ТЕРМОКРОВАТЬ, ИМЕЮЩАЯ СИСТЕМУ РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛА
THERMAL BED WITH HEAT RECOVERY SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет согласно заявке США № 61/926526, поданной 13 января 2014 года, и заявке США № 61/926540, поданной 13 января 2014 года, обе из которых полностью включены в данный документ посредством ссылки.
[0002] Настоящее изобретение в общем относится к системам, которые содержат систему контролируемой температуру кровати, выполненную с возможностью отвода окружающего воздуха от спальной поверхности матраса. Способы применения включены.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Сон является очень важным для самочувствия людей и их способности показывать наилучшие результаты во всех аспектах своей жизни. Сон является важнейшим путем к улучшению здоровья и достижения личных целей. Более того, сон влияет на все: от способности фиксировать новую информацию в памяти до набора веса. Поэтому важнейшим для людей является использование постели, которая подходит для их личных предпочтений ко сну и типу тела, для обеспечения комфортного спокойного сна.
[0004] Матрасы являются важным аспектом для обеспечения полноценного сна. Поэтому целесообразно предоставить матрас, выполненный с возможностью поддержания заданной температуры на основании предпочтений пользователя относительно сна, чтобы пользователь получил максимальный комфорт во время сна. Желательно предоставить систему, которая отводит окружающий воздух от спальной поверхности матраса. Также желательно предоставить систему контроля температуры, которой можно управлять для установки различных температурных режимов на разных зонах спальной поверхности. Настоящее изобретение описывает улучшения данных технических решений известного уровня техники.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] В одном варианте осуществления в соответствии с принципами настоящего изобретения предлагается система кровати, которая содержит слой блоков вентиляторов с несколькими каналами, при этом каждый из каналов находится в связи с вентилятором, выполненным с возможностью отвода воздуха из канала в область, окружающую систему кровати. Конденсаторный слой расположен над слоем блоков вентиляторов. Конденсаторный слой содержит несколько выходных отверстий, при этом каждое из выходных отверстий находится в связи с одним из каналов. Слой матраса расположен над конденсаторным слоем. Слой матраса содержит нижнюю часть, имеющую несколько первых проходов, каждый из которых находится в связи по меньшей мере с одним из выходных отверстий, и верхнюю часть, имеющую несколько вторых проходов, каждый из которых находится в связи с одним из первых проходов. Верхняя часть образует спальную поверхность.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0006] Настоящее изобретение станет более очевидным из конкретного описания, сопровождаемого следующими графическими материалами, на которых:
[0007] на фиг. 1 представлен вид в перспективе одного варианта осуществления системы кровати в соответствии с принципами настоящего изобретения;
[0008] на фиг. 2 представлен вид сбоку компонентов системы, показанной на фиг. 1;
[0009] на фиг. 3 представлен вид в поперечном разрезе компонентов системы, показанной на фиг. 1 по линии разреза A-A на фиг. 2;
[00010] на фиг. 4 представлен вид в перспективе компонентов системы, показанной на фиг. 1;
[001] на фиг. 5 представлен вид в перспективе, частично пунктиром, компонентов системы, показанной на фиг. 1;
[002] на фиг. 6 представлен вид в перспективе компонентов системы, показанной на фиг. 1;
[003] на фиг. 7 представлен вид сбоку компонентов системы, показанной на фиг. 1;
[004] на фиг. 8 представлен вид в поперечном разрезе компонентов системы, показанной на фиг. 1, по линии разреза D-D на фиг. 7;
[005] на фиг. 9 представлен вид в поперечном разрезе компонентов системы, показанной на фиг. 1, по линии поперечного разреза E-E на фиг. 7;
[006] на фиг. 10 представлен вид в перспективе, частично пунктиром, компонентов системы, показанной на фиг. 1;
[007] на фиг. 11 представлен вид в перспективе компонента системы, показанной на фиг. 1;
[008] на фиг. 12 представлен подробный вид сверху компонентов системы, показанной на фиг. 1;
[009] на фиг. 13 представлен вид в поперечном разрезе компонентов системы, показанной на фиг. 1, по линии разреза B-B на фиг. 15;
[0010] на фиг. 14 представлен вид в поперечном разрезе компонентов системы, показанной на фиг. 1, по линии разреза C-C на фиг. 13;
[0011] на фиг. 15 представлен вид сверху компонентов системы, показанной на фиг. 1;
[0012] на фиг. 16 представлен вид в поперечном разрезе компонентов одного варианта осуществления системы, показанной на фиг. 1;
[0013] на фиг. 17 представлен вид в поперечном разрезе компонентов одного варианта осуществления системы, показанной на фиг. 1;
[0014] на фиг. 18 представлен вид в поперечном разрезе компонентов одного варианта осуществления системы, показанной на фиг. 1; и
[0015] на фиг. 19 представлен вид в поперечном разрезе компонентов одного варианта осуществления системы, показанной на фиг. 1.
[0016] Одинаковые ссылочные позиции обозначают аналогичные части на всех фигурах.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0017] Примерные варианты осуществления термокровати, имеющей систему регенерации тепла, и способы применения описаны относительно системы кровати, которая содержит элементы, которые позволяют вытягивать воздух от спальной поверхности матраса для регулировки температуры спальной поверхности. Настоящее изобретение может быть понято более легко с помощью ссылки на следующее подробное описание изобретения в сочетании с сопровождающими графическими материалами, которые составляют часть данного изобретения. Следует понимать, что данное изобретение не ограничивается конкретными устройствами, способами, условиями или параметрами, описанными и/или показанными в данном документе, и что используемая в данном документе терминология предназначена для описания конкретных вариантов осуществления только в виде примера и не предназначена для ограничения заявленного изобретения.
