CN102271726B - 吸奶器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于吸奶器的乳房吸杯组件，其具有大体漏斗形的支承部件，该支承部件具有开口宽端、开口窄端和在宽端和窄端之间延伸的锥形中央通道。衬垫至少部分地定位在支承部件中。该衬垫具有用于接纳乳房的包括乳头在内的至少一部分的第一非圆形开口、与第一非圆形开口隔开的第二开口和位于第一非圆形开口和第二开口之间、允许从接纳在衬垫中的乳房压出的奶通过衬垫的管状通道。该衬垫构造成在非圆形开口的开启构型与非圆形开口的塌缩构型之间移动。

Description

吸奶器
技术领域
本发明的领域总的涉及吸奶器，尤其涉及模仿哺乳婴儿的吸吮从而为哺乳妈妈提供有效和舒适的泵的吸奶器。
背景技术
吸奶器，不论是电动还是手动操作的，通常包括至少一个构造成用于密封地安置在哺乳妈妈的乳房上的乳房吸杯。真空泵可操作地连接至吸奶器以便向吸杯内的母亲乳房施加真空。更具体地，常规地构成的吸奶器具有用于至少接纳母亲乳头且更常见地接纳母亲乳房的某些相邻部分的中央通道，从而允许真空压力被施加至母亲乳头以便提取奶。在使用期间，真空压力通常是律动地施加的，其中中央通道有时在律动间隔通气。瓶或其它适当的容器通常与吸奶器流体连接以收集提取的奶。
当婴儿被安置在乳房处以进行哺乳时，发生一连串的事件。婴儿将他们的嘴和舌头(闭锁件)以大约30mm Hg的负压放置在乳头/乳晕上并通过一系列称为非营养性吸吮的快速浅吸来刺激排乳。非营养性吸吮由稳定的吸吮爆发时长和停顿时间组成。非营养性吸吮的平均压力为大约70至90mm Hg。当婴儿进行非营养性吸吮时，母亲的大脑意识到乳房处的刺激并出现反射弧。该反射弧使得从脑垂体后叶释放催产素，催产素最终引起排乳。催产素是作用在肌上皮细胞上诱发乳房中的腺泡周围的平滑肌细胞收缩的荷尔蒙。这些细胞的收缩主动将奶朝排出奶的乳头推送到导管内。婴儿借助通过强而均匀的抽吸进行的营养性吸吮而起到奶收集器的作用。在营养性吸吮期间，舌头、颌的运动和吞咽有利于奶流动。营养性吸吮的平均压力为大约75-100mm Hg。
使用常规的吸奶器提取奶的真空压力显著高于吸吮的婴儿的真空压力。例如，通过常规的吸奶器施加在母亲乳房上的真空压力常常为200mmHg(毫米汞柱)及以上。在整个转移过程中，这种高真空压力造成母亲疼痛并且在某些情况下会使母亲乳房组织发炎或损伤。此外，对母亲乳房施加真空压力脉冲不会足够地模拟婴儿的嘴和舌头在哺乳期间的蠕动运动以对母亲乳房施加口部压力。
因此，需要一种吸奶器，其使哺乳妈妈感到更舒适并且更有效地模拟婴儿在喂奶期间的口部压力和运动。
发明内容
一方面，一种用于吸奶器的乳房吸杯组件总的包括大致漏斗形支承部件，该支承部件具有开口宽端、开口窄端和在宽端和窄端之间延伸的渐细/锥形中央通道。衬垫至少部分定位在支承部件中，并具有位于该衬垫中的用于接纳乳房的至少一部分(包括乳头)的第一非圆形开口、与第一非圆形开口隔开的第二开口、以及位于第一非圆形开口和第二开口之间的管状通道，该管状通道允许从接纳在衬垫中的乳房压出/吸出的奶通过衬垫。该衬垫构造成在非圆形开口的开启构型和非圆形开口的塌缩构型之间移动。
另一方面，一种用于吸奶器的乳房吸杯组件总的包括大致漏斗形支承部件，该支承部件具有开口宽端、开口窄端和在宽端与窄端之间延伸的渐细中央通道。衬垫至少部分地定位在支承部件中。该衬垫具有外凸缘部分和从该外凸缘部分向外延伸的纵向部分。该外凸缘部分具有位于其中的用于接纳乳房的至少一部分(包括乳头)的第一非圆形开口。该纵向部分具有第二开口以及位于第一非圆形开口和第二开口之间的管状通道，该管状通道允许从接纳在衬垫中的乳房压出的奶通过衬垫。外凸缘部分是大致平/平面的并适于在乳房吸杯的使用期间接合乳房的位于乳头周围的一部分。
再另一方面，一种与吸奶器一起使用的衬垫总的包括外凸缘部分和从该外凸缘部分向外延伸的纵向部分。该外凸缘部分具有位于其中的用于接纳乳房的至少一部分(包括乳头)的第一非圆形开口。该纵向部分具有第二开口以及位于第一非圆形开口和第二开口之间的管状通道，该管状通道允许从接纳在衬垫中的乳房压出的奶通过衬垫。外凸缘部分是大致平的并适于在乳房吸杯的使用期间接合乳房的位于乳头周围的一部分。该衬垫构造成在非圆形开口的开启构型和非圆形开口的塌缩构型之间运动。
又一方面，一种吸奶器总的包括至少一个用于接合乳房的位于乳头周围的一部分的收集组件和用于对该收集组件并由此至少对乳房的乳头施加真空的真空泵。控制器可操作成在约70mm Hg至约150mm Hg的范围内的最大真空压力与约30mm Hg的闭锁压力之间循环地操作真空泵。
再一方面，一种吸奶器还包括至少一个收集组件，该收集组件包括吸杯组件、用于接收从乳房的乳头压出的奶的容器和用于将乳房吸杯流体连接至该容器的联接器。该吸杯组件具有支承部件和安装在该支承部件上的衬垫。该衬垫包括外凸缘部分和从该凸缘部分向外延伸的纵向部分。衬垫的外凸缘部分是大致平的并适合在乳房吸杯的使用期间接合位于乳头周围的乳房部分。衬垫的纵向部分为大致管状并适于将乳房的乳头接纳于其中。真空泵能够对衬垫的纵向部分并由此对乳头施加真空。正压泵能够对衬垫的外凸缘部分加压，由此在与乳头隔开的位置抵靠在乳房上施力。
附图说明
图1是电动吸奶器的一个实施例的示意图。
图2是图1的吸奶器的一个收集组件的放大透视图。
图3是图2的收集组件的吸杯组件的透视图。
图4是吸杯组件的侧视图。
图5A是吸杯组件的俯视图，其中吸杯组件的内、外衬垫处于初始或未变形的构型。
图5B是类似于图5A的俯视图，其中吸杯组件的内、外衬垫铰链式运动至大致塌缩构型。
图6是沿图5A的线6-6截取的截面图。
图7是沿图5A的线7-7截取的截面图。
图8是吸杯组件的分解透视图。
图9是示出了电动吸奶器的各个构件的互相连接的示意图。
图10是手动吸奶器的一个实施例的透视图，该手动吸奶器具有附接在其上的容器。
图11是手动吸奶器的分解透视图，其中容器的一部分被切掉。
图12是手动吸奶器的侧视图。
图13是手动吸奶器的俯视图。
图14是手动吸奶器的底视图。
图15是手动吸奶器的正视图。
图16是手动吸奶器的后视图。
图17是沿图12的线17-17截取的手动吸奶器的截面图，其中泵的手柄处于放松位置。
图18是类似于图17的截面图，但是其中泵手柄处于部分压缩位置。
图19是类似于图17和18的截面图，但是其中泵手柄处于充分压缩位置。
图20是电动吸奶器的另一个实施例的示意图。
图21是图20的吸奶器的一个收集组件的放大透视图。
图22是图21的收集组件的吸杯组件的透视图。
图23是吸杯组件的侧视图。
图24A是吸杯组件的俯视图，其中吸杯组件的内、外衬垫处于初始或未变形的构型。
图24B是类似于图24A的俯视图，其中吸杯组件的内、外衬垫铰链式运动至大致塌缩构型。
图25是沿图24A的线25-25截取的截面图。
图26是沿图24A的线26-26截取的截面图。
图27是吸杯组件的分解透视图。
图28是示出了电动吸奶器的各个构件的互相连接的示意图。
图29是手动吸奶器的另一个实施例的透视图，该手动吸奶器具有附接在其上的容器。
图30是手动吸奶器的分解透视图，其中容器的一部分被切掉。
图31是手动吸奶器的侧视图。
图32是手动吸奶器的俯视图。
图33是手动吸奶器的底视图。
图34是手动吸奶器的正视图。
图35是手动吸奶器的后视图。
图36是沿图32的线36-36截取的手动吸奶器的截面图，其中泵的手柄处于放松位置。
图37是类似于图36的截面图，但是其中泵手柄处于部分压缩位置。
图38是类似于图36和37的截面图，但是其中泵手柄处于充分压缩位置。
图39是电动吸奶器的另一个实施例的示意图。
图40是图39的吸奶器的一个收集组件的放大透视图。
图41是图40的收集组件的吸杯组件的透视图。
图42是吸杯组件的侧视图。
图43是吸杯组件的俯视图，其中吸杯组件的外衬垫处于开启构型。
图44是类似于图43的俯视图，其中吸杯组件的外衬垫运动至大致塌缩构型。
图45是沿图43的线45-45截取的截面图。
图46是沿图43的线46-46截取的截面图。
图47是吸杯组件的分解透视图。
图48是示出了电动吸奶器的各个构件的互相连接的示意图。
图49是手动吸奶器的又一个实施例的透视图，该手动吸奶器具有附接在其上的容器。
图50是手动吸奶器的分解透视图，其中容器的一部分被切掉。
图51是手动吸奶器的侧视图。
图52是手动吸奶器的俯视图。
图53是手动吸奶器的底视图。
图54是手动吸奶器的正视图。
图55是手动吸奶器的后视图。
图56是沿图52的线56-56截取的手动吸奶器的截面图，其中泵的手柄处于放松位置。
图57是类似于图56的截面图，但是其中泵手柄处于部分压缩位置。
图58是类似于图56和57的截面图，但是其中泵手柄处于充分压缩位置。
具体实施方式
现在参照附图，且具体参照图1，根据一个实施例的电动吸奶器被示意性地示出且总的以10表示。吸奶器10包括总的以12表示的适当的壳体，用于收容各种工作构件，例如如后文将说明的泵、控制器和其它构件。吸奶器10还包括总的以14表示的一对收集组件，以及将收集组件气动/气体连接至壳体的柔性管道或导管16。壳体12可以是任何适当的被确定尺寸和构造成用于容纳如下文更详细地说明的吸奶器的各种构件的壳体。所示的吸奶器10包括同时或彼此独立地从哺乳妈妈的各个乳房吸奶的一对收集组件14。可以设想，收集组件14可以充分独立地操作使得哺乳妈妈只能使用两个收集组件中的一个而从单个乳房吸奶。还可以设想，吸奶器10可设有用于分别从哺乳妈妈的各个乳房吸奶的单个收集组件14。
如图2所示，各收集组件14包括总的以18表示的吸杯组件、联接器20(广义地限定歧管)和用于接收从哺乳妈妈的乳房压出的奶的容器22。在所示的实施例中，容器22是常规的喂奶瓶。但是，应理解，可使用其它类型的瓶和容器来收集压出的母乳。例如，容器22可为专用的储存瓶。
所示的联接器20构造成具有限定在图中竖直定向(例如，为了模仿收集组件在使用时的大致取向)的主通道(未示出)的主管状部段21，以及相对于主部段以一定角度从主部段向外延伸并在联接器内限定第二通道(未示出)的第二管状部段23。联接器20包括例如位于主部段21的下端的有螺纹的下插座24，用于与容器22螺纹连接以将容器联接至联接器。盖或罩帽25在主部段21的顶部(例如，通过适当的螺纹、卡合或其它适当的安装布置)安装在联接器20上以密封地封闭主通道的上端。罩帽25中的端口26接纳导管16以将收集组件14、特别是联接器20气动联接至壳体12(即，连接至其中的真空泵)。吸杯组件18在第二部段23的远端安装在联接器20上以经由联接器提供吸杯组件和壳体之间的气动连通，以及吸杯组件和容器之间的流体连通。应理解，可使用其它形状和构型的联接器而不脱离本发明的范围。还应理解，联接器20能以任何适当的方式(例如螺纹、卡合或其它连接方式)连接至导管16、吸杯组件18和/或容器22。
参照图3-8，各吸杯组件18被确定尺寸和成形为特别是在母亲乳头处接纳哺乳妈妈的乳房并与其形成密封。具体地，各吸杯组件18包括大致管状、特别是漏斗形的支承部件30，该支承部件具有贯穿其中地纵向延伸的内部或中央通道32。支承部件30可由任何适当的材料构成，但在一个特别适当的实施例中能充分抵抗变形，该变形响应于在吸奶器的工作压力下施加于该支承部件上的正压或负压。例如，支承部件30可适当地由大致刚性的塑料构成。支承部件30具有凸缘状的纵向外端34和用于与联接器20卡合连接以将吸杯组件可释放地连接至联接器的一对外环状台肩36。
吸杯组件18还包括一对可扩开/可扩展的衬垫，在此称为内衬垫38和外衬垫40。一对环状安装套圈或环(例如，外环42和内环44，其各自大致以大垫圈的形式成形)将内衬垫38和外衬垫40密封地安装在吸杯组件的支承部件30上。使用适当的紧固件46a、46b(例如，螺栓、螺钉、铆钉)来将安装环42、44固定在支承部件30的凸缘状外端34上。但是，应理解，内、外衬垫38、40能以另一种适当的方式安装在吸杯组件18的支承部件30上而不脱离本发明的范围。
各衬垫38、40适当地由弹性材料构成以允许衬垫在压力施加于其上后扩展或伸展，然后在移除这种压力后回到未扩展或未变形的状态。例如，一种适当的可形成衬垫38、40的材料为硅树脂。应理解，衬垫38、40可由不同的材料构成并保持在本发明的范围内。
参照图6-8，内衬垫38大致呈具有大致U形截面的盘形或环状，该U形截面限定第一或外凸缘部分50、与外凸缘部分大致相对并隔开的第二或内凸缘部分56以及从内、外凸缘部分向内延伸并将其互相连接的锥形连接部分52。内衬垫38还限定(例如由内衬垫38的锥形连接部分52所限定的)大致椭圆形中央开口54。如图6和7所示，内衬垫38的外凸缘部分50具有自该外凸缘部分悬垂的环状肋片58以便被接纳在内安装环44的外表面中对应的环状定位凹槽中。内凸缘部分56具有自该内凸缘部分直立的环状肋片61以便被接纳在内安装环44的内表面中对应的环状定位凹槽中。这样，内衬垫38和内安装环44协作地限定吸杯组件18的第一压力腔室60。在内安装环44中形成至少一个端口(未示出)，用于提供第一压力腔室60与壳体16内的一个或多个压力泵之间的气动连通。
参照图8，外衬垫40呈大致管状且更适当地呈漏斗形，以限定外凸缘部分62、从外凸缘部分延伸的锥形中央部分64和纵向部分68，该纵向部分68在支承部件30内从外衬垫的锥形中央部分纵向延伸到外衬垫在支承部件30的内端附近的内终端。外衬垫40具有由外凸缘部分62和锥形中央部分64限定的大致椭圆形进入开口66，以及由纵向部分限定的纵向通道70，该纵向通道70限定吸杯组件18的与联接器20的第二通道气动连通的真空通道。
如图6和7所示，外凸缘部分62包括自该外凸缘部分悬垂的环状肋片63以便被接纳在内安装环44中的环状定位凹槽中。外安装环成相对关系地固定在内安装环上，以将内衬垫38的外凸缘部分50和外衬垫40的外凸缘部分62密封地夹在安装环之间。这样，外衬垫40和支承部件30共同限定第二压力腔室72。在所示的实施例中，外衬垫40覆盖内衬垫38使得该内衬垫被大致封闭在支承部件30和外衬垫之间。但是，应理解，内衬垫38可布置在外衬垫的外部而不脱离本发明的范围。还可以预期，第一压力腔室60和第二压力腔室72可改为由单个衬垫形成，该单个衬垫构造成支承部件和/或固定在支承部件上以便限定两个分开的压力腔室。
参照图5-8，内、外衬垫38、40中的椭圆形开口54、66彼此同轴地对准。外衬垫40中的椭圆形开口66限定进入开口并具有长轴MAJ和短轴MIN，通过该进入开口母亲乳房插入吸杯组件中。在一个特别适当的实施例中，内、外衬垫38、40中的至少一个且更适当地每一个的厚度在椭圆形开口54、66的长轴MAJ的两端减小。例如，内、外衬垫38、40可具有当在沿包括开口54、66的短轴MIN的线的截面中看去时的第一组合厚度T1(图6)，以及当在沿包括开口的长轴MAJ的线的截面中看去时的第二组合厚度T2(图7)。第一组合厚度T1大于第二组合厚度T2。举一个例子，外衬垫40大致在开口66的长轴MAJ的两端处的厚度为大约0.030英寸，而外衬垫在开口的其余部分周围的厚度为大约0.075(英寸)。对于内衬垫38，大致在开口54的长轴的两端的厚度为大约0.030(英寸)，而内衬垫在开口的其余部分周围的厚度为大约0.075(英寸)。
