KR102356822B1 - 전기 칫솔 - Google Patents

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KR102356822B1
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toothbrush
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Abstract

본 발명은 헤드부; 및 상기 헤드부에 결합 가능한 형태를 가지며, 사용자의 제어에 따라 상기 헤드부로 구동 전압의 공급을 수행하는 핸들부; 를 포함하고, 상기 헤드부는, 칫솔모가 배치되는 다수의 식모홀 및 상호 이격되어 위치하는 제1 관통홀과 제2 관통홀이 형성된 칫솔 헤드; 상기 칫솔 헤드로부터 연장되며, 상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀과 연결되는 내부 통로가 형성된 헤드 몸체; 상기 헤드 몸체의 내부 통로를 폐쇄하는 헤드 커버; 및 상기 헤드 몸체의 내부 통로를 통해 삽입되어 일단부가 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 내에 각각 위치하며, 타단부가 상기 헤드 커버를 통과하여 외부로 각각 노출되는 제1 전극 로드 및 제2 전극 로드; 를 포함하는 전기 칫솔에 관한 것이다.

Description

전기 칫솔{ELECTRIC TOOTHBRUSH}
본 발명은 전기 칫솔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치아 플라크를 효과적으로 제거 가능한 전기 칫솔에 관한 것이다.
플라크(dental plaque)란 치아 표면에 들러붙어서 생기는 끈끈하고 투명한 막으로, 입안에 살고 있는 수많은 세균(박테리아)들이 타액 내의 특정 성분과 서로 엉겨 붙어 만들어지고 치아와 그 주변뿐만 아니라 보철물, 교정장치 주변, 틀니에도 생기게 된다.
아주 얇고 투명한 막 형태의 플라크가 만들어지면 내부의 세균들이 번식하는데, 음식물 섭취 시 공급되는 당분을 이용해 플라크 내 세균들은 기하급수적으로 늘어나고 그 양도 많아지게 된다. 플라크 내 세균들이 만들어 내는 산성물질은 치아의 석회성분을 녹게 하여 충치를 일으키고 독소는 잇몸에 염증을 일으키는 원인으로 작용하게 된다.
플라크 자체는 육안으로 잘 보이지 않으며, 주로 치아에 깊은 골이 있는 곳, 치아와 치아 사이, 치아와 잇몸 사이 좁은 틈에 많이 발생된다. 이렇게 좁은 공간에서 치아 및 주변조직에 문제를 일으키기 때문에 구석구석 빠뜨리지 않고 플라크를 제거하는 것이 중요하나, 기존 칫솔의 사용만으로는 이러한 플라크의 효과적인 제거가 어렵다는 문제가 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 사람 또는 반려 동물의 치아 플라크를 효과적으로 제거 가능한 전기 칫솔을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 치아 플라크의 제거를 통해 충치 및 치주질환의 발생을 방지할 수 있는 전기 칫솔을 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 전기장을 제공하는 전극이 칫솔 헤드의 외측으로 돌출되지 않아 사용자에게 발생될 수 있는 이물감 등의 불편을 방지할 수 있는 전기 칫솔을 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 칫솔 헤드에 형성된 관통공에 전극 로드를 배치하여, 관통공 또는 전극 로드에 존재하는 이물질을 용이하게 제거할 수 있는 전기 칫솔을 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시예에 의한 전기 칫솔은, 헤드부, 및 상기 헤드부에 결합 가능한 형태를 가지며, 사용자의 제어에 따라 상기 헤드부로 구동 전압의 공급을 수행하는 핸들부를 포함하고, 상기 헤드부는, 칫솔모가 배치되는 다수의 식모홀 및 상호 이격되어 위치하는 제1 관통홀과 제2 관통홀이 형성된 칫솔 헤드, 상기 칫솔 헤드로부터 연장되며, 상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀과 연결되는 내부 통로가 형성된 헤드 몸체, 상기 헤드 몸체의 내부 통로를 폐쇄하는 헤드 커버, 및 상기 헤드 몸체의 내부 통로를 통해 삽입되어 일단부가 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 내에 각각 위치하며, 타단부가 상기 헤드 커버를 통과하여 외부로 각각 노출되는 제1 전극 로드 및 제2 전극 로드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 사이에는 적어도 한 열의 식모홀의 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극 로드와 상기 제2 전극 로드의 폭은, 0.1mm ~ 7mm 로 설정될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극 로드의 일단부 및 상기 제2 전극 로드의 일단부는, 각각 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통하여 상기 칫솔 헤드의 전면 및 후면에서 외부로 노출될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극 로드의 일단부 및 상기 제2 전극 로드의 일단부는, 상기 칫솔 헤드의 전면 및 후면을 기준으로 외측을 향해 돌출되지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 핸들부는, 배터리, 상기 배터리에 의한 전원 공급을 제어하기 위한 스위치, 상기 배터리의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 회로부, 및 상기 회로부에서 발생된 구동 전압을 상기 헤드부로 전달하기 위하여, 상기 헤드부와 상기 핸들부가 결합되는 경우 상기 제1 전극 로드의 타단부 및 상기 제2 전극 로드의 타단부와 각각 접촉되는 제1 연결핀 및 제2 연결핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 회로부에 의해 생성된 구동 전압은, 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있다.
