JP2008073229A - 技工用加圧重合器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の加圧重合器は、歯科用フラスコを取り出さないと次の作製作業に移れない問題があり、作業効率が非常に悪かった。更に、術者が排水のために非常に重い技工用加圧重合器を持ち上げたり、細い排出口より長時間かけて温水を排出しなければならなかった。
【解決手段】圧力容器９とヒータユニットを有する技工用加圧重合器において、圧力容器９は被重合物を収納する収納部と気密状態を保つ蓋部、加圧機構から加圧気体を導入する着脱機能を有する圧力導入部、過加圧を防ぐ為の安全弁１０を構成要素に有し、ヒータユニットは圧力容器９を加熱する様に設置したヒータと圧力容器９内の温度を間接的もしくは直接的に計測する温度センサ部、温度センサ部が検出した測定温度によりヒータを制御する制御部を構成要素に有し、ヒータユニットから圧力容器９が着脱自在に分離する。
【選択図】図１

Description

本発明は歯科技工分野における義歯床用レジンによるレジン床義歯作製時に用いられる技工用加圧重合器に関する。

一般に義歯などのレジン床を製作する場合、少なくとも２分割可能な歯科用フラスコ内の石膏に予め義歯床となる所望形状の空隙とレジン流路を形成する埋没工程と、粉末ポリマーと液体モノマーを適宜混入練和して適度な粘性のペーストとしたうえ、充填装置を用いて該歯科用フラスコ内に注入する注入成型工程と、その後、予め一定温度に加熱された温水に歯科用フラスコを投入し、圧縮空気により加圧しながら一定時間重合を行う重合工程と、歯科用フラスコから石膏塊を取り出し、石膏塊を砕いてレジンの重合によって成型された義歯床を取り出す義歯床取り出し工程より成る。

従来の技工用加圧重合器は、前述重合工程に用いられ、一般的に圧力容器・ヒータ・制御部・温度センサ・圧力導入部が一体で構成されている。
従来の圧力容器は、重合時に加圧する圧力に耐えられるよう設計された容器であり、ステンレスや黄銅等の金属で作られている。
従来のヒータは、水中ヒータ等の電気ヒータで、圧力容器に固定されている。
従来の温度センサは、サーミスタ又は熱電対等が用いられている。サーミスタや熱電対等の温度センサの測温部は被計測体に接する必要があり、圧力容器に固定されていた。

圧力導入部は、概ね圧力調整器・三方電磁弁・安全弁より構成される。
圧力調整器は、圧力機構より供給される圧縮空気を定められた圧力に調整する。
三方電磁弁の３つの接続口は、それぞれ圧力調整器、圧力容器、大気への配管通路に接続されている。
重合開始時は、制御部からの電気信号により三方電磁弁は圧力調整器と圧力容器の通路を開き、圧縮空気が圧力容器に供給される。重合終了時は、制御部からの電気信号により三方電磁弁は圧力容器と大気への通路を開き、圧力容器内部の圧縮空気を大気に放出する。
安全弁は空気配管途中若しくは圧力容器に設置されている。

従来の技工用加圧重合器は、筐体・圧力容器・ヒータ・制御部・圧力導入部等が一体であり非常に重く、重合用の温水が加わるとさらに重いものになっていた。

重合に用いられた温水は歯科用フラスコに埋没された石膏などが溶け出しており、術者は使用毎に汚れた温水を捨てて新しい水を入れる必要がある。しかしながら、圧力容器は耐圧構造となっているため、強度低下の危険性から排出口を設けなかったり、設置してもごく細いものであった。よって、術者は排水の際には、重い加圧重合器を持ち上げたり、細い排出口より長時間かけて温水を排出しなければならなかった。

また、圧力容器内を清掃する際も、電気ヒータ等が圧力容器内部に固定されているため、清掃性が非常に悪い問題があった。

さらに、重合が終わり義歯床取り出し工程において、圧力容器から歯科用フラスコを取り出し該フラスコを別の場所に移動する際に、水滴が該フラスコから滴って周囲を濡らしてしまう問題もあった。周知のごとく、技工作業場周りは石膏やレジン粉末等の材料や技工用機器が並べられており、濡れることにより材質の変化や機器故障の原因にもなり、術者は大変気を使わなければならなかった。
また、床等が濡れることにより、誤って足を滑らせ怪我をする危険性もあった。

一般的に、重合が終わった歯科用フラスコは圧力容器からすぐには取り出さず、しばらく放置して徐冷させるのが良いとされている。しかし、従来の加圧重合器は、歯科用フラスコを取り出さないと次の作製作業に移れない問題があり、作業効率が非常に悪かった。

実用新案公報平４−３８８１６号には、容器と、該容器を加熱する発熱体と、該発熱体に接触し且つ該容器に接触しない温度感温スイッチとから構成された医療用材の加熱器が紹介されている。
しかしながら、該加熱器は、容器・発熱体・温度感温スイッチが一体構造となっており、重い加熱器を持ち上げたり、細い排出口より長時間かけて温水を排出しなければならなかった。また、容器から医療用材を取り出す際に、水滴が医療用材から滴って周囲を濡らしてしまう問題もあった。

