将身体支撑层的第一表面调整到期望的温度。
[0023]作为对于本发明的床垫组件的另外的改进，在一些实施例中提供了床垫组件，该床垫组件包括另外的特征以进一步增加床垫组件的使用者的舒适性和方便性。例如，如上所述，本发明的床垫组件中的每个一般地包括至少三层，即身体支撑层、传热层和基层。然而，在一些实施例中，将另外的层并入床垫组件内以提供增加水平的舒适性、提供另外的对于床垫组件的支撑或实现两种情况。例如，在某些实施例中，在床垫组件内包括基础以向身体支撑层、传热层和/或基层提供支撑。在一些实施例中，基础能够用作操作地连接到床垫组件的出口管道的风扇的壳体。
[0024]进一步参考本发明的支撑垫，示例性的支撑垫也能够用作控制支撑垫的表面温度的方法的部分。在一些实施例中，控制支撑垫的表面温度的方法包括首先提供具有身体支撑层、传热层、和定位为与身体支撑层相对的传热层相邻的并且具有低于传热层的多孔性的多孔性的基层的支撑垫。基层进一步限定了与传热层流体连通的一个或多个入口管道和与传热层流体连通的并且以预定距离与所述一个或多个入口管道中的每个间隔开的一个或多个出口管道。在床垫组件内也包括了风扇，所述风扇被用作方法的部分并且操作地连接到一个或多个出口管道中的每个。在此方面，在控制支撑垫的表面温度的方法的一些实施方案中，然后将电流供给到每个风扇，使得每个风扇将一定量的空气从入口管道抽吸到入口管道中的每个内并且通过传热层、进而进入出口管道内、以因此控制支撑垫的表面温度。在方法的一些实施方案中，支撑垫进一步包括多个珀耳帖元件，该珀耳帖元件定位为且构造为在身体支撑层的第一表面处选择性地提供加热或冷却。在此实施方案中，也能够将电流供给到多个珀耳帖元件，使得当电流在第一方向上供给时，身体支撑部分的表面温度降低，并且使得当电流在第二方向上供给时，身体支撑部分的表面温度升高。
[0025]本发明的另外的特征和优点将在研究此文献中的描述、附图和非限制性示例之后对于本领域的技术人员变得显见。
【附图说明】
[0026]图1是根据本发明制成的床垫组件的形式的示例性的支撑垫的透视图；
[0027]图2是沿着图1的线2-2截取的图1的示例性的床垫组件的横截面视图；
[0028]图3是也沿着图1的线2-2截取的图1的示例性的床垫组件的局部横截面视图；
[0029]图4是然而沿着图1的线4-4截取的图1的示例性的床垫组件的另一个横截面视图；
[0030]图5是图1的示例性的床垫组件的分解透视图；
[0031]图6是根据本发明制成的另一个示例性的床垫组件的分解透视图；
[0032]图7是根据本发明制成的另一个示例性的床垫组件的分解透视图；
[0033]图8是根据本发明制成的另一个示例性的床垫组件的分解透视图；
[0034]图9是沿着图8的线9-9截取的图8的示例性的床垫组件的横截面视图；
[0035]图10是根据本发明制成的另一个示例性的床垫组件的分解透视图；
[0036]图11是沿着图10的线11-11截取的图10的示例性的床垫组件的横截面视图；
[0037]图12是根据本发明制成的另一个示例性的床垫组件的分解透视图；
[0038]图13是沿着图12的线13-13截取的图12的示例性的床垫组件的横截面视图；
[0039]图14是根据本发明制成的另一个示例性的床垫组件的分解透视图；
[0040]图15是沿着图14的线15-15截取的图14的示例性的床垫组件的横截面视图；
[0041]图16是根据本发明制成的另一个示例性的床垫组件的分解透视图；
[0042]图17是沿着图16的线17-17截取的图16的示例性的床垫组件的横截面视图；
[0043]图18是根据本发明制成的另一个示例性的床垫组件的分解透视图；
[0044]图19是沿着图18的线19-19截取的图18的示例性的床垫组件的横截面视图；
