KR200277132Y1 - 저주파 자극기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 기본 정현파와 다른 정현파를 간섭시킨 변조주파수를 이용하여 여러 가지 자극모드를 제공하며, 제로스타트가 이루어지도록 하는 저주파 자극기에 관한 것으로서, 이를 위한 구성은, 작동시간조절, 주파수 선택, 동작모드 선택, 출력강도 선택이 이루어지는 조작부와, 조작부로부터 입력되는 동작명령에 따라 서로 다른 크기의 주파수, 시간, 펌프의 동작 및 주파수의 출력을 제어하며, 서로 다른 채널에서 출력되는 저주파가 일정 시간 주기로 교차되게 출력되도록 하는 제어부와, 이 제어부로부터 저주파의 출력을 증폭하고, 조작부로부터 입력된 각종 선택신호를 증폭하는 증폭부와, 제어부로부터 펌핑을 위한 구동신호를 공급받아 진공을 형성하기 위한 모터와, 상기 증폭부로부터 공급되는 저주파 출력의 크기와 전류량을 자체적으로 설정된 기준치와 비교하여 저주파 출력 및 전류량이 기준치보다 높은 경우에는 오류신호를 발생하며 기기의 동작을 중지시키는 안전설정부와, 이 안전설정부로부터 공급되는 정상적인 크기의 저주파가 출력되는 출력부, 그리고, 출력부로부터 공급되는 저주파 및 진공형성을 위한 흡입압력이 도자컵으로 공급되도록 하는 도자선이 구비되어 있다.

Description

저주파 자극기{Low frequency stimulator}

본 고안은 저주파 자극기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기본 정현파와 다른 정현파를 간섭시킨 변조주파수를 이용하여 여러 가지 자극모드를 제공하며, 제로스타트(zero start)가 이루어지도록 하는 저주파 자극기에 관한 것이다.

근래 들어 일반인들의 건강에 대한 관심이 날로 증대되고 있으며, 그에 따라 건강증진을 위한 각종 기기가 다양하게 개발되어 일반인들에게 널리 보급되고 있다. 특히 저주파 자극기는 저주파 발생장치로부터 발생된 저주파 전류를 이용하여인체의 국소부위를 자극하여 비만이나 통증의 치료에 널리 이용되고 있다.

이러한 저주파 자극기는 지방세포와 지방세포내의 지질에 직접적으로 작용하는 저주파 전류를 이용하여 지방세포와 지질을 분해한 후 제거하기도 하는 것이다. 즉, 두 전극 사이에 형성되는 전기장을 통해서 국부적 범위의 신체에 생리적 변화를 유발하게 된다.

이때 전기적 자극으로 지방을 분해하는 효과는 항염증 효과(Anti-inflammatory effect), 줄효과(Joule effect), 전해질과 에너지 효과(Electrolytic and energy effect), 신경 호르몬효과(Neuro-hormonal effect)를 수반하게 된다.

흔히 교감신경의 자극은 지방분해를 증가시키며, 부교감 신경의 자극은 지방분해를 감소시키게 되는데, 종래의 저주파 자극기는 저주파 발생장치를 통하여 발생된 저주파 전류가 신체에 전달되는 과정에서 따가움 등과 같은 불쾌감을 유발하게 되어 장시간 치료하지 못하게 됨으로써 그 사용효과가 크게 반감된다는 문제가 있었다.

그리고, 저주파 자극기를 사용하는 동안 전원공급이 갑자기 끊기거나, 도자가 신체의 접촉부위에서 이탈되는 등 기기의 조작미숙에 의해 사용이 중단되는 경우가 발생된다. 이때 다시 앞선 과정을 계속 이어가야 하는데, 이때 이전에 진행하던 출력 또는 그 이상의 출력이 공급될 경우에는 사용자에게 치명적인 결과를 초래하는 경우가 발생되었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 사용중 오류가 발생된경우에도 제로스타트가 이루어지는 안전설정부와 과전류가 공급되는 것을 차단하는 안전설정부에 의해 사용상의 안전이 보장되도록 하는 저주파 자극기를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 사용자의 건강상태에 따라 다른 출력의 주파수가 공급될 수 있도록 주파수 채널을 다양화하여 폭넓은 자극 선택이 이루어지도록 하는 저주파 자극기를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안에 의한 실시예의 저주파 자극기를 보여주는 사시도이다.

