CN110462215B - 在往复运动装置组件的腔室内泄压的泄压装置系统和方法 - Google Patents

Abstract

提出了一种适于与往复运动装置组件的往复运动装置协作或整体作用的泄压装置系统。泄压装置系统构造成根据往复运动装置在返回行程上的移动允许流体沿往复运动装置的相反方向流动。泄压装置系统还可构造成在往复运动装置的压力产生行程期间密封往复运动装置。

Description

在往复运动装置组件的腔室内泄压的泄压装置系统和方法

相关申请的交叉引用

无。

联邦政府资助研究与开发的声明

无。

技术领域

本公开通常涉及一种用于使往复运动装置组件泄压的泄压装置系统和方法。

背景技术

往复运动装置组件可包括一个或多个固定路径，以在往复运动装置操作期间在特定点处使往复运动装置腔室内的流体排出。这些路径通常涉及在往复运动装置操作期间在腔室中产生的不希望的压力。

美国专利No.9,080,710；和5,735,314各自涉及结合到活塞组件中的各种路径，以在操作期间使腔室泄压。例如，美国专利No.9,080,710讨论了一种蓄能器储存器(accumulator reservoir)，其包括多个路径，这些路径可以并且将并行操作并提供泄压流的互连网络。美国专利5,735,413讨论了包围阻尼室的阻尼隔膜，节流孔通过壳体端壁排入该阻尼室中。

美国专利No.2,222,811讨论了一种吸乳器组件，其具有盘状带凸缘的密封环，该密封环通过金属盘夹紧到活塞头的顶部。带凸缘的密封环由皮革盘形成，该皮革盘具有围绕环形螺旋弹簧的外翻凸缘，并且通过环形螺旋弹簧的自然膨胀，带凸缘的密封环与缸壁保持可屈服地接触。在活塞向上或向内移动的情况下，保持在气缸中的空气将经过活塞环的柔性凸缘(特别是在扁平部处或与扁平部对齐)从气缸相对自由地逸出。该装置在任何进出气缸的空气通道中都不使用任何止回阀。然而，在气缸内需要额外的空间以容纳活塞上方带凸缘的密封环的高度。

发明内容

根据本公开的原理，提出了一种往复运动装置组件的泄压装置系统，其消除了先前系统的缺点。因此，可以根据本文的原理实现更紧凑和有效的组件。此外，根据本文的原理，提供了一种系统，该系统被构造为提供用于使往复运动装置组件泄压的改进的流动路径。

设想了各种各样的实施例，并且可以根据本文的原理构造各种各样的实施例，以经由改进的泄压装置系统提供改进的流动路径，同时在系统中产生流体压力。尽管阐述了示例性实施例以说明根据本文原理实现的改进的基本优点，但是还可以设想许多其他实施例，实现这样的流动路径：不需要在操作期间定位在往复运动装置的头部上方的结构或者固定排放口。例如，在一个示例性实施例中，流动路径可以由于部件(例如密封件或密封构件)的移动而变化。在往复运动装置的压力产生行程期间，该部件可以使泄压装置系统从打开的排放口(在往复运动装置的返回行程期间)移动到关闭的排放口(在往复运动装置的压力产生行程期间)。可以以任何合适的布置构造泄压装置系统，以使泄压装置系统包括至少一个选择性密封部件或密封件，该密封件在往复运动装置的操作期间可移动或可弯曲，以形成可变空气流动路径，同时移动通过往复运动装置组件。例如，泄压装置系统可以构造成包括可以在往复运动装置的压力产生行程期间移动和密封往复运动装置的密封件。在示例性实施例中，泄压装置系统可构造成包括在操作期间相对于往复运动活塞组件头部件前后行进的密封件，其中可基于密封件相对于往复运动装置的移动，和/或往复运动装置组件的其他参数来调节泄压。结果，泄压装置系统可以通过在操作期间改善往复运动装置组件的腔室内的流体分布来提高往复运动装置的移动效率。

