小型自动化一体式气泵装置及其方法

技术领域

本发明涉及充气泵设备技术领域，具体涉及小型自动化一体式气泵装置及其方法。

背景技术

充气泵又叫打气机、打气泵，其通过马达的运转来实现气体流动，并通过气压将气体打入需要充气的物体中。一般作为充气设备，在需要使用时拿出来使用，使用完毕后收纳储存。对于充气操作而言非常方便快捷。

充气床通过充气使用，在不使用时可直接放气收纳，使用方便且便于携带，因此近年来受到市场的青睐。而充气床就需要通过充气泵对其进行充气，使其膨胀后使用。虽然现在的充气泵充气效率高，需要使用时对准充气床的充气孔即可快速完成充气，但却无法同时完成放气过程，若要放气还需要通过手动调节，更换充放气装置，操作非常不方便。

且现有的充气泵在充气时充气压力完全未知，充气床是否充气完成完全靠用户的经验来判定，无法实现自动化充气；且对于不同的用户，对充气床的软硬度需求也不同，而现有的充气泵无法实现对充气压力的自动调节，非常影响用户的使用体验感。

因此，为了解决充气床充放气过程操作不方便，且充气压力未知，充气压力不可调的问题，现在需要提供一种小型自动化一体式气泵装置及其方法。

发明内容

本发明意在提供小型自动化一体式气泵装置及其方法，以解决充气床充放气过程不方便且充气压力不可调的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明主要用于解决充气床充放气过程操作不方便，操作过程较麻烦，充气过程中充气压力不可调的问题。具体为提供一种小型自动化一体式气泵装置应用方法，通过感应充气床气体压力值，控制阀门组件A和阀门组件B的启闭状态，调节气体流向，实现充放气一体式切换；具体包括以下步骤：

步骤一：根据用户需求设定充气参数值；

步骤二：充气时，根据充气初始状态启动充气泵，并使阀门组件A为打开状态，阀门组件B为密封状态；

步骤三：判定充气压力与充气参数值的大小，并根据判定结果调节阀门组件A和阀门组件B的启闭状态，进行充放气切换。

本方案的原理及优点是：

在充气床的使用过程中，一般通过充气泵进行充气，由于充气泵只能进行充气操作，导致在需要放气时就需要将充气泵取出，或直接进行放气，或更换为抽气泵进行放气。那么在充气床的使用过程中对充放气的操作就显得很麻烦。由此为了便捷性，对于放气的操作都会采用直接放气的方式，以减少装备的携带数量，也因为放气可以直接不采用任何设备进行，为降低设备成本，以及提高设备的轻量化，导致对充气泵的设计不会考虑再增加抽气泵的功能。

并且，在充气床的使用过程中，都只在意是否充气完成，是否充足了气，而对于充气多少并没有太多顾虑，认为充气床的舒适度与充气床本身的材质有关，而不会与充气压力有关。但我们在经过多次的实验和验证中，得知，充气床的舒适度其实与充气压力有很大的关系，当充气过足时床体会较硬，而充气较少床体会较软。对于不同的用户而言，其适应的舒适度其实是很不一样的。但大多数充气床设计并没有对充气压力有直观的控制调节，使充气压力成为一个盲区，难以控制和调节。

而本方案通过压力传感装置自动感应充气的压力值，使压力值更直观可控，并根据压力值可自动对充气泵的充放气进行调节控制，以实现自动充放气操作，达到对充气压力的可控可调，使充气压力更加贴合用户的实际需求，提高充气床的舒适度。

并且本方案通过对阀门组件的启闭状态进行控制调节，以实现通过一个充气泵完成充放气状态的切换，不再需要单独更换充气泵，简化充气泵结构，提高充气泵轻便性。

进一步的，在步骤二中，初始状态为设定充气压力值为4000-8000Pa，当感应到充气压力达到初始压力值时，则关闭阀门组件A。

有益效果：通过初始状态可使充气时效率更快，节省前期充气过程，能够快速将充气压力值达到4000-8000Pa，然后再根据充气压力进行微调，控制效果更精准。

进一步的，步骤三中，当判定充气压力小于充气参数值时，继续保持阀门组件A为打开状态，阀门组件B为密封状态；当判定充气压力大于充气参数值时，则打开阀门组件B，关闭阀门组件A，使阀门组件A为密封状态。

