超聲波振動磁化磁療裝置的製作方法
2023-12-03 10:04:21 2
專利名稱：超聲波振動磁化磁療裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有超聲波振動場和磁場的裝置，尤其能實現在超聲波振動場和磁場聯合作用下的超聲波振動磁化磁療裝置。
眾所周知，現代超聲技術以其神奇的振動力學效應已被廣泛應用於醫學理療和生物化學領域，發揮著愈加深刻的作用。磁石磁場對人體血液循環及其它組織系統的保健作用，應用也日漸廣泛。
傳統的永磁體磁化裝置，如磁化杯，局限於靜磁場長時間作用才能產生效果，原因在於一則兩個磁極間距離太遠，磁路磁阻大，磁極間漏磁嚴重，相對減弱了磁場的磁化作用；二則由於有限大小的幾塊磁體未能提供整個水體的均勻磁場，在杯中存在磁場盲區，且水對流相對緩慢。
傳統的磁療裝置，如置於鞋底的永磁體磁療鞋等，靜磁場對人體的作用是緩慢而有限的。
傳統的超聲波理療裝置，僅局限於醫院的定向使用，非民間家居所用。
這些結構和功能單一的產品，難以成為最佳的保健方案，本實用新型的目的在於提供一種應用範圍廣泛的、高效價廉的水劑磁化裝置和有效的人體磁療裝置，其實現方式是通過磁場和超聲波振動場的聯合作用實現的。能達到1+1＞2，事半功倍的效果。
超聲波振動能提高生物體細胞的滲透活性，從而提高細胞的生命力；生物體液或水性介質帶電荷的基團或偶極子在超聲波高頻振動場和強磁場聯合作用下會被反覆定向拉伸、排列和磁化偏轉，每秒上百萬次的的這種作用大大加速了磁療磁化的進程。
下面結合實施例具體闡述本發明構思的實現方法。
圖1是本實用新型實施例1；圖2是本實用新型實施例1作用頭的變形結構方案1；圖3是本實用新型實施例1作用頭的變形結構方案2；圖4是本實用新型實施例2；圖5是本實用新型實施例3；
圖6是本實用新型實施例4；圖中，1-磁體，2-柔性載波介質，3-超聲波換能器，4-連接線，5-超聲波激勵電路，6-淋浴噴頭外殼，7-超聲波換能器惰性體，8-旋片式葉輪，9-噴頭導流罩，10-水流，11-柔性連接體，12超聲波聚能式變幅杆，13-管道，14-三通式接頭。
如
圖1實施例1中，由磁體1、柔性載波介質2、超聲波換能器3、超聲波激勵電路5及輔助連接件組成一個用於人體超聲波振動磁療的裝置，其特徵在於在超聲波換能器3的超聲波輻射面內放置磁體1，使超聲波輻射場和磁體1外磁場交會，獲得超聲振動場和磁場的共同作用場，場內介質質點的超聲振動方向D和磁體1內磁場的方向H基本平行，都傾於垂直指向人體接觸面。
該例中磁體1為永磁體，由磁體1、柔性載波介質2、超聲波換能器3緊密結合成一個相對集中的作用頭，便於手持操作或其它方式的便捷性換位。
柔性載波介質2用於耦合和傳導超聲波到人體。為有效傳導超聲波到人體，必須適形人體體表的凹凸曲度滿足充分接觸體表要求，故載波介質必須是可充分柔性變形的，越軟越好，可以為流動水體、或藥物膏劑、或對皮膚具備壓敏粘接特性的柔性聚合物、或由柔性膜柔性織物等包裹上述柔性介質形成的囊狀物。
由於磁體1外磁場強度在空氣中隨距離磁極的遠近不同位置衰減很快，而超聲波通過柔性介質並作用於人體時衰減緩慢，故應考慮永磁體放置在作用頭的最前端，使得其能直接接觸到人體。這樣，人體肌膚能高效獲得聯合作用的超聲波振動場和磁場。
