专利名称：藏箱式冷热两用床垫的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种藏箱式冷热两用床垫，属人类生活用品。
现有的床垫在冬天可采用电热毯保暖，夏天可采用竹凉席散热，但均不如人意；使用窗式空调机则因能耗太大和投资大，为一般家庭所难接受。
本实用新型的目的是提供一种藏箱式冷热两用床垫，它能做到冬暖、夏凉，其藏箱在白天可作为普通冷热两用藏箱使用，夜晚可为床垫提供冷源或热源。
本实用新型的目的是通过运用半导体致冷(热)技术和采用新材料导热橡胶制成的床垫，并以微型水泵迫使水进行冷热交换而达到的。
以下结合附图对本实用新型作详细说明。
图1是本实用新型中的冷热两用藏箱结构示意图；图2是
图1的左向视图；图3是本实用新型中的床垫结构示意图；图4是图3的A－A剖视；图5是本实用新型的电子控制温度及控置装置原理图；图6是图5的原理框图。
图中，1－电源开关，2－三通旋塞控制旋钮，3－电源保险，4－冷热极性转换开关，5－温度数字显示板，6－温度调节旋钮，7－电子元件安装板，8－电源变压器，9－绝热式排水龙头，10－水箱进水口，11－出水管(2根)，12－塑料支承件，13－箱体，14－绝热填充物，15－箱体内壁，16－连接管(2根)，17－尼龙管接头(2根)，18－热进水软管，19－热进水软管接头，20－外冷出水软管接头，21－外冷出水软管，22－内冷出水软管，23－三通旋塞，24－微型水泵，25－半导体致冷器，26－储冷器，27－尼龙固定板，28－散热器，29－软管锁扣，30－固定座，31－冷进水软管，32－橡胶止水垫，33－密封橡胶条，34－冷进水管，35－冷藏箱门，36－内藏箱室，37－内藏箱壁，38－外藏箱(水箱)，39－内藏箱，40－床垫进水管头，41－床垫循环水管，42－床垫透气孔，43－床垫出水管头。
参照
图1、图2，本实用新型的冷热两用藏箱是由箱体(13)和一个置于箱体内的较小的内藏箱(39)通过橡胶止水垫(32)和密封橡胶条(33)组成一个夹套式密封箱体，箱体(13)与内藏箱(39)之间的空间为外藏箱(水箱)(38)，内藏箱(39)上设有内藏箱门(36)与箱体(13)外壁位于同一平面，箱体四周均装有绝热填充物(14)。箱体(13)底部装有半导体致冷器(25)及由金属网条所组成的储冷器(26)，两者装于尼龙固定板(27)内，固定板(27)下连有金属材料制成的散热器(28)，半导体致冷器(25)与散热器(28)相连。在箱体(13)之下部通过一固定座(30)装有微型水泵(24)，其一端通过冷进水软管(31)与箱体(13)下部的冷进水管(34)相连，另一端与三通旋塞(23)相连，三通旋塞(23)则分别与外冷出水软管(21)及内冷出水软管(22)相连，其中，外冷出水软管(21)通过接头(20)引出箱体之外以便与床垫相接通，内冷出水软管(22)则垂直向上并通过连接管(16)与出水管(11)相连通在出水管(11)及冷进水管(34)上都开有若干小孔以便出水。为使水流形成循环，固定座(30)内对应于外冷出水软管(21)相应设有热进水软管(18)，其上部与连接管(16)及出水管(11)相平行(在图2中相重合)。冷热两用藏箱的作用是产生冷源或热源，当它作为冷藏箱使用时，由半导体致冷器(25)产生冷源，经储冷器(26)均匀传递给外箱体内壁(15)，使箱内底部的水(经箱体上部的进水口(10)进入)得到冷却，冷却水经过冷进水管(34)和冷进水软管(31)进入微型水泵(24)并将冷却水压出，经三通旋塞(23)和内冷出水管(22)、连接管(16)，在出水管(11)处又流回箱体，这样便可使装在箱内的内藏箱壁(37)的各个部位均匀冷却，该箱内储存物品的热量经箱壁由不断循环的冷却水带走。