KR100560925B1 - 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사람의 발바닥 또는 발가락 사이에서 기생하는 무좀균을 자외선 발광다이오드로부터 발생된 자외선을 이용하여 직접 살균하거나 자외선의 광촉매효과를 이용하여 살균하면서 탈취하는 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 무좀치료기에 있어서, 다공성 발판과, 상기 다공성 발판의 하부에 설치되어 다공성 발판을 향해 자외선을 조사하는 다수의 자외선 발광다이오드를 포함하면서, 상기 다공성 발판의 상부에 광촉매층을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 무좀치료기를 제공한다.
이와 같이, 본 발명은 종래의 냉음극형광램프를 자와선 광원으로 사용한 경우보다 사용수명이 현저히 증가되어 램프의 폐기처리에 따르는 주위환경오염 및 유지비용의 증가문제가 개서되는 효고가 있다. 또한 별도의 부가장치를 요하는 기존의 냉음극형광램프를 설치할 때보다 장치가 간소화 및 경량화되는 효과가 있으며, 인체의 발바닥부의 전체에 일정하게 자외선을 조사함으로써 무좀균 살균작용이 현저하게 증대되어 치료효과가 개선되는 이점이 있다.
무좀치료기, 자외선발광다이오드, 광촉매, 다공성발판
Description
도 1은 종래의 오존발생 자외선램프를 이용한 무좀치료기를 도시한 단면도;
도 2는 본 발명에 따른 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 구성하기 위한 개념을 도시한 모식도;
도 3은 본 발명에 따른 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 도시한 사시도;
도 4는 본 발명에 따른 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 도시한 측면도;
도 5는 본 발명에 따른 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 도시한 측단면도 및 회로도;
도 6은 본 발명에 따른 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 구성하는 LED 매트릭스 및 발판과 광촉매층를 분리 도시한 사시도이다.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
30:PCB기판 31: 자외선 발광다이오드
32: 다공성 발판 34: 광촉매층
35: 발등커버 36: 파워스위치
37: 자동타이머 38: 파워표시램프
39: 작동표시램프 41: 본체 케이스
41a: 상부 본체 41b: 하부 본체
42: LED 변압기
본 발명은 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사람의 발바닥 또는 발가락 사이에서 기생하는 무좀균을 자외선 발광다이오드로부터 발생된 자외선을 이용하여 직접 살균하거나 자외선의 광촉매효과를 이용하여 살균하면서 탈취하는 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기에 관한 것이다.
사람은 하루 대부분을 발에 의존하여 생활하고 있으며, 이러한 발바닥 부위에는 인체의 신경계에 미치는 반사구(Reflex Point)가 많이 모여 있기 때문에 발에 쌓인 각종 노폐물을 제거하여 항상 청결하게 유지하면 인체 신진대사가 원활하게 이루어져 건강한 인체를 유지할 수 있다는 것을 의학적으로 공지된 사실이다.
이러한 발바닥 및 발가락의 건강을 해치는 가장 중요한 원인은 무좀이다. 이 무좀은 일종의 곰팡이(백선균)에 의해 발생하는 피부질환이로서 온도가 높고 습기가 많은 곳을 좋아해 땀이 차기 좋은 발과 손이 이들의 쾌적한 은신처가 된다. 따라서 곰팡이 균은 피부의 맨 위층인 표피(각질층) 에 뿌리를 박고 인체에 기생하게 되며, 뿐만 아니라 땀 속에 포함되어 있는 포도당은 이 곰팡이 균의 영양소 역할까지 하게 된다.
상기와 같은 무좀치료를 위한 일반적인 방법으로는 약물을 이용하는 약물치료법이 있으나, 약물치료는 다양한 사람들의 체질에 따라 때때로 부작용을 일으켜 오히려 건강이 악화시키는 한 요인이 되기도 한다.
상기한 약물치료의 문제점을 최소화하기 위한 방법으로 각종 물리적 무좀치료기가 개발되어 시장에 출시되고 있으나 그 치료효과는 미미한 실정이며, 대부분의 물리적 무좀치료기는 자외선(Ultraviolet; UV)과 오존(O3)을 이용하는 것이 보통이다.
자외선(Ultraviolet; UV)과 오존(O3)을 이용한 대표적인 무좀치료기는 대한민국 실용신안등록 제266454호에 개시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 자외선과 오존을 이용한 대표적인 무좀치료기는 사람의 발을 올려놓을 수 있는 케이스(1)의 내부에 오존발생기능이 있는 자외선램프(냉음극형광램프; 6)를 장착한 다음, 이의 하부에 송풍팬(9)을 이용하여 발생된 자외선 및 오존을 발판(4)의 주변부에 형성된 통공을 통하여 발바닥으로 송풍함으로써 무좀균을 살균하는 작용을 하는 것이다.
