KR100649935B1

KR100649935B1 - 고주파 전기 발모기

Info

Publication number: KR100649935B1
Application number: KR1020050075724A
Authority: KR
Inventors: 장용태
Original assignee: 주식회사 헥사곤
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2006-11-27
Also published as: KR20050089140A

Abstract

본 발명은 디지털적으로 제어되는 고주파 전기 발모기에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 고주파 전류를 최적 파형으로 변조시켜 인체 침투 깊이를 최적화할 수 있고, 치료전극의 금속 전극 위에 형성된 세라믹 박막으로 인하여 인체 안정성을 증대시킬 수 있는 고주파 전기 발모기에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 제어부는 노이즈에 대한 회로 오동작을 제거하기 위해 DSP(Digital Signal Proecessor)와 마이크로 컨트롤러를 통해 스위칭 제어부와 디스플레이 제어부로 분리하고, 상기 치료전극의 금속 전극위에는 인체 안정성을 증대시키는 세라믹 반도체 박막을 코팅하며, 본체에는 적외선 램프와 외함접지를 형성함 특징으로 하는 고주파 전기 발모기가 제공된다.

고주파, 적외선 램프, 외함접지, 세라믹 반도체 박막.

Description

고주파 전기 발모기{Electrical epilation device with high frequency}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전기발모기를 나타내는 블럭도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전기발모기의 출력제어회로

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이상신호방지를 위한 피드백 회로

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정화회로 및 변압부, 단속부, 구동부회로

도 5a,5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극간 출력 전압파형

도 6a,6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부 회로

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전기발모기의 사시도

도 8은 본 발명에서 치료 전극판의 형성과정을 도시한 상태도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 피드백회로 10': 출력제어회로 10": 안정화회로

11,11':정류부 12: 변압부 12': 변압기

13: 단속부 14: 구동부 15: 디스플레이제어부

16: 스위칭제어부 20: 제어부 30: 비교기

40: 공진용 콘덴서 100: 본체 200: 치료전극

300: 상대 전극판 400: 적외선 램프 500: 외함접지

일반적으로 발모기는 유전적인 요인이나 정신적인 스트레스 등으로 인해 발생되는 탈모증을 치료하기 위한 것으로, 약물치료에서 발생되는 번거러움과 비실효성을 개선하기 위하여 개발된 것이다.

최근 자장, 원적외선, 전기 및 두피의 모근에 가해지는 타격에 의해 발모를 촉진시킬 수 있다는 연구결과를 토대로 하여 다양한 발모기가 개발되고 있는 실정인데, 그 중에서도 전기를 이용한 치료가 많이 활성화되고 있다.

전기치료란 직류전류, 교류전류, 맥동전류 등과 같은 전기(electricity)를 이용하여 질병을 진단하고 치료하는 의과학의 한 분야로, 주파수의 파형, 전류, 전류의 강도, 적용부위 등에 따라 그 기능의 차이가 현저하다. 특히, 몸에 인가하는 플레이트의 구조, 크기, 재질이나 인가시간, 처부 통전액이나 관련 항생제제와의 배합에 따라서도 각각 다른 반응이 나타난다.

즉, 전기치료시 내부 온도를 높이면 동시에 생체 조직의 활력과 연관된 생물학적 현상을 유지시킬 수 있는 혈관확장이 일어나고, 이러한 혈관확장은 피의 순환을 촉진시키는 동시에 영양과 산소의 공급을 개선시키고 세포내 호흡과 독성 분해산물(catabolin)의 배출을 자극하게 된다.

종래의 전기치료기는 신체의 허리, 복부, 다리, 어깨, 발바닥 등과 같은 특정부위에 전기 자극을 가하기 위한 출력장치로서 다수의 작은 도자패드를 부착시켜 사용하도록 되어 있으며, 신체에 부착된 도자패드로 동일 주파수 특성을 갖는 규칙적인 저주파 신호를 공급하여 신체에 전기자극을 전달하도록 되어 있다.

