CN105832440B - 一种伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于口腔护理领域，尤其涉及一种伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置；包含刷头、连接部与手柄部，所述刷头与所述手柄部通过所述连接部相连，所述手柄部内部设有腔体，所述腔体内设有依次相连的电机、电机驱动模块、MCU模块和电源模块，所述电机的震动频率和震动幅度在所述电机驱动模块的驱动下发生伪随机变化；使用本发明提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置不需要使用牙膏，从而有效避免了牙膏带来的二次污染的问题。此外本伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置能够清洁日常生活中累积的牙渍，更能针对有问题的区域加强牙龈保健，促进血液循环，使用一段时间后牙龈健康情况显著改善。

Description

一种伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置
技术领域
本发明属于口腔护理领域，尤其涉及一种伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置。
背景技术
传统牙刷很难彻底清除牙菌斑，再加上刷牙方法不得当，使刷牙的清洁作用大打折扣。实验证明，电动牙刷比手动牙刷多清除38%的牙菌斑。良好的效果和科技的进步使得电动牙刷的使用变得越来越普遍。
现有的电动牙刷主要有两种，一种是声波震动牙刷，另一种是机械震动牙刷。其中声波震动牙刷在马达内部没有产生机械摩擦，稳定性较强、输出动力比较大，产生的声波频率可达 37000次/分钟。声波震动牙刷更为科学、有效，它可以更为深入的清洁牙齿斑，帮助改善牙龈健康。
但是现有的声波震动牙刷虽然能起到清洁口腔的作用，但是在刷牙的时候震动频率不变，对不同的牙齿缺乏针对性，清洁效果还有待于进一步提高。
此外，刷牙时使用的牙膏本身由于储存或使用习惯等问题容易滋生细菌，这也对口腔清洁带来不利影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，旨在解决现有声波震动牙刷震动频率和振幅相同导致清洁效果不佳的问题。
本发明是这样实现的，一种伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，包含刷头、连接部与手柄部，所述刷头与所述手柄部通过所述连接部相连，所述手柄部内部设有腔体，所述腔体内设有依次相连的电机、电机驱动模块、MCU模块和电源模块，所述电机的震动频率和震动幅度在所述电机驱动模块的驱动下发生伪随机变化。MCU模块对电机驱动模块做出命令，电机驱动模块根据该命令对电机发出震动频率和震动幅度的信息，电机接到命令后能自行调节震动频率和震动幅度。
伪随机振幅可调口腔声波震动的概念是引用混沌调制变频冲击的概念， 混沌调制变频冲击可以在某些给定的控制参数范围内，使得变频冲击压力脉动具有混沌特性，产生连续功率谱的混沌频率输出，这样可以在固定的参数条件下得到具有多种频率的（理论上无穷多）的压力脉冲。
混沌调制变频冲击在调制过程中，有利于将连续的压力离散化，并加强空化效果。对牙齿和牙垢及其他口腔污渍等实施频率加载，会大大加快内部微裂纹和解理得扩散，从而大大增加清洁口腔的速度。
本发明的进一步技术方案是：所述MCU模块向所述电机驱动电路分别发送震动频率命令和震动幅度命令。将震动频率命令和震动幅度命令分开，增加了电机变换的灵活性。
本发明的进一步技术方案是：所述MCU模块采用伪随机算法，所述伪随机算法根据固定随机表发出命令。采用伪随机算法，一方面保证了刷牙时电机震动富有变化，另一方面又保证了刷牙时候不会因为随机而产生极端情况，使用伪随机振幅可调口腔清洁装置在清洁口腔时效果更佳。
混沌调制变频冲击装置结构简单，体积小，无附加外驱动机，只需使用MCU收集反馈和及时调节电机驱动即可，具有较高的可靠性。
本发明的进一步技术方案是：所述MCU模块发出的所述震动频率命令和所述震动幅度命令分为至少两种档次。产品使用时可以针对不同年龄阶段的人使用不同的混沌调制，例如老人和小孩使用时，混沌调制力度会小一些，避免过高的压力对口腔造成损害，青少年等的混沌调节力度会大一些。这样能具有更高的清洁效果。
本发明的进一步技术方案是：所述电机为磁悬浮电机。磁悬浮电机振动效果上比起市面上普通电机效果更好，且振动频率和振动幅度均可调。
本发明的进一步技术方案是：所述连接部上还设有在光照下产生负离子的催化模块。因为催化模块可以产生负离子，而负离子本身的强氧化性可以杀灭口腔中的各种细菌。这样在刷牙时就不需要牙膏增加了，避免了由牙膏本身带来的细菌滋生等问题。
本发明的进一步技术方案是：所述催化模块的材料为纳米二氧化钛光触媒。纳米二氧化钛光触媒在光的照射下，自身不起变化，却可以作为催化剂使得氧气及水分子激化成极具氧化力的自由基负离子。自由基负离子具有很强的氧化性，可分解几乎所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，效果要远好于使用牙膏。此外，使用纳米二氧化钛光触媒也不会造成资源浪费与环境污染。
本发明的进一步技术方案是：所述连接部上还设有储藏水滴的滴水模块，所述滴水模块与所述催化模块相连。所述纳米二氧化钛光触媒可以光催化水分子和氧气分子，所以加入水的效果会更好。
本发明的进一步技术方案是：所述连接部还设有光源，所述光源与所述催化模块相连。因为是光催化，在晴天或有其他光照的情况下不需要再配光源，但是在阴天或停电等没有额外光源的情况下也可以通过自带的光源照明，所述光源优选紫外灯，紫外光源频率高，所以自身能量高，催化效率也高。
