CN1988968B - 简易清洗和填充装置 - Google Patents

Abstract

用于精细地插入到一闭合围腔内的装置，其具有一管道，其第一端插在围腔内，管道被进一步连接到：一减压装置上，其作用是低围腔内的压力；一出口管道上，其用于排出吸收材料；一管道上，该管道和装置连接，以骤然释放压力，并与装置内的一开口相连接，以当围腔内的压力达到低于某个阈值的值时，使管道的端部和外部空气相接触。

Description

简易清洗和填充装置

技术领域

本发明涉及一种填充、清洗、开启型插入到一闭合或实际上闭合的围腔的方法和装置。本发明尤其适用于复杂形状和/或很难接近的腔。其在包括建筑、化学或食品生产装置、医药和牙科方面有很多应用。

背景技术

要清洁一闭合的围腔，已知的实践中，在围腔内制造两个开口，以使必要时具有化学清洁特性的流体、气体或液体，在其内高压循环。该方法迅速地到达其边界：

-对于某些复杂形状的围腔，流体不能到达且未清洗的壁；

-此外，简单的循环需要相对长的清洗时间，且通常表现普通的效力。

要用流体或粘性物质填充一充满空气的闭合或半闭合的腔，已知的实践是，将入水管连接在腔的一开口上，并通过第二个开口或通过同一开口排放空气。然而，如果容积很大的话，这种方法时间很长。此外，不能较好的填充形状复杂、具有细窄的存有气穴的分支的腔。

牙科领域的文件EP0538200中描述了这种填充方法，其中，闭合的围腔位于牙齿的内部，牙齿必须填充一种填充膏。该方法的机理在于抽吸牙的容积，使之同时填充膏。这种方法的缺点是如果容积很大的话，填充时间会很长，不能填充腔的所有缝隙以及存有的剩余气穴。

文件US4021921中描述了牙科领域的第二种方法。该方法在于借助推流体的泵在牙内填充液体。该方法还增加气泡，并使用结合阶段性脉冲的压力波动，通过控制泵使之重复开始和停止的循环。该方法的优点是增进了简单的压力流体循环所达到的清洁和填充效果。然而，所提出的装置的缺点是复杂的，具有一大容积的机构，且由于泵的特殊操作很难应用和控制。此外，该方法不能完全消除腔内所有的气穴，且其填充和清洁不充分。

文件EP0299919中描述了牙科领域的第三种方法。该方法一方面基于泵，其可以用活塞在牙齿内和装置上制造真空，活塞的作用是在牙齿内注入加压的清洁流体。该装置在气穴现象的基础上运作，其中所含有的高能使之可以解决前面方法的缺点。然而，这种方法需要两个控制的泵系统、相对长的管道、很多连接件，取决于部件的惯性运动、液体柱的惯性运动，并易受和各种部件，如文中压力改变的管道相关的各种阻尼因子的影响。因此，该方法依赖于一复杂的机构放置的可靠性问题。此外，能量的消耗相当大，该方法消耗了量相当大的流体。最后，其产生气穴现象，气穴现象通常伴随不希望的挥发效应，其不适用于所考察的正式的应用。文件EP0521119中描述了该方法的一变型，其具有相同的缺点。

文件EP0766535中描述了具有相同缺点的一种方法。

文件EP1146914中描述了使用气穴的另一种方法。其在于用和要清洁的围腔阶段性接触放置的装置制造低压，和大气压下的装置相交替。该方法基于有发动机旋转的转子，具有多个将各个压力源连接至闭合的围腔的腔的内部管道。该装置具有很多前面所提及的类似缺点，还增加了使用转子的情况：具体地，该装置需要管道之间的特殊连接，产生能量的损失和摩擦的磨损，以及由于液体流经转子产生的密封和卫生的问题。

当管道封闭时，已知的实践是依据前面的技术试图通过例如用水填充来开启管道，希望压力足够来清洗阻塞。实际上，该方法局限于顽固阻塞的情况。

发明内容

本发明的一总的目的在于提出一种方法和装置，可以清洁、填充、开启型的精细地插入到很难接近的腔。

更准确地，本发明的目的是提出一种适于清洁、填充、开启操作的方法和装置，其可以在短的时间内达到一好的结果。

本发明的目的还在于提出一种适于不同领域，如建筑、化学或食品装置或如医药和牙科方面的方法和装置，在建筑、化学或食品装置领域中腔可以为一液体传输管道和一罐，在医药和牙科领域，腔可为动脉或牙齿。

