[0001] 本发明涉及一种新型循环装置， 具体来讲涉及一种心脏式循环装置。

[0002]

背景技术

[0003] 日常使用的电热毯是在毯子里面设置了均匀分 布的电阻丝， 然后通过对电阻丝加热 从而产生热能。 然而其危害也很明显， 电热毯内大量的电阻丝产生较高的电磁波辐射 ， 严重 影响人体健康； 此外电热毯还容易使人干燥， 具有漏电隐患， 长时间通电容易引发火灾。

[0004] 即使采用循环式水暖垫， 现有循环装置也大多采用离心泵， 即叶轮被泵轴带动旋 转， 对位于叶片间的流体做功， 流体受离心力的作用， 由叶轮中心被抛向外围。 这种循环装 置的缺点在于：

1、 噪音大。 叶片旋转时会产生较大的声音将影响人睡眠。

[0005] 2、 易渗漏、 维修率高。 由于叶轮一直处于旋转状态， 因此在叶轮处的密封很容易磨 损而发生损坏， 漏出的水会浸透垫子及衣物， 对使用造成很大不便。

[0006] 3、 耗能高。 由于电机一直带动叶轮旋转， 因此长时间通电取暖时一直消耗电能， 节 电性能差。

[0007]

发明内容

[0008] 为了克服以上缺点， 本发明提供了一种结构简单、 无噪音、 无渗漏、 维修率低、 节 能环保、 绿色高效的心脏式循环装置， 该装置使用于垫子中， 替代了传统的电热毯及水暖 垫， 具有舒适、 健康、 安全的性能。

[0009] 本发明所述心脏式循环装置， 包括动力系统、 盖板、 弹力板、 压紧圈、 进水口、 单 向阀 A、 自压式储液罐、 单向阀 B、 出水口、 管路； 其中弹力板设置在动力系统之上， 压紧 圈设置在弹力板底面整个周边， 压紧圈、 弹力板及盖板自下而上依次固定连接； 进水口和出 水口分别通过盖板通向盖板和弹力板之间； 进水口、 单向阀 A、 自压式储液罐、 单向阀 B、 出水口通过管路依次连接， 其中单向阀 A 的方向为流体流向盖板， 单向阀 B 的方向为流体 流出盖板； 整个管路与水箱连通的空间内充满液体。

[0010] 在通常状态下， 整个管路内充满液体， 盖板与弹力板之间的并不贴合， 二者之间形 成一个储液空间； 工作时， 动力系统先向上平压整个弹力板， 使弹力板与盖板贴合， 二者之 间的储液空间由此逐渐趋于零， 从而储液空间内的液体在压力的作用下从出水 口流经单向阀 B 流入自压式储液罐。 自压式储液灌内有液体， 其功能在于当其内液体增加时， 液体本身将 会受到压力， 此时动力系统动作， 解除弹力板所受动力系统的压力， 在自压式储液罐压力及 液体本身重力的作用下， 管路中液体只能通过单向阀 A 从自压式储液罐内流向进水口， 最 后流回盖板与弹力板之间的储液空间。 由此， 一次液体环过程完成。 在动力装置的作用下， 以上循环过程周而复始进行。

[0011] 本发明所述的心脏式循环装置， 结构简单， 巧妙利用液体重力及自压式储液罐压力， 结合单向阀， 只需施加轻微动力即可完成液体的循环， 其优点在于：

1、 无噪音。 本发明没有叶轮的高速运转， 也没有其他产生噪音的零部件， 因此其静音、 绿 色环保。

[0012] 2、 无渗漏， 返修率低。 本发明的结构导致其内密封件磨损小， 不易发生渗漏。

[0013] 3、 耗电小， 节能高效。 本发明所做的功大部分用于完成液体的循环， 克服阻力消耗 的无用功小， 因此损耗低， 效率高。

[0014] 为了达到更好的效果， 本发明还可以采取以下措施：

1、 本发明所述自压式储液罐为刚性材料， 其内未充满液体， 液面以上为气体； 或者为弹性 材料， 其内充满液体。 这样， 当管路内的液体被压入自压式储液罐内时， 空气被挤压或者自 压式储液罐的弹性材料被挤压， 流入自压式储液罐的液体便受到其压力， 配合装置内的其他 部件， 帮助完成整个液体的循环。

