CN215271665U - 一种可调温的床垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可调温的床垫，包括：床垫罩，由上而下依次叠合连接于床垫罩内部的导热层、调温层、柔软层、缓冲层、防护层，连接调温层的控制盒。所述床垫罩包裹了可调温床垫的六个面；所述调温层包括自上而下紧密连接的石墨涂层、导热绝缘面料、金属涂层、半导体制冷片框架、隔热布；所述控制盒包括相互连接的电源模块、温度感知模块、加热控制模块、制冷控制模块、超温断电模块、节能模块、总控制模块。该可调温的床垫，使用石墨加热、半导体制冷来实现实时监测和调温到设置温度的功能，为人体睡眠提供了稳定的温度保障，同时还具备休眠及超温断电功能，节省了不必要电能的消耗，提高了使用安全性。

Description

一种可调温的床垫

技术领域

本实用新型涉及床具用品领域，具体涉及一种可调温的床垫。

背景技术

影响睡眠质量的一个重要因素温度，研究表明室温在20～23℃最适宜人睡眠，然而室内温度和床的温度并非是绝对的正比例关系，只有在床的温度适宜时才更利于睡眠，研究表明床的温度为32-34℃左右时最适宜入睡，然而随着季节温度的不同，各人的喜好不同，对每个个体最适宜的温度都会有所差异。目前现有的床垫不能实时根据床垫温度的变化而自动休眠和加热或制冷以满足用户最佳睡眠温度的需求，同时在环保和安全问题上也欠缺考虑。

发明内容

本实用新型为解决上述存在的问题，而提供一种可调温的床垫，其解决了床垫的休眠和恢复调温问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供了一种可调温的床垫，其特征在于，包括调温层和连接调温层的控制盒；

所述调温层包括自上而下依次连接的石墨涂层、导热绝缘布料层、金属涂层、设置在金属涂层周边的半导体制冷片框架、隔热布，在所述石墨涂层上设置有正负电极，正负电极连接在加热控制模块输出端的正负电极，石墨加热环保高效；所述半导体制冷片框架边框边缘均匀固定着半导体制冷片，半导体制冷片的正负电极连接制冷控制模块输出端的正负电极；所述隔热布固定连接在金属涂层的下方；

所述控制盒包括相互连接的电源模块、温度感知模块、加热控制模块、制冷控制模块、节能模块、超温断电模块、总控制模块，所述电源模块的输出端连接在总控制模块的电源输入端；所述加热控制模块、制冷控制模块的控制信号输入端连接在总控制模块的控制信号输出端；所述节能模块的温度信号输入端连接在温度感知模块的温度信号输出端，节能模块的控制信号输出端连接在总控制模块的使能端；所述超温断电模块的信号输入端连接温度感知模块的信号输出端，超温断电模块的输出端连接在电源模块的控制端。

进一步地，所述调温层上方连接着一层导热层，所述导热层包括导热布料和若干个温度传感器；所述温度传感器均匀分布在导热布料的上表面，所述温度传感器的输出端与控制盒内的温度感知模块的温度信号输入端相连接。温度传感器为红外温度传感器，红外温度传感器将温度信号转换成电信号，精度高，响应速度快。

进一步地，所述调温层的下方依次设置有柔软层、缓冲层和防护层，所述柔软层为弹性绝缘材料，内部设有两面联通的通气孔，柔软层为整个床垫提供舒适性，所述缓冲层包括固定板和固定在固定板上的缓冲弹簧，缓冲层为整个床垫提供弹性，所述防护层为叠合连接在固定板底部的耐磨面料，缓冲层保护这个床垫的底部，防止床垫的磨损。导热层、调温层、柔软层、缓冲层和防护层外侧设置有床垫罩，床垫罩将所有层密封缝制，起保护固定作用。

