KR20080095347A - Micro current device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 미세전류장치의 구성에 대한 간략한 블록도이다.1 is a simplified block diagram of the configuration of a microcurrent device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 미세전류장치의 흡착전극부를 설명하기 위한 설명도이다.2 is an explanatory diagram for explaining an adsorption electrode unit of a microcurrent device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 미세전류장치의 변조회로부의 스위칭부를 설명하기 위한 설명도이다.3 is an explanatory diagram for explaining a switching unit of a modulation circuit unit of a microcurrent device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 미세전류장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating the operation of the microcurrent device according to the preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 전원공급부 200: 제어부100: power supply unit 200: control unit
300: 에어펌프 400: 흡착전극부300: air pump 400: adsorption electrode
410: 에어호스 420: 실리콘컵410: air hose 420: silicon cup
430: 전극부 500: 입력조절부430: electrode 500: input control unit
510: 선택주파수 입력부 520: 출력레벨 조절부510: selection frequency input unit 520: output level control unit
530: 타이머 600: 교류주파수 발생부530: timer 600: AC frequency generator
700: 일률계산부 800: 전압발생부700: power calculation unit 800: voltage generation unit
900: 변조회로부 910: 스위칭부900: modulation circuit unit 910: switching unit
912: 제 1스위칭단자 914: 제 2스위칭단자912: first switching terminal 914: second switching terminal
916: 스위치 980: 출력부916: switch 980: output unit
본 발명은 손상된 피부의 손상전류를 줄여주는 미세전류장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 직류와 교류가 혼합된 파형을 스위칭을 통해 정방향과 역방향의 전류로 손상된 피부에 가해주어 손상전류를 줄여주는 미세전류장치에 관한 것이다.The present invention relates to a microcurrent device for reducing the damage current of the damaged skin, and more particularly to the microcurrent to reduce the damage current by applying to the damaged skin with a current in the forward and reverse direction by switching the waveform mixed with direct current and alternating current Relates to a device.
인체의 피부 표피에는 케라티노사이트(keratinocyte) 세포에 약 30~80mV의 전압이 고르게 대전되어 있어 이것이 이온들에 대하여 전기적 저항 역할을 하고 있으며 표피부분은 약 음전하를 띠게 된다. 여러 요인에 의하여 조직의 손상이 있을 경우 이러한 고른 피부의 전위가 깨어져서 전위의 수치가 변하거나 또는 전위가 바뀌게 된다. 즉, 조직이 손상을 당하면 손상된 조직에서는 세포막의 손상으로 인한 이온의 투과성이 변화하여 원래의 세포막에 대전되어 있던 전류와는 다른 전류가 비정상적으로 대전되는데 이것을 손상전류(injured current)라고 한다. 손상전류는 세포내 비정상적인 이온의 경로를 만들므로 세포가 정상적으로 수복되는 것을 어렵게 하고 통증 유발물질을 발생시켜 통증의 원인이 된다. 이에 손상부위에 손상전류를 줄여서 정상 상태의 전위로 만들어 준다면 근본적인 통증의 원인을 제거하게 된다.The skin's epidermis is evenly charged with keratinocyte cells with a voltage of about 30 to 80 mV, which acts as an electrical resistance to the ions, and the epidermis has a negative charge. In case of tissue damage due to various factors, the dislocation of the even skin is broken and the dislocation value is changed or dislocation is changed. That is, when the tissue is damaged, the permeability of ions due to the damage of the cell membrane changes in the damaged tissue, so that a current different from the current charged in the original cell membrane is abnormally charged, which is called an injured current. Damage currents cause abnormal ions in the cells, making it difficult for the cells to repair normally and causing pain causing substances. Therefore, if the damage current is reduced to the damage potential to make a steady state potential to eliminate the underlying cause of pain.
