一種氣體交換系統的制作方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種氣體交換系統，能夠實現鞋內污濁空氣直接排向外界空氣的功能。本發明包括：氣囊(1)、第一單向氣閥(2)和第二單向氣閥(2’)；氣囊(1)包括：第一腔體(11)、第二腔體(12)、導氣管(13)和彈性柱陣列(14)；第二腔體(12)一端與第一腔體(11)連通，另一端與導氣管(13)連通；彈性柱陣列(14)固連于第一腔體(11)的頂壁內側；第一單向氣閥(2)安裝在第二腔體(12)內；第一腔體(11)還具有用于安裝第二單向氣閥(2’)的安裝孔(111)；第二單向氣閥(2’)的第一氣孔(211’)嵌入安裝孔(111)，第二單向氣閥(2’)的第二氣孔(221’)和第三氣孔(222’)與外界空氣連通。
【專利說明】
一種氣體交換系統
技術領域
[0001]本發明涉及機械技術領域，尤其涉及一種氣體交換系統。
【背景技術】
[0002]呼吸鞋是一種融合人體力學、空氣動力學學原理，研發出讓消費者穿著能夠呼吸的鞋。
[0003]呼吸鞋利用人體走路的慣性動作，腳后跟踩壓到設置在鞋墊下方的供氣氣囊，推出氣囊內的空氣沿著氣管道運送到鞋內，凈化腳下所產生的污濁空氣。當腳后跟抬起時，受到擠壓的供氣氣囊因負壓現象，反吸與鞋外直接連通的新鮮空氣；由于腳上下踩壓供氣氣囊不斷輸出新鮮空氣到鞋內，提供了清新的、環保的穿著環境。
[0004]但其換氣過程中無法將氣囊內的空氣和大氣中的空氣之間直接交換，而是先將氣囊內的空氣和鞋內的空氣交換，再由鞋內的空氣與大氣中的空氣交換，換氣過程緩慢、這樣的換氣效果并不十分理想。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種氣體交換系統，結構簡單、換氣效果好，能夠實現鞋內污濁空氣直接排向外界空氣的功能。
[0006]—種氣體交換系統，包括:
[0007]氣囊1、第一單向氣閥2和第二單向氣閥2’；
[0008]氣囊I包括:
[0009]第一腔體11、第二腔體12、導氣管13和彈性柱陣列14;
[0010]第二腔體12—端與第一腔體11連通，另一端與導氣管13連通；
[0011]彈性柱陣列14固連于第一腔體11的頂壁內側，且距離第一腔體11的底壁保留空隙；
[0012]第一單向氣閥2安裝在第二腔體12內；
[0013]第一單向氣閥2的第一氣孔211對準導氣管13;
[0014]第一腔體11還具有用于安裝第二單向氣閥2’的安裝孔111;
[0015]第二單向氣閥2’的第一氣孔211’嵌入安裝孔111，第二單向氣閥2’的第二氣孔221 ’和第三氣孔222 ’與外界空氣連通。
[0016]可選的，
[0017]彈性柱陣列14中心處設有中心柱141;
[0018]中心柱141的橫截面積大于周圍的彈性柱142橫截面積；
[0019]中心柱141的高度小于周圍的彈性柱142的高度。
[0020]可選的，
[0021]氣囊I還包括:
[0022]可彼此拆卸的氣囊上層分體15和氣囊下層分體16。
[0023]可選的，
[0024]第一單向氣閥2包括:
[0025]第一分體21、第二分體22和閥芯球23;
[0026]第一分體21和第二分體22均為空心柱體；
[0027]第一分體21內設用于容納第二分體22的一端開口的第一柱體腔；
[0028]第一分體21還設有與第一柱體腔相連通的第一氣孔211;
[0029]第一氣孔211開設在第一分體21的第一柱體腔開口端相對的另一端；
[0030]第一氣孔211的孔徑小于閥芯球23;
[0031]第一分體21的內壁設有凹陷部212;
