KR200183862Y1 - 초음파를 이용한 인공치아 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 초음파를 이용한 인공치아 세정장치에 관한 것으로서, 세정용기에 다수개의 초음파 센서를 설치하여, 상기 초음파 센서로 부터 발생되는 초음파 신호를 인공치아가 담겨져 있는 세정액에 발신함으로써, 상기 인공치아에 존재하는 세균, 이물질 등을 아주 미세한 부분까지도 세정이 가능하도록 하는 초음파를 이용한 인공치아 세정장치에 관한 것이다.

본 고안은 세정용기안에 존재하는 세정액을 향해 초음파 신호를 발생시키기 위한 초음파 센서와, 상기 초음파 센서에 인가되어지는 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발진 회로와, 상기 펄스 발진 회로가 동작을 수행할 수 있도록 안정적인 전원을 공급하는 정전압회로와, 상기 정전압회로에 연결되어 전원공급을 제어하는 전원 온오프 스위치와, 상기 전원 온오프 스위치에 연결되어 피세정물의 세정시간을 조정할 수 있는 세정 시간 조정부로 구성되어 진다.

Description

초음파를 이용한 인공치아 세정장치{Cleansing device for artificial teeth using ultrasound}

본 고안은 초음파를 이용한 인공치아 세정장치에 관한 것으로서, 세정용기에 다수개의 초음파 센서를 설치하여, 상기 초음파 센서로 부터 발생되는 초음파 신호를 세정액에 발신함으로써, 인공치아에 존재하는 세균, 이물질 등을 아주 미세한 부분까지도 세정이 가능하도록 하는 초음파를 이용한 인공치아 세정장치에 관한 것이다.

초음파란 주파수가 높은 음파를 말한다. 초음파는 일반적으로 가청주파수 20Hz ~ 20KHz 보다 높고 사람의 귀로 직접 들을 수 없는 주파수의 음파를 가리킨다. 또한, 동일한 초음파라도 그 파가 공기, 수중, 그리고, 고체 등 어떤 물질에 존재하느냐에 따라 그 성질이 크게 달라진다.

초음파 센서의 기본 원리는 압전 소자에 응력이 주어질 때, 전압이 발생하는 것을 이용한 것이다. 또한, 상기 압전 소자에 전기적인 에너지를 인가하면, 기계적인 응력을 인출하는 것도 가능한데, 즉, 상기 압전 소자의 고유 진동수를 소정의 진동수로 설정하면 초음파가 발생된다.

또한, 초음파를 이용한 세정은 세정액에 피세정물을 투입한 후, 강력한 초음파를 상기 세정액에 발신하면, 상기 세정액에는 캐비테이션 현상에 의한 무수한 기포가 발생하고, 상기 기포가 파괴될 시에 에너지가 상승적으로 작용하여 피세정물을 세정하는 방법이다.

종래에는 인공치아를 보관함에 있어서, 컵이나 다른 용기에 물을 부어 그 속에 상기 인공치아를 담구어서 보관하는 경향이 있었으나, 이는 상기 인공치아 사용자의 위생에 좋지않기 때문에 그다지 바람직한 방법은 아니다.

본 고안은 세정용기에 다수개의 초음파 센서를 설치하여, 상기 초음파 센서로 부터 발생되는 초음파 신호를 인공치아가 담겨져 있는 세정액에 발신함으로써, 상기 인공치아에 존재하는 세균, 이물질 등을 아주 미세한 부분까지도 세정이 가능하도록 하는 초음파를 이용한 인공치아 세정장치를 제공하는데 있다.

상기 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로, 본 고안은 세정용기안에 존재하는 세정액을 향해 초음파 신호를 발생시키기 위한 초음파 센서와, 상기 초음파 센서에 인가되어지는 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발진 회로와, 상기 펄스 발진 회로가 동작을 수행할 수 있도록 안정적인 전원을 공급하는 정전압회로와, 상기 정전압회로에 연결되어 전원공급을 제어하는 전원 온오프 스위치와, 상기 전원 온오프 스위치에 연결되어 피세정물의 세정시간을 조정할 수 있는 세정 시간 조정부로 구성되어 진다.

도 1은 본 고안에 의한 초음파를 이용한 인공치아 세정장치의 전체 구조를 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 고안의 초음파를 이용한 인공치아 세정장치의 일실시예에 대한 도면이다.

도 3a는 본 고안에 있어서, 세정용기에 부착된 초음파 센서와 상기 초음파 센서를 구동하는 구동회로에 대해 설명하는 도면이다.

도 3b는 상기 세정용기를 위쪽에서 바라본 단면도이다.