本发明的目的在于提出一种容积小且廉价的简单的方法和装置。

本发明的理念在于使围腔经受骤加压力地释放的循环，其中必须插入到围腔内，使流体、气体、液体甚至膏体在围腔内进行特殊运动，其具有清洁、填充、开启围腔的效果。

更准确地，依据本发明的用于精细地插入到闭合的围腔内的装置，其具有一管道，其第一端插在围腔内，管道被进一步连接到：

a)一减压装置上，其作用使降低围腔内的压力；

b)一出口管道上，其用于抽取吸收材料；以及

c)一管道上，该管道与装置连接，以骤然释放压力，并与装置内的一开口相连接，以当围腔内的压力达到低于某个阈值的值时，使管道的端部和外部空气相接触。

减压装置可使用空气环流，使得压力通过文丘里效应降低。

该装置可连接至一废物排放管道。

该装置可包括一珠球，其通过弹簧朝开口推进以使围腔通过装置的开口和外部相接触或不相接触。

该装置可包括一管道，其一端设计为穿入至围腔内，其另一端适于和连接至流体储器的另一管道相连接。

其可包括一由硅树脂或弹性材料制成的端头件，设计为穿入在围腔内的管的端部穿过该端头件，硅树脂端头件适于放置在围腔的开口内。

穿过硅树脂或弹性材料的端头件的两个管道中的一管道突出较大的长度，以更深的穿入到围腔内。

该装置可用于牙科护理。作为一变型，其可用于清洁物体，如隐形眼镜。

本发明还涉及一种用于精细地插入到闭合的围腔内的方法，其包括重复下面两个步骤：

-在管道的一端降低压力，管道通过其另一端连接至围腔；

-在围腔内的压力阈值以下，管道通过管道和开口与大气压下的外部空气相连接，以使围腔内压力的骤然上升。

用于精细地插入到闭合的围腔内的方法，其包括空气在管道内循环，以使管道内的压力通过文丘里效应降低。

用于精细地插入的方法，其包括和前面两个步骤并行的通过管道向围腔内供应流体的步骤。

附图说明

在结合附图给出的非限定的具体实施例的描述中详细地解释了本发明的这些以及其他的目的、特征和优点，其中：

图1给出示出本发明的理念的示意图；

图2给出依据本发明的理念的装置的一变型的示意图；

图3给出图1中的图表的一变型；

图4给出牙科应用中依据本发明的装置的透视图；

图5给出图4中的装置的详细视图；

图6给出图4中的装置所获得的作为时间函数的压力曲线。

具体实施方式

图1-3给出阐明本发明理念的示意性的装置。

图1示出一用于清洁操作的闭合的腔1，必须插入其上。依据本发明的装置，包括一减压装置2，其通过第一开口连接至腔，该装置在该实施例中为一泵，一压力骤然释放的装置3，其通过第二个开口连接至围腔1，该装置在该实施例中为一阀型释放装置，该装置连接至一含有流体4的池，在该实施例中该流体为大气压下的空气。

为了简单起见，腔示意性地表示为矩形。然而，其可具有任何复杂的形状，尤其具有很难到达的角。

借助于前面的装置，本发明的清洁方法包括下面的主要步骤：

借助于抽气泵2降低围腔1内的压力，抽气泵吸出围腔内存在的空气；

在特定阈值压力下，阀3骤然释放，其包括空气4骤然涌入到围腔内，并使围腔内的骤压增加。

前面的步骤循环重复。

减压装置2可为机械类型的，如泵，水力型的，如涡轮机，电子机械型的，如振动泵，其操作周期足够高，可认为是连续的。其以连续或实际上连续的方式运作，这样，其在围腔内产生实际上定常的空气流。

释放装置3具有使压力骤然增加的作用，其存在于一简单的装置内，突然将低压的围腔放置为和常压的外部，如大气压下的空气相接触。其可存在于简单的机械装置内，该装置由珠球、气缸或适于阻挡围腔的开口，并连接至弹簧的任何形状的元件，该元件可以移动，以当围腔内部和外部之间的压力差达到足够大的值以反抗弹簧力时，释放围腔的开口。该装置还可基于材料的常数弹性，当压力降超过特定阈值时，该材料可以打开阀门。这些现象使实际的定常流产生骤然的改变。作为一变型，可以控制该装置，例如，可以机械控制阀。

