KR102431396B1 - Led 전신 온열기 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 LED 전신 온열기는 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 몸체부와, 상기 몸체부를 덮는 커버부와, 상기 몸체부의 상단면에 배치되고 사용자의 신체가 전부 수용될 수 있는 크기를 갖는 상판과, 사용자는 상기 상판위에 누울 수 있고, 상기 상판은 빛을 통과시킬 수 있도록 투명한 플라스틱 소재로 구성되고, 사용자가 누워 있는 배면에 빛을 조사하는 하측온열부와 사용자의 전면 상체부와 하체부에 빛을 조사하는 상측온열부를 포함하는 공지의 온열기에 있어서, 상기 하측 온열부는 인체의 머리부에는 원적외선 LED 어레이를 배치하고, 인체의 상측부, 인체의 하측부에 근적외선 LED 어레이를 배치하고; 상기 상측 온열부는 상부 세그먼트와 하부세그먼트로 구분하고, 인체의 머리부에 해당하는 상부 세그먼트는 원적외선 LED 어레이만을 배치하고;먼저 챔버 내를 원적외선 LED로 예열을 한 후에 근적외선 LED로 사용자를 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 신속하게 LED 온열기 챔버의 예열이 가능하며, 근적외선 파장 중에 인체의 피부 가장 깊숙이 투과되어 들어가 온도를 상승시키는 근적외선 파장을 제공함으로서 효과적으로 짧은 시간에 환자의 환부를 가온할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 신속하게 LED 온열기 챔버의 예열이 가능하며, 근적외선 파장 중에 인체의 피부 가장 깊숙이 투과되어 들어가 온도를 상승시키는 근적외선 파장을 제공함으로서 효과적으로 짧은 시간에 환자의 환부를 가온할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 LED 전신 온열기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 LED에서 방사하는 원적외선으로 신속히 챔버를 가열하여 사용자가 챔버 내에 있는 시간을 줄이고, 챔버 이용 회전율을 향상시킨다. 본 발명은 심부 체온을 상승시킬 수 있는 LED 전신 온열기에 관한 것이다.
챔버(Chamber)의 기울기 조작이 가능하여 사용자의 장시간 자세에 대한 스트레스를 최소화할 수 있는 온열기에 관한 기술이다. 본 발명에서 사용하는 용어 “챔버(Chamber)는 바닥면과 커버가 결합되어 밀폐된 공간을 갖는 원통형의 통이나, 다각형의 밀폐된 공간을 갖는 찜질방과 같은 일정한 크기의 공간을 갖는 방(room)을 의미한다.
사람의 정상 체온은 36.5℃이고, 내부 장기가 있는 몸속 체온은 37℃ 전후가 좋다. 피부 표면 온도는 34~35℃ 정도로 심부 체온보다 다소 낮은 편이다. 우리 몸은 심부 체온의 영향을 많이 받는다. 심부 체온이 0.5~1℃만 높아지거나 낮아져도, 에너지를 방출하고 전환하고 저장하는 활동에 영향을 받는다.
심부 체온이 1℃ 올라가면 기초 대사율은 15% 상승한다고 알려져 있다. 반대로 체온이 내려가면 혈액순환이 제대로 되지 않아 혈액이 운반하는 산소나 영양소, 면역 물질이 신체 곳곳에 제대로 운반되지 않기 때문에 체내 균형이 깨지고, 각종 질병에 노출되기 쉽다. 이처럼 심부 체온은 우리 몸에서 체온을 조절해 면역력을 키우는 중요한 역할을 하고 있다. 특히 암 환자들이 일반인보다 체온이 낮은 경우가 많은데, 이는 암 세포가 차가운 환경을 좋아해 몸을 더 차게 만들기 때문이다. 여기에서 암세포가 열에 약하고, 열을 싫어하는 성질을 띠고 있다는 것도 알 수 있다.
암세포가 열을 싫어한다는 사실은 19세기 말에 발견되었다. 또 전염병으로 장기간 고열에 시달린 환자들에게서 육종이 치료되거나 완화되는 현상이 관찰되면서 몸속에 열을 가하는 것이 종양이나 암세포를 치료할 수 있을 거라는 실험들이 이어졌다. 온열치료는 이러한 원리를 이용해 암 치료의 보조 요법으로 항암치료나 방사선 치료 등과 병행하여 쓰이고 있다.
가시광선 영역은 380nm(보라) ~780nm(빨강)이며, 원적외선은 가시광선의 적색보다 강한 열작용을 하는 전자파로서 0.78㎛∼1mm를 적외선 영역을 구분하고 있다. 원적외선은 0.78∼1.5㎛를 근적외선, 1.5∼3㎛를 중적외선, 3∼1000㎛를 원적외선으로 세분화하고 있다. 이러한 원적외선은 자연상태에서 태양광선에 의해 많은 양이 지구상에 방사되고 있으며, 상온에서도 미량이나마 물질 간에 방사되고 있다. 원적외선은 물체의 깊숙한 곳까지 투시가 가능하며, 물체를 구성하고 있는 분자를 진동시켜 생체활동을 촉진하게 한다. 즉, 원적외선은 생체 흡수도가 좋아 침투하게 되면, 공명 공진 작용과 함께 미세혈관 확장 등에 효과가 있으며, 생체의 생리 에너지로써 이용되어 생체의 성장, 생식 및 건강상태의 유지에 중요한 요인을 차지하고 있다.
근적외선 LED는 600～630nm의 근적외선 파장을 갖는 적색 LED로서, 피부의 0.5mm까지 침투하는 원적외선보다 12배정도 깊숙한 6mm까지 침투하여 피부 세포를 활성화시킴으로써 피부를 이루는 성분인 콜라겐과 엘라스틴의 생성을 촉진시켜 피부노화를 방지하게 된다. 기존 온열기에 주로 사용하는 할로겐에 있어서, 영국에서 할로겐 전구 판매가 일절 금지되어 있다.
할로겐(독일어: halogen)은 화학 계열로 주기율표의 17족 원소를 말한다. 이들 원자의 최외각 전자 껍질에는 전자가 7개 존재하기 때문에 다른 원소로부터 전자를 하나 받아 음이온이 되기 쉬워서, 특히 최외각 전자껍질에 전자를 1개 소유하는 1족 원소(수소와 알칼리 금속)와 격렬하게 반응하여 염을 생성한다. 할로겐은 할로겐화 이온을 산화시켜서 얻으며, 할로겐 원소는 대부분 반응성이 큰 원소이어서 금속 염 형태로 존재한다. 또한 비금속을 나타내며, 이 원소들의 대부분은 독성이 강하므로 기체를 직접 흡입하거나 접촉하지 않도록 주의해야 한다. 할로겐은 Fluorine, Chlorine, Bromine, Iodine, Astatine, Tennessine과 같은 원소들이다. 이 원소들은 발암물질로 확인되어 인체에 유해한 물질이고, 독성이 강하므로 기체흡입이나 접촉에 유의해야 한다.
