KR20240015424A - 잇몸 관리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동 신호를 공급받는 하나 이상의 전극이 외부로 노출되도록 설치되는 헤드 유닛, 상기 헤드 유닛과 탈착 가능하게 결합되며, 사용자가 파지 가능한 형태로 형성된 핸들 유닛 및 상기 핸들 유닛 내에 설치되며, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 상기 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호를 상기 전극에 공급하는 신호 공급부를 포함하는 잇몸 관리 장치에 관한 것이다.

Description

잇몸 관리 장치{GUM CARE APPARATUS}

본 발명은 잇몸 관리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수 있는 잇몸 관리 장치에 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 주변 뿐만 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.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 구강 내 바이오필름을 효과적으로 제거하여 잇몸에 염증이 발생되는 것을 방지할 수 있는 잇몸 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치는, 구동 신호를 공급받는 하나 이상의 전극이 외부로 노출되도록 설치되는 헤드 유닛, 상기 헤드 유닛과 탈착 가능하게 결합되며, 사용자가 파지 가능한 형태로 형성된 핸들 유닛 및 상기 핸들 유닛 내에 설치되며, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 상기 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호를 상기 전극에 공급하는 신호 공급부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하나 이상의 전극은 서로 이격되게 배치되며, 대칭되는 형상으로 이루어진 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극과 제2 전극 각각은, 상기 헤드 유닛에서 외부로 노출되도록 설치되어 잇몸과 접촉되는 접촉부, 일단은 상기 접촉부와 연결되고, 타단은 상기 헤드 유닛의 말단부에 위치되는 연장부 및 상기 연장부로부터 절곡되게 형성되는 절곡부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 헤드 유닛은, 상기 두 개의 전극의 일부분이 외부로 노출되는 헤드부와, 상기 헤드부와 연통되는 몸체부를 포함하는 헤드 하우징, 상기 몸체부의 말단부를 폐쇄하고, 상기 핸들 유닛의 일부분이 수용되도록 인입되게 형성되는 수용부를 포함하는 헤드 커버, 절연 소재로 이루어지고, 상기 헤드 하우징의 몸체부의 내부에 설치되며, 상기 두 개의 전극 각각의 위치를 고정하는 위치 고정 부재 및 상기 헤드 커버를 관통하도록 설치되고, 일단은 상기 두 개의 전극 각각과 결합되며, 타단은 상기 헤드 커버로부터 상기 핸들 유닛을 향하도록 노출되고, 상기 헤드 유닛과 상기 핸들 유닛이 결합되는 경우, 상기 핸들 유닛과 전기적으로 연결되는 연결핀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 헤드부는, 상기 제1 전극의 접촉부가 노출되도록 형성되는 제1 개구부 및 상기 제1 개구부에 대해 이격되고, 상기 제2 전극의 접촉부가 노출되도록 형성되는 제2 개구부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 헤드 커버는, 상기 헤드 유닛의 말단부에 결합되는 베이스부, 기둥 형상으로 이루어지고, 내부에 상기 수용부가 형성되며, 상기 베이스부로부터 상기 헤드 하우징의 헤드부를 향하도록 배치되고, 상기 제1 전극의 연장부의 일부가 삽입되는 제1 가이드홈 및 상기 제2 전극의 연장부의 일부가 삽입되는 제2 가이드홈이 길이 방향을 따라 형성되는 기둥부, 상기 베이스부에서 상기 제1 전극의 절곡부가 안착되는 부분에 형성되는 제1 안착 영역, 상기 기둥부를 기준으로 상기 제1 안착 영역의 반대측에 위치되고, 상기 베이스부에서 상기 제2 전극의 절곡부가 안착되는 부분에 형성되는 제2 안착 영역, 상기 베이스부에서 상기 제1 안착 영역과 상기 제2 안착 영역 각각의 주변에 배치되고, 상기 제1 전극와 상기 제2 전극 각각의 절곡부의 이동을 제한하는 돌출부 및 상기 제1 안착 영역과 상기 제2 안착 영역 주위에 배치되고, 상기 기둥부의 하단 영역의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 지지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 핸들 유닛은, 내부 공간을 포함하는 핸들 하우징, 상기 핸들 하우징의 내부 공간에 설치되는 프레임, 상기 프레임에 수용되는 배터리, 상기 프레임에 설치되고, 상기 배터리의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 신호 공급부가 실장된 회로 기판, 비도전성 소재로 이루어지고, 상기 핸들 하우징에서 상기 헤드 유닛과 인접한 단부에 설치되고, 상기 프레임과 밀착되도록 설치되는 브라켓 부재, 막대 형상으로 이루어지고, 일단은 상기 브라켓 부재를 관통하여 상기 프레임에 고정 결합되고, 타단은 상기 헤드 유닛에 삽입되어 상기 핸들 유닛과 상기 헤드 유닛을 결합시키는 삽입 부재, 일단은 상기 회로 기판과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 브라켓 부재를 관통하여 외부로 노출되도록 설치되며, 상기 헤드 유닛의 전극과 전기적으로 연결되는 연결 단자를 포함할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 전기장을 생성하고 잇몸으로 미세 전류를 제공하여, 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수 있다. 그리고, 전기장은 잇몸에 축적되는 바이오필름의 구조를 약화시킬 수 있으므로, 사용자는 잇몸 관리 장치를 이용하여 구강 내에 축적될 수 있는 바이오필름을 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 헤드 유닛의 교체가 필요한 경우, 헤드 유닛을 핸들 유닛으로부터 분리하여 새로운 헤드 유닛으로 용이하게 교체하여 사용이 가능한 잇몸 관리 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 잇몸 관리 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치에 포함된 헤드 유닛과 핸들 유닛이 결합되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 잇몸 관리 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 헤드 유닛을 도시한 단면도이다.
도 6은 헤드 유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 7은 헤드 유닛의 내부를 도시한 정면도이다.
도 8은 도 6의 헤드 유닛에 포함된 헤드 커버를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 9는 헤드 커버에 전극과 연결핀이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 3의 핸들 유닛을 도시한 단면도이다.
도 11은 핸들 유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 12는 메인 회로 기판에 실장된 신호 공급부를 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 의한 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 16 및 도 17은 AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호의 바이오필름 제거 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 18 및 도 19는 신호 공급부의 변형예를 나타낸 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 잇몸 관리 장치에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 잇몸 관리 장치를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치에 포함된 헤드 유닛과 핸들 유닛이 결합되는 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 1의 잇몸 관리 장치를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)는 헤드 유닛(200), 핸들 유닛(300), 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)를 포함할 수 있다.