前面两个效应的结合和重复可以制造在围腔内猛烈运动的空气环流，其可以获得比简单流更好的清洁效果。

该装置还可适于任何流体4。注意，在流体为水的情况下，由于其本质上不可压缩性，这种装置由于通常在围腔内保持至少少量气泡而保持有效性，气泡是由于围腔壁的不完美的几何形状、可能例如在开口处存在固体或液体污染物以及围腔的密封不好而产生的现象，这使得装置产生上文中所描述的压力循环。依据本发明的理念，腔的极端条件不是寻找的，且和现有技术不一样不是必须的。然而本发明保持和这些极端的条件相容，并且一点也不阻止该装置在某些应用需要它的情况下运行。

图2给出一变型的实施例的示意图。在该变型中，该装置还包括通过围腔1的第三个开口供应流体6的装置5，在该实施例中流体为水。该供给装置可为一在某个压力下连接至水池的简单的管道，优选为高压和常压。

该装置可以实施下列步骤：

-借助于抽气泵2降低围腔1内的空气压力，抽气泵吸出围腔内存在的空气；

-同时，用供给装置5供给的水填充围腔，通过入口处的水压以及装置2的抽吸可促进该填充；

-在特定阈值压力下，阀3骤然释放，其包括空气4骤然涌入到围腔内，并使围腔内的骤压增加。

注意，该装置可以获得下列效果：

-围腔内空气的释放可以对围腔内部产生影响，其由于水本质上的不可压缩特性而由水转换为围腔的容积；

-不需任何特殊的填充方法，该围腔完成水的填充，该填充比水的简单供给要好。具体地，该装置在骤然释放的情况下可到达围腔的任何角部；

-而且，其通常存有少量气泡，这使得抽吸然后释放的机构即使是当围腔基本全部充满水的情况下也会继续操作。这些气泡尺寸非常小，通常在大气压下肉眼不可见。它们可以随着释放产生的骤然的对流运动随意移动，它们具有一随着压力降低而增加的容积，该容积变化还可以为流体的对流运动的额外的源头。由于这些现象，该气泡积极地促进了表面的清洁；

-该围腔内的清洁效果非常有效。

最后，该装置可以结合两个补充流体的作用，空气，其可使压力降低的机构骤然释放，而水，必要时加上液体清洁产品，其可具有比空气更有效的清洁效果，并有效的促进冲击波的传输。实质上，流体、液体、气体甚至膏的任何其他结合都是可以的，如使用包括具有悬浮的固体颗粒的流体。

因此，该装置和方法可以获得更好的清洁效果。可以将本发明的原理应用于第二个应用中，以清洁放置在围腔内的物体。

此外，它们可以用水很好地填充围腔1。最后，该系统还较好地适于围腔的开启，由于填充改进了，且可以到达简单流体很难到达的区域，且由于骤然的压力降低可以将具有正效应的冲击传输到开启动作上。

图3示意性地给出了图1中装置的一变型，其具有围腔1内仅需要的单个开口，以使用压力降低和骤然的压力释放功能的优点。具体地，在该情况下，阀形式的压力释放装置3连接至压力降低机构的出口管道的开口。

图4给出适于牙科护理的特殊装置10。

如图5所示，该装置包括两个管道11和12，其穿过放置在牙15的开口14内的截头圆锥体的硅树脂端部构件13，以穿入至牙腔1内。管道11参与压力降低作用，而管道12为流体供给管道6。有利地，供给管道12进一步穿入，以避免两个管道(11和12)之间的潜在的交互作用，这些作用例如会使流体6通过就在其上的管道11直接抽出，从管道12排出。塞子13是个简单的硅树脂塞子，其直接推入到牙齿的开口14上，该塞子尤其通过腔1内的低压以操作模式保持在该处。

装置10进一步包括一管道16，其可连接至外部空气循环管道17，如医院所可得到的管道。该管道16将管道11的端部连接至较大直径的出口管道18。该结构使管道16可以通过文丘里效应在管道11的端部产生压力降。该几何结构设计为使装置可在压力范围内操作。管道11和管道16因此实现了减压功能2，如图1-3所示。作为一变型，可在管道11的端部使用另一减压装置，如抽气泵。

通过管道11抽出的材料由管道18导出，管道18可连接至通向医疗废物收集装置的管道19。然而，管道20在一侧连接至管道11，在另一侧连接至一系统，该系统包括一珠球22和一弹簧21，其操作如上所述。当压力达到足够低的值时，弹簧21在外部空气的压力下压缩，压缩在通过开口23突然穿入到管道20内，然后通过管道11进入到牙腔1，使得压力骤然上升。然后珠球22再次由弹簧21推回，以朝外部阻塞开口。由管道20、珠球21、弹簧22和开口23组成的该组件，实现突然释放压力的功能。管道12在其端部连接至和盛装流体6的池相连接的管道24。该组件表示为进给装置5。

