CN105792862A - 安全阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于控制介质的从第一系统(24)至第二系统(26)的流动的阀(1),包括:形成储蓄器(25)且包括流动路径开口(9)的可变形的穹顶状结构(3)、包括将阀(1)连接至第一系统(24)的第一连接器开口(15)和用于与流动路径开口(9)相互作用以将其打开和关闭的接触元件(23)的阀盖(5)、和被气密性地连接至阀盖(5)和穹顶状结构(3)且包括将阀(1)连接至第二系统(26)且被联接至储蓄器(25)的第二连接器开口(17)的阀基部(7)。可变形的穹顶状结构(3)被配置成使得在阀(1)的打开状态中可变形的穹顶状结构(3)变形且流动路径开口(9)不连接至接触元件(23)以允许介质从第一系统(24)通过第一(15)、第二(17)连接器开口和流动路径开口(9)流动至第二系统(26)且在阀(1)的关闭状态中可变形的穹顶状结构(3)处于其原始穹顶形状且流动路径开口(9)被连接至接触元件(23)并因此被关闭。本发明进一步涉及包括如上述的阀(1)的泵装置(47)和吸乳泵装置(41)。
Description
技术领域
本发明涉及用于控制介质的从第一系统至第二系统的流动的阀。本发明进一步涉及泵装置和包括阀的吸乳泵装置。
背景技术
安全阀机构通常是指允许当压力超过预设极限时从任何种类的压力器皿或其他系统中自动释放介质的机械或电组成部件。通过释放压力,压力器皿或系统可以被保护以免被损坏或者甚至以免爆炸。此外,被连接到该压力器皿或系统的任何设备或人员也可以被保护以免因为太高或太低的压力而受到伤害。
吸乳泵装置通常由哺乳期妇女使用用于从她们的乳房中提取出乳汁。这样的吸乳泵装置可以是由手或脚的运动提供动力的手动装置或者是市电或电池供电的电装置。普遍情况下,通过对乳房施加负压来提取乳汁。该负压由在直接或间接地连接至乳房的乳汁储蓄器中产生(部分)真空的泵或真空泵产生。所收集的乳汁流动到乳汁储蓄器中接着被存储在其中。取决于吸乳泵装置的类型,装置可能被配置成提供用于模仿婴儿的吮吸循环的波动真空曲线。该波动真空曲线可以通过适当地控制泵或通过利用适当的泵构造而产生。
设计吸乳泵装置时的一个重要方面是用户的安全性。取决于所使用的泵的类型,可能是泵产生太高的真空水平对用户造成伤害或受伤。导致此的可能原因可能是单一个组成部件、例如泵或电磁阀的机械或电故障。结果,吸乳泵装置通常配备有安全阀。该安全阀被配置成如果真空极限被超过则打开和释放真空并且真空一再次下降至极限以下就再次关闭。
在US2008/0177224A1中公开有一种可编程电动吸乳泵系统,包括被气动地联接至乳房杯的真空泵和与真空泵旁通的真空泄放阀。该真空泄放阀借助于控制器在最小与最大真空设定点之间循环以在乳房杯中创建周期性真空脉冲、即模仿婴儿的吮吸循环。泄放阀还防止用户受到伤害,因为预设最大真空水平不可能被超过。
在US6,024,120A1中公开一种具有移动隔膜的压力泄放阀。阀包括具有内周部和外周部的隔膜和具有由此轴向延伸的、被插入穿过隔膜的内周部的活塞的致动器。为了泄放超量的负压力条件,隔膜可在两个位置中的一个中操作。在第一位置中,施力构件迫使隔膜的内周部处于围绕活塞的圆周的密封接合状态使得密闭密封被维持。当负压力增加时,隔膜的内周部在密封接合的状态下沿着活塞移动,使得恒定的密封力被围绕活塞的圆周施加直到,直到它到达活塞的自由端处的多个腿为止。由此,环境空气被准许从阀的一侧排出至另一侧。
