气泵结构及真空包装设备的制作方法

1.本实用新型涉及真空包装技术领域，特别是涉及一种气泵结构及真空包装设备。


背景技术：

2.在包装领域中，尤其是保鲜真空，需要真空泵将包装袋内的空气抽出，达到预定好的真空度后，再对包装袋进行封口处理，以保证达到延长食品保鲜期的目的。但是，发明人发现目前对食品胶袋进行抽真空包装的腔式真空机存在如下问题：
3.首先，目前市面上的真空封口机设计的体积小，导致了封口机内部设置的真空泵流量小，抽气速度较慢，抽气压力也较低，内部的空气难以除尽，无法保证包装袋内食品的保质期。若提高抽气压力，则受到设备限制抽气速度难以提升；而倘若提高泵体的流量速度，则抽气压力势必将处于一较低的水平下。而目前常见的改进手段是增加气缸直径、加大电机负载，而一味增加气缸直径将增加泵体体积导致封口机整体体积增大，不便携带。与此同时，加大电机负载也将增加制造成本使得封口机成本昂贵，让消费者望而却步。
4.另一方面，在抽真空过程中，随着气体从包装袋内抽出，包装袋壁收拢。尤其是对于颗粒的食品而言，气体的抽离后包装袋将颗粒的食品包裹形成独立的密闭腔室。包装袋靠近抽气口位置处形成密集的密闭腔室，而包装袋远离抽气口的位置处可能还残留有气体，倘若需要将滞留在包装袋内气体抽出时，需要进一步减小密闭腔室内的压力，这将导致包装袋壁挤压食品的压力增大，极易出现食品被压碎或食品将包装袋扎破的情况。


技术实现要素：

5.基于上述问题，提供一种气泵结构，解决抽气效率低的问题。
6.本技术提供了一种气泵结构，包括：
7.驱动机构；
8.泵体，泵体包括至少两气泵组；以及
9.外壳，外壳内部用以收容驱动机构、泵体；
10.其中，气泵组包括若干抽气子集；同一驱动机构驱动多个抽气子集执行气体转移动作；
11.抽气子集包括气缸及气口，气口与气缸连通，气体经由气口进/出气缸；各气口设于外壳的同一侧面。
12.上述气泵结构，以一个驱动电机带动多个抽气子集工作，以便使多个抽气子集同时进行气体转移动作，提供工作效率；另一方面，抽气子集的气口设置在外壳的同一侧面上，方便协同工作，根据自身所需改变气口接入的数量来达到气体转移转运过程中气流所需的压力和流量
13.在其中一个实施例中，抽气子集包括活塞、连杆，驱动机构带动各抽气子集上的连杆，以使得与连杆连接的活塞相对于气缸滑动，抽气子集进行吸气或排气。
14.在其中一个实施例中，驱动机构包括作为动力源的驱动组件，驱动组件的动力输
出端上与连杆传动连接以能驱动活塞在气缸内做往复运动。
15.在其中一个实施例中，驱动组件的动力输出端上安装有凸轮，凸轮包括偏心轮，偏心轮表面上安装有一偏心轴，连杆与偏心轮通过偏心轴枢接设置；当驱动组件驱使偏心轮转动时，偏心轴绕偏心轮的旋转中心做圆周运动。
16.在其中一个实施例中，驱动机构包括作为动力源的双轴伸电机，各气泵组与双轴伸电机上的任一动力输出端传动连接。
17.在其中一个实施例中，气口包括抽气口；抽气子集还包括单向阀构件，单向阀构件与抽气口连通，单向阀构件限制气缸内的气体从抽气口排出。
18.在其中一个实施例中，气口还包括排气口，单向阀构件与排气口连通，单向阀构件限制外部气体经由排气口吸入气缸内。
19.在其中一个实施例中，抽气口处的气流方向与排气口处的气流方向平行设置并且两气流方向相反；单向阀构件同时与抽气口、排气口连通。
20.在其中一个实施例中，单向阀构件包括气阀片，气阀片设于气缸内，气阀片上的两单向限制部分别位于抽气口、排气口的两气流路径上。
21.第二方面，本技术提供了一种真空包装设备，包括上述实施例中的气泵结构。
22.上述真空包装设备，方便多个抽气子集上的气口同时对包装袋内抽气，并且，气口在包装袋内形成多股气流，从包装袋内的不同位置抽取气体，在提高效率的同时，当包装袋内局部形成真空腔体，滞留在包装袋内气体方便经由其他气口中排出。
附图说明
