KR100548136B1 - 자외선 칫솔 살균장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자외선 칫솔 살균기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉음극형 자외선 램프를 이용하여 살균작용을 수행하는 자외선 칫솔 살균장치에 관한 것이다.

본 발명에서는 칫솔 살균기의 자외선 램프를 필라멘트형이 아닌 수명이 영구적인 냉음극형 자외선 램프를 이용하므로써, 자외선 램프의 교체로 인한 비용의 부담 및 불편함을 줄일 수 있는 수명이 영구적인 칫솔 살균기를 제공하고자 하며, 또한 건조기능을 더 추가하고, 사용자의 양치하는 시간을 고려하여 적정한 양치시간을 사용자에게 안내 표시하는 부가기능을 더 추가한 칫솔 살균기를 제공하고자 한다.

칫솔, 살균, 칫솔살균, 냉음극형자외선램프

Description

자외선 칫솔 살균장치{Ultraviolet rays toothbrush sterilization circuit}

도 1은 본 발명 자외선 칫솔 살균장치의 구성을 보인 회로도.

도 2는 본 발명에 있어서, 도 1의 각 부 전압을 보인 도면으로 (a)~(d)는 각 트랜지스터의 베이스 전압을 보인 도면이고, (e)는 발광다이오드(LED3)의 전압상태를 보인 파형도.

본 발명은 자외선 칫솔 살균기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉음극형 자외선 램프를 이용하여 살균작용을 수행하는 자외선 칫솔 살균장치에 관한 것이다.

통상 사람들은 하루에도 수회 양치를 하는 데, 이때 사용되는 양치도구인 칫솔의 솔 부분은 습기와 미세한 음식물 찌꺼기로 인해 보이지 않는 세균들의 서식처로 알려지고 있으며, 그 세균들로 인하여 인체에 좋지 않은 영향을 미칠 뿐 아니라 심각한 경우 인체에 치명적인 병원균을 옮기는 세균 전염 경로로 알려지고 있다.

근래에 들어서는 이와 같은 문제를 인식하고, 칫솔을 살균하기 위한 장치가 널리 사용되고 있으며, 이중에 대표적인 것이 자외선 램프를 이용한 칫솔 살균기이 다.

이와 같은 칫솔 살균기는 칫솔을 수납하는 공간을 제공하고, 그 내부에 살균등이나 오존 장치 등을 구성하도록 한 것으로,

살균기의 수납공간내에 수납된 칫솔에 자외선을 방사시켜, 자외선의 살균 작용으로 칫솔의 솔 부분에 서식하는 각종 세균을 멸균시키게 된다.

그러나 이러한 종래의 칫솔 살균기에는 자외선 방출수단으로써, 필라멘트형 살균 램프가 이용되고 있다.

이와 같은 필라멘트형 살균 램프는 필라멘트의 수명이 짧아 램프를 자주 교체해야 한다.

본 발명에서는 칫솔 살균기의 자외선 램프를 필라멘트형이 아닌 수명이 영구적인 냉음극형 자외선 램프를 이용하므로써, 자외선 램프의 교체로 인한 비용의 부담 및 불편함을 줄일 수 있는 수명이 영구적인 칫솔 살균기를 제공하고자 한 것이다.

또한 건조기능을 더 추가하고, 사용자의 양치하는 시간을 고려하여 적정한 양치시간을 사용자에게 안내 표시하는 부가기능을 더 추가한 칫솔 살균기를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 DC 전원공급수단과, 전원이 공급되고 있음을 알리는 전원공급표시수단과, 도어의 열림/닫힘에 따라 살균동작을 수행여부를 결정하는 리셋시간을 발 생시키기 위한 리셋 스위치수단과, 리셋 스위치수단의 스위칭에 따라 살균동작시간 타이머수단에 리셋신호를 공급하는 리셋회로와, 살균동작시간을 설정하여 주는 살균동작시간 타이머수단과, 살균동작시간 타이머수단의 제어에 따라 설정된 시간동안 냉음극형 자외선 램프의 구동회로에 전원 공급을 스위칭하는 스위칭수단과, 스위칭수단을 통해 공급되는 DC 전원을 AC 발진하여 냉음극형 자외선 램프를 구동시키는 자외선 램프구동회로와, 칫솔이 수납된 공간내에 설치되어 동작하여 자외선을 발생시키는 냉음극형 자외선 램프와, 냉음극형 자외선 램프의 동작상태를 표시하는 살균동작표시수단과, 살균동작이 수행된 후로부터 적정한 양치시간을 설정하는 양치시간 타이머수단과, 양치시간 타이머수단에 의해 설정되는 적정한 양치시간을 사용자에게 알려주는 양치시간 표시수단과 칫솔의 건조를 위한 히터와 같은 발열수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명 칫솔 살균장치를 첨부된 도시된 그 실시예를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 자외선 칫솔 살균장치의 구성을 나타낸 회로도이다.

