KR101863056B1 - 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지 - Google Patents

압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지를 개시한다. 이에 따르면, 본 발명은 공갈 젖꼭지에 있어서, 유연한 탄성 재질로 이루어지고 내부에 공간을 형성하는 젖꼭지 모양의 젖꼭지부; 상기 젖꼭지부의 하부에 결합되는 케이스; 상기 젖꼭지부의 내부에 설치되고 유아 입속의 체온을 감지하는 온도센서부; 상기 젖꼭지부의 내부에 설치되고 외부압력에 의한 변형으로 전기를 발생시키는 압전소자부; 상기 케이스 내에 설치되고 상기 압전소자부에서 발생된 전기를 충전하고 저장하는 충전부; 상기 케이스의 외부에 부착되어 상기 온도센서부에서 감지된 온도를 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 케이스 내부에 회로기판 형태로 내장되고, 상기 충전부에서 공급되는 전원이 상기 온도센서부와 디스플레이부를 작동시키도록 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지{Self-charging imitation nipple with thermometer}
본 발명은 아기들이 노리개로 가지고 놀거나 잠들기 위해 사용하는 공갈 젖꼭지에 관한 것으로, 상세하게는 공갈 젖꼭지 내부에 디지털 체온계가 내장되어 있어 수시로 아기의 체온을 파악할 수 있고, 스스로 충전이 가능한 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지에 관한 것이다.
공갈 젖꼭지, 혹은 노리개 젖꼭지라고 불리는 유아용품은 거의 모든 유아들이 사용하게 되는 필수품이다.
도 1은 일반적인 공갈 젖꼭지를 나타내는 사진이다.
일반적으로 공갈 젖꼭지는 사진과 같이 유아들이 입에 넣고 물거나 빨 수 있도록 투명하고 탄성있는 재질로 이루어진 젖꼭지 형상의 젖꼭지부(a)와 입속에 들어가는 것을 방지하는 방지판(b) 및 케이스(c)를 포함하여 이루어진 형태이다.
이와 같은 일반적인 공갈 젖꼭지는 유아가 항상 물고 있는 경우가 많기 때문에 내부에 온도센서를 설치해서 유아의 체온을 수시로 알 수 있게 한 발명들이 제시되어 왔다.
도 2은 종래 체온계를 가지는 모조 젖꼭지를 나타내는 분리사시도이다.
도시된 바에 따르면, 유연한 탄성재질로서 내부에 공간을 형성하는 젖꼭지 모양의 꼭지부(10)와; 꼭지부와 일체를 이루도록 그 하단과 견고하게 결합하며, 꼭지부의 공간으로 통할 수 있는 구멍이 형성된 삼킴방지판(12)과, 삼킴방지판(12)과 결합될 수 있으며, 꼭지부 내부에 깊숙히 삽입되는 온도 센싱 소자(18)에 의한 디지탈 방식의 체온계(4)와, 삼킴방지판(12)과 결합될 수 있으며 IC회로에 의하여 저장된 1곡 이상의 자장가를 연주하는 멜로디 발생기(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 체온계를 가지는 다용도 모조 젖꼭지가 개시되어 있다.
젖꼭지부에 온도센서가 삽입되도록 하여 체온을 간접적으로 측정하고 디지털 방식으로 보여줌으로써 아기의 체온을 즉시 알 수 있는 효과가 있다. 그리고 자장가와 같은 멜로디가 나오도록 구성하여 유아들이 공갈 젖꼭지를 물고 쉽게 잠들 수 있도록 한 장점도 있다.
그러나 이 같은 경우 별도의 배터리가 내장되어 전원을 공급하기 때문에 배터리가 방전될 경우 교환해야 하는 불편함이 있다. 디지털 체온계의 경우 항상 켜진 상태이기 때문에 방전속도는 가속되고, 멜로디가 나오는 경우 스피커에서 소모되는 전압도 큰 편이다.
