WO2022107928A1 - 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기 - Google Patents

살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기 Download PDF

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WO2022107928A1
WO2022107928A1 PCT/KR2020/016470 KR2020016470W WO2022107928A1 WO 2022107928 A1 WO2022107928 A1 WO 2022107928A1 KR 2020016470 W KR2020016470 W KR 2020016470W WO 2022107928 A1 WO2022107928 A1 WO 2022107928A1
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sterilization
toothbrush
room
disposed
lamp
Prior art date
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PCT/KR2020/016470
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English (en)
French (fr)
Inventor
이상훈
홍승범
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주식회사 헬로우미스터리
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Definitions

  • the present invention relates to a toothbrush sterilizer equipped with a sterilization and drying function, and more particularly, a sterilization and drying function capable of sterilizing and drying the inserted bristles in a short time by being easy to carry and equipped with a UV lamp and a heating means inside. It relates to a toothbrush sterilizer equipped with this.
  • a toothbrush is stored in a storage container or a holder for storing the toothbrush after use, and since the bristles of the toothbrush after use are in a wet state, an environment in which bacteria can propagate is provided.
  • the bristles are in direct contact with the teeth and are in a wet state after use, it takes a long time for the moisture to evaporate, resulting in a high bacterial growth rate.
  • the bacteria When the bristles in which bacteria are propagated in this way are used, the bacteria are transferred into the oral cavity and cause various oral diseases such as periodontitis.
  • the prior art is small in size, convenient to carry and store, and can intensively sterilize the bristles, and the power supply is configured with a battery capable of charging and discharging, so that it can be used outside.
  • Republic of Korea Patent Registration No. 10-2177395 (registered on Nov. 5, 2020) relates to a 'portable UV sterilizer', in which the first body and one side are slidably coupled with respect to one side of the first body. And a body portion comprising a second body,
  • a UV lamp module installed on one exposed surface of the first body exposed during sliding movement of the second body to irradiate UV, and a UV lamp module built in the main body and connected to the UV lamp module and sliding movement of the second body
  • a UV irradiation unit comprising a UV operation module for controlling the operation of the UV lamp module according to the
  • One end is rotatably coupled to the other side of the second body, and the other end is formed to be spaced apart from the second body by rotating about one end, and the other end rotates around one end to contact the floor. And, it includes a stand for supporting the main body so as to be erected obliquely.
  • This prior art sterilizes and sterilizes the object by using the UV irradiated from the UV irradiator disposed on the main body by erecting the main body at an angle through the stand.
  • the present invention has been proposed to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a toothbrush sterilizer equipped with a sterilization and drying function capable of maximizing the sterilization and drying effect of a toothbrush mall while improving portability by miniaturizing the size. .
  • An object of the present invention is to provide a toothbrush sterilizer equipped with a sterilization and drying function that can be controlled in real time through the same external device.
  • a case including a control room having a sterilization room formed therein, an entrance hole communicating the sterilization room and the outside at one end, and formed at a position opposite to the sterilization room;
  • a toothbrush holder module including a body disposed so as to be able to enter and exit the sterilization room of the case, and a holder detachably coupled to the body and detachably mounted on the toothbrush base;
  • a UV lamp disposed in the control room and irradiating UV light to the sterilization room while operating by the applied power and signal, and the UV lamp disposed in the control room and operated by the applied power and signal to heat the air introduced into the sterilization room a sterilization module including a control PCB for applying power and a signal to the UV lamp and the heating means, and a battery for supplying power to the UV lamp and the heating means, each of which heating means is mounted;
  • the sliding means is disposed on one side of the case and a pair of stationary magnets disposed at positions spaced apart from each other along the moving direction of the toothbrush holder module, and the pair of fixed magnets disposed on one side in the longitudinal direction of the body
  • a variable magnet coupled by magnetic force with a fixed magnet of the case, a pair of guide rails arranged symmetrically on one side of the case, and a pair of mutually symmetrical pairs on one side of the body are arranged on the guide rail It is characterized in that it includes a pair of guide protrusions that are movably arranged.
  • the holder is made of a soft synthetic resin or rubber material having elastic restoring force, or a combination thereof, and has a 'C' shape with an open side, and a holding groove to which the toothbrush head is detachably coupled, and the outer surface to the outside. It is characterized in that it includes a protrusion formed to protrude and detachably coupled to the body, and a pair of concave surfaces formed symmetrically on both sides in the width direction.
  • the holding groove characterized in that provided with a pressing protrusion that is elastically pressed by the outer surface of the combined toothbrush rest.
  • the heating means characterized in that the heat shielding coating layer for minimizing the direct transfer of the heat of the heating means to the UV lamp and the control PCB is provided.
  • the present invention made as described above has the advantage of being compact in size and easy to carry, and a UV lamp and a PTC heating plate are disposed inside the case to sterilize and dry the introduced bristles at the same time, thereby maintaining the cleanliness of the bristles. .
  • the toothbrush holder module to which the bristles are coupled is detachably disposed in the case, it is easy to clean, thereby maintaining the cleanliness of the toothbrush holder module.
  • control PCB included in the sterilization module and the communication unit provided therein are configured to communicate with an external device, and a control unit for executing a control command received from the external device is provided to control the operation of the sterilization module or to control the operation of the sterilization module.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing a toothbrush sterilizer equipped with a sterilization and drying function according to the present invention.
  • Figure 2 is an exemplary view showing a disassembled state of a part of the toothbrush sterilizer equipped with a sterilization and drying function according to the present invention.
  • Figure 3 is an exemplary view showing a toothbrush holder module according to the present invention.
  • Figure 4 is a state diagram showing a position movement state of the toothbrush holder module according to the present invention.
  • FIG 5 is an exemplary view showing the movement of air during the operation of the sterilization module according to the present invention.
  • the toothbrush sterilizer 1 having a sterilization and drying function has a sterilization room 11 formed therein, and at one end the sterilization room 11 and the outside
  • a case 10 including a control room 12 formed in a position opposite to the sterilization room 11 and provided with an exit hole 14 for communication; and a sterilization room of the case 10 ( 11) a toothbrush holder module 20 including a body 21 disposed so as to be able to enter and exit the body 21, and a holder 22 detachably coupled to the body 21 and on which the toothbrush head CB is detachably mounted; and;
  • a sterilization room 11 is formed inside, and at one end, the sterilization room 11 and the outside
  • a case 10 including a control room 12 formed at a position opposite to the sterilization room 11 and provided with an entrance hole 14 for communicating with the sterilization room 11; and the sterilization room of the case 10
  • Toothbrush holder module 20 including a body 21 disposed so as to be able to enter and exit 11, and a holder 22 detachably coupled to the body 21 and on which the toothbrush head CB is detachably mounted; and , a UV lamp 311 disposed in the control room 12 and irradiating UV light to the sterilization room 11 while operating by the applied power and signal, and the applied power and Heating means 312 for heating the air introduced into the sterilization room 11 while operating by a signal are mounted, respectively, and a control PCB for applying power and a signal to the UV lamp 311 and the heating means 312 ( 31)
  • the case 10 is made in the form of an enclosure in which a sterilization room 11 and a control room 12 are formed, and communicates with the sterilization room 11 and the outside on one side of the entry hole 14 through which the bristles CM enter and exit. ) is formed.
