嵌入式调温凉席系统的制作方法

本发明涉及生活用品技术领域，特别涉及一种凉席。

背景技术：

近年来，全球变暖使人类居住的环境温度不断上升。据统计，21±3℃为人体舒适的温度范围，因此24℃以上的温度即可认为是高温。但对人的工作效率有不利影响的温度，通常是在29℃以上。超过37℃以后，人的睡眠就会受到影响，睡眠中排汗较多，睡眠不深；超过38℃时，睡眠时间往往向后移1个小时以上；超过39℃使，睡眠时间只剩正常的2/3，而且易被热醒。气温攀升，各种消暑降温的必备品也成了市场的新宠。作为老式纳凉解暑必备品的凉席也成了人们的首选，而在人们的热捧之下，近年凉席的价格也普遍有了上涨，市场需求日益增加。

凉席主要分为：竹席、草席、藤席、麻将席和牛皮席。它们都存在的弊端是降温效果不佳，受环境影响较大，比如，凉席比热容较小，夏天温度较高时其吸热快，人入睡时感觉不到明显的凉意，且环境温度较高时，睡上一段时间后，人体还是会感觉到热感，开始排汗，这时凉席便会使人感觉到粘连感，严重影响人的睡眠质量。

目前新型的制冷空调床垫在市场中出现，但现有的制冷空调床垫存在以下问题：

1、现有制冷空调床垫不能根据不同人和不同天气情况在睡眠时的散热情况不同而自动调节制冷效率，以适应人们睡眠需求。如肥胖的人在睡眠时散热量更大，而瘦弱的人睡眠时散热的相对较小；又如在高温天气人睡眠时散热量更大，相对低温的天气散热量较小。但现有制冷空调床垫的制冷效率不能自动调整，使得不能根据人体睡眠需要自动快速的调整床垫温度。

2、现有制冷空调床垫的制冷管道与床垫面的接触的紧密性较差，使得管道与床垫面的热交换效率较差。

3、现有制冷空调床垫的制冷管道易被人体挤压而造成管路堵塞。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的一种嵌入式调温凉席系统，以解决现有制冷空调床垫存在的不能根据睡眠时不同散热需求自动调节制冷效率等技术问题。

本发明嵌入式调温凉席系统，包括凉席、循环制冷装置、温度及动作检测装置、以及控制装置，

所述凉席包括与人体接触的席面层、固定在席面层下方的制冷管、以及固定在制冷管下方的隔热层；

所述循环制冷装置包括水箱、设置在水箱底部的若干组制冷片、以及循环水泵，所述循环水泵的出水口与制冷管的进水口连接，所述制冷管的出水口与水箱连接；所述水箱的底部由金属材料制成，所述制冷片的吸热面贴在水箱的底部上，且制冷片的散热面上贴有散热片；

所述温度及动作检测装置包括设置在水箱中的温度传感器和设置在凉席中的振动开关；

所述控制装置包括控制器和与控制器连接的触摸显示屏，所述控制器用于读取温度传感器和震动开关的数据，并对数据分析以控制循环水泵的功率和制冷片的工作组数，所述触摸显示屏用于显示和输入信息。

进一步，所述的制冷管通过导热硅胶粘接在席面层底面上，且制冷管之间的空隙填充有隔热材料。

进一步，所述制冷管内装有弹簧。

本发明的有益效果：

本发明嵌入式调温凉席系统，其通过设置多组制冷片、并设置对水箱水温进行检测的温度传感器和对凉席震动进行检测的震动传感器，当控制器读取到的水温高压设定的水温、凉席震动频率高压设定的频率时，则预设的制冷效率不能满足人体降温需求，此时控制器控制循环水泵提高工作功率和增加制冷片工作组数量，可加快凉席散热效率，满足人体散热需求，从而解决了现有空调制冷床垫不能根据睡眠时不同散热需求自动调节制冷效率的技术问题。

