CN114364338A - 用于加热牙科材料的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于加热牙科材料的加热装置。该加热装置具有主体和承窝。该承窝以可移除方式接纳在主体内，并且具有承窝壁，该承窝壁形成用于将牙科材料的容器定位在其中的接纳部。该主体具有用于在朝向接纳部的方向上朝向承窝壁发射光的光源。该承窝壁对红外光是至少部分透射的。该加热装置允许加热容器内的牙科材料。

Description

用于加热牙科材料的装置

技术领域

本发明涉及一种用于加热牙科材料的加热装置，并且具体地涉及其中部分红外透射壁布置在红外光源与容纳牙科材料的容器之间的加热装置。

背景技术

牙科材料特别是用于填充患者口腔中的腔的牙科复合材料通常以包装件的形式提供，该包装件允许存储一定量的牙科材料并且还允许将牙科材料直接从包装件用于所需位置。尽管牙科材料通常被构造成使得其表现出在许多情况下允许适当抓握的特性，但通常针对特定目的使牙科材料变暖，以便相应地调整抓握和/或性能。

存在能够通过使用基于电阻器的加热元件简单地使包装件变暖来加热包装件的加热装置。此外，存在当包装件置于分配枪中时使用红外光来加热包装件的方法。

例如，US 2019/0142700 A1公开了施加光子能量来激活牙科材料以增强其物理抓握特性、功效、待递送的能力、反应性、聚合和/或固化后机械特性以及其它属性。

尽管现有方法提供某些优点，但仍然需要可方便地使用并且节能的加热装置。

发明内容

本发明涉及一种用于加热牙科材料的加热装置。该加热装置优选地具体为台式加热装置。该台式加热装置具体地被构造用于在将被加热装置加热的牙科材料分配到患者口腔中时直立在台面(或其它表面)上。

该加热装置包括主体和承窝。承窝以可移除方式接纳在主体内并且优选地保持在其中。承窝包括的承窝壁(优选地周向承窝壁)，该承窝壁形成用于将牙科材料的容器定位在其中的接纳部。具体地讲，承窝壁优选地形成用于在容器保持在分配枪中时接纳容器的接纳部。分配枪优选地与加热装置分离，并且在加热装置直立在表面上时能够相对于加热装置自由移动。主体包括用于在朝向接纳部的方向上朝向承窝壁发射光的光源。主体优选地具有壳体并且光源布置在壳体内。承窝优选地可被布置成使得其突出到壳体中。此外，承窝壁对红外光是至少部分透射的。

出于本说明书的目的，红外光由表现出在800nm至1500nm之间的波长范围内的波长的光限定。具体地讲，出于本说明书的目的，红外光可为表现出约940nm或940nm的波长的光。

本发明是有利的，因为其提供一种允许将具有容纳牙科材料的容器的分配枪保持在其中的加热装置。因此，本发明允许将分配枪放置在准备使用的加热装置中。因此，牙医在需要时随时抓住分配枪即可。此外，本发明是有利的，因为它提供可独立于材料的任何分配操作的加热装置。具体地讲，用于提供热能的任何部件(例如加热元件或LED)不是分配枪的一部分。因此，分配枪不包括由于在患者口腔中使用分配枪产生的高温而潜在有害的任何部件。加热装置还是节能的，因为它可在任何需要的时间按需激活。此外，LED通常表现出最小化的热容量，使得LED在停用后几乎立即冷却。

通常，承窝壁优选地对红外光具有不均匀的透射率。具体地讲，承窝壁优选地对红外光是部分透射的，因为承窝壁包括红外透射部分和另外的红外阻挡部分。

优选地，红外透射部分表现出至少80％的红外光透射率。此外，红外阻挡部分优选地表现出小于10％的红外光透射率。

在一个实施方案中，因为承窝壁形成沿纵向插入轴线延伸穿过承窝的贯穿通道而形成接纳部。插入轴线是指容器可沿其插入到接纳部中的轴线。

在一个实施方案中，承窝壁包括用于反射光并且优选地用于在朝向接纳部的方向上反射热辐射的反射层。反射层可对至少红外光波长范围内(或在约940nm或940nm的波长下)的光具有反射性，但通常可对较宽波长范围内(例如包括整个可见光谱和更大范围)的光具有反射性。因此，反射层可以是或包括镜子。反射层优选地界定接纳部。例如，反射层可被布置成与贯穿通道直接相邻。反射层可由若干子层形成，这些子层组合表现出光反射特性。例如，具有不同折射率并层压在一起的多个透明塑料膜可提供无金属反射层。反射层可另外由金属层例如铝或银涂层形成。

