WO2023140510A1 - 구강 관리 장치 - Google Patents

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WO2023140510A1
WO2023140510A1 PCT/KR2022/020210 KR2022020210W WO2023140510A1 WO 2023140510 A1 WO2023140510 A1 WO 2023140510A1 KR 2022020210 W KR2022020210 W KR 2022020210W WO 2023140510 A1 WO2023140510 A1 WO 2023140510A1
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WO
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electric field
field generating
oral care
care device
signal
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/020210
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김영욱
Original Assignee
주식회사 프록시헬스케어
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/06—Implements for therapeutic treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/005—Devices for dental prophylaxis

Definitions

  • the present invention relates to an oral care device, and more particularly, to an oral care device capable of effectively removing a bacterial film formed in the mouth.
  • the bristles of the toothbrush are positioned at right angles at the upper end of the toothbrush holder designed to be easily gripped, and thus are used to remove foreign matter between teeth.
  • foreign substances are not only present between the teeth, but are also caught on the tongue or in the oral cavity, which is generally referred to as a tongue.
  • the tongue was cleaned by sweeping the tongue with bristles of a toothbrush or using a separate tongue plaque removal device to clean the tongue.
  • a conventional oral cleaning device is a device configured to remove foreign substances stuck in the mouth or between teeth by spraying water or a disinfectant cleaning solution at high pressure, and includes a container for receiving the cleaning solution, a spray nozzle, and a pump for supplying the cleaning solution in the container to the spray nozzle. It is provided in the form of including. In the case of using the cleaning solution in this way, there is an inconvenience that stimulates the user's mouth due to the strong disinfectant component of the cleaning solution.
  • An object of the present invention which was made to solve the above problems, is to provide an oral care device capable of preventing the occurrence of periodontal disease by removing a bacterial film formed inside the oral cavity.
  • Another object of the present invention is to provide an oral care device that can be used by replacing parts used for bacterial film removal.
  • Oral care device the body unit; a bacterial film removal member coupled to the body unit; one or more electric field generating members installed in a portion of the body unit where the bacterial film removing member is located and generating an electric field; and a signal supply unit installed inside the body unit and supplying a driving signal including both an AC component and a DC component to the electric field generating member.
  • the body unit may include a housing member having an open portion where the electric field generating member is located; a cover member coupled to the open portion of the housing member and penetrated by the electric field generating member; and an operating member installed outside the housing member to control the operation of the signal supply unit.
  • the cover member may include a base portion formed to correspond to the open portion of the housing member and having a through hole through which the electric field generating member passes; first support portions formed in a plate shape, positioned around the through hole of the base portion, and spaced apart from each other by a thickness of the electric field generating member to support the electric field generating member; and second support parts protruding from the periphery of the through hole of the base part and spaced apart from each other by a width of the electric field generating member to support the electric field generating member.
  • the electric field generating member is made of a plate shape, the cover member and the insertion portion inserted into the bacterial film removal member; and a separation prevention unit that protrudes from each side of the insertion unit and adheres closely to the cover member to prevent the insertion unit from escaping to the outside.
  • the body unit may further include a sealing member interposed between the operation member and the housing member and preventing moisture from flowing into the housing member from the outside.
  • the regular signal supply unit may include a main circuit board on which a signal supply unit for generating the driving signal is mounted; a battery supplying power to the main circuit board; and an auxiliary circuit board positioned adjacent to the cover member in the housing member and to which the electric field generating member is coupled.
  • the signal supply unit may further include a light emitting element mounted on the main circuit board and radiating light to the outside when the signal supply unit is operated.
  • the body unit may further include a light transmitting member made of a transparent material and installed at a portion of the housing member corresponding to the light emitting element.
  • the bacterial film removal member may be detachably coupled to the body unit.
  • the electric field generating members may be plural, and the plurality of electric field generating members may be spaced apart from each other while maintaining parallelism.
  • the bacterial film removal member includes a protruding portion protruding outwardly and a concave portion formed more concave than the protruding portion, the protruding portion and the concave portion are alternately positioned with each other, and the electric field generating member may be installed to penetrate the concave portion.
  • an end of the electric field generating member may be positioned at a position relatively lower than an end of the protrusion with respect to the body unit.
  • an oral care device that can effectively remove the tongue formed on the tongue or the bacterial film formed on the gums, cheeks, and the entire palate.
  • an oral care device capable of preventing the occurrence of tooth decay and periodontal disease by removing the bacterial film in the oral cavity.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an oral care device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the oral care device shown in Figure 1 is disassembled.
  • Figure 3 is a cross-sectional view taken along line A-A in the oral care device of Figure 1;
  • FIG. 4 is an enlarged view of the oral care device of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a view illustrating a bacterial film removing member, a cover member, an electric field generating member, and an auxiliary circuit board.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a signal supply unit included in the main circuit board.
  • FIG. 7 to 9 are diagrams showing waveforms of signals according to embodiments of the present invention.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining a biofilm removal effect of a driving signal generated by mixing an AC signal and a DC signal.
  • 12 and 13 are diagrams illustrating modified examples of a signal supply unit.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term.
  • connection when a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but it will be understood that another component may be “connected”, “coupled” or “connected” between each component.
  • connection “coupling” or “connection” it can be understood not only to be physically “connected”, “coupled” or “connected”, but also to be electrically “connected”, “coupled” or “connected” as necessary.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an oral care device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing an exploded oral care device shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is an oral care device of FIG.
  • the oral care device 1 may include a body unit 100, a bacterial film removal member 200, an electric field generating member 300 and a signal supply unit 400.
  • the body unit 100 is a main body of the oral care device 1, and may be designed in a form that can be gripped by a user when in use.
  • the body unit 100 may accommodate the field generating member 300 and the signal supply unit 400 and protect the field generating member 300 and the signal supply unit 400 from external contact. A detailed description of the body unit 100 for this purpose will be described later.
  • the bacterial film removal member 200 may be coupled to the body unit 100.
  • the bacterial film removal member 200 may come into contact with the user's tongue to remove the tongue, or come into contact with the gums, cheeks, palate, etc. in the mouth to remove the bacterial film present in the corresponding portion.
  • the shape and size of the bacterial film removal member 200 capable of removing bacterial films such as tongue is not particularly limited, and may have various shapes and sizes.
  • the bacterial film removal member 200 may be detachably coupled to the body unit 100.
  • the bacterial film removal member 200 for this may include a locking jaw 230 .
  • the body unit 100 may be formed with a locking groove 101 in which the locking jaw 230 is straddled. Accordingly, when the replacement of the bacterial film removal member 200 is required due to wear or long-time use, the user can easily replace the existing bacterial film removal member 200 with a new bacterial film removal member 200. A detailed description of the bacterial film removal member 200 for this will be described later.
  • the oral care device 1 when the body unit 100 and the bacterial film removal member 200 are integrally configured, if the bacterial film removal member 200 is damaged due to repeated use, the entire oral care device must be replaced. However, in the oral care device 1 according to an embodiment of the present invention, when the bacterial film removal member 200 is damaged, the existing bacterial film removal member 200 is separated from the body unit 100, and a new bacterial film removal member 200 can be used by being coupled to the body unit 100.
  • the bacterial film removal member 200 includes a protrusion 210 made to protrude to the outside, and a concave portion 220 made concave than the protrusion 210, the protrusion 210 and the concave portion 220 can be alternately positioned with each other.
