KR100715343B1 - 고주파 전기 전극치료기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 전기 전극치료기에 관한 것이다.

이 같은 본 발명은, 상용전원의 차이가 발생하더라도 고주파 발생량을 일정하게 조절하게 되며, 인체에 도자가 접촉할 경우에는 발생되는 고주파의 출력을 높이고 인체로부터 도자가 떨어질 경우에는 발생되는 고주파의 출력을 줄이면서 시술자 및 피시술자에게 화상이나 전기치료의 부작용이 초래되는 문제를 개선하여 전기적 안정성을 높임은 물론, 디지털 방식으로 고주파 전기 전극치료기의 구동 안정성을 도모함으로써 온도 및 장소와 기타 외부의 영향에도 변화되지 않는 일정한 고주파를 발생시킬 수 있도록 하면서 치료의 효율성을 극대화시키는 특징을 갖는다.

도자, 고주파 치료기, 고주파 전기 전극치료기, 플레이트, DC평활, CPU, IGBT, 출력량 검지

Description

고주파 전기 전극치료기 {High Frequency Electrical Electrode Stimulator}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고주파 전기 전극치료기에 대한 블럭 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시예로 도자와 인체의 접촉여부에 따른 경고신호 발생의 블럭 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 플레이트 2 ; 도자

10; 전원부 11; DC평활부

12; 전압컨트롤러 20; 고주파 발생부

21; 고주파 발생제어기 22; 구동스위칭부

23; 고압트랜스 24; 도자 출력기

25; 출력량 검지부 30; 메인컨트롤러

본 발명은 고주파 전기 전극치료기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상용전원(AC 220V)의 차이로 인한 고주파 전기 전극치료기의 고주파 발생량을 일정하게 조절하게 되며, 인체에 도자가 접촉할 경우에는 발생되는 고주파의 출력을 높이고 인체로부터 도자가 떨어질 경우에는 발생되는 고주파의 출력을 줄여 시술자 및 피시술자의 전기적 안정성을 높이도록 하는 고주파 전기 전극치료기에 관한 것이다.

최근 풍요한 물질 문명을 배경으로 건강에 대한 관심이 점차적으로 높아져 가고 있다.

또한, 식생활 문화의 변화와 운동 부족으로 인한 각종 성인병의 발생으로 더욱 건강에 관한 많은 관심을 가지게 되었으며, 이에 따라 다양한 기능과 종류의 미용관련 기기가 개발되어 널리 사용되고 있다. 전기치료도 그 중의 하나이다.

전기치료란 직류전류, 교류전류, 맥동전류 등과 같은 전기(electricity)를 이용하여 질병을 진단하고 치료하는 의과학의 한 분야라고 정의할 수 있다.

전기치료의 종류로는 의용평류(medical galvanism)치료, 이온도입법(iontoporesis), 전기자극치료(electrical stimulation theraphy, EST), 경피신경전기자극(transcutaneous electrical nerve stimualtion, TENS)치료, 기능적 전기자극치료(FES), 간섭전류(interferential current therapy, ICT)치료, 단파심부투열(shortwave diathermy, SWD)치료, 극초단파심부투열(microwave diathermy, MWD)치료, 초음파(ultrasound)치료 등이 있다.

이러한, 전기치료는 근골격계 손상 및 질환, 신경계 손상 및 질환, 순환계 질환, 피부질환, 내과질환, 만성염증질환 등의 치료 목적으로 사용되고 있다.

이와같은, 전자에너지를 이용한 치료방법의 최대 장점은 몸의 현상과 특성을 이용하여 외부로부터의 전기자극에 의해 인체에 전기적 변화를 일으켜 치료에 유익 하게 사용하는 요법으로 알려져 있다.

그런데, 전기치료는 주파수의 파형, 전류, 전류의 강도, 적용부위 등에 따라 그 기능의 차이가 현저하다. 특히, 인체에 인가하는 플레이트의 구조, 크기, 재질이나 인가시간, 처부 통전액이나 관련 항생제제와의 배합에 따라서도 각각 다른 반응이 나타난다.

즉, 종래 전기치료를 위한 고주파 전기 전극치료기는 접지에 해당하는 중성전극인 플레이트(Plate)와 고주파 전류원인 도자를 이용하여 인체에 접촉한 상태에서 허리, 복부, 다리, 어깨, 발바닥 등과 같은 특정부위에 전기 자극을 가하는 출력장치이다.

