МОЛОКООТСОС
BREAST PUMP

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к молокоотсосу, предназначенному для откачивания человеческого грудного молока, а также к грудной накладке, к контейнеру для сбора молока и к способу эксплуатации молокоотсоса.
Уровень техники
Устройства для откачивания человеческого грудного молока являются достаточно известными. В принципе, существует два различных типа таких устройств: устройства первого типа имеют ручное управление, т.е. откачивание, необходимое для создания пониженного давления, осуществляется при помощи ручного приведения в действие вакуумного насоса. В устройствах второго типа используется вакуумный насос с электрическим приводом.
Эти вакуумные насосы соединяются с грудной накладкой непосредственно или при помощи вакуумпровода. Грудная накладка содержит внутреннюю полость для приема груди или ее соска. Пониженное давление передается во внутреннюю полость при помощи первого шланга, в то время как откачанное молоко течет по второму шлангу в контейнер для сбора молока.
WO 2016/014494 А1 и WO 2016/014469 А1 описывают компактный молокоотсос, в котором откачанное молоко транспортируется в контейнер для сбора молока под действием положительного давления. Для этого молокопроводный шланг, например, циклически сдавливается.
В WO 2011/035447 А1 раскрыт молокоотсос, в котором вакуумпровод одновременно образует молокопровод. Насосная камера, в которой создается пониженное давление, во время откачивания заполняется молоком, таким образом, насосная система меняется с пневматической системы на гидравлическую систему, а уже откачанное молоко становится рабочей жидкостью. Для того чтобы насосная камера могла заполняться молоком, на выходе насосной камеры, который ведет в контейнер для сбора молока, установлен клапан. Этот клапан открывается только при определенном давлении в насосной камере, т.е. когда насосная камера в достаточной степени заполнена молоком.
Такой комбинированный пневматический и гидравлический насос имеет несколько достоинств. В системе отсутствует или почти отсутствует мертвая зона. Насосный агрегат может быть минимизирован, поскольку после заполнения системы молоком требуется лишь небольшая мощность насоса, чтобы затем откачивать молоко. При этом, в частности, могут быть использованы батареи меньшей емкости, чем в случае пневматических вакуумных насосов. Таким образом, вакуумный насос может быть выполнен более экономичным и миниатюрным. Такой молокоотсос особенно пригоден для, так называемого, применения «без помощи рук», при котором молокоотсос носится на теле, и для удержания грудной накладки не требуются руки. Благодаря минимизации мертвой зоны, можно легче контролировать приложенное давление. Поэтому для каждой пользовательницы можно индивидуально выбрать оптимизированные параметры откачивания.
В WO 2013/049944 А2 также описан молокоотсос, который изменяет насосную систему из пневматической в гидравлическую. В насосной камере предусмотрен датчик давления, который содержит флажок, нанесенный на гибкую мембрану.
Раскрытие сущности изобретения
Задачей изобретения является оптимизация вышеуказанного молокоотсоса.
Эта задача решена при помощи молокоотсоса согласно пунктам 1, 8, 35, 36, 39 и 42, контейнера для сбора молока согласно пункту 41, грудной накладки согласно пункту 43, а также способа с признаками, указанными в пункте 44 формулы изобретения.
В одном предпочтительном варианте осуществления молокоотсос для откачивания человеческого грудного молока согласно изобретению содержит корпус с приводным блоком, насосную камеру с гибкой насосной мембраной, приводимой в действие приводным блоком для создания вакуума, и грудную накладку с внутренней полостью для приема груди. Насосная камера создает во внутренней полости циклически изменяющееся пониженное давление, при этом молокопроводный канал проходит от внутренней полости через первое впускное отверстие в насосную камеру, и откачанное молоко поступает из внутренней полости грудной накладки по молокопроводному каналу в насосную камеру, содержащую также выпускное отверстие, через которое откачанное молоко выходит из насосной камеры в контейнер для сбора молока. Предусмотрен также многокомпонентный гигиенический модуль, который содержит первую часть с пропускным отверстием для соединения с внутренней полостью, клапанный корпус по меньшей мере с одним клапаном и вторую часть с жесткой оболочкой, образующей насосную камеру, при этом клапанный корпус расположен между первой и второй частью, и при этом гигиенический модуль, в целом, выполнен с возможностью герметичного соединения с корпусом молокоотсоса и отсоединения от него.
Этот гигиенический модуль имеет компактную конструкцию. Его можно просто монтировать и демонтировать, поэтому соответствующие части молокоотсоса можно просто очищать. Использование клапанного корпуса в гигиеническом модуле дополнительно облегчает изготовление, сборку и очистку.
Жесткая оболочка предпочтительно содержит молокопровод, который проходит из насосной камеры в контейнер для сбора молока, и который по меньшей мере на одном участке расположен перпендикулярно приводной оси насосной мембраны. Молокопровод предпочтительно расположен в плоскости, перпендикулярной приводной оси, при этом молокопровод соответствует в этой плоскости по меньшей мере половине высоты насосной камеры, предпочтительно - полной высоте насосной камеры. Такое расположение молокопровода позволяет по меньшей мере частично, предпочтительно - полностью, заполнять насосную камеру откачанным молоком, поэтому во время откачивания насосная система переходит из пневматической в смешанную или даже в полностью гидравлически функционирующую насосную систему.
Клапанный корпус предпочтительно содержит по меньшей мере проходной клапан и вентиляционный клапан. Клапанный корпус предпочтительно выполнен цельным из гибкого материала. Это облегчает изготовление, а также сборку и очистку.
Указанная первая часть предпочтительно представляет собой компонент грудной накладки. Это позволяет получить компактную конструкцию молокоотсоса и простым способом прикреплять гигиенический модуль к молокоотсосу, без необходимости дополнительного монтажа грудной накладки.
Грудная накладка предпочтительно содержит фланец для разъемного соединения с корпусом.
Соединение с корпусом можно выполнить особенно простым способом, если оно является соединением с геометрическим и силовым замыканием, предпочтительно - байонетным соединением.
В другом предпочтительном варианте осуществления молокоотсос для откачивания человеческого грудного молока согласно изобретению содержит грудную накладку с внутренней полостью для приема груди и насосную камеру, при этом насосная камера может создавать во внутренней полости циклически изменяющееся пониженное давление. Молокопроводный канал проходит от внутренней полости в насосную камеру через первое впускное отверстие, через которое откачанное молоко поступает из внутренней полости грудной накладки в насосную камеру. Насосная камера содержит также выпускное отверстие, через которое откачанное молоко выходит из насосной камеры в контейнер для сбора молока. Это выпускное отверстие в вертикальном рабочем положении молокоотсоса по меньшей мере в начале процесса откачивания расположено в верхней части насосной камеры и/или выше впускного отверстия.
Это позволяет почти полностью заполнить насосную камеру молоком и в кратчайшее время перевести систему из пневматической в гидравлическую или в смешанную пневмогидравлическую систему. При этом та же самая мощность привода насосного устройства, например, насосной мембраны, приводит к увеличению мощности насоса, т.е. к получению более высокого вакуума в насосной камере и, следовательно, во внутренней полости грудной накладки. Это позволяет использовать батареи с меньшей емкостью. Кроме того, это уменьшает производственные затраты, повышает срок службы насоса в целом и минимизирует размеры приводного блока.
Молокопроводный канал предпочтительно образует вакуумный канал для создания во внутренней полости грудной накладки циклически изменяющегося пониженного давления. Таким образом, по одному и тому же шлангу или по одному и тому же каналу вначале создается вакуум, а затем откачивается молоко. Один и тот же шланг или один и тот же канал используется для обеих рабочих сред, т.е. для воздуха и молока.
В зависимости от варианта осуществления указанный насос представляет собой поршневой насос, мембранный насос или вакуумный насос другого типа. При этом насосная камера предпочтительно содержит жесткую первую оболочку и гибкую насосную мембрану, которая плотно прилегает к первой оболочке, и которая приводится в движение. В результате ее движения относительно первой оболочки в насосной камере может создаваться пониженное давление.
Между жесткой оболочкой и гибкой насосной мембраной предпочтительно расположена гибкая мембрана разделения сред (разделительная мембрана), таким образом, насосная мембрана защищена от контакта с откачанным молоком. Молоко и воздух, которые имеются в грудной накладке, доходят только до разделительной мембраны. Благодаря этому, насосная мембрана и остальные детали молокоотсоса защищаются от загрязнения.
