一种可充墨的直液式走珠笔
技术领域
本发明涉及笔相关技术领域,尤其是指一种可充墨的直液式走珠笔。
背景技术
目前市面上使用最广泛的为一次性中性笔,直液式走珠笔以其储墨量大,墨水流动性好而逐渐走进大家的视野。然而直液式走珠笔只有一次性式和可更换墨囊式两种,造成了不应有的资源浪费和环境污染,同时,也增加了使用者的经济支出,限制了使用人群的扩大。
现有的注墨方式仍有一些不足,操作技术繁琐,并且有些技术只限于特定场所,难以扩大使用。具体来说存在以下几点问题:一,墨囊一次储墨量小,更换墨囊频繁,且产生了大量的白色垃圾,不利于环保;二,操作麻烦且不卫生,每次注墨笔尖都沾染墨水,需要用纸布擦去,费时费力。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中直液式走珠笔的使用造成资源浪费且不利于环保的不足,提供了一种能节约资源且利于环保的可充墨的直液式走珠笔。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种可充墨的直液式走珠笔,它包括笔身和充墨装置,所述笔身内设有墨管,所述笔身的一端连接有笔头,所述笔身的另一端设有墨腔,所述墨腔位于笔身内,所述墨管的一端与笔头连接,所述墨管的另一端与墨腔相连通,所述墨腔的一端靠近笔头,所述墨腔的另一端远离笔头且设有单向阀嘴,所述单向阀嘴与墨腔密封连接,所述充墨装置上固定有与单向阀嘴相匹配的充墨针管。
所述笔身内设有墨管,所述笔身的一端连接有笔头,所述笔身的另一端设有墨腔,所述墨腔位于笔身内,所述墨管的一端与笔头连接,所述墨管的另一端与墨腔相连通,所述墨腔的一端靠近笔头,所述墨腔的另一端远离笔头且设有单向阀嘴,所述单向阀嘴与墨腔密封连接,所述充墨装置上固定有与单向阀嘴相匹配的充墨针管。通常情况下,单向阀嘴有助于防止墨腔内的墨水外渗,有利于卫生;使用者在书写过程中,墨腔内的墨水通过墨管输送至笔头,便于实现书写;当墨腔内的墨水消耗完毕后,使用者可将充墨装置上的充墨针管通过单向阀嘴插入到墨腔内,充墨装置内的墨水通过充墨针管输送至墨腔内,即可完成对墨腔内的充墨,操作简单,且笔头无需沾染墨水,利于卫生,与此同时,一方面实现了笔的重复利用,另一方面也无需通过更换墨囊来实现笔的重复利用,达到了能节约资源且利于环保的目的。
作为优选,所述笔身内设有电池一、电路板一和发电装置,所述电池一和发电装置均与电路板一电连接,所述电池一、电路板一和发电装置均安装于墨腔和笔头之间,所述墨腔靠近笔头的一端可拆卸安装有墨量传感器,所述墨量传感器与电路板一电连接,所述笔身的外侧壁上设有墨量指示灯和电量指示灯,所述墨量指示灯和电量指示灯均与电路板一电连接。墨量传感器感应墨腔内的墨水量,当墨腔内的墨水消耗完毕时,墨量传感器传送信号于电路板一,并通过电路板一连通墨量指示灯以指示墨水已用尽,便于提示使用者及时充墨;电量指示灯用于指示电池一内所储存的电量,以提示使用者及时对电池一充电;电池一便于给电路系统供电;当电量指示灯指示电池一电量不足时,如果通过USB接口进行充电,还需要携带数据线,甚至需要携带充电插头,同时配合插座使用,尤其对于学生或外出公务者来说及其不便,而本发明中使用者随时随地可通过发电装置产生电能存储于电池一内,无需额外携带其他的部件,携带方便。