도 2는 도 1의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.

도 3은 도 1의 표시부의 구성을 보여주는 도면이고, 도 4는 조작부의 구성을 보여주며, 도 5는 출력부의 구성을 보여주는 도면이다.

도 6a 및 도 6b는 본 고안의 실시예에 의한 도자컵과 그 내부에 삽입되는 스펀지의 형상을 보여주는 도면이다.

도 7a 및 도 7b는 주파수 모드의 예로써, 고정주파수와 가변주파수가 고정 및 변동된 형태의 대표적인 예를 보여주는 도면이다.

도 8a 내지 도 8c는 본 고안의 출력모드의 예로써, 연속출력, 교차출력 및 단속출력의 예를 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 저주파 자극기 10 : 본체

20 : 표시부 30 : 조작부

40 : 출력부 100 : 제어부

102 : 출력제어부 104 : 펌프제어부

106 : 시간제어부 108 : 주파수제어부

110 : 증폭부 112 : 모터

114 : 안전설정부 200 : 시간표시부

202 : 모드표시부 204, 208 : 제로스타트 표시부

206, 210 : 출력표시부 212 : 주파수 표시부

214 : 오류표시부 300 : 시간조절버튼

302 : 주파수 선택버튼 304 : 모드선택버튼

306 : 시작/정지버튼 308 : 거리변경볼륨

310 : 단속조절볼륨 312 : 밸런스 조절볼륨

314 : 자극출력 볼륨 316 : 전원스위치

400, 402, 404, 406 : 자극출력부 408 : 펌핑동작 조절볼륨

410 : 진공압력 조절볼륨 412 : 진공선택 스위치

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 저주파 자극기는, 작동시간조절, 주파수 선택, 동작모드 선택, 출력강도 선택이 이루어지는 조작부와, 상기 조작부로부터 입력되는 동작명령에 따라 서로 다른 크기의 주파수, 시간, 펌프의 동작 및 주파수의 출력을 제어하며, 서로 다른 채널에서 출력되는 저주파가 일정 시간 주기로 교차되게 출력되도록 하는 제어부와, 상기 제어부로부터 저주파의 출력을 증폭하고, 상기 조작부로부터 입력된 각종 선택신호를 증폭하는 증폭부와, 상기 제어부로부터 펌핑을 위한 구동신호를 공급받아 진공을 형성하기 위한 모터와, 상기 증폭부로부터 공급되는 저주파 출력의 크기와 전류량을 자체적으로 설정된 기준치와 비교하여 상기 저주파 출력 및 전류량이 상기 기준치보다 높은 경우에는 오류신호를 발생하며 기기의 동작을 중지시키는 안전설정부와, 상기 안전설정부로부터 공급되는 정상적인 크기의 저주파가 출력되는 출력부, 그리고, 상기 출력부로부터 공급되는 저주파 및 진공형성을 위한 흡입압력이 도자컵으로 공급되도록 하는 도자선이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 의한 상기 제어부는, 설정된 상기 주파수에 해당되는 주파수를 발생시키는 주파수 제어부와, 미리 설정된 주파수의 발생시간과 증폭간격 조절 및 오류발생시 출력시간을 제로화하도록 제어하는 시간제어부와, 상기 모터의 동작을 제어하는 펌프제어부 및 상기 저주파의 출력강도를 조절하는 출력제어부로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 출력부에는 상기 모터의 동작에 의한 진공압력의 형성 및 정지가 설정된 시간동안 주기적으로 반복되도록 모터의 동작시간을 조절하기 위한 펌핑시간 조절수단이 더 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

아래에 기재된 본 고안의 실시예는 본 고안의 기술적 사상을 예시적으로 설명하기 위한 것에 불과한 것으로, 본 고안의 권리범위가 여기에 한정되는 것으로 이해되어서는 안될 것이다. 아래의 실시예로부터 다양한 변형, 변경 및 수정이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 고안의 실시예에 의한 저주파 자극기(1)가 도시되어 있다. 저주파 자극기(1)는 전면에 표시부(20), 조작부(30) 및 출력부(40)가 형성되어 있는 본체(10)와, 도자선(50)에 연결되어 있는 도자컵(60) 및 바퀴(70)를 구비하고 있다.