进一步地，所述电源模块包括变压器、电压控制芯片、插头和与插头连接的旋转开关，电源模块为整个床垫的调温工作提供保护和合适的电压和选择工作模式和温度。

进一步地，所述主控制模块为低功耗MCU即微控制单元，低功耗MCU成本低，耗电更少。

进一步地，所述加热控制模块的主体为控制石墨发热强度的电压调节芯片，电压芯片通过控制输出电压大小来控制石墨涂层的发热强度。

进一步地，所述控制制冷模块的主体为控制半导体制冷强度的电压调节芯片，电压芯片通过控制输出电压大小来控制半导体制冷片的制冷功率。

进一步地，所述节能模块为低功耗休眠唤醒芯片，感知温度达到设置温度时，控制MCU进行休眠、停止加热或制冷，节省电能。

通过采用前述技术方案，本实用新型的优点和有益效果是：

1、本实用新型调温层布料可玻纤布材料料，采用石墨涂层作为加热媒介，加热速度和导热速度都得到了提高，同时石墨加热健康环保又高效。

2、本实用新型拥有自动休眠芯片，既能够在睡前手动关闭调温床垫，又能在睡眠时根据床垫温度进行自动休眠和恢复工作，在保证睡眠温度的同时，又节约了能源。

3、本实用新型的调温为实时动态的调温，实时根据床垫温度来决定调温强度，能够温和、快速、节能安全地对床垫进行加热。

4、本实用新型采用半导体制冷片、金属涂层作为制冷方法的主体，半导体制冷片制冷快速环保，导热能力强，能够快速无噪音地达到制冷效果。

附图说明

图1是本实用新型可调温的床垫的结构示意图；

图2是图1中控制盒的功能连接框图；

图3是图1中调温层的结构示意图；

图中：1-床垫罩、2-导热面料、3-调温层、4-柔软层、5-缓冲弹簧、6-下平面板、7-防护层、8-控制盒、21-石墨涂层、22-导热绝缘布料层、23-金属涂层、24-半导体制冷片框、25-隔热布。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1、图2所示，本实用新型包括床垫罩1，床垫罩1、导热层2、调温层3、柔软层4、缓冲层(5、6)、防护层7，连接调温层的控制盒8。

所述调温层3包括自上而下依次连接的石墨涂层21、导热绝缘布料层22、金属涂层23、设置在金属涂层23周边的半导体制冷片框架24、隔热布25，所述石墨涂层21上设置有正负电极，正负电极连接在加热控制模块输出端的正负电极，石墨加热环保高效；所述半导体制冷片框架24边框边缘均匀固定着半导体制冷片，所述半导体制冷片的正负电极连接制冷控制模块输出端的正负电极；所述隔热布25固定连接在金属涂层23的下方；作为一种优选的技术方案，所述导热绝缘热布料层22为无碱玻纤布。作为一种优选的技术方案，所述金属涂层23为锡涂层。作为一种优选的技术方案，所述隔热布25为芳纶1313。

所述调温层3上方设置有导热层2，所述导热层2包括导热布料和均匀分布在导热布料表面的温度传感器，温度传感器的信号输出端连接在所述调温层的温度感知模块的温度信号输入端；作为一种优选的技术方案，所述导热布料为涤纶导热布料；作为一种优选的技术方案，所述温度传感器为0.01℃精度的红外温度传感器。

所述调温层3的下方依次设置有柔软层4、缓冲层5、6和防护层7，所述柔软层4为弹性绝缘材料，内部设有两面联通的通气孔，作为一种优选的技术方案，所述柔软层4为硅胶材料。所述缓冲层5、6包括固定板6和固定在固定板6上的缓冲弹簧5，为床垫提供弹性。所述防护层7为叠合连接在固定板6底部的耐磨面料，作为一种优选的技术方案，防护层7为尼龙耐磨布。

所述控制盒8包括相互连接的电源模块、温度感知模块、加热控制模块、制冷控制模块、节能模块、超温断电模块、总控制模块，所述电源模块的输出端连接在总控制模块的电源输入端，电源模块为总控制模块直接供电，为所有电路间接供电；所述加热控制模块、制冷控制模块连接在总控制模块的控制信号输出端，加热和制冷的控制模块的工作都有总控制模块；所述节能模块的输入端连接温度感知模块的输入端，节能模块的控制输出端连接在总控制模块的使能端；所述超温断电模块的输入端连接温度感知模块的输出端，超温断电模块的输出端连接在电源模块的控制端。

