CN110169674A - 具有热回收系统的环境床 - Google Patents

Abstract

提供了一种床上用品系统(20)，其包括具有多个管道(34)的风扇盒层(22)，与风扇(32)连通的每个管道被构造成将空气移出管道并进入床上用品系统的周围区域内。电容器层(24)被定位在风扇盒层以上。电容器层包括多个出口端(42)，每个出口端与每个管道连通。床垫层(26)被定位是电容器层以上。床垫层包括底部部分和顶部部分，所述底部部分具有每个都与至少一个出口端连通的多个第一孔(60)，所述顶部部分具有每个都与一个第一孔连通的多个第二孔(62)，顶部部分限定睡眠表面(28)。

Description

具有热回收系统的环境床

本发明申请是申请日为2015年1月13日，中国专利申请号201580013670.X， 发明名称为“具有热回收系统的环境床”的分案申请。

技术领域

本申请要求于2014年1月13日提交的美国申请序列号61/926，526，以及 于2014年1月13日提交的美国申请序列号61/926，540的利益，这两个申请在 此通过引用全部并入本文。

本发明通常涉及如下系统，其包括被构造成将环境空气抽吸远离床垫的睡眠 表面的温度控制的床系统。包括使用方法。

背景技术

睡眠对于人们在他们生活的方方面面中感觉和表现他们最佳状态是至关重 要的。睡眠是更加健康以及达到个人目标的重要路径。事实上，睡眠影响从记牢 新信息的能力到体重增加的所有事情。因此人们必须使用适合他们睡眠偏好和身 体类型以获得舒适宁静的睡眠的床上用品。

床垫是实现适当睡眠的一个重要方面。因此提供一种能够根据用户的睡眠偏 好维持预选定温度的床垫是有益的，因此用户在睡眠中获得最大的舒适度。需要 提供一种将环境空气抽吸远离床垫的睡眠表面的系统。还需要提供一种能够被控 制以在睡眠表面的不同区域上应用不同温度环境的温度控制系统。本发明描述了 一种相对于这些现有技术的改进。

发明内容

在一个实施例中，根据本发明的原理，提供了一种床上用品系统，其包括具 有多个管道的风扇盒层，与风扇连通的每个所述管道被构造成将空气移出所述管 道并进入所述床上用品系统周围的区域。电容器层被定位在所述风扇盒层以上。 所述电容器层包括多个出口端，每个出口端与一个所述管道连通。床垫层被定位 在所述电容器层以上。所述床垫层包括底部部分和顶部部分，所述底部部分具有 每个都与至少一个所述出口端连通的多个第一孔，所述顶部部分具有每个都与一 个所述第一孔连通的多个第二孔。所述顶部部分限定睡眠表面。

附图说明

从伴随以下附图的具体描述，本发明将更容易显而易见，其中：

图1是根据本发明原理的床上用品系统的一个实施例的透视图；

图2是图1所示系统的组件的侧视图；

图3是沿图2中线A-A采取的图1所示系统的组件的剖视图；

图4是图1所示系统的组件的透视图；

图5是图1所示系统的组件的部分假想的透视图；

图6是图1所示系统的组件的透视图；

图7是图1所示系统的组件的侧视图；

图8是沿图7中线D-D采取的图1所示系统的组件的剖视图；

图9是沿图7中线E-E采取的图1所示系统的组件的剖视图；

图10是图1所示系统的组件的部分假想的透视图；

图11是图1所示系统的组件的透视图；

图12是图1所示系统的组件的顶部详细视图；

图13是沿图15中线B-B采取的图1所示系统组件的剖视图；

图14是沿图13中线C-C采取的图1所示系统组件的剖视图；

图15是图1所示系统的组件的顶部详细视图；

图16是图1所示系统的一个实施例的组件的剖视图；

图17是图1所示系统的一个实施例的组件的剖视图；

图18是图1所示系统的一个实施例的组件的剖视图；以及

图19是图1所示系统的一个实施例的组件的剖视图。

相同的附图标记在全部附图中表示相同的部件。

具体实施方式

在床上用品系统方面讨论了一种具有热回收系统的环境床及其使用方法的 示例性实施例，该床上用品系统包括元件能够将空气抽吸远离床垫的睡眠表面以 调节睡眠表面的温度。参考结合附图进行的本发明的以下详细描述，可更容易地 理解本发明，附图形成本发明的一部分。需要理解的是，本发明并不限于本文所 描述和/或示出的具体装置、方法、条件或参数，并且本文所使用的术语用于仅 通过示例描述特定实施例的目的，并不旨在限制所要求保护的发明。

同样，如包括所附权利要求的说明书所使用的，单数形式“一个(a)”、“一 个(an)”和“该(the)”包括复数，并且对特定数值的参考包括考至少该特定值， 除非上下文另有明确地规定。范围在本文中可表达为从“约”或“大致”一个特定值 和/或到“约”或“大致”另一特定值。当表达这种范围时，另一实施例包括从所述一 个特定值和/或到另一特定值。类似地，当使用前项“约”将值表达为近似值时，将 会理解的是，特定值形成另一实施例。也会理解的是，所有空间参考，诸如例如， 水平、垂直、顶、上、下，底、左和右，仅用于说明性目的，并且能够在本发明 的范围内变化。例如，参考“上”和“下”是相对的，并且仅在上下文中相对于另一 个使用，不必是“优级”和“劣等”。