23.图1为本实用新型一实施例提供的气泵结构的立体结构示意图；
24.图2为本实用新型一实施例提供的气泵结构的爆炸示意图；
25.图3为本实用新型一实施例提供的气泵结构的剖面结构示意图；
26.图4为本实用新型一实施例提供的气泵结构内抽气子集的爆炸示意图；
27.图5为本实用新型一实施例提供的偏心轮带动连杆在第一位置及第二位置的简易示意图。
28.附图标注：
29.1、外壳；
30.11、上壳；12、下壳；
31.2、驱动组件；
32.3、传动组件；
33.31、第一皮带轮；32、皮带；33、第二皮带轮；34、轴套；35、偏心轮；36、偏心轴；
34.4、抽气子集；
35.41、连杆；42、活塞；43、连杆盖；44、气缸；
36.5、缸盖；
37.6、单向阀构件；
38.7、抽气口；
39.8、排气口。
具体实施方式
40.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
46.目前，由于普通的真空封口机必须配套使用专用的内置纹路的真空保鲜胶袋，成本高且不容易在线下买到，因此难以普及到普通消费者。于是可以使用普通食品胶袋进行抽真空包装的腔式真空机越来越受到消费者欢迎。
47.本发明人注意到，目前市面上出现的腔式真空机采用的真空泵普遍存在体积庞大、真空度不够、抽气速度慢、成本昂贵等问题，让消费者望而却步。真空泵的性能会直接关系到包装袋内的真空度，真空泵的性能如果不能满足需要，会直接造成包装袋内的空气残留过多，影响食品的保质期。现有家庭使用的真空封口机的体积小，采用的真空泵流量小，抽气口和排气口均为一个，抽气速度较慢，抽气压力也较低，无法保证包装袋内食品的保质
期。市场上亦有采用两泵的真空封口机器，但两泵结构的只能两泵串联或并联工作，提高压力就不能提高抽气速度或提高流量速度就不能提高压力，只能一味增加气缸直径加大电机负载，增加气缸直径将增加泵体体积导致封口机整体体积增大，制造成本也是成倍增加。
48.为了解决抽气效率低的问题，申请人研究发现，可以在设计多个气泵同时对包装袋进行抽气动作，可以有效的提高抽气的效率，同时还可以减低单个气泵的功率，保证泵体体积大小。另一方面，可根据自身所需改变气泵工作的数量来达到所需的抽气压力和抽气流量。
49.本技术实施例公开的气泵结构可以但不限用于家用、商用真空封口机或真空保鲜包装机器等真空包装设备。在不扩大气泵体积的前提下，有利于解决抽气效率的问题。
50.以下实施例为了方便说明，以本技术一实施例的一种气泵结构为例进行说明。
51.根据本技术的一些实施例，本技术提供了一种气泵结构，包括：驱动机构、泵体及外壳1。泵体包括至少两气泵组；外壳1内部用以收容驱动机构、泵体。参照图1、2，图1为根据本技术一些实施例的气泵结构的立体结构示意图，图2为根据本技术一些实施例的气泵结构的爆炸示意图。其中，气泵组包括若干抽气子集4；同一驱动机构驱动多个抽气子集4执行气体转移动作。抽气子集4包括气缸44及气口，气口与气缸44连通，以便于气体经由气口进/出气缸44，进而实现气体的转移。气口从外壳1的同一侧面上伸出。
52.外壳1为内部中空的保护支架结构，驱动机构、泵体固定安装在外壳1内部。气泵组由若干个抽气子集4构成，并且，气泵组内的抽气子集4由同一驱动机构驱动。抽气子集4包括气缸44，气缸44为气体转移过程中的中转部件。例如，在第一区域内的气体被吸入至气缸44内，经过气缸44气体被排入至第二区域内，而第一区域与第二区域为两独立的空间，实现了气体在两不同区域内的转移。而气口作为导向通道延伸至两不同的区域内，气体通过气口引导在抽气子集4内形成气流通路。多个抽气子集4上的气口从外壳1的同一侧面上伸出，使得气口朝向一致或近似一致。多个抽气子集4可以串联使用，以增加气体压力，也可并联使用，以增加气流速度，或串并联混合使用，以达到实际使用需求，节省空间的同时，更加的灵活多变。
