CN103118718B - 薄膜真空泵 - Google Patents

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Abstract

一种薄膜真空泵，所述薄膜真空泵具有电驱动的驱动单元和真空薄膜（94’’），所述真空薄膜将泵室（96’’）分隔成驱动侧的部分和远离驱动侧的部分，并且所述真空薄膜能够借助于驱动单元的可移动的部分（92’’）偏转。驱动单元是电磁驱动单元并且真空薄膜（94’’）的偏转在驱动单元中以电磁方式产生的线性运动的方向上进行。优选地，借助于所述可移动的部分（92’’）也操纵通风阀（903）。所述真空泵是相对小且紧凑的并且低噪声地工作。所述真空泵尤其适于吸奶器的“免提式”应用。

Description

薄膜真空泵
技术领域
本发明涉及一种薄膜真空泵，所述薄膜真空泵具有电驱动的驱动单元和真空薄膜，所述真空薄膜将泵室分隔成驱动侧的部分和远离驱动侧的部分，并且所述真空薄膜能够借助于所述驱动单元的可移动的部分偏转。
背景技术
这类薄膜真空泵用于不同的医学应用、尤其是用于例如为伤口引流或胸腔引流的引流应用中。所述薄膜真空泵作为用于泵出人类母乳的吸奶器也是足够已知的。对此的示例为WO96/22116，US2009/0099511，US2008/0287037，US7094217和US2008/0039781。
驱动装置通常由电马达组成，所述电马达经由偏心轮、连杆或其他力传递单元将马达的旋转运动传递到薄膜上并且使所述薄膜周期性地偏转。许多这类泵的缺点是，所述泵是相对大且吵。然而，尤其在所谓的“免提式”应用中，泵应当构造为尽可能分散的、进而尽可能小以及低噪声的。“免提式”在本文中意味着，整个设备在接通之后以无需手的方式运行，也就是说，泵和乳房罩都不必用手握持。
WO02/102437和WO2008/137678例如示出“免提式”泵出设备。在此，乳房罩相应地集成在泵壳体中并且同时用作为用于产生负压的薄膜。作为驱动装置相应地使用步进马达。
发明内容
本发明的目的是实现一种真空泵，所述真空泵尽可能小地构成。
所述目的通过一种薄膜真空泵来实现，所述薄膜真空泵具有电驱动的驱动单元和真空薄膜，所述真空薄膜将泵室分隔成驱动侧的部分和远离驱动侧的部分，并且所述真空薄膜能够借助于所述驱动单元的可移动的部分偏转，
其特征在于，所述驱动单元是电磁驱动单元，所述可移动的部分的运动是线性运动并且所述真空薄膜的偏转在所述驱动单元中以电磁方式产生的所述线性运动的方向上进行，其中所述可移动的部分与用于使所述薄膜真空泵通风的通风阀有效连接，其中所述通风阀具有通风薄膜，其中所述真空薄膜与所述可移动的部分的第一端部牢固地连接，并且所述通风薄膜与所述可移动的部分的第二端部牢固地连接，并且所述真空薄膜与所述通风薄膜在所述驱动单元之内形成对所述可移动的部分的支承，其中通过所述驱动单元产生的所述线性运动操控所述通风阀，其中所述可移动的部分能够借助于控制装置在第一和第二冲程中运动，以用于产生在所述泵室中的真空，并且所述可移动的部分能够在第三冲程中运动以用于操控所述通风阀，并且其中所述第三冲程在所述第二冲程的方向上发生并大于所述第二冲程。
根据本发明的薄膜真空泵具有电驱动的驱动单元和薄膜，所述薄膜将泵室分隔成驱动侧的部分和远离驱动侧的部分，并且所述薄膜能够借助于驱动单元偏转。根据本发明，驱动单元是电磁驱动单元，并且薄膜的偏转在驱动单元中以电磁方式产生的线性运动的方向上进行。
这类驱动单元能够非常小地构成。由于与薄膜的直接连接和薄膜在与单元的能够以电磁方式运动的部分相同的方向上的偏转，耗费的和占用空间的力传递元件也是不必要的。
此外，有利的是，薄膜真空泵的所述线性运动与一般通常的旋转驱动相比更安静并且产生更少的振动和固体声。此外，冲程长度与已知的薄膜真空泵相比发生改变。尤其能够以电子方式控制所述冲程长度。这即使在高真空度的情况下也允许精确的控制。
在一个优选的实施形式中，驱动单元具有至少一个永磁铁和带有线圈的线圈架，其中线圈设置在线圈架上，其中线圈架连同线圈保持为能够相对于磁铁沿着纵轴线线性移动，并且其中线圈架与薄膜连接，并且所述薄膜在线圈架的所述移动中沿所述线圈架的移动方向偏转。
