CN103874517A - 真空泵 - Google Patents

Abstract

一种用于产生负压的真空泵具有泵室（14，15），所述泵室具有入口（143）和出口（150），其中所述出口（150）配备有阀（3）。根据本发明，所述泵室（14，15）设置有压力传感器（23，23’，24）。所述真空泵具有相对精确的并且成本适宜的真空传感器。此外有利的是，所述传感器因为集成到泵室中而几乎是不易受干扰的并且具有低的空间需求。

Description

真空泵

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的真空泵。

背景技术

真空泵用于产生负压。真空泵例如可用作为抽出母乳的抽乳泵并且用作为排泄泵，特别是在胸腔引流或者伤口引流的领域中。膜真空泵能够相对小并且成本适宜地构成。

WO2011/035447公开了一种用于通过真空膜抽出母乳的以马达驱动的抽乳泵，所述真空膜同时用于产生或者转移真空，用于空气和乳汁之间的介质分离并且用作为被吸出的乳汁的运输装置。真空膜或者直接经由马达和机械的力传递装置驱动，或者经由真空管道与产生真空的泵设备连接。

WO2008/057218同样公开了抽乳泵的真空膜。这种真空膜经由压力管道与泵设备连接。所述真空膜具有模制的阀盖。

特别地，在排泄泵中已知对所产生的真空或者对在使用者身上施加的真空的测量。通常在真空泵内部在真空管道中或者在外部的吸入管道或者真空管道中通过已知类型的传感器测量负压。例如对此使用压电传感器。在抽乳泵中，对所产生的负压的测量迄今为止不是普遍的。

在现有技术中已知多种压力传感器。因此，US2003/0116702公开了一种光学压力传感器，所述压力传感器具有壳体、保持于其中的带有光阻器的膜、光电二极管、光电检测器和棱镜，所述棱镜将光从光电二极管传导到光电检测器。膜在光电二极管与光电检测器之间的光路中的位置并进而光阻器在电二极管与光电检测器之间的光路中的位置与壳体中的压力比有关。

WO03/034014公开了一种用于确定液体压力的压力传感器，其中所述压力经由膜被传输到传感器上。

WO2011/027117也公开了一种压力传感器，所述压力传感器使用膜来传递压力。

发明内容

本发明的目的是提出一种改进的具有压力传感器的真空泵，所述真空泵特别是用作为用于抽出人类母乳的抽乳泵。

该目的通过具有权利要求1的特征的真空泵来实现。

根据本发明的用于产生负压的真空泵具有泵室，所述泵室具有入口和出口，其中所述出口配备有阀。优选，出口设置有阀、特别是止回阀。根据本发明，泵室设置有压力传感器，或者压力传感器设置在泵室中。

通过将压力传感器设置在真空室上或者其中（所述真空室在这里也称为泵室），真空泵可以小并且紧凑地构成。不需要至压力传感器的附加的管道。通过将传感器元件设置在真空室上或者其中，现场测量负压，不需要考虑损耗和泄漏。对负压的确定因此是相对精确的。

所测量的真空值可以用于控制泵，在泵的显示器上向使用者显示或者以其它方式来使用。

优选，压力传感器包括传感器膜，所述传感器膜根据在泵室中占主导地位的压力而偏转并进而将占主导地位的压力或者压力改变的大小传送给检测器。传感器膜因此形成传感器元件。

在一种优选的实施形式中，在传感器膜上设置有凸肩，所述凸肩相对于泵室的位置能够被检测。凸肩和其余的传感器膜优选共同一件式地构成，其中凸肩优选比其余的传感器膜更坚硬。凸肩因此形成传递元件，所述传递元件转移关于传感器膜偏转的信息，也就是说关于压力改变的信息。

对传感器膜的偏转的检测，特别是伸出的凸肩的位置改变，可以通过已知的装置，例如容性或者感性地实现。在一种优选的实施形式中，对膜的位置的检测通过光学检测装置来实现。

优选，光学检测装置包括光发射器和光检测器，其中凸肩由于传感器膜的偏转而可以运动到光发射器与光检测器之间的光径中。被检测到的光量取决于凸肩伸入到光径中多远，并且因此根据相应的换算得出传感器膜的偏转并且由此得出在泵室中占主导地位的压力。

