CN109452981B - 一种感应加热的牙胶充填仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种感应加热的牙胶充填仪，该感应加热的牙胶充填仪包括高频逆变电源、感应线圈和金属管，所述感应线圈绕接在所述金属管外，所述高频逆变电源包括直流电源和高频逆变电路，所述直流电源经高频逆变电路向感应线圈供电，使用时牙胶置于金属管内，直流电源打开后高频逆变电源产生频率为100KHz至500KHz的交流电，通过感应线圈后使得金属管发热，以软化金属管内的牙胶。

Description

一种感应加热的牙胶充填仪

技术领域

本发明涉及牙科设备技术领域，特别是一种感应加热的牙胶充填仪。

背景技术

在根管治疗术中，牙齿根管在被扩大、清理后，需要往根管填充牙胶，以防止根管再次感染。牙胶填充仪可将牙胶加热成熔融状态，并由针管注射到牙齿根管中。此方法被称为热熔牙胶填充法，能自适应牙齿根管形状，包括侧枝也可填充。

牙胶填充仪在使用过程中，须先装入固态牙胶棒，再由仪器产生热量对其加热到熔融状态，再由推杆将牙胶挤出，填充到根管。传统牙胶填充仪通常有一个装载牙胶的金属管，多采用电阻丝或电阻膜对金属管加热，再将热量传导给牙胶，使牙胶软化。这种热传导方式的加热效率较低，有相当一部分的热量会散发到空气中，并且热传导的加热方式速度较慢，因为随着牙胶温度的升高，电阻丝和牙胶的温差变小，热量传递速度显著下降。另外，实际生产中，电阻丝难以紧密贴住金属管，也会降低加热速度。这使得加热时间很长，并且消耗电能过多，在一些电池供电的牙胶填充仪中更明显。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、加热效率高、可进行感应加热的牙胶充填仪。

为解决上述技术问题，本发明提供的感应加热的牙胶充填仪，包括高频逆变电源、感应线圈和金属管，所述感应线圈绕接在所述金属管外，所述高频逆变电源包括直流电源和高频逆变电路，所述直流电源经高频逆变电路向感应线圈供电，使用时牙胶置于金属管内，直流电源打开后高频逆变电源产生频率为100KHz至500KHz的交流电，通过感应线圈后使得金属管发热，以软化金属管内的牙胶。

进一步，感应加热的牙胶充填仪还包括活塞筒，所述金属管与所述活塞筒插接配合，所述感应线圈置于所述活塞筒外，或所述感应线圈置于所述活塞筒与所述金属管之间，使用时牙胶置于所述金属管内。

进一步，感应加热的牙胶充填仪还包括活塞推杆，所述所述活塞推杆与所述金属管的尾端插接配合，以使所述活塞推杆可将金属管内熔化的牙胶推出。

进一步，所述活塞筒内依次设置前安装腔、活塞腔、后安装腔，所述金属管包括金属管本体和凸出设置的限位环台，所述金属管本体与所述活塞腔插接配合且所述金属管本体的前端伸入所述前安装腔内，所述限位环台置于所述后安装腔内。

进一步，感应加热的牙胶充填仪还包括注胶针和活塞端帽，所述活塞端帽包括端帽本体，所述端帽本体的尾部设置与所述金属管相适配的金属管插接槽，所述端帽本体的前端设置适于所述注胶针插接的注胶针连接筒，以使金属管内的液态牙胶可推出注胶针。

进一步，牙胶充填仪还包括与所述前安装腔螺纹配合的前端锁定螺母，所述前端锁定螺母的中心设置适于所述注胶针连接筒穿过的螺母通孔，装配时前端锁定螺母与前安装腔螺纹连接用于压紧活塞端帽。

进一步，牙胶充填仪还包括与所述后安装腔螺纹配合的后端锁定螺母，所述后端锁定螺母的中心设置适于所述活塞推杆穿过的后端锁定螺母通孔，装配时后端锁定螺母与后安装腔螺纹连接用于压紧后端密封圈。

发明的技术效果：（1）本发明的感应加热的牙胶充填仪，相对于现有技术，利用高频逆变电路将直流电源转换为高频的交流电，在高频交流电的作用下，金属管因涡流效应自身产生热量，相比电阻丝的加热方式，具有加热速度快，效率高的优势，能够在短时间内使牙胶软化，这种非接触式的发热方式，能极大利用到热能；高频逆变电路可以为感应线圈提供高频交流电，具有结构紧凑，高转化效率，高稳定性的特点；活塞端帽设置成可拆卸式，经前端锁定螺母与金属管进行连接，便于更换和拆卸，注胶针采用不锈钢注胶针，成本低，使得注胶和活塞端帽成为一次性用品，清洁卫生。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明的金属管、高频逆变电源、感应线圈的立体结构示意图；

