吸奶器和用于吸奶器的挤出套件的制作方法

文档序号:11884947阅读:324来源:国知局
吸奶器和用于吸奶器的挤出套件的制作方法与工艺

本发明涉及一种用于从人类乳头提取母乳的吸奶器,并且更具体地涉及一种用于吸奶器的挤出套件(expression kit)。



背景技术:

吸奶器是母亲用来将她们的母乳挤入婴儿奶瓶的设备。乳汁通常通过在其中乳头被定位的吸奶器的真空室中生成负压来挤出。施加到乳房的吸奶器的部件可以被称为挤出套件。

出于卫生原因,大部分吸奶器使用隔膜。非透过性弹性硅树脂隔膜充当乳房和真空泵之间的卫生屏蔽件。为了在乳房处产生真空,隔膜必须进行冲程(stroke)。真空泵使得隔膜挠曲,从而膨胀真空室中的空气。这种膨胀在乳房处产生所需的真空。当泵侧处的真空被释放时,弹性隔膜将再次移动到其静止位置。由于真空泵处的真空会间接地导致乳房处的真空,所以实现了卫生功能。这个概念被广为接受,并且已经在工业中使用了许多年。

US 2012/0116299 A1中公开了一种吸奶器,其中,作为隔膜的非透过性弹性硅树脂膜的变形会在真空室中产生负压。

WO 2014/045159 A1公开了另一吸奶器,具有作为隔膜的非透过性变形膜。吸奶器包括用来限制膜的变形的限制器。因此,膜的冲程容积可以被限制。

WO 2008/057218 A2公开了另一常规吸奶器,具有作为防止污染进入真空泵空气管线的屏障的非透过性弹性隔膜。

由于隔膜必须进行冲程用于在乳房处产生真空,所以需要大空气体积。当在吸奶器中可获得的空气体积足够大以使隔膜位移时,仅可以进行冲程。因此,所需的空气体积限制了吸奶器的最小尺寸。

US 5,071,403涉及保护吸奶器的泵不被乳汁污染。朝向真空泵吸入的空气穿过设置在将真空泵和乳房接触罩互连的空气通道中的多孔本体。当乳汁达到多孔本体并且润湿它时,空气可以不再穿过多孔本体,至少其中,多孔本体被润湿。取决于多孔本体与乳汁接触的程度,到达乳房接收罩内部的真空量减少或消除,从而减少或消除乳汁的进一步挤出。减少或终止空气持续流入真空泵以便保护泵。因此,亲水性多孔本体用作穿过保护泵的真空管线的屏障。

US 2003/004459 A1公开了一种吸奶器,具有用于对真空泵和真空管线添加隔离的可选亲水性过滤器。

US 2007/135761 A1公开了一种可以吸奶器,具有液晶显示器,该液晶显示器显示关于吸奶器的使用的信息(诸如所泵送的乳汁的体积)。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种与常规吸奶器相比更紧凑的挤出套件,同时保持乳房处的真空压力不变。另一目的是提供挤出套件和吸奶器的卫生功能,特别地,在租赁和/或医院的使用中。

在本发明的第一方面中,呈现了一种用于从人类乳头提取母乳的吸奶器的挤出套件,该挤出套件包括:

-吸奶器本体,包括第一压力室和第二压力室,

-其中,第一压力室被配置成用于连接至压力单元用于在第一压力室中生成压力,

-其中,第二压力室包括乳房容纳漏斗、乳汁出口、以及从乳房容纳漏斗到乳汁出口的乳汁路径,和

-其中,第一压力室和第二压力室由可透气膜分开,该可透气膜是可透气性的并且不可透液性的,用于分开第一压力室与乳汁路径中的液体,其中,可透气膜是疏水性膜。

在本发明的另一方面中,呈现了一种用于从人类乳头提取母乳的吸奶器,该吸奶器包括:

-如上文所描述的挤出套件,和

-用于生成压力的压力单元。

本发明的优选实施例在从属权利要求中进行定义。应当理解,所要求保护的吸奶器具有与所要求保护的挤出套件和如在从属权利要求中定义的类似和/或相同的优选实施例。

代替使用根据现有技术的非透过性硅树脂隔膜,建议使用一种可透气膜,其是可透气性的并且不可透液性的,用于分开第一压力室和乳汁路径。本发明人从而打破严格使用不可透气和不可透液体的隔膜来分开乳房和压力单元的广为建立的概念。

