CN103090644B - 一种牙科炉具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种至少烘干一件内含液体的目标物体的装置，尤其是牙齿修复物体（12）。该装置包含一种产生热能的装置（产生的热能将作用在目标物体上并足以让该物体的温度上升到沸点）。此外，该装置还包括一个用热能辐射目标物体的辐射区，以及一个控制装置（24），其特点是装置（10）的温度检测元件（20）测量物体（12）的温度，达到触发温度时（比沸腾温度略高或略低），向控制装置发出信号。

Description

一种牙科炉具

技术领域

根据权利要求的前序，本发明分别涉及一种烘干装置和一种烘干方法，尤其是用于牙科物体的烘干装置和烘干方法。

背景技术

对于牙齿修复部件的烘干，我们知道长期以来要么使用带红外辐射器的独立烘干装置，要么在牙科炉具自身内部除湿。

在GB332194中可以明显看到这种解决方案的一个实例。在这种方案中，通过确认放在一个出口孔上的冷反射镜20分钟后是否仍然蒙上水汽来检查是否仍然散发湿气。

此外，也已经知道专门烘干牙齿修复部件的特定低压去湿或除湿装置要配合温度传感器工作。使用这种解决方案，可以测量并显示低压和温度，而烘干操作可以根据牙齿修复部件厂家的要求和说明设置。

此外，还有人建议在烧结炉关闭操作期间烘干牙齿修复部件，就这点而言，需要控制关闭操作，这样就有足够的烘干时间，又不至于（时间）太长。因此，也可以运用测定牙科炉具内部温度的若干传感器和其他传感器。

然而，这几种已知方案的缺点是，作为一种预防措施，为了确保烘干操作安全进行，务必始终恪守某一最短时间。就在这方面而言，最佳方案（不考虑其时代）仍然是符合上述英国专利文件的方案，因为炉内湿气或水分在这里明显是作为判断是否存在残留水分的一种依据。

使用由含有特定孔隙度的陶瓷组成的多联牙桥，可能留下残留水分，这会在烧结操作过程中大大降低牙齿修复部件的质量。将内部潮湿的牙齿修复部件加热到（比如说）700℃将导致多孔和/或甚至可能破坏牙齿修复部件的裂纹等缺陷。

为了安全地防范这种后果，人们已经接受经常配合配置成干燥箱的红外烘干或养护灯等使用的专用烘干装置。就此方面而言，为了加快烘干过程，可以将牙齿修复部件加热到高温并持续稍长一段时间（比如1小时）。为了在使用较大牙齿修复部件时也能保证这个烘干过程，通过实验预设了一个具有安全边界的最短时间。为方便起见，上述烘干时间也适用于不同物体（如小物体）或因为保持时间或曝光时间（即两次处理操作之间的时间）而可能已经变干的物体。

需要明白的是，蒸发温度只能对纯水设置到100℃。盐溶液的蒸发温度可能大大高于100℃，而含有酒精溶液的蒸发温度可能只有80℃。

发明内容

与上述内容相反，根据独立权利要求的前序部分，本发明的目标是提供一种烘干湿物体（尤其是牙齿修复部件）的装置以及提供一种相应处理方法，能可靠地保证目标物体（尤其是牙齿修复部件）的高品质，而不会过分延长（比如）牙科实验室中的工作流程。

独立权利要求分别创造性地解决了上述目标。从属权利要求给出了进一步的优选实施方式。

按照本发明，特别有利的一点是温度检测元件直接接近目标物体（特别是牙齿修复部件），并检测其内部的温度。可以用一种特别有利的方式利用的事实是，如果液体尚未完全蒸发的话，目标物体具有处于液体沸腾温度范围的温度。即使该物体中存在温差（温度梯度）且物体内部仍然潮湿，该温度也不会在物体潮湿状态期间超过预设值。