헤드 유닛(200)은 적어도 일부분이 사용자의 구강 내에 삽입되어 잇몸의 관리 기능을 수행할 수 있다. 이러한 헤드 유닛(200)에는 구동 신호를 공급받아 상기 구동 신호에 대응하는 전기장을 생성하는 하나 이상의 전극(210)이 외부로 노출되도록 설치된다. 전극(210)은 헤드 유닛(200)으로부터 외부로 돌출되지 않는 형태를 가질 수도 있고, 돌출되는 형태를 가질 수도 있다.

전극(210)은 후술할 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)와 전기적으로 연결되고, 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)로부터 구동 신호를 공급받을 수 있다. 전극(210)은 구동 신호의 전기 에너지를 기초로 전기장을 형성할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)는 전극(210)을 통해 잇몸으로 미세 전류를 제공하여, 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수도 있다. 또한, 이러한 전기장은 잇몸에 축적되는 바이오필름의 구조를 약화시킬 수 있으므로, 사용자는 잇몸 관리 장치(100)를 이용하여 구강 내에 축적될 수 있는 바이오필름을 효과적으로 제거할 수 있다.

전극(210)이 헤드 유닛(200)에 복수 개 배치되는 경우, 그 중 일부의 전극(210)은 구동 신호를 공급받을 수 있으며, 나머지 일부의 전극(210)은 접지 전극의 역할을 수행할 수 있다.

이와 같은 전극(210)의 소재는 일례로 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 어느 것이든 사용이 가능하다.

핸들 유닛(300)은 사용자가 파지 가능한 형태로 형성된다. 사용자는 핸들 유닛(300)을 파지한 상태에서 핸들 유닛(300)을 조작하여 잇몸 관리 장치(100)를 동작시키거나 동작을 중단할 수 있다. 즉, 핸들 유닛(300)은 사용자의 제어에 따라 상기 헤드 유닛(200)으로 구동 전압을 공급할 수 있다.

핸들 유닛(300)은 상기 헤드 유닛(200)과 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 구체적으로, 핸들 유닛(300)의 일부분이 상기 헤드 유닛(200)에 길이 방향으로 삽입되는 경우, 상기 헤드 유닛(200)과 전기적으로 연결되면서 기계적으로 체결될 수 있다. 이에 따라, 노후화 또는 파손 등에 의해 헤드 유닛(200)의 교체가 필요한 경우, 사용자는 기존의 헤드 유닛(200)을 새로운 헤드 유닛(200)으로 간편히 교체하여 사용할 수 있다. 이를 위한 핸들 유닛(300)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

상기와 다르게 핸들 유닛과 헤드 유닛이 일체형으로 이루어진 잇몸 관리 장치는 반복적인 사용에 의해 헤드 유닛이 손상되면, 잇몸 관리 장치 전체를 교체하여야 한다. 그러나, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)는 반복적인 사용에 의해 헤드 유닛(200)이 손상되는 경우, 기존의 헤드 유닛(200)을 핸들 유닛(300)으로부터 분리시키고, 새로운 헤드 유닛(200)을 핸들 유닛(300)에 결합시켜서 사용할 수 있다.

신호 공급부(SG1, 도 12 참조)는 상기 핸들 유닛(300) 내에 설치되며, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 상기 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호를 상기 전극(210)에 공급한다. 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)는 핸들 유닛(300)에 내장된 배터리로부터 공급되는 전압을 이용하여 구동 신호를 생성할 수 있다.

특히, 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)는 AC(Alternating Current) 신호와 DC(Direct Current) 신호를 혼합하여 구동 신호를 생성한다. 이에 따라, 구동 신호에는 AC 성분과 DC 성분이 모두 포함되어 있으며, AC 성분과 DC 성분의 동시 적용에 따른 시너지 효과 및 공진이 발생하여 치아 플라크의 원인이 되는 바이오필름(biofilm)의 제거 효과가 상승될 수 있다.

신호 공급부(SG1, 도 12 참조)가 공급하는 구동 신호에 따라 DC 성분에 의한 전기장과 AC 성분에 의한 전기장이 전극(210)으로부터 동시 제공될 수 있으므로, 상술한 바이오필름과 관련한 증폭된 제거 효과를 달성할 수 있다. 또한, 구동 신호는 교류 전압과 직류 전압이 중첩된 형태로 설정됨으로써, 직류 전압만을 인가시키는 경우와 비교하여 신체의 감전 위험과 신체에 유발할 수 있는 통증을 줄여줄 수 있다. 이러한 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)는 전극(210)에서 전기장을 생성하고 잇몸으로 미세 전류를 제공하여, 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)에 포함된 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300) 각각에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 5는 도 3의 헤드 유닛을 도시한 단면도이고, 도 6은 헤드 유닛을 도시한 분해사시도이며, 도 7은 헤드 유닛의 내부를 도시한 정면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 헤드 유닛(200)은 일례로, 전극(210), 헤드 하우징(220), 헤드 커버(230), 위치 고정 부재(240) 및 연결핀(250)을 포함할 수 있다.

전극(210)은 핸들 유닛(300)과 헤드 유닛(200)이 서로 결합되는 경우, 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)와 전기적으로 연결되어 구동 신호를 공급받을 수 있다. 전극(210)은 구동 신호의 전기 에너지를 기초로 전기장을 형성할 수 있다. 이러한 전기장은 전극(210)을 통해 잇몸으로 미세 전류를 제공하여, 잇몸의 염증이나 통증을 완화시킬 수 있다. 또한, 전기장은 플라크의 구조를 약화시킬 수 있으므로, 사용자는 잇몸 관리 장치(100)를 이용하여 구강 내 치아 플라크를 효과적으로 제거할 수 있다.

상기와 같은 전극(210)은 일례로 서로 이격되게 배치되며, 대칭되는 형상으로 이루어진 제1 전극(211)과 제2 전극(212)을 포함할 수 있다. 다만, 제1 전극(211)과 제2 전극(212)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 다양한 형태로 변화될 수 있다. 또한, 제1 전극(211)은 구동 신호를 인가받는 양의 전극으로 설정되고, 제2 전극(212)은 접지 전극의 역할을 수행하는 음의 전극으로 설정될 수 있다.

상기 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각은 일례로 접촉부(213), 연장부(214) 및 절곡부(215)를 포함할 수 있다.

접촉부(213)는 상기 헤드 유닛(200)에서 외부로 노출되도록 설치되어 잇몸과 접촉된다. 접촉부(213)의 형상은 일례로 판 형상일 수 있다. 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각의 접촉부(213)의 형상은 서로 대칭일 수 있다. 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각의 접촉부(213)에서 서로 인접하는 부분은 직선으로 이루어지고, 나머지 부분은 원호 형상으로 이루어질 수 있다.

