KR102499871B1 - Ultrasonic generator - Google Patents

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Abstract

초음파 발생장치가 개시된다. 본 발명의 초음파 발생장치는, 본체의 내부에 마련되는 액체 자석; 본체를 감싸도록 마련되며 전원 공급부와 연결되는 액체 자석을 진동시키는 코일 부재; 및 본체의 일측부에 마련되며 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 모으는 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An ultrasonic generator is disclosed. The ultrasonic generator of the present invention includes a liquid magnet provided inside a main body; a coil member provided to surround the main body and vibrating a liquid magnet connected to a power supply unit; and a lens unit provided on one side of the main body and collecting ultrasonic waves generated by the liquid magnet.

Description

초음파 발생장치{ULTRASONIC GENERATOR}Ultrasonic generator {ULTRASONIC GENERATOR}

본 발명은, 초음파 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액체 자석을 이용하여 초음파를 발생시키는 초음파 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic generator, and more particularly, to an ultrasonic generator that generates ultrasonic waves using a liquid magnet.

초음파는 인간이 들을 수 없을 정도로 빠르게 진동하는 음으로서 공학적으로는 1초 동안에 2만회 이상 진동하는 음을 말하는 것이며, 본질적으로는 가청범위의 음파와 성질이 같으나 파장이 짧기 때문에 상당히 강한 진동이 생기고 물질을 흔드는 힘이 강한 특성이 있다.Ultrasound is a sound that vibrates so fast that humans can't hear it. Engineeringly, it refers to a sound that vibrates more than 20,000 times per second. It has the characteristic of having strong shaking power.

이러한 초음파는 소리의 성질 외에 전파나 빛의 성질을 같이 가지고 있다. 상기한 초음파는 초음파 세척기나 초음파 가습기, 어군탐지기, 초음파 용접, 초음파 단층 진단, 초음파 진단기구 등의 다양한 분야에 이용되고 있다.These ultrasonic waves have properties of radio waves and light in addition to the properties of sound. The above ultrasonic wave is used in various fields such as an ultrasonic cleaner, an ultrasonic humidifier, a fish finder, ultrasonic welding, ultrasonic tomography diagnosis, and ultrasonic diagnostic equipment.

특히 초음파를 인체에 전도시키면 수 cm의 깊이(4~5cm)까지 도달하며 그 영향은 마사지와 같은 치료효과를 보이므로 의료용인 물리치료요법의 하나로 관절염, 류마티즘, 요통, 외상후 동통, 신경통 등의 치료에 쓰이는 초음파 치료기에도 응용되며 이러한 초음파의 주파수를 낮추면 피부미용을 위한 소프트한 초음파를 발생하게 되므로 이를 미용에 활용한 것이 초음파 피부 마사지기이다.In particular, when ultrasonic waves are conducted to the human body, they reach a depth of several centimeters (4 to 5 cm), and their effects have the same therapeutic effect as massage. Therefore, it is one of the medical physical therapy methods for arthritis, rheumatism, back pain, post-traumatic pain, neuralgia, etc. It is also applied to the ultrasonic treatment device used for treatment, and when the frequency of these ultrasonic waves is lowered, soft ultrasonic waves are generated for skin beauty, so it is an ultrasonic skin massager that is used for beauty.

초음파를 발생시키는 방법으로 최근에는 전자기 방식이 많이 사용되고 있다. 전자기 방식은 자기장에 의해 구리가 확장되고, 확장된 구리에 의해 진동이 발생되는 원리를 이용한다.As a method of generating ultrasonic waves, an electromagnetic method has recently been widely used. The electromagnetic method uses the principle that copper is expanded by a magnetic field and vibration is generated by the expanded copper.

이전의 초음파 발생장치는 구조가 복잡하고 비용이 고가이므로 이를 해결할 수 있는 새로운 개선책이 요구된다.Previous ultrasonic generators have complex structures and high costs, so new improvements to solve them are required.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.The foregoing technical configuration is a background technology for helping understanding of the present invention, and does not mean the prior art widely known in the technical field to which the present invention belongs.