그리고, 이들의 내부구성은 도 2에 도시된 블록도와 같이, 조작부(30)가 출력제어부(102), 펌프제어부(104) 시간제어부(106) 및 주파수제어부(108)로 이루어지는 제어부(100)에 연결되어 있고, 제어부(100)에는 다시 증폭부(110)와모터(112)가 연결된다. 상기 증폭부(110)는 안전설정부(114)를 통해 출력부(40)에 연결되며, 상기 모터(112)는 직접 출력부(40)에 연결된다. 그리고, 상기 시간제어부(106)와 주파수제어부(108) 및 안전설정부(114)로부터 표시부(20)가 연결되어 있다.

구체적으로 도 3을 참조하면, 상기 표시부(20)에는 설정시간과 남은시간이 표시되는 시간표시부(200)와, 연속출력 및 교차출력 등의 선택된 모드가 표시되는 모드표시부(202)와, 제로스타트를 표시하는 제로스타트 표시부(204, 208)가 형성되어 있다. 그리고, 채널별 출력이 표시되는 출력표시부(206, 210), 3㎐, 7㎐, 10㎐, 0~30㎐, 50㎐, 0~50㎐, 100㎐ 및 0~100㎐로 구분된 다양한 자극 주파수를 표시하는 주파수 표시부(212) 및 사용자의 오조작에 대한 오류를 표시하는 오류표시부(214)가 형성되어 있다.

도 4에는 상기 조작부(30)의 세부 구성이 도시되어 있다. 먼저, 사용시간의 증감설정을 위한 시간조절버튼(300), 상기 자극 주파수를 선택하기 위한 주파수 선택버튼(302), 상기 출력 모드를 선택하기 위한 모드선택버튼(304), 사용시간의 시작과 정지 및 자극의 시작과 중단을 위한 시작/정지버튼(306)이 구비되어 있다. 그리고, 도자컵(60)간의 거리를 설정하는 거리변경볼륨(308), 후술하는 모드3 선택시 주파수의 출력을 조절하는 단속조절볼륨(310), 채널간의 출력의 균형을 설정하는 밸런스 조절볼륨(312) 및 자극(Intensity) 출력을 단속하는 자극출력 볼륨(314)이 구비되며, 저주파 자극기(1)의 전원을 온/오프 시키기 위한 전원스위치(316)가 구비되어 있다.

그리고, 도 5를 참조하면, 출력부(40)의 세부 구성이 도시되어 있다. 출력부(40)에는 'A' 채널 및 'B' 채널의 자극출력이 이루어지는 자극출력부(400, 402, 404, 406)들이 형성되어 있고, 도자컵(60) 내의 진공형성을 위해 모터(112)에 의한 펌핑이 이루어질 때 진공형성 및 정지가 반복되도록 그 시간을 조절하는 펌핑동작 조절볼륨(408), 상기 도자컵(60)에 형성되는 진공의 크기 조절을 위한 진공압력 조절볼륨(410) 및 상기 진공형성 여부의 선택을 위한 진공선택 스위치(412)가 형성되어 있다. 이때 상기 모터(112)의 펌핑동작은 크게 두 가지의 모드로 나눌 수 있는데, 연속적인 펌핑동작이 이루어지는 연속흡입 모드와, 일정 시간동안 흡입이 이루어지고 그 사이에 약간의 정지시간을 갖는 단속흡입 모드로 나뉘어진다. 상기 단속흡입 모드의 경우 흡입시간을 1.8초로 하고 정지시간을 1초로 하거나, 흡입시간을 4.2초로 설정하고 정지시간을 1초로 설정하는 등 시간조절이 가능하도록 할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 고안의 실시예에 의한 저주파 자극기(1)의 상세한 기능 및 작용을 구체적을 설명한다.

