一种可加热制冷的生态床垫

技术领域

本发明涉及床垫技术领域，尤其涉及一种可加热制冷的生态床垫。

背景技术

随着人们生活水平的提高，床垫作为人们日常生活中必不可少的生活用品，床垫的舒适性尤为重要。目前，在冬季，为了给床垫取暖，人们通常采用电褥子进行加热，而夏季，通常采用铺设凉席的方式降低床垫体感温度；而床垫自身的温控性能有待加强。

此外，一般的床垫上通风制冷制热技术中采用的是在床垫内设置多个通风管道，依靠通风管道自床垫内向外侧吹风实现床垫的通风加热或通风制冷；但是一般的通风管道设置在床垫内采用的是在海绵垫内通过铺设多个管道利用管道进行大面积的吹风；一方面这种大面积铺设管道吹风的方式浪费的管道较多，另一方面管道上开设的吹风口直接对着上方吹，容易出现海绵堵塞吹风口的问题；

一般的床垫没有产生生态级负氧离子的功能，负氧离子的产生一般通过额外的负氧离子发生装置进行负氧离子的产生；富勒烯是采用纳米技术制造的电触媒材料，是一种接近超导的材料，电阻几乎等于零。在电离子通过该材料时，会产生强大的共振效应，因此极利于电离子的游离析出，所以不像传统的离子释放材料(普通碳纤维金属等)需要很强的电流。只需比较微弱的电流即可释放大剂量、高纯度的负氧离子。

公开号为CN201435971U的中国发明专利提供的冷暖风机和冷暖床垫，冷暖风机包括设置在壳体内的半导体芯片，半导体芯片的两侧分别与第一热交换器和第二热交换器紧贴，第一热交换器和第二热交换器上设置有吸水条，吸水条越过半导体芯片后与第一热交换器和第二热交换器分别相接，而冷暖床垫包括冷暖风机和床垫，由冷暖风机向床垫送冷风和热风，实现床垫温度调节。

但是上述冷暖风机和冷暖床垫仍存在一些缺陷，上述冷暖风机的风机设置在壳体内，不利于散热，且发生故障时需要拆开壳体进行维修，操作不便，而且风道内空气与第一热交换器的接触行程较短，导致空气换热效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可加热制冷的生态床垫，能够解决一般的床垫无法产生负氧离子，风机设置在壳体内，不利于散热，且发生故障时需要拆开壳体进行维修，操作不便，而且风道内空气流动行程较短，导致空气换热效率低的问题，以及一般的可加热制冷床垫在在纵横方向铺设交错风管浪费材料，且吹风口在竖直方向摆放对准海绵吹容易出现堵塞的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种可加热制冷的生态床垫，其创新点在于：包括床垫本体、离子发生模块和风机模块；

所述离子发生模块设置在床垫本体内，且离子发生模块通过床垫本体的弹性形变产生振动，所述离子发生模块内设置磁感应线切割结构以及在磁感应线切割结构外设置富勒烯导体；通过离子发生模块振动时，磁感应线切割结构振动产生微电流，将微电流通过导线连接富勒烯导体产生负氧离子；通过风机模块将产生的负氧离子吹出床垫。

进一步的，所述床垫本体包括基层海绵垫、功能层海绵垫、表层海绵垫、风管接口和吹风管道；所述基层海绵垫呈长方体状结构，所述功能层海绵垫设置在基层海绵垫的上表面上且基层海绵垫与功能层海绵垫为整体成型的海绵；所述功能层海绵垫呈长方体状结构；所述表层海绵垫铺设在功能层海绵垫的上表面上；所述吹风管道铺设在功能层海绵垫内，且吹风管道的端口通过风管接口连接风机模块。

