JPH05505331A - キャビティ洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 キャビティ洗浄装置 発明の背景 歯根の治療を目的とした虫歯の穴の洗浄に使用される、同じ発明者名義のアメリ カ特許第４．９９３．９４７号に記載された装置は、機能的に十分満足のゆくも のだか、上記先行特許に示された構成は以下の点でなお改善の余地かあることか 判明した。

キャビテーション現象を生じるために薬自体が使用さキャビテーシヨンは髄腔に 接続した管のみに生じるのではな（、残りの装置部分にも見られるので、要求さ れる作用力は過度に、そして不必要なまでに高くなる。

高性能のギヤポンプとその調整は費用がかかる。

本発明 本発明の目的は、これらの欠点を克服することにある。

この発明は、器具またはジェットの使用か不可能で、超音波の使用か不満足なキ ャビティを洗浄するための装置に関連し、前記装置は、前記キャビティへの挿入 箇所で漏れ防止状に調節可能な本体と、吸引側に自動バルブを設け、液だめに接 続し、液だめからの洗浄液吸引とこの液の本体側への圧縮の段階を交互につくり 出す単動ピストンポンプとを備え、ピストンポンプか可聴周波数で作動し、入口 が前記ピストンポンプの排出管に接続し、出口が装置から液を排出する管に接続 し、本体が作動状態にあるとき吸引管が前記キャビティ内へ延出した、本体に形 成された水流ポンプを装置が育し、前記排出管の長さか、作用状態で、ピストン ポンプの各サイクルに対して、それを水流ポンプを介してこの排出管につなぐ経 路での、このポンプの交互する圧縮と吸引の影響下で、この排出管内の一定量の 液がひとつの往復動を行い、ピストンポンプの各圧縮段階時に前記キャビティ内 に部分真空と気泡を生成し、ピストンポンプの吸引段階の終了時に排出管を戻り 移動する液の運動エネルギーによってこれら気泡に加えられる圧力の作用で気泡 の爆縮（ｃｏｎｔｒａｃｔｉｏｎ）を生じ、これによって、前記キャビティの完 全な洗浄を確実にするために各サイクル毎に前記キャビティ内にキャビテーショ ンを生成するように設定されている。

図面の簡単な説明 添付図は、この発明による装置の３つの実施例を例示する。

図１は、歯根の治療に先だって歯の穴と根管を洗浄するための第一実施例全体の 略図である。

図２は、歯のキャビテーション現象を生じ、歯に治療薬を導入することを可能に する、この実施例に含まれたノズルを形成する本体を拡大して示す。

図３は、図２の３−３に沿ったこのノズルの断面図である。

図４は、皮膚の穴を洗浄し、にきびを除去するための第二実施例の拡大断面図で ある。　図５は、コンタクトレンズを洗浄するための第三実施例の拡大断面図で ある。

図５は、コンタクトレンズを洗浄するための第三実施例の拡大断面図である。

これら図４および５では、理解を容易にするために、第一実施例の部材と同一の 部材には同じ番号か付しである。

この発明の好適な実施例 図１は、自動取入れバルブ２のみが取り付けられた単動ピストンポンプｌを示す 。このポンプは、モータ（図外）によって駆動され、中性液、好ましくは水を供 給する液だめ（図外）に経路３を介して、そしてノズル５の入口接続部７（図２ 参照）に経路４を介して接続している。以下のことから理解されるように、この ノズルは（ポンプ１による）可聴周波数のパルスジェットが供給される小型水流 ポンプを構成していて、流体かこの水流ポンプ内を通過するときに、歯の髄腔に 部分真空、従ってそこに存在する液の気泡を、更に、以下で説明するように、こ のようにして生じた気泡を爆縮させる過剰圧力を発生させ、キャビテーションを つくり出す。

