CN209340112U - 一种带差异化额定流量气泵的气垫床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带差异化额定流量气泵的气垫床。现有气垫床使用单气泵，不能兼具对充气速度和精度的要求。本实用新型包括床体和气压调节器，床体内设气囊，气压调节器包括充放气组件和控制板，充放气组件与气囊间通过输气管通连，充放气组件包括快充气泵和精控气泵，快充气泵的额定流量大于所述精控气泵的额定流量。在原有充放气组件内增设两个独立且并列设置的快充气泵和精控气泵，利用具有差异化额定流量的快充气泵和精控气泵配合实现快速充气以及慢速精调的目的，既能利用快充气泵快速提升气囊气压，有效缩短充气时间，还能利用精控气泵提升气囊气压调节精度，并有效降低运行噪音，为使用者提供舒适体验。

Description

一种带差异化额定流量气泵的气垫床

技术领域

本实用新型涉及智能床垫领域，具体涉及带气泵的气垫床。

背景技术

智能床垫已被人们逐渐适用，可以为使用者提供舒适的躺卧体验。现有智能床垫包括内设气囊的垫体以及控制气囊气压的气压调节器，所述气压调节器包括壳体、设于壳体内的充放气组件以及与充放气组件电连的控制板，所述充放气组件与气囊间通过输气管通连，输气管包括与所述充放气组件通连的第一端部以及与所述气囊通连的第二端部，在使用时，气压调节器通过控制板控制充放气组件对气囊进行充放气操作，通过调节气囊气压来控制其软硬度，进而为使用者提供合适的承托作用力。现有的气压调节器通常包括一个气泵，这种结构存在以下缺陷：当气泵的额定流量较大时，虽然可以通过快速充气来缩短充气时间，但较大的额定流量会影响气囊软硬度控制的精度，还会产生较大噪音；反之，当气泵的额定流量较小时，虽然可以有效减小噪音并提升气囊软硬度控制的精度，但会因额定流量较小而延长充气时间，影响使用体验。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种带差异化额定流量气泵的气垫床，通过设置具有差异化额定流量的气泵来应对需要快速充气并快速提升气压以及慢速充气并提升软硬调节精度的工况，既缩短气压调节时间，还有效提升调节精度。

本实用新型通过以下方式实现：一种带差异化额定流量气泵的气垫床，包括床体和气压调节器，所述床体内设有气囊，所述气压调节器包括壳体、设于壳体内的充放气组件以及与充放气组件电连的控制板，所述充放气组件与气囊间通过输气管通连，输气管包括与所述充放气组件通连的第一端部以及与所述气囊通连的第二端部，所述充放气组件包括互为独立且并联设置的快充气泵和精控气泵，所述输气管的第一端部包括与快充气泵出气口通连的快充支管以及与精控气泵出气口通连的精控支管，所述快充气泵的额定流量大于所述精控气泵的额定流量。在原有充放气组件内增设两个独立且并列设置的快充气泵和精控气泵，利用具有差异化额定流量的快充气泵和精控气泵配合实现快速充气以及慢速精调的目的，既能利用快充气泵快速提升气囊气压，有效缩短充气时间，还能利用精控气泵提升气囊气压调节精度，并有效降低运行噪音，为使用者提供舒适体验。在使用时，利用快充气泵和精控气泵对气囊进行快速充气，当气囊气压接近于预设气压时，通过精控气泵进行精确调节，由此兼具快充和精控功能。

作为优选，所述快充气泵的额定流量为E，30L/min≤E≤40L/min；或者，所述精控气泵的额定流量为F，20L/min≤F≤30L/min。对快充气泵和精控气泵的额定流量进行设定，确保充放气组件兼具快速充气和精准调节的功能。通过降低精控气泵的额定流量来提高调节精度，防止因不能及时关闭精控气泵而发生过充的情况；通过提高快充气泵的额定流量来提高气囊气压提升速度，进而缩短气囊气压调节时间。当E＜30 L/min时，快充气泵会因额定流量过小而影响充气速度；当E＞40 L/min时，快充气泵会因额定流量过大而产生较大噪音，影响使用体验。当F＜20 L/min时，精控气泵因额定流量过小而影响精控调节速度；当F＞30 L/min时，精控气泵因额定流量多大而影响精控精度。

