專利名稱：噴淋式超聲波保健洗浴裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種洗浴裝置，尤其是能實(shí)現(xiàn)射流水和超聲波相結(jié)合共同作用的噴淋式保健洗浴裝置。
在日常生活中的洗浴活動(dòng)是經(jīng)常發(fā)生的，在這些活動(dòng)中都存在著流體水的直接參與，但是，它僅僅是利用了水的化學(xué)溶解作用及普通沖刷作用。眾所周知，現(xiàn)代超聲學(xué)以其神奇的振動(dòng)力學(xué)效應(yīng)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)理療領(lǐng)域，發(fā)揮著愈加深刻的作用。而水能夠作為超聲波較理想的載波介質(zhì)直接使用。
傳統(tǒng)的淋浴噴頭只是一種水流沖刷洗浴裝置，其配合浴液使用僅以潔膚為目的?，F(xiàn)有的超聲波在洗浴方面的應(yīng)用僅局限于浴缸使用，如中國(guó)專利97241613號(hào)公開的一種氣穴按摩洗浴盆，由盆體、超聲波換能器、發(fā)熱板、水位傳感器、恒溫器等組成，換能片是裝在內(nèi)壁下部和底面，用屏蔽線匯總到盆體下的超聲波發(fā)生電路，另有多個(gè)換能片是固定在硬橡膠細(xì)管上?？梢詫?duì)特定穴位諧同按摩，還有單獨(dú)一只用軟導(dǎo)線加長(zhǎng)供手持潔膚，用于穴位的換能片是凹拋物面壓電體，將氣穴集中。其超聲波換能器必須在水位以下工作，且位置固定。其不足之處在于一般超聲波換能器縱向波輻射面及指向角都很小，安置在浴缸壁或底部的換能器輻射的縱向超聲波就好比水下放置了一個(gè)個(gè)手電筒發(fā)出的光束一樣，勢(shì)必存在很多超聲波輻射盲區(qū)，或者強(qiáng)弱分布極度的不均勻，人體每次入浴時(shí)，身體位置都相對(duì)固定，而且極易在浴缸內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)靜止地浸泡，故容易造成局部過(guò)劑量照射。
即使有水按摩噴頭的按摩浴缸，其噴頭和超聲波換能器安置在不同位置，各自獨(dú)立作用。
本實(shí)用新型的目的在于將超聲波和噴淋水浴統(tǒng)一起來(lái)，以簡(jiǎn)潔靈活的方式實(shí)現(xiàn)洗浴過(guò)程的超聲理療、高效潔膚和穴位按摩作用，提供一種既適用于無(wú)浴缸洗浴場(chǎng)所，也可以將噴頭置入浴缸水面以下使用的噴淋式保健洗浴裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種噴淋式超聲波保健洗浴裝置，包括噴頭、超聲波換能器、超聲波激勵(lì)電路、保護(hù)及控制電路、連接導(dǎo)線、水管、水閥，在傳統(tǒng)的噴淋式洗浴裝置中安裝有超聲波換能器，對(duì)出射的水流加載和傳導(dǎo)超聲波。
超聲波換能器可設(shè)置于噴淋裝置的噴頭內(nèi)；超聲波激勵(lì)電路、保護(hù)及控制電路也設(shè)置在噴頭上；也可設(shè)置于噴淋裝置的內(nèi)部管路上，超聲波先耦合到水中后通過(guò)一定長(zhǎng)度的水管載波傳導(dǎo)。
超聲波換能器設(shè)置有超聲波變幅桿或傳導(dǎo)桿，超聲波換能器的前輻射面A-A和前面的管道入射接收面B-B基本平行對(duì)正，使得耦合到水中的超聲波的傳導(dǎo)方向和振動(dòng)方向同水流的方向一致。
超聲波是一種機(jī)械波，在介質(zhì)中和界面上遵循波的傳導(dǎo)、反射、折射規(guī)律，故超聲波可以在平滑彎曲的管道中及出射水流中傳導(dǎo)，而且管道和出射水流的周圍必須是空氣介質(zhì)超聲波才不會(huì)散失掉。該原理奠定了超聲波用于噴淋洗浴的基礎(chǔ)。噴淋洗浴時(shí)，超聲波相對(duì)移動(dòng)地、集中地作用于人體部位，明顯提高了超聲波的利用率。
本實(shí)用新型在傳統(tǒng)的噴淋式洗浴裝置中安裝有超聲波換能器，使出射的水流加載和傳導(dǎo)超聲波作用于人體，克服了浴缸浸泡時(shí)易造成局部過(guò)劑量超聲輻射的缺陷，相比傳統(tǒng)的淋浴方式，本實(shí)用新型通過(guò)水射流加載超聲波噴淋，利用超聲波的空化作用和振動(dòng)力學(xué)效應(yīng)、水流的沖刷作用，使得傳統(tǒng)的以潔膚為目的的洗浴過(guò)程變成了還能激發(fā)人體皮膚和體內(nèi)生化效應(yīng)的保健洗浴過(guò)程，同時(shí)又可以手持噴頭，針對(duì)局部需要作加強(qiáng)理療，以簡(jiǎn)潔靈活的方式實(shí)現(xiàn)洗浴過(guò)程的超聲理療、高效潔膚和穴位按摩作用。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述