  • the bristles (CM) can be independently introduced into the sterilization room 11 to be sterilized and dried, but when independently introduced, the user is continuously holding the toothbrush head connected to the bristles (CM) during the sterilization and drying time or the case ( 10) in the state laid down on the floor, the bristles (CM) must be drawn in.
  • the irradiation angle of the UV lamp 311 irradiated to the sterilization room 11 and the distance from the heating means 312 are not maintained, so that the sterilization effect and Can not increase the drying effect.
  • the entry hole 14 allows the bristles CM to be drawn in independently, but it is preferable to be introduced into the sterilization room 11 while being stably mounted on the toothbrush holder module 20 to be described later.
  • the toothbrush holder module 20 is made of a space of a straight line to support the movement in a straight line in the sterilization room 11, , ensure the irradiation angle of UV-C irradiated from the UV lamp 311 of the sterilization module 30 disposed in the control room 12 in the case of the size, and the air heated by the heating means 312 can circulate. Applicable to any size.
  • the UV lamp 311 can obtain the highest energy efficiency when the irradiation angle is 30°.
  • the size of the UV lamp 311 is 3.5 mm, and when the irradiation angle is 30°, the distance between the UV lamp 311 and the bristles having a length of 2.5 cm must be at least 3.6 cm. And the size of the sterilization room is formed including the thickness of the toothbrush head on which the bristles are disposed.
  • the entry/exit hole 14 is for communicating the sterilization room 11 and the outside, and is formed through one side of the case 10 .
  • the control room 12 is formed in a position opposite to the sterilization room 11 inside the case 10 and is a space in which a sterilization module 30 to be described later is disposed.
  • a control PCB 31 constituting the sterilization module 30 is disposed at the boundary between the sterilization room 11 and the control room 12, and the control PCB 31 is a partition wall dividing the sterilization room and the control room. function.
  • an air circulation hole 15 for circulating the air of the sterilization room and the outside air is formed in the process of drying the bristles in the sterilization room 11 .
  • the air circulation hole 15 is formed in a direction opposite to the entrance hole 14, and external air flows into the sterilization room through the entrance hole 14, and the air in the sterilization room passes through the air circulation hole 15. As it is discharged to the outside, the drying effect can be increased by circulating external air and the air of the sterilization room, and the temperature of the sterilization room is prevented from continuously rising by the operation of the heating means 312 to prevent melting and ignition of the bristles. Damage to the bristles can be minimized.
  • the case 10 is further provided with a cover 13 for opening and closing one side of the control room 12 , and the cover 13 is used for repairing or repairing the control PCB 31 disposed in the control room 12 .
  • the cover 13 is used for repairing or repairing the control PCB 31 disposed in the control room 12 .
  • an anti-slip pattern 131 is further formed on one surface exposed to the outside of the cover 13 to prevent slipping when the user grips the cover 13 .
  • a coupling pin 132 is provided on the edge of the cover 13 , and a pair of the coupling pins 132 are symmetrically formed on the edge of the cover 13 .
  • control room 12 is provided with a fixed frame 16 to which the cover 13 is detachably coupled while preventing the displacement of the battery 32 constituting the sterilization module 30 to be described later.
  • the fixed frame 16 includes a base material 161 in the form of a flat plate and a pair of spacing maintaining pieces 162 each protruding toward the control room 12, which are formed symmetrically at the edge of the base material, A recess 163 to which the coupling pin 132 of the cover 13 is detachably coupled is formed in the gap maintaining piece 162 .
  • This fixed frame 16 limits the space of the control room 12 to minimize the movement of the battery 32 inside the control room 12 during movement, and the space keeping piece 162 is the battery 32 disposed therein. This is to secure space for
  • the toothbrush holder module 20 is configured to be able to enter and exit the case 10 , and the toothbrush bristles (CM), which are objects to be sterilized, are mounted. 21 and a holder 22 detachably coupled to the body 21 and on which the toothbrush head CB is detachably mounted.
  • CM toothbrush bristles
  • the body 21 is formed with an accommodating space capable of accommodating the bristles CM mounted on the holder 22 .
  • the accommodating space has an opening 211 with one open side formed therein through the sterilization module 30 .
  • the irradiated UV-A, UV-C rays are transmitted to the bristles, and an open hole 212 communicating with the air circulation hole 15 is formed so as not to obstruct the flow of air.
  • the body 21 may be made of a transparent synthetic resin material or glass material so that the bristles mounted in the state discharged from the sterilization room 11 of the case 10 can be checked from the outside. Of course, it is not limited.
  • a coupling groove 213 and a coupling protrusion 214 to which the holder 22 is detachably coupled are formed in the body 21 , respectively, and the coupling recess 213 connects the inner and outer surfaces of the body 21 to each other. It is formed through, and the coupling protrusion 214 is formed to protrude from the inner surface of the body 21 , and a pair is formed symmetrically to each other, and is fitted to the concave surface 223 of the holder 22 to be described later.
  • a through hole 215 for circulating air is formed together with the above-described open hole 212, and the body 21 is introduced into the sterilization room 11, that is, in the sterilization and drying process.
  • a stopping protrusion 216 is formed to limit the movement direction of the circulating air.
  • the locking jaw 216 is formed at the lower end of the body 21 based on FIG. 5 showing the movement of air during the operation of the sterilization bristles, which will be described later, so that the bristles CM are drawn into the sterilization room 11 of the body. restricts the downward movement of air in the sterilization room.
  • the heated air inside the sterilization room is discharged to the outside through the air circulation hole formed at the top, and the air is circulated as new air is introduced through the entrance hole, thereby maximizing the drying effect.
  • the holder 22 is detachably coupled to the body 21 and the toothbrush head CB is detachably mounted.
  • the holder 22 is made of a soft synthetic resin or rubber material having an elastic restoring force or a combination thereof to elastically press the mounted toothbrush rest (CB) to elastically press the outer surface of the mounted toothbrush rest (CB). And for this, the holding groove 221 is formed in a 'C' shape with one side open, and the opened interval is formed to have a relatively narrow interval compared to the outer width of the toothbrush rest (CB) and mounted thereon. elastically press the outer surface of
  • the protrusion 222 is formed to protrude outward from the outer surface of the holder 22 and is detachably fitted into the coupling groove 213 formed in the body 21 .
  • the concave surface 223 is formed at both ends of the holder 22 in the width direction, and the engaging protrusions 214 formed on the body 21 are fitted to each other, wherein the concave surface 223 and the engaging protrusions 214 are The concave surface 223 and one surface of the engaging protrusion 214 are coupled in a form in which the male and female are not fitted, but in a form in which the concave surface 223 is in close contact with the holder 22 as described above. Since it is made of a soft synthetic resin or rubber material or a combination thereof, it is in close contact with the abutting coupling protrusion 214 and maintains the adhered state through the surface friction force of the synthetic resin or rubber material.
  • Removably coupling the holder 22 to the body 21 through the protrusion 222 and the concave surface 223 made as described above is to be contaminated by foreign substances while the body 21 is exposed to the outside.
  • the holder 22 is separated from the body 21 when it is separated from the case 10 and washed, and then washed and dried.
  • the holding groove 221 is further provided with a pressing protrusion 224 for fixing in contact with the outer circumferential surface of the inserted toothbrush rest CB to elastically press it. 221) is formed to protrude in a direction opposite to each other in a pair of powder forming the opening.
