专利名称：便携式超声波牙科治疗仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种牙科医疗设备，尤其是一种便携式超声波牙科治疗仪。
目前，在口腔科的超声波治疗设备中，已有上海产的超声波洁牙机、专利号为88204838.4的超声波洁牙机、专利号为92207948.X的多功能超声波牙科治疗仪等国内外产品在使用，这些机器的工作原理基本相同，均为使用超声波信号发生器并由功率放大器放大后驱动换能器，然后由换能器带动工作尖来实现治疗目的。
上述治疗设备存在着以下缺点(1)没有完善的液体供应系统，安装使用不方便，不便于携带；(2)超声波发生器在治疗时不能实现负载匹配谐振，治疗效果差；(3)功能少；(4)辅助功能不全。
本实用新型的目的是针对上述缺点，提供一种克服了上述缺点的便携式超声波牙科治疗仪。
本实用新型的目的是这样实现的在治疗仪中，由压缩空气源(1)与液体供应系统连接，液体供应系统的输出和超声波驱动电路的输出端共同与插头(10)连接，插头(10)与能器(11)连接，换能器(11)设有工作尖，从而实现完善的液体供应；另外在本实用新型的超声波驱动电路中设有反馈取样电阻R23及由C22、L21组成的反馈支路，从而实现负载匹配谐振；本实用新型设计了一组可更换的工作尖，分别用于不同的治疗，从而实现一机多能，本实用新型增加了吸唾装置，及在超声波驱动电路中增加了能量指示电路，由此增加了辅助功能。
本实用新型所具有的有益效果是(1)由于具有完善的液体供应系统及专用插头，因此，仪器无需外设储液罐，可以不使用压缩空气管道供气、在治疗中可以快速地更换所需液体，为安装、使用、维护带来了方便，为便携式，可以在医院以外使用；(2)由于具有可实现负载匹配谐振的超声波发生器，因此功率稳定，治疗效果好；(3)由于具有一组工作尖，因此，通过更换不同的工作尖可进行洁牙、根管治疗、牙周治疗、银汞充填、松动修复体等治疗，功能齐全；(4)由于具有吸唾装置、能量指示电路及液位报警自动保护等辅助电路，使得整体功能特别完善，使用方便。
本实用新型的具体结构及电路由以下的实施例及其附图结出
图1为本实用新型的第一实施例的结构示意图；图2为本实用新型的第二实施例的结构示意图；图3为本实用新型的第三实施例的结构示意图；图4为吸唾装置的结构示意图；图5为插头结构示意图；图6为图5的侧视图；图7为一种工作尖的结构示意图；图8为图7的A——A剖面图；图9为图7的B——B剖面图；
图10为图7的C——C剖面图；
图11为另一种工作尖的结构示意图；
图12为电原理图。
以下结合附图，详细说明依据本实用新型提出的便携式超声波牙科治疗仪的具体细节及工作情况。
本实用新型可根据不同的要求，配备不同的液体供应系统，现分别介绍如下
a.第一实施例，即单一液体供应系统的结构见
图1，压缩空气源(1)用管道(2)与储液罐(3)相接，从储液罐(3)再用管道(5)与电磁阀(6)的一端相接，电磁阀(6)的另一端用管道(7)与流量调节阀(8)的一端相接，流量调节阀(8)的另一端用管道(9)与插头(10)的一端相接，插头(10)的另一端与换能器(11)直接相接。其工作原理为由压缩空气源(1)送来的压缩空气，经管道(2)进入储液罐(3)，由于压缩空气的作用，储液罐(3)中储存的液体依次通过管道(5)、电磁阀(6)、管道(7)、流量调节阀(8)、管道(9)、专用插头(10)，最后送到换能器(11)，通路(4)用于向储液罐(3)中加注液体，相应的控制电路见