这种厚度差别(即，内衬垫38和/或外衬垫40大致在开口54、66的长轴MAJ的两端处变薄)形成活动铰链，以有利于衬垫响应于施加在衬垫上的压力(例如，外衬垫的中央通道中的真空压力和/或施加于第一和第二压力腔室上的正压)在图5A所示的充分开启构型和塌缩构型(在图5B中示出，母亲乳房未位于其中)之间大致围绕开口66的长轴MAJ的铰链式运动。这种铰链式运动更精确地模拟吸吮的婴儿对母亲乳房施加的口部运动。应理解，内、外衬垫38、40的铰链式运动能以不同于改变衬垫厚度的方式或除该方式外还以其它方式形成或促成。
现在参照图9，吸奶器10还包括电源80、控制器82、真空泵84和正压泵86。调节阀88(例如，或者称为能以螺旋型调节阀的方式适当地构成的释放阀)与真空泵84气动连通以便调节可由真空泵施加于母亲乳房上的最大操作(抽吸)真空压力。设置电磁阀90a-90c(例如，图9中示出了三个)以调节分别由压力泵86和真空泵84施加至吸杯组件18的正压和真空压力的时间安排/时间选择。在一个适当的实施例中，电源80、控制器82、真空泵84、正压泵86、调节阀88和电磁阀90a-90c布置在壳体12中。
在所示的实施例中，电源80提供充足的电力以操作控制器82、真空泵84、正压泵86和电磁阀90a-90c。电源80可为包括内部源(例如，可充电电池、一个或多个一次性电池)和外部源(例如，标准110伏插座、汽车中的取电插孔)的任何适当的电源。在一个适当的实施例中，控制器82是可编程逻辑控制器(PLC)，其被特定地编程以打开和关闭真空泵84和正压泵86并单独打开和关闭各电磁阀90a-90c。控制器82包括通/断开关92，用于允许哺乳妈妈选择性地打开和关闭吸奶器10。
如图1所示，导管16包括真空导管94，该真空导管将真空泵84经由调节阀88和电磁阀90a气动连接至各收集组件、特别是各吸杯组件18的中央通道70。因此，可以看出，真空泵84在联接器20的主通道并因此在联接器的第二通道和吸杯组件18的中央通道70(例如，外衬垫40的中央通道)上抽真空。电磁阀之一(例如阀90a)沿真空导管94布置在收集组件14的上游，以调节由真空泵84施加至在中央通道70内的母亲乳房的真空压力的水平。亦即，电磁阀90a由控制器82控制并且可被编程为关闭或打开达规定的时间段。
在电磁阀90a的打开位置，该电磁阀使真空导管与大气相通，以降低或消除真空泵所生成的真空压力。在所示的实施例中，将电磁阀90a移至其打开位置使施加至各吸杯组件18的中央通道70的真空减至约30mmHg。将电磁阀90a移至其关闭位置使施加至各吸杯组件18的中央通道70的真空上升至最大压力。在一个适当的实施例中，真空泵84能够将高达150毫米汞柱(mm Hg)的最大真空施加至各吸杯组件18的中央通道70。更适当地，在真空泵84的操作中，调节阀88和电磁阀90a被操作成在约70mm Hg至约130mm Hg的范围内、更适当地在约75mm Hg至约125mm Hg的范围内调节吸杯组件18的中央通道70中的真空压力(例如，母亲乳房所承受的真空压力)。但是，应该理解，真空泵84也能够施加除了在以上范围内之外的真空压力而不脱离本发明的范围。重要的是保持各吸杯组件18的中央通道70内的最大压力低于将引起母亲乳房的不舒适和/或组织损伤的水平。但是，各吸杯组件18的中央通道70内的最大压力应当足以将从母亲乳房压出的奶从吸杯组件驱动到容器22内。
一个或多个压力导管96(例如，导管96a、96b)将压力泵86气动连接至各个收集组件14、特别是吸杯组件18(图9)的第一压力腔室60(经由导管96a)和第二压力腔室72(经由导管96b)。因此，正压泵86可用于独立地对各吸杯组件18的第一内部腔室60和第二内部腔室72加压，以选择性地且独立地扩展相应的内、外衬垫38、40。在一个实施例中，正压泵86能够将第一压力腔室60和第二压力腔室72中的每一者加压至由释放阀87确立的最大压力。在一个适当的实施例中，由释放阀87确立的最大压力为约85mm Hg。但是，应理解，正压泵86能以与文中提供的范围不同的正压范围对乳房吸杯18的第一内部腔室60和第二内部腔室72加压而不脱离本发明的范围。
电磁阀之一90c沿第一导管96a布置以便选择性地调节第一压力腔室60的加压，并且另一个电磁阀90b沿第二导管96b布置以便选择性地调节第二压力腔室72的加压。如上所述，电磁阀90b、90c由控制器82控制并且可被编程为关闭或打开达规定的时间段。因此，沿第一导管96a和第二导管96b的电磁阀90b、90c能够在它们的开启位置被用来以压力泵的限度内的任何正压对第一内部腔室60和第二内部腔室72选择性地加压达预定的时间段。电磁阀90b、90c——其为三通阀——也有利于相应压力腔室60、72的独立通气或减压。电磁阀90b、90c当移至它们的关闭位置时分别允许选择性地使第一压力腔室60和第二内部腔室72(整体或部分地)通气。因此，沿第一导管96a和第二导管96b的电磁阀90b、90c可被打开以选择性地对第一内部腔室60和第二内部腔室72加压达预定的时间段并且可被关闭以选择性地使第一和第二内部腔室减压达预定的时间段。
在所示的示意图中，使用相同的电磁阀90a-90c同时操作吸杯组件18。但是，应理解，各吸杯组件18可独立于彼此地受到控制。亦即，各吸杯组件18可独立地设有成组电磁阀，相应的各组电磁阀由控制器82独立地控制。还应理解，收集组件14、具体来说文中所述的吸杯组件18可构造为与手动泵一起使用。
现将参照单个收集组件14说明吸奶器10的操作，应理解，其它收集组件的操作与文中所述的基本相同。在操作中，哺乳妈妈使吸杯组件18、特别是外衬垫40与她的乳房之一接触，此时乳头大致经椭圆形开口66被接纳并进入吸杯组件的中央通道70。在该位置，外衬垫40的凸缘部分62和锥形部分64靠置在乳头周围的母亲乳房上。通过将控制器82的通/断开关92移至其接通位置而启动吸奶器10，由此开始吸奶器的泵吸循环。
在此所述的泵吸循环被适当地设计成模拟哺乳婴儿的吸吮动作和频率，例如，婴儿舌头和颌的蠕动运动。具体地，在每个循环期间，真空泵84被操作成对位于外衬垫40的中央通道70内的母亲乳房施加抽吸(例如，最大)真空压力。例如，在约75mm Hg至约125mm Hg的范围内的真空压力被施加至位于外衬垫40的中央通道70内的乳房。更具体地，控制器82关闭电磁阀90a，由此允许想要的(如由调节阀88限制的)最大真空压力被施加至母亲乳房。该真空压力作用在母亲乳头上，以有利于收集从乳头压出的奶并有助于将吸杯组件18保持在母亲乳房上。在一个特别适当的实施例中，抽吸真空压力在每个循环的约50％至约80％的范围内、且更适当地每一个循环的约70％施加至母亲的乳房。
压力泵86被操作成对吸杯组件18的(例如由内衬垫38限定的)第一压力腔室60加压，以在与母亲乳头的端部相隔较远的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第一压力腔室60被加压至约70mm Hg至约100mm Hg、且更适当地约85mm Hg的压力。这通过控制器82打开沿压力导管96的第一导管96a布置的电磁阀90c以对第一压力腔室60加压来完成。这样对第一压力腔室60加压致使内衬垫38(以及位于内衬垫区域中的外衬垫40)背离支承部件30地扩展而对位于外衬垫40的中央通道70内的母亲乳房施加压力。在一个适当的实施例中，在每个循环的约50％至约80％的范围内、且更适当地每一个循环的约70％对第一压力腔室60加压。
至少大约在第一压力腔室60被加压的同时，且更适当地在此后不久，(例如由外衬垫40限定的)第二压力腔室72被加压以在更接近且在某些实施例中邻近母亲乳头的端部的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第二压力腔室72被加压至约70mm Hg至约100mm Hg、且更适当地约85mm Hg的压力。具体地，控制器82打开沿压力导管96的第二导管96b布置的电磁阀90b以将第二压力腔室72加压至想要的压力。这致使外衬垫70背离支承部件30向内扩展，由此降低中央通道70的沿短轴MIN的高度，从而对母亲乳房施加压力。在一个实施例中，第二压力腔室72中的压力适当地与第一压力腔室60中的压力相同。但是，应理解，第二压力腔室72中的压力可以大于或小于第一压力腔室60中的压力而不脱离本发明的范围。
在一个适当的实施例中，在每个循环的约30％至约60％的范围内、且更适当地每一个循环的约50％对第二压力腔室72加压。在一个特别适当的实施例中，在每个循环期间，在第一压力腔室60的初始加压之后，第二压力腔室72的加压被延迟适当的一段时间，使得在该循环期间第一和第二压力腔室两者均被加压的循环时间同时结束。因此，第一压力腔室60和第二压力腔室72被相继加压以有利于乳房的奶流向母亲的乳头，在此奶可被压出。此外，内、外衬垫38、40响应于外衬垫的中央通道70中的真空压力以及第一压力腔室60和第二压力腔室72的加压的铰链式运动更精确地模拟吸吮婴儿舌头和上腭运动。从母亲乳房压出的奶经外衬垫70的中央通道70流入联接器20的第二通道，向下流动并通过其主通道，进入容器22。
一旦第一压力腔室60和第二压力腔室72两者均在抽吸循环期间被充分加压，则吸杯组件18的中央通道70中的真空通过控制器82仅打开沿真空导管94的电磁阀90a以使真空通路通气而降至约30mm Hg。该30mmHg的真空模拟了吸吮婴儿的闭锁压力并且也将吸杯组件18保持在母亲的乳房上。
最终，第一压力腔室60和第二压力腔室72两者均通过关闭对应的电磁阀90c、90b——其为三通阀——而通气，这致使腔室减压至大气压力。在减压后，内、外衬垫38、40的大部分(任何由于闭合压力而发生的小变形除外)回到它们的初始或未变形的构型。在减压完成之后，关闭沿真空导管94的电磁阀90a使得中央通道70以及位于其中的母亲乳房为下一循环再次承受抽吸真空压力。
按照必要的频率重复该泵吸循环以压出如妈妈希望的或能够产生的那么多奶。通过手动将控制器82的通/断开关92移至断开位置而停止吸奶器10的泵吸循环。在一个适当的实施例中，吸奶器可在每分钟约50-90个循环、更适当地每分钟约60-70个循环且更加适当地每分钟约60个循环(每个循环约1秒钟)的范围内操作。下表归纳了适当的泵吸循环的一个示例。
在此所述的吸奶器10已被设计成更接近地模仿哺乳婴儿的吸吮，由此向妈妈提供用于压出母乳的显著更有效和更舒适的泵。更具体地，与常规的吸奶器相比，吸奶器10以比较低的真空压力操作，具有带椭圆形开口(大致为嘴唇形状)并且能够在该开口进行铰链式运动的吸杯组件，有序地对母亲乳房施加压缩压力，并在整个旨在模拟婴儿舌头和上腭的蠕动运动的定时/时间受控的循环中操作。
现在参照图10-19，尤其是参照图10，根据一个实施例的手动吸奶器总的以100表示。所示的手动吸奶器100包括总的以121表示的泵、总的以118表示的吸杯组件、联接器120和用于接收通过该吸奶器从哺乳妈妈的乳房压出的奶的容器122。在所示的实施例中，吸杯组件118、联接器120以及容器122与以上关于图1-9所述的吸杯组件18、联接器20和容器22基本相似。因此，所示的容器122为瓶。但是，应理解，可使用其它类型的瓶和容器来收集压出的母乳。
除此以外，所示的联接器120具有用于与容器122螺纹连接的有螺纹的下插座124、用于将联接器气动连接至泵121的端口126和用于接纳吸杯组件118的另一个端口128(图11)。应理解，可使用其它形状和构型的联接器而不脱离本发明的范围。还应理解，联接器120能以任何适当的方式例如螺纹、倒钩和卡合连接至泵121、吸杯组件118和/或容器122。
参照图11，吸杯组件118被确定尺寸和成形为用于接纳哺乳妈妈的乳房并与其形成密封。具体地，吸杯组件118包括支承部件130，该支承部件具有贯穿其中地延伸的中央通道132。支承部件130包括位于一端的凸缘134和邻近相对的一端的螺纹136，该螺纹136用于将支承部件以及吸杯组件118联接至联接器120。本实施例的支承部件130包括用于将组件118气动连接至泵121的压力端口137。吸杯组件118还包括内衬垫138、外衬垫140和用于将内、外衬垫固定在支承部件130上的一对安装套圈或环(外安装环142和内安装环144)。使用适当的紧固件146a、146b(例如，螺栓、螺钉、铆钉)来将安装环142、144固定在支承部件130的凸缘状的外端134上，以将内、外衬垫138、140密封地夹在安装环142、144之间。应理解，能采用其它方式将内、外衬垫138、140固定在支承部件130上。
内衬垫138包括第一凸缘部分150、从第一凸缘部分向内延伸的锥形部分152和由锥形部分限定的大致椭圆形中央开口154。内衬垫138还包括与第一凸缘部分150隔开并大致与其平行地延伸的第二凸缘部分156。第一凸缘部分150和第二凸缘部分156分别包括向内延伸的环状肋片158、161，以便被接纳在内安装环144中的相应环状凹槽中(图17-19)。内衬垫138和内安装环144协同地限定吸杯组件118的第一压力腔室160。
参照图11和15，外衬垫140包括第一凸缘部分162、从第一凸缘部分向内延伸的锥形/渐细部分164和由锥形部分限定的大致椭圆形中央开口166。如图17-19所示，第一凸缘部分162包括环状肋片163以便被接纳在内安装环144中的环状凹槽中。外衬垫140还包括从锥形部分164向外延伸的管状部分168。管状部分168通过支承部件130的中央通道132被接纳并限定吸杯组件118的中央通道170。仍参照图17-19，外衬垫140的管状部分168与支承部分130和内衬垫138配合以限定第二压力腔室172。
如图11所示，泵121包括泵壳体113和用于封闭壳体的盖125。所示的实施例的泵壳体113呈大致杯形，具有适于座设在联接器120的上表面上的大体平直的底部129和从该底部向上延伸的圆柱形壁131。环状凸缘135围绕圆柱形壁131的周边延伸。导管181形成在壳体113中并适于连接至形成在吸杯组件118中的压力端口138(图17-19)。壳体113的底部129包括与联接器120中的端口126以及联接器的内部腔室141气动连通的孔口133。
再次参照图11，盖125具有用于将泵121的手柄127枢转地安装在其上的底座147，以及中央开口149，该中央开口具有环绕开口的邻近环状凹部151。盖125还包括通气通道152。压力释放阀/减压阀139可操作地安装在盖125上并气动连接至通气通道152并由此连接至壳体113中的导管181。阀139使泵121中的压力腔室并相应地使吸杯组件118中的压力腔室160、172通气。仍参照图11，止回阀143与壳体113中的孔口(未示出)相关联。止回阀143抑制泵的真空腔室中的正压。
