牙刷滅菌系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在一個(gè)實(shí)例中，我們描述了在衛(wèi)生和便利上具有更高質(zhì)量的用于牙刷滅菌和/或存儲(chǔ)的方法和系統(tǒng)，其中，進(jìn)入使用者口腔的刷頭和桿身絕不接觸到倉(cāng)室。此外，在刷頭和桿身之下，并不存在倉(cāng)室。如果水的任何液滴從刷頭滴落，則它們將一直滴落穿過(guò)倉(cāng)室，并停留在倉(cāng)室放置在其上的臺(tái)上，這稍后可以容易地被移除或者清潔。在一個(gè)實(shí)例中，我們使用UV?C燈作為我們的滅菌技術(shù)。這個(gè)選擇具有超過(guò)另一滅菌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)例中，我們使用單一燈，但是該燈是環(huán)結(jié)構(gòu)(另外也被稱為環(huán)形(annular)、環(huán)形(torus)、或者圓環(huán)(donut))，其從各個(gè)角度具有良好的牙刷覆蓋度。
【專利說(shuō)明】牙刷滅菌系統(tǒng) 相關(guān)申請(qǐng) 本申請(qǐng)涉及并獲得在先(臨時(shí))美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)日和申請(qǐng)日，該美國(guó)專利申請(qǐng)名 稱："牙刷滅菌系統(tǒng)(Toothbrush Sterilization System)"，申請(qǐng)日：2014年1月31日，序列 號(hào)61/934,500,具有相同的受讓人。該臨時(shí)專利的所有教導(dǎo)通過(guò)引用被并入本文中。 發(fā)明背景
[0001] 牙刷被證明對(duì)個(gè)人的一般健康和口腔衛(wèi)生而言是重要的。由于使用者與這個(gè)特定 產(chǎn)品之間的親密關(guān)系，因而牙刷可以是促進(jìn)或擴(kuò)大疾病的因素。由于它們的常濕性質(zhì)，使用 者放置在他/她口中的刷子部分可以藏匿病原體。即使是一位健康的個(gè)人所專用的刷子，在 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，也可能有不健康的微生物滋生。這種微生物可能來(lái)自使用者自己的口腔， 和/或來(lái)自在使用之間牙刷所放置的環(huán)境。
[0002] 大部分牙刷被放置在盥洗室，對(duì)微生物而言，是肥沃的環(huán)境。除潮濕之外，在使用 之后，很難從刷子中除去食物顆粒的所有痕跡。這些有機(jī)顆?？梢杂米鞔龠M(jìn)霉菌(mold)和 細(xì)菌(bacteria)的培養(yǎng)。除了在使用之間清潔之外，還需要確保刷子在它們的初期使用之 前是潔凈的。當(dāng)前并不存在這樣的規(guī)范，在包裝和出售之前，要求牙刷滅菌或者衛(wèi)生有特殊 標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 因此，對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，在使用之前和使用之間，用于牙刷消毒的裝置有極大的需 求。并且，實(shí)際上，努力達(dá)成這個(gè)目標(biāo)的發(fā)明在文獻(xiàn)中已知一個(gè)多世紀(jì)。這些發(fā)明的絕大多 數(shù)涉及牙刷和倉(cāng)室。在使用之間，使用者將刷子放回倉(cāng)室。在倉(cāng)室內(nèi)具有滅菌方法。這些年 來(lái)，這種滅菌方法的實(shí)質(zhì)已經(jīng)發(fā)生改變-有時(shí)是由于技術(shù)進(jìn)步，而有時(shí)則是由于效率、安全、 制造成本、或者便利。 表1:下表列舉了典型的各種滅菌方法的若干發(fā)明。
[0004] -些現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)不希望的方面在于：它們要求在放入抽出時(shí)、或者在滅菌 處理期間，刷子的刷毛(bristle)或者刷子靠近刷毛的一部分，進(jìn)入使用者口腔，并且接觸 到滅菌倉(cāng)室的一部分。這個(gè)不希望的接觸可以將病原體(pathogens)或者碎肩（debris)從 倉(cāng)室傳送回刷子上，并且反之亦然。這將導(dǎo)致反復(fù)地交叉污染，一些殘留的病原體或者碎肩
[0005]許多現(xiàn)有技術(shù)發(fā)明要求使用者進(jìn)行額外的動(dòng)作，將刷子放入倉(cāng)室中、除去它、或者 激活滅菌循環(huán)。例如，F(xiàn)owler的美國(guó)專利1，074,169教導(dǎo)一種將刷子完全地圍起來(lái)的包殼。 為了插入刷子或者為了除去它，使用者需要打開(kāi)口蓋以獲得開(kāi)口（access)。如果使用者已 經(jīng)在一只手中持有牙粉(dentifrice)的容器，則很不方便。Thompson的美國(guó)專利1，553,648 是一種典型的方案，其中，刷子可以在沒(méi)有打開(kāi)口蓋的情況下進(jìn)入。在這些方案中，倉(cāng)室和 刷子組裝體之間的密封是通過(guò)利用兼容的塞子或者兼容的倉(cāng)室來(lái)完成。然后，使用者需要 在拔出刷子的同時(shí)還拉住倉(cāng)室以保持其穩(wěn)定，或者倉(cāng)室需要被安裝到固定表面上，例如墻 上(wall)。安裝是額外的行為，這在許多環(huán)境中是不方便或者不實(shí)用的。MacShane的美國(guó)專 利US 1，708，423要求使用者進(jìn)行單獨(dú)動(dòng)作，以開(kāi)始滅菌工藝。 表3:以下發(fā)明均遭到以下影響：使用者需要進(jìn)行另外的動(dòng)作以求將刷子裝載入倉(cāng)室 中、除去它、或者開(kāi)始滅菌工藝。