Halogen Free(할로겐 프리: 無(무)할로겐)규제 기준(IEC, JPCA 동일)은 아래와 같다. ① Chlorine : 900 mg/kg maximum, ② Bromine : 900 mg/kg maximum ③ Total halogen : 1,500 mg/kg maximum
할로겐램프는 통상 백열전구에 브롬이나 요오드화를 주로 넣어 사용한다. 브롬(BR, Bromine)은 원소기호 35이며, 브롬분자의 경우 실내 온도에서 붉은색 휘발성 액체이다. 특성은 냄새가 톡 쏘는 듯한 고약하고 실온에서 적갈색이고 휘발성 액체로서 부식성이 매우 강하며, 액체상태에서 신체조직을 상하게하고, 증기상태에서 눈, 목을 자극하여 해롭다. 특히 농축된 증기는 사람들에게 치명적이다. 브롬이온은 중추신경억제제로 작용하여 운동실조증, 떨림, 오심, 기면, 구토, 어지럼증, 불안정감, 시각장애, 기억손상, 환각, 방향감각상실, 집중력감소 등을 일으킬 수 있다. 또한, 브롬액체는 복통, 두통, 부식성 위창자염(gastroenteritis), 쇼크증상, 어지럼증, 흡인폐렴 폐부종으로 사망위험 등이 있을 수 있다.
요오드는 원소기호 53으로, 한국 사람들은 미역이나 다시마, 김 같은 해조류를 많이 먹기 때문에 외국인들에 비해 혈중 요오드 수치가 3배 이상 많은데 요오드 함유량이 많아 그 이상 섭취 시 심각한 부작용을 초래할 수 있다. 알레르기와 두드러기, 침샘의 염증, 갑상선기능항진증이나 저하증과 같은 부작용을 일으킬 수 있다. 갑상선에 심한 부종이 생길수도 있고, 갑상샘암을 유발하기도 하며, 바제도병(그레이브스병), 안구돌출 등이 발생할 수 있다.
대한민국 등록특허번호 제10-1441811호 “온열기”(이하, “종래기술 1”이라 한다)가 공개되어 있다. 종래기술 1은 커버와 바닥면으로 이루어지고 일측이 개방된 몸체부, 상기 몸체부의 길이방향을 따라 다수열로 내장되고, 내부에는 복수 개의 할로겐램프가 간격을 두고 길이방향으로 배치되는 램프관, 상기 램프관을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지고, 상기 램프관은 필터액이 충전된 원형파이프 형상의 유리용기로 이루어지되, 일측에는 필터액 유입구가 타측에는 필터액 유출구가 형성되는 것을 특징으로 한다. 종래기술 1은 열을 냉각시키기 위하여, 별도의 펌프로 물(필터액)을 강제 순환시키므로 소음 문제를 야기하여 챔버 안에서 30분 이상 누워있어야 하는 사용자가 소음에 의한 스트레스를 호소하고 있다. 이와 같은 문제점은 모두 “할로겐램프”를 사용함에 따라 발생되는 문제점이라 할 수 있다.
종래기술 1은 광원을 할로겐램프를 사용한다는 점과, 사용자가 챔버(chamber) 안에서 옷을 벗고 누운 상태로 있기 때문에 자세가 불편하다는 점, 근적외선이 방사되는 공간에 누워 있는 동안 근적외선의 눈에 대한 부작용인 백내장의 위험이 있다.
대한민국 등록특허번호 제10-1516356호 “심부체온 상승용 적외선램프모듈”(이하, “종래기술 2”라 한다)가 공개되어 있다. 종래기술 2는 의자 또는 사우나실 내에 설치되어 적정온도의 실내상태를 유지하면서 심부체온을 효과적으로 상승시켜 각종 질환 및 통증을 효과적으로 치료하고 예방할 뿐만 아니라 사용자가 고온의 불쾌감을 느끼지 않고 안락한 환경에서 온열치료를 할 수 있는 심부체온 상승용 적외선램프모듈에 관한 것이다. 종래기술 2는 일정크기의 함체로 이루어져 내부에 공간부가 형성되고 상부에 투명커버로 이루어지는 본체부와, 상기 본체부 내측 공간부에 다수 배치되어 설치되는 적외선발광부와, 상기 적외선발광부를 제어하는 제어부로 이루어진다.
광을 발생시키는 광원으로서 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하“”라 한다)는 발광 효율이 높고, 수명이 길고, 소비전력이 낮으며, 친환경적이라는 많은 장점들을 갖고 있다. 오늘날 LED를 사용하는 기술분야가 계속해서 증가하고 있는 추세이다.
최근 LED가 형광등, 백열등 등의 조명분야에 이용되고 있다. 한편, 이러한 LED를 이용한 응용제품들에서 특성 열화 및 고장의 가장 큰 원인으로 들 수 있는 것은 열적 스트레스(thermal stress)이다. 이러한 LED 칩들이 직접 동일 기판상에 고밀도 실장되어 신호등이나 조명설비 등으로 이용되는 경우 LED 칩들은 더욱 많은 열을 발산하며, 총 발광면적에 비례하여 방열량이 증대되는 경향이 있다.
특히 청색 LED의 경우 다른 색깔의 고휘도 LED에 비하여 상대적으로 높은 구동전압을 가지므로 온도가 증가하는 현상이 있다. 더 나아가 조명설비의 면적이 크고 LED 칩이 고밀도로 실장될수록 LED의 특성 열화 및 고장 발생은 더욱 심화된다.
따라서, 이러한 문제들을 해결하기 위해 수많은 기술이 개발되고 있다. 예컨대, LED 칩에서 발생된 열을 배출하기 위해서, 전기접속부와 인접한 LED 램프의 베이스를 금속으로 형성하는 등의 기술이 개발되었다. 대한민국 등록특허번호 제10-1433070호 “전신 광 조사기”이하, 종래기술 3“이라 한다)가 공개되어 있다. 종래기술 3은 지면에 수평 또는 수직하게 설치되고, 사용자가 위치되는 메인 프레임; 메인 프레임과 마주보도록 설치되고, 메인 프레임에 위치한 사용자의 피부에 광을 조사하는 커버 프레임을 포함하되; 커버 프레임은 메인 프레임과 마주하는 일면이 개방된 제1케이스; 제1케이스 내부에 설치되고, 개방된 일면을 통해 메인 프레임과 커버 프레임 사이에 위치하는 사용자를 향해 광을 조사하는 광원들을 갖는 광원 방출부; 및 광원 방출부를 외부와 공간적으로 분리시켜 광원들이 발광할 때 발생되는 대류열이 사용자에게 전달되지 않도록 제1케이스의 개방된 일면에 설치되는 제1대류 차단 커버를 포함하여 구성된다.
대한민국 등록특허번호 제10-1942547호“전신 치료기”이하, 종래기술 4“라 한다.)가 공개되어 있다. 도 1은 종래기술 4의 도면 2와 동일하다. 도 1에 도시된 종래기술 4는 사용자가 위치하는 상판을 포함하는 몸체부(1)와, 상기 몸체부(1)에 결합하여, 상기 상판을 덮는 커버부(4)와, 상기 몸체부(1)에 배치되며, 상기 상판의 하측에서 상기 상판을 향하여 광을 조사하는 제1 광조사부(2) 및 상기 커버부(4)에 배치되며, 상기 상판을 향하여 광을 조사하는 제2 광조사부(3)를 포함하고, 상기 제1 광조사부(2) 및 상기 2 광조사부(3)는, 복수 개의 광원이 제1 방향을 따라 일렬된 배치된 바(bar)형태의 복수 개의 광모듈을 포함하여 구성된다. 또한 제1광조사부(2)와 제2광주사부(3)에서 발생하는 열을 위부로 방출시키는 환기장치(6), 상기 몸체부(1) 일측면의 상부에 설치되는 측판(8), 사용자 발의 온도를 보온하는 적외선 램프(9)가 배치된다.
