具有消毒功能的口腔护理系统的制作方法

本发明涉及一种包括口腔护理设备的口腔护理系统，并且具体地涉及一种具有消毒功能的口腔护理系统。

背景技术：

1、wo2017216606a1和us2008288007a1公开了现有技术的口腔护理设备。

2、消毒是旨在杀死或灭活表面上的细菌和其它微生物的过程。消毒对于包括放置在嘴中的部分的口腔护理设备是有用的功能，在嘴中引入微生物可能具有健康影响。口腔护理设备的示例包括电动牙刷、刷洗接嘴件设备、口腔冲洗器和电动牙线。每一者都包括在使用期间被接纳在嘴中的至少一部分(清洁和/或处理部分)(例如刷头或接嘴件部分)。

3、用于口腔护理设备的嘴接纳部分的现有消毒技术通常具有低功效或繁琐且不方便。一个示例包括使用uv光。由于由口腔护理设备的部分(诸如刷毛区)所引起的阴影效应，阻挡了一些表面的辐照，这通常是无效或低效的。这通常还需要长曝光时间(高达15分钟)，或者，备选地，可能不安全或不切实际的非常高的强度。特别是对于刷头或刷洗接嘴件，uv光消毒的另一个限制在于光主要与刷毛的表面相互作用，并且不能穿透到在刷毛之间的台板的基底处的表面。此外，确实到达这些表面的辐射可能由于牙膏残留物的累积(从而导致uv辐射的吸收或反射)而具有低强度，这使得uv光消毒在这些位置处无效。

4、因此，uv光不会到达例如在刷毛区的基底处或在刷毛之间的微生物。这些区域的消毒不足可能导致霉菌形成。

5、此外，现有的消毒解决方案通常需要使用较大的外部配件来执行消毒流程，例如专用的清洁站。如果这些要主动对口腔护理设备的口腔清洁和/或处理部分进行消毒，则它们需要提供它们自己的电源，并且可能需要提供清洁剂。

6、因此，将期望实现用于口腔护理设备的嘴接纳部分的更有效且更高效的清洁和消毒流程。

技术实现思路

1、本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定了有利的实施例。

2、根据依照本发明的一个方面的示例，提供了一种口腔护理系统，该口腔护理系统包括口腔护理设备，该设备包括或可操作地耦合到清洁和/或处理部分，该清洁和/或处理部分用于至少部分地被接纳在用户的口腔中以执行清洁或处理功能。

3、口腔护理设备包括信号发生器，该信号发生器可操作以在所述发生器可操作地耦合到发射器装置(例如导体装置或电活性材料或超材料装置)时产生射频(rf)和/或微波频率电磁辐射(和/或交变电磁场)。

4、该信号发生器可选择性地在消毒模式中操作，在消毒模式中，该发生器适于产生信号，该信号用于使得连接的发射器装置在该发射器装置周围的消毒区域中产生射频(rf)和/或微波频率电磁辐射，该辐射适合于使得加热与位于消毒区域中的清洁或处理部分的任何暴露表面接触的(至少)水或含水流体。这用于执行清洁和/或处理部分的消毒。

5、辐射优选地适合于使得将与清洁或处理部分的任何暴露表面接触的水加热到至少50℃的温度，优选地至少70℃的温度。

6、在一些示例中，它可以附加地适合于加热其它液体或气体，诸如乙二醇、乙醇、甲醇、醋酸。这些可以被包括在例如用于在清洁和/或处理部分的消毒期间使用的专用清洁溶剂中。

7、在本公开的上下文中，阶段“适合于加热水”可以意指适合于加热水或含水物质(诸如例如牙膏或牙膏浆、唾液、漱口剂或其组合)。更一般地，微波辐射可以适合于加热包含极性分子的任何物质。

