CN103167818A - 一种模块化组件床垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化组件床垫，其具有可选择、可互换的床垫组件，如弹簧、储水囊袋、海绵或加热器，所述加热器插入到床垫套的顶层内腔或主垫芯内腔的每一侧上，用户自己可以容易地组装或更换该床垫套，无需将整套床垫返回厂家。因此，本发明能够以较低成本，保证用户的满意度。

Description

一种模块化组件床垫

相关申请的交叉引用

本发明申请是2009年2月3日提出申请的12/322,415部分的延续申请

背景-技术领域

本发明涉及一种模块化组件床垫，其具有可选择、可互换的床垫组件，如弹簧、储水囊袋、海绵和加热器，所述加热器插入到床垫套顶层内腔或主垫芯内腔每一侧上，用户自己可以容易地组装或更换床垫组件，无需将整套床垫返回厂家。

背景-现有技术说明

通常，床垫是通过一床垫边缘结构将一床垫中心部分或者垫芯部分包围而成，床垫中心部分或者垫芯部分可由一系列彼此相连接的螺旋弹簧包裹在一裥棉层内而组成。或者，床垫垫芯部分也可以由聚氨酯、乳胶海绵层或者合成纤维或天然纤维中的一种或几种与弹簧一起包裹在裥棉层内而组成。床垫垫芯部分还可由一空气垫或充水床垫或其它床垫主体支撑结构组成。

床垫边缘结构可稳固床垫的边缘或边沿部分。人们希望与主体支撑床垫中心相比，围绕它的边沿部分更加牢固或更加坚固。现有技术中公开了各种类型的床垫边缘结构。美国专利(No.5,537,699)公开一种床垫边缘结构，由一海绵边框条套管组成，所述海绵边框条套管周围具有排列成一行的多个弹簧。该海绵边框条套管还限定一垫芯，所述一行弹簧插入在该垫芯内。该海绵在延其长度方向上有开口，使得所述一行弹簧能够通过该开口插入该垫芯内。美国专利(No.5,701,623)显示一复合床垫顶层，其结构与一完整床垫结构截然不同，所述复合床垫顶层具有一乳胶海绵橡胶垫芯部分，该乳胶海绵橡胶垫芯部分被聚氨酯海绵的边沿部分所包围。所述边沿部分通过胶粘剂粘结在所述垫芯部分，从而构成该完整的复合床垫顶层。所述复合床垫顶层与垫芯部分一起放置在床垫套之内。

水床通过海绵边缘结构将储水囊袋包裹在一传统床垫套之内，这种水床看上去是一种常规床垫。与其他床垫相比，所述水床与别的床垫相比，其优点在于：当用户开始躺在该水床时，该水床已经较为暖和。现有的发明中还涉及到一种非充水床垫，即在气囊或垫芯下增设有一小功率加热器。由于没有导体(水)，无法在充气床垫中传导热量，故在充气床垫中无法组装像水床那样的加热器。同时，对所述水床的控制须精确无误，以便获得舒适温度，这就需要在所述水床的储水囊袋下距所述加热器较远的位置组装一温度传感器。水床的温度控制不能采用开/关的温度控制模式，这是由于空气中热传递较慢，当水床的储水囊袋没水时该加热器会产生一过热区，可能损坏储水囊袋或者引发火灾。通过在充气床垫上增设一加热器(其功率约为充水床垫功率的1/3)以及对其进行简单控制，可获得一种温暖型床垫，可以夜间室内温度较低的状况下使用以节约能源。而水床则不具有这种功能，这是因为其配备的低功率加热器将大量的水加热到所要求的舒适温度要耗费很长时间。大多数的水床与人体直接接触的面积较大，使得人体的大量热量散失，让人感到寒意。

Mutosko在美国专利(No.6,553,591)中提出在床垫表面增设一薄薄的U形储水囊袋衬垫，从而使该储水囊袋的重量降低到传统充水床垫重量的1/10，在床垫下布置一层海绵，从而淘汰弃用加热器。不过，期望的充水床垫效果在感觉上和支撑深度方面可能不令人满意。

Hicks在美国专利(No.6,421,589)中提出在气囊顶层增设一储水囊袋，该储水囊袋能够储存更深更多的水。不过该储水囊袋不配备加热器，这会导致用户损失身体热量。

Mutosko和Hicks两人提出的床垫需要各自为床垫特别设计定制组件。

现有技术中，加热床垫的一般方法是加热空气并通过鼓风机来使得暖空气在床垫中循环流通。这种方法成本较高，并且需要对自定义设计的床垫进行全部或部分更换。在美国专利US6701552Suzuki、US6711767Klamm、US6546576Lin和US6006524Park中都对这种方法进行了说明。另一种设计类型是对床垫之上或之内的组件进行直接加热，这种方法在美国专利4455472Moss和US4423308Callaway中都进行了说明。该密封床垫不允许从床垫的下方处放置组件(从床垫的下方放置组件较为方便)，比如放置加热器。