한편, 접촉부(213)의 넓이 및 형상은 잇몸을 효과적으로 관리할 수 있도록 잇몸의 크기와 대응되는 넓이 및 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)가 성인용 및 아동용으로 각각 제조되는 경우, 접촉부(213)의 넓이 및 형상은 사용자 각각의 잇몸의 평균적인 크기에 대응되도록 형성될 수 있다.

연장부(214)는 일단은 상기 접촉부(213)와 연결되고, 타단은 상기 헤드 유닛(200)의 말단부에 위치된다. 즉, 연장부(214)는 라인 형상으로 이루어질 수 있으며, 접촉부(213)와 후술할 절곡부(215)를 연결할 수 있다.

헤드 유닛(200)의 내부의 형상에 따라 연장부(214)는 일부분이 휘어질 수 있으며, 이러한 연장부(214)의 형상은 헤드 유닛(200)의 설계에 따라 가변될 수 있다. 연장부(214)에는 후술할 위치 고정 부재(240)가 설치될 수 있고, 연장부(214)와 위치 고정 부재(240)의 결합 방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

절곡부(215)는 상기 연장부(214)의 말단으로부터 절곡되게 형성된다. 절곡부(215)는 연장부(214)에 대해 대략 90도로 절곡될 수 있다. 절곡부(215)는 후술할 헤드 유닛(200)에 포함되는 헤드 커버(230)와 밀착되고, 연결핀(250)에 고정 결합되어 서로 통전될 수 있다.

상기와 같은 전극(210)에서 접촉부(213)는 사용자의 잇몸에 접촉되고, 절곡부(215)는 핸들 유닛(300)으로부터 구동 신호를 전달받으며, 연장부(214)는 구동 신호를 접촉부(213)로 전달하여 사용자의 잇몸이 관리될 수 있게 한다.

헤드 하우징(220)은 상기 두 개의 전극(211, 212)의 일부분이 외부로 노출되는 헤드부(221)와, 상기 헤드부(221)와 연통되는 몸체부(222)를 포함한다. 헤드부(221)와 몸체부(222)는 일체로 이루어질 수 있다. 몸체부(222)는 핸들 유닛(300)과 결합될 수 있다.

상기 헤드부(221)는 일례로 제1 개구부(222) 및 제2 개구부(223)를 포함할 수 있다. 제1 개구부(222)는 상기 제1 전극(211)의 접촉부(213)가 노출되도록 형성된다. 제2 개구부(223)는 상기 제1 개구부(222)에 대해 이격되고, 상기 제2 전극(212)의 접촉부(213)가 노출되도록 형성된다. 제1 개구부(222)와 제2 개구부(223)는 서로 면대칭 형상일 수 있다.

한편, 헤드부(221)에서 제1 개구부(222) 및 제2 개구부(223)의 반대측 부분에는 설태 제거부재(260)가 결합될 수 있다. 사용자가 혀의 설태를 제거하기를 원하는 경우, 설태 제거부재(260)로 혀를 긁어서 설태를 제거할 수 있다.

헤드 커버(230)는 상기 몸체부(222)의 말단부를 폐쇄하고, 상기 핸들 유닛(300)의 일부분이 수용되도록 인입되게 형성되는 수용부(230a)를 포함한다. 헤드 커버(230)에는 전술한 전극(210)이 결합되고, 후술할 연결핀(250)이 설치된다. 헤드 커버(230)는 전극(210)과 연결핀(250)을 서로 결합한다. 이를 위한 헤드 커버(230)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

위치 고정 부재(240)는 절연 소재로 이루어지고, 상기 헤드 하우징(220)의 몸체부(222)의 내부에 설치되며, 상기 두 개의 전극(211, 212) 각각의 위치를 고정한다. 위치 고정 부재(240)에는 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)의 위치를 고정하기 위한 한 쌍의 고정홈(241)이 각각 길이 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각의 연장부(214)가 한 쌍의 고정홈(241)에 삽입될 수 있다.

위치 고정 부재(240)는 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)의 위치를 고정할 뿐만 아니라 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)가 서로 접촉하여 전기적으로 단락되는 것을 방지하는 기능을 수행하며, 이를 위하여 위치 고정 부재(240)는 절연 물질로 형성될 수 있다.

위치 고정 부재(240)에 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)의 삽입이 용이하도록 위치 고정 부재(240)의 전면은 개구된 형상을 갖되, 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)가 위치 고정 부재(240)로부터 이탈되지 않도록 위치 고정 부재(240)의 측면은 제1 전극(211)의 연장부(214)와 제2 전극(212)의 연장부(214)를 감싸는 형상을 갖고, 위치 고정 부재(240)의 후면은 적어도 일부가 폐쇄된 형상을 가질 수 있다.

연결핀(250)은 상기 헤드 커버(230)를 관통하도록 설치된다. 연결핀(250)의 일단은 상기 두 개의 전극(211, 212) 각각과 결합되며, 타단은 상기 헤드 커버(230)로부터 상기 핸들 유닛(300)을 향하도록 노출된다.

연결핀(250)은 일례로 포고핀(Pogo Pin)일 수 있다. 포고핀은 스프링을 내장하여 단부의 길이가 가변될 수 있는 것으로, 전기전도성과 내구성이 우수하여 반복적인 사용에도 동작 신뢰성이 보장될 수 있다. 이에 따라, 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)이 반복적으로 결합되더라도 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)의 전기적인 연결이 항상 안정적으로 구현될 수 있다.

한편, 전술한 전극(210)이 제1 전극(211)과 제2 전극(212)을 포함하는 경우, 연결핀(250)도 전극(210)의 개수와 동일하게 두 개일 수 있으며, 설명의 편의를 위하여 제1 전극(211)과 연결되는 연결핀(250)은 제1 연결핀(250A)이라고 지칭하고, 제2 전극(212)과 연결되는 연결핀(250)은 제2 연결핀(250B)이라고 지칭한다.

한편, 상기 헤드 유닛(200)과 상기 핸들 유닛(300)이 서로 결합되는 과정에서, 연결핀(250)에 의해 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)이 전기적으로 연결되는 것에 대한 설명은 후술할 헤드 커버(230) 및 핸들 유닛(300)을 설명하면서 상세하게 설명하기로 한다.

도 8은 도 6의 헤드 유닛에 포함된 헤드 커버를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 9는 헤드 커버에 전극과 연결핀이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 헤드 커버(230)는 일례로, 베이스부(231), 기둥부(232), 제1 안착 영역(235), 제2 안착 영역(236), 돌출부(237) 및 지지부(238)를 포함할 수 있다.

베이스부(231)는 상기 헤드 유닛(200)의 말단부에 결합된다. 베이스부(231)는 헤드 유닛(200)의 개구되게 형성된 말단부와 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 베이스부(231)는 헤드 유닛(200)의 말단부로 수분이나 이물질의 유입을 제한할 수 있도록 둘레면이 다단 형상으로 이루어질 수 있다.