1) 대한민국 등록실용 제20-0214472호(2000.12.11) "분리형 체온계를 가지는 다용도 모조 젖꼭지" 2) 대한민국 공개실용 제95-13369(1995.6.15) "공갈 젖꼭지형 체온계" 3) 일본 등록실용 JP3161231U(2010.7.29) "유두형 체온계" 4) 미국 특허 US5108423(1992.4.28) "Nipple Assembly with alarm buzzer and body temperature indicator"
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 공갈 젖꼭지 내부에 압전소자를 구비하여 유아들이 물거나 빠는 행위로 인해 발생하는 외부압력에 의해 전기를 발생시키고 충전함으로써 외부 전원 공급이 불필요한 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지를 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지는, 공갈 젖꼭지에 있어서 유연한 탄성 재질로 이루어지고 내부에 공간을 형성하는 젖꼭지 모양의 젖꼭지부; 상기 젖꼭지부의 하부에 결합되는 케이스; 상기 젖꼭지부의 내부에 설치되고 유아 입속의 체온을 감지하는 온도센서부; 상기 젖꼭지부의 내부에 설치되고 외부압력에 의한 변형으로 전기를 발생시키는 압전소자부; 상기 케이스 내에 설치되고 상기 압전소자부에서 발생된 전기를 충전하고 저장하는 충전부; 상기 케이스의 외부에 부착되어 상기 온도센서부에서 감지된 온도를 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 케이스 내부에 회로기판 형태로 내장되고, 상기 충전부에서 공급되는 전원이 상기 온도센서부와 디스플레이부를 작동시키도록 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 젖꼭지부 내부에는 외부압력이 상기 압전소자로 직접 전달되도록 탄성 재질의 충진재가 충진될 수 있다.
그리고 상기 케이스 내부에는 음원을 저장하고 재생하는 음원부와, 상기 음원부에서 재생된 음원을 출력하는 스피커가 더 구비되고, 상기 제어부에서 상기 음원부와 스피커에 전원이 공급되도록 제어할 수 있다.
또 상기 케이스 내부에는 상기 제어부로부터 유아의 체온을 입력받아 외부 모바일 기기에서 수신할 수 있는 체온 데이터를 전송하는 무선송신부가 더 구비되고, 상기 제어부에서 상기 무선송신부에 전원이 공급되도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 케이스 내부에는 상기 충전부와 연결되어 외부충전이 가능한 충전소켓이 더 구비될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 유아의 노리개로 사용되는 공갈 젖꼭지의 젖꼭지부는 유아가 입에 물고 지속적으로 외부 압력을 가하므로 압전소자에 의해 자체적으로 충전되기 때문에 반영구적으로 체온계로 사용 가능하다.
그리고 음원부에 의해 유아가 숙면을 취할 수 있고, 무선송신부에 의해 부모는 모바일 기기를 통해 멀리서도 유아의 체온을 파악하고 대응할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 공갈 젖꼭지를 나타내는 사진.
도 2는 종래 체온계를 가지는 모조 젖꼭지를 나타내는 분리사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 따른 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지의 전체 외형을 나타내는 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 단면도.
도 5는 본 발명의 전체 회로구성도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 단면도.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 따른 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지의 전체 외형을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 단면도를 나타내고, 도 5는 본 발명의 전체 회로구성도이다.
도시된 바를 참조할 때, 본 발명에 따른 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지는 크게 젖꼭지부(100), 케이스(110), 온도센서부(120), 압전소자부(130), 충전부(140), 디스플레이부(150) 및 제어부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 젖꼭지부(100)는 유연한 탄성 재질로 이루어지고 내부에 공간을 형성한다. 그리고 상기 젖꼭지부(100)는 일반적으로 유아가 입에 물 수 있도록 젖꼭지 형상인 것이 바람직한데, 어떤 형상에 한정되는 것은 아니다.
또 탄성 재질의 고무, 실리콘, 인체에 무해한 합성수지 등과 같은 공지의 재질을 사용할 수 있다.
또한, 투명한 재질도 가능하고, 불투명, 반투명한 재질도 가능할 것이다.
다음으로 상기 케이스(110)는 상기 젖꼭지부(100)와 결합되는 것으로 내부에 공간이 형성되어 상기 충전부(140), 디스플레이부(150), 제어부(160)가 내부에 수용될 수 있다.