[0018] Кроме того, как используется в настоящем описании и в том числе в прилагаемой формуле изобретения, формы существительного единственного числа включают множественное число, и ссылка на конкретное числовое значение включает в себя, по меньшей мере, данное конкретное значение, если в контексте четко не указано иное. Диапазоны могут быть выражены в данном документе начиная с «около» или «приблизительно» одного конкретного значения и/или до «около» или «приблизительно» другого конкретного значения. Когда указан такой диапазон, другой вариант осуществления включает от одного конкретного значения и/или до другого конкретного значения. Аналогично, когда значения выражены приблизительными с помощью стоящего перед ними слова «около», следует понимать, что конкретное значение относится к другому варианту осуществления. Следует также понимать, что все пространственные ссылки, например, такие как горизонтальный, вертикальный, верх, верхний, нижний, низ, левый и правый, предназначены только для иллюстративных целей и могут варьироваться в пределах объема изобретения. Например, ссылки «верхний» и «нижний» относительны и используются только в контексте относительно друг друга, и необязательно означают «самый верхний» и «самый нижний».
[0019] Следующее изложение содержит описание термокровати, имеющей систему регенерации тепла, соответствующих компонентов и способов применения системы термокровати согласно принципам настоящего изобретения. Также раскрыты альтернативные варианты осуществления. Далее последуют подробные ссылки на примерные варианты осуществления настоящего изобретения, которые изображены на сопроводительных фигурах. Обращаясь к фиг. 1-19, на них показаны компоненты системы 20 кровати.
[0020] Компоненты кровати 20 могут быть изготовлены из материалов, содержащих металлы, полимеры и/или композитные материалы, в зависимости от конкретного применения. Например, компоненты системы 20 кровати, по отдельности или совместно, могут быть выполнены из таких материалов, как ткани или текстиль, бумага или картон, материалы на основе целлюлозы, биоразлагаемые материалы, пластмасса или другие полимеры, металлы, полужесткие и жесткие материалы. Различные компоненты системы 20 кровати могут иметь композиционные материалы, включая вышеуказанные материалы, для получения различных желаемых характеристик, таких как прочность, жесткость, эластичность, эксплуатационные качества и долговечность. Компоненты системы 20 кровати, по отдельности или совместно, могут быть выполнены из неоднородного материала, такого как комбинация двух или более вышеуказанных материалов. Компоненты системы 20 кровати могут быть экструдированными, формованными, формованными под давлением, отлитыми, прессованными и/или обработанными механически. Компоненты системы 20 кровати могут быть монолитно сформированы, интегрально соединены или могут содержать крепежные элементы и/или инструменты, как описано в данном документе.
[0021] В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 1-15, система 20 кровати содержит охлаждающий элемент, например слой 22 блоков вентиляторов, конденсаторный слой 24, расположенный над слоем 24 блоков вентиляторов, и слой 26 матраса, расположенный над конденсаторным слоем 24. В одном варианте осуществления охлаждающий элемент может быть устройством Пельтье, термоэлектрическим тепловым насосом, полупроводниковым охлаждающим устройством или термоэлектрическим охладителем (ТЭО). Конденсаторный слой 24 содержит компоненты для определения температуры рядом со спальной поверхностью 28 слоя 26 матраса. Если температура рядом со спальной поверхностью 28 отличается от выбранной пользователем температуры, конденсаторный слой 24 будет нагревать или охлаждать воздух в системе 20 кровати, который вытягивается из системы 20 кровати с помощью слоя 22 блоков вентиляторов таким образом, чтобы нагретый или охлажденный воздух мог изменить температуру воздуха рядом со спальной поверхностью 28 до выбранной пользователем температуры.
[0022] Как показано на фиг. 1-4, слой 22 блоков вентиляторов содержит корпус 30, выполненный с возможностью поддержания, содержания и/или защиты других компонентов слоя 22 блоков вентиляторов, например, таких как несколько вентиляторов 32 и несколько каналов 34. В частности, корпус 30 содержит по меньшей мере один из вентиляторов 32 внутри стенки на первой стороне корпуса 30 и по меньшей мере один из вентиляторов 32 на второй противоположной стороне корпуса 30, как показано, например, на фиг. 4. Предполагается, что слой 22 блоков вентиляторов и/или корпус 30 могут быть любого размера или формы в зависимости от требований конкретного применения. Например, слой 22 блоков вентиляторов и/или корпус 30 может иметь размер, чтобы по существу подходить по размеру и форме к определенному матрасу, например, такому как односпальный матрас, двуспальный матрас, матрас большого размера и т. д.
[0023] В одном варианте осуществления стенка на первой стороне корпуса 30 содержит три вентилятора 32, которые расположены на расстоянии друг от друга, и стенка на второй стороне корпуса 30 содержит три вентилятора 32, которые расположены на расстоянии друг от друга. Тем не менее, предполагается, что стенка на первой стороне корпуса 30 и стенка на второй стороне корпуса 30 могут содержать один или несколько вентиляторов 32. В одном варианте осуществления каждый из вентиляторов 32 в стенке на первой стороне корпуса 30 выровнен с одним из вентиляторов 32 в стенке на второй стороне корпуса 30, как показано на фиг. 4. Каждый из вентиляторов 32 соединен с одним из каналов 34 таким образом, чтобы воздуховод, образованный внутренней поверхностью одного соответствующего канала 34, находился в связи с одним из вентиляторов 32, при этом каждый из вентиляторов 32 может перемещать воздух внутри воздуховодов каналов 34 из корпуса 30 в область, окружающую систему кровати 20, например, такой как окружающий воздух возле системы 20 кровати. Каждый из каналов 34 проходит от первого конца 36, который соединен с одним из вентиляторов 32, и до противоположного второго конца 38. Каждый из каналов 34 содержит дуговидную часть между первым концом 36 и вторым концом 38 таким образом, чтобы отверстие в первом конце 36 проходило перпендикулярно отверстию во втором конце 38, как показано, например, на фиг. 3 и 4.
