WO2022055332A1 - 살균 기능을 갖는 칫솔 및 칫솔과 케이스의 조합체 - Google Patents

살균 기능을 갖는 칫솔 및 칫솔과 케이스의 조합체 Download PDF

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WO2022055332A1
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toothbrush
led
case
sterilization
bristles
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PCT/KR2021/012527
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김형주
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헬스앤바이오 주식회사
김형주
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08—Radiation
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    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/24—Apparatus using programmed or automatic operation

Definitions

  • the present invention relates to a toothbrush having a sterilization function, and a toothbrush and case combination, and more particularly, to a toothbrush and a toothbrush and case combination having an LED for sterilization.
  • toothbrushes having a self-sterilizing function are also known.
  • Patent Document 1 relates to a toothbrush that can be sterilized without a separate sterilizing device, and Patent Document 1 has a toothbrush capable of simultaneously sterilizing the bristles and the oral cavity by irradiating ultraviolet rays through an ultraviolet irradiation means on the inner surface of the head part of the toothbrush. This is disclosed.
  • ultraviolet rays suitable for sterilization are ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 280 nm, that is, UVC, and ultraviolet rays outside the wavelength have no or very weak sterilization function.
  • UVA having a wavelength of 320 to 400 nm, ie, UVA has a tooth whitening function but no sterilization function.
  • UVC having a sterilization function is harmful to the human body and there is a problem that it is dangerous when directly irradiated toward the human body.
  • Patent Document 1 if UVC is irradiated with ultraviolet irradiation means, there is a sterilizing effect on the toothbrush head, but it is very harmful to the human body.
  • Patent Document 1 since ultraviolet rays radiated from the rear of the bristles pass through the bristles and are directly emitted to the outside, effective sterilization of the entire bristles cannot be achieved.
  • Patent Document 1 Utility Model Registration No. 20-0444198 (2009. 4. 17)
  • the present invention is to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a toothbrush that can effectively sterilize the entire bristles in a simple manner.
  • Another object of the present invention is to provide a toothbrush that can be used safely while allowing effective toothbrush sterilization.
  • Another object of the present invention is to provide a toothbrush having a tooth whitening function as well as a sterilizing function.
  • a toothbrush having a sterilization function includes a plurality of bristles formed on one surface, and an LED for sterilization installed so as to irradiate light in a direction toward a plurality of bristles from the lower end or peripheral portion of the plurality of bristles. and a handle portion extending from one end of the head portion, the LED for sterilization includes at least one UVC LED, and a magnetic sensor for operation of the LED for sterilization is installed inside the handle portion, so that the magnetic sensor has a magnetic field. When applied, the sterilization LED operates to sterilize the plurality of bristles.
  • the bristles may not be formed in the area corresponding to the location where the LED for sterilization is installed in the head part.
  • a plurality of bristles may be detachably mounted to the head portion.
  • the head portion may further include a whitening LED
  • the handle portion may further include a switch configured to control the operation of the whitening LED, and when the switch is turned on, the whitening LED operates
  • the whitening LED may include a visible light LED or a UVA LED.
  • the combination of a toothbrush and a case having a sterilization function is installed so that a plurality of bristles formed on one surface, and a plurality of bristles from the lower end or peripheral portion of the toothbrush can irradiate light in a direction toward the plurality of bristles
  • a magnetic sensor is installed on the inside of the handle, and a magnetic is installed on the inside of the case at a position corresponding to the magnetic sensor of the handle when the toothbrush is mounted on the case. By being applied, the LED for sterilization operates to sterilize the plurality of bristles.
  • the surface facing the plurality of bristles among the inner surfaces of the case may be made of a material that reflects light.
  • the case may further include a fixing member for fixing the case to the wall.
  • the LED for sterilization provided in the toothbrush head can be operated by a magnetic sensor, so that effective sterilization can be achieved throughout the bristles in a simple manner.
  • the bristles are sterilized when the toothbrush is not in use, but the UVC LED is blocked when the toothbrush is used, so that the human body can be safely used without being exposed to UVC.
  • the toothbrush head is provided with a whitening LED along with a sterilizing LED, so that a tooth whitening effect can be expected as well as a bristles sterilization effect.
  • FIG. 1 is a view showing a toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded view of the head of the toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view showing a combination of a toothbrush and a case according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a combination of a toothbrush and a case according to another embodiment of the present invention.
  • a toothbrush 100 according to an embodiment of the present invention includes a head part 110 and a handle part 130 .
  • a plurality of bristles 115 are formed on one surface of the head portion 110 of the toothbrush 100 according to an embodiment of the present invention, similar to a conventional toothbrush.
  • the LED is installed inside the head portion 110 of the lower end of the bristles 115.
  • the LED installed inside the head unit 110 includes at least one LED for sterilization and at least one LED for whitening.
  • FIG. 2 is an exploded view of the head portion of the toothbrush according to an embodiment of the present invention.
  • the LED 111 for sterilization and the LED 113 for whitening are installed inside the head 110 of the toothbrush 100. do.
  • the LED 111 for sterilization and the LED 113 for whitening are installed so that light can be emitted toward the bristles 115 from the inside of the surface where the plurality of bristles 115 are formed in the head part 110 .
