(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレストポンプ装置であり、前記装置は：
閉鎖容量内に少なくとも負圧を生成するように動作可能な真空ポンプ；
母乳が搾乳されることになる女性の乳房を受容するように構成される乳房受容部；及び
バッファ容量；を有し、
前記バッファ容量が前記真空ポンプ及び前記乳房受容部と接続され、それにより、使用の際に、前記真空ポンプが、前記バッファ容量内及び前記乳房受容部で少なくとも負圧を生成するように動作可能であり；及び
前記バッファ容量が可変であり、それにより、使用の際に、前記真空ポンプで生成される前記乳房受容部での圧力深さ、即ち、前記乳房受容部で生成される負圧の大きさ、が前記バッファ容量を制御することで制御され、前記バッファ容量は、それぞれがそれぞれの弁を介して前記真空ポンプと流体連通する複数の固定容量チャンバを有し、かつ前記真空ポンプと流体連通する前記バッファ容量の容量は、前記固定容量チャンバが前記真空ポンプとの流体連通を選択的に開閉可能とするように、それぞれの弁を、それぞれの他の弁から独立して選択的に開閉させることで変えられることができる、ブレストポンプ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブレストポンプ装置であり、前記バッファ容量が可変容量チャンバを含む、ブレストポンプ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のブレストポンプ装置であり、前記可変容量チャンバがピストン筐体と前記ピストン筐体内のピストンを含み、かつ前記バッファ容量の容量が前記ピストン筐体と共に前記ピストンを動かすことで変更可能である、ブレストポンプ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のブレストポンプ装置であり、前記真空ポンプが、実質的に一定の負圧を生成するように構成され、かつ前記ピストンが、前記乳房受容部での圧力を周期的に変化させるように、前記ピストン筐体内で往復運動するように構成される、ブレストポンプ装置。
【請求項５】
請求項２に記載のブレストポンプ装置であり、前記可変容量チャンバが、可動壁部を持つ筐体を有し、かつ前記バッファ容量の容量が、前記筐体に対して前記可動壁部を動かすことで変更可能である、ブレストポンプ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のブレストポンプ装置であり、前記真空ポンプが、前記乳房受容部において変動する負圧を周期的に生成するように構成され、かつ前記可変容量チャンバの前記可動壁部が、前記乳房受容部での負圧の大きさを決定するように制御可能である、ブレストポンプ装置。
【請求項７】
請求項１に記載のブレストポンプ装置であり、前記それぞれの固定容量チャンバは、他のそれぞれの前記固定容量チャンバとは異なる容量を持つ、ブレストポンプ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のブレストポンプ装置であり、前記真空ポンプが、前記乳房受容部において変動負圧を周期的に生成するように構成され、かつ前記固定容量チャンバの前記弁が、前記乳房受容部における負圧変動の大きさを決定するように、独立して制御可能である、ブレストポンプ装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のブレストポンプ装置であり、さらに、前記バッファ容量と流体連通する圧力センサ、並びに前記圧力センサ及び前記バッファ容量と接続される制御装置を有し、かつ前記バッファ容量の容量を、検知された圧力に応じて変化させることが可能である、ブレストポンプ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のブレストポンプ装置であり、さらに、モータを有し、かつ前記真空ポンプが、前記モータで駆動される往復運動ピストン又は膜ポンプを含む、ブレストポンプ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のブレストポンプ装置であり、さらに、ダイヤフラムチャンバとそこに設けられる柔軟なダイヤフラムを含み、前記ダイヤフラムは前記ダイヤフラムチャンバを、前記真空ポンプ及び前記バッファ容量と流体連通する閉鎖側と、開放側とを分離し、前記乳房受容部が、前記ダイヤフラムチャンバの前記開放側と流体連通し、それにより前記閉鎖側で生成される圧力変化が前記ダイヤフラムに変形を生じさせ、それにより前記圧力変化を前記開放側に及び前記乳房受容部に伝達する、ブレストポンプ装置。
【請求項１２】
真空ポンプ、母乳が搾乳されることになる女性の乳房を受容するように構成される乳房受容部、並びに、前記真空ポンプ及び前記乳房受容部と接続される可変バッファ容量、を有するブレストポンプ装置の制御方法であり、前記方法が：
前記真空ポンプを、前記可変バッファ容量内及び乳房受容部で少なくとも負圧を生成するように動作させるステップ、及び
前記可変バッファ容量を制御することによって、前記乳房受容部での圧力深さ、即ち、乳房受容部で生成される負圧の大きさ、を制御するステップ、を含み、
前記可変バッファ容量が、それぞれ弁を介して前記真空ポンプと流体連通する複数の固定容量チャンバを有し、かつ前記方法がさらに、前記真空ポンプと流体連通する前記可変バッファ容量の全容量を、それぞれの固定容量チャンバが前記真空ポンプとの流体連通を選択的に開閉するように、それぞれの弁をそれぞれの他の弁と独立して選択的に開閉することにより変化させるステップを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であり、前記可変バッファ容量が可変容量チャンバを有し、かつ前記乳房受容部での圧力が、前記可変容量チャンバの容量を制御することで変えられる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、母親の乳房から母乳を搾乳するために使用されるブレストポンプで使用されるポンプに関し、より具体的には可変バッファ容量を含むポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレストポンプは、母親の乳房から母乳を搾乳し、前記母親が前記母乳を後で又はより都合のよい時間に赤ちゃんに授乳できるように哺乳瓶などの容器に貯蔵するように設計された装置である。ブレストポンプは一般的に、母親の乳房を受ける漏斗部及びお互いに接続される真空チャンバを含み、さらに真空ポンプを含み、前記真空ポンプは前記真空チャンバ内に繰り返し減圧を生成するように操作され、それによって前記漏斗内に減圧を生成し、母親の母乳が、前記真空チャンバ／漏斗に接続される貯蔵容器内に集められるように前記漏斗内に搾乳することを促す。かかるブレストポンプ装置では、前記真空ポンプは通常、往復運動するピストン又は往復運動する弾性膜を含み得る。
【０００３】
真空を生成するために往復運動弾性膜を含むブレストポンプ装置は、例えば米国特許出願公報第２００１／０３８７９９号に開示されている。米国特許出願公報第２００９／０９９５１１号は、前記真空を実現するために手動で操作可能なハンドルを持つポンプ機構の使用が開示されている。米国特許出願公報第２００１／０３８７９９号及び米国特許出願公報第２００９／０９９５１１号から知られるブレストポンプは両方共、前記装置内の漏斗内部の真空、特に前記真空の最小と最大レベルを制御するための機構を含み、前記機構は、弁状の構成を含み、これは１つの位置では封止機能を実施でき、かつ他の位置では空気を逃がすことができる。
