冬暖夏涼床墊的製作方法
2023-07-11 10:02:01 1
專利名稱：冬暖夏涼床墊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種床墊，特別是一種帶有溫度控制的冬暖夏涼床墊，屬於生活用品。
床墊是人們生活中不可缺少的日用品，為了使休息更安逸，在冬季，人們往往在床墊上鋪電熱毯以御冬寒。夏季，在床墊上鋪涼蓆以防暑降溫。冬季長期使用電熱毯會使人口乾舌燥，易患感冒，夏季的涼蓆儘管可緩解酷暑，但是在嚴熱的夏天還是不能從根本上解決燥熱給人們帶來的煩惱，以至於不能入睡。目前市場上還沒有能夠調整涼熱的床墊。
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足而提供一種能夠按要求調整床墊的溫度，做到夏季涼爽，冬季溫暖，睡著舒適的冬暖夏涼床墊。
本實用新型的目的是這樣實現的它包括海棉墊，其結構要點是海棉墊的下部有儲冷板，儲冷板的下部有儲冷板的下部有致冷器，致冷器的下面有散熱板，四層組裝為一體。冷暖控制器位於床墊之外，由主、副電源電路，過流保護電路，溫度控制電路，極性度變換電路，負載組成，其中，主電源電路與過流保護電路、溫度控制電路、負載連接，副電源電路與溫度控制電路連接，溫度控制電路與極性變換電路連接，極性變換電路與負載連接。
所述的主電源電路由全波整流濾波電路、倍壓整流電路、基準電壓源、誤差放大器組成，其中由變壓器B1、整流二極體VD1、VD2、電容C1組成全波整流濾波電路，由二極體VD3、VD4、電容C2、C3組成倍壓整流電路，電容C3與VD3連接與變壓器B1、二極體VD1連接，二極體VD4與電阻R1、R2連接，VD5、溫壓管DZ1相串聯組成基準電壓源與誤差放大器IC1的輸入端連接。
所述的過流保護電路由採樣電路、調整件、濾波網絡、執行機構組成，其中電阻R3與電位器、電阻R4串聯連接組成採樣電路與調整管Q1、誤差放大器IC1的輸出斷連接，電容C7、C8、傳感器L組成∏形濾波網絡，傳感器L與執行機構的開關型霍爾傳感器UGN、三極體Q2連接，執行機構由開關型霍爾傳感器UGN、三極體Q2、繼電器K0組成，負載連接在迴路上。
所述的副電源電路由變壓器B2、整流電路VD7-VD10、集成電路IC2構成與溫度控制電路連接，溫度控制電路由測溫電橋R9、R10、Rt1、W2，差動放大器A1、設定溫度電位器W4、電壓比較器A2構成，其中電壓比較器A2的輸出端與三極體Q3連接，Q3連接在迴路上。
所述的極性變換電路由電壓比較器A3、A4構成，其中環境溫度傳感器Rt2與A3的輸入端連接，其輸出端連接有閃爍燈LED2繼電器K2，電位器W5與電壓比較器A4的輸入端連接，其輸出端連接有紅色發光二極體LED3，繼電器K3，繼電器K2、K3連接在迴路上。
所述的散熱板上有散熱孔。
所述的電阻Rt1置於床墊內。
採用上述結構，由集成運放和場效應管構成抵壓差大電流線性穩壓電源，輸出紋波低，穩壓性能好，適宜製冷器件使用。溫控電路簡潔明快，散熱板採用多孔管狀結構，散熱快抗形變。
相比現有技術，本實用新型的優點是1、安全性能好，由控制器調節溫度，控制電路的電信號通過調節控制變成冷、熱源，冷熱源通過海棉墊傳給人體，人體不直接與控制器接觸，使用安全可靠。
2、致熱效率高，製冷致熱快，節電明顯，溫度可因人體的需要隨意調節還可自動進行控制。
附圖圖面說明
圖1是本實用新型墊體結構示意圖。
圖2是本實用新型電路框圖。
圖3是本實用新型控制器電原理結構圖。
以下結合附圖及實施例詳述本實用新型。
本實用新型是對現有技術的改進，改進的部位是在海棉墊1的下部增加了儲冷板2、致冷器3和散熱板4。它們的放置順序是在海棉墊1的下部鋪儲冷板2，儲冷板的下部放致冷器3，致冷器3的下部鋪散熱板4，四層組裝為一體構成本實用新型。為了達到發明目的，本實用新型設置了冷暖控制器，是一小盒體，安裝在床墊之外。它由主、副電源電路，過流保護電路，溫度控制電路，極性度變換電路，負載組成，其中，主電源電路與過流保護電路、溫度控制電路、負載連接，副電源電路與溫度控制電路連接，溫度控制電路與極性變換電路連接，極性變換電路與負載連接。負載實際上是一半導體製冷器。
