一种水暖床垫及其无泵加热循环驱动装置的制作方法

1.本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种无泵加热循环驱动装置。本发明还涉及一种水暖床垫。


背景技术：

2.许多年来，人们在床上取暖只能靠热水袋或电热毯，但是热水袋极不安全，容易烫伤人，而且使用麻烦，每次使用前都要向袋内注入热水，注一次水使用时间也很有限；而电热毯安全性能极低，电磁波辐射强，对人体危害大，使用后会让用户口干舌噪，舒适性差。
3.目前，市场上出了各种水暖床垫。水暖床垫主要由主机与床垫两部分构成，主要以水为加热介质，通过主机将水箱中的水加热，再通过主机内的水泵将热水输送到盘有水管的床垫中，为床垫加热。
4.传统的水暖床垫基本都是利用水泵作为动力源将水箱中加热后的热水输送到床垫中进行循环流动，然而，由于水泵是精密部件，长期在高温环境中工作，加快了水泵的老化，使用一段时间后，水泵的噪音逐渐增大，严重影响用户的睡眠质量。同时，水加热后会逐渐产生水垢，水垢会附着在水泵的转子、叶轮等部件上，导致水泵故障频发，故障率增高。
5.可见，传统的水暖床垫虽然提高了床垫的安全性能，解决了电磁波辐射的问题，但缺陷在于水泵的使用寿命短，产生的噪音会随着时间延续越来越大，导致影响用户的睡眠质量，并且故障率较高，不利于物流运输。此外，由于要对水箱中的水体进行集中加热后再由水泵统一进行泵送，也使得加热所需的时间较长，导致水体升温速度较慢。
6.在现有技术中，部分水暖床垫需要利用单向阀模组实现冷热水循环控制，然而，传统的单向阀模组的结构复杂，零部件众多，导致生产成本较高。
7.因此，如何在实现热水循环流动的基础上，避免产生噪音影响，同时提高使用寿命，降低生产成本，提升用户使用体验，是本领域技术人员面临的技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种无泵加热循环驱动装置，能够在实现热水循环流动的基础上，避免产生噪音影响，同时提高使用寿命，降低生产成本，提升用户使用体验。本发明的另一目的是提供一种水暖床垫。
9.为解决上述技术问题，本发明提供一种无泵加热循环驱动装置，包括主机、设置于所述主机内的主水箱、设置于所述主水箱底部并与其连通的压力水箱、设置于所述主水箱底部并与所述压力水箱的出水口连通的加热管、与所述加热管的出水口连通并与垫体内的盘管的进水口连通的进水嘴、与所述盘管的出水口连通的回水嘴、与所述回水嘴连通并与所述主水箱连通的回水管，以及设置于所述主水箱与所述压力水箱之间、用于将两者互相隔绝的隔离板，所述隔离板上嵌设有用于使液体仅能从所述主水箱中流入至所述压力水箱中的单向阀模组、用于卸载所述压力水箱中由所述加热管加热产生的蒸汽压力的泄压阀模组，所述单向阀模组包括与所述隔离板相连的连接部、与所述连接部相连并延伸至所述压
力水箱中的弹性部，所述弹性部的内部中空，且所述弹性部的上部与所述隔离板上的通水孔连通，所述弹性部的下部渐缩直至形成狭缝。
10.优选地，所述弹性部的两侧侧壁均开设有易于通过蒸汽压力进行双向挤压以将所述狭缝闭合的扁平弧面。
11.优选地，所述隔离板上还开设有安装槽，所述连接部可拆卸地安装于所述安装槽内；所述通水孔开设于所述安装槽的底面。
12.优选地，所述连接部具有弹性，且所述连接部与所述安装槽形成过盈式卡接。
13.优选地，所述加热管与所述压力水箱的长度方向呈直线排列，且所述加热管的进水口与所述压力水箱的出水口之间连通有转接头。
14.优选地，所述转接头上插设有用于检测其内部水温的温度传感器，且所述温度传感器与所述主机保持信号连接；所述加热管的控制端与所述主机保持信号连接。
15.优选地，所述泄压阀模组包括泄压阀体、可垂向滑动地设置于所述泄压阀体内的泄压阀芯、开设于所述泄压阀体底端并与所述压力水箱连通的泄压阀进气口、开设于所述泄压阀体顶端并与所述主水箱连通的泄压阀排气口，以及环套于所述泄压阀芯上、用于封堵所述泄压阀排气口的泄压阀密封垫
