KR102064560B1

KR102064560B1 - 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔

Info

Publication number: KR102064560B1
Application number: KR1020180146115A
Authority: KR
Inventors: 윤창운
Original assignee: 윤창운
Priority date: 2018-11-23
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2020-01-09

Abstract

본 발명은 광전지 모듈을 통해 욕실의 형광등, 백열등 혹은 태양광을 사용하여 자체적으로 전기를 충전할 수 있을 뿐만 아니라, 칫솔모가 칫솔 헤드에 방사형으로 식모되어 전체 윤곽이 구 형태를 이룸으로써, 칫솔모가 상하 방향으로만 마찰되게 되어 치아 사이의 이물질 제거 효과가 높은 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔에 관한 것으로, 스위치를 포함하는 본체, 본체의 내부에 구비되고, 정회전 혹은 역회전하는 구동부, 본체의 일면에 구비되고, 빛을 집진하여 전기 에너지로 변환하는 광전지 모듈, 외부 전원 및/또는 광전지모듈에 의해 충전되고, 구동부에 전원를 공급하는 전원부, 구동부에 연결되어 회전하는 회전축 및 회전축의 상부에 체결되고, 칫솔모가 방사형으로 식모되어 전체 윤곽이 구 형태를 이루는 칫솔 헤드를 포함한다.

Description

광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔{A rotating electric toothbrush provided with a photovoltaic module}

본 발명은 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔에 관한 것으로, 광전지 모듈을 통해 욕실의 형광등, 백열등 혹은 태양광을 사용하여 자체적으로 전기를 충전할 수 있을 뿐만 아니라, 칫솔모가 칫솔 헤드에 방사형으로 식모되어 전체 윤곽이 구 형태를 이룸으로써, 칫솔모가 상하 방향으로만 마찰되게 되어 치아 사이의 이물질 제거 효과가 높은 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔에 관한 것이다.

칫솔은 치아를 인체 유해균으로부터 보호하여 충치를 예방하고, 잇몸을 보호하며, 구취를 제거하는 등의 목적으로 사용되는 필수적인 세면도구 중 하나로서, 사용자가 손잡이를 잡고 일정 방향으로 움직여 칫솔질이 이루어지는 수동식 칫솔과, 구동 모터에 의해 칫솔모를 자동으로 회전시켜 칫솔질이 이루어지는 전동 칫솔이 있다.

전동 칫솔은, 전기의 힘으로 칫솔모를 진동 또는 회전시키게 되는데, 일반적으로 수동식 칫솔과 동일하게 칫솔모가 칫솔대에 일 방향으로 식모되어, 칫솔모와 치아가 상하 또는 좌우로 반복적으로 마찰하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 전동 칫솔은, 칫솔모의 이동 거리에 한계가 있어 사용자가 전동 칫솔을 일정 정도 이동해주어야 할 뿐만 아니라, 일 방향으로 식모된 칫솔모와 치아의 상하 또는 좌우 마찰만으로는 치간의 이물질을 깨끗이 제거하기 어려운 문제점이 존재한다.

이에, 최근에는 칫솔모와 치아가 원형으로 마찰되도록 구성하거나, 운동 방향이 일정 시간을 가지고 시계 방향 또는 반시계 방향으로 변동하는 방식 등이 개발되었다.

그러나, 이와 같은 방식도 마찰면을 기준으로 칫솔모가 단순히 원운동을 하는 것이므로 치아 사이의 이물질 제거 효과가 높지 않고, 칫솔모와 잇몸이 불규칙한 방향으로 마찰되어 잇몸이 상하거나 치경부가 마모되는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2010-0056578호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 광전지 모듈을 통해 욕실의 형광등, 백열등 혹은 태양광을 사용하여 자체적으로 전기를 충전할 수 있는 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔을 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 칫솔모가 칫솔 헤드에 방사형으로 식모되어 전체 윤곽이 구 형태를 이룸으로써, 칫솔모가 상하 방향으로만 마찰되게 되어 치아 사이의 이물질 제거 효과가 높은 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔을 제공하고자 한다.

