KR20240030761A - 전기장을 이용하는 구강관리장치 - Google Patents

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KR20240030761A
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Abstract

본 발명은 구강 내에 전기장을 제공하여 치아 표면에서 미생물막을 제거할 수 있는 전기장을 이용하는 구강관리장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은, 구강 내의 이를 닦는 칫솔(100)과, 칫솔(100)에 구비되어 전기장을 형성하는 전기장형성부재(200)와, 칫솔(100)에 구비되어 전기장형성부재(200)에서 전기장이 형성되도록 전기장형성부재(200)에 제공되는 전원을 제어하는 전기장제어부(300)를 포함한다.

Description

전기장을 이용하는 구강관리장치{Oral care device using electric field}
본 발명은 구강 내에 전기장을 제공하여 치아 표면에서 미생물막을 제거할 수 있는 전기장을 이용하는 구강관리장치에 관한 것이다.
사람들의 입속에는 기존 방법으로 양치를 잘 하더라도 치아와 치아 사이, 칫솔이 잘 닿지 않는 치아 뒷면, 어금니 안쪽 등에 대한 양호한 구강 관리는 쉽지 않고, 시간이 지남에 따라 쌓여진 이물 혹은 미생물막 제거는 치과를 방문하여 치주질환 관련 여러 가지 치료 등 관리를 주기적으로 받아야 건강을 유지할 수 있다.
칫솔이 잘 닿지 않거나 관리가 어려운 부분에 쌓여지는 것은 대부분 미생물막에 의한 플라크(dental plaque)이다. 플라크란 치아 표면에 붙어서 생기는 끈끈하고 투명한 막으로, 입안에 살고 있는 수많은 박테리아와 세균들이 타액 내 성분과 서로 엉겨 붙고 반응하여 만들어지고 치아와 그 주변뿐만 아니라 치과 치료에 의한 보철물, 교정장치 등에도 생기게 된다.
이렇게 플라크가 생성되면 내부의 세균들이 번식하는데, 음식물 섭취 시 공급되는 당분을 이용해 플라크 내 세균들은 기하급수적으로 늘어나고 그 양도 많아지게 된다.
그리고 플라크 내 세균은 산성물질을 생성하게 되어 치아의 석회성분을 녹게 하여 충치를 일으키게 되고, 동시에 발생하는 독소 성분이 구강 염증을 일으키는 원인이 된다. 치아와 치아 사이, 치아와 잇몸 사이, 혀의 돌기 등 좁은 공간에 서식하며 치아 및 주변조직에 염증 반응 등 문제를 일으키지만 기존의 양치 방법만으로는 이러한 플라크의 효과적이고 완전한 제거가 어렵다는 문제가 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허청에 출원되어 등록된 '전동칫솔' 등록특허공보 10-0333137호(2002.04.06.)가 게시되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 구강 내에 전기장을 제공하여 치아 표면에서 미생물막을 제거할 수 있는 전기장을 이용하는 구강관리장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기장을 이용하는 구강관리장치는, 구강 내의 이를 닦는 칫솔(100)과, 칫솔(100)에 구비되어 전기장을 형성하는 전기장형성부재(200)와, 칫솔(100)에 구비되어 전기장형성부재(200)에서 전기장이 형성되도록 전기장형성부재(200)에 제공되는 전원을 제어하는 전기장제어부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 칫솔(100)은 칫솔모가 형성되는 칫솔머리(110)와, 칫솔머리(110)에 연결되는 목부(120)와, 목부(120)에 연결되어 사용자가 파지하는 칫솔몸체(130)를 포함하고, 전기장형성부재(200)는 칫솔머리(110)에 형성되는 접지전극(210)과, 접지전극(210)에서 일측으로 이격되게 형성되어 교류전류를 발생시키는 교류전극(220)과, 접지전극(210)에서 타측으로 이격되게 형성되어 직류전류를 발생시키는 직류전극(230)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 칫솔(100)의 칫솔머리(110)에는 일정간격으로 이격되는 홈들이 형성되고, 접지전극(210), 교류전극(220), 직류전극(230)은 칫솔(100)에 형성되는 각각의 홈에 삽입되어서 장착되되, 홈의 깊이(d1)보다 전극의 두께(d2)가 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 칫솔(100)의 칫솔머리(110)에 형성되는 홈의 둘레가 라운드로 형성되는 것을 특징으로 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 접지전극(210)은 3개로 구성되어 