JPH0838518A

JPH0838518A - 歯科用ハンドピース及び他の機器のための滅菌装置

Info

Publication number: JPH0838518A
Application number: JP7085782A
Authority: JP
Inventors: John G Bowen; ジョン、ジー、ボーウィン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1995-04-11
Publication date: 1996-02-13
Also published as: US5520892A; EP0676209A1; BR9501521A

Abstract

(57)【要約】【目的】歯科用ハンドピース等のための加熱滅菌装置
であって、機器を損傷することなく、簡単かつ短時間で
滅菌処理できる装置を提供する。【構成】歯科用ハンドピース及び他の外科用機器のた
めの滅菌装置であって、滅菌される歯科用ハンドピース
又は他の機器を取り出し可能に収納するための細長のカ
ートリッジと、加熱部分を形成し、この加熱部分の内部
にカートリッジを受け入れるための孔を有するハウジン
グとを備えている。さらに、前記加熱部分は、互いに同
軸関係に設けられ互いに半径方向に変位してそれらの間
に環状チャンバを形成する内側及び外側の細長の管状ケ
ースを有し、前記内側ケースは熱チャンバを形成し、熱
伝導性材料が前記環状チャンバに充填されて内部に密封
シールされ、加熱手段が前記環状チャンバ内に設けられ
て前記熱伝導性材料内に埋設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、歯科用ハンドピース及
び他の機器、例えば内視鏡、直腸鏡、腹腔鏡、生体組織
検査プローブ、外科用メス、刺鍼術用針、マニキュア師
の機器、入れ墨師、及び、一般的に、使用される際に患
者の皮膚を傷つけ又は体液に接触するすべての機器のた
めの滅菌装置に関する。本発明による装置は、本発明者
の名の下で１９９３年３月８日に発行された米国特許
４、３７６、０９６に記載され、クレームされたタイプ
と同種である。

【０００２】

【従来の技術】すべての外科用機器は、患者の治療を安
全に行うために事前に滅菌されなければならない。滅菌
された装置を使用しなかった場合には、患者の回復を妨
げたり、また最悪の場合には患者を死に至らしめるよう
な、感染の危険に患者をさらすことになる。したがっ
て、外科療法に伴う患者の感染を防止するために、滅菌
された装置を提供することを意図したすべてのプロセス
を効率的に実施することが極めて重要である。

【０００３】現在、歯科専門家達は、歯科用ハンドピー
スを個々の患者ごとに滅菌してはいないし、日ごとに又
は定期的にさえ滅菌していない。しかしながら、５つの
州において患者ごとに歯科用ハンドピースを滅菌するよ
うに要求されており、他の州もこれに追随するものと予
想されている。

【０００４】歯科用ハンドピースによって、患者から患
者へ、又は患者から歯科医、看護婦又は他の助手へと感
染症が伝染し得ることは良く知られている。歯科用ハン
ドピースを使用する際に、ハンドピースのヘッドとター
ビンが、血液とフレッシュパーティクルの貯蔵場所とな
る。これは、患者との直接的な接触と、空気ラインの使
用時の背圧によって引き起こされる。このようなパーテ
ィクルを除去するために、それぞれの使用の後にハンド
ピースを必ず洗浄すべきであり、また、感染した血液に
よって伝染するあらゆる病気を退治するために滅菌すべ
きである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最新の
熱滅菌技術では、歯科用ハンドピースを損傷する傾向が
あり、特に、ハンドピースのヘッドに設けられた高速タ
ービンを損傷する傾向がある。最も直接的で効果的な滅
菌手法は蒸気／熱滅菌であり、この手法は熱と蒸気圧と
時間との組み合わせによってあらゆる病気を退治できる
ので、ＣＤＣ、ＦＤＡ及びＡＤＡによって推奨されてい
る。しかしながら、常用の蒸気／熱滅菌、例えばオート
クレーブのようなものは、ハンドピースのタービンを損
傷するのに十分な程に温度を上昇させる。このため、現
在個々の患者毎にハンドピースを熱滅菌している歯科医
は、ハンドピースを修理しなければならず、自分の患者
をクロスコンタミネーションから防護するために高い対
価を支払っている。オートクレーブの使用を躊躇させる
二番目の理由は、滅菌処理時間が非常に長く、患者の平
均的な治療時間（２０分から３０分）の間にハンドピー
スを滅菌できないことである。

【０００６】そこで、本発明の目的は、歯科用ハンドピ
ース及び他の外科用機器のための加熱滅菌装置であっ
て、機器を損傷することなく、患者に使用できるように
なるまで冷却する時間を含めた全サイクル時間が２０分
よりも短い装置を提供することにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は、滅菌処理工程
と冷却工程との双方を単一の装置で比較的短い時間で行
うことができ、患者毎にハンドピースを滅菌できる改良
された滅菌装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による歯科用ハン
ドピース及び他の外科用機器のための滅菌装置は、滅菌
される歯科用ハンドピース又は他の機器を取り出し可能
に収納するための細長のカートリッジと、加熱部分を形
成し、この加熱部分の内部にカートリッジを受け入れる
ための孔を有するハウジングとを備え、前記加熱部分
は、互いに同軸関係に設けられ互いに半径方向に変位し
てそれらの間に環状チャンバを形成する内側及び外側の
細長の管状ケースを有し、前記内側ケースは熱チャンバ
を形成し、熱伝導性材料が前記環状チャンバに充填され
て内部に密封シールされ、加熱手段が前記環状チャンバ
内に設けられて前記熱伝導性材料内に埋設されているこ
とを特徴とする。

