KR100975594B1 - ２상 초음파 진동 발생기 및 ｌｅｄ소자를 구비한 휴대용복합 물리 치료기 - Google Patents

２상 초음파 진동 발생기 및 ｌｅｄ소자를 구비한 휴대용복합 물리 치료기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 치료기 본체, 상기 치료기 본체의 양 측면에 연결되며 길이 조절이 가능한 지지 밴드 및 상기 지지 밴드의 양 끝단부에 각각 구비되어 상기 지지 밴드의 양 끝단부를 체결하는 암고정부재와 수고정부재를 포함하며, 상기 치료기 본체의 타측 표면에는 A상 및 B상을 발생하며, 중심 구멍이 있는 환형의 2상 초음파 진동 발생기 및 상기 초음파 진동 발생기들 각각의 중심구멍에 구비된 LED 소자를 구비하며, 상기 치료기 본체의 일측 표면에는 상기 2상 초음파 진동 발생기들 및 LED 소자들과 연결된 제1입력부 및 제1표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기에 관한 것이다.
2상 초음파 진동 발생기, LED 소자, 휴대용 복합 물리 치료기

Description

２상 초음파 진동 발생기 및 ＬＥＤ소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기{Carried physical therapy system including 2 phase ultrasonic oscillation generator and LED device}
본 발명은 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기에 관한 것으로, 보다 자세하게는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자로 환자의 통증 부위에 초음파 및 광을 복합적으로 투사하여 통증 해소 및 세포 활성화를 통해 치유 속도를 높일 수 있는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기에 관한 것이다.
초음파는 초기에 군사용으로 개발되어 산업용, 의료용 등으로 널리 사용되고 있으며, 적절히 조절된 초음파를 인체에 사용할 때 부작용과 해가 없다는 장점 때문에 치료 및 미용 등의 목적으로 각광 받고 있다.
초음파는 안전한 소리의 물리적인 초고속 진동으로 설정하는 강도와 머무는 시간에 따라 극도로 섬세한 진동을 피부 표면에서부터 시작하여 조직 깊은 곳까지 세포 단위에 전달하면서 기본적으로 마이크로 마사지 효과를 준다. 아울러 분자간의 미세한 마찰과 이화작용(생물이 외계로부터 섭취한 물질을 체내에서 화학적으로 분해하여 간단한 물질로 반응하여 생활에 필요한 에너지를 얻음)에 의해 단백질, 다당류, 지방 등이 분해되면서 열이 발생된다.
이로 인해 세포 및 조직의 온도가 순간적으로 상승되며, 이는 더워진 곳을 식히기 위해 주위로부터 혈류 등이 유입되는 자연스런 대류 현상을 일으켜 혈액순환과 신진대사 기능을 촉진시켜 준다.
한편, 광 치료는 밀워키(Milwaukee)에 위치한 위스콘신 의과대학의 의료진이 미 항공우주국(NASA)의 스페이스 셔틀 운영기술에 도움을 줄만한 치유력을 가진 광원을 발견했는데, 원래 우주에서 상품성있는 작물의 재배를 위해 개발된 강력한 발광 다이오드(Light-emitting diodes; LED)를 의료용으로 사용하면 지구상에서는 물론 우주에서도 환자의 치유에 도움이 된다는 사실이 밝혀진 것이다.