53.由于多个抽气子集4上的气口设置在外壳1的同一侧面上，气口间距小，在串联时方便将气口进行串联。具体地，气口包括抽气口7和排气口8。在串联时，一个抽气子集4上的抽气口7与相邻的另一抽气子集4上的排气口8相连。
54.而在并联时，由于气口的朝向相对一致，气口便于接入同一独立区域内使得多个抽气子集4进行协同工作，减少了连接管路的设置，保证了在工作时的密闭性，以保证有效的气流压力和流量，提高工作效率。另一方面，在保证单个抽气子集4单位时间内所能形成气流压力和流量(以下简称为额定功率)时，多个抽气子集4协同工作有效提高整个气泵结构总的气流压力和流量。并且，由于抽气子集4的数量不少于两个，根据自身所需，用户还可以自己调整执行协同工作抽气子集4的数量，来达到气体转移转运过程中气流所需的压力和流量。例如，抽气子集4的数量为四个且时，根据调节接入同一区域抽气子集4的气口，本实施例中的气泵结构所能提供的总的气流压力和流量可以在1倍～4倍的额定功率范围内进行调节，使得该气泵结构适用于更多的应用场景下。
55.具体地，有效的气流压力和流量为气口对指定区域进行抽气或排气时所形成的气流压力和流量。由于密闭性问题，往往有部分的气流从连接口的缝隙内逃逸而降低了有效
的气流压力和流量。因此，在不提高驱动机构功率或增大气缸44体积的基础上，保证有效的气流压力和流量，可有效提高气泵工作效率。
56.在另一具体实施例中，虽然在图中未示出，但可以理解的是，每一个抽气子集4的额定功率各不相同，其实现方式可以设计为气缸44的体积各不相同或者活塞杆的行程各不相同等常见的调整抽气子集4气流压力和流量大小的方式。通过将单个抽气子集4独立使用或多个抽气子集4配合使用，根据其额定功率的不同，可以匹配出多个该气泵结构所能提供的总的气流压力和流量的数值，从而使得该气泵结构应用场景进一步扩大。
57.虽然上述包括了抽气子集4额定功率相同和完全不同两个具体实施例，但抽气子集4的额定功率配合并不仅限于此，部分抽气子集4的额定功率相同，同样可以实现调整气泵结构所提供的总的气流压力和流量的目的，因此，也应当视为本方案的具体实施例。
58.外壳1包括上壳11和下壳12，上壳11和下壳12相互扣合形成外壳1的主体结构。具体地，上壳11和下壳12通过螺丝实现了紧固连接将驱动机构及泵体包围。上壳11和下壳12边缘处开设固定槽，气缸44上的筋与上壳11和下壳12边缘处的固定槽紧固配合，将气缸44限位在外壳1内。
59.根据本技术的一些实施例，抽气子集4包括活塞42、连杆41，驱动机构带动各抽气子集4上的连杆41，以使得与连杆41连接的活塞42相对于气缸44滑动，抽气子集4进行吸气或排气。
60.参考图4，图4为根据本技术一些实施例的气泵结构内抽气子集4的爆炸示意图。抽气子集4还包括连杆盖43。活塞42设于连杆41的一端，连杆盖43与连杆41连接将活塞42夹设在连杆盖43与连杆41间，从而使得活塞42、连杆41、连杆盖43连接形成一整体。在本方案中，活塞42嵌设在气缸44内。驱动机构带动连杆41运动，随着连杆41运动，活塞42在气缸44内滑动，活塞42的滑动使得气缸44内密闭空间的变化，抽气子集4进行吸气或排气动作。
61.根据本技术的一些实施例，如图2所示，驱动机构包括作为动力源的驱动组件2，驱动组件2的动力输出端上安装有凸轮，连杆41与凸轮配合连接；在驱动组件2驱使下，凸轮转动以带动连杆41运动，使得活塞42在气缸44内做往复运动。
62.凸轮带动连杆41相对气缸44轴线方向往复运动，从而使得活塞42在气缸44内做往复运动，抽气子集4交替进行吸气、排气动作。具体地，连杆41上还设有一复位单元，该复位单元可以选择为弹性变形元件，例如，弹簧、压簧等常见的弹性变形元件。当凸轮带动连杆41朝向正向运动时，弹性变形元件受力弹性变形。当凸轮与连杆41间撤销相互作用力时，弹性变形元件恢复使得连杆41朝向反向运动，使得连杆41实现一往复运动过程。
