CN101156975A - 口腔清洁装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种口腔清洁装置，包括：设有刷毛和电极的头部；设有电极的握持部；增压电路，用于增压用作为电源的电池的输出电压，并将所述增压后的电压施加至所述头部和所述握持部的电极；以及限流电路，用于限制从一个电极经由人体流至另一个电极的电流。

Description

口腔清洁装置
技术领域
本发明涉及一种通过在口腔中流动微电流而改进口腔内卫生状态的口腔清洁装置。
背景技术
对于传统的口腔清洁装置而言，电子牙刷或离子牙刷已经是公知的。传统的口腔清洁装置通过在口腔中流动微电流而从牙齿去除牙垢，从而提高刷牙的清洁效果、口腔组织的代谢或血液流动。例如，日本专利公开文献No.2560162公开了一种牙刷，所述牙刷包括设置有刷毛的头部以及容纳有电池的手柄部，其中与电池的一极相连的电极设置在手柄部的一部分表面上，而与电池的另一极相连的电极设置在头部上。在使用者将头部插入口腔中同时握持手柄部时，微电流从握持手柄部的手流经身体到达头部与口腔内的牙齿或牙龈之间的接触部分。
此外，为了防止人体对于电流的电阻值变化的影响，日本专利公开文献No.2005-192578(参考文献2)公开了一种口腔清洁装置，所述口腔清洁装置具有这样的结构，在其中，分别连接至电池的阳极和阴极的两个电极同时容纳在头部中。
然而，因为用于这种类型的口腔清洁装置的市场上销售的电池具有从大约1.5至3V的电压范围，并且人体的平均电阻值为80kΩ，所以很难流动足够的电流，从而足以获得期望的效果。
而且，尽管人体的平均电阻值为80kΩ，但是实际上其从大约40kΩ波动至120kΩ。因而，在使用具有3V电压的电池时，装置中所流动的直流电流从大约25μA变化至75μA，从而利用该装置，获得的效果由于个体情况不同而显著不同。
此外，如果试图通过将多个电池串联连接而增加电压，则装置的尺寸增加，这代价昂贵，并且很难在刷牙时握持装置。此外，随着电压的增加，存在有安全性的问题，这是因为取决于个体情况在人体中流动大量电流。
在人体导电的初始阶段，浪涌电流(surge current)流动，并且该浪涌电流造成了问题。参看图4，提供了一种生物组织的等价电路，其中并联至电容C的电阻R1的电阻值大于串联至电容C的电阻R2的电阻值。在这种情况中，在导电的初始阶段，大量电流(浪涌电流)在包括电容C的路径中流动较短时间段，直至电容C充电，尽管是瞬间的。然后，在电容C的充电完成之后，在包括具有较大电阻值的电阻R1的路径中流动微电流。图5是曲线图，示出了浪涌电流和此后的直流电流。
通过动物试验研究口腔中流动电流时活着的生物可觉察到的电流的级别，并且在大约300μA的电流级别观察表明动物的电流觉察的动物行为。此外，在针对导电路径从口腔建立至手的人体的试验中，直流电流为大约40μA，而浪涌电流为大约1mA。如果直流电流值增加，则浪涌电流也增加。因而，有可能对人体造成不适。
对于参考文献2而言，如果口腔内充满唾液，则设置在具有刷毛的头部中的两个电极将经由唾液而短路。在这种情况中，电流很难在牙齿或牙龈中流动，从而无法获得期望的效果。
发明内容
根据以上所述，本发明提供了一种适于以并不造成安全性问题的方式将有效电流流至人体的口腔清洁装置。
根据本发明的实施例，提供了一种口腔清洁装置，包括：设有刷毛和电极的头部；设有电极的握持部；增压电路，用于增压用作为电源的电池的输出电压，并将所述增压后的电压施加至所述头部和所述握持部的电极；以及限流电路，用于限制从一个电极经由人体流至另一个电极的电流。通过提供增压电路可以获得高于电池电压并且适于流动期望的电流的电压。此外，通过提供限流电路，尽管存在电阻值的个别差异，但可以阻止浪涌电流，并且同时可以阻止电流的过流。
优选地，电流限值小于或等于大约300μA。在大于电流限值制即大约300μA的电流流动时，存在这样的效果，即人体可被刺激。
优选地，电流限值是可变的。可以克服电阻值的个别差异。
优选地，电流具有改善按摩牙龈效果的脉冲形状。
根据本发明，因为施加了这样的电压，其中通过增压单元获得了合适的电流值，所以可以准确地实现以下效果，即去除口腔内的牙垢、将氟引在牙齿上、在牙龈上进行按摩。此外，造成刺激的电流例如浪涌电流并不流动，因为电流通过限流电路被限制。因此，安全性是高的。
附图说明
结合附图、通过以下实施例的说明将清楚本发明的目的和特点，其中：
图1示出了本发明的示意性实施例的流程框图；