线圈架优选具有远大于其宽度的长度。线圈架能够一件式地或多件式地构成。优选地，薄膜具有与活塞相比大得多的直径。优选地，薄膜基本上圆形地构成并且由薄的材料、例如由硅树脂制成。
线圈架优选用作为用于使薄膜偏转的活塞。活塞具有第一端部，在所述第一端部上设置有薄膜。因此，力传递非常直接且精确地进行。能够目的明确地控制薄膜的偏转，并且真空泵在非常窄的公差极限之内工作。当薄膜固定在活塞的第一端部的中央时，还能够提高精确度。
典型地，真空泵运行直至0至300mmHg的负压。薄膜能够以每分钟5至120个周期的频率来驱动。
活塞具有第二端部，所述第二端部在第一优选的实施形式中保持为能够线性移动。
替选地，第二薄膜也能够固定在所述第二端部上。所述第二薄膜优选构成为与第一薄膜相同并且同样也设置在泵室中。因此，存在双泵，所述双泵优选中央地构成为关于其纵轴线镜像对称。
在一个优选的实施形式中，单元的可移动部分与通风阀有效连接，以至于单元的可移动的部分的线性运动同时也可选地用于操控通风阀。在一个优选的实施形式中，为此，通风阀设置在可移动的单元部分的与真空薄膜对置的端部上。可移动的单元部分在相应的冲程的情况下打开通风阀。优选地，所述单元部分为此具有至少一个销，所述至少一个销作用到至少一个阀盖上，以至于所述阀盖释放通风口。阀盖优选是通风薄膜的部件，所述通风薄膜固定在可移动的单元部分上。
因为可移动的单元部分也能够用于操控通风阀，所以简化了单元的构造，并且所述单元需要相对少的零件。有利的是，不需要单独的马达和单独的控制装置以用于操控通风阀。这提高了过程可靠性并且降低了成本。
此外，有利的是，两个薄膜，也就是说真空薄膜以及通风薄膜用作为对单元的可移动的部分的支承，以至于避免了摩擦。因此，所述泵单元能够在不需要维修的情况下较久地使用。
在一个优选的实施例中，尤其在上述示例中，线圈是扁平线圈并且存在至少两个永磁铁，所述永磁铁设置在线圈和线圈架的两侧上。优选的是，在线圈的两侧上存在各一个永磁铁对。
在另一优选的实施例中，活塞的第二端部可移动地支承在铁芯和磁铁之间。
线圈能够为活动线圈，其中所述活动线圈和永磁铁构成为是旋转对称的，并且活动线圈由铁芯穿过。
优选的是，存在位置探测器以用于确定线圈架相对于永磁铁的相对位置。由此，也能够明确地确定薄膜的相应的偏转。优选的是，位置探测器是光学传感器。在线圈架上例如能够设置有位置刻度，所述位置刻度由光学传感器监控。位置刻度例如能够由一个、两个或多个灰度带组成，所述灰度带连同线圈架一起相对于传感器运动。
如果位置探测器根据线圈架的相对位置产生用于控制泵的信号，那么能够非常精确地控制薄膜的偏转。真空泵在频率和振幅方面，也就是说在所实现的真空方面，在非常窄的公差极限之内运行。
所述真空泵适于不同的应用领域，尤其适于医学用途。一个优选的应用在于泵出人类母乳，即在吸奶器领域。其他优选的应用是胸腔引流和伤口引流。
在一个优选的具有根据本发明的单元的吸奶器中，在泵室的远离驱动侧的部分中存在出口，所述出口与第二腔室的入口连接，其中所述腔室具有第二薄膜，所述第二薄膜将所述腔室分成两个部分。所述薄膜用于分离介质并且用于将所产生的真空向外传送。由于所述第二薄膜能够使用下述系统，所述系统从施加到乳房上的乳房罩中的初始气动负压转换成液压负压。在此，已泵出的乳汁用作为液压系统的流体，所述液压系统将更多乳汁从乳房泵出。
然而，根据本发明的真空泵也能够用于下述吸奶器，所述吸奶器将循环真空施加到乳房罩上并且其中乳汁经由与空气管路分隔开的路径到达集乳容器中。
在下文中提出其他有利的实施形式。
附图说明
下面根据附图说明本发明的优选的实施形式，所述优选的实施形式仅用于阐述且不设计成是受限制的。在附图中示出：
图1示出穿过根据本发明的真空泵的纵剖面图；
图2示出穿过根据本发明的真空泵的第二实施形式的纵剖面图；
图3示出用于借助于根据图1的根据本发明的真空泵来泵出母乳的设备的分解图；
图4示出用于泵出母乳的设备的第二实施形式；
图5示出根据本发明的真空泵的第一实施形式连同根据图3的设备的一部分的分解图；
图6示出穿过根据图5的设备的一部分的纵剖面图；
图7示出包括控制单元在内的根据本发明的真空泵的第三实施形式的示意图；
图8示出根据图7的真空泵的分解图；
图9示出根据图7的真空泵在部分组装的状态下的侧视图；
图10示出在第一位置上产生真空期间的穿过根据图7的真空泵的纵剖面图；