[0032]第二分體22內設有用于收納閥芯球23的一端開口的第二柱體腔；
[0033]第二分體22具有第二氣孔221和第三氣孔222;
[0034]第二氣孔221和第三氣孔222位于第二分體22的第二柱體腔開口端相對的另一端；
[0035]第二氣孔221和第三氣孔222之間設有隔離柱223;
[0036]隔離柱223的一端與第二分體22固連；
[0037]閥芯球23的一端對準第一氣孔211，另一端對準隔離柱223;
[0038]第二分體22的外壁設有用于嵌入凹陷部212的凸起部224。
[0039]可選的，
[0040]凹陷部212為至少一個離散分布的凹陷；
[0041]凸起部224為與凹陷的位置及數量匹配的凸起。
[0042]可選的，
[0043]凹陷部212為環狀凹陷；
[0044]凸起部224為與環狀凹陷匹配的環狀凸起。
[0045]可選的，
[0046]第二分體22徑向設有第一凸緣225;
[0047]第一凸緣225設置于第二分體22與隔離柱223固連的一端。
[0048]可選的，
[0049]第二單向氣閥2’包括:
[0050]第一分體21’、第二分體22’和閥芯球23’ ；
[0051 ]第一分體21，和第二分體22’均為空心柱體；
[0052]第一分體21’內設用于容納第二分體22’的一端開口的第一柱體腔；
[0053]第一分體21’還設有與第一柱體腔相連通的第一氣孔211’；
[0054]第一氣孔211’開設在第一分體21’的第一柱體腔開口端相對的另一端；
[0055]第一氣孔211’的孔徑小于閥芯球23’ ；
[0056]第一分體21’的內壁設有凹陷部212’；
[0057]第二分體22’內設有用于收納閥芯球23’的一端開口的第二柱體腔；
[0058]第二分體22，具有第二氣孔221，和第三氣孔222，;
[0059]第二氣孔221’和第三氣孔222’位于第二分體22’的第二柱體腔開口端相對的另一端；
[0060]第二氣孔221’和第三氣孔222’之間設有隔離柱223’；[0061 ]隔離柱223’的一端與第二分體22固連；
[0062]閥芯球23的一端對準第一氣孔211，另一端對準隔離柱223’ ；
[0063]第二分體22’的外壁設有用于嵌入凹陷部212’的凸起部224’。
[0064]可選的，
[0065]第一分體21’徑向設有第二凸緣213’。
[0066]可選的，
[0067]第一分體21’具有中空柱狀的連接部214’；
[0068]連接部214’內設與第一氣孔211’相連通的貫穿通腔。
[0069]從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點:
[0070]本發明的一種氣體交換系統，包括:氣囊1、第一單向氣閥2和第二單向氣閥2’；氣囊I包括:第一腔體11、第二腔體12、導氣管13和彈性柱陣列14;第二腔體12—端與第一腔體11連通，另一端與導氣管13連通;彈性柱陣列14固連于第一腔體11的頂壁內側，且距離第一腔體11的底壁保留空隙；第一單向氣閥2安裝在第二腔體12內；第一單向氣閥2的第一氣孔211對準導氣管13;第二腔體11還具有用于安裝第二單向氣閥2’的安裝孔111;第二單向氣閥2’的第一氣孔211’嵌入安裝孔111，第二單向氣閥2’的第二氣孔221’和第三氣孔222’與外界空氣連通。氣流從導氣管13進入，流經第一單向氣閥2進入氣囊I，而氣囊I內的空氣由于第一單向氣閥2的限制，無法從導氣管13導出，同理，氣囊I中的氣流通過第二單向氣閥2’，從第二氣孔221’和第三氣孔222’流向外界空氣，而外界空氣由于第二單向氣閥2’的限制，無法流入氣囊I。從而實現了導氣管13—端的空氣直接排向外界空氣的流體交換系統。具體應用中將導氣管13—端置于鞋內，即實現了鞋內污濁空氣直接排向外界空氣的效果。使用彈性柱陣列14不但使氣囊回彈，避免使用海綿一類柔性材料，支撐力不夠，還能夠防止使用彈簧一類金屬材料的生銹和發出聲音的問題。
