KR101154223B1 - 초음파 수치료기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파 수치료기에 관한 것으로서, 소정 주파수의 초음파를 발생하는 압전소자 및 상기 초음파의 진폭을 증폭하는 초음파 방사면을 포함하는 초음파 진동자와, 내부벽면에 상기 초음파 진동자가 부착되고 욕수가 수용되는 수조와, 상기 초음파 진동자에 전기신호를 공급하는 구동회로를 포함하는 초음파 수치료기에 있어서, 상기 수조의 상기 내부벽면은 최소한 상기 초음파 진동자보다 큰 영역을 가지는 요입부를 포함하고, 상기 초음파 진동자는 상기 요입부의 내부 저면에 부착된다.

또한, 상기 요입부는 그 가장자리를 일정 각도로 테이퍼 가공하여 일정 간격을 사이에 두고 형성되는 적어도 하나 이상의 경사부를 포함한다.

초음파진동자, 수치료기, 압전소자, 요입부, 경사부

Description

초음파 수치료기 {Ultrasonic Hyrdo-Therpy Apparatus}

도 1은 통상적인 생체용 초음파진동자의 구조를 나타내는 개략도.

도 2a는 종래의 초음파 수치료기의 개략 구조도.

도 2b는 초음파 수치료기에 생체용 초음파 진동자가 고정되는 부분의 개략 구조도.

도 3은 본 발명에 있어서 생체용 초음파 진동자가 고정되는 부분의 개략 구조도.

도 4는 본 발명에 의한 일 실시예에 있어서 생체용 초음파 진동자가 고정되는 부분의 개략 구조도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명

1, 11, 21: 생체용 초음파 진동자 2, 12, 22: 압전소자

3, 13, 23: 초음파 방사면 14: 나사산

15, 25 수조 16: 분사노즐

17: 공기노즐 18, 28: 수조벽면

19, 29: 수조 바닥면 10, 20: 초음파 수치료기

26: 경사부 27: 요입부

30: 구동회로

본 발명은 초음파 수치료기(水治療機)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반적인 수조에 초음파 진동자를 장착하여 인체에 유익한 작용을 발휘할 수 있는 초음파 마사지 기능을 갖춘 초음파 수치료기에 있어서 초음파 진동자 설치부의 구조를 개선하여 초음파 자극에 의한 효과를 극대화할 수 있는 초음파 수치료기에 관한 것이다.

일반적으로, 초음파 진동자(Ultrasonic Transducer)는 전기에너지를 기계적 진동으로 변환시키는 장치로서, 이러한 진동자를 사용하는 통상적인 생체용 초음파진동자는 상기 진동자의 진동을 증폭할 수 있도록 금속블록을 볼트 또는 접착제로 체결하여 일체화시키는 구조의 진동자를 사용한다.

도 1은 통상적인 생체용 초음파 진동자의 구조를 나타내는 개략도이다.

통상적인 생체용 초음파 진동자(1)는 압전소자(2)에 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등의 금속재질로 되는 초음파 방사면(3)을 접착시킨 구조로 이루지며, 통상적으로 MHz 대역의 주파수를 사용한다. 초음파 방사면(3)은 일종의 금속 진동부로서, 압전소자(2)에서 발생되는 초음파 대역의 진동을 전달하는 과정에서 그의 진폭을 증폭시키거나 상기 진동에 의해 발생하는 열을 방출하는 역할을 한다.

초음파 방사면(3)으로부터 방사되는 초음파는 생체로 전달되는 과정에서 피부조직에 흡수되고, 흡수된 초음파는 열로 변환되어 생체조직의 미소한 온도상승을 야기하게 된다. 이에 따라 모세혈관으로의 혈액 공급과 세포 간에 임파액의 흐름이 원활해져서 신진대사가 활성화된다.

최근에는 이러한 인체로의 유익한 효과를 응용하여 초음파 마사지 기능을 갖춘 초음파 수치료기가 활발히 연구 개발되고 있다. 특히, 이러한 초음파 수치료기를 수조 내에 구비하여 수조 내에서 마사지 기능을 극대화하는 수조가 각광을 받고 있다.

도 2a는 종래의 초음파 수치료기의 개략 구조도를, 도 2b는 초음파 수치료기에 생체용 초음파 진동자가 고정되는 개략 구조도를 나타낸다.