【０００９】そして、本発明による装置は、滅菌チャン
バの温度を、時間枠で、タービンを損傷することなくハ
ンドピースを滅菌する蒸気及び圧力を生成する温度にす
るための独特の熱制御システムを有する。鉱物を含まな
い水がハンドピースの管及びタービンを介して好ましく
は勢い良く流されて、デブリを除去し、それぞれのハン
ドピースの内側と共に外側も確実に滅菌される。後述す
る特定の実施例の滅菌システムは、３体のハンドピース
を同時に滅菌処理することが可能であり、従って、１時
間に１２体のハンドピースを滅菌処理することができ
る。

【００１０】

【作用】滅菌される歯科用ハンドピース又は他の機器
は、細長のカートリッジの内部に取り出し可能に収納さ
れる。このカートリッジは、ハウジングに設けられた孔
を介して加熱部分の内部に挿入される。そして、カート
リッジ及びその内部の歯科用ハンドピース等は、前記環
状チャンバ内に設けられて前記熱伝導性材料内に埋設さ
れた加熱手段によって、熱チャンバを形成する内側ケー
ス内で加熱される。ここで、前記環状チャンバに充填さ
れて内部に密封シールされた熱伝導性材料が熱を伝達す
る。

【００１１】

【実施例】本発明による滅菌装置は、特に歯科用ハンド
ピースの滅菌に使用され、このため、以下では歯科用ハ
ンドピースに関連して説明する。しかしながら、上述し
たように、本発明による装置は、外科用及びその他の広
範囲の機器を滅菌するために一般的に使用される。

【００１２】図１は、本発明による滅菌装置の一実施例
の斜視図である。滅菌装置は符号１０で示されており、
この滅菌装置１０は前面に２つの孔１２及び１４を有し
ている。孔１２は、上述した細長のカートリッジを、図
１の滅菌装置の加熱部分内に受け入れる。一方、孔１４
は、細長のカートリッジを冷却部分に受け入れる。滅菌
処理を実施するために、まず細長のカートリッジが孔１
２を通して加熱部分に挿入される。そして、予め決めら
れた時間の経過後に加熱部分からカートリッジが引き出
され、孔１４を通して冷却部分に挿入され、予め決めら
れた第２の時間にわたって挿入状態とされる。そして、
カートリッジは取り除かれ、開放され、滅菌されたハン
ドピース又は他の外科用機器が取り除かれる。

【００１３】図２は、図１に示した滅菌装置１０の加熱
部分の断面図であり、加熱部分は符号１６で示されてい
る。図から分かるように、加熱部分は、外側管状アルミ
ニウムケース１８と、この外側管状アルミニウムケース
１８内に同軸的に支持された内側管状アルミニウムケー
ス２０とを有している。アルミニウムケース１８及び２
０は端部壁２２及び２４によって組立状態で保持されて
おり、この組立構造体は滅菌装置１０の内部に、孔１２
に関して同軸的に配置されて装着されている。前方の端
部壁２４は、孔１２を通して細長のカートリッジが挿入
されて内側管状ケース２０と同軸状態となるようにする
ために環状を成している。装置１０のハウジングは、成
形されたウレタン又は他の断熱材料によって形成されて
いる。装置１０の壁とケース１８との間の空間には適切
な発泡断熱材が充填されている。

【００１４】内側ケース２０と外側ケース１８との間の
環状空間内に電熱ヒータ２８が設けられている。図に示
したように、環状空間にはさらにサーマルスイッチ３０
が設けられており、環状空間の端部近傍の端部壁２４の
内部には第２のサーマルスイッチ３２が設けられてい
る。内側及び外側管状ケース１８及び２０の間の環状空
間は、この環状空間に密閉されたパラフィンで充填され
ており、電熱ヒータ２８及びスイッチ３０はこのパラフ
ィンに埋設されている。また、図２から分かるように、
滅菌装置の内部には、孔１２を取り囲むようにして誘導
コイル３４が設けられている。誘導コイル３４を取り囲
むようにして、シールドとしても機能する鋼製磁心が設
けられている。

【００１５】図３は、図１に示した滅菌装置１０の冷却
部分を符号４０として示している。この冷却部分４０は
フィンを有する管４２を備え、この管４２は装置１０の
内部に孔１４と略同軸的に設けられている。管４２は、
装置１０の前部と後部で吊るされている。図から分かる
ように、孔１４を取り囲むようにして誘導コイル４４が
設けられており、この誘導コイル４４を取り囲むように
して、シールドとしても機能する磁心が設けられてい
る。装置１０の壁の内部にはファン４６が設けられてお
り、このファン４６は、フィンを有する管の内部に挿入
されたカートリッジを冷却するために、フィンを有する
管の周囲に冷却空気流を急速に生じさせる。