进一步的，所述离子发生模块具有若干个且均匀分布设置在床垫本体的功能层海绵垫内；所述离子发生模块包括振子筒体、振荡弹簧、振子单元和富勒烯导体；所述振子筒体呈圆柱筒状结构，且两端设置有封盖，封盖上开有容纳导线穿过的通孔；所述振子筒体的内壁周向上设置有固定的弧形磁铁；所述振荡弹簧具有一对，且该对振荡弹簧分别与振子筒体两端的封盖内侧相连，该对振荡弹簧的另一端与振子单元的两端分别相连；所述振子单元置于振子筒体内且振子单元上设置有线圈，线圈的输出端穿过封盖上的通孔引出振子筒体，并连接在富勒烯导体上；通过线圈振荡产生微电流，并沿着导线输送至富勒烯导体上。

进一步的，所述功能层海绵垫包括外框层和内加热制冷层；所述外框层为功能层海绵垫的四周切下的四块长方体板状的结构，所述内加热制冷层的底端边缘位置与基层海绵垫之间形成阶梯面；所述功能层海绵垫的外框层上其中一侧面至少开有一风管接口安装孔；所述内加热制冷层上对应风管接口安装孔的位置水平开有一截面呈U型状的吹风管道安装槽，所述内加热制冷层上垂直于吹风管道安装槽方向且位于吹风管道安装槽的两侧开有若干通风槽；所述风管接口设置在功能层海绵垫的外框层的风管接口安装孔内，且风管接口的一端连接风机模块；所述吹风管道设置在内加热制冷层的吹风管道安装槽内，且吹风管道的一端封口，另一端与风管接口导通相连；所述吹风管道上沿着延伸方向对应内加热制冷层上的通风槽开有吹风孔。

进一步的，所述通风槽在吹风管道安装槽延伸方向上等间距设置；所述吹风管道上的吹风孔具有两列且该两列吹风孔与吹风管道轴线之间呈180°夹角设置；所述吹风管道上的吹风孔轴线方向与内加热制冷层上的通风槽延伸方向相同。

进一步的，所述功能层海绵垫的内加热制冷层上平行于吹风管道安装槽的方向开有若干导流槽；利用导流槽可实现风速的快速流通。

进一步的，所述封盖的内侧设置有横杆，振荡弹簧的一端连接在封盖内侧的横杆上，便于振荡弹簧的拆卸与安装。

本发明的优点在于：

1）本发明中通过在功能层海绵垫内设置离子发生模块，利用海绵的弹性产生形变时，振子筒体内的振子晃动切割磁感应线，产生微电流；微电流传导至富勒烯导体产生共振效应，使得电离子的游离析出，释放大剂量、高纯度的负氧离子；无需电源仅仅依靠海绵垫的形变即可产生大量的负氧离子使得床垫及室内达到生态化的负氧离子要求，此外，床垫本体只需要偶尔晃动依次释放的负氧离子即可满足在房间内含量要求，无需频繁动作。

2）本发明中通过在功能层海绵上裁出外框层，可以对内加热制冷层内的风进行阻挡使得风向表层海绵垫吹去；此外，在内加热制冷层上仅仅设置若干列的吹风管道，在垂直于吹风管道侧边仅仅在内加热层上开槽，无需铺设吹风管道，且在吹风管道的侧边设置向两侧吹风的吹风孔；一方面可以避免吃风孔的堵塞，另一方面节省了吹风管道的铺设；通过吹风管道衔接处的风管接口与风机模块相连，通过暖风和冷风的提供实现床垫的加热制冷；该床垫吹风管道用量小，且不易产生吹风管道的吹风孔的堵塞。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的一种可加热制冷的生态床垫主视结构图。

