CN106593902B - 自动充气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动充气装置，包括阀体、微型电机及离心叶轮，所述阀体开设有入气孔与充气口，所述充气口处设有向所述阀体外部打开的单向阀门，所述阀体内设有风室及与风室连接的导风槽，所述微型电机与所述离心叶轮安装于所述风室中，所述微型电机驱使所述离心叶轮转动，所述导风槽将所述风室与所述充气口连通，所述入气孔与所述风室的入风口连通。本充气装置结构紧凑、体积小巧，能够配置到充气产品上，供随时随地使用。当微型电机驱使离心叶轮转动时空气从入气孔被抽入到风室内，并被离心叶轮沿着导风槽排向充气口，最后冲开单向阀门并进入到产品中，实现对产品的充气。该充气过程自动完成，效率较高，且装置结构简单，易于实现。

Description

自动充气装置

技术领域

本发明涉及一种自动充气装置，尤其涉及一种结构简单、体积小巧的自动充气装置。

背景技术

许多充气产品，如充气玩具、游泳圈、充气枕头、充气床垫等，在不使用时都会将气放空，以减小体积从而方便携带、收藏。而在需要使用时，就需要对产品进行充气，最原始的充气方式是人嘴对着产品上的气嘴吹气，但是用嘴充气费时费力，充气效率非常低，同时也不卫生。

一些新款的充气产品上配备了可以手动操作的充气装置。该种装置包括气阀和气囊，产品的内部通过气阀与外界连通，通过反复捏握压缩气囊可以将空气通过气阀充入到产品中。这种充气装置可以避免用嘴吹气，解决了卫生问题，但是手动充气在效率上的提升比较有限。

采用打气筒、充气泵等工具来为产品充气是目前效率最高的一种充气方式，尤其是电动的充气工具，能够很快地完成充气过程，节省大量时间。然而这些工具都存在结构复杂、体积庞大等问题，难以随身携带，更不能直接将其配备到产品上，因此无法随时随地为产品进行充气。

为了解决上述问题，有必要提供一种结构简单、体积小巧的自动充气装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、体积小巧的自动充气装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自动充气装置，包括阀体、微型电机及离心叶轮，阀体开设有入气孔与充气口，充气口处设有向阀体外部打开的单向阀门，阀体内设有风室及与风室连接的导风槽，微型电机与离心叶轮安装于风室中，微型电机驱使离心叶轮转动，导风槽将风室与充气口连通，入气孔与风室的入风口连通，所述风室及所述导风槽可于所述阀体内移动使所述导风槽与所述充气口错开，所述阀体内还设有位于所述风室的外围并跟随所述风室移动的风道，所述导风槽与所述充气口正对时所述风道与所述导风槽隔离，所述导风槽与所述充气口错开后所述风道通过所述阀体的内部空间与所述导风槽连通，所述阀体包括外阀体及转动地容纳于所述外阀体内的内阀体，所述入气孔与所述充气口设于所述外阀体，所述风室、导风槽及所述风道设于所述内阀体内，所述内阀体相对所述外阀体转动使所述导风槽与所述充气口正对或错开。

与现有技术相比，由于本发明自动充气装置的微型电机、离心叶轮均安装于风室内，即收纳在阀体的内部，因此装置结构紧凑、体积小巧，能够配置到充气产品上，供随时随地使用。当微型电机驱使离心叶轮转动时空气从入气孔被抽入到风室内，并被离心叶轮沿着导风槽排向充气口，最后冲开单向阀门并进入到产品中，实现对产品的充气。在充气过程中由于单向阀门无法向阀体内部打开，因此产品内部逐渐增大的气压并不会对离心叶轮的转动造成负面影响，离心叶轮能够保持恒定功率，并不需要随着产品内气压的增大而增加功率。本自动充气装置能够自动完成充气过程，效率较高，且装置结构简单，易于实现。

较佳地，导风槽的口径由与风室连接的一端向与充气口连通的一端逐渐缩小。将导风槽的结构设置为由内向外口径逐渐缩小的结构，可以起到汇聚气流的作用，同时孔径的缩小有利于增加气体流速，从而提高充气效率。

