МОЛОКООТСОС
BREAST PUMP

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к насосным системам для экстракции текучих сред и, в частности, к системам для экстракции молока из молочных желез, например, женских молочных желез.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Насосы, применяемые для откачивания текучих сред (газа или жидкости) часто являются механическими. Они характеризуются периодом (ходом всасывания), когда они всасывают текучую среду в камеру, и периодом (ходом выталкивания), который имеет место, когда впускное отверстие перекрыто, и содержимое камеры вытесняется из выпускного отверстия. Сумма данных двух периодов будет называться, для удобства, продолжительностью насосного цикла в настоящей заявке. Всасывание текучей среды достигается отводом назад поршня или мембраны для того, чтобы увеличить объем в камере, и вытеснение достигается реверсированием действия для того, чтобы уменьшить объем камеры. Смещение мембраны или поршня называется также ходом. Изменение степени смещения называется изменением хода.
Насосы, часто применяемые для сцеживания молока, являются мембранными насосами. Смещение мембраны в данных насосах часто обеспечивается возвратно-поступательным действием подвижного элемента, например, вращающимся кулачком.
Фиг. 1 представляет кривую изменения давления внутри объема, откачиваемого таким механическим насосом. По оси x представлено время, а по оси y показано давление. Штриховая линия 11 показывает идеальное изменение давления, а сплошная линия 12 представляет реальное изменение давления в течение периода времени. Полный цикл 13 включает в себя ход 14 всасывания и ход 15 выталкивания. В течение хода 14 всасывания, текучая среда всасывается из откачиваемого объема, и поэтому давление в объеме снижается. Однако, в течение цикла выталкивания, впускной клапан закрыт, и поэтому давление остается постоянным. Поэтому давление снижается в продолжении последовательности шагов, а не по идеальной прямой линии 11.
Данное пошаговое изменение давления, часто называемое пульсацией давления, воспринимается как вибрация. В некоторых обстоятельствах, например, в случае молокоотсоса для сцеживания молока, вибрация может быть неприятной человеку или животному, у которого выполняется откачивание. Пульсации откачивания могут также создавать шум, который также может быть нежелателен.
Фиг. 2 представляет кривые зависимости давления от времени для данного насоса, откачивающего разные объемы, при разных продолжительностях насосного цикла, которые имеют место с оборудованием, типичным для молокоотсоса. Первая кривая 21 представляет изменение давления, при откачивании 25-мл объема с данной скоростью. Когда такой же насос применяется для откачивания 50-мл объема с той же скоростью, получается вторая кривая 22, которая демонстрирует уменьшенную амплитуду пульсаций давления. Это эквивалентно уменьшению хода для подлежащего откачиванию данного объема. Кривая 23 представляет эффект увеличения продолжительности насосного цикла на 20% (т.е. снижение скорости откачивания на 20%) по сравнению с ситуацией кривой 21. В данном случае, амплитуда пульсаций является такой же, как для кривой 21, но длительность пульсации больше. Поэтому, можно видеть, что амплитуда пульсаций давления не зависит от продолжительности насосного цикла.
В некоторых случаях, например, в больницах, где аппарат должен обслуживать множество людей, всю операцию необходимо выполнять как можно быстрее. Действительно, оборудование в больницах можно настроить на откачивание с намного более высокими скоростями, чем обычно принято для бытовых молокоотсосов. Таким образом, необходимо, чтобы время получения требуемого уровня вакуума («время откачивания») было как можно короче, но все еще удобным для пользователя. Увеличение хода может сократить время откачивания, но это увеличивает амплитуду пульсаций давления. Уменьшение хода может уменьшать амплитуду пульсаций давления, но замедлит процесс откачивания. Такое замедление можно компенсировать повышением рабочей частоты насоса, т.е. сокращением продолжительности насосного цикла, но этом может ввести ограничения на выбор насоса или на срок его эксплуатации.