  • the arrangement position and arrangement number of the pressing protrusion 224 for fixing is not limited to the position and number shown as variously changeable, of course.
  • the fixing pressing protrusion 224 is to correspond to the toothbrush rest CB having various thicknesses and widths, and the pressing projection for fixing the outer circumferential surface of the toothbrush rest CB having a relatively thin thickness compared to the holding groove 221 ( 224) is elastically pressurized to allow mounting.
  • the sterilization module 30 is disposed in the control room 12 of the case 10 to sterilize and dry the bristles introduced into the sterilization room 11, for this purpose, a UV lamp 311 and a heating means 312 ) includes a control PCB 31 each mounted thereon, and a battery 32 for supplying power to operate the UV lamp 311 and the heating means 312 .
  • the control PCB (31) includes a UV lamp (311), a heating means (312) and a communication unit (314) disposed in the control room (12) and capable of transmitting and receiving data with an external device, and the UV lamp ( 311) and the control unit 313 for controlling the operation of the heating means 312 are mounted in the form of a PCB board, wherein the structure and operation relationship of the communication unit 314 and the control unit 313 are well known, so detailed description should be omitted.
  • control PCB 31 is configured to enable the communication unit 314 to transmit and receive data to and from an external device
  • the external device refers to a portable terminal capable of wireless communication, such as a user's smart phone.
  • control program for controlling the operation of the control PCB 31 and checking the operation state is pre-installed in the external device in the form of an application, and this application is a known control program and a detailed description thereof will be omitted.
  • the UV lamps 311 are mounted on the control PCB 31, and a plurality of UV lamps 311 are mounted at positions spaced apart from each other.
  • the UV lamp 311 is disposed at a position spaced apart from each other, and a pair of UV-A lamps 311a irradiating the UV-A wavelength to the outside while operating by the applied power and signal, and the UV-A lamp It is disposed between the 311a and consists of a UV-C lamp 311b that irradiates a UV-C wavelength to the outside while operating by the applied power and signal.
  • the UV-A wavelength irradiated from the UV-A lamp 311a is a wavelength of 315 to 400 nm and is known to have the characteristics of thickening the leaves of plants or promoting the color development of pigments and attracting pests.
  • the UV-A lamp 311a irradiated in the present invention is configured to irradiate the 405 nm wavelength because the sterilization effect cannot be expected at the 315 to 400 nm wavelength, which is the UV-A wavelength.
  • the 405 nm wavelength is a wavelength at the boundary between the UV-A wavelength (315-400 nm) and the visible light wavelength (400-800 nm), and it is a wavelength that can be sterilized and is harmless to the human body.
  • the expected sterilization effect at 405nm wavelength is to use the principle of ‘porphyrin reaction decomposition’, which sterilizes the substance that reacts the most at 405nm called porphyrin that exists in bacteria.
  • the UV-C lamp 311b irradiates light with the highest sterilization effect, but has a disadvantage that it is harmful to the human body and should not be exposed to the outside and is relatively expensive compared to the UV-A lamp 311a.
  • a UV-C lamp 311b with high price but high sterilization power is arranged, and although the price is relatively low and sterilization power is limited, UV irradiating light with a wavelength of 405 nm is harmless to the human body.
  • -A high sterilization effect can be expected in a short time by arranging the lamp 311a.
  • the heating means 312 is disposed surrounding the UV lamp 311 and operates by the applied power and signal to heat the air in the sterilization room, and the heating means 312 is a ceramic heating bar or resistor or It may be made of any one of the PTC heaters.
  • the heating means 312 is formed with a heat shield coating layer 34 on the surface disposed toward the UV lamp 311, the heat shield coating layer 34 is heated when the heating means 312 is heated during operation ( By minimizing the direct transfer of the heat of the 312) to the UV lamp 311 and the control PCB 31, the occurrence of abnormal conditions and damage to the UV lamp 311 are prevented.
  • a paste composed of 10 to 20 wt% of hollow silica may be used.
  • the heat shield coating layer is preferably formed to a thickness of 10 to 50 ⁇ m, and the heat generated from the heating means 312 by the heat shield coating layer is not transferred to the PCB substrate constituting the control PCB 31, but only in the direction of the bristles. heat can be transferred.
  • a heat-shielding coating layer may be formed by mixing 10 to 15 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of a mixture of 10 to 20% by weight and slurrying the mixture.
  • alumina constituting the coating agent can react with sodium silicate as a main component for forming the paste to form silica-alumina, heat resistance can be maintained even when the coating layer is deteriorated by heat.
  • the alumina is less than 60% by weight, heat resistance is insufficient, and if it exceeds 70% by weight, it is preferable to use in the above range because the durability of the bonding site may be deteriorated while the adhesive strength is lowered.
  • the clay is added to promote the reaction with alumina by insolubilizing the sodium silicate.
  • the adhesive strength is reduced, so it is preferable to be contained within the above range.
  • the nickel oxide and boron oxide are contained in the inorganic binder and used as components for lowering the softening point, and when applied to the coating agent, it increases heat resistance and improves stability even when continuously exposed to high temperatures.
  • the nickel oxide and boron oxide are contained in the range of 1 to 5% by weight, respectively. When the content is too small, the heat resistance at high temperature is lowered to reduce the durability of the bonding site, and when too much, the adhesive force is lowered. It is preferable to be included in the above range because it may cause defects during bonding.
  • the hollow silica is contained in the range of 10 to 20% by weight, and functions to promote heat transfer by forming microcavities in the adhesive layer.
  • the hollow silica is made into droplets with an aqueous solution of alkoxysilane, an acid is added thereto to hydrolyze the droplets, and then a base is added to bind the droplets to form a shell, followed by etching the inside of the shell with an organic solvent After forming a hollow, it can be prepared by filtration and then drying.
  • This hollow silica has an internal cavity of 40 to 500 nm, and can be prepared by a conventional manufacturing method disclosed in Korean Patent No. 10-1724603 or other documents.
  • the battery 32 provides electricity necessary for the UV lamp 311 and the heating means 312 , and is detachably coupled to the control room 12 .
  • the battery 32 can be recharged through the charging terminal 33 provided in the control PCB 31, and since such a rechargeable battery is well known, a detailed description of the structure and operation relationship will be omitted.
  • the sliding means 40 movably guides the body 21 of the toothbrush holder module 20 to the sterilization room 11 of the case 10.
  • a pair of stationary magnets 41 disposed at positions spaced apart from each other along the moving direction of the toothbrush holder module 20, and a pair of stationary magnets disposed on one side in the longitudinal direction of the body 21 ( 41) and a variable magnet 42 coupled by magnetic force, a pair of guide rails 43 arranged symmetrically on one side of the case 10, and one side of the body 21
  • a pair of guide protrusions 44 are disposed symmetrically to each other and are movably disposed on the guide rail 43 .
  • a pair of the stationary magnets 41 are disposed at positions spaced apart from each other on one side of the case 10, and are spaced apart from each other in the vertical direction based on FIG. 4 showing the positional movement state of the toothbrush holder module according to the present invention. placed in the designated location.
  • the fixed magnet 41 is a variable magnet 42 that will be described later is fixed by magnetic force and is fixed to a wall made of metal through magnetic force so that the case 10 can be fixed to the wall.
  • variable magnet 42 is disposed on one side in the longitudinal direction of the body 21 , and is disposed above the body 21 in the longitudinal direction with reference to FIG. 4 .
