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技術 口腔洗浄装置用ノズルおよび口腔洗浄装置

出願人 不二越機械工業株式会社
発明者 小山晴道菅野祐也
出願日 2016年9月21日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2016-184269
公開日 2018年3月29日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2018-047019
状態 特許登録済
技術分野 歯科用清掃機器
主要キーワード 各空気噴出孔 二重パイプ構造 二重パイプ 各流体間 水噴出孔 空気送出 空気送出口 霧化作用
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (17)

課題

噴出液の良好な直線性が得られる口腔洗浄装置ノズルを提供する。

解決手段

本発明に係る口腔洗浄装置用ノズル12は、気液混合流体噴射する口腔洗浄装置用ノズル12であって、1つの液体噴出孔38aと、該液体噴出孔38aの周囲に周方向に一定の間隔をおいて複数個設けられた圧縮空気噴出孔39aを具備し、気液混合流体が、ノズル32先端から所要距離直線状に噴出した後、所要拡散角度で広がるように設定されていることを特徴とする。

概要

背景

歯科診療において、歯周病およびインプラント周囲炎の予防のため、歯周ポケット内洗浄する各種口腔洗浄装置が開発されている。
特許文献1には、中心位置に水噴出孔を、その周囲に水の噴出方向に傾斜した複数個空気噴出孔を設けたノズルを有する歯科用シリンジが開示されている。
この歯科用シリンジによれば、霧化作用が良好に行われると共に、その噴出方向の直進性が保持されるとする。

概要

噴出液の良好な直線性が得られる口腔洗浄装置用ノズルを提供する。本発明に係る口腔洗浄装置用ノズル12は、気液混合流体噴射する口腔洗浄装置用ノズル12であって、1つの液体噴出孔38aと、該液体噴出孔38aの周囲に周方向に一定の間隔をおいて複数個設けられた圧縮空気噴出孔39aを具備し、気液混合流体が、ノズル32先端から所要距離直線状に噴出した後、所要拡散角度で広がるように設定されていることを特徴とする。

目的

本発明は、上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、噴出液の良好な直線性が得られる口腔洗浄装置用ノズルおよび口腔洗浄装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

気液混合流体噴射する口腔洗浄装置ノズルであって、1つの液体噴出孔と、該液体噴出孔の周囲に周方向に一定の間隔をおいて複数個設けられた圧縮空気噴出孔具備し、前記気液混合流体が、前記ノズル先端から所要距離直線状に噴出した後、所要拡散角度で広がるように設定されていることを特徴とする口腔洗浄装置用ノズル。

請求項2

前記圧縮空気噴出孔および前記液体噴出孔から噴出される各流体間において、コアンダ効果が発生し、圧縮空気液体にまとわりつくことで、前記ノズル先端から所要距離の直進性を確保できることを特徴とする請求項1記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項3

前記気液混合流体が、前記ノズル先端から直線状に噴出する距離は、前記ノズル先端から5〜8mmの範囲であることを特徴とする請求項1または2記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項4

前記拡散角度が7〜13°であることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項5

各前記圧縮空気噴出孔が、前記液体噴出孔と平行に伸びて形成されていることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項6

前記気液混合流体が、前記ノズル先端から所要距離直線状に噴出した後、所要拡散角度で広がるように、前記圧縮空気噴出孔の孔数孔径および前記液体噴出孔からの距離が設定されていることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項7

前記圧縮空気噴出孔の孔数が3〜8個に設定されていることを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項8

前記圧縮空気噴出孔の孔径が0.3〜0.7mmに設定されていることを特徴とする請求項1〜7いずれか1項記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項9

前記圧縮空気噴出孔の前記液体噴出孔からの距離が0.8〜1.5mmに設定されていることを特徴とする請求項1〜8いずれか1項記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項10

樹脂製であることを特徴とする請求項1〜9いずれか1項記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項11

