CN207637018U - 一种智能温控床垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能温控床垫，其特征在于，包括床垫本体(1)，和设置在床垫本体(1)上的温度控制器(5)。本实用新型可以通过加热层对床垫表面进行加热，并通过设置的温度传感器和温度控制器来对加热温度进行自动恒定，使人体在睡眠中保持正常的体温，有效的防止了人体在睡眠中体温过高，导致血液循环加快，使人体的大脑无法完全进入休眠状态，从而确保了本实用新型能有效的解决了现有的床垫不能很好的起到缓解人体疲劳、改善人体睡眠的问题。

Description

一种智能温控床垫

技术领域

本发明涉及一种床垫，具体是指一种智能温控床垫。

背景技术

床垫是一种介于人体和床之间的物品，睡眠质量的好坏与床垫息息相关。现有的床垫结构功能比较单一，已经不能满足人们的多元化需求，不能起到有效缓解疲劳、改善睡眠以及保障人体健康的作用。因此，本发明提供了一种能进行自动恒温的床垫，来解决现有的床垫不能起到缓解人体疲劳、改善人体睡眠的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的床垫功能比较单一，不能起到缓解人体疲劳、改善人体睡眠的缺陷，提供一种能进行自动恒温的智能温控床垫。

本发明的目的通过下述技术方案现实：一种智能温控床垫，包括床垫本体，和设置在床垫本体上的温度控制器；所述床垫本体包括由下至上依次设置的防潮层、高分子弹性垫、加热层以及防水透气层；所述加热层上分别设置有抗电磁波发热线和温度传感器，所述温度控制器分别与抗电磁波发热线和温度传感器电连接；所述温度控制器包括控制电路，和与控制电路相连接的恒流保护电路；所述控制电路分别与温度传感器和抗电磁波发热线相连接；所述抗电磁波发热线与恒流保护电路相连接。

进一步的，所述控制电路由变压器T，继电器K1，接触器KM，开关S，二极管D1，P极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接、N极与二极管D1 的N极相连接的二极管D2，正极与二极管D1的N极相连接、负极与温度传感器相连接后接地的极性电容C1，一端与极性电容C1的负极相连接、另一端与变压器T副边电感线圈的中间抽头相连接的电阻R4，以及N极与极性电容C1 的正极相连接、P极与温度传感器相连接的二极管D3组成；所述继电器K1串接在二极管D3的P极与N极之间，所述接触器KM的一端与变压器T原边电感线圈的非同名端连接、另一端经继电器K1的常开触点K-1后与开关S的其中一端相连接；所述开关S的另一端与变压器T原边电感线圈的同名端相连接；所述变压器T原边电感线圈的非同名端经接触器KM的接触点KM-1后与恒流保护电路相连接，该变压器T原边电感线圈的非同名端与开关S的其中一端作为控制电路的输入端；所述接触器KM经继电器K1的常开触点K-1后与抗电磁波发热线相连接。

所述恒流保护电路由三极管VT1，三极管VT2，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端经调取2的接触点KM-1后与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接的电阻R1，正极经电感L后与三极管VT1的集电极相连接、负极与三极管VT2的基极相连接的极性电容C2，正极经电阻R2后与三极管VT1的发射极相连接、负极接地的极性电容C3，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与极性电容C3的负极相连接的可调电阻R3，以及一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与极性电容C3的负极相连接的电阻R5组成；所述三极管 VT1的基极与三极管VT2的基极相连接；所述三极管VT2的集电极与抗电磁波发热线相连接。

为了能有效的防止加热层工作时的温度会使高分子弹性垫出现变形的情况，所述高分子弹性垫与加热层之间还设有隔热层。

为了能提高本发明的散热效果，所述防潮层通过透气棉布连接在防水透气层上，所述温度控制器设置在透气棉布上。

本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：

(1)本发明可以通过加热层对床垫表面进行加热，并通过设置的温度传感器和温度控制器来对加热温度进行自动恒定，使人体在睡眠中保持正常的体温，有效的防止了人体在睡眠中体温过高，导致血液循环加快，使人体的大脑无法完全进入休眠状态，从而确保了本发明能有效的解决了现有的床垫不能很好的起到缓解人体疲劳、改善人体睡眠的问题。

(2)本发明的温度控制器通过控制电路和恒流保护电路相结合，能有效的确保对加热温度控制的准确性、稳定性。

(3)本发明的加热层设置的抗电磁波发热线在加热时不会产生电磁波，因此在使用本发明时人体不会受到电磁波的辐射，使用更加安全。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的床垫本体的剖示图。

图3为本发明的抗电磁波发热线的结构示意图。

图4为本发明的温度控制器的电路结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1—床垫本体，2—防潮层，3—防水透气层，4—加热层，5—温度控制器， 6—抗电磁波发热线，7—温度传感器，8—透气棉布，9—高分子弹性垫，10—隔热层。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1～3所示，本发明包括床垫本体1，和设置在床垫本体1上的温度控制器5。