[0006] Hecker的美國(guó)專利6,123,477教導(dǎo)一種不包括倉(cāng)室的滅菌器。在這個(gè)發(fā)明中，第二 把刷子被用來(lái)擦拭牙刷的刷毛。這個(gè)具有顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)，在滅菌中間，牙刷暴露于周圍環(huán) 境，來(lái)代替被保護(hù)在倉(cāng)室中。此外，功效似乎較高地取決于使用者技術(shù)。它也僅集中在刷毛 的滅菌上，與將會(huì)進(jìn)入使用者口腔的所有表面的狀態(tài)相反。 表4:下表列舉了教導(dǎo)自備式牙刷滅菌和具有上述缺點(diǎn)的發(fā)明。
[0007] Lamonde、Embry和Porter并未教導(dǎo)滅菌。這些發(fā)明傳送牙粉(dent if rice)或者漱 口劑。然而，滅菌液體可以被視為是牙粉(dent i fr i ce)的替代物。
[0008]在所有包括滅菌倉(cāng)室的在先發(fā)明中，或者用者放入他或她的口腔中的牙刷元件之 間存在接觸(如上所述），或者在放入口腔的刷毛和牙刷桿正下方存在倉(cāng)室部分。缺點(diǎn)在于， 從牙刷脫落的液體或者顆粒最終留在倉(cāng)室內(nèi)部。由于在使用之后立即將刷子放入倉(cāng)室中， 因而裝載有一定量水。一兩滴水可以從刷子上掉落，水中帶有食物顆粒、牙粉、或者甚至來(lái) 自使用者口腔或者刷子周圍環(huán)境的病原體。
[0009] 為了將水從倉(cāng)室中趕出，一些發(fā)明允許干燥機(jī)的存在(例如Choi的專利US5，487， 877)。即使將水從倉(cāng)室中趕出，水中所包含的顆粒也仍將留下。從好的情況來(lái)說(shuō)(at best)， 這將導(dǎo)致堆積在倉(cāng)室中的顆粒需要經(jīng)常清潔。從最壞的情況來(lái)說(shuō)(at worst)，它可能變?yōu)?微生物的滋生地，該滋生地將使刷子暴露于比假設(shè)它從未進(jìn)入倉(cāng)室的情況更加不利的環(huán) 境。許多在先發(fā)明依靠完全封閉的倉(cāng)室，以確保滅菌工具不會(huì)泄漏到周圍環(huán)境中（例如， Hurley的專利USl，364，557、Eckhardt的專利US6，461，568、以及Barham的專利US6，966， 441) 〇
[0010] 因此，總的來(lái)說(shuō)，相對(duì)于在此處公開(kāi)描述的本發(fā)明，現(xiàn)有技術(shù)(如下所述)或者是設(shè) 計(jì)專利，或者就不是牙刷滅菌器，或者具有缺點(diǎn)。 表5:相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)列表，沒(méi)有本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)(本公開(kāi)中所描述）。
發(fā)明概要
[0012] 在一個(gè)實(shí)施方式中，我們描述一種方法和系統(tǒng)，其中進(jìn)入使用者口腔的刷頭和桿 從不接觸倉(cāng)室。同樣，在刷頭和桿的下方并不存在倉(cāng)室。如果有任何水滴從刷頭掉落，則它 們將完全穿過(guò)倉(cāng)室，并且停留在擱放倉(cāng)室的臺(tái)面(counter)上。雖然這并未消除顆粒，但它 確保了顆粒不存在于倉(cāng)室中，倉(cāng)室可能是無(wú)法解除或者難以清潔的。在日常的臺(tái)面清潔期 間，可以將所有顆粒從臺(tái)面除去。
[0013] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，我們的滅菌工具是UV-C燈。這個(gè)選擇有超過(guò)其它滅 菌工具的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)包括:無(wú)液體的濺出（對(duì)比液體噴霧滅菌器）、無(wú)危險(xiǎn)物質(zhì)泄漏入大氣中 (對(duì)比氣體覆蓋層滅菌器）、無(wú)熱表面(對(duì)比高壓蒸氣滅菌器(autoclave))、迅速(對(duì)比干燥 滅菌器）、以及安靜(對(duì)比真空滅菌器）。相對(duì)于其它工具，紫外線滅菌所具有的一個(gè)缺點(diǎn)在 于:它利用光線，光線通常伴有固有的陰影。也就是說(shuō)，如果欲用來(lái)滅菌的刷頭的一部分在 陰影中，則滅菌的功效將顯著降低。一些現(xiàn)有技術(shù)(例如Pinsky的專利US7,213,603)提出將 多個(gè)紫外線燈作為獲得更大覆蓋度的方案。毫無(wú)疑問(wèn)，這將直接增加制造成本，并且為了達(dá) 到相同覆蓋度而要求相當(dāng)數(shù)量的燈泡。其它的現(xiàn)有技術(shù)提到了在倉(cāng)室的內(nèi)部引入反射面而 克服這項(xiàng)缺點(diǎn)。這也將增加制造成本。形成表面的典型方法是將金屬噴濺在模制塑料表面 上。雖然有效，但像這樣的復(fù)合部件難以再循環(huán)。
