CN2640433Y - 圆周振动超声波洁牙机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆周振动超声波洁牙机，该机的钛合金工作头(1)通过螺丝(2)与手柄(40)内的软磁铁氧棒(11)相连，软磁铁氧棒(11)位于电感线圈(12)内，电感线圈(12)的两端分别与超声振荡及功率输出电路中的二极管D5、电阻R18相连，电路包括电源电路、功率调节电路、超声振荡及功率输出电路、同步供水判别电路和供水电机驱动电路，解决了现有压电陶瓷片超声洁牙单方向大幅振动和工作频率较低、对患者的牙冲击损害大等问题，具有结构简单、工作频率高、振幅小、洁牙轻柔舒适、效果好，广泛适合于洁牙尤其适合于家庭洁牙使用。

Description

圆周振动超声波洁牙机

技术领域  本实用新型涉及一种圆周振动超声波洁牙机，是采用超声波圆周共振动原理，使该电子设备输出的高频率超声波在一定的频率范围中与洁牙工作头形成圆周机械的共振动的洁牙机。

背景技术  在现有技术中，未发现圆周振动超声波洁牙机，也无超声波用于家用洁牙方面的技术，国内外有应用于医疗设备方面的超声波洁牙机，其核心工作原理都是采用传统的压电陶瓷片产生单方向前后振动，频率约为10～20千赫芝超声波能量，这类医用洁牙机对牙的表面划伤损害极大。洁牙后需要对牙再抛光，洁牙过程中牙齿极度酸痛难受，有时还需要打麻醉药物减轻洁牙过程的痛苦，生产这类医用洁牙机的厂家有日本的、法国的赛特立、碧兰公司，瑞士、意大利等厂家，其中法国赛特力、碧兰公司为了减轻患者洁牙过程中的痛苦，专门研究出一种电子镇痛装置，加装在患者身上，以求减轻痛苦，但都是治标不治本，因为此类传统采用压电陶瓷片做为超声医用洁牙的技术，本身有很大的缺陷，其单方向大幅振动和工作频率较低，对患者的牙冲击损害极大，根本不适合现代人类身上使用，而且采用压电陶瓷电路复杂，成本高，操作困难，要专业培训的医生才能操作使用，更无法适合广大普通的家庭应用，因而，必须完善并突破。

发明内容  本实用新型的目的在于提供一种能大批生产、使用方便、安全有效、洁牙舒适、洁牙后无需再抛光牙齿的适合家庭洁牙使用的超声波洁牙机。

为了达到上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：设计一种圆周振动超声波洁牙机，包括主机、钛合金工作头(1)、手柄(40)及水管(6)，内层密封铜套(3)与水管(6)相连，其特征在于：钛合金工作头(1)通过螺丝(2)与手柄(40)内的软磁铁氧棒(11)相连，软磁铁氧棒(11)位于电感线圈(12)内，电感线圈(12)的两端分别与超声振荡及功率输出电路中的二极管D5、电阻R18相连。

本实用新型较好的技术方案可以是：在软磁铁氧棒(11)远离钛合金工作头(1)的一端有一个强力磁块(13)，该强力磁块能紧紧吸住软磁铁氧棒，稳定在电感线圈(12)内，同时起到密封防水作用。

本实用新型较好的技术方案可以是：钛合金工作头(1)的前端呈弯曲状。便于洁牙操作，该工作头振动时为圆周振动，振幅极小(0.02mm)，频率较高达约4200Hz。

本实用新型较好的技术方案也可以是：在手柄(40)的尾部具有进水口(22)，水管位于内层线圈骨架(23)与外层密封套(24)之间，二者的端口分别有内层骨架密封圈(25)及外层密封圈(26)。防止水泄漏，同时起到方便拆装，利于软磁铁氧棒(11)的功率输出。

