KR20230048834A

KR20230048834A - 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스

Info

Publication number: KR20230048834A
Application number: KR1020210131722A
Authority: KR
Inventors: 박효상; 박수근
Original assignee: 동명대학교산학협력단; (주) 제이에이치인터네셔널
Priority date: 2021-10-05
Filing date: 2021-10-05
Publication date: 2023-04-12
Also published as: KR102623755B1

Abstract

본 발명은 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스에 있어서, 원통형상의 핸드피스본체와, 상기 핸드피스본체의 일단에 형성되는 손잡이부를 포함하는 핸드피스유닛; 상기 핸드피스본체 내에 설치되어 인가되는 전원의 전류방향에 따라 냉온방향이 전환되어 발열작동 또는 흡열작동이 이루어지는 펠티어소자부와, 상기 펠티어소자부로부터 방출되는 열을 내부로 포집 및 냉각시키는 열포집부를 포함하는 펠티어소자유닛; 상기 펠티어소자유닛에 전원을 인가하는 전원유닛; 및 상기 핸드피스본체의 타단에 설치되며, 상기 펠티어소자부와 연결되어 상기 펠티어소자부로부터 냉열 또는 온열을 전달받아 외부로 방출하는 방열유닛;을 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 핸드피스를 통해 피부에 화장품의 유효성분 흡수를 최적화시키고 피부를 진정시킬 수 있도록 온열 기능 및 냉각 기능을 자유롭게 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스{Handpiece with cold/warm function using Peltier element}

본 발명은 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부에 화장품의 유효성분 흡수를 최적화시키고 피부를 진정시킬 수 있도록 온열 기능 및 냉각 기능을 자유롭게 조절할 수 있는 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스에 관한 것이다.

일반적으로 화장품의 유효한 성분을 피부 속 깊이 침투시켜 영양을 공급하기 위해서는 피부에 도포된 화장품의 유효한 성분을 손으로 두드리거나 문지르는 화장 방법을 사용한다. 하지만 이러한 방법으로는 화장품의 유효한 성분을 피부 속 깊이 침투시키는 데 한계가 있다. 이에 대한 개선책으로 초음파 기능을 이용하거나 또는 냉온 기능을 가지는 피부미용 장치들이 사용되고 있다. 하지만 초음파 기능을 포함하는 피부미용 장치의 경우 화장품의 도입 만을 보조할 뿐 화장품의 유효한 성분을 진피까지 깊이 침투시키기에는 한계가 있으며, 피부미용 장치를 사용 후 자극을 받은 피부를 진정시키거나 피부의 모공을 닫는 효과가 없다는 단점이 있다.

이에 비해 냉온 기능을 가지는 피부미용 장치를 사용할 경우, 온열 기능을 이용하여 피부의 모공을 열어줘 화장품의 유효한 성분을 더욱 깊이 침투시킬 수 있으며, 화장품의 유효한 성분을 도입한 후에는 냉각 기능을 이용하여 모공을 닫아주는 효과를 볼 수 있다. 이때 냉각 기능은 초음파 또는 레이저 시술 후 피부의 온도를 낮추어 진정시키는 효과도 추가로 볼 수 있다.

이와 같이 냉온 기능을 가지는 피부미용 장치와 관련한 종래기술은 '대한민국특허청 등록특허 제10-1578689호 휴대형 미용기'와 같이, 피부 접촉부를 구비한 본체, 상기 본체의 내부에 설치되고, 방열 냉각소재의 섬유 또는 그래핀으로 형성된 축열부재를 포함하는 냉온동작부, 상기 냉온 동작부의 하부에 장착되고, 상기 본체 내부의 온도를 조절하는 온도조절부, 상기 본체의 내부로 공기가 유입되는 복수의 공기 유입공과 본체의 내부에서 외부로 공기를 배출하는 복수의 배출공이 형성된 바닥면을 포함하는 기술이 알려져 있다.

하지만 이러한 종래기술을 포함한 시중에 사용되고 있는 대부분의 피부미용 장치의 경우 냉각 기능과 온열 기능을 자유롭게 제어할 수 없어 사용자가 불편함을 느낀다는 단점이 있다.

