ПРИСПОСОБЛЕНИЕ С МОЛОКООТСОСОМ
APPLIANCE WITH A BREAST PUMP

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к приспособлению с молокоотсосом и способу управления приспособлением с молокоотсосом.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Приспособление с молокоотсосом используется женщинами для сцеживания молока из своих грудей. Количество молока, которое может быть извлечено пользователем посредством приспособления с молокоотсосом, может варьироваться с течением времени, а также может зависеть от нескольких других факторов. Для улучшения выхода молока, пользователь, как правило, желает отслеживать количество молока, которое может быть извлечено посредством приспособления с молокоотсосом.
[0003] В US 2017/0220753 раскрыта сенсорная сеть для матерей, использующих молокоотсосы. Датчики находятся на горловине емкости для сбора молока. Датчики измеряют скорость потока молока, стекающего в емкость для молока. Датчики могут представлять собой емкостные датчики. Кроме того, датчики могут представлять собой датчики объема, измеряющие уровень жидкости посредством емкостных датчиков, ультразвуковых датчиков, микрофонов или оптических датчиков. Датчики расположены между грудной накладкой и емкостью для сбора молока. Для обеспечения возможности объединения и падения молока каплями в емкость контролируемым образом используется желоб. Эти капли определяются датчиками. На основе измеренных капель, падающих из желоба, может быть сгенерирована информация об объеме молока.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в представлении приспособления с молокоотсосом, которое обеспечивало бы пользователю возможность отслеживания количества молока, которое было сцежено посредством приспособления с молокоотсосом.
[0005] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения представлено приспособление с молокоотсосом, которое содержит по меньшей мере один набор для сцеживания по меньшей мере с одним датчиком потока молока. Датчик потока молока содержит емкость с первым и вторым концом, имеющими, соответственно, первое и второе отверстие. Первый конец с первым отверстием выполнен с возможностью приема сцеженного молока. Первое отверстие больше, чем второе отверстие. Второе отверстие выполнено с возможностью обеспечения выходного потока молока с заданной характеристикой выходного потока изнутри емкости. Датчик потока молока содержит датчик количества молока, выполненный с возможностью измерения высоты или объема молока в емкости. Кроме того, датчик потока молока содержит вычислительный блок, выполненный с возможностью определения потока молока на основе значений измерения высоты или объема от датчика количества молока и заданной характеристики выходного потока второго отверстия.
[0006] Благодаря обеспечению заданной выходной скорости потока в емкости в качестве характеристики выходного потока и благодаря определению количества молока внутри емкости, представляется возможным определение потока молока. Использование емкости с заданными характеристиками выходного потока предпочтительно, поскольку оно обеспечивает возможность определения потока молока и объема извлеченного молока на основе этой информации. Когда молокоотсос активирован, выброс молока, как правило, происходит импульсами. Выброшенное молоко затем может протечь в емкость из того места, где некоторое количество молока, а именно, в соответствии с заданной характеристикой выходного потока молока, вытекает из емкости, например, в бутылку. Путем измерения высоты или объема молока в емкости с течением времени, вычислительный блок может определить, сколько молока вытекло из емкости, например, в бутылку для сбора молока. Благодаря заданной характеристике выходного потока молока изнутри емкости во время работы молокоотсоса, в емкости будет скапливаться некоторое количество молока. Заданная характеристика выходного потока зависит от формы емкости и, в частности, формы второго отверстия. Если диаметр второго отверстия меньше, то, очевидно, выходной поток будет уменьшен. Кроме того, в характеристике выходного потока может учитываться количество молока внутри емкости. Характеристика выходного потока будет определена конфигурацией емкости и второго отверстия. Это является проектным решением в ходе конструирования емкости. Как только эти характеристики известны, вычислительный блок может использовать эту информацию для определения потока молока. Датчик количества молока измеряет высоту или объем этого скопившегося молока. Вычислительный блок может интегрировать определенный поток молока с течением времени для вычисления объема молока.
