KR20160124585A - 삽입형 살균장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삽입형 살균장치에 관련되며, 구성에 특징을 살펴보면, 복수개의 광원(12) 및 이미지 센서(14)가 구비되는 살균봉(10); 상기 살균봉(10)에 피복되어 교체가능하게 구비되는 투명커버부(20); 및 상기 살균봉(10)에 설치되어 광원(12)이 조사되는 측으로 마이크로파를 발생시키도록 구비되는 파장발생부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 의하면 광원이 설치되는 살균봉을 입안, 코안, 인두, 항문, 직장, 질 내부에 삽입하여 가정에서도 간단하게 체내 박테리아를 살균하면서, 이미지 센서를 통하여 촬영된 영상판독으로 살균위치 검출 및 박테리아별 그에 적합한 광원소스를 선택 사용함과 더불어 광원이 조사되는 측으로 마이크로파를 발생시켜 이물질 또는 군집 박테리아 내부로 광원 침투율을 높이므로 살균효율 향상 및 살균시간이 단축되는 효과가 있다.

Description

삽입형 살균장치{Insert-type sterilizers}

본 발명은 삽입형 살균장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE), 적외선, 자외선 LED, 레이저를 포함하는 광원을 이용하여 입안, 코안, 인두, 항문, 직장, 질 내부 박테리아를 살균하면서, 육안식별이 불가능한 부위에 대해 영상판독으로 박테리아별 광원의 선택사용이 가능하고, 특히 마이크로파를 조사하여 광원 침투 율을 높이도록 하는 삽입형 살균장치에 관한 것이다.

현대인들은 나쁜 식습관과 식탐, 스트레스 및 공해 등에 노출시간이 늘어남에 따라 체내 유익균이 감소하는데 반해 슈퍼박테리아, 바이러스를 포함하는 유해균이 증가하여 입안, 코안, 인두, 항문, 직장, 질 내부에 각종 질환을 유발하고, 특히 장내 환경을 급격히 바꾸어 변비, 설사는 물론 심하면 항문 바로 안쪽에 위치한 항문선의 감염으로 치루질환까지 발병되므로, 근자에는 식습관 개선 및 건강식품을 이용하여 유익 균이 많은 체내환경으로 전환하려 노력하고 있지만, 체질에 따라 대부분 큰 효과를 보지 못하는 실정이다.

이에 종래에 특허등록번호 제10-1324719호에서, 상단에 사용자가 착석할 수 있는 착석면이 형성되고 상측으로 개구된 몸체, 상기 몸체의 내부 하단에 구비되어 상측으로 광을 조사하는 광 조사부, 상기 광 조사부의 상측에 위치하며, 이물질이 상기 광 조사부에 유입되는 것을 차단하는 보호 커버 및 상기 보호 커버 상에 존재하는 이물질을 제거하는 세척부를 포함하여, 광조사부를 이용하여 사용자의 둔부 부위의 관련된 질환 및 이의 수술 후 상처를 치료하는 좌식 광 치료 장치가 선 등록된바 있지만, 인체 외부에서 광이 조사되므로 입안, 코안, 인두, 항문, 직장, 질 등의 체내 살균이 사실상 불가능한 실정이다.

또한, 특허공개번호 제10-2010-0025434호에서, 투명한 재질의 헤드부와, 상기 헤드부의 일면에 형성된 클리닝부와, 상기 헤드부와 착탈식으로 결합이 가능하고 광원과, 상기 광원으로부터 빛을 조사받아 상기 헤드부와 결합이 되었을 경우 면접촉하여 광을 전달하는 광유도부를 구비한 구강위생장치부로서, 다양한 효과를 갖는 파장의 광원을 이용하여 살균효과나 미백의 효과를 볼 수 있는 기술이다.

그러나 광원이 광유도부를 타고 전달되면서 광 손실이 발생되어 살균효율이 저하되고, 육안식별이 불가능한 부위에 대해 박테리아별 광원 선택사용이 불가능하며, 또 군집하는 박테리아의 경우 구석구석 광원 침투 율이 저하되어 큰 살균효과를 기대하기 어렵고, 특히 입안, 코안, 인두, 항문, 직장, 질 등의 체내 다양한 부위를 범용으로 살균하기 위한 기술은 제시하지 못하고 있다.