[0014] 在本發(fā)明中，顯示一個(gè)單一的燈，而該燈呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)（另外也被稱為環(huán)形 (annular)、環(huán)形(torus)、或者圓環(huán)(donut))，其相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)是獨(dú)特的。牙刷的刷子端被 放置在環(huán)狀中，因此光線以多個(gè)角度靠近刷頭，陰影被大量較少或消除。在實(shí)踐中，由于燈 的端部條件，環(huán)狀被中斷。然而，這個(gè)中斷較?。ㄐ【嚯x），并且燈的大部分都保持環(huán)形形狀 以及優(yōu)點(diǎn)(從各個(gè)角度，具有良好的牙刷覆蓋度）。 附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明 圖1是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，牙刷位于旁邊的倉(cāng)室的視圖。 圖2是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，牙刷位于其中的倉(cāng)室的視圖。 圖3是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，牙刷從倉(cāng)室中被插入或被抽出的過(guò)程中，倉(cāng)室的視 圖。 圖4是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，牙刷位于倉(cāng)室中，且倉(cāng)室位于臺(tái)面上的視圖。 圖5是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，倉(cāng)室底部的視圖。 圖6是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，其中具有牙刷的倉(cāng)室的部分截面視圖。 圖7是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，其中具有牙刷的倉(cāng)室的橫截面的視圖。 圖8是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，其中具有牙刷的倉(cāng)室的視圖。 圖9是本發(fā)明裝置的另一實(shí)施方式中，其中具有牙刷的倉(cāng)室的視圖。 圖10是本發(fā)明裝置的還有一實(shí)施方式中，其中具有牙刷的倉(cāng)室的視圖。 圖11是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，牙刷的視圖。 圖12是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式中，本發(fā)明系統(tǒng)的部件示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 隨附的發(fā)明描述了消費(fèi)者使用的電動(dòng)牙刷滅菌系統(tǒng)。本發(fā)明介紹了許多新型特 征，用來(lái)改善清潔、便利和耐用性。牙刷滅菌系統(tǒng)在工業(yè)中已知，并且在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi) 是有效的。最初，牙刷是手動(dòng)的，僅僅包含手柄和刷毛。滅菌源多年來(lái)已經(jīng)發(fā)生了改變。
[0016] 最初，將刷子浸漬在滅菌液體中（圖1，附錄1)以殺死存在于刷子上的微生物。這個(gè) 技術(shù)的在先技術(shù)早在1904年就被發(fā)現(xiàn)了。稍后(~1918年），氣體(例如甲醛)被使用（圖2,附 錄1)。此外也出現(xiàn)了基于加熱的滅菌方法（圖18,附錄1)和氣溶膠使用（圖19,附錄1)的證 據(jù)。稍后（~20世紀(jì)40年代），由于便利性和有效性，已將滅菌源變更為光線，使牙刷沐浴在 UVC范圍的光線中（圖3,附錄1)。這種光線的中心光譜波長(zhǎng)大致在240nmWVC光線的波長(zhǎng)范 圍為100-280nm。雖然光源可以發(fā)出在這個(gè)范圍之外的光線（例如，進(jìn)入可見(jiàn)光譜之內(nèi)），但 是在這個(gè)范圍內(nèi)的光線具有滅菌能力。利用手動(dòng)牙刷和UVC光線的當(dāng)前產(chǎn)品如附錄1的圖4 所示。
[0017] 在二十世紀(jì)五十年代，采用了第一個(gè)電動(dòng)牙刷。這些最初的目標(biāo)是針對(duì)運(yùn)動(dòng)技能 降低的使用者。稍后，顯而易見(jiàn)地是，當(dāng)清潔牙齒時(shí)，相比于手動(dòng)牙刷，這些裝置具有更高的 效果。最早的刷子被插入交流電輸出(AC outlet)中。然而，在二十世紀(jì)六十年代，電池電源 版本被引入，并且開(kāi)始被廣泛地采用。
[0018] 根據(jù)刷毛被驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)牙刷可以被歸類為兩組。一組采用振動(dòng)。因?yàn)樗⒚?振動(dòng)高于20kHz (是人聽(tīng)力的上限），所以現(xiàn)今大部分的振動(dòng)牙刷被稱為超聲(u I tra son i c) 牙刷(圖5,附錄1)。
[0019]電動(dòng)牙刷的第二大類是轉(zhuǎn)動(dòng)的。刷毛在軸的周圍，連續(xù)旋轉(zhuǎn)或者以旋轉(zhuǎn)的方式振 動(dòng)（圖6,附錄1)。
