CN115006032A - 一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，包括一体式喷头段、主体段和插接段，所述主体段和插接段内设有总水流通道，所述喷头段内设有左喷水通道和右喷水通道，所述左喷水通道、右喷水通道分别连通总水流通道，所述喷头段上设有对称的左喷孔和右喷孔，所述左喷孔连通左喷水通道和外界，右喷孔连通右喷水通道和外界，所述左喷孔、右喷孔的喷射方向分别为从喷头段上的左、右两边斜向中心处喷射。本发明采用双斜喷孔设计，且两个喷孔分别从左、右两边斜向中心处喷射，两股直线水流可形成交叉对冲，对冲点附近水流湍动性更强且水柱聚焦能更有效定点清洁，对冲点后形成定向散射可以用来区域清洁，同时降低冲击力实现对牙龈及口腔的保护。

Description

一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头

技术领域：

本发明涉及口腔清洁技术领域，具体涉及一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头。

背景技术：

随着生活水平的提高，人们对口腔护理的意识逐渐提高，冲牙器是常用的一种口腔护理的工具，其工作原理是在一定的压力下喷射出高速水柱来冲击牙齿、牙缝，压力水柱不仅能清洁牙齿的各种缝隙孔洞和凹凸崎面，而且散射的水流对牙龈还有一定的按摩作用，可以促进牙龈处血液循环，增强口腔组织抗病能力，从而实现对口腔的清洁护理。

目前的冲牙器的喷嘴多为单孔直线喷嘴，为了保障清洁效果需要使用高速高压水流，水速水压与清洁效果成正比，但水压越高对口腔的危害就越高，清洁力和安全性之间是矛盾体，特别是单孔喷嘴射出的高速直线水柱属于单点清洁需要沿着牙龈牙缝边缘进行精准清洁，一方面清洁效率较低，另一方面操作不当高压水柱射向口腔其他部位时极易造成牙龈出血退缩及口腔损伤，并且高速直线水柱在1米之外仍然存在强聚焦水压易误伤眼鼻等部位，在此基础上也出现了一些多喷孔的冲牙器，如CN202120411005.9一种水牙线喷头及冲牙器记载了两个以上的喷孔，其虽然提高了出水的效率，但多个喷孔出水仍是平行高速直线水柱未形成对冲，因此仍然无法解决高压水流清洁力和保护口腔的矛盾。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，包括一体式喷头段、主体段和插接段，所述主体段和插接段内设有总水流通道，所述喷头段内设有左喷水通道和右喷水通道，所述左喷水通道、右喷水通道分别连通总水流通道，所述喷头段上设有对称的左喷孔和右喷孔，所述左喷孔连通左喷水通道和外界，右喷孔连通右喷水通道和外界，所述左喷孔、右喷孔的喷射方向分别为从喷头段上的左、右两边斜向中心处喷射。

作为优选，所述左喷孔、右喷孔喷射出的水流与左喷孔、右喷孔所在的面成14和86°夹角。

作为优选，所述左喷孔、右喷孔的形状为圆形、椭圆形、月牙形、正方形、长方形、波浪形、五角形、梯形、三角形等。

作为优选，所述左喷孔、右喷孔的孔径的长度为0.15-2mm，宽度为0.1-1mm。

作为优选，所述左喷孔(7)、右喷孔(8)之间的间距为0.2mm-30mm。

作为优选，所述左喷孔、右喷孔的面积为0.15-3.5mm²。

作为优选，所述左喷水通道和右喷水通道工作时两者同时工作或者两者同时关闭。

作为优选，所述左喷水通道从总水流通道往上先往左弯折，再往右弯折后与左喷孔连通，所述右喷水通道从总水流通道往上对称的先往右弯折，再往左弯折后与右喷孔连通。

作为优选，所述喷头段往左右两边分别延伸有左凸起和右凸起，所述左喷孔、右喷孔分别设置在左凸起、右凸起上。

作为优选，所述喷头段上在左喷孔、右喷孔的一面从左凸起到右凸起为空白区，所述空白区的上下均设有若干刷毛。

作为优选，所述左喷孔、右喷孔喷出的水流的对冲高度s₁与两者之间的间距а₀满足如下关系：

其中，s₁为左喷孔、右喷孔喷射出的水流交汇点到左喷孔、右喷孔所在面的距离，а₀为左喷孔到右喷孔之间的距离，θ为左喷孔、右喷孔喷出的水流与左喷孔、右喷孔所在平面形成的夹角，夹角θ在14和86°之间,s₁范围在0.5-5cm。