DC 전원부(1)와, 전원스위치(2)와, 전원스위치(2)가 온(on) 스위칭되어 전원이 회로에 공급되고 있음을 사용자에게 알려주기 위한 전원표시부(3)와, 역전위 방지 다이오드(D1)와, 전원을 스위칭 공급하는 전원스위칭부(4)와, 도어의 열림/닫힘에 따라 살균시간 타이머부(6)의 리셋(reset)신호를 발생시키기 위한 리셋스위치(5)와, 리셋스위치(5)의 스위칭에 따라 살균시간 타이머부(8)의 리셋신호를 발생시키는 리셋신호부(6)와, 리셋신호에 의한 노이즈를 제거하는 노이즈필 터부(7)와, 전원스위칭부(4)의 온/오프 스위칭을 결정하여 살균동작시간을 결정하는 살균시간 타이머부(8)와, 살균을 위한 칫솔 수납공간상에 위치하는 냉음극형 자외선 램프(9)와, 전원스위칭부(4)를 통해 공급된 DC 전원을 AC 고압발진하여 냉음극형 자외선 램프(9)를 구동시키는 자외선램프구동회로(10)와, 자외선램프구동회로(10)에 정상적으로 전원이 공급되고 있음을 표시하여 주는 살균동작상태표시부(11)와, 전원스위칭부(4)의 스위칭동작에 따라 전원을 공급받아 동작하여 사용자의 적정한 양치시간을 카운트하는 양치시간 안내 타이머부(12)와, 양치시간 안내 타이머부(12)의 카운트결과를 나타내는 양치시간 안내표시부(13)와, 칫솔의 건조를 위한 히터(heater)(14)를 포함하여 구성된다.

상기 전원표시부(3)는 발광다이오드(LED1)를 포함하여 구성된다.

상기 전원스위칭부(4)는 베이스로 입력되는 살균시간 타이머부(8)의 제어신호 전압에 따라 온/오프 스위칭 동작하여 트랜지스터(Q2)의 베이스 입력 전압을 변화시키는 트랜지스터(Q1)와, 트랜지스터(Q1)의 스위칭동작에 따라 변하는 베이스 입력전압에 따라 스위칭 동작하여 콜렉터단에 연결된 자외선램프구동회로(9)에 동작전원을 공급하는 트랜지스터(Q2)를 포함하여 구성된다.

상기 리셋회로부(6)는 리셋스위치(5)의 스위치변화에 따라 베이스로 입력되는 전압변화에 따라 스위칭동작하는 트랜지스터(Q5)를 포함하여 구성된다.

상기 노이즈 필터부(7)는 콘덴서(C3,C4)로 구성된다.

상기 살균시간 타이머부(8)는 리셋신호에 의해 동작하여 소정의 설정된 살균시간을 카운트하는 카운터(8a)와, 카운터(8a)의 카운팅 클럭을 발생시키기 위하여 발진회로를 이루는 저항(R4)과 콘덴서(C2)를 포함하여 이루어진다.

자외선 램프구동회로(10)는 코일(L1),트랜지스터(Q3,Q4), 저항(R9,10), 고압트랜스(T1)로 이루어지는 코로나 방전회로로 구성된다.

상기 살균동작상태표시부(11)는 전원스위칭부(4)의 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단 전위에 따라 온/오프 동작하는 발광다이오드(LED2)로 구성된다.

상기 양치시간 안내 타이머부(12)는 설정된 양치시간을 카운팅하는 카운터(12a)와, 카운터의 발진클럭을 설정하는 저항(R13) 및 콘덴서(C7)와, 전원스위칭부(4)의 스위칭결과에따라 온/오프 스위칭동작하여 공급되는 전원을 상기 카운터(12a)의 리셋신호로 공급하는 트랜지스터(Q6)를 포함하여 구성된다.

상기 양치시간 안내표시부(13)는 상기 카운터(12a)의 카운팅결과에 따라 구동되는 발광다이오드(LED3)로 구성된다.

미 설명부호 R1~R3, R5~R8, R11,R12,R14는 저항, C1,C2는 콘덴서이다.

이와 같은 구성을 특징으로 하는 본 발명은 필라멘트형이 아닌 방전관형 램프인 냉음극형 자외선 램프(9)를 이용하는 것으로, 고압 AC 발진을 위한 코로나 방전회로로써, 자외선램프 구동회로(10)를 구성한다.

