KR102337152B1 - 그래핀 온열 시트 방식의 눈 마사지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 그래핀 온열 시트 방식의 눈 마사지 장치에 관한 것이다. 눈 주변 부위의 마사지를 위한 눈 마사지 장치는 폴리이미드 소재의 베이스 기재(11); 베이스 기재(11)에 배치되는 그래핀 시트(12); 및 그래핀 시트(12)의 둘레를 따라 배치되면서 그래핀 시트(12)와 전기적으로 분리된 그래핀 스트립(13)으로 이루어진 그래핀 온열 시트(10)를 포함한다.

Description

그래핀 온열 시트 방식의 눈 마사지 장치{A Graphene Warm Sheet Type of a Apparatus for Massaging an Eye}
본 발명은 그래핀 온열 시트 방식의 눈 마사지 장치에 관한 것이고, 구체적으로 마사지가 되는 눈 부위의 온도가 그래핀 소재의 온열 시트에 의하여 조절되는 그래핀 온열 시트 방식의 눈 마사지 장치에 관한 것이다.
시각 정보의 획득을 위한 눈은 쉽게 피로해지는 경향이 있고, 다양한 형태의 전자기기의 사용으로 인하여 눈의 기능이 약화될 수 있다. 이와 같은 눈의 피로 또는 눈의 기능의 약화를 방지하기 위한 수단으로 눈 마사지 장치가 사용될 수 있고, 예를 들어 특허등록번호 제10-0910317호는 진동판에 의하여 눈 부위에 진동을 인가하는 눈 안마기에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 10-1054552는 히팅 필름이 설치되고 음원 공급이 가능한 눈 마사지기에 대하여 개시한다. 눈 부위는 외부 자극에 민감하고, 예를 들어 온도 자극에 대하여 민감하므로 온도가 정해진 수준으로 유지되면서 전류의 누설 또는 이와 유사한 전기적 자극이 방지될 수 있는 방법으로 눈 부위의 마사지가 이루어질 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 구조를 가진 눈 마사지 장치에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
특허문헌 1: 특허등록번호 제10-0910317호(김창온, 2009년07월31일 공고) 눈 안마기 특허문헌 2: 특허등록번호 제10-1054552호(김창온, 2011년08월04일 공고) 눈 주위 마사지기
본 발명의 목적은 폴리이미드 기재에 결합된 그래핀 가열 시트에 의하여 눈 주변 부위가 온열이 되도록 하는 그래핀 온열 시트 방식의 눈 마사지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 눈 주변 부위의 마사지를 위한 눈 마사지 장치는 폴리이미드 소재의 베이스 기재; 베이스 기재에 배치되는 그래핀 시트; 및 그래핀 시트의 둘레를 따라 배치되면서 그래핀 시트와 전기적으로 분리된 그래핀 스트립으로 이루어진 그래핀 온열 시트를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 그래핀 시트 또는 그래핀 스트립은 폴리이미드 그래핀 복합체가 되는 것을 특징으로 하는 그래핀 온열 시트 방식의 눈 마사지 장치.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 그래핀 시트 또는 그래핀 스트립은 1550 내지 1590 ㎝-1의 진동 주파수 대역에서 피크(Peak) 값을 가진다.
