专利名称：抽吸机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抽吸机，该抽吸机具有分离单元和抽吸装置，该分离 单元用于从抽吸的空气/液体混合物中分离出液体成分和可能的固体成分， 该抽吸装置与分离单元的空气出口相连接。
背景技术：
EP 0 400 431 Al公开了 一种这样的抽吸机。其中描述的抽吸机包括与 抽吸装置相连接的分离单元。该分离单元具有同轴设置的旋流器/旋分器和
离心装置o
抽吸机用于牙科或外科的抽吸设备中。由牙科医生或外科医生从病人 的口中或手术区中抽吸出的空气/液体混合物必须首先在分离单元中分离 出液体成分和可能的固体成分，以及空气成分。
目前多数采用低噪声运行的侧通道抽吸装置，作为从分离单元的出口 抽出空气成份并产生用于抽吸的低压/负压的抽吸装置。
小型的抽吸机可以直接集成在治疗单元内，而位于中夹的大型抽吸机 则可设置成用于同时维持多个治疗位置/处理位置。
目前使用的侧通道抽吸装置的效率相对较差，在最优点处仅为每级约
0.25-0.3。此外，其功率需求随所要求的低压而升高。对用于四个牙科治疗 位置的抽吸机，必须配备例如具有约1.5KW的连接功率的电机。
用于牙科或外科的抽吸机的抽吸装置目前通常由单相电机或(三相) 交流电机驱动，所述电机的最高效率达到60%-70%。
此外考虑到，正是在多位置的设备中可能希望根据需要来调节抽吸功 率，以使抽吸机不经常在全负荷范围内工作。但是，这需要在技术上复杂而昂贵的电子控制装置。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提出一种前面提到的类型的抽吸机，该抽 吸机具有较高的效率，特别是适合于维持多个治疗位置。 所述目的由具有权利要求1的特征的抽吸机实现。 有利的实施形式可由从属权利要求得到。
按照本发明，在前述类型的抽吸机中，抽吸装置设计为离心送风装置，
该离心送风装置的叶轮由电整流电机/电子整流电机(EC电机)驱动。
与侧通道抽吸装置相反，离心送风装置具有在最优点约为每级0.6-0.7 的明显提高的效率。此外，在部分负荷的范围内离心送风装置的功率需求 较小，因为离心送风装置需要的功率随着体积流量增大而增大。在低压程 度高而体积流量小时(如同在牙科或外科抽吸设备中的通常情况)，功率 需求反而较小。此外，离心送风装置在运行中对于吸出的液体残余物、泡 沫或灰尘的敏感性小。此外，由于与侧通道抽吸装置相比离心送风装置的 叶轮质量更小，另外确保了快速起动。
另外，与传统的单相电机或交流电机相比，电整流电机的效率较高， 约为80%-85%。由此，耗电和发热都较小。
由于电整流电机无电刷地工作，故实际上无磨损且使用寿命较长。 另外，电整流电机的运行所需的电子装置允许控制转速，借助于该电 子装置可以在成本/消耗不高的情况下实现根据需要的抽吸功率调节。
按照本发明，分离单元与离心送风装置相互机械联接，优选是以使分 离单元运行得比离心送风装置慢的方式联接。这样，可以用EC电机操作 离心送风装置和分离单元，而且考虑到(这)两个部件单元的不同的转速 要求。
所述联接可合适地通过齿轮传动机构实施。或者，也可以考虑通过三 角带传动机构、齿形带传动机构或通过摩擦轮传动机构进行联接。 证明特别有利的是，采用斜齿齿轮传动机构。如果其中一个齿轮由塑料制成，而与其啮合的第二个齿轮由金属制成， 则可以实现特别是低噪声的传动联接，该传动机构可在无润滑的情况下运 行。
如果EC电机的电子控制装置安装在电机腔中，则形成特别紧凑的结 构形式，合适地设置有通风装置以冷却电机的电子装置。通风装置可以有 利地布置在分离单元的驱动轴上。
分离单元的空气出口可以以简单的方式通过外管路与离心送风装置的 抽吸接管/套管相连接。
分离单元优选包括同轴布置的旋流器级和泵级或离心装置级。由此， 可实现对吸出的空气/液体混合物的良好分离。
如果将电机设计成外转子电机，则抽吸机可构造成特别紧凑的。此外， 外转子电机使得能够传递高转矩，并能够以高转速运行。
