專利名稱：環(huán)保型電子冷暖床墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及睡床，具體地說(shuō)是一種環(huán)保型電子冷暖床墊。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種冬暖夏涼的、無(wú)噪聲、無(wú)污染的環(huán)保型電子冷暖床墊。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)措施是該環(huán)保型電子冷暖床墊包括面罩，其特征在于床墊的結(jié)構(gòu)自上而下為軟性纖維面罩、傳導(dǎo)冷熱的循環(huán)輸水管、隔冷、熱材料層，輸水管一端與水泵的輸出端連接，水泵的輸入端通過(guò)連接管與水槽的出口連接，水槽的進(jìn)水口與輸水管的另一端連接；水槽內(nèi)放置有冷熱交換器，與槽底外的半導(dǎo)體致冷致熱器件PN的一個(gè)端面緊密連接，PN的另一個(gè)端面與散熱器緊密連接。
床墊內(nèi)傳導(dǎo)冷熱的載體下面設(shè)置有測(cè)溫元件θ1和θ2。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是成本低、效率高、用電省、低電壓工作安全可靠、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、且無(wú)噪聲、無(wú)污染；床墊的表面溫度可根據(jù)需要設(shè)置，當(dāng)環(huán)境溫度在-28℃-36℃時(shí)，床墊表面的溫度均可控制在人體比較適宜的26-33℃范圍內(nèi)，完全能滿足現(xiàn)代人的生活需求。


圖1b是該環(huán)保型電子冷暖床墊的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的供電控溫電路圖。
圖3是半導(dǎo)體致冷塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)工作原理示意圖。
按圖3把若干對(duì)半導(dǎo)體熱電偶在電路上串聯(lián)起來(lái)，而在傳熱方面則是并聯(lián)的，就構(gòu)成了一個(gè)常見(jiàn)的制冷熱電堆。按圖示接上直流電源后，這個(gè)熱電堆的上面是冷端，下端是熱端。借助熱交換器等各種手段，使熱電堆的熱端不斷散熱并且保持一定的溫度，把熱電堆的冷端放到工作環(huán)境中去吸熱降溫，這就是PEL TIER效應(yīng)的工作原理。
圖1是該環(huán)保型電子冷暖床墊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖中a是橫剖面，b是縱剖面，1是床墊面罩，2是輸水管，3是隔冷熱材料層，4是冷熱交換器，為葉片狀金屬塊，裝在水槽5內(nèi)，6是散熱器，7是軸流風(fēng)扇，作散熱器強(qiáng)制風(fēng)冷用，8是循環(huán)進(jìn)水端，9是循環(huán)出水端，10是連接水管，11是強(qiáng)制水循環(huán)泵。
圖2是圖1的供電控溫電路圖，主要由溫度檢測(cè)、“與非”門(mén)、控制執(zhí)行電路以及交、直流變換器和電源極性轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)組成。圖中，θ1是上限測(cè)溫元件，用于檢測(cè)控制冬天致熱不高于35℃。θ2是下限測(cè)溫元件，用于夏天致冷不低于25℃，N1～N4是“與非”門(mén)控溫電路，型號(hào)為CD4011；J是繼電器線圈、BG是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)三極管，它們與外圍元件電阻R4～R7、可調(diào)電阻RW1、RW2、電容C5～C7、二極管D9～D10一起構(gòu)成溫度檢測(cè)和控制電路，調(diào)節(jié)RW1、RW2可以分別預(yù)置上下限控溫點(diǎn)。C3、R3、D5-D6、C4、DW是降壓整流穩(wěn)壓電路，為溫控電路提供電源。