  • the electric field generating member 300 may be installed to pass through the concave portion 220 .
  • an end of the electric field generating member 300 may be positioned at a position relatively lower than an end of the protrusion 210 with respect to the body unit 100 . That is, by locating the electric field generating member 300 inside the protruding portion 210 , it is possible to minimize the feeling of a foreign object due to the contact of the electric field generating member 300 during use.
  • the bacterial film structure is weakened by the electric field generated by the electric field generating member 300, and at the same time, the bacterial film removal effect can be improved by giving a physical stimulus to the tongue using the protrusion 210 of the bacterial film removing member 200.
  • the electric field generating member 300 is installed in a portion of the body unit 100 where the bacterial film removing member 200 is located and generates an electric field. Since this electric field can weaken the structure of the bacterial film inside the oral cavity, the user can more effectively remove the bacterial film using the oral care device 1 according to the embodiment of the present invention than when using a general oral care device.
  • the electric field generating member 300 for this purpose may be formed of materials such as brass, aluminum, conducting polymer, conducting silicon, or stainless steel, but is not limited thereto, and any material having conductivity may be used as an electrode material.
  • One or more electric field generating members 300 may be provided. Also, the electric field generating member 300 may be formed in a plate shape. When the number of electric field generating members 300 is plural, the plurality of electric field generating members 300 may be spaced apart from each other while maintaining parallelism.
  • Each of the plurality of field generating members 300 may be positioned so that positive electrodes and negative electrodes alternate with each other.
  • the polarity of each of the four field generating members 300 may be in the order of positive electrode-negative electrode-positive electrode-negative electrode.
  • the signal supply unit 400 is installed inside the body unit 100 and can supply a driving signal including both an AC component and a DC component to the electric field generating member 300 .
  • the signal supply unit 400 may be electrically connected while being mechanically coupled to the field generating member 300 .
  • a detailed description of the signal supply unit 400 capable of supplying a driving signal to the field generating member 300 will be described later.
  • the oral care device 1 generates an electric field with the electric field generating member 300 in a state of being in contact with the inside of the oral cavity to weaken the structure of the biofilm formed by microorganisms. Compared to conventional oral care devices, bacterial films can be effectively removed.
  • the electric field generating member 300 may be disposed perpendicular to the longitudinal direction of the body unit 100 . However, it is not limited thereto, and the electric field generating member 300 may be disposed parallel to the longitudinal direction of the body unit 100 or disposed in a direction crossing the longitudinal direction of the body unit 100 .
  • the aforementioned body unit 100 may include, for example, a housing member 110, a cover member 120, and an operating member 130.
  • the housing member 110 may be formed such that a portion where the electric field generating member 300 is positioned is open.
  • the shape of the housing member 110 may be, for example, a cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the cover member 120 may be coupled to the open portion 111 of the housing member 110 and penetrated by the electric field generating member 300 . That is, the cover member 120 may close the open portion 111 of the housing member 110 .
  • the cover member 120 for this may be formed in a shape corresponding to the opening 111 in the housing member 110 .
  • the control member 130 may be installed outside the housing member 110 to control the operation of the signal supply unit 400 .
  • the manipulation member 130 may supply a driving voltage to the electric field generating member 300 according to a user's control.
  • the manipulation member 130 may be, for example, a push button or a touch sensor.
  • a switch 450 detecting a press of the operation member 130 may be installed on the main circuit board 410 to be described later.
  • the power of the oral care device 1 may be turned on/off while the switch 450 detects the pressing of the operating member 130.
  • the user may turn on the power of the oral care device 1 by pressing the manipulation member 130 when brushing teeth, and accordingly, the driving voltage generated from the signal supply unit 400 may be supplied to the electric field generating member 300 to generate an electric field for bacterial film removal.
  • the aforementioned body unit 100 may further include a sealing member 140 .
  • the sealing member 140 may be interposed between the manipulation member 130 and the housing member 110 .
  • the sealing member 140 may prevent moisture from entering the housing member 110 from the outside.
  • the sealing member 140 for this may be, for example, a waterproof film, but is not limited thereto.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the oral care device of FIG. 3, and FIG. 5 is a view showing a bacterial film removal member, a cover member, an electric field generating member, and an auxiliary circuit board.
  • the aforementioned cover member 120 may include, for example, a base part 123 , a first support part 121 and a second support part 122 .
  • the base portion 123 is formed to correspond to the open portion 111 of the housing member 110 and has a through hole 123a through which the electric field generating member 300 passes.
  • the first support part 121 has a plate shape, is positioned around the through hole 123a of the base part 123, and is spaced apart from each other by the thickness of the electric field generating member 300 to support the electric field generating member 300.
  • the second support part 122 protrudes from the periphery of the through hole 123a of the base part 123 and is spaced apart from each other by the width of the electric field generating member 300 to support the electric field generating member 300.
  • the first support part 121 and the second support part 122 as described above can stably hold the electric field generating member 300 . Therefore, it is possible to prevent a weakening of bonding strength with neighboring members while the electric field generating member 300 is shaken while the user uses the oral care device 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the above-described electric field generating member 300 may include, for example, an insertion part 310 and a separation preventing part 320 .
  • Insertion portion 310 is made of a plate shape, it may be inserted into the cover member 120 and the bacterial film removal member (200).
  • the separation preventing portion 320 protrudes from each side of the insertion portion 310 and may adhere closely to the cover member 120 to prevent the insertion portion 310 from being separated to the outside. That is, the separation prevention unit 320 may stably position the electric field generating member 300 inside the body unit 100 . Accordingly, in a state where the cover member 120 is coupled to the housing member 110, the position of the electric field generating member 300 can be stably maintained.
  • the aforementioned signal supply unit 400 may include, for example, a main circuit board 410 , a battery 420 and an auxiliary circuit board 430 .
  • the main circuit board 410 includes a signal supply unit 411A that generates the driving signal. And, a switch 450 for detecting the pressing of the above-described control member 130 may be installed on the main circuit board 410 .
  • the battery 420 may be installed inside the body unit 100.
  • the battery 420 may supply power to the main circuit board 410 .
  • the battery 420 may be, for example, a primary battery or a secondary battery.
  • the battery 420 is a primary battery, the user may periodically replace the battery 420, and when the battery 420 is a secondary battery, charging may be performed through various charging methods.
  • the user may place the oral care device 1 on a charger not shown.
  • the battery 420 described above may be charged through a wireless charging method or a wired charging method.
  • a charging port 440 is provided on the main circuit board 410, and a protective cover 150 surrounding the charging port 440 is provided on the body unit 100. Can be installed. The user may charge the battery 420 of the oral care device 1 by connecting a charging cable (not shown) to the charging port 440 .
  • an electromagnetic (magnetic field) induction method using a coil a resonance method using magnetic resonance, and a radio wave radiation that converts electrical energy into microwaves and transmits (RF / Micro Wave Radiation) method may be used.
  • the magnetic resonance method uses magnetic resonance (magnetic resonance phenomenon) between a coil module for transmitting (Tx) and a coil module for receiving (Rx), and the primary coil (Tx) is placed in the charger, and the secondary coil (Rx) is placed in the oral care device 1 to transmit power between the coils.