图11示出带有关闭的通风盖的根据图10的放大的部分A；
图12示出带有打开的排气盖和闭合的真空盖的根据图10的放大的部分E；
图13示出在第二位置上产生真空期间的穿过根据图7的真空泵的纵剖面图；
图14示出带有闭合的排气盖和打开的真空盖的根据图13的放大的部分D；
图15示出在通风期间的穿过根据图7的真空泵的纵剖面图；
图16示出带有打开的通风盖的根据图15的放大的部分B；以及
图17示出根据图15的放大的部分C。
相同的部件在附图中设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出具有电磁驱动装置的根据本发明的真空泵或根据本发明的泵单元的第一实施形式。
泵单元具有壳体90，所述壳体优选由金属或塑料制成。壳体90优选具有方形的结构。在壳体90中，在一侧上设置有扁平的铁芯或铁板911以及固定在所述铁板上的永久磁铁91。铁板911平放在壳体90上，以至于永久磁铁91设置在壳体的凹部中。永久磁铁91由相互间隔开地设置的两部分组成，使得在所述两部分之间存在留空部910。
在壳体的相对置的侧上也存在相同的构造。在此也设置有铁板911和固定在其上的两件式的永久磁铁91。
扁平的线圈架92在所述两个相对置的永久磁铁对91之间延伸，其中所述线圈架92具有置入线圈架92中的线圈921。
线圈架92基本上棒状地或板状地构成。线圈架在一个端部上以位置固定的方式保持在导向支架93中。导向支架93能够连同包含线圈921在内的线圈架92一起相对于壳体90、进而相对于永久磁铁91沿着壳体90的纵轴线移动。为此，壳体90具有滑动支架900。线圈架92的运动在图1中以双向箭头示出。
线圈架92的另一端部与在此称作真空薄膜94的薄膜牢固地连接。真空薄膜94在壳体90的端侧的端部上紧贴在所述壳体上并且卡紧在壳体90和阀瓣95之间。薄膜94将泵室96与线圈架92分隔开。真空薄膜94优选具有圆形的平面轮廓，其中所述真空薄膜优选具有对薄膜真空泵的薄膜而言通常的形状。阀瓣95保持在壳体90和覆盖件99之间。优选的是，所述三个部件以可拆卸或不可拆卸的方式紧密地彼此连接，例如拧紧。在覆盖件99中设有带有附图标记991的相应的孔。覆盖件99具有用于真空管路12’的连接口990，所述连接口与泵室96连接。覆盖件99中的进气口992同样将周围环境经由阀瓣95与泵室96连接。阀瓣95具有对于薄膜真空泵而言通常的阀、入口和出口。在此不对其进行详细说明。
如果交流电流流过线圈921，那么电磁场发生改变并且线圈架92相对于永久磁铁91运动。线圈架92如同活塞或推杆一样作用并且周期性地往复移动真空薄膜94。作用到真空薄膜94上的力在此与施加到线圈上的电流成比例。通过真空薄膜94的运动，在泵室96中构建周期性改变的、施加在出口990处的真空。
因此，泵单元9的真空薄膜94经由以电磁方式产生的线性运动来驱动，其中线圈架92起活塞的作用。有利的是，所述运动与一般通常的以旋转方式的驱动相比更安静并且产生更少的振动和固体声。冲程长度与现有技术相比能够发生改变。所述冲程长度能够以电子方式来控制。这即使在低真空度的情况下也允许精确的控制。
为了能够目的明确地控制冲程长度，对线圈架92的路径或位置进行监控。为此使用位置和/或运动传感器。在所述示例中，这通过探测位置刻度的光学传感器来进行。位置刻度920优选安装在线圈架92上。光源97将光垂直于线圈架92的纵向方向发射至相对置的探测器98，其中经过位置刻度920。线圈架92在该区域中构成为是透明的。
位置刻度例如能够通过一个、两个或多个灰度条形成，所述灰度条连同线圈架一起经过传感器。如果设置两个相互平行地延伸的灰度条，其中一个灰度条具有上升的分度并且一个灰度条具有下降的分度，并且如果使用两个传感器，那么能够将所述两个信号的差异用作为非常精确的位置确定。
优选的是，光源97和探测器98设置在永久磁铁91的凹部910中。其他类型的位置测量是可能的。将测量到的信号发送给真空泵的电子控制装置并且根据所述信号的指示将电流施加到线圈上。由此，能够彼此无关地对位置、偏转幅度和频率进行控制。通常获得0至300mmHg的真空值。频率通常为每分钟0至150个周期。
替选地，替代导向支架93也能够设置第二薄膜，所述第二薄膜与真空薄膜94类似地或相同地构成。因此存在对称的构造，所述构造同样也确保了引导、进而确保了线圈架92在壳体90之内的线性运动。此外，第二薄膜能够同样也用于构建真空，以至于能够提高流动率。
