背景技术：
本发明大体上涉及口腔护理系统，且更确切地说，涉及一种包括用于分配口腔护理流体的器具或装置的口腔护理系统。
各种器具或装置用于存储和分配口腔护理剂或流体，例如牙齿增白配制物。已知用于过氧化氢漂白的一种此类配制物的功效与其ph增加成正比。然而，为了使含过氧化氢的配制物保质期达到最大，ph通常设定到低于所需的水平，例如更接近ph5.5，过氧化物在ph5.5下更稳定，但增白功效并非最佳。在其它用于不同口腔护理目的(例如，敏感性、抗菌等)的口腔护理剂配制物中，产品中的离子浓度和活性增加增强了治疗功效。
需要改善口腔护理剂存储和分配。
技术实现要素：
本发明提供了一种口腔护理系统，包含用于分配口腔护理剂的手持式口腔护理器具。在一个实例中，口腔护理剂可以是包含基于过氧化氢和水的混合物的牙齿增白流体。在一些实施例中，增白流体可呈液体或凝胶形式。在一个非限制性实施方案中，口腔护理器具可被配置为便携式牙齿增白笔或分配器，其包括机载电力系统和电路，所述电路可操作以在递送给使用者之前增加在分配器的分配端处的含有过氧化氢的增白流体的局部ph。所述电路被配置成经由启动致动器以在从所述施配器的递送点处(例如，在以流体方式联接到容纳所述增白流体的储液槽的分配导管中)以电化学方式活化所述增白流体以升高其ph。然而，存储于储液槽中的增白流体的ph在所述工艺期间不升高或增加。电路由使用者经由致动器选择性供能，所述致动器在一些实施例中可与分配增白流体一致。有利地，所述增白剂分配器允许在对于最大存放期来说理想的较低ph下存储所述增白流体，但能够在分配时升高所分配流体的ph以用于最优增白性能。在一个实施例中，所述增白流体包含基于过氧化氢-水的混合物。
所述口腔护理剂分配器包括用于分配所述增白流体的合适分配机构。实例包括但不限于按钮棘轮型机构、旋转机构或其它机构。所述分配机构包括手动操作的致动器，所述致动器在一个实施方案中被配置成分配所述口腔护理剂并且同时使所述电路通电。在其它实施方案中，所述致动器被配置成使得在致动器的致动停止后立即在第一时间将第一电极和第二电极断电，且在第一时间之后的第二时间将分配机构停用。在一些实施例中，可以提供具有可编程微控制器61的控制电路板以控制分配器的操作。微控制器可以可操作地联接到致动器、分配机构和电源。在一个实施例中，微控制器可被配置成前述使分配机构在第二时间延迟停用，所述延迟停用可被预编程到微控制器中。在其它实施例中，第一电极和第二电极以及分配机构可以与致动器的致动停止同时停用。
在一个实施例中，所述增白分配器可被配置成用于将电化学活化的增白流体施加到使用者穿戴的任何现有增白托盘系统中，以增强所述托盘装置的增白功效。在与托盘一起使用时，所述增白流体通常是凝胶。增白托盘是含有对使用者的齿的印模的铸造和模制装置，并且是本领域已知的。由使用者使用分配器将ph升高的过氧化物增白凝胶施加到托盘装置，所述托盘装置在口腔中佩戴所指示的时间量，抵靠着牙齿表面固持ph增强的凝胶。相较于从与分配器存储储液槽中的凝胶的ph一致的较低ph5.5过氧化物配制物预期的增白效果相比，所分配凝胶的高ph(例如，在一些情况下10或更多，并且高达11或12)产生更快并且更明显的增白效果。利用口腔托盘抵着牙齿固持ph升高的增白凝胶允许更长的接触时间，并且因此改善增白功效，这是与由于与唾液、嘴唇和面颊接触而在没有托盘的情况下可能实现的功效相比。
本发明的一个关键益处为通用性。当今市场上的许多牙齿增白系统需要托盘装置。分配器的分配尖端部分和相关联的排放开口可在构造中以相对较窄的喷嘴形式的施料器终止，以便将增白凝胶容易且准确地施加到任何托盘几何形状中。此外，增白分配器装置可用于向有规律地佩戴旨在用于不同目的的口腔托盘的使用者提供额外增白益处，即将电化学活化的增白凝胶分配到夜间保护或保持器托盘中，允许使用者在出于不同目的佩戴托盘的同时不费力地实现显著更白的牙齿。
在其它实施例中，所述增白剂分配器可在远端以多孔凿状或刷子施料器尖端终止以从储集器分配穿过其的增白剂。这个实施例可用于将增白液体直接施加到牙齿表面而无需中间使用增白托盘。
在又其它实施例中，可配置且操作口腔护理剂分配器以将电荷施加到除基于过氧化物和水的增白混合物之外的口腔护理剂(例如抗细菌、敏感性消除等)，所述混合物也可受益于电荷。将电荷施加到此类其它口腔护理剂或物质增加药剂在分配器分配端的远端电极处的离子浓度。这有利地改善那些药剂的功效和各种口腔病状的治疗。
