KR102577553B1 - 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 용이하고 내부에 UV램프 및 히팅수단이 구비되어 인입된 칫솔모를 단시간에 살균 및 건조할 수 있는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기에 관한 것으로, 본 발명은, 내부에 살균룸이 형성되고, 일단에 상기 살균룸과 외부를 연통시키는 출입공이 형성되고, 상기 살균룸에 대향(對向)하는 위치에 형성된 제어룸을 포함한 케이스; 상기 케이스의 살균룸에 출입 가능하게 배치되는 바디와, 상기 바디에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대가 분리 가능하게 거치되는 홀더를 포함한 칫솔거치모듈; 상기 제어룸에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 살균룸으로 자외선을 조사하는 UV램프와, 상기 제어룸에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸으로 인입된 공기를 가열하는 히팅수단이 각각 실장되고, 상기 UV램프와 상기 히팅수단에 전원 및 신호를 인가하는 제어용PCB와, 상기 UV램프와 상기 히팅수단에 전원을 공급하기 위한 배터리를 포함한 살균모듈; 상기 칫솔거치모듈의 바디를 상기 케이스의 살균룸으로 이동 가능하게 안내하는 슬라이딩수단;을 포함한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 용이하고 내부에 UV램프 및 히팅수단이 구비되어 인입된 칫솔모를 단시간에 살균 및 건조할 수 있는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기에 관한 것이다.
일반적으로 칫솔은 사용 후에 칫솔을 보관하는 보관통 또는 거치구에 보관하게 되는데, 사용 후의 칫솔모는 습한 상태이므로 세균이 번식할 수 있는 환경을 제공하게 된다. 특히 칫솔모는 치아에 직접 맞닿는 부위이면서도 사용 후 습한 상태이기 때문에 습기가 증발하는 시간이 오래 걸려 세균의 번식률이 높고, 사용 후 세척이 불량할 경우 세균의 번식이 더욱 극대화된다.
이와 같이 세균이 번식된 칫솔모를 사용하면 세균이 구강 내로 옮겨지면서 치주염과 같은 각종 구강질환의 원인이 된다.
따라서 칫솔을 사용한 이후에는 세균이 번식하지 못하도록 청결한 관리가 필요한데 현재 사용하는 방법으로는 자외선 램프를 구비한 살균기에 칫솔모를 넣어 건조와 함께 살균시키는 방법이 있다.
일 예로 대한민국 실용신안공개 제20-2011-0006246호(2011.06.22., 공개)가 있는데, 상기 종래기술은 ‘칫솔 살균 장치’에 관한 것으로, 칫솔모를 수용하도록 구성된 하우징과, 칫솔몰에 UV조명을 제공하기 위한 엘이디 UV조명수단과, 상기 UV조명수단에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단과, 상기 전원공급수단에 외부로부터 인가되는 전원을 공급하기 위한 커넥터를 포함한 것이다.
상기 종래기술은 크기가 작아 휴대 및 보관이 편리하면서도 칫솔모 부분을 집중적으로 살균할 수 있고, 전원공급부를 충방전이 가능한 배터리로 구성하여 외부에서도 사용이 가능한 것이다.
다른 예로 대한민국 등록특허 제10-2177395호(2020.11.05., 등록)는 ‘휴대용 UV 살균장치’에 관한 것으로, 제1본체와, 일측면이 상기 제1본체의 일측면에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합하는 제2본체를 포함하여 구성되는 본체부와,
상기 제2본체의 슬라이딩 이동 시 노출되는 상기 제1본체의 일측 노출면에 설치되어 UV를 조사하는 UV램프모듈과, 상기 본체부에 내장되어 상기 UV램프모듈과 연결되고 상기 제2본체의 슬라이딩 이동에 따라 상기 UV램프모듈의 작동을 제어하는 UV작동모듈을 포함하여 구성되는 UV조사부와,
상기 본체부에 내장되고, 외부로부터 전원을 공급받아 충전되며, 충전된 전원을 상기 UV조사부로 공급하는 전원부와,
일단부는 상기 제2본체의 타측면에 회동 가능하게 결합하고, 타단부는 일단부를 중심으로 회동하여 상기 제2본체로부터 이격될 수 있도록 형성되어, 일단부를 중심으로 타단부가 회동하여 바닥면에 접촉되고, 상기 본체부를 경사지게 세워지도록 지지하는 스탠드부를 포함한 것이다.
이러한 종래기술은 스탠드부를 통해 본체부를 경사지게 세워놓고 상기 본체부에 배치된 UV조사부에서 조사된 UV를 이용하여 대상물을 살균 소독한다.