그러나, 종래의 고주파 전기 전극치료기는 고주파용 도자가 인체에서 분리된 상태에서도 고주파 출력이 이루어지는 관계로, 시술자는 물론 피시술자가 고주파용 도자에서 이루어지는 고주파 출력으로부터 화상이나 전기쇼크를 입는 등 전기적 안정성이 보장되지 못하는 단점이 있다.

또한, 종래의 고주파 전기 전극치료기는 AC 220V의 상용전원을 이용하여 고주파를 발생하게 되는데, 상기 상용전원의 경우에는 그 사용장소에 따라 약간의 차이가 발생할 수 밖에 없고, 이 경우 고주파 전기 전극치료기에서의 고주파 발생량에 상당한 차이가 있으면서 치료기의 안정적인 동작이 이루어지지 못해 고주파 치료의 효과가 저감되는 단점을 가질 수 밖에 없었다.

또한, 종래의 고주파 전기 전극치료기는 고주파를 발생시키기 위한 구동부가 트랜지스터나 전계효과트랜지스터(FET)로 이루어진 관계로, 그 구동상태가 안정적 이지 못해 고주파의 출력상태가 일정하지 못하고 불량이 초래됨은 물론, 그 고주파의 발생량을 적절히 조절하는 수단이 구비되어 있지 않았다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 상용전원(AC 220V)의 차이가 발생하더라도 고주파 발생량을 일정하게 조절하게 되며, 인체에 도자가 접촉할 경우에는 발생되는 고주파의 출력을 높이고 인체로부터 도자가 떨어질 경우에는 발생되는 고주파의 출력을 줄이면서 시술자 및 피시술자에게 화상이나 전기치료의 부작용이 초래되는 문제를 개선하는 등 전기적 안정성을 높이는 고주파 전기 전극치료기를 제공하려는데 그 주된 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 디지털 방식으로 고주파 전기 전극치료기의 구동 안정성을 도모함으로써, 온도 및 장소와 기타 외부의 영향에도 변화되지 않는 일정한 고주파를 발생시킬 수 있도록 하면서 치료의 효율성을 극대화시키려는데 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 고주파 전기 전극치료기는, 상용전원을 공급받은 후 이를 직류의 구동전압으로 평활시키는 전원부; 상기 전원부에 의해 평활되는 직류의 구동전압에 따라 고주파를 발생시킨 후 이를 플레이트와 도자에 출력하는 고주파 발생부; 및, 상기 전원부에서 평활되는 직류의 구동전압을 피드백받아 고주파 발생부로 출력 구동신호를 출력하되, 상기 고주파 발생부에서 발생하는 고주파의 발생이 일정하게 유지되도록 그 발생량을 조절하는 메인컨트롤러; 를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고주파 전기 전극치료기에 대한 블럭 구성도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고주파 전기 전극치료기는 전원부(10), 고주파 발생부(20), 그리고 메인컨트롤러(30)를 포함한다.

상기 전원부(10)는 AC 220V의 상용전원을 공급받은 후 이를 직류의 구동전압으로 평활시키는 것으로, 상용전원을 직류의 구동전압으로 평활하는 DC평활부(11), 그리고 상기 DC평활부(11)의 동작을 제어하는 전압컨트롤러(12)를 포함한다.

상기 고주파 발생부(20)는 상기 전원부(10)에 의해 평활되는 직류의 구동전압에 따라 고주파를 발생시킨 후 이를 플레이트(1)와 도자(2)에 출력하는 것으로, 주파수 발생 제어기(21), 구동스위칭부(22), 고압트랜스(23), 도자 출력기(24), 그리고 출력량 검지부(25)를 포함한다.

상기 주파수 발생 제어기(21)는 상기 메인컨트롤러(30)의 출력 구동신호에 따라 고주파의 높은 주파수 출력량이 조절되도록 일정한 주파수 발생을 위한 신호를 출력하는 것으로, 마이크로프로세서(CPU2)로 구성되며, 상기 마이크로프로세서에는 고주파의 높은 주파수 발생이 일정하게 유지되도록 그 출력량을 제어하는 제어신호를 출력하는 프로그램이 탑재 구성된다.

상기 구동스위칭부(22)는 상기 주파수 발생 제어기(21)에서 출력되는 신호에 따라 상기 고압트랜스(23)를 구동시키기 위해 동작하는 것으로, 상기 고압트랜 스(23)의 구동이 안정적으로 이루어지도록 바람직하게 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 구성하게 된다. 그러나, 반드시 이러한 것에 한정하는 것은 아니다.