[0020] 滅菌電動(dòng)牙刷的產(chǎn)品也已被獲知了一段時(shí)間（圖7和圖8,附錄1)。在這些系統(tǒng)中， 具有使牙刷手柄中的電池保持完全充電的充電電路。此外，具有照射在刷毛上的UVC光源。 在我們所知的所有當(dāng)前送貨產(chǎn)品中，均是將刷頭從手柄折卸以用于滅菌工藝。將帶有一小 節(jié)桿的刷毛(其在本文件中統(tǒng)一被限定為刷頭)放入單獨(dú)的含有UVC光源的倉(cāng)室中，并且激 活光線。
[0021] 當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平的電動(dòng)牙刷滅菌系統(tǒng)的缺點(diǎn)如下所述：
[0022] (1)當(dāng)使用者刷完他/她的牙齒時(shí)，要將手柄放回充電座。當(dāng)該充電座為產(chǎn)品提供 固定的臺(tái)面時(shí)，這是非常方便的，并且當(dāng)需要再次使用時(shí)，使用者準(zhǔn)確地知道產(chǎn)品所在地。 然而，為了確實(shí)地對(duì)刷毛進(jìn)行滅菌，需要附加的工作來(lái)將刷頭與手柄分離，并且將刷頭放置 在滅菌倉(cāng)室中。雖然這不是大量額外工作，但是結(jié)果是許多使用者選擇不對(duì)刷牙后的刷頭 進(jìn)行滅菌。這增加病原體(例如病毒、細(xì)菌、寄生物、或者真菌)在濕的刷頭上生長(zhǎng)，是可怕的 結(jié)果。
[0023] (2)當(dāng)將刷頭從手柄移除并放置在滅菌容器中時(shí)，牙刷無(wú)法立即投入使用。手柄是 存在的，但是其上沒(méi)有安裝刷頭。需要將刷頭從滅菌容器中移除，并安裝在手柄上。
[0024] (3)當(dāng)使用后刷頭被安裝在手柄上且未被放置在滅菌倉(cāng)室中時(shí)，則刷頭被暴露于 環(huán)境中。這個(gè)環(huán)境通常是盥洗室環(huán)境，其具有許多的水流來(lái)源(例如水池、淋浴、坐便器和浴 缸）。這些水源使水滴成煙霧狀散開(kāi)。這些水滴可以將其它元素比如小便、糞便和唾液等傳 送遍及盥洗室。當(dāng)刷毛暴露于這個(gè)環(huán)境時(shí)，它們可以在無(wú)意間被污染。
[0025] (4)在現(xiàn)有的裝置中，滅菌倉(cāng)室具有封閉的底部，具有一個(gè)刷頭被插入和移除的開(kāi) 口。此外，在各部件內(nèi)和在各部件之間（即角落和裂縫），這個(gè)倉(cāng)室經(jīng)常具有許多銳內(nèi)角。放 置在這個(gè)環(huán)境中的刷毛是濕的（剛被使用過(guò)）。這個(gè)水可以并確實(shí)從刷毛上滴落，并且留在 倉(cāng)室中。如果不是恰好在對(duì)著UVC光源的視線中，則這些水漬惡化并養(yǎng)育病原體群落。
[0026] (5)在現(xiàn)有的滅菌倉(cāng)室中的光源是點(diǎn)光源或者線光源（圖9,附錄1)。始終如一地在 刷毛區(qū)域中產(chǎn)生陰影，光線沒(méi)有不把全部刷毛浸浴時(shí)有效(where the light is not as effective as it is not bathing the entirety of the bristles)。
[0027] (6)無(wú)關(guān)在清潔期間刷子已被使用的次數(shù)，現(xiàn)有的系統(tǒng)總完成相同的清潔循環(huán)。
[0028] (7)滅菌倉(cāng)室非常難以清潔。
[0029] (8)現(xiàn)有的系統(tǒng)中的光源非常容易照射到使用者。實(shí)際上，使用者在無(wú)意中可以用 他/她的手或者用刷頭觸摸到光源。這個(gè)可以將污染物(例如，油或者顆粒物質(zhì))添加到光線 的表面，從而降低它的發(fā)射和效率。
[0030]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式包括:集成為一體的充電座(charging station)和滅菌倉(cāng) 室（圖10，附錄1)。這個(gè)基座(base station)或者被電線連到交流電源上或者以它自己的內(nèi) 部電池運(yùn)行。將刷頭末端向下的電動(dòng)牙刷（圖27,附錄1)插入到基座中（圖11，附錄1)。一旦 它被插入，則刷頭與環(huán)境隔離，這相比在兩次刷牙間刷頭留在環(huán)境中，則更能保持潔凈且更 無(wú)菌。這個(gè)幫助解決如上述部分(3)中提及的當(dāng)前技術(shù)中存在的問(wèn)題。
[0031] 牙刷（圖12,附錄1)在接近刷頭端具有內(nèi)部的充電線圈（charging coil)。在這個(gè) 線圈和底座中的相似線圈之間，產(chǎn)生了非接觸的電感耦合（圖13,附錄1)。一旦底座檢測(cè)到 牙刷的存在，則充電開(kāi)始并且滅菌循環(huán)開(kāi)始。滅菌在充電座內(nèi)通過(guò)UVC光源完成（圖13,附錄 1)。這個(gè)UVC光源可以是與現(xiàn)有技術(shù)的當(dāng)前狀態(tài)相類似的點(diǎn)源或線源。在一個(gè)實(shí)施方式中， 它是環(huán)繞刷頭的光源，以消除上述部分(5)提及的陰影。（圖14,附錄1)