図２は、小型水流ポンプを形成するノズル５を示す。

管７および８は、夫々ノズルの取入れおよび排出連結部を構成する。ノズルは、 円錐部９によって、治療を受ける歯１２に取外し可能に取り付けられるが、円錐 部は、この円錐形にマツチした形のバーで前もって穴をあけた歯にノズルが容易 に嵌合する寸法になっている。４°の円錐部か完璧であることが経験的に分かっ ている。円錐部９に軸心管１１が設けられている。水流ポンプのエジェクタは毛 管１０からなり、それはその中を液が通るときに圧力低下が生じる寸法となって いるが、その圧力低下は、ポンプ１のピストンが吸引段階に戻る際の、生成しか ちな部分真空が気泡の発生に十分てない程度のものてあり、そのような気泡は圧 縮段階でポンプｌ自体の中とノズルへ延びた経路７中で望ましくないキャビテー ション現象を生じることになる。毛管１０の出口端は排出連結部８と面一に対向 している。このようにして、ヘンチュリ現象か生じ、水流ポンプか構成される。

流体か毛管ＩＯを通過するときに、管１１内に、従って髄腔１３および根管１４ 内でも部分真空か生じる。

取外し可能な皮下注射器１５の針１６（図３）を、ノズル中を長手方向に延びる 通路１７に、ノズルを髄腔１３につなぐ管１１の出口端まで、摩擦プロセスで導 入できる。従って、髄腔内のわずかな負の平均圧を利用して、この部分真空に正 比例する量の治療薬を髄腔１３内へ、従って根管１４内へも注入できる。注射器 に圧力を加えてはならず、液はそこから髄腔内の部分真空によって吸引されるこ とを明記しておく。

この構成により、排出管６が不測に閉塞された場合でも、治療製品は注射器内へ 戻され、根管１４を大量に通過する可能性は少ない。

以下、上記装置の作用を詳細に説明する。

ポンプ１のピストン（図１）が圧縮段階にあるとき、バルブ２か閉じられ、シリ ンダ内の液体が経路４、エジェクタｌＯ１そして最後に排出管６を通って脱出す る。

その時、エジェクタＩＯの横断面か上流の管４と下流の管６のそれより小さいの で、ベンチュリ効果によって、ノズル５内に部分真空が生じる。この部分真空は ベルヌーイの定理から生じる。エジェクタ１０は、管ｌｌ内に生じる部分真空か 液の蒸気圧より低くなるような横断面で、従って、気泡か管ｌｌ内、髄腔１３内 および根管１４内で発生する。

ポンプ１のピストンが吸引段階に入ると、経路４の液が逆流傾向になり、バルブ ２が開いて、液だめから新たな液かポンプに供給される。排出管６への供給はな くなるので、その中の液体の流れは減速するか、その慣性によって、管１１と髄 腔内に既に存在する気泡の増量に寄与する。そして、管６内の液の流速がゼロに 落ち、その後管６内を逆流すると、既に形成された気泡が収縮する。

管６内の流れが逆になったことにより、排出管６を戻る液体の運動エネルギーの ため、管１１、髄腔および根管内で過剰圧力が生じ、この過剰圧力はこの管の寸 法の関数であり（ハンマー打撃）、その結果、内部の気泡の量かゼロになる。こ れが、これら気泡の爆縮であり、キャビテーションの発生である。

従って、気泡がこのように生成され、その後爆縮して、髄腔１３内と根管１４に 形成される毛管の底部まで、その乱流によって液を作用させるために必要なキャ ビテーション現象か公知の態様で生じる。ポンプのピストンか再び圧縮段階に入 ると、上記のサイクルか繰り返される。

従って、キャビテーションによって、このプロセスは髄腔と根管の洗浄と歯巾で の液の循環を完全に達成する。

実際、これが事象の順序であることの確認は、顧微鏡の下で気泡の形成とその爆 縮を観察できるようなガラスセットアツプを作り、ピストンポンプの往復動作よ り少し低い周波数のストロボスコープでシステムを照明するよう配慮すれば、簡 単に行える。従って、気泡の成長とその爆縮を根管の末端まで観察することが可 能である。

システム全体に発生する激しい乱流も観察できる。従って、気泡形成を望ましい 点に制限するために、排出管６の長さを調節することか非常に容易である。実際 、排出管６を流れる液体の方向か逆になると、この管内に圧力波を生成すること から、排出管６の長さが重要であり、これが、気泡の爆縮を確実にし、システム の適正な働きに必要なキャビテーションと、根管組織１４以遠への薬注入を防止 する髄腔の負の平均圧を生成するに十分な、わずかな過剰圧力の値を決定する。

ポンプ１と液供給経路４内での望ましくないキャビテーション気泡の生成を避け るため、経路４の横断面のエジェクタｌＯのそれに対する比率を十分高く設定し である。比率を１００にした場合に非常に満足のゆく結果か得られている。

