KR101642820B1

KR101642820B1 - 분수 치솔

Info

Publication number: KR101642820B1
Application number: KR1020147010863A
Authority: KR
Inventors: 스캇 앰론
Original assignee: 스캇 앰론
Priority date: 2011-10-03
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2016-07-26
Also published as: US20140237741A1; JP5927303B2; EP2763566A4; CA2851136A1; JP2014528323A; US9326593B2; EP2763566A1; KR20140103905A; CN103957745A; WO2013052125A1; AU2012319120B2; BR112014008091A2; AU2012319120A1

Abstract

본 발명은 수도꼭지로부터 물을 수용하고, 이 물을 양치 후 헹굼을 위해 분수형 스트림(fountain stream)으로 제공하기 위해 구성된 펌프를 구비한 양치용 수동 치솔에 관한 것으로,
본 발명의 일 실시예에 의한 치솔은,
손잡이와 치솔 헤드를 구비한 하우징; 펌프 챔버와 상기 펌프 챔버 내에 배치된 펌프 임펠러 또는 펌프 기어를 구비한 펌프; 상기 임펠러 또는 상기 펌프 기어를 구동하는 모터; 및, 상기 펌프 챔버에 연결되는 입력 포트와 출력 포트를 포함하며, 상기 임펠러가 상기 모터에 의해 구동될 때, 상기 임펠러는 상기 출력 포트를 통해 동작 유체의 흐름을 야기하고, 상기 동작 유체는 상기 입력 포트를 통해 공급되며, 구강 세정을 위한 유체 줄기(stream of fluid)는 상기 출력 포트를 통해 분사되며, 상기 펌프 챔버는 상기 펌프 챔버의 단면 형상을 한정하는 원주 벽을 구비하며, 상기 출력 포트는 상기 원주 벽을 통해 상기 펌프 챔버와 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

분수 치솔{FOUNTAIN TOOTHBRUSH}

본 발명은 수도꼭지로부터 물을 수용하고, 이 물을 양치 후 헹굼을 위해 분수형 스트림(fountain stream)으로 제공하기 위해 구성된 펌프를 구비한 양치용 수동 치솔에 관한 것이다.

양치는 여러 종류의 구강 위생 작업 중에서 필수적인 부분이다. 그러나, 만약 사용자가 집에 있지 않은 경우, 양치 후에 구강 헹굼을 위한 컵을 사용할 수 없을 수도 있다. 게다가, 설사 컵을 사용할 수 있을 지라도, 컵은 오물을 모으게 되어 빈번한 청소가 필요하다. 종이 컵을 사용하면 컵 청소의 문제는 어느 정도 해소되지만 그것은 쓰레기를 양산하므로 환경 친화적이지 않다. 또한, 수도꼭지로부터 직접 물을 사용할 수도 있지만, 컵 없이 수도꼭지로부터 사용자의 구강으로 물을 모으는 것은 어렵다. 손을 컵 모양으로 모아서 헹굼용 물을 나르는 것은 어렵고, 수도꼭지로부터 사용자의 구강으로 직접 물을 모으는 것은 더욱 어렵다.

본 출원의 발명자에 의해 출원된 미국 특허 7,607,851와 7,905,674는, 수도꼭지(faucet)로부터 사용자에게 분수의 형태로 물을 재공급하기 위해, 치솔 하우징에 오픈형 또는 밀폐형 채널들을 포함하는 분수형 치솔들이 개시되어 있다. 이 채널들은, 적어도 부분적으로 수도꼭지로부터 방출되는 흐름의 강도에 의존한다는 점에서 수동적이다.