主電源電路由全波整流濾波電路、倍壓整流電路、基準電壓源、誤差放大器等組成，其中由變壓器B1、整流二極體VD1、VD2、電容C1組成全波整流濾波電路，變壓器B1的初極接有保險BX和開關K。次極與由二極體VD3、VD4、電容C2、C3組成倍壓整流電路，全波整流濾波電路連接。其中電容C3與VD3相連接與變壓器B1、二極體VD1連接並連接在回爐、路上。整流二極體VD1、VD2的正端分別與B1的次極連接。VD5、溫壓管DZ1相串聯構成基準電壓源與誤差放大器IC1的輸入端連接。二極體VD4與電阻R1、R2相連接其中，R1、R2組成分壓電路為誤差放大器IC1提供工作電壓，確保場效應管Q1的柵級電壓高於源級電壓3·5V以上。
過流保護電路由採樣電路、調整件、濾波網絡、執行機構組成，其中電阻R3與電位器W1、電阻R4串聯連接組成採樣電路與調整管Q1、誤差放大器IC1的輸出端連接，電容C7、C8、傳感器L組成∏形濾波網絡，傳感器L通過電阻R6、R7與執行機構的開關型霍爾傳感器UGN、三極體Q2的基極連接，三極體Q2的發射極與執行機構的繼電器K0連接，開關型霍爾傳感器UGN、三極體Q2與繼電器K0組成過流保護電路的執行機構。半導體致冷器即負載連接在迴路上。
它的穩壓過程是當輸入電壓上升，通過採樣電路使得誤差放大器IC1反相輸入端也相應上升。由於正相輸入端電壓不變，所以，IC1輸出電壓下降。調整管Q1的柵壓下降，管壓降增大，穩壓輸出下降。反之，當輸入電壓下降或因負載電流增大，採樣電壓下降，IC1輸出電壓升高，Q1管壓降減小，穩壓輸出上升。如此循環反覆，為負載提供一恆定的直流電源。當負載電流過大或短路時，電感L通過的電流劇增，磁感應強度增大，開關型霍爾傳感器輸出低電平，使三極體Q2導通，繼電器K0吸合將變壓器B1的初級繞組短路，擊毀保險絲BX，保護整個電源及負載。
副電源電路由變壓器B2、整流電路VD7-VD10、集成電路IC2構成與溫度控制電路連接，其中，變壓器B2的初級繞組與電源、保險絲連接。次級繞組與整流電路VD7-VD10連接。整流電路與集成電路IC2連接。
溫度控制電路由測溫電橋R9、R10、Rt1、W2，差動放大器A1、設定溫度電位器W4、電壓比較器A2構成，其中電阻R9與Rt1串聯連接與差動放大器A1的輸入端連接，電阻R10與設定溫度電位器W2串聯連接通過電阻R12與差動放大器A1的正輸入端連接。差動放大器A1的輸出端與數顯板UP311A連接並通過電阻R18與電壓比較器A2的負輸入端連接。數顯板UP311A是一數顯3位面板表。電壓比較器A2的正輸入端通過電阻R19與設定溫度電位器W4連接，電壓比較器的輸出端通過電阻R21與三極體Q3的基極連接，三極體Q3的集電極與繼電器K1連接，Q3連接在迴路上。
其工作過程是測溫電橋將隨溫度變化的微弱的電信號輸入到由A1等組成的差動放大器進行放大，輸出的電壓信號帶動數字面板表UP，顯示當時的溫度，同時，輸入到滯後特性的電壓比較器A2反相輸入端，(為防止繼電器在臨界設定溫度時，頻繁通斷而設，滯後溫度2℃)W4為設定溫度電位器，調節W4可隨意改變自己適合的溫度。所述的測溫電阻Rt1置於床墊內。當測溫電橋所測溫度高於A2正相輸入端設定的溫度時，A2輸出低電平，三極體Q3導通，繼電器K1吸合，主電源工作，半導體製冷器既負載夏製冷冬制熱。當A2反相端的溫度電平低於同相端設定的溫度時，A2輸出高電平，Q3截止，繼電器釋放，主電源停止工作。如此循環即達到控溫的目的。
極性變換電路由電壓比較器A3、A4構成，其中環境溫度傳感器Rt2與A3的輸入端連接，A3輸出端連接有閃爍燈LED2，三極體Q4，繼電器K2。由電位器W6、電阻R22組成A3的分壓電路與A3的負輸入端連接。由電位器W5、電阻R23組成A4的分壓電路與A4的正輸入端連接。W5、W6是設定溫度電位器。電壓比較器A4的輸出端連接有紅色發光二極體LED3，繼電器K3，繼電器K2、K3連接在迴路上。
