专利名称：气床垫充气装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气床垫充气装置，尤其涉及一种能实现气垫体气量调节和按摩气量调节的气床垫充气装置。
背景技术：
目前市场上销售的气床垫充气装置，其气垫体充气气量及按摩气量不能自行调节，给气垫只能一直充气，气垫充足气后，要人为地把电源断掉，稍不注意会把气垫充坏，使用十分不便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有充气气量及压力控制调节功能的气床垫充气装置。
为解决上述技术问题，本实用新型气床垫充气装置包括充气执行机构和电气控制电路，电气控制电路设置在控制线路板上，充气执行机构包括充气泵、气垫体气量调节单元，气垫体气量调节单元包括气垫体止回电磁阀、气垫体排气电磁阀、通管、气垫体排气压力开关、气垫体充气压力开关和充气软管，气垫体止回电磁阀一端经输气管与充气泵的输出口连接，气垫体止回电磁阀另一端与通管的一接口连接，气垫体排气电磁阀、气垫体排气压力开关、气垫体充气压力开关以及充气软管分别连接通管的其它接口，气垫体排气压力开关、气垫体充气压力开关电气连接至控制线路板相应接点。气垫体充气压力开关根据充气对象的使用功能需要，可以设置若干个。例如设置两个气垫体充气压力开关就可以实现对气垫硬、软两档充气功能的控制。
本实用新型还可再设置一组按摩气量调节单元，以同上述气垫体气量调节单元配合交替使用，以进一步扩大本气床垫充气装置的使用功能。这种气床垫充气装置除上述部件及结构外，还设有按摩气量调节单元以及三通接头、气垫体进气电磁阀，按摩气量调节单元包括按摩气柱进气电磁阀、按摩气柱排气电磁阀、通管、按摩气柱排气压力开关、按摩气柱充气压力开关，充气泵由输气管通过三通接头分别与气垫体进气电磁阀和按摩气柱进气电磁阀一端连接，气垫体进气电磁阀另一端连接气垫体止回电磁阀，按摩气柱进气电磁阀另一端与通管的一接口连接，按摩气柱排气电磁阀、按摩气柱排气压力开关、按摩气柱充气压力开关以及充气软管分别连接通管的其它接口。具备这种结构的充气机就可以实现对气床垫的硬、软以及对气床垫的按摩气量的多功能的控制调节。
采用上述结构的气床垫充气装置，能自动设定和调节气量和充气压力，扩大了现有气床垫充气装置的使用功能。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。
图2是本实用新型控制电路一种实施例的电路框图。
图3是图2的电气控制一部分电原理图。
图4是图2的电气控制另一部分电原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例是一种具备气垫体充气及按摩气量的气床垫充气装置，可进行气床垫的软、硬两挡充气气量以及按摩气柱气量的控制调节。该气床垫充气装置包括充气泵1、输气管2、三通3、气垫体进气电磁阀DZ1、气垫体气量调节单元A、按摩气量调节单元B和控制电路板5；气垫体气量调节单元A包括气垫体止回电磁阀DZ0、气垫体排气电磁阀DZ2、六通管4、气垫体排气压力开关7、气垫体充气压力开关8和充气软管9；气量调节单元B包括按摩气柱进气电磁阀DZ3、按摩气柱排气电磁阀DZ4、五通管6、按摩气柱排气压力开关11、按摩气柱充气压力开关12和充气软管10；充气泵1通过输气管2与三通接头3的进气口连接，三通接头3的两个出气口分别连接气垫体进气电磁阀DZ1和按摩气柱进气电磁阀DZ3一端，气垫体进气电磁阀DZ1另一端连接气垫体止回电磁阀DZ0，止回电磁阀DZ0另一端与六通管4的一接口连接，按摩气柱进气电磁阀DZ3另一端与五通管6的一接口连接；气垫体排气电磁阀DZ2、气垫体排气压力开关7、气垫体充气压力开关8以及充气软管9分别连接六通管4的其它接口；按摩气柱排气电磁阀DZ4、按摩气柱排气压力开关11、按摩气柱充气压力开关12以及充气软管10分别连接五通管6的其它接口；排气压力开关7、11和充气压力开关8、12电气连接至控制线路板5的相应接点。