当女性乳房被放置在乳房容纳漏斗中时,第二压力室的该开口被密封封闭。因此,当乳汁接纳器(诸如婴儿奶瓶)被连接至乳汁出口时,第二压力室的该开口被密封封闭。技术人员应当理解,在这种情景中,术语“密封”不限于气密密封,而且只要可以提取母乳,就允许少量泄漏。乳房容纳漏斗经由乳汁路径与乳汁出口进行流体连通。

在操作中,压力单元可以在第一压力室中生成压力,例如,负压或真空。由于第一压力室和第二压力室之间的可透气膜,所以这在第二压力室中导致对应的真空用于从乳头提取母乳。如果第一压力室处的负压被释放,则这在第二压力室中导致对应的压力。例如,真空和环境压力的顺序可以模仿宝宝的吮吸动作并且刺激乳汁分泌。由于可透气膜可透过空气,所以可以在第二真空室中生成负压,而无需移动隔膜。因此,空间需求显著减少。

换言之,没有必要为弹性隔膜的运动在乳房泵本体中提供空气体积。用于弹性隔膜的运动的体积还被称为“死体积(dead volume)”。因此,用于位移柔性硅树脂膜的死体积可以省略。作为第一优点,这增加了设计自由度,并且使得吸奶器的尺寸能够减少并且改善操作。作为第二个优点,必须由压力单元取代的空气体积会减少,因此可以使用更小和更便宜的压力单元。

更进一步地,相对于常规吸奶器,其中,弹性硅树脂隔膜必须被挠曲,即,需要显著泵功率量用于克服硅树脂隔膜的弹簧力,可透气膜可以为压力单元提供较低的阻力。这进一步支持使用更小和更便宜的压力单元。

应当指出,常规吸奶器的硅树脂隔膜可以以不同的硬度和形状制成。所有将具有不同的弹性行为,但是所有设计将需要设计的优化以允许小的压降。大面积膜允许隔膜两侧的相对较小的压降,但是在产品中的某个地方需要大的直径,从而限制了产品的设计。较小的面积会导致更多的设计自由度,但会导致更大的压降。这个压降将要求更强大的真空泵。然而,更强大的真空泵将更大和/或更昂贵。与现有技术相反,根据本发明的方面的方案允许非常小的压降,并且允许更紧凑并且更便宜的挤出套件和吸奶器。

更进一步地,根据本发明的方面的可透气膜可以以各种形状(诸如单或双曲面)安装,而根据现有技术的活动隔膜需要特定形状以便有效地工作。

作为另一优点,由于省略了柔性弯曲隔膜,所以吸奶器本体的可清洁性可以得到改善。这对于小尺寸的挤出套件是特别有利的,其中,照惯例,采用波形或折叠隔膜。换言之,常规吸奶器中的弹性硅树脂隔膜可以包括当弹性隔膜在泵送过程中上下移动时,变形的波纹管段。波纹管段可能有必要提供隔膜的足够的挠曲能力。根据本发明的方面的可透气膜的优点是可透气膜不必变形。这避免了波纹管段或波形段,从而简化了膜的清洁过程。换言之,可透气膜可以是平面的、部分平面的或基本上平面的膜,从而简化了清洁过程。

进一步有利地,挤出套件包括吸奶器本体,具有第一压力室和第二压力室、以及压力室两者之间作为一个实体的透气膜。从而,可以减少实体的数目并且可以简化吸奶器的处理。

如本文中所使用的,术语“可透气膜”是指可透气在于气体通过而液体不能通过的膜。可透气膜还可以被称为半透膜。例如,它可以透过空气但不能通过乳汁和/或水。用于选择可透气膜的主要参数包括例如所需流量、膜上的所需压降(膜空气约束)、生物相容性、杀菌/清洁特性、安装(诸如激光加工、胶粘、超声波焊接等)到载体材料。

根据本发明的方面的可透气膜是疏水性膜。疏水性膜的优点是它排斥水和母乳。水和/或母乳的液滴可以自动清除掉该膜。这确保了可透气膜的面积足够可用于第一压力室和第二压力室之间的气体交换。因此,与非疏水性或亲水性可透气膜相比,可以减少可透气膜的尺寸。与可以被润湿的膜相反,没有必要提供具有一些附加安全裕量的大表面积。为了提供足够的气体体积流量,如果一些表面积可能被液滴阻塞时,则可能需要安全裕量。因此,当水和/或乳汁的液滴到达可透气膜时,还可以提供给定表面积的膜两侧的低压降。有利地,可透气膜是用于允许空气通过但不允许水或乳汁通过的疏水性多孔膜。因此,没有液滴到达第一压力室。