图12，在电源E7与公共端之间串接电磁阀(6)及开关K4，电磁阀(6)的开闭由开关K4控制，当K4闭合时，电磁阀(6)打开，换能器(11)可有液体输出，当开关K4断开时，电磁阀(6)关闭，此时无液体供应；b.第二实施例，即两种液体的供应系统结构见图2，压缩空气源(1)用管道(21)与三通接头(22)的一端相接，三通接头(22)的另一端用管道(23)与储液罐(3)相接，从储液罐(3)再用管道(5)与电磁阀(6)的一端相接，电磁阀(6)的另一端用管道(28)与三通接头(35)的一端相接，三通接头(22)剩余那端用管道(29)与储液罐(30)相接，从储液罐(30)再用管道(32)与电磁阀(33)的一端相接，电磁阀(33)的另一端用管道(34)连接到三通接头(35)的另一端，三通接头(35)剩余那端，用管道(36)与流量调节阀(8)的一端相接，流量调节阀(8)的另一端，用管道(9)连接到插头(10)的一端，插头(10)的另一端与换能器(11)直接相接。其工作原理为由压缩空气源(1)送来的压缩空气，经管道(21)送到三通(22)，在此压缩空气分成两路，一路由管道(23)送入储液罐(3)，另一路由管道(29)送入储液罐(30)，储液罐(3)中储存的液体，依次通过管道(5)、电磁阀(6)，再经管道(28)送入三通接头(35)，储液罐(30)中储存的液体，依次通过管道(32)、电磁阀(33)，再经管道(34)送入三通接头(35)，从三通接头(35)，液体依次经管道(36)、流量调节阀(8)、管道(9)、插头(10)、最后送到换能器(11)、加液通路(4)、(31)分别用于向储液罐(3)、(30)中加注液体，相应的控制电路见
图12，开关K4与电磁阀(6)电串联后接于电源E7与公共端之间，开关K5与电磁阀(33)电串联后接于电源E7与公共端之间构成，电磁阀(6)、(33)的开闭，由电源E7及开关K4、K5控制，当电源E7供电时，可由开关K4、开关K5分别控制电磁阀(6)、(33)的开闭，从而使换能器(11)中有不同的液体输出，当电源E7断电时，电磁阀(6)、(33)均关闭，此时换能器(11)中无液体输出，(6)、(33)两端分别并接保护二极管D409、D410；c.第三实施例即可快速变换两种液体的供应系统结构见图3，压缩空气源(1)用管道(21)与三通接头(22)的一端相接，三通接头(22)的另一端用管道(23)与储液罐(3)相接，从储液罐(3)再用管道(5)与电磁阀(6)的一端相接，电磁阀(6)的另一端用管道(58)与流量调节阀(59)的一端相接，流量调节阀(59)的另一端用管道(60)与插头(10)的其中一个输入端相接，三通接头(22)剩余那端用管道(29)与储液罐(30)相接，从储液罐(30)再用管道(32)与电磁阀(33)的一端相接，电磁阀(33)的另一端，用管道(66)与流量调节阀(67)的一端相接，流量调节阀(67)的另一端用管道(68)与插头(10)的另一输入端相接，插头(10)的输出端，直接与换能器(11)相接。其工作原理为由压缩空气源(1)送来的压缩空气，经管道(21)送到三通(22)，在此，压缩空气分成两路，一路由管道(23)送入储液罐(3)，另一路由管道(29)送入储液罐(30)，储液罐(3)中储存的液体，依次通过管道(5)、电磁阀(6)、管道(58)、流量调节阀(59)，再经管道(60)送入插头(10)，储液罐(30)中储存的液体，依次通过管道(32)、电磁阀(33)、管道(66)、流量调节阀(67)，再经管道(68)送入插头(10)，从插头(10)再将液体送入换能器(11)，加液通路(4)、(31)分别用于向储液罐(3)、(30)中加注液体，相应的控制电路见
