CN115929598A - 充气泵及充气泵的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种充气泵及充气泵的控制方法，其中，充气泵包括：外壳，外壳上设置有抽气口；外壳内部形成有散热风道；气缸，设置在外壳的内部，气缸的吸气口与抽气口连通；散热风扇，设置在散热风道内；散热风道的进气端与抽气口连通；电磁阀，电磁阀用于控制散热风道的进气端与抽气口的连通和隔断；电磁阀具有控制散热风道的进气端与抽气口连通的第一状态，且电磁阀具有控制散热风道的进气端与抽气口隔断的第二状态；压力传感器用于检测气缸的吸气压力；控制器，控制器用于接收压力传感器的信号并控制电磁阀在第一状态和第二状态之间切换。本发明的充气泵及充气泵的控制方法有效地解决了现有技术中的充气泵没有抽气功能且不够智能的问题。

Description

充气泵及充气泵的控制方法

技术领域

本发明涉及充气设备技术领域，具体而言，涉及一种充气泵及充气泵的控制方法。

背景技术

现有技术中，充气泵包括马达、传动组件、活塞杆、单向阀以及气缸，其原理为马达带动传动组件使得活塞杆在气缸中往复运动，实现打气功能；其活塞杆在气缸内的一侧设有弹片，抽气时，外界气体由活塞杆另一侧推开弹片进入到气缸中，打气时，活塞杆弹片闭合，气缸中的气体被挤压并冲开气缸末端的单向阀进入到带充气物品中。

目前市面上的充气泵大多都只是利用充气泵的充气功能对物品充气，而其打气过程中另一端的吸气产生的负压则被忽略，且在目前许多年轻人爱好户外露营，难免会使用较多的充气物品，比如泳圈、橡皮船、充气帐篷、气垫床等，当这些物品在使用完毕后需要人工进行放气折叠收纳，而在无压力的状态下气体无法被完成排空，导致收纳不便。现有技术中，充气泵的功能单一，仅有充气功能，没有抽气功能，无法满足使用者的需求。而且充气泵不能根据物品的内部气体的状态调节吸力压力，不够智能。

综上所述，现有技术中的充气泵没有抽气功能且不够智能。

发明内容

本发明实施例中提供一种充气泵及充气泵的控制方法，以解决现有技术中的充气泵没有抽气功能且不够智能的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种充气泵，包括：外壳，外壳上设置有抽气口；外壳内部形成有散热风道；气缸，设置在外壳的内部，气缸的吸气口与抽气口连通；散热风扇，设置在散热风道内；散热风道的进气端与抽气口连通；电磁阀，电磁阀安装在散热风道的进气端位置处，电磁阀用于控制散热风道的进气端与抽气口的连通和隔断；电磁阀具有控制散热风道的进气端与抽气口连通的第一状态，且电磁阀具有控制散热风道的进气端与抽气口隔断的第二状态；压力传感器，设置在外壳内部，压力传感器用于检测气缸的吸气压力；控制器，控制器与电磁阀电连接，控制器与压力传感器电连接，控制器用于接收压力传感器的信号并控制电磁阀在第一状态和第二状态之间切换。

进一步地，外壳内部形成有过渡腔，过渡腔与抽气口连通；过渡腔通过通风孔与散热风道的进气端相连通，电磁阀设置在通风孔处，电磁阀通过打开或者关闭通风孔以控制散热风道的进气端与抽气口的连通和隔断。

进一步地，外壳内部形成有吸气腔，吸气腔与过渡腔连通；气缸的吸气口位于吸气腔内。

进一步地，还包括：气缸密封件，气缸密封件设置在外壳的内部，气缸密封件与外壳的壳板之间形成吸气腔，压力传感器设置在吸气腔中。

进一步地，气缸至少部分结构位于散热风道内。

进一步地，外壳上设置有充气口，气缸的排气口与充气口连通。

进一步地，散热风道的出气端设置在外壳上，散热风扇驱动气流由散热风道的进气端流向出气端。

根据本发明的另一个方面，提供了一种充气泵的控制方法，充气泵为上述的充气泵，控制方法包括：获取气缸的吸气压力；判断吸气压力是否小于第一预设值；如果是，则控制电磁阀切换至第一状态；如果否，则控制电磁阀切换至第二状态。