일반적으로 상기 케이스(110)는 플라스틱 재질로 이루어지고 도시되지는 않았지만, 상면에 상기 젖꼭지부(100)와 연통될 수 있는 홀이 형성된다. 이 홀을 통해 상기 젖꼭지부(100) 내에 수용되는 온도센서부(120)와 압전소자부(130)가 상기 케이스(110) 내에 설치된 제어부(160)와 전기적으로 연결된다.
다음으로 상기 온도센서부(120)에 대해 설명하자면, 상기 온도센서부(120)는 상기 젖꼭지부(100) 내부에 수용되도록 설치되고, 유아의 체온을 감지한다.
상기 온도센서부(120)는 공지의 디지털 온도센서를 사용할 수 있으며, 접촉식이 가능할 것이다. 접촉식의 경우 상기 젖꼭지부(100)와 접촉상태를 유지한다면 온도를 감지할 수 있다. 유아의 경우 상기 젖꼭지부(100)를 항상 물고 있기 때문에 상기 온도센서부(120)가 체온을 감지할 충분한 시간이 확보되기 때문이다.
그러나 최근 비접촉식 형태로 나오는 다양한 온도센서도 가능하다. 비접촉식의 경우 접촉하지 않아도 온도감지가 가능하므로 온도측정이 정확할 수 있다.
한편, 상기 온도센서부(120)는 체온을 측정하기 때문에 온도측정 범위가 넓지 않아도 된다.
상기 온도센서부(120)는 온도를 잘 감지하기 위해 온도센서(122) 부분이 상기 젖꼭지부(100)의 상단에 내장되도록 설치하는 것이 바람직하고, 신호를 전달하는 전선(124)이 연장되어 상기 케이스(110) 내로 연결될 수 있다.
다음으로 본 발명의 핵심적인 기술적 특징에 해당하는 상기 압전소자부(130)에 대해 설명한다.
상기 압전소자부(130)는 외부 압력에 의해 전기를 발생시키는 압전소자(piezoelectric element)로 이루어지고, 역시 상기 젖꼭지부(100)의 내부에 설치된다. 이것은 유아가 상기 젖꼭지부(100)를 물거나 빨면서 발생하는 외부 압력이 상기 압전소자(132)에 직접 전달되도록 하기 위함이다.
상기 압전소자(132)에 전달되는 외부 압력은 압축력, 굽힘력, 비틀림력 등 다양한 힘이 될 수 있다. 따라서, 상기 압전소자(132)는 도시된 바와 같이 상기 온도센서부(120)와 같이 세로로 평행하게 배치되거나 상기 압전소자(132)와 온도센서부(120)의 전선(124)을 상호 결합한 형상으로 상기 젖꼭지부(100)에 내장시킬 수 있다. 그러나 이러한 배치는 예시에 불과하고, 외부 압력이 잘 전달될 수 있는 다른 형태의 배치도 가능할 것이다.
그리고 상기 압전소자부(130)는 유연한(flexible) 타입을 사용하는 것이 바람직하고, 봉 형상이나 판 형상 등 다양한 형상의 것을 사용할 수 있다. 따라서, PVDF(Polyvinylidene fluoride ; 폴리비닐덴 플로라이드)와 같은 압전성 고분자 소자를 사용할 수 있다.
여기서, 상기 젖꼭지부(100)의 내부는 공간이 있을 수도 있지만, 탄성 재질의 충진재(102)로 내부 공간이 없도록 채워진 형태를 가짐으로써, 외부 압력이 상기 압전소자(132)로 직접 전달되도록 구성할 수 있다. 또 충진재는 상술한 접촉식 온도센서가 내장된 경우 열전달이 더 잘 발생하도록 함으로써 효과적인 체온 감지가 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 충진재(102)는 상기 젖꼭지부(100)의 재질과 동일하거나 유사한 재질로 이루어질 수 있다. 즉 실리콘, 고무 등을 사용할 수 있다.
다음으로 상기 충전부(140)는 상기 케이스(110) 내부에 설치되어, 상기 압전소자부(130)에서 발생된 전기에너지를 입력받아 충전하고 저장하는 구성에 해당한다.
