一种冲牙器及冲牙器控制方法与流程

1.本发明实施例涉及牙齿清洁技术，尤其涉及一种冲牙器及冲牙器控制方法。


背景技术：

2.目前市面上，大多数冲牙器按喷水原理分为气动式、水压式。气动式结构主要有电动气泵、储气腔、储水槽、喷头，主要工作方式为通过释放储气腔的高压气体形成对储水槽水注的高压冲击，最终水注在高压气体的冲击下从喷头喷出。水压式结构主要有电动水泵、储水槽、喷头，主要工作方式为电动水泵将水不断注入储水槽形成高压，最终水在压力作用下通过喷头喷出。在洗牙机理方面，依靠高速水流对牙齿表面的冲击力来达到洗牙的目的。
3.这种洗牙方式由于高强度的水压难免给用户会带来不舒适的感觉，如果高强度水流不小心喷射到口腔内其它比较敏感的组织，难免会带来疼痛感，进而影响用户洗牙体验效果。虽然有人提出一种空化射流冲牙器技术可以改善以上高速水流冲击洗牙的缺点，但是多为特制的形状固定的冲牙器，造价成本较高，适用范围较小，不适用日常生活。


技术实现要素：

4.本发明提供一种冲牙器及冲牙器控制方法，以实现通过空化射流喷头产生空化效果较好的空化流体对牙齿进行全方位清洁，提高用户使用体验，降低制造成本，扩大空化射流类的冲牙器适用范围的效果。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种冲牙器，包括：水箱、高压水泵、水槽、空化射流喷头、控制器和按键；
6.所述控制器连接所述按键和所述高压水泵，用于根据所述按键的操作控制所述高压水泵工作；
7.所述高压水泵与所述水箱、所述控制器和所述水槽连接，用于将所述水箱储存的流体经过高压水泵加压后吸入所述水槽，产生高压流体；
8.所述空化射流喷头与所述水槽连接，所述空化射流喷头包括进水端面、出水端面和锥形腔体，所述进水端面由圆形阵列孔组成，所述出水端面由一个出水孔组成；所述高压流体从所述空化射流喷头的进水端面流入所述锥形腔体，在所述锥形腔体内空化后从出水端面流出，形成空化射流流体对牙齿进行清洁。
9.可选的，所述空化射流喷头的进水端面至出水端面的横截面逐渐减小。
10.可选的，所述进水端面的圆形阵列孔的直径在径向方向上由中心到圆周依次减小。
11.可选的，所述圆形阵列孔的中心孔的中心轴线与所述出水端面的出水孔的中心轴线重合。
12.可选的，所述圆形阵列孔的阵列孔数量由内到外依次增加。
13.可选的，所述出水端面的出水孔与一个短管连接。
14.第二方面，本发明实施例还提供了一种冲牙器控制方法，该方法应用于如第一方
面中任一项所述的冲牙器，包括：
15.获取按键指令；
16.确定所述按键指令对应的操作类型；
17.根据按键的操作类型控制高压水泵工作，产生的高压流体经过空化射流喷头形成空化射流流体对牙齿进行清洁。
18.可选的，在所述确定所述按键指令对应的操作类型之前，还包括：
19.判断冲牙器是否启动；
20.若未启动，则控制冲牙器启动；若已开启，则确定所述按键指令对应的操作类型。
21.可选的，所述根据按键的操作类型控制高压水泵工作，包括：
22.若为第一按键操作，则控制所述冲牙器关机；
23.若为第二按键操作，则调整所述高压水泵的工作档位。
24.可选的，所述若为第二按键操作，则调整所述高压水泵的工作档位，包括：
25.获取所述高压水泵的当前工作档位；
26.判断所述当前工作档位是否为最高档位；若否，则调高一档所述高压水泵的工作档位；若是，则调整所述高压水泵至最低工作档位。
27.本发明通过一种冲牙器包括：水箱、高压水泵、水槽、空化射流喷头、控制器和按键；控制器连接按键和所述高压水泵，用于根据按键的操作控制高压水泵工作；高压水泵与水箱、控制器和水槽连接，用于将水箱储存的流体经过高压水泵加压后吸入水槽，产生高压流体；空化射流喷头与水槽连接，空化射流喷头包括进水端面和出水端面，进水端面由圆形阵列孔组成，出水端面由一个出水孔组成；高压流体从空化射流喷头的进水端面流入，从出水端面流出，形成空化射流流体对牙齿进行清洁，解决高速水流冲击导致的疼痛感，从而影响用户体验的问题，以及现有空化射流冲牙器成本较高、适用范围较小的问题，实现通过空化射流喷头产生空化效果较好的空化流体对牙齿进行全方位清洁，提高用户使用体验，降低制造成本，扩大空化射流类的冲牙器适用范围的效果。