또한, 상기 회로부는, 상기 배터리의 전압을 공급받는 DC-DC 컨버터, 상기 DC-DC 컨버터의 출력 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 신호 발생부, 상기 신호 발생부에 의해 생성된 구동 전압에 대한 필터링 동작을 수행하는 필터, 및 상기 필터로부터 공급된 구동 전압에 대한 전압 캘리브레이션을 수행하여 출력하는 캘리브레이션부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 핸들부는, 상기 배터리가 위치하는 배터리 수용부, 상기 제1 연결핀 및 상기 제2 연결핀이 설치되는 결합부를 포함하는 내부 케이스, 및 상기 회로부가 실장되며, 상기 내부 케이스에 고정 설치되는 회로 기판을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 내부 케이스의 결합부 상에 설치되며, 상기 제1 연결핀 및 상기 제2 연결핀을 각각 외부로 노출시키기 위한 제1 개구부 및 제2 개구부를 구비한 절연 재질의 상부 커버, 상기 내부 케이스를 수용하며, 상기 스위치에 대응하는 스위치 누름 영역을 구비한 외부 케이스, 및 상기 배터리 수용부를 폐쇄하기 위하여, 상기 외부 케이스의 일단부에 결합되는 배터리 캡을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 헤드 몸체의 말단부에는, 수용 홈, 상기 수용 홈 내부에 위치하며 상기 내부 통로와 연결되는 제1 벽면부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 헤드 커버는, 상기 제1 벽면부에 융착될 수 있다.
또한, 상기 헤드 커버에는, 적어도 하나의 제1 돌출부가 형성되고, 상기 제1 벽면부에는 상기 제1 돌출부가 결합되는 적어도 하나의 삽입구가 형성될 수 있다.
또한, 상기 외부 케이스의 일단부에는, 외측으로 연장되어 외주면에 적어도 하나의 제2 돌출부가 형성된 제2 벽면부가 형성되고, 상기 헤드 몸체의 말단부의 내측면에는, 상기 제2 돌출부가 삽입 결합되는 적어도 하나의 삽입 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 구동 전압은, A 볼트(V)의 진폭을 갖는 교류 전압과 B 볼트(V)의 직류 전압을 중첩하여 생성될 수 있다.
또한, 상기 A와 상기 B의 비는, 1:0.5~10으로 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 사람 또는 반려 동물의 치아 플라크를 효과적으로 제거 가능한 전기 칫솔을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 치아 플라크의 제거를 통해 충치 및 치주질환의 발생을 방지할 수 있는 전기 칫솔을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 전기장을 제공하는 전극이 칫솔 헤드의 외측으로 돌출되지 않아 사용자에게 발생될 수 있는 이물감 등의 불편을 방지할 수 있는 전기 칫솔을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 칫솔 헤드에 형성된 관통공에 전극 로드를 배치하여, 관통공 또는 전극 로드에 존재하는 이물질을 용이하게 제거할 수 있는 전기 칫솔을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전기 칫솔을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전기 칫솔이 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 헤드부의 분해 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 헤드부의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 칫솔 헤드의 후면을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 헤드부의 일부 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 핸들부를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 핸들부의 분해 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 내부 케이스의 분해 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전기 칫솔의 결합 방식을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 회로부를 나타낸 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시예에 의한 구동 전압을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명과 관련된 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 본 명세서에서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. "연결", "결합" 또는 "접속"의 경우, 물리적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"되는 것뿐만 아니라 필요에 따라 전기적으로 "연결", "결합" 또는 "접속"되는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 의한 전기 칫솔에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전기 칫솔을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 전기 칫솔이 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 전기 칫솔(1)은 헤드부(100) 및 핸들부(200)를 포함할 수 있다.
