JPH08506264A - 液体分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 歯科用の液体分離装置において、排出器のモータスピンドル（２６）が挿入されるサイクロン室（２２）を包囲するハウジングを備えた液体分離サイクロンは、排出器にフランジで取り付けられている。モータスピンドルの端部には、サイクロン内で分離された液体を排出する羽根車（４２）と動的に平衡のとれた部分（２８）とが取り付けられており、その部分（２８）を囲む壁はポンプ羽根車（４２）から清浄空気のための出口スタブ（９６）へ向かう方向において少なくとも一部（３６）で細くなっている。

Description

【発明の詳細な説明】 液体分離装置 本発明は請求項１の前提部分に従った液体分離装置に関する。 この種の液体分離装置は欧州特許第０２３７７０８Ｂ１号で開示されており、 ここでの液体分離装置は吸引器の軸線と共通の軸線上に設けられている。この液 体分離装置は吸引器のモータシャフトが通った液体分離サイクロンを具備する。 モータシャフトの端部はポンプ羽根車を有しており、このポンプ羽根車は液体分 離サイクロンに溜まった液体を真空下で液体分離サイクロンから公共排水口へと 運ぶ。液体分離サイクロンの入口と吸引器に接続された出口との間で流れが直結 しないよう、実質的に円筒形状の導出部分が液体分離サイクロンの内部に設けら れている。 このような液体分離装置へ非常に大量の水が流れ込むと、小滴の液体が導出部 分の内部へ入ってしまい、そこから吸引器の内部へと入ってしまう。 したがって本発明の請求項１の前提部分に従った液体分離装置は、導出部分へ 入ってしまう可能性のあるいかなる液体をもポンプ羽根車の方へ運ぶようになっ ている。 この問題は、本発明に従って請求項１で特定された特徴を有する吸引装置によ って解決される。 回転する駆動シャフトへ接続された導出部分を有する液体分離サイクロンの原 理は、独国特許第３９１６７４２Ａ１号で既に知られている。しかしながらこの 導出部分は実質的に円筒形状を有しており、そこでまだ見つけられる液体フラク ションを戻すことに関しては決して満足ゆくものではない。 本発明に従って構成された液体分離サイクロンの場合、回転する導出部分を構 成することにより、導出部分が最も大きな直径を有する場所において、導出部分 に溜まったいかなる液体フラクションをもポンプ羽根車へ強制的に戻す。 本発明の有利な点は従属項で特定されている。 請求項２で特定された種類の導出部分の断面形状は、空気にとって有利な流挙 動という点で有利であると同時に、溜まった液体フラクションを戻すことについ ての信頼性の点でも有利である。 請求項３に従った結果、液体分離サイクロンによって放出された空気は導出部 分で付加的な遠心効果を受け、これは液体に残存したフラクションを分離すると いう点で有利である。 請求項４に従った液体分離装置の場合、導出部分においてポンプ羽根車へ戻さ れた分離混合物の液体フラクションは、導出部分の端部で直接ポンプ羽根車によ って取られ、最終的に液体出口パイプへ効果的に流されることが確実である。 本発明の請求項５に従った結果、液体分離サイクロンを出た大量の空気は、強 制的に付加的な運動量を与えられ、これは空気が導出部分へ入る前であっても効 果的に液体を分離するという点から有利である。ポンプ羽根車はいずれにしても ポンプ羽根を備えているので、液体分離に関して、さらに多額のコストをかける ことなく改良を行える。 本発明の請求項６に従った結果、液体分離サイクロンから放出された空気は実 質的に滑らかに導出部分へ方向転換される。 請求項７に従った液体分離装置の場合、液体出口溝と液体分離サイクロンとの 間の非常に効果的な動的シールが提供される。 大量の液体が一気に押し寄せる状況においては、サイクロン壁と導出部分との 間の環状空間に液体跳ね（splash）が生じる。請求項８ に従った液体分離装置の場合、この液体跳ねはサイクロンの内部に確実に保たれ る。 これに関連して本発明の請求項９に従うと、バッフルフランジが完全に２つに 分割される。したがって互いに対し動く２つの薄い構成要素の間にシール面があ り、この構成要素は、機械的に安定した厚いサイクロン壁よりも容易に小さな空 隙に適合されるようになっている。 バッフルフランジの固定部分が請求項９に従って構成されるならば、バッフル フランジを通るいかなる液体も、それに沿って且つ重力の影響で下方へ流れ、バ ッフルフランジの固定部分の下方端部で滴り落ちる。 