KR20240005411A

KR20240005411A - High-intensity focused ultrasound treatment device using insulating material

Info

Publication number: KR20240005411A
Application number: KR1020220082473A
Authority: KR
Inventors: 이원주; 공은경; 황수민; 안다원; 강동환
Original assignee: 주식회사 제이시스메디칼
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2024-01-12

Abstract

본 발명은, 초음파 방사 프레임에 복수의 트랜스듀서들이 트랜스듀서 홀더에 의해 개별 장착되고, 트랜스듀서 홀더의 적어도 일부분이 도전성 소재로 형성된 전극으로 구성되어, 트랜스듀서의 전면은 상기 트랜스듀서 홀더에 접촉되어 전기적으로 연결되고, 상기 트랜스듀서의 후면은 전극선을 통해 전기적으로 연결됨으로써, 상기 트랜스듀서의 전면에 전극선을 납땜할 필요가 없어지므로, 납땜구조에 의한 누수 발생을 방지할 수 있으며, 제조가 보다 용이해질 수 있다. 또한, 트랜스듀서는 트랜스듀서 홀더의 지지턱 위에 안착되도록 구성됨으로써, 트랜스듀서의 하면에 결합되는 전극선이 트랜스듀서 홀더에 접촉되는 것이 방지되어 쇼트 현상을 방지할 수 있으며, 전극 구조가 안정화되어 진동파 효과가 강화될 수 있다. In the present invention, a plurality of transducers are individually mounted on an ultrasonic radiation frame by a transducer holder, at least a portion of the transducer holder is composed of an electrode formed of a conductive material, and the front of the transducer is in contact with the transducer holder. It is electrically connected, and the back of the transducer is electrically connected through an electrode wire, eliminating the need to solder an electrode wire to the front of the transducer, preventing water leakage due to the soldered structure and making manufacturing easier. It can happen. In addition, the transducer is configured to be seated on the support jaw of the transducer holder, so that the electrode wire coupled to the lower surface of the transducer is prevented from contacting the transducer holder, preventing short circuits, and the electrode structure is stabilized to prevent vibration waves. The effect may be strengthened.

Description

High-intensity focused ultrasound treatment device using insulating material}

본 발명은 절연 재질을 이용한 고강도 집속 초음파 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 트랜스듀서들이 초음파 방사 프레임에 트랜스듀서 홀더에 의해 개별 장착되고, 상기 초음파 방사 프레임의 적어도 일부가 절연 재질로 이루어져, 내구성 및 절연성을 향상시킬 수 있는 절연 재질을 이용한 고강도 집속 초음파 발생 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material. More specifically, a plurality of transducers are individually mounted on an ultrasonic radiation frame by a transducer holder, and at least a portion of the ultrasonic radiation frame is made of an insulating material. , relates to a high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material that can improve durability and insulation.

일반적으로 고강도 집속 초음파(HIFU, high-intensity focused ultrasound) 발생 장치는, 트랜스듀서에서 발생되는 초음파를 집속하여 고강도의 초음파 에너지를 발생시키고, 이를 환자의 환부에 조사하여 환부 온도를 상승시킴으로써 외과적 수술 없이 환부를 치료할 수 있는 장치이다. In general, a high-intensity focused ultrasound (HIFU) generator generates high-intensity ultrasound energy by focusing ultrasound generated from a transducer and irradiates it to the patient's affected area to increase the temperature of the affected area, thereby performing surgical procedures. It is a device that can treat the affected area without any treatment.

종래의 고강도 집속 초음파 발생 장치에서 수십 또는 수백개의 트랜스듀서들을 사용할 경우, 다수의 트랜스듀서들을 초음파 방사 프레임의 전면에 장착한 후 상기 초음파 방사 프레임의 전면 전체를 글루로 코팅하여 방수층을 형성함으로써, 상기 방수층에 의해 다수의 트랜스듀서들을 고정시킴과 아울러 누수를 방지하였다. When using tens or hundreds of transducers in a conventional high-intensity focused ultrasound generator, a plurality of transducers are mounted on the front of the ultrasonic radiation frame and then the entire front of the ultrasonic radiation frame is coated with glue to form a waterproof layer, A waterproof layer fixed multiple transducers and prevented water leakage.

그러나, 상기 트랜스듀서들로부터 전방으로 발생하는 초음파 에너지가 상기 방수층에 흡수되기 때문에, 이를 보상하기 위하여 입력 전압을 증가시켜야 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상기 다수의 트랜스듀서들 중 어느 하나만 고장이 나더라도 상기 초음파 방사 프레임을 교체해야 하는 문제점이 있다. However, since the ultrasonic energy generated forward from the transducers is absorbed by the waterproof layer, not only is there a problem that the input voltage must be increased to compensate for this, but even if only one of the multiple transducers fails, There is a problem that the ultrasonic radiation frame must be replaced.

한국등록특허 제10-1952588호Korean Patent No. 10-1952588

본 발명의 목적은, 트랜스듀서의 교체 및 수리가 용이하고 내구성 및 절연성이 확보될 수 있는 절연 재질을 이용한 고강도 집속 초음파 발생 장치를 제공하는 데 있다. The purpose of the present invention is to provide a high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material that is easy to replace and repair the transducer and ensures durability and insulation.

본 발명에 따른 절연 재질을 이용한 고강도 집속 초음파 발생 장치는, 전면이 오목하게 형성되고 복수의 결합홀들이 형성된 초음파 방사 프레임과; 상기 초음파 방사 프레임의 전방에서 상기 복수의 결합홀들에 각각 삽입되어 상기 초음파 방사 프레임을 관통하여 착탈가능하도록 결합된 복수의 트랜스듀서 홀더들과; 복수의 상기 트랜스듀서 홀더들에 전면이 노출되게 각각 장착된 복수의 트랜스듀서를 포함하고, 상기 초음파 방사 프레임은 절연 재질로 이루어지고, 상기 트랜스듀서 홀더는 도전성 소재로 형성된 전극이거나, 표면이 도전성 소재로 코팅되어 형성된 전극이고, 상기 트랜스듀서의 전면과 측면 중 적어도 일면은 상기 전극에 접촉되어 전기적으로 연결되고, 상기 트랜스듀서의 후면은 상기 트랜스듀서 홀더의 후방에 형성된 전류 공급홀을 통해 삽입된 전류 공급부에 결합되어, 상기 전극과 상기 전류 공급부에 인가되는 전위차에 의해 상기 트랜스듀서에 전류가 공급된다.A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material according to the present invention includes an ultrasonic radiation frame having a concave front surface and a plurality of coupling holes; a plurality of transducer holders respectively inserted into the plurality of coupling holes in front of the ultrasonic radiation frame and removably coupled to penetrate the ultrasonic radiation frame; A plurality of transducers are each mounted on the plurality of transducer holders with their front surfaces exposed, the ultrasonic radiation frame is made of an insulating material, and the transducer holders are electrodes formed of a conductive material or have a surface of a conductive material. It is an electrode formed by coating with, at least one of the front and side surfaces of the transducer is electrically connected by contacting the electrode, and the back of the transducer is a current inserted through a current supply hole formed at the rear of the transducer holder. It is coupled to the supply unit, and current is supplied to the transducer by a potential difference applied to the electrode and the current supply unit.

상기 초음파 방사 프레임은, 수지로 성형되거나 상기 수지에 탄소 소재를 미리 설정된 설정 비율로 혼합한 절연 재질의 탄소 복합재로 성형된다.The ultrasonic radiation frame is molded from resin or from a carbon composite material made of insulating material mixed with the resin and carbon material at a preset ratio.

상기 초음파 방사 프레임은, 금속으로 성형된 프레임 본체부와, 상기 프레임 본체부의 표면을 아노다이징(anodizing)하여 형성된 절연층을 포함한다.The ultrasonic radiation frame includes a frame body formed of metal and an insulating layer formed by anodizing the surface of the frame body.

상기 초음파 방사 프레임의 표면은 절연 소재로 코팅된 절연층을 포함한다.The surface of the ultrasonic radiation frame includes an insulating layer coated with an insulating material.

상기 트랜스듀서 홀더는, 상기 초음파 방사 프레임의 전면에 안착되고, 상기 트랜스듀서가 삽입되어 안착되는 안착홈이 형성된 헤드부와, 상기 헤드부에서 후방으로 연장되어 상기 결합홀을 관통하여 상기 초음파 방사 프레임의 후방에서 체결부재에 의해 결합되도록 형성된 바디부를 포함한다.The transducer holder is seated on the front of the ultrasonic radiation frame, and has a head portion formed with a seating groove into which the transducer is inserted and seated, and extends rearward from the head portion and penetrates the coupling hole to penetrate the ultrasonic radiation frame. It includes a body portion formed to be coupled by a fastening member at the rear of the.

