CN104545113B - 一种冷暖床垫 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种冷暖床垫,包括床垫主体和控制主机,所述床垫主体通过进水管、出水管与控制主体相连,所述床垫主体内设有数条曲线设置的软管,所述控制主体包括箱体,设置在箱体内的蓄水盒,设置在蓄水盒外壁上的制冷片和散热器,用于散热的风扇,水泵,供电单元,以及控制单元;所述控制单元包括主控模块,与主控模块相连的温度传感器、水位传感器、显示电路、按键、通信电路、继电器切换电路、蜂鸣器、时钟电路、风扇保护电路和水泵保护电路,其中,所述继电器切换电路进一步与制冷片相连,所述风扇保护电路、水泵保护电路分别与风扇、水泵相连。本发明所述的冷暖床垫,具有安全可靠、操作方便、节能环保等特点。

Description

一种冷暖床垫
技术领域
本发明涉及一种冷暖床垫,属于床垫技术领域。
背景技术
制冷/制热方法和装置一直是现代工程领域不断努力探索的方向,空调机作为目前市场上普遍存在的调节室内温度的装置,其功能上的缺陷也越来越明显:空调机不仅本身价格昂贵,功率大,在制冷制热时要使整个房间冷热下来,才能达到效果,其制冷或加热的空间比较大,功率也比较大,因此造成不必要的能源浪费。随着人们生活水平的提高,对于生活用品的舒适度的要求也越来越高,目前,市场上的功能床垫,主要以供热为主,也就是只能适用于冬天,夏天的制冷主要还是依靠空调等外部制冷设备。有鉴于此,本发明人对此进行研究,专门开发出一种冷暖床垫,本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷暖床垫,具有安全可靠、操作方便、节能环保等特点。
为了实现上述目的,本发明的解决方案是:
一种冷暖床垫,包括床垫主体和控制主体,所述床垫主体通过进水管、出水管与控制主体相连,所述床垫主体内设有数条曲线设置的软管,软管的进水口与进水管相连,软管的出水口与出水管相连;所述控制主体包括箱体,设置在箱体内的蓄水盒,设置在蓄水盒外壁上的制冷片和散热器,用于散热的风扇,控制进水管进水的水泵,为各个部件供电的供电单元,以及用于控制整个冷暖床垫的控制单元;所述控制单元包括主控模块,与主控模块相连的温度传感器、水位传感器、显示电路、按键、通信电路、继电器切换电路、蜂鸣器、时钟电路、风扇保护电路和水泵保护电路,其中,所述继电器切换电路进一步与制冷片相连,所述风扇保护电路、水泵保护电路分别与风扇、水泵相连。
作为优选,所述床垫主体内设有3条曲线设置的软管,分别是位于外圈的第一软管、位于中间的第二软管和位于内圈的第三软管,第一软管、第二软管和第三软管的进水口与进水管相连,出水口与出水管相连。多条软管的设置,可以保证制冷/制热的均匀性,不会因为某个部位因为被身体压住,水无法流过,进而导致后续软管不能实现制冷/制热。
作为优选,所述蓄水盒为铝制蓄水盒,蓄水盒的外壁上设置有多块制冷片,用于蓄水盒内水的加热和制冷。
作为优选,所述显示电路包括LCD显示屏,以及驱动LCD显示屏的驱动芯片,所述驱动芯片采用型号为HT1621B的芯片。
作为优选,所述温度传感器包括检测蓄水盒内水温的第一温度传感器,和检测散热器温度的第二温度传感器;所述水位传感器安装在蓄水盒内,用于检测盒内水位的高低。
作为优选,所述通信电路包括无线发射芯片和无线接收芯片,实现控制主体和用户遥控器的信息交流。
作为优选,所述通信电路也可以采用蓝牙通信模块或者GSM通信模块,用户可以通过手机自带的蓝牙通信模块或者GSM通信模块与控制主体进行信息交流。
作为优选,所述继电器切换电路包括继电器,以及与继电器相连的三极管和场效应管,所述继电器与制冷片相连,用于制冷片的制冷以及制热的切换。
作为优选,所述风扇保护电路包括连接在风扇两端的二极管,与二极管正极相连的MOS管,以及与MOS管相连的电阻和电容,风扇保护电路信号输入端与主控模块相连,用于保护风扇,以及控制风扇的开启/关闭。
作为优选,所述水泵保护电路包括连接在水泵两端的二极管,与二极管正极相连的MOS管,以及与MOS管相连的电阻和电容,水泵保护电路信号输入端与主控模块相连,用于保护水泵,以及控制水泵的开启/关闭。
作为优选,所述供电单元提供24VDC电压,24VDC电压进一步经过降压芯片降压和稳压滤波电路滤波后得到5V、3.3V的电压,上述5V、3.3V电压分别为各个元器件供电。