附图说明
28.图1为本发明实施例一提供的一种冲牙器的结构示意图；
29.图2为本发明实施例一提供的一种冲牙器的空化射流喷头的剖面示意图；
30.图3为本发明实施例一提供的一种冲牙器的空化射流喷头的进水端面的结构示意图；
31.图4为本发明实施例二提供的一种冲牙器控制方法的流程示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
33.实施例一
34.图1为本发明实施例一提供的一种冲牙器的结构示意图；图2为本发明实施例一提供的一种冲牙器的空化射流喷头的剖面示意图；图3为本发明实施例一提供的一种冲牙器
的空化射流喷头的进水端面的示意图。
35.如图1所示，本发明实施例提供了一种冲牙器，包括：水箱、高压水泵、水槽、空化射流喷头、控制器和按键；
36.所述控制器110连接所述按键120和所述高压水泵130，用于根据所述按键120的操作控制所述高压水泵130工作；
37.所述高压水泵130与所述水箱140、所述控制器110和所述水槽150连接，用于将所述水箱140储存的流体经过高压水泵加压后吸入所述水槽150，产生高压流体；
38.所述空化射流喷头160与所述水槽150连接，如图2所示，所述空化射流喷头160包括进水端面161、出水端面162和锥形腔体163，所述进水端161面由圆形阵列孔组成，所述出水端面162由一个出水孔组成；所述高压流体从所述空化射流喷头160的进水端面161流入所述锥形腔体163，在所述锥形腔体163内空化后从出水端面162流出，形成空化射流流体对牙齿进行清洁。
39.用户通过操作冲牙器外表面设置的按键120对冲牙器进行控制，控制器110接收到按键120产生的指令信息，根据按键120的操作控制高压水泵130工作。示例性的，用户可通过短按和长按来实现不同功能，在本实例中，用户短按按键120可以控制高压水泵130的工作档位，通过长按按键120可控制高压水泵130的开关状态，即冲牙器的工作状态。冲牙器的水箱140储存一定量的流体，流体可以为纯净水、纯净水和漱口水混合液、药水等，当用户开启冲牙器后，控制器110根据用户的操作对应的工作档位，控制高压水泵130将水箱140储存的流体吸入水槽150中暂存，并在水槽150中形成高压流体，水槽150与空化射流喷头160连接，水槽150内的高压流体在高压的作用下形成高速水流流过空化射流喷头160，流体在空化射流喷头160中形成空化射流流体后喷出，对牙齿进行清洁。
40.空化射流就是在液体射流内诱使空化发生并让空泡长大，当含有大量气泡的射流冲击物体时，空泡在物体表面及其附近破裂，进而在物体表面许多局部区域产生冲击压力和应力集中，进而使物体表面的附着物被清洗下来。通过空化射流可以实现对牙齿高效和全方位的清洗。
41.在水力学中空化现象主要用空化数σ来进行描述，σ为一个无量纲参数，空化数σ的表示如下：
[0042][0043]
式中p
∞
和v
∞
分别为液体的来流压力和流速；ρ为液体密度；pv为液体在环境温度下的饱和蒸气压。由空化机理可知液体内局部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸气或气体的空穴(空泡)的形成、发展和溃灭的过程。因此空化发生的主要因素：低压、低压持续时长。
[0044]
由伯努利方程可知，在粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体的流动中，流线上任意两点的压力势能、动能与位势能之和保持不变，伯努利方程如下所示：
[0045][0046]
式中，p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，