与先前技术相比，本发明由于直接利用热量和加热器的绝缘配置，在降低了产品成本和减少了能量消耗方面，简化了解决方案。加热器可插入在大号床垫或超大号床垫的一侧之下，通过使用单个加热器使得对这一侧的加热程度多于另一侧。

目前的模块化设计或组件式设计技术，不仅允许加热器和气囊一起使用，也允许加热器和弹簧芯一起使用。该加热器可组装在床垫内的弹簧芯之下，然后再拉上床垫拉链。

通常，人们在零售商店内购买床垫，零售商店内摆放有床垫，可供消费者试躺在床垫上，在购买之前感觉一下舒适度。令人惊讶的是，人们甚至可以不用躺在床垫上感受其舒适度，就可以通过互联网或商品目录购买床垫。

空气床垫由于其结构紧凑，可通过普通快递员来送货。不过其最大特点在于其软硬度可调，用户及其配偶可以通过各自调节他们所在一侧的床垫气压，从而保证各自都获得感觉舒适的床垫软硬度。

本发明的主要目的是提供一种有舒适度保障而没有附带成本的床垫。一些颇具竞争力的厂家会提出各种保证。顾客可以用一旧床垫换取一新床垫，零售商则将该旧床垫捐赠给慈善团体以获得税收冲销。相关成本则分解到零售店的总体开销中。退货处理以及往返运输等相关费用颇为可观。本发明通过使用小汽车来运输某些个别零部件，从而降低了运输成本。一大床床垫具主垫芯和顶层，其顶层宽度仅为所述床垫宽度的一半，且可以折叠或卷成一小束。顾客可以尝试不同的床垫顶层和/或主垫芯，基于保障政策来购买理想的组件或者更换组件。

新近发现一些床虱，使得床垫保障政策进一步陷入复杂局面。美国许多州将不允许再将已经交付的床垫装回运货卡车(不管这些床垫是否打开)，以便实施强硬控制措施来抑制这些床虱。一些四星级酒店也不得不花费巨大成本维护其声誉，防止这些床虱随顾客私人枕头床上用品等而被带进酒店内。本发明所述的床垫允许对其个别组件(而非整个床垫)进行清洗或更换，比如，床垫套可以从垫芯和海绵边框条内拆下来进行干洗，气泵、乙烯基材质或橡胶材质的气囊、弹簧以及管状水囊也都可以进行清洗。

有些商店试图转售勉强可用的床垫，却发现新物主对猫毛屑过敏，这是因为先前物主的猫在该床垫上睡一两次后会污染该床垫。

关于充气床垫的第二个问题是舒适度或舒适感，虽然床垫软硬度是可调的，不过人们躺在上面的感觉却与他们期望的感觉不一样。本发明提供一种方法，通过该方法顾客可以选择或更改所述空气气囊顶层的睡眠组件，从而让顾客获得期望的舒适感和可调的床垫硬度。通过拉开顶层垫芯拉链，将弹簧、水芯层或各种海绵垫芯插入到该床垫对应的单侧来完成上述方法。这些顶层垫芯足够薄，以便根据顾客的个人偏好提供他们熟悉的独立袋装弹簧、记忆海绵芯或乳胶绵时，可以感觉到气囊的软硬度可调性。

还可以将较软的独立袋装弹簧组装在硬度较高的弹簧组之上。该床垫也可以做为一种水床，其能够克服常规水床的主要缺陷-即床垫臀部位置下陷得太深，导致用户背部疼痛。在该系统中，允许将所述薄薄的储水囊袋或管状水囊放置在可调气囊上，这样就能使床垫臀部位置固定停留在气囊主垫芯部分或选定的其它主垫芯部分。本发明这些特征使得购买之前躺在床垫上尝试一下舒适度这一购买原则变得不再那么重要，住在偏远地区的顾客可以放心购买，不必长途驾车前来购买。

现在的床垫具有气囊、螺旋弹簧和记忆海绵芯，其周围用隔离材料制成，为的是增强床垫的周围垂直支撑力。借助于螺旋弹簧和海绵，当人们坐在或背靠在床垫上时，床垫横向挤压海绵边缘。使得人们从床垫边缘或侧面觉得有一种软绵绵的舒服感。传统上，这种软绵绵的舒服感是通过将弹簧圈或成排的弹簧圈套筒粘合在海绵边框条上来产生的。本发明所述床垫的边框条套筒不适合缝在床垫套上，因为会在其表面留下明显的针脚痕迹，与原来的缝纫图案不协调。本发明所述床垫的织物边框条套筒是缝在床垫周围以及底面上的。

床垫历来都是由生产设备组装的。随着制造业转移至海外一些国家谋求发展，比如中国，由于船运集装箱并不接近于其最大承重能力，减少船运量就具备了经济优势。这种背景下，压缩构件，比如，弹簧组件甚至整套弹簧床垫，就有了经济意义。配备海绵边框条的床垫存在一个问题，即粘到床垫套里面的海绵边框条发生形变时不能恢复到其原来形状，也就是说会产生皱褶。本发明所述的床垫不采用这种粘结方法。