한국등록특허공보 제10-2135733호(주식회사 클래시스) 2020. 07. 14.Korean Registered Patent Publication No. 10-2135733 (Classis Co., Ltd.) 2020. 07. 14.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액체 자석을 이용하여 초음파를 발생시키는 초음파 발생장치를 제공하는 것이다.Therefore, a technical problem to be achieved by the present invention is to provide an ultrasonic generator for generating ultrasonic waves using a liquid magnet.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본체의 내부에 마련되는 액체 자석; 상기 본체를 감싸도록 마련되며 전원 공급부와 연결되는 상기 액체 자석을 진동시키는 코일 부재; 및 상기 본체의 일측부에 마련되며 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 모으는 렌즈부를 포함하는 초음파 발생장치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the liquid magnet provided inside the main body; a coil member provided to surround the main body and vibrating the liquid magnet connected to a power supply unit; and a lens unit provided on one side of the main body and collecting ultrasonic waves generated by the liquid magnet.

상기 본체는, 상기 액체 자석이 수용되는 베이스 바디; 및 상기 베이스 바디의 일측부에 탈착 결합되는 커버 부재를 포함하고, 상기 커버 부재가 마련된 영역을 제외한 상기 베이스 바디에는 초음파를 차단하는 차단 부재가 마련될 수 있다.The main body may include a base body in which the liquid magnet is accommodated; and a cover member detachably coupled to one side of the base body, and a blocking member blocking ultrasonic waves may be provided on the base body except for an area where the cover member is provided.

상기 베이스 바디에는 상기 코일 부재의 양단부를 지지하는 플랜지가 마련될 수 있다.Flanges supporting both ends of the coil member may be provided on the base body.

상기 렌즈부는, 상기 본체에 탈착 결합되는 렌즈 바디; 및 상기 렌즈 바디에 마련되어 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 특정 방향으로 모을 수 있다.The lens unit may include a lens body detachably coupled to the main body; And it is provided in the lens body to collect ultrasonic waves generated by the liquid magnet in a specific direction.

상기 렌즈 부재는 티타늄, 알루미늄, 스테인레스 스틸 또는 세라믹으로 마련될 수 있다.The lens member may be made of titanium, aluminum, stainless steel or ceramic.

본 발명의 실시예들은, 액체 자석을 이용하여 초음파를 발생시킬 수 있어 구조가 간단하고 제조 단가를 낮출 수 있다.Embodiments of the present invention can generate ultrasonic waves using a liquid magnet, so the structure is simple and the manufacturing cost can be reduced.

또한, 상대적으로 자유로운 임피던스 값의 조정에 의해 유동적으로 출력을 조정할 수 있다.In addition, the output can be flexibly adjusted by adjusting the relatively free impedance value.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예의 개략적인 작동도이다.1 is a diagram schematically showing an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic operation diagram of this embodiment.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention and the advantages in operation of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like members.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 발생장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 실시예의 개략적인 작동도이다.1 is a diagram schematically showing an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic operation diagram of this embodiment.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 초음파 발생장치(1)는, 본체(100)와, 본체(100)의 내부에 마련되는 액체 자석(200)과, 본체(100)를 감싸도록 마련되며 전원 공급부(500)와 연결되는 액체 자석(200)을 진동시키는 코일 부재(300)와, 본체(100)의 일측부에 마련되며 액체 자석(200)에 의해 발생되는 초음파를 모으는 렌즈부(400)와, 코일부로 전원을 공급하는 전원 공급부(500)를 구비한다.As shown in these drawings, the ultrasonic generator 1 according to the present embodiment surrounds the main body 100, the liquid magnet 200 provided inside the main body 100, and the main body 100. A coil member 300 provided and vibrating the liquid magnet 200 connected to the power supply unit 500, and a lens unit provided on one side of the main body 100 and collecting ultrasonic waves generated by the liquid magnet 200 ( 400) and a power supply unit 500 supplying power to the coil unit.

본체(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액체 자석(200)의 저장 장소, 코일 부재(300)의 결합 장소 및 렌즈부(400)의 결합 장소로 제공될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the main body 100 may serve as a storage location for the liquid magnet 200 , a coupling location for the coil member 300 , and a coupling location for the lens unit 400 .