Разделительную мембрану можно простым способом отделять от насосной мембраны. Она предпочтительно является частью вышеуказанного гигиенического модуля. Разделительная мембрана предпочтительно может отделяться от остальных деталей гигиенического модуля и очищаться простым способом. Остальные детали гигиенического модуля в случае необходимости также могут отделяться друг от друга для их очистки, а затем могут быть смонтированы вместе и снова использованы.
Первая оболочка предпочтительно содержит выпускную канавку, которая проходит от выпускного отверстия насосной камеры до выхода, при этом выпускная канавка по меньшей мере на одном участке проходит в направлении, перпендикулярном направлению движения насосной мембраны. Он предпочтительно проходит в плоскости, перпендикулярной этому направлению движения, при этом указанная канавка предпочтительно проходит по меньшей мере на половину высоты насосной камеры, предпочтительно - на полную высоту насосной камеры.
В других вариантах осуществления эта канавка частично или полностью выполнена в виде закрытого канала. При этом насосная мембрана, или, в случае ее наличия, разделительная мембрана предпочтительно закрывают выпускную канавку жесткой первой оболочки, образуя закрытый канал за исключением выпускного отверстия и выхода.
Указанная канавка предпочтительно проходит рядом с насосной камерой, а не внутри нее.
В одном предпочтительном варианте осуществления грудная накладка содержит первое пропускное отверстие, которое образует часть молокопроводного канала, при этом указанное пропускное отверстие в рабочем положении грудной накладки по меньшей мере в начале процесса откачивания расположено в верхней части внутренней полости, поэтому часть внутренней полости под первым пропускным отверстием может быть заполнена откачанным молоком.
Таким образом, грудная накладка в начале процесса откачивания молоком может быть частично или полностью заполнена. Это дополнительно существенно сокращает время перехода на гидравлическую насосную систему. Обычно вначале заполняется внутренняя полость грудной накладки, а затем - насосная камера, прежде чем молоко начнет выходить в контейнер для сбора молока.
Молокопроводный канал предпочтительно может запираться при помощи первого клапана, чтобы сливать в конце процесса откачивания откачанное молоко из насосной камеры. Этот клапан предпочтительно представляет собой тот же самый клапан, который автоматически открывается и закрывается при откачивании молока. Для опорожнения он постоянно закрывается. Закрытие осуществляется в зависимости от варианта осуществления вручную или автоматически, например, при помощи электронного управления молокоотсосом. Если далее установлен еще один клапан, первый клапан во время процесса откачивания может быть также постоянно открыт.
Между внутренней полостью грудной накладки и насосной камерой предпочтительно предусмотрен сливной канал, который проходит отдельно от молокопроводного канала, при этом сливной канал может запираться при помощи второго клапана. Сливной канал во время процесса откачивания запирается и отпирается в конце процесса откачивания. Это также осуществляется в зависимости от варианта осуществления вручную или автоматически. Второй клапан предпочтительно функционирует так же, как первый клапан, или аналогично ему. Второй клапан предпочтительно выполнен идентичным первому клапану. Он открывается и закрывается во время процесса откачивания при опорожнении грудной накладки точно так же, как и первый клапан во время откачивания грудного молока из груди. Если далее установлен еще один клапан, второй клапан во время процесса опорожнения может быть также постоянно открыт.
Для вентиляции внутренней полости грудной накладки предпочтительно предусмотрен вентиляционный клапан. Он также предпочтительно является постоянно закрытым во время процесса откачивания и открывается вручную или автоматически, чтобы облегчить опорожнение грудной накладки.
Вентиляционный клапан предпочтительно может закрываться и открываться вместе со вторым клапаном.
В одном предпочтительном варианте осуществления предусмотрен третий клапан, который при повышении циклически изменяющегося пониженного давления во внутренней полости грудной накладки сохраняет базовый вакуум. Таким образом, давление во внутренней полости грудной накладки во время всего процесса откачивания и предпочтительно также во время опорожнения является меньшим, чем атмосферное давление. Это уменьшает нагрузку на сосок и оказывает положительное влияние на выделение молока из груди.
В молокопроводном канале предпочтительно предусмотрен четвертый клапан, который открывается и закрывается в зависимости от заданной величины прилагаемого пониженного давления. Этот четвертый клапан расположен за первым клапаном в направлении откачивания молока. При этом, однако, четвертый клапан, как указано выше, может быть образован первым клапаном. Если четвертый клапан все-таки установлен ниже по течению, он может быть выполнен, например, в виде предохранительного клапана в клапанном корпусе.
В сливном канале предпочтительно предусмотрен пятый клапан, который открывается и закрывается в зависимости от заданной величины прилагаемого пониженного давления. Этот пятый клапан расположен за вторым клапаном в направлении опорожнения молока. Пятый клапан, как указано выше, может быть образован вторым клапаном. Если пятый клапан все-таки установлен ниже по течению, он может быть выполнен, например, в виде предохранительного клапана в клапанном корпусе.
Предпочтительно по меньшей мере часть, более предпочтительно -все указанные клапаны расположены в общем клапанном корпусе. Это облегчает изготовление и минимизирует затраты.
Клапанный корпус предпочтительно является цельным и гибким. Он изготавливается предпочтительно из силикона.
Молокоотсос предпочтительно содержит корпус насоса с приводом насосной мембраны, при этом жесткая первая оболочка соединена с насосом с возможностью отсоединения. Это облегчает для пользовательницы выполнение сборки, в том числе после очистки.
Первая жесткая оболочка предпочтительно является компонентом многокомпонентного модуля, который выполнен с возможностью соединения с корпусом насоса, при этом такой модуль содержит также по меньшей мере указанные клапаны. Этот модуль предпочтительно представляет собой вышеуказанный гигиенический модуль.
Первая жесткая оболочка предпочтительно является компонентом переходной части, при этом клапанный корпус закреплен в гнезде переходной части. Это облегчает монтаж и позволяет в частности, использовать модульную конструкцию, а также использовать гигиенический модуль.
Модуль предпочтительно содержит также ручное средство приведения в действие для одновременного приведения в действие первого и второго клапанов. Ручное приведение в действие двух клапанов является экономичным и надежным решением.
Переходная часть и часть приведения в действие предпочтительно не могут быть отсоединены друг от друга без разрушения. Благодаря этому, постоянно обеспечивается правильная сборка модуля и возможность его использования только вместе со всеми элементами.
Молокоотсос предпочтительно содержит корпус насоса, при этом грудная накладка может быть прикреплена с возможностью отсоединения к корпусу насоса, и при этом, вследствие прикрепления грудной накладки к корпусу насоса, детали, расположенные между грудной накладкой и корпусом насоса, плотно соединены друг с другом, таким образом, образуется герметичное соединение между насосной камерой и внутренней полостью грудной накладки. Грудную накладку можно просто удерживать рукой, что облегчает сборку насоса. Поскольку остальные детали также плотно прилегают друг к другу за счет прикрепления грудной накладки к корпусу насоса, молокоотсос является готовым к работе после выполнения одной операции, а именно, прикрепления грудной накладки к корпусу насоса. Так же просто можно демонтировать отдельные детали, чтобы произвести очистку. Грудная накладка и клапанный корпус предпочтительно образуют часть модуля.
Молокоотсос предпочтительно содержит корпус насоса, к которому может быть прикреплена с возможностью отсоединения грудная накладка, при этом молокоотсос содержит также контейнер для сбора молока, который может быть прикреплен к корпусу насоса при помощи стопорной защелки. Прикрепление контейнера для сбора молока при помощи стопорной защелки является нетрадиционным. Обычно используются поворотные запоры. Благодаря использованию стопорной защелки, можно изменить конструкцию контейнера, чтобы обеспечить, в частности, его более быстрое крепление и съем.
Контейнер для сбора молока предпочтительно содержит основной корпус и крышку, при этом крышка является по меньшей мере частично проницаемой для воздуха и непроницаемой для жидкости. Таким образом, эта крышка образует клапан, который служит для вентиляции и при этом также позволяет переворачивать контейнер вверх дном без потери жидкости. Крышка предпочтительно содержит мембрану, проницаемую для воздуха и непроницаемую для жидкости. При этом крышка предпочтительно зажимается между контейнером для сбора молока и насосом с возможностью регулирования ее позиции при помощи распорных штифтов.
Кроме того, крышка предпочтительно снабжена обратным клапаном, который открывает проход из насосной камеры в контейнер для сбора молока.