그리고, 본 발명은 회전 동작 모드가 적어도 하나 이상 저장된 제어부를 포함하여, 선택된 회전 동작 모드에 따라 제어부가 구동부의 회전 동작을 제어하여 사용자가 치과에서 권장하는 순서대로 칫솔질을 할 수 있는 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔을 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔은, 스위치(110)를 포함하는 본체(100); 본체(100)의 내부에 구비되고, 정회전 혹은 역회전하는 구동부(200); 본체(100)의 일면에 구비되고, 빛을 집진하여 전기 에너지로 변환하는 광전지 모듈(300); 외부 전원 및/또는 광전지모듈(300)에 의해 충전되고, 구동부(200)에 전원을 공급하는 전원부(400); 구동부(200)에 연결되어 회전하는 회전축(500); 및 회전축(500)의 상부에 체결되고, 칫솔모(610)가 방사형으로 식모되어 전체 윤곽이 구 형태를 이루는 칫솔 헤드(600);를 포함한다.

상기 칫솔모(610)는 칫솔 헤드(600)에 세로 및 가로 방향으로 정렬되게 식모되되, 칫솔 헤드(600)의 중심점에서 식모면까지의 원주 각도가 20도 내지 40도인 식모면을 제외한 식모면에 칫솔모(610)가 식모되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 칫솔모(610)는 칫솔 헤드(600)에 방사형으로 식모된 제1 칫솔모(611) 및 칫솔 헤드(600)의 상부 및 하부에 방사형으로 식모된 제2 칫솔모(612)를 포함할 수 있다.

이때, 제1 칫솔모(611)의 길이는, 제2 칫솔모(612)의 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 본체(100)의 상단에는 칫솔 헤드(600)의 측면 일부를 길이 방향으로 감싸는 캡(700)이 형성될 수 있고, 캡(700)은 단면이 반원 형상인 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은 본체(100)의 내부에 구비되고, 구동부(200)의 회전 동작을 제어하는 제어부(800)를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부(800)에는 회전 동작 모드가 적어도 하나 이상 저장되어, 선택된 회전 동작 모드에 따라 구동부(200)의 회전 동작을 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔은 광전지 모듈을 통해 욕실의 형광등, 백열등 혹은 태양광을 사용하여 자체적으로 전기를 충전할 수 있어, 사용자의 전기료가 절감되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 칫솔모가 칫솔 헤드에 방사형으로 식모되어 전체 윤곽이 구 형태를 이룸으로써, 칫솔모가 상하 방향으로만 마찰되게 되어 치아 사이의 이물질 제거 효과가 높을 뿐만 아니라, 잇몸 및 치경부의 손상을 최소화할 수 있다.

아울러, 본 발명은 회전 동작 모드가 적어도 하나 이상 저장된 제어부를 포함하여, 선택된 회전 동작 모드에 따라 제어부가 구동부의 회전 동작을 제어하여 사용자가 치과에서 권장하는 순서대로 칫솔질을 할 수 있고, 이로 인해 치아 사이의 이물 제거 효과가 증대되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 칫솔 헤드를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 칫솔 헤드를 도시한 상면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔의 사용상태도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상부에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우 뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔에 관하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

도 1은 본 발명에 따른 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔은 본체(100), 구동부(200), 광전지 모듈(300), 전원부(400), 회전축(500), 칫솔 헤드(600) 및 캡(700)을 포함한다.

본체(100)는 사용자에 의해 파지되며, 내부에 구동부(200) 및 전원부(400)를 구비하고, 일면에 광전지모듈(300)을 구비한다. 또한, 본체(100)의 외부에는 구동부(200)의 구동을 결정하는 스위치(110)가 형성된다.