정상적인 피부에 두개 이상의 전극을 부착하여 극간전위를 측정하면 피부 전체가 고르게 대전되어 있으므로 전위의 직류성분은 없거나 약한 값을 나타낸다. 그러나 손상 부위의 전위를 피부 밖에서 측정해보면 불규칙적으로 대전되어 있으므로 직류성분이 발생하게 된다. 손상된 부분에 부착된 전극 사이에 측정된 값과 반대되는 직류성분을 대전한다면 피부는 직류에 대한 임피던스를 크게 가지므로 전류가 조직 깊이 침투되지 못하고 불필요한 화학반응을 조직 속에 일으켜 부작용을 초래한다.When measuring interpolar potential by attaching two or more electrodes to normal skin, the entire skin is evenly charged, so there is no or a weak DC component. However, when the potential of the damaged part is measured outside the skin, the DC component is generated because it is irregularly charged. If the charged DC component opposite to the measured value between the electrodes attached to the damaged part is charged, the skin has a large impedance against the direct current, so that the current does not penetrate deep into the tissue and causes unnecessary chemical reactions in the tissue, resulting in side effects.
따라서, 불필요한 화학반응을 일으키지 않으면서 손상된 부분의 손상전류를 줄여 피부전위를 정상적으로 복귀하게 해주는 미세전류장치가 요망된다.Therefore, there is a need for a microcurrent device that reduces the damage current of a damaged portion without causing unnecessary chemical reactions and restores the skin potential normally.
그러므로 본 발명은 직류와 교류가 혼합된 파형을 스위칭을 통해 정방향과 역방향의 전류로 손상부위에 흘려주어 불필요한 화학반응을 일으키지 않으면서 손상된 부분의 손상전류를 줄여주는 미세전류장치를 제공한다.Therefore, the present invention provides a microcurrent device that reduces the damage current of a damaged portion by flowing a mixed waveform of direct current and alternating current to the damaged portion by forward and reverse current through switching, without causing unnecessary chemical reactions.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 손상된 부분의 손상전류를 줄여 정상 전위로 만드는 미세전류장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a microcurrent device that reduces the damage current of a damaged portion to a normal potential.
본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 불필요한 화학 반응을 없이도 손상전류를 줄여주는 미세전류장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a microcurrent device that reduces damage current without unnecessary chemical reaction.
이하 본 발명의 일 실시예에 의한 미세전류장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of a microcurrent device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 미세전류장치의 구성에 대한 간략한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 미세전류장치의 흡착전극부를 설명하기 위한 설명도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 미세전류장치의 변조회로부의 스위칭부를 설명하기 위한 설명도로서, 본 발명의 미세전류장치는 전원공급부(100), 제어부(200), 에어펌프(300), 흡착전극부(400), 입력조절부(500), 교류주파수 발생부(600), 일률계산부(700), 전압발생부(800),변조회로부(900), 출력부(980)를 포함한다.1 is a simplified block diagram of the configuration of a microcurrent device according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is an explanatory diagram for explaining the adsorption electrode portion of the microcurrent device according to a preferred embodiment of the present invention, 3 is an explanatory diagram for explaining a switching unit of a modulation circuit unit of a microcurrent device according to an exemplary embodiment of the present invention. The microcurrent device of the present invention includes a
전원공급부(100)는 노이즈필터, 전류제한퓨즈, 파워서플라이(power supply) 를 구비하여 외부로부터 인가되는 AC전원을 저압의 DC전압으로 낮추어서 안정적으로 미세전류장치에 인가한다.The
제어부(200)는 전원공급부(100)에서 전원이 인가되면 입력조절부(700)로 부터 받은 입력에 의해 제어신호를 에어펌프(300), 일률계산부(500), 교루주파수 발생부(800)로 수신한다.The
에어펌프(300)는 제어부(200)로부터 흡착전극부(400)를 피부에 흡착시키기 위한 신호를 수신받아 흡착전극부(400)의 에어호스(410)로 부터 실리콘컵(420) 내부의 공기를 흡입하게 된다. 제어부(200)로부터 에어펌프(300)의 동작을 중지하라는 신호를 받으면 에어호스로부터 공기를 흡입하던 작동을 중지하게 된다.The
흡착전극부(400)는 피부 표면에서 흡착되어 손상된 부분의 임피던스를 측정하고 손상전류를 줄이기 위한 전류를 손상된 부분에 인가해 주는 전극으로서, 에어호스(410), 실리콘컵(420), 전극부(430)를 포함한다.