대한민국 등록특허번호 제10-0467982호 “자동온열 척추 물리치료기의 제어방법 및 장치”(이하. “종래기술 5“라 한다)가 공개되어 있다. 종래기술 5는 온열기 사용시 사용자의 입력된 신장수치에 따라 그 사용자에 적합한 경혈점의 위치를 검출하며, 수평, 수직뿐만 아니라, 좌우 운동이 가능하고, 뜸/지압/마사지 압력을 검출하여 신체의 굴곡특성에 관계없이 모든 지압점에서 균일한 압력으로 뜸/지압/마사지가 가능하며, 사용자가 본인의 의지대로 지압의 세기(강약)를 조절하여 사용자의 요구에 부응하도록 작동되며, 수평, 수직, 좌우운동을 조합하여 다양한 방향 및 움직임이 가능하므로, 뜸/지압/마사지의 효과를 극대화하도록 하며, 자동 또는 반자동, 복부모드를 선택함에 따른 사용자의 편의성을 증가시키도록 하는데 있다.
상기 사용자에 의해 지시된 기본 설정값에 따라 온열치료를 위한 초기 사용점, 지압력, 온도를 연산 설정하는 설정과정과, 상기 온열구를 초기 사용점에서부터 기 설정된 작동패턴대로 상승하강 운동 및 소정 폭으로의 수평운동, 좌우진동을 조합하여 사용점을 기준으로 뜸/지압/마사지하는 뜸/지압/마사지과정과, 상기 사용점에서의 설정된 뜸/지압/마사지 시간이 종료되면 다음 사용점으로 이동하여 상기한 뜸/지압/마사지과정을 반복한 후 최종 사용점에서 뜸/지압/마사지 과정을 완료한 후 초기 상태로 리턴하는 리턴과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 목적은 신속하게 LED 온열기 챔버를 예열하는 LED 전신 온열기를 제공하는 데에 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 근적외선 파장 중에 인체의 피부 가장 깊숙이 투과되어 들어가 온도를 상승시키는 근적외선 파장으로 치료 대상의 심부 체온을 집중적으로 상승시키는 LED 전신 온열기를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 LED 전신 온열기의 챔버 내의 사용자와 외부에 있는 의사, 간호사 및 관리자와 소통하는 통신수단을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 LED 전신 온열기의 챔버 내에 산소와 아로마를 공급할 수 있는 수단을 제공하는 데에 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 LED 전신 온열기의 자동소독 및 청소를 할 수 있는 수단을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 LED 전신 온열기는 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 몸체부와, 챔버 내에 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 몸체부와, 상기 몸체부를 덮는 커버부와, 상기 몸체부의 상단면에 배치되고 사용자가 누울 수 있는 크기를 갖고, 빛을 통과시킬 수 있도록 투명한 플라스틱 소재로 구성되는 상판과, 상기 상판은 사용자가 상기 상판위에 누울 경우 등뒤에 빛을 조사하는 하측온열부와, 사용자가 상기 상판위에 누울 경우 전면에 빛을 조사하는 상측온열부를 포함하여 구성된 온열기에 있어서,
전원부, 작동 모드 조작부, 산소공급부공급부, 센싱부, 타이머부, 경보음발생부, 챔버기울기구동부, 디스플레이구동부, 무선통신부, 정보처리부 및 메모리부로 구성된 제어부와; 상기 하측 온열부는 사용자의 머리부에 원적외선 LED 어레이를 배치하고, 사용자 배면의 상측부와 하측부에 근적외선 LED 어레이를 배치하고; 상기 상측 온열부는 상부 세그먼트와 하부세그먼트로 구분하고, 사용자의 머리부에 해당하는 상부 세그먼트는 원적외선 LED 어레이만을 배치하고;
상기 제어부 및 상기 정보처리부에 의하여 챔버의 동작을 제어하고; 먼저 챔버 내를 원적외선 LED로 예열을 한 후에 근적외선 LED로 사용자에게 빛을 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 전신 온열기에서 상기 산소공급부/아로마공급부는 챔버 내에 산소와 아로마를 공급하고; 상기 타이머부는 근적외선의 전원공급시간을 체크하고; 상기 경보음발생부는 챔버의 정해진 경사 각도에서 알림음을 발생하고;
상기 디스플레이구동부는 현재시간, 챔버 내 입실 시간 및 남은 시간, 영화상영, 사용자와 의사 또는 간호사와 소통을 표시하고; 상기 무선통신부는 챔버 내부 있는 사용자가 의사 또는 관리자와 통신하고; 상기 작동 모드 조작부 및 상기 챔버기울기구동부에 의하여 상기 챔버 내에서 상기 챔버의 좌우상하 기울기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 전신 온열기에서 상기 센싱부는 신체피부 온도센서, 챔버 내 온도센서, 챔버 내 압력센서, 챔버 내 습도센서, 챔버 내 산소(O2) 농도 센서 및 챔버 내 이산화탄소(CO2) 농도 센서로 구성되고; 상기 센싱부는 상기 챔버 내의 온도, 습도, 상기 산소를 센싱하고, 동시에 챔버가 기울어지는 좌우상하 각도를 센싱하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 전신 온열기는 고압소독제 분사부, 환기부 및 자외선전원부를 더 포함하고; 상기 챔버를 사용한 이후에 상기 고압소독제 분사부에 의하여 고압으로 소독제를 분사하고; 상기 환기부에 의하여 챔버 내의 공기를 환기시키고; 상기 자외선전원부에 의하여 자외선을 조사하여 상기 챔버 내를 소독하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 전신 온열기에서, 상기 무선통신부는 착용형 옥시미터, PC서버 및 단말기 및 분석프로그램으로 구성되고; 상기 센싱부에서 검출된 챔버 내의 온도, 습도, 압력, 산소농도, 이산화탄소농도의 정보를 외부 PC서버 및 단말기에 전송하고; 상기 착용형 옥시미터는 사용자의 산소농도를 체크하여 PC서버 및 단말기로 신호를 송출하는 것을 특징으로 한다.