칫솔머리(110)에서 중앙 및 양쪽에 분산되게 배치되고, 교류전극(220) 및 직류전극(230)은 접지전극(210)들의 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 접지전극(210)은 다수개로 구성되어 칫솔머리(110)에 일정간격으로 이격되면서 분산되게 배치되고, 교류전극(220) 및 직류전극(230)은 다수개로 구성되어 접지전극(210)들의 주위에 배치되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 전기장제어부(300)는 교류전극(220)에 전기적으로 연결되어 교류전극(220)에서 교류전류가 발생되게 하는 교류공급회로부(310)와, 직류전극(230)에 전기적으로 연결되어 직류전극(230)에서 직류전류가 발생되게 하는 직류공급회로부(320)와, 교류공급회로부(310) 및 직류공급회로부(320)에 전원을 공급하는 전원공급부(330)와, 교류공급회로부(310)에 전원공급부(330)의 전원을 연결하면서 직류공급회로부(320)에 전원공급부(330)의 전원을 차단하는 제1스위칭동작을 수행하고, 직류공급회로부(320)에 전원공급부(330)의 전원을 연결하면서 교류공급회로부(310)에 에 전원공급부(330)의 전원을 차단하는 제2스위칭동작을 수행하는 스위치부(340)와, 기준시간을 설정하는 기준시간설정부(350)와, 시간을 카운팅하는 시간카운팅부(360)와, 카운팅되는 시간이 기준시간에 일치하는지 판단하는 시간판단부(370)와, 시간판단부(370)에서 카운팅되는 시간이 기준시간에 일치하는 것으로 판단하면 스위치부(340)가 제1스위칭동작을 수행하도록 제어하면서 시간카운팅부(360)가 다시 카운팅하도록 제어하고, 다시 시간판단부(370)에서 카운팅되는 시간이 기준시간에 일치하는 것으로 판단하면 스위치부(340)가 제2스위칭동작을 수행하도록 제어하면서 시간카운팅부(360)가 다시 카운팅하도록 제어하는 스위치제어부(380)와, 전원공급부(330)의 전원을 공급하거나 차단하는 메인스위치(390)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 교류공급회로부(310)는 교류전류의 진폭이 ± 0.01 V에서 최대 ± 3.0 V를 가지며, 주파수가 0.1 kHz에서 100 MHz를 가지는 교류 신호가 발생되도록 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 직류공급회로부(320)는 직류 전류가 -0.85 V ~ 0.85 V/㎝의 전위차에 의한 전기장을 가지는 직류 신호가 발생되도록 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 구강 내에 전기장을 제공하여 치아 표면에서 미생물막을 제거할 수 있어서, 구강에 대한 건강관리를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기장을 이용하는 구강관리장치를 보인 도면.
도 2는 본 발명의 접지전극, 교류전극, 직류전극이 칫솔머리에 배치된 상태를 보인 도면.
도 3는 본 발명의 교류전극 및 직류전극이 지그재그형태로 형성된 상태를 보인 도면.
도 4는 본 발명의 교류전극 및 직류전극이 접지전극보다 작게 형성된 상태를 보인 도면.
도 5은 본 발명의 접지전극이 3개로 구성된 상태를 보인 도면.
도 6은 본 발명의 접지전극, 교류전극, 직류전극이 복수로 구성되어서 분산되게 형성된 상태를 보인 도면.
도 7은 본 발명의 요부를 보인 단면도.
도 8은 본 발명의 전기장제어부를 보인 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세히 살펴본다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기장을 이용하는 구강관리장치는, 구강 내의 이를 닦는 칫솔(100)과, 칫솔(100)에 구비되어 전기장을 형성하는 전기장형성부재(200)와, 칫솔(100)에 구비되어 전기장형성부재(200)에서 전기장이 형성되도록 전기장형성부재(200)에 제공되는 전원을 제어하는 전기장제어부(300)를 포함한다.
칫솔(100)은 칫솔모가 형성되는 칫솔머리(110)와, 칫솔머리(110)에 연결되는 목부(120)와, 목부(120)에 연결되어 사용자가 파지하는 칫솔몸체(130)로 이루어진다.
칫솔머리(110)에는 칫솔모들이 분산되게 형성된다.
그리고, 칫솔(100)에는 일정간격으로 이격되는 홈들이 형성되어 접지전극(210), 교류전극(220), 직류전극(230)이 각각 삽입되어서 장착된다.
이때, 칫솔(100)의 칫솔머리(110)에 형성되는 홈의 둘레가 라운드로 형성됨이 바람직하다. 즉, 홈의 둘레가 라운드로 형성되므로 칫솔질 하는 과정에서 치아가 홈에 걸리지 않게 된다.
