WO2021143469A1 - 提高充气效率的气泵充气系统及气泵 - Google Patents

提高充气效率的气泵充气系统及气泵 Download PDF

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Abstract

一种提高充气效率的气泵充气系统，包括壳体（1），壳体（1）内部具有补充气室（2），壳体（1）上设有与气泵的充气端连接的第一连接端（3）、及与待充气设备连通的第二连接端（5），第一连接端（3）通过引导气流通道（6）与补充气室（2）连通，第二连接端（5）内设有连通补充气室（2）与待充气设备的出气通道（4），壳体（1）上还开有连通补充气室（2）与外界的阀口（7），阀口（7）处设有仅允许外界气流补充至补充气室（2）内的单向阀结构（8）。使用这种充气系统的气泵只需要单阶段充气结构即能够快速充满气囊，而无需使用复杂的双阶段充气结构，由此能够降低成本，简化充气泵的控制系统。以及一种包括充气系统的气泵。

Description

提高充气效率的气泵充气系统及气泵 技术领域
本发明涉及一种提高充气量进而提高了效率的充气系统，该系统可以作为一个外部的接头，用于现有的电动气泵上，或者也可以直接设置在电动气泵内。同样的系统，也可以作为一个外部的接头，用于手打气筒或脚踏气泵，或者也可以直接设置在手打气筒或脚踏气泵内。这个系统一般会用于充SUP，风筝(Kitesurf)，船，所有的娱乐项目的市场内的项目，但这不是一个限定。本发明还涉及一种具有该气泵充气系统的气泵。
背景技术
目前市场上的高压电动气泵，为了达到大气流量的同时保持低电流损耗，都会进行两阶段的工作：第一阶段，比如离心风机，用于快速充满充气产品。第二阶段，比如活塞式压缩机，充气速度慢，充气量小，达到高压。这个两种气泵组合到同一个气泵内的结构，保证了充气产品的快速充满，达到很高的压力，产品电流损耗低。但是这个结构很大，复杂且昂贵。因为这是由很多机械部分组成的，需要最少两个马达。另外，第一第二阶段的转换很复杂，需要使用到压力开关和/或流量开关和/或电子控制，比如，一个双阶段的电动气泵，如专利号为ZL 200820121455.9(公告号为CN201258841Y)的中国实用新型专利《一种高低压充气泵》均披露的电动充气泵，包括壳体，设置在壳体内的第一电机，由第一电机所驱动的第一活塞，第一活塞设置在第一气缸内，第一气缸上设有出气口和入气口，出气口连接出气管，第一电机连接单片机控制模块的第一控制信号输出端，单片机控制模块的第二控制信号输出端连接第二电机，所述第二电机驱动离心风机，所述离心风机的入口连通大气，所述离心风机的出口连接所述出气管；出气管内设有用于感应被充气物体的内腔压力的第一压力传感器，第一压力传感器连接所述单片机控制模块的第一压力信号输入端，所述出气管的入气口处设有限制气流流向的单向阀。该充气泵即可快速充气，又可在高压下充气。
这种双阶段电动气泵存在以下问题：采用两种充气模式使得充气泵体积较大，另外内部结构复杂、控制系统非常复杂且昂贵。
综上所述，现有高低压电动气泵还可做进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种因提高充气量而提 高了效率的气泵充气系统，使用该充气系统的气泵实现非常快速的充满气囊的，就好像有一个带离心风扇的双阶段充气结构，实际气泵只需要单阶段的充气结构就行，并不需使用复杂的双阶段充气结构，能大大降低成本，简化充气泵的控制系统。如上所述，这个系统不仅增加若用于电动气泵时的充气量，当使用于手打气筒或脚踏气泵的时候，也增加他们的气流量。另外，这个系统也能用于大量增加简易离心风扇气泵的气流量。