CN1600198B - 暖风垫 - Google Patents

Abstract

一种被褥快速烘干装置中起散热作用的暖风垫，本发明在对暖风垫上不同打孔参数组合做了大量实验后发现，气眼的面积、数量以及同一层面上相邻铆合眼的间距是决定暖风垫性能发挥的最重要因素。本发明通过对垫体后期打孔相关参数的控制，制造出的暖风垫，排风顺畅，散热均匀，用该暖风垫给被褥加热，升温快，温度升幅大，首尾温差小。可用于被褥预热保温、除湿防潮、消毒灭菌。

Description

暖风垫

技术领域

本发明涉及一种被褥快速烘干装置中起散热作用的暖风垫，具体说是一种利用暖风机送入的暖风给被褥加热，使其快速干燥的柔性暖风垫。

背景技术

在日常生活中，人们使用最广泛的被褥加热装置是电热毯。但电热毯升温缓慢，温度升幅有限，不具备烘干被褥的功能。专利号95243886.0的实用新型专利“调温平衡式气床垫”，公开了一种利用暖风给被褥加热的方案，但该方案中的“气垫体是用紧密纤维织物制成”，“紧密纤维织物制成的气垫体具有微泄气作用，使气垫体中的热气不断被更换”。气垫体的排风量取决于织物自身的透气性能，热风机送入的热风难以被顺利排出，因此，方案中在垫体边侧设有一“排气开关”。从本质上讲，它主要还是靠气垫体表面将热量传导给被褥接触面，加热原理与电热毯并无差别，而被褥最重要的特性是保温隔热，相比之下，被褥与气垫体非接触面则象使用电热毯时一样，温度升幅不明显，且升温缓慢。况且，如果热风机连续工作，将因排风不畅，机体温度升高，导致热保护系统频繁启动，甚至出现故障。通过检索，还可以找到许多类似技术方案，那么它们是否真的具备方案中声称的被褥烘干功能呢？让我们看看依据此类技术方案生产出的产品吧，2003年广东的一家企业生产了一种叫“多功能除湿暖被机”的产品，技术方案与前述方案相同，测试时，尽管“送风袋”上有两只“按扣”将袋体上下面扣紧，并在“送风袋”尾端增加了尖状物刺出的两排小孔，以补偿“紧密纤维织物制成的气垫体具有微泄气作用”的不足，但一经通电送风，“送风袋”立刻鼓胀如同一只大枕头。为了消除安全隐患，厂家将暖被机的发热功率降低到650W；并在暖被机进风口处加装滤网，以防灰尘进入使原本只“具有微泄气作用”的送风袋变得密不透风。或许连厂家对其暖被机的烘干功能都缺乏信心，他们放弃了潮湿多雨的南方对被褥烘干设备的巨大市场需求，转而将暖被机运到北方与电热毯去争夺被褥加热的市场，结果如厂家人员所说：“北方太冷，加热效果不明显。”今年，该产品已停产。解决这个问题的最有效方法是设计一种全新的暖风垫。本人就同一主题进行过多年研究和实验，曾经提出过两次专利申请，申请号01141374.3“卧具加热、除湿、灭菌装置”和专利号02283108.8“衣被快速干燥装置”，但由于当时受到技术手段、实验方法及生产加工设备等客观因素的限制，未能取得满意结果。

发明内容

本发明的目的是通过对暖风垫后期打孔相关参数的控制，制造出一种通风顺畅，除了通过热传导方式传递热量外，更主要是通过暖风垫内高压气体透过气眼形成的强制对流方式，对被褥表面和内部同时进行加热的暖风垫。

为了实现上述目的，本发明给出了下述制造暖风垫的技术方案，暖风垫垫体由双层具有不透气性能的纺织面料缝制而成，边沿处有进风口用来输入热风，垫体表面分布有气眼和铆合眼，气眼和铆合眼是后期人工打孔而成，通过铆合眼，垫体上下层面被固定，并且同时满足以下条件，即暖风垫同一层面相邻铆合眼的间距不小于170毫米，单个气眼的面积在1——12.56平方毫米之间，垫体上下层面气眼总数不少于168个，垫体上所有气眼面积的总和在1320——2210平方毫米之间。首先选择一种用来缝制暖风垫的具有不透气性能的纺织面料，确定暖风垫尺寸，之后对打孔参数进行组合，确定暖风垫上下层面最后的打孔参数，进行打孔，通过铆合眼将暖风垫上下层面固定，缝合边沿，完成暖风垫的制造。如果暖风垫打孔设备幅面足够大，精度在允许范围内，暖风垫上下层面的打孔加工可在整匹纺织品上分别连续进行，之后，按需要裁剪，对齐叠放，通过铆合眼将暖风垫上下层面固定，将边缘缝合，完成制造。