[0007] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения датчик потока молока действует в качестве квазиинтегратора. Импульс молока попадает в емкость через первый конец, и молоко из емкости будет вытекать с заданным выходным потоком через второе отверстие.
[0008] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения объемный выходной поток молока из емкости определяют следующим образом:
dot
c
v
aperture
V = C*C*A*sqrt(2*9,81*h)
dot
где V- это объемный поток молока,
aperture
A- площадь отверстия в дне,
c
C - это коэффициент сжатия отверстия и
v
C - это коэффициент скорости молока, а
h - это высота молока в емкости.
[0009] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения емкость является жесткой, т.е. емкость не деформируется. Это преимущественно для предотвращения влияния какой-либо деформации емкости на измерения высоты или объема.
[0010] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения датчик молока может измерять высоту или объем молока на основе измерения электроемкости, сопротивления или оптической характеристики.
[0011] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения приспособление с молокоотсосом содержит блок молокоотсоса. Часть датчика молока, а именно электронные компоненты и, возможно, вычислительный блок, может представлять собой часть блока насоса.
[0012] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения датчик количества молока представляет собой емкостный датчик, который содержит две металлические пластины вдоль стенок емкости. Предпочтительно, металлические пластины встроены в непроводящий материал. Благодаря тому, что емкость является крепкой или жесткой, металлические пластины не двигаются, тем самым не снижая точность измерений. Электроемкость двух пластин будет меняться, если молоко скапливается внутри емкости и, следовательно, между двумя пластинами. Эти изменения электроемкости могут быть определены, и может быть определен поток молока.
[0013] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения количество молока внутри емкости может быть определено путем измерения электрического сопротивления между двумя пластинами. Две электропроводящие пластины могут быть частично обложены непроводящим материалом. Однако по меньшей мере часть двух электропроводящих пластин не должна быть покрыта непроводящим материалом для обеспечения электрического соединения, чтобы могло быть осуществлено измерение сопротивления.
[0014] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения датчик молока выполнен в виде оптического датчика, содержащего множество светоизлучающих блоков и множество детекторных блоков вдоль стенки емкости. Детекторные блоки будут определять количество света, излучаемого световыми блоками. Если молоко скопилось внутри емкости, это повлияет на количество света, определяемого детекторными блоками. Таким образом, посредством оптического датчика молока может быть определена высота скопившегося молока.
[0015] Другие аспекты настоящего изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения. Дополнительные преимущества и варианты реализации настоящего изобретения будут подробно описаны далее со ссылкой на чертежи.
[0016] Следует понимать, что предпочтительный вариант реализции настоящего изобретения также может представлять собой любую комбинацию зависимых пунктов формулы изобретения или представленных выше вариантов реализации с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.
[0017] Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и разъяснены со ссылкой на вариант(ы) реализации, описанный(е) ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0018] На представленных чертежах:
на фиг. 1 изображено схематическое представление приспособления с молокоотсосом в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения,
на фиг. 2 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения,
на фиг. 3 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения,
на фиг. 4 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения,
на фиг. 5 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения и
на фиг. 6 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0019] На фиг. 1 изображено схематическое представление приспособления с молокоотсосом в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Приспособление с молокоотсосом содержит набор 100 для сцеживания и блок 400 насоса. Набор 100 для сцеживания содержит первую приемную емкость 101, в которой может быть размещен отсасывающий колпак 110, а также вторую приемную емкость 120 и третью приемную емкость 130 для бутылки 140. Кроме того, набор 100 для сцеживания содержит датчик 200 потока молока, который при необходимости может быть расположен в третьей приемной емкости 130. Блок 400 насоса соединен со второй приемной емкостью 120 посредством вакуумной трубки 410. Насос 400 может быть соединен с датчиком 200 потока молока посредством электрической линии 420. Блок 400 насоса может содержать вакуумный насос 430 и блок 440 управления для управления работой блока 400 насоса, в частности, для управления давлением для генерирования вакуума в отсасывающем колпаке 110 и частью набора 100 для сцеживания через вакуумную трубку 410, когда грудь размещена в отсасывающем колпаке 110. Блок 440 управления может быть соединен с датчиком 200 потока молока посредством электрической линии 420. Кроме того, блок 400 насоса может содержать беспроводной приемопередатчик 450.