在EP1479521A1中公开一种墨盒。墨盒能够通过使用简单的阀构造将稳定的墨供给提供至印刷头。在一个优选实施例中,墨路径通过与凸缘接合的阀橡胶的唇部被关闭,并且由唇部中的开口的内表面与凸缘的接合表面形成的角度是锐角。
在DE202006012645U1公开一种止回阀。该阀是旋转对称的并且具有包含中央部分、入口通道和出口通道的阀座。柔性密封件覆盖出口通道,形成了阀关闭构件。中央部分成锥形地成形并且在轴向方向上朝向出口通道弯折。密封件具有适当的形式。密封件被限制抵着中央部分的上部分并且与之连结。
在US2003/0188790A1中公开一种负压阀(underpressurevalve)。阀具有多部分壳体和具有至少一个开口的盘状关闭体,并且具有与壳体的流动通道对齐地布置的无开口部分。
然而,传统的安全阀往往具有它们与所施加的真空水平成比例地打开的问题,即,最大真空极限一被超过它们就打开,但是在真空水平已再次下降至该预设最大水平以下之后直接再次关闭。这样的设计仅能够保证最大真空极限不被超过,然而却不能确保如果系统失去控制真空可以被泄放。
发明内容
因此本发明的目的是克服上面提到的问题并且提供一种允许如果系统失去控制则返回至泵、特别是吸乳泵装置的受控设定的安全阀。本发明的进一步的目的是提供一种允许真空水平的可靠控制的改进的安全阀。本发明的又另一目的是提供一种可高效生产的阀。
在本发明的第一方面中,呈现有一种阀,用于控制介质的从第一系统至第二系统的流动,包括:可变形的穹顶状结构,形成储蓄器且包括流动路径开口;阀盖,包括将阀连接至第一系统的第一连接器开口和用于与流动路径开口相互作用以将其打开和关闭的接触元件;和阀基部,被气密性地连接至阀盖和穹顶状结构并且包括将阀连接至第二系统并被联接至储蓄器的第二连接器开口,其中可变形的穹顶状结构被配置成:使得在阀的打开状态中,可变形的穹顶状结构变形并且流动路径开口不连接至接触元件,以允许介质从第一系统通过第一连接器开口、第二连接器开口和流动路径开口流动至第二系统;和在阀的关闭状态中,可变形的穹顶状结构处于其原始穹顶形状并且流动路径开口被连接至接触元件并因此被关闭。
在本发明的进一步的方面中,呈现有一种泵装置,用于将介质从连接至其入口的第一系统输送至连接至其出口的第二系统,其中如上所述的至少一个阀介于第一系统和/或第二系统与泵的入口和/或出口中的至少一个之间。
在本发明的又另一方面中,呈现有一种吸乳泵装置,用于从哺乳期妇女的乳房中提取乳汁,包括乳汁储蓄器,用于收集所取出的乳汁;漏斗,被连接至乳汁储蓄器,用于接收妇女的乳房;真空泵,用于在乳汁储蓄器中产生负压;和如上所述的阀,被连接至乳汁储蓄器,用于防止施加至妇女的乳房的压力超过压力释放阈值和/或用于提供模仿婴儿的吮吸循环的在压力释放阈值与压力保持阈值之间的压力波动。
取决于根据本发明的泵的应用领域,可以控制不同介质的流动。例如,介质可以是指诸如空气、氧气、氮气或其他等的气体,例如在医疗应用中。此外,介质也可以是指诸如水、血液、燃料、啤酒或其他等的液体,例如当输送处于加压容器中的这样的液体通过不同的温度地区时。一般情况下,如在这里所使用的介质可以是指任何其他种类的流体、即气体或液体。
阀由此通常布置在两个系统的之间,第一系统通常是指环境,第二系统通常是指用于存储真空水平的加压罐。例如,一个示例可以包括代表着借助于真空泵被抽真空的第二系统的真空罐。该罐或任何装置或者与该罐接触的用户借助于根据本发明的阀被防止受到伤害。加压罐周围的环境空气代表第一系统。阀允许将两个系统连接并由此使两个系统中的压力水平平衡或逐渐平衡。