[0032] 這個(gè)環(huán)狀光線(ring light)可以是水銀蒸氣管光線（圖15,附錄1)。它還可以是一 系列環(huán)繞刷頭的點(diǎn)光源?？蛇x地，可以是單一光源，該光源經(jīng)由光管被移到并圍繞刷頭。為 了進(jìn)一步助于消除陰影，滅菌倉(cāng)室的內(nèi)部可以被制成反射面。（圖14,附錄1)。鋁涂層已被證 明反射UVC光線非常有效。滅菌循環(huán)期間，UVC光線打開(kāi)預(yù)定的時(shí)間。時(shí)間量可以基于從最后 一次清潔后牙刷所通過(guò)的刷牙循環(huán)數(shù)目而不同。這個(gè)解決上述部分(6)中的問(wèn)題。
[0033] 刷子手柄可以記錄使用痕跡，并且這個(gè)信息可以經(jīng)由比如RFID跟蹤器或者 Bluetooth通訊器等的部件被傳達(dá)到基座。一旦刷子被插入在基座中，則滅菌循環(huán)開(kāi)始。因 為這個(gè)不采取來(lái)自使用者的額外的精力去實(shí)現(xiàn)，所以它解決上述部分(1)和(2)中所引用的 當(dāng)前產(chǎn)品的缺點(diǎn)。
[0034] 優(yōu)選設(shè)計(jì)的倉(cāng)室缺少可以變?yōu)榫鬯鞯牧严?。如果水從刷頭滴落，則水通過(guò)倉(cāng)室 底部中的開(kāi)口穿過(guò)裝置(圖13,附錄1)。這個(gè)解決上述部分(4)中所述的當(dāng)前問(wèn)題。水可以駐 留在臺(tái)面上，直到它蒸發(fā)完為止。
[0035] 可選地，可以存在吸水墊板，并放置在倉(cāng)室之下（圖16,附錄1)。這個(gè)墊板可以使水 從毛細(xì)貫穿或者沿著它的表面消散。由于水被散開(kāi)，因而它具有更多蒸發(fā)表面積，并且以顯 著促進(jìn)的速率消失于環(huán)境。這個(gè)墊板可以具有其它的功能，它可以作為托架并使單元免于 傾翻。由于倉(cāng)室在兩端都具有開(kāi)口，且缺少裂隙，因而它易于使用裝置來(lái)清潔，比如嬰兒奶 瓶清洗器，牙刷附加物，乃至毛巾（圖17,附錄1)，解決上述部分(7)的顧慮。
[0036]因?yàn)榭梢栽谒⒆雍突g存在通信連接，因而他們中的任何一個(gè)可以具有顯示 器以向使用者傳達(dá)信息（圖16,附錄1)。其中，這個(gè)顯示器可以顯示，比如剩余的充電時(shí)間、 剩余的滅菌時(shí)間、所完成的刷牙循環(huán)的數(shù)量、剩余的刷頭壽命、和平均刷牙持續(xù)時(shí)間等（圖 20-23，附錄1)。
[0037]當(dāng)刷子正被插入基座中時(shí)，如此設(shè)計(jì)以便于使刷毛免于接觸到光源（圖30,附錄 1)。光源還被深埋入倉(cāng)室之中，最小化使用者直接接觸到它的可能。這個(gè)正好解決上述的部 分(8)的問(wèn)題。
[0038]本發(fā)明的其它元件和進(jìn)一步的解釋如附錄1中的圖24-26、28-29和31-33所示。所 有上述結(jié)構(gòu)可以被應(yīng)用于手動(dòng)牙刷以及電牙刷。
[0039] 附錄1(在2個(gè)單獨(dú)文件中）包括以下"附錄1-圖"：圖10顯示來(lái)自不同視角的倉(cāng)室。 圖11顯示關(guān)于刷子與倉(cāng)室的對(duì)接、放置和間隙。圖12顯示RFID芯片和刷子的橫截面。圖13顯 示紫外線燈源和倉(cāng)室的內(nèi)部。圖14顯示具有例如鏡子的反射面的倉(cāng)室內(nèi)部，用來(lái)最大化反 射效果。圖15顯示具有弧度、環(huán)形的紫外線燈炮(UV bulb)。圖16顯示倉(cāng)室墊板、它的形狀和 它的使用、以及用于警告或者通知使用者，例如針對(duì)在裝置上剩余的電荷、和刷牙時(shí)間或頻 率的數(shù)量，在倉(cāng)室外表面上的指示燈光和/或顯示選項(xiàng)，例如具有多個(gè)光或二極管、或棒狀 光或者指示器、或者浮動(dòng)指示器、或者彩色光、或者與顯示參數(shù)的值成正比改變強(qiáng)度的光， 例如與電池上剩余的電荷成正比的光強(qiáng)度，或者當(dāng)警告低電量指示時(shí)使用紅光。圖17顯示 倉(cāng)室清潔刷子。圖20顯示關(guān)于倉(cāng)室激活的刷子。圖22顯示用于自清潔的清潔的循環(huán)順序。圖 23顯示充電循環(huán)順序。圖24顯示本發(fā)明倉(cāng)室/牙刷系統(tǒng)和它們的設(shè)計(jì)/參數(shù)/組件的說(shuō)明和 優(yōu)點(diǎn)。圖25顯示清潔程序(功能1)。圖26顯示充電程序(功能2)。圖27表示從不同角度顯示的 帶有組件的先進(jìn)的聲波刷子。圖28顯示詳細(xì)的倉(cāng)室內(nèi)部。圖29顯示帶有紫外線燈源環(huán)的倉(cāng) 室內(nèi)部。圖30顯示在運(yùn)轉(zhuǎn)中的刷子放置。圖31顯示倉(cāng)室內(nèi)部的光管。圖32顯示用于本發(fā)明系 統(tǒng)的可收縮的線纜或者線，針對(duì)緊湊和干凈設(shè)置，例如帶有可選的彈簧以收縮線，位于倉(cāng)室 內(nèi)部的底部，帶有可選的鉤以釋放彈簧用于收縮工序。圖33顯示干燥過(guò)程/順序(功能3)，帶 有針對(duì)干燥處理的間隙、帶有熱能或者輻射能(作為手段，帶有傳送、傳導(dǎo)或者輻射機(jī)制）、 帶有增大的氣流、帶有一些來(lái)自倉(cāng)室支腿或支腳周圍的間隙的空氣。熱能或者輻射能的單 元或裝置可以被插入倉(cāng)室腔體的中間，作為可移動(dòng)的部分，或者它們可以是固定在墻上或 者在倉(cāng)室中。
[0040] 附錄2中第1-11頁(yè)顯示帶有更多詳細(xì)說(shuō)明和截面圖的倉(cāng)室和牙刷的不同視圖。
