CN112384108A - 具有自动压力维持的气泵 - Google Patents

Abstract

一种气垫包括可充气囊、至少一个泵、控制器和计时器。该可充气囊包括至少一个内室。该至少一个泵与大气以及可充气囊的至少一个内室流体连通。该控制器与该至少一个泵以及计时器通信。在该计时器到时间时，该控制器使得启用该至少一个泵。

Description

具有自动压力维持的气泵

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月10日提交的、序列号为62/669,464的美国临时专利申请的权益。上述引用的所述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于可充气囊的气泵。更具体地，本发明涉及用于气垫的气泵，该气泵自动地维持气垫内期望的压力。

背景技术

气床，有时称为气垫，是大的矩形橡胶或塑料(例如，乙烯基)袋，其填充有空气使得其可以被用作床。气床在本领域是众所周知的，并且已经证明了它们是非常有用的。一方面，可充气气床可以被放气并折叠以将气床存储在壁橱或地下室中。另一方面，当客人需要地方睡觉时，或者当气床的主人到没有床的地方旅行时，气床可以被充气并且可以被用作舒适的床。

但是，一旦被充气，气床往往会损失一些压力量。这种压力的损失可能是由缓慢的泄漏或气囊材料的拉伸引起的。压力的损失被使用者感受到是缺少来自气床的支撑，并且是不期望的。因此，现有技术已经进行了许多尝试以维持气床内期望的压力。例如，许多气床包括两个泵：主泵和次泵。虽然主泵可以快速地对气床充气或放气，但是它总体上是吵闹的并且不精确的。因此，主泵总体上被用于气床的初始充气或放气。但是，次泵总体上能够以低得多的量泵送空气。因此它更安静，并且可以被用于微调气床的内部压力，以及在使用期间不打扰使用者的情况下维持期望的内部压力。

为了触发次泵(或主泵，其中气床不具有次泵)，许多现有技术的气床包括一个或多个压力控制组件，该一个或多个压力控制组件使用膜、弹簧或其他部件来机械地监测气床的泵内的压力。当检测到囊内的压力低于预定义的阈值时，压力控制组件可以触发次(或主)泵的启用。次(或主)泵然后将对气床重新充气直到一个或多个压力控制组件检测到气床内的压力已经达到期望的水平。但是，这种压力管理总体上不能被编程。此外，由于压力控制组件的公差，这种压力管理在维持气床中的压力方面通常具有差的精度和性能。

发明内容

以下呈现了本发明的一些实施例的简化总结，以提供对本发明的基本的理解。该总结不是对本发明的广泛概述。它不旨在识别本发明的关键/重要元素或描绘本发明的范围。它唯一的目的是以简化的形式呈现本发明的一些实施例，作为之后呈现的更详细的描述的序幕。

在示例实施例中，气垫包括可充气囊、至少一个泵、控制器和计时器。可充气囊包括至少一个内室。该至少一个泵与大气以及可充气囊的至少一个内室流体连通。控制器与至少一个泵以及计时器通信。在计时器到时间时，控制器使得启用至少一个泵。

为了更全面的理解本发明的性质和优点，应当参考随后的详细的描述和附图。

附图说明

为了更好地理解本发明的各种实施例，可以参考附图，其中：

图1是根据实施例的气床的侧立体图，该气床包括具有自动压力维持系统的内置泵；

图2是用于图1的气床的、具有自动压力维持系统的内置泵的侧立体图；

图3是根据一个实施例的用于气床的、具有自动压力维持系统的内置泵的可替代实施例的侧立体图；

图4是根据示例实施例的、图1或3的具有自动压力维持系统的内置泵利用的方法的流程图。

图5是根据一个实施例的、用于气床的、具有自动压力维持系统的内置泵的可替代实施例的侧立体图；

图6是用于图5的气床的、具有自动压力维持系统的内置泵的正视图；

尽管本公开内容容许各种修改和可替代的形式，但是其具体实施例通过示例的方式在附图中示出，并且将在本文中详细描述。但是，应当理解，本文所呈现的附图和详细的描述不旨在将本公开内容限制到公开的特定实施例，相反，其意图是涵盖落在所附权利要求所限定的本公开内容的精神和范围内的所有的修改、等同形式和可替代形式。

具体实施方式

在以下描述中，将描述本发明的各种实施例。出于解释的目的，提出具体的构造和细节以便提供对实施例的全面的理解。但是，对本领域技术人员还显而易见的是，可以在没有这些具体的细节的情况下实践本发明。此外，可以省略或简化公知特征以便不使所描述的实施例模糊。

现在参考附图，其中相同的附图标记代表遍及几个视图的相同的部分，图1示出了根据实施例的气床20。气床20包括顶部22和底部(未示出)。顶部22和底部通过一个或多于一个的侧壁24连接。顶部22、底部和侧壁24一起形成封闭的空间或气囊，该封闭的空间或气囊可以被充气使得气床20可以以本领域已知的方式被用作垫。气床20可以由橡胶或塑料材料(如乙烯基)形成，织物材料(例如聚酯)层压到其外表面。

