KR200398559Y1 - 모듈화된 곡면 밀착형 초음파 치료 및 미용기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 초음파 진동을 사람의 피부에 전달하여 치료 및 미용 효과를 얻고자 할 때 곡면을 갖는 신체의 외부 형상에 밀착할 수 있는 유연성을 갖는 음향 트랜스듀서를 장착한 초음파 치료기 및 미용기에 관한 것이다.

Description

모듈화된 곡면 밀착형 초음파 치료 및 미용기{Modulized confomally flexible ultrasonic skin massager and beautifier}

본 고안은 초음파 진동을 사람의 신체 조직에 전달시켜 치료 및 미용효과를 달성시키기 위한 초음파 치료 및 미용기에 속하는 기술이다.

1 MHz 이상의 초음파 진동을 피부에 조사하면 빠른 진동이 피하의 혈관, 세포, 림프관등에 전달되어 혈액이나 림프의 흐름을 빠르게 하는 대사촉진작용, 피하세포들의 온도를 상승 시키는 온열작용, 그리고 혈관이나 땀샘에 증착된 노폐물을 조직 세포로부터 분리시켜 정화시키는 세정작용을 발생시킨다. 본 고안은 상기한 초음파 진동에 의한 대사촉진작용, 온열작용 및 세정작용을 이용하여 인체의 국부적 이상을 치료 하거나 얼굴 피부를 아름답게하기 위해 사용되는 기술에 속하며, 최근 초음파 파동을 이용한 이 기술의 적용분야는 날로 확대되고 있는 추세에 있다.

MHz 대역의 초음파는 초음파 방사면과 인체의 피부사이에 작은 기포층이 존재하면 전달효율이 급격하게 저하되므로 액상 매질을 피부에 발라서 방사면과 피부사이에 기포층이 형성되지 않도록 함이 바람직한 선행 조치이다.

종래의 초음파 치료 및 미용기의 초음파 방사 표면은 일반적으로 원형 혹은 직사각형의 평면 형태로 구성되어 있으며 이에 따라 인체의 안면이나, 목, 팔, 다리, 손, 발 등 표면 곡률이 큰 부위에 적용 시 피부에 밀착되지 못하여 초음파 파동이 요구하는 피하층까지 전달되지 못하는 문제점을 가지고 있었다. 또한 종래의 초음파 치료 및 미용기의 초음파 방사 표면은 초음파 진동을 요하는 부위의 크기에 비하여 작은 면적을 갖기 때문에 요구되는 면적의 피부 피하층에 동시에 초음파를 조사할 수 없으므로 초음파 미용 효과 측면에서 미흡한 문제점을 갖고 있다. 통상의 작은 방사면을 갖는 초음파 미용기의 진동 방사면을 넓은 피부 영역에 적용 시에는 장시간이 소요되거나 넓은 면적의 환부에 순차적으로 일정시간 동안 초음파 진동면을 밀착 후 이동하는 방식을 사용하고 있으나 초음파 방사면이 작고 또한 유연하게 굽혀지지 않아서 초음파 미용이나 치료 효과가 미흡한 것이 종래의의 초음파 미용 및 치료기의 공통된 제한점이디.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 초음파 진동에 의한 치료나 미용효과가 필요한 다중곡면 특성을 갖는 인체의 안면이나 여타 부분에 동시에 초음파 진동을 방사 할 수 있도록 1) 유연성을 갖는 초음파 패드를 소형으로 모듈화하여 단위체를 만들어서 곡면의 표면 구조에 밀착시킬 수 있도록 하고 2) 단위모듈을 여러 개 연결하여 동시에 구동함으로써 넓은 면적에 동시에 초음파 진동을 방사 할 수 있도록 한 초음파 치료 및 미용기를 제공하기 위한 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 고안의 하드웨어 구성은 크게 초음파 진동부(100)와 진동제어부(200)로 나뉘며 그 하부 구성품들은 도 2의 하드웨어 계통도에 표시되어 있다.