前記液体噴出孔に供給される液体が水であることを特徴とする請求項1〜10いずれか1項記載の口腔洗浄装置用ノズル。

請求項12

請求項1〜11いずれか1項記載の口腔洗浄装置用ノズルを備えることを特徴とする口腔洗浄装置。

請求項13

前記圧縮空気噴出孔に圧力可変の圧縮空気を供給する空気供給部を有することを特徴とする請求項12記載の口腔洗浄装置。

請求項14

前記液体噴出孔に流量可変の液体を供給する液体供給部を有することを特徴とする請求項12または13記載の口腔洗浄装置。

請求項15

前記空気供給部から供給される圧縮空気の圧力が0.3MPaであることを特徴とする請求項13または14項記載の口腔洗浄装置。

請求項16

前記液体供給部から供給される液体の流量が20ml/minであることを特徴とする請求項14または15記載の口腔洗浄装置。

請求項17

前記空気供給部は、調整つまみを有するレギュレーターからなり、前記ノズル先端から噴出する前記気液混合流体の圧力調節を前記調整つまみによって行うことを特徴とする請求項13〜16いずれか1項記載の口腔洗浄装置。

請求項18

ノズル飛び出し防止構造を有することを特徴とする請求項12〜17いずれか1項記載の口腔洗浄装置。

技術分野

0001

本発明は歯科に用いて好適な口腔洗浄装置ノズルおよび口腔洗浄装置に関する。

背景技術

0002

歯科診療において、歯周病およびインプラント周囲炎の予防のため、歯周ポケット内洗浄する各種口腔洗浄装置が開発されている。
特許文献1には、中心位置に水噴出孔を、その周囲に水の噴出方向に傾斜した複数個空気噴出孔を設けたノズルを有する歯科用シリンジが開示されている。
この歯科用シリンジによれば、霧化作用が良好に行われると共に、その噴出方向の直進性が保持されるとする。

先行技術

0003

実公昭50−42628

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1のものでは、水噴出孔の周囲に水の噴出方向に傾斜した複数個の空気噴出孔を設けたノズルを用いているので、複数の空気噴出孔から空気が斜めに噴出され、空気と水が強く混合されることから水の霧化が良好になされる。
しかしながら、霧化された水の直進性が保持されるとするが、複数の空気噴出孔から空気が斜めに噴出されることから、各空気噴出孔からの空気がノズル先端で一旦交差した後、前方に向けて広がることから、満足できる直線性が得られないという課題がある。

0005

本発明は、上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、噴出液の良好な直線性が得られる口腔洗浄装置用ノズルおよび口腔洗浄装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記の目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係る口腔洗浄装置用ノズルは、気液混合流体噴射する口腔洗浄装置用ノズルであって、1つの液体噴出孔と、該液体噴出孔の周囲に周方向に一定の間隔をおいて複数個設けられた圧縮空気噴出孔具備し、前記気液混合流体が、前記ノズル先端から所要距離直線状に噴出した後、所要拡散角度で広がるように設定されていることを特徴とする。

0007

前記圧縮空気噴出孔および前記液体噴出孔から噴出される各流体間において、コアンダ効果が発生し、圧縮空気液体にまとわりつくことで、前記ノズル先端から所要距離の直進性を確保できる。
前記気液混合流体が、前記ノズル先端から直線状に噴出する距離は、前記ノズル先端から5〜8mmの範囲であると好適である。
また、前記拡散角度が7〜13°であると好適である。
各前記圧縮空気噴出孔が、前記液体噴出孔と平行に伸びて形成されていると好適である。
前記気液混合流体が、前記ノズル先端から所要距離直線状に噴出した後、所要拡散角度で広がるように、前記圧縮空気噴出孔の孔数孔径および前記液体噴出孔からの距離を設定するとよい。

0008

前記圧縮空気噴出孔の孔数を3〜8個に設定することができる。
また、前記圧縮空気噴出孔の孔径を0.3〜0.7mmに設定することができる。
前記圧縮空気噴出孔の前記液体噴出孔からの距離を0.8〜1.5mmに設定することができる。
樹脂製にすると好適である。
前記液体噴出孔に供給される液体が水であることを特徴とする。

