CN100584395C - 动力吸乳泵 - Google Patents

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Abstract

一种动力吸乳泵，具有用户输入装置(43、44)，其能够使用户以“学习”模式控制泵。当将泵转换到“运转”模式时，其会模拟由用户在“学习”模式时建立的抽送循环。可以连续地以“学习”模式操作泵，在此情况下其作为动力辅助吸乳泵使用。

Description

动力吸乳泵
技术领域
本发明涉及一种动力吸乳泵系统，其包括电动吸乳泵、用户输入装置和控制器。
背景技术
在WO-A-01/47577中公开了一种可编程的动力吸乳泵装置。所公开的吸乳泵装置可以通过记录在随后插入到吸乳泵装置中的数据载体上或中的控制数据进行编程。从数据载体中读取控制数据并控制抽送循环。
在WO-A-01/47577中所公开的吸乳泵装置具有编程过程复杂的缺点。
在US-A-5571084中公开了一种动力吸乳泵，其中用户对抽送循环具有某些有限控制，而用户所具有的有限控制本身就是个问题。
发明内容
根据本发明的动力吸乳泵系统，其特征在于控制器被配置成能够控制电动吸乳泵的抽送操作，以使由泵所产生的吸力跟随在抽送过程中由用户输入装置的操作而产生的吸力水平控制信号。
因此，由于用户对吸力具有瞬间控制，所以用户可以对抽送循环的型态进行精细的控制，并可随时间改变改循环，因此可以最优化抽送的效率和/或舒适度。
控制器可以被配置成以学习模式和运转模式来操作电动吸乳泵，在学习模式中，跟随所述吸力水平控制信号，在运转模式中，控制器控制电动吸乳泵的抽送操作以模拟先前的学习模式操作。
模拟不需要是精确的，已发现获得几个主要参数并使用其来控制泵即可以获得满意效果。所以，优选地，控制器被配置成在学习模式操作过程中存储限定泵操作循环的参数。这些参数可以包括吸气行程速度、松弛行程速度、吸气保持持续时间、停止保持持续时间、行程长度和吸气行程开始位置。对于速度参数优选使用平均值。
优选地，电动吸乳泵包括电动泵装置、容纳用户乳房并收集挤压出的乳汁的手持装置、将泵装置连接到手持装置上并且容纳工作液的管道，其中该工作液被电动泵装置往复抽送，以改变手持装置中的乳汁收集腔内的压力。
优选地，电动吸乳泵包括电动泵装置、容纳用户乳房并收集挤压出的乳汁的手持装置、将泵装置连接到手持装置上并且容纳工作液的管子，其中该工作液被电动泵装置往复抽送，以改变手持装置中的乳汁收集腔内的压力。更优选地，手持装置包括将工作液与乳汁收集腔分开的挠性隔板。
电动吸乳泵装置优选地包括两个由各自管子连接到各自手持装置上并由共用电动机同相驱动的两个泵。如果装置是被异相驱动的，则抽送循环的型态需要是对称的，以避免每个手持装置遵循不同的循环。如果同相驱动装置，则意味着其型态可以是非对称的。
优选地，(每个)手持装置包括可拆卸的头部，其可以带有隔板和连接到管子上的盖。隔板和盖是可以是分开的。有利地，可拆卸的头部可由带有用来手动变化乳汁收集腔中压力的操作装置的相似手动头部来代替。
优选地，用户输入装置被配置成以使学习模式下用于控制电动机的用户操作与使用手动式吸乳泵手动抽送的操作装置的用户操作类似。更优选地，该操作装置包括可以使用保持本体的手操作的手控杆。已经发现这种用户控制方式既有利于手动抽送(其可能是费力的)，又有利于在学习模式下给用户带来简单和直观的良好控制。
附图说明
下面通过举例并参考附图对本发明的实施方式进行详细说明，其中：
图1示出了根据本发明的吸乳泵系统；
图2是安装到本体上的副头部的截面图；
图3是主头部和部分本体的截面图；
图4是主头部的后视图；
图5是启动泵及其控制系统的框图；
图6是解释图1中操作系统的流程图；
图7是解释图1中系统模式变化的流程图；
图8是解释图1中所示系统的两例抽送循环在学习模式操作曲线图；
图9是详细解释部分学习模式操作的流程图；和
图10是解释图1中所示系统三个运转模式抽送循环的曲线图。
具体实施方式
参考图1，根据本发明的吸乳泵系统包括气压泵1(没有示出壳体)、主头部2、副头部3、手动头部4、第一和第二进料瓶5、6和第一和第二相同本体7、8。主头部2和副头部3通过第一和第二挠性管9、10连接到泵1上。挠性管9、10长1.3米。多芯电线11还从主头部2延伸到泵1。