  • the auxiliary circuit board 430 may be positioned adjacent to the cover member 120 in the housing member 110 and coupled to the electric field generating member 300 .
  • the auxiliary circuit board 430 may receive the driving voltage transmitted from the main circuit board 410 and transmit it to the electric field generating member 300 described above.
  • the auxiliary circuit board 430 and the main circuit board 410 may be connected by a cable 460, but are not limited thereto.
  • the aforementioned electric field generating member 300 may be mounted on the auxiliary circuit board 430 .
  • one or more position fixing parts 330 may be formed on one side of the field generating member 300 .
  • a position fixing groove 431 may be formed in the auxiliary circuit board 430 .
  • the signal supply unit 400 may further include a light emitting element 470 .
  • the light emitting element 470 is mounted on the main circuit board 410 and can emit light to the outside when the signal supply unit 400 is operated. In more detail, when the power of the oral care device 1 is turned on, the light emitting element 470 may emit light. Conversely, when the power of the oral care device 1 is turned off, the operation of the light emitting element 470 may be stopped. The user can confirm that the power of the oral care device 1 is turned on by looking at the lighted state of the light emitting element 470 .
  • the body unit 100 may further include a light transmitting member 160 .
  • the light transmitting member 160 is made of a transparent material and may be installed in a portion corresponding to the light emitting element 470 in the housing member 110 .
  • the material of the light transmitting member 160 may be, for example, a light diffusing acrylic plate.
  • One surface of the light transmitting member 160 may have fine protrusions to facilitate light diffusion.
  • the light transmitting member 160 may be integrally formed with the housing member 110 or may be detachably coupled to the housing member 110 . Light from the light emitting device 470 may pass through the light transmitting member 160 and be radiated to the outside.
  • the portion 140a corresponding to the light emitting element 470 in the above-described sealing member 140 may be formed to pass through. Accordingly, it is possible to prevent the light emitted from the light emitting element 470 from being transferred to the light transmitting member 160 in a reduced light amount.
  • FIG. 6 is a diagram showing a signal supply unit mounted on a main circuit board
  • FIGS. 7 to 9 are diagrams showing waveforms of signals according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows the filtered AC signal Sac′
  • FIG. 8 shows the DC signal Sdc
  • FIG. 9 shows the driving signal Vd generated by mixing the filtered AC signal Sac′ and the DC signal Sdc
  • 10 and 11 are diagrams for explaining a biofilm removal effect of a driving signal generated by mixing an AC signal and a DC signal.
  • the signal supply unit 411A may be mounted on a main circuit board and generate a driving signal Vd using a battery voltage Vb supplied from a battery 420 (see FIG. 3 ).
  • the signal supply unit 411A may generate the driving signal Vd by mixing an alternating current (AC) signal and a direct current (DC) signal.
  • AC alternating current
  • DC direct current
  • the drive signal Vd includes both AC and DC components, and synergistic effects and resonance occur due to the simultaneous application of the AC and DC components, thereby increasing the removal effect of biofilm, which is the cause of bacterial film on the tongue or palate.
  • the electric field by the DC component induces an imbalance in the local charge amount distribution to increase the structural stress of the biofilm, and the electric field by the AC component increases the permeability of the external shield through the generation of specific vibrations.
  • an electric field based on a DC component and an electric field based on an AC component can be provided through the field generating member 300 (see FIG. 5), so that the amplified removal effect related to the biofilm described above can be achieved.
  • the driving signal Vd is set in the form of overlapping the AC voltage and the DC voltage as described above, the risk of electric shock and the pain that may cause to the body can be reduced compared to the case where only the DC voltage is applied.
  • the above-described signal supply unit 411A may include, for example, a DC-DC converter 412A, a signal generator 413A, a filter 414A, and a calibration unit 415A, and may further include a voltage divider 416A.
  • the DC-DC converter 412A may receive the battery voltage Vb, convert the battery voltage Vb into an output voltage Vo of a predetermined level, and output the converted voltage.
  • the signal generator 413A operates based on the voltage supplied from the DC-DC converter 412A, and generates an AC signal Sac having a predetermined frequency using the output voltage Vo of the DC-DC converter 412A.
  • the signal generator 413A may be implemented using a known configuration capable of generating an AC signal such as an oscillator or a function generator.
  • the AC signal Sac may be set to a frequency of 1 KHz to 1000 MHz. This is because when the AC signal (Sac) is set to a low frequency of less than 1 KHz, the effect of removing biofilm is reduced, and even when the AC signal (Sac) is set to a very high frequency of more than 1000 MHz, the effect of removing biofilm is reduced. Meanwhile, the frequency of the AC signal Sac may be set to a frequency of 5 MHz to 15 MHz suitable for biofilm removal.
  • the amplitude of the AC signal Sac may be set to 0.1 mv to 3V.
  • the amplitude of the AC signal (Sac) is less than 0.1 mV, it is difficult to expect a biofilm removal effect, and when the amplitude of the AC signal (Sac) exceeds 3V, there is a risk of generating toxic substances due to electrolysis of body fluids.
  • the filter 414A may perform a filtering operation on the AC signal Sac generated by the signal generator 413A.
  • the filter 414A may include a band pass filter to convert an AC signal Sac in the form of a sawtooth wave into an AC signal Sac' in the form of a sine wave.
  • the type of filter 414A is not limited thereto, and various types of filters may be employed depending on the design structure.
  • the calibration unit 415A may generate the driving signal Vd by mixing the DC signal Sdc with the AC signal Sac′ supplied through the filter 414A.
  • the calibration unit 415A may be implemented as an operating amplifier capable of summing (or overlapping) the AC signal Sac' and the DC signal Sdc, but is not limited thereto.
  • an offset corresponding to the DC signal Sdc is generated in the AC signal Sac', and a driving signal Vd having both AC and DC components can be generated.
  • the driving signal Vd includes all the characteristics of the AC signal Sac, the driving signal Vd may be set to a frequency of 1 KHz to 1000 MHz, and also to a frequency of 5 MHz to 15 MHz more suitable for removing biofilm. It can be set to a frequency. Also, the amplitude of the driving signal Vd may be set to 0.1 mv to 3V.
  • the calibration unit 415A may receive an AC signal Sac′ having an amplitude of A volts (V) from the filter 414A, and may generate a final driving signal Vd as shown in FIG. 9 by superimposing a DC signal Sdc of B volts (V) as shown in FIG. 8 on the corresponding AC signal Sac′.
  • the voltage value of the DC signal Sdc may be set equal to or greater than the amplitude of the AC signal Sac'. Accordingly, the voltage value of the driving signal Vd may be set to 0 or more.
  • the DC offset value of the driving signal Vd may be set equal to or greater than the amplitude of the driving signal Vd.
  • the DC offset value of the driving signal Vd when the DC offset value of the driving signal Vd is set equal to or greater than the amplitude of the driving signal Vd, the voltage of the driving signal Vd is always '0' or higher, so the loss of electrical energy can be minimized.
  • the DC signal Sdc may be generated by the voltage divider 416A.
  • the voltage divider 416A may receive the output voltage Vo of the DC-DC converter 412A, and generate a DC signal Sdc by performing voltage division on the output voltage Vo.
  • the voltage divider 416A may be composed of a resistance string for distributing the output voltage Vo, but is not limited thereto.