[0041] 在一個(gè)實(shí)施方式中，我們?cè)诶缬糜冢ㄓ靡灾危┒鄠€(gè)牙刷的單元上具有多個(gè)倉(cāng) 室，具有通用的用于牙刷和紫外線燈源的電力供應(yīng)或者備用電池。在一個(gè)實(shí)施方式中，我們 在相同的倉(cāng)室中具有多個(gè)環(huán)狀紫外線燈源。在一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)環(huán)狀紫外線燈源彼此 并聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施方式中，我們具有平行于地面或者臺(tái)面的多個(gè)環(huán)狀紫外線燈源。在一個(gè)實(shí) 施方式中，我們具有與水平的地面或者臺(tái)面成一定角度的多個(gè)環(huán)狀紫外線燈源，例如相對(duì) 于水平地面，呈15、30、40、45、55、60或者80度的角度。
[0042] 在一個(gè)實(shí)施方式中，我們?cè)趥}(cāng)室主體的內(nèi)部或在牙刷手柄上(或者在兩者上）的具 有一些翅片或軌道或者凹槽，在牙刷和內(nèi)部倉(cāng)室之間產(chǎn)生一些間隙，以用于空氣流動(dòng)，從而 當(dāng)每次使用之后，將牙刷插入倉(cāng)室時(shí)，用于更好的干燥處理和更好的排水(例如參見(jiàn)圖11、 附錄1)。
[0043] 在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明在牙刷主體內(nèi)部具有電池和充電線圈，其針對(duì)兩種類 型的RFID(主動(dòng)的-被動(dòng)的），具有安裝在系統(tǒng)上或者系統(tǒng)內(nèi)部的RFID芯片，用于與計(jì)算機(jī)、 智能手機(jī)和倉(cāng)室之間的通訊，例如用于傳輸數(shù)據(jù)、驗(yàn)證和識(shí)別，例如用于顯示使用的時(shí)間、 裝置剩余的電量等。（例如參見(jiàn)圖12,附錄1)在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明具有用于短范圍通 信的藍(lán)牙設(shè)備，一個(gè)被安裝在牙刷和/或倉(cāng)室上。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施方式中，紫外線源在倉(cāng)室內(nèi)部。在一個(gè)實(shí)施方式中，紫外線源在倉(cāng)室外 部，例如從光纖或者波導(dǎo)到倉(cāng)室。在一個(gè)實(shí)施方式中，光線在進(jìn)程之中通過(guò)分流器獲得對(duì)多 條射線的分離，用于更好的覆蓋被清潔的對(duì)象。（例如參見(jiàn)圖31，附錄1)在一個(gè)實(shí)施方式中， 在倉(cāng)室內(nèi)部存在一面鏡子或者一組鏡子或者反射面或者彎曲反射面，其為了清潔而集中光 線或者把光線直接引導(dǎo)對(duì)準(zhǔn)牙刷，例如球形形狀或者圓筒狀或者圓錐形狀，作為凹鏡或者 凹表面，例如使用金屬涂層。（例如參見(jiàn)圖13,附錄1)
[0045] 在一個(gè)實(shí)施方式中，聚焦區(qū)域在鏡子的焦點(diǎn)上。在一個(gè)實(shí)施方式中，光源可以是環(huán) 狀、或者厚環(huán)、或者多環(huán)、或平行環(huán)、或者水平環(huán)、或放射環(huán)、或者在紫外線范圍內(nèi)具有不同 波長(zhǎng)的環(huán)(或者兩極管、或者激光、或者其它光源）。（例如參見(jiàn)圖14,附錄1)
[0046] 在一個(gè)實(shí)施方式中，倉(cāng)室清潔刷子，具有多個(gè)刷頭，在裝置上、或者在牙刷主體上、 或者在單獨(dú)的桿或棍上，是可替換的，被使用者用于清潔倉(cāng)室。（例如參見(jiàn)圖17,附錄1)它可 以在相同的棍或棒或桿上具有若干刷子，具有不同的形狀，用于更好的清潔。
[0047] 在一個(gè)實(shí)施方式中，倉(cāng)室燈、菜單、或者顯示器可以向使用者提供功能選擇，例如 供使用者輸入數(shù)據(jù);或者向使用者提供信息或者警告，例如使用彩色光或者二極管，指示牙 刷的充電階段、或者使用紅色警報(bào)光顯示組件的故障。（例如參見(jiàn)圖20,附錄1)
[0048]附錄1的圖21顯示清潔循環(huán)順序。注意：可選擇的清潔強(qiáng)度是基于刷子插入的頻 率，即頻率越高，強(qiáng)度越高。針對(duì)不同的實(shí)施方式，該強(qiáng)度（I)可以與頻率值(f)成線性比例 (其中，k作為系數(shù))或非線性比例。例如，一種情況可以是：（I = kXf)，其中，I是光線強(qiáng)度，f 是相對(duì)于每單位時(shí)間的刷牙的頻率或次數(shù)、或者相對(duì)于每單位時(shí)間的刷牙的時(shí)間長(zhǎng)度，例 如相對(duì)于每周、每月或每天(或者平均值、或者移動(dòng)平均、或者累積平均），其中，X表示乘法 運(yùn)算。強(qiáng)度可以基于:輻射強(qiáng)度，以瓦特每球面度計(jì)算(w/ sr);或者發(fā)光強(qiáng)度，流明每球面度 (lm/sr)計(jì)算;或者坎德拉(candela) (cd);或者福射照度（Irradiance)或者強(qiáng)度，以瓦特每 平方米(W/m2)計(jì)算;或者福射亮度(Radiance)，以(W · sr-1 · m-2)計(jì)算。
