JP2019195386A - 歯科ユニット用洗浄水供給装置、歯科ユニット及び歯科ユニットのメンテナンス方法 - Google Patents
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- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Abstract
Description
先端にハンドピースを備えた水供給チューブの接続が予定されたハンドピース接続継手部と、
基端側が水道元配管に接続されるとともに、末端がハンドピース接続継手部につながる形で設けられ、前記水道元配管からの水道圧に基づいてハンドピース接続継手部に洗浄用水道水を供給する洗浄水主配管と、
洗浄水主配管上に設けられるとともに、ハンドピースの使用者が操作する水操作スイッチの入力信号を受けることにより、洗浄水主配管を開状態と閉状態との間で切り替える水流開閉弁と、
水流開閉弁の上流にて洗浄水主配管上に設けられ、一端に液体入口を、他端に液体出口を有する液体流路が形成されたノズル本体と、液体流路の内面から各々突出するとともに外周面に周方向の山部とキャビテーションポイントとなる谷部とが複数交互に連なるように形成された衝突部を有する処理コア部とを備えた液体処理ノズル(以下、キャビテーションノズルともいう)と、を備えたことを特徴とする。
上記本発明の歯科ユニット用洗浄水供給装置と、
該歯科ユニット用洗浄水供給装置の前記ハンドピース接続継手部に接続される水供給チューブと、
該水供給チューブの先端に設けられるハンドピースと、
ハンドピースの使用者が操作する水操作スイッチとを備え、
水流開閉弁を開状態として洗浄水主配管から水供給チューブを経てハンドピースに洗浄用水道水を流通している状態から、水操作スイッチの操作に基づき水流開閉弁を閉状態として水供給チューブ内の洗浄用水道水の流れを瞬時的に遮断することにより、ハンドピースの先端開口から水供給チューブ内に向かう負圧吸引力が生じることを特徴とする。
水流開閉弁を閉状態に移行する際のハンドピースの先端開口からの負圧吸引による逆流水により、ハンドピースないし水供給チューブの内側が逆流水に含まれる微生物によりコンタミを受け、該微生物に由来したバイオフィルムが形成された状態において、水流開閉弁が開状態となることにより、液体処理ノズルの通過によりキャビテーション処理を受けた洗浄用水道水(以下、キャビテーション水という)を水供給チューブに流通させ、バイオフィルムをキャビテーション水にて剥離除去することを特徴とする。
まず、本発明の歯科ユニット用洗浄水供給装置に接続されるハンドピースは、電動駆動される技工用回転ツールが、水流量0.04L/分以上0.1L/分以下の洗浄用水道水にて冷却されるエンジンハンドピースとすることができる。このようなエンジンハンドピースを使用する場合、水流開閉弁を閉状態として洗浄水の流通を止めた後も、技工用回転ツールは惰性回転を継続し、その排気作用に水供給チューブ内の負圧状態が強まって前述のサックバック、ひいては微生物汚染に伴うバイオフィルム形成がより進展しやすい。そして、ハンドピース使用時における水流通量は0.04L/分以上0.1L/分以下と非常に少ないが、キャビテーションノズルの採用により、そのような低流量であっても十分なバイオフィルム除去能力を有した洗浄水を水道送水圧のみにより問題なく水供給チューブに供給でき、ひいてはそのようなハンドピースの使用によりサックバックが継続的に生じることになっても、チューブ内面におけるバイオフィルムの除去及び形成予防を効果的に図ることができる。
ハンドピースにエア流を供給するためのエアチューブの接続が予定されたエアチューブ接続継手部と、
基端側がエア供給元管に接続され、末端がエアチューブ接続継手部につながる形で設けられ、エアチューブ接続継手部にエア流を供給するエア配管と、
エア配管上に設けられるとともに、ハンドピースの使用者が操作するエア操作スイッチの入力信号を受けることにより、エア配管を開状態と閉状態との間で切り替えるエア開閉弁とをさらに設けることができる。この場合、本発明の歯科ユニットは、上記構成の歯科ユニット用洗浄水供給装置を採用しつつ、ハンドピースは水供給チューブとエア流を供給するエアチューブとが接続されるようになっており、洗浄用水道水とともにエア流が先端側開口より流出するように構成される。
CVC0.05≡VD70×(0.05/J)
により定義される低流量キャビテーション係数CVC0.05の値が0.06以上0.17以下となるように、絞り孔における衝突部の谷部の数および配置を定める。
