(57)【要約】【課題】歯科医師の感染危険性を大幅に低減するとともに充電池の重量を比較的に小さくすることによって操作性も改善し、騒音も低減するにもかかわらず製造コストも削減することができる光重合装置を提供する。【解決手段】ケース部材（１２）とこのケース部材（１２）内に設けられた特に軸流ファン等のファン（２６）と重合放射線を放出する光源（１４）とからなる、特に光重合性歯科材料を硬化するための光重合装置（１０）において、ファン（２６）の回転軸が光源（１４）の光軸（７６）に対して横断方向に延在し、ケース部材（１２）上に側面の排気開口部（２８）が形成される。【選択図】図１
2004329911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース部材とケース部材内に設けられた特に軸流ファン等のファンと重合放射線を放出する光源とからなる、特に光重合性歯科材料を硬化するための光重合装置において、ファン（２６）の回転軸が光源（１４）の光軸（７６）に対して横断方向に延在することを特徴とする光重合装置。
【請求項２】
回転軸は光軸（７６）に対して６０°ないし９０°の角度をもって配置されていることを特徴とする請求項１記載の光重合装置。
【請求項３】
光重合装置（１０）がグリップ部（２０）を備えその反対側にファン（２６）の回転軸が横断方向に延在し、回転軸とグリップ部（２０）の縦軸との間の角度が特に６０°ないし９０°であることを特徴とする請求項１または２記載の光重合装置。
【請求項４】
冷却部材（４０）を備えており、これが光源（１４）と直接的あるいは間接的に熱伝導結合されるとともにファン（２６）の気流が当てられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の光重合装置。
【請求項５】
ファン（２６）が冷却部材（４０）の冷却リブ（４６）に沿って延在する通気路内に配置され、前記ファン（２６）は冷却リブ（４６）の吸気側および／または排気側に配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光重合装置。
【請求項６】
光源（１４）のソケット（４２）および／または光源（１４）は通気路内に突出していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の光重合装置。
【請求項７】
冷却部材（４０）は実質的に円筒形に形成され、特にその冷却リブ（４６）が実質的にファン（２６）の回転軸に平行に延在することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の光重合装置。
【請求項８】
ケース部材（１２）はファン部分の実質的に対向している両側面上に通気スロット（３０）を備えた少なくとも１つの吸気開口部と少なくとも１つの排気開口部（２８）とを備えており、その間に中間通路が設けられこの中間通路が実質的に冷却リブ（４６）の延長に設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の光重合装置。
【請求項９】
ファン（２６）は少なくとも部分的に冷却部材（４０）の窪み内に収容されており、特にファン（２６）が収容される冷却部材（４０）の前端部が形成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の光重合装置。
【請求項１０】
排気開口部（２８）あるいは吸気開口部はケース部材（１２）に取り外し可能に結合されたケース部材部分（３２）内に配置されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の光重合装置。
【請求項１１】
ケース部材（１２）上に特に押ボタン（３４）からなる解除要素が設けられ、これによって取り外し可能なケース部材部分（３２）とケース部材（１２）のその他の部分との間の結合を解除し得ることを特徴とする請求項１０記載の光重合装置。
【請求項１２】
ケース部材部分（３２）を取り外した状態においてファン（２６，２７）をケース部材から取り外すことが可能であることを特徴とする請求項１０または１１記載の光重合装置。
【請求項１３】