较佳地，充气口的两侧分别设有与导风槽的两侧壁相对接的对接部。对接部与导风槽的侧壁相接，确保风室内出来的气流能够准确导向充气口，而不会从导风槽的侧边漏出。

较佳地，风室为圆形结构，导风槽的一侧壁沿风室的切线方向延伸。导风槽设置在与风室相切的位置，有利于使导出的气流保持较高流速。

进一步地，内阀体包括下阀体与安装于下阀体上的上阀体，风室、导风槽及风道设于下阀体内，入风口设于下阀体的顶部，风道的上端呈开口状，上阀体内具有向下阀体延伸的肋部，肋部将上阀体内的空间分为内部空间与外围空间，入气孔设于上阀体的顶部并通过内部空间与入风口连通，上阀体上还设有通过外围空间与风道连通的出气孔。内阀体的导风槽与充气口错开后，进入风道内的气流向上经过外围空间并从出气孔吹出。

进一步地，内阀体的外表面具有两间隔设置的定位凹槽，一定位弹片安装于外阀体中，定位弹片卡入其中一定位凹槽时导风槽正对充气口，定位弹片卡入另一定位凹槽时导风槽与充气口错开并相互隔离。定位弹片与两个定位凹槽配合，能够使内阀体在转动后精确定位在两个使用位置，使用者凭借定位弹片卡入定位凹槽时的声音或手感即可知道内阀体是否转动到位，操作方便。

进一步地，外阀体的内壁设有两相互间隔并向内凸伸的限位部，内阀体的外表面具有向外凸伸的限位肋，内阀体转动时限位肋于两限位部之间移动。限位肋与两限位部配合，限制了内阀体在外阀体中的转动方向及转动行程。

附图说明

图1是本发明自动充气装置的立体图。

图2是自动充气装置中外阀体与内阀体分离后的示意图。

图3是外阀体的结构示意图。

图4是外阀体另一角度的结构示意图。

图5是外阀体中定位弹片的结构示意图。

图6是外阀体中单向阀门的结构示意图。

图7是定位弹片与单向阀门安装到外阀体后的示意图。

图8是内阀体的结构示意。

图9是内阀体中上阀体与下阀体分离后的示意图。

图10是下阀体与其内部件的示意图。

图11是上阀体与按键、电路板的示意图。

图12是上阀体的立体图。

图13是内阀体的剖视图。

图14是导风槽正对充气口时的立体剖视图。

图15是导风槽与充气口错开后的立体剖视图。

图16是药盒插入前的示意图。

具体实施方式

下面结合给出的说明书附图对本发明的较佳实施例作出描述。

如图1、图2所示，本发明提供了一种自动充气装置1，可以安装到充气枕头、充气玩具或充气垫等充气产品上，便捷且快速地为产品进行自动充气。自动充气装置1的阀体包括了外阀体2及容纳在外阀体2中的内阀体3。以下先分别介绍外阀体2与内阀体3的具体结构，再介绍两者的连接关系与自动充气装置1的工作过程。

结合图3、图4，外阀体2呈中空结构，其内部具有一供内阀体3插入的容纳槽20，外阀体2的内壁上形成有两个间隔的定位槽21，两定位槽21相对的一端呈开口状而相对远离的一端呈封闭状。外阀体2的内壁还设有外阀体2内部凸伸的限位部22，而与限位部22相邻的一定位槽21的末端槽壁作为另一限位部23，两限位部22、23之间相互间隔。外阀体2的侧壁上开设有一充气口24，自动充气装置1安装到充气产品上后充气口24位于产品的内部。一悬臂25延伸到充气口24中，悬臂25末端具有一定位孔26。内阀体3的内壁还具有向内凸伸的对接部27，一定位槽21的末端槽壁作为另一向内凸伸的对接部28，对接部27、28分别位于充气口24的两侧。

参照图5至图7，自动充气装置1还包括设于外阀体2的定位弹片4与单向阀门。其中，定位弹片4呈薄片状，其中间位置具有一凸起的定位部41。定位弹片4的两端由上而下插入两个定位槽21内，而定位部41恰好从两定位槽21之间露出并朝向外阀体2的内部。当定位弹片4受压时可被压缩形变。单向阀门为一大小与充气口24大小对应的弹性活页5，弹性活页5上固定有一定位柱51，定位柱51上具有沿径向扩张的卡合部52。将定位柱51由外向内插入悬臂25上的定位孔26内，直至卡合部52穿过悬臂25，则弹性活页5被定位在了外阀体2上且弹性活页5盖住并密封了充气口24，弹性活页5只能向外阀体2之外形变。