[0024] В одном варианте осуществления корпус 30 содержит нишу 40 между соседними вентиляторами 32 и/или между вентиляторами 32 и верхней и нижней сторонами корпуса 30, которая проходит между первой и второй сторонами корпуса 30, как показано на фиг. 1. В одном варианте осуществления ниши 40 проходят между стенками и сквозь них на первой и второй сторонах корпуса 30, как показано на фиг. 4, для создания возможности перемещения воздуха под корпусом 30 от первой стороны корпуса 30 до второй стороны корпуса 30. В одном варианте осуществления корпус 30 не содержит ниш 40 и имеет конфигурацию сплошной стенки на месте ниш 40 для предотвращения движения воздуха под корпусом 30.
[0025] Конденсаторный слой 24 расположен над слоем 22 блоков вентиляторов так, что каждый из вторых концов 38 каналов 34 соединен с выходным отверстием 42 конденсаторного слоя 24, как показано на фиг. 3, таким образом, чтобы отверстия на выходных отверстиях 42 находились в связи с отверстиями на вторых концах 38 каналов и воздуховодов каналов 34. Выходные отверстия 42 проходят вверх от нижней поверхности 44 конденсаторного слоя 24 и оканчиваются до верхней поверхности 46 конденсаторного слоя 24, как показано на фиг. 5. Верхняя поверхность 46 и нижняя поверхность 44 образуют между собой пустой отсек 48. В одном варианте осуществления отсек 48 разделен стенкой 50 на первую секцию 48а и вторую секцию 48b, как показано на фиг. 5. В одном варианте осуществления стенка 50 содержит одно из нескольких отверстий 50а для обеспечения перемещения воздуха первой секции 48а во вторую секцию 48b и наоборот. Следует отметить, что часть верхней поверхности 46, которая накрывает первую секцию 48a отсека 48, удалена на фиг. 5 для обзора содержания первой секции 48a. В одном варианте осуществления первая секция 48a является зеркальным отображением второй секции 48b. Каждая из первой секции 48a и второй секции 48b содержит один или несколько контроллеров 52 системы и один или несколько блоков 54 регулятора температуры, которые более подробно описаны далее.
[0026] Верхняя поверхность 46 конденсаторного слоя 24 содержит множество проемов 56, связанных с каждым выходным отверстием 42, как показано на фиг. 5. В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 5, верхняя поверхность 46 содержит восемь проемов 56 для каждого выходного отверстия 42. Тем не менее, предполагается, что верхняя поверхность 46 может содержать один или несколько проемов 56 для каждого выходного отверстия 42. Конденсаторный слой 24 содержит множество устройств 58 прохода воздушного потока, проходящих вверх от верхней поверхности 46 конденсаторного слоя 24, как показано на фиг. 6. Устройства 58 прохода воздушного потока являются пустотелыми, и каждое из них выровнено с одним из проемов 56. Каждое устройство 58 прохода воздушного потока выровнено с одним из проемов 56. В некоторых вариантах осуществления верхняя поверхность 46 конденсаторного слоя 24 содержит множество проемов 56а, расположенных между выровненными выходными отверстиями 42, как показано на фиг. 5. Предполагается, что верхняя поверхность 46 может содержать один или несколько проемов 56a, расположенных между каждой парой выровненных выходных отверстий 42. Конденсаторный слой 24 содержит множество устройств 58а прохода воздушного потока, проходящих вверх от верхней поверхности 46 конденсаторного слоя 24, как показано на фиг. 6. Устройства 58а прохода воздушного потока являются пустотелыми, и каждое из них выровнено с одним из проемов 56а.
[0027] Слой 26 матраса расположен над конденсаторным слоем 24 таким образом, чтобы устройства 58, 58а прохода воздушного потока были выровнены с первыми проходами 60, которые проходят через нижнюю поверхность слоя 26 матраса. Первые проходы 60 находятся в связи с одним из проемов 56 и одним из выходных отверстий 42 или находятся в связи с одним из проемов 56a. Слой 26 матраса содержит множество групп вторых проходов 62, при этом каждая группа вторых проходов 62 находится в связи с одним из первых проходов 60. То есть, каждый первый проход 60 находится в связи со множеством вторых проходов 62, каждый из которых проходит через спальную поверхность 28. Каждый из первых проходов 60 имеет диаметр, который больше диаметра каждого из вторых проходов 62, таким образом, проходы в слое 26 матраса уменьшаются в диаметре и увеличиваются по количеству от нижней поверхности слоя 26 матраса до спальной поверхности 28. Каждый из первых проходов 60 проходит параллельно каждому из вторых проходов 62. В одном варианте осуществления по меньшей мере один из вторых проходов 62 расположен соосно с соответствующим одним из первых проходов 60 и по меньшей мере один из вторых проходов 62 смещен от продольной оси, образованной соответствующим одним из первых проходов 60. В одном варианте осуществления каждая группа вторых проходов 62 имеет круглую форму, как показано на фиг. 12, с одним вторым проходом 62 в центре группы, при этом первый круг вторых проходов 62 проходит радиально вокруг одного второго прохода 62 и второй круг вторых проходов 62 проходит радиально вокруг первого круга вторых проходов 62.