【００１６】装置１０の内部の加熱部分と冷却部分との
間に断熱パネル（図示を省略）を設けることもできる。
このパネルは、例えばプレスガラスで形成される。

【００１７】前記細長のカートリッジは、図４、図５及
び図６において符号５０で示されている。図４、図５及
び図６に示したように、カートリッジ５０は、一端が開
放し、他端が閉塞した円筒状ハウジング５２を備えてい
る。ハウジング５２は、ハンドピース５４又は他の３つ
の外科用機器を滅菌するために受け入れる。ハンドピー
スは、円筒状ハウジングの開放端部を介して円筒状ハウ
ジングの内部に挿入される。管状アダプタ５６は、ハン
ドピース５４の一端に通され、さらに、管状インサート
５８のチャネルに圧入される。このインサートは、図５
に最も良く示されているように、最大３体のハンドピー
ス５４を支持して同時に滅菌できるように形成されてい
る。インサート５８は、水アンプルを受け入れる反対側
の端部に形成されたカップを有している。キャップ６２
は、インサートに係合され、円筒状ハウジング５２の端
部に通されている。キャップ６２は、後述するタイミン
グ機能をはたす電子回路を有している。カバー６４は、
キャップ６２に係合され、キャップ６２の端部に通され
ている。カバーがキャップ６２の端部に通された際にイ
ンサート５８を適所に保持するために、円筒状ハウジン
グ５２の端部にバネ保持手段が設けられている。

【００１８】図８の回路図に示したように、図２の電気
ヒータは正の温度係数（ＰＴＣ）の２つの加熱要素８０
及び８２を有している。ＰＴＣ加熱要素８０はキュリー
点１５０℃のものが選択され、加熱要素８２はキュリー
点１９０℃のものが選択されている。回路は、プラグ８
４を介して常用の１１０ボルトＡＣレセプタクルに接続
されている。プラグ８４の一方の接触子は、電源手動オ
ンオフスイッチ８６及び常閉で手動リセットのサーマル
オーバーロードスイッチ３２を介してＰＴＣ加熱要素８
０に接続されている。スイッチ３２は、加熱部分の周囲
のパラフィン蝋の温度が１４６℃に達した時に開放する
ように構成されている。これは過負荷温度であり、スイ
ッチ３２が開放するとシステムへの電源が遮断され、こ
のスイッチは図１に示したように背面パネル１１におい
て手動でリセットされるまで開放した状態である。ま
た、図１に示したように、背面パネル１１には手動電源
スイッチ８６が設けられている。プラグ８４の他の接触
子は、ＰＴＣ加熱要素８０の他方の側に直接接続されて
いる。また、手動電源スイッチ８６は、常閉サーマルス
イッチ３２及び常閉サーマルスイッチ３０を介してＰＴ
Ｃ加熱要素８２の一方の側に接続され、スイッチの他方
の側はプラグ８４の他方の接触子に回帰している。

【００１９】サーマルスイッチ３０は自動リセット型で
あり、装置の加熱部分の周囲のパラフィン蝋の温度が１
３０℃に達すると開放し、パラフィン蝋の温度が例えば
１２５℃まで低下すると閉鎖する。電源オン表示ランプ
１０２が装置の全面パネルに設けられており（図１）、
この電源オン表示ランプ１０２はスイッチ３２及び８６
を介してプラグ８４のそれぞれの接触子に接続されてい
る。誘導コイル４４が冷却部分４０に設けられており、
この誘導コイルはオン／オフスイッチ８６を介してプラ
グ８４のそれぞれの接触子に接続されている。加熱部分
の誘導コイル３４もまた、手動操作のオン／オフスイッ
チ８６を介してプラグ８４の接触子に接続されている。

【００２０】まず、オン／オフスイッチ８６を閉じるこ
とによって装置が起動され、ＰＴＣ加熱要素８０及び８
２の双方が１１０ボルトＡＣ電源に並列に接続され、装
置の加熱部分１６の温度が運転温度まで急速に上昇す
る。蝋の温度が１３０℃±１．５℃に達すると、スイッ
チ３０が開いてＰＴＣ８２が分離され、ＰＴＣ加熱要素
８０は例えば１３４℃の運転温度に維持するためにその
ままにされる。オン／オフスイッチ８６は、通常、終日
閉じた状態とされる。

【００２１】冷却カートリッジ５０が加熱部分１６に挿
入されると、蝋の温度が低下し、サーマルスイッチ３０
が閉じられ、これによって蝋の温度は、カートリッジの
内部を加熱する運転温度まで急速に回復する。オン／オ
フスイッチ８６が閉じられると、常に、表示ランプ１０
２に通電されて装置の起動状態が表示される。