본 발명에 따른 그래핀 온열 시트 방식의 눈 마사지 장치는 그래핀 시트 모듈에 의하여 눈 주변 부위가 온열이 되도록 하는 것에 의하여 눈 마사지 효과가 상승되도록 한다. 이와 같은 구조에 의하여 정확한 온도 조절이 가능하도록 하면서 균일한 온열이 가능하도록 한다. 예를 들어 그래핀 시트 모듈의 빠른 열전도 특성에 의하여 미리 결정된 온도 범위로 쉽게 온열이 되면서 시트 부위 전체가 신속하게 균일한 온도가 되도록 한다. 이에 따라 눈의 마사지 효과가 상승되도록 한다. 본 발명에 따른 눈 마사지 장치는 방출되는 전자기파의 피크(Peak) 주파수 대역에 따라 인가되는 전압 또는 전류를 조절하여 전력 소비가 감소되도록 하면서 최적의 눈 마사지 효과가 발생되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 눈 마사지 장치에 적용되는 그래핀 가열 시트 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 눈 마사지 장치에서 그래핀 가열 시트 모듈의 배치 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 눈 마사지 장치에 적용되는 가압 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 눈 마사지 장치의 외관 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 눈 마사지 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 눈 마사지 장치에 적용되는 그래핀 가열 시트 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 눈 주변 부위의 마사지를 위한 눈 마사지 장치는 폴리이미드 소재의 베이스 기재(11); 베이스 기재(11)에 배치되는 그래핀 시트(12); 및 그래핀 시트(12)의 둘레를 따라 배치되면서 그래핀 시트(12)와 전기적으로 분리된 그래핀 스트립(13)으로 이루어진 그래핀 온열 시트(10)를 포함한다.
눈 마사지 장치는 눈 주변 부위의 피부를 진동시키거나, 공기압을 가하거나 또는 전자기파의 인가가 가능한 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 적절한 실시 예에 따르면, 온열 시트에 의하여 눈 주변 부위가 온열이 될 수 있고, 바람직하에 그래핀 온열 시트(10)에 의하여 온열이 될 수 있다. 베이스 기재(11)는 중간 부분이 반원의 띠 형상이 되면서 반원의 양쪽 끝 부분으로부터 사각 판 형상으로 대칭으로 연장되는 형상이 될 수 있다. 베이스 기재(11)는 다양한 절연 소재로 만들어질 수 있지만 바람직하게 폴리이미드 소재가 될 수 있다. 폴리이미드는 낮은 흡습 특성, 작은 열팽창 계수 및 작은 유전 상수 값을 가지면서 넓은 온도 범위에서 물리적 특성이 변하지 않는 특성을 가진 내열성 고분자에 해당한다. 베이스 기재(11)는 필름 또는 패드 형상을 가질 수 양쪽 전체적으로 중심 부위를 기준으로 대칭 형상이 될 수 있다. 그리고 코 부위에 해당하는 상대적으로 얇은 폭으로 반원형 또는 이와 유사한 곡선 형상으로 연장되는 중간 부위(CP)를 기준으로 양쪽 눈을 덮을 수 있는 대칭 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 그래핀 시트(12)는 양쪽 눈 주변 부위를 기준으로 베이스 기재(11)에 대응되는 형상을 가질 수 있고, 예를 들어 전체적으로 작은 크기를 가진 베이스 기재 형상이 될 수 있다. 그리고 그래핀 시트(12)의 둘레를 따라 띠 형상으로 그래핀 스트립(13)이 배치될 수 있다. 그래핀 스트립(13)은 그래핀 시트(12)를 둘러싸는 형상이 될 수 있고, 그래핀 시트(12)의 둘레 면과 분리되어 전기적으로 서로 절연될 수 있다. 바람직하게 그래핀 스트립(13)은 베이스 기재(11)의 가장자리를 따라 일정한 폭으로 연장되면서 그래핀 시트(12)의 가장자리와 일정한 분리 간격을 형성하도록 배치될 수 있다. 