KR102328059B1

KR102328059B1 - 피부 관리 장치

Info

Publication number: KR102328059B1
Application number: KR1020210069427A
Authority: KR
Inventors: 김창식; 김남영; 전영환; 김은성
Original assignee: 주식회사 지씨에스
Priority date: 2021-05-28
Filing date: 2021-05-28
Publication date: 2021-11-17

Abstract

본 발명에서는 플라즈마를 이용하는 피부 관리 장치를 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피부 관리 장치는 사용자 명령을 수신하는 인터페이스부와, 피부로 조사되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부와, 복수의 채널을 통하여 상기 플라즈마 생성부에 제1 전압을 인가하는 구동부와, 상기 구동부의 각 채널을 독립적으로 온오프 가능한 스위칭부 및 수신된 사용자 명령에 기반하여 상기 스위칭부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 플라즈마 생성부는 상기 복수의 채널 각각에 연결되고, 인가된 상기 제1 전압을 제2 전압으로 승압하는 복수의 고압부 및 상기 복수의 고압부 각각에 연결되고, 상기 제2 전압에 상응하는 플라즈마를 생성하는 복수의 전극부를 포함한다.

Description

피부 관리 장치{APPARATUS FOR SKIN CARE}

본 발명은 피부 관리 장치에 관한 것이다.

구체적으로, 본 발명은 플라즈마를 이용하여 피부를 관리할 수 있는 피부 관리 장치에 관한 것이다.

안티에이징산업이 성장하면서 안면미용과 피부미용 의료기기 시장의 동반 성장이 이루어지고 있다. 이는, 여성의 사회 진출이 확대되고 외모에 대한 인식이 바뀌었을 뿐 아니라 피부과, 성형외과 등 병·의원들이 경영난을 타개하고자 노력하는 등 피부미용에 대한 수요가 늘고 있다는 이유에서다.

현재 피부미용 의료기기는 비절제 방식으로 레이저, 초음파,　플라즈마를 이용한 다양한 기기들이 선보이고 있다. 특히, 최근에는　플라즈마를 이용한 휴대용 미용기기들이 속속 등장하면서, 많은 일반인들이 더욱더 피부 미용 및 치료에 관심을 가지는 추세이다.

플라즈마는 고체, 액체, 기체 외의 제4의 물질로 불리며, 일반적으로 고전압 방전을 기반으로 플라즈마를 인위적으로 발생시킬 수 있으며, 인체에 유해하지 않도록 전류값을 수 mA 이하로 적절하게 조절하여 피부 치료용 레이저와 유사한 작용으로 피부에 유도하게 되면 승화(sublimation) 작용에 의해 피부의 표피 부분의 치료 및 성형을 위한 목적으로 사용할 수 있게 된다.

그런데, 종래의　플라즈마　의료기기의 경우, 특히 여드름 치료와 같은　플라즈마를 생성하는 방식의 장치는　플라즈마를 발생시키는 출력 면을 정밀하게 제어할 수 없어서　플라즈마가 여드름 부위 이외에 트러블이 없는 피부 부위에도 조사되어 그 결과 과도한 오존 발생과 자외선이 오히려 피부에 악영향(예: 피부암)을 초래할 수 있다는 문제점이 제기되고 있다.

특히 다량이 오존이 발생되어 사용도중 심한 오존 냄새를 감지할 정도로 안전 기준치(0.05ppm) 이상의 오존이 발생되어 거부감을 줄 뿐만 아니라 사용자의 호흡기 및 폐질환에도 매우 악영향을 미칠 수 있는 문제가 있다.

국내공개특허 제10-2017-0023846호 (2017.03.06)

본 발명의 일 측면은 오존 발생이 거의 없는 아크 플라즈마를 이용하여 여드름, 상처 등의 피부 트러블을 치료할 수 있는 피부 관리 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면은 오존 발생을 극소화 할 수 있는 피부 관리 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면은 플라즈마 노출이 요구되지 않는 피부 영역에는 플라즈마를 조사하지 않을 수 있는 피부 관리 장치를 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 피부 관리 장치는 사용자 명령을 수신하는 인터페이스부; 피부로 조사되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부; 복수의 채널을 통하여 상기 플라즈마 생성부에 제1 전압을 인가하는 구동부; 상기 구동부의 각 채널을 독립적으로 온오프 가능한 스위칭부; 및 수신된 사용자 명령에 기반하여 상기 스위칭부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 플라즈마 생성부는 상기 복수의 채널 각각에 연결되고, 인가된 상기 제1 전압을 제2 전압으로 승압하는 복수의 고압부; 및 상기 복수의 고압부 각각에 연결되고, 상기 제2 전압에 상응하는 플라즈마를 생성하는 복수의 전극부;를 포함할 수 있다.