进一步地，第一预设值为50kPa。

进一步地，在获取气缸的吸气压力的步骤后，还包括以下步骤：如果吸气压力大于第二预设值，则控制充气泵关闭。

进一步地，第二预设值为10MPa。

进一步地，在获取气缸的吸气压力的步骤后，还包括以下步骤：获取吸气压力在预设时间内的升高速度值；判断升高速度值是否大于预设速度值；如果是，则控制充气泵关闭。

进一步地，预设速度值为1MPa/s。

根据本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述的方法。

充气泵在充气时，空气从抽气口被吸入气缸，从气缸的排气口排出，通过外接气管进入待充气的物品。同时，散热风扇将空气从抽气口吸入，通过散热风道以达到散热目的。充气泵在吸气时，抽气口通过气管连接待吸气的物品，通过散热风扇和/或气缸的吸力，将空气从抽气口吸入，进而实现抽气功能。本发明的充气泵利用气缸的自吸能力和散热风扇形成负压的吸力，在实现充气功能的前提下，还实现了吸气功能，一泵两用。不仅如此，本发明的充气泵的压力传感器通过检测气缸的吸气压力，来控制电磁阀，以切换充气泵的抽气压力。在充气泵吸气时，当检测气缸的吸气压力较小时，控制电磁阀切换至第一状态，利用散热风扇进行抽气，吸力的主要来源是散热风扇的转动，此时吸气总量较大，吸气压力较小。在充气泵吸气一段时间后，这时当检测气缸的吸气压力较大时，说明被抽气的物品内部的空气被抽走了很多，使其内部的压力变大，进而控制电磁阀切换至第二状态，通过气缸来进行抽气，吸力的主要来源是气缸的自吸力，此时吸气总量较少，吸气压力较大，适用于接近抽真空的物品，进而使物品能被抽气至接近真空，抽气效果达到最优效果。整个抽气流程非常的智能化，既能够降低了充气泵的消耗，达到优质的抽气效果，还能够智能化完成抽气工作。

附图说明

图1是本发明实施例的充气泵的内部结构示意图；

图2是本发明实施例的充气泵的一个气流流向示意图；

图3是本发明实施例的充气泵的另一个气流流向示意图；

图4是本发明实施例的充气泵的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

参见图1至图3所示，根据本发明的实施例，提供了一种充气泵，充气泵包括外壳10、气缸20、散热风扇30、电磁阀40、压力传感器50和控制器，外壳10上设置有抽气口11；外壳10内部形成有散热风道12；气缸20设置在外壳10的内部，气缸20的吸气口21与抽气口11连通；散热风扇30设置在散热风道12内；散热风道12的进气端12a与抽气口11连通；电磁阀40安装在散热风道12的进气端12a位置处，电磁阀40用于控制散热风道12的进气端12a与抽气口11的连通和隔断；电磁阀40具有控制散热风道12的进气端12a与抽气口11连通的第一状态，且电磁阀40具有控制散热风道12的进气端12a与抽气口11隔断的第二状态；压力传感器50设置在外壳10内部，压力传感器50用于检测气缸20的吸气压力；控制器与电磁阀40电连接，控制器与压力传感器50电连接，控制器用于接收压力传感器50的信号并控制电磁阀40在第一状态和第二状态之间切换。