저주파 치료기(1)에 전원을 공급한 후 도자선(50)을 출력부(40)에 연결한 상태에서 진공형성을 위해 진공선택 스위치(412)를 눌러 모터(112)를 동작시키며, 도 6a 및 도 6b에 도시된 원형스펀지(68)에 물을 적셔서 도자컵(60)을 인체의 특정 부위에 접촉시킨다. 이때 흡입압력은 펌프제어부(104)에서 적절한 제어동작이 이루어지도록 펌핑시간 조절볼륨(408)을 이용하여 적절하게 조절한다.

상기 도자컵(60)은 컵 형상의 덮개(62)로 이루어지는데, 상기 덮개(62)의 상단에는 도자선(50)이 연결되어 저주파의 출력이 전달되는 단자(64)와, 모터(112)의 구동에 의한 진공을 형성하기 위해 상기 덮개(62)의 내측에 관통된 홀(66)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 원형스펀지(68)의 변부에는 일정한 간격의 관통홀(70)들이 형성되어 있다.

이때 상기 도자컵(60)은 자극출력부(400, 402, 404, 406)들이 'X'자를 이루듯이 환부를 중심으로 'X'자를 이루도록 하여 자극출력이 간섭되도록 하는 것과, 거리변경볼륨(308)에 의해 도자컵(60)간의 거리가 설정된 경우에는 내부간섭이므로 도자컵(60)은 상하로 나란한 'Ⅱ'자를 이루도록 한다.

주파수모드의 기본적인 자극출력 원리는 4000㎐ 정현파와 4000㎐+a 정현파를 간섭시켜 변조주파수를 이용하는 것으로, 변조주파수의 주파수 범위는 0~100㎐이다. 즉, 기초주파수가 3900㎐에서 4000㎐까지 변화하는 것이다. 이러한 변조주파수를 적용할 경우의 출력파형의 예가 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있다. 이와 같은 출력은 출력제어부(102)에 설정된 값에 의해 그 파형 및 세기가 조절되며, 작동되는 시간은 시간제어부(106)에 설정된 동작시간 만큼 조절된다.

먼저 도 7a에 의하면, 10㎐ 크기의 주파수 모드가 선택된 상태의 출력 형태를 보여주고 있으며, 가변주파수 3990㎐와 고정주파수 4000㎐ 사이의 크기의 저주파가 연속 출력되고 있음을 볼 수 있다. 그리고, 도 7b에 의하면, 0~100㎐ 크기의 주파수 모드가 선택된 상태의 출력 형태로 고정주파수 4000㎐와 가변주파수 4000~3900㎐의 변화를 보여주고 있다.

이때 출력모드는 상술한 바와 같이 연속출력 모드1과, 'A'채널과 'B'채널이교차로 출력되는 모드2, 그리고, 상기 연속출력과 교차출력이 혼합된 형태로 단속조절볼륨(310)이 작동되어 주파수의 출력이 조절되는 모드3(단속출력)으로 구분된다. 이와 같이 세 개의 출력모드 중 하나를 설정하고, 주파수 선택버튼(302)을 이용하여 원하는 주파수를 세팅한다. 그러면, 주파수제어부(108)에 그 값이 세팅되며 그에 따른 주파수의 출력이 제공되는 것이다. 상기 모드1에서 모드3까지의 출력형태가 도 8a 내지 도 8c에 도시되어 있다.

즉, 도 8a는 연속출력인 모드1의 경우이며, 일정한 크기를 갖는 저주파가 출력됨을 알 수 있다. 도 8b는 일정한 시간 주기, 예를 들면 1초 주기를 갖는 저주파가 교차출력되는 모드2의 예로서, 'A'채널과 'B'채널과의 위상차가 있음을 볼 수 있다. 그리고, 도 8c의 경우는 'A'채널과 'B'채널이 같은 주기의 단속출력을 갖는 모드3의 예를 보여준다.

그리고, 자극출력 볼륨(314)이 '0'에 놓여 있는지 확인하고 '0'에서 서서히 자극강도를 올려 환자가 느끼기에 가장 좋은 출력강도를 맞추어 사용하며, 4000㎐ 및 4000㎐+a의 출력이 평형을 이루도록 밸런스 조절볼륨(312)을 조절한다.

