KR20110031815A - 바이오 온열 마사지 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

바이오 온열 마사지 장치 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명은 하이드로겔 마스크 팩을 이용하여 마사지를 할 때 본체의 상부에 원적외선이 방출되는 바이오 온열 헤드부를 구비하고 헤드부의 온도가 일정 범위의 온도를 유지하도록 구성함으로써, 헤드부의 발열로 인해 모공이 확장된 상태에서 미용성분의 흡수를 크게 향상시키고, 모공에 내포되어 있는 불순물을 원활히 배출할 수 있게 하며, 피부에 접촉되는 헤드부에서 원적외선이 방출되어 마사지 부위의 세포를 활성화시켜 혈액순환 개선과 피부 노화를 방지하는 효과가 있다.

바이오, 마사지, 온열장치, 세라믹, 원적외선, 미용기구

Description

바이오 온열 마사지 장치 및 그 제어 방법{A BIO HEATING MASSAGE APPARATUS AND THE CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 마시지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전도성을 갖는 원적외선 성분의 세라믹으로 형성된 헤드부의 온도를 조절함으로써, 미용성분의 흡수를 크게 향상시키고, 불순물을 원활히 배출할 수 있을 뿐만 아니라 마사지 부위의 세포를 활성화시켜 혈액순환 개선과 피부 노화를 방지할 수 있는 바이오 온열 마사지 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

하이드로겔(Hydrogel)은 20 내지 90%의 물을 함유할 수 있는 고함수 특성을 갖는 물질로서, 의학, 제약 및 그들의 높은 함수율 특성과 관련된 분야에서 그 사용이 확대되고 있으며, 근래에는 미용 미안 및 피부의 치료 등에 사용되는 마스크팩, 상처드레싱, 콘텍트렌즈, 약물전달매체, 보형물, 폐수처리제 등 그 적용 분야도 다양화되고 있는 추세이다.

특히, 하이드로겔을 이용한 마스크 팩은 피브로인 수용액과 알긴산염, 셀룰로오스 및 한천으로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질을 혼합하여 제조된 조성물을 일정한 모양의 틀에 부은 다음, 틀을 금속염 수용액, 알코올 또는 증류수에 침지시켜 제조한다. 하이드로겔 마스크 팩은 우수한 보습력 및 피부 재생력을 지니는 동시에, 마스크 팩으로 사용하기 적합한 강도와 탄력성을 가진 것으로 알려져 있다.

이러한 하이드로겔 마스크 팩은 융점이 약 40℃이하에서 용융되는 것으로 특별한 마사지장치 없이 체온에 의하여 유동상태로 변화될 수 있다.

하지만 체온에 의하여 유동상태로 변화되는 경우는 주위 온도 및 피부의 특성에 따라 용융시점에 많은 차이가 발생하게 된다. 즉 체온에 의해 유동 상태로 변화된 후 피부에 흡수되기 때문에 흡수 속도가 늦고 미용성분의 흡수율이 떨어지게 된다.

또한, 하이드로겔 마스크 팩을 피부에 잘 흡수될 수 있도록 통상 피부마사지기를 사용할 수도 있다. 이는 손으로 하는 마사지에 비해 효과가 좋고 장시간 사용할 수 있다는 장점이 있으나, 마사지기에 온도 제어가 가능한 발열부가 없어 모공을 확장하는 데 어려움이 있어 피부의 노폐물 배출 및 마사지 크림 흡수가 완전히 되지 않는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 장치 내부에 자동 온도 조절이 되는 발열장치를 구비한 바이오 온열 마사지장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 원적외선 조사가 가능한 바이오 온열 마사지장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 바이오 온열 마사지장치는 하측으로 손잡이부가 형성되고 상기 손잡이부 상부에 온/오프 스위치가 구비된 본체, 열전도성을 갖는 원적외선 성분의 세라믹으로 형성되고 상기 본체 상단부에 구비된 헤드부, 상기 헤드부를 가열하기 위한 열선, 상기 헤드부의 온도를 검출하여 출력하는 온도센서 및 상기 온도센서의 출력신호를 입력받아 상기 헤드부의 온도가 일정 온도를 유지하도록 상기 열선을 가열 또는 냉각시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성할 수 있다.

