CN114306006B - 一种利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，利用相变材料的特性，达到调整按摩枕按摩力度的目的。其技术方案要点是：包括枕体以及设于所述枕体内部的按摩机构，枕体内部设有用于安装按摩机构的腔室，枕体上表面与腔室之间形成柔性薄层；按摩机构包括有按摩袋体，按摩袋体内部存储有相变材料，按摩袋体填充于所述腔室中，按摩袋体朝向柔性薄层的表面分布有多个可充气膨胀的凸起部，凸起部采用弹性材料，按摩袋体除所述凸起部的部分采用非弹性材料，所采用的相变材料的气液相变点介于18℃~35℃；当相变材料温度达到18℃~35℃时，相变材料进行由液相向气相转变的过程，按摩袋体内部气压逐渐增大，凸起部膨起。
Description
技术领域
本发明涉及按摩枕技术领域，具体为一种利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕。
背景技术
医学上认为，头颈部按摩能够改善颈肩问题、提高人体免疫，其原理是：人体背部的脊柱两侧分布着丰富的脊神经和许多重要穴位，与人体内脏器官均有广泛的联系，按摩背部可以刺激背部组织与穴位，再通过神经系统和经络传导，促进局部乃至全身的血液循环，增强内分泌与神经系统的功能。
人们每天需要花费大约三分之一的时间睡眠，枕头为颈头部及肩部位提供支撑，因此市场上出现了多种用于舒缓颈肩部位的按摩枕，但是现有按摩枕一般采用电机驱动硬质的按摩块对头颈部进行按压和揉搓，力度难以控制，不仅给使用者造成较强烈的疼痛感，还可能因按摩力度过大导致肌肉、皮肤组织或关节受伤。
发明内容
本发明的目的是针对上述背景技术中存在的问题，提供一种利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，采用在特定温度下可以由液态变为气态的相变材料，通过该材料的受热气化使得枕体表面产生膨胀的凸起，以达到按摩作用，通过控制温度可以改变气液转化的平衡，以调整凸起的膨胀程度，从而达到调整按摩力度的目的。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，包括枕体以及设于所述枕体内部的按摩机构，枕体内部设有用于安装按摩机构的腔室，枕体上表面与腔室之间形成柔性薄层；按摩机构包括有按摩袋体，按摩袋体内部存储有相变材料，按摩袋体填充于所述腔室中，按摩袋体朝向柔性薄层的表面分布有多个可充气膨胀的凸起部，凸起部采用弹性材料，按摩袋体除所述凸起部的部分采用非弹性材料，所采用的相变材料的气液相变点介于18℃~35℃；当相变材料温度达到18℃~35℃时，相变材料进行由液相向气相转变的过程，按摩袋体内部气压逐渐增大，凸起部膨起。
与现有技术相比，采用了上述技术方案的利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕具有如下有益效果：
1.所采用的相变材料在18℃~35℃时可以逐渐气化，当使用者睡在枕体上时，体温使得相变材料受热由液体转化为气体，使得按摩袋体中气压逐渐增大，弹性材料制成的凸起部逐渐膨胀形成既具有支撑性又具有弹性的按摩点，既可以达到按摩效果，又不会对皮肤产生较大的压迫，提升按摩枕的舒适度。
2.相变材料的特性之一为：在发生相变过程中，其温度保持恒定，同时储存大量潜热；因此采用该相变材料的按摩枕，在提供按摩功能的同时，还可以保持针头始终处于适宜的温度，避免头颈因针头过凉或过热产生不适或受到伤害。
优选的，按摩袋体与腔室内壁之间还设有包围套，包围套采用非弹性材料，包围套将所述按摩袋体包围，且包围套设有与所述凸起部数量相同的限制孔，限制孔与凸起部一一对应设置。通过包围套支撑所述腔室，防止枕体在腔室处塌陷，同时包围套可以限制按摩袋体的变形和位移，凸起部膨胀时通过包围套上的限制孔伸出，可以一定程度上防止凸起部向侧边倒伏。
优选的，凸起部外侧覆盖有止胀层，止胀层采用非弹性柔性材料，止胀层内侧与凸起部之间留有用于供所述凸起部充气膨胀的空间。由于不同凸起部的膨胀大小可能不同，若某一凸起部胀起过度可能发生破裂，通过止胀层可以限制凸起部最终的膨胀大小，避免膨胀过度而破裂。
优选的，枕体内部还设有加温机构和控制电路板，加温机构包括导热片和电热丝，导热片贴附设置于所述包围套的背向限制孔的一侧表面，电热丝分布接触在导热片的远离包围套的一侧表面，控制电路板用于控制加温机构的启闭以及加热温度，加温机构用于加速相变材料的气化速度以及增大相变材料的气化率。由于人体温相对较低，且由于隔层的存在影响传热效率，使得相变材料气化效率较低，凸起部难以达到足够的按摩压力，而通过加温机构的辅助加热可以快速使凸起部达到足够的按摩压力，还可以通过调温改变按摩压力。
