KR102431397B1

KR102431397B1 - 전신 온열기 제어시스템

Info

Publication number: KR102431397B1
Application number: KR1020210119417A
Authority: KR
Inventors: 강종옥
Original assignee: (주) 보종
Priority date: 2021-09-08
Filing date: 2021-09-08
Publication date: 2022-08-12

Abstract

본 발명의 온열기 제어시스템은 전원부, 작동 모드 조작부, 산소공급부/아로마공급부, 센싱부, 타이머부, 경보음발생부, 챔버기울기구동부, 디스플레이구동부, 통신부, 고압소독제 분사부, 환기부, 정보처리부 및 메모리부가 제어부를 포함하여 결합되어 구성된다. 또한 본 발명의 LED 온열기는 상측 온열부의 사용자의 머리부위에는 근적외선이 발생하지 않도록 하며, 하측 온열부의 사용자의 머리부위 일부에는 근적외선이 발생하도록 하는 것을 특징으로 한다. 상기 하측광원부는 LED 세그먼트로 구성되는 하측 온열부이고; 상기 상측광원부는 LED 세그먼트로 구성된 상측 온열부이고; 상기 상측 온열부의 사용자의 머리부위에는 원적외선 LED 어레이만 배치하고; 사용자의 인체 상측부, 다리의 무릎상측부 및 다리의 무릎하측부에 근적외선 LED 어레이를 배치하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 온열기 제어시스템은 사용자의 자세 모드를 등판올림, 무릎올림, 등판과 무릎 동시 올림, 앉은 자세, 우측올림 또는 좌측올림 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 LED 온열기는 치료 대상에 근적외선 또는 원적외선을 조사시켜서 심부 체온을 효과적으로 상승시키는 효과가 있다.

Description

전신 온열기 제어시스템{The control system of heat treatment apparatus for whole body}

본 발명은 치료 대상의 심부 체온을 효과적으로 상승시키는 전신 온열기 제어시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 근적외선의 눈에 대한 부작용인 백내장, 수정체 혼탁을 최소화할 수 있는 구조를 갖고, 챔버의 기울기 조작이 가능하여 사용자의 장시간 자세에 대한 스트레스를 최소화할 수 있는 LED를 이용한 온열기 제어시스템에 관한 기술이다.

대부분의 전자파는 인체에 노출되어도 인체 내부의 온도가 약 1℃ 상승하는 유해한 수준이지만, 근적외선과 마이크로파는 약 100℃ 가까운 강한 열작용을 수반하는 전자파로서 주로 건조기나 살균소독기 전자레인지등에 사용되며 미약한 양이라도 사람이나 동물에게 직접 조사되면 대단히 위험한 전자파이다.

간호학 대사전에서 정의한 근적외선의 사전적 정의는 “일반적으로 근적외선을 열선이라고도 하며 열선은 피부를 통과하여 피하 조직의 국소를 가열하고 피부온도를 상승시켜 피부에 홍반을 형성하는 열중증 화상의 원인 되고 눈에 대하여는 화열성 백내장을 일으키며 안구의 온도상승으로 수정체 혼탁과 조기노안, 황반부의 반사륜의 소실, 색소침착, 백점의 출혈등을 일으키므로 적외선에 노출되는 직장에서는 보호안경과 보호복의 착용이 필요하다.”고 정의하고 있다.

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. 사람의 몸은 심부 체온의 영향을 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 심부 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 많다.

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 이용되고 있다. 본 발명의 배경기술로 다음과 같은 종래기술이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1441811 “온열치료기”(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 구성된다. 상기 램프관은 필터액이 충전된 원형파이프 형상의 유리용기로 이루어지되, 일측에는 필터액 유입구가 타측에는 필터액 유출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

종래기술 1은 수냉식 냉각방식을 채택하여 필터액 순환은 할로겐램프를 냉각시키는 동시에 필터액으로 인해 할로겐램프로부터 방사되는 빛이 가지는 375 내지 5000nm의 고유 파장 중 1300nm 이상 대역은 대부분 필터액에 흡수된다.

종래기술 1에서 치료 대상의 신체에는 1300nm 이하 대역의 광선만 조사된다. 필터액의 이러한 광학 특성은 이미 물리학적으로 입증된 공리이고, 1100nm 이상 파장대역이 피부 투과율이 매우 낮은 것은 이미 광선을 이용한 다양한 의료기기에 적용되고 있는 의학적 발견이다.