光源（１４）の光軸に沿ってあるいはグリップ部（２０）の縦軸に沿って複数のファン（２６）が前後に配置され、それらの回転軸は実質的に互いに平行して延在しており、一体型あるいは多部品型の冷却部材（４０）が光源（１４）および／またはそのソケット（４２）からファン（２６）の通気路に対して延在し、冷却リブ（４６）は光軸（７６）に対して横断方向に延在することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の光重合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は請求項１前段に記載の光重合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手で操作される光重合装置は通常極めて強力な放射源を有しており、これはその放射線を光導体に放射し歯科材料を重合するよう作用する。放射源は通常光源であるが、部分的に熱源とすることもでき、ここで光として紫外線も考えられる。
【０００３】
この種の光源および放射源は通常熱損失を発生させるものであり、これは極めて小型の手持ち装置から排出する必要がある。
【０００４】
排熱を行うために光源の周りに極めて大きな冷却リブを設けることが既に提案されている。
【０００５】
しかしながら、高出力のハロゲン光源においてはこの種の冷却方式は不充分であり、従って通常ファンによる冷却が必要となる。
【０００６】
通常軸流ファンが使用されその形状は手持ち装置のケース部材の直径に近似しており、従って冷却風は実質的に手持ち装置の縦軸に平行にこれを貫通して通流する。
【０００７】
治療箇所への冷却空気の吹き付けは好ましくないため、排気口は通常ケースの裏側に設けられている。
【０００８】
処置をしている歯科医師または歯科技工士に直接空気が吹き付けられることを防止するため、ドイツ国特許出願公開第３４１１９９６号明細書（特許文献１）には排気口がいくらか斜め下方に下げられているもが示されており、これによって冷却空気流が直接歯科医師の顔に吹き付けられることが防止される。
【０００９】
強制冷却を備えた既知の全ての光重合装置は患者側から歯科医師側に向かって気流を生成するものである。このことは一方で歯科医師にとって大きな感染危険性が存在することを意味しており；すなわち患者の吐息が直接歯科医師にかかるためである。
【００１０】
この感染危険性をいくらか低減するために、歯科医師によっては少なくとも光重合装置によって治療を行っている間マスクを着用している。しかしながら、処置は不快と感じられることもあり、使用されないこともしばしばある。
【００１１】
別の問題点は手持ち装置のファンによる騒音発生である。手持ち装置は小型の寸法を有する必要がある。そのため、ファンの気流を形成するために極めて小さい隙間しか提供されない。特に重要な問題は光重合装置の光源のための反射器である。既知のように反射器は錐形でその寸法はケースの内径よりも僅かに小さいだけである。
【００１２】
従ってこの部分において極小さな環状の隙間のみが残されており、そのため高い気流速度ならびに比較的大きな騒音がもたらされる。加えて、この気流抵抗にもかかわらず充分な冷却作用を達成するために極めて強力なファンを使用する必要がある。このファンによって電池の消耗が早くなるばかりでなく極めて大きな騒音が発生する。
【００１３】
それにもかかわらず許容可能な稼働時間を達成するために、ドイツ国特許出願公開第４２１１２３０号明細書（特許文献２）には、極めて大きな充電池を使用することが記載されており、これは手持ち装置の重心を下方に移動させるとともに手持ち装置のピストル状グリップ部内に収容されている。
【００１４】
この方式によって従来の光重合手持ち装置の電池寿命が短縮するという問題点が解決される。しかしながら、手持ち装置は極めて重いものとなり従って操作性が低下する。
【００１５】
前述した問題点と関連した既知の光重合装置の別の問題点は、冷却効果が比較的小さいことである。環状の隙間を通って反射器の周りを通流する冷却気流は極めて高い流速を有するが、高温の領域すなわちフィラメントの近傍においては流速ならびに冷却効果が極めて低いものとなる。
【００１６】
この作用を補償するために２つの方式が提案されており：１つは環状の隙間に達するまで反射器全体にわたって冷却部材の冷却リブを設けることである。この方式によれば冷却効果は顕著に改善するが、反射器の製造コストが高くなるとともに重量も増大する。