所示的泵121的实施例的手柄127大致呈S形并经由与盖125的底座147扣合连接而枢转地安装在底座147上。手柄127可被手动挤压和释放以操作泵121。因此，手柄127可在放松位置(图17)和压缩位置(图19)之间选择性地移动。应理解，手柄可具有其它形状和构型。
提升组件包括杆部153、波纹管155、翼形螺钉157和伞形阀159并通过盖125中的中央开口149被接纳。如图17-19所示，杆部153包括管状壁、闭合的上端和开口的下端。上端包括孔口且下端包括环状凸缘。一对隔开的肋片布置在管状壁的外表面上。波纹管155是延伸穿过盖125的中央开口149的柔性膜并且其一端围绕环绕中央开口的台肩151附着/固定在盖上。波纹管155的相对一端在该对肋片之间附着在杆部153上。提升组件的翼形螺钉157延伸穿过杆部153的上端中的孔口并可操作地连接至设置在管状杆部内的伞形阀157。杆部153可操作地连接至手柄127使得手柄的运动引起提升组件对应的运动。
如图17-19中可见，隔膜183被接纳在泵壳体113中并包括柔性膜。隔膜183的一端被夹持在盖125和泵壳体113之间并且其相对一端附着在杆部153上。如图19中最佳地示出，隔膜183和泵壳体113共同限定用于产生联接器120的内部腔室141中的真空并由此产生吸杯组件118的中央通道170中的真空的真空腔室165。隔膜183、盖125和波纹管155共同限定用于对吸杯组件118的内压力腔室160和外压力腔室172加压的压力腔室167。
在手动吸奶器100——其在图17-19中示出——的操作期间，哺乳妈妈握住吸奶器并使吸杯组件118与她的乳房B之一接触，使得她的乳头B被接纳在吸杯组件的中央通道170内。外衬垫140接触母亲乳头N和她的乳房B的位于她乳头周围的部分。接下来，吸奶器100通过妈妈挤压手柄127而被启动以在泵的一个完整的泵吸循环中自始至终驱动泵121。
随着妈妈挤压手柄127，手柄移向联接器120并在盖125上围绕底座147枢转以提升杆部153并由此朝着盖向上提起提升组件。杆部153在向上移动时带着翼形螺钉157、伞形阀159、波纹管155和隔膜183随其移动。隔膜183的向上运动致使真空腔室165的容积增加，由此在联接器120的内部腔室141和吸杯组件118的中央通道170中形成真空，这导致真空施加至被接纳在吸杯组件118的中央通道中的母亲乳头N。在一个适当的实施例中，施加至吸杯组件的中央通道170并由此施加至母亲乳头N的真空在70mm Hg至约125mm Hg的范围内。在某些实施例中，施加至母亲乳头N的真空的量值可以通过翼形螺钉157的旋转而在该范围内变化，所述旋转对应地调节伞形阀159的位置。更具体地，翼形螺钉157在伞形阀157的杆部上推动，由此减小杆部张力，这减小了伞形阀打开的压力差。这为灵敏度不高的阀提供了更佳的范围控制。伞形阀159提供了释放阀，如果真空腔室内的真空超过预定值，则该释放阀打开以减少真空腔室165内的真空。
在手柄127的枢转运动期间压力腔室167的容积随着提升组件上升而减小，这致使空气流出压力腔室并经由泵壳体113的导管181和吸奶器的压力端口137流入第一压力腔室160和第二压力腔室172。给第一内部腔室160和第二内部腔室172充装空气致使它们加压。在所示的实施例中，第一压力腔室160和第二压力腔室172被同时加压，但是可以预期，第一压力腔室可先于第二腔室被加压。第一压力腔室160和第二压力腔室172的加压导致压缩力施加至母亲乳头N和母亲乳房B的位于她乳头周围的部分，由此将她乳房内的奶M朝着她的乳头驱动。在一个适当的实施例中，吸杯组件118的第一内部腔室160和第二内部腔室172被加压至约70mmHg和100mm Hg之间的压力。压力释放阀139防止压力腔室167内的压力超过预定的抽吸真空压力。所示实施例的压力释放阀139被固定为在预定值释放压力。
如图19中可见，从母亲乳房B压出的奶M流经吸杯组件118的中央通道170、流经联接器120的内部腔室141并通过重力流入容器122。分隔件187位于联接器中以防止奶M流向泵壳体113。
按照必要的频率重复该泵吸循环以压出妈妈所希望的或能够产生的那么多奶。每个泵吸循环的总泵吸循环时间直接取决于妈妈挤压手柄127的速度。妈妈挤压和释放手柄127越快，泵吸循环速度就越快。本文所述的吸奶器100已被设计成更接近地模仿哺乳婴儿的吸吮，由此向妈妈提供用于压出母乳的显著更有效和更舒适的泵。更具体地，吸奶器100与常规的手动吸奶器相比在比较低的真空压力下操作，该吸奶器100具有乳房吸杯，该乳房吸杯具有用于接纳母亲乳房的乳头的椭圆形开口(大致呈嘴唇形状)并能够在母亲乳头附近对母亲乳房施加压缩力。
现参照图20，根据另一个实施例的电动吸奶器被示意性地示出并且总的以200表示。吸奶器200包括总的以212表示的适当的壳体，用于容纳各种工作构件，例如后文将说明的泵、控制器和其它构件。吸奶器200还包括总的以214表示的一对收集组件，以及将收集组件气动连接至壳体的柔性管或导管216。壳体212可被确定尺寸和构造成用于容纳吸奶器200的各种构件的任何适当的壳体。所示的吸奶器200包括同时或彼此独立地从哺乳妈妈的两个乳房吸奶的一对收集组件214。可以设想，收集组件214可以充分独立地操作使得哺乳妈妈只能使用两个收集组件中的一个来从单个乳房吸奶。还可以预期，吸奶器200可设有用于分别从哺乳妈妈的各个乳房吸奶的单个收集组件214。
如图21所示，各收集组件214包括总的以218表示的吸杯组件、联接器220和用于收集从哺乳妈妈的乳房压出的奶的容器222。在所示的实施例中，容器222是常规的喂奶瓶。但是，应理解，可使用其它类型的瓶和容器来收集压出的母乳。例如，容器222可为专用的储奶瓶(例如，比较小的琥珀色或绿色瓶，其使瓶内空气的量和穿透瓶的光线量最小化)。
如图25中可见，联接器220具有限定在图中竖直定向(例如，为了模仿收集组件在使用中的大致取向)的主通道241的主管状部段221，以及相对于主部段以一定角度从主部段向外延伸并在联接器内限定第二通道263的第二管状部段223。联接器220包括例如位于主部段221的下端的有螺纹的下插座224，用于与容器222螺纹连接以将容器联接至联接器。吸杯组件218在第二部段223的远端安装在联接器220上，以经由联接器提供吸杯组件和容器222之间的气动和流体连通。应理解，可使用其它形状和构型的联接器而不脱离本发明的范围。还应理解，联接器220能以任何适当的方式(例如螺纹、卡合或其它连接方式)连接至吸杯组件218和/或容器222。
联接器220还包括位于主部段221上方的大致杯形的壳体213。如图22所示，所示实施例的壳体213具有大致平直的底部229和从该底部向上延伸的圆柱形壁231。凸缘235至少部分地围绕圆柱形壁231的周边延伸。凸缘235包括两个端口299a、299b。壳体213的底部229包括与联接器220的主通道241气动连通的第一孔口233a以及与大气(即，壳体外侧的区域)气动连通的第二孔口233b。
止回阀243a与壳体213中的孔口233a相关联以便允许将空气从联接器220的主通道241吸入壳体213。但是，止回阀243a抑制空气沿相反的方向流动。亦即，止回阀243抑制空气从壳体213流入联接器220的主通道241。结果，可容易地向联接器241的主通道241施加真空或负压，同时抑制联接器的主通道的加压。可以预期，在某些实施例中，可省略与壳体213中的孔口233a相关联的止回阀243a。释放阀243b与壳体213中的孔口233b相关联以便允许在壳体内的真空超过预定阈值的情况下将空气从大气吸入壳体。
如图21中可见，盖或罩帽225在联接器220的顶部(例如，通过适当的螺纹、通过卡合或其它适当的安装布置)安装在联接器220上以密封地封闭联接器。更具体地，盖225通过卡合安装在联接器220的壳体213上。盖225还包括三个端口249a、249b、249c。所述端口中的两个249a、249b气动地连接至壳体213的凸缘235中的相应开口299a、299b。另一个端口249c与壳体的内部腔室265气动连通。
参照图22-27，各吸杯组件218被确定尺寸并成形为用于特别是在母亲乳头中的一个处接纳哺乳妈妈的乳房中的一个并与其形成密封。具体地，各吸杯组件218包括大致管状、特别是大致漏斗形的支承部件230，该支承部件具有贯穿其中地纵向延伸的内部或中央通道232(图25)。如图27中可见，支承部件230包括具有外螺纹的凸缘状纵向外端234。在本实施例中，吸杯组件218的支承部件230与联接器220和壳体212形成为单件。单件式联接器220、壳体212和支承部件230可由任何适当的材料构成，但是在一个特别适当的实施例中，其能充分抵抗变形，该变形响应于在泵的工作压力下施加于该单件上的正压或负压。例如，单件式联接器220、壳体212和支承部件230可适当地由大致刚性的塑料构成。应理解，联接器220、壳体212和支承部件230可分别形成并以任何适当的方式附接在一起。
参照图27，吸杯组件218还包括一对可扩展的衬垫，在此称为内衬垫238和外衬垫240。一对安装嵌件(例如，外嵌件291和内嵌件293)将内、外衬垫238、240安装在吸杯组件218的支承部件230上。螺纹套圈242和垫圈244用于将衬垫238、240和嵌件291、293可释放地固定在支承部件230上。更具体地，螺纹套圈242包括内螺纹，该内螺纹可与位于支承部件230上的外螺纹选择性地接合以将衬垫238、240和嵌件291、293可释放地固定在支承部件上。因此，可移除并单独清洁嵌件291、293、衬垫238、240、套圈242和垫圈244。
各衬垫238、240适当地由弹性材料构成以允许衬垫在压力施加于其上时扩展或伸展，然后在移除这种压力后回到未扩展或未变形的状态。例如，一种适当的可形成衬垫238、240的材料为硅树脂。应理解，衬垫238、240可由不同的材料构成并且仍然在本发明的范围内。
具体参照图25和27，内衬垫238具有大致呈U形的截面，该U形截面限定第一或外凸缘部分250、与外凸缘部分大致相对并隔开的第二或内凸缘部分256以及锥形连接部分252，该锥形连接部分从内、外凸缘部分向内延伸并将它们互相连接。内衬垫238还限定(例如由内衬垫238的锥形连接部分252限定的)大致椭圆形中央开口254。如图25所示，内衬垫238和外嵌件291协同地限定吸杯组件218的第一压力腔室260。至少一个端口295形成在外嵌件中以便提供第一压力腔室260与盖中的端口之一249a之间的气动连通。
再次参照图25和27，外衬垫240呈大致漏斗形，具有外凸缘部分262、从外凸缘部分延伸的锥形中央部分264和纵向部分268，该纵向部分268在支承部件230内从外衬垫的锥形中央部分纵向延伸到外衬垫的与支承部件230的内端相邻的内终端。如图25中可见，外衬垫240具有由外凸缘部分262和锥形中央部分264限定的大致椭圆形的进入开口266，以及由纵向部分268限定的纵向通道270。纵向通道270限定吸杯组件218的真空通道，并与联接器220的主通道241以及由壳体212限定的真空腔室265气动连通。纵向通道270还与容器222流体连通。如图25所示，外衬垫240和内嵌件293至少部分协同地限定吸杯组件218的第二压力腔室272。至少一个端口297形成在内嵌件293中以便提供第二压力腔室272与形成在盖225中的端口之一249a之间的气动连通。
参照图25和26，内、外衬垫238、240中的椭圆形开口254、266彼此同轴地对准。如图24A和24B所示，外衬垫240中的椭圆形开口266限定进入开口并具有长轴MAJ和短轴MIN，母亲乳房(例如，她的乳头)通过该进入开口插入吸杯组件。在一个特别适当的实施例中，内、外衬垫238、240中的至少一个且更适当地每一个的厚度在椭圆形开口254、266的短轴MIN的两端加厚。例如，内、外衬垫238、240可具有当在沿包括开口254、266的短轴MIN的线的截面中看去时的第一组合厚度T1′(图25)，以及当在沿包括开口的长轴MAJ的线的截面中看去时的第二组合厚度T2′(图26)。第一组合厚度T1′显著大于第二组合厚度T2′。在一个适当的实施例中，内、外衬垫238、240大致在相应开口254、266的长轴MAJ的两端的厚度为大约0.030英寸，而相应的内、外衬垫在开口的其余部分的厚度为大约0.075(英寸)。
这种厚度差别(即，内衬垫238和/或外衬垫240大致在开口254、266的短轴MIN的两端处加厚)形成活动铰链，以有利于衬垫响应于施加于衬垫上的压力(例如，外衬垫的中央通道中的真空压力和/或施加于第一和第二压力腔室上的正压)在图24A所示的充分开启构型和塌缩构型(在图24B中示出，母亲乳房未位于其中)之间大致围绕开口266的长轴MAJ的铰链式运动。该铰链式运动更精确地模拟吸吮的婴儿对母亲乳房施加的口部运动。应理解，内、外衬垫238、240的铰链式运动能以不同于改变衬垫厚度的方式或除该方式外还以其它方式形成或促成。
现在参照图28，吸奶器200还包括电源280、控制器282和真空/正压泵284。调节阀288(例如，或者称为能以螺纹型调节阀的方式适当地构成的释放阀)与泵284气动连通以便调节可由真空泵施加于母亲乳房上的最大操作(抽吸)真空压力。设置电磁阀290a-290c(例如，图28中示出了三个)以调节泵284施加至吸杯组件218的正压和真空压力的时间安排。在一个适当的实施例中，电源280、控制器282、泵284、调节阀288和电磁阀290a-290c布置在壳体212中。
在一个实施例中，电源280被充分地确定尺寸以提供电力，以便操作包括控制器282、泵284和电磁阀290a-290c的泵200达一整天。例如，电源280可被充分地确定尺寸以使泵在24小时的时间周期内工作10到12次，每次15到20分钟。在一个适当的实施例中，电源280是可被快速充电的可充电电池。在一个示例中，可使用适当的外部电源(例如，标准110伏插座)对电源280充电约3.5小时。适当地，电源280可在使用期间充电。亦即，来自外部电源的未被用于操作泵的任何剩余电力将对电源280进行充电。可使用电源插座292a将电源280连接至适当的外部充电电源。另外，泵200可利用由外部电源经由电源插座292a供应的电力而工作。LED可定位于壳体212上，用于向用户指示电池的状态。在一个示例中，LED呈稳定的绿色表示电池已充好电，呈稳定的黄色表示电池正在充电，而闪烁的黄色表示电池需要充电。
