身体支撑组件制造技术

本发明专利技术涉及一种身体支撑组件，包括(i)上缓冲区(6)和下缓冲区(7)，并由隔离片材(8)分隔开。缓冲区(6、7)由可压缩材料组成，该可压缩材料在所有方向上都是可渗透空气的，(ii)用于环境空气的第一流动路径(10)，该第一流动路径包括位于支撑组件的底表面(3)的空气入口开口(11)、空气置换装置(12)、第一热交换器(13)和位于支撑组件的底表面(3)的单一的或独立的空气出口开口(14)，(iii)用于空气的第二流动路径，该第二流动路径包括空气入口(19)、空气置换装置(20)、第二热交换器(17)，经过下缓冲区(7)、经过隔离片材(8)中的开口(23)并经过上缓冲区(6)和顶表面(2)中的多个空气出口(22)。热交换器(13、17)是位于缓冲容积(4)内的珀耳帖效应单元(16)的一部分。效应单元(16)的一部分。效应单元(16)的一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】身体支撑组件
[0001]本专利技术涉及一种身体支撑组件，该身体支撑组件具有用于支撑身体的顶表面和间隔开的底表面，限定缓冲容积并限定侧壁，其中缓冲容积包括加热和冷却元件。
[0002]US2017/0325595描述了一种床垫，该床垫具有泡沫层和螺旋弹簧层，该螺旋弹簧层设置有向上引导的通道，用于将调节后的空气流朝向睡觉表面引导。
[0003]WO2015106258描述了一种床垫和床的组合，其中床设置有风扇，以将空气从顶表面穿过床垫向下抽吸到较低位置的空气调节层。调节后的空气被排放到床垫和床的组合的周围，目的是影响睡觉表面附近的温度。
[0004]WO2018022760描述了一种支撑身体的床垫，其中在床垫内定位有电阻加热元件。这种电阻加热元件可以是存在于两个层之间的呈环形或蛇形布置的电阻加热线圈。冷却是通过另外的机构进行的，空气及来自支撑身体的接触区域的相关的热量和水分经由一个或更多个装有风扇的通道被抽走。如上所述的身体支撑组件的缺点是，在冷却时，需要相对较大的气流来冷却身体支撑物所支撑的身体。这样不太舒服。
[0005]WO2014204934描述了一种床垫，该床垫设置有许多珀耳帖效应(Peltier effect)加热和冷却元件，这些元件在床垫的顶表面附近定位于连续的柔性泡沫层中。在通过床垫吸入的气流加热或冷却珀耳帖效应元件的相对侧的下侧的同时，元件的顶侧直接加热或冷却床垫的顶侧。这种床垫的缺点是珀耳帖效应元件必须在相对靠近表面的位置定位，以便直接加热或冷却支撑身体的表面。这可能导致床垫不太舒适，因为人体可能会感受到一个个珀耳帖效应元件。
[0006]WO2018022760或WO2014204934中描述的身体支撑物有利地在于加热和冷却元件位于缓冲容积内。这避免了独立的加热和冷却元件必须连接到除电源和控制系统之外的身体支撑组件，以调节加热和冷却。描述与独立的珀尔帖效应加热和冷却单元结合的床垫的专利公开的例子有WO2016166638、WO2014145436和WO2014/106119。
[0007]KR20060124553描述了一种具有上部区和下部区的身体支撑组件。上部区设置有可压缩材料。下部区设置有金属弹簧。空气加热器部分位于支撑组件的外部，并且可以向身体支撑组件提供温暖的空气，以加热组件的上侧。当躺在支撑组件的支撑片材上时，被支撑组件支撑的人将感受到温暖。这是因为沿着不透气支撑片材的下侧流动的热空气将加热该支撑片材。
[0008]本专利技术的目的是提供一种身体支撑组件，其中加热和冷却单元位于缓冲容积内，并且其在舒适性方面不具有已知床垫的缺点。
[0009]这是通过以下的身体支撑组件实现的。
[0010]一种身体支撑组件，其具有用于支撑人体的顶表面和间隔开的底表面，限定缓冲容积并限定侧壁，其中顶表面的空气渗透率高于底表面的空气渗透率并高于侧壁的空气渗透率，其中缓冲容积包括，
[0011]下缓冲区和最靠近顶表面的上缓冲区，上缓冲区和下缓冲区由隔离片材间隔开，其中上缓冲区和下缓冲区由可压缩材料组成，该可压缩材料能够在所有方向上渗透空气，
[0012]用于环境空气的第一流动路径，其包括在支撑组件的底表面的单一的或独立的空
气入口开口、空气置换装置、第一热交换器和在支撑组件的底表面的单一的或独立的空气出口开口，