以下讨论包括对一种具有热回收系统的环境床、相关组件以及使用根据本发 明原理的环境床系统的方法的描述。也公开了替代实施例。现在详细地参考在附 图中示出的本发明的示例性实施例。转向图1-19，示出了床上用品系统20的组 件。

床上用品20的组件可根据特定应用，由包括金属、聚合物和/或复合物的材 料制造。例如，床上用品系统20的组件单独或共同地可由诸如织物、纺织品、 纸或纸板、基于纤维素的材料、生物可降解材料、塑料和其他聚合物、金属、半 刚性和刚性材料等材料制造。床上用品系统20的多种组件可具有包括上述材料 的材料复合物，以实现多种所需特征，诸如强度、硬度、弹性、性能和耐久性。 床上用品系统20的组件单独或共同地也可由不同种类的材料制造，诸如两种或 以上的上述材料的组合。床上用品系统20的组件可被挤压、成型、喷射成型、 铸造、压制和/或加工。床上用品系统20的组件可被单片地成形、整体地连接或包括紧固元件和/或器械，如本文所述。

在图1-15所示的一个实施例中，床上用品系统20包括冷却构件，例如风扇 盒层22，被定位在风扇盒层24以上的电容器层24以及被定位在电容器层24以 上的床垫层26。在一个实施例中，冷却构件可以是珀尔帖(Peltier)装置，珀尔 帖(Peltier)热泵、固态制冷器或热电冷却器(TEC)。电容器层24包括用于检 测床垫层26的睡眠表面28附近温度的组件。如果睡眠表面28附近的温度偏离 由用户选定的温度，电容器层24将加热或冷却床上用品系统20内的空气，该空 气由风扇盒层22从床上用品系统20排出使得被加热或冷却的空气能够将睡眠表 面28附近空气的温度改变成由用户选定的温度。

如图1-4所示，风扇盒层22包括壳体30被构造成支撑、封闭和/或保护风扇 盒层22的其他组件，诸如例如，多个风扇32和多个导管34。特别地，壳体30 包括在壳体30第一侧上的壁内的至少一个风扇32以及在壳体30的相对第二侧 上的壁内的至少一个风扇32，如图4所示，例如。可以设想的是，根据特定应 用的需求，风扇盒层22和/或壳体30能够具有任何尺寸或形状。例如，风扇盒 层22和/或壳体30可被确定尺寸以基本符合特定床垫的尺寸和形状，诸如例如， 双人床垫、大号床垫、特大号床垫等。

在一个实施例中，壳体30第一侧上的壁包括三个彼此间隔开的风扇32并且 壳体30第二侧上的壁包括三个彼此间隔开的风扇32。然而，可以设想的是，壳 体30第一侧上的壁和壳体30第二侧上的壁每个都可包括一个或多个风扇32。 在一个实施例中，在壳体30第一侧上的壁上的每个风扇32与在壳体30第二侧 上的壁上的一个风扇32对准，如图4所示。风扇32每个都耦合到一个导管34， 使得由相应一个导管34的内表面所限定的空气通道与一个风扇32连通，使得风 扇32每个都能够将管道34的空气通道内的空气移出壳体30并进入床上用品系 统的周围区域内，诸如例如，床上用品系统20周围的环境空气。导管34每个都 从耦合到一个风扇32的第一端36以及相对的第二端38延伸。导管34每个都包 括在第一端36和第二端38之间的弧形部分，使得第一端36中的开口垂直于第 二端38的开口延伸，如图3和4所示，例如。

在一个实施例中，壳体30包括在相邻风扇32之间和/或在风扇32和壳体30 的顶侧和底侧之间的凹部40，所述顶侧和底侧在壳体30的第一和第二侧延伸， 如图1所示。在一个实施例中，凹部40在壳体30的第一和第二侧上的壁之间并 通过壳体30的第一和第二侧上的壁延伸，如图4所示，以允许空气在壳体30以 下从壳体30的第一侧移动到壳体30的第二侧。在一个实施例中，壳体30不包 括凹部40，并且具有一个代替凹部40的固体壁结构，以防止空气在壳体30以 下移动。

电容器层24被定位在风扇盒层22的顶部，使得导管34的第二端38每个都 耦合到电容器层24的出口端42，如图3所示，使得出口端42中的开口与管道 第二端38中的开口以及管道34的空气通道连通。出口端42从电容器层24的底 表面44向上延伸并在电容器层24的顶表面46之前终止，如图5所示。顶表面 46和底表面44限定一个在二者之间的中空隔室48。在一个实施例中，隔室48 由壁50划分为第一分段48a和第二分段48b，如图5所示。在一个实施例中，壁 50包括多个开口50a，以允许第一分段48a内的空气进入第二分段48b，反之亦 然。需要指出的是，覆盖隔室48的第一分段48a的顶表面46的一部分在图5中 已被移除以查看第一分段48a的内容物。在一个实施例中，第一分段48a是第二 分段48b的镜像。第一分段48a和第二分段48b每个都包括一个或多个系统控制 器52以及一个或多个温度调节器组件54，这在以下更详细地讨论。