充气泵在充气时，空气从抽气口被吸入气缸，从气缸的排气口排出，通过外接气管进入待充气的物品。同时，散热风扇将空气从抽气口吸入，通过散热风道以达到散热目的。充气泵在吸气时，抽气口通过气管连接待吸气的物品，通过散热风扇和/或气缸的吸力，将空气从抽气口吸入，进而实现抽气功能。本发明的充气泵利用气缸的自吸能力和散热风扇形成负压的吸力，在实现充气功能的前提下，还实现了吸气功能，一泵两用。不仅如此，本发明的充气泵的压力传感器通过检测气缸的吸气压力，来控制电磁阀，以切换充气泵的抽气压力。在充气泵吸气时，当检测气缸的吸气压力较小时，控制电磁阀切换至第一状态，利用散热风扇进行抽气，吸力的主要来源是散热风扇的转动，此时吸气总量较大，吸气压力较小。在充气泵吸气一段时间后，这时当检测气缸的吸气压力较大时，说明被抽气的物品内部的空气被抽走了很多，使其内部的压力变大，进而控制电磁阀切换至第二状态，通过气缸来进行抽气，吸力的主要来源是气缸的自吸力，此时吸气总量较少，吸气压力较大，适用于接近抽真空的物品，进而使物品能被抽气至接近真空，抽气效果达到最优效果。整个抽气流程非常的智能化，既能够降低了充气泵的消耗，达到优质的抽气效果，还能够智能化完成抽气工作。

需要说明的是，根据上述抽气功能的介绍，本发明的充气泵有2种吸气模式：常规吸气模式、高压吸气模式；控制器根据压力传感器检测的吸气压力来控制电磁阀，进而切换上述2种吸气模式。选择常规吸气模式时，电磁阀40切换第一状态，启动充气泵，此时大部分气流流向如图2所示(气流流向参见箭头方向)，还有小部分气流流向如图3所示(气流流向参见箭头方向)。此时，吸力的主要来源是散热风扇的转动。常规吸气模式一般用于吸气总量较大，吸气压力较小的情况，一般是刚开始抽气时运行。选择高压吸气模式时，电磁阀40切换第二状态，启动充气泵，气流流向如图3所示。此时，吸力的主要来源是气缸的自吸力，最大吸气压力可达10MPa，远超市面上的真空泵压力。高压吸气模式一般用于吸气总量较少，吸气压力较大的情况，一般是抽气一段时间后且吸气压力较大时运行。

外壳10内部形成有过渡腔13，过渡腔13与抽气口11连通；过渡腔13通过通风孔14与散热风道12的进气端12a相连通，电磁阀40设置在通风孔14处，电磁阀40通过打开或者关闭通风孔14以控制散热风道12的进气端12a与抽气口11的连通和隔断。过渡腔13的作用首先是配合电磁阀40工作，以控制散热风道12的进气端12a与抽气口11的连通和隔断；过渡腔13的作用其次是对进入的空气进行缓冲，防止空气进入后由于某侧负压较大导致空气分配不均。过渡腔13能够实现一物多用，具有意想不到的技术效果。

优选地，外壳10内部形成有吸气腔15，吸气腔15与过渡腔13连通；气缸20的吸气口21位于吸气腔15内。吸气腔15保证气缸20的吸气压力不受影响。充气泵还包括驱动件、传动组件和活塞杆。传动组件与传动组件驱动连接，传动组件与所述活塞杆驱动连接，活塞杆设置在气缸20内。驱动件驱动传动组件转动以驱使活塞在气缸20内作往复运动。优选地，传动组件、活塞位于吸气腔15内。该结构设置不仅使得充气泵的结构更合理、体型更小，而且空气也不会从传动组件以及活塞杆的位置处泄露，气密性更好。

为了进一步保证吸气腔的气密性，在本实施例中，结合图2和图3所示，充气泵还包括气缸密封件60，气缸密封件60设置在外壳10的内部，气缸密封件60与外壳10的壳板之间形成吸气腔15，压力传感器50设置在吸气腔15中。气缸密封件60的结构形状与气缸20适配，同时气缸密封件60的结构形状与外壳的壳板相互配合，达到密封的作用。

为了提升散热效果，在本实施例中，气缸20至少部分结构位于散热风道12内。散热风道12的出气端12b设置在外壳10上，散热风扇30驱动气流由散热风道12的进气端12a流向出气端12b。散热风道12将气缸20做功产生的热量，通过空气带出外壳内部，进而达到散热的目的。