본 실시 예에서 본체(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)와, 베이스 바디(110)의 일측부에 탈착 결합되는 커버 부재(120)와, 베이스 바디(110)의 내부에 마련되어 초음파를 일정 방향 예를 들어 도 1에 도시된 커버 부재(120)와 렌즈부(400)의 방향으로만 발사시키도록 가이드하는 차단 부재(130)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the main body 100, as shown in Figure 1, the base body 110, the cover member 120 detachably coupled to one side of the base body 110, and the base body 110 It may include a blocking member 130 provided inside and guiding the ultrasonic wave to be emitted only in a certain direction, for example, in the direction of the cover member 120 and the lens unit 400 shown in FIG. 1 .

본체(100)의 베이스 바디(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 커버 부재(120)가 결합된 영역을 제외하고는 모두 막히게 마련될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the base body 110 of the main body 100 may be blocked except for an area where the cover member 120 is coupled.

본 실시 예에서 베이스 바디(110)는 공지된 금속 재질로 마련될 수 있다.In this embodiment, the base body 110 may be made of a known metal material.

또한, 본 실시 예에서 베이스 바디(110)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 플랜지(111)가 마련되어 코일 부재(300)의 양단부를 지지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1 , the base body 110 in this embodiment may be provided with a flange 111 to support both ends of the coil member 300 .

본체(100)의 커버 부재(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)의 일측 예를 들어 도 1을 기준으로 우측에 마련될 수 있다.As shown in FIG. 1 , the cover member 120 of the main body 100 may be provided on one side of the base body 110 , for example, on the right side of FIG. 1 .

본 실시 예에서 커버 부재(120)는 베이스 바디(110)에 탈착 결합될 수 있다. 예를 들어 본 실시 예에서 커버 부재(120)는 베이스 바디(110)에 나사 결합될 수 있다.In this embodiment, the cover member 120 may be detachably coupled to the base body 110 . For example, in this embodiment, the cover member 120 may be screwed to the base body 110 .

또한, 본 실시 예에서 커버 부재(120)는 액체 자석(200)에 의해 발생되는 초음파의 경로를 간섭하지 않는 재질 예를 들어 공지된 금속 재질을 포함하는 재질로 마련될 수 있다.Also, in this embodiment, the cover member 120 may be made of a material that does not interfere with the path of ultrasonic waves generated by the liquid magnet 200, for example, a known metal material.

본체(100)의 차단 부재(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)의 내벽에 마련되어 액체 자석(200)에 의해 발생되는 초음파을 일정 방향으로만 통과되게 할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the blocking member 130 of the body 100 may be provided on the inner wall of the base body 110 to allow ultrasonic waves generated by the liquid magnet 200 to pass through only in a certain direction.

본 실시 예에서 차단 부재(130)는 도 1을 기준으로 베이스 바디(110)의 바닥벽, 천장벽 및 좌측벽에 마련될 수 있다.In this embodiment, the blocking member 130 may be provided on the bottom wall, the ceiling wall, and the left wall of the base body 110 based on FIG. 1 .

또한, 본 실시 예에서 차단 부재(130)는 액체 자석(200)에서 발생되는 초음파 음향 임피던스 값보다 큰 음향 임피던스 값을 가지는 층으로 마련될 수 있다. 본 실시 예에서 차단 부재(130)는 초음파를 차단하는 필터 부재로 마련할 수도 있다. 또한, 본 실시 예에서 차단 부재(130)는 초음파가 통과되는 영역을 제외한 베이스 바디(110)의 영역을 초음파가 통과되는 영역 보다 두껍게 마련하여 초음파를 차단할 수도 있다.In addition, in the present embodiment, the blocking member 130 may be formed of a layer having a higher acoustic impedance value than the ultrasonic acoustic impedance value generated by the liquid magnet 200 . In this embodiment, the blocking member 130 may be provided as a filter member that blocks ultrasonic waves. Also, in the present embodiment, the blocking member 130 may block ultrasonic waves by providing an area of the base body 110 thicker than an area through which ultrasonic waves pass, except for an area through which ultrasonic waves pass.

