JP2012513795A - 歯磨き機器において液体粒子を生成する非圧縮型システム - Google Patents

Abstract

機器１０（図１）は、本体部分２７と、歯科領域の洗浄のために末端部から液体粒子噴射を発するノズル部分３０とを含んでいる。ノズルは、本体部分に近い側の基端部に設けられた開口３６と、その開口のすぐ前にあたるノズルの領域内に、液体を移動させるためのポンプ３８とを含んでいる。プランジャーまたはピストン部品１６を、圧縮ばね２４等の引っ張り力の下でまずは開口から遠ざかるように移動させ、その後、開口の方向に向かって制御しつつ解放するための、機械的なシステム１２、１３、１４が設けられている。移動する空気がノズル内の液体と接触した際に、歯磨きのための流体粒子噴射を生成するのに十分な高レートの速度で、プランジャーまたはピストンとの間で機器内に引き込まれた周囲の空気が開口を通るように付勢されるよう、プランジャー／ピストンは、十分な力により移動する。

Description

本発明は、全体として液体粒子を用いる歯磨き機器に関し、より詳細には、歯磨きのための液体粒子噴射を生成する非圧縮型システムに関するものである。

歯間領域を含む歯の歯科領域を洗浄するために、液体粒子噴射を用いる歯磨き機器が知られている。かかる機器の多くのものでは、高速の気体流を用いて液体粒子が生成され、ポンプその他の構成により液体が気体流と接触させられると、液体粒子が生成される。

典型的には、この高速の気体流は、気体流に必要なエネルギーを供給するために圧縮気体を使用しており、この圧縮気体は、たとえばカートリッジ源から供給される。一般的に、圧縮気体型の機器は、洗浄のための液体粒子を生成するには効果的である。

しかしながら、圧縮気体には実際のところ既知の制約がある。これには、安全上の制約や、結果として得られる液体粒子の味に関する一部ユーザからの不満が含まれる。空になった気体カートリッジを、安全かつ環境に適した方法で廃棄しなくてはならないという問題もあり、不便である。

そのため、非圧縮型の気体源を用いて洗浄用の液体粒子を生成することのできるものであって、とりわけ圧縮気体の消耗品カートリッジを必要としないような、液体粒子を用いる歯磨き機器を提供することが望ましい。

このため、本発明は、歯磨きのための流体粒子機器であって、
本体部分、およびノズル部分の末端部から発せられる液体粒子噴射の出口を提供する該ノズル部分を有する、歯磨き機器と、
動作中において、液体貯蔵部から、上記のノズル部分の開口基端部に近い領域内へと、液体が移動させられるようにされた該液体貯蔵部と、
プランジャーまたはピストン部品を駆動するシステムであって、移動する空気が液体と接触した際に液体粒子噴射を生成するのに十分な高レートの速度で、そのプランジャーまたはピストン部品が作用する空気を、ノズル部分内に押出しまたは解放するのに十分な力により、プランジャーまたはピストン部品をノズル部分の基端部に向かって駆動するシステムとを含む流体粒子機器とされる。

非圧縮型液体粒子機器の第１の実施形態の概略図 別の実施形態の概略図 別の実施形態の概略図

図１は、機械的なばね駆動システムを用いて、歯磨きのための液体粒子噴射を生成する機器１０を示している。この機器は、モーターおよびギヤの一連の構成１２を含んでおり、この構成１２は駆動ギヤ１３を有し、モーターはバッテリー１４により電力供給されている。機器の動作制御のため、制御ユニット１５が、バッテリーとモーターとの間に含まれている。ボタンまたは類似の部品１７を用いて、この機器が始動させられる。一連のギヤは、駆動ギヤ１３がプランジャー／ピストン部材１６上のギヤラック１８と噛合することにより、プランジャー／ピストン部材１６を駆動する。駆動ギヤ１３が回転すると、プランジャー／ピストン１６は、圧縮ばね２４の作用に抗して、機器１０の後方側に移動させられる。同時に、機器内のチャンバ２６の中に空気が引き込まれる。このチャンバ２６は、機器の内部空間であってもよいし、あるいは機器の内部空間内の別個の体積空間であってもよい。