기둥부(232)는 기둥 형상으로 이루어지고, 베이스부(231)의 중앙 부분에 상하 방향으로 배치될 수 있다. 기둥부(232)는 내부에 수용부(230a)가 형성된다. 수용부(230a)에는 핸들 유닛(300)의 일부분이 삽입되어 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)이 기계적으로 결합될 수 있다.

기둥부(232)는 베이스부(231)로부터 상기 헤드 하우징(220)의 헤드부(221)를 향하도록 배치되며, 상기 제1 전극(211)의 연장부(214)의 일부가 삽입되는 제1 가이드홈(233) 및 상기 제2 전극(212)의 연장부(214)의 일부가 삽입되는 제2 가이드홈(234)이 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 제1 가이드홈(233)과 제2 가이드홈(234)에 의해 제1 전극(211)과 제2 전극(212)이 헤드 커버(230)에 안정적으로 위치될 수 있다.

제1 안착 영역(235)은 상기 베이스부(231)에서 상기 제1 전극(211)의 절곡부(215)가 안착되는 부분에 형성된다. 이를 위하여 제1 안착 영역(235)은 제1 전극(211)의 절곡부(215)와 대응되는 형상일 수 있다.

제2 안착 영역(236)은 상기 기둥부(232)를 기준으로 상기 제1 안착 영역(235)의 반대측에 위치되고, 상기 베이스부(231)에서 상기 제2 전극(212)의 절곡부(215)가 안착되는 부분에 형성된다. 이를 위하여 제2 안착 영역(236)은 제2 전극(212)의 절곡부(215)와 대응되는 형상일 수 있다. 제1 전극(211)의 절곡부(215)와 제2 전극(212)의 절곡부(215)는 서로 반대방향으로 절곡된 상태로 각각 제1 안착 영역(235)과 제2 안착 영역(236)에 안착될 수 있다.

한편, 헤드 커버(230)는 연결핀(250)이 관통되는 제1 핀홀(239a)과 제2 핀홀(239b)을 포함할 수 있다. 제1 핀홀(239a)은 제1 안착 영역(235)에 형성될 수 있으며, 제2 핀홀(239b)은 제2 안착 영역(236)에 형성될 수 있다. 제1 핀홀(239a)과 제2 핀홀(239b)은 연결핀(250)이 관통하여 각각 제1 전극(211)과 제2 전극(212)에 결합되게 한다.

더욱 상세하게 설명하면, 도면에 도시된 방향을 기준으로 제1 연결핀(250A)의 상단은 제1 핀홀(239a)을 관통한 다음, 제1 전극(211)의 절곡부(215)의 연결홀(215a)을 관통하도록 설치되어 납땜(soldering) 공정을 통해 제1 전극(211)과 고정 결합될 수 있고, 하단은 헤드 커버(230)에 대해 하방에 위치될 수 있다.

그리고, 상기 제2 연결핀(250B)의 상단은 제2 핀홀(239b)을 관통한 다음, 제2 전극(212)의 절곡부(215)의 연결홀(215b)을 관통하도록 설치되어 납땜 공정을 통해 제2 전극(212)과 고정 결합될 수 있고, 하단은 제1 연결핀(250A)과 같이 헤드 커버(230)에 대해 하방에 위치될 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 핸들 유닛(300)과 헤드 유닛(200)이 서로 결합되는 경우, 제1 연결핀(250A)과 제2 연결핀(250B) 각각의 하단은 핸들 유닛(300)에 접촉될 수 있다.

돌출부(237)는 상기 베이스부(231)에서 상기 제1 안착 영역(235)과 상기 제2 안착 영역(236) 각각의 주변에 배치된다. 돌출부(237)는 상기 제1 전극(211)과 상기 제2 전극(212) 각각의 절곡부(215)의 이동을 제한한다. 도 8에서는 돌출부(237)가 두 개인 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 제한되지 않으며, 돌출부(237)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

지지부(238)는 상기 제1 안착 영역(235)과 상기 제2 안착 영역(236) 주위에 배치되고, 상기 기둥부(232)의 하단 영역의 적어도 일부를 감싸도록 형성된다. 따라서 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각은 지지부(238) 및 돌출부(237)에 의해 헤드 커버(230)에 더욱 안정적으로 안착될 수 있다. 지지부(238)의 높이는 기둥부(232)의 높이보다 낮을 수 있으나, 돌출부(237)의 높이와 지지부(238)의 형상은 헤드 커버(230)의 설계에 따라 가변될 수 있으므로, 특정 수치로 한정하지는 않는다.

이러한 지지부(238) 및 돌출부(237)에 의해 제1 전극(211)과 제2 전극(212) 각각의 연장부(214)의 하단 및 절곡부(215)가 헤드 커버(230)에 안정적으로 안착될 수 있으므로, 전극(210)과 헤드 커버(230)의 결합이 안정적으로 유지될 수 있다.

도 10은 도 3의 핸들 유닛을 도시한 단면도이고, 도 11은 핸들 유닛을 도시한 분해사시도이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 핸들 유닛(300)은 일례로 핸들 하우징(310), 프레임(320), 배터리(330), 회로 기판(340), 브라켓 부재(350), 삽입 부재(360) 및 연결 단자(370)를 포함할 수 있다.

핸들 하우징(310)은 핸들 유닛(300)의 외형을 형성하는 것으로, 내부 공간을 포함한다. 핸들 하우징(310)은 후술할 프레임(320), 배터리(330), 회로 기판(340), 브라켓 부재(350) 및 연결 단자(370)를 수용하고, 외부의 접촉으로부터 보호할 수 있다.

한편, 핸들 하우징(310)은 누름부(311) 및 미끄럼 방지부(312)를 포함할 수 있다.

누름부(311)는 사용자의 입력을 받는 부분이다. 사용자가 손가락으로 누름부(311)를 눌러서 본 발명의 일 실시예에 따른 잇몸 관리 장치(100)의 동작을 시작하거나 정지할 수 있다. 이를 위하여 후술할 회로 기판(340)에는 스위치(341)가 설치될 수 있고, 스위치(341)는 누름부(311)의 눌림을 감지하도록 위치될 수 있다. 즉, 사용자는 잇몸의 관리 시 누름부(311)를 눌러서 잇몸 관리 장치(100)의 전원을 온(on) 시킬 수 있으며, 이에 따라 핸들 유닛(300)으로부터 발생된 구동 전압이 헤드 유닛(200)의 제1 전극(211) 및/또는 제2 전극(212)으로 공급되어 잇몸 관리를 위한 전기장이 발생될 수 있다.