上述冷暖床垫使用时,用户可先通过手机APP软件或者遥控器与控制主体无线连接,设定要达到的温度值与工作时间,同时,用户也可以直接通过控制主体上的按键,直接输入相关的指令;控制主体的主控模块接收到控制代码,对比当前设定温度跟实际温度,若当前温度高于设定温度,制冷片停止工作,制热面的热量通过导热介质进行热交换,使蓄水盒内的水温慢慢降低,直至达到设定温度,若当前温度低于设定温度,主控模块控制制冷片开始工作,制热面开始加热通过导热介质进行热交换,使蓄水盒内的水温慢慢升高,直至达到设定温度,温度传感器实时检测蓄水盒内的水温,制冷片制冷面和制热面重复循环工作,达到恒温目的。当蓄水盒的水温到达设定温度时,主控模块通过水泵保护电路打开水泵,使蓄水盒内的水通过进水管进入床垫主体内的各个软管中,软管中的水再通过出水管流回蓄水盒,重复循环,实现冷暖床垫制冷/制热的目的,时钟电路为控制主体提供精确的时间,LCD显示屏用于显示各项工作参数,如设定温度,当前温度,预热时间等。风扇用于散热器散热,水位传感器用于蓄水盒的水位监测,当出现检测值或输入值超过阀值时,主控模块通过蜂鸣器发出报警信号,提醒用户。
本发明所述的冷暖床垫,与现有技术相比,具有如下几个优点:
1、通过控制主体控制床垫主体的制冷/制热,人体不直接接触冷源和热源,安全可靠,且使用方便;
2、床垫主体内曲线分布软管走向,且设置多条进出水路的软管,使用中水循环流动,对身体接触部位有按摩效果,促进血液循环,能有效缓解疲劳和压力,同时,若其中一条软管受挤压变形,水仍然可以从其它软管循环流动;
3、 控制主体设有通信电路,可以通过手机APP软件或遥控器远程控制,操作更便捷。
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的冷暖床垫结构示意图;
图2为本实施例的控制单元模块框图;
图3为本实施例的主控模块原理图;
图4为本实施例的显示电路原理图;
图5为本实施例的继电器切换电路原理图;
图6为本实施例的风扇保护电路原理图;
图7为本实施例的水泵保护电路原理图;
图8为本实施例的供电单元原理图。
具体实施方式
如图1所示,一种冷暖床垫,包括床垫主体1,通过进水管2、出水管3与床垫主体1相连的控制主体4,所述床垫主体1内设有3条曲线设置的软管,分别位于外圈的第一软管11、位于中间的第二软管12和位于内圈的第三软管13,第一软管11、第二软管12和第三软管12的进水口与进水管2相连,出水口与出水管3相连。多条软管的设置,可以保证制冷/制热的均匀性,不会因为某个部位因为被身体压住,水无法流过,进而导致后续软管不能实现制冷/制热。进水管2、出水管3可以分段设置,各段进水管2、出水管3通过连接头相连。分段设置可以使床垫主体1和控制主体4更具便携性。所述控制主体4包括箱体41,设置在箱体41内的蓄水盒,设置在蓄水盒外壁上的制冷片和散热器,用于散热的风扇,控制进水管2进水的水泵,为各个部件供电的供电单元,以及用于控制整个冷暖床垫的控制单元;所述蓄水盒为铝制蓄水盒,蓄水盒的外壁上设置有多块制冷片,用于蓄水盒内水的加热和制冷。
如图2所示,所述控制单元包括主控模块5,与主控模块5相连的第一温度传感器51、第二温度传感器52、水位传感器53、显示电路54、按键55、通信电路56、继电器切换电路57、蜂鸣器58、时钟电路59、风扇保护电路60和水泵保护电路61,其中,所述继电器切换电路进一步与制冷片相连,所述风扇保护电路、水泵保护电路分别与风扇、水泵相连。其中,第一温度传感器51用于检测蓄水盒内的水温,第二温度传感器52用于检测散热器的温度,防止其温度过高,当其温度高于设定值时,需要打开风扇进行散热;所述水位传感器53安装在蓄水盒内,用于检测盒内水位的高低。
在本实施例中,所述通信电路56包括无线发射芯片和无线接收芯片,实现控制主体和用户的信息交流。所述通信电路56也可以采用蓝牙通信模块或者GSM通信模块,用户通过手机自带的蓝牙通信模块或者GSM通信模块与控制主体进行信息交流。
图3为所述主控模块5的各个引脚连接示意图。
如图4所示,所述显示模块54包括LCD显示屏,以及驱动LCD显示屏的驱动芯片,所述驱动芯片采用型号为HT1621B的芯片。
如图5所示,所述继电器切换电路包括继电器,以及与继电器相连的第一三极管TR1、第二三极管TR2、第三三极管TR4和场效应管Q5,所述继电器与制冷片相连,用于制冷片的制冷以及制热的切换。
如图6所示,所述风扇保护电路60包括连接在风扇两端的二极管D1,与二极管D1正极相连的MOS管Q3,以及与MOS管Q3相连的电阻和电容,风扇保护电路60信号输入端与主控模块5相连,用于保护风扇,以及控制风扇的开启/关闭。
