一种高度可调的肩周枕的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高度可调的肩周枕。


背景技术：

2.目前我们经常使用的保健枕多是乳胶或者填充内芯的方法制成的，这也就导致了乳胶枕对脑袋的支撑不足很容易全部陷到枕头里面，而荞麦等填充内芯的枕头要么填充量少无法对颈椎起到牵引作用，要么填充过多导致枕头过硬硌头而且肩膀部位悬空严重出现漏风的情况。因此，有必要提出一种高度可调的肩周枕，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种高度可调的肩周枕，包括：枕芯、加热片、内衬和外套；所述加热片设置在所述枕芯上，所述内衬设置在所述枕芯的外侧，并且所述加热片位于所述枕芯和所述内衬之间，所述外套设置在所述内衬的外侧，所述枕芯上设置有高度调节装置。
5.优选的是，所述外套的内表面设置有石墨烯发热膜。
6.优选的是，所述内衬的内表面设置有支撑网。
7.优选的是，所述加热片包括若干组碳纤维发热件。
8.优选的是，所述枕芯包括外皮、乳胶层和所述高度调节装置；所述乳胶层设置在所述外皮内，所述高度调节装置设置在所述外皮上。
9.优选的是，所述枕芯的上表面设置有头部凹槽，并且所述外皮为耐热橡胶制成。
10.优选的是，所述高度调节装置包括吸气组件和调节组件；所述吸气组件和所述调节组件均设置在所述外皮上，所述吸气组件包括密封盖、单向阀和套筒；所述套筒与所述外皮的内部连通，所述单向阀设置在所述套筒的内壁上，所述密封盖设置在所述套筒的端部。
11.优选的是，所述调节组件包括调节旋钮、固定管、第一密封组件和第二密封组件；所述调节旋钮设置在所述固定管的顶部，所述固定管设置在所述外皮的侧壁上，所述固定管的顶部设置有凸台，所述外皮的外壁设置有连接环，所述凸台与所述连接环连接，所述固定管的侧壁上设置有气口，所述气口位于所述凸台的下方，所述第一密封组件设置在所述固定管的内部，所述第一密封组件贯穿所述凸台与所述调节旋钮连接，所述第二密封组件设置在所述固定管的外壁上，且所述第二密封组件位于所述气口的下方，所述第二密封组件的顶部与所述外皮的内壁连接；
12.所述第一密封组件包括螺纹杆、连接杆和密封管；所述螺纹杆设置在所述调节旋钮的底部并贯穿所述凸台延伸至所述固定管的内部，所述螺纹杆上设置有轴承，所述轴承
位于所述凸台的内部，所述连接杆设置在所述螺纹杆上，并且所述螺纹杆通过所述连接杆与所述密封管的内壁连接，所示密封管的外壁上设置有第一限位块，所述第一限位块位于所述密封管的底部，所述固定管的内壁设置有第一滑槽，所述第一滑槽位于所述气口的下方，所述第一限位块与所述第一滑槽连接；
13.所述第二密封组件包括固定板、复位弹簧和活动板；所述固定板设置在所述固定管的外壁上，所述固定管的外壁上设置有第二滑槽，所述第二滑槽位于所述气口和所述固定板之间，所述活动板通过所述复位弹簧与所述固定板连接，所述活动板的内壁上设置有第二限位块，所述第二限位块与所述第二滑槽连接。
14.优选的是，因为人体的耐热极限和热疗最佳温度在45至65摄氏度之间所以对于碳纤维发热件的选择需要加热电阻r满足如下公式
[0015][0016]
其中t为设定的发热极限温度，根据肩周枕的型号不同，t的取值范围为45至65摄氏度；t
i
为人体表面温度；s1为头部接触面积；p为维持发热极限温度的功率。
[0017]
优选的是，为了确保所述外套内表面的石墨烯发热膜在可以进行有效导热的同时还能保证肩周枕的高度不能过高，所选用的石墨烯发热膜的厚度d应满足如下公式
[0018]
d＝s2(t
‑
t0)τ/q
[0019]
其中s2为石墨烯发热膜的面积；δt为升温前后的温度差，即t
‑