【０００４】
国際出願公開第  ２００５／０６７９９７号はまた、前記真空を実現するためのハンドルを持つポンプ機構の使用を開示し、前記ハンドルはピストンに接続されており、前記ピストンは、前記ブレストポンプ装置の内部で往復運動を実現するように適合されている。前記装置の漏斗内では柔軟膜が設けられ、これは前記漏斗内に存在する乳房をマッサージするように操作される際には膨張する。
【０００５】
知られたブレストポンプは、前記真空チャンバ内で、及びそれにより母乳漏斗内で、真空ポンプにより生成される圧力深さを制御可能とする制御手段を含み得る。かかる知られる制御手段は、前記往復運動ピストン／弾性膜のストロークを変更することを含み、前記ピストン／弾性膜を駆動するモーターを必要とし、及び前記モーターと前記ピストン／弾性膜の間の伝達部が往復運動様式で操作され得る−即ち、前記ピストン／弾性膜の往復運動のストロークを可変とされるように２つの方向に操作され得るものである。モーター及び往復運動様式で２方向に操作されるように構成される伝達部を含むかかる機構の構築は、かかる機構構成を制御するモーター制御システムの構築と同様に複雑であり、従って相対的に製造上高コストとなる。さらに、前記モーター及び伝達部の往復運動はそれほどエネルギー的に効率的ではなく、かかる機構はまた、機械部品の摩耗が加速され得る。さらにまた、２つの方向で操作可能なモーターは、一方向のみ操作可能なモーターよりもずっと高価である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公報第２００１／０３８７９９号
【特許文献２】米国特許出願公報第２００９／０９９５１１号
【特許文献３】国際出願公開第  ２００５／０６７９９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って前記問題点を軽減又は解消するブレストポンプでの使用に適したポンプ装置を提供することは好ましいことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明はブレスとポンプ装置を提供し、前記装置は、閉鎖容量内に少なくとも負圧を生成するように操作可能な真空ポンプ、母乳が搾乳されることになる女性の乳房を受容するように構成される乳房受容部、及びバッファ容量を有し、前記バッファ容量が前記真空ポンプ及び前記乳房受容部とに接続され、それにより、使用の際に、前記真空ポンプが前記バッファ容量内及び前記乳房受容部で少なくとも負圧を生成するように動作可能であり、及び前記バッファ容量は可変であり、それにより、使用の際に、前記真空ポンプにより生成される前記乳房受容部での前記圧力深さ、即ち、前記乳房受容部で生成される負圧の大きさ、が前記バッファ容量を制御することで制御可能である。本発明のブレストポンプ装置を用いて、前記ポンプにより生成され、前記乳房で与えられる圧力変化の大きさが前記バッファ容量の容量を変化させることで制御可能となる。従って、前記真空ポンプは前記深さ制御を与えることは必要なく、前記真空ポンプがモーターで駆動される場合に、前記ブレストポンプ装置は、一方向モーターと伝達部を含み、前記伝達部は使用されると一定の方向に動作可能となりそれにより上で説明した知られるシステムの欠点を解消する。
【０００９】
前記ブレストポンプ装置はさらに、ダイヤフラムチャンバ及び前記ダイヤフラムチャンバ内部に配置される柔軟なダイヤフラムを含み、前記ダイヤフラムチャンバを、前記真空ポンプ及び前記バッファ容量と流体連通する閉鎖側、及び前記乳房受容部と流体連通する開放側に分離する。かかる実施態様では、互いに流体連通する前記バッファ容量と前期ダイヤフラムチャンバの閉鎖側は閉鎖空圧システムを形成する。かかる実施態様では、前記ダイヤフラムチャンバの閉鎖側で生成される圧力変化は、前記弾性ダイヤフラムを変形させ、かつそれにより圧力変化を前記ダイヤフラムチャンバの開放側及び前記乳房受容部に伝達する。
【００１０】
又は、前記乳房受容部、前記バッファ容量及び真空ポンプはお互いに流体連通する。かかる実施態様では、母親の乳房は前記乳房受容部に受けられて気密が形成され、真空ポンプ、バッファ容量及び乳房受容部が共に閉鎖空圧システムを形成する。
【００１１】
前記ポンプは、筐体内に配置されるピストンを含むか又は弾性膜を含む。前記ポンプは、前記モーターからの駆動により、前記乳房受容部及び／又は空圧システム内に負圧を生成する。前記ポンプがピストン筐体内にピストンを含む場合には、前記ピストンは、使用の際に、一定の固定ストローク距離で可動であり得る。前記モーターはＤＣモーター、又は電子整流モーターであり得る。さらに、本発明は前記の真空ポンプに限定されるものではなく、他の多くの知られるタイプのポンプを使用可能であり、例えば手動で操作されるポンプ（例えば、手動操作レバー又はその他のアクチュエータ）、バルーンポンプ、ギアポンプ、ベローズタイプポンプ、ジロータ、ローブポンプ又は共振リニアアクチュエータポンプであり得る。
【００１２】
前記バッファ容量は、可変容量チャンバであってよく、かつ前記可変容量チャンバは、ピストン筐体とその中のピストンを含み、かつ前記バッファ容量の容量は前記ピストン筐体と共にピストンを動かすことで可変とされ得る。
【００１３】
前記ポンプは、実質的に負圧を生成するように構成され得るものであり、かかる負圧が前記閉鎖空圧システム内で生成され、かつ前記バッファ容量のピストンは前記ピストン筐体内で往復運動して前記乳房受容部及び／又は前記閉鎖空圧システム内の圧力を周期的に変動させるように構成され得る。従って、前記ピストンの動きが、前記乳房受容部及び／又は前記閉鎖空圧システム内での圧力変動周波数を決定し得る。
【００１４】
前記バッファ容量のピストンは、伝達部を介してモーターで駆動され、前記伝達部は偏心／カム要素を含み、かつ前記モーターは一方向モーターであってそれにより前記ピストンが固定ストローク距離を可動となり得る。
【００１５】
又は、前記可変容量チャンバは、可動壁部を持つ筐体を含み、かつ前記バッファ容量の容量は、前記筐体に関して前記可動壁部を移動させることで可変とされ得る。
【００１６】
前記真空ポンプは、前記乳房受容部で及び／又は前記閉鎖空圧システム内で変動する負圧を周期的に生成するように構成され、前記可変容量チャンバの可動壁が制御可能であり、これにより前記乳房受容部で及び／又は前記閉鎖空圧システム内で生成される負圧変化の大きさが決定され得る。従って、前記ポンプは、前記閉鎖空圧システム内の圧力変動周波数を制御することが可能である。
【００１７】
前記可動壁部は、例えばカム又は偏心要素などによって、ピストンに接続されるモーターにより可動とされ得る。又は、前記モーターは、前記モーターの軸の回転運動を前記可動壁の往復運動へ変換するウォームギアのような、他の接続構成手段により前記可動壁を動かすことが可能である。
【００１８】
前記バッファ容量の可変容量チャンバは、第１の「漏れ」弁を含み、これにより、前記可変容量内の圧力が既定の負圧限界を下回る場合には大気を導入することを可能にする。さらに、前記バッファ容量は「過圧」弁を含み、これにより、前記可変容量チャンバ内の圧力が既定の上限圧力（この既定の上限圧力は大気圧であり得る）を超える場合には前記可変容量チャンバ内の空気を大気中へ逃がすことを可能とする。