Существует насосы, которые содержат две камеры, которые откачиваются попеременно (т.е. в противофазе). Для некоторых таких насосов это достигается с помощью единственного механизма возвратно-поступательного движения, выполненного с возможностью совершения хода всасывания в одной камере, при одновременном совершении хода выталкивания. Упомянутые насосы известны как насосы с двумя головками. Применение такого насоса для откачивания одного объема может создавать ослабленные пульсации. Ослаблений пульсаций обеспечивается тем, что эффективный объем, откачиваемый в каждое впускное отверстие, меньше откачиваемого объема, и/или обеспечением эффективного повышения скорости откачивания. Тот же результат можно получить с использованием двух отдельных насосов, как-либо спаренных и приводимых в движение в противофазе.
В патентной заявке США № 2013/098456 раскрыта насосная система, в которой пульсации, получающиеся от спаренных насосов с возвратно-поступательным движением, гасятся сосудом под давлением, который включает в себя два отсека, разделенных гибкой мембраной и иначе изолированных друг от друга.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, необходимо снижать уровень пульсаций давления посредством обеспечения гасителя пульсаций давления для системы экстракции текучих сред, который содержит:
стенку, заключающую основной объем;
по меньшей мере два впускных отверстия, расположенных в стенке и выполненных с возможностью соединения с блоками экстракции текучих сред;
по меньшей мере два выпускных отверстия, расположенных в стенке и выполненных с возможностью соединения с насосными блоками, и
по меньшей мере один гибкий элемент, расположенный в основном объеме для того, чтобы разделять основной объем на по меньшей мере два вторичных объема, при этом каждый вторичный объем образует канал между по меньшей мере одним впускным отверстием и по меньшей мере одним выпускным отверстием, гибкий элемент выполнен с возможностью изгиба к вторичному объему, находящемуся под меньшим давлением в нем, чем в другом вторичном объеме, и
удерживающий элемент для ограничения изгиба гибкого элемента,
причем каждый из вторичных объемов образован стенками гибкой трубки, причем гибкая трубка расположена внутри внешней негибкой стенки.
Гибкий элемент имеет такую конструкцию, что разность давлений между вторичными объемами может приводить к его изгибу к другому вторичному объему. Это вызывает снижение давления в этом вторичном объеме, по сравнению со значением, которое оно имело бы в противном случае, и повышение давления во вторичном объеме. В течение последовательности циклов достигается эффект ослабления или гашения пульсации давления. Это делает насосную систему более удобной для использующего ее человека. Дополнительные преимущества состоят в том, что можно применять более широкий ассортимент насосов, что может допускать выигрыш в стоимости и габаритах. Это также снижает нагрузку на насос и продлевает срок его службы. Последнее особенно полезно для больниц, в которых ожидается во много раз более длительное использование оборудования, чем в других обстоятельствах.
Данная конфигурация дает преимущество в томс, что внутренняя поверхность трубок и вторичных объемов выполнена как одно целое, и разрывы непрерывности отсутствуют. Поскольку разрывы непрерывности могут создавать проблемы с гигиеной, они требуют более тщательной очистки, поэтому необходимо ограничение их числа. В данном случае, изготовление гасителя пульсаций давления закачивается сборкой трубок и закреплением внешней стенки вокруг них в подходящем месте, в противоположность прикреплению нескольких трубок к соединителям.
В соответствии с вариантом осуществления, гаситель пульсаций давления содержит удерживающий элемент для ограничения изгиба гибкого элемента. Тем самым исключается слишком большой изгиб гибкого элемента, чтобы не перекрывать полностью канал, в который он изгибается. Такое перекрытие упомянутого канала прекращает откачивание канала, что, в свою очередь, снижает эффективность откачивания. Данную проблему можно было бы решить перекрытием другого неиспользуемого канала, но это создает недостатки необходимости вмешательства пользователя и, возможно, его обучения. Это может также приводить к ошибкам.
Поэтому удерживающий элемент дает преимущество в том, что устройство можно использовать с одним блоком сцеживания молока, при отсутствии потребности во вмешательстве кого-либо для перекрывания другого канала. Это повышает удобство для пользователей в целом потому, что устройство можно использовать быстрее, при меньшей потребности в обучении и меньшем числе ошибок.