电容器层24的顶表面46包括与每个出口端42相关的多个孔56，如图5所 示。在如图5所示的一个实施例中，顶表面46包括用于每个出口端42的八个孔 56。然而，可以设想的是，顶表面46可包括用于每个出口端42的一个或多个孔 56。电容器层24包括从电容器层24的顶表面46向上延伸的多个气流孔装置58， 如图6所示。气流孔装置58为中空的，并且每个都与一个孔56a对准。每个气 流孔装置58与一个孔56对准。在一些实施例中，电容器层24的顶表面46包括 被定位在对准的出口端42之间的多个孔56a，如图5所示。可以设想的是，顶表 面46可包括被定位在每对对准的出口端42之间的一个或多个孔56a。电容器层 24包括从电容器层24的顶表面46向上延伸的多个气流孔装置58a，如图6所示。 气流孔装置58为中空的并且每个都与一个孔56a对准。

床垫层26被定位在电容器层24顶部，使得气流孔装置58、58a与延伸通过 床垫层26的底表面的第一孔60对准。第一孔60与一个孔56或一个出口端42 连通或与一个孔56a连通。床垫层26包括多组第二孔62，每组第二孔62与一个 第一孔60连通。即，每个第一孔60与每个都延伸通过睡眠表面28的多个第二 孔62连通。第一孔60每个都具有大于每个第二孔62直径的直径，使得床垫层 26中的孔在直径上减小，并且从床垫层的底表面26到睡眠表面28在数量上增 加。第一孔60每个都与第二孔62平行地延伸。在一个实施例中，至少一个第二 孔62与相应一个第一孔60同轴并且至少一个第二孔62从由相应一个第一孔60 限定的纵轴线偏移。在一个实施例中，每组第二孔62具有一个如图12所示的圆 形结构，一个第二孔62在该组的中心，第二孔62的第一环在所述一个第二孔 62周围径向地延伸，并且第二孔62的第二环在第二孔62的第一环周围径向地 延伸。

床垫层26包括垂直于第二孔62延伸的多个空腔64，使得每个空腔64延伸 通过多个第二孔62，如图3、13和14所示，例如。每个空腔64与一个出口端 42对准。在一个实施例中，空腔64每个都包括相对的线性部分和其间的弧形部 分，如图14所示。线性部分用作管道/气流通道部分并且圆形中心或弧形部分用 作从中抽吸的空隙空间。在一个实施例中，空腔64每个都具有设置在其中的插 入件66，如图14所示。在一个实施例中，插入件66由泡沫制成，诸如例如， 网状泡沫。在一个实施例中，空腔64每个都垂直于每个第二孔62延伸。在一个 实施例中，空腔64被定位在睡眠表面64以下。在一个实施例中，空腔64和插 入件66被定位以横跨多组第二孔62，从而提供用于将空气从睡眠表面38抽吸 进入的具有充足尺寸的面积。事实上，如果空腔太小或过少，很可能不会有将空 气从睡眠表面38抽吸进入的足够面积，使得进入第二孔62的来自睡眠表面38 的空气量将会减少，甚至当风扇32打开时。空腔64和插入件66允许在第二孔 62内垂直于睡眠表面28移动的空气在空腔64和插入件66内平行于睡眠表面28 移动。例如，这允许在一个第二孔62内在移动远离睡眠表面28的方向中垂直移 动的空气进入一个空腔64和插入件66并且在空腔和插入件66内横向地移动， 使得空气可继续在不同的一个第二孔62中在移动远离睡眠表面28的方向中垂直 地移动。也就是,空腔64和插入件66形成一个局部敞开的空腔空间，其与多个 第二孔62相交以允许从空腔64抽吸空气。空腔64和插入件66相对于睡眠者的 定向被构造成与睡眠者的头部、躯干和脚部相邻地定位，由于身体的这些面积通 常受到温度增加和降低的影响。

系统控制器52可包括印刷电路板以及被构造在各种组件内的遍及该系统的 传感器。系统控制器52可通过线缆或无线地连接到模块68，使得用户可使用模 块68选择睡眠表面28的所需温度。系统控制器52和/或模块68的功能可由处 理器实施，诸如例如，计算机处理器。温度调节器组件54通过线缆或无线地连 接到系统控制器52。温度调节器组件54延伸到床垫层26内，使得每个温度调 节器组件54的软流体通道70定位在睡眠表面28附近。在一个实施例中，软流 体通道70与睡眠表面28齐平。在一个实施例中，软流体通道70至少轻微地在 睡眠表面28以上突出。在一个实施例中，软流体通道70至少轻微地被定位在睡 眠表面28以下。在任何情况下，软流体通道70被定位以承受躺在睡眠表面28 上的睡眠者的至少一部分载荷，同时还能够使空气在睡眠表面28上流动。

温度调节器组件54每个都包括传感器72。传感器72可包括温度传感器、 压力传感器、湿度传感器、质量流量传感器等。传感器72被构造成检测在软流 体通道70内空气的至少一个特征，诸如例如温度。温度调节器组件54每个都包 括被构造成调节隔室48内空气温度的装置，诸如例如，热电装置。在一个实施 例中，床上用品系统20包括湿度传感器76该湿度传感器76与温度调节器组件 54以及与温度调节器组件54集成的压力传感器78分隔，如图10所示。同样， 床上用品系统20可包括与温度调节器组件54集成的温度传感器80和质量流量 传感器82，如图11所示。在一个实施例中，湿度传感器76被定位在一个第一 孔60或第二孔62中。温度调节器组件54和/或传感器72相对于睡眠者的定向 被构造成与睡眠者的头部、躯干和脚部相邻地定位。生物统计分析算法是驱动传 感器72的确切位置的。因此，这确定传感器72放置在睡眠表面28的不同位置。 在一个实施例中，电气组件被包括在床垫结构中以在5伏特或更低上运行，并且 具有最高的消防安全标准。