在另一个示例性实施例中，泄压装置系统可以包括可变形密封件，其以任何合适的方式结合到往复运动装置的设计中，例如通过与往复运动装置的头部一体地形成密封件，使得泄压装置系统的功能是往复运动装置的必不可少的部分。在其他示例性实施例中，泄压装置系统可包括这样的密封件：部分地形成在往复运动装置中并且部分地形成为往复运动装置的单独或可连接的部件。在其他示例性实施例中，泄压装置系统可包括相对于往复运动装置的密封段移动的密封件，使得在操作期间往复运动装置和密封件之间不会连续地出现(exits)直接连接。也设想了本文所述实施例的合适变化和组合。

根据本公开的原理，一个示例性实施例可包括具有泄压装置系统的吸乳器组件，所述泄压装置系统包括可选择性地连接到往复运动装置的头部或一体地形成在往复运动装置的头部中的密封件。泄压装置系统的密封件可设置在往复运动装置的头部的顶部下方。泄压装置系统的密封件可以构造成基于在往复运动装置的操作期间存在于系统中的力而选择性地移动。

在示例性吸乳器组件中，泄压装置系统可构造成在压力产生行程期间密封往复运动装置，而在返回行程期间使组件泄压。吸乳器组件还可包括腔室，其中泄压装置系统在操作期间进一步消除组件的腔室中不希望的压力，而不影响在组件的压力产生行程期间腔室中的压力产生。泄压装置系统可由一种或多种材料(包括可变形材料和/或可密封材料)构成。

在根据本文原理构造的又一个实施例中，医疗装置组件可包括泄压装置系统，该泄压装置系统构造成基于组件中存在的力而移动。泄压装置系统可以进一步构造成包括密封件，该密封件适于在往复运动装置的压力产生行程上选择性地接合往复运动装置的顶部下方的往复运动装置的头部的一部分，以将往复运动装置基本密封在组件的腔室内。

在另一个实施例中，泄压装置系统可包括与往复运动装置的头部的不同部分移动地接合的密封件。泄压装置系统可以适当地设置在往复运动构件上、往复运动构件周围或往复运动构件附近。例如，在一个实施例中，泄压装置系统可包括可移动地安置在往复运动构件的头部内部的密封件。根据往复运动装置在返回行程上的移动，泄压装置系统可以构造成允许流体沿与往复运动装置的行进方向相反的方向流动。泄压装置系统可以构造成包括这样的密封件，该密封件在往复运动装置的压力产生行程期间至少部分地移动到密封往复运动装置的位置。

减少往复运动装置组件内的泄压装置系统中不希望的压力的示例性方法可包括以下步骤：利用设置在往复运动装置的顶部下方的密封件，在返回行程上使往复运动装置上方在往复运动装置的顶部周围的空气泄出；以及利用在压力产生行程上泄压装置系统的密封件，在压力产生行程上使空气密封在往复运动装置的顶部下方。该方法还可以包括以下步骤：将泄压装置系统的密封件构造成从第一位置移动到第二位置，第一位置在压力产生行程上基本上靠近往复运动构件的顶部，第二位置远离第一位置移位并且在返回行程上直接或者间接地抵靠往复运动装置的表面设置。

以下参考示例性实施例，或者在概念上体现在其中的示例性实施例具体描述本公开的各种优点。本文提供的附图和描述仅仅是为了示出贯穿本公开所讨论的一般概念的示例。如本领域技术人员所知，可以在不脱离本文所述的一般原理的情况下进行许多改变和修改。

附图说明

参考以下描述和附图，将更好地理解本文公开的各种示例性实施例的这些和其他特征和优点，其中：

图1是泄压装置系统的局部剖视图，该泄压装置系统包括往复运动装置组件和在往复运动装置的返回行程期间的密封件；

图2是泄压装置系统的局部剖视图，该泄压装置系统包括往复运动装置组件和在往复运动装置的压力产生行程期间的密封件；

图3是用于根据本文原理构造的泄压装置系统的定制密封件的示例性实施例的顶视图；

图4是图3的示例性密封件的侧视图；

图5是图3的示例性密封件的底视图；

图6是沿图3的示例性密封件的线VI-VI截取的前剖视图；

图7和图8是示例性泄压装置系统部件的示例性实施例，该泄压装置系统部件包括用于微调系统中的流体流动的定制特征；和

图9是泄压装置系统的另一个实施例，该泄压装置系统包括由至少一个磁体形成的磁驱动机构。贯穿附图和具体实施方式使用共同的附图标记来指示相同的元件。

具体实施方式

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为根据本文原理构造的各种系统部件的某些示例性实施例的描述。这些示例不旨在表示可根据这些原理开发或利用的仅有实施例或形式。还应理解，诸如第一和第二等关系术语的使用仅用于将一个实体与另一个实体区分开，而不一定要求或暗示这些实体之间的任何实际的这种关系或顺序。

