本發(fā)明涉及一種床上曬被機，具體說是一種利用暖風(fēng)機送入的高壓高溫?zé)犸L(fēng)，透過暖風(fēng)墊表面出風(fēng)孔給被褥床墊加熱烘干，使被褥床墊快速干燥的裝置。

背景技術(shù)：

本發(fā)明申請的技術(shù)方案是在對比文件1(專利號：ZL 2004 1 0085370.6)技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的再創(chuàng)造。對比技術(shù)方案的實質(zhì)性貢獻在于實現(xiàn)了烘干加熱方式由熱傳導(dǎo)向以強制對流方式為主的熱傳遞方式的轉(zhuǎn)變，熱量傳遞由依靠接觸面的平面?zhèn)鲗?dǎo)轉(zhuǎn)變到突破接觸面的障礙，直接向棉被內(nèi)纖維組織間的立體的全方位加熱，加熱過程完全擺脫空氣熱傳導(dǎo)系數(shù)過低的限制，加熱效果的提升也由熱傳導(dǎo)時的線性遞增，轉(zhuǎn)變成以幾何級數(shù)倍增。

對比文件1技術(shù)方案是申請人在當時的技術(shù)背景下，以試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)提出的，今天回頭看，對比文件1技術(shù)方案存在以下幾個缺陷：首先、對比文件1技術(shù)方案中給出的暖風(fēng)墊參數(shù)只是表象特征，從理論上講發(fā)生這種實質(zhì)性轉(zhuǎn)變的決定性因素是分布于暖風(fēng)墊表面的出風(fēng)孔的風(fēng)壓，具體說當分布于暖風(fēng)墊表面的出風(fēng)孔的風(fēng)壓足夠大，在被烘干被褥內(nèi)外兩側(cè)形成持續(xù)的、穩(wěn)定可測的壓力差時，強制對流即可實現(xiàn)，壓力差越大，以強制對流方式傳遞熱量的效果越明顯。阻礙強制對流實現(xiàn)的是來自被烘干物自身的阻力，如來自被套面料的阻力、來自被褥內(nèi)胎纖維的阻力，特別是當被褥內(nèi)胎纖維受潮后會產(chǎn)生較大的膨潤，例如棉纖維的膨潤度達20％，而羊毛可達25％，這樣的澎潤度足以堵塞干燥狀態(tài)纖維間原有的間隙孔道，排空蓬松狀態(tài)下纖維間的空氣，使纖維吸附板結(jié)在一起，蓬松柔軟的新被褥變得濕噠噠硬邦邦密不透風(fēng)。如果分布于暖風(fēng)墊表面的出風(fēng)孔的風(fēng)壓不足以讓熱風(fēng)鉆透棉被內(nèi)胎，強制對流不僅無法實現(xiàn)，還會出現(xiàn)因產(chǎn)生的熱量無法及時排出造成暖風(fēng)機內(nèi)部溫度瞬間急劇升高，導(dǎo)致熱保護裝置頻繁動作、直至機器出現(xiàn)故障無法繼續(xù)工作。另外這種非正常使用情況，也加大了電機的運轉(zhuǎn)阻力，電機長時間超負荷運轉(zhuǎn)，會導(dǎo)致電機溫升超過設(shè)計等級標準，繞組溫度快速升高，對電機造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。其次、實際生產(chǎn)中在暖風(fēng)墊參數(shù)限定的范圍內(nèi)如何優(yōu)中選優(yōu)，對比文件1技術(shù)方案完全是憑經(jīng)驗進行實際測試，這種測試不僅試驗成本高，結(jié)果也充滿不確定性。