0009

また、本発明に係る口腔洗浄装置は、上記いずれかの口腔洗浄装置用ノズルを備えることを特徴とする。
前記圧縮空気噴出孔に圧力可変の圧縮空気を供給する空気供給部を設けると好適である。
また、前記液体噴出孔に流量可変の液体を供給する液体供給部を設けると好適である。
前記空気供給部から供給される圧縮空気の圧力を0.3MPaとすることができる。
また、前記液体供給部から供給される液体の流量を20ml/minとすることができる。
また、前記空気供給部は、調整つまみを有するレギュレーターからなり、前記ノズル先端から噴出する前記気液混合流体の圧力調節を前記調整つまみによって行うことができる。
ノズル飛び出し防止構造を有するとよい。

発明の効果

0010

本発明によれば、噴出液の良好な直線性が得られる口腔洗浄装置用ノズルおよび口腔洗浄装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0011

口腔洗浄装置の斜視図である。
ノズル装置の断面図である。
ノズルの部分拡大断面図である。
孔数6個のノズル先端部の説明図である。
孔数8個のノズル先端部の説明図である。
先端部が上向きとなっているノズルの説明図である。
先端部が下向きとなっているノズルの説明図である。
拡散角度を示す説明図である。
ノズルのサンプル1のスプレー波形を示す説明図である。
ノズルのサンプル2のスプレー波形を示す説明図である。
ノズルのサンプル3のスプレー波形を示す説明図である。
ノズルのサンプル4のスプレー波形を示す説明図である。
ノズルのサンプル5のスプレー波形を示す説明図である。
ノズルのサンプル6のスプレー波形を示す説明図である。
ノズルのサンプル7のスプレー波形を示す説明図である。
ノズルのサンプル8のスプレー波形を示す説明図である。

実施例

0012

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は口腔洗浄装置10の全体の概要を示す斜視図、図2はノズル装置12の断面図である。
図1において、14は装置本体である。
16は液体容器であり、ノズル装置12から噴出する液体(水、薬液)が収容される。液体容器16は、送出口(図示せず)を下方に向けた状態で装置本体14に着脱自在に装着されるようになっている。

0013

液体容器16に収容されている液体は、液送出機構によりノズル装置12に送り込まれる。液送出機構は、公知のチューブポンプ18により液体をノズル装置12に送り込む。チューブポンプ18は図示しないモータによって駆動される。モータは切替スイッチ20によって回転速度が3段階に切り替え可能になっていて、これにより、ノズル装置12に送り込まれる液量を3段階に切り替え可能になっている。なお、ポンプはチューブポンプに限られず、他の適宜なポンプを使用できることはもちろんである。

0014

また、装置本体14には、図示しないコンプレッサーホースにより接続口22に接続される。コンプレッサーからの圧縮空気は、装置本体14内の空気送出路を介してノズル装置12に送り込まれる。
空気送出路にはレギュレーターが組み込まれ、レギュレーターの調整つまみ24によりノズル装置12に送り込まれる空気圧を調整可能になっている。また、空気送出路には、図示しない電磁弁が組み込まれ、この電磁弁をオンオフ制御することによって、ノズル装置12への空気送出をオン、オフできるようになっている。
26は商用電源への接続口、28は装置本体14全体への電源スイッチである。

0015

図2はノズル装置12の断面図、図3はノズル32の部分拡大断面図である。
ノズル装置12は、把持部30の先端部に、ノズル32が取り付けられてなる。
把持部30内には、装置本体14からの液体送出ホース33と圧縮空気送出ホース34が導入されている。
液体送出ホース33は液送出口36に接続され、液送出口36からノズル32の中心に設けられた液送出路38に液体を送り込む。
圧縮空気送出ホース34は、空気送出口37から、ノズル32の、液送出路38の回りに設けられた空気送出路39に圧縮空気を送り込む。

0016

ノズル32内には、液送出路38と空気送出路39が二重パイプ状に延びている。
液送出路38は、ノズル32の先端部中央において、小径の液体噴出孔38aとして開口している。
また、空気送出路39は、ノズル32の先端部において、一旦閉塞され、この閉塞部に、複数の小径の圧縮空気噴出孔39aとして開口されている。図4に示す例では、6個の圧縮空気噴出孔39aが設けられ、図5に示す例では、8個の圧縮空気噴出孔39aが設けられている。