  • the corresponding output voltage Vo may serve as the DC signal Sdc.
  • the voltage divider 416A may be omitted, and the output voltage Vo of the DC-DC converter 412A may be input to the calibration unit 415A.
  • 12 and 13 are diagrams illustrating modified examples of a signal supply unit.
  • the signal supply unit 411B may include a DC-DC converter 412B, a signal generator 413B, a voltage drop unit 416B, a filter 414B, and an offset control unit 415B.
  • the DC-DC converter 412B may receive the battery voltage Vb from the battery 420 (see FIG. 3 ), convert the battery voltage Vb into an output voltage Vo of a predetermined level, and output the converted voltage.
  • the signal generator 413B operates based on the voltage supplied from the DC-DC converter 412B and uses the output voltage Vo of the DC-DC converter 412B to generate a first AC signal Sa1 having a predetermined frequency.
  • the signal generator 413B may be implemented using a previously known configuration capable of generating an AC signal such as an oscillator or a function generator.
  • the first AC signal Sa1 may be set to a frequency of 1 KHz to 1000 MHz. This is because when the first AC signal (Sa1) is set to a low frequency of less than 1 KHz, the effect of removing biofilm is reduced, and even when the first AC signal (Sa1) is set to a very high frequency of more than 1000 MHz, the effect of removing biofilm is reduced. Meanwhile, the frequency of the first AC signal Sa1 may be set to a frequency of 5 MHz to 15 MHz suitable for biofilm removal.
  • the voltage dropper 416B may be used to reduce the magnitude (eg, peak-to-peak voltage, etc.) of the first AC signal Sa1 output from the signal generator 413B.
  • the voltage drop unit 416B may be implemented as a resistance element R, and through this, the second AC signal Sa2 whose magnitude is reduced compared to the first AC signal Sa1 may be supplied from the voltage drop unit 416B.
  • the filter 414B may perform a filtering operation on the second AC signal Sa2 output from the voltage dropper 416B.
  • the filter 414B may be set as a low pass filter including the capacitor element C, and the second AC signal Sa2 in the form of a sawtooth wave may be converted into a third AC signal Sa3 in the form of a sine wave.
  • the accuracy of the drive signal Vd may be improved by removing an unexpected DC offset of the second AC signal Sa2 through the filter 414B.
  • the offset adjusting unit 415B may generate the driving signal Vd by mixing the DC signal with the third AC signal Sa3 output from the filter 414B.
  • the offset adjusting unit 415B may include a plurality of resistance elements R1 and R2, and may divide the output voltage Vo of the DC-DC converter 412B to perform voltage division to generate a DC signal of a predetermined level.
  • the final driving signal Vd may be generated by overlapping the third AC signal Sa3 supplied through the filter 414B with the DC signal generated at the common node N of the first and second resistor elements R1 and R2.
  • the amplitude of the driving signal Vd may be set to 0.1 mv to 3V.
  • the amplitude of the drive signal (Vd) is less than 0.1 mV, it is difficult to expect a biofilm removal effect, and when the amplitude of the drive signal (Vd) exceeds 3V, there is a risk of generating toxic substances due to electrolysis of body fluids.

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Abstract

본 발명은 몸체 유닛; 상기 몸체 유닛에 결합되는 세균막 제거 부재, 상기 몸체 유닛에서 상기 세균막 제거 부재가 위치되는 부분에 설치되고, 전기장을 생성하는 하나 이상의 전기장 생성 부재 및 상기 몸체 유닛의 내부에 설치되고, 상기 전기장 생성 부재로 AC 성분과 DC 성분을 모두 포함하는 구동 신호를 공급하는 신호 공급 유닛을 포함하는 구강 관리 장치에 관한 것이다.

Description

구강 관리 장치
본 발명은 구강 관리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입안에 생성되는 세균막을 효과적으로 제거 가능한 구강 관리 장치에 관한 것이다.
칫솔은 파지하기 편리하도록 디자인된 칫솔대의 상단부에 칫솔모가 직각방향으로 위치되어 있어서 치아 사이의 이물질을 제거하는데 사용된다. 그러나, 식후에는 이물질이 치아 사이에만 국한되어 존재하는 것이 아니라 혓바닥 또는 구강내에도 끼게 되는데, 일반적으로 이를 설태라 지칭한다. 종래에는 설태를 제거하기 위하여 양치질 후 칫솔의 칫솔모로 혀바닥을 쓸어 제거하거나 또는 별도의 설태 제거 장치를 이용하여 혓바닥을 클리닝하였다.
그러나, 칫솔모로 혓바닥을 쓸어주는 경우에는 칫솔모에 남아있던 치약성분이 목구멍으로 넘어가거나 칫솔모의 높이가 높아 칫솔대가 목구멍과 접촉하게 되어 헛구역질이 유발되어 불편할 뿐만 아니라 혓바닥과 입천장 사이의 구석진 부위로는 칫솔이 들어갈 수 없으므로 혓바닥을 골고루 닦아주지 못하여 설태가 잔존하는 문제점이 있다.
최근에는 세정수를 분사하여 구강을 세척할 수 있는 구강 세정장치가 다양한 구조로 제안되고 있다. 종래의 구강 세정장치는 물이나 살균성 세정액을 고압으로 분사하여 구강이나 치아 사이에 낀 이물질을 제거할 수 있도록 구성된 장치로서, 세정액을 수용하는 용기, 분사노즐, 용기의 세정액을 분사노즐로 공급하는 펌프를 포함하는 형태로 제공된다. 이와 같이 세정액을 사용하는 경우, 세정액의 강한 소독 성분에 의하여 사용자의 입안에 자극을 주는 불편함이 있다.