其它优点可以从对本发明的以下实施例的描述中得到，下面将才艮据附 图对该实施例进行较详细的说明。图中 图1示出一抽吸机的剖视图，
图2以转过约120。的视图示出图1的抽吸机的等比例图，
图3示出抽吸机的相对于图1转过90°的侧视图，
图4示出图1的抽吸机的俯视图，以及
图5示出图1的抽吸机的从底部观察的视图。
具体实施例方式
在图l至5中示出的抽吸机包括一下壳体盖ll，在该下壳体盖上从上 方螺紋连接分离单元20的杯状壳体段21。
壳体段21在上方由一环形的中间凸缘30封闭，该中间凸缘在中央具 有一用于无液体成份的空气的、向下悬挂的出口接管92。
分离单元20的入口接管29在侧面沿切向引入壳体21 (见图2)并通入一通向壳体21内的螺旋通道35。在入口接管29上螺紋连接一 Y形分支 件29',在该分支件上可以独立地连接例如两个牙科抽吸装置。
中间凸缘30从上方螺紋连接双腔壳体段31，该壳体段的下腔用作分 离单元20的空气排出腔，并在侧面支承一出口接管37 (见图3)。壳体 31的上腔用于接纳一齿轮传动机构36。
壳体段31被用作电机腔的另一壳体段41向上封闭，该壳体段41以侧 向偏置的方式安装，其下侧设计成用于壳体段31的上腔的盖47。壳体段 41以一盖子51向上封闭。
盖子51沿径向伸出壳体段41，并同时形成离心送风装置60的蜗壳61 的底部。该蜗壳61与盖子51 —起形成用于叶轮62的工作腔67。
在蜗壳61的中央设置有圆形的空气通道65，该空气通道通向与管形 抽吸接管63连通的进入腔66。该不同地具有圆形截面的工作腔67具有一 切向的空气出口 68 (见图2),该空气出口延伸入螺旋通道69中，该螺旋 通道围绕工作腔67通向一管形空气出口 64。在图4中，可以在俯视图中 看出螺旋通道69的走向。蜗壳61在上方由一未示出的圆形上盖板封闭。
在工作条件下，分离单元20的空气出口 37经由一未示出的外管路(可 以是一软管或管子)与离心送风装置60的抽吸接管63相连接。
在分离单元20的壳体段21中，在共用的驱动轴34上，上下叠置地设 置有旋流器级的泵叶轮23和呈钟形向下扩大的转子22。
在转子22的上部区域中，设置有设计成环形螺线形状的、包围转子 22的接片/隔板/支撑体(Steg),该接片与在壳体21的内壁上的相对的接 片 一起形成螺旋通道35，抽吸出的空气/液体混合物经由该通道进入分离单 元20中。
转子22在上边缘上具有数量较多的、沿周向分布的径向泵叶片19, 所述叶片在中央具有狭窄的矩形凹陷，并与中间凸缘30的相应地成形的肋 部一起形成具有回泵作用的动态密封，使得壳体21的内部空间与中间凸缘 30的中央通孔之间不存在直接的流体连接。
转子22在其内部空间中具有多个(例如六个)叶片25,所述叶片在驱动轴34与转子22的内壁之间、沿竖直方向和径向、以平面的方式延伸， 所述叶片将转子22的内部空间分成多个在侧面相互封闭的区域。在转子22的下方设置有一环槽形泵叶轮23，该泵叶轮的外壁斜向上 延伸越过转子22的下边缘。在泵叶轮23的内部中布置有多个径向接片26。 在泵叶轮23的外边缘上^L置有数量较多的、沿周向分布的泵叶片27,所 述泵叶片在中央分别具有狭窄的矩形凹陷。在泵叶片27的环的上方，壳体段21的直径缩小成一台肩28，该台肩 以此方式与底盖11 一起界定出液体排出腔。一闭锁接片81以环形从台肩28向下伸出，并伸入泵叶片27的矩形凹 陷中。以此方式，泵叶片27与台肩28和从该台肩伸入泵叶片27的凹陷中 的闭锁接片81 —起形成动态密封。泵叶片27向外延伸越过台肩28，向内伸入泵叶轮23，并由此将从转 子22滴入泵叶轮23并被离心力向外推的液体输送至液体出口接管24 (见 图3)，该液体出口接管沿切向从壳体段21的位于台肩28的下方的下周 向壁伸出。经由螺旋形通道35从入口接管29进入壳体段21的抽吸的空气/液体 混合物在涡旋的作用下向下流动，然后在连接在空气出口 37上的离心送风 装置60的吸入作用下，从下方流入转子22的由叶片25界定出的扇形腔中。 