(57)【要約】【課題】簡易な構造で、気液分離タンク内の液量が増加しても吸引機能を停止することなく気液分離タンクに滞留した液を排出することができるバキューム装置を提供する。【解決手段】歯科用バキューム装置であって、気液分離タンクと、気液分離タンクに取り付けられた水位感知センサと、気液分離タンクの排気口から通じる管路に配設された開閉制御可能なバルブと、バルブを制御する歯科用バキューム制御回路と、を備え、歯科用バキューム制御回路は、水位感知センサにより所定の水位を感知した時にバルブの開閉を繰り返し作動させる制御を行う。【選択図】図４
2017006214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯科用バキューム装置であって、
気液分離タンクと、
前記気液分離タンクに取り付けられた水位感知センサと、
前記気液分離タンクの排気口から通じる管路に配設された開閉制御可能なバルブと、
前記バルブを制御する歯科用バキューム制御回路と、を備え、
前記歯科用バキューム制御回路は、前記水位感知センサにより所定の水位を感知した時に前記バルブの開閉を繰り返し作動させる制御を行う、歯科用バキューム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯科治療に際して患者の口腔内から唾液や洗浄水等を吸引する歯科用バキューム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯科ユニットには、施術中に口腔内に溜まった唾液や洗浄水等の液体を吸引して口腔内から排出する歯科用バキューム装置が備えられている。歯科用バキューム装置はその吸引に際しては気液の両方を吸引する。そのため、歯科用バキューム装置は、気液を分離するための気液分離タンクが備えられていることがある（例えば特許文献１〜３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３０９１０６号公報
【特許文献２】特開平７−２７５２７１号公報
【特許文献３】特開２００６−８２０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような歯科用バキューム装置では、気液分離タンク内に所定の量の液が溜まるとフロートスイッチが作動する。そして気液分離タンク内に溜まっている液が吸引のためのモーター（バキュームモーター）に流出することを防ぐために弁が閉られ、この間に液が排出される。ところが、このときには吸引機能は停止し、気液分離タンク内に溜まった液の量が減るまでは診療作業を中断しなければならなかった。
【０００５】
そのため、このような中断を回避して、吸引機能を連続使用するために、気液分離タンクを２室構造にすることや、気液を遠心分離するため装置を付加する技術がある。
【０００６】
しかしながら、このような吸引機能停止回避の手段は、その構造が複雑にならざるを得なかった。
【０００７】
そこで本発明は、簡易な構造で、気液分離タンク内の液量が増加しても吸引機能を停止することなく気液分離タンクに滞留した液を排出することができるバキューム装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、本発明について説明する。なおここでは分かり易さのため、図面に示した参照符号を括弧書きで付記する。ただし本発明はこれに限定されるものではない。
【０００９】
請求項１に記載の発明は、歯科用バキューム装置（４１）であって、気液分離タンク（４４）と、気液分離タンクに取り付けられた水位感知センサ（４４ｅ）と、気液分離タンクの排気口（４４ｃ）から通じる管路に配設された開閉制御可能なバルブ（４５）と、バルブを制御する歯科用バキューム制御回路（４７）と、を備え、歯科用バキューム制御回路は、水位感知センサにより所定の水位を感知した時にバルブの開閉を繰り返し作動させる制御を行う、歯科用バキューム装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構造としつつも、吸引機能を止めることなく気液分離タンクに滞留した液を排出し、その水位を下げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】１つの形態に係る歯科ユニット１の側面図である。
【図２】バキューム装置４１の構成を説明する図である。
【図３】制御手段５０を概念的に示した図である。
【図４】歯科用バキューム制御回路４７による制御について説明する図である。
【図５】電磁弁の開閉パターンの例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら形態に限定されるものではない。
【００１３】
図１は、１つの形態を説明する図で歯科ユニット１を側面から見た図である。