外壳10上设置有充气口，气缸20的排气口22与充气口连通。充气口为充气功能的结构，通过外接气管进入待充气的物体。充气泵中的电池、气缸等具体结构，均属于现有技术，此处不再赘述。

散热风道12的出气端12b设置在外壳10上，散热风扇30驱动气流由散热风道12的进气端12a流向出气端12b。散热风道12将气缸20做功产生的热量，通过空气带出外壳内部，进而达到散热的目的。

参见图4所示，根据本发明的实施例，提供了一种充气泵的控制方法，充气泵为上述实施例的充气泵，控制方法包括：

步骤S10：获取气缸的吸气压力。

步骤S20：判断吸气压力是否小于第一预设值。

如果是，则执行步骤S31：控制电磁阀切换至第一状态。

如果否，则执行步骤S32：控制电磁阀切换至第二状态。

根据气缸的吸气压力，来判断是否达到切换的条件，来控制电磁阀，以切换充气泵的抽气压力。在充气泵吸气时，当判断气缸的吸气压力小于第一预定值时，说明被抽气的物品内部的空气有很多，因此控制电磁阀切换至第一状态，利用散热风扇进行抽气，吸力的主要来源是散热风扇的转动，此时吸气总量较大，吸气压力较小。当判断气缸的吸气压力大于第一预设值时，说明被抽气的物品内部的空气被抽走了很多，使其内部的压力变大，进而控制电磁阀切换至第二状态，通过气缸来进行抽气，吸力的主要来源是气缸的自吸力，此时吸气总量较少，吸气压力较大，适用于接近抽真空的物品，进而使物品能被抽气至接近真空，抽气效果达到最优效果。整个抽气流程非常的智能化，既能够降低了充气泵的消耗，达到优质的抽气效果，还能够智能化完成抽气工作。

优选地，第一预设值为50kPa。50kPa的数值是本发明根据充气泵的体积以及散热风扇最大达到的吸气压力进行设定的。散热风扇的转动能够形成的最大吸气压力只能达到50kPa，所以，当吸气压力达到50kPa时，散热风扇的转动已经无法吸气了，必须更换至高压的吸气模式才能继续吸气，即运行气缸进行吸气，气缸的最大吸气压力能够达到10MPa。

优选地，在获取气缸的吸气压力的步骤后，还包括以下步骤：如果吸气压力大于第二预设值，则控制充气泵关闭。

当被抽气物体较硬时，其在吸气过程中产生形变较少，压力变化较均匀，因此设定第二预设值，如果吸气压力大于第二预设值，说明已完成抽真空，因此关闭充气泵。不仅可以智能化的完成抽气功能，自动运行和启动，还可防止由于吸气压力过高使被抽气物体破裂，同时能够保护充气泵。

在本实施例中，第二预设值为10MPa。10MPa的数值既能够判定抽真空程度，还能保护充气泵的气缸，防止气缸过载导致损坏。

优选地，在获取气缸的吸气压力的步骤后，还包括以下步骤：

获取吸气压力在预设时间内的升高速度值；

判断升高速度值是否大于预设速度值；

如果是，则控制充气泵关闭。

当被抽气物体较软时(真空袋)，其在抽气过程中会产生很大的形变，当内部空气被抽干后，由于无法继续形变，压力在短时间内会急剧升高，所以设定预设速度值，如果判断升高速度值大于预设速度值，此时即可认为已完成抽真空，因此关闭充气泵，可防止由于吸气压力过高使被抽气物体破裂，同时能够保护充气泵。

需要说明的是，获取吸气压力在预定时间内的升高速度值的这个步骤，即可以在步骤S10后执行，也可以与步骤S10同步执行。获取吸气压力在预定时间内的升高速度值的这个步骤，不仅能够判断被抽气物品的状态，还能在充气泵抽气遇到障碍物或者阻挡时，防止充气泵持续抽气而损坏气缸的情况发生。

