WO2020044293A1 - Pompe pour la mise en volume d'une structure gonflable, et structure l'incorporant - Google Patents

Pompe pour la mise en volume d'une structure gonflable, et structure l'incorporant Download PDF

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Olivier Brechet
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    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F04D25/084—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation hand fans
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47C—CHAIRS; SOFAS; BEDS
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    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0673—Battery powered

Definitions

  • the invention relates to a new inflatable structure for seating or sleeping, comprising improved inflation means.
  • Document CN202579221 U discloses a pump for an inflatable article comprising a body in two concentric parts sliding relative to each other, the internal body housing a turbine and being associated with a valve being acted upon by an electromagnet and by a spring with respect to the external body. This document is silent on how the turbine engine works.
  • the invention aims to provide a pump that is more compact, more reliable and easier to operate in all conditions.
  • a pump is therefore proposed for an inflatable structure, in particular a seat or a chaise longue, comprising:
  • a non-return valve located between an air inlet opening on the outside and the turbine, selectively open, trigger the electric motor and allow the turbine to draw air from the outside to the inside of the 'envelope.
  • This pump can include the following optional characteristics, taken individually or in any combination that a person skilled in the art will understand as being technically compatible:
  • the pump further comprises a valve control member from the outside.
  • the control member comprises a perforated grid forming the air inlet.
  • valve control member is subject to an external connector for supplying the motor to open the valve when said external connector is coupled to a complementary connector forming part of the pump.
  • control member is able to be pushed by the connector during coupling.
  • the turbine has a radial effect and is intended to be located in the internal volume of the structure.
  • the pump also includes a rechargeable battery to power the motor in the absence of external power.
  • the pump also includes a pressure sensor for automatic shutdown.
  • an inflatable structure in particular for seating or sleeping, characterized in that it has an opening and a pump as defined above, whose said surfaces of said members surround the periphery in a generally sealed manner. of said opening.
  • FIGS. 1 to 3 are respectively exploded views in elevation, in perspective from above and in perspective from below of a pump
  • FIG. 4 is a perspective view of the various components of the pump
  • FIG. 5 is a perspective view of the assembled pump
  • FIGS. 6 to 9 are respectively schematic front, side, back and top views of an inflatable seat
  • FIG. 10 is a schematic sectional view along the line AA in FIG. 6, and
  • FIG. 1 1 is a vertical sectional view on an enlarged scale of an assembly detail D of Figure 10, and
  • Figure 12 is a top view of the detail of Figure 11.
  • volume pump which can be optionally used for inflating a structure according to the invention.
  • the pump P comprises a main body 9 perforated peripherally at 9a, receiving an electric motor 10 capable of driving a turbine 8 with a radial effect around an axis.
  • a cover 1 1 closes the body in the lower part and can receive, in a stand-alone version, a battery not shown.
  • the body is surmounted by a plate 7 having a first axial support flange 7a surmounted by a threaded sleeve 7b on which a ring 2 can be screwed forming a axial support flange 2a.
  • This sealing can be ensured for example using two flat elastomer seals 13, 14 applied against the flanges 7a, 2a and against the casing E, on either side of the latter.
  • the plate 7 also forms a seat 7c turned downwards in the figure, to cooperate with a valve 6 formed by a solid circular plate 6a connected by an upright 6b to an openwork control plate 4 in which an opening 4a is made, here circular, for a connector not shown of a power cord.
  • This connector can engage in a base 7d mounted on the plate 7 and located at an axial distance from the control plate 4, so that when making the connection, the plate 4 is pushed axially and drives with it the valve, against the force of a compression spring 6c acting between the plate 4 and a perforated central region of the plate 7, to force the opening of the valve.
  • the electric motor is supplied and drives the turbine 8 to suck in air from outside the enclosure E, via the perforated plate 4 and the valve 6, towards the interior of the enclosure through the peripheral openings of the body 9.
  • Power can be supplied from any available current source: mobile phone battery, autonomous battery, AC adapter.
  • the cord is preferably to the USB standard and / or to the standard of a manufacturer of smartphones and / or low voltage power supply with coaxial contacts.
  • valve can be locked in the open position to facilitate deflation, for example by rotation of the latter using a bayonet type mechanism,
  • an opening of the valve can be provided by another movement than the engagement of the connector in its base
  • a pressure sensor can be provided to stop the pump automatically when a certain inflation pressure is reached.
  • the inflatable article is designed for a low inflation pressure so as to limit the consumption of the pump.
  • the pump can be of small dimensions (from 5 to 15 cm in diameter) and of a low weight (typically from 100 to 500 g) thanks to the majority use of plastics. It can thus easily equip portable inflatable structures such as seats, cushions and beach mattresses.
  • a rounded volume element is used, here generally spherical. 21, preferably made of a material having a certain elasticity and non-slip, and a throttling element 22.
  • the two envelope layers E1, E2 are brought together and placed around the spherical element so as to enclose it tightly by conforming to its shape.
  • the material of the envelope on the two layers is tightened on itself and the throttling element 22 is put in place so as to maintain this tightening, permanently or removable.
  • the spherical element 21 is then trapped, while the throttling element, in combination with the spherical element, prevents the envelope parts from sliding relative to each other while holding them together so localized.
  • This padding can be formed in any suitable location of the inflatable structure, in particular of the seat to give it a hollow, and therefore allows to play at will on the final shape.
  • One or more upholstery is provided depending on the size and use of the article.
  • the spherical element 21 may alternatively be ovoid, or even be a volume of completely different shape, preferably without edges so as not to risk tearing the material of the envelope. It is hollow or full. It is for example made of rigid or semi-rigid plastic, with a diameter of the order of 2 to 5 cm.
  • the throttling element 22 may be a collar of the "Serflex” ® type, an open ring of the "Circlip” ® type or the like.
  • the seat is here in the form of a low armchair, with the pump P as described above placed laterally at the back.
  • the seat may further include one or more storage pockets PC, and an incorporated bag SC for its storage and transport when it is deflated.