그러나 상기 종래기술은 살균 대상물이 외부에 노출된 상태이기 때문에 살균효과가 낮고 공기에 포함된 바이러스 또는 먼지가 살균 대상물에 부착되어 청결을 유지하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 크기를 소형화하여 휴대 편의성을 높이면서도 칫솔몰의 살균 및 건조 효과를 극대화할 수 있는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 내부에 배치된 통신부를 통해 외부 기기와 통신 가능하고, 이를 통해 외부 기기로부터 전송된 제어 명령을 실행하거나 살균룸의 동작 상태 또는 살균룸의 온도 정보를 외부 기기로 제공함으로써 사용자가 스마트폰과 같은 외부 기기를 통해 실시간 제어가 가능한 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기를 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
내부에 살균룸이 형성되고, 일단에 상기 살균룸과 외부를 연통시키는 출입공이 형성되고, 상기 살균룸에 대향(對向)하는 위치에 형성된 제어룸을 포함한 케이스;
상기 케이스의 살균룸에 출입 가능하게 배치되는 바디와, 상기 바디에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대가 분리 가능하게 거치되는 홀더를 포함한 칫솔거치모듈;
상기 제어룸에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 살균룸으로 자외선을 조사하는 UV램프와, 상기 제어룸에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸으로 인입된 공기를 가열하는 히팅수단이 각각 실장되고, 상기 UV램프와 상기 히팅수단에 전원 및 신호를 인가하는 제어용PCB와, 상기 UV램프와 상기 히팅수단에 전원을 공급하기 위한 배터리를 포함한 살균모듈;
상기 칫솔거치모듈의 바디를 상기 케이스의 살균룸으로 이동 가능하게 안내하는 슬라이딩수단;을 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슬라이딩수단은, 상기 케이스의 일측면에 배치되되 상기 칫솔거치모듈의 이동 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 고정자석과, 상기 바디의 길이 방향 일측에 배치되어 상기 한 쌍의 고정자석과 자력(磁力)에 의해 결합되는 가변자석과, 상기 케이스의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치된 안내레일과, 상기 바디의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상기 안내레일에 이동 가능하게 배치되는 한 쌍의 안내돌기를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀더는, 탄성 복원력을 가진 연질의 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어지고, 일측이 개구된 ‘C’자 형태로 이루어져 칫솔대가 분리 가능하게 결합하는 홀딩홈과, 외면에 외측으로 돌출 형성되고 상기 바디에 분리 가능하게 결합하는 돌출돌기와, 폭 방향 양측에서 상호 대칭되게 형성된 한 쌍의 요입면을 포함한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 홀딩홈에는, 결합된 칫솔대의 외면에 의해 탄성 가압되는 가압돌기가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 히팅수단에는, 상기 히팅수단의 열이 UV램프 및 제어용PCB에 직접 전달되는 것을 최소화하기 위한 차열코팅층이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 크기를 소형화하여 휴대가 용이한 장점이 있고, 케이스 내부에 UV램프와 PTC 히팅판이 배치되어 인입된 칫솔모를 살균하고 동시에 건조시킴으로써 칫솔모의 청결을 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 케이스에 출입하는 칫솔거치모듈의 이동을 슬라이딩수단을 통해 안내 및 제어함으로써 안정적인 이동은 물론 이동 후 위치를 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한 칫솔모가 결합되는 칫솔거치모듈을 케이스에서 분리 가능하게 배치함으로써 세척이 용이하여 칫솔거치모듈의 청결을 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 살균모듈에 포함된 제어용PCB 및 이에 구비된 통신부를 통해 외부 기기와 통신 가능하게 구성되고, 외부 기기로부터 수신한 제어 명령을 실행하는 제어부가 구비되어 상기 살균모듈의 동작을 제어하거나 살균모듈의 동작 상태 또는 살균실의 환경을 외부 기기로 제공함으로써 실시간 동작 제어 및 동작 상태 확인이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기의 일부를 분해한 상태를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 칫솔거치모듈을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 칫솔거치모듈의 위치 이동 상태를 도시한 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 살균모듈의 동작 시 공기의 이동을 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기의 일부를 분해한 상태를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 칫솔거치모듈을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 칫솔거치모듈의 위치 이동 상태를 도시한 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 살균모듈의 동작 시 공기의 이동을 도시한 예시도.
이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.
