吸乳泵系统中的致动器控制的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及吸乳泵(breast pump)。更特别地，本申请涉及吸乳泵系统中的致动器控制，其中致动器在接通时初始被供给低电压并且在预定时间段之后被供给较高电压。
【背景技术】
[0002]吸乳泵由妈妈用来在方便的时候挤出母乳，以便存储起来用于她们的孩子以后的消耗。吸乳泵通过产生真空以模仿孩子的进食动作来操作。传统的吸乳泵可以被分类成:机械的吸乳泵，其中使用者手动操作真空泵以便产生所要求的真空，或者电动的吸乳泵，其中真空泵由电动马达驱动。在电吸乳泵中，一般期望降低系统的功率消耗、提升系统的可靠性以避免对使用者的潜在伤害并且降低与吸乳泵的操作相关联的噪声水平。高噪声水平会阻止妈妈能够放松并且所以可能影响确保乳汁挤出所需要的放乳反射(let-down reflex)。
[0003]在该背景下做出发明。
[0004]US 2008/009815 Al公开了一种用于动力吸乳泵的闭环真空控制系统。真空控制系统包括用于将真空施加至乳汁收集套件的真空源。还包括用于将待由真空源制造出的真空水平设定为预选的真空水平的装置。真空控制系统进一步包括用于感测在操作期间由真空源制造出的实际真空水平的传感器。控制器将预选的真空水平与实际真空水平连续地进行比较。还设置了比例阀，以用于调节实际真空水平调节对应于预选的真空水平。以该方式，比例阀可以响应于来自控制器的信号来调节实际真空水平。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供大致缓解或克服了上述问题中的一个或多个的吸乳泵系统和方法。
[0006]根据本发明，提供了一种吸乳泵系统，包括泵单元、用于驱动泵单元的致动器、被布置成将电功率供给至致动器的电源以及致动器速度调节模块，致动器速度调节模块被布置成当真空泵被接通时以第一速度驱动电动马达并且在马达上的负载到达预定水平之后以高于第一速度的第二速度继续驱动电动马达。这可以避免当马达初始被接通并且负载低时马达以高的速度运行并且产生过度噪声。
[0007]致动器可以是诸如直流DC电动马达等的电动马达。
[0008]电源可以被布置成利用脉宽调制PWM将电功率供给至致动器，并且可以被布置成通过供给具有第一占空比的电功率来供给第一电压并且通过供给具有高于第一占空比的第二占空比电功率来供给第二电压。这允许了致动器控制被应用于现有的PWM设计，而不需要附加的硬件。
[0009]电源可以被布置成在预定时间段期间将第一电压逐渐地增加到第二电压。致动器电阻随着转动速度增加而逐渐增加，并且在时间段期间使第一电压斜坡上升到第二电压可以提供时间段期间的致动器的平滑加速。
[0010]吸乳泵系统可以进一步包括电源控制模块，其布置成对供给至致动器的输入电流进行检测并且响应于检测到的输入电流超过指示吸乳泵处的阈值真空水平的阈值电流水平而降低致动器的速度。这可以避免在吸乳泵处已经有高真空并且泵的进一步使用将进一步增加真空的情况中泵继续运行。
[0011]电源控制模块可以被布置成中止至致动器的电功率供给以便降低致动器的速度。以该方式，只要超过阈值电流就可以切断泵单元，防止了真空被任何进一步增加。
[0012]泵单元可以进一步包括真空泵和用于释放由真空泵产生的真空的阀，其中响应于检测出的输入电流超过阈值电流水平，电源控制模块可以进一步被布置成指示阀故障。这具有可以检测到阀故障的优点，允许了例如通过告知使用者应该修理或更换阀而采取适当的动作。
[0013]电源可以被布置成根据占空比利用脉宽调制PWM将电功率供给至致动器，并且电源控制模块被布置成通过将PWM占空比设定为大致零而中止至致动器的电功率供给。该途径允许了通过PWM控制器来实行致动器切断功能，并因此不需要附加的硬件来隔离致动器。
[0014]吸乳泵系统可以进一步包括致动器速度调节模块，其被布置成当泵单元被接通时以第一速度驱动致动器，并且在致动器上的负载到达预定水平之后以高于第一速度的第二速度继续驱动致动器。这可以避免当致动器初始被接通并且负载低时致动器以高的速度运行并且产生过度的噪声。
