CN108552844A - 一种多功能床垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能床垫，所述床垫包括硬质底板、弹簧床网、填充物、面料和控制模块。所述弹簧床网包括螺旋弹簧，所述螺旋弹簧呈平行横行排列，每个所述螺旋弹簧内部设置有气囊；每横行上所有气囊的底部通过支管道相连接，所述支管道任一侧设置有连接各横行支管道的主管道，各横行所述支管道另一侧分别设置有排气阀；各横行支管道上临近所述交点处设置有电磁阀，所述主管道末端设置有充气机。本发明的多功能床垫能够床垫各部位弹力大小的按需调节，并针对身体不同部位对床垫的温度实现按需控制和调节。

Description

一种多功能床垫

技术领域

本发明属于床垫领域，具体涉及一种能够进行冷暖调节的多功能床垫。

背景技术

由于生活水平的提高，人们越来越关注家用产品的安全性、健康性和舒适性。床垫是一种能够保证消费者睡眠健康、舒适的物品，其材质繁多，种类千差万别，而弹簧床垫是其中倍受人们亲睐的产品之一。

随着科技的进步，床垫的选择也越来越多样化。床垫发展至今除了床垫各方面材质在不断提高外，同时为了提高人体睡眠的舒适度，随之床垫分区化的设计也在逐步发展，由最初的三分区床垫逐步发展为五分区床垫、七分区床垫、九分区床垫等。

但是现有分区床垫的分区相对固定，如果人的身高发生变化(例如未成年人)或者人的头部位置发生变化(例如枕头位置变化)，则床垫的分区不能进行相应的调整，进而带来睡眠的不适感。另外，现有的弹性床垫也不能实现床垫温度的分区调节。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种多功能床垫，具体技术方案如下。

一种多功能床垫，所述床垫包括由下到上依次排列的硬质底板、弹簧床网、填充物和面料；所述床垫还包括有控制模块；

所述弹簧床网包括螺旋弹簧，所述螺旋弹簧呈平行横行排列，每个所述螺旋弹簧内部设置有气囊；

每横行上两相邻气囊的底部通过支管道相连接，所述支管道任一侧设置有连接各横行支管道的主管道，各横行所述支管道另一侧分别设置有排气阀；

所述主管道与各横行支管道存在交点，各横行所述支管道上临近所述交点处设置有电磁阀，所述主管道末端设置有充气机。

优选的，所述填充物和面料之间设置有压力传感器阵列，所述压力传感器阵列用于感知睡眠者与床垫接触部位的压力，进而判断睡眠者当前睡眠的位置。

优选的，所述气囊为螺旋状或者椭圆体状。

优选的，所述排气阀上设置有空气流量传感器。

优选的，所述控制模块包括有触摸屏、存储器和控制单元。

优选的，所述各横行支管道内设置有气压传感器，所述气压传感器能够监测各横行内的气压值大小，并能够将测得的气压值存储于所述存储器内，实现气压模式的记忆。

与现有技术相比，本申请具有如下优点：

(1)通过弹簧内部的气囊实现床垫弹力的分区，实现床垫各部位的弹力大小的按需调节。

(2)通过电加热器实现睡眠者的分区按需加热。

(3)通过微型空气制冷器实现睡眠者的分区按需制冷。

附图说明

图1为床垫的结构示意图；

图2为弹簧和气囊的相互结构示意图；

图3为气囊与主管道和支管道的相互结构示意图。

其中，1-底板；2-弹簧床网；3-填充物；4-面料；5-控制模块；21-弹簧；22-气囊；23-支管道；24-主管道；25-排气阀；26-电磁阀；27-电加热器；28-微型空气制冷器；29-充气机

具体实施方式

实施例一

一种多功能床垫，所述床垫包括，硬质底板1、弹簧床网2、填充物3、面料4和控制模块5。其中，硬质底板1、弹簧床网2和填充物3由下到上依次排列，所述面料4包覆在外表面。

所述弹簧床网2包括有螺旋弹簧21，所述螺旋弹簧21呈平行排列方式排列，每个所述螺旋弹簧21内部设置有气囊22。

优选的，所述气囊22为螺旋状或者椭圆体状。

每横行上的所有气囊22的底部通过支管道23相连接，形成呈横行平行分布的支管道，所述支管道23一端设置有连接各横行支管道23的主管道24，各横行所述支管道23另一端分别设置有排气阀25，所述排气阀25上设置有空气流量传感器。

所述主管道24与各横行支管道23存在交点，各横行所述支管道23上临近所述交点处设置有电磁阀26，在睡眠者对床垫弹性分区没有要求的前提下，所述电磁阀26维持常开的状态，所述主管道24末端设置有充气机29。