【附圖說明】
[0071]圖1為本發明中一種氣體交換系統實施例的結構圖；
[0072]圖2為本發明中一種氣體交換系統氣囊的結構圖；
[0073]圖3為本發明中一種氣體交換系統氣囊一個實施例的結構圖；
[0074]圖4為本發明中一種氣體交換系統氣囊另一個實施例的結構圖；
[0075]圖5為本發明中一種氣體交換系統第一單向氣閥的結構圖；
[0076]圖6為本發明中一種氣體交換系統第二單向氣閥的一種結構圖；
[0077]圖7為本發明中一種氣體交換系統第二單向氣閥的另一種結構圖；
[0078]圖8為本發明中一種氣體交換系統實施例的俯視圖。
【具體實施方式】
[0079]本發明的目的是提供一種氣體交換系統，結構簡單、換氣效果好，能夠實現鞋內污濁空氣直接排向外界空氣的功能。
[0080]下面參閱圖1-圖8，對本發明中的一種氣體交換系統實施例進行說明:
[0081 ]本發明的一種氣體交換系統實施例，包括:氣囊1、第一單向氣閥2和第二單向氣閥2’；氣囊I包括:第一腔體11、第二腔體12、導氣管13和彈性柱陣列14;第二腔體12—端與第一腔體11連通，另一端與導氣管13連通;彈性柱陣列14固連于第一腔體11的頂壁內側，且距離第一腔體11的底壁保留空隙；第一單向氣閥2安裝在第二腔體12內；第一單向氣閥2的第一氣孔211對準導氣管13;第一腔體11還具有用于安裝第二單向氣閥2’的安裝孔111;第二單向氣閥2’的第一氣孔211’嵌入安裝孔111，第二單向氣閥2’的第二氣孔221’和第三氣孔222’與外界空氣連通。
[0082]本實施例中，如圖1、圖2，氣流從導氣管13進入，流經第一單向氣閥2進入氣囊1，而氣囊I內的空氣由于第一單向氣閥2的限制，無法從導氣管13導出，同理，氣囊I中的氣流通過第二單向氣閥2’，從第二氣孔221’和第三氣孔222’流向外界空氣，而外界空氣由于第二單向氣閥2’的限制，無法流入氣囊I。從而實現了導氣管13—端的空氣直接排向外界空氣的流體交換系統。具體應用中將導氣管13—端置于鞋內，即實現了鞋內污濁空氣直接排向外界空氣的效果。使用彈性柱陣列14不但使氣囊回彈，避免使用海綿一類柔性材料，支撐力不夠，還能夠防止使用彈簧一類金屬材料的生銹和發出聲音的問題。
[0083]下面對本發明的一種氣體交換系統實施例做進一步說明，彈性柱陣列14中心處設有中心柱141;中心柱141的橫截面積大于周圍的彈性柱142橫截面積；中心柱141的高度小于周圍的彈性柱142的高度。
[0084]本實施例中，如圖3，中心柱141的橫截面積大于周圍的彈性柱142橫截面積、高度小于周圍的彈性柱142的高度，當氣囊受力壓縮時，中心柱141能夠支撐氣囊上下內壁防止氣囊被壓扁而損壞。
[0085]下面對本發明的一種氣體交換系統實施例做進一步說明，氣囊I還包括:可彼此拆卸的氣囊上層分體15和氣囊下層分體16。
[0086]本實施例中，如圖4，氣囊可分成氣囊上層分體15和氣囊下層分體16兩部分，方便加工和安裝，并適用于鞋內的多個安裝位置。