대한민국특허청 등록특허 제10-1578689호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 피부에 화장품의 유효성분 흡수를 최적화시키고 피부를 진정시킬 수 있도록 온열 기능 및 냉각 기능을 자유롭게 조절할 수 있는 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스를 제공하는 것이다.

상기한 목적은, 원통형상의 핸드피스본체와, 상기 핸드피스본체의 일단에 형성되는 손잡이부를 포함하는 핸드피스유닛; 상기 핸드피스본체 내에 설치되어 인가되는 전원의 전류방향에 따라 냉온방향이 전환되어 발열작동 또는 흡열작동이 이루어지는 펠티어소자부와, 상기 펠티어소자부로부터 방출되는 열을 내부로 포집 및 냉각시키는 열포집부를 포함하는 펠티어소자유닛; 상기 펠티어소자유닛에 전원을 인가하는 전원유닛; 및 상기 핸드피스본체의 타단에 설치되며, 상기 펠티어소자부와 연결되어 상기 펠티어소자부로부터 냉열 또는 온열을 전달받아 외부로 방출하는 방열유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 핸드피스유닛은, 상기 핸드피스본체의 타단에 형성되어 직경이 점진적으로 증가하는 돔 형상의 접촉부를 더 포함하며, 상기 접촉부에 상기 방열유닛이 설치되는 것이 바람직하며, 상기 방열유닛은, 방열본체와, 상기 방열본체의 중앙영역에 형성된 관통공을 포함하며, 상기 관통공을 통해 상기 열포집부에 포집된 열이 냉각되어 외부로 방출되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 핸드피스를 통해 피부에 화장품의 유효성분 흡수를 최적화시키고 피부를 진정시킬 수 있도록 온열 기능 및 냉각 기능을 자유롭게 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스의 정면도이고,
도 2는 핸드피스의 단면도이고,
도 3은 핸드피스의 상세 단면도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이 핸드피스유닛(100), 펠티어소자유닛(200), 전원유닛(300) 및 방열유닛(400)을 포함한다.

핸드피스유닛(100)은, 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스(10)의 외관에 해당하며, 핸드피스본체(110), 손잡이부(120), 접촉부(130) 및 전원버튼(140)을 포함한다.

핸드피스본체(110)는, 원통형상으로 이루어져 핸드피스(10)의 외관을 구성하는 것으로, 핸드피스본체(110) 내에는 후술할 펠티어소자유닛(200)이 구동가능하도록 전기에너지를 제공하는 충전단자(미도시)가 마련되며, 충전단자를 통해 유무선 충전이 가능하도록 한다.

손잡이부(120)는, 핸드피스본체(110)의 일단에 형성되는 구성으로, 핸드피스(10)를 사용하는 사용자가 안정적으로 핸드피스본체(110)를 파지할 수 있도록 굴곡진 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 만약 손잡이부(120)가 일반적인 원통형상으로 이루어질 경우 사용자가 핸드피스(10)를 사용하는 도중 손에서 미끄러져서 놓치는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 사용자가 안정적으로 그립감을 느낄 수 있도록 손잡이부(120)는 굴곡진 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

접촉부(130)는, 핸드피스본체(110)의 타단에 형성되어 직경이 점진적으로 증가하는 돔(dome) 형상의 구성으로, 접촉부(130)의 단부에는 후술할 방열유닛(300)이 설치된다. 이러한 접촉부(130)는 핸드피스(10)를 사용할 때 사용자의 피부에 직접적으로 접촉하는 구성이기 때문에, 넓은 면적으로 이루어져 사용자의 피부에 한번에 넓은 면적으로 시술이 가능한 것이 바람직하다. 따라서 접촉부(130)는 핸드피스본체(110)로부터 직경이 점진적으로 증가하는 형상으로 이루어지게 되는데, 핸드피스본체(110) 및 손잡이부(120)는 사용자가 안정적인 그립감을 가질 수 있도록 최소한의 직경으로 이루어지는 반면, 접촉부(130)는 피부에 닿는 면적을 증가시키기 위해 핸드피스본체(110)보다 큰 직경으로 이루어지게 된다.