优选，该传感器插入在膜真空泵中，在所述膜真空泵中真空膜形成泵室的壁，其中所述泵室的体积通过真空膜的运动缩小和增大并进而在泵室中周期性地产生负压。

在一种优选的实施形式中，真空膜和传感器膜共同一件式地构成。优选，传感器膜在这种情况下形成真空膜的单侧的延长部。所述传感器膜优选设置在真空膜的边缘区域中。

在另一种优选的实施形式中，真空膜和传感器膜是两个彼此分离地构成的部分。这两者优选在这种情况下构成为是圆形的。

传感器膜和真空膜优选由硅树脂或者热塑性的弹性体（TPE）制成。传感器膜与真空膜相比可以更薄或者更厚地构成。优选它们具有相同的厚度，特别是0.8mm。

特别地，真空膜优选碟形地构成，具有圆形的凹进部和隆起部。

在一种优选的实施形式中，泵室具有第一室区域和经由通孔与该第一室区域连接的第二室区域。这两个室区域具有相同的压力水平。第一室区域用作为泵区域，所述第二室区域用作为传感器区域。如果使用多个膜，那么真空膜优选覆盖第一室区域并且传感器膜覆盖第二室区域。在第一室区域中优选设置有入口并且在第二室区域中设置有出口。

通孔与第一室区域相比尖细地构成并且优选由第一室区域与第二室区域之间的连接通道构成。第二室区域能够具有与连接通道相同的直径，或者它能够更宽地设置或者设置有更大的体积。连接通道的体积和/或通孔的直径在传感器膜和真空膜运动时也保持恒定。第一室区域和第二室区域的体积在膜运动时改变。第一室区域优选构成为远大于第二室区域。

在一种优选的实施形式中，真空膜具有中心点，其中该中心点能够与用于操纵真空膜的驱动元件连接。在该中心点中优选设置有用于与驱动设备连接的连接头。

根据本发明的真空泵特别是作为用于抽出母乳的抽乳泵来使用或者作为排泄泵来使用，特别是用于伤口引流或者胸腔引流。真空膜能够直接经由马达或者机械的力传输单元例如连杆驱动。但是所述真空膜也能够手动地操作或者经由真空管道与马达驱动的或者手动操作的产生真空的泵设备连接。

特别地，根据WO2011/035447的分离介质的膜的乳罩侧的泵室配备有这类的压力传感器。

其它实施形式在从属权利要求中给出。

附图说明

在下文中根据附图描述本发明的优选的实施形式，所述附图仅用于阐述而不应解释为是限制性的。在附图中示出：

图1示出根据本发明的用作为抽乳泵的真空泵的立体视图；

图2以部分分解视图示出根据图1的真空泵；

图3示出根据图2的真空泵的放大的部分；

图4以另一放大分解视图示出图2的真空泵的一部分与稍微不同地构成的传感器单元；

图5示出在膜的第一状态中穿过根据图1的真空泵的泵室的纵剖面；

图6示出在膜的第二状态中穿过根据图1的真空泵的泵室的纵剖面；

图7示出根据第二实施形式的并且用作为抽乳泵的根据本发明的真空泵的立体的分解视图；以及

图8示出根据图7的真空泵的第二立体分解视图。

具体实施方式

在图1中描述了为用于抽出人类母乳的抽乳泵形式的根据本发明的真空泵的第一实施例。所述真空泵具有真空泵的壳体1与电动机10。乳罩单元5包括具有能够密封地放置在母体乳房上的乳罩漏斗52的乳罩51以及第一管道50。该第一管道50经由第一耦联部分53能够与真空泵的壳体1能脱离地连接。乳汁收集单元4具有乳汁收集容器44，所述乳汁收集容器具有连接套管43以及第二管道41。该第二管道41设置有第二耦联部分40，第二管道通过所述第二耦联部分能够与真空泵的壳体1能脱离地连接。在第二管道41的相对置的端部上存在有第三耦联部分42，所述第三耦联部分能够插入到连接套管43中或者能够倒扣在其上。

如在图2中可看到的那样，盖13固定在壳体1的外壁上。优选，所述盖能脱离地被固定，例如被拧紧。在该朝向壳体1的盖13中构成有泵室。所述泵室由两个室区域14、15构成。这两个室区域14、15基本上环形地构成并且在盖13中各形成一个凹进部。第一室区域14与第二室区域15相比具有大得多的直径。所述两个室区域14、15经由连接通道18彼此连接。连接通道18完全地闭合，除了其导入到室区域14、15中的两个通入口。所述连接通道通常不具有阀。

在第一室区域14中存在输入口143，乳罩单元5的第一耦联部分53能够与所述输入口连接。在这里，所述第一耦联部分被插入。在第二室区域15中存在输出口150，所述输出口向着盖13的外侧设置有阀3。优选该输出口150居中地设置在环形的室区域15中。阀优选是止回阀、特别是喷口阀。也能够使用其它阀种类和类型。