如图2所示，其床垫本体1包括由下至上依次设置的防潮层2、高分子弹性垫9、加热层4以及防水透气层3。上述各层之间可以通过缝纫线连接，其中，在防潮层2通过具有多个过气孔的透气棉布8连接在防水透气层3上，该透气棉布8在本实施例中通过缝纫线分别固定在防潮层2和防水透气层3的边壁上；同时为了防止高分子弹性垫9长期受热而出现变形的情况，在高分子弹性垫9 与加热层4之间还设置了隔热层10，同样该隔热层10通过缝纫线分别连接在高分子弹性垫9与加热层4上，从而形成一个完整的床垫本体1。

同时，所述加热层4上分别设置有抗电磁波发热线6和温度传感器7，本实施例中其抗电磁波发热线6和温度传感器7的感温头则通过压合的方式固定在加热层4内。该温度传感器7则优先采用了电接点温度为36.5℃±0.05℃的电接点温度计来实现，当温度传感器7检测到检测体的温度低于36.5℃±0.05℃时，该温度传感器7的控制触头为断开状态；当温度传感器7检测到检测体的温度高于36.5℃±0.05℃时，该温度传感器7的控制触头为闭合状态。该抗电磁波发热线6在加热时不会产生电磁波，该抗电磁波发热线6如图3所示，其可呈波浪形设置，同时该抗电磁波发热线6在具体的实施时还可呈螺旋状设置，如此可以提高加热效果。所述的温度控制器5设置在床垫本体1的透气棉布8上，其温度控制器5优先采用夹板连接在透气棉布8上，并通过螺钉进行固定。该温度控制器5通过电线分别与抗电磁波发热线6和温度传感器7相连接，其温度控制器5可通过温度传感器7对加热温度的检测结果，来控制抗电磁波发热线6的自启闭，使床垫表面的温度恒定在36.5℃左右，以确保床垫表面与人体温度保持一致，使人体在睡眠中保持正常的体温，有效的防止了人体在睡眠中体温过高，导致血液循环加快，使人体的大脑无法完全进入休眠状态，并且很好的防止了人体在睡眠中体温过高，导致人体水分流失，使人体皮肤变得干燥，从而确保了本发明能有效的解决了现有的床垫不能很好的起到缓解人体疲劳、改善人体睡眠的问题。

如图4所示，所述控制电路由括控制电路和恒流保护电路。其控制电路分别与温度传感器7和抗电磁波发热线6相连接，所述抗电磁波发热线6与恒流保护电路相连接。

其中，所述控制电路如图4所示，其由变压器T，继电器K1，接触器KM，开关S，二极管D1，二极管D2，二极管D3，极性电容C1，以及电阻R4组成。其二极管D1和二极管D2均采用了1N4007型硅整流管来实现，二极管D3则采用了1N4013型普通二极管来实现；继电器K1采用了JRX－13F型12V直流继电器来实现，接触器KM采用了线圈电压为220V的交流接触器来实现；其变压器T采用了3～5W、二次电压为双12V的BOD-150VA型电源变压器来实现；电阻R4采用了阻值为10kΩ的磁片电阻来实现；而极性电容C1则采用了容值为0.01μF/12V的滤波电容来实现。

连接时，二极管D2P极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接，N极与二极管D1的N极相连接。极性电容C1的正极与二极管D1的N极相连接，负极与温度传感器7相连接后接地。电阻R4的一端与极性电容C1的负极相连接，另一端与变压器T副边电感线圈的中间抽头相连接。二极管D3的N极与极性电容C1的正极相连接，P极与温度传感器7相连接。

所述继电器K1串接在二极管D3的P极与N极之间，所述接触器KM的一端与变压器T原边电感线圈的非同名端连接，另一端经继电器K1的常开触点 K-1后与开关S的其中一端相连接；所述开关S的另一端与变压器T原边电感线圈的同名端相连接；所述变压器T原边电感线圈的非同名端经接触器KM的接触点KM-1后与恒流保护电路相连接，该变压器T原边电感线圈的非同名端与开关S的其中一端作为控制电路的输入端；所述接触器KM经继电器K1的常开触点K-1后与抗电磁波发热线6相连接。

进一步地，所述恒流保护电路如图4所示，其由三极管VT1，三极管VT2，电阻R1，电阻R2，可调电阻R3，电阻R5，极性电容C2，极性电容C3，以及电感L组成。其三极管VT1和三极管VT2均为3DG12型三极管；电阻R1的阻值为100kΩ，电阻R2的阻值为1kΩ，电阻R3的阻值为10kΩ，电阻R5的阻值为4kΩ；极性电容C2的容值为2.2μF/12V，极性电容C3的容值为220μF/12V；而电感L的感应值为50μH。

连接时，电阻R1一端与三极管VT1的集电极相连接，另一端经调取2的接触点KM-1后与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接。极性电容C2的正极经电感L后与三极管VT1的集电极相连接，负极与三极管VT2的基极相连接。极性电容C3的正极经电阻R2后与三极管VT1的发射极相连接，负极接地。