0017

液体噴出孔38aと圧縮空気噴出孔39aは、それぞれ適宜な径のドリルによって開口される。
液体噴出孔38aと圧縮空気噴出孔39aは、図3に示すように、数mmの長さで、互いに平行になるように形成されている。
また、複数の圧縮空気噴出孔39aは、1つの液体噴出孔38aの周囲に、等間隔で形成されている。

0018

ノズル32は、歯周ポケット内に液体を噴出しやすいように、先端部がL字状に曲げられている。
また、ノズル32は、把持部30の軸孔40に、軸線を中心に回転自在に設けられ、これによって、先端部が上を向く状態(図6)と先端部が下を向く状態(図7)とにすることができ、上の歯と下の歯の歯周処置が容易に行えるようになっている。
41、42、43はOリングであり、軸孔40とノズル32の軸部との間の液密性気密性が確保されるようになっている。
なお、ノズル32が、液圧、空気圧によって、軸孔40から飛び出して外れないように、ノズル飛び出し防止構造を設けるようにするとよい。ノズル飛び出し防止構造は、特に限定されないが、例えば、ノズル筒の外周にフランジ部46を設け、このフランジ部46の前面側を、把持部30の先端に螺着したキャップ47によって押さえる構造のものとすることができる(図2)。

0019

ノズル32、液送出口36および空気送出口37は、耐薬品性を有するように樹脂製とするのがよい。
ノズル32は、3Dプリンターを用いる光造形法粉末積層等によって、二重パイプ構造に形成することができる。
なお、液送出路38内および空気送出路39内は、周方向の適所において、パイプ内外壁が連結部44によって連結され、強度を保てるようになっている(図3)。
図2において、45はボタンスイッチであり、オン、オフすることによって、液送出機構におけるモータのオン、オフ、空気送出路における電磁弁のオン、オフを行えるようになっており、これにより、液体と圧縮空気の送出および停止ができるようになっている。

0020

本実施の形態において、ノズル32先端から噴出される気液混合流体が、ノズル32先端から所要距離ほぼ直線状に噴出した後、所要拡散角度で広がるように設定されていることを特徴とする。
この気液混合流体が、ノズル32先端から直線状に噴出する距離は、ノズル32先端から5mm〜8mmの範囲であると好適である。このように、直線状に噴出する距離が5mm〜8mm確保できることで、歯周ポケット内に流体を良好に噴出させることができ、歯垢の除去および歯周ポケット内の洗浄を容易に行える。

0021

また、気液混合流体(霧状ジェット)が5mm〜8mm直線状に噴出できることによって、噴出角度が狭くなり、霧状ジェットが拡散されにくく、スプレー圧減衰が少ないため、霧状ジェットの範囲内において圧力分布のばらつきを小さくできる。結果的に洗浄効果が発揮できる最適圧力範囲が広くなる。これにより、患部とノズルの距離を一定に確保することを意識しなくても、最適圧力範囲を保持しやすく、患部とノズルの距離を遠ざけて視認性を向上させることができ、洗浄効果が高いまま安定した洗浄ができるようになる。言い換えれば、術者技術レベルに関係なく、安定的な洗浄が可能となると言える。また、患部とノズルの距離を離してもスポット的に洗浄が可能になり洗浄液を無駄なく噴霧でき、患部に効率よく洗浄液を到達させられる。より低圧、低液量での高洗浄効果も得ることができ、患者の負担が軽減される。

0022

ところで、ノズル32先端から噴出される気液混合流体の直進性(直進する距離)は、圧縮空気噴出孔39aの孔数、孔径、および圧縮空気噴出孔39aの液体噴出孔38aの中心からの距離に比較的依存することがわかった。また、圧縮空気噴出孔39aが液体噴出孔38aと平行に延びていると気液混合流体の直進性が良好になる。このように、両孔38a、39aが平行に延びていることによって、コアンダ効果によって、あるいは流体の粘性によって、圧縮空気がいたずらにぶつかり合うのでなく、圧縮空気が液体噴出孔38aから噴出される液体にまとわりつくことによって、直進性が向上されると考えられる。
なお、その分、霧化効果は幾分低減されることになる。