【００２２】冷却部分４０が室温の時は、サーマルスイ
ッチ８７は開いており、ファン４６は給電されていな
い。しかしながら、加熱部分１６から取り出された高温
のカートリッジが冷却部分に挿入されると、その熱によ
ってサーマルスイッチ８７が閉じられ、ファンが起動す
る。ファンは、冷却チャンバ内のカートリッジの温度が
室温に戻るまで、又はカートリッジが取り出されて冷却
部分の内部が室温の戻るまで運転を継続する。本発明者
が１９８８年３月２９日に取得した米国特許４、７３
４、５６０に記述されているように、ＰＴＣ加熱要素は
ずっと前から知られていた。ＰＴＣ加熱要素は、例えば
適当に不純物が添加されたチタン酸バリウムのような半
導体セラミックで形成されている。この材料は正の温度
係数を有しており、「キュリー」点として知られるある
温度を越えると内部抵抗が突然増加するという特性を有
している。

【００２３】したがって、ＰＴＣは、その自動温度制御
性のために有益な加熱要素となる。ＰＴＣ加熱要素は電
圧に依存せず、交流電流で使用できる。電圧とは無関係
に、加熱要素の温度はキュリー点に達するまで上昇し、
キュリー点において有効に遮断され、固有の自動温度制
御装置として機能する。さらに、ＰＴＣ加熱要素は、焼
損する恐れがないので、その回路内に保護リレーを必要
としない。ＰＴＣ加熱要素のキュリー点は、セラミック
材料への不純物の添加量を制御することによって任意の
所望の温度に設定することができる。本発明による滅菌
装置の場合、温度レベルは後述する特定の値に設定され
る。

【００２４】ＰＴＣ加熱要素のキュリー点は精度良く制
御できないことが知られており、個々のＰＣＴ加熱要素
の間でのバラツキが最大±４０％もあることが経験的に
知られている。しかしながら、本発明による滅菌装置で
は、ＰＴＣ加熱要素８０及び８２は、上述したようにパ
ラフィン蝋の中に埋設されており、このパラフィン蝋は
加熱要素から装置の加熱部分の内部に熱を運ぶために使
用されている。パラフィン蝋は、滅菌装置の所望温度に
極めて近い融点を有するものが選択される。そして、Ｐ
ＣＴ加熱要素８０のキュリー点は、その大きなバラツキ
を考慮しても所望温度を超えるように設定される。通
常、平常運転時において蝋は完全には溶けず、その潜熱
によって装置の正確な滅菌温度が達成される。したがっ
て、滅菌温度は、±２℃以内に規制されて温度再現性が
±１．５℃となるように設定される。

【００２５】本実施例による滅菌装置は、上述したよう
に加熱部分の急速な加熱という追加の特徴を備えてい
る。したがって、室温である滅菌装置が起動されると、
加熱要素８０及び８２の双方がパラフィン蝋の温度を１
３０℃まで急速に加熱する。１３０℃に達するとスイッ
チ３０が開かれ、ＰＴＣ加熱要素８２が回路から遮断さ
れる。そして、パラフィン蝋は、上述したように、運転
温度を±２℃とするＰＴＣ加熱要素８０によって例えば
１３４℃の運転温度に維持される。したがって、加熱部
分の温度は、装置が起動された後に図９に示した曲線に
従い、室温から例えば１３４℃まで急速に上昇し、所定
時間でパラフィン蝋はＰＴＣ加熱要素８０によって一定
温度に維持される。スイッチ３２はオーバーロードスイ
ッチであり、オーバーロード状態が生じない限り、滅菌
プロセス中は閉じている。そして、スイッチ３２が開い
たら、手動でリセットしなければならない。

【００２６】滅菌処理を行うために、図４及び図５に示
されたカートリッジ５０の要素は組み立てられて円筒状
ハウジング５２に設置される。特に、アダプタ５６はハ
ンドピース５４の端部に螺着され、ハンドピースとアダ
プタとの結合体はインサート５８のチャネルに圧入され
る。そして、いんさーと５８及び装着されたハンドピー
ス５４は円筒状ハウジング５２に挿入される。水アンプ
ル６０はインサート５８の他方の端部に挿入される。そ
して、キャップ６２はインサート５８を覆うように配置
され、円筒状ハウジング５２の端部に螺着される。する
と、インサート５８の内部の針状体１００は水アンプル
６０に穴をあけ、アンプル内の水はインサート及びハン
ドピース５４の内部の管を通って流出する。