进一步地,本发明人已经发现,疏水性会积极地影响除菌,并且可以防止细菌被转移到真空管和泵。因此,可以改善卫生功能,特别地,用于租赁或医院使用。由于疏水特性以及因此的疏水性可透气膜的乳汁排斥行为,可以减少乳汁和可透气膜之间的接触时间。从而,可以进一步减少朝向可透气膜并且进一步到泵和真空管线上转移由乳汁携带的微生物和细菌的可能性。

作为另一优点,疏水性可透气膜会积极地影响不可透液性行为。由于疏水特性和液体排斥行为,会减少关于液体抗渗性的要求。因此,例如,可以使用较薄的膜或具有较大孔隙直径的膜,同时仍然在吸奶器的典型压力下维持总体不可透液性行为。从而,可以实现膜两侧的较低压降,使得可以使用较小面积以及因此更紧凑的膜、和/或需要较低的泵功率。

有利地,疏水行为被调整到应用。

有利地,可透气膜是除菌的疏水性可透气膜。用来确定除菌的方法在ASTM标准中得以描述。如在标准ASTM F838-05(2013)“Standard Test Method for Determining Bacterial Retention of Membrane Filters Utilized for Liquid Filtration”中所描述的,可以确定用于液体过滤的过滤器中的除菌。

在进一步的细化中,疏水性可透气膜在气溶胶环境中是除菌的。气溶胶可以被认为是空气或其它气体中的细固体颗粒或液体液滴的混合物(特别地,胶体)。尽管现有技术的重点是防止作为液体的乳汁到达真空泵,但是本发明人已经认识到,气溶胶组分也应当加以考虑。由于真空压力,所以促进了从液相到气相的转移,使得不需要的组分可以在该状态下通过可透气膜,即使该膜是不可透液性的。特别地,病菌(诸如细菌)可能被转移通过不可透液体的但可透气的膜。因此,建议使用疏水性可透气膜,其中,可透气膜是除菌膜,其在气溶胶环境中是除菌的。如在标准ASTM F2101-14“Standard Test Method for Evaluating the Bacterial Filtration Efficiency(BFE)of Medical Face Mask Materials,Using a Biological Aerosol of Staphylococcus Aureus”中所描述的,气溶胶环境中的除菌可以通过BFE(细菌过滤效率)测试来确定。

在实施例中,可透气膜(50)包括混合膜结构,其包括织造和非织造膜结构。该实施例的优点是,织造和非织造材料的优点可以被组合。例如,织造层可以被布置在非织造层的顶部上。织造层可以面对第二压力室。非织造层可以面对第一压力室。织造层可以是不可透液性的,从而防止乳汁通过作为第一膜阶段的可透气膜。织造层的优点可以是它的摩擦电特性。作为第二膜阶段,非织造层在气溶胶环境中可以是除菌的。非织造层的优点是非织造层可以提供具有高效率的低阻力。

在实施例中,可透气膜包括疏水性背衬。背衬是指可透气膜的支撑层,特别地,硬支撑层。有利地,疏水性背衬面对第二压力室。使用疏水性背衬可以防止液体与可透气膜的附加层接触。因此,疏水性背衬可以有利地与一种或多种另一特别高效率膜层相组合,其中,附加层还可以是非疏水性的。

在实施例中,可透气膜是在两个方向上可透气性的并且不可透液性的。换言之,气体可以从第一压力室穿过到第二压力室,并且从第二压力室穿过到第一压力室,而液体在两个方向上被阻挡。与单向透过膜相反,这种双向可透气膜避免持续在乳房和乳头处积聚可能导致用户不舒服的真空压力。

在实施例中,可透气膜的至少一部分被布置成相对于乳汁出口成一角度。有利地,当挤出套件被施加到人类乳头时,可透气膜从而被布置成相对于水平面成一角度。换言之,可透气膜在挤出套件的典型使用期间处于非水平取向。可以确定相对于乳汁出口的平面的角度,其中,乳汁出口的平面可以与其中当乳汁接纳器被连接至吸奶器本体时乳汁接纳器的边沿所在的平面相对应。该实施例的优点是由于乳汁和/或水的液滴通过重力拉离,所以它们能够自动清除掉该膜。在进一步细化中,可透气膜包括子段,其中,可透气膜的子段被布置成相对于彼此成一角度。这确保了当使用吸奶器时,可透气膜的至少一子段被布置在非水平取向上。例如,可以使用部分非水平的金字塔形状或自由形式。