歯科ユニット１は、患者用椅子１０、歯科用照明装置２０、スピットン２３、ドクターユニット３０、及びアシスタントユニット４０がそれぞれ配置されている。さらに図１には表れていないが、歯科ユニット１には該歯科ユニット１の各構成部材を制御する制御手段５０が備えられている。
【００１４】
患者用椅子１０は、患者が着座する椅子であり、基台１１、着座部１２、背もたれ１３、ヘッドレスト１４、レッグレスト１５、及びフットレスト１６を備えている。患者用椅子１０を構成するこれらの部材は公知のものを適用することができる。
【００１５】
歯科用照明装置２０は、治療を行うときに的確に患者の口腔内を照明することができるように、自在継ぎ手等により自由度高く移動回動可能なアーム２１を介して取り付けられている。従って、歯科用照明装置２０は、その位置、角度、明るさなどを調整することにより施術者は患者の口腔内を適切に観察することができる。
【００１６】
スピットン２３は、患者用椅子１０の一方の側面側に配置され、治療中や治療後に患者がうがいをして、口腔内を洗浄するときに使用するものである。従って、スピットン２３は、うがい水を供給する不図示のうがい水供給部と、うがいした後の口腔内の水を吐き捨てるための鉢部２４とを有している。そして鉢部２４に排出された唾液や水は、ウオーターユニット中の排水トラップを介して排出される。
【００１７】
ドクターユニット３０は、患者用椅子１０の側面側のうち、スピットン２３が配置される側とは反対側に設けられ、前後方向（図１の紙面左右方向）に移動可能に取り付けられている。
本形態のドクターユニット３０の上面には、映像表示装置３１が備えられている。ここには、施術者、及び患者が必要とする各種データやレントゲン等の画像、映像を表示することができる。
また、本形態のドクターユニット３０のうち映像表示装置３１とは反対側の端部には、施術者が使用する各種ハンドピース３２、及びこれを収納するホルダーが設けられている。ハンドピース３２としては、例えば、エアタービン、マイクロエンジ、スケーラー、シリンジ等を挙げることができる。ほとんど全てのハンドピースは、チューブ類を介して、電気回路、水回路、エア回路等と連結されている。
【００１８】
さらにドクターユニット３０の側面には操作パネル３３が具備されており、これらを操作することにより、歯科用ユニット１の各部の制御（歯科用照明装置２０の点灯、消灯、モードの切り替え、患者用椅子の姿勢の変更、各種設定など）が可能とされている。この操作パネル３３は制御手段５０へ指令をする入力手段としても機能する。
【００１９】
アシスタントが使用する器具が設けられたアシスタントユニット４０は、スピットン２３と同じ側に設けられ、ドクターユニット３０と同様に前後方向に移動可能に取り付けられている。アシスタントユニット４０は、助手が使用する歯科用バキューム装置４１、及び歯科用バキューム装置４１に具備されるハンドピース４２を収納するホルダーを有している。
【００２０】
図２には歯科用バキューム装置４１の概要を表した図を示した。歯科用バキューム装置４１は、ハンドピース４２、電磁弁４３、気液分離タンク４４、電磁弁４５、及び吸引ファン装置４６、及び図２には不図示の歯科用バキューム装置制御回路４７（図３参照）が備えられている。
【００２１】
ハンドピース４２は、患者の口腔内にその先端を挿入させて唾液や水を吸い取る部位である。このようなハンドピースは公知の形態を用いることができる。
電磁弁４３は、歯科用バキューム制御回路４７により制御される電磁弁であり、歯科用バキューム装置４１の使用時に開放され、歯科用バキューム装置４１の非使用時に閉鎖される。
【００２２】
気液分離タンク４４は、気液を分離する機器であり、通常の気液分離タンクと同様の構造を有している。すなわち、容器４４ａを有し、容器４４ａの上部に気液流入口４４ｂ及び排気口４４ｃが設けられるとともに、容器４４ａの底部に排水口４４ｄが配置されている。この排水口４４ｄには逆止弁が設けられても良い。
そして容器４４ａ内には水位感知センサとしてのフロート４４ｅが設置されており、当該フロート４４ｅは不図示のスイッチ（フロートスイッチ）に接続されており、当該フロートスイッチが歯科用バキューム制御回路４７に電気的に接続されている。
【００２３】
電磁弁４５は、排気口４４ｃと吸引ファン装置４６との間に配置され、気液分離タンク４４からファン装置４６への気体の吸引を許容及び規制する電磁弁である。電磁弁４５は歯科用バキューム制御回路４７により制御される。具体的にどのように制御されるかについては後で詳しく説明する。またここでは制御し易さの観点から電磁弁としたが、必ずしもこれに限らず開閉制御可能なバルブ（弁）が用いられればよい。
【００２４】
吸引ファン装置４６は、モーターと該モーターにより回転する吸引ファンとを備える装置であり、吸引力を発生させる。吸引ファン装置４６は通常の歯科用バキューム装置に用いられる公知の吸引ファン装置を用いることができる。
