(57)【要約】  本体部１２と、該本体部に装着され、ノズルヘッド１６を有する、ノズル部材であって、該本体部における容器から該ノズルヘッドへの液体及び／又は空気の通過を可能とするよう構成された、ノズル部材１４と、該液体及び／又は空気が該ノズルヘッドから出て行くことを可能とするよう構成された、該ノズルヘッドにおけるオリフィスであって、該出て行く液体及び／又は空気を目標洗浄距離において幅よりも大きな長さを持つ少なくとも１つの液体シートへと成形するよう構成された、オリフィス４０と、を有する、パーソナルケア洗浄装置１０。
2021500106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、
前記本体部に装着され、ノズルヘッドを有する、ノズル部材であって、前記本体部における容器から前記ノズルヘッドへの液体及び／又は空気の通過を可能とするよう構成された、ノズル部材と、
前記液体及び／又は空気が前記ノズルヘッドから出て行くことを可能とするよう構成された、前記ノズルヘッドにおけるオリフィスであって、前記出て行く液体及び／又は空気を目標洗浄距離において幅よりも大きな長さを持つ少なくとも１つの液体シートへと成形するよう構成された、オリフィスと、
を有する、パーソナルケア洗浄装置。
【請求項２】
前記液体及び／又は空気が前記ノズルヘッドから出て行くことを可能とするよう構成された、前記ノズルヘッドにおける第２のオリフィスを更に有し、前記第２のオリフィスは円形である、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記オリフィスは、前記出て行く液体及び／又は空気を、それぞれが集中された液体ジェットから外側へと延在する複数の液体シートへと成形するよう構成された、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記目標洗浄距離における１つ以上の前記液体シートの長さは、略ユーザの歯の平均高さとなるよう構成された、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記目標洗浄距離における１つ以上の前記液体シートの長さは、約２乃至１５ｍｍである、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項６】
１つ以上の前記液体シートの幅は、約０．０１乃至０．５ｍｍである、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記ノズルヘッドは、それぞれの異なる形状を持つ複数のオリフィスを有する、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記ノズル部材は、前記本体部に着脱可能に装着される、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記パーソナルケア洗浄装置は、口腔洗浄器である、請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
本体部と、
前記本体部に装着され、ノズルヘッドを有する、ノズル部材であって、前記本体部における容器から前記ノズルヘッドへの液体及び／又は空気の通過を可能とするよう構成された、ノズル部材と、
前記液体及び／又は空気が前記ノズルヘッドから出て行くことを可能とするよう構成された、前記ノズルヘッドにおける第１のオリフィスであって、前記第１のオリフィスは、長方形、三角形又は星形であり、液体及び／又は空気のジェット、及び液体及び／又は空気のシートの両方を発するよう構成された、第１のオリフィスと、
を有する洗浄装置。
【請求項１１】
前記第１のオリフィスは星形であり、３、４、５又は６個の頂点を有する、請求項１０に記載の洗浄装置。
【請求項１２】
前記液体及び／又は空気が前記ノズルヘッドから出て行くことを可能とするよう構成された、前記ノズルヘッドにおける第２のオリフィスを更に有し、前記第２のオリフィスは円形である、請求項１０に記載の洗浄装置。
【請求項１３】
前記三角形又は星形のオリフィスは、約０．１乃至２ｍｍ２の面積を有する、請求項１０に記載の洗浄装置。
【請求項１４】
前記ノズル部材は、前記本体部に着脱可能に装着される、請求項１０に記載の洗浄装置。
【請求項１５】
前記洗浄装置は、口腔洗浄器である、請求項１０に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、液体シート洗浄動作を用いるパーソナルケア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
適切な個人の衛生状態は、健康を改善することを支援し、疾患、感染及びその他の健康問題に伴う問題を低減させる。例えば適切な歯の洗浄は、長期間の歯の健康を促進することを支援する。適切な歯の洗浄のひとつの側面は、歯垢を除去して歯肉及び歯を洗浄するための口腔洗浄器の使用である。口腔洗浄器は、歯の間及び歯肉の縁のような、歯ブラシが容易に届かない領域において、特に重要である。駆動圧力を増大させることは水ジェットの快適さを低減させるため、口腔洗浄器又はその他のパーソナルケア洗浄装置により提供される水圧の洗浄力は問題である。ユーザが不快感を体験すると、製品の使用を止めてしまい得、逆に水圧が十分でないと、適切な洗浄を提供できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