在实施例中,可透气膜包括以下各项的一项或多项:聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁酯(PBT)、聚四氟乙烯、或膨胀的聚四氟乙烯。在进一步实施例中,可透气膜包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁酯(PBT)、聚四氟乙烯、和/或膨胀的聚四氟乙烯。由这种材料制成的可透气膜的优点是,它可以以合理的成本来制造。更进一步地,该材料可以被设计成不但能承受用或不用洗涤剂的包括手工洗涤、洗碗机、热水等在内的预期清洁程序,而且它还能够承受医院诸如伽马、ETO、高压釜杀菌消毒方法之类的那种清洁技术。

在实施例中,可透气膜被配置为卫生屏蔽件。有利的,可透气膜的特性超出仅仅是可透过气体和不可透过液体的,而且进一步实现卫生屏蔽功能。例如,这可以通过选择多孔材料来实现,其中,多孔开口的结构和/或尺寸可以防止不需要的组分(例如,细菌)通过。可替代地或附加地,膜的厚度被相应地选择。

在实施例中,挤出套件还包括用于支撑可透气膜的支撑结构。该支撑结构可以被实现为膜的组成部分、实现为单独的专用元件、或实现为吸奶器本体的一部分。换言之,支撑结构用作用于可透气膜的载体。支撑结构可以被配置成提供机械稳定性,特别用于防止膜由于所施加的压力而过度挠曲。例如,支撑结构可以是刚性结构,诸如网状结构。有利地,支撑结构在其面向第一压力室的可透气膜的一侧处实现,使得支撑结构不与乳汁路径接触。从而,支撑结构更易清洁。进一步有利地,支撑结构提供了可透气膜的更好处理。进一步有利地,该支撑结构还可以保护膜不被用户损坏。

在实施例中,挤出套件进一步包括布置在可透气膜和吸奶器本体之间的密封件。例如,该密封件是被配置成防止第一真空室和第二真空室之间泄露(特别地,液体泄露)的可透气膜周围的密封环。在实施例中,可透气膜包括具有用于密封的硅树脂密封的密封环,作为支撑结构的硬塑料环。该实施例的优点是,包括密封件和支撑结构的可透气膜可以与吸奶器本体分开便于清洁。在备选实施例中,可透气膜直接固定于泵体,从而防止泄漏。该实施例的优点是所用材料的量非常低,因此降低了制造成本。

在实施例中,挤出套件还包括磨损指示器,用于指示挤出套件(特别地,可透气膜)的磨损。优点是磨损指示器指示已经使用了该设备多频繁。因此,该磨损指示器可以指示什么时间例如更换可透气膜或密封件。该磨损指示器可以被实现为计数器、手动操作的计数器、或者例如随时间的推移褪色的颜色(诸如蓝色指示器)。

在实施例中,挤出套件还包括用于减少可透气膜的表面积的限定器。换言之,由可透气膜提供的阻力可以例如通过减少可透气膜的表面面积而得以调整。因此,限定器可以用来调整可透气膜的有效表面积。可透气膜的小表面面积可以导致第二压力室中的压力的较慢积聚。因此,作为用来控制压力单元的备选物,可以使用机械限定器。从而,可以使用更简单和更便宜的压力单元。使用限定器还有利于手动吸奶器,其中,一个且相同的泵送机构可以用于通过简单地选择适当的限定器来根据女性需要在乳房处提供不同的压力。可替代地,限定器是膜的整体部分,其限定该膜施加到从第一压力室到第二压力室的气体体积流、或者从第二压力室到第一压力室的气体体积流的阻力。

在实施例中,挤出套件还包括布置在乳汁路径和可透气膜之间的防溅射件。该实施例的优点在于防溅射件充当用于防止母乳到达可透气膜的附加的屏蔽件。因此,防溅射件避免了可透气膜的主要部分覆盖有液体,并且因此不再能够使足够量的空气通过。

在实施例中,第一压力室和第二压力室中的至少一个压力室被配置成使得能够进入可透气膜。该实施例的优点是它提供了方便进入用于清洁目的。例如,吸奶器本体的第二压力室可以包括盖子,该盖子可以被打开并且提供进入可透气膜用于清洁和/或用于除去可透气膜。可替代地或附加地,可以从第二压力室提供进入。可选的防溅射件可以被实现为可以被除去的或推开用于清洁的柔性元件。