  • a guide protrusion 44 is movably disposed on the guide rail 43 .
  • the sliding means 40 made as described above is fixed by magnetic force with the fixed magnet 41 disposed on the upper side of the variable magnet 42 when the user inserts the body 21 into the sterilization room 11 of the case 10 .
  • the variable magnet 42 is fixed by magnetic force with the fixed magnet 41 disposed on the lower side.
  • the guide rail 43 and the guide protrusion 44 ensure movement stability of the body 21 and prevent positional deviation.
  • the sliding means 40 can maintain a displaced position by fixing the variable magnet 42 with the fixed magnet 41 disposed on the upper side or the lower side by magnetic force, and in the course of movement, the body moves with the guide rail It is possible to prevent movement stability and positional deviation of the guide rail.
  • the toothbrush sterilizer with sterilization and drying function according to the present invention has the advantage of being small in size and easy to carry, and a UV lamp and a PTC heating plate are disposed inside the case to sterilize the introduced bristles and dry them at the same time to clean the bristles. has the advantage of maintaining

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Abstract

본 발명은 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 용이하고 내부에 UV램프 및 히팅수단이 구비되어 인입된 칫솔모를 단시간에 살균 및 건조할 수 있는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기에 관한 것이다.

Description

살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기
본 발명은 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 용이하고 내부에 UV램프 및 히팅수단이 구비되어 인입된 칫솔모를 단시간에 살균 및 건조할 수 있는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기에 관한 것이다.
일반적으로 칫솔은 사용 후에 칫솔을 보관하는 보관통 또는 거치구에 보관하게 되는데, 사용 후의 칫솔모는 습한 상태이므로 세균이 번식할 수 있는 환경을 제공하게 된다. 특히 칫솔모는 치아에 직접 맞닿는 부위이면서도 사용 후 습한 상태이기 때문에 습기가 증발하는 시간이 오래 걸려 세균의 번식률이 높고, 사용 후 세척이 불량할 경우 세균의 번식이 더욱 극대화된다.
이와 같이 세균이 번식된 칫솔모를 사용하면 세균이 구강 내로 옮겨지면서 치주염과 같은 각종 구강질환의 원인이 된다.
따라서 칫솔을 사용한 이후에는 세균이 번식하지 못하도록 청결한 관리가 필요한데 현재 사용하는 방법으로는 자외선 램프를 구비한 살균기에 칫솔모를 넣어 건조와 함께 살균시키는 방법이 있다.
일 예로 대한민국 실용신안공개 제20-2011-0006246호(2011.06.22., 공개)가 있는데, 상기 종래기술은 ‘칫솔 살균 장치’에 관한 것으로, 칫솔모를 수용하도록 구성된 하우징과, 칫솔몰에 UV조명을 제공하기 위한 엘이디 UV조명수단과, 상기 UV조명수단에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단과, 상기 전원공급수단에 외부로부터 인가되는 전원을 공급하기 위한 커넥터를 포함한 것이다.
상기 종래기술은 크기가 작아 휴대 및 보관이 편리하면서도 칫솔모 부분을 집중적으로 살균할 수 있고, 전원공급부를 충방전이 가능한 배터리로 구성하여 외부에서도 사용이 가능한 것이다.
다른 예로 대한민국 등록특허 제10-2177395호(2020.11.05., 등록)는 ‘휴대용 UV 살균장치’에 관한 것으로, 제1본체와, 일측면이 상기 제1본체의 일측면에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합하는 제2본체를 포함하여 구성되는 본체부와,
상기 제2본체의 슬라이딩 이동 시 노출되는 상기 제1본체의 일측 노출면에 설치되어 UV를 조사하는 UV램프모듈과, 상기 본체부에 내장되어 상기 UV램프모듈과 연결되고 상기 제2본체의 슬라이딩 이동에 따라 상기 UV램프모듈의 작동을 제어하는 UV작동모듈을 포함하여 구성되는 UV조사부와,
상기 본체부에 내장되고, 외부로부터 전원을 공급받아 충전되며, 충전된 전원을 상기 UV조사부로 공급하는 전원부와,
일단부는 상기 제2본체의 타측면에 회동 가능하게 결합하고, 타단부는 일단부를 중심으로 회동하여 상기 제2본체로부터 이격될 수 있도록 형성되어, 일단부를 중심으로 타단부가 회동하여 바닥면에 접촉되고, 상기 본체부를 경사지게 세워지도록 지지하는 스탠드부를 포함한 것이다.
이러한 종래기술은 스탠드부를 통해 본체부를 경사지게 세워놓고 상기 본체부에 배치된 UV조사부에서 조사된 UV를 이용하여 대상물을 살균 소독한다.
그러나 상기 종래기술은 살균 대상물이 외부에 노출된 상태이기 때문에 살균효과가 낮고 공기에 포함된 바이러스 또는 먼지가 살균 대상물에 부착되어 청결을 유지하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 크기를 소형화하여 휴대 편의성을 높이면서도 칫솔몰의 살균 및 건조 효과를 극대화할 수 있는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 내부에 배치된 통신부를 통해 외부 기기와 통신 가능하고, 이를 통해 외부 기기로부터 전송된 제어 명령을 실행하거나 살균룸의 동작 상태 또는 살균룸의 온도 정보를 외부 기기로 제공함으로써 사용자가 스마트폰과 같은 외부 기기를 통해 실시간 제어가 가능한 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기를 제공하는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
내부에 살균룸이 형성되고, 일단에 상기 살균룸과 외부를 연통시키는 출입공이 형성되고, 상기 살균룸에 대향(對向)하는 위치에 형성된 제어룸을 포함한 케이스;
상기 케이스의 살균룸에 출입 가능하게 배치되는 바디와, 상기 바디에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대가 분리 가능하게 거치되는 홀더를 포함한 칫솔거치모듈;
상기 제어룸에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 살균룸으로 자외선을 조사하는 UV램프와, 상기 제어룸에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸으로 인입된 공기를 가열하는 히팅수단이 각각 실장되고, 상기 UV램프와 상기 히팅수단에 전원 및 신호를 인가하는 제어용PCB와, 상기 UV램프와 상기 히팅수단에 전원을 공급하기 위한 배터리를 포함한 살균모듈;
상기 칫솔거치모듈의 바디를 상기 케이스의 살균룸으로 이동 가능하게 안내하는 슬라이딩수단;을 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슬라이딩수단은, 상기 케이스의 일측면에 배치되되 상기 칫솔거치모듈의 이동 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 고정자석과, 상기 바디의 길이 방향 일측에 배치되어 상기 한 쌍의 고정자석과 자력(磁力)에 의해 결합되는 가변자석과, 상기 케이스의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치된 안내레일과, 상기 바디의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상기 안내레일에 이동 가능하게 배치되는 한 쌍의 안내돌기를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀더는, 탄성 복원력을 가진 연질의 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어지고, 일측이 개구된 ‘C’자 형태로 이루어져 칫솔대가 분리 가능하게 결합하는 홀딩홈과, 외면에 외측으로 돌출 형성되고 상기 바디에 분리 가능하게 결합하는 돌출돌기와, 폭 방향 양측에서 상호 대칭되게 형성된 한 쌍의 요입면을 포함한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 홀딩홈에는, 결합된 칫솔대의 외면에 의해 탄성 가압되는 가압돌기가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 히팅수단에는, 상기 히팅수단의 열이 UV램프 및 제어용PCB에 직접 전달되는 것을 최소화하기 위한 차열코팅층이 구비된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 크기를 소형화하여 휴대가 용이한 장점이 있고, 케이스 내부에 UV램프와 PTC 히팅판이 배치되어 인입된 칫솔모를 살균하고 동시에 건조시킴으로써 칫솔모의 청결을 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 케이스에 출입하는 칫솔거치모듈의 이동을 슬라이딩수단을 통해 안내 및 제어함으로써 안정적인 이동은 물론 이동 후 위치를 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한 칫솔모가 결합되는 칫솔거치모듈을 케이스에서 분리 가능하게 배치함으로써 세척이 용이하여 칫솔거치모듈의 청결을 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 살균모듈에 포함된 제어용PCB 및 이에 구비된 통신부를 통해 외부 기기와 통신 가능하게 구성되고, 외부 기기로부터 수신한 제어 명령을 실행하는 제어부가 구비되어 상기 살균모듈의 동작을 제어하거나 살균모듈의 동작 상태 또는 살균실의 환경을 외부 기기로 제공함으로써 실시간 동작 제어 및 동작 상태 확인이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기의 일부를 분해한 상태를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 칫솔거치모듈을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 칫솔거치모듈의 위치 이동 상태를 도시한 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 살균모듈의 동작 시 공기의 이동을 도시한 예시도.