在一个实施方案中，反射层包括红外透射部分和红外阻挡部分。因此，反射层可提供具有红外阻挡部分的承窝壁，并且可具有开口以提供红外透射部分。

在一个实施方案中，承窝壁包括覆盖反射层的红外透射部分和红外阻挡部分的红外透射层。例如，承窝壁可由用红外透射材料制成的连续套筒形成，并且该套筒可在内部设置有(例如涂覆)反射层。反射层可具有开口，从而留出承窝壁的未被覆盖的部分。被反射层覆盖的那些部分对应于红外阻挡部分，而从反射层露出的那些部分对应于红外透射部分。

在另一个实施方案中，承窝壁由用红外透射材料制成的套筒形成，并且该套筒设置有通孔。同样，如上所述，套筒可在内部设置有(例如涂覆)反射层。在涂覆(例如溅射)具有反射层的套筒的过程中，通孔导致反射层形成开口，使得从反射层露出通孔。被反射层覆盖的那些部分对应于红外阻挡部分，而开口对应于红外透射部分。

因此，承窝壁可由红外透射部分和红外阻挡部分形成。

在一个实施方案中，红外透射部分表现出至少80％的红外光透射率。这可例如通过由PMMA或PC(购自德国巴斯夫公司(BASF,Germany)的Makrolon 2405 450 601)制成并且厚度介于约1mm与约2.5mm之间的承窝壁来实现。就这一点而言的厚度被理解为承窝壁的红外光沿其行进穿过承窝壁的尺寸。此外，红外阻挡部分优选地表现出小于10％的红外光透射率。这可例如通过银涂层或铝涂层来实现。银涂层以及铝涂层的厚度可在10nm至20nm的范围内。在一个承窝壁或套筒中组合的红外阻挡部分和红外透射部分还可通过红外阻挡塑性材料和红外透射塑性材料的二次注塑模制来获得。例如，在第一次注塑中，可由红外阻挡塑性材料模制出套筒。在第二次注塑中，套筒可形成填充有红外透射塑性材料的通孔。在此类实施方案中，反射层是任选的。

在一个实施方案中，光源包括多个发光二极管(LED)。优选地，LED中的每一者被配置用于发射红外光，具体地讲是峰值波长为约940nm或940nm的光。红外光的光功率优选地为约14W。

在一个实施方案中，LED布置在围绕插入轴线的周向上。LED优选地被取向成朝向插入轴线发射光。插入轴线可为接纳部的至少一部分的对称轴线。因此，放置在插入轴线上的容器可暴露于来自光源的红外光。

在一个优选实施方案中，LED布置在承窝外部(并且因此也位于贯穿通道外部)。因此，光源受到保护而免于与容器接触。因此，防止了光源被可能粘附在容器上的任何不希望的物质(例如残留的牙科材料、细菌和/或污垢)污染。优选地，光源固定在主体内，并且承窝能够以可移除方式放置在主体中，并且因此相对于光源能够以可移除方式放置。

在一个实施方案中，LED中的每一者被布置用于通过红外透射部分中的一个红外透射部分发射光。因此，LED中的每一者优选地布置在红外透射部分旁边。

红外透射部分和LED优选地具体布置在沿插入轴线的不同水平或位置上。LED中的一些可被布置成径向围绕插入轴线并且位于布置在第一轴向位置处的第一水平处的共用平面上。LED中的一些可被布置成径向围绕插入轴线并且位于布置在第二轴向位置处的第二水平处的共用平面上。并且LED中的一些可被布置成径向围绕插入轴线并且位于布置在第三轴向位置处的第三水平处的共用平面上。第一轴向位置、第二轴向位置和第三轴向位置(以及对应的三个平面)沿插入轴线彼此轴向偏移。在一个具体实施方案中，LED如下布置：

