(57)【要約】      （修正有）【課題】加熱を意図的に起動しない事を可能にするスプレーハンドピースの制御回路を提供する。【解決手段】歯科用ハンドピースの媒体加熱装置１２，２２の制御を行うための制御回路は、加熱装置１２，２２を起動するために手動で起動可能なスイッチＳ１，Ｓ２が配置された加熱電流回路２０を有する。加熱装置１２，２２を意図的に非起動状態とするために、更に、制御可能なスイッチ素子Ｖ１，Ｖ２を加熱電流回路２０に配置してあり、このスイッチ素子は、外部制御信号（ＶＣＣ，Ｖｏｎ）に基づいて導電又は非導電状態に設定することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動で起動可能な加熱装置（１２，２２）を起動するためのスイッチ（Ｓ１，Ｓ２）が配置された加熱電流回路（２０）を有する歯科用ハンドピース（１）の媒体加熱装置（１２，２２）を制御するための制御回路であって、更に、制御可能なスイッチ素子（Ｖ１，Ｖ２）を加熱電流回路（２０）に設け、前記スイッチ素子は、外部制御信号（ＶＣＣ，Ｖｏｎ）によって導電又は非導電状態に設定可能であることを特徴とする制御回路。
【請求項２】
加熱電流回路（２０）が交流電圧源（ＡＣ０，ＡＣ１）に接続され、加熱電流回路（２０）に逆並列に配置された二つの制御可能なスイッチ素子（Ｖ１，Ｖ２）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
一つ又は二つの光トライアック（Ｕ１，Ｕ２）を介して外部制御信号（ＶＣＣ，Ｖｏｎ）を制御可能な単数又は複数のスイッチ素子（Ｖ１，Ｖ２）に供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御回路。
【請求項４】
制御可能な単数又は複数のスイッチ素子はサイリスタ（Ｖ１，Ｖ２）であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の制御回路。
【請求項５】
加熱電流回路（２０）は、歯科用ハンドピース（１）の空気媒体の加熱を起動するためのスイッチ（Ｓ１）と、水媒体の加熱を起動するためのスイッチ（Ｓ２）とから構成され、互いに並列に配置された手動で起動可能な二つのスイッチ（Ｓ１，Ｓ２）を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の制御回路。
【請求項６】
単数又は複数のスイッチ（Ｓ１，Ｓ２）を起動すると同時に対応する媒体用のバルブが開放されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の制御回路。
【請求項７】
更に、加熱装置（１２，２２）の起動に呼応して同様に起動される歯科用ハンドピース（１）用の照明装置（ＬＡ）を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の制御回路。
【請求項８】
加熱装置（１２，２２）を非起動状態にした後、照明装置（ＬＡ）が所定の持続時間を持って起動状態を保つことを特徴とする請求項７に記載の制御回路。
【請求項９】
照明装置は制御ブロック（２３）を備え、前記制御ブロックは、入力信号によって光源（ＬＡ）を作動させるための光供給ユニット（２４）を制御することを特徴とする請求項７又は８に記載の制御回路。
【請求項１０】
入力信号として、加熱電流回路（２０）内の電圧降下を制御ブロック（２３）に供給することを特徴とする請求項９に記載の制御回路。
【請求項１１】
加熱電流回路（２０）内の電圧降下が、光カプラ（Ｕ３）を介して制御ブロック（２３）に供給されることを特徴とする請求項１０に記載の制御回路。
【請求項１２】
加熱電流回路（２０）及び照明装置が共通の電流供給源（ＡＣ０，ＡＣ１）によって接続されていることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の制御回路。
【請求項１３】
電流供給源（ＡＣ０，ＡＣ１）が交流電圧を出力し、整流器（２１）が照明装置の上流に接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の制御回路。
【請求項１４】
供給される空気及び／又は水を加熱するための加熱装置を有する歯科用ハンドピースであって、請求項１乃至１３のいずれかに記載の制御回路を備えることを特徴とする歯科用ハンドピース。
【請求項１５】
歯科用スプレーハンドピース（１）であることを特徴とする請求項１４に記載の歯科用ハンドピース。
【請求項１６】
内部を流れる単数若しくは複数の媒体用にスイッチオン及びスイッチオフが可能な加熱装置（１２，２２）を有する歯科用スプレーハンドピース（１）であって、媒体の少なくとも一つを、スプレーハンドピース（１）を洗浄及び／又は消毒する目的に使用する際に、加熱装置（１２，２２）を非起動状態とすることが可能な歯科用スプレーハンドピース。
