首要故障安全的手術燈的製作方法
2023-08-04 16:46:01
本發明涉及用於照明手術區的手術燈，包括外殼狀燈體/燈外殼，其至少容納第一燈單元和第二燈單元並包括電連接到第一燈單元的第一電力線，以便從第一電壓源向第一燈單元的至少一個燈源饋送電流。
背景技術：
這種類型的手術燈已在現有技術中公開。例如，本申請人已知公布號為EP 2708802 A1並初始以歐洲專利申請EP 12184617在歐洲專利局提交的現有技術，其描述包括燈體的手術燈。在所述燈體中，安裝用於照亮手術區的至少一個燈模塊。也布置在燈體上的延伸部件包含被緊固到牆上或輪上的安裝區，其中，在從安裝區觀看時，至少一個蓄電池被布置在燈體那側的手術燈上的至少一個部分中。
然而，在所述現有技術中，在某些情況下，可能發生不期望的手術燈的故障。特別是在沒有市電電壓供應給手術燈並且蓄電池被快速放電的外科手術期間，該燈徹底故障是有風險的，繼而對於手術燈下被治療的人將發生相當大的危險。
因此，本發明的目標是使得手術燈更加故障安全的，尤其是針對首要故障。
在此情況下的首要故障可為在手術燈內部或外部的第一電力線的損壞，偏斜電力線的耦合元件的故障，熔斷器、燈源的故障、絕緣故障，手術燈的電子部件的故障或連接線與手術燈的分離。
技術實現要素：
根據本發明的目標得以實現在於，燈體的第二燈單元包含至少一個另外燈源並連接到第二電力線，第二電力線與第一電力線分開，藉助於第二電力線，第二電壓源可以電連接到第二燈單元。
經由所述第二電力線，每個燈單元可以連接到基本上在醫院存在的獨立電源。手術燈在投入使用時，手術燈的一個燈單元總是被供電，即使兩個燈單元中的任一個故障。整個手術燈的故障安全以此方式得以顯著增加，並且甚至在連接到第一電力線的電壓源的相當持久的故障的情況下，得以保障手術燈的運行。由於給相應的燈單元供電的兩根電力線是分開的/彼此無關，因此手術燈仍然起作用，即使一根電力線故障。在治療置於手術燈下的患者時的失誤的風險以此方式大幅下降。
另外的有利構造受子權利要求保護並且將在下文中詳細示出。
根據另一實施例，在燈體連接到可平移和/或可旋轉移動保持臂系統時是有利的，保持臂系統優選包含屋頂側和/或牆壁側的緊固區，其中，第一電力線和/或第二電力線在該保持臂系統內被引導。兩根電力線在手術燈中以此方式進行簡單集成是可能的。
此外，在保持臂系統包含多個保持部時是更有利的，其中，多個保持部優選相對於彼此傾斜並且相對於彼此是可移動的，其中，至少第一保持部被布置成藉助於樞轉接頭相對於第二保持部是可旋轉的。
在這種情況下，在第一電力線在樞轉接頭的區域中包含導電耦合元件和/或第二電力線在樞轉接頭的區域中包含導電耦合元件時是有用的。耦合元件優選為樞轉連接器或由至少一個滑環組成，從而致使每個電力線以防扭的方式在保持臂系統中進行引導。因此，兩根電力線在保持臂系統內以及在手術燈內的引導得以進一步改善。
在第一電力線是三極設計(即，在第一電力線包含三股線/導體(正/負-地))也是便利的。而且，第二電源線優選為三極設計(包括三股線/導體(正/負-地))。以此方式提供特別高效的電源。
在包含處理器的第一控制電子器件區電連接到第一電力線時(並且優選也連接到第二電力線)時，連接到第一電力線的第一燈單元的控制可以進一步被直接控制。
在此情況下，在包含處理器的第二控制電子器件區電連接到第二電力線時(並且優選也連接到第一電力線)時是有利的，這也允許優選對連接到第二電力線的第二燈單元直接進行控制。
此外，在第一控制電子器件區和第二控制電子器件區布置在共同的印刷電路板上時是有利的。這使得兩個控制電子器件區的結構化空間更為緊湊。然而，作為替代，第一控制電子器件區和第二控制電子器件區中的每者也可被構造在單獨的印刷電路板上，其中，在此情況下，各個控制電子器件區可以在空間上分開，這允許進一步增加故障安全。
另外，在第一控制電子器件區和第二控制電子器件區集成在燈體中示，是有利的。手術燈可以此方式被設計得更為緊湊。