В одном предпочтительном варианте осуществления молокоотсос для откачивания человеческого грудного молока содержит грудную накладку с внутренней полостью для приема груди и насосную камеру, при этом во внутренней полости при помощи насосной камеры может создаваться циклически изменяющееся пониженное давление. От внутренней полости через первое впускное отверстие в насосную камеру проходит молокопроводный канал, по которому откачанное молоко поступает из внутренней полости грудной накладки в насосную камеру. Насосная камера содержит выпускное отверстие, через которое откачанное молоко выходит из насосной камеры в контейнер для сбора молока. Между внутренней полостью грудной накладки и насосной камерой предусмотрен сливной канал, который отделен от молокопроводного канала и выполнен с возможностью запирания клапаном, при этом указанный сливной канал закрыт во время процесса откачивания и открыт в конце процесса откачивания. Это позволяет простым способом удалять молоко из грудной накладки в конце процесса откачивания. В сливном канале при помощи насосной камеры предпочтительно создается пониженное давление, чтобы активно откачивать молоко и вытеснять его в контейнер для сбора молока.
В одном предпочтительном варианте осуществления молокоотсос для откачивания человеческого грудного молока содержит грудную накладку с внутренней полостью для приема груди и насосную камеру, при этом во внутренней полости при помощи насосной камеры может создаваться циклически изменяющееся пониженное давление. От внутренней полости через первое впускное отверстие в насосную камеру проходит молокопроводный канал, по которому откачанное молоко поступает из внутренней полости грудной накладки в насосную камеру. Насосная камера содержит выпускное отверстие, через которое откачанное молоко выходит из насосной камеры в контейнер для сбора молока. Молокоотсос содержит корпус насоса, насосную мембрану и модуль, который, в свою очередь, содержит по меньшей мере одну жесткую оболочку для образования насосной камеры и грудную накладку. Модуль в виде отдельного блока может быть прикреплен к корпусу насоса, при этом создается герметичное соединение между насосной камерой и внутренней полостью грудной накладки, и при этом насосная мембрана плотно прижимается между модулем и корпусом насоса. Это облегчает для пользовательницы очистку соответствующих деталей молокоотсоса и их последующую сборку.
Модуль предпочтительно содержит также клапанный корпус, который расположен между грудной накладкой и жесткой оболочкой. Клапанный корпус, а также соответствующие участки первой и второй части, которые предпочтительно содержат уплотняющие поверхности для клапанов клапанного корпуса, образуют общий блок клапанов, называемых также клапанным узлом.
Модуль предпочтительно содержит также ручное средство приведения в действие для приведения в действие по меньшей мере одного клапана клапанного узла.
В одном предпочтительном варианте осуществления молокоотсос для откачивания человеческого грудного молока содержит грудную накладку для приема груди, корпус насоса, а также контейнер для сбора молока, при этом корпус насоса может быть соединен с возможностью отсоединения, с одной стороны, с грудной накладкой, а, с другой стороны, с контейнером для сбора молока. Контейнер для сбора молока может быть прикреплен к корпусу насоса при помощи стопорной защелки.
Описываемый молокоотсос предпочтительно содержит насосную камеру и молокопроводный канал, по которому откачанное молоко поступает из внутренней полости грудной накладки в насосную камеру, при этом насосная камера имеет выход, который соединен с контейнером для сбора молока и через который откачанное молоко выходит в контейнер для сбора молока.
В одном предпочтительном варианте осуществления предусмотрен контейнер для сбора молока согласно изобретению, выполненный с возможностью соединения с корпусом насоса молокоотсоса для откачивания человеческого грудного молока, при этом указанный контейнер для сбора молока содержит крышку, которая обращена к корпусу насоса, и по меньшей мере часть которой является проницаемой для воздуха и непроницаемой для жидкости.
В одном предпочтительном варианте осуществления молокоотсос для откачивания человеческого грудного молока содержит грудную накладку для приема груди и корпус насоса, при этом грудная накладка может быть соединена с возможностью отсоединения с корпусом насоса. Грудная накладка может быть соединена с корпусом насоса при помощи байонетного соединения.
В одном предпочтительном варианте осуществления предусмотрена грудная накладка согласно изобретению, которая выполнена с возможностью прикрепления к корпусу насоса молокоотсоса. Грудная накладка содержит внутреннюю полость для приема груди и насадку для прикрепления к корпусу насоса, при этом указанная насадка снабжена байонетным соединением.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа приведения в действие молокоотсоса для откачивания человеческого грудного молока указанный молокоотсос содержит грудную накладку с внутренней полостью для приема груди и насосную камеру, при этом во внутренней полости при помощи насосной камеры создают циклически изменяющееся пониженное давление. Во время первой фазы откачивания во внутренней полости создают циклически изменяющееся пониженное давление для того, чтобы откачивать молоко из груди, при этом внутренняя полость заполняется откачанным молоком, которое не вытекает из внутренней полости. Во время второй фазы откачивания откачанное молоко поступает из внутренней полости в насосную камеру, при этом насосная камера заполняется откачанным молоком. Во время третьей фазы откачивания откачанное молоко выходит из насосной камеры в контейнер для сбора молока, при этом внутренняя полость и насосная камера остаются заполненными откачанным молоком. Переход от второй фазы откачивания к третьей фазе откачивания осуществляется, когда уровень заполнения откачанным молоком достигает выпускного отверстия, которое проходит из насосной камеры к контейнеру для сбора молока, при этом молоко выходит через выпускное отверстие насосной камеры в контейнер для сбора молока.
Благодаря этому способу, насосная система относительно быстро переключается с пневматической на гидравлическую или на преимущественно гидравлическую насосную систему. Это позволяет использовать более миниатюрные приводы и менее мощные двигатели.
Первая фаза откачивания предпочтительно представляет собой полностью или преимущественно пневматическую фазу откачивания, а вторая фаза откачивания - полностью или преимущественно гидравлическую фазу откачивания.
В одном предпочтительном варианте осуществления способа внутренняя полость во время первой фазы откачивания заполняется почти полностью. В одном предпочтительном варианте осуществления внутренняя полость и/или насосная камера во время второй и/или третьей фазы откачивания почти полностью заполняются откачанным молоком.
Переход от первой фазы откачивания ко второй фазе откачивания предпочтительно происходит, когда уровень заполнения откачанным молоком достигает первого проходного отверстия, которое проходит из внутренней полости в насосную камеру, при этом молоко выходит через первое проходное отверстие из внутренней полости в насосную камеру.
Во время третьей фазы откачивания откачанное молоко предпочтительно поступает через первое проходное отверстие в насосную камеру и далее через выпускное отверстие - в контейнер для сбора молока.
Во время четвертой фазы откачивания внутренняя полость предпочтительно опорожняется, и находящееся в ней уже откачанное молоко направляется через второе проходное отверстие из внутренней полости в контейнер для сбора молока.
Первое проходное отверстие предпочтительно выполнено с возможностью запирания первым клапаном, а второе проходное отверстие -с возможностью запирания вторым клапаном, при этом второе проходное отверстие во время первой - третьей фазы откачивания является постоянно запертым.
Первое проходное отверстие предпочтительно является постоянно запертым вовремя четвертой фазы откачивания.
Второе проходное отверстие предпочтительно проходит из внутренней полости в насосную камеру и через насосную камеру находится в соединении по текучей среде с выпускным отверстием.
Предпочтительно во время по меньшей мере части фаз откачивания, предпочтительно - во время первой, второй и третьей фаз откачивания поддерживается базовый вакуум.
Предпочтительно предусмотрен третий клапан, который при повышении циклически изменяющегося пониженного давления в направлении атмосферного давления сначала открывается, а затем закрывается и, таким образом, поддерживает базовый вакуум.
Другие варианты осуществления молокоотсоса и способа раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Отдельные элементы, указанные в пунктах формулы изобретения, могут быть совмещены в других комбинациях без необходимости соответствия всем признакам всех пунктов формулы изобретения. В частности, отдельные элементы могут быть также использованы в чисто пневматических молокоотсосах, в частности, в пневматических мембранных молокоотсосах.