상기 트랜스듀서 홀더의 바디부에는, 상기 전류 공급부가 통과하여 상기 초음파 방사 프레임의 후방으로 인출가능하도록 상기 전류 공급홀이 형성되고, 상기 전류 공급부와 상기 전류 공급홀 사이는 방수용 글루에 의해 실링된다.The current supply hole is formed in the body part of the transducer holder so that the current supply part can pass through and be drawn out to the rear of the ultrasonic radiation frame, and the space between the current supply part and the current supply hole is sealed with waterproof glue.

상기 트랜스듀서 홀더의 헤드부는, 상기 안착홈의 측면 중 적어도 일부분은 개구되게 형성된다.The head portion of the transducer holder is formed so that at least a portion of the side surface of the seating groove is open.

상기 트랜스듀서 홀더의 헤드부에는, 상기 안착홈의 바닥면에서 돌출되어 상기 트랜스듀서의 하면을 지지하고 상기 트랜스듀서와 상기 바닥면 사이에 이격 공간을 형성하기 위한 적어도 하나의 지지턱이 형성된다.At least one support protrusion is formed on the head portion of the transducer holder to protrude from the bottom surface of the seating groove to support the bottom surface of the transducer and to form a separation space between the transducer and the bottom surface.

상기 트랜스듀서 홀더의 헤드부에는, 상기 안착홈의 바닥면에서 돌출되고 선단이 내측으로 절곡되게 형성되어, 상기 안착홈에 삽입된 상기 트랜스듀서의 이탈을 방지하기 위한 걸림턱이 형성된다.The head portion of the transducer holder protrudes from the bottom surface of the seating groove and has a tip bent inward to form a locking protrusion to prevent the transducer inserted into the seating groove from being separated.

상기 트랜스듀서 홀더의 바디부는, 상기 헤드부에서 후방으로 연장되어 상기 결합홀에 압입되는 축부와, 상기 축부에서 후방으로 연장되어 상기 결합홀을 관통한 후 상기 초음파 방사 프레임의 후방에서 상기 체결부재와 결합되는 나사부를 포함한다.The body portion of the transducer holder includes a shaft portion that extends rearward from the head portion and is pressed into the coupling hole, and a shaft portion that extends rearward from the shaft portion to penetrate the coupling hole and then includes the fastening member at the rear of the ultrasonic radiation frame. Includes threaded parts that are coupled.

상기 지지턱은, 비도전성 소재로 형성된다.The support jaw is formed of a non-conductive material.

상기 트랜스듀서의 측면과 후면은 방수재와 비도전성 소재 중 적어도 하나로 코팅 형성된다.The sides and back of the transducer are coated with at least one of a waterproof material and a non-conductive material.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 절연 재질을 이용한 고강도 집속 초음파 발생 장치는, 전면 중앙에 프로브가 배치되고, 상기 프로브를 중심으로 복수의 결합홀들이 형성된 초음파 방사 프레임과; 상기 초음파 방사 프레임의 전방에서 상기 복수의 결합홀들에 각각 삽입되어 상기 초음파 방사 프레임을 관통하고, 상기 초음파 방사 프레임의 후방에서 착탈가능하도록 결합된 복수의 트랜스듀서 홀더들과; 상기 복수의 트랜스듀서 홀더들 중 적어도 일부의 개방된 전면에 각각 장착된 복수의 트랜스듀서들을 포함하고, 상기 초음파 방사 프레임은 절연 재질로 이루어지고, 상기 트랜스듀서 홀더는, 상기 초음파 방사 프레임의 전면에 안착되고, 상기 트랜스듀서가 삽입되어 안착되는 안착홈이 형성된 헤드부와, 상기 헤드부에서 후방으로 연장되어 상기 결합홀을 관통하여 상기 초음파 방사 프레임의 후방에서 체결부재에 의해 결합된 바디부를 포함하고, 상기 헤드부에는, 상기 안착홈의 바닥면에서 돌출되어 상기 트랜스듀서의 하면을 지지하고 상기 트랜스듀서와 상기 바닥면 사이에 이격 공간을 형성하기 위한 복수의 지지턱들이 형성되고, 상기 트랜스듀서 홀더는 도전성 소재로 형성된 전극이거나, 표면이 도전성 소재로 코팅되어 형성된 전극이고, 상기 트랜스듀서의 전면과 측면 중 적어도 일면은 상기 전극에 접촉되고, 상기 트랜스듀서의 후면은 상기 바디부에 형성된 전극선홀을 통해 삽입된 전극선에 결합되어, 상기 전극과 상기 전극선에 인가되는 전위차에 의해 상기 트랜스듀서에 전류가 공급된다.According to another aspect of the present invention, a high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material includes: an ultrasonic radiation frame in which a probe is disposed at the front center and a plurality of coupling holes are formed around the probe; a plurality of transducer holders each inserted into the plurality of coupling holes in the front of the ultrasonic radiation frame, penetrating the ultrasonic radiation frame, and detachably coupled to the rear of the ultrasonic radiation frame; A plurality of transducers are each mounted on an open front surface of at least some of the plurality of transducer holders, the ultrasonic radiation frame is made of an insulating material, and the transducer holder is located on the front surface of the ultrasonic radiation frame. It includes a head portion that is seated and has a seating groove in which the transducer is inserted and seated, and a body portion that extends rearward from the head portion, penetrates the coupling hole, and is coupled by a fastening member at the rear of the ultrasonic radiation frame; , a plurality of support protrusions are formed in the head portion to protrude from the bottom surface of the seating groove to support the bottom surface of the transducer and to form a space between the transducer and the bottom surface, and the transducer holder. is an electrode formed of a conductive material, or an electrode formed by coating the surface with a conductive material, at least one of the front and side surfaces of the transducer is in contact with the electrode, and the rear of the transducer has an electrode line hole formed in the body. It is coupled to an electrode wire inserted through the transducer, and current is supplied to the transducer by a potential difference applied to the electrode and the electrode wire.

본 발명에 따른 고강도 집속 초음파 발생 장치는, 초음파 방사 프레임이 수지를 포함한 절연 소재로 이루어짐으로써, 성형성과 내식성 등이 향상되고 전기 절연성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 장치의 무게와 부피를 줄일 수 있으므로 비용이 절감될 수 있는 이점이 있다. In the high-intensity focused ultrasonic generation device according to the present invention, the ultrasonic radiation frame is made of an insulating material containing resin, so that not only can formability and corrosion resistance be improved and electrical insulation properties be secured, but the weight and volume of the device can be reduced. There is an advantage in that costs can be reduced.

또한, 초음파 방사 프레임이 수지와 탄소 소재를 혼합한 절연 재질의 탄소 복합재로 성형됨으로써, 성형성, 내식성 및 내구성 등이 향상되고 전기 절연성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 장치의 무게와 부피를 줄일 수 있으므로 비용이 절감될 수 있는 이점이 있다. In addition, as the ultrasonic radiation frame is molded from an insulating carbon composite material made of a mixture of resin and carbon materials, formability, corrosion resistance, and durability are improved, electrical insulation is secured, and the weight and volume of the device can be reduced. Therefore, there is an advantage in that costs can be reduced.

또한, 초음파 방사 프레임이 알루미늄 등의 금속으로 성형된 프레임 본체부와, 상기 프레임 본체부의 표면을 아노다이징하여 형성된 절연층을 포함함으로써, 내구성 및 전기 절연성을 확보할 수 있는 이점이 있다. In addition, since the ultrasonic radiation frame includes a frame body formed of a metal such as aluminum and an insulating layer formed by anodizing the surface of the frame body, there is an advantage in ensuring durability and electrical insulation.

본 발명은, 초음파 방사 프레임에 복수의 트랜스듀서들이 트랜스듀서 홀더에 의해 개별 장착되고, 트랜스듀서 홀더의 적어도 일부분이 도전성 소재로 형성된 전극으로 구성되어, 트랜스듀서의 전면은 상기 트랜스듀서 홀더에 접촉되어 전기적으로 연결되고, 상기 트랜스듀서의 후면은 전극선을 통해 전기적으로 연결됨으로써, 상기 트랜스듀서의 전면에 전극선을 납땜할 필요가 없어지므로, 납땜 구조에 의한 누수 발생을 방지할 수 있으며, 제조가 보다 용이해질 수 있다.In the present invention, a plurality of transducers are individually mounted on an ultrasonic radiation frame by a transducer holder, at least a portion of the transducer holder is composed of an electrode formed of a conductive material, and the front of the transducer is in contact with the transducer holder. It is electrically connected, and the back of the transducer is electrically connected through an electrode wire, eliminating the need to solder an electrode wire to the front of the transducer, preventing water leakage due to the soldered structure and making manufacturing easier. It can happen.

