KR200408546Y1 - 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치 - Google Patents

공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 경피신경 전기자극법(TENS) 및 한방 경락자극법을 이용하여 통증완화에 최적인 저주파 펄스가 몇 가지 단계별로 출력되도록 하고, 이의 구성을 공진 부스터 회로로 구현하여 최소 경량으로 휴대가 용이하며, 생리통 완화를 위한 복부 등 국소부위에 탈부착이 용이하도록 한 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치에 관한 것으로, 사각형상의 본체(11)와, 상기 본체(11)의 하부에 전기적으로 연결되는 연결부(14)를 통해 부착 형성되는 한 쌍의 제1전극패드(12) 및 제2전극패드(13)를 포함하고, 상기 본체(11)의 상부에는 업/온 스위치(S1), 다운/오프 스위치(S2), 모드 스위치(S3) 및 표시램프(LED)가 구성되며, 스위치부(20)와, 마이컴(30)과, 공진 부스터부(40)와, 상기 공진 부스터부(40)의 출력전압과 상기 마이컴(30)으로부터 출력되는 펄스제어신호에 의해 제1 및 제2전극패드(12)(13)에는 최대 약 100V의 전압이 유기되어 소정의 저주파 펄스를 출력하는 출력제어부(50)를 포함하여 된 것이다.
통증, 생리통, 저주파, 공진, 전극, 패드, 완화

Description

공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치{DEVICE FOR RELIEVING PAIN USING ELECTRIC STIMULATION METHOD OF RESONANCE TYPE}
도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치의 외형 구성도,
도 2는 본 고안에 따른 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치의 상세 회로도,
도 3은 본 고안에 따른 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치의 모드별 출력 파형도,
도 4는 본 고안에 따른 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치의 출력 펄스 파형도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 통증완화장치 11: 본체
12: 제1전극패드 13: 제2전극패드
14: 연결부 20: 스위치부
30: 마이컴 40: 공진 부스터부
50: 출력제어부
본 고안은 인체의 통증완화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경피신경 전기자극법(TENS) 및 한방 경락자극법을 이용하여 통증완화에 최적인 저주파 펄스가 몇 가지 단계별로 출력되도록 하고, 이의 구성을 공진 부스터 회로로 구현하여 최소 경량으로 휴대가 용이하며, 생리통 완화를 위한 복부 등 국소부위에 탈부착이 용이하도록 한 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치에 관한 것이다.
주지한 바와 같은, 전기 자극을 이용한 통증완화장치는 종래에도 다양하게 개시된바 있다.
이러한 통증완화장치는 한 쌍의 전극 패드를 통증부위에 부착한 후, 소정의 방식으로 저주파 펄스를 흘려줌으로써, 신경 또는 근육계통을 자극하여 통증을 완화시키는 것이었다.
그러나 이러한 장치들은 대부분 본체에 연결된 전기 리드선을 통해 전극패드를 통증 부위에 부착하는 것으로, 휴대가 용이하지 않고 부착 방법도 다소 번거로운 문제점이 있었고, 내부 회로구성의 기술적 문제로 그 부피가 확장되어 소형화 또는 경량화하는데에는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 본 고안의 목적 은 경피신경 전기자극법(TENS) 및 한방 경락자극법을 이용하여 통증완화에 최적인 저주파 펄스가 몇 가지 단계별로 출력되도록 하고, 이의 구성을 공진 부스터 회로로 구현하여 최소 경량으로 휴대가 용이하며, 국소부위에 탈부착이 용이하도록 한 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 고안은 특히 여성의 생리통을 완화할 수 있도록 복부에 부착하여 사용할 수 있는 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 사각형상의 본체와, 상기 본체의 하부에 전기적으로 연결되는 연결부를 통해 부착 형성되는 한 쌍의 제1전극패드 및 제2전극패드를 포함하고,