在另一实施例中，口腔护理剂分配器可以是被配置成容纳具有分配尖端的可更换化学物质/再填充筒的模块化口腔护理平台，所述筒可以固持多种口腔护理剂，例如(但不限于)基于过氧化物/水的增白剂、敏感性消除剂、抗菌剂等。在一个实施方式中，筒可以是使用者可更换的且完全可互换的。此类口腔护理剂分配器可具有笔状结构，所述笔状结构通常包含含有电源/电子器件和分配机构的近端电动基座单元，以及可拆卸地安装到基座单元的远端的一个或多个可更换和可互换化学筒。共用安装接口设置在基座单元和化学筒上，用于筒可互换性。
在其它实施例中，一种包含前述两件式口腔护理剂分配器的口腔护理试剂盒包括单个可再使用的电动基座单元和各自具有相同或不同的化学组合物/物质的多个可更换筒。
根据一个方面，口腔护理器具包含：壳体，所述壳体包含储集器和终止于排放开口中的分配导管，所述分配导管以流体方式联接到所述储集器以用于将口腔护理流体从所述储集器递送到所述排放开口；电路，所述电路包含可操作地联接的以下各项：电源；第一电极，所述第一电极电联接到所述口腔护理流体；和第二电极，所述第二电极安置于所述分配导管中并且电联接到所述分配导管中的所述口腔护理流体；致动器，所述致动器可操作地联接到所述电路并且被配置成在被致动后立即使所述第一和第二电极通电，由此在所述第二电极处生成电荷，所述分配导管中邻近于所述第二电极的所述口腔护理流体暴露于所述电荷。
另一方面，口腔护理器具分配器包含：壳体，所述壳体包括纵轴、近端、远端分配端以及所述端之间的储集器；所述储集器含有具有第一ph的可流动牙齿增白剂；电路，所述电路包含呈连接关系的以下各项：电源；远端电极，所述远端电极与所述增白剂接触，邻近于所述远端分配端定位；和近端电极，所述近端电极与所述增白剂接触并且在近端方向上与所述第一电极间隔开；分配机构，所述分配机构可操作以分配所述增白剂；致动器，所述致动器可操作地联接到所述分配机构和所述电路；并且其中启动所述致动器既会分配所述增白剂，又会向正分配的所述增白剂施加电荷，从而引起电化学反应，所述电化学反应增加所分配的增白剂的ph。
另一方面，一种用于增白牙齿的方法包含：提供容纳增白剂的分配器；使增白剂经受电荷；将增白剂分配到可佩戴托盘上；以及将托盘施加到牙齿上。
另一方面，一种增白牙齿的方法包含：提供容纳增白剂的分配器；使增白剂经受电荷；以及将增白剂分配到牙齿表面上。
另一方面，口腔护理器具包含：壳体，所述壳体包括储集器和终止于排放开口中的分配导管，所述分配导管以流体方式联接到所述储集器以用于将口腔护理流体从所述储集器递送到所述排放开口；电路，所述电路包含可操作地联接的以下各项：电源；第一电极，所述第一电极电联接到所述口腔护理流体；和第二电极，第二电极，所述第二电极被安置成电连接到所述口腔护理流体；分配机构，所述分配机构被配置成在启动时经由所述排放开口从所述储集器分配所述口腔护理流体；致动器，所述致动器可操作地联接到所述电路和所述分配机构，并且被配置成使得所述致动器的使用者致动(i)使所述第一和第二电极通电以使所述口腔护理流体经受电场；和(ii)启动所述分配机构以经由所述排放开口分配所述口腔护理流体。
另一方面，一种用于分配口腔护理剂的模块化口腔护理系统包含：可更换筒，所述可更换筒包含：容纳口腔护理流体的储集器；和电联接到所述口腔护理流体的至少一个第一电极；基座单元，其被配置成用于可拆卸地联接到所述可更换筒，所述基座单元包含：包含电源的电路；其中所述第一电极在所述筒联接到所述基座单元时可操作地联接到所述电路。
一种用于分配口腔护理剂的模块化分配器包含：筒，所述筒包含：容纳口腔护理流体的储集器；分配导管，所述分配导管以流体方式联接到所述储集器以用于递送所述口腔护理流体；和电联接到所述口腔护理流体的第一电极；基座单元，其可拆卸地联接到所述筒，所述基座单元包含：电路，所述电路包括电源和第二电极；包含可移动活塞的分配机构，所述第二电极安装到所述可移动活塞；可操作地联接到所述分配机构的致动器，所述分配机构在致动时，将所述可移动活塞推进到所述储集器中，使得所述第二电极与所述口腔护理流体电联接。
另一方面，一种用于使用模块化口腔护理流体分配系统的方法包含：提供包括电源和分配机构的电动基座单元；将筒联接到基座单元，所述筒包括容纳口腔护理流体的储集器和远端分配端；以及刺穿所述储集器上的脆性密封件，使得所述基座单元的电极与所述储集器中的口腔护理流体接触。
又一方面，可更换筒包含：容纳口腔护理流体的储集器；布置成向所述口腔护理流体施加电荷的第一电极；以及电连接到所述电极的电触点，所述接触被配置成接合外部装置上的电触点。
本发明的其它适用领域从下文提供的具体实施方式将会变得显而易见。应理解，详细描述和具体实例虽然指示了本发明的优选实施例，但意在仅出于说明的目的而非意在限制本发明的范围。
附图说明