美国专利(No.5953779)所示的一种床垫组合具有一堆叠乳胶海绵床垫组件，彼此垂直相连，其外边缘用紧固件(魔术贴)连接在一起，这种紧固件使海绵床垫组件以堆叠的形式排成一条直线。采用这种方法制成的床垫没有边缘结构，在床垫外边缘周围用保护绳将床垫组件固定在一起。此外，还可通过魔术贴将封闭块贴在床垫组合的头部和尾部来提供额外的支撑。

美国专利(No.2326441)所示的一种床垫，其织物条用粘合剂固定到一海绵橡胶垫芯。所述织物条形成一固定点，使得床垫覆盖材料可以进行缝合在上面。所述海绵橡胶垫芯周围没有床垫边缘结构。

发明内容

本发明涉及一种模块化组件床垫，其具有可选择、可互换的床垫组件，如弹簧、储水囊袋、海绵、腰部支撑物和加热器，所述加热器插入床垫套顶层内腔或主垫芯内腔每一面，用户自己可以容易地更换组装该床垫套，无需将整个床垫返回厂家。规模较小的零售商可以采用单个大号床提供给顾客多种选择，更换组件直到顾客满意为止，保证让顾客廉价购得提供长期舒服感的床垫，并且能够轻松更换床垫磨损或损坏的零部件。整个特大号床或者其零部件可以容纳在一紧凑型小车内进行递送。

本发明目的和优点

本发明具有以下优点：

-提供一种模块化组件床垫，其具有可选择、可互换的床垫组件，如弹簧、储水囊袋、海绵、腰部支撑物或加热器，所述加热器插入床垫套顶层内腔或主垫芯内腔，用户自己可以容易地组装该床垫套并更换部分零部件，无需将整套床垫返回厂家。

-由于只需提供几种颜色以及织物设计图案，并且不同类型的边框条和垫芯可以与不同类型的床垫套相适配，可以减少占地面积、库存和仓库空间。

-提供没有相应成本的舒适度保证。按照传统保障政策，顾客可以用一旧床垫换取一新床垫，零售商则将该旧床垫捐赠给慈善团体以获得税收冲销。相关成本则分解到零售店的总体开销中。退货处理以及往返运输等相关费用颇为可观。本发明通过使用小汽车来运输某些个别零部件，从而降低了运输成本。一超大号床的床垫具有主垫芯和顶层垫芯，其顶层宽度仅为所述床垫宽度的一半，且可以折叠或卷成一小捆。顾客可以尝试不同的顶层垫芯和/或主垫芯，来进行购买或更换。如果顾客不满意，可以在顶层垫芯内腔或主垫芯内腔将海绵或空气垫芯与弹簧互换，而不必更换床垫套(从而避免出于卫生健康考虑而完全毁坏床垫)，从而能以较低成本保证顾客满意。本发明允许顾客自己组装任何类型的床垫垫面或垫芯，直到满意为止。顾客在将买之时很难判断床垫是否适合自己，往往需要几个晚上甚至几周的时间来切身体验，评估床垫性能，这样才能确定是否对床垫满意。

-对于小型零售店，只要少量货存就可以为顾客提供较大的选择范围，而不需占据太多地板空间或库存空间。

-大号床垫或超大号床垫的每侧都可以进行选择相应的垫芯，以满足顾客个人偏好。

-气囊的软硬度调节可以影响位于气囊上的弹簧的软硬度调节。

-气囊的软硬度调节可以影响普通单个囊式或管式储水囊袋的软硬度变化。

-本发明所述的床垫允许对其个别组件(而非整个床垫)进行清洗或更换，比如，床垫套可以从垫芯和海绵边框条内拆下来进行干洗，气泵、乙烯基材质或橡胶材质的气囊、弹簧以及管状水囊也都可以进行清洗。

-关于空气床垫的第二个问题是舒适度或舒适感，虽然床垫软硬度是可调的，不过人们躺在上面的感觉却与他们期望的感觉不一样。本发明提供一种方法，通过该方法顾客可以选择或更改位于空气垫芯顶层的睡眠组件，从而让顾客获得期望的舒适感和可调的床垫软硬度。通过拉开顶层垫芯拉链，将顶层弹簧芯、顶层水芯层或各种海绵的顶层垫芯插入到该床垫对应的单侧来完成上述方法。这些顶层垫芯比较薄，可以感觉到气囊软硬度的变化，同时还可以根据顾客的个人偏好提供他们熟悉的独立袋装弹簧、记忆海绵或乳胶绵。还可以将较软的独立袋装弹簧组装在硬度较高的弹簧组之上。

-所述床垫也可以做为一种水床，其能够克服常规水床的主要缺陷-即床垫臀部位置下陷得太深，导致用户背部疼痛。在该系统中，允许将薄薄的储水囊袋或管状水囊组装在可调气囊上，这样就能使床垫臀部位置固定停留在气囊主垫芯部分或选定的其它垫芯部分。关于水床应该了解的是，人浮在水床上而身体大部分陷入水床中，由于没有支撑点人会有一种失重的感觉，而本发明的床垫则不是这样的。会发生的物理现象是，水的重力会推开储水囊袋的外缘并拉伸储水囊袋的乙烯基材质表面，其效果如人在吊床般一样，从而造成人的脊柱疼痛。本发明通过底层的气囊支撑人体的臀部，同时避免了臀部随上层的储水囊袋或管状水囊下陷。