[0045]图20是根据本发明制成的另一个示例性的床垫组件的分解透视图；
[0046]图21是用于覆盖本发明的示例性的床垫组件的覆盖组件的透视图；
[0047]图22是使用在椅子内并且根据本发明制成的示例性的支撑垫的横截面视图；
[0048]图23是示出了向根据本发明使用的示例性的控制器的输入和从所述控制器的输出的示意图；以及
[0049]图24是用于控制根据本发明制成的支撑垫的表面温度的示例性的遥控器的透视图。
【具体实施方式】
[0050]本发明包括支撑垫和用于控制支撑垫的表面温度的方法。特别地，本发明包括支撑垫诸如床垫组件，该支撑垫利用了热电元件和内部空气管道以选择地加热或冷却支撑垫的表面。因此，本发明的支撑垫允许使用者通过控制支撑垫的表面温度来个性化包括睡眠舒适的其舒适水平。
[0051]首先参考图1至图5，在本发明的一个示例性的实施例中提供了以床垫组件10形式的支撑垫，该床垫组件10包括身体支撑层20，该身体支撑层20具有第一表面22和与第一表面22相对的第二表面24。床垫组件10进一步包括以珀耳帖元件30形式的多个热电元件，该珀耳帖元件30定位并且构造为选择地在身体支撑层20的第一表面22处提供加热或冷却。床垫组件也包括传热层40和基层50。传热层40定位为与身体支撑层20的第二表面24相邻并且操作地连接到热电元件30，而基层50定位为与身体支撑层20相对的传热层40相邻并且被基础70支撑。
[0052]除定位为与传热层40相邻外，基层50还限定了三个入口管道52a、52b、52c，所述入口管道中的每个从定位在基层50的头端56上的各自的入口 53a、53b、53c纵向延伸。入口管道52a、52b、52c中的每个与传热层40流体连通。基层50进一步限定了第一出口管道54a和第二出口管道54b，所述出口管道中的每个从定位在基层50的脚端58上的各自的出口 55a、55b纵向延伸。出口管道54a、54b中的每个也与传热层40流体连通，但以预定距离与入口管道52a、52b、52c中的每个间隔开。进一步包括在床垫组件10中的是操作地连接到第一出口管道54a的第一风扇60a和操作地连接到第二出口管道54b的第二风扇60b。如在下文中进一步详细地描述，风扇60a、60b中的每个起作用以将一定量的空气从入口管道52a、52b、52c抽吸，通过传热层40并且在使空气从床垫组件10散开之前进入各自的出口管道54a、54b内。
[0053]床垫组件10的身体支撑层20 —般地由连续层的柔性泡沫组成用于将来自使用者的身体或其身体部分的压力合适地分配为横跨在身体支撑层20上。这样的柔性泡沫包括但不限制于乳胶泡沫、网状或非网状的粘弹性泡沫(有时称为记忆泡沫或低回弹泡沫)、网状或非网状的非粘弹性泡沫、聚氨酯高回弹泡沫、膨胀聚合物泡沫(例如膨胀的乙烯-醋酸乙烯酯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚乙烯)等。在图1至图5所示的实施例中，身体支撑层20由粘弹性泡沫组成，该粘弹性泡沫具有低回弹性以及足够的密度和硬度，这允许横跨床垫组件10的身体支撑层20均匀地吸收并且平均地分配压力。一般地，此粘弹性泡沫具有如通过在近似室温下(即21°C至23°C )从抵靠着材料的样本的板施加压力到材料的原始厚度的至少40%的压缩所测量的至少约10N至不大于约80N的硬度，其中如由国际标准化组织(ISO) 2439硬度测量标准所确立的，40%压缩被保持达设定的时间段。在一些实施例中，粘弹性泡沫具有约10N、约20N、约30N、约40N、约50N、约60N、约70N、或约80N的硬度，以提供期望的舒适度和身体适应质量。