在第一控制電子器件區的處理器和/或第二控制電子器件區的處理器電連接到第一燈單元的至少一個燈源和/或電連接到第二燈單元的至少一個燈源時，處理器可以直接控制相應的燈單元的燈源，例如通電以及斷電。
在此情況下，在第一控制電子器件區的處理器為從處理器或主處理器和/或在第二控制電子器件區的處理器為從處理器或主處理器時也是有利的。接著，控制被進一步改善。在第一控制電子器件區的處理器為主處理器時，例如，第二控制電子器件區的處理器優選被設計為從處理器。更優選地，在第一控制電子器件區的處理器為從處理器時，第二控制電子器件區的處理器為主處理器。
在第一電力線被製備(優選包含端子)用於連接到第一電壓源，諸如市電電壓源(生成在100伏和250伏之間的交流或直流電壓)或應急電源或安全特低電壓(SELV)源(生成在12伏和60伏之間的交流或直流電壓)時也是便利的。接著，手術燈可以連接到手術室中業已存在/集成在手術室中的普通電源線並且可以被保護以防止短路。以此方式，特別是在結構被進一步簡化時，這首先產生製造成本的下降。
在此情況下，在第二電力線被製備用於連接到第二電壓源，諸如市電電壓源(生成在100伏和250伏之間的交流或直流電壓)或應急電源或安全特低電壓源(生成在12伏和60伏之間的交流或直流電壓)時也是有利的。而且，第二電力線也可以此方式連接到手術室中早已存在的幹線。
經由裝置上的接頭切換裝置將兩根電力線連接到/切換到第一和第二電壓源也是可能的。此類切換將經由每根電力線的端子連接到手術燈並允許在一個電壓源故障的情況下快速切換。以此方式進一步提高故障安全。
此外，在至少一個蓄電池連接到第一電力線和/或第二電力線時是有利的，其中，至少一個蓄電池優選被置於燈體中。這允許額外的故障安全。例如，兩根電力線連接到同一蓄電池，或特別優選地，兩根電力線中的每根連接到單獨的蓄電池。
至少一個蓄電池或兩個蓄電池以進一步優選的方式均被容納在燈體中，以便實現手術燈的緊湊設計。
附圖說明
在下文中，本發明將藉助於示出多個實施例的附圖詳細說明。
圖1僅示出根據優選(第一)實施例的根據本發明的手術燈的示意圖，其中，特別示出在手術燈內的兩根電力線的布置和連接。
附圖僅為示意性的並唯一用於本發明的理解。相同的元件設置有相同的附圖標號。
具體實施方式
圖1表示根據第一實施例的根據本發明的手術燈1。手術燈1被示意性示出，其中，尤其是內部電路和布線是可見的。手術燈1用於照明手術區，即，患者進行治療和/或進行外科手術的區域，出於清楚起見，手術區未在這裡詳細示出。手術燈1包括具有第一燈單元2和第二燈單元3的燈體4。兩個燈單元2和3被容納並保持在外殼狀燈體4中。手術燈1另外包括第一電力線5，其電連接到第一燈單元2並因此用於從第一電壓源向第一燈單元2的燈源6a、6b中的至少一者饋送電流，出於清楚起見，第一電壓源未示出。燈體4的第二燈單元3也包含至少一個另外的燈源7a、7b，即多個燈源7a、7b，並繼而被導電連接至第二電力線8，第二電力線8被構造成與第一電力線5分開。第二電力線8構成第二電壓源至第二燈單元3的電連接，出於清楚起見，第二電壓源未詳細示出。
此外，第一電力線5被製備以便其可以連接到第一電壓源。第一電壓源優選被構造為生成在100伏和250伏之間的交流或直流電壓的市電電壓源，進一步優選為應急電源或甚至更優選為生成在12伏和60伏之間的交流或直流電壓的安全特低電壓源。第一電壓源通常至少藉助於第一內部電力線9連接到手術燈1的第一電力線5。第二電力線8繼而被製備用於連接到至少第二內部電力線10，第二內部電力線10繼而連接到第二電壓源，第二電壓源與第一電壓源分開。第二電壓源同樣被優選構造為生成在100伏和250伏之間的交流或直流電壓的市電電壓源，或進一步優選為應急電源或進一步優選為生成在12伏和60伏之間的交流或直流電壓的安全特低電壓源。第一內部電力線9和第二內部電力線10兩者均為早已在現有醫院系統中設置的供電線路。在醫院中和已安裝手術燈1的相應手術室中，設置兩個獨立的內部電力線9和10，以便在兩個電壓源或任一者故障的情況下，使得兩個電流/電壓供應彼此獨立存在。