헤드부(100)는 칫솔 헤드(110)와 헤드 몸체(130)를 포함하여 구성될 수 있으며, 핸들부(200)와의 결합 및 분리가 가능한 형태로 설계될 수 있다.
이에 따라 노후화 등에 의해 헤드부(100)의 교체가 필요한 경우, 사용자는 기존 헤드부(100)를 신규 헤드부(100)로 간편히 교체할 수 있다.
칫솔 헤드(110)에는 칫솔모(111), 제1 전극 로드(131), 및 제2 전극 로드(132)가 배치될 수 있다.
칫솔모(111)는 칫솔 헤드(110)의 표면 상에 형성된 다수의 식모 홀(112)에 삽입되어 고정될 수 있다. 이러한 칫솔모(111)의 배치 구조, 개수, 크기 등은 특별히 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변화될 수 있다.
제1 전극 로드(131)와 제2 전극 로드(132)는 상호 이격된 상태로 칫솔 헤드(110)에 배치될 수 있다.
이러한 제1 전극 로드(131)와 제2 전극 로드(132)는 핸들부(200)로부터 공급되는 전기 에너지를 기초로 전기장을 형성할 수 있다. 이러한 전기장은 치아 플라크의 구조를 약화시킬 수 있으므로, 사용자는 전기 칫솔(1)을 이용하여 구강 내 치아 플라크를 효과적으로 제거할 수 있다.
헤드 몸체(130)는 칫솔 헤드(110)로부터 연장되어 헤드부(100)의 몸체를 형성할 수 있다. 헤드 몸체(130)는 사용에 적합한 길이로 설계될 수 있으며, 헤드 몸체(130)의 말단부는 핸들부(200)와 결합될 수 있다.
핸들부(200)는 전기 칫솔(1)의 본체로서, 이용 시 사용자가 파지할 수 있는 형태로 설계될 수 있다.
또한, 핸들부(200)는 헤드부(100)와 결합될 수 있으며, 헤드부(100)와의 고정 결합을 위한 별도의 구성 요소를 구비할 수 있다.
핸들부(200)의 내부에는 전원 공급을 위한 배터리(310, 도 11 참조)가 수용될 수 있으며, 핸들부(200)에는 배터리(310)의 교체 등을 위한 별도의 배터리 캡(215)이 구비될 수 있다.
또한, 핸들부(200)는 내부 구성요소들의 수용 및 보호를 위한 외부 케이스(210)를 구비할 수 있으며, 해당 외부 케이스(210)에는 스위치 누름 영역(211)이 형성될 수 있다.
스위치 누름 영역(211)은 내부에 배치된 스위치(330, 도 8 참조)와 대응하는 위치에 형성되며, 사용자는 스위치 누름 영역(211)을 누름으로써 내부 스위치(330)에 대한 온(on)/오프(off) 제어가 가능하다.
사용자는 양치 시 스위치 누름 영역(211)을 누름으로써 전기 칫솔(1)의 전원을 온(on) 시킬 수 있으며, 이에 따라 핸들부(200)로부터 발생된 구동 전압이 헤드부(100)의 제1 전극 로드(131) 및/또는 제2 전극 로드(132)로 공급되어 치아 플라크 제거를 위한 전기장이 발생될 수 있다.
또한, 외부 케이스(210)의 일단부에는 외측으로 연장되는 제2 벽면부(230)가 형성될 수 있으며, 제2 벽면부(230)의 외주면에는 적어도 하나의 제2 돌출부(231)가 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 헤드부의 분해 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 헤드부의 결합 상태를 나타낸 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 칫솔 헤드의 후면을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 헤드부의 일부 단면을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 칫솔 헤드(110)에는 칫솔모(111)가 배치되는 다수의 식모홀(112) 및 상호 이격되어 위치하는 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)이 형성될 수 있다.
이러한 식모홀(112)은 칫솔 헤드(110)의 전면(110a) 상에 형성될 수 있으며, 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)의 사이에는 적어도 한 열의 식모홀(112)이 배치될 수 있다.
제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)은 헤드부(100)의 길이 방향(예를 들어, 수직 방향)을 따라 길게 형성될 수 있다.
