CN206150653U - 伞头组件及空气雨伞 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及防雨用具领域，尤其是涉及伞头组件及空气雨伞，伞头组件，包括内部设有第一空腔的伞头，伞头底部设有进风口，伞头顶部设有出风口；设置于第一空腔内、转动时用于将空气从进风口吸入后从出风口鼓出的扇叶；输出轴与扇叶传动连接以驱动扇叶转动的电机。空气雨伞包括伞柄，伞头组件与空气雨伞的伞柄连接。采用伞头组件及空气雨伞，进风口设在伞头底部，出风口设在伞头顶部，使用时，电机驱动扇叶旋转将空气从进气口吸入后从出风口鼓出，与现有技术中进风口未设在伞头而设在伞柄大大地缩短了风道，减小了风力损失，避免了风量不足的现象，使得空气从出风口喷出时能具备较高的动能，能够有效地利用空气能为使用者提供气幕隔绝雨滴。

Description

伞头组件及空气雨伞

技术领域

本实用新型涉及防雨用具领域，尤其是涉及伞头组件及空气雨伞。

背景技术

在日常生活中，人们在下雨天使用的用来抵挡风雨的雨伞一般都是由伞面、伞支架以及伞把等结构构成，最常见的问题就是伞支架和伞面容易损坏；同时每次挡雨后都会沾上雨水，沾上雨水的伞收纳成了问题，不管是上车还是进入室内雨水往往会顺着伞面往下滴，造成车内潮湿或室内地面湿滑，而且这些残余雨水还会使伞支架和伞柄生锈而损坏，晾干问题严重。

空气雨伞的出现大大缓解了上述问题。空气雨伞借助风能为使用者挡雨。如图1所示，空气雨伞通过空气从进风口11进入而后从出风口12喷出，形成一道气幕，空气雨伞为使用者提供这道气幕能够起到伞盖的作用，用来阻挡雨水。空气雨伞能有效隔绝雨滴，而且不会产生任何雨滴声，并且，它完全是即用即开即收，也就不用考虑传统雨伞的晾干问题。此外，由于空气雨伞没有伞布减少了对塑料袋的需求，它同样是一款环保雨伞。

但是，现有技术中的空气雨伞的气道过长风力损失过大，导致风量不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种伞头组件及空气雨伞，借助风能为使用者挡雨，缩短风道，有效地减小了风力损失。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种伞头组件，包括：

内部设有第一空腔的伞头，所述伞头底部设有进风口，所述伞头顶部设有出风口；

设置于所述第一空腔内、转动时用于将空气从所述进风口吸入后从所述出风口鼓出的扇叶；

输出轴与所述扇叶传动连接以驱动所述扇叶转动的电机。

进一步地，所述进风口为环形槽，和/或，所述出风口为环形槽。

进一步地，所述进风口和所述出风口将伞头分为靠近所述出风口一侧的上伞头、所述进风口和所述出风口之间的中伞头和靠近所述进风口的下伞头三部分，所述上伞头和所述中伞头通过立柱连接，和/或，所述中伞头和所述下伞头通过立柱连接。

第二方面，本实用新型还提供一种空气雨伞，包括伞柄，第一方面中提供的任一种伞头组件，所述伞柄顶部设有内部形成用于容纳所述伞头组件中的电机的第二空腔，所述伞头组件与所述空气雨伞的所述伞柄连接。

进一步地，所述第二空腔内设有用于采集信息、储存信息并处理信息的控制装置，所述控制装置与所述电机信号连接。

进一步地，所述控制装置包括单片机。

进一步地，所述第二空腔内还设有为所述电机和所述控制装置供电的电源，所述电源与所述控制装置电连接。

进一步地，所述伞柄外侧还设有用于调节所述电机转速的调速按键，所述调速按键与所述单片机信号连接。

进一步地，所述伞柄外侧还设有用于控制电路通断的电源开关键，所述电源开关键与所述电源电连接。

进一步地，所述伞柄外侧还设有用于显示电源电压的电量显示屏，所述电量显示屏与所述单片机信号连接。

本实用新型提供的伞头组件及空气雨伞具有以下有益效果：

采用本实用新型提供的伞头组件，进风口设在伞头底部，出风口设在伞头顶部，使用时，电机驱动扇叶旋转将空气从进气口吸入后从出风口鼓出，与现有技术中进风口未设在伞头而设在伞柄大大地缩短了风道，减小了风力损失，使得空气从出风口喷出时能具备较高的动能。

本实用新型提供的空气雨伞，应用上述伞头组件，进风口设在伞头，大大地缩短了风道，减小了风力损失，避免了风量不足的现象，使得空气从出风口喷出时能具备较高的动能，该空气雨伞能够有效地利用空气能为使用者提供气幕隔绝雨滴。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为背景技术中提供的空气雨伞的气体通道示意图；

图2为本实用新型实施例提供的伞头组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的空气雨伞的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的空气雨伞的控制电路示意图。