미국등록특허 7,607,851 미국등록특허 7,905,674

본 발명은 구강 헹굼을 촉진시킬 수 있는 치솔을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 치솔은,

손잡이와 치솔 헤드를 구비한 하우징; 펌프 챔버와 상기 펌프 챔버 내에 배치된 펌프 임펠러 또는 펌프 기어를 구비한 펌프; 상기 임펠러 또는 상기 펌프 기어를 구동하는 모터; 및, 상기 펌프 챔버에 연결되는 입력 포트와 출력 포트를 포함하며, 상기 임펠러가 상기 모터에 의해 구동될 때, 상기 임펠러는 상기 출력 포트를 통해 동작 유체의 흐름을 야기하고, 상기 동작 유체는 상기 입력 포트를 통해 공급되며, 구강 세정을 위한 유체 줄기(stream of fluid)는 상기 출력 포트를 통해 분사되며, 상기 펌프 챔버는 상기 펌프 챔버의 단면 형상을 한정하는 원주 벽을 구비하며, 상기 출력 포트는 상기 원주 벽을 통해 상기 펌프 챔버와 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 출력 포트는 상기 출력 포트를 통해 동작 유체의 흐름을 안내하기 위한 적어도 하나의 길이 방향 망(web)을 포함한다. 상기 적어도 하나의 망은 상기 출력 포트를 다수의 채널들로 분리할 수 있다. 상기 출력 포트는 약 3.25mm의 직경을 가지는 것이 바람직하다. 상기 적어도 하나의 망은 상기 하우징의 일부로서 주입 몰딩될 수 있다. 상기 적어도 하나의 망은 상기 출력 포트로 삽입되는 돌출된 부분일 수 있다. 상기 적어도 하나의 망은 상호 직교하는 적어도 2개의 벽들을 포함할 수 있다.

상기 펌프는 원심 펌프(centrifugal pump)이다. 이 경우, 출력 포트는 상기 임펠러의 회전축에 대해 상기 원주 벽으로부터 방사형 외부 방향으로 연장된다. 상기 출력 포트는, 상기 출력 포트가 상기 챔버에 연결되는 영역에서, 상기 원주 벽과 직교하는 방향으로 연장된다.

상기 입력 포트는 필터에 의해 덮여질 수 있다. 상기 필터는 플라스틱 스크린, 플라스틱 격자, 또는 고무일 수 있다.

상기 모터를 구동 시작하고 정지하기 위한 스위치를 더 포함할 수 있다. 상기 스위치는, 눌려지면 모터를 활성화시키고 해제되면 모터를 정지시키는 순간 접촉 방식 스위치(momentary switch)인 것이 바람직하다.

상기 입력 포트는 수도꼭지(faucet)로부터 물을 수용하기 위한 채널을 포함한다.

상기 하우징은, 상기 펌프의 상부와 하부를 각각 한정하는, 2개의 주입 몰드된 부분들을 포함한다.

상기 모터와 상기 임펠러는 펌프 케이싱 내부에 배치되고, 상기 펌프 케이싱은 상기 하우징에 삽입되어 몰딩될 수 있다. 또는 상기 모터와 상기 임펠러는 펌프 케이싱 내부에 배치되고, 상기 펌프 케이싱과 상기 스위치는 상기 하우징에 삽입되어 몰딩될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 치솔에 의하면, 컵이 없어도 양치 후에 구강 헹굼이 가능하다. 또한, 양치 후 구강 헹굼을 위해 종이 컵을 사용하지 않아도 되므로 쓰레기 발생량을 줄일 수 있어서 환경 친화적이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치솔을 도시한 측단면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 치솔 내부에 있는 펌프 챔버 근처의 구성 요소들을 도시한 상세 단면도이다.
도 4는 도 3의 펌프 챔버를 위한 입력 포트용 삽입구를 도시한 사시도이다.
도 5는 사용 중에 있는 도 1의 치솔을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치솔을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 1의 펌프 챔버를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펌프 챔버를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펌프 케이싱을 도시한 단면도이다.
도 10은 도 9의 펌프 케이싱을 구비한 치솔을 도시한 분해 조립도이다.
도 11은 제자리에 오버 몰딩된(overmolded) 펌프 케이싱을 구비한 도 10의 치솔을 도시한 도면이다.

본 발명의 다양한 특징들, 기능들, 및 장점들은 첨부된 도면들을 참조하여 하기의 상세한 설명에 의해 더 잘 이해될 수 있다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 치솔(100)이 도시되어 있다.

상기 치솔(100)은 상부 하우징(104a) 및 하부 하우징(104b)를 포함하는 하우징(104)을 구비한다. 치솔모(112)는 치솔의 헤드 부분에 배열되어 있다. 상기 하우징(104)은 모터(102)와 연결되는 임펠러(105)를 수용하는 펌프 챔버(101) 영역을 한정한다.