其中，可调电阻R3的一端与三极管VT1的发射极相连接，另一端与极性电容C3的负极相连接。电阻R5的一端与三极管VT2的发射极相连接，另一端与极性电容C3的负极相连接。所述三极管VT1的基极与三极管VT2的基极相连接；所述三极管VT2的集电极与抗电磁波发热线6相连接。

具体实施时，温度控制器接通电源，开启开关S，交流220V电压经变压器T 降压、二极管D1和二极管D2整流及极性电容C1滤波后，为继电器K1提供+12V 工作电源。刚接通电源时，温度传感器7测得加热温度低于温度传感器7的电接点温度设定值36.5℃±0.05℃，温度传感器7的控制触头处于断开状态，继电器K1 处于释放状态，其常开触点K-1接通，使交流接触器KM的触点KM-1吸合。

此时，恒流保护电路的电阻R1对交流接触器KM输出电流进行限流，三极管 VT1过电，三极管VT1为三极管VT2提供一个稳定的基极-电压，即三极1和三极管VT2起到输出一个恒定电压的作用，在三极管VT1的发射极上设置的电阻R2 和可调电阻R3并联，使三极管VT1具有很小的交流电导和较高的跨导，以保证其具有较好的恒压性能。三极管VT2则具有很大的输出交流电阻，其极性电容 C3则用于确保输出的振荡电流的平稳性，三极管VT2在极性电容C3的作用下输出稳定的电流给抗电磁波发热线6。抗电磁波发热线6通电开始加热。

当温度上升至温度传感器7的电接点温度设定值36.5℃±0.05℃时，温度传感器7的温度控制触头接通，使继电器K1通电吸合，其常开触点K-1断开，使交流接触器KM的触点KM-1释放，抗电磁波发热线6断电而停止加热。随后温度又开始缓慢下降，当温度降至温度传感器7的电接点温度设定值36.5℃以下时，温度传感器7内部的温度控制触头又断开，继电器K1释放，交流接触器KM的触点 KM-1吸合，抗电磁波发热线6又通电开始加热。如此周而复始，使受床垫表面温度恒定36.5℃左右。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.一种智能温控床垫，其特征在于，包括床垫本体(1)，和设置在床垫本体(1)上的温度控制器(5)；所述床垫本体(1)包括由下至上依次设置的防潮层(2)、高分子弹性垫(9)、加热层(4)以及防水透气层(3)；所述加热层(4)上分别设置有抗电磁波发热线(6)和温度传感器(7)，所述温度控制器(5)分别与抗电磁波发热线(6)和温度传感器(7)电连接；所述温度控制器(5)包括控制电路，和与控制电路相连接的恒流保护电路；所述控制电路分别与温度传感器(7)和抗电磁波发热线(6)相连接；所述抗电磁波发热线(6)与恒流保护电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述控制电路由变压器T，继电器K1，接触器KM，开关S，二极管D1，P极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接、N极与二极管D1的N极相连接的二极管D2，正极与二极管D1的N极相连接、负极与温度传感器(7)相连接后接地的极性电容C1，一端与极性电容C1的负极相连接、另一端与变压器T副边电感线圈的中间抽头相连接的电阻R4，以及N极与极性电容C1的正极相连接、P极与温度传感器(7)相连接的二极管D3组成；所述继电器K1串接在二极管D3的P极与N极之间，所述接触器KM的一端与变压器T原边电感线圈的非同名端连接、另一端经继电器K1的常开触点K-1后与开关S的其中一端相连接；所述开关S的另一端与变压器T原边电感线圈的同名端相连接；所述变压器T原边电感线圈的非同名端经接触器KM的接触点KM-1后与恒流保护电路相连接，该变压器T原边电感线圈的非同名端与开关S的其中一端作为控制电路的输入端；所述接触器KM经继电器K1的常开触点K-1后与抗电磁波发热线(6)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述恒流保护电路由三极管VT1，三极管VT2，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端经调取2的接触点KM-1后与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接的电阻R1，正极经电感L后与三极管VT1的集电极相连接、负极与三极管VT2的基极相连接的极性电容C2，正极经电阻R2后与三极管VT1的发射极相连接、负极接地的极性电容C3，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与极性电容C3的负极相连接的可调电阻R3，以及一端与三极管VT2的发射极相连接、另一端与极性电容C3的负极相连接的电阻R5组成；所述三极管VT1的基极与三极管VT2的基极相连接；所述三极管VT2的集电极与抗电磁波发热线(6)相连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述高分子弹性垫(9)与加热层(4)之间还设有隔热层(10)。

5.根据权利要求4所述的一种智能温控床垫，其特征在于，所述防潮层(2)通过透气棉布(8)连接在防水透气层(3)上，所述温度控制器(5)设置在透气棉布(8)上。