【００１７】
別の方式は、フィラメントの領域すなわち反射器の後端領域の通流断面を縮小することである。これによってその部分の流速も比較的高くなり、冷却効果が改善される。しかしながら、この解決方式においては通流抵抗が全体としてさらに増大することが問題であり、冷却効果は改善されるが通流抵抗が高くなる。
【００１８】
【特許文献１】ドイツ特許公開第３４１１９９６号明細書
【特許文献２】ドイツ特許公開第４２１１２３０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従って、本発明の目的は、歯科医師の感染危険性を大幅に低減するとともに充電池の重量を比較的に小さくすることによって操作性も改善し、騒音も低減するにもかかわらず製造コストも削減することができる、請求項１前段に記載の光重合装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記の課題は本発明に従って請求項１によって解決される。下位請求項には好適な追加構成が示されている。
【００２１】
本発明に係る解決方式によれば、光重合装置のケース部材を横断して冷却気流が形成される。ここでケース部材とは実質的なケース部材すなわちグリップ部を除いた部分を意味する。
【００２２】
冷却気流は正確に光源のソケットに、すなわち一方のケース端部から他方のケース端部まで達することが好適である。これは従来の手持ち装置の冷却気流に比べて大幅に短いものであり、例えば１／４または１／３程度の長さである。流速も大幅に低減することができ、例えば１／３にすることができる。冷却部材が唯一の顕著な通流抵抗を形成するため、これは著しく簡便な構造で形成することができる。冷却は熱損失が生じる場所すなわち光源近辺で直接行われる。
【００２３】
冷却リブは既知のように冷却気流に平行して延在している。この冷却気流が既知のものの冷却気流に対して垂直であるため、冷却リブも９０°旋回した方向に延在している。
【００２４】
本発明によれば、光源と極めて小さい冷却部材との間に強力な熱伝導結合が形成されれば特に好適である。
【００２５】
この強力な熱伝導結合は直接的に形成、すなわち光源を直接冷却体と結合するか、あるいは間接的に形成することができる。この構成において光源はソケットおよび／または反射器と良好な熱伝導結合を形成し、ソケットおよび／または反射器は冷却部材が冷却部材と結合される。本発明によれば、間接的な熱伝導結合においても熱伝導抵抗が充分に小さく保たれることが理解される。
【００２６】
反射器が内蔵されたハロゲン光源を使用する場合、本発明によりフィラメントと冷却部材との間の熱伝導性が良好であれば好適である。このため、例えばハロゲン光源のソケットが冷却部材との間で良好な熱伝導結合を形成することができる。ハロゲン光源の端子支持部が冷却部材内に嵌入するように冷却部材を寸法設定することも可能である。熱伝導ペースト材を付加することによって熱抵抗をさらに改善することができる。
【００２７】
別の特に好適な特徴によれば、極めて小さくかつ比較的高温の冷却部材は内側に配置されており、すなわちケース部材の外壁に対して極めて大きな距離をもって配置されている。
【００２８】
これによってまず冷却気流が極めて高温の面にかかるために冷却効果が大幅に向上する。他方、ケース部材の外側が高温にならないよう保持される。
【００２９】
ファンの定格３０００Ｕ／分未満であり、特にファンの稼働時の騒音発生が２５ｄＢ未満であれば特に好適である。
【００３０】
強力な冷却効果によって低いファン回転数で動作することができ、より少ない渦流のためファンの騒音発生も大幅に低下する。
【００３１】
ケース部材に使用される樹脂材料は大きな距離のために低音に保持されるため熱負荷がかからない。光重合装置のケース部材の後方領域が低音に保持されることが特に好適である。この部分にはしばしば繊細な電子部品またはＬＣＤ表示器等が設けられており、それらの稼働温度は極限られたものであり稼働温度が上昇すると寿命が低下することがあり得る。充電池も冷却気流の影響を受けず、ファンがより小さな電力で使用し得るため比較的小さな充電池で稼働することも可能になる。これによってファンの騒音発生が例えば２０ｄＢに低下する。
【００３２】