또한 살균시간 타이머부(8)에 의해 설정된 시간(예;7분) 동안 살균을 진행하며, 이때 양치시간 안내타이머부(12)에 의해 설정된 시간(예 ;3분)후에는 적정한 양치시간이 되었음을 알려주게 된다.

이와 같은 동작을 첨부된 도면에 도시된 회로를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 살균시간 타이머부(8)는 살균기의 도어에 설치된 리셋스위치(5)에 의해 살균 시간을 카운팅 개시하게 되는 바,

살균기에 칫솔을 넣고자 도어를 열게되면, 리셋스위치(5)의 2번단이 오픈(open)된다.

따라서, 리셋회로부(6)의 저항(R8)을 통해 트랜지스터(Q5)의 베이스로 DC 전원전압이 공급되어 트랜지스터(Q5)가 온 스위칭되면서 트랜지스터(Q5)의 콜렉터 전위가 변화(high)되므로, 카운터(8a)가 이를 인식한다.

이후 사용자가 도어를 닫게 되면, 리셋스위치(5)의 2번단이 다시 복귀되므로, 트랜지스터(Q5)가 오프되고, 트랜지스터(Q5)의 콜렉터 전위가 로우(low)로 떨어지게 되므로, 카운터(8a)는 이를 리셋신호로 하여 전원스위칭부(4)의 트랜지스터(Q1)의 베이스로 스위칭제어신호로서, 하이(high)를 출력하면서, 카운팅을 개시한다.

즉, 도어를 열었다 닫는 경우 카운터(8a)의 카운팅을 위한 도 2의 (a)에서와 같은 리셋신호가 발생되는 것이다.

상기 전원스위칭부(4)의 트랜지스터(Q1)의 베이스로 도 2의 (b)에서와 같이 카운터(8a)에서 하이 신호전압이 출력되면, 트랜지스터(Q1)는 온 동작하게 되고, 이에 따라 공급되는 DC 전원에 대한 저항(R5,R6), 트랜지스터(Q1)를 타고 접지로 흐르는 전류경로가 형성된다.

따라서 도 2의 (c)에서와 같이, 트랜지스터(Q2)의 베이스 전위가 로우로 떨어지게 되므로, 트랜지스터(Q2)는 온 동작된다.

상기 트랜지스터(Q2)가 온 동작되면, 전원은 트랜지스터(Q2)를 통해 자외선램프구동회로(10)로 공급되며, 자외선램프 구동회로(10)를 동작시킨다.

이때. 트랜지스터(Q2)를 통해 공급되는 전원은 발광다이오드(LED2)에도 전달되므로, 발광다이오드(LED2)가 동작하여 현재 살균동작이 이루어지고 있음을 나타낸다.

상기 자외선램프 구동회로(10)는 코로나 방전회로로 구성되며, 트랜지스터(Q3,Q4)에 의한 차동증폭 출력이 고압트랜스(T1)을 통해 고압의 AC 발진출력되어 냉음극형 자외선램프(9)에 공급된다.

이와 같이 공급되는 전압에 의해 냉음극형 자외선 램프(9)는 점등되어 살균작용을 하게 되며, 이후 살균시간 타이머부(8)의 카운터(8a)에서 설정된 7분이 완료되면, 카운터(8a)로부터 트랜지스터(Q1)의 베이스로 출력되는 전압은 도 2의 (b)에서와 같이, 로우로 떨어지게 된다.

따라서 트랜지스터(Q1)는 오프되고, 이에 따라 트랜지스터(Q2)의 베이스 전위는 도 2의 (c)에서와 같이, 하이로 전환되므로, 트랜지스터(Q2)또한 오프되므로, 자외선램프 구동회로(10) 및 발광다이오드(LED2)에 공급되는 전압이 차단된다.

냉음극형 자외선 램프(9) 및 발광다이오드(LED2)는 꺼지게 된다.

한편, 상기 전원스위칭부(4)의 트랜지스터(Q2)가 온 동작하면, 도 2의 (d)에서와 같이, 트랜지스터(Q6)도 온 동작하게 된다.

트랜지스터(Q6)가 온 되면, 트랜지스터(Q6)를 통해 전달되는 전원전압이 양치시간 안내 타이머부(12)의 리셋신호로 작용하여 카운팅 동작하게 되고, 카운터(12a)에 의해 설정되는 시간 3분이 경과되면 도 2의 (e)에서와 같은 전압이 발광다이오드(LED3)로 공급된다.

따라서 발광다이오드(LED3)가 온 되면서 적정한 양치시간이 완료되었음을 알려주게 된다.

상기 양치시간 안내표시부(13)의 발광다이오드(LED3)는 상기 살균동작시간 완료후 오프되는 전원스위칭부(4)의 트랜지스터(Q2)가 오프됨에 따라 오프된다.

