KR20140007832A

KR20140007832A - 흡입 유닛

Info

Publication number: KR20140007832A
Application number: KR1020137020510A
Authority: KR
Inventors: 쥐르겐 슈네프; 안드레아스 헤겔리
Original assignee: 두르 덴탈 아게
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2014-01-20
Also published as: CN103429907B; WO2012123081A2; DE102011014359B4; WO2012123081A3; KR102018924B1; BR112013022517A2; EP2686559A2; EP2686559B1; CN103429907A; DE102011014359A1

Abstract

본 발명은 의료 및 치과 용도로 적합한 소형 흡입 유닛(32)에 관한 것으로서, 흡입 기계장치에는 작은 직경을 가진 레이디얼 임펠러(132, 134)들이 구비되고, 상기 레이디얼 임펠러는 전기 정류식 전기 모터(36)에 의해 고속으로 구동된다. 음향 차단을 위해, 흡입 기계장치(34)와 전기 모터(36)는 플라스틱 흡음재로 제조된 하우징(58)에 의해 외측면 위에 배열되는 각각의 물 재킷(90; 110)을 가진다.

Description

흡입 유닛{SUCTION UNIT}

본 발명은 청구항 제1항에 따른 흡입 유닛에 관한 것이다.

치과 및 의료 시술에서, 진단 및 치료과정 동안, 종종, 흡입에 의해 체액 특히 타액 및 혈액이 빨아 들여질 필요가 있다. 이 과정은 가요성 호스(hose) 및 액체 세퍼레이터(separator)를 통해 흡입 유닛의 입구(inlet)에 연결된 흡입 캐뉼라(suction cannula)를 사용함으로써 수행된다.

이러한 흡입 유닛은, 작은 횡단면을 가진 라인(line)의 경우, 흡입에 의해 액체가 신속하게 빨아 들여질 수 있도록 하기 위하여 상대적으로 높은 음압을 생성할 수 있어야 한다. 작은 횡단면을 가진 라인은 공간적으로 수행될 수 있도록 흡입에 의해 빨아 들여질 수 있고 이에 따라 캐뉼라 및 호스가 용이하게 이동될 수 있게 하기 위해 필요하다.

지금까지는, 통상적인 흡입 기계장치(suction machine)는 일반적으로 측면-채널 기계장치(side-channel machine)이다. 이 기계장치는 다소 큰 소음을 생성하며 보통 의사의 워크스테이션(workstation)으로부터 일정한 거리에 위치된 대형 기계장치이다. 이에 따라, 통상 빌딩의 구조를 변형시켜야 하는 필요성을 포함한다.

많은 분야에 있어서, 흡입 유닛이 워크스테이션에 직접 수용될 수 있는 것이 바람직할 것이다. 그러면, 원격 배치된(remotely sited) 흡입 유닛에 연결시킬 연결부가 필요 없게 될 것이며, 따라서 이러한 기계장치를 위한 독립 공간이 필요 없게 될 것이다.

기술한 것과 같이, 측면-채널 기계장치는 일반적으로 큰 직경을 가진다.

따라서, 본 발명의 목적은 상대적으로 작은 직경을 가진 캐뉼라를 사용하여 흡입에 의해 유체를 빨아 들이기에 필요한 높은 음압을 생성하면서도 작은 수치를 가진 흡입 유닛을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구항 제1항에 기술된 특징들을 가진 흡입 유닛에 의해 구현된다.

본 발명에 따른 흡입 유닛에서, 흡입 기계장치(suction machine)는 레이디얼 임펠러 요소(radial impeller element), 가령, 예컨대, 3 내지 8 또는 최대 15 cm 사이 범위의 작은 수치를 가진 임펠러 휠(impeller wheel)을 포함한다. 이러한 레이디얼 임펠러 요소는 전기 모터의 비정상적인 회전 속도의 경우에서(3000 rpm에서) 필요한 흡입 압력을 생성하기에 충분하지 못할 것이다. 따라서, 본 발명에 따르면, 이러한 흡입 기계장치는 고속의 바람직하게는 전기 정류식 모터(EC 모터)에 구동되며, 상기 모터는 메인 파워 주파수(main power frequency)보다 현저히 큰(20000 rpm보다 큰) 회전 속도로 회전한다. 이를 위하여, EC 모터는 메인 공급 전력으로부터 EC 모터용 고주파 공급 전류를 생성하는 작동 회로를 가지며, 상기 주파수는 필요 시에 사용자에 의해 설정가능하다.