在该路径上，在离心力的作用下在旋流器外壁上分离出液态的残余部分， 然后直接滴入泵叶轮23中。在转子22中，可能被(流体地)带走的细^L液滴和泡沫成分通过离心 作用净皮推靠在转子22的内壁上，沿向下扩大的内壁向下流动。液体从该处 滴入泵叶轮23中并在离心作用之下被向外推，在这里，液体由泵叶片27 输送至液体出口接管24。分离单元20的驱动轴34穿过中间凸缘30中的空气出口和壳体段31 的空气排出腔， 一直到延伸到传动机构36。在驱动轴34的上端部上设置有被一小齿轮33驱动的大齿轮32。减速 比约为1: 3。齿轮33位于轴42上，该轴居中地穿过壳体段41 一直延伸到叶轮62。 在壳体段41内，在轴42上设置有电整流电机(EC电机)的转子44，该 电机设计成外转子电机。通常在一电机中，位于内部的转子转动而外壳固定不动。在此处所用 的外转子电机中，情况则相反。配备有永磁体的外电机壳用作转子44并旋 转，而由多个空气线圏组成的电枢45 (定子)则在内部固定不动。这样形 成了特别紧凑的结构方式并4吏得大转矩成为可能。或者，也可以釆用内转 子EC电才几。传统的电机通常用电刷工作，以使绕组中的电流方向总是在正确的时 刻变化。此电刷装置引起机械损耗和电损耗，易于磨损并引起电磁接收干 扰。在电整流电机中，与之相反，这种整流用一电子控制设备(电机控制 装置)实现，该电子控制设备通过电枢45的空气线圏产生周向磁场/环绕 磁场(umlaufendes Magnetfeld )。在此处不会存在电刷的上述缺点。由此， 无刷电机具有较高的效率。杯形转子44在下侧与轴42相连接，而在上侧是开放的。在上方，其中支承有轴42的支承套53从盖子51向下伸出，在该支承 套53的外侧设置有带有空气线圏的电枢45。电机控制装置安置在壳体段41内的两个印刷线路板46上，其中，下 印刷线路板围绕转子44同心地延伸，而另一个印刷线路板则在电枢42的 上方安装在支承套53上。或者，电机控制装置自然也可以安置在外部壳体 中。为了冷却电机控制装置，可以在壳体段41中另外安装此处未示出的通 风装置，该通风装置优选由轴42共同驱动。通过电机控制装置，可以根据在治疗位置(例如1-4个治疗位置)的 实际需要、相对简单地通过调节转速来调节抽吸机的抽吸功率。对此，可 以测量抽吸管路中的低压，并相应地调节转速。此外，电机控制装置设置有一电机电流限制装置(阻断安全装置 (Blockiersicherung))。在轴42的上端部上安装有离心送风装置60的叶轮62。所述叶轮包括 一下平盘72和一上截锥盘72。由此，所述盘的距离从内向外减小。
在两个盘71、 72之间，存在具有轴向平行的外体线/外形轮廓线的叶 片73，该叶片在一曲线上沿径向从盘71、 72的中央一直延伸到边缘。或 者，也可能是径向终止(radial endend )的叶片。
叶轮62的上盘71在中央具有一空气入口，该入口通向蜗壳61的空气 通道65。为了更好地相对于工作腔67密封，在空气入口处安装一竖直的 接管74,该接管以小的游隙包围在空气通道65上的、相应地向下伸展的 束套/法兰(Kragen) 75。
如果通过EC电机43使叶轮62快速旋转，则通过中央的空气入口将 空气吸入叶轮62中，并通过弯曲的叶片73将空气向外推动穿过两个盘71、 72之间的间隙，然后旋转进入工作腔67,并经由空气出口 68和螺旋通道 69流到空气出口 64，并经由一路线横跨顶盖的管路从该空气出口排出。
叶轮62、轴42和EC电机43设计成在12000-15000 1/min ( rpm ) 的高转速的范围内。通过(齿轮32、 33的)传动比，使驱动轴34，并通 过该驱动轴转子22和分离单元20的泵叶轮23不同地仅以分离所优选的、 在2800-4000 1/min范围内的、比较低的转速运行。
由于速度低，齿轮32可由塑料(例如PTFE或PE )制成，而齿轮33 则相反地由金属(例如黄铜或不锈钢)制造。在这种材料组合中，可以省 去传动机构36的润滑。