【００２７】水を蓄えたアンプル６０は、例えばポリス
チレンで形成され、加熱サイクル中に加熱されて徐々に
押し潰され、アンプル内の水はハンドピースを洗浄する
ためにゆっくりと流れ出し、そして蒸気になる。アンプ
ルからの水の流出は、アンプルが完全に押し潰されるま
で継続する。加熱装置内にカートリッジ５０が置かれる
と、アンプルからの水が蒸気になる。カートリッジの幾
何学的構成によって空気と水蒸気との均一な混合物が形
成される。正確に温度制御された滅菌装置の加熱部分内
にカートリッジが置かれると、水が蒸気に変化して常用
の水の蒸発表に従った圧力が生じる。時間に関連する温
度と蒸気圧とのこのような関係は、滅菌するための条件
として以下のように広く適用される。１２１℃、１３７．９ｋＰａ（２０ＰＳＩ）、２０分１２８℃、２０６．９ｋＰａ（３０ＰＳＩ）、１０分１３４℃、２４１．３ｋＰａ（３５ＰＳＩ）、３．５分カートリッジの破裂又は滅菌される機器の損傷を防止す
るために、カートリッジ内部の温度を正確に制御する必
要がある。

【００２８】したがって、水アンプル６０は、管やハン
ドピースのチャネルを介して水や蒸気を圧入して機器か
らデブリや生物学的汚染を洗い落とすように、密閉され
たカートリッジの内部に配置される。洗浄プロセスは、
また、ハンドピースの内部の部品を滅菌するために蒸気
との接触を保証する。

【００２９】水アンプル６０の内部の水は、イオン交換
法、蒸留法又は逆浸透法、又はこれら３つの組み合わせ
によって予め処理されている。このような水は、また、
滅菌される機器のデ・スケーリング運転を達成する。ア
ンプルの頂部には、滅菌するために十分な温度、圧力及
び時間が経過したことを示す変色表示積分器が取り付け
られている。滅菌処理工程の最後においてカートリッジ
が取り外された際に、押しつぶされたアンプルの表示装
置は機器が適切に滅菌されたか否かを表示する。この表
示装置は、英国のレスターにあるアルバート・ブラウン
Ｌｔｄ．によって商業的に製造され販売されるタイプの
ものでも良い。表示装置を形成するカラー・ドットは処
理工程の開始時において特定の色を有しており、処理が
完了し、所要の時間、蒸気及び温度の基準が満たされた
場合にのみ、選択された色を呈する。

【００３０】アンプル内には他の液体を入れることが可
能であり、例えば、ハンドピースの潤滑剤としても機能
する潤滑剤、又はアルコール、ホルムアルデヒドといっ
た消毒薬であって、滅菌処理の時間と温度を軽減できる
ものを入れることができる。

【００３１】キャップ６２の内部の回路は、装置の加熱
部分の滅菌サイクルを適切な時間とし、これは時間機能
を制御するためにカートリッジ５０の内部圧力を測定す
る圧力スイッチ９０によって達成され、温度を直接測定
する場合に比してより正確である。

【００３２】図７に示したように、タイミング／ロジッ
ク制御モジュール８０がキャップ６２の内部に設けられ
ている。このモジュールは、図１０に示した電気素子が
取り付けられたプリント配線回路基板を有している。プ
リント配線回路基板はまた表示ランプ８４を有し、この
表示ランプ８４は電源が供給されるとカバー６４のレン
ズ８６（図４参照）に光を投じる。プリント配線回路基
板８２はまたサーマルスイッチ８８を有している。さら
に、圧力スイッチ９０がモジュール８０内の回路に接続
されており、また、１又は２以上の充電可能なバッテリ
ー９２が接続されている。

【００３３】モジュール８０の周囲のカートリッジ５０
に誘導コイル９４が設けられており、このコイルは、加
熱部分１６の内部にカートリッジが挿入されると誘導コ
イル３４に誘導的に連結され（図２参照）、一方、冷却
部分にカートリッジが挿入されると誘導コイル４４に誘
導的に連結される（図３参照）。

【００３４】図８に示したように、誘導コイル９４はバ
ッテリー９２の充電器に接続されている。したがって、
充電器は加熱部分の内部にカートリッジが挿入されると
必ず給電され、また、冷却部分の内部にカートリッジが
挿入された場合も必ず給電される。このため、装置が使
用される際、バッテリーは常に充電状態に維持される。
上述したように、ファン４６（図８参照）は、また、冷
却部分にカートリッジが挿入されると必ず給電される。

【００３５】図７に示したタイミングロジックモジュー
ル８０のための電気回路が図１０に示されている。

【００３６】図１０に示した電気回路は、２つの集積回
路ＩＣ１０及びＩＣ１２を有している。それぞれの集積
回路は７２４２型である。集積回路ＩＣ１２の出力端は
緩衝増幅器に接続されており、この緩衝増幅器は、２つ
の２Ｎ３９０４型のＮＰＮトランジスタＱ１とＱ２、及
びＰＮ２９０７型のＰＮＰトランジスタＱ３によって構
成されている。トランジスタＱ３のコレクタは図７に示
した表示ランプ８４の一方の端子に接続されており、表
示ランプの他方の端子は接地されている。図７に示した
温度スイッチ８８は共通配線１０２及びバッテリー９２
のプラス端に接続され、バッテリーのマイナス端は接地
されている。

