JP5924415B2 - 口腔洗浄装置 - Google Patents
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Description
(1)3≦A≦40
(2)0.3≦D1≦1.5
(3)1.5≦D2≦5
(4)0.1≦D1/D2≦0.5
この場合には、空気導入孔の開口位置よりも下流側の洗浄液供給路に対して洗浄液と空気とを確実に交互に供給して、一塊の洗浄液の液滴を間欠的に吐出口から吐出させることが可能となり、洗浄液のみが吐出口へ供給されてしまったり、空気のみが供給されてしまったり、洗浄液が霧状に吐出されたりするという不具合を防止できる。なお、上記4つの関係式は、洗浄液として、口腔内洗浄用の薬剤などを添加していない、表面張力が純水と略同じ若しくは低く設定された、水道水やミネラルウォータなどの飲料可能な水を用いたときに成立するものである。ただし、洗浄液として、水道水やミネラルウォータなどの飲料可能な水に対して、口腔内洗浄用の薬剤等を添加した洗浄液や薬剤自体を使用することも可能で、この場合には、洗浄液の粘性や表面張力に応じて流速Aと開口径D1と流路径D2を適正に設定することで、洗浄液を脈動吐出させることができる。
図1〜図10に示すように、口腔洗浄装置1は、洗浄液を貯留する気密に閉鎖可能な洗浄液タンク2と、一端に口腔内へ洗浄液を吐出するための吐出口4aを設け、他端に洗浄液タンク2の底部内に開口する導入口23aを設けた洗浄液供給通路24と、洗浄液タンク2内へ空気を供給して、前記洗浄液タンク2内を加圧する電動式の空気ポンプ44とを備え、洗浄液タンク2内の空気圧により、洗浄液タンク2内の洗浄液を、洗浄液供給通路24を通じて吐出口4aへ供給するものである。
洗浄液としては、表面張力が純水と略同じに設定された、水道水やミネラルウォータなどの飲料可能な水や、該水に口腔内洗浄用の薬剤を添加したもの若しくは薬剤自体を好適に採用できる。薬剤としては、洗口剤、液体歯磨剤、含嗽剤などを採用できる。
洗浄装置本体3のケーシング10は、下部ケース12と、下部ケース12の上側を覆うように下部ケース12に取り付けた上部ケース13とを備え、下部ケース12は、上下方向に細長い有底の本体部14と、本体部14の上端部から側方へ突出する支持壁部15とを備えている。
ノズル4は、細長い中空のパイプ部材で構成され、ノズル4の先端部には吐出口4aが形成され、ノズル4の先端側部分は歯間に対して洗浄液を吹付け易いように約20°屈曲され、ノズル4の下端近傍部には着脱操作用の鍔部4bが形成されている。ノズル4の下端部にはシールリング5を外装した筒状の取付部4cが形成され、ノズル4は、その下端部の取付部4cを上部ケース13に形成したノズル用凹部16に液密状に内嵌することで、上部ケース13に着脱自在に取り付けられている。ノズル4のうちの鍔部4bよりも上側部分における、ノズル4の最外径は、細すぎると洗浄液供給通路24が細くなって、洗浄液の吐出圧が十分に得られず、太すぎると口腔内で操作し難くなるので、3mm以上8mm以下に設定することが好ましい。
下部ケース12の支持壁部15の略中央部には上下両側へ突出する吐出用接続管20が一体的に形成され、上部ケース13のノズル用凹部16に対応する位置には下方へ突出する筒状の接続筒部21が形成され、上部ケース13を下部ケース12に組み付けることにより、吐出用接続管20の上端部はシールリング22を介して接続筒部21に液密状に内嵌される。吐出用接続管20の下端部には供給パイプ23が液密状に接続され、供給パイプ23の下端部には洗浄液タンク2の下端部内に開口する導入口23aが形成され、供給パイプ23と吐出用接続管20とノズル4とにより、ノズル4の先端の吐出口4aと供給パイプ23の下端の導入口23aとを連通する洗浄液供給通路24が形成される。