作为优选，所述第一端部包括排气支管，所述充放气组件包括设置在排气支管端口上的排气阀，所述排气阀通过导线与控制板电连。排气阀用于控制输气管与外界空间的通连关系，当气囊气压大于预设气压时，通过开启排气阀来释放气囊内气体，以使气囊气压降低并趋近于预设气压，确保使用体验。

作为优选，所述输气管中部串联有气压感应件，所述气压感应件通过导线与控制板电连。控制板通过气压感应件感知气囊内气压，并为控制快充气泵和精控气泵提供依据。

作为优选，所述快充气泵和精控气泵外包裹有隔音棉。隔音棉具有吸收声波和震动的作用，有效减小快充气泵和精控气泵在运行时的噪音，减小对使用者睡眠的影响，提升使用体验。

一种气垫床用的气压调节控制方法，所述精控气泵设有精控启动压力差值A1和精控关机压力差值A2，A1＞A2，所述快充气泵设有快充关机压力差值B，在使用时：

a．控制板根据人工设定获得气囊预设压力C1；

b．通过气压感应件监测获得气囊实际压力值C2，获得C1-C2=△C：当△C＞0时，进入步骤c，当△C＜0时，进入步骤d；

c．当△C＞B时，快充气泵开启，△C＜B时，快充气泵关闭；当A1＞△C＞A2时，精控气泵开启，当△C＜A2时，精控气泵关闭并进入步骤e；

d．开启排气阀，当△C=0时，关闭排气阀并进入步骤e；

e．当参数C1保持恒定时，控制板通过气压感应件以预设时间间隔对气囊进行气压监测并获得C2，精控气泵在△C＞0时开启，并在△C＜0时关闭；当参数C1因人工设定而被修改时，转入步骤a。

在上述过程中，控制板通过气压感应件感知气囊内的实际压力值C2,并根据C2与预设压力值C1间的大小关系来控制排气阀放气降压或者控制快充气泵和精控气泵充气升压，确保气囊内实际压力值能趋近于预设压力值，并为使用者提供舒适的符合其需求的软硬度支撑。在对气囊进行充气时，控制板可以通过判断C1和C2间的差值大小来控制快充气泵和精控气泵进行独立工作或同步工作，由此实现气囊气压被快速精确调节。

当气囊通过上述过程实现实际压力值与预设压力值趋近或相同时，控制板通过气压感应件来实时监控气囊气压，并在气囊气压因漏气或胀气而发生变化时通过控制充放气组件进行调节，确保气囊气压始终维持在预设气压范围内。

预设压力值可以在不同工况下根据使用者自身喜好以及控制板中预设数据进行调整，当预设压力值发生变化时，控制板通过充放气组件对气囊压力进行重新调节并趋近于新设的预设压力值。

作为优选，参数C1具有±2%的允许偏差范围，当触发△C＞0条件时，参数C1为允许偏差范围的下限值，当触发△C＜0时，参数C1为允许偏差范围的上限值。由于气囊的气压无法与预设压力完全相等，所以，参数C1具有允许偏差范围，只要实际压力值C2落入预设压力值C1的允许偏差范围内，均视为参数C2趋近于参数C1，防止充放气组件因无法精确控制气囊的实际压力值与预设压力值相等而发生不断重复充放气动作的情况，通过设置允许偏差范围来降低控制难度，提升使用体验。当允许偏差范围的绝对值小于2%时，对精控气泵的调节精度提出较高要求，增加了生产成本和调试难度；当允许偏差范围的绝对值大于2%时，导致实际压力值会与预设压力值产生较大差异，影响使用体验。

作为优选，A1=B，所述充放气组件随着参数C2上升而依次经历快充气泵单独运行状态、精控气泵单独运行状态以及双气泵停机状态，快充气泵和精控气泵互为独立工作，且不具有同时运行的状态，各自完成快速充气和精确调节气压的功能。

作为优选，A1＜B，所述充放气组件随着参数C2上升而依次经历快充气泵单独运行状态、双气泵运行状态、精控气泵单独运行状态以及双气泵停机状态，由快充气泵单独完成气囊原始气压积累过程，之后，通过同时运行精控气泵和快充气泵来起到衔接两者运行切换的作用，防止因精控气泵和快充气泵因开关切换而发生充气间歇的情况，确保气囊气压调节效率。