在实施例中,挤出套件还包括用于连接至乳汁出口的乳汁接纳器。挤出套件可以包括用来使得能够将具有协同配合件的接纳器(诸如乳汁收集瓶)联接至吸奶器本体的配合件。可替代地,乳汁接纳器形成吸奶器本体的一部分。有利地,乳汁通过重力流进接纳器或储存容器中。第二真空室可以通过乳汁接纳器进行密封。可替代地或附加地,乳汁出口还包括单向阀以用来允许所挤出的乳汁离开第二压力室但是防止空气通过乳汁出口进入第二压力室。

压力单元可以是直接布置在挤出套件处或在远程位置处的手动泵或电动泵。压力单元被配置成连接至第一压力室。远程压力单元可以通过管系统连接至第一压力室。因此,挤出套件可以可选地包括用于连接至远程真空单元的管系统。

如本文中所使用的,术语“负压”或“真空”是指相对于环境压力的负压。

因为不再需要用来做出用于在乳房处产生真空的冲程的隔膜的大体积,所以如上文所描述的挤出套件允许更紧凑的挤出套件的设计。更紧凑的挤出套件和待被加压的更小的体积允许功率减少的较小的压力单元的器具。较小的压力单元一般更便宜。更进一步地,由于可透气膜不可透过母乳,所以使用膜的器具,卫生功能得以维持,使得压力单元与乳房容纳漏斗和乳汁出口之间的乳汁路径分开。

附图说明

参照下文所描述的实施例,本发明的这些和其它方面将变得清楚并且得到阐释。在以下附图中:

图1示出了吸奶器的第一实施例的透视图;

图2示出了在施加期间的吸奶器;

图3示出了吸奶器的第二实施例的分解图;

图4示出了根据第三实施例的挤出套件;

图5示出了根据第四实施例的挤出套件;

图6示出了可透气膜的实施例;

图7A和图7B示出了可透气膜的另一实施例;

图8示出了接口组件的实施例的透视图;

图9示出了膜参数之间的关系;

图10A至图10D示出了不同的除菌机构;

图11示出了除菌机构与颗粒尺寸的示例性关系;

图12A和图12B示出了膜参数对颗粒的影响。

具体实施方式

图1示出了吸奶器1的实施例,其包括挤出套件2和用于生成压力(例如,负压或真空)的压力单元30。挤出套件2包括吸奶器本体10和婴儿奶瓶形式的乳汁接纳器40。吸奶器本体10是一本体,其是吸奶器1的挤出套件2的一部分。在本实施例中,压力单元30是电动真空单元。可替代地,可以使用手动压力单元或泵。电动真空单元30经由管31连接至吸奶器本体10。因此,电动真空单元30可以被布置在远程位置处用于减少施加到女性乳房的吸奶器1的那部分的尺寸。可替代地,真空单元可以直接被布置在例如如US2012/0116299A1所示的挤出套件2的吸奶器本体10处。

挤出套件2包括吸奶器本体10,其具有第一压力室11和第二压力室21。在该实施例中,压力室还可以称为真空室。第一压力室11被配置成用于经由连接器12连接至真空单元30,用于连接至管31到电动真空单元30。

应当指出,多个挤出套件2可以共享公共压力单元30,例如,用于在同一时间从两个乳头挤出乳汁。

第二压力室21包括乳房容纳漏斗22、乳汁出口23、以及从乳房容纳漏斗22到乳汁出口23的乳汁路径24。因此,乳房容纳漏斗22经由乳汁路径24与乳汁出口23进行流体连通。乳房容纳漏斗22还可以包括按摩垫25,其被设计成手感柔软和温暖并且模仿宝宝的吮吸动作以安静地、舒服地和轻柔地提供快速乳汁流动。

第一压力室11和第二压力室21由可透气膜50分开。可透气膜50是可透气性的并且不可透液性的,并且分开第一压力室11与第二压力室21中的乳汁路径24。可透气膜50是疏水性可透气膜。

图2示出了在挤出套件2的典型使用期间从女性100的乳房102提取母乳101的吸奶器1的应用。当女性乳房102被放置在挤出套件2的乳房容纳漏斗22中时,第二压力室21的该开口被密封封闭。对应地,第二压力室21的乳汁出口23由乳汁接纳器40密封封闭。

图3示出了根据本发明的方面的吸奶器1的另一实施例。吸奶器1被配置成用于手动操作。吸奶器1包括挤出套件2,该挤出套件2包括吸奶器本体10,该吸奶器本体10包括第一压力室11和第二压力室21。第一压力室11被配置成用于连接至压力单元30,用于在第一压力室11中生成压力。