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 필요하다는 문제점이 있다.

종래기술 1은 열을 냉각시키기 위하여, 별도의 펌프로 물(필터액)을 강제 순환시키므로 소음 문제를 야기하여 챔버 안에서 30분 이상 누워있어야 하는 환자가 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 등록특허 제10-0467982 “자동온열 척추 물리치료기의 제어방법 및 장치”(이하, “종래기술 2”라 한다)가 공개되어 있다. 종래기술 2는 온열치료기 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.

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.

기존에 온열치료기에 주로 사용하는 할로겐에 있어서, 영국에서 할로겐전구 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 사용하는데, 브롬(BR, Bromine)은 원소기호 35이며, 브롬분자의 경우 실내 온도에서 붉은색 휘발성 액체이다. 특성은 냄새가 톡 쏘는 듯 한 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.

대한민국 등록특허번호 제10-1942547호“전신 치료기”이하, 종래기술 3“라 한다.)가 공개되어 있다. 도 1은 종래기술 3의 도면 2와 동일하다.

도 1에 도시된 종래기술 3은 사용자가 위치하는 상판을 포함하는 몸체부(1)와, 상기 몸체부에 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 종래기술 3은 상기 몸체부(1)의 측면에 붙은 측면부(5)와, 제1광조사부(2)와 제2광조사부(3)에서 발생하는 열을 위부로 방출시키는 환기장치(6)와, 상기 몸체부(1) 일측면의 상부에 설치되는 측판(8)과, 사용자 발의 온도를 보온하는 적외선램프(9)를 포함한다. 종래기술 2와 종래기술 3은 근적외선의 눈에 대한 부작용인 백내장이나 수정체 혼탁과 같은 문제점을 고려하지 않고 있으며, 챔버의 기울기를 제어하는 기술은 존재하지 않기 때문에 본 발명과 상이하다.

대한민국 등록특허 제10-1441811호 대한민국 등록특허 제10-1558790호 대한민국 등록특허 제10-0467982호 대한민국 등록특허 제10-1942547호

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 온열기에 관한 기술로, 본 발명의 목적은 치료 대상의 심부 체온을 집중적으로 상승시키고, 근적외선의 눈에 대한 부작용인 백내장, 수정체 혼탁을 방지하는 전신 온열기 제어시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자가 챔버의 기울기 조작을 할 수 있고, 편안한 자세로 사용할 수 있는 전신 온열기 제어시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 전신 온열기 제어시스템은 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 몸체부와, 상기 몸체부를 덮는 커버부와, 상기 몸체부의 상단면에 배치되고 사용자의 신체 전부를 수용할 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 하측광원부와, 사용자의 전면 상체부와 하체부에 빛을 조사하는 상측광원부와, 전원부와, 산소공급부/아로마공급부와, 센싱부와, 타이머부와, 경보음발생부를 포함하는 온열기에 있어서, 작동 모드 조작부, 챔버기울기구동부, 디스플레이구동부, 무선통신부, 고압소독제 분사부, 환기부, 정보처리부 및 메모리부를 포함하여 구성되는 제어부와; 상기 제어부는 상기 몸체부의 측면에 표시장치로 설치되고; 상기 디스플레이구동부는 현재시간, 챔버 내 입실 시간, 남은 시간, 영화상영 및 간호사와의 소통 안내를 LCD 표시장치로 표시하고; 상기 전원부는 챔버전원부, 온열기전원부, 원적외선전원부 및 근적외선전원부를 포함하여 구성되고; 관리자가 상기 제어부를 수동 또는 리모컨으로 조작할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 하측광원부는 LED 세그먼트로 구성되는 하측 온열부이고, 상측광원부는 LED 세그먼트로 구성된 상측 온열부이고, 상기 상측 온열부의 사용자의 머리부위에는 원적외선 LED 어레이만 배치하고, 사용자의 인체 상측부, 다리의 무릎상측부 및 다리의 무릎하측부에 근적외선 LED 어레이를 배치하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 상측 온열부는 각 세그먼트를 C로 표기하고; k는 X축의 개수, n은 Y축의 개수로 정의할 때 Ckn으로 표기되며; 상기 Ckn에서 k=4, n=3이고; k와 n은 1 이상인 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 상기 하측 온열부는 각 세그먼트들로 구성되고; 상기 세그먼트를 B로 표기하고; p는 X축의 개수, q는 Y축의 개수로 정의할 때 Bpq로 표기되며; 상기 Bpq에서 p=4 q=3이고; p와 q는 1 이상인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 상측 온열부의 각 세그먼트와 상기 하측 온열부의 각 세그먼트들은 작동모드 조작부를 통하여 사용자의 자세를 제어하고; 상기 사용자의 자세 모드는 등판올림, 무릎올림, 등판과 무릎 동시 올림, 앉은 자세, 우측올림 또는 좌측올림 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 챔버기울기구동부는 챔버의 전체 좌 또는 우 최대 40도로 구동하고; 상기 챔버의 좌 또는 우 기울기 경사각도 5도와 10도에서 각각 경보음발생부를 통하여 알림음을 발생하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 전신 온열기 제어시스템은 치료 대상에 근적외선 또는 원적외선을 조사시켜서 심부 체온을 효과적으로 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면, 근적외선의 눈에 대한 부작용인 백내장, 수정체 혼탁, 조기노안을 최소화시킬 수 있고, 챔버의 기울기 조작이 가능하여 사용자의 장시간 자세에 대한 스트레스를 최소화하는 효과가 있다.