[0028] Слой 26 матраса содержит множество полостей 64, проходящих перпендикулярно вторым проходам 62 так, что каждая полость 64 проходит через множество вторых проходов 62, как показано, например, на фиг. 3, 13 и 14. Каждая из полостей 64 выровнена с одним из выходных отверстий 42. В одном варианте осуществления каждая полость 64 содержит противоположные линейные части и дуговидную часть между ними, как показано на фиг. 14. Линейные части служат в качестве части трубки/канала прохода воздуха, и круглая центральная часть или дуговидная часть служит в качестве пустого пространства для отвода воздуха. В одном варианте осуществления каждая из полостей 64 имеет расположенную в ней вставку 66, как показано на фиг. 14. В одном варианте осуществления вставки 66 выполнены из поролона, например, такого как ретикулированный поролон. В одном варианте осуществления каждая из полостей 64 проходит перпендикулярно каждому из вторых проходов 62. В одном варианте осуществления полости 64 расположены ниже спальной поверхности 28. В одном варианте осуществления полости 64 и вставки 66 расположены таким образом, чтобы охватывать множество групп вторых проходов 62 для обеспечения области, которая будет достаточного размера для втягивания воздуха из спальной поверхности 38. Действительно, если бы полости были слишком маленькими или в малом количестве, вероятно, что было бы недостаточно пространства для отвода воздуха от спальной поверхности 38 в такие полости, при этом количество воздуха от спальной поверхности 38, которое попадает во вторые проходы 62, было бы уменьшено, даже при работающих вентиляторах 32. Полости 64 и вставки 66 позволяют воздуху, который перемещается перпендикулярно спальной поверхности 28 во вторых проходах 62, перемещаться параллельно спальной поверхности 28 в полостях 64 и вставках 66. Это, например, дает возможность воздуху, который перемещается вертикально в одном из вторых проходов 62 в направлении, которое проходит от спальной поверхности 28, входить в одну из полостей 64 и вставок 66 и перемещаться сбоку в полости 64 и вставке 66 таким образом, чтобы воздух мог продолжать перемещаться вертикально в другом одном из вторых проходов 62 в направлении, которое проходит от спальной поверхности 28. То есть, полости 64 и вставки 66 создают частично открытую полость пространства, которая пересекает множество вторых проходов 62, что дает возможность отводить воздух из полостей 64. Ориентация полостей 64 и вставок 66 по отношению к спящему выполнена с размещением рядом с головой, туловищем и ногами спящего, так как данные области тела наиболее часто подвергаются влиянию повышения и понижения температуры.
[0029] Контроллер 52 системы может содержать печатную плату и датчики по всей системе, которые вмонтированы в различных компонентах. Контроллер 52 системы может быть соединен с модулем 68 проводным или беспроводным способом, чтобы пользователь мог выбирать желаемую температуру для спальной поверхности 28, используя модуль 68. Функции контроллера 52 системы и/или модуля 68 может выполнять процессор, такой как, например, процессор компьютера. Блоки 54 регулятора температуры соединены с контроллером 52 системы проводным или беспроводным способом. Блоки 54 регулятора температуры проходят в слое 26 матраса таким образом, чтобы мягкий проточный канал 70 каждого блока 54 регулятора температуры был расположен возле спальной поверхности 28. В одном варианте осуществления мягкие проточные каналы 70 расположены заподлицо со спальной поверхностью 28. В одном варианте осуществления мягкие проточные каналы 70 выступают, по меньшей мере, немного над спальной поверхностью 28. В одном варианте осуществления мягкие проточные каналы 70 расположены, по меньшей мере, немного ниже спальной поверхности 28. В любом случае мягкие проточные каналы 70 расположены таким образом, чтобы нести по меньшей мере часть нагрузки спящего, который лежит на спальной поверхности 28, при этом создавая возможность движения потока воздуха на спальной поверхности 28.
[0030] Каждый из блоков 54 регулятора температуры содержит датчики 72. Датчики 72 могут содержать температурные датчики, датчики давления, датчики влажности, датчики массового потока и т. п. Датчики 72 выполнены с возможностью обнаружения по меньшей мере одного параметра воздуха в мягких проточных каналах 70, например, такого как температура. Каждый из блоков 54 регулятора температуры содержит устройство, выполненное с возможностью регулировки температуры воздуха в отсеке 48, например, такое как термоэлектрическое устройство. В одном варианте осуществления система 20 кровати содержит датчик 76 влажности, который находится отдельно от блоков 54 регулятора температуры и датчиков 78 давления, которые являются составной частью блоков 54 регулятора температуры, как показано на фиг. 10. Аналогично, система 20 кровати может содержать датчики 80 температуры и датчики 82 массового потока, которые являются составной частью блоков 54 регулятора температуры, как показано на фиг. 11. В одном варианте осуществления датчик 76 влажности расположен в одном из первых проходов 60 или вторых проходов 62. Ориентация блоков 54 регулятора температуры и/или датчиков 72 по отношению к спящему выполнена с размещением рядом с головой, туловищем и ногами спящего. Точное расположение датчиков 72 выполнено по алгоритму анализа биометрических данных. Таким образом, это определяет расположение датчиков 72 в различных местах на спальной поверхности 28. В одном варианте осуществления электрические компоненты, которые входят в конструкцию матраса, должны работать при напряжении 5 вольт или ниже и выполнены согласно самым высоким нормам пожарной безопасности.
[0031] В одном варианте осуществления система 20 кровати содержит датчики давления, расположенные в областях, соответствующих низу поясницы и бедрам спящего, когда он или она лежит на слое 26 матраса. Комплект датчика давления в системе 20 кровати выполняет две основные функции. Первая заключается в определении присутствия спящего. Вторая функция комплекта датчика давления заключается в определении направления лежания, веса и приблизительного размера спящего. Комплект датчика давления напрямую взаимодействует с ПИД-контроллером системы и/или контроллером 54 системы. Комплект датчика давления также дает возможность потенциального использования интеллектуального управления и параметров комфорта.