그러나 종래에는 초음파 및 LED를 이용한 환자의 치료가 각각 이루어져 왔으나 두 기술을 접목하여 환자를 치료하는 기술은 소개된 적이 없었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자로 환자의 통증 부위에 초음파 및 광을 복합적으로 투사하여 통증 해소 및 세포 활성화를 통해 치유 속도를 높일 수 있는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 중심 구멍을 구비한 환형의 2상 초음파 진동 발생기; 및 상기 2상 초음파 진동 발생기의 중심구멍에 구비된 LED 소자;를 포함하며, 상기 2상 초음파 진동 발생기:는 중심구멍을 구비한 환형의 진동 고정자; 상기 진동 고정자 하부에 구비되는 제1전극층; 상기 제1전극층 하부에 구비되는 제2전극층; 및 상기 제1전극층 및 제2전극층 사이에 구비되며, 상기 진동 고정자의 환형에 대응하며, A상을 발생하는 제1압전 세라믹군과 B상을 발생하는 제2압전 세라믹군을 포함하는 압전 세라믹군층;을 포함하며, 상기 2상 초음파 진동 발생기에서 투사된 2상 초음파 및 상기 LED 소자에서 투사된 광으로 환자의 환부를 치료하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기에 의해 달성된다.
또한 본 발명의 상기 목적은 치료기 본체; 상기 치료기 본체의 양 측면에 연 결되며 길이 조절이 가능한 지지 밴드; 및 상기 지지 밴드의 양 끝단부에 각각 구비되어 상기 지지 밴드의 양 끝단부를 체결하는 암고정부재와 수고정부재;를 포함하며, 상기 치료기 본체의 타측 표면에는 A상 및 B상을 발생하며, 중심 구멍이 있는 환형의 2상 초음파 진동 발생기; 및 상기 초음파 진동 발생기들 각각의 중심구멍에 구비된 LED 소자;를 구비하며, 상기 치료기 본체의 일측 표면에는 상기 2상 초음파 진동 발생기들 및 LED 소자들과 연결된 제1입력부 및 제1표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기에 의해서도 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 2상 초음파 진동 발생기:는 상기 A상을 발생하는 제1압전 세라믹군 및 상기 제1압전 세라믹군의 상부 및 하부에 각각 구비되며 상기 제1압전 세라믹군에 전원을 공급하는 전극들을 포함하는 A상 진동소자; 상기 B상을 발생하는 제2압전 세라믹군 및 상기 제2압전 세라믹군의 상부 및 하부에 각각 구비되며 상기 제2압전 세라믹군에 전원을 공급하는 전극들을 포함하는 B상 진동소자; 및 상기 A상 진동소자 및 B상 진동소자 상에 구비되어, 상기 A상 진동소자 및 B상 진동소자에서 발생된 A상 및 B상을 외부로 전달하는 진동고정자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기에 의해서도 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 치료기 본체의 일 측면에는 상기 제1입력부, 제1표시부, 초음파 진동 발생기들 및 LED 소자들을 외부와 연결하기 위한 제1접속 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기에 의해서도 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 복합 물리 치료기는 상기 제1접속 단자와 커넥터 케이블로 연결되는 제2접속 단자를 구비한 제어기 본체를 포함하며, 상기 제어기 본체:는 그 내부에 구비된 전원 공급 장치; 상기 전원 공급 장치와 연결되며 상기 제2접속 단자와 연결되어 상기 치료기 본체의 제1입력부, 제1표시부, 2상 초음파 진동 발생기들 및 LED 소자들과 연결된 제어부; 및 상기 제어부에 연결된 제2입력부 및 제2표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기에 의해서도 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 상기 제1입력부는 상기 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자의 강도를 제어하는 신호를 입력하는 입력부이고, 상기 제1표시부는 상기 복합 물리 치료기의 작동시간을 표시하는 표시부이고, 상기 제2입력부는 상기 복합 물리 치료기의 작동 모드를 제어하는 신호를 입력하는 입력부이고, 상기 제2표시부는 상기 제어부에서 제공되는 신호들을 표시하는 표시부인 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기에 의해서도 달성된다.