  • the LED 111 for sterilization and the LED 113 for whitening are connected to a power supply (battery) (not shown) provided in the toothbrush 100, respectively, and operate by receiving power from the battery to provide light of a predetermined range of wavelengths. emits
  • a power supply battery (not shown) provided in the toothbrush 100, respectively, and operate by receiving power from the battery to provide light of a predetermined range of wavelengths. emits
  • the sterilization LED 111 is made of a UVC LED, and accordingly, UVC light having a wavelength of 100 to 280 nm is emitted from the sterilization LED 111 to sterilize and disinfect the bristles 115 . function will be performed.
  • a visible light LED is used as the whitening LED 113, and the light emitted therefrom performs a tooth whitening function.
  • a UVA LED emitting UV light known to have a whitening function for example, UVA light having a wavelength of 315 to 400 nm may be used, or a near-infrared LED emitting near-infrared light may be used. may be used.
  • the bristles 115 are not formed in the area corresponding to the location where the LED 111 for sterilization is installed. This is to more effectively sterilize the bristles 115, and by this structure, the UVC light emitted when the UVC light is emitted from the sterilization LED 111 is not interfered by the bristles 115 and effectively the entire bristles 115. can be sterilized.
  • the bristles 115 are formed in the area corresponding to the location where the LED 113 for whitening is installed, but unlike the figure, the bristles may not be formed in the area corresponding to the LED 113 for whitening. .
  • the bristles 115 when the toothbrush 100 is used, the light emitted from the whitening LED 113 is irradiated to the teeth without interference of the bristles 115, so that a better teeth whitening effect can be expected.
  • the sterilization LED 111 and the whitening LED 113 may be covered with a light-transmitting protective cover to prevent exposure to foreign substances or water.
  • the number and arrangement of the LED 111 for sterilization and the LED 113 for whitening are not limited to the bar shown, and can be variously modified according to the object to be used for the toothbrush 100, the size and shape of the head 110, etc. is of course
  • the LED 111 for sterilization and the LED 113 for whitening may be additionally installed in a peripheral portion other than the bottom of the bristles 115 , for example, a portion leading from the head 110 to the handle 130 . In this way, a more effective sterilization and teeth whitening action can be achieved by additionally installing an LED for sterilization and/or whitening in the periphery in addition to the lower end of the bristles 115 .
  • the bristles 115 may be detachably mounted to the head 110 as shown. Since the structure in which the bristles 115 are separated and mounted to the head unit 110 utilizes a known technology, a description thereof will be omitted.
  • the handle portion 130 of the toothbrush 100 is a portion held by the user when using the toothbrush and is formed extending from one end of the head portion 110 .
  • the shape of the handle 130 may be formed in various shapes that are comfortable for the user to grip, for example, a square column, a cylindrical shape, a conical shape, and the like.
  • the handle 130 is provided with a sensor and a switch for controlling the LED 111 for sterilization and the LED 113 for whitening installed in the head 110 .
  • a magnetic sensor 131 configured to control the operation of the LED 111 for sterilization is installed inside the handle 130 (see FIG. 1 (a)).
  • the magnetic sensor 131 may be configured to irradiate UVC light by operating the sterilization LED 111 when a magnetic field is applied, and for this purpose, the sterilization LED 111 and the sterilization LED 111 supply power It may be electrically connected to the battery.
  • the magnetic sensor 131 installed on the handle 130 is a reed switch, but it is also possible to use a Hall sensor or an MR sensor.
  • the magnetic field applied to the magnetic sensor 131 through a magnetic outside the toothbrush 100 for example, a permanent magnet can be controlled.
  • the magnetic sensor 131 When the magnetic sensor 131 is adjacent to the magnetic and is affected by the magnetic field generated by the magnetic, the magnetic sensor 131 operates, power is connected to the LED 111 for sterilization, and UVC light is emitted. Conversely, when the magnetic sensor 131 escapes the influence of the magnetic field generated by the magnet, the power supply to the LED 111 for sterilization is cut off.
  • the LED 111 for sterilization operates when using the toothbrush, so that UVC light is directly irradiated to the human body.
  • an additional safety device for safe use may be further included.
  • a contact sensor that cuts off the power of the LED 111 for sterilization may be installed in the handle 130 .
  • the touch sensor may detect a user's touch, that is, the user grips the handle unit 130 , and when detecting the user's touch, may cut off the power connection to the sterilization LED 111 .
  • a plurality of contact sensors may be installed along the periphery of the handle portion 130 to effectively detect a contact when the user grips the toothbrush 100 to use the toothbrush 100 .
  • a pressure-sensitive sensor may be used, and other known sensors may be used.
  • the contact sensor of the handle part 130 is auxiliaryly provided, the magnetic sensor 131 .
  • Safety can be ensured by preventing the user from being exposed to UVC light when using the toothbrush 100 even in the case of a malfunction.
  • the handle 130 of the toothbrush 100 may further include a switch 133 configured to control the operation of the whitening LED 113 ( 1 (b)).
  • a switch 133 configured to control the operation of the whitening LED 113 ( 1 (b)).
  • the switch 133 When the user turns on the switch 133 when using the toothbrush 100, power is supplied to the whitening LED 113 to emit light for whitening, for example, visible light or UVA light, and after brushing is finished, the switch 133 When OFF, the power supply of the LED 113 for whitening is cut off. In this way, the operation of the LED 113 for whitening can be controlled by a user's simple operation, and the LED 113 for whitening can be operated only when brushing teeth.