根据本发明的阀包括可变形的穹顶状结构、阀盖和阀基部。这三个组成部件相互作用用于提供期望的功能性。可变形的穹顶状结构由此可变形、即在如下意义上讲的柔性:如果被施加力则可以变形但是如果力被释放或者如果被施加第二(被相反指向的)力则也可以反向至其原始形式。可变形的穹顶状结构的一个优点在于,如果力、即压力或压力差被施加至其上时不会发生机械损坏。阀盖包括形成阀的入口侧的第一连接器开口。该第一连接器开口允许介质的从第一系统到阀内的流动。进一步提供有与可变形的穹顶状结构中的流动路径开口相互作用以便将其打开和关闭的接触元件。该功能性可以例如通过将接触元件如下地配置来实现,使得:它被压抵流动路径开口或者流动路径开口被压抵接触元件使得流动路径开口被密封。然而,如果流动路径开口不连接至接触元件,则介质可以通过它流动。
阀基部被设计成与阀盖相互作用。特别地,阀基部和阀盖可以被如下地组装使得可变形的穹顶状结构被包括在由阀盖和阀基部形成的壳体中。阀基部进一步包括代表阀至第二系统的连接的第二连接器开口。因此,介质可以通过第二连接器开口从第二系统进入阀并且反之亦然。阀基部在机械上被如下地设计使得第二连接器开口将第二系统直接连接至由可变形的穹顶状结构形成的储蓄器。阀基部进一步包括用于在机械上支撑并且气密性地联接可变形的穹顶状结构的部件。因此,如果介质通过第二连接器开口进入阀,则它直接进入由可变形的穹顶状结构形成的储蓄器内、仅能够通过流动路径开口离开可变形的穹顶状结构。取决于阀是否处于打开状态,流动路径开口不连接至接触元件并因此介质可以通过它流动。与此相反,如果流动路径开口被连接至接触表面,则阀处于关闭状态并且介质不可以流动。
本发明的特别的优点在于,取决于第一、第二系统之间的压力差可以实现安全阀的功能性。介质可以通过第一连接器开口进入阀、穿过流动路径开口并且通过第二连接器开口离开阀,或者通过第二连接器开口进入阀、通过流动路径开口并且通过第一连接器开口离开阀。其中的流动路径开口具有取决于阀的状态而允许介质流动或阻塞流动路径的关键作用。
根据本发明的一个实施例,如果第一系统与第二系统之间的压力差在压力释放阈值之上,则可变形的穹顶状结构变形且流动路径开口不连接至接触元件;和如果第一系统与第二系统之间的压力差在压力保持阈值之下,则可变形的穹顶状结构处于其原始穹顶形状并且流动路径开口与接触元件接触。
因此,根据该实施例,当发生第一、第二系统之间的压力差时,可变形的穹顶状结构被引起变形。如果施加至其上的力(即压力)在某一压力阈值(即压力保持阈值)之下,则该可变形的穹顶状结构可以仅保持其原始穹顶状形式。如果压力差高,则引起可变形的穹顶状结构的变形。流动路径开口被如下地布置使得可变形的穹顶状结构的这样的变形引起它松开它与接触元件的接触。这使阀变成打开状态并且介质可以在两个系统之间交换。
该实施例的一个特别的优点在于不需要阀的外部控制、例如电控制。阀可以单独地基于第一、第二系统之间的压力差来提供其功能性。本发明的进一步的优点在于,仅仅三个组成部件、即可变形的穹顶状结构、阀盖和阀基部的阀的组成就允许了阀的便宜且高效的制造以及在小体积中的集成。
压力释放和保持阈值由此优选地取决于可变形的穹顶状结构的机械设计或形式和材料性质。
根据本发明的另一优选实施例,当第一系统与第二系统之间的压力差超过压力释放阈值时,可变形的穹顶状结构变形并且流动路径开口从接触元件断开连接;和当第一系统与第二系统之间的压力差下落至压力保持阈值之下时,可变形的穹顶状结构恢复至其原始穹顶形状并且流动路径开口与接触元件接触。
根据该实施例,阀动态地起作用。如果压力差超过该第一阈值则变成打开状态。当压力差再次下落到阈值之下时,可变形的穹顶状结构回复至其原始形式使得流动路径开口与接触元件接触并且流动路径被密封。取决于系统的配置,这可以允许压力差再次增加直到压力释放阀阈值被再次超过。