作为优选，所述左喷孔、右喷孔喷出的水流交汇处的锥顶角α₁与水流交汇后形成的覆盖面积S_crossjet满足如下关系：

u_cr＝C₁×1.42m/s

其中，α₁为水流交汇处的锥顶角，用于表征交叉射流交汇后的覆盖面积大小，其关系为

S_crossjet为水流交汇后形成的覆盖面积，χ为计算点到左喷孔、右喷孔所在平面的距离，s₁为左喷孔、右喷孔喷射出的水流交汇点到左喷孔、右喷孔所在面的距离，

为质量流量，由电机输出功率及转速决定，ρ为液体密度，S为左喷孔或右喷孔的面积，C₁为左喷孔、右喷孔形状的修正系数，C₁在0.7-1.5之间，圆形时取C₁＝1，m/s为单位米/秒。

作为优选，所述左喷孔、右喷孔喷出的水流速度u满足如下关系：

u＝u₀ sinθ

其中，u为左喷孔、右喷孔喷出的交叉射流刚刚结束后的水流速度，u₀为左喷孔、右喷孔喷出的水流发生对冲刚前的瞬时的速度，u_max为左喷孔、右喷孔喷出的水流发生对冲后轴线上某点的水流速度，χ为该点到左喷孔、右喷孔所在平面的距离，s₁为左喷孔、右喷孔喷射出的水流交汇点到左喷孔、右喷孔所在面的距离，

为偏离轴线的某点的水流速度，у为该点到轴线的距离，b为左喷孔、右喷孔喷出的水流发生对冲后交汇点处的直径。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明采用双喷孔设计，且两个喷孔分别从左、右两边斜向中心处喷射，两股水流可形成对冲，在对冲点附近冲刷牙齿时水流的湍动性相比传统冲牙器单点冲刷更强，更有利于污垢的清除，因此对牙齿的清洁力也会更好；

(2)对冲点区域之外散射后的水压随着距离对冲点的距离增加而逐步降低，用户可以通过调节对撞点和牙齿之间距离来实现高水压点清洁和低水压面清洁的切换，对牙龈和口腔的保护力也会更好；

(3)本发明交叉射流对冲点距离与两个喷孔之间的间距满足一定的关系，可设计多种规格的冲牙器以满足不同的人群使用，如敏感性牙龈、普通性牙龈等；

(4)水流的对冲点处的锥顶角α₁与水流交汇后形成的覆盖面积S_crossjet需要满足一定的关系，而锥顶角α₁及覆盖面积S_crossjet与喷孔的形状有关，因此，可设计多种形状的喷孔，以满足不同人群的使用；

(5)喷头段在喷孔以外的部位还植有刷毛，既可作为冲牙器使用，又可作为牙刷使用。

附图说明：

图1为本发明的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头的立体示意图；

图2为本发明的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头的主视图；

图3为本发明的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头的内部示意图；

图4、图5、图6为本发明的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头的左喷孔、右喷孔喷射示意图；

附图标记为：1-喷头段、2-主体段、3-插接段、4-总水流通道、5-左喷水通道、6-右喷水通道、7-左喷孔、8-右喷孔、9-左凸起、10-右凸起、11-空白区、12-刷毛。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

实施例1：

如图1-4所示，一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，包括一体式喷头段1、主体段2和插接段3，所述主体段2和插接段3内设有总水流通道4，所述喷头段1内设有左喷水通道5和右喷水通道6，所述左喷水通道5、右喷水通道6分别连通总水流通道4，所述喷头段1上设有对称的左喷孔7和右喷孔8，所述左喷孔7连通左喷水通道5和外界，右喷孔8连通右喷水通道6和外界，所述左喷孔7、右喷孔8的喷射方向分别为从喷头段1上的左、右两边斜向中心处喷射。

所述左喷孔7、右喷孔8喷射出的水流与左喷孔7、右喷孔8所在的面成30-40°夹角，所述左喷孔7、右喷孔8的形状为圆形或长方形，孔径的长宽比为1：1，左喷孔7、右喷孔8的面积约为0.7-0.9mm²，两个孔之间的间距约为14-15mm。