作为优选,所述发电装置包括塑料管和磁铁,所述塑料管与笔身固定连接,所述塑料管与笔身相互平行,所述塑料管的两端均封闭,所述磁铁位于塑料管内且与塑料管活动连接,所述塑料管上套设有磁感线圈一和磁感线圈二,所述磁感线圈一呈逆时针螺旋状分布于塑料管的外侧壁上,所述磁感线圈二呈顺时针螺旋状分布于塑料管的外侧壁上,所述磁感线圈一和磁感线圈二均与塑料管固定连接,所述磁感线圈一和磁感线圈二均与电路板一电连接。本发明所涉及发电装置的发电原理为磁生电原理,同时塑料管有利于避免对磁生电产生干扰;磁感线圈一与电路板一构成闭合电路一,磁感线圈二与电路板一构成闭合电路二,当电量指示灯指示电池一电量不足时,使用者只需沿笔身的长度方向来回摇晃,使得磁铁在塑料管内沿塑料管长度方向来回移动,由于磁感线圈一呈逆时针螺旋状分布于塑料管的外侧壁上,磁感线圈二呈顺时针螺旋状分布于塑料管的外侧壁上,故当磁铁从塑料管的一端移动到另一端时,磁铁的磁力线分别切割磁感线圈一和磁感线圈二,使得磁感线圈一产生正向电流,磁感线圈二产生反向电流,当磁铁沿塑料管反向移动时,磁感线圈一产生反向电流,磁感线圈二产生正向电流,故电路板一上往往需要设置整流电路,以防止磁感线圈一产生的电流和磁感线圈二产生的相反电流相互抵消,磁感线圈一和磁感线圈二产生的电流均通过电路板一上的整流电路进行整流后储存于电池一内,这样设计使得磁铁在塑料管内来回移动的过程中能实现连续发电,提高发电效率。
作为优选,所述单向阀嘴由橡胶制成,所述单向阀嘴包括阀体和阀嘴,所述阀体与笔身的端部中心密封连接,所述阀体的一端位于墨腔外,所述阀体的另一端位于墨腔内,所述阀体的中心设有与充墨针管相匹配的通孔,所述阀嘴位于墨腔内,所述阀嘴一端的横截面形状为圆形且位于通孔的边缘,所述阀嘴的一端与阀体位于墨腔内的一端固定连接且形成一体,所述阀嘴的左右两侧从一端到另一端逐渐向通孔的中心靠拢,所述阀嘴另一端的左右两侧相互贴合且构成扁平状结构,有利于笔身倒置时,墨腔内的墨水分别作用于阀嘴的左右两侧,使得阀嘴的左右两侧更紧密地贴合在一起,有利于防止墨水渗漏,所述阀嘴另一端的周长小于等于充墨针管的周长。充墨时,充墨针管需要依次贯穿通孔和阀嘴往墨腔内充墨,故阀嘴的左右两侧从一端到另一端逐渐向通孔的中心靠拢,对充墨针管贯穿阀嘴上扁平状结构的一端起到导向作用,操作方便;阀嘴另一端的周长小于等于充墨针管的周长,使得阀嘴上扁平状结构的一端能与充墨针管的外侧壁紧密贴合,防止充墨时墨腔内的墨水渗漏,利于卫生且有利于节约墨水。
作为优选,所述墨腔远离笔头的一端设有密封盖,所述密封盖与墨腔密封连接,所述阀体位于密封盖的中心且与密封盖固定连接,所述阀体的侧面设有进气孔,所述密封盖的侧面设有与进气孔相对应的进气通道,所述进气孔的一端与通孔相连通,所述进气孔的另一端贯穿进气通道与墨腔外部相连通。墨腔外部的大气压依次通过进气通道、进气孔和单向阀体与墨腔内的气压始终保持平衡,从而利于保证使用者书写的顺畅性。
作为优选,所述密封盖的一侧位于墨腔内,所述密封盖相对应的另一侧位于墨腔外且设有两块直径一大一小的金属环,两块金属环均与电路板一电连接,所述阀体位于金属环内,所述金属环的中心轴线与通孔的中心轴线为同一轴线,有利于充墨时,使用者将充墨针管沿360度任意角度插入到通孔内时,两个触头始终能分别与两个金属环相接触,操作方便快捷,所述充墨装置包括充墨座,所述充墨座上设有与笔身相匹配的插槽,所述插槽的底部设有两个分别与金属环一一相匹配的触头,所述充墨针管的一端与插槽的底部中心固定连接,所述充墨针管的另一端依次贯穿通孔和阀嘴位于墨腔内,所述充墨座内设有电池二、电路板二和与充墨针管相连通的墨水抽取组件,所述电池二、触头和墨水抽取组件均与电路板二电连接。