在一个实施例中，由于他或她躺在床垫层26上，床上用品系统20包括压力 传感器，其被定位在对应于睡眠者的低腰和臀部的区域。用于床上用品系统20 内的压力传感器阵列有两个主要功能。首先是用于表示睡眠者的存在。压力传感 器阵列的第二功能是内插睡眠者的躺下方向、体重和大致尺寸。压力传感器阵列 与PID系统控制器和/或系统控制器54直接地相互作用。压力传感器阵列还允许 潜在使用智能舒适控制和功能。

传感器72可用于检测至少一个软流体通道70内的空气温度是否大于、小于 或等于使用模块68选择的温度并发送信号到表示其的系统控制器52。如果一个 软流体通道70内的空气温度大于使用模块68选择的温度，系统控制器52将发 送信号到温度调节器组件54，致使热电装置74改变隔室48内空气，使得这种 空气的温度小于或等于使用模块68选择的温度。系统控制器52和/或温度调节 器组件54会发送信号到风扇32，致使风扇打开并将空气吹出隔室48并进入床 上用品系统20的周围区域内。由于空气移出隔室48并进入床上用品系统20的 周围区域内所产生的负压将导致在具有与使用模块68选择的温度相比更高温度 的睡眠表面28处的空气移动进入第二孔62。空气将从第二孔62移动到第一孔 60内。空气将从第一孔60移动到出口端42，使得空气移动通过管道34的空气 通道并进入床上用品系统20的周围区域。空气将随时间改变床上用品系统20周 围区域中的环境温度。

同样，如果一个软流体通道70内的空气温度小于使用模块68选择的温度， 系统控制器52将发送信号到温度调节器组件54，致使热电装置74改变隔室48 内空气，使得这种空气的温度大于或等于使用模块68选择的温度。系统控制器 52和/或温度调节器组件54会发送信号到风扇32，致使风扇打开并将空气吹出 隔室48并进入床上用品系统20的周围区域内。由于空气移出隔室48并进入床 上用品系统20的周围区域内所产生的负压将导致在具有与使用模块68选择的温 度相比更低温度的睡眠表面28处的空气移动进入第二孔62。空气将从第二孔62 移动到第一孔60内。空气将从第一孔60移动到出口端42，使得空气移动通过 管道34的空气通道并进入床上用品系统20的周围区域。空气将随时间改变床上 用品系统20周围区域中的环境温度。

在一个实施例中，床上用品系统20可被构造成不断地从睡眠表面28抽吸空 气，改变床上用品系统20内的空气温度，然后持续地将空气移动进入床上用品 系统20的周围区域内，直到传感器72检测到软流体通道70内的空气等于使用 模块68选择的温度。即，床上用品系统20将以先前段落中描述的方式运转，直 到传感器72检测到每个软流体通道70内的空气都具有与使用模块68选择的温 度等同的温度。然后系统控制器52将终止致使温度调节器组件54打开热电装置 74的信号到温度调节器组件54，和/或致使风扇32打开的信号。可替代地，系 统控制器52能够发送致使温度调节器组件54关闭热电装置74的信号到温度调 节器组件54，和/或致使风扇32关闭的信号。在系统控制器52和温度调节器组 件54之间不存在信号，除非和直到传感器72检测到至少一个软流体通道70内 空气的温度大于或小于使用模块68选择的温度，此时系统控制器52将提供以上 讨论的信号。最终结果是形成和实现环境在睡眠者和他或她之间的环境平衡。

在一个实施例中，电容器层24的第一分段48a和第二分段48b每个都具有 能够独立地控制的系统控制器52和温度调节器组件54。即，第一分段48a的系 统控制器52和温度调节器组件54可以与第二分段48b的系统控制器52和温度 调节器组件54被独立地设置和控制，使得在电容器层24的第一分段48a上的一 部分睡眠表面28可被设置到明显不同于在电容器层24的第二分段48b上的一部 分睡眠表面28的温度。在一个实施例中，这可通过选择第一分段48a上的该部 分睡眠表面28所需的温度而实现。第一分段48a的温度调节器组件54的传感器 72可用于检测在第一分段48a的温度调节器组件54的至少一个软流体通道70 内空气的温度是否大于、小于或等于使用模块68选择的温度并发送信号到表示 其的第一分段48a的系统控制器52。如果第一分段48a的一个软流体通道70内 空气的温度大于使用模块68选择的温度，第一分段48a的系统控制器52将发送 信号到第一分段48a的温度调节器组件54，致使第一分段48a的热电装置74改 变隔室48a内空气，使得这种空气的温度小于或等于使用模块68选择的温度。 第一分段48a的系统控制器52和/或温度调节器组件54会发送信号到直接在第 一分段48a以下的一部分风扇盒层22中的风扇32，致使风扇32打开并将空气吹 出隔室48a并进入床上用品系统20的周围区域内。由于空气移出隔室48的第一分段48a并进入床上用品系统20的周围区域内所产生的负压将导致在具有与使 用模块68选择的温度相比更高温度的第一分段48a以上的该部分睡眠表面28处 的空气移动进入直接在第一分段48a以上的一部分床垫层26的第二孔62。空气 将从第二孔62移动到直接在第一分段48a以上的一部分床垫层26的第一孔60 内。空气将从直接在第一分段48a以上的一部分床垫层26的第一孔60移动到第 一分段48a的出口端42，使得空气移动通过直接在第一分段48a以上的该部分风 扇盒层22的管道34的空气通道，并进入床上用品系统20的周围区域。空气将 随时间改变床上用品系统20周围区域中的环境温度。如果第一分段48a的一个软流动通道70内空气的温度小于使用模块68以如上讨论的方式选择的温度，系 统20也可以用于降低在第一分段48a以上的睡眠表面28附近的空气温度。

