气囊充气抽气装置的制作方法

本实用新型属于充气抽气装置技术领域，具体涉及一种气囊充气抽气装置。

背景技术：

现有技术中，气囊通过与气泵、气阀、气管等组件连接，可组合成一种充气抽气装置，由于气囊本身能够通过充放气来调节自身的高度及软硬度，从而使得包括气囊的充气抽气装置也相应地具有调节功能。其中，气囊的充气是利用气泵实现的，充气速度与气泵的气流量和气泵的数量成正比，充气速度恒定，因此市面上的充气抽气装置通常采用较大气流量的气泵或者采用多个并联的气泵，以使得气囊具有足够快的充气速度。但是对于气囊的放气，由于目前的气囊通常采用简单的结构，即每一个气囊连接一个气管，气管连接气阀、气泵，通过气阀和气泵控制对每一个气囊充放气的操作，因此气囊的放气通常采用自然放气，即打开气囊连接的气阀，通过气压差使得囊内气体排入空气。

而这种气囊自然放气存在放气速度慢、放气速度不恒定以及放气速度受气路中最小口径限制的问题。首先，当气囊受到的作用力较小时，随着放气时间的增加，气囊内的气体越来越少，此时气囊受到的外界施加压力也越来越小，气囊的放气速度也会越来越慢。尤其是当气囊内的气压略微高于大气压时，气囊的放气速度非常慢，此时气囊的调节效果非常弱。其次，自然放气时气囊的放气速度不恒定，气囊内的气压随着排气而变化，这样对于精确控制气囊排气非常不方便。最后，气囊排气速度受到气路中最小口径的影响。例如虽然气囊的排气孔做的很大，但是往往排气速度仍然不能达到较快，这是因为排气速度还与气路中的最小口径有关，排气速度通常是由气阀的内排气的最小口径所决定。而为了气阀的气密性考虑，气阀口径通常设置为较小的口径。这些技术问题影响了使用效果，需要进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种气囊充放气速度快、放气速度恒定的装置，旨在解决现有技术中气囊自然放气速度慢、放气速度不恒定以及放气速度受气路中最小口径限制的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，提供一种气囊充气抽气装置，其包括气囊气阀单元、气泵单元和充气抽气切换阀单元，所述气囊气阀单元与所述充气抽气切换阀单元连接，所述充气抽气切换阀单元与所述气泵单元连接。

优选地，所述气囊气阀单元包括气囊气阀组，每个所述气囊气阀组包括一个气囊和一个或两个气阀，所述气泵单元包括进气口和出气口；所述充气抽气切换阀单元包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口和第二端口分别与气泵单元的进气口和出气口连接，所述第三端口与大气或常压气源连通，所述充气抽气切换阀单元用于切换充气和抽气。

进一步地，所述充气抽气切换阀单元包括三通阀或者二通阀，包括三通阀时，所述三通阀的数量为一个或两个。

进一步地，所述充气抽气切换阀单元包括一个三通阀，所述三通阀与所述气囊气阀单元、所述气泵单元并联连接。

进一步地，所述充气抽气切换阀单元包括一个三通阀，且每个所述气囊气阀组包括一个气囊和两个气阀，所述气囊的两端分别与所述两个气阀连接。

进一步地，所述充气抽气切换阀单元中包括两个三通阀，且所述气泵单元的进气口和第一三通阀的第一端口连接，出气口与第二三通阀的第一端口连接。

进一步地，所述两个三通阀的两个第二端口同时与所述气囊气阀单元连接。

进一步地，每个所述气囊气阀组包括一个气囊和一个气阀，所述气阀的一端与所述气囊连接，另一端与所述充气抽气切换阀单元连接。

本实用新型实施例还提供一种控制气囊充放气的方法，该方法利用上述气囊充气抽气装置来执行，其中，所述三通阀的数量为一个时，当对所述气囊进行充气时，所述三通阀与所述气泵单元的出气口连接的一端关闭，当对所述气囊进行放气时，所述三通阀与所述气泵单元的进气口连接的一端关闭；所述三通阀的数量为两个时，一个作为进气三通阀用于通过与大气连接端口吸入气体，一个作为排气三通阀用于通过与大气连接端口排出气体。

