CN107007860A - 一种智能牙刷灭菌器及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能牙刷灭菌器，包括壳体、底座、导管和灭菌机构；灭菌机构包括驱动组件、传动组件和灭菌组件，传动组件包括固定块、传动套管和传动单元，传动单元包括传动轴和传动齿轮，一种智能牙刷灭菌器的控制系统，工作电源模块包括工作电源电路，该智能牙刷灭菌器及其控制系统中，牙刷插入到传动套管的内部；通过驱动组件来实现传动套管的转动，从而能够将牙刷头上的水甩到集水组件中；随后第二电机开始工作，实现了传动套管向下移动，随后牙刷头就会进入到灭菌室的内部，对牙刷的高温消毒灭菌。从而能够保证对牙刷的可靠灭菌；工作电源电路中，集成电路的型号为NE555，其具有性能稳定，且价格便宜的特点，从而提高了设备的市场竞争力。

Description

一种智能牙刷灭菌器及其控制系统

技术领域

本发明涉及一种智能牙刷灭菌器及其控制系统。

背景技术

随着人们的生活条件的不断提高，人们对于生活的质量的要求也不在不断提高。在我们的日常生活中，刷牙作为每日必备的一个早期的工作，牙刷就扮演着很重要的一个角色。

在以往的日常生活中，人们很少有对牙刷的清洁灭菌进行关注，但是随着人们对于卫生的要求越来越高，具有牙刷消毒灭菌功能的刷牙盒也就随之出现了。

在现有的刷牙盒中，在对牙刷进行消毒的时候，都是通过单一的加热灭菌的方式，这样在牙刷上具有很多的水的时候，加热灭菌的效果较差，从而降低了灭菌器的可靠性；不仅如此，在灭菌器工作的时候，需要内部的工作电源电路来输出稳定的工作电源来实现设备的可靠工作，但是由于现有的工作电源电路内部的集成电路的成本普遍较高，从而提高了设备的生产成本，降低了其市场竞争力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种智能牙刷灭菌器及其控制系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能牙刷灭菌器，包括壳体、底座、设置在壳体两侧的导管和位于壳体内部的灭菌机构；

所述灭菌机构包括驱动组件、两个传动组件、集水组件和灭菌组件，两个所述传动组件位于驱动组件的两侧且与驱动组件传动连接，所述集水组件位于驱动组件的下方，所述灭菌组件位于集水组件的下方；

所述传动组件包括固定块、传动套管和传动单元，所述传动套管与导管连通，所述固定块固定在驱动组件的一侧，所述固定块上设有限位槽，所述传动套管与限位槽对应的位置处设有限位块，所述限位块与限位槽匹配，所述限位槽的内壁设有限位单元；

所述传动套管与传动单元传动连接，所述传动单元包括传动轴和传动齿轮，所述传动轴与传动齿轮传动连接，所述传动套管靠近传动齿轮的一侧设有传动齿，所述传动齿轮与传动齿啮合，所述传动轴传动连接有第二电机；

所述灭菌组件包括灭菌室、加热丝和温度传感器，所述加热丝和温度传感器均设置在灭菌室的内部。

其中，牙刷从导管内插入到壳体的内部，由于导管与传动套管连接，则牙刷会插入到传动套管的内部；首先对牙刷进行甩水操作，通过驱动组件来实现传动套管的转动，从而能够将牙刷头上的水甩到集水组件中；随后第二电机开始工作，通过传动轴来控制传动齿轮转动，实现了传动套管向下移动，同时通过限位单元能够实现传动套管在固定块的一侧下移，随后牙刷头就会进入到灭菌室的内部，通过加热丝对牙刷头进行加热，从而实现了对牙刷的高温消毒灭菌。同时，通过温度传感器对灭菌室内的温度进行实时监控，从而能够保证对牙刷的可靠灭菌。