从制造技术的实用性考虑，可将暖风垫细分成三大类别，第一类是暖风垫上层面与下层面上气眼的数量和排列方式相同，上下一一对应，对应气眼的相对位置、大小、形状一致。制造这类暖风垫可以将两层面料叠放在一起，按确定气眼和铆合眼的参数，在面料上打孔。第二类是暖风垫仅在一个层面上有气眼。第三类是暖风垫上层面与下层面上气眼的数量和排列方式不同。制造这两类暖风垫可以将上下层面分开，分别确定打孔参数，进行打孔，但应确保上下两块面料上的铆合眼上下一一对应。打好孔后，将两块面料叠放在一起，通过铆合眼固定，再将边缘缝合，完成制作。打孔参数的确定，在保证暖风垫功能发挥的前提下，要兼顾暖风垫的美观实用，以及生产加工设备图形制作、数据输入的要求，因此，对打孔参数应进一步限定。对于第一类暖风垫，在上述范围内，打孔可按以下参数限定：暖风垫同一层面上气眼和铆合眼的排列方式为纵横排列，同一层面铆合眼的行间距与列间距均在170——272毫米之间。进一步限定为暖风垫同一层面上气眼和铆合眼的排列方式为列与列之间距离相等，行与行之间距离相等，气眼的大小、形状相同，并且气眼的面积在3.14——12.56平方毫米之间，垫体上下层面气眼总数在176——420个之间，同一层面铆合眼的行间距与列间距均在200——240毫米之间。对于第二类暖风垫和第三类暖风垫，在上述范围内，打孔可按以下参数限定：暖风垫同一层面上气眼和铆合眼的排列方式为纵横排列，同一层面铆合眼的行间距与列间距均不大于272毫米。进一步限定为暖风垫同一层面上气眼和铆合眼的排列方式为列与列之间距离相等，行与行之间距离相等，气眼的大小、形状相同，并且气眼的面积在3.14——12.56平方毫米之间，垫体上下层面气眼总数在168——420个之间，同一层面铆合眼的行间距与列间距均在200——240毫米之间。

本发明把重点放在了暖风垫的后期打孔上。打孔参数选择不当，会出现两种极端情况，一种是气眼过小，气眼数量过少，暖风垫排风不畅，垫体鼓胀，加热效果不佳，影响安全使用。另一种情况是气眼过大，气眼数量过多，暖风垫内气压较低，气流在进风口近端流出量较多，导致进风口近端与进风口远端出现较大温差。除此之外，过小的铆合眼间距，不利于风道的形成，阻碍气体流动。本发明在对暖风垫上不同打孔参数组合做了大量实验后发现，气眼的面积、数量以及同一层面上相邻铆合眼的间距是决定暖风垫性能发挥的最重要因素。本发明对暖风垫打孔参数组合进行测试筛选时，采用排除法，从两种极端情况出发，将气眼过小，气眼数量过少，暖风垫排风不畅，垫体鼓胀，加热效果不佳，影响安全使用的参数组合与气眼过大，气眼数量过多，暖风垫内气压较低，气流在进风口近端流出量较多，导致进风口近端与进风口远端出现较大温差的参数组合逐一排除。将连续加热一小时后，被加热被褥各层面温度接近或略高于暖风机出风口温度，首尾温差小于5℃，暴露在空气中的一面温度显著高于室温的参数组合加以总结限定，并以此为依据申请发明专利保护。