63.驱动机构还包括传动组件3，驱动组件2通过传动组件3与凸轮间形成传动连接关系。在本方案中，传动组件3包括第一皮带轮31、第二皮带轮33、皮带32。第一皮带轮31安装在驱动组件2的动力输出端上，凸轮与第二皮带轮33同轴连接，第一皮带轮31与第二皮带轮33间通过皮带32传动连接。具体地，当驱动组件2带动第一皮带轮31转动时，由于第一皮带轮31的直径小于第二皮带轮33直径，第二皮带轮33做减速运动，增大了凸轮上的扭矩，使得连杆41运动更加稳定。
64.根据本技术的一些实施例，凸轮包括偏心轮35，偏心轮35表面上安装有一偏心轴36，连杆41与偏心轮35通过偏心轴36枢接设置；当驱动组件2驱使偏心轮35转动时，偏心轴36绕偏心轮35的旋转中心做圆周运动。
65.偏心轴36安装在远离偏心轮35旋转中心的位置处，当偏心轮35转动时，偏心轴36带动连杆41的一端以偏心轮35旋转中心转动。连杆41带动活塞42沿气缸44轴线方向运动的距离l的长度为两倍的偏心轴36轴心到偏心轮35旋转中心的距离。参考图5，其中图5(ⅰ)为偏心轴36位于远离气缸44处的第一位置简图，图5(ⅱ)为偏心轴36位于靠近气缸44处的第二位置简图。偏心轴36带动连杆41从远离气缸44的一侧转动至靠近气缸44一侧时，连杆41所经过的距离为偏心轴36圆周路径的直径长度l。
66.根据本技术的一些实施例，参考图3，图3根据本技术一些实施例的气泵结构的剖面结构示意图。驱动机构包括作为动力源的双轴伸电机，各气泵组与双轴伸电机上的任一动力输出端传动连接。
67.双轴伸电机上包括两相对设置的动力输出端，气泵组的数量为两个，两气泵组分别对应连接在双轴伸电机的动力输出端上，使得双轴伸电机同时驱动两气泵组工作。在具体到本方案中，气泵组包括两抽气子集4，两抽气子集4受同一传动组件3传动。与连杆41枢接的偏心轮35分别位于第二皮带轮33的两侧。第二皮带轮33的转轴安装在轴套34上，使得第二皮带轮33受轴套34支撑。
68.四个抽气子集4沿一直线方向布设在外壳1内，抽气子集4布设的直线方向与双轴伸电机的轴线方向相平行，抽气子集4的朝向相一致，以便使得气口设置在外壳1的同一侧面上。通过将四个抽气子集4沿直线布置可有效降低气泵结构的高度，使得气泵结构呈扁平的盒装结构，便于携带。
69.在另一具体实施例中，气泵组的数量多于两个时，双轴伸电机的任一动力输出端上串联有至少两气泵组。串联气泵组为将气泵组内的抽气子集4分别与双轴伸电机的同一动力输出端传动连接。具体地，虽然在图中未示出，但可以理解地是，双轴伸电机的任一动力输出端上连接有凸轮，凸轮同时与多个抽气子集4的连杆41连接，通过凸轮转动带动多根连杆41同时运动，进而使对应抽气子集4进行工作。
70.进一步地，位于第二皮带轮33两侧偏心轮35上的偏心轴36以第二皮带轮33轴线方向对称设置。当第二皮带轮33一侧偏心轮35带动连杆41正向运动，使得该抽气子集4执行抽气时，第二皮带轮33另一侧偏心轮35带动连杆41反向运动，使得该抽气子集4执行排气动作。气泵组内的两抽气子集4同一时刻分别进行抽气或排气。当抽气子集4间并联使用时，保证该气泵结构实现不间断的抽气或排气工作。
71.根据本技术的一些实施例，气口包括抽气口7。抽气子集4还包括单向阀构件6，单向阀构件6与抽气口7连通，单向阀构件6限制气缸44内的气体从抽气口7排出。
72.外壳1的同一侧面上布设有若干的缸盖5，缸盖5同时连接在气缸44的底部上，缸盖5与气缸44间通过抽气口7导通。单向阀构件6连接在抽气口7上。单向阀构件6防止压缩气体在流动过程中出现逆向流动。单向阀构件6是气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀。其工作原理与液压单向阀一样。压缩空气从抽气口7进入，克服弹簧力和摩擦力使单向阀阀口开启，压缩空气从抽气口7流至气缸44内。