本实用新型较好的技术方案又可以是：洁牙机电路包括电源电路、功率调节电路、超声振荡及功率输出电路、同步供水判别电路和供水电机驱动电路，电源电路由变压器B1、整流桥D1整流及滤波电容C2、C3、C4构成，输出平滑的直流电至主机各部分电路，功率调节电路具有电源功率模块IC1，电阻R8与电源功率模块IC1的输入端相连，功率调节电位器RW1和电阻R9，R10，三极管T4，电阻R11，R14组成电压调节电路以调节IC1的电压，稳压管D2，D3分别与电源功率模块IC1相连，稳压管D3的基极与功率调节电位器RW1相连，供水同步判别电路通过取样电阻R8与供水同步判别电路上的开关管T1相连，供水电机驱动电路通过电源稳压功率模块IC2与调节电位器RW2相连并经电阻R22与直流电压驱动供水电机M相连，超声振荡及功率输出电路的振荡变压器BT1经并联的电阻R12、R13与电源功率模块IC1相连，大功率晶体管T5和振荡变压器BT1，电容C11，偏置电阻R15，R16，R17组成振荡电路，振荡变压器BT1与大功率晶体管T5的集电极相连。

本实用新型的工作原理为：电源电路：输入的220伏交流电经双保险丝F1，F2接入变压器B1。经B1降压后输出的交流电压，经保险丝F1接入整流桥D1，D1整流输出的直流电压，经滤波电容C2C3C4滤波后，输出平滑的直流电供至主机各部分电路，D6是电源指示灯，亮时是待机状，C1是接地电容；功率调节电路：采用电源功率模块IC1，调节振荡功率输出电路的工作电压，达到既改变输出功率的大小，又保持震荡频率不变的目的，从电源输入的直流电经取样电阻R8接到IC1的输入端，功率调节电位器RW1和R9，R10，T4，R11，R14组成基准电压调节电路，调节IC1的基准电压，从而改变IC1的输出电压，稳压管D2，D3分别作IC1输出电压最高和最低限定，调节RW3，IC1输出电压在最高和最低之间变化。其输出电压通过保险电阻R12，R13，接到超声震荡及功率输出电路。若功率电路电流意外增大或损坏，R11、R12自动断开保护IC1不至损坏；超声振荡及功率输出电路：为主机的核心电路。大功率晶体管T5和振荡变压器BT1，电容C11，偏置电阻R15，R16，R17组成振荡电路，在输入的电压在一定的范围内变化时，本振荡电路中功率管T5的集电极电流也发生变化，所以振荡的幅值也变化，但是振荡的频率保持稳定不变，该频率为42000HZ，电路的超声能量输出，是通过串联T5发射极的手柄(40)线圈L1电容C11传递给插在LI中的铁氧棒再传送到钛合金洁牙头的，L1，C12和铁氧棒钛合金洁牙头共同谐振的频率也是42000HZ，K2是手控开关，开关接通时，L1接入电路中，超声功率传送到钛合金洁牙头，整机开始工作，K2断开机器停止工作，整机处于待机状态，D5、R18是并接在L1两端，主要是吸收L1的反向脉冲电压。R21是保险电阻，当T5过流时R21断开，以保护电路元件。L1接入T5射极回路，是考虑到手柄(40)引线较长，为了不影响振荡电路的稳定性，采用了射极输出电路形式输出超声功率。本电路的工作电压是通过功率调节电路中的输出保险电阻R12，R13接入。C8是滤波电容；供水同步判别电路：当钛合金洁牙头振动时，通过取样电阻R8上的电压降判定并通过开关管T1接通电源电路输入的电压，起动电机驱动电路，从而起动供水电机工作。本电路工作电压直接由电源电路联接输入，其工作过程为：当超声振荡电路起振时，功率调节电路的输出和输入电流增大，此时，功率调节电路中电阻R8上的电压降增大(左正右负)，并通过R7接入由PNP管T3，NPN管T2组成的判定电路中，T3导通，T2也导通，引起开关管TI的基极电压升高，T1导通接通电源电路的电压，输出至供水电机驱动电路的IC2输入端，从而驱动电机工作，同样原理，如果超声振荡电路中K2开关断开，振荡电路停振，电路电流减少，R8上压降为0V，T3截止，T2也截止，开关管T1截止，TI输出电压为零。电机驱动输入电压为零，电机停转，图中C5C6是滤波电容，滤去TI开关过程中产生的杂波；供水电机驱动电路：通过电源稳压功率模块IC2，输出稳定可调的直流电压驱动供水电机工作，在调节电位器RW2时，可改变供水电机的工作电压，改变电机M1的转速，从而调节供水量的大小，以符合洁牙机使用过程的要求，其工作原理为：当洁牙钛合金头振动工作时，由供水判别电路输出的电源电压接入IC2的输入端，IC2输出一经稳压调整的直流电压，经保险电阻R22接入电机M1。电阻R19，R20和RW2组成取样调节电路，把取样电压接IC2的控制端，改变IC2控制输入端的基准电压，就可改变IC2输出的电压，达到调节，稳定电机电压的目的。二极管D4和电机并联，是吸收电机的反向脉冲电压。滤波电容C9C10接R22电压输出端，是为了滤除直流电源中的杂波。保险电阻R22当电机电流过大时会自动短开，以保护IC2和电机免受损坏。R1和D7联接IC2输入电压端，D7是主机工作指示灯。供氺电压输入，灯亮表示整机工作中。本实用新型具有较大的能量输出和极小的振幅(0.02毫米)，由于配上特殊设计的钛合金工作头和自动供水系统得以实现家用洁牙上的要求的性能。