具体的，所述驱动组件包括第一电机和驱动盘，所述第一电机通过驱动盘与固定块传动连接。

其中，当需要对牙刷进行甩水操作的时候，第一电机通过驱动盘来控制固定块的转动，从而能够实现了传动套管的转动，实现了对牙刷的甩水操作。

具体的，所述限位单元包括外壳、弹簧和钢珠，所述外壳的内部设有凹槽，所述钢珠设置在凹槽的槽口，所述钢珠通过弹簧与凹槽的底部连接。

其中，当传动套管与固定块之间互相连接的时候，需要传动套管与固定块相对移动的时候，钢珠就会被压迫到凹槽的内部，当传动套管移动至指定的位置以后，钢珠被弹簧弹出了凹槽，顶在了凹槽的槽口，使得传动套管和固定块之间固定住。

具体的，所述集水组件包括集水箱和出水管，所述集水箱位于传动套管的下方，所述出水管与集水箱连通。

具体的，所述壳体上设有显示界面和若干控制按键，所述显示界面为液晶显示屏，所述控制按键为轻触按键。

其中，显示界面，用来对设备的工作状态进行实时显示；控制按键，用来实现用户对设备进行实时操控，提高了设备的实用性。

具体的，所述壳体的内部设有蓄电池。

一种如上所述的智能牙刷灭菌器的控制系统，包括中央控制模块、与中央控制模块连接的杀菌控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、显示控制模块、按键控制模块、温度检测模块和工作电源模块，所述加热丝与杀菌控制模块电连接，所述第一电机和第二电机均与电机控制模块电连接，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述温度传感器与温度检测模块电连接，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

其中，中央控制模块，中央控制模块为PLC，也可以是单片机，是用来对牙刷盒内的各个模块进行智能化控制，从而实现了牙刷盒的智能化控制；杀菌控制模块，是用来控制灭菌消毒工作的模块，在这里，当需要进行灭菌的时候，就会控制加热丝进行工作，实现了对牙刷的高温灭菌，从而实现了灭菌的可靠性；电机控制模块，是用来控制电机工作的模块，在这里，用来控制第一电机转动，从而实现了对牙刷的可靠甩水，控制第二电机，从而能够实现甩水和灭菌之间的切换，从而提高了灭菌的可靠性；无线通讯模块，是用来进行无线通讯的模块，这里，工作人员通过无线通讯终端，能够对牙刷盒进行远程通讯，进行数据交换，从而实现了工作人员对牙刷盒进行远程监控；显示控制模块，用来显示设备工作信息的模块，在这里，用来控制显示界面显示相关的工作信息，从而能够实现用户对设备进行实时监控；按键控制模块，用来采集控制按键的操控信息；温度检测模块，用来进行温度检测的模块，在这里，用来对温度传感器的检测数据进行检测，从而能够实现对灭菌时的温度进行实时监控，提高了灭菌的可靠性；工作电源模块，是用来给装置提供稳定工作电压的模块，在这里通过工作电源模块，能够提高牙刷盒工作的稳定性。

具体的，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻，所述集成电路的型号为NE555，所述集成电路的接地端接地，所述集成电路的放电端通过第一电阻外接5V直流电压电源，所述集成电路的放电端通过第二电阻和第二电容组成的串联电路接地，所述集成电路的阈值端和集成电路的触发端连接，所述集成电路的阈值端通过第二电容接地且通过第二电阻与第一电阻连接，所述集成电路的重置端和集成电路的电源端均外接5V直流电压电源，所述集成电路的电源端通过第一电容接地，所述集成电路的电源端与第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极通过第三电容与集成电路的输出端连接，所述第一二极管的阴极与第二二极管的阳极连接，所述第四电容的一端与第一二极管的阳极连接，所述第四电容的另一端与第二二极管的阴极连接。

其中，在工作电源电路中，集成电路的型号为NE555，集成电路工作于多谐振荡器方式，这里，第三电容、第四电容、第一二极管和第二二极管构成了倍压电路，通过以集成电路为主的占空比电路来实现输出电压的放大倍数，而且第一电容用于滤除输入电源内阻引起的纹波电压，从而提高了工作电源电路工作的可靠性；该集成电路的型号为NE555，其具有性能稳定，且价格便宜的特点，从而提高了设备的市场竞争力。