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种提高充气效率的气泵充气系统，其特征在于：包括壳体，所述壳体内部具有补充气室，壳体上设有与气泵的充气端连接的第一连接端、及与待充气设备连通的第二连接端，所述第一连接端通过引导气流通道与补充气室连通，所述第二连接端内设有连通补充气室与待充气设备的出气通道，所述壳体上还开有连通补充气室与外界的阀口，阀口处设有仅允许外界气流补充至补充气室内的单向阀结构，高压气流从气泵的充气端经由引导气流通道射入补充气室内能在补充气室内产生负压，该负压能将单向阀结构打开，使得外界气流通过阀口进入补充气室，和引导气流通道进入的气流汇合进而大量增加充气量，补充气室的气压增大至所述单向阀结构关闭进而进行高压充气。为增强引射效果，作为优选，上述引导气流通道内周壁具有一段沿气流的流动方向呈缩口状的缩口段。气流通过引导气流通道后形成的负压更大，利于开启单向阀结构。
为进一步增强引射效果，进一步改进，上述引导气流通道的前端伸入所述出气通道内，并在所述引导气流通道外周壁与所述出气通道内孔壁之间具有引流间距。当然引导气流通道也可以不甚至出气通道内，完全位于补充气室内。
为增强引射效果，作为优选，上述引导气流通道的外周壁由后至前逐渐缩口。当然也可以没有缩口。
作为优选，上述壳体的后端具有凹腔，凹腔的内孔壁上设有内螺纹，该具有内螺纹的凹腔构成所述第一连接端；所述壳体的前端面上设有向前延伸的连接部，连接部的外周设有外螺纹，该设有外螺纹的连接部构成所述第二连接端。螺纹连接的方式更方便将壳体连接到气泵的充气端，同时也方便连接部通过系统和软管与待充气设备连接，当然理解结构不限于前述方式，还可以是卡扣连接或粘接或焊接。
作为优选，上述单向阀结构带有杆部的用以封堵阀口的呼吸片，所述阀口内的中部位置处供呼吸片的杆部穿设安装的圆环部，圆环部的外周通过多根径向设置的连接筋与阀口的内孔壁连接，所述呼吸片位于补充气室内。该单向阀结构具有结构简单组装方便的优点，同时呼吸片没有弹簧顶持，更利于该单向阀结构开启阀口。
为利于组装，作为优选，上述壳体由第一壳体和第二壳体对合连接形成，所述第一连接端和引导气流通道设置在第一壳体上，所述第二连接端设置在第二壳体上。
作为选择，上述阀口设置在第一壳体和/或第二壳体上。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种提高充气效率且结构简单、成本低的 气泵。
一种气泵，包括具有充气结构和充气端的泵壳，其特征在于：还包括前述气泵充气系统，所述第一连接端连接在所述充气端。系统的壳体可以是与气泵做成一体，也可以将系统作为独立配件。
作为优选，上述充气结构为活塞式充气结构。活塞式充气结构具有充气压力高的优点，与本系统组合后更能体现出双阶段充气的效果。活塞式充气结构优选为电动，也可以是手动。
与现有技术相比，本发明的优点在于：经由气泵高压输出的气流经由引导气流通道射入补充气室内，利用著名的“文丘里(文氏)”效应，通过引导气流通道的气流在补充气室内产生负压，该负压将单向阀结构打开外界气流补充至补充气室，补充进入的气流随高压气流一起经由出气通道后给待充气产品进行充气，实现快速充气(具有离心风机式的快速充气效果)，随着待充气产品内部的气压逐渐升高，补充气室的气压也逐渐增大，直至单向阀结构不再打开，只有气泵高压输出的气流对待充气产品进行高压充气。为此使用该充气系统的气泵实现非常快速的充满气囊的，就好像有一个带离心风扇的双阶段充气结构，实际气泵只需要单阶段的充气结构就行，并不需使用复杂的双阶段充气结构，能大大降低成本，简化充气泵的控制系统。
附图说明
图1为本发明气泵充气系统实施例的立体结构示意图一；
图2为本发明气泵充气系统实施例的立体结构示意图二；
图3为本发明气泵充气系统实施例的剖视图；