8、本发明的实施例是基于：通过在包含口腔清洁或处理部分的空间内以适合于引起水的加热和任选地蒸发(汽蒸)的频率产生电磁(em)能量或辐射，来提供口腔护理设备的清洁或处理部分(ctp)(例如牙刷的刷头或刷洗接嘴件单元)的消毒。与ctp的表面接触的至少任何含水流体(液体或气体)将被加热。这可以是在口腔清洁或处理之后留下的残留流体，或者ctp可以在消毒期间浸没在流体中。它可以是例如牙膏浆。

9、可以任选地设置控制参数，使得水被加热到期望的阈值温度，并且优选地被加热期望的阈值时间，从而对ctp进行消毒。例如，已经示出，产生em能量以将水加热到至少70℃达至少10秒足以进行消毒，杀死99.9％的细菌。这可以基于例如从15-25 ℃开始将被加热的假设体积的水，例如约1ml水。给定发射器装置的发射特性和结构配置的知识，可以提供实现期望加热水平达期望时间的控制程序。

10、在一些示例中，可以设置控制参数，使得暴露于em辐射的清洁或处理部分表面的材料自身被加热到期望的阈值温度，并且优选地被加热期望的阈值时间，从而对ctp进行消毒。例如，消毒区域中的清洁和/或处理部分的暴露表面可以被加热到至少50-70℃。

11、已知水的加热需要施加特定频率范围的em辐射或能量，该特定频率范围的em辐射或能量适合于高效地与水分子偶极子相互作用以使得偶极子振荡。例如，发生器可以适于在消毒模式中驱动发射器装置，以产生频率在300mhz-300ghz之间、例如在2-300ghz之间、例如在2-30ghz之间的em辐射。

12、消毒区域仅仅是指暴露于由发射器装置(当由发生器驱动时)发射的电磁辐射的区域或空间或地带。因此，它是这样的空间，在该空间内水或其它材料经受加热，并且因此在该空间中可以发生消毒。

13、针对发射器装置的位置和配置有不同的选项。发射器装置可以位于清洁或处理部分中或上。这意味着发射器装置周围的消毒区域固有地包含ctp的区段。发射器装置可以位于在使用中旨在被消毒的区域处、内或附近。当ctp在口腔外部时，可以执行消毒模式。

14、备选地，发射器装置可以位于单独的单元中，该单独的单元例如为消毒站，该单独的单元可以限定消毒区域，例如腔室，清洁或处理部分可接纳在该消毒区域内。

15、在这两种情况下，口腔护理设备包括信号发生器，并且适于至少在消毒期间电耦合到发射器装置。例如，该设备可以与单独的消毒站电对接。在口腔护理设备中具有发生器避免了需要在单独的消毒单元中的有源电子部件。只需要无源部件(发射器装置)。口腔护理设备可能通常已经包括本地电源，例如用于产生振荡运动的本地电源。这可以被高效地利用于提供向em场或辐射产生供电的双重功能。

16、备选地，在发射器装置被包括在清洁或处理部分(ctp)中或上的情况下，发射器装置被布置成当清洁或处理部分被耦合到设备时与发生器电耦合，或者发射器装置可以被永久地电连接到发生器。因此，这里发射器装置由ctp承载。因此，消毒区域对应于至少包含ctp的包括导电元件的区段的区域。口腔护理系统可包括ctp，或者ctp可以是辅助单元。

17、根据一个或多个实施例，信号发生器还可以可选择性地在清洁或处理模式中操作，在清洁或处理模式中，发生器适于产生用于使得连接的发射器装置产生电磁场或辐射的信号，以执行口腔清洁或处理功能。所述功能用于在发射器装置被接纳在口腔中时被执行。

18、因此，在该实施例中，口腔护理设备包括集成的电磁清洁或处理功能，该集成的电磁清洁或处理功能被设计成驱动清洁或处理部分中的发射器装置以产生em场或em辐射来执行清洁或处理。