本发明的特征和优点将从本发明的某些实施例的以下更详细描述且如附图中所说明而显而易见，在附图中：
图1为根据本发明的一个实施例的口腔护理剂分配器的示意性侧视横截面透视图；
图2是具有呈无孔截头圆锥形喷嘴形式的分配端施料器的图1的分配器的示意性侧视横截面透视图；
图3是模块化的口腔护理剂分配器的正面(远端)透视图，包含电动基座单元和含有口腔护理剂的可拆卸的化学筒；
图4为其背面(近端)透视图；
图5为其正面(远端)分解透视图；
图6为其背面(近端)分解透视图；
图7为其侧视图；
图8是从图7获取的横截面图；
图9为图3的分配器的俯视图；
图10是从图9获取的横截面图；
图11是从图8获取的详细视图；
图12是从图11获取的详细视图；
图13是图3的分配器的正面(远端)端视图；
图14是图3的分配器的背面(近端)端视图；
图15是图3的分配器的侧视图，示出了与电动基座单元分离的化学筒；
图16为其正面(远端)透视图；以及
图17为其背面(近端)透视图。
所有图均是示意图，并非一定按比例绘制。除非在本文中另外明确指出，否则在一些视图中编号但在其它视图中不编号的特征是相同的特征。
具体实施方式
以下对优选实施例的描述在本质上仅是示例性的，并且决不意图限制本发明、本发明的应用或用途。
根据本发明的原理的示例性实施例的描述旨在结合附图阅读，这些附图将被视为整个书面描述的部分。在本文公开的本发明实施例的描述中，对方向或取向的任何提及仅旨在方便描述，而无意以任何方式限制本发明的范围。相对性术语如“下”、“上”、“水平”、“垂直”、“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”和“底部”以及其派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)应理解成参考如稍后描述的或在论述中的附图中所示的取向。这些相对术语仅是为了方便描述，而不要求装置以特定定向构造或操作，除非明确指明如此。术语如“附接”、“附连”、“连接”、“联接”、“互连”以及类似词语是指其中结构彼此或直接或通过居间结构间接固定或附接的关系，以及两者可移动或固定不动的附接或关系，除非另外明确描述并非如此。此外，参考所例示的实施例来展示本发明的特征和有益效果。因此，本发明明显不应限于示出可单独或以其他特征组合存在的特征的一些可能的非限制性组合的此类示例性实施例；本发明的范围由随附权利要求书限定。
通篇使用的范围用作描述范围内的每个值的简略表达方式。范围内的任何值都可以被选为范围的终点。此外，本文引用的所有参考文献特此以全文引用的方式并入。如果本公开中的定义与所引用的参考文献中的定义发生冲突，则以本公开为准。
参考图1-2，根据本公开的口腔护理器具可以是容纳牙齿增白剂a的手持式牙齿增白笔或分配器20。在一些实施例中，所述增白剂可以呈凝胶或液体形式(根据定义统称为可流动的“流体”)。增白分配器20可包含细长管状主体或壳体24，所述细长管状主体或壳体24包括近端21、远端22和侧壁23，所述侧壁沿着与分配器的中心线一致的纵向轴线a-a在所述端之间延伸。侧壁23在一个配置中可为大体上圆柱形；然而，可使用任何侧壁轮廓或形状。内部腔室25形成于包括储集器26的壳体内。储集器26位于壳体的近端与远端之间。储集器26被配置成用于存储一定体积的增白剂。
在一个配置中，增白分配器壳体24可具有阶梯配置，其包括近端主要部分24-1和远端分配部分24-2，所述远端分配部分与所述主要部分相比具有较小的横截面积(例如，壳体的圆柱形实施例的直径)。肩部24-3形成于较大直径的主要部分与较小直径的分配部分之间。如图所示，储集器26延伸穿过主要部分24-1的近端和分配部分24-2。如本文进一步描述的，壳体主要部分24-1的远端由电源和分配机构占据。可以使用其它壳体配置和布置。
壳体24进一步限定且包括形成于壳体的远端22处的分配导管27，以用于分配增白剂。分配导管27以流体方式联接到储集器26以接纳增白剂。分配导管27包括联接到储集器的近端和形成于排放开口28-1中且终止于排放开口28-1的分配远端。在分配时，增白剂从分配导管27通过开口28-1离开分配器。在一些实施例中，排放开口28-1可以位于分配器的圆锥形尖端延伸部或部分28中。
