KR102346291B1 - 엘이디를 구비한 에어 치아세정기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디를 구비한 에어 치아세정기는 내부에 수용공간을 갖는 본체; 상기 본체 상부에 마련되고, 에어압으로 동작되는 회전 브러쉬가 구비되고 상기 회전 브러쉬 내측에 에어 분사를 위한 복수의 에어분사공이 형성되는 팁; 상기 본체 또는 팁에 구비되며, 엘이디 광을 조사하는 엘이디; 상기 엘이디를 구동하도록 제어하는 제어부; 상기 엘이디에 전원을 공급하는 전원부;를 포함한다.

Description

엘이디를 구비한 에어 치아세정기{Air toothbrush device with LED light}
본 발명은 에어 치아세정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고회전 임팔라를 장착한 모터에 에어 역류 방지 기능과 열선 기능, 광케이블 LED광 조사로 구강내 염증 및 충치균 멸균 기능, 미세 분말 형태의 구강세정제로 치아와 잇몸에 직접 분사 기능, 공기압을 이용한 회전 치간 칫솔 기능을 포함하는 복합 기능을 갖는 엘이디를 구비한 에어 치아세정기에 관한 것이다.
1960년대 후반에 처음으로 전기모터펌프를 이용하여 물을 고압으로 분사하는 구강세정기가 처음으로 등장하였고 이후 같은 형식의 물을 이용한 구강세정기가 주류를 이루고 있으며, 현재 가정용, 휴대용, 공공장소 설치형 등 여러 유형의 제품들이 범람하여 전 세계적으로 구강위생용품시장의 규모는 2018년 기준 60조원을 넘어섰으며, 이 중 한국시장규모는 작년 2018년 기준 7,000억원 정도를 기록하였고 의학의 발달로 인해 인간의 수명은 비약적인 증가 추세이나 치아의 수명은 이를 따라가지 못하는 현상이다.
또한 최근 조사보고서에 따르면 사람의 모든 병의 70%는 잇몸 즉 구강 내에 존재하는 균이 원인으로 밝혀진 바, 이에 대한 보완책으로 구강관리의 중요성이 대두하여 이 산업적 시장규모는 놀라울 정도로 성장하고 있는 추세이다.
기존의 구강세정기나 휴대용 및 공공장소 설치형 구강세정기는 전기워터펌프의 기능을 이용하여 고압의 물을 치아와 잇몸에 조사하여 구강내의 음식물 찌꺼기나 이물질을 제거하여 치아와 잇몸을 보호하였으나 치아 내 충치, 잇몸 염증의 원인균을 완벽히 제거하지는 못한다.
또한 기존 물을 이용한 구강세정기 특성상 담수로 인한 수조통이나 노즐에 세균번식 우려, 물때로 인한 세정기 관리의 어려움, 수압으로 인한 잇몸 염증 및 피부 손상, 사용시 매번 수시로 물을 교체해야 하는 불편함이 있으며, 물이 필수이므로 사용상의 제한성 등의 문제점이 존재하였다.
종래기술로는 "휴대용 치아 세정기(등록번호 제10-0896415호 이하 선행특허1 이라 한다)"와 "고압의 에어를 이용한 치아 세정기(등록번호 제10-1540643호 이하 선행특허2 라 한다)"와 "압축공기를 이용한 구강 세정기(등록번호 제10-1543703호 이하 선행특허3 이라 한다)"와 "광파이버를 이용한 치아 미백기(등록번호 제10-1838231호 이하 선행특허4 라 한다)" 등이 존재하는데, 선행특허1의 경우는 휴대용 배터리의 전력을 통해 DC모터를 동작하여 에어브러쉬를 구현하는 기술적 사상을 개시하고 있으나, 이는 추상적인 개념일 뿐이며 에어브러쉬를 구현하기 위한 구체적인 기술적 사상들을 개시하고 있지 않다.