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Abstract

Une pompe (P) pour structure gonflable notamment siège ou chaise longue comprend : - une turbine (8) entraînée par un moteur électrique (10), - deux organes (7, 2) dont des surfaces (7a, 2a) peuvent être rapprochées pour enserrer de façon généralement étanche une région d'une enveloppe de la structure qui entoure une ouverture, - un clapet anti-retour (6) situé entre une entrée d'air débouchant sur l'extérieur et la turbine, sélectivement ouvrable déclencher le moteur électrique et permettre à la turbine d'entraîner de l'air de l'extérieur vers l'intérieur de l'enveloppe. Application aux structures gonflables portables pour l'assise ou le couchage qui n'ont plus à être mises en volume par écopage.

Description

Titre : « Pompe pour la mise en volume d’une structure gonflable, et structure gonflable l’incorporant »
L’invention concerne une nouvelle structure gonflable pour l’assise ou le couchage comportant des moyens de gonflage perfectionnés.
Le gonflage des structures par écopage (« scooping » en anglais) est connu depuis quelques années.
Il est fastidieux, incertain, nécessite un entraînement et surtout du vent.
On connaît par le document CN202579221 U une pompe pour article gonflable comprenant un corps en deux parties concentriques coulissant l’une par rapport à l’autre, le corps intérieur abritant une turbine et étant associé à un clapet en étant sollicité par un électroaimant et par un ressort par rapport au corps extérieur. Ce document est silencieux sur la façon dont le moteur de la turbine.
L’invention vise à proposer une pompe qui soit plus compacte, plus fiable et plus facile à opérer en toutes conditions.
On propose ainsi une pompe pour structure gonflable notamment siège ou chaise longue, comprenant :
- une turbine entraînée par un moteur électrique,
- deux organes dont des surfaces peuvent être rapprochées pour enserrer de façon généralement étanche une région d’une enveloppe de la structure qui entoure une ouverture,
- un clapet anti-retour situé entre une entrée d’air débouchant sur l’extérieur et la turbine, sélectivement ouvrable déclencher le moteur électrique et permettre à la turbine d’entraîner de l’air de l’extérieur vers l’intérieur de l’enveloppe.
Cette pompe peut comprendre les caractéristiques optionnelles suivantes, prises individuellement ou en toutes combinaisons que l’homme du métier appréhendera comme étant techniquement compatibles :
* la pompe comprend en outre un organe de commande du clapet depuis l’extérieur. * l’organe de commande comprend une grille ajourée formant l’entrée d’air.
* l’organe de commande du clapet est assujetti à un connecteur extérieur d’alimentation du moteur pour ouvrir le clapet lorsque ledit connecteur extérieur est accouplé à un connecteur complémentaire faisant partie de la pompe.
* l’organe de commande est apte à être poussé par le connecteur lors de l’accouplement.
* un moyen élastique sollicite le clapet vers sa position fermée.
* la turbine est à effet radial et destinée à être située dans le volume interne de la structure.
* la pompe comprend en outre une batterie rechargeable pour alimenter le moteur en l’absence d’alimentation extérieure.
* la pompe comprend en outre un capteur de pression en vue de son arrêt automatique.
On propose également selon l’invention une structure gonflable notamment pour l’assise ou le couchage, caractérisée en ce qu’elle possède une ouverture et une pompe telle que définie ci-dessus, dont lesdites surfaces desdits organes enserrent de façon généralement étanche le pourtour de ladite ouverture.
D’autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d’une forme de réalisation préférée, donnée à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figures 1 à 3 sont respectivement des vues éclatées en élévation, en perspective de dessus et en perspective de dessous d’une pompe,
- la figure 4 est une vue en perspective des différents composants de la pompe,
- la figure 5 est une vue en perspective de la pompe assemblée,
- les figures 6 à 9 sont respectivement des schématiques vues de face, de côté, de dos et de dessus d’un siège gonflable, - la figure 10 est une vue schématique en coupe selon la ligne A-A de la figure 6, et
- la figure 1 1 est une vue en coupe verticale à échelle agrandie d’un détail d’assemblage D de la figure 10, et
- la figure 12 est une vue de dessus du détail de la figure 11 .
En référence aux figures 1 à 5, on va d’abord décrire une pompe de mise en volume pouvant être facultativement utilisée pour le gonflage d’une structure selon l’invention.
La pompe P comprend un corps principal 9 ajouré périphériquement en 9a, recevant un moteur électrique 10 capable d’entraîner une turbine 8 à effet radial autour d’un axe.
Un capot 1 1 ferme le corps en partie inférieure et peut recevoir, dans une version autonome, une batterie non représentée.
Le corps est surmonté d’une platine 7 possédant une première collerette d’appui axial 7a surmontée d’un manchon fileté 7b sur lequel peut se visser une bague 2 formant une collerette d’appui axiale 2a.
En vissant la bague 2 sur le manchon 7b, on vient emprisonner une région d’une enveloppe souple E du siège gonflable entourant une ouverture circulaire pratiquée dans cette enveloppe.