[0054]在此所述的用于床垫组件10内的粘弹性泡沫也能够具有帮助提供期望的舒适度和身体适应质量、以及改善的材料耐久性程度的密度。在一些实施例中，使用在身体支撑层20内的粘弹性泡沫的密度具有不少于约30kg/m3到不大于约150kg/m3的密度。在一些实施例中，使用在床垫组件10的身体支撑层20内的粘弹性泡沫的密度是约30kg/m3、约40kg/m3、约 50kg/m3、约 60kg/m3、约 70kg/m3、约 80kg/m3、约 90kg/m3、约 100kg/m3、约 110kg/m3、约120kg/m3、约130kg/m3、约140kg/m3或约150kg/m3。当然，具有特定的密度的粘弹性泡沫的选择将影响包括泡沫的硬度、泡沫响应于压力的方式、和泡沫的总体感觉的泡沫的其他特性，但应理解的是具有期望的密度和硬度的粘弹性泡沫能够容易地随意地被选择用于特定的应用或床垫组件。另外，应理解的是，在不偏离在此所述的主旨的精神和范围的情况下，床垫组件的身体支撑层根本不需要由连续层的柔性泡沫组成，而是也能够采取包括基于弹簧的床垫的更传统的床垫的形式。
[0055]仍参考图1至图5，床垫组件10的身体支撑层20进一步被定位在身体支撑层20顶部并且向倚靠在床垫组件10上的使用者的身体或其身体部分提供了一定程度的舒适性的舒适部分或舒适层72所覆盖。舒适层72也能够由粘弹性泡沫组成。然而，舒适层72通常具有少于床垫组件10的身体支撑层20的密度、硬度或两者的密度、硬度或两者，使得舒适层72提供了以使使用者的身体或其身体的部分倚靠在上面的更软的表面，同时如在下文中进一步详述，也提供了使用者的身体和床垫组件10的珀耳帖元件30之间的足够软的屏障。例如，在某些实施例中，床垫组件10包括由带有约80kg/m3的密度和约13N的硬度的粘弹性泡沫组成的身体支撑层20，而舒适层72由带有约35kg/m3的密度和约10N硬度的粘弹性泡沫组成。
[0056]进一步参考在图1至图5中所示的身体支撑层20，如在下文中进一步详述，用于身体支撑层20的柔性泡沫材料一般具有与床垫组件10的传热层40的成分相比不同的成分，但另外地考虑到，示例性的身体支撑层能够进一步由具有各种密度和硬度的一个或多个不同的或另外的层组成。例如，考虑到的是，高回弹聚氨酯泡沫的层能够固定到使用在身体支撑部分内的低回弹粘弹性泡沫的层的第二表面。例如在美国专利N0.7，469，437、N0.7，507，468、N0.8，025，964 和 N0.8，034，445 中、以及在美国专利申请公开N0.2011/0252562中描述了这样的多层身体支撑部分，其每个通过此引用并入本文。
[0057]现在转到包括在本发明的支撑垫内的热电元件，各种热电元件能够合并在支撑垫内并且用于加热或冷却示例性的支撑垫的表面，所述热电元件包括将电能转化为热的电阻加热器以及其他热电元件。在图1至图5中所示的并且如上所述的示例性的床垫组件10内，热电元件是定位在床垫组件10内并且构造为允许使用者控制床垫组件10的身体支撑层20的第一表面22的温度的珀耳帖元件30，而且所述珀耳帖元件30能够借助于身体支撑层20的第一表面22与舒适层72的紧邻而改变床垫组件10的舒适层72的温度。也可称为珀耳帖装置、珀耳帖加热器或热栗、固态制冷器或热电热栗的珀耳帖元件30是固态有源热栗，该固态有源热栗通过使一定量的电流流过珀耳帖元件30以产生珀耳帖效应或换言之在两个不同的金属的电化的结合部处的热的存在而将热从床垫组件10的身体支撑层20的一侧传递到身体支撑层20的另一侧。