도 5에 도시된 바를 참조할 때, 상기 충전부(140)는 정류회로, 레귤레이터, 콘덴서로 구성될 수 있다.
상기 정류회로는 상기 압전소자부(130)에서 생성된 교류전류를 정류시키고, 정류된 직류전류는 상기 레귤레이터에서 레귤레이팅함으로써 소정의 전압을 가지게 한 후 상기 콘덴서에 전달되어 충전될 수 있다.
이때, 상기 정류회로는 4개의 다이오드를 브릿지 형태로 배열한 형태가 가능하고, 상기 레귤레이터는 전압을 변경하도록 컨버터가 포함될 수도 있다.
다음으로 상기 디스플레이부(150)는 상기 온도센서부(120)에서 감지된 온도를 실제 외부에서 인식할 수 있도록 화면상으로 측정 온도를 디스플레이해주는 구성이다.
상기 디스플레이부(150)는 상기 케이스(110)의 외부에 부착되고, 후술하는 제어부(160)와 연결되는 일반적인 LCD 디지털 화면을 사용할 수 있다.
다음으로 상기 제어부(160)는 상기 케이스(110) 내부에 회로기판(PCB) 형태로 내장되어, 상기 온도센서부(120), 압전소자부(130), 충전부(140), 디스플레이부(150)와 연결되어 각각을 제어한다.
상기 제어부(160)는 상기 온도센서부(120)로부터 감지된 온도를 전기적으로 입력받고, 입력된 온도 데이터를 처리, 변환하여 상기 디스플레이부(150)를 통해 숫자로 표시한다. 그리고 상기 압전소자부(130)에 의해 생성된 전기를 상기 충전부(140)에 충전되도록 제어하고, 충전된 전원이 상기 온도센서부(120)와 디스플레이부(150)에 지속적으로 공급되게 제어한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다. 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기로 한다.
본 발명에서 상기 케이스(110) 내부에는 유아에게 멜로디를 들려줄 수 있도록 음원이 저장되고 재생할 수 있는 음원부(170)가 구비된다.
상기 음원부(170)는 음원이 저장되는 메모리, 상기 메모리에 저장된 음원을 재생하는 재생회로를 포함할 수 있다.
그리고 상기 음원부(170)에서 재생되는 음원을 외부로 출력할 수 있도록 스피커(172)가 더 구비될 수 있다. 상기 스피커(172)는 도시된 바와 같이 상기 케이스(110)의 외측에 설치되되, 상기 디스플레이부(150)의 양측에 한 쌍이 구비될 수 있다.
이때, 상기 제어부(160)는 상기 메모리와, 재생회로에 상기 충전부(140)로부터 전원이 공급되도록 제어하고, 상기 음원부(170)에서 노래가 스피커를 통해 출력되도록 제어한다. 물론, 상기 스피커(172)의 전원을 on/off 하는 스위치나, 볼륨이 더 구비될 수 있다.
또 다르게, 본 발명에서 상기 케이스(110) 내부에는 무선송신부(180)가 더 구비되어, 상기 제어부(160)로부터 유아의 체온을 입력받아 외부 모바일 기기로 전송할 수 있는 형태로 구성할 수 있다.
즉, 도시된 바와 같이, 상기 제어부(160)와 연결된 무선송신부(180)는 전원을 공급받고, 상기 온도센서부(120)에서 측정된 온도 데이터를 상기 디스플레이부(150)를 통해 표시하는 동시에, 상기 무선송신부(180)를 통해 외부로 지속적으로 혹은 일정간격을 두고 전송한다.
이러한 모바일 기기로 전송하는 통신방식은 LTE, 블루투스, 와이파이, 지그비 등과 같은 무선통신 방식을 이용할 수 있으므로 상기 무선송신부(180)는 블루투스 모듈, 와이파이 모듈, 지그비 모듈과 같은 장치를 사용할 수 있다. 이러한 통신방식은 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
따라서, 부모는 상기 무선송신부(180)에서 전송하는 유아의 체온을 모바일 기기에서 수시로 확인하고 대처할 수 있으며, 일정 체온 이상이 되면 경고할 수 있게 만들 수도 있다.
