KR20080031839A - 구강 위생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 인체에 효과적인 전류를 흘릴 수 있고, 또한 안전성도 높음을 목적으로 한다.

브러쉬를 구비하고 인체의 구강내에 넣어지는 헤드부(1)와, 파지용의 손잡이부(2)를 구비하며, 헤드부(1) 및 손잡이부(2)의 각각에 전극(13, 23)이 마련되고, 양 전극간에 전압이 인가되어 있는 것에 있어서, 전원인 전지의 출력전압을 승압하여 상기 전극간에 인가하는 승압회로(3)와, 한쪽의 전극으로부터 인체를 거쳐서 다른쪽의 전극에 흐르는 전류를 제한하는 전류 제한 회로(4)를 구비한다. 승압회로에 의해서 전지 전압보다 높고 또한 원하는 전류를 흘릴 수 있는 전압을 확보하고, 전류 제한 회로에 의해서 돌입전류를 방지함과 동시에 사람에 의한 저항값의 편차임에도 불구하고 전류가 지나치게 흐르는 일이 없다.

Description

구강 위생 장치{MOUTH CLEANING DEVICE}

본 발명은 구강내에 미약한 전류를 흘림으로써 구강내의 위생상태를 향상시키는 구강 위생 장치에 관한 것이다.

종래부터 전자칫솔이나 이온칫솔로 불리고 있는 구강 위생 장치가 있다. 이것은 구강내에 미약한 전류를 흘림으로써 치아때를 치아면으로부터 제거하기 쉽게 하여 브러싱의 닦음 효과를 높이는 것으로서, 특허문헌 1에는 브러쉬모가 심어진 헤드부와, 시판 전지를 수납한 손잡이부로 이루어지고, 손잡이부의 일부 표면에 상기 전지의 한쪽의 극에 접속한 전극을 배치하고, 헤드부에 상기 전지의 다른쪽의 극에 접속한 전극을 배치하여, 손잡이부를 사용자가 쥐고 헤드부를 구강내에 넣었을 때, 사용자의 상기 손잡이부를 쥔 손으로부터 신체를 통해 구강내의 치아나 잇몸과 헤드부 사이에 미약전류를 흘리는 것이 개시되어 있으며, 특허문헌 2에는 인체의 저항값의 편차가 전류값에 미치는 영향을 회피하기 위해, 상기 전지의 양 극에 각각 접속된 2개의 전극을 모두 헤드부에 마련한 것이 개시되어 있다.

그런데, 이러한 종류의 구강 위생 장치에 있어서 사용하는 시판 전지의 전압은 1.5∼3V이고, 인체의 저항값이 평균 80kΩ이기 때문에, 효과가 충분히 얻어지는 전류를 흘리는 것은 곤란하다.

또한, 인체의 저항값은 평균 80kΩ이지만, 실제로는 40kΩ 내지 120kΩ의 사이에서 불균일되어 있고, 전지 전압을 3V로 하면, 흐르는 정상 전류가 25∼75㎂의 범위에서는 불균일하게 되며, 사람에 따라서 얻어지는 효과에 큰 차가 생긴다.

또한, 상기 전지를 직렬로 복수 접속하거나 함으로써 전압을 높게 하면, 기기 전체의 크기가 커져, 이닦기시에 다루기가 곤란하게 되어 버림과 동시에 비용도 높아지고, 또한 사람에 따라서는 큰 전류가 흐르게 되기 때문에, 안전상의 문제가 발생한다.

인체에 통전될 때의 초기에는 돌입전류가 발생하지만, 이것이 특히 문제로 된다. 도 4는 생체조직의 등가회로이며, 콘덴서 C가 직렬로 접속되어 있는 저항 R2보다, 병렬로 접속되어 있는 다른쪽의 회로 중의 저항 R1의 저항값이 충분히 크다. 이 경우, 통전 초기는 콘덴서 C를 포함하는 경로에 전류가 흐름과 동시에, 콘덴서 C에 충전될 때까지의 짧은 시간에 순간적이긴 하지만 큰 전류(돌입전류)가 흐르고, 콘덴서 C의 충전이 완료되면, 저항값이 큰 저항 R1을 포함하는 경로에서 미소전류가 흐른다. 도 5에 초기의 돌입전류와 그 후의 정상전류를 나타낸다.

구강내에 전류를 흘렸을 때의 지각(知覺) 전류를 동물실험에 의해서 측정하면, 약 300㎂에서 자극을 느끼는 거동을 나타내었다. 또한, 구강내에서 손까지를 통전경로로 하는 인체에서의 실험에서는 DC3V의 경우, 정상전류가 약 40㎂, 돌입전 류가 약 1㎃이었다. 정상 전류값을 올렸을 때에는 돌입전류도 오르기 때문에, 통전에 의한 자극을 느끼기 쉬워져, 안전성의 점에서 문제가 커진다.

