KR102247191B1 - 전동 미백 칫솔 - Google Patents

전동 미백 칫솔 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 미백 기능을 할 수 있는 특정 파장의 빛을 발하는 LED 칩을 전동 칫솔의 브러쉬모듈에 실장하여 강력한 치아 세정력과 치아 미백력을 구현하고, 칫솔모 교환 방식을 기존의 전동 칫솔과 같은 형태로 하게 하여 칫솔 본체에 칫솔모만 교환하여 여러 명의 가족이 하나의 칫솔 본체를 공동으로 사용 가능하도록 한 전동 미백 칫솔을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 전동 미백 칫솔은, 진동모터와 배터리 및 제어장치(MCU)가 내장된 칫솔 본체; 일단(一端)이 진동모터와 연결되고, 선단(先端)부분이 칫솔 본체의 상단으로 돌출된 모터샤프트; 하단부에 모터샤프트가 삽입되고 상단부에 LED 칩이 위치하게 되는 칫솔대와, 브러쉬를 구비하고 칫솔대의 상단부에 결합되는 브러쉬모듈을 구비하여 구성된 미백 칫솔모를 포함하여 구성되어, 미백 칫솔모를 칫솔 본체의 상단에 돌출된 모터샤프트에 꽂아서 사용하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동 미백 칫솔{Electric whitening toothbrush}
본 발명은 전동 미백 칫솔에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 미백 칫솔과 전동 칫솔 각각의 장점을 결합하여 전동 칫솔의 칫솔모 형태에 미백 칫솔 기능을 구현한 전동 미백 칫솔에 관한 것이다.
종래부터 널리 사용되어 오던 수동형 칫솔은 사용자가 칫솔대를 잡고 칫솔모를 입속으로 투입하여 상하좌우로 이동시킴에 따라 치아가 닦여지도록 되어 있어서 사용자의 칫솔질 동작 패턴, 즉 칫솔질 습관에 많은 영향을 받게 될 뿐만 아니라 빠른 시간 내에 치아를 닦는데 한계가 있으므로, 바쁘게 일상생활을 하는 현대인들에게는 빠른 시간 내에 올바르고 깨끗하게 치아를 닦을 수 있는 전동 칫솔의 보급이 빠르게 확산되고 있다.
전동 칫솔은 모터를 이용하여 진동을 일으켜 칫솔질을 하게 되는 회전형 전동 칫솔과, 음파 또는 초음파를 이용하여 진동을 일으켜 칫솔질을 하게 되는 음파형 전동 칫솔로 구분된다. 회전형 전동 칫솔은 칫솔모를 회전과 진동시키면서 치아를 닦아 주고(도 5 참조), 음파형 전동 칫솔은 강한 진동으로 음파를 만들어서 입안에 형성된 미세한 공기방울이 플라크(plaque)와 이물질을 제거해 주게 된다. 전동 칫솔과 관련하여 특허등록 제1195768호 "전동 칫솔", 특허등록 제1351695호 "전동 칫솔" 등 많은 기술이 출현하였고 제품화 되어 있다.
한편, 미용에 대한 관심이 높아지면서 치아미백에 대한 관심도 많아져서 치아미백 시술이 증가하고 있는데, 치아미백 시술은 주로 과산화수소 계열의 화학물질인 카바마이드퍼옥사이드와 레이저 또는 LED와 같은 광원을 치아에 조사(照射)하여 미백효과를 얻는 방식으로 이루어지며, 시술을 받기 위해서는 시간과 비용적인 면에서 상당한 부담으로 작용한다. 따라서 양치질을 하면서 치아미백 효과를 낼 수 있는 미백 칫솔이 보급되고 있는데, 미백 칫솔은 미백 치약에 함유된 인체에 무해한 치약용 과산화수소수가 특정 파장대(400∼490㎚)의 LED에 반응하여 산소방울 발생이 활성화 되어 치아미백(화이트닝)을 시키는 원리를 이용한 것으로, LED를 구동시키기 위하여 내장된 배터리로부터 2가닥의 와이어 케이블을 통해 전원이 LED에 인가되어 LED가 구동하게 된다. 미백 칫솔과 관련해서는 특허등록 제1459952호 "플라즈마를 이용한 치아미백 방법 및 그에 따른 플라즈마 칫솔" 등과 같은 기술이 출현했다.
