專利名稱：動力吸乳泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動力吸乳泵系統(tǒng)，其包括電動吸乳泵、用戶輸入裝置和控制器。
背景技術(shù)：
在WO-A-01/47577中公開了一種可編程的動力吸乳泵裝置。所公開的吸乳泵裝置可以通過記錄在隨后插入到吸乳泵裝置中的數(shù)據(jù)載體上或中的控制數(shù)據(jù)進行編程。從數(shù)據(jù)載體中讀取控制數(shù)據(jù)并控制抽送循環(huán)。
在WO-A-01/47577中所公開的吸乳泵裝置具有編程過程復(fù)雜的缺點。
在US-A-5571084中公開了一種動力吸乳泵，其中用戶對抽送循環(huán)具有某些有限控制，而用戶所具有的有限控制本身就是個問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的動力吸乳泵系統(tǒng)，其特征在于控制器被配置成能夠控制電動吸乳泵的抽送操作，以使由泵所產(chǎn)生的吸力跟隨在抽送過程中由用戶輸入裝置的操作而產(chǎn)生的吸力水平控制信號。
因此，由于用戶對吸力具有瞬間控制，所以用戶可以對抽送循環(huán)的型態(tài)進行精細(xì)的控制，并可隨時間改變改循環(huán)，因此可以最優(yōu)化抽送的效率和/或舒適度。
控制器可以被配置成以學(xué)習(xí)模式和運轉(zhuǎn)模式來操作電動吸乳泵，在學(xué)習(xí)模式中，跟隨所述吸力水平控制信號，在運轉(zhuǎn)模式中，控制器控制電動吸乳泵的抽送操作以模擬先前的學(xué)習(xí)模式操作。
模擬不需要是精確的，已發(fā)現(xiàn)獲得幾個主要參數(shù)并使用其來控制泵即可以獲得滿意效果。所以，優(yōu)選地，控制器被配置成在學(xué)習(xí)模式操作過程中存儲限定泵操作循環(huán)的參數(shù)。這些參數(shù)可以包括吸氣行程速度、松弛行程速度、吸氣保持持續(xù)時間、停止保持持續(xù)時間、行程長度和吸氣行程開始位置。對于速度參數(shù)優(yōu)選使用平均值。
優(yōu)選地，電動吸乳泵包括電動泵裝置、容納用戶乳房并收集擠壓出的乳汁的手持裝置、將泵裝置連接到手持裝置上并且容納工作液的管道，其中該工作液被電動泵裝置往復(fù)抽送，以改變手持裝置中的乳汁收集腔內(nèi)的壓力。
優(yōu)選地，電動吸乳泵包括電動泵裝置、容納用戶乳房并收集擠壓出的乳汁的手持裝置、將泵裝置連接到手持裝置上并且容納工作液的管子，其中該工作液被電動泵裝置往復(fù)抽送，以改變手持裝置中的乳汁收集腔內(nèi)的壓力。更優(yōu)選地，手持裝置包括將工作液與乳汁收集腔分開的撓性隔板。
電動吸乳泵裝置優(yōu)選地包括兩個由各自管子連接到各自手持裝置上并由共用電動機同相驅(qū)動的兩個泵。如果裝置是被異相驅(qū)動的，則抽送循環(huán)的型態(tài)需要是對稱的，以避免每個手持裝置遵循不同的循環(huán)。如果同相驅(qū)動裝置，則意味著其型態(tài)可以是非對稱的。
優(yōu)選地，(每個)手持裝置包括可拆卸的頭部，其可以帶有隔板和連接到管子上的蓋。隔板和蓋是可以是分開的。有利地，可拆卸的頭部可由帶有用來手動變化乳汁收集腔中壓力的操作裝置的相似手動頭部來代替。
優(yōu)選地，用戶輸入裝置被配置成以使學(xué)習(xí)模式下用于控制電動機的用戶操作與使用手動式吸乳泵手動抽送的操作裝置的用戶操作類似。更優(yōu)選地，該操作裝置包括可以使用保持本體的手操作的手控桿。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種用戶控制方式既有利于手動抽送(其可能是費力的)，又有利于在學(xué)習(xí)模式下給用戶帶來簡單和直觀的良好控制。


下面通過舉例并參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細(xì)說明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的吸乳泵系統(tǒng)；圖2是安裝到本體上的副頭部的截面圖；圖3是主頭部和部分本體的截面圖；