如图8、图9所示，内阀体3包括下阀体31及安装在下阀体31上的上阀体32。下阀体31的形状大小与外阀体2中的容纳槽20对应，内阀体3插入到外阀体2中后下阀体31与外阀体2紧密结合，并且内阀体3可以在外阀体2内绕竖直轴线转动。下阀体31的外表面具有向外凸伸的限位肋311并具有两间隔设置的定位凹槽312，定位凹槽312的大小与图5中所示的定位弹片4上的定位部41大小对应，使定位部41能够卡入到定位凹槽312内。

再结合图10，下阀体31内具有风室313、与风室313连接的导风槽315以及围绕在风室313之外的风道314，风室313与导风槽315的整体大致呈“b”形，导风槽315延伸并贯穿下阀体31的侧壁，风室313与风道314在径向方向上是相互隔离的，风道314具有开设于下阀体31侧壁的入口316，导风槽315与入口316在下阀体31的侧壁上呈相邻设置。风室313的形状是圆形，导风槽315的两个侧壁中的一个沿风室313的圆形的切线方向延伸，而另一侧壁的延长线大致朝向圆形的圆心，这样设置是为了确保导出的气流有尽可能高的流速。

并且，在实施例中，导风槽315是由内向外减缩的结构，导风槽315的口径由与风室313连接的一端向与充气口24连通的一端逐渐缩小。这种结构的导风槽315有利于汇聚气流同时提高气体流速。当然，在其他实施方式中导风槽315也可以是内外端口径一样大的结构。

风室313内的中间位置还具有一圈凸起的安装肋317。下阀体31的底部设有一电池仓，电池仓由一仓盖318封闭。

结合图10与图13，自动充气装置1还包括电池6、微型电机7、离心叶轮8以及盖板9。电池6装在下阀体31底部的电池仓内，微型电机7安装到安装肋317中间并与下阀体31固定，离心叶轮8套到安装肋317之外并与微型电机7的输出轴固定。电池6为微型电机7提供动力，微型电机7启动时带动离心叶轮8转动。盖板9的形状与风室313以及导风槽315的整体形状对应并盖到风室313与导风槽315上且与下阀体31固定，盖板9上开设的通孔作为风室313的入风口91。风道314的上端呈开口状。

如图11、图12所示，上阀体32的侧壁上贯穿地开设有多个入气孔321与多个出气孔322。多个入气孔321与多个出气孔322分别沿周向呈整圈排列，入气孔321位于上方，出气孔322位于下方。上阀体32内具有向下延伸的肋部323，肋部323将上阀体32内的空间分为内部空间324与外围空间325。上述的入气孔321与内部空间324连通，而出气孔322与外围空间325连通。上阀体32内装有一电路板a，电路板a上具有按钮a1，上阀体32的顶部安装有位于一圈入气孔321中间的按键b，该按键b与电路板a上的按钮a1连接，按压按键b时能够触发按钮a1。

再结合图8至图13，上阀体32采用卡扣配合的方式安装到下阀体31上，安装后入气孔321通过内部空间324、入风口91与风室313连通，而风道314通过外围空间325与出气孔322连通。电路板a分别与电池6以及微型电机7电性连接，电池6为电路板a供电，电路板a控制微型电机7启动、停止或转速。具体的控制方式可以是对按键b进行一次按压、两次按压、三次按压或长按。在上阀体32上还设有一充电接口328，充电接口328与电路板a电性连接，可以使用充电器或数据线为电池6进行充电。

参照图14，内阀体3装入外阀体2中后，下阀体31外表面上的限位肋311位于限位部22与限位部23之间，两限位部22、23通过与限位肋311的抵顶限制了内阀体3在外阀体2中的转动方向与转动行程。当定位弹片4的定位部41卡入一定位凹槽312时导风槽315正对充气口24，此时导风槽315两侧的侧壁分别与对接部27、对接部28相接，确保风室313中产生的气流会全部被导风槽315引导通向充气口24，不会从导风槽315的侧壁与对接部27、28之间漏出，同时也使得导风槽315与风道314的入口316相互隔离开。

在此状态下，启动微型电机7，离心叶轮8转动，外界的空气从入气孔321被吸入，并经过内部空间324、入风口91进入到风室313中。离心叶轮8的原理是轴向进风径向出风，因此进入风室313中的空气被加速后由导风槽315汇聚、导向并排向充气口24。当气流压力达到一定程度时，弹性活页5被冲击形变从而开放充气口24，气流进入到产品内部，实现对产品的充气。当微型电机7停转时，由于弹性活页5无法向内部形变，因此产品内部的空气不会漏出。在其他的实施例中，单向阀门也可以是其他结构，比如由弹簧顶压的单向阀门。