[0049] 在一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)直接金屬接觸和布線來(lái)充電，利用備份電源或可再充電 電池。在一個(gè)實(shí)施方式中，充電通過(guò)遠(yuǎn)程感應(yīng)線圈完成，沒(méi)有接引或金屬接觸。倉(cāng)室的材料 可以是如現(xiàn)有技術(shù)中所述的任何合成材料或者天然材料，例如塑料。在一個(gè)實(shí)施方式中，刷 子和內(nèi)部倉(cāng)室的曲面被設(shè)計(jì)，以便使它們不進(jìn)行接觸或交叉污染。（例如參見(jiàn)圖30,附錄1)
[0050] 圖1-11相當(dāng)于附錄2中第1-11頁(yè)（圖1-11)。圖5是本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施方式，例 如，是倉(cāng)室的示意圖。圖1-4、圖8-10是本發(fā)明裝置的實(shí)施方式，例如，帶有牙刷的倉(cāng)室的示 意圖。圖6(或者圖7)是本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施方式，例如，其中具有牙刷的倉(cāng)室的局部截面 視圖。圖11是本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施方式，例如，牙刷的視圖。
[0051] 圖12是本發(fā)明系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式，例如，本發(fā)明系統(tǒng)的部件的示意圖，其包含： 菜單、手動(dòng)按鈕和顯示器;RFID、藍(lán)牙和天線；用戶界面、指示燈和警報(bào)燈;使用頻率、使用歷 史、平均模塊（與平均值進(jìn)行比較、基準(zhǔn)值調(diào)整、或者到目前為止的歷史值或性能值（to average values for comparisons，for baseline values, or for history or performance values，so far))，以及存儲(chǔ)器；電動(dòng)機(jī)控制器;UV燈；刷子干燥器;模式光線 (mode lights);充電電路；以及外部電源供應(yīng)。
[0052]其它的實(shí)施方式其中它們的變化和例子為:
[0053]牙齒衛(wèi)生系統(tǒng)，其包含： ?口腔護(hù)理器具，在一端具有手柄、末端處具有口腔護(hù)理端部（a mouth care end effect)、以及兩者之間的桿身。 ?在常規(guī)使用期間，口腔護(hù)理端部和所述桿身進(jìn)入使用者的口腔。 ?用于存儲(chǔ)所述口腔護(hù)理器具的獨(dú)自站立(free-standing)倉(cāng)室。 ?所述倉(cāng)室含有滅菌部件(means)。 ?存儲(chǔ)時(shí)或滅菌期間，如果碎肩從所述口腔護(hù)理端部或者所述桿身掉落，所述碎肩并 不會(huì)接觸所述倉(cāng)室的任何一部分。 ?存儲(chǔ)時(shí)，所述口腔護(hù)理端部位于所述手柄下方。 ?將濕氣從所述端部中驅(qū)除的加熱器。 ?口腔護(hù)理器具是電動(dòng)的且電池供電。 ?所述倉(cāng)室包括對(duì)所述口腔護(hù)理器具的電池進(jìn)行充電的充電電路。
[0054] 牙齒衛(wèi)生系統(tǒng)，其包含： ?口腔護(hù)理器具，在一端具有手柄、末端處具有口腔護(hù)理端部（a mouth care end effect)、以及兩者之間的桿身。 ?在常規(guī)使用期間，所述口腔護(hù)理端部和所述桿身進(jìn)入使用者的口腔。 ?用于存儲(chǔ)所述口腔護(hù)理器具的獨(dú)自站立的倉(cāng)室，其中，所述口腔護(hù)理端部和所述桿 身存放在倉(cāng)室內(nèi)部，而所述手柄的至少一部分存放在外部。 ?所述倉(cāng)室含有滅菌部件。 ?當(dāng)在所述倉(cāng)室內(nèi)進(jìn)行插入、移除、或者存儲(chǔ)時(shí)，所述倉(cāng)室并不接觸到所述口腔護(hù)理端 部，也不接觸到所述桿身。 ?在不需要對(duì)所述倉(cāng)室或者所述口腔護(hù)理器具采取額外的動(dòng)作的情況下，所述口腔護(hù) 理器具可以被插入或者可以從所述倉(cāng)室中被移除。 ?滅菌和存儲(chǔ)期間，所述倉(cāng)室對(duì)在所述口腔護(hù)理端部和所述桿身之下的環(huán)境(重力下） 敞開(kāi)。 ?存儲(chǔ)時(shí)，所述口腔護(hù)理端部位于所述手柄的下方。 ?將濕氣從所述端部中驅(qū)除的加熱器。 ?口腔護(hù)理器具是電動(dòng)的且電池供電。 ?所述倉(cāng)室包括對(duì)所述口腔護(hù)理器具的電池進(jìn)行充電的充電電路。
[0055]牙齒衛(wèi)生系統(tǒng)，其包含： ?口腔護(hù)理器具。 ?用于存儲(chǔ)所述口腔護(hù)理器具的獨(dú)自站立的倉(cāng)室。 ?所述倉(cāng)室含有滅菌部件。 ?所述滅菌工具包含至少一種發(fā)射處于紫外光譜中的光線的燈。 ?所述燈泡中的至少一種是單一光源，其中，大部分的幾何形狀 可以被描述為環(huán)形。
[0056]上述教導(dǎo)的任何變化也被本專利申請(qǐng)所包括。