圖4是主頭部的后視圖；圖5是啟動泵及其控制系統(tǒng)的框圖；圖6是解釋圖1中操作系統(tǒng)的流程圖；圖7是解釋圖1中系統(tǒng)模式變化的流程圖；圖8是解釋圖1中所示系統(tǒng)的兩例抽送循環(huán)在學(xué)習(xí)模式操作曲線圖；圖9是詳細(xì)解釋部分學(xué)習(xí)模式操作的流程圖；和圖10是解釋圖1中所示系統(tǒng)三個運轉(zhuǎn)模式抽送循環(huán)的曲線圖。
具體實施例方式
參考圖1，根據(jù)本發(fā)明的吸乳泵系統(tǒng)包括氣壓泵1(沒有示出殼體)、主頭部2、副頭部3、手動頭部4、第一和第二進料瓶5、6和第一和第二相同本體7、8。主頭部2和副頭部3通過第一和第二撓性管9、10連接到泵1上。撓性管9、10長1.3米。多芯電線11還從主頭部2延伸到泵1。
本體7、8可以通過螺紋接頭連接到瓶5、6的頸部。手動頭部4、本體7、8和進料瓶5、6與Avent(RTM)ISIS(RTM)吸乳泵產(chǎn)品的組件非常相似。關(guān)于手動頭部4和本體7、8與進料瓶5、6結(jié)合操作的進一步信息可以從EP-A-0733376中獲得。
參考圖2，第二本體8包括頸部21、由頸部支撐的杯體22和從杯體22側(cè)邊伸出的喇叭筒23。頸部的底部張開并設(shè)有用于將本體8螺紋擰到瓶5、6上的內(nèi)螺紋24。喇叭筒23向上傾斜，在使用中容納乳頭并圍繞用戶的乳房部分從而形成密封。通道從喇叭筒23開放的遠端穿過杯體22的底部和頸部21直到頸部21開放的底端。閥30設(shè)置在杯體22與頸部21之間，當(dāng)杯體22中的壓力相對于頸部21中的壓力下降時，閥30關(guān)閉，而當(dāng)杯體22中的壓力升高到與頸部21中的壓力匹配時打開。
副頭部3包括杯狀彈性隔板25和蓋26。隔板25被容納在杯體22內(nèi)。隔板25的邊緣自己折回，以便形成容納杯體22的邊緣的溝槽27以使隔板固定在杯體22中。蓋26包括足夠大以便覆蓋隔板25內(nèi)部的圓盤28，和從圓盤28同軸突出的環(huán)形凸緣。凸緣29被密合地容納在杯形隔板25的口中以使蓋26與隔板25之間形成氣密封。管嘴30從圓盤28露出的一面伸出。溝槽貫穿管嘴30并開向隔板25內(nèi)的空間。在使用中，管嘴30由第二撓性管10連接到泵1上，當(dāng)泵1通過第二撓性管10吸氣時，杯形隔板25的底板升高，從而降低杯體22與喇叭筒23中的壓力，關(guān)閉閥30幫助從用戶的乳房中擠出乳汁。
參考圖3，第一本體7與上述的第二本體8相同。主頭部2包括與副頭部3的蓋26相似的基部41、和固定到基部41上的圓頂體42。
同時參考圖4，臂43和杠桿44從圓頂體42背面延伸。臂43和杠桿44的整體形狀與手動頭部4的操作桿12類似。杠桿44的近端部具有長形狹槽45，臂43伸入狹槽45中并基本充滿狹槽。杠桿44的近端伸入圓頂體42中在此連接到一個支點。
按壓式開關(guān)46安裝在圓頂體42中，臂43基本上水平地在開關(guān)46上方伸入圓頂體42中，并具有與開關(guān)啟動器接合的凸臺。臂43在其近端樞軸轉(zhuǎn)動以便朝向杯體22擠壓臂43關(guān)閉開關(guān)46。彈性指48從臂43的背面伸出并靠在基部41的延伸部49上以將臂43推離杯體22。
杠桿44被圓頂體42中的彈簧44a向外推。杠桿44在其近端繞與臂43相同的軸樞軸轉(zhuǎn)動。杠桿44的樞軸布置包括穿過預(yù)置型電位計47的短軸(stub)44b以使電位計47的電刷(wiper)在杠桿樞軸轉(zhuǎn)動時移動。
管嘴(未示出)從基部41伸入圓頂體42側(cè)部的凹槽中并連接到第二管11。
參考圖5，該系統(tǒng)以外部12V電源51作為動力。來自外部電源51的電力由EMC濾波器52濾波，并提供給H橋電路53，其將電力提供給電動機54和調(diào)節(jié)器55。調(diào)節(jié)器55經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出為設(shè)置在微控制器周圍的處理電路56供電。