沿图14中的方向A转动内阀体3，使内阀体3相对外阀体2转动至图15中所示位置，定位弹片4的定位部41卡入了另一定位凹槽312中，此时导风槽315与充气口24错开并相互隔离，风道314的入口316通过外阀体2中限位部22与对接部27之间的空间与导风槽315形成连通。由导风槽315吹出的气流从入口316进入到风道314之内，并向上进入外围空间325后从出气孔322排出。此状态下的自动充气装置1不再对产品进行充气。

再结合图16，上阀体32开设有与外围空间325连通的插入口329，一药盒c由插入口329插入到上阀体32内并承载在盖板9上。药盒c内存放的是具有挥发性的药片，当气流从风道314向上吹时，药片挥发出的气体会从出气孔322散出。该药片根据化学成分的不同，可以起到清新空气、提神醒脑或安神宁息等功能。可见，通过将内阀体3相对外阀体2转动，可以使本发明自动充气装置1在充气功能与排气功能之间切换。

与现有技术相比，由于本发明自动充气装置1的微型电机7、离心叶轮8安装于内阀体3的风室313内，而内阀体3又容纳在外阀体2中，因此装置结构紧凑、体积小巧，能够配置到充气产品上，供随时随地使用。当微型电机7驱使离心叶轮8转动时空气从入气孔321被抽入到风室313内，并被离心叶轮8沿着导风槽315排向充气口24，最后冲开单向阀门并进入到产品中，实现对产品的充气。在充气过程中由于单向阀门无法向阀体内部打开，因此产品内部逐渐增大的气压并不会对离心叶轮8的转动造成负面影响，离心叶轮8能够保持恒定功率，并不需要随着产品内气压的增大而增加功率。本自动充气装置1可自动完成充气，效率较高，且装置结构简单，易于实现。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种自动充气装置，其特征在于：包括阀体、微型电机及离心叶轮，所述阀体开设有入气孔与充气口，所述充气口处设有向所述阀体外部打开的单向阀门，所述阀体内设有风室及与所述风室连接的导风槽，所述微型电机与所述离心叶轮安装于所述风室中，所述微型电机驱使所述离心叶轮转动，所述导风槽将所述风室与所述充气口连通，所述入气孔与所述风室的入风口连通，

所述风室及所述导风槽可于所述阀体内移动使所述导风槽与所述充气口错开，所述阀体内还设有位于所述风室的外围并跟随所述风室移动的风道，所述导风槽与所述充气口正对时所述风道与所述导风槽隔离，所述导风槽与所述充气口错开后所述风道通过所述阀体的内部空间与所述导风槽连通，所述阀体包括外阀体及转动地容纳于所述外阀体内的内阀体，所述入气孔与所述充气口设于所述外阀体，所述风室、导风槽及所述风道设于所述内阀体内，所述内阀体相对所述外阀体转动使所述导风槽与所述充气口正对或错开。

2.如权利要求1所述的自动充气装置，其特征在于：所述导风槽的口径由与所述风室连接的一端向与所述充气口连通的一端逐渐缩小。

3.如权利要求1所述的自动充气装置，其特征在于：所述充气口的两侧分别设有与所述导风槽的两侧壁相对接的对接部。

4.如权利要求1所述的自动充气装置，其特征在于：所述风室为圆形结构，所述导风槽的一侧壁沿所述风室的切线方向延伸。

5.如权利要求1所述的自动充气装置，其特征在于：所述内阀体包括下阀体与安装于所述下阀体上的上阀体，所述风室、导风槽及所述风道设于所述下阀体内，所述入风口设于所述下阀体的顶部，所述风道的上端呈开口状，

所述上阀体内具有向所述下阀体延伸的肋部，所述肋部将所述上阀体内的空间分为内部空间与外围空间，所述入气孔设于所述上阀体的顶部并通过所述内部空间与所述入风口连通，所述上阀体上还设有通过所述外围空间与所述风道连通的出气孔。

6.如权利要求1所述的自动充气装置，其特征在于：所述内阀体的外表面具有两间隔设置的定位凹槽，一定位弹片安装于所述外阀体中，所述定位弹片卡入其中一所述定位凹槽时所述导风槽正对所述充气口，所述定位弹片卡入另一所述定位凹槽时所述导风槽与所述充气口错开并相互隔离。

7.如权利要求1所述的自动充气装置，其特征在于：所述外阀体的内壁设有两相互间隔并向内凸伸的限位部，所述内阀体的外表面具有向外凸伸的限位肋，所述内阀体转动时所述限位肋于两所述限位部之间移动。