상기와 같이 치아나 구강에 존재하는 음식물 찌꺼기는 시간이 경과함에 따라 부패하여 역한 입냄새를 발생시키거나 충치, 잇몸병과 같은 각종 구강질환의 원인이 된다. 건강한 치아와 구강상태를 유지하기 위해서는 자주 칫솔질을 하고 구강세정제로 입안을 헹구는 등 구강을 늘 청결하게 해야 한다. 이를 위하여 칫솔이나 설태 제거기와 같은 장치 뿐만 아니라, 구강 전체를 관리할 수 있는 장치에 대한 필요성이 요구되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 구강 내부에 생성되는 세균막을 제거하여 치주질환의 발생을 방지할 수 있는 구강 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 세균막 제거에 사용되는 부분을 교체하여 사용할 수 있는 구강 관리 장치를 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치는, 몸체 유닛; 상기 몸체 유닛에 결합되는 세균막 제거 부재; 상기 몸체 유닛에서 상기 세균막 제거 부재가 위치되는 부분에 설치되고, 전기장을 생성하는 하나 이상의 전기장 생성 부재; 및 상기 몸체 유닛의 내부에 설치되고, 상기 전기장 생성 부재로 AC 성분과 DC 성분을 모두 포함하는 구동 신호를 공급하는 신호 공급 유닛;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체 유닛은, 상기 전기장 생성 부재가 위치되는 부분이 개구되게 형성되는 하우징 부재; 상기 하우징 부재의 개구된 부분에 결합되고, 상기 전기장 생성 부재에 의해 관통되는 커버 부재; 및 상기 신호 공급 유닛의 동작을 제어하기 위하여 상기 하우징 부재의 외부에 설치되는 조작 부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 커버 부재는, 상기 하우징 부재의 개구된 부분과 대응되도록 이루어지고, 상기 전기장 생성 부재에 의해 관통되는 관통홀이 형성되는 베이스부; 판 형상으로 이루어지고, 상기 베이스부의 관통홀 주변에 위치되며, 상기 전기장 생성 부재를 지지하도록 상기 전기장 생성 부재의 두께만큼 서로 이격되게 위치되는 제1 지지부; 및 상기 베이스부의 관통홀 주변으로부터 돌출되며, 상기 전기장 생성 부재를 지지하도록 상기 전기장 생성 부재의 폭 만큼 서로 이격되게 위치되는 제2 지지부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전기장 생성 부재는, 판 형상으로 이루어지고, 상기 커버 부재 및 상기 세균막 제거 부재에 삽입되는 삽입부; 및 상기 삽입부의 양측 각각으로부터 돌출되고, 상기 삽입부가 외부로 이탈되는 것을 방지하도록 상기 커버 부재에 밀착되는 이탈방지부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체 유닛은, 상기 조작 부재와 상기 하우징 부재 사이에 개재되고, 외부로부터 상기 하우징 부재로 수분이 유입되는 것을 방지하는 씰링 부재;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상시 신호 공급 유닛은, 상기 구동 신호를 생성하는 신호 공급부가 실장된 메인 회로 기판; 상기 메인 회로 기판으로 전원을 공급하는 배터리; 및 상기 하우징 부재에서 상기 커버 부재와 인접하게 위치되고, 상기 전기장 생성 부재가 결합되는 보조 회로 기판;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 공급 유닛은, 상기 메인 회로 기판 상에 실장되고, 상기 신호 공급 유닛이 동작되는 경우, 외부로 빛을 조사하는 발광 소자를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 몸체 유닛은, 투명한 소재로 이루어지고, 상기 하우징 부재에서 상기 발광 소자와 대응되는 부분에 설치되는 투광 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 세균막 제거 부재는 상기 몸체 유닛에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 전기장 생성 부재는 복수개이고, 상기 복수의 전기장 생성 부재는 서로 평행을 유지하면서 이격되게 위치될 수 있다.
또한, 상기 세균막 제거 부재는 외부로 돌출되게 이루어진 돌출부와, 상기 돌출부보다 오목하게 이루어진 오목부를 포함하고, 상기 돌출부와 오목부는 서로 번갈아가면서 위치되며, 상기 전기장 생성 부재는 상기 오목부를 관통하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 전기장 생성 부재의 끝부분은 상기 몸체 유닛을 기준으로 상기 돌출부의 끝부분보다 상대적으로 낮은 위치에 위치될 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 혀에 생성되는 설태나 잇몸, 볼 및 입천장 전반에 생성되는 세균막을 효과적으로 제거할 수 있는 구강 관리 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 구강 내부의 세균막을 제거하여 충치 및 치주질환의 발생을 방지할 수 있는 구강 관리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구강 관리 장치를 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 구강 관리 장치에서 A-A라인을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 3의 구강 관리 장치를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 세균막 제거 부재, 커버 부재, 전기장 생성 부재 및 보조 회로 기판을 발췌하여 도시한 도면이다.
도 6은 메인 회로 기판에 포함되는 신호 공급부를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호의 바이오 필름 제거 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13은 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 구강 관리 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구강 관리 장치를 분해하여 도시한 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 구강 관리 장치에서 A-A라인을 따라 취한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치(1)는 몸체 유닛(100), 세균막 제거 부재(200), 전기장 생성 부재(300) 및 신호 공급 유닛(400)을 포함할 수 있다.
몸체 유닛(100)은 구강 관리 장치(1)의 본체로서, 이용 시 사용자가 파지할 수 있는 형태로 설계될 수 있다. 몸체 유닛(100)은 전기장 생성 부재(300) 및 신호 공급 유닛(400)을 수용하고, 외부의 접촉으로부터 전기장 생성 부재(300) 및 신호 공급 유닛(400)을 보호할 수 있다. 이를 위한 몸체 유닛(100)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
세균막 제거 부재(200)는 상기 몸체 유닛(100)에 결합될 수 있다. 세균막 제거 부재(200)는 사용자의 혀와 접촉되어 설태를 제거하거나, 구강 내 잇몸, 볼, 입천장 등과 접촉되어 해당 부분에 존재하는 세균막을 제거할 수 있다. 설태 등의 세균막을 제거할 수 있는 세균막 제거 부재(200)의 형상 및 크기 등은 특별히 한정되지 않으며, 다양한 형상 및 크기일 수 있다.
한편, 상기 세균막 제거 부재(200)는 상기 몸체 유닛(100)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 이를 위한 세균막 제거 부재(200)는 걸림턱(230)을 포함할 수 있다. 그리고, 몸체 유닛(100)에는 걸림턱(230)이 걸쳐지는 걸림홈(101)이 형성될 수 있다. 이에 따라 마모 또는 장시간 사용에 의하여 세균막 제거 부재(200)의 교체가 필요한 경우, 사용자는 기존의 세균막 제거 부재(200)를 신규 세균막 제거 부재(200)로 간편히 교체할 수 있다. 이를 위한 세균막 제거 부재(200)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기와 다르게 몸체 유닛(100)과 세균막 제거 부재(200)를 일체형으로 구성한 경우 반복적인 사용에 의해 세균막 제거 부재(200)가 손상되면 구강 관리 장치 전체를 교체하여야 한다. 그러나, 본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치(1)는 세균막 제거 부재(200)가 손상되는 경우 기존의 세균막 제거 부재(200)를 몸체 유닛(100)으로부터 분리시키고, 새로운 세균막 제거 부재(200)를 몸체 유닛(100)에 결합시켜서 사용할 수 있다.
한편, 상기 세균막 제거 부재(200)는 외부로 돌출되게 이루어진 돌출부(210)와, 상기 돌출부(210)보다 오목하게 이루어진 오목부(220)를 포함하고, 상기 돌출부(210)와 오목부(220)는 서로 번갈아가면서 위치될 수 있다. 상기 전기장 생성 부재(300)는 상기 오목부(220)를 관통하도록 설치될 수 있다.
여기서, 상기 전기장 생성 부재(300)의 끝부분은 상기 몸체 유닛(100)을 기준으로 상기 돌출부(210)의 끝부분보다 상대적으로 낮은 위치에 위치될 수 있다. 즉, 전기장 생성 부재(300)를 돌출부(210) 보다 내측에 위치시킴으로써, 사용 시 전기장 생성 부재(300)의 접촉에 의한 이물감을 최소화할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치(1)를 혀의 설태 제거에 사용하는 경우, 전기장 생성 부재(300)에서 생성되는 전기장에 의하여 세균막 구조를 약화시킴과 동시에 세균막 제거 부재(200)의 돌출부(210)를 이용하여 혀에 물리적 자극을 줌으로써 세균막 제거 효과를 향상시킬 수 있다.
전기장 생성 부재(300)는 상기 몸체 유닛(100)에서 상기 세균막 제거 부재(200)가 위치되는 부분에 설치되고, 전기장을 생성한다. 이러한 전기장은 구강 내부의 세균막의 구조를 약화시킬 수 있으므로, 사용자는 일반적인 구강 관리 장치를 사용하는 경우보다 본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치(1)를 이용하여 세균막을 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.