在一个适当的实施例中，控制器282是可编程逻辑控制器(PLC)，其被特定地编程以打开和关闭泵284并单独打开和关闭各电磁阀290a-290c。控制器282包括通/断开关292b，用于允许哺乳妈妈选择性地打开和关闭吸奶器200。在一个实施例中，该通/断开关包括按钮。在一个适当的实施例中，按钮被按压至少50毫秒以打开泵200，并按压至少500毫秒以关闭泵。亦即，要关闭泵200，必须按压按钮比打开泵明显长得多的时间。控制器282还包括用于将泵200从刺激模式切换为压出模式——这些模式在下面更详细地说明——的模式选择开关292c，以及用于调节泵工作的循环速度的速度调节装置292d。可使用LED来向泵200的用户指示泵的工作模式。在一个实施例中，可设置一个LED来指示泵在其刺激模式下工作并且设置另一个LED来指示泵在其压出模式下工作。
如图20所示，导管216包括真空导管294，该真空导管将泵284经由调节阀288和电磁阀290a气动连接至各收集组件214、特别是吸杯组件218的中央通道270(例如，外衬垫240的中央通道)。电磁阀之一(例如阀290a)沿真空导管294布置，以调节由泵284施加至在中央通道270内的母亲乳房的真空压力的水平。亦即，电磁阀290a由控制器282控制并且可被编程为关闭或打开达规定的时间段。在电磁阀290a的打开位置，该电磁阀使真空导管与大气相通以降低或消除由泵284生成的真空压力，从而允许对经由各吸杯组件218施加至母亲乳房的真空压力的水平进行控制。因此，电磁阀290a可用于在可通过泵284实现的范围内对中央通道270施加预定的真空压力水平。在一个适当的实施例中，泵284能够将高达150毫米汞柱(mm Hg)的最大真空施加至各吸杯组件218的中央通道270。更适当地，在泵284的操作中，调节阀288和电磁阀290a被操作成在约70mmHg至约130mm Hg的范围内、更适当地在约75mm Hg至约125mm Hg的范围内调节吸杯组件218的中央通道270中的真空压力(例如，母亲乳房所承受的真空压力)。但是，应理解，泵284能够不在以上范围内施加真空压力而不脱离本发明的范围。重要的是保持各吸杯组件218的中央通道270内的最大压力低于将引起母亲乳房的不舒适和/或组织损伤的水平。但是，各吸杯组件218的中央通道270内的最大压力应当足以将从母亲乳房压出的奶从吸杯组件吸入容器222。
一个或多个压力导管296(例如，导管296a、296b)将泵284气动连接至各收集组件214、特别是(经由导管296a)连接至吸杯组件218(图28)的第一压力腔室260以及(经由导管296b)连接至第二压力腔室272。因此，泵284可用于独立地对各吸杯组件218的第一内部腔室260和第二内部腔室272加压，以选择性地且独立地扩展相应的内、外衬垫238、240。在一个适当实施例中，泵284能够将第一压力腔室260和第二压力腔室272各者加压至由释放阀287确立的最大压力。在一个适当的实施例中，由释放阀287确立的最大压力为约100mm Hg。但是，应理解，泵284能以与文中提供的范围不同的正压范围对吸杯组件218的第一内部腔室260和第二内部腔室272加压而不脱离本发明的范围。
电磁阀之一290c沿第一导管296a布置以便选择性地调节第一压力腔室260的加压，并且另一个电磁阀290b沿第二导管296b布置以便选择性地调节第二压力腔室272的加压。如上所述，电磁阀290b、290c由控制器282控制并且可被编程为关闭或打开达规定的时间段。因此，沿第一导管296a和第二导管296b的电磁阀290b、290c可在它们的开启位置用于以泵284的限度内的任何正压选择性地对第一内部腔室260和第二内部腔室272加压达预定的时间段。电磁阀290b、290c——其为三通阀——也有利于相应压力腔室260、272的独立通气或减压。当移至它们的关闭位置时，电磁阀290b、290c分别允许选择性地使第一压力腔室260和第二内部腔室272(整体或部分)通气。因此，沿第一导管296a和第二导管296b的电磁阀290b、290c可被打开以选择性地对第一内部腔室260和第二内部腔室272加压达预定的时间段并且可被关闭以选择性地使第一压力腔室260和第二压力腔室272减压达预定的时间段。
在所示的示意图中，使用相同的电磁阀290a-290c同时操作吸杯组件218。但是，应理解，各吸杯组件218可独立于彼此地受到控制。亦即，各吸杯组件218可独立地设有成组电磁阀，相应的各组电磁阀由控制器282独立地控制。还应理解，收集组件214、具体来说文中所述的吸杯组件218可构造为与手动泵一起使用。
现将参照单个收集组件214说明吸奶器200的操作，应理解，其它收集组件的操作与文中所述的基本相同。在操作中，哺乳妈妈使收集组件214的吸杯组件218且特别是外衬垫240与她的乳房之一接触，此时她的乳头大致经椭圆形开口266被接纳并进入吸杯组件的中央通道270。在该位置，外衬垫240的凸缘部分262和锥形部分264靠置在乳头周围的母亲乳房上。通过将控制器282的通/断开关292移至其接通位置而启动吸奶器200，由此开始吸奶器的泵吸循环的刺激模式。刺激模式被设计成模仿婴儿的初始吸吮(例如，非营养性吸吮)，这种吸吮使母亲体验到“放松(let down)”的感觉。当母亲乳房内的奶流向她的乳头时发生“放松”。
在刺激模式下，泵284被操作成对位于外衬垫240的中央通道270内的母亲乳房施加抽吸(例如，最大)真空压力。例如，在约30mm Hg至约150mm Hg的范围内、更适当地在约75mm至约125mm Hg的范围内的最大真空压力被施加至位于外衬垫240的中央通道270内的乳房。在一个特别适当的实施例中，抽吸真空压力在整个循环中连续施加至母亲乳房上。但是，应理解，在整个该循环中抽吸真空压力可选择性地变化。
泵284也被操作成对吸杯组件218的(例如由内衬垫238限定的)第一压力腔室260加压，以在与母亲乳头的端部相隔较远的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第一压力腔室260被加压至约70mm Hg至约100mm Hg、且更适当地约85mm Hg的压力。这通过控制器282将沿压力导管296的第一导管296a布置的电磁阀290c移至其打开位置以对第一压力腔室260加压来完成。这样对第一压力腔室260加压致使内衬垫238(以及位于内衬垫区域内的外衬垫240)背离支承部件230地扩展而对位于外衬垫240的中央通道270内的母亲乳房施加压力。在一个适当的实施例中，第一压力腔室260在刺激模式的大约第一至第十五循环被连续加压并在大约接下来的十个循环(即，第十六至第二十五循环)被连续减压。在整个刺激模式中第一压力腔室260以该方式被加压和减压。
(例如由外衬垫240限定的)第二压力腔室272被加压以在更靠近且在某些实施例中邻近母亲乳头的端部的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第二压力腔室272被加压至约70mmHg至约100mm Hg、且更适当地约85mm Hg的压力。具体地，控制器282使沿压力导管296的第二导管296b布置的电磁阀290b移动以将第二压力腔室272加压至想要的压力。这致使外衬垫270背离支承部件230向内扩展，由此降低中央通道270的高度，从而对母亲乳房施加压力。在一个实施例中，第二压力腔室272中的压力适当地与第一压力腔室260中的压力相同。但是，应理解，第二压力腔室272中的压力可以大于或小于第一压力腔室260中的压力而不脱离本发明的范围。
在一个适当的实施例中，在每个循环的约30％至约60％的范围内、且更适当地每一个循环的约50％对第二压力腔室272加压。在一个特别适当的实施例中，在每个循环开始之后，第二压力腔室272的加压被延迟并在每个循环结束前停止。因此，第二压力腔室272快速加压和减压以模拟婴儿在开始喂奶期间的快而浅的吮吸(即，非营养性吸吮)。如上所述，婴儿的非营养性吸吮致使哺乳妈妈的乳腺导管中的奶流向她的乳头，在此奶可被压出。
在刺激模式下，泵吸循环按必要的频率重复以使母亲体验到放松的感觉。在一个适当的实施例中，吸奶器200的泵吸循环在约90秒后从刺激模式自动转为压出模式。妈妈可使用模式选择开关手动地将泵吸循环从刺激模式转为压出模式。位于壳体212上的对应的LED被点亮以告知妈妈该泵吸循环当前处于何种模式。
在一个适当的实施例中，吸奶器在刺激模式期间可在每分钟约90-120个循环的范围内操作。下表归纳了适当的刺激模式的一个示例。
泵吸循环的压出模式被适当地设计成模拟哺乳婴儿的吸吮动作和频率，例如，婴儿舌头和上腭的用于吸奶的蠕动运动。具体地，在每个循环期间，泵284被操作成对位于各吸杯组件214的中央通道270内的母亲乳房施加抽吸(例如，最大)真空压力。例如，在约70mm Hg至约150mmHg的范围内且更适当地在约75mm至约125mm Hg的范围内的真空压力被施加至位于相应中央通道270内的各个乳房。更具体地，控制器282将电磁阀290a移至其打开位置，由此允许想要的(如由调节阀288限制的)最大真空压力被施加至母亲乳房。该真空压力有利于收集从母亲乳房压出的奶并帮助将吸杯组件218保持在母亲乳房上。在一个特别适当的实施例中，抽吸真空压力在每个循环的约50％至约80％的范围内、且更适当地每一个循环的约70％施加至母亲乳房。
泵284也被操作成对吸杯组件218的第一压力腔室260(例如，如至少部分由内衬垫238限定)加压，从而在与母亲乳头的端部相隔较远的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第一压力腔室260被加压至约30mm Hg至约100mm Hg、且更适当地约85mmHg的压力。这通过控制器282打开沿压力导管296的第一导管296a布置的电磁阀290c以对第一压力腔室260加压来完成。这样对第一压力腔室260加压致使内衬垫238(以及位于内衬垫区域内的外衬垫240)背离支承部件230地扩展而对位于外衬垫240的中央通道270内的母亲乳房施加压力。在一个适当的实施例中，在每个循环的约50％至约80％的范围内、且更适当地每一个循环的约70％对第一压力腔室260加压。
至少大约在第一压力腔室260被加压的同时，且更适当地在此后不久，(例如至少部分地由外衬垫240限定的)第二压力腔室272被加压以在更接近且在某些实施例中邻近母亲乳头的端部的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第二压力腔室272被加压至约70mm Hg至约100mm Hg、且更适当地约85mm Hg的压力。具体地，控制器282打开沿压力导管296的第二导管296b布置的电磁阀290b以将第二压力腔室272加压至想要的压力。这致使外衬垫270背离支承部件230向内扩展，由此降低中央通道270的高度，从而对母亲乳房施加压力。在一个实施例中，第二压力腔室272中的压力适当地与第一压力腔室260中的压力相同。但是，应理解，第二压力腔室272中的压力可以大于或小于第一压力腔室260中的压力而不脱离本发明的范围。
在一个适当的实施例中，在每个循环的约30％至约60％的范围内、且更适当地每一个循环的约50％对第二压力腔室272加压。在一个特别适当的实施例中，在每个循环期间，在第一压力腔室260的初始加压之后，第二压力腔室272的加压被延迟适当的一段时间，使得在该循环期间第一和第二压力腔室两者均被加压的循环时间同时结束。因此，第一压力腔室260和第二压力腔室272被相继加压以有利于母乳流向母亲的乳头，在此奶可被压出。此外，内、外衬垫238、240响应于外衬垫的中央通道270中的真空压力以及第一压力腔室260和第二压力腔室272的加压的铰链式运动更精确地模拟吸吮婴儿的舌头和上腭运动。从母亲乳房压出的母乳经外衬垫270的中央通道270流入联接器220的第二通道，向下流动并通过其主通道，并进入容器222。
一旦第一压力腔室260和第二压力腔室272两者均在抽吸循环期间被充分加压，则吸杯组件218的中央通道270中的真空通过控制器282打开电磁阀290a以使真空通路通气而降至约30mm Hg。该30mm Hg的真空模拟了吸吮婴儿的闭锁压力并且也将吸杯组件218保持在母亲乳房上。
最终，第一压力腔室260和第二压力腔室272两者均通过打开对应的电磁阀290b、290c而通气，这致使所述腔室减压至大气压力。在减压后，内、外衬垫238、240大部分(任何由于闭合压力而发生的小变形除外)回到它们的初始或未变形的构型。在减压完成之后，关闭阀290a使得中央通道270以及位于其中的母亲乳房为下一循环再次承受抽吸真空压力。
按照必要的频率重复该泵吸循环以压出妈妈所希望的或能够产生的那么多奶。通过手动将控制器282的通/断开关292移至断开位置而停止吸奶器200的泵吸循环。在一个适当的实施例中，吸奶器可在每分钟约50-90个循环、更适当地每分钟约60-70个循环且更加适当地每分钟约60个循环(每个循环约1秒钟)的范围内操作。下表归纳了用于压出模式的适当的泵吸循环的一个示例。
在此所述的吸奶器200已被设计成更接近地模仿哺乳婴儿的吮吸，由此向妈妈提供用于压出母乳的显著更有效和更舒适的泵。更具体地，与常规的吸奶器相比，吸奶器200以比较低的真空压力操作，具有带椭圆形开口(大致为嘴唇形状)并且能够在该开口进行铰链式运动的吸杯组件，有序地对母亲乳房施加压缩压力，并在整个旨在模拟婴儿的舌头和上腭的蠕动运动的定时/时间受控的循环中操作。
现在参照图29-38，尤其是参照图29，根据另一个实施例的手动吸奶器总的以300表示。所示的手动吸奶器300包括总的以321表示的泵、总的以318表示的吸杯组件、联接器320和用于接收通过该吸奶器从哺乳妈妈的乳房压出的奶的容器322。在所示的实施例中，吸杯组件318、联接器320以及容器322与以上关于图20-28所述的吸杯组件218、联接器20和容器222基本相似。因此，所示的容器322为常规的喂奶瓶。但是，应理解，可使用其它类型的瓶和容器来收集压出的母乳。例如，容器322可为专用的储奶瓶(例如，比较小的琥珀色或绿色瓶，其使瓶内空气的量和穿透瓶的光线量最小化)。
如图30和36所示，联接器320具有限定在图中竖直定向(例如，为了模仿收集组件在使用中的大致取向)的主通道341的主管状部段312，以及相对于主部段以一定角度从主部段向外延伸并在联接器内限定第二通道363的第二管状部段323。联接器320包括例如位于主部段312的下端的有螺纹的下插座324，用于与容器322螺纹连接以将容器联接至联接器。吸杯组件318在第二部段323的远端安装在联接器320上，以经由联接器提供吸杯组件和容器322之间的气动和流体连通。应理解，可使用其它形状和构型的联接器而不脱离本发明的范围。还应理解，联接器320能以任何适当的方式(例如螺纹、卡合或其它连接方式)连接至吸杯组件318和/或容器322。