초음파 진동부(100)는 여러 개의 서로 연결된 초음파 방사모듈(110) 결합체와 이 방사모듈 결합체가 피부와 접촉을 효과적으로 하며 일정 요구 압력을 유지시키기 위한 피부밀착밴드(120)로 구성되어 있다. 방사모듈 결합체는 도 3에 표시된 바와 같이 전기적으로 두 쌍의 모듈 간 연결케이블(130)들에 의해 연결되며, 기구적 연결은 서로 다른 극성을 갖는 자석 소편들, 즉 N과 S극 자석 소편(114, 115)의 상호 결합력에 의해 형성된다. 훼라이트 자석에 비해 사마륨 계열, 혹은 알니코 계열 등의 인력이 매우 큰 자석 소편을 이용함으로써 초음파 방사모듈을 서로 연결하기에 충분한 인력을 얻을 수 있다.

초음파 방사모듈(100)은 도 4에 표시된 바와 같이 다수의 압전 세라믹소편(111), 압전 세라믹 소편의 상하면에 부착된 전극들을 서로 연결하는 전극연결선 패턴(112), 모듈 간 구동전류 전달에 사용되는 +혹은 -전극 연결핀을 꽃을 수 있는 리셉터클핀(113), 모듈연결용 자석소편(114, 115) 그리고, 매우 부드럽고 초음파 진동 전달 특성이 좋으며 인체에 무해한 실리콘 고무계열의 유연성이 높은 몸체(116)로 구성되어 있다.

초음파 방사모듈(110) 설계 시 압전 세라믹 진동에 필요한 두께:폭의 비율이 최소 1:5 (즉, 두께 1.3mm 시편의 경우 폭이 6.5mm)이상이 바람직하며 압전 소편을 연결하는 연결전선은 유연하고 부드러운 미세한 동 섬유나 0.05mm 내외의 베릴리움 동(beryllium copper) 박판에 요구되는 전선 연결 패턴을 에칭 방법에 의해 제조하여 유연성을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

또한 압전 소자의 상부 전극의 한 부분을 전기적으로 분리하여 하부 전극과 연결한 아이랜드 전극을 만들고 상부에 +극 전선과 -극 전선을 서로 일정 거리이상 이격되도록 배치하여 수백 볼트 이상의 고압으로 구동 시 방전현상이 발생되지 되지 않도록 설계 시 유의 하여야한다. 전선 연결용 리셉터클핀(113)은 도 4에 표시된 것과 같이 연결핀 리셉터클이 피부 접촉면의 반대쪽 면에 수직으로 위치하도록 배치하여 초음파 방사모듈의 유연성이 떨어지지 않도록 되어 있다. 압전 세라믹 소편(111)의 상하면에 부착된 은 전극면과 실리콘 고무 계열의 초음파 플렉서블 몸체(116)는 초음파 진동에 의해 이탈하지 않도록 견고한 접착을 유지하도록 제작되어야 한다. 실리콘 고무 압축 성형의 전 처리 단계에 실리콘 고무 접착용 프라이머를 도포하여 실리콘 고무와 자석 소편(114, 115) 그리고 실리콘 고무와 압전 세라믹 소편(111)이 견고한 접착을 유지하도록 제작하여야 한다.

피부밀착밴드(120)는 도 1에 표시된 바와 같이 초음파 방사모듈 결합체의 좌측과 우측에 부착되어 있어서 초음파 치료 및 마사지 시술 시 환부에 초음파 방사면이 밀착하여 그 상태를 시술 기간 동안 유지하여 시행 기간 동안 두 손을 자유롭게 쓰며 다른 활동을 할 수 있도록 하기 위한 것이다.

초음파 마사지 젤, 마사지크림 혹은 영양크림을 환부에 고르게 펴 바른 후 시술시 초음파 진동이 피부에 더욱 잘 전달되어 초음파 마사지 효과를 보다 좋게 한다.