图2为本发明的一种可加热制冷的生态床垫局部俯视结构示意图。

图3为本发明的一种可加热制冷的生态床垫离子发生模块的结构示意图。

图4为本发明的一种可加热制冷的生态床垫的风机模块结构示意图。

图5为本发明的一种可加热制冷的生态床垫的风机模块俯视结构示意图。

图6为本发明的一种可加热制冷的生态床垫的风机模块的内壳体与半导体制冷片连接示意图。

图7为本发明的一种可加热制冷的生态床垫风机模块内壳体内部结构示意图。

图8为本发明的一种可加热制冷的生态床垫风机模块内壳体第一进风口处结构示意图。

图9为本发明的一种可加热制冷的生态床垫的风机模块局部剖视图结构示意图。

图10为本发明的一种可加热制冷的生态床垫的卡扣接头示意图。

图11为本发明的一种可加热制冷的生态床垫的接头套筒的结构示意图。

图12为本发明的一种可加热制冷的生态床垫的卡扣接头与接头套筒的连接示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

如图1至图12所示的一种可加热制冷的生态床垫，包括床垫本体1、离子发生模块2和风机模块3。

床垫本体1包括基层海绵垫11、功能层海绵垫12、表层海绵垫13、风管接口14和吹风管道15；基层海绵垫11呈长方体状结构，功能层海绵垫12设置在基层海绵垫11的上表面上且基层海绵垫11与功能层海绵垫12为整体成型的海绵；功能层海绵垫12呈长方体状结构；表层海绵垫13铺设在功能层海绵垫12的上表面上；吹风管道15铺设在功能层海绵垫12内，且吹风管道15的端口通过风管接口14连接风机模块3。

离子发生模块2具有若干个且均匀分布设置在床垫本体的功能层海绵垫12内；离子发生模块2包括振子筒体21、振荡弹簧22、振子单元23和富勒烯导体24；振子筒体21呈圆柱筒状结构，且两端设置有封盖25，封盖25上开有容纳导线穿过的通孔；振子筒体21的内壁周向上设置有固定的弧形磁铁26；振荡弹簧22具有一对，且该对振荡弹簧22分别与振子筒体21两端的封盖25内侧相连，该对振荡弹簧22的另一端与振子单元23的两端分别相连；振子单元23置于振子筒体21内且振子单元23上设置有线圈，线圈的输出端穿过封盖25上的通孔引出振子筒体21，并连接在富勒烯导体24上；通过线圈振荡产生微电流，并沿着导线输送至富勒烯导体24上。

风机模块3包括外壳体31、内壳体32和两个并排设置在内壳体32两侧的换热机构，换热机构包括鼓风机33、半导体制冷片34、第一散热片35、第二散热片36和散热风扇37。

功能层海绵垫12包括外框层121和内加热制冷层122；外框层121为功能层海绵垫12的四周切下的四块长方体板状的结构，内加热制冷层122的底端边缘位置与基层海绵垫11之间形成阶梯面；功能层海绵垫12的外框层121上其中一侧面至少开有一风管接口安装孔；内加热制冷层上对应风管接口安装孔的位置水平开有一截面呈U型状的吹风管道安装槽123，内加热制冷层122上垂直于吹风管道安装槽123方向且位于吹风管道安装槽123的两侧开有若干通风槽124；风管接口14设置在功能层海绵垫12的外框层121的风管接口安装孔内，且风管接口14的一端连接风机模块3；吹风管道15设置在内加热制冷层的吹风管道安装槽内，且吹风管道15的一端封口，另一端与风管接口14导通相连；吹风管道15上沿着延伸方向对应内加热制冷层122上的通风槽开有吹风孔。

通风槽124在吹风管道安装槽123延伸方向上等间距设置；吹风管道上的吹风孔具有两列且该两列吹风孔与吹风管道轴线之间呈180°夹角设置；吹风管道15上的吹风孔轴线方向与内加热制冷层上的通风槽124延伸方向相同。