CVC0.05≡VD70×(0.05/J)
により定義される低流量キャビテーション係数CVC0.05の値を0.06以上0.17以下となるように、絞り孔における衝突部の谷部の数および配置を定めておく。このように衝突部の谷部が定められたノズルは、通常水道圧においてうがい用洗浄水に必要な流量を確保できる大きな流通断面積を有しており、またその条件で水道水を流通した場合、平均径100nm以上200nm以下の微細気泡の発生をレーザー散乱式粒度計により確認することができる(例えば、特許文献10を参照)。他方、CVC0.05の値が上記範囲に確保される該大流通断面積のノズルは、うがい洗浄水流通時の数分の1以下となるハンドピース用の極端な低流量条件で洗浄水を流通したとき、レーザー散乱式粒度計による上記流径範囲の微細気泡はほとんど計測することができなくなる。しかしながら、得られるキャビテーション水は意外にも、歯科ユニットにおけるサックバックに由来した水供給チューブ内面のバイオフィルムを全く問題なく除去できる洗浄能力を有していることがわかったのである。
図1は、本発明の歯科ユニット用洗浄水供給装置及びそれを用いた歯科ユニットの一例を示す外観図である。歯科ユニット300は、歯科医院の診察室の床面に載置・固定される周知の歯科治療椅子400と、これに着座する被治療者がうがい可能な位置関係で該歯科治療椅子400に隣接配置され、うがいスピットン411が上部に設けられたユニット本体410と、歯科治療椅子400の傍らに立つ歯科医により被治療者への処置操作が可能となる位置関係で該歯科治療椅子400に隣接配置され、エアないし電動にて駆動されるタービン等のハンドピース421が複数配置された治療用テーブル420を備えている。
St=S1−S2 (単位:mm2)
として定義したとき、この全流通断面積Stが2.0mm2以上5.0mm2以下に確保されている。本実施形態では、図4に示す主流通領域21と液体流通ギャップ15との合計面積(の2つの絞り孔9の間での和)が全流通断面積Stに相当する。図11に示すごとく、液体入口4及び液体出口5の開口径は、絞り孔9の内径よりも大きい。すなわち、液体入口4及び液体出口5の断面積は全流通断面積Stよりも大きく設定されている。また、流入室6及び流出室7の絞り孔9に連なる内周面はそれぞれテーパ部13,14とされている。各絞り孔9の内径Dは、例えば2.3mm以上3.0mm以下である
CVC0.05≡VD70×(0.05/J)
により定義される低流量キャビテーション係数CVC0.05の値が0.06以上0.17以下となるように、絞り孔における衝突部10の谷部12の数および配置が定められている。
数年以上にわたって使用継続され、サックバックを生ずるハンドピースが取り付けられた水供給チューブの取り外し洗浄を行っていない、図1のタイプの設置済み歯科ユニットの配管ボックス531内に液体処理ノズル1を組み込んだ。液体処理ノズル1は、図11及び図12に示すものであり、絞り孔9の内径:φ2.5mm、衝突部:M1.0並目ピッチ0番1種なべ小ねじ(ステンレス鋼製)、全流通断面積:2つの絞り孔9の合計にて4.0mm2、コア部COREの長さ5mm、隔壁部8の外径:φ5mm、ノズル全長70mmである。まず、液体処理ノズル1を取り付けない状態で口腔内洗浄ノズル501の1つを作動させつつ通常の水道水を50cc/分程度の流量で1L程度通じ、口腔内洗浄ノズル501から排出される水を回収した。この水の一般細菌、大腸菌、従属栄養細菌及び総菌数の分析を標準的な培養法と、市販の生菌数分析キット(Dental EZ-DIP:三愛石油株式会社)を用いた簡易培養法にて実施した。後者は、プラスチックトレーの中の培地に検体水を接種し、恒温槽内で37℃にて24時間以上保持した後、対照表比較により、生菌数を計測するものである。
同じ歯科医院内に設置されて同じ上水道水を使用している2つの歯科ユニット(いずれも、数年以上にわたって使用継続され、サックバックを生ずるハンドピースが取り付けられた水供給チューブの取り外し洗浄を行っていないもの)の一方に液体処理ノズルを取り付け、他方はノズルを取り付けない形で試験に供した。検体グループは、液体処理ノズルを取り付けたユニットにスリーウェイシリンジを取り付けて使用に供したものの回収水を検体A群と呼び、同じく液体処理ノズルを取り付けていないユニットにスリーウェイシリンジを取り付けて使用に供したものの回収水をコントロールとし検体B群と呼ぶことにする。検体採取は8つの歯科医院 で、同時刻同条件にて検体A群とB群とを採取し、計10組20検体を用意した。各検体は、前記のDental EZ-DIPを用いて38℃で48時間恒温槽培養し、対照表比較により生菌数測定を実施した。以上の結果を表2に示す。また、検体A群検体B群の生菌数の比較評価を、マン=ホイットニーのU検定により行った(有意水準5%以下)。結果を図17に示す。なお。歯科医院番号が同一のものは同一歯科医院から採取した検体であることを意味する。