電源插頭XP、保險(xiǎn)管FU、電源開(kāi)關(guān)K1、電源變壓器T、橋式整流器D1-D4、濾波電容C1、C2組成交、直流變換器，向半導(dǎo)體致冷致熱器件PN提供工作電源，K2是電源極性倒換開(kāi)關(guān)，通過(guò)改變交叉跳線聯(lián)接可改變工作電源的正負(fù)極性，使PN由致冷變?yōu)橹聼?。可控硅BCR的主回路串聯(lián)在交流電源的TL1初級(jí)回路內(nèi)，控制極G通過(guò)R1、繼電器的常閉觸點(diǎn)JK接陽(yáng)極，作無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)用，當(dāng)控溫點(diǎn)超過(guò)預(yù)置溫度時(shí)，“與非”門(mén)輸出高電平，JK觸點(diǎn)被拉開(kāi)，切斷G電源，可控硅BCR工作在截止?fàn)顟B(tài)，床墊停止致冷或致熱。LED1、LED2是發(fā)光二極管，一個(gè)發(fā)綠光，一個(gè)發(fā)紅光，分別表示致冷、致熱兩種狀態(tài)，R2是限流電阻。M是散熱器風(fēng)扇。
如果采用直流電瓶12V供電，交直流變換器可以省略。
致冷致熱的工作過(guò)程1、致冷設(shè)夏天需要致冷時(shí)，將K2撥在致冷位置，合上K1給PN加電，綠色指示燈亮，表示致冷，上端吸收熱能，下端釋放熱能，開(kāi)始進(jìn)行冷熱交換，于是PN的兩端面上逐漸形成溫差，即所謂致冷。上端面的低溫通過(guò)冷熱交換器傳遞給水槽中的水，由循環(huán)泵將冷卻水在輸水管內(nèi)循環(huán)輸送至床面，大約經(jīng)過(guò)10分鐘整個(gè)床面可均勻產(chǎn)生約26℃的相對(duì)涼爽的低溫；下端面釋放的熱量被散熱器5吸收散發(fā)，由風(fēng)管、風(fēng)機(jī)抽走排出。
2、致熱設(shè)冬天需要致熱時(shí)，只要將倒換開(kāi)關(guān)K2撥在致熱位置，即改變工作電源的正、負(fù)極性，此時(shí)紅色指示燈亮，表示致熱，這時(shí)PN下端面吸收熱能，上端面釋放熱能，熱量經(jīng)循環(huán)水傳導(dǎo)即可在整個(gè)床面產(chǎn)生(相對(duì)-20℃的環(huán)境溫度條件下)約28℃-35℃的暖溫。
調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RW1、RW2可以預(yù)置控溫范圍。
權(quán)利要求1.一種環(huán)保型電子冷暖床墊，包括面罩，其特征在于床墊的結(jié)構(gòu)自上而下為軟性纖維面罩、傳導(dǎo)冷熱的循環(huán)輸水管、隔冷、熱材料層，輸水管一端與水泵的輸出端連接，水泵的輸入端通過(guò)連接管與水槽的出水口連接，水槽的進(jìn)水口與輸水管的另一端連接；水槽內(nèi)放置有冷熱交換器，與槽底外的半導(dǎo)體致冷器件PN的一個(gè)端面緊密連接，PN的另一個(gè)端面與散熱器緊密連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種環(huán)保型電子冷暖床墊，床墊的主要結(jié)構(gòu)，由床墊面罩、軟性纖維、半導(dǎo)體致冷器件及冷熱傳導(dǎo)載體組成。它是利用半導(dǎo)體晶體材料制成的器件通入電流后在其接觸界面會(huì)產(chǎn)生溫差和熱量轉(zhuǎn)移，通過(guò)載體金屬或者循環(huán)水管將能量傳導(dǎo)均勻分布到床墊表面，從而實(shí)現(xiàn)致冷致熱目的，夏天將涼爽的低溫傳遞到床墊表面，冬天將暖溫傳遞到床墊表面，達(dá)到冬致暖、夏致涼的目的。這種電子冷暖床墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、效率高、用電省、無(wú)噪音、無(wú)污染、安全可靠。夏天床面的均勻溫度可調(diào)至≤26℃，冬天床墊表面的均勻溫度可調(diào)至≥33℃，能夠滿足現(xiàn)代人們的生活需求。
文檔編號(hào)A47C21/04GK2547217SQ0222165
公開(kāi)日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月7日
發(fā)明者黃保祥 申請(qǐng)人:黃保祥