如图7所示,所述水泵保护电路61包括连接在水泵两端的二极管D2,与二极管D2正极相连的MOS管Q4,以及与MOS管Q4相连的电阻和电容,水泵保护电路61信号输入端与主控模块5相连,用于保护水泵,以及和制水泵的开启/关闭。
如图8所示,所述供电单元提供24VDC电压,24VDC电压进一步经过5V降压芯片U6、3.3V降压芯片U5降压和稳压滤波电路滤波后分别得到5V、3.3V的电压,上述5V、3.3V电压分别为各个元器件供电。
上述冷暖床垫使用时,用户可先通过手机APP软件或者遥控器与控制主体4无线连接,设定要达到的温度值与工作时间,同时,用户也可以直接通过控制主体4上的按键55,直接输入相关的指令;控制主体4的主控模块5接收到控制代码,对比当前设定温度跟实际温度,若当前温度高于设定温度,制冷片停止工作,制热面的热量通过导热介质进行热交换,使蓄水盒内的水温慢慢降低,直至达到设定温度,若当前温度低于设定温度,主控模块5控制制冷片开始工作,制热面开始加热通过导热介质进行热交换,使蓄水盒内的水温慢慢升高,直至达到设定温度,第一温度传感器51实时检测蓄水盒内的水温,制冷片制冷面和制热面重复循环工作,达到恒温目的。当蓄水盒的水温到达设定温度时,主控模块5通过水泵保护电路60打开水泵,使蓄水盒内的水通过进水管2进入床垫主体1内的各个软管中,软管中的水再通过出水管流回蓄水盒,重复循环,实现冷暖床垫制冷/制热的目的,时钟电路59为控制主体4提供精确的时间,LCD显示屏用于显示各项工作参数,如设定温度,当前温度,预热时间等。风扇用于散热器散热,水位传感器53用于蓄水盒的水位监测,当出现检测值或输入值超过阀值时,主控模块5通过蜂鸣器58发出报警信号,提醒用户。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样,任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种冷暖床垫,其特征在于:包括床垫主体和控制主体,所述床垫主体通过进水管、出水管与控制主体相连,所述床垫主体内设有数条曲线设置的软管,软管的进水口与进水管相连,软管的出水口与出水管相连;所述控制主体包括箱体,设置在箱体内的蓄水盒,设置在蓄水盒外壁上的制冷片和散热器,用于散热的风扇,控制进水管进水的水泵,为各个部件供电的供电单元,以及用于控制整个冷暖床垫的控制单元;所述控制单元包括主控模块,与主控模块相连的温度传感器、水位传感器、显示电路、按键、通信电路、继电器切换电路、蜂鸣器、时钟电路、风扇保护电路和水泵保护电路,其中,所述继电器切换电路进一步与制冷片相连,所述风扇保护电路、水泵保护电路分别与风扇、水泵相连;所述继电器切换电路包括继电器,以及与继电器相连的三极管和场效应管,所述继电器与制冷片相连,用于制冷片的制冷以及制热的切换;所述风扇保护电路包括连接在风扇两端的二极管,与二极管正极相连的MOS管,以及与MOS管相连的电阻和电容,风扇保护电路信号输入端与主控模块相连,用于保护风扇,以及控制风扇的开启/关闭;所述水泵保护电路包括连接在水泵两端的二极管,与二极管正极相连的MOS管,以及与MOS管相连的电阻和电容,水泵保护电路信号输入端与主控模块相连,用于保护水泵,以及控制水泵的开启/关闭;所述温度传感器包括检测蓄水盒内水温的第一温度传感器,和检测散热器温度的第二温度传感器;所述水位传感器安装在蓄水盒内,用于检测盒内水位的高低。
2.如权利要求1所述的一种冷暖床垫,其特征在于:所述床垫主体内设有3条曲线设置的软管,分别是位于外圈的第一软管、位于中间的第二软管和位于内圈的第三软管,第一软管、第二软管和第三软管的进水口分别与进水管相连,出水口与出水管相连。
3.如权利要求1所述的一种冷暖床垫,其特征在于:所述蓄水盒为铝制蓄水盒,蓄水盒的外壁上设置有多块制冷片,用于蓄水盒内水的加热和制冷。
4.如权利要求1所述的一种冷暖床垫,其特征在于:所述显示电路包括LCD显示屏,以及驱动LCD显示屏的驱动芯片。
5.如权利要求1所述的一种冷暖床垫,其特征在于:所述通信电路包括无线发射芯片和无线接收芯片。
6.如权利要求1所述的一种冷暖床垫,其特征在于:所述通信电路采用蓝牙通信模块或者GSM通信模块。
7.如权利要求1所述的一种冷暖床垫,其特征在于:所述供电单元提供24VDC电压,24VDC电压进一步经过降压芯片降压和稳压滤波电路滤波后得到5V、3.3V的电压,5V、3.3V电压分别为各个元器件供电。
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