또한, 트랜스듀서는 트랜스듀서 홀더의 지지턱 위에 안착되도록 구성됨으로써, 트랜스듀서의 하면에 결합되는 전극선이 트랜스듀서 홀더에 접촉되는 것이 방지되어 쇼트 현상을 방지할 수 있으며, 전극 구조가 안정화되어 진동파 효과가 강화될 수 있다. In addition, the transducer is configured to be seated on the support jaw of the transducer holder, so that the electrode wire coupled to the lower surface of the transducer is prevented from contacting the transducer holder, preventing short circuits, and the electrode structure is stabilized to prevent vibration waves. The effect may be strengthened.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고강도 집속 초음파 발생 장치의 헤드 모듈이 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 방사 프레임과 트랜스듀서 홀더의 결합 구조를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 방사 프레임과 트랜스듀서 홀더의 결합 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 A부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 트랜스듀서 홀더의 전면 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 트랜스듀서 홀더의 배면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 트랜스듀서 홀더를 이용한 전극 구조를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a perspective view showing a head module of a high-intensity focused ultrasound generator according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing the combined structure of the ultrasonic radiation frame and the transducer holder according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the combined structure of the ultrasonic radiation frame and the transducer holder according to the first embodiment of the present invention.
Figure 4 is an enlarged view of portion A of Figure 3.
Figure 5 is a front perspective view of the transducer holder according to the first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a rear perspective view of the transducer holder shown in Figure 5.
Figure 7 is a diagram showing an electrode structure using a transducer holder according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

본 발명의 실시예에 따른 절연 재질을 이용한 고강도 집속 초음파 발생 장치는, 고강도 집속 초음파(HIFU, high-intensity focused ultrasound)를 이용한 장치이다. 상기 고강도 집속 초음파 발생 장치는, 수십 또는 수백개의 트랜스듀서들이 방사형으로 배열된 트랜스듀서 어레이를 포함하여, 종양 등이 있는 환자의 환부를 치료할 뿐만 아니라, 알츠하이머나 우울증 등을 치료하기 위해 뇌에 자극을 줄 수도 있으며, 특정 부위에 열을 가하여 면역력을 높일 수도 있다.The high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material according to an embodiment of the present invention is a device that uses high-intensity focused ultrasound (HIFU). The high-intensity focused ultrasound generator includes a transducer array in which dozens or hundreds of transducers are arranged radially, and not only treats the affected area of a patient with a tumor, etc., but also stimulates the brain to treat Alzheimer's disease, depression, etc. You can also increase immunity by applying heat to a specific area.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 고강도 집속 초음파 발생 장치의 헤드 모듈이 도시된 사시도이다. 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 방사 프레임과 트랜스듀서 홀더의 결합 구조를 나타낸 분해 사시도이다.Figure 1 is a perspective view showing a head module of a high-intensity focused ultrasound generator according to a first embodiment of the present invention. Figure 2 is an exploded perspective view showing the combined structure of the ultrasonic radiation frame and the transducer holder according to the first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 고강도 집속 초음파 발생 장치의 헤드 모듈은, 초음파 방사 프레임(10), 복수의 트랜스듀서들(transducer)(20) 및 복수의 트랜스듀서 홀더들(100)을 포함한다. 1 and 2, the head module of the high-intensity focused ultrasound generator includes an ultrasonic radiation frame 10, a plurality of transducers 20, and a plurality of transducer holders 100. do.

상기 초음파 방사 프레임(10)은, 절연 재질로 이루어진다. 즉, 상기 초음파 방사 프레임(10)은, 수지(resin)만으로 성형되는 것도 가능하고, 상기 수지에 탄소 소재를 미리 설정된 설정 비율로 혼합한 절연 재질의 탄소 복합재로 성형하는 것도 가능하다. 여기서, 상기 수지는, 폴리아미드 수지(polyamide resin), 아세탈 수지(acetal resin), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리페닐렌옥시드(polyphenylene oxide) 중 적어도 하나를 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 탄소 소재는, 탄소 섬유, 탄소 나노튜브, 그래파이트(Graphite), 그래핀 등을 포함하는 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 설정 비율은, 상기 탄소 복합재가 도전성을 가지지 않도록 상기 탄소 소재의 첨가를 제한하기 위해 설정된 비율이다. 상기 설정 비율은 실험 등을 통해 미리 설정될 수 있다. The ultrasonic radiation frame 10 is made of an insulating material. That is, the ultrasonic radiation frame 10 can be molded only from resin, or it can also be molded from an insulating carbon composite material obtained by mixing the resin with a carbon material at a preset ratio. Here, the resin is described as containing at least one of polyamide resin, acetal resin, polycarbonate, and polyphenylene oxide. The carbon material is explained as including carbon fiber, carbon nanotube, graphite, graphene, etc., for example. The set ratio is a ratio set to limit the addition of the carbon material so that the carbon composite material does not have conductivity. The setting ratio may be set in advance through experimentation, etc.

상기 초음파 방사 프레임(10)은, 전면(10a)의 중앙에 프로브(11)가 결합되고, 상기 프로브(11)를 중심으로 복수의 결합홀들(12)이 방사형으로 배열된다. 상기 초음파 방사 프레임(10)은, 상기 복수의 트랜스듀서들(20)에서 방사하는 초음파들을 집속시켜 한 곳으로 방사할 수 있도록 전면이 오목하게 형성된 접시 형상으로 형성된다. In the ultrasonic radiation frame 10, a probe 11 is coupled to the center of the front surface 10a, and a plurality of coupling holes 12 are arranged radially around the probe 11. The ultrasonic radiation frame 10 is formed in a dish shape with a concave front surface to focus the ultrasonic waves radiating from the plurality of transducers 20 and radiate them to one place.

상기 복수의 결합홀들(12)은 서로 소정간격으로 이격되어 형성된 관통홀들이다. 상기 결합홀들(12)의 개수는 상기 트랜스듀서들(20)의 개수에 따라 설정된다. The plurality of coupling holes 12 are through holes formed at a predetermined distance from each other. The number of coupling holes 12 is set according to the number of transducers 20.

상기 복수의 트랜스듀서들(20)은 압전소자를 포함할 수 있다. 상기 트랜스듀서(20)는 전압을 인가받으면 초음파를 발생시킨다. 상기 트랜스듀서(20)는 원판 형상으로 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 트랜스듀서들(20)은 수십 또는 수백개가 방사형으로 배열되어 트랜스듀서 어레이를 형성한다. 상기 트랜스듀서들(20)의 개수는 방사하고자 하는 초음파 에너지에 따라 설정될 수 있다. The plurality of transducers 20 may include piezoelectric elements. The transducer 20 generates ultrasonic waves when voltage is applied. The transducer 20 will be described as an example as being formed in a disk shape. The transducers 20 are arranged radially in tens or hundreds to form a transducer array. The number of transducers 20 can be set according to the ultrasonic energy to be radiated.

상기 트랜스듀서 홀더(100)는, 상기 복수의 결합홀들(12)마다 각각 착탈가능하도록 결합된다. 상기 트랜스듀서 홀더(100)에는 상기 트랜스듀서(20)가 각각 결합된다. The transducer holder 100 is detachably coupled to each of the plurality of coupling holes 12. The transducers 20 are each coupled to the transducer holder 100.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 트랜스듀서 홀더(100)는, 상기 트랜스듀서(20)가 삽입되어 안착되는 안착홈(110a)이 형성된 헤드부(110)와, 상기 헤드부(110)의 후방에 연장 형성되어 상기 결합홀들(12)에 결합되는 바디부(120)를 포함한다.Referring to FIGS. 3 to 5, the transducer holder 100 includes a head portion 110 formed with a seating groove 110a into which the transducer 20 is inserted and seated, and a head portion 110 of the head portion 110. It includes a body portion 120 that extends to the rear and is coupled to the coupling holes 12.