В соответствии с вариантом осуществления, гаситель пульсаций давления содержит удерживающий элемент в форме выступающей части, закрепленной к стенке и выполненной с возможностью выступа в объем. Это дает преимущество в том, что удерживающий элемент можно формировать одновременно с внешней стенкой, что упрощает процесс изготовления.
В соответствии с вариантом осуществления, гаситель пульсаций давления содержит гибкие трубки, имеющие тонкие стенки на участке длины, который охвачен негибкой стенкой, и имеющие более толстые стенки снаружи участка длины. Гибкие трубки выполнены также с возможностью соединения с другим устройством.
Простое изменение толщины трубки позволяет упростить изготовление трубки. Исполнение других концов трубок соединяемыми облегчает их использование.
В соответствии с вариантом осуществления, гаситель пульсаций давления содержит удерживающий элемент, множество выступающих частей, расположенных продольно на внутренней поверхности стенки гибкой трубки.
Данная конфигурация дополнительно способствует выполнению гигиенических требований тем, что облегчает очистку внутренних поверхностей трубок и может упростить формование трубок.
В соответствии с вариантом осуществления, гибкий элемент изготовлен из силиконового каучука. Данный материал дает преимущество удовлетворения некоторых гигиенических требований и удобства формовки.
В соответствии с вариантом осуществления, гибкий элемент по меньшей мере частично изготовлен из чего-то одного из полипропиленовой (PP) пленки, полиэтиленовой (PE) пленки, полиуретановой (PUR) пленки, сложного полиэфира, нейлона, поливинилхлорида (PVC), натурального каучука, подиэтилентерефталата (PET), ацетатной пленки, полимида, политетрафторэтиленовой (PTFE) или полиэфирэфиркетоновой (PEEK) пленки, и внешняя стенка по меньшей мере частично изготовлена из чего-то одного из поликарбоната, сополимера PET со стиролом или акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS).
В некоторых обстоятельствах, один или более из приведенных материалов могут обеспечивать преимущества по стоимости или технологичности.
В соответствии с вариантом осуществления, система экстракции текучих сред является молокоотсосом. Данное применение выгодно потому, что вариантом осуществления выполняются жесткие требования удобства, гигиены, скорости и удобства использования.
В другом аспекте предлагается системе откачивания текучих сред, которая содержит:
насос, содержащий по меньшей мере одно впускное отверстие и по меньшей мере одно выпускное отверстие, и
гаситель пульсаций давления по любому из предшествующих пунктов.
Таким образом, предлагается основа системы, которая имеет меньшую амплитуду пульсаций давления, по сравнению такой же системой без гасителя пульсаций давления. Предлагаемую систему можно подсоединять к блокам экстракции текучих сред, системам сцеживания молока.
В соответствии с вариантом осуществления, система откачивания текучих сред содержит насос с двумя головками. Такие насосы более компактны.
В соответствии с вариантом осуществления, обе головки насоса в системе откачивания текучих сред присоединены к одному и тому же выпускному отверстию гасителя пульсаций давления. Это дополнительно уменьшает амплитуду пульсаций давления.
В соответствии с вариантом осуществления, гаситель пульсаций давления в системе откачивания текучих сред присоединен к по меньшей мере одному впускному отверстию насоса. Данная конфигурация ослабляет пульсации давления, передаваемые пользователю.
В соответствии с вариантом осуществления, гаситель пульсаций давления в системе откачивания текучих сред присоединен к по меньшей мере одному выпускному отверстию насоса. Данная конфигурация ослабляет шум, создаваемый пульсациями давления.
В другом аспекте предлагается способ гашения пульсаций давления для системы экстракции текучих сред, который содержит следующие этапы:
- обеспечивают первый объем между впускным отверстием и выпускным отверстием таким образом, чтобы сформировать канал между впускным отверстием и выпускным отверстием;
- обеспечивают второй объем между впускным отверстием и выпускным отверстием таким образом, чтобы сформировать канал между впускным отверстием и выпускным отверстием;
располагают гибкий элемент между первым и вторым объемами;
откачивают первый объем в отличающейся фазе по сравнению со вторым объемом таким образом, что гибкий элемент изгибается к объему, находящемуся под меньшим давлением, и ограничивают изгиб гибкого элемента таким образом, чтобы предотвратить слишком большой изгиб гибкого элемента, чтобы не перекрывать канал.
