CN218304189U - 一种温控床垫及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温控床垫及其控制系统，温控床垫包括床垫主体结构、舒适层、若干个导热管道、温度检测单元、温度调控单元及控制器，若干个所述导热管道设置在所述舒适层内，若干个所述导热管道间隔分布在所述舒适层内，所述导热软管内填充超导流体，若干个所述导热管道汇聚到一个接口，所述温度调控单元设置在所述接口处，所述温度检测单元与若干个所述导热管道交叉布置，所述温度检测单元及所述温度调控单元均与所述控制器连接。本发明实施例对休息区域的床垫进行温度调节以达到适宜的睡眠温度，调节速度更快、更节能，可广泛应用于智能家居技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种温控床垫及其控制系统。
背景技术
优质睡眠对人体有诸多益处，如促进生长发育、恢复体力、提高免疫系统及提高记忆力等。优质睡眠需要一个舒适的环境，如适宜的温度、安静的环境等；适宜的温度可以通过空调器实现，但是空调器一般需要对整个空间进行温度调节，相对来说，当空间较大时需要消耗更多的电能和更长的调节时间；并且，在有些情况下，不需要对整个空间进行温度调节，只需对休息区域进行温度调节即可。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种温控床垫及其控制系统，对休息区域的床垫进行温度调节以达到适宜的睡眠温度，调节速度更快、更节能。
第一方面，本发明实施例提供了一种温控床垫，包括床垫主体结构、舒适层、若干个导热管道、温度检测单元、温度调控单元及控制器，若干个所述导热管道设置在所述舒适层内，若干个所述导热管道间隔分布在所述舒适层内，所述导热管道内填充超导流体，若干个所述导热管道汇聚到一个接口，所述温度调控单元设置在所述接口处，所述温度检测单元与若干个所述导热管道交叉布置，所述温度检测单元及所述温度调控单元均与所述控制器连接。
可选地，所述温控床垫还包括导热布料层，所述导热布料层设置在所述舒适层内，且所述导热布料层设置于若干个所述导热管道的上表面。
可选地，所述导热管道包括TPU管道，所述TPU管道通过高周波热熔合制备，所述TPU 管道与所述导热布料层通过高周波热熔合接合。
可选地，所述导热布料层的布料包括玻纤、矽、TPU或聚酰亚胺薄膜中的一种或多种。
可选地，所述温控床垫还包括衬底布层，所述衬底布层固定设置于所述导热布料层的上表面。
可选地，若干个所述导热管道的方向与所述床垫主体结构的长边平行。
可选地，若干个所述导热管道的管道横截面积相等，若干个所述导热管道之间的间隔相等。
可选地，所述舒适层内设置有安装所述导热管道的安装槽，所述安装槽的大小与所述导热管道的大小相匹配。
第二方面，本发明实施例提供了一种温控床垫的控制系统，包括遥控器或APP控制终端中的任意一种或多种、上述的温控床垫。
实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例中温控床垫的舒适层内包括若干个导热管道、温度检单元、温度调控单元及控制器，导热管道内填充超导流体；通过温度检测单元检测床垫的温度，通过控制器控制温度调控单元实现对超导液进行加热或降温；从而实现对休息区域的床垫进行温度调节以达到适宜的睡眠温度，调节速度更快、更节能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种温控床垫的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种导热布料层和衬底布层缝制后的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种温控床垫的控制系统的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种温控床垫的控制方法的步骤流程示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种温控床垫的控制方法的步骤流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
本实施例中，导热管道包括但不限于导热软管，温度检测单元包括但不限于温度检测带，温度调控单元包括但不限于电子冷热片，超导流体包括但不限于超导液。
如图1所示，本发明实施例提供了一种温控床垫，包括床垫主体结构1-1、舒适层、若干个导热软管1-2、温度检测带1-4、导热布料层1-3、电子冷热片1-6及控制器1-5，若干个所述导热软管1-2及所述导热布料层1-3均设置在所述舒适层内，所述导热布料层1-3设置于若干个所述导热软管1-2上表面，若干个所述导热软管1-2间隔分布在所述舒适层内，所述导热软管内填充超导液1-7，若干个所述导热软管1-2汇聚到一个接口，所述电子冷热片1-6设置在所述接口处，所述温度检测带1-4与若干个所述导热软管1-2交叉布置，所述温度检测带1-4及所述电子冷热片1-6均与所述控制器连接。