作为一种优选的技术方案，所述电源模块包括变压器、电源控制模块、插头和与插头连接的旋转开关。作为一种优选的技术方案，所述主控制模块的主体为低功耗MCU。作为一种优选的技术方案，所述加热控制模块主体为控制石墨涂层发热强度的电压调节芯片SG3525，电压芯片通过控制输出电压大小来控制石墨的发热强度。作为一种优选的技术方案，所述控制制冷模块的主体为半控制半导体制冷强度的电压调节芯片LM1117，半导体制冷片制冷高效节能无噪音。作为一种优选的技术方案，所述节能模块的主体为低功耗休眠唤醒芯片，对主控制模块进行休眠和唤醒。

本实用新型的具体工作原理如下：

当用户将实用新型通电，通过旋转开关选择加热或制冷的工作模式和温度后，可调温床垫根据温度感知模块实时获取的温度来确定加热或者制冷功率，当温度感知模块检测到用户的床垫温度达到设置的温度时，传递信号给节能模块，节能模块控制主控制模块的MCU进行睡眠，停止加热/制冷，避免了电能的浪费，当温度感知模块检测到用户被窝温度低于设置温度1.50度时，节能模块唤醒主控制模块的MCU，加热控制模块利用石墨涂层21进行红外加热，当温度感知模块检测到用户床垫温度高于设定温度1.50度时，床垫制冷模块利用半导体制冷片进行制冷，当床垫监测到床垫温度高于40度时，超温断电模块对床垫进行强制断电，保护睡眠者的人身安全和避免火灾的发生，断电后，若拔掉插头重新插入，则断电模块复位，床垫恢复工作。

以上内容仅仅是对本实用新型的结构所做的说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求所定义的范围，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可调温的床垫，其特征在于，包括包调温层和连接调温层的控制盒；

所述调温层包括自上而下依次连接的石墨涂层、导热绝缘布料层、金属涂层、设置在金属涂层周边的半导体制冷片框架、隔热布，在所述石墨涂层上设有正负电极，正负电极连接在加热控制模块输出端的正负电极；所述半导体制冷片框架边框边缘均匀固定着半导体制冷片，所述半导体制冷片的正负电极连接在制冷控制模块输出端的正负电极；所述隔热布固定连接在金属涂层的下方；

所述控制盒包括相互连接的电源模块、温度感知模块、加热控制模块、制冷控制模块、节能模块、超温断电模块、总控制模块，所述电源模块的输出端连接在总控制模块的电源输入端；所述加热控制模块、制冷控制模块的控制信号输入端连接在总控制模块的控制信号输出端；所述节能模块的温度信号输入端连接在温度感知模块的温度信号输出端，节能模块的控制信号输出端连接在总控制模块的使能端；所述超温断电模块的信号输入端连接温度感知模块的信号输出端，超温断电模块的输出端连接在电源模块的控制端。

2.根据权利要求1所述的可调温的床垫，其特征在于，所述调温层上方连接着一层导热层，所述导热层包括导热布料和若干个温度传感器；所述温度传感器均匀分布在导热布料的上表面，所述温度传感器的输出端与控制盒内的温度感知模块的温度信号输入端相连接。

3.根据权利要求2所述的可调温的床垫，其特征在于，所述调温层的下方依次设置有柔软层、缓冲层和防护层，所述柔软层为弹性绝缘材料，内部设有两面联通的通气孔，所述缓冲层包括固定板和固定在固定板上的缓冲弹簧，所述防护层为叠合连接在固定板底部的耐磨面料。

4.根据权利要求3所述的可调温的床垫，其特征在于，所述导热层、调温层、柔软层、缓冲层和防护层外侧设置有床垫罩。

5.根据权利要求1所述的可调温的床垫，其特征在于，所述电源模块的主体包括相互连接的变压器、电源控制芯片、插头和与旋转开关。

6.根据权利要求2所述的可调温的床垫，其特征在于，所述的温度传感器为红外温度传感器。

7.根据权利要求1所述的可调温的床垫，其特征在于，所述总控制模块主体为低功耗MCU。

8.根据权利要求1所述的可调温的床垫，其特征在于，所述加热控制模块主体为控制石墨发热强度的电压调节芯片。

9.根据权利要求1所述的可调温的床垫，其特征在于，所述制冷控制模块主体为控制半导体制冷强度的电压调节芯片。

10.根据权利要求1所述的可调温的床垫，其特征在于，所述节能模块主体为低功耗休眠唤醒芯片。

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