  • a power cutoff means (not shown) for cutting off the power connection to the whitening LED 113 when a predetermined time has elapsed after the switch 133 is turned on may be further provided.
  • the predetermined time may be set to 3 to 5 minutes in consideration of a normal brushing time.
  • the user can selectively control the operation of the LED for sterilization and the LED for whitening as needed.
  • the toothbrush having a sterilization function may be accommodated in a dedicated case to perform the sterilization function.
  • Figure 3 is a view showing a combination of a toothbrush and a case according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 (a) shows a state in which the toothbrush is mounted on the case
  • Figure 3 (b) is a state in which the toothbrush is separated indicates the case.
  • the combination of a toothbrush and a case includes a toothbrush 100 having a sterilization function and a case 200 in which the toothbrush 100 can be mounted.
  • a toothbrush 100 having a sterilization function and a case 200 in which the toothbrush 100 can be mounted.
  • the detailed configuration of the toothbrush 100 has been described above, a description thereof will be omitted.
  • Case 200 is configured such that the toothbrush 100 is mounted in a direction facing the bristles 115 of the toothbrush 100.
  • a groove of a shape corresponding to the external shape of the toothbrush 100 is formed inside the case 200, and the toothbrush 100 including the head part 110 and the handle part 130 is inserted into the groove in such a way that the case is inserted. It may be coupled to and fixed to ( 200 ).
  • a locking jaw for coupling and fixing the toothbrush 100 may be formed in the groove formed in the case 200 .
  • there is a locking jaw configured to engage the head portion 110 in a portion corresponding to the portion connected from the head portion 110 to the handle portion 130 of the toothbrush 100 . can be formed.
  • the portion corresponding to the handle 130 of the toothbrush 100 may be formed of an elastic material so that the handle 130 is wrapped around and maintained after the handle 130 is fitted.
  • the case 200 can be implemented in a form in which four sides of the top, bottom, left and right are closed while the toothbrush 100 is mounted on the case 200 so that the toothbrush 100 can be stably fixed and stored. there is.
  • the inner surface of the case 200 at least the inner surface facing the bristles 115 when the toothbrush 100 is mounted on the case 200 may be made of a material that reflects light.
  • the inner surface of the case 200 may be coated with a metal such as aluminum.
  • UVC light emitted from the sterilization LED 111 reaches the inner surface of the case 200 without interference of the bristles 115 and is reflected therefrom to effectively clean the bristles 115 as a whole. can be sterilized.
  • the case 200 may further include a fixing member for attaching and fixing the case 200 to a wall or a mirror.
  • the fixing member may be provided on the rear surface of the case 200 .
  • the fixing member may be, for example, a double-sided tape or a gel adhesive tape, and in addition, it will be possible to provide a known member for bonding.
  • the case 200 reflects the UVC light emitted from the sterilization LED 111 for effective sterilization, as well as prevents the bristles 115 from being contaminated by the external environment when the toothbrush is not in use, and prevents the toothbrush from being contaminated. It performs the storage function.
  • the case 200 according to the present embodiment performs a function that can be safely used by controlling the operation of the sterilization LED 111 in addition to the above function.
  • the operation control of the sterilization LED 111 through the case 200 will be described in detail.
  • a magnetic sensor 131 configured to control the operation of the LED 111 for sterilization is installed inside the handle 130 of the toothbrush 100 according to this embodiment, and the magnetic sensor 131 is It is configured to irradiate UVC light by operating the LED 111 for sterilization when a magnetic field is applied.
  • a magnetic for controlling the operation of the magnetic sensor 131 installed on the handle 130 is installed inside the case 200 .
  • the magnetic is installed at a position corresponding to the magnetic sensor 131 of the handle 130 when the toothbrush 100 is coupled to the case 200 , and may be formed of a permanent magnet.
  • the magnet is installed in the form of being built-in to the case 200 , but otherwise, it may be possible to protrude from the inner surface of the case 200 .
  • the magnetic installed in the case 200 and the magnetic sensor 131 of the handle 130 face each other, and the magnetic enters within the detection range of the magnetic sensor 131. That is, when a magnetic field is applied to the magnetic sensor 131 by means of a magnetic field, the magnetic sensor 131 operates, power is connected to the LED 111 for sterilization, and UVC light is emitted. Conversely, when the toothbrush 100 is separated from the case 200 and the magnetic of the case 200 is out of the detection range of the magnetic sensor 131 of the handle 130, that is, the magnetic sensor 131 is generated by the magnetic. When out of the influence of the magnetic field, the power supply to the LED 111 for sterilization is cut off.
  • the toothbrush 100 is coupled to the case 200 and a power cutoff means (not shown) for cutting off the power connection to the LED 111 for sterilization when a predetermined time elapses.
  • a predetermined time is a time point at which toothbrush sterilization is completed by UVC light, and may be set to, for example, 3 to 5 minutes.
  • the operation of the sterilization LED 111 can be controlled by the interaction of the magnetic sensor 131 installed on the handle 130 and the magnetic installed on the case 200 . Accordingly, only when the toothbrush 100 is mounted on the case 200, power is connected to the LED 111 for sterilization and UVC light is emitted, thereby reducing the risk of UVC light being unintentionally irradiated to the human body, such as teeth. can be prevented
  • the shape of the case may be changed into various shapes in consideration of convenience of attachment and detachment, aesthetics, and the like.