On réalise ainsi l’obturation étanche de cette ouverture par la pompe.
Cette étanchéité peut être assurée par exemple à l’aide de deux joints plats en élastomère 13, 14 appliquées contre les collerettes 7a, 2a et contre l’enveloppe E, de part et d’autre de cette dernière.
La platine 7 forme également un siège 7c tourné vers le bas sur la figure, pour coopérer avec un clapet 6 formé d’une plaque circulaire pleine 6a reliée par un montant 6b à une plaque de commande ajourée 4 dans laquelle est pratiquée une ouverture 4a, ici circulaire, pour un connecteur non représenté d’un cordon d’alimentation.
Ce connecteur peut s’engager dans une embase 7d montée sur la platine 7 et située à distance axiale de la plaque de commande 4, de telle sorte qu’en effectuant la connexion, la plaque 4 est poussée axialement et entraîne avec elle le clapet, à encontre de la force d’un ressort de compression 6c agissant entre la plaque 4 et une région centrale ajourée de la platine 7, pour forcer l’ouverture du clapet.
A cet instant, le moteur électrique est alimenté et entraîne la turbine 8 pour aspirer de l’air depuis l’extérieur de l’enveloppe E, via la plaque ajourée 4 et le clapet 6, vers l’intérieur de l’enveloppe à travers les ouvertures périphériques du corps 9.
Lorsque le gonflage de l’article est suffisant, le connecteur est retiré et le clapet vient se refermer sous l’action du ressort 6c, maintenant l’article dans son état gonflé.
Pour le dégonfler, l’utilisateur exerce une pression sur la plaque de commande 4 pour maintenir le clapet 6 ouvert et autoriser l’air à s’échapper. Une pression sur les parois de l’article permet d’accélérer le dégonflage.
L’alimentation peut être réalisée à partir de toute source de courant disponible : batterie d’un téléphone portable, batterie autonome, adaptateur secteur. Le cordon est de préférence au standard USB et/ou au standard d’un fabricant de smartphones et/ou d’alimentation à faible tension avec contacts coaxiaux.
De nombreuses variantes de cette pompe sont possibles :
- elle peut comprendre une batterie rechargeable à l’aide du connecteur,
- on peut prévoir un verrouillage du clapet en position ouverte pour faciliter le dégonflage, par exemple par rotation de celui-ci à l’aide d’un mécanisme type baïonnette,
- on peut prévoir une ouverture du clapet par un autre mouvement que l’engagement du connecteur dans son embase,
- on peut prévoir une ouverture du clapet par commande électrique lors de l’alimentation.
- on peut prévoir un capteur de pression pour arrêter la pompe automatiquement lorsqu’une certaine pression de gonflage est atteinte. De préférence, l’article gonflable est conçu pour une pression de gonflage faible de manière à limiter la consommation de la pompe.
La pompe peut être de dimensions réduites (de 5 à 15 cm de diamètre) et d’un poids faible (typiquement de 100 à 500 g) grâce à l’utilisation majoritaire de matières plastiques. Elle peut ainsi facilement équiper les structures gonflables portables telles que les sièges, coussins et matelas de plage.
En référence maintenant aux figures 6 à 12, un dispositif de capitonnage va être décrit.
Pour maintenir rapprochées, de façon localisée, deux régions d’enveloppe opposées E1 et E2 de l’enveloppe souple de la structure gonflable (ici un siège S), et réaliser ainsi un capitonnage, on utilise un élément en volume arrondi, ici généralement sphérique 21 , de préférence en un matériau ayant une certaine élasticité et antidérapant, et un élément d’étranglement 22.
Les deux couches d’enveloppe E1 , E2 sont rapprochées et placées autour de l’élément sphérique de manière à l’enserrer étroitement en épousant sa forme.
La matière de l’enveloppe sur les deux couches est resserrée sur elle- même et l’élément d’étranglement 22 est mis en place de manière à maintenir ce resserrement, de manière permanente ou démontable.
L’élément sphérique 21 est alors emprisonné, tandis que l’élément d’étranglement, en combinaison avec l’élément sphérique, empêche les parties d’enveloppe de glisser l’une par rapport à l’autre tout en les retenant ensemble de façon localisée.
De la sorte, les deux parties d’enveloppe sont maintenues rapprochées localement, pour réaliser un capitonnage.
Ce capitonnage peut être formé en tout emplacement approprié de la structure gonflable, notamment de l’assise pour lui donner un creux, et permet donc de jouer à volonté sur la forme finale. On prévoit un ou plusieurs capitonnages selon la taille et l’usage de l’article. L’élément sphérique 21 peut être, en variante, ovoïde, voire être un volume de forme complètement différente, de préférence sans arêtes pour ne pas risquer de déchirer le matériau de l’enveloppe. Il est creux ou plein. Il est par exemple en matière plastique rigide ou semi-rigide, avec un diamètre de l’ordre de 2 à 5 cm.
L’élément d’étranglement 22 peut être un collier de type « Serflex »®, une bague ouverte de type « Circlip »® ou autre.
Le siège est ici en forme de fauteuil bas, avec la pompe P telle que décrite plus haut placée latéralement au niveau du dossier.
Le siège peut comprendre en outre une ou plusieurs poches de rangement PC, et un sac incorporé SC pour son rangement et son transport lorsqu’il est dégonflé.