특허문헌 2에서 나타낸 것의 경우는 구강내가 타액으로 채워져 있을 때, 브러쉬부를 갖는 헤드부에 마련한 2개의 전극간이 타액을 거쳐서 단락되어 버리기 때문에, 치아나 잇몸에 거의 전류가 흐르지 않아, 본래의 효과가 얻어지기 어렵다는 문제가 있다.

(특허 문헌 1) 일본국 특허 제2560162호 공보

(특허 문헌 2) 일본국 특허공개공보 제2005-192578호

본 발명은 상기의 종래의 문제점을 감안해서 발명한 것으로서, 인체에 효과적인 전류를 흘릴 수 있고, 또한 안전성도 높은 구강 위생 장치를 제공하는 것을 과제로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관한 구강 위생 장치는 브러쉬를 구비하고 인체의 구강내에 넣어지는 헤드부와, 파지용의 손잡이부를 구비하며, 헤드부 및 손잡이부의 각각에 전극이 마련되고, 양 전극간에 전압이 인가되어 있는 것에 있어서, 전원인 전지의 출력전압을 승압하여 상기 전극간에 인가하는 승압회로와, 한쪽의 전극으로부터 인체를 거쳐서 다른쪽의 전극에 흐르는 전류를 제한하는 전류 제한 회로를 구비하고 있는 것에 특징을 갖고 있다. 승압회로를 마련함으로써, 전지전압보다 높고 또한 원하는 전류를 흘릴 수 있는 전압을 확보하는 것이고, 또한 전류 제한 회로를 마련함으로써, 돌입전류를 방지함과 동시에, 사람에 의한 저항값의 편차임에도 불구하고 전류가 지나치게 흐르는 일이 없도록 한 것이다.

상기 전류 제한값으로서는 300㎂ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 값보다 큰 전류가 흐를 때에는 개인차가 있지만, 인체에 자극이 발생할 우려가 매우 높아진다.

또한, 전류 제한값을 가변으로 해 두는 것도 바람직하다. 저항값에 대한 개 인차에 응할 수 있다.

그리고 전류를 펄스형상으로 해 두는 것도 잇몸으로의 마사지효과를 높일 수 있는 점에서 바람직하고, 이 경우, 펄스형상은 헤드부의 전극을 음극측으로 하는 단극인 것이 전극 금속의 용출을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다.

본 발명은 승압수단에 의해서 적절한 전류값이 얻어지는 전압값의 전압을 인가하고 있기 때문에, 구강내의 치아때 박리효과나 치아에의 불소도입효과, 잇몸으로의 마사지 효과와 같은 효과를 적절히 얻을 수 있는 것이며, 또한 돌입전류 등의 자극을 느끼는 되는 전류는 전류 제한 회로에 의해서 제한되어 흐르지 않기 때문에, 안전성도 높은 것이다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 나타내는 실시형태에 의거하여 설명하면, 도 2에 있어서, ‘1’은 축부(11)의 일단 측면에 브러쉬(10)를 심어 마련한 헤드부, ‘2’는 전지(20)를 내장하는 손잡이부이며, 손잡이부(2)는 상기 전지(20) 이외에, 상기 헤드부(1)가 일단에 연결되는 구동축(21)과, 이 구동축(21)에 축방향의 왕복운동 등의 움직임을 실행시키는 액츄에이터(22), 회로기판(24)을 내장하고 있다. 또한, 상기 손잡이부(2)의 외표면에는 전극(23)이 배치되어 있으며, 헤드부(1)도 그 브러쉬(10)의 근원(根元)근방에 전극(13)을 구비하고 있다.

여기에 있어서의 상기 전극(23)은 도 1에 나타내는 출력저항 Ro1과 상기 회로기판(24)상에 실장된 승압회로(3)를 거쳐서 상기 전지(20)의 양극에 접속된 것이며, 또한 헤드부(1)의 전극(13)은 축부(11)내에 배치한 통전판(12)과 구동축(21)과 회로기판(24) (즉, 출력저항 RO2, 전류제한 트랜지스터 TRa, 제한저항 Rlimt2)을 거쳐서 상기 전지(20)의 접지된 음극에 접속된 것이다.