상기 인터페이스부는 피부로 조사되는 플라즈마의 세기를 가변하기 위한 사용자 명령을 수신하고, 상기 제어부는 상기 스위칭부가 상기 복수의 채널 중 일부를 오프시키도록 제어하고 오프된 채널과 연결되는 고압부 및 전극부는 작동되지 않게 할 수 있다.

상기 인터페이스부는 상기 복수의 전극부 중 작동시키고자 하는 전극부를 선택하기 위한 사용자 명령을 수신하고, 상기 제어부는 상기 복수의 채널 중 사용자에 의해 선택된 전극부에 전압을 인가하는 고압부와 연결된 채널은 온되도록 상기 스위칭부를 제어하고, 나머지 채널들은 오프되도록 상기 스위칭부를 제어할 수 있다.

상기 인터페이스부, 상기 구동부, 상기 스위칭부, 상기 제어부, 및 상기 복수의 고압부가 수용되는 하우징; 및 상기 하우징의 일단에 결합되고, 플라즈마를 상기 하우징 외부로 토출하는 플라즈마 유도부;를 더 포함하고, 상기 플라즈마 유도부는 상기 복수의 전극부 각각에 대응되고, 상기 복수의 전극부 각각에 의해 형성된 플라즈마가 서로 혼합되지 않고 피부에 도달할 수 있도록 안내하는 복수의 분사구;를 포함할 수 있다.

상기 복수의 전극부는 일 평면 상에 매트릭스로 배열되어 전극 어레이를 형성할 수 있다.

상기 복수의 고압부 각각은 바(bar) 형상의 코어; 상기 코어의 일단이 삽입되고, 상기 제1 전압이 인가되는 1차측 코일; 및 상기 코어의 타단이 삽입되고, 상기 제2 전압이 인가되는 2차측 코일;을 포함할 수 있다.

고압부 어레이를 형성하기 위하여 상기 복수의 고압부가 매트릭스로 배열된 상태에서 상기 복수의 고압부를 지지하는 지지 플레이트;를 더 포함하고, 상기 지지 플레이트는 상기 복수의 고압부 각각의 상기 1차측 코일과 상기 복수의 고압부 각각의 상기 2차측 코일의 사이에 배치되어 상기 1차측 코일과 상기 2차측 코일이 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

상기 플라즈마 생성부는 아크(ARC) 방식으로 생성된 플라즈마를 피부로 출력할 수 있다.

상기 구동부에 전력을 공급하는 전원생성부를 더 포함하고, 상기 구동부는 상기 전원생성부로부터 공급되는 직류를 진폭 변조할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 피부 관리 장치는 단위 전극당 대략 한 줄기의 아크 방전을 이용하여 플라즈마를 생성함으로써 단위 전극이 모여 형성되는 전극 어레이의 에너지 밀도 및 오존 발생량은 같은 면적의 DBD 방식(Dielectric Barrier Discharge)에 비하여 감소될 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 피부 관리 장치는 독립적으로 작동되는 복수의 단위 전극을 배열하여 전극 어레이를 형성할 수 있으므로 플라즈마 생성량을 더욱 연속적으로 조절할 수 있고 피부 관리에 충분한 양의 플라즈마를 생성할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 피부 관리 장치는 전극부에서 방전되는 전압보다 낮은 상태의 전압에서 복수의 전극부를 독립적으로 온오프 시킬 수 있으므로 스위칭부가 더욱 간단한 구조로 마련될 수 있고 안정적으로 전극부의 스위칭이 가능하다.

본 발명의 사상에 따른 피부 관리 장치는 플라즈마 노출이 요구되는 피부 영역에 대응되는 단위 전극만 작동시킴으로써 플라즈마 노출이 불필요한 피부 영역이 플라즈마에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 피부 관리 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 생성부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 피부 관리 장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 피부 관리 장치의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 피부 관리 장치의 플라즈마 유도부와 전극 어레이를 전면에서 보고 도시한 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 피부 관리 장치의 전극 어레이를 도시한 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 피부 관리 장치의 전극 어레이의 다른 예를 도시한 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.

본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2”등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는”이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

이하에서 사용되는 용어 "전단", "후단", "상부", "하부" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 피부 관리 장치의 구조를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 플라즈마 생성부의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 2를 참조할 때, 피부 관리 장치(100)는 전원생성부(110), 입출력부(120), 제어부(130), 플라즈마 피부관리부(140)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 전원생성부(110)와 같은 일부 구성요소가 플라즈마 피부관리부(140) 등의 다른 구성요소와 통합될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.