值得说明的是本实施例中，气垫体气量调节单元A采用两个气垫体充气压力开关8A、8B，以适用于气垫的软、硬挡气量的控制，两组充气垫体气压力开关8A、8B分别连六接通管4的相应接口；气垫体气量调节单元A和按摩气量调节单元B中的通管4和通管6分别采用六通管和五通管。
当启动充气工作指令后，充气泵1即开始工作，压缩空气经由输气管2、三通3分别输入气垫体气量调节单元A和按摩气量调节单元B。当对气床垫体充气时，充气泵1及气垫体进气电磁阀DZ1阀门与气垫体止回电磁阀DZ0阀门同时打开，气垫体气量调节单元A的硬档压力开关8B同时处于开通状态，输入气体经六通管4、充气软管9给气床垫体输气，而此时气床垫体排气电磁阀DZ2处于关闭状态。当气床垫体硬档充气达到预定气压时，在硬档压力开关8B作用下，气垫体进气电磁阀DZ1与气垫体止回电磁阀DZ0同时关闭，充气停止工作。
同理，当开启软档压力开关8A时，气垫体进气电磁阀DZ1阀门与气垫体止回电磁阀DZ0阀门同时打开，软档压力开关8A同时处于开通状态，输入气体经六通管4、充气软管9给气床垫体输气。此时气垫体排气电磁阀DZ2处于关闭状态。当气垫体软档充气达到预定气压时，在软档压力开关8A的作用下，气垫体进气电磁阀DZ1与气垫体止回电磁阀DZ0同时关闭，充气停止工作。
当气床垫体处于软档状态，如要改换为硬档状态，则再给予硬档指令；当气床垫体处于硬档状态，而要改换成软档状态，则再给予软档指令。
按摩气量调节单元B的工作过程与气床垫体气量调节单元A雷同，不再叙述。
图2、图3、图4为本实施例的气床垫充气装置的电气控制原理图。通过对控制电路的设计，可以实现对的气床垫充气的多种调节功能。
本实施例电气控制电路包括CPU、面键控制电路、按摩执行电路、气柱控制电路、软硬控制电路、气压比较电路、气垫控制电路，CPU分别连接面键控制电路、按摩执行电路、气柱控制电路，软硬控制电路分别连接面键控制电路和气压比较电路，气压比较电路与气垫控制电路连接。下面对本实施例中的主要控制电路作进一步的描述如图4所示，本实施例提供的软硬挡控制电路主要由按键开关S3，集成电路IC1、IC2、IC3、IC4、IC10、IC11及其外围元件以及排气电磁阀DZ2构成回路，其中按键开关S3，电阻R5、R9，电容C7、C8，集成电路IC1构成脉冲回路，集成电路IC3运算结果由2脚输出至集成电路IC4的6、13脚，即指示为硬挡状态；集成电路IC4受控于压力信号开关K1、K2、K3，并于集成电路IC5、IC6、IC10、IC11及电阻R1、R3、R7、R10、R13、R14、R23、R27电容C09、C10、C17、C18、C20构成的比较触发回路。当按下按键S3时，IC2的第3脚输出一个正脉冲，IC3的第14脚为输入端，当IC3接收正脉冲后，由第2或3脚输出高电平，同时点亮V21或V22软硬发光管，如果IC3的2脚输出高电平的话，此时发光管V21灯亮，表示为硬挡状态，同时IC4的6，13接收高电平电子模拟开关动作，由IC4的9，10脚输出高电平经电阻R7到IC5的1脚经IC5隔离处理后再由IC5的15脚输出高电平触发IC6的2脚并保持高电平使IC6的3脚翻转为高电平经电阻R8，三极管V17，V35分别打开床垫三通阀DZ1止回阀DZ0和充气发生器给床垫充气。由于IC6接成双稳态高低限回路，等IC4上方的压力信号开关K3，K2，K1闭合时，IC4的2，3脚经R10，IC5的3，5，13脚输出高电平IC6的3脚翻转为低电平，此时三极管V17，V35截止，床垫止回阀DZ0关闭，充气泵停充，此时为硬态控制。如重按下按键S3的软硬控制按键时，(K1大于K2)，IC5的12脚输出高电平触发IC11的6脚其第5脚翻转为高电平并经电阻R35将气垫体排气阀DZ2打开把床垫气压泄放到低压(3KPa)停止，此时为软态控制。如何将气压保持在1.5KPa-3KPa之间，其控制过程类同硬态控制一样。