流体递送施料器29可直接联接到分配器的远端，例如分配器尖端部分28。施料器从分配导管27接纳增白流体用于将增白剂直接施加到使用者口腔中的牙齿。在一个实例中，施料器29可以是柔性类型施料器，如刷子或多孔元件。分配导管27可以继续且完全延伸穿过施料器(参见例如图2或图8)，使得二级排放开口28-2由施料器的远端形成。施料器可以由无孔或多孔材料形成。可以使用任一构造。在一些实施例中(参见例如图1或图3)，施料器29可以是轴向细长的和凿状的，或在其它实施例中(参见例如图2)是刚性分配喷嘴。施料器29可以以任何合适的方式联接到分配器20的远端22(例如，分配尖端部分28)，如经由部分地插入到尖端部分中以从储集器接纳增白剂。在此具有施料器尖端的增白分配器的实例中，所述增白剂/流体可以呈液体或凝胶形式。在一些非限制性实例中，粘合剂或机械固定构件(例如，卷曲接合等)可以与部分插入配合结合使用以永久固定分配器壳体24。施料器29可由合适的可湿性多孔过滤型材料构成，所述材料被选择成用于接纳和传输增白液体通过施料器尖端材料以用于直接施加到牙齿表面上。合适的施料器材料可从各种商业来源获得，如乔治亚州亚特兰大的宝利事技术公司(porextechnologies，atlanta，georgia)。
根据本公开的流体分配系统通常包括流体分配机构40，所述流体分配机构可操作以从储集器26挤出或提取增白剂a，并且通过壳体24的尖端部分28分配所述增白剂。能够包括在手持式分配装置中的任何类型的流体分配机构40可用于这个目的。在图1所示的一个实施例中，流体分配机构40可以是操作的活塞，所述活塞包含轴向可移动柱塞或活塞41，并且可操作地联接到可移动致动器42。活塞41的细长杆41-1可以联接到致动器42，并且活塞的直径放大的头部41-2作用于储集器26中的增白流体。致动器42可以是按钮致动器，包含可移动地联接到分配器壳体24的近端21的按钮，如图所示。在轴向方向(平行于纵向轴线a-a)上使用者施加的力f按压致动器42使活塞41朝向分配器的远端22推进，由此从分配器挤出和排放增白流体。
在图2所示的其它可能实施例中，分配机构40可以是棘轮机构43，所述棘轮机构包含联接到分配器壳体24的近端21的旋转/扭转型致动器42。旋转或扭转致动器42使柱塞/活塞41朝向壳体24的远端22轴向推进，从而以与上文所描述的类似方式从储集器26挤出增白流体。棘轮机构43被配置成将致动器42的旋转运动转换成柱塞/活塞的线性运动。其它类型的分配机构可用于从分配器储集器26排出增白流体。
参考图1和图2，流体分配系统还包括排气系统，以允许由分配器壳体内增白剂的电化学反应生成的气体逸出封闭系统到达大气，由此缓解来自反应的压力。在一个实施例中，可以提供一对透气膜型排气口，其完全延伸穿过壳体24。在一个实施例中，排气口可由ptfe(聚四氟乙烯)膜过滤器形成，其将流体保留在分配器20内部，但允许气体通过滤膜逸出到大气。ptfe过滤器是天然疏水性的，其将增白流体保留在分配器中，但允许来自电化学反应的任何累积气体逸出。一个固定的远端排气口30安置于壳体24或邻近于壳体24的远端22的分配导管27中。这个排气口与壳体的远端部分24-2中的储集器26和分配导管27进行流体连通。如图所示，另一个近端排气口31安置于壳体24中，靠近储集器26的近端部分，通常更接近柱塞/活塞头41-2。这个通过壳体24的主要部分24-1形成的排气口与储集器26的主要部分进行流体连通。近端排气口31可以是固定的并且固定在如图1中所示的壳体24上的适当位置。
根据本发明的一个方面，分配器20被配置成向正分配的增白流体或其它类型的口腔护理剂施加电荷。对于基于水和过氧化氢的增白剂/物质，这会触发电化学反应，所述电化学反应增加分配的流体的ph以用于优化其牙齿增白性能，如本文中先前所描述。
因此，参考图1-2，分配器20包括电路50，所述电路包含电源51、近端电极52和远端电极53。每个电极电连接到电源。远端电极53安置于壳体24内部，接近分配远端22，如在分配导管27内部或邻近于分配导管27，并且接近/邻近于排放开口28-1。在电路50通电时，这个电极向正分配的增白流体施加局部电荷，这导致在分配器的分配远端22处所分配的流体部分的ph局部增加。近端电极52安置于储集器26中的壳体的主要部分24-1内或邻近于所述主要部分安置，并且接近/邻近于柱塞/活塞41定位，如图所示(例如，靠近活塞头41-2)。在从储集器分配增白流体时，电极52可附接到活塞41且可与活塞41一起移动。电极52、53沿着纵向轴线a-a轴向间隔开。
在一些实施例中，近端电极可为由暴露于储集器中的口腔护理流体的金属材料形成的细长的轴向定向的导电条带。随着活塞推进，活塞前面的条带的远端部分保持暴露并在口腔护理材料分配时与其物理接触。
电源51可以是任何类型的独立的便携式源。例如，电源51可以是一次性或可再充电电池或任何类型的电池。一些非限制性实例包括aa型电池、aaa型电池、3v纽扣电池或其它电池，它们全部可用于为电路50供电。