이러한 제어부는 상기 헤드부의 온도가 39℃ 내지 42℃의 온도범위가 되도록 상기 열선을 제어하는 것이 바람직하다.

상기 본체는 상기 열선, 상기 온도감지센서, 상기 스위치, 상기 제어부 그리고 충전이 가능한 배터리를 전기적으로 연결하기 위한 인쇄회로 기판, 상단 일측에 상기 헤드부가 삽입 지지되도록 환형의 관통홀이 형성되고 상기 인쇄회로기판이 삽 설 지지되도록 형성된 하부케이스, 하측으로 손잡이부가 형성되고 상기 손잡이부 상부에 온/오프 스위치가 구비된 상부케이스 및 상기 하부케이스와 상기 하부케이스를 결합하는 결합부재를 포함하여 구성되게 한다.

그리고, 이러한 목적을 달성하기 위한 바이오 온열 마사지방법은 마사지장치에 내장된 열선을 가열하는 단계, 상기 헤드부의 온도를 측정하여 측정된 온도가 42℃ 이상인지를 판단하는 단계, 헤드부의 온도를 39℃ 내지 42℃의 온도범위로 유지하는 단계를 포함하여 이루어지게 한다.

또한, 배터리의 전원을 측정하여 배터리의 전원이 3.5V이하이면 동작 LED를 점멸시켜 충전이 필요함을 표시할 수 있다.

이러한 미용기기의 효능을 보다 높이기 위하여 헤드부는 열전도성을 갖는 세라믹소재와 원적외선을 방출하는 소재가 함유된 실리콘으로 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

이러한 발열장치를 구비한 본 발명에 의하면 히터부의 발열로 인해 모공이 확장된 상태에서 마사지를 하기 때문에 미용성분의 흡수를 크게 향상시키고, 모공에 내포되어 있는 불순물을 원활히 배출할 수 있게 하여 최적의 마사지 효과를 갖는다.

또한 헤드부를 원적외선 성분의 세라믹으로 형성한 본 발명에 의하면 피부에 접촉되는 부분에 원적외선이 방출되어 마사지 부위의 세포를 활성화시켜 혈액순환 개선과 피부 노화를 방지하는 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바이오 온열 마사지 장치의 주요 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명 장치의 분해 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 마사지 주요 구성장치(100)는 온도센서(110), 열선(120), 스위치부(130), 배터리부(140), 표시부(160) 그리고 제어부(170)를 포함하여 구성되며, 이러한 장치들은 인쇄회로기판(240)에 적재되어 하부케이스(250)에 삽입되어 결합부재(230)에 의하여 상부케이스(210)와 결합되도록 구성된다.

헤드부(260)는 모공을 확장시키거나 원적외선이 방출되도록 구성하되 피부와 접촉되는 부분은 실리콘으로 형성한다.

이를 위하여 헤드부(260)는 열선(120)에 의하여 가열 또는 냉각되도록 열선(120)이 삽설 지지되도록 외주연을 따라 홈을 구성하고 열전도성 세라믹 소재와 원적외선 방출 소재가 혼합되도록 구성한다.

따라서, 가열된 헤드부(260)가 피부의 모공을 확장시켜 미용성분의 흡수를 크게 향상시키고, 모공에 내포되어 있는 불순물을 원활히 배출할 수 있게 하고, 피부에 접촉되는 부분에 원적외선이 방출되어 마사지 부위의 세포를 활성화시켜 혈액 순환 개선과 피부 노화를 방지할 수 있도록 한다.

열선(120)은 제어부(170)의 제어 신호에 의하여 헤드부(260)를 가열 또는 냉각시키도록 구성한다. 이를 위하여 열선(120)은 헤드부(260)의 홈에 삽설 지지되도록 그 형상을 구성하고 가열 제어 신호로서는 펄스폭 변조 신호(PWM; PULSE WIDTH MODULATION)를 사용하도록 하고 그 입력신호의 레벨에 의하여 인가되는 전압을 조절하여 가열 또는 냉각시키도록 구성한다.

온도센서(110)는 헤드부(260)의 온도를 검출하여 출력하도록 구성된다.