作为优选，所述精控启动压力差值A1小于所述气囊的初始压力，所述充放气组件随着参数C2上升而依次经历双气泵运行状态、精控气泵单独运行状态以及双气泵停机状态。通过同时开启快充气泵和精控气泵来对气囊进行快速充气，当气囊内的实际压力值趋近于预设压力值时，关闭快充气泵，并通过精控气泵对气囊进行气压调节，既有效缩短气囊充气时间，还确保调节精度。

作为优选，A1＜2%*C1。确保精控气泵能将气囊的实际压力值调整至预设压力值得允许偏差范围内。

作为优选，当C1≤20KPA时，10KPA≤C1-B≤20 KPA；或者，当20KPA＜C1≤30KPA时，7KPA≤C1-B≤15KPA；或者，当30KPA＜C1≤50KPA时，3KPA≤C1-B≤7KPA。当预设压力值设置在不同的压力区间时，快充气泵的快充关机压力差值B也会随之发生变化，以确保充放气组件更高效合理地运行。

本实用新型的有益效果：在原有充放气组件内增设两个独立且并列设置的快充气泵和精控气泵，利用具有差异化额定流量的快充气泵和精控气泵配合实现快速充气以及慢速精调的目的，既能利用快充气泵快速提升气囊气压，有效缩短充气时间，还能利用精控气泵提升气囊气压调节精度，并有效降低运行噪音，为使用者提供舒适体验。

附图说明

图1 为本实用新型结构示意图；

图中：1、气囊，2、壳体，3、控制板，4、输气管，5、快充气泵，6、精控气泵，7、快充支管，8、精控支管，9、排气支管，10、排气阀，11、气压感应件，12、隔音棉。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。

如图1所示的一种带差异化额定流量气泵的气垫床，由床体和气压调节器组成，所述床体内设有气囊1，所述气压调节器包括壳体2、设于壳体2内的充放气组件以及与充放气组件电连的控制板3，所述充放气组件与气囊1间通过输气管4通连，输气管4包括与所述充放气组件通连的第一端部以及与所述气囊1通连的第二端部，所述充放气组件包括互为独立且并联设置的快充气泵5和精控气泵6，所述输气管4的第一端部包括与快充气泵5出气口通连的快充支管7以及与精控气泵6出气口通连的精控支管8，所述快充气泵5的额定流量大于所述精控气泵6的额定流量。

在实际操作中，控制板3通过气压感应件11获取气囊1内的实际压力值，并分别控制快充气泵5、精控气泵6以及排气阀10对气囊1的气压进行快速精确地调节，既确保气囊1能为使用者提供舒适的软硬度，还有效缩短气压调节时间和调节噪音，减小对使用者睡眠的影响，提升使用体验。

在实际操作中，所述快充气泵5的额定流量大于所述精控气泵6的额定流量，所述快充气泵5的额定流量为E，所述精控气泵6的额定流量为F，优选方案，E=35 L/min ，F=25L/min ，既确保充放气组件兼具快速充气和精确调节的功能。

在实际操作中，所述第一端部包括排气支管9，所述充放气组件包括设置在排气支管9端口上的排气阀10，所述排气阀10通过导线与控制板3电连。排气支管9的一端与气囊1通连，另一端与外界空间通连，串联在排气支管9上的排气阀10受控制板3控制。当气囊1内的实际压力值大于预设压力值时，控制板3控制排气阀10开启，以使气囊1通过向外排放气体来降低实际压力值，确保实际压力值趋近于预设压力值。

在实际操作中，所述输气管4中部串联有气压感应件11，所述气压感应件11通过导线与控制板3电连。气压感应件11通过输气管4与气囊1实时通连，确保气压感应件11能在不影响气囊1气压的前提下对气囊1的实际压力值进行检测，既确保气囊1的实际压力值维持在预设范围内，还确保气囊1不会因压力检测而发生漏气的情况，确保气囊1的密封性能。

在实际操作中，所述快充气泵5和精控气泵6外包裹有隔音棉12。隔音棉12分别对快充气泵5和精控气泵6进行整体包裹，并预留供导线和出气口向外延伸的通道，通过吸收声波和震动来减小充放气组件的运行噪音，提升使用体验。

