一种能够送风的温控床垫的制作方法

1.本发明属于床垫技术领域，具体涉及一种能够送风的温控床垫。


背景技术：

2.这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.发明人了解到的一种分区调控温度的床垫中，利用水暖作为加热装置，多个水暖独立调节，在床垫表面形成多个温控调节区域，利用传感器检测每个温控调节区域是否有人躺卧，对有人的区域进行温度调节。
4.但是，其床垫只能够进行加热，不能实现制冷；另外，将其应用到长期卧床的病人时，水暖效应增加了长期卧床对病人皮肤的伤害，无法防止褥疮的产生。
5.另外，水暖的扩散慢，热量辐射区域小，使用者翻身至未加热区域后，等到加热或制冷的时间较长。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种能够送风的温控床垫，能够至少解决上述技术问题之一。
7.为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供一种能够送风的温控床垫，包括相互贴合的表层和结构层，结构层与表层之间设有多个能够独立供风的通风管组，通风管组具有多个出气口，表层中设有多个透气孔，透气孔能够将出气口排出的气体输送至表层背离结构层的一侧，以使得表层处形成多个供风区域，通风管组分别与供风组件连通，供风组件能够输出不同温度的气源，以实现表层处设定供风区域的温度调节。
8.作为进一步的改进，结构层靠近表层的一侧设有用于容纳通风管组的凹槽，以使得通风管组不阻碍表层与结构层的贴合。
9.作为进一步的改进，所述供风组件包括风机，风机与温度调节仓连通，温度调节仓中设置有电加热丝和半导体制冷器，温度调节仓与通风管组连通。
10.以上一个或多个技术方案的有益效果：
11.采用透气孔与多个通风管组的组合替代现有的水暖加热装置，能够避免水暖效应对于长期卧床病人皮肤的伤害；并且通风管组的冷风或暖风能够直接从透气孔处吹出，完成加热或制冷；相对于以水为媒介的方式来说，不需要先加热全部表层，提高了床垫表面的温度调节速度。
12.设置凹槽来安装通风管组，即使通风管组的尺寸略大，表层的厚度不足，也不会因为安装通风管组，进而在表层的外表面形成多个凸起；减少硌伤长期卧床患者，进而形成褥疮的概率。
13.在温度调节仓中设置电加热丝和半导体制冷器，从风机中吹入温度调节仓的气体，温度被调节，为床垫的温度调节提供了基础。
14.结构层的送风管组与压力传感器相结合，只对受压区域进行送风吹拂，节约了风
机功率和能量消耗；同时气流的满溢效果，又可以保证受压区域周围分区也具有一定的舒适温度，不会出现非受压区域温度异常的低体验感现象。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
16.图1是本发明实施例中整体结构示意图；
17.图2是本发明实施例中整体结构的爆炸示意图；
18.图3是本发明实施例中结构层的俯视方向示意图；
19.图4是本发明实施例中通风管的结构示意图。
20.图中，1、表层；2、电源插口；3、透气孔；5、结构层；6、防滑底层；7、通风管组；8、冷却盒；9、加热盒；10、风机；11、温度传感器；12、压力传感器；13、红外传感器；14、出气口。
具体实施方式
21.现有以水为媒介的温控床垫一般包括相互贴合的表层1和结构层5，结构层5中设置有水管，利用水管来加热或者实现床垫制冷。但未能考虑到水暖效应对于长期卧床病人的伤害；一些同时具有水暖及水冷功能的床垫的温度调节速度较慢，在使用者翻身时，被躺卧的新的区域不能及时调节温度。而类似于电加热毯这种结构设置中，电阻丝只能够进行加热，不能制冷。
22.为了解决上述问题，本实施例中提供一种能够送风的温控床垫，同样包括相互贴合的表层1和结构层5，结构层5与表层1之间设有多个能够独立供风的通风管组7，通风管组7具有多个出气口14，表层1中设有多个透气孔3，透气孔3能够将出气口14排出的气体输送至表层1背离结构层5的一侧，以使得表层1处形成多个供风区域，通风管组7分别与供风组件连通，供风组件能够输出不同温度的气源，以实现表层1处设定供风区域的温度调节。