상기 본체의 상부에는 업/온 스위치, 다운/오프 스위치, 모드 스위치 및 표시램프가 구성되며,
상기 업/온 스위치, 다운/오프 스위치 및 모드 스위치의 키 신호를 마이컴의 입력단자로 입력하여 주는 스위치부와,
상기 스위치부의 키 신호를 입력받아 내장된 프로그램에 따른 제어를 수행하며, 출력단자(P4)로는 파형의 펄스폭(PWM)을 제어하는 신호를 출력하고, 출력단자(P5)로는 펄스의 제어신호를 출력하는 마이컴과,
상기 마이컴의 펄스폭 제어 신호가 저항을 통해 스위칭소자인 트랜지스터의 베이스에 인가되도록 하고, 동작전원이 전류제한용 저항 및 인덕터를 통해 상기 트랜지스터의 컬렉터단에 인가되도록 함과 동시에 다이오드 및 캐패시터를 거쳐 상기 트랜지스터의 에미터단에 접지되도록 구성되는 공진 부스터부와,
상기 공진 부스터부의 출력전압이 트랜지스터의 에미터단에 인가되도록 함과 동시에 저항을 통해 상기 트랜지스터의 베이스단에 인가되고, 상기 트랜지스터의 켈렉터단이 저항을 통해 제1전극패드에 연결되는 한편, 상기 마이컴의 출력단자(P5)로 출력되는 펄스제어신호가 저항을 통해 트랜지스터의 베이스에 인가되고, 상기 트랜지스터의 컬렉터단은 표시램프 및 저항을 통해 상기 트랜지스터의 베이스단에 연결되고, 상기 트랜지스터의 에미터 접지단에 제2전극패드가 연결되도록 구성되어, 상기 공진 부스터부의 출력전압과 상기 마이컴의 출력단자(P5)로부터 출력되는 펄스제어신호에 의해 제1 및 제2전극패드에는 최대 약 100V의 전압이 유기되어 소정의 저주파 펄스를 출력하는 출력제어부를 포함하여된 특징을 가진다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치의 외형 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 고안 통증완화장치(10)는 전자회로부품이 실장되는 인쇄회로기판(PCB) 및 원형 건전지가 내장되는 사각형상의 본체(11)와, 상기 본체(11)의 하부에 전기적으로 연결되는 연결부(14)를 통해 부착 형성되는 한 쌍의 제1 전극패드(12) 및 제2전극패드(13)를 포함한다.
상기 본체(11)의 상부에는 업/온 스위치(S1), 다운/오프 스위치(S2), 모드 스위치(S3) 및 표시램프(LED)가 구성된다.
상기 통증완화장치(10)는 후술하는 내부회로 구성(공진형 회로)에 의하여 매우 초소형으로 제작할 수 있게 되는데, 일례로 본체(11)의 사이즈는 가로/세로/높이를 32mm/25mm/10mm로 구성할 수 있게 되며, 상기 제1전극패드(12) 및 제2전극패드(13) 부위를 인체의 통증부위에 마치 파스나 밴드처럼 부착하여 사용하게 되는 것이다.
특히 본 고안에 따른 통증완화장치(10)는 여성의 생리통 완화에 매우 유용하게 사용될 수 있도록 복부에 부착되어 진다.
도 2는 본 고안에 따른 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치의 상세 회로도이다.
도시된 바와 같이, 본 고안 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치는 스위치부(20), 마이컴(30), 공진 부스터부(40) 및 출력제어부(50)를 포함한다.
상기 스위치부(20)는 업/온 스위치(S1), 다운/오프 스위치(S2), 모드 스위치(S3) 및 저항(R1~R3)으로 구성되고, 상기 각 스위치의 키 신호를 상기 마이컴(20)의 입력단자(P1~P3)로 입력하여 준다.
여기서, 상기 업/온 스위치(S1)는 2초 이상 지속해서 눌렀을 경우 전원(POWER)이 온(ON) 되며, 상기 스위치(S1)를 짧게 누를 경우 출력의 세기가 단계별 로 업(UP) 된다.
상기 다운/오프 스위치(S2)는 2초 이상 지속해서 눌렀을 경우 전원이 오프(OFF) 되며, 상기 스위치(S1)를 짧게 누를 경우 출력의 세기가 단계별로 다운(DOWN) 된다.
