Система для создания капелек жидкости в устройстве для очистки зубов, работающая при нормальном давлении
Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для создания капельного аэрозоля для очистки зубов. Капельно-жидкое устройство для очистки зубов содержит устройство для очистки зубов, резервуар для жидкости и систему для перемещения плунжерного или поршневого элемента. Устройство для очистки зубов имеет корпусную часть и сопловую часть для выхода капельно-жидкого аэрозоля из ее дистального конца. При работе жидкость перемещается из резервуара для жидкости в область сопла, расположенную вблизи его открытого проксимального конца. Система для перемещения плунжерного или поршневого элемента к проксимальному концу сопла выполнена с возможностью действия силы, достаточной для того, чтобы воздух под воздействием плунжерного или поршневого элемента выталкивался или выпускался в сопло на высокой скорости, достаточной для создания капельно-жидкого аэрозоля, когда перемещающийся воздух приходит в контакт с жидкостью. Устройство выполнено с возможностью втягивания в него атмосферного воздуха при перемещении плунжерного или поршневого элемента в направлении от отверстия на проксимальном конце сопловой части. Изобретение позволяет образовывать капельки жидкости для очистки зубов с источником газа, работающем при нормальном давлении без необходимости использовать сменный баллончик со сжатым газом. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится в целом к капельно-жидким очистителям зубов, и более конкретно, относится к системе для создания капельного аэрозоля для очистки зубов, работающей при нормальном давлении.
Известны очистители зубов c использованием капельно-жидкого аэрозоля для очистки участков зубов, в том числе межзубных промежутков. Во многих таких устройствах для создания капелек жидкости используется высокоскоростной газовый поток, при этом жидкость приводится в контакт с газовым потоком, например, с помощью насоса или другого устройства.
Обычно для создания энергии, необходимой для газового потока, в высокоскоростном газовом потоке используется сжатый газ, например, из баллона. Устройство подачи сжатого газа в целом эффективно для создания капелек жидкости для очистки. Однако сжатый газ имеет известные ограничения, включающие в себя ограничения по безопасности и неприятие некоторыми пользователями вкуса образующихся капелек жидкости. Опорожненные газовые баллоны должны также утилизироваться безопасно и способом, приемлемым с экологической точки зрения, что может быть затруднительно.
Следовательно, существует потребность в капельно-жидком стоматологическом устройстве, способном образовывать капельки жидкости для очистки, с источником газа, работающим при нормальном давлении, в частности, без необходимости использования сменного баллона со сжатым газом.
Соответственно, изобретение представляет собой капельно-жидкое устройство для очистки зубов, содержащее: устройство для очистки зубов, имеющее корпусную часть и сопловую часть для выхода капельно-жидкого аэрозоля из его дистального конца; резервуар для жидкости, в котором в процессе работы жидкость перемещается из резервуара в область сопла вблизи его открытого проксимального конца; и систему для приведения в движение плунжерного или поршневого элемента в направлении проксимального конца сопла с силой, достаточной для того, чтобы воздух, под воздействием плунжерного или поршневого элемента, вытеснялся или выпускался в сопло на высокой скорости, достаточной для создания капельно-жидкого аэрозоля, когда перемещающийся воздух приходит в контакт с жидкостью.
Фиг.1 представляет собой схему первого варианта осуществления капельно-жидкого устройства, работающего при нормальном давлении.
Фиг.2 представляет собой схему другого варианта осуществления.
Фиг.3 представляет собой схему другого варианта осуществления.
На фиг.1 представлено устройство 10, использующее механическую пружинно-приводную систему для создания капельно-жидкого аэрозоля для очистки зубов. Устройство включает в себя компоновку 12 двигателя и зубчатой передачи с ведущим зубчатым колесом 13, причем двигатель питается от аккумулятора 14. Для управления работой устройства между аккумулятором и двигателем расположен блок 15 управления. Для включения устройства используется кнопка или подобный элемент 17. Зубчатая передача приводит в действие плунжерный/поршневой элемент 16 с ведущим зубчатым колесом 13, сцепляющимся с зубчатой рейкой 18 на плунжере/поршне 16. Когда ведущее зубчатое колесо 13 вращается, плунжер/поршень 16 перемещается к задней части устройства 10, преодолевая действие нажимной пружины 24. В то же время воздух втягивается в камеру 26 в устройстве, которая может быть внутренней частью устройства или отдельным объемом во внутренней части устройства.