第一水平上1个LED；

第二水平上4个LED；以及

第三水平上2个LED。

在一个实施方案中，加热装置包括散热片。散热片优选地热耦合到LED中的每一者。优选地，LED各自安装在电路板上。根据本发明，加热装置包括4个电路板，每个电路板固定(具体地讲是螺纹连接)到散热片上。散热片可设置有温度传感器。加热装置还可包括适于从温度传感器接收信号的控制电路。

在一个实施方案中，加热装置具有用于激活加热装置的加热操作的按钮。加热装置可具有在预定时间之后自动停用加热操作的定时器功能。优选的预定时间可在8秒至20秒的范围内。此外，可通过在加热操作被激活时按下按钮来中断加热操作。按钮可包括指示灯。指示灯可在激活加热操作时被激活，否则指示灯可停用。因此，加热装置的使用者可识别加热装置的加热操作是被激活还是被停用。

控制电路优选地还适于在接收到来自温度传感器的指示温度超过预定值的信号时中断加热操作。例如，控制电路可适于在温度传感器感测到散热片温度超过65℃时中断加热操作。

在一个实施方案中，加热装置包括用于为光源供电的可充电电池(优选地为锂离子电池)。因此，加热装置能够以无线方式操作。加热装置还可包括用于对电池进行无线充电的金属线充电线圈或螺旋。此外，装置可连接到外部电源以对电池充电。

在一个实施方案中，金属线充电线圈是平坦的，并且加热装置还包括具有第二充电线圈的充电垫，加热装置的主体能够放置在充电垫上以对电池进行感应充电。充电垫可连接到外部电源。优选地，第一充电线圈和/或第二充电线圈的厚度(或高度)小于5mm，更优选地小于4mm，并且甚至更优选地小于3mm。已经发现2mm的厚度是特别有利的。

优选地，充电垫的厚度(或高度)小于20mm，更优选地小于15mm，并且甚至更优选地小于10mm。优选地，第一线圈和/或第二线圈的直径为至少20mm，更优选地为至少60mm，并且甚至更优选地为至少80mm。优选地，第二充电线圈的直径和/或厚度大于第一充电线圈。

第一充电线圈和/或第二充电线圈优选地由高频利兹线制成，例如由

或

漆包铜线构造的

高频利兹线。

第一充电线圈和/或第二充电线圈优选地嵌在铁氧体磁芯上，该铁氧体磁芯优选地具有0.8mm的最小厚度并且优选地具有5mm的最大厚度。已经发现2mm的厚度是特别有利的。

在一个实施方案中，加热装置包括对接底座，加热装置的主体能够对接到对接底座。对接底座可在接底座与电池之间提供电连接以对电池充电。在一些实施方案中，对接底座可具有充电线圈，该充电线圈在接底座与电池之间提供电连接以对电池进行无线充电。对接底座可连接到外部电源。在一些实施方案中，主体可包括电触点，该电触点是对接底座的电触点的补充，并且优选地朝向主体的底部布置并且提供用于对接底座的电触点的触点。主体能够对接到对接底座，使得对接底座的电触点接触主体的电触点以对电池充电。可将主体从对接底座移除并移动到不同位置，同时对接底座保持静止。

本发明还涉及一种包括本发明的加热装置和容纳牙科材料的封装体的系统。封装体优选地包括形成用于牙科材料的腔室的主体、连接到腔室的用于分配牙科材料的分配喷嘴。此外，封装体可包括布置在腔室中的用于将牙科材料推向分配喷嘴的活塞。

该系统还可包括分配枪，该分配枪用于将封装体保持在其中，并且用于推进封装体的活塞。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施方案的系统的透视图；