第一室区域14具有环形的密封边缘140。与该密封边缘140间隔地存在有闭合的环141，所述环具有位于内部的、优选平整的基面144。径向沟槽142穿过所述环，所述径向沟槽将基面144与环141的外侧连接。输入口143和连接通道18的这侧的端部位于密封边缘140与环141之间，其中所述密封边缘和环优选彼此正相反对置。这在图3中能够清晰看到。

在抽乳泵的常规的使用中，输入口143优选设置在连接通道18上方或者第一室区域14设置在第二室区域15之上。

在盖13与壳体1的外壁之间设置有膜2。该膜2优选由硅树脂或者热塑性的弹性体（TPE）制成。膜2具有环形的膜本体21，所述膜本体具有近似完全环绕的边缘20。膜本体21与其边缘20优选碟形地构成。膜本体优选具有隆起部和凹进部。连接头22在膜本体21中居中一件式地模制或者固定。该连接头22经由耦联部分7（见图4）能脱离地或者固定地与驱动器的力传递杆11连接。

如在图3中可清楚地看到的那样，驱动器具有所提到的电动机10，所述电动机设置有旋转盘16。在旋转盘16上设置有力传递杆11例如连杆的连杆头110。力传递杆11的与连杆头110相对置的端部构成为连接元件111。该连接元件111经由耦联部分7与膜2连接。对此壳体1具有第一通孔12。因此，马达10的转动运动经由力传递杆11被转变为膜2的线性运动，确切的说膜本体21的线性运动。

膜本体21覆盖第一室区域14，特别是环141和由所述环围绕的腔。通过膜2沿着连接头22的纵轴线的线性运动，在腔内部中并进而在第一室区域14中产生负压。膜本体21和边缘20因此形成用于产生负压的真空膜。第一室区域14形成用于产生真空的泵区域。

此外，膜2具有为突起23形式的单侧的延长部。突起23在这里基本上矩形地并且平整地构成。在该突起23上模制有凸起部或者凸肩24，所述凸起部或者凸肩垂直地在朝向壳体1的方向上突出。凸肩24与突起23和其余的膜20，21相比优选更坚硬地构成。优选，仅连接头22具有相同的或者更大的坚硬度。

突起23覆盖第二室区域15，其中凸肩24在安装好的状态中优选位于输出口150上。凸肩24至少位于第二室区域15中。突起23的区域也密封地保持在盖13与壳体壁1的外侧之间，使得由所述两个室区域14和15形成的泵室相对于壳体1被密封。壳体壁1的外侧优选平整地构成。突起23的位于第二室区域15上方的区域形成传感器膜。第二室区域15形成传感器区域，如接下来将描述的那样。

在凸肩24的区域中，壳体1具有第二通孔17，凸肩24能够伸入穿过所述通孔。在该第二通孔17的两侧上光学传感器单元6设置在壳体1的内侧上。传感器单元具有光发射器60例如光电二极管，和光检测器62例如光电二极管。光发射器60和光检测器62优选与控制和分析电子装置61一起设置在共同的电路板上。光发射器60和光检测器62彼此正相反对置地设置在第二通孔17的边缘上。光发射器60和光检测器62定义了光径或者光路，所述光径或者光路垂直于凸肩24伸展并且能够被该凸肩穿过。

在图5和图6中此时能够看到膜2的运动。在这两幅图中能够看到的那样，边缘20和突起23的周边密封地在壳体1与盖13之间张紧。

在图5中，膜2，具体而言膜本体21，经由耦联部分7和驱动器1被拉向壳体1。第一室区域14的体积增大。空气从乳罩单元5的第一管道50中被吸入到室中。止回阀3闭合。通过在第一室区域14中产生的负压，传感器膜，也就是说突起23的位于第二室区域15上方的部分，被拉到第二室区域15中。由此，突起23朝向输出口150运动并进而远离光发射器60和光检测器62。突起23因此至少部分地从光径中运动出来。

在图6中，膜2，又具体而言膜本体21，被压向基面144。优选，膜本体21位于该基面144上。通过膜2封闭输入口143的方式，与乳罩单元5的第一管道50的连接优选被中断。阀3开启。传感器膜23松弛和平整，并且凸肩24伸入到光径中并进而至少部分地覆盖光发射器60。这对于真空的测量对应于零位。根据所产生的真空或者负压，如在图5中能够看到的那样，传感器膜与凸肩24以不同的程度被拉离光路，使得确定的光量根据所产生的真空能够从光发射器到达相对置的光检测器。这些光量由控制和分析电子装置61确定并且与真空值相关联。被测量的真空值精确地相应于泵室的真空值，因为第一室区域14和第二室区域15由于连接通道18始终位于共同的压力水平上。凸肩24在光径中的位置也可以被传送到泵的控制单元上，而不需要与具体的真空值相关联，并且可以用于控制泵。此外，也可以使用用于检测凸肩24的位置的另一种装置来替代光学传感器单元6。