[0013]用于空气的第二流动路径，其包括：空气入口；空气置换装置；第二热交换器；经过下缓冲区的可压缩材料、经过隔离片材中的开口并且经过上缓冲区的可压缩材料的流动路径；以及顶表面中的多个空气出口，并且
[0014]其中，第一热交换器和第二热交换器是定位在缓冲容积内的珀耳帖效应单元的一部分，该单元被配置为在一个操作模式下冷却第一流动路径中的空气并且加热第二流动路径中的空气，和/或在第二操作模式下加热第一流动路径中的空气并且冷却第二流动路径中的空气。
[0015]申请人发现，通过定位在缓冲容积内的珀耳帖效应单元，能够在缓冲容积内产生调节的空气流。通过结合上部区和下部区使用在所有方向上都能够渗透空气的缓冲材料，已经能够用相对少量的珀耳帖效应单元或者甚至用一个单一的单元来得到足够的加热或冷却功能。这允许基于珀耳帖效应的空气加热和冷却单元被定位在身体支撑组件内。这是有利的，因为不需要在外部定位的装备。
[0016]本专利技术还涉及以下方法。一种冷却或加热身体支撑组件的方法，该身体支撑组件具有用于支撑人体的顶表面和间隔开的底表面，限定缓冲容积并限定侧壁，其中缓冲容积包括，
[0017]下缓冲区和最靠近顶表面的上缓冲区，下缓冲区和上缓冲区由隔离片材分隔开，其中上缓冲区和下缓冲区由可压缩材料组成，该可压缩材料能够在所有方向上渗透空气，并且
[0018]其中环境空气经由位于支撑组件的底表面的单一的或独立的空气入口开口、空气置换装置、第一热交换器和位于支撑组件的底表面的单一的或独立的空气出口开口在第一流动路径中流动，
[0019]其中环境空气经由以下项在第二流动路径中流动：空气入口；空气置换装置；第二热交换器；经过下缓冲区的可压缩材料、经过隔离片材中的开口、经过上缓冲区的可压缩材料并经过顶表面的流动路径，并且
[0020]其中第一热交换器和第二热交换器是珀耳帖效应单元的一部分，并且其中在一个操作模式下，在第一热交换器中空气被冷却并且在第二热交换器中空气被加热，和/或其中，在第二操作模式下，在第一热交换器中空气被加热并且在第二热交换器中空气被冷却。
[0021]进一步的优点将在下面论述本专利技术的各种实施例时阐述。
[0022]身体支撑组件可用作床垫，以在睡眠期间支撑人体。支撑组件可以依据例如支撑组件所处的房间或空间中的环境温度来冷却或加热人体。例如，在相对热的环境中，支撑组件可以冷却第二空气流，从而产生相对冷的身体支撑组件，尤其是相对冷的顶表面。有了这种身体支撑组件，整个房间或空间的冷却需求就减少了。通过仅冷却身体支撑组件，从而在获得相同的温度降低的身体支撑状态，例如睡眠状态的同时，实现了显著的能量节省。对于相对寒冷的环境也是如此。通过提高身体支撑组件的温度，尤其是其顶表面的温度，可以在获得相同的身体支撑状态例如睡眠状态的同时，实现显著的能量节省。
[0023]优选地，第二流动路径允许空气这样循环：从第二热交换器经由下缓冲容积到上缓冲容积并返回到第二热交换器。当身体支撑组件不用于支撑人体而是处于所谓的待命模
式时，这尤其是有利的。身体支撑组件中的温度可以在不浪费太多能量的同时被保持在期望的温度。这是因为调节后的空气是再循环的，而不是冷却或加热新鲜的环境空气，以保持期望的温度。在这种循环实施例中，在可渗透空气的顶表面中存在空气入口和多个空气出口。一些空气将从上缓冲区内经由可渗透空气的顶表面逸出到顶表面上方的空间，而来自上缓冲区内的大部分空气将通过冷却和加热单元再循环。
[0024]这种循环的空气流也可用于消灭可能存在于缓冲容积中的尘螨。通过在身体支撑组件不用于支撑人体时将循环的空气的温度提高到50℃以上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.身体支撑组件，其具有用于支撑人体的顶表面和间隔开的底表面,限定缓冲容积并限定侧壁，其中所述顶表面的空气渗透率高于所述底表面的空气渗透率并高于所述侧壁的空气渗透率，其中所述缓冲容积包括，最靠近所述顶表面的上缓冲区，以及下缓冲区，所述上缓冲区和所述下缓冲区由隔离片材分隔开，其中所述上缓冲区和所述下缓冲区由可压缩材料组成，所述可压缩材料能够在所有方向上渗透空气；用于环境空气的第一流动路径，其包括位于所述支撑组件的所述底表面的单一的或独立的空气入口开口、空气置换装置、第一热交换器和位于所述支撑组件的所述底表面的单一的或独立的空气出口开口；用于空气的第二流动路径，其包括：空气入口；空气置换装置；第二热交换器；经过所述下缓冲区的所述可压缩材料、经过所述隔离片材中的开口并经过所述上缓冲区的所述可压缩材料的流动路径；以及位于所述顶表面中的多个空气出口；并且其中第一热交换器和所述第二热交换器是定位在所述缓冲容积内的珀耳帖效应单元的一部分，所述单元被配置为在一个操作模式下冷却所述第一流动路径中的空气并加热所述第二流动路径中的空气和/或在第二操作模式下加热所述第一流动路径中的空气并冷却所述第二流动路径中的空气。