이에 따라 본 발명의 목적은, 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE), 적외선, 자외선 LED, 레이저를 포함하는 광원을 이용하여 입안, 코안, 인두, 항문, 직장, 질 내부 박테리아를 살균하면서, 육안식별이 불가능한 부위에 대해 영상판독으로 박테리아별 광원의 선택사용이 가능하고, 특히 마이크로파를 조사하여 광원 침투 율을 높이도록 하는 삽입형 살균장치를 제공하려는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 복수개의 광원(12)이 구비되는 살균봉(10); 상기 살균봉(10)에 피복되어 교체가능하게 구비되는 투명커버부(20); 및 상기 살균봉(10)에 설치되어 광원(12)이 조사되는 측으로 마이크로파를 발생시키도록 구비되는 파장발생부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 광원(12)은 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE), 적외선, 자외선 LED, 레이저 중에서 적어도 2개 이상의 조합을 살균봉(10) 길이방향 또는 원주방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 살균봉(12)에는 이미지 센서(14)가 구비되고, 이미지 센서(14)에서 촬영된 영상을 판독하여 살균위치 검출 및 상황별 광원(12)이 선택적으로 활성화되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파장발생부(30)는 무선주파수, 자기장, 음파 중 선택적으로 택일하여 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이미지 센서(14)는 하드기판의 후면을 글라인딩하거나, 연성기판을 사용하여 살균봉(10) 외주면에 아치형으로 밀착되어 광각촬영가능하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투명커버부(20)는 투명필름(22) 또는 투명관(24)으로 구비되거나, 투명필름(22)에 의해 보호되는 투명관(24)이 살균봉(10)을 이격된 위치에서 수용하는 이중구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면 광원이 설치되는 살균봉을 입안, 코안, 인두, 항문, 직장, 질 내부에 삽입하여 가정에서도 간단하게 체내 박테리아를 살균하면서, 이미지 센서를 통하여 촬영된 영상판독으로 살균위치 검출 및 박테리아별 그에 적합한 광원소스를 선택 사용함과 더불어 광원이 조사되는 측으로 마이크로파를 발생시켜 이물질 또는 군집 박테리아 내부로 광원 침투율을 높이므로 살균효율 향상 및 살균시간이 단축되는 효과가 있다.

그리고, 광원, 이미지센서 및 파장발생부가 살균봉에 일체로 구비되는 간단한 구조로 인해 휴대 및 취급이 간편하여 가정에서는 물론 외출 시에도 누구나 쉽게 자가 살균이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일시실시예에 따른 삽입형 살균장치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 삽입형 살균장치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 삽입형 살균장치의 광원배치상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 삽입형 살균장치의 이미지 센서를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 삽입형 살균장치의 투명커버부를 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명은 삽입형 살균장치에 관련되며, 이때 삽입형 살균장치는 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE), 적외선, 자외선 LED, 레이저를 포함하는 광원를 이용하여 입안, 코안, 인두, 항문, 직장, 질 내부 박테리아를 살균하면서, 육안식별이 불가능한 부위에 대해 영상판독으로 박테리아별 광원의 선택사용이 가능하고, 특히 마이크로파를 조사하여 광원 침투율을 높이기 위해 살균봉(10), 투명커버부(20), 파장발생부(30)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

본 발명에 따른 살균봉(10)은 복수개의 광원(12)이 구비된다. 살균봉(10)은 도 1과 같이 바형태로 길게 연장되어 일단에 손잡이(11)가 구비되거나, 도 2처럼 살균봉(10) 일측으로 연장된 연결대(11a)에 손잡이(11)가 구비되고, 이때 연결대(11a)는 살균봉(10)의 삽입깊이를 조절가능하도록 길이조절되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 살균봉(12)에는 이미지 센서(14)가 구비되고, 이미지 센서(14)에서 촬영된 영상을 판독하여 살균위치 검출 및 상황별 광원(12)이 선택적으로 활성화되도록 구비된다. 이미지 센서(14)를 이용한 영상판독은 마이크로 렌즈(고해상도)를 이용하여 확대영상을 통한 판독과 더불어 후술하는 광원 색상에 따른 박테리아별 반응 특성을 이용하여 판독하게 된다.