에어호스(410)는 에어펌프(300)로 부터의 펌프질에 의해 실리콘컵(420)의 공기를 흡입할 수 있도록 공기가 이동하는 통로이다.The
실리콘컵(420)은 실리콘 재질로 되어 있고 내부쪽으로 오목하게 들어가 있는 둥근컵 모양을 하고 있다. 에어펌프(300)에 의해 실리콘컵(420)의 내부의 오목하게 들어간 곳의 공기를 흡입하게 되면 실리콘컵(420)은 피부에 흡착되게 된다. 에어펌프(300)가 실리콘컵(420) 내부의 공기를 계속 흡입하는 동안 지속적으로 피부에 실리콘컵(420)이 흡착되고 에어호스(410)로 진공압이 유지된다.The
전극부(430)는 실리콘컵(420) 내면에 위치하여 실리콘컵(420)이 손상된 부분에 흡착되는 경우 전극부(430)가 밀착되어 손상된 피부의 접촉하게 된다. 전극부(430)는 은도금된 스테인리스 또는 카본 재질의 전극으로 접촉된 피부의 정방향임피던스값(Z1)과 역방향임피던스값(Z2)을 측정하고, 손상전류를 줄이기 위한 전류를 피부에 인가한다.The
입력조절부(500)는 사용자가 원하는 입력값을 입력하는 곳으로, 선택주파수 입력부(510), 출력레벨 조절부(520), 타이머(530)를 포함하고 있다.The
선택주파수 입력부(510)는 피부의 저항을 줄임과 동시에 급만성 통증에 따라 선택할 수 있는 10~300Hz의 적절한 크기의 주파수를 선택하여 선택값을 제어부에 입력한다. 즉, 손상된 부위의 상태에 따라 사용자가 선택주파수를 가변하여 입력가능하다.The selection
출력레벨 조절부(520)는 출력레벨을 선택하기 위한 정방향 전압값(V1)을 선 택하여 제어부에 입력한다.The output
타이머(530)는 사용자가 미세전류장치를 사용하고 싶은 시간을 입력하여 지정된 시간이 되면 자동으로 작동을 멈추게 한다.The
교류주파수 발생부(600)는 선택주파수 입력부(510)에서 10~300Hz 의 주파수 중 선택한 주파수 파형을 발생시킨다. 발생되는 주파수는 구형파 교류 펄스 형태이다. 선택주파수 입력부(510)로부터 입력되는 사용자에 의해 선택된 주파수가 제어부(200)에 입력되면 제어부(200)의 제어신호에 의해 주파수를 변조한다.The
일률계산부(700)는 전극부(430)에서 측정된 손상된 피부의 정방향임피던스값(Z1)를 이용하여 정방향 일률을 계산하고, 계산된 정방향 일률과 전극부(430)에서 측정된 역방향임피던스값(Z2)을 이용하여 역방향 전압값(V2)를 계산한다. 정방향임피던스를 이용한 정방향 일률 계산은 [수학식 1]과 같다.The
(P:일률, V1:정방향 전압값, Z1:정방향임피던스)(P: power, V 1 : forward voltage value, Z 1 : forward impedance)
출력레벨 조절부(530)에서 선택한 출력레벨을 선택하기 위한 정방향 전압값(V1)과 전극부(430)에서 측정된 정방향임피던스(Z1)를 이용하여 정방향 일률을 구한다. 계산된 정방향 일률과 전극부(430)에서 측정된 역방향임피던스(Z2)를 이용하 여 역방향 전압값(V2)을 [수학식 2]을 이용하여 계산한다.The forward power factor is calculated using the forward voltage value V 1 for selecting the output level selected by the
(P:일률, V2:역방향 전압값, Z2:역방향임피던스)(P: power, V 2 : reverse voltage value, Z 2 : reverse impedance)