同样，为了设置直接在电容器层24的第二部分48b以上的一部分睡眠表面 的温度，用户选择对在第二分段48b以上该部分睡眠表面28所需的温度。第二 分段48b的温度调节器组件54的传感器72可用于检测在第二分段48b的温度调 节器组件54的至少一个软流体通道70内空气的温度是否大于、小于或等于使用 模块68选择的温度并发送信号到表示其的第二分段48b的系统控制器52。如果 第二分段48b的一个软流体通道70内空气的温度大于使用模块68选择的温度， 第二分段48b的系统控制器52将发送信号到第二分段48b的温度调节器组件54， 致使第二分段48b的热电装置74改变隔室48内空气，使得这种空气的温度小于 或等于使用模块68选择的温度。第二分段48b的系统控制器52和/或温度调节 器组件54会发送信号到在直接在第二分段48b以下的一部分风扇盒层22中的风 扇32，致使风扇打开并将空气吹出隔室48a并进入床上用品系统20的周围区域 内。由于空气移出隔室48的第二分段48b并进入床上用品系统20的周围区域内 所产生的负压将导致在具有与使用模块68选择的温度相比更高温度的第二分段 48b以上的该部分睡眠表面28处的空气移动进入直接在第二分段48b以上的一 部分床垫层26的第二孔62。空气将从第二孔62移动到直接在第二分段48b以 上的一部分床垫层26的第一孔60内。空气将从直接在第二分段48b以上的一部 分床垫层26的第一孔60移动到第一分段48a的出口端42，使得空气移动通过直接在第二分段48b以上的该部分风扇盒层22的管道34的空气通道，并进入床上 用品系统20的周围区域。空气将随时间改变床上用品系统20周围区域中的环境 温度。如果第二分段48b的一个软流动通道70内空气的温度小于使用模块68以 如上讨论的方式选择的温度，系统20也可以用于降低在第二分段48b以上的睡 眠表面28附近的空气温度。

当热电装置处于冷却模式时，它必须排出热空气，并且当它处于加热模式时， 它必须排出冷却空气。因此，在一个实施例中，电容器层24的第一分段48a的 温度调节器组件54的热电装置74被构造成与电容器层24的第二分段48b的温 度调节器组件54的热电装置74交换空气。这可通过限制热电装置74所需的工 作量改进床上用品系统20的效率，以改变电容器层24的隔室48的第一分段48 或第二分段内的温度。在一个实施例中，第一分段48a内的空气可通过风扇盒层 22的壁50中的开口50a与第二分段48b内的空气交换。当冷却在隔室48的第一 分段48a以上的睡眠者以及温暖第二分段48b以上的睡眠者时，这种构造用作一 种进给热空气到隔室48b的第二分段48b内的热回收系统。相反，由在第二分段 48b中热电装置74产生的温暖睡眠者的冷空气将被发送到第一分段48a，其包括 冷却睡眠者的热电装置74。

在热回收系统的一个实施例中，当第一分段48a的温度调节器组件54的热 电装置74接收信号以增加第一分段48a以上睡眠表面28附近的温度时，第一分 段48a的温度调节器组件54的热电装置74当形成热空气时可排出冷空气，从而 使第一分段48a以上睡眠表面28附近的温度返回到选定温度。冷却空气然后可 由第二分段48b的温度调节器组件54的热电装置74使用以冷却第二分段48b以 上睡眠表面28附近的空气，从而降低第二分段48b以上睡眠表面28附近的温度。 这允许来自系统20一侧的空气被系统20的相对侧面“回收”和利用以改进其效 率。以同样方式，第二分段48b的温度调节器组件54的热电装置74当形成热空 气时可排出冷却空气，从而使第二分段48b以上睡眠表面28附近的温度返回到 选定温度。冷却空气然后可由第一分段48a的温度调节器组件54的热电装置74 使用以冷却第一分段48a以上睡眠表面28附近的温度，以降低第一分段48a以 上睡眠表面28附近的温度。