作为齿轮传动机构36的可选方案，也可以釆用行星传动机构、三角带 传动机构或齿形带传动机构或磨擦轮传动机构，以用于联接分离单元20 和离心送风装置60。
离心送风装置60的以高速旋转的部件必须被良好地平衡。此处未示出 的、用以支承轴42的球轴承必须保持小的直径。另夕卜，可能需要冷却轴承， 以及采用高温润滑脂和密封球轴承。
而离心送风装置60的轴向工作间隙可以比较大，在约l-3mm的范围 内。这因为不需要准确的间距而简化了装配，并使离心送风装置60对抽吸的泡沫和灰尘不敏感。壳体部件(如蜗壳61或壳体段41)可用塑料制造， 以得到低的制造成本。叶轮62本身可构造成比较轻，例如由铝制成。这使抽吸机能够快速起 动。或者，仅叶轮的下盘72可由铝制造，而带有叶片73的上盘71由塑料 制造，在这种情况下，两个盘71、 72被热铆接。由于离心送风装置60和EC电机43的效率较高，用于维持多达四个 治疗位置而设计的抽吸机的电机功率在本实施例中仅为0.95KW。另外，在一此处未示出的改进方案中，也可以进行固体成份(例如钻 出的7，合金)的分离。为此，由离心装置转筒代替泵叶轮23，在该离心装置转筒的底部具有 沉淀物排it口 ，固体成分能够在离心装置惰性运行时通过该排放口沉降至 收集容器中。
权利要求
1.一种抽吸机，该抽吸机具有包含转子(22)的分离单元(20)以从抽吸的空气/液体/和可能的固体混合物中分离出液体成分和可能的固体成分，该抽吸机具有与分离单元(20)的空气出口(37)相连接的抽吸装置(60)，该抽吸装置具有壳体(61)和叶轮(62)，其特征为，叶轮(62)由电整流电机(43)驱动，而该电整流电机还经由传动机构(36)共同驱动分离单元(20)的转子(22)。
2. 根据权利要求1所述的抽吸机，其特征为，通过传动机构(36 ) 将分离单元(20 )与离心送风装置(60 )相互机械联接成，使分离单元(20 ) 运行得比离心送风装置(60 )慢。
3. 根据权利要求1或2所述的抽吸机，其特征为，传动机构(36 ) 是齿轮传动机构或摩擦轮传动机构。
4. 根据权利要求3所述的抽吸机，其特征为，传动机构(36 )是斜 齿齿轮传动机构。
5. 根据权利要求3或4所述的抽吸机,其特征为，齿轮传动机构(36 ) 具有塑料制成的齿轮(32)和与该齿轮啮合的金属制成的齿轮(33)。
6. 根据前述权利要求之一所述的抽吸机，其特征为，电机(43)与 电机控制装置(46) —起安装在壳体段(41)中，并设置通风装置以冷却 电机控制装置(46)。
7. 根据权利要求6所述的抽吸机,其特征为，用于电机控制装置(46 ) 的通风装置由离心送风装置(60)的驱动轴(42)驱动。
8. 根据前述权利要求之一所述的抽吸机，其特征为，分离单元(20 ) 的空气出口 (37)经由外管路与抽吸装置(60)的抽吸接管(63)相连接。
9. 根据前述权利要求之一所迷的抽吸机，其特征为，分离单元(20 ) 包括同轴布置的"走流器级(22)和含转子(22)的离心装置级(23)。
10. 根据前述权利要求之一所述的抽吸机，其特征为，电机(43)是 外转子电机。
全文摘要
本发明涉及一种用于牙科或外科的抽吸设备的抽吸机，该抽吸机具有包含转子(22)的分离单元(20)以从抽吸的空气/液体/和可能的固体混合物中分离出液体成分和可能的固体成分，该抽吸机具有与分离单元(20)的空气出口(37)相连接的抽吸装置(60)，该抽吸装置具有壳体(61)和叶轮(62)。这里，该抽吸装置(60)设计成离心式送风装置，其叶轮(62)由电整流电机(43)驱动，而该电整流电机还经由传动机构(36)共同驱动分离单元(26)的转子(22)。
文档编号A61C17/06GK101410072SQ200780011297
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月3日 优先权日2006年3月28日
发明者J·施内普夫, M·汤姆斯 申请人:杜尔牙科器械两合公司