본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 살균룸(11)이 형성되고, 일단에 상기 살균룸(11)과 외부를 연통시키는 출입공(14)이 형성되고, 상기 살균룸(11)에 대향(對向)하는 위치에 형성된 제어룸(12)을 포함한 케이스(10);와, 상기 케이스(10)의 살균룸(11)에 출입 가능하게 배치되는 바디(21)와, 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 거치되는 홀더(22)를 포함한 칫솔거치모듈(20);과, 상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 살균룸(11)으로 자외선을 조사하는 UV램프(311)와, 상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸(11)으로 인입된 공기를 가열하는 히팅수단(312)이 각각 실장되고, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원 및 신호를 인가하는 제어용PCB(31)와, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원을 공급하기 위한 배터리(32)를 포함한 살균모듈(30); 및 상기 칫솔거치모듈(20)의 바디(21)를 상기 케이스(10)의 살균룸(11)으로 이동 가능하게 안내하는 슬라이딩수단(40);을 포함한다.
이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.
먼저 본 발명에 따른 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 살균룸(11)이 형성되고, 일단에 상기 살균룸(11)과 외부를 연통시키는 출입공(14)이 형성되고, 상기 살균룸(11)에 대향(對向)하는 위치에 형성된 제어룸(12)을 포함한 케이스(10);와, 상기 케이스(10)의 살균룸(11)에 출입 가능하게 배치되는 바디(21)와, 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 거치되는 홀더(22)를 포함한 칫솔거치모듈(20);과, 상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 살균룸(11)으로 자외선을 조사하는 UV램프(311)와, 상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸(11)으로 인입된 공기를 가열하는 히팅수단(312)이 각각 실장되고, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원 및 신호를 인가하는 제어용PCB(31)와, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원을 공급하기 위한 배터리(32)를 포함한 살균모듈(30); 및 상기 칫솔거치모듈(20)의 바디(21)를 상기 케이스(10)의 살균룸(11)으로 이동 가능하게 안내하는 슬라이딩수단(40);을 포함한다.
상기 케이스(10)는 내부에 살균룸(11) 및 제어룸(12)이 형성된 함체 형태로 이루어지고 일측에 상기 살균룸(11)과 외부를 연통시켜 칫솔모(CM)가 출입하는 출입공(14)이 형성된다.
여기서 상기 칫솔모(CM)는 독립적으로 살균룸(11)에 인입되어 살균 및 건조될 수 있으나 독립적으로 인입되는 경우 사용자가 칫솔모(CM)와 연결된 칫솔대를 살균 및 건조 시간 동안 지속적으로 파지하고 있거나 케이스(10)를 바닥면에 눕힌 상태에서 칫솔모(CM)를 인입해야 하는데, 살균룸(11)으로 조사되는 UV램프(311)의 조사각도와 히팅수단(312)과의 거리가 유지되지 않아 살균 효과 및 건조 효과를 높일 수 없다.
따라서 상기 출입공(14)은 칫솔모(CM)가 독립적으로 인입이 가능하나 후술하는 칫솔거치모듈(20)에 안정적으로 거치된 상태에서 상기 살균룸(11)으로 인입되도록 하는 것이 바람직하다.
한편 상기 살균룸(11)의 형태 및 크기에 대한 특별한 제한은 없으나 형태의 경우 칫솔거치모듈(20)가 살균룸(11)에 직선으로 이동하는 것을 지지하기 위한 직선 형태의 공간으로 이루어지는 것이 바람직하고, 크기의 경우 상기 제어룸(12)에 배치된 살균모듈(30)의 UV램프(311)에서 조사된 UV-C의 조사각도를 보장하고 히팅수단(312)에 의해 가열된 공기가 순환할 수 있는 크기이면 적용 가능하다.
일 예로 살균 대상물인 칫솔모의 면적이 1cm*2.5cm인 경우 상대적으로 거리가 긴 2.5cm를 기준으로 하고, UV램프(311)에서 조사되는 자외선의 파장이 275nm인 UV-C 이고, 세균 살균력이 99.9%이 되도록 사용하는 에너지가 15mJ/cm2인 경우에 UV램프(311)는 조사되는 각도가 30°일 때 가장 높은 에너지 효율을 얻을 수 있다.
상기 실시예에서 UV램프(311)의 크기는 3.5mm 이고 조사각도가 30°일 때 UV램프(311)와 2.5cm의 길이를 가지는 칫솔모 사이의 거리는 최소 3.6cm가 보장되어야 한다. 그리고 칫솔모가 배치된 칫솔대의 두께를 포함하여 상기 살균룸의 크기를 형성한다.
상기 출입공(14)은 상기 살균룸(11)과 외부를 연통시키기 위한 것으로 케이스(10)의 일측에 관통 형성된다.
상기 제어룸(12)은 상기 케이스(10)의 내부에서 상기 살균룸(11)에 대향(對向)하는 위치에 형성되어 후술하는 살균모듈(30)이 배치되는 공간이다.
여기서 상기 살균룸(11)과 제어룸(12)의 경계에는 살균모듈(30)을 구성하는 제어용PCB(31)가 배치되고, 상기 제어용PCB(31)가 살균룸과 제어룸을 구획하는 격벽의 기능을 한다.
한편 상기 케이스(10)에는 상기 살균룸(11)에서 칫솔모를 건조하는 과정에서 살균룸의 공기와 외부 공기를 순환시키기 위한 공기순환공(15)이 형성된다.
상기 공기순환공(15)은 상기 출입공(14)에 대향하는 방향에 형성되어 출입공(14)을 통해서는 외부 공기가 살균룸으로 유입되고 살균룸의 공기는 공기순환공(15)을 통해 외부로 배출되면서 외부 공기와 살균룸의 공기를 순환시켜 건조 효과를 높일 수 있고, 살균룸의 온도가 히팅수단(312)의 동작에 의해 지속적으로 상승하는 것을 방지하여 칫솔모의 용융 및 발화를 방지하여 칫솔모의 손상을 최소화할 수 있다.
