KR102250540B1 - 전기식 경구 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

경구 세정 장치는 세정 요소를 지지하는 헤드부, 헤드부로부터 연장되는 핸들부, 핸들부에 배치되고, 헤드부 상에 위치하는 전극에 접속되는 RF 생성기, 및, 이에 더하여 또는 이를 갈음하여, 핸들부에 배치되고, 핸들 상에 위치하는 도전면 및 헤드부 상에 위치하는 전극 중의 하나에 접속되는 미세 전류 소스, 및 헤드부 상에 위치하고 전극을 서로 분리하는 비전도성 배리어를 포함한다.

Description

전기식 경구 세정 장치
본 발명은 대략적으로 경구 세정 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 사용자 구강 내 이물질의 존재 하에 세정 장치 상의 전극에 RF 에너지를 인가함으로써 화학 물질을 현장 생성하는 칫솔과 같은 경구 세정 장치에 관한 것이다.
경구 관리 제품은 광범위한 기능을 수행하는 다양한 화학 물질을 포함하고 있다. 예를 들어서, 치약, 구강 세정제, 및 치아 미백제 등은 치아를 청소하고, 박테리아를 죽이고, 입 냄새를 없애고 그리고/또는 치아를 하얗게 하는 화학 물질을 포함하고 있다. 이들 제품은 전형적으로 칫솔, 도포 장치, 또는 혀 긁개(tongue scraper)와 같은 장치와 협력하여 소정의 기능을 수행한다. 덧붙여, 이들 제품 중의 화학 물질은 기분좋은 냄새 또는 향기를 제공하는 것과 같은 부가적인 이익을 제공할 수 있다.
치아 미백을 목적으로 하는 구강 관리 제품은 주요 유효 성분으로 과산화수소와 같은 산화제를 포함하고 있다. 이들 제품은 치아에 바르기 위해서 액상, 페이스트상 또는 겔상으로 제조된다. 보관 중에, 이들 제품은 시간이 지남에 따라서 미백 효과를 잃어버린다. 또한, 이들 제품은 구강 내의 치아에 바를 때 단기간의 효능을 가지고 있다. 예를 들면, 타액(saliva, 침)은 고농도의 카탈라아제 효소를 포함하고 있으며, 이 효소는 접촉에 의해서 신속하게 과산화수소를 기상(gaseous) 산소 및 물로 분해하며, 따라서 과산화물 미백제와 치아는 단지 일시적으로 접촉할 뿐이다. 게다가, 타액의 분비로 인한 지속적인 세정 효과 때문에 점도가 낮은 과산화물 수용액이 실질적인 미백 효과를 일으키는데 필요한 만큼 과산화물 미백제가 치아와 계속 접촉을 유지할 수 없게 된다. 이와 같이, 고농도의 산화제 또는 유효 산화제가 치아에 직접 적용될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
지미네즈 등(Jiminez et al.)에게 허여된 미합중국 특허 제8156602호는 전해질과 연통하는 한 쌍의 도전체에 걸쳐 전위를 인가함으로써 필요에 따라서 화학 물질을 생성하는 장치에 대해서 개시하고 있다. 이 장치는 사용자 구강 내에 위치하는 타액과 같은 전해질 및/또는 치약(dentifrice)에 전위를 인가하여 사용자 구강 내에 화학 물질을 생성하는 칫솔이다. 화학 물질에는 오존, 과산화수소, 염소 및/또는 하이포아염소산염이 포함된다. 칫솔은 전압 소스 및 전위를 전해질로 인가하기 위한 제 1 전극 세트를 포함하고 있다. 칫솔은 제 1 전극 세트의 양극(anode) 부근에 배치된 제 2 전극 세트를 포함하고 있다. 제 1 양극 세트 및 제 2 양극 세트는 협력하여 전해질에 전위를 인가함으로써 이온, 과산화물, 오존 및/또는 기타 화학 물질을 생성한다.