洗浄液タンク2は、横断面が半円筒形状の細長い有底な部材からなり、下部ケース12の支持壁部15の下側において下部ケース12の本体部14の側方に着脱自在に取り付けられ、ケーシング10に洗浄液タンク2を組付けた状態で、洗浄液タンク2の外面が下部ケース12及び支持壁部15に滑らかに連なって、横断面形状が四隅にアールを形成した方形状になるように構成されている。
口腔洗浄装置1の電源装置40は、充電用の誘導コイル41と、誘導コイル41の起電力を直流電源に変換する変換回路などを備えた回路基板42と、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池などの二次電池43と、空気ポンプ44への通電をON状態とOFF状態とに切り換える電源スイッチ45とを備えている。
回路基板42及び二次電池43の上側において下部ケース12の本体部14の上半部内には空気ポンプ44が設けられ、空気ポンプ44は、ポンプ本体46とそれを駆動するモータ47とを備え、周知のローリング式の空気ポンプで構成されている。ポンプ本体46の上部には吐出管46aが設けられ、下部ケース12の支持壁部15には洗浄液タンク2の上部内に開口する導入用接続管48が吐出用接続管20の側方に立設され、吐出管46aと導入用接続管48とは可撓性を有するパイプ部材からなる空気供給管49で接続され、空気ポンプ44から吐出される空気は、吐出管46aと空気供給管49と導入用接続管48とを経て洗浄液タンク2の上部内に供給されるように構成されている。なお、空気ポンプ44としては、ローリング式以外の周知の空気ポンプを採用することも可能である。
下部ケース12の支持壁部15には排出用接続管50が吐出用接続管20の側方に立設され、排出用接続管50には上部ケース13内を通って洗浄液タンク2とは反対側の上部ケース13の側壁に対面する位置まで延びる空気抜き管51が接続されている。空気抜き管51の排出用接続管50とは反対側の端部には開口部51aが形成され、上部ケース13の空気ポンプ44側の側壁部には空気抜き管51の開口部51aに対面させて弾性部材からなる操作ボタン52が設けられ、空気抜き管51の端部には空気抜き管51の開口部51aを開閉可能な弁体53が操作ボタン52に対面状に設けられ、弁体53は付勢手段54としてのコイルバネにより常時は開放状態に保持されて、排出用接続管50及び空気抜き管51内の空気抜き通路55を介して洗浄液タンク2を大気開放し、操作ボタン52を指で押し操作して、操作ボタン52で付勢手段54の付勢力に抗して弁体53を空気抜き管51側へ押し操作することで、空気抜き管51の開口部51aを弁体53で気密に閉鎖できるように構成されている。なお、操作手段は、操作ボタン52と付勢手段54などで構成されている。
空気抜き管51の途中部には、口腔洗浄装置1を大きく傾けたときや転倒時等において、洗浄液タンク2内の洗浄液が空気抜き管51の開口部51aからケーシング10内に排出されることを防止するため、第1逆流防止弁60及び第2逆流防止弁61が設けられている。
図5、図9に示すように、吐出用接続管20の下端部には洗浄液タンク2内に開口する空気導入孔71が形成され、空気導入孔71の開口位置の上流側(下側)には吐出用接続管20の通路面積を縮小させる絞り部72が内側へ突出状に形成されている。ただし、絞り部72の頂部に空気導入孔71が開口するように構成することも好ましい。また、空気導入孔71の開口径や吐出用接続管20の流路径などを適正に設定することで、絞り部72を省略することも可能である。
(1)3≦A≦40
(2)0.3≦D1≦1.5
(3)1.5≦D2≦5
(4)0.1≦D1/D2≦0.5