图4为本发明气泵充气系统实施例的立体分解图一；
图5为本发明气泵充气系统实施例的立体分解图二；
图6为本发明气泵充气系统实施例第二种单向阀设置位置的示意图；
图7为本发明气泵充气系统实施例第三种单向阀设置位置的示意图；
图8为本发明气泵实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～7所示，为本发明的气泵充气系统的优选实施例。
一种提高充气效率的气泵充气系统，包括壳体1，壳体1内部具有补充气室2，壳体1上设有与气泵的充气端连接的第一连接端3、及与待充气设备连通的第二连接端5，第一连接端3通过引导气流通道6与补充气室2连通，第二连接端5内设有连通补充气室2 与待充气设备的出气通道4，使得出气通道4与引导气流通道6通过补充气室2而连通。壳体1上还开有连通补充气室2与外界的阀口7，阀口7处设有仅允许外界气流补充至补充气室2内的单向阀结构8，引导气流通道6内周壁具有一段沿气流的流动方向呈缩口状的缩口段61。引导气流通道6的前端伸入出气通道4内，并在引导气流通道6外周壁与所述出气通道内孔壁4之间具有引流间距X。引导气流通道6的外周壁62由后至前逐渐缩口。
高压气流从气泵的充气端经由引导气流通道6和缩口段61射入补充气室2内，在射入的过程中，当气流通过引导气流通道6和缩口段61的时候，加快速度，由于著名的“文丘里(文氏)”效应，当气流从缩口段61出来的时候，速度更快，但是和最初的气流相比压力降低。因此，出气通道4靠近缩口段61的地方产生大负压，通过引流间距X能在补充气室2内产生负压，该负压能将单向阀结构8打开，使得外界气流通过阀口进入补充气室2，通过引流间距X进入出气通道4靠近缩口段61的大负压区域，和引导气流通道6从气泵出来的气流汇合。这样，气泵出来的气流和外界气流汇合，因此气泵充气量有大量增加，实现开始阶段的快速充气。当充气产品完全充满后，出气通道4靠近缩口段61的补气气室2区域不再是负压，因此，单向阀8关闭，气泵可以对充气产品进行高压充气。
当这个系统是作为一个独立的接头存在的时候，可以如下呈现：壳体1的后端具有凹腔31，凹腔31的内孔壁上设有内螺纹32，该具有内螺纹32的凹腔31构成所述第一连接端3，凹腔31的底面还设有密封圈33；所述壳体1的前端面上设有向前延伸的连接部51，连接部51的外周设有外螺纹52，该设有外螺纹52的连接部构51成所述第二连接端5。
当这个系统直接设置在气泵上的时候，这些配件会直接在气泵内部设置出，如果有需求，也可以和气泵壳体是一体的。
单向阀结构8带有杆部82的用以封堵阀口7的呼吸片81，呼吸片81呈环状，杆部82有多根，所述阀口7内的中部位置处供呼吸片81的杆部82穿设安装的圆环部71，圆环部71的外周通过多根径向设置的连接筋72与阀口7的内孔壁连接，所述呼吸片81位于补充气室2内。
壳体1由第一壳体11和第二壳体12对合连接形成，所述第一连接端3和引导气流通道6设置在第一壳体11上，所述第二连接端5设置在第二壳体12上。阀口7设置在第一壳体11上的底面。
如图6所示，阀口7还可以设置在第二壳体12上。如图7所示，阀口7还可以设置在第一壳体11侧壁。
经由气泵高压输出的气流经由引导气流通道6射入补充气室2内，利用著名的“文丘里(文氏)”效应，通过引导气流通道6的气流在补充气室2内产生负压，该负压将单 向阀结构8打开，外界气流补充至补充气室2，补充进入的气流随高压气流一起经由出气通道4后给待充气产品进行充气，实现快速充气(具有离心风机式的快速充气效果)，随着待充气产品内部的气压逐渐升高，补充气室2的气压也逐渐增大，直至单向阀结构8不再打开，只有气泵高压输出的气流对待充气产品进行高压充气。为此使用该充气系统的气泵实现非常快速的充满气囊的，就好像有一个带离心风扇的双阶段充气结构，实际气泵只需要单阶段的充气结构就行，并不需使用复杂的双阶段充气结构，能大大降低成本，简化充气泵的控制系统。