【００２５】
以上説明した上記構成はそれぞれ配管により接続されており、配管を通じて吸引力が伝達し、吸引された気液が移動する。
【００２６】
歯科用バキューム制御回路４７については、制御手段５０と合わせて説明する。
【００２７】
制御手段５０は、歯科ユニット１の各構成部材を制御する手段である。図３には制御手段５０の構成の概念図を示した。これからわかるように歯科用バキューム制御回路４７は、歯科用バキューム装置４１を構成するものであるが、制御手段５０に配置されており、歯科用バキューム装置４１を構成する他の部材を制御している。
【００２８】
制御手段５０は、歯科ユニット１を構成する構成部材ごとに、自身が属する構成部材を制御するため、個別に制御回路（制御デバイス）を有している。具体的には患者用椅子制御回路５１、歯科用照明装置制御回路５２、ハンドピース制御回路５３、入力制御回路５４、及び歯科用バキューム制御回路４７を備えている。そして各制御回路が図３に示したようにそれぞれの機器に属しつつ互いに接続されている。
本形態ではこれら個別の制御回路は、バス型トポロジー構造を具備し、バス型ネットワークを形成している。
【００２９】
各制御回路はそれぞれプログラムを実行して演算を行いその時点における制御の内容を決定する中央演算子（ＣＰＵ）、中央演算子の演算の根拠となるプログラムが保存されているＲＯＭ、並びに作業領域になるとともに演算結果や設定データが一時的及び継続して保存される記憶手段を備えており、制御回路への信号の入出力が行われる入力ポート、出力ポートも具備されている。
【００３０】
患者用椅子制御回路５１は、患者用椅子１０の姿勢を制御する回路である。上記のように患者用椅子１０は色々な姿勢を取ることができるのでその制御をこの回路で行う。従って患者用椅子制御回路５１の記憶手段に保存されているデータとして例えば患者用椅子の姿勢の設定データ等が挙げられる。
照明装置制御回路５２は歯科用照明装置２０の点灯、消灯、明るさを制御する回路である。従って照明装置制御回路５２の記憶手段には予め設定しておいた初期点灯時の明るさ等のデータが保存されている。
ハンドピース制御回路５３はドクターユニット３０に具備されたハンドピース３２の作動、停止、及びその作動の態様を制御する回路である。従ってハンドピース制御回路５３の記憶手段にはハンドピースに具備されるマイクロモーターのトルク、回転数、タービンのパワー、超音波スケーラーのパワー等の各種設定データが保存されている。
入力制御回路５４は、操作者の希望する事項を入力することが可能とされており、その希望に基づいて上記した全ての制御回路に対して制御開始、停止を指令したり、設定をしたりする。従って、入力制御回路５４には、上記した操作パネル３３が含まれている。
【００３１】
以上のように構成された歯科ユニット１によれば、操作パネル３３等で入力された指令に基づいて該歯科ユニット１が使用者の希望に沿った態様で作動する。
【００３２】
歯科用バキューム制御回路４７は、歯科用バキューム装置４１を制御する回路であり、歯科用バキューム装置４１を構成する部材のひとつである。従って、歯科用バキューム制御回路４７も、プログラムを実行して演算を行いその時点における制御の内容を決定する中央演算子（ＣＰＵ）、中央演算子の演算の根拠となるプログラムが保存されているＲＯＭ、並びに作業領域になるとともに演算結果や設定データが一時的及び継続して保存される記憶手段を備えており、歯科用バキューム制御回路４７への信号の入出力が行われる入力ポート、出力ポートも具備されている。
【００３３】
図４に、１つの例に係る歯科用バキューム制御回路４７による歯科用バキューム装置４１の動作について流れ（制御Ｓ１０）を示した。歯科用バキューム制御回路４７により次のように歯科用バキューム装置４１を制御する。すなわち、図４からわかるように、本形態の制御Ｓ１０では、吸引Ｓ１１、フロートスイッチ作動の判断Ｓ１２、電磁弁開閉制御Ｓ１３、フロートスイッチ作動の判断Ｓ１４、電磁弁開閉制御終了Ｓ１５、吸引終了の判断Ｓ１６の過程を含む。以下、それぞれの過程について説明する。
【００３４】
吸引Ｓ１１は、歯科用バキューム装置４１を作動し吸引をする過程である。吸引を開始することはスイッチを入れることやハンドピース４２をホルダーから離脱させること等により行うことができる。吸引開始の具体的方法は特に限定されることなく公知の方法が用いられても良い。
吸引開始により吸引ファン装置４６が作動する。このとき電磁弁４３及び電磁弁４５は開の状態である。これにより患者の口腔内から吸引された気液混合物が電磁弁４３を通過して気液流入口４４ｂから容器４４ａ内に流入する。
【００３５】