또한, 접지전극(210), 교류전극(220), 직류전극(230)은 칫솔(100)에 형성되는 각각의 홈에 삽입되어서 장착되되, 홈의 깊이(d1)보다 전극의 두께(d2)가 작게 형성됨이 바람직하다. 즉, 전극이 홈에 삽입되면 전극의 표면이 칫솔머리(110)의 표면보다 낮아서 외부로 돌출되지 않는다. 이때, 홈의 깊이(d1)와 전극의 두께(d2) 차이는 1~5mm 일 수 있다. 따라서, 칫솔(100)을 이용하여 칫솔질하는 과정에서 치아가 접지전극(210), 교류전극(220), 직류전극(230)에 부딪히지 않게 된다.
그리고, 홈의 깊이(d1)와 전극의 두께(d2)가 같게(동일하게) 형성될 수 있어서 칫솔머리(110)의 표면에서 높이 차가 없게 된다. 따라서, 치아가 접지전극(210), 교류전극(220), 직류전극(230)에 부딪히지 않으면서 미끄러지게 된다.
목부(120)에는 전기장형성부재(200)에서 전기장제어부(300)에 전기적으로 연결되는 케이블들이 배선된다.
따라서, 사용자가 칫솔몸체(130)를 파지한 상태로 칫솔머리(110)의 칫솔모로 치아를 문질러서 이물질 및 치석 등을 물리적으로 제거할 수 있다.
전기장형성부재(200)는 칫솔머리(110)에 형성되는 접지전극(210)과, 접지전극(210)에서 일측으로 이격되게 형성되어 교류전류를 발생시키는 교류전극(220)과, 접지전극(210)에서 타측으로 이격되게 형성되어 직류전류를 발생시키는 직류전극(230)을 포함한다.
여기서, 접지전극(210)은 칫솔머리(110)의 중앙에 형성되고 교류전극(220) 및 직류전극(230)이 칫솔머리(110)의 양측에 형성된다. 즉, 칫솔머리(110)의 일측이나 타측에 전기장이 형성될 수 있다.
교류전극(220)에 교류전류(AC)가 인가되면 접지전극(210)에서 교류전극(220)의 사이에 교류전류(AC)에 의한 전기장이 형성된다.
직류전극(230)에 직류전류(DC)가 인가되면 접지전극(210)에서 직류전극(230)의 사이에 직류전류(DC)에 의한 전기장이 형성된다.
이러한, 구강 내에 전기장를 제공하여 구강내 미생물막(플라크, 치태) 생성을 어렵게 하고, 이미 생성된 미생물막의 구조를 느슨하게 하여 제거하거나 결합을 파괴시킬 수 있다.
또한, 교류전극(220) 및 직류전극(230)은 각각 지그재그 형태로 절곡되게 형성될 수 있다. 칫솔(100)을 이용하여 칫솔질 하는 과정에서 잇몸이나 혀의 위치에 따라 전기장이 전극의 일측이나 타측 또는 중간부분 등에서 형성될 수 있다.
또한, 교류전극(220) 및 직류전극(230)은 접지전극(210)보다 작은 길이로 형성된다. 전기장이 접지전극(210)의 중앙에 형성될 수 있다.
또한, 접지전극(210)은 3개로 구성되어 칫솔머리(110)에서 중앙 및 양쪽에 분산되게 배치된다.
그리고, 교류전극(220) 및 직류전극(230)은 접지전극(210)들의 사이에 배치된다.
따라서, 교류전극(220)에서 양쪽의 접지전극(210)들에 교류전류가 흐르게 되고, 직류전극(230)에서 양쪽의 접지전극(210)들에 직류전류가 흐르게 된다.
따라서, 전기장이 형성되는 범위가 확대될 수 있다.
또한, 접지전극(210)은 다수개로 구성되어 칫솔머리(110)에 일정간격으로 이격되면서 분산되게 배치된다.
그리고, 교류전극(220) 및 직류전극(230)은 다수개로 구성되어 접지전극(210)들의 주위에 배치된다.
따라서, 전기장이 형성되는 범위가 칫솔머리(110)에 전체적으로 고르게 확대될 수 있다.