Краткое описание чертежей
Далее приведено описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, которые служат только для пояснения, поэтому их не следует рассматривать как ограничительные. На чертежах показаны:
ФИГ. 1 - вид в аксонометрии молокоотсоса согласно изобретению,
ФИГ. 2 - разнесенное покомпонентное изображение в аксонометрии молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 3 - другое разнесенное покомпонентное изображение в аксонометрии молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 4 - первый вид в аксонометрии с частичным разрезом молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 5 - второй вид в аксонометрии с частичным разрезом молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 6 - продольный разрез гигиенического модуля, прикрепленного к опорному модулю молокоотсоса согласно ФИГ. 1, на разнесенном покомпонентном изображении;
ФИГ. 7 - вид в аксонометрии гигиенического модуля в сборе согласно ФИГ. 6;
ФИГ. 8а - вид в аксонометрии грудной накладки молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 8b - частичный разрез грудной накладки согласно ФИГ. 8а;
ФИГ. 9а - вид в аксонометрии клапанного корпуса молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 9b - частичный разрез клапанного корпуса согласно ФИГ. 9а;
ФИГ. 9с - продольный разрез клапанного корпуса согласно ФИГ. 9а;
ФИГ. 9d - вид в плане клапанного корпуса согласно ФИГ. 9а;
ФИГ. 10а - вид в аксонометрии установочного кольца молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 10b - вид в плане установочного кольца согласно ФИГ. 10а;
ФИГ. 11а - вид в аксонометрии переходной части молокоотсоса согласно ФИГ. 1с первой стороны;
ФИГ. 11b - частичный разрез переходной части согласно ФИГ. 11а;
ФИГ. 11с - вид в аксонометрии переходной части согласно ФИГ. 11а со второй стороны;
ФИГ. 12а - вид в аксонометрии разделительной мембраны молокоотсоса согласно ФИГ. 1с первой стороны;
ФИГ. 12b - вид в аксонометрии разделительной мембраны согласно ФИГ. 12а со второй стороны;
ФИГ. 12с - продольный разрез разделительной мембраны согласно ФИГ. 12а;
ФИГ. 13а - вид в аксонометрии насосной мембраны молокоотсоса согласно ФИГ. 1с первой стороны;
ФИГ. 13b - вид в аксонометрии насосной мембраны согласно ФИГ. 13а со второй стороны;
ФИГ. 13с - продольный разрез насосной мембраны согласно ФИГ. 13а;
ФИГ. 14 - вид в аксонометрии опорного модуля молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 15 - вид в аксонометрии верхней рамной части контейнера для сбора молока молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 16 - продольный разрез верхней рамной части согласно ФИГ. 15 с клапаном контейнера;
ФИГ. 17 - вид в аксонометрии резервуара контейнера для сбора молока молокоотсоса согласно ФИГ. 1;
ФИГ. 18 - схематическое изображение насосной системы согласно изобретению перед приложением пониженного давления (вакуума);
ФИГ. 19а - схематически показанная насосная система согласно ФИГ. 1 при активировании груди в первом положении хода;
ФИГ. 19b - насосная система согласно ФИГ. 19а во втором положении
хода;
ФИГ. 19с - графическое представление давления в грудной накладке при переходе из первого положения во второе положение хода согласно ФИГ. 19а и 19b;
ФИГ. 20а - насосная система согласно ФИГ. 19а в начале выделения молока из груди в первом положении хода;
ФИГ. 20b - насосная система согласно ФИГ. 20а во втором положении хода;
ФИГ. 20с - графическое представление давления в грудной накладке при переходе из первого положения во второе положение хода согласно ФИГ. 20а и 20b;
ФИГ. 21а - насосная система согласно ФИГ. 19а во время непрерывного выделения молока из груди в первом положении хода;
ФИГ. 21b - насосная система согласно ФИГ. 21а во втором положении хода;
ФИГ. 21с - графическое представление давления в грудной накладке при переходе из первого положения во второе положение хода согласно ФИГ. 21а и 21b;
ФИГ. 22а - насосная система согласно ФИГ. 19а при окончании выделения молока в первом положении хода;
ФИГ. 22b - насосная система согласно ФИГ. 22а во втором положении
хода;
ФИГ. 22с - графическое представление давления в грудной накладке при переходе из первого положения во второе положение хода согласно ФИГ. 22а и 22b;
ФИГ. 23а - насосная система согласно ФИГ. 19а во время опорожнения в первом положении хода;
ФИГ. 23b - насосная система согласно ФИГ. 23а во втором положении хода и
ФИГ. 23с - графическое представление давления в грудной накладке при переходе из первого положения во второе положение хода согласно ФИГ. 23а и 23b.
Осуществление изобретения
На ФИГ. 1-17 представлен предпочтительный вариант осуществления молокоотсоса согласно изобретению.
Краткий обзор отдельных компонентов
Как можно видеть на ФИГ. 1, молокоотсос имеет компактную конструкцию. Он содержит корпус 8 насоса с прикрепленной к нему грудной накладкой 2, а также с прикрепленным к корпусу 8 насоса контейнером 9 для сбора молока. В корпусе 8 насоса расположен двигатель с элементом силовой передачи, который может представлять собой, например, шпиндель. Кроме того, в корпусе 8 насоса установлены по меньшей мере электронный блок управления для управления двигателем, выключатель 86 цепи приведения в действие для приведения в действие насоса и аккумулятора.
На ФИГ. 2 и 3 показано разнесенное покомпонентное изображение этого молокоотсоса. Он содержит указанную грудную накладку 2 для приема груди, клапанный корпус 3, выполненный из гибкого материала, в частности, из силикона, переходную часть 4, двухэлементное установочное кольцо 5, разделительную мембрану 6, насосную мембрану 7, опорный модуль 8', который представляет собой часть корпуса 8 насоса, а также вышеуказанный контейнер 9 для сбора молока.
Контейнер для сбора молока
Контейнер 9 для сбора молока предпочтительно прикреплен к нижней стороне корпуса 8 насоса при помощи защелкивания, предпочтительно - с возможностью отсоединения путем поворота. Соответствующие защелкивающиеся элементы 901, 902 можно видеть на ФИГ. 17. При этом корпус 8 насоса содержит соответствующие им, но не показанные на чертежах защелкивающиеся элементы.
Контейнер 9 для сбора молока содержит резервуар 90 с внутренней полостью 900 для приема откачанного молока (см. ФИГ. 17). Этот резервуар 90 является открытым сверху и может быть закрыт крышкой. Крышка содержит жесткую нижнюю рамную часть 91, жесткую, полужесткую или гибкое покрытие 92 и жесткую верхнюю рамную часть 93. Нижняя рамная часть 91 соответствует форме периметра отверстия резервуара 90 и плотно прилегает к нему. Жесткая верхняя рамная часть 93 зажимает покрытие между нижней и верхней рамными частями 91, 93. Две рамные части 91, 93 предпочтительно склеиваются, свариваются или иным способом соединяются друг с другом без возможности отсоединения без разрушения. Покрытие 92 представляет собой пленку или другую деталь, аналогичную мембране, которая является проницаемой для воздуха, но непроницаемой для жидкости. Поэтому воздух может улетучиваться из резервуара 90, в то время как жидкость не может выходить из него.
Форма верхней рамной части 93 предпочтительно также соответствует форме резервуара 90, в частности, форма ее рамы 930 соответствует форме нижней рамной части 91. На ФИГ. 15 и 16 показан подробный вид. В раме 930 для усиления и защиты покрытия 92 предусмотрены ребра 931. Ручка 933 облегчает подъем крышки. Распорные штифты 934, расположенные на раме 930 и выступающие из нее, обеспечивают зазор между установленным контейнером 9 для сбора молока и корпусом 8 насоса, поэтому воздух может выходить из внутренней полости 900 контейнера в окружающую среду. На верхней рамной части 93 сформовано клапанное гнездо 932, которое образует единственный доступ жидкости во внутреннюю полость резервуара 90.
В этом клапанном гнезде 932 установлен клапан 94 контейнера, который выполнен в виде обратного клапана. Благодаря этому, при закрытой крышке жидкость может только входить в контейнер 9 для сбора молока, но не может выходить из него. Как показано на чертеже, клапан 94 контейнера предпочтительно представляет собой клапан типа «утиный нос».
Гигиенический модуль
На ФИГ. 6 и 7 показан гигиенический модуль согласно изобретению. Он содержит по меньшей мере насадку 23 грудной накладки 2, клапанный корпус 3, переходную часть 4, а также установочное кольцо 5. Как показано на чертеже, он может также содержать гибкую разделительную мембрану 6. Если грудная накладка выполнена цельной, то она полностью образует часть гигиенического модуля.
Указанные детали, как показано на ФИГ. 6 и 7, могут быть соединены в один общий узел и совместно прикреплены в опорном модуле 8' с возможностью отсоединения. Для этого насадка 23 грудной накладки 2 может быть закреплена предпочтительно с геометрическим и силовым замыканием в соответствующих зажимах, в данном случае - в двух противоположных друг другу боковых кронштейнах 80 опорного модуля 8'. Соединение предпочтительно осуществляется при помощи байонетного соединения, как показано на чертежах. Насадка 23 содержит соответствующий фланец 22, а боковые кронштейны 80 опорного модуля 8' -соответствующие зажимы для фланца и прочие элементы байонетного соединения.