EC 모터의 고속의 회전 속도로 인해, 전체적으로 충분한 음압이 얻어지도록 작은 반경방향 수치를 가진 레이디얼 임펠러 요소로 인한 단점이 상쇄된다.

본 발명의 바람직한 변형예들은 종속항에 특징지어진다.

청구항 제2항에 따른 본 발명의 변형예에 의하면, 흡입 기계장치에 의해 생성된 음향은 대기로 발산되지 않는 효과가 구현된다.

여기서 용어 "차음(sound-insulating)" 재료는 음향을 흡수하거나 음향 전파를 감소시키는 임의의 재료를 의미하는 것으로 이해하면 된다.

청구항 제3항에 따른 본 발명의 변형예에 의하면, 전기 모터로부터 나오는 소음에 대해서도 똑같은 이점이 구현된다.

청구항 제4항에 따른 본 발명의 변형예에 의하면, 간단하고 저렴한 수단으로 우수한 차음 기능이 구현될 수 있다. 게다가, 차음 기능을 위해 사용된 재료는 사용 장소에서 직접 전기 모터 또는 흡입 기계장치 내에 채워질 수 있고, 이에 따라 흡입 유닛은 공장에서부터 사용자에게로 경량의 상태로 이송될 수 있으며 특히 한 사람에 의해서도 이동되고 장착될 수 있다.

청구항 제5항에 따른 본 발명의 변형예는 반경 방향으로 우수한 음향 감쇠(sound damping) 효과를 구현한다는 점에서 바람직하다.

청구항 제6항에 따른 본 발명의 변형예에 의해, 축방향으로도 우수한 차음 효과가 구현된다.

차음 재료는 일반적으로 기계적인 손상에 대해 보호되어야 하거나 또는 강성 벽에 의해 (액체와) 함께 고정되어야 한다.

청구항 제7항에 따른 본 발명의 변형예에 의하면, 차음 재료와 함께 고정되고 보호되기 위해 필요한 경계형성 벽(delimiting wall)들은 추가적인 차음 기능을 실행하도록 구성되는 효과가 구현된다.

청구항 제8항에 따르면, 차음 재료의 경계를 형성하는 벽들을 위한 재료로서 플라스틱이 특히 바람직하다. 플라스틱은 전기 모터 및/또는 흡입 기계장치의 하우징이 플라스틱 재료를 사출성형하여 제조될 수 있으며, 하우징의 모든 구성요소들이 사출성형 공정 동안 함께 제조될 수 있어서 이에 따라 하우징의 기계적인 재작업(mechanical reworking)이 필요없는 추가적인 이점을 가진다.

특히, 이 경우, 플라스틱 재료에 입자 필러(particulate filler)를 추가하는 것이 효과적인 것으로 증명되었다. 이러한 필러는 사출성형 공정에 부정적인 영향을 끼치지 않으며, 그 대신, 흡음(sound absorption) 기능을 증가시킨다. 입자 형태의 필러 재료로서, 특히, 탤컴(talcum)이 효과적인 것으로 증명되었다.

청구항 제9항에 따른 본 발명의 변형예에 의하면, 경계형성 벽들에 의해 형성되며 차음 재료가 위치되는 챔버들은 냉각수 흐름(coolant flow)이 이동될 수 있는 흐름 경로(flow path)를 구성한다. 대류를 통해, 이러한 냉각수 흐름은 흡입 기계장치 내에서 생성되고 전기 모터 내에서 생성된 열을 분산시킨다. 따라서, 흡입 기계장치 및/또는 전기 모터는 표면을 통해 분산되는 열에 좌우되지 않거나 덜 좌우된다. 이에 따라, 흡입 기계장치와 전기 모터는 우수한 열전도성이 필요없는 추가적인 흡음 재료에 의해 둘러싸일 수 있게 된다.