전원버튼(140)은, 핸드피스본체(110)에 형성되어 후술할 전원유닛(300)을 제어하는 구성으로, 냉열 또는 온열 공급이 필요한 피부 부위에 핸드피스유닛(100)을 위치시킨 후 사용자가 전원버튼(140)을 눌러 피부를 냉각시키거나 또는 온열을 공급하게 된다. 이때 사용자가 전원버튼(140)을 한 번 누르게 되면 온열이 공급되고, 두 번 누르게 되면 냉열이 공급되며, 세 번을 누르게 되면 전원이 꺼지는 원터치 방식으로 전원버튼(140)을 사용할 수 있다.

펠티어소자유닛(200)은, 냉열 또는 온열을 발생시키는 구성으로, 펠티어소자부(210) 및 열포집부(220)를 포함한다.

펠티어소자부(210)는, 핸드피스본체(110)의 타단과 근접한 핸드피스본체(110) 내에 설치되어 펠티어소자부(210)로 인가되는 전원의 전류방향에 따라 냉온방향이 전환되어 발열작동 또는 흡열작동이 이루어지는 구성에 해당한다. 펠티어소자부(210)는 펠티어 효과(peltier effect)를 일으키는 소자를 의미하며, 펠티어 효과는 펠티어소자부(210)에 전기를 공급하게 되면 전자가 움직이면서 열이 발생하게 되고, 이를 통해 펠티어소자부(210)의 양쪽 면에 서로 온도 차이가 생기는 현상을 의미한다. 따라서 이러한 펠티어 효과를 이용하여 핸드피스(10)가 흡열 또는 발열이 가능하도록 한다.

즉, 펠티어소자부(210)에 전원을 인가하게 되면 일면에는 발열작동이 일어나고 타면은 흡열작동이 일어나게 되며, 이 상태에서 펠티어소자부(210)에 공급되는 전류방향을 전환시키게 되면 일면에 흡열작동이 일어나고 타면에 발열작동이 일어나게 된다. 여기서 펠티어소자부(210) 중 발열작동이 일어나는 면은 후술할 방열유닛(400)으로 온열을 전달하게 되며, 흡열작동이 일어나는 면은 흡열로 인해 해당 면이 냉각되기 때문에 방열유닛(400)에 냉열을 전달하게 된다. 이러한 펠티어소자부(210)는 핸드피스본체(110) 내에 둘레를 따라 링 형상으로 형성된다.

열포집부(220)는, 펠티어소자부(210)로부터 방출되는 열을 내부로 포집 및 냉각시키는 구성으로, 펠티어소자부(210)가 방열유닛(300)을 발열시키고 난 후 잔여하는 열 또는 방열유닛(300)을 냉각시킬 때 반대편에서 발생되는 열을 포집하는 역할을 한다. 이러한 열포집부(220)는 펠티어소자부(210)로부터 방출되는 열이 그대로 외부로 방출될 경우 사용자가 불편함을 느낄 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 먼저 열포집부(220)로 열을 포집하고, 그 후 열포집부(220)에서 열이 어느 정도 냉각된 후 외부로 방출하는 역할을 한다. 여기서 열의 냉각은 열포집부(220) 내에서 자연적으로 냉각되거나 또는 열포집부(220)가 별도의 냉각 성능을 지니도록 하여 이를 통해 열이 냉각되도록 할 수도 있다.

전원유닛(300)은, 펠티어소자유닛(200) 중 팰티어소자부(210)에 전원을 인가하는 구성으로, 전원버튼(140)을 통해 전원유닛(300)에 신호를 보내게 되면 전원유닛(300)은 펠티어소자유닛(200)에 보내는 전류의 흐름을 제어하게 된다. 또한 전원유닛(300)은 열포집부(220)의 작동 또는 정지를 제어할 수도 있다.

방열유닛(400)은, 핸드피스본체(110)의 타단에 설치되며, 펠티어소자부(210)와 연결되어 펠티어소자부(210)로부터 냉열 또는 온열을 전달받아 외부로 방출하는 구성에 해당하며, 이러한 방열유닛(400)은 방열본체(410) 및 관통공(420)을 포함한다.