[0020] С блоком 400 насоса посредством приемопередатчика 450 может сообщаться интеллектуальное устройство 300, содержащее беспроводной приемопередатчик 310, а также дисплей 320. Блок 440 управления может передавать информацию о потоке молока на электронное устройство 300, которое может отображать эту информацию на дисплее 320.
[0021] На фиг. 2 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Датчик 200 потока молока содержит емкость 240, которая имеет первый конец 210 и второй конец 220. На первом конце 210 выполнено первое отверстие 242, а на втором конце 220 - второе отверстие 243. Второе отверстие 243 выполнено с возможностью обеспечения заданного выходного потока молока или выходного потока с заданной характеристикой выходного потока. Стенка 241 емкости может иметь, например, форму воронки. Следовательно, ширина первого отверстия 242 больше ширины второго отверстия 243. Характеристики выходного потока емкости определены конфигурацией и формой второго отверстия. Следовательно, характеристики выходного потока являются заданными, а именно в ходе конструирования или проектирования емкости. Таким образом, скорость потока может увеличиваться при увеличении объема молока в емкости. Для измерения высоты или объема молока в емкости 240 используют датчик 250 количества молока. Датчик 250 количества молока может быть соединен с вычислительным блоком 260, который определяет поток молока на основе измерений высоты и объема, полученных датчиком 250 количества молока. Вычислительный блок 260 может представлять собой часть датчика 200 потока молока или блок управления в блоке 400 насоса, который может выполнять вычисления. Вычислительный блок 260 определяет объемный выходной поток молока из емкости на основе следующего уравнения:
dot
c
v
aperture
V = C*C*A*sqrt(2*9,81*h)
dot
где V- объемный поток молока,
aperture
A- площадь отверстия в дне,
c
C - коэффициент сжатия отверстия,
v
C - коэффициент скорости молока, а
h - высота молока в емкости.
[0022] На фиг. 3 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. На фиг. 3 изображен конкретный вариант реализации датчика 250 количества молока в виде емкостного датчика. Датчик 250 количества молока содержит две металлические пластины 251 в стенке 241 емкости. Две металлические пластины 251 действуют в качестве двух пластин конденсатора для обеспечения возможности измерения емкости. Измеренная емкость будет зависеть от количества молока, находящегося внутри емкости. Таким образом, любые изменения количества молока в емкости 240 приведут к изменениям емкости.
[0023] Конструкция емкости с первым и вторым концами и первым и вторым отверстиями по существу соответствует емкости, изображенной на фиг. 2.
[0024] На фиг. 4 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Датчик 250 количества молока внутри емкости 240 реализован в виде оптического датчика, содержащего множество световых блоков 252a для излучения света и множество детекторных блоков 252b для определения излучаемого света. Определенный свет будет зависеть от количества молока, находящегося внутри емкости. Расположение емкости согласно фиг. 4 по существу соответствует расположению емкости согласно фиг. 2.
[0025] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения датчик количества молока может быть реализован в виде резистивного датчика количества молока, содержащего первую и вторую электропроводящую пластину 251. В частности, определяют электрическое сопротивление между двумя пластинами на стенке 241 емкости. Следовательно, пластины находятся по меньшей мере частично в непосредственном контакте с молоком, находящимся внутри емкости 240. При необходимости резистивный датчик количества молока может быть выполнен аналогично оптическому датчику, а именно с рядом пластин, расположенных вдоль стенки 241.
[0026] Оптический датчик молока согласно фиг. 4 определяет высоту объема молока и, таким образом, определяет объем молока.