그러나, 상기와 같은 방식으로 무좀균을 치료하는 무좀치료기는 아래와 같은 문제점이 있다.
첫째, 종래의 자외선 발생원으로 이용하는 살균램프(냉음극형광램프)는 수은을 다량 함유하는 비환경적인 램프로서, 폐기처리시 주위환경을 오염시키는 문제점 이 있으며, 그 수명이 수백시간대로 짧아 자주 교체해 주어야 하는 유지비용상의 문제점이 있다.
둘째, 상기한 살균램프(냉음극형광램프)가 치료기에 적용될 경우, 많은 소비전력이 필요하며, 또한, 치료효과를 높이기 위하여 다수의 살균램프(냉음극형광램프)를 설치하는 경우에는 별도의 전원공급장치(Inverter)가 부가적으로 필요하여 치료기의 부피가 비대해지는 단점이 있다
셋째, 상기 살균램프(냉음극형광램프)로부터 발생된 오존과 자외선을 송풍팬으로 발판의 통공을 통하여 발바닥에 공급하는 것은 파의 특성인 자외선 특성상 그 송풍효과가 미미하다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 자외선 발광다이오드를 자외선 발생원으로서 이용하여 발바닥 전체에 일정하게 소정 파장의 자외선을 조사할 수 있음과 동시에 발생된 자외선에 의한 광촉매효과를 이용하여 발의 무좀균을 살균하고 탈취할 수 있는 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 무좀치료기에 있어서, 광촉매층을 포함하는 다공성 발판과, 상기 다공성 발판의 하부에 설치되어 다공성 발판을 향해 자외선을 조사하는 다수의 자외선 발광다이오드를 포함하는 무좀치료기를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 다공성 발판의 상부에 광촉매층이 위치하는 무좀치료기를 제공하며, 상기 광촉매층은 망사형 직물지에 TiO2, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2, WO3, SrTiO3 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물 중에서 선택된 광촉매 물질이 도포된 것을 사용한다.
또한, 본 발명에서 상기 자외선 발광다이오드는 상기 본체 케이스의 내부공간에 고정되는 평판형의 PCB기판에 다수 장착된 매트릭스 형태이며, 이는 자동타이머와 연결되어 동작시간이 조절되도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 구성하기 위한 개념을 도시한 모식도이다.
본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 살균작용을 자외선 발광원으로서 자외선 발광다이오드(UV LED; Ultraviolet Lighting Emitting Diode)를 이용한다. 본 발명에서 자외선 발광다이오드를 자외선 발광원으로서 적용한 이유는 기존의 자외선 발광원인 냉음극형광램프와 비교하여 그 수명이 월등하여 장치 유지면에서 상당히 유리하기 때문이다. 또한 전원을 공급하는데 필요한 부가적인 장치가 기존의 냉음극형광램프보다 간소하여 치료기의 전체 부피를 최소화할 수 있다는 이점이 있기 때문이다.
본 발명에서 채택하여 적용하는 자외선 발광다이오드(31)는 통상적으로 200~400㎚ 파장의 자외선을 발광할 수 있으며, 이 파장범위 중에서 200~300㎚ 파장의 자외선은 직접 살균기능이 있는 반면에 파장이 300~400㎚ 범위이면 직접적인 살 균효과는 미미한 측면이 있다.
따라서, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 적용된 자외선 발광다이오드(31)로부터 발광되는 자외선의 파장범위가 200~300㎚의 범위인 경우에는 자외선 발광다이오드(31) 상부에 다공성 발판(32)을 위치시켜 이 상부면에 인체의 발을 올려놓도록 구성하여 상기 발판(32)의 통공(33)으로 자외선이 통과하여 직접 인체의 발바닥부로 조사되도록 하였다.
한편, 본 발명에서 적용된 자외선 발광다이오드(31)로부터 발광되는 자외선의 파장이 300~400㎚ 범위이면, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 자와선 발광다이오드(31)로부터 조사되는 자외선의 직접 살균효과가 거의 없기 때문에 살균작용을 위하여 광촉매층(Photo Cataysis Layer; 34)을 상기 다공성 발판(32)의 상부면에 위치하도록 하여 인체의 발바닥부가 상기 광촉매층(34)과 직접 접촉하도록 구성하였으며, 이러한 배치관계는 후술하여 설명하는 도 6의 분리 사시도에 자세하게 도시하였다.