圖1是超聲波在管道中的傳導(dǎo)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的原理圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一示意圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二示意圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例三示意圖；圖6是本實(shí)用新型的電氣原理路。
圖中，1為超聲波，2為水介質(zhì)，3為水管，4為反射和折射的超聲波，5為載波出射水流，6為噴頭，7為保護(hù)及控制電路，8為超聲波激勵(lì)電路，9為連接導(dǎo)線，10為超聲波換能器，11水閥，12為換能器變幅桿或傳導(dǎo)桿，13為噴頭導(dǎo)流罩，14為萬(wàn)向節(jié)，1-1為超聲波換能器部分，1-2為超聲波水耦合部分，1-3為水載波傳導(dǎo)部分，D表示水流方向。
圖2是本實(shí)用新型的原理圖，該噴淋式超聲波保健洗浴裝置包括噴頭6、超聲波換能器10、超聲波激勵(lì)電路8、保護(hù)及控制電路7、連接導(dǎo)線9、水管3、水閥11組成。水介質(zhì)在打開水閥11后，流經(jīng)超聲波換能器10，耦合超聲波后載波傳導(dǎo)，載波出射的水流5噴淋到哪里，超聲波就能作用到哪里。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1，該裝置上包含超聲波換能器部分1-1、超聲波水耦合部分1-2、水載波傳導(dǎo)部分1-3三個(gè)單元。超聲波換能器10和噴頭融合成一體，而超聲波激勵(lì)電路、保護(hù)及控制電路和水回路部分在空間上分離，超聲波換能器的前輻射面A-A和前面的管道入射接收面B-B基本上平行對(duì)正，即超聲波輻射方向指向前導(dǎo)水流的流線方向，使得耦合到水中的超聲波的傳導(dǎo)方向和振動(dòng)方向同水流的方向一致，且越平行越好(超聲波損失會(huì)越小)。當(dāng)考慮到噴淋裝置的美觀問(wèn)題時(shí)，可將連接導(dǎo)線9置于水管3內(nèi)，也可以置于水管外，同時(shí)連接線采用耐溫、絕緣、屏蔽、同軸的傳輸線。在該結(jié)構(gòu)中，超聲波換能器10可以簡(jiǎn)化為比如只有一只直接放置在水中的壓電陶瓷晶片的結(jié)構(gòu)(省略換能器變幅桿或傳導(dǎo)桿12等)。這種噴淋裝置容易將超聲波直射出去，超聲波損失較小。這是最佳的活動(dòng)式使用的噴淋式超聲波保健洗浴裝置的實(shí)施方案，外觀上和傳統(tǒng)的家庭用淋浴噴頭相似。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2，它是用于固定式使用的噴淋式超聲波保健洗浴裝置的實(shí)施方案。它除具備實(shí)施例1的超聲波耦合傳導(dǎo)等本質(zhì)特征外，超聲波換能器10、噴頭、超聲波激勵(lì)電路8、保護(hù)和控制電路7和噴淋裝置的噴頭導(dǎo)流罩13融合成一體，成為一個(gè)部件，噴頭的水流出射方向可通過(guò)萬(wàn)向節(jié)14調(diào)整。這種方法同樣容易將超聲波隨水流直射出去，超聲波損失較小。多適合于賓館、醫(yī)院等使用場(chǎng)所。
圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例3，超聲波換能器10位于噴淋裝置的中間管路上，超聲波先耦合到水中后通過(guò)一定長(zhǎng)度的水管3載波傳導(dǎo)，超聲波換能器10可以有變幅桿或傳導(dǎo)桿(如同實(shí)施例1)，超聲波換能器10的前輻射面A-A和前面的管道入射接收面B-B基本平行對(duì)正，載波后的輸水管路水管3和載波出射水流5可以平滑彎曲。當(dāng)換能器的的超聲波輻射面大于前方管道通徑面積時(shí)，就需采用變幅桿聚能或聚焦式聚能方式使換能器產(chǎn)生的超聲波能有效地收集到用于載波傳導(dǎo)的管道內(nèi)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于它可借用傳統(tǒng)的噴淋裝置的噴頭部分。超聲波激勵(lì)電路8、保護(hù)及控制電路7和水閥等均可固定在比如墻壁上。