口腔洗浄器のようなパーソナルケア洗浄装置は一般に、洗浄されるべき面に向けて丸められたストリーム又は水の「ジェット」を噴射する、１つ以上の丸められたオリフィス（orifice）を有する。丸められたオリフィスには幾つかのバリエーションがあるが、結果として出されるジェットは一般的に丸いか又は楕円形である。
【０００４】
従って、本分野においては、ユーザにとっての不快感又は危険なしに歯の表面から歯垢層のような望ましくない物質を取り除くための十分な力を発揮するパーソナルケア洗浄装置に対する継続的なニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、液体シート（liquid sheet）を生成するパーソナルケア洗浄装置を用いた洗浄のための方法及びシステムに向けたものである。ここでの種々の実施例及び実装例は、洗浄されるべき面に向けて加圧されて発せられる１つ以上の液体ジェットとともに、又は単独で、該面に向けて加圧された１つ以上の液体シートを発するオリフィスを持つよう構成されたパーソナルケア洗浄装置に向けたものである。該液体シートは、ここで説明されるように、長細の形状を持つ水のストリームとして特徴付けられ、長さは幅よりもかなり大きい。液体シートは、特に急な衝突角で衝突したときに、同じ駆動圧における円形の水ジェットに比べて、良好な物質除去に帰着する。例えば、該パーソナルケア洗浄装置は、歯間空間を含む歯及び歯肉を洗浄するよう構成された口腔洗浄器であっても良い。
【０００６】
一般的に、一態様において、パーソナルケア洗浄装置が提供される。該洗浄装置は、本体部と、前記本体部に装着され、ノズルヘッドを有する、ノズル部材であって、前記本体部における容器から前記ノズルヘッドへの液体及び／又は空気の通過を可能とするよう構成された、ノズル部材と、前記液体及び／又は空気が前記ノズルヘッドから出て行くことを可能とするよう構成された、前記ノズルヘッドにおけるオリフィスであって、前記出て行く液体及び／又は空気を洗浄されるべき面における衝突の位置において幅よりも大きな長さを持つ少なくとも１つの液体シートへと成形するよう構成された、オリフィスと、を含む。
【０００７】
一実施例によれば、該洗浄装置は、前記液体及び／又は空気が前記ノズルヘッドから出て行くことを可能とするよう構成された、前記ノズルヘッドにおける第２のオリフィスを更に有し、前記第２のオリフィスは円形である。
【０００８】
一実施例によれば、前記オリフィスは、前記出て行く液体及び／又は空気を、複数の液体シートへと成形するよう構成される。
【０００９】
一実施例によれば、前記洗浄されるべき面における衝突の位置における１つ以上の前記液体シートの長さは、例えば歯の高さのような、洗浄されるべき面の平均高さとなるよう構成される。一実施例によれば、前記洗浄されるべき面における衝突の位置における１つ以上の前記液体シートの長さは、約２乃至１５ｍｍである。一実施例によれば、前記洗浄されるべき面における衝突の位置における前記液体シートの幅は、約０．０１乃至０．２５ｍｍである。
【００１０】
一実施例によれば、前記ノズルヘッドは、それぞれの異なる形状を持つ複数のオリフィスを有する。
【００１１】
一実施例によれば、前記ノズル部材は、前記本体部に着脱可能に装着される。
【００１２】
一実施例によれば、前記パーソナルケア洗浄装置は、口腔洗浄器である。
【００１３】
一般的に、他の態様において、洗浄装置が提供される。該洗浄装置は、本体部と、前記本体部に装着され、ノズルヘッドを有する、ノズル部材であって、前記本体部における容器から前記ノズルヘッドへの液体及び／又は空気の通過を可能とするよう構成された、ノズル部材と、前記液体及び／又は空気が前記ノズルヘッドから出て行くことを可能とするよう構成された、前記ノズルヘッドにおける第１のオリフィスであって、前記第１のオリフィスは、長方形、三角形又は星形であり、液体及び／又は空気のジェット、及び液体及び／又は空気のシートの両方を発するよう構成された、第１のオリフィスと、を含む。
【００１４】
一実施例によれば、前記第１のオリフィスは星形であり、３、４、５又は６個の頂点を有する
【００１５】
一実施例によれば、前記三角形又は星形のオリフィスは、約０．１乃至２ｍｍ２の面積を有する。
【００１６】
ここで用いられる「ユーザインタフェース」なる語は、人間のユーザ又は操作者と、ユーザと装置との間の通信を可能とする１つ以上の装置と、の間のインタフェースを示す。本開示の種々の実施例において利用され得るユーザインタフェースの例は、限定するものではないが、スイッチ、電位差計、ボタン、ダイアル、スライダ、トラックボール、表示画面、種々のタイプのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）、タッチスクリーン、マイクロフォン、及びその他のタイプの何らかの形の人間により生成された刺激を受けてそれに応じて信号を生成し得るセンサを含む。