在该发明的一个优选实施例中，上述值（也可称为“触发温度值”）可以提前确定，如果超过该触发温度值，就会向一个控制装置发出信号。

在一个更为优选的实施例中，该控制装置按适当的方式配置。如果烘干装置包含一个用于热处理的干燥箱或红外灯管，该控制装置可以关闭它们并指示牙齿修复部件现在已做好烧结准备。不过，如果烘干装置本身包含一个烧结炉，该控制装置可以作为烧结炉的一部分并且启动进一步加热，以便立刻进行烧结循环。

这样就能通过发射电信号和/或光学信号或声音信号实现信号发射。另外还可以在红外灯管发出信号时通过某种机械臂将牙齿修复部件输送到烧结炉的烧结室中并启动烧结循环。

在一种创造性的特别优选的方式中，如果温度检测元件的实测温度在一段时间内基本保持不变的话，还需要考虑物体的温度演变。使用多联牙桥或其他大体积牙齿修复部件时特别容易出现这种现象，其原因在于：当牙齿修复部件中仍然剩有残留水份时，牙齿修复部件没有加热到沸腾温度以上。因此，也可以把温度演变作为一个指标使用。

另外特别有利的是，如果根据温度检测元件的测量结果，作用在目标物体上的热能由控制装置控制。因此，可以（比如）通过PID控制器实现温度控制，且在达到或略微超过目标物体中的液体沸腾温度之前可以表现为任何加热曲线。

在一个优选实施例中，在上述物体（可以是一个牙齿修复部件，也可以是任何其他牙科物体）的烘干过程之后，该物体要接受进一步热处理。这种热处理可以是在烧结炉或热压炉中烧结牙齿陶瓷部件，也可以是烧结一种由陶瓷颗粒和实心有机母体构成的陶瓷坯体，这种母体又可以由至少一种有机化合物构成。

因此权利要求中的沸腾温度也涉及这种有机化合物的分解温度。

按照本发明，优选的是分别在烘干操作或分解操作期间克服了温度稳定期。这种温度稳定期出现在加热大体积牙齿修复部件（如多联牙桥）期间或分解有机母体期间。蒸发液体或分解（有机母体）分别都需要热能，而热能从所述目标物体取得，所以尽管供热持续或稳定，最初温度也并没有进一步升高。这种现象称为温度稳定期，可用于分别判断分解是否完全或除湿是否彻底。

对于醇类（如乙醚或丁醇），这种温度稳定期可能明显低于100℃，而对于分解有机母体，该温度稳定期可能达到近500℃，对于后一种情况，只出现一个短暂的液相，然后就转变为气相。对于微波辅助分解过程来说，这点特别重要，可以按照本发明特别善加利用。

鉴于这种温度稳定期的存在，实际上对目标物体的任何进一步加热都将被暂时自动阻止。可以借助创造性的温度检测元件来检测。就这方面而言，重要的是温度检测元件必须专门直接接近目标物体并检测其中的温度，即与作用在目标物体上的热能产生方式无关。

由于存在蒸发热，目标物体的温度仍然处在略低于沸腾温度的水平上，而到了温度稳定期结束时，目标物体将出现一个明显的温升，其温差（温度梯度）与达到所述温度稳定期之前的温差（温度梯度）近似一致。

在按照本发明的第一个结构中，干燥箱或红外辐射器作为一种产生热能（作用在目标物体上）的装置使用。温度检测元件检测目标物体侧面或下面的温度，但是测量位置最好在不受红外辐射器辐射的地方。达到触发温度时，关闭干燥箱或红外辐射源。对于小号牙齿修复部件，不会出现温度稳定期；相反，根据经验值，将触发温度设为比沸腾温度略高或略低的值。

类似地，这也适用于分解温度，尽管在分解操作期间一般使用能实现温度稳定期的化合物。

作为上述通过红外光源或干燥箱单独加热的一种替代方法，还可以使用一种牙科烧结炉进行烘干操作。

优选使用其中在烧结室头中配备了烧结室的牙科烧结炉，而这个烧结室头可以离开（liftoff）烧结室底座。所述“离开”(lifting-off)可以通过纯粹的直移运动实现，也可以通过枢轴转动运动两者结合实现。