联接器320还包括位于主部段312上方的泵壳体313。所示实施例的泵壳体313呈大致杯形，具有大致平直的底部329和从该底部向上延伸的圆柱形壁331。凸缘335至少部分地围绕圆柱形壁331的周边延伸。泵壳体313的底部329包括与联接器320的主通道341气动连通的孔口333。止回阀343a与泵壳体313中的孔口333相关联以便允许将空气从联接器341的主通道341吸入泵壳体313。但是，止回阀343a抑制空气沿相反的方向流动。亦即，止回阀343a抑制空气从泵壳体313流入联接器341的主通道341。结果，可容易地向联接器341的主通道341施加真空或负压，同时抑制联接器的主通道的加压。可以预期，在某些实施例中，可省略与泵壳体313中的孔口333相关联的止回阀343a。释放阀343b与壳体313中的另一个孔口相关联以便允许在壳体内的真空超过预定阈值的情况下将空气从大气吸入壳体。
盖或罩帽325在联接器320的顶部(例如通过适当的螺纹、通过卡合或其它适当的安装布置)安装在联接器320上以密封地封闭联接器。更具体地，盖325通过卡合安装在联接器320的泵壳体313上。再次参照图30，盖325具有用于将泵321的手柄327枢转地安装在其上的底座347。盖325还包括中央开口349和通气通道352。压力释放阀339可操作地安装在盖325上并气动连接至通气通道352。阀339允许泵壳体313在泵321的操作期间通气。现在参照图36，止回阀343与泵壳体113中的孔口相关联以便抑制泵壳体的加压。
仍参照图36，所示的泵321的实施例的手柄327大致呈S形并经由与盖325的底座347扣合连接而枢转地安装在底座347上。手柄327可被手动挤压和释放以操作泵321。因此，手柄327可在放松位置(图36)和压缩位置(图38)之间选择性地移动。应理解，手柄可具有其它形状和构型。
手柄可操作地连接至泵231的提升组件。提升组件包括杆部353、波纹管355、致动器357和伞形阀359并通过盖325中的中央开口349被接纳。如图36-38所示，杆部353包括在开口的上、下端之间延伸的管状壁。下端包括从管状壁向外延伸的环状凸缘。一对隔开的肋片布置在管状壁的外表面上。波纹管355是柔性膜，该波纹管布置在泵壳体313内，并且其一端邻近盖325中的中央开口349附着在盖325上。波纹管355的相对一端在该对肋片之间附着在杆部353上。提升组件的致动器357延伸穿过杆部353并可操作地连接至布置在管状杆部内的伞形阀359。杆部353可操作地连接至手柄327，使得手柄在其放松和压缩位置之间的运动引起提升组件的相应运动。
如图36-38中可见，隔膜383被接纳在泵壳体313中并包括柔性膜。隔膜383的一端被夹持在盖325和泵壳体313之间并且其相对一端附着在杆部353的凸缘上。如图38最佳地示出，隔膜383和泵壳体313共同限定用于在联接器320的主通道341中形成真空的真空腔室365。隔膜383、盖325和波纹管355如下文将更详细地说明的那样共同限定用于加压吸杯组件318的压力腔室367。
参照图31-35，吸杯组件318被确定尺寸且成形为用于特别是在母亲乳头中的一个处接纳哺乳妈妈的乳房中的一个并与其形成密封。具体地，吸杯组件318包括大致管状、特别是大致漏斗形的支承部件330，该支承部件具有贯通其中地纵向延伸的内部或中央通道332(图36)。如图30中可见，支承部件330包括具有外螺纹的凸缘状纵向外端334。在本实施例中，吸杯组件318的支承部件330与联接器320和泵壳体313形成为单件。单件式联接器320、泵壳体313和支承部件330可由任何适当的材料构成，但是在一个特别适当的实施例中，其能充分抵抗变形，该变形响应于在泵的工作压力施加于其上的正压或负压。例如，单件式联接器320、泵壳体313和支承部件330可适当地由大致刚性的塑料构成。应理解，联接器320、泵壳体313和支承部件330可分别形成并以任何适当的方式附接在一起。
参照图30，吸杯组件318还包括一对可扩展的衬垫，文中称为内衬垫338和外衬垫340。一对安装嵌件(例如，外嵌件391和内嵌件393)将内、外衬垫338、340安装在吸杯组件318的支承部件330上。螺纹套圈342和垫圈344用于将衬垫338、340和嵌件391、393可释放地固定在支承部件330上。更具体地，螺纹套圈342包括内螺纹，该内螺纹可与位于支承部件330上的外螺纹选择性地接合以将衬垫338、340和嵌件391、393可释放地固定在支承部件上。因此，可移除并单独清洁嵌件391、393、衬垫338、340、套圈342和垫圈344。
各衬垫338、340适当地由弹性材料构成以允许衬垫在压力施加于其上时扩展或伸展，然后在移除这种压力后回到未扩展或未变形的状态。例如，一种适当的可形成衬垫338、340的材料为硅树脂。应理解，衬垫338、340可由不同的材料构成并且仍然在本发明的范围内。
具体参照图30和36，内衬垫338具有大致呈U形的截面，该U形截面限定第一或外凸缘部分350、与外凸缘部分大致相对并隔开的第二或内凸缘部分356以及锥形连接部分352，该锥形连接部分从内、外凸缘部分向内延伸并将它们互相连接。内衬垫338还限定(例如由内衬垫338的锥形连接部分352限定的)大致椭圆形中央开口(未示出)。如图36所示，内衬垫338和外嵌件391协同地限定吸杯组件318的第一压力腔室360。至少一个端口395形成在外嵌件中以便提供第一压力腔室360与泵壳体316内的压力腔室367之间的气动连通。
再次参照图30，外衬垫340呈大致漏斗形，具有外凸缘部分362、从外凸缘部分延伸的锥形中央部分364和纵向部分368，该纵向部分在支承部件330内从外衬垫的锥形中央部分纵向延伸到外衬垫的与支承部件330的内端相邻的内终端。如图34中可见，外衬垫340具有由外凸缘部分362和锥形中央部分364限定的大致椭圆形的进入开口364，以及由纵向部分368限定的纵向通道370。现参照图36，纵向通道370限定吸杯组件318的真空通道并与联接器320的主通道341以及泵321的真空腔室365气动连通。纵向通道370还与容器322流体连通。如图36所示，外衬垫340和内嵌件393至少部分协同地限定吸杯组件318的第二压力腔室372。至少一个端口397形成在内嵌件393中以便提供第二压力腔室372与泵壳体316内的压力腔室367之间的气动连通。
在手动吸奶器300——其在图36-38中示出——的操作期间，哺乳妈妈握住吸奶器并使吸杯组件318与她的乳房B之一接触，使得她的乳头B通过外衬垫340中的椭圆形开口366被接纳并被接纳在吸杯组件的中央通道370内。外衬垫340接触母亲乳头N和她的乳房B的位于她乳头周围的部分。接下来，吸奶器300通过妈妈挤压和释放手柄327而被启动以在泵的一个完整的泵吸循环中自始至终地驱动泵321。妈妈将继续挤压和释放手柄327以在妈妈想要的那么多循环中驱动泵321。妈妈常常会操作泵321直到她停止压出奶或已收集适量的奶为止。
随着妈妈挤压手柄327，手柄移向联接器320并在盖325上围绕底座347枢转以提升杆部353并由此远离盖向上提起提升组件。杆部353在向上移动时带着翼形螺钉357、伞形阀359、波纹管355和隔膜383随其移动。隔膜383的向上运动致使真空腔室365的容积增加，由此将空气从联接器320的主腔室341和吸杯组件318的中央通道370经止回阀343吸入真空腔室。从内部腔室341和中央通道370吸气致使其中形成真空，这导致真空施加至被接纳在吸杯组件318的中央通道中的母亲乳头N。在一个适当的实施例中，施加至吸杯组件318的中央通道370并由此施加至母亲乳头N的真空在70mm Hg至约125mm Hg的范围内。在某些实施例中，施加至母亲乳头N的真空的量值可以通过致动器357的旋转而在该范围内变化，所述旋转对应地调节伞形阀359的位置。伞形阀359提供了释放阀，如果真空腔室内的真空超过预定值，则该释放阀打开以减少真空腔室365内的真空。布置成与真空腔室365以及联接器320的主通道341气动连通的止回阀343防止联接器的主通道内的压力超过大气压力。
在手柄327的枢转运动期间压力腔室367的容积随着提升组件上升而减小，这致使空气流出压力腔室并经由外嵌件391和内嵌件393中的相应压力端口391和397流入乳房吸杯的第一压力腔室360和第二压力腔室372。给第一内部腔室360和第二内部腔室372充装空气致使它们加压。在所示的实施例中，第一压力腔室360和第二压力腔室372被同时加压，但是可以预期，第一压力腔室可先于第二腔室被加压。第一压力腔室360和第二压力腔室372的加压导致压缩力施加至母亲乳头N和母亲乳房B的位于她乳头N周围的部分，由此将她乳房内的奶M朝着她的乳头驱动。在一个适当的实施例中，吸杯组件318的第一内部腔室360和第二内部腔室372被加压至在约70mm Hg到100mm Hg之间的压力。压力释放阀339防止压力腔室367内的压力、并由此防止吸杯组件318的第一内部腔室360和第二内部腔室372内的压力超过预定压力。
如图37和38中可见，从母亲乳房B压出的奶M流经吸杯组件318的中央通道370、流经联接器320的主腔室341并通过重力流入容器322。分隔件387位于联接器320中以朝容器322向下转移奶流并由此防止奶M流向泵壳体313。
按照必要的频率重复该泵吸循环以压出妈妈所希望的或能够产生的那么多奶。每个泵吸循环的总泵吸循环时间直接取决于妈妈挤压手柄327的速度。妈妈挤压和释放手柄327越快，泵吸循环速度就越快。本文所述的吸奶器300已被设计成更接近地模仿哺乳婴儿的吮吸，由此向妈妈提供用于压出母乳的显著更有效和更舒适的泵。更具体地，吸奶器300与常规的手动吸奶器相比在比较低的真空压力下操作，该吸奶器300具有乳房吸杯，该乳房吸杯用于接纳母亲乳房的乳头的椭圆形开口(大致呈嘴唇形状)并能够在母亲乳头附近对母亲乳房施加压缩力。
现参照图39，根据另一个实施例的电动吸奶器被示意性地示出并且总的以400表示。吸奶器400包括总的以412表示的适当的壳体，用于容纳各种工作构件，例如后文将说明的泵、控制器和其它构件。吸奶器400还包括总的以414表示的一对收集组件，以及将收集组件气动连接至壳体的柔性管或导管416。壳体412可被确定尺寸和构造成用于容纳吸奶器400的各种构件的任何适当的壳体。所示的吸奶器400包括同时或彼此独立地从哺乳妈妈的两个乳房吸奶的一对收集组件414。可以设想，收集组件414可以充分独立地操作使得哺乳妈妈只能使用两个收集组件中的一个来从单个乳房吸奶。还可以预期，吸奶器400可设有用于分别从哺乳妈妈的各个乳房吸奶的单个收集组件414。
如图40所示，各收集组件414包括总的以418表示的吸杯组件、联接器420和用于收集从哺乳妈妈的乳房压出的奶的容器422。在所示的实施例中，容器422是专用的奶收集和储存瓶。但是，应理解，可使用其它类型的容器来收集压出的母乳。例如，容器422可为常规的喂奶瓶。
如图45中可见，联接器420具有限定在图中竖直定向(例如，为了模仿收集组件在使用中的大致定向)的主通道441的主管状部段420，以及相对于主部段以一定角度从主部段向外延伸并在联接器内限定第二通道463的第二管状部段423。联接器420包括例如位于主部段421的下端的有螺纹的下插座424，用于与容器422螺纹连接以将容器联接至联接器。在所示的实施例中，吸杯组件418的一部分与联接器420形成为单件，并且在第二部段423的远端连接至联接器，以经由联接器提供吸杯组件和容器422之间的气动和流体连通。应理解，可使用其它形状和构型的联接器而不脱离本发明的范围。还应理解，联接器420能可释放地连接至吸杯组件418。可以进一步理解，联接器能以任何适当的方式(例如螺纹、卡合或其它连接方式)可释放地连接至容器422。
联接器420还包括位于主部段421上方的大致杯形壳体413。如图41所示，所示实施例的壳体413具有底部429和从该底部向上延伸的圆柱形壁431。凸缘435至少部分地围绕圆柱形壁431的周边延伸。凸缘435包括两个端口499a、499b。壳体413的底部429包括与联接器420的主通道441气动连通的第一孔口433a和与大气(即，壳体外侧的区域)气动连通的第二孔口433b。释放阀433b与壳体413中的孔口433b相关联以便抑制壳体的内部腔室465的加压(图41和47)。
如图40中可见，盖或罩帽425在联接器420的顶部(例如，通过适当的螺纹、通过卡合或其它适当的安装布置)安装在联接器220上以密封地封闭联接器。更具体地，盖425通过卡合安装在联接器420的壳体413上。盖425也包括三个端口449a、449b、449c。所述端口中的两个449a、449b气动地连接至壳体413的凸缘435中的相应开口499a、499b。另一个端口449c与壳体的内部腔室465气动连通(图41)。
各吸杯组件418被确定尺寸并成形为用于特别是在母亲乳头中的一个处接纳哺乳妈妈的乳房中的一个并与其形成密封。参照图41-47，各吸杯组件418包括大致管状、特别是大致漏斗形的支承部件430，该支承部件具有贯穿其中地纵向延伸的内部或中央通道432(图45)。如图47中可见，支承部件430具有凸缘状纵向外端434。在本实施例中，吸杯组件418的支承部件430与联接器420和壳体413形成为单件。单件式联接器420、壳体413和支承部件430可由任何适当的材料构成，但是在一个特别适当的实施例中，其能充分抵抗变形，该变形响应于在泵的工作压力施加于其上的正压或负压。例如，单一联接器420、壳体413和支承部件430可适当地由大致刚性的塑料构成。应理解，联接器420、壳体413和支承部件430可分别形成并以任何适当的方式附接在一起。
还是参照图47，吸杯组件418还包括一对可扩展的衬垫，在此称为内衬垫(总的以438表示)和外衬垫(总的以440表示)。各衬垫438、440适当地部分由弹性材料构成以允许衬垫在压力施加于其上时扩展或伸展，然后在移除这种压力后回到未扩展或未变形的状态。例如，一种适当的可形成衬垫438、440的材料为硅树脂。应理解，衬垫438、440可由不同的材料构成并且仍然在本发明的范围内。可以预期，在泵400的另一个实施例(未示出)中，可以省略内衬垫438。
具体参照图45-47，内衬垫438呈大致漏斗形并包括外凸缘部分450、从外凸缘部分向内延伸的纵向部分453和锥形连接部分452，该锥形连接部分将外凸缘部分与锥形连接部分互相连接。在所示的实施例中，内衬垫438的外凸缘部分450、锥形连接部分452和纵向部分453由弹性材料构成。内衬垫438还限定(例如由内衬垫438的锥形连接部分452限定的)大致十字形中央开口454。如图46所示，内衬垫438和支承部件430协同地限定吸杯组件418的第一压力腔室460。
内衬垫438还包括总的以455表示的刚性支承框架，该支承框架具有围绕外凸缘部分450的第一环状凸缘455a、环绕纵向部分453并与第一环状凸缘隔开的第二环状凸缘455b以及在第一和第二环状凸缘之间延伸并将第一和第二环状凸缘互相连接的一对相对的支承梁455c。支承框架455为内衬垫438的由弹性材料制成的部分(例如，外凸缘部分450、纵向部分453和锥形连接部分452)提供刚性并支承所述部分。在所示的实施例中，支承梁455c将外凸缘部分450、纵向部分453和锥形连接部分452协同地分为两个大致相等的半体，使得支承梁布置在所述两个半体之间。