전동 칫솔의 경우, 본체에 꽂아서 사용하는 칫솔모가 공급되고 있고, 전동 칫솔의 단가가 비싸기 때문에 가족이 사용하기 위해서는 전동 칫솔 본체 1개로 칫솔모만 각자의 것으로 교체하여 가족이 공동으로 사용할 수 있으므로 경제적으로 사용 가능하여, 예를 들어, 가족 4명이 사용하려면 칫솔모 4개가 있으면 본체 1대로 돌려가면서 사용이 가능하다(도 5 참조). 그러나 미백 칫솔은 칫솔모 조립체에 실장된 LED를 구동하기 위한 전원을 공급해야 하므로 칫솔모 조립체에 결합되는 브러쉬만 교체하는 형태로 구현되어 있다(도 6 참조). 따라서 미백 칫솔은 전동 칫솔의 칫솔모 교환 구조와는 전혀 다른 구조이기 때문에 가족이라도 칫솔대 1개에 브러쉬만 교체하여 공동으로 사용하는 것은 불가능하므로 가족이 사용하고 싶으면 개별적으로 미백 칫솔 1세트씩을 구매해야 한다는 문제가 있다. 그러므로 지금까지는 미백 칫솔은 전동 칫솔과 같은 형태로 보급될 수 없었다.
따라서 칫솔의 기본 원리와 구조가 전혀 다른 미백 칫솔과 전동 칫솔 각각의 장점을 결합하여 전동 칫솔의 칫솔모 형태에 미백 칫솔의 기능을 구현할 수 있는 하이브리드형 칫솔의 출현이 절실히 요구된다고 하겠다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 미백 기능을 할 수 있는 특정 파장의 빛을 발하는 LED 칩을 전동 칫솔의 브러쉬모듈에 실장하여 강력한 치아 세정력과 치아 미백력을 구현하고, 칫솔모 교환 방식을 기존의 전동 칫솔과 같은 형태로 하게 하여 칫솔 본체에 칫솔모만 교환하여 여러 명의 가족이 하나의 칫솔 본체를 공동으로 사용 가능하도록 한 전동 미백 칫솔을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 전동 미백 칫솔은, 진동모터와 배터리 및 제어장치(MCU)가 내장된 칫솔 본체; 일단(一端)이 진동모터와 연결되고, 선단(先端)부분이 칫솔 본체의 상단으로 돌출된 모터샤프트; 하단부(下端部)에 모터샤프트가 삽입되고 상단부(上端部)에 LED 칩이 위치하게 되는 칫솔대와, 브러쉬를 구비하고 칫솔대의 상단부에 결합되는 브러쉬모듈을 구비하여 구성된 미백 칫솔모를 포함하여 구성되어, 미백 칫솔모를 칫솔 본체의 상단에 돌출된 모터샤프트에 꽂아서 사용하며, 배터리에 충전된 전원이 칫솔대에 실장된 LED 칩에 무선방식으로 공급되어 LED 칩을 구동하게 되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 미백 칫솔모는, 하단부에 칫솔 본체의 상단으로 돌출된 모터샤프트가 삽입되고, 상단부에 모듈결합부가 구비되며, 내부에 PCB 기판이 설치되며, 하단부분 내부에는 도너츠 형상의 2차 코일이 구비되어 구성된 칫솔대; 모듈결합부를 수용하여 고정시킬 수 있는 수용결합부가 형성되어 있으며, 수용결합부의 전면 외측으로는 브러쉬가 심어져서 구성된 브러쉬모듈을 구비하여, PCB 기판의 상단부분에 LED 칩이 실장되어, 모듈결합부가 수용결합부와 결합했을 때 LED 칩이 브러쉬의 후면에 위치하게 되며, 모듈결합부가 수용결합부에 삽입되어 고정된 상태로 칫솔대의 하단부를 칫솔 본체의 상단에 돌출된 모터샤프트에 꽂아서 사용한다.