청구항 제10항에 따른 본 발명의 변형예는 냉각수를 생성하기 위해 임의의 추가적인 장치를 설치할 필요가 없게 되는 이점을 가지는데, 그 이유는 흡입 라인을 위해 세척수(rinsing water)를 분사하기 위하여 임의의 경우에서 워크스테이션에 있는 공공 물 공급장치(public water supply)로부터, 가령, 예컨대, 어플라이언스(appliance)로부터 냉각수가 사용가능하기 때문이다. 세척 용도로 사용되기 전에, 흡입 유닛을 냉각시키기 위해 이러한 세척수가 사용될 수 있으며, 따라서 2중 용도를 제공한다.

청구항 제11항에 따른 본 발명의 변형예에 의하면, 냉각을 위해 흡입 기계장치 및/또는 전기 모터를 통과하여 흐르는 물은 추가적인 목적 즉 워크스테이션의 일부분 또는 한 부분을 세척하기 위한 용도로 사용될 수 있는 효과를 구현한다. 통상, 워크스테이션에서, 흡입 라인에 체액 및 혈액이 쌓이게 되는 것을 방지하기 위해 청정수 흐름이 사용되는 것이 일반적이다.

청구항 제12항에 따른 본 발명의 변형예에 의하면, 흡입 기계장치를 사용하여 작업이 수행되는 모든 경우에서 냉각수가 흐르는 효과를 구현한다. 냉각수 흐름이 오직 세척 용도로만 스위치-온 된다 하더라도, 흡입 유닛이 냉각되면 그 후 흡입 유닛이 다시 스위치-온 될 때의 작동 열(operating heat)을 상쇄시킬 수 있다.

청구항 제13항에 따른 본 발명의 변형예로 인해, 작은 직경을 가진 흡입 기계장치를 사용할 수 있게 되는데, 그 이유는 2개 또는 그 이상의 흡입 스테이지(suction stage)가 제공되어 총 요구 음압을 제공해야 하기 때문이다.

청구항 제14항에 따른 본 발명의 변형예는 흡입 유닛이 반경 방향으로 컴팩트한 수치를 가진다는 점에서 바람직하다.

청구항 제15항에 따른 본 발명의 변형예에 의하면, 제 2 또는 추가적인 흡입 스테이지의 입구(inlet)가 제 1 흡입 스테이지, 또는 이전 흡입 스테이지의 출구(outlet)에 내부적으로 용이하게 연결되는 효과를 구현한다.

청구항 제16항에 따른 본 발명의 변형예로 인해, 특히 작은 직경을 가진 흡입 기계장치를 사용할 수 있게 된다. 따라서, 치과 의사 작업에 필요한 음압을 제공하기 위해, 2개의 흡입 스테이지의 레이디얼 휠(radial wheel)이 45000 rpm의 회전 속도로 회전하는 경우 단지 약 50 mm의 직경을 가진 흡입 기계장치가 사용될 수 있다.

청구항 제17항에 따른 본 발명의 변형예는 흡입 유닛이 단순하며 연속적이고 실질적으로 매끄러운 외측 윤곽을 가진다는 점에서 바람직하다.

청구항 제18항에 따르면, 전기 모터와 흡입 기계장치가 추가적인 차음 재료에 의해 둘러싸인 흡입 유닛의 경우에서, 똑같은 이점이 구현된다.

청구항 제19항에 따른 본 발명의 변형예는 주변 방향으로 일정하고 우수한 차음 재료를 가진다는 점에서 바람직하다.

청구항 제20항에 따른 본 발명의 변형예에 의하면, 전기 모터 및/또는 흡입 기계장치에 대한 차음 재료의 적어도 한 부분은, 수치가 안정적이기 때문에, 강성의 외측 경계형성 벽을 필요로 하지 않는 재료의 한 피스(piece)에 의해 구현될 있는 효과가 구현된다.