도 1은 종래 LED 온열치료기 사시도이다.
도 2는 본 발명의 LED 온열기 단면도이다.
도 3은 본 발명의 전체 블록도이다.
도 4는 본 발명의 챔버기울기 구동부 블록도이다.
도 5는 본 발명의 챔버 내 상측 온열부 정면도이다.
도 6은 본 발명의 챔버 내 하측 온열부 정면도이다.
도 7은 본 발명의 챔버 사용 시 내부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 환자의 자세에 따른 사례이다.
도 8(a)은 챔버 내에서 환자의 최초 자세(기준 상태)를 나타낸다.
도 8(b)는 등판을 올린 자세(등판 올림 각도는 0~40도)를 나타낸다.
도 8(c)는 무릎을 올린 자세를 나타낸다.
도 8(d)는 등판과 무릎을 올린 자세를 나타낸다.
도 8(e)은 앉은 상태(등판 올림 각도는 0~45도) 자세를 나타낸다.
도 8(f)는 우측 올림(좌우 올림 각도는 각각 0~40도)자세를 나타낸다.
도 8(g)는 좌측 올림(좌우 올림 각도는 각각 0~40도)자세를 나타낸다.
도 9는 도 8(a)에 따른 챔버 측면도이다.
도 10은 도 8(b)에 따른 챔버 측면도이다.
도 11은 도 8(c)에 따른 챔버 측면도이다.
도 12는 도 8(d)에 따른 챔버 측면도이다.
도 13은 도 8(e)에 따른 챔버 측면도이다.
도 14는 도 8(f)에 따른 챔버 단면도이다.
도 15는 도 8(g)에 따른 챔버 단면도이다.
도 16은 온열요법을 이용한 백혈구변화에 대한 연구분석에 따른 가온(加溫)에 의한 정상조직과 암조직의 변화도이다.
도 17은 본 발명에 따른 온열기 사용 환자의 노폐물(땀) 배출 특성을 파악한 결과이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 LED 온열기 단면도이고, 도 3은 본 발명의 전체 블록도이고, 도 4는 본 발명의 챔버기울기 구동부 블록도이다. 도 5는 본 발명의 챔버 내 상측 온열부 정면도이고, 도 6은 본 발명의 챔버 내 하측 온열부 정면도이며, 도 7은 본 발명의 챔버 사용 시 내부 단면도이다.

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. 암세포의 증식 및 면역체계의 활성화와 관련하여 심부 체온이 상승할수록 암세포의 증식이 저하되고 면역 체계가 활성화되는 비례관계 사실이 알려져 있다. 구체적으로 심부 체온이 정상 체온에서 1℃ 증가함에 따라 면역 체계는 5 내지 6배 활성화되며, 정상 체온에서 1℃ 감소함에 따라 면역 체계의 활동성은 대략 40% 감소하는 것으로 알려졌다. 따라서 심부 체온을 효과적으로 증가시키는 것이 매우 중요하다.