當然，對該磁療裝置的作用頭還會有幾種變形組合方案。如圖2中磁體1鑲嵌在超聲波換能器3的壓電陶瓷晶片中；或如圖3中磁體1直接粘接在超聲波換能器3的壓電陶瓷晶片上，磁體大小可以和壓電陶瓷晶片一樣，也可以是很多小片的永磁體。這兩種作用頭根據尺寸的大小確定是否需要柔性介質2，小尺寸的作用頭能充分貼附體表而免除柔性介質2。一般情況下永磁體貼附體表方式使用作用頭，不排除壓電陶瓷晶片貼附體表而永磁體磁場透過壓電陶瓷晶片作用於人體的使用方式。
永磁體磁片直接粘接在壓電陶瓷晶片上時，可獲得連帶振動的動磁作用場，雖然其磁體振動是微米級的，但其磁通變化時間是微秒級的，故這種動磁作用場是宏觀存在的，其作用不可低估。
當使用磁致伸縮超聲波換能器時，換能器的磁心可提供高頻的交變電流感應交變磁場，這是一種動態磁化的應用實例。
單獨作用的超聲波振動場對人體的理療作用是明確的，本文不作贅述。
實施例1是一種比較簡優的直接使用的人體超聲波振動磁療裝置。
如圖4實施例2，是一種超聲波振動磁療洗浴裝置，同樣由磁體1、柔性載波介質2、超聲波換能器3、超聲波激勵電路5及輔助連接件組成，除具備實施例1的本質特徵外，永磁體在水流水力推動、或超聲波輻射聲壓作用、或二者的聯合作用下旋轉，產生旋轉的磁場。
圖4中，在淋浴花傘噴頭內放置超聲波換能器3壓電陶瓷晶片，在晶片後面設置超聲波換能器惰性體7或阻隔超聲波傳導的氣隙，阻止超聲波向背面發射和傳導，在晶片前面有一個可轉動的旋片式葉輪8，該旋片式葉輪8貼近噴頭導流罩9的一面安置有永磁體，該旋片式葉輪8實質上就是一個非鐵磁性材料的水輪，所以在水流水力推動、或超聲波輻射聲壓作用、或二者的聯合作用下會旋轉，帶動永磁體產生旋轉的磁場。
當然，取代旋片式葉輪8，可以做成永磁體固定放置式超聲波磁療洗浴裝置，永磁體可以直接安置在噴頭導流罩上。
該超聲波振動磁療洗浴裝置的噴頭最適合於人體近距離使用，可以直接接觸人體肌膚使用。
家庭衝淋洗浴幾乎天天發生。在圖4的超聲波振動磁療洗浴裝置中，洗浴時流動的水體就是柔性載波介質2。水在超聲波振動場和磁場的共同作用下會被適度磁化，用磁化的水洗浴無疑可促進人體肌膚的新陳代謝。
如圖5實施例3，是一種投潛式超聲波振動磁化水處理裝置，同樣由磁體1、柔性載波介質2、超聲波換能器3、超聲波激勵電路及輔助連接件組成，其特徵在於在超聲波換能器3的超聲波輻射區域側面放置磁體1，磁體1的磁極間隙處於超聲波輻射區域之內，獲得超聲振動場和磁場的共同作用場；場內介質質點的超聲振動方向D和磁體1磁極間隙磁場的方向H基本垂直；柔性載波介質2為水性的接收超聲波振動磁化的介質，水性介質帶電荷的基團或偶極子在超聲波高頻振動場和超強磁場聯合作用下反覆定向拉伸、排列和磁化偏轉；利用超聲波的輻射聲壓推動水性介質循環流動。
在超聲波振動磁化水處理結構中，其特徵還在於採用磁體1環形閉合磁路的磁極間隙獲得高強度磁場；超聲波換能器3配置聚能式變幅杆12獲得大振幅的高頻超聲振動場，超聲振動場強達到一定強度閥值後液體空化或霧化；該實例中，磁體1一般採用永磁體，磁體1和超聲波換能器3採用活動連接，可以利用磁體異性磁極的引力將分為兩瓣的永磁體包置於超聲波換能器3的兩側，實現活動連接結構，這樣，使得該作用頭的拆卸和清洗變得十分簡單。