【００１９】
さらなる変更例として、前記バッファ容量は、複数の固定容量チャンバを含み、それぞれが前記真空ポンプ及び／又は閉鎖空圧システムとそれぞれの弁を介して流体連通し、前記ポンプと流体連通するバッファ容量の容量、及び／又は前記閉鎖空圧システムの容量は、固定容量チャンバが前記真空ポンプ及び／又は閉鎖空圧システムとの流体連通を選択的に開閉可能にするように、それぞれの弁を、それぞれの他の弁とは独立して選択的に開閉することにより、変えられ得る。
【００２０】
それぞれの固定容量チャンバは、他のそれぞれの固定容量チャンバとは異なる容量を持ち得る。前記ポンプは、前記乳房受容部及び／又は閉鎖空圧システム内で変動する負圧を周期的に生成させるように構成され、かつ前記固定容量チャンバの弁は、独立して、前記乳房受容部及び／又は閉鎖空圧システム内で生成される負圧変動の大きさを決定するために制御可能である。
【００２１】
前記ブレストポンプ装置はさらに、前記バッファ容量及び／又は前記閉鎖空圧システムと流体連通する圧力センサを含み、及び前記圧力センサと前記バッファ容量に接続される制御装置を含み、かつ前記バッファ容量及び／又は前記閉鎖空圧システムの容量が検知された圧力に応じて変更され得る。
【００２２】
前記ブレストポンプ装置は、前記乳房受容部で与えられる圧力変化が、大気圧に関して０ミリバールから−３３０ミリバール（ｍｂａｒ）の範囲で変動するように構成され得る。しかし、本発明は、この圧力範囲内で動作するように構成される装置に限定されるものではなく、多くのその他の圧力範囲が本発明に含まれるように意図されており、例えばより小さい範囲かより大きい範囲、２つの負圧間の範囲、又は下限圧範囲としての負圧と上限圧範囲値としての陽圧（即ち大気圧を超える圧）との間で変化する圧力範囲である。
【００２３】
前記真空ポンプは、モーターで駆動されてよく、前記モーターは一方向モーターであってよく、前記真空ポンプのピストン及び／又は前記バッファ容量のピストンは、一定ストローク距離で動作可能となるように構成され得る。このそれぞれのピストンはモーターにより、前記モーター軸の回転運動を前記ピストンの往復運動へ変換する結合装置を介して駆動され得る。かかる結合装置は、偏心／カム要素であり得る。減速ギアが、前記モーターとピストンの間の伝達部に設けられてよく、それにより、前記ピストンを駆動するモーターの回転速度に対して前記ピストンの往復運動速度を低減する。
【００２４】
本発明はまた、上で説明したブレストポンプ装置を制御する方法を提供するものであり、前記方法は、前記バッファ容量及び乳房受容部で少なくとも負圧を生成するように前記真空ポンプを動作させること、及び前記乳房受容部で圧力深さ（即ち、前記乳房受容で生成される負圧の大きさ）を、前記可変バッファ容量を制御することで制御することを含む。前記バッファ容量を変化させることは、前記閉鎖空圧システムの全容量を変化させ得る。
【００２５】
前記バッファ容量は、可変容量チャンバを含み、かつ前記乳房受容での圧力は、前記可変容量チャンバの容量を制御することで変更され得る。前記閉鎖空圧システムの全容量は、前記可変容量チャンバの容量を制御することで変更され得る。
【００２６】
又は、前記バッファ容量は複数の固定容量チャンバを含み、これらは前記真空ポンプ及び／又は前記閉鎖空圧システムとそれぞれの弁を介して流体連通しており、前記方法はさらに、それぞれの弁をそれぞれの他の弁と独立して選択的に開閉することで、前記真空ポンプと流体連通する前記バッファ容量の全容量を変更し、及び／又は前記閉鎖空圧システムの容量を変更し、それによりそれぞれの固定容量チャンバのそれぞれが、前記真空ポンプ及び／又は閉鎖空圧システムとの流体連通を選択的に開閉することを含む。
【００２７】
以下、本発明の実施態様が例示により、添付の図２から４を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、知られたブレストポンプ構造を模式的に示す。
【図２】図２は、本発明の第１の実施態様のブレストポンプ構造を模式的に示す。
【図３ａ】図３ａは、本発明の第２の実施態様のブレストポンプの一つの変更例を模式的に示す。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の第２の実施態様のブレストポンプの一つの変更例を模式的に示す。
【図３ｃ】図３ｃは、本発明の第２の実施態様のブレストポンプの一つの変更例を模式的に示す。
【図４】図４は、本発明の第３の実施態様のブレストポンプを模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１を参照して、知られたブレストポンプ装置１の構造が模式的に示され、伝達部（図示されていない）を介してピストン３に接続されたモーター２を含み、前記伝達部は前記モーター２の回転運動を前記ピストン３の往復運動に変換し、前記ピストンがストローク距離「Ｓ」を前後に往復運動する。かかる適切な伝達部はカム又は偏心回転要素を含み得る。前記ピストン３は空気圧でダイヤフラムチャンバ４に接続され、そこで柔軟な弾性ダイヤフラム５が前記チャンバ４の閉鎖ピストン側４ａを前記チャンバ４の開放側４ｂを分けている。前記ピストン３のチャンバ３ａ、前記ダイヤフラムチャンバ４の閉鎖側４ａ及び接続管部６は、共に閉鎖空気圧（閉鎖空圧）システム「Ｐ０」を形成する。
【００３０】
前記チャンバ４の開放側４ｂは、漏斗部７と流体連通され、前記漏斗部７は大気へ開放され、かつ前記チャンバ４の開放側４ｂはまた弁８を含む。使用に際しては、哺乳瓶（図示されていない）を前記弁８上で前記チャンバ４へ接続可能であり、母親の乳房から搾乳した母乳は、前記チャンバ４の開放側４ｂ内に集め、さらに弁８を通って哺乳瓶へ流れる。
【００３１】
使用に際しては、母親は乳房を前記漏斗部７内に入れ、それにより密封を形成し、前記漏斗部７を外大気から閉鎖する。哺乳瓶（図示されていない）は、前記弁８で前記チャンバ４に保持され、前記チャンバ４の開放側４ｂ及び哺乳瓶との間に閉鎖空間を形成する。使用者は次に前記モーター２を駆動して前記ピストン３を前後に動かす。前記ピストン３の往復運動は、前記チャンバ４の前記閉鎖側４ａを含む前記閉鎖空気システム内に圧力Ｐ０の周期的変更を生じ、これにより前記ダイヤフラム５が前後に変形される。これにより、前記チャンバ４の開放側４ｂの圧力、それによりまた前記漏斗７内の圧力が、常圧と、常圧以下の低圧レベルとの間を変化し、それにより母親の乳房にレットダウン反射を刺激して母乳を前記チャンバ４の開放側４ｂ内に搾乳し、そこから母乳は弁８を通って哺乳瓶へ落下する。前記弁８は一方向弁であり、流体を前記哺乳ビンの方にのみ流すことができ、これによりブレストポンプ１の動作中において前記チャンバ４の開放側４ｂ及び前記漏斗部７に生成される圧力差を最大化することができる。
【００３２】
理解されるべきことは、上で説明された装置での交互圧力変化は、前記往復運動ピストン３で生じるものであり、前記圧力差の大きさは、従って、前記閉鎖空圧システムでの最大圧と最小圧の圧力差Ｐ０の大きさであり、これは前記ピストン３により移動するストローク「Ｓ」の長さにより決められる、ということである。
【００３３】
