KR100576781B1 - 초음파를 이용한 국부 세정장치 - Google Patents

Abstract

변좌와 커버를 구비하고, 변좌의 일측에 세정액을 분출하는 노즐이 장착되어 세정액에 의해 항문의 세정이 이루어지는 국부 세정장치에 있어서, 노즐의 내부에 복수개 설치되는 초음파센서, 초음파센서를 구동시키기 위한 펄스를 발생하는 펄스발생유닛, 초음파센서에 근접하여 설치되고 세정액을 분출하는 분출구, 분출구와 연결되어 세정액을 공급하는 세정액 공급유닛, 초음파센서, 펄스발생유닛, 세정액 공급유닛을 제어하여 초음파 에너지와 세정액에 의하여 항문의 세정이 이루어지도록 하는 제어유닛을 포함하며, 초음파센서로부터 발생되는 초음파는 상호 중첩에 의한 초음파 음장효과를 발생하고, 분출구를 통해 분출되는 세정액을 매질로 하여 전달되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 국부 세정장치가 제공된다.

비데, 세척장치, 분사효과

Description

초음파를 이용한 국부 세정장치 {Device for rinse of private parts using ultrasonic}

도 1은 본 발명에 다른 초음파를 이용한 국부 세정장치의 구성을 보인 개략도이다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 노즐의 변형된 구조를 보인 평면도이다.

본 발명은 초음파를 이용한 국부 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 초음파센서를 장착하여 보다 효율적인 세정효과를 기대할 수 있는 초음파를 이용한 국부 세정장치에 관한 것이다.

화장실과 욕실의 개념이 복합화되고, 화장실 문화가 정착됨과 함께 남녀노소를 불문하고 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라, 신체의 중요한 일부분이며 원활한 기능을 위해 청결해야만 하는 항문과 국부의 보다 청결한 관리를 위한 국부 세정장치에 대한 관심이 점차 높아지고 있다.

일반적으로 비데(Bidet)라 불리는 국부 세정장치는 세정효과 뿐만 아니라, 항문 및 국부가 청결하지 못하여 발생할 수 있는 변비와 치질을 예방할 수 있으며, 성인의 50% 가량이 가지고 있다는 크고 작은 항문질환을 치료하기 위한 의료용 장치로도 사용된다.

종래의 국부 세정장치는 변기에 장착된 노즐을 통해 세정액이 분출되어 세정이 이루어지는 것으로, 세정액의 분출력만으로 세정이 이루어지므로 탁월한 세정효과를 기대하기 어려운 문제점이 있다.

이를 보완하여 물 이외의 세정액을 사용할 경우에는 세정액으로 인한 환경오염을 초래할 수 있고, 세정액이 완전히 헹구어지지 않을 우려가 있어 사용자가 막연한 불쾌감을 느낄 수 있으며, 민감성 피부인 경우 알레르기를 발생시킬 수 있는 문제점이 있다.

또한, 기포혼입장치를 구비하여 다량의 미세 기포가 세정수 속에 분산되는 기포류를 토출함으로써 세정이 이루어지는 세정수 토출장치는 세정효과와 함께 절수효과를 겸비하나, 국부 세정을 주목적으로 안출된 것이 아니므로, 세정을 필요로 하는 부위에 정확하게 세정수를 토출하는 것이 어려워 탁월한 세정효과를 기대하기 어려운 문제점이 있다.

이에, 초음파에 의한 강력한 세정효과 뿐만 아니라 초음파 에너지의 진동에 의해 마사지 효과를 겸할 수 있는 초음파를 적용한 비데의 노즐장치가 등록실용신안공보 20-0271581에 기재되어 있는데, 이미 설치되어 있는 변기에 장착이 가능하여 사용은 편리하나, 탁월한 세정효과가 미약함은 물론 세정효과와 함께 국부 세정 장치에 요구되는 마사지효과가 미약하며, 세정액을 임시로 저장하기 위한 별도의 세정액 저장장소를 구비하여야 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 노즐에 복수개의 초음파센서를 장착하여 초음파의 음장효과를 발생시킴으로써, 초음파에 의한 강력한 세정력으로 청결한 국부를 유지하고, 초음파 에너지의 진동에 의한 마사지효과로 건강한 국부를 유지하며, 이로 인해 각종 항문질환을 예방 및 치료하고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 분출구를 통해 분출되는 세정액을 매질로 하여 초음파를 전달함으로써, 별도의 세정액 저장장소를 필요로 하지 않는 세정장치를 제공하고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적과 특징들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확하게 이해될 것이다.