상기 본체(100)는 방수성이 있는 ABS 수지, AS 수지, 폴리카보네이트(PC), 폴리프로필렌(PP) 등의 플라스틱 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 내부에 구비된 구동부(200) 및 전원부(400)가 물과 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

구동부(200)는 전동 칫솔에서 칫솔 헤드(600)를 회전시키는 회전력을 발생하는 것으로, 전원부(400)로부터 전기를 공급 받아 정회전 혹은 역회전할 수 있다. 여기서, 구동부(200)는 정회전 혹은 역회전이 모두 가능한 모터를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

구체적으로, 구동부(200)에는 회전축(500)이 연결되어 구동부(200)의 회전 방향에 따라 회전하며, 이로 인해 회전축(500)의 상부에 체결된 칫솔 헤드(600)가 회전하게 되는데, 후술되는 제어부(800)에 의해 그 회전 방향, 속도 또는 시간이 제어될 수 있다.

이때, 구동부(200)는 스위치(110)를 통해 구동이 결정되며, 사용자는 스위치(110)를 조작하여 전원을 on/off 할 수 있다.

또한, 다른 예로, 구동부(200)는 후술되는 제어부(800)에 의해, 스위치(110)를 한 번 누르는 경우에 정회전을 하고, 스위치(110)를 다시 한 번 누르는 경우에 역회전을 하며, 스위치(110)를 길게 누르는 경우에는 전원을 on/off 하도록 제어될 수 있으며, 이로 인해 사용자는 스위치(110)를 조작하여 치아의 방향에 따라 잇몸에서 치아 바깥쪽으로 칫솔질 할 수 있게 된다.

광전지모듈(300)은 본체(100)의 일면에 구비되고, 빛을 집진하여 전기 에너지로 변환한다. 구체적으로, 도면에 도시하지 않았으나, 광전지모듈(300)은 집광부및 발전부를 포함할 수 있다.

집광부는 입사되는 빛을 집광하며, 전방에서 입사되는 빛을 효과적으로 집광할 수 있도록, 사각 볼록 렌즈 등과 같은 다양한 구조를 갖는 것이 바람직하다.

발전부는 집광부에 의하여 집광된 빛을 전기 에너지로 변환해주며, 상세하게는, 발전소자가 다수 개로 실장된 회로 기판을 포함하여 집광된 빛을 전기 에너지로 발전시킬 수 있다.

위와 같은 구성을 포함하는 광전지모듈(300)은 전원부(400)와 연결되어 생성된 전기를 전원부(400)로 송전해주며, 이에 따라 전원부(400)는 외부 전기의 공급이 없더라도 욕실의 형광등, 백열등 혹은 태양광을 사용하여 자체적으로 전기를 충전할 수 있으며, 이로 인해 사용자의 전기료가 절감되는 효과를 갖는다.

전원부(400)는 외부 전원 및/또는 광전지모듈(300)에 의해 충전되며, 구동부(200)에 전원를 공급하여 구동부(200)에 회전력을 제공한다.

이때, 상기 전원부(400)는 외부로부터 전원을 공급받거나, 혹은 광전지모듈(300)에서 송전되는 전기로 충전되는 2차 전지 셀인 것이 바람직하며, 2차 전지 셀은 리튬이온, 니켈-카드뮴 혹은 리튬폴리머 등과 같은 2차 전지 셀인 것이 더욱 바람직하다.

회전축(500)은 구동부(200)에 연결되어 구동부(200)의 회전 방향에 따라 회전하며, 상부에 체결된 칫솔 헤드(600)에 회전력을 전달한다.

이러한 회전축(500)은 내구성이 있는 스테인리스강, 주철, 알루미늄 합금, ABS 수지, AS 수지, 폴리카보네이트(PC) 등의 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 회전축(500)의 손상을 방지하기 위해서, 본체부(100)가 회전축(500)의 외부를 감싸도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

칫솔 헤드(600)는 회전축(500)의 상부에 체결되며, 칫솔모(610)가 방사형으로 식모되어 칫솔모(610)의 끝부분에 의해 형성되는 전체 윤곽이 구 형태를 이루도록 구성할 수 있다. 여기서, 칫솔모(610)는 여러 개의 가느다란 모가 모인 한 군의 칫솔모(610)를 의미한다.

