CN208573297U - 一种水暖垫及水暖床垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施方式涉及床垫技术领域，特别是涉及一种水暖垫及水暖床垫。该水暖垫包括:垫体；管道，管道铺设在垫体内；水加热装置，与管道连接；温度传感器；生理信号检测装置，设置于垫体，用于检测人体生理信号；控制器，与温度传感器、水加热装置和生理信号检测装置连接。本实用新型提供的水暖垫，在垫体上设置生理信号检测装置,可以实时知晓用户是否在床上或者离床,以方便在用户上床或者离床时，控制器智能化控制水加热装置进行加热或者停止加热，实现水加热装置按需加热，既节能，用户体验又好。

Description

一种水暖垫及水暖床垫

技术领域

本实用新型实施方式涉及床垫技术领域，特别是涉及一种水暖垫及水暖床垫。

背景技术

因传统的电热毯存在安全性的问题，水暖垫在市场上越来越受欢迎。目前市场中销售的水暖垫产品，都是通过在床垫内埋水管，然后加热水箱里面的水，让热水在床垫内循环实现床垫的升温加热。

发明人在实现本发明的过程中发现：现有的水暖垫需要用户手动开启或者关闭，智能化程度不足，且在用户忘记关闭水暖垫时，存在能耗浪费的问题。

实用新型内容

本实用新型实施方式旨在解决现有水暖垫智能化程度低，存在能耗浪费的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种水暖垫，包括：垫体；管道，所述管道铺设在所述垫体内；水加热装置，所述水加热装置与所述管道连接；温度传感器；生理信号检测装置，所述生理信号检测装置设置于所述垫体内，用于检测人体生理信号；

控制器，所述控制器与所述温度传感器、所述水加热装置和所述生理信号检测装置连接，用于根据所述温度传感器的检测温度和所述生理信号检测装置获得的人体生理信号，控制所述水加热装置进行加热。

其中，所述温度传感器设置于所述垫体上，用于检测所述垫体的温度。

其中，所述生理信号检测装置包括：压电薄膜传感器、上支撑层以及下支撑层；所述压电薄膜传感器设置在所述上支撑层和所述下支撑层之间,所述下支撑层为刚性层，所述上支撑层为柔性层。

其中，所述管道呈蛇形铺设在所述垫体内。

其中，所述管道由若干个独立的子水管组成；所述若干个独立子水管依次序纵向铺设于所述垫体内。

其中，所述水加热装置包括若干个水循环单元和若干个加热片；所述水循环单元设置有第一开口和第二开口；一所述子水管的两端分别与一水循环单元的所述第一开口和所述第二开口连接，形成水循环管道；一所述水循环单元内设置至少一所述加热片，用于加热所述水循环管道内的热水；所述水循环单元与所述加热片分别与所述控制器连接。

其中，所述水循环单元包括水泵和水箱；所述水泵的入水口与所述水箱连接，所述水泵的出水口形成所述第一开口，用于向所述子水管输出热水；所述水箱上设置有所述第二开口，用于回收从所述子水管输出的热水；所述水泵与所述控制器连接；所述加热片设置在所述水箱内，用于加热所述水箱内的水。

其中，一所述子水管对应设置有至少设置有一个温度传感器和一个生理信号检测装置。

其中，所述控制器用于根据所述温度传感器和所述生理信号检测装置采集的温度信息以及生理信号，控制所述子水管的温度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种水暖床垫,包括:如上所述的水暖垫和床垫层,所述床垫层罩套在所述水暖垫的表面。

本实用新型提供的水暖垫，在垫体上设置生理信号检测装置,可以实时知晓用户是否在床上或者离床,以方便在用户上床或者离床时，控制器智能化控制水加热装置进行加热或者停止加热，实现水加热装置按需加热，既节能，用户体验又好。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种水暖垫的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种水暖垫的结构框图；

图3是图1中生理信号检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

水暖垫是指在垫体内铺设有封闭的循环管道，利用在封闭管道内循环流动的热水或者其他液态热媒，对垫体进行加热的产品。在本实用新型实施例中，以水为例对该水暖垫进行详细阐述。在另一些实施例中，水暖垫还可以使用其他不同种类的，具有更高比热容或者使用性能液态热媒。

请一并参阅图1和图2。图1是本实用新型实施例提供的一种水暖垫100的立体结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的水暖垫的结构框图。

