專利名稱：抽吸機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抽吸機(jī)，該抽吸機(jī)具有分離單元和抽吸裝置，該分離 單元用于從抽吸的空氣/液體混合物中分離出液體成分和可能的固體成分， 該抽吸裝置與分離單元的空氣出口相連接。
背景技術(shù)：
EP 0 400 431 Al公開了 一種這樣的抽吸機(jī)。其中描述的抽吸機(jī)包括與 抽吸裝置相連接的分離單元。該分離單元具有同軸設(shè)置的旋流器/旋分器和
離心裝置o
抽吸機(jī)用于牙科或外科的抽吸設(shè)備中。由牙科醫(yī)生或外科醫(yī)生從病人 的口中或手術(shù)區(qū)中抽吸出的空氣/液體混合物必須首先在分離單元中分離 出液體成分和可能的固體成分，以及空氣成分。
目前多數(shù)采用低噪聲運(yùn)行的側(cè)通道抽吸裝置，作為從分離單元的出口 抽出空氣成份并產(chǎn)生用于抽吸的低壓/負(fù)壓的抽吸裝置。
小型的抽吸機(jī)可以直接集成在治療單元內(nèi)，而位于中夾的大型抽吸機(jī) 則可設(shè)置成用于同時(shí)維持多個(gè)治療位置/處理位置。
目前使用的側(cè)通道抽吸裝置的效率相對(duì)較差，在最優(yōu)點(diǎn)處僅為每級(jí)約
0.25-0.3。此外，其功率需求隨所要求的低壓而升高。對(duì)用于四個(gè)牙科治療 位置的抽吸機(jī)，必須配備例如具有約1.5KW的連接功率的電機(jī)。
用于牙科或外科的抽吸機(jī)的抽吸裝置目前通常由單相電機(jī)或(三相) 交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述電機(jī)的最高效率達(dá)到60%-70%。
此外考慮到，正是在多位置的設(shè)備中可能希望根據(jù)需要來調(diào)節(jié)抽吸功 率，以使抽吸機(jī)不經(jīng)常在全負(fù)荷范圍內(nèi)工作。但是，這需要在技術(shù)上復(fù)雜而昂貴的電子控制裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提出一種前面提到的類型的抽吸機(jī)，該抽 吸機(jī)具有較高的效率，特別是適合于維持多個(gè)治療位置。 所述目的由具有權(quán)利要求1的特征的抽吸機(jī)實(shí)現(xiàn)。 有利的實(shí)施形式可由從屬權(quán)利要求得到。
按照本發(fā)明，在前述類型的抽吸機(jī)中，抽吸裝置設(shè)計(jì)為離心送風(fēng)裝置，
該離心送風(fēng)裝置的葉輪由電整流電機(jī)/電子整流電機(jī)(EC電機(jī))驅(qū)動(dòng)。
與側(cè)通道抽吸裝置相反，離心送風(fēng)裝置具有在最優(yōu)點(diǎn)約為每級(jí)0.6-0.7 的明顯提高的效率。此外，在部分負(fù)荷的范圍內(nèi)離心送風(fēng)裝置的功率需求 較小，因?yàn)殡x心送風(fēng)裝置需要的功率隨著體積流量增大而增大。在低壓程 度高而體積流量小時(shí)(如同在牙科或外科抽吸設(shè)備中的通常情況)，功率 需求反而較小。此外，離心送風(fēng)裝置在運(yùn)行中對(duì)于吸出的液體殘余物、泡 沫或灰塵的敏感性小。此外，由于與側(cè)通道抽吸裝置相比離心送風(fēng)裝置的 葉輪質(zhì)量更小，另外確保了快速起動(dòng)。
另外，與傳統(tǒng)的單相電機(jī)或交流電機(jī)相比，電整流電機(jī)的效率較高， 約為80%-85%。由此，耗電和發(fā)熱都較小。
由于電整流電機(jī)無電刷地工作，故實(shí)際上無磨損且使用壽命較長(zhǎng)。 另外，電整流電機(jī)的運(yùn)行所需的電子裝置允許控制轉(zhuǎn)速，借助于該電 子裝置可以在成本/消耗不高的情況下實(shí)現(xiàn)根據(jù)需要的抽吸功率調(diào)節(jié)。
按照本發(fā)明，分離單元與離心送風(fēng)裝置相互機(jī)械聯(lián)接，優(yōu)選是以使分 離單元運(yùn)行得比離心送風(fēng)裝置慢的方式聯(lián)接。這樣，可以用EC電機(jī)操作 離心送風(fēng)裝置和分離單元，而且考慮到(這)兩個(gè)部件單元的不同的轉(zhuǎn)速 要求。
所述聯(lián)接可合適地通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施?；蛘撸部梢钥紤]通過三 角帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或通過摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)接。 證明特別有利的是，采用斜齒齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。如果其中一個(gè)齒輪由塑料制成，而與其嚙合的第二個(gè)齒輪由金屬制成， 則可以實(shí)現(xiàn)特別是低噪聲的傳動(dòng)聯(lián)接，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可在無潤(rùn)滑的情況下運(yùn) 行。