В соответствии с вариантом осуществления, способ характеризуется откачиванием, выполняемым с использованием более двух фаз.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - кривая зависимости давления от времени внутри объема, откачиваемого типичным механическим насосом.
Фиг. 2 - сравнение трех кривых зависимости давления от времени.
Фиг. 3 - схема системы для экстракции молока, в которой два блока сцеживания присоединены к двум насосам с двумя головками.
Фиг. 4 - гаситель пульсаций давления в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг. 5 - модель системы для экстракции молока с целью иллюстрации.
Фиг. 6 - результат моделирования откачивания одного из объемов, показанных на фиг. 5.
Фиг. 7a и b - результаты моделирования, сравнивающие откачивание объемов, показанных на фиг. 5, с гасителем и без гасителя пульсаций давления в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг. 8 - вариант осуществления в ситуации, в которой канал перекрыт под действием откачивания.
Фиг. 9 - вариант осуществления, выполненный с возможностью работы в ситуации, показанной на фиг. 8.
Фиг. 10 - другой вариант осуществления.
Фиг. 11 - различные варианты осуществления системы экстракции текучих сред.
Фиг. 12 - другой вариант осуществления системы экстракции текучих сред.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В последующем описании аналогичные позиции обозначают аналогичные элементы. Кроме того, в интересах краткости, признаки будут описаны только один раз и в подходящем случае. Варианты осуществления, описанные в настоящей заявке, приведены только как примеры и без ограничения. Позиции приведены только для иллюстрации и не служат для ограничения так, где применены, в том числе в формуле изобретения.
Фиг. 3 представляет возможный способ уменьшения амплитуды пульсаций давления, при обеспечении достаточно быстрой общей операции откачивания. Два блока экстракции текучих сред, например, блоки 31, 32 сцеживания молока, соединены системой трубок 33 с парой насосов 34, 35 с двумя головками таким образом, что каждый блок 31, 32 сцеживания молока соединен обоими насосами 34, 35 с двумя головками. Каждый из блоков сцеживания молока содержит чашку 311, которую накладывают на молочную железу, и, предпочтительно, контейнер 312 для приема молока. Пара насосов с двумя головками действует с таким управлением, что их фазы смещены на 90°. Это означает, что каждый блок сцеживания молока испытывает четыре хода всасывания одновременно, по сравнению со случаем, когда он подсоединен к одному насосу. Это снижает амплитуду пульсаций давления. Однако, система имеет такой недостаток, что должны использоваться оба блока 31, 32 сцеживания молока. Если необходимо использовать только один блок 31, 32 сцеживания молока, то другой должен быть перекрыт. Перекрытие можно обеспечить, например, установкой пробки в отверстие (не показанное) в чашке 311, через которое всасывается молоко, или в конец трубки 33, который подсоединяется к неиспользуемому блоку 31, 32 сцеживания молока. Невыполнение такого действия означает, что впускные отверстия насоса открыты непосредственно для атмосферного давления и не могут эффективно откачивать блок 31, 32 сцеживания, который используют. Следствием данного требования является то, что данная система требует более серьезного обучения и внимания во избежание ошибок и потерь.
Фиг. 4a представляет пример варианта осуществления гасителя 40 пульсаций давления, который обеспечивает способ снижения амплитуды пульсаций давления. Внешняя стенка 41 ограничивает камеру или основной объем 42. Через стенку проходит пара впускных отверстий 43, 44 и пара выпускных отверстий 45, 46. В основном объеме 42 присутствует гибкий элемент 47 (например, мембрана или диафрагма), который выполнен с возможностью разделения основного объема 42 на два вторичных объема (или камеры) 421, 422. Каждый из вторичных объемов 421, 422 имеет впускное отверстие 43 или 44 и выпускное отверстие 45 или 46, так что вторичный объем 421, 422 образует канал или проход C421, C422 между впускным отверстием и выпускным отверстием.
Фиг. 4b и 4c представляют действие гасителя пульсаций давления.
