多功能保暖床垫的制作方法

本实用新型涉及床上用品领域，尤其涉及一种多功能保暖床垫。

背景技术：

在寒冷的冬季，人们通常在床垫上面另外铺设电热毯进行取暖，但是电热丝容易老化引起漏电，使用时间长时可能会有安全隐患，且缺乏对于加热温度和加热时间的智能控制。另外，对于现有的床垫加热装置，人们无法使用手机或电脑app等便携式通信工具对于加热过程进行远程控制及调节。

技术实现要素：

本实用新型针对以上问题，提供一种多功能保暖床垫，可以自动控制加热器的开/关和加热时间，并且可以远程控制加热过程。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能保暖床垫，该床垫包括：床垫本体、设置于所述床垫本体上的加热装置和包括控制器的温控系统，

所述床垫本体从上到下依次包括防螨透气网层、上层、加热层、弹簧层以及布面层，该弹簧层包括多个彼此相互独立的弹簧，

所述加热装置包括：设于所述加热层中的加热器；设于所述上层中的第一温度传感器，构造用于感测床垫内部的当前温度；和设于所述床垫本体的外侧的第二温度传感器，构造为感测环境温度，

所述控制器包括wifi模块和蓝牙模块，能够通过wifi模块连接终端，通过蓝牙模块连接触控面板，以便对所述控制器进行无线操作，

其中所述温控系统被构造为通过将第一温度传感器和第二温度传感器感测的两个温度进行比较得到感应温差，并基于感应温差与所述控制器中存储的预设温差之间的差值来控制加热器的工作。

一实施例中，该温控系统还可包括调节器、比较器和选择器，调节器用于根据感应温差来调节加热器的加热功率，比较器用于将感应温差与预设温差进行比较，选择器用于根据比较器的比较结果来选择是否对加热器供电，

基于感应温差与所述控制器中存储的预设温差之间的差值来控制加热器的工作可以包括：当比较结果为感应温差大于或等于第一温差时，选择器控制加热器开启；当比较结果为感应温差大于或等于第二温差时，选择器控制加热器关断；其中第一温差<第二温差。

优选地，所述温控系统还可包括：串联在第一和第二温度传感器与调节器之间的运算器，用于根据感测的两个温度得到感应温差；和与比较器的输出端相连的脉冲宽带调制器和低通滤波器，用于将比较器输出的数字信号转换成模拟信号，给加热器供电，

基于感应温差与所述控制器中存储的预设温差之间的差值来控制加热器的工作还可包括：在加热器被关断后又检测到感应温差小于第三温差且大于或等于第一温差时，选择器控制加热器再次开启，其中第一温差<第三温差<第二温差。

更加优选地，所述温控系统还可包括：与加热器并联的定时器，用于设定加热器的工作时长；和第二选择器，用于根据定时器的计时来选择是否停止对加热器供电，其中当加热器接通电源时所述定时器开始工作计时，而当加热时间达到设定的工作时长时，定时器反馈信号给控制器，控制器发送信号给第二选择器以关断加热器。

一实施例中，防螨透气网层可以是包括银纤维的网布层，所述加热器可以包括片状电热膜或蛇形布置的碳纤维发热丝。

一实施例中，该床垫还可包括设于床垫本体上的音乐播放器，该音乐播放器与控制器电气连接，用于播放存储在控制器中或者终端和触控面板中的音乐文件，所述温控系统配置有用于显示感应温度和时间的液晶显示屏。

一实施例中，该床垫还可包括设置在加热层与弹簧层之间的第一连接网层和设置在弹簧层与布面层之间的第二连接网层，第一和第二连接网层可以是由芳砜伦面料包裹的阻燃棉，在阻燃棉中设置有钢丝网。