본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 초음파 및 LED 광을 복합적으로 환자의 통증 부위에 투사하여 통증 해소 및 세포 활성화를 통해 치유 속도를 높을 수 있는 휴대용 복합 물리 치료기를 제공 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 종래의 초음파 발생기와 달리 2상 진행파형 초음파 발생기를 사용함으로써 각 상 간의 위상을 ±90°와 0°로 설정할 수 있어 두 가지 모드 방식의 초음파를 투사함으로써 치유 속도를 높을 수 있는 휴대용 복합 물리 치료기를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 2상 초음파 진동 발생기 자체에서 발생된 열을 환자의 통증 부위에 접촉하여 온열 치료에 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 LED 소자를 구비하고 있어 치료에 효과가 있는 적외선 파장대를 조사할 수 있어 효과적인 광화학적 치료가 가능하다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 치료기 본체 및 제어기 본체의 간단한 구성으로 이루어져 있어 휴대가 간편하여 장소에 구애받지 않고 손쉽게 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 또한 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 분해 사시도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 휴대용 복합 물리 치료기는 2상 초음파 진동 발생기(100) 및 LED 소자(200)를 구비하고 있다.
상기 2상 초음파 진동 발생기(100)는 A상 및 B상을 발생하며 중심 구멍(112)이 있는 환형의 2상 초음파 진동 발생기이다.
이때, 상기 중심 구멍(112)에는 상기 LED 소자(200)가 구비된다. 이때, 상기 LED 소자(200)는 적외선 파장대의 광을 투사하는 소자이다. 이때 상기 적외선 파장대는 적어도 680nm 이상의 적외선 파장대를 의미한다.
상기 2상 초음파 진동 발생기(100)는 크게 진동 고정자(110), 제1전극층(120), 압전 세라믹층(130), 제2전극층(140) 및 밑판(150)을 포함할 수 있다.
상기 진동 고정자(110) 하부에서 발생된 초음파를 전달하는 역할을 한다.
상기 제1전극층(120) 및 제2전극층(140)은 상기 압전 세라믹층(130)에 전원을 공급하는 역할을 한다.
이때, 상기 압전 세라믹층(130)은 도 1에 도시한 바와 같이 A상을 발생시키는 복 수개의 압전 세라믹들로 이루어진 제1압전 세라믹군(130a) 및 B상을 발생시키는 복 수개의 압전 세라믹들로 이루어진 제2압전 세라믹군(130b)으로 이루어져 있다.
상기 제1압전 세라믹군(130a) 및 제2압전 세라믹군(130)은 환형의 반씩을 차지하도록 구비된다.
따라서, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기(100)는 A상을 발생하는 제1압전 세라믹군(130a) 및 상기 제1압전 세라믹군(130b)의 상부 및 하부에 각각 구비되며 상기 제1압전 세라믹군(130a)에 전원을 공급하는 전극들을 포함하는 A상 진동소자와 B상을 발생하는 제2압전 세라믹군(130b) 및 상기 제2압전 세라믹군(130b)의 상부 및 하부에 각각 구비되며 상기 제2압전 세라믹군(130b)에 전원을 공급하는 전극들을 포함하는 B상 진동소자로 이루어져 있어 2상의 초음파를 발생시킬 수 있다. 상기 A상 진동소자 및 B상 진동소자의 자세한 동작은 이후 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 설명한다.
상기 밑판(150)은 상기 진동 고정자(110), 제1전극층(120), 압전 세라믹층(130) 및 제2전극층(140)를 체결하여 고정하는 역할을 한다.
즉, 나사와 같은 체결 부재(160)들이 상기 진동 고정자(110)가 상기 밑판(150)의 나사 체결부(152)에 고정됨으로써 상기 2상 초음파 진동 발생기(100)의 각 소자를 고정한다.
또한, 상기 밑판(150)은 상기 LED 소자(200)의 전극들(210)을 체결하는 LED 전극 체결부(154)를 구비하여 상기 LED 소자(200)가 상기 2상 초음파 진동 발생기(100)에 체결되도록 한다.
또한, 상기 밑판(150)에는 제1전극층(120), 제2전극층(140) 및 LED 소 자(200)의 전극들(210)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급 라인(170)을 구비하고 있다.