상기 모터(102)는 상기 임펠러(105)가 회전하도록 구동하고 상기 임펠러는, 하기에 더 자세히 설명된 바와 같이, 입력 포트(108)로부터 물을 끌어 당겨서 출력 포트(109)를 통해 물을 분사한다. 상기 모터(102)는 모델 615 또는 716과 같은 코어리스 DC 모터(coreless DC motor)를 포함한다.

배터리(103)는 하우징(104) 내부의 두개의 전기 접속점(103a, 103b) 사이에 배열되고 스위치(122)를 통해 상기 모터(102)와 연결된다. 본 실시예에 따르면, 상기 스위치(122)는, 스위치가 눌려지면 모터를 활성화시키고 스위치로부터 압력이 해제되면 모터를 정지시키는, 순간 접촉 방식 스위치(momentary tactile switch)이다. 본 발명에서는 순간 접촉 방식 스위치를 예시하였지만, 다른 여러 타입의 전기 스위치가 상기 모터(102)를 키고 끄기 위해 사용될 수 있다. 상기 스위치(122)는, 상기 스위치(122)가 장착되는 인쇄 회로 기판 베이스(123)를 포함하는 스위치 어셈블리(120)에 배치된다. 상기 베이스(123)는, 예를 들어 나사 또는 볼트 등의 고정 수단과 같은 연결 부재를 사용하여, 상기 상부 하우징(104a)에 연결된다. 누름 버튼(121)은 상기 스위치 어셈블리(120) 위 또는 상기 상부 하우징(104a) 위에 장착되고 상기 스위치(122)를 활성화시키기 위해 사용자에 의해 조작된다.

도 2는 치솔의 상부 하우징(104a)에 있는 입력 포트(108), 출력 포트(109) 및 누름 버튼(121)의 상대적인 위치를 보여주는 평면도이다.

상기 입력 포트(108)는 상부 림 부분(108a)과 측면 림 부분들(108b)을 포함한다. 따라서, 상기 입력 포트(108)는 치솔모(112)와 상기 상부 림 부분(108a) 사이에서 치솔(100)의 상부 하우징(104a)에 부딪히는 물을 상기 펌프 챔버(101) 내부로 가이드하거나 이끌도록 설계된다.

도 3은 상기 펌프 챔버(101)와 그 주변 구성을 도시한 상세도이다.

상기 임펠러(105)는 상기 펌프 챔버(101) 내부에 배치되고, 모터 샤프트(132) 또는 상기 모터 샤프트에 연결되어 구동되는 샤프트에 장착되고 상기 모터(102)에 의해 회전된다. 상기 임펠러(105)의 회전은 상기 챔버(101) 내부의 물이 상기 출력 포트(109)를 통해 분사되도록 한다. 또한, 상기 임펠러(105)의 회전은 물이 상기 챔버(101) 내부로 유입되도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모터 샤프트(132)는 칼라(collar) 또는 부싱(130)을 통해 삽입된다. 상기 부싱(130)과 상기 하우징(104) 사이에 형성된 씰(seal, 115)은 상기 펌프 챔버(101)로부터 물이 유출되는 것을 방지한다. 상기 부싱(130)과 상기 하우징(104) 사이 및/또는 상기 부싱(130)과 상기 모터 샤프트(132) 사이에 형성된 모터 씰(seal)은 식품 안전 DOW 111 윤활제(food safe DOW 111 lubricant, 미국의 화학 제품 제조사 다우 케미컬(DOW Chemical)에서 제조 판매되는 제품 번호 DOW 111)로 꽉 차있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 입력 포트(108)와 챔버(101) 사이에는 필터(114)가 배치된다. 상기 필터(114)는 격자(grating) 형태이고, 예를 들어 주입 몰딩된 플라스틱 및/또는 고무로 제조된다. 상기 임펠러에 가해지는 손상을 방지하고 사용자에게 가해질 수 있는 부상을 방지하기 위해, 상기 필터(114)는 큰 물체가 상기 펌프 챔버(101) 내부로 유입되는 것을 방지한다.