有益效果：根据判定结果自动调节阀门组件的启闭状态，从而实现充放气的自动切换，提高自动化控制，同时切换过程简单方便，利于充气泵的结构简化，提高充气泵轻量化需求。

进一步的，还包括步骤四，当感应到充气压力达到设定的充气参数值后，关闭对应的阀门组件，并关闭充气泵。

有益效果：根据充气压力精准控制阀门组件的启闭状态，提高充放气切换过程效率，进而精准控制充放气压力值，使充气压力达到设定的充气值，提高充气床的舒适度。

进一步的，步骤一中，充气参数值为用户根据自身睡眠习惯、与床体贴合度、体重以及床体软硬程度设定的充气压力值。

有益效果：根据用户自身习惯针对性的设定充气参数值，使充气床能够更好的与人体相贴合，满足用户对充气床的软硬度需求，进而提高舒适度，提高用户使用体验感。

小型自动化一体式气泵装置，应用于上述小型自动化一体式气泵装置应用方法，包括壳体；在壳体中部设有容纳仓，容纳仓的两端分别设有第一通孔和第二通孔，在第一通孔前端设有阀门组件A，在第二通孔的前端设有阀门组件B；在壳体的上端还设有第一气窗和第二气窗，所述第一气窗设于第一通孔上方，第二气窗设于第二通孔上方；在容纳仓内设有充气泵，所述充气泵两端分别设有第一气口和第二气口，所述第一气口与所述第一通孔连通，所述第二气口与所述第二通孔连通；在所述壳体内还设有压力传感装置，压力传感装置与充气泵连接。

进一步的，在所述容纳仓的两侧分别设有第一气窗槽和第二气窗槽；所述第一通孔穿过第一气窗槽且端部置于所述壳体外部，所述第一气窗设于所述第一气窗槽上方；所述第二通孔穿过第二气窗槽且端部置于所述壳体外部，所述第二气窗设于所述第二气窗槽上方。

有益效果：通过气窗与通孔配合，以此改变气体在充气泵内的气流方向，当充气时，通过气窗将气体吸入充气泵内，当抽气时，通过气窗将气体排出，从而在不改变任何结构，不用更换充气泵的情况下，简单完成充放气过程切换。

进一步的，所述第一通孔前端设有第一卡环，第一卡环与阀门组件A抵接，在第一卡环的内侧设有孔洞，当孔洞与阀门组件A连通时则为打开状态；第二通孔结构与第一通孔结构相对称设置。

有益效果：通过第一卡环可对通孔进行限位，控制通孔的移动距离，确保实现气体流动。当需要关闭对应通孔时，也能保证密封状态。

进一步的，在所述壳体内还设有驱动电机，驱动电机设于所述容纳仓下方，通过驱动电机带动容纳仓移动，驱动电机与所述压力传感装置连接。

有益效果：通过驱动电机带动容纳仓在壳体内左右移动，从而可对阀门组件的开合状态进行控制调节，以实现自动充放气过程。且通过压力传感装置可进一步根据充气压力控制驱动电机的运行，从而控制充气泵启停状态，实现自动调节。

进一步的，所述充气泵整体长不超过100mm，宽不超过54mm，高不超过63mm，充气泵包括泵壳，在泵壳内设有电机，在电机左侧设有叶轮。

本方案通过设计阀门组件，以实现对不同通孔的启闭状态，同时通过气窗实现气流的流通方向切换，从而将充放气通过一个充气泵即可实现，在不额外增加其他充气泵的情况下，将充放气一体化，实现自动切换操作，减少充气泵的体积，提高轻量化，同时也不再需要单独更换充气泵，使充放气操作更简单方便。

附图说明

图1为本发明实施例一中流程示意图；

图2为本发明实施例一中充气状态结构示意图；

图3为本发明实施例一中放气状态结构示意图；

图4为本发明实施例二中整体组装的结构视图；

图5为本发明实施例二中壳体的结构视图；

图6为本发明实施例二中壳体的剖面结构视图；

图7为本发明实施例二中整体组装的剖面结构视图；

图8为本发明实施例二中驱动电机安装的局部结构视图；

图9为本发明实施例二中充气泵的结构视图；

图10为本发明实施例二中充气泵的剖面结构视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：壳体1、充气泵2、容纳仓3、第一通孔4、第二通孔5、阀门组件A、阀门组件B、第一气窗6、第二气窗7、第一气口8、第二气口9、压力传感装置10、气阀11、复位装置12、泵壳13、电机14、叶轮15、驱动电机16、第一气窗槽17、第二气窗槽18、第一卡环19、第二卡环20、电机腔21、叶轮腔22、指示灯23、控制开关24、孔洞25、齿轮条26。