이때, 광원(12), 이미지 센서(14) 및 파장발생부(30)를 제어하기 위한 조작부와 영상출력부, 전원부를 포함하는 제어수단(도시생략)은 손잡이(11) 일측에 일체로 형성되어 휴대용으로 사용되거나, 손잡이(11) 일측에 구비된 케이블을 통하여 외부 제어부와 연결하는 구성도 가능하다.

여기서, 상기 광원(12)은 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE), 적외선, 자외선 LED, 레이저 중에서 적어도 2개 이상의 조합을 살균봉(10) 길이방향 또는 원주방향으로 배치되고, 필요한 경우 다른 종류의 LED도 사용가능하다. 이는 광원(12)이 조사되는 부분 특성 및 박테리아(세균)별로 그에 적합한 광원(12)을 조사하여 살균 율을 높이고, 또 살균시간을 단축하기 위한 것으로서, 상기 이미지 센서(14)에서 촬영된 영상을 판독하여 살균위치 검출 및 상황별 광원(12)이 선택적으로 활성화되도록 구비된다.

이때, 상기 이미지 센서(14)에서 촬영된 영상의 판독을 통하여 박테리아종을 판별하는 방법은, 메가급 센서의 외면에 볼록렌즈를 통한 구면에서 확대되어 서브마이크로 미터에서 마이크로미터의 크기인 박테리아 (바이러스)에 센서에서 캡처된 이미지를 영상화면을 통하여 볼 수 있다. 더욱 작은 박테리아(바이러스)도 카메라의 해상도를 높여 판독 가능하다. 박테리아가 각기 다른 형태 및 색깔을 갖고 있어서 광원 소스를 각각 조사하여 분별력을 높일 수 있으며 형태에 따른 판독도 가능 하다.

일예로서, 대장균은 모양이 작은 봉 형태로 세포벽 내에 여러 개의 핵과 리보솜을 가지며 세포외면에 편모, 선모를 가지고 또한 캡슐을 가지고 있어서 일반세포에 비해 저항성이 뛰어나다. 이의 활성도에 따라 이산화탄소를 배출하여 노랑, 파랑, 암적색 등의 색깔을 띠며 화학성분의 구성비에 따라 다른 형태의 색깔을 띠고, 이때 같은 색깔의 광원이 조사되면 동일 색깔의 반사량이 커서 판독력을 높일 수 있다. 일부 비브리오 균은 노란색을 띠며 레드와 그린색깔의 조합으로 판독력이 향상된다.

그리고, 상기 광원(12)은 도 3 (a)와 같이 살균봉(10) 길이방향으로 직렬배치되거나, 도 3 (b)처럼 살균봉(10) 외주면을 따라 띠형태로 복수개소에 이격 배치되는바, 일예로서 2종의 광원(12)을 적용 시 각각의 광원(12)이 교대로 반복 배치되도록 구비된다.

이때, 상기 광원(12)은 상기와 같이 박테리아별 분별력을 향상시키기 위한 기능 및 후술하는 살균기능을 수행하는바, 광원(12)별 살균작용을 상세하게 살펴보면, 적색 LED, 레이저는 치주염증 균중 치주 낭염을 유발하는 균에 효과적이며, 자외선과 마이크로파를 조합 시, 마이크로파에 의한 군집 박테리아 분산효과 및 광원 침투 율을 높여 살균효과가 증대되고, 또 레이저는 LED에 비하여 직진성과 퀀텀 에너지양이 커서 살균내로의 침투성이 크고 균세포내의 리보솜을 파괴하는 효과가 있어 박테리아의 멸균에 더 효율적으로 살균효과가 증대된다.