图2示出具有薄膜的以电磁方式产生的线性驱动运动的真空泵的第二实施形式。与上述扁平线圈相比，在此使用活动线圈。磁铁和线圈是旋转对称的，尤其构成为是环形的或圆柱形的。在此也存在壳体90’。永久磁铁91’设置在活动线圈的后方的、远离乳房罩的端部上。所述永久磁铁被铁芯911’穿过，所述铁芯紧贴在永久磁铁91’的第一端侧上。铁环912’紧贴在永久磁铁的相对置的端侧上。线圈架92’包围铁芯911’并且在轴向上穿过所述铁芯。线圈架92’在铁芯911’和永久磁铁91’或铁环912’之间延伸。在永久磁铁91’且在铁环912’中以无接触的方式引导所述线圈架。缠绕的线圈921’在此在所述区域中包围线圈架92’。
在此，线圈架92’也与真空薄膜94’牢固地连接并且作用为用于真空薄膜94’的线性驱动的活塞。泵室设有附图标记96’，阀瓣设有附图标记95’并且覆盖件设有附图标记99’。连接口具有附图标记990’并且进气口具有附图标记992’。在此也再次存在位置传感器，所述位置传感器将线圈架92’相对于磁铁91’的位置、进而将真空薄膜94’的运动或位置报告给控制装置，以便调整真空。光源在此以附图标记97’示出，探测器以98’示出并且位置刻度以920’示出。位置刻度优选构成为透明的。与前一个示例相比，在此，所述传感器设置在永久磁铁91’的区域之外。
在所述实施形式中通常实现0至300mmHg的真空值。频率通常为每分钟0至150个周期。
在图7至17中示出了具有薄膜的以电磁方式产生的线性驱动运动的、根据本发明的真空泵的第三实施形式。所述实施形式基本上是根据图1的泵单元的改进形式。
图7示出根据第三实施形式的泵单元9”，所述泵单元经由用于供电和数据传输的导线16与控制单元15连接。控制单元15具有用于使吸奶器工作的操纵元件150。
图9示出所述泵单元9”的部分分解图。在图8中能够良好可见单元9”的零件。泵单元9”又具有壳体90”，所述壳体优选由金属或塑料制成。由两个侧向部件90”构成的壳体90”在两侧上由平坦的覆盖件99”、902封闭。在图8中能够良好可见壳体90”和覆盖件99”、902中的相应的固定孔908。没有示出所属的螺钉。
在壳体中设置有线圈承载件或线圈架92”，所述线圈承载件或线圈架具有固定在其上的扁平线圈921”。线圈921”的端绕组922包围线圈架92”的棒状端部。所述棒状端部优选具有圆形的横截面。
线圈921”具有中央的凹部，在所述凹部中设置有位置刻度920”。借助于相对置的发送器和接收器或探测器98”能够根据所述位置刻度920”确定线圈架92”相对于壳体的位置。发送器/接收器98”优选包括发光二极管和光电二极管。位置刻度920”例如能够为灰度刻度。用于所属的测量板的接口在附图中以附图标记980标识。其他类型的位置确定是可能的。
在线圈架92”的一侧上设置有铁板911”。在另一侧上存在永磁铁或永久磁铁91”以及连接到其上的并且将永久磁铁91”相互连接的铁板911”。在所述实施形式中，永久磁铁91”优选构成为方形的。所述永久磁铁也能够如同在图1中示出的设置在线圈921”的两侧上。根据图1的实施形式的磁铁91同样也能够仅存在于线圈的一侧上。
将真空薄膜94”设置在长形的线圈架92”的侧上并且与所述线圈架牢固地连接。真空薄膜94”具有带有切口或凹槽的已知的、优选为圆形的形状。真空薄膜优选由有弹性的材料、例如由硅树脂制成。薄膜为了固定在线圈架92”上而设有中央孔，如这在图12中可见的。
真空薄膜94”优选具有两个在直径上相反的翼部，所述翼部与剩余的薄膜94”一件式地构成。所述两个翼部形成进气阀盖或真空盖942以及排气阀盖943。
真空薄膜94”借助于夹紧机构固定在线圈架92”的第一端部上。为此，存在第一间隔保持件940和配合件941，如这在图8和12中可见的。配合件941为此具有盘和模制到所述盘上的栓。第一间隔保持件940构成为方形的并且具有用于容纳栓的孔。配合件941设置在薄膜94”的底侧上，栓穿透薄膜94”和第一间隔保持件940并且接合到线圈架92”的下方的端部中的开口中。优选地，栓和所述开口具有各一个螺纹。