Благодаря прикреплению грудной накладки к опорному модулю 8' и, таким образом, к корпусу 8 насоса, промежуточные детали, т.е. клапанный корпус 3, переходная часть 4 и разделительная мембрана 6 гигиенического модуля, а также насосная мембрана 7 плотно соединены друг с другом.
Установочное кольцо 5 предпочтительно без возможности отсоединения без разрушения прикреплено к переходной части 4 с возможностью поворота относительно нее вокруг продольной центральной оси гигиенического модуля.
Ниже приведено описание отдельных деталей устройства и их взаимодействия.
Грудная накладка
На ФИГ. 8а и 8b показана грудная накладка 2. Она служит для приема груди и содержит воронку 20 для наложения на грудь и внутреннюю полость 200, в которой создается циклически изменяющееся пониженное давление, и в которую помещается грудь или по меньшей мере сосок.
Грудная накладка изготовлена предпочтительно цельной и предпочтительно из жесткого или полужесткого пластика. Однако она может быть также выполнена многокомпонентной. При этом она может использоваться с мягкой подкладкой, например, со сменным вкладышем из мягкого силикона.
За воронкой 20 следует насадка 23, которая содержит фланец 22, по меньшей мере частично окружающий ее и образующий часть указанного байонетного соединения. Внутренняя полость 200 на стороне насадки 23, отдаленной от груди, переходит в проходное отверстие 21, которое образует канал, проходящий вдоль центральной продольной оси. На насадке 23, на стороне фланца 22, отдаленной от груди, на двух противоположных друг другу участках предусмотрено по одному углублению.
В первом углублении выполнено первое выпускное отверстие 24, а также проходящее под углом первое пропускное отверстие 25. Первое выпускное отверстие 24 проходит из внутренней полости 200 к наружной стороне насадки 23, точнее - в первое углубление. Первое пропускное отверстие 25 проходит от этого первого углубления в предпочтительно прямоугольном канале к отдаленной от груди, свободной торцевой поверхности насадки 23. На периферии насадки 23 рядом с первым выпускным отверстием 24, но за пределами первого углубления, предусмотрено вентиляционное отверстие 26. Оно проходит из внутренней полости 200 наружу.
На диаметрально противоположной стороне насадки 23 расположено аналогичное второе углубление со вторым выпускным отверстием 27 и вторым пропускным отверстием 28, которые выполнены так же, как первые отверстия. Кроме того, также за пределами второго углубления и рядом со вторым выпускным отверстием 27 выполнено второе вентиляционное отверстие 29. Это второе вентиляционное отверстие 29, собственно, не выполняет никакой функции и при правильной эксплуатации устройства является закрытым. Однако для того, чтобы обеспечить возможность установки грудной накладки 2 на опорный модуль 8' также в позиции, повернутой на 180°, все отверстия расположены симметрично. Клапанный корпус
На ФИГ. 9а-9d показан клапанный корпус 3. Клапанный корпус 3 выполнен из гибкого материала, предпочтительно - из силикона. Он предпочтительно изготовлен цельным и содержит полый цилиндрический основной корпус 30 с задней стенкой 31. В центральной части задней стенки выполнено проходное отверстие 32. На задней стенке 31, на стороне, отдаленной от груди, находится кольцевая канавка 312, которая окружает проходное отверстие 32, и которая на противоположной стороне, ближней к груди, образует уплотнительную поверхность 310. Круговая кромка проходного отверстия 32 на стороне, отдаленной от груди, снабжена круговой уплотнительной кромкой 311 (см. ФИГ. 9b и 9с). Таким образом, область задней стенки 31 в пределах круговой уплотнительной поверхности 310 образует клапан, который, как подробнее поясняется далее, служит в качестве клапана базового вакуума.
Основной корпус 30, на стороне, ближней к груди, содержит радиально выступающий позиционирующий упор 33. На боковой поверхности основного корпуса 3 расположен первый выступ 34, а также вентиляционный выступ 35. Диаметрально противоположно ему находится второй выступ 36. Эти три выступа выступают радиально наружу. Первый выступ 34 и второй выступ 36 выполнены массивными, т.е. не полыми. Вентиляционный выступ 35 содержит проходное отверстие, выходящее из внутренней полости основного корпуса 30 наружу.
В кольцевой области задней стенки 31 между уплотнительной поверхностью 310 и боковой поверхностью основного корпуса 30 также диаметрально противоположно друг другу расположены клапанные заслонки.
Первая из этих клапанных заслонок обозначена ссылочным номером 37, а вторая - ссылочным номером 38. Они находятся предпочтительно на одной диагонали с первым и вторым выступами 34, 36. Установочное кольцо
На ФИГ. 10а и 10b показано установочное кольцо 5. Оно предпочтительно является жестким и предпочтительно изготовлено из пластика. Установочное кольцо 5 предпочтительно состоит из двух частей. Первая часть 50 имеет форму полукольца и на обоих свободных концах содержит первую часть 51 разъема. Вторая часть 52 также имеет форму полукольца и на обоих свободных концах содержит вторую часть 53 разъема. Первая и вторая части 50, 52 совместно образуют кольцо, при этом две части 51, 53 разъема снабжены защелкивающимися элементами 54, чтобы образовывать друг с другом предпочтительно неразъемное соединение. На внутреннем периметре кольца расположен частично проходящий по окружности и выступающий радиально внутрь упор 55, который после установки на переходную часть 4 препятствует последующему удалению установочного кольца 5. На внутренней стенке установочного кольца сформованы первый и второй прижимные элементы 56, 57. Они предпочтительно представляют собой возвышения, выступающие радиально внутрь, которые через наклонную площадку, называемую также рампой, переходят в поверхность, параллельную внутренней кольцевой поверхности. На первой части 50 сформован выступающий наружу рычаг 58 приведения в действие.
Переходная часть
На ФИГ. 11а-11с показана переходная часть 4. Она выполнена предпочтительно из жесткого материала, предпочтительно - из пластика и содержит полый цилиндрический основной корпус 40, по существу, с закрытой, фланцеобразной стенкой 41 со стороны насоса. На боковой поверхности основной корпус 40 содержит первое окно 400 и диаметрально противоположное ему второе окно 401. На ближней к грудной накладке торцевой поверхности основного корпуса 40 предусмотрен позиционирующий вспомогательный элемент 402, который образует ответную деталь для позиционирующего упора 33 клапанного корпуса 3, и который вместе с позиционирующим упором 33 служит для позиционирования клапанного корпуса 3 в положении, препятствующем его повороту.
Стенка 41 со стороны насоса продолжается в направлении, которое в данном случае показано в направлении вниз, и переходит в стенку 410 канала. Стенка со стороны насоса содержит также возвышающуюся центральную часть 42 стенки, которая выступает в области, ближней к грудной накладке. При этом на противоположной стороне части 42 стенки, т.е. ближней к корпусу насоса, имеет место вогнутая поверхность, которая образует вышеуказанную жесткую оболочку и представляет собой часть насосной камеры 47.
Между возвышающейся частью 42 стенки и боковой поверхностью основного корпуса 40 в стенке 41 со стороны насоса выполнены первое проходное отверстие 43 и второе проходное отверстие 44. Эти два проходных отверстия 43, 44 расположены диаметрально противоположно друг другу. В данном примере они имеют круглую форму. В области кромки возвышающейся части 42 стенки, однако, уже на ее возвышении, предусмотрены первое отверстие 45 для обратной промывки и второе отверстие 46 для обратной промывки. Они выполнены предпочтительно продолговатыми. Все эти отверстия проходят в насосную камеру 47.
Как можно видеть на ФИГ. 11с, вогнутая оболочка насосной камеры 47 окружена круговой плоской кромкой, которая служит в качестве уплотнительной поверхности. В этой кромке проходит канавка 48, которая предпочтительно начинается в самой верхней точке насосной камеры 47 и через выпускное отверстие 480 находится в соединении с ней по текучей среде. Канал 48 проходит по периферии насосной камеры 47, в данном случае - по части окружности, вниз к выпуску 49. Выпуск 49 находится в стенке 410 канала.
Разделительная мембрана
На ФИГ. 12а-12с показана разделительная мембрана 6. Она выполнена гибкой, предпочтительно - цельной и предпочтительно изготовлена из силикона. Она содержит мембранную поверхность 60, на которой предпочтительно выполнена известным способом по меньше одна кольцевая канавка. Центральная часть 61 мембранной поверхности выполнена предпочтительно выступающей в сторону переходной части 4. Кромка мембранной поверхности 60 выполнена в виде уплотнительной поверхности 62 и плотно прилегает к кромке переходной части 4, в результате чего образуется насосная камера 47. Канавка 63 проходит по уплотнительной поверхности 62 вдоль периферии разделительной мембраны 6 и плотно закрывает канавку 48 переходной части 4. Углубление 64, ближнее к корпусу насоса и расположенное в нижней части разделительной мембраны 6, служит в качестве гнезда для установки датчика давления, который описан далее.