0023

圧縮空気噴出孔39aの、孔数が多くなったり、孔径が大きくなると、同じ圧縮空気の元圧の場合、圧縮空気噴出孔39aから噴出される圧縮空気の圧力がそれだけ減じられることから、気液混合流体の直進性に影響がでる。また、圧縮空気噴出孔39aの、液体噴出孔38aの中心からの距離(中心から中心までの距離)が、大きすぎても、小さすぎても、コアンダ効果に影響が出て、結果、気液混合流体の直進性に影響がでる。
なお、気液混合流体の直進性は、圧縮空気の元圧の大小にも影響されると言えるが、圧縮空気噴出孔39aの孔数、孔径、および液体噴出孔38aの中心からの距離ほどには直進性に影響しないことがわかった。

0024

表1に各種ノズルのデータを示す。
表1

表1において、孔数、孔径、距離は、圧縮空気噴出孔39aの孔数、孔径、液体噴出孔の中心からの距離を示す。拡散角度は図8に示す角度である。液体噴出孔の径は、0.3mm。直進性有は、気液混合流体のノズルからの噴出がほぼ直線となる範囲がノズル先端から5mm〜8mmである場合、無は5mm未満の場合を示す。なお、圧縮空気の圧力(元圧)は0.3MPaで、液体の流量は20ml/minである。

0025

図9図16は、ノズルのサンプル1〜ノズルのサンプル8のスプレー波形をそれぞれ示す。
表1、図9および図10に示されるように、ノズルのサンプル1とノズルのサンプル2において、圧縮空気噴出孔の孔数が多くなれば、気液混合流体の拡散角度は大きくなる傾向にあり、また直進性も低くなる。また、表1、図9および図15および図16に示されるように、ノズルのサンプル1とノズルのサンプル7において、圧縮空気噴出孔の孔径が大きくなれば、やはり気液混合流体の拡散角度は大きくなる傾向にあり、また直進性も低くなる。また、孔数が少ない方が、気液混合流体の拡散角度が小さくなり、直線性も良好となる。また、ノズルのサンプル4とノズルのサンプル8からわかるように、圧縮空気噴出孔のノズル中心からの距離が、ある程度大きい方が、気液混合流体の拡散角度が小さくなり、直進性も良好となることがわかる。

0026

圧縮空気噴出孔の孔数は、3〜8程度がよい。この場合、孔径やノズル中心からの距離を選定することで、気液混合流体の直進性(ノズル端部からの直進性が5〜8mm)が得られる。
また、圧縮空気噴出孔の孔径も、0.3〜0.7mm程度がよい。この場合、孔数やノズル中心からの距離を選定することで、気液混合流体の直進性(ノズル端部からの直進性が5〜8mm)が得られる。
圧縮空気噴出孔のノズル中心からの距離は、おおむね0.8〜1.5mm程度がよい。この場合、孔径や孔数を選定することで、気液混合流体の直進性(ノズル端部からの直進性が5〜8mm)が得られる。
これらの場合、気液混合流体の拡散角度はおおむね7〜13°となる。
このように直進性を確保したことによって、軽度な歯垢であれば、水と空気の気液混合流体のみで容易に除去できることがわかった。つまり、薬液を使用しなくてもよいので手軽に使えるようになる。

0027

10口腔洗浄装置、12ノズル装置、14 装置本体、16液体容器、18チューブポンプ、20切替スイッチ、 22 接続口、24調整つまみ、26商用電源への接続口、28電源スイッチ、30把持部、32ノズル、33液体送出ホース、34圧縮空気送出ホース、36 液送出口、37空気送出口、38液送出路、38a液体噴出孔、39空気送出路、39a圧縮空気噴出孔、40軸孔、41 Oリング、42 Oリング、43 Oリング、44 連結部、45 ボタンスイッチ、46フランジ部、47 キャップ

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