-常规的单气囊式床垫为了追求舒服感(柔软度)而采用低压力，从而牺牲了为支撑床垫臀部位置所需的高压力。本发明将薄薄的气囊放置在一常规气囊的顶端，两者气压皆可调节。顶层的气囊气压可调得足够低，这样可以避免气囊乙烯基材质表面拉伸张开，从而使气囊在承受人体压力位置的形状与人体相贴合，同时底层的气囊给臀部位置提供一定支撑，以防下陷。

-各个组件在高度、长度和宽度方面要设计得与其各自内腔相适合，床垫套具有供软管和加热电线穿过的开口，以便这种床垫可改装为任何类型的床垫。

-乙烯基材质的气囊或储水囊袋以及弹簧组清洗后可以转售或更换。顾客可以更换损坏或磨损的部件，而无需更换整套床垫。

-制造商和客户可以用紧凑型小车来运输床垫，甚至是特大号床垫，也可以在未装配的状态下放在小型车内进行运输。运输时，海绵边框条可以插入海绵边框条套筒内。垫芯放置在床垫套或海绵之上，并位于海绵边框条组件之间。如果需要，也可以将一层海绵片置于床垫套内，顶层垫芯内腔和主垫芯内腔分别配备一拉链，便于清洗或更换。

-拉链由拉链套覆盖住，既看不到也摸不到。

-通过采用带拉链的海绵边框条，从而摒弃了胶粘剂，以保证海绵边框条在压缩运输过程中避免出现起皱现象和不完全恢复现象。由于大多数粘合剂需要两周时间才能充分硬化，产品在装配线上进行最后一步的包装作业时会产生问题。打包具有弹簧芯的床垫时，将加工完成后的床垫放入一塑料袋之内，然后再排尽空气，从而将弹簧组(芯)和边框条压缩成扁平状态，最后卷起放入包装盒内。如果粘合剂未充分硬化的话，会造成粘到边框条或边框条外围上的床垫外罩布料出现皱褶或皱纹，并且一旦床垫从塑料袋里取出来无法完全恢复到其原来高度。本发明还可以减少由于胶粘剂渗漏到床垫套外面而造成的褪色现象，避免床垫套相对于海绵边框条和/或床垫套填充物发生扭转，从而使床垫套外边缘沿着床垫的拐角能保持直线。使用魔术贴或绳带将床垫套与海绵边框条固定在一起时，需要在按压粘结在一起前先进行对齐，与之相比，使用本发明的套筒更容易将两者固定在一起，相对于粘贴有海绵边框条的床垫套，本发明的床垫套的折叠更节省空间。

-所述加热器可以设置在顶层垫芯内腔或主垫芯内腔里面。

-当用户刚开始躺在床上时，床垫已经较为暖和。本发明通过在气囊下增设有一小功率加热器，解决了这一问题。由于对水床的控制须精确无误，以便获得舒适温度，这就需要在距离水床的储水囊袋下的加热器的较远处组装一温度传感器。由于空气中热传递较慢，当水床的储水囊袋内没有水时，该加热器会产生一过热区，可能损坏囊袋或者引发火灾，故水床的温度控制不能采用开/关的温度控制模式。本发明通过在充气床垫上增设一加热器(其功率约为水床功率的1/3)并对其加热器进行简单控制，可获得一种温暖型床垫，可以在夜间室内温度较低的状况下使用以节约能源。而水床则不具有这种功能，这是因为其配备的低功率加热器将大量的水加热到所要求的舒适温度要耗费很长时间。大多数的水床与人体直接接触的面积较大，从而会导致人体大量热量散失。

-与先前技术相比，本发明由于对热量的直接利用并且加热器为隔热设置，从而降低了产品成本，减少了能量消耗，简化了解决方案。

-所述多档加热器元件能够提供热量设定范围，能够避免使用价格不菲而且还会增加成本、电气噪音的功率控制器。

-用户可以调节该床任一侧的温度，通过改变加热器在床的两侧之间的位置或接触面积。每一气囊袋总的接触面积确定了大号或者特大号床床垫的每一侧的温度(大号或者特大号床床垫通常具有两个相连接的气囊)。气囊与邻接的弹簧芯之间设有采用乙烯基材料或布料形成的屏障，可以防止床垫安装有弹簧芯的那一侧产生不需要的热量。

-由于加热器的功率低，该单体的加热器可以适用于所有尺寸和种类的床。

-可以根据个人偏好，将海绵腰垫或可调的充气腰垫或类似的支撑物沿着床垫长度的方向放置在床垫的顶层垫芯内腔或主垫芯内腔中的管状水囊、弹簧芯或空气垫芯的上面或下面，每个人的身高和偏好各不相同，但不管是谁都能轻而易举地通过所述腰垫找到自己感到舒服的位置。