또한, 상기 출력 포트(109)는, 상기 출력 포트를 다수의 채널들(109c)로 분리하는 길이 방향 핀들(109b)을 구비한 삽입 부재(109a)를 포함한다. 상기 삽입 부재는, 1mm 이하의 두께 t의 핀을 구비한 돌출된 플라스틱(예를 들어, 식품 안전 PVC(food safe PVC))일 수 있다. 상기 핀 두께 t는 0.65mm 이하인 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 상기 핀 두께 t는 0.2mm 이하인 것이 가장 바람직하다. 상기 삽입 부재(109a)의 전체 직경 D는 5mm 이하이고, 바람직하게는 대략 3.25mm이다. 모든 값들은 대략적인 것이고 제조 허용치를 기반으로 다양하게 변형할 수 있다.

도 3및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 삽입 부재(109a)는 상기 출력 포트(109)의 길이 방향으로 확장될 수 있다. 그러나 상기 핀들(109b)은 상기 출력 포트(109) 길이의 적어도 1/2만큼의 크기로 형성되어야 한다. 상기 핀들(109b) 및 채널들(109c)은 출력 포트(109)의 분수형의 물 방출 형성을 촉진시킨다. 상기 삽입 부재(109a)가 없다면, 물은 분수형(fountain)이 아니라 분산되서 퍼지는(spread) 형태가 된다. 삽입 부재(109a)를 사용하는 대신, 상기 핀들(109b)이 상기 상부 하우징(104b) 내에 몰드될 수 있다.

도 5는 본 발명의 치솔(100)의 사용예를 예시하고 있다. 사용자는 수도꼭지로부터의 물줄기(118)가 상기 입력 포트(108)로 유입되도록 치솔을 잡는다. 도 5에 도시된 바와 같이, 모터를 활성화시키도록 사용자의 엄지 손가락이 누름 버튼(121)을 누르고 펌프는 출력 포트(109)로부터 분수형의 물(129)을 분출한다.

도 6은 입력 포트(108’)와 출력 포트(109’)가 치솔(100’)의 하부 면에 형성되어 있는 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 1 및 도 6의 실시예들에서, 스위치를 활성화시키는 누름 버튼(121)은 치솔모와 같은 면 또는 그 반대면에 배치될 수 있다.

도 7은 도 1에 도시된 펌프 챔버(101)의 단면도이다. 펌프 챔버(101)의 원주 방향 벽(150)은 원형이다. 펌프된 물은 상기 입력 포트(108)를 통해 축방향으로 상기 챔버(101)로 유입되고 상기 출력 포트(109)를 통해 방사 방향으로 분출된다. 도 7에서 임펠러(105)는 원심 펌프(centrifugal pump)의 임펠러로 묘사되어 있다. 일반적으로 원심 펌프의 출력 포트는 펌프 챔버의 외주에 대해 접선 방향(tangential)으로 배열된다. 그러나, 치솔로 사용되기 위해서는, 출력 포트는 치솔의 상면 중앙에 위치되는 것이 바람직하다.

도 8은 기어 펌프를 사용하는 다른 실시예를 도시하고 있다. 상기 기어 펌프는 구동 기어(160)와 아이들 기어(162)를 포함한다. 물은 펌프의 앞으로부터 흡입 포트(예를 들어 입력 포트(108”)로 유입되고 출력 포트(109)로 분사된다. 여기서 구동 기어의 축은 치솔의 중심으로부터 상쇄(offset)된다. 따라서, 모터가 치솔의 중심에 있도록 모터는 기어에 의해 연결되어야 한다.

도 9는 모터(105), 임펠러(105), 그리고 필터(114)가 펌프 케이싱(170) 내에 배치되는 또 다른 실시예를 보여준다. 여기서, 설치되는 동안, 압력은 펌프 케이싱에 의해 흡수되기 때문에 부싱(130)은 필요하지 않다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 펌프 케이싱은 하나의 유닛으로서 하우징 조각(204) 내에 설치될 수 있다. 마찬가지로, 스위치 어셈블리(120)는 상기 하우징 조각(204) 내에 설치될 수 있다. 일단 설치되면, 상기 펌프 케이싱(170)과 상기 스위치 어셈블리는 주입 몰드 기구(injection molded material, 206)에 의해 몰드될 수 있다. 도 10 및 도 11의 실시예에서, 하우징은 제거 가능한 배터리 커버(180)을 포함한다. 대안적으로, 상기 커버(180)는 상기 치솔의 끝단에 개구부를 포함할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