【００１７】
更に詳細に以下に議論される以上の概念及び更なる概念の全ての組み合わせは（斯かる概念は相互に矛盾しないものとする）、ここで開示される本発明の主題の一部として考えられることは、理解されるべきである。特に、本開示の末尾にある請求される主題の全ての組み合わせは、ここで開示される本発明の主題の一部として考えられる。
【００１８】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【００１９】
図面において、同様の参照文字は一般的に、異なる図を通して同じ部分を示す。また、図面は必ずしも定縮尺で描かれたものではなく、一般的に本発明の原理の説明に強調が施されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施例によるパーソナルケア洗浄装置の模式的な図である。
【図２（Ａ）】一実施例による洗浄装置のヘッドの模式的な図である。
【図２（Ｂ）】一実施例による洗浄装置のヘッドの模式的な図である。
【図３（Ａ）】一実施例による洗浄装置のヘッドに起因する、洗浄されるべき面におけるシートの衝突形状の模式的な図である。
【図３（Ｂ）】一実施例による洗浄装置のヘッドに起因する、洗浄されるべき面におけるシートの衝突形状の模式的な図である。
【図３（Ｃ）】一実施例による洗浄装置のヘッドに起因する、洗浄されるべき面におけるシートの衝突形状の模式的な図である。
【図３（Ｄ）】一実施例による洗浄装置のヘッドに起因する、洗浄されるべき面におけるシートの衝突形状の模式的な図である。
【図３（Ｅ）】一実施例による洗浄装置のヘッドに起因する、洗浄されるべき面におけるシートの衝突形状の模式的な図である。
【図３（Ｆ）】一実施例による洗浄装置のヘッドに起因する、洗浄されるべき面におけるシートの衝突形状の模式的な図である。
【図４】一実施例による洗浄装置のヘッドの模式的な図である。
【図５（Ａ）】一実施例による洗浄装置のヘッドの模式的な図である。
【図５（Ｂ）】一実施例による洗浄装置のヘッドの模式的な図である。
【図６】一実施例による洗浄装置のヘッドから発せられる液体の模式的な図である。
【図７】一実施例による洗浄装置の三角形のオリフィスから発せられる液体の模式的な図である。
【図８】一実施例による洗浄装置の三角形のオリフィスから発せられる液体の側面の模式的な図である。
【図９】一実施例による洗浄装置の星形のオリフィスから発せられる液体の模式的な図であるである。
【図１０】一実施例による洗浄装置についての形付けられたオリフィス、及びこれらオリフィスから１１ｍｍの距離における面における流体の衝突形状の一連の図である。
【図１１】一実施例による丸いジェットに対する液体のシートについての生物膜除去の結果のグラフである。
【図１２】一実施例による丸いジェットに対する液体のシートについての歯の表面からの生物膜除去の結果のグラフである。
【図１３】一実施例による丸いジェットに対する他のオリフィス形状についての生物膜除去の結果のグラフである。
【図１４】一実施例による丸いジェットに対する他のオリフィス形状についての生物膜除去の結果のグラフであるである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本開示は、液体シートを発するよう構成されたオリフィスを有する装置の種々の実施例を記載する。より一般的には、本出願人は、液体シート洗浄動作を用いて面を洗浄する方法又はシステムを提供することが有益となり得ることを認識した。従って、ここで記載される又は想到されるものは、身体の表面を洗浄するため１つ以上の液体シートを発するよう構成されたパーソナルケア洗浄装置である。該洗浄装置は、１つ以上の液体シートを発するよう構成された１つ以上のノズル又はオリフィスを有する。一実施例によれば、該洗浄装置は、更に洗浄を改善するため、液体のジェットを同時に又は間欠的に発するよう構成された１つ以上のノズル及び／又はオリフィスを更に有しても良い。一実施例によれば、該パーソナルケア洗浄装置は、歯間空間を含む歯及び歯肉を洗浄するよう構成された口腔洗浄器である。
【００２２】
ここで開示される又は想到される実施例及び実装例は、限定するものではないが、口腔洗浄器、歯ブラシ、フロッシング装置、創傷洗浄装置、皮膚洗浄装置、歯ブラシと口腔洗浄器との両方を有する装置、又はその他のいずれかの洗浄装置を含む、いずれのパーソナルケア洗浄装置とともに利用されることができる。しかしながら、本開示は口腔洗浄器に限定されるものではなく、従ってここで記載される開示及び実施例は、いずれのパーソナルケア洗浄装置をも包含し得る。
【００２３】
図１を参照すると、一実施例において、本体部１２と該本体部に装着されたノズル部材１４とを備えたパーソナルケア洗浄装置１０が示されている。ノズル部材１４は、該本体部とは離れた端部において、ヘッド１６を含む。ヘッド１６は、該装置から液体及び／又は空気を発するよう構成されたオリフィス４０を有する。一実施例によれば、ノズル部材は、ユーザの歯の表面に適用されるときに、オリフィス４０から出るよう流体容器（図示されていない）から加圧された液体及び／又は空気の通過を可能とするよう構成される。ノズル部材１４は、本体部１２に着脱可能に装着されても良く、これにより、該装置の構成要素が摩耗した場合、又は異なる機能のための交換されるオリフィス４０を備えるノズル部材のように、交換を必要とする場合に、ノズルが新たなものと定期的に交換され得る。