본 발명은 원적외선 또는 근적외선을 방사하는 LED램프를 이용하여 치료 대상에 조사(照射)하되, 치료 대상의 심부 체온을 집중적으로 상승시키는 LED 온열기에 관한 것이다.

적외선은 파장에 의해, 근적외선, 중적외선 및 원적외선으로 구분된다.

근적외선은 파장이 약 780-3000nm의 전자파에서, 빨간색의 가시광선에 가까운 파장을 가진다. 성질도 가시광선에 가까운 특성을 가지고 "보이지 않는 빛" 이라고 하며, 적외선 카메라나 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 특허는 원적외선 방사기능을 갖는 LED 패키지 수용성 무기질 방열도료 조성물(출원번호: 제10-2017-0064400호), 원적외선 세라믹 베이스 및 이를 포함하는 LED 램프(출원번호: 제10-2009-0070675호), 원적외선 방사를 이용한 방열판 미부착형 엘이디 형광등(출원번호: 제10-2016-0006088화)과 같은 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. 본 발명은 할로겐램프를 사용하지 않고, 광원(光源)으로 LED를 사용하여 근적외선과 원적외선을 발생시키는 것이 특징이다.

도 2는 본 발명의 LED 온열기 단면도이다.

본 발명의 전신 온열기 제어시스템은 몸체부(10)와, 하측광원부(12)와, 상측광원부(15) 및 커버부(16)를 포함한다. 상기 몸체부(10)는 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공한다. 상기 몸체부(10)는 상판(11)을 포함하고, 상기 상판(11)은 몸체부(10)의 상단에 배치된다. 상기 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 하측광원부(12)가 배치된다. 커버부(16)는 몸체부(10)의 상판(11)을 덮는다. 상기 커버부(16)의 아래에 상측광원부(15)가 배치된다.

상기 커버부(16)는 몸체부(10)와 탈착 가능하게 결합되고, 사용자가 누울 수 있는 공간을 형성한다. 상기 커버부(16)는 제2 커버(17)를 포함할 수 있다. 커버부(16)는 몸체부(10)와 힌지로 착탈가능하게 결합한다. 상기 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)가 배치된다.

본 발명의 전신 온열기 제어시스템은 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10)를 덮는 커버부(16)와, 상기 몸체부(10)의 상단면에 배치되고 사용자의 신체 전부를 수용할 수 있는 크기를 갖는 상판(11)과, 사용자는 상기 상판(11)위에 누울 수 있고, 상기 상판(11)은 빛을 통과시킬 수 있도록 투명한 플라스틱 소재로 구성되고, 사용자가의 배면에 빛을 조사하는 하측광원부(12)와, 사용자의 전면 상체부와 하체부에 빛을 조사하는 상측광원부(15)를 포함하는 공지의 온열기에 있어서, 전원부(30), 작동 모드 조작부(40), 산소공급부/아로마공급부(41), 센싱부(50), 타이머부(60), 경보음발생부(61), 챔버기울기구동부(50), 디스플레이구동부(80), 무선통신부(90), 고압소독제 분사부(100), 환기부(111), 정보처리부(120) 및 메모리부(130)가 결합되어 구성되는 제어부(20)와; 상기 제어부(20)는 상기 몸체부(10)의 측면에 설치된다.

도 3은 본 발명의 전체 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 제어부(20)는 상기 몸체부(10)의 측면에 설치되고, LCD 또는 다른 형태의 표시장치(display)로 패널로 부착된다. 상기 제어부(20)는 관리자가 수동으로 조작할 수 있고, 리모컨(remote controller)으로 원격으로 조작할 수 있다.

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. 상기 전원부(30)는 챔버전원부(32)와, 온열기전원부(33)와, 원적외선전원부(34)와, 근적외선전원부(55)로 구성된다.

도 4는 본 발명의 챔버기울기 구동부의 블록도이다.

챔버기울기구동부(70)는 좌우기울기구동부(71) 및 상하기울기구동부(72)로 구성된다. 이하, 본 발명의 일실시에서 챔버를 좌우상하로 구동에 대하여 설명한다. 상기 좌우기울기구동부(71)로 좌 또는 우로 챔버를 기울일 경우 최초 기준 상태에서 5도 기울어졌을 때 경보음발생부(61)에서 알림음을 발생한다. 이어서 10도 기울어졌을 때 다시 한번 알림음을 발생하여 사용자가 미끄러질 수 있음을 알려준다.