超聲波空化液體產生的巨大衝擊波使得水劑中的離子基團、偶極子等獲得巨大的激勵能量和高速運動，附加強磁場作用，就可獲得特別的處理效果。
該投潛式超聲波振動磁化水處理裝置的作用頭可直接投潛到水杯、咖啡壺、煮鍋、藥煲中使用。可隨時投入或取出，使用十分靈活方便，清洗時只要用自來水衝洗即可。由於超聲波的輻射聲壓推動，水性介質會作循環流動，這樣，實質上起到攪拌作用，使得整個容器中的水劑得到處理。
如圖6實施例4，是一種固定外置式超聲波振動磁化水處理裝置，同樣由磁體1、柔性載波介質2、超聲波換能器3、超聲波激勵電路及輔助連接件等組成，具備實施例3所述的本質特徵。
該固定外置式超聲波振動磁化水處理裝置的磁體可以穿透管壁安置，獲得小磁極間隙的高強度磁場，如圖6的B-B剖視圖，磁體也可以放置在管壁外，管壁材料採用非鐵磁性材料。磁體1一般採用兩塊磁體成對放置(簡稱偶磁體)，構成兩個磁極對間隙，並形成環形磁路。異性磁極間的磁場要求儘可能垂直對正於管道中心線。磁體1可以放置多對，但不同磁極對的位置沿管道軸線方向錯開。超聲波換能器3的超聲波輻射方向D為管道的軸線方向，由於超聲波的輻射聲壓推動，水性介質會作循環流動，這樣，實質上起到無泵循環作用，克服了磁化杯使用大量永磁體但磁場強度因不夠集中而顯得不足的缺點，本方法和裝置極易達到強度閥值，並提高了處理速度。使用這種超聲波振動磁化循環水處理技術，將該裝置接駁到不同的產品，如飲水機水瓶、鮮奶儲存罐、酒類陳化或發酵缸等，可實現不同的應用。
實際應用中，根據需要超聲波換能器可以是單個或多個，其頻率可以是單頻或多頻的，超聲波可以是連續作用或間歇作用的。
實際應用中，根據需要永磁體可以是單個或多個的。對於超聲波振動磁療應用時一般採用磁體外磁場發散的單柱磁體的陣列組合方案，相鄰單柱磁體的磁場方向平行，其極性可以相同或相反，相同時，外空間磁場疊加增強，作用於人體的深度增加，相反時，磁場主要作用於體表；對於超聲波振動磁化應用時一般採用偶磁體磁極對方案以集中磁路磁場減小漏磁。
超聲波振動磁化磁療裝置，以靜磁作用場或動磁作用場和超聲波振動場的複合作用效應，使得人體組織或體液活化；同樣的方法對人或動物飲用水劑、植物培養液、生物製劑的活化處理，得以促進其生長或提高代謝及免疫水平。
本發明構思強調磁體磁場方向和超聲波振動方向的不同適配方式基於理想的高效作用狀態而言，在一般應用中並不一定硬性追求這種配合方式。其實，儘管兩類裝置的表現形式不同，但其工作原理和作用機理相同，因為超聲波振動磁療裝置中，永磁體發散的外磁場在離開磁極的一端後垂直體表入射、逐漸彎曲、迴轉、出射體表、回到永磁體的另一端，這樣，人體體內的大部分磁場方向和超聲波振動方向垂直或成一定夾角，在體內呈現超聲波振動磁化的特徵，當然其作用強度和水處理時不同。
本發明構思基本上採用的是永磁體技術方案，理由是採用新型高剩磁磁密的永磁體成本低，體積小，使用方便。當然，在超聲波振動磁化水處理應用方面採用高磁導率材料的電磁鐵方案替代永磁體，依然能做到超聲波振動場和磁場的完美結合，實現本發明構思。由於磁性材料存在磁飽和限制，在需要超高強度磁場時，可採用空心線圈結構方案獲得。