이를 위한 전기장 생성 부재(300)는 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 전극 재료로 사용이 가능할 수 있다.
상기 전기장 생성 부재(300)는 하나 이상일 수 있다. 그리고, 전기장 생성 부재(300)는 판 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 전기장 생성 부재(300)가 복수개인 경우, 상기 복수의 전기장 생성 부재(300)는 서로 평행을 유지하면서 이격되게 위치될 수 있다.
복수의 전기장 생성 부재(300) 각각은 양의 전극과 음의 전극이 서로 교번하도록 위치될 수 있다. 예를 들어, 전기장 생성 부재(300)가 4개인 경우, 4개의 전기장 생성 부재(300) 각각의 극성은 양의 전극-음의 전극-양의 전극-음의 전극 순서일 수 있다.
신호 공급 유닛(400)은 상기 몸체 유닛(100)의 내부에 설치되고, 상기 전기장 생성 부재(300)로 AC 성분과 DC 성분을 모두 포함하는 구동 신호를 공급할 수 있다.
신호 공급 유닛(400)은 상기 전기장 생성 부재(300)와 기계적으로 결합되면서, 전기적으로 연결될 수 있다. 전기장 생성 부재(300)로 구동 신호를 공급할 수 있는 신호 공급 유닛(400)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치(1)는 구강 내부와 접촉된 상태에서 전기장 생성 부재(300)로 전기장을 생성하여 미생물들이 형성한 바이오필름의 구조를 약화시킴으로써 종래의 구강 관리 장치와 비교하여 세균막을 효과적으로 제거할 수 있다.
예를 들어, 전기장 생성 부재(300)는 몸체 유닛(100)의 길이 방향에 대해 직교하게 배치될 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니며, 전기장 생성 부재(300)는 몸체 유닛(100)의 길이 방향과 평행하게 배치되거나 몸체 유닛(100)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다.
한편, 전술한 몸체 유닛(100)은 일례로 하우징 부재(110), 커버 부재(120) 및 조작 부재(130)를 포함할 수 있다.
하우징 부재(110)는 상기 전기장 생성 부재(300)가 위치되는 부분이 개구되게 형성될 수 있다. 하우징 부재(110)의 형상은 일례로 원통 형상일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
커버 부재(120)는 상기 하우징 부재(110)의 개구된 부분(111)에 결합되고, 상기 전기장 생성 부재(300)에 의해 관통될 수 있다. 즉, 커버 부재(120)는 하우징 부재(110)에서 개구된 부분(111)을 폐쇄할 수 있다. 이를 위한 커버 부재(120)는 하우징 부재(110)에서 개구부(111)와 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.
조작 부재(130)는 신호 공급 유닛(400)의 동작을 제어하기 위하여 상기 하우징 부재(110)의 외부에 설치될 수 있다. 조작 부재(130)는 사용자의 제어에 따라 상기 전기장 생성 부재(300)로 구동 전압을 공급할 수 있다.
이러한 조작 부재(130)는 일례로 누름 버튼 또는 터치 센서일 수 있다. 조작 부재(130)가 누름 버튼인 경우, 후술할 메인 회로 기판(410)에는 조작 부재(130)의 누름을 감지하는 스위치(450)가 설치될 수 있다. 사용자가 조작 부재(130)를 누르면, 스위치(450)가 조작 부재(130)의 누름을 감지하면서 구강 관리 장치(1)의 전원이 온(on)/오프(off)될 수 있다.
사용자는 양치 시 조작 부재(130)를 눌러서 구강 관리 장치(1)의 전원을 온(on) 시킬 수 있으며, 이에 따라 신호 공급 유닛(400)으로부터 발생된 구동 전압이 전기장 생성 부재(300)로 공급되어 세균막 제거를 위한 전기장이 발생될 수 있다.
한편, 전술한 몸체 유닛(100)은 씰링 부재(140)를 더 포함할 수 있다.
씰링 부재(140)는 상기 조작 부재(130)와 상기 하우징 부재(110) 사이에 개재될 수 있다. 씰링 부재(140)는 외부로부터 상기 하우징 부재(110)로 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위한 씰링 부재(140)는 일례로 방수 필름일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 4는 도 3의 구강 관리 장치를 확대하여 도시한 도면이고, 도 5는 세균막 제거 부재, 커버 부재, 전기장 생성 부재 및 보조 회로 기판을 발췌하여 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전술한 커버 부재(120)는 일례로 베이스부(123), 제1 지지부(121) 및 제2 지지부(122)를 포함할 수 있다.
베이스부(123)는 상기 하우징 부재(110)의 개구된 부분(111)과 대응되도록 이루어지고, 상기 전기장 생성 부재(300)가 관통되는 관통홀(123a)이 형성된다.
제1 지지부(121)는 판 형상으로 이루어지고, 상기 베이스부(123)의 관통홀(123a) 주변에 위치되며, 상기 전기장 생성 부재(300)를 지지하도록 상기 전기장 생성 부재(300)의 두께만큼 서로 이격되게 위치된다.
제2 지지부(122)는 상기 베이스부(123)의 관통홀(123a) 주변으로부터 돌출되며, 상기 전기장 생성 부재(300)를 지지하도록 상기 전기장 생성 부재(300)의 폭 만큼 서로 이격되게 위치된다. 이와 같은 제1 지지부(121)와 제2 지지부(122)는 전기장 생성 부재(300)를 안정적으로 파지할 수 있다. 따라서, 사용자가 본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치(1)를 사용하는 과정에서 전기장 생성 부재(300)가 흔들거리면서 주변 부재와의 결합력이 약해지는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 전술한 상기 전기장 생성 부재(300)는 일례로 삽입부(310) 및 이탈방지부(320)를 포함할 수 있다.
삽입부(310)는 판 형상으로 이루어지고, 상기 커버 부재(120) 및 상기 세균막 제거 부재(200)에 삽입될 수 있다.
이탈방지부(320)는 상기 삽입부(310)의 양측 각각으로부터 돌출되고, 상기 삽입부(310)가 외부로 이탈되는 것을 방지하도록 상기 커버 부재(120)에 밀착될 수 있다. 즉, 이탈방지부(320)는 전기장 생성 부재(300)가 몸체 유닛(100) 내부에 안정적으로 위치되도록 할 수 있다. 이에 따라, 커버 부재(120)가 하우징 부재(110)에 결합된 상태에서, 전기장 생성 부재(300)의 위치가 안정적으로 유지될 수 있다.
도 2로 되돌아가서, 전술한 신호 공급 유닛(400)은 일례로 메인 회로 기판(410), 배터리(420) 및 보조 회로 기판(430)을 포함할 수 있다.
메인 회로 기판(410)은 상기 구동 신호를 생성하는 신호 공급부(411A)를 포함한다. 그리고, 메인 회로 기판(410) 상에는 전술한 조작 부재(130)의 눌림을 감지하는 스위치(450)가 설치될 수 있다.
배터리(420)는 상기 몸체 유닛(100)의 내부에 설치될 수 있다. 배터리(420)는 메인 회로 기판(410)으로 전원을 공급할 수 있다. 배터리(420)는 일례로 1차 전지(Primary Battery) 또는 2차 전지(Secondary Battery)일 수 있다. 배터리(420)가 1차 전지인 경우 사용자는 배터리(420)를 주기적으로 교체할 수 있으며, 배터리(420)가 2차 전지인 경우 다양한 충전 방식을 통해 충전이 이루어질 수 있다.