优选的，枕体内部还设有降温机构，降温机构包括导热板、导热管、散热鳍片和散热风扇，导热板覆盖电热丝设置使得所述电热丝夹设于导热片与导热板之间，枕体侧表面设有散热网孔，散热风扇设于散热网孔内侧，散热鳍片通过导热管连接导热板，散热鳍片紧靠散热风扇设置。通过降温机构可以使得按摩袋体内的温度快速降低，以减小按摩力度或完全关闭按摩功能。
优选的，导热板四周边缘凸起形成凸起框，凸起框使导热板表面形成凹陷部，凸起框紧贴导热片，电热丝被覆盖于凹陷部中，凹陷部中填充有导热硅脂。
优选的，枕体配备有控制器，控制器通过软质电线连接枕体，且控制器与控制电路板电性连接。
优选的，控制器上设有加热控制按钮、散热控制按钮和调控按钮，加热控制按钮和散热控制按钮上分别设有用于提供不同手指触感的区分结构。
优选的，按摩袋体内部填充有多孔材料，所述相变材料渗透储存于多孔材料中。
优选的，所述相变材料采用相变温度为20℃的无机相变恒温材料PCM-20，所述PCM-20按照质量比包含有32％的六水氯化钙、5％的丙三醇、4.5％的过硫酸钾、4％的甲基丙烯酸羟乙酯、6.2％的丙烯酸、2.8％的氯化钠和45.5％的水。
附图说明
图1为本发明利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕实施例的结构示意图。
图2为本实施例的结构示意图（底部视角）。
图3为本实施例的结构示意图（后部视角）。
图4为本实施例的爆炸视图。
图5为本实施例中控制器的结构示意图。
图6为本实施例中凸起部的结构示意图。
附图标记：1、枕体；10、柔性薄层；11、散热网孔；2、按摩机构；20、按摩袋体；200、凸起部；201、止胀层；21、多孔材料；22、包围套；220、限制孔；3、相变材料；4、控制器；40、加热控制按钮；41、散热控制按钮；42、调控按钮；5、导热片；6、电热丝；7、降温机构；70、导热板；700、凹陷部；71、导热管；72、散热鳍片；73、散热风扇；8、导热硅脂。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1至图6所示的利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，包括枕体1以及设于枕体1内部的按摩机构2，枕体1内部设有用于安装按摩机构2的腔室，枕体1上表面与腔室之间形成柔性薄层10。
按摩机构2包括有按摩袋体20，按摩袋体20填充于腔室中，按摩袋体20朝向柔性薄层10的表面分布有多个可充气膨胀的凸起部200，凸起部200采用弹性材料，按摩袋体20除凸起部200的部分采用非弹性材料。
按摩袋体20内部存储有相变材料3，按摩袋体20内部填充有多孔材料21，相变材料3渗透储存于多孔材料21中，所采用的相变材料3采用相变温度为20℃的无机相变恒温材料PCM-20，PCM-20按照质量比包含有32％的六水氯化钙、5％的丙三醇、4.5％的过硫酸钾、4％的甲基丙烯酸羟乙酯、6.2％的丙烯酸、2.8％的氯化钠和45.5％的水，当相变材料3温度达到20℃时，该相变材料3进行由液相向气相转变的过程，按摩袋体20内部气压逐渐增大，凸起部200膨起，形成既具有支撑性又具有弹性的按摩点。
凸起部200外侧覆盖有止胀层201，止胀层201采用非弹性柔性材料，止胀层201内侧与凸起部200之间留有用于供凸起部200充气膨胀的空间，通过止胀层201可以限制凸起部200最终的膨胀大小，避免膨胀过度而破裂。
按摩袋体20与腔室内壁之间还设有包围套22，包围套22采用非弹性材料，包围套22将按摩袋体20包围，且包围套22设有与凸起部200数量相同的限制孔220，限制孔220与凸起部200一一对应设置，通过包围套22支撑腔室，防止枕体1在腔室处塌陷，同时包围套22可以限制按摩袋体20的变形和位移，凸起部200膨胀时通过包围套22上的限制孔220伸出，可以一定程度上防止凸起部200向侧边倒伏。
枕体1内部还设有控制电路板、加温机构和降温机构7，加温机构和降温机构7均与控制电路板电性连接，控制电路板用于控制加温机构和降温机构7的工作状态，枕体1配备有控制器4，控制器4通过软质电线连接枕体1，且控制器4与控制电路板电性连接；控制器4上设有加热控制按钮40、散热控制按钮41和调控按钮42，加热控制按钮40设有圆形凹陷，散热控制按钮41上设有三角形凹陷，用于提供不同手指触感，令使用者仅手持操作便可以区分不同功能；通过调控按钮42可以调节加温机构的加热强度的大小。
加温机构包括导热片5和电热丝6，导热片5贴附设置于包围套22的背向限制孔220的一侧表面，电热丝6分布接触在导热片5的远离包围套22的一侧表面，电热丝6与控制电路板电性连接，控制电路板用于控制加温机构的启闭以及加热温度，加温机构用于加速相变材料3的气化速度以及增大相变材料3的气化率。