따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 2상 초음파 진동 발생기(100) 및 LED 소자를 구비하고 있어, 상기 2상 초음파 진동 발생기(100)로부터 투사되는 초음파와 상기 LED 소자(200)에서 투사되는 적외선 파장을 환자의 환부에 동시에 투사함으로써 물리적, 광화학적으로 치료를 동시에 할 수 있게 한다.
이때, 상기 2상 초음파 진동 발생기(100)는 진동 고정자(110)의 표면의 한 질점의 운동이 타원인 진행파 진동자극과 표면의 운동이 직선인 정재파 진동작극의 두 가지 모드 방식을 사용할 수 있어 다양한 진동자극을 환자의 환부에 투사할 수 있어 탁월한 치료 효과를 나타낼 수 있게 한다.
또한, 상기 2상 초음파 진동 발생기(100) 자체에서 발생하는 열을 이용하여 온열 치료를 사용할 수도 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 2상 초음파 진동 발생기는 도 2에 도시된 바와 같이 세라믹 압전체층(130)의 두께 방향으로 정현파 전계를 인가하면 압전체의 분극 방향에 따라서 기계적인 신장(182)과 수축(184)이 발생한다.
이러한 세라믹 압전체층(130)의 신장(182) 및 수축(184)는 진동 고정자(110)의 표면에 정재파(standing wave)로 나타나게 된다.
이때 위상차가 ±90°일 경우 각 상에서 발생한 정재파가 진동 고정자(110) 내부에서 합성되면서 진동 고정자(110)의 표면에는 진행파(travelling wave)(186)의 형태로 나타난다.
이때, 상기 진동 고정자(110) 표면의 한 질점의 운동은 타원 운동(188)을 하는데, 상기 타원(188)의 크기 및 모양 그리고 회전 방향을 조절함으로써 초음파 진동 발생기의 속도 및 토크를 제어할 수 있다.
우선, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기의 위상차 조절 방식을 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이 A상을 발생하는 A상 진동소자(192) 및 B상을 발생하는 B상 진동소자(194)에 각각 정현파 전압을 인가하면 각 상에서 정재파가 발생한다.
상기 A상 진동소자(192)에서 발생한 정재파의 공간적 위상과 B상 진동소자(194)에서 발생한 공간적 위상은 2상 초음파 진동 발생기의 구조상 90°의 위상차를 갖는다.
그리고 상기 A상 진동소자(192)와 B상 진동소자(194)에 시간적으로 φ인 정현파 전원을 공급하면, 상기 A상 진동소자(192)와 B상 진동소자(194)에서 발생하는 기계적 진동파인 정재파는 하기 수학식 1 및 2로 표현될 수 있다.
Figure 112008003313260-pat00001
Figure 112008003313260-pat00002
Figure 112008003313260-pat00003
여기서, 상기 ζA,ζB는 정수, x는 원주상의 위치, n은 원주상의 정재파의 개수이다.
상기 A상 진동소자(192)와 B상 진동소자(194)의 정재파가 동일 진동 고정자(110) 내부에서 합성됨으로 상기 수학식 1 및 2는 하기 수학식 3으로 정리될 수 있다.
Figure 112008003313260-pat00004
이때, 상기 ζB= ζA×γ 즉, 진폭이 γ=ζB/ζA 라 놓으면 상기 수학식 3은 하기 수학식 4와 같이 표현된다.
Figure 112008003313260-pat00005
상기 진행파에 의한 기계적 진동은 진동 고정자(130)의 두께 T의 중앙인 중성면의 것이고, 이로부터 T/2만큼 떨어진 진동 고정자(130) 표면의 원주 방향의 변위 X와 축방향의 변위 Y는 각각 하기 수학식 5 및 6으로 나타낼 수 있다.
Figure 112008003313260-pat00006
Figure 112008003313260-pat00007
Figure 112008003313260-pat00008
이때, 상기 수학식 5의 tanθ는 하기 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008003313260-pat00009
이때 상기 수학식 4와 수학식 7을 수학식 6과 수학식 5에 대입하면 하기 수학식 8과 수학식 9가 된다.