상기 헤드부(110)는, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 전면(10a)에 안착되도록 상기 결합홀(12)보다 직경이 크게 형성된다. 상기 헤드부(110)에는, 상기 안착홈(110a), 지지턱(110b), 걸림턱(110c) 및 개구부(110d)가 형성된다.The head portion 110 is formed to have a larger diameter than the coupling hole 12 so as to be seated on the front surface 10a of the ultrasonic radiation frame 10. The head portion 110 is formed with a seating groove 110a, a support ledge 110b, a locking ledge 110c, and an opening 110d.

상기 안착홈(110a)은, 상기 헤드부(110)의 전방에 전면이 개구되게 형성되어, 상기 트랜스듀서(20)가 안착되도록 형성된 홈이다. The seating groove 110a is formed in front of the head portion 110 to have an open front surface so that the transducer 20 can be seated therein.

상기 지지턱(110b)은, 상기 안착홈(110a)의 바닥면에서 전방으로 소정의 높이로 돌출되게 형성되어, 상기 트랜스듀서(20)의 하면을 지지하도록 형성된 단턱이다. 상기 지지턱(110b)은, 상기 트랜스듀서(20)의 하면과 상기 안착홈(110a)의 바닥면 사이에 이격 공간(S)을 형성하여, 상기 트랜스듀서(20)에 결합되는 전극선(180)이 지나가는 통로를 형성하여 전극 구조를 안정적으로 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 트랜스듀서(20)의 진동을 가능하게 하여 상기 트랜스듀서(20)의 진동파 에너지를 최대화시킬 수 있다. 상기 지지턱(110b)은 복수개로 구성되며, 서로 소정간격으로 이격되도록 형성되는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고 상기 지지턱(110b)은 상기 안착홈(110a)의 바닥면 중앙에 한 개가 구비되는 것도 가능하다. 또한, 상기 지지턱(110b)은 상기 헤드부(110)에 일체로 형성되는 것도 가능하고, 상기 안착홈(110a)의 바닥면에 비도전성 소재, 예를 들어 글루를 도포하여 형성하는 것도 물론 가능하다. The support ledge 110b is a step that protrudes forward from the bottom surface of the seating groove 110a at a predetermined height and is formed to support the lower surface of the transducer 20. The support jaw 110b forms a separation space S between the lower surface of the transducer 20 and the bottom surface of the seating groove 110a, so that the electrode wire 180 coupled to the transducer 20 By forming this passing passage, not only can the electrode structure be stably implemented, but also the vibration wave energy of the transducer 20 can be maximized by enabling vibration of the transducer 20. The support jaws 110b are composed of a plurality of pieces, and are explained as an example in which they are formed to be spaced apart from each other at a predetermined distance. However, it is not limited to this, and one support jaw 110b may be provided at the center of the bottom surface of the seating groove 110a. In addition, the support jaw 110b may be formed integrally with the head portion 110, and may also be formed by applying a non-conductive material, for example, glue, to the bottom surface of the seating groove 110a. do.

상기 걸림턱(110c)은, 상기 안착홈(110a)의 바닥면에서 돌출되고 선단이 내측으로 절곡되게 형성되어, 상기 안착홈(110a)에 삽입된 상기 트랜스듀서(20)의 이탈을 방지할 수 있다. 상기 걸림턱(110c)의 선단은 후크 형상 등 상기 트랜스듀서(20)의 이탈을 방지할 수 있는 형상이라면 변경 가능하다. 상기 걸림턱(110c)은, 복수개가 서로 소정간격 이격되게 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 복수의 걸림턱들(110c) 중에서 일부는 상기 지지턱(110b)에서 돌출 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. The locking protrusion 110c protrudes from the bottom surface of the seating groove 110a and is formed with its tip bent inward to prevent the transducer 20 inserted into the seating groove 110a from being separated. there is. The tip of the locking protrusion 110c can be changed as long as it has a shape that can prevent the transducer 20 from being separated, such as a hook shape. A plurality of the locking protrusions 110c are formed to be spaced apart from each other at a predetermined distance. In this embodiment, it will be described as an example that some of the plurality of locking protrusions 110c protrude from the support protrusion 110b.

상기 개구부(110d)는, 상기 안착홈(110a)의 측면 중에서 절개되어 개구되게 형성된 부분이다. 상기 개구부(110d)에 의해 조립이 용이한 이점이 있다. 또한, 상기 개구부(110d)는, 상기 안착홈(110a)의 내부에서 상기 트랜스듀서(20)가 진동 가능하게 하여, 상기 트랜스듀서(20)의 진동파 에너지를 최대화시키도록 한다. The opening 110d is a portion of the side of the seating groove 110a that is cut and opened. There is an advantage in that assembly is easy due to the opening (110d). Additionally, the opening 110d allows the transducer 20 to vibrate inside the seating groove 110a, thereby maximizing the vibration wave energy of the transducer 20.

상기 바디부(120)는, 상기 헤드부(110)에서 후방으로 연장되고 상기 결합홀(12)을 관통하도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 바디부(120)는 상기 헤드부(110)의 직경보다 작게 형성된다. 상기 바디부(120)의 중앙에는 후술하는 전류 공급부가 통과하도록 전류 공급홀이 형성된다.The body portion 120 is preferably formed to extend rearward from the head portion 110 and penetrate the coupling hole 12. The body portion 120 is formed to be smaller than the diameter of the head portion 110. A current supply hole is formed in the center of the body portion 120 to allow a current supply unit, which will be described later, to pass through.

상기 바디부(120)는, 축부(121)와 나사부(122)를 포함한다.The body portion 120 includes a shaft portion 121 and a thread portion 122.

상기 축부(121)는, 상기 헤드부(110)에서 후방으로 연장되고 상기 결합홀(12)에 압입되도록 원통 형상으로 형성된다. The shaft portion 121 extends rearward from the head portion 110 and is formed in a cylindrical shape to be press-fitted into the coupling hole 12.

상기 나사부(122)는, 상기 축부(121)에서 후방으로 연장되고, 외주면에 체결부재(150)에 의해 체결되도록 나사산이 형성된다. The screw portion 122 extends rearward from the shaft portion 121, and has threads formed on its outer peripheral surface to be fastened by a fastening member 150.

상기 체결부재(150)는 너트인 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.The fastening member 150 is preferably a nut, but is not limited thereto.

한편, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 초음파 방사 프레임과 트랜스듀서 홀더의 결합 구조를 나타낸 단면도이다.Meanwhile, Figure 3 is a cross-sectional view showing the combined structure of the ultrasonic radiation frame and the transducer holder according to the first embodiment of the present invention.

상기 접착부재는, 플렉서블 글루인 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 트랜스듀서(20)의 후면과 측면 중 적어도 일면과 상기 헤드부(110)사이에는 상기 플렉서블 글루에 의한 플렉서블 글루층(200)이 형성된다. 상기 플렉서블 글루는, 실리콘이나 에폭시 계열의 글루를 사용할 수 있고, 플렉서블한 소재라면 적용 가능하다.The adhesive member is explained as an example of flexible glue. A flexible glue layer 200 is formed using the flexible glue between at least one of the rear and side surfaces of the transducer 20 and the head portion 110. The flexible glue can be silicone or epoxy based glue, and can be applied as long as it is a flexible material.

본 실시예에서는 상기 플렉서블 글루층(200)은, 상기 트랜스듀서(20)의 후면과 상기 지지턱(110b) 사이에 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 플렉서블 글루층(200)은, 상기 트랜스듀서(20)의 측면과 상기 걸림턱(110c)의 내측면 사이에도 형성될 수 있다. 즉, 상기 플렉서블 글루층(200)은, 상기 트랜스듀서(20)의 전면을 가리지 않는다면 어느 위치에나 적용 가능하다. In this embodiment, the flexible glue layer 200 is described as being formed between the rear of the transducer 20 and the support jaw 110b. However, the present invention is not limited to this, and the flexible glue layer 200 may also be formed between the side surface of the transducer 20 and the inner surface of the locking protrusion 110c. In other words, the flexible glue layer 200 can be applied to any location as long as it does not cover the front of the transducer 20.