进一步地，所述三通阀的数量为两个时，当对所述气囊进行充气时，打开所述气阀，开启所述气泵单元，控制所述第一三通阀的第一端口和所述第一三通阀的第三端口连通，所述第二三通阀的第一端口和所述第二三通阀的第二端口连通，所述气泵单元从所述第一三通阀的第三端口进气，充入所述气囊内。

进一步地，所述三通阀的数量为两个时，当对所述气囊进行放气时，打开所述气阀，开启所述气泵单元，控制所述第一三通阀的第一端口和所述第一三通阀的第二端口连通，所述第二三通阀的第一端口和所述第二三通阀的第三端口连通，所述气泵单元从所述气囊抽气，通过所述第二三通阀的第三端口排入大气。

进一步地，所述三通阀的数量为一个时，对所述气囊进行充气时，打开所述第二气阀，关闭所述第一气阀，开启所述气泵单元，控制所述三通阀的第一端口和所述三通阀的第二端口连通，所述气泵单元从所述三通阀的第一端口进气，充入所述气囊内。

进一步地，所述三通阀的数量为一个时，对所述气囊进行放气时，打开所述第一气阀，关闭所述第二气阀，开启所述气泵单元，控制所述三通阀的第一端口和所述三通阀的第三端口连通，所述气泵单元从所述气囊抽气，通过所述三通阀的第一端口排入大气。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：提供了一种气囊充气抽气装置，在不增加额外成本的前提下，利用现成的气泵，对气囊进行反抽，也就是气囊的充气和抽气共用一个气泵，相比于自然放气，气囊放气速度更快，尤其是当气囊内的气压不高时，仍然可以保持很快的放气速度，并且气囊的放气速度恒定。同时本实用新型的气囊充气抽气装置通过充气和抽气共用气泵，相比于再增设一个气泵对气囊进行抽气，大大节省了成本和结构的空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其它的附图。

图1是现有技术提供的气囊充气抽气装置的示意图；

图2是本实用新型一个实施例提供的一种气囊充气抽气装置的示意图；

图3是本实用新型另一个实施例提供的一种气囊充气抽气装置的示意图；

图4是本实用新型又一个实施例提供的一种气囊充气抽气装置的示意图。

附图编号说明：

11——气泵，12——气囊，13——气管，14——中转气囊，15——控制器，16——气阀，131——分立气管，132——整体气管，161——分立气阀，162——整体气阀。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是现有技术中的气囊充气抽气装置的示意图，如图1所示，现有技术中的气囊充气抽气装置包括气泵11、并联连接的若干气囊12、气管13、中转气囊14、控制器15和气阀16，其中气管13包括若干个分立气管131和整体气管132，气阀16包括若干个分立气阀161和整体气阀162，每一个气囊12连接一个分立气管131，若干个分立气管131之间并联连接且每一个分立气管131分别与整体气管132相连，整体气管132连接控制器15的一端，控制器15的另一端连接整体气阀162，用于控制整体气阀162的开启与关闭；气泵11和整体气阀162之间连接有中转气囊14，中转气囊14用于存储气压，方便对气囊12充放气的调控。

具体操作中，先通过气泵11给中转气囊14预充足量的气体，然后关闭气泵。充气时，打开整体气阀162，通过控制各分立气阀161给相应的气囊12充气；放气时，关闭整体气阀162，打开各分立气阀161，通过气压差使得相应的气囊12内的气体排入空气，即自然放气。

这种气囊充气抽气装置结构简单，通过气泵和气阀控制对每一个气囊充放气的操作，由此调节各个气囊的软硬度。但是气囊在自然放气的过程中，存在气囊放气速度不恒定的问题，而且气囊放气速度受到很多因素影响，比如当气囊受到的外界压力较小时，气囊放气速度就很慢。