根据本文原理构造的一些实施例的某些方面涉及一种在操作期间具有改进的泄压效率的往复运动装置组件。

应理解，本文所述的系统可用于将各种流体内容物输送到各种往复运动装置组件，以输送正压或负压。出于简化的目的，此类内容物在本文中统称为“流体”。

包括根据本文原理构造的往复运动装置组件的泄压装置系统的示例性实施例在图1中总体上以100示出。可以提供合适的往复运动装置110，并且泄压装置系统100还可以包括密封件120，密封件120构造和布置在往复运动装置组件110内，以在往复运动装置110的返回行程期间相对于往复运动装置110处于第一位置A(在该示例中，往复运动装置组件取向为竖立位置，但是可以预期许多其他取向并且在本公开的范围内)。在位置A处，密封件120提供预选高度h的流体路径(此处示出在密封件120的顶部和往复运动装置110的头部140的下表面之间)，该预选高度h的流体路径确定为最佳地满足特定系统的需要。因此，在返回行程期间，密封件120提供流体路径，该流体路径将流体从活塞的一侧排放到往复运动装置组件110中的相对位置140(在此示出为布置在活塞的头部140下方)。因此，图1示出了根据本文原理构造的系统如何能够提供期望的流体流动路径而不需要固定排放口或扩大结构的示例。往复运动装置组件110还可包括阀杆150，用于在泄压装置系统的腔室160中来回移动头部140。如果需要，可以提供合适的马达组件170并将马达组件170直接或间接连接到腔室160和阀杆150，以便于阀杆150的移动。用于某些应用的合适马达的一个示例是齿轮马达。可以基于期望的系统性能，或者满足特定要求提供和选择其他力驱动的马达或装置，例如下面图9中描述的活塞驱动装置，或任何其他合适的装置。图1中所示的系统是负压产生系统。本文也设想了其他系统，例如正压产生系统。

图2示出了泄压装置系统的示例性实施例，该泄压装置系统总体上以200示出并且包括往复运动装置210和密封件220。在系统200的压力产生行程期间，与图1所示的位置相比，密封件220显示为相对于往复运动装置组件210位于不同的位置。随着往复运动装置的方向转动，使得阀杆250由于用于压力产生行程的合适装置或组件270的驱动力而移动，密封件220可被构造成通过经由270产生的系统中的力或通过任何其他合适的力或力的组合移动到不同位置，从图1中的位置A移动到图2中的位置B。为此，可以使用任何合适的形状或材料来形成密封件220，只要该装置在压力产生行程期间密封系统即可。另外，现成的密封件可适用于某些应用。可以使用任何合适的材料或材料的组合来形成密封件220，包括弹性材料，只要该材料可以构造成在气缸和活塞处密封系统。从位置B，在压力产生行程期间，密封件220可朝向泄压装置系统200的腔室260的内壁265膨胀，并且密封件220基本上或完全密封往复运动装置210的头部240上方或下方的流体(取决于系统是否产生真空或压力)。结果，根据本文的原理可以实现高效的压力性能。

根据本文原理构造的泄压装置系统可包括与往复运动装置组件相关联的可选择性连接的密封构件，该可选择性连接的密封构件可直接或间接地选择性地密封腔室中的流体，因为系统中的密封件可被构造成从位置A到位置B，或从非密封位置到密封位置部分地或全部地浮动。可以提供阀杆以使往复运动装置在系统的腔室中移动。根据需要，阀杆可以由任何合适的装置或结构提供动力，以实现所选系统的往复运动装置组件的输出要求。阀杆可以连接到系统的合适的驱动部件。

图3至图6示出了根据本文原理构造的泄压装置系统的定制密封件的示例性实施例的各种视图。图3示出了顶视图，图4示出了侧视图，图5示出了底视图，图6示出了沿图3的VI-VI截取的前/后剖视图。