また本発明の請求項１１によって、回転する導出部分の上端部をサイクロンハ ウジングに対し信頼性高くシールすることができる。 請求項１２及び１３に従った導出部分の上端部の動的シールは、導出部分の上 端部のシールをもう一度改良することができる。 本発明の請求項１４に従うと、液体分離サイクロンから放出された空気は吸引 器の円錐状に拡がった吸引開口部によって実質的に滑らかにそして乱流なく引き 出される。 これに関連して請求項１５に従うと、ここでは動的シールは出口パイプの外側 に設けられた軸線方向のリブによっても得られる。 本発明の請求項１６に従うと、分離された液体に存在する固体微粒子がポンプ 羽根車の下側と、それに対向したポンプ室の境界との間で楔にならないようにす るという点から有利である。 仮に液体分離装置が請求項１７に従って吸引器に直接作製されるならば、機械 的に簡単な構造と１つだけの駆動モータとを有するコンパクトな液体分離装置が 得られる。 以下図面を参照しながら実施例によって本発明を詳細に説明する。 図１はサイクロンがフランジで取り付けられた吸引器の端部と共に液体分離サ イクロンを通る軸線方向断面図を示す。 図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った液体分離サイクロンの上方端部分を通る断 面図を示す。 図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った液体分離サイクロンの下方端部分を通 る断面図を示す。 図１の参照番号１０は液体分離サイクロン全体を示しており、これは吸引器の ハウジング１２の下端部に対するブロックとして固定されている。 液体分離サイクロン１０は唇形状の上方ハウジング部分１４と、実質的に回転 する対称形の中間ハウジング部分１６と、下方ハウジング部分１８とを有する。 中間ハウジング部分１６は円筒形状の外周壁２０を有しており、この外周壁２ ０はサイクロン室２２を形成し、サイクロン室２２へはその接線方向へ入口パイ プ２４が開口している。吸引器の使用準備がなされると、入口パイプ２４は１つ 以上の歯科治療台の保管場所へ接続されたラインへ接続され、そこから歯科治療 中に患者の口内の空気及び液体フラクションの混合物を受けとる。液体フラクシ ョンは、唾液や水の他にドリル屑（削られた骨や詰め物）を含んでいる。 吸引器のモータシャフト２６の下方端部はハウジング部分１４〜１８を通って 延びており、さらにモータシャフト２６は、その一部として吸引器のファンホイ ールと電気駆動モータの回転子とを図１の上方に有する。 モータシャフト２６には、全体を参照番号２８で示した導出部分が設置されて おり、この導出部分２８はハブ部分３０と、周方向へ配置された複数の径方向羽 根３２と、回転する対称形の案内壁３４ とを有する。したがって案内壁３４はモータシャフト２６と共に回転し、サイク ロン室２２の内側の境界を形成する。図面から分かるように、案内壁３４は導出 部分２８の内側から見て凸状に湾曲している。もっと正確には、軸線方向に見る と実質的に円弓形状の上方の案内壁部分３６がその底部で案内壁部分３８と連結 しており、この案内壁部分３８は比較してもより短く且つ実質的に円筒形状をし ており、その自由端部には円錐冠状に外方且つ下方へ延びる案内壁部分４０を有 する。 案内壁部分３８は全体を参照番号４２で示したポンプ羽根車と係合しており、 ポンプ羽根車４２はモータシャフト２６の自由下方端部に配置されている。 ポンプ羽根車４２は下端プレート４４を有しており、この下端プレート４４は 頂部に向かって開いた実質的にＶ字形の周方向の溝を形成しており、Ｖ字の頂点 は大きな実質的に円弓形状の基部分となっている。 ポンプ羽根車４２の上側部は周方向に配置された複数のポンプ羽根４６を有し ており、さらにこれらポンプ羽根４６の間の縁部には排出羽根４８が配置されて いる。ポンプ羽根４６の径方向へ最も外側の端部分は排出羽根４８の径方向へ最 も外側の端部分と同一形状を有する。排出羽根４８は中間ハウジング部分１６の 足部５２に形成された螺旋状の液体出口溝５０へ延びており、足部５２は径方向 且つ外方へ延びる。 排出羽根４８の上側部及びそれに対応するポンプ羽根４６の端部分にはノッチ ５４が設けられており、このノッチ５４は液体出口溝５０の上部壁から下方へ延 びるリブ５６に対し僅かな空隙を開けて設けられている。このようにして液体出 口溝５０はサイクロン室２２に対し動的にシールされている。 図１から分かるように、ポンプ羽根４６は９０゜曲がっているので、導出部分 ２８の下方端部はポンプ羽根車４２と係合する。