実施例2の番号4の歯科医院について、生菌が観察された検体B群を採取した歯科ユニット(A)と、別の歯科ユニット(B)に液体処理ノズルを取り付け、取付前、取付直後、及び4日経過後に検体を採取して実施例2と同様の評価を行なった。結果は表3の通りである。
縦3cm、横8cm、厚さ1mmガラススライド上に緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)由来のバイオフィルムを非特許文献2に開示の方法により形成し、食品用染料を用いてバイオフィルムを赤色に染色した試料を多数用意した。次いで、実施例1で使用した歯科ユニットを想定し、タンクに充てんした水道水(遊離塩素濃度:0.2ppm)を、内径1cmの配管を経て流量可変ポンプにより流出させるとともに、表4に示すM1.0〜M1.4の種々の外径の並目ピッチ0番1種なべ小ねじ(ステンレス鋼製)を用いて作成した液体処理ノズルを接続した試験ユニットを作成した。液体処理ノズルは実施例1で使用したものとノズル本体の外径形状は同一とし、絞り孔を種々の内径にて2個形成したもの(番号1〜6及び6’)と、同じく1個のみ形成したもの(番号7〜12及び12’)との二組を用意した。各ノズルのねじ外径(M)と、ねじピッチ及び深さ(p)、ノズルの絞り孔の内径、絞り孔における全流通断面積(S100:水が流通する領域の断面積であり、絞り孔の断面積からねじの投影領域の面積を減じた値)、70%谷点数(n70)を表4に合わせて記載している。
2 ノズル本体
O 中心軸線
3 液体流路
4 液体入口
5 液体出口
6 流入室
7 流出室
8 隔壁部
9 絞り孔
10 衝突部(ねじ部材)
CORE 処理コア部
11 山部
12 谷部
15 液体流通ギャップ
20 外接円
26 液体入口側継手
27 液体出口側継手
101 ハンドピース接続継手部
104 水操作スイッチ
105 エア操作スイッチ
110 水流開閉弁
300 歯科ユニット
310 歯科ユニット用洗浄水供給装置
431 水道元配管
421 ハンドピース
421A エンジンハンドピース
421B 超音波スケーラハンドピース
421C スリーウェイシリンジ
502 水供給チューブ
540 洗浄水主配管
544 エア供給元配管
545 エア配管
546 弁制御部
547 主配管部
548 ハンドピース配管部
549 うがい洗浄水配管部
580 技工用回転ツール
581 技工用超音波振動子
602 エアチューブ
Claims (20)
- 先端にハンドピースを備えた水供給チューブの接続が予定されたハンドピース接続継手部と、
基端側が水道元配管に接続されるとともに、末端が前記ハンドピース接続継手部につながる形で設けられ、前記水道元配管からの水道圧に基づいて前記ハンドピース接続継手部に洗浄用水道水を供給する洗浄水主配管と、
前記洗浄水主配管上に設けられるとともに、前記ハンドピースの使用者が操作する水操作スイッチの入力信号を受けることにより、前記洗浄水主配管を開状態と閉状態との間で切り替える水流開閉弁と、
前記水流開閉弁の上流にて前記洗浄水主配管上に設けられ、一端に液体入口を、他端に液体出口を有する液体流路が形成されたノズル本体と、前記液体流路の内面から各々突出するとともに外周面に周方向の山部とキャビテーションポイントとなる谷部とが複数交互に連なるように形成された衝突部を有する処理コア部とを備えた液体処理ノズルと、
を備えたことを特徴とする歯科ユニット用洗浄水供給装置。 - 前記ハンドピースにエア流を供給するためのエアチューブの接続が予定されたエアチューブ接続継手部と、
基端側がエア供給元管に接続され、末端が前記エアチューブ接続継手部につながるように設けられ、前記エアチューブ接続継手部に前記エア流を供給するエア配管と、
前記エア配管上に設けられるとともに、前記ハンドピースの使用者が操作するエア操作スイッチの入力信号を受けることにより、前記エア配管を開状態と閉状態との間で切り替えるエア開閉弁とをさらに備える請求項1記載の歯科ユニット用洗浄水供給装置。 - 前記水操作スイッチと前記エア操作スイッチとの間で前記入力信号が共用化されるとともに、ともに開状態の前記水流開閉弁と前記エア開閉弁とを前記入力信号を受けて閉状態に切り替える際に、前記エア開閉弁を前記水流開閉弁に対して遅延させて閉状態とする弁制御部を備える請求項2記載の歯科ユニット用洗浄水供給装置。