图1A为图1所示的装置的后视图；

图2为根据本发明的一个实施方案的系统的透视图；

图3为根据本发明的一个实施方案的系统的透视图；

图4为根据本发明的一个实施方案的系统的横截面侧视图；

图5为图4的细部图；

图6为根据本发明的一个实施方案的加热装置的承窝的透视图；

图7为根据本发明的另一个实施方案的系统的横截面侧视图；并且

图8为根据本发明的一个实施方案的系统的横截面顶视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的加热装置1。加热装置1具体地为台式加热装置，即，被构造用于在使用装置时直立在台面上的装置。加热装置1还被构造成用于加热牙科材料，诸如牙科复合填充材料。此类牙科复合填充材料通常包含具有填料和添加剂的可流动基质材料。基质材料通常是可流动的，使得例如其可用于填充要修复的牙齿中的腔。基质材料还是通常能够硬化的，具体地讲是能够通过将其暴露于可见蓝光来光硬化的。因此，牙科复合材料可被成形到齿腔中并且一旦其处于适当位置即可硬化。典型的牙科复合材料是基于甲基丙烯酸酯的。

通过加热，牙科材料的粘度可减小，使得其可更容易地成形。此外，牙科材料通常被提供在要从其挤出牙科材料的容器中。由于其粘度减小，经加热的牙科材料通常也可比在室温下的相同材料更容易地(即，在较低的挤出力下)挤出。加热装置1具体地被构造用于加热容器，使得如此加热的容器加热其中容纳的牙科材料。

加热装置1一般包括主体3和接纳部2。接纳部2的形状和尺寸被设定成使得牙科施用装置100的口腔件101可至少部分地接纳在其中。保持在牙科施用装置100中(具体地讲是在口腔件101内)的容器(在此视图中不可见)因此可定位在接纳部2内。

接纳部2由加热装置1的承窝4形成。承窝4以可移除方式接纳在加热装置1的主体3内。因此，承窝4可从主体3移除以用于清洁和/或更换。

加热装置1还具有用于激活加热装置1的加热操作的按钮5。加热操作致使加热装置1向接纳部2提供热能(使得牙科材料在定位在接纳部2内时被加热)。加热操作至致使加热装置1仅在预定时间段内向接纳部2提供热能，并且致使加热装置1在这之后自动停用加热操作。在未激活加热操作的情况下，加热装置1不向接纳部2提供任何热能。因此，本发明的加热装置1仅在预定时间段内按需加热，因此有助于最小化能耗。在示例中，加热装置1具有指示加热操作何时处于活跃状态的指示灯6。此外，在示例中，加热装置1由电池供电并且具有用于对电池充电的部件。在示例中，加热装置1配备有用于连接电源以为充电电子设备供电的电源连接器7。

加热装置1还可具有用于与无线充电器耦合的无线充电接口14。如图2所示，充电接口14可包括充电垫16，容纳可充电电池18的壳体3放置在充电垫上以对可充电电池18充电。主体3容纳朝向主体3的端部布置并与可充电电池18电连接的平坦充电线圈20。充电垫16包括可与容纳在主体3中的平坦充电线圈20电感连通的第二充电线圈17。充电垫16经由充电插头诸如USB C插头(图2中未示出)连接到外部电源。

虽然平坦充电线圈17和20在图2中示出为具有螺旋形状，但它们可另选地具有其中几个绕组具有恒定半径的螺旋形状，这对于充电线圈是常见的。

为了对电池18充电，加热装置1的主体3放置在充电垫16上。由此，经由容纳在主体3中的平坦充电线圈20与充电垫16的第二充电线圈17之间的感应对电池18充电。

主体3可随后被使用者从充电垫16移除，并且在充电垫16保持静止时被移动到不同位置。这允许在没有拖拽电源线的麻烦的情况下对主体3进行灵活的重新定位。由于移动性增加，加热装置1可方便地移动到健康治疗环境内的不同位置，特别是靠近患者。

此外，由于装置1的使用者不必将牙科施用装置100或主体3连接到充电器，在充电垫16具有插头的这种情况下，由于插头破损或插头损坏而导致加热装置1失效的风险减小。这也使装置1的清洁和/或消毒变得更容易。

充电接口14可另选地包括对接底座19，如图3所示。对接底座19可包括电触点21，该电触点可接触主体3上的对应电触点(图3中未示出)，以提供从对接底座到主体3中的可充电电池18的充电。因此，即使也可提供任选的充电线圈(未示出)以使对接底座具有更多功能，但在图3中所示的实施方案的情况下，无线充电不是必需的。