전원생성부(110)는 외부에서 입력된 전원을 저장하는 전원저장장치(예: 배터리, 2차 전지, 리튬-이온 배터리 등) 및 스위칭 소자를 포함할 수 있고, 저장된 전압을 제어부(130)의 제어 하에 플라즈마 피부관리부(140)(예: 구동부(141) 및/또는 스위칭부(142))에게 제공할 수 있다. 가령 전원저장장치는 리튬폴리머 충전 배터리를 포함할 수 있는데, 이를 통해, 전원 버튼이 눌러지면 FET 소자와 같은 스위칭 소자의 제어에 의해 전원이 투입 및 제어될 수 있다. 전원생성부(110)는 제어부(130)에 전력을 공급할 수 있다. 전원생성부(110)는 피부관리부(140)에 공급되는 전력의 전압 등을 조절할 수 있다.

입출력부(120)는 사용자와의 인터페이스를 통해 사용자 명령을 수신하는 사용자 인터페이스부(121)와, 사용자에게 기기의 동작 상태를 표시하기 위한 디스플레이부(122) 등을 포함할 수 있다. 인터페이스부(121)는 이미지 버튼을 출력하고 사용자의 터치 입력을 수용할 수 있는 터치 패널을 포함할 수 있으며, 터치 패널은 감압식 터치 패널과 정전식 터치 패널을 포함할 수 있다. 인터페이스부(121)와 디스플레이부(122)는 터치 패널 등으로 구성되어 일체로 통합될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 인터페이스부(121)는 사용자의 명령을 입력 받을 수 있는 다양한 수단을 포함할 수 있다.

제어부(130)는 피부 관리 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 프로세서(예; CPU, GPU 등) 및 메모리 등을 포함할 수 있다. 제어부(130)는 인터페이스부(121)로부터 사용자 명령을 수신할 수 있고, 디스플레이부(122)에 기기의 동작 상태에 관한 정보를 송신할 수 있다. 제어부(130)는 인터페이스부(121)를 통해 입력된 사용자 명령에 기반하여 전원생성부(110)에서 구동부(140)로 전달되는 전압을 조절할 수 있다. 제어부(130)는 인터페이스부(121)를 통해 입력된 사용자 명령 또는 메모리에 저장된 설정값에 상응하는 세기의 플라즈마가 출력되도록 플라즈마 피부관리부(140)를 제어할 수 있다.

플라즈마 피부관리부(140)는 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성부(143)와, 플라즈마 생성부(143)에 전력을 공급하는 구동부(141)와, 구동부(141)의 작동을 조절하는 스위칭부(142)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 앞서서의 의미와 동일하다.

구동부(141)는 전원생성부(110)로부터 교류를 공급받을 수도 있고, 전원생성부(110)로부터 직류를 공급받은 후 진폭 변조할 수도 있다. 구동부(141)는 전원생성부(110)에 의해 제공된 전압을 승압하여 형성되는 일정 수준의 실효값을 갖는 전압을 플라즈마 생성부(143)에 공급할 수 있다. 이렇게 구동부(141)에 의해 형성되는 전압을 제1 전압이라고 할 수 있다. 구동부(141)는 서로 전기적으로 병렬 연결되어 있는 가령 FET 등의 스위치 소자들을 포함할 수 있다.

구동부(141)는 멀티 채널 구동부에 해당될 수 있다. 구동부(141)는 복수의 채널(또는, "케이블")을 포함할 수 있고, 복수의 채널 각각에 제1 전압이 인가될 수 있다. 일 예로, 복수의 채널 각각에 인가되는 제1 전압은 상기 복수의 채널의 개수에 기반하여 결정될 수 있다. 다른 예로, 복수의 채널 각각에 인가되는 전압들의 값은 상이하게 설정될 수 있으며, 이는 제어부(130)에 의해 제어(및/또는 결정)될 수 있다.

스위칭부(142)는 구동부(141)를 온오프할 수 있다. 구체적으로, 스위칭부(142)는 멀티 채널 스위칭부(Multi-Channel Switching Driver Circuit 등)(142)에 해당될 수 있고, 멀티 채널 구동부(141)의 각 채널을 독립하여 온오프 또는 단속할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 스위칭부(142)는 멀티 채널 구동부(141)의 각 채널 상에 구비되어 각 채널을 독립적으로 온오프 또는 단속시키는 복수의 스위치를 포함할 수 있다. 한편, 채널(또는, 케이블)은 구동부(141)와 후술하는 복수의 고압부(150) 각각을 전기적으로 연결하는 전기적 통로를 의미할 수 있다. 복수의 고압부(150)는 복수의 변압기로 호칭될 수도 있다.