同様に理解されるべきことは、前記閉鎖空圧システムＰ０は、実質的に固定容量を持ち、前記弾性ダイヤフラム５の変形及び前記ピストン３の運動にのみ変化し得るものである、ということである。従って、前記閉鎖空圧システムＰ０内に生成される圧力を変化させ得る唯一の方法は、ピストンのストローク「Ｓ」を変化させることである。これを可能にするために、前記モーター２及び伝達部（図示されていない）は、可逆的である必要があり、即ち、前後の両方向に動作できることが必要である。これは、一方向のみでピストンを駆動、例えば偏心カムによる駆動するモーターは、前記ピストンのストロークを前後に変化させることができない、からである。従って、可逆的モーター及びそれに対応する可逆的伝達部が必要となり、これは上で説明した複雑なシステム、高い製造コスト、エネルギー消費を増加させる低エネルギー効率、及び機械的部品の加速される摩耗という本質的な欠点となる。
【００３４】
本発明の第１の実施態様のブレストポンプ装置１１の構造が図２に模式的に示され、図１の知られたブレストポンプ構造と同様に、伝達部（図示されていない）を介してピストン１３へ接続されたモーター１２を含み、前記伝達部は前記モーター１２の回転運動を前記ピストン１３のストローク距離「Ｓ」の往復運動に変換する。前記モーター１２は、一方向のみ回転し得る一方向モーターであり得る。前記ピストン１３はピストンチャンバ１３ａを含み、これは空圧式に、接続管１６によりダイヤフラムチャンバ１４の閉鎖側１４ａに接続され、かつ柔軟な弾性ダイヤフラム１５が前記チャンバ１４の閉鎖ピストン側１４ａを開放側１４ｂから分離する。
【００３５】
前記チャンバ１４の開放側４ｂは、漏斗部１７と流体連通し、前記漏斗部１７は、大気へ開放されており、かつまた、弁１８を含み、これは使用の際に、哺乳瓶（図示されていない）が前記弁１８上で前記チャンバ１４へ取り付け可能であり、これにより母親の乳房から搾乳された母乳を前記チャンバ１４の開放側１４ｂ内に集め、集められた母乳は前記弁１８を流れる。
【００３６】
本発明の第１の実施態様１１は、知られたブレストポンプと、可変容量バッファチャンバ１９（以下、「バッファチャンバ」とする。）が、前記ピストン１３と前記ダイヤフラムチャンバ１４の間の接続管１６内に設けられ、それにより前記ピストン１３のチャンバ１３ａ、前記バッファチャンバ１９、前記ダイヤフラムチャンバ１４の閉鎖側１４ａ及び接続管１６が共に閉鎖空圧システム「Ｐ１」を形成する、ということである。さらに、前記バッファチャンバ１９は可動壁２０を含み、それにより前記バッファチャンバ１９の容量が変更され得る。前記可動壁２０は、アクチュエータ２１へ接続され、前記可動壁２０を移動させる。示される実施態様では、前記アクチュエータ２１は第２のモーター２２を持ち、これは前記可動壁２０と伝達部２３を介して接続される。前記伝達部２３は、いかなる適切な接続を含み、例えばウォームギア構造が使用され得る。しかし、前記可動壁２０を動かすために使用される前記アクチュエータ２１は、この具体的な構成に限定されるものではなく、他の機構もまた本発明の範囲内で使用され得る。例えば、前記可動壁２０は、第２のモーターに接続される第２のピストンにより動かされ得る。前記バッファチャンバ１９はまた、漏れ弁２４及び過圧弁２５を含む。使用の際には、前記漏れ弁２４は、圧力が既定の最小値を下回る場合に大気を前記バッファチャンバ１９に通過させ得るように構成される。同様に過圧弁２５は、圧力が既定の最大値、例えば大気圧を超える場合には前記バッファチャンバ１９から前記バッファチャンバ１９内の空気を大気中へ逃がすことができるように構成される。
【００３７】
本発明の第１の実施態様では、前記「閉鎖」空圧システムＰ１は、バッファチャンバ１９内の漏れ弁２４及び過圧弁２５の両方が大気から空圧システムＰ１を「閉鎖」するという事実のために「閉鎖」と定められるが、しかしそれらは、ある条件下（以下説明される）で空気を前記空圧システム内に入れ又はから出すように動作し、前記閉鎖空圧システムＰ１内で達成される圧力範囲を母乳搾乳の最適範囲に調節維持することが可能である、ことも事実である。
【００３８】
本発明の第１の実施態様の前記ブレストポンプ装置１１の動作は以下説明される。母親は乳房を前記漏斗部１７に入れて密閉し、かつ前記弁１８で母乳収集瓶（図示されてない）を前記ダイヤフラムチャンバ１４に取り付ける。次に前記モーター１２のスイッチを入れると、前記モーター１２が単一方向に回転し、前記ピストン１３が固定距離Ｓで前後に往復運動する。前記ピストン１３の往復運動は前記閉鎖空圧システムＰ１内の圧力を変化させる。前記閉鎖空圧システムＰ１は、前記ピストンチャンバ１３ａ内で前記ピストン１３が位置「Ａ」の時にほぼ大気圧であり、かつ前記ピストンチャンバ１３ａ内で前記ピストン１３が位置「Ｂ」の時に大気圧以下の負圧である。前記ダイヤフラムチャンバ１４の閉鎖側１４ａ内の圧力を変更することは、前記ダイヤフラム１５を前記圧力の変更と共に前後に変形させる。これは、前記チャンバ１４の開放側１４ｂ内に圧力変化を起こし、これにより漏斗部１７内に圧力変化を起こし、このことは母親の乳房にレットダウン反射を誘導し母乳搾乳を促すこととなる。使用の際には、前記乳房での圧力は、大気圧に関して約０（「ベースライン」圧）から−３３０ミリバール（ｍｂａｒ）、これは母親の乳房から母乳のレットダウンを促す圧力である。しかし、本発明はこれらの圧力範囲内で動作するように構成される装置に制限されるものではなく、多くの圧力範囲内での動作も本発明の範囲内で意図されており、例えばより小さい圧力やより大きい圧力範囲、２つの負圧の間を変化する範囲、又は加減圧が負圧であり、上限圧が陽圧（即ち、大気圧を超える圧力）の間を変化する範囲である。
【００３９】
前記本発明の第１の実施態様では、前記ピストン１３の移動速度が、前記閉鎖空圧システムＰ１内、それにより漏斗部１７内の圧力変化の周波数を決定する。「真空深さ」、即ち前記閉鎖空圧システムＰ１内で形成される圧力変化の大きさ又は負圧の大きさは、前記閉鎖空圧システムＰ１の全容量に依存する。これは、前記ピストン１３が位置Ａから位置ＢへストロークＳ動くと前記閉鎖空圧システムＰ１内に生成される負圧の大きさは、前記ダイヤフラムチャンバ１４の閉鎖側１４ａ、前記バッファチャンバ１９及び前記接続管１６の全容量に関して位置Ａから位置Ｂへのピストンストロークの容量（「排気容量」）との比率に依存するからである。例えば、前記ダイヤフラムチャンバ１４の閉鎖側１４ａ、前記バッファチャンバ１９及び前記接続管１６の全容量が、前記ピストンの排気容量と同じかやや大きい場合には、前記ピストン１３が位置Ａから位置Ｂへ移動する際の前記閉鎖空圧システムＰ１の容量の比率増加は大きいものとなる。従って、前記閉鎖空圧システムＰ１中の空気密度が大きく減少し（即ち、前記閉鎖空圧システムＰ１中の気体分子の数が相対的にずっと大きい全容量内に分布され）、それにより前記閉鎖空圧システムＰ１内の圧力は大きく減少することとなる。逆に、前記ダイヤフラムチャンバ１４の閉鎖側１４ａ、前記バッファチャンバ１９及び前記接続管１６の全容量が、前記ピストンの排気容量よりもずっと大きい場合には、前記ピストン１３が位置Ａから位置Ｂへ移動する際の前記閉鎖空圧システムＰ１の容量の比率増加は非常に小さくなる。従って、前記閉鎖空圧システムＰ１中の空気密度はほんの僅か減少し（即ち、前記閉鎖空圧システムＰ１中の気体分子の数がわずかに大きい全容量内に分布され）、それにより前記閉鎖空圧システムＰ１内の圧力はわずかに減少することとなる。
【００４０】