16.优选地，所述泄压阀芯包括滑杆和沿周向连接在所述滑杆上的浮子环板，所述泄压阀密封垫套设于所述滑杆上端并与所述浮子环板紧贴，且所述滑杆的顶端可滑动地插设于所述泄压阀体的顶端内，所述滑杆的底端可滑动地插设于所述泄压阀体的底端内。
17.优选地，所述泄压阀进气口及所述泄压阀排气口内均嵌设有密封减振垫，所述滑杆的顶端及底端分别插设于对应的所述密封减振垫内，且所述密封减振垫的内缘与所述滑杆的外缘之间留有供蒸汽通过的缝隙。
18.本发明还提供一种水暖床垫，包括垫体、嵌设于所述垫体内的盘管、与所述盘管的进出水口连通的无泵加热循环驱动装置，其中，所述无泵加热循环驱动装置具体为上述任一项所述的无泵加热循环驱动装置。
19.本发明所提供的无泵加热循环驱动装置，主要包括主机、主水箱、压力水箱、加热管、进水嘴、回水嘴、回水管、隔离板、单向阀模组和泄压阀模组。其中，主机为本装置的主体结构，主要用于安装和容纳其余零部件。主水箱设置在主机内，主要用于盛装加热介质液体(如水等)。压力水箱为副水箱，设置在主水箱的底部，并与主水箱连通。隔离板设置在主水箱与压力水箱之间，主要用于将主水箱与压力水箱互相隔绝。加热管设置在主水箱的底部，并与压力水箱的出水口保持连通，主要用于对管内液体进行加热。进水嘴的一端与加热管的出水口连通，另一端与垫体内的盘管的进水口连通，主要用于使被加热管加热后的液体通过并流动至盘管内。回水嘴的一端与盘管的出水口连通，另一端与回水管连通，而回水管同时与主水箱连通，主要用于使从盘管内流回的液体重新进入到主水箱内，实现液体循环。单向阀模组为核心部件之一，具体嵌设在隔离板中，主要用于使液体仅能从主水箱中流入到压力水箱中，实现液体单向流动控制。泄压阀模组为核心部件之一，具体嵌设在隔离板中，主要用于卸载压力水箱中由加热管加热产生的蒸汽压力，防止压力过高导致安全风险。
20.重要的是，单向阀模组细化包括连接部和弹性部。其中，连接部与隔离板相连，而弹性部与连接部相连并延伸到压力水箱中，弹性部具有弹性，可产生弹性涨缩。同时，弹性部的内部中空，且弹性部的上部与隔离板上开设的通水孔连通，而弹性部的下部形状逐渐
收缩并最终形成一道狭缝。当弹性部受压而产生弹性压缩时，狭缝被弹性挤压而封闭，主水箱内的液体无法进入到压力水箱中；反之，当弹性部未受压时，主水箱内的液体可顺利通过狭缝进入到压力水箱中。
21.如此，本发明所提供的无泵加热循环驱动装置，主要利用加热管对管内液体的加热，使得液体迅速升温膨胀，并产生大量蒸汽，在管内形成渐增的蒸汽压力，并作用于加热管的两端：一方面使得部分加热后的液体率先进入到盘管内，另一方面作用于压力水箱内，使得单向阀模组中的狭缝受压而暂时封闭，压力水箱内暂停流入液体，并通过泄压阀模组进行蒸汽压力卸载；而当蒸汽压力持续升高时，泄压阀模组也暂时封闭，使得蒸汽压力维持在一定范围内，从而利用该蒸汽压力推动压力水箱内的液体逐渐通过加热管加热后再进入到盘管内。当压力水箱内的水位下降到一定程度时，单向阀模组、泄压阀模组重新打开，主水箱内的液体重新注入压力水箱中，并继续通过加热管进行加热，重复上述流程；同时从盘管中流出的液体在换完热后通过回水管重新流回至主水箱中，实现液体在主机与盘管之间的循环流动。
22.相比于现有技术，本发明所提供的无泵加热循环驱动装置，无需使用水泵等部件作为液体循环流动的动力源，而是使用加热管对液体加热到一定程度后产生的蒸汽压力作为液体循环流动的动力源，且单向阀模组的结构简单，组件数量较少，易于加工制造，因此能够在实现热水循环流动的基础上，避免产生噪音影响，同时提高使用寿命，降低生产成本，提升用户使用体验。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
25.图2为主机的内部结构示意图。
26.图3为图2的另一视角示意图。
27.图4为主水箱及压力水箱的纵剖视图。
28.图5为单向阀模组及泄压阀模组在隔离板上的集成安装结构示意图。
29.图6为图5的另一视角示意图。
30.图7为图5的结构爆炸图。