根据本发明的优选实施例,压力释放阈值高于压力保持阈值并且阀被配置成提供开关滞后。压力升高直到压力释放阈值被超过并且可变形的穹顶状结构如下地变形使得流动路径开口可穿过并且介质可以流动通过阀、即通过第一、第二连接器开口和流动路径开口。于是,介质一流动,压力差通常就再次减小。然而,根据本发明的该实施例,可变形的穹顶状结构直到越过压力保持阈值才恢复至其原始穹顶形状。如果该压力保持阈值在压力释放阈值之下,则阀因此提供了开关滞后,因为一旦打开,阀就停留处于打开状态一定时间,尽管压力已经在初始引起阀打开的阈值之下。
该实施例的一个优点在于可以获得延迟。这样的延迟一方面可以用于将根据本发明的阀配置成提供可以例如在吸乳泵装置中使用以便模仿婴儿的吮吸循环的波动压力水平。另一方面,该行为也可以通过提供一种安全功能性来利用,因为真空的很大一部分在真空水平再次升高之前被释放。因此,如果例如真空泵失去控制并且提供非常高的真空水平,则包括了这样的阀的吸乳泵装置的用户可以被防止受到伤害,因为所提供的滞后允许他在低真空水平周期期间将吸乳泵装置拿走。
根据本发明的优选实施例,压力释放阈值在250mmHg与450mmHg之间、优选在330mmHg与360mmHg之间,和/或压力保持阈值在50mmHg与200mmHg之间、优选在90mmHg与120mmHg之间。用于压力释放和压力保持阈值的这些值允许包括了根据本发明的阀的吸乳泵装置的对用户的温柔的应用。用于阈值的其他值也是可以的。
根据本发明的又另一实施例,可变形的穹顶状结构包括聚合物或弹性体材料、特别是有机硅树脂或(液体或固体)硅胶。通过利用这样的聚合物或弹性体材料,可以获得期望的变形功能性。弹性体材料使其能够制造出可以以几乎任意设计高效地制造的弹性部件。被包括在根据本发明的阀中的可变形的穹顶状结构可以例如在成型或注射成型工艺中制造。
根据本发明的另一实施例,可变形的穹顶状结构包括圆筒部分和半球部分,半球部分包括流动路径开口并且具有大于或等于圆筒部分的直径的直径。以使其包括圆筒部分和半球部分的方式构造可变形的穹顶状结构允许了将可变形的穹顶状结构容易地连接至阀基部。优选地,流动路径开口位于半球的顶点中。进一步优选地,阀基部包括圆筒状穹顶连接附件,用于接收可变形的穹顶状结构的圆筒部分和将连接气密性地密封。如果例如可变形的穹顶状结构的圆筒部分的半径比圆筒状穹顶连接附件的半径小一点点,则可变形的穹顶状结构与圆筒状穹顶连接附件的气密性连接可以通过简单地使可变形穹顶状结构膨胀并且将其放到圆筒状穹顶连接附件之上来获得。归因于其材料性质,弹性体材料、例如有机硅树脂或硅胶可以被连接而不需要诸如胶水等的附加连接手段。然而,也可以使用胶水或者用于将可变形的穹顶状结构与阀基部的相对应的连接部件或连接附件气密性地连接的诸如夹子或带子或其他等的其他机械连接手段。
根据本发明的优选实施例,流动路径开口被布置在可变形的穹顶状结构的顶点中。将流动路径开口置于中心允许了避免在可变形的穹顶状结构上的可能会在可变形的穹顶状结构与阀基部的连接上施加较高应力的横向力。此外,将流动路径开口布置在可变形的穹顶状结构的顶点中还允许了将接触元件与流动路径开口相对地布置使得管部件被压到一起并且流动路径开口被气密性地密封。
根据本发明的又另一实施例,接触元件包括平坦表面区域,其与可变形的穹顶状结构中的流动路径开口至少一样大并且被配置成当流动路径开口被压抵平坦表面区域时将流动路径开口密封。该平坦表面区域可以由与阀盖相同的材料制造但是也可以包括诸如弹性体、诸如有机硅树脂或硅胶等的可选材料。通过提供与流动路径开口至少一样大的平坦表面区域,可以提供该功能性。