예를 들면 치과에서 쓰는 에어브러쉬의 공기의 압력은 보통 4.5kpa(키로파스칼)로 선행특허1이 기술적 사상을 개시한 시점의 DC모터로는 이 세기의 공기압을 구현하려면 휴대용으로는 적합하지 않은 큰 크기의 DC모터를 채용하여야 원하는 공기압을 구현할 수 있으며, 설사 원하는 세기의 공기압을 구현하였다 하더라도 미세한 크기의 팁('선행특허1',청구항 2,4번째 줄)으로 강한 압력의 공기를 강제로 주입시 역류하는 에어의 흐름을 방지하기 위한 어떠한 기술적 사상을 개시하고 있지 않으며, 실제 제품으로 구현하기에는 많은 문제점들을 가지고 있다.
'선행특허2'는 고압의 에어를 이용한 치아 세정기라는 원리는 유사하나, 에어졸 타입의 압축공기를 이용한 기술적 사상으로 압축공기 구현에 차이점이 존재하고 많은 부분의 대비점이 존재한다.
'선행특허3'은 이 또한 고압의 에어를 이용한 치아 세정기라는 원리는 유사하나, 에어펌프 타입의 압축공기를 이용한 기술적 사상으로 에어펌프를 구비하여야 하고, 펌프의 반복 작업으로 고장 유발이 쉬운 문제가 있으며, '선행특허4'는 LED광파이버를 이용한 광원을 조사하여 치아의 미백과 잇몸 염증 상처 치료 용도의 기술적 사상을 개시하고 있으나, 일반 구강세정기 에어팁 형태로 치아나 잇몸 한 부분에 집중 치료 가능 기능이 있으며, 치아 미백 기능 광선 조사시 미리 미백제를 부착하는 방식이어서, 불편함이 있고, 미백효과가 감소하는 문제가 있었다.
한편, 태양광, 레이저, UV램프, LED(발광다이오드), 등을 이용한 광원이 피부내 세포의 생화학적 반응하는 원리를 이용하여 피부 조직의 선택적 재생 또는 파괴 등을 통해 손상된 피부를 치료하는 광선요법(phototherapy)이 의료용 기구로 폭 넓게 사용하고 있으며, 특히나 LED광원이 빛의 파장과 세기를 조절하기 용이하여 피부재생, 살균, 맑고 투명한 피부를 만들어 주는 기능 등 여러 효과가 실험이나 시장 반응을 통해 입증되고 있고 그 중에서도 충치, 잇몸 소독치료에 높은 효과를 보여 구강 치료 의료기로 많은 각광을 받고 있으나 이를 실생할에 쉽고 편리하게 이용 가능한 제품이 전무한 문제들이 존재하였다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위하여 고회전 임팔라를 장착한 모터에 에어 역류 방지 기능과 열선 기능, 광케이블 LED광 조사로 구강 내 염증 및 충치균 멸균 기능, 미세 분말 형태의 구강세정제로 치아와 잇몸에 직접 분사 기능, 공기압을 이용한 회전 치간 칫솔 기능을 포함하는 복합 기능을 제공하는 엘이디를 구비한 에어 치아세정기에 대한 연구가 필요하게 되었다.
대한민국 등록 특허 제10-1527727호, 치아 미백장치
본 발명의 목적은 브러쉬의 전방을 통하여 엘이디 광을 조사하여 멸균기능을 제공하며, 에어 역류 방지 기능, 시미터 모양의 고회전 임팔라, 에어의 압력으로 작동하는 회전브러쉬 기능과 아울러 부가적으로 온풍 공급 및 분말 세정제 공급이 가능한 엘이디를 구비한 에어 치아세정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디를 구비한 에어 치아세정기는, 내부에 수용공간을 갖는 본체; 상기 본체 상부에 마련되며 전방에 에어압으로 동작되는 회전 브러쉬가 구비되고 상기 회전 브러쉬 내측에 에어 분사를 위한 복수의 에어분사공이 형성되는 팁; 상기 본체 또는 팁에 구비되며, 엘이디 광을 조사하는 엘이디; 상기 엘이디를 구동하도록 제어하는 제어부; 상기 엘이디에 전원을 공급하는 전원부;를 포함한다.
