KR20080006875A - 압전형 초음파 진동자를 이용하는 스크러버 피부미용기 - Google Patents

Abstract

본원 발명은 진동소자를 이용한 피부미용기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 피부접촉도구인 프로브 대신 스크러버 블레이드를 사용하고 진동소자로는 압착세라믹을 이용하여 초음파와 진동효과를 얻음으로서 스크러버 효과를 이용하는 피부미용기에 관한 것이다.

또한 피부미용기에 사용되는 전원공급부로서 핸드폰 충전기로 사용되는 24핀 충전기를 별도의 어댑터 없이 전원공급부로 사용할 수 있도록 하고 부식과 산화를 방지하기 위해 알루미늄과 스테인레스 스틸 재질의 스크러버 블레이드에 금나노 코팅, 또는 은나노 코팅을 하여 살균세정력을 갖는 피부미용기를 제공하고자 한다.

이를 위하여 본원에서는 신체의 피부에 직접 맞닿아 초음파 진동에 의하여 미세 진동을 발생하는 스크러버블레이드와; 전기적 신호를 받음으로서 특정한 주파수 대역의 초음파 진동을 발생하여 상기 스크러버블레이드에 전달하는 압전세라믹과; 상기 압전세라믹에 전기적 신호를 인가하는 구동회로와; 상기 구동회로에 전력을 공급하거나 배터리에 전력을 충전하기 위한 24핀 커넥터;를 포함하여 일체형으로 구성되는 피부미용기에 관한 기술사상이 개시된다.

압전세라믹, 초음파진동자, 진동판, 이온자임

Description

압전형 초음파 진동자를 이용하는 스크러버 피부미용기{Skin-care scrubber using piezo-eletronic converse effect}

도 1은 스크러버 피부미용기의 사시도.

도 2는 피부미용기의 구성요소를 나타낸 분해사시도.

도 3a와 도 3b는 스크러버블레이드의 평면도와 측면도.

******* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *******

10: 케이스(상판) 10': 케이스(하판)

20: 패킹 30: 스크러버블레이드

31: 압전세라믹 32: 진동판

40: 배터리 50: 구동회로

60: 24pin 전원공급부 70: 입력단자

본원 발명은 초음파를 이용한 피부미용기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압전 초음파 진동자를 이용한 피부미용 스크러버에 관한 것이다.

종래의 초음파 미용기를 살펴보면 공지된 등록특허공보 0281945호에 초음파 진동소자를 이용한 금속제 프로브 헤드에 온도감지센서를 부착하여 장시간 진동으로 인한 프로브 헤드의 가열로 피부에 화상을 입는 것을 방지하고자 하는 기술사상이 개시되어 있다.

그러나 기존의 피부미용기는 신체의 피부에 접촉하는 부위를 모두 금속제 프로브를 이용하면서, 단순히 피부 접촉용 금속제 프로브의 반대쪽에 초음파 진동소자만이 배치되어 있을 뿐이다.

상기의 초음파 진동소자에 전력을 공급하여 동작시키면 소자가 진동하면서 초음파를 발생시키고 진동소자의 진동에 의해 금속제 프로브 역시 진동하게 되어 피부의 각질과 노폐물을 제거하는 미용효과를 도모하였지만, 진동소자가 금속제 프로브를 통해 피부에 작용하는 출력이 일정하지가 않고 임피던스에 의해 변화함으로써 기대만큼의 피부미용효과를 얻을 수 없었다.

또한, 기존의 피부미용기는 전원을 공급하기 위하여 별도의 어댑터를 구입하여야 사용할 수 있음으로 제품의 단가를 높이는 원인이 되었다.

본원에서 상기의 금속제 프로브를 대체하여 사용하고자 하는 스크러버(scrubber)는 파(wave)형을 겹친 것으로, 그 사이에 삽입되는 매체의 수분을 제거하거나 세척함으로서 오염물을 흡수, 분리하는 장치이다.

본원에서 초음파 진동자로 사용되는 압전 세라믹은 전자·통신·기계 등의 다양한 분야에서 초음파 응용소자 및 변위발생소자, 각종 센서 등으로 널리 사용되며, 압전체에 전기적 신호를 인가할 때 그 신호의 주파수와 일치하는 수축과 팽창 이 나타나는 특성을 갖는다.

상기 압전세라믹에 전기적 신호를 인가할 때 기계적 진동이 발생하는 것을 역압전효과(piezo-electronic converse effect)라고 하며, 압전세라믹의 공진 주파수의 전압을 인가할 때 가장 많은 변위가 발생하게 되므로 초음파 진동자로 널리 사용되고 있다.