73.根据本技术的一些实施例，气口还包括排气口8，单向阀构件6与排气口8连通，单向阀构件6限制外部气体经由排气口8吸入气缸44内。
74.单向阀构件6限制外部气体经由排气口8吸入气缸44内的原理同单向阀构件6限制气缸44内的气体从抽气口7排出一样，当活塞42相对气缸44运动使得气缸44内的密闭空间
增大时，限制外部气体从排气口8吸入至气缸44。
75.根据本技术的一些实施例，抽气口7处的气流方向与排气口8处的气流方向平行设置并且两气流方向相反；单向阀构件6同时与抽气口7、排气口8连通。同一抽气子集4上的抽气口7、排气口8设置在同一缸盖5上，抽气口7、排气口8设置的距离近方便进行用户连接。抽气口7和排气口8连接于缸盖5和气缸44之间，以实现从缸盖5外将气体导通至气缸44，使得抽气口7、气缸44、排气口8间形成一条单向的气流通路。
76.需要指出的是，多个抽气子集4上的抽气口7设置在外壳1的同一外侧面上，而多个抽气子集4上的排气口8设置在外壳1的另一外侧面上，也应当视为本方案的具体实施例。由于抽气口7、排气口8容易出现混淆，在进行串联的过程中，抽气口7、排气口8连接错位将导致气泵结构难以正常工作，为了方便用户辨别抽气口7、排气口8，将抽气口7、排气口8设置在外壳1不同的外侧面上。避免连接错位的问题出现，同时，在连接错位后更容易找出问题。
77.根据本技术的一些实施例，单向阀构件6包括气阀片，气阀片设于气缸44内，气阀片上的两单向限制部分别位于抽气口7、排气口8的两气流路径上。
78.气阀片设置在缸盖5和气缸44，气阀片上开设有两单向限制部，单向限制部为可单向运动的弹性片，单向限制部遮挡抽气口7、排气口8上的气流路径，通过单向运动的弹性片，使得抽气口7不能排气，排气口8不能抽气。
79.通过气阀片同时实现抽气口7、排气口8内两股流动方向相反的气流的单向控制，从而避免了在抽气时从排气口8内进气或者在排气时从抽气口7内排出。简化了抽气子集4的结构，减小了整个气泵结构的体积。
80.本实施例工作过程：双轴伸电机启动，带动双轴伸电机两端的第一皮带轮31转动，继而由皮带32带动第二皮带轮33转动，从而实现皮带轮减速。第二皮带轮33两端各带有偏心轮35，偏心轮35上有紧固连接的偏心轴36，第二皮带轮33带动偏心轮35转动，继而带动连杆41上的活塞42在气缸44内往复运动，从而改变气缸44内腔的容积，实现抽气和排气。抽气时，气阀片封闭排气通道，气体从抽气口7进入气缸内腔；排气时，气阀片封闭抽气通道，气体从排气口8把气体排出内腔。共拥有四个气泵，四个气泵在同一侧，可以串联使用，以增加抽气压力，也可并联使用，以增加抽气速度，或串并联混合使用，以达到实际使用需求，节省空间的同时，更加的灵活多变。
81.根据本技术的一些实施例，本技术还提供了一种真空包装设备，包括上述气泵结构。
82.气泵结构适用于真空包装设备中，将气泵结构作为该真空包装设备的真空泵。在工作过程中，气泵结构内的抽气子集4可以串联使用，也可并联使用。特别是在并联使用过程中，多个抽气子集4的抽气口7伸入至包装袋中，由于抽气子集4沿直线方向布设，抽气口7伸入至包装袋的不同位置处，当同时进行抽气工作时，若因为气体的快速被抽离，导致包装袋在部分抽气口附近形成密集的密闭腔室。其中，包装袋将颗粒的食品包裹形成独立的密闭腔室。此时，易产生包装袋在部分区域已形成真空状态，而其他区域内仍然存在气体，在本方案中，布设在包装袋内的抽气口7可以保证在不增大抽气压力的前提下，利用其他抽气口7吸取包装袋内剩余的气体，从而避免食品被压碎或食品将包装袋扎破。
83.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
84.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。