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【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 倉(cāng)室； 所述倉(cāng)室的中間具有空腔，該空腔從所述倉(cāng)室頂部伸展到所述倉(cāng)室底部； 牙刷的至少一部分被放置在所述倉(cāng)室中； 發(fā)射紫外光的光源； 所述紫外光存在于所述腔體的至少一部分中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述牙刷的刷子位于所述牙刷的 手柄之下。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:干燥裝置。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:位于所述倉(cāng)室內(nèi) 部的福射能量源。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:位于所述倉(cāng)室內(nèi) 部的熱源。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:位于所述倉(cāng)室內(nèi) 部的對(duì)流源。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:位于所述倉(cāng)室下 的倉(cāng)室腳。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述牙刷是電動(dòng)牙刷。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述牙刷是電池運(yùn)作的。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，在所述牙刷的刷子和所述倉(cāng)室 之間存在間隙。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，在所述牙刷和所述倉(cāng)室之間存 在用于氣流的間隙。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含:在所述倉(cāng)室和所 述牙刷之間的充電電路。13. 口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 倉(cāng)室； 在所述倉(cāng)室的中間具有空腔； 牙刷被放置在所述倉(cāng)室中； 發(fā)射紫外光的光源； 所述光源位于所述倉(cāng)室內(nèi)部； 所述光源基本上在形狀上是環(huán)形的或者圓形的； 所述光源環(huán)繞所述牙刷的刷子。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述紫外線光源是水銀蒸汽 燈。15. 口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 倉(cāng)室； 在所述倉(cāng)室的中間具有空腔； 其中，所述倉(cāng)室具有從所述倉(cāng)室外部通向所述腔體的開(kāi)放式對(duì)接口； 牙刷，其包含刷子端和手柄端； 其中，所述手柄端與所述倉(cāng)室對(duì)接； 當(dāng)對(duì)接時(shí)，所述刷子端存放于所述空腔中，所述手柄端存放于所述倉(cāng)室外部； 對(duì)接期間，在所述刷子端和所述倉(cāng)室之間存在間隙； 紫外線光源； 在所述對(duì)接時(shí)，所述紫外線光源自動(dòng)進(jìn)行照明。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述空腔從所述倉(cāng)室頂部向所 述倉(cāng)室底部伸展。17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述牙刷的所述刷子端位于所 述牙刷的所述手柄端之下。18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 干燥裝置。19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 位于所述倉(cāng)室內(nèi)部的輻射能量源。20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 位于所述倉(cāng)室內(nèi)部的熱源。21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 位于所述倉(cāng)室內(nèi)部的對(duì)流源。22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 位于所述倉(cāng)室之下的倉(cāng)室腳。23. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述牙刷是電動(dòng)牙刷。24. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述牙刷是電池運(yùn)作的。25. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的口腔護(hù)理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含： 在所述倉(cāng)室和所述牙刷之間的充電電路。
【文檔編號(hào)】A46B17/06GK105960250SQ201580005984
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2015年1月25日
【發(fā)明人】瑞安·摩根, 西蒙·谷哈哈里
【申請(qǐng)人】道清潔有限責(zé)任公司