본 발명에 따르면, 변좌와 커버를 구비하고, 변좌의 일측에 세정액을 분출하는 노즐이 장착되어 세정액에 의해 항문의 세정이 이루어지는 국부 세정장치에 있어서, 노즐의 내부에 복수개 설치되는 초음파센서, 초음파센서를 구동시키기 위한 펄스를 발생하는 펄스발생유닛, 초음파센서에 근접하여 설치되고 세정액을 분출하 는 분출구, 분출구와 연결되어 세정액을 공급하는 세정액 공급유닛, 초음파센서, 펄스발생유닛, 세정액 공급유닛을 제어하여 초음파 에너지와 세정액에 의하여 항문의 세정이 이루어지도록 하는 제어유닛을 포함하며, 초음파센서로부터 발생되는 초음파는 상호 중첩에 의한 초음파 음장효과를 발생하고, 분출구를 통해 분출되는 세정액을 매질로 하여 전달되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 국부 세정장치가 제공된다.

또한, 초음파센서는 500 KHz 내지 1 MHz의 주파수를 갖는다.

바람직하게, 초음파센서는 사각형 형상일 수 있고, 초음파센서와 분출구 중 어느 하나는 노즐에 대하여 15도 내지 30도의 각도를 형성할 수 있다.

또한 바람직하게, 초음파센서는 분출구를 중심으로 하여 배치되는 동심원 형상이거나, 분출구를 개재하여 대향하는 반원 형상일 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 다른 초음파를 이용한 국부 세정장치의 구성을 보인 개략도이다.

본 발명에 따른 초음파를 이용한 국부 세정장치는 일측이 서로 결합된 변좌(미도시)와 커버(미도시)가 구비되고, 변좌의 일측에 돌출되어 항문 세정을 위한 세정액을 분출시키는 노즐(10, 12)이 장착되며, 이미 설치되어 있는 양변기에 장착이 가능하다.

노즐(10, 12)은 변좌의 일측에 장착되는데, 바람직하게 커버와 결합된 면의 중앙부분에 장착되는 것이 바람직하고, 항문을 세정하기 위한 일반 노즐(10)과 여성만을 위한 여성전용 노즐(12)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 노즐(10, 12)은 세정액을 분출하기 위한 다수의 분출구(16)를 포함하고, 분출구(16)는 세정액 공급유닛(40)으로부터 세정액을 공급받아 노즐(10, 12) 외부로 분출하며, 초음파센서(20)와 근접하게 설치되는 것이 바람직하다.

초음파센서(20)는 초음파를 발생시키는 장치로, 방사된 초음파 에너지가 세정액을 매질로 하여 전파됨으로써, 항문 및 국부의 세정이 이루어진다.

초음파의 세척은 주로 캐비테이션 현상(공동현상)에 의해 이루어진다. 캐비테이션 현상은 초음파가 용액 중으로 전파될 때 큰 압력변화에 의해 미세 기포군이 생성되고 다시 소멸되는 현상으로 큰 압력과 고온을 동반하며, 이 압력과 고온에 의해 오염물질을 분산 및 분해시킨다.

주파수가 높을수록 기포가 충분히 커질 수 있는 시간적 여유가 줄어들기 때문에, 초음파센서(20)의 주파수가 높을수록 더 높은 음의 강도가 요구되므로, 캐비테이션을 효과적으로 이용하기 위해서는 적절한 주파수대를 사용해야 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 초음파센서(20)는 50 KHz 내지 1 MHz의 주파수로 구성된다.

본 발명에 적용된 바와 같이, 고주파의 경우에는 초음파의 특성상 저주파에서 발생하는 캐비테이션 현상은 발생하지 않고, 액체 분자의 입자 가속도가 매우 커지게 되며, 가속도는 큰 마찰력과 충격력을 발생시켜 초정밀 세척이 이루어질 수 있다.

초음파는 이미 알려진 바와 같이 우수한 세정효과를 가지나, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상호 초음파 중첩에 의한 초음파 음장효과를 이용하기 위해 복수개의 초음파센서(20)를 설치한다.

초음파 음장효과는 예를 들어 2개의 초음파 센서를 설치하였을 경우, 각 센서로부터 발생되는 2개의 초음파 사이에 중첩현상이 발생하여 강력한 제 3의 초음파가 발생되는 효과를 말하며, 최소한의 에너지로 최대의 효과를 거둘 수 있는 장점이 있다.

이러한 음장효과는 하나의 초음파센서(20)를 설치한 환경과, 두 개의 초음파센서(20)를 설치한 환경을 각각 설치하여 나타나는 시뮬레이션 결과를 통해 쉽게 확인할 수 있다.

초음파 에너지들의 중첩현상으로 인해 파생된 제 3의 초음파 에너지는 포커싱 포인트가 길어지고, 지향성이 향상되어 먼 거리까지 초음파 에너지를 전달할 수 있는 효과가 있다.

펄스발생유닛(30)은 펄스를 발생하여 초음파센서를 구동시키기 위한 것으로, 초음파센서(20)와 연결되어 초음파를 발생할 수 있도록 한다.