为了克服现有技术中的以上问题，本实用新型的一个实施例提供了一种气囊充气抽气装置，其包括气囊气阀单元、气泵单元和充气抽气切换阀单元，气囊气阀单元与充气抽气切换阀单元连接，充气抽气切换阀单元与气泵单元连接。其中，气囊气阀单元包括气囊气阀组，气囊气阀组包括一个气囊和一个或两个气阀，所述气囊和所述气阀直接连接。气泵单元包括进气口和出气口，用于提供对气囊进行充气和抽气的动力。充气抽气切换阀单元包括三通阀，三通阀包括第一端口、第二端口和第三端口这三个端口，其中第三端口与大气或常压气源连通，通过三通阀的三个端口的连通与断开实现气囊充气和抽气的切换。其中，当气囊气阀组的数量为多个(包括两个及两个以上)时，多个气囊气阀组并联连接。气阀用于控制包括该气阀的气囊气阀组的连通或闭合，从而控制该气囊气阀组中的气囊的状态，当打开气阀时，气囊进行充气或抽气，当关闭气阀时，气囊状态保持不变。通过设置多组气囊气阀组，可以提高气囊调节效果的精度，从而实现对气囊各部位的精准控制。

其中，气泵单元包括气泵，气泵的数量可以为一个，也可以为多个(包括两个及两个以上)，当气泵的数量为多个时，多个气泵并联连接。

一个实施例中，三通阀数量为两个，如图2所示，该气囊充气抽气装置包括气囊气阀单元、气泵单元和充气抽气切换阀单元，其中气囊气阀单元包括多个并联连接的气囊气阀组，每个气囊气阀组为一个气囊和一个气阀的组合，气泵单元包括一个气泵，充气抽气切换阀单元包括两个三通阀：三通阀a(第一三通阀)和三通阀b(第二三通阀)，气囊连接气阀，三通阀a和三通阀b并联连接后与气阀连接，气泵连接于三通阀a和三通阀b之间，其中三通阀a的a1端连接气泵的进气口，三通阀b的b1端连接气泵的出气口，三通阀a的a2端、三通阀b的b2端与气阀的一端连通，气阀的另一端连接气囊，三通阀a的a3端和三通阀b的b3端用于与大气或常压气源连通。

具体地，本申请中的气阀与三通阀不同，气阀设置于线性管道中间，控制气体的流动和不流动，不改变气体方向。三通阀有三个端口，可以改变气体方向。

本申请中的“直接连接”是指两个部件中间没有其他部件，只有管线连通。

本申请实施例中使用的气泵为一种靠电力泵气的装置，既可以用于充气，也可以用于抽气。通过充气和抽气共用一个气泵，相比于再增设一个气泵对气囊进行抽气，大大节省了成本和结构的空间。

在本实施例中，气囊和气阀的数量可以根据实际应用需求倍数地(成组地)增加，多个气囊之间并联连接。

其中，三通阀a和三通阀b的公共端分别是a1和b1，当三通阀a为低电平时，a1端和a3端连通；当三通阀a为高电平时，a1端和a2端连通；当三通阀b为低电平时，b1端和b3端连通；当三通阀b为高电平时，b1端和b2端连通。通过设置三通阀a和三通阀b的电平，使得三通阀a和三通阀b的三个端口的连通或断开，从而实现气囊充气和抽气的切换。具体的，对气囊进行充气时，打开气阀，开启气泵，此时气泵用于充气，控制三通阀a为低电平，三通阀b为高电平，此时三通阀a的a1端和a3端连通，三通阀b的b1端和b2端连通，气泵从三通阀a的a3端进气(环境大气)，气体充入气囊内。对气囊进行放气时，打开气阀，开启气泵，此时气泵用于抽气，控制三通阀a为高电平，三通阀b为低电平，此时三通阀a的a1端和a2端连通，三通阀b的b1端和b3端连通，气泵从气囊抽气，气囊内的气体通过三通阀b的b3端排入大气。