【００２４】
本体部１２は更に、ユーザ入力部２６を備える。ユーザ入力部２６は、ユーザがパーソナルケア洗浄装置１０を操作すること、例えば該装置をスイッチオン及びオフすること又は洗浄セッションを開始することを可能とする。ユーザ入力部２６は例えば、ボタン、タッチスクリーン又はスイッチであっても良い。
【００２５】
図２Ａ及び２Ｂを参照すると、一実施例において、パーソナルケア洗浄装置のノズルが示されている。該ノズルは、洗浄のための液体を発するよう構成された１つ以上のオリフィス４０を備えたノズルヘッド１６を含む。図２Ａは、オリフィス４０を備えたノズルヘッド１６の前面図であり、図２Ｂは、オリフィス４０を備えた該ノズルヘッドの切断側面図である。該オリフィスは、ここで説明される又は想到され得るように、多くの異なる形状及びサイズを有し得る。図２Ａ又は２Ｂには図示されていないが、オリフィス４０は、ノズルヘッド１６及びノズル部材１４内の通路と液体連通しており、１つ以上の面に適用されるときに、容器（図示されていない）からノズルヘッドまで加圧された液体及び／又は空気の伝送を可能とする。
【００２６】
一実施例によれば、液体シートは、長さが幅よりも大きい断面を持つ形状として定義され得る。液体シートは、丸いジェットにおける径方向の流出に比べて２次元の流出と組み合わせた薄い大きさのため、より急激な圧力勾配に起因し得る、高い洗浄力をもたらす。これに加えて、液体シートは、該パーソナルケア洗浄装置が洗浄されるべき面上を動かされているときの、丸いジェットに比べたかなり大きな処置面積という、更なる利点を持つ。
【００２７】
一実施例によれば、該パーソナルケア洗浄装置が口腔洗浄装置である場合、歯の高さを超える過剰な長さは液体を浪費し得るため、歯に衝突する１つ以上の液体シートの長さは、略歯の高さとなるよう構成される。単なる一例として、歯に衝突する１つ以上の液体シートの全体の有用な長さは、約２乃至１５ｍｍであり、最も一般的には５乃至１０ｍｍであり得るが、他の多くのサイズも可能である。典型的な口腔洗浄器は、０．１乃至２ｍｍ２の範囲内の、約０．５ｍｍ２のオリフィスの断面積を持つ。該シートは、約０．１ｍｍ以下、ことによると０．０１乃至０．３ｍｍの範囲の幅を持つ場合、好適に洗浄できるが、他の多くのサイズも可能である。
【００２８】
図３Ａ乃至３Ｆを参照すると、単一の直線上のシート（図３Ａ）、半楕円形のシート（図３Ｂ）、円形のシート（図３Ｃ）、及び径方向に延在するシートと中央のジェットを組み合わせた種々の星形の形状（図３Ｄ乃至３Ｆ）を含む、洗浄されるべき面における液体衝突プロファイルの種々の実施例が示されている。これらの衝突形状は、単独で用いられても良いし、組み合わせて用いられても良い。異なるオリフィスは異なるシート形態をもたらし、或る形態は他の形態に比べて、特定のタイプの面を洗浄する際に、より効率的となり得る。
【００２９】
図４を参照すると、一実施例において、パーソナルケア洗浄装置のノズル１４が示される。該ノズルは、洗浄のための液体を発するよう構成された複数のオリフィスを備えたノズルヘッド１６を含む。本実施例においては、該ノズルヘッドは、液体シートオリフィス４０と、液体のジェットを発するよう構成された中央のオリフィス４２と、の両方を有する。図２Ａ及び２Ｂに示された実施例と同様に、オリフィス４０は、液体容器からの液体の加圧されたシートを発するよう構成されたＶ字溝の楕円形状を有する。
【００３０】
一実施例によれば、パーソナルケア洗浄装置１０のノズル１４は、長細のオリフィス４０、いずれかの数の頂点を持つ星形のオリフィス、三角形のオリフィス、ハート形のオリフィス、半楕円形のオリフィス、及び／又はその他の種々の形状のような、洗浄のための液体を発するよう構成された複数の異なるオリフィスを有しても良い。
【００３１】
図５Ａを参照すると、一実施例において、星形のオリフィス４０を備えたノズルヘッド１６を有するパーソナルケア洗浄装置のノズル１４が示されている。該オリフィスの形状及び該形状に関連する液体の力学により、星形のオリフィス４０は、液体のシートと液体のジェットとの両方を発する。５つの頂点の星形として示されているが、該オリフィスは３つの頂点、４つの頂点、５つの頂点又はそれ以上の頂点を有しても良い。
【００３２】
図５Ｂを参照すると、一実施例において、三角形のオリフィス４０を備えたノズルヘッド１６を有するパーソナルケア洗浄装置のノズル１４が示されている。該オリフィスの形状及び該形状に関連する液体の力学により、三角形のオリフィス４０は、液体のシートと液体のジェットとの両方を発する。一実施例によれば、三角形のオリフィス４０は、プレート又はその他の構成要素から製造されても良い。例えば、三角形のオリフィス４０は、０．３８ｍｍ２の面積及び０．２ｍｍの長さ（厚さ）を有しても良いが、多くの他のサイズ及び形状も可能である。例えば、三角形又は星形のオリフィスは、０．１乃至２ｍｍ２の面積を有しても良いが、多くの他のサイズ及び形状も可能である。