이때 사용중 도자컵(60)이 환부에서 이탈되거나, 전원이 갑자기 공급되지 않는 등의 오류가 발생되면, 저주파 자극기(1)를 다시 작동시켜야 하는데, 자극출력 볼륨(314)을 '0' 위치에 놓고 도자컵(60)을 다시 환부에 붙여 작동시킨다. 그렇지 않은 경우에는 사용자의 오조작에 의한 오류표시부(214)가 점등되어 오류를 알리게 된다. 즉, 제로스타트 안전설정부(114)가 작동되는 것이다.

상기 안전설정부(114)는 상기 오류발생시 그에 대한 상태가 표시되도록 표시부(20)에 적절한 오류신호를 공급하고, 시간제어부(106)에도 오류신호를 공급한다. 그러면, 상기 시간제어부(106)는 상기 오류신호가 다시 출력제어부(102)로 피드백되도록 하여 작동상태가 초기상태에서부터 시작되도록 하는 제로스타트가 구현되는 것이다.

그리고, 설정된 사용시간이 완료되면 종료를 알리는 소리가 울리며, 저주파 자극 출력이 차단된다.

전술한 바와 같이 본 고안에 의한 실시예에 의하면, 다양한 주파수 채널을 선택하여 사용자의 상태에 따라 적절하게 저주파의 출력을 선택되도록 하고, 교차출력이 이루어짐으로써 더욱 효과적인 치료효과를 얻을 수 있는 이점이 있다. 또한, 제로스타트가 이루어지도록 설계되어 있어서 사용중 전기적인 충격으로부터 사용자를 보호할 수 있는 이점이 있다.

본 고안에 의하면, 사용중 오류가 발생된 경우에도 제로스타트가 이루어지도록 하며, 과전류가 공급되는 것을 차단하는 안전설정부에 의해 사용자의 안전이 보장되는 효과가 있다.

그리고, 사용자의 건강상태에 따라 다른 크기의 출력 주파수가 공급될 수 있도록 주파수 채널이 다양화되어 폭넓은 자극을 선택할 수 있으며, 교차출력이 이루어지므로 더욱 빠른 치료효과를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 도자컵에 일정 크기의 진공이 형성되어서 도자컵이 환부로부터 이탈되지 않으므로 도자컵에 의한 기기 사용상의 오류가 예방되는 이점도 있다.

Claims (3)

1. 작동시간조절, 주파수 선택, 동작모드 선택, 출력강도 선택이 이루어지는 조작부와;

   상기 조작부로부터 입력되는 동작명령에 따라 서로 다른 크기의 주파수, 시간, 펌프의 동작 및 주파수의 출력을 제어하며, 서로 다른 채널에서 출력되는 저주파가 일정 시간 주기로 교차되게 출력되도록 하는 제어부와;

   상기 제어부로부터 저주파의 출력을 증폭하고, 상기 조작부로부터 입력된 각종 선택신호를 증폭하는 증폭부와;

   상기 제어부로부터 펌핑을 위한 구동신호를 공급받아 진공을 형성하기 위한 모터와;

   상기 증폭부로부터 공급되는 저주파 출력의 크기와 전류량을 자체적으로 설정된 기준치와 비교하여 상기 저주파 출력 및 전류량이 상기 기준치보다 높은 경우에는 오류신호를 발생하며 기기의 동작을 중지시키는 안전설정부와;

   상기 안전설정부로부터 공급되는 정상적인 크기의 저주파가 출력되는 출력부; 그리고,

   상기 출력부로부터 공급되는 저주파 및 진공형성을 위한 흡입압력이 도자컵으로 공급되도록 하는 도자선;

   을 구비한 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는,

   설정된 상기 주파수에 해당되는 주파수를 발생시키는 주파수 제어부와, 미리 설정된 주파수의 발생시간과 증폭간격 조절 및 오류발생시 출력시간을 제로화하도록 제어하는 시간제어부와, 상기 모터의 동작을 제어하는 펌프제어부 및 상기 저주파의 출력강도를 조절하는 출력제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.
3. 상기 출력부에는,

   상기 모터의 동작에 의한 진공압력의 형성 및 정지가 설정된 시간동안 주기적으로 반복되도록 모터의 동작시간을 조절하기 위한 펌핑시간 조절수단이 더 형성된 것을 특징으로 하는 저주파 자극기.