第三、對比文件1技術(shù)方案僅對暖風(fēng)墊參數(shù)做出了明確限定，對與暖風(fēng)墊配套使用的暖風(fēng)機的參數(shù)沒有涉及，而在實際使用中，暖風(fēng)機是熱風(fēng)源、暖風(fēng)墊是散熱體，暖風(fēng)機和暖風(fēng)墊必須配套使用，二者的重要性是同等重要的。對比文件1技術(shù)方案的電機在當時的技術(shù)背景下僅有罩極電機一種可選方案，今天則有更多種類的技術(shù)先進、性能更優(yōu)、價格適中的替代產(chǎn)品可供選擇。第四、對比文件1技術(shù)方案中的暖風(fēng)墊由雙層具有不透氣性能的紡織面料縫制而成，具備不透氣性能的紡織面料需要經(jīng)過涂層處理，涂層工藝屬于紡織后整理技術(shù)，作用是改善面料性能，對涂層效果要求不同，加工成本差別巨大，成本低的涂層加工費占到暖風(fēng)墊總成本的比例可以忽略不計，要求高的涂層加工費用甚至要高過暖風(fēng)墊面料的成本，對比文件1技術(shù)方案中對面料的不透氣性能的檢測沒有給出量化指標。第五、從對比文件1技術(shù)方案實際應(yīng)用層面看，當時已經(jīng)把罩極電機的功率在符合設(shè)計等級安全標 準的前提下做到了接近極限值，這就意味著暖風(fēng)機輸出的風(fēng)量和風(fēng)速已經(jīng)沒有提升空間，由于暖風(fēng)機殼體及內(nèi)部元器件多是塑料材質(zhì)，被加熱的床墊被褥也是易燃的紡織品，因此暖風(fēng)機吹出的熱風(fēng)的溫度要受到嚴格限制，這些因素導(dǎo)致暖風(fēng)機的發(fā)熱功率受到制約，也接近安全極限值，沒有提升空間。第六、根據(jù)對比文件1技術(shù)方案設(shè)計生產(chǎn)的產(chǎn)品，實際測試數(shù)據(jù)為：室內(nèi)氣溫在25℃以上時連續(xù)加熱棉被2小時，被子內(nèi)部最高溫度可以達到90℃，室內(nèi)氣溫在20℃以下時連續(xù)加熱2小時，被子內(nèi)部最高溫度可以達到80℃上下。水的蒸發(fā)速度與溫度正相關(guān)，溫度越高蒸發(fā)速度越快，曬被子時氣溫越高晾曬效果越好，干燥速度越快。在對比文件1技術(shù)方案中，被子干燥速度與被子的溫度正相關(guān)，被子溫度越高，干燥速度越快，被褥床墊中的水汽蒸發(fā)需要吸收大量熱量，在暖風(fēng)機發(fā)熱功率接近極限值的情況下，要達到滿意烘干效果就只能靠延長加熱時間，特別是南方濕冷的冬季，加熱時間要比平時加倍延長才能將棉被徹底烘干：當環(huán)境溫度在10℃以下，單人床完全烘干時間需要90-120分鐘；1米5寬床墊完全烘干時間需要120-180分鐘；1米8寬和2米寬床墊完全烘干時間需要180分鐘以上。這個道理就好比是冬天燒開一壺水的時間比夏天要成倍增加一樣。要對被褥床墊進行一次徹底烘干除潮，對大多數(shù)用戶來講，就只能期盼雙休日節(jié)假日了。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是設(shè)計一種可以把棉被快速加熱并維持在100℃以上的床上曬被機，將對比文件1技術(shù)方案的烘干方式從“蒸發(fā)模式”提升到“沸騰模式”，使烘干速度成倍提高。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，申請人給出下述制造床上曬被機的技術(shù)方案。