分配机构40和电路50协作并且相互被配置成使得致动致动器42(例如，按压或旋转)将使电路通电。因此，致动器42被配置、布置和操作以同时既经由启动分配机构40分配增白流体f又伴随地使电路50通电。因此，致动致动器42将跨电极52、53施加电压，以及推进活塞41，使得越过远端电极53的含过氧化物的增白流体接收电荷，所述电荷将其初始ph升高到较高ph。有利地增加所分配的增白流体的ph，而不会影响或升高保留在位于壳体24的主要部分中更近端的主要储集器26的主体中的增白流体的ph。因此，分配器20分配具有增加的ph水平的局部、按需量的过氧化物增白流体，由此改进增白功效。还优化了分配器中保留的增白流体的存放期，因为其ph尚未由电荷升高。
在一个非限制性实例中，金属电触点42-1可附接到致动器42且在按压时与致动器一起移动，所述致动器42继而接触壳体中的配合电触点42-2以关闭并完成电连接和电路50，所述电连接和电路50变得通电以向口腔护理剂提供电荷。下文关于具有可更换化学筒的口腔护理剂分配器100描述与致动器相关联的电触点的其它实例。
分配器20进一步包括控制电子器件，如控制电路板60，其中微控制器61可操作地联接到所述电路板。如本领域中所理解的，微控制器是在单个芯片上具有处理器和充当完全操作控制计算机以控制分配器20的特定操作的所有附件的独立紧凑型集成电路。因此，微控制器61可操作地且可通信地联接到电路50和致动器42以用于控制电源和分配的操作。微控制器61(在图1和2中示意性地描绘)被配置且可操作以执行程序指令或代码(例如，控制逻辑或软件/固件)。电源50可安装到电路板60，或经由单独的电池安装底盘或隔室支撑在分配器壳体内。
微控制器61可通常包括一个或多个处理器(cpu/mpu)、非瞬时性有形计算机可读介质和可编程输入/输出外围设备，所述可编程输入/输出外围设备可用于将数据和程序控制指令上传到微控制器/从微控制器下载数据和程序控制指令。计算机可读介质可以包括可操作地且可通信地联接到(多个)处理器的易失性存储器和非易失性存储器。可以使用任何合适的易失性或非易失性存储器组合和类型，例如包括但不限于随机存取存储器(ram)及其各种类型、只读存储器(rom)及其各种类型、闪存或可由可操作地连接到介质的处理器写入和/或读取的其它存储器。易失性存储器与非易失性存储器均可用于存储程序指令或软件。
输入/输出外围设备提供通信接口或模块，所述通信接口或模块被配置成用于无线和/或有线通信以用于编程处理器和与微控制器61交换数据。使用的无线通信协议可包括蓝牙、nfc(近场通信)、wifi或其它。提供微控制器并为其配置所有需要的附件以按照本文公开的方式提供用于操作分配器20的完全功能控制系统，这完全在本领域技术人员的范围内。应当理解，分配单元控制和功能的各个方面可以体现在软件、固件和/或硬件中。
在一个实施例中，微控制器61可包括计时器，预编程所述计时器以在致动器42的单次推动和释放之后在预定时间段内跨电极52、53施加电压。这消除了使用者在将口腔护理剂施加到牙齿或增白托盘时持续按压或握住致动器按钮的需要。微控制器61经由电触点闭合或与致动器42相关联的力/位移类型传感器检测致动器按钮的启动(例如，使用者按压或旋转按钮)，所述力/位移类型传感器与微控制器可通信地互连。位移类型传感器的一个实例是霍尔(hall)效应传感器。力类型传感器的一个实例是薄膜力传感器，其检测在启动时使用者施加到致动器42的压力。可以使用其它类型的传感器，但不限于前述实例。
响应于检测到致动器信号，微控制器61在预编程和预定时间段内使电路50通电以将电荷施加到储集器26中的口腔护理剂“a”。作为实例，在一个实施例中，电路50可以通电约15秒，其通常足以分配和施加口腔护理剂。在15秒过去之后，微控制器61终止电荷。如果使用者需要额外时间，那么可以再次启动致动器42以开始另一15秒分配循环。应注意，微控制器61还被编程为感测和启动分配机构40同时在检测到使用者已启动致动器42之后立即使电路50通电。在微控制器61软件的其它配置中，程序指令可以指示电路50保持通电，并且分配机构40仅在使用者将致动器42保持在按压或旋转状态时分配口腔护理剂。在这个设置中释放致动器42终止电荷和产品分配。因此，使用微控制器61可能有许多分配器控制场景。
根据本发明的另一方面和替代实施例，可以修改前述口腔护理剂分配器以适应具有分配尖端的可互换/可更换化学/再填充筒的可拆卸安装。化学筒可以容纳各种不同的口腔护理剂，如但不限于增白剂、敏感性消除剂、抗菌剂等。产生模块化分配系统的此类口腔护理剂分配器100在图3-17中示出。两件式分配器100包含上文关于分配器20描述的类似电气系统、电子器件和流体分配系统，并且以相同的基本方式操作以在使用者启动致动器42时向口腔护理剂施加电荷。