먼저 본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 살균룸(11)이 형성되고, 일단에 상기 살균룸(11)과 외부를 연통시키는 출입공(14)이 형성되고, 상기 살균룸(11)에 대향(對向)하는 위치에 형성된 제어룸(12)을 포함한 케이스(10);와, 상기 케이스(10)의 살균룸(11)에 출입 가능하게 배치되는 바디(21)와, 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 거치되는 홀더(22)를 포함한 칫솔거치모듈(20);과, 상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 살균룸(11)으로 자외선을 조사하는 UV램프(311)와, 상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸(11)으로 인입된 공기를 가열하는 히팅수단(312)이 각각 실장되고, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원 및 신호를 인가하는 제어용PCB(31)와, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원을 공급하기 위한 배터리(32)를 포함한 살균모듈(30); 및 상기 칫솔거치모듈(20)의 바디(21)를 상기 케이스(10)의 살균룸(11)으로 이동 가능하게 안내하는 슬라이딩수단(40);을 포함한다.
상기 케이스(10)는 내부에 살균룸(11) 및 제어룸(12)이 형성된 함체 형태로 이루어지고 일측에 상기 살균룸(11)과 외부를 연통시켜 칫솔모(CM)가 출입하는 출입공(14)이 형성된다.
여기서 상기 칫솔모(CM)는 독립적으로 살균룸(11)에 인입되어 살균 및 건조될 수 있으나 독립적으로 인입되는 경우 사용자가 칫솔모(CM)와 연결된 칫솔대를 살균 및 건조 시간 동안 지속적으로 파지하고 있거나 케이스(10)를 바닥면에 눕힌 상태에서 칫솔모(CM)를 인입해야 하는데, 살균룸(11)으로 조사되는 UV램프(311)의 조사각도와 히팅수단(312)과의 거리가 유지되지 않아 살균 효과 및 건조 효과를 높일 수 없다.
따라서 상기 출입공(14)은 칫솔모(CM)가 독립적으로 인입이 가능하나 후술하는 칫솔거치모듈(20)에 안정적으로 거치된 상태에서 상기 살균룸(11)으로 인입되도록 하는 것이 바람직하다.
한편 상기 살균룸(11)의 형태 및 크기에 대한 특별한 제한은 없으나 형태의 경우 칫솔거치모듈(20)가 살균룸(11)에 직선으로 이동하는 것을 지지하기 위한 직선 형태의 공간으로 이루어지는 것이 바람직하고, 크기의 경우 상기 제어룸(12)에 배치된 살균모듈(30)의 UV램프(311)에서 조사된 UV-C의 조사각도를 보장하고 히팅수단(312)에 의해 가열된 공기가 순환할 수 있는 크기이면 적용 가능하다.
일 예로 살균 대상물인 칫솔모의 면적이 1cm*2.5cm인 경우 상대적으로 거리가 긴 2.5cm를 기준으로 하고, UV램프(311)에서 조사되는 자외선의 파장이 275nm인 UV-C 이고, 세균 살균력이 99.9%이 되도록 사용하는 에너지가 15mJ/cm2인 경우에 UV램프(311)는 조사되는 각도가 30°일 때 가장 높은 에너지 효율을 얻을 수 있다.
상기 실시예에서 UV램프(311)의 크기는 3.5mm 이고 조사각도가 30°일 때 UV램프(311)와 2.5cm의 길이를 가지는 칫솔모 사이의 거리는 최소 3.6cm가 보장되어야 한다. 그리고 칫솔모가 배치된 칫솔대의 두께를 포함하여 상기 살균룸의 크기를 형성한다.
상기 출입공(14)은 상기 살균룸(11)과 외부를 연통시키기 위한 것으로 케이스(10)의 일측에 관통 형성된다.
상기 제어룸(12)은 상기 케이스(10)의 내부에서 상기 살균룸(11)에 대향(對向)하는 위치에 형성되어 후술하는 살균모듈(30)이 배치되는 공간이다.
여기서 상기 살균룸(11)과 제어룸(12)의 경계에는 살균모듈(30)을 구성하는 제어용PCB(31)가 배치되고, 상기 제어용PCB(31)가 살균룸과 제어룸을 구획하는 격벽의 기능을 한다.
한편 상기 케이스(10)에는 상기 살균룸(11)에서 칫솔모를 건조하는 과정에서 살균룸의 공기와 외부 공기를 순환시키기 위한 공기순환공(15)이 형성된다.
상기 공기순환공(15)은 상기 출입공(14)에 대향하는 방향에 형성되어 출입공(14)을 통해서는 외부 공기가 살균룸으로 유입되고 살균룸의 공기는 공기순환공(15)을 통해 외부로 배출되면서 외부 공기와 살균룸의 공기를 순환시켜 건조 효과를 높일 수 있고, 살균룸의 온도가 히팅수단(312)의 동작에 의해 지속적으로 상승하는 것을 방지하여 칫솔모의 용융 및 발화를 방지하여 칫솔모의 손상을 최소화할 수 있다.