本发明的进一步技术方案是：所述伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置还设有相互配合的充电模块和底座，所述充电模块与所述电源相连，所述底座可分离的与所述充电模块相连。
本发明的进一步技术方案是：所述充电模块为充电线圈，所述底座根据磁电效应为所述电源充电。采用线圈充电，不需要额外电线，需要充电时直接插入底座即可。
本发明的有益效果是：使用本发明提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置不需要使用牙膏，从而有效避免了牙膏带来的二次污染的问题。此外本伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置能够清洁日常生活中累积的牙渍，更能针对有问题的区域加强牙龈保健，促进血液循环，使用一段时间后牙龈健康情况显著改善。
附图说明
图1是本发明实施例提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置的正视图。
图2是本发明实施例提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置的功能结构框图。
图3是本发明实施例提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置的连接部的放大功能框图。
图4是第一次使用现有普通电动牙刷对羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑进行清洗的照片结果。
图5是第五十次使用现有普通电动牙刷对羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑进行清洗的照片结果。
图6是第一次使用本方案提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置对羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑进行清洗的照片结果。
图7是第五十次使用本方案提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置对羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑进行清洗的照片结果。
附图标记：1-刷头；2-催化模块；3-手柄部；4-底座；5-电机；6-电机驱动模块；7-MCU模块；8-电源模块；9-无线充电模块；10-滴水模块；11-导线；12-紫外线LED灯。
具体实施方式
图1示出了本发明具体实施例提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置的正视图。
本具体实施例提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，包含刷头1、连接部与手柄部3，所述刷头1与所述手柄部3通过所述连接部相连。
图2是伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置的功能结构框图。从图中可以看出所述手柄部内部设有腔体，所述腔体内设有依次相连的电机5、电机驱动模块6、MCU模块7和电源模块8，所述电机5的震动频率和震动幅度在所述电机驱动模块7的驱动下发生伪随机变化。MCU模块7对电机驱动模块6做出命令，电机驱动模块6根据该命令对电机5发出震动频率和震动幅度的信息，电机5接到命令后能自行调节震动频率和震动幅度。
伪随机振幅可调口腔声波震动的概念是引用混沌调制变频冲击的概念， 混沌调制变频冲击可以在某些给定的控制参数范围内，使得变频冲击压力脉动具有混沌特性，产生连续功率谱的混沌频率输出，这样可以在固定的参数条件下得到具有多种频率的（理论上无穷多）的压力脉冲。
混沌调制变频冲击在调制过程中，有利于将连续的压力离散化，并加强空化效果。对牙齿和牙垢及其他口腔污渍等实施频率加载，会大大加快内部微裂纹和解理得扩散，从而大大增加清洁口腔的速度。
所述MCU模块7向所述电机驱动模块6分别发送震动频率命令和震动幅度命令。将震动频率命令和震动幅度命令分开，增加了电机变换的灵活性。
所述MCU模块7采用伪随机算法，所述伪随机算法根据固定随机表发出命令。采用伪随机算法，一方面保证了刷牙时电机震动富有变化，另一方面又保证了刷牙时候不会因为随机而产生极端情况，使用伪随机振幅可调口腔清洁装置在清洁口腔时效果更佳。
混沌调制变频冲击装置结构简单，体积小，无附加外驱动机，只需使用MCU收集反馈和及时调节电机驱动即可，具有较高的可靠性。
所述MCU模块发出的所述震动频率命令和所述震动幅度命令分为至少两种档次。产品使用时可以针对不同年龄阶段的人使用不同的混沌调制，例如老人和小孩使用时，混沌调制力度会小一些，避免过高的压力对口腔造成损害，青少年等的混沌调节力度会大一些。这样能具有更高的清洁效果。
所述电机为磁悬浮电机。磁悬浮电机振动效果上比起市面上普通电机效果更好，且振动频率和振动幅度均可调。
从图1和图2中还可以看到所述伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置还设有相互配合的充电模块9和底座4，所述充电模块9与所述电源8相连，所述底座4可分离的与所述充电模块9相连。
所述充电模块9为充电线圈，所述底座根据磁电效应为所述电源8充电。采用线圈充电，不需要额外电线，需要充电时直接插入底座即可。
图3是本发明实施例提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置的连接部的放大功能框图。从图3中可以看出所述连接部上还设有在光照下产生负离子的催化模块2。因为催化模块2可以产生负离子，而负离子本身的强氧化性可以杀灭口腔中的各种细菌。这样在刷牙时就不需要牙膏增加了，避免了由牙膏本身带来的细菌滋生等问题。