더욱 상세하게 설명하면, 본 발명의 실시예에 의한 구강 관리 장치(1)의 충전이 필요한 경우, 사용자는 구강 관리 장치(1)를 미도시된 충전기에 올려놓을 수 있다. 이때, 전술한 배터리(420)는 무선 충전 방식 또는 유선 충전 방식을 통해 충전될 수 있다.
한편, 구강 관리 장치(1)가 유선 충전 방식인 경우, 메인 회로 기판(410)에 충전 포트(440)를 마련하고, 몸체 유닛(100)에는 충전 포트(440)를 감싸는 보호 커버(150)를 설치할 수 있다. 사용자는 충전 케이블(미도시)을 충전 포트(440)에 연결하여 구강 관리 장치(1)의 배터리(420)를 충전할 수 있다.
이와 다르게 구강 관리 장치(1)가 무선 충전 방식인 경우, 코일을 이용한 전자기(자기장) 유도방식, 자기공진(Resonance)을 이용한 공진 방식과, 전기적 에너지를 마이크로파로 변환시켜 전달하는 전파 방사(RF/Micro Wave Radiation) 방식이 사용될 수 있다.
자기공진 방식은 전송(Tx)용 코일모듈과 수신(Rx)용 코일모듈 간의 자기공진(자기공명현상)을 이용한 것으로 충전기에 1차 코일(Tx)을 배치하고, 구강 관리 장치(1)에 2차 코일 (Rx)을 배치하여 코일 간의 전력을 전송하는 방식이다.
보조 회로 기판(430)은 상기 하우징 부재(110)에서 상기 커버 부재(120)와 인접하게 위치되고, 상기 전기장 생성 부재(300)가 결합될 수 있다. 보조 회로 기판(430)은 메인 회로 기판(410)에서 전달된 구동 전압을 전달받아서 앞서 설명한 전기장 생성 부재(300)로 전달할 수 있다. 보조 회로 기판(430)과 메인 회로 기판(410)은 케이블(460)에 의해 연결될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
전술한 전기장 생성 부재(300)는 보조 회로 기판(430)에 실장될 수 있다. 전기장 생성 부재(300)와 보조 회로 기판(430)의 결합 방법은 일례로, 전기장 생성 부재(300)의 일측에 하나 이상의 위치고정부(330)를 형성할 수 있다. 그리고, 보조 회로 기판(430)에는 위치고정홈(431)을 형성할 수 있다. 전기장 생성 부재(300)와 보조 회로 기판(430)의 결합 시, 상기 위치고정부(330)가 위치고정홈(431)에 삽입될 수 있다.
한편, 상기 신호 공급 유닛(400)은 발광 소자(470)를 더 포함할 수 있다.
발광 소자(470)는 상기 메인 회로 기판(410) 상에 실장되고, 상기 신호 공급 유닛(400)이 동작되는 경우, 외부로 빛을 조사할 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 구강 관리 장치(1)의 전원이 온(on) 되는 경우, 발광 소자(470)는 빛을 발광할 수 있다. 이와 반대로, 구강 관리 장치(1)의 전원이 오프(off) 되는 경우, 발광 소자(470)의 동작은 중단될 수 있다. 사용자는 발광 소자(470)의 점등된 상태를 보고 구강 관리 장치(1)의 전원이 켜져 있다는 것을 확인할 수 있다.
이때, 몸체 유닛(100)은 투광 부재(160)를 더 포함할 수 있다.
투광 부재(160)는 투명한 소재로 이루어지고, 상기 하우징 부재(110)에서 상기 발광 소자(470)와 대응되는 부분에 설치될 수 있다. 투광 부재(160)의 소재는 일례로 광확산 아크릴판일 수 있다. 투광 부재(160)의 일면은 광확산이 용이하도록 미세한 돌기가 형성될 수 있다.
이러한 투광 부재(160)는 하우징 부재(110)와 일체로 형성되는 것도 가능할 수 있고, 하우징 부재(110)에 탈착 가능하게 결합되는 것도 가능할 수 있다. 발광 소자(470)의 빛이 투광 부재(160)를 지나서 외부로 조사될 수 있다.
한편, 전술한 씰링 부재(140)에서 발광 소자(470)와 대응되는 부분(140a)은 관통되도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(470)로부터 조사되는 빛의 광량이 감소된 상태로 투광 부재(160)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 메인 회로 기판에 실장되는 신호 공급부를 나타낸 도면이고, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 신호의 파형을 나타낸 도면이다. 특히, 도 7에서는 필터링된 AC 신호(Sac')를 도시하였고, 도 8에서는 DC 신호(Sdc)를 도시하였으며, 도 9에서는 필터링된 AC 신호(Sac')와 DC 신호(Sdc)가 혼합되어 생성된 구동 신호(Vd)를 도시하였다. 또한, 도 10 및 도 11는 AC 신호와 DC 신호가 혼합되어 생성된 구동 신호의 바이오 필름 제거 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 신호 공급부(411A)는 메인 회로 기판 상에 실장되어 배터리(420, 도 3 참조)로부터 공급되는 배터리 전압(Vb)을 이용하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.
특히, 신호 공급부(411A)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 10을 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 11에서 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(411A)가 공급하는 구동 신호(Vd)로 인하여, DC 성분에 의한 전기장과 AC 성분에 의한 전기장이 전기장 생성 부재(300, 도 5 참조)를 통해 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(411A)는 일례로 DC-DC 컨버터(412A), 신호 발생부(413A), 필터(414A), 및 캘리브레이션부(415A)를 포함할 수 있으며, 추가적으로 전압 분배부(416A)를 더 포함할 수 있다.
DC-DC 컨버터(412A)는 배터리 전압(Vb)을 공급받고, 배터리 전압(Vb)을 소정 레벨의 출력 전압(Vo)으로 변환시켜 출력할 수 있다.
신호 발생부(413A)는 DC-DC 컨버터(412A)로부터 공급되는 전압을 기초로 동작하며, DC-DC 컨버터(412A)의 출력 전압(Vo)을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 AC 신호(Sac)를 생성할 수 있다.
신호 발생부(413A)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(414A)는 신호 발생부(413A)에 의해 생성된 AC 신호(Sac)에 대한 필터링 동작을 수행할 수 있다. 일례로, 필터(414A)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(414A)의 종류는 이에 제한되지 않으며, 설계 구조에 따라 다양한 종류의 필터가 채용될 수 있다.
캘리브레이션부(415A)는 필터(414A)를 통해 공급된 AC 신호(Sac')에 DC 신호(Sdc)를 혼합하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다. 일례로, 캘리브레이션부(415A)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 7을 참조하면 캘리브레이션부(415A)는 A 볼트(V)의 진폭을 갖는 AC 신호(Sac')를 필터(414A)로부터 공급받을 수 있으며, 해당 AC 신호(Sac')에 도 8에 도시된 바와 같은 B 볼트(V)의 DC 신호(Sdc)를 중첩함으로써 도 9에 도시된 바와 같은 최종 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다.