如果EC電機(jī)的電子控制裝置安裝在電機(jī)腔中，則形成特別緊湊的結(jié) 構(gòu)形式，合適地設(shè)置有通風(fēng)裝置以冷卻電機(jī)的電子裝置。通風(fēng)裝置可以有 利地布置在分離單元的驅(qū)動(dòng)軸上。
分離單元的空氣出口可以以簡(jiǎn)單的方式通過外管路與離心送風(fēng)裝置的 抽吸接管/套管相連接。
分離單元優(yōu)選包括同軸布置的旋流器級(jí)和泵級(jí)或離心裝置級(jí)。由此， 可實(shí)現(xiàn)對(duì)吸出的空氣/液體混合物的良好分離。
如果將電機(jī)設(shè)計(jì)成外轉(zhuǎn)子電機(jī)，則抽吸機(jī)可構(gòu)造成特別緊湊的。此外， 外轉(zhuǎn)子電機(jī)使得能夠傳遞高轉(zhuǎn)矩，并能夠以高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。


其它優(yōu)點(diǎn)可以從對(duì)本發(fā)明的以下實(shí)施例的描述中得到，下面將才艮據(jù)附 圖對(duì)該實(shí)施例進(jìn)行較詳細(xì)的說明。圖中 圖1示出一抽吸機(jī)的剖視圖，
圖2以轉(zhuǎn)過約120。的視圖示出圖1的抽吸機(jī)的等比例圖，
圖3示出抽吸機(jī)的相對(duì)于圖1轉(zhuǎn)過90°的側(cè)視圖，
圖4示出圖1的抽吸機(jī)的俯視圖，以及
圖5示出圖1的抽吸機(jī)的從底部觀察的視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖l至5中示出的抽吸機(jī)包括一下殼體蓋ll，在該下殼體蓋上從上 方螺紋連接分離單元20的杯狀殼體段21。
殼體段21在上方由一環(huán)形的中間凸緣30封閉，該中間凸緣在中央具 有一用于無液體成份的空氣的、向下懸掛的出口接管92。
分離單元20的入口接管29在側(cè)面沿切向引入殼體21 (見圖2)并通入一通向殼體21內(nèi)的螺旋通道35。在入口接管29上螺紋連接一 Y形分支 件29',在該分支件上可以獨(dú)立地連接例如兩個(gè)牙科抽吸裝置。
中間凸緣30從上方螺紋連接雙腔殼體段31，該殼體段的下腔用作分 離單元20的空氣排出腔，并在側(cè)面支承一出口接管37 (見圖3)。殼體 31的上腔用于接納一齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)36。
殼體段31被用作電機(jī)腔的另一殼體段41向上封閉，該殼體段41以側(cè) 向偏置的方式安裝，其下側(cè)設(shè)計(jì)成用于殼體段31的上腔的蓋47。殼體段 41以一蓋子51向上封閉。
蓋子51沿徑向伸出殼體段41，并同時(shí)形成離心送風(fēng)裝置60的蝸殼61 的底部。該蝸殼61與蓋子51 —起形成用于葉輪62的工作腔67。
在蝸殼61的中央設(shè)置有圓形的空氣通道65，該空氣通道通向與管形 抽吸接管63連通的進(jìn)入腔66。該不同地具有圓形截面的工作腔67具有一 切向的空氣出口 68 (見圖2),該空氣出口延伸入螺旋通道69中，該螺旋 通道圍繞工作腔67通向一管形空氣出口 64。在圖4中，可以在俯視圖中 看出螺旋通道69的走向。蝸殼61在上方由一未示出的圓形上蓋板封閉。
在工作條件下，分離單元20的空氣出口 37經(jīng)由一未示出的外管路(可 以是一軟管或管子)與離心送風(fēng)裝置60的抽吸接管63相連接。
在分離單元20的殼體段21中，在共用的驅(qū)動(dòng)軸34上，上下疊置地設(shè) 置有旋流器級(jí)的泵葉輪23和呈鐘形向下擴(kuò)大的轉(zhuǎn)子22。
在轉(zhuǎn)子22的上部區(qū)域中，設(shè)置有設(shè)計(jì)成環(huán)形螺線形狀的、包圍轉(zhuǎn)子 22的接片/隔板/支撐體(Steg),該接片與在殼體21的內(nèi)壁上的相對(duì)的接 片 一起形成螺旋通道35，抽吸出的空氣/液體混合物經(jīng)由該通道進(jìn)入分離單 元20中。
轉(zhuǎn)子22在上邊緣上具有數(shù)量較多的、沿周向分布的徑向泵葉片19, 所述葉片在中央具有狹窄的矩形凹陷，并與中間凸緣30的相應(yīng)地成形的肋 部一起形成具有回泵作用的動(dòng)態(tài)密封，使得殼體21的內(nèi)部空間與中間凸緣 30的中央通孔之間不存在直接的流體連接。