플라즈마 생성부(143)는 입력된 제1 전압을 이용하여 제2 전압을 생성할 수 있다. 사용자 명령을 근거로 구동부(141)의 제1 전압의 크기가 변화됨에 따라서 플라즈마 생성부(143)는 다양한 레벨의 제2 전압을 생성할 수 있다. 일 예로, 복수의 채널 각각에서 확인(및/또는 식별)되는 전압의 크기에 기반하여 제어부(130)는 제2 전압의 값(크기)을 설정(및/또는 결정)할 수 있다.

구체적으로, 플라즈마 생성부(143)는 고압부(150)와 전극부(160)를 포함할 수 있다. 아크(ARC) 방식의 플라즈마를 생성하기 위해 고전압이 필요하므로 고압부(150)를 통해 고전압을 생성해 주는 것이다. 이때, 권선비는 500이상 3000이하의 범위에서 결정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 권선비를 가질 수 있다.

고압부(150)의 1차측 코일(151, 도 5(a) 참조)로 제1 전압이 인가될 수 있으며, 인가된 제1 전압은 2차측 코일(152, 도 5(a) 참조)로 유도되어 전극부(160)를 통해 방전될 수 있고, 방전되면서 아크에 의하여 플라즈마가 생성될 수 있다.

구체적으로, 고압부(150)의 2차측 코일(152)과 전기적으로 연결되는 전극부(160)는 제1 전극과 제2 전극을 포함할 수 있고, 제1 전극과 제2 전극은 서로 마주할 수 있다. 전극부(160)는 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되고 세라믹, 유리 등의 소재로 형성되는 유전체를 포함할 수 있다. 유전체는 다공성 소재를 포함할 수 있다. 전극부(160)는 아크 플라즈마를 생성할 수 있다.

고압부(150)에 의해 제1 전압이 승압되어 형성되는 고전압인 제2 전압은 2차측 코일(152)의 일단에 연결되는 제1 전극으로 인가될 수 있다. 이때, 2차측 코일(152)의 타단에 연결되는 제2 전극은 사용자의 인체에 접지되어 있기 때문에 유전체가 제1 전극과 사용자의 피부 사이에 위치하게 된다고 볼 수 있으며, 이렇게 유전체를 통과한 제1 전극에 인가된 고전압은 전기적인 방전과 달리 플라즈마가 형성되고 마이크로스트리머의 형태로 피부로 전달된다. 이는 고전압이 직접 피부에 근접하여 닿을 경우 고전압 방전이 형성되는 것과 비교된다. 여기서, 제2 전극은 샤시 접지부에 별도로 더 연결될 수도 있고, 인체의 피부 자체가 제2 전극에 해당될 수도 있다.

물론 본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 어떻게 생성하고 출력하는지에 대하여 특별히 한정하지는 않을 것이다. 상술한 방법은 예시에 불과할 수 있다. 전극부(160)의 전극의 형태는 다양한 모양으로 형성될 수도 있고, 구동부(141)는 하나의 안정된 전압을 생성하는 것으로도 충분하다. 상기 전극부(160)의 몇 가지 예시들은 나중에 자세하게 후술하도록 한다.

고압부(150)는 복수의 고압부(150)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 멀티 채널 구동부(141)의 복수의 채널에 대응되는 개수로 복수의 고압부(150)가 마련될 수 있다. 복수의 고압부(150) 각각의 1차측 코일(151)은 하나의 구동부(141)에 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 고압부(150)의 1차측 코일(151) 각각에는 구동부(141)에 의하여 제1 전압이 인가될 수 있다.

지금까지, 복수의 고압부(150)는 플라즈마 생성부(143)에 포함되는 구성으로 서술하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 고압부(150)는 구동부(141)에 포함되는 구성으로 볼 수도 있다. 이 경우, 플라즈마 생성부(143)는 전극부(160)를 포함하는 것으로 볼 수 있고, 전원생성부(110)에서 구동부(141)로 제공되는 전압을 제1 전압이라고 할 수 있고, 구동부(141)에서 플라즈마 생성부(143)(즉, 전극부(160))로 제공되는 전압을 제2 전압이라고 할 수 있다. 이 경우, 복수의 고압부(150) 각각은 하나의 전원생성부(110)로부터 전력을 직접 공급받을 수 있으며, 스위칭부(142)는 구동부(141)의 복수의 채널(또는, 케이블) 각각을 독립적으로 온오프 또는 단속시킬 수 있다. 이때, 채널(또는, 케이블)은 복수의 고압부(150) 각각과 전원생성부(110)를 전기적으로 연결하는 전기적 통로를 의미할 수 있다.