[0032] Датчики 72 можно использовать для определения того, что температура воздуха по меньшей мере в одном из мягких проточных каналов 70 выше, ниже или равна температуре, выбранной с помощью модуля 68, и для отправки сигнала контроллеру 52 системы с указанием этого. Если температура в одном из мягких проточных каналов 70 выше температуры, выбранной с помощью модуля 68, контроллер 52 системы отправит сигнал на блоки 54 регулятора температуры, что приведет к тому, что термоэлектрические устройства 74 изменят воздух в отсеке 48 таким образом, чтобы температура этого воздуха стала ниже или равной температуре, выбранной с помощью модуля 68. Контроллер 52 системы и/или блоки 54 регулятора температуры отправят сигнал на вентиляторы 32 для включения вентиляторов и отвода воздуха из отсека 48 в область, окружающую систему 20 кровати. Отрицательное давление, создаваемое при отводе воздуха из отсека 48 в область, окружающую систему 20 кровати, приведет к перемещению воздуха на спальной поверхности 28 с температурой, выше выбранной с помощью модуля 68, во вторые проходы 62. Воздух будет перемещаться из вторых проходов 62 в первые проходы 60. Воздух будет перемещаться из первых проходов 60 в выходные отверстия 42 таким образом, чтобы воздух перемещался через воздуховоды каналов 34 в область, окружающую систему 20 кровати. Через время воздух изменит температуру окружающей среды в области, окружающей систему 20 кровати.
[0033] Аналогично, если температура воздуха в одном из мягких проточных каналов 70 ниже температуры, выбранной с помощью модуля 68, контроллер 52 системы отправит сигнал на блоки 54 регулятора температуры, что приведет к тому, что термоэлементы 74 изменят воздух в отсеке 48 таким образом, чтобы температура этого воздуха стала выше или равной температуре, выбранной с помощью модуля 68. Контроллер 52 системы и/или блоки 54 регулятора температуры отправят сигнал на вентиляторы 32 для включения вентиляторов и отвода воздуха из отсека 48 в область, окружающую систему 20 кровати. Отрицательное давление, создаваемое при отводе воздуха из отсека 48 в область, окружающую систему 20 кровати, приведет к перемещению воздуха на спальной поверхности 28 с температурой, ниже выбранной с помощью модуля 68, во вторые проходы 62. Воздух будет перемещаться из вторых проходов 62 в первые проходы 60. Воздух будет перемещаться из первых проходов 60 в выходные отверстия 42 таким образом, чтобы воздух перемещался через воздуховоды каналов 34 в область, окружающую систему 20 кровати. Через время воздух изменит температуру окружающей среды в области, окружающей систему 20 кровати.
[0034] В одном варианте осуществления система 20 кровати может быть выполнена с возможностью постоянного отвода воздуха от спальной поверхности 28, изменения температуры воздуха в системе 20 кровати и затем непрерывного перемещения воздуха в область, окружающую систему 20 кровати, до тех пор, пока датчики 72 не обнаружат, что воздух в мягких проточных каналах 70 равен температуре, выбранной с помощью модуля 68. То есть, система 20 кровати будет работать описанным в предыдущих параграфах образом до тех пор, пока датчики 72 не обнаружат, что воздух в каждом из мягких проточных каналов 70 равен температуре, выбранной с помощью модуля 68. Затем контроллер 52 системы прервет сигнал на блок 54 регулятора температуры, что приведет к включению термоэлектрического устройства 74 блоком 54 регулятора температуры, и/или сигнал, который приведет к включению вентиляторов 32. Альтернативно, контроллер 52 системы может отправить сигнал на блок 54 регулятора температуры, который приведет к выключению термоэлектрического устройства 74 блоком 54 регулятора температуры, и/или сигнал, который приведет к выключению вентиляторов 32. Не будет сигнала между контроллером 52 системы и блоком 54 регулятора температуры до тех пор, пока датчики 72 не обнаружат, что температура воздуха по меньшей мере в одном из мягких проточных каналов 70 выше или ниже температуры, выбранной с помощью модуля 68, в данный момент контроллер 52 системы подаст сигналы, описанные выше. Конечным результатом является создание и получение равновесия в окружающей среде между спящим и его или ее окружением.