与现有技术相比，本实用新型采用软磁铁氧棒做为超声波能量的输出这一新技术，而且采用较高的工作频率42000赫芝和极小的振幅0.02毫米作圆周机械微振动，具有结构简单洁牙效果极佳，使用起来感觉舒适，对人体无损害等优点，具体地说，本实用新型有效地解决了如下难题：(1)采用软磁铁氧棒做为超声波能量的输出，并使用较高的工作频率42000赫芝，和极小的振幅0.02毫米作圆周机械微振动，洁牙过程十分轻柔舒适，安全快捷。也不需要洁牙后再抛光牙齿，克服了因单方向大振幅的超声波振动，对牙损伤极大，而且洁牙过程很难受这一难题；(2)采用钛合金材料作用洁牙工作头并弯取一定的角度，方便操作，而且与人体相容性很好，克服了现有洁牙头操作不便等缺陷；(3)采用水路散热系统，通过设计同步冲洗的供水同时对钛合金洁牙头进行喷雾散热，利用超声喷雾，在对洁牙过程口腔冲洗消毒，同时也对洁牙头进行强行散热，以保证洁牙头的温度不会太高，并设计了专门的供水电机调节器的供水量的大小，也设计调节超声波能量输出大小的电路，解决了洁牙机工作时能量集中在洁牙工作头前端部，会产生一定热量，长时间工作会产生高温从而会烫伤口腔和牙龈下皮肤问题；(4)钛合金工作头和手柄(40)的联接采用双重密封胶圈密封悬挂系统，尾部采用强力磁钢吸紧，保证了洁牙头工作方便，拔插清洗及消毒方便，也保证工作时不会漏水，松脱；(5)电路大部分采用分立元件，其中主振动率输出部分只采用单个大功率晶体管，共射极电路，同时与外部分钛合金洁牙工作共同谐振在42000赫芝，以最低的成本达到较高的功率输出，另供水系统与功率输出同步工作，电路的成本也很低，尤其适合于家庭洁牙使用。

附图说明  以下是本实用新型的图面说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是钛合金工作头的结构剖视图；

图3是手柄的结构剖视图；

图4是钛合金工作头的工作状态示意图；

图5是本实用新型的原理方框图；

图6是本实用新型的电路原理图。

图中，1是钛合金工作头，2是螺丝，3是内层密封铜套，4是外层铜套，5是外层铜套封盖，6是水管，7是供水入口，8是防水密封圈，11是软磁铁氧棒，12是电感线圈，13是强力磁块，14是手柄外套筒，15是主机超声波功率输出接入插座，16是手柄开关，17是手柄开关指环，18是手柄外层铜套，22进水口，23是内层线圈骨架，24是外层密封套，25是内层骨架密封圈，26是及外层密封圈，31是输出功率调节钮，32是供水量调节钮，33是指示灯，35是交流电源输入插座，36是供水电机转轮及硅橡胶软管，37是主机输出电缆，38是主机，39是供水管输入口，40是手柄，42是功率输出插座。