附图说明

图1为床垫装配部件的分解图。

图2为床垫配备加热器和充气腰垫的顶层垫芯内腔的示意图。

图3为配备加热器的主垫芯内腔的示意图。

图4为单个空气垫芯的示意图。

图5为大号或特大号床垫主垫芯内腔中一对空气垫芯的示意图。

图6为顶层垫芯内腔的示意图。该顶层垫芯内腔一侧配备一记忆海绵，另一侧为置于多个区域内的顶层垫芯，该多个区域的中间区域为乳胶绵，两端区域(与用户的头部和足部对应)为聚氨酯海绵。

图7为顶层垫芯内腔的示意图。该顶层垫芯内腔的一侧配备顶层弹簧芯，另一侧配备充水床垫管状水囊和海绵腰垫。

图8为单个弹簧芯的示意图。顶层弹簧芯通常要比主弹簧芯薄。

图9为单个管状水囊的示意图。

图10为具有裥棉层的顶层床垫套的示意图。

图11为具有主空气垫芯和顶层弹簧芯的截面图。

图12为床垫套带有拉链的的截面图。

图13为配备弹簧芯和海绵芯层的主垫芯内腔的示意图。

图14为顶层垫芯内腔的一薄层顶层空气垫芯位于主垫芯内腔的空气垫芯上面的示意图。该图中用一充气边框条来代替海绵边框条。

图15为枕头套带有可互换海绵片的的一可选实施例。

图16所示的是小功率加热器和加热控制器。

符号说明

1.主垫芯内腔

2.拉链

3.海绵边框条

4.顶层垫芯内腔

5.裥棉层

6.顶层弹簧芯

7.管状水囊

8.空气垫芯

9.主垫芯内腔底部

10.顶层垫芯内腔底部

11.加热器

12.空气软管

13.空气垫芯网

14.管状水囊充水口

15.记忆海绵

16.乳胶绵

17.聚氨酯海绵

18.海绵边框条套筒

19.主弹簧芯

20.床垫带

21.拉链套

22.主海绵芯层

23.袋装弹簧套筒

24.枕头套内腔

25.海绵片

26.枕头套基底

27.充气边框条

28.加热器

29.尼龙布工字梁

30.加热控制器

31.加热元件

32.加热电路

33.选择开关

34.加热电线

35.充气腰垫

36.充气腰垫软管

37.海绵腰垫

附图详细说明

图1为床垫装配组件的分解图，该床垫组件具有主垫芯内腔1，该主垫芯内腔1内具有一对空气垫芯8，空气软管12从该主垫芯内腔1底部引出来。顶层垫芯内腔4内设有顶层弹簧芯6和5根管状水囊7。裥棉层5具有一拉链2，可拉合到顶层垫芯内腔4的拉链2的上端链条。顶层垫芯内腔4的拉链2的下端链条可拉合到所述主垫芯内腔1的拉链2。借助这种配置，躺在不同侧的两个用户通过分别向各自的空气垫芯8内充气到期望压力，能够影响两侧的管状水囊7和顶层弹簧芯6对床垫软硬度的调节。

图2为内部未设有任何顶层垫芯的顶层垫芯内腔4的示意图，其内部具有一充气腰垫36以及设在内腔一侧的加热器11，腰垫35以及加热器11具有充气腰垫软管36和加热电线34，该充气腰垫软管36和加热电线34伸出并穿过顶层垫芯内腔底部10内的一开口直到主垫芯内腔底部9内的开口。所述顶层垫芯内腔4的边缘周围粘结有海绵边框条3。

图3为内部未设有任何主垫芯的主垫芯内腔1的示意图，其内部具有一加热器11，加热器11具有一伸出的加热电线从所述主垫芯内腔底部9的开口穿出。海绵边框条3位于海绵边框条套筒18之内并用其拉链2固定拉扣上，从而形成一沿着主垫芯内腔1四周的封闭套筒。

图4为带有空气软管12的单个空气垫芯8的示意图。该空气软管连接一气泵，通过调节该空气垫芯8内的气压就能够调节床垫的软硬度。

图5为放置在大号或者特大号床垫的主垫芯内腔1内的一对空气垫芯8的示意图。其具有一伸出的空气软管12从所述主垫芯内腔底部9内的开口穿出，所述空气垫芯网13为一对所述空气垫芯8的一部分。

图6为所述顶层垫芯内腔4的示意图，该顶层垫芯内腔4的一侧配备记忆海绵15，另一侧为放置在多个区域内的顶层垫芯，其在中间区域具有乳胶绵17，两端区域(与用户的头部和足部对应)嵌有聚氨酯海绵。海绵边框条3的硬度通常超过任一垫芯的海绵的硬度，以防止人们坐在床的边缘时塌陷。

图7为一顶层垫芯内腔4的示意图。该顶层垫芯内腔4一侧放置有顶层弹簧芯6，另一侧放置有管状水囊7。可根据顾客的喜好在任何一种顶层垫芯或主垫芯的顶层布置一薄层海绵。一海绵腰垫37可放置在管状水囊7的上面，该海绵腰垫37也可放置在管状水囊7的下面，还可放置在顶层弹簧芯6的上面或下面。可以在顶层垫芯内腔或主垫芯内腔的里面放置任何一种类型的腰垫，并根据顾客的个人偏好将腰垫沿着床垫的长度方向放置在顶层垫芯或者主垫芯的上面或下面。