본 발명은 도면을 참조하여 대표적인 실시예를 기초로 밑에서 매우 상세하게 설명되는데, 여기서:
도 1은 일체구성형 흡입 유닛을 가진 치과용 워크스테이션을 개략적으로 도시한 도면이며;
도 2는 도 1에 도시된 흡입 유닛의 기계 부분들을 도시한 투시도이고;
도 3은 도 2에 도시된 흡입 유닛의 출구 쪽을 도시한 가로방향 평면도이며;
도 4는 도 2에 따른 흡입 유닛을 절단하여 도시한 축방향 단면도로서, 흡입 유닛의 내부의 좌측으로부터 바라본 도면이고;
도 5는 내부의 섹션 라인 V-V를 따라 도 4에 따른 흡입 유닛을 절단하여 도시한 횡단방향 단면도이며;
도 6은 내부의 섹션 라인 VI-VI를 따라 도 4에 도시된 흡입 유닛을 절단하여 도시한 횡단방향 단면도이다.

도 1에서, 치료실의 바닥은 도면부호(10)로 표시된다. 치료실 바닥 위에는 치료 의자(12)가 있는데, 이 치료 의자는 통상적으로 높이가 조절가능하며 공지인 것과 같이 발 부분, 등받이 부분 및 머리 지지대의 경사를 설정할 수 있다.

치료 의자(12) 옆에는 서비스 유닛(14)이 위치되며 상기 서비스 유닛은 치과용 호스 홀더(16)를 갖는다. 상기 치과용 호스 홀더 위에는 흡입 캐뉼라(18)가 위치되며, 상기 흡입 캐뉼라는 가요성 호스(20)와 라인(21)을 통해 세퍼레이터(22)에 연결된다.

유입되는 공기, 액체 및 고체 입자들의 혼합물은 세퍼레이터(22)에 의해 라인(24)을 통해 배출되는 액체 성분, 라인(26)을 통해 배출되는 가스 성분, 및 수거 용기(28) 내에 보유되는 고체 입자들로 분리된다. 통상, 이러한 세퍼레이터(22)는 구동 모터(30)에 의해 회전되는 내부 원심 드럼을 가지는데, 상기 내부 원심 드럼은 도시되지 않는다.

라인(26)은 흡입 유닛(32)의 입구에 연결된다. 상기 흡입 유닛은 흡입 기계장치(34)와 상기 흡입 기계장치와 동축으로 구성되는 전기 모터(36)를 포함하며, 흡입 기계장치와 전기 모터에 의해 구성된 상기 흡입 유닛은 외부 차음(sound insulating) 하우징(38) 내에 위치된다.

전기 모터(36)는 고속 모터, 가령, 예를 들어, 전기 정류식 전기 모터, 예컨대, 고주파 회전 필드(high-frequency rotary field)를 생성하는 영구 자석 로터와 스테이터를 가진 동기식 모터이다. 여기서 용어 "고주파"는 필드의 회전 주파수가 20000회/분보다 크고, 바람직하게는 30000회/분보다 크며, 보다 바람직하게는 약 45000회/분 내지 약 70000회/분인 것을 의미하다.

흡입 유닛(32)의 출구는 라인(40)을 통해 배출 공기 필터(42)에 연결되며, 이송된 공기는 상기 배출 공기 필터를 통해 대기로 배출된다.

흡입에 의해 빨아 들여진 혼합물 중 액체 성분을 수용하는 라인(24)은 사이펀(siphon)(44)을 통해 공공 하수 네트워크로 이어지는 폐수 라인(46)에 연결된다.

서비스 유닛(14)은 타구(cupsidor)(48), 상기 타구(48)를 세척하고 컵(52)을 채우기 위한 청정수 분사기(50), 및 전기 제어식 도즈 유닛(56)을 통해 흡입 유닛(32)의 냉각수 입구에 연결된 청정수 연결 지점(54)을 추가로 포함한다.

흡입 유닛(32)의 출구는 라인(32)으로 다시 돌아온다(routed back).

도 2 내지 4에서 볼 수 있듯이, 흡입 유닛(32)은 전체적으로 도면부호(58)로 표시된 냉각수 하우징, 도 4에서 좌측에 위치된 단부 플레이트(60), 도 4에서 우측에 위치된 단부 플레이트(62), 중앙의 분리 플레이트(64), 및 실질적으로 원통형으로 구성된 2개의 외측 챔버 벽(66, 68)을 포함한다.