2.根据权利要求1所述的身体支撑单元，其中，所述第二流动路径允许空气这样循环：从所述第二热交换器经由所述下缓冲容积到所述上缓冲容积，并返回到所述第二热交换器。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的身体支撑单元，其中所述第二流动路径允许空气从所述支撑组件的所述底表面处的空气入口经所述第二热交换器、经所述下缓冲区、经所述上缓冲区流到空气出口，所述空气出口包括能够渗透空气的所述顶表面。4.根据权利要求2和3所述的身体支撑组件，其中存在阀组件，所述阀组件具有允许根据权利要求2所述的空气流动路径的阀位置和允许根据权利要求3所述的空气流动路径的阀位置。5.根据权利要求4所述的身体支撑组件，其中，所述阀组件具有允许根据权利要求2和3所述的空气流动的组合的阀位置。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的身体支撑组件，其中，所述珀耳帖效应加热和冷却单元被配置为在一个操作模式下冷却所述第一流动路径中的空气并加热所述第二流动路径中的空气以及在第二操作模式下加热所述第一流动路径中的空气并冷却所述第二流动路径中的空气。7.根据权利要求1所述的身体支撑组件，其中，所述珀耳帖效应加热和冷却单元被配置为在单一操作模式下冷却所述第一流动路径中的空气并加热所述第二流动路径中的空气。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的身体支撑组件，其中，所述第二热交换器流体地连接到空气出口系统，所述空气出口系统在所述下缓冲区的所述可压缩材料内具有多个空气出口开口，使得空气基本上均匀地分配在所述下缓冲区内。9.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的身体支撑组件，其中所述第二热交换器流体地连接到空气出口，并且其中，对于所述隔离片材上的与所述第二热交换器的空气出口间隔越远的位置，所述隔离片材的单位面积上的所述开口越多。
10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的身体支撑组件，其中，所述身体支撑组件具有用于放置人体头部的端部和用于放置人体足部的端部，并且其中所述空气置换装置以及所述珀耳帖效应元件的所述第一热交换器和所述第二热交换器位于放置足部的端部。11.根据权利要求1
‑
10中任一项所述的身体支撑组件，其中，所述珀耳帖效应单元配备有热交换表面，所述热交换表面如同所述第一热交换器和所述第二热交换器那样被定位在所述第一空气流和所述第二空气流中。12.根据权利要求1
‑
10中任一项所述的身体支撑组件，其中，所述珀耳帖效应单元在其使用中的冷侧和热侧配备有用于加热和冷却各自的传热介质的热交换表面和用于将各自的传热介质输送到所述第一热交换器和所述第二热交换器以加热和/或冷却流经所述第一空气流动路径和所述第二空气流动路径的环境空气的装置。13.根据权利要求1
‑
12中任一项所述的身体支撑组件，其中，能够在所有方向上渗透空气的所述可压缩材料具有根据ASTM D737测量的大于100cm3/s/cm2的空气渗透率。14.根据权利要求13所述的身体支撑组件，其中，体积上超过70％的所述上部缓冲区由能够渗透空气的可压缩材料组成。15.根据权利要求13
‑
14中任一项所述的身体支撑组件，其中，所述上缓冲区的所述可压缩材料是热塑性树脂的三维无规环圈结合结构，并且其中所述下缓冲区的所述可压缩材料是金属弹簧。16.根据权利要求15所述的身体支撑组件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：科内利斯，
申请(专利权)人：优百得私人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：