  • Figure 4 is a view showing a combination of a toothbrush and a case according to another embodiment of the present invention
  • Figure 4 (a) shows a state in which the toothbrush is mounted on the case
  • Figure 4 (b) is a state in which the toothbrush is separated. indicates the case.
  • the case 200 ′ according to the present embodiment is different from the case 200 according to the previous embodiment in an external structure.
  • the case 200 ′ may be implemented in a form in which the upper end and the lower end are open and only the left and right sides of the case 200 ′ are closed.

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Abstract

본 발명은 살균 기능을 갖는 칫솔 및 칫솔과 케이스의 조합체에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 살균 기능을 갖는 칫솔은 일면에 형성되는 복수의 칫솔모와, 복수의 칫솔모 하단 또는 주변부에서 복수의 칫솔모를 향하는 방향으로 광을 조사할 수 있도록 설치되는 살균용 LED를 포함하는 헤드부 및 헤드부의 일단에서 연장 형성되는 손잡이부를 포함하고, 살균용 LED는 적어도 하나의 UVC LED를 포함하고, 손잡이부의 내측에는 살균용 LED의 작동을 위한 마그네틱 센서가 설치되어 마그네틱 센서에 자기장이 인가될 때 살균용 LED가 작동하여 복수의 칫솔모의 살균이 이루어진다.

Description

살균 기능을 갖는 칫솔 및 칫솔과 케이스의 조합체
본 발명은 살균 기능을 갖는 칫솔 및 칫솔과 케이스의 조합체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 살균용 LED를 구비하는 칫솔 및 칫솔과 케이스의 조합체에 관한 것이다.
일반적으로, 칫솔 사용 후 칫솔모에는 물기나 음식 찌꺼기 등이 남아 있게 되어 박테리아, 세균 등의 유해성 미생물이 쉽게 번식하게 되며, 이처럼 오염된 칫솔을 계속 사용하면 치주염과 같은 구강 질환을 유발할 뿐만 아니라 나아가 폐렴, 기관지염 등의 질병을 초래할 수도 있다.
이에 다양한 칫솔 살균장치가 개발되고 있으며, 최근에는 자체 살균 기능을 갖는 칫솔도 알려져 있다.
특허문헌 1은 별도의 살균장치 없이 살균이 가능한 칫솔에 관한 것으로서, 특허문헌 1에는 칫솔의 헤드부 내면에 자외선 조사 수단을 구비하고, 이를 통해 자외선을 조사함으로써 칫솔모와 구강을 동시에 살균할 수 있는 칫솔이 개시되어 있다.
이와 관련하여, 살균에 적합한 자외선은 100 ~ 280 nm 파장의 자외선, 즉 UVC이며, 상기 파장 밖의 자외선은 살균 기능이 없거나 매우 미약하다. 예를 들어, 320 ~ 400 nm 파장의 자외선, 즉 UVA는 치아 미백 기능은 있으나 살균 기능은 없는 것으로 알려져 있다. 하지만, 살균 기능을 갖는 UVC는 인체에 유해하여 인체를 향하여 직접 조사하면 위험하다는 문제가 있다.
즉, 특허문헌 1에서 자외선 조사수단으로 UVC를 조사한다면 칫솔모 살균 효과는 있지만 인체에 매우 유해하며, 이외의 다른 파장의 UV를 조사한다면 살균 효과를 얻지 못하는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 1에서는 칫솔모 후방에서 방사된 자외선이 칫솔모를 통과하여 곧바로 외부로 방출되기 때문에 칫솔모 전체에 대한 효과적인 살균이 이루어질 수 없다.
이처럼, 사용에 불편함이 없고 칫솔모 전체에 걸친 효과적인 살균이 가능하면서도 안전성이 보장된 칫솔 살균 수단이 여전히 요구되는 실정이다.
<선행기술문헌>
<특허문헌>
(특허문헌 1) 등록실용신안공보 제20-0444198호(2009. 4. 17)
본 발명은 상술한 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 간편한 방식으로 칫솔모 전체에 걸쳐 효과적인 살균이 가능한 칫솔을 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 효과적인 칫솔 살균이 가능하면서도 안전하게 사용할 수 있는 칫솔을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명은 살균 기능과 함께 치아 미백 기능이 있는 칫솔을 제공하는 것에도 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 살균 기능을 갖는 칫솔은 일면에 형성되는 복수의 칫솔모와, 복수의 칫솔모 하단 또는 주변부에서 복수의 칫솔모를 향하는 방향으로 광을 조사할 수 있도록 설치되는 살균용 LED를 포함하는 헤드부 및 헤드부의 일단에서 연장 형성되는 손잡이부를 포함하고, 살균용 LED는 적어도 하나의 UVC LED를 포함하고, 손잡이부의 내측에는 살균용 LED의 작동을 위한 마그네틱 센서가 설치되어 마그네틱 센서에 자기장이 인가될 때 살균용 LED가 작동하여 복수의 칫솔모의 살균이 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤드부에서 살균용 LED가 설치되는 위치에 대응하는 영역에는 칫솔모가 형성되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 칫솔모는 헤드부에 분리 가능하게 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤드부는 미백용 LED를 더 포함할 수 있고, 손잡이부는 미백용 LED의 작동을 제어하도록 구성되는 스위치를 더 포함할 수 있으며, 스위치를 ON하면 미백용 LED가 작동하여 치아 미백 작용이 이루어질 수 있다. 여기에서, 미백용 LED는 가시광 LED 또는 UVA LED를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 살균 기능을 갖는 칫솔과 케이스의 조합체는 일면에 형성되는 복수의 칫솔모와, 복수의 칫솔모 하단 또는 주변부에서 상기 복수의 칫솔모를 향하는 방향으로 광을 조사할 수 있도록 설치되는 살균용 LED를 포함하는 헤드부, 헤드부의 일단에서 연장 형성되는 손잡이부 및 칫솔을 장착할 수 있는 케이스를 포함하고, 살균용 LED는 적어도 하나의 UVC LED를 포함한다. 손잡이부의 내측에는 마그네틱 센서가 설치되고, 케이스의 내측에는 칫솔이 케이스에 장착될 때 손잡이부의 마그네틱 센서에 대응하는 위치에 마그네틱이 설치되어, 케이스에 칫솔이 장착될 때 마그네틱에 의해 마그네틱 센서에 자기장이 인가됨으로써 살균용 LED가 작동하여 복수의 칫솔모의 살균이 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 칫솔이 케이스에 장착될 때 케이스의 내면 중 복수의 칫솔모와 마주하는 면은 광을 반사하는 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이스는 케이스를 벽에 고정하기 위한 고정부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 칫솔 헤드부에 구비된 살균용 LED가 마그네틱 센서에 의해 작동될 수 있어, 간편한 방식으로 칫솔모 전체에 걸쳐 효과적인 살균이 이루어질 수 있다.