本発明によれば、正確に最高温の部分から（および再高温の部分のみから）冷却部材に熱伝導が行われることが好適である。このことは、ケース部材全体を加熱して冷却部材による冷却効果を低下させるケース部材内の温度拡散が生じないことを意味している。
【００３３】
手持ち装置の縦軸を横断する冷却気流の通流方向によって、治療する歯科医師が冷却気流の範囲外に存在することが保持される。吸気も患者の直ぐ近くではなく側方で行われる。これによって患者と冷却気流を通じて歯科医師との間で直接的な浮遊粒子の交換が生じないことが保持される。従って歯科医師がマスクを着用しなくても感染の危険性は大幅に低下する。
【００３４】
本発明に係る横断冷却流路は既知の方式で接触が防止されるように構成することができる。例えば、ケース部材内にこの冷却流路が冷却部材のリブ間に整列している通気スロットを設けることができる。
【００３５】
吸気口または排気口を形成するためにケース部材の半片にそれぞれグリッドまたは格子を設けることも可能である。冷却部材または必要に応じてファンを清掃して粉塵を除去するために、このグリッドは取り外し可能に形成することもできる。
【００３６】
ケース部材が分解可能であり冷却部材および／またはファンを開放するためのケース部材の一部を取り外すための押ボタン等の付勢装置を備えていれば特に好適である。このケース部材の一部の取り外しによって容易にファンにアクセスすることができる。この方式によって洗浄および保守の目的でファンを簡単に取り外すことができる。
【００３７】
この点に関して、ファンモータの電気端子が差し込み可能なものでありファンを動作位置に取り付けた際に自動的に所定の差し込みが達成されることが特に好適である。この構成によって、必要な場合の、ファンの洗浄、保守および／または交換がさらに容易になる。
【００３８】
冷却部材自体が湿度に敏感な電子部品を保護し、従って湿された布材または綿材によって安全に冷却リブを清掃することができる。
【００３９】
冷却部材はファンの片側または両側に構成することができ；好適には片側に構成される。
【００４０】
さらに、本発明によれば、冷却部材が光源のソケットおよび／または端子支持部と空間的および熱的に接近していれば好適である。例えば、熱伝導抵抗を低減するために冷却部材がこの部分をＵ字形に包囲することができる。
【００４１】
本発明によれば、ファンの吸気側において小さな通流抵抗で自由な通流が達成され、排気側（あるいは空間的に限られた寸法の排気ゾーン）においてはファンによって発生した冷却気流が冷却リブに沿って通流してそこに形成されている個々の通気路に従って整列され安定化されることが好適である。この方式によって通流効率ならびに冷却効果の両方が特に良好になる。
【００４２】
本発明のその他の詳細、特徴、ならびに種々の利点は、添付図面を参照しながら以下に記す実施例の説明によって理解される。
【実施例１】
【００４３】
図１に示された光重合装置１０はケース部材１２を備え、その内部に概略的に図示された光源１４が設けられている。光源は反射器１６を備えており、重合放射線を前方の光放出方向に照射する。この放射線は既知の方式で湾曲した光導１８を通過する。
【００４４】
光重合装置１０は実質的にピストル形状の手すりを有している。このためグリップ２０を備え、光重合サイクルの開始はスイッチ２２を付勢することによって実施される。スイッチ２２はグリップ部２０とケース部材１２の境界部に設けられている。スイッチ２２の反対側にプログラム選択スイッチ２４が設けられており、これは必要に応じてＬＣＤ表示を備えることもできる。
【００４５】
本発明によれば、光重合装置２６はファン２６を備えておりその回転軸は光源１４の光放出方向に対して横断方向に延在している。ファン２６はグリップ部２０を除いたケース部材１２の略中央に配置されている。ファン２６の吸気および排気は側方で行われる。図１には排気開口部２８が示されており、これは複数の通気スロット３０を備えている。
【００４６】
この実施例において排気開口部２８は分離式のケース部材部分３２内に形成されており、これは一種の格子として形成されている。押ボタン３４を押圧することによってケース部材部分３２を取り外すことができ、従ってファンおよびそこに設けられている冷却部材に自由にアクセスすることができ、簡便に洗浄することができる。
【００４７】
