一种多层扇叶气泵的制作方法

1.本实用新型涉及气泵领域，进一步地涉及一种多层扇叶气泵。


背景技术：

2.各类充气产品，如充气轮胎、充气床垫、充气泳圈、充气玩具、充气蹦床等，通常采用外接气泵进行快速充气。在气泵使用过程中，尤其是在有标准气压要求的工作场景下，考虑到安全问题，需要对于充气产品内部的气压进行实时监控，以防压力过大造成设备损坏。相关技术中中，检测前后多需要对气泵进行停机，再通过单独配置的气压传感器进行气压检测，过程耗时较长，也不利于实现对待充气或抽气物体充抽气的准确控制。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供多层扇叶气泵，将气压传感器集成在气泵上，通过气压传感器采集排气接头处的气体压力数据，并通过显示屏显示实时气体压力值，便于使用者知晓气体压力信息，利于实现对待充气或抽气物体充抽气的准确控制，特别适用于有标准气压要求的工作场景。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供的多层扇叶气泵，包括：
5.泵壳，具有多个相互连通的气室，多个所述气室沿泵壳的高度方向间隔分布；
6.叶轮组件，具有进气接头和排气接头，所述进气接头和排气接头分别与泵壳首尾两端的气室连通，所述叶轮组件包括电机、叶轮轴、以及连接在所述叶轮轴上的多个叶轮，所述叶轮轴与所述电机连接，受所述电机驱动转动，多个所述叶轮沿所述叶轮轴的轴向间隔分布，并一一对应地收容于所述泵壳的气室中；
7.气压传感器，用于采集所述气泵作用对象的气体压力数据。
8.在一些实施方式中，所述排气接头连通有采集管，所述气压传感器的检测端伸入至所述采集管内。
9.在一些实施方式中，所述泵壳内收容有pcb单元，所述pcb单元包括处理器，所述处理器与所述气压传感器和电机电性连接，用于控制所述电机上电或下电。
10.在一些实施方式中，所述泵壳的顶部开设有安装槽，所述pcb单元还包括显示屏，所述显示屏与所述处理器电性连接，嵌入式安装于所述安装槽中。
11.在一些实施方式中，所述pcb单元还包括与所述处理器电性连接的物理按键或触摸传感器，所述物理按键或触摸传感器设置在所述泵壳的顶部。
12.在一些实施方式中，所述泵壳内设有相互连通的第一气室和第二气室，所述叶轮组件包括第一叶轮和第二叶轮，所述第一叶轮和第二叶轮分别分布于第一气室和第二气室中，所述第一叶轮和第二叶轮均包括多个连接在叶轮轴上的叶片。
13.在一些实施方式中，所述第一气室内设有分隔板，所述分隔板呈弧状，用于将第一气室分隔形成引气区和第一流道，所述分隔板的一端与第一气室内壁具有间隙，使得引气区和第一流道相导通，所述引气区内分布有第一叶轮，所述第一流道呈涡旋状，具有第一通
风口，第一通风口贯穿第一气室，用于将第一气室和与第二气室导通。
14.在一些实施方式中，所述分隔板对应引气区和第一流道交汇位置的一端具有第一导流面。
15.在一些实施方式中，所述第一通风口处设有导流块，所述导流块具有第二导流面，在逐渐远离引气区和第一流道交汇位置的方向上，所述第二导流面倾斜延伸至第一通风口内。
16.在一些实施方式中，所述第一气室和第二气室之间设有中间气室，所述中间气室内设导流环板，所述导流环板自所述泵壳内壁一侧面弯曲延伸至内壁另一侧面，所述导流环板与中间气室内壁围合的区域形成第二流道，并使第二流道呈涡旋状，所述第二流道具有第二通风口，所述第二通风口贯穿中间气室，用于将第一气室和与第二气室导通。
17.与现有技术相比，本实用新型所提供的离心式气泵具有以下有益效果：
18.1、本实用新型提供的多层扇叶气泵，通过气压传感器采集排气接头处的气体压力数据，并通过显示屏显示实时气体压力值，便于使用者知晓气体压力信息，利于实现对待充气或抽气物体充抽气的准确控制，特别适用于有标准气压要求的工作场景。
19.2、泵壳内部形成有多个气室，每个气室对应分布有叶轮组，在电机驱动作用下，能够同时驱动多个气室内的叶轮转动，受气室内的叶轮作用，气室内的气体流速增大，能够起到引流和增大风速的作用，以此提高该气泵整体工作时的吸排量。气体在流动的过程中，气体产生的压力在加压流道的作用下逐渐变大，对充气效率的提升有很大的促进作用。此外，通过多层叶轮组以及加压流道增压的设计，对电机的功率要求降低，由于无需设置大功率电机，能够节省产品的制造成本，也有助于实现气泵体积的小型化。
附图说明
20.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