然后把牙齿修复部件放在烧结室底板上-最好用一个耐火盘-进行烘干操作，使烧结室头处于部分开放的位置（一个环形间隙在烧结室底板与烧结室头之间延伸）。打开烧结室头的加热元件，热量通过这种方式散发，烘干位于烧结室底板上的牙齿修复部件。

然后控制装置既可以控制牙科烧结炉的热能，也可以控制烧结室头的位置。烧结室头越向上移动，作用在目标物体上的热能越少。利用这种方案，可以控制热源与目标物体之间的间隙；这两种情况下都可以通过该控制装置控制作用在目标物体上的热能。

在烧结室头的半开位置上，可以轻松地把牙齿修复部件固定在耐火盘上并从这里取走（如有必要）。一旦牙齿修复部件插入，就开始连续测量和检测其温度。当达到触发温度时（比如实测温度105℃），烧结室头将迅速下降。这种情况下，可以认为牙齿修复部件中的所有水分全部排出。

如果需要的话，也可以通过空气加速装置辅助和加强除湿。为此，可以采用风扇，也可以在炉头中采用能在目标物体周围形成气流的排气装置。

如有必要，在达到触发温度后可以稍等片刻，以便留出几秒钟后续干燥时间，有利于在牙齿修复部件内实现温度均化或温度均匀。一旦开始继续加热，将加热元件切换到全功率并关闭烧结室。这种情况下，关闭烧结室头后，可以用一种已知方式密封烧结室底板并在烧结室中形成局部真空。去除牙齿修复部件的残留水份之后，还可以自动防止排气用吸气管内的水滴逐渐堵塞管子。

按照一个优选实施例，该装置的温度检测元件测量目标物体温度，达到处于沸腾温度（略微高于或低于该温度）上的触发温度后，向控制装置发出信号。

按照一个优选实施例，该信号表示烘干过程结束和/或启动对目标物体的后续热处理。

按照一个优选实施例，产生热能的装置由一个热源形成，该热源能发出波长780nm到15μm的热量。

按照一个优选实施例，产生热能的装置包含一个微波源。

按照一个优选实施例，产生热能的装置由牙科烧结炉的至少一个加热元件形成，该烧结炉包括烧结室头和烧结室底部，目标物体放在烧结室底部上，其中操作烘干装置的烧结室头最好与烧结室底部隔开几厘米，或者用红外光源形成。

按照一个优选实施例，温度检测元件能对波长在780nm到1mm之间（特别是800nm到15μm之间）的辐射作出响应，并且实际上布置在受热能辐射的区域之外，但要正对该区域。

按照一个优选实施例，产生热能的装置由牙科烧结炉的至少一个加热元件形成，且该温度检测元件通过在烧结室头与烧结室底部之间形成的一个间隙或者通过牙科烧结炉中覆盖着透明玻璃的一个查看通道检测目标物体的温度。

按照一个优选实施例，所述装置包含一个用于烘干操作的吹风机或空气加速装置，尤其是用于在物体上方产生热能的装置，和/或吸气或排气装置，通过它可以在物体周围产生促进烘干操作的气流。

按照一个优选实施例，所述目标物体为牙齿修复部件，该部件优选包含多孔和/或由粉桩（powderpile）或材料组成，所述材料优选包含陶瓷和/或金属和/或塑料或这些材料的混合物。