- 前記洗浄水主配管は、前記水道元配管に接続される主配管部と、該主配管部から分岐して前記ハンドピース接続継手部につながるハンドピース配管部と、前記主配管部から分岐する前記ハンドピース配管部よりも大流量のうがい洗浄水配管部とを備え、前記液体処理ノズルは前記ハンドピース配管部に向かう洗浄用水道水を少なくとも通過させるものである請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の歯科ユニット用洗浄水供給装置。
- 前記液体処理ノズルが前記主配管部に設けられ、該主配管部上にて前記液体処理ノズルを通過後の前記洗浄用水道水が前記うがい洗浄水配管部と前記ハンドピース配管部とにそれぞれ分配されるようになっており、
前記液体処理ノズルの前記液体流路は、前記衝突部が設けられる区間が前後の区間よりも断面積が減じられた絞り孔とされ、該絞り孔の断面形状は内径Dが2.3mm以上3.0mm以下の円形であり、当該絞り孔の流通断面積の合計Sが2.0mm2以上5.0mm2以下に設定されてなり、さらに、
前記絞り孔の断面において中心から半径の70%以内に位置する前記谷部の総数をn70とし、n70/Sの値を70%谷部密度VD70とし、前記液体処理ノズルに前記洗浄用水道水を動水圧0.07MPaにて供給したときの流量をJ(L/分)としたとき、
CVC0.05≡VD70×(0.05/J)
により定義される低流量キャビテーション係数CVC0.05の値が0.06以上0.17以下となるように、前記絞り孔における前記衝突部の前記谷部の数および配置が定められてなる請求項4に記載の歯科ユニット用洗浄水供給装置。 - 前記うがい洗浄水配管部における前記洗浄用水道水の流通が許容され、前記ハンドピース配管部における前記洗浄用水道水の流通が遮断されているときの前記液体処理ノズルの前記洗浄用水道水の流量が0.5L/分以上2L/分以下に調整され、前記うがい洗浄水配管部における前記洗浄用水道水の流通が遮断され、前記ハンドピース配管部における前記洗浄用水道水の流通が許容されているときの前記液体処理ノズルの前記洗浄用水道水の流量が0.04L/分以上0.3L/分以下に調整される請求項5記載の歯科ユニット用洗浄水供給装置。
- 前記液体処理ノズルは、前記液体流路を液体入口側の流入室と液体出口側の流出室とに区画する隔壁部と、前記隔壁部に貫通形成され前記流入室と前記流出室とを互いに別経路にて連通させる2個の前記絞り孔とを備え、前記低流量キャビテーション係数CVC0.05の値が0.06以上0.12以下となるように、前記絞り孔における前記衝突部の前記谷部の数および配置が定められてなる請求項5又は請求項6に記載の歯科ユニット用洗浄水供給装置。
- 前記液体処理ノズルは、前記衝突部は外径Mが1.0mm以上1.4mm以下のJIS並目ピッチによるねじ部材である請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載の歯科ユニット用洗浄水供給装置。
- 前記液体処理ノズルにおいて前記ねじ部材は前記液体流路の中心軸線を取り囲む十字形態に4つ配置されるとともに、4つの前記ねじ部材が形成する十字の中心位置にそれらねじ部材の先端面により液体流通ギャップが形成されてなる請求項8記載の歯科ユニット用洗浄水供給装置。
- 請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の歯科ユニット用洗浄水供給装置と、
該歯科ユニット用洗浄水供給装置の前記ハンドピース接続継手部に接続される水供給チューブと、
該水供給チューブの先端に設けられるハンドピースと、
前記ハンドピースの使用者が操作する水操作スイッチとを備え、
前記水流開閉弁を開状態として前記洗浄水主配管から前記水供給チューブを経て前記ハンドピースに前記洗浄用水道水を流通している状態から、前記水操作スイッチの操作に基づき前記水流開閉弁を閉状態として前記水供給チューブ内の前記洗浄用水道水の流れを瞬時的に遮断することにより、前記ハンドピースの先端開口から前記水供給チューブ内に向かう負圧吸引力が生じることを特徴とする歯科ユニット。 - 前記ハンドピースは、電動駆動される技工用回転ツールが、水流量0.04L/分以上0.1L/分以下の前記洗浄用水道水にて冷却されるエンジンハンドピースである請求項10記載の歯科ユニット。