附图说明

图1是嵌入式调温凉席系统组成示意图；

图2是凉席的局部结构示意图；

图3是水箱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

本实施例嵌入式调温凉席系统，包括凉席1、循环制冷装置2、温度及动作检测装置、以及控制装置。

所述凉席包括与人体接触的席面层101、固定在席面层下方的制冷管102、以及固定在制冷管下方的隔热层103。

所述循环制冷装置包括水箱201、设置在水箱底部的若干组制冷片202、以及循环水泵203，所述循环水泵的出水口与制冷管的进水口连接，所述制冷管的出水口与水箱连接；所述水箱的底部由金属材料制成，所述制冷片的吸热面贴在水箱的底部上，且制冷片的散热面上贴有散热片204，散热片处在空气中。

本实施例中，制冷片采用的为40*40tec1-1270612v6a半导体制冷片，该半导体制冷芯片在环境温度23±1℃,1khzac下测试，额定12v时工作电流：imax＝4.3-4.6a，最大温差为：65℃以上，完全满足制冷需要。

本实施例中循环水泵采用高压水泵，能使循环液能充满整个制冷管。本实施例中水泵电机采用周期为20ms的pwm方波控制，给定不同的占空比控制电机转速，以此控制循环液在制冷管中的流动速度，如此不但可以控制制冷效果，而且还能减小设备噪音和功耗。

所述温度及动作检测装置包括设置在水箱中的温度传感器3和设置在凉席中的振动开关4。

所述控制装置包括控制器和与控制器连接的触摸显示屏，所述控制器用于读取温度传感器和震动开关的数据，并对数据分析以控制循环水泵的功率和制冷片的工作组数，所述触摸显示屏用于显示和输入信息。本实施例中，控制器采用stc89c52单片机，其通过usarthmi串口与触摸显示屏连接，通过触摸显示屏可进行温度设定，温度显示等人机交互信息。当然在不同实施例中，控制器还可采用其它型号的微控制器。

本实施例中嵌入式调温凉席系统，其通过设置多组制冷片、并设置对水箱水温进行检测的温度传感器和对凉席震动进行检测的震动传感器，当控制器读取到的水温高压设定的水温、凉席震动频率高压设定的频率时，则预设的制冷效率不能满足人体降温需求，此时控制器控制循环水泵提高工作功率和增加制冷片工作组数量，可加快凉席散热效率，满足人体散热需求；当控制器读取到的水温处在设定的水温范围内、凉席震动频率处在设定的频率时，控制器控制循环水泵维持在该功率下工作，同时维持当前工作的制冷片组数。本实施例中嵌入式调温凉席系统解决了现有空调制冷床垫不能根据睡眠时不同散热需求自动调节制冷效率的技术问题。

作为对以上实施例的改进，所述的制冷管通过导热硅胶104粘接在席面层底面上，且制冷管之间的空隙填充有隔热材料105。通过导热硅胶消除制冷管与席面层之间的间隙，可提高传热效率，解决了现有制冷空调床垫制冷管与席面层之间传热效率差的技术问题。

作为对以上实施例的改进，所述制冷管内装有弹簧106，通过弹簧增强了制冷管的抗挤压性能，能避免制冷管被人体加压变形而导致的堵塞问题。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种嵌入式调温凉席系统，包括凉席、循环制冷装置、温度及动作检测装置、以及控制装置，循环制冷装置包括水箱、设置在水箱底部的若干组制冷片、以及循环水泵，温度及动作检测装置包括设置在水箱中的温度传感器和设置在凉席中的振动开关；控制装置包括控制器和与控制器连接的触摸显示屏。本发明嵌入式调温凉席系统，其通过设置多组制冷片、并设置对水箱水温进行检测的温度传感器和对凉席震动进行检测的震动传感器，控制器通过控制循环水泵功率和制冷片的工作数量，可加快凉席散热效率，满足人体散热需求，从而解决了现有空调制冷床垫不能根据睡眠时不同散热需求自动调节制冷效率的技术问题。

技术研发人员：薛方正;饶祖源;岑汝平;刁羽峰;周敏;谯佩雯;柳静
受保护的技术使用者：重庆大学
技术研发日：2018.11.26
技术公布日：2019.04.02