CN208403866U - 一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，包括上床垫、下床垫以及连接上床垫和下床垫的弹簧层，所述上床垫和下床垫之间包裹有免洗布；所述上床垫包括由导电纤维制成的床垫面套和填充层，所述床垫面套和填充层之间设有加热装置，所述加热装置包括网状加热丝和温度控制系统，所述温度控制系统包括单片机、电源模块和信号转换模块，所述电源模块与单片机的供电端电性连接，所述信号转换模块的信号输出端与单片机的信号输入端连接，所述信号转换模块的信号输入端电性连接有温度传感器，本实用新型不仅能安全调节电热丝的加热功率，而且还具有抗静电、防吸尘的特点，值得推广。

Description

一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫

技术领域

本实用新型涉及生活用品技术领域，具体为一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫。

背景技术

床垫是为了保证消费者获得健康而又舒适的睡眠而使用的一种介于人体和床之间的物品，床垫材质繁多，不同材料制作的床垫能给人带来不同的睡眠效果。睡眠是健康之本，怎样才能拥有健康的睡眠呢？除了工作、生活、身体、心理等方面的原因外，拥有“卫生、舒适、美观、耐用”的健康寝具是获得高质量睡眠的关键所在。随着物质文明和技术工艺的不断进步，现代人们使用的床垫种类逐渐趋向多元化，主要有：弹簧床垫、棕榈床垫、乳胶床垫、水床垫、气床垫、磁床垫等，在这些床垫中，弹簧床垫占较大的比重。

随着物质水平的提高，人们对生活用品的要求越来越高，床垫也不例外。寒冷的冬季，人们希望睡觉的时候能有个温暖的被窝，于是各种各样的带有加热功能的床垫应运而生。其大部分采用电热丝加热，通过串入不同阻值的电阻来改变电热丝的加热功率，这种方式能实现加热丝功率的调节，但也存在着电能的浪费。例如与本专利相关的一篇实用新型，其专利号为CN201620212953.9，专利名称为一种耐磨床垫，该专利仅通过电热丝对床垫进行加热，实现暖床以及保证床垫内部干燥的功能，该实用新型消耗的电能较多，而且不安全，当床上洒落有水，水渗透到电热丝上，易造成触电事故的发生，存在着一定的缺陷。

随着半导体技术的发展，对于电热丝串联电阻来改变加热功率所带来的电能浪费问题，可控硅的使用能有效地解决这个问题。可控硅，是可控硅整流元件的简称，是一种具有三个PN结的四层结构的大功率半导体器件，亦称为晶闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一。该器件被广泛应用于各种电子设备和电子产品中，多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关等。家用电器中的调光灯、调速风扇、空调机、电视机、电冰箱、洗衣机、照相机、组合音响、声光电路、定时控制器、玩具装置、无线电遥控、摄像机及工业控制等都大量使用了可控硅器件。可控硅能通过控制触发角的大小，改变接通的时间，实现调压的作用，能大大节约电能。总结现有技术中的不足之处，主要有以下三点：