챔버가 좌 또는 우 최대 기울기인 40도가 되었을 때 알림음을 발생하여 더 이상 기울여지지 않음을 알려준다. 상기 상하기울기구동부(72)에 의하여 챔버를 상하로 구동할 수 있다.

도 5는 본 발명의 챔버 내 상측 온열부를 나타낸다.

이하, 본 발명의 일실시예를 설명하기 위하여 편의상 도 2에 도시된 사용자의 배면에 빛을 조사하는 하측광원부(12)는 하측 온열부(210)로 표현하고, 사용자의 전면에 빛을 조사하는 상측광원부(15)는 상측 온열부(220)로 표현한다.

상측 온열부(220)는 상부 세그먼트와 하부세그먼트로 구분하고, 각 세그먼트들로 구성되어 있다. B11~B43는 하부세그먼트, C11~C43은 상부세그먼트 L은 가상기준선(0도)이다. 각 세그먼트들은 C1n, C2n, C3n, C4n으로 표기한다.

실시예1에서는 Y축 세그먼트들은 n=1~3으로 구성되고, n은 3 이상이 될 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 [C11, C12, C13], [C21, C22, C23], [C31, C32, C33], 또는 [C41, C42, C43]로 LED 세그먼트들이 배치된다. 또한, k는 X축 세그먼트이고, n은 Y축 세그먼트라고 정의할 때, 다른 실시예로 각 세그먼트들은 Ckn으로 구성될 수 있다.

실시예1에서는 k=1~4로 구성되고, 다른 실시예에서 k는 4 이상이 될 수도 있다. 또한 실시예1에서는 n=1~3으로 구성되고, 다른 실시예에서 n은 3 이상이 될 수도 있다.

C1n세그먼트는 인체의 머리부에 위치하고, C2n은 인체의 상측부, C3n은 다리의 무릎상측부, C4n은 다리의 무릎하측부에 위치한다.

C1n세그먼트는 원적외선 LED(221) 어레이만을 배치한 것이다. 근적외선 어레이는 눈에 조사되면 백내장이 발생될 수도 있기 때문에 눈에 조사되지 않기 위하여 인체의 머리부에는 원적외선 LED(221) 어레이만을 배치한다.

본 발명의 실시예에서는 인체의 상측부, 다리의 무릎상측부 및 다리의 무릎하측부에 원적외선 LED(221) 어레이와 근적외선 LED(222) 어레이를 교차로 배치하였지만, 특별히 교차배치를 한정하는 것은 아니다. 인체의 머리부에 적외선 LED(221) 어레이만을 배치할고, 근적외선 LED(222)어레이는 다리의 무릎상측부 및 다리의 무릎하측부에 배치할 수 있다.

도 6은 본 발명의 챔버 내 하측 온열부를 나타낸다.

하측 온열부(210)는 각 세그먼트들로 구성되어 있다. 각 세그먼트들은 B1q, B2q, B3q, B4q로 되어 있으며 실시예1에서는 q=1~3으로 구성되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, [B11, B12, B13], [B21, B22, B23], [B31, B32, B33], 또는 [B41, B42, B43]이 배치된다.

B1q세그먼트는 인체의 머리부에 위치하고, B2q는 인체의 상측부, B3q는 다리의 무릎상측부, B4q는 다리의 무릎하측부에 위치한다. B11세그먼트는 원적외선 LED(221) 어레이를 배치한다.

B12세그먼트는 원적외선 LED(221) 어레이와 근적외선 LED(222) 어레이를 교차로 배치하였지만, 특별히 교차배치를 한정하는 것은 아니며, 혼재하도록 배치하면 된다.

B13세그먼트는 원적외선 LED(221) 어레이만을 배치한다.

B11세그먼트와 B13세그먼트는 원적외선 LED(221) 어레이만을 배치하고, 근적외선 LED(222) 어레이를 배치하지는 않는 이유는 B11세그먼트와 B13세그먼트가 얼굴의 측면부위가 되기 때문에 혹시 사용자가 측면을 볼 경우 눈에 근적외선이 조사되어 백내장이 발생될 우려가 있기 때문이다.