功能层海绵垫12的内加热制冷层122上平行于吹风管道安装槽123的方向开有若干导流槽125。

封盖25的内侧设置有横杆，振荡弹簧22的一端连接在封盖内侧的横杆上，便于振荡弹簧22的拆卸与安装。

内壳体32设置在外壳体31内部，内壳体32内部形成一个床垫送风道，内壳体32上具有两个第一进风口321和两个用于与床垫连接的第一出风口322，两个第一进风口321与两个换热机构的鼓风机33一一对应；内壳体32的两侧分别开有与两个换热机构的半导体制冷片34一一对应的通孔，半导体制冷片34安装在对应的通孔内，本实施例中，每个换热机构的半导体制冷片34具有两个，并沿床垫送风道方向分布，第一散热片35和第二散热片36分别设置在半导体制冷片34两侧，并与半导体制冷片34侧壁贴合，第一散热片35设置在内壳体32内，并安装在内壳体32的内侧壁上，第二散热片35设置在内壳体32外侧，并安装在内壳体32的外侧壁上。

鼓风机33设置在内壳体32外侧，并与对应的第一进风口321连通向床垫送风道内送风，位于同侧的鼓风机33与第二散热片36之间设有第一隔板311，第一隔板311将内壳体32与外壳体31之间分隔形成散热风道和进风道，鼓风机33设置在进风道内，外壳体1上进风道处开有第三进风口313，第二散热片36设置在散热风道内，散热风扇37设置在散热风道内第二散热片36远离内壳体32的一侧，外壳体31上散热风道处均开有第二进风口314和第二出风口315。外壳体31内第二进风口314和第二出风口315之间设有第二隔板312，散热风扇35设置在第二隔板12靠近第二进风口14的一侧，第二隔板312的设置，有效保证了通过散热风扇37吸进风机的风，与第二散热片36充分换热后再经第二出风口315排出，提高了散热效果和散热效率。

本实施例中，两个第一进风口321中，其中一个第一进风口开设在内壳体32上部，另一个第一进风口开设在内壳体32下部，两个换热机构的鼓风机，其中一个鼓风机向两个换热机构的第一散热片上部送风，另一个鼓风机向两个换热机构的第一散热片下部送风，使风均匀分布在床垫送风道内，提高换热效率。

内壳体32内部第一散热片35靠近第一出风口322的一侧设有PTC热敏电阻器件38，PTC热敏电阻器件38串接在风机电路中，在正常情况下，其阻值很小，损耗也很小，不影响电路正常工作，但若有过流（如短路）发生，其温度升高，它的阻值随之急剧升高，达到限制电流的作用，有效避免风机电路中的元器件发生损坏，延长了风机的使用寿命。

本实施例中，外壳体1的第三进风口313处安装有过滤网4，用于对进入风机的风进行过滤，避免风中带入灰尘污染风机内部工作环境，影响风机使用寿命。过滤网4可拆卸地安装在外壳体上，方便过滤网清洗，外壳体1内侧壁上第三进风口的上下两侧设有用于卡接过滤网4的卡条5，卡条5的内侧开有卡槽51，过滤网4设置在两个卡条5之间，过滤网4的两侧移动地设置在对应的卡槽51内，外壳体1的侧壁上开有供过滤网4穿过移动进入或移出外壳体1的通槽316，过滤网4远离外壳体1的一侧设有供操作人员推拉过滤网4的推拉槽，方便过滤网安装拆卸。

在本实施例中，第一出风口22通过送风管与床垫可拆卸连接，方便风机收纳。送风管由软管、卡扣接头91和配合套装在卡扣接头91外侧的接头套筒92组成，卡扣接头91和接头套筒92分别位于软管的两侧；卡扣接头91的外侧面上设有弹性卡扣93，弹性卡扣93远离软管的一侧与卡扣接头91连接，弹性卡扣93自弹性卡扣93与卡扣接头91的连接处起向远离卡扣接头91的方向倾斜翘起，弹性卡扣93上远离卡扣接头91的一侧具有卡扣凸起931和按钮凸起932，卡扣凸起931位于按钮凸起932远离软管的一侧；接头套筒92的内侧面上具有供弹性卡扣93随卡口接头91轴向移动进入接头套筒92内部的轴向凹槽921，轴向凹槽921的底面具有供卡扣凸起931径向进入的径向卡槽922。