본 발명은, 이하에서 더욱 상세하게 설명하는 바와 같이, 사용자 구강 내 이물질의 존재 하에 세정 장치 상의 도전면 및/또는 전극에 RF 에너지 및/또는 미세 전류 소스를 인가함으로써 현장에서 화학 물질을 생성하는 칫솔과 같은 경구 세정 장치를 제공하는 것을 추구하고 있다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 세정 요소를 지지하는 헤드부, 헤드부로부터 연장되는 핸들부, 핸들부에 배치되고, 헤드부 상에 위치하는 전극에 접속되는 RF 생성기, 및 헤드부 상에 위치하고 전극을 서로 분리하는 비전도성 배리어를 포함하는 경구 세정 장치가 제공된다. 이에 더하여 또는 이를 갈음하여, 미세 전류 소스는 핸들부에 배치되고, 핸들 상에 위치하는 도전면(conductive surface) 및 헤드부 상에 위치하는 전극 중의 하나에 접속되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 핸들부 내의 전압 소스는 RF 생성기 및 미세 전류 소스에 접속되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전극은 헤드부의 대향 측면에 위치하고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도전면은 핸들의 외측면 상에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 세정 요소는 비전도성 배리어와 각각의 전극 사이에 위치하고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 세정 요소는 비전도성 배리어를 둘러싸고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 미세 전류 소스, 도전면, 및 전극은 갈바닉 모드(galvanic mode)에서 동작한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, RF 생성기 및 전극은 바이폴라 모드(bipolar mode)에서 동작한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, RF 생성기, 미세 전류 소스, 도전면, 및 전극은 갈바닉 모드와 바이폴라 모드를 조합하여 동작한다.
본 발명은 후술하는 발명의 상세한 설명과 도면을 함께 참조하면 더욱 완전하게 이해되고 평가될 수 있을 것이다.
도 1은, 본 발명의 비제한적인 실시예에 따른, 예컨대, 칫솔과 같은 경구 세정 장치의 측면 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 비제한적인 실시예에 따른, 장치의 칫솔모 헤드부의 상세 정면도이다.
도 3은, 본 발명의 비제한적인 실시예에 따른, 장치의 칫솔모 헤드부의 상세 측면도이다.
도 4는, 본 발명의 비제한적인 추가적인 실시예에 따른, 두 개의 전극과 이들 사이의 비전도성 배리어를 갖는 칫솔모 헤드부의 정면도이다.
도 5는, 본 발명의 비제한적인 추가적인 실시예에 따른, 네 개의 전극과 이들 사이의 비전도성 배리어를 갖는 칫솔모 헤드부의 정면도이다.
도 6은, 본 발명의 비제한적인 추가적인 실시예에 따른, 세 개의 전극과 이들 사이의 비전도성 배리어를 갖는 칫솔모 헤드부의 정면도이다.
도 7a 내지 도 7c는, 본 발명의 비제한적인 추가적인 실시예에 따른, 전극과 이들 사이의 비전도성 배리어를 갖는 칫솔모 헤드부의 개략도로, 여기에서 도 7a는 헤드부의 측면도, 도 7b는 브러시의 상면도, 그리고 도 7c는 브러시의 분해도이다.
도 8은, 본 발명의 비제한적인 추가적인 실시예에 따른, 전극과 이들 사이의 비전도성 배리어를 갖는 칫솔모 헤드부의 측면도이다.
이제 본 발명의 비제한적인 실시예에 따라 구성되고 동작하는 경구 세정 장치(1)를 도시하고 있는 도 1을 참조하기로 한다.
장치(1)는 일단에서 칫솔(11)과 같은 세정 요소를 지지하고 있는 헤드부(10), 및 타단의 핸들부(50)를 구비한다. 핸들부(50)는 (예컨대, 충전식) 배터리와 같은 전압 소스(53)를 내장할 수 있다. 배터리 충전기(52) 또한 배터리(53)의 충전을 위해서 핸들부(50)에 제공될 수 있다. 핸들부(50)에 RF (무선 주파수 에너지) 생성기(51)가 제공되고, 전압 소스(배터리)(53)로 구동되어, 전형적이지만 이로 제한되지는 않는 500 kHz - 30 MHz 주파수 범위의 RF 에너지를 생성한다. 이에 더하여 또는 이를 갈음하여, 핸들부(50)에 미세 전류 소스(57)가 제공되고, 전압 소스(배터리)(53)로 구동되어, 전형적이지만 이로 제한되지는 않는 50 마이크로 암페어 내지 250 마이크로 암페어의 전류 범위, 및 전형적이지만 이로 제한되지는 않는 1 Hz - 500 Hz의 주파수 범위의 갈바닉 에너지를 생성한다. 이들 모든 컴포넌트는 인쇄 회로 기판(54) 상에 실장되고 또한 하나 이상의 제어 버튼(55)으로 조작할 수 있다. 또한 PCB(54)는 RF 생성기(51), 미세 전류 소스(57)의 동작을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있고 또는 제어 회로는 RF 생성기(51) 및/또는 미세 전류 소스(57)에 내장되어 있을 수 있다.
RF 생성기(51)는 RF 접속선(56)에 의해서 전극(13 및 14)(도 2 참조)에 전기적으로 접속된다. 전극(13 및 14)은 헤드부(10)의 대향측에 위치하고 또한 비전도성 배리어(12)에 의해서 분리되어 있다. 칫솔모(11)는 비전도성 배리어(12)와 각각의 전극(13 및 14) 사이에 위치하고 있다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 칫솔모(11)는 비전도성 배리어(12)를 둘러싸고 있을 수 있다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 칫솔모(11)는 교체 가능한 케이스(15) 상에 장착되어 있을 수 있다.