前記バッファチャンバ１９の容量は、前記アクチュエータ２１により可動壁２０を動かすことで変更可能であるので、前記閉鎖空圧システムＰ１の全容量は変更可能である。従って、前記装置で生成される真空深さは、前記バッファチャンバ１９の容量を制御することで変更可能である。前記真空深さを低減する場合には、前記閉鎖空圧システムＰ１の容量を、前記バッファチャンバ１９の容量を増加さえることで増加させることができる。これは、アクチュエータ２１を、前記第２のモーター２２及び伝達部２３が前記可動壁２０を外側に動かして前記バッファチャンバ１９を拡張させるように動作させることで実施される。前記閉鎖空圧システムＰ１の増加した容量は、ピストン１３はその移動範囲の極限値の間を移動する際の前記閉鎖空圧システムＰ１に生成される圧力変化がより強調されなくなるということを意味する（即ち、前記ピストン１３の排気容量が、前記ダイヤフラムチャンバ１４の閉鎖側１４ａ、前記バッファチャンバ１９及び前記接続管１６の全容量に対してより小さくなるからである）。従って、弾性ダイヤフラム１５は対応してより少ない量で変形し、それにより前記漏斗部１７で生成される圧力変化は対応してより小さくなる。
【００４１】
逆に、前記真空深さが増加する場合には、前記閉鎖空圧システムＰ１の容量が、前記アクチュエータ２１を、前記第２のモーター２２と伝達部２３を可動壁２０の方向に動かして前記バッファチャンバ１９を減少させるように動作させることで減少される。前記閉鎖空圧システムＰ１の低減された容量は、ピストン１３はその移動範囲の極限値の間を移動する際の前記閉鎖空圧システムＰ１に生成される圧力変化がより強調されるということを意味する（即ち、前記ピストン１３の排気容量が、前記ダイヤフラムチャンバ１４の閉鎖側１４ａ、前記バッファチャンバ１９及び前記接続管１６の全容量に対してより大きくなるからである）。従って、弾性ダイヤフラム１５は対応してより大きい程度で変形し、それにより前記漏斗部１７で生成される圧力変化は対応してより大きくなる。
【００４２】
理解されるべきことは、前記閉鎖空圧システムＰ１は閉鎖システム（即ち、大気に自由開放されていない）であることから、前記バッファチャンバ１９の容量が増加すると、前記閉鎖空圧システムＰ１内の前記ベースライン圧力は従って減少し、それにより前記ピストン１３が位置「Ａ」で望ましい上限範囲値（例えば大気圧）よりも低くなる。その結果、前記ピストンが位置「Ｂ」の際に到達される最大負圧は、望ましいより低い範囲よりも低いレベルへ低減され得る。上で説明したように前記バッファチャンバ１９の容量を増加させた後の前記ベースライン圧のこの過剰な「負圧オフセット」を避けるために、前記閉鎖空圧システムＰ１内の負圧が、前記ピストン１３が位置「Ｂ」に動く際に既定の最大負圧を超える場合には、前記漏れ弁２４が、大気を前記バッファチャンバ１９内に導入可能とし、それにより前記閉鎖空圧システムＰ１内の圧力が、前記ピストン１３が位置「Ｂ」に到達した際に既定の負圧レベルを維持し、かつ前記ピストンが位置「Ａ」の時に前記閉鎖空圧システムＰ１内で望ましい上限圧範囲値に対応する（例えばほぼ大気圧）ように構成される。しかし、漏れ弁２４は、前記ポンプの通常の動作が、大気を前記バッファチャンバ１９内に導入せず、それにより前記空圧システムＰ１を通常の動作で「閉鎖」システムとして維持するように構成される。前記漏れ弁２４はまた、前記バッファチャンバ１９内への漏れが制御下で起こるように構成される気道制限装置を含む。
【００４３】
逆に、使用者が上で説明したように生成された真空深さの増加を望む場合、前記バッファチャンバ１９の容量は減少されると、前記空圧システムＰ１は閉鎖システムであることから、前記ベースライン圧は増加し、それにより前記圧はピストン１３が位置「Ａ」で望ましい上限範囲値（例えば大気圧）を超え、対応して前記ピストンが位置「Ｂ」で達成される最大負圧は望ましい加減範囲圧値の負圧に到達しないということが起こり得る。上で説明したように前記バッファチャンバ１９の容量を減少させた後の前記ベースライン圧のこの「陽圧オフセット」を避けるために、前記閉鎖空圧システムＰ１内の圧が、前記ピストン１３が位置「Ａ」に動く際に既定の最大圧を超える場合には、前記過圧弁２５が空気を前記バッファチャンバ１９から大気へ通じさせ、前記閉鎖空圧システムＰ１内の圧力を前記ピストンが位置「Ａ」の場合に所定の最大圧レベル（即ち大気圧）を維持する。しかし、前記過圧弁２５は前記ポンプの通常の動作では空気を前記バッファチャンバ１９から逃さないように構成されており、それにより前記空圧システムＰ１を通常動作では「閉鎖」システムとして維持する。
【００４４】
前記のように、前記動作範囲は、０（大気圧）から既定の負圧の間として説明されたが、本発明の範囲内では、その範囲の動作圧範囲はより低い負圧、及びその圧範囲の上限で陽圧（即ち大気圧を超える）との間であり得る。かかる実施態様では、前記過圧弁２５は、望ましい陽圧を超える圧力が前記閉鎖空圧システムＰ１内で到達した場合に大気へ空気を出すことを可能にするように構成され得る。
【００４５】
本発明の範囲内で、前記アクチュエータ２１は自動制御され得るか、手動設定され得る、ことが意図される。例えば、使用者は、ある真空深さに対応する使用者入力ユニット２６上のいくつかの既定の動作設定の一つを選択することができ、制御装置２７は、前記第２のモーター２２を制御して前記可動壁２０を、対応するバッファチャンバ１９容量が前記使用者が選択した設定を達成するように制御することができる。又は、前記バッファチャンバ１９は、圧力センサ２８を備え、これは制御装置２７（図２で破線で示される）に接続され、前記制御装置２７はまた、第２のモーター２２を制御して前記可動壁２０を、前記バッファチャンバ１９内の検出された真空深さ及び望ましい設定に依存して対応するバッファチャンバ１９容量を達成し得るように位置づけることができる。他の及び単純化された実施態様（図示されていない）として、前記アクチュエータ２１は完全に手動で制御されるものであり、単純にレバー又は類似の装置であって、機械的に前記可動壁２０に接続され、前記レバーの使用者選択位置が、いくつかの望ましい真空深さに対応する既定の可動壁２０の位置のひとつであり得る。かかる実施態様では、レバーと可動壁との機械的接続は、全ての知られる構成、例えば偏心／カム又はウォームギアであり得る。
【００４６】
本発明の第２の実施態様である他のブレストポンプ装置３１が図３ａからｃに３つの変更例として模式的に示されており、図２に示される本発明の第１の実施態様のブレストポンプ装置１１と同様に、前記第２の実施態様の全ての変更例は、一方向モーター３２を持ち、これはピストン３３と伝達部（図示されていない）を介して接続され、前記伝達部は前記モーター３２の回転運動を固定ストローク距離「Ｓ」に沿った前記ピストン３３の往復運動へ変換する。前記ピストン３３はピストンチャンバ３３ａを含み、これは接続管３６により、ダイヤフラムチャンバ３４の閉鎖側３４ａへ接続されている。柔軟な弾性ダイヤフラム３５は、前記チャンバ３４の閉鎖ピストン側３４ａを開放側３４ｂと分離し、前記開放側３４ｂは外側大気に開放される漏斗部３７と流体連通している。前記チャンバ３４の開放側３４ｂはまた、弁３８を含み、ここを通って収集された母乳は前記チャンバ３４に接続された瓶（図示されていない）内に流れる。
【００４７】