또한, 칫솔을 사용하지 않을 때 칫솔모를 살균하되 칫솔 사용 시에는 UVC LED의 작동을 차단하게 되어, 인체가 UVC에 노출되지 않고 안전하게 사용할 수 있다.
또한, 칫솔 헤드부에 살균용 LED와 함께 미백용 LED가 구비되어 칫솔모 살균 효과와 함께 치아 미백 효과도 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔의 헤드부의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔과 케이스의 조합체를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칫솔과 케이스의 조합체를 나타내는 도면이다.
<부호의 설명>
100: 칫솔
110: 헤드부
111: 살균용 LED
113: 미백용 LED
115: 칫솔모
130: 손잡이부
131: 마그네틱 센서
133: 스위치
200, 200': 케이스
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분의 설명은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성요소의 크기, 두께, 위치 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔을 나타내는 도면으로, 도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔(100)은 헤드부(110) 및 손잡이부(130)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔(100)의 헤드부(110)에는 통상의 칫솔과 마찬가지로 그 일면에 복수의 칫솔모(115)가 형성된다. 본 실시예에 따르면, 칫솔모(115) 하단의 헤드부(110) 내측에는 LED가 설치된다. 헤드부(110) 내측에 설치되는 LED는 적어도 하나의 살균용 LED 및 적어도 하나의 미백용 LED를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔의 헤드부의 분해도로서, 도 2를 참조하면 칫솔(100)의 헤드부(110) 내측에 살균용 LED(111)와 미백용 LED(113)가 설치된다. 살균용 LED(111) 및 미백용 LED(113)는 헤드부(110)에서 복수의 칫솔모(115)가 형성되는 면의 내측에서, 칫솔모(115)를 향하여 광이 방출될 수 있도록 설치된다.
살균용 LED(111) 및 미백용 LED(113)는 각각 칫솔(100) 내에 구비되는 전원공급장치(배터리)(미도시)와 연결되며, 배터리로부터 전력을 공급받아 작동하여 각기 소정 범위 파장의 광을 방출한다.
본 실시예에 따르면, 살균용 LED(111)는 UVC LED로 이루어지며, 이에 따라, 살균용 LED(111)에서는 100 ~ 280 nm의 파장을 갖는 UVC 광이 방출되어 칫솔모(115)의 살균, 소독 기능을 수행하게 된다. 반면에, 미백용 LED(113)로는 가시광 LED가 사용되어 이로부터 방출되는 광이 치아 미백 기능을 수행한다. 다만, 미백용 LED(113)로는 미백 기능이 있는 것으로 알려진 UV 광, 예를 들어 315 ~ 400 nm의 파장을 갖는 UVA 광을 방출하는 UVA LED가 사용될 수 있으며, 또는 근적외선 광을 방출하는 근적외선 LED가 사용될 수도 있다.
도시된 바와 같이, 살균용 LED(111)가 설치되는 위치에 대응하는 영역에는 칫솔모(115)가 형성되지 않는다. 이는 칫솔모(115)를 더욱 효과적으로 살균하기 위한 것으로서, 이러한 구조에 의해 살균용 LED(111)에서 UVC 광이 방출될 때 방출되는 UVC 광이 칫솔모(115)에 의해 간섭되지 않으며 효과적으로 칫솔모(115) 전체를 살균할 수 있다.
본 실시예에서는 미백용 LED(113)가 설치되는 위치에 대응하는 영역에 칫솔모(115)가 형성되어 있으나, 도시된 바와 달리 미백용 LED(113)에 대응하는 영역에도 칫솔모가 형성되지 않을 수 있다. 이 경우, 칫솔(100)을 사용할 때 미백용 LED(113)에서 방출되는 광이 칫솔모(115)의 간섭 없이 치아에 조사되어 더 나은 치아 미백 효과를 기대할 수 있다.
