[发明专利]用于使用频率可变的超声来清洁牙齿的装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于使用超声来清洁牙齿的设备，并且具体地涉及泡沫生成器和在泡沫的谐振频率或者附近振动泡沫的超声源的组合。

背景技术

液体(如水)中的气体泡沫在泡沫随着在泡沫的谐振频率或者在泡沫的谐振频率附近的超声频率振动时，造成有力流体流动。这样朝向牙齿导引的流体流动具有破坏牙斑并且从牙齿去除牙斑的效果。这样的系统是通过引用将内容结合于此、为本发明的受让人所有的未决的PCT专利申请第PCT/IB2006/054463号的主题内容。然而这样的设备使用单个超声频率。用于这样的系统的泡沫生成必须相应地很精确而让泡沫具有与超声信号的频率匹配的半径，以求超声信号的最大效果。

在实践中，这样的精确泡沫生成特别是在大规模生产的设备中难以实现，因为所需精确度需要附加费用。泡沫生成的精确度不足导致泡沫具有尺寸范围，这导致设备的效率降低，因为并非所有泡沫可以有效地用于以单个超声频率清除牙斑。此外，使用单个超声频率在牙齿上产生固定驻波/干涉模式而超声的高强度和低强度点总是在相同位置。这通常在牙齿上产生特定生物膜去除模式，其中某些区域未与其它区域一样好地清洁，从而在这些区域中在牙齿上留下牙斑，这是不合需要的。

因此，希望泡沫生成器/超声系统能够在产生牙齿的更均匀清洁之时有效利用泡沫尺寸范围。

发明内容

因而，这里描述和示出一种用于从牙齿清除生物膜的装置，该装置包括：液体介质中的气体泡沫源，该泡沫具有与有效去除生物膜中的细菌关联的尺寸范围，各气体泡沫具有谐振频率；以及超声信号源，具有频率范围，该超声频率范围包括与大多数空气泡沫的谐振频率对应的频率，其中向空气泡沫/液体的流动施加超声信号，从而振动泡沫使得在到达生物膜时发生清洁动作。

这里也描述和示出一种牙刷，该牙刷包括：牙刷柄部；牙刷头部，从体部延伸并且具有延伸杯形部分；超声换能器，装配与杯部分中并且可操作地连接以从杯部分发送聚焦于牙齿表面上的超声波；以及液体介质中的气体泡沫源，该泡沫具有与有效去除生物膜中的细菌关联的尺寸。

附图说明

图1是如这里所示和所描述的泡沫生成/超声装置的框图。

图2是示出了定位于两颗牙齿之间的邻间区域中的装置的部分的图。

图3示出了生成超声信号的图。

图4A和图4B是示出了用于生成泡沫液体混合物的系统的图。

图5是一个牙刷实施例的正视部分横截面图。

图6是另一实施例的正视部分横截面图。

具体实施方式

包括柄和延伸头、在部分或者完全容纳于牙齿清洁设备体部/壳中时以10大体上示出的图1的装置被设计用于清洁牙齿，并且将在该特定应用的背景中对其加以描述。然而，该装置的原理可以有效使用于下文讨论的其它应用中。该装置一般将泡沫生成器14与压电换能器16和称为驱动电子器件的关联压电换能器驱动电子器件18相组合。

装置10包括喷嘴/投射(standoff)构件12，该构件被设计成与牙齿、特别是邻间区域相抵地定位，以在产生超声频率范围的压电换能器16与牙齿之间提供所需间距以便具体地将牙齿维持于换能器的焦点处或者附近。例如，在超声信号的400kHz的中心频率处，焦距对于直径为10mm的平坦圆形换能器为6.7mm。这一尺寸将为牙齿表面以及邻间空间提供良好覆盖。换能器焦点范围例如对于300-500kHz的频率范围而言将为5.1-8.4mm。换能器16和投射构件的总高度不应当多于20mm，这约为普通牙刷头的尺寸。根据上文，构件12的投射距离范围将为1-15mm。

如果包括体部/壳的换能器16具有5mm的厚度，则投射距离优选等于换能器在最低高效频率处的焦距，该焦距在上例中为5.1mm。在另一示例中，当超声频率在0.75至1.25MHz的范围内变化而中心频率为1MHz时，直径为10mm的平坦圆形换能器的焦距范围将从12.6mm到21mm。优选投射距离为12.6mm。如果换能器具有非平坦设计则可以减少这一距离。