墨量传感器感应墨腔内的墨水量,当墨腔内的墨水消耗完毕时,墨量传感器传送信号于电路板一,并通过电路板一连通墨量指示灯的同时,电路板一控制两块金属环之间相互导通,当使用者将笔身倒置并插入到插槽内时,两块金属环分别与两个触头相接触,触头与相应的金属环实现电导通,由于触头与电路板二电连接,此时相当于电路板二接收到笔身与插槽已安装到位的信号,电路板二控制墨水抽取组件抽取墨水;由于笔身是通过倒置插入到插槽内的,故当墨腔内的墨水充满时,墨量传感器接触到墨水后再次发送信号于电路板一,电路板一连通墨量指示灯,使得墨量指示灯更换指示状态以显示墨已充满,便于使用者识别,与此同时,电路板一控制两块金属环之间相互断开,此时电路板二检测到两个触头已断开后控制墨水抽取组件停止抽取墨水,响应灵敏,操作方便。
作为优选,所述墨水抽取组件包括真空泵,所述真空泵与电路板二电连接,所述充墨座内设有储墨室,所述充墨针管内设有抽墨通道和抽真空通道,所述墨腔通过抽墨通道与储墨室相连通,所述墨腔通过抽真空通道与真空泵相连通。抽取墨水时,电路板二控制真空泵工作,真空泵通过抽真空通道对墨腔进行抽真空处理,使得墨腔内的气压低于储墨室内的气压,此时储墨室内的墨水在气压的作用下自动通过抽墨通道吸入墨腔内,实现墨腔自动充墨,操作方便快捷。
作为优选,所述储墨室内设有墨水瓶,所述墨水瓶置于储墨室的底部,所述墨水瓶上设有瓶盖,所述瓶盖与墨水瓶螺纹连接,所述瓶盖上设有软接管和插管,所述软接管位于墨水瓶外,所述软接管的一端贯穿储墨室的顶部通过抽墨通道与墨腔相连通,所述软接管的另一端与连接盖固定连接且与插管相连通,所述插管的一端与连接盖固定连接且与软接管相连通,所述插管的另一端位于墨水瓶内。真空泵通过抽真空通道对墨腔进行抽真空处理后,墨水瓶内的墨水依次通过插管、软接管和抽墨通道被吸入墨腔内;当墨水瓶内的墨水消耗完毕后,只需更换新的墨水瓶与瓶盖相匹配即可,从而使得充墨装置能够重复利用,实用性好,软接管便于墨水瓶的更换。
作为优选,所述储墨室的侧面设有门板,所述门板与储墨室铰接,所述门板上连接有把手,所述门板位于充墨座的底端侧面,所述插槽位于充墨座的顶端。这样设计有利于墨水瓶的更换,同时便于墨水瓶与瓶盖拧紧,操作方便。
作为优选,所述充墨座的顶端设有指示灯带,所述充墨座的外侧壁上设有充电口和开关,所述充电口通过电路板二与电池二电连接,所述指示灯带和开关均与电路板二电连接。充电口便于给电池二充电,使得充墨装置携带方便;开关用于充墨装置的开启或关闭,有利于节约电池二的电能;当笔身与插槽安装到位、电路板二检测到两个触头已导通时,电路板二控制指示灯带亮,指示充墨装置正处于充墨的工作状态,充墨结束后,当电路板二检测到两个触头已断开,电路板二便控制指示灯带关闭,用以指示充墨完成,方便快捷。
本发明的有益效果是:防止墨腔内的墨水外渗,有利于卫生且节约墨水;便于实现书写;操作简单,且笔头无需沾染墨水,与此同时,一方面实现了笔的重复利用,另一方面也无需更换墨囊,达到了能节约资源且利于环保的目的;携带方便;磁铁在塑料管内来回移动的过程中能实现连续发电,提高发电效率;利于保证使用者书写时的顺畅性;实现墨腔自动充墨,响应灵敏,操作方便;充墨装置能够重复利用,实用性好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是笔的结构示意图;
图3是图1中A处的结构放大图;
图4是图2中B处的结构放大图;
图5是充墨装置的结构示意图;
图6是图5中C处的结构放大图。
