[实用新型]电子凉暖席梦思床垫

说明书

本实用新型涉及一种由席梦思床垫和半导体致冷器及其电子电路组成的电子凉暖席梦思床垫。

目前，国内外所生产的各种席梦思床垫虽然有多种形式，但都没有恒定的致冷源和测温控温功能，如近年来出现的专利号为88213775.1的冬夏两用席梦思，专利号为90219786.X的冬暖夏凉两用床垫，以及专利号为90224389.6的四季通用席梦思床垫等。前者使用了电热丝来达到冬暖的目的，但在夏天则是使用带有竹凉席的一面，这种设计在冬天虽有加热功能，但没有测控温功能，人们不能随意地调控自己所需要的温度，在夏天没有恒定的凉源，一旦温度持续很高，睡竹凉席也解决不了问题，且睡竹凉席显得很硬，没有席梦思那样柔软舒适。后两种专利产品几乎都是采用的席梦思内部的弹性源部件原理和钢丝网片原理进行的技术组合，冬天用席梦思面，夏天用装有钢丝这一面，这种结构没有恒定的冷暖源，不能根本解决冬暖夏凉的问题。通过以上几种专利产品可以看出现有的席梦思床垫仍有许多不尽人意的地方，它们没有根本解决既要达到冬暖夏凉又要柔软舒适这对矛盾，特别是在炎热的夏天，面对具有弹性、柔软、保温等优点的席梦思床垫，人们只有望洋兴叹，而不得不用凉席或竹板或液体床垫来纳凉了。