所述左喷水通道5和右喷水通道6工作时两者同时工作或者两者同时关闭。

所述左喷水通道5从总水流通道4往上先往左弯折，再往右弯折后与左喷孔7连通，所述右喷水通道6从总水流通道4往上对称的先往右弯折，再往左弯折后与右喷孔8连通。可确保左喷孔7、右喷孔8喷出的水流往喷头段1的中心处对冲。

所述左喷孔7、右喷孔8喷出的水流的对冲高度s₁与两者之间的间距а₀满足如下关系：

其中，s₁为左喷孔7、右喷孔8喷射出的水流交汇点到左喷孔7、右喷孔8所在面的距离，а₀为左喷孔7到右喷孔8之间的距离，θ为左喷孔7、右喷孔8喷出的水流与左喷孔7、右喷孔8所在平面形成的夹角，夹角θ在30-40°之间,а₀约为14-15mm。

所述左喷孔7、右喷孔8喷出的水流交汇处的锥顶角α₁与水流交汇后形成的覆盖面积S_crossjet满足如下关系：

u_cr＝C₁×1.42m/s

其中，α₁为水流交汇处的锥顶角，用于表征交叉射流交汇后的覆盖面积大小，其关系为

S_crossjet为水流交汇后形成的覆盖面积，χ为计算点到左喷孔7、右喷孔8所在平面的距离，s₁为左喷孔7、右喷孔8喷射出的水流交汇点到左喷孔7、右喷孔8所在面的距离，

为质量流量，由电机输出功率及转速决定，ρ为液体密度，S为左喷孔7或右喷孔8的面积，C₁为左喷孔7、右喷孔8形状的修正系数，C₁与喷口形状和喷孔长度t、孔宽度K有关，由实验测定具体数值，圆形或正方形时长度t和宽度K相等，取C₁＝1，m/s为单位米/秒。

所述左喷孔7、右喷孔8喷出的水流速度u满足如下关系：

u＝u₀ sinθ

其中，u为左喷孔7、右喷孔8喷出的交叉射流对撞刚刚结束后的水流速度，u₀为左喷孔7、右喷孔8喷出的水流发生对冲刚前的瞬时的速度，u_max为左喷孔7、右喷孔8喷出的水流发生对冲后轴线上某点的水流速度，χ为该点到左喷孔7、右喷孔8所在平面的距离，s₁为左喷孔7、右喷孔8喷射出的水流交汇点到左喷孔7、右喷孔8所在面的距离，为偏离轴线的某点的水流速度，у为该点到轴线的距离，b为左喷孔7、右喷孔8喷出的水流发生对冲后交汇点处的直径。

本发明的工作原理如下：

使用时，冲牙水或冲牙膏体进入到总水流通道4后分别流向左喷水通道5、右喷水通道6，再由左喷孔7、右喷孔8喷出形成对冲水流。

本实施例中夹角θ在30-40°之间,а₀约为14-15mm，左喷孔7、右喷孔8为圆形或正方形，且喷孔面积S约为0.7-0.9mm²，此时水流交汇点到两个喷孔所在的平面距离s₁相对较小，水流交汇后S_crossjet散射成广角圆锥状，交汇点之外的冲击速度u_max相对较小，因此适用于敏感性牙龈的使用者。

实施例2：

与实施例1不同的是，参见图1、图2、图3、图5，夹角θ在45-60°之间,а₀约为12-13mm，左喷孔7、右喷孔8为椭圆或者长方形，喷孔面积S约为2-3mm²，此时水流交汇点到两个喷孔所在的平面距离s₁适中，水流交汇后S_crossjet从侧面看散射成长条形，集中在一条线上，交汇点之外的冲击速度u_max适中适合小区域清洁，因此适用于普通牙龈的使用者。

实施例3：

与实施例1不同的是，参见图1、图2、图3、图6，夹角θ在60-80°之间,а₀约为9-10mm，左喷孔7、右喷孔8为圆形或者椭圆形，喷孔面积S约为1.5-2.5mm²，此时水流交汇点到两个喷孔所在的平面距离s₁较大，水流交汇后S_crossjet散射成尖角圆锥撞，集中在一条线上，交汇点之外的冲击速度u_max较大，因此适用于聚焦型清洁，也即适用于需要深度清洁的用户。