미끄럼 방지부(312)는 사용자에게 안정적인 그립감을 부여하기 위한 것으로, 마찰력 증대를 위한 구조 및 재질로 설계될 수 있다. 미끄럼 방지부(312)는 핸들 하우징(310)의 외부에서 누름부(311)와 인접한 부분에 위치될 수 있으나, 이에 한정하지는 않으며, 핸들 하우징(310)에서 누름부(311)의 반대측에 위치되는 것도 가능할 수 있다.

한편, 도 11에는 하나의 누름부(311)와 하나의 스위치(341)가 도시되었으나, 구동 신호의 특성을 조절하기 위한 별도의 누름부(미도시)와 이에 대응하는 스위치(미도시)가 추가적으로 설치되는 것도 가능할 수 있다.

구동 신호의 특성을 조절하기 위한 스위치는, 사용자가 진폭 값 및 DC 오프셋 값 각각을 설정할 수 있도록 구비될 수 있으며, 또는 스위치는 적어도 두 개 이상의 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치를 통해 제1 모드가 선택되면, 제1 모드에 대응하여 기 설정된 진폭 값과 DC 오프셋 값으로 결정되고, 스위치를 통해 제2 모드가 선택되면, 제2 모드에 대응하여 기 설정된 진폭 값과 DC 오프셋 값이 결정되도록 구비될 수 있다.

프레임(320)은 상기 핸들 하우징(310)의 내부 공간에 설치된다. 프레임(320)은 핸들 유닛(300)의 뼈대가 될 수 있다. 후술할 회로 기판(340), 브라켓 부재(350) 및 삽입 부재(360)가 프레임(320)에 고정 결합될 수 있다.

배터리(330)는 상기 프레임(320)에 수용된다. 배터리(330)는 후술할 회로 기판(340)으로 전원을 공급할 수 있다.

전술한 프레임(320)의 하부에는 배터리(330)가 수용되는 공간이 형성될 수 있다. 배터리(330)는 후술할 회로 기판(340)과 별도의 단자에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 핸들 하우징(310)에는 배터리(330)의 교체 등을 위한 밀폐 부재(380)가 결합될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

배터리(330)는 일례로 1차 전지(Primary Battery) 또는 2차 전지(Secondary Battery)일 수 있다. 배터리(330)가 1차 전지인 경우 사용자는 배터리(330)를 주기적으로 교체할 수 있으며, 배터리(330)가 2차 전지인 경우 다양한 충전 방식을 통해 충전이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배터리(330)는 무선 충전 방식 또는 유선 충전 방식을 통해 충전될 수 있으며, 또한 핸들 하우징(310)으로부터 분리되어 별도의 충전 장치를 통해 충전되는 것도 가능할 수 있다.

회로 기판(340)은 상기 프레임(320)에 설치된다. 회로 기판(340)은 볼트와 같은 체결 부재(미도시)를 통하여 프레임(320)에 고정될 수 있다. 회로 기판(340)에는 상기 배터리(330)의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)가 실장된다. 이를 위한 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

회로 기판(340)은 배터리(330)와 전기적으로 연결되고, 후술할 연결 단자(370)와도 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 회로 기판(340)에서 생성되는 구동 전압이 연결 단자(370)를 통하여 헤드 유닛(200)으로 공급될 수 있다.

브라켓 부재(350)는 상기 핸들 하우징(310)에서 상기 헤드 유닛(200)과 인접한 단부에 설치되고, 상기 프레임(320)과 밀착되도록 설치된다. 브라켓 부재(350)는 후술할 연결 단자(370)가 서로 통전되지 않도록 비도전성 소재로 이루어질 수 있다.

삽입 부재(360)는 막대 형상으로 이루어지고, 일단(하단)은 상기 브라켓 부재(350)를 관통하여 상기 프레임(320)에 고정 결합된다. 이를 위하여 프레임(320)에는 결합홈(321)이 형성될 수 있다. 도면에 도시된 방향을 기준으로 삽입 부재(360)의 하단은 결합홈(321)에 결합될 수 있다.

여기서, 삽입 부재(360)의 하측에 홈을 형성하고, 결합홈(321)에는 삽입 부재(360)의 홈에 수용되는 돌기를 형성하여 삽입 부재(360)와 프레임(320)의 결합력을 향상시킬 수 있다. 이와 다르게 삽입 부재(360)가 결합홈(321)에 결합되기 전에 결합홈(321)의 내부나 삽입 부재(360)의 하단에 접착 물질을 도포하여 삽입 부재(360)와 프레임(320)의 결합력을 향상시키는 것도 가능할 수 있다.

이러한 삽입 부재(360)의 타단(상단)은 상기 헤드 유닛(200)에 삽입되어 상기 핸들 유닛(300)과 상기 헤드 유닛(200)을 결합시킨다. 삽입 부재(360)와 헤드 유닛(200)의 결합 방법은 일례로 억지끼움 방법일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.

한편, 브라켓 부재(350)의 중심 부분에는 삽입 부재(360)가 관통되는 관통홀(H1)이 형성될 수 있다. 도면에 도시된 방향을 기준으로 삽입 부재(360)의 상측은 관통홀(H1)을 통과하여 외부로 노출되도록 설치되고, 하측은 프레임(320)에 고정 결합될 수 있다.

이와 같이 삽입 부재(360), 브라켓 부재(350) 및 프레임(320)이 서로 강하게 결합됨으로써, 삽입 부재(360)가 헤드 유닛(200)과 결합되는 경우, 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)도 서로 강하게 결합될 수 있다. 이를 위한 삽입 부재(360)의 소재는 일례로 금속 또는 강화 플라스틱일 수 있다.

연결 단자(370)는 핸들 유닛(300)과 헤드 유닛(200)을 전기적으로 연결한다. 이를 위하여 도면에 도시된 방향을 기준으로 연결 단자(370)의 하단은 상기 회로 기판(340)과 전기적으로 연결된다. 연결 단자(370)는 회로 기판(340)과 남땝 공정에 의해 직접 연결되는 것도 가능할 수 있고, 별도의 연결 모듈(미도시)에 의해 회로 기판(340)과 간접적으로 연결될 수 있다. 다만, 연결 단자(370)와 회로 기판(340)과의 연결 방법은 다양한 방법이 적용될 수 있으므로, 특정 방법으로 한정하지는 않는다.

상기와 같은 연결 단자(370)는 금속이나 전기전도성 플라스틱 등과 같은 도전성 소재로 형성될 수 있으며, 소정의 길이를 갖는 봉 또는 막대 형상을 가질 수 있다.