좌측 단부 플레이트(60)와 분리 플레이트(64) 사이에 모터 하우징(70)이 삽입되며, 상기 모터 하우징의 내부에는 플레이트 팩(72)이 위치되고, 스테이터 와인딩(stator winding)(74)이 상기 플레이트 팩 위에 배열된다.

모터 하우징(70)은 우수한 열전도성을 가진 금속으로 제조되는데 그 이유는 우수한 열분산율과 높은 기계적 안정성이 중요하기 때문이다. 낮은 기계적 하중의 경우, 모터 하우징의 벽이 얇은 두께로 구성될 수 있도록 선택될 수 있으면, 플라스틱 사출성형된 부분도 가능하며 특히 금속 입자들의 필러(filler)를 가진 플라스틱으로 제조되는 것도 가능하다.

스테이터 와인딩(74)은 실질적으로 관(tube) 형태로 구성되며 상기 스테이터 와인딩 내부에 샤프트(78)에 의해 수용된(carried) 로터(76)가 배열된다. 로터(76)는 동기식 모터의 경우에서 통상적인 것과 같이 영구 자석이다.

샤프트(78)는 분리 플레이트(64)에 의해 수용된 제 1 베어링(80) 내에 장착되며, 좌측의 단부 플레이트(60)에 의해 수용된 추가적인 베어링(82) 내에도 장착된다.

따라서, 단부 플레이트(60), 분리 플레이트(64), 챔버 벽(66) 및 모터 하우징(70)은 냉각수 챔버(88)의 경계를 형성하며(delimit), 상기 냉각수 챔버는 모터 하우징(70)을 둘러싼다. 냉각수 챔버(88) 내에 물 용적부(water volume)(90)가 위치되고, 냉각수 챔버(88)는 차가운 청정수가 공급될 수 있는 입구(92), 및 가열된 냉각수가 배출되는 출구(94)를 가진다.

도 4에서 우측에 위치된 부분에서, 챔버 벽(68)은 상부에 형성된(formed-on) 플랜지 부분(96)을 가지는데, 상기 플랜지 부분은 반경 방향으로 내부를 향해 연장된다. 관형의 벽 부분(98)이 축방향으로 오프셋배열된 방식으로 상기 플랜지 부분에 인접하게 배열된다. 상기 관형의 벽 부분의 자유 단부는 도 4에서 좌측에 배열되고 가이드 부분(100)에 대해 타이트하게 접하며(abut tightly), 상기 가이드 부분은 실질적으로 L-형태의 횡단면을 가진다. 가이드 부분(100)은 샤프트(78)의 축에 대해 수직인 평면에 배열된 가이드 플랜지(102)를 가지며 반경방향의 내측 주변 에지와 함께 연결 개구(104)의 경계를 형성한다. 가이드 부분(100)의 축방향 외측 관형 부분(106)이 도 4에서 좌측에 배열된 분리 플레이트(64)의 경계형성 표면(delimiting surface)에 연결된다.

이런 방식으로, 챔버 벽(68)과 가이드 부분(100)은 함께 환형의 냉각수 챔버(108)의 경계를 형성한다. 상기 환형의 냉각수 챔버 내에는 물 용적부(10)가 위치된다.

벽 부분(98)과 플랜지 부분(96) 사이에서 전이 지점(transition point)으로부터 연장되어, 챔버 벽(68)의 추가적인 횡단방향 벽 부분(112)이 배열된다. 상기 벽 부분의 내측 단부 위에는 축방향 흡기 연결 피스(114)가 형성된다. 상기 축방향 흡기 연결 피스는 단부 플레이트(62) 내에서 중앙 개구를 통해 연장된다. 이런 방식으로, 챔버 벽(68)과 단부 플레이트(62)는 함께 추가적인 냉각수 챔버(116)의 경계를 형성한다. 상기 추가적인 냉각수 챔버는 주변 방향으로 분포된 복수의 개구(118)를 통해 냉각수 챔버(108)에 연결된다. 따라서, 물 용적부(110)는 냉각수 챔버(116) 위에서 연장된다.