[0015] 2、 本发明还包括加热管， 其与管路连接。 由于电热管的作用， 使管路中液体的温度 升高， 将管路设置于垫子中， 具有使用舒适、 有益健康的优点， 也可防止漏电， 有很高的安 全性。

[0016] 3、 本发明所述盖板为导磁材料， 所述动力系统包括铁芯、 线圈、 绝缘板、 脉冲电 源， 其中线圈缠绕在铁芯上， 线圈两端与脉冲电源连接， 绝缘板设置于铁芯顶部。 以上结构 利用脉冲电源， 使本发明所述装置不会一直处于通电状态， 对于水暖热垫来讲已经足够， 因 此其耗电量低， 节能高效。

[0017] 工作时， 脉冲电源向线圈提供脉冲电流， 当线圈有电流通过时， 铁芯产生磁场， 磁 场透过弹力板将盖板吸合， 从而使弹力板与盖板贴合， 当线圈内无电流通过时， 铁芯磁场消 失， 弹力板与盖板之间形成储液空间。

[0018] 绝缘板用于将线圈与外界隔离。

[0019] 脉冲电源的频率是可调节的。 当频率增高时， 管路内液体的循环速度加快。 [0020] 4、 上述铁芯的形状为两个同心圆柱体， 其中内圆柱体为实心， 外圆柱体为中空， 内 圆柱体设置于外圆柱体中心， 铁芯的截面形状为 E型； 所述线圈缠绕在内圆柱体上； 所述绝 缘板为环形且中心孔与铁芯相匹配， 二者之间密封连接， 其顶面为同一平面。

[0021] 当线圈通电时， 铁芯中的内圆柱体内产生磁力线， 磁力线的分布由内圆柱体通过盖 板及外圆柱体形成闭合曲线， 从而使整个铁芯产生磁力， 对盖板产生吸力。

[0022] 5、 所述动力系统的铁芯周边设置凹台， 凹台与压紧圈相适应； 所述动力系统还包括 若干限位卡， 限位卡断面为槽型， 所述盖板和凹台卡在槽内， 限位卡底端固定在凹台的底 面， 顶端设置有调节螺丝。 通过调节螺丝可以调节盖板的位移， 从而使盖板与铁芯顶面保持 合适的距离， 确保弹力板与盖板可以进行贴合及分离。

[0023] 6、 所述铁芯的凹台深度小于压紧圈的厚度。 这样当盖板与弹力板贴合时， 整个盖板 的压力由凹台承担， 从而减小铁芯或绝缘板对弹力板的磨损。

[0024] 7、 本发明还包括若干弹簧， 设置在所述凹台与压紧圈之间。 当线圈内电流为零时， 压力板所受压力解除， 处于压縮状态的弹簧开始伸长， 盖板向上移动， 随着盖板的移动， 液 体不断流入储液空间。 这样， 自压式储液罐可以在不必产生较高压力的情形 下， 液体靠自身 重力通过单向阀 A流向进水口， 从而更容易形成储液空间。

[0025] 8、 所述动力系统还可以由凸轮机构或气缸机构组 成。 通过凸轮特有的运动或者气缸 的往复运动挤压弹力板， 从而达到弹力板与盖板的贴合及分离。

[0026] 9、 本发明所述单向阀 A和单向阀 B是机械阀或电磁阀。

[0027] 本发明所述循环装置的工作原理类似于人体的 心脏。 其中， 所述储液空间相当于心 室， 自压式储液罐相当于心房， 管路相当于人体的血管。 通过调节单向阀的压力， 使管路内 的压力与人体压力相适应； 通过调节动力系统， 使工作频率与人体脉搏频率相适应。 本发明 除用于毯子、 床垫、 地暖设备外， 还期待能用于人体心脏， 当然具体细节的研究还需医学界 的探讨。

[0028]