与电热毯相比，本发明继承了电热毯使用方便的优点，克服了电热毯具有的辐射、触电、火灾等安全隐患。暖风垫外形尺寸与床具相配，可以象电热毯一样长期平铺在床上使用，加热时暖风垫上的气眼被被褥完全覆盖，不断吹入的热风将暖风垫撑起，形成循环风道，此时的暖风垫形状象充气床。待暖风垫内气压达到一定值时，气流透过气眼钻入被褥内部，同时将热量扩散到被褥内部。从热能传递方式看，本发明除了通过热传导方式传递热量外，更主要是通过暖风垫内高压气体通过气眼形成的强制对流方式，对被褥表面和内部同时进行加热，两种热传递方式共同作用的结果，使被褥能在很短时间内，吸收积聚大量热量，达到快速加热烘干的目的。暖风机送入暖风垫的暖风通过气眼顺畅流出，从技术上保证了暖风机可以连续安全工作，持续加热半小时到一小时，被褥温度就可以升高到70℃以上，潮湿的被褥立刻变得干爽蓬松。暖风机技术是一项成熟技术，以电吹风、涡轮式暖风机、干手机或干身器为原形设计的暖风机，其发热功率小到几百瓦，大到两千瓦，出风口的温度都可以保持在安全范围。对比技术方案，因未能很好解决排风问题，出于安全考虑，不得不对暖风机加热功率及性能进行调整，或者降低发热功率，或者在送风袋内温度或气压达到一定值时，暖风机停止送风；温度或气压降低，暖风机恢复送风。与前述对比技术相比，本发明以不改变暖风机设计安全使用条件为前提，通过调节暖风垫打孔参数，将暖风机送入的热风迅速扩散排出，使暖风机能连续安全工作，暖风机加热功率大的优势得到了充分发挥，保证被加热被褥的各个层面，包括床体，整体温度迅速升高。在寒冷的冬季，用本发明的暖风垫加热被褥，仅需10分钟左右，被褥就可以达到舒适睡眠所需温度，其速度让电热毯及前述对比技术望尘莫及。在被褥烘干方面，加热半小时至一小时，被褥通体温度可以达到70℃以上，不仅可以除湿防潮，还可以灭菌消毒。本发明特别适宜在多雨潮湿季节及寒冷季节使用；对减轻湿寒邪症患者痛苦，帮助其康复治疗有积极作用。气候潮湿地区的人们有晾晒被褥的习惯，但都采用传统的风吹日晒的办法，本发明为人们晾晒被褥提供了一种方便实用、立竿见影的方法，也为政府解决“乱晾晒”提供了有效途径。

附图说明

下面结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

图1至图42是打孔参数不同的暖风垫示意图。

具体实施方式

图1至图14所示暖风垫上层面与下层面上气眼的数量和排列方式相同，上下一一对应，对应气眼的相对位置、大小、形状一致。

裁剪两块面料，纵向1900毫米，横向1350毫米，将两块面料对齐叠放，边沿做临时固定，下一步确定打孔参数，小孔是圆形，直径3毫米，纵横排列，纵向7行，行间距240毫米，横向5列，列间距225毫米，确定35个小孔，作为铆合眼1；在以铆合眼1为中心的正六边形的顶角处分别确定6个气眼2，气眼2为圆形，直径2毫米，面积3.14平方毫米，气眼2到中心铆合眼1的距离是60毫米，气眼总数＝35×6×2＝420个，气眼总数×气眼面积＝420×3.14≈1320平方毫米。按此参数对面料打孔，通过铆合眼，用铆钉、鞋眼或按扣将面料固定，然后把边沿缝合，即完成暖风垫图1的制作。

图2暖风垫的制作，裁剪两块面料，纵向1900毫米，横向1200毫米，将两块面料对齐叠放，边沿做临时固定，下一步确定打孔参数，小孔是圆形，直径3毫米，面积约7平方毫米，纵横排列，纵向13行，行间距136毫米，横向13列，列间距85毫米，打孔总数＝2×13×13＝338个，按此参数对面料打孔，将偶数行与偶数列交叉点上的小孔作为铆合眼1，铆合眼1行间距＝2×136＝272毫米，列间距＝2×85＝170毫米，通过铆合眼，用铆钉或鞋眼铆合两块面料，余下的小孔数＝338-36×2＝266个作为气眼2，气眼总数×气眼面积＝266×7＝1862平方毫米。缝合边沿，即完成暖风垫图2的制作。

图3暖风垫的制作，裁剪两块面料，纵向1900毫米，横向900毫米，将两块面料对齐叠放，边沿做临时固定，下一步确定打孔参数，小孔是圆形，直径4毫米，面积是12.56平方毫米，纵横排列，纵向16行，行间距110毫米，横向7列，列间距110毫米，打孔总数＝2×16×7＝224个，按此参数对面料打孔，将偶数列与奇数行交叉点上的小孔作为铆合眼1，铆合眼1行间距＝2×110＝220毫米，列间距＝2×110＝220毫米，通过铆合眼，用铆钉或鞋眼铆合两块面料，余下的小孔数＝224-48＝176个作为气眼2，气眼总数×气眼面积＝176×12.56≈2210平方毫米。缝合边沿，完成制作。