轉(zhuǎn)子22在其內(nèi)部空間中具有多個(gè)(例如六個(gè))葉片25,所述葉片在驅(qū)動(dòng)軸34與轉(zhuǎn)子22的內(nèi)壁之間、沿豎直方向和徑向、以平面的方式延伸， 所述葉片將轉(zhuǎn)子22的內(nèi)部空間分成多個(gè)在側(cè)面相互封閉的區(qū)域。在轉(zhuǎn)子22的下方設(shè)置有一環(huán)槽形泵葉輪23，該泵葉輪的外壁斜向上 延伸越過轉(zhuǎn)子22的下邊緣。在泵葉輪23的內(nèi)部中布置有多個(gè)徑向接片26。 在泵葉輪23的外邊緣上^L置有數(shù)量較多的、沿周向分布的泵葉片27,所 述泵葉片在中央分別具有狹窄的矩形凹陷。在泵葉片27的環(huán)的上方，殼體段21的直徑縮小成一臺(tái)肩28，該臺(tái)肩 以此方式與底蓋11 一起界定出液體排出腔。一閉鎖接片81以環(huán)形從臺(tái)肩28向下伸出，并伸入泵葉片27的矩形凹 陷中。以此方式，泵葉片27與臺(tái)肩28和從該臺(tái)肩伸入泵葉片27的凹陷中 的閉鎖接片81 —起形成動(dòng)態(tài)密封。泵葉片27向外延伸越過臺(tái)肩28，向內(nèi)伸入泵葉輪23，并由此將從轉(zhuǎn) 子22滴入泵葉輪23并被離心力向外推的液體輸送至液體出口接管24 (見 圖3)，該液體出口接管沿切向從殼體段21的位于臺(tái)肩28的下方的下周 向壁伸出。經(jīng)由螺旋形通道35從入口接管29進(jìn)入殼體段21的抽吸的空氣/液體 混合物在渦旋的作用下向下流動(dòng)，然后在連接在空氣出口 37上的離心送風(fēng) 裝置60的吸入作用下，從下方流入轉(zhuǎn)子22的由葉片25界定出的扇形腔中。 在該路徑上，在離心力的作用下在旋流器外壁上分離出液態(tài)的殘余部分， 然后直接滴入泵葉輪23中。在轉(zhuǎn)子22中，可能被(流體地)帶走的細(xì)^L液滴和泡沫成分通過離心 作用凈皮推靠在轉(zhuǎn)子22的內(nèi)壁上，沿向下擴(kuò)大的內(nèi)壁向下流動(dòng)。液體從該處 滴入泵葉輪23中并在離心作用之下被向外推，在這里，液體由泵葉片27 輸送至液體出口接管24。分離單元20的驅(qū)動(dòng)軸34穿過中間凸緣30中的空氣出口和殼體段31 的空氣排出腔， 一直到延伸到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)36。在驅(qū)動(dòng)軸34的上端部上設(shè)置有被一小齒輪33驅(qū)動(dòng)的大齒輪32。減速 比約為1: 3。齒輪33位于軸42上，該軸居中地穿過殼體段41 一直延伸到葉輪62。 在殼體段41內(nèi)，在軸42上設(shè)置有電整流電機(jī)(EC電機(jī))的轉(zhuǎn)子44，該 電機(jī)設(shè)計(jì)成外轉(zhuǎn)子電機(jī)。通常在一電機(jī)中，位于內(nèi)部的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而外殼固定不動(dòng)。在此處所用 的外轉(zhuǎn)子電機(jī)中，情況則相反。配備有永磁體的外電機(jī)殼用作轉(zhuǎn)子44并旋 轉(zhuǎn)，而由多個(gè)空氣線圏組成的電樞45 (定子)則在內(nèi)部固定不動(dòng)。這樣形 成了特別緊湊的結(jié)構(gòu)方式并4吏得大轉(zhuǎn)矩成為可能?；蛘?，也可以釆用內(nèi)轉(zhuǎn) 子EC電才幾。傳統(tǒng)的電機(jī)通常用電刷工作，以使繞組中的電流方向總是在正確的時(shí) 刻變化。此電刷裝置引起機(jī)械損耗和電損耗，易于磨損并引起電磁接收干 擾。在電整流電機(jī)中，與之相反，這種整流用一電子控制設(shè)備(電機(jī)控制 裝置)實(shí)現(xiàn)，該電子控制設(shè)備通過電樞45的空氣線圏產(chǎn)生周向磁場(chǎng)/環(huán)繞 磁場(chǎng)(umlaufendes Magnetfeld )。在此處不會(huì)存在電刷的上述缺點(diǎn)。由此， 無刷電機(jī)具有較高的效率。杯形轉(zhuǎn)子44在下側(cè)與軸42相連接，而在上側(cè)是開放的。在上方，其中支承有軸42的支承套53從蓋子51向下伸出，在該支承 套53的外側(cè)設(shè)置有帶有空氣線圏的電樞45。電機(jī)控制裝置安置在殼體段41內(nèi)的兩個(gè)印刷線路板46上，其中，下 印刷線路板圍繞轉(zhuǎn)子44同心地延伸，而另一個(gè)印刷線路板則在電樞42的 上方安裝在支承套53上?；蛘撸姍C(jī)控制裝置自然也可以安置在外部殼體 中。