체내에 축적되는 에너지를 없게 하여 불필요한 화학 반응을 없애게 하기 위해서 정방향 일률과 역방향 일률을 같게 한다. 이에 [수학식 2]에 사용되는 일률은 [수학식 1]에서 계산된 정방향 일률과 같은 값을 사용한다. 즉, 정방향 일률과 역방향 일률을 같게 하기 위한 역방향 전압값(V2)을 계산하는 것으로, 전극부(430)으로부터 임피던스를 지속적으로 측정하여 적절한 출력신호를 내도록 하고, 변조된 출력신호의 정방향 일률 적분값과 역방향 일률 적분값을 합하여 0이 되도록 계산한다.In order to eliminate the energy accumulated in the body and to eliminate unnecessary chemical reactions, the power constant in the forward and reverse directions is the same. The power used in [Equation 2] uses the same value as the forward power calculated in [Equation 1]. In other words, by calculating the reverse voltage value (V 2 ) to equal the forward power and the reverse power, the impedance is continuously measured from the
전압발생부(800)는 일률계산부(500)를 통해 접속되는 제어부의 제어에 의해 기준전압을 발생시켜 전극부(430)로 인가한다. 전압발생부(800)로부터 발생된 기준전압은 변조회로부(900)와 출력부(980)를 통해 전극부(430)로 정방향기준전압과 역방향기준전압으로 인가된다. 전극부에 인가된 각 기준전압에 의해 정방향임피던스(Z1)와 역방향임피던스(Z2)를 측정할 수 있게 된다.The
변조회로부(900)는 교류주파수 발생부(600)로 부터 받은 교류 주파수 파형에 일률계산부(700)에서 계산된 정방향 전압값(V1)와 역방향 전압값(V2)에 따라 정방향 및 역방향 직류옵셋전위를 포함시키고 각기 다른 비율로 증폭시킨다. 변조회로부(900)는 교류주파수 발생부(600)와 일률계산부(700)의 신호에 의해 변조된다. 이에 직류와 교류가 혼합된 파형이 발생하게 된다. 변조회로부(900)는 스위칭부(910)를 포함한다.The
스위칭부(910)은 전류를 정방향과 역방향으로 흐르게 하기 위한 스위칭을 반복하여 각 전극 사이의 전위차를 영점으로 수렴하도록 하여 손상전류를 줄어들게 한다. 스위칭부(910)는 제 1스위칭단자(912), 제 2스위칭단자(914), 스위치(916)를 포함한다. 스위칭부(910)의 스위치(916)이 제 1스위칭단자(912)에 연결될 때는 전압을 최대 15V까지 크게 하여 주며 이때 전류는 피부 내의 임피던스와 상충되어 비교적 적은 전류가 정방향으로 흐르게 된다. 스위치(916)가 제 2스위칭단자(914)에 연결된 때는 두 전극 간의 전위차에 따라 작은 전압을 걸어주면 피부내부의 임피던스와 상충되지 않으므로 비교적 많은 전류가 역방향으로 흐르게 된다. 제 1스위칭단자(912)와 제 2스위칭단자(914)의 스위칭이 반복됨에 따라 전류는 정방향과 역방향을 교대로 흐르게 되므로 손상된 부위의 전위 편차를 없애면서 정방향과 역방향의 임피던스가 같아지도록 유도하여 두 전극간의 전위차를 영점으로 수렴하게 됨으로써 손상전류가 줄어들게 된다. 또 스위칭이 반복될 때 정방향과 역방향 각각의 전압과 전류를 곱한 값이 일률이 같게 되어 체내에 에너지를 없게 하여 불필요한 화학반응을 없앤다.The
출력부(980)는 변조회로부(900)에서 변조된 신호를 수신받아 전극부(430)로 출력해주는 역할을 한다.The
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 미세전류장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating the operation of the microcurrent device according to the preferred embodiment of the present invention.