【００３３】
図６を参照すると、図５Ｂの洗浄装置のオリフィス４０から発射される加圧された液体の側面図が示されている。一実施例によれば、該オリフィスは、（ｉ）３つの外側の液体ジェット４８ａ及び４８ｂ並びに第３の隠れたジェット（図示されていない）と、（ii）より太い中央のジェット５０と、（iii）内側のジェット５０と外側のジェットのそれぞれとの間に略延在する３つのシートと、に帰着する。３つのシート５２ａ及び５２ｂが、図６に示されている。本図においては、ジェット及びストリームは、歯の表面、創傷、皮膚及びその他の面であっても良い、面５４に衝突している。一実施例によれば、該シートは約２乃至３ｍｍの長さであっても良く、特に０．１ｍｍ未満の変化する幅を有しても良いが、他の形状及びサイズも可能である。一実施例によれば、中央のジェット５０は非円形である。
【００３４】
図７を参照すると、図５に示されたオリフィスのような三角形のオリフィス４０から出る流体の模式的な図が示される。数値計算流体力学（ＣＦＤ）モデリングは、三角形の角に特異点７０が存在することを示す。質量保存の効果のため、このことはこれら点において流れの分離を引き起こし、角から該形状の中心に向かう流体の内向きの動きを引き起こす。当該内向きの動き及び流体の分類は、シートの形成及び中央のジェットの生成に帰着する。一実施例によれば、該シートの縁もまた、小さなジェット又はジェット形の形状を形成し得る。
【００３５】
図８を参照すると、図５に示されたオリフィスのような三角形のオリフィス４０から出る流体の側面図の模式的な図が示される。一実施例によれば、角から内向きに動く２つのジェット（矢印により示されている）が中間位置で出会い、液体シート５２及び外側のジェット４８の起源となる。同様に、図９を参照すると、星形のオリフィス４０から出る流体の模式的な図が示される。図８に示されるように、角から内向きに動く２つ以上のジェットが互いと衝突し、液体シート及び外側のジェットの起源となる。
【００３６】
一実施例によれば、液体シートの厚さ及び／又は長さは、オリフィスの形状の１つ以上の幾何学的パラメータに依存し、及び／又は該パラメータにより影響を受ける。各形状は、それぞれに関連する特有のパラメータを持ち得る。例えば、シートの数は形状の頂点の数に依存し得、シートの厚さ及び／又は外側の長さは角における角度に依存し得る。しかしながら、生成され得る形状のタイプを制限する幾何学的な制約が存在し得る。例えば、三角形の角の和は１８０度である。一実施例によれば、幾つかの用途については、回転に対して独立とならず回転制約をもたらすため、不等辺三角形のような非対称の形状はあまり好適ではないものとなり得る。
【００３７】
他の実施例によれば、形付けられたオリフィスの長さは、該オリフィスにより発せられるシートのサイズ、形状及び／又は数に影響を与えるよう変更されても良い。例えば、約０．２乃至０．５ｍｍの厚さを有する材料でオリフィスが形成されても良く、このことはオリフィスの入り口において大きな直径から小さなオリフィスサイズへの跳びをもたらし、シート形成に有益であると考えられる。しかしながら、他の厚さも可能である。
【００３８】
他の実施例によれば、用いられ得る他のオリフィス形状は、数あるなかでも、長方形又は多角形のオリフィスである。これらの形状はシートを生成するが、大きな角度のため三角形のノズルほど長いものではない。従って、４つ及び５つの頂点の星形ノズルが、長いシートを得るためには好適であり得る。これらの形状の鋭角性は、角度を小さくしシートを長くする。
【００３９】
図１０を参照すると、三角形の形状Ｐ３、４つの頂点の星形の形状Ｐ４、及び５つの頂点の星形の形状Ｐ５を含む、オリフィス４０についての３つの異なる形状の比較が示される。本比較において、４つの頂点の星形の形状Ｐ４が、最も長く延在するシートに帰着している。
【００４０】
一実施例による、図１０の下側の図Ｐ３、Ｐ４及びＰ５は、対応するオリフィス４０からの液体の面に対する衝突を示している。暗いパターンはジェットのシートのプロファイルの直接の衝突であり、明るい色の領域は２つのシートの流出による集中させられた横方向に流出するジェットである。シートの数は、頂点の数と等しい。中央のジェットは延長上の頂点が断ち切られた形状のサイズを持ち、各シートは１つの頂点に等価な面積を持つ。
【００４１】
図１１に示されるように、歯の表面から生物膜を洗浄することにおけるオリフィス形状の効果が検査された。生物膜に対して垂直（９０°の衝突）から平行（０°の衝突）まで生物膜の除去の効果について、丸いジェットが単一のシートと比較された。
【００４２】
生物膜は、９０度の衝突又は０度の衝突において面全体を処置するため１０秒間流体のストリームにより処置された。生物膜の除去を試験するため、２つの流体ストリームのモード、即ち（１）０．７ｍｍの丸いオリフィスからの、圧力Ｐ＝１ｂａｒ（速度約１３ｍ／ｓ）の単一のジェットと、（２）Ｖ字溝の楕円形状のノズルからの、０．７ｍｍの丸いオリフィスと同等の流量である、シート角１１０°で圧力Ｐ＝１ｂａｒ（速度約１２ｍ／ｓ）の単一のシートと、が用いられた。