如图1和图2所示,水暖垫100包括:垫体10、管道20、水加热装置30、温度传感器40、生理信号检测装置50和控制器60。水加热装置30、温度传感器40和生理信号检测装置50分别连接控制器60。

垫体10为水暖垫的主体部分，可以根据实际情况的需要，具有相应的尺寸和形状。垫体10可以采用现有任何合适类型的材质制成。

管道20为供热水流动的封闭管道，其铺设于垫体10内，将热水的热量通过接触传导的方式，传递至垫体10中，实现对垫体10的加热。

水加热装置30是水暖垫的热量输出源。水加热装置30与管道20连接，形成完整的热水循环管道，通过加热水管内循环流动的热水，维持水暖垫的温度。

上述水加热装置30具体可以采用现有合适类型的加热装置，用于向管道输出经加热后具有一定温度的热水并回収流经管道以后，从管道输出的降温后的水。

温度传感器40用于检测垫体10相关的温度，具体的设置数量和设置位置可以由本领域技术人员根据水暖垫的实际情况所确定。例如，可以如图1所示设置在垫体10上，用于检测垫体10当前的温度。当将温度传感器40设置于垫体10上时，可以实时监测水暖垫100当前的温度。温度传感器40采集获得的温度数据是用户直接感受到的温度，避免了传统的将温度传感器设置在管道内，检测管道内的热水被水加热装置回収时的温度的控制方法所带来的误差，使得用户体验更好。当然，温度传感器10也可以设置在水加热装置30内，用于检测水加热装置30的热水温度，以方便将该符合用户温度的热水输送至加热垫体10。

生理信号检测装置50，如图1所示，设置在垫体10上，用于检测用户的生理信号(如心率、呼吸信号等)。

通过设置该生理信号检测装置50，可以令水暖垫具有较高的智能化程度。控制器60根据生理信号检测装置50采集的数据，可以判断水暖垫是否正在被用户使用。在较长时间没有用户使用时，可以智能关闭水暖垫从而起到节省能耗的效果。

在一些实施例中，如图3所示，生理信号检测装置50包括:压电薄膜传感器51、上支撑层52以及下支撑层53。压电薄膜传感器51设置在上支撑层52和下支撑层53之间。

压电薄膜传感器51用于进行人体生理信号的检测，具体的，压电薄膜传感51可检测到用户的心率及呼吸信号等。在本实施例中,上支撑层52和下支撑层53为压电薄膜传感器的封装结构，为压电薄膜传感器51提供相应的保护并实现对压电薄膜的隔离，避免出现信号干扰的情况。其中，上支撑层52为柔性层，具有一定的弹性形变能力。下支撑层53为刚性层，由具有较强刚性的材料制成，可以提供硬质支撑表面。

在实际装配过程中，生理信号检测装置的上支撑层52朝上设置，位于垫体10的表层。生理信号检测装置的下支撑层53与垫体10内的管道20相对，用于提供相应的硬质支撑表面，确保压电薄膜传感器51不变形受损。

如图2所示，控制器60与温度传感器40、生理信号检测装置50和水加热装置30连接，温度传感器40获得的检测温度和生理信号检测装置50获得的人体生理信号可以以电信号方式传送至控制器60中。控制器60根据温度传感器40的检测温度和生理信号检测装置50获得的人体生理信号，控制水加热装置30进行加热。

控制器60为水暖垫的控制核心，其具体可以采用现有技术中任何合适类型的处理器或者控制芯片来实现。当然，除了根据温度传感器40、生理信号检测装置50传输的数据进行控制以外，控制器60上还可以设置有相应的温度调节按键或者控制按键。用户可以通过控制按键控制水暖垫的启动或者关闭，通过温度调节按键来调节水暖垫的温度。

惯常的，控制器60可以封装在具有特定形状的壳体内，与垫体分立设置并放置于垫体的外部。封装在壳体内的控制器60通过连接线与设置在垫体内的生理信号检测装置50和/或温度传感器40建立有线通信连接，接收生理信号检测装置50和温度传感器40采集的数据，并据此控制水加热装置。

这样将控制器60分立设置在壳体内的方式具有便于用户输入控制指令和实现对水加热装置30的控制的技术效果。

在一些实施例中，为了避免控制器60与垫体10之间的连接线造成用户使用不便和不美观的问题，控制器60也可以直接设置在垫体内，从而取消裸露在垫体外的连接线。

在另一些实施例中，控制器60还可以与温度传感器40、生理信号检测装置50和/或水加热装置60可以采用无线通信连接的方式。采用无线连接的方式，可以使与垫体10分立设置的控制器60与垫体10之间不需要使用连接线进行连接。具体的，该无线通信连接具体可以采用现有技术中任何常用的无线通信形式，例如蓝牙、无线局域网(WIreless-Fidelity,WiFi)或者射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)等。