如图4所示，气压比较回路由集成电路IC4，IC5，IC6，压力信号开关K1，K2，K3以及集成电路IC10，IC11等构成。本实施例硬档压力设定为为3KPa-6Kpa，软档压力为1.5KPa-3KPa。当硬档压力信号开关K1压力低于6KPa时，IC4的2，3脚关闭转为低电平集成电路IC6的6脚也为低电平，由于IC6接成双稳态高低限回路其3脚仍为低电平。只有当压力信号开关K2低于3KPa，IC6的2脚处于低电平时其3脚自动翻转为高电平，此时床垫止回阀DZ0和气泵打开补气直到K1闭合停止。那么硬档压力将始终保持在3KPa-6Kpa之间。K1作为硬档6Kpa最高点，如果通过按按键S3，将K2作为软档3KPa最高点的话首先由IC4的4，8脚输出比较信号经IC10的16脚，IC11的6脚5脚转输出脉冲经R35，V40，V43打开I)Z2放气。将气压(K1)6Kpa转为(K2)3Kpa作为软档最高点。其保持软态比较控制过程类同。
如图3、图4所示，气柱控制电路由CPU的P1.0口输出脉冲信号经电阻R49分别输入到IC10的信号输入端第4、6脚，即图3、图中连接符号F与图4中的符号F相连，由IC10的4，6脚接收并经IC10的12脚，IC11的9脚，三极管V48，V51给DZ3气柱充气。当按摩完毕由IC10的4，6脚接收到由P1.0口输出按摩完毕信号，并IC10的9脚经三极管V55，V56给DZ4气柱放气。
按摩时要求床垫放气使床垫柔软适合人体曲线，再将床垫内的气柱充气托起按摩电机使其更好接触人体达到最佳按摩效果。如图4所示，气垫控制电路由图1的集成电路IC1的P1.0口输出脉冲经集成电路IC10的4，6脚，集成电路IC5的8脚分别由集成电路IC5，IC10，IC11作比较输出，一路经集成电路IC5的10脚，集成电路IC6的4脚将集成电路IC6锁死，在任何状态下气床垫不于充气。一路经集成电路IC11的5脚，电阻R35三极管V40，V43将排气电磁阀DZ2打开气床垫放气，其放气压力受控于IC4，K2，K3。一路经集成电路IC11的9脚，三极管V48，V51将气柱进气电磁阀DZ3打开，垫内的气柱开始充气，其充气压力受控于IC11的R46，K5。按摩完毕，垫内气柱气压经集成电路IC10的9脚，三极管V55，V56打开气柱排气电磁阀DZ4开始放气，同时集成电路IC6卸放锁定，由集成电路IC6的3脚输出脉冲同时打开充气泵和进气电磁阀DZ1，气床垫开始恢复补气到原设定的或软或硬气压。气垫的正常气压保持电路控制见图2，该电路由集成电路IC4，IC5，IC6，压力信号开关K1，K2，K3组成高低限判定，软档1.5Kpa-3Kpa，硬档3Kpa-6Kpa，如果低于软档1.5Kpa，硬档3Kpa，集成电路IC6的3脚均将输出脉冲驱动气泵进行补气。其中电阻R51、三极管V17、电阻R2、充气指示灯、光电触发管U1、电阻R6、双向可控硅Q1，构成充气泵控制回路，三极管V35，电阻R11、R12、三极管V32，V36构成进气电磁阀DZ1开关回路。
如图3所示，按摩执行电路由按键S4，V31，P34构成按摩触发回路，经集成电路IC1，CPU运算由集成电路P11，P12，P13，P14，P15输出不同状态脉冲驱动微电机D1，D2，D3，D4，D5工作。