本体7、8可以通过螺纹接头连接到瓶5、6的颈部。手动头部4、本体7、8和进料瓶5、6与Avent(RTM)ISIS(RTM)吸乳泵产品的组件非常相似。关于手动头部4和本体7、8与进料瓶5、6结合操作的进一步信息可以从EP-A-0733376中获得。
参考图2，第二本体8包括颈部21、由颈部支撑的杯体22和从杯体22侧边伸出的喇叭筒23。颈部的底部张开并设有用于将本体8螺纹拧到瓶5、6上的内螺纹24。喇叭筒23向上倾斜，在使用中容纳乳头并围绕用户的乳房部分从而形成密封。通道从喇叭筒23开放的远端穿过杯体22的底部和颈部21直到颈部21开放的底端。阀30设置在杯体22与颈部21之间，当杯体22中的压力相对于颈部21中的压力下降时，阀30关闭，而当杯体22中的压力升高到与颈部21中的压力匹配时打开。
副头部3包括杯状弹性隔板25和盖26。隔板25被容纳在杯体22内。隔板25的边缘自己折回，以便形成容纳杯体22的边缘的沟槽27以使隔板固定在杯体22中。盖26包括足够大以便覆盖隔板25内部的圆盘28，和从圆盘28同轴突出的环形凸缘。凸缘29被密合地容纳在杯形隔板25的口中以使盖26与隔板25之间形成气密封。管嘴30从圆盘28露出的一面伸出。沟槽贯穿管嘴30并开向隔板25内的空间。在使用中，管嘴30由第二挠性管10连接到泵1上，当泵1通过第二挠性管10吸气时，杯形隔板25的底板升高，从而降低杯体22与喇叭筒23中的压力，关闭阀30帮助从用户的乳房中挤出乳汁。
参考图3，第一本体7与上述的第二本体8相同。主头部2包括与副头部3的盖26相似的基部41、和固定到基部41上的圆顶体42。
同时参考图4，臂43和杠杆44从圆顶体42背面延伸。臂43和杠杆44的整体形状与手动头部4的操作杆12类似。杠杆44的近端部具有长形狭槽45，臂43伸入狭槽45中并基本充满狭槽。杠杆44的近端伸入圆顶体42中在此连接到一个支点。
按压式开关46安装在圆顶体42中，臂43基本上水平地在开关46上方伸入圆顶体42中，并具有与开关启动器接合的凸台。臂43在其近端枢轴转动以便朝向杯体22挤压臂43关闭开关46。弹性指48从臂43的背面伸出并靠在基部41的延伸部49上以将臂43推离杯体22。
杠杆44被圆顶体42中的弹簧44a向外推。杠杆44在其近端绕与臂43相同的轴枢轴转动。杠杆44的枢轴布置包括穿过预置型电位计47的短轴(stub)44b以使电位计47的电刷(wiper)在杠杆枢轴转动时移动。
管嘴(未示出)从基部41伸入圆顶体42侧部的凹槽中并连接到第二管11。
参考图5，该系统以外部12V电源51作为动力。来自外部电源51的电力由EMC滤波器52滤波，并提供给H桥电路53，其将电力提供给电动机54和调节器55。调节器55经调节的输出为设置在微控制器周围的处理电路56供电。
电动机54通过60：1减速齿轮57在高达180度范围内反复驱动曲轴。一对活塞由曲轴通过1∶1齿轮系驱动。活塞的运动将气体泵出并通过挠性管9、10泵入主头部2和副头部3中。曲轴的角位置由旋转编码器58检测。
状态LED59由控制电路56的输出值控制以便将反馈提供给用户。
开关46被连接在处理电路56的中断输入与地之间。电位计47被连接在调节器55的正电压输出与地之间，电位计47的电刷被连接到处理电路56的模拟-数字转换器输入。
处理电路56将电动机速度和方向信号提供给H桥电路53以便控制电动机54运动的信号。
下面将描述该系统的操作。
参考图6，当打开系统时，处理电路56通过比较旋转编码器58的输出与初始参考值(即0)，确定曲轴是否位于初始位置(步骤1)。如果曲轴没有位于初始位置，则处理电路执行错误检查例程，并使用状态LED 59发出错误信号(步骤S2)并且使系统停止。
该系统默认进入“学习”模式。然而，参考图7，在系统处于“学习”模式时关闭开关46，通过设置运转模式标志将其切换到“运转”模式(步骤s101和s102)，而在系统处于运转模式时关闭开关46，通过重设运转模式的标志可使其切换回“学习”模式(步骤s101和s103)。
在“学习”模式中(s3)，电动机54由处理电路56以简单的伺服回路控制(s4)。当用户朝向安装主头部2的本体7挤压杠杆45时，电位计47的电刷移动并改变电位计47的输出值。该电压被数字化并与旋转编码器的输出相比较，任何错误都被用来产生驱动电动机56的控制信号以去除错误。挤压杠杆45使电动机54沿向下行程方向移动活塞，从而使隔板25升高并在乳房容纳喇叭筒23中施加吸力，将杠杆45朝向其停止位置(rest position)移动以使电动机54沿向上行程方向移动活塞，释放吸力。因此，喇叭筒23中的压力由杠杆44的位置来设定，用户可以通过挤压和释放杠杆45试验直到发现舒适而有效的循环。