바람직하게는, 칫솔 본체 내부에 설치된 진동모터에는 칫솔 본체 내부에 위치하게 되는 모터샤프트의 주위에 N극과 S극의 자석 및 자석 외측에 코일이 구비되어 있고, 칫솔대의 하단부분 내부에는 도너츠 형상의 2차 코일이 구비되어 구성되며, 칫솔 본체의 상단으로 돌출된 모터샤프트에 칫솔대가 꽂아졌을 때 모터샤프트가 도너츠 형상의 2차 코일을 관통하게 되어, 진동모터 작동시 진동모터 내부에 구비된 코일과 칫솔대 내부에 구비된 2차 코일 사이에 자속이 형성되어, 칫솔 본체로부터 2차 코일로 무선으로 전원이 공급되게 되고, 공급된 전원에 의해 LED 칩이 구동하게 된다.
본 발명에 따른 전동 미백 칫솔은, 칫솔의 기본 원리와 구조가 전혀 다른 미백 칫솔과 전동 칫솔 각각의 장점을 결합한 것으로, 미백 기능을 할 수 있는 특정 파장의 빛을 발하는 LED 칩을 전동 칫솔의 칫솔대에 실장한 구조이므로, 전동 칫솔에 미백 칫솔이 갖는 강력한 치아 세정력과 치아 미백력을 구현할 수 있다. 또한, 칫솔모 교환 방식은 기존의 전동 칫솔과 같이 칫솔대만을 교체하여 사용할 수 있게 되어, 여러 가족들이 하나의 본체를 공동으로 사용 가능하게 됨으로써 미백 칫솔에 전동 칫솔의 장점을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전동 미백 칫솔의 사시도이다.
도 2는 전동 미백 칫솔의 본체와 칫솔모를 분리하여 도시한 도면이다.
도 3은 칫솔 본체로부터 칫솔모에 무선으로 전원을 공급하는 구성을 설명하기 위한 블록다이어그램이다.
도 4는 전동 미백 칫솔의 칫솔모에서 칫솔대와 브러쉬모듈을 분리하여 도시한 도면이다.
도 5는 회전형 전동 칫솔의 작동을 설명하기 위한 사진이다.
도 6은 미백 칫솔을 설명하기 위한 사진이다.
본 발명에 따른 전동 미백 칫솔의 가장 큰 기술적 특징은, 칫솔 본체에 꽂아 교체하면서 사용하는 칫솔모 부분에 있는 미백 기능을 할 수 있는 특정 파장의 빛을 발하는 LED 칩을 실장하여 전동 칫솔에 미백 칫솔의 기능을 구현하고, 본체에 꽂아서 사용하는 칫솔모를 교체 가능하게 하여 미백 칫솔에 전동 칫솔의 기능을 구현했다는 점이다.
본 발명에 따른 전동 미백 칫솔은, 본체에 꽂아서 사용하는 칫솔모만을 교체하면 하나의 칫솔 본체를 여러 사람이 공동으로 사용할 수 있다는 전동 칫솔의 장점과, 칫솔모의 칫솔대에 미백 기능을 할 수 있는 특정 파장의 빛을 발하는 LED 칩을 실장하여 치아 세정과 동시에 미백 기능을 하게 하는 미백 칫솔의 장점을 모두 구현한 칫솔이다.
전동 미백 칫솔은, 칫솔을 작동시키기 위한 구성이 내장된 칫솔 본체(20)와, 칫솔 본체(20)의 상단으로 돌출된 모터샤프트(22)와, LED 칩(312)이 실장되고 브러쉬(322)가 구비된 미백 칫솔모(30)를 기본적으로 구비하게 된다.
칫솔 본체(20)에는 진동모터(21)와 배터리 및 제어장치(Main Control Unit; MCU)가 내장되고, 칫솔의 전원을 on/off시키는 스위치가 구비되어 구성된다. 모터샤프트(22)는 일단(一端)이 진동모터(21)와 연결되어 있고, 선단(先端)부분이 칫솔 본체(20)의 상단으로 돌출되어 있어서, 돌출된 부분에 미백 칫솔모(30)를 꽂아서 사용하게 된다. 미설명부호 10은 배터리를 충전시키기 위한 무선충전기이다.
