吸奶器的压力控制方法、压力控制系统及吸奶器与流程
- 国知局
- 2024-08-05 11:42:11
本发明涉及吸奶器领域,尤其涉及吸奶器的压力控制方法、压力控制系统及吸奶器。
背景技术:
1、常见的电动吸奶器的压力控制装置采用隔膜泵与电磁阀配合控制吸奶器内气压,其中,电磁阀通过外部管路与真空泵连接使用,电磁阀关闭时,真空泵抽取密封腔室的空气进行抽真空,外部空气无法通过电磁阀进入密封腔室,电磁阀打开时,真空泵停止抽真空,外部空气通过电磁阀进入密封腔室,由于这类压力控制装置仅能通过排空气缸里的气体或者通过关闭气阀抽气实现乳罩端的压力值(吸力)的控制,因此,这类压力控制装置所能提供的负压的压力值单一,灵活性较差,使用者适应相同的吸力和吸奶频率后,出乳量会减少,不利于刺激奶阵,这类压力控制装置对上述问题的解决方式是通过改变吸乳频率增加刺激感,从而改变吸奶器的工作模式,如公开号为cn114099813a的发明专利,提供一种变频式吸奶器的变频控制方式,包括有吸奶单元、抽吸单元及控制单元,其中抽吸单元包括有抽吸泵和电磁阀,控制单元与抽吸泵和电磁阀相连接,控制抽吸泵和电磁阀的工作,在同一吸力挡位下,控制抽吸泵在每个吸力周期的工作时长,实现变频工作,该方式相对于长时间循环固定频率的吸乳方式来说,可增强刺激感,避免使用者在适应单一频率后导致的吸乳效率降低。然而,单纯改变吸乳频率的方式认无法解决压力值单一的问题,当该压力控制装置的负压峰值过大时,会影响产品使用的舒适性,当负压峰值过小时,又无法有效地增强刺激感,吸乳效率仍然较低。为解决吸奶器吸力单一的问题,公开号为cn111135358a的发明专利提供的一种吸奶器及基于吸奶器的促进泌乳的工作方法,采用两个真空泵配合电磁阀的形式,可提供两种不同的吸力,并通过调节吸乳频率,相对提升了使用舒适性和工作效率,然而,其工作模式仍然较为单一,且两个真空泵的结构会增加产品的体积和重量。
2、采用活塞泵替代现有的真空泵,通过调节活塞的位移距离,从而实现压力值的变化,提供不同大小的吸力,并根据不同的吸奶阶段调节吸力,在确保舒适性和安全性的前提下刺激奶阵,同时减少泵体的占用空间。然而,现有技术中,采用活塞泵对吸奶器吸力控制的形式仍然相对单一。如公开号为cn114569820a的发明专利,包括吸奶模式和泌乳/按摩模式,其中,吸奶模式为快速从乳房中吸出乳汁的工作模式,其吸力较大、频率较低,用于模拟婴儿的吸吮,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,用于模拟人工按摩,但吸奶模式和泌乳/按摩模式之间还是通过简单的吸力和频率变化区分,从而逐步提高刺激效果并确保舒适性,但在乳液被吸出后,并未提供根据乳房分泌奶汁的规律进一步刺激奶阵的方式。
3、又如授权公告号为cn112243386b的发明专利,包括抽吸循环,所述抽吸循环包括具有多个基本抽吸的基本抽吸循环和具有多个使所述抽吸压力增加的增加抽吸循环,两种抽吸循环间通过压力差变化区分,另外还提供延长抽吸,通过延长抽吸时长减少使用者的疼痛,并且也能够确保母乳的抽吸量。但现有的改进方式仍然主要是在抽吸频率和吸力(压力变化)上进行简单的变形,不同模式之间的变化特征仍较为单一,该方式在负压峰值的保持时间均较短,在负压达到最大值后,迅速放气达到大气压,强度较大,这种变化特征在不同模式中均有体现,而当使用者刚开始使用产品时,还未完全适应强度较大的吸奶模式,因此,该方式仍易导致使用者疼痛,影响舒适性。
4、综上所述,现有的吸奶方式仍具备局限性。
技术实现思路
1、因此,为解决上述问题,本发明提供了吸奶器的压力控制方法、压力控制系统及吸奶器。
2、本发明是通过以下技术方案实现的:
3、吸奶器的压力控制方法,由活塞泵提供吸奶负压源,通过控制活塞行程,从而实现活塞缸内的气压变化,进而改变位于活塞泵输出端的隔膜以及乳罩端的气压变化,通过控制活塞的行程变化特征,形成至少三种不同模式的压力变化方式,每种模式下控制活塞按当前行程变化特征往复位移,进而形成若干抽放周期,通过测试乳罩端所感知的压力变化值,可获得三种及以上不同变化特性的压力变化曲线;