t0，其中t0为室温，通常设置为24℃，t为设定的发热极限温度，根据肩周枕的型号不同，t的取值范围为45至65摄氏度；τ为石墨烯发热膜的热传导率；q为石墨烯发热膜的吸收的热量，可以根据公式q＝cmδt进行计算，其中c为石墨烯发热膜的比热容，m为石墨烯发热膜的质量。
[0020]
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
[0021]
1、本发明所述的高度可调的肩周枕通过在使用肩周枕之前对枕芯的高度进行调节，从而调节肩周枕对颈椎的牵引高度，并且还可以调节肩周枕对肩部的支撑面积大小，避免肩部悬空漏风引发关节疾病，用户还可以通过加热片对肩颈进行热疗，内衬将加热片与人体的皮肤分隔开防止长时间使用的时候给用户造成炙烤感，并且通过外套可以将加热片的线状发热转变为面状发热从而使用户的肩颈受热更加均匀。
[0022]
本发明所述的高度可调的肩周枕，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0023]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0024]
图1为本发明所述的高度可调的肩周枕的结构示意图。
[0025]
图2为本发明所述的高度可调的肩周枕的剖视图。
[0026]
图3为本发明所述的高度可调的肩周枕中枕芯的结构示意图。
[0027]
图4为本发明所述的高度可调的肩周枕中调节组件的结构示意图。
[0028]
图5为本发明所述的高度可调的肩周枕中调节组件的剖视图。
[0029]
图6为图5中a处的放大图。
[0030]
图7为本发明所述的高度可调的肩周枕未进行高度调节的示意图。
[0031]
图8为本发明所述的高度可调的肩周枕进行高度调节后的示意图。
[0032]
图中：枕芯(1)、加热片(2)、内衬(3)、外套(4)、外皮(5)、乳胶层(6)、调节组件(7)、调节旋钮(71)、固定管(72)、第一密封组件(73)、螺纹杆(731)、连接杆(732)、密封管(733)、轴承(734)、第一限位块(735)、第二密封组件(74)、固定板(741)、复位弹簧(742)、活动板(743)、第二限位块(744)、凸台(75)、连接环(76)。
具体实施方式
[0033]
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0034]
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0035]
如图1
‑
图8所示，本发明提供了一种高度可调的肩周枕，包括：枕芯1、加热片2、内衬3和外套4；所述加热片2设置在所述枕芯1上，所述内衬3设置在所述枕芯1的外侧，并且所述加热片2位于所述枕芯1和所述内衬3之间，所述外套4设置在所述内衬3的外侧，所述枕芯1上设置有高度调节装置。
[0036]
上述技术方案的工作原理：在使用本肩周枕的时候首先通过高度调节装置让枕芯1回复原始大小，然后将加热片2放置在枕芯1的上表面上，然后依次套上内衬3和外套4便完成了肩周枕的初始组装，然后在使用的时候用户躺在肩周枕上，通过高度调节装置可以改变枕芯1的高度从而调整肩周枕的高度，并且通过高度调节装置可以在用户没有躺在肩周枕上的时候恢复枕芯1的高度。
[0037]
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，用户可在使用肩周枕之前对枕芯1的高度进行调节，从而调节肩周枕对颈椎的牵引高度，并且还可以调节肩周枕对肩部的支撑面积大小，避免肩部悬空漏风引发关节疾病，用户还可以通过加热片2对肩颈进行热疗，内衬3将加热片2与人体的皮肤分隔开防止长时间使用的时候给用户造成炙烤感，并且通过外套4可以将加热片2的线状发热转变为面状发热从而使用户的肩颈受热更加均匀。
[0038]
