专利名称：水热床垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种床上取暖用的床垫，尤其是用水传热的水热床垫。
背景技术：
目前，公知的电热毯存在电磁干扰，对使用者的健康有害，使用不当容易引起火 灾。为解决上述缺陷，出现多种用热水加热的床上取暖用品。专利号为200320111749.0的 实用新型提出了一种用水传热的热水循环器，市场销售的一种水波褥就是该专利产品，它 由毯体、水管、加热筒、电热元件、贮水筒、温控器组成，其贮水筒是与外界环境连通的，且水 管是硅胶材料，它具有一定的透汽性，所以在使用中不断有水蒸汽排至空气中，每隔一段时 间就需要加水。专利号为96M6115. 6的实用新型提出了一种自动电控水热床垫，它由床 垫、水管、两加热筒、两加热电极、电控器和螺口安全阀组成，两加热电极交替对两加热筒加 热，热水通过水管往复循环，实现对床垫加热，但因为是电极式加热，所以加热筒及水管必 须是塑料、硅胶等非金属材料，有一定的透汽性，且安全阀也向外界环境排出水蒸汽，所以 在使用中也是需要加水，使用麻烦。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明的目的是提供一种在使用过程中始终不用加水的水热床垫。本发明解决其技术问题而采用的技术方案是它包括床垫、水管、两加热筒，水管 和两加热筒都是由金属材料制成，水管两端分别与两加热筒紧密连通成一与外界环境隔绝 的密闭管腔，管腔内装有水，在两加热筒下部各安装一电热元件，两电热元件与温控装置电 连接，温控装置控制两电热元件交替接通、断开电源。温控装置接通一电热元件电源对一加 热筒进行加热，水受热沸腾产生水蒸汽，随着压力升高，水蒸汽或热水不断被压入水管，水 管不断向床垫散发热量，最后流向另一加热筒；同理，当温控装置断开该电热元件电源，接 通另一电热元件电源时，另一加热筒中的水在沸腾后产生的水蒸汽或热水就会通过水管向 相反方向流动，如此循环往复，实现对床垫的加热。上述温控装置可以由降压整流滤波稳压电路、两热敏电阻、比较器电路、触发器电 路、放大器电路、继电器组成。两热敏电阻、比较器电路、触发器电路、放大器电路、继电器顺 序连接，并且都与降压整流滤波稳压电路连接；继电器与两电热元件电连接，两热敏电阻分 别安装在两加热筒上。一电热元件对一加热筒加热，安装在该加热筒上的热敏电阻阻值变 化到设定值时，比较器输出一电信号，经过触发器触发，然后由放大器控制继电器吸合或释 放，断开该电热元件电源而接通另一电热元件电源，如此循环往复，从而实现两电热元件交 替接通、断开电源的目的。上述水管与两加热筒紧密连通成的密闭管腔内为真空，水在较低温度下就可沸 腾，使水热床垫运行更顺畅。本发明的有益效果是因为水管和两加热筒都采用金属材料制成，并且它们连通成与外界环境隔绝的密闭管腔，所以水汽不会散失，在使用过程中始终不用加水，使用方 便，省时省心。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。图1是本发明第一个实施例的结构示意图。图2是电气方框图。图3是控制器电路图。图4是第二个实施例的铁箱内结构示意图。图5是第三个实施例的铁箱内结构示意图。
具体实施例方式在图1的实施例中，在床垫1内埋设四根毛细铜管2、固定一铁箱4，在铁箱4内水 平固定不锈钢加热筒3a、3b，毛细铜管2两端分别通过两铜连接管8与加热筒3a、!3b顶部 焊接连通在一起，电热管6a、6b分别水平焊接在加热筒3a、3b内底部，在加热筒3a、3b内注 入适量水，将毛细铜管2和加热筒3a、!3b连通成的密闭管腔抽成真空并密封。负温度系数 热敏电阻5ajb分别安装在加热筒3a、!3b外表面上，热敏电阻5a、;3b和电热管6a、6b都与 固定在铁箱4内的控制器7电连接，热敏电阻如、恥和控制器7组成温控装置。电热管6a 为加热筒3a加热，水沸腾产生的水蒸汽通过毛细铜管2流向加热筒3b，并随着温度的降低 而凝结成水，当加热筒北内充满水时，加热筒3a内压力迅速增加，温度迅速升高，安装在加 热筒3a上的热敏电阻fe的阻值降到设定值时，控制器7断开电热管6a的电源而接通电热 管6b的电源；电热管6b开始为加热筒北加热，产生的水蒸汽通过毛细铜管2流向加热筒 3a,当安装在加热筒北上的热敏电阻恥的阻值降到设定值时，控制器7断开电热管6b的 电源而接通电热管6a的电源。如此循环往复，毛细铜管2不断向床垫散发热量。图2是本实施例的电气方框图，虚线方框内为控制器7的电路，它包括降压整流滤 波稳压电路、比较器电路、触发器电路、放大器电路和继电器。在图2中，两热敏电阻、比较 器电路、触发器电路、放大器电路、继电器顺序连接，并且都与降压整流滤波稳压电路连接， 继电器与电热管6a、6b电连接。