전극부(160)는 복수의 전극부(160)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 고압부(150)에 대응되는 개수로 복수의 전극부(160)가 마련될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 고압부(150) 하나 당 2개 이상의 전극부(160)가 전기적으로 연결되어 전력을 공급받을 수도 있다.

복수의 전극부(160)는 대략 일 평면 상에 매트릭스로 배열됨으로써 전극 어레이(170, 도 4 참조)를 형성할 수 있다. 이때 전극 어레이(170)를 구성하는 하나의 전극부를 단위 전극이라고 칭할 수 있다. 제어부(130)는 스위칭부(142)가 구동부(141)의 각 채널을 독립적으로 온오프하게 함으로써 그 채널에 연결되는 복수의 고압부(150) 각각을 독립적으로 온오프할 수 있고, 이를 통해 단위 전극 수준에서 플라즈마 생성을 조절할 수 있다.

각각의 단위 전극은 저전력으로도 아크 방전에 의한 플라즈마를 형성할 수 있으므로 플라즈마가 생성되는 동안 형성되는 오존의 양이 극소화 되는 이점이 있다. 또한, 이러한 단위 전극이 모여 형성되는 전극 어레이(170)는 피부관리에 필요한 충분한 양의 플라즈마를 생성할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전극 어레이(170)는 같은 면적의 DBD(Dielectric Barrier Discharge) 방식에 비하여 극소화된 오존 배출량을 도모하면서도 비슷한 양의 플라즈마를 생성할 수 있는 것이다.

또한, 스위칭부(142)는 고압부(150)에 의하여 승압되기 전 상대적으로 저압인 제1 전압이 인가되는 구동부(141)의 각 채널을 온오프 하므로, 승압된 후의 고전압인 제2 전압이 인가되는 구성(예: 전극부(160))이나 전기적 통로(예: 2차측 코일(152))를 직접 온오프 또는 단속하는 경우보다 더 간단하고 안정적으로 스위칭이 가능하다.

또한, 전극 어레이(170)는 단위 전극 각각을 온오프 시킴으로써 전력 사용 및 플라즈마 생성 정도(즉, 사용자의 피부로 조사되는 플라즈마의 세기)를 조절할 수 있으므로 불필요하게 과한 전력을 소비하는 것을 방지할 수 있고 플라즈마의 세기를 연속적으로 조절할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 피부 관리 장치의 일 예를 도시한 도면이다. 도 4는 도 3의 내부 구성을 도시한 도면이다. 도 5는 도 4의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다.

도 3 내지 5를 참조할 때, 피부 관리 장치(100-1)는 외관을 형성하고 내부에 각종 구성들이 수용되는 하우징(200)과, 하우징(200)의 일 측에 결합되고 피부 관리 장치(100-1)에 전력을 공급하는 전력공급선(203)과, 하우징(200)의 타 측에 결합되고 사용자의 인체에 직접 접촉되거나 인접하게 배치되며 플라즈마를 사용자의 피부로 안내하는 플라즈마 유도부(210)를 포함할 수 있다.

하우징은 피부 관리 장치(100-1)의 상면을 형성하는 제1 하우징(201)과, 하면을 형성하는 제2 하우징(202)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(201)과 제2 하우징(202)은 서로 결합될 수 있다. 제1 하우징(201)과 제2 하우징(202)은 일체로 형성될 수 있다.

피부 관리 장치(100-1)는 도 1 및 2를 참조하여 상술한 입출력부(120), 제어부(130), 전원생성부(110), 스위칭부(142), 구동부(141), 고압부(150), 전극부(160)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있음은 물론이다. 여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 앞서서의 의미와 동일하다.

한편, 도면에서는 16개의 전극부(160)로 전극 어레이(170)가 형성되는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 더 적거나 많은 복수의 전극부(160)에 의하여 전극 어레이(170)가 형성될 수 있다. 복수의 고압부(150) 역시 복수의 전극부(160)에 대응되는 개수로 마련될 수 있음은 물론이다.

전원생성부(110)는 전력공급선(203)과 연결되어 외부의 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다.

인터페이스부(121) 및 디스플레이부(122)를 포함하는 입출력부(120)는 하우징(200)(예: 제1 하우징(201))의 외측면에 배치되어 외부에 노출될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 인터페이스부(121) 및 디스플레이부(122)는 하우징(200)의 외부에 별도로 마련되는 장치로서 구비될 수 있다. 이 경우, 인터페이스부(121) 및 디스플레이부(122)는 전력공급선(203)을 통해 제어부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.

제어부(130), 전원생성부(110), 스위칭부(142), 구동부(141), 고압부(150)는 하우징(200) 내부에 배치될 수 있다. 전극부(160)는 하우징(200) 내부 또는 플라즈마 유도부(210) 내부에 배치될 수 있다.