이를 위하여 헤드 인쇄회로기판(PCB; PRINTED CIRCUIT BOARD)(242)에서 전기적으로 연결된 열선(120)이 헤드부(260)의 홈에 삽설되도록 하고 온도센서(110)는 상하부케이스(210, 250) 결합시 열선이 통과하지 않는 헤드부(260)의 중앙에 접착되도록 PCB(242)에 조립되어 열선(120)에 의하여 가열된 헤드부(260)의 온도를 직접 측정할 수 있도록 된다.

또한, 온도센서(110)에서 출력되는 신호는 제어부(170)에 입력되어 헤드부(260)의 온도가 일정 온도를 유지하도록 사용된다.

스위치부(130)는 본 장치의 동작에 필요한 장치를 동작시킬 때에 사용되며 온/오프 동작되는 스위치로 구성할 수 있으며 열선(120)에 인가되는 전압을 온오프제어하도록 구성된다.

배터리부(140)는 본 발명의 마사지장치가 휴대용으로 사용할 수 있도록 외부 전원을 인가받은 충전부(150)에서 출력되는 전원으로 항상 충전이 되도록 구성한다.

이를 위하여 충전부(150)는 상용 전원을 인가받아 각 구성장치에 적절한 전압으로 감압하여 배터리부(140)로 출력함과 동시에 배터리부(140)의 전원을 항상 충전할 수 있도록 전기적으로 연결되고 베터리부(140)는 전원감지센서를 더 구비하도록 하여 배터리의 충전 전압을 확인하게 할 수 있음은 물론이다.

이러한 충전표시부(152)의 충전 상태 표시는 다음과 같이 표시할 수 있다.

충전표시부(152)를 동작LED(152a), 충전LED1(152b),그리고 충전LED2(152c)로 구성하고 충전 중일 때는 충전LED1(152b)은 ON, 충전LED2(152c)는 OFF되고, 충전이 완료되면 충전LED1(152b)은 OFF, 충전LED2(152c)는 ON된다.

동작 LED(152a)는 마사지장치가 동작 중일 때 항상 켜져 있다가 배터리 전압이 3.5V 정도가 되면 점멸을 하여 배터리 부족상태를 알려주고, 3.4V이하가 되면 꺼지게 됩니다.

이러한 3.4V의 전원은 본 발명의 장치가 마사지 기능을 발휘할 수 있는 최소한의 전압이다.

제어부(170)는 열선(120)을 가열하여 헤드부(120)가 적정 온도를 유지할 수 있도록 구성된다. 이를 위하여 배터리부(140)에서 전원을 인가받고 온도센서(110)에서 출력되는 온도 신호를 판독하여 열선(120)을 가열하거나 냉각시키도록 PWM제어신호를 열선(120)으로 출력한다.

구체적으로는 PWM신호를 출력하면 열선(120)이 가열되도록 하고 PWM신호가 출력되지 않으면 가열이 중지되어 상온에서 자연스럽게 냉각되도록 하는 것이다.

또한, 제어부(170)는 헤드부(260)에서 감지된 온도센서(110)의 출력온도가 적정 온도를 유지하도록 열선(120)을 제어하여야 하며, 바람직하게는 헤드부(260)의 온도가 39℃ 내지 42℃의 온도범위가 되도록 열선(120)을 제어한다.

초기 가열 후 헤드부(260)의 온도가 42℃를 넘게 되면 가열을 중지시키고 상온에서 냉각되어 헤드부(260)의 온도가 다시 39℃ 이하로 떨어지게 되면 열선(120)을 가열시켜 헤드부(260)의 온도를 상승시켜 헤드부(260)의 온도를 39℃ 내지 42℃의 온도범위에서 유지시키는 것이다.

또한, 제어부(170)는 PWM신호의 주기를 가변시켜 열선(120)을 빨리 가열하거나 천천히 가열시킬 수도 있다. 바람직하게는 초기 전원이 공급된 경우에는 빨리 가열되게 하여 대기 시간을 줄일 수 있도록 하고 1차 가열 후 적정 온도를 유지하는 동안에는 천천히 가열시켜 피부가 온도의 급격한 변화에 노출되지 않도록 하는 것이다.

이러한 적정온도 범위(39℃ 내지 42℃)는 하이드로겔(Hydrogel)이 상온보다 높은 온도에서 빨리 용융되도록 하고 피부의 모공이 열리는 적정 온도의 범위가 39℃ 내지 42℃이기 때문이다.