降压整流滤波稳压电路为电路提供稳压直流电源；热敏电 阻fe或恥的阻值降到设定值，比较器经过电压比较输出一电信号，经过触发器触发，由放 大器控制继电器吸合或释放，切断电热管6a或6b的电源而接通另一电热管6b或6a的电 源。图3是控制器7的电路图，由变压器T、整流桥堆UR、电容C1、C2、三端集成稳压器 IC3组成降压整流滤波稳压电路，RTU RT2分别为热敏电阻fe、5b，RP为电位器，ICl是四 运算放大器LM324(m、N2)，为比较器，IC2是CC40114-2 (Dl D4)输入与非门数字集成电 路，为触发器，晶体管VT为放大器，K为继电器。RTl和RT2各与ICl 一同相输入端连接， ICl反相输入端与RP连接，ICl两输出端各与IC2 —输入端相连，IC2输出端与VT基极相 连，VT集电极与K相连。通过调节RP电阻值，可调节C点电压值，从而调节A、B两点与C 点间的电压差。RTl即热敏电阻如的阻值降到设定值时，A点电压大于C点电压，ICl输出 端D点为高电平，则IC2输出端F点为低电平，此时VT截止，继电器K释放，断开电热管6a的电源而接通电热管6b的电源。当RT2即热敏电阻恥的阻值降到设定值时，B点电压大 于C点电压，E点为高电平，F点为高电平，此时VT导通，继电器吸合，断开电热管6b的电源 而接通电热管6a的电源。图4是铁箱4内另一结构的示意图，在铁箱4内固定一转换开关10，弹簧管9a、9b 一端固定在铁箱4内，其固定端分别通过两导管IlaUlb与加热筒3a、!3b焊接连通，弹簧管 9a、9b的自由端分别通过拉绳12与转换开关10的拉杆连接，转换开关10与电热管6a、6b 电连接。弹簧管9a、9b、导管lla、llb、拉绳12和转换开关10共同组成温控装置，代替上一 实施例的热敏电阻5ajb和控制器7。转换开关10的拉杆处于下位时接通电热管6a的电 源，为加热筒3a加热，筒内压力升高，弹簧管9a发生变形拉动转换开关10，当压力达到设定 值时，将转换开关10的拉杆拉到上位，此时转换开关10断开电热管6a的电源，接通电热管 6b的电源。同理，加热筒北内压力达到设定值时，弹簧管9b变形将转换开关10的拉杆重 新拉到下位。如此循环往复，实现对电热管6a、6b的交替接通与断开电源的控制。图5是铁箱4内又一结构的示意图，在铁箱4内竖直固定加热筒3a、3b，毛细铜管 2两端分别通过两铜连接管8焊接连通于加热筒3a、!3b内中部，电热带13a、13b分别包裹于 加热筒3a、!3b外表面的下部。温控装置由固定于铁箱4内的时间控制器14和温控开关15a、 1 组成，温控开关15a、1 分别安装于加热筒3a、3b的外表面上部，温控开关1 与电热 带13a串联，温控开关1 与电热带1 串联，它们串联后与时间控制器14电连接。时间 控制器14接通电热带13a的电源，开始为加热筒3a加热，筒内压力升高，将筒内热水压至 毛细铜管2，最后流入加热筒北。在设定时间内，若加热筒3a内的温度超过设定值时，温控 开关15a断开电热带13a的电源，待达到设定时间时，时间控制器14才接通电热带1 的 电源；若温度尚未超过设定值，则时间控制器14直接断开电热带13a的电源而接通电热带 13b的电源，电热带13b开始为加热筒北加热，热水在毛细铜管2中向相反方向流动。同 理，时间控制器14和温控开关1 组成的温控装置可断开电热带1 的电源而接通电热带 13a的电源。如此循环往复，毛细铜管2内往复流动的热水不断向床垫散发热量。
权利要求
1.一种水热床垫，包括床垫、埋设于床垫内的水管、两加热筒，其特征是水管和两加 热筒都是由金属材料制成，水管两端与加热筒紧密连通成一与外界环境隔绝的密闭管腔， 管腔内装有水，在两加热筒下部各安装一电热元件，两电热元件与温控装置电连接，温控装 置控制两电热元件交替接通、断开电源。
2.根据权利要求1所述的水热床垫，其特征是所述温控装置包括降压整流滤波稳压 电路、两热敏电阻、比较器电路、触发器电路、放大器电路、继电器，两热敏电阻、比较器电 路、触发器电路、放大器电路、继电器顺序连接，并且都与电源降压整流滤波稳压电路连接， 继电器与两电热元件电连接，两热敏电阻分别安装在两加热筒上。
3.根据权利要求1所述的水热床垫，其特征是所述水管与两加热筒连通而成的密闭 管腔内为真空。
4.根据权利要求1所述的水热床垫，其特征是所述金属材料制成的水管为毛细铜管。
全文摘要
一种用于床上取暖的水热床垫，它由床垫、水管、两加热筒、两电热元件和温控装置组成。温控装置控制电热元件交替为两加热筒加热，水蒸汽或热水在水管内往复循环，达到取暖目的。水管和两加热筒采用金属材料制成，并且紧密连通成一与外界环境隔绝的密闭管腔，在使用过程中水汽不会散失，始终不用加水，使用方便，省时、省心。
文档编号F24H9/18GK102138742SQ201010623748
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月25日 优先权日2010年12月25日
发明者丁继忠 申请人:丁继忠