所述控制模块5包括有触摸屏、存储器和控制单元。

优选的，所述控制模块5还包括有电源模块，所述电源模块一端连接有电源插头，使得所述控制模块同时具备有控制功能和供电功能。

所述填充物3和面料4之间设置有压力传感器阵列，所述压力传感器阵列用于感知睡眠者与床垫接触部位的压力，进而判断睡眠者当前睡眠的位置，进而得到睡眠者当前睡眠姿势所压住的气囊22所在横行编号，并在所述触摸屏上显示睡眠者的轮廓以及与所述轮廓相对应的气囊22横行编号。

睡眠者通过所述触摸屏上显示的气囊22横行编号与睡眠者轮廓的对应关系，通过所述电磁阀26和排气阀25调节各横行气囊22的气压大小，进而实现睡眠者根据身体各部位实际的支撑性需要自由调节各部位的气囊22气压。例如，如果需要增大第三横行气囊22的气压，则将其余各横行的电磁阀26关闭，打开第三横行的电磁阀26，由充气机29对第三横行气囊22进行重启，以此类推，可以同时增强多个横行气囊22的气压；如果需要降低第三横行的气压，则将第三横行的电磁阀26，打开第三横行支管道23另一侧的排气阀25对第三横行的气囊22进行排气减压。

所述硬质底板1上设置有管道凹槽，所述支管道23、主管道24均设置于所述管道凹槽中。

优选的，所述各横行支管道23内设置有气压传感器，所述气压传感器能够监测各横行内的气压值大小，并能够将测得的气压值存储于所述存储器内，实现气压模式的记忆。

实施例二

睡眠者在睡眠过程中，例如，寒冷的冬季，需要床垫对睡眠者进行加热取暖。因此，在实施例一的基础上，进一步得到一种可以进行自动加热的床垫。

在每行支管道23上分别设置有电加热器27，用于对支管道23中的空气进行加热，所述电加热器27设置于所述电磁阀26与所述排气阀25之间的支管道23上。

进一步，所述电加热器27上还设置有温度传感器，所述温度传感器用于检测所述支管道23内的气温。

所述电加热器27与所述温度传感器均分别与所述控制模块5相连接。

所述床垫加热的使用方法具体为：

睡眠者在睡眠过程中，调整好各行气囊22的气压大小；通过所述压力传感器阵列判断睡眠者当前睡眠的位置以及睡眠者当前睡眠姿势所压住的气囊22所在横行编号；睡眠者根据自身对身体不同部位的温度需求，通过所述电加热器27和所述温度传感器分别调节各横行的温度大小，进而实现对睡眠者睡眠温度的分区控制。

如果睡眠者感觉某行气囊22的预设温度过高，则可以通过排气阀25、电磁阀26以及充气机29降低该行气囊22的温度。例如，睡眠者将第三行的温度预设为43摄氏度，但是，温度调整之后，睡眠者认为43摄氏度太高了，需要降低为40摄氏度，此时，睡眠者通过触摸屏设置好温度为40摄氏度，则所述控制模块5控制所述排气阀25、所述电磁阀26和所述充气机29同时开启，通过在该行支管道23中鼓入新的空气，挤出原有的热气以降低该行的温度。

实施例三

睡眠者在睡眠过程中，不仅只需要加热还需要制冷。因此，在实施例一或者二的基础上，进一步得到一种可以进行自动制冷的床垫。

所述床垫还包括有微型空气制冷器28，所述微型空气制冷器28设置于主管道24末端，所述微型空气制冷器28、充气机29与所述主管道24通过三通连接在一起。

所述三通上连接微型空气制冷器28和充气机29的支通上分别设置有电磁阀，使得所述微型空气制冷器28和充气机29分别通过电磁阀与主管道24相连接。

所述床垫的制冷方法具体为：

睡眠者在睡眠前，通过所述压力传感器阵列得到自己当前睡眠位置以及当前睡眠姿势所压住的气囊22所在横行编号；根据自己的睡眠位置和气囊22编号，睡眠者预设各行的制冷温度值；所述控制模块5将睡眠者预设的各行温度值进行从高到低排列；所述控制模块5将所述三通上充气机29侧支通上的电磁阀26关闭，并打开所述微型空气制冷器28侧支通上的电磁阀26；所述控制模块5控制所述微型空气制冷器28按照温度值从高到低的顺序依次对各行进行冷气输送，在冷气输送的过程中，睡眠者根据气压模式的记忆或者自身的感知确定各横行支管道23内的气压大小，以决定冷气输送的停止。