【００３７】図６に示したカートリッジ５０が加熱部分
１２に挿入されると、カートリッジの加熱が開始される
（図２参照）。カートリッジのキャップ６２の内部温度
が所定値に達すると、温度スイッチ８８が閉じる。する
と、図１０に示した回路が給電され、表示ランプ８４が
点灯してカートリッジのカバー６４を介して見ることが
できる。図１０に示した回路は、カートリッジの内部温
度が所定値に達し、かつ、カートリッジ内で支持されて
いるすべてのハンドピース又は他の機器の温度が所定値
に達するまで給電されないようにすることが好ましい。

【００３８】集積回路ＩＣ１０は、タイマーとして接続
されている。しかしながら、タイマーのタイミング・イ
ンターバルは、カートリッジ５０の内圧が所定値、例え
ば１７９．３ｋＰａ（２６ＰＳＩ）に達するまで開始さ
れない。この圧力はカートリッジ内の機器の実際の滅菌
処理温度に相当し、滅菌処理温度の極めて正確な測定と
なる。

【００３９】したがって、図１０に示した回路は、カー
トリッジ内のすべての機器が所定の滅菌処理温度に達し
た後においてのみ作動してタイミングを開始する。そし
て、圧力スイッチ９０が開き、集積回路ＩＣ１０がその
タイミング機能を開始する。本実施例においては、タイ
ム・インターバルを取りあえず１０分に設定している。
タイミング・インターバルの終点に達するまで、表示ラ
ンプ８４は連続的に給電される。

【００４０】タイミング・インターバルの終点に達する
と、タイマー集積回路ＩＣ１０の出力Ｑ１２８の状態が
変化して集積回路ＩＣ１２が起動され、表示ランプ８４
がフラッシュする。そして、タイマー集積回路ＩＣ１０
は、次回の運転のために自身を準備して設定する。上述
したように、緩衝増幅器１００は、表示ランプ８４に対
して、ランプを連続状態又はフラッシング状態にするの
に十分な電力を供給する。

【００４１】図１０にも示されているように、バッテリ
ー９２はダイオード１０１を介して誘導コイル９４に接
続されている。図８に示したように、装置１０の加熱又
は冷却部分にカートリッジ５０が挿入されると、誘導コ
イル３４又は４４の交流電流は誘導コイル９４にバッテ
リー９２への充電電流を誘導し、バッテリー９２が完全
に充電されていない場合には図１０に示した電気回路の
ための瞬間的な給電電位が形成される。したがって、カ
ートリッジが装置の加熱部分又は冷却部分のいずれかに
挿入されているとき、バッテリー９２は完全に充電され
た状態に維持される。

【００４２】要約すれば、カートリッジ５０は、例えば
装置の加熱部分１６に挿入されると選択された運転温度
まで加熱される。カートリッジが運転温度に達すると、
温度スイッチ８８が閉じて表示ランプ８４が点灯する。
カートリッジの内部の加熱は内圧が１７９．３ｋＰａ
（２６ＰＳＩ）に達するまで続き、この圧力は、カート
リッジの内部及びこれに収納された機器の温度が滅菌処
理の温度に達したことを示す正確な指標である。この圧
力に達すると、圧力スイッチ９０が開き、集積回路ＩＣ
１０のタイミング機能が作動する。１０分経過後、集積
回路ＩＣ１０で構成されたタイマーが休止し、集積回路
ＩＣ１２から表示ランプ８４にフラッシング信号が送ら
れる。そして、使用者は、加熱部分１６からカートリッ
ジ５０を取り出して冷却部分４０に挿入する。このと
き、滅菌装置１０の加熱部分は次のカートリッジを受け
入れる準備ができている。表示ランプ８４は、冷却部分
に挿入されたカートリッジの内圧が例えば１３１．０ｋ
Ｐａ（１９ＰＳＩ）まで低下するまでフラッシュし続け
る。そして、圧力スイッチ９０が閉じ、タイマー集積回
路ＩＣ１０が自身をリセットし、表示ランプ８４は連続
給電状態に復帰する。最初のカートリッジは内部温度が
室温に戻るまで冷却部分４０の内部に置かれ、室温に戻
ると、時間温度スイッチ８８が開き、表示ランプ８４が
消灯し、この時点でカートリッジが冷却部分から取り出
される。もし運転中にカートリッジの内圧が失われる
と、圧力スイッチ９０が直ちに閉じて運転を中止し、表
示ランプ８４が消灯する。

【００４３】繰り返すが、本発明による滅菌装置は、カ
ートリッジ５０の内圧、例えば１７９．３ｋＰａ（２６
ＰＳＩ）に応答し、この圧力は滅菌される機器の実際の
温度の正確な測定である。タイミング・サイクルはすべ
ての機器が所定の滅菌処理温度に達した後においてのみ
開始され、この時点で内部圧力は１７９．３ｋＰａ（２
６ＰＳＩ）に達し、タイミング・サイクルが開始され
る。したがって、本発明による装置は圧力を介して滅菌
処理温度を正確に測定できるのみならず、機器の大き
さ、カートリッジ内の機器の数といった負荷状態に応じ
て自動的に自身を調節する。カートリッジ内のすべての
機器は、圧力がタイミング・サイクルを開始するために
十分な値になる前に滅菌処理温度に達しなければならな
い。