칫솔모(610)가 칫솔 헤드(600)에 방사형으로 식모됨에 따라, 칫솔 헤드(600)는 회전축(500)을 중심으로 원운동을 하게 되며, 치과에서 권장하는 칫솔질의 방식과 동일하게 칫솔모(610)와 치아가 상에서 하의 방향으로만 마찰되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 회전 전동 칫솔은 치아 사이의 이물질 제거 효과가 높을 뿐만 아니라, 잇몸 및 치경부의 손상을 최소화할 수 있다.

또한, 칫솔 헤드(600)에는 끼움홈(620)이 형성되어, 상기 끼움홈(620)에 회전축(500)을 체결할 수 있으며, 칫솔 헤드(600)를 교체하고자 할 때에는 끼움홈(620)과 회전축(500)을 분리시켜 탈착할 수 있다.

캡(700)은 본체(100)의 상단에 형성되어, 칫솔 헤드(600)의 측면 일부를 길이 방향으로 감싸줌으로써, 칫솔질을 하면서 외부로 물이 튀는 것을 방지해준다.

이때, 캡(700)은 단면이 반원 형상인 것이 바람직한데, 이는 칫솔 헤드(600)의 측면 일부를 감싸면서도, 다른 치아나 입술에 상처를 가하지 않도록 하기 위함이다.

또한, 도면에 도시하지 않았으나, 캡(700)은 본체(100)의 상단에 힌지 결합되어 상하 방향으로 회동될 수 있으며, 이에 따라 사용자가 캡(700)을 아래 방향으로 회동시킨 후 칫솔 헤드(600)를 편리하게 교체할 수 있다.

한편, 본 발명은 제어부(800)를 더 포함할 수 있다.

제어부(800)는 본체(100)의 내부에 구비되고, 구동부(200)의 회전 동작을 제어해준다.

구체적으로, 제어부(800)에는 회전 동작 모드가 적어도 하나 이상 저장되어 있으며, 사용자는 스위치(110)를 통해 회전 동작 모드를 선택할 수 있다.

즉, 제어부(800)는 선택된 회전 동작 모드에 따라 구동부(200)의 회전 동작을 제어함으로써, 사용자가 치과에서 권장하는 순서대로 칫솔질을 할 수 있게 되어 치아 사이의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

일 예로, 회전 동작 모드는 구동부(200)를 15초간 정회전시킨 후, 구동부(200)를 15초간 역회전시키도록 프로그래밍될 수 있고, 사용자는 회전 동작 모드에 따른 매뉴얼을 참고하여 윗니 또는 아랫니에 칫솔 헤드(600)를 위치하도록 할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 칫솔 헤드를 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 칫솔모(610)는 칫솔 헤드(600)에 세로 및 가로 방향으로 정렬되게 식모되되, 칫솔 헤드(600)의 중심점에서 식모면까지의 원주 각도가 20도 내지 40도인 식모면을 제외한 식모면에 칫솔모(610)가 식모되는 것이 바람직한데, 이는 치아가 반원에 가까운 굴곡을 가지고 있으므로, 전동 칫솔을 치아에 마찰시키는 경우에, 칫솔 헤드(600)의 중앙부는 치아에 접촉되나, 상부 및 하부의 끝단으로 갈수록 칫솔모(610)와 치아 간에 공간이 발생하게 되어 칫솔질의 기능을 하지 못하는 경우가 많기 때문이다.

따라서, 본 발명은 칫솔 헤드(600)의 중심점에서 식모면까지의 원주 각도가 20도 내지 40도인 식모면을 제외한 식모면에만 칫솔모(610)을 식모함으로써, 전동 칫솔의 제작 비용을 절감하면서도, 효과적인 칫솔질이 가능하다.

또한, 칫솔모(610)는 서로 다른 칫솔모(610) 간의 세로 길이 간격이 일정한 것이 바람직하며, 칫솔모(610)는 세로 방향을 따라서 약 5 ~ 15 개수로 형성되고, 도 4에 도시된 바와 같이 가로 방향을 따라서 약 3 ~ 12 개수로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

이에 따라, 칫솔모(610)는 칫솔 헤드(600)에 촘촘하게 식모될 수 있으며, 각각의 칫솔모(610)가 상호 간섭되지 않아 치아 세척 효과가 증대될 수 있다.