연결 단자(370)의 타단(상단)은 상기 브라켓 부재(350)를 관통하여 외부로 노출되도록 설치된다. 이를 위하여 브라켓 부재(350)에는 연결 단자(370)가 외부로 노출될 수 있게 하는 노출홀(H2)이 형성될 수 있다. 노출홀(H2)은 두 개일 수 있고, 두 개의 노출홀(H2)은 관통홀(H1)을 기준으로 서로 반대 방향에 이격되게 위치될 수 있다.

상기 연결 단자(370)의 상단이 노출홀(H2)의 내부에 위치될 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)이 결합되는 경우, 헤드 유닛(200)의 연결핀(250)이 노출홀(H2)에 수용되면서 연결 단자(370)와 접촉된다. 이때, 연결핀(250)은 포고핀일 수 있으므로, 끝부분이 연결 단자(370)에 의해 밀려지면서 내부로 후퇴될 수 있다. 포고핀은 초기 형태로 복원되려는 탄성력에 의해 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300)의 전기적인 연결이 안정적으로 유지될 수 있다. 다만, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기와 다르게 연결 단자(370)는 노출홀(H2)보다 외부로 돌출되도록 위치되는 것도 가능할 수 있다.

도면에 도시된 방향을 기준으로, 연결 단자(370)에서 핸들 하우징(310)의 내부에 위치하는 하단은 프레임(320)의 상측을 관통하여 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)가 실장된 회로 기판(340)과 연결될 수 있다.

상기와 같은 핸들 유닛(300)과 전술한 헤드 유닛(200)이 결합되는 경우, 연결 단자(370)는 상기 헤드 유닛(200)의 전극(210)과 전기적으로 연결된다. 헤드 유닛(200)에 포함된 전극(210)이 두 개인 경우, 연결 단자(370)도 두 개일 수 있다. 연결 단자(370)는 전극(210)과 서로 하나씩 접촉될 수 있다. 즉, 제1 전극(211)은 어느 하나의 연결 단자(370)와 접촉되고, 제2 전극(212)은 나머지 연결 단자(370)와 접촉될 수 있다. 이러한 연결 단자(370)는 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)에서 발생된 구동 신호를 헤드 유닛(200)으로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 잇몸 관리 장치(100)에서 핸들 유닛(300)과 헤드 유닛(200)이 서로 결합되어 기계적으로 체결되면서, 전기적으로 연결되는 것은 헤드 유닛(200)과 핸들 유닛(300) 각각을 설명하면서 상세하게 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 전술한 신호 공급부(SG1, 도 12 참조)에 의해 구동 신호가 생성되고, 생성된 구동 신호에 의하여 바이오필름이 제거되는 효과에 대하여 상세하게 설명한다.

도 12는 메인 회로 기판에 포함되는 신호 공급부를 나타낸 도면이고, 도 13 내지 도 15은 본 발명의 실시예에 의한 신호의 파형을 나타낸 도면이다. 특히, 도 13에서는 필터링된 AC 신호(Sac')를 도시하였고, 도 14에서는 DC 신호(Sdc)를 도시하였으며, 도 15에서는 필터링된 AC 신호(Sac')와 DC 신호(Sdc)가 혼합되어 생성된 구동 신호를 도시하였다. 또한, 도 16 및 도 17은 AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호의 바이오필름 제거 효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 신호 공급부(SG1)는 회로 기판(340, 도 11 참조) 상에 실장되어 배터리(330, 도 11 참조)로부터 공급되는 배터리 전압(Vb)을 이용하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.

특히, 신호 공급부(SG1)는 AC(Alternating Current) 신호와 DC(Direct Current) 신호를 혼합하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.

이에 따라, 구동 신호(Vd)에는 AC 성분과 DC 성분이 모두 포함되어 있으며, AC 성분과 DC 성분의 동시 적용에 따른 시너지 효과 및 공진이 발생하여 혀의 설태나 입천장의 세균막의 원인이 되는 바이오필름(biofilm)의 제거 효과가 상승될 수 있다.

도 16를 참조하면, DC 성분에 의한 전기장은 국소적인 전하량 분포의 불균형을 유도하여 바이오필름의 구조적인 스트레스를 증가시키고, AC 성분에 의한 전기장은 특이적인 진동 발생을 통해 외부 보호체의 투과성을 증가시킬 수 있다.

이러한 AC 성분과 DC 성분의 시너지 효과는 도 17에서 확인할 수 있다. 즉, AC 성분에 의한 전기장과 DC 성분에 의한 전기장을 각각 단독으로 제공하였을 때의 바이오필름 제거 효과에 비해, AC 성분에 의한 전기장과 DC 성분에 의한 전기장을 중첩하여 동시에 제공하는 경우 바이오필름의 제거 효과가 월등히 우세함을 알 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 신호 공급부(SG1)가 공급하는 구동 신호(Vd)로 인하여, DC 성분에 의한 전기장과 AC 성분에 의한 전기장이 전극(210, 도 1 참조)을 통해 사용자의 잇몸에 제공될 수 있으므로, 상술한 바이오필름과 관련한 증폭된 제거 효과를 달성할 수 있다.

또한, 구동 신호(Vd)가 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.

한편, 전술한 신호 공급부(SG1)는 일례로 DC-DC 컨버터(SG1a), 신호 발생부(SG1b), 필터(SG1c), 및 캘리브레이션부(SG1d)를 포함할 수 있으며, 추가적으로 전압 분배부(SG1e)를 더 포함할 수 있다.

DC-DC 컨버터(SG1a)는 배터리 전압(Vb)을 공급받고, 배터리 전압(Vb)을 소정 레벨의 출력 전압(Vo)으로 변환시켜 출력할 수 있다.

신호 발생부(SG1b)는 DC-DC 컨버터(SG1a)로부터 공급되는 전압을 기초로 동작하며, DC-DC 컨버터(SG1a)의 출력 전압(Vo)을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 AC 신호(Sac)를 생성할 수 있다.

신호 발생부(SG1b)는 오실레이터(Oscillator), 함수 발생기(Function Generator) 등과 같은 AC 신호를 생성 가능한 기 공지된 구성을 이용하여 구현될 수 있다.

예를 들어, AC 신호(Sac)는 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있다. AC 신호(Sac)가 1KHz 미만의 저주파로 설정되는 경우에는 바이오필름의 제거 효과가 떨어지며, AC 신호(Sac)가 1000MHz를 넘는 초고주파로 설정되는 경우에도 바이오필름의 제거 효과가 떨어지기 때문이다. 한편, AC 신호(Sac)의 주파수는 바이오필름의 제거에 적합한 5MHz ~ 15MHz의 주파수로 설정될 수 있다.

또한, AC 신호(Sac)의 진폭은 0.1mv ~ 3V로 설정될 수 있다. AC 신호(Sac)의 진폭이 0.1mV 미만인 경우 바이오필름 제거 효과를 기대하기 어려우며, AC 신호(Sac)의 진폭이 3V를 초과하는 경우에는 체액의 전기분해로 인한 독소물질이 발생할 우려가 있기 때문이다.