图12，由开关K5与电磁阀(6)电串联后接于电源E7与公共端之间，开关K5与电磁阀(33)电串联后接于电源E7与公共端之间构成。电磁阀(6)、(33)的开闭由电源E7及开关K4、K5控制，当电源E7供电时，可由开关K4、K5分别控制电磁阀(6)、(33)的开、闭，从而使换能器(11)中有不同的液体输出，当电源E7断电时，电磁阀(6)、(33)均关闭，此时换能器(11)中无液体输出，由于两种液体分别由管道(60)、(68)送到插头(10)，减少了共用管道排空所占用的时间，所以更换液体非常迅速；在上述各种液体供应系统中，当压缩空气源为空气压缩机时，相应的控制电路见
图12，当开关KJ2闭合时，空气压缩机PI工作，此时产生压缩空气，当KJ2断开时，空气压缩机PI不工作，E1为供电电源。
插头的结构见图5，接触电极(82)、(83)、(84)的左端分别与相互绝缘的电线(77)、(78)、(79)焊接，右端用来与换能器作接插式电联接，软管(75)、(76)与液体出孔(81)相通，这样，软管(75)、(76)中的液体可同时或分别从出孔(81)中输出，以实现向换能器供应所需液体，电线(77)、(78)、(79)、软管(75)、(76)均置于保护套(74)内，各种接头、连结部位，最后均注塑于壳体(80)中，壳体(80)的右端用于与换能器作接插式联接，保护套(74)内的电线，接于超声波驱动电路的输出端，保护套(74)内的软管接于液体供应系统中。
本实用新型具有一个超声波驱动电路，在
图12所示的电原理图中，超声波驱动电路的电连接方法如下电容C23与匹配变压器T21的初级并联后，接于电源E4与开关管Q21的漏极之间，电阻R22接于电源E4与开关管Q21的栅极之间，开关管Q21的源极接公共端，匹配变压器T21的次级、电阻R23、换能器YD为闭环串接，电阻R23与换能器YD的接点，与公共端相联接，电容C22与电感L21串联后，接于开关管Q21的栅极及匹配变压器T21与电阻R23的接点之间，及可调直流稳压电源IC2、R21、C21、W21和开关KJ1构成；当开关KJ1闭合时，电路开始工作，由于电阻R22的作用，使得功率场效应三极管Q21，得到一个偏置电压，三极管Q21导通，匹配变压器T21的初级中有电流通过，同时从电阻R23上得到一个正反馈电压，经由电感L21和电容C21组成的反馈网络反馈到三极管Q21的栅极，使得三极管Q21更加导通，直到饱和，这时三极管Q21栅极上的反馈电压下降，三极管Q21中的导通电流减小，其栅极上得到的反馈电压反向，使之迅速关断，至此完成一个振荡周期，其振荡频率由换能器的特性及负载共同决定，这样循环往复，超声波驱动电路工作于换能器的谐振频率上，当三极管Q21关断时，匹配变压器初级中储存的能量向电容C23充电，充电结束后，电容C23又向匹配变压器T21的初级线圈放电，在匹配变压T21的初级中形成反向电流，这个反向电流，在电容C23放电结束后，又向电容C23充电，直到电流为零，这时，三极管Q21又开始导通，电容C23与电源一起向匹配变压器T21供电，因而，换能器的效率非常高，以集成电路IC2为核心组成可调直流稳压电源，电位器W21为能量调节装置，用来调节E3电压值，以实现换能器YD输出功率的调节和控制。
图12中的功率场效应三极管Q21，可以使用功率双极型NPN三极管，其工作原理与使用功率场效应三极管相同。