물은 단부 플레이트(62) 내에 있는 인피드 개구(infeed opening)(120)를 통해 냉각수 챔버(108 및 110) 내로 이동될 수 있으며, 상기 인피드 개구는 나사(122)에 의해 밀폐된다(closed).

대안으로, 인피드 개구(120)는 점선으로 표시된 냉각수 출구(124) 및 청정수 라인에 연결될 수 있으며 도 4에서 좌측에 있는 모터 옆에 위치된 냉각수 챔버(108)의 단부에 제공될 수 있다. 그 뒤, 입구(92)는 인피드 개구(120)에 상호연결되고 냉각수 출구(124)는 출구(94)에 상호연결된다.

또한, 기술된 디자인으로 인해 2개의 냉각수 챔버를 상이한 유체 또는 동일한 유체로 채울 수 있으며, 이에 따라 냉각 용량 및 차음 기능에 있어서 서로 다른 필요요건을 고려할 수 있다. 특히, 냉각수 챔버(108)에는 우수한 음향 감쇠 효과(sound damping effect)를 가진 오일로 채워질 수 있다.

샤프트(78)는 더 작은 직경을 가진 칸틸레버식 샤프트 부분(126)을 가지는데, 2개의 임펠러 휠(132, 134)이 스페이서 슬리브(128, 130)를 통해 상기 칸틸레버식 샤프트 부분 위에 장착된다. 도 4에서 우측에 있는 샤프트 부분(126)의 단부에는 너트(136)가 배열되는 스레드(thread)가 제공된다. 이런 방식으로, 2개의 임펠러 휠(132, 134)은 샤프트(72)에 축방향으로 클램프고정되고(axially clamped) 상기 샤프트에 의해 회전 방향으로 구동된다(driven).

임펠러 휠(132, 134)들은 각각 디스크 부분(138 및 140)을 가지며, 상기 디스크 부분들 위에는 각각 임펠러 베인(142 및 144)이 배열된다.

도 4에서 우측에 있는 측면 위에서, 횡단방향 가이드 플랜지(102)는 임펠러 휠(132)에 의해 생성된 공기 와류(air swirl)를 분산시키는(break) 매끄러운 베인(146)들을 포함한다.

이런 방식으로, 2개의 임펠러 휠(132, 134)는 본 명세서에서 고려되는 대표적인 실시예의 경우에서 흡입 기계장치로서 작동되는 2-스테이지 레이디얼 기계장치(2-stage radial machine)를 구성한다.

단부 플레이트(62, 64) 및 챔버 벽(66, 68)들은 입자 필러(particulate filler), 바람직하게는 탤컴 파우더(talcum powder)를 함유하는 플라스틱 재료로 사출성형된다.

이런 방식으로, 흡입 유닛의 회전 요소들로부터 멀어지는 방향으로 2중 차음부가 위치되는데, 첫 번째 차음부는 물 용적부에 의한 것이며 두 번째 차음부는 우수한 흡음 또는 차음 효과를 가지는 냉각수 하우징의 경계형성 벽(delimiting wall)들에 의한 것이다.

도 4에 도시된 대표적인 실시예의 경우, 전기 모터의 좌측 단부에 있는 차음부는 디스크 형태의 액체 용적부에 의한 것이 아니라 단부 플레이트(60)의 좌측면 경계형성 표면 위에 형성된 환형의 수용 리브(150) 내에 삽입된 흡음재(예컨대, 발포체)로 제조된 디스크 형태의 차음 요소(148)에 의한 것이다.

도 5로부터 볼 수 있듯이, 가이드 부분(100)의 벽 부분(106)은 축방향에서 바라본 것과 같이 나선 형태를 가진다. 이런 방식으로, 임펠러 휠(134)는 회전 방향으로 넓어지는 출구 챔버(152) 내에서 회전된다. 가장 넓은 부분에서, 출구 챔버(152)는 출구 연결 피스(154)에 연결되며, 라인(40)은 상기 출구 연결 피스에 연결된다(도 1 참조).

