Устройство для очистки полости рта, использующее распыленную жидкость
Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для очистки полости рта распыленной жидкостью. Устройство для очистки полости рта, использующее капли жидкости, содержит смесительную камеру и исполнительный блок. Исполнительный блок включает в себя полый корпус с поршнем и пружиной, установленные в нем. Исполнительный блок приводится в действие пользователем для генерирования выбросов газа низкого давления, причем выбросы газа направлены в смесительную камеру устройства. Устройство имеет входное отверстие для жидкости для направления выбросов или доз жидкости в смесительную камеру. Смесительная камера устройства включает в себя входную линию для жидкости и входную линию для газа для приема выбросов жидкости и газа. Смесительная камера имеет выходную линию для капель жидкости, образуемых в смесительной камере, которое направлено к блоку форсунки. Диаметр входной линии для газа находится в диапазоне 1-5 мм, а центральная линия входной линии для газа смещена относительно центральной линии выходной линии для капель на смещение, находящееся в диапазоне 1-5 мм. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки ротовой полости посредством распыленной жидкости, которая образуется за счет использования газа низкого давления, образуемого в смесительной камере. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству для очистки полости рта, использующему распыленную жидкость/капли жидкости, в котором для создания капель жидкости используется сжатый газ, и, более конкретно, относится к блоку с газом низкого давления для такого устройства.
Устройства для очистки полости рта, использующие аэрозоль распыленной жидкости/капли жидкости, включают в себя источник сжатого газа, обычно воздуха, и источник жидкости, обычно воды, причем газ и жидкость направляются к смесительной камере, являющейся частью устройства, для создания аэрозоля или потока капель жидкости. Капли жидкости затем направляются через блок форсунки и выходят из его выходного кончика к выбранным областям зубов, подлежащих очистке. Обычно выбранные области представляют собой межзубные промежутки, однако устройство может быть использовано для очистки всех областей зубов, в том числе области вокруг ортодонтических фиксирующих приспособлений.
Источником сжатого газа может быть картридж в CO2 или аналогичный источник воздуха под высоким давлением, обычно до 900 фунтов на квадратный дюйм. Такие устройства, следовательно, обычно дороги в использовании, поскольку картриджи требуется периодически заменять; конструкции под высоким давлением также представляют некоторые технические/конструктивные сложности.
Таким образом, существует потребность в устройстве для очистки полости рта, использующем распыленную жидкость/капли жидкости, которое является эффективным при очистке, но использует газ низкого давления.
Соответственно, описывается и представляется устройство для очистки полости рта, использующее капли жидкости, содержащее: исполнительный блок, приводимый в действие пользователем, для генерирования выбросов газа низкого давления, причем выбросы газа направлены в смесительную камеру устройства; систему для направления выбросов или доз жидкости в смесительную камеру; и смесительную камеру устройства для приема выбросов жидкости и газа, причем смесительная камера имеет выходное отверстие для капель жидкости, образуемых в камере, которое направлено к блоку форсунки, при этом диаметр входного отверстия для газа лежит в диапазоне 1-5 мм, а центральная линия входного отверстия для газа смещена относительно центральной линии выходного отверстия для капель на расстояние 1-5 мм.
Фиг. 1 - вид в разрезе, представляющий устройство для очистки полости рта, включающее в себя настоящее изобретение.
Фиг. 2 - вид в разрезе, представляющий смесительную камеру, являющуюся частью устройства, изображенного на фиг. 1.
На фиг. 1 представлено устройство для очистки полости рта, использующее для очистки капли жидкости, образованные системой газа низкого давления. Устройство 10 включает в себя исполнительный блок 12. Исполнительный блок 12 включает в себя полый корпус 14 с поршнем 16 и пружиной 18, установленные в нем для перемещения назад и вперед. Поршень 16 перемещается назад в корпусе 14 против действия пружины 18 посредством воздействия пользователя на исполнительный элемент или кнопку 20, которая зацепляет поршень. Передний конец 21 поршня включает в себя головной элемент, имеющий газонепроницаемое соединение с внутренней стенкой 23 корпуса 14. Передний конец имеет выступающий центральный участок 25 с окружающим углубленным участком 27. Головной элемент толкает воздух, имеющийся в корпусе 14, в смесительную камеру 22, более подробно описанную ниже и представленную на фиг. 2, после высвобождения исполнительного блока 12 и возникающего в результате перемещения вперед поршня 16, толкаемого пружиной 18. Воздух перемещается в полый корпус 14 после каждого действия, делая возможным многократные выбросы газа в смесительную камеру 22.
Перед каждым выбросом газа, например воздуха, поступающего в смесительную камеру 22, вода или другая жидкость перемещается в смесительную камеру 22 через входное отверстие 22А для жидкости. Это может быть выполнено различными способами, например посредством насоса, или засасывающего действия, или подачи самотеком, или иным способом. Газ перемещается в смесительную камеру при относительно низком давлении, обычно 30-100 фунтов на квадратный дюйм. Газ низкого давления действует на жидкость в смесительной камере для создания распыленного аэрозоля или капель жидкости с размером порядка 5-100 мкм в диаметре.
Действие газа низкого давления выводит с ускорением капли в вытянутый блок 26 форсунки и из выходного кончика 28 с эффективной для очистки скоростью. Аэрозоль направляется пользователем к требуемым зубным областям, в частности межзубным промежуткам и областям вокруг ортодонтических фиксирующих приспособлений.