在覆盖件99”中设置有阀瓣95”。所述阀瓣能够置入覆盖件99”的相应的凹部中或者在所述覆盖件中一件式地构成。阀瓣95”具有对薄膜泵而言通常的阀开口和阀通道，所述阀开口和阀通道与阀盖942、943连接。
在图8和12中良好可见的真空接口952导向外部，以至于能够将在泵单元中、更确切地说在泵室96”’中产生的真空从外部施加、例如施加在吸奶器的乳房罩中。泵室96”和真空接口952经由真空通道953相互连接。在壳体90”中存在相应的连接口990，以便将在此为接管的真空接口952向外引导。
根据本发明，在线圈架92”的与真空薄膜94”相对置的端部上设置有第二薄膜903。所述薄膜903连同背侧的覆盖件902一起形成阀，所述阀用于对单元、更确切地说对真空通道953、进而对真空接口952进行通风。借助于所述通风薄膜903能够快速地且目的明确地减少从外部施加的真空，以至于在真空通道953中和在真空接口952上的压力根据通风的持续时间上升到大气压。用于通风的空气出自壳体90”的内部，除在对于产生真空而言重要的区域中之外，所述壳体对外部不以气密的方式封闭。
所述通风薄膜903同样也与线圈架92”牢固地连接。所述通风薄膜优选圆形地构成为具有切口或凹槽、也就是说盘状地构成，其中所述通风薄膜还具有两个在直径上对置的翼部，其中所述翼部中的至少一个、优选两个翼部形成通风盖903’。通风薄膜903能够构成为与真空薄膜94”基本上相同的。然而，所述通风薄膜也能够具有其他的形状和/或尺寸。
通风薄膜903具有中央孔，由此所述通风薄膜能够借助于合适的夹紧机构固定在背侧的覆盖件902上。夹紧机构优选为第二间隔保持件904和配合件909。所述第二间隔保持件904和配合件909优选构成为与用于固定真空薄膜94”的相应的部件相同的。在此，配合件909的栓也被容纳到线圈架92”的第二端部的相应的开口中。
至少一个、在此为两个通风促动器923超出线圈架92”的所述第二端部。通风促动器923在该示例中是指向通风盖903’的、沿线圈架92’的轴向方向延伸的各一个销。销923设置在线圈架92’上，优选的是，所述销与所述线圈架一件式地构成。所述销在直径上相互对置地设置。销923距线圈架92’的中轴线的距离确定为，使得所述销能够接触通风盖903’。也可能的是，仅使用一个唯一的销。然而，出于对称的原因，尤其为了能够实现线圈架92”的均匀的运动，建议使用两个或多个销。
在图10中示出穿过已拼合的单元的横截面。所述单元处于最大的第一冲程位置上，在所述冲程位置上产生真空。线圈架92”位于邻近泵室96”的位置上，在此称为下部位置。在图11中可见，通风薄膜903平放在壳体90”上并且通风盖903’封闭在壳体90”中延伸的通风通道901。通风通道901为了更简单地制造的目的在一个端部上设有堵头906，以便封闭壳体90”中的相应的钻孔907。出于同一原因，通风通道901的另一端部同样也设有堵头994。优选的是，通风薄膜903预张紧，以便能够最优地确保所述闭锁。
图12示出在同一时间点上的在下方的、包含真空薄膜94”的区域中的状况。真空薄膜94”处于其最下方的位置上，在所述位置上，所述真空薄膜距覆盖件99”最近。真空阀盖942是闭合的，并且在泵室96”和真空通道953之间的连接是断开的。相反，排气阀盖943是打开的。因此，仍处在泵室96”的近覆盖件侧的区域中的空气经由在阀瓣95’或在覆盖件99”中延伸的排气通道993释放到壳体90”中或向外释放。
在图13中示出在第二冲程位置上的线圈架92”。通风薄膜903一如既往地封闭通风通道901，以至于空气不能够从外部到达真空通道953中。通风促动器923虽然已接近通风盖903’，但是所述通风盖仍未被提起。
在图14中在真空薄膜94”的区域中放大地示出所述状况。真空室96’的覆盖件侧的区域由于已提起的真空薄膜94”而膨胀并且具有负压。排气阀盖943是闭合的，相反，真空盖942是打开的，以至于负压经由真空通道953施加到真空接口952上。通风通道901虽然形成附加的死体积，所述死体积也必须被抽成真空。然而，因为所述通风通道具有相对小的体积，所以通道901几乎不对泵单元的有效功率造成负面影响。
在图15中示出目前在仍被继续提起的第三位置上的线圈架92”。在所述位置上，促动器923提起通风盖903’、从而打开到通风通道901的连接。空气能够从壳体90”或从外部通过通道901到达真空接口952，进而减小所施加的真空并且将压力提升到大气压或所期望的基本真空。这在图16中良好可见。箭头示出流入的空气的路径。