이는 피부에 뜨거운 온도가 가해지게 되면 피부 표면의 온도가 상승하게 되고 빠른 시간 안에 모공이 열리게 되나 급속한 온도상승은 표면의 피지와 함께 보습막도 함게 녹아 제거될 수 있기 때문에 피부 온도 보다 높은 온도를 유지하여 모공이 열리게 하되 피부에 자극이 가해지지 않는 온도가 39℃ 내지 42℃이기 때문이다.

도 4의 헤드부(260)의 온도변화를 도시한 참고 그래프를 보면, X축은 시간이 며 Y축은 이에 따른 헤드부의 온도변화표로서, 도시된 바와 같이 초기 전원스위치를 온하면 신속하게 헤드부(260)의 온도를 약 42℃로 가열하고 이후 자연 냉각과 가열의 과정을 거쳐 헤드부(260)의 온도를 39℃ 내지 42℃로 유지하는 것을 확인할 수 있다.

이러한 구성의 마사지 장치(100)는 본체(200)에 조립되어 사용되어 질 수 있다.

본체(200)는 하부케이스(250), 헤드부(260), 인쇄회로기판(240), 결합부재(230) 그리고 상부케이스(210)를 포함하여 구성된다.

인쇄회로기판(240)은 온도감지센서(110), 열선(120)이 조립되어 전기적으로 연결된 헤드부 인쇄회로기판(242)과 온오프스위치(132), 제어부(170) 그리고 충전이 가능한 배터리부(140)를 전기적으로 연결하기 위한 신호처리 인쇄회로기판(244)으로 구성되고 각각의 인쇄회로기판(242, 244)은 서로 전기적으로 연결되도록 구성한다.

하부케이스(250)는 상단 일측에 헤드부(260)가 삽설 지지되도록 환형의 관통홀(252)을 형성하고 그 하단부에는 신호처리 인쇄회로기판(244)이 삽설 지지되도록 단턱과 요홈으로 형성될 수 있다.

상부케이스(210)는 하측으로 손잡이부가 형성되고 손잡이부 상부에 온/오프 스위치 레버(220)를 구비하도록 형성되고 온/오프 스위치 레버(220)는 온오프 스위치(132)를 동작시킬 수 있는 위치에 형성되며 결합부재(230)에 의하여 하부케이스(250)와 결합된다.

이러한 결합부재(230)를 이용한 상하케이스(210,250)의 결합은 일반적인 구성을 사용할 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 마사지장치를 이용한 제어방법을 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명 장치를 제어하는 과정을 설명하기 위한 흐름도로서, 먼저 전원 온오프 스위치(132)가 온되면 제어부((170)는 배터리(140)의 전원을 측정하여(S310) 측정된 전압이 3.5V이하인가를 판단한다(S312).

단계 S312에서 측정된 전압이 3.5V이하이면 충전이 필요하다는 표시로 동작 LED(152a)를 점멸시켜 사용자가 충전을 할 수 있도록 안내하고(S314) 단계 S320에서는 배터리(140)의 측정된 전압이 3.4V이하인가를 판단하여 측정된 전압이 3.4V이하이면 시스템을 종료하고 외부전원 연결 시 충전표시부(152)에 충전 중임을 표시하고 외부 전원을 이용하여 배터리부(140)를 충전한다(S380).

물론 3.4V이외에도 외부 전원이 공급되면 항상 충전을 할 수 있음은 물론이다.

단계 S320에서 측정된 전압이 3.4V이상으로 판단되면 제어부(170)는 PWM신호를 출력하여 열선(120)을 가열한다(S330).

이때는 초기 전원을 인가하는 경우이므로 PWM신호의 출력 레벨을 높게 하여 신속히 가열되도록 하는 것이 바람직하다,

제어부(170)는 온도센서(110)에서 출력되는 온도 신호를 입력받아 온도가 42℃가 될 때까지 계속 열선(120)을 가열하는 것이다.

이후 측정된 온도가 42℃ 이상이 되면(S340) 제어부(170)는 가열이 중지되도 록 열선(120)에 인가되는 PWM신호의 출력을 정지하여 자연 냉각되게 한다(S350).