필터(SG1c)는 신호 발생부(SG1b)에 의해 생성된 AC 신호(Sac)에 대한 필터링 동작을 수행할 수 있다. 일례로, 필터(SG1c)는 대역 통과 필터(Band Pass Filter)를 포함하여, 톱니파(Sawtooth Wave) 형태의 AC 신호(Sac)를 사인파(Sine Wave) 형태의 AC 신호(Sac')로 변환할 수 있다. 다만, 필터(SG1c)의 종류는 이에 제한되지 않으며, 설계 구조에 따라 다양한 종류의 필터가 채용될 수 있다.

캘리브레이션부(SG1d)는 필터(SG1c)를 통해 공급된 AC 신호(Sac')에 DC 신호(Sdc)를 혼합하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다. 일례로, 캘리브레이션부(SG1d)는 AC 신호(Sac')와 DC 신호(Sdc)의 합산(또는 중첩)이 가능한 연산 증폭기(operating amplifier)로 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이에 따라, AC 신호(Sac')에는 DC 신호(Sdc)에 해당하는 오프셋(offset)이 발생되며, AC 성분과 DC 성분을 모두 보유한 구동 신호(Vd)가 생성될 수 있다.

구동 신호(Vd)는 AC 신호(Sac)의 특성을 모두 포함하고 있으므로, 구동 신호(Vd)는 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있으며, 또한 바이오필름의 제거에 보다 적합한 5MHz ~ 15MHz의 주파수로 설정될 수 있다. 또한, 구동 신호(Vd)의 진폭은 0.1mv ~ 3V로 설정될 수 있다.

도 13을 참조하면 캘리브레이션부(SG1d)는 A 볼트(V)의 진폭을 갖는 AC 신호(Sac')를 필터(SG1c)로부터 공급받을 수 있으며, 해당 AC 신호(Sac')에 도 14에 도시된 바와 같은 B 볼트(V)의 DC 신호(Sdc)를 중첩함으로써 도 15에 도시된 바와 같은 최종 구동 신호를 생성할 수 있다.

이때, DC 신호(Sdc)의 전압값은 AC 신호(Sac')의 진폭 이상으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 구동 신호의 전압값은 0 이상으로 설정될 수 있다.

결국, 구동 신호의 DC 오프셋 값은 구동 신호의 진폭과 동일하거나 그보다 크게 설정될 수 있다.

구동 신호의 DC 오프셋 값이 구동 신호의 진폭 값 미만인 경우, 구동 신호의 전압이 음의 값을 갖게 되는 구간이 발생하게 되고, 상기 구간에서 전압이 음의 값을 갖게 됨에 따라 전기 에너지의 손실이 발생하게 된다.

다만 본 발명의 실시예와 같이, 구동 신호의 DC 오프셋 값을 구동 신호의 진폭과 동일하거나 그보다 크게 설정하게 되면, 구동 신호의 전압이 항상 '0' 이상이므로 전기 에너지의 손실을 최소화할 수 있다.

한편, DC 신호(Sdc)는 전압 분배부(SG1e)에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 전압 분배부(SG1e)는 DC-DC 컨버터(SG1a)의 출력 전압(Vo)을 전달받을 수 있으며, 출력 전압(Vo)에 대한 전압 분배를 수행하여 DC 신호(Sdc)를 생성할 수 있다.

전압 분배부(SG1e)는 출력 전압(Vo)을 분배하기 위한 저항 스트링으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

DC-DC 컨버터(SG1a)의 출력 전압(Vo)이 구동 신호 생성에 바로 사용되기에 적합한 경우, 해당 출력 전압(Vo)이 DC 신호(Sdc)의 역할을 수행할 수 있다. 이 경우 전압 분배부(SG1e)는 생략될 수 있으며, DC-DC 컨버터(SG1a)의 출력 전압(Vo)이 캘리브레이션부(SG1d)로 입력될 수 있다.

도 18 및 도 19는 신호 공급부의 변형예를 나타낸 도면이다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 변형예에 따른 신호 공급부(SG2)는 DC-DC 컨버터(SG2a), 신호 발생부(SG2b), 전압 강하부(SG2e), 필터(SG2c), 및 오프셋 조절부(SG2d)를 포함할 수 있다.

DC-DC 컨버터(SG2a)는 배터리(330, 도 11 참조)로부터 배터리 전압(Vb)을 공급받고, 배터리 전압(Vb)을 소정 레벨의 출력 전압(Vo)으로 변환시켜 출력할 수 있다.

신호 발생부(SG2b)는 DC-DC 컨버터(SG2a)로부터 공급되는 전압을 기초로 동작하며, DC-DC 컨버터(SG2a)의 출력 전압(Vo)을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 제1 AC 신호(Sa1)를 생성할 수 있다.

신호 발생부(SG2b)는 오실레이터(Oscillator), 함수 발생기(Function Generator) 등과 같은 AC 신호를 생성 가능한 기 공지된 구성을 이용하여 구현될 수 있다.

예를 들어, 제1 AC 신호(Sa1)는 1KHz ~ 1000MHz의 주파수로 설정될 수 있다. 제1 AC 신호(Sa1)가 1KHz 미만의 저주파로 설정되는 경우에는 바이오필름의 제거 효과가 떨어지며, 제1 AC 신호(Sa1)가 1000MHz를 넘는 초고주파로 설정되는 경우에도 바이오필름의 제거 효과가 떨어지기 때문이다. 한편, 제1 AC 신호(Sa1)의 주파수는 바이오필름의 제거에 적합한 5MHz ~ 15MHz의 주파수로 설정될 수 있다.

전압 강하부(SG2e)는 신호 발생부(SG2b)로부터 출력된 제1 AC 신호(Sa1)의 크기(예를 들어, 피크 투 피크 전압 등)를 감소시키기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 전압 강하부(SG2e)는 저항 소자(R)로 구현될 수 있으며, 이를 통해 제1 AC 신호(Sa1)에 비해 크기가 감소된 제2 AC 신호(Sa2)가 전압 강하부(SG2e)로부터 공급될 수 있다.

필터(SG2c)는 전압 강하부(SG2e)로부터 출력된 제2 AC 신호(Sa2)에 대한 필터링 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 필터(SG2c)는 커패시터 소자(C)를 포함한 저역 통과 필터(Low Pass Filter)로 설정될 수 있으며, 톱니파(Sawtooth Wave) 형태의 제2 AC 신호(Sa2)를 사인파(Sine Wave) 형태의 제3 AC 신호(Sa3)로 변환할 수 있다.