이때, DC 신호(Sdc)의 전압값은 AC 신호(Sac')의 진폭 이상으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 구동 신호(Vd)의 전압값은 0 이상으로 설정될 수 있다.
결국, 구동 신호(Vd)의 DC 오프셋 값은 구동 신호(Vd)의 진폭과 동일하거나 그보다 크게 설정될 수 있다.
구동 신호(Vd)의 DC 오프셋 값이 구동 신호(Vd)의 진폭 값 미만인 경우, 구동 신호(Vd)의 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 신호(Vd)의 DC 오프셋 값을 구동 신호(Vd)의 진폭과 동일하거나 그보다 크게 설정하게 되면, 구동 신호(Vd)의 전압이 항상 '0' 이상이므로 전기 에너지의 손실을 최소화할 수 있다.
한편, DC 신호(Sdc)는 전압 분배부(416A)에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, 전압 분배부(416A)는 DC-DC 컨버터(412A)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(416A)는 출력 전압(Vo)을 분배하기 위한 저항 스트링으로 구성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
DC-DC 컨버터(412A)의 출력 전압(Vo)이 구동 신호(Vd) 생성에 바로 사용되기에 적합한 경우, 해당 출력 전압(Vo)이 DC 신호(Sdc)의 역할을 수행할 수 있다. 이 경우 전압 분배부(416A)는 생략될 수 있으며, DC-DC 컨버터(412A)의 출력 전압(Vo)이 캘리브레이션부(415A)로 입력될 수 있다.
도 12 및 도 13은 신호 공급부의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 변형예에 따른 신호 공급부(411B)는 DC-DC 컨버터(412B), 신호 발생부(413B), 전압 강하부(416B), 필터(414B), 및 오프셋 조절부(415B)를 포함할 수 있다.
DC-DC 컨버터(412B)는 배터리(420, 도 3 참조)로부터 배터리 전압(Vb)을 공급받고, 배터리 전압(Vb)을 소정 레벨의 출력 전압(Vo)으로 변환시켜 출력할 수 있다.
신호 발생부(413B)는 DC-DC 컨버터(412B)로부터 공급되는 전압을 기초로 동작하며, DC-DC 컨버터(412B)의 출력 전압(Vo)을 이용하여 소정의 주파수를 갖는 제1 AC 신호(Sa1)를 생성할 수 있다.
신호 발생부(413B)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(416B)는 신호 발생부(413B)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(416B)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(416B)로부터 공급될 수 있다.
필터(414B)는 전압 강하부(416B)로부터 출력된 제2 AC 신호(Sa2)에 대한 필터링 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 필터(414B)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(414B)를 통해 예기치 않은 제2 AC 신호(Sa2)의 DC 오프셋(DC offset)를 제거하여, 구동 신호(Vd)의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
오프셋 조절부(415B)는 DC 신호에 필터(414B)로부터 출력된 제3 AC 신호(Sa3)를 혼합하여 구동 신호(Vd)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 조절부(415B)는 다수의 저항 소자(R1, R2)을 포함하여 구성될 수 있으며, DC-DC 컨버터(412B)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(414B)를 통해 공급된 제3 AC 신호(Sa3)가 중첩되어 최종 구동 신호(Vd)가 생성될 수 있다.
이 경우, 구동 신호(Vd)의 진폭은 0.1mv ~ 3V로 설정될 수 있다. 구동 신호(Vd)의 진폭이 0.1mV 미만인 경우 바이오필름 제거 효과를 기대하기 어려우며, 구동 신호(Vd)의 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.

Claims (12)

  1. 몸체 유닛;
    상기 몸체 유닛에 결합되는 세균막 제거 부재;
    상기 몸체 유닛에서 상기 세균막 제거 부재가 위치되는 부분에 설치되고, 전기장을 생성하는 하나 이상의 전기장 생성 부재; 및
    상기 몸체 유닛의 내부에 설치되고, 상기 전기장 생성 부재로 AC 성분과 DC 성분을 모두 포함하는 구동 신호를 공급하는 신호 공급 유닛; 을 포함하는 구강 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체 유닛은,
    상기 전기장 생성 부재가 위치되는 부분이 개구되게 형성되는 하우징 부재;
    상기 하우징 부재의 개구된 부분에 결합되고, 상기 전기장 생성 부재에 의해 관통되는 커버 부재; 및
    상기 신호 공급 유닛의 동작을 제어하기 위하여 상기 하우징 부재의 외부에 설치되는 조작 부재; 를 포함하는 구강 관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버 부재는,
    상기 하우징 부재의 개구된 부분과 대응되도록 이루어지고, 상기 전기장 생성 부재에 의해 관통되는 관통홀이 형성되는 베이스부;
    판 형상으로 이루어지고, 상기 베이스부의 관통홀 주변에 위치되며, 상기 전기장 생성 부재를 지지하도록 상기 전기장 생성 부재의 두께만큼 서로 이격되게 위치되는 제1 지지부; 및
    상기 베이스부의 관통홀 주변으로부터 돌출되며, 상기 전기장 생성 부재를 지지하도록 상기 전기장 생성 부재의 폭 만큼 서로 이격되게 위치되는 제2 지지부; 를 포함하는 구강 관리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 전기장 생성 부재는,
    판 형상으로 이루어지고, 상기 커버 부재 및 상기 세균막 제거 부재에 삽입되는 삽입부; 및
    상기 삽입부의 양측 각각으로부터 돌출되고, 상기 삽입부가 외부로 이탈되는 것을 방지하도록 상기 커버 부재에 밀착되는 이탈방지부; 를 포함하는 구강 관리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 몸체 유닛은,
    상기 조작 부재와 상기 하우징 부재 사이에 개재되고, 외부로부터 상기 하우징 부재로 수분이 유입되는 것을 방지하는 씰링 부재; 를 더 포함하는 구강 관리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 신호 공급 유닛은,
    상기 구동 신호를 생성하는 신호 공급부가 실장된 메인 회로 기판;
    상기 메인 회로 기판으로 전원을 공급하는 배터리; 및
    상기 하우징 부재에서 상기 커버 부재와 인접하게 위치되고, 상기 전기장 생성 부재가 결합되는 보조 회로 기판; 을 포함하는 구강 관리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호 공급 유닛은,
    상기 메인 회로 기판 상에 실장되고, 상기 신호 공급 유닛이 동작되는 경우, 외부로 빛을 조사하는 발광 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 관리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 몸체 유닛은,
    투명한 소재로 이루어지고, 상기 하우징 부재에서 상기 발광 소자와 대응되는 부분에 설치되는 투광 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 관리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 세균막 제거 부재는 상기 몸체 유닛에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 구강 관리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전기장 생성 부재는 복수개이고, 상기 복수의 전기장 생성 부재는 서로 평행을 유지하면서 이격되게 위치되는 것을 특징으로 하는 구강 관리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 세균막 제거 부재는 외부로 돌출되게 이루어진 돌출부와, 상기 돌출부보다 오목하게 이루어진 오목부를 포함하고, 상기 돌출부와 오목부는 서로 번갈아가면서 위치되며,
    상기 전기장 생성 부재는 상기 오목부를 관통하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 구강 관리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전기장 생성 부재의 끝부분은 상기 몸체 유닛을 기준으로 상기 돌출부의 끝부분보다 상대적으로 낮은 위치에 위치되는 것을 특징으로 하는 구강 관리 장치.
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