[0087]下面對本發明的一種氣體交換系統實施例做進一步說明，第一單向氣閥2包括:第一分體21、第二分體22和閥芯球23;第一分體21和第二分體22均為空心柱體;第一分體21內設用于容納第二分體22的一端開口的第一柱體腔;第一分體21還設有與第一柱體腔相連通的第一氣孔211;第一氣孔211開設在第一分體21的第一柱體腔開口端相對的另一端;第一氣孔211的孔徑小于閥芯球23;第一分體21的內壁設有凹陷部212;第二分體22內設有用于收納閥芯球23的一端開口的第二柱體腔;第二分體22具有第二氣孔221和第三氣孔222;第二氣孔221和第三氣孔222位于第二分體22的第二柱體腔開口端相對的另一端；第二氣孔221和第三氣孔222之間設有隔離柱223;隔離柱223的一端與第二分體22固連；閥芯球23的一端對準第一氣孔211，另一端對準隔離柱223;第二分體22的外壁設有用于嵌入凹陷部212的凸起部224。
[0088]本實施例中，如圖5，第二分體22套裝在第一分體21內的第一柱體腔內，第一氣孔211、第二柱體腔、閥芯球23和隔離柱223在一條中心線上，且軸對稱，能夠防止換氣過程中氣壓不穩，保證氣體順暢流通;氣流從第一氣孔211流入，通過閥芯球23和第二柱體腔間的縫隙，從第二氣孔221和第三氣孔222流出；氣流進入第二氣孔221和第三氣孔222時，氣流將閥芯球23推至第一氣孔211的另一端，由于第一氣孔211的孔徑小于閥芯球23的球徑，從而閥芯球23堵塞氣流進入第一氣孔211，進而實現氣流單向導通。第二分體22上的凸起部224與第一分體21上的凹陷部212能夠匹配安裝，防止換氣過程中第一分體21和第二分體22脫離，保證單向氣閥能正常換氣，延長使用壽命。
[0089]下面對本發明的一種氣體交換系統實施例做進一步說明，凹陷部212為至少一個離散分布的凹陷；凸起部224為與凹陷的位置及數量匹配的凸起。
[0090]本實施例中，離散分布的凹陷部212能夠牢牢的卡住與之形狀匹配的凸起部224，從而保證第一分體21第二分體22的安裝穩固，數量的選擇可依據鞋的尺寸、功能、負重等情況調整。
[0091]下面對本發明的一種氣體交換系統實施例做進一步說明，凹陷部212為環狀凹陷；凸起部224為與環狀凹陷匹配的環狀凸起。
[0092]本實施例中，環狀的凹陷部212及將與之形狀匹配的凸起部224旋在凹陷部212內，從而保證第一分體21和第二分體22的安裝更牢固不易脫落，數量的選擇可依據鞋的尺寸、功能、負重等情況調整。
[0093]下面對本發明的一種氣體交換系統實施例做進一步說明，第二分體22徑向設有第一凸緣225;第一凸緣225設置于第二分體22與隔離柱223固連的一端。
[0094]本實施例中，第二分體22上的第一凸緣225能夠防止第二分體22陷入第一分體21的第一柱體腔內，從而保證單向氣閥結構的穩定性。
[0095]下面對本發明的一種氣體交換系統實施例做進一步說明，第二單向氣閥2’包括:第一分體21’、第二分體22’和閥芯球23’；第一分體21’和第二分體22’均為空心柱體;第一分體21’內設用于容納第二分體22’的一端開口的第一柱體腔;第一分體21’還設有與第一柱體腔相連通的第一氣孔211’；第一氣孔211’開設在第一分體21’的第一柱體腔開口端相對的另一端;第一氣孔211’的孔徑小于閥芯球23’；第一分體21’的內壁設有凹陷部212’；第二分體22’內設有用于收納閥芯球23’的一端開口的第二柱體腔;第二分體22’具有第二氣孔221 ’和第三氣孔222 ’ ；第二氣孔221 ’和第三氣孔222 ’位于第二分體22 ’的第二柱體腔開口端相對的另一端;第二氣孔221 ’和第三氣孔222 ’之間設有隔離柱223 ’ ；隔離柱223 ’的一端與第二分體22 ’固連;閥芯球23 ’的一端對準第一氣孔211’，另一端對準隔離柱223第二分體22’的外壁設有用于嵌入凹陷部212’的凸起部224’。