한편 히터(14)는 전원스위치(2)를 통해 공급되는 전원을 공급받아 동작하여 살균기내의 칫솔을 건조시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이, 수명이 영구적인 냉음극형 자외선램프를 이용하여 살균램프를 구성하도록 하므로써, 램프를 교체하지 않아도 되며 전자회로의 손상만 가하지 않을 경우 영구적인 칫솔 살균기를 제공할 수 있다.

또한 대부분 습기가 많은 칫솔 살균기의 특성상 감전의 염려가 있으나, DC 전원을 이용하여 고압 AC발진을 하게 되므로 이를 방지할 수 있다.

그리고 히터와 같은 발열수단을 구성하여 칫솔을 건조시킬 수 있으며, 적정한 양치시간을 안내하여 줄 수 있는 등 부가기능을 사용자에게 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. DC 전원공급수단과, 전원이 공급되고 있음을 알리는 전원공급표시수단과, 도어의 열림/닫힘에 따라 살균동작을 수행여부를 결정하는 리셋신호를 발생시키기 위한 리셋 스위치수단과, 리셋스위치수단의 스위칭에 따라 리셋신호를 살균동작시간 타이머수단으로 공급하는 리셋회로와, 살균동작시간을 설정하여 주는 살균동작시간 타이머수단과, 살균동작시간 타이머수단의 제어에 따라 설정된 시간동안 냉음극형 자외선 램프의 구동회로에 전원 공급을 스위칭하는 스위칭수단과, 스위칭수단을 통해 공급되는 DC 전원을 AC 고압 발진하여 냉음극형 자외선 램프를 구동시키는 자외선 램프구동회로와, 칫솔이 수납된 공간내에 설치되어 동작하여 자외선을 발생시키는 냉음극형 자외선 램프와, 냉음극형 자외선 램프의 동작상태를 표시하는 살균동작표시수단가 구성된 자외선 칫솔 살균장치에 있어서,

   살균동작이 수행된 후로부터 적정한 양치시간을 설정하는 양치시간 타이머수단과, 양치시간 타이머수단에 의해 설정되는 적정한 양치시간을 사용자에게 알려주는 양치시간 표시수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 칫솔 살균장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 자외선 램프 구동회로는 코로나 방전회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선 칫솔 살균장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 리셋신호에 의한 노이즈를 제거하는 노이즈 필터수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 칫솔 살균장치.
4. (삭제)
5. 제 1항에 있어서 칫솔의 건조를 위한 발열수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선 칫솔 살균장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 전원공급표시수단(3)은 발광다이오드(LED1)를 포함하여 구성되고,

   상기 전원스위칭수단(4)은 베이스로 입력되는 살균동작시간 타이머수단(8)의 제어신호 전압에 따라 온/오프 스위칭 동작하여 트랜지스터(Q2)의 베이스 입력 전압을 변화시키는 트랜지스터(Q1)와, 트랜지스터(Q1)의 스위칭동작에 따라 변하는 베이스 입력전압에 따라 스위칭 동작하여 콜렉터단에 연결된 자외선램프구동회로(9)에 동작전원을 공급하는 트랜지스터(Q2)를 포함하여 구성되고, 상기 리셋회로부(6)는 리셋스위치(5)의 스위치변화에 따라 베이스로 입력되는 전압변화에 따라 스위칭동작하는 트랜지스터(Q5)를 포함하여 구성되고,

   상기 살균시간 타이머수단(8)은 리셋신호에 의해 동작하여 소정의 설정된 살균시간을 카운트하는 카운터(8a)와, 카운터(8a)의 카운팅 클럭을 발생시키기 위하여 발진회로를 이루는 저항(R4)과 콘덴서(C2)를 포함하여 구성되고,

   상기 살균동작상태표시수단(11)은 전원스위칭수단(4)의 트랜지스터(Q2)의 콜 렉터단 전위에 따라 온/오프 동작하는 발광다이오드(LED2)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선 칫솔 살균장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 양치시간 안내 타이머수단(12)은 설정된 양치시간을 카운팅하는 카운터(12a)와, 카운터의 발진클럭을 설정하는 저항(R13) 및 콘덴서(C7)와, 전원스위칭수단(4)의 스위칭결과에따라 온/오프 스위칭동작하여 공급되는 전원을 상기 카운터(12a)의 리셋신호로 공급하는 트랜지스터(Q6)를 포함하여 구성되고,

   상기 양치시간 안내표시수단(13)은 상기 카운터(12a)의 카운팅결과에 따라 구동되는 발광다이오드(LED3)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선 칫솔 살균장치.

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