특히, 상기 도자패드는 전문가들의 관리 하에 그 주파수 입력단자에 접착제 또는 벨트를 사용하여 신체에 부착하도록 되어 있을 뿐만 아니라, 고주파 전압의 인가시에 화상이나 전기쇼크를 입는 부작용이 있어 병원과 같은 특정 의료기관에서만 사용하도록 그 사용권이 제한되어 일반 가정 등에서의 사용이 불가능하였다.

또한, 전기치료시 발생하는 주파수의 출력치가 적합하지 않거나 불규칙하여 치료를 위해 필요한 주파수의 침투깊이를 최적화할 수 없다.

즉, 주파수의 출력치에 따라 인체 침투깊이가 가변됨에 따라 치료하고자 하는 부위(본원 발명에서의 머리)에서 요구되는 최적 침투깊이를 파악한 후, 상기 침투깊이에 따라 주파수의 출력치를 얼마로 설정할 것인지가 고주파 전기치료에 있어 핵심적인 관건이 되고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 종래의 이와같은 문제점을 해소하고자 한 데 있는 것으로, 최적화된 주파수를 통해 인체 침투 깊이를 조절하여 인체와 공진되는 고주파를 발생시킬 뿐만 아니라, 치료전극에 세라믹을 박막하여 화상이나 전기치료의 부작용이 전혀 없도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 본 전기 발모기를 피드백회로, 출력제어회로, 안정화회로, 정류부, 변압부, 단속부, 구동부, 제어부로 구성하고, 본체에는 세라믹 반도체 박막이 형성된 치료전극, 상대 전극판, 적외선 램프, 외함접지를 형성한 고주파 전기 발모기를 제공코자 한다.

전원부, 제어부, 전류 발생기가 형성된 본체에 치료전극과 상대 전극판이 형성되어져 있는 통상의 전기 발모기에 있어서, 상기 제어부는 노이즈에 대한 회로 오동작을 제거하기 위해 DSP(Digital Signal Proecessor)와 마이크로 컨트롤러를 통해 스위칭 제어부와 디스플레이 제어부로 분리하고, 상기 치료전극의 금속 전극위에는 인체 안정성을 증대시키는 세라믹 반도체 박막을 코팅하며, 본체에는 적외선 램프와 외함접지를 형성함 특징으로 하는 것이다.

상기에서, 치료전극에 가해지는 출력전압은 1.0~1.5kv의 교류전압이고, 출력 주파수는 250~330kHz이며, 1차측 평균 입력전류는 0.5A 내외이다.

상기에서, 1차측 평균 입력전류는 0.2~0.7A 이다.

상기에서, 금속 전극에는 요홈부가 형성되어져 있고, 상기 요홈부에는 플라스틱스틸이 형성되어져 있으며, 플라스틱스틸이 형성된 금속 전극 전면에 세라믹 반도체 박막이 형성되어져 있다.

상기에서, 상대 전극판의 피부접촉 면적비는 치료전극의 피부 접촉 면적비에 비해 약 20배 정도 크다.

상기에서, 고주파의 인체 침투 깊이는 약 2mm이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전기발모기를 나타내는 블럭도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전기발모기의 출력제어회로, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이상신호방지를 위한 피드백 회로, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안정화회로 및 변압부, 단속부, 구동부회로, 도 5a,5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극간 출력 전압파형, 도 6a,6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부 회로, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고주파 전기발모기의 사시도, 도 8은 본 발명에서 치료 전극판의 형성과정을 도시한 상태도로서,

먼저 본체(100)는 인체 보호를 위한 피드백회로(10)로 구성하는데, 통상적인 전기 발모기에서는 전원부, 제어부, 전류 발생기로 구분하나, 이를 좀 더 상세히 구분하면 상용전원을 감압하여 정류시키는 정류부(11)(11'), 원하는 크기의 전류를 제어하는 출력제어회로(10'), 스위칭시 이상신호에 대한 소자보호를 위한 안정화회로(10"), 전압을 승압시키는 변압부(12), 원하는 출력파형을 발생시키는 단속부(13), 단속부(13)의 스위치가 원활한 동작을 하도록 하는 구동부(14), 디스플레이 제어부(15)와 스위칭 제어부(16)를 분리 형성한 제어부(20)로 구분한다.