可以理解地，参数F还可以设置为20 L/min、24 L/min、26 L/min、30 L/min等，只要符合20L/min≤F≤30L/min的要求即可。

可以理解地，参数E还可以设置为30 L/min、34 L/min、36 L/min、40 L/min等，只要符合30L/min≤E≤40L/min的要求即可。

在使用上述结构的气垫床时，通过以下控制方法实现操作。一种气垫床用的气压调节控制方法，所述精控气泵6设有精控启动压力差值A1和精控关机压力差值A2，A1＞A2，所述快充气泵5设有快充关机压力差值B，在使用时：

a. 控制板3根据人工设定获得气囊1预设压力C1；

b. 通过气压感应件11监测获得气囊1实际压力值C2，获得C1-C2=△C：当△C＞0时，进入步骤c，当△C＜0时，进入步骤d；

c. 当△C＞B时，快充气泵5开启，△C＜B时，快充气泵5关闭；当A1＞△C＞A2时，精控气泵6开启，当△C＜A2时，精控气泵6关闭并进入步骤e；

d. 开启排气阀10，当△C=0时，关闭排气阀10并进入步骤e；

e. 当参数C1保持恒定时，控制板3通过气压感应件11以预设时间间隔对气囊1进行气压监测并获得C2，精控气泵6在△C＞0时开启，并在△C＜0时关闭；当参数C1因人工设定而被修改时，转入步骤a。

在实际操作中，当需要使用气压调节器对气囊1进行气压调节时，根据使用者喜好或者控制板3上的预存数据设定预设压力值。在初始状态下，气囊1内的实际压力值C2与外界大气压相同，且远小于预设压力值C1，由此获得参数△C，且参数△C会随着气囊1内压力变化而变化，随着参数△C发生变化，精控气泵6根据预设的参数A1和参数A2来控制启停，快充气泵5通过预设的参数B来控制关闭，通过快充气泵5和精控气泵6对气囊1进行快速精准地充气。

当气囊1因过度充气或原有空气受热膨胀而导致实际压力值大于预设压力值时，控制器通过开启排气阀10来向外排气，控制实际压力值下降并趋近于预设压力值。

在实际操作中，通过调整参数A1、A2以及B之间的关系来获得不同的运行模式，使得充放气组件在对气囊1充气时具备差异化的特征。当需要对气囊1进行充气操作时，控制板3会控制快充气泵5自动启动，并根据C2和B之间的大小关系来控制快充气泵5停机。当需要对气囊1进行充气时，控制板3会根据A1与C2之前的大小关系来控制精控气泵6开启，并根据C2是否落入C1的允许偏差范围来控制精控气泵6停机。

模式一：

在此模式中，A1=B，所述充放气组件随着参数C2上升而依次经历快充气泵5单独运行状态、精控气泵6单独运行状态以及双气泵停机状态。当C2＜A1=B时，快充气泵5单独工作，对气囊1进行快速充气；当C2=A1=B时，快充气泵5和精控气泵6均处于停机状态；当C2＞A1=B时，精控气泵6单独工作，直至C2落入C1的允许偏差范围内。在这种模式下，快充气泵5和精控气泵6均具有各自独立的运行气压区间，防止因两者同时运行而出现噪音过大的情况。

模式二：

在此模式中，A1＜B，所述充放气组件随着参数C2上升而依次经历快充气泵5单独运行状态、双气泵运行状态、精控气泵6单独运行状态以及双气泵停机状态。当C2＜A1＜B时，快充气泵5单独工作，对气囊1进行快速充气；当A1≤C2＜B时，精控气泵6和快充气泵5同时运行，起到两者运行衔接的作用，防止出现两者同时停机的情况；当A1＜B≤C2时，快充气泵5停机，精控气泵6单独工作，直至C2落入C1的允许偏差范围内。在这种模式下，整个充气过程中不存在两气泵同时停机的情况，精控气泵6会通过提前运行来与处于运行状态的快充气泵5进行匹配衔接，进而提高充气效率，缩短充气时间。

模式三：

在此模式中，所述精控启动压力差值A1小于所述气囊1的初始压力，所述充放气组件随着参数C2上升而依次经历双气泵运行状态、精控气泵6单独运行状态以及双气泵停机状态。在此过程中，精控气泵6会参与整个充气过程，当C2＜B时，精控气泵6和快充气泵5同步启动运行，以此获得最大的充气速度，进一步缩短快速充气的时间；当C2≥B时，快充气泵5停机，精控气泵6继续工作，对气囊1气压进行精确调节，直至C2落入C1的允许偏差范围内。在这种模式下，气垫床具有最短的充气时间，有效提升使用体验。