实施例一

小型自动化一体式气泵装置应用方法，如附图1所示，通过感应充气床气体压力值，控制阀门组件A和阀门组件B的启闭状态，调节气体流向，实现充放气一体式切换；具体包括以下步骤：

S1，根据用户需求设定充气参数值；其中，充气参数值为用户根据自身睡眠习惯、与床体贴合度、体重以及床体软硬程度设定的充气压力值。本实施例中，可对充气参数值进行划分，其中充气参数值为2000-3000pa为较软，充气参数值为3500-5000pa为适中，充气参数值为5500-8000pa为较硬，用户可根据划分的参考充气参数值进行选择设定，并在此基础上进一步根据自身需求进行微调，从而提高舒适性，也能有效提高充气效率。

S2，开始充气时，按下按钮A或通过APP控制开启驱动电机，以驱动齿轮条26打开阀门组件A，此时驱动电机保持，根据充气初始状态启动充气泵，并使阀门组件A为打开状态，阀门组件B为密封状态。

具体的，初始状态为设定充气压力值为4000-8000Pa，如附图2所示，当阀门组件A打开，阀门组件B密封时，此时，充气泵2启动，叶轮15转动带动充气泵2内部气体流通，使气体从第二气窗7进入，经充气泵2后，由第一通孔4向充气床内充气。当压力传感装置10感应到充气压力达到初始压力值时，则关闭阀门组件A，达到初始充气状态。以快速对充气床进行初步充气，提高前期充气效率，缩短充气时间。

S3，在充气过程中，判定充气压力与充气参数值的大小，并根据判定结果调节阀门组件A和阀门组件B的启闭状态，进行充放气切换。

具体的，主要分为以下两种判定情况：

(1)当判定充气压力小于充气参数值时，说明此时充气压力不够，还需要继续充气，此时将继续保持阀门组件A为打开状态，阀门组件B为密封状态；

(2)当判定充气压力大于充气参数值时，则打开阀门组件B，关闭阀门组件A，使阀门组件A为密封状态。

说明此时充气压力过大，需要进行抽气，此时不需要将充气泵取出，而是直接按下按钮B或通过APP打开驱动电机驱动齿轮条26打开阀门组件B，驱动电机保持，同时给到充气泵信号开机抽气，当抽气气压达到压力传感装置的感应值负2000-8000Pa，压力传感器发出停止指令，驱动电机归位，阀门组件B在复位装置12的作用下归位密封，从而完成快速放气过程。

当阀门组件B打开时，此时阀门组件A为密封状态，如附图3所示，充气泵2在叶轮15的转动下，将产生内部流动气体，此时充气床内的气体将进入第二通孔5并经充气泵2，由第一气窗6排出，实现自动放气过程。

本实施例中，根据用户实际需求可对充气压力进行更直观准确的设定，以满足用户要求，同时在充气的过程中，通过压力传感装置10自动感应充气床的气压值，并根据气压值自动调节充放气过程，将气压值可控化，达到精准控制的效果，而提高充气床的舒适度，更贴合用户的使用需求。

实施例二

本实施例中，提供一种小型自动化一体式气泵装置，将充放气集成一体，在需要充气或放气时不再需要单独进行调节，提高操作便捷性，并降低充气泵体积，更便于携带。同时可根据设定的压力自动调节充气压力值，进而实现自动充放气，提高自动化性能。具体如附图4所示：包括整体呈长方体结构的壳体1，壳体1整体长198mm，宽90mm，高108mm。壳体1中间具有向内凹陷的容纳仓3，使充气泵2能够横向的安装在容纳仓3内。

具体的，如附图5和附图6所示，在壳体1的两端，分别开设有第一气窗槽17和第二气窗槽18，第一气窗槽17与第二气窗槽18底部与壳体1下端连通。在容纳仓3的两端分别开设有第一通孔4和第二通孔5，第一通孔4穿过第一气窗槽17并通向壳体1左侧外部，第二通孔5穿过第二气窗槽18并通向壳体1右侧外部。

在第一气窗槽17的上方还安装有第一气窗6，便于气体从第一气窗6流出或流入，并通向第一通孔4；在第二气窗槽18的上方安装有第二气窗7，便于气体从第二气窗7流出或流入，并通向第二通孔5。