여기서 피드백 회로(10)는 주전원부(1)에 이상전류가 흐르게 될 경우, 이것이 인체에 미치는 영향을 방지하기 위한 것으로, 주전원부(1)에 이상전류가 감지되면 기본 설정값과 이상전류의 크기를 비교기(30)를 통해 비교하여 디스플레이 제어부(15)에 신호를 보내게 되고, 이상신호가 인지된 디스플레이 제어부(15)는 단속부(13)에 인가되는 신호 및 출력전류를 차단하게 되어 인체에 대한 안정성을 증대시키게 된다.

출력제어회로(10')는 도 2에 도시된 바와 같이 전류값을 설정하면 디스플레이 제어부(15)로 부터 3번에 신호가 인가되고 이것은 주전원부와 비교기(30)를 통해서 병렬로 연결된 트랜지스터의 베이스 단자에 인가된다. 베이스 단자에 인가된 전류값에 의해서 트랜지스터의 Ic값이 조절되고 원하는 출력전류를 얻을 수 있다.

변압부(12), 안정화회로(10"), 스위치(MOSFET), 구동부(14)는 도 4에 도시된 바와 같이 스위칭 제어부(15)로 부터 원하는 주파수와 통류율(duty ratio)이 인가되면 구동부(14)에 의해서 MOSFET 스위칭에 적합한 범위의 신호가 만들어진다. 이 신호에 의해서 원하는 주파수와 파형을 만들 수 있으며, 변압부(12)에서 고주파 변압기(12')의 턴수를 조정하여 원하는 파형과 출력을 만들 수 있다. 이때 고주파 변압기(12')의 턴수는 발모에 영향을 주는 리플전압을 제거하기 위해 턴수를 줄여 L( 인덕턴스)를 줄이고, 공진용 콘덴서(40)와 공진점을 맞추어 설계된다.

제어부(20)는 DSP(Digital Signal Proecessor)와 마이크로 컨트롤러에 의해 계측.제어되는 디지털 제어방식의 회로특성으로 가지고 있는데, 도 6에 도시된 바와 같이 DSP(Digital Signal Proecessor)와 마이크로 컨트롤러를 이용해서 스위칭 제어부(16)와 디스플레이 제어부(15)로 고주파 스위칭시 예상되는 노이즈에 대한 회로 오동작을 제거하기 위해 분리 설계한다. 작동시간, 출력전압 및 출력에너지 설정, 런스톱(RUN/STOP) 입력장치, 과전류 보호장치, 디스플레이 부분의 기능을 마이크로 컨트롤러가 수행하며, 고속도의 스위칭 신호를 DSP(Digital Signal Proecessor)가 수행하도록 하였다. 즉, 출력 전압, 출력 주파수, 출력 전류, 출력 파형을 최적 형상으로 가변시키기 위해 DSP(Digital Signal Proecessor)와 마이크로 컨트롤러가 통합적으로 관리 및 제어되고, 비정상적인 상태가 발생하면 곧바로 시스템이 정지되면서 경보를 발생토록 하였다.

이상과 같은 구성의 본체(100)는 인체에 사용되는 장치이기 때문에 인체의 안전과 사용자의 불쾌감을 없애기 위해 첨단 디지털 제어방식을 적용하여 최적의 전류 및 생체전기와 적합한 특수파형을 발생시키고 제어하게 된다.

치료전극(200)은 인체의 치료 부위에 직접 첩촉하는 전극으로, 원통형 봉과 치료 전극판(200') 및 단자로 구성하되, 원통형 봉과 치료 전극판(200')은 나사 결합하고, 치료 전극판(200')은 판형의 금속전극(202)과 그 외주연을 피막하는 원형 절연막(204)으로 구성하는데, 이때 상기 금속전극(202)에는 기계적 강도가 우수하 고 핀홀이 없는 세라믹 반도체 박막(205)으로 형성하는데, 이는 인체의 안정성과 전극의 제작 용이성을 높이기 위한 것이다.