【請求項１７】
外部信号（ＶＣＣ，Ｖｏｎ）によって加熱装置（１２，２２）を非起動状態とすることが可能なことを特徴とする請求項１６に記載の歯科用スプレーハンドピース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提項による歯科用ハンドピースの制御回路に関する。特に、本発明は歯科用ハンドピースの加熱装置を制御するための制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科用ハンドピースは、患者の口中の治療中の箇所若しくは治療終了直後の箇所を空気及び／又は水により洗浄及び乾燥させることを可能とする空気及び水用の媒体供給路が備えられていることが多い。特に、空気や水を特定の箇所に向けて発射するため、いわゆるスプレーハンドピースが設けられている。このような歯科用スプレーハンドピースは、例えば、本出願人による特許文献１により周知である。
【０００３】
一般に、上記のようなタイプの歯科用ハンドピースは、これ以外にも、それらを口中に載置される患者に反射作用や防衛反応をもたらさないように射出する媒体を体温まで加熱することができるように構成されている。媒体を加熱するため、ハンドピースには、加熱電流回路に接続された媒体供給ラインに加熱カートリッジや加熱コイルのような形態の加熱装置が配置されている。この加熱電流回路は、ハンドピースの使用者が加熱電流回路を閉じて加熱装置を起動するために起動可能なスイッチに接続されている。
【０００４】
特許文献１では、媒体バルブ用の適当なスイッチを起動することによって、加熱装置を自動的に起動させることができる技術について述べている。更に、スイッチの起動後に、加熱電流回路を閉じるための対応する制御信号を生成する回路の配置について述べている。更に、加熱装置の起動と同時に、照明電流回路も閉じられ、それによって、ハンドピース内に配置された光源のスイッチがオンとなり、歯科用ハンドピースの出口開口が対向する領域を照明する。
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１９５  ３９  ５３４  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
周知の制御回路は、比較的多数の個々の部品から構成されており、よって、製造に比較的費用がかかる。更に、媒体バルブ用のスイッチを起動すると、それに対応する媒体加熱が自動的に起動する。これは、一般には、歯科治療中には望ましいが、それ以外の状態、例えば、ハンドピースの媒体供給ラインを洗浄溶液ですすぐなどの集中的な消毒や洗浄工程中には、むしろ不利である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、歯科用ハンドピースの加熱装置の制御において、特に単純な構成による代替の解決法を提供することを目的とする。更に、状況によっては媒体の加熱を意図的に起動しないことを可能とする。
【０００８】
この目的は、請求項１の特徴を有する歯科用ハンドピースの媒体加熱装置を制御するための制御回路によって達成することができる。
【０００９】
本発明による制御回路は、まず、加熱装置を起動するために手動で起動可能なスイッチが配置された加熱電流回路を備える。本発明によると、更に、加熱電流回路には、外部制御信号によって導電又は非導電状態に設定できる制御可能なスイッチ素子が配置されている。
【００１０】
このように本発明による解決法により、外部制御信号により加熱を完全にオフに切り替え、スイッチを起動しても媒体が温まらないようにすることができる。このように、ハンドピースの外部装置コントローラによって加熱のスイッチをオン、オフすることができる。特に、媒体供給ラインを洗浄の目的で洗浄流体ですすぐ際にスイッチをオフとすることができる。
【００１１】
本発明の更なる有利な発展によると、加熱電流回路は、交流電圧電源に接続されており、第１の制御可能なスイッチ素子に加え、更に別のスイッチ素子を備え、これらの両スイッチ素子は、加熱電流回路内に互いに逆並列となるように配置されている。特に、制御可能なスイッチ素子として、サイリスタを設けるようにしてもよく、そこへ二つの光トライアックによって外部制御信号を供給する。この解決法により、一方では加熱電流に対して大きい電流範囲を可能とするとともに、他方では光トライアックの形態の単純なセンサ部品を採用できるので、回路の配置を全体的に非常に経済的に保つことができる。
【００１２】