31.图8为本发明所提供的一种具体实施方式中无泵加热循环驱动装置与垫体的连接结构示意图。
32.其中，图1—图8中：
33.垫体—1，盘管—2，主机—3，主水箱—4，压力水箱—5，加热管—6，进水嘴—7，回水嘴—8，回水管—9，隔离板—10，单向阀模组—11，泄压阀模组—12，转接头—13，温度传感器—14；
34.通水孔—101，安装槽—102，上支架板—103，下支架板—104，连接部—111，弹性部—112，狭缝—113，扁平弧面—114，泄压阀体—121，泄压阀芯—122，泄压阀进气口—
123，泄压阀排气口—124，泄压阀密封垫—125，密封减振垫—126；
35.滑杆—1221，浮子环板—1222。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.请参考图1～图3，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为主机3的内部结构示意图，图3为图2的另一视角示意图。
38.在本发明所提供的一种具体实施方式中，无泵加热循环驱动装置主要包括主机3、主水箱4、压力水箱5、加热管6、进水嘴7、回水嘴8、回水管9、隔离板10、单向阀模组11和泄压阀模组12。
39.其中，主机3为本装置的主体结构，主要用于安装和容纳其余零部件。
40.主水箱4设置在主机3内，主要用于盛装加热介质液体(如水等)。
41.压力水箱5为副水箱，设置在主水箱4的底部，并与主水箱4连通。一般的，主水箱4的容积较大，而压力水箱5的容积较小。
42.隔离板10设置在主水箱4与压力水箱5之间，主要用于将主水箱4与压力水箱5互相隔绝。
43.加热管6设置在主水箱4的底部，并与压力水箱5的出水口保持连通，主要用于对管内液体进行加热。
44.进水嘴7的一端与加热管6的出水口连通，另一端与垫体1内的盘管2的进水口连通，主要用于使被加热管6加热后的液体通过并流动至盘管2内。
45.回水嘴8的一端与盘管2的出水口连通，另一端与回水管9连通，而回水管9同时与主水箱4连通，主要用于使从盘管2内流回的液体重新进入到主水箱4内，实现液体循环。
46.单向阀模组11为核心部件之一，具体嵌设在隔离板10中，主要用于使液体仅能从主水箱4中流入到压力水箱5中，实现液体单向流动控制。
47.泄压阀模组12为核心部件之一，具体嵌设在隔离板10中，主要用于卸载压力水箱5中由加热管6加热产生的蒸汽压力，防止压力过高导致安全风险。
48.重要的是，单向阀模组11细化包括连接部111和弹性部112。其中，连接部111与隔离板10相连，而弹性部112与连接部111相连并延伸到压力水箱5中，弹性部112具有弹性，可产生弹性涨缩。同时，弹性部112的内部中空，且弹性部112的上部与隔离板10上开设的通水孔101连通，而弹性部112的下部形状逐渐收缩并最终形成一道狭缝113。当弹性部112受压而产生弹性压缩时，狭缝113被弹性挤压而封闭，主水箱4内的液体无法进入到压力水箱5中；反之，当弹性部112未受压时，主水箱4内的液体可顺利通过狭缝113进入到压力水箱5中。
49.如此，本实施例所提供的无泵加热循环驱动装置，主要利用加热管6对管内液体的加热，使得液体迅速升温膨胀，并产生大量蒸汽，在管内形成渐增的蒸汽压力，并作用于加热管6的两端：一方面使得部分加热后的液体率先进入到盘管2内，另一方面作用于压力水
箱5内，使得单向阀模组11中的狭缝113受压而暂时封闭，压力水箱5内暂停流入液体，并通过泄压阀模组12进行蒸汽压力卸载；而当蒸汽压力持续升高时，泄压阀模组12也暂时封闭，使得蒸汽压力维持在一定范围内，从而利用该蒸汽压力推动压力水箱5内的液体逐渐通过加热管6加热后再进入到盘管2内。当压力水箱5内的水位下降到一定程度时，单向阀模组11、泄压阀模组12重新打开，主水箱4内的液体重新注入压力水箱5中，并继续通过加热管6进行加热，重复上述流程；同时从盘管2中流出的液体在换完热后通过回水管9重新流回至主水箱4中，实现液体在主机3与盘管2之间的循环流动。