Общая конфигурация, конструкция и расположение исполнительного блока 12, входного отверстия 22А для жидкости и блока форсунки 26 являются общепринятыми и поэтому не описываются подробно. Конфигурация смесительной камеры 22 является важной, поскольку она включает в себя особую геометрию линии тока газа низкого давления относительно поступающей жидкости для создания необходимого вихревого движения для достижения требуемого распыления жидкости и ускорения получающихся в результате капель аэрозоля. Устройства, использующие газ высокого давления, или устройства, использующие непрерывный поток газа, не требуют особой конфигурации смесительной камеры для обеспечения вихревого движения, поскольку высокое давление или поток сами по себе являются достаточными для создания требуемых капель, как по размеру, так и по скорости. Настоящая конструкция смесительной камеры 22, работающая в режиме выбросов, обеспечивает требуемое распыление при низком давлении газа.
На фиг. 2 более подробно представлена смесительная камера 22, включающая в себя входную линию 32 для газа, входную линию 34 для жидкости и выходную линию 36 для капель. Было обнаружено, что существуют некоторые характеристики линий потока газа, жидкости и капель, которые создают достаточное для создания капель жидкости вихревое движение даже при низком давлении газа.
Одной важной характеристикой является диаметр входной линии 32 для газа. Входная линия 32 для газа обычно является цилиндрической, то есть она имеет кольцевое внутреннее сечение. В целом диаметр 33 входной линии 32 для газа находится в диапазоне 1-5 мм, предпочтительно в диапазоне 3-4 мм. Другим важным фактором является угол пересечения между входной линией 32 для газа и входной линией 34 для жидкости. Предпочтительный угол составляет 90° или больше. Хотя угол 90° в целом является особенно предпочтительным, угол пересечения может находиться в диапазоне 90°-135° и все еще приводить к приемлемым результатам.
Третьим значимым фактором является смещение 37 между центральной линией 38 входной линии 32 для газа и центральной линией 40 выходной линии 36 для капель. Требуется, чтобы смещение находилось в диапазоне 1-5 мм, при этом предпочтительное/оптимальное смещение - в диапазоне 2,5-3 мм. Из трех вышеуказанных факторов наиболее значимым параметром для контроля распыления аэрозоля является внутренний диаметр входной линии для газа.
Преимущество вышеприведенной конструкции заключается в том, что эффективный распыленный аэрозоль может образовываться при относительно низком давлении, исключающем затраты и неудобства, связанные с использованием картриджа с газом CO2.
При работе каждый выброс газа из исполнительного блока 12 имеет длительность 10-100 миллисекунд, при этом последовательные дозы жидкости находятся в диапазоне 0,02-0,2 мл. При этом создаются капли жидкости в диапазоне 5-100 микрон, что, как оказалось, является размером, подходящим для эффективной очистки зубов. Обычно скорость капель, создаваемых такой конструкцией, составляет приблизительно 5-80 м/с.
Объем распыления может регулироваться посредством изменения одного или более из указанных параметров. Устройство выполняет эффективную очистку полости рта в ручном устройстве, эффективном для очистки межзубных промежутков, обеспечивая, таким образом, альтернативу традиционному ручному устройству для очистки зубной нитью.
Хотя предпочтительный вариант осуществления изобретения был раскрыт с целью иллюстрации, следует понимать, что в этот вариант осуществления могут быть включены различные изменения, модификации и замены без отступления от смысла изобретения, ограниченного следующей формулой.
1. Устройство (10) для очистки полости рта, использующее капли жидкости, содержащее:
смесительную камеру (22) устройства;
исполнительный блок (12), включающий в себя полый корпус 14 с поршнем 16 и пружиной 18, установленные в нем, и приводимый в действие пользователем, для генерирования выбросов газа низкого давления, причем выбросы газа направлены в смесительную камеру устройства; и
входное отверстие (22А) для жидкости для направления выбросов или доз жидкости в смесительную камеру;
при этом смесительная камера устройства включает в себя входную линию (34) для жидкости и входную линию (32) для газа для приема выбросов жидкости и газа, причем смесительная камера имеет выходную линию (36) для капель жидкости, образуемых в смесительной камере, которое направлено к блоку (26) форсунки, при этом диаметр (33) входной линии для газа находится в диапазоне 1-5 мм, а центральная линия (38) входной линии для газа смещена относительно центральной линии (40) выходной линии для капель на смещение (37), находящееся в диапазоне 1-5 мм.
2. Устройство для очистки полости рта по п.1, в котором диаметр входного отверстия для газа находится в диапазоне 3-4 мм, а смещение находится в диапазоне 2,5-3 мм.
3. Устройство для очистки полости рта по п.1, в котором входная линия для газа пересекает входную линию для жидкости к смесительной камере под углом, находящимся в диапазоне 90°-135°.
4. Устройство для очистки полости рта по п.3, в котором входная линия для газа пересекает входную линию для жидкости под углом приблизительно 90°.
5. Устройство для очистки полости рта по п.1, в котором давление газа находится в диапазоне 30-100 фунтов на квадратный дюйм.
6. Устройство для очистки полости рта по п.1, в котором жидкость подается последовательными дозами 0,02-0,2 мл, а газ подается выбросами с интервалом 10-100 миллисекунд.
7. Устройство для очистки полости рта по п.1, в котором жидкость представляет собой воду, а газ представляет собой воздух.