当该藏箱作为床垫的冷源(或热源)使用时，则将三通旋塞(23)旋转90°，即关闭冷却水进入内冷出水软管(22)的通路，使冷却水经外冷出水软管(21)及软管接头(20)进入床垫，经热交换后流出床垫的水已升温，并将软管接头(19)和热进水软管(18)、连接管至另一支与管(11)平行的出水管流入箱内。当扳动箱体面板上的冷热极性选择开关(4)时，因电源极性反接，半导体因极性变化，其冷端与热端反相，此时致冷器(25)变为致热器，冷藏箱变为热藏箱，冷出水软管(21)变为热出水管软管。
本实用新型的床垫见图3、图4，它实际上是一个热交换器，采用国产新材料导热橡胶按常规加工方法制成，导热橡胶因配方不同，比普通橡胶的导热能力大为改善。床垫的两端分别设有进水软管头(40)及出水管头(43)，经橡胶管分别与藏箱的软管接头(20)、(19)相连接。床垫上均匀开有若干透气孔(42)，并有供循环水流动用的循环水道(41)，它和透气孔(42)均匀相间。气孔(42)供橡胶床垫与上部床单及下部的棉或毛床垫之间透气用。
电源开关(1)、三通旋塞控制旋钮(2)、电源保险(3)、极性转换开关(4)、温度数字显示板(5)及温度调节旋钮(6)等均安装在藏箱下部固定座(30)的面板上。当接通电源时，由装于箱体下部的交流电源变压器(8)降压整流后供给半导体致冷器(25)，由温度调节旋钮(6)调节温度给定值，并经电子控制装置控制半导体致冷器(25)和微型水泵(24)的开、停，所控温度由温度数字显示板(5)显示。本实用新型的电子温度显示及控制装置是由温度传感器(Ⅰ)、A／D转换(Ⅱ)、显示单元(Ⅲ)、七段一二进制码变换单元(Ⅳ)、温度控制单元(Ⅴ)及电源(Ⅵ)等六部分组成(参见图5、图6)，对各部分分别详述如下1、温度传感器(Ⅰ)它是采用硅三极管将集电极短接，利用其发射极正向压降Vbe随温度变化的特性制成。因为PN结正向电压具有负温度系数，即αt＝2.1mv／0°，且灵敏度高，线性良好。一般均采用硅三极管3DG6，将其发射极正向电阻R′be作为一个桥臂和电阻R1，R2，W1组成测温电桥，由7107的V＋与COW之间提供的2.8v基准电压源作为测温电桥的电源。当R′be因温度变化时，电桥因不平衡将输出一个不平衡电压(即7107的模拟输入电压)，V1N也将发生变化，即V1N是温度t的函数。
2、A／D转换(Ⅱ)选用ICL7107，3 1/2 位A／D转换集成块，可直接驱动LED显示器(千位数显示不用)，其主要作用是将测温电桥输入的模拟量V1N转化为数字量。因为V1N是温度t的函数，其关系是V1N＝αt×t＝2.1t(mv)即温度通过A／D转换后用数字显示，温度必须用A／D转换器做除法运算(除以2.1)，便可直接从LED上读出温度值，即t＝ (V1N)/2.1 。调整时，将传感器和温度计同时放入0℃水中，调整W1使V1N＝0，显示“00”，在99℃水中时，调整W2使V1N＝207.9mV，则t＝ 207.9/2.1 ＝99℃，显示“99”，这样便可使得温度在0－99℃之间显示。
3、显示单元(Ⅲ)选用HD型共阳极的LED数码管，由7107输出的七段数码信号可直接驱动LED发光，按不同的七段数码信号显示不同的数码。
4、七段－二进制码变换单元(Ⅳ)采用DM76L25集成块组成，其主要作用是实现七段－二进制码转换，例如当7107输出七段数码信号显示为“8”字时，则在DM76L25的输入端a、b、c、d、e、f、g均为高电平，此时在输出端输出“1000”二进制码，即等于十进制的“8”。也可用74系列集成块两块替代DM76L25此时拨盘开关采用KBP1－1型即可。