容器４４ａ内に流入した気液混合物は重力により液体が容器４４ａの下方に落下し、その結果気体は容器４４ａの上部に集まり、気液が分離する。分離した液は排水口４４ｄから自然落下により排出される。一方、気体は吸引ファン装置４６の吸引力により排気口４４ｃから排出されて電磁弁４５を通り、吸引ファン装置４６から排出される。
【００３６】
ここで、バキューム装置４１の長時間の使用により、容器４４ａにおける排水が流入に対して少なくなり、容器４４ａに液が滞留し始める場合がある。これに対して、液の滞留を解消する必要があり、具体的には以下のような過程により行われる。
【００３７】
フロートスイッチ作動の判断Ｓ１２は、フロート４４ｅに接続されたフロートスイッチが作動したかを判断する過程である。フロートスイッチはフロート４４ｅが所定の高さまで上昇したときに入るようにされている。すなわち、気液分離タンク４４の容器４４ａ内に所定量の液が滞留したときにフロート４４ｅが上昇し、フロートスイッチが作動する。従って、フロートスイッチが作動しない間は気液分離タンク４４の容器４４ａ内には、まだ液が滞留するだけの空間が残っていることを意味する。
フロートスイッチ作動の判断Ｓ１２にておいて、フロートスイッチが作動していないと判断されれば、引き続き吸引Ｓ１１が行われる。
一方、フロートスイッチ作動の判断Ｓ１２において、フロートスイッチが作動していると判断されたら、電磁弁開閉制御Ｓ１３に進む。
【００３８】
電磁弁開閉制御Ｓ１３は、気液分離タンク４４と吸引ファン装置４６との間に配置され、排気口４４ｃから通じた配管に設けられた電磁弁４５を開閉制御する過程である。具体的にはここで、電磁弁４５を所定の短い時間周期で開閉を繰り返す制御を行う。この開閉制御の際、電磁弁を閉じている時間が長いと吸引機能が停止してしまう。一方で電磁弁を開いている時間が長いと滞留した液体が電磁弁を通じて吸引ファン装置４６に達してしまう。吸引機能を維持し、かつ、容器４４ａ内の液が電磁弁に達して外部へ流出しないための開閉時間を適切に制御する。具体的には０．０４秒乃至１．０秒の範囲内の周期で電磁弁４５の開閉を繰り返して行うことが好ましい。これにより、電磁弁の開閉動作を繰り返して行うことにより吸引と排水が繰り返されるため、吸引機能の停止をすることなく電磁弁から外部への液体の流出が防止される。すなわち、若干の吸引力低下は認められるものの、吸引を止めることなく気液分離タンク４４の容器４４ａ内に滞留した液を排出し、その水位を下げることが可能となる。
【００３９】
電磁弁４５の開閉の周期の他の例として図５にグラフを示した。これは開閉時間のデューティ比を段階的に開時間の比を減らしていく開閉パターンの例である。これにより吸引が徐々に弱まり、診療への影響を少なくする効果がある。
【００４０】
フロートスイッチ作動の判断Ｓ１４は、フロートスイッチ作動の判断Ｓ１２と同様にフロート４４ｅに接続されたフロートスイッチが作動しているかを判断する過程である。ただし、ここでは、電磁弁開閉制御Ｓ１３により容器４４ａ内の水位が下がって、フロートスイッチの作動が解消されたかを判断する意味がある。
すなわち、電磁弁開閉制御Ｓ１３により適切に水位が下がればＮｏが選択され、次に進み電磁弁開閉制御終了Ｓ１５により、電磁弁開閉制御Ｓ１３が終了する。従って電磁弁４５は開のままの状態となる。
一方、水位がまだ十分に下がらずにフロートスイッチが作動していればＹｅｓが選択されて引き続き電磁弁開閉制御Ｓ１３が続けられる。
【００４１】
吸引終了の判断Ｓ１６は、吸引を終了し歯科用バキューム装置４１を停止するかを判断する過程である。引き続き歯科用バキューム装置４１を使用するのであれば、Ｎｏが選択されて吸引Ｓ１１に戻って進める。一方、歯科用バキューム装置４１を停止するのであれば、Ｙｅｓが選択されて終了する。
【００４２】
以上のように作動する歯科用バキューム制御回路４７によれば、気液分離タンク４４の容器４４ａに液が滞留した場合であっても、吸引機能を維持しつつ容器４４ａ内の液を排出することができる。また上記からわかるようにそのための構成も簡易なものである。
【符号の説明】
【００４３】
１  歯科ユニット
１０  患者用椅子
２０  歯科用照明装置
２３  スピットン
３０  ドクターユニット
４０  アシスタントユニット
４１  バキューム装置
４２  ハンドピース
４３  電磁弁
４４  気液分離タンク
４５  電磁弁
４６  吸引ファン装置
４７  歯科用バキューム制御回路
５０  制御手段
５１  患者用椅子制御回路
５２  歯科用照明装置制御回路
５３  ハンドピース制御回路
５４  入力制御回路
【図１】
2017006214.tif 000003
【図２】
2017006214.tif 000004
【図３】
2017006214.tif 000005
【図４】
2017006214.tif 000006
【図５】
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