헤드 몸체(130)는 칫솔 헤드(110)로부터 하측 방향을 따라 길게 연장 형성될 수 있으며, 헤드 몸체(130)의 내부에는 제1 관통홀(121) 및 제2 관통홀(122)과 연결되는 내부 통로(140)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 내부 통로(140)의 일단부는 제1 관통홀(121) 및 제2 관통홀(122)과 연결되며, 내부 통로(140)의 타단부는 헤드 몸체(130)의 말단부 측에서 개방된 상태를 가질 수 있다. 이러한 내부 통로(140)의 타단부는 추후 헤드 커버(150)와 결합될 수 있다.
제1 전극 로드(131) 및 제2 전극 로드(132)는 헤드부(100)의 길이 방향(예를 들어, 수직 방향)을 따라 길게 형성되어, 긴 일자형 막대 또는 봉 형태를 가질 수 있다.
이러한 제1 전극 로드(131)와 제2 전극 로드(132)는 상호 이격된 상태로 헤드 커버(150)에 일부가 고정된 상태로 설치될 수 있으며, 제1 전극 로드(131)의 타단부(131b)와 제2 전극 로드(132)의 타단부(132b)는 각각 헤드 커버(150)를 통과하여 외부로 각각 노출될 수 있다.
제1 전극 로드(131)와 제2 전극 로드(132)는 내부 통로(140)를 통해 헤드 몸체(130)의 내부로 삽입될 수 있으며, 이를 통해 제1 전극 로드(131)의 일단부(131a)와 제2 전극 로드(132)의 일단부(132a)는 각각 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122) 내에 위치할 수 있다.
제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)은 칫솔 헤드(110)를 관통하는 형태를 가지므로, 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122) 내에 위치한 제1 전극 로드(131)의 일단부(131a)와 제2 전극 로드(132)의 일단부(132a)는 모두 칫솔 헤드(110)의 전면(110a)과 후면(110b)에서 외부로 노출될 수 있다.
전극 로드(131, 132)를 수용하는 관통홀(121, 122)의 일측이 폐쇄되어 있는 경우, 전기 칫솔(1)의 사용에 따른 이물질이 관통홀(121, 122)에 들어가 고여 있게 되며, 이에 따른 세균 번식의 위험이 증가하게 된다. 그러나, 본 발명의 실시예와 같이 관통홀(121, 122)을 칫솔 헤드(110)의 양측으로 개방시키는 경우, 이물질이 고여 있을 공간이 제거될 뿐만 아니라 사용자는 흐르는 물 등을 이용하여 관통홀(121, 122) 내부 및 전극 로드(131, 132)를 용이하게 세척할 수 있게 된다.
또한, 제1 전극 로드(131)의 일단부(131a) 및 제2 전극 로드(132)의 일단부(132b)는 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)의 내부에 위치하므로, 칫솔 헤드(110)의 전면(110a)과 후면(110b)을 기준으로 외측으로 돌출되지 않을 수 있다. 이러한 구성을 통해, 전극 로드(131, 132)가 칫솔 헤드(110)로부터 외측으로 돌출됨에 따라 발생되는 이물감 등의 불편을 방지할 수 있다.
이때, 헤드 커버(150)는 헤드 몸체(130)의 내부 통로(140)를 폐쇄할 수 있다.
헤드 몸체(130)와 헤드 커버(150)의 결합을 위하여, 헤드 몸체(130)의 말단부에는 별도의 제1 벽면부(162)가 형성될 수 있다. 일례로, 헤드 몸체(130)의 말단부에는 원 형상의 수용 홈(161)이 형성될 수 있으며, 상기 수용 홈(161)의 내부에서 내부 통로(140)와 연결되는 제1 벽면부(162)가 배치될 수 있다.
즉, 제1 벽면부(162)는 내부 통로(140)의 입구 측을 둘러싸는 벽면 형태로 형성될 수 있으며, 제1 벽면부(162)에는 적어도 하나의 삽입구(163a, 163b)가 형성될 수 있다.
이에 대응하여, 헤드 커버(150)에는 적어도 하나의 제1 돌출부(151a, 151b)가 형성될 수 있으며, 헤드 커버(150)의 제1 돌출부(151a, 151b)가 각각 제1 벽면부(162)의 삽입구(163a, 163b)에 체결됨으로써 도 4와 같이 헤드 커버(150)가 헤드 몸체(130)에 결합될 수 있다.