На фиг. 4b, на котором показано выполнение откачивания в фазе 0° (насос или соединенная с ним головка насоса выполняет его ход всасывания), вторичный объем 421 находится под меньшим давлением, чем вторичный объем 422. Разность давлением создает усилие, действующее на гибкий элемент 47. Гибкий элемент 47 выполнен так, что разность давлений между вторичными объемами 421 и 422 может приводить к его изгибу к вторичному объему 421. Это имеет следствием снижение давления во вторичном объеме 422, по сравнению со значением, которое было бы в противном случае, и повышению давления во вторичном объеме 421, в соответствии с законом Бойля.
На фигуре. 4c, показано выполнение откачивания в фазе 180°, и поэтому гибкий элемент 47 изгибается в противоположном направлении, с повышением давления в объеме 422 и снижением давления во вторичном объеме 421.
В течение последовательности, в результате такой работы происходит ослабление или гашение пульсаций давления. Когда такой результат используют с молокоотсосом, это может сделать применение молокоотсоса намного удобнее для пользующейся им женщины. Дополнительные преимущества состоят в том, что можно применить более широкий ассортимент насосов, что может допускать выигрыш в стоимости и габаритах. Это также снижает нагрузку на насос и продлевает срок его службы. Последнее особенно полезно для больниц, в которых ожидается использование оборудования, во много раз более длительное, чем для бытового молокоотсоса.
В случае молокоотсоса для женщин, возможным вариантом выбора гибкого элемента 47 является мембрана или диафрагма из силиконового каучука. Данный материал дает преимущество удовлетворения гигиенических требований и легко формуется. Данный материал можно сделать гибким подбором толщины и точного состава. В других обстоятельствах могут быть предпочтительными другие варианты выбора.
Внешняя стенка 41 предпочтительно изготовлена так, что она не претерпевает значительной деформации под действием откачивания. Чем больше внешняя стенка 41 изгибается, тем больше расширяется наружу вторичный объем 421, 422, не подвергающийся действию хода всасывания его насоса. Это, в свою очередь, уменьшает изгиб гибкого элемента 47 и потому снижает эффективность гасителя 40 пульсаций давления.
Фиг. 5-7 представляют результаты моделирования в идеально случае и результаты, которые показывают влияния варианта осуществления.
Фиг. 5 представляет модель, используемую для получения нижеприведенных наглядных результатов. Насос 34 с двумя головками выполнен с возможностью откачивания в фазах 0° и 180°, при этом одна головка соединена с первым каналом C421 гасителя 40 пульсаций давления в соответствии с вариантом осуществления, и другая головка соединена со вторым каналом C422. Первый канал C421 соединен с объемом m1, и второй канал C422 соединен с объемом m2, равным по объему m1.
Фиг. 6 представляет результат моделирования давления в каждом из объемов m1 и m2, когда откачивается объем m2. Кривая 61 представляет давление в объеме m1, и кривая 62 представляет давление в объеме m2. Давление в объеме m2 снижается в результате откачивания, в соответствии с кривой 62. Даже несмотря на то, что объем m1 не откачивается, как показывает кривая 61, давление в нем также снижается. Это происходит в результате изгибного действия гибкого элемента 47. Степень, до которой происходит упомянутое снижение, может зависеть от жесткости гибкого элемента 47.
Фиг. 7a представляет результат моделирования изменения давления с течением времени, когда оба объема m1 и m2 откачиваются каждый одной головкой насоса (или насосом с одной головкой) с использованием или без гасителя пульсаций давления в соответствии с вариантом осуществления. Кривые 71a и 72a показывают изменения давления в объемах m1 и m2, соответственно, без использования гасителя пульсаций давления. Изменения давления в объемах m1 и m2 находятся в противофазе (со 180° сдвигом), и можно видеть пульсацию давления большими ступеньками, демонстрируемыми обеими кривыми. Кривые 71b и 72b показывают изменения давления в объемах m1 и m2, соответственно, при использовании гасителя пульсаций давления в соответствии с вариантом осуществления. На кривых 71b и 72b можно наблюдать две особенности. Во-первых, можно ясно видеть, что колебания кривых намного меньше, из чего следует, что пульсации давления ослаблены. Во-вторых, можно видеть, что, хотя колебания значительно уменьшены по амплитуде, они происходят вдвое чаще, так как снижение давления с одной стороны вызывает снижение давления с другой стороны, и поэтому обе стороны, фактически, «претерпевают» двукратное число циклов впуска.