피부 관리 장치(100-1)는 하우징(200) 내부에 배치되는 적어도 하나의 인쇄회로기판(221,222)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 피부 관리 장치(100-1)는 제어부(130) 및/또는 전원생성부(110)가 구비되는 제1 인쇄회로기판(221)과, 스위칭부(142), 구동부(141), 고압부(150), 및 전극부(160) 중 적어도 하나가 구비되는 제2 인쇄회로기판(222)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 인쇄회로기판(221)와 제2 인쇄회로기판(221,222)은 일체로 형성될 수도 있고, 인쇄회로기판(221,222)은 3개 이상의 인쇄회로기판을 포함할 수도 있다. 인터페이스부(121), 디스플레이부(122), 제어부(130), 전원생성부(110), 스위칭부(142), 구동부(141), 고압부(150), 및 전극부(160)를 복수의 인쇄회로기판 상에 어떻게 배치할 지는 통상의 기술자가 선택할 수 있는 설계적 변경 수준에서 자유롭게 정해질 수 있다.

복수의 전극부(160)는 제2 인쇄회로기판(222) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 복수의 전극부(160) 각각의 제1 전극(161)은 제2 인쇄회로기판(222)의 일면 상에 배치될 수 있고, 복수의 전극부(160) 각각의 제2 전극(162)은 제2 인쇄회로기판(222)의 일면과 반대 측인 타면 상에 배치될 수 있다.

제1 전극(161)과 제2 전극(162) 사이에 배치되게 되는 제2 인쇄회로기판(222)의 일부를 유전체(163)라 지칭할 수 있다. 한편, 제2 전극(162)은 제2 인쇄회로기판(222)과의 사이에 이격 공간이 형성되도록 제2 인쇄회로기판(222)의 타면 상에 고정될 수도 있고, 제2 인쇄회로기판(222)의 타면 상에 접촉될 수도 있다. 유전체(163)는 제2 인쇄회로기판(222)의 일부로서 제2 인쇄회로기판(222)과 동일 재질을 이룰 수도 있고, 제2 인쇄회로기판(222)의 다른 부분과 다른 재질로 형성될 수도 있다. 또한, 유전체(163)는 제2 인쇄회로기판(222)의 일부가 아니라 별도로 마련되어 제1 전극(161)과 제2 전극(162) 사이에 배치될 수도 있다. 전극부(160)는 제2 인쇄회로기판(222) 상에 매트릭스로 배열됨으로써 전극 어레이(170)를 형성할 수 있다.

복수의 고압부(150) 각각은 바(bar) 코어(153)(또는, "원통형 코어")를 포함할 수 있다. 코어(153)는 속이 꽉 찬 원통 형상일 수도 있고, 중공이 형성된 원통 형상일 수도 있다. 코어(153)는 페라이트 코어 또는 철 코어를 포함할 수 있다. 바 코어(153)의 일단은 1차측 코일(151)을 관통할 수 있고, 바 코어(153)의 타단은 2차측 코일(152)을 관통할 수 있다. 고압부(150)의 1차측 코일(151)에 인가된 전압은 2차측 코일(152)에서 승압될 수 있다.

복수의 고압부(150)는 매트릭스로 배열되어 고압부 어레이를 형성한 상태로 제2 인쇄회로기판(222) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 복수의 고압부(150)가 대략 평판 형상인 지지 플레이트(154)에 고정된 상태에서 지지 플레이트(154)가 접착제 또는 나사 등의 체결부재에 의하여 제2 인쇄회로기판(222) 및/또는 하우징(200)에 고정됨으로써 복수의 고압부(150)는 제2 인쇄회로기판(222) 상에 고정될 수 있다. 지지 플레이트(154)는 제2 인쇄회로기판(222) 및/또는 하우징(200)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

지지 플레이트(154)에는 복수의 고압부(150)에 대응되고 고압부(150)가 관통할 수 있도록 마련되는 관통홀이 형성될 수 있고, 복수의 고압부(150) 각각은 관통홀에 삽입되어 지지 플레이트(154)를 관통할 수 있다.

복수의 고압부(150) 각각의 1차측 코일(151)과 2차측 코일(152)은 지지 플레이트(154)를 사이에 두고 서로 반대 측에 배치될 수 있다. 즉, 지지 플레이트(154)는 1차측 코일(151)과 2차측 코일(152)을 서로 구획하고 분리시킬 수 있다. 이에 따라, 지지 플레이트(154)는 고압부(150)를 지지함과 동시에 고압부(150)의 1차측 코일(151)과 2차측 코일(152)이 서로 접촉되어 고압부(150)의 기능이 상실되는 것을 방지할 수 있다.