B2q, B3q, B4q세그먼트들은 상측 온열부와 같은 구조를 가지고 있다.

본 발명의 실시예에서는 각 세그먼트들마다 원적외선 LED(221) 어레이와 근적외선 LED(222) 어레이를 교차로 배치하였지만, 특별히 교차배치를 한정하는 것은 아니다.

하측 온열부(210)에 인체의 머리부에 원적외선 LED(221) 어레이만 배치하고, 인체 상측부(등부분), 다리의 무릎상측부 및 다리의 무릎하측부에 근적외선 LED(222) 어레이를 배치할 수 있다.

또한, p는 X축 세그먼트이고, q는 Y축 세그먼트라고 정의할 때, 다른 실시예로 각 세그먼트들은 Bpq로 구성될 수 있다. 실시예 1에서는 p=1~4로 구성되어 있지만, 다른 실시예에서 p는 4 이상이 될 수도 있다. 또한 실시예1에서는 q=1~3으로 구성되어 있지만, 다른 실시예에서 q는 3 이상이 될 수도 있다.

도 7은 본 발명의 챔버 사용 시 내부 단면도를 나타낸다.

도 7은 사용자가 챔버 내에 누워 있을 때 모습으로서 머리부위(201)와 좌측어깨부위(205) 및 우측어깨부위(206)를 나타낸다. 도 7은 챔버 상측부의 단면도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 하측 온열부(210)부인 B11세그먼트와 B13세그먼트는 원적외선 LED(221) 어레이만을 배치한 것이다. B12세그먼트는 원적외선 LED(221) 어레이와 근적외선 LED(222) 어레이가 교차배치되어 있다.

상측 온열부(220)인 C11, C12 및 C13세그먼트는 모두 원적외선 LED(221) 어레이만 배치되어 있다. C11, C12 및 C13세그먼트가 사용자 얼굴의 측면부위가 되기 때문에 혹시 사용자가 측면을 볼 경우 눈에 근적외선이 조사되어 백내장이 발생될 우려가 있기 때문이다.

도 8은 본 발명의 환자의 자세에 따른 개략도를 나타낸다.

사용자의 자세 모드는 기준 상태, 등판올림, 무릎올림, 등판과 무릎 동시 올림, 앉은 자세, 우측올림 또는 좌측올림 모드가 있다. 도 8(a)은 챔버 내에서 환자의 최초 자세(기준 상태)를 나타내고, 도 8(b)는 등판을 올린 자세(등판 올림 각도는 0~40도)를 나타낸다. 도 8(c)는 무릎을 올린 자세를 나타내고, 도 8(d)는 등판과 무릎을 올린 자세를 나타낸다. 도 8(e)는 앉은 상태(등판 올림 각도는 0~45도) 자세를 나타내고, 도 8(f)는 우측 올림(좌우 올림 각도는 각각 0~40도, 5도와 10도에서 일시 멈춤한다.)자세를 나타낸다. 도 8(g)는 좌측 올림(좌우 올림 각도는 각각 0~40도이고, 5도와 10도에서 일시 멈춤한다.)자세를 나타낸다.

도 8(a)는 최초 상태(기준상태)는 최초에 약간의 기울기로 각도(θ)를 가지고 기울어져 있다. 이는 사용자가 누워있을 때 땀이 나면 땀이 다리 쪽으로 쉽게 배출될 수 있도록 경사지게 할 수 있다.

도 8(b)는 등판 올림상태는 머리부위(201)와 신체의 상측부위만 들어 올리는 상태이며, 등판 올림 각도는 0~40도이다.

도 8(c)는 무릎 올림상태는 무릎부위(202)만을 들어 올리는 자세이다.

도 8(d)는 등판, 무릎 올림상태는 머리부위(201)와 상체 및 무릎부위(202)를 들어 올리는 동작으로서 등판 올림 각도는 0~40도이다.

도 8(e)는 앉은 상태는 머리부위(201)와 상체 및 무릎부위(202)를 들어 올리는 동작으로서 앉은 자세 상태이다. 도 8(f)는 우측 올림상태는 우측 올림 각도는 0~40도이며, 5도와 10도에서 일시 멈춤하며, 5도, 10도, 40도에서 각각 경보음발생부(41)에서 알림음을 발생한다.