極性變換電路的工作過程是當環境溫度高於W6所設定的溫度時，如所設溫度為35℃，A3輸出高電平，LED2綠色發光二極體點亮，Q4導通，K2吸合，負載呈製冷狀態；當環境溫度低於W％所設定的溫度時，如此25℃，A4輸出高電平，LED3紅色發光二極體點亮，Q5導通，K3吸合負載呈制熱狀態。
所述的散熱板上有矩形散熱孔5。
本實用新型的調試方法準備一支溫度計，將電阻Rt1置於20℃的熱水中，調W2，使數字面板UP顯示200mv(10mv/℃)，再將Rt1置於80℃的熱水中，調W3使數字面板顯示800mv，其它電位器依照個人需要隨意調節。
本實用新型的元件選擇變壓器B1、整流管VD1、VD2、Q1、繼電器K2、K3及電感L的大小視製冷器功率的大小進行合理選配。變壓器B2選用輸入220V，輸出12V，功率3W的變壓器，電位器W1-W7均選用多圈電位器。
權利要求1.一種冬暖夏涼床墊，包括海棉墊，其特徵在於a、海棉墊的下部有儲冷板，儲冷板的下部有致冷器，致冷器的下面有散熱板，四層組裝為一體；b、冷暖控制器位於床墊之外，由主、副電源電路，過流保護電路，溫度控制電路，極性度變換電路，負載組成，其中，主電源電路與過流保護電路、溫度控制電路、負載連接，副電源電路與溫度控制電路連接，溫度控制電路與極性變換電路連接，極性變換電路與負載連接。
2.根據權利要求1所述的冬暖夏涼床墊，其特徵在於主電源電路由全波整流濾波電路、倍壓整流電路、基準電壓源、誤差放大器組成，其中由變壓器B1、整流二極體VD1、VD2、電容C1組成全波整流濾波電路，由二極體VD3、VD4、電容C2、C3組成倍壓整流電路，電容C3與VD3連接與變壓器B1、二極體VD1連接，二極體VD4與電阻R1、R2連接，VD5、溫壓管DZ1相串聯組成基準電壓源與誤差放大器IC1的輸入端連接。
3.根據權利要求1所述的冬暖夏涼床墊，其特徵在於過流保護電路由採樣電路、調整件、濾波網絡、執行機構構成，其中電阻R3與電位器、電阻R4串聯連接組成採樣電路與調整管Q1、誤差放大器IC1的輸出斷連接，電容C7、C8、傳感器L組成П形濾波網絡，傳感器L與執行機構的傳感器Q2連接，執行機構由傳感器Q2、繼電器K0組成，與負載連接。
4.根據權利要求1所述的冬暖夏涼床墊，其特徵在於副電源電路由變壓器B2、整流電路VD7-VD10、集成電路IC2構成與溫度控制電路連接，溫度控制電路由測溫電橋R9、R10、Rt1、W2，差動放大器A1、設定溫度電位器W4、電壓比較器A2構成，其中電壓比較器A2的輸出端與三極體Q3連接，Q3連接在迴路上。
5.根據權利要求1所述的冬暖夏涼床墊，其特徵在於極性變換電路由電壓比較器A3、A4構成，其中環境溫度傳感器Rt2與A3的輸入端連接，其輸出端連接有閃爍燈LED2繼電器K2，電位器W5與電壓比較器A4的輸入端連接，其輸出端連接有紅色發光二極體LED3，繼電器K3，繼電器K2、K3連接在迴路上。
6.根據權利要求1所述的冬暖夏涼床墊，其特徵在於所述的散熱板上有散熱孔。
7.根據權利要求1所述的冬暖夏涼床墊，其特徵在於所述的電阻Rt1置於床墊內。
專利摘要一種冬暖夏涼床墊,屬於生活日用品。它的海綿墊的下部有儲冷板,儲冷板的下部有致冷器,致冷器的下面有散熱板,四層組裝為一體。冷暖控制器位於床墊之外,由主、副電源電路,過流保護電路,溫度控制電路,極性度變換電路,負載組成,其中,主電源電路與過流保護電路、溫度控制電路、負載連接,副電源電路與溫度控制電路連接,溫度控制電路與極性變換電路連接,極性變換電路與負載連接。該床墊安全性能好,製冷致熱快,可隨意調節溫度。
文檔編號A47C21/00GK2456562SQ0120542
公開日2001年10月31日 申請日期2001年1月12日 優先權日2001年1月12日
發明者李文福 申請人:李文福