グリップ部２０を除いたケース部材１２は、その幅よりも長さが著しく大きいものである。これによってケース部材を横断する冷却気流は極めて短いものとなり、光重合装置の全長も短縮することができる。
【００４８】
図２には、ファン２６が軸流ファンとして形成されることが示されており、これに既知の方式のように例えば３ないし１０枚の羽３６を備えている。
【００４９】
この実施例において、回路基板３８を介して光源と冷却部材４０との間の熱伝導結合が形成される。
【００５０】
このことは図３により明確に示されている。
【００５１】
従って基板３８が部分的に冷却部材を貫通しており、この基板はケース部材の縦方向に延在するとともに光源の接続端子のための導電路を提供するものである。光源自体は回路基板４４上に取り付けられたソケット４２内に挿入されている。ソケット４２内には既知の方に熱を発散する光源が挿入されている。その接続ピンを介して熱が放出されるとともに冷却部材４０に伝導される。
【００５２】
冷却部材４０は互いに平行に隣接した複数の冷却リブ４６を備えている。冷却部材は縦中央軸から上下に延在しており、横方向において可能な限り小さい通気抵抗を有するように側方部が形成されている。
【００５３】
この実施例において冷却部材は図５に明瞭に示されているように特殊な形状を有している。その半円筒形の外形はケース部材１２の内形に近似しているが、接触することはない。冷却リブ４６の大きな面を有する形状によって比較的短い通流路にかかわらず良好な熱吸収が達成される。
【００５４】
ここでは一体型の冷却部材が示されているが、これに代えて製造を容易にするために複数部材からなる構成とすることも可能であり、この際部材間の熱伝導抵抗が小さくなるように留意される。
【００５５】
図３に示されているように、冷却部材４０の前端領域５０はより大きな材料の厚みをもって形成されている。この部分において光源の熱が冷却部材内に伝導され、材料の厚みを大きくすることによってより良好に熱伝導を均一化することができる。
【００５６】
冷却リブ４６は実質的に同じ厚みで形成されるとともに互いに均等に離間している。これらは中間通路５２を介して機械的かつ熱伝導的に互いに結合されている。
【００５７】
冷却部材は既知のようにアルミニウムあるいはアルミニウム合金等の良好に熱を伝導する材料から形成される。
【００５８】
冷却部材はファン２６と共に小型のユニットを構成しており、図４に示されているように、ファンケース５４の寸法は冷却部材４０のものに相当する。ファンケース５４と冷却部材４０とは互いに固定することが好適であり、従って小型のユニットとして予め組み立てて取り付けることができる。ファン２６は冷却部材４０から僅かに離間して取り付けられている。
【００５９】
図示された実施例において冷却部材４０はファン２６の排気側に設けられているが、必要に応じてファンの吸気側または両側に設けることも可能である。
【００６０】
図５に示されているように、冷却部材４０の外形はケース部材１２に近似しているが、その間に明確な隙間６０が設けられており、これによって熱分離が達成される。
【００６１】
既知の方式によってファン２６はファンモータ６２を備えている。図５にはケース部材１２の左側のみが取り外し可能なケース部材部分３２と共に示されているが、ケース部材の右側も通気スロット３０に対応する通気スロットを備えて構成されることが理解される。
【００６２】
図６には、通気スロット３０が個々の通気路６６に整列して延在していることが示されている。冷却気流は矢印６８に従った方向でケース部材１２を通過し、本発明に係る構成によって極めて大きな通気路が形成される。
【実施例２】
【００６３】
図７には、本発明に係る光重合装置の別の構成例が示されている。以降の各図においても同一の構成要素は同一の参照符合をもって示されている。
【００６４】
通気路６６の通気方向は、光源の光放出方向に対して約１０５°の角度で斜めに指向している。従って暖められた冷却空気の気流は後方に向かっていくらか傾斜して指向しており、従って患者からより遠くなっている。
【００６５】
冷却気流路の通流方向は必要に応じて任意に調節し得ることが理解される。
【実施例３】
【００６６】
図８には本発明に係る光重合装置の第３の実施例が示されている。この構成においては２つのファン２６，２７が前後してすなわちケース部材１２の縦方向にそってあるいは光放出方向に平行に前後して配置されている。従って冷却気流は著しく拡大された断面を有し、著しく大きな冷却部材４０を使用することができる。