세정액 공급유닛(40)은 분출구(16)와 공급관(14)을 통해 연결되어 세정액을 공급하는 장치로, 공급되는 세정액의 양을 조절하여 적합한 양의 세정액이 분출구(16)를 통해 분출될 수 있도록 한다.

세정액 가열유닛(50)은 세정액을 가열하기 위한 장치로, 세정액 공급유닛(40)으로부터 공급받은 세정액을 사용자가 불편함을 느끼지 않을 정도의 적당한 온도로 가열하여 배출한다.

노즐구동유닛(60)은 노즐(10, 12)의 구동을 제어하는 장치로, 노즐(10, 12)이 한 방향으로 고정되도록 구성할 수 있으나, 사용자의 편의에 따라 노즐(10, 12)의 방향을 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 사용자의 제어에 의해 노즐(10, 12)을 상하좌우로 조절할 수 있고, 마사지 효과를 최적으로 하기 위해 노즐을 구동시킬 수 있다.

제어유닛(70)은 세정액 공급유닛(40)을 제어하여 공급관(14)을 통해 세정액을 노즐(10, 12)로 전달할 수 있도록 하고, 온수를 필요로 할 경우에는 세정액 가열유닛(50)을 제어하여 적당한 온도로 세정액을 가열하도록 하며, 노즐구동유닛(60)을 제어하여 노즐(10, 12)을 동작시키고, 펄스발생유닛(30)과 초음파센서(20)를 제어하여 초음파를 발생시키도록 한다.

첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 초음파를 이용한 국부 세정장치의 동작을 살펴본다.

전원이 공급되면, 세정액 공급유닛(40)에 공급관(14)을 통해 세정액이 공급되고, 세정액 공급유닛(40)은 세정액의 양을 적절히 조절하여 다시 공급관(14)을 통해 노즐(10, 12)로 전달한다.

이때, 냉수를 필요로 하는 경우에는 곧바로 노즐(10, 12)로 전달되고, 온수를 필요로 하는 경우에는 세정액 가열유닛(50)을 통해 미리 설정된 온도로 가열한 후에 노즐(10, 12)로 전달된다.

세정액이 분출됨과 함께 펄스발생유닛(30)이 동작하여 펄스를 발생시키고, 발생된 펄스를 초음파센서(20)로 전달하며, 초음파센서(20)는 펄스발생유닛(30)으로부터 발생된 펄스를 구동력으로 하여 초음파를 발생시킨다.

초음파센서(20)로부터 발생된 초음파는 노즐(10, 12)의 분출구(16)를 통해 분출되는 세정액을 매질로 하여 전파되고, 초음파 에너지와 세정액의 압력으로 항문과 국부가 세정된다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 노즐의 변형된 구조를 보인 평면도이다.

예를 들어, 원형과 사각형 형상으로 주파수는 같으나 서로 다른 직경을 갖는 초음파센서(20)를 제작한 후, 동일한 조건에서 음압을 측정해 보면, 사각형 형상의 초음파센서(20)가 가장 높은 음압을 나타내고, 동심원 형상의 초음파센서(20)는 그보다 낮은 음압을 나타내며, 동일한 형상일 경우에도 직경이 큰 초음파센서(20)가 보다 높은 음압을 나타낸다.

직경은 매질을 통해 전달되는 음파 빔에 영향을 끼치는 중요한 요소로, 정해진 주파수에서 초음파센서(20)의 직경이 클수록 지향성이 향상되고, 분산이 적어지며, 초음파 음압이 강한 근거리 음장이 커지므로, 보다 강력한 초음파 에너지의 전달이 용이하다.

도 2a는 사각형 형상의 초음파센서(20)가 중앙부분에 설치되고, 초음파센서(20)의 양 측부에 분출구(16)가 형성된 예를 보인 것으로, 도 1에 도시된 노즐(10, 12)의 변형된 예를 설명하기 위한 도면이다.

초음파센서(20)로부터 방사되는 초음파 에너지가 인체의 국부지역에 정확하 게 전달되도록 하기 위한 바람직한 실시예로, 초음파센서(20)와 분출구(16) 중 어느 하나는 노즐(10, 12)에 대하여 15도 내지 30도의 각도를 형성하도록 설치한다.

도 1에서는 두 개의 초음파센서(20) 사이에 분출구(16)가 형성되고, 초음파센서(20)가 각도를 형성하도록 설치한 것이며, 이때 초음파센서(20)의 삽입각도는 15도 내지 30도 정도로 형성되는 것이 바람직하다.

도 2a에서는 초음파센서(20)의 양 측부에 분출구(16)가 형성된 것으로, 도시되지는 않았으나, 초음파센서(20)는 노즐(10)에 평행하게 설치되고, 분출구(16)가 중앙의 초음파센서(20)를 향하는 방향으로 각도를 형성하며, 이때 분출구(16)의 각도는 15도 내지 25도 정도로 형성되는 것이 바람직하다.