상기 모드 스위치(S3)는 출력의 파형을 4가지 단계로 선택하여 출력할 수 있도록 한 스위치로, 모드 1에서 모드 4까지의 각기 다른 저주파 출력을 수행하도록 키 신호를 발생한다.
상기 마이컴(30)은 상기 스위치부(20)의 키 신호를 입력받아 내장된 프로그램에 따른 제어를 수행하는 중앙처리장치로, 출력단자(P4)로는 파형의 펄스폭(PWM)을 제어하는 신호를 출력하고, 출력단자(P5)로는 펄스의 제어신호를 출력한다.
또한, 상기 마이컴(30)은 자체기능으로 자동 전원 오프 기능을 구비하여, 장치의 전원 온(ON) 이후에 일정시간(3분) 동안 지속해서 전기 자극을 가할 경우에는 사용자의 피로현상을 방지하기 위해, 상기 3분 이후에는 자동으로 전원을 오프(OFF) 한다.
상기 공진 부스터부(40)는 상기 마이컴(10)의 펄스폭 제어 신호가 저항(R4,R5)을 통해 스위칭소자인 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되도록 하고, 동작전원(Vcc:3V)이 전류제한용 저항(R6) 및 인덕터(L)를 통해 상기 트랜지스터(Q1)의 컬렉터단에 인가되도록 함과 동시에 다이오드(D1) 및 캐패시터(C)를 거쳐 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터단에 접지되도록 구성되어, 상기 마이컴(20)의 출력단자(P4)로 출력되는 펄스폭변조 제어용 스위칭신호에 의하여 캐패시터(C)의 양단에는 출력펄 스가 출력된다.
이의 동작을 상세히 알아보면, 상기 마이컴(30)의 출력단자(P4)로 출력된 스위칭신호(펄스폭 제어신호)가 고전위인 경우에는 트랜지스터(Q1)는 턴온되어 전류는 저항(R6)??인덕터(L)??트랜지스터(Q1)로 흐르고, 반대로 상기 스위칭 신호가 저전위인 경우에는 상기 트랜지스터(Q1)가 턴오프되어 전류는 저항(R6)??인덕터(L)??다이오드(D1) 및 캐패시터(C)로 흐르면서 상기 회로구성에 의한 공진 주파수에 의해 캐패시터(C)의 양단에는 펄스형태의 큰 전압이 유기되어 출력된다.
또한, 상기 출력제어부(50)는 상기 공진 부스터부(40)의 출력전압이 트랜지스터(Q2)의 에미터단에 인가되도록 함과 동시에 저항(R7)을 통해 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 인가되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 켈렉터단이 저항(R9)을 통해 제1전극패드(12)에 연결되는 한편, 상기 마이컴(30)의 출력단자(P5)로 출력되는 펄스제어신호가 저항(R10,R11)을 통해 트랜지스터(Q3)의 베이스에 인가되고, 상기 트랜지스터(Q3)의 컬렉터단은 표시램프(LED) 및 저항(R8)을 통해 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 연결되고, 상기 트랜지스터(Q3)의 에미터 접지단에 제2전극패드(13)가 연결되도록 구성되어, 상기 공진 부스터부(40)의 출력전압과 상기 마이컴(30)의 출력단자(P5)로부터 출력되는 펄스제어신호에 의해 제1 및 제2전극패드(12)(13)에는 최대 약 100V의 전압이 유기되어 소정의 저주파 펄스를 출력한다.
이의 동작을 상세히 설명하면, 상기 공진 부스터부(40)의 캐패시터(C)의 출력전압이 트랜지스터(Q2)에 인가되고, 동시에 마이컴(30)의 출력단자(P5)로 출력되는 펄스신호가 트랜지스터(Q3)를 온, 오프 구동시킨다. 이때 표시램프(LED)에는 출 력된 펄스 파형 및 세기에 따라 램프의 점등과 밝기가 변화되며, 동시에 트랜지스터(Q2)의 에미터 출력이 제1패드전극(12) 및 제2패드전극(13)에 인가되는 것이다.