대체적으로, 헤드 커버(150)는 헤드 몸체(130)의 제1 벽면부(162)에 융착될 수 있다. 즉, 제1 벽면부(162)에 별도의 삽입구(163a, 163b)가 형성되지 않은 경우, 초음파, 진동, 또는 열 등을 이용한 융착 공정을 통해 헤드 커버(150)가 헤드 몸체(130)에 결합될 수 있다.
또한, 수용 홈(161)에 인접한 헤드 몸체(130)의 말단부 내측면에는 상술한 제2 벽면부(230)의 제2 돌출부(231a, 231b)에 대응하는 적어도 하나의 삽입 홈(135a, 135b)이 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 전극 로드(131)와 제2 전극 로드(132)는 전체적으로 동일한 폭(W)을 갖도록 설계될 수 있다. 일례로, 제1 전극 로드(131)와 제2 전극 로드(132)의 폭(W)은 0.1 mm ~ 7 mm로 설정될 수 있다.
전극 로드(131, 132)의 폭(W)이 0.1 mm 미만으로 설정되는 경우, 해당 전극 로드(131, 132)의 가공이 어려우며 강도가 약해 핸들부(200)의 연결핀(311, 312; 도 7 참조)과 접촉 불량이 발생할 우려가 있다. 또한, 전극 로드(131, 132)의 폭(W)이 7mm를 초과하는 경우 칫솔 헤드(110)의 두께 등을 고려할 때 칫솔 헤드(110) 내에 배치되기에는 구조적인 어려움이 존재한다.
한편, 전기 칫솔(1)의 구동 시 제1 전극 로드(131)와 제2 전극 로드(132)는 각각 양의 전극과 음의 전극으로 설정될 수 있다. 또한, 제1 전극 로드(131)와 제2 전극 로드(132)는 황동(brass), 알루미늄(Aluminum), 전도성 고분자(Conducting polymer), 전도성 실리콘(Conducting Silicon), 스테인리스 스틸(stainless steel) 등의 물질로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 전도성을 가진 물질이라면 해당 전극 재료로의 사용이 가능하다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 핸들부를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 핸들부의 분해 상태를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 내부 케이스의 분해 상태를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 핸들부(200)는 내부 케이스(300), 배터리(310; 도 11 참조), 제1 연결핀(311), 제2 연결핀(312), 스위치(330), 회로기판(350), 상부 커버(380)를 포함할 수 있다.
내부 케이스(300)는 외부 케이스(210)의 내부에 수용되며, 배터리(310), 스위치(330), 및 회로기판(350) 등의 구성요소들이 설치되기 위한 영역 및 공간을 제공할 수 있다.
내부 케이스(300)의 하부에는 배터리(310)가 위치하는 배터리 수용부(320)가 위치하며, 상기 배터리 수용부(320)의 상측으로 회로기판(350)이 안착되는 회로기판 안착부(301)가 마련될 수 있다. 또한, 내부 케이스(300)의 상부에는 연결핀(311, 312)과 상부 커버(380)가 설치되는 판 형상의 결합부(370)가 형성될 수 있다.
배터리 수용부(320)에는 회로기판(350)과 전기적으로 연결되는 배터리 단자가 설치될 수 있으며, 배터리(310)는 배터리 수용부(320)의 내부에 삽입되어 상기 배터리 단자와 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 배터리(310)는 1차 전지(Primary Battery) 또는 2차 전지(Secondary Battery)로 설정될 수 있다.
배터리(310)가 1차 전지인 경우 사용자는 배터리(310)를 주기적으로 교체할 수 있으며, 배터리(310)가 2차 전지인 경우 다양한 충전 방식을 통해 충전이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 배터리(310)는 배터리 수용부(320) 내에 위치한 상태로 무선 충전 방식 또는 유선 충전 방식을 통해 충전될 수 있으며, 또한 배터리 수용부(320)로부터 분리되어 별도 충전 장치를 통해 충전될 수도 있다.
스위치(330)는 배터리(310)에 의한 전원 공급을 제어하기 위한 것으로, 회로기판(350) 상에 설치될 수 있다.
회로기판(350)은 내부 케이스(300)에 고정 설치될 수 있는데, 일례로 별도의 체결 부재를 통하여 회로기판 안착부(301)에 고정 설치될 수 있다.
또한, 회로기판(350)에는 배터리(310)의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 회로부(400, 도 11 참조)가 실장될 수 있다.
회로부(400)는 스위치(330)가 온(on) 됨에 따라 공급되는 배터리(310)의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성할 수 있다.