세라믹 반도체 박막(205)으로 금속전극(202)을 피막하는 방법에 대해 좀 더 상세히 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이 알콜과 면봉으로 요홈부(201)가 형성된 금속전극(202)의 기름때를 제거하고, 상기 요홈부(201)에는 프라스틱스틸(203)을 피막하여 오븐에서 약15분간 구워낸다. 그리고 원형 절연막 안쪽 부분에는 에폭시(204')를 칠한 후, 원형 절연막과 금속전극(202)을 지그에 끼워 결합하고, 원형 절연막(204)과 금속전극(202) 사이에는 접착제(206)로 약 1시간정도 고정한다. 마직막으로 에폭시와 세락믹을 배합하여 금속전극(202)에 피막시킨 후, 오븐에서 30~45분 정도 굽는데 이렇게 굽는 과정을 3회 정도 반복하여 작업한다.

이와같은 과정을 거쳐 형성된 치료전극(200)과 달리 종래에는 치료전극(200)을 유리나 기타 금속류로 사용하므로 유리와 인체에서 배출되는 땀 등의 나트륨 성분이 반응하여 폭발 위험성이 혼재되어 있을 뿐만 아니라, 금속류에서 발생되는 고열이 인체의 화상 등을 유발하는 등의 문제가 있었으나, 본원 발명에서는 세라믹 박막을 통해 치료전극(200)이 어느 정도 절연된 상태에서 인체와 접촉하더라도 직접적인 전류가 흐르지 않으므로 인체에 화상 등의 피해를 유발시키지 않는다.

그리고 치료전극(200)에 가해지는 출력 전압은 1.0~1.5kv의 교류이고, 출력 주파수는 250~330kHz이며, 1차측 평균 입력전류는 0.5A 내외 더욱 상세하게는 0.2~0.7A가 바람직하다.

상대 전극판(300)은 치료전극(200)과 한쌍으로, 인체에 접촉되어 통전케 하 기 위한 전극인데, 이때 상대 전극판(300)의 피부 접촉 면적비는 상기 치료전극(200)의 피부 접촉 면적비에 비해 약 20배 정도 크게 형성한다.

적외선 램프(400)는 적외선이 가진 강한 열효과를 이용하여 인체 표면에 적합한 미용조건을 제공하기 위한 장치로, 적외선의 주파수가 물질을 구성하고 있는 분자의 고유진동수와 거의 같은 정도의 범위에 있기 때문에 가능한 것이다.

물질에 적외선이 부딪히면 전자적 공진 현상을 일으켜 적외광파의 에너지가 효과적으로 물질에 흡수되고 이는 미용 조건에 적합한 전기 에너지의 흡수를 최적의 상태로 끌어 올려주게 된다.

마지막으로 외함접지(500)는 인체에 기타 전기적인 위험 요소를 배제하기 위하여 형성한다.

상기와 같이 형성된 전기 발모기의 작동상태에 대해 좀 더 상세히 살펴보면,

먼저 통전성이 우수한 전용 크림을 인체 부위에 도포한 후, 치료전극(200)의 출력전압을 1.0~1.5kv로, 출력 주파수는 250~330kHz로, 1차측 평균 입력전류를 0.5A 내외 상세하게는 0.2~0.7A로 설정한다.

크림이 도포된 부위에 치료전극(200)을 접촉시키면 전류는 인체부위에 고정 접촉된 상대 전극판 쪽으로 인체를 통해 통전되고, 상기 통전으로 인하여 전기 에너지와 인체의 저항에 의해 생체 발열 작용이 일어나는데, 이때 생체열 에너지의 온도는 42℃~46℃이고, 열에너지는 심부로 최대 2mm까지 전이된다.

상기 조직에서의 열발생은 전극의 위치, 전류의 강도 등에 따라 다르나 전극 밑의 피부 및 피하지방에서는 상대적으로 저항이 높아 열이 발생하며, 혈액 및 근육 등의 수분함량이 높은 조직에서는 저항이 낮고 전도도가 매우 높아 상대적으로 전류량이 많기 때문에 선택적으로 열발생이 많아진다.

열발생을 통한 조직온도의 상승은 혈관확장을 일으키고 이에 따라 모세혈관의 혈류량이 증가된다. 조직의 국소온도가 42℃ 이상 올라가면 혈관확장이 유발되고 모세혈관의 정수압이 증가되며 혈류량은 휴식할 때보다 4~5배 정도 증가된다.