為了冷卻電機(jī)控制裝置，可以在殼體段41中另外安裝此處未示出的通 風(fēng)裝置，該通風(fēng)裝置優(yōu)選由軸42共同驅(qū)動(dòng)。通過電機(jī)控制裝置，可以根據(jù)在治療位置(例如1-4個(gè)治療位置)的 實(shí)際需要、相對(duì)簡(jiǎn)單地通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)抽吸機(jī)的抽吸功率。對(duì)此，可 以測(cè)量抽吸管路中的低壓，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。此外，電機(jī)控制裝置設(shè)置有一電機(jī)電流限制裝置(阻斷安全裝置 (Blockiersicherung))。在軸42的上端部上安裝有離心送風(fēng)裝置60的葉輪62。所述葉輪包括 一下平盤72和一上截錐盤72。由此，所述盤的距離從內(nèi)向外減小。
在兩個(gè)盤71、 72之間，存在具有軸向平行的外體線/外形輪廓線的葉 片73，該葉片在一曲線上沿徑向從盤71、 72的中央一直延伸到邊緣?；?者，也可能是徑向終止(radial endend )的葉片。
葉輪62的上盤71在中央具有一空氣入口，該入口通向蝸殼61的空氣 通道65。為了更好地相對(duì)于工作腔67密封，在空氣入口處安裝一豎直的 接管74,該接管以小的游隙包圍在空氣通道65上的、相應(yīng)地向下伸展的 束套/法蘭(Kragen) 75。
如果通過EC電機(jī)43使葉輪62快速旋轉(zhuǎn)，則通過中央的空氣入口將 空氣吸入葉輪62中，并通過彎曲的葉片73將空氣向外推動(dòng)穿過兩個(gè)盤71、 72之間的間隙，然后旋轉(zhuǎn)進(jìn)入工作腔67,并經(jīng)由空氣出口 68和螺旋通道 69流到空氣出口 64，并經(jīng)由一路線橫跨頂蓋的管路從該空氣出口排出。
葉輪62、軸42和EC電機(jī)43設(shè)計(jì)成在12000-15000 1/min ( rpm ) 的高轉(zhuǎn)速的范圍內(nèi)。通過(齒輪32、 33的)傳動(dòng)比，使驅(qū)動(dòng)軸34，并通 過該驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)子22和分離單元20的泵葉輪23不同地僅以分離所優(yōu)選的、 在2800-4000 1/min范圍內(nèi)的、比較低的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
由于速度低，齒輪32可由塑料(例如PTFE或PE )制成，而齒輪33 則相反地由金屬(例如黃銅或不銹鋼)制造。在這種材料組合中，可以省 去傳動(dòng)機(jī)構(gòu)36的潤(rùn)滑。
作為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)36的可選方案，也可以釆用行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、三角帶 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或磨擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以用于聯(lián)接分離單元20 和離心送風(fēng)裝置60。
離心送風(fēng)裝置60的以高速旋轉(zhuǎn)的部件必須被良好地平衡。此處未示出 的、用以支承軸42的球軸承必須保持小的直徑。另夕卜，可能需要冷卻軸承， 以及采用高溫潤(rùn)滑脂和密封球軸承。
而離心送風(fēng)裝置60的軸向工作間隙可以比較大，在約l-3mm的范圍 內(nèi)。這因?yàn)椴恍枰獪?zhǔn)確的間距而簡(jiǎn)化了裝配，并使離心送風(fēng)裝置60對(duì)抽吸的泡沫和灰塵不敏感。殼體部件(如蝸殼61或殼體段41)可用塑料制造， 以得到低的制造成本。葉輪62本身可構(gòu)造成比較輕，例如由鋁制成。這使抽吸機(jī)能夠快速起 動(dòng)?；蛘撸瑑H葉輪的下盤72可由鋁制造，而帶有葉片73的上盤71由塑料 制造，在這種情況下，兩個(gè)盤71、 72被熱鉚接。由于離心送風(fēng)裝置60和EC電機(jī)43的效率較高，用于維持多達(dá)四個(gè) 治療位置而設(shè)計(jì)的抽吸機(jī)的電機(jī)功率在本實(shí)施例中僅為0.95KW。另外，在一此處未示出的改進(jìn)方案中，也可以進(jìn)行固體成份(例如鉆 出的7，合金)的分離。為此，由離心裝置轉(zhuǎn)筒代替泵葉輪23，在該離心裝置轉(zhuǎn)筒的底部具有 沉淀物排it口 ，固體成分能夠在離心裝置惰性運(yùn)行時(shí)通過該排放口沉降至 收集容器中。