[0096]本實施例中，如圖6，第二分體22，套裝在第一分體21，內的第一柱體腔內，第一氣孔211’、第二柱體腔、閥芯球23’和隔離柱223’在一條中心線上，且軸對稱，能夠防止換氣過程中氣壓不穩，保證氣體順暢流通;氣流從第一氣孔211’流入，通過閥芯球23’和第二柱體腔間的縫隙通過，從第二氣孔221，和第三氣孔222 ’流出；氣流進入第二氣孔221，和第三氣孔222’時，氣流將閥芯球23’推至第一氣孔211’的另一端，由于第一氣孔211’的孔徑小于閥芯球23’的球徑，從而閥芯球23’堵塞氣流進入第一氣孔211’，進而實現氣流單向導通。第二分體22’上的凸起部224’與第一分體21’上的凹陷部212’能夠匹配安裝，防止換氣過程中第一分體21’和第二分體22’脫離，保證單向氣閥能正常換氣，進而使鞋內氣體排向外界。
[0097]如圖7，下面對本發明的一種氣體交換系統實施例做進一步說明，第一分體21’徑向設有第二凸緣213’。
[0098]本實施例中，第一分體21’徑向設有第二凸緣213’能夠將整個單向氣閥固定在鞋上，防止行走或換氣過程中滑落。
[0099]下面對本發明的一種氣體交換系統實施例做進一步說明，第一分體21’具有中空柱狀的連接部214’；連接部214’內設與第一氣孔211’相連通的貫穿通腔。
[0100]本實施例中，中空柱狀的連接部214’用于連接鞋和本單向氣閥，連接部214’設為中空且與第一氣孔211’相連通能夠保證鞋內氣體順利排出。
[0101]進一步的，連接部214’徑向設有至少三圈螺紋。
[0102]本實施例中，連接部214’上的螺紋能夠保證本單向氣閥牢固的卡在鞋體內，螺紋數量可根據具體安裝的鞋尺寸及連接部214’的尺寸進行增減。
[0103]所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置可以通過其它的方式實現。
[0104]以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種氣體交換系統，其特征在于，包括: 氣囊(I)、第一單向氣閥(2)和第二單向氣閥(2’)； 所述氣囊(I)包括: 第一腔體(11)、第二腔體(12)、導氣管(13)和彈性柱陣列(14); 所述第二腔體(12)—端與所述第一腔體(11)連通，另一端與所述導氣管(13)連通； 所述彈性柱陣列(14)固連于所述第一腔體(11)的頂壁內側，且距離所述第一腔體(11)的底壁保留空隙； 所述第一單向氣閥(2)安裝在所述第二腔體(12)內； 所述第一單向氣閥(2)的第一氣孔(211)對準所述導氣管(13); 所述第一腔體(11)還具有用于安裝所述第二單向氣閥(2 ’)的安裝孔(111); 所述第二單向氣閥(2’)的第一氣孔(211’)嵌入所述安裝孔(111)，所述第二單向氣閥(2’)的第二氣孔(221 ’)和第三氣孔(222’)與外界空氣連通。2.根據權利要求1所述的氣體交換系統，其特征在于， 所述彈性柱陣列(14)中心處設有中心柱(141); 所述中心柱(141)的橫截面積大于周圍的彈性柱(142)橫截面積； 所述中心柱(141)的高度小于周圍的彈性柱(142)的高度。3.根據權利要求1所述的氣體交換系統，其特征在于， 所述氣囊(I)還包括: 可彼此拆卸的氣囊上層分體(15)和氣囊下層分體(16)。4.