[0015]第二预定时间段可以是用于由泵单元产生的压力差到达预定水平所花费的时间。预定水平可以选择为抵着压力差工作的背压能够将泵速度调节成使噪声维持在可接受的水平内时所处的水平。
[0016]吸乳泵系统可以进一步包括具有腔室和可接纳在腔室内以将腔室分成第一空间和第二空间的隔膜的吸乳泵，其中隔膜可响应于第一空间内的压力的降低而在腔室内变形以引起第二空间内的压力的降低，并且腔室的可与隔膜接触的表面和/或隔膜的可与腔室接触的表面可以具有纹理表面光洁度，使得在隔膜与腔室接触、沿着腔室移动或者远离腔室移动时所产生的噪声水平被最小化。这用于降低由柔性隔膜的表面与腔室的表面接触、沿着腔室的表面移动或者远离腔室的表面移动而产生的噪声水平。纹理表面光洁度用于降低隔膜和腔室的彼此接触的表面面积。
[0017]在一个实施例中，腔室的可与隔膜接触的表面可以具有纹理表面光洁度。利用该布置，归因于形成腔室的外壳的刚性而容易形成纹理表面。
[0018]在另一实施例中，隔膜的可与腔室接触的表面可以具有纹理表面。
[0019]腔室可以包括侧壁，隔膜在变形之前和/或变形期间抵着侧壁定位，其中具有纹理表面光洁度的表面可以由侧壁和/或可与侧壁接触的隔膜的部分形成。因此，隔膜的表面的与侧壁的围绕隔膜延伸的周向表面接触的表面面积被减至最小，其中隔膜被抵着该表面面积。
[0020]表面可以具有算术平均粗糙度(Ra)为大约Ra 1.6 μm的纹理表面光洁度。
[0021]表面可以具有算术平均粗糙度(Ra)大于Ra 0.8 μm的纹理表面光洁度。上面的布置的一个优点在于，具有大于Ra 0.8 μπι的纹理表面光洁度降低了由隔膜的表面在腔室的表面上移动而产生的噪声。
[0022]表面可以具有算术平均粗糙度(Ra)小于Ra 3.2 μm的纹理表面光洁度。上面的布置的一个优点在于，具有小于Ra 3.2 μπι的纹理表面光洁度限制了隔膜的在腔室的表面上移动时而产生的过度磨损。
[0023]在又一实施例中，腔室的可与隔膜接触的表面和隔膜的可与腔室接触的表面可以两者都具有纹理表面光洁度。
[0024]在这样的实施例中，腔室的表面和隔膜的表面可以均具有算术平均粗糙度(Ra)大于Ra 0.4 μπι的纹理表面光洁度。上面的布置的一个优点在于，具有纹理表面光洁度的各表面将使由隔膜的表面在腔室的表面上移动、与腔室的表面接触或者远离腔室的表面产生的噪声减至最小所需的算术平均粗糙度(Ra)减至最小。
[0025]根据本发明的另一方面，还提供有一种包括腔室和可接纳在腔室内以将腔室分成第一空间和第二空间的隔膜的吸乳泵，其中隔膜可响应于第一空间内的压力的降低而在腔室内变形以引起第二空间内的压力的降低，并且腔室的可与隔膜接触的表面和/或隔膜的可与腔室接触的表面具有纹理表面光洁度使得在隔膜与腔室接触或远离腔室移动时所产生的噪声水平被减至最小。
[0026]根据本发明，还提供有一种用于在吸乳泵系统中使用的方法，吸乳泵系统包括真空泵、用于驱动真空泵的直流DC电动马达以及被布置成将电功率供给至电动马达的电源，方法包括当真空泵被接通时以第一速度驱动电动马达，并且在马达被接通后的第二预定时间段之后以高于第一速度的第二速度继续驱动电动马达。
[0027]方法可以进一步包括对供给至电动马达的输入电流进行检测，并且响应于检测出的输入电流超过指示吸乳泵处的阈值真空水平的阈值电流水平而降低电动马达的速度。
[0028]方法可以进一步包括当真空泵被接通时通过将第一电压供给至电动马达来供给电功率，并且在马达被接通后的预定时间段之后将高于第一电压的第二电压供给至电动马达。
[0029]根据本发明，进一步提供有一种吸乳泵系统，其包括真空泵、用于驱动真空泵的直流DC电动马达、被布置成将电功率供给至电动马达的电源以及被布置成对供给至电动马达的输入电流进行检测并且响应于检测出的输入电流超过指示吸乳泵处的阈值真空水平的阈值电流水平而降低电动马达的速度的电源控制模块。这可以避免在吸乳泵处