電動機54通過60∶1減速齒輪57在高達180度范圍內(nèi)反復(fù)驅(qū)動曲軸。一對活塞由曲軸通過1∶1齒輪系驅(qū)動。活塞的運動將氣體泵出并通過撓性管9、10泵入主頭部2和副頭部3中。曲軸的角位置由旋轉(zhuǎn)編碼器58檢測。
狀態(tài)LED59由控制電路56的輸出值控制以便將反饋提供給用戶。
開關(guān)46被連接在處理電路56的中斷輸入與地之間。電位計47被連接在調(diào)節(jié)器55的正電壓輸出與地之間，電位計47的電刷被連接到處理電路56的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸入。
處理電路56將電動機速度和方向信號提供給H橋電路53以便控制電動機54運動的信號。
下面將描述該系統(tǒng)的操作。
參考圖6，當(dāng)打開系統(tǒng)時，處理電路56通過比較旋轉(zhuǎn)編碼器58的輸出與初始參考值(即0)，確定曲軸是否位于初始位置(步驟1)。如果曲軸沒有位于初始位置，則處理電路執(zhí)行錯誤檢查例程，并使用狀態(tài)LED 59發(fā)出錯誤信號(步驟S2)并且使系統(tǒng)停止。
該系統(tǒng)默認(rèn)進入“學(xué)習(xí)”模式。然而，參考圖7，在系統(tǒng)處于“學(xué)習(xí)”模式時關(guān)閉開關(guān)46，通過設(shè)置運轉(zhuǎn)模式標(biāo)志將其切換到“運轉(zhuǎn)”模式(步驟s101和s102)，而在系統(tǒng)處于運轉(zhuǎn)模式時關(guān)閉開關(guān)46，通過重設(shè)運轉(zhuǎn)模式的標(biāo)志可使其切換回“學(xué)習(xí)”模式(步驟s101和s103)。
在“學(xué)習(xí)”模式中(s3)，電動機54由處理電路56以簡單的伺服回路控制(s4)。當(dāng)用戶朝向安裝主頭部2的本體7擠壓杠桿45時，電位計47的電刷移動并改變電位計47的輸出值。該電壓被數(shù)字化并與旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出相比較，任何錯誤都被用來產(chǎn)生驅(qū)動電動機56的控制信號以去除錯誤。擠壓杠桿45使電動機54沿向下行程方向移動活塞，從而使隔板25升高并在乳房容納喇叭筒23中施加吸力，將杠桿45朝向其停止位置(rest position)移動以使電動機54沿向上行程方向移動活塞，釋放吸力。因此，喇叭筒23中的壓力由杠桿44的位置來設(shè)定，用戶可以通過擠壓和釋放杠桿45試驗直到發(fā)現(xiàn)舒適而有效的循環(huán)。
參考圖8，在“學(xué)習(xí)”模式下操作期間，處理電路56監(jiān)測每個吸氣行程開始(ta)的時間，每個吸氣行程結(jié)束的時間(tb)，每個松弛行程開始的時間(tc)和每個松弛行程(relaxation stroke)結(jié)束的時間(td)。處理電路56還監(jiān)測每個吸氣行程的開始位置(s)和長度(d)。
參考圖9，在第二和每個后續(xù)松弛行程結(jié)束時，即在tdn，(步驟s201)，處理電路56計算吸氣行程的速度(即d/(tb-ta))，吸氣保持周期、松弛行程速度(即d/(td-tc))和先前循環(huán)(如果有的話)的停止周期從目前和之前的循環(huán)的監(jiān)測時間計算(步驟s202)并被存儲(步驟s203)。然后檢查運轉(zhuǎn)模式標(biāo)志的狀態(tài)(步驟s204)，如果模式已經(jīng)變成“運轉(zhuǎn)”模式，則離開“學(xué)習(xí)”模式，否則處理返回到步驟s101。
當(dāng)用戶關(guān)閉開關(guān)44使系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到“運轉(zhuǎn)”模式時，處理電路56根據(jù)存儲的速度、周期、存儲的行程和深度值控制電動機54。