この機器は、機器から外側に延設された長尺のノズル３０を含んでおり、このノズル３０は、典型的には末端に湾曲部分３２を有する。このノズル３０を介して、歯の歯科領域に向けて、洗浄作用のために液体粒子が発せられる。湾曲部分３２は、ユーザが口腔内にノズル３０を配置しやすくするのを助ける。機器の本体２７に近い側のノズルの基端部には、開口３６が設けられている。開口３６のサイズは様々であってよく、典型的には０．５ｍｍと１０ｍｍの間のサイズとされる。上記で述べたように、モーターおよびギヤの一連の構成１２の作用によってプランジャー／ピストン１６が後方に移動させられると、チャンバ２６内に空気が引き込まれるが、この空気の引き込みは、開口３６を介して、あるいは機器の本体２７に設けられたチャンバ２６と連通する一方向の逆止弁を介してなされる。

機器内には、水またはその他の液体用の貯蔵部３８も存在する。貯蔵部３８内の液体は、典型的にはポンプまたは間接的な吸引またはその他の手段によって、ノズル内の開口３６の近傍に移動させられる。

図示の実施形態中の駆動ギヤ１３は、その周囲上の選択された位置に欠落スペース（歯が欠落している）を有し、その欠落スペースがプランジャー／ピストン上のギヤラック１８の近くに来た際に、プランジャーを後方に保持する噛合する歯がなくなり、休止（非圧縮）位置に向かって移動する圧縮ばね２４の作用によって、プランジャーが開口３６の方向に高速で解放されるように構成されている。この動作は、チャンバ２６内の空気を、開口３６を高速で通るよう付勢するのに十分である。高速で移動する空気が開口３６付近の液体と接すると、液体粒子噴射が生成される。

液体粒子は、様々なサイズを取り得る。また、液体粒子の速度は、比較的低速（たとえば秒速１０メートル）から、秒速２００メートルの高速、あるいはより速い速度まで様々であってよい。しかしながら、典型的には、秒速５０メートルの液体粒子速度と、５ミクロンから０．５ｍｍのサイズ範囲の液体粒子との組合せが、効果的な歯磨き作用を提供する。

図２は、別の非圧縮気体駆動の実施形態を示している。この駆動構成は、全体としてボイスコイルドライブと呼ぶものとする。機器は、全体として参照番号５０で示されている。機器５０は、本体部分５２と、その本体部分から前方に延設されたノズル部分５４とを含んでいる。本体部分５２は、始動部品７２を含んでいる。本体部分５２内には、水貯蔵部５６と、バッテリーおよび回路（電子回路）部分５８とが配されている。バッテリーおよび回路部分５８は、ボイスコイルアセンブリ６０と接続し、そのボイスコイルアセンブリ６０に励磁信号を供給している。バッテリーおよび回路部分５８は、コンデンサ６２を含んでいる。ボイスコイル６０は、磁石６４を取り巻いている。ピストン６６が、磁石６４に接続され、磁石６４とノズル部分５４の基端部との間に配されている。本体部分５２に近い、ノズル部分５４の基端部６８には、ノズル開口７０が設けられている。開口７０は、典型的には直径０．５−１０ｍｍとされる。

一構成の動作では、ユーザはボタン７２を操作する。これにより、ボイスコイル６０が励磁されて、磁石６４を後方に引き込み、さらにその磁石６４が、ピストン６６を機器の後方に引き込む。ピストンが後方に移動させられると、開口７０を介して、または本体部分に設けられた一方弁を介して、本体部分５２の内部空間に空気が入り込む。空気は、機器の内部空間に入り込んでもよいし、機器内のチャンバ中に入り込んでもよい。コンデンサ６２も、充電を開始する。充電がある予め選択されたレベルに到達すると、コンデンサはボイスコイルに対して放電を行い、これにより磁石が前方に付勢され、ピストンを開口の方向に押し出す。

別の構成では、ボイスコイルは、ボタン７２の操作前において、磁石およびピストンを後方位置に保持する。ボタン７２が操作されると、コンデンサは、選択された充電レベルに到達するまで充電を開始し、その選択された充電レベルに到達すると、ボイスコイルに対して放電を行う。これにより、磁石およびピストンが前方に駆動される。

各構成において、ピストンは、空気が高速で開口７０を通るよう付勢するのに、十分な力を生成する。開口を通るよう付勢された空気は、ポンプまたは類似の手段によってライン７３を介してノズルの下端に導かれた液体と、接触する。高速で移動する空気と液体との相互作用により、液体粒子が生成される。生成される液体粒子は、様々なサイズのものとなる。この構成では、液体粒子は、たとえば５ミクロンから０．５ｍｍのサイズとなる。この気体流はさらに、液体粒子がノズルを通って移動させられ、洗浄のため歯に向かってノズル外に発せられるのを助ける。