Устройство включает в себя удлиненное сопло 30, которое выходит наружу из устройства и обычно имеет изогнутый участок 32 на своем дистальном конце, через который капельно-жидкий аэрозоль направляется для очищающего действия на участки зубов. Искривленный участок 32 помогает пользователю установить сопло 30 в рот удобным образом. На проксимальном конце сопла, прилежащем к корпусу 27 устройства, находится отверстие 36. Отверстие 36 может иметь различный размер, обычно между 0,5 мм и 10 мм. Как было указано выше, когда плунжер/поршень 16 перемещается по направлению к задней части под действием двигателя и зубчатой передачи компоновки 12, воздух втягивается в камеру 26 или через отверстие 36 или, альтернативно, через односторонний обратный клапан в корпусе 27 устройства, который сообщается с камерой 26.
В устройстве также имеется резервуар 38 для воды или другой жидкости. Жидкость в резервуаре 38 перемещается к ближайшей к отверстию 36 области внутри сопла, обычно с помощью насоса или путем пассивного всасывания или других средств. Ведущее зубчатое колесо 13 в представленном варианте осуществления имеет пустой участок (отсутствие зубцов) в выбранном положении на своей периферии, так что когда пустой участок оказывается вблизи зубчатой рейки 18 на плунжере/поршне, плунжер освобождается, поскольку отсутствует зацепление зубцов для его удержания, с высокой скоростью в направлении отверстия 36 под действием нажимной пружины 24, перемещающейся к своему исходному (несжатому) положению. Это действие является достаточным для втягивания воздуха в камеру 26 на высокой скорости через отверстие 36. При контакте быстро перемещающегося воздуха с жидкостью, находящейся вблизи отверстия 36, создается капельно-жидкий аэрозоль.
Капельки жидкости могут иметь различные размеры и скорость капелек может быть различной, от относительно низкой скорости, например 10 метров в секунду, до высокой скорости, 200 метров в секунду или даже выше. Обычно, однако, эффективная очистка обеспечивается при скорости капелек, равной 50 м/сек при размерах капелек, находящихся в диапазоне от 5 мкм до 0,5 мм.
На фиг.2 представлен другой вариант осуществления приведения в движение газа при нормальном давлении, в целом называемое приведением в движение с помощью катушки линейного электропривода. Устройство представлено в целом как ссылочная позиция 50. Оно включает в себя корпусную часть 52 и сопловую часть 54, которая выступает из корпусной части. Корпусная часть 52 включает в себя приводящий в движение элемент 72. Внутри корпусной части 52 имеется резервуар 56 для воды, и аккумулятор, и схема (электронная) 58. Аккумулятор и схема 58 присоединяется к блоку 60 катушки линейного электропривода, обеспечивая ее питающим сигналом. Аккумулятор и схема 58 включает в себя конденсатор 62. Катушка 60 окружает магнит 64. Поршень 66 присоединен к магниту 64 и расположен между магнитом 64 и проксимальным концом сопловой части 54. На проксимальном конце 68 сопловой части 54, вблизи корпусной части 52, расположено сопловое отверстие 70. Отверстие 70 обычно имеет размер 0,5-10 мм в диаметре.
При работе в одном варианте сборки пользователь нажимает кнопку 72. Это приводит к подаче питания на катушку 60, которая оттягивает назад магнит 64, который в свою очередь оттягивает поршень 66 по направлению к задней части устройства. Когда поршень перемещается назад, воздух перемещается во внутреннюю часть корпусной части 52, или через отверстие 70, или через односторонний клапан в корпусной части. Воздух может перемещаться внутрь внутренней части устройства или в камеру внутри устройства. Конденсатор 62 также начинает заряжаться. Когда заряд достигнет определенного заданного уровня, конденсатор разряжается через катушку линейного электропривода, которая вызывает перемещение магнита вперед, толкая поршень по направлению к отверстию.
В другом варианте сборки катушка линейного электропривода поддерживает магнит и поршень в заднем положении до нажатия кнопки 72. При нажатии кнопки 72 конденсатор начинает заряжаться до достижения заданного уровня заряда, при котором конденсатор разряжается через катушку, которая перемещает магнит и поршень вперед.
Поршень создает в каждом варианте сборки силу, достаточную для выталкивания воздуха на высокой скорости через отверстие 70. Воздух, вытолкнутый через отверстие, контактирует с жидкостью, которая направляется в нижний конец сопла через трубочку 73 с помощью насоса и тому подобного. Капельки создаются путем взаимодействия быстро перемещающегося воздуха и жидкости. Образованные капельки будут различаться по размеру. Например, в этом варианте сборки капельки будут иметь размер 5 мкм - 0,5 мм. Газовый поток дополнительно способствует перемещению капелек через сопло и наружу по направлению к зубам для очистки.