実用新案公報平６１−３３９３４号には、重合釜本体と加圧空気を供給する弁が設けられていて重合釜本体の上部に装着されて重合釜本体内を密封する蓋体とよりなる歯科用加圧重合器が紹介されている。
しかしながら、該加圧重合器には、ヒータ、温度センサ及び制御部等の事例記載が無い。一般的に、この種の加圧重合器は、予め用意した温水を重合釜内に入れて加圧するのみで、その後の自然冷却による水温低下については考慮されていないため、適切な重合温度管理が出来ない問題があった。
実用新案公報 平４−３８８１６号 実用新案公報平６１−３３９３４号

従来の技工用加圧重合器が有する諸問題をなくし、作業効率・清掃性が良く、術者・環境に優しい技工用加圧重合器を提供することを目的とする。

従来の技工用加圧重合器は、術者が排水のために非常に重い技工用加圧重合器を持ち上げたり、細い排出口より長時間かけて温水を排出しなければならなかった。

また、圧力容器内を清掃する際も、電気ヒータ等が圧力容器内部に固定されているため、作業性が非常に悪い問題があった。

さらに、重合が終わった歯科用フラスコを別の場所に移動する際に、水滴が歯科用フラスコから滴って周囲を濡らしてしまい、周囲にある技工材料の材質の変化や機器故障の原因になり、術者は大変気を使わなければならなかった。
また、床等が濡れた場合、誤って足を滑らせ怪我をする危険性もあった。

また、従来の加圧重合器は、歯科用フラスコを取り出さないと次の作製作業に移れない問題があり、作業効率が非常に悪かった。

サーミスタ・熱電対等の温度センサは圧力容器の被測温部に固定する必要があった。

本発明は圧力容器とヒータユニットを有する技工用加圧重合器において、圧力容器は被重合物を収納する収納部と気密状態を保つ蓋部、加圧機構から加圧気体を導入する着脱機能を有する圧力導入部、過加圧を防ぐ為の圧力制御弁を構成要素に有し、ヒータユニットは圧力容器を加熱する様に設置したヒータと圧力容器内の温度を間接的もしくは直接的に計測する温度センサ部、温度センサ部が検出した測定温度によりヒータを制御する制御部を構成要素に有する技工用加圧重合器であって、ヒータユニットから圧力容器が着脱自在に分離することを特徴とする技工用加圧重合器である。

更に、温度センサ部に用いる温度センサが非接触式温度センサであることを特徴とする技工用加圧重合器であることが好ましい。

本発明は非接触式温度センサによって測温される圧力容器の被測温部に圧力容器よりも赤外線放射率が高い素材を設置することを特徴とする技工用加圧重合器である。

本発明の技工用加圧重合器は圧力容器が着脱自在で、術者は容易に排水作業を行うことが出来る。

また、圧力容器内に電気ヒータ及び温度センサがないため、清掃性が良い。

圧力容器ごと持ち運びできるため、水滴が滴って周囲を汚すことや、材料や機器を損なう恐れがなく、濡れた床で足を滑らせる危険性もなくなる。

重合終了後の徐冷中も、ヒータユニットから圧力容器を切り離して、別の圧力容器を使用することにより、次の重合作業が行えるので、徐冷終了まで待つことなく、効率的に作業を行うことが出来る。

非接触式温度センサを用いることにより、温度センサを圧力容器の被測温部に固定する必要がなく、圧力容器を移動する際に、毎々温度センサを取り外す必要もなく、誤って温度センサを取り付けたまま圧力容器を移動してしまい、機器を損傷してしまう危険性もない。

非接触式温度センサの被測温部である圧力容器に、該圧力容器よりも赤外線放射率が高い素材を設置することにより、精度良く温度制御を行うことが出来る。

本発明の圧力容器は、金属容器で構成され、好ましくはステンレス製若しくは黄銅製である。圧力容器の耐圧力は０．１から０．５ＭＰａの範囲が好ましく、さらに好ましくは、耐圧力は０．２〜０．３ＭＰａである。
圧力容器には、着脱時に手が添えられる取手が設置されていることが好ましい。

ヒータユニットはヒータ・制御部・温度センサ・圧力導入部より構成される。
ヒータは、電熱線・シースヒータ・プレートヒータ・ハイラジエントヒータ等の電気ヒータである。好ましくは、ハイラジエントヒータである。

ヒータユニットの制御部とは、制御基板と操作パネルにより構成される。操作パネルは、予め設定された重合温度と重合時間を選択する数種のスイッチ、若しくは任意で重合温度と重合時間を設定するスイッチが設置されている。制御基板は、各種重合プログラムの記憶と温度センサによる温度信号から水温を制御する機能を有している。
重合温度と重合時間は、各種材料によりそれぞれ異なるが、重合温度は１００℃以下とすることが好ましい。

ヒータユニットは、圧力容器を載置する際の位置決めや圧力容器が容易に動かない構造をもつガイドが構成されていることが好ましい。
ガイドは、ヒータユニット上面の約半分を覆い、圧力容器載置時の約半分の高さで、該ガイド上面中央部には、圧力容器の胴体の約半分が納まる切り欠きが設けられ、圧力容器を載置する際の位置決めとしていることが好ましい。
さらに、該ガイドの少なくとも１箇所が圧力容器に設けられた取っ手や突起に接触し、圧力容器が容易に動かない構造としていることが好ましい。