도 8(g)는 좌측 올림는 좌측 올림 각도는 0~40도이며, 5도와 10도에서 일시 멈춤하며, 5도, 10도, 40도에서 각각 경보음발생부(41)에서 알림음을 발생한다.

5도, 10도에서 일시 멈춤하는 이유는 신체가 기울어져 미끄러질 수 있음을 사용자에게 알려주기 위한 것이다. 미끄러짐의 각도는 사용자마다 마찰계수가 달라 약간의 차이가 있지만 신체의 마찰계수는 평균적으로 5도에서부터 미끄러지기 시작하며, 10도에서 경사도가 높아져 더욱 미끄러지기 쉽기 때문이다. 40도 이상 기울어지면 신체가 한쪽으로 치우쳐져서 LED 광이 신체에 골고루 조사되지 않아 효과가 떨어지기 때문에 40도 이상은 기울어지지 않도록 한다.

5도와 10도에서 알림음을 발생하는 이유는 사용자에게 기울어져 미끄러질 수 있다는 것을 알리기 위함이며, 40도에서 알림음은 더 이상 기울어지지 않다는 다는 것을 알려주는 경보음이다.

도 9는 도 8(a)에 따른 챔버 측면도이고, 도 10은 도 8(b)에 따른 챔버 측면도이다. 도 11은 도 8(c)에 따른 챔버 측면도이고, 도 12는 도 8(d)에 따른 챔버 측면도이다. 도 13은 도 8(e)에 따른 챔버 측면도이다. 도 14는 도 8(f)에 따른 챔버 단면도이고, 도 15는 도 8(g)에 따른 챔버 단면도이다.

도 16은 온열요법을 이용한 백혈구변화에 대한 연구분석에 따른 가온(加溫)에 의한 정상조직과 암조직의 변화도이고, 도 17은 본 발명에 따른 온열기 사용 환자의 노폐물(땀) 배출 특성을 파악한 결과이다.

도 16은 온열요법을 이용한 백혈구변화에 대한 연구분석에 따른 가온(加溫)에 의한 정상조직과 암조직의 변화를 나타낸 것이다. 도 16(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 16(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. 가온암조직(330)은 온도가 상승하며 혈류가 나빠져 혈류가 차단되는 과정을 보여준다.

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도 17은 본 발명에 따른 온열기 사용 환자의 노폐물(땀) 배출 특성을 파악한 결과이다. 본 발명의 LED 온열기를 사용하여 배출된 환자의 땀을 분석한 것이다. 아래 표 1은 사용자 중에서 암환자 대상 전신온열기 사용에 따른 노폐물 배출 특성에 관한 연구결과를 나타낸 것이다.

No.	성별		연령			No.			성별				연령			No.		성별	연령
1	F	58	9	F	54		17			F		34
2	M	41	10	F	49		18			F		30
3	F	64	11	F	61		19			F		28
4	F	58	12	M	56		20			F		64
5	F	26	13	F	41		21			F		27
6	M	50	14	M	63		22			M		67
7	F	52	15	M	41		23			M		67
8	F	26	16	F	42
TOXIC ELEMENTS
1		2		3				4			5			6				7
Al		As		Be				Cd			Ni			Pb				Tl
NUTRIONAL ELEMENTS
1		2	3	4	5	6			7		8				9		10
Ca		Co	Cr	Cu	Fe	Mg			Mn		Se				V		Zn

주요 결과 내용은 대상자들의 온열기 사용 환자 노폐물(땀)에서 독성(TOXIC ELEMENTS) 중금속(Al, As, Be, Cd, Ni, Pb, Tl)중 Be, Ni 및 Ti의 농도가 기준치를 초과하였다.

일부의 대상자들은 Al, Ni 및 Pb가 높은 농도로 배출됨을 확인하였다. 영양물질(NUTRIONAL ELEMENTS)의 경우 온열기 사용 환자 노폐물(땀)에서 Ca, Fe 및 Mg이 높은 농도로 배출되었다.

본 발명은 전신 온열기 제어시스템에 관한 기술로서, 근적외선의 눈에 대한 부작용인 백내장, 수정체 혼탁, 조기노안을 최소화시키기 위한 구조를 제공하는 기술이다. 또한, 본 발명은 챔버의 기울기 조작이 가능하여 사용자가 장시간 챔버를 이용할 때 자세에 대한 스트레스를 최소화하기 위한 기술로 산업에 유용한 발명이다.

