CN114569820A - 一种提高吸奶器负压的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高吸奶器负压的方法，用于控制吸奶器的电机及其传动机构，所述传动机构连接所述电机及活塞泵，所述传动机构的总转速比为20‑35，所述电机的扭矩为130‑300g.cm，所述电机的转速为4000‑8000转/分钟，所述活塞泵产生的最高负压为三通隔膜产生的最高负压的1.2‑1.6倍。本发明提供一种可以提高吸奶器三通隔膜端负压的方法。
Description
技术领域
本发明属于吸奶器制备领域，尤其涉及一种提高吸奶器负压的方法。
背景技术
现有的吸奶器普遍使用的是隔膜泵，高频吸乳模式与高频泌乳模式所能产生的吸力偏低(对比活塞泵)，吸乳效率低，舒适度差。所有隔膜泵因其抽放气的工作原理不能提供高效并具有保持负压平台与负压渐降波形特性，导致吸乳的效率很低及舒适度差。隔膜泵不能反向吹气对隔膜进行快速充气复位，从而影响隔膜泵吸奶器的高频吸乳与泌乳模式下隔膜内部体积不能完全恢复，导致高频吸乳与高频泌乳效率与性能偏低(对比活塞泵)。
目前市场上吸奶器活塞泵传动机构的总转速比偏低，都在18以下，当活塞端需要较大的活塞推力时则需要选用较大电机扭矩，从而增加同类别电机的体积和成本以及电机噪音。吸奶器活塞泵传动机构的总转速比在18以下，在考虑电机体积与成本合理的情况下不能在活塞泵端提供有足够余量的抽气量给三通隔膜端抽气，导致连接吸奶罩的三通隔膜端所产生的体积变化大小和负压大小被严格限定，缺少调试余量，不利于整个吸奶器系统的稳定。而且对三通管及隔膜的初始体积设定具有极大的局限性，最终影响三通管的吸乳效率和舒适度。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可以提高吸奶器三通隔膜端负压的方法。
本申请方案提供一种提高吸奶器负压的方法，用于控制吸奶器的电机及其传动机构，所述传动机构连接所述电机及活塞泵，所述传动机构的总转速比为20-35，所述电机的扭矩为130-300g.cm，所述电机的转速为4000-8000转/分钟，所述活塞泵产生的最高负压为三通隔膜产生的最高负压的1.2-1.6倍。
进一步地，所述传动机构的总转速比为25-30，所述电机的扭矩为180-250g.cm，所述电机的转速为5000-7000转/分钟，所述活塞泵产生的最高负压为所述三通隔膜产生的最高负压的1.4-1.5倍。
进一步地，该吸奶器的控制方式包括吸乳模式和泌乳模式。
进一步地，该吸奶器进入所述吸乳模式时，所述三通隔膜的抽吸气频率为30-80次/分钟，其产生的负压为20-50KPA。
进一步地，该吸奶器进入所述泌乳模式时，所述三通隔膜的抽吸气频率为120-150次/分钟，其产生的负压为5-35KPA。
本申请的改进带来如下优点：
(1)本申请实施例一种提高吸奶器负压的方法，控制传动机构的总转速比在20-35之间，同时配合使用扭矩在130-300g.cm之间及转速在4000-8000之间电机，这样活塞泵可以提供较大的抽气量，为三通隔膜的设计提供更大的初始体积量，从而增加吸奶器工作时的负压。相比于现有技术中的活塞泵吸奶器，采用本申请的方案可以将三通隔膜的负压提高10-20％。
(2)活塞泵产生的最高负压为三通隔膜产生的最高负压的1.2-1.6倍，从而确保在30-80次/分钟的工作频率下三通隔膜的负压可为20KPA-50KPA之间任意值。而20KPA-50KPA的负压是人体乳房最为舒适的负压区间。
(3)吸奶器采用20-35总转速比传动机构的活塞泵在泌乳模式下，以120-150次/分钟的频率可以调节活塞泵的缸体运动行程，提供10-35KPA之间的任何直接输出负压，确保隔膜内部产生的气压可以稳定在所需设定的泌乳模式不同档位目标值范围内。
(4)由于采用本控制方法设计的吸奶器，其活塞泵端相对三通隔膜端具有较大的抽气余量及调试余量，使得三通隔膜端在调试时可以从容地设计出各种吸乳模式和泌乳模式的波谱特性，可以极大的提高吸乳器的吸奶效率与吸奶的舒适度。
附图说明
图1为吸奶器进入吸乳模式时，三通隔膜端的负压与时间关系图。
图2为吸奶器进入吸乳模式时，另一种三通隔膜端的负压与时间关系图。
图3为吸奶器进入泌乳模式时，三通隔膜端的负压与时间关系图。
图4为吸奶器进入泌乳模式时，另一种三通隔膜端的负压与时间关系图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本申请实施例一种提高吸奶器负压的方法，该控制方法主要用于控制吸奶器的电机及其传动机构，优化吸奶器的吸力及吸奶模式，增加吸奶器的调试余量，增强吸奶器运行的稳定性。本控制方法所用的吸奶器包括作为动力源的电机、提供负压的活塞泵、在电机和活塞泵之间进行传动的传动机构、用于罩住乳房的吸奶罩以及设置在吸奶罩一端的三通隔膜。其中，三通隔膜为设置在活塞泵和吸奶罩之间的弹性膜，由活塞泵提供负压，控制三通隔膜向外扩张，从而在吸奶罩内形成负压以达到吸奶的目的。可以看出，因为三通隔膜在吸奶罩内产生的负压是由活塞泵端的负压驱动的，活塞泵端负压的大小及其波形变化直接决定了三通隔膜端负压的大小及波形变化，而三通隔膜端负压的大小和波形变化决定了吸奶罩的吸力的大小及其变化，从而直接影响了被吸乳房的舒适度和吸奶的效率。