本实用新型实施例提供的水暖垫，在垫体上设置生理信号检测装置,可以实时知晓用户是否在床上或者离床,以方便控制器在用户上床时，控制水加热装置进行加热，实现水加热装置按需加热，智能化程度高，既节能，用户体验又好。

在一些实施例中，水暖垫会有较大的面积，而通常用户在使用水暖垫时，不需要对整个水暖垫进行加热,为了降低水暖垫的能耗，可以通过设置多个子水管的方式，将水暖垫划分为多个不同的加热区域，便于对水暖垫的不同区域进行分区加热管理，实现按需加热。

管道20可以由若干个独立的子水管21(图1中对其中一个子水管21进行标注)组成。在本实施例中，如图1所示，管道20由4个子水管组成，4个子水管按照图1所示的方向，依次序铺设于垫体内，并且每一子水管均在垫体上形成其对应的加热区域(图1所示的4个子水管对应的A、B、C和D四个加热区域)，每一垫体内子水管对应的加热区均可以实现该区域内子水管的独立热水循环。

当用户躺卧在其中的某一个或者多个区域时，在相应的子水管内提供热水循环，进行加热。该独立的子水管具体指:每个子水管21都是一个完整的水管。两个子水管之间是相互独立的水循环管道。不同的子水管在控制器的控制下，可以具有不同的热水温度或者热水流量等。控制器可以任意的控制其中的子水管，对相应的加热区域进行加热和维持不同的温度。

子水管可以采用蛇形的形式(亦即S形管道)按照任何合适的方向铺设在垫体10内。子水管以蛇形方式铺设，有利于扩大与垫体之间的接触面积，使子水管能够对垫体相应的加热区域快速而均匀的加热。当然，子水管也可以采用其他形式铺设方式，铺设在垫体10内，用以实现相应区域的加热，例如，简单的直管形式。

可以理解的是，上述子水管的铺设形式决定了在垫体10内的加热区域的划分情况。在本实施例中，为了与实际的用户使用情况相契合(用户入睡时，沿水暖垫的纵向方向躺卧)，可以使用图1所示的纵向设置的方式依次铺设蛇形子水管，从而在水暖垫上形成沿纵向划分的多个加热区域。用户躺卧在水暖垫上时，控制器根据检测信号，只需要开启相应的子水管的热水循环，对躺卧的区域进行加热，在其他实施例中，子水管也可以按照用户的身高、用户在床上躺卧时的姿势等，铺设子水管。

其中，为了实现不同子水管的独立控，每个子水管对应设置有至少一个温度传感器40和一个生理信号检测装置50，以检测该子水管对应的加热区均内的温度和用户生理信息等。

控制器60根据温度传感器40和生理信号检测装置50采集的温度信息以及生理信号，对不同水管对应的加热区域均的温度进行独立控制。例如，当某个区域的生理信号显示该区域并无人躺卧时，控制器60可以暂时关断或者缩减该区域对应的子水管的供水。通过上述方式可以实现在无人区域进行低温加热或者关闭加热，有人区域实现按需加热精准控制，到达最大节能效果。又例如，检测到某个子水管对应的加热区域的温度较低时，控制器可以独立控制水加热装置输出更多的热水或者输出更高温度的热水至该加热区域对应子水管中，以提高该加热区域的温度。

在一些实施例中，水加热装置包括若干个水循环单元和若干个加热片。每一水循环单元均设置有第一开口和第二开口。一子水管的两端分别与一水循环单元的第一开口和第二开口连接，形成一个独立的水循环管道,在本实施例中，如图1所示，管道20由4个子水管组成，则水加热装置包括4个水循环单,4个子水管的两端分别与4个水循环单元的第一开口和第二开口连接,形成4个独立的水循环管道。

每一水循环单元内设置至少一加热片，该至少一加热片用于加热水循环管道内的热水。水循环单元与加热片分别与控制器连接。其中，加热片具体可以采用电热丝或者其他合适类型的加热装置。