전원부, 작동 모드 조작부, 산소공급부공급부, 센싱부, 타이머부, 경보음발생부, 챔버기울기구동부, 디스플레이구동부, 무선통신부, 정보처리부 및 메모리부로 구성된 제어부와; 상기 하측 온열부는 사용자의 머리부에 원적외선 LED 어레이를 배치하고, 사용자 배면의 상측부와 하측부에 근적외선 LED 어레이를 배치하고; 상기 상측 온열부는 상부 세그먼트와 하부세그먼트로 구분하고, 사용자의 머리부에 해당하는 상부 세그먼트는 원적외선 LED 어레이만을 배치하고;
상기 제어부 및 상기 정보처리부에 의하여 챔버의 동작을 제어하고; 먼저 챔버 내를 원적외선 LED로 예열을 한 후에 근적외선 LED로 사용자에게 빛을 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 LED 전신 온열기에서 상기 산소공급부/아로마공급부는 챔버 내에 산소와 아로마를 공급하고; 상기 타이머부는 근적외선의 전원공급시간을 체크하고; 상기 경보음발생부는 챔버의 정해진 경사 각도에서 알림음을 발생하고;
상기 디스플레이구동부는 현재시간, 챔버 내 입실 시간 및 남은 시간, 영화상영, 사용자와 의사 또는 간호사와 소통을 표시하고; 상기 무선통신부는 챔버 내부 있는 사용자가 의사 또는 관리자와 통신하고; 상기 작동 모드 조작부 및 상기 챔버기울기구동부에 의하여 상기 챔버 내에서 상기 챔버의 좌우상하 기울기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 전신 온열기에서 상기 센싱부는 신체피부 온도센서, 챔버 내 온도센서, 챔버 내 압력센서, 챔버 내 습도센서, 챔버 내 산소(O2) 농도 센서 및 챔버 내 이산화탄소(CO2) 농도 센서로 구성되고; 상기 센싱부는 상기 챔버 내의 온도, 습도, 상기 산소를 센싱하고, 동시에 챔버가 기울어지는 좌우상하 각도를 센싱하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 전신 온열기는 고압소독제 분사부, 환기부 및 자외선전원부를 더 포함하고; 상기 챔버를 사용한 이후에 상기 고압소독제 분사부에 의하여 고압으로 소독제를 분사하고; 상기 환기부에 의하여 챔버 내의 공기를 환기시키고; 상기 자외선전원부에 의하여 자외선을 조사하여 상기 챔버 내를 소독하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LED 전신 온열기에서, 상기 무선통신부는 착용형 옥시미터, PC서버 및 단말기 및 분석프로그램으로 구성되고; 상기 센싱부에서 검출된 챔버 내의 온도, 습도, 압력, 산소농도, 이산화탄소농도의 정보를 외부 PC서버 및 단말기에 전송하고; 상기 착용형 옥시미터는 사용자의 산소농도를 체크하여 PC서버 및 단말기로 신호를 송출하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명은 LED 전신 온열기에 의하면, 신속하게 LED 전신 온열기 챔버의 예열이 가능하며, 근적외선 파장 중에 인체의 피부 가장 깊숙이 투과되어 들어가 온도를 상승시키는 근적외선 파장을 제공함으로서 효과적으로 짧은 시간에 환자의 환부를 가온할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, LED 전신 온열기의 챔버 내에 있는 사용자와 외부에 있는 의사, 간호사 및 관리자와 소통하는 통신수단을 제공함으로서 사용자가 외부 소통할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 의하면, LED 전신 온열기 챔버 내에 산소와 아로마를 공급하여 사용자가 쾌적한 환경과 산소공급을 함께 받을 수 있고, LED 전신 온열기의 자동소독 및 청소를 할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 사용자에게 LED에서 방사되는 근적외선 또는 원적외선을 조사시켜서 사용자의 심부 체온을 상승시켜 신체를 활성화시키는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 근적외선이 사용자의 눈에 대한 부작용으로 백내장, 수정체 혼탁, 조기노안을 최소화시킬 수 있고, 챔버의 기울기 조작이 가능하여 사용자의 자세에 대한 스트레스를 최소화하는 효과가 있다.
도 1은 종래 LED 전신 온열기 사시도이다.
도 2는 종래 근적외선 온열기 관련 기술의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전신 온열기 단면도이다.
도 4는 본원발명의 제어부 블록도이다.
도 5는 본 발명의 전원부의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 센싱부 블록도이다.
도 7은 본 발명의 챔버기울기 구동부의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 무선통신부 블록도이다.
도 9는 본 발명의 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 챔버 내 소독 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 11은 사용자가 가운을 착용한 상태에서 옥시미터와 서버와의 통신하는 도면이다.
도 12는 온열요법을 이용한 백혈구변화에 대한 연구분석에 따른 가온(加溫)에 의한
정상조직과 암조직의 변화를 비교한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 온열기 사용자노폐물 배출 특성 그래프이다.
도 2는 종래 근적외선 온열기 관련 기술의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전신 온열기 단면도이다.
도 4는 본원발명의 제어부 블록도이다.
도 5는 본 발명의 전원부의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 센싱부 블록도이다.
도 7은 본 발명의 챔버기울기 구동부의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 무선통신부 블록도이다.
도 9는 본 발명의 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 챔버 내 소독 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 11은 사용자가 가운을 착용한 상태에서 옥시미터와 서버와의 통신하는 도면이다.
도 12는 온열요법을 이용한 백혈구변화에 대한 연구분석에 따른 가온(加溫)에 의한
정상조직과 암조직의 변화를 비교한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 온열기 사용자노폐물 배출 특성 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 종래 LED 전신 온열기 사시도이고, 도 2는 종래 근적외선 온열기 관련 기술의 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전신 온열기 단면도이다. 도 4는 본원발명의 제어부 블록도이고, 도 5는 본 발명의 전원부의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 센싱부 블록도이고, 도 7은 본 발명의 챔버기울기 구동부의 블록도이다. 도 8은 본 발명의 무선통신부 블록도이다.
인체의 피부는 각질/표피, 진피, 피하지방 및 근육으로 이루어져 있다.
4mm 이상의 깊이부터 피하지방이라고 하며, 피하지방의 두께는 약 2mm이다.
본 발명에서는 이 피하지방층을 가열함으로서 가장 효과적으로 짧은 시간에 가온(加溫)함으로서 사용자의 심부 체온을 상승시킬 수 있게 된다. 본 발명에서 사용하는 1050nm ~ 1350nm의 근적외선 파장은 피부깊이 5mm 지점 이상을 투과하여 인체를 가온하게 되는 것이다.
근적외선은 인체피부 최고 약6mm까지 투과된다. 원적외선은 피부 각질에서 거의 대부분 흡수되어 더 이상 투과되지 않은 것에 비하여 근적외선은 피부 깊숙이 투과된다. 그래프에서 횡축은 근적외선 파장을 나타내고, 종축은 피부깊이를 나타낸다. 암과 같은 종양이 있을 경우 가장 깊숙이 투과되도록 하기 위하여 파장을 조절할 필요가 있다. 피부깊이 5mm 이상 투과되는 최적근적외선영역은 1050nm 내지 1350nm이다. 이 두 영역 사이에 있는 파장이 가장 효율적으로 피부에 깊숙이 들어가 신체 심부 체온을 상승시키게 된다.
따라서 본 발명의 일실시예에서 LED에서 발생되는 근적외선 영역과 피부 5mm이상 깊이 영역에 있는 1050nm ~ 1350nm의 근적외선 파장을 사용한다.
조명 장치의 용도에 따라 빛 치료용의 보조 광원으로 추가 되어 장치에 구성될 수 있다. 광 치료용으로는 광을 피부 깊숙이 전달하고 시세포가 인지를 못하는 적외선 영역 중 세포의 성장촉진, 근육이완 상처치료의 효과가 있는 740nm ∼ 990nm의 피크파장을 가지는 적외선의 광원 및 소독과 염증 치료효과가 있는 미미한 적자색을 발하는 400nm이하 파장이 발산되는 자외선의 광원 중에서 선택하여 구성한다.
근적외선 광원(예컨대, 630nm)은 모세 혈관의 세포에 흡수되어 피부의 활성을 촉진시키는 기능을 수행한다. 근적외선 광원은 열을 발생시키지 않고 빛 에너지만을 쬐어주기 때문에 피부에 손상을 주지 않는다. 적외선은 파장에 따라 근적외선, 중적외선, 원적외선으로 구분된다. 각각의 파장구분은 학회나 협회에 의해 약간씩 다르지만, ISO 20473에서는 다음과 같이 구분하고 있다. 다음 표 1은 적외선 종류를 구분한 것이다.
| 지정 | 약어 | 파장 |
| 근적외선 | NIR | 780~3000nm |
| 중적외선 | MIR | 3~50μ |
| 원적외선 | FIR | 50~1000μ |
근적외선, 중적외선 또는 원적외선은 다음과 같다.