바 코어형 고압부(150)는 통상적으로 사용되는 EI형 코어를 갖는 고압부에 비해 부피가 작으므로 한정된 하우징(200)의 내부 공간 내에 복수 개로 배치하기가 용이할 수 있다.

또한, 바 코어형 고압부(150)는 상대적으로 적은 권선을 가지므로 인덕턴스가 통상의 고압부에 비하여 작다. 따라서, 고압부(150)는 스위칭부(142)에 의하여 고압부(150)에 전류가 온오프 될 때 즉각적으로 반응할 수 있고, 플라즈마 생성량은 안정적으로 조절될 수 있다.

플라즈마 유도부(210)는 하우징(200)의 전단에 결합되고 하우징(200)과 연통되는 헤드캡(212)과, 헤드캡(212)에 형성되고 하우징(200)과 연통되며 플라즈마가 배출되는 분사구(211)를 포함할 수 있다. 하나의 분사구(211)를 통하여 전극 어레이(170)가 생성한 플라즈마가 방출될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 피부 관리 장치의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 피부 관리 장치의 플라즈마 유도부와 전극 어레이를 전면에서 보고 도시한 도면이다. 도 8은 도 7에 도시된 피부 관리 장치의 전극 어레이를 도시한 도면이다. 도 9는 도 6에 도시된 피부 관리 장치의 전극 어레이의 다른 예를 도시한 도면이다.

도 3 내지 5에 도시된 피부 관리 장치(100-1)에 대한 설명은 후술하는 도 6 내지 9에 도시된 피부 관리 장치(100-2)에 대한 설명과 충돌되지 않는 한 도 6 내지 9에 도시된 피부 관리 장치(100-2)에도 적용될 수 있다.

도 6 내지 8을 참조할 때, 피부 관리 장치(100-2)의 플라즈마 유도부(210)는 서로 구획되는 복수의 분사구(211)를 포함할 수 있고, 복수의 전극부(160) 각각은 복수의 분사구(211) 각각에 대응될 수 있다.

구체적으로, 플라즈마 유도부(210)는 헤드캡(212)에 고정되고 헤드캡(212)의 내부 공간을 복수 개의 구역으로 구획하는 구획격벽(213)을 포함하고, 구획격벽(213)에 의하여 구획된 영역이 분사구(211)에 해당될 수 있다. 이에 따라, 복수의 분사구(211)는 복수의 전극부(160) 각각에 의해 생성된 플라즈마가 서로 혼합되지 않고 사용자의 피부에 도달할 수 있도록 안내할 수 있다.

전극 어레이(170)는 복수의 전극부(160)가 복수의 분사구(211)에 대응되게 배치되는 제3 인쇄회로기판(223)을 더 포함할 수 있다. 제3 인쇄회로기판(223)은 2차측 코일(152)과 전극부(160)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제1,2 전극(161,162), 유전체(163)는 제3 인쇄회로기판(223) 상에 배치될 수 있다. 제3 인쇄회로기판(223)은 헤드캡(212)의 일단(예: 후단)에 결합될 수 있고, 제3 인쇄회로기판(223)이 헤드캡(212)에 결합되면 복수의 전극부(160) 각각은 대응되는 복수의 분사구(211) 각각에 인접하게 배치되거나 분사구(211) 내부에 배치될 수 있다.

한편, 도 9와 같이, 제1 전극(161)은 니들 형상을 가질 수 있다. 제2 전극(162)은 사용자의 피부와 접지될 수도 있고, 사용자의 피부 그 자체가 제2 전극에 해당될 수 있다. 복수의 제1 전극(161)은 제3 인쇄회로기판(223) 상에 매트릭스로 배열될 수 있다. 복수의 제1 전극(161) 각각은 복수의 분사구(211) 각각에 대응될 수 있다. 제3 인쇄회로기판(223)이 헤드캡(212)의 일단(예: 후단)에 결합될 때, 복수의 제1 전극(161) 각각은 복수의 분사구(211) 각각의 내부에 배치될 수 있다. 제3 인쇄회로기판(223)이 결합되는 헤드캡(212)의 일단(예: 후단)과 반대 측인 헤드캡(212)의 타단(예: 전단)에는 사용자의 피부와 제1 전극(161) 사이에 배치될 수 있도록 유전체(미도시)가 결합될 수 있고, 유전체는 복수의 분사구(211)를 커버할 수 있다.

하나의 전극부(160)에서 생성된 플라즈마는 하나의 분사구(211)를 통하여 피부로 방출될 수 있다. 사용자는 모든 단위 전극들이 플라즈마를 생성하게 함으로써 넓은 영역에 플라즈마를 조사할 수 있다. 한편, 사용자는 플라즈마 노출이 필요한 피부 영역에 대응되는 단위 전극들만 작동시킴으로써 플라즈마에 노출되는 피부의 영역을 자유롭게 조절할 수 있다.