[0027] На фиг. 5 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения. Емкость в соответствии с данным аспектом настоящего изобретения содержит верхнюю часть, которая по существу соответствует емкостям согласно фиг. 2, 3 и 4, а также нижнюю часть 260, которая соединена со вторым концом 220 емкости 240. Нижняя часть 260 емкости может быть добавлена для повышения дискретности измерения. В частности, нижняя часть 260 соединена со вторым концом емкости 240 и имеет более высокое соотношение высоты к ширине.
[0028] Множество элементов емкости, имеющих форму воронки и изображенных на фиг. 5, могут быть уложены друг на друга для обеспечения повышенной дискретности измерения даже при более слабых потоках молока.
[0029] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения второе отверстие 243 обеспечивает заданный выходной поток. Заданный выходной поток определяется размером и формой отверстия 243.
[0030] Датчик молока согласно фиг. 3 измеряет объем молока через емкость.
[0031] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения емкость 240 выполнена из материала, не поддающегося деформации. В частности, конструкция емкости 240 является крепкой или жесткой для предотвращения возникновения любой деформации, которая снижала бы точность датчика потока.
[0032] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения ограничитель выходного потока молока имеет такую форму, чтобы молоко, находящееся внутри емкости, выходило из нее за один полный цикл вакуума.
[0033] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения высота емкости может быть значительно больше ширины. Иными словами, соотношение высота/ширина является большим. Это является преимуществом, поскольку зависимость угла в данной конфигурации является незначительной.
[0034] На фиг. 6 изображено схематическое сечение датчика потока молока в соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения. Емкость 240 может быть размещена под односторонним клапаном 150 набора для сцеживания. Односторонний клапан предусмотрен ввиду необходимости нарастания вакуумметрического давления с последующим выпуском в бутылке. Таким образом, емкость 240 может быть расположена под клапаном 150.
[0035] Как описано со ссылкой на фиг. 1, поток молока или объем молока может быть беспроводным способом передан передатчиком 450 на электронное устройство 300 и может быть отображен на его дисплее 320. Таким образом, пользователь может определить оптимальные настройки для сцеживания молока.
[0036] Ввиду того, что насос 400 принимает информацию о потоке молока от датчика 200 потока молока, работа насоса может быть отрегулирована на основе этой информации. В частности, цикл вакуума может быть адаптирован для улучшения выхода молока. Текущая информация о выходе молока может быть сравнена с ранней информацией о выходе молока для определения того, был ли улучшен или снизился ли выход молока. Кроме того, может быть создан профиль с оптимальным выходом молока. Насос 400 может адаптировать время цикла и максимальный уровень вакуумметрического давления для улучшения выхода молока.
[0037] Если текущий выход молока является слишком низким, то пользователь может принимать информацию для активации настроек стимуляции для стимуляции еще одного рефлекса выброса молока и, следовательно, улучшения выхода молока.
[0038] В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения настройки молокоотсоса автоматически переключаются на настойки стимуляции сразу после того, как поток молока опустился ниже заданного уровня.
[0039] Если поток упал ниже заданного уровня и находится там в течение заданного времени, то пользователю может быть выдана рекомендация прекратить сцеживание молока.
[0040] Другие вариации описанного варианта реализации могут быть поняты и реализованы специалистом в данной области техники при осуществлении настоящего изобретения на практике после ознакомления с чертежами, описанием и прилагаемой формулой изобретения.
[0041] В пунктах формулы изобретения слово «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, а грамматические показатели единственного числа не исключают множества.
[0042] Один блок или устройство может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в пунктах формулы изобретения. Сам по себе тот факт, что некоторые меры перечислены в отличающихся друг от друга зависимых пунктах, не указывает на то, что комбинация этих измерений не может быть использована в качестве преимущества. Компьютерная программа может храниться/распространяться на подходящем носителе информации, таком как оптический носитель для хранения информации или твердотельный носитель информации, поставляемый вместе с другим аппаратным обеспечением или как его часть, но может также распространяться в других формах, таких как посредством сети Интернет или других проводных или беспроводных телекоммуникационных систем.
[0043] Никакие ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие ее объем.