床上曬被機由暖風(fēng)機和暖風(fēng)墊組成，暖風(fēng)機是熱風(fēng)源，暖風(fēng)墊是散熱體，暖風(fēng)機與暖風(fēng)墊配套使用，所述暖風(fēng)機主要由電機、風(fēng)輪、發(fā)熱架、風(fēng)道、開關(guān)控制版、出風(fēng)口、殼體等部件組成，發(fā)熱架由發(fā)熱絲、云母板支架和外框及其上安裝的溫控器和保險絲組成，所述暖風(fēng)墊由經(jīng)過涂層處理的紡織面料縫制而成，其形狀與被套相似，暖風(fēng)墊邊角處有一進風(fēng)口，用于與暖風(fēng)機套接輸入熱風(fēng)，暖風(fēng)墊表面有后期加工的若干出風(fēng)孔和用于固定暖風(fēng)墊雙層面料的縫合點，所述暖風(fēng)機發(fā)熱體額定功率不低于1500W，暖風(fēng)機出風(fēng)口橫截面積不小于38cm²，暖風(fēng)機出風(fēng)口平均風(fēng)速不低于9m/s，所述暖風(fēng)墊使用的涂層面料耐靜水壓實測值不低于600mmH₂O，暖風(fēng)墊表面出風(fēng)孔測量到的壓差值不低于0.6hPa，出風(fēng)孔的“平均熱覆蓋面積”不大于625cm²。

為保證暖風(fēng)機出風(fēng)口輸出熱風(fēng)符合安全使用要求，選用與發(fā)熱功率匹配的大功率電機及與大功率電機相適應(yīng)的大尺寸風(fēng)輪，使暖風(fēng)機出風(fēng)口外截面測得的平均溫度升幅在60℃-100℃之間。

為了確保所述大功率暖風(fēng)機在非正常使用或者意外情況發(fā)生時仍能確保不出現(xiàn)安全事故，暖風(fēng)機風(fēng)道外部設(shè)計有溫控開關(guān)，該溫控開關(guān)可以是手動復(fù)位式溫度控制開關(guān)。

制作暖風(fēng)墊首先選取耐靜水壓實測值不低于600mmH₂O的涂層面料，確定暖風(fēng)墊尺寸之后計算打孔參數(shù)組合并對暖風(fēng)墊面料進行打孔加工，通過縫合點將暖風(fēng)墊上下層面固定，縫合四邊及進風(fēng)口，完成暖風(fēng)墊的制造。

暖風(fēng)墊面料的打孔加工也可在整匹紡織品上連續(xù)進行，打孔之后，按需要尺寸裁剪，對 齊疊放，按一定間距選擇縫合點并在縫合點將暖風(fēng)墊上下層面固定，最后縫合成型，完成暖風(fēng)墊的制造。

為了準確描述暖風(fēng)機透過暖風(fēng)墊表面出風(fēng)孔產(chǎn)生的風(fēng)壓的檢測依據(jù)或者說判斷標準，本發(fā)明申請首次引入管道氣體壓力檢測的概念“壓差”，在正常工作狀態(tài)下從分布于暖風(fēng)墊表面出風(fēng)孔測量到的壓差值應(yīng)不低于0.6hPa。

由于本發(fā)明申請的技術(shù)方案是透過分布于暖風(fēng)墊表面的出風(fēng)孔以強制對流方式向被褥床墊傳遞熱量，每個出風(fēng)孔都是一個獨立的熱源，因此在保證暖風(fēng)墊出風(fēng)孔的壓差符合本發(fā)明申請技術(shù)方案的壓差值的前提下，出風(fēng)孔的大小、數(shù)量及分布也對烘干速度和烘干效果產(chǎn)生直接影響。作為獨立熱源的出風(fēng)孔，在有限時間內(nèi)其熱傳遞的范圍是有限度的，其傳遞熱量的能力隨距離的增加而衰減。本發(fā)明申請的技術(shù)方案中把出風(fēng)孔數(shù)據(jù)加以綜合分析后自創(chuàng)一個“平均熱覆蓋面積”的概念用來概括其技術(shù)特征：平均熱覆蓋面積＝暖風(fēng)墊表面積/出風(fēng)孔數(shù)量。減少出風(fēng)孔的“平均熱覆蓋面積”與提高出風(fēng)孔的風(fēng)壓、增加發(fā)熱功率，對實現(xiàn)本發(fā)明的目的有著同等重要的作用。風(fēng)壓越大，單位時間內(nèi)鉆透被子的風(fēng)量越多；發(fā)熱功率越大風(fēng)溫越高所傳遞熱量就越多；風(fēng)壓和風(fēng)溫一定的情況下，達到出風(fēng)孔壓差值要求的小孔數(shù)量越多，分布越密集，傳遞給棉被的熱量也越多。在正常工作狀態(tài)下，從暖風(fēng)墊出風(fēng)孔測量到的壓差值不低于0.6hPa，出風(fēng)孔的“平均熱覆蓋面積”不大于625cm²。