상기 고압트랜스(23)는 상기 구동스위칭부(22)의 동작에 따라 구동하여 2차측으로 고주파의 높은 주파수를 유기시키도록 구성되고, 상기 도자 출력기(24)는 상기 고압트랜스(23)의 2차측에 유기되는 고주파의 높은 주파수를 도자(2)와 플레이트(1)로 출력하기 위해 구성된다.

상기 출력량 검지부(25)는 상기 도자 출력기(24)로부터 도자(2)로 고주파의 높은 주파수가 출력시 그 출력량을 검지한 후 이를 메인컨트롤러(30)로 출력하기 위해 구성된다.

상기 메인컨트롤러(30)는 상기 전원부(10)에 의해 평활되는 직류의 구동전압에 따라 고주파를 발생시킨 후 이를 플레이트(1)와 도자(2)에 출력하는 것으로, 마이크로프로세서(CPU1)로 구성되며, 상기 마이크로프로세서에는 상기 고주파 발생부(20)에서 고주파 출력량을 피드백받은 상태에서 인체로 도자(2)의 부착여부에 따라 상기 도자(2)에서의 고주파 출력을 제어하기 위한 펄스폭변조(PWM)의 전원제어신호를 전원부(10)로 출력하는 한편, 상기 고주파 발생부(20)에 고주파 출력량을 조절하기 위한 출력구동신호를 출력하는 프로그램이 탑재 구성된 것이다.

한편, 본 발명의 실시예는 도 2에서와 같이 도자(2)가 인체에서 이탈했을 경우, 그 이탈상태가 감지부(41)에 의해 감지되고, 상기 감지된 신호는 메인컨트롤러(30)로 전달되도록 하며, 이에 따라 상기 메인컨트롤러(30)는 상기의 감지신호에 따라 표시부(42)를 제어하여 도자(2)의 이탈상태를 시술자에게 알려주도록 하는 구성요소들을 더 포함한 것이다.

이때, 상기 표시부(42)는 도자(2)의 이탈시 이를 시술자에게 청각적으로 알려주도록 부저음을 발생하는 신호음출력부, 또는 도자(2)의 이탈시 이를 시술자가 시각적으로 인지할 수 있도록 점멸동작이 이루어지는 7-세그먼트 표시부를 선택적으로 구성하거나, 상기 신호음 출력부와 7-세그먼트 표시부를 동시에 적용하여 구성할 수도 있는 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 작용을 첨부된 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고주파 전기 전극치료기로 AC 220V의 상용전원이 인가되는 경우, 상기 고주파 전기 전극치료기 내의 전원부(10)에 구성된 DC평활부(10)는 전압컨트롤러(12)의 제어를 받아 AC 220V의 상용전원을 직류의 구동전압으로 평활시키게 된다.

그러면, 상기 DC평활부(10)에 의해 평활된 직류의 구동전압은 각각 메인컨트롤러(30)와 고주파 발생부(20)에 인가된다.

이때, 상기 메인컨트롤러(30)는 상기 DC평활부(10)로부터 인가받은 직류의 구동전압 변화량에 따라 고주파 발생부(20)에 고주파 출력량을 조절하기 위한 출력구동신호를 출력하게 되는 것이며, 상기 고주파 발생부(20)에서는 상기 DC평활부(11)에 의해 평활되는 직류의 구동전압에 따라 구동하여 고주파를 발생시킨 후 이를 플레이트(1)와 도자(2)에 출력하게 된다.

즉, 상기 고주파 발생부(20)내의 주파수 발생 제어기(21)는 상기 메인컨트롤러(30)의 출력 구동신호에 따라 고주파의 높은 주파수 출력량이 조절되도록 일정한 주파수 발생을 위한 신호를 구동스위칭부(22)에 출력한다.

그러면, 상기 구동스위칭부(22)는 고압트랜스(23)를 구동시키게 되고, 이에따라 상기 고압트랜스(23)에서는 2차측으로 고주파의 높은 주파수를 유기시킴으로써, 상기 고압트랜스(23)의 2차측에 연결된 도자 출력기(24)는 상기 고압트랜스(23)의 2차측에 유기되는 고주파의 높은 주파수를 도자(2)와 플레이트(1)로 출력하게 되는 것이다.