21.图1是本实用新型的多层扇叶气泵的立体结构示意图；
22.图2是图1的内部结构示意图；
23.图3是图1的第一气室所在部分的结构示意图；
24.图4是图1的中间气室所在部分的结构示意图；
25.图5是图1的剖视结构示意图；
26.图6是图1的叶轮组件的分解结构示意图；
27.附图标号说明：
28.泵壳1；叶轮组件2；叶轮轴20；进气接头21；第一叶轮22；第一连接板221；第一叶片222；第三导流面2221；第一气室23；导流块230；第二导流面2301；分隔板231；第一导流面2311；引气室232；第一流道233；第一通风口234；中间气室24；导流环板241；第二流道242；第二通风口243；第二叶轮25；第二连接板251；第二叶片252；第四导流面2521；第二气室26；排气接头27；采集管28；气压传感器29；电机3；电池4；显示屏5。
具体实施方式
29.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，下面将对照附图
说明本实用新型的具体实施方式。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讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
30.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
31.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
32.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在一个实施例中，参考说明书附图1至图6，本实用新型所提供的多层扇叶气泵，具有多种应用场景，如应用于汽车充气、胎压检测中，也可对车胎、球类、气垫、玩具及救生器材等任意可充气设备进行充气等，在此不作任何限制。
35.本实用新型所提供的多层扇叶气泵包括泵壳1和叶轮组件2。叶轮组件2具有进气接头21和排气接头27，泵壳1内设有多个相互连通的气室，相邻两气室之间通过加压流道相连通。位于首端的气室与排气接头27连通，位于尾端的气室与进气接头21连通。叶轮组件2包括叶轮轴20和多个叶轮，叶轮轴20与电机3的输出轴连接，多个叶轮一一对应地分布于泵壳1的多个气室中，叶轮连接在叶轮轴20上，在电机3驱动作用下，叶轮随叶轮轴20转动，用于将泵壳1外的气体由进气接头21引入气室，气体在以多个气室的流动过程中，通过加压流道时被逐级加压，最终通过排气接头27排出泵壳1。
36.在本实施中，在泵壳1内部形成有多个气室，每个气室对应分布有叶轮，在电机3驱动作用下，能够同时驱动多个气室内的叶轮转动，受气室内的叶轮作用，气室内的气体流速增大，能够起到引流和增大风速的作用，以此提高该气泵整体工作时的吸排量。气体在流动的过程中，气体产生的压力在加压流道的作用下逐级变大，对充气效率的提升有很大的促进作用。此外，通过多层叶轮以及加压流道增压的设计，对电机3的功率要求低，且由于无需设置大功率电机3，能够节省产品的制造成本，也有助于实现气泵体积的小型化。
37.根据本实施例的一个优选示例，参阅说明书附图6，泵壳1内设有两个相互连通的气室，即第一气室23和第二气室26，第一气室23和第二气室26之间通过加压流道相连通。叶轮组件2包括两个叶轮，即第一叶轮22和第二叶轮25，第一叶轮22和第二叶轮25分别分布于第一气室23和第二气室26中，第一叶轮22和第二叶轮25均包括多个连接在叶轮轴20上的叶片。电机3启动后，在电机3驱动力作用下，泵壳1外的气体由进气接头21进入第一气室23，通过加压流道加压后进入第二气室26，最终通过排气接头27排出泵壳1。
38.本实施例中，进气接头21和排气接头27于泵壳1的位置可不作具体限制，可根据实
际使用需求灵活设定，任意结构上的改进变换均在本专利的保护范围之内。根据本实施例的一个优选示例，参阅说明书附图5和图6，泵壳1的一端面形成有进气口，进气接头21分布于进气口所在的区域中。进气接头21的形状可不做具体限制，只要能够确保气体能够通过进气接头21进入气室即可。作为一种优选，进气口设置为喇叭状，能够提高进入进气接头21的进气量。
39.参阅说明书附图3、图4和图6，加压流道具有第一流道233和第二流道242，第一流道233位于第一气室23内，第二流道242位于第一气室23和第二气室26之间，与第一流道233和第二气室26连通。