非接触式温度センサとは、物体の表面から放射される赤外線のエネルギー量を温度に換算し、物体の表面の温度を非接触で測定する熱型赤外線センサである。熱型赤外線センサには、熱起電力効果型と焦電効果型があり、好ましくは、熱起電力型のサーモパイルである。

物体が赤外線を放射する量は、同じ温度であっても物体の放射率によって異なっている。圧力容器に一般的に用いられるステンレスや黄銅といった金属の放射率は０．１〜０．４で、プラスチック類の０．９〜１．０と比べると非常に低いレベルにある。よって、金属製の圧力容器では非接触式温度センサは低いレベルの赤外線量を検知をしなければならない。好ましくは、圧力容器の被測温部にシール貼付やペイント塗布を行うことである。さらに好ましくは、シール貼付である。
ペイントやシールの色は、何色でも良いが、好ましくは黒色である。

圧力容器被測温部に貼付されるシールは、プラスチックフィルムに粘着材が付与されたものが好ましい。プラスチックフィルムの材質はポリエステルやポリイミドであることが好ましく、さらに好ましくはポリイミドである。

以下に本発明の実施例について記載する。ヒータユニット筐体１は、ヒータ２、制御基板３、ガイド４、操作パネル５、非接触式温度センサ６、三方電磁弁７、圧力調整器８及び空圧配管に接続されたカプラ（メス）１４により構成される。

また、圧力容器９は、安全弁１０、圧力計１１、残圧排除弁１２及びカプラ（オス）１３より構成され、圧力容器９の非接触式温度センサ６の被測温部にはシール１５が貼付されている。

重合作業の際に圧力容器９は、ヒータユニット筐体１に載置される。このとき、ガイド４の切り欠きにしたがって該圧力容器９を置くことにより、シール１５が非接触式温度センサ６の測温に好適な位置になるように設置され、且つ、該圧力容器９が動いたりしないように位置決めされる。

圧力容器９をヒータユニット１に載置後、操作パネル５の操作により定められた重合プログラムが開始される。このとき、制御基板３は非接触式温度センサ６により温度を監視しながら、ヒータ２のＯＮ・ＯＦＦを繰り返し適切な温度調整を行う。

重合時の加圧は、加圧機構１６より供給される圧縮空気を圧力調整器８により好適な圧力に調整後、カプラ（オス）１３・カプラ（メス）によって配管接続された圧力容器９に１４三方電磁弁７の開閉により行われる。プログラム開始時に、制御基板３からの電気信号により三方電磁弁７は圧力調整器８から圧力容器９の配管通路を開き、圧縮空気が供給される。プログラム終了時には、制御基板３からの電気信号により三方電磁弁７は、圧力容器９から大気の配管通路を開き、該圧力容器９内部の圧縮空気は大気に放出される。

なお、圧力容器９には、機器の故障等で三方電磁弁７が動かず内部圧力が抜けなくなった場合の残圧排除弁１２、及び異常圧力上昇時の安全弁１０が設置されている。

好ましくは、カプラ（オス）１３・カプラ（メス）１４は逆止弁内臓型カプラで、操作ミス等によりカプラが外れたとき、圧力容器９や配管通路から圧縮空気が抜けない構造とすることが好ましい。

本発明は、歯科技工士がレジン床義歯作製時の重合工程に用いられるものである。

本発明の技工用加圧重合容器の上面図 本発明の技工用加圧重合容器の正面図 本発明の技工用加圧重合容器の配管・配線図

符号の説明

１ ヒータユニット筐体
２ ヒータ
３ 制御基板
４ ガイド
５ 操作パネル
６ 非接触式温度センサ
７ 三方電磁弁
８ 圧力調整器
９ 圧力容器
１０ 安全弁
１１ 圧力計
１２ 残圧排除弁
１３ カプラ（オス）
１４ カプラ（メス）
１５ シール
１６ 圧機構

Claims (3)

1. 圧力容器とヒータユニットを有する技工用加圧重合器において、圧力容器は被重合物を収納する収納部と気密状態を保つ蓋部、加圧機構から加圧気体を導入する着脱機能を有する圧力導入部、過加圧を防ぐ為の安全弁を構成要素に有し、ヒータユニットは圧力容器を加熱する様に設置したヒータと圧力容器内の温度を間接的もしくは直接的に計測する温度センサ部、温度センサ部が検出した測定温度によりヒータを制御する制御部を構成要素に有する技工用加圧重合器であって、
   ヒータユニットから圧力容器が着脱自在に分離することを特徴とする技工用加圧重合器。
2. 請求項１記載の温度センサ部に用いる温度センサが非接触式温度センサであることを特徴とする技工用加圧重合器。
3. 非接触式温度センサによって測温される圧力容器の測温部に圧力容器よりも赤外線放射率が高い素材を設置することを特徴とする請求項２記載の技工用加圧重合器。