附图说明

[0029] 图 1为本发明实施例在工作状态一的结构示意图� �

[0030] 图 2为本发明实施例在工作状态二的结构示意图� �

[0031] 图 3为图 1中弹簧部位的放大视图。

[0032] 图 4为图 2中弹簧部位的放大视图。

[0033] 图 5为本发明实施例的循环系统在工作状态一的� �构示意图。 [0034] 图 6为本发明实施例的循环系统在工作状态二的� �构示意图。

[0035] 图 7为图 5的 A向縮小视图。

[0036] 1-铁芯； 2-线圈； 3-脉冲电源； 4-绝缘板； 5-弹力板； 6-压紧圈； 7-螺钉； 8-加热管； 9-单向阀 A; 10-单向阀 B; 11-出水口； 12-自压式储液罐； 13-进水口； 14-储液空间； 15-凹 台； 16-盖板； 17-管路； 18-限位卡； 19限位螺丝； 20-弹簧。

[0037]

具体实施方式

[0038] 结合图 1至图 4， 对本发明所述心脏式循环装置进行详细说明。

[0039] 本发明所述心脏式循环装置包括循环系统和动 力系统。

[0040] 循环系统如图 3和图 4所示， 其内部装有水， 包括盖板 16、 弹力板 5、 压紧圈 6、 进 水口 13、 单向阀 A9、 自压式储液罐 12、 单向阀 B10、 出水口 11、 管路 17、 螺钉 7。

[0041] 盖板 16 为铁制品， 其与弹力板 5 均为圆形， 二者在圆周的整个边缘处紧密固定连 接， 连接方式是在弹力板 5远离盖板 16的一侧设置压紧圈 6， 通过螺钉 7将压紧圈 6与弹 力板 16及盖板 16固定连接， 如图 7所示。 由于盖板 16与弹力板 5仅在边缘处固定连接， 弹力板 5 本身又具有弹性， 因此当将水压入二者之间时， 便形成一个储液空间 14。 储液空 间 14的大小取决于弹力板 5的弹性及其面积。

[0042] 盖板 16上设有两个通孔， 分别插入进水口 13和出水口 11， 二者与盖板 16之间密封 良好。 通过进水口 13和出水口 11， 水分别流入及流出储液空间 14。

[0043] 进水口 13与单向阀 A连接， 单向阀 A只能使水流向盖板 16方向， 由盖板 16方向流 来的水则无法通过； 出水口 11与单向阀 B连接， 单向阀 B只能通过由盖板 16方向流来的 水， 流向盖板 16的水则无法通过。 自压式储液罐 12分别通过管路 17与单向阀 A及单向阀 B连接。 以上结构使自压式储液罐 12顺利将水压入储液空间 14以及储液空间 14的水顺利 被压入自压式储液罐 12。

[0044] 在单向阀 B的流水出口处设置有加热管 8， 通过加热管 8可以使该循环系统中水保 持一定温度。 并通过调节加热管 8的温度达到调节水温的目的。

[0045] 从储液空间 14至自压式储液罐 12包括整个管路 17均被充入水， 自压式储液罐 12 内的水并未充满， 水面以上为空气。 空气的作用在于由于可被压縮而方便水顺利压 入自压式 储液罐， 以及为水从自压式储液罐 12顺利进入储液空间 14提供压力。

[0046] 动力系统如图 1 和图 2所示， 设置在循环系统之下， 包括铁芯 1、 线圈 2、 绝缘板 4、 脉冲电源 3、 限位卡 18、 限位螺丝 19。 [0047] 铁芯 1 的形状为两个同心圆柱体， 其中内圆柱体为实心， 外圆柱体为中空， 内圆柱 体设置于外圆柱体中心， 铁芯 1的截面形状为 E型。

[0048] 绝缘板 4为环形， 其中心的圆孔与铁芯 1相匹配； 绝缘板 4套在铁芯 1顶部与铁芯 1 连接， 其圆周与铁芯 1之间密封良好。 绝缘板 4和铁芯 1的上表面处于同一平面。 这样， 可 以在与弹力板 5贴合时， 可以最大限度的将储液空间 14 内的水挤压完全， 从而加快水的循 环速度。