또한 상기 케이스(10)에는 상기 제어룸(12)의 일측을 개폐하기 위한 커버(13)가 더 구비되는데, 상기 커버(13)는 제어룸(12)에 배치된 제어용PCB(31)의 수리 또는 배터리(32)의 교체시 제어룸(12)의 일측을 개방하여 해당 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
이때 상기 커버(13)에서 외측으로 노출되는 일면에는 사용자가 파지시 미끄러짐을 방지하기 위한 미끄럼방지패턴(131)이 더 형성된다.
그리고 상기 커버(13)의 테두리에는 결합핀(132)이 구비되며, 상기 결합핀(132)은 커버(13)의 테두리에서 한 쌍이 상호 대칭되게 형성된다.
한편 상기 제어룸(12)에는 후술하는 살균모듈(30)을 구성하는 배터리(32)의 위치 변위를 방지하며 상기 커버(13)가 분리 가능하게 결합하는 고정프레임(16)이 구비된다.
상기 고정프레임(16)은 편평한 플레이트 형태로 이루어진 모재(161)와 상기 모재의 테두리에서 상호 대칭되게 형성되되 각각이 제어룸(12)측으로 돌출된 한 쌍의 간격유지편(162)을 포함하며, 상기 간격유지편(162)에는 상기 커버(13)의 결합핀(132)이 분리 가능하게 결합하는 요홈(163)이 형성된다.
이러한 고정프레임(16)은 제어룸(12)의 공간을 한정하여 이동 중 배터리(32)가 제어룸(12) 내부에서 움직이는 것을 최소화하며, 상기 간격유지편(162)은 배터리(32)가 배치되는 공간을 확보하기 위한 것이다.
상기 칫솔거치모듈(20)은, 상기 케이스(10)에 출입 가능하도록 구성되며 살균 대상물인 칫솔모(CM)가 거치되는 것으로, 상기 케이스(10)의 살균룸(11)에 출입 가능하게 배치되는 바디(21)와, 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 거치되는 홀더(22)를 포함한다.
상기 바디(21)는 상기 홀더(22)에 거치된 칫솔모(CM)를 수용할 수 있는 수용공간이 형성되되 상기 수용공간은 일측이 개구된 개구부(211)가 형성되어 살균모듈(30)을 통해 조사되는 UV-A, UV-C 광선이 칫솔모에 전달되도록 하고, 상기 공기순환공(15)과 연통하는 개방홀(212)이 형성되어 공기의 흐름을 방해하지 않도록 구성된다.
그리고 상기 바디(21)는 상기 케이스(10)의 살균룸(11)에서 배출된 상태에서 거치된 칫솔모를 외부에서 확인할 수 있도록 투명한 합성수지재 또는 유리재로 이루어질 수 있는데, 이는 하나의 실시예이며 이에 한정되지 않음은 물론이다.
이어서 상기 바디(21)에는 상기 홀더(22)가 분리 가능하게 결합하는 결합홈(213)과 결합돌기(214)가 각각 형성되는데, 상기 결합홈(213)은 바디(21)의 내면과 외면을 관통하여 형성되고, 상기 결합돌기(214)는 바디(21)의 내면에서 돌출 형성되되 한 쌍이 상호 대칭되게 형성되어 후술하는 홀더(22)의 요입면(223)에 끼움 결합된다.
그리고 상기 바디(21)에는 상술한 개방홀(212)과 함께 공기를 순환시키기 위한 관통홀(215)이 형성되고, 바디(21)가 살균룸(11)에 인입된 상태 즉 살균 및 건조 과정에서 순환하는 공기의 이동 방향을 제한하기 위한 걸림턱(216)이 형성된다.
상기 걸림턱(216)은 후술하는 살균모둘의 동작 시 공기의 이동을 도시한 도 5를 기준으로 바디(21)의 하단부에 형성되어 칫솔모(CM)가 바디의 살균룸(11)에 인입된 상태에서 살균룸의 공기가 하방으로 이동하는 것을 제한한다.
이를 통해 살균룸 내부의 가열된 공기는 상단에 형성된 공기순환공을 통해 외부로 배출되고 출입공을 통해 새로운 공기가 유입되면서 공기가 순환되어 건조 효과를 극대화할 수 있는 것이다.