權利要求1.一種超聲波振動磁化磁療裝置，由磁體(1)、柔性載波介質(2)、超聲波換能器(3)、超聲波激勵電路(5)及輔助連接件組成，其特徵在於在超聲波換能器(3)的周圍放置磁體(1)，在超聲波輻射場和磁體(1)外磁場交會區域，存在有超聲振動場和磁場的共同作用場。
2.根據權利要求1所述的超聲波振動磁化磁療裝置，其特徵在於超聲波換能器(3)為電磁式磁致伸縮換能器或壓電式電致伸縮換能器；磁致伸縮換能器直接提供超聲振動場和交變磁場的共同作用場，可以附加永磁體磁場；磁體(1)為永磁體或電流感應磁體。
3.根據權利要求1所述的超聲波振動磁化磁療裝置，其特徵在於磁體(1)放置在超聲波換能器(3)的超聲波輻射面內，超聲波指向人體單方向輻射輸出；磁體(1)為片狀或柱狀永磁體，磁場在磁體外空間發散；柔性載波介質(2)為超聲波傳導介質，其質點的超聲波振動方向D和磁體(1)內磁場的方向H基本平行，都傾於垂直指向人體接觸面。
4.根據權利要求1所述的超聲波振動磁化磁療裝置，其特徵在於磁體(1)放置在超聲波換能器(3)的超聲波輻射區域的側面，磁體(1)的磁極間隙處於超聲波輻射區域之內；柔性載波介質(2)為水性的接收超聲波振動磁化處理的介質，水性介質質點的超聲波振動方向D和磁體(1)磁極間隙磁場的方向H基本垂直；超聲波的輻射聲壓推動水性介質循環流動。
5.根據權利要求3所述的超聲波振動磁化磁療裝置，其特徵在於柔性載波介質(2)為流動水體、或藥物膏劑、或對皮膚具備壓敏粘接特性的柔性聚合物、或由柔性膜柔性織物等包裹上述柔性介質形成的囊狀物。
6.根據權利要求3所述的超聲波振動磁化磁療裝置，其特徵在於磁體(1)安裝在作用頭的柔性介質(2)的最前端直接接觸人體；或磁體(1)直接固定在超聲波換能器(3)的壓電陶瓷晶片上。
7.根據權利要求3所述的超聲波振動磁化磁療裝置，其特徵在於磁體(1)放置在一個在水流水力推動、或超聲波輻射聲壓作用、或二者的聯合作用下旋轉的旋片式葉輪(8)上。
8.根據權利要求4所述的超聲波振動磁化磁療裝置，其特徵在於磁體(1)構造有產生高強度磁場的環形閉合磁路的磁極間隙；超聲波換能器(3)配置有產生大振幅的高頻超聲波振動場的聚能式變幅杆(12)；磁體(1)放置在超聲波換能器(3)的兩側，靠異性磁極的引力將磁體(1)安置在超聲波換能器(3)的兩側的非螺釘連接的活動式連接結構。
9.根據權利要求3或4所述的超聲波振動磁化磁療裝置，其特徵在於超聲波換能器(3)可以是單個或多個，其頻率可以是單頻或多頻的，超聲波可以是連續作用或間歇作用的；磁體(1)可以是單個或多個的磁體，安置方式可以是單柱磁體的陣列或偶磁體磁極對間隙的陣列。
專利摘要本實用新型涉及一種超聲波振動磁化磁療裝置，其特徵是在超聲波換能器產生的超聲波高頻振動場作用下施加磁體磁場。人體細胞組織及體液(尤其穴位處)在超聲波振動激勵作用下會提高活性，在其活性增強的同時藉助強磁場的作用誘導生化效應，實現超聲波振動磁療保健；同樣的方法對人或動物飲用水劑、植物培養液、生物製劑的活化處理，即超聲波振動磁化，得以促進其生長或提高代謝及免疫水平。
文檔編號A61N2/00GK2533893SQ0124269
公開日2003年2月5日 申請日期2001年7月18日 優先權日2001年7月18日
發明者張向增 申請人:張向增