[0035] В одном варианте осуществления каждая из первой секции 48а и второй секции 48b конденсаторного слоя 24 имеет контроллер 52 системы и блок 54 регулятора температуры, которыми можно управлять отдельно. То есть, контроллер 52 системы и блок или блоки 54 регулятора температуры первой секции 48а можно устанавливать и контролировать независимо от контроллера 52 системы и блока или блоков 54 регулятора температуры второй секции 48а таким образом, чтобы в части спальной поверхности 28 над первой секцией 48а конденсаторного слоя 24 можно было установить температуру, которая отличается от части спальной поверхности 28 над второй секцией 48b конденсаторного слоя 24. В одном варианте осуществления этого можно достичь с помощью выбора желаемой температуры для части спальной поверхности 28 над первой секцией 48а. Датчики 72 блока или блоков 54 регулятора температуры первой секции 48а можно использовать для обнаружения того, что температура воздуха по меньшей мере в одном из мягких проточных каналов 70 блока или блоков 54 регулятора температуры первой секции 48а выше, ниже или равна температуре, выбранной с помощью модуля 68, и для отправки сигнала контроллеру 52 системы первой секции 48а с указанием этого. Если температура в одном из мягких проточных каналов 70 первой секции 48а выше температуры, выбранной с помощью модуля 68, контроллер 52 системы первой секции 48а отправит сигнал на блоки 54 регулятора температуры первой секции 48а, что приведет к тому, что термоэлектрические устройства 74 первой секции 48а изменят воздух в отсеке 48а таким образом, чтобы температура этого воздуха стала ниже или равной температуре, выбранной с помощью модуля 68. Контроллер 52 системы и/или блоки 54 регулятора температуры первой секции 48а отправят сигнал на вентиляторы 32 в части слоя 22 блоков вентиляторов непосредственно под первой секцией 48а для включения вентиляторов 32 и отвода воздуха из отсека 48а в область, окружающую систему 20 кровати. Отрицательное давление, создаваемое при отводе воздуха из первой секции 48а отсека 48 в область, окружающую систему 20 кровати, приведет к перемещению воздуха на части спальной поверхности 28 над первой секцией 48а с температурой, выше выбранной температуры с помощью модуля 68, во вторые проходы 62 части слоя 26 матраса непосредственно над первой секцией 48а. Воздух будет перемещаться из вторых проходов 62 в первые проходы 60 части слоя 26 матраса непосредственно над первой секцией 48а. Воздух будет перемещаться из первых проходов 60 части слоя 26 матраса непосредственно над первой секцией 48а в выходные отверстия 42 первой секции 48а таким образом, чтобы воздух перемещался через воздуховоды каналов 34 части слоя 22 блоков вентиляторов непосредственно под первой секцией 48а в область, окружающую систему 20 кровати. Через время воздух изменит температуру окружающей среды в области, окружающей систему 20 кровати. Систему 20 можно также использовать для понижения температуры воздуха рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а, если температура воздуха в одном из мягких проточных каналов 70 первой секции 48а ниже температуры, выбранной с помощью модуля 68, описанным выше способом.
[0036] Аналогично, для установки температуры части спальной поверхности непосредственно над второй секцией 48b конденсаторного слоя 24 пользователь выбирает желаемую температуру для части спальной поверхности 28 над второй секцией 48b. Датчики 72 блока или блоков 54 регулятора температуры второй секции 48b можно использовать для обнаружения того, что температура воздуха по меньшей мере в одном из мягких проточных каналов 70 блока или блоков 54 регулятора температуры второй секции 48b выше, ниже или равна температуре, выбранной с помощью модуля 68, и для отправки сигнала контроллеру 52 системы второй секции 48b с указанием того же. Если температура воздуха в одном из мягких проточных каналов 70 второй секции 48b выше температуры, выбранной с помощью модуля 68, контроллер 52 системы второй секции 48b отправит сигнал блокам 54 регулятора температуры второй секции 48b для изменения воздуха термоэлектрическим устройством 74 второй секции 48b в отсеке 48 таким образом, чтобы температура этого воздуха была ниже или равной температуре, выбранной с помощью модуля 68. Контроллер 52 системы и/или блоки 54 регулятора температуры второй секции 48b отправят сигнал на вентиляторы 32 в части слоя 22 блоков вентиляторов непосредственно под второй секцией 48b для включения вентиляторов 32 и отвода воздуха из отсека 48b в область, окружающую систему 20 кровати. Отрицательное давление, создаваемое при отводе воздуха из первой секции 48b отсека 48 в область, окружающую систему 20 кровати, приведет к перемещению воздуха на части спальной поверхности 28 над второй секцией 48b с температурой, выше выбранной температуры с помощью модуля 68, во вторые проходы 62 части слоя 26 матраса непосредственно над второй секцией 48b. Воздух будет перемещаться из вторых проходов 62 в первые проходы 60 части слоя 26 матраса непосредственно над первой секцией 48b. Воздух будет перемещаться из первых проходов 60 части слоя 26 матраса непосредственно над второй секцией 48b в выходные отверстия 42 первой секции 48а таким образом, чтобы воздух перемещался через воздуховоды каналов 34 части слоя 22 блоков вентиляторов непосредственно под второй секцией 48b в область, окружающую систему 20 кровати. Через время воздух изменит температуру окружающей среды в области, окружающей систему 20 кровати. Систему 20 можно также использовать для понижения температуры воздуха рядом со спальной поверхностью 28 над второй секцией 48b, если температура воздуха в одном из мягких проточных каналов 70 второй секции 48b ниже температуры, выбранной с помощью модуля 68, описанным выше способом.
[0037] Когда термоэлектрическое устройство находится в режиме охлаждения, оно должно выпускать горячий воздух, и когда оно в режиме нагрева, оно должно выпускать холодный воздух. Таким образом, в одном варианте осуществления, термоэлектрическое устройство(а) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры первой секции 48а конденсаторного слоя 24 выполнено с возможностью обмена воздухом с термоэлектрическим устройством(ами) 74 блоков 54 регулятора воздуха второй секции 48b конденсаторного слоя 24. Это может улучшить эффективность системы 20 кровати путем ограничения объема работы, требуемого термоэлектрическим устройствам 74 для изменения температуры в первой секции 48а или второй секции отсека 48 конденсаторного слоя 24. В одном варианте осуществления воздух в первой секции 48а может заменяться воздухом второй секции 48b через отверстия 50a в стенке 50 слоя 22 блоков вентиляторов. Подобная конфигурация действует в качестве системы регенерации тепла, которая подает горячий воздух во вторую секцию 48b отсека 48, когда спящий на первой секции 48а отсека 48 охлаждается, а спящий на второй секции 48b согревается. С другой стороны, холодный воздух, который вырабатывается термоэлектрическим устройством 74 во второй секции 48b, согревающей спящего, будет направляться в первую секцию 48а, которая содержит термоэлектрическое устройство 74, охлаждающую спящего.