具体的，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

本发明的有益效果是，该智能牙刷灭菌器及其控制系统中，牙刷插入到传动套管的内部；通过驱动组件来实现传动套管的转动，从而能够将牙刷头上的水甩到集水组件中；随后第二电机开始工作，实现了传动套管向下移动，随后牙刷头就会进入到灭菌室的内部，从而实现了对牙刷的高温消毒灭菌。从而能够保证对牙刷的可靠灭菌；不仅如此，在工作电源电路中，集成电路的型号为NE555，其具有性能稳定，且价格便宜的特点，从而提高了设备的市场竞争力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的智能牙刷灭菌器及其控制系统的结构示意图；

图2是本发明的智能牙刷灭菌器及其控制系统的灭菌机构的结构示意图；

图3是本发明的智能牙刷灭菌器及其控制系统的固定块的结构示意图；

图4是本发明的智能牙刷灭菌器及其控制系统的传动套管的结构示意图；

图5是本发明的智能牙刷灭菌器及其控制系统的限位单元的结构示意图；

图6是本发明的智能牙刷灭菌器及其控制系统的系统原理图；

图7是本发明的智能牙刷灭菌器及其控制系统的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.壳体，2.显示界面，3.控制按键，4.底座，5.导管，6.第一电机，7.驱动盘，8.固定块，9.传动套管，10.传动齿轮，11.传动轴，12.集水箱，13.出水管，14.灭菌室，15.温度传感器，16.加热丝，17.钢珠，18.弹簧，19.外壳，20.中央控制模块，21.杀菌控制模块，22.电机控制模块，23.无线通讯模块，24.显示控制模块，25.按键控制模块，26.温度检测模块，27.工作电源模块，28.蓄电池，29.第二电机，8-1.限位槽，9-1.限位块，U1.集成电路，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，VD1.第一二极管，VD2.第二二极管，R1.第一电阻，R2.第二电阻。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图7所示，一种智能牙刷灭菌器，包括壳体1、底座4、设置在壳体1两侧的导管5和位于壳体1内部的灭菌机构；

所述灭菌机构包括驱动组件、两个传动组件、集水组件和灭菌组件，两个所述传动组件位于驱动组件的两侧且与驱动组件传动连接，所述集水组件位于驱动组件的下方，所述灭菌组件位于集水组件的下方；

所述传动组件包括固定块8、传动套管9和传动单元，所述传动套管9与导管5连通，所述固定块8固定在驱动组件的一侧，所述固定块8上设有限位槽8-1，所述传动套管9与限位槽8-1对应的位置处设有限位块9-1，所述限位块9-1与限位槽8-1匹配，所述限位槽8-1的内壁设有限位单元；

所述传动套管9与传动单元传动连接，所述传动单元包括传动轴11和传动齿轮10，所述传动轴11与传动齿轮10传动连接，所述传动套管9靠近传动齿轮10的一侧设有传动齿，所述传动齿轮10与传动齿啮合，所述传动轴11传动连接有第二电机29；

所述灭菌组件包括灭菌室14、加热丝16和温度传感器15，所述加热丝16和温度传感器15均设置在灭菌室14的内部。

其中，牙刷从导管5内插入到壳体1的内部，由于导管5与传动套管9连接，则牙刷会插入到传动套管9的内部；首先对牙刷进行甩水操作，通过驱动组件来实现传动套管9的转动，从而能够将牙刷头上的水甩到集水组件中；随后第二电机29开始工作，通过传动轴11来控制传动齿轮10转动，实现了传动套管9向下移动，同时通过限位单元能够实现传动套管9在固定块8的一侧下移，随后牙刷头就会进入到灭菌室14的内部，通过加热丝16对牙刷头进行加热，从而实现了对牙刷的高温消毒灭菌。同时，通过温度传感器15对灭菌室14内的温度进行实时监控，从而能够保证对牙刷的可靠灭菌。

具体的，所述驱动组件包括第一电机6和驱动盘7，所述第一电机6通过驱动盘7与固定块8传动连接。

其中，当需要对牙刷进行甩水操作的时候，第一电机6通过驱动盘7来控制固定块8的转动，从而能够实现了传动套管9的转动，实现了对牙刷的甩水操作。

具体的，所述限位单元包括外壳19、弹簧18和钢珠17，所述外壳19的内部设有凹槽，所述钢珠17设置在凹槽的槽口，所述钢珠17通过弹簧18与凹槽的底部连接。

其中，当传动套管9与固定块8之间互相连接的时候，需要传动套管9与固定块8相对移动的时候，钢珠17就会被压迫到凹槽的内部，当传动套管9移动至指定的位置以后，钢珠17被弹簧18弹出了凹槽，顶在了凹槽的槽口，使得传动套管9和固定块8之间固定住。