在一个实施例中，所述外套4的内表面设置有石墨烯发热膜。
[0039]
上述技术方案的工作原理：石墨烯发热膜设置在外套4的内表面上可以有效吸收加热片2散发的热量，并将线状的发热模式转化为面状发热从而使用户热灸时的温度更加均匀，并且石墨烯发热膜只设置在肩颈处，避免用户在翻身侧躺的时候面部有炙烤感。
[0040]
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，将石墨烯发热膜设置在外套4内表面的肩颈处，可以在用户使用肩周枕的时候将加热片2的线状发热转化为面状发热，并且避免用户在使用肩周枕热灸的时候翻身侧躺烫到面部。
[0041]
在一个实施例中，所述内衬3的内表面设置有支撑网。
[0042]
上述技术方案的工作原理：支撑网设置在内衬3的内表面并和加热片2接触，支撑网为立体结构，并且支撑网的内部为中空的气囊，可以有效撑起头部并可以有效避免头部与加热片2直接接触。
[0043]
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，可以有效避免头部直接与加热片2接触导致烫伤，同时支撑网的内部为中空的气囊使得支撑网即便受到了头部的压力也
能与加热片2分开避免接触。
[0044]
在一个实施例中，所述加热片2包括若干组碳纤维发热件。
[0045]
上述技术方案的工作原理：加热片2分别由左侧、中部和右侧至少三组碳纤维发热件组成，其中中部的碳纤维发热件是需要持续发热的，因为用户无论平躺还是侧躺都会躺在中部，左侧和右侧则会通过控制模块进行自动控制，分区加热进而避免造成能源浪费。
[0046]
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，加热片2可以通过设置在其上的控制模块来分别对左侧、中部和右侧进行分区加热，并且可以实时监测用户处于平躺还是侧躺的状态，并根据用户的睡姿来让对应的分区进行加热，从而避免能源浪费。
[0047]
在一个实施例中，所述枕芯1包括外皮5、乳胶层6和所述高度调节装置；所述乳胶层6设置在所述外皮5内，所述高度调节装置设置在所述外皮5上。
[0048]
上述技术方案的工作原理：在外皮5的内部设置有定型的乳胶层6，当用户打开高度调节装置的时候，空气会进入到外皮5内部，乳胶层6因为内部含有蜂窝孔结构所以会恢复成原本的形状及大小，当乳胶层6恢复为原本大小之后，将高度调节装置关上，此时空气会被密封在外皮5的内部，用户躺在肩周枕上的时候就会对枕芯1产生压力，从而使枕芯1变形，在空气和乳胶层6的共同作用下，枕芯1的变形幅度不会很大，于是便可以给用户提供足够高的牵引高度，当用户觉得枕芯1过高或者肩部漏风的时候，可以躺在肩周枕上打开高度调节装置直至高度合适为止。
[0049]
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，乳胶层6内部含有蜂窝孔结构所以在空气进入到外皮5内部之后，乳胶层6可以快速吸收空气恢复本来的形状及大小，然后将高度调节装置关闭之后外皮5便会变成一个大气囊，并通过内部的气压和乳胶层6共同作用使枕芯1的变形幅度最小从而保证肩周枕可以有足够的牵引高度，当用户躺在肩周枕上的时候会受到重力的作用，此时打开高度调节装置便可以使颈肩完全贴附在枕芯1上从而获得更低的牵引高度以及颈肩处获得更大的贴附面积防止漏风引发关节疾病。
[0050]
在一个实施例中，所述枕芯1的上表面设置有头部凹槽，并且所述外皮5为耐热橡胶制成。
[0051]
上述技术方案的工作原理：枕芯1的上表面设置有头部凹槽可以在用户使用肩周枕的时候对头部进行位置限定，并且可以通过头部凹槽对加热片2进行有效分区，使加热片2的中部位于头部凹槽内，加热片2的左侧和右侧分别位于头部凹槽的左右两边，外皮5采用耐热橡胶制成，在保证密封性的同时还可以保证不会被加热片2烫坏。