[0058]在图1至图5中所示的珀耳帖元件30中，两个不同的金属的结合部是η型半导体或元件32的形式或ρ型半导体或元件34的形式。在这些珀耳帖元件30中，当一定量的电流在第一方向上流过η型元件32、穿过金属互连部33并且进入ρ型元件34内时，产生了珀耳帖效应，由此η型元件32内的电子在电流的相反的方向上移动并且ρ型元件34内的空穴在电流的方向上移动，使得两者都从床垫组件10的身体支撑层20的第一表面22朝向身体支撑层20的第二表面24移除热。类似地，对于珀耳帖元件30，在一定量的电流在第二(相反的)方向上流动通过?自耳帖元件30和η型元件32和ρ型元件34时，泊耳帖效应能够反向，并且珀耳帖元件30能够用于通过使离开身体支撑层20的第二表面24并且朝向身体支撑层20的第一表面22汲取热来加热身体支撑层20的第一表面22。对于关于包括可包括在支撑垫内以产生此效应的珀耳帖元件的类型的珀耳帖效应的另外的信息和指导，参见例如美国专利申请N0.2012/0198616和N0.2012/0060885，其每个通过此引用以其整体并入本文。
[0059]如图3所示，为了便于身体支撑层20的第一表面22的加热和冷却，珀耳帖元件30大体上跨度为床垫组件10的身体支撑层20的宽度，使得珀耳帖元件30的每个的上部分31定位在身体支撑层20的第一表面22上方且与第一表面22相邻，且珀耳帖元件30的金属互连部33定位在身体支撑层20的第二表面24下方且与第二表面24相邻。虽然在图3中未示出，但为了允许珀耳帖元件30通过身体支撑层20，所述身体支撑层20典型地包括狭槽以允许包括η型元件32和ρ型元件34的珀耳帖元件30的部分定位在身体支撑层20内并且通过身体支撑层20，并且允许热从身体支撑层20的一个表面被传递到另一个表面。换言之，并且如图2最佳地所示，珀耳帖元件30定位为与身体支撑层20相邻并且直接将热从身体支撑层20的一个表面且通过身体支撑层20传递到身体支撑层20的另一个表面且进入传热层40内。
[0060]现在参考图2至图5，为了进一步利用珀耳帖元件30的加热和冷却能力，珀耳帖元件30串联布置，其中珀耳帖元件30相继地布置以提供横跨身体支撑层20的整个第一表面22或其部分的大体上均匀的和连续的加热或冷却。在此方面，并且如图4至图5最佳地所示，珀耳帖元件30进一步布置为阵列35a、35b、35c、35d，使得珀耳帖元件30的组定位在身体支撑层20的某些区域上，并且用于选择性地加热或冷却身体支撑层20的区域。在床垫组件10中，阵列35a、35b、35c、35d中的每个包括在床垫组件10的可移除部分12a、12b、16a、16b中，所述可移除部分每个由身体支撑层20的部分和传热层40的相应的部分组成，并且其允许使用者容易地从床垫组件10随意地移除珀耳帖元件30 (例如以维修或替换珀耳帖元件30)。另外，可移除部分12a、12b、16a、16b中的每个定位在床垫组件10内，使得珀耳帖元件30的阵列35a、35b、35c、35d与易于受到过度加热或冷却的使用者的身体的特定的部分(例如使用者的躯干与使用者的脚)接触。例如，并且如在下文中进一步详述，在一些实施例中，珀耳帖元件30的阵列35a、35b、35c、35d单独地可寻址，使得能够冷却与以仰卧或俯卧位置躺卧的使用者的躯干或头部接触的阵列35a、35b，同时加热紧邻以仰卧或俯卧位置躺卧的使用者脚的阵列35c、35d。当然，为了提供对于第一表面22的选择性的加热和冷却的更大量的控制，在阵列35a、35b、35c、35d中的珀耳帖元件30的单独的行或列也能够单独地可寻址，使得身体支撑层20的第一表面22的多个特定的部分能够选择性地被加热和冷却，以允许使用者的身体的特定的部分被加热或冷却，或仅允许与使用者的身体最紧密接触的珀耳帖元件30被选择性地加热或冷却(例如当使用者侧躺时)。同样地，虽然在图2至图5中未示出，也应理解的是，使用在本发明的床垫组件内的珀耳帖元件能够设置成不相互串联连接的离散的珀耳帖元件的形式，以提供对于身体支撑层的第一表面的加热和冷却的更加大量的控制。
[0061]现在参考图2至图3，除构造为选择性地加热或冷