具体的，所述集水组件包括集水箱12和出水管13，所述集水箱12位于传动套管9的下方，所述出水管13与集水箱12连通。

具体的，所述壳体1上设有显示界面2和若干控制按键3，所述显示界面2为液晶显示屏，所述控制按键3为轻触按键。

其中，显示界面2，用来对设备的工作状态进行实时显示；控制按键3，用来实现用户对设备进行实时操控，提高了设备的实用性。

具体的，所述壳体1的内部设有蓄电池28。

一种如上所述的智能牙刷灭菌器的控制系统，包括中央控制模块20、与中央控制模块20连接的杀菌控制模块21、电机控制模块22、无线通讯模块23、显示控制模块24、按键控制模块25、温度检测模块26和工作电源模块27，所述加热丝16与杀菌控制模块21电连接，所述第一电机6和第二电机29均与电机控制模块22电连接，所述显示界面2与显示控制模块24电连接，所述控制按键3与按键控制模块25电连接，所述温度传感器15与温度检测模块26电连接，所述蓄电池28与工作电源模块27电连接。

其中，中央控制模块20，中央控制模块20为PLC，也可以是单片机，是用来对牙刷盒内的各个模块进行智能化控制，从而实现了牙刷盒的智能化控制；杀菌控制模块21，是用来控制灭菌消毒工作的模块，在这里，当需要进行灭菌的时候，就会控制加热丝16进行工作，实现了对牙刷的高温灭菌，从而实现了灭菌的可靠性；电机控制模块22，是用来控制电机工作的模块，在这里，用来控制第一电机6转动，从而实现了对牙刷的可靠甩水，控制第二电机29，从而能够实现甩水和灭菌之间的切换，从而提高了灭菌的可靠性；无线通讯模块23，是用来进行无线通讯的模块，这里，工作人员通过无线通讯终端，能够对牙刷盒进行远程通讯，进行数据交换，从而实现了工作人员对牙刷盒进行远程监控；显示控制模块24，用来显示设备工作信息的模块，在这里，用来控制显示界面2显示相关的工作信息，从而能够实现用户对设备进行实时监控；按键控制模块25，用来采集控制按键3的操控信息；温度检测模块26，用来进行温度检测的模块，在这里，用来对温度传感器15的检测数据进行检测，从而能够实现对灭菌时的温度进行实时监控，提高了灭菌的可靠性；工作电源模块27，是用来给装置提供稳定工作电压的模块，在这里通过工作电源模块27，能够提高牙刷盒工作的稳定性。

具体的，所述工作电源模块27包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管VD1、第二二极管VD2、第一电阻R1和第二电阻R2，所述集成电路U1的型号为NE555，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的放电端通过第一电阻R1外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的放电端通过第二电阻R2和第二电容C2组成的串联电路接地，所述集成电路U1的阈值端和集成电路U1的触发端连接，所述集成电路U1的阈值端通过第二电容C2接地且通过第二电阻R2与第一电阻R1连接，所述集成电路U1的重置端和集成电路U1的电源端均外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的电源端通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的电源端与第一二极管VD1的阳极连接，所述第一二极管VD1的阴极通过第三电容C3与集成电路U1的输出端连接，所述第一二极管VD1的阴极与第二二极管VD2的阳极连接，所述第四电容C4的一端与第一二极管VD1的阳极连接，所述第四电容C4的另一端与第二二极管VD2的阴极连接。

其中，在工作电源电路中，集成电路U1的型号为NE555，集成电路U1工作于多谐振荡器方式，这里，第三电容C3、第四电容C4、第一二极管VD1和第二二极管VD2构成了倍压电路，通过以集成电路U1为主的占空比电路来实现输出电压的放大倍数，而且第一电容C1用于滤除输入电源内阻引起的纹波电压，从而提高了工作电源电路工作的可靠性；该集成电路U1的型号为NE555，其具有性能稳定，且价格便宜的特点，从而提高了设备的市场竞争力。