상기 홀더(22)는 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 거치되는 것으로, 이를 위해 일측이 개구된 ‘C’자 형태로 이루어져 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 결합하는 홀딩홈(221)과, 외면에 외측으로 돌출 형성되고 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합하는 돌출돌기(222)와, 폭 방향 양측에서 상호 대칭되게 형성된 한 쌍의 요입면(223)을 포함한다.
상기 홀더(22)는 거치되는 칫솔대(CB)를 탄성 가압하기 위하여 탄성 복원력을 가진 연질의 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어져 거치된 칫솔대(CB)의 외면을 탄성 가압한다. 그리고 이를 위해 상기 홀딩홈(221)이 일측이 개구된 ‘C’자 형태로 이루어지되 개구된 간격이 칫솔대(CB)의 외면 폭에 비해 상대적으로 좁은 간격을 가지도록 형성되어 거치되는 칫솔대(CB)의 외면을 탄성 가압한다.
상기 돌출돌기(222)는 상기 홀더(22)의 외면에서 외측으로 돌출 형성되어 바디(21)에 형성된 결합홈(213)에 분리 가능하게 끼움 결합된다.
상기 요입면(223)은 홀더(22)의 폭 방향 양단에 각각 형성되어 바디(21)에 형성된 결합돌기(214)가 끼움 결합되는 것으로, 여기서 상기 요입면(223)과 결합돌기(214)는 암수가 끼움 결합되는 형태가 아닌 요입면(223)과 결합돌기(214)의 일면이 밀착하는 형태로 결합되는 것이며, 이때 요입면(223)은 상술한 바와 같이 홀더(22)가 탄성 복원력을 가진 연질의 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어지기 때문에 맞닿은 결합돌기(214)에 밀착되고, 합성수지 또는 고무재의 표면마찰력을 통해 밀착된 상태를 유지한다.
상기와 같이 이루어진 돌출돌기(222)과 요입면(223)을 통해 홀더(22)를 바디(21)에 분리 가능하게 결합하는 것은, 바디(21)가 외부로 노출된 상태에서 이물질에 의해 오염되는 경우 이를 케이스(10)에서 분리하여 세착할 때 홀더(22)를 바디(21)에서 분리한 후 세척하고 건조하기 위한 것이다.
이는 세척수의 온도, 세척수의 성질 또는 건조 온도와 같이 세척과 건조 환경에 따라 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어진 홀더가 변형되는 것을 방지하기 위한 것이다.
한편, 상기 홀딩홈(221)에는 인입된 칫솔대(CB)의 외주면과 맞닿아 이를 탄성 가압하기 위한 고정용 가압돌기(224)가 더 구비되는데, 상기 고정용 가압돌기(224)는 상기 홀딩홈(221)의 개구부를 형성하는 한 쌍의 분체에서 상호 마주보는 방향으로 돌출 형성된다.
이때 상기 고정용 가압돌기(224)의 배치 위치 및 배치 개수는 다양하게 변경 가능한 것으로 도시된 위치 및 개수에 한정되지 않음은 물론이다.
상기 고정용 가압돌기(224)는 다양한 두께 및 폭을 가지는 칫솔대(CB)에 대응하기 위한 것으로, 홀딩홈(221)에 비해 상대적으로 얇은 두께를 가진 칫솔대(CB)의 외주면을 고정용 가압돌기(224)가 탄성 가압하여 거치가 가능하다.
상기 살균모듈(30)은 상기 케이스(10)의 제어룸(12)에 배치되어 살균룸(11)에 인입된 칫솔모를 살균 및 건조하기 위한 것으로, 이를 위해 UV램프(311)와 히팅수단(312)이 각각 실장된 제어용PCB(31)와, 상기 UV램프(311)와 히팅수단(312)을 동작시키기 위한 전원을 공급하는 배터리(32)를 포함한다.
상기 제어용PCB(31)는 UV램프(311)와, 히팅수단(312) 및 상기 제어룸(12)에 배치되고, 외부 기기와 데이터의 전송 및 수신이 가능한 통신부(314)와, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)의 동작을 제어하는 제어부(313)가 실장된 PCB 기판 형태로 이루어진 것으로, 여기서 상기 통신부(314)와 제어부(313)의 구조 및 동작관계는 공지의 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
여기서 상기 제어용PCB(31)는 상기 통신부(314)를 외부 기기와 데이터를 송신 및 수신 가능하게 구성되고, 여기서 외부 기기란 사용자의 스마트폰과 같이 무선 통신이 가능한 휴대용 단말기를 지칭한다.