图标：1-伞头；2-扇叶；3-电机；4-伞柄；11-进风口；12-出风口；41-控制装置；42-电源；43-调速按键；44-电源开关键；45-电量显示屏。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

请参照图2、图3和图4，下面将结合附图对本实用新型实施例提供的伞头组件及空气雨伞作详细说明。

如图2所示，本实用新型第一方面的实施例提供了一种伞头组件，包括：

内部设有第一空腔的伞头1，伞头1底部设有进风口11，伞头1顶部设有出风口12；

设置于第一空腔内、转动时用于将空气从进风口11吸入后从出风口12鼓出的扇叶2；

输出轴与扇叶2传动连接以驱动扇叶2转动的电机3。

采用本实施例提供的伞头组件，进风口11设在伞头1底部，出风口12设在伞头1顶部，使用时，电机3驱动扇叶2旋转将空气从进气口吸入后从出风口12鼓出，与现有技术中进风口11未设在伞头1而设在伞柄4大大地缩短了风道，减小了风力损失，避免了风量不足的现象，使得空气从出风口12喷出时能具备较高的动能，能够有效地利用空气能为使用者提供气幕隔绝雨滴。

进一步地，进风口11为环形槽，和/或，出风口12为环形槽。

具体地，进风口11为环形槽，出风口12为其他形式的槽；或者，出风口12为环形槽，进风口11为其他形式的槽；或者；进风口11为环形槽，出风口12为环形槽。优选为进风口11为环形槽，出风口12为环形槽。

需要说明的是，本实施例中所提供的伞头组件采用环形槽可以较大程度上减小进出风口12对气流的影响，避免气量不足，保证空气从出风口12喷出时能具备较高的动能。并且，环形槽还可以保证空气从出风口12喷出时是以面的形式，较为扁平，提高了风力的利用率。

进一步地，进风口11和出风口12将伞头1分为靠近出风口12一侧的上伞头、进风口11和出风口12之间的中伞头和靠近进风口11的下伞头三部分，上伞头和中伞头通过立柱连接，和/或，中伞头和下伞头通过立柱连接。

本实施例中所提供的伞头组件中进风口11和出风口12均为环形槽，两个环形槽将伞头1分为三部分：靠近出风口12一侧的上伞头，进风口11和出风口12之间的中伞头，靠近进风口11一侧的下伞头。需要说明的是，上伞头和中伞头可以通过立柱连接，中伞头和下伞头的连接方式不做限定；也可以中伞头和下伞头通过立柱连接，上伞头和中伞头的连接方式不做限定；还可以上伞头和中伞头通过立柱连接，中伞头和下伞头通过立柱连接。优选为上伞头和中伞头通过立柱连接，中伞头和下伞头通过立柱连接。

采用立柱连接与其他连接方式相比，从流体力学的角度来看，流体阻力更小，短细的立柱能够尽可能的减小连接件对进风口11和出风口12的影响，避免风力不足的问题。

需要说明的是，本实施例中所提供的伞头组件中三头的形状不做具体限定，可以为球状，也可以为椭球状。

如图3所示，本实用新型第二方面的实施例提供了一种空气雨伞，包括伞柄4，第一方面实施例中提供的任一种伞头组件，伞柄4顶部设有内部形成用于容纳伞头组件中的电机3的第二空腔，伞头组件与空气雨伞的伞柄4连接。

本实用新型第二方面的实施例提供的空气雨伞，应用上述第一方面实施例中提供的任一种伞头组件，伞头组件中下伞头与伞柄4上端固定，且密封连接，防止空气从出风口12以外的地方泄漏导致出现气量不足的现象。伞柄4顶部设有与伞头组件中第一空腔连通的第二空腔，与用于容纳伞头组件中的电机3。

进风口11设在伞头1，大大地缩短了风道，减小了风力损失，避免了风量不足的现象，使得空气从出风口12喷出时能具备较高的动能，能够有效地利用空气能为使用者提供气幕隔绝雨滴。

进一步地，第二空腔内设有用于采集信息、储存信息并处理信息的控制装置41，控制装置41与电机3信号连接。

上述控制装置41可通过与驱动扇叶2旋转的电机3信号连接控制电机3的转速来进一步调整扇叶2的转速，来调整风力。通过上述控制装置41控制气幕的大小。

进一步地，控制装置41包括单片机。

需要说明的是，本实用新型第二方面的实施例提供的空气雨伞内部设有的控制装置41采用单片机。单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，在工业控制领域广泛应用。

具体地，本实施例中所提供的空气雨伞的控制装置41采用STM32系列的单片机，STM32系列是基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分为两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列；STM32F101“基本型”系列。

增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是32位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。

进一步地，第二空腔内还设有为电机3和控制装置41供电的电源42，电源42与控制装置41电连接。

需要说明的是，本实用新型第二方面的实施例提供的空气雨伞中设于第二空腔内的电源42一条通道为电机3供电，驱动扇叶2旋转；另一条通道为单片机供电。

具体地，本实用新型第二方面的实施例提供的空气雨伞的电源42可以是电池，电池置于伞柄4内，设置电池槽，可以在电量不足时更换电池，电池可使用大容量、质量轻，可反复充电的材料。