同样，当第一分段48a的温度调节器组件54的热电装置74接收信号以降低 第一分段48a以上睡眠表面28附近的温度时，第一分段48a的温度调节器组件 54的热电装置74当形成冷却空气时可排出热空气，从而使第一分段48a以上睡 眠表面28附近的温度返回到选定温度。热空气然后可由第二分段48b的温度调 节器组件54的热电装置74使用以加热第二分段48b以上睡眠表面28附近的空 气，从而增加第二分段48b以上睡眠表面28附近的温度。这允许来自系统20一 侧的空气被系统20的相对侧面“回收”和利用以改进其效率。以同样方式，第二 分段48b的温度调节器组件54的热电装置74当形成冷空气时可排出热空气，从而使第二分段48b以上睡眠表面28附近的温度返回到选定温度。热空气然后可 由第一分段48a的温度调节器组件54的热电装置74使用以加热第一分段48a以 上睡眠表面28附近的温度，以增加第一分段48a以上睡眠表面28附近的温度。 热电装置74例如可以是一种也被称为珀尔帖装置、珀尔帖热泵、固态冰箱或热 电冷却器(TEC)的器械。

在一个实施例中，在电容器层24的隔室48的第一分段48a中的热电装置以 及在电容器层24的隔室48的第二分段48b中的热电装置包括出口或排气口84 以将空气排出到电容器层24的外侧，使得当第一分段48a中的热电装置或第二 分段48b中的热电装置正在产生热空气(以增加睡眠表面28附近的空气温度) 时，从第一分段48a中的热电装置或第二分段48b中的热电装置排出的冷却空气 不被包含在隔室48内。相反，冷却空气从电容器层24的外部排出。同样，当第 一分段48a中的热电装置或第二分段48b中的热电装置正在产生冷空气(以降低 睡眠表面28附近的空气温度)时，从第一分段48a中的热电装置或第二分段48b 中的热电装置排出的热空气不被包含在隔室48内。。相反，热空气从电容器层 24的外部排出。这允许第一分段48a中的热电装置冷却在第一分段48a以上睡眠 表面28附近的空气，同时第二分段48b中的热电装置冷却在第二分段48b以上 睡眠表面28附近的空气，或者允许第一分段48a中的热电装置加热在第一分段48a以上睡眠表面28附近的空气，同时在第二分段48b中的热电装置加热在第二 分段48b以上睡眠表面28附近的空气。

在图16到19所示的一个实施例中，床上用品系统20被构造成睡眠表面28 附近引导被调节的空气，而不是引导被调节的空气到床上用品系统20周围的区 域，诸如例如，其中定位有床上用品系统20的房间，图1-15所示的实施例也是 如此。即，在图16-18所示的实施例中，被调节的空气被引导到睡眠表面28(或 睡眠表面28附近的区域)以调节睡眠表面28的温度，而不是调节在定位有床上 用品系统20的房间中的空气的温度。可以设想的是，与当调节床上用品系统20 的房间中空气温度时将发生的相比，这一结构将允许更迅速地调节睡眠表面28 的温度。因此，床上用品系统20包括耦合到风扇盒层22的至少一个气流柱86， 使得来自一个风扇32的被调节空气可被引导进入气流柱86，使得被调节空气能 够从睡眠表面28附近的气流柱86退出。在一个实施例中，床上用品系统20包 括被耦合到邻近每个风扇32的风扇盒层22的气流柱86。即，每个风扇32将耦 合到一个气流柱86，使得来自每个风扇32的被调节空气将被引导到一个气流柱 86内，使得被调节空气能够从睡眠表面28附近的气流柱86退出。在一个实施 例中，气流柱86每个都包括与睡眠表面28平行延伸的第一部分86a，与睡眠表 面28垂直延伸的第二部分86b以及与睡眠表面28平行延伸的第三部分86c。气 流柱86的内表面限定通过部分86a、86b、86c连续的过道88。

在如图16所示的一个实施例中，气流柱86的第三部分86c包括与睡眠表面 28平行延伸的开口90，使得风扇32将被调节空气从风扇盒层22吹出并进入到 第一部分86a内。被调节空气将从第一部分86a移出并进入到第二部分86b内。 被调节空气将从第二部分86b移出并进入到第三部分86c内，其中它将通过开口 90从第三部分86退出，使得被调节空气与睡眠表面28平行地移动，如图16所 示。在如图17所示的一个实施例中，气流柱86的开口90垂直于睡眠表面28延 伸，使得气流柱86内的被调节空气将在垂直于睡眠表面28的方向中从开口90 退出。在一个实施例中，第三部分86c可相对于第二部分86b旋转，从而在由第 三部分86c所限定的平面中调节气流的方向。如图16到17所示，第二部分86b 具有允许第三部分86b被定位在睡眠表面28以上的高度。这允许被调节空气在 睡眠表面28上移动。如图16到17所示，第三部分86c具有允许第三部分86在 至少一部分床垫层26上延伸的高度，使得被调节空气朝床垫层26的中心引导， 而不是被引导到床垫层26的周边。

在图16到19所示的一个实施例中，气流柱86包括根据睡眠者的偏好允许 来自风扇32的被调节空气在睡眠表面28附近被引导或被引导到床上用品系统 20的周围区域内的特征。例如，气流柱86的第二部分86b可包括在图16所示 的关闭位置和图17所示的敞开位置之间可移动的副翼92。由于副翼92从关闭 位置移动到敞开位置，副翼92露出图17所示的开口94，使得风扇32能够在平 行于睡眠表面28的方向中将被调节空气移动通过开口94，使得被调节空气移动 进入床上用品系统20的周围区域内，其中它将调节在这种区域中的温度，直到 房间中的温度与选定温度匹配。在一个实施例中，副翼92通过绕铰链96旋转或 枢转副翼92在敞开和关闭位置之间移动。在一个实施例中，副翼92包括被构造 成将副翼92保持在关闭位置的闩锁件或翼片98。可以设想的是，一些气流柱86 的副翼92可处于关闭位置中，而另一些气流柱86的副翼可处于开启位置，如图 17所示。这允许被调节空气在睡眠表面28附近被引导并同时进入床上用品系统 20的周围区域内。