근적외선은 파장이 약 780-3000nm의 전자파에서, 빨간색의 가시광선에 가까운 파장을 가지고, 성질도 가시광선에 가까운 특성을 가지고 "보이지 않는 빛"이라고 하며, 적외선 카메라, 적외선통신 또는 가전용의 리모컨 등에 응용되고 있다.
근적외선은 원적외선보다 파장이 매우 짧은 빛으로 침투력은 원적외선보다 10배 이상 깊다, 중적외선은, 파장이 약 3~50μm의 전자파에서, 근적외선의 일부로서 분류된다. 원적외선은 파장이 약 50~1000μm(참고로, 원적외선협회에서는 3~1000μm로 분류)의 전자파이다. 파장이 긴 원적외선의 경우 피부 표면으로부터 0.2mm 이내의 지점에서 감쇠 되어 에너지가 0이 된다. 피부 표면으로부터 0.2mm 이내는 피부의 각질에 해당한다.
원적외선 LED 관련 기술은 원적외선 방사기능을 갖는 LED 패키지 수용성 무기질 방열도료 조성물(특허공개번호: 제10-2018-0129029호), 원적외선 세라믹 베이스 및 이를 포함하는 LED램프(특허등록번호: 제10-1092927호), 원적외선 방사를 이용한 방열판 미부착형 LED형광등(특허등록번호: 제10-1629750호) 등 많은 기술이 공개되어 있다.
근적외선을 발생하는 할로겐램프는 미러(반사체) 평행광 조사방식으로 조사면과 비조사면의 온도 불균일 상승 및 고온(1000~1200℃)으로 인한 형태변형으로 수명이 단축되므로 냉각 유니트가 반드시 필요하다. 종래기술 1(등록특허번호 제10-1441811호, 온열기)은 수냉식 냉각방식을 채택하고 있다. 즉, 필터액 순환은 할로겐램프를 냉각시키는 동시에 필터액으로 인해 할로겐램프로부터 방사되는 빛이 가지는 375 내지 5000nm의 고유 파장 중 1300nm 이상 대역은 대부분 필터액에 흡수된다. 따라서 사용자의 신체에는 1300nm 이하 대역의 광선만 조사된다. 필터액의 이러한 광학 특성은 이미 물리학적으로 입증된 공리이다.
1100nm 이상 파장대역이 피부 투과율이 매우 낮은 것은 이미 광선을 이용한 다양한 의료기기에 적용되고 있는 의학적 발견이다. 따라서 1100nm ~ 5000nm 대역은 피부의 외피에 대부분 흡수되어, 심부체온 상승 목적의 달성에는 매우 비효율적이며, 심부체온을 의학적 유의성이 있는 수준까지 상승시킴에 있어서는, 조사하는 광선에 1100nm~5000nm 대역이 과도하게 포함될 경우, 피부 화상과 같은 부작용을 초래할 수 있는 등 의학적 활용성이 좋지 않음은 의학계에서 널리 알려진 사실이다.
종래기술 1은 수냉식(필터액)은 별도의 순환펌프를 돌려 할로겐램프를 냉각을 시켜야 하는 문제점이 있다. 근적외선(할로겐) 히터는 미러(반사체) 평행광 조사방식으로 피건조물의 조사면과 비조사면의 온도 불균일 상승 및 고온(1000~1200℃)으로 인한 형태변형으로 수명이 단축되므로 냉각 유니트가 반드시 필요하다. 냉각을 위하여, 별도의 펌프로 물(필터액)을 강제 순환시키므로 소음 문제를 야기하여 챔버 안에서 30분 이상 누워있어야 하는 사용자가 소음에 의한 스트레스를 호소하고 있다. 이와 같은 문제점은 모두 할로겐램프를 사용함에 따라 발생되는 문제점이다. 그러나 본 발명의 특징은 할로겐램프를 사용하지 않고, LED를 광원(光源)으로 사용하여 근적외선과 원적외선을 발생시킨다는 점이다.
도 2는 종래 LED 전신온열기 관련 기술의 흐름도이다.
LED 전신온열기의 작동은 챔버 전원 ON(S1) 후 근적외선 전원 ON(S2) 다음에, 설정된 시간 여부(S3)를 판단하여 설정된 시간이 되지 않았으면 근적외선 전원 ON(S2) 유지를 하고, 설정된 시간이 되었으면 근적외선 전원 OFF(S4)를 하고, 이어 챔버 전원 OFF(S5) 순서로 진행된다.
이와 같은 종래기술의 문제점은 챔버 온도를 사전 예열을 하지 않았기 때문에 사용자가 챔버에 있는 누워있는 시간이 장시간이 되고, 바닥이 차가울 때는 건강이 약화된 환자에게는 스트레스가 된다. 병원에서는 장비의 회전율이 저하되는 문제점도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 LED 전신 온열기 단면도이다.
본 발명의 LED 전신 온열기는 몸체부(10)와, 상측온열부(12)와, 하측온열부(15) 및 커버부(16)를 포함한다. 상기 몸체부(10)는 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공한다. 몸체부(10)는 상판(11)을 포함하고, 상기 상판(11)은 몸체부(10)의 상단에 배치된다. 상판(11)은 사용자(H)의 신체가 전부 수용될 수 있는 크기를 갖는다. 사용자(H)는 상판(11)위에 눕게 된다. 상판(11)은 투명한 소재로 이루어진다. 상기 몸체부(10)의 상판 아래에 하측온열부(15)가 배치된다. 커버부(16)는 몸체부(10)의 상판(11)을 덮는다.
커버부(16)는 몸체부(10)와 함께, 체온을 가온하기 위한 공간을 형성한다. 커버부(16)는 제2 커버(17)를 포함할 수 있다. 커버부(16)는 몸체부(10)의 전방에 착탈가능하게 결합한다. 그리고 제2 커버(17)는 몸체부(10)의 후방에 결합한다. 커버부(16))는 제1 하판(13)을 포함한다. 제2 커버(17)는 제2 하판(14)을 포함한다. 제1 하판(13)과 제2 하판(14)은 투명한 소재(예를 들어, 투명플라스틱 또는 폴리카보네이트)로 이루어진다. 상기 몸체부(10)의 측면에 제어부(20)를 배치된다. 사용자는 챔버 내에 누워서 리모컨(remote controller)으로 상기 제어부(20)를 조작할 수 있다.
상기 상측 온열부(12)는 상부 세그먼트와 하부세그먼트로 구분하고, 근적외선 LED어레이는 눈에 조사되면 백내장이 발생될 수도 있기 때문에 눈에 조사되지 않도록 하기 위하여 인체의 머리부에는 원적외선 LED 어레이만을 배치한다.
하측 온열부(15)는 각 세그먼트들로 구성되어 있다. 사용자가 누워있는 배면 부분에 빛을 조사한다. 인체의 머리부에 원적외선 LED 어레이를 배치하고, 인체의 상측부, 다리의 무릎상측부, 다리의 무릎하측부에 근적외선 LED 어레이를 배치한다.
그러나 인체의 머리부를 제외한 부분은 원적외선 LED 어레이와 근적외선 LED 어레이를 교차로 배치할 수 있다. 즉 원적외선 LED 어레이와 근적외선 LED 어레이를 혼합하여 배치할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 하측 온열부(12)는 사용자의 머리부에는 원적외선 LED 어레이를 배치하고, 사용자의 배면 상측부 및 하측부에는 근적외선 LED 어레이를 배치하고; 상기 상측 온열부(15)는 상부 세그먼트와 하부세그먼트로 구분하고, 인체의 머리부에 해당하는 상부 세그먼트는 원적외선 LED 어레이만을 배치하고;먼저 챔버 내를 원적외선 LED로 예열을 한 후에 근적외선 LED로 사용자를 조사하는 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 제어부 블록도이다.