- 前記ハンドピースは、技工用超音波振動子が、水流量0.04L/分以上0.1L/分以下の前記洗浄用水道水にて冷却される超音波スケーラハンドピースである請求項11記載の歯科ユニット。
- 前記歯科ユニット用洗浄水供給装置は請求項2記載の要件を備えるものであり、
前記ハンドピースは前記水供給チューブとエア流を供給するエアチューブとが接続されるようになっており、前記洗浄用水道水とともにエア流が先端側開口より流出するものである請求項10記載の歯科ユニット。 - 前記ハンドピースは、水流量が0.07L/分以上0.3L/分以下のスリーウェイシリンジである請求項13記載の歯科ユニット。
- 前記歯科ユニット用洗浄水供給装置は請求項3記載の要件を備えるものであり、前記ハンドピースは、前記エア流にて技工用回転ツールが回転駆動され、かつ水流量0.04L/分以上0.1L/分以下の前記洗浄用水道水にて前記技工用回転ツールが冷却されるエアタービンハンドピースである請求項13記載の歯科ユニット。
- 請求項10ないし請求項15のいずれか1項に記載の歯科ユニットのメンテナンス方法であって、
前記水流開閉弁を閉状態に移行する際の前記ハンドピースの先端開口からの負圧吸引による逆流水により、前記ハンドピースないし前記水供給チューブの内側が前記逆流水に含まれる微生物によりコンタミを受け、該微生物に由来したバイオフィルムが形成された状態において、前記水流開閉弁が開状態となることにより、前記液体処理ノズルの通過によりキャビテーション処理を受けた前記洗浄用水道水(以下、キャビテーション水という)を前記水供給チューブに流通することにより、前記バイオフィルムを前記キャビテーション水にて剥離除去することを特徴とする歯科ユニットのメンテナンス方法。 - 前記歯科ユニットを施術に使用するのに先立って、前記バイオフィルムを除去した後、予め定められた期間だけ前記キャビテーション水の流通を継続することにより、前記該バイオフィルムと前記ハンドピースないし前記水供給チューブの内面との間に潜伏している微生物を除去する請求項16記載の歯科ユニットのメンテナンス方法。
- 前記バイオフィルムが除去された状態にて前記水流開閉弁が閉状態に移行し、前記ハンドピースの先端開口からの負圧吸引による逆流水により、前記ハンドピースないし前記水供給チューブの内側が前記逆流水に含まれる微生物によりコンタミを受けた場合に、前記水流開閉弁が再度開状態となることによって前記キャビテーション水の流通を再開することにより、前記ハンドピースないし前記水供給チューブの内側に前記バイオフィルムが再形成されることを予防する請求項16又は請求項17に記載の歯科ユニットのメンテナンス方法。
- 前記水道水として塩素又はオゾンを含有する消毒水が使用される請求項16ないし請求項18のいずれか1項に記載の歯科ユニットのメンテナンス方法。
- 前記水道水は残留塩素含有量が0.1ppm以上の状態で前記キャビテーション水となって前記ハンドピースに供給されるとともに、前記逆流水を負圧吸引した状態にて前記水流開閉弁が閉状態に移行することにより、前記キャビテーション水を残留塩素濃度0.1ppm未満となる状態で前記ハンドピースないし前記水供給チューブの内側に残留させる請求項19記載の歯科ユニットのメンテナンス方法。
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CN113522895A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-22 | 西安交通大学 | 一种管道冲刷方法及装置 |
CN114869521A (zh) * | 2022-06-10 | 2022-08-09 | 广东固特科技有限公司 | 一种具有吸液功能的超声波洁牙器换能器 |
Citations (2)
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JP6182715B2 (ja) * | 2015-05-07 | 2017-08-23 | 株式会社ウォーターデザイン | 液体処理ノズル、それを用いた液体処理方法、ガス溶解方法及びガス溶解装置 |
JP2018000736A (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 株式会社モリタ製作所 | 医療用装置および媒体導管セット |
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