제1 연결핀(311) 및 제2 연결핀(312)은 각각 결합부(370)를 관통하는 형태로 배치되고, 헤드부(100)와 핸들부(200)가 결합되는 경우 헤드부(100)의 제1 전극 로드(131) 및 제2 전극 로드(132)와 각각 접촉됨으로써, 회로부(400)에서 발생된 구동 전압을 헤드부(100)로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
이를 위하여, 결합부(370)의 하측으로 돌출된 연결핀(311, 312)의 하단부는 회로부(400)가 실장된 회로기판(350)과 연결될 수 있으며, 결합부(370)의 상측으로 돌출된 연결핀(311, 312)의 상단부는 상부 커버(380)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 이에, 연결핀(311, 312)의 상단부는 각각 헤드 커버(150)를 통과하여 노출된 전극 로드(131, 132)의 타단부(131b, 132b)와 접촉될 수 있다.
예를 들어, 제1 연결핀(311)과 제2 연결핀(312)은 스프링이 내장된 포고 핀(pogo pin)으로 구현될 수 있다.
상부 커버(380)는 내부 케이스(300)의 결합부(370) 상에 설치될 수 있으며, 일례로 실리콘 등과 같은 절연 재질로 형성될 수 있다.
상부 커버(380)는 제1 연결핀(311)을 외부로 노출시키기 위한 제1 개구부(381), 제2 연결핀(312)을 외부로 노출시키기 위한 제2 개구부(382)를 구비할 수 있다.
이러한 제1 연결핀(311), 제2 연결핀(312), 및 상부 커버(380)는 외부 케이스(210)의 상측 개구부를 통해 외부로 노출될 수 있다.
스위치(330), 회로기판(350), 상부 커버(380) 등의 조립이 완료된 내부 케이스(300)에는 그 바깥쪽으로 외부 케이스(210)가 설치될 수 있으며, 내부 및 외부 케이스(300, 210)의 하부에는 배터리 캡(215)이 결합될 수 있다.
배터리 캡(215)에는 밀폐를 위한 오링(O-ring; 미도시) 및 특정 배터리 단자와 전기적으로 연결되는 스프링(222)이 설치될 수 있다.
또한, 외부 케이스(210)의 상측 일단부에는 외측으로 연장되는 제2 벽면부(230)가 형성될 수 있으며, 제2 벽면부(230)의 외주면에는 적어도 하나의 제2 돌출부(231a, 231b)가 형성될 수 있다.
제2 벽면부(230)의 내부로는 연결핀(311, 312) 및 상부 커버(380)가 위치할 수 있다. 또한, 핸들부(200)가 헤드부(100)에 결합되는 경우 제2 벽면부(230)는 헤드 몸체(130)의 수용 홈(161)에 삽입될 수 있으며, 제2 돌출부(231a, 231b)는 헤드 몸체(130)의 말단부의 내측면에 형성된 적어도 하나의 삽입 홈(135a, 135b)에 체결될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전기 칫솔의 결합 방식을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전기 칫솔(1')의 헤드부(100')와 핸들부(200')는 헤드 몸체(130')에 형성된 체결구(281a, 281b)와 외부 케이스(210')에 형성된 연장편(291a, 291b)를 통해 결합될 수 있다.
예를 들어, 헤드 몸체(130')의 말단부에는 제1 체결구(281a)와 제2 체결구(281b)가 형성될 수 있으며, 외부 케이스(210')의 상측부에는 제1 연장편(291a)과 제2 연장편(291b)가 형성될 수 있다. 이때, 제1 연장편(291a)과 제2 연장편(291b)은 외부 케이스(210')로부터 상측으로 연장 형성되며, 말단부에 돌출 형성된 영역을 구비할 수 있다.
이에 따라, 사용자는 외부 케이스(210')의 연장편(291a, 291b)을 그에 대응하는 헤드 몸체(130')의 체결구(281a, 281b)에 각각 체결함으로써, 헤드부(100')와 핸들부(200')를 고정 결합시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 회로부를 나타낸 도면이고, 도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 실시예에 의한 구동 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 회로부(400)는 DC-DC 컨버터(410), 신호 발생부(420), 필터(430), 및 캘리브레이션부(440)를 포함할 수 있다.
DC-DC 컨버터(410)는 배터리(310)로부터 전압을 인가받아 소정 레벨의 전압으로 변환할 수 있다.
예를 들어, 스위치(330)가 온(on) 되는 경우 DC-DC 컨버터(410)는 배터리 전압을 인가받아 동작할 수 있으며, 스위치(330)가 오프(off) 되는 경우 DC-DC 컨버터(410)의 동작은 중단될 수 있다.