사각형 형상의 초음파센서(20)를 적용한 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 1cm의 직경을 갖는 사각형 형상의 초음파센서(20)를 사용한다.

도 2b는 각각 크기가 다른 두 개의 동심원 형상의 초음파센서(20)를 하나의 초음파센서(20)가 다른 하나의 초음파센서(20)에 삽입되도록 설치하고, 초음파센서(20)의 중앙부분에 분출구(16)가 형성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외측의 초음파센서(20)의 직경은 2cm이고, 내측의 초음파센서(20)의 직경은 1.5cm이며, 두개의 초음파센서(20) 모두 두께는 0.5cm를 형성한다.

도 2c는 반구형 형상의 초음파센서(20)가 서로 대향하도록 설치하고, 두 초음파센서(20)의 사이에 분출구(16)가 형성되며, 반구형 형상의 초음파센서(20)는 직경 2cm의 원형 초음파센서(20)의 1/2 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

일정한 크기의 노즐헤드에서 초음파센서(20)의 직경을 크게 하기 위한 방안으로, 도 2b와 도 2c에 도시된 바와 같이 원심형이나 반원형의 초음파센서(20)를 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 초음파를 이용한 국부 세정장치는 세정액의 분사효과를 이용한 세정효과와 더불어 초음파 음장효과를 극대화시킴으로써 얻어지는 초음파에 의한 강력한 세정효과를 거둘 수 있다.

또한, 방사된 초음파 에너지가 피부 속으로 침투하여 초음파 에너지의 진동에 의해 세포에 미세한 충격을 가함으로써 마사지 효과를 극대화할 수 있고, 배변기능을 향상시켜 치료효과를 거둘 수 있다.

초음파 에너지에 의한 치료효과를 살펴보면, 마사지효과와 세정효과 및 온열효과에 의해 혈액순환이 촉진되고, 림파액의 순환이 촉진되며, 조직간의 신진대사가 강화된다.

또한, 조직의 재생 능력이 증가하고, 기초대사와 신진대사의 에너지가 증가하며, 체 지방의 연소를 촉진시킨다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지의 변형이나 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허의 청구범위에 의해 정해져야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파를 이용한 국부 세정장치는 강력한 세정효과를 갖는 초음파의 음장효과를 이용하기 위해 복수개의 초음파센서를 설치하고, 설치환경에 따라 적절한 형상의 초음파센서를 적용함으로써, 항문 주위의 각종 세균과 이물질을 보다 강력하게 세척할 수 있는 효과가 있다.

또한, 노즐헤드에 설치되는 초음파센서나 분출구가 일정각도를 이루도록 설치함으로써, 세정을 원하는 부위에 정확히 초음파 에너지를 방사할 수 있는 효과가 있다.

또한, 공급관을 통해 세정액을 공급받음으로써, 별도의 세정액 저장장소를 필요로 하지 않으며, 이와 더불어 노즐의 크기를 최소화할 수 있다.

더욱이, 세정효과와 더불어 초음파 에너지의 진동에 의한 마사지 효과를 겸비하여 배변기능을 향상시켜 줌으로써, 변비와 치질을 예방할 수 있고, 각종 항문질환을 치료할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 변좌와 커버를 구비하고, 상기 변좌의 일측에 세정액을 분출하는 노즐이 장착되어 상기 세정액에 의해 항문의 세정이 이루어지는 국부 세정장치에 있어서,

   상기 노즐의 내부에 복수개 설치되는 초음파센서;

   상기 초음파센서를 구동시키기 위한 펄스를 발생하는 펄스발생유닛;

   상기 초음파센서에 근접하여 설치되고, 상기 세정액을 분출하는 분출구;

   상기 분출구와 연결되어 상기 세정액을 공급하는 세정액 공급유닛;

   상기 초음파센서, 펄스발생유닛, 세정액 공급유닛을 제어하여 초음파 에너지와 상기 세정액에 의하여 상기 항문의 세정이 이루어지도록 하는 제어유닛을 포함하며,

   상기 초음파센서로부터 발생되는 초음파는 상호 중첩에 의한 초음파 음장효과를 발생하고, 상기 분출구를 통해 분출되는 상기 세정액을 매질로 하여 전달되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 국부 세정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파센서는 500 KHz 내지 1 MHz의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 국부 세정장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파센서는 사각형 형상이고, 상기 초음파센서와 상기 분출구 중 어느 하나는 상기 노즐에 대하여 15도 내지 30도의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 국부 세정장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파센서는 상기 분출구를 중심으로 하여 배치되는 동심원 형상인 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 국부 세정장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파센서는 상기 분출구를 개재하여 대향하는 반원 형상인 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 국부 세정장치.

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