图中:1. 笔身,2. 充墨装置,3. 墨管,4. 笔头,5. 墨腔,6. 单向阀嘴,7. 充墨针管,8. 电池一,9. 电路板一,10. 发电装置,11. 墨量传感器,12. 墨量指示灯,13. 电量指示灯,14. 塑料管,15. 磁铁,16. 磁感线圈一,17. 磁感线圈二,18. 阀体,19. 阀体,20. 通孔,21. 密封盖,22. 进气孔,23. 进气通道,24. 金属环,25. 充墨座,26. 插槽,27. 触头,28. 电路板二,29. 真空泵,30. 储墨室,31. 抽墨通道,32. 抽真空通道,33.墨水瓶,34. 瓶盖,35. 软接管,36. 插管,37. 门板,38. 指示灯带,39. 电池二,40. 充电口,41.开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1和图2所述的实施例中,一种可充墨的直液式走珠笔,它包括笔身1和充墨装置2,笔身1内设有墨管3,笔身1的一端连接有笔头4,笔身1的另一端设有墨腔5,墨腔5位于笔身1内,墨管3的一端与笔头4连接,墨管3的另一端与墨腔5相连通,墨腔5的一端靠近笔头4,墨腔5的另一端远离笔头4且设有单向阀嘴6,单向阀嘴6与墨腔5密封连接,充墨装置2上固定有与单向阀嘴6相匹配的充墨针管7。
如图2所示,笔身1内设有电池一8、电路板一9和发电装置10,电池一8和发电装置10均与电路板一9电连接,电池一8、电路板一9和发电装置10均安装于墨腔5和笔头4之间,墨腔5靠近笔头4的一端可拆卸安装有墨量传感器11,墨量传感器11与电路板一9电连接,笔身1的外侧壁上设有墨量指示灯12和电量指示灯13,墨量指示灯12和电量指示灯13均与电路板一9电连接。
如图2所示,发电装置10包括塑料管14和磁铁15,塑料管14与笔身1固定连接,塑料管14与笔身1相互平行,塑料管14的两端均封闭,磁铁15位于塑料管14内且与塑料管14活动连接,塑料管14上套设有磁感线圈一16和磁感线圈二17,磁感线圈一16呈逆时针螺旋状分布于塑料管14的外侧壁上,磁感线圈二17呈顺时针螺旋状分布于塑料管14的外侧壁上,磁感线圈一16和磁感线圈二17均与塑料管14固定连接,磁感线圈一16和磁感线圈二17均与电路板一9电连接。
如图3和图4所示,单向阀嘴6由橡胶制成,单向阀嘴6包括阀体18和阀嘴19,阀体18与笔身1的端部中心密封连接,阀体18的一端位于墨腔5外,阀体18的另一端位于墨腔5内,阀体18的中心设有与充墨针管7相匹配的通孔20,阀嘴19位于墨腔5内,阀嘴19一端的横截面形状为圆形且位于通孔20的边缘,阀嘴19的一端与阀体18位于墨腔5内的一端固定连接且形成一体,阀嘴19的左右两侧从一端到另一端逐渐向通孔20的中心靠拢,阀嘴19另一端的左右两侧相互贴合且构成扁平状结构,阀嘴19另一端的周长小于等于充墨针管7的周长。
如图3和图4所示,墨腔5远离笔头4的一端设有密封盖21,密封盖21与墨腔5密封连接,阀体18位于密封盖21的中心且与密封盖21固定连接,阀体18的侧面设有进气孔22,密封盖21的侧面设有与进气孔22相对应的进气通道23,进气孔22的一端与通孔20相连通,进气孔22的另一端贯穿进气通道23与墨腔5外部相连通。
如图3和图4所示,密封盖21的一侧位于墨腔5内,密封盖21相对应的另一侧位于墨腔5外且设有两块直径一大一小的金属环24,两块金属环24均与电路板一9电连接,阀体18位于金属环24内,金属环24的中心轴线与通孔20的中心轴线为同一轴线,如图1、图5和图6所示,充墨装置2包括充墨座25,充墨座25上设有与笔身1相匹配的插槽26,插槽26的底部设有两个分别与金属环24一一相匹配的触头27,充墨针管7的一端与插槽26的底部中心固定连接,充墨针管7的另一端依次贯穿通孔20和阀嘴19位于墨腔5内,充墨座25内设有电池二39、电路板二28和与充墨针管7相连通的墨水抽取组件,电池二39、触头27和墨水抽取组件均与电路板二28电连接。