도시되지 않았지만, 살균용 LED(111) 및 미백용 LED(113)는 이물질 또는 물에 노출되는 것을 방지하기 위한 광 투과성의 보호커버로 덮일 수 있다. 그리고 살균용 LED(111) 및 미백용 LED(113)의 개수와 배치는 도시된 바에 한정되지 않으며, 칫솔(100) 사용 대상, 헤드부(110)의 크기 및 형상 등에 따라 다양하게 변형할 수 있음은 물론이다. 살균용 LED(111) 및 미백용 LED(113)는 칫솔모(115) 하단이 아닌 주변부, 예를 들어 헤드부(110)에서 손잡이부(130)로 이어지는 부분에 추가로 설치될 수 있다. 이와 같이, 칫솔모(115)의 하단 이외에 주변부에 살균 및/또는 미백을 위한 LED를 추가 설치함으로써 더욱 효과적인 살균 및 치아 미백 작용이 이루어질 수 있다.
일반적인 UV LED의 사용 수명은 10,000 시간 이상으로 칫솔모(115)의 교체 주기보다 훨씬 길고 상대적으로 비용이 고가이기 때문에, 칫솔모(115)가 마모될 경우 칫솔모(115)만 분리하여 교체하는 것이 효율적이다. 따라서, 본 실시예에서는 도시된 바와 같이 칫솔모(115)가 헤드부(110)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 칫솔모(115)가 헤드부(110)에 분리, 장착되는 구조는 공지 기술을 활용하는 것이므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔(100)의 손잡이부(130)는 칫솔 사용 시 사용자가 파지하는 부분으로 헤드부(110)의 일단에서 연장 형성된다. 손잡이부(130)의 형태는 사용자가 파지하기에 편안한 다양한 형태, 예를 들어 사각기둥, 원통형, 원뿔형 등으로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따르면 손잡이부(130)에는 헤드부(110)에 설치되는 살균용 LED(111) 및 미백용 LED(113)를 제어하기 위한 센서 및 스위치가 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 손잡이부(130)의 내측에는 살균용 LED(111)의 작동을 제어하도록 구성되는 마그네틱 센서(131)가 설치된다(도 1의 (a) 참조). 마그네틱 센서(131)는 자기장이 인가될 때 살균용 LED(111)를 작동시켜 UVC 광을 조사하도록 구성될 수 있으며, 이를 위하여 살균용 LED(111) 및 살균용 LED(111)에 전원을 공급하는 배터리와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시예에서는 손잡이부(130)에 설치되는 마그네틱 센서(131)가 리드 스위치로 이루어지나, 이와 달리 홀 센서 또는 MR 센서 등을 사용하는 것도 가능하다.
후술하는 바와 같이, 칫솔(100) 외부의 마그네틱, 예를 들어 영구 자석을 통하여 마그네틱 센서(131)에 인가되는 자기장을 제어할 수 있다. 마그네틱 센서(131)가 마그네틱에 인접하여 마그네틱에 의해 발생하는 자기장의 영향을 받게 되면, 마그네틱 센서(131)가 동작하여 살균용 LED(111)에 전원이 연결되고 UVC 광이 방출된다. 반대로, 마그네틱 센서(131)가 마그네틱에 의해 발생하는 자기장의 영향에서 벗어나면, 살균용 LED(111)에 전원 공급이 차단된다.
한편, 마그네틱 센서(131)의 고장 내지 작동 오류가 있는 경우에는 칫솔 사용 시에 살균용 LED(111)가 작동하여 UVC 광이 인체에 직접 조사되는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 칫솔(100) 사용 시 이러한 고장 내지 작동 오류가 있는 경우 구강에 UVC 광이 직접 조사될 위험이 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 이처럼 마그네틱 센서(131)의 고장, 작동 오류가 있는 경우에도 안전한 사용을 위한 추가적인 안전장치를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 손잡이부(130)에 살균용 LED(111)의 전원을 차단하는 접촉 센서가 설치될 수 있다. 접촉 센서는 사용자의 접촉, 즉 사용자가 손잡이부(130)를 파지하는 것을 감지할 수 있고, 사용자의 접촉을 감지하는 경우 살균용 LED(111)로의 전원 연결을 차단할 수 있다. 접촉 센서는 사용자가 칫솔(100)을 사용하기 위해 칫솔(100)을 파지하는 경우에 접촉을 효과적으로 감지할 수 있도록 손잡이부(130)의 둘레를 따라 복수 설치될 수 있다. 접촉 센서로는 감압센서를 사용할 수 있으며, 이외에 공지의 다른 센서를 사용할 수도 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마그네틱 센서(131)와 마그네틱에 의해 살균용 LED(111)의 작동을 제어하면서도 보조적으로 손잡이부(130)의 접촉 센서를 구비하여, 마그네틱 센서(131)가 오작동하는 경우에도 사용자가 칫솔(100) 사용 시 UVC 광에 노출되지 않도록 하여 안전성을 보장할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔(100)의 손잡이부(130)는 미백용 LED(113)의 작동을 제어하도록 구성되는 스위치(133)를 더 포함할 수 있다(도 1의 (b) 참조). 사용자가 칫솔(100) 사용 시 스위치(133)를 ON하면 미백용 LED(113)에 전원이 공급되어 미백을 위한 광, 예를 들어 가시광 또는 UVA 광이 방출되고, 양치가 끝난 후 스위치(133)를 OFF하면 미백용 LED(113)의 전원 공급이 차단된다. 이처럼, 사용자의 간단한 조작에 의하여 미백용 LED(113)의 작동을 제어할 수 있으며, 양치 시에만 미백용 LED(113)를 작동할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 불필요한 전력 낭비를 최소화하기 위하여 스위치(133)가 ON된 후 소정 시간이 경과하면 미백용 LED(113)로의 전원 연결을 차단하는 전원 차단수단(미도시)이 더 구비될 수 있다. 여기서, 소정 시간은 통상의 양치 시간을 고려하여 3 ~ 5분으로 설정할 수 있다.