使用者可以根据需要选择不同的模式，以满足人们具有差异化的使用要求。

在实际操作中，参数C1具有±2%的允许偏差范围，当触发△C＞0条件时，参数C1为允许偏差范围的下限值，当触发△C＜0时，参数C1为允许偏差范围的上限值。通过设置允许偏差范围来降低对气压感应件11和精控气泵6的灵敏度要求，有效缩短气囊1的气压调节时间，还降低生产成本和调试难度。所述允许偏差范围的范围可以根据实际情况进行调整，均应视为本实用新型的具体实施例。

在实际操作中，A1＜2%*C1。所述精控气泵6的调节精度数值应小于参数C1的允许偏差范围，确保气囊1的气压能通过精控气泵6调节至参数C1的允许偏差范围内，防止因精控气泵6调节精度欠佳而导致气囊1气压出现过压或欠压得情况。

在实际操作中，参数C1会根据使用者的实际需求或者控制板3内预存数据进行变化调整。在参数C1发生变化时，快充气泵5的快充关机压力差值B也会随之发生变化，使得在参数C1和参数B之间形成供精控气泵6单独工作的精控区间，当精控区间具有合适的范围时，既确保气囊1在快充气泵5作用下尽量趋近于预设压力值，确保气囊1气压能被尽快调节至预设压力值，还有效防止快充气泵5因延迟停机而出现过压的情况，影响使用体验。具体地，当参数C1的绝对值越小时，精控区间应该更大，防止气囊1出现充气过压的情况，当参数C1的绝对值越大时，精控区间应该更小，确保气囊1气压能被快充气泵5快速提升至预设压力值。

当C1≤20KPA时，10KPA≤C1-B≤20 KPA，由于预设压力值较低，当C1-B＞C1时，快充气泵5可以在整个充气过程中均处于停机状态，防止气囊1在快充气泵5作用下出现过压情况，精控气泵6通过单独运行来完成对气囊1的充气工作。

当20KPA＜C1≤30KPA时，优选方案，C1-B =10KPA。例如C1=25KPA时，快充气泵5协助气囊1气压提升至15KPA，再由精控气泵6通过单独运行方式将气囊1气压提升至25KPA。此外，C1-B 的数值可以根据需要进行调整，例如7KPA、9KPA、11KPA、15KPA等，只要符合7KPA≤C1-B≤15KPA的要求即可。

当30KPA＜C1≤50KPA时，优选方案，C1-B=5KPA。例如C1=45KPA时，快充气泵5协助气囊1气压提升至40KPA，再由精控气泵6通过单独运行方式将气囊1气压提升至45KPA。此外，C1-B 的数值可以根据需要进行调整，例如3KPA、4KPA、6KPA、7KPA等，只要符合3KPA≤C1-B≤7KPA的要求即可。

Claims (5)

1.一种带差异化额定流量气泵的气垫床，包括床体和气压调节器，所述床体内设有气囊（1），所述气压调节器包括壳体（2）、设于壳体（2）内的充放气组件以及与充放气组件电连的控制板（3），所述充放气组件与气囊（1）间通过输气管（4）通连，输气管（4）包括与所述充放气组件通连的第一端部以及与所述气囊（1）通连的第二端部，其特征在于，所述充放气组件包括互为独立且并联设置的快充气泵（5）和精控气泵（6），所述输气管（4）的第一端部包括与快充气泵（5）出气口通连的快充支管（7）以及与精控气泵（6）出气口通连的精控支管（8），所述快充气泵（5）的额定流量大于所述精控气泵（6）的额定流量。

2.根据权利要求1所述的一种带差异化额定流量气泵的气垫床，其特征在于，所述快充气泵（5）的额定流量为E，30L/min≤E≤40L/min；或者，所述精控气泵（6）的额定流量为F，20L/min≤F≤30L/min。

3.根据权利要求1所述的一种带差异化额定流量气泵的气垫床，其特征在于，所述第一端部包括排气支管（9），所述充放气组件包括设置在排气支管（9）端口上的排气阀（10），所述排气阀（10）通过导线与控制板（3）电连。

4.根据权利要求1所述的一种带差异化额定流量气泵的气垫床，其特征在于，所述输气管（4）中部串联有气压感应件（11），所述气压感应件（11）通过导线与控制板（3）电连。

5.根据权利要求1所述的一种带差异化额定流量气泵的气垫床，其特征在于，所述快充气泵（5）和精控气泵（6）外包裹有隔音棉（12）。