當(dāng)手持噴淋洗浴時(shí)，噴頭可貼著人體使用，在噴頭和人體間形成一個(gè)載波局域水體，尤其局部需要超聲波加強(qiáng)輻射時(shí)，理療效果更佳。
當(dāng)圖2中的噴頭6和水管3浸入浴缸水體內(nèi)時(shí)，水管內(nèi)和噴頭內(nèi)的指向不同方向的超聲波4一邊沿管道方向傳導(dǎo)一邊透過(guò)管壁散射到浴缸水體內(nèi)，選擇水管管壁材料和管壁厚度并適度地掌握水管置入浴缸水面下的長(zhǎng)度時(shí)，在浴缸水體內(nèi)可得到相比傳統(tǒng)超聲波浴缸強(qiáng)度分布更為均勻的超聲波場(chǎng)。
實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)需要超聲波換能器可以是單個(gè)或多個(gè)，其頻率可以是單頻或多頻的，超聲波可以是連續(xù)作用或間歇作用的，載波傳導(dǎo)超聲波的水介質(zhì)2可以是自來(lái)水或水壓可調(diào)的循環(huán)水、可以是熱水或冷水。當(dāng)使用循環(huán)水時(shí)調(diào)節(jié)水壓可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體穴位的宏觀物理按摩作用，水射流的水壓和流速可根據(jù)不同的使用場(chǎng)合確定?？蛇m度提高水壓或增加出水射流的流速，籍以提高水射流的宏觀按摩作用或沖刷作用。
在附圖6示的控制電路中，利用一雙時(shí)基集成電路(如本例用LM556)完成對(duì)超聲波激勵(lì)電路8的觸摸開機(jī)、定時(shí)關(guān)機(jī)、觸摸關(guān)機(jī)、占空比方式功率調(diào)節(jié)、工作和間歇周期調(diào)節(jié)及對(duì)超聲波換能器10的無(wú)水狀態(tài)保護(hù)。其中一個(gè)時(shí)基電路工作在單穩(wěn)態(tài)，用于開關(guān)和定時(shí)，另一個(gè)時(shí)基電路工作在雙穩(wěn)態(tài)，用于多諧振蕩及控制超聲波激勵(lì)電路8的工作模式，單穩(wěn)態(tài)電路通過(guò)雙穩(wěn)態(tài)電路及串接的水位探測(cè)電極控制超聲波激勵(lì)電路工作。圖中PORT1和PORT2引出的控制信號(hào)連接到超聲波激勵(lì)電路，IC1B工作在單穩(wěn)態(tài)，觸摸IO-1感應(yīng)觸點(diǎn)，在9腳輸出定時(shí)工作信號(hào)，超聲波激勵(lì)電路起振并限時(shí)工作，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻VR1實(shí)現(xiàn)超聲波工作時(shí)限調(diào)整，定時(shí)結(jié)束則在9腳輸出結(jié)束工作信號(hào)，超聲波激勵(lì)電路停振。觸摸IO-2感應(yīng)觸點(diǎn)，在9腳輸出強(qiáng)制結(jié)束工作信號(hào)，超聲波激勵(lì)電路停振。只有當(dāng)水位探測(cè)電極IO-3和IO-4之間有水存在而且IO-1被觸摸時(shí)IC1A才會(huì)工作在雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩，在5腳輸出超聲波激勵(lì)電路的控制電平，比如高電平時(shí)超聲波激勵(lì)電路振蕩，低電平時(shí)超聲波激勵(lì)電路振蕩停歇，由此該電路實(shí)現(xiàn)了超聲波激勵(lì)的水控工作模式。調(diào)節(jié)可調(diào)電阻VR3實(shí)現(xiàn)5腳輸出波形的占空比改變，從而實(shí)現(xiàn)超聲功率調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)可調(diào)電阻VR2實(shí)現(xiàn)5腳輸出波形的周期改變，從而實(shí)現(xiàn)超聲波工作時(shí)間和間歇時(shí)間調(diào)節(jié)，即調(diào)節(jié)工作周期。圖中安置了2個(gè)工作狀態(tài)指示燈LED1A和LED2A。