상기에 있어서, 상기 본체 내측에 배치되며, 상기 전원부에 의해 구동되는 모터; 상기 모터 구동에 의해 회전하여 상기 에어분사공으로 에어를 공급하는 임팔라;를 더 포함한다.
상기에 있어서, 상기 본체 내측에 배치되며, 상기 임팔라에서 공급된 에어가 통과하는 열선을 구비하는 발열부;를 더 포함한다.
상기에 있어서, 상기 본체 내측에 배치되며, 세정용 분말이 수용되는 공간을 구비하는 분말함체; 상기 분말함체와 상기 브러쉬 사이에 관을 통해 연결되고, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 세정용 분말을 상기 브러쉬로 분사하는 분사노즐을 더 포함한다.
상기에 있어서, 상기 엘이디는 상기 모터 구동에 의한 상기 임팔라 회전으로 공급되는 상기 에어를 엘이디 광으로 살균처리하는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 제어부는 상기 발열부의 온/오프, 상기 분사노즐에 의해 분사되는 세정용 분말 분사량 조절, 에어 공급 기능과 회전 브러쉬를 복합적으로 사용하거나 에어 공급 기능 또는 회전 브러쉬를 단독으로 사용하는 기능에 대한 사용자 선택 입력 기능, 상기 임팔라 회전속도 제어 기능을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 본체 하부에는 통기공이 형성되며, 상기 통기공 내측에는 에어필터가 장착되며, 상기 전원부와 연결되는 충전단자가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 엘이디를 구비한 에어 치아세정기는 임팔라를 장착한 모터에 에어 역류 방지 기능과 열선 기능, LED광 조사로 구강내 염증 및 충치균 멸균 기능, 미세 분말 형태의 세정용 분말로 치아와 잇몸에 직접 분사 기능, 공기압 및 모터를 이용한 회전 브러쉬 기능을 포함하는 복합 기능을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디를 구비한 에어 치아세정기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 우측면도이다.
도 3은 도 1의 좌측면도이다.
도 4는 도 1의 본체 내부 구성을 보인 블록도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디를 구비한 에어 치아세정기의 사시도이며, 도 2는 도 1의 우측면도이며, 도 3은 도 1의 좌측면도이며, 도 4는 도 1의 본체 내부 구성을 보인 블록도이다.
본 발명의 엘이디를 구비한 에어 치아세정기(1)는 내부에 수용공간을 갖는 본체(11), 본체(11)의 상부에 마련되고 브러쉬를 포함하며 브러쉬 내측에 에어 분사를 위한 복수의 에어분사공이 형성되는 팁(10)을 포함한다.
또한 에어 치아세정기(1)는 본체(11) 또는 팁(10)에 구비되며, 엘이디(60) 광을 조사하는 엘이디(60)를 포함한다.
엘이디 광은 잇몸 염증 및 상처 치료 기능을 위해 660nm 파장의 광을 출력하거나 450nm 파장의 광을 출력하여 치아 미백 기능을 제공할 수 있도록 광출력 조절 기능을 제공한다. 엘이디(60) 광소자로는 예컨대 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD)이며 유사한 기능의 모든 광 소자들을 포함할 수 있다.
또한 엘이디(60)에서 조사되는 엘이디 광은 상기 모터 구동에 의한 상기 임팔라 회전으로 공급되는 상기 에어를 살균 처리할 수 있다.
또한 에어 치아세정기(1)는 엘이디(60)를 구동하도록 제어하기 위해 제어부(20) 및 엘이디(60)에 전원을 공급하는 전원부(40)가 포함된다.
제어부(20)는 발열부(50)의 온/오프, 분사노즐(75)에 의해 분사되는 세정용 분말 분사량 조절, 에어 공급 기능과 회전 브러쉬를 복합적으로 사용하거나 에어 공급 기능 또는 회전 브러쉬를 단독으로 사용하는 기능에 대한 사용자 선택 입력 기능, 임팔라(35) 회전속도 제어 기능을 제공할 수 있다. 이를 위해 제어부(20)는 내장 메모리, 입출력부 및 통신부를 구비하고 제어 프로그래밍이 가능한 마이크로컨트롤유닛(MCU)으로서, 예컨대 라즈베리 파이, 아두이노 등이 될 수 있다.
