专利名称：水床的温度及气压控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水床，尤其与水床的温度及气压控制装置有关。
一般人们习用的水床，因波动过大、用水量多，故加温、降温过程较慢，当气温较低需加热时，其加热装置仅能控制床体处于一定温度，无法根据外界气温的变化作出适宜的调整，以维持适合人体的温度。
本实用新型的目的在于提供一种水床的温度及气压控制装置，它能通过一温度感测电路、一温度调整电路、一温度运算、控制电路等装置达到维持被窝内最适宜人体的个人设定温度值的温控目的。又可通过一压力感测电路、一压力调整电路、一气压运算、控制电路等装置达到调整床体内气压，使之保持最适宜躺卧的软硬程度的目的。
本实用新型的目的这样实现的其中，温度控制通过测温元件分别估测出气温度，并予以相互比较，将其比值与调整电路的设定值经由微处理器予以计算后，得出一目标温度，当目标温度低于或高于床体温度时，截止或开启加热器。另外，气压控制器则通过压力感测元件侦测床体内的气囊压力，并将该压力信号经由放大及类比数位转换，以形成一压力值，借由微处理器的计算，使该压力值大于或小于设定值时，能驱动气压泵充、放气。
采用这样的装置后，可使水床自动调整以维持最适宜人们睡眠的温度与最适合人体躺卧的软硬程度，达到舒适、方便的效果。
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1是水床的剖面示意图。
图2是本实用新型的温度控制电路方块图。
图3是本实用新型的温度侦测元件配置示意图。
图4是本实用新型另一温度侦测元件配置示意图。
图5是本实用新型的温度控制电路图。
图6是本实用新型的气压控制电路方块图。
图7是本实用新型的气压控制电路图。
请参阅
图1，该水床在床体1内部分别设有可供储水的空间13及适当间隔而可供充气的气囊12，使整个床体1易于控温且可调整最适当的软硬度。
请参阅图2，本实用新型的温度控制电路，主要是由测温元件201、202分别侦测气温及床体温度，并显现于显示器22、23上，并加入相关的参数经由比较电路20的相互比较后，输出一比值至微处理器21，经由其运算该比值相对的温度，而调整电路24经由设定，将调整值存入微处理器21的暂存器，经微处理器21作气温、床体温度及调整值的相互运算，得一目标温度，并将该温度显现于显示器25，使当床体温度23大于目标温度25时，微处理器21可驱动继电器26释放，使加热器27停止加热，而当床体温度23低于目标温度25时，驱动继电器26衔合，使加热器27加热，以保持床体于适合的温度。另，控制电路所需的工作电压可由整流电路211及稳压电路212予以供应，且微处理器21可由时脉产生器213提供其动作时脉，并由一重置电路214于电源开启时，产生一清除状态及资料的信号，使控制电路于开机时即呈待命状态。
请参阅图3，本实用新型的温度控制主要是以测温元件201、202分别侦测气温及床体温度，使当人体躺卧于床面11与所覆盖的棉被2之间时，可依棉被2的厚度及质料，相对于温差推算出一棉被散热率，并由床体温度与个人喜好温度的温差推算出一床面11热传导率，且适当调整人体所能接受的个人喜好温度3，依此，目标温度即可由以下公式推算得出F(个人喜好温度-气温)×棉被散热率＝F(目标温度-个人喜好温度)×床面热传导率所得的目标温度值可供电路中所设的微处理器予以运算，通过适当控制加热器的启闭，使床面11与棉被2所包含的空间能维护个人喜好温度3于恒温状态，完全改善因气温变化，导致棉被保暖效果的不稳定。
请参阅图4，该温控结构亦可使用于习用的没有气囊设备的水床或电毯，而由于电毯4本身已具有加热的功能，可用气温、毯体温度、个人喜好温度3及毯体散热率的比值，求得毯体4适当的目标加热值，同样可达恒温的温控目的。