有利なことに、加熱電流回路は、空気用として一つ、そして水用として一つの、計二つの加熱装置を備えているので、それぞれの加熱装置に手動で起動可能なスイッチを備えることができる。また、スイッチは、同時に、対応する媒体バルブを起動するためのスイッチを兼用しており、外部信号により加熱電流を流すことができると仮定すると、一方でスイッチを起動すると対応する媒体が射出し、同時に他方では対応する加熱装置が起動するようになる。
【００１３】
本発明の更なる有利な発展によると、更に、二つの媒体ヒータの少なくとも一つを起動すると、同様に起動する照明装置を備える。加熱電流回路内の電圧降下によって光源のスイッチをオンにするための対応する入力信号を得て、光カプラによって照明装置に送信することができる。好ましくは、更に、媒体加熱が非起動状態となった後も所定の時間だけ照明装置が更にスイッチオンの状態を持続するような制御ブロックを照明装置用として備える。
【００１４】
加熱電流回路と照明装置は、共に、共通の電流供給源に接続されているので、電流供給源が交流電圧を供給する場合には、整流器を照明装置の上流に接続するのが好ましい。
【００１５】
上記の通り、本発明の制御回路は請求項１に記載の通り、手動で起動可能な加熱装置を起動するためのスイッチが配置された加熱電流回路を有する歯科用ハンドピースの媒体加熱装置を制御するための制御回路であって、更に、制御可能なスイッチ素子を加熱電流回路に設け、前記スイッチ素子は、外部制御信号によって導電又は非導電状態に設定可能であることを特徴とする。
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の制御回路において、加熱電流回路が交流電圧源に接続され、加熱電流回路に逆並列に配置された二つの制御可能なスイッチ素子が設けられていることを特徴とする。
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の制御回路において、一つ又は二つの光トライアックを介して外部制御信号を制御可能な単数又は複数のスイッチ素子に供給することを特徴とする。
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の制御回路において、制御可能な単数又は複数のスイッチ素子はサイリスタであることを特徴とする。
また、請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の制御回路において、加熱電流回路は、歯科用ハンドピースの空気媒体の加熱を起動するためのスイッチと、水媒体の加熱を起動するためのスイッチとから構成され、互いに並列に配置された手動で起動可能な二つのスイッチを備えることを特徴とする。
また、請求項６に記載の本発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の制御回路において、単数又は複数のスイッチを起動すると同時に対応する媒体用のバルブが開放されることを特徴とする。
また、請求項７に記載の本発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の制御回路において、更に、加熱装置の起動に呼応して同様に起動される歯科用ハンドピース用の照明装置を備えることを特徴とする。
また、請求項８に記載の本発明は、請求項７に記載の制御回路において、加熱装置を非起動状態にした後、照明装置が所定の持続時間を持って起動状態を保つことを特徴とする。
また、請求項９に記載の本発明は、請求項７又は８に記載の制御回路において、照明装置は制御ブロックを備え、前記制御ブロックは、入力信号によって光源を作動させるための光供給ユニットを制御することを特徴とする。
また、請求項１０に記載の本発明は、請求項９に記載の制御回路において、入力信号として、加熱電流回路内の電圧降下を制御ブロックに供給することを特徴とする。
また、請求項１１に記載の本発明は、請求項１０に記載の制御回路において、加熱電流回路内の電圧降下が、光カプラを介して制御ブロックに供給されることを特徴とする。
また、請求項１２に記載の本発明は、請求項７乃至１１のいずれかに記載の制御回路において、加熱電流回路及び照明装置が共通の電流供給源によって接続されていることを特徴とする。
また、請求項１３に記載の本発明は、請求項１２に記載の制御回路において、電流供給源が交流電圧を出力し、整流器が照明装置の上流に接続されていることを特徴とする。
本発明の歯科用ハンドピースは、請求項１４に記載の通り、供給される空気及び／又は水を加熱するための加熱装置を有する歯科用ハンドピースであって、請求項１乃至１３のいずれかに記載の制御回路を備えることを特徴とする。
また、請求項１５に記載の本発明は、請求項１４に記載の歯科用ハンドピースにおいて、歯科用スプレーハンドピースであることを特徴とする。