仍参照图45-47，外衬垫440呈大致漏斗形，具有平的外凸缘部分462、从外凸缘部分延伸的锥形中央部分464和纵向部分468，该纵向部分在支承部件430内从外衬垫的锥形中央部分纵向延伸到外衬垫的与支承部件的内端相邻的内终端。如图47中可见，外衬垫440具有由外凸缘部分462和锥形中央部分466限定的大致椭圆形(广义上讲，“非圆形”)的进入开口464，以及由纵向部分468限定的纵向通道470。纵向通道470限定吸杯组件418的真空通道，并与联接器420的主通道441以及由壳体413限定的内部腔室465气动连通。纵向通道470还与容器422流体连通。如图45所示，外衬垫440和内衬垫438至少部分协作地限定吸杯组件418的第二压力腔室472。
外衬垫440还包括总的以457表示的刚性支承框架，该支承框架具有围绕外凸缘部分462的第一环状凸缘457a、环绕纵向部分468并与第一环状凸缘隔开的第二环状凸缘457b以及在第一和第二环状凸缘之间延伸并将第一和第二环状凸缘互相连接的一对相对的支承梁457c。支承框架455为外衬垫440由弹性材料制成的部分(例如，外凸缘部分462、纵向部分468和锥形连接部分464)提供刚性并支承所述部分。在所示的实施例中，支承梁457c与外凸缘部分462、纵向部分468和锥形连接部分464隔开。一对突片/突舌459从第一环状凸缘457a向外延伸以便抓住外衬垫440。
如图45和46中可见，衬垫438、440适于相互匹配。更具体而言，内衬垫438、440的开口454、466与纵向部分453、468彼此同轴地对齐并且内衬垫的外凸缘部分450定位成与外衬垫的外凸缘部分462面对面地接合。外衬垫440的支承梁457c被接纳在形成于内衬垫438的支承梁455c中的凹部中。在所示的实施例中，内、外衬垫438、440选择性地分离以便进行清洁，但是应理解，内衬垫可与外衬垫形成为单件或例如通过将内衬垫结合/粘合在外衬垫上而永久附接在外衬垫上。
如图43和44所示，外衬垫440中的椭圆形开口466限定进入开口并具有长轴MAJ和短轴MIN，母亲乳房(例如，她的乳头)通过该进入开口插入吸杯组件。外衬垫440构造成响应于施加至衬垫的压力(例如，外衬垫的中央通道中的真空压力和/或施加至第一和第二压力腔室的正压)在图43所示的充分开启构型与图44所示的塌缩构型之间大致围绕开口466的长轴MAJ进行铰链式运动。该铰链式运动更精确地模拟由吮吸的婴儿对母亲乳房施加的口部运动。
在所示的实施例中，外衬垫440的刚性支承框架455的外环状凸缘457a与支承部件430的凸缘状纵向外端434卡合连接，由此将衬垫438、440可释放地固定在吸杯组件418上。结果，内、外衬垫438、440可被移除并单独进行清洁。应理解，衬垫438、440能以其它方式可释放地附接至吸杯组件418。
现在参照图48所示的示意图，吸奶器400还包括电源480、控制器482和真空/正压泵484。第一调节阀488(例如，或者称为能以螺纹型调节阀的方式适当地构成的释放阀)与泵484气动连通以便调节可由真空泵施加于母亲乳房上的最大操作(抽吸)真空压力。第二调节阀489与泵484气动连通以便维持可由真空泵施加至母亲乳房的最低操作(闭锁)真空压力。设置电磁阀490a-490c(例如，图48中示出了三个)以调节泵484施加至吸杯组件418的正压和真空压力的时间安排。在一个适当的实施例中，电源480、控制器482、泵484、调节阀488、489和电磁阀490a-490c布置在壳体413中。虽然本实施例包括单个真空/正压泵484，但是应理解，可以使用分开的真空泵和压力泵。
在一个实施例中，电源480被充分地确定尺寸以提供电力，以便操作包括控制器482、泵484和电磁阀490a-490c的泵400达一整天。例如，电源480可被充分地确定尺寸以使泵在24小时的时间周期内工作10到12次，每次15到20分钟。在一个适当的实施例中，电源480是可被快速充电的可充电电池。在一个示例中，可使用适当的外源(例如，标准110伏插座)对电源480充电约3.5小时。适当地，电源480可在使用期间充电。亦即，未被用于操作泵的来自外源的任何剩余电力将对电源480进行充电。可使用电源插座492a将电源480连接至适当的外部充电电源。另外，泵400可通过由外部电源经由电源插座492a供应的电力工作。LED可位于壳体412上，用于向用户指示电池的状态。在一个示例中，LED呈稳定的绿色表示电池已充好电，稳定的黄色表示电池正在充电，而闪烁的黄色表示电池需要充电。可以预期，可从壳体412省略如图48所示的电源480。在本实施例中，电力可从任何适当的外部电源(例如，常规的110伏插孔)经由电源插座492a供应给吸奶器400。在本实施例中，LED可用于指示电压状态。
在一个适当的实施例中，控制器482是可编程逻辑控制器(PLC)，其被具体编程以打开和关闭泵484并单独打开和关闭各电磁阀490a-490c。控制器482包括通/断开关492b，用于允许哺乳妈妈选择性地打开和关闭吸奶器400。在一个实施例中，该通/断开关包括按钮。在一个适当的实施例中，按钮被按压至少50毫秒以打开泵400，并按压至少500毫秒以关闭泵。亦即，要关闭泵400，必须按压按钮比打开泵明显长得多的时间。控制器482还包括用于将泵400从刺激模式切换为压出模式——这些模式在下面更详细地说明——的模式选择开关492c，以及用于调节泵工作的循环速度的速度调节装置492d。可使用LED来向泵400的用户指示泵的工作模式。在一个实施例中，可设置一个LED来指示泵在其刺激模式下工作并且设置另一个LED来指示泵在其压出模式下工作。在另一个实施例中，单个LED可闪烁以指示刺激模式，并稳定地照亮以指示压出模式。
如图39、40和48所示，导管416包括真空导管494，该真空导管将泵484经由调节阀488、489和电磁阀490a气动连接至各收集组件414、特别是吸杯组件418的中央通道470(例如，外衬垫440的中央通道)。电磁阀之一(例如阀490a)沿真空导管494布置，以调节由泵484施加至在中央通道470内的母亲乳房的真空压力的水平。亦即，电磁阀490a由控制器482控制并且可被编程为关闭或打开达规定的时间段。在电磁阀490a的打开位置，该电磁阀使真空导管与大气相通以降低或消除由泵484生成的真空压力，从而允许对经由各吸杯组件418施加至母亲乳房的真空压力的水平进行控制。因此，电磁阀490a可用于在可通过泵484实现的范围内对中央通道470施加预定的真空压力水平。
在一个适当的实施例中，泵484能够将高达150毫米汞柱(mm Hg)的最大真空施加至各吸杯组件418的中央通道470。更适当地，在泵484的操作中，调节阀488、489和电磁阀490a被操作成在约70mm Hg至约130mm Hg的范围内、更适当地在约75mm Hg至约125mm Hg的范围内调节吸杯组件418的中央通道470中的真空压力(例如，母亲乳房所承受的真空压力)。但是，应理解，泵484能够不在以上范围内施加真空压力而不脱离本发明的范围。重要的是保持各吸杯组件418的中央通道470内的最大压力低于将引起母亲乳房的不舒适和/或组织损伤的水平。但是，各吸杯组件418的中央通道470内的最大压力应当足以将从母亲乳房压出的奶从吸杯组件吸入容器422。
一个或多个压力导管496将泵484气动连接至各收集组件414、特别是(经由导管496a)连接至吸杯组件418(图48)的第一压力腔室460以及(经由导管496b)连接至第二压力腔室472。因此，泵484可用于独立地对各吸杯组件418的第一压力腔室460和第二压力腔室472加压，以选择性地且独立地扩展相应的内、外衬垫438、440。在一个适当实施例中，泵484能够将第一压力腔室460和第二压力腔室472各者加压至由释放阀487确立的最大压力。在一个适当的实施例中，由释放阀487确立的最大压力为约100mm Hg。但是，应理解，泵484能以与文中提供的范围不同的正压范围对吸杯组件418的第一压力腔室460和第二压力腔室472加压而不脱离本发明的范围。
电磁阀之一490c沿第一导管496a布置以便选择性地调节第一压力腔室460的加压，并且另一个电磁阀490b沿第二导管496b布置以便选择性地调节第二压力腔室472的加压。如上所述，电磁阀490b、490c由控制器482控制并且可被编程为关闭或打开达特定的时间段。因此，沿第一导管496a和第二导管496b的电磁阀490b、490c可在它们的开启位置用于以泵484的限度内的任何正压选择性地对第一压力腔室460和第二压力腔室472加压达预定的时间段。电磁阀490b、490c——其为三通阀——也有利于相应压力腔室460、472的独立通气或减压。当移至它们的关闭位置时，电磁阀490b、490c分别允许选择性地使第一压力腔室460和第二压力腔室472(整体或部分)通气。因此，沿第一导管496a和第二导管496b的电磁阀490b、490c可被打开以选择性地对第一压力腔室460和第二压力腔室472加压达预定的时间段并且可被关闭以选择性地使第一和第二压力腔室减压达预定的时间段。
在所示的示意图中，使用相同的电磁阀490a-490c同时操作吸杯组件418。但是，应理解，各吸杯组件418可独立于彼此地受到控制。亦即，各吸杯组件418可独立地设有成组电磁阀，相应的各组电磁阀由控制器482独立地控制。还应理解，收集组件414且具体地文中所述的吸杯组件418可构造为与手动泵一起使用。
现将参照单个收集组件414说明吸奶器400的操作，应理解，其它收集组件的操作与文中所述的基本相同。在操作中，哺乳妈妈使收集组件414的吸杯组件418且特别是外衬垫440与她的乳房之一接触，其中她的乳头大致经椭圆形开口466被接纳并进入吸杯组件的中央通道470。在该位置，外衬垫440的平的外凸缘部分462和锥形部分464靠置在乳头周围的母亲乳房上。通过将控制器482的通/断开关492移至其接通位置而启动吸奶器400，由此开始吸奶器的泵吸循环的刺激模式。刺激模式被设计成模仿婴儿的初始吮吸(例如，非营养性吮吸)，这种吮吸使母亲体验到放松的感觉。当母亲乳房内的奶流向她的乳头时发生“放松”。
在刺激模式下，泵484被操作成对在外衬垫440的中央通道470内的母亲乳房施加抽吸(例如，最大)真空压力。例如，在约30mm Hg至约150mm Hg的范围内、更适当地在约75mm至约125mm Hg的范围的最大真空压力被施加至位于外衬垫440的中央通道470内的乳房。在一个特别适当的实施例中，抽吸真空压力在整个循环中连续施加至母亲乳房。但是，应理解，在整个该循环中抽吸真空压力可选择性地变化。
泵484也被操作成对吸杯组件418的(例如如由内衬垫438限定的)第一压力腔室460加压，以在与母亲乳头的端部相隔较远的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第一压力腔室460被加压至约70mm Hg至约100mm Hg、且更适当地约85mm Hg的压力。这通过控制器482将沿压力导管496的第一导管496a布置的电磁阀490c移至其打开位置以对第一压力腔室460加压来完成。这样加压第一压力腔室460致使内衬垫438(以及位于内衬垫区域内的外衬垫440)背离支承部件430扩展而对在外衬垫440的中央通道470内的母亲乳房施加压力。在一个适当的实施例中，第一压力腔室460在刺激模式的大约第一至第十五循环被连续加压并在大约接下来的十个循环(即，第十六至第二十五循环)被连续减压。在整个刺激模式中第一压力腔室460以该方式被加压和减压。
(例如由外衬垫440限定的)第二压力腔室472被加压以在更靠近且在某些实施例中邻近母亲乳头的端部的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第二压力腔室472被加压至约70mmHg至约100mm Hg、且更适当地约85mm Hg的压力。具体地，控制器482使沿压力导管496的第二导管496b布置的电磁阀490b移动以将第二压力腔室472加压至想要的压力。这致使外衬垫440背离支承部件430向内扩展，由此降低中央通道470的高度，从而对母亲乳房施加压力。在一个实施例中，第二压力腔室472中的压力适当地与第一压力腔室460中的压力相同。但是，应理解，第二压力腔室472中的压力可以大于或小于第一压力腔室460中的压力而不脱离本发明的范围。
在一个适当的实施例中，在每个循环的约30％至约60％的范围内、且更适当地每一个循环的约50％对第二压力腔室472加压。在一个特别适当的实施例中，在每个循环开始之后，第二压力腔室472的加压被延迟并在每个循环结束前停止。因此，第二压力腔室472快速加压和减压以模拟婴儿在喂奶开始期间的快而浅的吮吸(即，非营养性吸吮)。如上所述，婴儿的非营养性吸吮致使哺乳妈妈的乳腺导管中的奶流向她的乳头，在此奶可被压出。
在刺激模式下，泵吸循环按必要的频率重复以使母亲体验到放松的感觉。在一个适当的实施例中，吸奶器400的泵吸循环在约90秒后从刺激模式自动转为压出模式。妈妈可使用模式选择开关手动地将泵吸循环从刺激模式转为压出模式。位于壳体413上的对应的LED被点亮以告知妈妈泵吸循环当前处于何种模式。
在一个适当的实施例中，吸奶器400在刺激模式期间可在每分钟约90-120个循环的范围内操作。下表归纳了适当的刺激模式的一个示例。
可以预期，在泵400的某些实施例中可省略泵吸循环的刺激模式而不脱离本发明的某些方面。
泵吸循环的压出模式被适当地设计成模拟哺乳婴儿的吸吮动作和频率，例如，婴儿舌头和上腭的用于吸奶的蠕动运动。具体地，在每个循环期间，泵484被操作成对位于各吸杯组件414的中央通道470内的母亲乳房施加抽吸(例如，最大)真空压力。例如，在约70mm Hg至约150mmHg的范围内且更适当地在约75mm至约125mm Hg的范围内的真空压力被施加至位于相应中央通道470内的各个乳房。更具体地，控制器482将电磁阀490a移至其打开位置，由此允许想要的(如由调节阀488限制的)最大真空压力被施加至母亲乳房。该真空压力有利于收集从母亲乳房压出的奶并帮助将吸杯组件418保持在母亲乳房上。在一个特别适当的实施例中，抽吸真空压力在每个循环的约50％至约80％的范围内、且更适当地每一个循环的约70％施加至母亲乳房。