[0052]
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，用户在使用肩周枕的时候头部会很自然的进入到头部凹槽中，从而避免加热片2因为无法定位用户的头部位置导致发热区域不准，外皮5采用耐热橡胶制成，既可以保证外皮5的气密性又可以防止外皮5被加热片2烫坏导致漏气。
[0053]
在一个实施例中，所述高度调节装置包括吸气组件和调节组件7；所述吸气组件和所述调节组件7均设置在所述外皮5上，所述吸气组件包括密封盖、单向阀和套筒；所述套筒与所述外皮5的内部连通，所述单向阀设置在所述套筒的内壁上，所述密封盖设置在所述套筒的端部。
[0054]
上述技术方案的工作原理：当用户使用肩周枕的时候首先需要通过吸气组件进行自然吸气使乳胶层6恢复到原本的形状及大小，使用吸气组件的时候先将密封盖打开，因为
乳胶层6本身具有弹性所以当密封盖打开之后乳胶层6便会恢复原状，此时会将外皮5撑起，然后空气便会经由单向阀进入到外皮5的内部直至乳胶层6恢复原状，然后将密封盖拧紧便完成了吸气组件的自然吸气过程。
[0055]
上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，用户不需要使用任何工具便可以完成乳胶层6的复位，通过单向阀可以防止用户枕在肩周枕上的时候空气从吸气组件溢出，同时在完成吸气组件自然吸气过程之后密封盖也可以实现密封效果，吸气组件通过单向阀和密封盖获得了双重密封效果避免用户在使用肩周枕的时候从吸气组件处漏气。
[0056]
在一个实施例中，所述调节组件7包括调节旋钮71、固定管72、第一密封组件73和第二密封组件74；所述调节旋钮71设置在所述固定管72的顶部，所述固定管72设置在所述外皮5的侧壁上，所述固定管72的顶部设置有凸台75，所述外皮5的外壁设置有连接环76，所述凸台75与所述连接环76连接，所述固定管72的侧壁上设置有气口，所述气口位于所述凸台75的下方，所述第一密封组件73设置在所述固定管72的内部，所述第一密封组件73贯穿所述凸台75与所述调节旋钮71连接，所述第二密封组件74设置在所述固定管72的外壁上，且所述第二密封组件74位于所述气口的下方，所述第二密封组件74的顶部与所述外皮5的内壁连接；
[0057]
所述第一密封组件73包括螺纹杆731、连接杆732和密封管733；所述螺纹杆731设置在所述调节旋钮71的底部并贯穿所述凸台75延伸至所述固定管72的内部，所述螺纹杆731上设置有轴承734，所述轴承734位于所述凸台75的内部，所述连接杆732设置在所述螺纹杆731上，并且所述螺纹杆731通过所述连接杆732与所述密封管733的内壁连接，所示密封管733的外壁上设置有第一限位块735，所述第一限位块735位于所述密封管733的底部，所述固定管72的内壁设置有第一滑槽，所述第一滑槽位于所述气口的下方，所述第一限位块735与所述第一滑槽连接；
[0058]
所述第二密封组件74包括固定板741、复位弹簧742和活动板743；所述固定板741设置在所述固定管72的外壁上，所述固定管72的外壁上设置有第二滑槽，所述第二滑槽位于所述气口和所述固定板741之间，所述活动板743通过所述复位弹簧742与所述固定板741连接，所述活动板743的内壁上设置有第二限位块744，所述第二限位块744与所述第二滑槽连接。
[0059]