在图19所示的一个实施例中，气流柱86的第二部分86b具有与图16到18 所示的第二部分86b相比的减少长度。第二部分86b的减小长度允许定位第三部 分86c，使得气流柱86的开口90引导被调节空气到在床垫层26的睡眠表面28 和床垫层26的相对底表面之间的一部分床垫层26，如图19所示。气流柱86的 第三部分86c也具有与图16所示的第三部分86c相比的减小长度，使得第三部 分86c可被定位到床垫层26的侧面，而不是在床垫层26上。在一个实施例中， 气流柱86的第二部分86b是伸缩的，使得能够根据偏好轴向地减小或增加第二 部分86b的长度。例如，如果睡眠者期望在睡眠表面28以上引导被调节空气， 睡眠者能够调节第二部分86b的高度，使得第三部分86c被定位在睡眠表面28 以上，如图16到18所示。如果睡眠者期望在睡眠表面28以下引导被调节空气， 睡眠者能够调节第二部分86b的高度，使得第三部分86c和/或开口90被定位在 睡眠表面28以下，如图19所示。

将会理解的是，可对本文所公开的实施例进行各种修改。例如，任何一个实 施例的特征可与任一其他实施例的特征结合。因此，以上描述不应解释为限制性 的，但仅作为各种实施例的例证。本领域技术人员将设想在所附权利要求的范围 和精神内的其他修改。

Claims (26)

1.一种床上用品，包括：

床垫层，所述床垫层包括底部部分和顶部部分，所述底部部分具有多个第一孔，所述顶部部分具有每个都与第一孔中一个孔连通的多个第二孔，所述顶部部分限定睡眠表面，所述顶部部分包括多个空腔，每个空腔垂直于第二孔延伸，使得每个空腔都延伸通过多个第二孔中至少两个；

风扇盒层，其连接床垫层，风扇盒层包括多个管道，每个管道连通多个风扇中的一个风扇，每个风扇被构造成移出管道中一个管道的空气并进入所述床上用品的周围区域内。

2.根据权利要求1所述的床上用品，其中床垫层包括与睡眠表面相对的底表面，第一孔中的至少一个延伸通过底表面。

3.根据权利要求1所述的床上用品，其中第二孔中的至少一个延伸通过顶表面。

4.根据权利要求1所述的床上用品，其中床垫层包括多组第二孔，空腔每个横跨多组第二孔中至少一个。

5.根据权利要求1所述的床上用品，其中第一孔中的每个孔与多个第二孔连通。

6.根据权利要求1所述的床上用品，其中每个第一孔的直径大于每个第二孔的直径。

7.根据权利要求1所述的床上用品，其中每个第一孔分别地平行于第二孔中的至少一个。

8.根据权利要求1所述的床上用品，其中第二孔中的至少一个孔与第一孔中的相应孔同轴，并且第二孔中的至少一个孔与第一孔中的相应孔所限定的纵轴线偏移。

9.根据权利要求1所述的床上用品，其中每个空腔被定位在睡眠表面以下。

10.根据权利要求1所述的床上用品，其中每个空腔垂直于第二孔中的每个孔延伸。

11.根据权利要求1所述的床上用品，其中每个空腔包括相对的线性部分和其间的弧形部分。

12.根据权利要求1所述的床上用品，其中床垫层包括与第一孔相比更大数量的第二孔。

13.根据权利要求1所述的床上用品，还包括定位在空腔中至少一个空腔内的插入件。

14.根据权利要求13所述的床上用品，其中插入件由泡沫制成。

15.根据权利要求1所述的床上用品，还包括耦合到每个风扇的气流柱，所述气流柱每个都限定过道并包括被定位在睡眠表面附近的开口，其中所述风扇被构造成将空气从所述睡眠表面抽吸并将空气移动通过所述第二孔和所述第一孔，空气移动进入管道内，使得空气被吹出所述管道并进入到所述过道内，空气移动过所述过道并移出所述气流柱中的开口，使得空气在平行于所述睡眠表面的方向中在所述睡眠表面上移动。

16.根据权利要求1所述的床上用品，还包括连接床垫层的电容器层，所述电容器层包括传感器组件和温度调节器组件，所述传感器组件从所述电容器层延伸并进入到所述床垫层内。

17.根据权利要求16所述的床上用品，其中，使得所述传感器组件的软流体通道在所述睡眠表面附近被定位，所述传感器组件包括被构造成检测事件或数量变化的传感器，并且提供相应输出到所述温度调节器组件。

18.根据权利要求17所述的床上用品，其中，所述温度调节器组件包括热电装置，所述热电装置被构造成响应从所述传感器组件接收的信号，调节在所述床上用品内空气的空气温度。