如图8所示，为本发明气泵的实施例。
一种气泵，包括具有充气结构和充气端91的泵壳9，还包括前述实施例所述的气泵充气系统，所述第一连接端3连接在所述充气端91。
充气结构为活塞式充气结构。活塞式充气结构优选为电动，也可以是手动。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

  1. 一种提高充气效率的气泵充气系统，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)内部具有补充气室(2)，壳体(1)上设有与气泵的充气端连接的第一连接端(3)、及与待充气设备连通的第二连接端(5)，所述第一连接端(3)通过引导气流通道(6)与补充气室(2)连通，所述第二连接端(5)内设有连通补充气室(2)与待充气设备的出气通道(4)，所述壳体(1)上还开有连通补充气室(2)与外界的阀口(7)，阀口(7)处设有仅允许外界气流补充至补充气室(2)内的单向阀结构(8)，高压气流从气泵的充气端经由引导气流通道(6)射入补充气室(2)内能在补充气室(2)内产生负压，该负压能将单向阀结构(8)打开，使得外界气流通过阀口(7)进入补充气室(2)，和引导气流通道(6)进入的气流汇合进而大量增加充气量，补充气室(2)的气压增大至所述单向阀结构(8)关闭进而进行高压充气。
  2. 根据权利要求1所述提高充气效率的气泵充气系统，其特征在于：所述引导气流通道(6)内周壁具有一段沿气流的流动方向呈缩口状的缩口段(61)。
  3. 根据权利要求1所述提高充气效率的气泵充气系统，其特征在于：所述引导气流通道(6)的前端伸入所述出气通道(4)内，并在所述引导气流通道(6)外周壁与所述出气通道内孔壁(4)之间具有引流间距(X)。
  4. 根据权利要求3所述提高充气效率的气泵充气系统，其特征在于：所述引导气流通道(6)的外周壁(62)由后至前逐渐缩口。
  5. 根据权利要求1所述提高充气效率的气泵充气系统，其特征在于：所述壳体(1)的后端具有凹腔(31)，凹腔(31)的内孔壁上设有内螺纹(32)，该具有内螺纹(32)的凹腔(31)构成所述第一连接端(3)；所述壳体(1)的前端面上设有向前延伸的连接部(51)，连接部(51)的外周设有外螺纹(52)，该设有外螺纹(52)的连接部构(51)成所述第二连接端(5)。
  6. 根据权利要求1所述提高充气效率的气泵充气系统，其特征在于：所述单向阀结构(8)带有杆部(82)的用以封堵阀口(7)的呼吸片(81)，所述阀口(7)内的中部位置处供呼吸片(81)的杆部(82)穿设安装的圆环部(71)，圆环部(71)的外周通过多根径向设置的连接筋(72)与阀口(7)的内孔壁连接，所述呼吸片(81)位于补充气室(2)内。
  7. 根据权利要求1～6任一所述提高充气效率的气泵充气系统，其特征在于：所述壳体(1)由第一壳体(11)和第二壳体(12)对合连接形成，所述第一连接端(3)和引导气流通道(6)设置在第一壳体(11)上，所述第二连接端(5)设置在第二壳体(12)上。
  8. 根据权利要求1所述提高充气效率的气泵充气系统，其特征在于：所述阀口(7)设置在第一壳体(11)和/或第二壳体(12)上。
  9. 一种气泵，包括具有充气结构和充气端(91)的泵壳(9)，其特征在于：还包括如前述权利要求1～8任一所述的气泵充气系统，所述第一连接端(3)连接在所述充气端(91)。
  10. 根据权利要求9所述气泵，其特征在于：所述充气结构为活塞式充气结构。
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