図３を参照し、さらに別の構成では、機器８０は、本体部分８１と、シリンダ８６内のピストン８４に作用して、容積変化弁８８が指定圧力になるまで空気を圧縮する、ポンプ８２とを含んでいる。動作は、ボタン８７により始動され、バッテリー９１により電力供給がなされる。指定圧力に到達すると、弁が解放され、圧縮された空気は、開口９０を通るように付勢されて、ノズル部分９２の下端において液体と接触する。高速で移動する気体と液体との相互作用により、液体粒子が生成され、ノズル９２の出口９４を通るよう移動する。

以上、歯磨きのためノズルを通して液体粒子噴射を生成する実施形態であって、圧縮気体型のシステムを利用せずに、周囲の空気を利用する実施形態をいくつか説明してきた。

説明のため、本発明の好ましい実施形態を開示したが、この実施形態には、以下の特許請求の範囲で規定される本発明の精神から逸脱することなく、様々な変更、修正または代替手段との置換が可能である点を理解されたい。

Claims (13)

1. 歯磨きのための流体粒子機器であって、
   本体部分、およびノズル部分の末端部から発せられる液体粒子噴射の出口を提供する該ノズル部分を有する、歯磨き機器と、
   動作中において、液体貯蔵部から、前記ノズル部分の開口基端部に近い領域内へと、液体が移動させられるようにされた該液体貯蔵部と、
   プランジャーまたはピストン部品を駆動するシステムであって、移動する空気が液体と接触した際に液体粒子噴射を生成するのに十分な高レートの速度で、前記プランジャーまたはピストン部品が作用する空気を、前記ノズル部分内に押出しまたは解放するのに十分な力により、前記プランジャーまたはピストン部品を前記ノズル部分の基端部に向かって駆動するシステムとを含むことを特徴とする流体粒子機器。
2. 前記ノズル部分の基端部に開口を含み、前記プランジャーまたはピストン部品の作用により、空気が前記開口を通るように付勢されることを特徴とする請求項１記載の流体粒子機器。
3. モーターと、
   前記モーターのためのバッテリーと、
   前記プランジャーまたはピストン部品上のギヤラックと噛合する駆動ギヤを含む、ギヤの一連の構成とを含み、
   前記プランジャーは、前記駆動ギヤの動きにより、圧縮ばねに抗して当該機器の後方に移動させられ、前記圧縮ばねに対して特定の相対位置に到達すると、解放されて、空気が前記開口を通るように付勢することを特徴とする請求項２記載の流体粒子機器。
4. 前記駆動ギヤが、該駆動ギヤの周囲に欠落部分を含み、該欠落部分が前記プランジャーまたはピストン部品上の前記ギヤラックの近くの位置に来ると、前記プランジャーまたはピストン部品との噛合がなくなり、前記プランジャーまたはピストン部品が解放されることを特徴とする請求項３記載の流体粒子機器。
5. 当該機器を始動させる、ユーザにより操作される部品を含むことを特徴とする請求項３記載の流体粒子機器。
6. 前記開口から遠ざかるように移動させられる前記プランジャーまたはピストン部品の作用により、当該機器内に周囲の空気が引き込まれることを特徴とする請求項１記載の流体粒子機器。
7. 前記開口を介して、または当該機器の前記本体部分に設けられた一方弁を介して、当該機器内に空気が引き込まれることを特徴とする請求項６記載の流体粒子機器。
8. 前記プランジャーまたはピストン部品を駆動する前記システムが、磁石を取り囲むボイスコイルと、コンデンサとを含んでおり、前記磁石がピストン部材に接続されており、当該機器がさらに、前記コンデンサを充電するパワー源を含んでおり、動作時において、前記ボイスコイルが、前記開口から遠ざかるように前記磁石を当該機器の後方に引き込み、前記コンデンサの放電により、前記磁石が前記プランジャーまたはピストン部品を前方に移動させ、前記開口を通るように空気を付勢することを特徴とする請求項２記載の流体粒子機器。
9. 当該機器を始動させる、ユーザにより操作される部品を含むことを特徴とする請求項８記載の流体粒子機器。
10. 前記開口から遠ざかるように移動させられる前記ピストンの作用により、当該機器内に周囲の空気が移動することを特徴とする請求項８記載の流体粒子機器。
11. 前記開口の直径が、０．５ｍｍから１０ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項２記載の流体粒子機器。
12. 前記ノズルの前記末端部から発せられる前記液体粒子の速度が、秒速１０−２００メートルの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の流体粒子機器。
13. 弁の中に空気を圧縮するように前記プランジャーまたはピストンを動作させるポンプを含み、該空気は、解放されると、前記開口を通るように導かれ、前記ノズル内の液体と接触することを特徴とする請求項２記載の流体粒子機器。

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