优选地，预设速度值为1MPa/s。预设速度值可以根据充气泵的体积和气缸的功率进行设定。

根据本发明的实施例，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现上述的控制方法。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种充气泵，其特征在于，包括：

外壳(10)，所述外壳(10)上设置有抽气口(11)；所述外壳(10)内部形成有散热风道(12)；

气缸(20)，设置在所述外壳(10)的内部，所述气缸(20)的吸气口(21)与所述抽气口(11)连通；

散热风扇(30)，设置在所述散热风道(12)内；所述散热风道(12)的进气端(12a)与所述抽气口(11)连通；

电磁阀(40)，所述电磁阀(40)安装在所述散热风道(12)的进气端(12a)位置处，所述电磁阀(40)用于控制所述散热风道(12)的进气端(12a)与所述抽气口(11)的连通和隔断；所述电磁阀(40)具有控制所述散热风道(12)的进气端(12a)与所述抽气口(11)连通的第一状态，且所述电磁阀(40)具有控制所述散热风道(12)的进气端(12a)与所述抽气口(11)隔断的第二状态；

压力传感器(50)，设置在所述外壳(10)内部，所述压力传感器(50)用于检测所述气缸(20)的吸气压力；

控制器，所述控制器与所述电磁阀(40)电连接，所述控制器与压力传感器(50)电连接，所述控制器用于接收所述压力传感器(50)的信号并控制所述电磁阀(40)在第一状态和第二状态之间切换。

2.根据权利要求1所述的充气泵，其特征在于，

所述外壳(10)内部形成有过渡腔(13)，所述过渡腔(13)与所述抽气口(11)连通；

所述过渡腔(13)通过通风孔(14)与所述散热风道(12)的进气端(12a)相连通，所述电磁阀(40)设置在所述通风孔(14)处，所述电磁阀(40)通过打开或者关闭所述通风孔(14)以控制所述散热风道(12)的进气端(12a)与所述抽气口(11)的连通和隔断。

3.根据权利要求2所述的充气泵，其特征在于，

所述外壳(10)内部形成有吸气腔(15)，所述吸气腔(15)与所述过渡腔(13)连通；

所述气缸(20)的吸气口(21)位于所述吸气腔(15)内。

4.根据权利要求3所述的充气泵，其特征在于，还包括：

气缸密封件(60)，所述气缸密封件(60)设置在所述外壳(10)的内部，所述气缸密封件(60)与所述外壳(10)的壳板之间形成所述吸气腔(15)，所述压力传感器(50)设置在所述吸气腔(15)中。

5.根据权利要求1所述的充气泵，其特征在于，

所述气缸(20)至少部分结构位于所述散热风道(12)内。

6.根据权利要求1所述的充气泵，其特征在于，所述外壳(10)上设置有充气口，所述气缸(20)的排气口(22)与所述充气口连通。

7.根据权利要求1所述的充气泵，其特征在于，所述散热风道(12)的出气端(12b)设置在所述外壳(10)上，所述散热风扇(30)驱动气流由所述散热风道(12)的进气端(12a)流向出气端(12b)。

8.一种充气泵的控制方法，其特征在于，所述充气泵为权利要求1至7中所述的充气泵，所述控制方法包括：

获取气缸的吸气压力；

判断所述吸气压力是否小于第一预设值；

如果是，则控制电磁阀切换至第一状态；如果否，则控制电磁阀切换至第二状态。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设值为50kPa。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述获取气缸的吸气压力的步骤后，还包括以下步骤：

如果所述吸气压力大于第二预设值，则控制充气泵关闭。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述第二预设值为10MPa。

12.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述获取气缸的吸气压力的步骤后，还包括以下步骤：

获取所述吸气压力在预设时间内的升高速度值；

判断所述升高速度值是否大于预设速度值；

如果是，则控制充气泵关闭。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述预设速度值为1MPa/s。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求8至13中任一项所述的方法。

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