또한, 필터(SG2c)를 통해 예기치 않은 제2 AC 신호(Sa2)의 DC 오프셋(DC offset)를 제거하여, 구동 신호의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

오프셋 조절부(SG2d)는 DC 신호에 필터(SG2c)로부터 출력된 제3 AC 신호(Sa3)를 혼합하여 구동 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 조절부(SG2d)는 다수의 저항 소자(R1, R2)을 포함하여 구성될 수 있으며, DC-DC 컨버터(SG2a)의 출력 전압(Vo)에 대한 전압 분배를 수행하여 소정 레벨의 DC 신호를 생성할 수 있다.

즉, 제1 저항 소자(R1)와 제2 저항 소자(R2)의 공통 노드(N)에 생성된 DC 신호에 필터(SG2c)를 통해 공급된 제3 AC 신호(Sa3)가 중첩되어 최종 구동 신호가 생성될 수 있다.

이 경우, 구동 신호의 진폭은 0.1mv ~ 3V로 설정될 수 있다. 구동 신호의 진폭이 0.1mV 미만인 경우 바이오필름 제거 효과를 기대하기 어려우며, 구동 신호의 진폭이 3V를 초과하는 경우에는 체액의 전기분해로 인한 독소물질이 발생할 우려가 있기 때문이다.

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.

100: 잇몸 관리 장치
200: 헤드 유닛 210: 전극
211: 제1 전극 212: 제2 전극
213: 접촉부 214: 연장부
215: 절곡부 220: 헤드 하우징
221: 헤드부 222: 제1 개구부
223: 제2 개구부 222: 몸체부
230: 헤드 커버 230a: 수용부
231: 베이스부 232: 기둥부
233: 제1 가이드홈 234: 제2 가이드홈
235: 제1 안착 영역 236: 제2 안착 영역
237: 돌출부 238: 지지부
240: 위치 고정 부재 250: 연결핀
260: 돌기 부재 300: 핸들 유닛
310: 핸들 하우징 320: 프레임
330: 배터리 340: 회로 기판
350: 브라켓 부재 360: 삽입 부재
370: 연결 단자 SG1: 신호 공급부

Claims (6)

1. 구동 신호를 공급받는 하나 이상의 전극이 외부로 노출되도록 설치되는 헤드 유닛;
   상기 헤드 유닛과 탈착 가능하게 결합되며, 사용자가 파지 가능한 형태로 형성된 핸들 유닛; 및
   상기 핸들 유닛 내에 설치되며, AC 신호와 DC 신호를 혼합하여 상기 구동 신호를 생성하고, 상기 구동 신호를 상기 전극에 공급하는 신호 공급부; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.
2. 제2항에 있어서,
   상기 하나 이상의 전극은 서로 이격되게 배치되며, 대칭되는 형상으로 이루어진 제1 전극과 제2 전극을 포함하고,
   상기 제1 전극과 제2 전극 각각은,
   상기 헤드 유닛에서 외부로 노출되도록 설치되어 잇몸과 접촉되는 접촉부;
   일단은 상기 접촉부와 연결되고, 타단은 상기 헤드 유닛의 말단부에 위치되는 연장부; 및
   상기 연장부로부터 절곡되게 형성되는 절곡부; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 헤드 유닛은,
   상기 두 개의 전극의 일부분이 외부로 노출되는 헤드부와, 상기 헤드부와 연통되는 몸체부를 포함하는 헤드 하우징;
   상기 몸체부의 말단부를 폐쇄하고, 상기 핸들 유닛의 일부분이 수용되도록 인입되게 형성되는 수용부를 포함하는 헤드 커버;
   절연 소재로 이루어지고, 상기 헤드 하우징의 몸체부의 내부에 설치되며, 상기 두 개의 전극 각각의 위치를 고정하는 위치 고정 부재; 및
   상기 헤드 커버를 관통하도록 설치되고, 일단은 상기 두 개의 전극 각각과 결합되며, 타단은 상기 헤드 커버로부터 상기 핸들 유닛을 향하도록 노출되고, 상기 헤드 유닛과 상기 핸들 유닛이 결합되는 경우, 상기 핸들 유닛과 전기적으로 연결되는 연결핀; 을 포함하는 잇몸 관리 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 헤드부는,
   상기 제1 전극의 접촉부가 노출되도록 형성되는 제1 개구부; 및
   상기 제1 개구부에 대해 이격되고, 상기 제2 전극의 접촉부가 노출되도록 형성되는 제2 개구부; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 헤드 커버는,
   상기 헤드 유닛의 말단부에 결합되는 베이스부;
   기둥 형상으로 이루어지고, 내부에 상기 수용부가 형성되며, 상기 베이스부로부터 상기 헤드 하우징의 헤드부를 향하도록 배치되고, 상기 제1 전극의 연장부의 일부가 삽입되는 제1 가이드홈 및 상기 제2 전극의 연장부의 일부가 삽입되는 제2 가이드홈이 길이 방향을 따라 형성되는 기둥부;
   상기 베이스부에서 상기 제1 전극의 절곡부가 안착되는 부분에 형성되는 제1 안착 영역;
   상기 기둥부를 기준으로 상기 제1 안착 영역의 반대측에 위치되고, 상기 베이스부에서 상기 제2 전극의 절곡부가 안착되는 부분에 형성되는 제2 안착 영역;
   상기 베이스부에서 상기 제1 안착 영역과 상기 제2 안착 영역 각각의 주변에 배치되고, 상기 제1 전극와 상기 제2 전극 각각의 절곡부의 이동을 제한하는 돌출부; 및
   상기 제1 안착 영역과 상기 제2 안착 영역 주위에 배치되고, 상기 기둥부의 하단 영역의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 지지부; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 핸들 유닛은,
   내부 공간을 포함하는 핸들 하우징;
   상기 핸들 하우징의 내부 공간에 설치되는 프레임;
   상기 프레임에 수용되는 배터리;
   상기 프레임에 설치되고, 상기 배터리의 전압을 이용하여 구동 전압을 생성하는 신호 공급부가 실장된 회로 기판;
   비도전성 소재로 이루어지고, 상기 핸들 하우징에서 상기 헤드 유닛과 인접한 단부에 설치되고, 상기 프레임과 밀착되도록 설치되는 브라켓 부재;
   막대 형상으로 이루어지고, 일단은 상기 브라켓 부재를 관통하여 상기 프레임에 고정 결합되고, 타단은 상기 헤드 유닛에 삽입되어 상기 핸들 유닛과 상기 헤드 유닛을 결합시키는 삽입 부재; 및
   일단은 상기 회로 기판과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 브라켓 부재를 관통하여 외부로 노출되도록 설치되며, 상기 헤드 유닛의 전극과 전기적으로 연결되는 연결 단자; 를 포함하는 잇몸 관리 장치.

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