또한, 상기 회로기판(24)은 상기 승압회로(3)에 부가해서, 도 1에 나타내는 전류 제한 회로(4)를 구비하고 있다. 제어저항 Rlim1과 전류제한 트랜지스터 TRa 및 제한저항 Rlim2로 이루어지는 전류 제한 회로(4)는 기준전압 DC로부터 제어저항 Rlim1을 거쳐서 일정한 베이스전류를 만들어 내며, 전류제한 트랜지스터 TRa에 흘릴 수 있는 콜렉터전류를 제한한다. 제어저항 Rlim1는 기준전압의 조정용이며, 가변저항으로 구성하면, 저항값의 개인차나 전류에 대한 반응의 개인차 등에 따라서 전류 제한값을 조정할 수 있다. 또, 전류 제한에 의해서 흘릴 수 있는 전류는 상기 동물실험의 결과 등에 입각하면 300㎂ 이하로 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 승압회로(3)는 승압 제어회로(30)의 제어하에 전지전압 VB를 승압하여 전압 Vh(Vh> VB)를 생성하는 것이지만, 이 전압 Vh는 인체를 포함하는 통전경로의 저항이 크게 불균일되었다고 해도, 원하는 효과를 얻을 수 있는 전류를 흘릴 수 있는 전압인 것이 바람직하고, 예를 들면 인체를 포함하는 경로의 최대저항(접촉저항 등도 포함)을 150kΩ로 예측하는 경우에 100㎂의 전류를 흘리고자 하는 경우에는 전압 Vh는 15V(= 150kΩ × 100㎂)로 하는 것으로 된다.

지금, 승압회로(3)에서 생성한 전압 Vh를 전극(13, 23)간에 가한 상태에서 손잡이부(2)를 쥠과 동시에 헤드부(1)를 구강내에 넣으면, 출력저항 Ro1로부터 전극(23), 인체, 전극(13), 통전판(12), 구동축(21), 출력저항 Ro2, 전류제한 트랜지스터 TRa로 전류가 흐르지만, 이 전류는 상술한 베이스전류에 의해서 예를 들면 100㎂로 제한된다. 이 때문에 인체의 저항값이 낮아도 상기 전류값(100㎂) 이상의 전류가 흐르는 일은 없고, 상기 돌입전류도 억제되기 때문에, 인체에 흐르는 전류는 도 3에 실선으로 나타내는 바와 같이, 파선으로 나타낸 종래예와 같은 안전성에 문제가 있는 것은 아니게 된다.

또, 도 1에 나타낸 회로구성은 일예이며, 예를 들면 출력저항 Ro1, Ro2는 없어도 좋고, 또한 전류제한의 구성도 도시예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 전류제한 트랜지스터 TRa의 베이스전위를 일정주기에서 제로로 하는 것에 의해서 전류를 일시적으로 차단함으로써 인체에 흐르는 전류를 펄스형상으로 하는 트랜지스터 TRb를 마련해도 좋다. 또한, 인체에 흐르는 상기 전류를 펄스 형상, 특히 4000㎐∼15000㎐의 주파수의 펄스형상으로 한 경우, 잇몸으로의 마사지 효과가 증대한다.

또, 전극(13)측이 음극으로 되는 단극의 펄스형상으로 하였지만, 이것은 전극금속의 용출을 방지하기 위함이다. 구강내에 넣는 전극이 양극으로 되는 경우가 있으면, 그 때, 치아나 잇몸은 음극으로 되고, 양극측의 금속이 용출되어 음극의 치아나 잇몸에 석출하게 되기 때문이다.

상기 실시예에서는 액츄에이터(22)를 구비하여 헤드부(1)에 움직임을 가할 수 있는 것을 나타내었지만, 이러한 액츄에이터(22)(또는 이것에 대신하는 구동수 단)를 구비하고 있지 않아도 좋은 것은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 일예의 블록 회로도이고,

도 2는 본 발명의 실시예의 일예의 단면도이고,

도 3은 본 발명의 실시예의 일예의 동작을 나타내는 것으로서, (a)는 전류파형도, (b)는 전압파형도이고,

도 4는 인체의 등가회로를 나타내는 회로도이고,

도 5는 돌입 전류 파형을 나타내는 파형도이다.

(도면의 주요부분에 관한 부호의 설명)

1: 헤드부 2: 손잡이부

3: 승압회로 4: 전류 제한 회로

13: 전극

Claims (5)

1. 브러쉬를 구비하고 인체의 구강내에 넣어지는 헤드부와,

   파지용의 손잡이부를 구비하며,

   헤드부 및 손잡이부의 각각에 전극이 마련되고, 양 전극간에 전압이 인가되어 있는 구강 위생 장치에 있어서,

   전원인 전지의 출력전압을 승압하여 상기 전극간에 인가하는 승압회로와,

   한쪽의 전극으로부터 인체를 거쳐서 다른쪽의 전극에 흐르는 전류를 제한하는 전류 제한 회로를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는

   구강 위생 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   전류 제한값이 300㎂ 이하인 것을 특징으로 하는

   구강 위생 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   전류 제한값을 가변으로 하고 있는 것을 특징으로 하는

   구강 위생 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서,

   전류를 펄스형상으로 하고 있는 것을 특징으로 하는

   구강 위생 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   펄스형상이 헤드부의 전극을 음극측으로 하는 단극인 것을 특징으로 하는

   구강 위생 장치.

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