一实施例中，该床垫还可包括：设于加热层与弹簧层之间的远红外线发射层，用于辐射远红外线；以及设于弹簧层与布面层之间的承托乳胶层。

一实施例中，该床垫还可包括：横向贯穿所述床垫的多个透气孔，用于透气；和分布于床垫内部的一个或多个磁石。

本实用新型相比于现有技术的有益效果是：在床垫上安装了控制器，通过检测床垫内部的温度与环境温度之间的差异来自动开启加热系统，通过设定开启/关断加热器的温差大小就可以控制加热器达到期望的温度，节能环保。而且，在温控系统中集成了wifi模块、蓝牙模块等无线控制模块，实现了床垫的智能化。此外，本实用新型的床垫兼具舒适性、保暖性及保健性等多种功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的多功能保暖床垫的立体示意图。

图2是本实用新型实施例的温控系统的电路框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步描述本实用新型的多功能保暖床垫。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施例做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部分的关系，相同或相似的参考标记用于表示相同或相似的部分。

图1是本实用新型实施例的多功能保暖床垫的立体示意图。如图1所示，该床垫包括床垫本体以及设置于床垫本体上的加热装置和温控系统20。所述床垫本体从上到下依次包括防螨透气网层41、上层5、加热层6、弹簧层1以及布面层42，弹簧层1包括多个彼此相互独立的弹簧。该加热装置包括设于加热层6中的加热器215；设于上层5中的第一温度传感器212，构造用于感测床垫内部的当前温度；和设于床垫本体的外侧的第二温度传感器213，构造为感测环境温度。温控系统20包括控制器(图2中示出)，该控制器包括wifi模块和蓝牙模块，能够通过wifi模块连接终端，通过蓝牙模块连接触控面板，以便对所述控制器进行无线操作。温控系统20可以安装在上层5侧面的凹槽中，方便使用，温控系统20通过将第一温度传感器212和第二温度传感器213感测的温度进行比较得到感应温差，然后，基于感应温差与预设温差之间的差值来控制加热器215的工作。

例如，可以利用电热膜来实现加热器215，电热膜具有面状加热、热阻小、导热快、电热转换效率高、寿命长等优点，加热效率高，节省能源。或者，在床垫本体的加热层6上均匀铺设有呈蛇形排布的碳纤维发热丝，碳纤维发热丝能够发射有益于人体的红外线，具有保健作用，且碳纤维发热丝由低压电源供电，安全性能更高。

防螨透气网层41可以是包括银纤维的网布层，例如，可以通过将银纤维与天然纤维交织来形成网布，银纤维导热性好，有助于快速把人体的热量传递到床垫内，且银纤维防辐射、抗静电，天然纤维吸湿透气，且抗菌抑螨。上层5可以采用竹炭纤维、大豆纤维等环保材料。该床垫还可包括设置在加热层6与弹簧层1之间的第一连接网层31和设置在弹簧层1与布面层42之间的第二连接网层32，第一和第二连接网层31和32可以是由芳砜伦面料包裹的阻燃棉，在阻燃棉中设置有钢丝网。

进一步，该床垫还可包括设于加热层6与弹簧层1之间的远红外线发射层7，其例如可以是含有电气石粉末的聚酯纤维，用于辐射出远红外线；以及设于弹簧层1与布面层42之间的承托乳胶层8，用于提供额外的支撑。

优选地，床垫可以设置有横向贯穿的多个透气孔，用于增强床垫的透气性，并且，床垫内部还可设置有一个或多个磁石，磁石产生的磁场能够平肝潜阳、安神益智，起到降压和调节作用。

图2是本实用新型实施例的温控系统20的电路框图。参照图2，虚线框示出了温控系统20，其中调节器202用于根据第一温度传感器212和第二温度传感器213所感测到的温度之间的差异来调节加热器215的加热功率，其例如是PID调节器，比较器203用于将感应温差与预设温差进行比较，选择器204用于根据比较器203的比较结果来选择是否对加热器215供电。