在图7和图8中示出第二个实施例。在这里根据本发明的真空泵也用作为用于抽出人类母乳的抽乳泵。相同的部分类似于第一个实施例标记有相同的附图标记并且在这里不再详细描述。但是相对于第一个实施例，膜2不再一件式地示出。真空膜和传感器膜是两个彼此分开地构成的膜。真空膜圆形地构成并且由膜本体21和边缘20形成。传感器膜23’在这里同样圆形地并且优选平整地构成，并且具有突出的凸肩24。所述传感器膜可以具有环绕的密封边缘。

如已经在WO2011/035447中所描述的那样，在这两个在上文中提到的实施例中，被抽出的乳汁通过真空室或者泵室被泵送。膜2因此用作为产生真空的膜，用于乳汁的输送并且用作为乳汁和泵的壳体中的空气之间的介质分离部。该膜2根据WO’447的其它实施例也可与产生真空的泵设备耦联，使得所述膜通过经由负压管道施加在其上的循环的负压来运动。在这种情况中，所述膜总是在泵室14中产生负压，其中该负压与真空设备的所施加的循环的负压成比例。其余的所提到的功能因此维持。

根据本发明的真空泵具有相对精确的并且成本适宜的真空传感器。此外有利的是，所述传感器因为集成在泵室中而几乎是不易受干扰的并且具有低的空间需求。

附图标记列表

1    壳体                     24   凸肩

10   电动机

11   力传递杆                 3    阀

110  连杆头

111  连接元件                 4    乳汁收集单元

12   第一通孔                 40   第二耦联部分

13   盖                       41   第二管道

14   第一室区域               42   第三耦联部分

140  密封边缘                 43   连接套管

141  环                       44   乳汁收集容器

142  径向沟槽

143  输入口                   5    乳罩单元

144  基面                     50   第一管道

15   第二室区域               51   乳罩

150  输出口                   52   乳罩漏斗

16   转盘                     53   第一耦联部分

17   第二通孔

18   连接通道                 6    光学传感器单元

                              60   光发射器

2    膜                       61   控制和分析电子装置

20   边缘

21   膜本体                   62   光检测器

22   连接头

23   突起                     7    耦联部分

23’ 传感器膜

Claims (14)

1.一种用于产生负压的真空泵，其中所述真空泵具有泵室（14，15），所述泵室具有入口（143）和出口（150），其中所述出口（150）配备有阀（3），其特征在于，所述泵室（14，15）设置有压力传感器（23，23’，24）。

2.根据权利要求1所述的真空泵，其中所述压力传感器包括传感器膜（23，23’）。

3.根据权利要求2所述的真空泵，其中在所述传感器膜（23，23’）上设置有凸肩（24），所述凸肩相对于所述泵室（14，15）的位置能够被检测。

4.根据权利要求3所述的真空泵，其中存在光学检测装置（6），以便检测所述凸肩（24）的位置。

5.根据权利要求4所述的真空泵，其中所述光学检测装置（6）包括光发射器（60）和光检测器（62），并且其中所述凸肩（24）通过所述传感器膜（23，23’）的偏转能够运动到所述光发射器（60）与所述光检测器（62）之间的光径中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的真空泵，其中所述真空泵具有用于在所述泵室（14，15）中产生负压的真空膜（20，21）。

7.根据权利要求2和6所述的真空泵，其中所述真空膜（20，21）和所述传感器膜（23，23’）共同一件式地构成。

8.根据权利要求7所述的真空泵，其中所述传感器膜（23）是所述真空膜（20，21）的单侧的延长部。

9.根据权利要求2和6所述的真空泵，其中所述真空泵（20，21）和所述传感器膜（23’）是两个彼此分开构成的部分。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的真空泵，其中所述泵室具有第一室区域（14）和经由通孔（18）与所述第一室区域（14）连接的第二室区域（15），其中所述入口（143）设置在所述第一室区域（14）中并且所述出口（15）设置在所述第二室区域（15）中。

11.根据权利要求2、6和10所述的真空泵，其中所述真空膜（20，21）覆盖所述第一室区域（14）并且所述传感器膜（23，23’）覆盖所述第二室区域（15）。

12.根据权利要求6所述的真空泵，其中所述真空膜（20，21）基本上具有圆形的横截面。

13.根据权利要求12所述的真空泵，其中所述真空膜（20，21）具有中心点，其中所述中心点能够与用于操纵所述真空膜（20，21）的驱动元件（10，11）连接。

14.根据权利要求13所述的真空泵，其中在所述中心点处设置有用于与所述驱动元件（10，11）连接的连接头（22）。

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