그래핀 시트(12)와 그래핀 스트립(13)은 그래핀 또는 폴리이미드/그래핀 복합체가 될 수 있다. 예를 들어 그래핀 시트(12) 또는 그래핀 스트립(13)은 폴리이미드에 그래핀 옥사이드(graphene oxide) 또는 환원 그래핀 옥사이드(reduced graphene oxide)가 1 내지 10 wt%로 균일하게 분산된 복합체가 될 수 있다. 폴리이미드에 비하여 큰 인장 강도(Tensile strength), 작은 신장률(Elongation) 및 큰 영 계수(Young’s Modulus)를 가질 수 있다. 예를 들어 그래핀 시트(12) 또는 그래핀 스트립(13)은 130 내지 1200 MPa의 인장 강도; 5 내지 12 %의 신장률; 및 12 내지 20 GPa의 영 계수를 가질 수 있다. 또한 그래핀 시트 또는 그래핀 스트립(13)은 8.0×10-7 내지 3.0×10-3 S/㎝의 전기 전도도를 가질 수 있다. 또한 라만 분광기에 의한 분광 스펙트럼은 적어도 두 개의 주파수 대역에서 피크(Peak) 값을 나타내고, 예를 들어 1354.8 ㎝-1의 진동 주파수에서 458.1 CPS의 피크 강도; 1585.9 ㎝-1의 진동 주파수 대역에서 1028.5 CPS의 피크 강도; 및 2748.3 ㎝-1의 진동 주파수 대역에서 186.6 CPS의 피크 강도를 가질 수 있다. 또는 1354.5 ㎝-1의 진동 주파수에서 169.3 CPS의 피크 강도; 1573.9 ㎝-1의 진동 주파수 대역에서 292.9 CPS의 피크 강도; 및 2700.4 ㎝-1의 진동 주파수 대역에서 81.2 CPS의 피크 강도를 가질 수 있다. 그래핀 온열 시트(10)은 전체 길이가 150 내지 200 ㎜가 되면서 위쪽으로 볼록한 중간 부위(CP)의 폭이 50 내지 60 ㎜가 되면서 폭이 30 내지 80 ㎜의 크기를 가질 수 있다. 그리고 위에서 폴리이미드/그래핀 복합체의 특성에 따라 저항이 5.0 내지 8.0 Ω이 되면서 2.5 내지 5.0 V에서 0.45 내지 0.80 A의 전류를 가지면서 작동되도록 만들어질 수 있다. 선택적으로 베이스 기재(11)는 0.01 내지 5 wt%의 탄소 나노 튜브 또는 탄소 분말을 포함할 수 있다. 그래핀 시트(12) 또는 그래핀 스트립(13)은 다양한 물리적 특성을 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
그래핀 시트(12) 및 그래핀 스트립(13)의 한쪽 끝에 전극 탭(14a, 14b)이 형성되어 그래핀시트(12) 및 그래핀 스트립(13)이 배터리와 같은 전원에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 1의 아래쪽에 도시된 것처럼, 베이스 기재(11)의 한쪽 부분에 절연체 소재로 연결 부위(15)가 형성될 수 있고, 연결 부위(15)로 그래핀 시트(12) 및 그래핀 스트립(13)이 한쪽 부분이 사각 형상으로 돌출되어 전극 탭(14a, 14b)이 형성될 수 있다. 각각의 전극 탭(14a, 14b)에 배터리의 양극 및 음극이 연결되어 그래핀 시트(12) 및 그래핀 스트립(13)을 통하여 전류가 흐르면서 열이 발생될 수 있다. 선택적으로 그래핀 시트(12)의 양쪽 눈을 덮는 부위에 비전도 부분(16a, 16b)가 형성될 수 있다. 비전도 부위(16a, 16b)는 부드러운 절연체 소재 또는 열전도 계수가 큰 소재로 형성되거나, 관통 홀 형상이 될 수 있고, 감긴 눈 형상에 대응되도록 큰 장반경을 가진 타원 형상이 될 수 있다. 이와 같은 비전도 부위(16a, 16b)의 형성에 의하여 그래핀 시트(12)에 의하여 발생되는 열이 눈을 중심으로 바깥쪽으로 확산되는 형태로 전달되도록 한다. 그래핀 온열 시트(10)는 전체적으로 필름 형상 또는 패드 형상으로 만들어질 수 있고, 예를 들어 공기압을 인가하는 에어백 또는 진동을 전달하는 진동 수단과 함께 눈 마사지 장치의 내부에 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 눈 마사지 장치에서 그래핀 가열 시트 모듈의 배치 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 그래핀 온열 시트(10)는 눈 마사지 장치(20)의 작동을 위한 다양한 장치와 함께 눈 마사지 장치의 내부에 배치될 수 있다. 