전원부(40)는 휴대성을 고려하여 배터리 형태가 될 수 있으며, 충전단자(13)와 연결되어 충전이 가능하도록 하며, 예컨대 리튬-이온 배터리 형태가 될 수 있으며, 다른 유사한 기능의 모든 종류의 충전 배터리가 될 수 있으며, 일반 건전지를 사용할 수도 있다.
또한 에어 치아세정기(1)는 부가 기능을 제공하기 위해 모터(30), 임팔라(35), 발열부(50), 분말함체(70), 분사노즐(75)을 더 포함한다.
모터(30)는 본체(11) 내측에 배치되며, 전원부(40)의 전원 공급으로 제어부(20)에 의해 구동된다.
임팔라(35)는 모터(30) 구동에 의해 회전하여 에어분사공(미도시)으로 에어를 공급한다. 임팔라(35)는 다중 팬 구조로 중첩되도록 복수개가 설치될 수도 있으며, 팬의 종류는 축류식, 횡류식, 시로코 타입이든 유사한 기능의 모든 종류의 팬을 포함할 수 있다.
팁(10)의 에어분사공을 통하여 공급되는 에어가 4Kpa 이상으로 발생하기 위하여 고속 회전이 가능한 임팔라(35)가 사용될 수 있으며, 모터(30)는 예컨대 제어부(20)에 의해 제어되는 BLDC 모터가 사용될 수 있으며 BLDC 모터가 아닌 유사한 기능의 모든 모터가 가능함은 물론이다.
발열부(50)는 본체(11) 내측에 배치되며, 임팔라(35)에서 공급된 에어가 통과하는 열선을 구비한다.
분말함체(70)는 본체(11) 내측에 배치되며, 세정용 분말이 수용되는 공간을 구비한다.
분사노즐(75)은 분말함체(70)와 브러쉬 사이에 관을 통해 연결되고, 제어부(20)의 제어에 의해 세정용 분말을 상기 브러쉬로 분사하는 역할을 한다.
세정용 분말은 미세한 미립자 형태의 분말이 되어 치아의 미세한 세정이 가능하도록 하고, 엘이디(60) 광 조사과 함께 세정용 분말이 분사됨으로써 잇몸 염증 완화 및 상처 치료와 아울러, 치아 미백 기능을 복합적으로 연동하여 제공할 수 있게 한다.
또한 다양한 성분의 세정용 분말을 충진하는 방식으로도 구현이 가능하며 세정용 부남ㄹ 성분을 달리할 시에 그 기능에 따라 구강 내 염증 및 상처 치유 기능과 치아 미백 기능 등을 제공할 수 있다.
또한 본체(11) 하부에는 통기공(12)이 형성되어 본체(11) 내부의 열을 방출할 수 있고, 상기 통기공 내측에는 에어에 포함된 유해물질이나 미세먼지 입자 등을 필터링하는 에어필터가 장착될 수 있다.
또한 본체(11) 하부에는 전원부(40)와 연결되는 충전단자(13)가 구비된다.
나아가 본체(11) 내부 벽면에는 브러쉬로 공급되는 에어의 역류를 방지하기 위한 역류방지용 체크밸브 또는 오링이 더 포함될 수 있다.
오링의 형태는 역류 방지에 유리하도록 S자 형태 또는 나선형으로 형성될 수 있으며, 본체(11) 내부 벽면에 3개 이상을 장착하여 에어 역류를 확실하게 방지할 수 있다.
나아가 본체(11)에 구비되는 팁(10)은 탈부착이 가능한 형태로 제작되어 브러쉬의 소모로 인한 교체 또는 대,중,소 크기의 브러쉬를 선택적으로 사용하도록 마련되는 것이 바람직하다.