具体的，如附图6所示，在第一通孔4的外侧还一体成型有第一卡环19，第一卡环19位于壳体1外部，使第一通孔4能够通过第一卡环19在壳体1外部左右移动，同时通过第一卡环19可确保第一通孔4在与壳体1抵接时的密封性，以确保充放气切换过程的准确性。同时，在第一通孔4的孔壁上开设有两个孔洞25，孔洞25位于第一卡环19内侧，使第一通孔4在移动时孔洞25能够与气阀11连通，进而实现气体交换，而处于密封状态时，孔洞25不会影响密封性。

在第一通孔4外侧还安装有阀门组件A，通过阀门组件A与第一通孔4配合能够形成打开或密封的状态。其中，如附图6所示，阀门组件A包括安装在壳体1外侧的气阀11和复位装置12，复位装置12安装在第一通孔4上，并套设在第一卡环19的外侧，当第一通孔4左移时将挤压复位装置12，并使第一通孔4与气阀11连通，当完成作业时，复位装置12通过弹力带动第一通孔4右移归位形成密封状态。本实施例中，复位装置12采用复位弹簧，通过驱动电机16实现打开或密封状态的切换，并通过复位弹簧实现持续密封。

同理，在第二通孔5的外侧安装有阀门组件B，通过阀门组件B使第二通孔5能够形成打开或密封的状态。本实施例中，阀门组件B与阀门组件A的结构相同，均采用气阀和复位装置，在此不再赘述。同时，在第二通孔5上也设有第二卡环20，以达到第二通孔5的密封效果，在第二通孔5的孔壁上同样开设有两个孔洞25，以便于第二通孔5在移动时，能够通过孔洞25与气阀连通，实现气体的交换。

具体的，结合附图7和附图8所示，在壳体1的下部安装有驱动电机16，驱动电机16位于容纳仓3的下方，驱动电机16通过齿轮条26与容纳仓3连接，通过驱动电机16转动带动齿轮条移动，以带动容纳仓3在壳体1内左右移动并定位，进而通过通孔对阀门组件A或阀门组件B的开合状态进行调节。在驱动电机16的一侧还安装有压力传感装置10，压力传感装置10分别与驱动电机16和充气泵2电连接，通过压力传感装置10获知充气床的充气压力，以控制驱动电机16和电机14运行，从而控制充气泵的充放气过程，实现自动充放气操作，而简化充气泵的充放气切换过程，提高充放气效率。

具体的，如附图9和附图10所示，充气泵2整体成长方体结构，其长为100mm，宽为54mm，高为63mm。充气泵2包括泵壳13，泵壳13包括电机腔21和叶轮腔22，电机腔21位于叶轮腔22的右侧，并与叶轮腔22连通。在电机腔21的右端开设有第一气口8，第一气口8与第一通孔4连通，在叶轮腔22的左侧开设有第二气口9，第二气口9与第二通孔4连通，使第一通孔4、第一气口8、第二气口9和第二通孔5能够相互连通。

具体的，在电机腔21内安装有电机14，在叶轮腔22内安装有叶轮15。其中，叶轮15安装于电机14的驱动端，通过电机14带动叶轮15转动，从而使充气泵内部产生气流。

如附图9所示，在泵壳13的外侧还安装有指示灯23和控制开关24，指示灯23用于显示充气泵2的充气状态，本实施例中，指示灯包括三个，分别为IN(充气)、OUT(放气)和红灯故障。控制开关24包括两个，分别为按键A和按键B，其中按键A为充气开关，按键B为放气开关。具体的，按键A用于控制阀门组件A打开，按键B用于控制阀门组件B打开。

本实施例中，通过改变阀门组件的开合状态即可在不需要取出充气泵的情况下，通过充气泵快速完成放气过程。同时在完成放气后，可直接与充气床一起收纳，而避免单独收纳的麻烦。而一般在对充气床进行放气时，为了操作简便，都采用自然放气过程，即将充气孔打开，通过外部压力或自然使内部气体直接流出，而不会在想要麻烦的更换充气泵实现放气过程，因为这无疑增加了充气床的配置，使用繁琐，用户还需要携带两套设备，因此都不会考虑增加抽气泵。

而本申请将充气泵和抽气泵合为一体，在需要抽气时也不需要将充气泵取出，而是直接通过切换阀门组件的开合状态，进而实现放气过程，且自动根据压力值进行放气控制，极大缩短放气时间，提高操作便捷性，提高放气效率，完成后用户也不用取出充气泵，可直接与充气床一起收纳，操作更简便快捷，同时更便于收纳，在下次使用时直接使用即可。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。