미백 칫솔모(30)는 칫솔대(31)와 브러쉬모듈(32)을 구비하고, 칫솔대(31)는 하단부에 모터샤프트(22)가 삽입되고, 상단부에 모듈결합부(311)가 구비된다. 칫솔대(31)는 하단부에 칫솔 본체의 상단으로 돌출된 모터샤프트(22)가 삽입되고, 하단부분 내부에는 도너츠 형상의 2차 코일(314)이 구비되어 모터샤프트(22)가 2차 코일(314)의 중심부를 관통하게 된다. 또한, 칫솔대(31)의 내부에 PCB 기판(313)이 설치되며, PCB 기판(313)의 상단부에는 2∼4개의 LED 칩(312)이 실장되어 LED 칩(312)이 모듈결합부(311) 부분에 위치하게 된다(도 4 참조). 하나의 칫솔 본체(20)를 가족 여러 명이 공동으로 사용할 때는 칫솔 본체의 상단으로 돌출된 모터샤프트(22)에 꽂아서 사용하는 미백 칫솔모(30)만 교체하여 사용하면 된다.
브러쉬모듈(32)은 모듈결합부(311)를 수용하여 고정시킬 수 있는 수용결합부(321)가 형성되어 있으며, 수용결합부(321)의 전면(前面) 외측으로는 브러쉬(322)가 심어져 있으며, 사용중 브러쉬 부분이 뭉개지거나 변형이 왔을 때는 칫솔대(31)는 그대로 사용하면서 브러쉬(322)만 교체하여 사용하면 된다.
모듈결합부(311)가 수용결합부(321)에 삽입되어 브러쉬(322)가 고정되면서 미백 칫솔모(30)가 구성되게 되고, 미백 칫솔모(30)의 칫솔대(31) 하단부를 칫솔 본체(20)의 상단에 돌출된 모터샤프트(22)에 꽂아서 사용한다. 기존의 미백 칫솔은 LED를 구동시키기 위해서는 칫솔에 내장된 배터리로부터 와이어 케이블을 통해서 전원이 LED에 인가되어 LED를 구동시키게 된 구조인데, 이와 같은 기존의 방식으로 LED를 구동시키기 위해서는 와이어 케이블 2가닥으로 직류(DC)를 LED에 공급해야 하고, 그렇게 되면 기존 미백 칫솔처럼 칫솔모를 교환 할 수 밖에 없는 구조가 되기 때문에 미백 칫솔을 전동 칫솔과 같이 구현할 수가 없다.
하지만, 본 발명의 전동 미백 칫솔은 무선충전기(10)로부터 전원을 공급받아 배터리가 충전되고, 배터리에 충전된 전원이 무선방식으로 공급되어 LED 칩(312)을 구동시키게 되고, 무선방식으로 칫솔모에 전원이 인가되어 미백 칫솔모(30)의 칫솔대(31) 내부에 설치되어 있는 PCB 기판(313)에 실장된 LED 칩(312)을 구동시키게 된다는 점이 특징적 구성이며, 이와 같이 LED 칩에 무선으로 전원을 공급하는 방식을 채택함으로써 미백 칫솔을 전동 칫솔 방식으로 구현할 수 있게 되었다. 또한, 칫솔모 교환 방식을 칫솔 본체(20)의 상단으로 돌출된 모터샤프트(22)에 미백 칫솔모(30)를 꽂아서 사용하는 기존의 전동 칫솔과 같은 방식으로 하게 함으로써, 미백 칫솔모(30)만을 교체하여 사용할 수 있게 되어, 여러 가족들이 하나의 칫솔 본체를 공동으로 사용 가능하게 되어 미백 칫솔에 전동 칫솔의 장점을 구현할 수 있다.
진동모터(21)에서 칫솔 본체(20) 내부에 위치하게 되는 모터샤프트의 주위에 N극과 S극의 자석 및 자석 외측에 코일이 구비되어 있는데(도 3 참조), 이와 같은 진동모터(21)는 본 발명만의 특징적인 구성이 아니고 전동 칫솔 뿐만 아니라 다양한 분야에서 범용적으로 사용되고 있기 때문에 구체적인 설명은 생략한다.