h为该点所在高度，c是一个常量。与流速有关，称为动压强，p与ρgh之和称为静压强。
[0047]
由伯努利方程可知，流体如果流速快，则压力低压强小，如果流速低，则压力高压强大。结合上述空化发生的因素，在流速较低的低压区域，流体可以发生空化。
[0048]
如图1和2所示，空化射流喷头160整体呈锥形，包括进水端面161、出水端面162和锥形腔体163，进水端面161与水槽150连接，出水端面162将空化射流流体喷向待清洁的牙齿。进水端面161由圆形阵列孔组成，水槽150内的高压流体经过多元阵列孔后，流速降低，产生第一次空化；流体进入锥形腔体163内，在锥形腔体163积满流体时，由于经过多元阵列孔进入锥形腔体163的流体的流速不同，慢流速流体和快流速流体之间形成低压区，流体在锥形腔体163内发生第二次空化，通过空化射流喷头160对流体进行了两次两级空化，充分形成空化射流流体，在压力的作用下，空化射流流体从出水端面162喷出，作用于牙齿表面，达到清洁牙齿的目的。
[0049]
在上述技术方案的基础上，如图2所示，可选的，所述空化射流喷头160的进水端面161至出水端面162的横截面逐渐减小。
[0050]
随着横截面逐渐减小，过流截面的面积降低，流体与管壁存在摩擦，则中心流体的流速大，周围流体的流速低，慢流速流体和快流速流体之间形成低压区，流体进一步空化。
[0051]
如图3所示，可选的，所述进水端面161的圆形阵列孔的直径在径向方向上由中心到圆周依次减小。
[0052]
可选的，所述圆形阵列孔的阵列孔数量由内到外依次增加。
[0053]
进水端面161的圆形阵列孔由多组呈圆周排列的孔组成，阵列孔的直径在径向方向上由中心到圆周依次减小，即中心孔s1的直径大于第一外围孔s2的直径，第一外围孔s2的直径大于第二外围孔s3的直径，在水槽的压力下，通过中心孔s1的流体的流速最高，通过第二外围孔s3的流体的流速最低，在慢流速流体和快流速流体之间形成低压区，流体得到进一步空化。阵列孔数量由内到外依次增加，示例性的，如图3所示，中心孔s1一个，第一外围孔s2四个，第二外围孔s3八个，增加在不同流速流体之间形成的低压区，使得流体得到充分的空化，流体的充分空化保证对牙齿的清洁效果。
[0054]
如图2所示，可选的，所述圆形阵列孔的中心孔的中心轴线a1与所述出水端面的出水孔的中心轴线a2重合。
[0055]
中心孔的直径较大，且中心孔的中心轴线a1与出水孔的中心轴线a2重合，经过中心孔流入的流体可以以较小的损失通过出水孔流出，保证了空化射流的压力。
[0056]
如图2所示，可选的，所述出水端面162的出水孔与一个短管164连接。
[0057]
出水孔与一个短管164连接，形成一个射流喷嘴，便于用户使用冲牙器时贴近牙齿表面。
[0058]
在一替代实施例中，还可以增加超声波模块，通过超声波将声能转换成机械振动，使得流体中的微气泡在声波的作用下保持振动，在一定压力条件下生长、溃破，形成冲击波，超声波模块可以对流经的流体进行空化，提高空化效果。
[0059]
本实施例的技术方案，通过一种冲牙器包括：水箱、高压水泵、水槽、空化射流喷头、控制器和按键；控制器连接按键和所述高压水泵，用于根据按键的操作控制高压水泵工作；高压水泵与水箱、控制器和水槽连接，用于将水箱储存的流体经过高压水泵加压后吸入
水槽，产生高压流体；空化射流喷头与水槽连接，空化射流喷头包括进水端面和出水端面，进水端面由圆形阵列孔组成，出水端面由一个出水孔组成；高压流体从空化射流喷头的进水端面流入，从出水端面流出，形成空化射流流体对牙齿进行清洁，解决高速水流冲击导致的疼痛感，从而影响用户体验的问题，以及现有空化射流冲牙器成本较高、适用范围较小的问题，实现通过空化射流喷头产生空化效果较好的空化流体对牙齿进行全方位清洁，空化射流可以实现对牙齿的清洗作用，同时还具有除菌的作用，提高用户使用体验，降低制造成本，扩大空化射流类的冲牙器适用范围的效果。