50.相比于现有技术，本实施例所提供的无泵加热循环驱动装置，无需使用水泵等部件作为液体循环流动的动力源，而是使用加热管6对液体加热到一定程度后产生的蒸汽压力作为液体循环流动的动力源，且单向阀模组11的结构简单，组件数量较少，易于加工制造，因此能够在实现热水循环流动的基础上，避免产生噪音影响，同时提高使用寿命，降低生产成本，提升用户使用体验。
51.如图4所示，图4为主水箱4及压力水箱5的纵剖视图。
52.在关于加热管6的一种可选实施例中，该加热管6具体分布在主水箱4的底部，并且与压力水箱5的长度方向呈直线排列，一般的，压力水箱5的形状呈矩形或圆角矩形状。同时，为便于加热管与压力水箱之间的连接，本实施例中增设了转接头。具体的，转接头连接在加热管的进水口与压力水箱的出水口之间，转接头的两端可分别适配加热管的管口与压力水箱的管口。如此设置，由于加热管6与压力水箱5呈直线排列，因此，液体从主水箱4流入压力水箱5后，能够顺着流动方向快速通过加热管6，从而加快液体的循环流速，同时尽量降低噪声和流阻。
53.进一步的，为提高对液体的加热控制精确性，本实施例中增设了温度传感器14。其中，该温度传感器14可为针状结构，其内端插设在转接头13内，以便直接接触加热管6内的液体。同时，该温度传感器14与主机3保持信号连接，且加热管6的控制端也与主机3保持信号连接。如此设置，主机3即可根据温度传感器14的检测数据调整加热管6的作业状态。同理，还可以在回水管9上设置温度传感器14，以使主机3根据回水管9上的温度传感器14与转接头13上的温度传感器14的综合温度检测数据调整控制指令。
54.如图5、图6所示，图5为单向阀模组11及泄压阀模组12在隔离板10上的集成安装结构示意图，图6为图5的另一视角示意图。
55.在关于隔离板10的一种可选实施例中，该隔离板10主要包括上支架板101和下支架板102。其中，上支架板101与下支架板102两者互相扣合成一体，形成主水箱4与压力水箱5之间的分界线。上支架板101的表面位于主水箱4内，而下支架板102的底面位于压力水箱5内。上支架板101与下支架板102之间形成一定容积的安装空腔，且该安装空腔同时具有两个，分别用于安装单向阀模组11和泄压阀模组12，从而使单向阀模组11和泄压阀模组12实现集成安装。当然，两者的内腔体并不连通。
56.在关于单向阀模组11的一种可选实施例中，为便于蒸汽压力作用于狭缝113，使其紧密闭合，本实施例中，在弹性部112的两侧侧壁上均开设有扁平弧面114。一般的，两侧的扁平弧面114互相对称，相当于在呈扁平矩形或扁平圆角矩形的弹性部112的两侧侧壁上削去一块楔形部，从而使得弹性部112的形状逐渐收缩、逐渐扁平，而狭缝113成型于两侧扁平弧面114的末端或底端。如此设置，当加热管6加热液体并在压力水箱5内产生蒸汽压力时，
蒸汽压力将同时作用在弹性部112的两侧扁平弧面114上，从而对狭缝113形成双向挤压作用，进而使得两侧的扁平弧面114产生弹性压缩，将狭缝113完全闭合。
57.为便于实现单向阀模组11在隔离板10上的安装，本实施例在隔离板10上还开设有安装槽102，而单向阀模组11中的连接部111安装在该安装槽102内。具体的，连接部111与安装槽102形成可拆卸连接，比如通过螺钉等紧固件实现连接或通过卡接结构实现卡接等。同时，为保证主水箱4内的液体能够顺利通过单向阀模组11，通水孔101具体开设在安装槽102的槽底面上，如此设置，主水箱4内的液体即可通过通水孔101后进入到连接部111内，之后再通过弹性部112和狭缝113进入到压力水箱5中。
58.为便于实现连接部111与安装槽102之间的拆装操作，在本实施例中，连接部111也具有弹性，比如橡胶体、硅胶体等，而弹性部112同样可采用橡胶、硅胶等弹性材质。同时，连接部111的体积略大于安装槽102的容积，从而在安装时，连接部111需要产生一定弹性压缩才能安装进安装槽102内，进而使得连接部111与安装槽102之间形成过盈式卡接。如此设置，利用连接部111的弹性还能够增强密封性，并且在需要拆卸时，只需用力将连接部111从安装槽102中拔出即可。