本实用新型具有一组工作尖，每个工作尖均可与换能器用螺纹连接，用来完成特定的治疗功能，现介绍两种专用工作尖a.牙周治疗用工作尖，其结构见图7，工作尖连杆(101)与工作头(103)之间用一光滑曲杆(102)连接，曲杆(102)中开有一个与连杆(101)中心孔相通的偏心孔，并在与工作头(103)相接处终止，连杆(101)的中心空腔与曲杆(102)的偏心孔形成液体通路，并且开口于与工作尖(103)的联接处，其液体可通过上述通路直接供给工作头，在治疗时，可将液体送入牙周袋，连杆(101)的轴线与工作尖(103)的轴线间夹角M小于90°，曲杆(102)靠近连杆(101)的面A－A见图8为一偏心圆，曲杆(102)靠近工作尖(103)的截面B－B见图9为一缺口的圆，工作头(103)的截面C－C见
图10为一圆，工作尖中的内罗纹(104)用来与换能器旋接；b.根管治疗用工作尖，其结构见
图11，连杆(101)中的孔(111)在接近根管锉安装孔(113)处终止，从孔(111)中送来的液体，从靠近孔(111)终止的部位所开的与孔(111)相通的小孔(112)中喷出，并且，小孔(112)的轴线与孔(113)的轴线相交，其交角S大于0°，这样液体可直接喷到根管锉上，在治疗中，即可将液体直接喷入根管，尤其是孔(111)、(112)、(113)的轴线及连杆(101)的轴线位于同一平面内，为了便于安装根管锉，孔(113)为盲孔，为了加工方便，孔(113)也可以是通孔，根管锉用螺钉固定，本工作尖的内罗纹(114)可拧入罗钉，用来固定根管锉，内罗纹(104)用来与换能器旋接。
本实用新型的直流电源采用了开关式稳压电路，在
图12所示的电原理图中，直流电源由IC1、Q11、T11、T12、及D101～112、C101～C117、R11～R18、L11、K1、BX1等组成；50HZ交流电经二极管D102～D105整流、电容C106滤波后成为脉动直流，再经由集成电路IC1、三极管Q11、变压器T12、二级管D109～D112及电容C117为核心组成的开关式稳压电路变换为稳压直流电源，供整机使用，电容C101～C105、线路滤波器T11用于滤除开关脉冲的高次谐波对220V电网的干拢，二极管D101用于过压保护。本实用新型设有一个外接电源插头，用于外接电池，当插头插入插孔后，治疗仪内的直流电源被切断，改为外接电池供电，这种供电方式，特别适用于无电地区使用。
本实用新型设有多种辅助装置，使得本机整体功能得到加强，方便了使用，在
图12所示的电原理图中，IC4为一电源，产生E6电压，发光二极管D414为电源指示灯，它可同时反映出电源E1、E2、E5、E6的工作状态，K3为脚踏开关，用于控制是否向E7供电，由电阻R48、R49、二级管D413、三极管Q44组成换能器工作指示电路，下面介绍各辅助装置；吸唾装置其结构见图4，真空泵(90)通过管道(91)与储液罐(92)相接，从储液罐(92)再用管道(94)与吸头(95)相接，同时，储液罐(92)上有一个废液倾倒通路(93)。真空泵(90)通过管道(91)对储液罐(92)抽真空，使得储液罐(92)内为负压，这样通过吸头(95)、便可将废液经管道(94)吸入储液罐(92)内，同时储液罐(92)上有一个废液倾倒通路(93)；
能量指示电路见
图12所示的电原理图，能量指示电路，由IC3、D30～D39、R31～R33组成，集成电路IC3的2脚接公共端，3脚接电源E5，4脚与公共端之间接有电阻R31，5脚的取样电压直接取自超声波发生器中的电源E3，6脚与8脚之间有电阻R32，7脚与6脚相接，8脚与公共端之间接有电阻R33，9脚为空脚，10脚与11脚之间接有二极管D39，11脚与12脚之间接有二极管D38，12脚与13脚之间接有二极管D37，13脚与14脚之间接有二极管D36，14脚与15脚之间接有二极管D35，15脚与16脚之间接有二极管D34，16脚与17脚之间接有二级管D33，17脚与18脚之间接有二级管D32，18脚与1脚之间接有二级管D31，1脚与电源E5之间接有二级管D30，其中的发光二级管D30～D39用于指示能量的大小，其发光个数与集成电路IC3第5脚的取样电压信号成比例关系。
