[发明专利]具有改进的抗热辐射传输的可充气物体

说明书

该申请是国际申请号为PCT/US2012/022131、国际申请日为2012 年1月20日、中国国家申请号为201280010822.7、发明名称为“具有 改进的抗热辐射传输的可充气物体”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

本文公开的热性能数据是利用保持在4℃的温控测试箱获得的， 在该温控测试箱中，现有技术的可充气物体和多个根据本发明实施方 案构造的可充气物体一侧经受隔离热源(操作性地连接至计算机的三 区域防护的热板且另一侧经受暴露于受控环境的散热器(同样操作性 地连接至计算机的、带有多个温度探头的大的铝板)。然后，通过确 定将热源维持在33.3℃恒温所需的电能的量以及同时将散热器的温度 维持在环境温度，建立受测气垫的热性能。一旦被稳定，维持该稳定 状态所需的电能的量与来自热源经过受测气垫、进入散热器、且最终 排到环境中的热能相关联。以这种方式，可以确定热传输率的电当量。

这些测试表明，包括共同延伸结合至相对的面板的膨胀聚氨酯泡 沫芯的现有技术的可充气物体对于1″(～2.5cm)厚的芯具有约R-3的 绝热值，对于2″(～5.0cm)厚的芯具有约R-5的绝热值，对于3″(～7.5cm) 厚的芯具有约R-7的绝热值。这些测试还表明，当由本文所提及的类 型的聚合物膜制成时，常规可充气物体例如厚度约为2.5〃(～6.5cm) 的不带隔板的气垫具有约R-1的绝热值。通过引入基于常规膜的等分 隔板来划分这些可充气物体的“上部”和“下部”，源自热对流的热损失 显著地减少，这由大约加倍至R-2的绝热值反映出。

然而，如果期望这些不带泡沫芯的可充气物体具有额外的有意义 的绝热增益，则需要解决热传递模式，除了热对流；因为在这些气垫 中热传导不是有意义的贡献因素，余下的模式是热辐射传输。如现有 技术所教导的，为了减轻这种热传递模式，金属化的聚合物二等分膜 可替代之前描述的带有隔板的可充气物体中的非金属化的二等分膜。 替代的结果是，热绝缘性能增加了约一个附加的“R”值，例如，当膜 具有1.0的光密度时，增加至约R-3。

国际公开号WO2009094208A2—其内容通过引证的方式纳入本 书明书—公开了具有由各种材料组成的单元矩阵芯的可充气物体，其 中用金属化膜替代某些矩阵芯部件和/或金属化现有材料(无论是平面 的、波纹压制或是面板)提供了用于减轻热通过热辐射传输穿过这些 可充气物体传递的可能装置。虽然该公开文献并未公布或建议关于这 种替代或处理的任何详细内容，但它的确在第4页指出与兼容结合界 面要求相关的问题。然而它还是没有提供关于它将结合至的可充气物 体结构的细节。此外，除了12-13页的公开内容：“...本发明的一个优 选实施方案包括：泡沫平面片材，至少一个非织物或棉型材料作为蛇 形或波纹压制片材选择性地结合至该泡沫平面片材；以及至少一个包 层面板，该包层面板在其上具有辐射热传递减轻处理，优选地在该包 层面板的内部表面上。”，没有公开内容关于哪种减轻热通过热辐射传 输进行传递的模式是优选的或更有效的。

然而，测试表明：简单地将包封WO2009094208A2中参考的可充 气物体的单元矩阵芯的柔性面板金属化不能产生预期的热性能的改善 度，非织物波纹形材料的金属化也不能产生预期的热性能的改善度。 并且虽然用光密度约为1.0的金属化聚合物膜替代分叉非金属化膜导 致了基本可充气垫的大约+R-1的增长，但添加额外的光密度约为2.0 的分叉金属化聚合物膜仅增加了十分之几的热性能(对于两个膜 +R-0.6，对于三个膜+R-0.8)。

如上述数据所示，由于膨胀泡沫芯固有的多种热减轻形式，因此 逐渐增加可充气物体内的膨胀泡沫芯的厚度产生热性能的些微线性增 长。然而，对这些物体或大体上敞开的可充气物体进行简单的“金属化” 不一定产生相似的性能提高。此外，由于通过金属化膜和/或经处理的 材料传导，因此将金属和/或金属化材料结合在这些物体中也会降低可 充气物体的整体热性能，以及必定增加可充气物体的重量。结果，“如 果一个好，那么越多必定越好”的谚语不一定仍然适用。

发明内容

本发明涉及可充气物体，其具有用于减轻从该可充气物体的一侧 至相对侧的热辐射传输的改进装置。所述改进装置—总的包括结合至 少一个选择性连接和分隔开的体内辐射阻挡件—产生可充气物体热性 能的意想不到的增益，否则所述可充气物体在某些环境条件下可能找 不到实用性，这将在下文描述。