本発明の歯科用スプレーハンドピースは、請求項１６に記載の通り、内部を流れる単数若しくは複数の媒体用にスイッチオン及びスイッチオフが可能な加熱装置を有する歯科用スプレーハンドピースであって、媒体の少なくとも一つを、スプレーハンドピースを洗浄及び／又は消毒する目的に使用する際に、加熱装置を非起動状態とすることが可能であることを特徴とする。
また、請求項１７に記載の本発明は、請求項１６に記載の歯科用スプレーハンドピースにおいて、外部信号によって加熱装置を非起動状態とすることが可能なことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明について添付の図面を参照しながら更に詳しく説明する。
図１に示す歯科用スプレーハンドピース１は、長手のグリップボディ２を有し、その後側には、媒体連結具３を備え、それを介してハンドピース１を歯科治療機器の従来の供給ホースに接続することができる。媒体連結具３は、この目的のため、空気と水の媒体用として個々の接続部品を有し、更に、電流と照明用の供給ラインを有する。
【００１７】
グリップボディ２の前端には、屈曲したノズルボディ４を備え、その自由端には、空気及び／又は水を射出するためのノズル５が位置している。空気と水を同時に射出する場合には、ハンドピースをいわゆるスプレーモードにして操作する。後に説明するように、更にノズルボディ４は、直接光を治療の箇所に向けることができるように構成されている。
【００１８】
長手のグリップボディ２の前部の上側には、空気と水の媒体用の二つの起動素子を有するキーフィールド６を備えている。二つの起動素子により、いずれの場合も対応する媒体供給ラインのバルブを開き、同時に対応する媒体の加熱を起動するためのスイッチを閉じることができる。両方の起動素子を同時に起動させると、空気と水の媒体供給ラインは、同時に開くので、ノズルボディ４の前端に配置されたノズル５の作用によって空気と水をスプレーの形態で射出する。これで、ハンドピースは上記のスプレーモードとなる。
【００１９】
図２は、ハンドピース１の内部に配置された要素のうち、重要な部分を示す。わかりやすい様に、媒体供給ラインを開放し、更に媒体加熱のスイッチをオンにするために、キーフィールド６を介して起動可能であるスイッチレバーと、後述する加熱装置用の制御回路の電気要素は示していない。
【００２０】
グリップボディ２の内部では、後端が媒体連結具３の対応する接続部品と接続された空気と水用の二本の媒体供給ライン１０，１１が長手の方向に延在している。
空気用の媒体供給ライン１０の前方部分には、その媒体供給ライン１０を通って流れる空気を加熱する加熱要素１２が位置している。この加熱要素の場合、空気が加熱カートリッジ１２内を通ると加熱されるように、媒体供給ライン１０に連通する従来の加熱カートリッジを使用している。同様に、水用の媒体供給ライン１１として対応する加熱要素を備える。
【００２１】
長手のグリップボディ２の前端には、更に光源を取り付けるためのホルダ１３が位置している。この光源の場合、スイッチをオンにした後に光を屈曲したノズルボディ４の中に照射する白熱光を発するランプを使用しており、その後、適当な光方向制御手段、例えばグラスファイバー束などによってノズル５まで誘導される。光源から発せられる光は、空気及び／又は水と同じ位置に向けられるため、ハンドピースのユーザは、ノズル５が向けられた箇所を最適に観察することができる。
【００２２】
歯の治療中に、媒体供給ラインの開放と同時に、対応する加熱要素が起動し、媒体をほぼ体温まで加熱する。一般的に、この自動加熱は、口の中に一種類若しくは複数の媒体を噴霧された患者が反射作用や防衛反応を起こさないようにするためのものである。一方、特殊なケースとして、媒体バルブを開放したにもかかわらず、加熱のスイッチを意図的にオフのままに維持したい場合もある。これは、図３に基づいて後述する本発明による制御回路により可能となる。
【００２３】
制御回路の主な構成要素は、電流供給源ＡＣ０、ＡＣ１に両端子が接続された加熱電流回路２０である。これは、好ましくは、２４Ｖの交流電圧を供給する。加熱回路２０には、抵抗器として略示してあるが、空気と水用の二つの加熱要素１２及び２２の平行回路が配置されており、加熱要素１２，２２にそれぞれ直列に配置されたスイッチＳ１及びＳ２が設けられ、ハンドピースの上側に位置する対応するキーフィールドを起動すると、対応する媒体バルブの開放と同時に閉じるように構成されている。
【００２４】
外部装置コントローラを介した停止及びスイッチオンを可能とするため、更に、加熱電流回路２０には、逆並列に配置された二つのサイリスタＶ１及びＶ２の並列接続が設けてあり、導電又は非導電状態に選択的にバイアスされることができる。加熱電流回路２０は交流電圧電源から供給され、加熱要素１２及び２２を流れる電流は、交流電圧の両半波で起きるため、二つのサイリスタＶ１及びＶ２の逆並列の配置が必要となる。