如图1和图5所示,墨水抽取组件包括真空泵29,真空泵29与电路板二28电连接,充墨座25内设有储墨室30,如图6所示,充墨针管7内设有抽墨通道31和抽真空通道32,墨腔5通过抽墨通道31与储墨室30相连通,墨腔5通过抽真空通道32与真空泵29相连通。
如图1和图5所示,储墨室30内设有墨水瓶33,墨水瓶33置于储墨室30的底部,墨水瓶33上设有瓶盖34,瓶盖34与墨水瓶33螺纹连接,瓶盖34上设有软接管35和插管36,软接管35位于墨水瓶33外,软接管35的一端贯穿储墨室30的顶部通过抽墨通道31与墨腔5相连通,软接管35的另一端与连接盖固定连接且与插管36相连通,插管36的一端与连接盖固定连接且与软接管35相连通,插管36的另一端位于墨水瓶33内。储墨室30的侧面设有门板37,门板37与储墨室30铰接,门板37上连接有把手,门板37位于充墨座25的底端侧面,插槽26位于充墨座25的顶端。
如图1和图5所示,充墨座25的顶端设有指示灯带38,充墨座25的外侧壁上设有充电口40和开关41,充电口40通过电路板二28与电池二39电连接,指示灯带38和开关41均与电路板二28电连接。
墨量传感器11感应墨腔5内的墨水量,当墨腔5内的墨水消耗完毕时,墨量传感器11传送信号于电路板一9,并通过电路板一9连通墨量指示灯12以指示墨水已用尽的同时,电路板一9控制两块金属环24之间相互导通;使用者打开充墨座25上的开关41,并将笔身1倒置插入到插槽26内,两块金属环24分别与两个触头27相接触,触头27与相应的金属环24实现电导通,由于触头27与电路板二28电连接,此时相当于电路板二28接收到笔身1与插槽26已安装到位的信号,电路板二28控制真空泵29工作的同时控制指示灯带38亮,指示灯带38指示真空泵29正处于工作状态,真空泵29通过抽真空通道32对墨腔5进行抽真空处理,使得墨腔5内的气压低于墨水瓶33内的气压,此时墨水瓶33内的墨水在气压的作用下依次通过插管36、软接管35和抽墨通道31吸入到墨腔5内,实现墨腔5自动充墨;由于笔身1是通过倒置插入到插槽26内的,故当墨腔5内的墨水充满时,墨量传感器11接触到墨水后再次发送信号于电路板一9,电路板一9连通墨量指示灯12,使得墨量指示灯12更换指示状态以显示墨已充满,便于使用者识别,与此同时,电路板一9控制两块金属环24之间相互断开,此时电路板二28检测到两个触头27已断开,电路板二28控制真空泵29停止工作并控制指示灯带38关闭;充墨完成,使用者从插槽26内拔出笔身1。
本发明所涉及发电装置10的发电原理为磁生电原理,使得发电装置10随时随地都可以给电池一8充电。磁感线圈一16与电路板一9构成闭合电路一,磁感线圈二17与电路板一9构成闭合电路二,当电量指示灯13指示电池一8电量不足时,使用者只需沿笔身1的长度方向来回摇晃,使得磁铁15在塑料管14内沿塑料管14长度方向来回移动,由于磁感线圈一16呈逆时针螺旋状分布于塑料管14的外侧壁上,磁感线圈二17呈顺时针螺旋状分布于塑料管14的外侧壁上,故当磁铁15从塑料管14的一端移动到另一端时,磁铁15的磁力线分别切割磁感线圈一16和磁感线圈二17,使得磁感线圈一16产生正向电流,磁感线圈二17产生反向电流,当磁铁15沿塑料管14反向移动时,磁感线圈一16产生反向电流,磁感线圈二17产生正向电流,故电路板一9上往往需要设置整流电路,以防止磁感线圈一16产生的电流和磁感线圈二17产生的与之相反的电流相互抵消,磁感线圈一16和磁感线圈二17产生的电流均通过电路板一9上的整流电路进行整流后储存于电池一8内,这样设计使得磁铁15在塑料管14内来回移动的过程中能实现连续发电,提高发电效率。