단계 S340에서 측정된 온도가 42℃미만이면 가열 단계를 반복하여 계속적으로 헤드부(260)의 온도를 가열하도록 한다.

단계 S350 이후에 헤드부(260)의 측정된 온도가 39℃이하인가를 판단하여(S360) 39℃이하인 경우에는 제어부(170)는 열선(120)을 가열하도록 제어하고 39℃보다 높게 온도가 측정되면 전원 스위치가 오프되었는 가를 판단하여(S370), 오프인 경우에는 모든 과정을 종료하고 오프가 아닌 경우에는 헤드부(260)의 온도를 39℃ 내지 42℃의 온도범위로 유지하도록 제어하는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명의 바이오 온열 마사지 장치의 주요 구성을 도시한 블록도,

도 2는 본 발명 장치의 분해 사시도,

도 3은 본 발명 장치를 제어하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,

그리고

도 4는 헤드부의 온도변화를 도시한 참고 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 온도센서 120 : 열선

130 : 스위치부 140 배터리부

150 : 충전부 160 : 표시부

170 : 제어부 210 : 상부케이스

230 : 결합부재 240 : 인쇄회로기판

250 : 하부케이스 260 : 헤드부

Claims (6)

1. 하측으로 손잡이부가 형성되고 상기 손잡이부 상부에 온/오프 스위치가 구비된 본체;

   열전도성 세라믹 소재와 원적외선 방출 소재가 혼합된 실리콘으로 형성되고 상기 본체 상단부에 구비되는 헤드부;

   상기 헤드부를 가열하기 위한 열선;

   상기 헤드부의 온도를 검출하여 출력하는 온도센서; 및

   상기 온도센서의 출력신호를 입력받아 상기 헤드부의 온도가 일정 온도를 유지하도록 상기 열선을 가열 또는 냉각시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부;

   를 포함하여 구성되는 바이오 온열 마사지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는

   상기 헤드부의 온도가 39℃ 내지 42℃의 온도범위가 되도록 상기 열선을 제어하는 것을 특징으로 하는 바이오 온열 마사지장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 본체는

   상기 열선, 상기 온도감지센서, 상기 스위치, 상기 제어부 그리고 충전이 가능한 배터리를 전기적으로 연결하기 위한 인쇄회로 기판;

   상단 일측에 상기 헤드부가 삽설 지지되도록 환형의 관통홀이 형성되고 상기 인쇄회로기판이 삽설 고정되는 하부케이스;

   하측으로 손잡이부가 형성되고 상기 손잡이부 상부에 온/오프 스위치가 구비된 상부케이스; 및

   상기 하부케이스와 상기 하부케이스를 결합하는 결합부재;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 바이오 온열 마사지장치.

   충전이 가능한 배터리에서 공급되는 전원으로 가열된 열선을 온도센서로 측정하여 헤드부의 온도를 일정온도가 유지되도록 제어하는 제어부를 구비한 마사지장치를 이용한 바이오 온열 마시지 제어 방법에 있어서,
4. (a) 상기 열선을 가열하는 단계;

   (b) 상기 헤드부의 온도를 측정하는 단계;

   (c) 상기 (b)단계에서 측정된 온도가 42℃ 이상인지를 판단하는 단계;

   (d) 상기 (c)단계에서 측정된 온도가 42℃ 이상이면 상기 열선의 가열을 중지하고 42℃미만이면 상기 (a)단계를 반복하여 상기 헤드부의 온도를 가열하는 단계;

   (e) 상기 (d)단계 이후에 상기 헤드부의 측정된 온도가 39℃이하인 경우에는 상기 열선을 가열하여 상기 헤드부의 온도를 39℃ 내지 42℃의 온도범위로 유지하는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 바이오 온열 마사지 제어 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 (a)단계 내지 (e)단계 중 어느 한 단계에 있어서,

   (f) 상기 배터리의 전원을 측정하는 단계;

   (g) 상기 (f)단계에서 상기 배터리의 측정 전원이 3.5V이하이면 엘이디(LED)를 점멸시켜 충전이 필요함을 표시하는 단계;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오 온열 마사지 제어 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 헤드부는

   열전도성 세라믹 소재와 원적외선 방출 소재가 혼합된 실리콘으로 형성된 것을 특징으로 하는 바이오 온열 마사지 제어 방법.

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