为保证睡眠或不需要气床垫工作状态充下充气泵不工作，本实施例在电气控制电路中还设置了睡眠控制电路。如图4所示，该电路整体由集成电路IC7、光电耦合器G2、G3、集成电路IC8、IC9和按键S11构成。集成电路IC7构成双稳态回路，集成电路IC8构成无稳态多谐振荡器，集成电路IC9是二进制脉冲计数器，由集成电路IC8、IC9、电阻R21、R38、电容C12组成10小时的定时器，，当按一下按键S11，集成电路IC7的第3脚输出正脉冲并于锁定，触发光电耦合器G3导通，正5V电源通过光电耦合器G3给集成电路IC8，IC9供电，由集成电路IC8的第3脚不断的向集成电路IC9第9脚输送脉冲，计时到集成电路IC9的第1脚输出高电平经电阻R22触发开关管V38导通将集成电路IC7的第3脚复位翻转为低电平，光电耦合器G3不导通，集成电路IC8，IC9失电停止工作，计时停止工作。光电耦合器G2在计时不导通，集成电路IC6失电不工作，以保证在任何时候床垫气泵不工作。
权利要求1.一种气床垫充气装置，包括充气执行机构和电气控制电路，电气控制电路设置在控制线路板(5)上，其特征是充气执行机构包括充气泵(1)、气垫体气量调节单元(A)，气垫体气量调节单元(A)包括气垫体止回电磁阀(DZ0)、气垫体排气电磁阀(DZ2)、通管(4)、气垫体排气压力开关(7)、气垫体充气压力开关(8)和充气软管(9)，气垫体止回电磁阀(DZ0)一端经输气管(2)与充气泵(1)的输出口连接，气垫体止回电磁阀(DZ0)另一端与通管(4)的一接口连接，气垫体排气电磁阀(DZ2)、气垫体排气压力开关(7)、气垫体充气压力开关(8)以及充气软管(9)分别连接通管(4)的其它接口，气垫体排气压力开关(7)、气垫体充气压力开关(8)电气连接至控制线路板(5)相应接点。
2.根据权利要求1所述的气床垫充气装置，其特征是设有两个气垫体充气压力开关(8A、8B)，气垫体充气压力开关(8A、8B)分别连接通管(4)的相应接口和控制线路板(5)的相应接点。
3.根据权利要求1或2所述的气床垫充气装置，其特征是还设有按摩气量调节单元(B)以及三通接头(3)、气垫体进气电磁阀(DZ1)，按摩气量调节单元(B)包括按摩气柱进气电磁阀(DZ3)、按摩气柱排气电磁阀(DZ4)、通管(6)、按摩气柱排气压力开关(11)、按摩气柱充气压力开关(12)，充气泵(1)由输气管(2)通过三通接头(3)分别与气垫体进气电磁阀(DZ1)和按摩气柱进气电磁阀(DZ3)一端连接，气垫体进气电磁阀(DZ1)另一端连接气垫体止回电磁阀(DZ0)，按摩气柱进气电磁阀(DZ3)另一端与通管(6)的一接口连接，按摩气柱排气电磁阀(DZ4)、按摩气柱排气压力开关(11)、按摩气柱充气压力开关(12)以及充气软管(10)分别连接通管(6)的其它接口，按摩气柱排气压力开关(11)、按摩气柱充气压力开关(12)电气连接至控制线路板(5)相应接点。
4.根据权利要求3所述的气床垫充气装置，其特征是电气控制电路包括CPU、面键控制电路、按摩执行电路、气柱控制电路、软硬控制电路、气压比较电路、气垫控制电路，CPU分别连接面键控制电路、按摩执行电路、气柱控制电路，软硬控制电路分别连接面键控制电路和气压比较电路，气压比较电路与气垫控制电路连接。
5.根据权利要求4所述的气床垫充气装置，其特征是软硬控制电路由按钮开关(S3)、集成电路(IC1、IC2、IC3、IC4、IC10、IC11)及其外围元件和气垫体排气电磁阀(DZ2)构成回路，其中按钮开关(S3)、电阻(R5、R9)、电容(C7、C8)、集成电路(IC1)构成脉冲回路，集成电路(IC3)运算结果由2脚输出至集成电路(IC4)的6、13脚，集成电路(IC4)受控于压力信号开关(K1、K2、K3)，并于集成电路(IC5、IC6、IC10、IC11)及电阻(R1、R3、R7、R10、R13、R14、R23、R27)、电容(C09、C10、C17、C18、C20)构成比较触发回路。