在现有的活塞泵吸奶器中，由于传动机构的总转速比不高(本申请所述的总转速比是指电机与活塞泵之间的转速之比)，受电机体积和大噪声因素限制，没有综合考虑到电机的扭矩和转速的合理匹配参数，导致活塞泵端无法提供留有足够余量的负压给三通隔膜，导致三通隔膜端负压吸力小，缺少变通和调试的余量，最终影响吸奶罩的吸乳效率和舒适度。
本申请提供的方法通过综合对吸奶器中各部件性能参数进行一个合理的配置，增大活塞泵产生的最高负压与三通隔膜产生的最高负压的比值，在提供活塞泵产生的最高负压值的同时，为三通隔膜提供较多的变通及调试的余量。该控制方法包括让传动机构的总转速比为20-35，电机的扭矩为130-300g.cm，电机的转速为4000-8000转/分钟，活塞泵产生的最高负压为三通隔膜产生的最高负压的1.2-1.6倍。通过对总转速比、扭矩和转速的控制，在现有电机体积和成本控制的基础上，实现活塞泵产生的最高负压为三通隔膜产生的最高负压的1.2-1.6倍，从而为吸奶罩的体积变化及负压变化提供足够的变通及调试的余量。作为一个优选的实施例，通过改变传动机构的结构，比如科学调节传动机构的齿轮数量、齿轮大小、啮合位置等以提高传动机构的总转速比；并通过控制程序控制电机的扭矩与转速，使其处于本申请方案所限定的范围内，一起综合控制提高活塞泵端与三通隔膜端的负压。
作为一个优选的实施例，传动机构的总转速比为25-30，电机的扭矩为180-250g.cm，电机的转速为5000-7000转/分钟，活塞泵产生的最高负压为三通隔膜产生的最高负压的1.4-1.5倍。或者，传动机构的总转速比为26-28，电机的扭矩为200-230g.cm，电机的转速为7000-7500转/分钟，活塞泵产生的最高负压为三通隔膜产生的最高负压的1.45-1.5倍。
作为一个优选的例子，使用本申请提供的方法，可以在传动机构的总转速比25.7、转速是5300转/分、扭矩是200g.cm的条件下，三通隔膜端所能产生最大负压值为35KPA时，可以让活塞泵端提供最大55KPA负压。
作为一个实施例，该吸奶器的控制方式包括吸乳模式和泌乳模式。其中，吸乳模式为快速从乳房中吸出乳汁的工作模式，其特征在于模拟婴儿的吸吮，吸力较大、频率较低，经过发明人多次实验证明，当负压为20-50KPA、频率为30-80次/分钟时，使用者的体感最为舒适。泌乳模式为缓慢地让乳房分泌乳液的工作模式，其特征在于吸力较小、频率较高，模拟人工按摩。
作为其中一个具体示例，该吸奶器进入吸乳模式时，三通隔膜的抽吸气频率为30-80次/分钟，其产生的负压为20-50KPA。优选负压为30-40KPA、频率为50-60次/分钟。图1和图2为吸奶器进入吸乳模式时，三通隔膜端的负压与时间关系图。图1中，吸奶器进入吸乳模式时，其每个抽吸气的周期为1.2S，频率为50次/分钟，三通隔膜端的负压最大时为33KPa。图2中，吸奶器进入吸乳模式时，其每个抽吸气的周期为0.2+0.8S，频率为60次/分钟，三通隔膜端的负压最大时为20KPa。
作为其中另一个具体示例，该吸奶器进入泌乳模式时，三通隔膜的抽吸气频率为120-150次/分钟，其产生的负压为5-35KPA。优选三通隔膜的抽吸气频率为130-140次/分钟，其产生的负压为15-30KPA。图3和图4为吸奶器进入泌乳模式时，三通隔膜端的负压与时间关系图。图3中，吸奶器进入泌乳模式时，其每个抽吸气的周期为0.5S，频率为120次/分钟，三通隔膜端的负压最大时为12KPa。图4中，吸奶器进入泌乳模式时，其每个抽吸气的周期为0.4S，频率为150次/分钟，三通隔膜端的负压最大时为10KPa。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种提高吸奶器负压的方法，用于控制吸奶器的电机及其传动机构，所述传动机构连接所述电机及活塞泵，其特征在于，所述传动机构的总转速比为20-35，所述电机的扭矩为130-300g.cm，所述电机的转速为4000-8000转/分钟，所述活塞泵产生的最高负压为三通隔膜产生的最高负压的1.2-1.6倍。
2.根据权利要求1所述的一种提高吸奶器负压的方法，其特征在于，所述传动机构的总转速比为25-30，所述电机的扭矩为180-250g.cm，所述电机的转速为5000-7000转/分钟，所述活塞泵产生的最高负压为所述三通隔膜产生的最高负压的1.4-1.5倍。
3.根据权利要求1所述的一种提高吸奶器负压的方法，其特征在于，该吸奶器的控制方式包括吸乳模式和泌乳模式。
4.根据权利要求3所述的一种提高吸奶器负压的方法，其特征在于，该吸奶器进入所述吸乳模式时，所述三通隔膜的抽吸气频率为30-80次/分钟，其产生的负压为20-50KPA。
5.根据权利要求3所述的一种提高吸奶器负压的方法，其特征在于，该吸奶器进入所述泌乳模式时，所述三通隔膜的抽吸气频率为120-150次/分钟，其产生的负压为5-35KPA。
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