图2是本发明实施例的示意性口腔清洁装置的剖视图；
图3A和图3B示出了根据本发明实施例的口腔清洁装置的示意性操作，图3A示出了电流波形图，而图3B示出了电压波形图；
图4示出了人体的等价电路；并且
图5示出了示出浪涌电流的电流波形。
具体实施方式
参看形成本发明一部分的附图将说明本发明的实施例。参看图2，示出了通过在轴11的一侧端侧上设置刷毛10而形成的头部1、以及容纳有电源(例如电池等)20的手柄部2。在手柄部2中包括驱动轴21，所述驱动轴21的一端与头部1相连；用于以沿轴向往复运动的方式等移动驱动轴21的致动器22；以及电路板24。而且，在手柄部2的外侧表面上具有电极23，并且头部1具有靠近刷毛10的根部的电极13。
如图1所示，电极23经由安装在电路板24上的外电阻Ro1和增压电路3与电池20的正极相连。此外，头部1的电极13经由安装在轴11内的导电板12、驱动轴21和电路板24(即，安装在其上的输出电阻Ro2、限流三极管TRa以及限流电阻Rlim2)与电池20的接地负极相连。
电路板24除了增压电路3以外还具有如图1所示的限流电路4。由控制电阻Rlim1、限流三极管TRa和限流电阻Rlim2形成的限流电路4经由控制电阻Rlim1从基准DC电压VR(限流控制DC电压)产生恒定的基极电流，并且限制流经限流三极管TRa的集电极电流。控制电阻Rlim1用于调节基准DC电压VR，并且在被构造为可变电阻时，根据人体的电阻值的个别差异、对于电流的反应的个别差异等，可以变化地调节电流限值。优选的是，流经人体的限制电流的最大值低于或等于大约300μA。
增压电路3对电池电压VB增压，并且在增压控制电路30的控制下产生电压Vh(Vh＞VB)。该电压Vh优选为这样的电压，该电压即使在包括人体的导电路径的电阻值并不一致时也允许提供具有使得获得所需效果的幅值的电流。例如，假设包括人体的导电路径的最大电阻值(包括接触电阻值等)为大约150kΩ的情况下，在大约100μA的电流需要流经时，电压Vh为大约15V(＝150kΩ×100μA)。
如果在由增压电路3所产生的电压Vh施加至电极13和23的情况下手柄部2被保持并且头部1插入口腔中，则电流从输出电阻Ro1经由电极23、人体、电极13、导电板12、驱动轴21和输出电阻Ro2流至限流三极管TRa。然而，电流例如通过前述基极电流被限制为大约100μA。因而，即使在人体的电阻值较低时，大于或等于大约100μA的电流也并不流经，并且同时可以抑制浪涌电流。因而，在人体中流动的电流被允许具有图3中实线所示的波形，因而并不造成由图3虚线所示的传统情况中产生的安全性问题。
图1所示的电路结构仅仅是实例，并且可在不同的情况中改型。例如，可以省略输出电阻Ro1和Ro2，并且限流电路的结构也并不限于所示的实例。
而且，如图1所示，提供了三极管TRb，其通过以规则的间隔将脉冲限流三极管TRa的基极电势减小至零而临时地阻挡电流，从而电流可以流经人体。特别地，如果人体内流动的电流具有这样的脉冲形状，所述脉冲形状的频率范围从大约400Hz至15000Hz，则改善按摩牙龈的效果。
电极13是负电极，单极脉冲电流供应至该负电极，以防止电极金属的洗脱。在插入口腔中的电极用作为阳极时，牙齿或牙龈用作为阴极。在这种情况中，阳极的金属被洗脱，并且所洗脱的金属沉积在用作为阴极的牙齿或牙龈上。
在上述实施例中，尽管口腔清洁装置被描述具有用于移动头部1的致动器22，但是也可以省略致动器22(或任何用于替代其的其它驱动单元)。
尽管已经示出和说明了本发明的实施例，但是本领域技术人员应该清楚在不脱离由权利要求书所限定的说明书的范围的条件下，可实现不同的改变和改型。

Claims (5)

1.一种口腔清洁装置，包括：
设有刷毛和电极的头部；
设有电极的握持部；
增压电路，用于增压用作为电源的电池的输出电压，并将所述增压后的电压施加至所述头部和所述握持部的电极；以及
限流电路，用于限制从一个电极经由人体流至另一个电极的电流。
2.根据权利要求1所述的口腔清洁装置，其特征在于，电流限值小于或等于大约300μA。
3.根据权利要求1所述的口腔清洁装置，其特征在于，电流限值是可变的。
4.根据权利要求1或2所述的口腔清洁装置，其特征在于，所述电流具有脉冲形状。
5.根据权利要求3所述的口腔清洁装置，其特征在于，所述头部的电极是单极性脉冲电流所提供至的负电极。
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