6.根据权利要求4所述的气床垫充气装置，其特征是气压比较回路由集成电路(IC4，IC5，IC6)，压力信号开关(K1，K2，K3)以及集成电路(IC10，IC11)构成。
7.根据权利要求4所述的气床垫充气装置，其特征是气柱控制电路由CPU的P1.0口输出脉冲信号经电阻(R49)分别输入到集成电路(IC10)的信号输入端第4、6脚，由集成电路(IC10)的4，6脚接收并经集成电路(IC10)的12脚，集成电路(IC11)的9脚，三极管(V48，V51)传送给按摩气柱进气电磁阀(DZ3)，当按摩完毕由集成电路(IC10)的4，6脚接收到由P1.0口输出按摩完毕信号，并集成电路(IC10)的9脚经三极管(V55，V56)传送给按摩气柱排气电磁阀(DZ4)。
8.根据权利要求4所述的气床垫充气装置，其特征是气垫控制电路由集成电路(IC1)的P1.0口输出脉冲经集成电路(IC10)的4，6脚，集成电路(IC5)的8脚分别由集成电路(IC5，IC10，IC11)作比较输出，一路经集成电路(IC5)的10脚，集成电路(IC6)的4脚将集成电路(IC6)锁死，一路经集成电路(IC11)的5脚，电阻(R35)三极管(V40，V43)将气垫体排气电磁阀(DZ2)打开，一路经集成电路(IC11)的9脚，三极管(V48，V51)将按摩气柱进气电磁阀(DZ3)打开，按摩完毕，垫内气柱气压经集成电路(IC10)的9脚，三极管(V55，V56)打开气柱按摩气柱排气电磁阀(DZ4)，同时集成电路(IC6)卸放锁定，由集成电路(IC6)的3脚输出脉冲同时打开充气泵(1)和气垫体进气电磁阀(DZ1)。
9.根据权利要求4所述的气床垫充气装置，其特征是按摩执行电路由按键(S4)，二极管(V31)和CPU的P34构成按摩触发回路，经CPU运算由CPU的P11，P12，P13，P14，P15口输出不同状态脉冲驱动微电机(D1，D2，D3，D4，D5)工作。
10.根据权利要求4所述的气床垫充气装置，其特征是电气控制电路还设置了睡眠控制电路，睡眠控制电路由集成电路(IC7)、光电耦合器(G2、G3)，集成电路(IC8、IC9)和按键(S11)构成，集成电路(IC7)构成双稳态回路，集成电路(IC8)构成无稳态多谐振荡器，集成电路(IC9)是二进制脉冲计数器，由集成电路(IC8、IC9)、电阻(R21、R38)、电容(C12)组成定时器，，当按一下按键(S11)，集成电路(IC7)的第3脚输出正脉冲并于锁定，触发光电耦合器(G3)导通，电源通过光电耦合器(G3)给集成电路(IC8，IC9)供电，由集成电路(IC8)的第3脚不断的向集成电路(IC9)第9脚输送脉冲，计时到集成电路(IC9)的第1脚输出高电平经电阻(R22)触发开关管(V38)导通将集成电路(IC7)的第3脚复位翻转为低电平，光电耦合器(G3)不导通，集成电路(IC8，IC9)失电停止工作，计时停止工作，光电耦合器(G2)在计时不导通，集成电路(IC6)失电不工作。
专利摘要本实用新型涉及一种该气床垫充气装置，包括充气泵、输气管、三通、气垫体进气电磁阀、气垫体气量调节单元、按摩气量调节单元和控制电路板，通过电气控制电路来控制气床垫的气垫体气量和按摩气量的调节。采用上述结构的气床垫充气装置，能自动设定和调节气量和充气压力，扩大了现有气床垫充气装置的使用功能。
文档编号F04D27/00GK2750081SQ200420090779
公开日2006年1月4日 申请日期2004年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者叶永丰 申请人:叶永丰