【００４４】本発明による滅菌システムの特定の実施例
を示して記述したが、これを変形させることもできる。
特許請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲の中にあ
るすべての変形例を包含するものである。

【００４５】

【発明の効果】このように、本発明は、ハンドピース等
を滅菌するための比較的安価な装置を提供し、この装置
は操作が容易で、滅菌処理時間が短く、滅菌される機器
を損傷したり、劣化させたりすることがない。機器に潤
滑剤をさすために、アンプル内の液体に潤滑剤を添加す
ることもでき、潤滑剤の替わりに又はそれに加えて消毒
薬を添加することもできる。すべてのプロセスは密封さ
れたカートリッジの内部で生じ、滅菌処理工程が完了す
るまで機器は取り除かれない。汚染されたガスを周囲に
排気することがなく、カートリッジ内の機器は滅菌され
た後に汚染されることなく冷却される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念に従って構成された滅菌装置の斜
視図及び背面図をであり、細長のカートリッジが内部に
挿入される加熱部分及び冷却部分を有し、細長のカート
リッジもまた本発明の概念に従って構成され、滅菌され
るハンドピース又は他の外科用機器を収納している。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図であり、図１に
示した滅菌装置の加熱部分を示している。

【図３】図１の３−３線に沿った断面図であり、図１に
示した滅菌装置の冷却部分を示している。

【図４】細長のカートリッジの分解斜視図であり、この
カートリッジは図１に示した滅菌装置の加熱部分及び冷
却部分に連続的に挿入される。

【図５】細長のカートリッジの分解斜視図であるが、カ
ートリッジの反対の端部から見たものである。

【図６】組み立てられ、図１に示した滅菌装置の加熱部
分１２に挿入するため準備が整った細長のカートリッジ
を示している。

【図７】図１に示した滅菌装置の加熱部分に挿入された
図６に示した細長のカートリッジの縦断面図である。

【図８】図１に示した滅菌装置の加熱部分及び冷却部分
の作動時の給電方法を示した回路図である。

【図９】装置への最初の給電が開始された際の加熱部分
の初期の温度上昇を表す曲線を示している。

【図１０】図４及び図５に示した細長のカートリッジに
設けられたタイミング回路の回路図である。

【図１１】図１に示した滅菌装置の加熱部分における温
度と時間との関係を表す曲線を示している。

【符号の説明】

１０滅菌装置１２、１４孔１６加熱部分１８外側管状アルミニウムケース２０内側管状アルミニウムケース２８電熱ヒータ３０、３２サーマルスイッチ３４、４４誘導コイル４０冷却部分４２管４６ファン５０カートリッジ５２円筒状ハウジング５４ハンドピース５６管状アダプタ５８管状インサート６２キャップ６４カバー８０、８２加熱要素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】歯科用ハンドピース及び他の外科用機器の
ための滅菌装置であって、滅菌される歯科用ハンドピース又は他の機器を取り出し
可能に収納するための細長のカートリッジと、加熱部分を形成し、この加熱部分の内部にカートリッジ
を受け入れるための孔を有するハウジングとを備え、前記加熱部分は、互いに同軸関係に設けられ互いに半径
方向に変位してそれらの間に環状チャンバを形成する内
側及び外側の細長の管状ケースを有し、前記内側ケース
は熱チャンバを形成し、熱伝導性材料が前記環状チャンバに充填されて内部に密
封シールされ、加熱手段が前記環状チャンバ内に設けられて前記熱伝導
性材料内に埋設されていることを特徴とする歯科用ハン
ドピース及び他の機器のための滅菌装置。
【請求項２】前記熱伝導性材料はパラフィン蝋であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】前記加熱手段は、電気的にエネルギーが供
給され、少なくとも１つの正の温度係数（ＰＴＣ）の加
熱要素を有することを特徴とする請求項２に記載の装
置。
【請求項４】前記加熱手段は、電気的にエネルギーが供
給され、一対の正の温度係数（ＰＴＣ）の加熱要素を有
し、装置は、さらに、前記パラフィン蝋に埋設された熱
的に応答するスイッチ手段を有し、このスイッチ手段
は、パラフィン蝋が所定の温度に達するまで前記加熱要
素を並列に接続し、そして、前記加熱要素の一方の接続
を断つようにしたことを特徴とする請求項２に記載の装
置。
【請求項５】前記ハウジングは、さらに、加熱部分及び
冷却部分を有し、前記装置は前記加熱部分及び前記冷却
部分の内部に連続的にカートリッジを受け入れるための
一対の孔を有していることを特徴とする請求項１に記載
の装置。
【請求項６】前記冷却部分は、カートリッジを受け入れ
てカートリッジからハウジングの外部に熱を伝達するた
めの管状の冷却管を有することを特徴とする請求項５に
記載の装置。
【請求項７】前記カートリッジに電気的エネルギーを誘
導するために前記孔を取り囲む誘導コイルを有すること