4、三种不同模式的压力变化方式依次包括按摩模式、吸奶模式和深吸模式,其中,三种模式中的单个抽放周期通过以下控制步骤实现:
5、按摩模式,控制活塞自初始位置后移,直至到达第一目标位置时,所述乳罩端到达负压峰值,随后控制活塞按相同速度复位自初始位置;
6、吸奶模式,控制活塞自初始位置后移,直至到达第二目标位置时,所述乳罩端到达负压峰值,随后控制活塞分两次以上进行复位,第一次复位的速度小于第二次复位的速度,且第一次复位的距离小于第二次复位的距离;
7、深吸模式,控制活塞自初始位置后移,直至到达第三目标位置时,所述乳罩端到达负压峰值,随后控制活塞直接复位至初始位置,所述活塞的复位速度大于后移速度。
8、优选的,在所述按摩模式下,所述乳罩端的负压峰值为-7kpa~-30kpa,活塞的抽放频率为115次/min-125次/min;在所述吸奶模式下,所述乳罩端的负压峰值为-5kpa~-35kpa,活塞的抽放频率为45次/min-80次/min;在所述深吸模式下,所述乳罩端的负压峰值为-6kpa~-35kpa,活塞的抽放频率为105次/min-115次/min。
9、优选的,在三种模式中,前1-5个抽放周期的负压峰值依次递增,随后的每个抽放周期均保持递增后的最大的负压峰值。
10、优选的,所述活塞由螺杆带动在活塞缸内移动,所述活塞与活塞缸底之间的空间形成活塞泵腔体,所述螺杆通过电机驱动,且所述螺杆与电机之间通过传动机构连接,所述乳罩端的压力值与活塞缸内体积的关系式如下:
11、
12、所述活塞的位移距离l与活塞泵腔体的体积变化关系式如下:
13、v泵=(s塞-s轴)×l;
14、所述活塞的位移距离l的计算公式如下:
15、l=n÷a×b;
16、其中:n为马达转动圈数;
17、a为传动机构传动比;
18、b为螺杆移动距离;
19、s轴为活塞与活塞缸底之间的方轴的面积;
20、s塞为活塞的面积。
21、优选的,所述按摩模式的每个抽放周期内,活塞的后移行程和复位行程相对应,使每个抽放周期内在负压峰值的两侧形成对称的压力变化曲线,当活塞越靠近第一目标位置时,行驶速度越缓慢,使每个抽放周期内,越靠近所述负压峰值两侧的曲线越平缓。
22、优选的,所述吸奶模式的每个抽放周期内,活塞在完成第一次复位后停止一段时间,然后进行第二次复位。
23、优选的,所述吸奶模式中的每个抽放周期内,第一次复位依次包括急速段和缓速段,在完成缓速段后进行第二次复位,所述活塞在第二次复位的移动速度大于其在急速段的移动速度。
24、优选的,所述深吸模式中的每个抽放周期内,在进行每个抽放周期的前后,所述活塞均在初始位置停留一段时间。
25、吸奶器的控制系统,采用如上任一所述的吸奶器的压力控制方法。
26、吸奶器,包括如上所述的吸奶器的控制系统。
27、本发明技术方案的有益效果主要体现在:
28、1、通过控制活塞的行程变化特征,形成至少三种不同模式的压力变化方式,其中包括按摩模式、吸奶模式和深吸模式,并且除频率和负压值大小外,三种模式下在乳罩端产生的压力变化曲线均具备不同的变化特征;其中:
29、按摩模式用于刺激乳房分泌乳液,控制活塞后移和复位的行进特征,确保抽吸和放气方式的一致性,并以较缓和的方式和较高的频率刺激出奶,一方面能够提高刚开始使用时的舒适性,另一方面能够提高泌乳效率;
30、吸奶模式中,活塞分多次复位,可在延长负压时间的同时避免抽放变化速度过快而伤害使用者;
31、深吸模式位于按摩模式和吸奶模式的后期,此时乳房已经具备较好的耐受性,在吸奶模式的基础上,通过加快频率、减短负压峰值的停留时间和加速活塞复位等方式增加强度,从而有效刺激奶阵,其负压峰值与吸奶模式下的负压峰值的变化较小,因此不会对乳房造成伤害;
32、通过上述多种模式的灵活变化,进一步提升产品性能,实现吸奶方式的灵活多样性、舒适性和高效性。
33、2、每个模式的压力变化曲线中,前1-5个抽放周期的负压峰值依次递增,随后的每个抽放周期均保持递增后的最大的负压峰值,一方面在每个模式下为使用者提供适应时间,另一方面,逐步递增负压峰值的方式可进一步刺激奶阵,提高工作效率。
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