本発明の前記第２の実施態様３１は、前記第１の実施態様とは、単一の可変容量バッファチャンバ１９を持たない点で異なる。その代わりに、前記管３６は、複数の別々の固定容量バッファ容量３９ａから３９ｄ（以下「バッファ容量」とする。）を含み、これらは前記管３６と選択的に流体連通する。それぞれのバッファ容量３９ａ〜ｄは、それぞれ弁４０ａ〜ｄにより前記管に接続され、それぞれのバッファ容量３９ａ〜ｄは、前記管３６との流体連通を、独立して、それぞれの弁４０ａ〜ｄを閉じることで、閉じることができ、又はそれぞれのバッファ容量３９ａ〜ｄは、前記管３６との流体連通を、独立して、それぞれの弁４０ａ〜４０ｄを開けることで、可能にすることができる。
【００４８】
前記ピストン３３，前記管３６と流体連通しているバッファ容量３９ａ〜ｄ、前記ダイヤフラムチャンバ３４の閉鎖側３４ａ及び接続管３６自体は共に、閉鎖空圧システム「Ｐ２」を形成する。それぞれの弁４０ａ〜ｄは、独立して制御され得るものであり、それによりいずれかのバッファ容量３９ａ〜ｄが、それぞれの弁４０ａ〜ｄを閉じることで前記閉鎖空圧システムＰ２から閉じられ、又はそれぞれの弁４０ａ〜ｄを開くことで前記閉鎖空圧システムＰ２と流体連通することが可能となる。
【００４９】
それぞれのバッファ容量３９ａ〜ｄの容量は、それぞれが先立つ容量の２倍となるように構成される。言い換えると、任意の容量比率単位で、前記第１のバッファ容量３９ａは１単位の容量比率を持ち、前記第２のバッファ容量３９ｂは２単位のバッファ容量比率、前記第３のバッファ容量３９ｃは４単位のバッファ容量比率、前記第４のバッファ容量３９ｄは８単位のバッファ容量比率を持つ。この構成を用いることで、前記閉鎖空圧システムＰ２の容量は、離散的な単一容量単位増分で０容量から１５容量の全範囲に変更可能となる。例えば、０容量単位は、全ての弁４０ａ〜ｄを閉じることが必要となり、１５容量単位は、全ての弁４０ａ〜ｄを開けることが必要となり、６容量単位は、最初と４番のバッファ容量３９ａ、３９ｄ（それぞれ１及び８容量単位）の弁４０ａ、４０ｄを閉じ、２番と３番の容量３９ｂ、３９ｃ（それぞれ２及び４容量単位）の弁４０ｂ、４０ｃを開くことが必要となる。
【００５０】
本発明の第２の実施態様のブレストポンプ装置３１の動作は以下に説明される。母親は乳房を前記漏斗部３７に入れて密閉し、次に前記弁３８で前記ダイヤフラムチャンバ３４へ母乳収集瓶（図示されていない）を接続する。次にモーター３２のスイッチを入れると、前記ピストン３３は、前記モーター３２が一方向に回転して固定ストローク距離Ｓを前後に往復運動させる。前記ピストン３３の往復運動は、前記閉鎖空圧システムＰ２内の圧力を変化させる。前記閉鎖空圧システムＰ２は、前記ピストン３３が前記ピストンチャンバ３３ａ内の位置「Ａ」で、望ましい上限圧力範囲値となり、前記ピストン３３が前記ピストンチャンバ３３ａ内の位置「Ｂ」で、大気圧よりも低い負圧の望ましい下限圧力範囲値となる。前記ダイヤフラムチャンバ３４の前記閉鎖側３４ａでの圧力の変更は、前記ダイヤフラム３５を、圧力が変化すると前後に変形される。これにより、前記チャンバ３４の開放側３４ｂ内、かつそれにより前記漏斗部３７内の圧力変化を生じさせ、前記漏斗部３７内の圧力変動は母親の乳房のレットダウン反射を誘導し、母乳を搾乳する。使用の際には母親の乳房から母乳のレットダウンを誘導するために、前記乳房での圧力は、約０（「ベースライン」圧）から−３３０ミリバール（ｍｂａｒ）の動作圧力範囲内で変化し得る。しかし、本発明はこれらの圧力範囲内で動作するように構成される装置に制限されるものではなく、多くの圧力範囲内での動作も本発明の範囲内で意図されており、例えばより小さい圧力やより大きい圧力範囲、２つの負圧の間を変化する範囲、又は加減圧が負圧であり、上限圧が陽圧（即ち、大気圧を超える圧力）の間を変化する範囲である。
【００５１】
前記本発明の第２の実施態様では、前記ピストン３３の移動速度が、前記閉鎖空圧システムＰ２内、それにより漏斗部３７内の圧力変化の周波数を決定する。「真空深さ」、即ち前記閉鎖空圧システムＰ２内で形成される圧力変化の大きさ（振幅）又は負圧の大きさは、前記閉鎖空圧システムＰ２の全容量に依存する（本発明の第１の実施態様に関連して上で説明した同様の理由）。従って、前記装置により生成される前記真空深さは、前記閉鎖空圧システムＰ２の容量を変化させることで制御され得るが、これは弁４０ａ〜ｄを、前記バッファ容量３９ａ〜ｄの１以上を、前記閉鎖空圧システムＰ２と流体連通とするか、又はそれから閉じるように、前記弁４０ａ〜ｄを制御することで制御され得る。
【００５２】
前記真空深さを低減する場合は、前記閉鎖空圧システムＰ２の容量を、弁４０ａ〜ｄの１以上の弁を、前記それぞれのバッファ容量３９ａ〜ｄが前記閉鎖空圧システムＰ２に含まれるように開くことで増加させる。前記ピストン３３の排気容量に比例する前記閉鎖空圧システムＰ２の容量が増加することは、前記ピストン３３がその動く範囲の両極端間を動くと前記閉鎖空圧システムＰ２内に生成される圧力変化は、上で説明される理由により、より強調されなくなることを意味する。従って、前記弾性ダイヤフラム３５は、対応してより少なく変形し、漏斗部３７内に生成される圧力変化は対応してより小さくなる。
【００５３】
逆に、前記真空深さを増加する場合には、前記閉鎖空圧システムＰ２の容量が、１以上の弁４０ａ〜ｄを閉鎖することで減少させ、それぞれのバッファ容量３９ａ〜ｄが前記閉鎖空圧システムＰ２から閉じられる。前記ピストン３３の排気容量に対して前記閉鎖空圧システムＰ２の容量が減少することは、前記ピストン３３が前記動きの範囲の両極端間を動くと、前記閉鎖空圧システムＰ２内に生成される圧力変化がより強調されることを意味する。従って、弾性ダイヤフラム３５は、対応してより大きく変形し、それにより前記漏斗部３７内に形成される圧力変化は対応して大きくなる。
【００５４】
本発明の範囲内で、弁４０ａ〜ｄは自動制御又は手動設定され得ることが意図される。例えば図３ａで示される本発明の第２の実施態様の第１の変更例では、使用者は、ある真空深さに対応して使用者入力ユニット４１上のいくつかの既定の設定の一つを選択することができ、及び制御装置４２は前記弁４０ａ〜ｄのそれぞれを制御して、使用者の選択した設定とは独立して、前記閉鎖空圧システムＰ２内にいくつかの前記バッファ容量３９ａ〜ｄを含ませ、かつ前記閉鎖空圧システムＰ２から他のバッファ容量３９ａ〜ｄを閉じることで前記閉鎖空圧システムの望ましい全容量を達成する。
【００５５】
図３ｂに示される本発明の第２の実施態様の他の第２の変更例では、前記接続管３６（これは常に前記閉鎖空圧システムＰ２の一部分である）は前記制御装置４２へ接続される圧力センサ４３を含み、前記制御装置４２はまた、それぞれの弁４０ａ〜ｄを制御して、前記閉鎖空圧システムＰ２内で検出され、かつ前記制御装置４２内に保持された望ましい既定の設定に依存して前記閉鎖空圧システムＰ２の全容量を達成することができる。
【００５６】
さらなる実施態様として、図３ｃで、単純化された、本発明の第２の実施態様の第３の変更例が示され、前記弁４０ａ〜ｄは、手動アクチュエータ４５により完全に手動で制御され得るものであり、使用者が選択したアクチュエータ一が、望ましい真空深さを達成するために、いくつかの既定の弁４０ａ〜ｄ開閉構成の一つに対応する。
【００５７】