具体地，导热布料层1-3具有快速导热的性能，当有热量导入到导热布料层1-3后，导热布料层1-3迅速吸收并扩散开，提高布料的表面温度；相反，人体产生的热量导入到导热布料层1-3后，通过导热布料层1-3也能迅速的传导到床垫外部，从而降低床垫表层的温度。
具体地，电子冷热片1-6可以固定在控制器1-5内部，控制器1-5固定到床垫的底部的床尾位置，实现制冷或加热效果。通过控制电子冷热片1-6的正负极方向以控制电子冷热片1-6 加热或制冷；如施加正向电极时，电子冷热片1-6产生热量实现加热；施加反向电极时，电子冷热片1-6吸收热量实现降温。通过控制电子冷热片1-6的电压和电流的大小以控制加热或降温的时间。参阅图1，图1中箭头1-8表示热量传导的方向。
需要说明的是，导热软管1-2的粗细与超导液1-7的比热容、人体的重量、升降温的速率要求等因素有关，具体设计时根据具体需求确定，本实施例不做具体限制。超导液1-7可选择市场上现有的材料，超导液1-7的具体选择根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。
需要说明的是，温度检测带1-4在不同位置检测的温度可能存在差异，如有人睡或躺的位置可能比其它没人睡或躺的位置温度更高。当床垫需要降温时，取测量结果中的较高温度作为测试温度；当床垫需要升温时，取测量结果中的较低温度作为测试温度。
可选地，所述导热软管1-2包括TPU管道，所述TPU管道通过高周波热熔合制备，所述 TPU管道与所述导热布料层通过高周波热熔合接合。
需要说明的是，导热软管1-2包括但不限于TPU管道，导热软管1-2的具体形式根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。本实施例中导热软管1-2是通过TPU薄膜经过高周波热熔合工艺实现的多个管道组，所有的管道都在同一个地方通到一个出口，这个出口与一个 TPU挤出管连接，也是通过高周波热熔合一起，另一端连接到床垫底部的电子冷热片1-6上，导热软管1-2内填充热超导液1-7，超导液1-7灌入TPU管后，管口封闭起来，超导液1-7不需要流动，管道壁与导热布相连，出口通过较长的TPU挤出管再热控制器内的冷热片1-6相连，实现快速的热量传导，从而实现床垫的快速升温或降温。
可选地，所述导热布料层1-3的布料包括玻纤、矽、TPU或聚酰亚胺薄膜中的一种或多种。
需要说明的是，常规的布料原材料一般包括聚酯纤维或棉等，本实施例中的导热布料层材料是在原材料中加入一定含量的玻纤、矽、TPU或聚酰亚胺薄膜中的一种或多种后制备成具有导热功能的材料，然后利用热功能的材料制成导入布料。
可选地，所述温控床垫还包括衬底布层，所述衬底布层固定设置于所述导热布料层1-3 的上表面。
需要说明的是，在导热布料层1-3的上表面增加衬底布层，这样可以实现导热布料层与人体表面的距离最近以实现热量的快速传导，同时导热布料层无需直接接触人体的皮肤以提高舒适感。
具体地，衬底布层固定在导热布料层的上表面的方式多种多样，本实施例不做具体限制。在一个具体的实施例中，参阅图2，将衬底布层和导热布料层缝制在一起，图2中4-1表示衬底布层，图2中1-9表示衬底布层和导热布料层1-3之间的缝线，在每根导热软管的两边都进行缝纫以固定导热软管大幅移动。
可选地，若干个所述导热管道的方向与所述床垫主体结构的长边平行。
需要说明的是，导热软管1-2在床垫主体结构1-1上的安装方向包括但不限于与床垫主体结构1-1的长边平行，导热软管1-2在床垫主体结构1-1上的安装方向本实施例不做具体限制。导热管道的方向与床垫主体结构的长边平行，制备工艺更容易实现，节省成本。
可选地，若干个所述导热软管1-2的管道横截面积相等，若干个所述导热软管1-2之间的间隔相等。
需要说明的是，导热软管1-2的管道横截面积或粗细、导热软管1-2之间的间隔可以根据实际应用确定，本实施例不做具体限制。如，按照睡眠习惯在人体躺的位置将导热软管的管道横截面积设计的更大、导热软管间隔更小，以便于更快的热量传递。将导热软管的管道横截面积及间隔设计的相等，更便于批量化生产。
可选地，舒适层内设置有安装导热软管1-2的安装槽，安装槽的大小与导热软管1-2的大小相匹配。
需要说明的是，导热软管安装后与未安装导热软管的位置保持同一水平位置的处理方式有很多，本实施例不做具体限制；设置导热软管安装槽只是其中一种方式。
实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例中温控床垫的舒适层内包括若干个导热管道、温度检单元、温度调控单元及控制器，导热管道内填充超导流体；通过温度检测单元检测床垫的温度，通过控制器控制温度调控单元实现对超导液进行加热或降温；从而实现对休息区域的床垫进行温度调节以达到适宜的睡眠温度，调节速度更快、更节能。