초음파 진동자는 고주파전력을 기계적 진동으로 변환하고 그 기계적 진동을 전송, 증폭하는 진동체(통상적으로 금속으로 제작된 혼)를 통하여 매질에 전달하게 된다.

이온자임 기법이란, 화학적 박피술(chemical peeling)을 먼저 시행해서 피부 가장 바깥쪽의 두꺼운 각질층을 제거하여 영양분의 흡수에 최적의 조건을 갖추도록 하는 피부미용 기법을 말한다.

본원 발명은 금속제 프로브와 진동소자로 구성되는 기존의 피부미용기를 개선하여, 금속제 프로브 대신 스크러버를 이용하고, 진동소자로는 압전형 초음파 진동자를 이용함으로써 초음파 진동을 효과적으로 스크러버에 전달하고 스크러버에서는 피부접촉면의 상태에 따라 임피던스와 출력이 변화하지 않는 피부미용기를 제공하고자 하는 것이다.

특히, 상기의 스크러버와 압전형 초음파진동자를 포함하여 구성되는 피부미용기를 제공함에 있어서, 일체형으로 구성된 피부미용기를 제공하며, 전원을 공급 하는 배터리를 충전하기 위한 별도의 어댑터를 구비하지 않고 일반적인 핸드폰의 충전용 소자인 24pin 핸드폰 충전기를 이용하여 배터리를 충전할 수 있는 피부미용기를 제공하고자 한다.

상기의 24pin 핸드폰 충전기는 컴퓨터 USB 포트로 연결되어 컴퓨터와 피부미용기와의 데이터를 전송하거나 배터리를 충전할 수 있는 USB 커넥터로 대체될 수 있다.

또한, 내부에 별도의 배터리가 없이 핸드폰 충전기를 연결하여 전원으로 바로 사용할 수 있는 피부미용기를 함께 제공하고자 한다.

또한, 신체피부와 접촉하는 스크러버 블레이드에는 신체의 노폐물, 땀, 화장수, 세척수에 의하여 부식이 되거나 산화되는 것을 방지하기 위하여 알루미늄이나 스텐레스 재질로 이루어지고, 특히, 스크러버 블레이드에 금나노 코팅이나 은나노 코팅을 함으로서 살균 및 음이온에 의한 피부미용효과를 누릴 수 있는 피부미용기를 제공하고자 한다.

이하, 본원 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 겸하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 스크러버 피부미용기의 사시도이고, 도 2는 구성요소를 나타내는 분해사시도이며, 도 3a와 도 3b는 본원 발명의 주요부인 스크러버블레이드의 평면도와 측면도를 나타낸 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 압전 초음파 진동자를 이용한 초음파 스크러버 피부미용기는,

신체의 피부에 직접 맞닿아 초음파 진동에 의하여 미세 진동을 발생하는 스크러버블레이드(30)와;

전기적 신호를 받음으로서 특정한 주파수 대역의 초음파 진동을 발생하여 상기 스크러버블레이드에 전달하는 압전세라믹(31)과;

상기 압전세라믹에 전기적 신호를 인가하는 구동회로(50)와;

상기 구동회로에 전력을 공급하거나 배터리에 전력을 충전하기 위한 전원공급부(60); 를 포함하여 일체형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스크러버블레이드(30)란 직접 신체의 피부에 맞닿아 미세한 진동과 초음파를 피부표면과 피부 조직에 전달하는 역할을 하는 것으로서, 피부미용기기 케이스(10, 10')의 내부에서 압전세라믹(31)과 결합하여 진동하는 진동판(32)과 케이스 외부의 일 측으로 돌출된 블레이드가 일체로 형성된 형태이며, 블레이드의 끝부분이 약 2~10°정도 꺽여져 사용하는 방법에 따라 다양한 효과를 나타내게 한다.

꺽인 블레이드(30)의 면 부위를 신체의 피부에 접촉시킬 경우에는 피부표면에 집중하여 진동을 주어 피부에 탄력을 주고 피부섬유조직을 활성화하는 효과를 얻을 수 있고, 꺽인 블레이드(30)의 날 부위를 피부에 접촉시킬 경우에는 피부의 각질 및 모공 속의 불순물을 제거하는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 블레이드(30) 날 끝의 모서리가 돌출되어 미세진동에 의한 파형을 공진하여 오염물을 이온화하여 제거하고 세척하는 스크러버 효과를 얻는다.

스크러버블레이드(30)의 재질은 금속제로서 부식, 산화되는 것을 방지하기 위하여 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등의 재질로 구성되며, 특히 블레이드 표면에 은나노 코팅이나 금나노 코팅을 통하여 피부의 살균 및 미용효과를 더욱 탁월하게 할 수 있다.