종래의 초음파 수치료기(10)는 인체로의 마사지 기능을 하는 생체용 초음파 진동자(11), 인체로 수류를 방출하여 마사지 기능을 하는 분사노즐(16), 그리고 인체로 공기를 방출하여 마사지 기능을 하는 공기노즐(17) 및 이들이 수용되는 수조(15) 등을 구비한다. 사용자는 수조(15) 내에서 상기 초음파, 수류, 분사되는 공기 등에 인체부위를 접촉하게 함으로써 마사지를 받게 된다.

특히, 생체용 초음파 진동자(11)는 초음파 수치료기(10) 내 수조(15)의 벽 외부로부터 내부를 향하여 수조벽면(18)을 관통하도록 설치되며, 이에 따라 생체용 초음파 진동자(11)의 초음파 방사면(13)이 수조(15)의 내부를 향하도록 돌출되어 고정된다. 따라서, 사용자가 초음파 수치료기(10)를 사용할 때 사용자의 인체 특정부위가 초음파 진동자(11)에 직접 접촉하여 인체의 무게로써 상기 초음파 진동자(11)를 가압하는 구조로 되어버린다. 결국 이는 생체용 초음파 진동자(11)의 급격한 부하변동과 이로 인한 과부하 발생을 유발시키며, 적절한 동작조건을 벗어 나 효율적인 초음파 방사가 이루어지지 못함은 물론, 심할 경우에는 압전소자(12)의 파손 또는 해당 구동회로의 소손 등 기기의 영구적인 장애를 발생시키는 심각한 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파 수치료기에 있어서 종래 초음파 진동자 설치부의 구조를 개선하여 초음파 진동자가 인체부위에 직접 접촉되는 일 없이 언제나 욕수를 통해 초음파가 전달되고, 또한 욕수는 언제나 외부와 유통될 수 있도록 하는 초음파진동자의 고정부 구조를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징으로서, 본 발명에 의한 초음파 수치료기는 소정 주파수의 초음파를 발생하는 압전소자 및 상기 초음파의 진폭을 증폭하는 초음파 방사면을 포함하는 초음파 진동자와, 내부벽면에 상기 초음파 진동자가 부착되고 욕수가 수용되는 수조와, 상기 초음파 진동자에 전기신호를 공급하는 구동회로를 포함하는 초음파 수치료기에 있어서, 상기 수조의 상기 내부벽면은 최소한 상기 초음파 진동자의 상기 초음파 방사면보다 면적이 크고 내부 저면을 가지는 요입부를 포함하고, 상기 초음파 진동자는 상기 요입부의 상기 내부 저면에 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 특징으로서, 상기 요입부는 그 가장자리를 일정 각도로 테이퍼 가공하여 일정 간격을 사이에 두고 형성되는 적어도 하나 이상의 경사부 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 특징으로서, 상기 초음파 진동자의 방사면과 상기 수조의 내부벽면 간의 거리는 상기 주파수 파장의 1/4의 기수배인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명이 하술하는 실시예는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공되는 것이며, 본 발명은 상기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명에 의한 일 실시예에 있어서 생체용 초음파 진동자가 고정되는 부분의 구조를 개략적으로 나타낸다.

먼저, 본 발명에 의한 초음파 수치료기(20)는 생체용 초음파 진동자(21)와, 이 진동자(21)가 부착되며 또한 욕수를 수용하여 수치료가 가능하도록 하는 수조(23)와, 상기 진동자(21)에 전기신호를 공급하는 구동회로(30) 등을 포함하여 구성된다.

생체용 초음파 진동자(21)는 압전소자(22)에 알루미늄 또는 스테인레스 스틸 등의 금속재질로 되는 초음파 방사면(23)을 접착제로 접착하거나 또는 볼트 등으로 부착 또는 결착한 구조로 이루지며, MHz 대역의 주파수를 사용한다. 압전소자(22)는 이에 전기적으로 연결된 구동회로(30)로부터 전기적 신호를 받아 작동하며, 초음파 방사면(23)은 일종의 금속 진동부로서 압전소자(22)에서 발생하는 초음파 대역의 진동을 사용자의 인체부위로 방사하는 과정에서 그의 진폭을 증폭시키고 상기 진동에 의해 발생하는 열을 방출하게 된다.

생체용 초음파 진동자(21)는 수조(25) 벽 외부로부터 내부를 향하여 그 내부벽면(28)의 일정 부위를 관통하도록 설치되며, 초음파 방사면(23)이 수조(25)의 내부를 향하도록 배설, 고정된다.