[0038] В одном варианте осуществления системы регенерации тепла, когда термоэлектрическое устройство(а) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры первой секции 48а получает сигнал для увеличения температуры рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а, термоэлектрическое устройство(а) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры первой секции 48а может выпускать холодный воздух при создании горячего воздуха для возврата температуры рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а до выбранной температуры. Затем холодный воздух может использоваться термоэлектрическим устройством(ами) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры второй секции 48b для охлаждения воздуха рядом со спальной поверхностью 28 над второй секцией 48b для понижения температуры рядом со спальной поверхностью 28 над второй секцией 48b. Это дает возможность «регенерировать» воздух с одной стороны системы 20 и использовать на противоположной стороне системы 20 для улучшения ее эффективности. Таким же образом термоэлектрическое устройство(а) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры второй секции 48b может выпускать холодный воздух при создании горячего воздуха для возврата температуры рядом со спальной поверхностью 28 над второй секцией 48b до выбранной температуры. Затем холодный воздух может использоваться термоэлектрическим устройством(ами) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры первой секции 48а для охлаждения воздуха рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а для понижения температуры рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а.
[0039] Аналогично, когда термоэлектрическое устройство(а) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры первой секции 48а получает сигнал для понижения температуры рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а, термоэлектрическое устройство(а) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры первой секции 48а может выпускать горячий воздух при создании холодного воздуха для возврата температуры рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а до выбранной температуры. Затем горячий воздух может использоваться термоэлектрическим устройством(ами) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры второй секции 48b для нагревания воздуха рядом со спальной поверхностью 28 над второй секцией 48b для увеличения температуры рядом со спальной поверхностью 28 над второй секцией 48b. Это дает возможность «регенерировать» воздух с одной стороны системы 20 и использовать на противоположной стороне системы 20 для улучшения ее эффективности. Таким же образом термоэлектрическое устройство(а) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры второй секции 48b может выпускать горячий воздух при создании холодного воздуха для возврата температуры рядом со спальной поверхностью 28 над второй секцией 48b до выбранной температуры. При этом горячий воздух может использоваться термоэлектрическим устройством(ами) 74 блока или блоков 54 регулятора температуры первой секции 48а для нагревания воздуха рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а для увеличения температуры рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а. Термоэлектрическое устройство(а) 74 может быть, например, прибором, также называемым устройством Пельтье, термоэлектрическим тепловым насосом, полупроводниковым охлаждающим устройством или термоэлектрическим охладителем (ТЭО).
[0040] В одном варианте осуществления термоэлектрическое устройство(а) в первой секции 48а отсека 48 конденсаторного слоя 24 и термоэлектрическое устройство(а) во второй секции 48b отсека 48 конденсаторного слоя 24 содержат выходное отверстие или выпускное отверстие 84 для выпуска воздуха вне конденсаторного слоя 24 таким образом, чтобы при создании горячего воздуха термоэлектрическим устройством(ами) в первой секции 48а или термоэлектрическим устройством(ами) во второй секции 48b (для увеличения температуры воздуха рядом со спальной поверхностью 28) холодный воздух, который выходит из термоэлектрического устройства(в) в первой секции 48а или термоэлектрического устройства(в) во второй секции 48b, не содержался в отсеке 48. Предпочтительно, что холодный воздух выходит из конденсаторного слоя 24. Аналогично, когда термоэлектрическое устройство(а) в первой секции 48а или термоэлектрическое устройство(а) во второй секции 48b производит холодный воздух (для понижения температуры воздуха рядом со спальной поверхностью 28), горячий воздух, который выходит из термоэлектрического устройства(в) в первой секции 48а или термоэлектрического устройства(в) во второй секции 48b, не содержится в отсеке 48. Предпочтительно, что горячий воздух выходит из конденсаторного слоя 24. Это дает возможность термоэлектрическому устройству(ам) в первой секции 48а охлаждать воздух рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а, и в это же время термоэлектрическое устройство(а) во второй секции 48b охлаждает воздух рядом со спальной поверхностью 28 над второй секцией 48b, или термоэлектрическому устройству(ам) в первой секции 48а нагревать воздух рядом со спальной поверхностью 28 над первой секцией 48а, и в это же время термоэлектрическое устройство(а) во второй секции 48b нагревает воздух рядом со спальной поверхностью 28 над второй секцией 48b.
[0041] В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 16-19, система 20 кровати выполнена с возможностью направления кондиционированного воздуха скорее рядом со спальной поверхностью 28, чем направления кондиционированного воздуха в область, окружающую систему 20 кровати, как, например, в помещение, где расположена система 20 кровати, как в случае варианта осуществления, показанного на фиг. 1-15. То есть, в варианте осуществления, показанном на фиг. 16-18, кондиционированный воздух направляется к спальной поверхности 28 (или к области рядом со спальной поверхностью 28) скорее для регулирования температуры спальной поверхности 28, чем регулирования температуры воздуха в помещении, где расположена система 20 кровати. Предполагается, что данная конфигурация дает возможность регулировать температуру спальной поверхности 28 более быстро, чем при регулировании температуры воздуха в помещении системы 20 кровати. Соответственно, система 20 кровати содержит по меньшей мере одну стойку 86 прохода воздуха, соединенную со слоем 22 блоков вентиляторов таким образом, чтобы кондиционированный воздух от одного из вентиляторов 32 мог быть направлен в стойку 86 прохода воздуха, при этом кондиционированный воздух может выходить из стойки 86 прохода воздуха рядом со спальной поверхностью 28. В одном варианте осуществления система 20 кровати содержит стойку 86 прохода воздуха, соединенную со слоем 22 блоков вентиляторов рядом с каждым из вентиляторов 32. То есть, каждый вентилятор 32 будет соединен с одной из стоек 86 прохода воздуха таким образом, чтобы кондиционированный воздух из каждого вентилятора 32 был направлен в одну из стоек 86 прохода воздуха, при этом кондиционированный воздух может выходить из стойки 86 прохода воздуха рядом со спальной поверхностью 28. В одном варианте осуществления каждая из стоек 86 прохода воздуха содержит первую часть 86а, проходящую параллельно спальной поверхности 28, вторую часть 86b, проходящую перпендикулярно спальной поверхности 28, и третью часть 86с, проходящую параллельно спальной поверхности 28. Внутренняя поверхность стойки 86 прохода воздуха образует проходной канал 88, который проходит через части 86a, 86b, 86c.