を特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】歯科用ハンドピース及び他の外科用機器の
ための滅菌装置であって、滅菌される歯科用ハンドピース又は他の機器を取り出し
可能に収納するための細長のカートリッジと、加熱部分を形成し、加熱部分の内部にカートリッジを受
け入れるための孔を有するハウジングとを備え、前記加熱部分は、互いに同軸関係に設けられ互いに半径
方向に変位してそれらの間に環状チャンバを形成する内
側及び外側の管状ケースを有し、前記内側ケースは熱チ
ャンバを形成し、熱伝導性材料が前記環状チャンバに充填されて内部に密
封シールされ、加熱手段が前記環状チャンバ内に設けられて前記熱伝導
性材料内に埋設され、前記カートリッジは、開放端及び
閉鎖端を有し開放端を介して歯科用ハンドピース又は他
の機器を受け入れる細長の熱伝導性円筒状ハウジングを
備え、円筒状ハウジングの内側直径よりも小さな外側直径を有
する管状インサートがさらに円筒状ハウジングの開放端
を介して受け入れられてハンドピースのためのマウント
を形成し、前記インサートは前記円筒状ハウジングの内
部に延びる少なくとも１つの孔を有し、滅菌サイクルの
際に蒸発する液体をハウジングの内部に供給するために
インサートの内部に同軸的に液体のための容器が設けら
れ、前記インサートは、ハンドピースの内部に水を供給
して内部で蒸発させるために、ハンドピースの内部と連
通した孔を有することを特徴とする歯科用ハンドピース
及び他の機器のための滅菌装置。
【請求項９】カートリッジは内部に電気的モジュールを
有し、この電気的モジュールは、円筒状ハウジング内の
機器が所定の滅菌処理温度に達した後に所定の時間間隔
の滅菌サイクルを自動的に開始するためのタイミング回
路構成を有することを特徴とする請求項８に記載の装
置。
【請求項１０】カートリッジは前記電気的モジュールの
ためのマウントを形成するキャップ部材を有し、前記キ
ャップ部材は、前記円筒状ハウジングの開放端に同軸的
に装着されて円筒状ハウジングの内部を閉鎖して密封す
るようにしたことを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】カートリッジは、前記キャップ部材に螺
着されカートリッジを加熱部分に挿入したり加熱部分か
ら取り出したりするためのハンドルを形成する、前記電
気的モジュールのためのカバーを有することを特徴とす
る請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】前記電気的モジュールの前記回路構成
は、前記円筒状ハウジングの内圧が所定値に達したとき
に前記滅菌サイクルを開始するための圧力スイッチを有
することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】カートリッジの内部の前記液体容器は潰
れうるアンプルで形成され、前記インサートは液体アン
プルに穴をあけるための突き出した手段を有し、前記液
体アンプルは熱に応答して前記円筒状ハウジング内で潰
れ、ハンドピースの内部部品を滅菌し、ハンドピースの
内部からデブリ及び生物学的汚染を洗い落とすために、
液体はアンプルからインサートを介して前記円筒状ハウ
ジングの内部及びハンドピースの内部に押し出されて蒸
発するようにしたことを特徴とする請求項８に記載の装
置。
【請求項１４】前記カートリッジは、確実に滅菌するた
めに十分な温度及び圧力が生じて十分な時間が経過した
こと保証するために、前記アンプルに設けられた変色表
示手段を有することを特徴とする請求項１３に記載の装
置。
【請求項１５】カートリッジ内の液体容器の内部の液体
は、イオン交換法、逆浸透法及び蒸留法のうちの少なく
と１つの方法によって処理された、鉱物を含まない水で
あることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１６】カートリッジ内の前記液体容器は潤滑剤
が入れられていることを特徴とする請求項８に記載の装
置。
【請求項１７】カートリッジ内の前記電気的モジュール
は、前記カバーの端部を介して見ることのできる表示ラ
ンプを有することを特徴とする請求項１１に記載の装
置。
【請求項１８】前記ハウジング内に前記孔を取り囲むよ
うに設けられ、電源に接続可能な第１の誘導コイルと、
カートリッジが加熱部分に挿入されると前記第１の誘導
コイルに誘導的に連結されるようにした、前記カートリ
ッジに設けられた第２の誘導コイルと、前記モジュール
の電気的回路構成に給電するために前記モジュールに設
けられ、前記第２の誘導コイルに接続された前記バッテ
リーの回路を充電する少なくとも１つの再充電可能なバ
ッテリーとを備えたことを特徴とする請求項９に記載の
装置。
【請求項１９】前記冷却部分の前記熱伝達手段は、電気
的ファンと、所定温度を超えた加熱状態にある前記カー
トリッジが前記冷却部分に挿入されたときに前記ファン
に給電し、前記カートリッジが前記所定温度を下回る温
度まで冷却されたときに前記ファンへの給電を止めるた
めのサーマルスイッチを有する回路構成とを備えたこと
特徴とする請求項１に記載の装置。