前記の第２の実施態様での前記真空レベルの急激な変動を避けるために望ましいことは、前記バッファ容量３９ａ〜ｄの弁４０ａ〜ｄの開閉が、前記閉鎖空圧システムＰ２内の圧力が望ましい上限範囲値（寸わちゼロ／大気圧）である前記ピストンストロークＳの点と同期され得ることである。これは有利には、位置「Ａ」で示されるピストンの極端な内側点であり得る。従って、前記弁４０ａ〜ｄがこのタイミングで閉鎖される場合には、前記閉鎖空圧システムＰ２の残りから密閉されるバッファ容量３９ａ〜ｄ内の圧力は、望ましい上限範囲値（例えばゼロ／大気圧）であり、かつそれぞれの弁４０ａ〜ｄが閉じられると、前記密閉されたバッファ容量３９ａ〜ｄは、前記弁４０ａ〜ｄが再び開かれるまでこのレベルで維持されることとなる。さらに、前記のように、前記弁４０ａ〜ｄが、前記閉鎖空圧システムＰ２内の圧力が望ましい上限範囲値（例えばゼロ／大気圧）であるような位置に前記ピストン３３があるときでのみ同期して開かれる場合には、前記閉鎖空圧システムＰ２の残りとそれぞれのバッファ容量３９ａ〜ｄを流体連通するように前記弁４０ａ〜ｄを再び開くことは、圧力変動を起こすことはないであろう、というのは前記バッファ容量３９ａ〜ｄと前記閉鎖空圧システムＰ２の両方がその時点では同じ圧力であるからである（即ち、望ましい上限圧範囲値、例えばゼロ／大気圧）。この弁４０ａ〜ｄ開放の同期は、図３ｂに示されるように前記管３６内に配置される圧力センサ４３を用いて達成され、これは前記制御装置４２に接続され、前記制御装置４２は前記弁４０ａ〜ｄに接続され、前記制御装置４２は、前記管３６内の感知された圧力が望ましい圧力範囲値（例えばゼロ／大気圧）である場合にのみ前記弁４０ａ〜ｄを開／閉するように構成される。又は、前記弁４０ａ〜ｄに接続されかつそれらを開／閉するように構成される同じ制御装置が、同じモーター３２軸上（図３ａで実線で示される）又はピストン３３上（図３ａで破線で示される）に設けられ、それにより前記弁４０ａ〜ｄは、前記モーター軸位置又はピストンストローク位置が、前記閉鎖空圧システムＰ２内の圧力が望ましい上限圧範囲（例えばゼロ／大気圧）である場合にのみ開／閉される。
【００５８】
前記バッファ容量３９ａ〜ｄのそれぞれの容量は、２倍容量比率として前記例示的な本発明の第２の実施態様で説明されたけれど、本発明はこの構成に限定されるものではなく、複数のバッファ容量３９ａ〜ｄは、異なる相対比率であってよく、例えばそれらは全てが同じ容量、又はお互いに前記の比率とは異なる比率の相対容量であってよい。
【００５９】
本発明の第３の実施態様のさらなる他のブレストポンプ構造５１が図４に模式的に示され、図２で示される本発明の第１の実施態様のブレストポンプ構造１１と同様に、伝達部（図示されていない）を介して第１のピストン５３に接続される一方向モーター５２を含み、前記伝達部は、前記モーター５２の回転運動を、固定ストローク距離「Ｓ」で前記第１のピストンの往復運動に変換する。前記第１のピストン５３はピストンチャンバ５３ａを含み、これは空圧式に、接続管５６によりダイヤフラムチャンバ５４の閉鎖側５４ａに接続され、かつ柔軟な弾性ダイヤフラム５５が前記チャンバ５４の前記閉鎖ピストン側５４ａを開放側５４ｂと分離する。中間的な可変容量バッファチャンバ５９（以下、「バッファチャンバ」とする。）が、前記第１のピストン５３と前記管５６内で前記ダイヤフラムチャンバ５４との間に設けられ、それにより前記第１のピストン５３のチャンバ５３ａ、前記ダイヤフラムチャンバ５４の閉鎖側５４ａ及び接続管５６とが閉鎖空圧システム「Ｐ３」を形成する。
【００６０】
前記ダイヤフラムチャンバ５４の開放側５４ｂは、漏斗部５７と流体連通し、前記漏斗部は大気へ開放されており、さらにまた弁５８を含み、使用の際には、哺乳瓶（図示されていない）を弁５８で前記チャンバ５４に取り付けて、母親の乳房から搾乳された母乳はチャンバ５４の開放側５４ｂと弁５８を通って流れる。
【００６１】
本発明の第３の実施態様は、本発明の第１の実施態様のブレストポンプ構造とは、前記バッファチャンバ５９が第２のピストン６０を持つピストンチャンバを含みことで異なり、これは前記バッファチャンバ５９の容量が変化し得るように往復運動可能である。前記第２のピストン６０はアクチュエータ６１に接続され、それを動かす。示された実施態様では、前記アクチュエータ６１は、伝達部６３により前記第２のピストン６０に接続される第２のモーター６２を含む。前記伝達部６３は、前記第２のモーター６２の回転駆動を、前記第２のピストン６０の往復運動へ変換するいかなる結合を含み得るものであり、例えばカム又は偏心部材である。前記第２のピストン６０は前記バッファチャンバ５９内の固定ストロークＦに沿って動く。さらに加えて、前記第１のピストンチャンバ５３ａは一方向弁６４を含み、これは、空気を前記第１のピストンチャンバ５３ａから逃がすが、空気が大気から前記第１のピストンチャンバ５３ａ内に通過することを防止する。
【００６２】
本発明の第３の実施態様のブレストポンプ装置５１の動作が以下説明される。母親は乳房を前記漏斗部５７に入れ密閉し、前記弁５８で前記ダイヤフラムチャンバ５４に母乳収集瓶（図示されていない）を取り付ける。その後前記モーター５２のスイッチを入れ、前記第１のピストン５３が、前記モーター５２が一方向で回転すると固定ストローク距離Ｓを往復運動させる。
【００６３】
本発明の第３の実施態様５１の前記モーター５２及び第１のピストン５３の構造は、上で説明された第１及び第２の実施態様の対応する構造とは、前記第１のピストン５３の往復運動は、前記閉鎖空圧システムＰ３内の周期的な変動圧力を生じない、ということで異なる。その代わり、前記第１のピストン５３は、乳房で必要な圧力変動周期の速度よりもずっと速く前後に往復運動する。前記第１のピストンはその十分伸びた位置「Ｂ」から十分引きこまれた位置「Ａ」へ急速に動くと、圧力の短い局所的増加が、前記出口弁６４を開放させ、かつ前記第１のピストンチャンバ５３ａ内の空気を前記出口弁６４を通してそこから逃す。その後、前記第１のピストン５３が反対方向に移動すると、前記出口弁６４は閉じられ、真空が前記第１のピストンチャンバ５３ａ内に生成され、それによりまた前記閉鎖空圧システムＰ３内に生成される。前記プロセスはその後繰り返され、それにより前記ピストン５３の迅速な繰り返し往復運動は、前記閉鎖空圧システムＰ３内に実質的に一定のベースレベル負圧を生成する。前記第１のピストン５３が往復運動する速度は、前記閉鎖空圧システムＰ３内のベースレベル負圧の一定の「真空深さ」を決定する。
【００６４】
前記上の一定のベースレベル負圧が前記閉鎖空圧システムＰ３内に上で説明されるように生成されるとすると、圧力変更の繰り返しは、前記第２のピストン６０の動きにより前記バッファチャンバ５９の容量を変更することで生成される。従って、前記第２のモーター６２が電力供給され、前記第２のピストン６０を往復運動する方法で駆動し、前記第２のピストン６０がその移動範囲の両極端間を往復すると前記閉鎖空圧システムＰ３の容量は増減する。従って、前記閉鎖空圧システムＰ３内の真空／加圧サイクルを変更する周波数は、前記第２のピストン６０が往復運動する速度で決定される。前記第２のピストン６０は、前記圧力変動の周波数のみ決定するために駆動され、圧力変動の大きさ／振幅を決定するためではないことから、前記第２のモーター６２は一方向モーターであり、２つの方向に動作可能であることは必要ではなく、かつ前記第２のピストン６０のストロークＦは一定である。従って上で説明した２方向モーター及び伝達部の欠点が避けられる。
【００６５】