팔, 다리, 손목, 발목, 목, 배 등의 시술 부위에 따라 적합한 초음파 방사모듈 밀착용 착용밴드(140)를 착용하여 피부와 더욱 밀착된 상태를 유지시킨 상태에서 초음파 치료 및 마사지를 시행하여 시술 효과를 더욱 높일 수 있으며, 시술 동안에 손과 발을 자유롭게 쓰며 다른 활동을 할 수 있다. 방사모듈 밀착용 밴드(140)는 원하는 시술 대상체의 둘레보다 다소 긴 띠 모양의 천 양단에 벨크로 테이프를 부착하여 적당한 정도로 피부에 인가되는 압력을 조절할 수 있도록 한 상태에서 고정할 수 있도록 사용하는 패드이다.

진동 제어기(200)는 초음파 진동을 제어하고 제어상태를 표시하며 초음파 방사모듈 결합체와의 임피던스 정합을 위한 임피던스 정합회로반(210), 운용주파수의 신호를 발생하기 위한 신호 발생회로반(220), 0~5볼트의 낮은 전압신호를 증폭하여 고압의 신호로 증폭하기위한 전력증폭 회로반(230), 진동 제어 선택을 위한 스위치들과 진동기의 작동상태를 표시하는 표시램프로 구성된 조작 판넬(240), 220볼트 AC전원을 9볼트 DC로 변환시키기 위한 AC/DC 트랜스포머(250), 그리고 진동 제어부와 초음파 진동부 간을 전기적으로 연결하여 구동하는데 사용되는 구동전류 전선(260)으로 구성되어 있다.

진동제어 선택을 위한 선택 버튼은 전원 스위치(241), 진동 언/어프 스위치(242), 초음파 방사 모듈수 선택 버튼(243), 압전소자에 인가되는 전압의 세기를 조절하는 진폭조절 업/다운 스위치(244), 작동시간 선택을 위한 타이머(245)로 구성되어 있다. 작동 상태 표시 LCD(246)는 진동 언/어프 상태, 선택된 초음파 방사 모듈 수, 진동의 세기, 작동 시간을 표시한다.

이 고안의 실시 예는 아래와 같다. 먼저 초음파 진동기를 AC 220볼드 전원에 연결하고 전원 스위치를 온 상태로 하여 AC/DC 트랜스포머를 경유하여 DC 9볼트 전압이 형성되도록 한다. 초음파 방사 모듈 수 선택 버튼(243)을 이용하여 결합하여 연결된 초음파 방사모듈 결합체에 포함된 모듈의 수와 동일하게 선택한다. 진폭조절 업다운 스위치(244)를 최저 수준으로 설정한 상태에서 진동 스위치(242)를 온 상태로 하여 구동을 시작하고 원하는 진동의 세기를 진폭 조절 스위치(244)로 조절한다.

부드럽고 유연성 있는 초음파 패드 모듈을 서로 연결하여 사용함으로써 인체의 두부, 안면, 목 주변 부위, 어깨, 유방, 복부, 등, 엉덩이, 팔, 다리, 종아리, 손목 등 상당한 곡율을 갖는 인체의 넓은 면적의 피부 부위에 양호한 밀착 특성을 갖는 상태에서 초음파 진동을 동시에 인가함으로써 원하는 미용 및 치료 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이 곡률을 갖는 피부 표면의 넓은 면적에 동시에 초음파 진동을 조사함으로써 빠른 진동이 피하의 혈관, 세포, 림프관등에 동시에 전달되어 혈액이나 림프의 흐름을 빠르게 하는 대사촉진작용, 피하세포들의 온도를 상승 시키는 온열작용, 그리고 혈관이나 땀샘에 증착된 노폐물을 조직세포로부터 분리시켜 정화시키는 세정작용 효과를 넓은 피부와 피하 조직에 대해 동시에 얻을 수 있으므로 궁극적으로 얻고자하는 피부 미용이나 치료효과를 보다 효율적으로 얻을 수 있다.