图4暖风垫的制作，裁剪两块面料，纵向1900毫米，横向1000毫米，将两块面料对齐叠放，边沿做临时固定，下一步确定打孔参数，小孔是正方形，边长3毫米，面积9平方毫米，纵横排列，纵向15行，行间距120毫米，横向9列，列间距100毫米，打孔总数＝2×15×9＝270个，按此参数对面料打孔，将偶数列与偶数行交叉点上的小孔作为铆合眼1，铆合眼1行间距＝2×120＝240毫米，列间距＝2×100＝200毫米，通过铆合眼，用铆钉或鞋眼铆合两块面料，余下的小孔数＝270-56＝214个作为气眼2，气眼总数×气眼面积＝214×9＝1926平方毫米。缝合边沿，完成制作。

按照图1暖风垫的制造方法，可以完成图5、图6、图7、图8暖风垫的制造。打孔参数如下表：

垫长：1900毫米单位：个/毫米/平方毫米

图	垫宽	行间距	列间距	铆合眼间距	气眼总数	气眼面积	气眼总面积
								5	1500	7/240	6/214	行240列214	372	5	1860
6	1350	14/127	9/135	185	378	5	1890
								7	1200	7/211×4240×1272×3	5/200	行211/240/272列200	420	3.14	1320
8	1500	8/211	6/214	行211列214	大96小96	12.56/7	1877

图5、图7暖风垫近进风口端气眼相对减少，有利于气流向远端流动，调节暖风垫温度平衡。

图6暖风垫的气眼、铆合眼的排列方式为非纵横排列。

图8给出了一种同一层面上气眼大小不一的暖风垫。

实际应用中，可先确定暖风垫细分类别，根据暖风垫尺寸，在限定范围内确定铆合眼的数量和行列间距，根据气眼总面积在1320-2210平方毫米之间，对气眼数量及大小进行组合，确定最后打孔参数。

图9至图14是一组对照实例，说明如何在一块1900×1500毫米的暖风垫上选择打孔参数。

选择暖风垫上层面与下层面上气眼的数量和排列方式相同，上下一一对应，对应气眼的相对位置、大小、形状一致，暖风垫同一层面上气眼和铆合眼的排列方式为纵横排列，列与列之间距离相等，行与行之间距离相等，气眼的大小、形状相同，并且气眼的面积在3.14——12.56平方毫米之间，垫体上下层面气眼总数在176——420个之间，同一层面铆合眼的行间距与列间距均在200——240毫米之间，垫体上所有气眼面积的总和在1320——2210平方毫米之间。

首先，在限定范围200——240毫米内确定铆合眼的行列间距

行数1900÷240-1＝6.92  1900÷200-1＝8.5  取整数7或8行

列数1500÷240-1＝5.25  1500÷200-1＝6.5  取整数6列

第二步，在气眼总数限定范围176——420个之间，筛选气眼数量

单位：毫米/个

第三步，初步确定气眼数量，根据气眼总面积在1320-2210平方毫米之间，选择合适的气眼数量与面积组合，对气眼数量与面积组合进行再调整，确定最后打孔参数。

1.先确定气眼数量后，再对气眼面积进行组合筛选。

单位：个/毫米/平方毫米

图	行/间距	列/间距	铆合眼间距	气眼总数	气眼面积	气眼总面积
							9	7/240	6/214	行240列214	420	3.14-5.26	1320-2210
10	7/240	6/214	行240列214	336	3.9-6.58	1320-2210
							11	7/240	6/214	行240列214	252	5.24-8.77	1320-2210
12	8/211	6/214	行211列214	384	3.44-5.76	1320-2210
							13	8/211	6/214	行211列214	288	4.58-7.67	1320-2210
14	8/211	6/214	行211列214	192	6.88-22.51	1320-2210

2.也可以先确定气眼面积，再对气眼的数量进行组合筛选。

单位：个/毫米/平方毫米

图	行/间距	列/间距	铆合眼间距	气眼总数	气眼面积	气眼总面积
							9	7/240	6/214	行240列214	330-420	4	1320-2210
10	7/240	6/214	行240列214	264-420	5	1320-2210
							11	7/240	6/214	行240列214	220-368	6	1320-2210
12	8/211	6/214	行211列214	293-420	4.5	1320-2210
							13	8/211	6/214	行211列214	240-402	5.5	1320-2210
14	8/211	6/214	行211列214	176-221	10	1320-2210