请参阅图5，由图式中可看出，温度控制电路的测温元件SENSOR1、2是连接于一运算放大器U1的输入端，其测得的信号经由U1的比较后，输至微处理U2，而调整电路则分别由SVR1、2连接于另一运算放大器U3以供预设个人的喜好温度值及棉被散热率，且同样输至微处理器U2，由U2予以计算，依设计的需求，可由下列公式推算出目标温度F(SVR1-SENOR1)×SVR2＝F(目标温度-SVR1)×(SENSOR2-SVR1)常数当目标温度大于或小于床体温度时，微处理器U2即可驱动继电器RELAY开启或释放，以控制加热器HT1的加热或停止。
请参阅图6、7，本实用新型的气压控制电路，主要是设有一压力测元件301以侦测床体的压力，该元件是利用应变计(STRAIN GAGE)的感测原理，将若干个应变计电阻元件贴附在一金属膜片上，并将膜片装设于一基座，其中央部分即可承受待测的压力，并于受压时应变计的电阻即因伸缩而产生变化，而由电路转换为微小的电流变化，再经由放大电路30予以适当的放大，以供类比、数位转换电路31将该电压信号转换为微处理器32可接受的数位资料，经该微处理器32的运算，形成一压力值，并显现于显示器33，而一调整电路34则可供预设床体气压的软硬度，使微处理器32能将该预设值与压力值相互比较，并于压力值大于设定值时，输出一信号，驱动继电器35，令泄压电磁阀371放气，反之当压力值小于设定值时，则驱动继电器35，令泵36充气，以保持床体于适宜的气压状态。另，微处理器32亦可经由一开关372的启动，使泵36构成脉冲加压，达到微波动按摩的效果，同时，整个控制电路可由整流、稳压电路321、322供给其工作电压，并由时序电路323及重置电路324作为微处理器32的动作时序脉波及开启的资料清除。
请再参阅图7，压力感测元件PRESSURE SENSOR于测得床体压力后，经由U1将其测知的微小电流予以放大，并经U2将该类比电压转换为数位资料，以输至微处理器U3，而SVR3、SVR4则可分别调整预设的床体软、硬度，依较佳的调整范围，SVR3约为0-0.3KG/cm2，而XVR4则为0.2-0.5KG/cm2。
当预设值大于或小于床体压力值时，微处理器U2即可驱动继电器RELAY开启，以控制泵M充气或驱动泄压电滋阀371放气。
权利要求1.一种水床的温度及气压控制装置，其特征在于该装置设有一温度感测电路，一比较器的输入端衔接并设置两感温元件，两感温元件分别侦测气温及床体温度，该比较器的相互比较，输出一比值，供微处理器运算及显现于显示器；一温度调整电路，是于一比较器的输入端衔接并设两可变电阻，并输入至微处理器U2；一温度运算、控制电路，利用一微处理器接受脉波时序信号，微处理器上连接有两个比较器，输出端连接一个经三极管驱动放大的继电器；一压力感测电路，是在一运算放大器的输入端衔接一压力感测元件，以侦测床体的压力，微处理器并且连有压力显示器；一压力调整电路，是在一比较器之输入端衔接并设两可变电阻；一气压运算、控制电路，是通过一微处理器上连接压力调整电路输出端，微处理器输出端连有三极管放大的继电器，继电器控制一气泵，微处理器上还有类比、数位转换电路[31]，计算出类比、数位转换电路及调整电路的比值，而得出一压力值，使当压力值大于调整值时，输出一截止信号信号令输出电路控制泄压电磁阀[371]放气，且当压力值小于调整值时，输出一开启信号，令输出电路控制泵[36]充气。
2.根据权利要求1所述的水床的温度及气压控制装置，其特征在于气压控制电路所驱动的泵[36]，是振动充气泵，微处理器[32]还连有电磁阀[37]。
专利摘要一种水床的温度及气压控制装置，主要是由一温度控制装置及一气压控制装置构成，通过该温度控制装置可使床体在外界气温变化以致影响棉被的散热速率时，能维持被窝内温度恒定于最舒适的个人设定值上，而通过该气压控制装置可使床体的软硬程度自动调整在个人感觉最舒适的设定值上。
文档编号A47C21/00GK2263924SQ95219628
公开日1997年10月8日 申请日期1995年8月17日 优先权日1995年8月17日
发明者夏育君 申请人:夏育君