액체 자석(200)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)의 내부에 수용되며 코일 부재(300)로 공급되는 전기 에너지에 의해 베이스 바디(110)의 내부에서 진동되어 초음파를 발생시킬 수 있다.As shown in FIG. 1 , the liquid magnet 200 is accommodated inside the base body 110 and is vibrated inside the base body 110 by electric energy supplied to the coil member 300 to generate ultrasonic waves. can make it

액체 자석(200)은 자기장이 존재할 때 강하게 자화되는 액체를 말한다. 여기서 자화란 외부 자기장의 영향으로 원자 자석들이 일정한 방향으로 정렬되는 현상을 말한다. 액체 자석(200)은 강자성을 띠는 입자인 자성 나노입자로 구성되어 있다. 대표적인 자성 나노입자의 예로는 산화철(Fe2O3), 페라이트(CoFe204, MnFe204) 등이 있다. 그리고 이것들이 모이면 자성 분말이 된다. 그리고 이 자성 분말은 브라운 운동을 하게 된다. 실질적으로 응용할 때는 자성 분말을 액체에 분산시킨 즉 액체 자석(200) 형태로 응용한다. 이렇게 액체 형태로 만들면 자기장이 있는 부분만 자기력선을 따라서 뾰족하게 솟아오르게 된다.The liquid magnet 200 refers to a liquid that is strongly magnetized when a magnetic field is present. Here, magnetization refers to a phenomenon in which atomic magnets are aligned in a certain direction under the influence of an external magnetic field. The liquid magnet 200 is composed of magnetic nanoparticles, which are ferromagnetic particles. Examples of typical magnetic nanoparticles include iron oxide (Fe2O3) and ferrite (CoFe204, MnFe204). And when these are gathered, it becomes magnetic powder. And this magnetic powder undergoes Brownian motion. In practical application, magnetic powder is dispersed in liquid, that is, it is applied in the form of liquid magnet 200. If you make it in liquid form like this, only the part with the magnetic field rises sharply along the magnetic force line.

액체자석은 염화철 이온으로 만든 이 액체의 자성은 고체 철화합물과 같은 세기이며, -10 ~ 300℃에서 안정적으로 액체로 존재해 증발하거나 얼지 않는다.The liquid magnet is made of iron chloride ions, and the magnetism of this liquid is the same as that of solid iron compounds, and it exists as a stable liquid at -10 ~ 300 ℃, so it does not evaporate or freeze.

본 실시 예는 코일 부재(300)에 전압을 걸어 전기적인 에너지를 가하게 되면 액체 자석(200)이 진동하여 초음파가 발생되고, 발생된 초음파는 렌즈부(400)를 통해 모아져 대상 영역으로 공급될 수 있다.In this embodiment, when electrical energy is applied by applying a voltage to the coil member 300, the liquid magnet 200 vibrates to generate ultrasonic waves, and the generated ultrasonic waves are collected through the lens unit 400 and supplied to the target area. there is.

코일 부재(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)의 외벽을 감싸도록 마련되며 전원 공급부(500)에 연결되어 전기 에너지를 공급 받을 수 있다.As shown in FIG. 1 , the coil member 300 is provided to surround the outer wall of the base body 110 and can be connected to the power supply 500 to receive electrical energy.

본 실시 예는 코일 부재(300)가 외부로 노출되지 않도록 코일 부재(300)가 감겨진 영역의 베이스 바디(110)를 덮개 부재로 덮을 수 있다. 또한, 본 실시 예는 코일 부재(300)가 베이스 바디(110)의 외부로 노출되지 않도록 베이스 바디(110)를 설계할 수도 있다.In this embodiment, the base body 110 in the area where the coil member 300 is wound may be covered with a cover member so that the coil member 300 is not exposed to the outside. In addition, in this embodiment, the base body 110 may be designed such that the coil member 300 is not exposed to the outside of the base body 110 .

렌즈부(400)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)에 결합되어 액체 자석(200)에서 발생되는 초음파를 대상 영역 예를 들어 사람의 피부 등으로 모을 수 있다.As shown in FIG. 1 , the lens unit 400 may be coupled to the base body 110 and collect ultrasonic waves generated from the liquid magnet 200 to a target area, for example, human skin.

본 실시 예에서 렌즈부(400)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)에 결합되는 렌즈 바디(410)와, 렌즈 바디(410)에 마련되는 렌즈 부재(420)를 포함한다.In this embodiment, the lens unit 400, as shown in FIG. 1, includes a lens body 410 coupled to the base body 110 and a lens member 420 provided on the lens body 410. .