具体的，所述无线通讯模块23包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

与现有技术相比，该智能牙刷灭菌器及其控制系统中，牙刷插入到传动套管9的内部；通过驱动组件来实现传动套管9的转动，从而能够将牙刷头上的水甩到集水组件中；随后第二电机29开始工作，实现了传动套管9向下移动，随后牙刷头就会进入到灭菌室14的内部，从而实现了对牙刷的高温消毒灭菌。从而能够保证对牙刷的可靠灭菌；不仅如此，在工作电源电路中，集成电路U1的型号为NE555，其具有性能稳定，且价格便宜的特点，从而提高了设备的市场竞争力。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种智能牙刷灭菌器，其特征在于，包括壳体、底座、设置在壳体两侧的导管和位于壳体内部的灭菌机构；

所述灭菌机构包括驱动组件、两个传动组件、集水组件和灭菌组件，两个所述传动组件位于驱动组件的两侧且与驱动组件传动连接，所述集水组件位于驱动组件的下方，所述灭菌组件位于集水组件的下方；

所述传动组件包括固定块、传动套管和传动单元，所述传动套管与导管连通，所述固定块固定在驱动组件的一侧，所述固定块上设有限位槽，所述传动套管与限位槽对应的位置处设有限位块，所述限位块与限位槽匹配，所述限位槽的内壁设有限位单元；

所述传动套管与传动单元传动连接，所述传动单元包括传动轴和传动齿轮，所述传动轴与传动齿轮传动连接，所述传动套管靠近传动齿轮的一侧设有传动齿，所述传动齿轮与传动齿啮合，所述传动轴传动连接有第二电机；

所述灭菌组件包括灭菌室、加热丝和温度传感器，所述加热丝和温度传感器均设置在灭菌室的内部。

2.如权利要求1所述的智能牙刷灭菌器，其特征在于，所述驱动组件包括第一电机和驱动盘，所述第一电机通过驱动盘与固定块传动连接。

3.如权利要求1所述的智能牙刷灭菌器，其特征在于，所述限位单元包括外壳、弹簧和钢珠，所述外壳的内部设有凹槽，所述钢珠设置在凹槽的槽口，所述钢珠通过弹簧与凹槽的底部连接。

4.如权利要求1所述的智能牙刷灭菌器，其特征在于，所述集水组件包括集水箱和出水管，所述集水箱位于传动套管的下方，所述出水管与集水箱连通。

5.如权利要求1所述的智能牙刷灭菌器，其特征在于，所述壳体上设有显示界面和若干控制按键，所述显示界面为液晶显示屏，所述控制按键为轻触按键。

6.如权利要求1所述的智能牙刷灭菌器，其特征在于，所述壳体的内部设有蓄电池。

7.一种如权利要求1-6中任一项所述的智能牙刷灭菌器的控制系统，其特征在于，包括中央控制模块、与中央控制模块连接的杀菌控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、显示控制模块、按键控制模块、温度检测模块和工作电源模块，所述加热丝与杀菌控制模块电连接，所述第一电机和第二电机均与电机控制模块电连接，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述温度传感器与温度检测模块电连接，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

8.如权利要求7所述的智能牙刷灭菌器的控制系统，其特征在于，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻，所述集成电路的型号为NE555，所述集成电路的接地端接地，所述集成电路的放电端通过第一电阻外接5V直流电压电源，所述集成电路的放电端通过第二电阻和第二电容组成的串联电路接地，所述集成电路的阈值端和集成电路的触发端连接，所述集成电路的阈值端通过第二电容接地且通过第二电阻与第一电阻连接，所述集成电路的重置端和集成电路的电源端均外接5V直流电压电源，所述集成电路的电源端通过第一电容接地，所述集成电路的电源端与第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极通过第三电容与集成电路的输出端连接，所述第一二极管的阴极与第二二极管的阳极连接，所述第四电容的一端与第一二极管的阳极连接，所述第四电容的另一端与第二二极管的阴极连接。

9.如权利要求7所述的智能牙刷灭菌器的控制系统，其特征在于，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。