또한 상기 케이스(10)에는 상기 제어룸(12)의 일측을 개폐하기 위한 커버(13)가 더 구비되는데, 상기 커버(13)는 제어룸(12)에 배치된 제어용PCB(31)의 수리 또는 배터리(32)의 교체시 제어룸(12)의 일측을 개방하여 해당 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
이때 상기 커버(13)에서 외측으로 노출되는 일면에는 사용자가 파지시 미끄러짐을 방지하기 위한 미끄럼방지패턴(131)이 더 형성된다.
그리고 상기 커버(13)의 테두리에는 결합핀(132)이 구비되며, 상기 결합핀(132)은 커버(13)의 테두리에서 한 쌍이 상호 대칭되게 형성된다.
한편 상기 제어룸(12)에는 후술하는 살균모듈(30)을 구성하는 배터리(32)의 위치 변위를 방지하며 상기 커버(13)가 분리 가능하게 결합하는 고정프레임(16)이 구비된다.
상기 고정프레임(16)은 편평한 플레이트 형태로 이루어진 모재(161)와 상기 모재의 테두리에서 상호 대칭되게 형성되되 각각이 제어룸(12)측으로 돌출된 한 쌍의 간격유지편(162)을 포함하며, 상기 간격유지편(162)에는 상기 커버(13)의 결합핀(132)이 분리 가능하게 결합하는 요홈(163)이 형성된다.
이러한 고정프레임(16)은 제어룸(12)의 공간을 한정하여 이동 중 배터리(32)가 제어룸(12) 내부에서 움직이는 것을 최소화하며, 상기 간격유지편(162)은 배터리(32)가 배치되는 공간을 확보하기 위한 것이다.
상기 칫솔거치모듈(20)은, 상기 케이스(10)에 출입 가능하도록 구성되며 살균 대상물인 칫솔모(CM)가 거치되는 것으로, 상기 케이스(10)의 살균룸(11)에 출입 가능하게 배치되는 바디(21)와, 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 거치되는 홀더(22)를 포함한다.
상기 바디(21)는 상기 홀더(22)에 거치된 칫솔모(CM)를 수용할 수 있는 수용공간이 형성되되 상기 수용공간은 일측이 개구된 개구부(211)가 형성되어 살균모듈(30)을 통해 조사되는 UV-A, UV-C 광선이 칫솔모에 전달되도록 하고, 상기 공기순환공(15)과 연통하는 개방홀(212)이 형성되어 공기의 흐름을 방해하지 않도록 구성된다.
그리고 상기 바디(21)는 상기 케이스(10)의 살균룸(11)에서 배출된 상태에서 거치된 칫솔모를 외부에서 확인할 수 있도록 투명한 합성수지재 또는 유리재로 이루어질 수 있는데, 이는 하나의 실시예이며 이에 한정되지 않음은 물론이다.
이어서 상기 바디(21)에는 상기 홀더(22)가 분리 가능하게 결합하는 결합홈(213)과 결합돌기(214)가 각각 형성되는데, 상기 결합홈(213)은 바디(21)의 내면과 외면을 관통하여 형성되고, 상기 결합돌기(214)는 바디(21)의 내면에서 돌출 형성되되 한 쌍이 상호 대칭되게 형성되어 후술하는 홀더(22)의 요입면(223)에 끼움 결합된다.
그리고 상기 바디(21)에는 상술한 개방홀(212)과 함께 공기를 순환시키기 위한 관통홀(215)이 형성되고, 바디(21)가 살균룸(11)에 인입된 상태 즉 살균 및 건조 과정에서 순환하는 공기의 이동 방향을 제한하기 위한 걸림턱(216)이 형성된다.
상기 걸림턱(216)은 후술하는 살균모둘의 동작 시 공기의 이동을 도시한 도 5를 기준으로 바디(21)의 하단부에 형성되어 칫솔모(CM)가 바디의 살균룸(11)에 인입된 상태에서 살균룸의 공기가 하방으로 이동하는 것을 제한한다.
이를 통해 살균룸 내부의 가열된 공기는 상단에 형성된 공기순환공을 통해 외부로 배출되고 출입공을 통해 새로운 공기가 유입되면서 공기가 순환되어 건조 효과를 극대화할 수 있는 것이다.
상기 홀더(22)는 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 거치되는 것으로, 이를 위해 일측이 개구된 ‘C’자 형태로 이루어져 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 결합하는 홀딩홈(221)과, 외면에 외측으로 돌출 형성되고 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합하는 돌출돌기(222)와, 폭 방향 양측에서 상호 대칭되게 형성된 한 쌍의 요입면(223)을 포함한다.
상기 홀더(22)는 거치되는 칫솔대(CB)를 탄성 가압하기 위하여 탄성 복원력을 가진 연질의 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어져 거치된 칫솔대(CB)의 외면을 탄성 가압한다. 그리고 이를 위해 상기 홀딩홈(221)이 일측이 개구된 ‘C’자 형태로 이루어지되 개구된 간격이 칫솔대(CB)의 외면 폭에 비해 상대적으로 좁은 간격을 가지도록 형성되어 거치되는 칫솔대(CB)의 외면을 탄성 가압한다.
상기 돌출돌기(222)는 상기 홀더(22)의 외면에서 외측으로 돌출 형성되어 바디(21)에 형성된 결합홈(213)에 분리 가능하게 끼움 결합된다.
상기 요입면(223)은 홀더(22)의 폭 방향 양단에 각각 형성되어 바디(21)에 형성된 결합돌기(214)가 끼움 결합되는 것으로, 여기서 상기 요입면(223)과 결합돌기(214)는 암수가 끼움 결합되는 형태가 아닌 요입면(223)과 결합돌기(214)의 일면이 밀착하는 형태로 결합되는 것이며, 이때 요입면(223)은 상술한 바와 같이 홀더(22)가 탄성 복원력을 가진 연질의 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어지기 때문에 맞닿은 결합돌기(214)에 밀착되고, 합성수지 또는 고무재의 표면마찰력을 통해 밀착된 상태를 유지한다.
상기와 같이 이루어진 돌출돌기(222)과 요입면(223)을 통해 홀더(22)를 바디(21)에 분리 가능하게 결합하는 것은, 바디(21)가 외부로 노출된 상태에서 이물질에 의해 오염되는 경우 이를 케이스(10)에서 분리하여 세착할 때 홀더(22)를 바디(21)에서 분리한 후 세척하고 건조하기 위한 것이다.
이는 세척수의 온도, 세척수의 성질 또는 건조 온도와 같이 세척과 건조 환경에 따라 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어진 홀더가 변형되는 것을 방지하기 위한 것이다.
한편, 상기 홀딩홈(221)에는 인입된 칫솔대(CB)의 외주면과 맞닿아 이를 탄성 가압하기 위한 고정용 가압돌기(224)가 더 구비되는데, 상기 고정용 가압돌기(224)는 상기 홀딩홈(221)의 개구부를 형성하는 한 쌍의 분체에서 상호 마주보는 방향으로 돌출 형성된다.
이때 상기 고정용 가압돌기(224)의 배치 위치 및 배치 개수는 다양하게 변경 가능한 것으로 도시된 위치 및 개수에 한정되지 않음은 물론이다.