【００６７】
この解決方式は、高出力の光源が使用される場合に特に有効であり、ここで拡大された冷却部材によって手持ち装置１０の重量が増加する。
【００６８】
本発明によれば、全ての構成形態においてファンと冷却部材のユニットが小型に形成されるとともに取り外し可能であることが極めて好適である。押ボタンを押圧することによって（図５参照）ロック機構を解除してユニットを取り外すことができる。ファンの交換もこの方式によって簡単に実施することができる。ユニットを適宜なバネ機構によって支持することも可能であり、この際適宜に構成された接触面によって自動的に接触させることも可能である。
【実施例４】
【００６９】
熱源と冷却部材４０との間の緊密な接触を特徴としている図９の実施例においても取り外しは可能である。このため、光源１４のソケット４２と端子支持部７０とを包囲している冷却部材４０の部材７２は実質的にＵ字形に形成されている。
【００７０】
図９には光放出方向に延在する光源１４の光軸７６の位置も示されている。この光軸７６は、ケース部材の円筒形部分すなわちグリップ部を除いたケース部材で見て実質的にケース部材の縦軸に平行して延在している。
【００７１】
Ｕ字型の冷却部材からはさらに基板４４も延在しており、これは図示された実施例において下方にのみ延在している。
【００７２】
必要に応じて電子部品を収容し得ることが理解され、この際熱負荷がかかる領域には接続線のみを収容し、重合装置１０のための電子装置はケース部材１２の裏側すなわちスイッチ２２とプログラム選択スイッチ２４の間に設けることが好適である。
【００７３】
この実施形態においても大きな面を有する冷却リブ４６が延在しており、その間には前端領域５０から出発して個々の通気路６６が形成される。
【００７４】
この構成形態において冷却リブ４６は水平面内に延在している。
【００７５】
詳細な構成は必要に応じて広範に変更し得ることが理解される。例えば、ソケット４２と冷却部材４０の部材７２との間の熱伝導を改善するために熱伝導ペースト材を充填することができる。必要に応じて基板４４と冷却部材との間に電気的な絶縁性を形成し得ることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係る光重合装置の一実施例を示す側面図である。
【図２】図１の実施例の拡大図である。
【図３】図２において部分的に切断した説明図である。
【図４】図１ないし図３の実施例を部分的に切断した説明図であり、図１ないし図３に対して反対側が示されている。
【図５】図１ないし図４の実施例の垂直軸に沿った断面図である。
【図６】図１ないし図５の実施例の水平軸に沿った断面図である。
【図７】本発明に係る光重合装置の第２の実施例を示す概略構成図である。
【図８】本発明に係る光重合装置の第３の実施例を示す概略構成図である。
【図９】本発明に係る光重合装置の第４の実施例の冷却部材および光源のみを示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  光重合装置
１２  ケース部材
１４  光源
１６  反射器
１８  光源
２０  グリップ部
２２  スイッチ
２４  プログラム選択スイッチ
２６，２７  ファン
２８  排気開口部
３０  通気スロット
３２  ケー部材部分
３４  押ボタン
３６  羽
３８，４４  基板
４０  冷却部材
４２  ソケット
４６  冷却リブ
５０  前端領域
５２  中間通路
５４  ファンケース
６０  隙間
６２  モータ
６６  通気路
６８  矢印
７０  端子支持部
７２  部材
７６  光軸
【図１】
2004329911.tif 000003
【図２】
2004329911.tif 000004
【図３】
2004329911.tif 000005
【図４】
2004329911.tif 000006
【図５】
2004329911.tif 000007
【図６】
2004329911.tif 000008
【図７】
2004329911.tif 000009
【図８】
2004329911.tif 000010
【図９】
2004329911.tif 000011