本实用新型的目的在于提供一种既能保持现有席梦思床垫的诸多优点，又能适应春夏秋冬且温度可调的电子凉暖席梦思床垫。

本实用新型所述的电子凉暖席梦思床垫（见附图1），主要由凉暖腔12、上弹性群4、隔层7、凉暖组件9、散热腔8、下弹性群6、电测控装置16和睡面1组成。凉暖腔12在睡面1和隔层7之间，它是由上框架3、上侧面14、睡面1和隔层7形成的一个特定空间，上框架3用钢材制成，凉暖腔12的上面是睡面1，睡面1是由面料、透气性良好的松软材料和内衬构成，凉暖腔12的底面是隔层7、上侧面14由内衬、保温材料（如海绵泡沫）、面料组成并和上框架3密闭起来，只对睡面1传递凉气或暖气，上弹性群4设在凉暖腔12内，它是由弹簧和环锁结构11组成（见附图2），弹簧群由环锁结构11连成一个整体，并由紧固结构13固定在上框架3上，这种结构不仅使人体感到与其它席梦思床垫一样具有弹性和柔软性，而且由于弹性群具有相当大的间隙空间，它把来自凉暖组件9的凉（暖）气，贮存、匀化并扩散至睡面1、使人体与睡面1相接触的部位能够得到舒适的凉（暖）气。隔层7在上弹性群4和下弹性群6之间，它是由隔热层、储冷板18和控制机构10组成的一个隔热面，隔热层用植物纤维或化学纤维和人造革制成或用无毒塑料板制成，并与上框架3和下框架5密封连接，储冷板18分布于隔热层内且上下面均设置有控制机构10，储冷板18上的控制机构10由四个压钩组成，这样就可使隔热层的成本大大降低且保持现有席梦思床垫的功能，同时也充分利用了储冷板18在隔层7中的作用，稳固了上下弹性群，这种隔层不仅能够有效的防止凉暖腔12和散热腔8的凉热气对流交换，使凉暖腔12的凉气只对睡面传递，散热腔8的热气按通风口2走向散发，而且还由于它具有防止弹性群面相互位移的控制机构，使上、下弹性群能保持一个完整的弹性整体，从而防止了上、下弹性群面的窜动和位移，使人体睡在席梦思床垫上感觉和现有的席梦思床垫一样具有弹性和柔软舒适。凉暖组件9（见附图3）设在凉暖腔12的下面，它是由储冷板18，半导体致冷器17、散热器19、绝热填料20构成，储冷板18用金属材料制成，上下面设有控制机构10，安装在半导体致冷器17的上面，散热器19由散热板和散热片组成，安装在半导体致冷器17的下面，绝热填料20装填于散热板和储冷板18之间，以防冷热端空气对流，影响致冷（热）效果，凉暖组件9放置在凉暖井21里，主要用来隔离人体有效载荷，并防止半导体致冷器17和散热器19免受应力、重力和冲击。散热腔8在隔层7和底面之间，它是由下框架5、下侧面15、底面和隔层7构成的一个空间，下框架5用钢材制成，下侧面15与底面由内衬和面料组成，下侧面15周围均开有通风口1，底面位于散热器19的下方也开有一个通风口（见附图3），这样就可使散热器19散发出的热量经下侧面15和底面的通风口排出。下弹性群6在隔层7的下面，它是由弹簧、环锁结构11和凉暖井21组成，弹簧群山环锁结构11连成一个整体，并由紧固结构13固定在下框架5上，用来承受人体的有效载荷，凉暖井21由钢丝绕制成圆柱形，分布于下弹性群6之中与下弹性群6融为一体，用以承受凉暖组件9的重力。电测控装置16为一独立系统，分体于席梦思床垫之外，由导线及接插头连接于席梦思床垫的插座上，它由温控电路和电源电路（见附图4）构成。温控电路由测温电路（见附图6）、控温电路（见附图5）、显示电路（见附图7）组成，而测温电路是由热敏电阻Rt，电阻R₁－R₅，电位器R_P1、R_P2和运算放大器N₁组成，热敏电阻作为温度传感器安置在凉暖腔12内靠近睡面的适当位置，用以检测睡面的温度，R₃和R_P1、R_P2调节输出与温度的对应关系，从运算放大器N₁的输出端A端取出的信号作为显示电路的输入信号。控温电路由电阻R₆－R₂₀，电位器R_P5－R_P6，二极管V₁、V₂，三极管BG₁、BG₂，运算放大器N₂－N₆和继电器J_a、J_b组成。R_P3设定下限温度，R_P4设定上限温度，N₂、N₃、N₄为跟随器，N₅、N₆是两个电压比较器，取自N₁A端的信号输入到N₁的同相端，经跟随隔离后输入到N₅的反向端和N₆的同向端。当N₅的输出电平小于N₆反相端电平时，N₆输出低电平经放大器N₈反相使BG₂导通，J_B吸合，这时因N₆反相端电平小于或等于N₅同相端电平，故N₅输出高电平经N₁反相使BG₁截止，J_A不工作；当N的输出电平大于反相端电平，小于N₅同相端电平时，N₅状态不变，但N₆翻转使BG₂截止，J释放；当N的输出电平大于N同相端电平时，N状态不变，而N₅将翻转输出低电平，使N₁输出高电平，BG₁导通，J_a吸合。运算放大器N₁－N₄组合在一块集成电路里，运算放大器N₅－N₆组合在另一块集成电路里，继电器J的常闭触点连接在半导体致冷器17的电源电路内，继电器J的常开触点连接在电源电路的加热补偿电路里。显示电路由电阻R₂₁，电位器R_P8、R_P9，运算放大器N₉和温度表组成。R_Pa为调零电位器，R_P9调量程，温度表指示睡面1的温度。电源电路由电阻R₂₂－R₃₁，电阻加热R，电容C₁－C₉，二极管V₅－V，发光二极管V、V₄，双向二极管Vs，稳压管V₁₉，三端集成稳压器W78M24、W78M12、W79M09，电感L，保险管S，变压器T和开关K组成。其中半导体致冷器17供电回路是经变压器变压后，由二极管V、V全波整流，然后再经电感L和电容C₂滤波，输出纹波系数很小的直流电流，以满足半导体致冷器17的工作要求，发光二极管指示半导体致冷器17是在致冷还是在致热，绿色发光二极管V连接在 半导体致冷器17的致冷电路里，这只二极管亮，表示正在致冷，红色发光二极管V₄连接在半导体致冷器17的致热电路里，这只二极管亮，表示正在致热，两只管子都不亮，表示半导体致冷器不工作。温控电路的电源由三端集成稳压器W78M2、W78M12和W79M09输出产生。本电子凉暖席梦思床垫使用安全，操作简单、性能可靠，使用时只需拨动一下冷暖开关，并予置一定的温度区间，其它工作全部自动完成。