權(quán)利要求1.一種噴淋式超聲波保健洗浴裝置，包括噴頭(6)、超聲波換能器(10)、超聲波激勵(lì)電路(8)、保護(hù)及控制電路(7)、連接導(dǎo)線(9)、水管(3)及水閥(11)，其特征是在傳統(tǒng)的噴淋式洗浴裝置中安裝有超聲波換能器(10)，對(duì)出射的水流(5)加載和傳導(dǎo)超聲波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋式超聲波保健洗浴裝置，其特征在于超聲波換能器(10)設(shè)置于噴淋裝置的噴頭內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴淋式超聲波保健洗浴裝置，其特征在于超聲波激勵(lì)電路(8)、保護(hù)及控制電路(7)也設(shè)置在噴頭上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋式超聲波保健洗浴裝置，其特征在于超聲波換能器(10)設(shè)置于噴淋裝置的內(nèi)部管路上，超聲波先耦合到水中后通過(guò)一定長(zhǎng)度的水管(3)載波傳導(dǎo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的噴淋式超聲波保健洗浴裝置，其特征在于超聲波換能器(10)設(shè)置有超聲波變幅桿或傳導(dǎo)桿(12)，超聲波換能器的前輻射面A-A和前面的管道入射接收面B-B基本平行對(duì)正，使得耦合到水中的超聲波的傳導(dǎo)方向和振動(dòng)方向同水流的方向一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋式超聲波保健洗浴裝置，其特征在于超聲波換能器(10)可以是單個(gè)或多個(gè)；其頻率可以是單頻或多頻的；超聲波可以是連續(xù)作用或間歇作用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋式超聲波保健洗浴裝置，其特征在于連接超聲波換能器(10)和超聲波激勵(lì)電路(8)的連接導(dǎo)線(9)，設(shè)置在水閥(11)和噴頭(6)之間的水管(3)內(nèi)或水管(3)外。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴淋式超聲波保健洗浴裝置，其特征在于控制電路中設(shè)置有一雙時(shí)基集成電路，完成對(duì)超聲波激勵(lì)電路(8)的觸摸開機(jī)、定時(shí)關(guān)機(jī)、觸摸強(qiáng)制關(guān)機(jī)、占空比方式功率調(diào)節(jié)、工作和間歇周期調(diào)節(jié)及對(duì)超聲波換能器(10)的無(wú)水狀態(tài)保護(hù)；其中一個(gè)時(shí)基電路工作在單穩(wěn)態(tài)，用于開關(guān)和定時(shí)；另一個(gè)時(shí)基電路工作在雙穩(wěn)態(tài)，用于多諧振蕩及控制超聲波激勵(lì)電路(8)的工作模式，單穩(wěn)態(tài)電路通過(guò)雙穩(wěn)態(tài)電路及串接的水位探測(cè)電極控制超聲波激勵(lì)電路工作。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種噴淋式超聲波保健洗浴裝置,包括噴頭、超聲波換能器、超聲波激勵(lì)電路、保護(hù)及控制電路、連接導(dǎo)線、水管及水閥,在傳統(tǒng)的噴淋式洗浴裝置中安裝有超聲波換能器,使出射的水流加載和傳導(dǎo)超聲波作用于人體,克服了浴缸浸泡時(shí)易造成局部過(guò)劑量超聲輻射的缺陷,以簡(jiǎn)潔靈活的方式實(shí)現(xiàn)洗浴過(guò)程的超聲理療、高效潔膚和穴位按摩作用。
文檔編號(hào)A61N7/00GK2496378SQ0124216
公開日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2001年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月18日
發(fā)明者張長(zhǎng)增, 張向增 申請(qǐng)人:張長(zhǎng)增, 張向增