또한, 도 5는 흡입 유닛(32)의 외부 하우징(38)을 도시한다. 외부 하우징(38)은 두 측면으로부터 흡입 유닛(32) 위로 밀려지는 2개의 거울-상(mirror-image) 하우징 절반부(halve)들로 구성될 수 있다. 상기 2개의 하우징 절반부들은 폼-피팅(form-fitting) 방식으로 흡입 유닛(32)의 외측면 위에 배열되는 것이 바람직하다.

도 5에 따른 대표적인 실시예의 경우, 냉각수 챔버(108)가 주변 방향으로 일정한 두께를 가지도록 구성될 수 있다는 사실은 점선으로 표시된다. 도 5에 따른 대표적인 실시예의 경우, 챔버 벽(68)의 기하학적 형상(geometry)은 상기 챔버 벽이 샤프트(78)의 축과 동축으로 구성되도록 선택되었다.

도 5에서 점선으로 표시된 변형예는 흡입 기계장치(34)의 보다 균일한 냉각부를 형성한다.

도면에서는, 하우징 부분들 사이의 여러 이음부(joint)들에서 밀봉 링들이 도시되는데, 도면으로부터 밀봉 링의 기능은 자명하며 따라서 여기서는 다시 상세하게 기술될 필요가 없을 것이다. 또한, 도면으로부터, 특히, 도 2 및 4로부터, 다양한 하우징 부분들이 기계적으로 연결되는 것은 자명하다.

위에서 기술된 흡입 유닛은 다음과 같이 작동한다:

센서(156)가 호스 홀더(16) 내에 일체로 구성되며, 상기 센서는 흡입 캐뉼라(18)와 조합하여 작동되고 그 뒤 흡입 캐뉼라(18)가 호스 홀더(16)로부터 제거될 때 출력 신호를 생성한다.

센서(156)의 출력 신호는 세퍼레이터(22), 흡입 유닛(32) 및 도즈 유닛(56)의 작동을 제어하는 컨트롤 유닛(158)에 전송된다.

좀더 넓은 의미로, 컨트롤 유닛(158)의 작동과정은, 센서(156)로부터 신호를 수신한 후에, 상기 컨트롤 유닛이 회로-차단기(30)를 작동시키고, 그 뒤, 짧은 지연시간 후에, 흡입 유닛(32)을 작동시키며, 마지막으로 도즈 유닛(56)을 작동시키도록 구성된다. 이런 방식으로, 치과의사는 세퍼레이터(30)가 완전한 작동 상태에 이르고 난 뒤에만 흡입에 의해 환자의 입으로부터 혼합물을 끄집어낼 수 있게 된다.

캐뉼라(18)가 다시 호스 홀더(16) 위에 위치되면, 센서(156)의 출력 신호는 종료되고(terminated) 컨트롤 유닛(158)은 우선 흡입 유닛(32)을 스위치-오프시키며, 그 뒤, 도즈 유닛(56)을 스위치-오프시키고 마지막으로 세퍼레이터(22)를 스위치-오프시킨다.

위에서 기술된 대표적인 실시예의 한 변형예로서, 2개보다 많은 흡입 스테이지(suction stage)를 포함하는 흡입 기계장치(34)도 제공될 수 있다. 이는, 추가적인 가이드 부분(100)을 사이에 삽입함으로써(interposition) 추가적인 흡입 스테이지를 추가하여 쉽게 구현된다.

흡입 유닛(32)의 직경이 덜 중요한 경우에서는, 단일 임펠러 휠의 직경이 증가되고, 적절하다면, 전기 모터(30)가 구동되는 회전 속도가 추가로 증가되면, 흡입 스테이지가 없어도 된다.

위에서 기술된 대표적인 실시예의 추가적인 변형예에서, 컨트롤 유닛(158)의 추가적인 단일 입력부에 연결된 온도 센서가 특히 전기 모터(36)의 경우에서 흡입 유닛(32) 내에 제공될 수도 있다. 이 경우, 도즈 유닛(56)은 흡입 유닛(32) 내부의 온도가 과도하게 올라가는 것이 관측되는 경우에서만 컨트롤 유닛(158)에 의해 작동되는 것이 가능하다.