방열본체(410)는, 피부에 직접적으로 접촉하여 피부에 냉열 또는 온열을 전달하는 구성으로 중앙영역에 후술할 관통공(420)이 형성된 디스크 형상으로 이루어진다. 상세하게는 방열본체(410)를 피부에 접촉시킨 후 피부에 화장품 유효성분의 침투를 원활하게 하기 위해서는 펠티어소자부(210)를 이용하여 방열본체(410)를 가열하고, 이를 통해 피부에 온열을 가하여 모공이 열리도록 한다. 이와 반대로 화장품 유효성분 침투가 끝난 후에는 펠티어소자부(210)를 이용하여 방열본체(410)를 냉각하고, 이를 통해 피부를 냉각하여 모공이 닫히도록 한다. 이 뿐만 아니라 피부에 별도의 초음파 또는 레이저 시술 후 피부를 진정시키기 위해서 방열본체(410)를 통해 피부를 냉각할 수도 있다.

이러한 방열본체(410)는 사용자의 피부에 닿는 면적을 증가시키기 위해 디스크 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 방열본체(410)에 의해 피부 트러블이 생기는 것을 방지하기 위해 세균 또는 바이러스의 증식이 최소화되는 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 펠티어소자부(210)로부터 전해지는 냉열 또는 온열이 피부에 그대로 전달되기 위해서 방열본체(410)는 열전달이 우수한 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

관통공(420)은, 방열본체(410)의 중앙영역에 형성된 구성으로, 관통공(420)을 통해 열포집부(220)에서 포집된 열이 냉각되어 외부로 방출되는 통로 역할을 한다. 이와 같이 열이 냉각된 상태에서 관통공(420)으로 배출되면, 방열본체(410)가 온열을 공급하고 있을 때에는 온열 사이에 냉각된 공기가 배출되어 사용자가 시원함을 느낄 수 있으며, 방열본체(410)가 냉각된 상태일 때에는 냉각 온도보다는 따뜻한 공기가 배출되어 사용자가 따뜻함을 느낄 수 있도록 한다. 즉, 관통공(420)을 통해 배출되는 공기는 방열본체(410)와 같이 피부에 직접적으로 닿는 것이 아닌 간접적으로 공급되는 공기이기 때문에, 방열본체(410)를 통해 모공을 여닫거나 피부를 진정시키는 것을 방해하지는 않으면서 사용자가 방열본체(410)의 온도에 부담을 느끼는 것을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스(10)를 이용할 경우, 피부에 화장품의 유효성분 흡수를 최적화시키고 피부를 진정시킬 수 있도록 온열 기능 및 냉각 기능을 자유롭게 조절할 수 있으며, 이를 통해 사용자가 편리함을 느끼게 된다는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10: 핸드피스
100: 핸드피스유닛
110: 핸드피스본체
120: 손잡이부
130: 접촉부
140: 전원버튼
200: 펠티어소자유닛
210: 펠티어소자부
220: 열포집부
300: 전원유닛
400: 방열유닛
410: 방열본체
420: 관통공

Claims

원통형상의 핸드피스본체와, 상기 핸드피스본체의 일단에 형성되는 손잡이부를 포함하는 핸드피스유닛;
상기 핸드피스본체 내에 설치되어 인가되는 전원의 전류방향에 따라 냉온방향이 전환되어 발열작동 또는 흡열작동이 이루어지는 펠티어소자부와, 상기 펠티어소자부로부터 방출되는 열을 내부로 포집 및 냉각시키는 열포집부를 포함하는 펠티어소자유닛;
상기 펠티어소자유닛에 전원을 인가하는 전원유닛; 및
상기 핸드피스본체의 타단에 설치되며, 상기 펠티어소자부와 연결되어 상기 펠티어소자부로부터 냉열 또는 온열을 전달받아 외부로 방출하는 방열유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스.
제 1항에 있어서,
상기 핸드피스유닛은,
상기 핸드피스본체의 타단에 형성되어 직경이 점진적으로 증가하는 돔 형상의 접촉부를 더 포함하며, 상기 접촉부에 상기 방열유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스.
제 1항에 있어서,
상기 방열유닛은,
방열본체와, 상기 방열본체의 중앙영역에 형성된 관통공을 포함하며, 상기 관통공을 통해 상기 열포집부에 포집된 열이 냉각되어 외부로 방출되는 것을 특징으로 하는 펠티어소자를 통해 냉온 기능을 조절가능한 핸드피스.