气床20可以包括内置泵组件30。在附图中所示的实施例中，该内置泵组件30在气床20的脚处安装在侧壁24上。但是，在可替代的实施例中，内置泵组件30可以安装在其他位置，包括但不限于，在床的左侧或右侧的侧壁24上、在顶部22上、在顶部和侧壁24的连接处或在另外合适的位置处。与气床整体形成的或设置到气床中的泵是已知的，并且示出在例如Chung的、号为6,793,469的美国专利和号为2002/0194678的美国公开申请。通常，这种整体泵包括板，该板被模制、焊接或以其他方式附接到气床的侧壁。泵被安装在板中并且被布置为使得它可以将空气吹入和/或吹出气床的气囊。类似地，泵组件30可以是在气床20的外部。

对于图2中所示的泵组件30，外面板32定位成使得其从气床20的外部可见。在附图中所示的实施例中，电源34位于泵组件30中。如图所示，该电源34包括被配置为容纳四个D号电池36的电池插座。但是，可以使用不同数量或尺寸的电池。在可替代的实施例中，泵组件30可以与其他电源一起使用，包括但不限于：AC电源、具有DC适配器的AC电源线或可再充电的电池组等。一个或多个泵38可以被集成到泵组件30中。如图2中所示，尽管设想用于该一个或多个泵38的其他位置，但这样的一个或多个泵38可以被安装在电源34后面。图2中仅示出了一个或多个泵38的一部分，但是这种泵的总体结构是已知的。

该一个或多个泵38可以通过泵组件30中的一个或多个通气孔39将空气吸入气床20或将空气排出气床20。泵控制件40被居中地安装在面板32上。该泵控制件40允许使用者控制一个或多个泵38的操作，例如在“放气”、“关闭”和“充气”位置之间。在一些实施例中，使用者通过泵控制件40可以能够在“硬”、“中等”和“柔软”的硬度等级之间选择。可以提供其他控制件来操作一个或多个泵38，包括，但不限于，在泵组件30的外部的远程控制件。

图3说明了整体泵组件42的可替代的实施例，该整体泵组件42包括类似的泵控制件40。在图3中还示出了类似的通气孔39，尽管该通气孔相对于图2中位于不同的位置。进一步地，以虚线示出了两个泵38——主泵38A和次泵38B的大体位置。主泵38A可以能够比次泵38B移动更大量的气流，但是次泵38B可以比主泵38A更安静。应当理解，这种泵38可以位于替代位置，或可以使用替代数量的泵38。类似地，泵组件42包括供电器34，该供电器34再次被示出为用于容纳一个或多个电池的电池盒，但是，如上所述，这种供电器34可以代替地或附加地采用AC电源、具有DC适配器的AC电源线或可再充电的电池组等形式。

在图3中所示的实施例中，泵组件42包括控制器44，如本领域所理解的那样，该控制器44可以包括处理器等。控制器44可以包括或可以与电子存储器(未示出)通信。控制器44与一个或多个泵38和泵控制件40通信以基于来自泵控制件40的输入来控制对这种泵38的操作。控制器44也可以包括计时器功能。控制器44也与一个或多于一个的传感器46通信。至少一个这种传感器46可以是用于确定气囊内压力的压力传感器。该一个或多个传感器46可以是本领域已知的任何种类，并且可以位于适合任何这种传感器46来确定气囊内压力的任何位置。

图4包含示出充气和维持气垫20内期望的压力的方法100的流程图。在步骤102，使用者通过泵控制件40选择期望的硬度等级。作为非限制性的示例，尽管设想其他选项，但使用者可以选择硬度的“柔软”、“中等”或“硬”等级。在步骤104，给定使用者的选择，控制器44确定用于气垫30的目标内部压力。优选地，控制器44访问电子存储器——该电子存储器可以内部地容纳到控制器44或其他位置——来确定目标内部压力。

在决策点106处，控制器44与一个或多个电子传感器46通信以确定气垫20内的压力是否高于目标内部压力。如果是，则在步骤108，控制器44根据已知方法启动对气垫20的放气。但是，如果气垫20内的内部压力不高于目标压力，则在决策点110处，控制器44确定气垫20中的内部压力是否低于目标压力。在内部压力低的情况下，在步骤112，控制器44接合主泵38A，并且然后返回到决策点106。通过这种方式，只要气垫20低于目标压力，主泵38A就保持接合。但是，一旦气垫20内的内部压力在决策点106和108处既不高于目标压力也不低于内部压力，方法100前进到步骤114，在该步骤中控制器停用主泵38A。

在决策点116处，控制器44确定使用者是否通过泵控制件40已经改变所选择的硬度等级。在所选择的硬度等级已经改变的情况下，方法返回到步骤102。但是，在使用者没有改变所选择的硬度等级的情况下，控制器在步骤118开启计时器。该计时器可以存在于控制器44内，或者可以是与控制器44通信的外部计时器。计时器可以被设置为任何期望的时间长度，例如一分钟、五分钟、十分钟等。在决策点120处，控制器44确定计时器是否已经到时间。在计时器未到时间的情况下，方法重复决策点120直到计时器到时间。一旦计时器到时间，在步骤122，控制器44自动启用次泵38B。应当理解，可以使用仅具有主泵38A的系统，在这种情况下，在步骤122，控制器44将启用主泵。