상기 고정용 가압돌기(224)는 다양한 두께 및 폭을 가지는 칫솔대(CB)에 대응하기 위한 것으로, 홀딩홈(221)에 비해 상대적으로 얇은 두께를 가진 칫솔대(CB)의 외주면을 고정용 가압돌기(224)가 탄성 가압하여 거치가 가능하다.
상기 살균모듈(30)은 상기 케이스(10)의 제어룸(12)에 배치되어 살균룸(11)에 인입된 칫솔모를 살균 및 건조하기 위한 것으로, 이를 위해 UV램프(311)와 히팅수단(312)이 각각 실장된 제어용PCB(31)와, 상기 UV램프(311)와 히팅수단(312)을 동작시키기 위한 전원을 공급하는 배터리(32)를 포함한다.
상기 제어용PCB(31)는 UV램프(311)와, 히팅수단(312) 및 상기 제어룸(12)에 배치되고, 외부 기기와 데이터의 전송 및 수신이 가능한 통신부(314)와, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)의 동작을 제어하는 제어부(313)가 실장된 PCB 기판 형태로 이루어진 것으로, 여기서 상기 통신부(314)와 제어부(313)의 구조 및 동작관계는 공지의 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
여기서 상기 제어용PCB(31)는 상기 통신부(314)를 외부 기기와 데이터를 송신 및 수신 가능하게 구성되고, 여기서 외부 기기란 사용자의 스마트폰과 같이 무선 통신이 가능한 휴대용 단말기를 지칭한다.
또한, 외부 기기에는 상기 제어용PCB(31)의 동작을 제어하고 동작 상태를 확인할 수 있는 제어프로그램이 어플리케이션의 형태로 기 설치된 것으로, 이러한 어플리케이션은 공지의 제어용 프로그램으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 UV램프(311)는 상기 제어용PCB(31)에 실장되되 상호 이격된 위치에 다수 개가 실장된다.
여기서 상기 UV램프(311)는 상호 이격된 위치에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 UV-A 파장을 외부로 조사하는 한 쌍의 UV-A 램프(311a)와, 상기 UV-A 램프(311a) 사이에 배치되어 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 UV-C 파장을 외부로 조사하는 UV-C 램프(311b)로 구성된다.
상기 UV-A 램프(311a)에서 조사되는 UV-A 파장은 315~400nm의 빛의 파장으로서 식물의 잎을 두껍게 하거나 색소의 발색 촉진작용 및 해충을 유인하는 특징을 갖는 것으로 알려져 있다.
다만 알려진 바와 같이 UV-A 파장인 315~400nm 파장에서는 살균 효과를 기대할 수 없기 때문에 본 발명에서 조사되는 UV-A 램프(311a)는 405nm 파장을 조사하도록 구성된다.
405nm파장은 UV-A파장(315~400nm)과 가시광 파장(400~800nm) 경계에 있는 파장으로서 살균이 가능한 파장이며, 인체에 무해한 특징을 갖는다.
405nm파장 에서 기대하는 살균 효과는 ‘포피린반응분해’라는 원리로 박테리아 내 존재하는 포피린이라는 405nm에서 가장 크게 반응하는 물질을 살균하는 원리를 이용하는 것이다.
UV-C 램프(311b)는 알려진 바와 같이 살균 효과가 가장 높은 빛을 조사하나 인체에 유해한 단점이 있어 외부에 노출되면 안되고 UV-A 램프(311a)에 비해 상대적으로 가격이 비싼 단점이 있다.
따라서 본 발명에서는 가격은 고가(高價)이나 살균력이 높은 UV-C 램프(311b)를 배치하고, 상대적으로 가격은 저가(低價)이나 살균력이 한정적이나 인체에 무해한 405nm 파장의 빛을 조사하는 UV-A 램프(311a)를 배치하여 단시간에 높은 살균 효과를 기대할 수 있다.
상기 히팅수단(312)은 상기 UV램프(311)를 둘러 싸며 배치된 것으로 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸의 공기를 가열하는 것으로, 이러한 히팅수단(312)은 세라믹 히팅바 또는 저항 또는 PTC 히터 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
한편 상기 히팅수단(312)에는 상기 UV램프(311)를 향해 배치된 면에 차열코팅층(34)이 형성되는데, 상기 차열코팅층(34)은 히팅수단(312)이 동작 중 가열될 때 히팅수단(312)의 열이 UV램프(311) 및 제어용PCB(31)에 직접 전달되는 것을 최소화하여 UV램프(311)의 이상상태 발생 및 손상을 방지한다.
상기 차열코팅층(34)을 형성하기 위한 코팅제로 알루미나 60 내지 70중량%, 점토 5 내지 10 중량%, 산화니켈 1 내지 5 중량%, 산화붕소 1 내지 5 중량%, 규산나트륨 10 내지 15 중량% 및 중공형 실리카 10 내지 20 중량%로 이루어진 페이스트를 사용할 수 있다.
상기 차열코팅층은 10 내지 50㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 차열코팅층에 의해 히팅수단(312)에서 발생하는 열이 제어용PCB(31)를 구성하는 PCB 기판으로 전달되지 않고 칫솔모 방향으로만 열이 전달되도록 할 수 있다.
또한 상기 페이스트를 코팅제로 사용하기 위하여 알루미나 60 내지 70 중량%, 점토 5 내지 10 중량%, 산화니켈 1 내지 5 중량%, 산화붕소 1 내지 5 중량%, 규산나트륨 10 내지 15 중량% 및 중공형 실리카 10 내지 20 중량%를 혼합한 혼합물 100 중량부에 대하여 물 10 내지 15 중량부를 배합하여 슬러리화함으로써 차열코팅층을 형성할 수 있다.
상기 코팅제를 구성하는 알루미나는 상기 페이스트를 형성하는 주성분으로써 규산나트륨과 반응하여 실리카-알루미나를 형성할 수 있기 때문에 코팅층이 열에 의해 열화되는 경우에도 내열성을 유지할 수 있게 된다.
상기 알루미나는 60 중량% 미만인 경우 내열성이 불충분하며 70 중량%를 초과하는 경우 접착력ㅇ기 저하되면서 접합 부위의 내구성이 저하될 수 있으므로 상기 범위에서 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 점토는 상기 규산나트륨을 불용화하여 알루미나와의 반응을 촉진하기 위해 첨가되는 것으로써, 5 내지 10 중량%의 범위를 벗어날 경우 접착력이 저하되기 때문에 상기 범위에서 함유되는 것이 바람직하다.
또한 상기 산화니켈 및 산화붕소는 무기 바인더에 함유되어 연화점을 낮추어 주는 성분으로 사용되는 것으로서, 상기 코팅제에 적용하면 내열성을 높여주고 고온에 지속적으로 노출되더라도 안정성을 향상시켜 주게 된다.
상기 산화니켈 및 산화붕소는 각각 1 내지 5 중량%의 범위에서 함유되는데, 함량이 너무 적은 경우에는 고온에서의 내열성이 저하되어 접합 부위의 내구성을 저하시킬 수 있고, 너무 많은 경우에는 접착력이 저하되어 접합시 불량을 일으킬 수 있으므로 상기 범위에서 함유되는 것이 바람직하다.