图2是本发明的高频逆变电源的电路结构图；

图3是本发明牙胶充填仪的立体结构示意图；

图4是本发明牙胶充填仪的剖面结构示意图；

图5是本发明的活塞筒的剖面结构示意图。

图中：高频逆变电源1，感应线圈2，金属管3，牙胶4，活塞筒5，前安装腔51，活塞腔52，后安装腔53，环形底壁54，前端密封圈6，活塞端帽7，前端锁定螺母8，后端密封圈9，后端锁定螺母10，活塞推杆11，注胶针12，第一扼流电感L1，第二扼流电感L2，谐振电容C3，第一N沟道场效应管Q3，第二N沟道场效应管Q4，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第一钳位二极管D1，第二钳位二极管D2，第一恢复二极管D3，第二恢复二极管D4。

具体实施方式

实施例1如图1至图5所示，本实施例的感应加热的牙胶充填仪，包括活塞筒5、金属管3、活塞推杆11、注胶针12和活塞端帽7，活塞筒5为陶瓷或塑料一体注塑成型，其内部依次设置前安装腔51、活塞腔52、后安装腔53，其中活塞腔52的内径小于前安装腔51和后安装腔53的内径，前安装腔51用于装配活塞端帽，后安装腔53用于装配活塞推杆11。

金属管3包括一体成型设置金属管本体和限位环台，限位环台设置在金属管本体的尾端，后安装腔53的内径大于活塞腔52的内径，以使后安装腔53与活塞腔52之间形成环形底壁54，装配时金属管本体的外壁与活塞腔52的内壁小间隙配合，以使金属管本体插入活塞腔52时，限位环台的内侧面紧贴环形底壁设置，由限位环台对活塞腔52的尾部进行密封。

为对金属管3进行感应加热，感应线圈2套接在活塞筒5的活塞腔52外，且感应线圈2由高频逆变电源进行供电，高频逆变电源包括直流电源、高频逆变电路，高频逆变电路包括与感应线圈2并联的谐振电容C3、与感应线圈2和谐振电容C3串联的第二电感L2，高频逆变电路还包括与谐振电容C3、感应线圈L2、谐振电容C3并联的第一电感L2，高频逆变电路还包括由第一N沟道场效应管Q3、第二电阻R2、第三电阻R3、第一钳位二极管D1、第一恢复二极管D3组成的第一充放电路，由第二N沟道场效应管Q4、第一电阻R1、第四电阻R4、第二钳位二极管D2、第二恢复二极管D4组成的第二充放电路，第一电感L1、第二电感L2的作用为扼流；高频逆变电路的工作过程：通电后，因为第一电感L1和第二电感L2的扼流作用，作用在第一N沟道场效应管Q3和第二N沟道场效应管Q4的电压Ua和Ub缓慢上升，由于每个N-MOS管在生产过程中均会有参数差异，导致第一N沟道场效应管Q3和第二N沟道场效应管Q4的导通速度不同。假设第一N沟道场效应管Q3导通速度比第二N沟道场效应管Q4快，则第一N沟道场效应管Q3会先导通使得电压Ua=0；与此同时，第二N沟道场效应管Q4的G极电压G2=0,这时第二N沟道场效应管Q4会被关闭，谐振电容C3会被充电；当谐振电容C3充满时会向感应线圈2放电，当谐振电容C3放完电后，第二N沟道场效应管Q4导通，第一N沟道场效应管Q3关闭，此时感应线圈2向谐振电容C3充电。由于第一N沟道场效应管Q3和第二N沟道场效应管Q4的交替导通与关闭， 谐振电容C3和感应线圈2之间形成高频谐振电流。谐振频率由谐振电容C3和感应线圈2决定，其计算公式为：

本例选取谐振电容C3的电容值C=300nF ，感应线圈2的电感值L=0.6uH，得出谐振频率f=375.13KHz；通过调整电容值C或电感值L的变化，可获得频率为100KHz至500KHz的交流电，具体的例如谐振电容C3的电容值调整到C=350nF、感应线圈2的电感值L=0.29uH，则谐振频率f₀=499.55KHz；谐振电容C3的电容值调整到C=900nF、感应线圈2的电感值L=2.8uH，则谐振频率f₀=100.26KHz。