본 발명은 제어부(20)는 전원부(30), 작동 모드 조작부(40), 산소공급부/아로마공급부(41), 센싱부(50), 타이머부(60), 경보음발생부(61), 챔버기울기구동부(70), 디스플레이구동부(80), 통신부(90), 고압소독제 분사부(100), 환기부(110), 정보처리부(120) 및 메모리부(130)와 각각 결합하여 구성된다.
상기 챔버 내 디스플레이구동부(80)는 현재시간, 챔버 내 입실 시간 및 남은 시간, 영화상영 및 간호사와의 소통 안내 등을 LCD 등 표시장치에 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 전원부 블록도이다.
전원부(30)는 챔버전원부(32), 원적외선전원부(33), 온열기전원부(34) 및 자외선전원부(35)로 구성되고, 기타 기기의 전원을 공급한다.
도 6은 본 발명의 센싱부 블록도이다.
센싱부(50)는 상하 각도센서(51), 좌우 각도센서(52), 신체피부 온도센서(53), 챔버 내 온도센서(54), 챔버 내 압력센서(55), 챔버 내 습도센서(56), 챔버 내 산소(O2) 농도 센서(57) 및 챔버 내 이산화탄소(CO2) 농도 센서(58)로 구성된다. 센싱부(50)는 챔버의 기울어지는 좌우상하 각도를 센싱한다.
또한 신체의 피부 온도와 챔버 내 온도와, 압력, 습도, 산소 농도, 이산화탄소 농도 등을 센싱한다.
도 7은 본 발명의 챔버기울기 구동부의 블록도이다.
챔버기울기구동부(70)는 좌우기울기구동부(71) 및 상하기울기구동부(72)로 구성되어 있다. 본 발명의 챔버의 좌우상하 구동에 대하여 설명한다.
좌 또는 우로 챔버를 기울일 경우 최초 기준 상태에서 5도 기울어졌을 때 경보음발생부(41)에서 알림음을 발생한다. 이어서 10도 기울어졌을 때 다시 한 번 알림음을 발생하여 사용자가 미끄러질 수 있음을 알려준다. 좌 또는 우 최대 기울기인 40도가 되었을 때 알림음을 발생하여 더 이상 기울여지지 않음을 알려준다.
도 8은 본 발명의 통신부 블록도이다.
통신부(90)는 PC서버 및 단말기(91), 착용형 옥시미터(92) 및 분석프로그램(93)으로 구성되어 있다. 통신부(90)는 센싱부(50)에서 검출된 챔버 내의 환경(온도, 습도, 압력, 산소농도, 이산화탄소농도 등)을 외부 PC서버 및 단말기(91)에 전송한다. 특히 환자의 착용형 옥시미터(92)는 환자의 산소농도를 체크하여 PC서버 및 단말기(91)로 신호를 송출한다.
도 9는 본 발명의 프로세스를 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 챔버 내 소독 프로세스를 나타내는 도면이고, 도 11은 사용자가 가운을 착용한 상태에서 옥시미터와 서버와의 통신하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 프로세스를 나타낸다.
본 발명의 일실시예의 흐름은 챔버 전원 ON(S10) 후에 원적외선 전원 ON(S20)하여 챔버내부 온도 35℃ 이상 및 습도 50% 이하 여부(S30)를 판단한다. 만약 온도 35℃ 이상이 되지 않았거나, 습도가 50% 이하가 되지 않았다면 원적외선 전원을 계속 ON 상태로 유지하게 된다. 만약 온도 35℃ 이상이 되었고, 습도도 50% 이하가 되었다면 원적외선 전원은 OFF 상태(S40)로 된다.
이어 근적외선 전원 ON(S50) 이후 신체피부온도 43℃ 이상여부(S60)를 판단한다. 신체피부온도 43℃ 이상이 되지 않았을 경우, 설정시간경과여부(S61)를 판단하여 설정시간이 경과되지 않았으면, 근적외선 전원 ON(S50)을 유지하고, 만약 설정시간이 경과되었다면, 근적외선 전원 OFF(S62)를 하고, 챔버 전원 OFF(S80)하게 된다.
신체피부온도 43℃ 이상일 경우 근적외선 전원 OFF(S70)를 하고, 이후 설정시간 경과여부(S71)를 판단하여 설정시간이 경과되지 않았으면 신체피부온도 43℃ 이상여부(S60)를 판단한다. 만약, 설정시간이 경과되었으면 챔버 전원 OFF(S80)하게 된다.
도 10은 본 발명의 소독 프로세스를 나타낸다.
도 10에 도시된 흐름도에 의하면, 먼저 챔버 전원 ON(S100) 후에 고압소독제 분사(S110)를 한다. 이후 원적외선 전원 ON(S120)을 하고, 설정시간 경과여부(S130)에 따라 경과되지 않았으면 원적외선 전원 ON(S120)을 유지하고, 설정시간이 경과되었으면 원적외선 전원 OFF(S140)를 한다.
이후 자외선 전원 ON(S150)을 하고, 설정시간 경과여부(S160)에 따라 설정시간이 경과되지 않았으면 자외선 전원 ON(S150)을 유지하고, 설정시간이 경과되었으면 자외선 전원 OFF(S170)를 한다. 이어 챔버 전원 OFF(S180)를 한다.
도 11은 본 발명의 사용자착용 옥시미터와 서버와의 통신을 나타낸다.
본 발명의 통신부(90)에 연결되는 구성들은 사용자가 손목 등에 착용하는 착용형 옥시미터(91)와, 착용형 옥시미터(91)와 무선통신으로 연결되는 PC서버, 단말기(92) 및 서버에서의 분석프로그램(93)으로 구성되어 있다. 착용형 펄스 옥시미터(91)는 혈중 산소 센서로서 혈중 산소포화도를 측정하기 위한 장치 중 하나이다. 노이즈를 제거하기 위하여 LPF(Low Pass Filter, 저역통과필터)와 BPF(Band Pass Filter, 대역통과필터)(94)를 사용하고 증폭기를 사용한다.
[원적외선으로 챔버를 예열하는 이유]
본 발명의 일실시예는 원적외선으로 챔버를 예열하는 것이 몇 가지 특징의 하나이다. 이와 같이 하는 이유는 사용자가 챔버에 들어가기 전에 차가운 챔버를 미리 예열을 해 둠으로서 환자에게 차가움에 대한 스트레스를 저감하고, 저항력을 증강시키기 위해서이다. 인체의 체온 1℃를 올리면 면역력이 향상된다는 것은 의학계에 이미 알려져 있는 사실이다. 또한 원적외선으로 신속하게 챔버를 예열을 해두면 사용자가 챔버를 이용하는 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다. 이는 병원 등에서 고가의 의료기기를 사용하는 회전율을 향상시키는 것은 매우 중요한 요소이기 때문이다.
예를 들어, 현재 1명의 사용자가 챔버를 이용하는 시간은 약 1시간이지만, 신속한 예열이 가능한 원적외선으로 챔버를 예열해두면 챔버의 이용시간을 30분으로 떨어뜨릴 수 있다. 1시간 동안 사용자가 챔버 속에 갇혀 누워있는 것은 매우 고통스러운 긴 시간이며 상당한 인내심을 요구한다. 본 발명에서는 원적외선을 이용한 예열을 통하여 이 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.