특히, 본 발명에서는 초음파 진동자(21)가 부착되는 수조 내부벽면(28)에 있어서 초음파 진동자(21)의 부착위치를 중심으로 주변의 일정거리 내에 있는 수조 내부벽면(28)을 소정 깊이로 요입되게 가공하여 요입부(27)를 형성하고, 요입부(27)의 내부 저면에 초음파 방사면(23)이 수조(24)의 내부를 향하도록 초음파 진동자(21)를 배설한다. 이렇게 하면, 사용자의 인체부위가 초음파 방사면(23)에 직접 밀착되어 상기 초음파 진동자(22)를 가압하여 과부하를 발생시키는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 일 실시예로서 도 4에 나타내듯이 요입부(27)의 주위 가장자리에는 일정 간격을 두고 복수 개의 경사부(26)가 배설된다. 도 4a는 본 발명에 의한 일 실시예에 있어서 생체용 초음파 진동자가 고정되는 부분의 개략 구조도이고, 도 4b는 그 평면도이다.

경사부(26)는 요입부(27)의 가장자리 모서리를 일정 각도로 테이퍼 가공하여 형성한다. 이로써, 사용자의 인체부위가 요입부(27) 전면을 막더라도 요입부(27) 내부의 욕수가 수조(25) 내로 배출 또는 인입되어 욕수가 원활히 순환될 수 있게 된다. 따라서, 항상 요입부(27) 내부에는 깨끗한 욕수가 수용되는 것이 가능하고 이를 통하여 초음파 방사면(23)에서 방사되는 초음파가 사용자의 인체부위로 전달되어 진다. 또한, 상기 복수 개의 경사부(26)의 간격은 경사부(26)의 개수에 따라 달라질 수 있으며, 될 수 있는 한 욕수의 순환이 최대로 되도록 설정함이 물론 바람직하다.

통상적으로 사용하는 수조 내부의 공간은 방사되는 초음파의 용량 및 파장에 비해 충분히 크기 때문에, 정재파(Standing Wave)가 형성될 가능성은 그다지 크지 않은 편이다. 그러나, 만일 사용자가 초음파 진동자(21)와 매우 가까운 부위에 위치하는 경우에는 상기 정재파가 형성되어 초음파 진동자 방사면(23)과 인체부위 간의 거리에 의해 초음파가 미치는 치료효과가 크게 달라질 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 요입부(27)의 깊이(H)를 초음파 진동자 방사면(23)과 인체부위 간의 간격이 방사되는 초음파 주파수에 의해 결정되는 파장의 1/4의 기수배로 되도록 설정함이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 초음파 방사면(23)에서 방사되는 초음파의 최대 음압이 사용자의 인체부위로 전달되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 수치료기는 초음파 진동자의 부착구조를 개선함으로써 수조 내에서 사용자가 어떠한 자세를 취하더라도 인체부위와 초음파 방사면 간의 직접 밀착에 의해 초음파진동자에 과부하가 발생되는 현상을 막을 수 있으며 초음파 진동자 주위의 욕수가 주변부와 원활하게 소통될 수 있으므로, 초음파 자극에 의한 효과를 극대화하는 효과가 있다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이고, 이러한 수정, 변경, 부가 등은 특허청 구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (3)

1. 소정 주파수의 초음파를 발생하는 압전소자 및 상기 초음파의 진폭을 증폭하는 초음파 방사면을 포함하는 초음파 진동자와, 내부벽면에 상기 초음파 진동자가 부착되고 욕수가 수용되는 수조와, 상기 초음파 진동자에 전기신호를 공급하는 구동회로를 포함하는 초음파 수치료기에 있어서,

   상기 수조의 상기 내부벽면은 최소한 상기 초음파 진동자의 상기 초음파 방사면보다 면적이 크고 내부 저면을 가지는 요입부를 포함하고,

   상기 초음파 진동자는 상기 요입부의 상기 내부 저면에 부착되는 것을 특징으로 하는 초음파 수치료기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 요입부는 그 가장자리를 일정 각도로 테이퍼 가공하여 일정 간격을 사이에 두고 형성되는 적어도 하나 이상의 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 수치료기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 초음파 진동자의 방사면과 상기 수조의 내부벽면 간의 거리는 상기 주파수 파장의 1/4의 기수배인 것을 특징으로 하는 초음파 수치료기.

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