Figure 112008003313260-pat00010
Figure 112008003313260-pat00011
상기 수학식 8 및 수학식 9을 이용하여 진동 고정자(110) 표면에 발생하는 타원 방정식을 구하면 하기 수학식 10과 같다.
Figure 112008003313260-pat00012
이때, 상기 수학식 10의 A, B 및 C는
Figure 112008003313260-pat00013
Figure 112008003313260-pat00014
Figure 112008003313260-pat00015
, 이고, 상기 P, Q는
Figure 112008003313260-pat00016
Figure 112008003313260-pat00017
이고,
상기 a, b 및 θR은
Figure 112008003313260-pat00018
Figure 112008003313260-pat00019
Figure 112008003313260-pat00020
이다.
따라서, 상기 수학식 10은 중심은 (x, T/2)이고, 장축은 a이고, 단축은 b이고, 회전은 θR가 있는 타원을 나타낸다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 φ를 -90°에서 0°로 변화시키면 진동 고정자(110)에서 발생하는 진동은 역방향(CCW)의 진행파에서 점점 정재파 형태로 바뀌고, 0°가 되면 전부 정재파가 되어 2상 초음파 진동 발생기는 정지한다.
다시 상기 φ를 0°에서 +90°로 변화시키면 순방향(CW)의 진행파 형태로 변화한다.
여기서 정재파와 진행파의 분포는 φ의 크기에 따라 점진적으로 변화해 가며, 상기 φ가 -90°에서 0° 및 0°에서 +90° 사이의 진행파를 굴곡 진행파라 한다.
따라서 위상차 조절의 원리는 A상 진동소자(192) 및 B상 진동소자(194)의 입력 전압의 위상차를 조절하여 상기 수학식 10의 타원 방정식의 위상차 파라미터 φ를 가변시켜 타원의 장축, 단축, 그리고 회전 방향과 타원의 기울기를 바꾸어 2상 초음파 진동 발생기의 진동 세기, 진동의 종류 및 진동 방향을 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기는 상기 위상차 조절 원리를 이용하여 진동 고정자(110) 표면의 한 질점에서의 운동이 타원인 진행파 및 직선인 정재파인 두가지 모드 방식으로 사용할 수 있게 된다.
다음, 2상 초음파 진동 발생기의 주파수를 조절하는 방법은 다음과 같다.
일반적으로 초음파 진동 발생기는 기계적 공진 주파수와 입력 전원의 주파수인 전력 변환 장치의 전기적 공진 주파수가 일치했을 때 최대 토크가 발생한다. 기계적 공진 주파수는 온도와 부하에 따라 변화하며, 온도가 높아지면 속도는 점점 줄어든다.
이는 상기 기계적 공진 주파수, 즉, 최적의 공진점이 점점 낮은 쪽의 주파수 대로 이동함을 보여준다.
일반적으로 전기적 공진 주파수, 즉, 입력 전원의 주파수를 감소시키면서 조절한다.
그러나 최적의 공진점을 지나쳐서 점점 더 주파수를 감소시키면, 초음파 진동 발생기의 속도는 급격히 감소하다가 정지하게 된다.
전력 변환 장치의 전기적 공진 주파수는 변화된 초음파 진동 발생기의 기계적 공진 주파수를 찾아내어 추종해야지만 효율적인 구동과 안정된 운전점을 찾게된다.
상기 초음파 진동 발생기의 기계적 공진 주파수를 나타내기 위해서 본원 발명의 2상 초음파 진동 발생기의 기계적 상수들은 다음 수학식 11과 같다. 이때, Lusm은 진동 고정자 질량 효과에 의한 등가 인덕터이고, Cusm은 진동 고정자 스프링 효과에 의한 커패시터이다.
Figure 112008003313260-pat00021
여기서, 상기 m은 진동 고정자 세라믹-금속의 질량, F는 force factor, K는 진동 고정자 세라믹-금속간의 스프링 상수이다.