도 4는 본 고안에 있어서, 상기 초음파 센서의 구조를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 초음파 센서 110 : 펄스 발진 회로

120 : 정전압 회로 130 : 전원 온오프 스위치

140 : 세정시간 조정부

이하 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 그 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 초음파를 이용한 인공치아 세정장치의 전체 구조를 나타내는 블록도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안은 세정용기안에 존재하는 세정액을 향해 초음파 신호를 발생시키기 위한 초음파 센서(100)와, 상기 초음파 센서(100)에 인가되어지는 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발진 회로(110)와, 상기 펄스 발진 회로(110)가 동작을 수행할 수 있도록 안정적인 전원을 공급하는 정전압회로(120)와, 상기 정전압회로(120)에 연결되어 전원공급을 제어하는 전원 온오프 스위치(130)와, 상기 전원 온오프 스위치(130)에 연결되어 피세정물의 세정시간을 조정할 수 있는 세정 시간 조정부(140)로 구성되어 진다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 제 부분에 대한 상호작용을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 상기 전원 온오프 스위치(130)를 온하면, 교류전압 220V/110V가 상기 정전압회로(120)에 인가되어 지고, 상기 전압을 인가받은 정전압회로(120)는 상기 교류전압을 일정한 정전압으로 변환시킨다.

또한, 상기 펄스 발진 회로(110)는 상기 정전압회로(120)로 부터 전압을 인가받아 상기 초음파 센서(100)가 초음파 신호를 발생시킬수 있도록 하는 펄스 신호를 생성하여 상기 초음파 센서(100)에 인가한다.

또한, 상기 펄스 신호를 인가받은 초음파 센서(100)의 내부에 존재하는 초음파 진동자는 상기 펄스 신호의 전기적 신호를 초음파 신호로 변환시켜, 피세정물이 담겨져 있는 세정액을 향해 발신하게 된다.

이 때, 상기 세정액은 상기 초음파 신호에 의해 여진되는데, 이 진동에너지는 인공치아에 존재하는 노폐물 및 이물질을 세정시킨다. 즉, 캐비테이션 현상에 의해 초당 25,000 ~ 30,000회 정도로 공동이 생성과 소멸을 반복하면서, 화학반응의 촉진과 분산작용이 증가하여 피세정물 주위에 부착되어 있는 이물질과 눈에 보이지 않는 오물등을 깨끗이 세정할 수 있다.

또한, 상기 세정시간 조정부(140)는 피세정물의 세정시간을 조절할 수 있도록 만들어 준 것으로서, 사용자가 설정한 세정시간이 종료되면, 상기 파워 온오프 스위치에 전원 오프 신호를 인가하여 세정을 종료시킨다.

도 2는 본 고안의 초음파를 이용한 인공치아 세정장치의 일실시예에 대한 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 피세정물이 인입되어 세정이 수행되는 세정통(200)과, 상기 세정을 수행할 수 있도록 전원공급을 제어하는 파워 온오프 스위치(210)와, 세정시간을 조정할 수 있는 세정 시간 조정기(220)와, 상기 제 부분을 보호하는 케이스(240)로 구성되어 진다.

상기 세정통(200) 내부에는 세정용기가 구비되어져 있고, 그 세정용기의 벽면에 부착된 초음파 센서가 초음파 신호를 발신시켜 상기 세정용기에 인입된 피세정물의 세정을 수행할 수 있다.

도 3a는 본 고안에 있어서, 세정용기에 부착된 초음파 센서 와 상기 초음파 센서를 구동하는 구동회로에 대해 설명하는 도면이다.

또한, 도 3b는 상기 세정용기를 위쪽에서 바라본 단면도이다.

도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 피세정 물체(360)가 인입되어서, 세정이 수행되는 원통형 모양을 가진 세정용기(300)와, 상기 세정용기(300)의 벽면 혹은 하단면 등에 부착되어 세정을 위하여 초음파 신호를 발생시키는 초음파 센서(310 ~ 350)와, 상기 초음파 센서(310 ~ 350)가 초음파 신호를 발생시킬수 있도록 구동 역활을 수행하는 구동회로부(370)로 구성되어진다.

상기 세정용기(300)에 세정액(380)을 투입하고, 상기 초음파 센서(310 ~ 350)가 초음파 신호를 발생시키도록 전원을 인가하면, 상기 세정액(380)은 캐비테이션 현상에 의해 미세한 공동들이 초당 25,000 ~ 30,000회 정도로 발생과 소멸을 반복하면서, 화학적, 열적 작용을 수반하면서, 피세정물(360)을 세정하게 된다.