상기 트랜스듀서(20)가 상기 플렉서블 글루에 의해 상기 트랜스듀서 홀더(100)에 접착되어 고정됨으로써, 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 내부에서 상기 트랜스듀서(20)의 위치는 고정되면서도 상기 트랜스듀서(20)는 진동 가능하므로, 상기 트랜스듀서(20)의 진동파 에너지 손실을 최소화시킬 수 있다. 또한, 상기 트랜스듀서(20)의 전면에는 글루가 도포되지 않으므로, 상기 트랜스듀서(20)에서 전방으로 방사되는 초음파 에너지의 손실이 방지될 수 있다. 즉, 상기 플렉서블 글루층(200)은, 상기 트랜스듀서(20)의 후면 또는 측면에만 형성되기 때문에, 상기 트랜스듀서(20)의 전면을 덮지 않으므로 상기 전면을 통한 초음파 에너지 방사에 제약이 따르지 않는다. The transducer 20 is adhered and fixed to the transducer holder 100 by the flexible glue, so that the position of the transducer 20 inside the transducer holder 100 is fixed and the transducer ( Since 20) can vibrate, the vibration wave energy loss of the transducer 20 can be minimized. Additionally, since glue is not applied to the front of the transducer 20, loss of ultrasonic energy radiated forward from the transducer 20 can be prevented. In other words, since the flexible glue layer 200 is formed only on the back or side of the transducer 20, it does not cover the front of the transducer 20, so there are no restrictions on ultrasonic energy radiation through the front.

또한, 상기 트랜스듀서 홀더(100)와 상기 초음파 방사 프레임(10) 사이는 실링부재에 의해 실링된다.Additionally, the space between the transducer holder 100 and the ultrasonic radiation frame 10 is sealed by a sealing member.

상기 실링부재는, 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 헤드부(110)와 상기 초음파 방사 프레임(10)의 전면(10a)사이를 실링하는 제1실링부재(210)와, 상기 바디부(120)와 상기 초음파 방사 프레임(10)의 후면(10b)사이를 실링하는 제2실링부재(220)를 포함한다.The sealing member includes a first sealing member 210 that seals between the head portion 110 of the transducer holder 100 and the front surface 10a of the ultrasonic radiation frame 10, and the body portion 120. and a second sealing member 220 that seals between the rear surface 10b of the ultrasonic radiation frame 10.

상기 제1실링부재(210)는, 상기 헤드부(110)의 후면에 삽입되어 결합된 2개의 제1,2오 링(O-ring)(211)(212)을 포함한 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제1실링부재(210)의 개수는 다양하게 변경하여 적용 가능하다. 또한, 상기 제1실링부재(210)는, 오 링 이외에 실리콘, 고무 등 다양한 소재로 이루어지고 실링할 수 있는 구조라면 어느 것이나 적용 가능하다. The first sealing member 210 is explained by way of example as including two first and second O-rings 211 and 212 that are inserted and coupled to the rear of the head portion 110. . However, it is not limited to this, and the number of the first sealing members 210 can be changed and applied in various ways. In addition, the first sealing member 210 is made of various materials other than O-rings, such as silicone and rubber, and can be applied to any structure that can seal.

상기 제1오 링(211)과 상기 제2오 링(212)은 서로 직경이 다르게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제1오 링(211)과 상기 제2오 링(212)은, 상기 헤드부(110)의 후면에서 형성된 링 형상의 홈(110e)에 삽입되어, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 전면(10a)에 밀착되어 실링한다.The first O-ring 211 and the second O-ring 212 are preferably formed to have different diameters. The first O-ring 211 and the second O-ring 212 are inserted into the ring-shaped groove 110e formed at the rear of the head portion 110, and the front of the ultrasonic radiation frame 10 ( 10a) is closely adhered and sealed.

상기 제2실링부재(220)는, 상기 바디부(120)의 축부(121)에 외삽되는 제3오 링(221)과, 상기 제3오 링(221)의 후방에서 상기 축부(121)에 외삽되어 상기 제3오 링(221)을 상기 초음파 방사 프레임(10)의 후면(10b)으로 밀착시키는 오 링 가압부재(222)를 포함한다.The second sealing member 220 has a third O-ring 221 extrapolated to the shaft portion 121 of the body portion 120, and is attached to the shaft portion 121 from the rear of the third O-ring 221. It includes an O-ring pressing member 222 that extrapolates the third O-ring 221 into close contact with the rear surface 10b of the ultrasonic radiation frame 10.

상기 오 링 가압부재(222)는 링 형상으로 형성되고, 전면에 상기 제3오 링(221)의 일부가 안착되도록 경사면(222a)이 형성된다.The O-ring pressing member 222 is formed in a ring shape, and an inclined surface 222a is formed on the front surface so that a portion of the third O-ring 221 is seated.

상기 제2실링부재(220)는, 상기 오 링 가압부재(222)와 상기 체결부재(150) 사이에 구비되는 와셔(223)를 더 포함할 수 있다. 상기 와셔(223)는 상기 제2실링부재(220)의 필수 구성은 아니며, 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 와셔(223)는 상기 제3오 링(221)과 상기 오 링 가압부재(222)를 실링하고, 상기 트랜스듀서 홀더(100)를 잡아주는 역할을 수행할 수 있다. The second sealing member 220 may further include a washer 223 provided between the O-ring pressing member 222 and the fastening member 150. The washer 223 is not an essential component of the second sealing member 220 and may be additionally included. The washer 223 may serve to seal the third O-ring 221 and the O-ring pressing member 222 and hold the transducer holder 100.

상기 제2실링부재(220)는, 오 링이나 와셔 이외에 실리콘, 고무 등 다양한 소재로 이루어지고 실링할 수 있는 구조라면 어느 것이나 적용 가능하다. The second sealing member 220 is made of various materials such as silicone and rubber in addition to O-rings and washers, and can be applied to any structure that can seal.

또한, 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 전극선홀(120a)와 후술하는 전극선(180)사이에는 방수용 글루에 의한 방수용 글루층(250)이 형성된다. 상기 방수용 글루는, 상기 플렉서블 글루와 동일한 것이 사용될 수 있다. 또한, 상기 방수용 글루층(250)은, 상기 방수용 글루로 상기 이격공간(S)을 모두 채우도록 형성되는 것도 물론 가능하다. In addition, a waterproof glue layer 250 is formed between the electrode wire hole 120a of the transducer holder 100 and the electrode wire 180, which will be described later, using waterproof glue. The waterproof glue may be the same as the flexible glue. In addition, the waterproofing glue layer 250 can of course be formed to fill the entire space S with the waterproofing glue.

한편, 도 4를 참조하여 상기 트랜스듀서 홀더(100)를 이용한 전극 구조에 대해 설명하면, 다음과 같다.Meanwhile, referring to FIG. 4, the electrode structure using the transducer holder 100 will be described as follows.

상기 트랜스듀서 홀더(100)의 표면은 도전성 소재로 코팅되어 전극(170)을 형성하고, 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 내부는 비도전성 소재로 형성된다.The surface of the transducer holder 100 is coated with a conductive material to form the electrode 170, and the interior of the transducer holder 100 is made of a non-conductive material.

상기 전극(170)은, 상기 트랜스듀서 폴더(100)의 전체 표면에 상기 도전성 소재로 코팅되어 형성된 코팅층이고, 접지된다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전극(170)은, 상기 트랜스듀서 폴더(100)의 표면 중에서 상기 트랜스듀서(20)와 접촉하는 부분을 포함한 일부 표면만 상기 도전성 소재로 코팅되어 형성되는 것도 물론 가능하다. 또한, 상기 트랜스듀서 홀더(100)는 표면 전체가 도전성 소재로 코팅되는 것도 가능하고, 상기 헤드부(110)의 내측 또는 상기 지지턱(110b)을 제외한 표면만이 도전성 소재로 코팅될 수 있다. 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 표면 전체가 상기 도전성 소재로 코팅되는 경우, 상기 트랜스듀서(20)의 측면과 후면 중 적어도 일부분을 비도전성 소재로 코팅하여, 쇼트를 방지한다. 또한, 상기 트랜스듀서(20)의 측면과 후면 중 적어도 일부분이 방수성 소재로 코팅되면, 물의 침습으로 인한 부식과 출력값의 변동을 방지할 수 있다. The electrode 170 is a coating layer formed by coating the entire surface of the transducer folder 100 with the conductive material, and is grounded. However, it is not limited to this, and the electrode 170 may of course be formed by coating only a portion of the surface of the transducer folder 100, including the portion in contact with the transducer 20, with the conductive material. do. Additionally, the entire surface of the transducer holder 100 may be coated with a conductive material, or only the surface excluding the inside of the head portion 110 or the support jaw 110b may be coated with a conductive material. When the entire surface of the transducer holder 100 is coated with the conductive material, at least a portion of the side and rear of the transducer 20 is coated with a non-conductive material to prevent short circuit. In addition, if at least a portion of the side and rear of the transducer 20 is coated with a waterproof material, corrosion and changes in output value due to water intrusion can be prevented.