40.由于第一气室23内的第一叶轮22在转动的过程中会带动第一气室23内的气体一起转动，第一气室23内的气体受到离心力的影响，能够快速地通过第一流道223和第二流道242进至第二气室26内。将第二流道242设置在第一气室23和第二气室26之间，有利于第二叶轮25对位于第二气室26内的气体流速进行二次加速，以增加排气接头27排放气体的压力，提高充气效率。
41.参阅说明书附图3和图6，位于末端的气室即第一气室23，内设有分隔板231，分隔板231呈弧状，用于将第一气室23分隔形成引气区232和第一流道233，分隔板231的一端与第一气室23内壁具有间隙，使引气区232和第一流道233相导通。
42.引气区232内分布有第一叶轮22，引气区232轮廓与第一叶轮22相匹配，使叶轮能够最大范围地带动引气区232内的气体转动，从而提高叶轮抽取外部气体的效率。
43.通过分隔板231将第一气室23分隔形成引气区232和第一流道233，叶轮转动时，引气区232内的气体受离心力的影响随叶轮转动，加速进入第一流道233。在本实施例中，分隔板231对应引气区232和第一流道233交汇位置的一端具有第一导流面2311，用于降低因气体与分隔板231碰撞而对气体流速产生不利影响，使引气区232内的气体得以顺畅地进入第一流道233。
44.第一流道233呈涡旋状，具有第一通风口234，第一通风口234贯穿第一气室23，用于将第一气室23和与第二气室26导通。气体进入第一流道233后会通过第一通风口234进入第二流道242。作为一种优选，在第一通风口234处设有导流块230，导流块230具有第二导流面2301，在逐渐远离引气区232和第一流道233交汇位置的方向上，第二导流面2301倾斜延伸至第一通风口234内。如此，通过导流块230能对第一流道233内的气体起到很好的引导作用，使第一流道233内的气体顺畅地进入第二流道242。
45.参阅说明书附图4和图6，第一气室23和第二气室26之间设有中间气室24，中间气室24内设导流环板241，导流环板241自泵壳1内壁一侧面弯曲延伸至内壁另一侧面，导流环板241与中间气室24内壁围合的区域形成第二流道242，并使第二流道242呈涡旋状。第二流道242具有第二通风口243，第二通风口243贯穿中间气室24，用于将第一气室23和与第二气室26导通。气体进入第二流道242后会通过第二通风口243进入第二气室26。
46.当气体脱离第一流道233进入第二流道242后，气体会沿着导流环板241的内壁朝向第二通风口243运动。导流环板241弯曲延伸设置，能够降低因气体与导流环板241碰撞而对气体流速产生不利影响。
47.第二叶轮25带动第二气室26内的气体做近似圆周运动，参阅说明书附图6，排气接头27沿第二气室26侧壁切线方向延伸，有利于增加排气接头27在单位时间内排出的气体流
量，提高排气效率，进而提高充气效率。
48.排气接头27截面可为矩形、圆形、椭圆形等等，可随实际情况灵活调整，本技术并不做任何限制。
49.再次参阅说明书附图6，第一叶轮22和第二叶轮25形状和结构一致，以第一叶轮22为例，第一叶轮22包括第一连接板221，第一连接板221呈环形板状结构，中部贯穿地开设有轴孔，该轴孔用于供叶轮轴20穿设其中，第一连接板221上间隔分布有多个第一叶片222，第一叶片222环绕所述轴孔呈圆周状分布。参阅说明书附图5，第一叶片222具有第三导流面2221，第三导流面2221由靠近轴孔一侧向第一连接板221外壁延伸，第三导流面2221可将引气区232的气体引导并输送至第一流道233。
50.相对应地，第二叶轮25也可包括第二连接板251，第二连接板251呈环形板状结构，中部贯穿地开设有轴孔，该轴孔用于供叶轮轴20穿设其中，第二连接板251上间隔分布有多个第二叶片252，第二叶片252环绕所述轴孔呈圆周状分布。第二叶片252具有第四导流面2521，第四导流面2521由靠近轴孔一侧向第二连接板251外壁延伸，第四导流面2521可将引气区232的气体引导并输送至排气接头27。
51.第三导流面2221和第四导流面2521可为弧形或平面，并申请并不做任何限制。通过第三导流面2221和第四导流面2521的设计能够降低气体运动中的阻力，利于导气和聚气，增加叶片的进风量。
52.在本实施例中，所述泵壳内还收容有电池4和pcb单元。电池4用于向泵壳1内的电子元件，例如电机和pcb单元进行供电，其可采用高密度聚能电池，具有质量轻、能量密度大、供电效果稳定的优点。所述pcb单元包括：处理器、以及与所述处理器电性连接的存储器、电池开关、充电管理模块、电池管理模块、传感器和显示屏。