상기 압전세라믹(31)은 상기 스크러버블레이드의 진동판(32)과 결합한 형태로서 구동회로(50)의 제어에 의하여 특정한 주파수 대역으로 수축과 팽창을 일으키어 진동판(32)에 진동을 일으키고 초음파를 발생시킨다. 예를 들면, 압전세라믹에 24㎑ 대의 주파수대역을 갖는 전기적 신호를 주면 초당 24,000회의 강력한 미세진동을 발생시키고 미세진동에 의해 발생한 초음파와 함께 블레이드에 전달하게 되는 것이다.

또한, 압전세라믹(31)의 진동이 피부미용기기 케이스에까지 전달되는 것을 차단하기 위하여 압전세라믹과 스크러버블레이드의 진동판에 탄성고무나 실리콘 등의 소재로 이루어지는 충격흡수 패킹(20) 등을 삽입하여 사용할 수 있다.

특히, 상기 압전세라믹(31)은 스크러버블레이드의 진동판(32)의 위 아래 양쪽으로 연결되어 진동효과를 최대화할 수 있도록 하고, 스크러버블레이드 끝날까지의 길이를 진동파의 길이에 맞추어 최적의 피부미용효과를 얻을 수 있도록 하였다.

예를 들면, 24㎑ 대의 주파수대역에 진동하는 압전세라믹의 경우에는 124mm의 블레이드날의 길이를 맞추어 주어야 블레이드 끝날의 진동이 최적화될 수 있었다.

상기 구동회로(50)는 공급되는 전원을 전기적 신호로 변환하여 상기 압전세 라믹(31)에 전달하는 기능을 수행한다. 상기 구동회로의 작동은 입력단자(70)에 의하여 제어될 수 있으며, 사용자가 입력단자(70)의 스위치를 누르면 작동하였다가 스위치를 한번 더 누르면 작동이 멈추는 형태로 구성된다.

상기 입력단자(70)에는 이외에도 진동수를 조절하거나 이온자임 효과를 얻을 수 있게 제어할 수 있도록 다수 개의 스위치가 구비되는 것이 바람직하다

상기 구동회로(50)가 변환하는 전기적 신호는 특정 주파수 대역을 갖는 교류(alternating current)형태로 제공하여 압전세라믹(31)의 압전효과를 얻을 수 있도록 하며, 압전세라믹에 인가하는 전기적 신호의 주파수 대역을 변환함으로서 압전세라믹의 진동수를 조절할 수 있다.

상기 전원공급부(60)는 통합되어 사용중인 핸드폰 충전기의 24pin 어댑터를 이용할 수 있으며, 별도의 어댑터를 추가로 구비하지 않고도 기존의 핸드폰 충전기를 이용하여 본원 발명을 이용할 수 있게 하고자 하는 것이다.

상기의 24핀 커넥터는 직접 구동회로로 전원을 공급하거나 또는 내부 배터리가 있을 경우 배터리를 충전하는 기능을 담당한다.

또는, 24핀 커넥터 대신 컴퓨터의 연결단자인 USB 커넥터를 이용하여 전원을 공급하거나 구동회로의 펌웨어를 업그레이드하도록 제공될 수 있다.

상기의 구성요소 이외에도 피부미용기 케이스(10, 10'), 손잡이부(72), 입력단자(70), 배터리(40), 패킹(20) 등의 구성요소가 추가하여 구성되는 것으로, 이는 피부미용기에 공지된 기술사상으로서 당업자에 의해 다양한 실시형태로 변형이 가능하다 할 것이다.

도 2를 살펴보면, 본원의 피부미용기 케이스(10, 10')내부에서 스크러버블레이드(30)와 압전세라믹(31)이 결합되어 있으며, 상기 압전세라믹(31)에 도시되지 않은 전선으로 전기적 신호를 인가하는 구동회로(50)는 전원공급부(60)인 24핀 커넥터에 의하여 전원을 공급받고 있음을 나타내고 있다.

상기 스크러버블레이드(30)와 압전세라믹(31)의 결합은 에폭시 본딩 체결방식으로 이루어질 수 있다.

또한, 진동하는 스크러버블레이드(30)와 압전세라믹(31)에 의하여 케이스 자체가 진동하는 것을 방지하기 위하여 케이스(10, 10')내에서 진동판(32)을 지지하기 위한 지지장치로서, 탄성고무 또는 실리콘 소재의 충격흡수용 패킹(20)이 블레이드날 사이에 끼워진다.

상기 구동회로(50)는 24핀 커넥터(60) 또는 배터리(40)로부터 전원을 공급받아 이를 전기적 신호로 변환하여 압전세라믹(31)에 인가하는 기능을 수행한다.