如果在制冷过程中，睡眠者感知横行气囊22内温度过高，需要继续制冷，则可以通过排气阀25、电磁阀26以及微型空气制冷器28协作继续降低改行气囊22的温度，原理同实施例二；如果睡眠者感知横行气囊22内温度过低，需要提高温度，则可以通过控制模块5控制所述电加热器27进行适当的加热，实现横行温度的提高。

优选的，为了避免所述微型空气制冷器28的噪音污染，在所述微型空气制冷器28外侧设置有隔音装置。

优选的，为了避免冷气在所述主管道24内流动与外界空气产生热交换，在所述主管道24外侧包裹有隔热装置。

实施例四

外界空气中包含有大量的水汽，充气机29或者微型空气制冷器28直接将空气充入床垫中，水汽会在管道内壁冷凝形成水珠，久而久之会影响到床垫的使用寿命和床垫制冷/热的效果。

因此，在上述实施例一到三的基础上，在主管道24上临近所述三通/充气机29的位置处设置有空气除湿装置，所述空气除湿装置中设置有干燥剂，所述干燥剂包括但不限于活性碳、硅胶或氯化钙。

实施例五

睡眠者在睡觉时，翻身或者劳累过度容易踢被子，踢被子后如果不及时盖被子很容易着凉，为了避免这种情况，在上述实施例的基础上，进一步提出一种能够提醒睡眠者踢被子的床垫。

所述填充物3上表面设置有体温传感器，所述体温传感器共计有24个，24个所述体温传感器沿所述床垫的纵向中线分四列均匀分布。

所述填充物3上表面设置有传感器安装孔，所述体温传感器周边通过隔热硅胶塞安装于所述传感器安装孔中，所述体温传感器的尾部安装于所述传感器安装孔中，所述体温传感器的感温头部露出在所述面料4的外侧，以感知睡眠者的体温，所述体温传感器的尾部引出电线穿过所述隔热硅胶塞连接于所述控制模块5。所述填充物3上表面设置有凹槽，所述凹槽用于放置所述体温传感器尾部引出的电线。

所述弹簧床网2侧面设置有环境温度传感器，所述环境温度传感器与所述控制模块5相连接，用于采集当前的环境温度。

在睡眠者的睡眠过程中，通过所述压力传感器阵列判断睡眠者当前的睡眠位置；根据所述睡眠位置，开启每行所述体温传感器中沿所述睡眠位置中心轴线最近的体温传感器，分别得到上述体温传感器的温度值；将上述温度值分别与所述环境温度传感器测得的环境温度值相比较，若两者的温度差超出一定阈值范围，则表明睡眠者已经踢被子，且该温度值所对应的体温传感器所在区域已经裸露在空气中；此时，所述控制模块可以控制上述体温传感器所在区域的横行进行制热，以避免睡眠者着凉。

优选的，所述控制模块中还包括有计时器，所述计时器用于所述控制模块隔一段时间开启所述压力传感器阵列、体温传感器和环境温度传感器进行测量以节能。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (6)

1.一种多功能床垫，其特征在于，所述床垫包括由下到上依次排列的硬质底板(1)、弹簧床网(2)、填充物(3)和面料(4)；所述床垫还包括有控制模块(5)；

所述弹簧床网(2)包括螺旋弹簧(21)，所述螺旋弹簧(21)呈平行横行排列，每个所述螺旋弹簧(21)内部设置有气囊(22)；

每横行上所有气囊(22)的底部通过支管道(23)相连接，所述支管道(23)任一侧设置有连接各横行支管道(23)的主管道(24)，各横行所述支管道(23)另一侧分别设置有排气阀(25)；

所述主管道(24)与各横行支管道(23)存在交点，各横行所述支管道(23)上临近所述交点处设置有电磁阀(26)，所述主管道(24)末端设置有充气机(29)。

2.根据权利要求1所述的一种多功能床垫，其特征在于，所述填充物(3)和面料(4)之间设置有压力传感器阵列，所述压力传感器阵列用于感知睡眠者与床垫接触部位的压力，进而判断睡眠者当前睡眠的位置。

3.根据权利要求1所述的一种多功能床垫，其特征在于，所述气囊(22)为螺旋状或者椭圆体状。

4.根据权利要求1所述的一种多功能床垫，其特征在于，所述排气阀(25)上设置有空气流量传感器。

5.根据权利要求1所述的一种多功能床垫，其特征在于，所述控制模块(5)包括有触摸屏、存储器和控制单元。

6.根据权利要求1所述的一种多功能床垫，其特征在于，所述各横行支管道(23)内设置有气压传感器，所述气压传感器能够监测各横行内的气压值大小，并能够将测得的气压值存储于所述存储器内，实现气压模式的记忆。