该装置10包括一壳25，以盛装和保护各种管道。该壳具有一牙齿要使用的出口，以及更具体地，管道11和12的两个端部。该壳包括四个其他连接至外部的连接件，以连接上述的管道16、18、12、20。

一方面，该装置可以借助于清洁流体6清洁牙齿的腔1。其还可通过将膏放置在清洁流体的位置，用膏填充该腔。

该装置可以在牙腔1内达到图6所示的压力曲线。在第一阶段，压力连续下降，然后在第二个阶段，压力再次骤然上升，也就是说，在很短的时间内，上升至大气压。

本领域技术人员可以改变该装置，以使之适于前面提到的不同应用领域。

作为一额外的意见，该装置可用在其他特殊的条件，其中，流体状态有改变，其中，具有气穴现象。其保持和补充元件，如压力换能器，装置，如和流体相接触或浸没在腔内的换能器相容，以增加如超声类型的补充的振动和/或热现象。

最后，本发明的装置和方法具有下列优点：

-其适于各种应用领域，可适于小容积以及工业装置几立方米的容积；

-其可达到非常好的清洁、填充、倒空效果，而时间减少。

-其非常简单、廉价，可以在一次使用后丢弃，这在例如是医疗和牙科领域中很有利，这些领域对卫生的要求较高；

-其容积不是很大，其可轻易地连接至外部管道、要处理的腔；

-抽出的材料不需要通过装置所有的主要功能元件，而是直接导入废物收集器；

-其仅用简单的气体流操作，必要时加上一流体源。不需大量的能源；

其仅通过其填充特性来填充。

Claims (11)

1.插入装置，其用于精细地插入到一闭合的围腔(1)内，所述插入装置具有一第一管道(11)，其第一端用于插入在所述围腔(1)内，所述第一管道(11)另外被连接到：

-一减压装置上，其作用是引起所述围腔(1)内的压力降低；

-一出口管道(18)上，该出口管道用于排出吸收材料；

-一第二管道(20)上，该第二管道与一压力骤然释放装置(21，22)连接，并且，该第二管道与所述压力骤然释放装置的一开口(23)相连接，从而，当所述围腔(1)内的压力达到低于某个阈值的值时，允许所述第二管道(20)的端部与外部空气相接触。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一管道(11)在其端部和一第三管道(16)连接，所述第三管道(16)具有一端部，该端部适于与一空气循环管道(17)相连，以便通过文丘里效应在所述围腔(1)内产生一压力降低。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述出口管道(18)具有一适于与一废物排放管道(19)相连接的端部。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一珠球(22)，其由一弹簧(21)朝所述开口(23)推压，以使所述第二管道(20)的端部通过所述开口(23)与外部相接触或不相接触。

5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括一第四管道(12)，该第四管道的一端用于穿入所述围腔(1)内部，且该第四管道的另一端适于与连接至一流体储器(6)的一第五管道(24)相连接。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一由硅树脂或弹性材料制成的端头件(13)，该端头件由所述的用于穿入在所述围腔(1)内的管道的端部穿过，所述由硅树脂制成的端头件适于定位在所述围腔(1)的一开口(14)内。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一和第四管道(11；12)中的一个管道从所述端头件(13)伸出一较大的长度，以便更深地穿入到所述围腔(1)内部。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括换能器，以在所述围腔(1)内部添加振动和/或热现象。

9.用于精细地插入到一闭合的围腔(1)内的方法，其排除闭合围腔是人体部分的情形，因此排除用于人体的外科手术方法，所述方法包括重复下面的步骤：

-在一第一管道(11)的一端降低压力，所述第一管道通过其另一端连接至所述围腔(1)；

-在所述围腔(1)内的压力阈值以下，使所述第一管道(11)通过一第二管道(20)和一开口(23)与大气压下的外部空气相接触，以使所述围腔(1)内压力的骤然上升；

-通过一出口管道(18)进行排出。

10.如权利要求9所述的用于精细地插入到一闭合的围腔(1)内的方法，其特征在于，第一步包括使空气在第三管道(16)内部循环，以便使所述第一管道(11)处的压力通过文丘里效应降低。

11.如权利要求10所述的用于精细地插入到一闭合的围腔(1)内的方法，其特征在于，它与所述的前两个步骤并行地包括通过一第四管道(12)向所述围腔(1)内供应流体的步骤。

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