В еще одном варианте сборки, изображенном на фиг.3, корпусную часть 81 устройства 80 включает в себя насос 82, который воздействует на поршень 84 в цилиндре 86 для сжатия воздуха до заданного давления в объемном клапане 88. Работа начинается с кнопки 87, питание обеспечивается аккумулятором 91. При достижении заданного давления клапан освобождается, при этом сжатый воздух выталкивается через отверстие 90 и контактирует с жидкостью в нижнем участке сопловой части 92. Капельки образуются в результате взаимодействия высокоскоростного газа и жидкости и перемещаются через выходное отверстие 94 сопла 92.
Соответственно, было описано несколько вариантов осуществления, при которых создается капельно-жидкий аэрозоль, выходящий через сопло, для очистки зубов без использования системы сжатого газа и с использованием атмосферного воздуха.
Несмотря на то что предпочтительный вариант осуществления изобретения раскрыт с целью иллюстрации, следует понимать, что в вариант осуществления могут быть включены различные изменения, модификации и замены без отступления от объема изобретения, определяемого следующей формулой.
1. Капельно-жидкое устройство для очистки зубов, содержащее:
устройство (10) для очистки зубов, имеющее корпусную часть (27) и сопловую часть (30) для выхода капельно-жидкого аэрозоля из ее дистального конца;
резервуар (38) для жидкости, причем при работе жидкость перемещается из резервуара в область сопла, расположенную вблизи его открытого проксимального конца; и
систему (12, 13, 14, 24) для перемещения плунжерного или поршневого элемента (16) к проксимальному концу сопла с силой, достаточной для того, чтобы воздух под воздействием плунжерного или поршневого элемента выталкивался или выпускался в сопло на высокой скорости, достаточной для создания капельно-жидкого аэрозоля, когда перемещающийся воздух приходит в контакт с жидкостью,
при этом устройство выполнено с возможностью втягивания в него атмосферного воздуха при перемещении плунжерного или поршневого элемента в направлении от отверстия (36) на проксимальном конце сопловой части (30).
2. Капельно-жидкое устройство по п.1, которое выполнено с возможностью выталкивания воздуха под действием плунжерного или поршневого элемента.
3. Капельно-жидкое устройство по п.2, которое включает в себя компоновку (12) двигателя и зубчатой передачи, аккумулятор (14) для двигателя, причем зубчатая передача включает в себя ведущее зубчатое колесо (13), которое сцепляется с зубчатой рейкой (18) на плунжерном или поршневом элементе (16), при этом перемещение ведущего зубчатого колеса перемещает поршень к задней части устройства, преодолевая действие нажимной пружины (24), а поршень освобождается после достижения определенного положения относительно нажимной пружины, перемещая воздух через отверстие.
4. Капельно-жидкое устройство по п.3, в котором ведущее зубчатое колесо включает в себя пустой участок на своей периферии, при этом когда пустой участок приходит в положение вблизи зубчатой рейки на плунжерном или поршневом элементе, зацепление между плунжерным или поршневым элементом отсутствует, и плунжерный или поршневой элемент освобождается.
5. Капельно-жидкое устройство по п.3, которое включает в себя элемент (17), управляемый пользователем, для приведения устройства в действие.
6. Капельно-жидкое устройство по п.1, в котором воздух втягивается в устройство через отверстие или через односторонний клапан в корпусе устройства.
7. Капельно-жидкое устройство по п.1, в котором система для перемещения плунжерного или поршневого элемента включает в себя катушку (60) линейного электропривода, окружающую магнит (64), и конденсатор (62), причем магнит соединен с поршневым элементом (66), и дополнительно включающую в себя источник (68) питания, который заряжает конденсатор, при этом при работе катушка линейного электропривода оттягивает магнит к задней части устройства, в направлении от отверстия, причем разрядка конденсатора приводит к перемещению магнита плунжерного или поршневого элемента вперед, выталкивая воздух через отверстие (70).
8. Капельно-жидкое устройство по п.7, которое включает в себя элемент (72), управляемый пользователем, для приведения устройства в действие.
9. Капельно-жидкое устройство по п.7, в котором атмосферный воздух перемещается в устройство под действием поршня, перемещаемого в направлении от отверстия.
10. Капельно-жидкое устройство по п.1, в котором отверстие (36) имеет диаметр, находящийся в диапазоне 0,5-10 мм.
11. Капельно-жидкое устройство по п.1, в котором скорость капелек жидкости из дистального конца сопла находится в диапазоне 10-200 метров в секунду.
12. Капельно-жидкое устройство по п.1, включающее в себя насос (82), который действует на плунжер или поршень (84) для сжатия в клапане (88) воздуха, который, когда выпущен, направляется через отверстие (90) для осуществления контакта с жидкостью в сопле (92).