미세 전류 소스(57)는 RF 접속선(56) 및 미세 전류 접속선(59)에 의해서 전극(13)(도 2 참조) 및 도전면(58)에 전기적으로 접속되어 있다. 도전면(58)은 핸들부(50)의 외측면 상에 위치하고 있다.
전극(13 및 14)은 또한 제 1 RF 폴(pole)(13) 및 제 2 RF 폴(14)로 각각 참조된다.
전극(13) 및 도전면(58)은 또한 제 1 미세 전류 폴(13) 및 제 2 미세 전류 폴(58)로 각각 참조된다.
RF 폴로서의 전극(13 및 14)은 사용자 구강 내의 전해질과 접촉하고 또한 화학 물질의 도포처에서 화학 물질을 현장 생성할 수 있다. 미세 전류 폴로서의 전극(13)은 사용자 구강 내의 전해질과 접촉할 수 있고 또한 미세 전류 폴로서의 도전면(58)은 사용자 신체와 접촉하고 또한 화학 물질의 도포처에서 화학 물질을 현장 생성할 수 있다. 전해질은 타액만 포함하거나, 타액 존재 하의 치약을 포함하거나, 및/또는 타액, 치약 및 수용액의 전도도를 높여주는 소금과 같은 전도제(conductivity agent) 혼합물을 포함할 수 있다.
헤드가 고정된 칫솔로 도시하였지만, 장치(1)는 헤드가 움직일 수 있고 또한 다양한 구성을 가질 수 있다.
RF 생성기(51)는 전극(13 및 14)에 전기적으로 접속되어 RF 에너지를 전극(13 및 14)에 공급한다. 미세 전류 소스(57)는 전극(13)에 및 도전면(58)에 전기적으로 접속되어 갈바닉 에너지를 전극(13) 및 도전면(58)에 공급한다. 전극(13, 14) 및 도전면(58)은 갈바닉 모드, 바이폴라 모드, 또는 갈바닉 모드와 바이폴라 모드를 조합하여 동작할 수 있다. RF 에너지 및 갈바닉 에너지는 사용자 구강 내의 화학 물질의 효능을 향상시킨다.
장치(1)는 칫솔의 구조, 전극에 제공되는 (예컨대 1 MHz의 주파수와 11 V의 피크 진폭이지만 이로 제한되지는 않는) RF 에너지 및 전극 및 도전면에 제공되는 (예컨대 10 Hz의 주파수와 50 마이크로 암페어이지만 이로 제한되지는 않는) 갈바닉 에너지, 전해질의 조성, 전극의 조성, 및 기타 요인과 같은 요인에 의해서 결정되는 다양한 방식으로 화학 물질을 생성할 수 있다. 예를 들어서, 타액만 존재하는 경우, 장치(1)는 수소, 산소, 과산화물, 및 오존을 생성할 수 있고; 수용성 치약에 포함되어 있을 수 있는 염화 나트륨(소금), 염화 칼륨, 또는 탄산 칼슘과 같은 이온 화합물이 존재하는 경우, 염소 또는 칼슘과 같은 화학 물질이 생성될 수 있으며; 다른 예시에 있어서, 비활성 상태로 보존된 활성화 가능한 화학 물질을 포함하는 치약이 있는 경우, 이들 화학 물질은 RF 에너지 및/또는 갈바닉 에너지(galvanic energy)에 의해서 활성화되어 생성될 수 있다.
본 발명에 따라서 다양한 구조의 RF 폴(RF pole) 및 칫솔모(세정 요소)가 만들어질 수 있다. 비제한적인 예시를 도 4 내지 도 6에 나타내었다.
도 4는 두 개의 RF 전극(22 및 23) 및 이들 사이의 비전도성 배리어(24)를 갖는 헤드부(20)의 일 실시예를 도시한 것이다. 칫솔모(21)는 비전도성 배리어(24)와 각각의 전극(22 및 23) 사이에 위치하고 있다.
도 5는 네 개의 RF 전극(두 쌍의 전극(32 및 33))와 각각의 전극 사이의 비전도성 배리어(34)를 갖는 헤드부(30)의 일 실시예를 도시한 것이다. 도시된 실시예에 있어서, 배리어(34)는 모든 전극을 서로 분리시키는 십자가 형상의 배리어이다. 칫솔모(31)는 비전도성 배리어(34)와 각각의 전극(32 및 33) 사이에 위치하고 있다.