생성된 생체열 에너지(42℃~46℃)는 내부 밖으로 열을 발산시켜 치료전극(200)에 전해진다.

전류의 흐름에 의해 전기 에너지는 세포, 근육과 혈액 등 인체 내부를 다스려 주며, 피부 표면에 접촉된 치료전극(200)은 경혈(Meridian or Acupuncture Point)을 자극하여 마사지 침 치료와 동일한 효과를 나타내므로 인체의 내.외면이 동시에 관리된다.

이상과 같이 본 전기 발모기에서 발생되는 고주파는 인체구성 분자운동을 촉진시켜 신진대사와 내분비를 활성화시키므로 모세혈관 신경세모, 세포막 등의 기능증진과 재활용을 도와 조직을 재생시키는 작용하게 된다.

또한 고주파 전류가 조직내에 침투하면서 혈액중 전해질 해리작용을 일으켜 이온의 증가와 이온 균형을 유지하여 세포의 전자운동을 촉진시키고, 세포의 대사에 필요한 K⁺, Na⁺ 과 작용하여 세포막의 투과성을 변화시켜 산소의 사용을 증가시 키며, Ca 염, Mg 염의 상호 침투를 촉진시켜 자율 신경을 자극하여 혈관의 수축팽창운동을 도와 혈액순환을 촉진시키게 된다.

또한 고주파는 H⁺ 이온의 진동을 촉발시키고, 세포내액과 세포외액의 상호 침투가 활성화되어 혈관내 혈류의 순환을 장애하는 지방질을 용해 또는 체외로 배출시켜 피를 정화시키고 모세혈관을 확장시켜 혈액순환을 촉진하여 발모를 시키는데 지대한 영향을 미치게 된다.

특히 탈모에 영향을 주는 모낭충을 고주파에 의해 발생하는 열효과 및 전기장의 세기(전계강도)에 의해 쉽게 제거할 수 있어 피부조직 내의 환경개선에 큰 도움이 된다.

이상과 같이 본 발명은 250~330kHz로 설정된 고주파를 인체의 심부에 투여하여 생체 에너지로 전환하며, 생성된 생체 에너지를 이용하여 인체내의 자연 치유력을 높여 발모를 활성화시킬 수 있게 된다. 또한 치료전극에 세라믹 반도체 박막을 형성함으로써, 감전이나 화상 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는데 그 효과가 있다.

Claims

전원부, 제어부, 전류 발생기가 형성된 본체에 치료전극과 상대 전극판이 형성되어져 있는 통상의 전기 발모기에 있어서, 상기 제어부는 노이즈에 대한 회로 오동작을 제거하기 위해 DSP(Digital Signal Proecessor)와 마이크로 컨트롤러를 통해 스위칭 제어부와 디스플레이 제어부로 분리하고, 상기 치료전극의 금속 전극위에는 인체 안정성을 증대시키는 세라믹 반도체 박막을 코팅하며, 본체에는 적외선 램프와 외함접지를 형성함 특징으로 하는 고주파 전기 발모기.
제 1항에 있어서, 치료전극에 가해지는 출력전압은 1.0~1.5kv의 교류전압이고, 출력 주파수는 250~330kHz이며, 1차측 평균 입력전류는 0.5A 내외임을 특징으로 하는 고주파 전기 발모기.
제 2항에 있어서, 1차측 평균 입력전류는 0.2~0.7A 임을 특징으로 하는 고주파 전기 발모기.
제 1항에 있어서, 금속 전극에는 요홈부가 형성되어져 있고, 상기 요홈부에 는 플라스틱스틸이 형성되어져 있으며, 플라스틱스틸이 형성된 금속 전극 전면에 세라믹 반도체 박막이 형성되어져 있음을 특징으로 하는 고주파 전기 발모기.
제 1항에 있어서, 상대 전극판의 피부접촉 면적비는 치료전극의 피부 접촉 면적비에 비해 약 20배 정도 큼을 특징으로 하는 고주파 전기 발모기.
제 1항에 있어서, 고주파의 인체 침투 깊이는 약 2mm임을 특징으로 하는 고주파 전기 발모기.