상당한 곡률을 갖는 신체의 넓은 면적의 피부 하층에 있는 지방으로 두꺼워지고 단단하게 변환된 혈관 벽에 1 Mhz 이상의 초음파 진동을 조사하면 빠른 진동이 지방 조직을 분해하여 정상적인 두께를 갖는 혈관 벽을 갖도록 복원하는데 효과를 갖으며, 칼슘 등 무기질이나 노폐물이 콜레스테롤과 엉겨 달라붙어 있는 혈관 벽에 초음파 미세 진동이 작용하여 노폐물을 혈관 벽으로부터 분리시켜서 제거함으로서 피의 흐름을 원활하게 하고, 또한 응착하여 벽에 달라붙어 있는 노폐물에 의해서 생긴 혈관 벽의 염증을 치료하는 효과를 얻을 수 있는데 종래의 평평한 고정된 방사면을 갖는 피부 미용기나 치료기에 비하여 동시에 넓은 면적에 양호한 피부와 초음파 방사면간의 밀착상태를 유지한 상태에서 초음파 진동을 조사할 수 있으므로 더욱 양호한 초음파 미용 및 치료 효과를 얻을 수 있다.

모공에 초음파 미세 진동이 작용하여 모공의 먼지와 노폐물을 모공으로부터 분리시켜서 제거함으로서 먼지와 노폐물에 의해서 생긴 피부의 염증이나 얼굴의 여드름을 예방하거나 치료하는 효과를 얻을 수 있는데 동시에 넓은 면적의 피부에 초음파를 조사함으로서 보다 효율적으로 초음파 치료 및 미용 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 모듈화된 곡면 밀착형 초음파 치료 및 미용기의 전체 구성도,

도 2는 모듈화된 곡면 밀착형 초음파 치료 및 미용기의 하드웨어 계통도,

도 3은 모듈화된 곡면 밀착형 초음파 치료 및 미용기 패드의 전선 연결도,

도 4는 초음파 방사 모듈의 내부 구성 전개도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 초음파 진동부,

200: 진동 제어기,

여타의 하부 구성품 부호 설명은 도2의 하드웨어 계통도 및 본문 참조

Claims (4)

1. 다중 곡면 특성을 갖는 넓은 면적의 인체 안면이나 여타 부분에 초음파 진동을 방사 할 수 있도록 구성된 초음파 치료 및 미용기에 있어서:

   다수의 초음파 진동자 소편(111), 전극 연결선 패턴(112), 초음파 방사 모듈 연결용 자석 소편(114, 115);

   부드럽고 초음파 전달 특성이 좋은 실리콘 고무 계열 재질을 압전 진동자 소편 하부에 부착하여 유연성을 갖도록 설계된 초음파 방사모듈(110);

   상기한 초음파 방사 모듈(110)이 여러 개 결합되어 전기적으로 연결된 방사모듈 결합체;

   상기 방사모듈 결합체의 양단에 피부와 양호한 접촉과 적당한 압력을 유지한 상태에서 초음파 시술이 가능하도록 고정하는 역할을 하는 벨크로 테이프나 접착성 테이프로 구성된 피부 밀착 밴드(120);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 곡면에 밀착시킬 수 있는 유연성 있는 초음파 진동부(100)를 장착한 초음파 미용 및 치료기.
2. 청구항 1에 명시된 유연성 있는 초음파 진동부(100)를 장착한 초음파 미용 및 치료기에 있어서 초음파 방사 모듈(110) 여러 개를 연결하여 결합하지 아니하고 단일의 초음파 방사모듈(110)을 진동제어기(200)에 연결하여 작동하는 초음파 치료 및 미용기.
3. 상기한 초음파 방사 모듈(110)을 전기적으로 서로 연결하기 위해 입출력용 전극핀(113)을 장착한 초음파 방사 모듈(110).
4. 상기한 초음파 방사 모듈(110)들 간의 상호 연결력을 갖기 위해 초음파 방사 모듈(110)의 경계면에 자석 소편(114, 115)을 부착하고 서로 다른 극성끼리의 인력에 의해 기구적 연결력을 형성하는 초음파 진동부(100).