[0060]
实施例二
[0061]
图4为本发明实施例二提供的一种冲牙器控制方法的流程示意图，如图4所示，一种冲牙器控制方法，该方法应用于如实施例一中所述的冲牙器，包括：
[0062]
s100、获取按键指令。
[0063]
s200、确定所述按键指令对应的操作类型。
[0064]
s300、根据按键的操作类型控制高压水泵工作，将水箱储存的流体经过高压水泵加压后吸入水槽，产生高压流体，经过空化射流喷头形成空化射流流体对牙齿进行清洁。
[0065]
用户通过操作冲牙器外表面设置的按键对冲牙器进行控制，控制器接收到按键产生的指令信息，根据按键的操作控制高压水泵工作。示例性的，用户可通过对按键的不同操作类型来实现不同功能，例如，短按或长按按键，用户短按按键可以控制高压水泵的工作档位，通过长按按键可控制高压水泵的开关状态，即冲牙器的工作状态。
[0066]
冲牙器的水箱储存一定量的流体，流体可以为纯净水、纯净水和漱口水混合液、药水等，当用户开启冲牙器后，控制器110根据用户的操作对应的工作档位，控制高压水泵将水箱储存的流体吸入水槽中暂存，并在水槽中形成高压流体，水槽与空化射流喷头连接，水槽内的高压流体在高压的作用下形成高速水流流过空化射流喷头，流体在空化射流喷头中形成空化射流流体后喷出，对牙齿进行清洁。
[0067]
可选的，在所述确定所述按键指令对应的操作类型之前，还包括：
[0068]
判断冲牙器是否启动；
[0069]
若未启动，则控制冲牙器启动；若已开启，则确定所述按键指令对应的操作类型。
[0070]
在冲牙器未启动时，用户无论是长按按键还是短按按键，控制器均控制冲牙器启动；只有在冲牙器启动时，控制器才会根据用户对按键操作的不同进行不同的控制。
[0071]
可选的，步骤s300具体包括：
[0072]
若为第一按键操作，则控制所述冲牙器关机；
[0073]
若为第二按键操作，则调整所述高压水泵的工作档位。
[0074]
将长按按键的操作设定为第一按键操作，将短按按键的操作设定为第二按键操作。在冲牙器启动时，控制器可根据按键类型控制高压水泵工作状态，当按键指令对应第一按键操作时，控制器控制高压水泵停止工作，即冲牙器关机；当按键指令对应第二按键操作时，控制器按预设规则调整高压水泵的工作档位。
[0075]
可选的，所述若为第二按键操作，则调整所述高压水泵的工作档位，包括：
[0076]
获取所述高压水泵的当前工作档位；
[0077]
判断所述当前工作档位是否为最高档位；若否，则调高一档所述高压水泵的工作档位；若是，则调整所述高压水泵至最低工作档位。
[0078]
冲牙器的冲牙功率设定为多档可调节，示例性的，本实施例选择4档功率，冲牙器的冲牙功率由高压水泵的工作功率决定，因此，调节冲牙器的冲牙功率即为调整高压水泵的工作档位。
[0079]
本实施例采用的档位调整规则为依次调高工作档位，在调整高压水泵的工作档位前，需要先获取高压水泵的当前工作档位，并判断是否为最高档位，若是，则无法增加档位，控制器控制高压水泵调整至最低工作档位；若否，则控制器调高一档高压水泵的工作档位，增大冲牙器的冲牙功率。
[0080]
本实施例的技术方案，通过获取按键指令，确定按键指令对应的操作类型，根据按键的操作类型控制高压水泵工作，将水箱储存的流体经过高压水泵加压后吸入水槽，产生高压流体，经过空化射流喷头形成空化射流流体对牙齿进行清洁，解决高速水流冲击导致的疼痛感，从而影响用户体验的问题，以及现有空化射流冲牙器成本较高、适用范围较小的问题，实现通过控制器根据用户操作控制空化射流喷头产生空化效果较好的空化流体，对牙齿进行全方位清洁，空化射流可以实现对牙齿的清洗作用，同时还具有除菌的作用，提高用户使用体验，降低制造成本，扩大空化射流类的冲牙器适用范围的效果。
[0081]
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。