특히, 구동회로는 케이스(10) 일 측면에 장착된 입력단자(70)와 버튼(71)에 의해 사용자의 제어가 가능하게 하며, 배터리(40)의 방전시 전원공급부(60)로부터 공급되는 전력으로 배터리(40)를 충전하는 기능을 수행할 수 있다.

전원공급부(60)는 휴대전화기의 충전기로 사용되는 24핀 어댑터와 연결되어 구동회로에 전원을 공급한다.

케이스(10, 10')는 스크러버블레이드(30)의 진동판(32)과 압전세라믹(31), 구동회로(50)와 전원공급부(60), 배터리(40)등을 내장하는 형태로 구성되며, 일 측부에 버튼(71)과 손잡이부(72)를 구비하였다.

도 3a와 도 3b는 스크러버블레이드(30)와 압전세라믹(31), 진동판(32)이 일체로 형성되어 있는 것을 나타내는 평면도와 측면도로서, 상기 압전세라믹(31)은 동일한 주파수 대역을 갖는 압전세라믹끼리 스크러버블레이드(30)와 진동판(32)을 사이에 두고 양 측면에 쌍으로 설치된다. 이는 일 측면에만 압전세라믹(31)을 설치하였을 경우 블레이드(30)의 진동이 균일하지 않아 정상적인 효과를 얻을 수 없기 때문이다.

또한, 만약 압전세라믹의 주파수대역을 고려하지 않고 스크러버 블레이드의 길이를 임의대로 하게 되면, 블레이드날의 끝 부분에서 최대의 진동효과를 발생할 수 없게 된다.

그러므로, 상기 압전세라믹은 상기 스크러버블레이드(30)와 진동판을 사이에 두고 그 양측면으로 쌍으로 설치되어야 할 것이고, 스크러버블레이드(30) 날의 길이도 압전세라믹의 주파수 대역에 맞추어 최적의 진동효과를 줄 수 있는 길이를 찾아 맞추어 줘야 최대의 적용효과를 얻을 수 있다.

본원 발명은 기존의 피부미용기와는 달리 스크러버 효과를 가지는 블레이드와 압전세라믹을 이용한 진동소자를 이용함으로써, 피부의 각질 및 모공속의 불순물을 제거함은 물론 피부 진피속의 제라틴 섬유조직과 엘라스틴 섬유조직을 이온화하여 영양을 공급함은 물론 늘어진 섬유조직을 활성화하여 탄력있는 피부미용효과를 얻을 수 있다.

특히, 블레이드에는 금나노 또는 은나노 코팅을 통하여 살균세정력을 강화시킴으로써, 인체 피부의 모공 속에서 생활하는 진드기와 모낭충 등을 제거하고 분해함으로써 건강하고 활력적인 피부로 가꿀 수 있게 한다.

또한, 핸드폰 충전기로 기존에 많이 유통되고 있는 24핀 충전기를 이용하여 충전 및 작동이 가능토록 하여 별도의 충전기를 구비할 필요가 없다.

Claims (6)

1. 진동소자의 진동에 의하여 진동하는 블레이드가 있는 피부미용기에 있어서,

   일 측은 피부와 접촉하는 부위로서 끝 모서리가 돌출되어 있으며, 반대편에는 진동소자와 체결되는 블레이드;

   하나 또는 둘 이상의 쌍으로 이루어지는 압전세라믹으로 구성되어 구동회로의 전기적 신호에 의해 미세한 진동과 초음파를 발생시키고, 상기 발생한 진동과 초음파를 블레이드에 전달하는 압전형 초음파 진동자;

   배터리 또는 전원공급부로부터 전원을 공급받아 특정한 주파수 대역의 전기적 신호로 변환하여 압전세라믹에 전달하는 기능을 갖는 구동회로; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피부미용기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 피부미용기에는, 진동소자와 구동회로를 감싸는 케이스; 고무 또는 실리콘 패킹; 전력을 저장하는 배터리; 사용자의 제어를 돕는 입력단자; 손잡이부; 중에서 선택 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피부미용기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 블레이드의 재질은 알루미늄, 스테인리스 재질 중에서 선택하여 이루어지며, 금나노 코팅 또는 은나노 코팅을 하여 살균력을 높인 것을 특징으로 하는 피부미용기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 구동회로는 진동조절장치의 조절에 의하여 압전세라믹에 인가하는 전기적 신호의 주파수 대역을 변환하는 것을 특징으로 하는 피부미용기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 전원공급부는 핸드폰 충전기로 사용되는 24핀 충전기를 연결할 수 있는 24핀 커넥터로 구성되는 것을 특징으로 하는 피부미용기.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 전원공급부는 컴퓨터의 USB포트와 연결할 수 있는 USB커넥터 단자로 구성되어 컴퓨터를 통하여 펌웨어를 업그레이드하거나 전원을 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 피부미용기.

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