이처럼, 본 실시예에서는 살균용 LED와 미백용 LED의 작동을 제어하는 수단을 각각 구비함으로써, 사용자가 필요에 따라 살균용 LED와 미백용 LED의 작동을 선택적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 살균 기능을 갖는 칫솔은 전용 케이스에 수납되어 살균 기능이 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔과 케이스의 조합체를 나타내는 도면으로, 도 3의 (a)는 칫솔이 케이스에 장착된 상태를 나타내고 도 3의 (b)는 칫솔이 분리된 상태의 케이스를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칫솔과 케이스의 조합체는 살균 기능을 갖는 칫솔(100)과 칫솔(100)을 장착할 수 있는 케이스(200)를 포함한다. 여기서, 칫솔(100)의 세부 구성은 앞서 설명하였는바, 이에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 케이스(200)는 칫솔(100)의 칫솔모(115)와 마주하는 방향으로 칫솔(100)이 장착되도록 구성된다. 케이스(200)의 내측에는 칫솔(100)의 외형과 대응하는 형상의 홈이 형성되어 있으며, 홈에 헤드부(110)와 손잡이부(130)를 포함하는 칫솔(100)이 삽입되는 방식으로 케이스(200)에 결합, 고정될 수 있다. 케이스(200)에 형성된 홈에는 칫솔(100)의 결합, 고정을 위한 걸림 턱이 형성될 수 있다. 예를 들어, 케이스(200)의 홈에서, 칫솔(100)의 헤드부(110)로부터 손잡이부(130)로 연결되는 부분과 대응되는 부분에 헤드부(110)가 걸리도록 구성되는 걸림 턱이 형성될 수 있다. 또한, 칫솔(100)의 손잡이부(130)에 대응하는 부분은 탄성재료로 구성하여 손잡이부(130)가 끼워진 후 손잡이부(130)를 감싸 유지되는 형태로 구성될 수도 있다.
도시된 바와 같이, 케이스(200)는 칫솔(100)이 안정적으로 고정되고 보관될 수 있도록 칫솔(100)이 케이스(200)에 장착된 상태에서 상하좌우의 4면이 폐쇄된 형태로 구현될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 케이스(200)의 내면, 적어도 칫솔(100)이 케이스(200)에 장착될 때 칫솔모(115)와 마주하는 내면은 광을 반사하는 재질로 이루어 질 수 있다. 예를 들어, 케이스(200)의 내면은 알루미늄 등의 금속으로 코팅되어 이루어질 수 있다. 이러한 케이스(200)의 내면 구성에 따라, 살균용 LED(111)에서 방출된 UVC 광이 칫솔모(115)의 간섭 없이 케이스(200)의 내면에 도달하고 이로부터 반사되어 칫솔모(115) 전체를 효과적으로 살균할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이스(200)는 케이스(200)를 벽면이나 거울에 부착, 고정하기 위한 고정부재를 더 포함할 수 있다. 고정부재는 케이스(200)의 후면에 구비될 수 있다. 고정부재는 예를 들어, 양면 테이프 또는 겔 접착테이프일 수 있으며, 이외에 공지의 접착을 위한 부재를 구비하는 것도 가능할 것이다.
이처럼, 케이스(200)는 살균용 LED(111)에서 방출되는 UVC 광을 반사하여 효과적인 살균이 이루어지도록 하는 기능 뿐만 아니라 칫솔 미사용 시 칫솔모(115)가 외부 환경에 의해 오염되는 것을 방지하고, 칫솔을 보관하는 기능을 수행한다. 본 실시예에 따른 케이스(200)는 상기 기능 이외에 살균용 LED(111)의 작동을 제어하여 안전하게 사용할 수 있는 기능도 수행하는데, 이하에서 케이스(200)를 통한 살균용 LED(111)의 작동 제어에 대해 상세히 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 칫솔(100)의 손잡이부(130) 내측에는 살균용 LED(111)의 작동을 제어하도록 구성되는 마그네틱 센서(131)가 설치되며, 마그네틱 센서(131)는 자기장이 인가될 때 살균용 LED(111)를 작동시켜 UVC 광을 조사하도록 구성된다.
본 실시예에 따르면, 케이스(200)의 내측에는 손잡이부(130)에 설치되는 마그네틱 센서(131)의 작동 제어를 위한 마그네틱이 설치된다. 마그네틱은, 칫솔(100)을 케이스(200)와 결합할 때, 손잡이부(130)의 마그네틱 센서(131)에 상응하는 위치에 설치되며, 영구자석으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 마그네틱이 케이스(200)에 내장되는 형태로 설치되나, 이와 달리 케이스(200) 내면에서 돌출 형성되는 것도 가능할 것이다.