Как показано на чертежах, разделительная мембрана 6 предпочтительно содержит элементы жесткости в виде ребер, которые обеспечивают функционирование разделительной мембраны, т.е. благодаря указанным ребрам, мембрана совершает требуемые движения и, несмотря на это, всегда плотно прилегает к соседним деталям.
Насосная мембрана
На ФИГ. 13а-13с показана насосная мембрана 7. Она также содержит мембранную поверхность 70 и центральную часть 71. В отличие от сплошной разделительной мембраны 6 центральная часть 71 насосной мембраны 7 содержит проходное отверстие 72, периферическая часть которого предпочтительно снабжена усилением 73, в данном случае - в виде ребер. Имеется также окружающая уплотнительная поверхность 74, которая в смонтированном состоянии устройства плотно прилегает к соответствующей поверхности опорного модуля 8'. За пределами уплотнительной поверхности 74 находятся боковые ушки 77. Боковые ушки 77 вместе с круговой плоской уплотнительной поверхностью 74 (ФИГ. 13b) в смонтированном состоянии образуют плотный барьер для действующих снаружи жидкостей и, таким образом, защищают электронные устройства.
Нижняя часть насосной мембраны 7, которая, однако, еще находится в пределах замкнутой круговой уплотнительной поверхности 74, выполнена в виде датчика давления. Указанный датчик давления содержит сенсорную поверхность 75 в виде мембраны, которая при помощи перемычки соединена с мембранной поверхностью 70, и флажок 76, который выступает в направлении корпуса насоса перпендикулярно сенсорной поверхности. Датчик давления такого типа описан в WO 2013/049944 А1.
Как можно видеть на чертежах, разделительная мембрана 6 и насосная мембрана 7 имеют аналогичную форму, в особенности, это касается их подвижных частей, предназначенных для создания пониженного давления (вакуума).
Опорный модуль
Опорный модуль 8' показан на ФИГ. 14. Он установлен в наружном кожухе корпуса насоса. Наружный кожух можно видеть на ФИГ. 1. Опорный модуль 8' предпочтительно закреплен в этом наружном кожухе при помощи винтов. Соответствующие крепежные отверстия обозначены ссылочным номером 84. Опорный модуль может быть изготовлен цельным из пластика. Однако он может быть также многокомпонентным и/или может быть выполнен из другого материала. Опорный модуль 8' содержит два выступающих боковых кронштейна 10 с байонетным соединением для приема грудной накладки 2. Боковые кронштейны расположены по бокам на посадочном месте 82 для шпинделя. Посадочное место 82 для шпинделя содержит проходное отверстие, а также круговую кромку 85, которая образует ответную часть для уплотнительной поверхности 74 насосной мембраны 7. На посадочном месте 82 для шпинделя образовано посадочное место 81 для двигателя, выполненное в виде оболочки. Посадочное место 81 для двигателя служит для крепления электродвигателя, который соединен со шпинделем 83 (см. ФИГ. 4).
Принцип действия смонтированной конструктивной группы
ФИГ. 6 поясняет взаимодействие отдельных отверстий и клапанов.
Клапанный корпус 3 может быть установлен в полом цилиндрическом основном корпусе 40 переходной части 4 в определенной поворотной позиции. Установочное кольцо 5 при этом уже соединено без возможности отсоединения с переходной частью 4, и при этом первый прижимной элемент 56 выступает внутрь через первое окно 400, а второй прижимной элемент 57 выступает внутрь через второе окно 401. Первый выступ 34 клапанного корпуса 3 находится ниже первого окна 400, а второй выступ 36 - выше второго окна 401. Клапанные заслонки 37, 38 клапанного корпуса 3 находятся, соответственно, над первым или вторым проходным отверстием 43, 44 переходной части. Уплотнительная кромка 311 плотно прилегает к возвышающейся части 42 стенки, при этом первое и второе отверстия для обратной промывки находятся в уплотненной кольцевой области между канавкой 312 и уплотнительной кромкой 311.
Если грудная накладка 2 установлена, то первый выступ 34 располагается над первым выпускным отверстием 24, а вентиляционный выступ 35 располагается над первым вентиляционным отверстием 26. Второй выступ 36 располагается над вторым выпускным отверстием 27. Второе вентиляционное отверстие 29 перекрывается боковой поверхностью клапанного корпуса 4 и поэтому является закрытым.
Когда грудная накладка 2 соединяется с опорным модулем 8', между описанными каналами и отверстиями устанавливаются отдельные соединения, которые уплотняются относительно внешней среды.
На ФИГ. 4 и 5 показан молокоотсос согласно изобретению в смонтированном состоянии. Хорошо видно, что эта система практически не имеет мертвой зоны.
На ФИГ. 4 можно видеть шпиндель 83, который приводит в действие насосную мембрану 7. Разделительная мембрана 6 имеет форму, которая обеспечивает ее плотное прилегание к насосной мембране 7, таким образом, обе мембраны 6, 7 совершают совместные движения, и при этом также отсутствуют какие-либо потери. Корпус 8 насоса, точнее опорный модуль 8', содержит заднюю стенку 85, к которой плотно прилегает насосная мембрана 7, когда гигиенический модуль прикреплен к опорному модулю 8'. Это хорошо видно на ФИГ. 4 и 5. Установочное кольцо 5 установлено с возможностью поворота в боковых кронштейнах 80, при этом рычаг 58 приведения в действие служит также в качестве элемента индикации. Он перемещается вдоль индикатора 87, который установлен на корпусе 8 насоса и, таким образом, дает информацию пользователю о положении отдельных клапанов и тем самым о режиме работы насоса, т.е. указывает, готов ли насос к откачиванию или находится в стадии опорожнения. Это поясняется далее.
Путем поворота установочного кольца 5 можно вручную открывать и закрывать отдельные клапаны. Точнее, можно вручную открывать и закрывать первое выпускное отверстие 24 вместе с первым пропускным отверстием 25, и в качестве альтернативы - второе выпускное отверстие 27 вместе со вторым пропускным отверстием 28. Первое вентиляционное отверстие 26 открывается и закрывается вместе со вторым выпускным отверстием 27 и вторым пропускным отверстием 28. Второе вентиляционное отверстие 29 вследствие его расположения в клапанном корпусе 3 остается постоянно закрытым.
Если грудная накладка 2 расположена относительно клапанного корпуса 3 таким образом, что вторые отверстия находятся на месте первых отверстий, соответственно, второе вентиляционное отверстие будет открываться и закрываться вместо первого вентиляционного отверстия.
В первом положении, которое выбирается в начале процесса откачивания и во время всего процесса откачивания, второй выступ 36 клапанного корпуса 3 под действием второго прижимного элемента 57 установочного кольца прижимается вниз и накладывается на углубление и, следовательно, на второе выпускное отверстие 27 и второе пропускное отверстие 28 грудной накладки 2. Кроме того, вентиляционный выступ 35 прижимается первым прижимным элементом 56 к первому вентиляционному отверстию 26 и закрывает его. Первый выступ 34 клапанного корпуса 3, напротив, является свободным, поэтому первое выпускное отверстие 24 и первое пропускное отверстие 25 образуют канал соединения по текучей среде, проходящий от внутренней полости 200 грудной накладки в основной корпус 30 клапанного корпуса 3. Это наиболее наглядно показано на ФИГ. 2, 3 и 6.
Во втором положении установочное кольцо 5 поворачивается. Первый прижимной элемент 56 освобождает вентиляционный выступ 35 и тем самым первое вентиляционное отверстие 26 и, напротив, прижимает первый выступ 34 к углублению и, таким образом, закрывает первое выпускное отверстие 24 и первое пропускное отверстие 25. Второй прижимной элемент 57 при этом освобождает второй выступ 36, поэтому второе выпускное отверстие 27 и второе пропускное отверстие 28 образуют открытый сквозной канал, проходящий от внутренней полости 200 грудной накладки 2 в клапанный корпус 3. Второе выпускное отверстие 27 и второе пропускное отверстие 28 образуют сливной канал, который более подробно описан ниже.
Взаимосвязанное открытие и закрытие осуществляются предпочтительно одновременно. Однако прижимные элементы могут быть установлены со смещением таким образом, чтобы в промежуточном состоянии все отверстия были закрыты.