[0042] В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 16 и 18, третья часть 86c стойки 86 прохода воздуха содержит отверстие 90, которое проходит параллельно спальной поверхности 28 таким образом, чтобы вентилятор 32 выдувал кондиционированный воздух из слоя 22 блоков вентиляторов в первую часть 86a. Кондиционированный воздух будет перемещаться из первой части 86а во вторую часть 86b. Кондиционированный воздух будет перемещаться из второй части 86 в третью часть 86с, где он будет выходить из третьей части 86 через отверстие 90 таким образом, чтобы кондиционированный воздух перемещался параллельно спальной поверхности 28, как показано на фиг. 16 и 18. В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 17, отверстие 90 стойки 86 прохода воздуха расположено перпендикулярно спальной поверхности 28 таким образом, чтобы кондиционированный воздух в стойке 86 прохода воздуха выходил через отверстие 90 в направлении, перпендикулярном спальной поверхности 28. В одном варианте осуществления третья часть 86с выполнена с возможностью поворота относительно второй части 86b таким образом, чтобы регулировать направление потока воздуха в плоскости, образованной третьей частью 86c. Как показано на фиг. 16-17, вторая часть 86b имеет высоту, которая дает возможность третьей части 86с быть расположенной над спальной поверхностью 28. Это позволяет кондиционированному воздуху перемещаться над спальной поверхностью 28. Как показано на фиг. 16-17, третья часть 86 имеет длину, которая дает возможность третьей части 86 проходить по меньшей мере над частью слоя 26 матраса таким образом, чтобы кондиционированный воздух был скорее направлен к центру слоя 26 матраса, чем к периметру слоя 26 матраса.
[0043] В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 16-19, стойки 86 прохода воздуха имеют особенности, которые дают возможность кондиционированному воздуху от вентиляторов 32 быть направленным или к спальной поверхности 28, или в область, окружающую систему 20 кровати, в зависимости от предпочтений спящего. Например, вторые части 86b стоек 86 прохода воздуха могут содержать створку 92, выполненную с возможностью перехода из закрытого положения, показанного на фиг. 16, в открытое положение, показанное на фиг. 17. Когда створка 92 переходит из закрытого положения в открытое положение, створка 92 открывает отверстие 94, показанное на фиг. 17, таким образом, чтобы вентиляторы 32 могли перемещать кондиционированный воздух через отверстие 94 в направлении, параллельном спальной поверхности 28, для перемещения кондиционированного воздуха в область, окружающую систему 20 кровати, где он будет регулировать температуру в данной области до тех пор, пока температура в помещении не будет соответствовать выбранной температуре. В одном варианте осуществления створка 92 переходит из открытого в закрытое положение путем вращения или поворота створки 92 вокруг петли 96. В одном варианте осуществления створка 92 содержит защелку или лапку 98, выполненную с возможностью удержания створки 92 в закрытом положении. Предполагается, что створки 92 некоторых стоек 86 прохода воздуха могут находиться в закрытом положении, тогда как другие створки других стоек 86 прохода воздуха могут находиться в открытом положении, как показано на фиг. 17. Это дает возможность одновременно направлять кондиционированный воздух рядом со спальной поверхностью 28 в область, окружающую систему 20 кровати.
[0044] В одном варианте осуществления, показанном на фиг. 19, вторая часть 86b стойки 86 прохода воздуха имеет уменьшенную длину по сравнению с показанной на фиг. 16-18. Уменьшенная длина второй части 86b дает возможность третьей части 86c располагаться таким образом, чтобы отверстие 90 стойки 86 прохода воздуха направляло кондиционированный воздух на часть слоя 26 матраса между спальной поверхностью 28 слоя 26 матраса и противоположной нижней поверхностью слоя 26 матраса, как показано на фиг. 19. Третья часть 86c стойки 86 прохода воздуха также имеет уменьшенную длину по сравнению с той, которая показана на фиг. 16 и 18, так что третья часть 86 может быть расположена на стороне слоя 26 матраса, противоположной к верхнему слою 26 матраса. В одном варианте осуществления вторая часть 86b стойки 86 прохода воздуха является выдвижной для того, чтобы длину второй части 86b можно было уменьшить или увеличить в осевом направлении в зависимости от предпочтения. Например, если спящий желает, чтобы кондиционированный воздух был направлен над спальной поверхностью 28, то спящий может регулировать высоту второй части 86b таким образом, чтобы третья часть 86с была расположена над спальной поверхностью 28, как показано на фиг. 16-18. Если спящий желает, чтобы кондиционированный воздух был направлен ниже спальной поверхности 28, то спящий может регулировать высоту второй части 86b таким образом, чтобы третья часть 86с и/или отверстие 90 было расположено ниже спальной поверхности 28, как показано на фиг. 19.
[0045] Следует понимать, что могут быть выполнены различные модификации вариантов осуществления, раскрытых в данном документе. Например, признаки любого одного варианта осуществления могут быть скомбинированы с признаками любого другого варианта осуществления. Таким образом, вышеизложенное описание не следует истолковывать как ограничивающее, а только в качестве иллюстративного примера различных вариантов осуществления. Специалистам в данной области техники будут очевидны другие модификации в пределах объема и сущности прилагаемой к данному описанию формулы изобретения.