또한 기본적으로 휴대가 용이하도록 본체에 180도 각도 범위에서 접히고 펴지는 접이식 기능 또는 탈부착 방식의 기능이 있으며 분사노즐(75)을 통하여 공급된 세정용 분말을 통과한 에어가 이 팁(10)을 통하여 최종적으로 에어와 세정용 분말을 분사노즐(75)에서 분사하여 에어 브러쉬로서 기능을 하며, 팁(10) 내부에는 에어로 회전력을 얻는 차동 기어를 장착한 프로펠러 형식의 임팔라(35)나 바람개비 형식의 임팔라(35)에 연결된 착탈식 치간 칫솔이나 핸드드릴 또는 그라인더 브러쉬를 장착하여 치아를 세척하고 세정용 분말(또는 미백제)과 동시에 분사시 치아 미백기 기능도 할 수 있다.
나아가 팁(10)에 포함되는 브러쉬(솔)부분은 모터(30) 구동에 의해 임팔라(35)가 회전하면 에어가 공급됨에 따라 팁(10) 부분에서 에어압에 의해 회전 가능한 형태로 팁(10)에 결합될 수 있으며, 회전 브러쉬에 의해 치아 세정 기능을 극대화할 수 있다.
1 : 에어 치아세정기 10 : 팁
11 : 본체 12 : 통기공
13 : 충전단자 20 : 제어부
30 : 모터 35 : 임팔라
40 : 전원부
50 : 발열부 60 : 엘이디
70 : 분말함체 75 : 분사노즐

Claims (8)

  1. 내부에 수용공간을 갖는 본체;
    상기 본체 상부에 마련되고, 에어압으로 동작되는 회전 브러쉬가 구비되고 상기 회전 브러쉬 내측에 에어 분사를 위한 복수의 에어분사공이 형성되는 팁;
    상기 본체 또는 팁에 구비되며, 엘이디 광을 조사하고, 모터 구동에 의한 임팔라 회전으로 공급되는 에어를 엘이디 광으로 살균처리는 엘이디;
    상기 엘이디를 구동하도록 제어하는 제어부;
    상기 엘이디에 전원을 공급하는 전원부;
    상기 본체 내측에 배치되며, 상기 전원부에 의해 구동되는 모터;
    상기 모터 구동에 의해 회전하여 상기 에어분사공으로 에어를 공급하는 임팔라;
    상기 본체 내측에 배치되며, 상기 임팔라에서 공급된 에어가 통과하는 열선을 구비하는 발열부;
    상기 본체 내측에 배치되며, 세정용 분말이 수용되는 공간을 구비하는 분말함체;
    상기 분말함체와 상기 브러쉬 사이에 관을 통해 연결되고, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 세정용 분말을 상기 브러쉬로 분사하는 분사노즐을 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 발열부의 온/오프, 상기 분사노즐에 의해 분사되는 세정용 분말 분사량 조절, 에어 공급 기능과 회전 브러쉬를 복합적으로 사용하거나 에어 공급 기능 또는 회전 브러쉬를 단독으로 사용하는 기능에 대한 사용자 선택 입력 기능, 상기 임팔라 회전속도 제어 기능을 제공하고,
    상기 본체 하부에는
    통기공이 형성되며,
    상기 통기공 내측에는 에어필터가 장착되며,
    상기 전원부와 연결되는 충전단자가 구비되고,
    상기 팁은
    탈부착이 가능한 형태로 제작되어 대,중,소 크기의 브러쉬를 선택적으로 사용하도록 마련되며,
    휴대가 용이하도록 본체에 180도 각도 범위에서 접히고 펴지는 접이식 기능이 있으며,
    팁 내부에는 상기 에어로 회전력을 얻는 차동 기어를 장착한 프로펠러 형식의 임팔라나 바람개비 형식의 임팔라에 연결된 착탈식 치간 칫솔이나 핸드드릴 또는 그라인더 브러쉬를 장착하여 치아를 세척하고 세정용 분말과 동시에 분사시 치아 미백기 기능도 할 수 있는 것을 특징으로 하는 엘이디를 구비한 에어 치아세정기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 임팔라에서 공급되는 에어의 역류를 방지하기 위해 상기 본체 내측에 배치되는 체크밸브 또는 오링을 더 포함하는 엘이디를 구비한 에어 치아세정기.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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