53.可以理解，本实施例示例的结构并不构成对pcb单元的具体限定。在另一些实施例中，pcb单元可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置，接下来将对pcb单元的组成进行具体介绍。
54.处理器可用于读取和执行可读指令。具体实现中，处理器可主要包括控制器、运算器和寄存器。其中，控制器主要负责指令译码，并为指令对应的操作发出控制信号。运算器主要负责保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间操作结果等。具体实现中，处理器的硬件架构可以是专用集成电路(asic)架构、mips架构、arm架构或者np架构等。
55.存储器可以用于存储气体压力数据，以及可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器通过运行存储在存储器的指令，从而执行气泵的各种功能应用以及数据处理。例如，在本实施例中，处理器可以通过执行存储在存储器中的指令，控制与之电性连接的电机的开启或关闭。存储器可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储至少一个功能所需的应用程序(比如电机开启或关闭)等。存储数据区可存储气泵使用过程中所创建的数据(比如气体压力数据)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器等。处理器通过运行存储在内部存储器的指令，和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令，执行气泵的各种功能应用以及数据处理。
56.电池开关可用于控制电池4向电机、处理器、传感器、显示屏等元件的供电。
57.充电管理模块用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可
以是有线充电器。在一些实施例中，充电管理模块可以通过usb接口接收有线充电器的充电输入。
58.电池管理模块用于连接电池4、充电管理模块和处理器。电池管理模块接收电池4和/或充电管理模块的输入，为向电机、处理器、传感器、显示屏等元件供电。
59.传感器可以为气压传感器29，气泵的处理器可以通过所述气压传感器29采集气泵作用对象的实时气压值，气泵的处理器可以根据所述气压传感器29感知的气压值，自适应调节电机3的启闭。例如在确认作用对象的实时气压值达到存储器存储的气体压力数据时，气泵的处理器可以关闭电机3。
60.显示屏5可以为oled显示屏，气泵的处理器可以通过所述显示屏将气压传感器29采集的作用对象的实时气压值显示出来。
61.在一些实施方式中，pcb单元还包括与处理器电性连接的物理按键或触摸传感器，所述物理按键或触摸传感器与显示屏5所处的位置相同，即位于泵壳1的同侧。当采用物理按键时，用户可以按压物理按键，处理器响应于按压操作，调整存储器存储的气体压力数据。当采用触摸传感器，触摸传感器可以设置于显示屏5上，使得触摸传感器与显示屏5组成触摸屏。触摸传感器用于检测作用于其上或附近的触摸操作，触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给处理器，处理器响应于触摸操作，调整存储器存储的气体压力数据。
62.在本实施例中，泵壳1的顶部开设有安装槽，显示屏5嵌入式安装在安装槽中。如此，实现了面向用户的友好设计，能够直观的将气体压力数据显示出来，使用户能更方便的获知气泵作用对象的气体压力信息，利于实现对待充气或抽气物体充抽气的准确控制，特别适用于有标准气压要求的工作场景。可以理解，物理按键或触摸传感器可以设置于气泵的泵壳表面，与显示屏所处的位置不同。
63.可以理解，气压传感器29用于采集气泵作用对象的实时气压值,其检测部可以设置在泵壳1的气室内，例如在于第二气室连通的排气接头27处，具体地，排气接头27延伸形成有一支路管道，即采集管28，传感器29的检测部伸入至采集管28中。在实际生产中，用户可根据实际需求设置气压传感器29的检测部的布置位置，在此不作限制，均在本专利的保护范围之内。
64.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。