この口腔洗浄装置1で口腔内を洗浄する際には、先ず水や水に薬剤を添加してなる洗浄液を洗浄液タンク2に充填する。次に、口腔洗浄装置1を手で持って、ノズル4の先端部が口腔内の所望の位置に配置されるように、ノズル4を口腔内に挿入してから、操作ボタン52を押し操作して、ノズル4から洗浄液を脈動吐出させて、歯間や歯周ポケット等を清掃することになる。より具体的には、操作ボタン52を押し操作すると、電源スイッチ45がON操作されるとともに、空気抜き管51の開口部51aが弁体53で閉鎖され、空気ポンプ44が駆動されて、空気ポンプ44からの空気が洗浄液タンク2の上部内に供給されて、洗浄液タンク2の内圧が高くなって、洗浄液タンク2内の洗浄液が洗浄液供給通路24を通ってノズル4の吐出口4aから吐出されることになる。このとき、空気ポンプ44から洗浄液タンク2に供給された空気の一部が、空気導入孔71から洗浄液供給通路24へ導入され、空気導入孔71の開口位置よりも下流側の洗浄液供給通路24には、洗浄液と空気とが交互に供給されるか、あるいは微細な気泡が混入された洗浄液が供給されて、ノズル4の吐出口4aから洗浄液が脈動吐出されることになる。一方、操作ボタン52から指を離すと、操作ボタン52が弾性復帰して、電源スイッチ45がOFF操作されるとともに、付勢手段54の付勢力で弁体53が後退して、空気抜き管51の開口部51aが開放され、空気ポンプ44から洗浄液タンク2内への空気の供給が停止されるとともに、空気抜き通路55を通じて洗浄液タンク2が大気開放され、ノズル4から洗浄液が漏れ出したりすることなく、切れ良く洗浄液の吐出を停止させることができることになる。
(1)5≦A≦50
(2)0.3≦D1≦2
(3)1.5≦D2≦5
(4)0.2≦D1/D2≦0.7
次に、空気導入孔71を形成することで、ノズル4から洗浄液が脈動吐出されるように構成するための条件を、求めるために行った試験について説明する。
この洗浄液吐出装置90は、図15に示すように、洗浄液を貯留可能な有底な筒状の洗浄液タンク91と、洗浄液タンク91の上端開口部を気密に閉鎖可能な蓋体92と、蓋体92に着脱自在に取り付けたノズル93とを備えている。
洗浄液吐出装置90の洗浄液タンク91に洗浄液として水道水を充填し、空気ポンプ97への電圧を調整して、空気ポンプ97の流量(L/min)を、1.1、2.1、3.9、4.2、4.5、4.7、7.6、9.4に変更した場合のそれぞれに関して、蓋体92として、空気導入孔95の開口径D1と吐出用接続管92aの流路径D2を表1に示すように設定し、比率D1/D2の異なる20種類の蓋体92を用いたときの、ノズル93からの水の吐出状況を目視確認するとともに、吐出用接続管92aにおける洗浄液の流速(m/sec)を演算した。その結果を表2に示す。また、比率D1/D2と空気ポンプ97の吐出圧との関係をグラフにまとめたものを図16に示す。
(1)「全く吐出しない」とは、ノズル93から水が吐出されず、空気のみが吐出される場合を表す。
(2)「最後まで吐出しない」とは、途中までは定常吐出されるが、途中からは空気のみがノズル93から吐出される場合を表す。
(3)「定常吐出」とは、最初から最後まで定常吐出される場合を表す。
(4)「最初のみ脈動吐出」とは、最初は脈動吐出するが、途中から定常吐出に切り替わった場合を表す。
(5)「途中から脈動吐出」とは、最初は定常吐出されるが、途中から脈動吐出に切り替わった場合を表す。
(6)「最後のみ脈動吐出」とは、最初は定常吐出されるが、最後に脈動吐出に切り替わった場合を表す。
(7)記号「○」は、水が脈動吐出されたことを表し、記号「○」の後側のカッコ内の数値は、その時の空気ポンプ97の吐出圧(kgf/cm2)を示す。
(8)「霧化」とは、ノズル93から霧状に水が吐出されたことを表す。カッコ内の数値は、その時の空気ポンプ97の吐出圧(kgf/cm2)を示す。