[0049] 铁芯 1的内圆柱体上缠绕有线圈 2， 线圈 2两端与脉冲电源 3相连。 绝缘板 4将线圈 2于外界隔离， 保证了其安全性。 当脉冲电源 3提供的脉冲电流非零时， 铁芯 1的内圆柱体 内产生磁力线， 磁力线的分布由内圆柱体通过盖板 16及外圆柱体形成闭合曲线， 如图 2所 示， 从而使整个铁芯产生磁力， 该磁力透过弹力板 5对盖板 16产生吸力， 于是盖板 16与弹 力板 5贴合； 当脉冲电流为零时， 铁芯 1 产生的磁力线消失， 丧失磁场的铁芯 1 松开盖板 16， 弹力板 5与盖板 16之间形成储液空间 14。

[0050] 铁芯 1整个圆周的边缘处设置凹台 15， 该凹台 15与压紧圈 6相适应， 仅凹台 15的 深度略微小于压紧圈 6 的厚度。 当循环系统放置在动力系统上时， 压紧圈 6 正好置于凹台 15上， 此时动力系统的上平面， 即铁芯 1和绝缘板 4的顶面与弹力板 5刚好贴合， 循环系 统受到动力系统的压力便作用在压紧圈 6上。 这样可以减少铁芯 1对盖板 16不断吸引—— 松开运动给弹力板 5带来的磨损。

[0051] 在循环系统和动力系统连接的圆周方向设置有 三个限位卡 18， 限位卡 18的断面为槽 型， 所述盖板 16与凹台 13的圆周边缘位于槽型内。 限位卡 18底部通过螺钉 7固定在凹台 15底面， 限位卡 18顶部通过限位螺丝 19固定在盖板 16的顶面， 限位螺丝 19可以调节盖 板 16的位移， 而盖板 16位移的大小可以影响弹力板 5的变形量进而影响储液空间 14的大 小。 储液空间 14的大小还受铁芯磁力大小的影响。 这样， 通过调节限位螺丝 9而得到盖板 16与凹台 15适合的距离， 使铁芯 1对盖板 16在适合的空间内不断吸引——松开时， 使盖 板 16得以顺利进行往复运动。

[0052] 所述凹台 15顶面的圆周方向设置三个凹槽， 每个凹槽内设置一个弹簧 20， 如图 3所 示， 弹簧 20在自然状态下的长度大于凹槽的深度。 这样， 当弹簧 20被压縮时， 便对其上的 压紧圈 6产生弹力。 当线圈 2内电流为零时， 弹力板 5所受压力解除， 处于压縮状态的弹簧 20 开始伸长并对压紧圈 6产生弹力， 如图 4所示， 盖板 16 向上移动， 随着盖板 16 的移 动， 水不断流入储液空间 14。

[0053] 本实施例在通常状态下， 整个管路内充满水， 盖板与弹力板之间的并不贴合， 二者 之间形成一个储液空间 14; 工作时， 脉冲电源 3先产生非零脉冲电流， 铁芯 1对盖板 16产 生吸力， 从而使弹力板 5与盖板 16逐渐贴合， 在贴合过程中， 储液空间 14逐渐变小， 压力 逐渐增大进而其内的水被压出， 经由出水口 11流经单向阀 B10流入管路 17最后流入自压式 储液罐 12， 自压式储液罐 12内空气被压縮而形成对水的压力， 此时脉冲电源 3产生的脉冲 电流变为零， 铁芯 1无磁力松开盖板 16， 弹簧 20伸长并对压紧圈产生弹力， 盖板 16 向上 移动， 由于单向阀 B10的作用， 管路 17中的水在空气压力以及自身重力作用下， 仅能通过 单向阀 A流向进水口 13， 最后流回盖板 16与弹力板 5之间的储液空间 14。 于是， 一次水 循环过程完成。 脉冲电源 3不断通入脉冲电流， 以上水循环过程反复进行。

[0054] 将管路 17加长并缠绕于毯子、 垫子中， 便形成了一种新型的水暖垫。