눈 마사지 장치(20)는 예를 들어 보호 판(21); 보호 판(21)에 결합되는 작동 판(22); 작동 판(22)에 결합되는 그래핀 온열 시트(10); 그래핀 온열 시트(10)에 결합되는 에어백(23); 및 눈 부위에 접촉되는 접촉 패드(26)를 포함할 수 있다. 보호 판(21)은 눈 마사지 장치(20)의 바깥쪽 프레임을 형성할 수 있고, 외부에서 유입되는 광을 차단하면서 취급에 편리한 다양한 소재로 만들어질 수 있다. 작동 판(22)에 인쇄 회로 기판, 배터리, 모터, 펌프 또는 솔레노이드 밸브와 같은 작동을 위한 다양한 전자 부품, 전자 소자 또는 기계 부품이 결합될 수 있다. 그리고 작동 판(22)에 그래핀 온열 시트(10)가 결합되어 전기적으로 작동 판(22)과 연결될 수 있다. 그래핀 온열 시트(10)는 다양한 모드로 작동될 수 있고, 이에 따라 다양한 온도 범위로 발열될 수 있다. 에어 백(23)은 눈 부위에 압력을 가하는 기능을 가질 수 있고, 접촉 패드(26)은 얼굴에 접촉되어 눈 부위를 보호하면서 밀폐시키는 기능을 가질 수 있다. 접촉 패드(26)은 착용 유닛(25)이 결합되어 눈 마사지 장치(20)가 얼굴에 착용되도록 한다. 그래핀 온열 시트(10) 또는 에어백(23)은 다양한 위치에 배치될 수 있고, 눈 마사지 장치(20)는 눈 주변 부위에 자극을 인가하는 다양한 수단을 포함할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 눈 마사지 장치에 적용되는 가압 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 솔레노이드 밸브 모듈(30)에 눈 주변 부위에 압력이 인가되거나, 압력 진동이 발생될 수 있다. 솔레노이드 밸브 모듈(30)은 실린더 형상의 작동 하우징(31); 작동 하우징(31)의 내부에 배치되는 유도 실린더(32); 작동 하우징(31)의 한쪽 끝에 연결된 기체 유입 유닛(33); 유도 실린더(32)를 따라 이동 가능한 이동 코어(34); 유도 실린더(32)의 외부 둘레 면에 감긴 코일 유닛(35); 및 작동 하우징(31)의 다른 끝에 배치된 압력 조절 유닛(36)을 포함할 수 있다. 기체 유입 유닛(33)은 기체 유도 통로가 유도 실린더(32)의 내부로 연장되어 이동 코어(34)의 한쪽 끝에 인접하도록 연장될 수 있다. 이동 코어(34)의 한쪽 부분의 외부 둘레 면에 코일 스프링과 같은 탄성 수단이 결합될 수 있고, 이동 코어(34)의 양쪽 끝 부분에 고무 또는 실리콘과 같은 신축성을 가진 소재로 만들어진 개폐 수단(341, 342)가 결합될 수 있다. 그리고 압력 조절 유닛(36)은 적어도 하나의 배출 경로를 포함할 수 있고, 배출 경로는 제2 개폐 수단(342)에 의하여 개폐될 수 있다. 코일 유닛(35)에 전류가 인가되면 이동 코어(34)가 이동되면서 제1 개폐 수단(341)에 의하여 기체 유입 유닛(33)이 개폐될 수 있고, 이동 코어(32)는 탄성 수단에 의하여 원래의 위치로 복원될 수 있다. 이에 따라 기체가 화살표로 표시된 방향을 따라 이동되거나, 반대 방향으로 이동될 수 있다. 압력 조절 유닛(36)에 형성된 적어도 하나의 배출 경로는 에어백과 같은 가압 유닛과 연결될 수 있고, 가압 유닛은 분리 벽(DS)에 의하여 서로 분리된 다수 개의 가압 셀(37a, 37b)을 포함할 수 있다. 각각의 가압 셀(37a, 37b)에 기체가 유입되거나, 유출되는 유도 튜브(371a, 371b)가 형성될 수 있다. 각각의 유도 튜브(371a, 371b)는 압력 조절 유닛(36)에 연결될 수 있고, 솔레노이드 밸브 모듈(30)의 작동에 의하여 다수 개의 가압 셀(37a, 37b)이 동시에 또는 순차적으로 팽창되거나, 수축되어 눈 주변 부위에 압력이 가해질 수 있다. 