如同在图17中可见的，在所述状况下，真空薄膜94”仍被继续提起，进而为产生真空的下一冲程准备好。真空盖942和排气盖943都被提起，进而释放相应的开口。
因此，在所述根据本发明的泵单元中，不仅电磁铁的线圈架92”的线性运动转变成真空薄膜的平行运动。同一线圈架92”也用于打开通风阀，其中为此利用所述线圈架的与用于真空冲程的相同的方向上的运动。根据线圈架92”相对于永磁铁91”、进而相对于壳体90”的位置，产生真空或激活通风。为此，线圈架92”的仅三个不同的冲程位置是必要的。在此，激活通风的第三冲程大于两个其他冲程中的每一个或者第三冲程至少大于相同定向的用于产生真空的冲程。所述三个冲程、尤其在其尺寸方面能够以受控的和目的明确的方式由电子控制装置15产生。
所述第三冲程也如同两个其他冲程一样根据单元9”的电子控制装置15的指示而产生。然而，第三冲程不必在每个周期中都进行。因此，能够生成间歇和具有不同的且变化的曲线形状的泵顺序。
由于位置刻度，线圈架92”相对于壳体90”的位置能够被准确地识别并且用于控制冲程。然而，用来准确地识别线圈架92”的位置和冲程的尺寸的其他类型也是可能的。
此外，有利的是，两个薄膜，也就是真空薄膜94”和通风薄膜903用作为用于线圈架92”的运动的支架，进而避免了摩擦。
根据上述实施例来阐述的根据本发明的真空泵现在例如能够用在用于泵出人类母乳的设备中。这类设备的示例在图3至6中示出。
在图3中示出这类设备的第一实施形式。所述设备具有吸奶器1、第一管路2、耦联部件3、乳房罩4、止回阀5、第二管路6和集乳容器7。
乳房罩4经由耦联部件3和第一柔性管路2与吸奶器1连接。第二柔性管路6从吸奶器1导向集乳容器7，其中所述连接设有止回阀5。两个柔性管路2、6优选为软管，尤其是由硅树脂制成的。
如同在图4中示出的，替选地，集乳容器7也能够直接地固定在吸奶器1上。为此优选的是，在集乳容器7上存在适宜地成形的连接管70，所述连接管能够与吸奶器的壳体10以可拆卸的方式连接。
吸奶器1具有所述的壳体10，下面称作泵单元的、根据本发明的真空泵连同控制装置一起设置在所述壳体中。泵单元和控制装置能够是电网驱动的或电池驱动的。
在壳体10上存在在此没有示出的操纵元件。此外，操纵元件能够包含开/关元件、用于选择泵频率和所施加的真空以及泵出过程的持续时间的按键或按钮。也能够存在显示器。
在壳体10的凹部和遮盖所述凹部的覆盖件13之间形成第二腔室8(见图6)，所述第二腔室同样也用作泵室。覆盖件13优选以可拆卸的方式与壳体10连接。在所述第二腔室8中设置有薄膜14，所述薄膜由覆盖件13保持在其位置上。薄膜14将所述泵室8划分成单元侧的和远离单元侧的部分80、81，其中所述薄膜相互密封这两个部分。
如同在图5中可见的，在此示出的薄膜14优选具有基本上为圆形的平面轮廓。优选的是，存在侧向突出的翼部140。在此存在三个翼部140。优选为壳体10的部件的基板具有侧向的止挡110，将所述翼部140保持在所述止挡之间。由此，能够将薄膜14保持在第二腔室8中的明确的位置上。这简化了安装。
覆盖件13具有用于第一和第二管路2、6或者用于集乳容器的接口。所述接口设有附图标记130和131。第二接口131优选设有止回阀5。与为壳体10的部件的配合板的连接优选经由卡扣连接或螺旋连接进行，其中相应的孔在图5中设有附图标记132和111。
已在泵单元中产生的真空经由管路12传送给第二腔室8。管路12连接在输出端990上。压力变化经由真空管路12传递给第二腔室8，在此薄膜14与第一薄膜94类似地运动。
在此，泵能够以时间上不变的周期运行或抽吸曲线能够如这在现有技术中已知地在其形状、频率和强度方面匹配于婴儿的抽吸行为和/或母亲的需求。
第二腔室8具有输入端和输出端，所述输入端和输出端在附图中不是全部可见的。覆盖件13能够一件式地或多件式地构成。所述覆盖件13不仅形成密封的封闭，而且也用作为用于所述第二泵室8的阀瓣。因此，在覆盖件13中设置有未详细示出的通道和阀，所述通道和阀能够实现在第二泵室的远离单元侧的、也就是乳房侧的部分81中构建真空。