進一步明顯的是，在第一內部電力線9中，開關模式電源(SNT)11與所述線9成為一體並進行布線。另選地，所述開關模式電源11也以變壓器的形式。
第一內部電力線9以及第二內部電力線10另選/可選藉助於切換裝置12電連接到手術燈1並與其耦合(在手術燈1投入使用時)，該切換裝置適於被併入手術燈1中，但是在該實施例中，為手術室的一部分。切換裝置12被構造成，使得在投入使用時，相應的有效電壓源(第一或第二電壓源)電連接到兩個電力線5和8。第一電力線5和第二電力線8中的每者藉助於端子連接到切換裝置12，出於清楚起見，該端子未詳細示出。
在第一電壓源損壞/故障的情況下，切換裝置12從第一內部電力線9自動切換到第二內部電力線10，從而確保第一電力線5和第二電力線8兩者被持續供電(電能)。
在所示的實施例中，手術燈1為經由保持臂系統13將燈體4連接到手術室的屋頂14的屋頂燈。在圖1中的屋頂14被示意性表示為縱向梁。保持臂系統13包含多個保持部15、16、17，該多個保持部相對於彼此是可旋轉/樞轉和平移/位移的。
保持臂系統13的第一保持部15可以藉助於緊固件(諸如螺釘)被直接緊固到屋頂14，該螺釘未在這裡詳細示出。第一保持部15以其縱向方向(根據圖1觀看)大致在垂直方向延伸/取向，並經由第二保持部16連接到第三保持部17。第一保持部15藉助於第一樞轉接頭18連接到第二保持部16，因此，促使第二保持部16在圖1中以其縱向方向大致水平延伸/水平取向，以相對於在圖1中垂直延伸的第一保持部15是可旋轉移動的。繼而藉助於第二樞轉接頭19連接到第二保持部16的第三保持部17相對於第二保持部16是可旋轉移動的。在此實施例中，第三保持部17被直接緊密連接到燈體4；然而，另選地，另外提供通過保持部15至17構造並被布置在第三保持部17和燈體4之間的臂形保持部也是可能的。
三個保持部15、16和17被設計成用於引導第一電力線5和第二電力線8。為此，保持部15、16和17包含在縱向方向居中延伸的腔體。在所述腔體/內部中，布置並引導兩根電力線5和8中的每者。在相應的樞轉接頭18、19的區域中，第一電力線5和第二電力線8藉助於耦合元件被偏斜和分離，該耦合元件被構造為轉動連接器並在這裡示意性示出。
第一電力線5藉助於第一轉動連接器單元被偏斜，其中，第一轉動連接器被集成在該第一轉動連接器單元中。相鄰於背對燈體4的那側的第一轉動連接器的第一電力線5的第一線路部分經由第一轉動連接器電連接到第一電力線5的第二線路部分，該第二線路部分在第二轉動接頭9的方向相鄰於第一轉動連接器。因此，第一和第二線路部分可以相對於彼此旋轉。
第一轉動連接器單元20的第二轉動連接器繼而被設置用於偏斜第二電力線8。第二電力線8的第一線路部分連接到在背對燈體4的那側的所述第二轉動連接器，以及第二電力線8的第二線路部分在第二樞轉接頭19的方向連接到第二樞轉接頭19。第二電力線8的第一和第二線路部分繼而以此方式可以相對於彼此旋轉。第一轉動連接器單元20被布置在樞轉接頭18內，這允許特別緊湊的設計。
第二轉動連接器單元21被再次布置在第二樞轉接頭19中，第二轉動連接器單元被設計成如同第一轉動連接器單元20並再次偏斜第一電力線5和第二電力線8中的每者的相對於彼此可旋轉的兩個部分(第二線路部分和第三線路部分)。
作為形成耦合元件的轉動連接器單元20、21的轉動連接器的替代，將所述轉動連接器單元20、21設計成滑環單元也是可能的，其中，兩個相應的滑環接著被布置成相對於彼此是可旋轉的並被布置成在相應的第一電力線5或第二電力線8中的電連接元件。
電力線5和電力線8中的每者為三極設計並包含正電纜、負電纜和接地電纜。