원적외선으로 예열하는 것은 매우 짧은 시간으로 예열이 가능하기 때문에 원적외선을 이용하며, 인체에도 좋은 영향을 미치기 때문에 원적외선을 이용한다.
다른 실시예로 챔버의 예열을 위하여 원적외선 가열수단을 이용하지만, 예열된 이후 챔버 내에 사용자가 들어간 이후에도 원적외선을 유지하여 근적외선과 동시에 조사할 수도 있다. 또 다른 실시예로 챔버의 예열을 위하여 원적외선 가열수단을 이용하지만, 예열된 이후 챔버 내에 사용자가 들어간 이후에도 일정시간 동안은 원적외선을 유지하여 근적외선과 동시에 조사할 수도 있다.
도 9에 도시된 실시예 1은 흐름도에 따라서 진행된다.
챔버 전원 ON(S10) 후에 원적외선 전원 ON(S20)을 하고, 챔버내부 온도 35℃ 이상 및 습도 50% 이하 여부(S30)를 판단하고, 온도 35℃ 이상, 습도 50% 이하가 되었다면 원적외선 전원은 OFF 상태로 된다. 이후에 챔버 내로 사용자가 들어가게 된다.
이어 근적외선 전원 ON(S50) 이후 신체피부온도 43℃ 이상여부(S60)를 판단한다. 신체피부온도 43℃ 이상이 되지 않았을 경우, 설정시간경과여부(S61)를 판단하여 설정시간이 경과되지 않았으면, 근적외선 전원 ON(S50)을 유지하고, 만약 설정시간이 경과되었다면, 근적외선 전원을 OFF(S70)하고, 챔버 전원을 OFF(S80)하게 된다.
신체피부온도 43℃ 이상일 경우 근적외선 전원 OFF(S70)를 하고, 이후 설정시간 경과여부(S71)를 판단하여 설정시간이 경과되지 않았으면 신체피부온도 43℃도 이상여부(S60)를 판단한다. 만약, 설정시간이 경과되었으면 챔버 전원을 OFF(S80)하게 된다.
도 9에 도시된 실시예 2는, 챔버 전원을 ON(S10)한 후에 원적외선 전원을 ON(S20)하고, 챔버내부 온도 35℃ 이상 및 습도 50% 이하 여부(S30)를 판단하고, 온도 35℃ 이상, 습도 50% 이하가 되었더라도 원적외선 전원을 ON 상태로 유지한 채 사용자가 챔버 내로 들어간다. 원적외선 전원을 ON 상태로 유지하고, 이어 근적외선 전원 ON(S50) 이후 신체피부온도 43℃ 이상여부(S60)를 판단한다.
신체피부온도 43℃ 이상이 되지 않았을 경우, 설정시간경과여부(S61)를 판단하여 설정시간이 경과되지 않았으면, 근적외선 전원 ON(S50)을 유지하고, 만약 설정시간이 경과되었다면, 근적외선 전원을 OFF(S70)하고, 원적외선 전원을 OFF(S40)한다. 이어서 챔 버 전원을 OFF(S80)하게 된다.
신체피부온도 43℃ 이상일 경우 근적외선 전원 OFF(S70) 및 원적외선 전원 OFF를 하고, 이후 설정시간 경과여부(S71)를 판단하여 설정시간이 경과되지 않았으면 신체피부온도 43℃ 이상여부(S60)를 판단한다. 만약, 설정시간이 경과되었으면 챔버 전원을 OFF(S80)하게 된다.
챔버내 사용자(H)가 입실해 있는 시간은 30분~50분 정도로 하는 것이 바람직하다. 설정시간이 경과되면 타이머부(60)에 의하여 전원이 차단되고, 경보음발생부(61)를 통하여 알림신호를 발생하게 된다.
본 발명의 실시예로 다른 원적외선 가열로서 HSWG식 가열기술을 사용할 수 있다. HSWG식은 고집적 반도체 방열기술(Heat Spreader)과 통신전파 유도기술(Wave Guide)을 융합한 에너지 절약기술(HSWG : Heat Spreader / Wave Guide)이다. Heat Spreader 기술은 원적외선 방사 세라믹 순도 99.99% 원적외선 분말로 구성된 고집적 반도체 칩 뒷면에 붙이는 방열판의 이름이고, Heat Spreader 모듈은 종 타입의 원적외선 발생 장치로 장치 내부가 Wave Guide 재질로 구성되어 열에너지를 복사파 에너지로 변환하여 쏟아져 나오도록 구성된다. Heat Spreader 모듈은 기존 원적외선 히터보다 복사파 변환효율이 높고 조사거리가 30배로 길며, 가열시간이 매우 짧은 장점이 있다. Wave Guide 기술은 광 통신 유도 장치이다.
고집적 반도체 방열기술(Heat Spreader)과 통신전파 유도기술(Wave Guide), 두 가지 기술을 융합한 HSWG기술은 에너지절약기술이다.
원적외선이 가지는 에너지는 피부표면에서 약 0.2mm의 깊이에서 대부분 흡수되어 열로 변하고, 그 열이 혈액 등에 의해 몸의 내부(중심)까지 전달함으로서 신체를 가온(加溫)하는 것이다. 원적외선욕은 고온 열기욕과는 달리 저온 방사열로 신체가 더워지므로 열감이 부드럽고 맥박상승이 덜 되는 것이어서, 고혈압, 심장병, 노약자 및 어린이 등에게 보다 안전한 것으로 알려져 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 인체의 피부를 투과하는 근적외선 중에서 인체의 피부를 가장 깊숙이 투과하는 파장인 1050nm~1350nm를 사용하는 것이다.
산소 결핍증에 의한 대사장애는 현대 의학에서는 이미 상식이 된 학설이다. 체내의 어떤 세포라도 산소를 흡수하지 않고는 생존이 불가능하다. 특히, 심장병과 뇌졸중, 심근경색은 남녀노소를 막론하고 불시에 엄습하여 사망에 이르게 하는 치명적인 질병이다. 본 발명은 산소를 챔버 내에 공급하여 신속하게 환자의 건강을 개선시켜 회복시킬 수 있다. 고농도의 산소를 공급하여 사용자가 스스로 건강을 찾도록 돕는 역할을 하게 되는 것이다. 고압 산소의 기대효과는 면역기능증강, 혈액순환개선, 피로회복, 피부미용, 활성산소중화 등이 있다.
도 12는 열요법을 이용한 백혈구변화에 대한 연구분석에 따른 가온(加溫)에 의한 정상조직과 암조직의 변화를 비교한 도면이고, 도 13은 본 발명에 따른 온열기 사용자노폐물 배출 특성 그래프이다.
도 12는 온열요법을 이용한 백혈구변화에 대한 연구분석에 따른 가온(加溫)에 의한 정상조직과 암조직의 변화를 나타낸 것이다. 도 12(a)에 도시된 바와 같이, 정상조직(300)과 암조직(310)에 각각 가온(加溫)을 했을 경우 조직의 변화를 나타낸다.
먼저 정상조직(300)에 가온을 하면 정상혈관(301)이 가온정상조직(320)에서 가온정상혈관(321)이 확장되어 있는 것을 알 수 있다. 열은 혈액을 통하여 흡수되어 열이 소멸되는 열소산(322) 과정을 나타낸다.
도 12(b)에 도시된 바와 같이, 암조직(310)을 정상조직(300)과 비교해보면 혈관신생 상태가 나쁜 혈관으로 가득한 것을 볼 수 있다.