参考图8，在“学习”模式下操作期间，处理电路56监测每个吸气行程开始(ta)的时间，每个吸气行程结束的时间(tb)，每个松弛行程开始的时间(tc)和每个松弛行程(relaxation stroke)结束的时间(td)。处理电路56还监测每个吸气行程的开始位置(s)和长度(d)。
参考图9，在第二和每个后续松弛行程结束时，即在tdn，(步骤s201)，处理电路56计算吸气行程的速度(即d/(tb-ta))，吸气保持周期、松弛行程速度(即d/(td-tc))和先前循环(如果有的话)的停止周期从目前和之前的循环的监测时间计算(步骤s202)并被存储(步骤s203)。然后检查运转模式标志的状态(步骤s204)，如果模式已经变成“运转”模式，则离开“学习”模式，否则处理返回到步骤s101。
当用户关闭开关44使系统转换到“运转”模式时，处理电路56根据存储的速度、周期、存储的行程和深度值控制电动机54。
参考图6和10，如果系统被确定为处于“运转”模式(步骤s3)，则处理电路56确定曲轴是否位于停止位置，即吸气行程开始位置(步骤s4)，如果不是这样，则输出脉冲束给H桥电路53，用以设置电动机54的速度和方向信号以使活塞以存储的平均吸气速度上下往复移动(步骤s5)直到到达停止位置。当曲轴位于停止位置时(步骤s4)，处理电路56向H桥电路53输出电动机速度控制脉冲束以及使电动机54沿第一方向运转的正向信号(步骤s6)。输出这些脉冲和正向信号直到旋转编码器58的输出与停止位置和当电动机停止时(步骤s8)所存储行程深度值(步骤s7)的总和匹配。当电动机已经停止时，处理电路56不再输出速度控制脉冲，直到对应所存储的吸气保持周期的周期已经经过为止(步骤s9)。当吸气保持周期已经经过(步骤s9)，则处理电路56将对应所存储的平均松弛行程速度的速度控制脉冲以及反转信号输出给H桥电路53(步骤s9)。这些信号使电动机沿相反的第二方向受到驱动，从而将活塞沿其向上行程驱动，并且在旋转编码器58指示泵已经返回到其停止位置时停止(步骤s11和步骤s12)。然后处理电路56不再输出电动机控制信号，并且，当已经经过所存储的平均停止周期时(步骤s13)，返回到步骤s3。
该系统可以由用户以“学习”模式操作而无需转换到“运转”模式。因此，该系统还提供了一种动力辅助吸乳泵，其在整个抽送循环可以像手动吸乳泵一样为用户提供连续的控制，而无需手动吸乳泵所需要的体力。
应该理解本发明可以以其它方式实施。例如，“运转”模式循环可以以比较大的保真度跟随“学习”模式循环。这可以通过在“学习”模式中的每个行程期间记录多个时刻的曲轴位置来实现。“运转”模式循环可以利用从多个学习模式循环中获得的循环参数来建立。为了方便起见，用户输入装置模拟了手动吸乳泵的启动器。这种配置可以由类似于缝纫机的脚踏开关和踏板或单独手持控制装置所替换。用户的输入例如可以使用IR(红外线)与处理电路无线连通。
吸气开始参数和行程长度参数的结合可以由停止位置参数和吸气保持位置参数所替代。

Claims (28)

1.一种动力吸乳泵系统，包括：
电动吸乳泵(1，2，7)；
用户输入装置(44)；和
控制器(56)，
其特征在于，所述控制器(56)被配置成能够控制电动吸乳泵(1，2，7)的抽送操作，以使由泵(1，2，7)所产生的吸力跟随在抽送过程中由所述用户输入装置(44)的操作而产生的吸力水平控制信号，从而允许吸力和吸力循环的独立调节。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器(56)被配置成以学习模式和运转模式来操作电动吸乳泵(1，2，7)，其中在所述学习模式中，跟随所述吸力水平控制信号，在所述运转模式中，所述控制器(56)控制所述电动吸乳泵(1，2，7)的抽送操作以便模拟先前的学习模式操作。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述控制器(56)被配置成在学习模式操作期间存储限定泵操作循环的参数。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述参数包括吸气行程平均速度。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其中所述参数包括松弛行程平均速度。