상기 기계적 상수들을 가지고 2상 초음파 진동 발생기의 기계적 공진 주파수 fusm을 나타내면 하기 수학식 12와 같다.
Figure 112008003313260-pat00022
따라서, 본원 발명의 2상 초음파 진동 발생기에 직접 인가되는 전원 전압의 주파수 fs는 하기 수학식 13과 같다.
Figure 112008003313260-pat00023
여기서, 상기 Cd는 2상 초음파 진동 발생기의 압전 세라믹층(130)의 압전 세라믹의 블로킹 커패시턴스이고, 상기 Li는 외부 인덕터이고, 상기 Δf는 2상 초음파 진동 발생기의 제어에 필요한 가변 주파수이다.
따라서, 상기 수학식 13을 이용하여 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기의 최대 토크를 발생시킬 수 있는 전원 전압의 주파수를 찾을 수 있게 한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기의 본체 및 밴드의 앞면과 뒷면을 도시한 도들이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 치료기 본체(300)와 지지 밴드(400)를 포함하고 있다.
상기 치료기 본체(300)의 앞면(도 4 참조)에는 휴대용 복합 물리 치료기의 작동 시간을 표시하는 제1표시부(310) 및 휴대용 복합 물리 치료기의 작동 강약 및 시간을 사용자가 입력할 수 있도록 하는 제1입력부(320)를 구비하고 있다.
또한, 상기 치료기 본체(300)의 양 측면에는 상기 치료기 본체(300)를 환자의 환부에 고정할 수 있도록 하는 지지 밴드(400)가 연결되어 있다.
상기 지지 밴드(400)의 일정 위치에는 상기 지지 밴드(400)의 길이를 조절할 수 있는 지지 밴드 길이 조절 부재(410)들을 구비하고 있다. 상기 지지 밴드 길이 조절 부재(410)로 상기 지지 밴드(400)의 길이를 조절함으로써 환자의 무릎, 팔, 어깨 및 허리 등 다양한 위치에 고정하여 치료할 수 있도록 한다.
또한 상기 지지 밴드(400)의 양쪽 끝단부에는 상기 지지 밴드(400)의 양 끝단부를 체결하여 고정할 수 있는 암고정부재(420) 및 수고정부재(430)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 지지 밴드(400)는 상기 치료기 본체(300)가 환자의 환부에 접촉하였을 때 압박감을 주면서도 동시에 거부감은 줄이기 위해 탄력성을 지닌 천연가죽 및 인공가죽을 사용하거나 천연 섬유 또는 합성 섬유 등을 조합한 것을 사용한다.
한편, 상기 치료기 본체(300)의 뒷면(도 5 참조)에는 상기 도 1을 참조하여 설명한 LED 소자(200)를 구비한 2상 초음파 진동 발생기(100)가 부착되어 있다.
또한, 상기 치료기 본체(300)의 일 측면에는 상기 제1표시부(310), 제1입력부(320), 2상 초음파 발생 진동기(100) 및 LED 소자(200) 들을 이후 설명될 제어기 본체 등과 같은 외부와 연결하기 위한 제1접속 단자(330)를 구비하고 있다.
따라서, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비하여 상기 2상 초음 파 진동 발생기 및 LED 소자에서 투사되는 초음파 및 광을 이용하여 환자의 환부에 투사함으로써 통증해소 및 세포 활성화를 통해 환부의 치유를 높이는 장치이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기의 제어기 본체를 도시한 도들이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기의 제어기 본체(500)는 상기 치료기 본체(300)의 제1접속 단자(330)와 커넥터 케이블(600)로 연결되는 제2접속 단자(610)를 구비하고 있다.
또한, 도면에 자세히 도시하고 있지는 않지만 상기 제어기 본체(500)의 내부에는 전력 변환 장치를 포함하는 전원 공급 장치 및 상기 치료기 본체(300)의 제1표시부(310), 제1입력부(320), 2상 초음파 진동 발생기(100) 및 LED 소자(200)와 상기 케넉터 케이블(600)로 연결되는 제어부를 구비하고 있다.