Фиг. 7b представляет результат моделирования изменений давления с течением времени, когда каждый объем откачивается с использованием насоса с двумя головками. Головки каждого насоса действуют в противофазе (со 180° сдвигом), и два насоса сдвинуты по фазе на 90°. Из сравнения с фиг. 7a можно видеть, что получено дополнительное значительное снижение амплитуды пульсаций давления. Внешние кривые получения без гасителя пульсаций давления, и внутренние кривые (ближе к идеальной линии) получены с гасителем пульсаций давления в соответствии с вариантом осуществления.
Фиг. 8 представляет ситуацию, в которой только один канал подсоединен к блоку экстракции текучих сред. Здесь блок 31 сцеживания молока в приведенном примере применяется на первом канале C421. Хотя оба канала C421, C422 откачиваются насосом 34 с двумя головками, другой канал C422 постоянно открыт для атмосферного давления через впускное отверстие 44. Здесь разность давлений между вторичными объемами 421 и 422 является достаточно большой, чтобы изгибать гибкий элемент 47 настолько, чтобы он контактировал с внешней стенкой 41. Тем самым, данный канал блокируется, так что блок 31 сцеживания молока больше не испытывает всасывающего действия, что значительно снижает эффективность откачивания. Данную проблему можно обойти перекрытием другого неиспользуемого канала, но это создает недостаток потребности во вмешательстве и, возможно, обучении пользователя. Это может также приводить к ошибкам.
Фиг. 9 представляет пример оборудования 90, в котором сделана попытка устранить проблему блокирования канала. В дополнение к уже описанным признакам, внутри каждого вторичного объема 421, 422 установлен удерживающий элемент 91, 92. Упомянутые удерживающие элементы 91, 92 прикреплены к внешней стенке 41. Удерживающие элементы 91, 92, подобно внешней стенке 41, действуют лучше, когда не подвержены изгибу под давлением, которое прилагается в ситуации, в которой предполагается их применение. Удерживающие элементы 91, 92 расположены так, чтобы не давать гибкому элементу 47 изгибаться настолько, что блокируется канал C421, C422.
Данное решение дает преимущество в том, что устройство можно применять с одним блоком сцеживания молока, но без необходимости чьего-либо вмешательства для перекрытия другого канала. Это дает больше удобства пользователям в целом в том, устройство можно использовать намного быстрее, при меньшей потребности в обучении и с меньшим числом ошибок.
Удерживающий элемент 91, 92 может быть сформирован в виде выступающей части, выступающей из внешней стенки 41 в замкнутый основной объем 42. Это дает преимущество в том, что данную выступающую часть можно формировать одновременно с внешней стенкой, что упрощает процесс изготовления.
Фиг. 10a и 10b представляют, соответственно, виды в продольном и поперечном разрезах другого варианта осуществления 100 гасителя пульсаций давления. Вторичные объемы 421 и 422 сформированы внутри трубок 101, 102, которые используются для подсоединения насосов (не показанных) к блокам сцеживания молока (не показанным). Стенки 103 трубок 101, 102 изготовлены из, в общем, гибкого материала. Однако, по длине сегмента D трубок 101, 102, стенки 103a являются достаточно гибкими для того, чтобы иметь возможность расширяться под влиянием изменений давления внутри трубки. Напротив, остальные части трубок 101, 102 имеют стенки с такими обычными характеристиками, что они мало деформируются под влиянием изменений давления внутри. Внешняя стенка 104 расположена в какой-то мере подобно зажиму вокруг трубок 101, 102 по длине сегмента D, чтобы удерживать трубки 101, 102 в конфигурации, которую можно назвать пучком. Полезно также, чтобы другие концы трубок можно быть подсоединять к чему-угодно, с чем их будут использовать, так как это облегчает их использование.