其中,每一水循环单元均包括：水泵和水箱。水泵与控制器连接；加热片设置在水箱内，用于加热水箱内的水。水泵的入水口与水箱连接，提供相应的压力，将水箱中的热水泵入子水管中。水泵的出水口形成第一开口，作为热水输出口，用于向子水管输出热水。水箱上设置有第二开口，用于回収从子水管输出的热水，形成回水管道。

在实际运行过程中，控制器60可以根据温度传感器40和生理信号检测装置50采集获得的数据，通过加热片控制从水循环单元输出的热水的温度，从而调整垫体的某个子水管的加热温度。控制器60还可以根据温度传感器和生理信号检测装置采集获得的数据，通过水泵来控制流入子水管的热水流量。

本实用新型实施例提供的水暖垫具有加热层和信号检测层。其中，加热层通过在管道内循环流动的热水(由水加热装置提供)对水暖垫进行加热。信号检测层内设置有温度传感器和生理信号检测装置，用于检测水暖垫垫体表面的温度以及用户的生理信号信息。控制器获取该温度信息以及生理信号信息后，通过水加热装置控制管道内循环流动的热水的流量或者温度，从而实现对于水暖垫的温度的智能化调节。进一步的，在加热层具有多个独立的子水管时，每个子水管都具有独立的温度传感器，可以实时检测各个区域当前温度。控制器可以根据不同子水管检测获得的温度信息和生理信号信息，对不同的子水管进行精确的调整，实现按需加热要求的功能。

本实用新型实施例还提供了一种水暖床垫。该水暖床垫由上述实施例的水暖垫和床垫层组成。床垫层罩套在水暖垫的表面，与用户的身体直接接触。在需要清洁时，直接将床垫层拆出进行清洁即可。水暖垫通过管道内循环流动的热水维持在特定的温度，并传递至床垫层中，由于水暖垫与上述实施例中的水暖垫的结构和作用相同，在此不再赘述。

需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施方式，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种水暖垫，其特征在于，包括：

垫体；

管道，所述管道铺设在所述垫体内；

水加热装置，所述水加热装置与所述管道连接；

温度传感器；

生理信号检测装置，所述生理信号检测装置设置于所述垫体内，用于检测人体生理信号；

控制器，所述控制器与所述温度传感器、所述水加热装置和所述生理信号检测装置连接，用于根据所述温度传感器的检测温度和所述生理信号检测装置获得的人体生理信号，控制所述水加热装置进行加热。

2.根据权利要求1所述的水暖垫，其特征在于，所述温度传感器设置于所述垫体上，用于检测所述垫体的温度。

3.根据权利要求2所述的水暖垫，其特征在于，所述生理信号检测装置包括：压电薄膜传感器、上支撑层以及下支撑层；

所述压电薄膜传感器设置在所述上支撑层和所述下支撑层之间,所述下支撑层为刚性层，所述上支撑层为柔性层。

4.根据权利要求1所述的水暖垫，其特征在于，所述管道呈蛇形铺设在所述垫体内。

5.根据权利要求4所述的水暖垫，其特征在于，所述管道由若干个独立的子水管组成；所述若干个独立的子水管依次序纵向铺设于所述垫体内。

6.根据权利要求5所述的水暖垫，其特征在于，所述水加热装置包括若干个水循环单元和若干个加热片；

所述水循环单元设置有第一开口和第二开口；一所述子水管的两端分别与一水循环单元的所述第一开口和所述第二开口连接，形成水循环管道；

一所述水循环单元内设置至少一所述加热片，用于加热所述水循环管道内的热水；所述水循环单元与所述加热片分别与所述控制器连接。

7.根据权利要求6所述的水暖垫，其特征在于，所述水循环单元包括水泵和水箱；

所述水泵的入水口与所述水箱连接，所述水泵的出水口形成所述第一开口，用于向所述子水管输出热水；所述水箱上设置有所述第二开口，用于回收从所述子水管输出的热水；

所述水泵与所述控制器连接；所述加热片设置在所述水箱内，用于加热所述水箱内的水。

8.根据权利要求5所述的水暖垫，其特征在于，一所述子水管对应设置有至少一个所述温度传感器和一个所述生理信号检测装置。

9.根据权利要求8所述的水暖垫，其特征在于，所述控制器用于根据所述温度传感器和所述生理信号检测装置采集的温度信息以及生理信号，控制所述子水管的温度。

10.一种水暖床垫,其特征在于,包括:如权利要求1-9任一项所述的水暖垫和床垫层,所述床垫层罩套在所述水暖垫的表面。