(1)现有的加热床垫通过串入不同阻值的电阻来实现电热丝加热功率的调节，这种加热方式消耗的电能较多；

(2)现有技术中的电热丝外部的防漏电措施不佳，当发生漏水的情况时，电热丝之间容易发生短路造成触电事故的发生；

(3)现有技术中的床垫表面摩擦易产生静电，进而床垫以表面易吸附空气中的灰尘。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，本实用新型不仅能安全调节电热丝的加热功率，而且还具有抗静电、防吸尘的特点，能有效地解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，包括上床垫、下床垫以及连接上床垫和下床垫的弹簧层，所述上床垫和下床垫之间包裹有免洗布；所述上床垫包括由导电纤维制成的床垫面套和填充层，所述床垫面套和填充层之间设有加热装置，所述加热装置包括网状加热丝和温度控制系统，所述温度控制系统包括单片机、电源模块和信号转换模块，所述电源模块与单片机的供电端电性连接，所述信号转换模块的信号输出端与单片机的信号输入端连接，所述信号转换模块的信号输入端电性连接有温度传感器。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述下床垫包括木质支撑板和由导电纤维制成的床垫面套，所述床垫面套包裹在木质支撑板的下表面，所述木质支撑板与弹簧层固定连接，所述木质支撑板上均匀设有若干个通气孔。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述填充层包括由天然乳胶制成的填充垫，所述填充垫均匀设有若干个通气孔，所述填充垫上还设有单片机放置槽、信号转换模块放置槽、电源模块放置槽以及贯穿填充垫的可控硅安置孔。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述网状加热丝外部均匀包括有导热硅胶，所述网状加热丝的供电端通过可控硅电性连接到交流市电，所述可控硅的触发信号输入端电性连接到单片机信号输出端，所述可控硅安装在可控硅安置孔内。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述单片机、电源模块和信号转换模块分别安装在单片机放置槽、信号转换模块放置槽、电源模块放置槽内。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述单片机的信号输入端与交流市电之间电性连接有同步信号检测模块，所述单片机信号输出端与可控硅触发信号输入端之间电性连接有触发信号驱动模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型能够方便地调节电热丝的加热功率，同时具有过温保护、防漏电、抗静电的特点；

(2)本实用新型内置的加热丝不仅能给使用者取暖，同时产生的热量传递到床垫的其他位置，保证了床垫的干燥清洁。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的填充垫结构示意图；

图3为本实用新型的网状加热丝结构示意图；

图4为本实用新型的工作电路结构示意图。

图中：1-上床垫；2-下床垫；3-弹簧层；4-免洗布；5-床垫面套；6-填充层；601-填充垫；602-单片机放置槽；603-信号转换模块放置槽；604-电源模块放置槽；605-可控硅安置孔；7-加热装置；8-网状加热丝；9-温度控制系统；901-单片机；902-电源模块；903-信号转换模块；904-温度传感器；905-同步信号检测模块；906-触发信号驱动模块；10-木质支撑板；11-通气孔；12-导热硅胶；13-可控硅。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

实施例：

如图1所示，本实用新型提供了一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，包括上床垫1、下床垫2以及连接上床垫1和下床垫2的弹簧层3，所述上床垫1和下床垫2之间包裹有免洗布4。

如图1和图3所示，所述上床垫1包括由导电纤维制成的床垫面套5和填充层6，导电纤维制成的床垫面套自身能通过电晕放电将面套上的静电释放，防止了床垫面套带电吸附空气中的灰尘。所述填充层6包括由天然乳胶制成的填充垫601，天然乳胶具有高弹性，强韧性，能提高睡眠者的舒适性。所述填充垫601均匀设有若干个通气孔11，保证床垫内部良好的通风，防止了床垫内部因潮湿而带来床垫的腐蚀以及细菌的滋生。所述填充垫601上还设有单片机放置槽602、信号转换模块放置槽603、电源模块放置槽604以及贯穿填充垫601的可控硅安置孔605，便于温度控制系统的安装。

如图1和图4所示，所述床垫面套5和填充层6之间设有加热装置7，所述加热装置7包括网状加热丝8和温度控制系统9，所述温度控制系统9包括单片机901、电源模块902和信号转换模块903。单片机可以选择STC89C51型号的单片机或者其他型号的单片机，电源模块为单片机提供供电电压，信号转换模块为模数转换器，将模拟信号转化为数字信号送到单片机内进行分析处理。

如图3和图4所示，所述单片机901、电源模块902和信号转换模块903分别安装在单片机放置槽602、信号转换模块放置槽603、电源模块放置槽604内，所述单片机901的信号输入端与交流市电之间电性连接有同步信号检测模块905，可控硅采取的是过零触发的方式，同步信号检测模块将送入可控硅的交流电信号与可控硅的触发信号保持同步，所述电源模块902与单片机901的供电端电性连接，所述信号转换模块903的信号输出端与单片机901的信号输入端连接，所述信号转换模块903的信号输入端电性连接有温度传感器904，温度传感器也安装在填充垫内，实时监测加热时床垫内的温度，收集到的温度模拟信号送到信号转换模块转化为数字信号，转换的数字信号在送到单片机内进行分析处理。