또한, 외부 기기에는 상기 제어용PCB(31)의 동작을 제어하고 동작 상태를 확인할 수 있는 제어프로그램이 어플리케이션의 형태로 기 설치된 것으로, 이러한 어플리케이션은 공지의 제어용 프로그램으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 UV램프(311)는 상기 제어용PCB(31)에 실장되되 상호 이격된 위치에 다수 개가 실장된다.
여기서 상기 UV램프(311)는 상호 이격된 위치에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 UV-A 파장을 외부로 조사하는 한 쌍의 UV-A 램프(311a)와, 상기 UV-A 램프(311a) 사이에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 UV-C 파장을 외부로 조사하는 UV-C 램프(311b)로 구성된다.
상기 UV-A 램프(311a)에서 조사되는 UV-A 파장은 315~400nm의 빛의 파장으로서 식물의 잎을 두껍게 하거나 색소의 발색 촉진작용 및 해충을 유인하는 특징을 갖는 것으로 알려져 있다.
다만 알려진 바와 같이 UV-A 파장인 315~400nm 파장에서는 살균 효과를 기대할 수 없기 때문에 본 발명에서 조사되는 UV-A 램프(311a)는 405nm 파장을 조사하도록 구성된다.
405nm파장은 UV-A파장(315~400nm)과 가시광 파장(400~800nm) 경계에 있는 파장으로서 살균이 가능한 파장이며, 인체에 무해한 특징을 갖는다.
405nm파장 에서 기대하는 살균 효과는 ‘포피린반응분해’라는 원리로 박테리아 내 존재하는 포피린이라는 405nm에서 가장 크게 반응하는 물질을 살균하는 원리를 이용하는 것이다.
UV-C 램프(311b)는 알려진 바와 같이 살균 효과가 가장 높은 빛을 조사하나 인체에 유해한 단점이 있어 외부에 노출되면 안되고 UV-A 램프(311a)에 비해 상대적으로 가격이 비싼 단점이 있다.
따라서 본 발명에서는 가격은 고가(高價)이나 살균력이 높은 UV-C 램프(311b)를 배치하고, 상대적으로 가격은 저가(低價)이나 살균력이 한정적이나 인체에 무해한 405nm 파장의 빛을 조사하는 UV-A 램프(311a)를 배치하여 단시간에 높은 살균 효과를 기대할 수 있다.
상기 히팅수단(312)은 상기 UV램프(311)를 둘러 싸며 배치된 것으로 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸의 공기를 가열하는 것으로, 이러한 히팅수단(312)은 세라믹 히팅바 또는 저항 또는 PTC 히터 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
한편 상기 히팅수단(312)에는 상기 UV램프(311)를 향해 배치된 면에 차열코팅층(34)이 형성되는데, 상기 차열코팅층(34)은 히팅수단(312)이 동작 중 가열될 때 히팅수단(312)의 열이 UV램프(311) 및 제어용PCB(31)에 직접 전달되는 것을 최소화하여 UV램프(311)의 이상상태 발생 및 손상을 방지한다.
상기 차열코팅층(34)을 형성하기 위한 코팅제로 알루미나 60 내지 70중량%, 점토 5 내지 10 중량%, 산화니켈 1 내지 5 중량%, 산화붕소 1 내지 5 중량%, 규산나트륨 10 내지 15 중량% 및 중공형 실리카 10 내지 20 중량%로 이루어진 페이스트를 사용할 수 있다.
상기 차열코팅층은 10 내지 50㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 차열코팅층에 의해 히팅수단(312)에서 발생하는 열이 제어용PCB(31)를 구성하는 PCB 기판으로 전달되지 않고 칫솔모 방향으로만 열이 전달되도록 할 수 있다.
또한 상기 페이스트를 코팅제로 사용하기 위하여 알루미나 60 내지 70 중량%, 점토 5 내지 10 중량%, 산화니켈 1 내지 5 중량%, 산화붕소 1 내지 5 중량%, 규산나트륨 10 내지 15 중량% 및 중공형 실리카 10 내지 20 중량%를 혼합한 혼합물 100 중량부에 대하여 물 10 내지 15 중량부를 배합하여 슬러리화함으로써 차열코팅층을 형성할 수 있다.
상기 코팅제를 구성하는 알루미나는 상기 페이스트를 형성하는 주성분으로써 규산나트륨과 반응하여 실리카-알루미나를 형성할 수 있기 때문에 코팅층이 열에 의해 열화되는 경우에도 내열성을 유지할 수 있게 된다.