ここで、冒頭で挙げたアメリカ特許による装置と上記の装置とを比較すると、次 のことか言える。

キャビテーション気泡の生成を可能にする原理は前記アメリカ特許のものと同じ であるが、部分真空をつくるギヤポンプか、歯に取り付けられるノズルに組み込 まれた水流ポンプに取って代わられ、排出管を戻り、この排出管内に圧力波をつ くる液体の効果で、気泡の爆縮をもたらす再加圧が生じる。従って、ピストンポ ンプがパルスジェット発生器になり、また、排出管６の長さが装置の働きの重要 なパラメータであることか理解されよう。

ポンプ１は可聴周波数で作動するので、システムおよび歯における超音波の望ま しくない影響か回避される。

図４は、ヒトの表皮の一部１９の表面に取り付けられる柔軟性の吸盤１８がネジ 止めされた金属製またはプラスチック製の本体５をホする。ここで２０は、詰ま っているにきび（図外）を除去すべき穴のひとつを示す。

第一実施例と同様、この第二実施例も、自動取入れバルブのみか取り付けられた 単動ピストンポンプを備えている。このポンプは、超音波の望ましくない影響を 避けるだめに、可聴周波数でこのポンプを作動させるモータ（図外）によって駆 動される。前記ポンプは、適当な洗浄品または薬品か添加されている水等の液を 供給する液ため（図外）に接続されている。入口接続部７か本体５に固定されて いる。この液の排出用の連結部８か本体５に固定されている。７に到達する液は 、毛管１０からなるエジェクタを通過し、キャビティ１３と連通した空間ｌｌ内 て排出連結部８の入口と面一に対向したエジェクタ部分から出てゆく。この構成 はパルスジェットか供給される水流ポンプであり、ベンチュリ現象が発生して、 キャビティ１３内で部分真空を、そしてこのキャビティ１３内、従って穴２０内 にも存在する液の周期的キャビテーションを生じ、にきびが小塊に分解され、液 とともに８から排出される。

図５の実施例では、装置の本体５か、洗浄される柔らかいコンタクトレンズ２２ を収納する補助チャンバ１３ａと通路２１を介して連通したチャンバ１３を形成 する３個の組合せ部分５ａ、５ｂ、５Ｃを備える。

図５は、部分５ａおよび５ｂ間のＯ−リングシール２３と、水流ポンプのエジェ クタ１０と、この水流ポンプの排出連結部８を示している。

柔らかいコンタクトレンズは多数の小さい隙間を持つ材料で作られ、隙間は涙腺 から分泌される液だけてなく、そこに溜る、望ましくない不純物も必然的に受け 入れる。

これらの不純物はタンパク質とカルシウムの付着物で、洗浄液に溶解した適当な 製品によって取り除かれる。

この例では、柔らかいコンタクトレンズ２２か、液におけるキャビテーション効 果と洗浄剤の作用で、このレンズの光学的性質が劣化することなく洗浄される。

これは、超音波によるそのような柔らかいレンズの洗浄がその表面、従ってその 光学的性質を相当劣化させることが知られていることから、非常に有用である。

この発明か上記例に限定されないことは、以上の記載から明らかであろう。本発 明は器具またはジェットによる処理ができず、洗浄される部位に対する育害な作 用のため超音波の使用を避けなければならない、機械部品またはヒトまたは動物 の体のキャビティまたは隙間を洗浄するためにキャビテーション原理が使用され るすへてのケースに適用可能である。

ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、５ 要約書 洗浄されるキャビティ（１３）の開口に本体（５）かシール可能に取り付けられ る。前記本体に水ホース（７，８，１０，１１）が設けられ、その入口か、供給 容器から洗浄液を吸引し、本体（５）側へそれを圧縮する段階を交互につくり出 す単動ピストンポンプ（１）に接続している。水ホースの出口（８）は液排出管 （６）につながれている。ホースの吸引管（１１）が前記キャビティ（１３）内 へ延び、そこで周期的に部分真空を生成し、気泡を形成する。排出管（６）の長 さは、作用状態で、ポンプ（１）の各サイクルの吸引工程時に一定量の液かその 中へ逆流し、これによって前記キャビティ（１３）内で気泡の爆縮とキャビテー ションが生じる。二の装置は簡単かつ非常に効果的で、エネルギーおよび費用効 率かよい。