5、温度控制单元(Ⅴ)由拨盘开关、二极管、电阻组成一个输入端可以选择的“与”逻辑门，同时拨盘开关KBP1－3还起着二－十进制码转换作用。当个位数拨盘开关所整定的十进制数例如为“5”，与DN76L25的BCD(二进制)输出数“0101”相对应时，两者即可实现转换，并在N端输出一个高电平；当十位数拨盘数码整定在“2”，而DM76L25的BCD码输出为“0010”时，其N端亦输出一个高电平，此时，二输入与非门CD4011／4输一个低电平，使3DG6和3DG12组成的达林顿管导通，继电器J吸合，其常闭触点J1、J2分别断开电源，即被测温度为25℃时，微型水泵(24)和半导体致冷器(25)同时停止工作。当温度上升超过整定值25℃时，即DN76L25输出的BCD码数与拨盘开关整定的十进制数值不相等时，二输入与非门输出为高电平，达林顿管截止，J释放，J1、J2常闭触点闭合，水泵(24)和致冷器(25)同时工作，使温度逐渐下降。上述过程循环不断，从而保证温度稳定在拨盘开关按人需要的整定值上。
6、电源(Ⅵ)为节省电能，用一组5VA(小)变压器整流后输出±5V，供集成电路元件和数码管用，另一组300VA(大)变压器整流后输出±12V电源供半导体致冷器(25)用，并受继电器J控制。
所有电子元件均装在箱体下部的电子元件安装板(7)上。
本实用新型结构较简单，造价较低，耗能小，且适应范围广，无论是北方的炕，还是南方的床，无论冬、夏均可使用，是一种符合我国国情并将为一般家庭所接受的家电产品。
实施例外箱体(13)为45×50×(60＋20)厘米，内藏箱(39)为30×35×40厘米，整机冷却水量(含床垫部分)约35立升，整机耗电功率约200W。半导体致冷器(25)采用CT1－12709型，12V、9A，致冷量120卡／小时，两块；微型水泵(24)采用YPB－15型，排水量15升／分，功率60W；三通旋塞(23)采用×14W－6T，内径15毫米，内藏箱(37)采用铝材制作。
权利要求1.一种用导热橡胶制成的藏箱式冷热两用床垫，藏箱上设有电子温度显示及控制装置，其特征在于藏箱包括箱体(13)及置于其内的内藏箱(39)，箱体(13)底部装有半导体致冷器(25)及由金属网格组成的储冷器(26)，箱体(13)下部通过固定座(30)装有微型水泵(24)，其一端与箱体(13)下部的冷进水管(34)相通，另一端通过三通旋塞(23)分别与外冷出水软管(21)及内冷出水软管(22)相连，内冷出水软管(22)垂直向上并通过连接管(6)与箱体顶部的出水管(11)相连通，固定座(30)内还设有热进水软管(18)与箱体(13)相连通；在用导热橡胶制成的床垫内有循环水道(41)，床垫两端分别设有进水管头(40)及出水管头(43)。
2.根据权利要求1所述的藏箱式冷热两用床垫，其特征在于床垫上有透气孔(42)与循环水道(41)均匀相间。
3.根据权利要求1所述的藏箱式冷热两用床垫，其特征在于半导体致冷器(25)与散热器(28)相连。
4.根据权利要求1至3所述的藏箱式冷热两用床垫，其特征在于箱体四周均以绝热填充物(14)填充。
专利摘要一种藏箱式冷热两用床垫，属生活用品。藏箱包括内、外藏箱，它运用半导体致(冷热)技术并采用导热橡胶制成床垫，并以微型水泵迫使水循环，进行热交换。藏箱在白天可用为普通冷热两用藏箱使用，夜晚则可为床垫提供冷源或热源，供人们夏季或冬季使用，藏箱上设有电子温度显示及控制装置，可随意选择温度并通过数字显示出来，使用极为方便。
文档编号A47C21/04GK2063767SQ8921170
公开日1990年10月17日 申请日期1989年10月6日 优先权日1989年10月6日
发明者刘生仁 申请人:刘生仁