신호 발생부(420)는 DC-DC 컨버터(410)로부터 공급되는 전압을 기초로 동작하며, DC-DC 컨버터(410)의 출력 전압을 이용하여 구동 전압을 생성할 수 있다.
이때, 구동 전압은 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있다. 구동 전압이 1KHz 미만의 저주파로 설정되는 경우에는 치아 플라크의 제거 효과가 떨어지며, 구동 전압이 1000MHz를 넘는 초고주파로 설정되는 경우에도 치아 플라크의 제거 효과가 떨어지기 때문이다. 한편, 구동 전압의 주파수는 치아 플라크의 제거에 적합한 5MHz ~ 15MHz의 주파수로 설정될 수 있다.
신호 발생부(420)는 오실레이터(Oscillator), 함수 발생기(Function Generator) 등과 같은 기 공지된 구성을 이용하여 구현될 수 있다.
필터(430)는 신호 발생부(420)에 의해 생성된 구동 전압에 대한 필터링 동작을 수행할 수 있다. 일례로, 필터(430)는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)를 포함하여, 톱니파(Sawtooth Wave) 형태의 구동 전압을 사인파(Sine Wave) 형태로 변환할 수 있다. 다만, 필터(430)의 종류는 이에 제한되지 않으며, 설계 구조에 따라 다양한 필터가 채용될 수 있다.
캘리브레이션부(440)는 필터(430)로부터 공급된 구동 전압에 대한 전압 캘리브레이션을 수행하여 출력할 수 있다.
이때, 캘리브레이션부(440)는 교류(AC) 형태의 구동 전압을 입력받고, 해당 구동 전압에 직류(DC) 전압을 인가하여 구동 전압의 오프셋(offset)을 조절할 수 있다.
이에 따라, 구동 전압은 교류(AC) 전압과 직류(DC) 전압이 중첩되어 생성될 수 있다.
도 12a를 참조하면 캘리브레이션부(440)는 A 볼트(V)의 진폭을 갖는 교류 전압을 필터(430)로부터 공급받을 수 있으며, 해당 교류 전압에 도 12b에 도시된 바와 같은 B 볼트(V)의 직류 전압을 중첩함으로써 도 12c에 도시된 바와 같은 최종 구동 전압을 생성할 수 있다.
이때, 교류 전압의 진폭(A)과 직류 전압의 전압값(B)의 비(ratio)는, 1:0.5~10으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 교류 전압의 진폭(A)이 0.2V ~ 0.3V로 설정된 경우, 직류 전압의 전압값(B)은 0.1V ~ 3.0V로 설정될 수 있다.
구동 전압은 앞서 설명한 바와 같이 교류 전압과 직류 전압이 중첩된 형태로 설정됨으로써, 직류 전압만을 인가시키는 경우와 비교하여 신체의 감전 위험과 신체에 유발할 수 있는 통증을 줄여줄 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 구동 전압은 필요에 따라 직류 전압 또는 교류 전압만으로도 구성될 수 있다.
별도로 도시되지는 않았으나 상기 회로부(400)에는 별도의 제어부(Controller)가 추가 설치될 수 있다.
한편, 회로부(400)에서 헤드부(100)로 공급되는 구동 전압은 0.1mV ~ 3V의 전압으로 설정될 수 있다. 구동 전압이 0.1mV 미만인 경우 플라크 제거 효과를 기대하기 어려우며, 구동 전압이 3V를 초과하는 경우에는 체액의 전기분해로 인한 독소물질이 발생할 우려가 있기 때문이다.