所述催化模块2的材料为纳米二氧化钛光触媒。纳米二氧化钛光触媒在光的照射下，自身不起变化，却可以作为催化剂使得氧气及水分子激化成极具氧化力的自由基负离子。自由基负离子具有很强的氧化性，可分解几乎所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，效果要远好于使用牙膏。此外，使用纳米二氧化钛光触媒也不会造成资源浪费与环境污染。
所述连接部上还设有储藏水滴的滴水模块10，所述滴水模块10与所述催化模块2通过导线11相连。所述纳米二氧化钛光触媒可以光催化水分子和氧气分子，所以加入水的效果会更好。在光催化反应中，滴水模块中的半导体一般与表面吸附的H2O分子，O2分子反应生成氧化性很活波的羟基自由基（•OH）和超氧离子自由基（•O2-）。能够把各种有机物氧化直接氧化成CO2、H2O等无机小分子，而且因为他们的氧化能力强，使一般的氧化反应一般不停留在中间步骤，不产生中间产物。
所述连接部还设有光源，所述光源与所述催化模块相连。因为是光催化，在晴天或有其他光照的情况下不需要再配光源，但是在阴天或停电等没有额外光源的情况下也可以通过自带的光源照明，所述光源优选紫外灯，紫外光源频率高，所以自身能量高，催化效率也高。在本具体实施例中使用的光源是紫外线LED灯12。
图4是第一次使用现有普通电动牙刷对羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑进行清洗的照片结果。图5是第五十次使用现有普通电动牙刷对羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑进行清洗的照片结果。可以看出使用现有的电动牙刷50次后羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑依然存在且为数不少。
图6是第一次使用本方案提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置对羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑进行清洗的照片结果。图7是第五十次使用本方案提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置对羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑进行清洗的照片结果。可以看出使用本方案提供的的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置50次后羟磷灰石颗粒培养基上的牙菌斑基本已完全消失。这说明本方案提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置相对于现有的电动牙刷具有显著的优势。
使用本方案提供的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置不需要使用牙膏，从而有效避免了牙膏带来的二次污染的问题。此外本伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置能够清洁日常生活中累积的牙渍，更能针对有问题的区域加强牙龈保健，促进血液循环，使用一段时间后牙龈健康情况显著改善。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：包含刷头、连接部与手柄部，所述刷头与所述手柄部通过所述连接部相连，所述手柄部内部设有腔体，所述腔体内设有依次相连的电机、电机驱动模块、MCU模块和电源模块，所述电机的震动频率和震动幅度在所述电机驱动模块的驱动下发生伪随机变化。
2.根据权利要求1所述的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：所述MCU模块向所述电机驱动模块分别发送震动频率命令和震动幅度命令。
3.根据权利要求2所述的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：所述MCU模块采用伪随机算法，所述伪随机算法根据固定随机表发出命令。
4.根据权利要求3所述的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：所述MCU模块发出的所述震动频率命令和所述震动幅度命令分为至少两种档次。
5.根据权利要求1至4中任一所述的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：所述电机为磁悬浮电机。
6.根据权利要求1所述的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：所述连接部上还设有在光照下产生负离子的催化模块。
7.根据权利要求6所述的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：所述催化模块的材料为纳米二氧化钛光触媒。
8.根据权利要求7所述的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：所述连接部上还设有储藏水滴的滴水模块，所述滴水模块与所述催化模块相连。
9.根据权利要求8所述的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：所述连接部还设有光源，所述光源与所述催化模块相连。
10.根据权利要求1所述的伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置，其特征在于：所述伪随机振幅可调口腔声波震动清洁装置还设有相互配合的充电模块和底座，所述充电模块与所述电源相连，所述底座可分离的与所述充电模块相连。
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