렌즈부(400)의 렌즈 바디(410)는, 베이스 바디(110)에 탈착 가능하게 나사 결합될 수 있다.The lens body 410 of the lens unit 400 may be detachably screwed to the base body 110 .

렌즙부의 렌즈 부재(420)는, 액체 자석(200)에서 발생되는 초음파를 대상 영역으로 모을 수 있는 볼록 렌즈를 포함할 수 있다.The lens member 420 of the renju part may include a convex lens capable of collecting ultrasonic waves generated from the liquid magnet 200 to a target area.

전원 공급부(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 코일 부재(300)에 연결되어 코일 부재(300)로 전기 에너지를 공급할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the power supply 500 may be connected to the coil member 300 to supply electrical energy to the coil member 300 .

본 실시 예에서 전원 공급부(500)는 베이스 바디(110)의 내부에 마련되어 외부로 노출되지 않을 수 있다.In this embodiment, the power supply unit 500 is provided inside the base body 110 and may not be exposed to the outside.

또한, 본 실시 예에서 전원 공급부(500)는 배터리를 포함하고, 이 배터리는 충전하여 사용할 수 있다.In addition, in this embodiment, the power supply unit 500 includes a battery, and the battery can be charged and used.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 액체 자석을 이용하여 초음파를 발생시킬 수 있어 구조가 간단하고 제조 단가를 낮출 수 있다. 또한, 상대적으로 자유로운 임피던스 값의 조정에 의해 유동적으로 출력을 조정할 수 있다.As described above, the present embodiment can generate ultrasonic waves using a liquid magnet, so the structure is simple and the manufacturing cost can be reduced. In addition, the output can be flexibly adjusted by adjusting the relatively free impedance value.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations should be included within the scope of the claims of the present invention.

1 : 초음파 발생장치
100 : 본체 110 : 베이스 바디
111 : 플랜지 120 : 커버 부재
130 : 차단 부재 200 : 액체 자석
300 : 코일 부재 400 : 렌즈부
410 : 렌즈 바디 420 : 렌즈 부재
500 : 전원 공급부1: ultrasonic generator
100: main body 110: base body
111: flange 120: cover member
130: blocking member 200: liquid magnet
300: coil member 400: lens unit
410: lens body 420: lens member
500: power supply

Claims (5)

본체의 내부에 마련되는 액체 자석;
상기 본체를 감싸도록 마련되며 전원 공급부와 연결되는 상기 액체 자석을 진동시키는 코일 부재; 및
상기 본체의 일측부에 마련되며 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 모으는 렌즈부를 포함하고,
상기 본체는, 상기 액체 자석이 수용되는 베이스 바디; 및 상기 베이스 바디의 일측부에 탈착 결합되는 커버 부재를 포함하고, 상기 커버 부재가 마련된 영역을 제외한 상기 베이스 바디에는 초음파를 차단하는 차단 부재가 마련되는 초음파 발생장치.a liquid magnet provided inside the main body;
a coil member provided to surround the main body and vibrating the liquid magnet connected to a power supply unit; and
A lens unit provided on one side of the body and collecting ultrasonic waves generated by the liquid magnet;
The main body may include a base body in which the liquid magnet is accommodated; and a cover member detachably coupled to one side of the base body, wherein a blocking member for blocking ultrasonic waves is provided on the base body except for an area where the cover member is provided. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 베이스 바디에는 상기 코일 부재의 양단부를 지지하는 플랜지가 마련되는 초음파 발생장치The method of claim 1,
An ultrasonic generator having flanges provided on the base body to support both ends of the coil member. 청구항 1에 있어서,
상기 렌즈부는,
상기 본체에 탈착 결합되는 렌즈 바디; 및
상기 렌즈 바디에 마련되어 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 특정 방향으로 모으는 렌즈 부재를 포함하는 초음파 발생장치.The method of claim 1,
The lens part,
a lens body detachably coupled to the main body; and
An ultrasonic generator comprising a lens member provided on the lens body to collect ultrasonic waves generated by the liquid magnet in a specific direction. 청구항 4에 있어서,
상기 렌즈 부재는 티타늄, 알루미늄, 스테인레스 스틸 또는 세라믹으로 마련되는 초음파 발생장치.The method of claim 4,
The lens member is an ultrasonic generator provided with titanium, aluminum, stainless steel or ceramic.
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