상기 광촉매층(34)의 광촉매에 의한 살균원리는 식물의 엽록소가 빛에너지인 자외선(UV)를 받아 이산화탄소를 산소로 바꾸는 광합성 작용과 같이 광촉매물질이 자외선에너지를 이용 공기 중의 산소나 물로부터 활성산소라고 불리는 물질을 생성하여 이의 강한 산화력으로 필터부재 표면에 부착된 각종의 유기물을 분해하고, 세균을 죽이고 냄새를 분해하는 탈취작용을 하는 것이다.
상기한 광촉매로서 사용할 수 있는 물질로는 TiO2(Anatase, Rutile), ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2, WO3 및 페로브스카이트형 복합금속산화물인 SrTiO3 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 이중에서도 광학적으로 활성이 있으면서 광부식이 없고, 생물학적으로나 화학적으로 비활성임일 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 저렴한 산화티타늄(TiO2)이 널리 적용되고 있는 실정이다.
본 발명에서는 상기한 광촉매 물질 중에서 어느 하나를 선택하거나, 이들 중 둘 이상의 혼합물 중에서 선택하여 망사형 직물지에 도포하여 광촉매층(34)을 형성하였다.
따라서, 상기한 원리로서 구성되는 본 발명의 광촉매층(34)은 자외선 발광다이오드(31)로부터 발광되는 자외선의 파장이 300~400㎚ 범위인 경우에 적용되어 인체의 발바닥부의 항균 또는 살균작용 및 탈취작용을 하도록 하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 자외선 발광다이오드를 이용한 무좀치료기를 도시한 측단면도 및 회로도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무좀치료기의 본체 케이스(41)는 상부 본체(41a)와 하부 본체(41b)의 결합으로 이루어진다. 상기 상부 본체(41a)의 상부 전방부에는 발등커버(35)가 위치하며, 이 발등커버(35)는 착탈이 용이하게 끼워 맞춤식으로 장착되어진다. 또한 사용자의 발을 삽입하는 경우 발등과 부딪혀 찰과상이 일어날 수 있으므로 발등커버(35)는 유연성 있는 폴리머재질로 제작하는 것이 바람직하다.
본 발명을 구성하는 자외선 발광다이오드(31)는 본체 케이스(41)의 하부 본체(41b)에 장착된다. 상기 자외선 발광다이오드(31)가 하부 본체(41b)에 장착되는 방식은, 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 자외선 발광다이오드(31)가 일정 간격으로 PCB기판(30)에 전기적으로 연결된 상태인 매트릭스 형태로 고정되어진다. 즉 기존의 냉음극형광램프를 자외선의 발광원으로 적용한 경우에는 발의 특정부위에 자외선이 집중적으로 조사되는 문제를 피할 수 없었으나, 본 발명의 경우에는 하부 본체(41b)의 크기와 거의 동일한 PCB기판(30)에 높은 장착밀도로 다수의 자외선 발광다이오드(31)가 장착된 매트릭스 형태의 LED 세트를 자외선 발광체로 적용하여 무좀 치료시 사용자의 발바닥부 전체에 일정한 량의 자외선을 조사할 수 있다는 것이다.
상기 PCB기판(30)으로 공급되는 전원은, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 메인 전원선(40)과 연결된 LED 변압기(42)를 통하여 적정 전압으로 조정되어 공급되며, 이 전원은 배선과 연결된 파워스위치(36)에 의하여 공급 및 차단되어진다. 또한, 공급된 전원은 배선과 연결된 자동타이머(37)에 의하여 작동시간을 사용자가 조절할 수 있도록 되어 있다. 상기한 파워스위치(36)는 파워표시램프(38)에 의하여 그 조작여부가 표시되고, 상기 자동타이머(37)에 의하여 공급되는 전원은 작동표시램프(39)에 의하여 그 작동여부가 표시된다.
상기한 파워스위치(36)와 자동타이머(37) 및 파워표시램프(38)와 작동표시램프(39)는 사용자의 조작이나 작동확인이 용이하도록 상부 본체(41a)의 전방부에 위 치하게 된다.
한편, 본 발명을 구성하는 다공성 발판(32)은 상기한 상부 본체(41a)의 상부면에 착탈이 용이하도록 고정되는데, 이 다공성 발판(32)은 폴리머 재질 또는 금속재질로 이루어져 다수의 통공(33)이 천공된 형태이거나, 금속재질이면서 망사형태의 판으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 형태 및 재질로 이루어지는 다공성 발판(32)에 광촉매효과를 위하여 광촉매층(34)이 발판(32)의 상부면 또는 하부면에 형성될 수 있는데, 보다 호적한 탈취 및 살균작용을 위하여 인체의 발바닥부가 직접 접촉하는 발판(32) 상부면에 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 광촉매층(34)은 상기 다공성 발판(32)의 상부면 또는 하부면에 밀착 고정되도록 한다.