23.本实施例中，表层1采用针织材质，表层为一层极薄的多孔针织垫，可以保证结构层通风管的固定和隔离，同时方便气流的通过，其厚度为1mm，表层1上有多个直径1mm以内的微型圆孔，微型圆孔形成透气孔3，用于风气的顺利通过和满溢，同时对通风管组7喷出的气流进行一定的遮挡，避免气流对人体的直吹。
24.本实施例中，所述通风管组7包括在水平面内螺旋设置的通风管，通风管一端与供风组件连通，通风管的管壁处具有多个出气口14。此处的通风管应具有两个端部，其中的一个端部为进风的一端，当通风管在水平面内螺旋设置时，进风的一端在通风管组7的中心或外圈处。
25.当通风管的管壁处设置多个出气口14时，通风管一边沿管路延伸方向输送气体，一边从出气口14中漏气，因此，通风管不需要设置出风的一端，将远离进风的一端封堵即可。
26.为了实现分区温度调控，在每个通风管组7处均设置有红外传感器13及压力传感器12，红外传感器13及压力传感器12设置在表层1与结构层5之间。
27.在压力传感器受压的情况下，红外传感器通过检测表层上方物体的温度来判断是不是人体；为了减少表层对红外传感器测温的影响，在本实施例中，表层在安装有红外传感
器位置的透气孔较大，形成测量孔，足够红外传感器穿过表层来测量上方人体的温度，表层处设置有测量孔，测量孔正对于红外传感器。
28.因为红外传感器是隔着测量者的衣服进行测量，因为测量得到的温度有可能低于实际人体的温度。上述温度阈值可以相应降低到30摄氏度或其他数值，当红外传感器检测到该温度时，判断为人体。
29.该部分设置红外传感器13及压力传感器12的技术方案在现有技术中提及，利用红外传感器13及压力传感器12的配合来检测当前区域是否有人躺卧，进而对有人的区域进行温度调节，能够有效降低能量消耗。
30.在采用控制器来调节供风组件处气源温度的情况下，所述结构层5的侧面设有温度传感器11。通过温度传感器11来测量当前环境温度，进而根据环境温度来判断床垫需要加热还是制冷。
31.本实施例中，通风管组7用于吹出设定温度的气体，并从表层1的透气孔3排出，通风管组7设置在表层1与结构层5之间。正常使用时，表层1水平朝上，结构层5处于表层1下部。当通风管组7中的通风管直径足够小，表层1足够厚时，表层1的上表面不会形成凸起。
32.送风管直接约1mm，间距30mm
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40mm之间，风管不同方向开有圆形的出风口，方便不同部位气流交替吹拂。送风管使用微细软管，例如硅胶及橡胶管，表层1受压时，保证送风的同时，减弱风管对人体接触感，风力均匀。送风速度缓慢，保证气流对人体的吹拂感，又防止气流急吹对身体伤害，保证气流对整个床垫立体区域的满溢；并且使长期卧床人员与床垫直接接触皮肤可以享受流动空气的吹拂，有效防止褥疮产生。
33.为了进一步避免该问题，本实施例中，结构层5靠近表层1的一侧设有用于容纳通风管组7的凹槽，以使得通风管组7不阻碍表层1与结构层5的贴合。
34.在本实施例中，供风组件用于向通风管组7输送气体，输送不同温度的气体能够对床垫起到不同的温控调节效果，在本实施例中，所述供风组件包括风机10，可以将风机10替换成风泵，但是为了减少噪音及满足尺寸使用要求，应选择微型的静音风机10或者风泵。
35.风机10与温度调节仓连通，温度调节仓中设置有电加热丝和半导体制冷器，温度调节仓与通风管组7连通。
36.具体的，本实施例中可以一个通风管组7对应于一个供风组件，如图3所示，给出了六个通风管组7，六个通风管组7将结构层5的上表面分成六个区域，对应的，表层1的上表面也将形成六个供风区域，设置六个供风组件分别供风，如图示中给出了两个嵌套设置在防护底层中的供风组件的示意图。