具体实施方式  以下通过具体的实施方式对本实用新型进行更加详细的描述：

参照图1，2，3及5，圆周振动超声波洁牙机包括主机、钛合金工作头(1)、手柄(40)及水管(6)，内层密封铜套(3)与水管(6)相连，钛合金工作头(1)通过螺丝(2)与手柄(40)内的软磁铁氧棒(11)相连，软磁铁氧棒(11)位于电感线圈(12)内相连；

参照图3，在软磁铁氧棒(11)远离钛合金工作头(1)的一端有一个强力磁块(13)；

参照图1，4，钛合金工作头(1)的前端呈弯曲状；

参照图3，手柄(40)的尾部具有进水口(22)，水管位于内层线圈骨架(23)与外层密封套(24)之间，二者的端口分别有内层骨架密封圈(25)及外层密封圈(26)。

参照图5，6，洁牙机电路包括电源电路、功率调节电路、超声振荡及功率输出电路、同步供水判别电路和供水电机驱动电路，电源电路由变压器B1、整流桥D1整流及滤波电容C2、C3、C4构成，输出平滑的直流电至主机各部分电路，功率调节电路具有电源功率模块IC1，电阻R8与电源功率模块IC1的输入端相连，功率调节电位器RW1和电阻R9，R10，三极管T4，电阻R11，R14组成电压调节电路以调节IC1的电压，稳压管D2，D3分别与电源功率模块IC1相连，稳压管D3的基极与功率调节电位器RW1相连，供水同步判别电路通过取样电阻R8与供水同步判别电路上的开关管T1相连，供水电机驱动电路通过电源稳压功率模块IC2与调节电位器RW2相连并经电阻R22与直流电压驱动供水电机M相连，超声振荡及功率输出电路的振荡变压器BT1经并联的电阻R12、R13与电源功率模块IC1相连，大功率晶体管T5和振荡变压器BT1，电容C11，偏置电阻R15，R16，R17组成振荡电路，振荡变压器BT1与大功率晶体管T5的集电极相连；

电感线圈(12)的两端分别与超声振荡及功率输出电路中的二极管D5、电阻R18相连。

Claims (5)

1、一种圆周振动超声波洁牙机，包括主机、钛合金工作头(1)、手柄(40)及水管(6)，内层密封铜套(3)与水管(6)相连，其特征在于：钛合金工作头(1)通过螺丝(2)与手柄(40)内的软磁铁氧棒(11)相连，软磁铁氧棒(11)位于电感线圈(12)内，电感线圈(12)的两端分别与超声振荡及功率输出电路中的二极管D5、电阻R18相连。

2、根据权利要求1所述的洁牙机，其特征在于：在软磁铁氧棒(11)远离钛合金工作头(1)的一端有一个强力磁块(13)。

3、根据权利要求1所述的洁牙机，其特征在于：钛合金工作头(1)的前端呈弯曲状。

4、根据权利要求1所述的洁牙机，其特征在于：在手柄(40)的尾部具有进水口(22)，水管位于内层线圈骨架(23)与外层密封套(24)之间，二者的端口分别有内层骨架密封圈(25)及外层密封圈(26)。

5、根据权利要求1所述的洁牙机，其特征在于：洁牙机电路包括电源电路、功率调节电路、超声振荡及功率输出电路、同步供水判别电路和供水电机驱动电路，电源电路由变压器B1、整流桥D1整流及滤波电容C2、C3、C4构成，输出平滑的直流电至主机各部分电路，功率调节电路具有电源功率模块IC1，电阻R8与电源功率模块IC1的输入端相连，功率调节电位器RW1和电阻R9，R10，三极管T4，电阻R11，R14组成电压调节电路以调节IC1的电压，稳压管D2，D3分别与电源功率模块IC1相连，稳压管D3的基极与功率调节电位器RW1相连，供水同步判别电路通过取样电阻R8与供水同步判别电路上的开关管T1相连，供水电机驱动电路通过电源稳压功率模块IC2与调节电位器RW2相连并经电阻R22与直流电压驱动供水电机M相连，超声振荡及功率输出电路的振荡变压器BT1经并联的电阻R12、R13与电源功率模块IC1相连，大功率晶体管T5和振荡变压器BT1，电容C11，偏置电阻R15，R16，R17组成振荡电路，振荡变压器BT1与大功率晶体管T5的集电极相连。

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