【００４３】
図１１に示されるように、垂直に動作させられた場合、液体のシートは、同様の衝突速度（即ち駆動圧力）におけるジェットよりも、かなり深い生物膜層を除去する。この効果は、本例においては平行の衝突では見出されない。本図において、白色のバーは生物膜の体積の除去の割合を示し、斜線のバーは完全に除去された面積の割合を示す。
【００４４】
図１２に示されるように、洗浄におけるオリフィス形状の効果が、生物膜を有する歯の形状をした面を用いて検査された。
【００４５】
歯の外側部分から５ｍｍの距離において、歯の下側部分を（即ち歯肉縁に沿って）動かされる流体ストリームを用いて、頬側及び舌側の両方から、生物膜が処置された。４２ｍｌ（単一のシートの場合は２１ｍｌであり、後にジェットと組み合わせられて総量で４２ｍｌとなる）の口腔における総処置空間を表すよう、高速及び通常の移動速度の両方が選択された。駆動圧力は、いずれの場合にも７．４ｂａｒ（約３８ｍ／ｓ）であった。
【００４６】
２つの流体ストリームのモード、即ち（１）０．２ｍｍの厚さのプレートにおける直径０．７ｍｍ（面積０．３８ｍｍ２）の丸い穴からの単一のジェットと、（２）０．３８ｍｍ２の面積及び２５度のシートの角度を持つＶ字溝のノズルからの単一のシートと、が、生物膜除去を試験するために用いられた。生物膜除去は、画像解析を用いて測定され、シートを含む処置は、画像の両側において、即ち流体が急角度で生物膜に当たる外側の見える歯表面において、より多くの洗浄された領域をもたらした。歯間領域においては、除去深さはジェットとシートとで同様であったが、シートの追加は、丸いジェットのみに比べて、大きな処置高さを持ち、歯の高さ全体をカバーする利点を持つ。このことは、急角度の衝突での深い洗浄に加えて、洗浄流体のシートの追加の他の利点である。
【００４７】
更に図１２を参照すると、液体シートに対する丸いジェットについての洗浄結果のグラフが示されている。当該グラフについては、画像解析が、除去された生物膜体積の割合及び洗浄された面積の割合を決定した。歯の表面の見える外側と、表面の歯間部分と、について別個に、口腔全体について４２ｍｌ（シートのみの場合２１ｍｌ）とモデルの歯が衝突させられた。見える面においては、処置においてシートを追加することが、丸いジェットのみよりも、かなり増大した洗浄された面積、及び増大した除去された総生物膜体積を得た。単一のシートに丸いジェットを追加することは、見える面における洗浄を統計的には変化させなかった。歯間領域では、シートのみの処置は、洗浄された面積においては、丸いジェットより性能を上回らなかった。しかしながら、より大きな処置高さのため、シートは依然として減少した総体積において優った。特に、シートにジェットを追加することは、隣接面において洗浄された面積をかなり増大させ、シートとジェットとの組み合わせは、生体膜体積低減と洗浄された面の面積との両方において、全ての歯表面の領域において優れた洗浄を提供する、とり得る実施例であることを示している。本グラフにおいて、白色のバーは除去された生物膜の体積の全体の割合を表し、斜線のバーは完全に除去された面積を表す。
【００４８】
図１３に示されるように、洗浄におけるオリフィス形状の効果が、生物膜を有する平坦な面を用いて検査された。生物膜の除去について、該生物膜に対して垂直（９０°の衝突）又は平行（０°の衝突）の平坦な面からの丸いジェットが、楕円形、長方形、丸い５つの頂点の星形、及びハート形のオリフィスと比較された。ここで説明されたように、特に丸いオリフィス及び楕円形のオリフィスは、液体シートを生成しない。該生物膜は、３ｂａｒの駆動圧で、単一位置の９０°の衝突及び１４ｍｍの距離において、０．１秒間、流体のストリームにより処置された。
【００４９】
更に図１３を参照すると、本グラフは、他のオリフィス形状に対する丸いジェットについての洗浄結果を示す。丸いジェット又は楕円形のジェットに比べると、三角形及び星形のノズルがいずれも増大した洗浄割合に帰着しており、このことは該シートがより深い生体膜の除去に導くことを示している。
【００５０】
図１４は、生物膜を有する歯形の面を用いた、洗浄におけるオリフィス形状の効果の検査を示している。同様の衝突圧力において、３、４又は５個の頂点を持つ平坦なプレートのノズルに対して、丸いジェットが比較された。該生物膜は、歯の下側部分上を（歯肉の縁に沿って）動かされる流体のストリームを用いて、頬側から処置された。４２ｍｌ、２５４ｍｌ又は６７４ｍｌの口腔における総処置体積を表すため、それぞれ高速、中速及び低速の移動速度が選択された。いずれの場合にも、駆動圧力は７．６ｂａｒであった。処置の前後に生物膜が撮像され、画像解析を用いて生物膜除去が測定された。
【００５１】