다시말해, 본 발명은 AC 220V의 상용전원이 직류의 구동전압으로 평활되어 고주파 발생부(20)로 변화되면서 입력될 때, 상기 변화되는 직류의 구동전압은 메인컨트롤러(30)에도 인가되는 것으로서, 상기 메인컨트롤러(30)는 직류의 구동전압값이 클 경우에는 상기 고주파 발생부(20)내의 고주파 발생 제어기(21)로 고주파의 발생량을 줄이기 위한 출력구동신호를 출력하고, 직류의 구동전압값이 작을 경우에는 상기 고주파 발생부(20)내의 고주파 발생 제어기(21)로 고주파의 발생량을 높이기 위한 출력구동신호를 출력하여, 상기 고주파 발생 제어기(21)는 일정한 주파수 발생이 이루어지고, 이에 따라 도자(2)에는 AC 220V의 상용전원에 대한 변화량에 관계없이 항상 일정한 고주파가 출력될 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 도자(2)가 인체에 부착되어 있을 경우에는 별다른 문제가 없지만, 만약 상기 도자(2)가 인체로부터 분리된 경우, 상기 도자 출력기(24)에서 출력되는 고주파의 높은 주파수에 대한 출력량이 출력량 검지부(25)를 통해 메인컨트롤 러(30)로 피드백되는 바, 상기 메인컨트롤러(30)는 상기 출력량 검지부(25)에서 고주파 출력량을 피드백받은 상태에서 전원부(10)의 전압컨트롤러(12)로 고주파 출력을 제어하기 위한 펄스폭변조(PWM)의 전원제어신호를 출력한다.

그러면, 상기 전압컨트롤러(12)는 고주파 발생부(20)로 직류의 구동전압 출력을 제어하게 되고, 이에 따라 상기 고주파 발생부(20)에서는 도자(2)로의 고주파 출력을 떨어뜨림으로써, 인체로부터 분리된 도자(2)에서는 전기적 피해를 가하는 고주파 출력이 약화됨으로 전기적 안정성을 높일 수 있게 되는 것이다.

더불어, 상기 도자(2)가 인체로부터 분리됨과 동시에 그 분리상태는 감지부(41)에 의해 감지된 후 메인컨트롤러(30)로 전달되는 것인데, 상기 메인컨트롤러(30)는 시각적인 동작 또는 청각적인 동작을 진행하는 표시부(42)를 제어하여, 상기 도자(2)가 인체로부터 분리되는 상태를 시술자에게 신속하게 알려줄 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 다른 실시예로, 상기 메인컨트롤러(30)에서 전원부(10)로 출력되는 펄스폭변조신호의 출력레벨을 조절함으로써, 상기 전원부(10)로 인가되는 상용전원 변화량에 관계없이 고주파 발생부(20)에서 발생하는 고주파 발열량을 항상 일정하게 유지시킬 수 있다.

다만, 본 발명의 일 실시예에서와 동일부분에 대하여는 이하 동일부호로 표시하여 그 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

즉, AC220V의 상용전원이 직류의 구동전압으로 평활되어 고주파발생부(20)와 메인컨트롤러(30)로 변화되면서 입력될 때, 상기 메인컨트롤러(30)에 직류의 구동 전압에 대한 기준값을 저장하도록 구성하면, 상기 메인컨트롤러(30)는 입력되는 직류의 구동전압이 기준값보다 클 경우 AC 상용전원값이 높게 들어오는 것으로 판단한 후 전원부(10)로의 펄스폭변조신호 출력값을 줄인다.

그러면, 상기 전원부(10)에서 고주파 발생부(20)로 출력되는 직류의 구동전압은 낮아진다.

반대로, 평활된 직류의 구동전압이 기준값보다 작을 경우 상기 메인컨트롤러(30)는 AC상용전원값이 낮게 들어오는 것으로 판단한 후 전원부(10)로의 펄스폭변조신호 출력값을 늘인다.

그러면, 상기 전원부(10)에서 고주파 발생부(20)로 출력되는 직류의 구동전압은 높아지게 됨으로써, 상기 고주파 발생부(20)에서는 AC상용전원의 변화에 관계없이 일정한 구동 발생전압을 발생시키고, 이에 따라 도자(2)에서의 고주파 발열량은 일정하게 유지될 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 상용전원의 차이가 발생하더라도 고주파 발생량을 일정하게 조절하게 되며, 인체에 도자가 접촉할 경우에는 발생되는 고주파의 출력을 높이고 인체로부터 도자가 떨어질 경우에는 발생되는 고주파의 출력을 줄이면서 시술자 및 피시술자에게 화상이나 전기치료의 부작용이 초래되는 문제를 개선하여 전기적 안정성을 높임은 물론, 디지털 방식으로 고주파 전기 전극치료기의 구동 안정성을 도모함으로써 온도 및 장소와 기타 외부의 영향에도 변화되지 않는 일정한 고주파를 발생시킬 수 있도록 하면서 치료의 효율성을 극대화시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (10)