상기 도전성 소재는 은과 같은 금속 등 전극으로 사용할 수 있는 소재라면 어느 것이나 적용 가능하다. 상기 비도전성 소재는 플라스틱 소재인 것으로 예를 들어 설명한다.The conductive material can be any material that can be used as an electrode, such as a metal such as silver. The non-conductive material is explained as an example of a plastic material.

따라서, 상기 트랜스듀서(20)의 전면과 측면은 상기 전극(170)에 접촉되어 접지되고, 상기 트랜스듀서(20)의 후면에는 전류 공급부가 연결된다.Accordingly, the front and sides of the transducer 20 are grounded by contacting the electrode 170, and a current supply unit is connected to the rear of the transducer 20.

상기 전류 공급부는 전극선(180)인 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 핀, 커넥터 등과 같이 전류를 공급할 수 있는 것이라면 어느 것이나 적용 가능하다. For example, the current supply part will be described as the electrode line 180. However, it is not limited to this, and anything that can supply current, such as pins, connectors, etc., can be applied.

상기 전극선(180)은, 상기 트랜스듀서(20)의 후면 중앙에 납땜에 의해 결합되어 상기 트랜스듀서(20)에 전류를 공급하기 위한 전선이다. The electrode wire 180 is a wire that is connected to the rear center of the transducer 20 by soldering to supply current to the transducer 20.

상기 전극선(180)은, 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 전류 공급홀을 통과하도록 배치된다. 상기 전류 공급홀은 상기 전극선(180)이 통과하도록 형성된 전극선홀(120a)인 것으로 예를 들어 설명한다. The electrode wire 180 is arranged to pass through the current supply hole of the transducer holder 100. For example, the current supply hole will be described as an electrode line hole 120a formed to allow the electrode line 180 to pass through.

상기 전극선(180)은, 상기 전극선홀(120a)을 통해 상기 초음파 방사 프레임(10)의 후방으로 인출되어 별도의 회로 기판에 연결된다. The electrode wire 180 is pulled out to the rear of the ultrasonic radiation frame 10 through the electrode wire hole 120a and connected to a separate circuit board.

여기서, 상기 전극(170)은 양극과 음극 중 어느 하나로 설정되고, 상기 전극선(180)은 양극과 음극 중 나머지 하나로 설정되어, 상기 전극(170)과 상기 전극선(180)에 인가되는 전위차에 의해 상기 트랜스듀서(20)에 전류가 흐르도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 전극(170)은 양극이고, 상기 전극선(170)은 접지극으로 설정되는 것도 가능하고, 상기 전극(170)은 접지극이고, 상기 전극선(180)은 양극으로 설정되는 것도 물론 가능하다. Here, the electrode 170 is set to one of the anode and the cathode, and the electrode line 180 is set to the other one of the anode and the cathode, and the electric potential difference applied to the electrode 170 and the electrode line 180 Current can be allowed to flow through the transducer 20. For example, it is possible for the electrode 170 to be an anode and the electrode line 170 to be a ground electrode, or for the electrode 170 to be a ground electrode and the electrode line 180 to be an anode. .

상기 트랜스듀서(20)는 상기 지지턱(110b)위에 안착되어, 상기 트랜스듀서(20)와 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 안착홈(110a)의 바닥면과의 사이에 상기 이격 공간(S)이 형성됨으로써, 상기 전극선(180)이 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 표면인 상기 전극(170)에 접촉되는 것이 방지되므로, 쇼트가 발생되지 않는다. The transducer 20 is seated on the support jaw 110b, and the separation space S is formed between the transducer 20 and the bottom surface of the seating groove 110a of the transducer holder 100. By forming this, the electrode wire 180 is prevented from contacting the electrode 170, which is the surface of the transducer holder 100, and therefore a short circuit does not occur.

따라서, 상기 트랜스듀서(20)의 전면에는 전극선을 납땜할 필요가 없으므로, 상기 트랜스듀서(20)의 전면에서 납땜 구조에 의한 누수 발생이 방지될 수 있다. 즉, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 전면에 노출되어 액체와 접촉되는 상기 트랜스듀서(20)의 전면에서 내부로 누수가 발생되는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, since there is no need to solder the electrode wire to the front of the transducer 20, water leakage due to the soldering structure on the front of the transducer 20 can be prevented. That is, it is possible to prevent water leakage from the front of the transducer 20, which is exposed to the front of the ultrasonic radiation frame 10 and comes into contact with liquid.

또한, 상기 트랜스듀서(20)의 전면에는 전극선을 납땜할 필요가 없으므로, 전극 구조가 단순화되고, 상기 트랜스듀서(20)의 손상이 방지될 수 있는 이점이 있다. In addition, since there is no need to solder electrode wires to the front of the transducer 20, the electrode structure is simplified and damage to the transducer 20 can be prevented.

또한, 상기와 같이 구성된 고강도 집속 초음파 발생 장치는, 상기 초음파 방사 프레임(10)에 복수의 트랜스듀서들(20)을 상기 트랜스듀서 홀더(100)를 이용하여 장착하여, 상기 트랜스듀서(20)와 상기 트랜스듀서 홀더(100)사이를 상기 플렉서블 글루로 접착하여 실링함으로써, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 전면에 글루를 모두 도포하지 않더라도 상기 초음파 방사 프레임(10)의 전면으로부터 내부로 누수가 발생되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the high-intensity focused ultrasound generator configured as above is equipped with a plurality of transducers 20 on the ultrasonic radiation frame 10 using the transducer holder 100, and the transducers 20 and By adhering and sealing the space between the transducer holders 100 with the flexible glue, water leakage occurs from the front of the ultrasonic radiation frame 10 to the inside even if the glue is not completely applied to the front of the ultrasonic radiation frame 10. can be prevented.

또한, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 전면에 글루를 모두 도포하지 않기 때문에, 상기 트랜스듀서들(20)의 전면 전체가 노출되어 상기 트랜스듀서(20)에서 전방으로 방사되는 초음파 에너지의 손실이 방지될 수 있다. 종래와 같이 상기 트랜스듀서들(20)의 전면이 글루층에 의해 가려질 경우, 글루층에 의해 초음파 에너지가 흡수되는 문제점이 있으나, 본 발명에서는 상기 트랜스듀서들(20)의 전면 전체가 노출되므로 이를 방지할 수 있다. In addition, since the glue is not entirely applied to the front of the ultrasonic radiation frame 10, the entire front of the transducers 20 is exposed, preventing loss of ultrasonic energy radiated forward from the transducer 20. It can be. As in the past, when the front of the transducers 20 is covered by a glue layer, there is a problem in that ultrasonic energy is absorbed by the glue layer, but in the present invention, the entire front of the transducers 20 is exposed. This can be prevented.

또한, 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 내부에서 상기 트랜스듀서(20)와의 사이에는 상기 플렉서블 글루로 접착됨으로써, 상기 트랜스듀서(20)의 위치는 고정되어 유격은 방지되면서도 상기 트랜스듀서(20)의 진동은 가능하기 때문에, 상기 트랜스듀서(20)의 진동파 에너지 손실이 감소될 수 있다. In addition, by bonding between the transducer 20 and the inside of the transducer holder 100 with the flexible glue, the position of the transducer 20 is fixed and clearance is prevented while the transducer 20 Since vibration is possible, the vibration wave energy loss of the transducer 20 can be reduced.

또한, 상기 복수의 트랜스듀서들(20)이 상기 트랜스듀서 홀더(100)를 통해 개별적으로 장착되고, 상기 트랜스듀서 홀더(100)는 상기 초음파 방사 프레임(10)에 착탈가능하도록 결합되기 때문에, 상기 트랜스듀서(20)를 개별적으로 수리 및 교체가 가능한 이점이 있다. In addition, because the plurality of transducers 20 are individually mounted through the transducer holder 100, and the transducer holder 100 is detachably coupled to the ultrasonic radiation frame 10, There is an advantage that the transducer 20 can be individually repaired and replaced.

또한, 상기 복수의 트랜스듀서들(20)이 상기 트랜스듀서 홀더(100)를 통해 개별적으로 장착되기 때문에, 상기 복수의 트랜스듀서들(20) 중 적어도 일부의 용량을 다르게 구성할 수 있는 이점이 있다. 예를 들어, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 중앙측에 배치된 트랜스듀서들의 용량을 증가시키는 것도 가능하고, 상기 복수의 트랜스듀서들(20)에 인가되는 전압을 서로 다르게 제어하는 것도 물론 가능하다. In addition, since the plurality of transducers 20 are individually mounted through the transducer holder 100, there is an advantage that the capacity of at least some of the plurality of transducers 20 can be configured differently. . For example, it is possible to increase the capacity of the transducers disposed at the center of the ultrasonic radiation frame 10, and it is also possible to control the voltage applied to the plurality of transducers 20 differently. .