根据本发明的又另一实施例,将阀连接至第一系统的第一连接器开口用围绕接触元件以正方形布置的四个通气孔代表。将通气孔围绕接触元件布置并且由此布置流动路径开口允许了介质从第一系统平滑地流动至阀内或者反之亦然。可选地,如果应用要求的话,可以在阀盖中的其他位置处布置更多或更少的通气孔。例如如果应用要求到第一系统的连接将以矩形到第二系统的连接,则这可以通过在另一位置提供通气孔而容易地实现。
根据另一实施例,将阀连接至第二系统的第二连接器开口用将储蓄器连接至第二系统的圆筒状系统连接附件代表。对于第二连接器开口,关于第一连接器开口的相同的原因成立。利用圆筒状穹顶连接附件是特别有利的。这样的圆筒附件可以被容易地连接至第二系统,例如通过形成允许将阀拧入用于与第二系统连接的适当的螺纹孔内的螺钉头。优选地,该圆筒将由可变形的穹顶状结构形成的储蓄器直接连接至第二系统。
根据本发明的另一实施例,阀盖和阀基部一体地形成。一体地形成两个部件允许了进一步地降低制造成本和增加部件的可靠性,因为不要求阀盖与阀基部的气密性连接。
根据本发明的另一方面,包括了介于第一和/或第二系统中的至少一者与泵的入口和/或出口之间的阀的泵装置可以提供自动防止介质通过泵的回流的优点。由此,泵可以在如果发生故障时被防止受到伤害。
包括了根据本发明且如上所述的阀的吸乳泵装置允许了实施安全阀的功能性。即使泵未能适当地起到作用并且提供了太高的真空水平,阀也允许防止用户受到伤害。如果发生了这样的情形,则可变形的穹顶状结构变形并且真空被释放到环境中。
附图说明
发明的这些及其他方面将从下文中描述的实施例变得清楚且参照这些实施例得以阐明。在下面的附图中
图1在分解图中示出根据本发明的一个实施例的阀的示意性图示;
图2示出处于打开状态的阀的截面图;
图3示出处于关闭状态的阀的截面图;
图4示出图示了由本发明的实施例提供的开关滞后的图;
图5示出将利用本发明的实施例产生的真空曲线与利用传统真空泵产生的真空曲线进行对比的图;和
图6示出根据本发明的吸乳泵装置的实施例。
具体实施方式
在图1中图示有根据本发明的阀1。阀1包括可变形的穹顶状结构3、阀盖5和阀基部7。在图示示例中,可变形的穹顶状结构3包括被布置在可变形的穹顶状结构3的半球部分11的顶点中的流动路径开口9。结构3进一步包括具有比半球部分11的直径小的直径的圆筒部分13。阀盖5包括用阀盖的上侧面上的以正方形布置的四个通气孔代表的第一连接器开口15。图示出的分解图未示出接触元件。阀基部7包括用圆筒状系统连接附件代表的第二连接器开口17。第二连接器开口17、相应地是圆筒状系统连接附件被形成为在其上侧面上提供用于支撑可变形的穹顶状结构的圆筒部分的支撑结构19。
图1进一步示出用于将阀基部7与阀盖5连接并用于由此形成壳体的两个螺钉21。根据本发明的一个优选实施例,阀盖5和阀基部7是在注射模具成型工艺中制造出的塑料部件。然而,也可以是能够使用可选材料和用于制造阀盖5和阀基部7的材料的其他手段。
图2图示出根据本发明的阀1的实施例的打开状态。可变形的穹顶状结构3如下地变形使得流动路径开口9不连接至接触元件23。接触元件23与阀盖5为一体且由相同的材料形成。在图示出的阀的打开状态中,介质可以流动通过逆向连接器开口15、穿过流动路径开口9并且通过被包括在阀基部7中的第二连接器开口17离开阀、即进入第二系统,如用箭头16指示出的。介质可以于是从第一系统24流动至第二系统26。