所述暖風(fēng)墊出風(fēng)孔壓差值不低于1hPa，“平均熱覆蓋面積”不大于136cm²。

所述暖風(fēng)墊暖風(fēng)機出風(fēng)口的橫截面積不小于48cm²，平均風(fēng)速不低于12m/s，制作暖風(fēng)墊的涂層面料耐靜水壓不低于1000mmH₂O，暖風(fēng)墊出風(fēng)孔壓差值不低于1.5hPa，“平均熱覆蓋面積”不大于125cm²。

所述暖風(fēng)機出風(fēng)口的橫截面積不小于64cm²，平均風(fēng)速不低于14m/s，制作暖風(fēng)墊的涂層面料耐靜水壓不低于1200mmH₂O，暖風(fēng)墊出風(fēng)孔壓差值不低于1.8hPa“平均熱覆蓋面積”不大于64cm²。

所述暖風(fēng)機發(fā)熱體額定功率不低于2000W。

所述暖風(fēng)機電機可以是交流單相異步電機，也可以是直流電機。

床上曬被機應(yīng)用范圍以家庭被褥床墊烘干除潮為主，也適合賓館酒店客房床鋪的快速烘干消毒殺菌除異味。

床上曬被機的正確使用方法為：暖風(fēng)機放置在與床墊同一水平高度的硬質(zhì)臺面(如床頭柜)上，保證加熱時暖風(fēng)機出風(fēng)口與暖風(fēng)墊進風(fēng)口處于同一水平高度，讓暖風(fēng)墊進風(fēng)口充分伸展開，確保出風(fēng)順暢。暖風(fēng)墊的鋪放位置與電熱毯類似，平鋪在床墊或墊被上，暖風(fēng)墊上面覆蓋棉被，暖風(fēng)墊上下面都有加熱烘干功能，上面加熱烘干棉被，下面同時加熱烘干墊被(棉絮)、床墊。暖風(fēng)墊上、下面可分別鋪蓋2-4套厚棉被或棉絮墊被。暖風(fēng)墊不分正反面，進風(fēng)口位置可根據(jù)擺放暖風(fēng)機的位置調(diào)節(jié)，上下左右都可以。

本發(fā)明申請技術(shù)方案的有益效果是把對比文件1技術(shù)方案的烘干方式從“蒸發(fā)模式”提升到“沸騰模式”，大幅提升烘干速度，烘干效果更徹底。棉被潮濕的原因是吸附了大量水分，“蒸發(fā)模式”中，棉被里的水分透過棉被表面揮發(fā)到空氣，蒸發(fā)速度受到棉被的溫度、棉被外表面積、空氣流速以及空氣相對濕度等因素影響，溫度越高、棉被外表面積越大、空氣流速越快、空氣相對濕度越低，蒸發(fā)速度就越快，反之蒸發(fā)速度越慢?！胺序v模式”則不受上述因素影響，沸騰從水分的內(nèi)部和表面同時進行，在標準氣壓下，水的沸點是100℃，在100℃持續(xù)加熱，水就會氣化，變成水蒸氣，水變成水蒸氣，體積要增大1700倍，由此可知，水是不可能以氣體形式繼續(xù)存留在棉被中的。水沸騰氣化的速度遠遠高于蒸發(fā)的速度，本發(fā)明申請技術(shù)方案真正實現(xiàn)了不受氣候條件影響、不受空間時間限制，隨時隨地、即用即烘，即使在南方濕冷的冬季，也能實現(xiàn)加熱5分鐘達到舒適睡眠溫度，加熱60分鐘棉被蓬松如新的效果。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。