图8所示的是主弹簧芯6的单面。顶层弹簧芯通常要比主弹簧芯更薄。优选实施例是采用独立袋装弹簧组，其性能要优于邦内尔(Bonnel)型连杆弹簧组。

图9为一带有管状水囊充水口14的单个管状水囊7的示意图。一可选的实施例是用单个的储水囊袋来代替所述管状水囊7。还可以增设一备用衬垫以防止发生泄漏。

图10为一具有裥棉层5的床垫套的示意图，在沿着裥棉层5四周的地方具有一拉链2。在优选实施例中，絮在织物层下面的为约1英寸厚的记忆海绵15。一可选择的实施例是用聚氨酯海绵17来代替该记忆海绵15。

图11为所述床垫的横断面视图，该床垫具有顶层弹簧芯6，并在其主垫芯内腔1内具有一空气垫芯8。该顶层弹簧芯6由位于袋装弹簧套筒23内的独立袋装弹簧组成。顶层垫芯内腔的海绵边框条3的尺寸可能与主垫芯内腔1的海绵边框条3不同。裥棉层5缝有一层1英寸厚的记忆海绵15，也可以缝有聚氨酯海绵17或乳胶绵16。

图12为图11所示的顶层垫芯内腔4上的拉链2横断面视图的放大图，床垫带20缝在拉链套21、裥棉层5以及拉链2的一边的周围，拉链2的另一边缝在所述顶层垫芯内腔4的上边缘。对于主垫芯内腔1上的拉链2，床垫带20缝在拉链套21、顶层垫芯内腔4下边缘、顶层垫芯内腔底部10、海绵边框条套筒18、主垫芯内腔1的上边缘以及拉链2的一边的周围，拉链的另一边缝在主垫芯内腔1的上边缘。

图13示的是所述主垫芯内腔1，其具有一主弹簧芯19和一主海绵芯层22。一可选的实施例是用一水床储水囊袋或管状水囊或其它任何一种类型的睡眠组件的床垫组件或其组合来代替所述主海绵芯层22和/或主弹簧芯19。

图14示的是所述顶层垫芯内腔4内具有薄薄的空气垫芯8。该空气垫芯8靠在主垫芯内腔1内的一空气垫芯8之上。海绵边框条套筒18内组装的是充气边框条27而不是海绵边框条。该充气边框条27由两个尼龙布工字梁29组成。

图15所示的是枕头套的一可选的实施例，枕头套沿着其下周长边缘具有拉链2，用于更换不同类型的海绵片25。图15是枕头套的截面图，该枕头套在枕头套内腔24的下边缘周围缝有床垫带20，同时还具有枕头套内腔24的拉链2以及内部的枕头套基底的拉链，拉链的另一边缝在顶层垫芯内腔4的上边缘。顶层的海绵边框条3以及顶层的空气垫芯8可支撑海绵片25。

图16所示的是小功率的加热器33通过加热电线34连接至加热控制器36。该加热控制器36具有一选择开关，用来选择期望的热量配置。本优选实施例中，所述小功率加热器具有6个独立的加热电路38，每一所述加热电路38由加热元件37组成。这些加热电路通过串联或并联方式实现电气配置，或者通过选择开关相互结合，并通过该选择开关实现部分该加热电路的供电或全部加热电路的供电。通过对这些加热电路的连接方式进行控制，可以代替可变功率电源的使用，然而，一些高端型号的床垫仍然需要可变功率电源，并且需要在床垫每一侧配备独立的加热器。尽管该加热器与电热充水床垫的加热器都具有高温切断开关，不过，加热器的瓦特密度和总功率要比电热充水床垫的加热器低得多。加热器由持续供电保持运行，并通过串联电路和相移来减少功耗。

运行

所述床垫在未包装时，其主垫芯内腔1为向上敞开，床垫的开口在床的头端，所有拉链2处于拉开状态。将海绵边框条3(不限于海绵边框条，还可以是充气边框条、弹性件边框条或任何其他种类及其组合形成的边框条)放置在海绵边框条套筒18之内，再将海绵边框条拉链2拉上。

充气边框条27具有一阀门或连接口。该充气边框条在嵌入边框条套筒之前或之后都可以对其充气。如果该充气边框条是长期地连接至气泵，则边框条是由厂家在非充气状态下嵌入边框条套筒内固定，再通过空气软管接通气泵。由于充气边框条不需要像空气垫芯那样调节不同的软硬度，故可以用嘴进行充气并密封后再嵌入到任一类型的垫芯床垫内，即便是漏气也可以更换。如果需要对床垫的两边进行均匀加热，可将加热器11放置在主垫芯内腔底部9上并且放置在主垫芯内腔1的中部，如果仅需要对床垫的一边进行加热，则可以将加热器11放置在内腔里所对应的一侧。加热器11电源线从主垫芯内腔底部9的开口引出，并接通至加热控制器。

