套；第一鉸接折縫，其允許所述第一外部模塊相對于所述中間模塊轉動；以及第二鉸接折縫，其允許所述第二外部模塊相對于所述中間模塊轉動。
2.如權利要求
1所述的枕頭，其中所述第一外部模塊、第二外部模塊和中間模塊容許空氣流過以消散身體產(chǎn)生的熱量。
3.如權利要求
1所述的枕頭，其中所述第一外部模塊繞所述第一鉸接折縫轉動，從而第一外部模塊的上表面接觸中間模塊的上表面。
4.如權利要求
1所述的枕頭，其中所述第二外部模塊繞所述第二鉸接折縫轉動，從而第二外部模塊的上表面接觸中間模塊的上表面。
5.如權利要求
1所述的枕頭，其中所述芯和芯套由容許空氣流消散身體產(chǎn)生的熱量的開室型形狀記憶材料構成。
6.如權利要求
1所述的枕頭，其中所述第一外部模塊和第二外部模塊繞所述第一鉸接折縫和第二鉸接折縫轉動而使枕頭從平展構造移動到折疊構造。
7.如權利要求
1所述的枕頭，還包括封裝所述多個模塊的外套，該外套由具有多個孔的透氣材料構成。
8.一種枕頭，其包括多個模塊，其中所述多個模塊的每一個連接到至少一個另外的模塊，并且其中所述多個模塊的每一個包括由開室型形狀記憶材料構成的芯和圍繞該芯的芯套；以及至少一個鉸接折縫，其允許所述多個模塊的其中一個相對于另一個模塊轉動，其中所述多個模塊利于空氣流消散身體產(chǎn)生的熱量。
9.如權利要求
8所述的枕頭，其中所述多個模塊的其中一個繞所述鉸接折縫轉動，從而該模塊的上表面接觸另一模塊的上表面。
10.如權利要求
8所述的枕頭，其中所述多個模塊的其中至少兩個繞至少一個鉸接折縫轉動而將枕頭從平展構造移動到折疊構造。
11.如權利要求
8所述的枕頭，還包括封裝所述多個模塊的外套，該外套由具有多個孔的透氣材料構成。
12.一種利于空氣流消散身體產(chǎn)生的熱量的枕頭，其包括由開室型形狀記憶材料構成的芯；圍繞該芯以支撐該芯的芯套；以及封裝該芯套的外套，該外套由具有多個孔的透氣材料構成，其中所述芯、芯套和外套均能夠透過空氣流以將熱量從枕頭傳遞到外部環(huán)境。
13.如權利要求
8所述的枕頭，其中所述芯套由稀疏編織的形狀記憶材料構成。
14.一種容許空氣流消散身體產(chǎn)生的熱量的枕頭，包括具有第一側、第二相對側、第三細長側和第四細長相對側的外周；以及在所述外周內的芯，該芯具有相當厚度的形狀記憶材料，其中所述形狀記憶材料具有開室型結構，其能夠透過空氣流以消散身體產(chǎn)生的熱量。
15.如權利要求
14所述的枕頭，其中本體部具有人體工程學構型以適應各種類型的睡眠者。
16.如權利要求
14所述的枕頭，還包括圍繞所述芯的芯套。
17.如權利要求
16所述的枕頭，還包括封裝所述芯套的外套，該外套由具有多個孔的透氣材料構成。
18.如權利要求
14所述的枕頭，其中在移除載荷后，所述形狀記憶材料恢復到初始構造。
19.一種利于空氣流消散身體產(chǎn)生的熱量的寵物床，包括由隆起部環(huán)繞的基部，該隆起部沿著基部的外表面，其中所述基部和隆起部包括形狀記憶材料，該形狀記憶材料具有開室型結構，其能夠透過空氣流以消散身體產(chǎn)生的熱量。
20.如權利要求
19所述的寵物床，還包括覆蓋所述寵物床的透氣的稀疏編織的材料。
專利摘要
一種自通風且自冷卻的可變幾何形狀枕頭(30)，其包括中間模塊，該中間模塊包括由開室型形狀記憶材料構成的芯(33)和圍繞芯(33)的芯套(50)；連接到中間模塊的第一外部模塊，第一外部模塊包括由開室型形狀記憶材料構成的芯(31)和圍繞芯(31)的芯套(50)；連接到中間模塊的第二外部模塊，第二外部模塊包括由開室型形狀記憶材料構成的芯(35)和圍繞芯(35)的芯套(50)；第一鉸接折縫(39)，其允許第一外部模塊相對于中間模塊轉動；以及第二鉸接折縫(39)，其允許第二外部模塊相對于中間模塊轉動。該枕頭的可變幾何形狀適應各種類型的睡眠者。
文檔編號A01K1/035GK1997587SQ20058000861
公開日2007年7月11日 申請日期2005年3月15日
發(fā)明者馬里奧·米歇爾·拉特勒 申請人:馬里奧·米歇爾·拉特勒導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan