KR102653292B1

KR102653292B1 - 멀티 모드에서 동작하는 냉각 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR102653292B1
Application number: KR1020220080671A
Authority: KR
Inventors: 강태원; 박부성; 김경배
Original assignee: 주식회사 리센스메디컬
Priority date: 2022-06-30
Filing date: 2022-06-30
Publication date: 2024-04-02
Also published as: WO2024005357A1; KR20240046457A; KR20240003395A

Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 냉각제를 공급받는 냉각제 유입부, 상기 냉각제를 분사하는 노즐, 상기 냉각제 유입부와 상기 노즐 사이에 위치하는 밸브, 트리거 입력이 수신되면 트리거 신호를 생성하는 트리거 모듈, 및 상기 밸브를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 제1 모드 또는 제2 모드로 동작하며, 상기 제1 모드에서 제1 트리거 입력에 기초하여 상기 밸브를 개방하고, 상기 제1 트리거 입력이 제거되어도 제2 트리거 입력이 수신될 때까지 상기 밸브를 개방된 상태로 유지하고, 상기 제2 모드에서, 제3 트리거 입력을 수신하면 상기 밸브를 개방하되, 상기 제3 트리거 입력이 제거되면 상기 밸브를 폐쇄하는 냉각 장치가 제공될 수 있다.

Description

멀티 모드에서 동작하는 냉각 시스템 및 그 제어방법 {A COOLING DEVICE OPERATING IN MULTI-MODE AND METHOD THEREOF}

본 명세서는 멀티 모드로 동작하는 냉각 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 구체적으로 대상(target)에 대한 냉각시술의 종류에 따라 그에 적합한 방식으로 제어될 수 있도록 설계된 냉각 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

종래에는 단순히 냉각제를 분사함에 있어서 극저온 상태로 대상을 괴사 시키는 냉각 수술(Cryosurgery)이 주를 이루었다. 이는, 냉각제는 분사됨과 동시에 팽창에 따른 냉각이 이루어져 대상에 도달하였을 때에는 냉각제가 극저온의 상태에 이르게 되고, 이 냉각재의 온도를 정밀하게 제어하는 것이 어렵기 때문에, 냉각제를 분사하는 장치로 제공할 수 있는 냉각 시술의 종류가 한정적이었던 것이다.

최근 대상을 괴사 시키는 것이 아니라, 대상을 차갑게 하여 미용 효과 또는 치료 효과를 유발시키는 냉각시술(cryotherapy)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히, 냉각제를 대상에 도포하거나 분사하여 대상을 차갑게 하는 냉각시술에 대한 관심이 증가되고 있다.
관련 문헌으로는, "의료용 레이저의 피부 시술 방법"에 관한 한국 공개특허공보 제10-2017-0107869호, "레이저 치료 장치, 레이저 치료 장치의 제어 방법 및 레이저 치료 장치를 위한 핸드피스 장치"에 관한 한국 등록특허공보 제10-1386137호, 및 "냉각분사 열충격 방식의 온도조절 치료기 및 그 제어방법"에 관한 한국 등록특허공보 제10-1208655호가 있다.

근래 리센스메디컬 社에 의해 냉각제가 분사되는 대상의 온도를 정밀하게 제어하는 기술이 개발됨에 따라, 하나의 냉각 장치로 다양한 종류의 냉각시술을 제공할 필요성(즉, 의료진의 니즈)이 증대되었고, 그에 따라 다양하고 세분화된 냉각 장치의 제어방법이 요구되고 있다.

본 명세서에서 해결하고자 하는 일 과제는, 멀티 모드에서 동작하는 냉각 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 명세서에서 해결하고자 하는 일 과제는, 서로 다른 두 가지 모드에서 동작하여, 같은 사용자의 조작에도 모드가 다르다면 서로 다른 동작을 수행하는 냉각 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 명세서에서 해결하고자 하는 일 과제는, 멀티 모드에서 동작하는 냉각 시스템 및 그 제어방법에서 동작하고자 하는 모드를 결정하거나 인식하기 위한 장치 또는 방법을 제공하는 것이다.

본 명세서에서 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 냉각제를 공급받도록 구성되는 냉각제 유입부; 상기 냉각제를 분사하도록 구성되는 노즐; 상기 냉각제 유입부와 상기 노즐 사이에 위치하는 밸브 - 상기 밸브가 개방되면 상기 냉각재 유입부를 통해 공급된 냉각제가 상기 노즐로 이동함-; 온도센서; 상기 냉각제에 열을 제공하도록 구성되는 온도 조절부; 트리거 입력이 수신되면 트리거 신호를 생성하는 트리거 모듈; 디스플레이; 및 상기 트리거 신호에 기초하여 상기 밸브를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 적어도 제1 모드 또는 제2 모드로 동작하되, 상기 제1 모드에서, 상기 디스플레이를 통해 온도 설정 화면을 출력하고, 상기 온도 설정 화면에 대응되는 외부 입력에 기초하여 시술 온도를 설정하고, 제1 트리거 입력에 기초하여, 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하며, 상기 온도 센서에 의해 측정되는 온도와 상기 시술 온도에 기초하여, 상기 냉각제에 열을 제공하도록 상기 온도 조절부를 제어하고, 상기 트리거 입력이 지속적으로 수신되지 않더라도 상기 냉각제의 분사가 유지되도록, 상기 제1 트리거 입력이 제거되어도 제2 트리거 입력이 수신될 때까지 상기 밸브를 개방된 상태로 유지하고, 상기 제2 모드에서, 제3 트리거 입력을 수신하면 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하되, 상기 트리거 입력 없이 상기 냉각제가 분사되는 것이 방지되도록, 상기 제3 트리거 입력이 제거되면 상기 밸브를 폐쇄하는 냉각 장치가 제공될 수 있다.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 냉각 장치의 제어하는 방법에 있어서, 상기 냉각 장치는 냉각제를 공급받도록 구성되는 냉각제 유입부, 노즐이 결합되도록 구성되는 노즐 결합부, 상기 냉각제 유입부와 상기 노즐 결합부 사이에 위치하는 밸브, 온도 센서, 상기 냉각제에 열을 제공하도록 구성되는 온도 조절부, 외부로부터 트리거 입력이 수신되면 트리거 신호를 생성하는 트리거 모듈, 디스플레이, 상기 트리거 신호에 기초하여 상기 밸브를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 냉각제 유입부를 통해 상기 냉각제를 공급받는 단계; 상기 노즐 결합부에 제1 노즐이 결합되는 경우: 상기 디스플레이를 통해 온도 설정 화면을 출력하고, 상기 온도 설정 화면에 대응되는 외부 입력을 수신하여 시술 온도를 설정하는 단계; 제1 트리거 입력에 기초하여 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하는 단계; 상기 온도 센서에 의해 측정되는 온도와 상기 시술 온도에 기초하여 상기 냉각제에 열이 제공되도록 상기 온도 조절부를 제어하는 단계; 및 상기 트리거 입력이 지속적으로 수신되지 않더라도 상기 냉각제의 분사가 유지되도록, 상기 제1 트리거 입력이 제거되어도 제2 트리거 입력이 수신될 때까지 상기 밸브를 개방된 상태로 유지하는 단계;를 포함하고, 상기 노즐 결합부에 제2 노즐이 결합되는 경우: 제3 트리거 입력을 수신하면 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하는 단계; 및 상기 트리거 입력 없이 상기 냉각제가 분사되는 것이 방지되도록, 상기 제3 트리거 입력이 제거되면 상기 밸브를 폐쇄하는 단계;를 포함하는 제어 방법이 제공될 수 있다.

본 명세서의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 의하면, 시술의 연속성이 보장되는 사용자 조작이 가능한 냉각 시스템 또는 냉각 장치가 제공되어 사용 편의성이 증대될 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 의하면, 시술의 안전성이 보장되는 사용자 조작이 가능한 냉각 시스템 또는 냉각 장치가 제공되어 피시술자의 안전성이 향상될 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 의하면, 연속적으로 이루어지는 시술과 안전하게 이루어지는 시술이 하나의 냉각 시스템 또는 냉각 장치를 이용하여 수행될 수 있다.

본 명세서에 따른 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 냉각 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 냉각 시스템에서 일부 구성들이 조립되는 형태를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 쿨링 모드에서, 냉각 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 쿨링 모드에서, 냉각 시스템의 상태출력부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 프리징 모드에서, 냉각 시스템의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11은 일 실시예에 따른 프리징 모드에서, 냉각 시스템의 상태출력부를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 쿨링 모드 및 프리징 모드에서, 냉각 시스템에의 트리거 입력에 따른 냉각 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 노즐을 나타내는 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 노즐의 몸체를 나타내는 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따라 본체에 노즐이 결합될 때, 인식 센서의 감지 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 노즐 결합부를 나타내는 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 노즐의 실링부재를 나타내는 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 노즐 결합부에 패킹부재가 배치된 상태에서 노즐이 결합되는 과정을 나타내는 도면이다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 냉각제를 공급받도록 구성되는 냉각제 유입부; 상기 냉각제를 분사하도록 구성되는 노즐; 상기 냉각제 유입부와 상기 노즐 사이에 위치하는 밸브 - 상기 밸브가 개방되면 상기 냉각재 유입부를 통해 공급된 냉각제가 상기 노즐로 이동함-; 온도센서; 상기 냉각제에 열을 제공하도록 구성되는 온도 조절부; 트리거 입력이 수신되면 트리거 신호를 생성하는 트리거 모듈; 디스플레이; 및 상기 트리거 신호에 기초하여 상기 밸브를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 적어도 제1 모드 또는 제2 모드로 동작하되, 상기 제1 모드에서, 상기 디스플레이를 통해 온도 설정 화면을 출력하고, 상기 온도 설정 화면에 대응되는 외부 입력에 기초하여 시술 온도를 설정하고, 제1 트리거 입력에 기초하여, 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하며, 상기 온도 센서에 의해 측정되는 온도와 상기 시술 온도에 기초하여, 상기 냉각제에 열을 제공하도록 상기 온도 조절부를 제어하고, 상기 트리거 입력이 지속적으로 수신되지 않더라도 상기 냉각제의 분사가 유지되도록, 상기 제1 트리거 입력이 제거되어도 제2 트리거 입력이 수신될 때까지 상기 밸브를 개방된 상태로 유지하고, 상기 제2 모드에서, 제3 트리거 입력을 수신하면 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하되, 상기 트리거 입력 없이 상기 냉각제가 분사되는 것이 방지되도록, 상기 제3 트리거 입력이 제거되면 상기 밸브를 폐쇄하는 냉각 장치가 제공된다.

상기 제1 모드에서, 상기 제어부는 상기 제2 트리거 입력이 수신되면 상기 냉각제의 분사가 중단되도록 상기 밸브를 폐쇄한다.

상기 제1 모드에서 상기 시술 온도는 미리 설정된 설정 온도 범위 이내에서 설정되고, 상기 제2 모드에서 상기 냉각 장치에서 분사되는 상기 냉각제의 온도는 상기 설정 온도 범위의 하한 온도 보다 낮은 온도를 가진다.

상기 온도 조절부는 상기 제어부로부터 인가 받은 전류에 기초하여 상기 냉각제에 열을 제공하고, 상기 제2 모드에서 상기 제어부는 상기 온도 조절부에 전류를 인가하지 않거나 미리 설정된 값 이하의 전류를 인가한다.

상기 제어부는, 상기 제1 모드에서 상기 제1 트리거 신호를 제1 시간 동안 수신하면 상기 밸브를 개방하고, 상기 제1 트리거 신호는 상기 제1 트리거 입력에 의해 상기 트리거 모듈이 가압 되어 생성된다.

상기 제1 모드에서 상기 제어부는 상기 밸브가 개방된 상태에서 상기 제2 트리거 신호를 수신하면 상기 밸브를 폐쇄하고, 상기 제2 트리거 신호는 상기 제2 트리거 입력에 의해 상기 트리거 모듈이 가압 되어 생성된다.

상기 냉각 장치는 모드 인식부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 모드 인식부로부터 획득한 신호에 기초하여 상기 냉각 장치가 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드로 동작하도록 제어한다.

상기 제어부는 상기 모드 인식부로부터 제1 신호를 수신하면 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하고, 상기 제1 신호를 수신하지 않으면 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드 중 다른 하나의 모드로 동작한다.

상기 모드 인식부는 스위치를 포함하고, 상기 스위치가 눌리면 상기 제어부에 상기 제1 신호를 제공한다.

상기 냉각 장치는 상기 냉각제 유입부, 상기 밸브, 및 상기 온도 조절부가 배치되는 내부 공간을 정의하는 본체; 및 상기 본체로부터 적어도 일부가 돌출되는 노즐 결합부 - 상기 노즐은 상기 노즐 결합부를 통해 상기 본체에 결합되거나 상기 노즐 결합부로부터 분리되어 상기 본체로부터 분리됨- ;를 더 포함하고, 상기 노즐은 몸체 및 상기 몸체 내부에 배치되고 상기 냉각제를 분사하도록 구성되는 분사부를 포함하고, 상기 몸체는 적어도 상기 분사부가 배치되는 제1 부분 및 상기 노즐 결합부와 결합되기 위한 결합부재가 구비되는 제2 부분을 포함하고, 상기 노즐의 종류에 따라 상기 몸체의 형상이 상이하고, 상기 노즐 결합부에 장착된 상기 노즐의 상기 몸체의 형상에 따라 상기 모드 인식부가 상기 제어부에 상기 제1 신호를 제공하거나 제공하지 않는다.

상기 몸체의 상기 제2 부분은 홈을 포함하여, 상기 노즐이 상기 노즐 결합부에 결합된 상태에서 상기 모드 인식부의 상기 스위치가 상기 몸체에 의해 눌리지 않아 상기 모드 인식부가 상기 제어부에 상기 제1 신호를 제공하지 않는다.

상기 몸체의 상기 제2 부분의 직경이 미리 설정된 값 이상으로 설계되어, 상기 노즐이 상기 노즐 결합부에 결합된 상태에서 상기 모드 인식부의 상기 스위치가 상기 몸체에 의해 눌리게 되어 상기 모드 인식부가 상기 제어부에 상기 제1 신호를 제공한다.

상기 노즐은 상기 냉각 장치로부터 분리되거나 상기 냉각 장치에 결합될 수 있고, 상기 제어부는 상기 노즐이 상기 냉각 장치에 결합되면 상기 노즐의 종류를 인식하도록 구성되고, 인식된 상기 노즐의 종류에 기초하여 상기 제1 모드 또는 상기 제2 모드로 동작한다.

상기 제어부는 상기 냉각 장치에 장착된 상기 노즐이 쿨링 노즐로 인식되는 경우 상기 제1 모드로 동작하고, 상기 냉각 장치에 장착된 상기 노즐이 프리징 노즐로 인식되는 경우 상기 제2 모드로 동작하되, 상기 프리징 노즐의 길이가 상기 쿨링 노즐의 길이 보다 길다.

본 명세서의 다른 실시예에 따르면, 냉각 장치의 제어하는 방법에 있어서, 상기 냉각 장치는 냉각제를 공급받도록 구성되는 냉각제 유입부, 노즐이 결합되도록 구성되는 노즐 결합부, 상기 냉각제 유입부와 상기 노즐 결합부 사이에 위치하는 밸브, 온도 센서, 상기 냉각제에 열을 제공하도록 구성되는 온도 조절부, 외부로부터 트리거 입력이 수신되면 트리거 신호를 생성하는 트리거 모듈, 디스플레이, 상기 트리거 신호에 기초하여 상기 밸브를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 냉각제 유입부를 통해 상기 냉각제를 공급받는 단계; 상기 노즐 결합부에 제1 노즐이 결합되는 경우: 상기 디스플레이를 통해 온도 설정 화면을 출력하고, 상기 온도 설정 화면에 대응되는 외부 입력을 수신하여 시술 온도를 설정하는 단계; 제1 트리거 입력에 기초하여 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하는 단계; 상기 온도 센서에 의해 측정되는 온도와 상기 시술 온도에 기초하여 상기 냉각제에 열이 제공되도록 상기 온도 조절부를 제어하는 단계; 및 상기 트리거 입력이 지속적으로 수신되지 않더라도 상기 냉각제의 분사가 유지되도록, 상기 제1 트리거 입력이 제거되어도 제2 트리거 입력이 수신될 때까지 상기 밸브를 개방된 상태로 유지하는 단계;를 포함하고, 상기 노즐 결합부에 제2 노즐이 결합되는 경우: 제3 트리거 입력을 수신하면 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하는 단계; 및 상기 트리거 입력 없이 상기 냉각제가 분사되는 것이 방지되도록, 상기 제3 트리거 입력이 제거되면 상기 밸브를 폐쇄하는 단계;를 포함하는 제어 방법이 제공된다.

상기 제어 방법은 상기 제3 트리거 입력을 수신하여 상기 냉각제를 분사하는 단계 이전에, 상기 디스플레이를 통해 주의 알림을 출력하는 단계; 및 외부로부터 조작 입력을 수신하여 냉각제 분사 준비 상태에 진입하는 단계;를 더 포함한다.

상기 제어 방법은 상기 제3 트리거 입력을 수신하여 상기 냉각제를 분사하는 단계 이후에, 상기 제3 트리거 입력이 수신됨 시점으로부터 미리 설정된 임계 시간이 경과하면 상기 밸브를 폐쇄하는 단계;를 더 포함한다.

본 출원의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 출원은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참고번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 출원과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 이하의 실시예에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타낸 것으로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 동작 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 동작이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우 뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.

예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 유체적으로 연결되었다는 의미는, 막, 영역, 구성 요소 등이 각각 유체가 유동하는 유로의 적어도 일부를 형성한다는 의미로 해석될 수 있다.

예컨대, 본 명세서에서 구성 A가 구성 B와 유체적으로 연결되었다 함은 구성 A가 형성하는 유로를 통과한 유체가 구성 B가 형성하는 유로에 도달하거나 그 역이 성립할 수 있음을 의미할 수 있다. 구체적으로, 구성 A와 구성 B가 결합되어 구성 A가 형성하는 유로와 구성 B가 형성하는 유로가 직접적으로 연결된 경우 구성 A와 구성 B가 유체적으로 연결되었다고 볼 수 있다. 또는, 구성 A와 구성 B가 도관 등의 구성 C를 통해 연결되어 구성 A가 형성하는 유로와 구성 B가 형성하는 유로가 구성 C가 형성하는 유로를 통해 간접적으로 연결되는 경우 구성 A와 구성 B가 유체적으로 연결되었다고 볼 수 있다. 이 때, 구성 C가 구성 A 및 구성 B를 유체적으로 연결한 것으로 해석할 수 있다. 또한, 구성 A 및 구성 B가 복수의 구성을 통해 유체적으로 연결될 수 있음은 물론이다.

본 명세서는 멀티 모드(multi-mode)에서 동작하는 냉각 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 명세서에서 서술하고자 하는 냉각 시스템은 대상의 온도를 낮추는 기능을 수행하는 장치 또는 하나 이상의 분리되는 모듈들의 집합체로 그 기능을 수행하는 시스템일 수 있다. 예를 들어, 냉각 시스템은 미용이나 치료 목적으로 대상의 온도를 낮추는 기능을 수행하며, 대상에 대해 수행하고자 하는 시술 종류에 따라 다양한 모드에서 동작할 수 있다.

본 명세서에서 '냉각'은 대상의 열 에너지의 흡수를 유발함으로써 대상의 온도를 낮추는 것을 의미한다. 다르게 표현하면, 본 명세서에서 '냉각'은 대상에 냉각 에너지를 인가하여 냉각하고자 하는 대상의 열 에너지를 흡수함으로써 대상의 온도를 낮추는 것을 의미한다. 여기서, 냉각 에너지란 냉각에 의해 열이 빠져나가는 것을 표현하기 위한 것이며, 냉각 에너지를 인가되는 것은 열 에너지가 감소되는 것을 표현하는 개념으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 냉각은 냉각하고자 하는 대상에 냉각제 또는 에어가스를 '분사'하는 방식으로 대상에 냉각 에너지를 인가하는 것을 의미할 수 있다(즉, 비- 접촉 방식). 다른 예를 들어, 냉각은 열매개체로 작용할 수 있는 냉각매체에 냉각 에너지를 인가하고 냉각매체를 대상에 '접촉'시키는 방식으로 대상에 냉각 에너지를 인가할 수 있다. 다시 말해, 냉각은 냉각하고자 하는 대상에 냉각 에너지를 인가하는 다양한 방식을 포함하는 포괄적인 개념으로 이해될 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 냉각 시스템이 냉각제를 이용하여 대상을 냉각하는 경우를 주된 실시예로 서술하나, 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 냉각제로 이산화탄소, 액화질소, 이산화질소(NO2), 일산화질소(NO), 아산화질소(N2O), HFC 계열의 물질, 메탄, PFC, SF6, 냉각수, 냉각 가스 등 대상에 냉각 에너지를 인가할 수 있는 물질이 이용될 수 있다.

본 명세서에서 '대상'은 냉각하고자 하는 부분이나 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 대상은 피부 미용 시술을 수행하고자 하는 신체 일부를 의미할 수 있다. 예를 들어, 대상은 국소 부위를 냉각시켜 제거할 수 있는 점, 사마귀, 티눈, 또는 여드름 흉터 등을 포함하는 신체의 일부를 의미할 수 있다. 다른 예를 들어, 대상은 제모, 박피, 보톡스 시술, 또는 레이저 시술 시 국소 부위 마취가 필요한 신체의 일부를 포함할 수 있다.

한편, 냉각 시스템은 염증완화(예, 여드름 완화), 가려움증 완화, 색소병변, 혈관병변, 잡티 제거, 지방제거, 또는 미백 등의 피부 미용이나 치료 목적으로 이용될 수도 있다. 또는, 냉각 시스템은 대상을 냉각하여 대상의 적어도 일부를 직접 파괴하는 데에 이용될 수도 있다.

일 예로, 대상이 상술한 피부의 점, 사마귀, 티눈 등을 포함하는 신체의 일부인 경우 냉각 시스템은 대상 표면을 통해 대상에 냉각 에너지를 제공하고, 제공된 냉각 에너지에 의해 대상 내 조직이 괴사되거나 사멸할 수 있다.

다른 예로, 냉각 시스템은 대상 표면에 냉각제를 분사하여 냉각 에너지를 제공하고, 제공된 냉각 에너지가 대상 표면 아래에 분포되어 있는 신경의 온도를 신경이 일시적으로 마비되는 온도 또는 신경 전달이 차단되는 온도 이하로 만들고, 이로써 대상이 마취 상태 또는 무통증 상태가 될 수 있다. 냉각 시스템은 이러한 마취 상태 또는 무통증 상태를 일정 시간 동안 발생시키기 위해 적절한 온도 범위로 대상 표면과 대상 내부를 냉각시킬 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 대상이 피부이며 냉각 시스템에서 냉각제가 피부 표면에 분사되어 냉각 에너지를 전달하는 경우를 주된 실시예로 서술하나 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니며 임의의 신체 부위가 대상이 될 수 있음은 물론이다.

본 명세서에서 '모드(mode)'는 냉각 시스템이 구동되는 방식을 구분하는 개념으로 이해될 수 있다. 즉, 냉각 시스템이 제1 구동 형태 및 제2 구동 형태를 가지는 경우, 냉각 시스템은 두 개의 모드를 가지는 것으로 이해될 수 있다. 이 때, 제1 구동 형태는 제2 구동 형태와 적어도 하나의 '동작'이 다른 경우를 의미할 뿐, 모든 '동작'이 동일하지 않음을 의미하는 것은 아니다.

본 명세서에서 냉각 시스템은 '멀티 모드'에서 동작할 수 있다. 구체적으로, 냉각 시스템의 구성들은 냉각 시스템이 어떤 모드에서 동작하는지에 따라 서로 다른 방식으로 제어될 수 있다.

냉각 시스템이 멀티 모드에서 동작함에 따라 사용자는 냉각 시스템을 이용하여 보다 다양한 시술을 수행할 수 있다. 다시 말해, 사용자가 냉각 시스템을 이용하여 정밀한 온도 제어가 필요한 제1 시술 또는 극저온의 냉각제를 분사해야 하는 제2 시술을 수행하고자 할 때, 제1 시술에서는 제어하고자 하는 온도나 냉각 시간을 설정할 수 있도록 제1 구동 형태를 가지거나 제1 모드에서 동작하는 냉각 시스템이 이용될 수 있는 반면, 제2 시술에서는 극저온 냉각제에 의한 불필요한 조직 괴사나 손상 등을 방지하기 위한 제2 구동 형태로 동작하거나 제2 모드에서 동작하는 냉각 시스템이 이용될 수 있다. 이 때, 각 시술에서 요구되는 기능이나 필수적으로 탑재되어야 하는 기능이 다를 수 있는 바, 서로 다른 시술을 위해서는 냉각 시스템이 멀티 모드에서 동작할 필요가 있는 것이다.

[냉각 시스템]

이하에서는 도 1 내지 도 3을 참고하여 냉각 시스템(100)과 그 구성에 대해 서술한다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각 시스템(100)을 나타내는 도면이다.

도 1을 참고하면, 냉각 시스템(100)은 냉각 장치(1000) 및 카트리지(2000)를 포함할 수 있다.

냉각 장치(1000)는 대상에 냉각 에너지를 제공하여 대상을 냉각할 수 있다. 구체적으로, 냉각 장치(1000)는 외부로부터 냉각제를 공급받고, 공급받은 냉각제를 다시 외부로 분사할 수 있다. 냉각 장치(1000)에서 냉각제가 분사되는 과정에서 대상의 온도에 따라 냉각 장치(1000)에서 분사되는 냉각제의 온도가 조절될 수 있다. 냉각제의 온도가 조절되는 과정에 대해서는 후술하도록 한다.

냉각 장치(1000)는 냉각제 공급부로부터 냉각제를 공급받을 수 있다. 여기서, 냉각제 공급부는 냉각제를 저장하고, 냉각 장치(1000)와 유체적으로 결합되어 냉각 장치(1000)에 냉각제를 공급하는 구성으로 이해될 수 있다. 냉각제 공급부는 후술하는 바와 같이 카트리지(2000), 저장탱크 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.

냉각 장치(1000)는 카트리지(2000)로부터 냉각제를 공급받을 수 있다. 구체적으로, 냉각 장치(1000)에 카트리지(2000)가 결합된 상태로 냉각제가 공급될 수 있다. 또는, 냉각 장치(1000)는 냉각제가 저장되는 저장탱크 등으로부터 호스를 통해 냉각제를 공급 받을 수 있다.

나아가, 냉각 장치(1000)는 사용자가 용이하게 휴대할 수 있도록 카트리지(2000)가 연결된 휴대용 장치로 구현되거나 냉각제 저장탱크와 같은 대형 장치와 연결된 핸드피스(handpiece) 형태로 구현될 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 냉각 장치(1000)가 카트리지(2000)로부터 냉각제를 공급받는 경우에 대해 서술하나 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

카트리지(2000)는 냉각제를 저장할 수 있다. 카트리지(2000)는 일정한 압력으로 냉각제가 저장되고 밀봉된 상태로 제공될 수 있다.

카트리지(2000)는 냉각 장치(1000)에 결합될 수 있다. 카트리지(2000)가 냉각 장치(1000)에 결합되면서 냉각 장치(1000)의 천공 부재에 의해 카트리지(2000)의 일부가 천공되고, 그에 따라 냉각제가 냉각 장치(1000)로 유입될 수 있다.

[냉각 시스템 구성]

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각 시스템(100)의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2를 참고하면, 냉각 시스템(100)은 냉각 장치(1000) 및 카트리지(2000)를 포함하고, 냉각 장치(1000)는 노즐(1100), 노즐 결합부(1200), 온도 조절부(1300), 유량 조절부(1400), 냉각제 유입부(1500), 센서부(1600), 입력부(1700), 출력부(1800), 제어부(1900) 및 거리 유지부(GD)를 포함할 수 있다.

노즐(1100)은 냉각제를 분사할 수 있다. 예를 들어, 노즐(1100)은 일단에서 타단으로 연장되어 유로를 형성하되, 유로의 폭이 상대적으로 좁은 부분을 포함하고, 노즐을 통과하는 유체는 폭이 좁은 부분을 통과하면서 압력이 낮아져 팽창하고 그 결과 고속으로 분사될 수 있다. 냉각제는 노즐(1100)을 통과하면서 단열 팽창되어 매우 낮은 온도를 가지게 된다. 후술하는 바와 같이 온도 조절부(1300)를 통해 분사되는 냉각제의 온도를 원하는 온도로 제어할 수 있다. 냉각 장치(1000)에서 노즐(1100)은 탈부착이 가능하며, 이에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.

노즐(1100)은 그 종류가 다양할 수 있다. 예를 들어, 상술한 피부의 점이나 사마귀 등을 없애는 시술처럼 대상 내 조직을 파괴하는 시술의 경우 대상을 상대적으로 낮은 온도(ex. 약 -50℃ 이하)로 냉동(freezing)시킬 필요가 있고, 이 경우 대상과 노즐(1100) 사이의 거리를 좁혀 낮은 온도의 냉각제가 대상에 제공되도록 상대적으로 길이가 긴 노즐(1100)이 이용될 수 있다. 다른 예를 들어, 상술한 냉각 마취 또는 미백 효과를 위한 시술의 경우 대상을 상대적으로 높은 온도(ex. 약 -30℃ 내지 약 30℃)로 냉각(cooling)시킬 필요가 있고, 이 경우 대상과 노즐(1100) 사이의 거리가 충분히 확보되어 적절한 온도의 냉각제가 대상에 제공되도록 상대적으로 길이가 짧은 노즐(1100)이 이용될 수 있다.

노즐 결합부(1200)는 노즐(1100)과 결합될 수 있다. 노즐(1100)의 종류는 상술한 바와 같이 다양할 수 있고, 대상에 대해 수행하고자 하는 시술의 종류에 따라 노즐 결합부(1200)에 결합되는 노즐(1100)의 종류가 달라질 수 있다.

노즐 결합부(1200)는 냉각제가 이동하는 유로를 제공할 수 있다. 예를 들어, 노즐 결합부(1200)는 유출홀을 포함하고, 카트리지(2000)로부터 공급되어 냉각 장치(1000)로 유입된 냉각제는 노즐 결합부(1200)의 유출홀을 통해 노즐(1100)로 제공될 수 있다.

온도 조절부(1300)는 냉각제의 온도를 조절할 수 있다. 온도 조절부(1300)는 냉각제에 열 에너지를 제공하여 냉각제의 온도를 높이거나 냉각 에너지를 제공하여 냉각제의 온도를 낮출 수 있고, 온도 조절부(1300)에서 제공하는 열 에너지량에 따라 냉각제의 온도가 조절될 수 있다.

온도 조절부(1300)는 열 에너지를 생산하는 온도 조절 부재를 포함할 수 있다.

일 예로, 온도 조절 부재는 펠티에 효과(Peltier’s effect)와 같은 열전 효과를 이용하는 소자(ex. 열전소자)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 온도 조절 부재는 전류를 인가 받은 방향에 따라 일 면은 흡열하고 다른 일면은 발열하는 열전 소자를 포함하여, 온도 조절 부재의 제1 면은 열 에너지를 생산하고, 온도 조절 부재의 제2 면은 냉각 에너지를 생산할 수 있다. 온도 조절 부재는 제공되는 전력에 따라 열 에너지를 생산할 수 있으며, 제공되는 전력량이 증가할수록 생산하는 열 에너지가 증가할 수 있다.

온도 조절부(1300)는 온도 조절 부재에서 생산된 열 에너지를 냉각제가 이동하는 유로에 전달하는 열 전달 부재를 더 포함할 수 있다. 또한, 온도 조절부(1300)는 냉각제가 이동하기 위한 유로를 정의하는 도관을 더 포함할 수 있다.

유량 조절부(1400)는 냉각제의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 유량 조절부(1400)는 밸브를 포함하고, 밸브의 개폐 여부에 따라 냉각제가 이동하거나 이동하지 않을 수 있으며, 나아가 밸브의 개폐 정도에 따라 냉각제가 이동하는 정도가 결정될 수 있다.

일 예로, 유량 조절부(1400)는 제어부(1900)에 의해 제어될 수 있다. 구체적으로, 유량 조절부(1400)는 제어부(1900)로부터 획득한 전자적 신호에 따라 개방 동작 또는 폐쇄 동작을 수행할 수 있다. 이 때, 유량 조절부(1400)는 전자 밸브(ex. 솔레노이드 밸브)를 포함할 수 있다.

다른 예로, 유량 조절부(1400)는 기계적 구조 및 유체의 이동에 따라 제어될 수 있다. 구체적으로, 유량 조절부(1400)는 냉각 장치(1000) 내에 형성된 유로를 따라 이동하는 냉각제가 형성하는 압력에 따라 개방 또는 폐쇄 동작을 수행할 수 있다. 이 때, 유량 조절부(1400)는 유압 밸브(ex. 압력 제어 밸브)를 포함할 수 있다.

다른 예로, 유량 조절부(1400)는 사용자의 입력에 따라 제어될 수 있다. 구체적으로, 유량 조절부(1400)는 사용자에 의해 개방 상태에 놓이거나 폐쇄 상태에 놓일 수 있다. 이 때, 유량 조절부(1400)는 수동 밸브(ex. 글로브 밸브)를 포함할 수 있다.

냉각제 유입부(1500)는 카트리지(2000)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 냉각제 유입부(1500)에 카트리지(2000)가 결합된 상태에서 카트리지(2000) 내에 저장된 냉각제가 본체(MB)로 이동할 수 있다.

냉각 시스템(100)을 이용하여 냉각제가 분사되는 과정에서, 카트리지(2000)에 저장된 냉각제는 냉각제 유입부(1500)를 통해 냉각 장치(1000)로 유입되고, 유량 조절부(1400), 온도 조절부(1300), 노즐 결합부(1200), 및 노즐(1100)을 통과하여 외부로 분사될 수 있다. 도 2를 참고하면, 이를 위해 냉각제 유입부(1500), 유량 조절부(1400), 온도 조절부(1300), 노즐 결합부(1200), 및 노즐(1100)은 서로 유체적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상술한 구성들은 직접적으로 연결되거나 도관 등을 통해 간접적으로 연결될 수 있다.

센서부(1600)는 특정 영역의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서부(1600)는 대상의 온도를 측정하기 위한 적어도 하나의 온도 센서를 포함할 수 있다. 이 때, 센서부(1600)는 냉각 장치(1000)의 본체(MB)에 내장되고, 냉각제가 분사되는 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 냉각 장치(1000)가 대상에 접촉한 상태로 냉각 시술이 수행되는 과정에서 센서부(1600)는 대상 중 냉각제가 분사되는 영역, 그 주변 영역, 또는 냉각제의 온도를 측정할 수 있다. 여기서, 센서부(1600)는 적외선 온도 센서 등 비-접촉식 온도 센서를 포함할 수 있다.

센서부(1600)는 냉각 장치(1000) 내 특정 구성의 온도를 측정하기 위한 적어도 하나의 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(1600)는 온도 조절부(1300)의 온도를 측정하기 위한 과열 감지 센서를 포함할 수 있다. 이 때, 과열 감지 센서는 열전대(thermocouple), 저항 온도 센서(RTD: Resistance Temperature Detectors), 서미스터(thermistor) 등의 접촉식 온도 센서일 수 있다. 또한, 과열 감지 센서는 온도 조절부(1300)의 적어도 일부와 열적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 온도 조절부(1300)가 열 에너지를 생산하는 제1 면 및 냉각 에너지를 생산하는 제2 면을 포함하는 온도 조절 부재를 포함할 때, 과열 감지 센서는 온도 조절 부재의 제1 면 또는 제2 면에 접촉하거나 열적으로 연결될 수 있다.

센서부(1600)는 온도를 측정에 따라 생성된 신호를 제어부(1900)에 제공할 수 있다. 제어부(1900)는 센서부(1600)로부터 획득한 신호에 기초하여 대상 영역의 온도를 산출하고, 후술하는 제어 방식에 따라 온도 조절부(1300)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1900)는 센서부(1600)로부터 획득한 신호에 기초하여 냉각 장치(1000) 내 특정 구성(ex. 온도 조절부)의 온도를 산출하고, 산출된 온도가 미리 설정된 값 이상이면 해당 구성의 구동을 중단하는 등으로 과열에 의한 손상을 방지할 수 있다.

입력부(1700)는 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 입력부(1700)는 트리거 모듈(1720) 및 조작 모듈(1740)을 포함할 수 있다.

트리거 모듈(1720)은 냉각 장치(1000)로부터 냉각제를 분사시키기 위한 트리거 입력을 수신하기 위한 구성으로 이해될 수 있다. 구체적으로, 트리거 모듈(1720)은 사용자의 입력을 수신하면 제어부(1900)에 트리거 신호를 제공하고, 제어부(1900)는 수신한 트리거 신호에 기초하여 유량 조절부(1400)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다.

트리거 모듈(1720)은 적어도 하나의 푸쉬 버튼 스위치(push button switch)를 포함하고, 사용자의 가압 동작에 따라 트리거 신호를 생성할 수 있다. 트리거 모듈(1720)의 입력 태양이 전술한 내용으로 한정되는 것은 아니며, 트리거 모듈(1720)은 터치 패널이나 기계적인 동작이 아닌 음성 인식 등의 기술을 이용하는 마이크 등으로 구현될 수도 있다.

조작 모듈(1740)은 냉각 장치(1000)가 냉각제를 분사하기에 앞서 설정해야 하는 변수들을 결정하기 위한 구성으로 이해될 수 있다. 구체적으로, 조작 모듈(1740)은 사용자의 입력을 수신하면 제어부(1900)에 조작 신호를 제공하고, 제어부(1900)는 획득한 조작 신호에 기초하여 후술하는 시술 온도, 동작 시간 등을 설정할 수 있다.

조작 모듈(1740)은 적어도 하나의 로터리 스위치(rotary switch) 및 적어도 하나의 푸쉬 버튼 스위치를 포함하고, 사용자의 회전 동작(ex. 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 동작) 또는 가압 동작에 따라 조작 신호를 생성할 수 있다. 조작 모듈(1740)의 입력 태양이 전술한 내용으로 한정되는 것은 아니며, 조작 모듈(1740)은 터치 패널이나 기계적인 동작이 아닌 음성 인식 등의 기술을 이용하는 마이크 등으로 구현될 수도 있다.

여기서, 시술 온도는 냉각제를 분사하고자 하는 대상, 예를 들어 피부 표면이 도달해야 하는 온도를 의미할 수 있다. 또한, 동작 시간은 냉각제의 분사가 유지되어야 하는 시간 또는 피부 표면의 온도가 목표 냉각 온도에 도달한 상태에서 피부 표면의 온도가 목표 냉각 온도로 유지되어야 하는 시간을 의미할 수 있다.

입력부(1700)는 상술한 트리거 모듈(1720) 및 조작 모듈(1740) 외에 추가적인 입력 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력부(1700)는 냉각 장치(1000)의 전원을 on/off 시키기 위한 전원 버튼을 더 포함할 수 있다.

출력부(1800)는 사용자에게 냉각 장치(1000) 사용을 위한 인터페이스(interface), 냉각 장치(1000) 사용에 필요한 각종 정보, 및 냉각 장치(1000)의 상태에 대한 알림 등을 출력할 수 있다.

출력부(1800)는 알림 출력부(1820) 및 상태 출력부(1840)를 포함할 수 있다.

알림 출력부(1820)는 냉각 장치(1000)의 상태나 이상 여부 등에 대한 알림을 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 알림 출력부(1820)로 하여금 현재 동작 중인 제어 모드에 대한 알림을 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(1900)는 알림 출력부(1820)로 하여금 냉각 장치(1000)의 고장 여부, 냉각제 소진 여부, 센서부(1600)의 이상 여부 등에 대한 알림을 출력할 수 있다. 알림 출력부(1820)는 전술한 알림을 시각적으로 출력하기 위해 LED 소자를 포함하거나, 청각적으로 출력하기 위한 스피커를 포함할 수 있다.

상태 출력부(1840)는 현재 제어 모드에 관한 정보, 전술한 시술 온도나 동작 시간 등을 설정하기 위한 인터페이스, 또는 실시간 온도나 냉각제가 분사된 시간 등의 실시간 정보를 출력할 수 있다. 상태 출력부(1840)는 전술한 정보나 인터페이스를 시각적으로 출력하기 위해 LCD 패널을 포함하거나 청각적으로 출력하기 위한 스피커를 포함할 수 있다.

제어부(1900)는 냉각 장치(1000)의 구성들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 적어도 온도 조절부(1300), 유량 조절부(1400), 센서부(1600), 입력부(1700), 및 출력부(1800)를 제어할 수 있다.

제어부(1900)는 온도 조절부(1300)를 제어하여 냉각제에 열 에너지를 인가할 수 있다. 또한, 제어부(1900)는 온도 조절부(1300)를 제어하여 냉각제에 인가되는 열 에너지량을 조절할 수 있다.

제어부(1900)는 후술하는 바와 같이 적어도 온도 조절부(1300) 및 센서부(1600)를 이용하여 온도 제어 방법을 수행할 수 있다.

제어부(1900)는 온도 조절부(1300)를 제어함에 있어서 센서부(1600)로부터 획득한 신호에 기초하여 산출되는 실시간 온도 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 센서부(1600)로부터 획득한 신호에 기초하여 현재 온도(여기서, 현재 온도는 대상의 온도, 대상 주변의 온도, 또는 냉각제의 온도에 대응되는 온도를 의미할 수 있다)를 산출하고 산출된 현재 온도와 기설정된 시술 온도를 비교하여 온도 조절부(1300)에 인가되는 전력량을 제어할 수 있다. 구체적으로, 현재 온도가 기설정된 시술 온도 보다 높은 경우 제어부(1900)는 온도 조절부(1300)에 제공되는 전력량을 감소시켜 냉각제에 인가되는 열 에너지를 줄임으로써 현재 온도를 더 낮출 수 있다. 또는, 현재 온도가 기설정된 시술 온도 보다 낮은 경우 제어부(1900)는 온도 조절부(1300)에 제공되는 전력량을 증가시켜 냉각제에 인가되는 열 에너지를 높임으로써 현재 온도를 더 높일 수 있다. 제어부(1900)는 온도 조절부(1300)에 제공하는 전력량을 조절함에 있어서 PID(Proportional-Integral-Derivative) 제어 방식을 이용할 수 있다.

제어부(1900)는 온도 제어 방법을 수행함에 있어서 유량 조절부(1400)를 더 이용할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 현재 온도를 높이기 위해 유량 조절부(1400)의 개방 정도를 감소시킬 수 있고, 현재 온도를 낮추기 위해 유량 조절부(1400)의 개방 정도를 증가시킬 수 있다.

상술한 온도 제어 방법에 따라 본 명세서의 냉각 시스템(100)은 대상의 온도를 실시간으로 제어하여 특정 온도(ex. 기설정된 시술 온도)로 유지시키는 정밀 냉각 제어가 가능하다.

한편, 제어부(1900)는 센서부(1600)로부터 획득한 신호에 기초하여 냉각 장치(1000)의 구성 중 적어도 일부에 공급되는 전력을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 전술한 과열 감지 센서를 이용하여 온도 조절부(1300)의 온도 조절 부재의 온도를 산출하고, 산출된 온도가 기설정된 손상 임계 온도를 초과하는 경우 온도 조절부(1300)에 인가되는 전력을 차단할 수도 있다.

제어부(1900)는 유량 조절부(1400)를 제어하여 냉각제를 이동시키거나 냉각제의 이동을 방해할 수 있다.

제어부(1900)는 유량 조절부(1400)를 제어함에 있어서 입력부(1700)로부터 획득한 신호를 이용할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 입력부(1700)로부터 획득한 트리거 신호를 이용하여 유량 조절부(1400)를 제어할 수 있다.

제어부(1900)는 하드웨어나 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 중앙처리장치(CPU: Central Processing Unit), 마이크로프로세서(microprocessor), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 장치로 구현될 수 있다. 제어부(1900)는 하드웨어적으로 전기적 신호를 처리하여 제어 기능을 수행하는 전자 회로 형태로 제공될 수 있으며, 소프트웨어적으로 하드웨어적 회로를 구동 시키는 프로그램이나 코드 형태로 제공될 수 있다.

한편, 냉각 장치(1000)는 도 4에 도시되어 있지는 않지만 제어부(1900)에서 로딩되거나 실행되는 제어 프로그램 등이 저장되는 메모리, 냉각 장치(1000)의 동작에 필요한 전력을 공급하는 전원부 등을 더 포함할 수 있다.

[냉각 시스템 구조]

도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각 시스템(100)의 단면을 나타내는 도면이다.

도 3을 참고하면, 냉각 시스템(100)에서 냉각 장치(1000)의 본체(MB)에 노즐 결합부(1200), 온도 조절부(1300), 유량 조절부(1400), 센서부(1400), 입력부(1700), 출력부(1800) 및 제어부(1900)가 내장되거나 탑재될 수 있다. 또한, 냉각 장치(1000)의 본체(MB)에 노즐(1100), 거리 유지부(GD), 및 냉각제 유입부(1500)가 결합될 수 있다. 나아가, 냉각 장치(1000)에 카트리지(2000)가 결합될 수 있다.

냉각 장치(1000)의 일부 구성들은 가상의 선(VL)을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참고하면 노즐(1100), 노즐 결합부(1200), 온도 조절부(1300), 유량 조절부(1400), 및 냉각제 유입부(1500)는 가상의 선(VL)을 따라 배치될 수 있다.

상술한 구성들이 가상의 선(VL)을 따라 배치됨에 따라 가상의 선(VL)을 따라 냉각제 유로가 형성될 수 있고, 형성된 냉각제 유로를 통해 냉각제가 이동할 수 있다.

여기서, 온도 조절부(1300)는 노즐(1100) 및 냉각제 유입부(1500) 사이에 위치할 수 있다. 구체적으로, 온도 조절부(1300)는 노즐 결합부(1200) 및 유량 조절부(1400) 사이에 위치할 수 있다. 또는, 온도 조절부(1300)는 유량 조절부(1400) 및 냉각제 유입부(1500) 사이에 위치할 수 있다. 온도 조절부(1300)는 노즐(1100) 및 냉각제 유입부(1500) 사이에 배치됨으로써 냉각제 유입부(1500)를 통해 유입된 냉각제가 노즐(1100)을 통해 분사되기 전에 온도 조절부(1300)에 의해 온도가 조절될 수 있다.

도 4에 도시된 냉각 시스템(100)은, 도 3에 나타난 구성을 이용하여 구현될 수 있는 일 실시예에 따른 냉각 시스템(100)을 도식화한 것이고, 본 명세서에서 냉각 시스템(100)의 구조가 상술한 것으로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 온도 조절부(1300)가 유량 조절부(1400)와 카트리지(2000) 사이에 배치되는 냉각 시스템(100)이 구현될 수 있다.

[냉각 시스템 조립 형태]

냉각 시스템(100)의 일부 구성들은 서로 분리되고 결합될 수 있다.

도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각 시스템(100)에서 일부 구성들이 조립되는 형태를 나타내는 도면이다.

도 4를 참고하면 냉각 시스템(100)에서 냉각 장치(1000)와 카트리지(2000)가 분리될 수 있고, 냉각 장치(1000)는 본체(MB), 노즐(1100), 및 거리 유지부(GD)로 분리될 수 있다.

냉각 시스템(100)에서 분리되는 각 구성들이 서로 결합됨에 있어서 다양한 결합 방법이 이용될 수 있다. 이하에서는 각 구성들의 결합되는 주요 방법에 대해 서술하나 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.

본체(MB)는 카트리지(2000)와 나사 결합을 통해 결합될 수 있다. 예를 들어, 본체(MB)의 냉각제 유입부(1500)를 포함하고, 냉각제 유입부(1500)의 적어도 일부와 카트리지(2000)의 적어도 일부는 상호 대응하는 결합 부분(ex. 나사산이 구비된 부분)를 포함하여 카트리지(2000)가 냉각제 유입부(1500)를 통해 냉각 장치(1000)에 결합될 수 있다. 본체(MB)와 카트리지(2000)는 상술한 결합 방식 외에도 자석 결합 방식이나 슬라이딩 결합 방식 또는 억지 끼움 방식 등 다른 방식으로 결합될 수도 있다.

본체(MB)는 노즐(1100)과 나사 결합을 통해 결합될 수 있다. 노즐(1100)은 본체(MB)의 노즐 결합부(1200)와 나사 결합을 통해 결합될 수 있다. 이 때, 본체(MB)의 노즐 결합부(1200)와 노즐(1100)은 각각 상호 대응하는 결합 부분(ex. 나사산이 구비된 부분)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 노즐(1100)은 내경면에 나사산이 형성된 제1 결합 부분을 포함하고, 노즐 결합부(1200)는 외경면에 나사산이 형성된 제2 결합 부분을 포함하며, 노즐(1100)의 제1 결합 부분과 노즐 결합부(1200)의 제2 결합 부분이 나사 결합을 할 수 있다. 본체(MB)와 노즐(1100)은 상술한 결합 방식 외에도 자석 결합 방식이나 슬라이딩 결합 방식 또는 억지 끼움 방식 등 다른 방식으로 결합될 수도 있다.

본체(MB)는 거리 유지부(GD)와 자석 결합을 통해 결합될 수 있다. 구체적으로, 본체(MB)는 적어도 일부에 자석 부재를 포함하고, 거리 유지부(GD) 역시 적어도 일부에 본체(MB)의 자석 부재에 대응되는 자석 부재를 포함하여 거리 유지부(GD)가 자석 결합을 통해 본체(MB)에 용이하게 결합되거나 본체(MB)로부터 용이하게 분리될 수 있다. 본체(MB)와 거리 유지부(GD)는 상술한 결합 방식 외에도 억지 끼움 방식이나 슬라이딩 결합 방식 또는 나사 결합 등 다른 방식으로 결합될 수도 있다.

냉각 시스템(100)은 다음과 같이 조립될 수 있다. 먼저, 본체(MB)에 노즐(1100)이 결합되고, 거리 유지부(GD)가 결합된 후 카트리지(2000)가 결합될 수 있다. 또는, 본체(MB)에 카트리지(2000)가 결합된 후 노즐(1100)이 결합되고, 거리 유지부(GD)가 결합될 수 있다.

냉각 시스템(100)이 전술한 바와 같이 그 일부 구성들이 분리되거나 조립됨으로써, 냉각 시스템(100)이 멀티 모드에서 동작하기 더 용이해질 수 있다. 예를 들어, 노즐(1100)의 종류 및/또는 거리 유지부(GD)의 종류가 시술의 종류에 따라 다양할 때, 사용자는 노즐(1100) 및/또는 거리 유지부(GD)를 변경함으로써 하나의 냉각 장치(1000)로 서로 다른 종류의 시술을 수행할 수 있다.

[동작 모드 결정]

전술한 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각 시스템(100)은 대상의 온도, 대상 주변의 온도, 또는 냉각제 온도(이하 '현재 온도')를 실시간으로 모니터링하여 대상의 온도를 특정 온도로 유지하는 정밀 온도 제어 방식을 이용하고 있다.

냉각 시스템(100)에서 상술한 정밀 온도 제어 방식이 이용됨에 따라 서로 다른 종류의 시술이 하나의 장치 또는 시스템에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 대상의 시술 온도의 범위가 서로 다른 시술(ex. 비정상 조직(abnormal tissue) 제거를 위해 약 -70℃ 내지 -50℃로 조직을 냉동하는 시술과 피부 미용을 위해 약 -30℃ 내지 30℃로 조직을 냉각하는 시술 등)이 하나의 장치 또는 시스템에서 수행될 수 있다.

이 때, 종류가 다른 시술을 수행함에 있어서 냉각 시스템(100)에는 각 시술에 적합한 제어 방법이 구비될 필요가 있다.

일 예로, 조직 분해 또는 파괴를 위한 냉동 시술과 같이 시술 온도가 상대적으로 낮은 시술의 경우 시술 중 안전성이 확보될 필요가 있고, 안전성 확보를 위해 특별한 안전 제어 방법이 필요할 수 있다. 이와 달리, 피부 미용 목적이나 레이저 치료에서의 고통 완화 목적의 경우와 같이 시술 온도가 상대적으로 높은 시술의 경우 안전성 확보를 위한 안전 제어 방법이 별도로 필요하지 않을 수 있다.

다른 예로, 피부 미용 목적이나 레이저 치료에서의 고통 완화 목적을 가지는 시술의 경우 상황에 따라 시술 온도나 동작 시간 등을 다르게 설정할 필요가 있고, 이 때문에 냉각 시스템(100)을 구동하기에 앞서 시술 온도나 동작 시간 등의 변수를 설정하기 위한 인터페이스가 제공될 필요가 있으며, 나아가 설정된 변수를 토대로 사용자에게 알림을 제공할 필요가 있다. 이와 달리, 조직 분해 또는 파괴를 위한 냉동 시술의 경우 냉각제의 온도가 임계치 이하이면 충분하기 때문에 시술 온도 설정이 불필요하고, 안전상의 이유로 사용자의 조작이 있는 경우에만 동작할 필요가 있어 동작 시간 설정 역시 불필요할 수 있다.

상술한 바와 같이, 냉각 시스템(100)은 시술의 종류에 따라 가장 적합한 방식으로 동작하기 위해 복수의 제어 모드에서 동작할 필요가 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 11을 참고하여 냉각 시스템(100)이 동작하는 방법에 대해 서술한다.

도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 냉각 시스템(100)이 동작하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 5를 참고하면, 냉각 시스템(100)은 냉각 장치(1000)의 전원이 켜지는 단계(S110), 동작 모드가 결정되는 단계(S130), 및 동작 모드에 따라 냉각 장치(1000)가 구동되는 단계(S150)를 포함할 수 있다.

이하에서 각 단계에 대해 구체적으로 서술한다.

냉각 시스템(100)에서 냉각 장치(1000)는 사용자에 의해 전원이 켜질 수 있다(S110). 냉각 장치(1000)는 전원 on/off를 위한 스위치를 포함하고, 사용자의 입력에 따라 전원이 켜지거나 꺼질 수 있다.

냉각 장치(1000)의 동작 모드가 결정될 수 있다(S130). 동작 모드는 미리 설정된 조건에 따라 결정될 수 있다. 동작 모드가 결정됨에 있어서 별도의 구성이나 사용자 입력이 이용될 수 있다.

일 예로, 냉각 장치(1000)에 결합된 노즐(1100)의 종류에 따라 동작 모드가 결정될 수 있다. 구체적으로, 냉각 장치(1000)는 결합되는 노즐(1100)의 종류에 따라 동작하는 인식 스위치를 더 포함하고, 제어부(1900)는 인식 스위치의 동작 여부에 따라 냉각 장치(1000)가 특정 동작 모드에서 동작하도록 제어할 수 있다.

다른 예로, 냉각 장치(1000)의 전원이 켜진 후 사용자로부터 수신되는 입력에 따라 동작 모드가 결정될 수 있다.

또 다른 예로, 냉각 장치(1000)는 별도의 선택 스위치를 포함하고, 선택 스위치의 조작에 따라 동작 모드가 결정될 수 있다.

한편, 동작 모드는 이미 결정된 상태일 수도 있다. 예를 들어, 냉각 장치(1000)는 전원이 켜지면 디폴트 동작 모드에서 동작할 수 있다. 다시 말해, 동작 모드가 결정되는 단계(S130)는 냉각 장치(1000)의 동작 모드가 어떤 조건에 의해 결정되는 경우 뿐만 아니라 냉각 장치(1000)가 처음부터 특정 모드로 동작하는 경우도 포괄하는 단계로 이해될 수 있다.

결정된 동작 모드는 변경될 수 있다. 예를 들어, 냉각 장치(1000)는 사용자의 입력을 수신하여 동작 모드를 변경할 수 있다. 다른 예를 들어, 냉각 장치(1000)에 결합되는 노즐(1100)의 종류에 따라 동작 모드가 결정되는 경우, 냉각 장치(1000)에 결합된 노즐(1100)의 종류가 달라지는 경우 동작 모드가 변경될 수 있다.

동작 모드는 적어도 하나 이상의 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 모드는 적어도 쿨링 모드(cooling mode) 및 프리징 모드(freezing mode)를 포함할 수 있다. 쿨링 모드는 시술 온도가 상대적으로 높은 온도인 경우의 제어 방식에 대응되고, 프리징 모드는 시술 온도가 상대적으로 낮은 온도인 경우의 제어 방식에 대응될 수 있다. 다시 말해, 쿨링 모드는 전술한 피부 미용이나 냉각 마취 등을 목적으로 하는 시술에서 이용되는 것이 바람직한 제어 방식이고, 프리징 모드는 전술한 조직 분해 또는 조직 파괴 등을 목적으로 하는 시술에서 이용되는 것이 바람직한 제어 방식이다.

냉각 장치(1000)는 동작 모드에 따라 구동될 수 있다(S150). 제어부(1900)는 결정된 동작 모드에 기초하여 후술하는 바와 같이 냉각 장치(1000)의 구성들을 제어할 수 있다.

[쿨링 모드]

이하에서는 도 6 내지 도 8을 참고하여 본 명세서의 일 실시예에 따른 쿨링 모드에서 냉각 장치(1000)가 동작하는 방법에 대해 서술한다.

도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 쿨링 모드에서 냉각 시스템(100)의 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도 7 및 도 8은 본 명세서의 일 실시예에 따른 쿨링 모드에서 냉각 시스템(100)의 상태 출력부(1840)를 나타내는 도면이다.

도 6을 참고하면, 쿨링 모드에서 냉각 시스템(100)의 제어 방법은 센서의 오작동 여부를 확인하는 단계(S210), 시술 온도 및 동작 시간을 설정하는 단계(S220), 상태 정보를 출력하는 단계(S230), 제1 동작 조건의 만족 여부를 판단하는 단계(S240), 냉각제를 분사하는 단계(S250), 대상의 온도를 제어하는 단계(S260), 제1 중단 조건의 만족 여부를 판단하는 단계(S270), 및 냉각제 분사를 중단하는 단계(S280)를 포함할 수 있다.

이하에서 각 단계에 대해 구체적으로 서술한다.

제어부(1900)는 센서의 오작동 여부를 확인할 수 있다(S210). 쿨링 모드에서 냉각 장치(1000)는 후술하는 바와 같이 현재 온도를 시술 온도가 되도록 냉각하고, 현재 온도를 동작 시간 동안 시술 온도로 유지시키는 것을 목적으로 하는 바, 실시간으로 현재 온도를 모니터링할 필요가 있다. 그로 인해, 온도 모니터링을 위한 센서의 오작동은 냉각 장치(1000)의 동작에 있어서 치명적이므로, 냉각 시스템의 냉각 동작 수행 전에 센서의 오작동 여부를 확인하는 것은 매우 중요한 동작이다.

제어부(1900)는 센서부(1600)의 구성 중 현재 온도를 측정하기 위한 온도 센서의 오작동 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 센서부(1600)는 적어도 제1 온도 센서 및 제2 온도 센서를 포함하고, 제어부(1900)는 제1 온도 센서로부터 획득한 신호에 기초하여 제1 온도 값을 산출하고, 제2 온도 센서로부터 획득한 신호에 기초하여 제2 온도 값을 산출하며, 제1 온도 값 및 제2 온도 값을 비교하여 그 차가 미리 설정된 임계 값 이상이면 센서가 오작동하는 것으로 판단할 수 있다.

제어부(1900)는 센서의 오작동을 판단하는 과정에서 그와 관련된 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참고하면 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 사용자에게 제1 화면을 출력하고, 제1 화면은 현재 냉각 장치(1000)의 모드를 나타내기 위한 제1 표시 영역(C1), 센서 오작동 판단에 관한 내용을 표시하기 위한 제2 표시 영역(C2)을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 화면 중 제2 표시 영역(C2)에는 사용자로 하여금 센서 오작동 판단에 필요한 조작을 유도하는 내용이 표시될 수 있다.

제어부(1900)는 사용자 입력을 수신하여 센서 오작동 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 트리거 모듈(1720)을 통해 트리거 입력을 수신하는 경우 전술한 바와 같이 복수의 온도 센서를 이용하여 센서 오작동 여부를 판단할 수 있다.

제어부(1900)는 센서가 오작동하는 것으로 판단되면 알림 출력부(1820)를 통해 센서의 오작동을 지시하는 알림을 제공할 수 있다. 또한, 제어부(1900)는 센서가 오작동하는 것으로 판단되면 다음 단계(S220)로 진행하지 않거나 냉각 장치(1000)의 전원을 차단할 수 있다.

제어부(1900)는 센서가 정상 작동하는 것으로 판단되면 다음 단계(S220)를 진행할 수 있다. 한편, 센서의 오작동 여부를 확인하는 단계(S210)는 생략될 수 있다.

제어부(1900)는 시술 온도 및 동작 시간을 설정할 수 있다(S220). 제어부(1900)는 사용자로부터 입력을 수신하여 시술 온도 및 동작 시간을 설정할 수 있다.

제어부(1900)는 시술 온도 및 동작 시간 설정을 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (a)를 참고하면 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 제2 화면을 출력하고, 제2 화면은 시술 온도 및 동작 시간 설정을 위한 숫자나 도형이 표시되는 제3 표시 영역(C3)을 포함할 수 있다.

제어부(1900)는 조작 모듈(1740)로부터 수신한 신호에 기초하여 시술 온도 및 동작 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 조작 모듈(1740)은 사용자의 회전 동작 또는 가압 동작에 따라 조작 신호를 생성하고, 제어부(1900)는 조작 모듈(1740)로부터 조작 신호를 획득하여 시술 온도 및 동작 시간을 설정할 수 있다.

여기서, 시술 온도로 설정될 수 있는 값은 미리 설정된 제1 온도 범위 이내일 수 있다. 제1 온도 범위의 하한 값은 -30℃ 내지 10℃ 사이에서 정해지고, 제1 온도 범위의 상한 값은 -10℃ 내지 30℃에서 정해질 수 있다. 예를 들어, 제1 온도 범위는 -10℃ 이상 5℃ 이하일 수 있다. 시술 온도를 설정하는 과정에서 상태 출력부(1840)를 통해 출력되는 온도는 사용자의 조작에 상관없이 제1 온도 범위 내일 수 있다.

동작 시간으로 설정될 수 있는 값은 미리 설정된 제1 시간 범위 이내일 수 있다. 제1 시간 범위는 0 내지 120초일 수 있다. 한편, 동작 시간이 0초로 설정되는 경우 상태 출력부(1840)를 통해 오류 알림이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)가 조작 모듈(1740)로부터 조작 신호를 획득하여 동작 시간을 설정할 때, 동작 시간이 0초인 경우 즉각적으로 상태 출력부(1840)를 통해 사용자에게 오류 알림을 제공할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(1900)가 조작 모듈(1740)로부터 조작 신호를 획득하여 동작 시간을 설정할 때, 동작 시간이 0초인 경우 후술하는 상태 정보가 출력되는 단계(S230)에서 또는 제어부(1900)가 대상의 온도를 제어하는 단계(S260)에서 오류 알림을 제공할 수도 있다. 오류 알림은 일시적으로 또는 지속적으로 제공될 수 있다.

제어부(1900)는 상태 정보를 출력할 수 있다(S230). 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 상태 정보를 출력할 수 있다. 여기서, 상태 정보는 적어도 시술 온도, 동작 시간, 냉각 장치(1000)의 상태, 실시간 대상 온도, 및 실시간 동작 시간 등을 포함할 수 있다.

제어부(1900)는 상태 정보를 출력하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (b)를 참고하면 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 제3 화면을 출력하고, 제3 화면은 시술 온도 및 동작 시간을 표시하기 위한 제4 표시 영역(C4), 냉각 장치(1000)의 상태를 표시하기 위한 제5 표시 영역(C5), 및 실시간 대상 온도 및 실시간 동작 시간을 표시하기 위한 제6 표시 영역(C6)을 포함할 수 있다. 제4 표시 영역(C4)에 표시되는 시술 온도 및 동작 시간은 시술이 종료되거나 새롭게 설정되지 않는 이상 그 수치가 변경되지 않는다. 제5 표시 영역(C5)에 표시되는 냉각 장치(1000)의 상태는 유량 조절부(1400)에 의해 냉각제 이동이 허용되는 동안 즉, 냉각제가 분사되는 동안에는 냉각제 분사 중인 상태를 지시하는 내용으로 변경될 수 있다.

제6 표시 영역(C6)에 표시되는 실시간 온도는 센서부(1600)를 통해 측정되는 값 또는 측정된 값을 가공한 값으로 주기적으로 업데이트될 수 있다. 실시간 온도는 대상에 대해 냉각제가 분사되는 시점 이전부터 출력되어 사용자는 언제든지 실시간 온도를 확인할 수 있다. 한편, 실시간 온도는 대상에 대해 냉각제가 분사되는 시점 이후부터 출력될 수도 있다.

또한, 제6 표시 영역(C6)에 표시되는 실시간 동작 시간은 센서부(1600)를 통해 측정 또는 산출되는 현재 온도가 시술 온도에 도달한 시점을 기준으로 경과한 시간이며, 실시간 동작 시간이 기설정된 동작 시간에 도달하면 리셋될 수 있다. 실시간 동작 시간은 냉각제가 분사되도록 유량 조절부(1400)가 제어되는 시점 이전부터 또는 이후부터 출력될 수 있다.

한편, 상술한 것과 달리 제6 표시 영역(C6)에 표시되는 실시간 동작 시간은 기설정된 동작 시간에 도달하더라도 리셋되지 않을 수 있다.

제어부(1900)는 상태 정보를 출력하는 것 외에 별도로 상태 출력부(1840)와는 다른 구성을 통해 준비 알림을 제공할 수 있다. 준비 알림이 제공됨에 따라 사용자는 냉각 장치(1000)의 사용 준비가 완료되었음을 인지할 수 있다.

제어부(1900)는 제1 동작 조건의 만족 여부를 판단할 수 있다(S240). 제1 동작 조건은 쿨링 모드의 냉각 장치(1000)에서 냉각제의 분사가 시작하기 위한 조건을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 시술 온도 및 동작 시간이 설정된 상태에서 제1 동작 조건이 만족되면 유량 조절부(1400)를 제어하여 대상에 냉각제를 분사할 수 있다.

한편, 이하에서 어떤 조건의 만족 여부를 판단하는 것의 의미는 조건의 만족 여부를 판단하는 과정이 냉각 장치(1000)가 동작하기 위한 프로그램 상에서 별도로 구현되는 경우 뿐만 아니라, 조건의 만족 여부를 판단하는 과정이 프로그램 상에서 별도로 구현되지 않고 제1 상태에서 조건 만족 시 제2 상태로 진입하거나, 바로 다음 단계나 특정 기능이 수행되는 경우 등을 모두 포함하는 포괄적인 개념으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 냉각 장치(1000)에서 제1 조건이 만족되면 제1 동작이 수행된다는 의미는 냉각 장치(1000)의 제어 프로그램이 제1 조건의 만족 여부가 판단된 후, 제1 조건이 만족되면 제1 동작이 수행되도록 하는 소스 코드를 포함하는 경우와 제1 조건 만족 여부에 관한 별도의 판단 없이 제1 조건 만족 시 제1 동작이 수행되도록 하는 소스 코드를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.

제1 동작 조건은 사용자의 입력에 따라 입력부(1700)에 의해 생성되는 신호와 관련될 수 있다.

일 예로, 제1 동작 조건은 미리 설정된 제1 시간 동안 또는 그 이상 트리거 신호가 수신되는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 제1 시간 동안 또는 그 이상으로 트리거 모듈(1720)을 가압함에 따라 제어부(1900)가 트리거 모듈(1720)로부터 트리거 신호를 제1 시간 동안 또는 그 이상 수신하는 경우 제어부(1900)는 제1 동작 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 트리거 신호는 트리거 모듈(1720)에 의해 제1 시간 동안 또는 그 이상 지속적으로 또는 주기적으로 발생하고, 제어부(1900)는 트리거 모듈(1720)로부터 트리거 신호를 제1 시간 동안 또는 그 이상 지속적으로 또는 주기적으로 수신할 수 있다.

또한, 제1 시간은 0초 내지 5초 이내에서 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 시간은 1.5초로 설정될 수 있다. 이 경우, 냉각제 분사를 위해 사용자는 적어도 일정 시간 동안 트리거 모듈(1720)을 가압해야 하고, 이로써 우발적인 냉각제 분사가 방지되어 사용 안전성이 향상될 수 있다. 보다 구체적으로, 쿨링 모드에서는 후술하는 바와 같이 제1 동작 조건 만족 시 분사되고 별도의 조작이 없어도 냉각제의 분사가 유지될 수 있는데, 만약 사용자의 실수에 의해 또는 외부 요인에 의해 트리거 모듈(1720)이 가압되는 경우 냉각제가 불필요하게 분사되는 것이 방지될 필요가 있고, 제1 시간이 일정 시간으로 설정되어 전술한 위험 상항이 발생하는 것이 방지될 수 있다.

다른 예로, 제1 동작 조건은 트리거 신호가 수신되는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 트리거 모듈(1720)을 가압함에 따라 제어부(1900)가 트리거 모듈(1720)로부터 트리거 신호를 수신하는 경우 제어부(1900)는 제1 동작 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.

또 다른 예로, 제1 동작 조건은 전술한 트리거 신호 외에 입력부(1700)를 통해 특정 입력(ex. 조작 입력, 터치 입력, 음성 입력 등)이 수신되는 조건을 포함할 수 있다.

제어부(1900)는 제1 동작 조건이 만족되지 않으면 이전 단계(S230)로 진입할 수 있다. 또는, 제어부(1900)는 제1 동작 조건이 만족되지 않은 상태에서 조작 모듈(1740)로부터 미리 설정된 시간 동안 조작 신호를 수신하는 경우 시술 온도 및 동작 시간을 설정하는 단계(S220)로 진입할 수 있다.

냉각 장치(1000)로부터 냉각제가 분사될 수 있다(S250). 예를 들어, 제어부(1900)는 제1 동작 조건이 만족되는 경우 유량 조절부(1400)를 제어하여(ex. 밸브를 개방하여) 냉각제를 분사할 수 있다. 이 때, 제어부(1900)는 제1 동작 조건이 만족된 이후에는 별도의 트리거 신호가 수신되지 않더라도 냉각제 분사가 유지되도록 유량 조절부(1400)를 제어(ex. 밸브의 개방된 상태를 유지)할 수 있다.

제어부(1900)는 대상의 온도를 제어할 수 있다(S260). 여기서, 대상의 온도는 전술한 현재 온도를 의미할 수 있다. 현재 온도가 제어되는 양상과 그 방법은 아래와 같다.

1) 현재 온도가 시술 온도에 도달함

제어부(1900)는 센서부(1600)를 통해 획득한 측정 신호를 기초로 현재 온도를 산출하고, 산출된 현재 온도가 시술 온도가 되도록 온도 조절부(1300)를 제어할 수 있다. 이 과정에서 전술한 온도 제어 방법이 이용될 수 있다.

2) 현재 온도가 기설정된 시술 온도로 유지됨

제어부(1900)는 지속적으로 또는 주기적으로 센서부(1600)를 통해 측정 신호를 획득하고, 그로부터 산출된 현재 온도와 기설정된 시술 온도와의 차이가 감소하도록 온도 조절부(1300)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1900)는 전술한 온도 제어 방법에 따라 온도 조절부(1300)에 인가하는 전력량을 변경할 수 있다.

제어부(1900)는 상술한 현재 온도 제어를 주기적으로 또는 지속적으로 수행할 수 있다. 또한, 제어부(1900)에서 냉각제를 분사하는 단계(S250) 및 현재 온도를 제어하는 단계(S260)는 병렬적으로 수행될 수 있다.

한편, 제어부(1900)는 냉각제를 분사하는 단계(S250) 및 현재 온도를 제어하는 단계(S260)에서 알림을 제공할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1900)는 대상에 대해 냉각제가 분사되는 과정에서 센서부(1600)를 통해 측정 또는 산출되는 현재 온도가 시술 온도에 도달한 시점에 도달 알림을 제공하고, 실시간 동작 시간이 동작 시간에 도달하여 리셋되는 시점에 리셋 알림을 제공할 수 있다. 사용자는 도달 알림을 통해 현재 온도가 시술 온도에 도달하였음을 인지하고 일정 시간 시술 온도로 대상을 냉각하기 위해 대상에 대한 냉각 장치(1000)의 위치가 변경되지 않도록 주의를 기울일 수 있다. 또한, 사용자는 리셋 알림을 통해 대상에 대한 냉각 시술이 1회 진행되었음을 인지하고 대상으로부터 냉각 장치(1000)를 제거하고 다른 부위로 이동시키거나 동일 대상에 대해 2회차 냉각 시술을 진행할 수 있다.

또한, 제어부(1900)는 냉각제를 분사하는 단계(S250) 및 현재 온도를 제어하는 단계(S260)에서 실시간으로 산출되는 현재 온도나 동작 시간 등과 같은 상태 정보를 출력할 수 있다. 상태 정보를 출력하는 방법에 대해서는 상태 정보를 출력하는 단계(S230)에서 이미 서술한 바 생략하도록 한다.

제어부(1900)는 제1 중단 조건의 만족 여부를 판단할 수 있다(S270). 제1 중단 조건은 쿨링 모드의 냉각 장치(1000)에서 냉각제가 분사되는 것을 중단하기 위한 조건을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 냉각제가 분사되도록 유량 조절부(1400)를 제어하는 상태에서 제1 중단 조건이 만족되는 경우 냉각제의 분사가 중단되도록 유량 제어부(1400)를 제어할 수 있다.

제1 중단 조건은 사용자의 입력에 따라 입력부(1700)에 의해 생성되는 신호와 관련될 수 있다. 이 때, 제1 중단 조건의 만족 여부에 관한 사용자의 입력과 전술한 제1 동작 조건의 만족 여부에 관한 사용자의 입력은 서로 다른 입력으로 이해될 수 있다. 다시 말해, 제어부(1900)는 제1 사용자 입력에 기초하여 냉각제의 분사를 개시하고, 제2 사용자 입력에 기초하여 냉각제의 분사를 중단할 수 있다.

일 예로, 제1 중단 조건은 트리거 신호가 수신되는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 트리거 모듈(1720)을 가압함에 따라 제어부(1900)가 트리거 모듈(1720)로부터 트리거 신호를 수신하는 경우 제어부(1900)는 제1 중단 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해, 제어부(1900)는 사용자의 트리거 모듈(1720) 가압 동작에 따라 즉각적으로 냉각제 분사를 중단할 수 있다.

다른 예로, 제1 중단 조건은 미리 설정된 제2 시간 동안 트리거 신호가 수신되는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 제2 시간 동안 또는 그 이상으로 트리거 모듈(1720)을 가압함에 따라 제어부(1900)가 트리거 모듈(1720)로부터 트리거 신호를 제2 시간 동안 또는 그 이상 수신하는 경우 제어부(1900)는 제1 중단 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 트리거 신호는 트리거 모듈(1720)에 의해 제2 시간 동안 또는 그 이상 지속적으로 또는 주기적으로 발생하고, 제어부(1900)는 트리거 모듈(1720)로부터 트리거 신호를 제2 시간 동안 또는 그 이상 지속적으로 또는 주기적으로 수신할 수 있다.

또 여기서, 제2 시간은 0초 내지 3초 이내에서 설정될 수 있다. 나아가, 제2 시간은 전술한 제1 시간 보다 짧게 설정될 수 있다. 이 경우, 냉각제의 분사가 중단되는 과정이 냉각제의 분사가 개시되는 과정 보다 상대적으로 짧아질 수 있다.

제어부(1900)는 제1 중단 조건 만족 여부를 주기적으로 또는 지속적으로 판단할 수 있다. 제어부(1900)는 제1 중단 조건이 만족되지 않으면 냉각제 분사를 유지할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1900)는 제1 중단 조건이 만족되지 않으면 냉각제의 분사가 유지되도록 유량 조절부(1400)의 상태(ex. 개방 상태)를 유지할 수 있다. 다시 말해, 제어부(1900)는 제1 중단 조건이 만족될 때까지 전술한 냉각제를 분사하는 단계(S250) 및/또는 대상의 온도를 제어하는 단계(S260)를 반복할 수 있다.

상술한 제1 중단 조건의 만족 여부를 판단하는 단계(S270)는 전술한 냉각제를 분사하는 단계(S250) 및 현재 온도를 제어하는 단계(S260)와 병렬적으로 수행될 수 있다.

한편, 상술한 제1 동작 조건 및 제1 중단 조건을 고려할 때, 사용자의 동작이나 조작에 대한 냉각 장치(1000)의 반응성은 냉각제를 중단하는 경우보다 냉각제를 분사하는 경우에 상대적으로 느릴 수 있다.

제어부(1900)는 제1 중단 조건이 만족되면 냉각제 분사를 중단할 수 있다(S280). 제어부(1900)는 제1 중단 조건이 만족되면 유량 조절부(1400)를 제어하여 냉각제의 분사를 중단할 수 있다. 여기서, 냉각제 분사의 중단은 일시적인 중단 또는 시술의 종료를 의미할 수 있다. 다시 말해, 냉각제 분사가 중단된 이후 제어부(1900)는 센서 오작동 여부 확인 단계(S210), 시술 온도 및 동작 시간 설정 단계(S220), 또는 상태 정보 출력 단계(S230)로 진입할 수도 있고, 제1 동작 조건 만족 여부를 판단하는 단계(S240)로 진입하여 제1 동작 조건 만족 시 다시 냉각제를 분사할 수도 있으며, 냉각 장치(1000)의 전원을 off시켜 냉각 장치(1000)의 구동을 종료할 수도 있다.

상술한 단계 중 일부는 생략될 수 있고, 각 단계가 수행되는 순서가 서술한 순서로 한정되는 것은 아니며, 상술한 단계 외에 추가적인 단계가 더 포함될 수 있다.

[프리징 모드]

이하에서는 도 9 내지 도 11을 참고하여 본 명세서의 일 실시예에 따른 프리징 모드에서 냉각 장치(1000)가 동작하는 방법에 대해 서술한다.

프리징 모드의 경우 대상을 상대적으로 낮은 온도 또는 극저온으로 만들어 대상에 포함된 조직을 파괴하는 시술을 위한 것으로, 대상에 비가역적 손상을 야기할 수 있는 점에서 상대적으로 안전성 확보가 필수적이다. 이하에서 서술하는 프리징 모드는 앞서 서술한 쿨링 모드와는 다른 단계들을 포함하고 있으며, 이러한 차이는 상술한 안전성 확보 차원에서 발생하는 것으로 이해될 수 있다.

도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 프리징 모드에서 냉각 시스템(100)의 제어 방법을 나타내는 도면이다.

도 10 및 도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 프리징 모드에서 냉각 시스템(100)의 상태 출력부(1840)를 나타내는 도면이다.

도 9를 참고하면 프리징 모드에서 냉각 시스템(100)의 제어 방법은 주의 알림을 출력하는 단계(S310), 예비 동작 조건 만족여부를 판단하는 단계(S320), 준비 완료 화면을 출력하는 단계(S330), 제2 동작 조건의 만족여부를 판단하는 단계(S340), 냉각제를 분사하는 단계(S350), 실시간 동작 시간 및 누적 동작 시간을 출력하는 단계(S360), 제2 중단 조건의 만족 여부를 판단하는 단계(S370), 및 냉각제 분사를 중단하는 단계(S380)를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 설명하는 냉각 장치(1000)의 동작은 특별한 언급이 없는 한 제어부(1900)에 의해 수행되는 것으로 해석될 수 있다. 이하에서 각 단계에 대해 구체적으로 서술한다.

제어부(1900)는 주의 알림을 출력할 수 있다(S310). 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 주의 또는 경고를 나타내는 알림을 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 10을 참고하면, 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 제4 화면을 출력하고, 제4 화면은 냉각 장치(1000)의 현재 모드를 나타내기 위한 제7 표시 영역(C7) 및 경고 문구를 출력하기 위한 제8 표시 영역(C8)을 포함할 수 있다.

제어부(1900)는 예비 동작 조건의 만족 여부를 판단할 수 있다(S320). 예비 동작 조건은 냉각제 분사 준비를 완료하기 위한 조건으로 이해될 수 있다. 예비 동작 조건이 만족되지 않는 이상 사용자의 입력이나 조작이 있더라도 냉각 장치(1000)에서 냉각제가 분사되지 않을 수 있다.

예비 동작 조건은 사용자의 입력에 따라 입력부(1700)에 의해 생성되는 신호와 관련될 수 있다.

일 예로, 예비 동작 조건은 미리 설정된 제3 시간 동안 또는 그 이상 조작 신호가 수신되는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 제3 시간 동안 또는 그 이상으로 조작 모듈(1740)을 가압함에 따라 제어부(1900)가 조작 모듈(1740)로부터 조작 신호를 제3 시간 동안 또는 그 이상 수신하는 경우 제어부(1900)는 예비 동작 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 조작 신호는 조작 모듈(1740)에 의해 제3 시간 동안 또는 그 이상 지속적으로 또는 주기적으로 발생하고, 제어부(1900)는 조작 모듈(1740)로부터 조작 신호를 제3 시간 동안 또는 그 이상 지속적으로 또는 주기적으로 수신할 수 있다.

또한, 제3 시간은 0초 내지 5초 이내에서 설정될 수 있다. 이로써, 냉각 장치(1000)를 냉각제 분사가 준비된 상태로 만들기 위해 사용자는 적어도 일정 시간 동안 조작 모듈(1740)을 가압하는 준비 동작을 수행해야 한다.

다른 예로, 예비 동작 조건은 조작 신호가 수신되는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 조작 모듈(1740)을 가압함에 따라 제어부(1900)가 조작 모듈(1740)로부터 조작 신호를 수신하는 경우 제어부(1900)는 예비 동작 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.

또 다른 예로, 예비 동작 조건은 전술한 트리거 신호 외에 입력부(1700)를 통해 특정 입력(ex. 조작 입력, 터치 입력, 음성 입력 등)이 수신되는 조건을 포함할 수 있다.

제어부(1900)는 준비 완료 화면을 출력할 수 있다(S330). 제어부(1900)는 예비 동작 조건이 만족되면 상태 출력부(1840)를 통해 준비 완료 화면을 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 11을 참고하면, 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 제5 화면을 출력하고, 제5 화면은 실시간 동작 시간을 표시하기 위한 제9 표시 영역(C9) 및 누적 동작 시간을 표시하기 위한 제10 표시 영역(C10)을 포함할 수 있다. 실시간 동작 시간 및 누적 동작 시간의 표시 방법에 대해서는 후술한다.

제어부(1900)는 제2 동작 조건의 만족 여부를 판단할 수 있다(S340). 제2 동작 조건은 프리징 모드의 냉각 장치(1000)에서 냉각제의 분사가 시작하기 위한 조건을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 준비 완료 화면이 출력된 상태에서 제2 동작 조건이 만족되면 유량 조절부(1400)를 제어하여 대상에 냉각제를 분사할 수 있다.

제2 동작 조건은 사용자의 입력에 따라 입력부(1700)에 의해 생성되는 신호와 관련될 수 있다.

일 예로, 제2 동작 조건은 트리거 신호가 수신되는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 트리거 모듈(1720)을 가압함에 따라 제어부(1900)가 트리거 모듈(1720)로부터 트리거 신호를 수신하는 경우 제어부(1900)는 제2 동작 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.

다른 예로, 제2 동작 조건은 미리 설정된 제4 시간 동안 또는 그 이상 트리거 신호가 수신되는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 제4 시간 동안 또는 그 이상으로 트리거 모듈(1720)을 가압함에 따라 제어부(1900)가 트리거 모듈(1720)로부터 트리거 신호를 제4 시간 동안 또는 그 이상 수신하는 경우 제어부(1900)는 제2 동작 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다.

여기서, 트리거 신호는 트리거 모듈(1720)에 의해 제4 시간 동안 또는 그 이상 지속적으로 또는 주기적으로 발생하고, 제어부(1900)는 트리거 모듈(1720)로부터 트리거 신호를 제4 시간 동안 또는 그 이상 지속적으로 또는 주기적으로 수신할 수 있다.

또한, 제4 시간은 0초 내지 5초 이내에서 설정될 수 있다.

또 다른 예로, 제2 동작 조건은 전술한 트리거 신호 외에 입력부(1700)를 통해 특정 입력(ex. 조작 입력, 터치 입력, 음성 입력 등)이 수신되는 조건을 포함할 수 있다.

제어부(1900)는 제2 동작 조건이 만족되지 않으면 준비 완료 화면을 출력한 상태를 유지할 수 있다. 또는, 제어부(1900)는 이내에 제2 동작 조건이 만족되지 않으면 주의 알림을 출력하는 단계(S310)로 진입할 수도 있다.

제어부(1900)는 제2 동작 조건이 만족되면 냉각제를 분사할 수 있다(S350). 제어부(1900)는 제2 동작 조건이 만족되면 유량 조절부(1400)를 제어하여 냉각제를 분사할 수 있다.

프리징 모드에서는 쿨링 모드와 달리 대상의 온도를 제어하는 단계(S260)가 생략될 수 있다. 다시 말해, 프리징 모드에서 제어부(1900)는 온도 조절부(1600)를 이용하여 냉각제에 열 에너지를 제공하지 않을 수 있다. 이를 통해, 프리징 모드에서 대상에 분사되는 냉각제는 열 에너지 공급 없이 팽창만 하게 되어 매우 낮은 온도를 가질 수 있다. 또는, 프리징 모드에서 제어부(1900)는 온도 조절부(1600)에 인가하는 전력을 미리 설정된 최소값 이하로 하여 냉각제에 제공되는 열 에너지를 최소화할 수 있다.

제어부(1900)는 실시간 동작 시간 및 누적 동작 시간을 출력할 수 있다(S360). 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 실시간 동작 시간 및 누적 동작 시간을 출력할 수 있다. 구체적으로, 도 11을 참고하면, 제어부(1900)는 상태 출력부(1840)를 통해 제9 표시 영역 및 제10 표시 영역을 포함하는 제5 화면을 출력하고, 제9 표시 영역에 실시간 동작 시간을, 제10 표시 영역에 누적 동작 시간을 표시할 수 있다.

누적 동작 시간은 냉각 장치(1000)로부터 냉각제가 분사된 총 시간을 의미할 수 있다. 예를 들어, 후술하는 바와 같이 제어부(1900)가 트리거 신호가 수신되는 경우에만 냉각제를 분사하는 경우, 제어부(1900)는 냉각제 분사를 야기하는 트리거 신호를 수신한 총 시간을 누적 동작 시간으로 획득할 수 있다. 다른 예를 들어, 냉각 장치(1000)는 타이머를 이용하여 냉각제가 분사된 시점부터 냉각제의 분사가 중단되는 시점까지의 시간을 측정하여 누적 동작 시간을 산출할 수 있다.

상술한 바와 같이, 쿨링 모드와 다르게 프리징 모드에서는 상태 출력부(1840)를 통해 실시간 동작 시간에 더하여 누적 동작 시간이 표시될 수 있다. 이처럼, 누적 동작 시간이 더 표시됨에 따라 사용자는 대상에 대해 냉각제가 분사된 총 시간을 인지할 수 있고, 대상이 냉각제 분사에 의해 비가역적 손상을 입었는지 여부나 시술을 지속함에 따른 위험성 유무 등을 판단할 수 있으며, 결과적으로 시술의 지속이나 종료 여부를 판단할 수 있다. 반면, 쿨링 모드의 경우 대상에 분사되는 냉각제는 그 온도가 제어되어 비가역적 손상을 야기하지 않기 때문에 누적 동작 시간이 반드시 표시될 필요는 없다.

제어부(1900)는 제2 중단 조건 만족 여부를 판단할 수 있다(S370). 제2 중단 조건은 프리징 모드의 냉각 장치(1000)에서 냉각제가 분사되는 것을 중단하기 위한 조건을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1900)는 냉각제가 분사되도록 유량 조절부(1400)를 제어하는 상태에서 제2 중단 조건이 만족되는 경우 냉각제의 분사가 중단되도록 유량 제어부(1400)를 제어할 수 있다.

제2 중단 조건은 사용자의 입력에 따라 입력부(1700)에 의해 생성되는 신호와 관련될 수 있다. 이 때, 제2 중단 조건의 만족 여부에 관한 사용자의 입력과 전술한 제2 동작 조건의 만족 여부에 관한 사용자의 입력이 서로 동일한 입력일 수 있다. 다시 말해, 제어부(1900)는 제3 사용자 입력에 기초하여 냉각제의 분사를 개시하고, 다시 제3 사용자 입력에 기초하여 냉각제의 분사를 중단할 수 있다.

일 예로, 제2 중단 조건은 트리거 신호의 수신이 유지되지 않는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 트리거 모듈(1720)을 가압하여 제어부(1900)가 트리거 신호를 수신함으로써 제1 동작 조건이 만족된 상태에서 사용자가 트리거 모듈(1720)을 가압하는 것을 중지하여 제어부(1900)가 트리거 신호를 더 이상 수신하지 않으면 제어부(1900)는 제2 중단 조건이 만족된 것으로 판단할 수 있다. 다시 말해, 제어부(1900)는 제2 동작 조건을 위한 트리거 모듈(1720)에 대한 사용자 입력이 제거되면 즉각적으로 냉각제 분사를 중단할 수 있다.

다른 예로, 제2 중단 조건은 미리 설정된 임계 시간이 경과되는 조건을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1900)는 냉각제가 분사된 시점을 기준으로 임계 시간이 경과하면 냉각제의 분사를 중단할 수 있다. 다시 말해, 제어부(1900)는 실시간 동작 시간이 임계 시간을 초과하면 제2 중단 조건이 만족된 것으로 판단하고 유량 조절부(1400)를 제어하여 냉각제의 분사를 중단할 수 있다.

또 다른 예로, 제2 중단 조건은 상술한 트리거 신호의 수신 유지 조건 및 임계 시간 조건을 모두 포함할 수 있다. 제어부(1900)는 두 조건 중 어느 하나가 만족되는 경우 냉각제의 분사가 중단되도록 유량 조절부(1400)를 제어할 수 있다.

또 다른 예로, 제2 중단 조건은 전술한 트리거 신호 외에 입력부(1700)를 통해 특정 입력(ex. 조작 입력, 터치 입력, 음성 입력 등)이 수신되는 조건을 포함할 수 있다.

제어부(1900)는 제2 중단 조건이 만족되지 않으면 유량 조절부(1400)를 제어하거나 유량 조절부(1400)의 상태(ex. 개방 상태)를 유지하여 냉각제 분사를 지속할 수 있다.

제어부(1900)는 제2 중단 조건이 만족되면 냉각제 분사를 중단할 수 있다(S380). 제어부(1900)는 제2 중단 조건이 만족되면 유량 조절부(1400)를 제어하여 냉각제의 분사를 중단할 수 있다. 여기서, 냉각제 분사의 중단은 일시적인 중단 또는 시술의 종료를 의미할 수 있다. 다시 말해, 냉각제 분사가 중단된 이후 제어부(1900)는 주의 알림을 출력하는 단계(S310), 또는 준비 완료 화면을 출력하는 단계(S330)로 진입할 수도 있고, 제2 동작 조건 만족 여부를 판단하는 단계(S340)로 진입하여 제2 동작 조건 만족 시 다시 냉각제를 분사할 수도 있으며, 냉각 장치(1000)의 전원을 off시켜 냉각 장치(1000)의 구동을 종료할 수도 있다.

프리징 모드에서 상술한 단계들이 수행됨에 따라 시술 과정에서 피시술자의 안전성이 확보될 수 있다. 예를 들어, 프리징 모드에서는 냉각 장치(1000)가 준비 상태가 되지 않은 경우(ex. 준비 완료 화면 출력 단계(S330)에 진입하지 않은 경우) 극저온의 냉각제가 분사되는 것이 방지됨으로써 의도하지 않은 냉각제 분사가 방지될 수 있다. 또한, 사용자의 트리거 입력이 존재 하는 동안에만 냉각제가 분사되고 사용자의 트리거 입력이 제거되는 경우 냉각제의 분사가 중단됨에 따라 사용자가 원하는 시간 동안에만 냉각제가 분사될 수 있다.

[쿨링 모드 및 프리징 모드 차이]

이하에서는 도 12를 참고하여 쿨링 모드에서 냉각제를 분사하기 위한 조작 방식과 프리징 모드에서 냉각제를 분사하기 위한 조작 방식이 가지는 차이점에 대해 서술한다.

도 12는 본 명세서의 일 실시예에 따른 쿨링 모드 및 프리징 모드에서 냉각 장치(1000)의 조작 과정을 나타내는 도면이다. 도 12는 냉각 장치(1000)가 냉각제를 분사하는 과정에서 구성들이 제어되는 방법에 대해 설명하기 위한 도면으로, 냉각제 분사하기 이전의 단계들은 이미 수행되었거나 생략된 것으로 이해할 수 있다. 예를 들어, 도 12에서 쿨링 모드의 경우 냉각 장치(1000)는 상태 정보 출력 단계(S230)까지 수행된 상태이고, 프리징 모드의 경우 냉각 장치(1000)는 준비 완료 화면 출력 단계(S330)까지 수행된 상태일 수 있다.

한편, 도 12에서는 설명의 편의를 위해 유량 조절부(1400)가 밸브인 것으로 서술하나 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 12에서는 설명의 편의를 위해 쿨링 모드의 제1 동작 조건은 미리 설정된 제1 시간(CT1) 동안 또는 그 이상 트리거 신호가 수신되는 조건이고, 쿨링 모드의 제1 중단 조건은 트리거 신호가 수신되는 조건이며, 프리징 모드의 제2 동작 조건은 트리거 신호가 수신되는 조건이고, 프리징 모드의 제2 중단 조건은 트리거 신호의 수신이 유지되지 않는 조건 또는 임계 시간이 경과되는 조건인 경우에 대해 주로 서술하나, 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니며 각 조건은 전술한 바와 같이 다양하게 결정될 수 있다.

도 12를 참고하면, 쿨링 모드에서 제1 시점(TP1)에 사용자에 의한 제1 트리거 입력(TR1)이 발생하여 제2 시점(TP2)까지 제1 트리거 입력(TR1)이 유지되고, 제3 시점(TP3)에 제2 트리거 입력(TR2)이 발생하여 제4 시점(TP4)까지 제2 트리거 입력(TR2)이 유지될 수 있다.

제어부(1900)는 제1 트리거 입력(TR1)에 따른 제1 트리거 신호를 수신하면 타이머를 동작시키고 제1 시간(CT1) 동안 제1 트리거 신호가 지속적으로 발생하거나 유지되면 밸브를 개방하고, 이로써 냉각 장치(1000)로부터 냉각제가 분사될 수 있다. 제어부(1900)는 또한, 제1 시간(CT1) 동안 제1 트리거 신호가 지속적으로 발생하거나 유지되면 알림 출력부(1820)를 통해 제1 알림을 제공할 수 있다. 여기서, 제1 알림은 시작 알림으로 이해될 수 있다.

제어부(1900)는 제1 트리거 입력(TR1)이 제2 시점(TP2)에 제거되어 제1 트리거 신호를 더 이상 수신하지 않더라도 밸브의 개방 상태를 유지하고, 그에 따라 냉각제의 분사가 유지될 수 있다.

제어부(1900)는 냉각제가 분사되는 동안 센서부(1600)를 이용하여 획득한 현재 온도와 미리 결정된 시술 온도가 동일하거나 그 차이가 미리 설정된 범위 이내인 경우 알림 출력부(1820)를 통해 제2 알림을 제공할 수 있다. 여기서, 제2 알림은 전술한 도달 알림으로 이해될 수 있고, 사용자는 제2 알림을 통해 현재 온도가 시술 온도에 도달하였음을 인지할 수 있다.

제어부(1900)는 냉각제가 분사되는 동안 센서부(1600)를 이용하여 획득한 현재 온도가 시술 온도로부터 일정 범위 내로 유지되는 시간이 동작 시간이 되면 알림 출력부(1820)를 통해 제3 알림을 제공할 수 있다. 여기서, 제3 알림은 전술한 리셋 알림으로 이해될 수 있고, 사용자는 제3 알림을 통해 대상에 대한 시술(ex. 대상의 온도를 특정 온도로 특정 시간 유지하는 시술)이 1회 완료되었음을 인지할 수 있다.

상술한 제1 내지 제3 알림은 서로 다른 방식(ex. 서로 다른 음(音), 서로 다른 출력장치 등)으로 제공될 수 있다. 또는, 제1 내지 제3 알림은 서로 같은 방식으로 제공될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 알림 중 어느 하나는 생략될 수 있다.

제어부(1900)는 제3 트리거 입력(TR3)에 따른 제3 트리거 신호를 수신하면 밸브를 폐쇄할 수 있고, 이로써 냉각제의 분사가 중단될 수 있다.

쿨링 모드에서 상술한 냉각 장치(1000)의 조작 방식은 냉각 장치(1000)를 이용한 시술의 연속성을 확보하기 위한 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 넓은 영역을 복수의 영역으로 구분하여 약물을 영역별로 주사하되, 통증 완화를 위해 약물 주사 전 냉각제를 분사하는 시술에 있어서, 쿨링 모드의 냉각 장치(1000)를 이용하면 냉각 시술이 연속적으로 수행될 수 있어 총 시술 시간이 효과적으로 감축될 수 있다. 구체적으로, 시술 영역 중 제1 영역에 대해 냉각 시술과 약물 주입이 수행된 후 제2 영역에 대해 냉각 시술과 약물 주입이 수행될 때, 사용자는 쿨링 모드에서 동작하는 냉각 장치(1000)를 이용하여 냉각제의 분사가 유지되는 상태에서 제1 영역에서 제2 영역으로 냉각 장치(1000)를 이동시킬 수 있다. 이 때, 쿨링 모드에서 동작하는 냉각 장치(1000)는 별도의 사용자 입력(ex. 트리거 입력)이 없는 이상 냉각제 분사를 지속하여, 제1 영역과 제2 영역에 대해 연속적인 시술이 가능하다.

또한, 쿨링 모드에서 상술한 냉각 장치(1000)의 조작 방식에 따른 냉각 장치(1000)의 동작은 냉각 장치(1000)를 이용한 시술의 균일성 및 정확성을 확보하기 위한 것으로 이해될 수 있다. 전술한 약물 주사 시술에 있어서, 냉각 장치(1000)에서 제공하는 알림에 따라 사용자는 제1 영역에 대한 냉각 시술이 완료되었음을 인지하고 약물을 주사한 뒤 제2 영역으로 냉각 장치(1000)를 이동시킬 수 있다. 다시 말해, 냉각 장치(1000)에 의해 약물 주입 전 제1 영역이 특정 온도를 가지는 상태가 특정 시간 동안 유지되는 점에서 냉각 시술의 정확성이 확보되고, 제1 영역이든 제2 영역이든 같은 조건으로 냉각 시술이 이루어짐에 따라 냉각 시술의 균일성이 확보될 수 있는 것이다. 이러한 균일성 확보는 냉각 마취 뿐만 아니라 미백을 위한 냉각 시술에서 더 필수적이다.

다시 도 12를 참고하면, 프리징 모드에서 제5 시점(TP5)에 사용자에 의한 제3 트리거 입력(TR3)이 발생하여 제6 시점(TP6)까지 제3 트리거 입력(TR3)이 유지되고, 제7 시점(TP3)에 제4 트리거 입력(TR4)이 발생하여 제8 시점(TP8)까지 제4 트리거 입력(TR4)이 유지될 수 있다.

제어부(1900)는 제3 트리거 입력(TR3)에 따른 제3 트리거 신호를 수신하면 밸브를 개방하고, 이로써 냉각 장치(1000)로부터 냉각제가 분사될 수 있다. 제어부(1900)는 또한, 제3 트리거 입력(TR3)에 따른 제3 트리거 신호를 수신한 제5 시점(TP5)에 타이머를 동작시켜 임계 시간 경과 여부를 모니터링할 수 있다. 또한, 제어부(1900)는 제3 트리거 입력(TR3)에 따른 제3 트리거 신호를 수신하면 알림 출력부(1820)를 통해 제4 알림을 제공할 수 있다. 여기서, 제4 알림은 미리 설정된 알림 주기(ex. 0.5초, 1초, 2초, 3초, 4초, 또는 5초 등)로 제공될 수 있으며, 극저온의 냉각제가 분사되고 있음을 주기적으로 알려주기 위한 알림으로 이해될 수 있다.

제어부(1900)는 제3 트리거 입력(TR3)이 제거되면 밸브를 폐쇄할 수 있고, 이로써 냉각제의 분사가 중단될 수 있다. 구체적으로, 제어부(1900)는 제3 트리거 입력(TR3)에 따른 제3 트리거 신호가 수신되지 않으면 밸브를 폐쇄할 수 있다. 결과적으로, 제3 트리거 입력(TR3)이 제거되는 제6 시점(TP6)과 실질적으로 동일한 시점에 냉각제의 분사가 중단될 수 있고, 그 결과 냉각제는 사용자의 트리거 입력 시에만 분사될 수 있다.

제어부(1900)는 제4 트리거 입력(TR4)에 따른 제4 트리거 신호를 수신하면 밸브를 개방할 수 있다. 전술한 바와 같이 제어부(1900)는 제4 트리거 입력(TR4)에 따른 제4 트리거 신호를 수신하면 타이머를 동작시키고 임계 시간 경과 여부를 모니터링할 수 있다. 또한, 제어부(1900)는 제4 트리거 입력(TR4)에 따른 제4 트리거 신호를 수신하면 알림 출력부(1820)를 통해 전술한 제4 알림을 제공할 수 있다.

제어부(1900)는 제4 트리거 입력(TR4)에 따른 제4 트리거 신호를 수신한 제7 시점(TP7)으로부터 임계 시간이 경과하면 밸브를 폐쇄할 수 있고, 이로써 냉각제 분사가 중단될 수 있다. 이 때, 제7 시점(TP7)으로부터 임계 시간이 경과된 이후에 제4 트리거 입력(TR4)이 유지되어 제어부(1900)가 제4 트리거 신호를 수신하더라도 밸브는 다시 개방되지 않을 수 있다. 결과적으로, 프리징 모드에서 냉각제의 분사가 유지되는 최장 기간은 임계 시간으로 이해될 수 있다.

프리징 모드에서 상술한 냉각 장치(1000)의 조작 방식은 냉각 장치(1000)를 이용한 시술의 안전성과 사용성을 확보하기 위한 것으로 이해될 수 있다. 구체적으로, 프리징 모드에서 냉각 장치(1000)에서 분사되는 냉각제의 온도는 매우 낮은 온도(ex. 약 -70℃ 내지 -50℃)이므로, 쿨링 모드와는 다르게 대상을 과도하게 냉각하는 것과 사용자가 의도하지 않은 냉각제의 분사는 방지될 필요가 있다. 상술한 프리징 모드에서, 사용자의 트리거 입력 시에만 냉각제가 분사되는 제어 방식은 냉각제 분사에 대한 사용자의 의도가 즉각적으로 반영되기 위한 것으로, 냉각제 분사의 최장 시간이 임계 시간으로 제한되는 제어 방식은 피시술자의 안전을 담보하기 위한 것으로 이해될 수 있다.

한편, 프리징 모드에서 전술한 제1 및 제2 트리거 입력(TR1, TR2)이 수신되는 경우, 제1 트리거 입력(TR1)이 발생한 제1 시점(TP1)부터 제1 트리거 입력(TR1)이 종료되는 제2 시점(TP2)까지 밸브가 개방되어 냉각제가 분사되고, 마찬가지로 제2 트리거 입력(TR2)이 발생한 제3 시점(TP3)부터 제2 트리거 입력(TR2)이 종료되는 제4 시점(TP4)까지 밸브가 개방되어 냉각제가 분사될 수 있다.

또 한편, 쿨링 모드에서 전술한 제3 및 제4 트리거 입력(TR3, TR4)이 수신되는 경우, 제3 트리거 입력(TR3)이 발생한 제5 시점(TP5)으로부터 제1 시간(CT1)이 지난 시점부터 밸브가 개방되고, 제4 트리거 입력(TR4)이 수신된 제7 시점(TP7)에 밸브가 폐쇄될 수 있다.

이처럼, 동일한 트리거 입력이라 하더라도 냉각 장치(1000)의 동작 모드에 따라 냉각제가 완전히 다른 방식으로 분사될 수 있다.

이상에서는 설명의 편의를 위해 서로 다른 종류의 모드를 명명하는 용어로 쿨링 모드와 프리징 모드를 사용했으나, 이는 서로 다른 제어 방식임을 표현하기 위한 것일 뿐 모드의 종류를 지칭하는 용어가 반드시 쿨링 모드와 프리징 모드로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 쿨링 모드는 제1 모드로, 프리징 모드는 제2 모드로 지칭될 수 있음은 물론이다. 또한, 냉각 장치(1000)가 전술한 쿨링 모드 및 프리징 모드 외에 다른 모드에서 동작할 수도 있고, 냉각 장치(1000)는 쿨링 모드 또는 프리징 모드 중 하나의 모드에서만 동작할 수도 있다.

[모드 인식 방법]

이하에서는 도 13 내지 도 15를 참고하여 쿨링 모드 및 프리징 모드가 구분되는 방법에 대해 서술한다.

냉각 장치(1000)는 전술한 바와 같이 쿨링 모드 또는 프리징 모드에서 동작할 수 있고, 이와 같은 모드가 구분되기 위한 구조를 가지거나 추가적인 구성을 포함할 수 있다.

일 예로, 냉각 장치(1000)에 탈부착될 수 있는 노즐(1100)의 구조에 따라 냉각 장치(1000)가 동작하는 모드가 결정될 수 있다. 구체적으로, 냉각 장치(1000)는 후술하는 바와 같이 모드 인식부를 포함하고, 모드 인식부는 냉각 장치(1000)에 결합되는 노즐(1100)의 종류에 따라 동작하거나 동작하지 않을 수 있으며, 냉각 장치(1000)는 모드 인식부의 동작 여부에 기초하여 모드를 결정할 수 있다.

모드가 구분되는 방법에 대해 서술하기에 앞서, 도 13 및 도 14를 참고하여 노즐(1100)의 구조에 대해 서술한다.

도 13은 본 명세서의 일 실시예에 따른 노즐(1100)을 나타내는 도면이다.

도 13을 참고하면, 노즐(1100)은 몸체(1110), 분사부(1120), 실링부재(1130), 및 필터(1140)를 포함할 수 있다.

몸체(1110)는 분사부(1120)를 수용할 수 있다. 몸체(1110)는 냉각 장치(1000)의 노즐 결합부(1200)와 결합될 수 있다. 이 때, 몸체(1110)의 형상에 따라 노즐(1100)이 노즐 결합부(1200)를 통해 냉각 장치(1000)와 결합될 때 냉각 장치(1000)가 동작하는 모드가 결정될 수 있다. 몸체(1110)의 형상과 그에 따른 냉각 장치(1000)의 모드 결정에 대해서는 후술하도록 한다.

분사부(1120)는 냉각제를 분사할 수 있다. 구체적으로, 분사부(1120)는 분사구(1121)를 포함하고, 냉각제는 분사구(1121)를 통해 분사될 수 있다. 분사부(1120)는 일단에서 타단으로 연장되어 유로를 형성하되, 유로의 폭이 상대적으로 좁은 부분을 포함할 수 있다. 냉각제는 분사부(1120)의 폭이 상대적으로 좁은 부분을 통과하면서 압력이 낮아져 팽창하고 그 결과 고속으로 분사될 수 있다. 이 때, 냉각제는 분사부(1120)를 통과하면서 줄-톰슨(Joule-Thomson) 효과(줄-톰슨 효과란 압축한 기체가 팽창할 때 온도가 떨어지는 현상으로, 물질의 온도가 압력-온도로 이루어지는 열역학적 상에 따라 변하는 점을 이용하여 공기를 액화시키거나 냉매를 통한 냉각에 응용된다)에 의해 또는 단열 팽창됨에 따라 냉각되어 분사될 수 있다.

쿨링 모드에서 냉각제는 분사부(1120)를 통과하기에 앞서 전술한 온도 조절부(1300)로부터 열을 제공받을 수 있고, 온도 조절부(1300)로부터 제공받은 열 에너지 량과 줄-톰슨 효과에 기초하여 분사되는 냉각제의 온도가 조절될 수 있다.

프리징 모드에서 냉각제는 분사부(1120)를 통과하기에 앞서 온도 조절부(1300)로부터 열을 제공받지 않거나 상대적으로 적은 양의 열을 제공받을 수 있고, 이 경우 분사되는 냉각제는 극저온(ex. 약 -70℃ 내지 -50℃)을 가질 수 있다.

실링부재(1130)는 냉각제의 누출을 막을 수 있다. 구체적으로, 냉각제가 냉각 장치(1000)로부터 분사부(1120)로 유입되는 과정에서 냉각제가 누출되는 것을 막을 수 있다.

실링부재(1130)는 몸체(1110)에 분사부(1120)를 고정할 수 있다. 구체적으로, 도 13의 (b)를 참고하면, 몸체(1110)에 분사부(1120)가 삽입된 상태에서 실링부재(1130)가 분사부(1120)를 가압하면서 몸체(1110)에 억지끼움으로 결합될 수 있다.

실링부재(1130)는 플라스틱, 아크릴, 알루미늄, 테프론(Teflon) 또는 Nylon 6(Nylon 6-6) 등의 물질로 제조될 수 있다.

필터(1140)는 냉각제에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있다. 필터(1140)는 냉각제가 노즐(1100)을 통해 외부로 분사되기 전에 냉각제에 포함된 이물질을 걸러내는 역할을 수행할 수 있다.

도 13을 참고하면, 필터(1140)는 분사부(1120) 및 실링부재(1130) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 필터(1140)는 분사부(1120)의 분사구(1121) 근방에 위치하는 경우 냉각제 분사에 의해 손상될 수 있고, 후술하는 실링부재(1130)의 제2 홈에 위치하는 경우 고정이 어려울 수 있는 점에서 분사부(1120) 및 실링부재(1130) 사이에 배치되는 것으 바람직하다.

필터(1140)의 크기는 후술하는 실링부재(1130)의 제1 홈의 크기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 필터(1140)의 직경은 실링부재(1130)의 제1 홈의 직경 보다 크되 실링부재(1130)의 직경 보다는 작을 수 있다. 다른 예를 들어, 필터(1140)의 직경은 후술하는 실링부재(1130)의 제1 홈의 직경에 대응될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 필터(1140)의 직경은 후술하는 실링부재(1130)의 제1 홈의 직경 보다 작되, 분사부(1120)에 의해 정의되는 유로의 직경 또는 실링부재(1130)에 의해 정의되는 유로의 직경 보다는 클 수 있다.

필터(1140)의 재질은 스테인리스(stainless) 계열이나 니켈 등의 금속 재질일 수 있다.

필터(1140)는 메쉬 망 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 필터(1140)는 미리 설정된 크기의 공극을 다수 포함하는 망 형태일 수 있다.

도 14는 본 명세서의 일 실시예에 따른 몸체(1110)를 나타내는 도면이다.

도 14의 (a)를 참고하면, 몸체(1110)는 적어도 제1 부분(P1), 제2 부분(P2), 및 제3 부분(P3)으로 구분될 수 있다.

몸체(1110)의 제1 부분(P1)에는 분사부(1120)가 배치될 수 있다. 노즐(1100)의 종류에 따라 제1 부분(P1)의 길이가 달라질 수 있다. 예를 들어, 노즐(1100)의 종류에 따라 분사부(1120)의 길이가 달라질 수 있고, 제1 부분(P1)의 길이는 분사부(1120)의 길이에 따라 결정될 수 있다.

몸체(1110)의 제2 부분(P2)에는 실링부재(1130)가 배치될 수 있다.

몸체(1110)의 제3 부분(P3)은 냉각 장치(1000)의 노즐 결합부(1200)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 제3 부분(P3)은 노즐 결합부(1200)에 대응하는 결합 수단(ex. 나사선, 자석, 또는 후크 등의 걸림부재 등)을 포함할 수 있다. 노즐(1100)의 종류에 따라 몸체(1110)의 제3 부분(P3)의 형상이 다를 수 있다.

몸체(1110)의 형상은 노즐(1100)의 종류에 따라 다른 형상을 가질 수 있다. 다시 말해, 서로 다른 종류의 노즐(1100)은 서로 다른 형상의 몸체(1110)를 가질 수 있다.

여기서, 노즐(1100)의 종류는 외관상으로는 노즐(1100)의 길이에 따라 구분될 수 있다. 이 때, 노즐(1100)의 길이가 길수록 냉각제가 분사되는 노즐(1100) 분사구(1121)와 대상 사이의 거리가 가까워지며, 냉각제가 분사되는 지점에서 대상까지의 거리가 가까울수록 대상에 도달하는 냉각제의 온도가 낮아질 수 있다. 또한, 냉각제가 분사되는 지점에서 대상까지의 거리가 멀어질수록 대상에 도달하는 냉각제의 온도가 높아질 수 있으며, 더하여 냉각제의 온도 조절이 용이해질 수 있다.

다시 말해, 노즐(1100)의 종류에 따라 제어하고자 하는 대상의 온도의 범위가 달라질 수 있으며, 후술하는 바와 같이 냉각 시스템(100)을 이용하여 수행하고자 하는 시술의 종류에 따라 냉각 장치(1000)에서 이용하는 노즐(1100)의 종류가 결정될 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 노즐(1100)이 종류에 따라 쿨링 노즐 또는 프리징 노즐로 구분되는 경우를 주로 서술하나, 이는 서로 다른 종류의 노즐을 명명하는 용어로 사용된 것이며, 노즐(1100)의 종류를 지칭하는 용어가 반드시 쿨링 노즐과 프리징 노즐로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 쿨링 노즐은 제1 노즐로, 프리징 노즐은 제2 노즐로 지칭될 수 있음은 물론이다.

도 14의 (b)는 쿨링 노즐의 제1 몸체(1111)를 도시하며, 쿨링 노즐의 제1 몸체(1111)는 제1-1 부분(P1-1), 제1-2 부분(P1-2), 및 제1-3 부분(P1-3)으로 구분될 수 있다.

도 14의 (c)는 프리징 노즐의 제2 몸체(1112)를 도시하며, 프리징 노즐의 제2 몸체(1112)는 제2-1 부분(P2-1), 제2-2 부분(P2-2), 및 제2-3 부분(P2-3)으로 구분될 수 있다. 여기서, 쿨링 노즐은 전술한 쿨링 모드에 대응되도록 설계된 노즐이고, 프리징 노즐은 전술한 프리징 모드에 대응되도록 설계된 노즐을 의미할 수 있다.

도 14의 (b) 및 (c)를 참고하면, 쿨링 노즐의 제1 몸체(1111)의 길이는 프리징 노즐의 제2 몸체(1112)의 길이 보다 짧을 수 있다.

그 이유는 전술한 바와 같이 쿨링 모드에서 제어하고자 하는 대상의 온도 범위가 프리징 모드에서 제어하고자 하는 대상의 온도 범위 보다 상대적으로 높고, 냉각제가 분사되는 노즐(1100)의 분사구(1121)와 대상까지의 거리가 짧아질수록 냉각제가 대상에 도달했을 때의 온도가 낮아지기 때문이다.

또 다른 이유는, 쿨링 모드의 경우 프리징 모드와 달리 온도 제어 방법이 수행되는데, 온도 제어 방법에는 특정 영역의 온도를 측정하기 위한 센서부(1600)가 사용되고, 도 3을 참고하면 노즐(1100)의 길이가 길어지는 경우 센서부(1600)의 온도 측정 영역의 일부 또는 전부를 노즐(1100)이 가리게 되어 정확한 온도 측정이 어려워진다. 따라서, 쿨링 노즐의 경우 센서부(1600)의 온도 측정 영역에 따라 그 길이가 제한되는 반면, 프리징 노즐의 경우 이러한 제한이 없으므로, 쿨링 노즐의 제1 몸체(1111)의 길이는 프리징 노즐의 제2 몸체(1112)의 길이에 비해 상대적으로 짧을 수 있다.

쿨링 노즐과 프리징 노즐의 길이 차이는 노즐(1100)의 제1 부분(P1)의 길이 차이에 기인할 수 있다. 예를 들어, 제1 몸체(1111)의 제1-1 부분(P1-1)은 제2 몸체(1112)의 제2-1 부분(P2-1) 보다 짧을 수 있다. 여기서, 제1 몸체(1111)의 제1-2 부분(P1-2)의 길이와 제2 몸체(1112)의 제2-2 부분(P2-2)의 길이는 동일한 형상이나 크기의 실링부재(1130)를 수용하기 위해 실질적으로 동일할 수 있다. 또 여기서, 제1 몸체(1111)의 제1-3 부분(P1-3)의 길이와 제2 몸체(1112)의 제2-3 부분(P2-3)의 길이는 냉각 장치(1000)의 노즐 결합부(1200)의 형상에 대응되어야 하는 점에서 실질적으로 동일할 수 있다.

한편, 쿨링 노즐과 프리징 노즐의 길이 차이가 반드시 노즐(1100)의 제1 부분(P1)의 길이 차이에서 비롯되는 것은 아니며, 쿨링 노즐과 프리징 노즐의 길이 차이는 노즐(1100)의 제2 부분(P2) 및/또는 제3 부분(P3)의 길이 차이에 기인할 수도 있다.

도 14의 (b) 및 (c)를 참고하면, 쿨링 노즐의 제1-3 부분(P1-3)과 프리징 노즐의 제2-3 부분(P2-3)은 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 여기서, 쿨링 노즐의 제1 몸체(1111)는 제1-1 단(E1-1)에서 제1-2 단(E1-2)으로 연장되고(또는, 제1-1 단(E1-1) 및 제1-2 단(E1-2)을 가지고) 제1-1 단(E1-1)에서 제1-2 단(E1-2) 방향을 따라 제1-1 부분(P1-1), 제1-2 부분(P1-2), 및 제1-3 부분(P1-3)으로 구분될 수 있다. 또한, 프리징 노즐의 제2 몸체(1112)는 제2-1 단(E2-1)에서 제2-2 단(E2-2)으로 연장되고(또는, 제2-1 단(E2-1) 및 제2-2 단(E2-2)을 가지고) 제2-1 단(E2-1)에서 제2-2 단(E2-2) 방향을 따라 제2-1 부분(P2-1), 제2-2 부분(P2-2), 및 제2-3 부분(P2-3)으로 구분될 수 있다.

일 예로, 제1 몸체(1111)의 제1-3 부분(P1-3)은 제1-1 단(E1-1)에 형성되는 홈(GR)을 포함할 수 있다. 반면, 제2 몸체(1112)의 제2-3 부분(P2-3)은 제2-1 단(E2-1)에 형성되는 홈(GR)을 포함하지 않을 수 있다.

다른 예로, 제1 몸체(1111)의 제1-3 부분(P1-3) 중 제1-1 단(E1-1)에 인접한 부분의 너비(또는 직경)가 제1-3 부분(P1-3) 중 제1-1 단(E1-1) 보다 제1-2 단(E1-2)에 가까운 부분의 너비 보다 작을 수 있다. 반면, 제2 몸체(1112)의 제2-3 부분(P2-3)은 너비(또는 직경)이 일정할 수 있다.

이 때, 제1 몸체(1111)의 제1-3 부분(P1-3)의 너비(또는 직경)는 제2 몸체(1112)의 제2-3 부분(P2-3)의 너비(또는 직경) 보다 작을 수 있다. 구체적으로, 제1 몸체(1111)의 제1-3 부분(P1-3) 중 제1-1 단(E1-1)에 인접한 부분의 너비(또는 직경)는 제2 몸체(1112)의 제2-3 부분(P2-3) 중 제2-1 단(E2-1)에 인접한 부분의 너비(또는 직경) 보다 작을 수 있다.

한편, 제1 몸체(1111)의 제1-3 부분(P1-3)과 제2 몸체(1112)의 제2-3 부분(P2-3)은 상술한 것과 반대의 형상으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 제1-3 부분(P1-3)에는 홈(GR)이 형성되지 않고 제2-3 부분(P2-3)에는 홈(GR)이 형성될 수 있다. 다른 예를 들어, 제1-3 부분(P1-3)의 너비(또는 직경)은 일정하고 제2-3 부분(P2-3)의 너비(또는 직경)는 제2-1 단(E2-1)에 인접한 부분의 너비(또는 직경)가 제2-3 부분(P2-3) 중 제2-1 단(E2-1) 보다 제2-2 단(E2-2)에 가까운 부분의 너비 보다 작을 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제1 몸체(1111)의 제1-3 부분(P1-3) 중 제1-1 단(E1-1)에 인접한 부분의 너비(또는 직경)는 제2 몸체(1112)의 제2-3 부분(P2-3) 중 제2-1 단(E2-1)에 인접한 부분의 너비(또는 직경) 보다 클 수 있다.

이하에서는 도 15를 참고하여 냉각 장치(1000)에서 모드가 결정되는 방법에 대해 서술한다.

냉각 시스템(100)에서 제어부(1900)는 쿨링 모드, 프리징 모드, 또는 기타 다른 모드에서 냉각 시스템(100)이 동작하도록 제어할 수 있다. 이 때, 냉각 시스템(100)이 동작하는 모드가 결정되기 위해 냉각 시스템(100)은 하드웨어적 구성을 포함하거나, 소프트웨어적 알고리즘이 탑재될 수 있다.

일 예로, 냉각 시스템(100)은 모드 인식부를 포함할 수 있다. 모드 인식부는 특정 조건이 만족되면 제어부(1900)에 신호를 전달할 수 있고, 제어부(1900)는 전달 받은 신호에 기초하여 냉각 장치(1000)가 특정 모드에서 동작하도록 제어하거나 모드를 결정할 수 있다.

다른 예로, 냉각 시스템(100)의 제어부(1900)는 출력부(1800)를 통해 모드 선택에 관한 화면이나 알림을 출력할 수 있다. 제어부(1900)는 사용자로부터 입력을 수신하여 냉각 장치(1000)가 특정 모드에서 동작하도록 제어하거나 모드를 결정할 수 있다.

이하에서는 모드 결정을 위해 냉각 장치(1000)가 하드웨어적 구성을 포함하여 노즐(1100)의 종류에 따라 모드가 결정되는 방법에 대해 서술하나, 본 명세서의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 15는 본 명세서의 일 실시예에 따른 본체(MB)에 노즐(1100)이 결합되는 과정에서 인식 센서(RS)의 감지 여부를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 15의 (a)는 냉각 장치(1000)의 본체(MB)에 노즐(1100)이 탈부착되는 것을 도시하고, 도 15의 (b)는 본체(MB)에 쿨링 노즐(1101)이 장착되는 경우를, 도 15의 (c)는 본체(MB)에 프리징 노즐(1102)이 장착되는 경우를 도시한다.

도 15를 참고하면, 냉각 장치(1000)의 본체(MB)는 인식 센서(RS)를 포함할 수 있다. 인식 센서(RS)는 전술한 모드 인식부의 일 예로 이해될 수 있다.

인식 센서(RS)는 노즐(1100)이 본체(MB)에 결합되는 과정에서 인식 신호를 생성하거나 생성하지 않을 수 있다. 구체적으로, 인식 센서(RS)는 본체(MB)에 쿨링 노즐이 결합되는 경우 인식 신호를 생성하지 않고, 본체(MB)에 프리징 노즐이 결합되는 경우 인식 신호를 생성할 수 있다. 인식 센서(RS)는 제어부(1900)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제어부(1900)는 인식 센서(RS)로부터 생성되는 인식 신호를 수신할 수 있다. 제어부(1900)는 인식 센서(RS)로부터 수신되는 인식 신호에 기초하여 냉각 장치(1000)가 동작하는 모드를 변경할 수 있다.

인식 센서(RS)의 일 예로, 눌리는 경우 신호를 생성하는 눌림 스위치가 제안될 수 있다. 이 경우, 인식 센서(RS)는 노즐(1100)이 본체(MB)에 결합함에 따라 눌리는 경우 신호를 생성하고, 눌리지 않는 경우 신호를 생성하지 않을 수 있다. 구체적으로, 도 15를 참고하면 인식 센서(RS)는 노즐 결합부(1200) 주변에 배치되고, 본체(MB)에 쿨링 노즐(1101)이 결합되는 경우 인식 센서(RS)는 눌리지 않아 인식 신호가 생성되지 않을 수 있다. 이는, 쿨링 노즐(1101)의 제1 몸체(1111)의 제1-3 부분(P1-3)에 홈(GR)이 형성되어 있고, 쿨링 노즐(1101)이 본체(MB)에 결합 시 인식 센서(RS)가 홈(GR)에 위치하게 되기 때문이다. 반면, 본체(MB)에 프리징 노즐(1102)가 결합되는 경우, 프리징 노즐(1102)의 제2 몸체(1112)에 의해 인식 센서(RS)가 눌려져 인식 신호가 생성될 수 있다. 제어부(1900)는 냉각 장치(1000)를 쿨링 모드에서 동작하도록 제어하다가 인식 센서(RS)에 의해 발생한 인식 신호를 수신하면 프리징 모드로 동작할 수 있다. 또는, 제어부(1900)는 인식 센서(RS)에 의해 발생한 인식 신호를 수신하지 않으면 냉각 장치(1000)가 쿨링 모드에서 동작하도록 제어하고, 인식 센서(RS)로부터 인식 신호를 수신하면 냉각 장치(1000)가 프리징 모드에서 동작하도록 제어할 수 있다.

한편, 인식 센서(RS)에 의한 인식 신호 발생 및 인식 신호 수신에 따른 냉각 장치(1000)의 모드 결정이 반드시 상술한 패턴으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 냉각 장치(1000)에 결합되는 서로 다른 종류의 제1 노즐 및 제2 노즐이 존재하고, 냉각 장치(1000)는 제1 노즐에 대응하는 제1 모드 또는 제2 노즐에 대응하는 제2 모드에서 동작할 때, 인식 센서(RS)는 냉각 장치(1000)의 노즐 결합부(1200)에 제1 노즐이 결합된 경우 인식 신호를 생성하고 제어부(1900)는 인식 센서(RS)에 의해 생성된 인식 신호를 수신하면 냉각 장치(1000)가 제1 모드에서 동작하도록 제어할 수 있다. 이 때, 제1 노즐이 쿨링 노즐(1101)이고 제1 모드가 쿨링 모드이며, 제2 노즐이 프리징 노즐(1102)이고 제2 모드가 프리징 모드일 수 있다. 또는, 전술한 바와 같이 제1 노즐이 프리징 노즐(1102)이고 제1 모드가 프리징 모드이며, 제2 노즐이 쿨링 노즐(1101)이고 제2 모드가 쿨링 모드일 수도 있다.

인식 센서(RS)의 다른 예로, 주변의 밝기를 측정하는 주변 광 센서가 제안될 수 있다. 이 경우, 인식 센서(RS)는 주변 밝기에 대응하는 감지 신호를 생성하되, 감지 신호는 본체(MB)에 결합되는 노즐(1100)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 제어부(1900)는 인식 센서(RS)로부터 감지 신호를 수신하고, 수신된 감지 신호에 따라 모드를 결정하거나 유지 또는 변경할 수 있다. 이 때, 노즐(1100)의 형상은 인식 센서(RS)를 가리는 형태 또는 가리지 않는 형태를 가질 수 있고, 구체적으로 몸체(1110)의 제3 부분(P3)의 형태에 따라 인식 센서(RS)에서 생성되는 감지 신호 값이 달라질 수 있다.

[노즐 결합 시 실링]

이하에서는, 도 16 내지 도 18을 참고하여 노즐(1100)과 노즐 결합부(1200)가 강하게 결합되는 방법에 대해 서술한다.

도 16은 본 명세서의 일 실시예에 따른 노즐 결합부(1200)를 나타내는 도면이다.

도 16을 참고하면 노즐 결합부(1200)는 결합부분(1210), 패킹부재 수용홈(1220), 및 밀착부분(1230)을 포함할 수 있다.

결합부분(1210)은 노즐(1100)과 결합하는 부분을 의미한다. 예를 들어, 노즐(1100)과 노즐 결합부(1200)가 나사결합을 하는 경우 결합부분(1210)의 적어도 일부에 나사선이 형성되고, 노즐(1100)의 제3 부분(P3) 중 적어도 일부에 결합부분(1210)에 대응하는 나사선이 형성될 수 있다. 다른 예를 들어, 노즐(1100)과 노즐 결합부(1200)가 억지끼움 결합을 하는 경우, 결합부분(1210)과 노즐(1100)의 제3 부분(P3)은 서로 대응되는 형상을 가질 수 있다.

패킹부재 수용홈(1220)은 후술하는 패킹부재가 수용될 수 있다. 패킹부재 수용홈(1220)은 결합부분(1210)을 기준으로 결합방향 쪽에 형성될 수 있다. 여기서, 결합방향은 노즐(1100)이 노즐 결합부(1200)에 결합되는 방향을 의미할 수 있다. 패킹부재 수용홈(1220)이 결합부분(1210)을 기준으로 결합방향 쪽에 형성됨으로써 노즐(1100)이 노즐 결합부(1200)에 결합될 때 결합부분(1210)과 먼저 결합되기 시작하고, 노즐(1100)과 노즐 결합부(1200)이 완전히 결합될 때 후술하는 패킹부재에 의해 보다 단단하게 조여질 수 있다.

밀착부분(1230)은 노즐(1100)이 노즐 결합부(1200)에 결합될 때, 노즐(1100)의 일부에 밀착되는 부분을 의미할 수 있다. 예를 들어, 밀착부분(1230)은 노즐(1100)의 실링부재(1130)에 밀착될 수 있다. 밀착부분(1230)은 제1 직경(R1) 및 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 밀착부분(1230)의 형상이나 크기는 후술하는 실링부재(1130)에 형성된 수용부분의 형상과 크기에 대응될 수 있다.

밀착부분(1230)은 노즐 결합부(1200)의 결합부분(1210)으로부터 돌출될 수 있다. 밀착부분(1230)은 결합부분(1210)으로부터 결합방향의 반대방향으로 돌출될 수 있다. 밀착부분(1230) 및 패킹부재 수용홈(1220) 사이에 결합부분(1210)이 위치할 수 있다.

도 17은 본 명세서의 일 실시예에 따른 노즐(1100)의 실링부재(1130)를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 17의 (a)는 실링부재(1130)를, 도 17의 (b)는 실링부재(1130)의 단면을, 도 17의 (c)는 노즐(1100)의 뒷면으로 몸체(1110)에 실링부재(1130)가 삽입된 상태를 도시한다. 실링부재(1130)에 대한 내용 중 앞서 도 13에서 서술한 내용은 중복되는 바 생략하도록 한다.

도 17의 (b)를 참고하면, 실링부재(1130)는 제1 홈(1131) 및 제2 홈(1132)을 포함할 수 있다.

제1 홈(1131)은 노즐(1100)의 분사부(1110)가 밀착되기 위해 형성될 수 있다.

제2 홈(1132)은 전술한 노즐 결합부(1200)의 밀착부분(1230)이 밀착되기 위해 형성될 수 있다.

제2 홈(1132)은 제2 직경(R2) 및 제2 두께(T2)를 가질 수 있다. 제2 홈(1132)의 크기는 노즐 결합부(1200)의 밀착부분(1230)의 크기에 대응될 수 있다. 예를 들어, 밀착부분(1230)의 제1 직경(R1)은 제2 홈(1132)의 제2 직경(R2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 또는, 밀착부분(1230)의 제1 직경(R1)은 제2 홈(1132)의 제2 직경(R2) 보다 클 수 있다. 또한, 밀착부분(1230)의 제1 두께(T1)는 제2 홈(1132)의 제2 두께(T2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 또는, 밀착부분(1230)의 제1 두께(T1)는 제2 홈(1132)의 제2 두께(T2) 보다 클 수 있다. 상술한 바와 같이 밀착부분(1230)의 크기와 제2 홈(1132)의 크기가 서로 대응될 때 노즐 결합부(1200) 및 노즐(1100)을 통과하는 냉각제의 누수가 방지될 수 있다.

같은 맥락에서, 제2 홈(1132)의 형상은 노즐 결합부(1200)의 밀착부분(1230)의 형상에 대응될 수 있다.

도 18은 본 명세서의 일 실시예에 따른 노즐 결합부(1200)에 패킹부재(PE)가 결합된 상태에서 노즐(1100)이 결합되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 18의 (a)를 참고하면, 노즐 결합부(1200)에는 패킹부재(PE)가 결합될 수 있다. 패킹부재(PE)는 노즐 결합부(1200)의 패킹부재 수용홈(1220)에 결합될 수 있다.

패킹부재(PE)로는 천연고무, 합성 고무, 실리콘, 합성 수지 등의 소재를 사용하는 오링이 이용될 수 있다.

노즐 결합부(1200)에 패킹부재(PE)가 결합된 후 노즐(1100)이 결합될 수 있다. 도 18의 (b)를 참고하면 노즐(1100)이 노즐 결합부(1200)에 결합되는 과정에서 노즐 결합부(1200)는 노즐(1100) 몸체(1110)의 제3 부분(P3)에 수용될 수 있다. 이 때, 제3 부분(P3)은 노즐 결합부(1200)의 결합부분(1210)에 대응하는 제1 내면(IS1)과 패킹부재(PE)에 대응하는 제2 내면(IS2)을 포함할 수 있다. 제3 부분(P3)의 제1 내면(IS1)에서 결합부분(1210)에 의한 결합이 이루어지고, 제2 내면(IS2)에서 패킹부재(PE)에 의한 패킹이 이루어지며, 나아가 노즐 결합부(1200)의 밀착부(1230)가 실링부재(1130)의 제2 홈(1132)에 밀착됨으로써 냉각 장치(1000)로부터 냉각제가 분사됨에 있어서 냉각제의 누수가 완벽하게 차단될 수 있다.

이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 명세서의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니며, 본 명세서가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 즉, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 냉각 시스템
1000: 냉각 장치
2000: 카트리지

Claims

냉각제를 공급받도록 구성되는 냉각제 유입부;
상기 냉각제를 분사하도록 구성되는 노즐;
상기 냉각제 유입부와 상기 노즐 사이에 위치하는 밸브 - 상기 밸브가 개방되면 상기 냉각제 유입부를 통해 공급된 냉각제가 상기 노즐로 이동함-;
온도센서;
상기 냉각제에 열을 제공하도록 구성되는 온도 조절부;
트리거 입력이 수신되면 트리거 신호를 생성하는 트리거 모듈;
디스플레이;
상기 노즐의 형상에 기초하여 신호를 출력하는 모드 인식부; 및
상기 트리거 신호에 기초하여 상기 밸브를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 모드 인식부로부터 획득한 신호에 기초하여 적어도 쿨링 모드 또는 프리징 모드로 동작하되,
상기 쿨링 모드에서,
상기 디스플레이를 통해 온도 설정 화면을 출력하고, 상기 온도 설정 화면에 대응되는 외부 입력에 기초하여 시술 온도를 설정하고,
제1 트리거 입력에 기초하여, 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하며,
상기 온도 센서에 의해 측정되는 온도와 상기 시술 온도에 기초하여, 상기 냉각제에 열을 제공하도록 상기 온도 조절부를 제어하고,
상기 트리거 입력이 지속적으로 수신되지 않더라도 상기 냉각제의 분사가 유지되도록, 상기 제1 트리거 입력이 제거되어도 제2 트리거 입력이 수신될 때까지 상기 밸브를 개방된 상태로 유지하고,
상기 디스플레이를 통해 상기 온도 센서에 의해 측정되는 온도가 상기 시술 온도에 도달한 시점에 기초하여 경과 시간을 출력하고,
상기 프리징 모드에서,
상기 디스플레이를 통해 상기 온도 설정 화면을 출력하지 않고,
제3 트리거 입력을 수신하면 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하되,
상기 트리거 입력 없이 상기 냉각제가 분사되는 것이 방지되도록, 상기 제3 트리거 입력이 제거되면 상기 밸브를 폐쇄하며,
상기 냉각제가 분사되는 동안 상기 온도 조절부가 상기 냉각제에 열을 제공하지 않도록 제어하고,
상기 디스플레이를 통해 상기 제3 트리거 입력의 수신 시점에 기초하여 실시간 동작 시간을 출력하고,
상기 제1 트리거 입력 내지 상기 제3 트리거 입력은 상기 트리거 모듈을 가압하는 동작인,
냉각 장치.
제1 항에 있어서,
상기 쿨링 모드에서, 상기 제어부는 상기 제2 트리거 입력이 수신되면 상기 냉각제의 분사가 중단되도록 상기 밸브를 폐쇄하는,
냉각 장치.
제1 항에 있어서,
상기 쿨링 모드에서 상기 시술 온도는 미리 설정된 설정 온도 범위 이내에서 설정되고,
상기 프리징 모드에서 상기 냉각 장치에서 분사되는 상기 냉각제의 온도는 상기 설정 온도 범위의 하한 온도 보다 낮은 온도를 가지는,
냉각 장치.
제1 항에 있어서,
상기 온도 조절부는 상기 제어부로부터 인가 받은 전류에 기초하여 상기 냉각제에 열을 제공하고,
상기 프리징 모드에서 상기 제어부는 상기 온도 조절부에 전류를 인가하지 않는,
냉각 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 쿨링 모드에서 제1 트리거 신호를 제1 시간 동안 수신하면 상기 밸브를 개방하고,
상기 제1 트리거 신호는 상기 제1 트리거 입력에 의해 상기 트리거 모듈이 가압 되어 생성되는,
냉각 장치.
제5 항에 있어서,
상기 쿨링 모드에서 상기 제어부는 상기 밸브가 개방된 상태에서 제2 트리거 신호를 수신하면 상기 밸브를 폐쇄하고,
상기 제2 트리거 신호는 상기 제2 트리거 입력에 의해 상기 트리거 모듈이 가압 되어 생성되는,
냉각 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 모드 인식부로부터 제1 신호를 수신하면 상기 쿨링 모드 또는 상기 프리징 모드 중 어느 하나의 모드로 동작하고, 상기 제1 신호를 수신하지 않으면 상기 쿨링 모드 또는 상기 프리징 모드 중 다른 하나의 모드로 동작하는,
냉각 장치.
제7 항에 있어서,
상기 모드 인식부는 스위치를 포함하고,
상기 스위치가 눌리면 상기 제어부에 상기 제1 신호를 제공하는,
냉각 장치.
제8 항에 있어서,
상기 냉각제 유입부, 상기 밸브, 및 상기 온도 조절부가 배치되는 내부 공간을 정의하는 본체; 및
상기 본체로부터 적어도 일부가 돌출되는 노즐 결합부 - 상기 노즐은 상기 노즐 결합부를 통해 상기 본체에 결합되거나 상기 노즐 결합부로부터 분리되어 상기 본체로부터 분리됨- ;를 더 포함하고,
상기 노즐은 몸체 및 상기 몸체 내부에 배치되고 상기 냉각제를 분사하도록 구성되는 분사부를 포함하고,
상기 몸체는 적어도 상기 분사부가 배치되는 제1 부분 및 상기 노즐 결합부와 결합되기 위한 결합부재가 구비되는 제2 부분을 포함하고,
상기 노즐의 종류에 따라 상기 몸체의 형상이 상이하고,
상기 노즐 결합부에 장착된 상기 노즐의 상기 몸체의 형상에 따라 상기 모드 인식부가 상기 제어부에 상기 제1 신호를 제공하거나 제공하지 않는,
냉각 장치.
제9 항에 있어서,
상기 몸체의 상기 제2 부분은 홈을 포함하여, 상기 노즐이 상기 노즐 결합부에 결합된 상태에서 상기 모드 인식부의 상기 스위치가 상기 몸체에 의해 눌리지 않아 상기 모드 인식부가 상기 제어부에 상기 제1 신호를 제공하지 않는,
냉각 장치.
제9 항에 있어서,
상기 몸체의 상기 제2 부분의 직경이 미리 설정된 값 이상으로 설계되어, 상기 노즐이 상기 노즐 결합부에 결합된 상태에서 상기 모드 인식부의 상기 스위치가 상기 몸체에 의해 눌리게 되어 상기 모드 인식부가 상기 제어부에 상기 제1 신호를 제공하는,
냉각 장치.
제1 항에 있어서,
상기 노즐은 상기 냉각 장치로부터 분리되거나 상기 냉각 장치에 결합될 수 있고,
상기 제어부는 상기 노즐이 상기 냉각 장치에 결합되면 상기 노즐의 종류를 인식하도록 구성되고,
인식된 상기 노즐의 종류에 기초하여 상기 쿨링 모드 또는 상기 프리징 모드로 동작하는,
냉각 장치.
제12 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 냉각 장치에 장착된 상기 노즐이 쿨링 노즐로 인식되는 경우 상기 쿨링 모드로 동작하고, 상기 냉각 장치에 장착된 상기 노즐이 프리징 노즐로 인식되는 경우 상기 프리징 모드로 동작하되,
상기 프리징 노즐의 길이가 상기 쿨링 노즐의 길이 보다 긴,
냉각 장치.
냉각 장치를 제어하는 방법에 있어서,
상기 냉각 장치는 냉각제를 공급받도록 구성되는 냉각제 유입부, 노즐이 결합되도록 구성되는 노즐 결합부, 상기 냉각제 유입부와 상기 노즐 결합부 사이에 위치하는 밸브, 온도 센서, 상기 냉각제에 열을 제공하도록 구성되는 온도 조절부, 외부로부터 트리거 입력이 수신되면 트리거 신호를 생성하는 트리거 모듈, 디스플레이, 상기 노즐 결합부에 결합된 상기 노즐의 형상에 기초하여 신호를 출력하는 모드 인식부, 및 상기 트리거 신호에 기초하여 상기 밸브를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 냉각제 유입부를 통해 상기 냉각제를 공급받는 단계;
상기 모드 인식부를 이용하여 상기 노즐 결합부에 결합된 상기 노즐의 종류를 판단하는 단계;
상기 노즐 결합부에 제1 노즐이 결합된 것으로 판단된 경우:
상기 디스플레이를 통해 온도 설정 화면을 출력하고, 상기 온도 설정 화면에 대응되는 외부 입력을 수신하여 시술 온도를 설정하는 단계;
제1 트리거 입력에 기초하여 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하는 단계;
상기 온도 센서에 의해 측정되는 온도와 상기 시술 온도에 기초하여 상기 냉각제에 열이 제공되도록 상기 온도 조절부를 제어하는 단계; 및
상기 트리거 입력이 지속적으로 수신되지 않더라도 상기 냉각제의 분사가 유지되도록, 상기 제1 트리거 입력이 제거되어도 제2 트리거 입력이 수신될 때까지 상기 밸브를 개방된 상태로 유지하는 단계;를 포함하고,
상기 노즐 결합부에 제2 노즐이 결합된 것으로 판단된 경우:
제3 트리거 입력을 수신하면 상기 냉각제가 분사되도록 상기 밸브를 개방하는 단계; 및
상기 트리거 입력 없이 상기 냉각제가 분사되는 것이 방지되도록, 상기 제3 트리거 입력이 제거되면 상기 밸브를 폐쇄하는 단계;를 포함하는,
제어 방법.
제14 항에 있어서,
상기 제3 트리거 입력을 수신하여 상기 냉각제를 분사하는 단계 이전에,
상기 디스플레이를 통해 주의 알림을 출력하는 단계; 및
외부로부터 조작 입력을 수신하여 냉각제 분사 준비 상태에 진입하는 단계;를 더 포함하는,
제어 방법.
제14 항에 있어서,
상기 제3 트리거 입력을 수신하여 상기 냉각제를 분사하는 단계 이후에,
상기 제3 트리거 입력이 수신됨 시점으로부터 미리 설정된 임계 시간이 경과하면 상기 밸브를 폐쇄하는 단계;를 더 포함하는,
제어 방법.
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