Откачивание грудного молока и процесс опорожнения
Для откачивания молока из груди рычаг 58 приведения в действие и, следовательно, установочное кольцо 5 приводятся в указанное первое положение. При помощи привода насосная мембрана 7 вместе с разделительной мембраной 6 совершают возвратно-поступательные движения относительно переходной части 4, поэтому в насосной камере 47 и во внутренней полости 200 грудной накладки 2 создается пониженное давление. При этом образуется вакуумпровод, проходящий от насосной камеры 47 во внутреннюю полость 200 грудной накладки 2 через первое проходное отверстие 43 в переходной части 4, отверстие в клапанном корпусе 3, закрытое первой клапанной заслонкой 37, а также канал, образованный первым пропускным отверстием 25 и первым выпускным отверстием 24 в грудной накладке.
Клапан базового вакуума, образованный, в частности, уплотнительной кромкой 311 клапанного корпуса 3, позволяет поддерживать базовый вакуум во внутренней полости 200 грудной накладки 2 во время хода насоса в направлении атмосферного давления. Клапан базового вакуума открывается во время хода насоса в направлении атмосферного давления и закрывается только при достижении заданного минимального давления во внутренней полости 200. Принцип действия клапана поясняется ниже более подробно при помощи схемы. Обратный поток воздуха проходит в грудную накладку 2 через первое и второе отверстия 45, 46 для обратной промывки, расположенные в переходной части 4, проходное отверстие 32 клапанного корпуса 3 и проходное отверстие 21 грудной накладки 2.
Действие этого вакуума на грудь стимулирует ее и приводит к вытеканию молока из груди во внутреннюю полость 200 грудной накладки 2. Внутренняя полость 200 заполняется до тех пор, пока уровень заполнения молоком не достигнет первого выпускного отверстия 24. При этом грудная накладка 2 предпочтительно поддерживается таким образом, чтобы это первое выпускное отверстие 24 находилось в верхней части грудной накладки 2.
Затем откачанное молоко проходит по каналу, образованному первым выпускным отверстием 24, первым пропускным отверстием 25, и через отверстие, закрытое первой клапанной заслонкой 37, в переходную часть 4, откуда оно через первое проходное отверстие 43 поступает в насосную камеру 47.
Насосная камера 47 также заполняется молоком до тех пор, пока не будет достигнут уровень расположенного вверху выпускного отверстия 480. Затем молоко проходит по каналу, образованному канавкой 48 переходной части 4 и канавкой 63 или покрытием разделительной мембраны 6, через выпуск 49 выходит из гигиенического модуля и через клапан 94 поступает в контейнер 9 для сбора молока.
Во время каждого хода насоса в направлении атмосферного давления для создания пониженного давления вначале открывается клапан базового вакуума, который пропускает частичный обратный поток воздуха или молока во внутреннюю полость 200. Этот частичный обратный поток проходит через первое и второе отверстия 45, 46 для обратной промывки, открытый клапан базового вакуума, проходное отверстие 32 и проходное отверстие 21. Клапан закрывается при определенном значении вакуума во внутренней полости, поэтому давление не может повышаться далее в направлении атмосферного давления.
Когда пользовательница хочет закончить откачивание молока, или, когда молоко прекращает поступать из груди, она поворачивает установочное кольцо 5 во второе положение. Использовавшийся до этого вакуумный и молокопроводный канал закрывается, поскольку закрываются первое выпускное отверстие 24 и первое пропускное отверстие 25. При этом, однако, открываются второе выпускное отверстие 27, второе пропускное отверстие 28 и первое вентиляционное отверстие 26. Это переключение можно осуществлять при работающем насосе, т.е. во время непрерывного функционирования насосной мембраны 7. Возможна также остановка насоса для этой операции и последующий запуск. Поскольку насос продолжает откачивание, откачанное из груди молоко, еще находящееся во внутренней полости 200 грудной накладки 2, перекачивается через второе выпускное отверстие 27, второе пропускное отверстие 28, закрытое второй клапанной заслонкой 37 отверстие клапанного корпуса 3 и второе проходное отверстие 44 переходной части 4 в насосную камеру 47. Оттуда под действием насосной мембраны 7 и разделительной мембраны 6 оно вытесняется в направлении выпускного отверстия 480. При этом оно также проходит по канавке 48 и через выпуск 49 поступает в контейнер 9 для сбора молока. Таким образом, можно почти полностью опорожнять, как внутреннюю полость 200 грудной накладки 2, так и насосную камеру 47. Кроме того, устройство можно перевести в наклонное положение, чтобы вылить все молоко из системы в контейнер 9 для сбора молока.
Следует обратить внимание на то, что в начале процесса откачивания молокоотсос предпочтительно держать таким образом, чтобы первое выпускное отверстие 24 грудной накладки и выпускное отверстие 480 насосной камеры 47 находились в верхней части соответствующей полости. При этом воздух может выходить из системы, и две полости будут относительно быстро заполняться молоком. Это позволяет осуществлять максимально быструю замену чисто пневматической насосной системы с воздухом в качестве рабочей среды на чисто или преимущественно гидравлическую насосную систему, в которой молоко образует рабочую среду или по меньшей мере большую часть рабочей среды. Однако указанное положение отверстий в начале процесса откачивания не является строго обязательным. Просто замена одной насосной системы на другую потребует более длительного времени и/или может быть произведена не полностью.
Как только молоко частично заполнит внутреннюю полость 200 и насосную камеру 47, предпочтительно - до уровня вышеуказанных отверстий, молокоотсос может быть установлен в любое положение. Это относится не только к грудной накладке 2 и насосной камере 47, но, в частности, и к контейнеру 9 для сбора молока. Благодаря клапану 94 контейнера, выполненному в виде обратного клапана, и непроницаемому для жидкости покрытию 92, контейнер 9 для сбора молока может быть расположен даже вверх дном, не ухудшая работы молокоотсоса.
В предпочтительных вариантах осуществления грудная накладка и установочное кольцо освещаются, чтобы пользовательница даже в ночное время могла осуществлять визуальный контроль в процессе откачивания.
Вышеописанный молокоотсос представляет собой только пример осуществления, в котором может быть реализован принцип изобретения и использован способ согласно изобретению. Поэтому при помощи ФИГ. 18-23с еще раз схематически показано, в чем заключается основной смысл идей изобретения.
Основной принцип
На ФИГ. 18 представлен схематический вид грудной накладки 2 с внутренней полостью 200. Грудная накладка 2 плотно прикладывается к груди, при этом сосок W выступает во внутреннюю полость 200. Внутренняя полость 200 при помощи выпускного отверстия 16 соединена с насосной камерой 47. Дополнительное сливное отверстие 19 также проходит от внутренней полости 200 к насосной камере 47. Выпускное отверстие 16 снабжено насосным клапаном 12, а сливное отверстие - сливным клапаном 14. Клапан 13 базового вакуума закрывает третье отверстие 17 между насосной камерой 47 и внутренней полостью 200 грудной накладки 2. Кроме того, вентиляционное отверстие 15, которое может закрываться вентиляционным клапаном 11, проходит от внутренней полости 200 грудной накладки 2 наружу.
Объем насосной камеры 47 может изменяться при помощи насосного устройства 10, например, насосной мембраны или поршня. Насосное устройство 10 приводится в действие, например, при помощи шпинделя 100.
Из насосной камеры 47 в контейнер 9 для сбора молока ведет выпускное отверстие 480. Впускное отверстие, входящее в контейнер 9 для сбора молока, предпочтительно снабжено обратным клапаном, называемым в данном описании клапаном 94 контейнера. Контейнер 9 для сбора молока вентилируется, для чего предпочтительно предусмотрено впускное отверстие 95 с впускным клапаном 96.
Сравнение с вариантом осуществления, который подробно описан выше, показывает, что вентиляционное отверстие 15 и вентиляционный клапан 11 первого вентиляционного отверстия 26 соответствуют вентиляционному выступу 35 и первому прижимному элементу 56.
Выпускное отверстие 16 и клапан 12 базового вакуума на схематическом виде соответствуют первому выпускному отверстию 24, первому пропускному отверстию 25, первому выступу 34, первому прижимному элементу 56, а также первой клапанной заслонке 37 конкретного варианта осуществления.
Сливное отверстие 19 и сливной клапан 14 на схематическом виде соответствуют второму выпускному отверстию 27, второму пропускному отверстию 28, второму выступу 36, второму прижимному элементу 57, а также второй клапанной заслонке 38 конкретного варианта осуществления.
Клапан 13 базового вакуума, а также третье отверстие 17 на схематическом виде соответствуют уплотнительной кромке 311, первому и второму отверстиям 45, 46 для обратной промывки, а также проходному отверстию 32 в клапанном корпусе 3 конкретного варианта осуществления.