进一步地，伞柄4外侧还设有用于调节电机3转速的调速按键43，调速按键43与单片机信号连接。

需要说明的是，本实用新型第二方面的实施例提供的空气雨伞伞柄4外侧的调速按键43用来调节电机3转速，通过调速按键43将信息传给单片机控制电机3转速，进一步的调整扇叶2的转速，来调整风力。通过上述控制装置41控制气幕的大小。

进一步地，伞柄4外侧还设有用于控制电路通断的电源开关键44，电源开关键44与电源42电连接。

需要说明的是，本实用新型第二方面的实施例提供的空气雨伞伞柄4外侧的电源开关键44控制整个电路的通断

进一步地，伞柄4外侧还设有用于显示电源42电压的电量显示屏45，电量显示屏45与单片机信号连接。

需要说明的是，本实用新型第二方面的实施例提供的空气雨伞选用有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)显示屏。有机发光二极管使用有机聚合材料作为发光二极管中的半导体材料。聚合材料可以是天然的，也可能是人工合成的，可能尺寸很大，也可能尺寸很小。蛋白质和DNA就是有机聚合物的例子。OLED显示技术广泛的运用于手机、数码摄像机、DVD机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、汽车音响和电视。OLED显示器很薄很轻，因为它不使用背光。OLED显示器还有一个最大为160度的宽屏视角，其工作电压为二到十伏特(volt，用V来表示)。

具体地，上述电量显示屏45可以是电池型格数显示，如三格、四格、五格显示的电量显示屏45，也可以是电量百分比显示的电量显示屏45。

上述电量显示屏45可实时监控电池的工作状态，使电池不会因为过放或过充而造成伤害。当电压低于设定值时，蜂鸣器会响起，红色LED灯会闪烁。

图4为本实用新型实施例提供的空气雨伞的控制电路示意图，如图4所示，控制电路示意图中：电源42一条电路为电机3供电，另一条电路经过稳压芯片调压后为单片机供电。

单片机通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)调节电机3转速，调速按键43用于调节单片机输出的PWM波的大小，进而调节电机3转速。

脉宽调制(PWM)基本原理：控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

需要说明的是，控制装置41还包括编码器，编码器对电机3转速进行计数，(比如50％占空比时的转速为600r/min)如果计数值低于600，则芯片自动增大PWM输出，使转速达到600，形成一个负反馈调节。

或者，电机3也可以为直流伺服电机，直流伺服电机是自带编码器的电机，可用于脉冲计数，利用伺服电机对转速实现闭环控制。

STM32系列单片机通过AD转换模块(即数模转换)读取电池电压，并将电压显示到OLED显示屏上。

本实用新型第二方面的实施例提供的空气雨伞设置有本实用新型第一方面的实施例提供的伞头组件，从而具有本实用新型第一方面的实施例提供的伞头组件所具有的一切有益效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种伞头组件，其特征在于，包括：

内部设有第一空腔的伞头，所述伞头底部设有进风口，所述伞头顶部设有出风口；

设置于所述第一空腔内、转动时用于将空气从所述进风口吸入后从所述出风口鼓出的扇叶；

输出轴与所述扇叶传动连接以驱动所述扇叶转动的电机。

2.根据权利要求1所述的伞头组件，其特征在于，所述进风口为环形槽，和/或，所述出风口为环形槽。

3.根据权利要求2所述的伞头组件，其特征在于，所述进风口和所述出风口将伞头分为靠近所述出风口一侧的上伞头、所述进风口和所述出风口之间的中伞头和靠近所述进风口的下伞头三部分，所述上伞头和所述中伞头通过立柱连接，和/或，所述中伞头和所述下伞头通过立柱连接。

4.一种空气雨伞，包括伞柄，其特征在于，还包括如权利要求1-3中任一项所述的伞头组件，所述伞柄顶部设有内部形成用于容纳所述伞头组件中的电机的第二空腔，所述伞头组件与所述空气雨伞的所述伞柄连接。

5.根据权利要求4所述的空气雨伞，其特征在于，所述第二空腔内设有用于采集信息、储存信息并处理信息的控制装置，所述控制装置与所述电机信号连接。

6.根据权利要求5所述的空气雨伞，其特征在于，所述控制装置包括单片机。

7.根据权利要求5所述的空气雨伞，其特征在于，所述第二空腔内还设有为所述电机和所述控制装置供电的电源，所述电源与所述控制装置电连接。

8.根据权利要求6所述的空气雨伞，其特征在于，所述伞柄外侧还设有用于调节所述电机转速的调速按键，所述调速按键与所述单片机信号连接。

9.根据权利要求7所述的空气雨伞，其特征在于，所述伞柄外侧还设有用于控制电路通断的电源开关键，所述电源开关键与所述电源电连接。

10.根据权利要求6所述的空气雨伞，其特征在于，所述伞柄外侧还设有用于显示电源电压的电量显示屏，所述电量显示屏与所述单片机信号连接。