圖1、圖2是床上曬被機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3、圖4是暖風(fēng)機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5、圖6、圖7、圖8、圖9是發(fā)熱架云母板結(jié)構(gòu)圖；

圖10是發(fā)熱架組裝示意圖；

圖11、圖12、圖13、圖14是暖風(fēng)墊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施方式一，暖風(fēng)機主要由電機3、風(fēng)輪6、發(fā)熱架8、風(fēng)道4、溫控開關(guān)7、開關(guān)控制版5、出風(fēng)口2、殼體1等部件組成，發(fā)熱架8由發(fā)熱絲12、云母板支架和外框9及其上安裝的溫控器11和保險絲10組成。電機3選用單相異步電機AC 220V 50Hz 60W 2600r/min；風(fēng)輪6直徑130mm、高度70mm、葉片數(shù)量為43片；發(fā)熱絲12的額定功率1500W，溫控器11動作溫度為105℃、保險絲10最大過載溫度142℃；開關(guān)控制版5有開機及模式(冷風(fēng)/熱風(fēng))選擇按鍵、定時按鍵、關(guān)機按鍵；溫控開關(guān)7選擇手動復(fù)位式AC 250V/5A 45℃常閉溫度控制開關(guān)；暖風(fēng)機出風(fēng)口2的截面積為38cm²，平均風(fēng)速為9m/s。暖風(fēng)墊選用滌綸涂層面料，耐靜水壓實測值為600mmH₂O，裁剪兩塊面料，縱向1905mm，橫向1505mm，將兩塊面料對齊疊放，邊沿做臨時固定，下一步確定打孔參數(shù)，縱向5列(列間距相同)，橫向7行(行間距相同)，行列平均分布，確定35個縫合點13，再以縫合點13為中心的正六邊形的頂角處分別確定6個出風(fēng)孔14，出風(fēng)孔14為圓形，直徑2mm，出風(fēng)孔14到中心縫合點13的距離是60mm，暖風(fēng)墊上下層出風(fēng)孔總數(shù)為5×7×6×2＝420個，按此參數(shù)對面料打孔，在縫合點13處將雙層面料固定，暖風(fēng)墊上設(shè)計有與暖風(fēng)機出風(fēng)口2對接的進風(fēng)口15，然后把邊沿縫合，即完成暖風(fēng)墊圖11的制作。出風(fēng)孔14壓差實測值為1hPa，“平均熱覆蓋面積”為136cm²，室內(nèi)溫度為17℃時，連續(xù)加熱1小時測得棉被內(nèi)部溫度在103℃-105℃之間。

實施方式二，暖風(fēng)機主要由電機3、風(fēng)輪6、發(fā)熱架8、風(fēng)道4、溫控開關(guān)7、開關(guān)控制版5、出風(fēng)口2、殼體1等部件組成，發(fā)熱架8由發(fā)熱絲12、云母板支架和外框9及其上安裝的溫控器11和保險絲10組成。電機3選用單相異步電機AC 220V 50Hz 80W 2600r/min；風(fēng)輪6直徑130mm、高度70mm、葉片數(shù)量為43片；發(fā)熱絲12的額定功率2000W，溫控器11動作溫度為105℃、保險絲10最大過載溫度142℃；開關(guān)控制版5有開機及模式(冷風(fēng)/熱風(fēng)) 選擇按鍵、定時按鍵、關(guān)機按鍵；溫控開關(guān)7選擇手動復(fù)位式AC 250V/5A 55℃常閉溫度控制開關(guān)；暖風(fēng)機出風(fēng)口2的截面積為48cm²，平均風(fēng)速為12m/s。為方便洗滌，將暖風(fēng)墊設(shè)計成外套18和內(nèi)膽19組合結(jié)構(gòu)，外套18和內(nèi)膽19為可拆解的活動連接，內(nèi)膽19選用滌綸涂層面料，耐靜水壓實測值為1000mmH₂O，外套18選用純棉印花布，按1805mm寬、2005mm長的尺寸裁剪純棉印花布和滌綸涂層布，縫合點13及出風(fēng)孔14均在內(nèi)膽19上制作完成，縱向6列(列間距相同)，橫向8行(行間距相同)，行列平均分布，確定48個縫合點13，再以縫合點13為中心的正六邊形的頂角處分別確定6個出風(fēng)孔14，出風(fēng)孔14為圓形，直徑1.6mm，出風(fēng)孔14到中心縫合點13的距離是60mm，暖風(fēng)墊上下層出風(fēng)孔總數(shù)為8×6×6×2＝576個，用純棉印花布制成尺寸匹配的外套18套在內(nèi)膽19外層，外套18內(nèi)側(cè)扎帶16與內(nèi)膽外部邊緣扎帶17系緊固定，內(nèi)膽19和外套18組合一體后的進風(fēng)口15用于與暖風(fēng)機進風(fēng)口2套接，完成圖13外套和圖12內(nèi)膽組合型暖風(fēng)墊的制作。出風(fēng)孔14壓差實測值為1.5hPa，“平均熱覆蓋面積”為125cm²，室內(nèi)溫度為20℃時，連續(xù)加熱1小時測得棉被內(nèi)部溫度在106℃-110℃之間。