降温机构7包括导热板70、导热管71、散热鳍片72和散热风扇73，导热板70覆盖电热丝6设置使得电热丝6夹设于导热片5与导热板70之间，导热板70四周边缘凸起形成凸起框，凸起框使导热板70表面形成凹陷部700，凸起框紧贴导热片5，电热丝6被覆盖于凹陷部700中，凹陷部700中填充有导热硅脂8；枕体1侧表面设有散热网孔11，散热风扇73设于散热网孔11内侧，散热鳍片72通过导热管71连接导热板70，散热鳍片72紧靠散热风扇73设置，散热风扇73与控制电路板电性连接。
以上所述的技术方案是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，其特征在于：包括枕体（1）以及设于所述枕体（1）内部的按摩机构（2），枕体（1）内部设有用于安装按摩机构（2）的腔室，枕体（1）上表面与腔室之间形成柔性薄层（10）；按摩机构（2）包括有按摩袋体（20），按摩袋体（20）内部存储有相变材料（3），按摩袋体（20）填充于所述腔室中，按摩袋体（20）朝向柔性薄层（10）的表面分布有多个可充气膨胀的凸起部（200），凸起部（200）采用弹性材料，按摩袋体（20）除所述凸起部（200）的部分采用非弹性材料，所采用的相变材料（3）的气液相变点介于18℃~35℃；
当相变材料（3）温度达到18℃~35℃时，相变材料（3）进行由液相向气相转变的过程，按摩袋体（20）内部气压逐渐增大，凸起部（200）膨起；
按摩袋体（20）与腔室内壁之间还设有包围套（22），包围套（22）采用非弹性材料，包围套（22）将所述按摩袋体（20）包围，且包围套（22）设有与所述凸起部（200）数量相同的限制孔（220），限制孔（220）与凸起部（200）一一对应设置，凸起部（200）外侧覆盖有止胀层（201），止胀层（201）采用非弹性柔性材料，止胀层（201）内侧与凸起部（200）之间留有用于供所述凸起部（200）充气膨胀的空间；
枕体（1）内部还设有加温机构和控制电路板，加温机构包括导热片（5）和电热丝（6），导热片（5）贴附设置于所述包围套（22）的背向限制孔（220）的一侧表面，电热丝（6）分布接触在导热片（5）的远离包围套（22）的一侧表面，控制电路板用于控制加温机构的启闭以及加热温度，加温机构用于加速相变材料（3）的气化速度以及增大相变材料（3）的气化率；
枕体（1）内部还设有降温机构（7），降温机构（7）包括导热板（70）、导热管（71）、散热鳍片（72）和散热风扇（73），导热板（70）覆盖电热丝（6）设置使得所述电热丝（6）夹设于导热片（5）与导热板（70）之间，枕体（1）侧表面设有散热网孔（11），散热风扇（73）设于散热网孔（11）内侧，散热鳍片（72）通过导热管（71）连接导热板（70），散热鳍片（72）紧靠散热风扇（73）设置。
2.根据权利要求1所述的利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，其特征在于：导热板（70）四周边缘凸起形成凸起框，凸起框使导热板（70）表面形成凹陷部（700），凸起框紧贴导热片（5），电热丝（6）被覆盖于凹陷部（700）中，凹陷部（700）中填充有导热硅脂（8）。
3.根据权利要求1所述的利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，其特征在于：枕体（1）配备有控制器（4），控制器（4）通过软质电线连接枕体（1），且控制器（4）与控制电路板电性连接。
4.根据权利要求3所述的利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，其特征在于：控制器（4）上设有加热控制按钮（40）、散热控制按钮（41）和调控按钮（42），加热控制按钮（40）和散热控制按钮（41）上分别设有用于提供不同手指触感的区分结构。
5.根据权利要求1所述的利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，其特征在于：按摩袋体（20）内部填充有多孔材料（21），所述相变材料（3）渗透储存于多孔材料（21）中。
6.根据权利要求1所述的利用相变材料调整按摩力度的充气式按摩头枕，其特征在于：所述相变材料（3）采用相变温度为20℃的无机相变恒温材料PCM-20，所述PCM-20按照质量比包含有32％的六水氯化钙、5％的丙三醇、4.5％的过硫酸钾、4％的甲基丙烯酸羟乙酯、6.2％的丙烯酸、2.8％的氯化钠和45.5％的水。
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