가압 셀(37a, 37b)은 다양한 펌프 또는 이와 유사한 다양한 기체 주입 또는 배출 수단과 연결되어 작동될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 눈 마사지 장치의 외관 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면 눈 마사지 장치는 얼굴에 착용 가능한 구조를 가질 수 있고, 보호 판은 서로 접히거나, 펼쳐질 수 있는 제1, 2 서브 보호 판(21a, 21b)으로 이루어질 수 있다. 서브 보호 판(21a, 21b)의 한쪽 측면에 눈 마사지 장치의 작동을 조절하는 조절 수단(41)이 배치될 수 있고, 조절 수단(41)에 의하여 예를 들어 그래핀 온열 시트의 온열 수준이 조절될 수 있다. 제1 서브 보호 판(21a, 21b)는 회전 유도 유닛(42)에 결합되어 회전되면서 서로 접히거나 펼쳐질 수 있고, 회전 유도 유닛(42)에 충전 포트(43)가 형성되어 눈 마사지 장치가 충전될 수 있다. 또한 접촉 패드(26)에 오목한 형상의 위치 홈(261a, 261b)가 형성되어 눈 마사지 장치가 착용된 상태에서 접촉 패드(26)가 눈에 접촉되는 것이 방지되도록 한다. 눈 마사지 장치는 다양한 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 눈 마사지 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 제어 모듈(52)에 의하여 눈 마사지 장치의 온도 제어 유닛(511), 진동 제어 유닛(512) 및 압력 제어 유닛(513)의 작동이 조절될 수 있다. 온도 제어 유닛(511)에 의하여 그래핀 온열 시트(10)의 온도가 조절될 수 있고, 압력 제어 유닛(513)에 의하여 에어백(24)에 가해지는 압력이 조절될 수 있다. 온도/주기 탐지 유닛(53)에 의하여 온열 시트(10)의 온도, 진동 또는 압력의 주기가 탐지될 수 있고, 탐지 정보가 강도 조절 유닛(54)으로 전송될 수 있다. 강도 조절 유닛(54)은 온열 시트(10) 또는 에어백(24)이 미리 설정된 온도, 압력 또는 주기 범위에 있는지 여부를 확인하여 제어 모듈(52)로 전송할 수 있다.
눈 마사지 장치는 다양한 방법으로 작동될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 그래핀 온열 시트 11: 베이스 기재
12: 그래핀 시트 13: 그래핀 스트립
14a, 14b: 전극 탭 16a, 16b: 비전도 부위
20: 마사지 장치 21: 보호 판
22: 작동 판 23: 에어백
30: 솔레노이드 밸브 31: 작동 하우징

Claims (3)

  1. 눈 주변 부위의 마사지를 위한 눈 마사지 장치에 있어서,
    폴리이미드 소재의 베이스 기재(11);
    베이스 기재(11)에 배치되는 그래핀 시트(12); 및
    그래핀 시트(12)의 둘레를 따라 배치되면서 그래핀 시트(12)와 전기적으로 분리된 그래핀 스트립(13)으로 이루어진 그래핀 온열 시트(10)를 포함하고,
    그래핀 시트(12) 또는 그래핀 스트립(13)은 폴리이미드 그래핀 복합체가 되고 1550 내지 1590 ㎝-1의 진동 주파수 대역에서 피크(Peak) 값을 가지며,
    베이스 기재(11)의 한쪽 부분에 절연체 소재로 연결 부위(15)가 형성되고, 연결 부위(15)로 그래핀 시트(12) 및 그래핀 스트립(13)의 한쪽 부분이 사각 형상으로 돌출되어 각각 형성된 전극 탭(14a, 14b)을 더 포함하고,
    그래핀 시트(12)의 양쪽 눈을 덮는 부위에 비전도 부분(16a, 16b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 그래핀 온열 시트 방식의 눈 마사지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
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