图3图示出处于关闭状态的根据本发明的阀1的实施例。流动路径开口9被如下地连接至接触元件23使得介质不能流动通过流动路径开口并且流动路径开口9被气密性地密封。可变形的穹顶状结构3在其原始穹顶状形式时形成了储蓄器25。该储蓄器经由第二连接器开口17被直接连接至第二系统。
图4图示出可以由根据本发明的阀的实施例提供的开关滞后。在x轴上,指示出行程、即可变形的穹顶状结构的变形的程度。在y轴上,指示出压力、即造成变形的真空水平。可以看出,当第二系统中的真空水平增加时,穹顶变形遵循一种弹性变形规则。在正常操作中,第一系统中的真空水平、相应地是压力差在阈值之下并且仅发生少量变形。阀在正常工作条件27中操作。然而如果真空水平离开该正常工作条件并且增加至压力释放阈值p1以上,则一越过转折点(yieldpoint)29穹顶就变形。流动路径开口与接触元件断开连接(当达到相应的形成s1时)并且可变形的穹顶沿着收缩曲线31收缩,尽管真空水平已经在压力释放阈值p1之下。因为穹顶的机械性质,所以即使真空归因于通过流动路径开口的泄漏而减小到压力释放阈值p1之下,穹顶也保持收缩直到达到反弹点33。该反弹点33对应于压力阈值p2和行程s2。一越过反弹点33,穹顶就沿着反弹曲线35再次变形并且恢复至其原始穹顶形状。与和当前真空水平成正比地打开的传统安全阀相比,根据本发明的新阀打开持续较长时间、即提供了滞后,使得真空可以显著下降。
在图5中,根据本发明的阀的行为与传统阀的行为进行比较。x轴指示出时间,y轴指示出压力、即真空水平。由与真空泵相互作用的根据本发明的阀的实施例产生的真空曲线37在压力释放阈值p1与压力保持阈值p2之间波动。一达到压力释放阈值p1可变形的穹顶状结构就变形并且流动路径开口与接触元件端口脱离连接。一旦变形,介质就可以流动通过流动路径开口并且使第一、第二系统之间的压力水平逐渐平衡。当达到压力保持阈值p2、即对于保持变形而言太小的某一压力的力时,可变形的穹顶状结构恢复、即突弹(snap)至其原始穹顶形状并且再次将流动路径开口密封。于是,真空水平可以再次增加直到再次达到压力释放阈值p1。
与该行为相比,和当前所施加的真空水平成正比地打开的传统阀的真空曲线39示出了不同的行为。如果与产生真空曲线37的根据本发明的阀的图示示例类似地配置,则产生真空曲线39的传统阀也在当达到压力释放阈值p1时释放压力。然而,由于传统阀仅与当前压力差成正比地打开,所以转向点在指示出高于压力保持阈值p2的真空水平的压力水平p3处达到。如果例如系统处于异常条件中并且真空超过了(安全)极限,则传统阀仅能够保持压力释放阈值p1与较低压力水平p3之间的真空。然而,在该真空水平p3处,真空可能已经造成受伤、即由于粘住用户的乳房而造成受伤。根据本发明的阀能够将真空水平泄放低至允许用户将吸乳泵装置从乳房上拉掉而不会引起任何疼痛或受伤的压力释放阈值。
根据本发明的阀因此允许至少两个不同的做法。如果真空泵在正常操作条件下操作,则不会产生接近由可变形的穹顶状结构的机械性质所限定的压力释放水平的真空水平。然而,如果泵归因于控制或电故障而失去控制、达到了与预期相比较高的真空水平,则阀打开并且释放真空。真空于是不仅被释放至略微低于压力释放阈值的水平而且被释放至显著较低的压力保持水平。该行为借助于可变形的穹顶状结构的机械性质来获得,可变形的穹顶状结构一旦变形,就仅在如果压力下降至压力保持阈值之下时才恢复至其原始形状。如图5中所指示出的由传统阀产生的较高压力水平可能无法允许用户将吸乳泵装置从乳房上拉掉以防止伤害。