更に図１４を参照すると、本グラフは、丸いオリフィスを持つ従来の丸い口腔洗浄器（「ＷＰ」）に対する、３個（「Ｐ３」）、４個（「Ｐ４」）及び５個（「Ｐ５」）の頂点を持つ平坦なプレートのノズルについての洗浄結果を示す。該グラフには、歯の頬側部分における歯肉の縁から取り除かれた生物膜の体積（実線）と、４つの異なるオリフィスタイプについての洗浄された面積の割合（破線）が示されている。該グラフに示されるように、全ての頂点のノズル（ジェット−シートの組み合わせ）が、非常に効果的な洗浄を達成し、９０％もの生物膜を除去し、５０％を超える完全洗浄された面積を達成した。丸いジェットのみを利用する従来の口腔洗浄器ノズルは、この強固な生物膜を除去するのに困難があり、４０％の生物膜の洗浄も達成せず、完全に洗浄された領域が実質的になかった。
【００５２】
従って、該データは、三角形及び星形のオリフィスのような、頂点を有するオリフィスが、生物膜の除去に非常に効果的なジェット−シートの組み合わせを生成することを示している。更に、複数の放射状のシートを持つノズルを用いると、処置高さが回転とは比較的独立となり、洗浄結果がユーザによる変動にあまり依存しなくなる。
【００５３】
一実施例によれば、液体シートの流体力は、生物膜の凝集及び接着力を上回る必要がある。従って、２つの要件、即ち（ｉ）圧力勾配と等しくなるよう洗浄ドライバを最大化させること、及び（ii）必要とされる時間で全ての目標位置に到達すること、のための該シートの最適パラメータのウィンドウが必要とされる。
【００５４】
一実施例によれば、限定するものではないが、ピーク衝突圧力Ｐｐｅａｋ（衝突速度に関連し、Ｐ＝０．５ρｖ２である）、シートの厚さ、及び衝突角度を含む、圧力勾配を決定するための幾つかのパラメータがとり得る。限定するものではないが、処置時間、シート長、並びに位置及び数を含むシートのパターンを含む、到達時間及び処置時間についての幾つかのパラメータがとり得る。
【００５５】
以下の表１を参照すると、ここで記載される又は想到される実施例による液体シートについてのとり得るパラメータのウィンドウが示されている。これらのパラメータが示されているが、例えば、数あるなかでも、オリフィス及び液体シートのサイズ及び／又は形状に依存して、他のパラメータのウィンドウもとり得ることは、理解されるべきである。
【表１】
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【００５６】
一実施例によれば、ピーク衝突圧力Ｐ又は衝突速度ｖのパラメータは、圧力勾配のレベル及び生物膜により感じられるせん断応力を決定するため、洗浄の主なドライバである。
【００５７】
一実施例によれば、シートの厚さパラメータに関して、薄いシートは厚いシートよりも深く除去するが、シートが薄過ぎると、生物膜を通過する液体の膜が生物膜のコロニーより薄くなった場合に、力が減少する。例えば、生体内での実験において１６μｍから１１μｍへと薄くすることは、急角度の衝突の除去の低減された効率を呈した。一実施例によれば、最適なシートの厚さは、１０乃至６０μｍの範囲内であり得るが、他の多くの範囲も可能である。
【００５８】
一実施例によれば、衝突角度パラメータに関して、６０°に及ぶような急角度の衝突においては、シートについての圧力勾配が最大となり、圧力勾配は衝突角度の減少につれて下降する。急角度におけるシートは、ジェットよりもかなり深く洗浄し得るが、シートによる浅い角度の洗浄はあまり効率の良いものではなくなり得る。それ故、一実施例によれば、浅い衝突における洗浄効果を維持するため、薄いシートが、より大きな丸いシートと組み合わせられても良い。
【００５９】
一実施例によれば、処置時間パラメータに関して、実験は、衝突領域の近くでの除去の殆どが、角度に依存して、最初の２乃至４ｍｓで生じることを示した。従って、更なる運動量及び／又は水の体積は、残りの生物膜に対してあまり影響を与えないか、又は影響を与えないものとなり得る。
【００６０】
一実施例によれば、シートの長さパラメータに関して、複数の放射状のシートを用いる場合、歯の高さの殆どが３乃至６ｍｍの長さのシートを用いてカバーされることができ、従って、ユーザは単一の直線の動きで全て洗浄することが可能である。より小さなシートは、歯肉の縁及び歯間領域のみに洗浄を制約し得るが、歯肉の健康を改善するのに十分であり得る。より長いシートは適切に洗浄し得るが、１０ｍｍより長いシートは、該シートの大部分が歯に当たらないため、液体の浪費となり得る。
【００６１】
一実施例によれば、シートの位置及び数のパラメータに関して、ユーザに対して回転自由度を与えるため、三重のもの、十字形のもの及び星形のもののような放射状のシート構成が利用されても良い。５個よりも多いシートは、シートが互いを妨害する場合、密となり過ぎ得る。一実施例によれば、放射状のシートの配置は、歯肉縁下のポケットのような二次的な位置において洗浄し得る、延長上の放射状の側方ジェットを生成する点において、環状形状に対して利点をもたらし得る。
【００６２】
一実施例によれば、パルス的又は連続的な放出のような圧力の形態は、洗浄の効果に影響を与えないものであり得るが、シートにおける波又は振動のようなシートの不安定性は、効果を改善し得る。
【００６３】
ここで定義され使用される全ての定義は、辞書の定義、参照により本明細に組み込まれた文献における定義、及び／又は定義された語の通常の意味に対して優先されるものと理解されるべきである。
【００６４】