이러한 암조직(310)에 가온을 하면 암혈관(311)이 가온암조직상태(330)에서 가온암혈관(331)이 확장되어 있는 것을 알 수 있다.
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도 13은 본 발명에 따른 온열기 사용자노폐물 배출 특성을 파악한 결과이다. 다음 표 2는 수은(Hg)과 알루미늄(Al) 검출결과를 나타낸다.
아래 표 2는 암사용자대상 전신온열기 사용에 따른 노폐물 배출 특성을 연구한 결과를 나타낸 것이다.
| 대상자 ID |
연령 | 성별 | 신체검측 (신장cm/체중kg) |
진단명 | 모발분석 (초과항목) |
투여약물 |
| A | 63 | F | 161 / 60 | 양측유방암 | Hg, Al | 항 악성종양제 고혈압 / 당뇨 |
| B | 70 | M | 178 / 70 | 전립선암 | Hg | 항 종양제 핼액순환개선 / 소화계통 고지혈증 / 고혈압 |
| C | 49 | F | 150 / 53 | 좌측유방암 | Hg, Al | 항 호르몬 / 난소억제 |
| D | 34 | F | 154 / 49 | 피부염 | - | - |
| E | 46 | F | 161 / 53 | 우측폐암 | Hg | - |
| F | 38 | F | 164 / 55 | 피부염 | - | - |
주요결과는 실험 대상자들의 모발에서 독성 중금속(Hg, Pb, Cd, As, Al, Ni, Ti)중 Al 과 Hg의 농도가 기준치(Al - 3.71 mg/kg, Hg - 1.11 mg/kg)를 초과한 것으로 나타났다. 온열기 사용 후 대상자 중 E의 경우 모발에서 Hg이 초과되었으며, 온열기 사용자의 노폐물(땀)에서 Al과 Hg의 농도가 높게 나타났다.
본 발명의 LED 전신온열기는 원적외선으로 신속히 챔버를 가열하여 사용자가 챔버 내에 있는 시간을 줄이고, 챔버 이용 회전율을 향상시키며, 근적외선 파장 중에 인체의 피부 가장 깊숙이 투과되어 들어가 온도를 상승시키는 근적외선 파장을 제공할 수 있어 산업에 유용한 발명이다.
10: 몸체부 11: 상판
12: 상측온열부 13: 제1하판
14: 제2하판 15: 하측온열부
16: 제1커버 17: 제2커버
20: 제어부 30: 전원부
40: 작동 모드 조작부 41: 산소공급부/아로마공급부
50: 센싱부 60: 타이머부
61: 경보음발생부 70: 챔버기울기구동부
71: 좌우기울기구동부 72: 상하기울기구동부
80: 디스플레이구동부 90: 통신부
91: 착용형 옥시미터 92: PC서버 및 단말기
100: 고압소독제 분사부 110: 환기부
120: 정보처리부 130: 메모리부
12: 상측온열부 13: 제1하판
14: 제2하판 15: 하측온열부
16: 제1커버 17: 제2커버
20: 제어부 30: 전원부
40: 작동 모드 조작부 41: 산소공급부/아로마공급부
50: 센싱부 60: 타이머부
61: 경보음발생부 70: 챔버기울기구동부
71: 좌우기울기구동부 72: 상하기울기구동부
80: 디스플레이구동부 90: 통신부
91: 착용형 옥시미터 92: PC서버 및 단말기
100: 고압소독제 분사부 110: 환기부
120: 정보처리부 130: 메모리부
Claims (8)
- 챔버 내에 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 몸체부(10)와,
상기 몸체부(10)를 덮는 커버부(16)와, 상기 몸체부(10)의 상단면에 배치되고 사용자가 누울 수 있는 크기를 갖고, 빛을 통과시킬 수 있도록 투명한 플라스틱 소재로 구성되는 상판(11)과,
상기 상판(11)은 사용자가 상기 상판(11)위에 누울 경우 등뒤에 빛을 조사하는 하측온열부(12)와, 사용자가 상기 상판(11)위에 누울 경우 전면에 빛을 조사하는 상측온열부(15)를 포함하여 구성된 온열기에 있어서,
전원부(30), 작동 모드 조작부(40), 산소공급부공급부(41), 센싱부(50), 타이머부(60), 경보음발생부(61), 챔버기울기구동부(70), 디스플레이구동부(80), 무선통신부(90), 정보처리부(120) 및 메모리부(130)로 구성된 제어부(20)와;
상기 하측 온열부(12)는 사용자의 머리부에 원적외선 LED 어레이를 배치하고, 사용자 배면의 상측부와 하측부에 근적외선 LED 어레이를 배치하고;
상기 상측 온열부(15)는 상부 세그먼트와 하부세그먼트로 구분하고, 사용자의 머리부에 해당하는 상부 세그먼트는 원적외선 LED 어레이만을 배치하고;
상기 제어부(20) 및 상기 정보처리부(120)에 의하여 챔버의 동작을 제어하고; 먼저 챔버 내를 원적외선 LED로 예열을 한 후에 근적외선 LED로 사용자에게 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 LED 전신 온열기.
- 제1항에 있어서, 상기 산소공급부/아로마공급부(41)는 챔버 내에 산소와 아로마를 공급하고; 상기 타이머부(60)는 근적외선의 전원공급시간을 체크하고;
상기 경보음발생부(61)는 챔버의 정해진 경사 각도에서 알림음을 발생하고;
상기 디스플레이구동부(80)는 현재시간, 챔버 내 입실 시간 및 남은 시간, 영화상영, 사용자와 간호사와의 소통 안내를 표시하고;
상기 무선통신부(90)는 챔버 내부 있는 사용자가 의사 또는 관리자와 통신하고; 상기 작동 모드 조작부(40) 및 상기 챔버기울기구동부(70)에 의하여 상기 챔버 내에서 상기 챔버의 좌우상하 기울기를 조절하는 것을 특징으로 하는 LED 전신 온열기.
- 제1항에 있어서, 상기 센싱부(50)는 신체피부 온도센서, 챔버 내 온도센서, 챔버 내 압력센서, 챔버 내 습도센서, 챔버 내 산소(O2) 농도 센서 및 챔버 내 이산화탄소(CO2) 농도 센서로 구성되고; 상기 센싱부(50)는 상기 챔버 내의 온도, 습도, 상기 산소를 센싱하고, 동시에 챔버가 기울어지는 좌우상하 각도를 센싱하는 것을 특징으로 하는 LED 전신 온열기.
- 제1항에 있어서, 고압소독제 분사부(100), 환기부(110) 및 자외선전원부(35)를 더 포함하며; 상기 챔버를 사용한 이후에 상기 고압소독제 분사부(100)에 의하여 고압으로 소독제를 분사하고;
상기 환기부(110)에 의하여 챔버 내의 공기를 환기시키고; 상기 자외선전원부(35)에 의하여 자외선을 조사하여 상기 챔버 내를 소독하는 것을 특징으로 하는 LED 전신 온열기.
- 제2항에 있어서, 상기 무선통신부(90)는 착용형 옥시미터(91), PC서버 및 단말기(92) 및 분석프로그램(93)으로 구성되고;
상기 센싱부(50)에서 검출된 챔버 내의 온도, 습도, 압력, 산소농도, 이산화탄소농도의 정보를 외부 PC서버 및 단말기(92)에 전송하고; 상기 착용형 옥시미터(91)는 사용자의 산소농도를 체크하여 PC서버 및 단말기(92)로 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 LED 전신 온열기.
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