现在参考图3-17，手持式口腔护理剂分配器100通常包括含有电源/电路、电子器件和分配机构的近端电动基座单元102，以及可拆卸地安装到基座单元的远端的一个或多个可更换化学筒120。然而，在本发明设计中，储集器26在具有分配尖端的远端安装的筒120内为独立的，如下文进一步描述。这允许使用者随着时间推移继续使用具有不同筒的相同基座单元102，不管它们是否含有相同的化学试剂(即替换物)或不同的试剂以治疗其它口腔病状。为了实现这种互换性，每个化学筒120具有与在电动基座单元102上提供的共同安装接口或特征配合的相同安装接口或特征，所述共同安装接口或特征被配置成提供下文更详细地描述的安全但可拆卸的联接。
电动基座单元102部分地类似于分配器20，且具有壳体106，所述壳体包括被配置成用于联接到筒120的远端101、包括致动器42的近端103，以及沿着纵向轴线a-a在端之间纵向延伸的圆柱形侧壁104。基座单元102具有大体上管状中空主体，所述中空主体在端101、103之间限定内腔105，所述内腔存放电子器件(具有微控制器61的电路板60)、电路50的主要部分、分配机构40和电源51(例如，电池)。
在一个实施例中，分配器壳体106可以是包含一对纵向半部分106-1、106-2的两件式构造，所述纵向半部分可在其中安装电子器件、电池、分配机构40和其它组件之后可拆卸地或永久地联接在一起。可以使用任何合适的可拆卸(例如，超声焊接、粘合剂等)或永久(搭扣配合、紧固件等)联接方法。
如图所示，具有可互换筒120的本发明分配器100中的分配机构40可以是活塞操作的棘轮型机构。活塞41在一个非限制性实例中可具有大体上u形主体，所述大体上u形主体包括远端活塞头142和一对相对且横向间隔开的近端棘轮臂143。这个配置避免对可至少部分地嵌套在臂143之间的电源50(即电池)的干扰。这种布置有利地允许提供具有最小外径的紧凑的分配器单元。棘轮臂143是细长的，并且沿着纵向轴线a-a和平行于纵向轴线a-a从头部142朝向分配器100的近端103轴向延伸。每个棘轮臂包括齿条144，所述齿条包含齿的线性行或阵列。齿条144各自径向向外面对并且布置成接合在致动器42上形成的相应配合分度齿145。
致动器42可类似地具有u形主体，所述u形主体包括限定细长近端按钮146和一对分度臂147的圆柱形凸台149。这个配置类似地避免了对电源50(电池)的干扰，所述电源可以有利地至少部分地嵌套在臂147之间以支撑分配器单元的紧凑构造。在一个实施方案中，按钮146可以是大体上圆柱形形状，并且具有小于凸台149的直径。按钮146穿过形成于分配器的端壁152中的轴向开口中心孔150而突起。在一个实施例中，端壁可以形成于联接到分配器100的近端103的单独盖151上，如经由互锁搭扣配合(所示)、粘合剂、螺纹连接或其它。圆柱形凸台149的直径大于中心孔150，以将致动器保持在分配器壳体中。
致动器42可在非活动延伸状态与至少部分向内推入分配器100壳体内部的活动按压状态之间移动。致动器42可以由弹簧148朝向延伸状态偏置。在一个实施例中，卷曲压缩弹簧可用于这个目的；然而，可以使用其它类型的弹簧。按压按钮146后，弹簧148返回到准备好用于下一个启动循环的延伸状态。在延伸状态下，圆柱形凸台149邻接地接合盖151的端壁152，如图中所示。按钮146从分配器100的近端103轴向突起，以便使用者以与对分配器20示出的类似方式接近。致动器42可包括细长弹簧保持杆156，以用于将弹簧148居中和保持在适当位置。在按压按钮146时，杆156可穿过形成于分配器壳体106的近端部分中的横向部分分隔壁158中的孔157向远端突出(最佳地展示于图11)。可以使用其它弹簧安装布置。
致动器42的分度臂147是细长的，并且沿着纵向轴线a-a和平行于纵向轴线a-a从按钮146朝向分配器100的远端101轴向延伸。每个分度臂包括径向面向内的分度齿145，每当使用者按压致动器按钮146时，所述分度齿以分度方式接合活塞41的相应齿条144。有利地，齿条144的齿轴向间隔开一定距离，所述距离被选择成对应于期望每次推动致动器42待分配的口腔护理剂的预定体积。