可选地,根据本发明的阀也允许为了故意产生波动的真空水平而使用。这样的波动真空水平能够例如用于以模仿婴儿的吮吸循环的波动真空行为来操作吸乳泵装置。波动真空水平一般由泵与电磁阀的组合产生,但是根据本发明的阀可以被用作电磁阀的可选方案。压力保持阈值和压力释放阈值取决于根据本发明的阀的机械性质和尺寸。对于用于该应用领域的合理的阈值的示例可以是处于大约250mmHg的压力保持阈值和在0至90mmHg的范围内的低压力释放阈值。提供用于取决于用户的喜好或者医疗要求而调节压力释放阈值的部件、例如机械插入式构造的部件可以是进一步有利的。
在图6中图示有一种用于从哺乳期妇女的乳房中提取乳汁的吸乳泵装置41。吸乳泵装置41包括乳汁储蓄器43,在其中收集所提取的乳汁。进一步包括有被连接至乳汁储蓄器43的接收妇女的乳房的漏斗45、即缓冲结构。真空泵47在乳汁储蓄器43中产生负压并且经由隔膜49与其连接。该隔膜49防止乳汁被从乳汁储蓄器43抽吸出来进入真空泵47内。泵47通过管51、例如硅胶管被连接至安全阀1a和乳汁储蓄器43。进一步包括有如上所述的根据本发明的实施例的阀1a。按压泵装置41可以通过手或脚的运动以机械的方式操作或者以电的方式由市电供电或由电池供电地操作。吸乳泵装置41可以包括附加的组成部件,诸如在泵47的入口处的单向阀或用于优化所产生的真空水平的附加的阀或罐结构或者进一步的组成部件。
一般情况下,发明可以应用在不同种类的泵装置中,用于将介质从连接至其入口的第一系统输送至连接至其出口的第二系统,其中如上所述的至少一个阀介于第一和/或第二系统中的至少一个与泵的入口和/或出口之间,用于防止所输送的介质的通过假如泵的回流。
虽然已经在附图和上述描述中详细地图示和描述了发明,但是这样的图示和描述被认为是图示性或示例性的并且不是限制性的;发明不限于所公开的实施例。对所公开的实施例做出的其他变型可以由本领域技术人员在实践所要求保护的发明时从对附图、公开和随附权利要求进行的研究中理解和影响。
在权利要求中,词汇“包括”不排除其他元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单一个元件或其他单元可以满足权利要求中所记载的数个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施的纯粹的事实不表明这些措施的组合不能有利地使用。
权利要求中的任何附图标记都不应该被解释为限制范围。
Claims (15)
1.一种阀(1),用于控制介质的从第一系统(24)至第二系统(26)的流动,包括:
可变形的穹顶状结构(3),形成储蓄器(25)且包括流动路径开口(9);
阀盖(5),包括将所述阀(1)连接至所述第一系统(24)的第一连接器开口(15)和用于与所述流动路径开口(9)相互作用以将所述流动路径开口打开和关闭的接触元件(23);和
阀基部(7),被气密性地连接至所述阀盖(5)和所述穹顶状结构(3),并且包括将所述阀(1)连接至所述第二系统(26)并被联接至所述储蓄器(25)的第二连接器开口(17),其中所述可变形的穹顶状结构(3)被配置成使得
在所述阀(1)的打开状态中,所述可变形的穹顶状结构(3)变形并且所述流动路径开口(9)不连接至所述接触元件(23),以允许介质从所述第一系统(24)通过所述第一连接器开口(15)、所述第二连接器开口(17)和所述流动路径开口(9)流动至所述第二系统(26);和
在所述阀(1)的关闭状态中,所述可变形的穹顶状结构(3)处于其原始穹顶形状并且所述流动路径开口(9)被连接至所述接触元件(23)并因此被关闭。
2.根据权利要求1所述的阀,其中
如果所述第一系统(24)与所述第二系统(26)之间的压力差在压力释放阈值(p1)之上,则所述可变形的穹顶状结构(3)变形且所述流动路径开口(9)不连接至所述接触元件(23);和