代替使用如图1所示的电动压力单元,在该实施例中,压力单元30是包括手柄32和活塞33的手动压力单元。手柄32与布置在吸奶器本体10处的接头13接合。操作压力单元30的手柄32从而引起第一压力室11中的活塞33的上下运动,并且从而取代第一压力室11中的空气体积。应当指出,活塞泵需要比常规隔膜泵较少的空间,从而使得设计能够更紧凑。还可以使用用于在第一压力室11中生成压力的备选手段。

第二压力室21包括乳房容纳漏斗22,其可以可选地配备有按摩垫25用于改善用户舒适性。第二压力室21还包括充当乳汁出口23的孔。可选地,单向阀26被布置在乳汁出口23处。单向阀被配置成让乳汁从第二压力室21通过到乳汁接纳器40。乳汁接纳器40可以例如通过螺纹连接而连接至泵本体10的底部,从而关闭第二压力室21的下端。

第一压力室11和第二压力室21由疏水性可透气膜50分开,其是可透气性的并且不可透液性的,用于分开第一压力室11和从乳房容纳漏斗22到乳汁出口23的孔的乳汁路径24。可选地,可透气膜50被固定到吸奶器本体10。这减少了待被操作的部件的数目,从而减少操作错误。

参照图6、图7a和图7b,下文进一步将对可透气膜50的示例性实施例进行更加详细地描述。

图4示出了挤出套件2的第三实施例,其包括具有第一压力室11和第二压力室21的吸奶器本体10。第一压力室被配置成用于经由管31连接至远程压力单元。

在有利的细化中,元件被配置成用于改装例如如从吸奶器模型Philips Avent SCF334/02已知的常规的基于隔膜的吸奶器本体。

第一压力室11和第二压力室21由可透气膜50分开,该可透气膜50是可透气性的并且不可透液性的,用于分开第一压力室11和第二压力室21。可透气膜50是疏水性可透气膜。例如,由于空气能够通过,所以施加到第一压力室11的真空还导致第二压力室21中的真空,而第二压力室中的水和/或乳汁被阻止。从而,可透气膜50充当卫生屏蔽件。疏水性还会积极影响除菌,并且防止细菌被转移到真空管31和泵。

第二压力室21再次包括乳房容纳漏斗22、乳汁出口23、以及从乳房容纳漏斗22到乳汁出口23的乳汁路径24。在所示的实施例中,乳汁出口23配备有翼片形式的单向阀26的可选的备选实施例。

吸奶器本体10包括可选的防溅射件14,其被布置在第二压力室21中用于将可透气膜50与母乳液滴进行屏蔽。从而,防溅射件14可以充当避免过多母乳达到可透气膜50的第一屏障。乳汁液滴可以自动清除掉疏水性可透气膜50。

接口组件60被布置在第一压力室11中,并且被配置成用于提供经由管31连接至真空单元。接口组件60包括用于密封第一压力室11的盖子61。有利地,挤出套件的接口组件60还包括一个或多个体积减小元件62,其减少了第一压力室11中的死空气体积。从而,显著减少了必须被抽空的空气体积。因此,可以使用更小的和/或更便宜的真空单元。

在备选实施例中,当没有必要与现有吸奶器本体兼容时,可以通过设计减小第一压力室11的体积。由于隔膜没有必要进行冲程,所以这是可能的。

在图4所示的实施例中,第一压力室11的上部的直径大于或等于可透气膜50的直径。因此,第一压力室11被配置成当接口组件60被除去时,使得能够进入可透气膜50。该实施例的优点是容易进入可透气膜50用于清洁或更换。

图6更详细地示出了可透气膜50的实施例。该可透气膜50包括可透气中央膜部51,其是可透气性的并且不可透液性的。刚性环52形式的支撑结构可以被布置在中央膜部51的周边用于提供机械稳定性。可选地,该刚性环52被配置为限定器用于将可透气中央膜部51的表面积局限于所需面积。

更进一步地,密封件53(诸如硅树脂密封)可以被提供作为对吸奶器本体10的壁的密封,例如,以避免泄漏。应当指出,密封不一定必须是气密的,只要它防止母乳不从第二压力室流到第一压力室。可选的磨损指示器58指示包括密封件53的可透气膜50的磨损,并且从而指示何时需要更换可透气膜50。

图7A和图7B示出了用于向可透气膜50提供机械稳定性的备选结构。

在图7A所示的实施例中,网孔结构54(例如,由硬塑料或金属制成)被设置在可透气膜50一个表面或两个表面上。有利地,支撑结构被布置在可透气膜50面对第一真空室的侧处,用于便于清洁。