또한, 본 고안에 따르자면 도 3에 도시된 바와 같이 출력 파형이 4가지 모드로 출력된다. 이러한 모드 별 펄스 파형은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같은 작은 펄스가 출력되며, 예를 들어 도 4의 (b)와 같은 모드 1의 출력시 온 상태(고전위) 출력시 도 4의 (a)와 같은 일정한 간격을 가지는 작은 펄스가 간헐적으로 출력되는 것이다.
이와 같이 구성된 본 고안의 동작을 이하 설명한다.
먼저, 본 고안 통증완화장치(10)의 전극패드(12,13)를 통증부위에 부착시킨다.
이때 통증부위는 신체의 근육통이 있는 국부부위에 용이하게 부착할 수 있으며, 특히 여성의 경우 생리통을 유발하는 복부부위에 부착한다.
그리고 본체(11)에 형성된 업/온 스위치(S1)를 2초 이상 지속해서 눌러 전원(POWER)을 온(ON) 하여 준다.
상기 전원이 인가되면, 마이컴(30)은 이미 상기 스위치부(20)의 스위치(S1~S3)에 의해 이미 설정되어 있던 모드 및 출력 세기로 출력제어를 수행한다.
즉 출력단자(P4)로는 이미 설정된 펄스폭(PWM) 제어신호를 출력하고, 출력단자(P5)로는 펄스 파형 제어신호를 출력한다.
따라서 상기 마이컴(30)의 출력단자(P4)로 출력된 펄스신호는 공진 부스터부(40)의 저항(R4,R5)을 통해 스위칭소자인 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되어, 상기 펄스폭 제어신호가 고전위인 경우에는 트랜지스터(Q1)는 턴온되어 전류는 저항(R6)??인덕터(L)??트랜지스터(Q1)로 흐르고, 반대로 상기 스위칭 신호가 저전위인 경우에는 상기 트랜지스터(Q1)가 턴 오프되어 전류는 저항(R6)??인덕터(L)??다이오드(D1) 및 캐패시터(C)로 흐르면서 상기 회로구성에 의한 공명 주파수에 의해 캐패시터(C)의 양단에는 펄스형태의 큰 전압이 유기되어 출력된다.
상기 출력전압은 출력제어부(50)의 트랜지스터(Q2)에 인가되고, 동시에 마이컴(30)의 출력단자(P5)로 출력되는 펄스신호가 트랜지스터(Q3)를 온, 오프 구동시키면서 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터 출력이 제1패드전극(12) 및 제2패드전극(13)에 인가되어, 상기 제1패드전극(12) 및 제2패드전극(13) 사이에 위치하는 인체의 내부에 저주파가 흘러 통증을 완화시키는 기능을 수행하게 된다.
이와 같은 상태에서, 상기 업/온 스위치(S1) 또는 다운/오프 스위치(S2)를 이용하여 출력파형의 세기를 설정할 수 있으며, 모드 스위치(S3)를 이용하여 도 3과 같은 모드를 재설정할 수 있게 된다.
또한, 마이컴(30)은 상기 스위치부(20)에 의해 설정된 값으로 출력 제어 후 일정시간(예: 3분)이 지나도록 다른 입력이 없으면 전원을 자동 차단하여 자칫 발생할 수 있는 사용자의 피로현상을 방지하여 준다.
이상에서와 같이 본 고안은 경피신경 전기자극법(TENS) 및 한방 경락자극법을 이용하여 통증완화에 최적인 저주파 펄스가 몇 가지 단계별로 출력되도록 하고, 이의 구성을 공진 부스터 회로로 구현하여 최소 경량으로 휴대가 용이하며, 여성의 생리통 완화를 위한 복부 등 국소부위에 탈부착이 용이하도록 한 장점을 가진다.