实施例4：

参考图1、图2、图4，与实施例1不同的是，所述喷头段1往左右两边分别延伸有左凸起9和右凸起10，所述左喷孔7、右喷孔8分别设置在左凸起9、右凸起10上，所述喷头段1上在左喷孔7、右喷孔8的一面从左凸起9到右凸起10为空白区11，所述空白区11的上下均设有若干刷毛12。既可作为冲牙器使用，又可作为牙刷使用，能够实现刷冲一体功能。

用户也可以选择其中的一种θ角度设计的款式，使用时通过调整对冲点到牙齿间的距离来实现高水压点清洁和低水压面清洁的切换，如实施例2中用户使用时若需要高水压深度点清洁时，将喷头放到离牙齿较近的位置，使得对冲点离牙齿较近，当需要低水压面清洁时，将喷头放置到离牙齿稍远的位置，使得对冲点离牙齿稍远，通过对冲后散开的面对牙齿处进行清洁。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，包括一体式喷头段(1)、主体段(2)和插接段(3)，其特征在于：所述主体段(2)和插接段(3)内设有总水流通道(4)，所述喷头段(1)内设有左喷水通道(5)和右喷水通道(6)，所述左喷水通道(5)、右喷水通道(6)分别连通总水流通道(4)，所述喷头段(1)上设有对称的左喷孔(7)和右喷孔(8)，所述左喷孔(7)连通左喷水通道(5)和外界，右喷孔(8)连通右喷水通道(6)和外界，所述左喷孔(7)、右喷孔(8)的喷射方向分别为从喷头段(1)上的左、右两边斜向中心处喷射。

2.根据权利要求1所述的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，其特征在于：所述左喷孔(7)、右喷孔(8)喷射出的水流与左喷孔(7)、右喷孔(8)所在的面成14和86°夹角。

3.根据权利要求1所述的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，其特征在于：所述左喷孔(7)、右喷孔(8)的孔径长度为0.15-2mm，宽度为0.1-1mm。

4.根据权利要求1所述的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，其特征在于：所述左喷孔(7)、右喷孔(8)之间的间距为0.2mm-30mm。

5.根据权利要求1所述的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，其特征在于：所述左喷孔(7)、右喷孔(8)的面积为0.15-3.5mm²。

6.根据权利要求1所述的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，其特征在于：所述左喷水通道(5)和右喷水通道(6)工作时两者同时工作或者两者同时关闭。

7.根据权利要求1所述的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，其特征在于：所述左喷水通道(5)从总水流通道(4)往上先往左弯折，再往右弯折后与左喷孔(7)连通，所述右喷水通道(6)从总水流通道(4)往上对称的先往右弯折，再往左弯折后与右喷孔(8)连通。

8.根据权利要求1所述的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，其特征在于：所述喷头段(1)上在左喷孔(7)、右喷孔(8)所在的区域为空白区(11)，所述空白区(11)的上下均设有若干刷毛(12)。

9.根据权利要求1所述的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，其特征在于：所述左喷孔(7)、右喷孔(8)喷出的水流的对冲高度s₁与两者之间的间距а₀满足如下关系：

其中，s₁为左喷孔(7)、右喷孔(8)喷射出的水流交汇点到左喷孔(7)、右喷孔(8)所在面的距离，а₀为左喷孔(7)到右喷孔(8)之间的距离，θ为左喷孔(7)、右喷孔(8)喷出的水流与左喷孔(7)、右喷孔(8)所在平面形成的夹角，夹角θ在14和86°之间,s₁的范围在0.5-5cm。

10.根据权利要求9所述的一种安全护龈的交叉射流式冲牙器喷头，其特征在于：所述左喷孔(7)、右喷孔(8)喷出的水流交汇处的锥顶角α₁与水流交汇后形成的覆盖面积S_crossjet满足如下关系：

u_cr＝C₁×1.42m/s

其中，α₁为水流交汇处的锥顶角，用于表征交叉射流交汇后的覆盖面积大小，其关系为

S_crossjet为水流交汇后形成的覆盖面积，χ为计算点到左喷孔(7)、右喷孔(8)所在平面的距离，s₁为左喷孔(7)、右喷孔(8)喷射出的水流交汇点到左喷孔(7)、右喷孔(8)所在面的距离，

为质量流量，由电机输出功率及转速决定，ρ为液体密度，S为左喷孔(7)或右喷孔(8)的面积，C₁为左喷孔(7)、右喷孔(8)形状的修正系数，C₁在0.7-1.5之间，圆形时取C₁＝1，m/s为单位米/秒。

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