손잡이와 치솔 헤드를 구비한 하우징;
펌프 챔버와 상기 펌프 챔버 내에 배치된 펌프 임펠러 또는 펌프 기어를 구비한 펌프;
상기 임펠러 또는 상기 펌프 기어를 구동하는 모터; 및,
상기 펌프 챔버에 연결되는 입력 포트와 출력 포트를 포함하며, 상기 임펠러가 상기 모터에 의해 구동될 때, 상기 임펠러는 상기 출력 포트를 통해 동작 유체의 흐름을 야기하고, 상기 동작 유체는 상기 입력 포트를 통해 공급되며, 구강 세정을 위한 유체 줄기(stream of fluid)는 상기 출력 포트를 통해 분사되며, 상기 펌프 챔버는 상기 펌프 챔버의 단면 형상을 한정하는 원주 벽을 구비하며, 상기 출력 포트는 상기 원주 벽을 통해 상기 펌프 챔버와 연결되고,
상기 출력 포트는 상기 출력 포트를 통해 동작 유체의 흐름을 안내하기 위한 적어도 하나의 길이 방향 망(web)을 포함하는 것을 특징으로 하는 치솔.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 적어도 하나의 길이 방향 망은 상기 출력 포트를 다수의 채널들로 분리하는 치솔.
청구항 1에 있어서,
상기 출력 포트는 3.25mm의 직경을 가지는 치솔.
청구항 3에 있어서,
상기 적어도 하나의 길이 방향 망은 상기 하우징의 일부로서 주입 몰딩되는 치솔.
청구항 3에 있어서,
상기 적어도 하나의 길이 방향 망은 상기 출력 포트로 삽입되는 돌출된 부분인 치솔.
청구항 3에 있어서,
상기 적어도 하나의 길이 방향 망은 상호 직교하는 적어도 2개의 벽들을 포함하는 치솔.
청구항 1에 있어서,
상기 펌프는 원심 펌프(centrifugal pump)인 치솔.
청구항 8에 있어서,
상기 출력 포트는 상기 임펠러의 회전축에 대해 상기 원주 벽으로부터 방사형 외부 방향으로 연장되는 치솔.
청구항 1에 있어서,
상기 출력 포트는, 상기 출력 포트가 상기 챔버에 연결되는 영역에서, 상기 원주 벽과 직교하는 방향으로 연장된 치솔.
청구항 1에 있어서,
상기 입력 포트는 필터에 의해 덮여진 치솔.
청구항 11에 있어서,
상기 필터는 플라스틱 스크린, 플라스틱 격자, 또는 고무인 치솔.
청구항 1에 있어서,
상기 모터를 구동 시작하고 정지하기 위한 스위치를 더 포함하는 치솔.
청구항 13에 있어서,
상기 스위치는, 눌려지면 모터를 활성화시키고 해제되면 모터를 정지시키는 순간 접촉 방식 스위치(momentary switch)인 치솔.
청구항 1에 있어서,
상기 입력 포트는 수도꼭지(faucet)로부터 물을 수용하기 위한 채널을 포함하는 치솔.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징은, 상기 펌프의 상부와 하부를 각각 한정하는, 2개의 주입 몰드된 부분들을 포함하는 치솔.
청구항 1에 있어서,
상기 모터와 상기 임펠러는 펌프 케이싱 내부에 배치되고, 상기 펌프 케이싱은 상기 하우징에 삽입되어 몰딩되는 치솔.
청구항 13에 있어서,
상기 모터와 상기 임펠러는 펌프 케이싱 내부에 배치되고, 상기 펌프 케이싱과 상기 스위치는 상기 하우징에 삽입되어 몰딩되는 치솔.
청구항 1에 있어서,
상기 입력 포트는 상부 림 부분 및 측면 림 부분들을 포함하고, 상기 측면 림 부분들 사이에서 치솔에 부딪히는 물을 상기 펌프 챔버 내부로 가이드하거나 이끌도록 설계된 것을 특징으로 하는 치솔.