金属管本体的前端伸入前安装腔51内，金属管本体的前部套设用于隔离活塞腔52和前端安装腔51的前端密封圈6，前端密封圈6设置在前安装腔51内的紧邻活塞腔处，使得前端密封圈6对活塞腔52进行密封隔离；金属管3的尾部设置与活塞推杆11过盈配合的后端密封圈9，活塞推杆11的前端穿过后端密封圈9后伸入套筒本体内，后端密封圈9由与后安装腔53螺纹配合的后端锁定螺母10进行压紧固定，后端锁定螺母10的中心设置适于活塞推杆11穿过的后端锁定螺母通孔，后端锁定螺母10的外壁设置外螺纹，后安装腔53的内壁设置内螺纹，装配时后端锁定螺母10与后安装腔53螺纹连接，活塞推杆11的尾端伸出后端锁定螺母10设置，且活塞推杆11的尾端与外设的动力机构配合，使得活塞推杆11可在金属管3内移动且活塞推杆11的尾端不会脱离金属管3，后端锁定螺母10拧紧后可将后端密封圈9压紧在限位环台的外侧面，由后端密封圈9对活塞推杆11和活塞腔52之间的间隙进行密封。

活塞端帽7包括端帽本体，端帽本体的前端设置适于注胶针12插接的注胶针连接筒，注胶针12插入注胶针连接筒后可采用胶接或压接的方式进行固定，使得注胶针12与活塞端帽7固定相连；端帽本体的尾部设置与金属管3相适配的金属管插接槽，活塞端帽7在前安装腔51内由前端锁定螺母8进行固定，前端锁定螺母8的中心设置适于注胶针连接筒穿过的螺母通孔，前端锁定螺母8的外壁设置外螺纹，前安装腔51的内壁设置内螺纹，装配时前端锁定螺母8与前安装腔51螺纹连接，由前端锁定螺母8将活塞端帽7压入前安装腔51，使得金属管3插入金属管插接槽。

活塞推杆11可选用不锈钢或搪瓷制作，表面光滑，不易变形。前端密封圈6、后端密封圈9为PEEK密封圈（即聚醚醚酮密封圈）或PTFE密封圈（即聚四氟乙烯密封圈），具有优异的耐滑动磨损和耐微动磨损新能，尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因数，避免牙胶受热时影响前端密封圈6、后端密封圈9性能。

使用时，牙胶4置于金属管3内，启动直流电源，经高频逆变电路在感应线圈2上获得频率为100KHz至500KHz的交流电，使得金属管3快速均匀发热，以软化金属管3内的牙胶4，推动活塞推杆11，使得熔化的牙胶由注胶针12挤出。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例的感应加热的牙胶充填仪存在如下变型：感应线圈2套接在活塞腔内壁与金属管3外壁之间。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种感应加热的牙胶充填仪，其特征在于，包括高频逆变电源、感应线圈和金属管，所述感应线圈绕接在所述金属管外，所述高频逆变电源包括直流电源和高频逆变电路，所述直流电源经高频逆变电路向感应线圈供电，使用时牙胶置于金属管内，直流电源打开后高频逆变电源产生频率为100KHz至500KHz的交流电，通过感应线圈后使得金属管发热，以软化金属管内的牙胶；

还包括活塞筒，所述活塞筒内依次设置前安装腔、活塞腔、后安装腔，所述金属管包括金属管本体和凸出设置的限位环台，所述金属管本体与所述活塞腔插接配合且所述金属管本体的前端伸入所述前安装腔内，所述限位环台置于所述后安装腔内，所述金属管本体的前端套设用于隔离活塞腔和前安装腔的前端密封圈；还包括注胶针和活塞端帽，所述活塞端帽包括端帽本体，所述端帽本体的尾部设置与所述金属管相适配的金属管插接槽，所述端帽本体的前端设置适于所述注胶针插接的注胶针连接筒；还包括与所述前安装腔螺纹配合的前端锁定螺母，所述前端锁定螺母的中心设置适于所述注胶针连接筒穿过的螺母通孔，装配时前端锁定螺母与前安装腔螺纹连接用于压紧活塞端帽；还包括与所述后安装腔螺纹配合的后端锁定螺母，所述后端锁定螺母的中心设置适于活塞推杆穿过的后端锁定螺母通孔，装配时后端锁定螺母与后安装腔螺纹连接用于压紧后端密封圈。

2.根据权利要求1所述的感应加热的牙胶充填仪，其特征在于，所述金属管与所述活塞筒插接配合，所述感应线圈置于所述活塞筒外，或所述感应线圈置于所述活塞筒与所述金属管之间。

3.根据权利要求2所述的感应加热的牙胶充填仪，其特征在于，还包括活塞推杆，所述活塞推杆与所述金属管的尾端插接配合，以使所述活塞推杆可将金属管内熔化的牙胶推出。