主体3能够对接到对接底座19，使得对接底座19的电触点21接触主体3上的对应电触点以对电池18充电。

另选地，在另一个实施方案中，对接底座19不需要具有物理电触点，而是仅提供有利于将主体3正确放置到充电垫16上以进行感应充电的物理结构，诸如从对接底座19的放置表面的周边竖直向上延伸的被构造为例如围绕对接底座19的周向延伸的套环的结构。

因此，可将主体3从对接底座19移除并移动到不同位置，同时对接底座19保持静止。

容纳在主体3内的元件在图3中不可见。然而，容纳在主体3内的元件的构型可与图2中所示的那些类似或相同。然而，在图3所示的实施方案的情况下，与图2所示的实施方案相比，可省略平坦充电线圈20。

包括对接底座19的充电接口14还可提供稳健且可靠的充电部件并且还防止加热装置1由于插头破损或插头损坏而失效。

在不使用(无线)充电接口14的情况下，电池18也可经由连接到装置1的插头诸如USB C插头直接充电。

图4以横截面视图示出了加热装置1。加热装置1显示为处于其中牙科施用装置100被放置成其口腔件101位于承窝4内的情形。

如图5中更详细地示出的，容器(在示例中是牙科封装体200)保持在牙科施用装置100的口腔件101中并定位在承窝4内。承窝4形成接纳部2。在示例中，接纳部2由完全延伸穿过承窝4的贯穿通道9形成。因此，用于清洁加热装置1并到达接纳部2的任何清洁剂和/或消毒剂可流过承窝4并通过贯穿通道9的出口10逸出。接纳部2具体地沿纵向插入轴线A延伸。插入轴线A进一步限定分配枪100可沿其插入加热装置1中的尺寸。

承窝4的形状和尺寸还被设定成使得接纳部2的形状和尺寸大致对应于其中保持有封装体200的口腔件101的至少一部分的负形状。因此，分配枪100在插入接纳部期间由接纳部2引导并在插入时牢固地保持在适当位置。此外，分配器100的口腔件101通常具有从中空圆柱形轴103突出的槽形前部部分102。槽形前部部分102允许封装体200在分配方向D(参见图4)的径向方向上插入分配枪100中或从分配枪移除，分配方向在示例中被定位成与插入轴线A一致(图5)。

加热装置1的主体3容纳用于在朝向接纳部2的方向上从承窝4外部发射红外光的光源。具体地讲，光源由布置在插入轴线A周围的若干水平L1、L2、L3上的多个红外光发光二极管(LED)8形成。每个水平L1、L2、L3可具有最多四个LED，这些LED被布置成均匀分布在垂直于插入轴线A的平面上，具体地讲是相对于彼此成角度地偏移90度(参见图8)，并且被取向成朝向插入轴线径向发射红外光。在示例中，仅使用七个LED，水平L1上的一个LED 8、水平L2上的四个LED 8以及水平L3上的两个LED 8。LED 8的这种布置向封装体200的中心部分提供比端部更多的热量。

LED 8中的每一者安装在电路板15上。示例中的LED 8电连接到电路板15中的一个电路板。此外，每个电路板15安装在散热片14上。因此，LED 8(经由电路板或直接)热耦合到散热片14。因此，由LED产生的热量经由散热片14耗散。

承窝4具有在每个LED 8的前方具有通孔12的承窝壁11。通孔12被定位成使得从LED 8中的每一者发射的光可通过通孔12穿过承窝壁11。具体地讲，通孔优选地垂直于或横向于纵向轴线A延伸。因此，承窝壁11可由红外阻挡材料形成并且由于通孔12可为部分红外透射的。

如图6中更详细地示出的，承窝壁11具有反射层13。示例中的反射层13布置在与贯穿通道9相邻的承窝壁11上。示例中的反射层13由金属(具体地讲是铝)涂层提供，但也可通过其它方式提供。反射层13提供来自贯穿通道9并撞击在反射层13上以反射回到贯穿通道9中的光(具体地讲是红外光)。因此，红外光一旦到达贯穿通道便基本上被捕获在贯穿通道9内。这有助于最大化加热装置1的加热效率。