이 때, 초음파 센서(310 ~ 350)가 용기의 사방면 및 하면 등에 다수 부착되어 있어, 상기 세정용기(300)의 모든 공간에 상기 캐비테이션 현상에 의한 공동들이 발생 및 소멸하도록 함으로써, 피세정물(360)의 미세한 부분을 포함하여 거의 전부분에 대한 세정을 수행할 수 있다.

또한, 상기 구동회로부(370)내에는 펄스 발진 회로, 정전압회로, 전원 인가 회로, 세정 시간 조정 회로 등을 포함한 상기 초음파 센서(310 ~ 350)가 초음파 신호를 발생시킬수 있도록 하는 회로가 구비되어 있다.

도 4는 본 고안에 있어서, 초음파 센서의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 초음파 신호를 발신하고, 초음파 진동자(420) 부분을 보호하는 렌즈(400)와, 상기 초음파 진동자(420)와 공기와의 음향 임피던스 차이를 감소시킴으로서, 초음파의 반사율을 증가시키는 정합층과, 전기적 신호를 인가받아 음향신호인 초음파 신호로 변환시키는 초음파 진동자(420)와, 상기 초음파 진동자(420)의 공명으로 발생되는 초음파 신호중 상기 초음파 진동자(420)의 후면으로 방출되는 불필요한 초음파를 흡수하는 역활을 수행하는 후면층(430)과, 상기 초음파 진동자(420)에 구동 펄스 신호를 인가하기 위한 전선으로 사용되어지는 신호선(440)과, 상기 초음파 진동자(420)를 접지시키는 접지선(450)과, 상기 제 부분을 보호하는 초음파 센서 케이스(460)로 구성되어 진다.

상기 초음파 진동자(420)는 40 ~ 60 KHz의 중심 주파수를 가지고, 상기 신호선은 상기 펄스 발진 회로에서 발생되는 전기적 신호를 상기 초음파 진동자(420)에 전달하는 역활을 수행한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 세정용기 안에 존재하는 세정액을 향해 초음파 신호를 발생시키기 위한 초음파 센서와, 상기 초음파 센서에 인가되어지는 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발진 회로와, 상기 펄스 발진 회로가 동작을 수행할 수 있도록 안정적인 전원을 공급하는 정전압회로와, 상기 정전압회로에 연결되어 전원공급을 제어하는 전원 온오프 스위치와, 상기 전원 온오프 스위치에 연결되어 피세정물의 세정시간을 조정할 수 있는 세정 시간 조정부로 구성되어 짐으로써,

상기 초음파 센서로 부터 발생되는 초음파 신호를 인공치아가 담겨져 있는 세정액에 발신함으로써, 상기 인공치아에 존재하는 세균, 이물질 등을 아주 미세한 부분까지도 세정이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 초음파를 이용한 인공치아 세정장치에 있어서,

   세정용기안에 존재하는 세정액을 향해 초음파 신호를 발생시키기 위한 초음파 센서와,

   상기 초음파 센서에 인가되어지는 펄스 신호를 발생시키는 펄스 발진 회로와,

   상기 펄스 발진 회로가 동작을 수행할 수 있도록 안정적인 전원을 공급하는 정전압회로와,

   상기 정전압회로에 연결되어 전원공급을 제어하는 전원 온오프 스위치와,

   상기 전원 온오프 스위치에 연결되어 피세정물의 세정시간을 조정할 수 있는 세정 시간 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 인공치아 세정장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 초음파 센서는 상기 세정용기의 사방면 및 하단면 등에 다수개가 부착되어 피세정물의 미세한 부분을 포함하여 전부분을 세정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 인공치아 세정장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 초음파 센서는

   초음파 신호를 발신하고, 초음파 진동자 부분을 보호하는 렌즈와,

   상기 초음파 진동자와 공기와의 음향 임피던스 차이를 감소시킴으로서, 초음파의 반사율을 증가시키는 정합층과,

   전기적 신호를 인가받아 음향신호인 초음파 신호로 변환시키는 초음파 진동자와,

   상기 초음파 진동자의 공명으로 발생되는 초음파 신호중 상기 초음파 진동자의 후면으로 방출되는 불필요한 초음파를 흡수하는 역활을 수행하는 후면층과,

   상기 초음파 진동자에 구동 펄스 신호를 인가하기 위한 전선으로 사용되어지는 신호선과,

   상기 초음파 진동자를 접지시키는 접지선과,

   상기 제 부분을 보호하는 초음파 센서 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 인공치아 세정장치.