泵484也被操作成对吸杯组件418的第一压力腔室460(例如，如至少部分由内衬垫438限定)加压，从而在与母亲乳头的端部相隔较远的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第一压力腔室460被加压至约30mm Hg至约100mm Hg、且更适当地约85mmHg的压力。这通过控制器482打开沿压力导管496的第一导管496a布置的电磁阀490c以对第一压力腔室460加压来完成。这样对第一压力腔室460加压致使内衬垫438(以及因此内衬垫区域内的外衬垫440)背离支承部件430地扩展而对位于外衬垫440的中央通道470内的母亲乳房施加压力。在一个适当的实施例中，在每个循环的约50％至约80％的范围内、且更适当地每一个循环的约70％对第一压力腔室460加压。
至少大约在第一压力腔室460被加压的同时，且更适当地在此后不久，(例如至少部分地由外衬垫440限定的)第二压力腔室472被加压以在更接近且在某些实施例中邻近母亲乳头的端部的位置抵靠在母亲乳房上施加压缩压力。例如，在一个适当的实施例中，第二压力腔室472被加压至约70mm Hg至约100mm Hg、且更适当地约85mm Hg的压力。具体地，控制器482打开沿压力导管496的第二导管496b布置的电磁阀490b以将第二压力腔室472加压至想要的压力。这致使外衬垫470背离支承部件430向内扩展，由此降低中央通道470的高度，从而对母亲乳房施加压力。在一个实施例中，第二压力腔室472中的压力适当地与第一压力腔室460中的压力相同。但是，应理解，第二压力腔室472中的压力可以大于或小于第一压力腔室460中的压力而不脱离本发明的范围。
在一个适当的实施例中，在每个循环的约30％至约60％的范围内、且更适当地每一个循环的约50％对第二压力腔室472加压。在一个特别适当的实施例中，在每个循环期间，在第一压力腔室460的初始加压之后，第二压力腔室472的加压被延迟适当的一段时间，使得在该循环期间第一和第二压力腔室两者均被加压的循环时间同时结束。因此，第一压力腔室460和第二压力腔室472被先后加压以有利于母乳流向母亲的乳头，在此奶可被压出。此外，内、外衬垫438、440响应于外衬垫的中央通道470中的真空压力以及第一压力腔室460和第二压力腔室472的加压的铰链式运动更精确地模拟吸吮婴儿的舌头和上腭运动。从母亲乳房压出的母乳经外衬垫440的中央通道470流入联接器420的第二通道463，向下流动并通过其主通道441，并进入容器422。
一旦第一压力腔室460和第二压力腔室472两者均在抽吸循环期间被充分加压，则吸杯组件418的中央通道470中的真空就通过控制器482打开电磁阀490a以使真空通路通气而降至约30mm Hg。该30mm Hg真空模拟了吸吮婴儿的闭锁压力并且也将吸杯组件418维持在母亲乳房上。
最终，第一压力腔室460和第二压力腔室472两者均通过打开对应的电磁阀490b、490c而通气，这致使所述腔室减压至大气压力。在减压后，内、外衬垫438、440大部分(任何由于闭合压力而发生的小变形除外)回到它们的初始或未变形的构型。在减压完成之后，关闭阀490a使得中央通道470以及位于其中的母亲乳房为下一循环再次承受抽吸真空压力。
按照必要的频率重复该泵吸循环以压出妈妈所希望的或能够产生的那么多奶。通过手动将控制器482的通/断开关492移至断开位置而停止吸奶器400的泵吸循环。在一个适当的实施例中，吸奶器可在每分钟约50-90个循环、更适当地每分钟约60-70个循环且更加适当地每分钟约60个循环(每个循环约1秒钟)的范围内操作。下表归纳了用于压出模式的适当的泵吸循环的一个示例。
在此所述的吸奶器400已被设计成更接近地模仿哺乳婴儿的吮吸，由此向妈妈提供用于压出母乳的显著更有效和更舒适的泵。更具体地，与常规的吸奶器相比，吸奶器400在比较低的真空压力操作，具有带椭圆形开口(大致为嘴唇形状)并且能够在该开口进行铰链式运动的吸杯组件，有序地对母亲乳房施加压缩压力，并在整个旨在模拟婴儿舌头和上腭的蠕动运动的定时/时间受控的循环中操作。
现在参照图49-58，尤其是参照图49，根据另一个实施例的手动吸奶器总的以500表示。所示的手动吸奶器500包括总的以521表示的泵、总的以518表示的吸杯组件、联接器520和用于接收通过该吸奶器从哺乳妈妈的乳房压出的奶的容器522。在所示的实施例中，联接器520和容器522与以上关于图39-48所述的联接器420和容器422基本类似。因此，所示的容器522是专用的储奶瓶，但是可以是常规的喂奶瓶或能够收集压出的母乳的其它适当的容器。
如图56-58所示，联接器520具有限定在图中竖直定向(例如，为了模仿收集组件在使用中的大致取向)的主通道541的主管状部段512，以及相对于主部段以一定角度从主部段向外延伸并在联接器内限定第二通道563的第二管状部段523。联接器520包括例如位于主部段512的下端的有螺纹的下插座524，用于与容器522螺纹连接以将容器联接至联接器。吸杯组件518在第二部段523的远端安装在联接器520上，以经由联接器提供吸杯组件与容器522之间的气动和流体连通。应理解，可使用其它形状和构型的联接器而不脱离本发明的范围。还应理解，联接器520能以任何适当的方式(例如螺纹、卡合或其它连接方式)连接至吸杯组件518和/或容器522。
如图50所示，联接器520还包括位于主部段512上方的泵壳体513。所示实施例的泵壳体513呈大致杯形，具有底部529和从该底部向上延伸的圆柱形壁531。凸缘535至少部分地围绕圆柱形壁531的周边延伸。泵壳体513的底部529包括与联接器520的主通道541气动连通的第一孔口533和与大气(即，壳体外侧的区域)气动连通的第二孔口533b。释放阀543b与壳体513中的孔口533b相关联以便抑制真空腔室565的加压(图56)。
再次参照图49，盖或罩帽525在联接器520的顶部(例如通过适当的螺纹、通过卡合或其它适当的安装布置)安装在联接器520上以密封地封闭联接器。更具体地，盖525通过卡合安装在联接器520的泵壳体513上。现在参照图50，盖525具有用于将泵521的手柄527枢转地安装在其上的底座547。盖525还包括大致中央开口549和通气开口552。止回阀543a与泵壳体513中的通气开口552相关联以便调节可利用压力腔室567形成的真空的量(图58)。
仍参照图50和56，所示的泵521的实施例的手柄527大致呈S形并经由与盖525的底座547扣合连接而枢转地安装在底座547上。手柄527可被手动挤压和释放以操作泵521。因此，手柄527可在放松位置(图56)与充分压缩位置(图58)之间选择性地移动。应理解，手柄527可具有其它形状和构型。
手柄527可操作地连接至泵521的提升组件。如图50和56中可见，提升组件包括杆部553、波纹管555和隔膜583。杆部553延伸穿过盖525中的中央开口549。如图56-58所示，杆部553包括在开口的上、下端之间延伸的管状壁。杆部553的下端包括从管状壁向外延伸的环状凸缘。一对隔开的肋片布置在杆部553的管状壁的外表面上。波纹管555是柔性膜，该波纹管布置在泵壳体513内，并且其一端邻近盖525中的中央开口549附着在盖525上。波纹管555的相对一端在该对肋片之间被附着在杆部553上。杆部553可操作地连接至手柄527，使得手柄在其放松和压缩位置之间的运动引起提升组件的相应运动。
如图56-58中可见，隔膜583被接纳在泵壳体513中并包括柔性膜。隔膜583的一端被夹持在盖525与泵壳体513之间并在其相对一端附着在杆部553的凸缘上。如图58最佳地示出，隔膜583和泵壳体513共同限定用于在联接器520的主通道541中形成真空的真空腔室565。隔膜583、盖525和波纹管555如下文将更详细地说明的那样共同限定用于加压吸杯组件518的压力腔室567。
如图56-58中可见，吸杯组件518被确定尺寸并成形为用于特别是在母亲乳头中的一个处接纳哺乳妈妈的乳房中的一个并与其形成密封。具体地，吸杯组件518包括大致管状、特别是大致漏斗形的支承部件530，该支承部件具有贯通其中地纵向延伸的内部或中央通道532(图56)。如图50中可见，支承部件530具有凸缘状纵向外端534。在本实施例中，吸杯组件518的支承部件530与联接器520和泵壳体513形成为单件。单件式联接器520、泵壳体513和支承部件530可由任何适当的材料构成，但是在一个特别适当的实施例中，其能充分抵抗变形，该变形响应于在泵的工作压力施加于其上的正压或负压。例如，单件式联接器520、泵壳体513和支承部件530可适当地由大致刚性的塑料构成。应理解，联接器520、泵壳体513和支承部件530可分别地形成并以任何适当的方式被附接在一起。
参照图50，吸杯组件518还包括总的以540表示的衬垫，该衬垫适当地部分由弹性材料构成以允许衬垫在压力施加于其上时扩展或伸展，然后在移除这种压力后回到未扩展或未变形的状态。例如，一种适当的可构成衬垫540的材料为硅树脂。应理解，衬垫540可由不同的材料构成并保持在本发明的范围内。
如图50和54所示，衬垫540大致呈漏斗形，具有平的外凸缘部分562、从外凸缘部分延伸的锥形中央部分564和纵向部分568，该纵向部分在支承部件530内从衬垫的锥形中央部分纵向延伸到衬垫的与支承部件的内端相邻的内终端。衬垫540还包括总的以557表示的刚性支承框架，该支承框架具有围绕外凸缘部分562的第一环状凸缘557a、环绕纵向部分568并与第一环状凸缘隔开的第二环状凸缘557b以及在第一和第二环状凸缘之间延伸并将第一和第二环状凸缘互相连接的一对相对的支承梁557c。支承框架557为衬垫540的由弹性材料制成的部分(例如，外凸缘部分562、纵向部分568和锥形连接部分564)提供刚性并支承所述部分。在所示的实施例中，支承梁557c与外凸缘部分562、纵向部分568和锥形连接部分564隔开。一对突片559从第一环状凸缘557a向外延伸以便握住衬垫540。
如图54中可见，衬垫540具有由外凸缘部分566和锥形中央部分562限定的大致椭圆形(广义上讲，“非圆形”)的进入开口564，以及由纵向部分570限定的纵向通道568。现参照图56，纵向通道570限定吸杯组件518的真空通道，并与联接器520的主通道541以及由泵521的真空腔室565气动连通。纵向通道570还与容器522流体连通。如图56所示，衬垫540和支承部件530协作地限定吸杯组件518的压力腔室572。
如图54所示，衬垫540中的椭圆形开口566具有长轴MAJ和短轴MIN。衬垫540构造成响应于施加至衬垫的压力(例如，衬垫的中央通道中的真空压力和/或施加至内部腔室的正压)在图54所示的充分开启构型与图58所示的塌缩构型之间大致围绕开口566的长轴MAJ进行铰链式运动。该铰链式运动更精确地模拟由吮吸的婴儿对母亲乳房施加的口部运动。
在所示的实施例中，衬垫540的刚性支承框架557的外环状凸缘557a与支承部件530的凸缘状纵向外端534卡合连接，由此将衬垫540可释放地固定在吸杯组件518上。结果，衬垫540可被移除并单独进行清洁。应理解，衬垫540能以其它方式可释放地附接至吸杯组件518。
在手动吸奶器500——其在图56-58中示出——的操作期间，哺乳妈妈握住吸奶器并使吸杯组件518与她的乳房B之一接触，使得她的乳头B通过衬垫540中的椭圆形开口666被接纳并被接纳在吸杯组件的纵向通道570内。衬垫540的平的凸缘部分562接触母亲乳头N和她的乳房B的位于她乳头周围的部分。接下来，吸奶器500通过妈妈挤压和释放手柄527而被启动以在泵的一个完整的泵吸循环中自始至终地驱动泵521。妈妈将继续挤压和释放手柄527以在妈妈想要的那么多循环中驱动泵521。妈妈常常会操作泵521直到她停止压出奶或已收集适量的奶为止。
随着妈妈挤压手柄527，手柄移向联接器520并在盖525上围绕底座547枢转以提升杆部553并由此远离盖向上提起提升组件。杆部553在向上移动时带着波纹管555和隔膜583随其移动。隔膜583的向上运动致使真空腔室565的容积增加，由此将空气从联接器520的主腔室541和吸杯组件518的纵向通道570吸入真空腔室。从主腔室541和纵向通道570吸气致使其中形成真空，这导致真空被施加至被接纳在吸杯组件518的中央通道中的母亲乳头N。在一个适当的实施例中，施加至吸杯组件518的纵向通道570并由此施加至母亲乳头N的真空在70mm Hg至约125mm Hg的范围内。应理解，施加至吸杯组件518的纵向通道570的真空可大于或小于阀在此所提供的(真空)。
在手柄527的枢转运动期间压力腔室567的容积随着提升组件上升而减小，这致使空气流出压力腔室并经由集中地形成在盖525和联接器520中的相应压力端口591、593流入乳房吸杯的压力腔室572。用空气充填压力腔室572致使其加压。在所示的实施例中，压力腔室572的加压导致压缩力施加至母亲乳头N和母亲乳房B的位于她乳头N周围的部分，由此将她乳房内的奶M朝着她的乳头驱动。在一个适当的实施例中，吸杯组件518的压力腔室572被加压至在约70mm Hg到约100mm Hg之间的压力。压力释放阀543a防止压力腔室567内的压力并由此防止吸杯组件518的压力腔室572内的压力超过预定压力。应理解，施加至吸杯组件518的压力腔室572的真空可大于或小于阀在此所提供的(真空)。
如图57和58中可见，从母亲乳房B压出的奶M流经吸杯组件518的纵向通道570、流经联接器520的主腔室541并通过重力流入容器522。分隔件587位于联接器520中以朝容器522向下转移奶流并由此防止奶M流向泵壳体513。在所示的实施例中，鸭嘴阀561布置在联接器520和容器522之间以将联接器的主腔室541与容器内部气动隔离。当手柄527被挤压时，通过泵521在联接器520的主腔室541中形成的真空致使鸭嘴阀561关闭。当手柄527被释放时，主腔室541中真空缺失，致使鸭嘴阀561打开并由此允许奶M流入容器522。
按必要的频率重复该泵吸循环以压出妈妈所希望的或能够产生的那么多奶。每个泵吸循环的总泵吸循环时间直接取决于妈妈挤压手柄527的速度。妈妈挤压和释放手柄527越快，泵吸循环速度就越快。在此所述的吸奶器500已被设计成更接近地模仿哺乳婴儿的吮吸，由此向妈妈提供用于压出母乳的显著更有效和更舒适的泵。更具体地，与常规的手动吸奶器相比，吸奶器500在比较低的真空压力下操作，该吸奶器300包括乳房吸杯，该乳房吸杯具有用于接纳母亲乳房的乳头的椭圆形开口(大致呈嘴唇形状)并能够在母亲乳头附近对母亲乳房施加压缩力。
当介绍本发明或其优选实施例的元件时，用词“一”、“一个”、“该”和“所述的”旨在表示存在一个或多个这样的元件。用语“包含”、“包括”和“具有”旨在作为包括性的且意味着可能存在有别于所列元件的其它元件。
由于可对以上结构作出各种更改而不脱离本发明的范围，所以以上说明中包含或附图所示的所有内容应当被解释为说明性的且不是限制性的。

Claims (72)

1.一种用于吸奶器的乳房吸杯组件，所述乳房吸杯组件包括：
大致漏斗形的支承部件，所述支承部件具有开口宽端、开口窄端、在所述宽端和所述窄端之间延伸的锥形中央通道；以及