상기 알루미나는 60 중량% 미만인 경우 내열성이 불충분하며 70 중량%를 초과하는 경우 접착력ㅇ기 저하되면서 접합 부위의 내구성이 저하될 수 있으므로 상기 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 점토는 상기 규산나트륨을 불용화하여 알루미나와의 반응을 촉진하기 위해 첨가되는 것으로써, 5 내지 10 중량%의 범위를 벗어날 경우 접착력이 저하되기 때문에 상기 범위에서 함유되는 것이 바람직하다.
또한 상기 산화니켈 및 산화붕소는 무기 바인더에 함유되어 연화점을 낮추어 주는 성분으로 사용되는 것으로서, 상기 코팅제에 적용하면 내열성을 높여주고 고온에 지속적으로 노출되더라도 안정성을 향상시켜 주게 된다.
상기 산화니켈 및 산화붕소는 각각 1 내지 5 중량%의 범위에서 함유되는데, 함량이 너무 적은 경우에는 고온에서의 내열성이 저하되어 접합 부위의 내구성을 저하시킬 수 있고, 너무 많은 경우에는 접착력이 저하되어 접합시 불량을 일으킬 수 있으므로 상기 범위에서 함유되는 것이 바람직하다.
또한 상기 중공형 실리카는 10 내지 20 중량%의 범위에서 함유되는 것으로서, 접착층에 미세공동(void)을 형성함으로써 열전달을 촉진시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 중공형 실리카를 함유함으로써 상기 차열코팅층에 열이 가해지더라도 열을 일정시간 저장하다가 외부로 방출하는 효과를 나타내기 때문에 효과적인 차열 성능을 나타내는 것으로 확인됐다.
상기 중공형 실리카는 알콕시실란의 수용액으로 액적을 만들고, 여기에 산을 가하여 상기 액적을 가수분해시킨 후, 다시 염기를 가하여 상기 액적을 결합시킴으로써 쉘을 형성한 후 유기용매로 상기 쉘의 내부를 에칭하여 중공을 형성한 후, 이를 여과하고 이후 건조하여 제조할 수 있다.
이러한 중공형 실리카는 내부 공동이 40 내지 500nm이며, 대한민국 등록특허 제10-1724603호나 다른 문헌들에 개시된 통상의 제조방법으로 제조할 수 있다.
상기 배터리(32)는 상기 UV램프(311)와 히팅수단(312)에 필요한 전기를 제공하는 것으로, 제어룸(12)에 분리 가능하게 결합된다.
그리고 상기 배터리(32)는 제어용PCB(31)에 구비된 충전단자(33)를 통해 재충전이 가능한 것으로, 이러한 재충전이 가능한 배터리는 공지된 것이므로 상세한 구조 및 동작관계의 설명은 생략하도록 한다.
상기 슬라이딩수단(40)은 상기 칫솔거치모듈(20)의 바디(21)를 상기 케이스(10)의 살균룸(11)으로 이동 가능하게 안내하는 것으로, 이를 위해 상기 케이스(10)의 일측면에 배치되되 상기 칫솔거치모듈(20)의 이동 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 고정자석(41)과, 상기 바디(21)의 길이 방향 일측에 배치되어 상기 한 쌍의 고정자석(41)과 자력(磁力)에 의해 결합되는 가변자석(42)과, 상기 케이스(10)의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치된 안내레일(43)과, 상기 바디(21)의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상기 안내레일(43)에 이동 가능하게 배치되는 한 쌍의 안내돌기(44)를 포함한다.
상기 고정자석(41)은 상기 케이스(10)의 일측면에서 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치되는데, 본 발명에 따른 칫솔거치모듈의 위치 이동 상태를 도시한 도 4를 기준으로 상하 방향으로 상호 이격된 위치에 배치된다.
여기서 상기 고정자석(41)은 후술하는 가변자석(42)이 자력에 의해 고정되는 것과 금속재의 벽체에 자력을 통해 고정됨으로써 케이스(10)를 벽체에 고정할 수 있는 것이다.
상기 가변자석(42)은 상기 바디(21)의 길이 방향 일측에 배치되는데, 도 4를 기준으로 바디(21)의 길이 방향 상측에 배치된다.
그리고 상기 안내레일(43)에는 안내돌기(44)가 이동 가능하게 배치된다.
상기와 같이 이루어진 슬라이딩수단(40)은 사용자가 바디(21)를 케이스(10)의 살균룸(11)으로 인입시키면 가변자석(42)이 상측에 배치된 고정자석(41)과 자력에 의해 고정되고, 사용자가 바디(21)를 살균룸(11)에서 배출하면 가변자석(42)이 하측에 배치된 고정자석(41)과 자력에 의해 고정된다.