在操作中，在轴向远端方向上按压和推动致动器42将经由分度臂147上的分度齿145与活塞棘轮臂143上的齿条144之间的接合而使活塞41朝向电动基座单元102的远端101推进以分配口腔护理剂，如本文进一步描述。在致动器按钮146释放之后，分度齿和齿条的这种相互接合进一步将活塞41保持/固持在其轴向-纵向位置。在每次连续推动致动器按钮时，随着活塞头142在远端方向上朝向分配器100的分配端推进，致动器42上的分度齿145沿着齿条144上的齿从齿条的远端朝向其近端逐渐向后移动。致动器42保持在电动基座单元102壳体上的相同相对位置(除了每次连续推动按钮146时的短暂/临时线性移动之外)。
在一个实施例中，电路中的近端电极52可以固定地安装到活塞头142并且由所述活塞头直接支撑。因此，每当使用者启动(例如，推动)致动器42时，电极52随着活塞41在电动基座单元102内向远端推进而可与所述活塞一起移动。在一个实施例中，活塞头142可为细长圆柱体形状。近端电极52可被配置为针样圆锥形突起部，其在远端方向上从活塞头142的平坦远端面153突起。金属电极52通过合适的导电引线154(例如导线或其它)电连接到电池(电源51)。
活塞头142具有被选择成穿过形成于可互换筒120中的圆柱形储集器26的近端而接纳的直径。活塞头的远端面153形成储集器的可移动近端壁，每当启动致动器42时，所述可移动近端壁在远端方向上朝向分配端推进。因此，在筒120联接到基座单元102时，安装到活塞头142的近端电极52嵌入在储集器26中的口腔护理剂内并与其直接电接触。为了完成穿过口腔护理剂的电路，远端电极53可安装在可互换筒120内部。电极53与分配导管27电接触，分配导管27在排放开口28-1上游或邻近于排放开口28-1形成于筒120中以用于递送口腔护理剂。电极53被定位成将电荷施加到正穿过分配管道27分配的口腔护理流体。在一种布置中，电极53可以嵌入在分配导管27的侧壁中并且暴露于导管，使得通过的口腔护理剂直接暴露于电极并且从电极接收电荷。在另一可能实施例中，分配导管27可被形成金属导电管，电极53附接到所述金属导电管。电极使整个导管和分配时流过导管的口腔护理剂通电。上述布置中的任一个可用于电极53。
因为远端电极53电连接到安装于可拆卸筒120中的电路50和电源51，而近端电极52安装到电动基座单元102，所以提供一对配对的金属电触点154-1、154-2(例如突片、块等)以完成电连接和电路。触点154-1安装在电动基座单元102的远端壁中，所述触点154-1安装位置邻接地接触安装在化学筒120的近端壁中的其配对的触点154-2，此时两个片件联接在一起。触点154-1通过基座单元102中的导电引线154(电)连接到电路50和电源51。远端电极53经由筒120中的导电引线154连接到触点154-2。其它类型的电触点可以在其它实施例中使用，并且不限制本发明。
在一个实施例中，阴极电极53可以由不锈钢形成，并且穿孔阳极电极52可以由镀铂钛形成作为非限制性实例。在其它实施例中，其它合适的金属可用于形成阴极电极和阳极电极。在一个实施例中，致动器42和活塞41可以由如合适的塑料的非导电材料制成。
继续一般参考图3-17，可互换筒120是轴向细长的组件，所述组件包含外部安装套筒121、其中限定储集器26的内部储集器插入件122，以及包括末端排放开口28-1的分配尖端部分28。在一个实施例中，安装套筒121和储集器插入件122为大体上管状和圆柱形形状。套筒和插入件可沿着其大部分长度接触。尖端部分28具有被配置成用于部分插入到储集器插入件122中的远端安装端。尖端部分28具有限定分配导管27的轴向细长主体。尖端部分28的近端面123限定储集器26的静止的远端壁，而活塞41的远端面限定储集器的可移动的近端壁，如本文中先前所描述。分配导管27完全穿过尖端部分28形成，并且从远端排放开口28-1延伸到相对的近端开口进入储集器中以用于从其中接纳口腔护理剂。尖端部分28可以任选地用本文在一个实施例中先前描述的施料器29中的任一个(例如，凿施料器或刷子)终止，以将口腔护理剂直接施加到使用者的牙齿表面。或者，喷嘴形式的施料器29可用于将口腔护理剂施加到从使用者牙齿的印模铸造/模制的塑料u形增白托盘(现在示出)上。在这种设计中，分配端施料器可以呈无孔截头圆锥形喷嘴的形式提供(例如参见图2)。在其远端终端处限定排放开口28-1的分配导管27继续并且延伸穿过喷嘴。在其它实施例中，可从分配导管28的排放开口28-1分配口腔护理剂，而不需要另外的额外施料器，如喷嘴、凿状施料器或刷子。
在一个实施例中，外部套筒121、内部储集器插入件122和尖端部分28可以由合适的塑料形成，并且通过任何合适的技术永久地联结在一起，如但不限于超声焊接或粘合剂，作为一些非限制性实例。