国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．器具またはジェットの使用が不可能て、超音波の使用が不満足なキャビティ を洗浄するための装置であって、前記装置が、前記キャビティ（１３）への挿入 箇所で漏れ防止状に調節可能な本体（５）と、吸引側（３）に自動バルブ（２） を設け、液だめに接続し、液だめからの洗浄液吸引とこの液の本体（５）側への 圧縮の段階を交互につくり出す単動ピストンポンプ（１）とを備え、ピストンポ ンプ（１）が可聴周波数で作動し、入口（７）が前記ピストンポンプの排出管（ ４）に接続し、出口（８）が装置から液を排出する管（６）に接続し、本体（５ ）が作動状態にあるとき吸引管（１１）が前記キャビティ（１３）内へ延出した 、本体（５）に形成された水流ポンプ（７、８、１０、１１）を装置が有し、前 記排出管（６）の長さが、作用状態で、ピストンポンプ（１）の各サイクルに対 して、それを水流ポンプ（７、８、１０、１１）を介してこの排出管（６）につ なぐ経路（４）での、このポンプ（１）の交互する圧縮と吸引の影響下で、この 排出管（６）内の一定量の液がひとつの往復動きを行い、ピストンポンプ（１） の各圧縮段階時に前記キャビティ（１３）内に部分真空と気泡を生成し、ピスト ンポンプ（１）の吸引段階の終了時に排出管（６）を戻り移動する液の運動エネ ルギーによってこれら気泡に加えられる圧力の作用で気泡の爆縮を生じ、これに よって、前記キャビティの完全な洗浄を確実にするために各サイクル毎に前記キ ャビティ（１３）内にキャビテーションを生成するように設定されている装置。
2. ２．圧縮ポンプ（１）と水流ポンプ（７、８、１０、１１）が、洗浄中に前記キ ャビティ（１３）内に負の平均圧を生成するよう設計された請求項１に記載の装 置。
3. ３．水流ポンプ（７、８、１０、１１）のエジェクタ（１０）の横断面に対する 、上記本体（５）へ液を供給する管の横断面の比率が約１００である請求項１又 は２に記載の装置。
4. ４．水流ポンプ（７、８、１０、１１）のエジェクタ（１０）の横断面が、この 水流ポンプの吸引管（１１）に生じる部分真空が液の蒸気圧より低く、これによ って、この管（１１）と洗浄されるキャビティ内での気泡の形成を確実にするよ う設定された請求項１に記載の装置。
5. ５．上記本体（５）が、キャビテーションによるキャビティと根管の完全な洗浄 を確実にするため、歯の髄腔に開けられた穴に漏れ防止状に調節可能なノズルを 構成する請求項１に記載の装置。
6. ６．ノズル（５）が、取り外し可能な皮下注射器（１５）の針（１６）を摩擦プ ロセスで収容する、その長手方向に延びた通路（１７）を有し、ノズル（５）が 歯に取り付けられたときに針の端部が髄腔（１３）内へ延出し、この注射器（１ ５）が治療薬を容れるよう設計され、治療時の髄腔（１３）内の平均部分真空が 、適正量の薬のこの髄腔内への吸引を確実にする請求項５に記載の装置。
7. ７．ノズルに取り付けられた作動状態で前記注射器（１５）が、装置から液を排 出する管（１６）に不測の閉塞が生じた場合、根管（１４）を通って液が歯から 出てゆくことを防止し、髄腔内に存在する液が注射器へ戻されるように作用する 安全手段を構成する請求項６に記載の装置。
8. ８．本体（５）が、表皮の一部（１９）に取り付けられる吸盤（１８）を有し、 吸盤（１８）の内部がキャビテーションの生じるキャビティ（１３）の一部を形 成し、これによって皮膚の穴が洗浄され、にきびが除去される請求項１に記載の 装置。
9. ９．本体（５）が、キャビテーションが生じるキャビティ（１３）と、前記キャ ビティ（１３）と連通し、洗浄される少なくとも１枚の柔らかいコンタクトレン ズを収容する形状の補助キャビティ（１３ａ）とをその内部に形成する組合せ可 能ないくつかの部分で構成される請求項１に記載の装置。