当不需要对气囊进行充放气时，关闭气泵，三通阀a、三通阀b和气阀均关闭。

本实用新型实施例的气囊充气抽气装置通过控制三通阀a和三通阀b的连通状态，利用气泵的充气和抽气功能就可以对气囊进行充气或放气，充放气的速度快，而且速度恒定、便于控制。尤其是不用增加额外的气泵，仅通过改变三通阀a和三通阀b的连通状态，利用现成的用于充气的气泵对气囊进行反抽，就实现了气囊放气速度快且速度恒定的效果。由于气囊的放气速度取决于气泵的抽气速度，不受外界压力等因素的影响，因此即使在气囊内的气压略高于大气压时，气囊仍然可以保持较快的放气速度，且放气速度可以通过气泵控制从而实现以恒定速度对气囊进行放气。

图3是本实用新型的另一个实施例提供的一种气囊充气抽气装置，该实施例中只有一个三通阀。如图3所示，该气囊充气抽气装置包括气囊气阀单元、气泵单元和充气抽气切换阀单元，其中，气囊气阀单元包括多个并联连接的气囊气阀组，每个气囊气阀组为一个气囊和两个气阀的组合，也就是一个气囊连接于气阀1(第一气阀)和气阀2(第二气阀)之间；气泵单元包括一个气泵，充气抽气切换阀单元包括一个三通阀，该三通阀与气囊、气泵并联连接，其中三通阀的2端口并联连接气阀1的一端和气泵的进气口，三通阀的3端口并联连接气阀2的一端和气泵的出气口，气阀1的另一端和气阀2的另一端之间连接气囊，三通阀的1端口与大气连通。其中，三通阀的公共端是1端口。

在本实施例中，气囊和气阀1、气阀2的数量(一组气囊和气阀包括一个气囊和2个气阀，如图3)可以根据实际应用需求倍数地增加，数量越大，气囊的调节效果越精准，相应的生产成本也越高，多个气囊之间并联连接。

对气囊进行充气时，打开气阀2，关闭气阀1，开启气泵，此时气泵用于充气，控制三通阀的1端口和2端口连通，气泵从三通阀的1端口进气(环境大气)，气体从出气口经气阀2充入气囊内(如图3箭头所指方向)。对气囊进行放气时，打开气阀1，关闭气阀2，开启气泵，此时气泵用于抽气，控制三通阀的1端口和3端口连通，气泵从气囊抽气，气囊内的气体流经气阀1经出气口，通过三通阀的1端口排入大气。

当不需要对气囊进行充放气时，关闭气泵，三通阀和气阀1、气阀2均关闭。

相对于上述实施例，本实用新型实施例的不同点在于：只利用了一个三通阀，气囊气阀组包括一个气囊和两个气阀，一个气囊连接于两个气阀之间，三通阀与气囊气阀单元、气泵单元并联连接。与上述实施例相同，本实用新型实施例的气囊充气抽气装置也实现了利用现成的气泵对气囊进行反抽，气囊放气速度快且速度恒定的效果。

图4是图3所示的实用新型实施例提供的一种气囊充气抽气装置的另一种应用的示意图。如图4所示，图3所示的实用新型实施例的气囊充气抽气装置还可以实现两个气囊之间的气体交换，此时三通阀处于关闭状态。当气囊1需要充气、气囊2需要放气时，打开气阀21和气阀12，关闭气阀11和气阀22，开启气泵，此时气泵用于抽气，气泵从气囊2进气，经出气口流经气阀21，充入气囊1内(沿图4中箭头所指方向流动)。当气囊1需要放气、气囊2需要充气时，打开气阀11和气阀22，关闭气阀21和气阀12，开启气泵，气泵从气囊1进气，充入气囊2内。

具体的，本申请实施例中的气囊可以为方形、圆形、多边形等，具体形状不受限制。

本实施例提供的气囊充气抽气装置通过两个相邻气囊之间的气体交换，无需从大气中进气，提高了充放气的效率，气囊调节效果更快速。本实用新型实施例还提供一种控制气囊充放气的方法，该方法利用上述气囊充气抽气装置来执行，其中，三通阀数量为一个时，当对所述气囊进行充气时，所述三通阀与气泵出气口连接一端关闭，当对所述气囊进行放气时，所述三通阀与气泵进气口连接一端关闭；三通阀数量为两个时，一个作为进气三通阀用于通过与大气连接端口吸入气体，一个作为排气三通阀用于通过与大气连接端口排出气体。具体调控细节参考上面结构部分的描述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。