在卡扣接头91和接头套筒92连接时，按住按钮凸起932将弹性卡扣93向靠近卡扣接头91的方向按压，并推动卡口接头91插入接头套筒92内，弹性卡扣93随之进入轴向凹槽921内，松开按钮凸起932，卡扣凸起931进入径向卡槽922内，实现卡扣接头91和接头套筒92可拆卸连接，当需要拆卸时，只需反向进行上述操作，操作方便快捷。

第一出风口22处设有第一接口，床垫上设有第二接口，第一接口的结构与卡扣接头91的结构相同且第二接口的结构与接头套筒92的结构相同，或者第一接口的结构与接头套筒92的结构相同且第二接口的结构与卡扣接头91的结构相同，该设置实现了送风管与内壳体和床垫之间的快速连通，安装拆卸方便，且在拆卸下送风管进行收纳时，可将送风管的卡扣接头91和接头套筒92连接，形成环形结构，使送风管收纳更加方便。

此外，卡扣接头91的外侧面沿径向方向的两侧对称向外延伸有两个定位条94，接头套筒92的内侧面开有供定位条94随卡口接头91移动进入接头套筒92内部的定位槽，在卡扣接头91插入接头套筒92时，定位条94进入对应的定位槽内，使得弹性卡扣93能够精准的进入轴向凹槽921内，使卡扣接头91和接头套筒92之间的连接更加快速，同时避免卡扣接头和接头套筒发生相对转动，使弹性卡扣93被接头套筒92强行按压，造成接头套筒92意外脱离卡扣接头91的情况发生。

本发明的工作原理是：通过在功能层海绵垫内设置离子发生模块，利用海绵的弹性产生形变时，振子筒体内的振子晃动切割磁感应线，产生微电流；微电流传导至富勒烯导体产生共振效应，使得电离子的游离析出，释放大剂量、高纯度的负氧离子；无需电源仅仅依靠海绵垫的形变即可产生大量的负氧离子使得床垫及室内达到生态化的负氧离子要求；通过在功能层海绵上裁出外框层，可以对内加热制冷层内的风进行阻挡使得风向表层海绵垫吹去；此外，在内加热制冷层上仅仅设置若干列的吹风管道，在垂直于吹风管道侧边仅仅在内加热层上开槽，无需铺设吹风管道，且在吹风管道的侧边设置向两侧吹风的吹风孔；一方面可以避免吃风孔的堵塞，另一方面节省了吹风管道的铺设；通过吹风管道衔接处的风管接口与风机模块相连，通过暖风和冷风的提供实现床垫的加热制冷；该床垫吹风管道用量小，且不易产生吹风管道的吹风孔的堵塞；通过将鼓风机和散热风扇设置在壳体外侧，有利于散热，且在发生故障时无需拆开壳体即可进行维修，操作方便；通过设置挡风板，使空气流经第一散热片时形成S型路径，延长了床垫送风道内空气流动行程，提高了空气换热效率；送风管与第一出风口、床垫均可拆卸连接，在风机不使用时，将送风管拆卸下来，方便风机收纳；卡扣接头和接头套筒的设置，实现了送风管与壳体和床垫之间的快速连通，安装拆卸方便，且在拆卸下送风管进行收纳时，可将送风管的卡扣接头和接头套筒连接，形成环形结构，使送风管收纳更加方便；通过设置定位条，使卡扣接头和接头套筒之间的连接更加快速，同时避免卡扣接头和接头套筒发生相对转动，使弹性卡扣被接头套筒强行按压，造成接头套筒意外脱离卡扣接头的情况发生；通过在第一出风口处安装PTC热敏电阻器件，能够有效避免风机电路中的元器件因短路等过流现象造成损坏，延长了风机使用寿命。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。