10: 몸체부 11: 상판
12: 하측광원부 13: 제1하판
14: 제2하판 15: 상측광원부
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
201: 머리부위 202: 무릎부위
204: 다리부위 205: 좌측어깨부위
206: 우측어깨부위 207: 하부좌판넬
208: 하부우판넬 209: 하부중앙판넬
210: 하측 온열부 220: 상측 온열부
221: 원적외선LED어레이 222: 근적외선LED어레이
300: 정상조직 301: 정상혈관
310: 암조직 311: 암혈관

Claims

사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10)를 덮는 커버부(16)와, 상기 몸체부(10)의 상단면에 배치되고 사용자의 신체 전부를 수용할 수 있는 크기를 갖는 상판(11)과, 사용자는 상기 상판(11)위에 누울 수 있고, 상기 상판(11)은 빛을 통과시킬 수 있도록 투명한 플라스틱 소재로 구성되고, 사용자가 누워 있는 배면에 빛을 조사하는 하측광원부(12)와, 사용자의 전면 상체부와 하체부에 빛을 조사하는 상측광원부(15)와, 전원부(30)와, 산소공급부/아로마공급부(41)와, 센싱부(50)와, 타이머부(60)와, 경보음발생부(61)를 포함하는 온열기에 있어서,
작동 모드 조작부(40), 챔버기울기구동부(70), 디스플레이구동부(80), 무선통신부(90), 고압소독제 분사부(100), 환기부(111), 정보처리부(120) 및 메모리부(130)를 포함하여 구성되는 제어부(20)와; 상기 제어부(20)는 상기 몸체부(10)의 측면에 표시장치로 설치되고;
상기 디스플레이구동부(80)는 현재시간, 챔버 내 입실 시간, 남은 시간, 영화상영 및 간호사와의 소통 안내를 LCD 표시장치로 표시하고; 상기 전원부(30)는 챔버전원부(32), 온열기전원부(33), 원적외선전원부(44) 및 근적외선전원부(35)를 포함하여 구성되고; 관리자가 상기 제어부(20를 수동 또는 리모컨으로 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 전신 온열기 제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 하측광원부(12)는 LED 세그먼트로 구성되는 하측 온열부(210)이고;
상기 상측광원부(15)는 LED 세그먼트로 구성된 상측 온열부(220)이고;
상기 상측 온열부(220)의 사용자의 머리부위에는 원적외선 LED(221) 어레이만 배치하고;
사용자의 인체 상측부, 다리의 무릎상측부 및 다리의 무릎하측부에 근적외선 LED(222) 어레이를
배치하는 것을 특징으로 하는 전신 온열기 제어시스템.
제2항에 있어서, 상기 상측 온열부(220) 각 세그먼트를 C로 표기하고; k는 X축의 개수, n은 Y축의 개수로 정의할 때 Ckn으로 표기되며; 상기 Ckn에서 k=4, n=3이고; k와 n은 1 이상인 것을 특징으로 하는 전신 온열기 제어시스템.
제2항에 있어서, 상기 하측 온열부(210)는 각 세그먼트들로 구성되고;
상기 세그먼트를 B로 표기하고; p는 X축의 개수, q는 Y축의 개수로 정의할 때 Bpq로 표기되며; 상기 Bpq에서 p=4 q=3이고; p와 q는 1 이상인 것을 특징으로 하는 전신 온열기 제어시스템.
제4항에 있어서, 상기 상측 온열부(220)의 각 세그먼트와 상기 하측 온열부(210)의 각 세그먼트들은 작동모드 조작부(40)를 통하여 사용자의 자세를 제어하고;
상기 사용자의 자세 모드는 등판올림, 무릎올림, 등판과 무릎 동시 올림, 앉은 자세, 우측올림 또는 좌측올림 모드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전신 온열기 제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 챔버기울기구동부(70)는 챔버의 전체 좌 또는 우 최대 40도로 구동하고;
상기 챔버의 좌 또는 우 기울기 경사각도 5도와 10도에서 각각 경보음발생부(61)를 통하여 알림음을 발생하는 것을 특징으로 하는 전신 온열기 제어시스템.
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