图7示出了容器(在示例中为牙科封装体200)保持在牙科施用装置100的口腔件101中并定位在承窝4内的系统。加热装置1与图5所示的示例相同，不同的是承窝4具有略微不同的构型。

承窝4再次形成完全延伸穿过承窝4的贯穿通道9形式的接纳部2。贯穿通道9形成出口10。接纳部2沿纵向插入轴线A延伸。

承窝4的形状和尺寸还被设定成使得接纳部2的形状和尺寸大致对应于其中保持有封装体200的口腔件101的至少一部分的负形状。在示例中，承窝4具有连续的承窝壁11。代替通孔，承窝壁11在每个LED 8的前方具有红外透射区域12。红外透射区域12各自由反射层13中的窗口(不可见)提供。红外透射区域12被定位成使得从LED 8中的每一者发射的光可通过红外透射区域12穿过承窝壁11。承窝壁11由红外透射材料形成并且在窗口外部的区域中是部分红外阻挡的。

应注意，尽管本发明的系统显示为与作为容器的封装体结合，但在另一个示例中，容器可为螺纹管。

Claims (17)

1.一种用于加热牙科材料的加热装置，所述加热装置包括主体和承窝，其中所述承窝以可移除方式接纳在所述主体内，并且包括承窝壁，所述承窝壁形成用于将所述牙科材料的容器定位在其中的接纳部，其中所述主体包括用于在朝向所述接纳部的方向上朝向所述承窝壁发射光的光源，并且其中所述承窝壁对红外光是至少部分透射的，其中红外光由表现出在800nm至1500nm之间的波长范围内的波长的光限定。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其中因为所述承窝壁形成沿纵向插入轴线延伸穿过所述承窝的贯穿通道而形成所述接纳部。

3.根据权利要求2所述的加热装置，其中所述承窝壁包括用于在朝向所述接纳部的方向上反射光和热辐射的反射层。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其中所述反射层界定所述接纳部。

5.根据权利要求3或4所述的加热装置，其中所述反射层包括红外透射部分和红外阻挡部分。

6.根据权利要求5所述的加热装置，其中所述红外透射部分表现出至少80％的红外光透射率，并且其中所述红外阻挡部分表现出小于10％的红外光透射率。

7.根据权利要求5或6所述的加热装置，其中所述承窝壁还包括覆盖所述红外透射部分和所述红外阻挡部分的红外透射层。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的加热装置，其中所述光源包括多个发光二极管(LED)，所述多个发光二极管被配置用于发射在780nm至1400nm的波长范围内的光，例如用于发射峰值波长为940nm的光。

9.根据权利要求8所述的加热装置，其中所述LED布置在围绕所述插入轴线的周向上，并且被取向成朝向所述插入轴线发射光。

10.根据权利要求8或9所述的加热装置，其中所述LED布置在所述承窝外部。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的加热装置，其中所述LED中的每一者被布置用于通过所述红外透射部分中的一个红外透射部分发射光。

12.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置，包括用于为所述光源供电的可充电电池。

13.根据权利要求12所述的加热装置，还包括用于对所述电池进行无线充电的充电线圈。

14.根据权利要求13所述的加热装置，其中所述加热装置还包括具有第二充电线圈的充电垫，所述加热装置的所述主体能够放置在所述充电垫上以对所述电池进行感应充电。

15.根据权利要求12或13所述的加热装置，还包括对接底座，所述加热装置的所述主体能够对接到所述对接底座，其中所述对接底座在所述对接底座与所述电池之间提供电连接以对所述电池充电。

16.一种包括根据前述权利要求中任一项所述的加热装置和容纳牙科材料的封装体的系统，其中所述封装体包括形成用于所述牙科材料的腔室的主体、连接到所述腔室的用于分配所述牙科材料的分配喷嘴，以及布置在所述腔室中的用于将所述牙科材料推向所述分配喷嘴的活塞。

17.根据权利要求16所述的系统，还包括分配枪，所述分配枪用于将所述封装体保持在其中，并且用于推进所述封装体的所述活塞。

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