19、在这种情况下，任选地，相同的发射器装置和信号发生器被利用于也执行消毒动作的双重功能。

20、在清洁或处理模式中，与在消毒模式中相比，发生器可以使得产生较低电磁频率的em场或em辐射。它还可以产生较低电磁功率和/或较低功率密度的场或发射。

21、例如，消毒模式可以以大约大几百mhz或ghz(例如0.3-300ghz)的em发射来操作，而清洁或处理模式可以产生大约1-300mhz之间(例如1-100mhz之间)的em发射。例如，在清洁或处理模式中，发生器可以驱动发射器装置来产生频率小于100mhz、例如小于50mhz、例如在1-20mhz之间、例如在1-10mhz之间的em辐射。

22、根据一个或多个实施例，在消毒模式中，发生器可以适于或被控制以产生如下信号，该信号用于使得发射器装置产生em场或em辐射，该em场或em辐射具有至少10-20w的平均功率并且持续至少10-20秒的时段。这可以通过产生用于使得发射器装置产生电磁辐射的驱动信号来完成，该驱动信号具有至少10-20w的平均功率，并且该信号被产生达至少10-20秒的时段。已经发现这足以将如可能在口腔护理设备的表面上发现的少量水加热到至少70℃的温度。该发生器还可以适于随后产生具有10-20w的平均功率的em辐射达另外的10-20秒。已经发现这足以将水维持在至少70℃的所述温度达10-20秒。

23、根据一个或多个实施例，消毒模式可以包括消毒控制程序，在消毒控制程序中，电磁场或辐射以合适的功率产生并且被产生达合适的时间段，以将预限定的最小体积的水(例如至少1ml)加热到至少70℃的温度，并将温度维持在70℃或高于70℃达至少10秒。

24、根据一个或多个实施例，口腔护理设备还可以包括用于提供机械移动的源的机械致动器。该致动器被布置成使得该机械移动被机械地耦合到该清洁或处理部分，或者该机械移动适于当所述部分被可操作地连接时被机械地耦合到所述部分。优选地，机械致动器在消毒模式期间被控制为是激活的。

25、这提供了清洁或处理部分的组合的机械清洁(搅动)和电磁消毒。机械清洁可以(从例如牙刷的刷毛区或接嘴件部分，或从发射器装置)移除较大的碎屑颗粒，而所发射的em能量可以杀死微生物或使微生物失活。

26、根据一个或多个实施例，口腔护理系统可以包括发射器装置，并且还可以包括电磁护罩单元，电磁护罩单元可配置在部署位置中，在部署位置中护罩单元以相对于发射器装置周围的消毒区域的限定空间关系布置，并且适于至少部分地抑制电磁辐射或能量从消毒区域逸出。

27、护罩单元提高了水的加热效率，并且因此减少了执行消毒的时间和能量需求。它还可以提供安全功能，保护用户免于暴露于em辐射。

28、护罩单元适于至少部分地将电磁辐射或能量包含在消毒区域中。在一些情况下，它可以通过反射使辐射重定向或集中。

29、它可以包括围绕消毒区域布置并面向消毒区域的多个屏蔽壁。

30、护罩单元可以包括一个或多个电磁反射元件或表面，该一个或多个电磁反射元件或表面适于在消毒模式中至少部分地反射由发射器装置产生的电磁能量，用于当护罩单元被放置在部署配置中时至少部分地将所述能量包含在消毒区域中。当在部署配置中时，它可以将em能量反射回到发射器，或以其他方式将em能量反射回到消毒区域。

31、反射表面或元件应当反射由发生器在消毒模式中产生的频率处的辐射。

32、优选地，em反射表面或元件被配置成反射入射到其上的(由消毒模式产生的)任何电磁能量的至少20％，例如至少50％，例如至少60％，例如至少80％。

33、反射表面可以与护罩单元成一体。例如，它们可以由护罩单元本身的材料固有地提供，例如在护罩单元由em反射材料形成的情况下。

34、根据一个或多个实施例，口腔护理系统可以包括清洁或处理部分，并且其中护罩单元包括帽或覆盖物，该帽或覆盖物限定内部腔室或空间，并且被布置成在部署配置中装配在清洁或处理部分的至少区段之上，其中所述部分至少部分地被接纳在腔室中。