可以选择一个主垫芯并将其放置在主垫芯内腔1里，但对于一张大号床或超大号床来说，通常要选择两个主垫芯。如果选择了一个空气垫芯8或多个空气垫芯8，则空气软管12从所述主垫芯内腔底部9的开口处引出并连接气泵。所述顶层垫芯内腔4安置在所述主垫芯内腔1之上，并通过拉链2扣合在主垫芯内腔1之上。将所述拉链套21向上翻开，即可看到该拉链2，拉开拉链2后再翻回。如果加热器放置在顶层垫芯内腔底部10上，则其电源线须在扣上拉链之前像从主垫芯内腔底部9引出一样从该顶层垫芯内腔底部10的开口引出。海绵边框条3设置在顶层垫芯内腔4的四周，然后为顶层垫芯内腔4的每一侧选择顶层垫芯，并将顶层垫芯放置顶层垫芯内腔底部10上且位于海绵边框条3之间。裥棉层5放置在顶层垫芯内腔4之上，并通过拉链2将裥棉层5拉合在顶层垫芯内腔4上。如果选用的是一枕头套24而不是裥棉层5，则需选用一海绵片25放置在枕头套内腔24之内，然后通过拉链2将枕头套基底拉合上。将该枕头套24翻转过来，并通过拉链2拉扣到所述顶层垫芯内腔4之上。也可以选择一对枕头套垫芯并分别放置在对应的每一侧，然后再拉上拉链2，这一点类似于选择顶层垫芯和主垫芯并将其放置在他们各自的内腔里。

所述加热控制器36具有一选择开关，能够选择期望的热量配置。通过对电路连接方式进行控制，可以不需要可变功率电源。不过，一些高端型号的床垫仍然需要可变功率电源，并且需要在床垫的每一侧配备独立加热器。

可以根据个人喜好，将海绵腰垫或可调的充气腰垫或类似的支撑物放置在顶层垫芯内腔或主垫芯内腔里的管状水囊、弹簧芯或空气垫芯之上或之下，并且沿着床垫长度的方向来放置。每个人的身高和偏好各不相同，但不管是谁都能轻而易举地通过所述腰垫找到自己感到舒服的位置。充气腰垫的软管放置在所述顶层垫芯内腔4之内，所述充气腰垫的软管36须在扣上拉链之前像从所述主垫芯内腔底部9的开口引出一样从该顶层垫芯内腔底部10的开口引出。

结论以及范围

本发明涉及一种模块化组件床垫，其具有可选择、可互换的床垫组件，如弹簧、储水囊袋、海绵、腰垫或加热器，所述加热器插入床垫套顶层内腔的每一面或主垫芯内腔每一面，用户自己可以容易地装配和更换该床垫组件，无需将整个床垫返回厂家。较小规模零售商可以利用单个大号床的空间更换床垫组件，为顾客提供多种选择直到顾客满意为止，因此保证让顾客廉价购得提供长期舒服感的床垫，并且能够长期以较低运输成本来更换磨损或损坏的床垫组件。

Claims (20)

1.一种组件床垫系统，包括一顶层床垫套、多个各种类型尺寸相似的主垫芯、一主垫芯内腔、一主垫芯拉链、多个各种类型尺寸相似的顶层垫芯、一顶层垫芯内腔和一顶层垫芯拉链，其中，选取所述主垫芯和顶层垫芯分别插入到所述主垫芯内腔和所述顶层垫芯内腔，并分别用拉链固定。

2.如权利要求1所述的一种床垫，进一步包括一双芯的主垫芯内腔和双芯的顶层垫芯内腔，其中，为所述床垫的每一侧选取所述主垫芯和所述顶层垫芯，并分别插入所述主垫芯内腔和所述顶层垫芯内腔，并分别用所述主垫芯和顶层垫芯的拉链固定。

3.如权利要求1所述的一种床垫，进一步包括一主垫芯拉链和顶层垫芯拉链，其中，所述顶层垫芯内腔通过所述主垫芯拉链固定在所述主垫芯内腔上，所述顶层床垫套通过所述顶层垫芯拉链固定在所述顶层垫芯内腔上。

4.如权利要求1所述的一种床垫，进一步包括一枕头套以及多个可替换的海绵片，其中，所述海绵片可在所述枕头套内任一侧上进行选择、使用和替换。

5.如权利要求2所述的一种床垫，进一步包括：一主空气垫芯、一顶层空气垫芯、一主弹簧芯、一顶层弹簧芯、一主水芯层、一顶层水芯层、一主海绵芯层、一顶层海绵芯层以及一顶层胶质芯层，其中，分别选取所述主垫芯和所述顶层垫芯并插入到所述主垫芯内腔和所述顶层垫芯内腔，并分别用所述主垫芯拉链和所述顶层垫芯拉链来固定。

6.如权利要求1所述的一种床垫，进一步包括至少一加热器，其中所述加热器组装在所述主垫芯内腔或所述顶层垫芯内腔之内。

7.如权利要求6所述的一种加热器，由多个独立电路组成，每一独立电路由一加热元件和一开关组成，其中，两个或更多个电路可单独电气激活或者通过串联或并联的方式相互连接，并通过所述开关激活。