부가적으로 본 발명에서 상기 충전부(140)의 콘덴서가 방전될 경우를 대비해 별도의 충전소켓(190)을 더 구비할 수 있다.
상기 케이스(110)의 내부에 상기 충전소켓(190)이 설치되되, 내부적으로 상기 배터리와 연결되고 외부적으로 전원을 꽂아 충전할 수 있게 한다.
이하에서는 본 발명의 작동상태를 설명하고자 한다.
유아는 상기 젖꼭지부(100)를 입속에 넣고 물거나 빨기 때문에 상기 젖꼭지부(100)는 압축, 벤딩, 비틀림과 같은 다양한 외부 압력에 노출된다.
이로 인해 상기 젖꼭지부(100) 내부에 있는 압전소자부(130)는 외부 압력에 의해 압축되거나, 벤딩, 비틀리게 되면서 전기가 생성되게 되고 생성된 전기는 전류 형태로 상기 정류회로와 레귤레이터를 거쳐 상기 콘덴서에 충전된다.
상기 제어부(160)는 상기 충전부(140)에 충전된 전원을 상기 온도센서부(120), 디스플레이부(150), 음원부(170), 스피커(172), 무선송신부(180)로 각각 공급하고 상기 온도센서부(120)에서 감지된 체온은 디지털 데이터로 변환되어 상기 디스플레이부(150)에 표시되도록 한다.
그리고 상기 음원부(170)에 저장된 음원들은 다양한 방식에 의해 재생되고 상기 스피커(172)를 통해 외부로 출력되어 유아의 숙면에 도움을 준다.
또 상기 무선송신부(180)는 유아의 체온 데이터를 외부 모바일 기기로 전송함으로써 부모가 유아의 체온을 수시로 체크하도록 도움을 준다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
100 : 젖꼭지부 102 : 충진재
110 : 케이스
120 : 온도센서부 122 : 온도센서
124 : 전선
130 : 압전소자부 132 : 압전소자
140 : 충전부
150 : 디스플레이부
160 : 제어부
170 : 음원부 172 : 스피커
180 : 무선송신부
190 : 충전소켓

Claims (5)

  1. 공갈 젖꼭지에 있어서,
    유연한 탄성 재질로 이루어지고 내부에 공간을 형성하는 젖꼭지 모양의 젖꼭지부;
    상기 젖꼭지부의 하부에 결합되는 케이스;
    상기 젖꼭지부의 내부에 설치되고 유아 입속의 체온을 감지하는 온도센서부;
    상기 젖꼭지부의 내부에 설치되고 외부압력에 의한 변형으로 전기를 발생시키는 압전소자부;
    상기 케이스 내에 설치되고 상기 압전소자부에서 발생된 전기를 충전하고 저장하는 충전부;
    상기 케이스의 외부에 부착되어 상기 온도센서부에서 감지된 온도를 디스플레이하는 디스플레이부; 및
    상기 케이스 내부에 회로기판 형태로 내장되고, 상기 충전부에서 공급되는 전원이 상기 온도센서부와 디스플레이부를 작동시키도록 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지고,
    상기 젖꼭지부의 내부는 탄성 재질의 충진재로 내부 공간이 없도록 채워진 형태를 가지며,
    상기 충전부는 정류회로, 레귤레이터, 콘덴서로 구성되는 것을 특징으로 하는 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스 내부에는 음원을 저장하고 재생하는 음원부와, 상기 음원부에서 재생된 음원을 출력하는 스피커가 더 구비되고, 상기 제어부에서 상기 음원부와 스피커에 전원이 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스 내부에는 상기 제어부로부터 유아의 체온을 입력받아 외부 모바일 기기에서 수신할 수 있는 체온 데이터를 전송하는 무선송신부가 더 구비되고, 상기 제어부에서 상기 무선송신부에 전원이 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지.
  5. 제 1 항, 및 제 3 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스 내부에는 상기 충전부와 연결되어 외부충전이 가능한 충전소켓이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 압전소자로 자체충전이 가능한 체온계 내장형 공갈 젖꼭지.
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