이때 안내레일(43)과 안내돌기(44)가 바디(21)의 이동 안정성을 보장하고 위치 이탈을 방지한다.
상술한 바와 같이 상기 슬라이딩수단(40)은 가변자석(42)이 상측 또는 하측에 배치된 고정자석(41)과 자력에 의해 고정됨으로써 변위된 위치를 유지할 수 있고, 이동 과정에서 바디는 안내레일과 안내레일에 이동 안정성 및 위치 이탈을 방지할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 : 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기
10 : 케이스
11 : 살균룸 12 : 제어룸
13 : 커버 14 : 출입공
15 : 공기순환공
20 : 칫솔거치모듈
21 : 바디 22 : 홀더
30 : 살균모듈
31 : 제어용PCB 32 : 배터리
34 : 차열코팅층
311 : UV램프 312 : 히팅수단
40 : 슬라이딩수단
41 : 고정자석 42 : 가변자석
43 : 안내레일 44 : 안내돌기
10 : 케이스
11 : 살균룸 12 : 제어룸
13 : 커버 14 : 출입공
15 : 공기순환공
20 : 칫솔거치모듈
21 : 바디 22 : 홀더
30 : 살균모듈
31 : 제어용PCB 32 : 배터리
34 : 차열코팅층
311 : UV램프 312 : 히팅수단
40 : 슬라이딩수단
41 : 고정자석 42 : 가변자석
43 : 안내레일 44 : 안내돌기
Claims (5)
- 내부에 살균룸(11)이 형성되고, 일단에 상기 살균룸(11)과 외부를 연통시키는 출입공(14)이 형성되고, 상기 살균룸(11)에 대향(對向)하는 위치에 형성된 제어룸(12)을 포함한 케이스(10);
상기 케이스(10)의 살균룸(11)에 출입 가능하게 배치되는 바디(21)와, 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 거치되는 홀더(22)를 포함한 칫솔거치모듈(20);
상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 살균룸(11)으로 자외선을 조사하는 UV램프(311)와, 상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸(11)으로 인입된 공기를 가열하는 히팅수단(312)이 각각 실장되고, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원 및 신호를 인가하는 제어용PCB(31)와, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원을 공급하기 위한 배터리(32)를 포함한 살균모듈(30);
상기 칫솔거치모듈(20)의 바디(21)를 상기 케이스(10)의 살균룸(11)으로 이동 가능하게 안내하는 슬라이딩수단(40);을 포함하고,
상기 바디(21)에는 상기 홀더(22)가 분리 가능하게 결합하는 결합홈(213)과 결합돌기(214)가 형성되고, 상기 결합돌기(214)는 상기 바디(21)의 내면에서 돌출 형성되되 한 쌍이 상호 대칭되게 형성되고,
상기 바디(21)에는 개방홀(212)과 함께 공기를 순환시키기 위한 관통홀(215)이 형성되고, 상기 바디(21)가 살균룸(11)에 인입된 상태의 살균 및 건조 과정에서 순환하는 공기의 이동 방향을 제한하는 걸림턱(216)이 형성되고,
상기 홀더(22)는,
탄성 복원력을 가진 연질의 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어지고,
일측이 개구된 ‘C’자 형태로 이루어져 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 결합하는 홀딩홈(221)과,
외면에 외측으로 돌출 형성되고 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합하는 돌출돌기(222)와,
폭 방향 양측에서 상호 대칭되게 형성된 한 쌍의 요입면(223)을 포함하고,
상기 홀딩홈(221)에는,
결합된 칫솔대(CB)의 외면에 의해 탄성 가압되는 가압돌기(224)가 구비되고,
상기 가압돌기(224)는 상기 홀딩홈(221)의 개구부를 형성하는 한 쌍의 분체에서 상호 마주보는 방향으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기. - 청구항 1에 있어서, 상기 슬라이딩수단(40)은,
상기 케이스(10)의 일측면에 배치되되 상기 칫솔거치모듈(20)의 이동 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 고정자석(41)과,
상기 바디(21)의 길이 방향 일측에 배치되어 상기 한 쌍의 고정자석(41)과 자력(磁力)에 의해 결합되는 가변자석(42)과,
상기 케이스(10)의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치된 안내레일(43)과,
상기 바디(21)의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상기 안내레일(43)에 이동 가능하게 배치되는 한 쌍의 안내돌기(44)를 포함한 것을 특징으로 하는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 히팅수단(312)에는,
상기 히팅수단(312)의 열이 UV램프(311) 및 제어용PCB(31)에 직접 전달되는 것을 최소화하기 위한 차열코팅층(34)이 구비된 것을 특징으로 하는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기.
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