8.如权利要求1所述的一种床垫，进一步包括一拉链套，其中所述拉链套缝在所述顶层床垫套上，用来遮盖所述顶层垫芯拉链，并且也缝在所述顶层垫芯内腔的下边缘，用来遮盖所述主垫芯拉链。

9.如权利要求8所述的所述拉链套进一步包括床垫带，其中所述拉链套缝在所述主垫芯内腔上并位于所述床垫带内。

10.如权利要求2所述的一种顶层弹簧芯，所述顶层弹簧芯为独立袋装弹簧组件。

11.如权利要求2所述的一种顶层水芯层，所述顶层水芯层由多个管状水囊组成。

12.如权利要求1所述的一种床垫，进一步包括多个海绵片，其中所述海绵片可以放置在所述主垫芯内腔和所述顶层垫芯内腔之内，以改变所述床垫的特性。

13.如权利要求1所述的一种床垫，进一步包括海绵边框条，其中所述海绵边框条形成所述床垫主垫芯内腔和所述顶层垫芯内腔的周边边沿。

14.如权利要求1所述的一种床垫，进一步包括充气边框条，其中所述充气边框条形成所述床垫主垫芯内腔和所述顶层垫芯内腔的周边边沿。

15.如权利要求13所述的一种床垫，进一步包括一海绵边框条套筒以及海绵边框条套筒拉链，所述海绵边框条套筒缝在所述主垫芯内腔上，拉开所述海绵边框条套筒拉链，将所述海绵边框条或所述充气边框条插入并固定在所述海绵边框条套筒内。

16.如权利要求15所述的一种床垫，所述海绵边框条分别组装在所述顶层垫芯内腔四周。

17.如权利要求1所述的一种床垫，进一步包括一腰垫，其中所述腰垫可以按个人的偏好放置在所述顶层垫芯内腔或所述主垫芯内腔内的任一纵向位置，并且可以放置在所述顶层海绵芯层、所述顶层胶质芯层、所述主空气垫芯、所述主弹簧芯、所述顶层弹簧芯、所述主水芯层、所述顶层水芯层和所述主海绵芯层的上面或下面，床垫的每一侧都可以很容易的进行调节，以达到各自的舒适度要求。

18.一种组件床垫系统，包括一顶层床垫套、多个各种类型尺寸相似的主垫芯、一主垫芯内腔、一主垫芯拉链、多个各种类型尺寸相似的顶层垫芯、一顶层垫芯内腔和一顶层垫芯拉链，其中选取所述主垫芯和顶层垫芯并分别插入到所述主垫芯内腔和所述顶层垫芯内腔，并分别用拉链固定；该组件床垫进一步包括一枕头套、多个可在所述枕头套内替换的海绵片、一主空气垫芯、一主弹簧芯、一顶层弹簧芯、一主水芯层、一顶层水芯层、一主海绵芯层、一顶层海绵芯层、一顶层胶质芯层、一加热器、独立袋装弹簧组件、管状水囊、海绵片、海绵边框条、充气边框条和腰垫，以上所述部件可互相交换、尺寸兼容、分别包装、选择、储藏和邮递。

19.如权利要求18所述的一种床垫，进一步包括一双芯的主垫芯内腔和双芯的顶层垫芯内腔，其中，为所述床垫每一侧选取所述主垫芯和所述顶层垫芯，并分别插入到所述主垫芯内腔和所述顶层垫芯内腔，并分别用主垫芯拉链和顶层垫芯拉链固定；可以分别选取以上所述部件，并按照所述部件的长度方向和垂直方向尝试放置在内腔里的各个位置。

20.在购买之时用来挑选和演示各种床垫的一种方法，通过对所述主垫芯内腔和顶层垫芯内腔内的床垫材质进行交换，使用单个或一对垫芯以及单个或一对顶层垫芯的床垫来对各种床垫的舒适度变化进行演示；其包括：多个各种类型尺寸相似的主垫芯、一主垫芯内腔、一主垫芯拉链、多个各种类型尺寸相似的顶层垫芯、一顶层垫芯内腔和一顶层垫芯拉链，其中，选取所述主垫芯和顶层垫芯并分别插入到所述主垫芯内腔和所述顶层垫芯内腔，并分别用拉链固定；其还包括：一主空气垫芯、一主弹簧芯、一顶层弹簧芯、一主水芯层、一顶层水芯层、一主海绵芯层、一顶层海绵芯层、一顶层胶质芯层、一独立袋装弹簧组件、管状水囊、海绵片、海绵边框条、充气边框条、腰垫和加热器；还进一步包括：一枕头套以及多个可替换的单芯或双芯的海绵片，其中所述海绵片可在所述枕头套内进行使用和替换，依上所述，单个床垫可作为范例对许多类型的床垫进行演示，其中以上所述部件可以单独进行选择并尝试垂直地和纵向地放置在所述部件之间的不同位置，并且，顾客通过将部件从该床垫的一边换到另一边进行最终对比。

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