진동모터(21)로부터 칫솔대(31)에 무선으로 전원을 공급하기 위해서는 칫솔대(31)의 하단부분 내부에 도너츠 형상의 2차 코일(314)이 구비되어 있어야 한다. 칫솔 본체(20)의 상단으로 돌출된 모터샤프트(22)에 칫솔대(31)가 꽂아졌을 때, 모터샤프트(22)가 도너츠 형상의 2차 코일(314)을 관통하게 되며, 진동모터(21) 작동시 진동모터 내부에 구비된 코일과 칫솔대(31) 내부에 구비된 2차 코일(314) 사이에 자속이 형성되어, 진동모터(21)로부터 2차 코일(314)로 무선으로 전원이 공급되게 되고, 공급된 전원이 정류기를 통해 직류(DC)로 변환되어 LED에 인가되어 LED 칩(312)이 구동하게 된다.
이와 같은 전동 미백 칫솔은 미백 치약에 함유된 인체에 무해한 치약용 과산화수소수가 LED에서 발하는 400∼490㎚의 특정 파장대의 빛과 반응하여 산소방울 발생이 활성화되면서 치아미백(화이트닝) 효과를 낼 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 무선충전기
20 : 칫솔 본체 21 : 진동모터
22 : 모터샤프트
30 : 미백 칫솔모 31 : 칫솔대
311 : 모듈결합부 312 : LED 칩
313 : PCB 기판 314 : 2차 코일
32 : 브러쉬모듈 321 : 수용결합부
322 : 브러쉬

Claims (3)

  1. 진동모터와 배터리 및 제어장치(MCU)가 내장된 칫솔 본체;
    일단(一端)이 진동모터와 연결되고, 선단(先端)부분이 칫솔 본체의 상단으로 돌출된 모터샤프트;
    하단부(下端部)에 모터샤프트가 삽입되고 상단부(上端部)에 LED 칩이 위치하게 되는 칫솔대와, 브러쉬를 구비하고 칫솔대의 상단부에 결합되는 브러쉬모듈을 구비하여 구성된 미백 칫솔모;
    를 포함하여 구성되어, 배터리에 충전된 전원이 칫솔대에 실장된 LED 칩에 무선방식으로 공급되어 LED 칩을 구동하게 되며,
    상기 미백 칫솔모는,
    하단부에 칫솔 본체의 상단으로 돌출된 모터샤프트가 삽입되고, 상단부에 모듈결합부가 구비되며, 내부에 PCB 기판이 설치되며, 하단부분 내부에는 도너츠 형상의 2차 코일이 구비되어 구성된 칫솔대;
    상기 모듈결합부를 수용하여 고정시킬 수 있는 수용결합부가 형성되어 있으며, 수용결합부의 전면 외측으로는 브러쉬가 심어져서 구성된 브러쉬모듈;
    을 구비하여, 상기 PCB 기판의 상단부분에 LED 칩이 실장되어, 모듈결합부가 수용결합부와 결합했을 때 LED 칩이 브러쉬의 후면에 위치하게 되며, 모듈결합부가 수용결합부에 삽입되어 고정된 상태로 칫솔대의 하단부를 칫솔 본체의 상단에 돌출된 모터샤프트가 2차 코일의 중심부를 관통하도록 꽂아서 사용하는 것을 특징으로 하는 전동 미백 칫솔.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 칫솔 본체 내부에 설치된 진동모터에는 칫솔 본체 내부에 위치하게 되는 모터샤프트의 주위에 N극과 S극의 자석 및 자석 외측에 코일이 구비되어 있고, 상기 칫솔대의 하단부분 내부에는 도너츠 형상의 2차 코일이 구비되어 구성되며,
    상기 칫솔 본체의 상단으로 돌출된 모터샤프트에 칫솔대가 꽂아졌을 때 모터샤프트가 도너츠 형상의 2차 코일을 관통하게 되어,
    진동모터 작동시 진동모터 내부에 구비된 코일과 칫솔대 내부에 구비된 2차 코일 사이에 자속이 형성되어, 칫솔 본체로부터 2차 코일로 무선으로 전원이 공급되게 되고, 공급된 전원에 의해 LED 칩이 구동하게 되는 것을 특징으로 하는 전동 미백 칫솔.
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