1. 접지에 해당하는 중성전극인 플레이트와 고주파전류원인 도자를 이용하여 인체로 고주파를 출력하는 고주파 전기 전극치료기에 있어서,

   상용전원을 공급받은 후 이를 직류의 구동전압으로 평활시키는 전원부;

   상기 전원부에 의해 평활되는 직류의 구동전압에 따라 고주파를 발생시킨 후 이를 플레이트와 도자에 출력하는 고주파 발생부; 및,

   상기 전원부에서 평활되는 직류의 구동전압을 피드백받아 고주파 발생부로 출력 구동신호를 출력하되, 상기 고주파 발생부에서 발생하는 고주파의 발생이 일정하게 유지되도록 그 발생량을 조절하는 메인컨트롤러; 를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원부는 상용전원을 직류의 구동전압으로 평활하는 DC평활부, 그리고 상기 DC평활부의 동작을 제어하는 전압컨트롤러를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 메인컨트롤러는 마이크로프로세서로서, 상기 마이크로프로세서에는 상기 고주파 발생부에서 고주파 출력량을 피드백받은 상태에서 인체로 고주파용 도자의 부착여부에 따라 상기 도자에서의 고주파 출력을 제어하기 위한 전원제어신호를 전원부로 출력하고, 상기 고주파 발생부에 고주파 출력량을 조절하기 위한 출력구동신호를 출력하는 프로그램이 탑재 구성됨을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 전원부로 출력되는 제어신호는 펄스폭변조(PWM)의 신호인 것을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 고주파 발생부는,

   메인컨트롤러의 출력 구동신호에 따라 일정한 주파수 발생을 위한 신호를 출력하는 주파수 발생 제어기;

   상기 주파수 발생 제어기에서 출력되는 신호에 따라 동작하는 구동스위칭부;

   상기 구동스위칭부의 동작에 따라 구동하여 2차측으로 고주파의 높은 주파수를 유기시키는 고압트랜스;

   상기 고압트랜스의 2차측에 유기되는 고주파의 높은 주파수를 도자와 플레이트로 출력하는 도자 출력기; 를 포함하여 구성하고,

   상기 도자 출력기로부터 도자로 고주파의 높은 주파수가 출력시 그 출력량을 검지한 후 이를 메인컨트롤러로 출력하는 출력량 검지부; 를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 구동스위칭부는 IGBT인 것을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 주파수 발생 제어기는 마이크로프로세서로서, 상기 마이크로프로세서는 고주파의 높은 주파수 발생이 일정하게 유지되도록 하는 제어신호를 출력하는 프로그램이 탑재 구성됨을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 메인컨트롤러는 마이크로프로세서로서, 상기 마이크로프로세서에는 상용전원을 평활하는 직류의 구동전압에 대한 기준값을 저장하는 내장형의 메모리를 가지되,

   상기 전원부로부터 피드백되는 직류의 구동전압이 기준값보다 클 경우에는 전원부로 출력되는 펄스폭변조신호의 출력값을 낮추고, 상기 전원부로부터 피드백되는 직류의 구동전압이 기준값보다 작을 경우에는 전원부로 출력되는 펄스폭변조신호의 출력값을 높여, 상기 전원부로 인가되는 상용전원 변화량에 관계없이 고주파 발생부에서 발생하는 고주파 발열량을 항상 일정하게 유지시키는 프로그램을 탑재 구성함을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 고주파 전기 전극치료기에는,

   상기 도자가 인체로부터 이탈시 그 이탈상태를 감지한 후 이를 메인컨트롤러로 출력하는 감지부 및,

   상기 감지된 신호에 의해 제어동작하는 메인컨트롤러의 제어를 받아 도자의 이탈상태를 시술자에게 시각 또는 청각적으로 알려주는 표시부가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 표시부는, 도자의 이탈시 이를 시술자에게 청각적으로 알려주도록 부저음을 발생하는 신호음출력부, 그리고 도자의 이탈시 이를 시술자가 시각적으로 인지할 수 있도록 점멸동작이 이루어지는 7-세그먼트 표시부가 선택적 또는 동시에 구성되는 것을 특징으로 하는 고주파 전기 전극치료기.

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