至少部分地定位在所述支承部件中的衬垫，所述衬垫具有：位于该衬垫中、用于接纳乳房的包括乳头在内的至少一部分的第一非圆形开口；与所述第一非圆形开口隔开的第二开口；以及允许从接纳在所述衬垫中的乳房压出的奶通过所述衬垫的、位于所述第一非圆形开口和所述第二开口之间的管状通道，所述衬垫构造成在所述第一非圆形开口的开启构型和所述第一非圆形开口的塌缩构型之间运动。
2.如权利要求1所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述第一非圆形开口为大致椭圆形。
3.如权利要求2所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述大致椭圆形的开口具有长轴和短轴，所述衬垫可大致围绕所述椭圆形的开口的所述长轴运动以使所述衬垫在所述开口的开启构型和塌缩构型之间运动。
4.如权利要求3所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫构造成沿铰接线进行铰链式运动，所述铰接线与所述椭圆形的开口的所述长轴大致同轴地对齐。
5.如权利要求4所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫具有活动铰接件。
6.如权利要求1所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫中的第二开口呈大致圆形，所述管状通道从所述第一非圆形开口至所述第二大致圆形开口逐渐变细。
7.如权利要求1所述的乳房吸杯组件，其特征在于，还包括设置在所述支承部件和所述衬垫之间的内衬垫。
8.如权利要求7所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述内衬垫包括非圆形开口，所述内衬垫中的所述非圆形开口与所述衬垫中的非圆形开口同轴地对齐。
9.如权利要求8所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述内衬垫中的所述非圆形开口呈大致十字形。
10.如权利要求1所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫包括弹性材料和刚性支承框架，所述第一非圆形开口、所述第二开口和所述管状通道由所述弹性材料限定。
11.如权利要求10所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述刚性支承框架包括大致邻近所述第一非圆形开口的第一环状凸缘、大致邻近所述第二开口的第二环状凸缘和在所述第一和第二环状凸缘之间延伸的至少一个支承梁。
12.如权利要求1所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫包括围绕所述第一非圆形开口的大致平的外凸缘部分。
13.如权利要求1所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫可释放地安装在所述支承部件上，以便选择性地从所述支承部件移除所述衬垫。
14.一种收集组件，该收集组件包括如权利要求1所述的乳房吸杯组件、用于接收从乳房压出的奶的容器和用于将所述乳房吸杯流体连接至所述容器的联接器。
15.一种组合体，所述组合体是如权利要求14所述的收集组件与真空泵的组合体，其中，所述真空泵是手动泵和电动泵中的一者。
16.如权利要求15所述的组合体，其特征在于，所述真空泵是手驱动的。
17.如权利要求15所述的组合体，其特征在于，所述真空泵是电驱动的。
18.一种用于吸奶器的乳房吸杯组件，所述乳房吸杯组件包括：
大致漏斗形的支承部件，所述支承部件具有开口宽端、开口窄端、在所述宽端和所述窄端之间延伸的锥形中央通道；以及
至少部分定位在所述支承部件中的衬垫，所述衬垫具有外凸缘部分和从所述外凸缘部分向外延伸的纵向部分，所述外凸缘部分具有位于所述外凸缘部分中的、用于接纳乳房的包括乳头在内的至少一部分的第一非圆形开口，所述纵向部分具有第二开口和位于所述第一非圆形开口与所述第二开口之间的管状通道，所述管状通道允许从接纳在所述衬垫中的乳房压出的奶通过所述衬垫，所述外凸缘部分是大致平的并适于在所述乳房吸杯的使用期间接合乳房的位于乳头周围的部分。
19.如权利要求18所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫包括弹性材料和刚性支承框架，所述外凸缘部分和所述纵向部分由所述弹性材料限定。
20.如权利要求19所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述刚性支承框架包括围绕所述衬垫的所述外凸缘部分的第一环状凸缘、邻近所述第二开口环绕所述衬垫的纵向部分的第二环状凸缘以及在所述第一环状凸缘和所述第二环状凸缘之间延伸的至少一个支承梁。
21.如权利要求18所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫的纵向部分从所述第一非圆形开口至所述第二开口逐渐变细。
22.如权利要求18所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫构造成在所述非圆形开口的开启构型和所述非圆形开口的塌缩构型之间运动。
23.如权利要求18所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫可释放地安装在所述支承部件上以便选择性地从所述支承部件移除所述衬垫。
24.如权利要求23所述的乳房吸杯组件，其特征在于，所述衬垫与所述支承部件卡合连接。
25.如权利要求18所述的乳房吸杯组件，其特征在于，还包括设置在所述支承部件和所述衬垫之间的内衬垫。
26.一种收集组件，包括如权利要求18所述的乳房吸杯组件、用于接收从乳房压出的奶的容器和用于将所述乳房吸杯流体连接至所述容器的联接器。
27.一种组合体，所述组合体是如权利要求26所述的收集组件与真空泵的组合体，其中，所述真空泵是手动泵和电动泵中的一者。
28.如权利要求27所述的组合体，其特征在于，所述真空泵是手驱动的。
29.如权利要求27所述的组合体，其特征在于，所述真空泵是电驱动的。
30.一种用于与吸奶器一起使用的衬垫，所述衬垫包括外凸缘部分和从所述外凸缘部分向外延伸的纵向部分，所述外凸缘部分具有位于所述外凸缘部分中的、用于接纳乳房的包括乳头在内的至少一部分的第一非圆形开口；所述纵向部分具有第二开口和位于所述第一非圆形开口与所述第二开口之间的管状通道，所述管状通道允许从接纳在所述衬垫中的乳房压出的奶通过所述衬垫，所述外凸缘部分是大致平的并适于在乳房吸杯的使用期间接合乳房的位于乳头周围的一部分，所述衬垫构造成在所述非圆形开口的开启构型和所述非圆形开口的塌缩构型之间运动。
31.如权利要求30所述的衬垫，其特征在于，所述第一非圆形开口在至少所述开启构型呈大致椭圆形。
32.如权利要求31所述的衬垫，其特征在于，所述大致椭圆形的开口具有长轴和短轴，所述衬垫可大致围绕所述椭圆形的开口的所述长轴运动以使所述衬垫在所述椭圆形的开口的打开构型和塌缩构型之间运动。
33.如权利要求32所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫构造成沿铰接线进行铰链式运动，所述铰接线与所述椭圆形的开口的所述长轴大致同轴地对齐。
34.如权利要求33所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫的外凸缘部分具有限定所述铰接线的活动铰链。
35.如权利要求30所述的衬垫，其特征在于，所述第二开口呈大致圆形，所述管状通道从所述第一非圆形开口至所述第二大致圆形开口逐渐变细。
36.如权利要求30所述的衬垫，其特征在于，所述衬垫包括弹性材料和用于支承所述弹性材料的刚性支承框架，所述外凸缘部分和纵向部分由所述弹性材料限定。
37.如权利要求36所述的衬垫，其特征在于，所述刚性支承框架包括围绕所述衬垫的所述外凸缘部分的第一环状凸缘、邻近所述第二开口环绕所述衬垫的纵向部分的第二环状凸缘以及在所述第一和第二环状凸缘之间延伸的至少一个支承梁。
38.如权利要求30所述的衬垫，还包括具有大致平的外凸缘部分的内衬垫，所述内衬垫的外凸缘部分构造成与所述衬垫的所述外凸缘部分面对面地接合。
39.如权利要求38所述的衬垫，其特征在于，所述内衬垫还包括从所述内衬垫的外凸缘部分向外延伸的纵向部分，所述内衬垫的纵向部分具有通道，所述通道的尺寸被确定为允许所述衬垫的纵向部分通过所述内衬垫。
40.如权利要求39所述的衬垫，其特征在于，所述内衬垫的纵向部分的所述通道呈大致十字形。
41.如权利要求40所述的衬垫，其特征在于，所述内衬垫还包括弹性材料和用于支承所述弹性材料的刚性支承框架，所述内衬垫的外凸缘部分和纵向部分至少部分地由所述弹性材料限定。
42.如权利要求41所述的衬垫，其特征在于，所述内衬垫的刚性支承框架包括围绕所述内衬垫的外凸缘部分的第一环状凸缘、与所述第一环状凸缘隔开的第二环状凸缘以及在该第一环状凸缘和该第二环状凸缘之间延伸的至少一个支承梁。
43.如权利要求42所述的衬垫，其特征在于，所述至少一个支承梁将所述内衬垫分成离散的半体。
44.一种用于与吸奶器一起使用的衬垫，所述衬垫包括外凸缘部分和从所述外凸缘部分向外延伸的纵向部分，所述外凸缘部分具有适于接合乳房的位于乳头周围的一部分的大致平的表面，和位于所述平的表面中的、用于至少接纳乳头的第一非圆形开口，所述纵向部分具有第二开口和位于所述第一非圆形开口与所述第二开口之间的管状通道，所述管状通道允许从接纳在所述衬垫中的乳房压出的奶通过所述衬垫，所述衬垫构造成在所述第一非圆形开口的开启构型和所述第一非圆形开口的塌缩构型之间运动。
45.如权利要求44所述的衬垫，其特征在于，所述第一非圆形开口呈大致椭圆形。
46.一种吸奶器，包括：
用于接合乳房的位于乳头周围的至少一部分的至少一个收集组件，所述收集组件包括根据权利要求1所述的乳房吸杯组件；
用于对所述收集组件并由此至少对乳房的乳头施加真空的真空泵；
控制器，所述控制器在处于约70mm Hg至约150mm Hg的范围内的最大真空压力和约30mm Hg的最小闭锁真空压力之间循环地操作所述真空泵，所述约30mm Hg的最小闭锁真空压力将所述吸杯组件保持在母亲乳房上。
47.如权利要求46所述的吸奶器，其特征在于，最大真空压力在约75mm Hg至约125mm Hg的范围内。
48.如权利要求47所述的吸奶器，其特征在于，在每个循环的约50％至约80％的范围中，所述真空泵在所述最大真空压力下操作。
49.如权利要求48所述的吸奶器，其特征在于，对于每个循环的约70％，所述真空泵在所述最大真空压力下操作。
50.如权利要求48所述的吸奶器，其特征在于，所述真空泵在每分钟约50次到约90次之间在所述最大真空压力和所述最小闭锁真空压力之间循环。
51.如权利要求50所述的吸奶器，其特征在于，所述真空泵在每分钟约60次到约70次之间在所述最大真空压力和所述最小闭锁真空压力之间循环。
52.如权利要求51所述的吸奶器，其特征在于，所述真空泵按每分钟约60次在所述最大真空压力和所述最小闭锁真空压力之间循环。
53.如权利要求46所述的吸奶器，其特征在于，所述收集组件还包括用于接收从乳头压出的奶的容器和用于将所述乳房吸杯组件流体连接至所述容器的联接器。
54.如权利要求46所述的吸奶器，其特征在于，还包括用于允许用户在约70mm Hg至约150mm Hg之间选择性地调节最大真空压力的调节阀。
55.如权利要求46所述的吸奶器，其特征在于，所述控制器是可编程逻辑控制器。
56.如权利要求46所述的吸奶器，其特征在于，还包括可操作地连接至所述控制器的阀，所述控制器被编程以使所述阀在打开位置和关闭位置之间移动，所述阀的所述打开位置对应于所述真空泵在所述最小闭锁真空压力下操作，且所述阀的所述关闭位置对应于所述真空泵在所述最大真空压力下操作。
57.一种吸奶器，包括：
至少一个收集组件，所述至少一个收集组件包括根据权利要求18所述的乳房吸杯组件、用于接收从乳房的乳头压出的奶的容器和用于将所述乳房吸杯组件流体连接至所述容器的联接器；
真空泵，所述真空泵用于对所述衬垫的所述纵向部分并由此对乳头施加真空；以及
正压泵，所述正压泵用于对所述衬垫的所述外凸缘部分加压，由此在与乳头隔开的位置抵靠在乳房上施力。
58.如权利要求57所述的吸奶器，其特征在于，所述正压泵适于对所述衬垫的所述纵向部分正向地加压，以使所述纵向部分的至少一部分抵靠在乳头上实施压缩。
59.如权利要求57所述的吸奶器，其特征在于，还包括设置在所述衬垫和支承部件之间的内衬垫。
60.如权利要求58所述的吸奶器，其特征在于，所述内衬垫至少部分地限定第一压力腔室，所述第一压力腔室与所述正压泵连通使得所述正压泵能够对所述第一压力腔室加压，通过所述正压泵对所述第一压力腔室加压，致使所述外凸缘的所述纵向部分抵靠在乳房上实施压缩。
61.如权利要求60所述的吸奶器，其特征在于，所述正压泵可操作成将所述第一压力腔室加压至在约30mm Hg至约100mm Hg的范围内的压力。
62.如权利要求61所述的吸奶器，其特征在于，所述正压泵可操作成将所述第一压力腔室加压至约85mm Hg的压力。
63.如权利要求62所述的吸奶器，其特征在于，在所述吸奶器的操作期间所述第一压力腔室被循环地加压和减压。
64.如权利要求57所述的吸奶器，其特征在于，所述衬垫至少部分地限定第二压力腔室，所述第二压力腔室适于由所述正压泵加压，所述第二压力腔室的加压致使所述衬垫的所述外凸缘部分向外扩展，由此在与乳头隔开的位置抵靠在乳房上施力。
65.如权利要求64所述的吸奶器，其特征在于，所述正压泵可操作成将所述第二压力腔室加压至在约70mm Hg至约100mm Hg的范围内的压力。
66.如权利要求65所述的吸奶器，其特征在于，所述正压泵可操作成将所述第二压力腔室加压至约85mm Hg。
67.如权利要求66所述的吸奶器，其特征在于，在所述吸奶器的操作期间所述第二压力腔室被循环地加压和减压。
68.如权利要求57所述的吸奶器，其特征在于，还包括被编程以操作所述吸奶器经过一个泵吸循环的控制器。
69.如权利要求68所述的吸奶器，其特征在于，所述泵吸循环包括刺激模式和压出模式。
70.如权利要求69所述的吸奶器，其特征在于，所述控制器被编程以使所述吸奶器在所述刺激模式期间以在每分钟约90-120个循环的范围内的速度操作。
71.如权利要求57所述的吸奶器，其特征在于，所述吸奶器是手动吸奶器。
72.如权利要求71所述的吸奶器，其特征在于，所述手动吸奶器包括适于驱动所述正压泵和所述真空泵两者的可动手柄。
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