在图7B所示的备选实施例中,可透气膜50可以包括比确保该膜是可透气的子层56和57强得多和/或更硬的载体层55。子层56和57的透过性通过选择适当的网状结构和/或层的厚度来被调整为可透气性的并且不可透液性的。至少其中一层是疏水性的。例如,层55和/或子层56是疏水性的并且面对第二压力室,其中,子层57不必是疏水性的。代替网状结构,可以使用备选多孔结构(诸如非织造结构)。可以使用包括织造和非织造结构两者的混合膜结构。例如,子层56是织造疏水性结构,其中,子层57是非织造结构。

在实施例中,孔隙尺寸连同膜的厚度一起实现所需的卫生功能。在实施例中,孔隙尺寸小于1μm,特别地,小于500nm,特别地,小于100nm。该实施例的优点是,可以阻止诸如细菌之类的病菌。有利地,孔隙尺寸不仅是平均值,而且所有孔隙小于所指定的孔隙尺寸,以便防止病菌通过膜中的某处位置。

在实施例中,具有第一孔隙尺寸(例如,1μm)的两个子层56,57层被堆叠以实现表观或有效孔隙尺寸比第一孔隙尺寸小的膜。子层56,57的孔隙尺寸可以相同或不同。

可选地,另一支撑层被布置在层57的顶部上用于保护图7B的可透气膜。有利地,支撑结构还保护该膜例如在清洁过程期间不被用户损坏。

图5示出了基于图4的挤出套件的实施例。图5图示了备选接口组件60。在该实施例中,挤出套件2的接口组件60包括第一压力室11和可透气膜50。例如,接口组件60可以被制作为硅树脂接口组件,其可选地还密封吸奶器本体10的顶部部分。可选地,可透气膜50可以被除去,例如,用于清洁。接口组件60的横截面被示于图5。接口组件60的透视图被示于图8。

接口组件60可选地被配置成用于改装常规吸奶器本体10并且包括用于减小吸奶器本体10的死体积的可选的体积减小元件62。在这种情况下,可以减少第二压力室21的体积。

有利地,如参照图5所示,可透气膜50被非水平地布置,从而使得乳汁液滴63由于重力能够滚落,如由箭头64所指示的。换言之,当挤出套件2被施加到人类乳头时,可透气膜50被布置成相对于水平面成一角度。因此,如果母乳的液滴63设法到达可透气膜50,则液滴63会自动清除。有利地,可透气膜50由还支持任何液滴63的滚落的疏水性材料制成。

即使该膜是可透气的,该膜也向气体体积流提供了气动限制。气动限制、膜的表面积和压力单元的功率被对准以便启用所需气体体积流量。特别地,可透气膜具有低到足以启用吸奶器功能的气动限制。例如,选择气动限制,使得使用可以递送每分钟0.3公升的自由流量并且具有-1000毫巴的极限真空的真空泵,可以在大约1.2秒中将15ml的小体积抽空至-333毫巴。当第一压力室具有最小体积时,1000毫巴的delta压力会几乎立即穿过可透气膜。15ml的第二压力室的示例性体积是小的,然而,一般而言,技术人员将进一步减小第一压力室和/或第二压力室的体积,以便使得能够使用小的、便宜的、和/或能量有效的压力单元。该值应该被理解为用于吸奶器的示例性值。技术人员应当理解,可以选择使得能够提取母乳的通常其它值。

鉴于前述,可以指定具有其气动限制的可透气膜,这在于当施加例如-1000毫巴的膜上的压力差并且该膜具有预先确定的表面积时,该膜提供了例如至少每分钟0.3公升的流量。这些参数使得技术人员能够确定可透气膜的所需流量参数Q,并且相应地选择该膜。流量参数Q可以被定义为Q=通过膜的流量/(膜的表面积×膜上的压力差)。对于吸奶器,表面积优选地尽可能小。小膜的另一优点可以是低材料成本。在有利的实施例中,表面积小于2827mm2(与半径为30mm的圆盘状区域相对应),特别地,小于707mm2(与半径为15mm圆盘状区域相对应)。鉴于气动限制和最大膜表面积,可以确定合适的膜。