具体的控制过程可以是，第一温度传感器212和第二温度传感器213实时采集温度，生成与当前温度对应的电压信号，输入到运算器201，对电压信号进行运算，得到感应温差信号。相对于感应温差，PID调节器202利用比例积分运算来运算操作量，输出用于控制加热器的加热功率的信号至选择器204，例如，当感应温差信号大时，表明床垫内的温度较高，可以采用小的加热功率；而当感应温差信号小时，可以采用大的加热功率。

同时，感应温差信号发送至比较器203，比较器203将该感应温差信号与控制器208中预设的多个温差值进行比较。具体地，控制器208中可以存储有用于开启加热器215的第一温差，用于关断加热器215的第二温差以及当检测到床垫温度下降至某个水平时重新开启加热器215的第三温差，第一温差<第三温差<第二温差。当比较结果为感应温差大于或等于第一温差时，比较器203输出使加热器开启的信号至选择器204；当比较结果为感应温差大于或等于第二温差时，比较器203输出使加热器关断的信号至选择器204；在加热器被关断后又检测到感应温差小于第三温差且大于或等于第一温差时，比较器203输出使加热器再次开启的信号至选择器204，可以使开启/关断信号延迟预定时间后输出。第一温差、第二温差和第三温差的大小可以根据实际情况由用户进行设定，例如，第一温差设定为10℃～15℃，第二温差设定为30℃～40℃，第三温差设定为15℃～20℃。如果没有人躺卧在床垫上，则温度传感器探测到的温度差异不大，加热器不会启动，而当有人躺卧在床垫上时，人体的体温会使接触部位的床垫内温度缓慢上升，使温差达到启动加热器的第一温差，当第一温差取值较大时，有利于在室温较低的情况下才启动加热器。如果人体离开床垫，没有了人体及被褥的保温作用，床垫表面会向环境散热，使床垫内的温度迅速下降，加热器停止工作。

如果比较器203输出使加热器开启的信号，则调节器202输出的调节信号在经过选择器204延迟预定时间后输入到脉冲宽带调制器PWM206，进行功率调节；如果比较器203输出使加热器关断的信号，则选择器204延迟预定时间后使调节器202的调节信号终止输出。低通滤波器LF207将脉冲宽带调制器PWM206的输出平均化而输出与数字脉冲对应的直流电压，从而将比较器203输出的数字信号转换成模拟信号，给加热器215供电。在另一实施例中，也可采用数模转换器来替代PWM206和LF207。

另外，温控系统20还可包括：与加热器215并联的定时器209，用于设定加热器215的工作时长；和第二选择器205，用于根据定时器209的计时来选择是否停止对加热器215供电。当加热器215接通电源时定时器209开始工作计时，而当加热时间达到设定的工作时长时，定时器209反馈信号给控制器208，控制器208发送使加热器关断的信号给第二选择器205，停止向加热器215供电。

本实用新型的智能温控床垫通过检测床垫内部的温度与环境温度之间的差异来控制加热器的运作，可以自动调节加热温度和加热时间，方便使用。使用者可以利用终端(例如装有相应app的手机或平板电脑)和触控面板通过温控系统20内置的wifi模块和蓝牙模块对控制器208进行无线操作，例如设定第一温差、第二温差和第三温差的大小。

而且，本实用新型的多功能保暖床垫还可以包括设于床垫本体上的音乐播放器(未示出)、闹钟等电子装置，该音乐播放器可以与控制器208电气连接，用于播放存储在控制器中或者终端和触控面板中的音乐文件。一实施例中，所述温控系统可以配置有用于显示感应温度和时间的液晶显示屏。这样，使得床垫具有取暖、播放音乐、闹钟响铃等多种功能，由于在温控系统中安装了无线控制模块，实现了床垫的智能化。

以上对本实用新型的多功能保暖床垫的实施方式进行了说明。本领域技术人员能够根据上述披露的特征的作用对于本实用新型的多功能保暖床垫的具体特征进行具体设计。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本实用新型的目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本实用新型的目的为准。