이때, 상기 전원 공급 장치는 외부에서 공급되는 전원을 DC 24V 및 12V로 변환하여 본 발명의 복합 물리 치료기에 공급하는 역할을 한다.
또한, 상기 제어기 본체(500)의 표면에는 상기 제어부와 연결되며, 상기 제어부에 연결되어 상기 제어부에서 제공되는 신호들, 예컨대, 상기 2상 초음파 진동 발생기의 설정 모드 등을 표시하는 제2표시부(510)를 구비하고 있다.
또한, 상기 제어기 본체(500)의 표면에는 초음파의 주파수, 듀티비 및 위상차 등의 2상 초음파 진동 발생기의 작동 모드를 제어하는 신호 및 상기 LED 소자의 세기 등을 제어하는 신호들을 입력하는 제2입력부(520)를 구비하고 있다.
한편, 상기 제어기 본체(500)에는 외부 전원을 공급하기 위한 전원 케이블(700)을 구비하여 상기 제어기 본체(500)에 전원을 공급한다.
따라서, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 상기에서 상술한 바와 같이 치료기기 본체 및 제이기 본체를 구비하여 휴대가 간편하고 손쉽게 이용할 수 있도록 설계되어 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기 전체의 간략한 회로를 도시한 회로도이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 크게 치료기 본체(300) 및 제어기 본체(500)를 포함하고 있다.
상기 치료기 본체(300)는 제1표시부(310), 제1입력부(320), 2상 초음파 진동 발생기(100) 및 LED 소자(200)를 포함하고 있다.
또한, 상기 제어기 본체(500)는 제2표시부(510), 제2입력부, 전력 변환 장치를 포함하는 전원 공급 장치(530) 및 제어부(540)를 포함하고 있다.
이때, 상기 제어부(540)는 상기 치료기 본체(300)의 제1표시부(310), 제1입력부(320), 2상 초음파 진동 발생기(100) 및 LED 소자(200)와 커넥터 케이블(600)로 연결되어 있고, 상기 제어기 본체(500) 표면의 제2표시부(510), 제2입력부 및 전원 공급 장치(530)와 연결되어 있다.
따라서, 상기 제어부(540)는 사용자가 상기 제1입력부(320) 및 제2입력부(520)를 통해 입력하는 여러 제어 신호들을 처리하게 되는데, 상기 제어부(540) 는 마이크로 프로세서(미도시)를 구비하고 있음으로 상기 제어 신호들을 처리하여 상기 치료기 본체(300)의 2상 초음파 진동 발생기(100)들 및 LED 소자(200)들을 제어하고, 상기 제어 신호들 및 처리 결과를 상기 제1표시부(310) 및 제2표시부(510)에 표시한다.
따라서, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 초음파 및 LED 광을 복합적으로 환자의 통증 부위에 투사하여 통증 해소 및 세포 활성화를 통해 치유 속도를 높을 수 있는 휴대용 복합 물리 치료기를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 종래의 초음파 발생기와 달리 2상 진행파형 초음파 발생기를 사용함으로써 각 상 간의 위상을 ±90°와 0°로 설정할 수 있어 두 가지 모드 방식의 초음파를 투사함으로써 치유 속도를 높을 수 있는 휴대용 복합 물리 치료기를 제공하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 2상 초음파 진동 발생기 자체에서 발생된 열을 환자의 통증 부위에 접촉하여 온열 치료에 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기는 LED 소자를 구비하고 있어 치료에 효과가 있는 적외선 파장대를 조사할 수 있어 효과적인 광화학적 치료가 가능하다는 효과가 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기의 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기의 본체 및 밴드의 앞면과 뒷면을 도시한 도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기의 제어기 본체를 도시한 도들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기 전체의 간략한 회로를 도시한 회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 2상 초음파 진동 발생기 200 : LED 소자
300 : 치료기 본체 400 : 지지 밴드
500 : 제어기 본체 600 : 커넥트 케이블

Claims (6)

  1. 중심 구멍을 구비한 환형의 2상 초음파 진동 발생기; 및
    상기 2상 초음파 진동 발생기의 중심구멍에 구비된 LED 소자;를 포함하며,
    상기 2상 초음파 진동 발생기:는
    중심구멍을 구비한 환형의 진동 고정자;
    상기 진동 고정자 하부에 구비되는 제1전극층;
    상기 제1전극층 하부에 구비되는 제2전극층; 및
    상기 제1전극층 및 제2전극층 사이에 구비되며, 상기 진동 고정자의 환형에 대응하며, A상을 발생하는 제1압전 세라믹군과 B상을 발생하는 제2압전 세라믹군을 포함하는 압전 세라믹군층;을 포함하며,
    상기 2상 초음파 진동 발생기에서 투사된 2상 초음파 및 상기 LED 소자에서 투사된 광으로 환자의 환부를 치료하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기.