19.根据权利要求17所述的床上用品，其中，所述传感器被构造成检测所述睡眠表面附近空气的空气温度何时偏离选定阈值，并且所述温度调节器组件被构造成响应从所述传感器组件接收的信号，调节所述床上用品内空气的空气温度，所述信号表示所述睡眠表面附近空气的空气温度已经偏离了选定阈值。

20.一种床上用品，包括：

床垫层，所述床垫层包括底部部分和顶部部分，所述底部部分具有多个第一孔，所述顶部部分具有每个都与第一孔中一个孔连通的多个第二孔，所述顶部部分限定睡眠表面，所述顶部部分包括多个空腔，每个空腔垂直于第二孔延伸，使得每个空腔都延伸通过多个第二孔中的至少两个；以及

电容器层，其连接床垫层，所述电容器层包括传感器组件和温度调节器组件，所述传感器组件从所述电容器层延伸并进入到所述床垫层内。

21.一种床上用品，包括：

床垫层，其限定睡眠表面；

风扇盒层，其连接床垫层，风扇盒层包括多个管道，每个管道连通多个风扇中的一个风扇，每个风扇被构造成移出管道中一个管道的空气并进入所述床上用品的周围区域内；以及

电容器层，其连接床垫层，所述电容器层包括传感器组件和温度调节器组件，所述传感器组件从所述电容器层延伸并进入到所述床垫层内。

22.一种床上用品，包括：

床垫层，其限定睡眠表面；以及

风扇盒层，其连接床垫层，风扇盒层包括多个管道，每个管道连通多个风扇中的一个风扇，每个风扇被构造成移出管道中一个管道的空气并进入所述床上用品的周围区域内；

其中床垫层包括底部部分和顶部部分，所述底部部分具有多个孔，所述顶部部分限定睡眠表面，所述顶部部分包括多个空腔，每个空腔连通多个孔中至少一个，每个空腔垂直于孔延伸，使得每个空腔都延伸通过多个孔中至少两个。

23.一种床上用品，包括：

床垫层，其限定睡眠表面；以及

风扇盒层，其连接床垫层，风扇盒层包括多个管道，每个管道连通多个风扇中的一个风扇，每个风扇被构造成移出管道中一个管道的空气并进入所述床上用品的周围区域内；

其中床垫层包括底部部分和顶部部分，所述底部部分具有多个孔，所述顶部部分限定睡眠表面，所述顶部部分包括多个空腔，每个空腔连通多个孔中至少一个，床上用品包括在空腔中至少一个内定位的插入件。

24.一种床上用品系统，包括：

包括多个管道的风扇盒层，与多个风扇中的风扇连通的每个管道，每个风扇被构造成将空气移出一个所述管道并进入所述床上用品系统的周围区域内；

被定位在所述风扇盒层以上的电容器层，所述电容器层包括多个出口端，每个出口端与一个所述管道连通；以及

被定位在所述电容器层以上的床垫层，所述床垫层包括底部部分和顶部部分，所述底部部分具有每个都与至少一个所述出口端连通的多个第一孔，所述顶部部分具有每个都与一个所述第一孔连通的多个第二孔，所述顶部部分限定睡眠表面；

其中所述顶部部分包括多个空腔，每个空腔垂直于第二孔延伸，使得每个空腔都延伸通过多个第二孔。

25.一种床上用品系统，包括：

包括多个管道的风扇盒层，与多个风扇中的风扇连通的每个管道，每个风扇被构造成将空气移出一个所述管道并进入所述床上用品系统的周围区域内；

被定位在所述风扇盒层以上的电容器层，所述电容器层包括多个出口端，每个出口端与一个所述管道连通；以及

被定位在所述电容器层以上的床垫层，所述床垫层包括底部部分和顶部部分，所述底部部分具有每个都与至少一个所述出口端连通的多个第一孔，所述顶部部分具有每个都与一个所述第一孔连通的多个第二孔，所述顶部部分限定睡眠表面；

其中电容器层包括传感器组件和温度调节器组件，所述传感器组件从所述电容器层延伸并进入到所述床垫层内，使得所述传感器组件的软流体通道在所述睡眠表面附近被定位，所述传感器组件包括被构造成检测事件或数量变化的传感器，并且提供相应输出到所述温度调节器组件。

26.一种床上用品系统，包括：

包括多个管道的风扇盒层，与多个风扇中的风扇连通的每个管道，每个风扇被构造成将空气移出一个所述管道并进入所述床上用品系统的周围区域内；

被定位在所述风扇盒层以上的电容器层，所述电容器层包括多个出口端，每个出口端与一个所述管道连通；以及

被定位在所述电容器层以上的床垫层，所述床垫层包括底部部分和顶部部分，所述底部部分具有每个都与至少一个所述出口端连通的多个第一孔，所述顶部部分具有每个都与一个所述第一孔连通的多个第二孔，所述顶部部分限定睡眠表面；

耦合到每个所述风扇的气流柱，所述气流柱每个都限定过道并包括被定位在所述睡眠表面附近的开口，其中，所述风扇被构造成将空气从所述睡眠表面抽吸并将空气移动通过所述第二孔和所述第一孔以及进入所述出口端内，空气从所述出口端移动进入所述管道内，使得空气被吹出所述管道并进入到所述过道内，空气移动过所述过道并移出所述气流柱中的开口，使得空气在平行于所述睡眠表面的方向中在所述睡眠表面上移动。