전기장제어부(300)는 교류전극(220)에 전기적으로 연결되어 교류전극(220)에서 교류전류가 발생되게 하는 교류공급회로부(310)와, 직류전극(230)에 전기적으로 연결되어 직류전극(230)에서 직류전류가 발생되게 하는 직류공급회로부(320)와, 교류공급회로부(310) 및 직류공급회로부(320)에 전원을 공급하는 전원공급부(330)와, 교류공급회로부(310)에 전원공급부(330)의 전원을 연결하면서 직류공급회로부(320)에 전원공급부(330)의 전원을 차단하는 제1스위칭동작을 수행하고, 직류공급회로부(320)에 전원공급부(330)의 전원을 연결하면서 교류공급회로부(310)에 에 전원공급부(330)의 전원을 차단하는 제2스위칭동작을 수행하는 스위치부(340)와, 기준시간을 설정하는 기준시간설정부(350)와, 시간을 카운팅하는 시간카운팅부(360)와, 카운팅되는 시간이 기준시간에 일치하는지 판단하는 시간판단부(370)와, 시간판단부(370)에서 카운팅되는 시간이 기준시간에 일치하는 것으로 판단하면 스위치부(340)가 제1스위칭동작을 수행하도록 제어하면서 시간카운팅부(360)가 다시 카운팅하도록 제어하고, 다시 시간판단부(370)에서 카운팅되는 시간이 기준시간에 일치하는 것으로 판단하면 스위치부(340)가 제2스위칭동작을 수행하도록 제어하면서 시간카운팅부(360)가 다시 카운팅하도록 제어하는 스위치제어부(380)와, 전원공급부(330)의 전원을 공급하거나 차단하는 메인스위치(390)를 포함한다.
교류공급회로부(310)는 양의 반주기로 전류가 교류전극(220)에서 접지전극(210)로 흐르게 하고, 음의 반주기로 전류가 접지전극(210)에서 교류전극(220)로 흐르게 한다. 즉, 전류가 교호한다. 이러한, 교류공급회로부(310)는 전원공급부(330)에서 공급되는 직류전류를 교류로 변환하는 교류변환기를 포함한다.
그리고, 교류공급회로부(310)는 양치 중 효과적이고 안전한 전기적 효과를 부여하기 위해서 적절한 진폭과 주파수를 가진 교류 전기의 인가와 전극간 전해 반응이 일어나지 않는 세기의 직류 전류를 인가하도록 설정되어야 한다.
여기서, 교류전류의 진폭이 ± 0.01 V에서 최대 ± 3.0 V를 가지며, 주파수가 0.1 kHz에서 100 MHz를 가지는 교류 신호가 발생되도록 설정됨이 바람직하다.
직류공급회로부(320)는 접지전극(210)에 -측 전류가 인가되게 하면서 직류전극(230)에 +측 전류가 인가된다.
그리고, 직류공급회로부(320)는 직류 전류가 -0.85 V ~ 0.85 V/㎝의 전위차에 의한 전기장을 가지는 직류 신호가 발생되도록 설정됨이 바람직하다.
더 구체적으로 설명하면 사용하는 사람이 전기를 느끼지 못하는 수십 mA 이하의 생체전류 수준의 전류이면서 미생물막(플라크) 제거에는 적용할 수 있는 전류 및 전기장이 인가되게 하는 것이 바람직하다.
조금 더 구체적으로 설명하면 사용하는 사람이나 동물이 전기를 느끼지 못하는 수십 ~ 수백 μA 이하의 생체전류 수준의 전류이면서 미생물막(플라크) 제거에는 적용할 수 있는 전류 및 전기장이 인가되는 것이 바람직하다.
전원공급부(330)는 칫솔(100)에 내장되는 충전배터리로 구성될 수 있다. 그리고, 충전배터리는 외부로부터 입력되는 상용전원이 충전된다.
따라서, 사용자는 메인스위치(390)를 조작시키면 칫솔(100)의 칫솔머리(110)에서 직류 및 교류에 의한 전기장이 형성된다.
이와 같이, 칫솔(100)을 이용하면 물리적으로 이물질을 제거하면서 형성되는 전기장으로 미생물막을 제거할 수 있다.