参阅图2，本发明实施例提供了一种温控床垫的控制系统，包括遥控器2-0或APP控制终端3-0中的任意一种或多种、上述的温控床垫1-0。
具体地，对于APP控制终端3-0，其可为不同类型的电子设备，包含但不限于有台式电脑、手提电脑、手机、电话手表、平板电脑等终端。
需要说明的是，温控床垫还可以根据需求设置其它单元，如增加显示屏，显示屏用于显示床垫当前温度、目标调节温度、调节时间等。
具体地，温控床垫与遥控器2-0或APP控制终端3-0通过红外线或无线网络连接，温控床垫可以通过床垫内的控制器进行自动模式的温度调节，温控床垫也可以通过遥控器2-0或 APP控制终端3-0进行手动模式的温度调节。
需要说明的是，温控床垫的控制方法根据现有技术确定。
参阅图3，在一个具体的实施例中，一种温控床垫的控制方法，应用于上述的温控床垫和/或上述的温控床垫的控制系统，包括：
S100、获取启动控制信号及所述温度检测带测量的温度值。
需要说明的是，启动控制信号可以通过开关实现，开关包括温控床垫上控制器的开关按键、遥控器或APP控制终端的开关按键，温度检测带测量的温度值可能存在多个数值，后续计算中需要的具体温度值根据应用情况进行取值。
S200、若在预设时间段接收到所述遥控器或所述APP控制终端发送的温度控制信号，所述控制器根据所述温度控制信号及所述温度值控制所述电子冷热片的导通及电流方向。
需要说明的是，从温控床垫的控制器接收到启动控制信号开始计时并累加得到开启时间段，将开启时间段与预设时间段进行比较，如果开启时间段比预设时间段小，则表明还在预设时间段内。
具体地，如果在预设时间段接收到遥控器或APP控制终端发送的温度控制信号，则进入手动模式进行温度调节。如温度检测带测量的温度值包括1度和10度，在预设时间段内接收到APP控制终端发送的温度控制信号25度；则控制器根据测量的温度值1度和目标温度25 度，对电子冷热片进行正向导通并施加适当的电流和电压进行加热升温。
S300、否则，所述控制器根据预设的温度值和所述温度检测带测量的温度值控制所述电子冷热片的导通及电流方向。
需要说明的是，控制器中预设的温度值根据实际经验默认设置或由用户根据喜好自主设置，本实施例不做具体限制，如预设的温度值设置为24度。
具体地，当如果在预设时间段没有接收到遥控器或APP控制终端发送的温度控制信号，则进入自动模式进行温度调节。如控制器中预设的温度值为24度，温度检测带测量的温度值包括37度和40度；则控制器根据测量的温度值40度和目标温度24度，对电子冷热片进行反向导通并施加适当的电流和电压进行降温。
在一个具体的实施例中，人睡或躺在床垫上，温度传感器(温度检测带)将测量的温度值传输给温控主板(控制器)，温控主板(控制器)将测量的温度值传输给手机APP或遥控器以进行温度显示，温控主板(控制器)接收手机APP或遥控器发送的指令信号并根据指令信号控制电子冷热片的开关电源导通和极性切换，通过控制电子冷热片的正接和反接实现对超导液的升温和降温，达到对床垫的温度调节。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种温控床垫，其特征在于，包括床垫主体结构、舒适层、若干个导热管道、温度检测单元、温度调控单元及控制器，若干个所述导热管道设置在所述舒适层内，若干个所述导热管道间隔分布在所述舒适层内，所述导热管道内填充超导流体，若干个所述导热管道汇聚到一个接口，所述温度调控单元设置在所述接口处，所述温度检测单元与若干个所述导热管道交叉布置，所述温度检测单元及所述温度调控单元均与所述控制器连接。
2.根据权利要求1所述的温控床垫，其特征在于，所述温控床垫还包括导热布料层，所述导热布料层设置在所述舒适层内，且所述导热布料层设置于若干个所述导热管道的上表面。
3.根据权利要求2所述的温控床垫，其特征在于，所述导热管道包括TPU管道，所述TPU管道通过高周波热熔合制备，所述TPU管道与所述导热布料层通过高周波热熔合接合。
4.根据权利要求2所述的温控床垫，其特征在于，所述导热布料层的布料包括玻纤、矽、TPU或聚酰亚胺薄膜中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的温控床垫，其特征在于，所述温控床垫还包括衬底布层，所述衬底布层固定设置于所述导热布料层的上表面。
6.根据权利要求1所述的温控床垫，其特征在于，若干个所述导热管道的方向与所述床垫主体结构的长边平行。
7.根据权利要求1所述的温控床垫，其特征在于，若干个所述导热管道的管道横截面积相等，若干个所述导热管道之间的间隔相等。
8.根据权利要求1所述的温控床垫，其特征在于，所述舒适层内设置有安装所述导热管道的安装槽，所述安装槽的大小与所述导热管道的大小相匹配。
9.一种温控床垫的控制系统，其特征在于，包括遥控器或APP控制终端中的任意一种或多种、权利要求1-7任一项所述的温控床垫。
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