三個保持部15至17除了相對於彼此的旋轉運動之外，保持部15至17相對於彼此也是可平移/位移的，其中，在形成多個迴路時(為清楚起見，未在這裡示出)，相應的電力線5和8被布置在保持部15至17內，以便電力線5和8在長度上是可延伸和伸縮的。
從圖1可以清楚看出，電力線5和8兩者電連接到控制電子器件22，即，印刷電路板。控制電子器件22包括在第一控制電子器件區24中的第一處理器23a以及在第二控制電子器件區25中的第二處理器23b。作為在印刷電路板上的兩個控制電子器件區24和25的替代，將相應的控制電子器件區24和25布置在分開的控制電子器件/印刷電路板上也是可能的。
第一控制電子器件區的第一處理器23a為從處理器。另選地，在第二控制電子器件區25的第二處理器23b為從處理器時，第一處理器23a也可為主處理器。第二處理器23b繼而為主處理器，但是如果第一控制電子器件區24的第一處理器23a為主處理器，則第二處理器23b也可為從處理器。
第一電力線5被導電連接到第一處理器23a。第二電力線8被導電連接到第二處理器23b。在根據圖1的實施例中，第一電源線5進一步與第二處理器23b再次冗餘連接。而且，第二電力線8與第一處理器23a冗餘連接。這確保兩個處理器23a和23b的冗餘供電，並且甚至在電力線故障的情況下，兩個處理器的運行是可能的。第一控制電子器件區24的第一處理器23a(如通過連續連接線路26所標記的)導電連接到多個，即，兩個燈源6a和6b。燈源6a、6b中的每者優選為LED燈。然而作為替代，將每個燈源設計為LED陣列也是可能的。此外，不僅兩個第一燈源6a和6b，而且絕對更多的，即，不止兩個燈源6a、6b連接到第一處理器23a。
第二處理器23b經由連接線路26(通過連續線示出)被導電連接到第二燈單元3的第一燈源7a和第二燈源7b並隨後向燈源7a、7b饋送電能。這些燈源7a和7b也再次被設計為LED或LED陣列，其中，第二燈單元3優選包括不止兩個燈源7a和7b。
另選地，如由虛線所示出的連接線路27所示，除了與第一處理器23a連接之外，第一燈單元2的第一燈源6a和第二燈源6b也可同時與第二處理器23b冗餘連接。此外，同樣如由虛線所示出的連接線路27所示，在該替代實施方案中，第二燈單元3的兩個燈源7a和7b也均與第二處理器23b導電連接，同時與第一處理器23a冗餘連接。
相應的燈源6a、6b和7a、7b被固定放置/保持/緊固在外殼狀燈體4中。第一燈單元2包括燈源6a和6b、連接線路26(在替代構造中，如虛線所示的連接線路26和27)以及包含第一處理器23a的第一控制電子器件區24。第二燈單元3繼而包括燈源7a和6b、兩個連接線路26(在替代構造中，如虛線所示的連接線路26和27)以及包含第二處理器23b的第二控制電子器件區25。
在燈體4中同樣設置充當電源的另外備份的兩個蓄電池28a和28b。第一蓄電池28a與第一電力線5導電連接並被供以電流並在必要時由第一或第二電壓源通過第一電力線5供電來充電。在兩個電壓源可能故障的情況下，則第一蓄電池28a充當用於運行第一處理器23a和/或第二處理器23b的供電元件，以便燈源6a、6b和/或7a、7b連續運行。此外，提供了第二蓄電池28b，其繼而與第二電力線8導電連接。在由第一或第二電壓源通過第二電力線8供電時，所述第二蓄電池28b繼而被供應電流並在必要時被充電。在罕見的情況下，如果兩個電壓源可能故障，則第二蓄電池28b可充當供電單元並可向第一處理器23a和第二處理器23b兩者供應電流，以便燈源6a、6b和/或7a、7b同樣連續運行。可以此方式提供用於兩個處理器23a和23b的冗餘供電的統一蓄電池系統。然而作為藉助於兩個蓄電池28a和28b的替代構造，僅通過接頭蓄電池向兩個電力線5和8供電然後該接頭蓄電池電連接到電力線5和8兩者也是可能的。
兩個蓄電池28a和28b被容納並被緊固/集成在外殼狀燈體4(也被稱為外殼/燈外殼)內。