ポンプ羽根４６の上方端部分５ ８は液体出口溝５０の上部壁よりも上方へ延びており、且つサイクロン室２２の 外周壁２０の円筒形の広くなった下方端部分６０へと突出し、上方端部分５８の 傾斜した外側縁部は外周壁２０の下方端部分６０の内面から僅かな空隙を開けて いる。 図３から分かるように、液体出口パイプ６２が液体出口溝５０に接続されてい る。 図１に示すように、下端プレート４４の下側には周方向に配置されたポンプリ ブ６４が設けられており、このポンプリブ６４はポンプ羽根車４２の下側とそれ に対応した形状の下方ハウジング部分１８の上側部６６との間に固体粒子が進入 することを防ぎ、ポンプ羽根車４２の下側における液体の径方向外方への流れを 維持する。 図１からも分かるように、下方ハウジング部分１８は円筒形状の延在部６８を 有しており、この延在部６８によって下方ハウジング部分１８は中間ハウジング 部分１６の下方端部で対応する円筒形状の開口部７０と隙間なく係合し、そこに はＯリングシール７２がさらに配設されている。 上方ハウジング部分１４はその下側に円筒形状の凹部７４を有しており、この 凹部７４には中間ハウジング部分１６の上方の円筒形状の端部分７６がＯリング シール７８によってシールされながら設置されている。 外周壁２０は螺旋状の静止バッフルフランジ８０を上方部分に有しており、こ の静止バッフルフランジ８０は径方向内方へ突出しており、且つ径方向内方へ傾 斜している。誘導部分２８は、静止バッフルフランジ８０から径方向へ少し離れ たところに、回転バッフル フランジ８２を有しており、この回転バッフルフランジ８２は螺旋状の静止バッ フルフランジ８０の最も高い部分と軸線方向に対し面一になっている。 回転バッフルフランジ８２の上方においては、導出部分２８はその端部の直ぐ 周辺に、回転シールフランジ８４を有しており、この回転シールフランジ８４は 、中間ハウジング部分１６の端部分７６に形成されたショルダと上方ハウジング 部分１４で全て円く延びるシールリブ８８との間に形成された溝８６に僅かな空 隙を開けて係合する。 回転シールフランジ８４の上側部には、シールリブ８８の内側に径方向のポン プ羽根９０が設けられており、この各ポンプ羽根９０の上縁部にもノッチ９２が 設けられている。ノッチ９２は、唇状のハウジング部分１８の端部壁に設けられ 且つその端部壁から下方へ延びるシールリブ９４に対し僅かな空隙を開けている 。 上述の構成要素８４〜９４は中間ハウジング部分１６に対する、そしてサイク ロン室２２に対する導出部分２８の上端部の動的シールのために設けられている 。バッフルフランジ８０及び８２は動的シールの上流に配設された噴霧水バッフ ルを形成する。 図１に示すように、上方ハウジング部分１４は液体から取り除かれた空気用の 下方へ突出した出口パイプ９６を有する。出口パイプ９６の傾斜は、吸引器のハ ウジング１２の下方部分に形成された入口開口部９８の壁面の傾斜を考慮して選 択される。導出部分２８の上端部分は、出口パイプ９６の自由端部に向かって出 口パイプ９６の外側面と導出部分２８の内側面との間に拡大するが僅かな楔状の 空隙があるのを除いて、実質的に上述のように形成された出口パイプ９６の外側 面に沿った形状である。その空隙には出口パイプ９６の外側に軸線方向のリブ１ ００が設けられており、その外縁部は僅 かな空隙を開けて導出部分２８の内側面に沿っている。 ハウジング部分１４、１６、１８、導出部分２８、及びポンプ羽根車４２は、 全てガラスファイバ強化プラスチック材料で作られた射出成形部品であり、種々 のハウジング部品はボルト１０２によって吸引器のハウジング１２へ取り付けら れる。 図１においては、さらに参照番号１０４で示した液体分離サイクロン１０を包 囲する消音器１０４が設けられている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． サイクロン室（２２）と該サイクロン室（２２）の直ぐ下に設けられたポ ンプ室とを形成するハウジング（１４〜１８）を備え、前記サイクロン室（２２ ）を通る駆動シャフト（２６）によって保持されたポンプ羽根車（４２）を具備 しており、前記ハウジング（１４〜１８）は入口パイプ（２４）と空気用の第１ 出口パイプ（９６）と液体用の第２出口パイプ（６２）とを有しており、前記駆 動シャフト（２６）を共軸線上で包囲する導出部分（２８）であって、前記入口 パイプ（２４）と前記第１出口パイプ（９６）との間で流れが直結しないよう導 出部分（２８）が前記サイクロン室（２２）に設けられた歯科用の液体分離装置 において、前記導出部分（２８）の断面は前記ポンプ羽根車（４２）から前記第 １出口パイプ（９６）に向かう少なくとも一部（３６）で細くなっており、最も 断面が小さい地点は前記第１出口パイプ（９６）の周辺にあることを特徴とする 液体分離装置。 ２． 前記導出部分（２８）の細くなった部分（３６）は軸線方向において実質 的に円弓形状を有することを特徴とする請求項１に記載の液体分離装置。 ３． 前記導出部分（２８）は前記駆動シャフト（２６）に設置されたハブ部分 （３０）へ径方向羽根（３２）によって連結されていることを特徴とする請求項 １又は２に記載の液体分離装置。 ４． 前記導出部分（２８）の下端部は軸線方向に関して前記ポンプ羽根車（４ ２）の上側部に設けられたポンプ羽根（４６）の上側部と係合することを特徴と する請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体分離装置。 ５． 前記ポンプ羽根（４６）は軸線方向へ上方へ延びる端部分 （５８）を有しており、該端部分（５８）は前記サイクロン室（２２）の最も下 方の部分へ延びることを特徴とする請求項４に記載の液体分離装置。 ６． 前記ポンプ羽根車（４２）の下端プレート（４４）は頂部へ向かって開い た連続的に湾曲した方向転換溝を形成することを特徴とする請求項１〜５のいず れか１つに記載の液体分離装置。 ７． 前記ポンプ羽根車（４２）の前記ポンプ羽根（４６）と、場合によっては 、付加的な放出羽根（４８）との径方向外方の端部分は，各々の上縁部にノッチ （５４）を有しており、該ノッチは前記ポンプ室の上壁から下方へ延びるリブ（ ５６）を囲んで 僅かな空隙を開けていることを特徴とする請求項１〜６のいず れか１つに記載の液体分離装置。 ８． 前記導出部分（２８）の外側は前記ハウジング（１４〜１８）の前記入口 パイプ（２４）の上方にあるバッフルフランジ（８２）を有することを特徴とす る請求項１〜７のいずれか１つに記載の液体分離装置。 ９． 前記導出部分（２８）と共に回転する前記バッフルフランジ（８２）の縁 部は，前記ハウジングに固定されたバッフルフランジ（８０）の内側で径方向へ 僅かな空隙を開けていることを特徴とする請求項８に記載の液体分離装置。 １０． 前記ハウジングに固定された前記バッフルフランジ（８０）は螺旋状で あり、これは好ましくは径方向内方へ傾斜していることを特徴とする請求項９に 記載の液体分離装置。 １１． 前記導出部分（２８）の上端部の近くには僅かな空隙を開けて前記ハウ ジングの溝（８６）と係合する横断シールフランジ（８４）が設けられているこ とを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の液体分離装置。 １２． 前記シールフランジ（８４）の上側部は周方向へ配置された複数のポン プ羽根（９０）を有することを特徴とする請求項１１に記載の液体分離装置。 １３． 前記シールフランジ（８４）の前記ポンプ羽根（９０）の上縁部は、前 記ハウジング（１４〜１８）の上壁によって保持された環状のシールリブ（９４ ）の下で僅かな空隙を開けているノッチ（９２）を有することを特徴とする請求 項１２に記載の液体分離装置。 １４． 前記第１出口パイプ（９６）は、実質的に吸引器の入口開口部（９８） の内側面の形状に沿った形状で前記ハウジング（１４〜１８）の上壁から軸線方 向下方へ延びており、前記導出部分（２８）の上端部は、僅かな空隙を開けて、 上記のように形成された前記出口パイプ（９６）の外側輪郭に沿った形状をして いることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の液体分離装置。 １５． 前記出口パイプ（９６）の端部分の外側は前記導出部分（２８）の内側 面と共に断面が楔形状をした先の尖った空隙を形成しており、前記出口パイプ（ ９６）の外側は、該空隙に、周方向に配置された複数の軸線方向リブ（１００） を保持しており、該リブ（１００）の外縁部は前記導出部分（２８）の内面と対 向して僅かな空隙を開けていることを特徴とする請求項１４に記載の液体分離装 置。 １６． 前記ポンプ羽根車（４２）の下側には径方向へ延びるポンプリブ（６４ ）が設けられていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の液 体分離装置。 １７． 前記駆動シャフト（２６）はブロックとして取り付けられた吸引器のモ ータシャフトであり、同時に該駆動シャフトは吸引器のファンホイールを有する ことを特徴とする請求項１〜１６のいず れか１つに記載の液体分離装置。