또한, 구동 전압은 사인파 이외에도 펄스파(pulse wave), 구형파(square wave), 삼각파(triangle wave) 등의 형태를 가질 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이지 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 전기 칫솔 100: 헤드부
110: 칫솔 헤드 130: 헤드 몸체
131: 제1 전극 로드 132: 제2 전극 로드
150: 헤드 커버 200: 핸들부
210: 외부 케이스 215: 배터리 캡
300: 내부 케이스 310: 배터리
311: 제1 연결핀 312: 제2 연결핀
320: 배터리 수용부 330: 스위치
350: 회로 기판 400: 회로부

Claims (16)

  1. 헤드부; 및
    상기 헤드부에 결합 가능한 형태를 가지며, 사용자의 제어에 따라 상기 헤드부로 구동 전압의 공급을 수행하는 핸들부; 를 포함하고,
    상기 헤드부는,
    칫솔모가 배치되는 다수의 식모홀 및 상호 이격되어 위치하는 제1 관통홀과 제2 관통홀이 형성된 칫솔 헤드;
    상기 칫솔 헤드로부터 연장되며, 일단부가 상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀과 연결되는 내부 통로가 형성된 헤드 몸체;
    상기 헤드 몸체의 내부 통로를 폐쇄하는 헤드 커버; 및
    상기 헤드 몸체의 내부 통로를 통해 삽입되어 일단부가 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 내에 각각 위치하며, 타단부가 상기 헤드 커버를 통과하여 외부로 각각 노출되는 제1 전극 로드 및 제2 전극 로드; 를 포함하고,
    상기 제1 전극 로드의 일단부 및 상기 제2 전극 로드의 일단부는,
    각각 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통하여 상기 칫솔 헤드의 전면 및 후면에서 외부로 노출되며,
    상기 헤드 몸체의 말단부에는,
    수용 홈, 상기 수용 홈 내부에서 상기 내부 통로와 연결되며 상기 내부 통로의 타단부를 둘러싸는 제1 벽면부가 형성되고,
    상기 헤드 커버는,
    상기 제1 벽면부에 융착되거나 적어도 하나의 제1 돌출부를 통해 상기 제1 벽면부에 체결되어 상기 내부 통로를 폐쇄하는 전기 칫솔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀 사이에는 적어도 한 열의 식모홀의 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 로드와 상기 제2 전극 로드의 폭은, 0.1mm ~ 7mm 인 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 로드의 일단부 및 상기 제2 전극 로드의 일단부는, 상기 칫솔 헤드의 전면 및 후면을 기준으로 외측을 향해 돌출되지 않는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 핸들부는,
    배터리;
    상기 배터리에 의한 전원 공급을 제어하기 위한 스위치;
    상기 배터리의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 회로부; 및
    상기 회로부에서 발생된 구동 전압을 상기 헤드부로 전달하기 위하여, 상기 헤드부와 상기 핸들부가 결합되는 경우 상기 제1 전극 로드의 타단부 및 상기 제2 전극 로드의 타단부와 각각 접촉되는 제1 연결핀 및 제2 연결핀; 을 포함하는 전기 칫솔.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회로부에 의해 생성된 구동 전압은, 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회로부는,
    상기 배터리의 전압을 공급받는 DC-DC 컨버터;
    상기 DC-DC 컨버터의 출력 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 신호 발생부;
    상기 신호 발생부에 의해 생성된 구동 전압에 대한 필터링 동작을 수행하는 필터; 및
    상기 필터로부터 공급된 구동 전압에 대한 전압 캘리브레이션을 수행하여 출력하는 캘리브레이션부; 를 포함하는 전기 칫솔.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 핸들부는,
    상기 배터리가 위치하는 배터리 수용부, 상기 제1 연결핀 및 상기 제2 연결핀이 설치되는 결합부를 포함하는 내부 케이스; 및
    상기 회로부가 실장되며, 상기 내부 케이스에 고정 설치되는 회로 기판; 을 더 포함하는 전기 칫솔.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 내부 케이스의 결합부 상에 설치되며, 상기 제1 연결핀 및 상기 제2 연결핀을 각각 외부로 노출시키기 위한 제1 개구부 및 제2 개구부를 구비한 절연 재질의 상부 커버;
    상기 내부 케이스를 수용하며, 상기 스위치에 대응하는 스위치 누름 영역을 구비한 외부 케이스; 및
    상기 배터리 수용부를 폐쇄하기 위하여, 상기 외부 케이스의 일단부에 결합되는 배터리 캡; 을 더 포함하는 전기 칫솔.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 벽면부에는 상기 제1 돌출부가 결합되는 적어도 하나의 삽입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 외부 케이스의 일단부에는, 외측으로 연장되어 외주면에 적어도 하나의 제2 돌출부가 형성된 제2 벽면부가 형성되고,
    상기 헤드 몸체의 말단부의 내측면에는, 상기 제2 돌출부가 삽입 결합되는 적어도 하나의 삽입 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 구동 전압은, A 볼트(V)의 진폭을 갖는 교류 전압과 B 볼트(V)의 직류 전압을 중첩하여 생성된 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 A와 상기 B의 비는, 1:0.5~10으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전기 칫솔.
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