權(quán)利要求
1.一種抽吸機(jī)，該抽吸機(jī)具有包含轉(zhuǎn)子(22)的分離單元(20)以從抽吸的空氣/液體/和可能的固體混合物中分離出液體成分和可能的固體成分，該抽吸機(jī)具有與分離單元(20)的空氣出口(37)相連接的抽吸裝置(60)，該抽吸裝置具有殼體(61)和葉輪(62)，其特征為，葉輪(62)由電整流電機(jī)(43)驅(qū)動(dòng)，而該電整流電機(jī)還經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(36)共同驅(qū)動(dòng)分離單元(20)的轉(zhuǎn)子(22)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽吸機(jī)，其特征為，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(36 ) 將分離單元(20 )與離心送風(fēng)裝置(60 )相互機(jī)械聯(lián)接成，使分離單元(20 ) 運(yùn)行得比離心送風(fēng)裝置(60 )慢。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抽吸機(jī)，其特征為，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(36 ) 是齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或摩擦輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的抽吸機(jī)，其特征為，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(36 )是斜 齒齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的抽吸機(jī),其特征為，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(36 ) 具有塑料制成的齒輪(32)和與該齒輪嚙合的金屬制成的齒輪(33)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的抽吸機(jī)，其特征為，電機(jī)(43)與 電機(jī)控制裝置(46) —起安裝在殼體段(41)中，并設(shè)置通風(fēng)裝置以冷卻 電機(jī)控制裝置(46)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽吸機(jī),其特征為，用于電機(jī)控制裝置(46 ) 的通風(fēng)裝置由離心送風(fēng)裝置(60)的驅(qū)動(dòng)軸(42)驅(qū)動(dòng)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的抽吸機(jī)，其特征為，分離單元(20 ) 的空氣出口 (37)經(jīng)由外管路與抽吸裝置(60)的抽吸接管(63)相連接。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所迷的抽吸機(jī)，其特征為，分離單元(20 ) 包括同軸布置的"走流器級(jí)(22)和含轉(zhuǎn)子(22)的離心裝置級(jí)(23)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的抽吸機(jī)，其特征為，電機(jī)(43)是 外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于牙科或外科的抽吸設(shè)備的抽吸機(jī)，該抽吸機(jī)具有包含轉(zhuǎn)子(22)的分離單元(20)以從抽吸的空氣/液體/和可能的固體混合物中分離出液體成分和可能的固體成分，該抽吸機(jī)具有與分離單元(20)的空氣出口(37)相連接的抽吸裝置(60)，該抽吸裝置具有殼體(61)和葉輪(62)。這里，該抽吸裝置(60)設(shè)計(jì)成離心式送風(fēng)裝置，其葉輪(62)由電整流電機(jī)(43)驅(qū)動(dòng)，而該電整流電機(jī)還經(jīng)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(36)共同驅(qū)動(dòng)分離單元(26)的轉(zhuǎn)子(22)。
文檔編號(hào)A61C17/06GK101410072SQ200780011297
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者J·施內(nèi)普夫, M·湯姆斯 申請(qǐng)人:杜爾牙科器械兩合公司