Клапан 94 контейнера на схематическом виде соответствует клапану контейнера конкретного варианта осуществления.
Впускное отверстие 95 и впускной клапан 96 на схематическом виде в вышеописанном конкретном варианте осуществления образованы проницаемым для воздуха и непроницаемым для жидкости покрытием, т.е. соответственно выбранной герметизирующей пленкой.
Эти клапаны могут быть также реализованы другим способом. Клапанные отверстия могут быть также расположены в дополнительной части модуля, которая соединена с грудной накладкой с возможностью отсоединения. Кроме того, выпускное отверстие 16 и/или сливное отверстие 19 могут быть выполнены в виде канала, который проходит в трубопроводе, в частности, в гибком шланге. В зависимости от исполнения этого шланга насосная камера может быть расположена на расстоянии от грудной накладки и в зависимости от варианта осуществления также может быть расположена на расстоянии от клапанного модуля. Клапаны могут быть предпочтительно установлены в модуле, который расположен между насосной камерой и воронкой грудной накладки. Если насосная камера расположена на расстоянии от грудной накладки, то клапанный модуль может быть установлен вблизи насосной камеры или вблизи грудной накладки или может быть компонентом грудной накладки.
Ниже поясняется принцип действия молокоотсоса.
На схематическом виде согласно ФИГ. 18 насос еще не включен. Клапаны кроме впускного клапана 96 контейнера 9 для сбора молока закрыты. Во всех частях имеет место атмосферное давление, т.е. р=0.
На схематических видах согласно ФИГ. 19а-19с показано начало процесса откачивания, при этом грудь стимулируется созданием пониженного давления. Насосный клапан 12 может открываться и закрываться. В конкретном варианте осуществления для этого открываются первое выпускное отверстие 24 и первое пропускное отверстие 25, при этом первая клапанная заслонка 37 открывает и закрывает клапан. Сливной клапан 14 плотно закрыт.В конкретном варианте осуществления это обеспечивается приведением установочного кольца в соответствующее положение, в котором оно плотно закрывает второе выпускное отверстие 27 и второе пропускное отверстие 28. Вентиляционный клапан 11 также остается плотно закрытым. В конкретном варианте осуществления это достигается тем, что при помощи установочного кольца 5 первый выступ 34 закрывает первое вентиляционное отверстие 26.
Насосное устройство 10, предпочтительно - насосная мембрана или поршень, перемещается в наружном направлении, чтобы создать в насосной камере 47 пониженное давление (в данном случае, например, -150 мм. рт.ст.). Насосный клапан 12 открывается, и пониженное давление передается во внутреннюю полость 200 грудной накладки 2, т.е. воздух переходит из этой внутренней полости в насосную камеру 47. При этом во внутренней полости также создается пониженное давление, оптимально - пониженное давление такой же величины, например, -150 мм. рт.ст. Кривая изменения давления во внутренней полости 200 показана на ФИГ. 19с. Давление, обозначенное ссылочным номером а), соответствует давлению во внутренней полости 200 согласно ФИГ. 19а. Клапан 94 контейнера остается закрытым. Давление в контейнере 9 для сбора молока по-прежнему равно атмосферному давлению, т.е. р=0.
Когда насосное устройство 10 перемещается назад, и объем насосной камеры 47 уменьшается, насосный клапан 12 закрывается, и давление в насосной камере 47 повышается до величины атмосферного давления р=0. Давление во внутренней полости 200 также повышается вследствие открытого клапана 13 базового вакуума. Поскольку клапан 13 базового вакуума при определенной величине пониженного давления закрывается, во внутренней полости 200 базовый вакуум сохраняется. Он составляет, например, около -20 мм. рт.ст. Эта ситуация показана на ФИГ. 19b, а соответствующий участок кривой изменения давления имеет на ФИГ. 19с ссылочное обозначение b).
В качестве сравнения ФИГ. 19а и 19b показано также, что сосок W во внутренней полости 200 растягивается, а затем снова сжимается.
На ФИГ. 20а-20с показано начало выделения молока из груди. На чертежах молоко имеет ссылочное обозначение М. Внутренняя полость 200 грудной накладки 2 заполняется откачанным молоком. Молоко накапливается под насосным клапаном 12. Благодаря наличию молока мощность насоса повышается при сохранении неизменной мощности привода, например, на уровне -170 мм. рт.ст. в насосной камере 47 и во внутренней полости 200. Насосный клапан 12 и клапан 13 базового вакуума по-прежнему открываются и закрываются при каждом ходе насоса, при этом сливной клапан 14 и вентиляционный клапан 11 остаются закрытыми. На ФИГ. 20а показана ситуация с максимальным понижением давления (абсолютное значение), которое на ФИГ. 20 с имеет ссылочное обозначение а). На ФИГ. 20b показана ситуация при сохранении базового вакуума во внутренней полости 200 и атмосферного давления в насосной камере 47, что на ФИГ. 20 с имеет ссылочное обозначение b).
Как только внутренняя полость 200 заполнится молоком М до выпускного отверстия 16, молоко М начнет проходить через насосный клапан 12 в вакуумную камеру 47. Откачанное молоко М будет заполнять вакуумную камеру 47 до тех пор, пока уровень заполнения не достигнет выпускного отверстия 480, проходящего к контейнеру 9 для сбора молока. При этом клапан 94 контейнера откроется, предпочтительно - под действием накопившегося молока М, и молоко М будет поступать в контейнер 9 для сбора молока.
На ФИГ. 21а-21с показана оптимальная ситуация, при которой воздух больше не присутствует в системе, и первоначальная пневматическая система полностью заменяется гидравлической системой. На практике часто имеет место смешанная система, при этом откачанное молоко предпочтительно заполняет значительную часть объема и, соответственно, образует основную рабочую среду.
Как пояснялось со ссылками на ФИГ. 19а-19с, насосный клапан 12 и клапан 13 базового вакуума открываются и закрываются по мере хода насоса, поэтому во внутренней полости 200 создается пониженное давление и может сохраняться базовый вакуум. При этом давление в вакуумной камере 47 изменяется, например, от -250 мм. рт.ст. до 0 мм. рт.ст., а давление во внутренней полости от -250 мм. рт.ст. до -20 мм. рт.ст. Давление в контейнере 9 для сбора молока остается равным атмосферному давлению, т.е. составляет 0 мм. рт.ст.
На ФИГ. 22а-22с показана ситуация, при которой молоко прекращает выделяться из груди. Вначале система продолжает откачивание, однако, при этом давление насоса является недостаточным, чтобы открыть клапан 94 к контейнеру 9 для сбора молока. В этот момент насосный клапан 12 полностью закрыт, поэтому сливной клапан 14 активируется таким образом, чтобы он мог самостоятельно открываться и закрываться. В конкретном варианте осуществления для этого вручную изменяется положение установочного кольца 5. Однако возможны также другие способы включения и выключения этих двух клапанов. Так, например, для них может быть предусмотрено соответствующее электронное управление.
Как показано на ФИГ. 23а-23с, насосный клапан 12 плотно закрыт, а вместо этого открыты сливной канал и сливной клапан 14. Насосное устройство 10 продолжает двигаться и создавать в насосной камере 47 давление, величина которого изменяется от максимально пониженного давления до атмосферного давления. По мере этого движения продолжает открываться и закрываться насосный клапан 12, а также сливной клапан 14, при этом молоко М откачивается из внутренней полости 200 в насосную камеру 47. Оттуда оно направляется в контейнер 9 для сбора молока, предпочтительно вначале под действием пониженного давления, а затем при помощи вытеснения насосным устройством 10. Сливной клапан 14 в этой стадии откачивания предпочтительно находится в глубоком месте грудной накладки, предпочтительно - относительно далеко внизу. Опускающийся уровень молока во внутренней полости наглядно показан на ФИГ. 23а и 23b. Кроме того, на ФИГ. 23а и 23b показаны две крайние ситуации хода насоса. На ФИГ. 23 с показана кривая изменения давления. Эта кривая изменения давления во внутренней полости 200 имеет относительно размытый характер.
Во время опорожнения насос продолжает функционировать. Если в конце процесса в вакуумной камере 47 еще осталось молоко, его можно слить в контейнер 9 для сбора молока путем опрокидывания или переворачивания насоса вверх дном.
Таким образом, молокоотсос согласно изобретению и способ согласно изобретению обеспечивают использование откачанного молока в гидравлической насосной системе, что позволяет минимизировать привод насоса.
Перечень ссылочных обозначений