본 발명은 흡입 유닛을 기초로 위에서 기술되었다. 본 발명에 따른 냉각 개념은 상응하게 구성된 컴프레서(compressor)의 경우에서도 적용될 수 있는데 그 이유는 이러한 컴프레서가 흡입 기계장치에 비해 구조적으로 상이하지 않으며, 오직 대기로의 연결 및 작업 하중이 상호교환될 수 있고, 흡입 기계장치의 경우 출구는 대기압 하에 있으며 입구는 음압(negative pressure)을 제공하기 때문이라는 사실을 이해할 수 있을 것이다. 컴프레서의 경우, 입구는 대기압 하에 있으며 출구는 양압(positive pressure)을 제공한다.

Claims

흡입 기계장치(34)와 상기 흡입 기계장치를 구동시키는 전기 모터(36)를 포함하는 흡입 유닛 특히 의료 및 치과용 흡입 유닛에 있어서,
흡입 기계장치(34)는 레이디얼 임펠러 요소(132, 134)를 가지며, 전기 모터(36)는 고속 모터 특히 전기 정류식 전기 모터인 흡입 유닛.
제1항에 있어서,
흡입 기계장치(32)는 내부에 레이디얼 임펠러 요소(132, 134)가 배열되는 작동 챔버를 둘러싸는 차음부(sound insulation)(110, 68, 38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서,
전기 모터(36)는 로터(76) 및 바람직하게는 전기 모터(36)의 스테이터(72, 74)를 둘러싸는 차음부(90, 66, 38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제2항 또는 제3항에 있어서,
차음부는 액체 용적부(liquid volume)(110; 90)인 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
차음부는 관형의 바람직하게는 원통형의 차음부(110; 90; 38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
차음부는 디스크 형태의 차음부(110, 62, 38; 60, 148, 38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
차음부는 차음 재료로 제조된 하나 이상의 외부 경계형성 벽(66; 68)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제7항에 있어서,
차음 재료는 플라스틱 재료 특히 입자 필러(particulate filler)를 함유하는 플라스틱 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
차음부(110; 90)의 적어도 일부분은, 흐름 매체(flow medium)에 대해 타이트하게 형성되며 냉각수 흐름이 이동될 수 있는 챔버(116; 88) 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제9항에 있어서,
냉각수는 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제10항에 있어서,
흐름 매체에 대해 타이트하게 형성되는 챔버(88)의 출구(84)가 워크스테이션의 세척부(21)에 연결되는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
흡입 유닛은 도즈 유닛(56)을 포함하며, 상기 도즈 유닛은 냉각수 흐름을 조절하고 흡입 캐뉼라(18)용 홀더(16) 및/또는 전기 모터의 작동 상태에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
흡입 기계장치(34)는 전기 모터(36)에 의해 공동으로 구동되며 흐름에 대해 일렬로 연결된 2개 이상의 레이디얼 임펠러 요소(132, 134)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제13항에 있어서,
2개의 레이디얼 임펠러 요소(132, 134)는 동축으로 구성되며 흐름에 대해 레이디얼 가이드 부분(124)을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제1항에 있어서,
레이디얼 가이드 부분(124)은 와류(swirl)를 분산시키는(break) 베인(107)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
전기 정류식 전기 모터(36)는 20000 rpm보다 크고, 바람직하게는 30000 rpm보다 크며, 보다 바람직하게는 약 45000 rpm 내지 약 70000 rpm인 회전 속도로 회전되는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
흡입 기계장치(34)와 전기 모터(36)는 대략 똑같은 반경방향 수치를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제2항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
한편으로, 흡입 기계장치(34)와 상기 흡입 기계장치의 차음부 및, 다른 한편으로는, 전기 모터(36)와 상기 전기 모터의 차음부는 실질적으로 똑같은 반경방향 수치를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제2항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
흡입 기계장치(34)는 넓어진 출구 채널(152)를 가지며, 흡입 기계장치(34)의 차음부는 주변 방향으로 실질적으로 균일한 두께로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.
제2항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
차음부의 일부분은 강성의 차음 피스(148)로 구성되는 것을 특징으로 하는 흡입 유닛.