칫솔(100)이 케이스(200)에 장착되면, 케이스(200)에 설치된 마그네틱과 손잡이부(130)의 마그네틱 센서(131)가 마주하게 되고, 마그네틱이 마그네틱 센서(131)의 감지 범위 내로 들어오게 되면, 즉 마그네틱에 의해 마그네틱 센서(131)에 자기장이 인가되면, 마그네틱 센서(131)가 동작하여 살균용 LED(111)에 전원이 연결되고 UVC 광이 방출된다. 반대로, 칫솔(100)이 케이스(200)에서 분리되어 케이스(200)의 마그네틱이 손잡이부(130)의 마그네틱 센서(131)의 감지 범위에서 벗어나게 되면, 즉 마그네틱 센서(131)가 마그네틱에 의해 발생하는 자기장의 영향에서 벗어나면, 살균용 LED(111)에 전원 공급이 차단된다.
본 실시예에 따르면, 불필요한 전력낭비를 최소화하기 위해서 칫솔(100)이 케이스(200)와 결합된 상태에서 소정 시간이 지나면 살균용 LED(111)로의 전원 연결을 차단하는 전원 차단수단(미도시)이 더 구비될 수 있다. 여기서, 소정 시간은 UVC 광에 의해 칫솔 살균이 완료되는 시점으로, 예를 들어 3 ~ 5분으로 설정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 손잡이부(130)에 설치되는 마그네틱 센서(131)와 케이스(200)에 설치되는 마그네틱의 상호 작용으로 살균용 LED(111)의 작동을 제어할 수 있다. 이에 따라, 칫솔(100)을 케이스(200)에 장착하는 경우에만 살균용 LED(111)에 전원이 연결되고 UVC 광이 방출되도록 함으로써, UVC 광이 의도치 않게 치아 등의 인체에 조사되는 위험을 방지할 수 있다.
한편, 케이스의 형상은 착탈의 편의성, 심미감 등을 고려하여 다양한 형태로 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칫솔과 케이스의 조합체를 나타내는 도면으로, 도 4의 (a)는 칫솔이 케이스에 장착된 상태를 나타내고 도 4의 (b)는 칫솔이 분리된 상태의 케이스를 나타낸다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 케이스(200')는 외부 구조에 있어서 앞선 실시예에 따른 케이스(200)와 차이를 보인다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 케이스(200')는 상단부와 하단부는 개방되고 케이스(200')의 좌측과 우측만이 폐쇄된 형태로 구현될 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예들에 의해 설명하였으나, 상기 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 살균 기능을 갖는 칫솔로서,
    일면에 형성되는 복수의 칫솔모와, 상기 복수의 칫솔모 하단 또는 주변부에서 상기 복수의 칫솔모를 향하는 방향으로 광을 조사할 수 있도록 설치되는 살균용 LED를 포함하는 헤드부 및
    상기 헤드부의 일단에서 연장 형성되는 손잡이부를 포함하고,
    상기 살균용 LED는 적어도 하나의 UVC LED를 포함하고,
    상기 손잡이부의 내측에는 상기 살균용 LED의 작동을 위한 마그네틱 센서가 설치되어 상기 마그네틱 센서에 자기장이 인가될 때 상기 살균용 LED가 작동하여 상기 복수의 칫솔모의 살균이 이루어지는, 칫솔.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부에서 상기 살균용 LED가 설치되는 위치에 대응하는 영역에는 칫솔모가 형성되지 않는, 칫솔.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 칫솔모는 상기 헤드부에 분리 가능하게 장착되는, 칫솔.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 헤드부는 미백용 LED를 더 포함하고,
    상기 손잡이부는 상기 미백용 LED의 작동을 제어하도록 구성되는 스위치를 더 포함하여,
    상기 스위치를 ON하면 상기 미백용 LED가 작동하여 치아 미백 작용이 이루어지는, 칫솔.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 미백용 LED는 가시광 LED 또는 UVA LED를 포함하는, 칫솔.
  6. 살균 기능을 갖는 칫솔과 케이스의 조합체로서,
    일면에 형성되는 복수의 칫솔모와, 상기 복수의 칫솔모 하단 또는 주변부에서 상기 복수의 칫솔모를 향하는 방향으로 광을 조사할 수 있도록 설치되는 살균용 LED를 포함하는 헤드부,
    상기 헤드부의 일단에서 연장 형성되는 손잡이부 및
    상기 칫솔을 장착할 수 있는 케이스를 포함하고,
    상기 살균용 LED는 적어도 하나의 UVC LED를 포함하고,
    상기 손잡이부의 내측에는 마그네틱 센서가 설치되고, 상기 케이스의 내측에는 상기 칫솔이 상기 케이스에 장착될 때 상기 손잡이부의 마그네틱 센서에 대응하는 위치에 마그네틱이 설치되어, 상기 케이스에 상기 칫솔이 장착될 때 상기 마그네틱에 의해 상기 마그네틱 센서에 자기장이 인가됨으로써 상기 살균용 LED가 작동하여 상기 복수의 칫솔모의 살균이 이루어지는, 칫솔과 케이스의 조합체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 칫솔이 상기 케이스에 장착될 때 상기 케이스의 내면 중 상기 복수의 칫솔모와 마주하는 면은 광을 반사하는 재질로 이루어지는, 칫솔과 케이스의 조합체.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 케이스를 벽에 고정하기 위한 고정부재를 더 포함하는, 칫솔과 케이스의 조합체.
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