在
图12所示的电原理图中，吸唾系统储液罐液位报警、保护电路是由IC5、A、R41、R47、Q41、D404、D405、D408、YD2、J3组成，A为探头，当储液罐92中的废液液位达到探头A时，施密特触发器IC5的输入由高电平变为低电平，其输出由低电平改为高电平，使得开关管Q41导通，这时发光二极管D402发光，蜂鸣器YD2发出报警声，继电器J3动作，切断真空泵P2的电源E1，真空泵停止工作，从而起到保护作用，倒出废液后，电路恢复正常工作；K2为手动开关；在
图12所示的电原理图中，液体供应系统中储液罐液位报警系统(一)是由B、IC6、Q42、R42、R46、D403、D407、YD2组成，当储液罐中无液体时，施密特触发器IC6的输入端由高电平转为低电平、其输出端由低电平转为高电平，从而使开关管Q42导通，发光二极管D403发光，蜂鸣器YD2发出报警声，在加注液体后，声光报警停止，此报警系统可用于如前所述的各个储液罐中；在
图12所示的电原理图中，液体供应系统中储液罐液位报警系统(二)是由C、IC7、IC8、Q43、R43、R45、D402、D406、YD2组成，当储液罐中无液体时，施密特触发器IC7的输入端由低电平转为高电平，其输出端即施密特触发器IC8的输入端，则由高电平转为低电平，这样，施密特触发器IC8的输出由低电平转为高电平，使得开关管Q43导通，发光二极管D402发光、蜂鸣器YD2发出报警声，在加注液体后，声、光报警停止，此报警系统可用于如前所述的各个储液罐中；在上述三种报警系统中，由于二极管D406～D408的作用，使得各种报警系统可以公用蜂鸣器YD2。
本实用新型设计合理、功能齐全、体积小、重量轻，便于携带，使用方便，是一种一体化的便携式超声波牙科治疗仪。
权利要求1.一种便携式超声波牙科治疗仪，主要由控制电路、超声波驱动电路、电源、面板、机壳等组成，其特征是压缩空气源(1)与液体供应系统连接，液体供应系统的输出和超声波驱动电路的输出端共同与插头(10)连接，插头(10)与换能器(11)连接，换能器(11)设有工作尖。
2.根据权利要求1所述的牙科治疗仪，其特征是，液体供应系统为如下结构压缩空气源(1)用管道(2)与储液罐(3)相接，从储液罐(3)再用管道(5)与电磁阀(6)的一端相接，电磁阀(6)的另一端用管道(7)与流量调节阀(8)的一端相接，流量调节阀(8)的另一端用管道(9)与插头(10)的一端相接，插头(10)的另一端与换能器(11)直接相接。
3.根据权利要求1所述的牙科治疗仪，其特征是，液体供应系统为如下结构压缩空气源(1)用管道(21)与三通接头(22)的一端相接，三通接头(22)的另一端用管道(23)与储液罐(3)相接，从储液罐(3)再用管道(5)与电磁阀(6)的一端相接，电磁阀(6)的另一端用管道(28)与三通接头(35)的一端相接，三通接头(22)剩余那端用管道(29)与储液罐(30)相接，从储液罐(30)再用管道(32)与电磁阀(33)的一端相接，电磁阀(33)的另一端用管道(34)连接到三通接头(35)的另一端，三通接头(35)剩余那端，用管道(36)与流量调节阀(8)的一端相接，流量调节阀(8)的另一端，用管道(9)连接到插头(10)的一端，插头(10)的另一端与换能器(11)直接相接。