35、当护罩单元在部署配置中时，清洁和/或处理部分的包括发射器装置的区段被接纳在腔室中。

36、该帽或覆盖物被布置成将由发射器装置产生的em发射至少部分地包含在腔室内。

37、根据一个或多个实施例，当覆盖物或帽被部署在ctp的至少区段之上时，腔室的总未占用体积可以在1cm3和10cm3之间。未占用体积可以形成流体接纳空间，该流体接纳空间可以在操作期间完全地或部分地填充有待加热的流体。消毒模式可以包括消毒控制程序，该消毒控制程序被配置用于将填充总未占用空间的体积的水加热到至少50-70℃，并且将所述温度维持达10-20秒之间。这可以基于水在室温(例如在15-25℃之间)开始的假设。

38、在有利的示例中，消毒控制程序可以被配置用于使得覆盖物或帽(在被部署时)内的清洁或处理部分的所有暴露表面被加热到至少50-70℃。这可以固有地通过加热与所述表面接触的水来实现，或者可以附加地通过形成易受通过电磁发射的加热影响的材料的表面来实现。

39、通过一个示例的方式，口腔护理设备可以是牙刷，并且帽可以被设计成安装在刷头的台板之上，其中台板承载发射器装置和刷毛区。通过另一个示例的方式，口腔护理设备可以是牙刷，并且其中发射器装置被集成在设备的手柄部分中，并且布置成从手柄延伸到邻近刷头的位置。帽可以安装在刷头和发射器装置之上。

40、根据一个或多个实施例，护罩单元可以与口腔护理设备物理地分离。在非部署配置中，它可以与口腔护理设备分离。在部署配置中，它可以机械地安装或连接到口腔护理设备。在这组一个或多个实施例中，口腔护理系统可以包括清洁或处理部分，并且其中清洁或处理部分包括发射器装置。

41、根据一个或多个实施例，护罩单元可以适于可在非部署配置和部署配置之间机械地(手动地或电子地)移动，护罩单元在两个位置中机械地连接或安装到口腔护理设备，并且

42、其中在部署配置中，护罩单元被布置成至少部分地覆盖或面向消毒区域(例如，清洁或处理部分的区段)，并且在非部署配置中，护罩单元处于不同的位置中。该不同的位置可以使护罩单元处于缩回配置中，在缩回配置中它不覆盖或面向消毒区域。

43、在这组一个或多个实施例中，口腔护理系统可以包括清洁或处理部分，并且其中清洁或处理部分包括发射器装置。因此，在这种情况下，在部署配置中，护罩单元至少部分地覆盖或面向包含清洁或处理部分的至少区段(例如牙刷的头部)的区域。

44、例如，在一组示例中，口腔护理设备可以具有主体部分，该主体部分具有操作端和手柄端。口腔清洁或处理部分可以适于可连接到操作端。护罩单元可以适于可沿口腔护理设备的主体部分在操作端与手柄端之间滑动。

45、根据一个或多个实施例，口腔护理系统还可以包括覆盖单元，该覆盖单元可配置在部署配置中，在部署配置中，覆盖单元被布置成包围或围绕消毒区域以至少部分地限制热量逸出，用于促进消毒区域/体积中的蒸汽产生，并且覆盖单元具有压力释放开口以许可蒸汽的受控逸出。