Claims

Revendications
1. Pompe (P) pour structure gonflable notamment siège ou chaise longue, comprenant :
- une turbine (8) entraînée par un moteur électrique (10),
- deux organes (7, 2) dont des surfaces (7a, 2a) peuvent être rapprochées pour enserrer de façon généralement étanche une région d’une enveloppe de la structure qui entoure une ouverture,
- un clapet anti-retour (6) situé entre une entrée d’air débouchant sur l’extérieur et la turbine, sélectivement ouvrable déclencher le moteur électrique et permettre à la turbine d’entraîner de l’air de l’extérieur vers l’intérieur de l’enveloppe.
2. Pompe selon la revendication 1 , laquelle comprend en outre un organe (4) de commande du clapet depuis l’extérieur.
3. Pompe selon la revendication 2, dans laquelle l’organe de commande comprend une grille ajourée formant l’entrée d’air. 4. Pompe selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle l’organe (4) de commande du clapet (6) est assujetti à un connecteur extérieur d’alimentation du moteur pour ouvrir le clapet lorsque ledit connecteur extérieur est accouplé à un connecteur complémentaire (7d) faisant partie de la pompe. 5. Pompe selon la revendication 4, dans laquelle l’organe de commande
(4) est apte à être poussé par le connecteur lors de l’accouplement.
6. Pompe selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle un moyen élastique (6c) sollicite le clapet vers sa position fermée.
7. Pompe selon l’une des revendications 1 à 6, dans laquelle la turbine (8) est à effet radial et destinée à être située dans le volume interne de la structure. 8. Pompe selon l’une des revendications 1 à 7, laquelle comprend en outre une batterie rechargeable pour alimenter le moteur en l’absence d’alimentation extérieure.
9. Pompe selon l’une des revendications 1 à 8, laquelle comprend en outre un capteur de pression en vue de son arrêt automatique.
10. Structure gonflable notamment pour l’assise ou le couchage, caractérisée en ce qu’elle possède une ouverture et une pompe selon l’une des revendications 1 à 9 dont lesdites surfaces desdits organes enserrent de façon généralement étanche le pourtour de ladite ouverture.
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US6733254B1 (en) * 2002-07-29 2004-05-11 Stanley Yen Air pumping/extracting duplex pump
CN202579221U (zh) 2012-03-06 2012-12-05 东莞市鹏科电子科技有限公司 一种气泵及其气阀的开闭结构

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