【００２５】
二つのサイリスタＶ１及びＶ２の制御は、装置コントローラが生成し、制御回路の別の二つの端子ＶＣＣ及びＶｏｎに印加される外部制御信号によって行われる。これらの外部制御信号は、その都度、光トライアックＵ１又はＵ２を介してこれら二つのサイリスタＶ１及びＶ２に送られるので、スイッチオン信号を送ると、サイリスタＶ１及びＶ２のスイッチがオンとなる。この状態で二つの加熱要素１２，２２の二つのスイッチＳ１、Ｓ２のうちの一方が閉じると、電流は対応する加熱要素１２，２２を通って流れ、対応する媒体は、その媒体バルブは対応するスイッチＳ１又はＳ２が閉じると同時に開き、加熱される。
【００２６】
一方、二つの入力ＶＣＣ及びＶｏｎを介してスイッチオフ信号が設定されると、二つのサイリスタは非導通状態となる。この場合、ハンドピースの上側の二つのキーフィールドの一つが起動すると、対応する媒体バルブは開放されるが、対応するスイッチＳ１又はＳ２が閉じても、二つのサイリスタＶ１及びＶ２によって加熱電流回路２０内における電流の流れが阻止されるため、それに付随する加熱要素１２又は２２は非起動状態のままとなる。この媒体加熱のスイッチオフは、特に、媒体供給ラインを集中的に消毒するために洗浄液ですすぐ際に利用することができる。更に、治療中においても、媒体加熱を意図的にスイッチオフとし、例えば、患者の反射作用をテストすることも可能である。
【００２７】
二つの加熱要素１２及び２２を補うものとして、更に、加熱要素１２，２２の起動時に同様にスイッチオンとされる白熱灯ＬＡの形態の光源を回路に配置している。この目的のため、白熱灯ＬＡを作動させる光供給ユニット２４用として対応する制御信号を生成する制御ブロック２３が設けられている。制御ブロック２３用の入力信号は、加熱電流回路２０内における電圧降下によって生成されるものであり、二つのスイッチＳ１及びＳ２のうちの一方をオンに切り替えた場合に生成される。図示の例では、二つのサイリスタＶ１，Ｖ２の一方の並列分岐に配置された、二つのダイオードＤ１及びＤ２の電圧降下を採用している。
【００２８】
二つのダイオードＤ１及びＤ２の電圧降下は、光カプラＵ３を介して伝達され、加熱電流が流れると、交流電圧の周波数に対応する方形波信号が制御ブロック２３に供給される。制御ブロック２３は、この方形波信号を白熱灯ＬＡの起動用のスタート信号であると解釈し、それに呼応して対応する制御信号を光供給ユニット２４に伝達し、更に、光供給ユニット２４は対応する電流を白熱灯ＬＡに供給する。
【００２９】
光供給用の制御ブロック２３は、更に、タイミング部材を備えており、加熱要素１２及び２２がスイッチオフされた後、更に、一定時間持続してスイッチオン信号を光供給ユニット２４に対して生成する。これにより、二つの媒体のスイッチがオフとなった後も、光が一定の持続時間を持って連続して照射されるため、治療完了直後の箇所を観察できることを確保する。
【００３０】
照明装置用の各種構成要素に対する電流供給は、同様にして加熱電流回路２０の電流供給端子ＡＣ０及びＡＣ１を介して行われ、これにより、整流器２１を光供給装置の上流に配置する。ダイオードＤ１及びＤ２は、この場合、光供給を起動するための非常に単純なセンサ部品を構成するものであり、これにより、本発明による制御回路の構成に付加的にかかるコストを削減することができる。更に、これらは供給交流電圧の半波においてのみ起動するものであるため、本発明による回路構成では電力の損失は非常に低い。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
このように、本回路構成により、二つの加熱要素に対して電流範囲を大きく形成することができる。更に、二つの光トライアック及びダイオードという形態の単純なセンサ部品を採用しているので、回路を経済的に構築することができる。更に、媒体加熱を意図的に起動させないことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による制御回路を使用した歯科用スプレーハンドピースの側面図
【図２】スプレーハンドピースの一部断面図
【図３】本発明による制御回路の略図
【符号の説明】
【００３３】
１  スプレーハンドピース
２  グリップボディ
３  媒体連結具
４  ノズルボディ
５  ノズル
６  キーフィールド
１０  媒体供給ライン
１１  媒体供給ライン
１２  加熱要素
１２  加熱カートリッジ
１３  ホルダ
２０  加熱電流回路
２１  整流器
２２  加熱要素
２３  制御ブロック
２４  光供給ユニット
【図１】
2004249104.tif 000003
【図２】
2004249104.tif 000004
【図３】
2004249104.tif 000005