如图2和图4所示，所述网状加热丝8外部均匀包裹有导热硅胶12，导热硅胶是一种绝缘性良好的高分子材料，而且导热性能强。导热硅胶的使用，不仅能导热，还解决了电热丝漏电所带来的安全隐患问题。所述网状加热丝8的供电端通过可控硅13电性连接到交流市电，所述可控硅13的触发信号输入端电性连接到单片机901信号输出端，所述可控硅13触发信号输入端单片机与901信号输出端之间电性连接有触发信号驱动模块906，可控硅的触发信号要求具有一定的幅值，触发信号驱动模块就是将单片机送来的脉冲信号进行幅值放大，满足可控硅触发信号的要求。所述可控硅13安装在可控硅安置孔605内。

单片机信号输入端还连接有控制触发角大小的按键，按键设置有增大触发角、减小触发角和关闭三种状态。单片机接收到交流信号的同步信号后，按下增大触发角或减小触发角按钮，单片机输出触发信号，触发信号由同步信号延迟得到，触发信号经幅值放大后送入到可控硅，触发角大的即为可控硅导通的时间长，功率大，触发角小的即为可控硅导通的时间短，功率小，实现了电热丝加热功率的调节。温度传感器实时监测床垫内的温度变化，当床垫内温度过高时，温度传感器采集的模拟信号经信号转换模块转化为数字信号后送入单片机，单片机停止发送触发信号。当床垫内的温度低于设置的最高温度时，发送触发信号，电热丝工作，避免了床垫内温度过高造成火灾事故的发生。

综上所述，本实用新型的主要特点在于：

(1)本实用新型采用按键的方式调节电热丝的加热功率，能够方便地调节电热丝的加热功率，同时具有过温保护、防漏电、抗静电的特点。

(2)本实用新型内部设置有连通的小孔，内置的加热丝不仅能给使用者取暖，同时产生的热量通过小孔传递到床垫的其他位置，保证了床垫的干燥清洁。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，其特征在于：包括上床垫(1)、下床垫(2)以及连接上床垫(1)和下床垫(2)的弹簧层(3)，所述上床垫(1)和下床垫(2)之间包裹有免洗布(4)；

所述上床垫(1)包括由导电纤维制成的床垫面套(5)和填充层(6)，所述床垫面套(5)和填充层(6)之间设有加热装置(7)，所述加热装置(7)包括网状加热丝(8)和温度控制系统(9)，所述温度控制系统(9)包括单片机(901)、电源模块(902)和信号转换模块(903)，所述电源模块(902)与单片机(901)的供电端电性连接，所述信号转换模块(903)的信号输出端与单片机(901)的信号输入端连接，所述信号转换模块(903)的信号输入端电性连接有温度传感器(904)。

2.根据权利要求1所述的一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，其特征在于：所述下床垫(2)包括木质支撑板(10)和由导电纤维制成的床垫面套(5)，所述床垫面套(5)包裹在木质支撑板(10)的下表面，所述木质支撑板(10)与弹簧层(3)固定连接，所述木质支撑板(10)上均匀设有若干个通气孔(11)。

3.根据权利要求1所述的一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，其特征在于：所述填充层(6)包括由天然乳胶制成的填充垫(601)，所述填充垫(601)均匀设有若干个通气孔(11)，所述填充垫(601)上还设有单片机放置槽(602)、信号转换模块放置槽(603)、电源模块放置槽(604)以及贯穿填充垫(601)的可控硅安置孔(605)。

4.根据权利要求1所述的一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，其特征在于：所述网状加热丝(8)外部均匀包裹有导热硅胶(12)，所述网状加热丝(8)的供电端通过可控硅(13)电性连接到交流市电，所述可控硅(13)的触发信号输入端电性连接到单片机(901)信号输出端，所述可控硅(13)安装在可控硅安置孔(605)内。

5.根据权利要求4所述的一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，其特征在于：所述单片机(901)、电源模块(902)和信号转换模块(903)分别安装在单片机放置槽(602)、信号转换模块放置槽(603)、电源模块放置槽(604)内。

6.根据权利要求4所述的一种可调功率的内置加热型高分子导热抗静电床垫，其特征在于：所述单片机(901)的信号输入端与交流市电之间电性连接有同步信号检测模块(905)，所述单片机(901)信号输出端与可控硅(13)触发信号输入端之间电性连接有触发信号驱动模块(906)。