미세전류장치의 전원을 키면 우선 하드웨어가 이상없이 정상적인가를 판단한다(S100). 하드웨어가 정상이 아니라면 하드웨어가 정상이 아니라는 에러메시지를 나타낸다. 하드웨어가 정상이라면 흡착전극부(430)가 원하는 위치에 잘 부착되어 있는지를 판단한다(S110). 흡착전극부(430)가 잘 부착되어 있지 않다면 전극이 제대로 부착되지 않았다는 에러메시지를 나타낸다(S120). 흡착전극부(430)가 원하는 위치에 잘 부착되었다면, 전극부(430)에 정방향 기준전압과 역방향 기준전압을 인가한다(S130).When the power of the microcurrent device is turned on, it is first determined whether the hardware is normal without abnormality (S100). If the hardware is not normal, an error message indicates that the hardware is not normal. If the hardware is normal, it is determined whether the
전극부(430)에 인가된 정방향 기준전압을 이용하여 정방향임피던스(Z1)를 측정하여 일률계산부(700)로 수신하고(S140), 역방향 기준전압에 의해 역방향임피던스(Z2)를 측정하여 이를 일률계산부(700)로 수신한다(S150). The forward impedance Z 1 is measured using the forward reference voltage applied to the
선택주파수 입력부(510)에 의해 선택된 주파수가 제어부(200)로 입력되었는지 판단하여,선택주파수 입력부(510)에 주파수가 선택되어 입력되지 않는다면 입력될 때까지 기다린다(S160). 선택된 주파수가 입력되었다면 교류주파수 발생부(600)에서 선택된 주파수의 구형파 교류를 발진시켜 교류 주파수를 발생시키고(S170), 상기 교류 주파수를 주파수 변조한다(S180).It is determined whether the frequency selected by the selection
출력레벨 조절부(520)로부터 정방향 전압값(V1)을 입력받았는지 판단하여 입력될때까지 기다리고(S190), 출력레벨인 정방향 전압값(V1)을 입력받았다면 정방향 전압값(V1)에 따라 출력되는 주파수의 진폭을 변조한다(S200).Side from the output
정방향임피던스(Z1)과 정방향 전압값(V1)을 이용하여 정방향 일률을 계산하고(S210), 연산된 정방향 파형을 전극부(430)로 출력한다(S220).The forward power is calculated using the forward impedance Z 1 and the forward voltage value V 1 (S210), and the calculated forward waveform is output to the electrode unit 430 (S220).
역방향임피던스(Z2)와 상기에서 계산된 정방향 일률을 이용하여 역방향 전압값(V2)를 계산하고(S230), 상기 계산된 역방향 전압값(V2)을 이용하여 주파수의 진폭을 변조한 후(S240), 역방향 파형을 전극부(430)로 출력한다(S250).After calculating the reverse voltage value (V 2 ) using the reverse impedance (Z 2 ) and the calculated forward power (S230), after modulating the amplitude of the frequency using the calculated reverse voltage value (V 2 ) In operation S240, the reverse waveform is output to the electrode unit 430 (S250).
타이머(530)에 의해 지정한 시간이 지났는가를 판단하여 타이머 시간이 되었다면 미세전류장치의 전원을 끄고, 아직 타이머 시간이 되지 않았다면 다시 흡착전극부(400)가 원하는 위치에 잘 부착되어 있는지 판단하는 단계로 가서 상기와 같은 단계를 실행한다(S260).If it is determined that the time specified by the
본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 다음에 기재되는 청구범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.The present invention is not limited to the above described and illustrated in the drawings, and of course, more modifications and variations are possible to those skilled in the art within the scope of the following claims.
이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 미세전류장치는 손상된 부분의 피부에 흡착전극을 부착하여, 손상된 부분에 정방향과 역방향의 전압을 교대로 스위칭하여 정방향임피던스와 역방향임피던스를 측정한다. 측정된 정방향과 역방향 임피던스를 이용하여 점진적으로 정방향전압과 역방향전압의 진폭과 주파수를 변조하고, 이를 손상된 부분의 전극에 인가하여 전극간의 전위차를 영점으로 수렴하게 함 으로써 손상전류를 줄인다. 손상된 부분의 손상전류를 줄여 통증의 근본적 원인을 제거하여 손상부분의 통증완화에 도움을 준다. 또한 정방향과 역방향으로 스위칭을 반복할 때 정방향과 역방향 각각의 전압과 전류를 곱한 값인 일률을 같게 하여 체내에 축적되는 에너지를 없게 하고, 전극에 가해지는 신호가 직류와 교류가 혼합된 파형이여서 불필요한 화학반응을 최소화 할 수 있다. As described above, the microcurrent device of the present invention attaches an adsorption electrode to the skin of the damaged part and alternately switches forward and reverse voltages on the damaged part to measure forward impedance and reverse impedance. Using the measured forward and reverse impedance, the amplitude and frequency of the forward and reverse voltage are gradually modulated and applied to the electrode of the damaged part to reduce the damage current by converging the potential difference between the electrodes to zero. It helps to alleviate the pain of the damaged part by reducing the damage current of the damaged part and eliminating the root cause of the pain. Also, when repeating forward and reverse switching, the uniformity equal to the product of the voltage and current of the forward and reverse directions is equalized to eliminate the energy accumulated in the body. The reaction can be minimized.
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- 2007-04-24 KR KR1020070039655A patent/KR101029570B1/en active IP Right Grant
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