달리 말하면, 사용자는 플라즈마 노출이 필요한 피부 영역에 대응되는 전극부(160)들만 작동시키기 위하여 인터페이스부에 복수의 전극부(160) 중 작동시키고자 하는 전극부(160)를 선택하는 사용자 명령을 입력할 수 있고, 제어부(130)는 복수의 채널 중 사용자에 의해 선택된 전극부(160)에 전압을 인가하는 고압부(150)와 연결된 채널만이 온되도록 스위칭부(142)를 제어하고 나머지 채널들은 오프되도록 스위칭부(142)를 제어할 수 있다. 이로 인하여, 플라즈마 노출이 불필요한 피부 영역이 플라즈마에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

100, 100-1, 100-2; 피부 관리 장치
110; 전원생성부 120; 입출력부
130; 제어부 140; 플라즈마 피부관리부
141; 구동부 142; 스위칭부
143; 플라즈마 생성부

Claims

사용자 명령을 수신하는 인터페이스부;
피부로 조사되는 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성부;
복수의 채널을 통하여 상기 플라즈마 생성부에 제1 전압을 인가하는 구동부;
상기 구동부의 각 채널을 독립적으로 온오프 가능한 스위칭부; 및
수신된 사용자 명령에 기반하여 상기 스위칭부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 플라즈마 생성부는
상기 복수의 채널 각각에 연결되고, 인가된 상기 제1 전압을 제2 전압으로 승압하는 복수의 고압부; 및
상기 복수의 고압부 각각에 연결되고, 상기 제2 전압에 상응하는 플라즈마를 생성하는 복수의 전극부;를 포함하고,
상기 인터페이스부는
피부로 조사되는 플라즈마의 세기를 가변하기 위한 사용자 명령을 수신하고,
상기 제어부는
상기 스위칭부가 상기 복수의 채널 중 일부를 오프시키도록 제어하고 오프된 채널과 연결되는 고압부 및 전극부는 작동되지 않게 하고,
상기 복수의 고압부 각각은
바(bar) 형상의 코어;
상기 코어의 일단이 삽입되고, 상기 제1 전압이 인가되는 1차측 코일; 및
상기 코어의 타단이 삽입되고, 상기 제2 전압이 인가되는 2차측 코일;을 포함하는 피부 관리 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 인터페이스부는
상기 복수의 전극부 중 작동시키고자 하는 전극부를 선택하기 위한 사용자 명령을 수신하고,
상기 제어부는
상기 복수의 채널 중 사용자에 의해 선택된 전극부에 전압을 인가하는 고압부와 연결된 채널은 온되도록 상기 스위칭부를 제어하고, 나머지 채널들은 오프되도록 상기 스위칭부를 제어하는 피부 관리 장치.
제3항에 있어서,
상기 인터페이스부, 상기 구동부, 상기 스위칭부, 상기 제어부, 및 상기 복수의 고압부가 수용되는 하우징; 및
상기 하우징의 일단에 결합되고, 플라즈마를 상기 하우징 외부로 토출하는 플라즈마 유도부;를 더 포함하고,
상기 플라즈마 유도부는
상기 복수의 전극부 각각에 대응되고, 상기 복수의 전극부 각각에 의해 생성된 플라즈마가 서로 혼합되지 않고 피부에 도달할 수 있도록 안내하는 복수의 분사구;를 포함하는 피부 관리 장치.
제4항에 있어서,
상기 복수의 전극부는 일 평면 상에 매트릭스로 배열되어 전극 어레이를 형성하는 피부 관리 장치.
삭제
제1항에 있어서,
고압부 어레이를 형성하기 위하여 상기 복수의 고압부가 매트릭스로 배열된 상태에서 상기 복수의 고압부를 지지하는 지지 플레이트;를 더 포함하고,
상기 지지 플레이트는 상기 복수의 고압부 각각의 상기 1차측 코일과 상기 복수의 고압부 각각의 상기 2차측 코일의 사이에 배치되어 상기 1차측 코일과 상기 2차측 코일이 서로 접촉되는 것을 방지하는 피부 관리 장치.
제1항에 있어서,
상기 플라즈마 생성부는 아크(ARC) 방식으로 생성된 플라즈마를 피부로 출력하는 피부 관리 장치.
제1항에 있어서,
상기 구동부에 전력을 공급하는 전원생성부를 더 포함하고,
상기 구동부는 상기 전원생성부로부터 공급되는 직류를 진폭 변조하는 피부관리장치.