또한, 상기 트랜스듀서 홀더(100)와 상기 초음파 방사 프레임(10)사이는 오 링 등과 같은 실링부재에 의해 실링됨으로써, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 전면에서 후방으로 누수가 방지될 수 있을 뿐만 아니라, 초음파 방사 프레임으로부터 트랜스듀서 홀더의 착탈이 용이한 이점이 있다. In addition, by sealing between the transducer holder 100 and the ultrasonic radiation frame 10 by a sealing member such as an O-ring, water leakage can be prevented from the front to the back of the ultrasonic radiation frame 10. , there is an advantage that the transducer holder can be easily attached and detached from the ultrasonic radiation frame.

한편, 상기 실시예에서는 상기 초음파 방사 프레임(10)의 결합홀들(12)에 상기 트랜스듀서(20)가 모두 결합된 것으로 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 상기 고강도 집속 초음파 발생 장치의 용량에 따라 상기 결합홀들(12) 중에서 적어도 일부에만 상기 트랜스듀서(20)를 구비하는 것도 물론 가능하다. 상기 결합홀들(12) 중에서 적어도 일부에만 상기 트랜스듀서들(20)을 구비할 경우, 상기 결합홀들(12) 전체에는 상기 트랜스듀서 홀더들(100)은 결합되고 상기 트랜스듀서 홀더들(100) 중에서 상기 트랜스듀서(20)가 결합되지 않는 일부의 트랜스듀서 홀더에는 개구된 전면을 차폐시키기 위한 홀더 커버(미도시)가 착탈가능하도록 결합될 수도 있다. 상기 홀더 커버(미도시)는 상기 트랜스듀서(20)와 다른 소재이되 동일한 형상으로 형성되고 글루에 의해 결합될 수 있다. 따라서, 상기 트랜스듀서들(20)의 장착 개수를 조절 가능하여, 상기 고강도 집속 초음파 발생 장치의 에너지 용량을 조절 가능하다. Meanwhile, in the above embodiment, the transducer 20 is all coupled to the coupling holes 12 of the ultrasonic radiation frame 10, but the capacity of the high-intensity focused ultrasound generator is not limited thereto. Accordingly, it is of course possible to provide the transducer 20 only in at least some of the coupling holes 12. When the transducers 20 are provided only in at least some of the coupling holes 12, the transducer holders 100 are coupled to all of the coupling holes 12 and the transducer holders 100 ) Among the transducer holders to which the transducer 20 is not coupled, a holder cover (not shown) for shielding the open front surface may be detachably coupled thereto. The holder cover (not shown) may be made of a different material than the transducer 20, but may be formed in the same shape and joined by glue. Therefore, the number of transducers 20 mounted can be adjusted, and the energy capacity of the high-intensity focused ultrasound generator can be adjusted.

또한, 상기 실시예에서는, 상기 초음파 방사 프레임(10)이 수지 또는 탄소 복합재 등과 같은 절연 소재로 이루어짐으로써, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 절연성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 초음파 방사 프레임과 상기 트렌스듀서 홀더가 접촉하지 않도록 추가 작업을 하는 단계가 필요없으므로, 공정수가 줄어들고 비용도 절감될 수 있다. Additionally, in the above embodiment, the ultrasonic radiation frame 10 is made of an insulating material such as resin or carbon composite, thereby ensuring the insulation of the ultrasonic radiation frame 10. In addition, since there is no need for additional work to prevent the ultrasonic radiation frame and the transducer holder from contacting each other, the number of processes can be reduced and costs can be reduced.

또한, 상기 초음파 방사 프레임(10)이 수지 또는 탄소 복합재로 성형될 경우, 정밀 성형이 가능하여 성형성이 향상될 수 있으며, 금속 등과 같은 다른 소재로 제작하는 경우에 비해 상기 초음파 방사 프레임(10)의 무게와 부피를 줄일 수 있는 이점이 있다. 상기 초음파 방사 프레임(10)의 무게를 감소시킬 경우, 상기 초음파 방사 프레임(10)을 조립하기 위한 장치의 내구성도 향상될 수 있다. In addition, when the ultrasonic radiation frame 10 is molded from resin or carbon composite, precision molding is possible and moldability can be improved, and compared to the case where the ultrasonic radiation frame 10 is made of other materials such as metal, the ultrasonic radiation frame 10 It has the advantage of reducing the weight and volume. When the weight of the ultrasonic radiation frame 10 is reduced, the durability of the device for assembling the ultrasonic radiation frame 10 can also be improved.

또한, 상기 절연 소재는 폴리아미드 수지(polyamide resin), 아세탈 수지(acetal resin), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리페닐렌옥시드(polyphenylene oxide) 등과 같이 가공성과 내충격성이 강한 소재를 사용함으로써, 내식성, 내마모성 등도 확보할 수 있다. In addition, the insulating material uses materials with strong processability and impact resistance, such as polyamide resin, acetal resin, polycarbonate, polyphenylene oxide, etc., thereby improving corrosion resistance, Wear resistance, etc. can also be secured.

한편, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 트랜스듀서 홀더를 이용한 전극 구조를 나타낸 도면이다.Meanwhile, Figure 7 is a diagram showing an electrode structure using a transducer holder according to a second embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 트랜스듀서 홀더를 이용한 전극 구조는, 트랜스듀서 홀더(300) 전체가 도전성 소재로 형성된 전극인 것이 상기 제1실시예와 상이하고, 그 외 나머지 구성 및 작용은 상기 제1실시예와 동일하므로 유사 구성에 대한 상세한 설명은 생략하고, 상이한 점을 중심으로 설명한다. Referring to FIG. 7, the electrode structure using the transducer holder according to the second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the entire transducer holder 300 is an electrode formed of a conductive material, and other Since the remaining configuration and operation are the same as the first embodiment, a detailed description of similar configurations will be omitted, and the description will focus on the differences.

상기 트랜스듀서 홀더(300)는 상기 도전성 소재로 형성되어 전극 자체이고, 구조나 형상은 상기 제1실시예가 적용된다.The transducer holder 300 is formed of the conductive material and is an electrode itself, and the structure and shape of the first embodiment are applied.

상기 도전성 소재는 은과 같은 금속 등 전극으로 사용할 수 있는 소재라면 어느 것이나 적용 가능하다. The conductive material can be any material that can be used as an electrode, such as a metal such as silver.

상기 트랜스듀서(20)의 전면과 측면은 상기 전극에 접촉되어 접지되고, 상기 트랜스듀서(20)의 후면에는 전극선(180)이 연결된다.The front and sides of the transducer 20 are grounded by contacting the electrode, and an electrode wire 180 is connected to the rear of the transducer 20.

상기 전극선(180)은, 상기 트랜스듀서(20)의 후면 중앙에 납땜에 의해 결합되어 상기 트랜스듀서(20)에 전류를 공급하기 위한 전선이다. 상기 전극선(180)은, 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 전극선홀(120a)을 통과하도록 배치된다. 상기 전극선(180)은, 상기 전극선홀(120a)을 통해 상기 초음파 방사 프레임(10)의 후방으로 인출되어 별도의 회로 기판에 연결된다. The electrode wire 180 is a wire that is connected to the rear center of the transducer 20 by soldering to supply current to the transducer 20. The electrode wire 180 is arranged to pass through the electrode wire hole 120a of the transducer holder 100. The electrode wire 180 is pulled out to the rear of the ultrasonic radiation frame 10 through the electrode wire hole 120a and connected to a separate circuit board.

여기서, 상기 트랜스듀서 홀더(300), 즉 상기 전극은 양극과 음극 중 어느 하나로 설정되고, 상기 전극선(180)은 양극과 음극 중 나머지 하나로 설정되어, 상기 전극과 상기 전극선(180)에 인가되는 전위차에 의해 상기 트랜스듀서(20)에 전류가 흐르도록 할 수 있다. 또한, 상기 전극은 접지극으로 설정되고, 상기 전극선(180)은 양극으로 설정되는 것도 물론 가능하다. Here, the transducer holder 300, that is, the electrode, is set to one of the anode and the cathode, and the electrode line 180 is set to the other one of the anode and the cathode, and the potential difference applied to the electrode and the electrode line 180 Current can be allowed to flow through the transducer 20. Additionally, it is of course possible for the electrode to be set as a ground electrode and the electrode line 180 to be set as an anode.