특히 본 고안은 초소형으로 옷 속에 감출 수 있고, 착용감이 좋으며 별도의 보조 장치 없이 파스나 밴드 형으로 부착할 수 있는 장점이 있고, 여성의 생리통 등에 탁월한 효과를 구가하는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 사각형상의 본체(11)와, 상기 본체(11)의 하부에 전기적으로 연결되는 연결부(14)를 통해 부착 형성되는 한 쌍의 제1전극패드(12) 및 제2전극패드(13)를 포함하고,
    상기 본체(11)의 상부에는 업/온 스위치(S1), 다운/오프 스위치(S2), 모드 스위치(S3) 및 표시램프(LED)가 구성되며,
    상기 업/온 스위치(S1), 다운/오프 스위치(S2) 및 모드 스위치(S3)의 키 신호를 마이컴(20)의 입력단자(P1~P3)로 입력하여 주는 스위치부(20)와,
    상기 스위치부(20)의 키 신호를 입력받아 내장된 프로그램에 따른 제어를 수행하며, 출력단자(P4)로는 파형의 펄스폭(PWM)을 제어하는 신호를 출력하고, 출력단자(P5)로는 펄스의 제어신호를 출력하는 마이컴(30)과,
    상기 마이컴(10)의 펄스폭 제어 신호가 저항(R4,R5)을 통해 스위칭소자인 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가되도록 하고, 동작전원(Vcc:3V)이 전류제한용 저항(R6) 및 인덕터(L)를 통해 상기 트랜지스터(Q1)의 컬렉터단에 인가되도록 함과 동시에 다이오드(D1) 및 캐패시터(C)를 거쳐 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터단에 접지되도록 구성되는 공진 부스터부(40)와,
    상기 공진 부스터부(40)의 출력전압이 트랜지스터(Q2)의 에미터단에 인가되도록 함과 동시에 저항(R7)을 통해 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 인가되고, 상기 트랜지스터(Q2)의 켈렉터단이 저항(R9)을 통해 제1전극패드(12)에 연결되는 한편, 상기 마이컴(30)의 출력단자(P5)로 출력되는 펄스제어신호가 저항(R10,R11)을 통해 트랜지스터(Q3)의 베이스에 인가되고, 상기 트랜지스터(Q3)의 컬렉터단은 표시램프(LED) 및 저항(R8)을 통해 상기 트랜지스터(Q2)의 베이스단에 연결되고, 상기 트랜지스터(Q3)의 에미터 접지단에 제2전극패드(13)가 연결되도록 구성되어, 상기 공진 부스터부(40)의 출력전압과 상기 마이컴(30)의 출력단자(P5)로부터 출력되는 펄스제어신호에 의해 제1 및 제2전극패드(12)(13)에는 최대 100V의 전압이 유기되어 소정의 저주파 펄스를 출력하는 출력제어부(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이컴(30)은 전원 온(ON) 이후에 일정시간(3분) 동안 지속해서 전기 자극을 가할 경우에는 상기 일정시간 경과 직후에 자동으로 전원을 오프(OFF) 하는것을 특징으로 하는 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치부(20)의 업/온 스위치(S1)는 2초 이상 지속해서 눌렀을 경우 전원(POWER)이 온(ON) 되며, 상기 스위치(S1)를 짧게 누를 경우 출력의 세기가 단계별로 업(UP) 되며, 다운/오프 스위치(S2)는 2초 이상 지속해서 눌렀을 경우 전원이 오프(OFF) 되며, 상기 스위치(S1)를 짧게 누를 경우 출력의 세기가 단계별로 다운(DOWN) 되고, 모드 스위치(S3)는 출력의 파형을 4가지 단계로 선택하여 출력할 수 있도록 모드 1에서 모드 4까지의 각기 다른 저주파 출력을 수행하도록 키 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 공진형 전기 자극방식을 이용한 통증완화장치.
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CN107579724A (zh) * 2017-08-30 2018-01-12 四川艾力特电子科技有限公司 一种低频镇痛器

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CN107579724A (zh) * 2017-08-30 2018-01-12 四川艾力特电子科技有限公司 一种低频镇痛器

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