4.根据权利要求1所述的牙科治疗仪，其特征是，液体供应系统为如下结构压缩空气源(1)用管道(21)与三通接头(22)的一端相接，三通接头(22)的另一端用管道(23)与储液罐(3)相接，从储液罐(3)再用管道(5)与电磁阀(6)的一端相接，电磁阀(6)的另一端用管道(58)与流量调节阀(59)的一端相接，流量调节阀(59)的另一端用管道(60)与插头(10)的其中一个输入端相接，三通接头(22)剩余那端用管道(29)与储液罐(30)相接，从储液罐(30)再用管道(32)与电磁阀(33)的一端相接，电磁阀(33)的另一端，用管道(66)与流量调节阀(67)的一端相接，流量调节阀(67)的另一端用管道(68)与插头(10)的另一输入端相接，插头(10)的输出端，直接与换能器(11)相接。
5.根据权利要求1所述的牙科治疗仪，其特征是插头的结构是这样的保护外套(74)内有相互绝缘的电线(77)、(78)、(79)、分别与接触电极(82)、(83)、(84)连接，保护外套(74)内有软管(75)、(76)并与液体出孔(81)相通，上述连接及相通部分均密封于壳体(80)内。
6.根据权利要求1所述的牙科治疗仪，其特征是超声波驱动电路的电连接方法如下电容C23与匹配变压器T21的初级并联后，接于电源E4与开关管Q21的X3极之间，电阻R22接于电源E4与开关管Q21的X2极之间，开关管Q21的X1极接公共端，匹配变压器T21的次级、电阻R23、换能器YD为闭环串接，电阻R23与换能器YD的接点，与公共端相联接，电容C22与电感L21串联后，接于开关管Q21的X2极及匹配变压器T21与电阻R23的接点之间。
7.根据权利要求1所述的牙科治疗仪，其特征是工作尖为下述结构工作尖连杆(101)与工作头(103)之间用一光滑曲杆(102)连接，曲杆(102)中开有一个与连杆(101)中心孔相通的偏心孔，并在与工作头(103)相接处终止，曲杆(102)靠近连杆(101)的截面A－A为一偏心圆，曲杆(102)靠近工作尖(103)的截面B－B为一缺口的圆，工作头(103)的截面C－C为一圆，连杆(101)的轴线与工作头(103)的轴线间夹角M小于90°；
8.根据权利要求1所述的牙科治疗仪，其特征是工作尖为下述结构连杆(101)中开有一孔(111)，在接近根管锉安装孔(113)处终止，在靠近孔(111)终止的部位开有一个与孔(111)相通的小孔(112)，小孔(112)的轴线与孔(113)的轴线交角S大于或等于0°，孔(111)、(112)、(113)的轴线及连杆(101)的轴线位于同一平面内，根管锉安装孔(113)为盲孔或通孔。
9.根据权利要求1或权利要求6所述的牙科治疗仪，其特征是超声波驱动电路中能量指示电路的取样信号直接取自超声波驱动电路的电源E3，IC4的4脚与公共端之间接有电阻R31。
10.根据权利要求1所述的牙科治疗仪，其特征是，吸唾装置的构成如下真空泵(90)通过管道(91)与储液罐(92)相接，从储液罐(92)再用管道(94)与吸头(95)相接，同时，储液罐(92)上有一个废液倾倒通路(93)。
专利摘要本实用新型为便携式超声波牙科治疗仪，属牙科医疗设备，可解决目前类似仪器中存在的液体供应系统不完善、治疗效果差、功能少、不便于携带等缺点。本实用新型用一个专用插头(10)将超声波驱动电路及液体供应系统与换能器(11)进行电路及机械联接，换能器(11)中设有工作尖，通过更换不同的工作尖，来达到不同的治疗目的。用于洁牙、根管治疗、牙周治疗、银汞充填、松动修复体等牙科治疗。
文档编号A61N5/00GK2189448SQ93217489
公开日1995年2月15日 申请日期1993年7月6日 优先权日1993年7月6日
发明者张立, 张建刚 申请人:张立, 张建刚