上述技术方案的工作原理：当用户准备使用调节组件7对外皮5内部的气压进行调节的时候首先需要将凸台75从连接环76上拧下来，解除第一密封机制，之后受到外皮5内部的气压影响，气压会推动固定板741并使固定板741带动固定管72进行移动，固定管72移动的时候固定板741压缩复位弹簧742，活动板743连接在外皮5的内壁上使得固定管72外壁的第二滑槽相对第二限位块744滑动，从而使气口被顶出至外皮5的外部，此时第二密封机制解除，之后转动调节旋钮71，从而使螺纹杆731转动，螺纹杆731的转动会通过连接杆732带动密封管733向下移动，直至密封管733不再封堵气口，至此第三密封机制解除，外皮5内的空气会被挤压着从气口排出，当肩周枕的高度降低到合适的高度的时候反向旋转调节旋钮71，使密封管733封堵住气口启动第三密封机制，然后摁压调节旋钮71使固定管72上的气口插入至外皮5的内部，启动第二密封机制，最后将凸台75与连接环76拧紧启动第一密封机制，至此便完成了肩周枕的高度调节。
[0060]
上述技术方案的有益效果：因为外皮5只有吸气组件和调节组件7两个与外界连通
的组件，所以吸气组件和调节组件7与外皮5之间的密封极其重要，吸气组件通过单向阀和密封盖可以实现密封，但是调节组件7因为需要进行外皮5内部的气压调节，所以调节之后的密封更为重要，因此设置了三重密封机制，第一密封机制是由凸台75和连接环76组成，二者之间通过螺纹连接，可以避免用户误触导致第一密封机制解除，第二密封机制是通过外皮5和气口之间的密封来实现的，气口处在外皮5内而外皮5又是耐热橡胶制成具有较好的密封性于是便形成了第二密封机制，第三密封机制是由密封管733和气口组成，只有当密封管733不再封堵气口的时候外皮5的内部才算和外界连通才能进行气体交换，调节组件7通过三重密封机制可以有效实现外皮5的密封效果防止漏气。
[0061]
在一个实施例中，因为人体的耐热极限和热疗最佳温度在45至65摄氏度之间所以对于碳纤维发热件的选择需要加热电阻r满足如下公式
[0062][0063]
其中t为设定的发热极限温度，根据肩周枕的型号不同，t的取值范围为45至65摄氏度；t
i
为人体表面温度；s1为头部接触面积；p为维持发热极限温度的功率。
[0064]
上述技术方案的工作原理及有益效果：通过上述结构的设计，根据《电子艾灸仪的设计与实现》，李骥，大连海事大学，2013年6月，中记载的人体的耐热极限和热疗最佳温度在45至65摄氏度之间，所以在选择加热电阻r的时候为了避免温度过高烫伤用户，需要根据公式计算出加热电阻r的值。
[0065]
在一个实施例中，为了确保所述外套4内表面的石墨烯发热膜在可以进行有效导热的同时还能保证肩周枕的高度不能过高，所选用的石墨烯发热膜的厚度d应满足如下公式
[0066]
d＝s2(t
‑
t0)τ/q
[0067]
其中s2为石墨烯发热膜的面积；δt为升温前后的温度差，即t
‑
t0，其中t0为室温，通常设置为24℃，t为设定的发热极限温度，根据肩周枕的型号不同，t的取值范围为45至65摄氏度；τ为石墨烯发热膜的热传导率；q为石墨烯发热膜的吸收的热量，可以根据公式q＝cmδt进行计算，其中c为石墨烯发热膜的比热容，m为石墨烯发热膜的质量。
[0068]
上述技术方案的工作原理及有益效果：通过公式可以计算出发热极限温度取值范围在45至65摄氏度的时候，石墨烯发热膜的厚度d的取值，并通过计算得出的石墨烯发热膜的厚度d来对石墨烯发热膜进行设置，从而可以避免石墨烯发热膜过大过厚，导致热量传递效率低下的情况出现，同时也避免了石墨烯发热膜过薄导致用户枕在肩周枕上的时候出现炙烤感的情况。
[0069]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0070]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以
是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0071]
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。