本明細及び請求項において用いられる不定冠詞「１つの（a及びan）」は、明示されない限り、「少なくとも１つ」を意味するものとして理解されるべきである。
【００６５】
本明細及び請求項において用いられる「及び／又は（and/or）」なる句は、斯様に併記された要素の「いずれか又は両方」、幾つかの場合においては結合して存在し、別の場合においては離隔されて存在する要素を意味するものとして理解されるべきである。「及び／又は」により列記された複数の要素は、同様に解釈されるべきであり、即ち斯様に併記された要素の「１つ以上」として解釈されるべきである。「及び／又は」節により明示的に特定される要素の以外の要素が、明示的に特定されたこれら要素に関連するものであっても関連しないものであっても、任意に存在しても良い。
【００６６】
本明細及び請求項において用いられる「又は（or）」は、以上に定義された「及び／又は」と同じ意味を持つと理解されるべきである。例えば、リスト中のアイテムを分離するとき、「又は」又は「及び／又は」は包含的なものとして解釈されるべきであり、即ち、要素の数又はリストの少なくとも１つ、更には１つよりも多く、任意には列記されていない更なるアイテムを含むことも包含するものとして解釈されるべきである。「１つのみ」若しくは「ちょうど１つ」又は請求項において用いられる場合には「から成る（consisting of）」といった、その反対を明示的に示す語のみが、要素の数又はリストの１つの要素のみの包含を示す。一般的に、ここで用いられる語「又は」は、「いずれか」、「１つ」、「１つのみ」又は「ちょうど１つ」といった排他的な語を伴う場合に、排他的な代替を示すものとして解釈されるべきである。
【００６７】
１つ以上の要素のリストに関して、本明細及び請求項において用いられる「少なくとも１つ（at least one）」なる句は、該要素のリストにおける要素のいずれか１つ以上から選択された少なくとも１つの要素を意味するものとして理解されるべきであるが、該要素のリスト内に明示的に列記された全ての要素の少なくとも１つを必ずしも含まず、該要素のリストにおける要素のいずれかの組み合わせを除外するものではない。この定義は、「少なくとも１つ」なる句が参照する要素のリスト内に明示的に特定された要素以外の要素が、明示的に特定されたこれら要素に関連するものであっても関連しないものであっても、任意に存在し得ることを許容する。
【００６８】
明示的に示されない限り、１つより多いステップ又は動作を含む、請求項に記載されるいずれの方法においても、該方法のこれらステップ及び動作の順序は、必ずしも該方法のステップ及び動作が列記された順序に限定されるものではないことも、理解されるべきである。
【００６９】
請求項、及び以上の明細書において、「有する（comprising）」、「含む（including）」、「担持する（carrying）」、「持つ（having）」、「包含する（containing）」、「伴う（involving）」、「保持する（holding）」、「から構成される（composed of）」等のような全ての遷移句は、非制限的なものとして理解されるべきであり、即ち含むが限定するものではないことを意味するものと理解されるべきである。「から成る（consisting of）」及び「から基本的に成る（consisting essentially of）」なる遷移句のみが、制限的又は半制限的な遷移句であるべきである。
【００７０】
幾つかの本発明の実施例がここで説明され例示されたが、当業者は、機能を実行するため及び／又はここで説明された結果及び／又は利点の１つ以上を得るため、多様な他の手段及び／又は構造を容易に想到するであろう。斯かる変形及び／又は変更のそれぞれは、ここで説明された本発明の実施例の範囲内であるとみなされる。更に一般的に、当業者は、ここで説明された全てのパラメータ、寸法、材料及び構成は、例であることが意図されたものであり、実際のパラメータ、寸法、材料及び／又は構成は、本発明の教示が利用される特定の用途に依存することを、容易に理解するであろう。当業者は、単なる一般的な実験を用いて、ここで説明された特定の本発明の実施例に対する多くの同等物を認識し、又は確認することが可能である。それ故、以上の実施例は、単に例として提示されたものであり、添付される請求項及びその等価物の範囲内において、本発明の実施例は、明示的に記載されて請求されるものとは異なって実行され得る。本開示の本発明の実施例は、ここで説明されたそれぞれの個々の特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法に向けたものである。更に、斯かる特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法の２つ以上のいずれかの組み合わせもが、斯かる特徴、システム、物品、材料、キット及び／又は方法が相互に矛盾しない場合には、本開示の本発明の範囲内に含まれる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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