實施方式三，暖風(fēng)機主要由電機3、風(fēng)輪6、發(fā)熱架8、風(fēng)道4、溫控開關(guān)7、開關(guān)控制版5、出風(fēng)口2、殼體1等部件組成，發(fā)熱架8由發(fā)熱絲12、云母板支架和外框9及其上安裝的溫控器11和保險絲10組成。電機3選用單相異步電機AC 220V 50Hz 120W 2600r/min；風(fēng)輪6直徑160mm、高度90mm、葉片數(shù)量為48片；發(fā)熱絲12的發(fā)熱功率分為3檔(低溫檔用于不耐熱紡織品的烘干除潮)，分別為3500W/2000W/1500W；溫控器11動作溫度為110℃、保險絲10最大過載溫度150℃；開關(guān)控制版5有開機及模式(3500W/2000W/1500W/冷風(fēng))選擇按鍵、定時按鍵、關(guān)機按鍵；溫控開關(guān)7選擇手動復(fù)位式AC 250V/5A 65℃常閉溫度控制開關(guān)；暖風(fēng)機出風(fēng)口2的截面積為64cm²，平均風(fēng)速為14m/s。暖風(fēng)墊選用純棉面料做外層，涂層滌綸面料做內(nèi)襯，涂層滌綸面料耐靜水壓實測值1200mmH₂O，按1900mm寬、2100mm長的尺寸裁剪純棉面料和滌綸涂層面料，僅在用作內(nèi)襯的涂層面料上打孔制成若干出風(fēng)孔14，出風(fēng)孔14為縱橫等間距排列，相鄰兩個出風(fēng)孔14的間距為75mm，出風(fēng)孔14為圓形，直徑1.2mm，總數(shù)為24×26×2＝1248個，將兩層打孔后的涂層面料的非涂層面緊密貼合，再將涂層面料的涂層面與用作外套的純棉面料緊密貼合臨時固定，對齊內(nèi)襯和外套四邊，按200mm間距在縱橫方向選定縫合點13，縫合點13在暖風(fēng)墊表面平均分布，在縫合點13處對暖風(fēng)墊外套和內(nèi)襯進行縫合固定，暖風(fēng)墊上設(shè)計有與暖風(fēng)機出風(fēng)口2對接的進風(fēng)口15，最后縫邊成型完成圖14暖風(fēng)墊的制作。出風(fēng)孔14實測壓差為1.8hPa；“平均熱覆蓋面積”為64cm²，室內(nèi)溫度為20℃時，用3500W高溫連續(xù)加熱1小時測得棉被內(nèi)部溫度在106℃-109℃，用1500W低溫連續(xù)加熱1小時測得棉被內(nèi)部溫度在70℃-73℃之間。