根據權利要求1至3中任一項所述的氣體交換系統，其特征在于， 所述第一單向氣閥(2)包括: 第一分體(21)、第二分體(22)和閥芯球(23); 所述第一分體(21)和所述第二分體(22)均為空心柱體； 所述第一分體(21)內設用于容納所述第二分體(22)的一端開口的第一柱體腔； 所述第一分體(21)還設有與所述第一柱體腔相連通的第一氣孔(211); 所述第一氣孔(211)開設在所述第一分體(21)的所述第一柱體腔開口端相對的另一端； 所述第一氣孔(211)的孔徑小于所述閥芯球(23); 所述第一分體(21)的內壁設有凹陷部(212); 所述第二分體(22)內設有用于收納所述閥芯球(23)的一端開口的第二柱體腔； 所述第二分體(22)具有第二氣孔(221)和第三氣孔(222); 所述第二氣孔(221)和第三氣孔(222)位于所述第二分體(22)的第二柱體腔開口端相對的另一端； 所述第二氣孔(221)和第三氣孔(222)之間設有隔離柱(223); 所述隔離柱(223)的一端與所述第二分體(22)固連； 所述閥芯球(23)的一端對準所述第一氣孔(211)，另一端對準所述隔離柱(223); 所述第二分體(22)的外壁設有用于嵌入所述凹陷部(212)的凸起部(224)。5.根據權利要求4所述的一種氣體交換系統，其特征在于， 所述凹陷部(212)為至少一個離散分布的凹陷； 所述凸起部(224)為與所述凹陷的位置及數量匹配的凸起。6.根據權利要求4所述的一種氣體交換系統，其特征在于， 所述凹陷部(212)為環狀凹陷； 所述凸起部(224)為與所述環狀凹陷匹配的環狀凸起。7.根據權利要求4所述的一種氣體交換系統，其特征在于， 所述第二分體(22)徑向設有第一凸緣(225); 所述第一凸緣(225)設置于所述第二分體(22)與所述隔離柱(223)固連的一端。8.根據權利要求1至3中任一項所述的氣體交換系統，其特征在于， 所述第二單向氣閥(2’)包括: 第一分體(21 ’)、第二分體(22’)和閥芯球(23’)； 所述第一分體(21’)和所述第二分體(22’)均為空心柱體； 所述第一分體(21’)內設用于容納所述第二分體(22’)的一端開口的第一柱體腔； 所述第一分體(21，)還設有與所述第一柱體腔相連通的第一氣孔(211’)； 所述第一氣孔(211’)開設在所述第一分體(21’)的所述第一柱體腔開口端相對的另一端； 所述第一氣孔(211’)的孔徑小于所述閥芯球(23’)； 所述第一分體(21’)的內壁設有凹陷部(212’)； 所述第二分體(22’)內設有用于收納所述閥芯球(23’)的一端開口的第二柱體腔； 所述第二分體(22’)具有第二氣孔(221’)和第三氣孔(222’)； 所述第二氣孔(221’)和第三氣孔(222’)位于所述第二分體(22’)的第二柱體腔開口端相對的另一端； 所述第二氣孔(221’)和第三氣孔(222’)之間設有隔離柱(223’)； 所述隔離柱(223’)的一端與所述第二分體(22’)固連； 所述閥芯球(23’)的一端對準所述第一氣孔(211’)，另一端對準所述隔離柱(223’)； 所述第二分體(22’)的外壁設有用于嵌入所述凹陷部(212’)的凸起部(224’)。9.根據權利要求8所述的一種氣體交換系統，其特征在于， 所述第一分體(21 ’)徑向設有第二凸緣(213 ’)。10.根據權利要求8所述的一種氣體交換系統，其特征在于， 第一分體(21 ’)具有中空柱狀的連接部(214’)； 所述連接部(214’)內設與所述第一氣孔(211’)相連通的貫穿通腔。
【文檔編號】A43B13/20GK106072996SQ201610638836
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月5日 公開號201610638836.3, CN 106072996 A, CN 106072996A, CN 201610638836, CN-A-106072996, CN106072996 A, CN106072996A, CN201610638836, CN201610638836.3
【發明人】鄒培錦
【申請人】鄒培錦