2a 側壁部 3 洗浄装置本体
4 ノズル 4a 吐出口
4b 鍔部 4c 取付部
5 シールリング
10 ケーシング 11 支持フレーム
12 下部ケース 13 上部ケース
14 本体部 14a 側壁部
15 支持壁部 16 ノズル用凹部
20 吐出用接続管 21 接続筒部
22 シールリング 23 供給パイプ
23a 導入口 24 洗浄液供給通路
30 口部 31 シールリング
32 嵌合凹部 33 嵌合溝
34 突条 35 係止凹部
36 係止凸部 37 注入口
38 蓋体 39 シールリング
40 電源装置 41 誘導コイル
42 回路基板 43 二次電池
44 空気ポンプ 45 電源スイッチ
46 ポンプ本体 46a 吐出管
47 モータ 48 導入用接続管
49 空気供給管
50 排出用接続管 51 空気抜き管
51a 開口部 52 操作ボタン
53 弁体 54 付勢手段
55 空気抜き通路
60 第1逆流防止弁 61 第2逆流防止弁
62 第1通路 63 鋼球
64 第2通路 65 鋼球
70 脈動手段 71 空気導入孔
72 絞り部
80 試験装置 81 アクリル板
82 シリコン印象材 83 研磨フィルム
90 洗浄液吐出装置 91 洗浄液タンク
92 蓋体 92a 吐出用接続管
93 ノズル 94 供給パイプ
95 空気導入孔 96 絞り部
97 空気ポンプ
Claims (7)
- 洗浄液を貯留する気密に閉鎖可能な洗浄液タンクと、
一端に口腔内へ洗浄液を吐出するための吐出口を設け、他端に洗浄液タンクの底部内に開口する導入口を設けた洗浄液供給通路と、
前記洗浄液タンク内へ空気を供給して、前記洗浄液タンク内を加圧する電動式の空気ポンプと、
前記吐出口へ供給する洗浄液を脈動させる脈動手段であって、前記洗浄液供給通路の途中部に開口する空気導入孔を設け、前記空気ポンプから洗浄液タンクに供給する空気の一部を、前記空気導入孔を通じて洗浄液供給通路へ供給することで、前記吐出口へ供給する洗浄液を脈動させる脈動手段と、
を備え、前記洗浄液タンク内の空気圧により、前記洗浄液供給通路を通じて洗浄液タンク内の洗浄液を吐出口へ供給する、
ことを特徴とする口腔洗浄装置。 - 前記洗浄液供給通路における洗浄液の流速をA(m/sec)、前記洗浄液供給通路に対する空気導入孔の開口径をD1(mm)、前記空気導入孔の開口部付近の洗浄液供給通路の流路径をD2(mm)としたときに、次の4つの関係式が成立する請求項1記載の口腔洗浄装置。
(1)3≦A≦40
(2)0.3≦D1≦1.5
(3)1.5≦D2≦5
(4)0.1≦D1/D2≦0.5 - 前記洗浄液供給通路における空気導入孔の開口位置に、前記洗浄液供給通路内に突出して通路断面積を縮小する絞り部を設けた請求項1又は2記載の口腔洗浄装置。
- 前記洗浄液タンクを大気開放する空気抜き通路を設け、前記空気抜き通路を開放状態と閉鎖状態とに切換可能な弁体を設け、前記空気ポンプへの通電を操作する電源スイッチを設け、前記電源スイッチのON操作に連動して前記弁体を閉鎖状態に切り換え、OFF操作に連動して前記弁体を開放状態に切り換える操作手段を設けた請求項1〜3のいずれか1項記載の口腔洗浄装置。
- 前記空気抜き通路の途中部に、転倒時における空気抜き通路からの洗浄液の漏れを防止する逆流防止弁を設けた請求項4記載の口腔洗浄装置。
- 前記空気ポンプとして、ローリング式の空気ポンプを設けた請求項1〜5のいずれか1項記載の口腔洗浄装置。
- 前記洗浄液供給通路の吐出口側部分をノズルで構成し、口腔内に挿入する部位においてノズルの最外径を3mm以上8mm以下に設定した請求項1〜6のいずれか1項記載の口腔洗浄装置。
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