上で説明した本発明の第１及び第２の実施態様と同様に、前記ダイヤフラムチャンバ５４の前記閉鎖側５４ａ内で生成される交互真空レベルは前記ダイヤフラム５５を前記圧力が変更されると前後に変形させる。これは、前記チャンバ５４の開放側５４ｂ内に、それにより前記漏斗部５７内に圧力変動を生成し、これが母親の乳房にレットダウン反射を誘起して母乳を搾乳させる。使用においては、乳房での圧力は、母親の乳房から母乳のレットダウンを誘導するために大気圧に対して約０（「ベースライン」圧）から−３３０ミリバール（ｍｂａｒ）圧の動作範囲内で変動する。しかし、本発明は、この圧力範囲内で動作するように構成される装置に限定されるものではなく、多くの他の圧力範囲も本発明の範囲内に含まれ、より小さい又は大きい圧力範囲、２つの負圧間で変動する範囲又は下限圧力範囲として負圧及び上限圧力範囲として陽圧（即ち、大気圧を超える圧力）などである。
【００６６】
理解されるべきことは、前記閉鎖空圧システムＰ３内で達成される最大及び最小圧力が、前記ピストン５３により生成される前記ベースレベル負圧深さにより決定される。従って、前記閉鎖空圧システムＰ３内の圧力を、前記第２のピストン６０により決定される前記サイクル及び周波数につき望ましい範囲内で変化させるためには、圧力センサ６５が前記バッファ容量５９内に設けられ制御装置６６に接続される。前記制御装置６６はまた、前記第１のモーター５２に接続され、前記第１のモーター５２の速度を、前記バッファ容量５９内の感知された圧力レベルに依存して制御する。例えば、前記バッファ容量５９内（それにより前記閉鎖空圧システムＰ３内全体として）で達成される前記感知された負圧範囲が過度の負圧である場合には、前記制御装置６６が前記第１のモーター５２の速度を低減するように制御し、それにより前記閉鎖空圧システムＰ３内の前記ベースレベル負圧深さを減少させて、それによりまた、前記閉鎖空圧システムＰ３内の交互圧力サイクルの範囲において達成される負圧深さを減少させる。
【００６７】
逆に、前記バッファ容量５９内で達成される前記第２の負圧範囲が不十分な場合には、前記制御装置６６は前記第１のモーター５２の速度を増加するように制御し、それにより前記閉鎖空圧システムＰ３内の前記ベースレベル負圧深さを増加させ、それによりまた、前記閉鎖空圧システムＰ３内の交互圧サイクルの範囲にわたり達成される負圧深さを増加させる。
【００６８】
本発明の前記説明した第３の実施態様では、前記圧力センサ６５は前記バッファチャンバ５９内に配置され前記閉鎖空圧システムＰ３内の圧力を検知するものであるが、前記センサはまた、前記ダイヤフラムチャンバ５４の開放側５４ｂ内に配置され、前記ダイヤフラム５５の変形から生じる圧力変化を検知することができ、及び前記ダイヤフラムチャンバ５４の開放側５４ｂ内の負圧変動が既定の基準を満たすものかどうかによって前記第１のモーター５２の速度を制御することができる。
【００６９】
上で説明される例示的実施態様の全ては、ダイヤフラムチャンバを含み、これは弾性ダイヤフラムを含み、前記チャンバを２つの側に分離し、その一つは前記真空ポンプ及び前記バッファチャンバ／容量と流体連通する閉鎖側であり、他の一つは前記母乳収容漏斗部と流体連通する開放側である。かかる実施態様で、前記漏斗部はそれにより前記バッファチャンバ／容量とは流体連通せず、前記閉鎖空圧システムは、前記ダイヤフラムチャンバの閉鎖側、前記バッファチャンバ／容量、前記真空ポンプ及び前記接続管のみを含む。しかし、前記ブレストポンプ装置が、前記乳房受容漏斗部を前記バッファチャンバ／容量及び前記真空ポンプから分離するダイヤフラムを持つダイヤフラムチャンバを含まない、ことも本発明の範囲内であることが意図される。本発明の範囲内のかかる（図示されていない）実施態様において、前記漏斗部は、前記バッファチャンバ／容量と直接流体連通する前記管により接続され得る。又は、中間チャンバが、前記管及び前記漏斗部の間に設けられてよく、これはそこでの前記ダイヤフラムなしのダイヤフラムチャンバに類似し、これにより搾乳された母乳を集めることを容易にするが、前記漏斗部はなお、前記バッファチャンバ／容量及びシンクポンプと流体連通し得るものである。従って、前記真空ポンプにより生成され、かつ前記バッファチャンバ／容量により制御される負圧は、直接前記漏斗部の乳房に作用し、前記弾性ダイヤフラムによる分離閉鎖空間へは伝達されないこととなる。かかる実施態様では、前記閉鎖空間システムは、母親が乳房を漏斗部に入れ、それにより前記開口部を閉鎖することで形成され、前記閉鎖空圧システムは、真空ポンプ、管、バッファチャンバ／容量、漏斗部及び、設けられている場合には中間チャンバを含むものとなる。
【００７０】
前記本発明の具体的な例示的実施態様では、前記真空ポンプは、往復ピストンポンプとして示され説明されている。しかし、上で説明したように、他のタイプのポンプも、真空源して本発明の範囲内で使用され得る。例えば、前記真空ポンプは、膜ポンプであってよく、これは、小さいポンプに接続されるモーターを含み、前記ピストンが膜に接続される。前記ピストンの他の側のポンプチャンバは、膜で閉鎖され、第１の弁を介して前記可変バッファへ接続される。前記モーターを動作させることで、前記ピストンを第１の方向に前記膜を変形させ、前記ポンプチャンバの容量を増加させ、それにより前記第１の弁を通じて空気を前記取付けられたバッファから抽出する。次に前記ピストンは、反対方向に前記膜を変形させ、前記ポンプチャンバの容量を減少させる。これは、前記ポンプチャンバの前記第１の弁を閉じるが、第２の弁を開き、前記空気が待機中に排出されることを可能にする。このプロセスは、前記ピストンが往復運動に伴い繰り返され、それにより前記取り付けられたバッファ容量内に真空を生成する。
【００７１】
本発明の範囲で使用され得る他のタイプのポンプはディスクポンプである。これは上で説明された膜ポンプと類似のポンプであるが、モーター及びピストンにより駆動される代わりに、前記駆動アクチュエータは、圧電素子アクチュエータにより駆動される超音波ディスクを含む。
【００７２】
理解されるべきことは、本発明の全ての実施態様は真空ポンプを含み、ブレストポンプ装置内に負圧を生成するが、乳房に与えられる負圧変動の制御は、前記真空ポンプとは独立して前記バッファ容量を変更することで達成され得る、ということである。この機能により、前記真空制御機能が、簡単な、より丈夫でありかつ安価な設計のブレストポンプ装置で達成され得ることとなる。
【００７３】
明細書で、用語「真空」は、全ての負圧、即ち大気圧よりも低い圧を記載するために使用されており、必ずしも所定の空間に気体分子が完全にないものとしての「真空」を意味するものではなく、即ち完全な真空を意味する必要ない。同様に、用語「真空ポンプ」は、閉鎖システム内に負圧を生成することのできるポンプ装置を記載するために使用され、完全な真空を生成するために閉鎖システムを完全に排気するように動作するポンプである必要はない。
【００７４】
本出願において特許請求の範囲は構成の具体的な組み合わせを記載するが、理解されるべきことは、ここで明示的又は暗示的に記載された本発明の開示又はそれらの一般化されるいかなる新規構成又は新規構成の組み合わせは、それがいずれかの請求項に現に記載される同一の発明に関するものであるかどうか、及び同じ技術的課題のいくつか又は全てを解決するものであるかどうかに拘わらず、本発明である、ということである。出願人はここで、新たな特許請求の範囲は、本出願の審査の際にかかる構成及び／又はかかる構成の組み合わせ、又はそれから導かれるさらなる応用の全てを記載するものであることを注記する。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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