按照一个优选实施例，所述目标物体为牙齿修复部件，该部件是由陶瓷颗粒和一实心有机母体组成的陶瓷坯体，而该母体可以由至少一种有机化合物组成。

按照一个优选实施例，所述控制装置控制热能发生装置达到一个明显高于液体沸点（特别是高30到50℃）的温度。

按照一个优选实施例，当达到触发温度时，控制装置要发出一个信号。

按照一个优选实施例，该信号将关闭产生作用在目标物体上的热能的热源。

按照一个优选实施例，所述控制装置至少要打开牙科烧结炉的一个加热元件，尤其在烧结室关闭之后，把牙齿修复部件视为目标物体进行进一步的热处理。

附图说明

根据后面对两个示范实施例的描述及附图还可以发现其他明显优点、细节和特征，其中：

图1为根据本发明一个实施例实现的烘干装置的示意图；

图2为根据本发明的烘干装置的另一个实施例的示意图。

具体实施方式

发明的装置10包含一目标物体，尤其是一个牙齿修复部件12，在图中给出的实施例中，该部件用一块料石表示。牙齿修复部件12由陶瓷和/或金属和/或塑料材质构成并且是多孔的。目标物体中含有液体，比如水性残留水份或含有醇类（包含乙醇或丁醇或类似醇类）的着色液体残留。

在该示范实施例中，提供了一个红外光源14作为产生作用在目标物体上的热能的装置，该红外光源从上方用热量辐射物体12。在实施例中，目的是烘干目标物体，红外光源14以圆锥体方式大量发出红外光辐射。由此，在该红外光源的辐射锥体下方得到一个辐射区16。

如果改用干燥箱的话，该辐射区将是整个干燥箱。

所述目标物体放在底座或支撑体18上。鉴于辐射热能的存在，目标物体根据自身的热容量和散发的热量逐渐被加热。

温度检测元件20从侧面安装。该温度检测元件检测红外辐射，即物体12的热辐射。优选地它包含一个能防止温度检测元件20直接受到红外光源14辐射的防护罩22。此外它位于辐射区16之外。

选择温度检测元件20时应保证其光谱灵敏度范围至少覆盖红外范围。要理解一点是，根据应用还有可能检测到转移到更大波长的更大范围。

此外，温度检测元件20连接到控制装置24，后者接收并估计温度检测元件的输出信号。

如果已经达到根据物体12中的液体而选择和预设的触发温度，控制装置24自身将发出关闭图中示范实施例中红外光源14的信号。要理解的一点是，也可以产生任何其他信号，比如将新的目前干的牙齿修复部件12送入烧结炉的信号。

从图2中可以明显看出发明的烘干装置的另一种结构。在这个示范实施例中，烘干装置10使用一个牙科烧结炉26。该牙科烧结炉包含一个烧结室头28和一个烧结室底部30，后者是在烧结炉下部32上形成的。烧结炉下部32进一步用一种已知方式承载并支撑一个控制显示器34，通过该装置可以显示牙科烧结炉26的各种功能和状态，也可以通过该装置控制牙科烧结炉。

烧结室底部30通过一个耐火盘40盛放牙齿修复部件，图2示出了两个牙齿修复部件12a和12b。牙齿修复部件可以是多联牙桥或个别重量较轻的牙齿修复部件。

烧结室头28通过一个联合提升/旋转装置吊起，且其高度是可控的。在图中所示的位置上，烧结室头的底侧与烧结室底部30之间有一个缝隙42。通过这个缝隙可以从侧面看见牙齿修复部件12。在这个示范实施例中设置了一个热成像摄像头44作为温度检测元件，热成像摄像头44从侧面固定在缝隙42上，但从这里隔开，其镜片正对一个或几个牙齿修复部件12。

热成像摄像头44与牙科烧结炉从侧面隔开一定距离，这样不会因热辐射而受损。

在图示的示范实施例中，在烧结室头中用一种已知的方式形成了一个加热元件50，作为圆周电阻加热。加热元件发出的热量加热牙齿修复部件12，甚至经过缝隙42，所以可以把加热元件视为一种产生作用在目标物体上的热能的装置。热能在这个位置上的输送范围与烧结室头的高度位置密切相关，当然也分别与加热元件50的加热功率或储存在烧结室头隔热材料（insulation）中的热能有关。