한편, 칫솔모(610)는 제1 칫솔모(611) 및 제2 칫솔모(612)를 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 제1 칫솔모(611)는 칫솔 헤드(600)의 중앙부에 방사형으로 식모되며, 바람직하게는 2.3cm±0.1mm의 길이로 형성된다.

이러한 제1 칫솔모(611)는 치간용으로 사용되는 것으로, 제1 칫솔모(611)의 길이는 제2 칫솔모(612)의 길이보다 약 0.3mm ~ 0.4mm 길게 형성되는 것이 바람직하며, 제1 칫솔모(611)는 말단으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 형상인 것이 더욱 바람직하다.

제2 칫솔모(612)는 치아를 세척하기 위한 세척용으로 사용되는 것으로, 칫솔 헤드(600)의 상부 및 하부에 방사형으로 식모되며, 바람직하게는 2.0cm±0.1mm의 길이로 형성된다.

상기 제1 칫솔모(611) 및 제2 칫솔모(612)는 나일론 재질인 것이 가장 바람직하나, 이에 제한되는 것이 아니라 벨벳, 실리콘 등의 재질을 사용할 수 있다.

한편, 도 5를 참조하여 본 발명의 사용 상태를 설명하면, 치아를 세척할 때에 캡(700)을 치아 외부 방향으로 위치시켜 칫솔질을 하면서 외부로 물이 튀는 것을 방지할 수 있다.

100 : 본체 110 : 스위치
200 : 구동부 300 : 광전지 모듈
400 : 전원부 500 : 회전축
600 : 칫솔 헤드 610 : 칫솔모
611 : 제1 칫솔모 612 : 제2 칫솔모
620 : 끼움홈 700 : 캡
800 : 제어부

Claims

스위치(110)를 포함하는 본체(100);
상기 본체(100)의 내부에 구비되고, 정회전 혹은 역회전하는 구동부(200);
상기 본체(100)의 일면에 구비되고, 빛을 집진하여 전기 에너지로 변환하는 광전지 모듈(300);
외부 전원 및/또는 상기 광전지모듈(300)에 의해 충전되고, 상기 구동부(200)에 전원을 공급하는 전원부(400);
상기 구동부(200)에 연결되어 회전하는 회전축(500); 및
상기 회전축(500)의 상부에 체결되고, 칫솔모(610)가 방사형으로 식모되어 전체 윤곽이 구 형태를 이루는 칫솔 헤드(600);를 포함하고,
상기 칫솔모(610)는 칫솔 헤드(600)에 세로 및 가로 방향으로 정렬되게 식모되되, 칫솔 헤드(600)의 중심점에서 식모면까지의 원주 각도가 20도 내지 40도인 식모면을 제외한 식모면에 칫솔모(610)가 식모되고,
상기 칫솔모(610)는, 상기 칫솔 헤드(600)에 방사형으로 식모된 제1 칫솔모(611); 및 상기 칫솔 헤드(600)의 상부 및 하부에 방사형으로 식모된 제2 칫솔모(612);를 포함하되, 상기 제1 칫솔모(611)는 칫솔 헤드(600)의 중앙부에 방사형으로 식모되되, 2.3cm±0.1mm의 길이로 형성되고, 제1 칫솔모(611)의 길이는 제2 칫솔모(612)의 길이보다 0.3mm ~ 0.4mm 길게 형성되는 것을 특징으로 하는, 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔.
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제1항에 있어서,
상기 본체(100)의 상단에는, 상기 칫솔 헤드(600)의 측면 일부를 길이 방향으로 감싸는 캡(700);이 형성되고,
상기 캡(700)은 단면이 반원 형상인 것인, 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔.
제1항에 있어서,
상기 본체(100)의 내부에 구비되고, 상기 구동부(200)의 회전 동작을 제어하는 제어부(800);를 더 포함하고,
상기 제어부(800)에는 회전 동작 모드가 적어도 하나 이상 저장되어, 선택된 회전 동작 모드에 따라 상기 구동부(200)의 회전 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는, 광전지 모듈이 구비된 회전 전동 칫솔.