在决策点124处，控制器44再次与一个或多个传感器46通信以确定气垫20内的内部压力是否低于目标压力。在内部压力低于目标压力的情况下，重复决策点124，其中次泵38B接合，直到气垫20内的压力不低于目标内部压力。因此，将看到，每次计时器到时间时，不管气垫20的内部压力如何，控制器44都接合泵38。因此，在不需要检查不准确的压力控制组件来确定何时启动补充泵送的情况下，保持气垫20内的压力。

一旦气垫20内的压力不再低于目标压力，则方法100前进到步骤126，其中控制器44停用次泵38B(或主泵38A，这取决于实施例)，并且方法返回到决策点116。

图5说明了整体泵组件50的可替代的实施例，其包括如上讨论的类似的泵控制件40。通气孔39A被示出为格栅的形式而不是上述讨论的实施例中所示的狭缝的形式，并且其尺寸和形状也不同。可以理解，只要允许足够的气流，就可以改变通气孔39/39A的特定形状和定位。如上所讨论地，一个或多个泵38包含在整体泵组件50内。类似地，如上，泵组件50包括供电器(未示出)，并且AC电源线34A被示出为从该供电器延伸。但是，如上，这种供电器可以代替地或另外地采用电池、具有DC适配器的AC电源线或可再充电的电池组等形式。图6说明了正面朝上的相同的泵组件50，使得示出与泵控制件40相关联的另外选项。可以看到，泵控制件40可以被设置为关闭位置40A、放气位置40B、硬位置40C、中等位置40D或柔软位置40E。也设想更多、更少或其他选项。

从前述内容可以看出，本发明的各种实施例非常适于实现在上文提出的所有目标和优点以及明显的且本结构固有的其他优点。应当理解，本实施例的某些特征和子组合是有用的，并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下被采用。由于可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出本发明的许多可能的实施例，因此还应当理解，本文在附图中提出的或示出的所有公开内容应当解释为仅仅是说明性的而不是限制性的。以上在附图中描述和说明的各种构造仅以示例的方式给出，并且不旨在限制本发明的概念、原则和范围。

从前述描述中明显可见的是，本文所示出的示例的具体细节不限制本发明的某些方面，并且因此预期，本领域技术人员会想到其他修改和应用或其等同形式。前述说明书中所使用的术语“具有”和“包括”以及类似的术语是在“可选的”或“可以包括”的意义上使用的并且不是“必需的”。

但是，在考虑说明书和附图后，本构造的许多改变、修改、变化和其他使用和应用对于本领域技术人员将是显而易见的。没有偏离发明的精神和范围的所有这种改变、修改、变化和其他使用和应用被认为被本发明涵盖，本发明仅被以下权利要求限制。

Claims (8)

1.一种气垫，包括：

具有至少一个内室的可充气囊；

与大气以及所述可充气囊的所述至少一个内室流体连通的至少一个泵；

与所述至少一个泵通信的控制器；

与所述控制器通信的计时器，其中在所述计时器到时间时，所述控制器使得启用所述至少一个泵。

2.根据权利要求1所述的气垫，其中所述控制器包括所述计时器。

3.根据权利要求1所述的气垫，还包括与所述控制器通信的至少一个传感器，所述至少一个传感器用于检测所述可充气囊的所述至少一个内室内的压力。

4.根据权利要求3所述的气垫，其中所述控制器在通过所述至少一个传感器确定所述至少一个内室内的所述压力已经达到预定的压力值时，使得停用所述至少一个泵。

5.根据权利要求4所述的气垫，其中所述控制器在停用所述至少一个泵时重置并重启所述计时器。

6.根据权利要求1所述的气垫，还包括与所述控制器通信的泵控制件，所述泵控制器用于在对所述气垫的一个或多于一个的硬度设置中选择。

7.根据权利要求6所述的气垫，其中所述控制器与电子存储器通信，所述电子存储器存储所述可充气囊的所述至少一个内室内的、与每个硬度设置相关联的预定的压力值。

8.一种用于维持气垫中的期望的硬度的方法，所述方法包括步骤：

(a)从使用者接收期望的硬度等级的输入；

(b)基于所述期望的硬度等级确定所述气垫内的目标压力；

(c)接合与所述气垫相关联的至少一个泵，以将所述气垫充气到所述目标压力；

(d)在确定所述气垫内的压力已经达到所述目标压力时，停用所述至少一个泵；

(e)启动计时器倒计时预定的时间量；

(f)在所述计时器到时间时，接合所述至少一个泵中的一个泵以开始将另外的空气泵送到所述气垫中；

(g)在确定所述气垫内的压力已经达到所述目标压力时，分离所述至少一个泵中的所述一个泵，并返回到步骤(e)。

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