또한 상기 중공형 실리카는 10 내지 20 중량%의 범위에서 함유되는 것으로서, 접착층에 미세공동(void)을 형성함으로써 열전달을 촉진시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 중공형 실리카를 함유함으로써 상기 차열코팅층에 열이 가해지더라도 열을 일정시간 저장하다가 외부로 방출하는 효과를 나타내기 때문에 효과적인 차열 성능을 나타내는 것으로 확인됐다.
상기 중공형 실리카는 알콕시실란의 수용액으로 액적을 만들고, 여기에 산을 가하여 상기 액적을 가수분해시킨 후, 다시 염기를 가하여 상기 액적을 결합시킴으로써 쉘을 형성한 후 유기용매로 상기 쉘의 내부를 에칭하여 중공을 형성한 후, 이를 여과하고 이후 건조하여 제조할 수 있다.
이러한 중공형 실리카는 내부 공동이 40 내지 500nm이며, 대한민국 등록특허 제10-1724603호나 다른 문헌들에 개시된 통상의 제조방법으로 제조할 수 있다.
상기 배터리(32)는 상기 UV램프(311)와 히팅수단(312)에 필요한 전기를 제공하는 것으로, 제어룸(12)에 분리 가능하게 결합된다.
그리고 상기 배터리(32)는 제어용PCB(31)에 구비된 충전단자(33)를 통해 재충전이 가능한 것으로, 이러한 재충전이 가능한 배터리는 공지된 것이므로 상세한 구조 및 동작관계의 설명은 생략하도록 한다.
상기 슬라이딩수단(40)은 상기 칫솔거치모듈(20)의 바디(21)를 상기 케이스(10)의 살균룸(11)으로 이동 가능하게 안내하는 것으로, 이를 위해 상기 케이스(10)의 일측면에 배치되되 상기 칫솔거치모듈(20)의 이동 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 고정자석(41)과, 상기 바디(21)의 길이 방향 일측에 배치되어 상기 한 쌍의 고정자석(41)과 자력(磁力)에 의해 결합되는 가변자석(42)과, 상기 케이스(10)의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치된 안내레일(43)과, 상기 바디(21)의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상기 안내레일(43)에 이동 가능하게 배치되는 한 쌍의 안내돌기(44)를 포함한다.
상기 고정자석(41)은 상기 케이스(10)의 일측면에서 한 쌍이 상호 이격된 위치에 배치되는데, 본 발명에 따른 칫솔거치모듈의 위치 이동 상태를 도시한 도 4를 기준으로 상하 방향으로 상호 이격된 위치에 배치된다.
여기서 상기 고정자석(41)은 후술하는 가변자석(42)이 자력에 의해 고정되는 것과 금속재의 벽체에 자력을 통해 고정됨으로써 케이스(10)를 벽체에 고정할 수 있는 것이다.
상기 가변자석(42)은 상기 바디(21)의 길이 방향 일측에 배치되는데, 도 4를 기준으로 바디(21)의 길이 방향 상측에 배치된다.
그리고 상기 안내레일(43)에는 안내돌기(44)가 이동 가능하게 배치된다.
상기와 같이 이루어진 슬라이딩수단(40)은 사용자가 바디(21)를 케이스(10)의 살균룸(11)으로 인입시키면 가변자석(42)이 상측에 배치된 고정자석(41)과 자력에 의해 고정되고, 사용자가 바디(21)를 살균룸(11)에서 배출하면 가변자석(42)이 하측에 배치된 고정자석(41)과 자력에 의해 고정된다.
이때 안내레일(43)과 안내돌기(44)가 바디(21)의 이동 안정성을 보장하고 위치 이탈을 방지한다.
상술한 바와 같이 상기 슬라이딩수단(40)은 가변자석(42)이 상측 또는 하측에 배치된 고정자석(41)과 자력에 의해 고정됨으로써 변위된 위치를 유지할 수 있고, 이동 과정에서 바디는 안내레일과 안내레일에 이동 안정성 및 위치 이탈을 방지할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명에 따른 살균 및 건조 기능이 구비된 칫솔살균기는, 크기를 소형화하여 휴대가 용이한 장점이 있고, 케이스 내부에 UV램프와 PTC 히팅판이 배치되어 인입된 칫솔모를 살균하고 동시에 건조시킴으로써 칫솔모의 청결을 유지할 수 있는 장점이 있고,
또한, 케이스에 출입하는 칫솔거치모듈의 이동을 슬라이딩수단을 통해 안내 및 제어함으로써 안정적인 이동은 물론 이동 후 위치를 유지할 수 있는 효과가 있어 산업상 이용 가능성이 충분하다.

Claims (5)

  1. 내부에 살균룸(11)이 형성되고, 일단에 상기 살균룸(11)과 외부를 연통시키는 출입공(14)이 형성되고, 상기 살균룸(11)에 대향(對向)하는 위치에 형성된 제어룸(12)을 포함한 케이스(10);
    상기 케이스(10)의 살균룸(11)에 출입 가능하게 배치되는 바디(21)와, 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합되며 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 거치되는 홀더(22)를 포함한 칫솔거치모듈(20);
    상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 살균룸(11)으로 자외선을 조사하는 UV램프(311)와, 상기 제어룸(12)에 배치되며 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 살균룸(11)으로 인입된 공기를 가열하는 히팅수단(312)이 각각 실장되고, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원 및 신호를 인가하는 제어용PCB(31)와, 상기 UV램프(311)와 상기 히팅수단(312)에 전원을 공급하기 위한 배터리(32)를 포함한 살균모듈(30);
    상기 칫솔거치모듈(20)의 바디(21)를 상기 케이스(10)의 살균룸(11)으로 이동 가능하게 안내하는 슬라이딩수단(40);을 포함한 것을 특징으로 하는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 슬라이딩수단(40)은,
    상기 케이스(10)의 일측면에 배치되되 상기 칫솔거치모듈(20)의 이동 방향을 따라 상호 이격된 위치에 배치된 한 쌍의 고정자석(41)과,
    상기 바디(21)의 길이 방향 일측에 배치되어 상기 한 쌍의 고정자석(41)과 자력(磁力)에 의해 결합되는 가변자석(42)과,
    상기 케이스(10)의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치된 안내레일(43)과,
    상기 바디(21)의 일측면에 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되어 상기 안내레일(43)에 이동 가능하게 배치되는 한 쌍의 안내돌기(44)를 포함한 것을 특징으로 하는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 홀더(22)는,
    탄성 복원력을 가진 연질의 합성수지 또는 고무재 또는 이들의 조합으로 이루어지고,
    일측이 개구된 ‘C’자 형태로 이루어져 칫솔대(CB)가 분리 가능하게 결합하는 홀딩홈(221)과,
    외면에 외측으로 돌출 형성되고 상기 바디(21)에 분리 가능하게 결합하는 돌출돌기(222)와,
    폭 방향 양측에서 상호 대칭되게 형성된 한 쌍의 요입면(223)을 포함한 것을 특징으로 하는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 홀딩홈(221)에는,
    결합된 칫솔대(CB)의 외면에 의해 탄성 가압되는 가압돌기(224)가 구비된 것을 특징으로 하는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기.
  5. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히팅수단(312)에는,
    상기 히팅수단(312)의 열이 UV램프(311) 및 제어용PCB(31)에 직접 전달되는 것을 최소화하기 위한 차열코팅층(34)이 구비된 것을 특징으로 하는 살균 및 건조기능이 구비된 칫솔살균기.
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