37.对于温度调节仓来说，为了使得加热与制冷互不影响，温度调节仓包括相互隔绝的加热仓和制冷仓，加热仓中设有所述电加热丝，制冷仓中设有所述半导体制冷器，风机10的出风口处分别通过两根第一风管与加热仓及制冷仓连通，通风管组7的进风口分别通过两根第二风管与加热仓及制冷仓连通。第一风管上分别设置控制其通断的电磁阀。
38.另外一些实施例中，可以只设置一套供风组件，加热仓及制冷仓通过两根第二风管分别与汇流管连通，然后汇流管上连接多根分支管，每个分支管连通一个通风管。也可以采用两套供风组件，每个供风组件实现同一侧三个区域的送风管组的送风。
39.为了实现通风管的通断调节，每个通风管组7靠近温度调节仓的一端设置有电磁阀，用于控制通风管组7的通断。电磁阀受上述控制器调控。
40.本实施例中，结构层5采用乳胶材质，能够变形，柔软舒适，给身体以最大接触面积；亲肤层床垫采用针织材料，透气性好；同时乳胶材质柔软，可使微细送风管陷入床垫，更好的减弱风管与人体的接触感。
41.所述结构层5背离表层1的一侧设有防滑底层6，防滑底层可以采用普通棕榈床垫，保证床垫防滑可靠。防滑底层6中容纳有所述供风组件。在防滑底层6的侧面设置电源插口2，用于通过降压后向床垫中各用电设备供电。也可以在防滑底层6中设置蓄电池进行供电。表层与结构层之间、结构层与防滑底层之间通过边缘的粘布扣粘结。
42.所述通风管组7中通风管的直径为0.5mm
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1.5mm。其上开设的出风口同样为微孔结构。透气孔的直径范围为小于1mm。
43.工作原理：开始床垫处于初始状态，当有人体躺卧于床垫之上时，压力传感器12首先接收压力信号，红外检测传感器检测受压区域温度处于设定温度区域时，同时将信号传送至控制器，控制器判定为人体躺卧，并通过压力传感器12信号自动识别出受压区域，同时温度传感器11监测环境温度反馈至控制器，开启相应区域连接的加热盒9或冷却盒8，然后相应风机10启动，电磁阀相应通道开启，合适温度的风会被风机10送至相应区域的通风管组7，并通过出气口14满溢至表层1及人体，实现对人体各部位的微风吹拂；同时通过电磁阀通道转换，实现一定时间的结构层5处通风管组7间断送风，保证人体体验良好。当人体离开床垫，压力传感器12接收压力信号消失，控制器控制风机10及加热盒9与冷却盒8停止工作，床垫恢复初始状态。
44.以下给出一种具体的温度调控策略：
45.当压力传感器12和红外检测传感器反馈信号并被判定为人体躺卧后，温度传感器11监测环境温度，若环境温度高于20℃，则控制器启动冷却盒8，风机10送风后经过冷却盒8冷却至合适温度供给通风管，环境温度在20℃
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25℃，则自动调节送风温度为20℃，环境温度为25℃
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30℃，自动调节送风温度为24℃，环境温度为30℃以上，自动调节送风温度为26℃；若环境温度低于20℃，则控制器启动加热盒9，风机10送风后经过加热盒9加热至合适温度供给通风管，环境温度在10℃
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20℃，则自动调节送风温度为18℃，环境温度为0℃
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10℃，自动调节送风温度为15℃，环境温度为0℃以下，自动调节送风温度为12℃。通过电磁阀控制气流间断流通，避免对人体的长时间直吹伤害。
46.基于本实施例提供的一种能够送风的温控床垫，还能够采取其他温控策略，不再赘述。
47.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。