Приведенная конфигурация имеет преимущество в том, что внутренняя поверхность трубок 101, 102 и вторичные объемы могут быть одним целым, и поэтому не имеют разрывов непрерывности. Поскольку разрывы непрерывности могут создавать проблемы с гигиеной, они требуют более тщательной очистки, поэтому необходимо ограничение их числа. В данном случае, изготовление гасителя 40 пульсаций давления закачивается сборкой трубок и закреплением внешней стенки 104 вокруг них в подходящем месте. Такая сборка проще, чем подсоединение нескольких трубок к соединителям.
Возможный способ изготовления стенок трубок 101, 102 достаточно гибкими для расширения при изменениях давления по сегменту состоит в изготовлении стенок более тонкими по длине сегмента. Относительная толщина сегмента, предназначенного для расширения, и остальных нерасширяющихся частей будет зависеть от характеристик выбранного материала. Для молокоотсосов, обычным вариантом выбора для стенок трубок может быть силиконовый каучук, который дает преимущество удовлетворения гигиенических требований и легко формуется.
Простое изменение толщины трубки позволяет упростить изготовление трубки.
Фиг. 10b является поперечным сечением варианта осуществления, показанного на фиг. 10a, по плоскости AA. Внешняя стенка 104 и трубки 101, 102 имеют, предпочтительно, размеры, чтобы сжимать вместе трубки 101, 102 таким образом, что части их стенок 103a, находящиеся в контакте, несколько уплощаются, как показано. Под действием разности давлений между двумя трубками, одна трубка будет расширяться и сжимать другую трубку таким образом, что их стенки 103a будут принимать положение, подобное тому, которое показано штриховой линией 105. Это дает такой же результат, как гибкий элемент 47 в предыдущих вариантах осуществления.
В верхней трубке 101 изображен вариант осуществления удерживающего элемента. Выступающая часть 106 из внешней стенки 104 выполнена с возможностью продолжения в трубку 101 и ограничения расширения нижней трубки 102. Выступающая часть выполнена достаточно жесткой, чтобы не изгибаться. Возможно, полезно сделать выступающую часть, расположенной как продольно проходящее ребро, хотя форма штырька может быть достаточной.
В нижней трубке 102 показан другой вариант осуществления удерживающего элемента. Внешняя часть стенки 103a трубки 102 имеет продольные ребра 107, расположенные внутри данной трубки и выступающие внутрь. Данные ребра выполнены с такими размерами и расположены с такими промежутками, чтобы предотвращать полное блокирование трубки 102 под действием расширения трубки 101 и удерживать трубку 102 открытой в требуемой степени. Ребра сформированы предпочтительно из того же материала, что и стенка 103 трубки 102. Предпочтительно также, чтобы ребра были сформированы из стенки 103 в виде утолщенных участков. Данная конфигурация дополнительно способствует выполнению гигиенических требований тем, что облегчает очистку внутренних поверхностей трубок 101, 102 и может упрощать формовку трубок.
Для обеих трубок удобнее использовать один и тот же вариант осуществления удерживающего элемента, хотя это не обязательно.
В случае вышеописанных вариантов осуществления удерживающего элемента сохраняется непрерывность внутренних поверхностей трубок, особенно, когда удерживающий элемент сформирован продольными ребрами 106. Данное решение полезно для очистки и гигиенических свойств устройства. Выступающая часть дает преимущество в том, что формовка трубок упрощается, так как их внутренние поверхности остаются гладкими.
Фиг. 11a, b и c изображают различные возможные конфигурации насосов для системы молокоотсоса, использующей гаситель 40 пульсаций давления в соответствии с вариантом осуществления. На фиг. 11a показаны два насоса 111, 112 с одной головкой, подсоединенные, каждый, через каналы C421, C422 гасителя 40 пульсаций давления к блоку 31, 32 сцеживания молока. Упомянутые насосы с одной головкой управляются так, что их циклы находятся в противофазе. Это дает преимущество в том, что существующие насосы можно доработать для данной системы и применять с ней. Приведенная конфигурация способствует ослаблению пульсаций давления, воспринимаемых пользователем.