상기 트랜스듀서(20)는 상기 지지턱(110b)위에 안착되어, 상기 트랜스듀서(20)와 상기 트랜스듀서 홀더(100)의 안착홈의 바닥면과의 사이에 상기 이격 공간(S)이 형성됨으로써, 상기 전극선(180)이 상기 트랜스듀서 홀더(300)의 표면에 접촉되는 것이 방지되므로, 쇼트가 발생되지 않는다. 또한, 상기 지지턱(110b)은 비도전성 소재로 코팅되거나 비도전성 소재로 형성될 수 있다. The transducer 20 is seated on the support jaw 110b, and the separation space S is formed between the transducer 20 and the bottom surface of the seating groove of the transducer holder 100. Since the electrode wire 180 is prevented from contacting the surface of the transducer holder 300, a short circuit does not occur. Additionally, the support jaw 110b may be coated with a non-conductive material or may be formed of a non-conductive material.

또한, 상기 트랜스듀서(20)의 전면에는 전극선을 납땜할 필요가 없으므로, 전극 구조가 단순화되고, 상기 트랜스듀서(20)의 손상이 방지될 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 트랜스듀서(20)의 측면과 후면 중 적어도 일부분은 비도전성 소재로 코팅되어 쇼트가 방지될 수 있다. 또한, 상기 트랜스듀서(20)의 측면과 후면 중 적어도 일부분은 방수성 소재로 코팅 형성되어, 물의 침습으로 인해 부식되거나 출력값이 변동되는 현상을 방지할 수 있다. In addition, since there is no need to solder electrode wires to the front of the transducer 20, the electrode structure is simplified and damage to the transducer 20 can be prevented. Additionally, at least a portion of the side and rear surfaces of the transducer 20 may be coated with a non-conductive material to prevent short circuits. In addition, at least a portion of the sides and rear of the transducer 20 are coated with a waterproof material to prevent corrosion or changes in output values due to water intrusion.

한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 고강도 집속 초음파 발생장치는, 상기 초음파 방사 프레임(10)은 금속으로 성형된 프레임 본체부와, 상기 프레임 본체부의 표면을 아노다이징(anodizing)하여 형성된 절연층을 포함하는 것이 상기 제1,2실시예와 상이하고, 이외 나머지 구성 및 작용은 상기 제1,2실시예와 동일하므로, 이하 유사 구성에 대한 상세한 설명은 생략하고 상이한 점을 중심으로 상세히 설명한다. Meanwhile, in the high-intensity focused ultrasound generator according to the third embodiment of the present invention, the ultrasonic radiation frame 10 includes a frame body formed of metal and an insulating layer formed by anodizing the surface of the frame body. What is included is different from the first and second embodiments, and other configurations and operations are the same as those of the first and second embodiments. Therefore, detailed descriptions of similar configurations will be omitted and the differences will be explained in detail.

여기서, 상기 금속은 알루미늄인 것으로 예를 들어 설명한다. Here, the metal is explained as an example of aluminum.

상기 절연층은, 상기 알루미늄을 아노다이징하여 생성된 산화막이므로, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 절연 기능 뿐만 아니라, 내식성과 내마모성도 향상사킬 수 있다. Since the insulating layer is an oxide film created by anodizing the aluminum, not only the insulating function of the ultrasonic radiation frame 10 but also corrosion resistance and wear resistance can be improved.

상기 절연층은, 미리 설정된 설정 두께 이상으로 생성될 수 있다. 상기 설정 두께는 전류가 통하지 않는 두께로 설정된다. The insulating layer may be created to have a preset thickness or more. The set thickness is set to a thickness through which no current flows.

한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 초음파 방사 프레임(10)의 프레임 본체부는 금속보다 가벼운 소재로 성형되고, 상기 절연층은 상기 프레임 본체부의 표면에 절연 소재로 코팅된 코팅층인 것도 물론 가능하다. Meanwhile, without being limited to the above embodiment, it is of course possible that the frame body of the ultrasonic radiation frame 10 is molded from a material lighter than metal, and the insulating layer is a coating layer coated with an insulating material on the surface of the frame body. .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

10: 초음파 방사 프레임 20: 트랜스듀서
100,300: 트랜스듀서 홀더 110: 헤드부
120: 바디부 121: 축부
122: 나사부 170: 전극
180: 전극선 200: 플렉서블 글루층
210: 제1실링 부재 220: 제2실링 부재
250: 방수용 글루층 10: ultrasonic radiation frame 20: transducer
100,300: Transducer holder 110: Head part
120: body part 121: shaft part
122: threaded portion 170: electrode
180: electrode wire 200: flexible glue layer
210: first sealing member 220: second sealing member
250: Waterproofing glue layer

Claims

An ultrasonic radiation frame having a concave front surface and a plurality of coupling holes;
a plurality of transducer holders respectively inserted into the plurality of coupling holes in front of the ultrasonic radiation frame and removably coupled to penetrate the ultrasonic radiation frame;
Includes a plurality of transducers each mounted with the front surface exposed to the plurality of transducer holders,
The ultrasonic radiation frame is made of an insulating material,
The transducer holder is an electrode formed of a conductive material, or an electrode formed by coating the surface with a conductive material,
At least one of the front and side surfaces of the transducer is in contact with the electrode and is electrically connected,
The rear of the transducer is coupled to a current supply unit inserted through a current supply hole formed at the rear of the transducer holder,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material in which current is supplied to the transducer by a potential difference applied to the electrode and the current supply unit.

In claim 1,
The ultrasonic radiation frame is,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material molded from resin or a carbon composite material made by mixing the resin and carbon material at a preset ratio.

In claim 1,
The ultrasonic radiation frame is,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material including a frame body formed of metal and an insulating layer formed by anodizing the surface of the frame body.

In claim 1,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material including an insulating layer coated with an insulating material on the surface of the ultrasonic radiation frame.

In claim 1,
The transducer holder,
A head portion that is seated on the front of the ultrasonic radiation frame and has a seating groove into which the transducer is inserted and seated;
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material including a body portion extending rearward from the head portion, penetrating the coupling hole, and being coupled to the rear of the ultrasonic radiation frame by a fastening member.

In claim 5,
In the body portion of the transducer holder,
The current supply hole is formed so that the current supply part can pass through and be drawn out to the rear of the ultrasonic radiation frame,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material sealed between the current supply unit and the current supply hole with waterproof glue.

In claim 5,
The head part of the transducer holder,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material in which at least a portion of a side surface of the seating groove is formed to be open.

In claim 5,
In the head part of the transducer holder,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material having at least one support protruding from the bottom of the seating groove to support the bottom of the transducer and forming a space between the transducer and the bottom.

In claim 5,
In the head part of the transducer holder,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material that protrudes from the bottom of the seating groove and has a tip bent inward, and has a locking protrusion to prevent the transducer inserted in the seating groove from being separated.

In claim 5,
The body part of the transducer holder,
a shaft portion extending rearward from the head portion and press-fitting into the coupling hole;
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material including a screw portion that extends rearward from the shaft portion, penetrates the coupling hole, and then is coupled to the fastening member at the rear of the ultrasonic radiation frame.

In claim 8,
The support jaw is a high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material made of a non-conductive material.

In claim 1,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material coated on the sides and back of the transducer with at least one of a waterproof material and a non-conductive material.

An ultrasonic radiation frame in which a probe is placed at the front center and a plurality of coupling holes are formed around the probe;
a plurality of transducer holders each inserted into the plurality of coupling holes in the front of the ultrasonic radiation frame, penetrating the ultrasonic radiation frame, and detachably coupled to the rear of the ultrasonic radiation frame;
Includes a plurality of transducers each mounted on an open front surface of at least some of the plurality of transducer holders,
The ultrasonic radiation frame is made of an insulating material,
The transducer holder,
A head portion that is seated on the front of the ultrasonic radiation frame and has a seating groove into which the transducer is inserted and seated;
A body part extending rearward from the head part, penetrating the coupling hole and coupled by a fastening member at the rear of the ultrasonic radiation frame,
In the head part,
A plurality of support protrusions are formed to protrude from the bottom surface of the seating groove to support the lower surface of the transducer and to form a separation space between the transducer and the bottom surface,
The transducer holder is an electrode formed of a conductive material, or an electrode formed by coating the surface with a conductive material,
At least one of the front and side surfaces of the transducer is in contact with the electrode,
The rear of the transducer is coupled to an electrode wire inserted through an electrode wire hole formed in the body part,
A high-intensity focused ultrasound generator using an insulating material in which current is supplied to the transducer by a potential difference applied to the electrode and the electrode wire.