參考圖6和10，如果系統(tǒng)被確定為處于“運轉(zhuǎn)”模式(步驟s3)，則處理電路56確定曲軸是否位于停止位置，即吸氣行程開始位置(步驟s4)，如果不是這樣，則輸出脈沖束給H橋電路53，用以設(shè)置電動機54的速度和方向信號以使活塞以存儲的平均吸氣速度上下往復(fù)移動(步驟s5)直到到達停止位置。當(dāng)曲軸位于停止位置時(步驟s4)，處理電路56向H橋電路53輸出電動機速度控制脈沖束以及使電動機54沿第一方向運轉(zhuǎn)的正向信號(步驟s6)。輸出這些脈沖和正向信號直到旋轉(zhuǎn)編碼器58的輸出與停止位置和當(dāng)電動機停止時(步驟s8)所存儲行程深度值(步驟s7)的總和匹配。當(dāng)電動機已經(jīng)停止時，處理電路56不再輸出速度控制脈沖，直到對應(yīng)所存儲的吸氣保持周期的周期已經(jīng)經(jīng)過為止(步驟s9)。當(dāng)吸氣保持周期已經(jīng)經(jīng)過(步驟s9)，則處理電路56將對應(yīng)所存儲的平均松弛行程速度的速度控制脈沖以及反轉(zhuǎn)信號輸出給H橋電路53(步驟s9)。這些信號使電動機沿相反的第二方向受到驅(qū)動，從而將活塞沿其向上行程驅(qū)動，并且在旋轉(zhuǎn)編碼器58指示泵已經(jīng)返回到其停止位置時停止(步驟s11和步驟s12)。然后處理電路56不再輸出電動機控制信號，并且，當(dāng)已經(jīng)經(jīng)過所存儲的平均停止周期時(步驟s13)，返回到步驟s3。
該系統(tǒng)可以由用戶以“學(xué)習(xí)”模式操作而無需轉(zhuǎn)換到“運轉(zhuǎn)”模式。因此，該系統(tǒng)還提供了一種動力輔助吸乳泵，其在整個抽送循環(huán)可以像手動吸乳泵一樣為用戶提供連續(xù)的控制，而無需手動吸乳泵所需要的體力。
應(yīng)該理解本發(fā)明可以以其它方式實施。例如，“運轉(zhuǎn)”模式循環(huán)可以以比較大的保真度跟隨“學(xué)習(xí)”模式循環(huán)。這可以通過在“學(xué)習(xí)”模式中的每個行程期間記錄多個時刻的曲軸位置來實現(xiàn)?！斑\轉(zhuǎn)”模式循環(huán)可以利用從多個學(xué)習(xí)模式循環(huán)中獲得的循環(huán)參數(shù)來建立。為了方便起見，用戶輸入裝置模擬了手動吸乳泵的啟動器。這種配置可以由類似于縫紉機的腳踏開關(guān)和踏板或單獨手持控制裝置所替換。用戶的輸入例如可以使用IR(紅外線)與處理電路無線連通。
吸氣開始參數(shù)和行程長度參數(shù)的結(jié)合可以由停止位置參數(shù)和吸氣保持位置參數(shù)所替代。
權(quán)利要求
1.一種動力吸乳泵系統(tǒng)，包括電動吸乳泵(1，2，7)；用戶輸入裝置(44)；和控制器(56)，其特征在于，所述控制器(56)被配置成能夠控制電動吸乳泵(1，2，7)的抽送操作，以使由泵(1，2，7)所產(chǎn)生的吸力跟隨在抽送過程中由所述用戶輸入裝置(44)的操作而產(chǎn)生的吸力水平控制信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器(56)被配置成以學(xué)習(xí)模式和運轉(zhuǎn)模式來操作電動吸乳泵(1，2，7)，其中在所述學(xué)習(xí)模式中，跟隨所述吸力水平控制信號，在所述運轉(zhuǎn)模式中，所述控制器(56)控制所述電動吸乳泵(1，2，7)的抽送操作以便模擬先前的學(xué)習(xí)模式操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述控制器(56)被配置成在學(xué)習(xí)模式操作期間存儲限定泵操作循環(huán)的參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述參數(shù)包括吸氣行程平均速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中所述參數(shù)包括松弛行程平均速