为了提供完全可互换性和与电动基座单元102的可拆卸联接，筒120各自共享共同安装接口或特征，所述共同安装接口或特征补充基座单元102的远端上的配合和互补配置的安装接口或特征。外部套筒121可以提供用于筒120的安装接口。在一个实施例中，套筒121可包括至少一个安装突起部124，在形成于电力基座单元102的远端101上的l形安装槽125中接纳所述至少一个安装突起部124。安装槽具有远端开口端和封闭端。在使用中，筒120通过首先将安装突起部124轴向插入到槽125的纵向部分中而安装到基座单元102。基座单元102的远端可以被接纳到外部套筒121中的近端开放的凹部中。一旦完全推到基座单元上达到最大程度，就接着将筒120扭转并旋转。然后，突起部124横向和周向地行进通过槽125的横向部分，直到其抵靠槽的封闭端安放以将筒锁定到基座单元。在其它可能的实施例中，可替代地通过在筒套筒121的近端(例如，内螺纹)和基座单元的远端(例如，外螺纹)上提供配合的螺纹部分来使用筒120与电力基座单元102之间的螺纹联接。在其它实施例中，可以使用另外其它类型的可拆卸联接件。
在将新或新制化学筒120组合件组装到电动基座单元102之前，如密封壁127等脆的且位于近端的密封件可临时地关闭筒中的储集器26的原本打开的后端。脆性密封壁127将口腔护理剂保持在储集器中，并且在使用者组装口腔护理剂分配器100之前在运输和操作期间保护其免受污染或降解。密封壁127以足够薄度和材料构造，所述材料可由先前本文所述的基座单元102上的尖端近端电极52容易地穿透和刺穿。在一些实例中，但不限于，密封壁127可以由合适的金属箔或聚合材料膜形成。在使用中，使用者以上述方式(例如，可旋转联接)将筒120联接到电动基座单元102。在所述过程中，在活塞头142插入穿过储集器26的后端时，基座单元102上的电极52刺穿/刺破脆性密封壁。分配器100现在准备好使用。
分配器100还可包括任选的排气系统以允许通过储液槽26中的电化学反应生成的气体被排出到大气，同时保持口腔护理流体。排气系统可类似于上文所描述的分配器20的远端和近端排气口30、31。在另一实施例中，活塞头142的远端壁或面153可形成透气膜过滤器，如ptfe。因为活塞的面153与储集器26中的口腔护理剂直接接触，所以任何累积气体通过透气形式的面153排出到活塞头142后方的分配器100的内腔105中。在分配器壳体106中形成到达大气的开放排气口155以排出逸出气体。在其它实施例中，可以从分配器100完全省略通风系统，因为储集器26位于化学筒120内，接近分配导管27和排放开口28-1。在一些情况下，这可能足以从储集器排出任何累积气体。
用于组装和使用具有可互换化学筒120的模块化口腔护理剂分配器100的过程或方法通常包括以下步骤。提供电动基座单元102和至少一个化学筒120。在这个实例中，共同安装接口包含基座单元和筒上的旋转类型联接特征(例如，本文先前描述的突起部/槽布置或螺纹)。在一些实施例中，可以提供多个筒(即，口腔护理套件)，并且使用者选择筒中的一个附接到基座单元。然后，筒120可以首先大体上沿着纵向轴线a-a与基座单元102轴向对准。筒120朝向基座单元102移动并且抵靠所述基座单元推动。基座单元102上的向远端突起的近端电极52刺破和刺穿筒120的近端上的临时脆性密封壁127。活塞41的远端部分(即，活塞头142)部分地插入到筒120中的储集器26的现在开放的近端中，所述筒容纳口腔护理流体。旋转筒120直到完全拧紧筒与基座单元102之间的接合为止。这以密封的方式完成筒与基座单元之间的联接。
模块化分配器100的使用方式和步骤与上文关于分配器20所描述的相同。在根据上述方法完全组装分配器100之后，使用者启动致动器42，启动所述致动器同时向化学筒120的储集器中的口腔护理流体施加电荷，并且从筒的远端分配端(排放开口28-1)分配口腔护理流体。口腔护理流体可经由施料器29(如果提供的话)直接施加到口腔表面(例如，牙齿和/或牙龈，或者如果提供喷嘴形式的施料器，那么直接施加到牙托。
可对模块化分配系统中的前述组件进行大量变化。举例来说，在一些实施例中，近端电极52和远端电极53两者可安置于筒中，其中电极52与储集器中的口腔护理流体直接接触且电极53与分配导管27中的口腔护理流体直接接触。在一些实施例中，电源51可以安置于筒120中而不是基座单元102中。
应理解，虽然已结合其具体实施例描述了本发明，但前述描述和实例旨在说明但不限制本发明的范围。其它方面、优点和修改将对本发明所属领域的技术人员显而易见，并且这些方面和修改在本发明的范围内并且在本文中描述和要求保护。