На фиг. 11b показаны два насоса 34, 35 с двумя головками, подсоединенные, каждый, через каналы C421, C422 гасителя 40 пульсаций давления к блоку 31, 32 сцеживания молока. Насос 34 с двумя головками характеризуется циклами, сдвинутыми на 180°, что дает фазы 0° и 180°. Насос 35 с двумя головками также характеризуется циклами, сдвинутыми на 180°, и дополнительно смещен на 90° относительно насоса 34 с двумя головками. Таким образом, существуют четыре цикла впуска, смещенные на 90°. Это дает преимущество в том, что каждый блок 31, 32 сцеживания молока проходит ходы всасывания с удвоенной частотой, по сравнению со случаем насоса с одной головкой, чтобы полезно для дополнительного снижения амплитуды пульсаций давления. Изменения давления в результате этого представлена на фиг. 7b.
На фиг. 11c показано, что каждая головка насоса 34 с двумя головками подсоединена через канал C421, C422 гасителя 40 пульсаций давления к блоку 31, 32 сцеживания молока. Головки насоса 34 с двумя головками характеризуются сдвигом циклов на 180°. Это дает преимущество в том, что насосы с двумя головками могут быть компактнее, чем два отдельных насоса с одной головкой.
Фиг. 12 представляет пример другого способа применения гасителя пульсаций давления. Волна давления текучей среды, откачиваемой из выпускных отверстий, и которая в данном примере является воздухом, выкачиваемым в окружающую атмосферу, может восприниматься как шум. Чем сильнее пульсация давления, тем громче шум. Это может быть ненеобходимо в некоторых обстоятельствах. В данном примере варианта осуществления, каждое из выпускных отверстий насоса 34 с двумя головками соединено с впускным отверстием 43, 44 гасителя 40 пульсаций давления. Выпускные отверстия 45, 46 открыты в окружающую атмосферу. Это допускает ослабление пульсаций давления, и поэтому можно ослаблять шум откачивания.
Вышеприведенное описание касалось применению молокоотсоса женщинами, желающими сцедить молоко, и чертежи показывают блоки сцеживания молока. Следует понимать, что возможны другие применения, и могут быть другие блоки экстракции текучих сред. Например, другими возможными применениями является доение молочного скота. Другим дополнительным применением может быть экстракция текучей среды из ран. Действительно, данная ситуация является другой, в которой может быть полезно снижать амплитуду пульсаций давления. В любой ситуации, в которой требуется тихое откачивание, может быть полезен гаситель пульсаций давления, описанный в настоящей заявке. Возможны другие дополнительные применения.
Кроме того, хотя силиконовый каучук предлагает некоторые преимущества, связанные с простотой формовки и гигиеной, в других ситуациях можно рассмотреть возможность применения других материалов. Гибкий элемент можно изготавливать по меньшей мере частично, из чего-то одного из PP пленки, PE пленки, PUR пленки, сложного полиэфира, нейлона, PVC, натурального каучука, PET, ацетатной пленки, полимида, PTFE или PEEK пленки. Внешняя стенка может быть по меньшей мере частично изготовлена из чего-то одного из поликарбоната, PET и стирола. В зависимости от ситуации, преимущества по цене или простоте формовки может обеспечивать тот или иной материал.
При интерпретации прилагаемой формулы изобретения следует понимать, что выражение «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, кроме тех, которые перечислены в данном пункте формулы изобретения; признак единственного числа перед элементом (в форме неопределенного артикля) не исключает наличия множества таких элементов; никакие позиции в формуле изобретения не ограничивают ее объем; несколько «средств» могут быть представлены одними и теми же или разными элементом(ами) или реализованы конструкцией или функцией; любое(ая) из раскрытых устройств или их частей можно объединять или разделять на дополнительные части, если не указано иное. Очевидное обстоятельство, что некоторые признаки упомянуты во взаимно различающихся пунктах формулы изобретения, не означает невозможность применения комбинации упомянутых признаков в подходящем случае. В частности, считается, что неявно раскрыты все рабочие комбинации пунктов формулы изобретения.