在覆盖件13中存在第一排气口130，所述第一排气口将周围环境与泵室8的覆盖件侧的部分81连接。所述排气口130用作为用于第一管路2的第一接口。同样也将第二泵室8的覆盖件侧的或乳房侧的部分81与周围环境连接的第二排气口131构成为第二接口。所述第二接口设有止回阀5。在此，使用喷嘴阀，所述喷嘴阀插到接管上。然而，也能够使用其他的阀类型。
如果现在应用所述设备，那么将乳房罩4放置到母亲的乳房上，使得所述乳房罩至少包围乳头。优选的是，最大的乳晕由乳房罩4附加地包围。吸奶器1接通并且如上所述地运行。传递到第二泵室8上的真空将第一管路2抽成真空，以至于在乳房罩4中存在负压。由此，乳汁从母亲的乳房中泵出并且通过乳房罩4和耦联部件3到达第一管路2中。乳汁流过第一接口130进入第二泵室的覆盖件侧部分中。泵出的乳汁离开第二泵室8、流过第二接口131和止回阀5并且经由第二管路6(见图3)或根据实施形式也直接到达集乳容器7(见图4)中。因此，不存在用于乳汁输送的单独的管路。第二管路2同时用作为抽吸管路和乳汁输送管路。因此，设备在初始气动泵吸之后转变成液压泵吸。这进一步地接近于婴儿的自然吮吸。
第二泵室中的薄膜14具有两个功能。首先，所述薄膜用作为在第二泵室的泵侧的部分中的空气和第二泵室的覆盖件侧的部分中的乳汁之间的泵膜。因此，所述薄膜用作为介质分离。因此，所述薄膜阻止了乳汁能够到达真空管道12中、进而到达泵单元中。但是，所述薄膜也阻止了泵单元的污物能够到达第一和第二管路2、6中。其次，所述薄膜在第二泵室之内的周期性运动导致了所述薄膜输送和运传乳汁。由于所述第二功能，在泵出期间，集乳容器7、乳房罩4和吸奶器能够设置在彼此无关的位置上。例如，集乳容器7能够位于吸奶器1和/或乳房罩4之上。吸奶器1也能够在集乳容器7和/或乳房罩4之上。这能够实现母亲即使在平躺时也能吸奶或者当母亲坐着时，将集乳容器7和吸奶器1在婴儿的活动半径之外放置到架子或其他的增高的平台上。
优选地，在压力足够的情况下，也就是说，当第二泵室8足够地填满乳汁时，所述止回阀5才打开。由此，必须要抽成真空的死体积保持为最小。
此外，通过使用小的乳房罩4，能够减小死体积，所述小的乳房罩仅包围乳头并且不包围剩余乳房或包围剩余乳房的尽可能小的部分。合适的乳房罩4在附图中示出。也能够使用乳房罩的替选形式。
上述实施形式的元件能够单独地或成组地相互组合，以便形成其他实施形式。
根据本发明的真空泵是相对小且紧凑的并且低噪声地工作。所述真空泵尤其适于吸奶器的“免提式”应用、也就是说免手持式应用。
附图标记列表：
1吸奶器
10壳体
110侧向的止挡
111孔
12真空管路
13覆盖件
130第一接口
131第二接口
132孔
14薄膜
140侧向的翼部
15控制单元
150操纵元件
16导路
2第一管路
3耦联部件
4乳房罩
5止回阀
6第二管路
60阀盖
7集乳容器
70连接管
8泵室
80驱动侧的腔室部分
81乳房罩侧的腔室部分
9，9’，9”泵单元
90，90’，90”壳体
900滑动支架
901通风通道
902背侧的覆盖件
903通风薄膜
903’通风盖
904第二间隔保持件
906堵头
907钻孔
908固定孔
909第二配合件
91，91’，91”永久磁铁
910凹部
911’铁芯
911，911”铁板
912’铁环
92，92’，92”带有线圈的线圈架
920，920’位置刻度
920”位置刻度
921，921’线圈
921”线圈
922绕组端
923通风促动器
93导向支架
94，94’，94”真空薄膜
940第一间隔保持件
941第一配合件
942真空阀盖(进气阀盖)
943排气阀盖
95，95’，95”阀瓣
952真空接口
953真空通道
96’，96’，96”泵室
97，97’光源
98，98’，98”探测器
980测量板上的接口
99，99’，99”覆盖件
990连接口
991孔
992进气口
993排气通道
994堵头

Claims (14)

1.薄膜真空泵，所述薄膜真空泵具有电驱动的驱动单元和真空薄膜(94，94’，94”)，所述真空薄膜将泵室(96，96’，96”)分隔成驱动侧的部分和远离驱动侧的部分，并且所述真空薄膜能够借助于所述驱动单元的可移动的部分(92，92’，92”)偏转，