이와 같은, 본 발명은 구강 내에 전기장을 제공하여 치아 표면에서 미생물막을 제거할 수 있으므로, 전기장을 이용하는 구강관리장치에 적용되어서 널리 사용될 수 있는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 칫솔
110 : 칫솔머리
120 : 목부
130 : 칫솔몸체
200 : 전기장형성부재
210 : 접지전극
220 : 교류전극
230 : 직류전극
300 : 전기장제어부
310 : 교류공급회로부
320 : 직류공급회로부
330 : 전원공급부
340 : 스위치부
350 : 기준시간설정부
360 : 시간카운팅부
370 : 시간판단부
380 : 스위치제어부
390 : 메인스위치

Claims (9)

  1. 구강 내의 이를 닦는 칫솔(100)과,
    칫솔(100)에 구비되어 전기장을 형성하는 전기장형성부재(200)와,
    칫솔(100)에 구비되어 전기장형성부재(200)에서 전기장이 형성되도록 전기장형성부재(200)에 제공되는 전원을 제어하는 전기장제어부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용하는 구강관리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    칫솔(100)은
    칫솔모가 형성되는 칫솔머리(110)와,
    칫솔머리(110)에 연결되는 목부(120)와,
    목부(120)에 연결되어 사용자가 파지하는 칫솔몸체(130)를 포함하고,
    전기장형성부재(200)는
    칫솔머리(110)에 형성되는 접지전극(210)과,
    접지전극(210)에서 일측으로 이격되게 형성되어 교류전류를 발생시키는 교류전극(220)과,
    접지전극(210)에서 타측으로 이격되게 형성되어 직류전류를 발생시키는 직류전극(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용하는 구강관리장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    칫솔(100)의 칫솔머리(110)에는 일정간격으로 이격되는 홈들이 형성되고,
    접지전극(210), 교류전극(220), 직류전극(230)은 칫솔(100)에 형성되는 각각의 홈에 삽입되어서 장착되되, 홈의 깊이(d1)보다 전극의 두께(d2)가 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용하는 구강관리장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    칫솔(100)의 칫솔머리(110)에 형성되는 홈의 둘레가 라운드로 형성되는 것을 특징으로 것을 특징으로 하는 전기장을 이용하는 구강관리장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    접지전극(210)은 3개로 구성되어 칫솔머리(110)에서 중앙 및 양쪽에 분산되게 배치되고,
    교류전극(220) 및 직류전극(230)은 접지전극(210)들의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용하는 구강관리장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    접지전극(210)은 다수개로 구성되어 칫솔머리(110)에 일정간격으로 이격되면서 분산되게 배치되고,
    교류전극(220) 및 직류전극(230)은 다수개로 구성되어 접지전극(210)들의 주위에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용하는 구강관리장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    전기장제어부(300)는
    교류전극(220)에 전기적으로 연결되어 교류전극(220)에서 교류전류가 발생되게 하는 교류공급회로부(310)와,
    직류전극(230)에 전기적으로 연결되어 직류전극(230)에서 직류전류가 발생되게 하는 직류공급회로부(320)와,
    교류공급회로부(310) 및 직류공급회로부(320)에 전원을 공급하는 전원공급부(330)와,
    교류공급회로부(310)에 전원공급부(330)의 전원을 연결하면서 직류공급회로부(320)에 전원공급부(330)의 전원을 차단하는 제1스위칭동작을 수행하고, 직류공급회로부(320)에 전원공급부(330)의 전원을 연결하면서 교류공급회로부(310)에 에 전원공급부(330)의 전원을 차단하는 제2스위칭동작을 수행하는 스위치부(340)와,
    기준시간을 설정하는 기준시간설정부(350)와,
    시간을 카운팅하는 시간카운팅부(360)와,
    카운팅되는 시간이 기준시간에 일치하는지 판단하는 시간판단부(370)와,
    시간판단부(370)에서 카운팅되는 시간이 기준시간에 일치하는 것으로 판단하면 스위치부(340)가 제1스위칭동작을 수행하도록 제어하면서 시간카운팅부(360)가 다시 카운팅하도록 제어하고, 다시 시간판단부(370)에서 카운팅되는 시간이 기준시간에 일치하는 것으로 판단하면 스위치부(340)가 제2스위칭동작을 수행하도록 제어하면서 시간카운팅부(360)가 다시 카운팅하도록 제어하는 스위치제어부(380)와,
    전원공급부(330)의 전원을 공급하거나 차단하는 메인스위치(390)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용하는 구강관리장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    교류공급회로부(310)는 교류전류의 진폭이 ± 0.01 V에서 최대 ± 3.0 V를 가지며, 주파수가 0.1 kHz에서 100 MHz를 가지는 교류 신호가 발생되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용하는 구강관리장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    직류공급회로부(320)는 직류 전류가 -0.85 V ~ 0.85 V/㎝의 전위차에 의한 전기장을 가지는 직류 신호가 발생되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전기장을 이용하는 구강관리장치.
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