46、覆盖单元可逆地可定位在部署配置中，例如可移除地安装到ctp上。

47、护罩单元例如可以是布置成装配在清洁和/或处理部分的一部分之上的覆盖物或帽。它可以例如围绕和包围清洁和/或处理部分的至少一部分。

48、除了压力释放逸出口或开口之外，它可以被布置成围绕消毒区域流体密封，并且可能围绕清洁或处理部分的区段流体密封。

49、通过两个非限制性示例的方式，覆盖单元可以包括硅酮或橡胶气囊或帽。

50、任选地，覆盖单元还可以适于例如通过包括em反射表面或元件来至少部分地防止em能量的逸出。

51、根据一个或多个实施例，发生器和发射器装置可以形成产生电路，并且其中口腔护理设备还包括感测模块，该感测模块被布置成感测产生电路的电特性，并适于：

52、基于产生电路的电特性来检测消毒区域中的水分存在；和/或基于产生电路的电特性来检测消毒区域内的温度。

53、备选地，控制器可以基于来自感测模块的输出来检测水分存在和/或温度。

54、水分检测对于与上述蒸汽发生实施例结合的应用可以是特别有用的。例如，水分检测可以用于检测消毒区域/体积内是否存在蒸汽。这允许监测设备的消毒循环的进度，该消毒循环可以包括将流体/水转化为蒸汽以及蒸汽的逸出，从而使区域(体积)没有水分。因此，当水分水平低于限定的水分阈值时，可以检测到蒸汽发生或蒸汽消毒循环的结束。

55、它可以附加地或备选地用于检测消毒区域何时干燥。这指示消毒完成。

56、检测温度也允许监测设备的消毒循环的进度。em发生器的操作可以任选地基于感测来控制，以调节温度或引导消毒区域通过预期的消毒循环。

57、例如，根据一个或多个实施例，提供了上述感测模块，其被布置为感测产生电路的电特性，并且适于基于产生电路的电特性来检测消毒区域内的温度。口腔护理系统还可以包括控制器，控制器适于实现消毒控制程序，消毒控制程序包括将消毒区域中的流体加热到至少50-70℃的温度，并将流体维持在所述温度达至少10-20秒，其中控制器被布置成从感测模块接收温度感测信号，以用于在实现控制程序中使用(即，用于感测何时已经达到最小温度)，并用于调节发生器电路的em输出以将温度维持至少10-20秒的时间窗口。

58、根据一个或多个实施例，发生器和发射器装置形成产生电路，并且其中口腔护理设备还包括感测模块，感测模块被布置成感测产生电路的电特性，并且

59、其中护罩单元包括一个或多个电磁反射表面或元件，该一个或多个电磁反射表面或元件适于至少部分地反射由发射器装置产生的电磁场或辐射，并且

60、其中感测模块适于基于电特性来检测护罩单元在部署配置中的放置。

61、备选地，控制器可以基于来自感测模块的输出来检测放置。感测模块或控制器可以将检测到的信号特性与参考信号进行比较，该参考信号与护罩单元的正确放置相关联。感测模块或控制器可以检测超过阈值量或匹配与帽放置相关联的限定电标志的一个或多个电特性的限定变化。

62、根据一个或多个实施例，口腔护理设备可以包括用于电动牙刷或接嘴件的手柄或主体部分。

63、本发明的另一个方面提供了一种清洁或处理部分，其包括：

64、清洁或处理元件，其用于在用户的口腔中执行清洁或处理功能；以及

65、发射器装置，其可操作以在所述发射器装置可操作地耦合到信号发生器时产生射频(rf)和/或微波频率电磁辐射，

66、其中清洁或处理部分可选择性地在消毒模式中操作，在消毒模式中，由发射器装置产生的辐射适合于使得将与位于发射器装置周围的消毒区域中的清洁或处理部分的任何暴露表面接触的水加热到至少50℃的温度，优选地至少70℃的温度，以执行清洁或处理部分的消毒。

67、根据本发明的又一方面的实施例提供了一种用于对口腔护理设备的至少清洁或处理部分进行消毒的方法，其中清洁或处理部分用于被接纳在口腔或用户中以执行清洁或处理功能，该方法包括：

68、使用信号发生器产生信号，该信号用于使得连接的发射器装置在发射器装置周围的消毒区域中产生射频和/或微波频率电磁辐射，该辐射适合于使得对存在于位于消毒区域中的清洁或处理部分的任何暴露表面上的水进行加热。

69、辐射优选适合于使得将存在于清洁或处理部分的任何暴露表面上的水加热到至少50℃的温度，优选至少70℃的温度。

70、清洁或处理部分和方法的实施例与系统的上述实施例匹配。

71、本发明的这些和其它方面将从下面描述的(一个或多个)实施例变得显而易见并参考下面描述的(一个或多个)实施例得到阐述。