의지 어셈블리용 맞춤형 드라이브 솔루션

올바른 모터를 사용하면 소형 다이어프램 진공 펌프가 의족이 제자리에 있도록 하므로, 스트랩과 벨트는 필요하지 않고 사용자의 삶은 더 간편해지고 스트레스가 줄어듭니다.

OEM 다이어프램 진공 펌프 및 압축기의 설계업체이자 제조업체인 다이나플로 사(Dynaflo, Inc.). 다이나플로 사는 상당히 특수한 애플리케이션의 요구 사항을 충족시키는 맞춤형 솔루션을 제작한 역사를 가지고 있습니다. 이 회사는 크기, 출력, 전력 소비, 재료의 요구 사항을 포함한 다양한 요소를 분석하고 또 사용자에게 극히 큰 이점을 전달하는 솔루션을 제공하는 데 중요한 것이라면 무엇이든 분석하여 모든 과제를 처리하고 있습니다.

의지 부착(주로 다리 부착용)을 돕기 위해 새로운 애플리케이션에 참여하면서, 먼저 기존 진공 펌프의 플랫폼 중 어떤 것이 작동하는지 확인했습니다. 보통, 그들은 당면한 문제를 해결하려고 할 때 기존의 설계를 약간만 조정하면 되었습니다. 이 회사는 이 애플리케이션을 위해 새로운 설계인 2000 시리즈 진공 펌프를 제작했습니다. 이 펌프는 동급 크기의 다이어프램 펌프 중에서 현재 사용할 수 있는 가장 높은 진공 수준을 제공합니다(사진 1 참조).

일반적으로 다이나플로 사의 제품은 주요 경쟁 회사보다 최대 60% 적은 전력을 사용하여 효율성을 극대화하도록 설계되었습니다. 이 회사는 수많은 독점적인 접근 방식을 통해 이를 수행하며, 그 중 하나는 고품질 베어링, 특수 제작 및 가공된 재료, 긴 수명 주기 동안 매우 높은 성능을 제공하는 표준 및 세미 커스텀 DC 브러시리스 모터와 같은 저마모성 구성품을 통합하는 것입니다.

이 회사에서 설계한 펌프는 오일을 사용하지 않기 때문에, 이 장치는 오염의 위험 없이 작동합니다. 펌프 자체의 독특한 설계로 인해, 이 회사의 독특한 접근 방식에는 격막이 늘어나지 않고 구부러진다는 이점이 있습니다. 이 전략은 격막 변위에 필요한 힘을 최소화하고 효율성을 최대화하며 작동에 필요한 전력을 줄입니다. 이러한 이점의 조합은 의지 부착 애플리케이션에 이상적인 요소였습니다.

사진 2: 의지 고정에 사용(벨트와 스트랩 대신 진공 적용), 하중을 받는 상태에서 작동을 시작해야 하는 다이나플로 펌프

몇몇 의지는 잠금 핀과 의족 양말이나 쿠션과 연결되어 있지만, 많은 의지에는 여전히 부착하기 번거롭고 시간이 지남에 따라 안락함을 유지하기에 부담이 되는 스트랩과 벨트가 있습니다. 또한 사용되는 재료는 부착된 다리에 긁힘과 쓸림을 유발하는 경우가 많습니다. 솔루션은 바로 흡입 기반 부착 시스템을 제공하는 것이었습니다. 다이나플로 사는 이러한 애플리케이션의 요구 사항에 근접한 기존 장치가 없었기 때문에 처음부터 완전히 새로운 제품을 제작하기로 결정했습니다. 이 회사의 엔지니어링 팀이 제안한 소형 다이어프램 진공 펌프의 설계에는 제대로 작동하기 위해 여러 가지의 핵심 사양이 필요했습니다(사진 2 참조).

이 팀의 주요 관심사는 사용 중에 부분적으로라도 진공을 잃지 않고 인공 기관을 유지하는 방법이었습니다. 발생 가능한 상황으로 예기치 않게 의지가떨어져, 환자에게 해를 끼칠 수 있기 때문입니다. 이 팀은 이러한 문제를 해결하기 위해서는 펌프가 하중이 걸린 상태에서 작동할 수 있어야 한다는 점을 알고 있었습니다. 이를 위해 펌프에 사용되는 모터는 필요할 때마다 매우 높은 토크를 전달해야 했습니다. 펌프는 또한 몇 초 안에 - 27Hg에 도달해야 했습니다. 펌프가 0.5인치 미만의 두께로 작아야 하는 요구 사항에 추가하면, 최종 설계 매개변수는 매우 구체적이고 또 달성하기 어려워집니다.

올바른 모터

다이나플로 사의 엔지니어링 팀은 펌프에 동력을 공급하기 위해 맥슨 RE16 모터를 선택했습니다(사진 3 참조). RE 모터는 코어리스 권선과 희토류 자석 및 귀금속 정류를 통합하여 정밀한 제어를 보장하는 정밀 브러시드 DC 모터로서, 전류 소모량은 애플리케이션의 토크 요구 사항에 비례합니다. 펌프용 모터 솔루션은 90% 이상의 효율성을 제공하는 동시에 적절한 작동에 필요한 정밀한 회전 운동을 전달했습니다.

이 모터는 출력이 2.5와트인 흑연 브러시를 사용합니다. RE13은 직경이 13mm이고 공칭 토크 정격이 1.44mNm이며 최대 10,600rpm의 속도로 작동할 수 있습니다. 맥슨의 RE 시리즈 모터는 문자 그대로 이러한 민감하고 중요한 애플리케이션에 사용할 수 있는 유일한 모터였습니다. 다이나플로 사는 비교적 쉽게 이 모터를 그들의 설계에 통합할 수 있었습니다. 또한 RE 모터는 저소음 솔루션이었습니다.

사진 3: 맥슨이 설계하고 제조한 RE16은 하중이 걸린 상태에서 진공 펌프의 작동에 필요한 토크를 제공했습니다.

맥슨의 기술적 전문성과 설계 및 제조 세부 사항에 대한 집중을 바탕으로 이 모터는 펌프 애플리케이션에 긴 수명 주기를 제공했습니다. 이는 이 회사가 긴 기간 동안 펌프의 내구성에 도움이 되는 모터를 필요로 했기 때문에 특히 더 유리했습니다. 펌프의 비용은 대부분 모터에 달려있다는 점을 감안할 때, 이 회사에는 모터를 재사용하면서 펌프를 개조할 수 있는 것이 중요했습니다. 맥슨 모터의 긴 수명으로 인해 다이나플로 사는 수천 대의 펌프를 새로운 헤드와 밸브로 업데이트 및 개조하고 동일한 모터를 사용하여 다시 가동시킬 수 있었습니다.

결론

의족 부착 애플리케이션에 사용되는 펌프는 적절한 작동을 위해 올바른 모터를 필요로 했습니다. 인체와 매우 근접한 공간에서 진공 발생이 부적절하게 수행될 경우 가혹한 상태가 발생될 수 있습니다. 다이나플로 사의 엔지니어 팀은 수년간 사용할 만한, 안전하고 견고한 진공 펌프를 생산하기 위해 올바른 구성품을 신중하게 선택하고 사용했습니다. 그 결과, 최종 사용자가 사용하기 쉽고 작동이 간단한 제품이 탄생했습니다.