도 6은 세 개의 RF 전극(두 개의 외측 전극(42)과 한 개의 중간 전극(43)) 및 중간 전극(43)과 각각의 외측 전극(42) 사이의 비전도성 배리어(44)를 갖는 헤드부(40)의 일 실시예를 도시하고 있다. 칫솔모(41)는 비전도성 배리어(44)와 각각의 전극(42 및 43) 사이에 위치하고 있다.
도 7a 내지 도 7c는 RF 전극(72)(두 개의 전극을 나타내었지만 본 발명은 단지 두 개의 전극만으로 제한되지는 않는다)과 전극(72) 사이의 비전도성 배리어(74)(세 개 이상의 전극이 사용된다면 두 개 이상의 비전도성 배리어를 사용할 수 있다)를 갖는 헤드부(70)의 일 실시예를 도시하고 있다. 칫솔모(세정 요소)(71)는 비전도성 배리어(74)와 각각의 전극(72) 사이에 위치한다.
본 실시예에 있어서는, 임의의 다른 실시예에서도 마찬가지로, 헤드부(70) 및/또는 비전도성 배리어(74) 상에 온도 센서(76)가 위치할 수 있다. 온도 센서(76)는 핸들부(50)에 위치한 RF 생성기(도 1 참조)의 동작을 제어하는 제어 회로와 통신할 수 있다. 온도 센서(76)는 처치 중에 치약 온도를 감지하는 안전 기능을 제공할 수 있다. 온도가 불안전(non-safe) 온도(예컨대, 41 °C)를 초과하여 상승하게 되면, 센서(76)가 RF 에너지를 중지시킨다.
도 8은 RF 전극(82)(두 개의 전극을 나타내었지만 본 발명은 단지 두 개의 전극만으로 제한되지 않는다)과 전극(82) 사이의 비전도성 배리어(84)(세 개 이상의 전극을 사용한다면 두 개 이상의 비전도성 배리어를 사용할 수 있다)를 갖는 헤드부(80)의 일 실시예를 도시하고 있다. 칫솔모(세정 요소)(81)는 비전도성 배리어(84)와 각각의 전극(82) 사이에 위치한다. 전극(82)과 헤드부(80)는 높이가 같으므로 이들은 칫솔모(81) 사이로 돌출하지 않는다.
도시된 실시예에서의 서로 다른 전극 높이는 브러시 헤드와 배리어 근처에서 서로 다른 전계 및 전자기장을 생성한다.

Claims (13)

  1. 경구 세정 장치에 있어서,
    칫솔모들인 세정 요소들을 포함하는 헤드부;
    상기 헤드부로부터 연장되는 핸들부;
    상기 핸들부에 배치되고, 상기 헤드부 상에 위치하는 전극들에 접속되는 RF (무선 주파수 에너지) 생성기; 및
    상기 헤드부 상에 위치하고 상기 전극들을 서로 분리하는, 칫솔모가 아닌, 비전도성 배리어;를 포함하는,
    경구 세정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸들부에 배치되고, 상기 헤드부 상의 상기 전극들 중의 하나 및 상기 핸들 상에 위치하는 도전면에 접속되는 미세 전류 소스를 더 포함하는,
    경구 세정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 생성기에 접속된 상기 핸들부 내의 전압 소스를 포함하는,
    경구 세정 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 미세 전류 소스에 접속된 상기 핸들부 내의 전압 소스를 포함하는,
    경구 세정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극들은 상기 헤드부의 대향측들에 위치하는,
    경구 세정 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 도전면은 상기 핸들부의 외측면에 위치하는,
    경구 세정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 요소들은 상기 비전도성 배리어와 각각의 상기 전극들 사이에 위치하는,
    경구 세정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 요소들은 상기 비전도성 배리어를 둘러싸는,
    경구 세정 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극들 중의 상기 하나 및 상기 도전면은 상기 미세 전류 소스에 의하여 제공되는 갈바닉 에너지에 따라 미세 전류 폴(pole)들로서 동작하는,
    경구 세정 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극들은 상기 RF 생성기에 의하여 제공되는 RF 에너지에 따라 RF 폴(pole)들로서 동작하는,
    경구 세정 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 전극들 중의 상기 하나 및 상기 도전면이 상기 미세 전류 소스에 의하여 제공되는 갈바닉 에너지에 따라 미세 전류 폴(pole)들로서 동작하거나,
    상기 전극들이 상기 RF 생성기에 의하여 제공되는 RF 에너지에 따라 RF 폴(pole)들로서 동작하는,
    경구 세정 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극들은 상기 세정 요소들 사이에서 돌출하지 않는,
    경구 세정 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드부 또는 상기 비전도성 배리어 상에 위치하는 온도 센서를 더 포함하는,
    경구 세정 장치.
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