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的系統(tǒng)，其中所述參數(shù)包括吸氣保持持續(xù)時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述參數(shù)包括停止保持持續(xù)時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或7中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述參數(shù)包括吸氣行程長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或7中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述參數(shù)包括吸氣行程開始位置。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，其中所述電動吸乳泵(1，2，7)包括電動泵裝置(1)、容納用戶乳房并收集擠壓出的乳汁的手持裝置(2，7)、將所述泵裝置(1)連接到所述手持裝置(2，7)上并且容納工作液的管道(9)，其中所述工作液被所述電動泵裝置(1)往復(fù)抽送，以改變所述手持裝置(2，7)中的乳汁收集腔內(nèi)的壓力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述手持裝置(2，7)包括將所述工作液與所述乳汁收集腔分開的撓性隔板(25)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的系統(tǒng)，其中所述電動泵裝置(1)包括兩個由各自管子(9、10)連接到各自手持裝置(2、7；3、8)上并由共用電動機同相驅(qū)動的兩個泵。
13.根據(jù)權(quán)利要求10、11或12所述的系統(tǒng)，其中所述每個手持裝置(2、7；3、8)包括帶有隔板(25)和連接到相應(yīng)管子(9；10)上的蓋(26；42)的可拆除頭部(2；3)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中每個隔板(25)和相應(yīng)的蓋(26；42)是分開的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的系統(tǒng)，包括手動頭部(4)，其包括隔板和手動操作隔板以改變?nèi)橹占粌?nèi)壓力的操作裝置，其中所述手動頭部可與所述可拆卸頭部(2；3)互換。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的系統(tǒng)，包括手動頭部(4)，其包括手動改變?nèi)橹占粌?nèi)壓力的操作裝置，其中所述手動頭部(4)可與電動機驅(qū)動的頭部(2；3)互換。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述用戶輸入裝置(44)被配置成使得產(chǎn)生所述吸力水平控制信號的用戶操作與用于手動抽送的操作裝置的用戶操作類似。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述操作裝置包括杠桿。
全文摘要
一種動力吸乳泵，具有用戶輸入裝置(43、44)，其能夠使用戶以“學(xué)習(xí)”模式控制泵。當(dāng)將泵轉(zhuǎn)換到“運轉(zhuǎn)”模式時，其會模擬由用戶在“學(xué)習(xí)”模式時建立的抽送循環(huán)。可以連續(xù)地以“學(xué)習(xí)”模式操作泵，在此情況下其作為動力輔助吸乳泵使用。
文檔編號A61M1/06GK1842351SQ200480024803
公開日2006年10月4日 申請日期2004年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者E·阿特金, R·L·威廉斯, M·J·沃特利 申請人:埃文特有限公司