  2. 치료기 본체;
    상기 치료기 본체의 양 측면에 연결되며 길이 조절이 가능한 지지 밴드; 및
    상기 지지 밴드의 양 끝단부에 각각 구비되어 상기 지지 밴드의 양 끝단부를 체결하는 암고정부재와 수고정부재;를 포함하며,
    상기 치료기 본체의 타측 표면에는 A상 및 B상을 발생하며, 중심 구멍이 있는 환형의 2상 초음파 진동 발생기; 및
    상기 초음파 진동 발생기들 각각의 중심구멍에 구비된 LED 소자;를 구비하며,
    상기 치료기 본체의 일측 표면에는 상기 2상 초음파 진동 발생기들 및 LED 소자들과 연결된 제1입력부 및 제1표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 2상 초음파 진동 발생기:는
    상기 A상을 발생하는 제1압전 세라믹군 및 상기 제1압전 세라믹군의 상부 및 하부에 각각 구비되며 상기 제1압전 세라믹군에 전원을 공급하는 전극들을 포함하는 A상 진동소자;
    상기 B상을 발생하는 제2압전 세라믹군 및 상기 제2압전 세라믹군의 상부 및 하부에 각각 구비되며 상기 제2압전 세라믹군에 전원을 공급하는 전극들을 포함하는 B상 진동소자; 및
    상기 A상 진동소자 및 B상 진동소자 상에 구비되어, 상기 A상 진동소자 및 B상 진동소자에서 발생된 A상 및 B상을 외부로 전달하는 진동고정자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 치료기 본체의 일 측면에는 상기 제1입력부, 제1표시부, 초음파 진동 발생기들 및 LED 소자들을 외부와 연결하기 위한 제1접속 단자를 구비하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복합 물리 치료기는
    상기 제1접속 단자와 커넥터 케이블로 연결되는 제2접속 단자를 구비한 제어기 본체를 포함하며,
    상기 제어기 본체:는
    그 내부에 구비된 전원 공급 장치;
    상기 전원 공급 장치와 연결되며 상기 제2접속 단자와 연결되어 상기 치료기 본체의 제1입력부, 제1표시부, 2상 초음파 진동 발생기들 및 LED 소자들과 연결된 제어부; 및
    상기 제어부에 연결된 제2입력부 및 제2표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1입력부는 상기 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자의 강도를 제어하는 신호를 입력하는 입력부이고,
    상기 제1표시부는 상기 복합 물리 치료기의 작동시간을 표시하는 표시부이고,
    상기 제2입력부는 상기 복합 물리 치료기의 작동 모드를 제어하는 신호를 입력하는 입력부이고,
    상기 제2표시부는 상기 제어부에서 제공되는 신호들을 표시하는 표시부인 것을 특징으로 하는 2상 초음파 진동 발생기 및 LED 소자를 구비한 휴대용 복합 물리 치료기.
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