所需压力分布(即,时变压力)可以使用合适的压力单元并且把可透气膜的可透气限制考虑在内来施加到女性乳房。

疏水性可透气膜的气动限制或阻力要求可以经由计算来确定。通过该膜的空气速度v[m/s]可以经由一定体积中的所要求的真空分布(即dP/dt)来确定。膜上的压降(dP)有利地保持为尽可能低,例如,小于100毫巴,特别地,小于50毫巴,特别地,小于20毫巴,以使得能够使用低功率和紧凑的泵(以及膜中的低应力)。有利地,表面积还保持尽可能低,以确保例如设计自由度,减少损坏风险,提高成本效益等。例如,该膜是直径约为20mm并且表面积约为350mm2的基本上为圆形的膜。基于这些,该膜所允许的最大阻力可以由下式计算:

dP[Pa]=R[Pas/kg]·q[kg/s]

q[kg/s]=v[m/s]·A[m2]·rho[kg/m3]

R[Pas]=(dP[Pa]/A[m2])·(1/v[m/s])·(1/rho[kg/m3])

因此,膜特点的确定可以基于该最大阻力R以及膜的除菌要求(诸如除菌(ASTM F2101-14))。膜效率将确定该膜是否能够满足所需除菌和所需R。

示例性地,参照图9图示了影响膜效率900的参数。存在影响膜效率的多个方面。几个参数彼此之间又具有由图9中的箭头所指示的相互依赖性。例如,膜效率受到孔隙尺寸901、孔隙形状902、孔隙结构903、膜和/或复合物厚度904、粒子行进距离905、纤维涂层906、纤维取向907、纤维混合物908、纤维形状909、膜背衬和/或饰面层910、纤维直径911、摩擦电参数912、以及材料类型913的影响。

可选地,可以减小粒子速度以增加捕获粒子的几率。

关于相互依赖性,例如,粒子行进距离905取决于复合物厚度904、孔隙结构903以及纤维混合物908和纤维取向907。如图12A所示,与在1205进入弯曲纤维1204并且沿着蜿蜒路径1206行进的粒子1004相比,在1202进入平直纤维1201并且沿着平直路径1203的粒子1004具有较短的行进距离905。与平直纤维1201相比,沿着弯曲纤维1204的行进距离越长会提供更好的除菌特性。然而,除菌和流动阻力之间存在折衷。

图10A至图10D图示了不同除菌机构。图10A图示了筛分效应。沿着粒子路径1003行进的粒子1004不能通过膜的纤维1001之间,并且因此而被除菌,而气流1002通过该膜。图10B图示了惯性质量效应。沿着粒子路径1003行进的粒子1004由膜的纤维1001截留。由于其惯性质量,粒子不遵循纤维周围的气流1002,但是与纤维1001碰撞。图10C图示了截留效应,其中,沿着粒子路径1003行进的粒子1004被拉向膜的纤维1001,从而防止通过该膜。还参照图12B,示例性地示出了这种效应。例如,活性炭1210能够截留包括气态粒子的粒子1004,并且因此防止它们通过。图10D图示了扩散效应。粒子1004沿着波形扩散路径1003行进,与膜的纤维1001碰撞并且不通过可透气膜。

取决于粒子尺寸,可以组合上述除菌机构的一种或多种。图11示出了单位为[μm]的粒子尺寸与参照图10A至图10D所描述的除菌机构的示例性关系。例如,对于粗膜的范围1101,可以使用图10A的筛分效应1104A。对于细膜的范围1102,可以使用图10B的惯性质量效应1104B,而对于微过滤1103,使用图10C的截留效应1104A而且图1104D的扩散效应1104D已经示出了良好结果。

该膜可以被应用为一个或多个膜和可选地一个或多个支撑层的复合物。膜可以设置有背衬和/或饰面,特别地,疏水性背衬和/或饰面或仅作为膜。在这种复合物中,过滤特性还可以由一个或多个相同或不同的膜来生成,并且可以可选地由背衬和/或饰面来支撑。

总之,已经呈现了吸奶器和用于从人类乳头提取母乳的吸奶器的挤出套件。有利地,所提出的具有用于分开第一压力室和乳汁路径的疏水性可透气膜的方案提供了更紧凑和更便宜的挤出套件和吸奶器,其中,与使用非透过性弹性隔膜相比的挤出套件相比,卫生功能得以改善或至少得以维持。

尽管本发明已经在附图和前面的描述中进行了图示并且描述,但是这种图示和描述将被认为是说明性的或示例性的而非限制性的;本发明不局限于所公开的实施例。在实践所要求保护的本发明时,本领域技术人员可以通过研究附图、说明书和所附权利要求来理解和实现所公开的实施例的其它变型。

在权利要求中,单词“包括”不排除其它元件或步骤,并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。单个元件或其它单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中这一仅有事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。

权利要求中的任何附图标记不应当被解释为对范围的限制。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1