如果所述第一系统(24)与所述第二系统(26)之间的压力差在压力保持阈值(p2)之下,则所述可变形的穹顶状结构(3)处于其原始穹顶形状并且所述流动路径开口(9)与所述接触元件(23)接触。
3.根据权利要求1所述的阀,其中
当所述第一系统(24)与所述第二系统(26)之间的压力差超过压力释放阈值(p1)时,所述可变形的穹顶状结构(3)变形并且所述流动路径开口(9)从所述接触元件(23)断开连接;和
当所述第一系统(24)与所述第二系统(26)之间的压力差下落至压力保持阈值(p2)之下时,所述可变形的穹顶状结构(3)恢复至其原始穹顶形状并且所述流动路径开口(9)与所述接触元件(23)接触。
4.根据权利要求3所述的阀,其中所述压力释放阈值(p1)高于所述压力保持阈值(p2)并且所述阀(1)被配置成提供开关滞后。
5.根据权利要求4所述的阀,其中所述压力释放阈值(p1)在250mmHg与450mmHg之间、特别在330mmHg与360mmHg之间,和/或所述压力保持阈值在50mmHg与200mmHg之间、特别在90mmHg与120mmHg之间。
6.根据权利要求1所述的阀,其中所述穹顶状结构(3)包括聚合物或弹性体材料,特别为有机硅树脂或硅胶。
7.根据权利要求1所述的阀,其中所述穹顶状结构(3)包括圆筒部分(13)和半球部分(11),所述半球部分(11)包括所述流动路径开口(9)并且具有大于或等于所述圆筒部分(13)的直径的直径。
8.根据权利要求7所述的阀,其中所述阀基部(7)包括圆筒状穹顶连接附件(19),用于接收所述穹顶状结构(3)的所述圆筒部分(13)且将所述连接气密性地密封。
9.根据权利要求1所述的阀,其中所述流动路径开口(9)被布置在所述可变形的穹顶状结构(3)的顶点中。
10.根据权利要求1所述的阀,其中所述接触元件(23)包括平坦表面区域,其与所述可变形的穹顶状结构(3)中的所述流动路径开口(9)至少一样大并且被配置成当所述流动路径开口(9)被压抵所述平坦表面区域时将所述流动路径开口(9)密封。
11.根据权利要求1所述的阀,其中将所述阀(1)连接至所述第一系统(24)的所述第一连接器开口(15)用围绕所述接触元件以正方形布置的四个通气孔代表。
12.根据权利要求1所述的阀,其中将所述阀(1)连接至所述第二系统(26)的所述第二连接器开口(17)用将所述储蓄器(25)连接至所述第二系统(26)的圆筒状系统连接附件代表。
13.根据权利要求1所述的阀,其中阀盖(5)和阀基部(7)被一体地形成。
14.一种泵装置(47),用于将介质从连接至所述泵装置的入口的第一系统(24)输送至连接至所述泵装置的出口的第二系统(26),其中根据权利要求1所述的至少一个阀(1)介于所述第一系统(24)和/或所述第二系统(26)中的至少一者与所述泵(47)的入口和/或出口之间。
15.一种吸乳泵装置(41),用于从哺乳期妇女的乳房中提取乳汁,包括
乳汁储蓄器(43),用于收集所取出的乳汁;
漏斗(45),被连接至所述乳汁储蓄器,用于接收妇女的乳房;
真空泵(47),用于在所述乳汁储蓄器(43)中产生负压;和
根据权利要求1所述的阀(1),被连接至所述乳汁储蓄器(43),用于防止施加至所述妇女的所述乳房的压力超过压力释放阈值(p1)和/或用于提供模仿婴儿的吮吸循环的在所述压力释放阈值(p1)与所述压力保持阈值(p2)之间的压力波动。
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