其特征在于，所述驱动单元是电磁驱动单元，所述可移动的部分(92，92’，92”)的运动是线性运动并且所述真空薄膜(94，94’，94”)的偏转在所述驱动单元中以电磁方式产生的所述线性运动的方向上进行，其中所述可移动的部分(92”)与用于使所述薄膜真空泵通风的通风阀有效连接，其中所述通风阀具有通风薄膜(903)，其中所述真空薄膜(94”)与所述可移动的部分(92”)的第一端部牢固地连接，并且所述通风薄膜(903)与所述可移动的部分(92”)的第二端部牢固地连接，并且所述真空薄膜与所述通风薄膜在所述驱动单元之内形成对所述可移动的部分(92”)的支承，其中通过所述驱动单元产生的所述线性运动操控所述通风阀，其中所述可移动的部分(92”)能够借助于控制装置在第一和第二冲程中运动，以用于产生在所述泵室(96”)中的真空，并且所述可移动的部分能够在第三冲程中运动以用于操控所述通风阀，并且其中所述第三冲程在所述第二冲程的方向上发生并大于所述第二冲程。
2.根据权利要求1所述的薄膜真空泵，其中所述可移动的部分(92”)的第一端部是与所述可移动的部分(92”)的第二端部相对置的。
3.根据权利要求1或2所述的薄膜真空泵，其中所述驱动单元具有至少一个永磁铁(91，91’，91”)和带有线圈的线圈架(92，92’，92”)，其中所述线圈设置在所述线圈架(92，92’，92”)上，其中所述线圈架(92，92’，92”)连同所述线圈保持为能够相对于磁铁(91，91’，91”)沿着纵轴线在两个方向上线性移动，并且其中所述线圈架(92，92’，92”)形成所述可移动的部分并且与所述真空薄膜(94，94’，94”)牢固地连接，并且所述真空薄膜(94，94’，94”)在所述线圈架(92，92’，92”)的移动中在所述线圈架的移动的两个方向上偏转。
4.根据权利要求3所述的薄膜真空泵，其中所述可移动的部分(92”)包括活塞，所述活塞由所述线圈架(92，92’，92”)形成，所述活塞具有第一端部和第二端部，并且其中所述真空薄膜(94，94’，94”)设置在所述活塞的第一端部上。
5.根据权利要求4所述的薄膜真空泵，其中所述真空薄膜(94，94’，94”)具有比所述活塞(92，92’，92”)大得多的直径。
6.根据权利要求5所述的薄膜真空泵，其中所述真空薄膜(94，94’，94”)固定在所述活塞(92，92’，92”)的第一端部的中央。
7.根据权利要求4所述的薄膜真空泵，其中所述活塞(92，92’，92”)的第二端部保持为能够线性移动的。
8.根据权利要求4所述的薄膜真空泵，其中所述通风薄膜(903)固定在所述活塞(92，92”)的第二端部上。
9.根据权利要求4所述的薄膜真空泵，其中所述线圈(921，921”)是扁平线圈，并且其中存在至少一个永磁铁(91，91”)，所述永磁铁以位置固定的方式保持在所述薄膜真空泵的壳体(90，90”)中。
10.根据权利要求4所述的薄膜真空泵，其中所述活塞(92’)的第二端部以能够移动的方式支承在铁芯(911’)和磁铁(91’)之间。
11.根据权利要求4所述的薄膜真空泵，其中所述线圈是活动线圈，所述活动线圈和所述永磁铁(91’)构成为是旋转对称的并且所述活动线圈被铁芯(911’)贯穿。
12.根据权利要求1或2所述的薄膜真空泵，其中存在至少一个位置探测器(97，97’；98，98’，98”)以用于确定所述驱动单元的所述可移动的部分(92，92’，92”)相对于所述驱动单元的位置固定的其他部分的相对位置。
13.根据权利要求3所述的薄膜真空泵，其中存在至少一个位置探测器(97，97’；98，98’，98”)以用于确定所述驱动单元的所述可移动的部分(92，92’，92”)相对于所述驱动单元的位置固定的其他部分的相对位置，其中所述位置探测器(97，97’；98，98’，98”)根据所述线圈架(92，92’，92”)的所述相对位置产生信号，所述信号用于控制所述真空泵。
14.根据权利要求1或2所述的薄膜真空泵，其中在所述泵室(96，96’，96”)的远离驱动侧的部分存在出口(990)，所述出口与第二腔室(8)的入口连接，其中所述第二腔室(8)具有第三薄膜(14)，所述第三薄膜将所述第二腔室(8)分成两个部分(80，81)，并且其中所述第三薄膜(14)分离介质并且传送在所述泵室中产生的真空。
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