6.根据权利要求3或4所述的系统，其中所述参数包括吸气保持持续时间。
7.根据权利要求3或4所述的系统，其中所述参数包括停止保持持续时间。
8.根据权利要求3所述的系统，其中所述参数包括吸气行程长度。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述参数包括吸气行程长度。
10.根据权利要求3所述的系统，其中所述参数包括吸气行程开始位置。
11.根据权利要求7所述的系统，其中所述参数包括吸气行程开始位置。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中所述电动吸乳泵(1，2，7)包括电动泵装置(1)、容纳用户乳房并收集挤压出的乳汁的手持装置(2，7)、将所述电动泵装置(1)连接到所述手持装置(2，7)上并且容纳工作液的管道(9)，其中所述工作液被所述电动泵装置(1)往复抽送，以改变所述手持装置(2，7)中的乳汁收集腔内的压力。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述手持装置(2，7)包括将所述工作液与所述乳汁收集腔分开的挠性隔板(25)。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述电动泵装置(1)包括两个由各自管子(9、10)连接到各自手持装置(2、7；3、8)上并由共用电动机同相驱动的两个泵。
15.根据权利要求13所述的系统，其中所述电动泵装置(1)包括两个由各自管子(9、10)连接到各自手持装置(2、7；3、8)上并由共用电动机同相驱动的两个泵。
16.根据权利要求12所述的系统，其中所述每个手持装置(2、7；3、8)包括带有隔板(25)和连接到相应管子(9；10)上的盖(26；42)的可拆卸头部(2；3)。
17.根据权利要求13所述的系统，其中所述每个手持装置(2、7；3、8)包括带有隔板(25)和连接到相应管子(9；10)上的盖(26；42)的可拆卸头部(2；3)。
18.根据权利要求14所述的系统，其中所述每个手持装置(2、7；3、8)包括带有隔板(25)和连接到相应管子(9；10)上的盖(26；42)的可拆卸头部(2；3)。
19.根据权利要求15所述的系统，其中所述每个手持装置(2、7；3、8)包括带有隔板(25)和连接到相应管子(9；10)上的盖(26；42)的可拆卸头部(2；3)。
20.根据权利要求16所述的系统，其中每个隔板(25)和相应的盖(26；42)是分开的。
21.根据权利要求16所述的系统，包括手动头部(4)，其包括隔板和手动操作隔板以改变乳汁收集腔内压力的操作装置，其中所述手动头部可与所述可拆卸头部(2；3)互换。
22.根据权利要求17所述的系统，包括手动头部(4)，其包括隔板和手动操作隔板以改变乳汁收集腔内压力的操作装置，其中所述手动头部可与所述可拆卸头部(2；3)互换。
23.根据权利要求18所述的系统，包括手动头部(4)，其包括隔板和手动操作隔板以改变乳汁收集腔内压力的操作装置，其中所述手动头部可与所述可拆卸头部(2；3)互换。
24.根据权利要求19所述的系统，包括手动头部(4)，其包括隔板和手动操作隔板以改变乳汁收集腔内压力的操作装置，其中所述手动头部可与所述可拆卸头部(2；3)互换。
25.根据权利要求20所述的系统，包括手动头部(4)，其包括隔板和手动操作隔板以改变乳汁收集腔内压力的操作装置，其中所述手动头部可与所述可拆卸头部(2；3)互换。
26.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，包括手动头部(4)，其包括手动改变乳汁收集腔内压力的操作装置，其中所述手动头部(4)可与电动机驱动的头部(2；3)互换。
27.根据权利要求26所述的系统，其中所述用户输入装置(44)的用于产生所述吸力水平控制信号的机构被配置成模拟用于手动抽送的操作装置的机构。
28.根据权利要求27所述的系统，其中所述操作装置包括杠杆。
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