以上方式也适用于仅在一面有气眼的暖风垫，和上下层面气眼参数不同的暖风垫的制造，所不同的是暖风垫上下层面的打孔参数须分别进行组合选配，打孔时，暖风垫上下两块面料不能叠放在一起打孔，而应分别打孔，但应确保两块面料上的铆合眼上下一一对应。打好孔后，将两块面料叠放在一起，通过铆合眼固定，再将边缘缝合，完成制作。

图15与图16、图17与图18、图19与图20、图21与图22、图23与图24、图25与图26、图27与图28、图41与图42所示暖风垫仅在一个层面上有气眼。打孔参数如下：

垫长：1900毫米单位：个/毫米/平方毫米

图	垫宽	行/间距	列/间距	铆合眼间距	气眼总数	气眼面积	气眼总面积
								15/16	1200	7/240	5/200	行240列200	210	7	1470
17/18	1200	7/240	5/200	行240列200	185	10	1850
								19/20	1200	7/211×4240×1272×3	5/200	行211/240/272列200	210	7	1470
21/22	1350	14/127	9/135	185	378	5	1890
								23/24	1200	6/272	4/240	行272列240	大96小96	大12.56小3.14	1507.2
25/26	1350	7/240	5/225	行240列225	420	3.14	1320
								27/28	1500	7/240	6/214	行240列214	168	12.56	2110
41/42	1500	55/35	40/35		2200	1	2200

图29与图30、图31与图32、图33与图34、图35与图36、图37与图38、图39与图40所示暖风垫上层面与下层面上气眼的数量和排列方式不同。打孔参数如下：

垫长：1900毫米单位：个/毫米/平方毫米

图

垫宽

行间距

列间距

铆合眼间距

气眼总数

气眼面积

气眼总面积

29/30

1200

7/240

5/200

行240列200

315

7

2205

31/32

1200

7/240

5/200

行240列200

290

7

2030

33/34

1200

6/272

4/240

行272列240

大64中96小96

大10中7小1

1408

35/36

1200

6/272

4/240

行272列240

大96小192

大12.56小1

1397.76

37/38

1350

7/240

5/225

行240列225

420

3.14

1320

39/40

1200

7/240

4/240

行240列240

168

12.56

2110

Claims (8)

1. 一种暖风垫，由双层具有不透气性能的纺织面料缝制而成，边沿处有进风口，垫体表面分布有气眼和铆合眼，通过铆合眼，垫体上下层面被固定，其特征是所述暖风垫同一层面相邻铆合眼的间距不小于170毫米，单个气眼的面积在1——12.56平方毫米之间，垫体上下层面气眼总数不少于168个，垫体上所有气眼面积的总和在1320——2210平方毫米之间。

2. 据权利要求1所述暖风垫，其特征是所述暖风垫上层面与下层面上气眼的数量和排列方式相同，上下一一对应，对应气眼的相对位置、大小、形状一致。

3. 根据权利要求2所述暖风垫，其特征是所述暖风垫同一层面上气眼和铆合眼的排列方式为纵横排列，同一层面铆合眼的行间距与列间距均在170——272毫米之间。

4. 根据权利要求3所述暖风垫，其特征是所述暖风垫同一层面上气眼和铆合眼的排列方式为列与列之间距离相等，行与行之间距离相等，气眼的大小、形状相同，并且气眼的面积在3.14——12.56平方毫米之间，垫体上下层面气眼总数在176——420个之间，同一层面铆合眼的行间距与列间距均在200——240毫米之间。

5. 根据权利要求1所述暖风垫，其特征是所述暖风垫上层面与下层面上气眼的数量和排列方式不同。

6. 根据权利要求1所述暖风垫，其特征是所述暖风垫仅在一个层面上有气眼。

7. 根据权利要求5或6所述暖风垫，其特征是所述暖风垫同一层面上气眼和铆合眼的排列方式为纵横排列，同一层面铆合眼的行间距与列间距均不大于272毫米。

8. 根据权利要求7所述暖风垫，其特征是所述暖风垫同一层面上气眼和铆合眼的排列方式为列与列之间距离相等，行与行之间距离相等，气眼的大小、形状相同，并且气眼的面积在3.14——12.56平方毫米之间，垫体上下层面气眼总数在168——420个之间，同一层面铆合眼的行间距与列间距均在200——240毫米之间。

Images