按照本发明，热成像摄像头44通过（比如）无线数据链路52与控制装置24连接。借此向控制装置24报告牙齿修复部件12的温度。

如果达到了预设的触发温度，控制装置24将认为牙齿修复部件中的残留水份已经蒸发或排除。此时牙齿修复部件已经完全提前烘干了。

对于实际烧结循环的开始而言，烧结室头28以一种已知方式下降，这样它将封闭烧结室底部30。烧结循环也可以一种已知方式进行——如有必要在负压下进行。

一般来说，烧结循环以一个冷却阶段结束，这个阶段最好是在半开烧结室头上实现。另外在这个位置上，发明的热成像摄像头44可以检测和监视牙齿修复部件12的温度，从而在冷却阶段期间也可以实现一条预设温度曲线的精确运行。

Claims (18)

1.一种至少烘干一件内含液体的目标物体(12)的装置(10)，所述至少烘干一件内含液体的目标物体(12)的装置(10)包含一产生热能的装置，其产生的热能将作用在目标物体上并足以让目标物体的温度上升到沸点，一用热能辐射目标物体的辐射区，以及一控制装置(24)，其特征在于所述至少烘干一件内含液体的目标物体(12)的装置(10)包括牙科烧结炉(26)，该牙科烧结炉(26)包括烧结室头(28)和烧结室底部(30)，目标物体(12)放在烧结室底部，所述至少烘干一件内含液体的目标物体(12)的装置(10)的温度检测元件(20)通过在烧结室头(28)与烧结室底部(30)之间形成的间隙(42)，或者通过牙科烧结炉(26)中覆盖着透明玻璃的查看通道检测目标物体(12)的温度，达到触发温度时，其中该触发温度比沸腾温度略高或略低，向控制装置发出一信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述信号表示烘干过程结束和/或开始对目标物体(12)进行后续热处理。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述产生热能的装置由一热源形成，该热源包括加热元件(50)，该热源能发出波长780nm到15μm的热量。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述产生热能的装置包含一微波源。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述产生热能的装置由牙科烧结炉(26)的至少一个加热元件(50)形成，该烧结炉包含烧结室头(28)和烧结室底部(30)，目标物体(12)放在烧结室底部，其中用于操作烘干装置的烧结室头(28)与烧结室底部(30)隔开几厘米。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述产生热能的装置由红外光源(14)形成。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于温度检测元件(20)能对780nm到1mm之间的波长作出响应。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于温度检测元件(20)能对800nm到15μm之间的波长作出响应。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于温度检测元件(20)布置在受热能辐射的区域之外，但要正对该区域。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述至少烘干一件内含液体的目标物体(12)的装置(10)包含一用于烘干操作的吹风机或空气加速装置；和/或吸气或排气装置，通过该吸气或排气装置可以在目标物体(12)周围产生促进烘干操作的气流。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述至少烘干一件内含液体的目标物体(12)的装置(10)包含用于在物体上方产生热能的装置；和/或吸气或排气装置，通过该吸气或排气装置可以在目标物体(12)周围产生促进烘干操作的气流。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于目标物体(12)为一牙齿修复部件，该部件包含多孔材料和/或由粉桩组成。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于牙齿修复部件包含陶瓷和/或金属和/或塑料或这些材料的混合物。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于目标物体(12)为一牙齿修复部件，该部件是由陶瓷颗粒和一实心有机母体组成的陶瓷坯体，而该母体由至少一种有机化合物组成。

15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述控制装置(24)控制热能发生装置，使其达到一个高于液体沸点30到50℃的温度。

16.一种借助前述权利要求中任一项所述的装置烘干至少一件内含液体的目标物体的方法，其特征在于所述控制装置(24)在达到触发温度时将发出一信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于所述信号将关闭产生作用在物体上的热能的热源。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于所述控制装置至少要打开牙科烧结炉的一个加热元件，在烧结室关闭之后，把牙齿修复部件视为目标物体进行进一步的热处理。