본 발명을 구성하는 광촉매층(34)은 광촉매물질을 망사형 직물지에 직접 분사하거나 페인팅하여 도포할 수 있으며, 상기 망사형 직물지를 광촉매물질과 용제가 혼합된 도료에 담구어 도포할 수 있다. 이러한 광촉매물질은 상기 설명한 바와 같이, TiO2, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2, WO3 또는 페로브스카이트형 복합금속산화물인 SrTiO3 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 광학적으로 활성이 있으면서 광부식이 없고, 생물학적으로나 화학적으로 비활성임일 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 저렴한 산화티타늄(TiO2)을 적용하여 사용하였다.
이하, 본 발명의 무좀치료기 작동에 관하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 무좀치료기의 메인 전원선(40)을 가정용 콘덴서에 꼽아 장 치로 전원을 공급하도록 한 다음, 사용자는 의자나 또는 바닥에 앉아 발을 본 발명의 무좀치료기를 구성하는 광총매층(34)이 포함된 다공성 발판(32) 상에 살며시 올려놓는다. 그런 다음, 사용자는 무좀치료기 전방부에 위치한 파워스위치(36)를 “ON”상태로 하면 파워표시램프(38)가 발광하여 전원상태를 표시하게 된다.
그런 다음, 사용자는 무좀치료기의 전방부에 위치한 자동타이머(37)를 원하는 시간으로 조작하게 되면 그 시간동안 장치케이스(41)에 내장된 자외선 발광다이오드(31)에 전원이 공급되어 자외선이 발바닥부로 조사되어지는 것이다. 이때 자동타이머(37)의 작동여부는 자동타이머(37)의 상부에 위치한 작동표시램프(39)의 발광여부를 통하여 쉽게 확인할 수 있다.
본 발명의 무좀치료기가 작동하는 동안, 상기 자외선 발광다이오드(31)로부터 조사된 자외선이 사용자의 발바닥부에 존재하는 무좀균을 살균하게 되고, 자외선이 광촉매층(34)에 조사되면 이에 따라 일어나는 광촉매효과에 의해서도 살균작용과 더불어 탈취작용이 일어나 무좀균을 살균하거나 발냄새를 억제하게 되는 것이다.
또한, 본 발명의 무좀치료기를 장시간 사용하여 다공성 발판(32)이 오염되면, 먼저 발등커버(35)를 장치 케이스(41)로부터 분리시킨 다음 상기 다공성 발판(32)을 상부 본체(41a)로부터 분리하여 세척 건조하여 다시 장착하여 쾌적한 상태에서 사용거부감 없이 사용할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 무좀치료기에 자외선 발광다이오드를 살균을 위한 자외선의 발광원으로 이용함으로써 종래의 냉음극형광램프를 사용한 경우보다 사용수명이 현저히 증가되어 램프의 폐기처리에 따르는 주위환경오염 및 유지비용의 증가문제가 개서되는 효고가 있다. 또한 별도의 부가장치를 요하는 기존의 냉음극형광램프를 설치할 때보다 장치가 간소화 및 경량화되는 효과가 있으며, 인체의 발바닥부의 전체에 일정하게 자외선을 조사함으로써 무좀균 살균작용이 현저하게 증대되어 치료효과가 개선되는 이점이 있다.
Claims (5)
- 무좀치료기에 있어서,광촉매층을 포함하는 다공성 발판과,상기 다공성 발판의 하부에 설치되어 다공성 발판을 향해 자외선을 조사하는 다수의 자외선 발광다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 무좀치료기.
- (삭제)
- 청구항 1에 있어서, 상기 광촉매층은 망사형 직물지에 TiO2, ZnO, CdS, ZrO2, SnO2, V2O2, WO3, SrTiO3 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물 중에서 선택된 광촉매 물질이 도포된 것을 특징으로 하는 무좀치료기.
- 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 자외선 발광다이오드는 상기 본체 케이스의 내부공간에 고정되는 평판형의 PCB기판에 다수 장착된 것을 특징으로 하는 무좀치료기.
- 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 자외선 발광다이오드는 자동타이머와 연결되어 동작시간이 조절되는 것을 특징으로 하는 무좀치료기.
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