59.如图7所示，图7为图5的结构爆炸图。
60.在关于泄压阀模组12的一种可选实施例中，该泄压阀模组12主要包括泄压阀体121、泄压阀芯122、泄压阀进气口123、泄压阀排气口124和泄压阀密封垫125。
61.其中，泄压阀体121形成于前述上支架板101与下支架板102上，由上支架板101与下支架板102互相扣合组成，具有一定容积的安装空腔，主要用于安装和容纳其余阀组件。
62.泄压阀芯122安装在泄压阀体121内，并可在泄压阀体121内进行垂向滑动形成的升降运动。泄压阀芯122的升降运动的动力源主要来自压力水箱5内的蒸汽压力，当蒸汽压力增大到一定程度后，将通过泄压阀进气口123进入到泄压阀体121内，并带动泄压阀芯122进行上升，在上升过程中即可通过泄压阀排气口124卸掉部分蒸汽压力；若蒸汽压力继续增大，泄压阀芯122继续上升直至将泄压阀排气口124封闭；而当蒸汽压力变小后，泄压阀芯122将逐渐下降，并重新打开泄压阀排气口124。一般情况下，泄压阀芯122在泄压阀体121内处于连续不断地动态升降浮沉过程中。
63.泄压阀进气口123开设在泄压阀体121的底端端面上，并与压力水箱5连通，可使压力水箱5内的蒸汽流入到泄压阀体121内。泄压阀排气口124开设在泄压阀体121的顶端端面上，并与主水箱4连通，可使泄压阀体121内的蒸汽流入到主水箱4内。
64.泄压阀密封垫125环套在泄压阀芯122上，主要用于在泄压阀芯122受到蒸汽压力的推动时，随着泄压阀芯122的上升运动而同步上升，直到与泄压阀体121顶端的泄压阀排气口124抵接并对其形成封堵，将泄压阀排气口124关闭，从而对压力箱体形成短暂的保压效果，使得蒸汽压力推动压力箱体内的液体通过加热管6流入到盘管2内。
65.在关于泄压阀芯122的一种可选实施例中，该泄压阀芯122主要包括滑杆1221和浮子环板1222。其中，滑杆1221为长杆状，一般竖立在泄压阀体121内，且滑杆1221的顶端可滑动地插设在泄压阀体121的顶端端面内，而滑杆1221的底端可滑动地插设在泄压阀体121的底端端面内，从而利用泄压阀体121的顶端端面及底端端面上的滑动孔为滑杆1221的垂向滑动进行运动导向。浮子环板1222连接在滑杆1221上，且沿滑杆1221的周向方向分布，具有较大表面积，主要用于感受蒸汽压力，从而带动滑杆1221进行垂向上升运动。同时，泄压阀
密封垫125具体套设在滑杆1221的上端区域，并与浮子环板1222形成紧贴，以便在滑杆1221上升到位时与泄压阀排气口124抵接。
66.此外，本实施例中还增设了密封减振垫126。具体的，该密封减振垫126同时设置有两个，分别嵌设在泄压阀体121的顶端端面处的泄压阀排气口124中和底端端面处的泄压阀进气口123中，且均具有弹性。如此设置，通过前述泄压阀密封垫125对各个密封减振垫126的抵接，加强了对碰撞能量的吸收、削减效果，强化了减振性能。
67.进一步的，各个密封减振垫126的内部均开设有通孔，呈空心结构，且滑杆1221的顶端插设在位于泄压阀排气口124内的密封减振垫126的通孔内，同时滑杆1221的底端插设在位于泄压阀进气口123内的密封减振垫126的通孔内。并且，各个密封减振垫126的内缘与滑杆1221的外缘之间还留有一定缝隙，以便通过该缝隙供蒸汽通过，实现泄压。
68.如图8所示，图8为本发明所提供的一种具体实施方式中无泵加热循环驱动装置与垫体1的连接结构示意图。
69.本实施例还提供一种水暖床垫，主要包括垫体1、嵌设于垫体1内的盘管2和与盘管2的进出水口连通的无泵加热循环驱动装置，其中，该无泵加热循环驱动装置的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。
70.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。