图7示出了包括构造用于泄压装置系统的定制部件的又一示例性实施例，其中可根据需要提供一个或多个可定制特征，以便微调特定系统的泄压要求。此类可定制的特征可包括例如泄压活塞头720中的凹槽，以及至少一个可变形密封部710。在该示例性实施例中，密封部710响应于往复移动构件头部720的移动仅部分地移动。在另一个示例性实施例中，如图8所示，用于密封和防止泄漏的肋或特征可以结合到根据本文原理构造的泄压系统800的实施例中。例如，往复运动头部810可包括密封特征，例如密封特征830，当与定制密封件820(也在上面的图3至图6中示出)配合时，密封特征830也可在密封表面上提供曲折路径。可根据给定系统的需要使用任何数量的各种几何形状定制密封件820的顶部和往复运动头部810。另外，可以在活塞的下部头部中选择任何合适的几何形状840，以帮助促进期望的空气流动路径。

如图9所示，总体上以900示出的磁驱动泄压装置系统可包括腔室910和一个或多个磁体930至960，所选择的一个或多个磁体930至960协作以移动往复运动构件920。这里，根据需要，可以将一个或多个密封件970结合到系统中，以适应特定系统的要求。本文设想了许多其他实施例，并且许多其他实施例包括定制系统的压力产生部件以改善流体流动，从而在返回行程期间使系统泄压，同时保持紧凑的压力产生腔室，而不将流体引导通过压力产生部件的头部。

其中本文的原理可提供前述优点的示例性系统包括但不限于吸乳器组件、伤口引流和治疗装置、以及包括往复运动装置组件的其他系统。

所示的特定示例性装置构造的变型和根据本文原理构造的附加构造在本公开的原理的范围内，并且包括在由此得到的所有权利要求中。

Claims (9)

1.一种吸乳器组件，包括：

泄压装置系统，其至少一个能够连接到并一体地形成在往复运动装置的头部中，并且设置在所述头部的顶部下方，所述泄压装置系统包括可变形密封件，所述可变形密封件构造成在所述往复运动装置的操作期间，基于所述系统中存在的力而选择性地移动，以在所述往复运动装置的返回行程上仅部分地从所述头部脱离。

2.根据权利要求1所述的吸乳器组件，所述泄压装置系统构造成在压力产生行程期间密封所述往复运动装置，而在所述返回行程期间使所述组件泄压。

3.根据权利要求1所述的吸乳器组件，还包括腔室，其中所述泄压装置系统在操作期间进一步消除所述组件的腔室中不希望的压力，而不影响在所述组件的压力产生行程期间所述腔室中的压力产生。

4.根据权利要求1所述的吸乳器组件，所述泄压装置系统由可密封材料构成。

5.根据权利要求2所述的吸乳器组件，其中所述往复运动装置的头部限定了凹槽，通过所述凹槽在所述返回行程期间对所述组件泄压。

6.一种医疗装置组件，包括：

泄压装置系统，其在往复运动装置的顶部和底部之间可移动地安置在所述往复运动装置的头部内部，构造成基于所述组件中存在的力而移动，以在所述往复运动装置的压力产生行程上接合所述往复运动装置的顶部下方的所述头部的一部分，以将所述往复运动装置的顶部基本密封在所述组件的腔室内，并且在所述往复运动装置的返回行程上接合所述往复运动装置的底部上方的所述头部的一部分，以将所述往复运动装置的底部基本密封在所述腔室内同时使所述头部内部泄压。

7.一种泄压装置系统，所述泄压装置系统构造成允许流体沿在返回行程上的往复运动装置的给定移动的相反方向流动，所述泄压装置系统包括可变形密封件，所述可变形密封件构造成在所述往复运动装置的压力产生行程期间仅部分地移动到密封所述往复运动装置的位置。

8.一种减少往复运动装置组件中不希望的压力的方法，包括以下步骤：

利用设置在所述往复运动装置的顶部下方的泄压装置系统，在返回行程上使所述往复运动装置上方在往复运动装置的顶部周围的空气泄出，所述泄压装置系统包括可变形密封件，所述可变形密封件在所述返回行程上仅部分地从所述往复运动装置的顶部脱离；以及

利用在压力产生行程上的所述泄压装置系统，在压力产生行程上使空气密封在所述往复运动装置的顶部下方。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述使所述往复运动装置上方的空气泄出包括使空气通过限定在所述往复运动装置的顶部中的凹槽泄出。

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