또, 녹색 LED, 레이저는 곰팡이나 식물균에 강하며, 적외선, 자외선과 조합시, 포자와 포자의 분리를 자외선이 돕고 적외선의 긴 파장의 열에너지가 박테리아 캡슐의 외벽을 허물어 살균의 효능이 증대된다.

또한, 청색 LED/레이저는 일반적으로 피부 관련 무좀균, 지루염균, 여드름균, 모낭염균, 파상풍균 등에 살균효과가 우수하며, 적외선과의 조합시 상기와 같이 작용으로 인해 살균 효과가 증대된다.

또한, 적외선 LED, 레이저는 온도에 민감한 대장, 직장에 기생하는 박테리아 살균에 효과가 크며 치질 치료에 응용이 가능하다. 특히 대장균은 온도에 매우 약하여 60도 이상에서는 죽는다. 항문 주위에 기생하는 박테리아를 적외선 LED, 레이저를 자외선과 복합하여 사용하면 효과를 극대화 할 수 있다.

일반적으로 박테리아는 자외선에 약하여 수 분이상의 자외선 LED/레이저에 노출 시키면 살균이 가능하며 구강, 위내부, 귀, 코안, 대장, 직장내에서 자생하는 박테리아를 적외선과 혼용하여 사용하면 상호보완적으로 살균효과가 배가되는 이점이 있다.

이처럼, 상기 이미지 센서(14)로 촬영된 영상분석으로 살균 위치를 정확하게 검출하면서 박테리아종을 판별하고, 제어부에서 그 박테리아 살균에 적합한 광원(12)을 선택적으로 활성화하므로 짧은 시간에 살균효율이 향상되고, 광원(12)에 불필요하게 과도노출되어 유익균 감소 및 광원조사 부위의 부작용 등을 포함하는 폐해가 미연에 방지되는 이점이 있다.

한편, 상기 이미지 센서는 통상의 ccd 또는 cmos 이미지 센서를 선택적으로 사용하되, 살균봉의 협소한 공간에 설치하기 위해서는 cmos 이미지 센서를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이미지 센서(14)는 하드기판의 후면을 글라인딩하거나, 연성기판을 사용하여 살균봉(10) 외주면에 아치형으로 밀착되어 광각촬용가능하도록 구비된다. 이미지센서는 CMOS 이미지 센서를 사용하고, 상기한 하드기판외에 최근 연성 기판상에 CMOS회로를 구현하는 기술이 개발되었으므로 이러한 연성기판을 이용한 CMOS 이미지 센서를 사용할 수 도 있으며, 이러한 연성기판을 사용할 경우 후면 글라인딩 과정을 생략할 수도 있다. 상기 CMOS(complementary Metal oxide semiconductor) 이미지 센서는 CCD 센서와는 달리 입력된 빛을 각 픽셀(Pixel)에서 전기신호로 변화시켜 이를 디지털데이터(digital data)로 출력하는 것으로, 각 픽셀마다 회로가 요구되어 빛을 받아들이는 면적이 줄어들게 되므로 CMOS 이미지센서는 각 픽셀위에 작은 마이크로 렌즈를 놓아 각 픽셀이 더 많은 양의 빛을 읽을 수 있도록 한 곳에 모으고 증폭시킨다.

이러한 CMOS 이미지센서는 마이크로렌즈(Micron Lens)를 거쳐 컬러 필터 어레이(Color Filter Array(CFA))를 통과한 빛이 픽셀위에서 상이 맺히게 되고, 이것이 전기적 신호로 변경되어 CDS(Correlated Double Sampling) -> 아날로그 처리를 거쳐 아날로그적 영상 신호로 완성되고, 이것이 ADC를 통해 디지털 신호로 출력된다.

한편, 최근 System On a Chip(SoC)로 CMOS Image Sensor의 ADC출력(Bayer Raw)을 받아 영상보정(Image Signal Processing)까지 집적한 이미지센서도 사용되고 있다.

이에 도 4처럼 상기 이미지센서(14)가 살균봉(10) 외주를 감싸는 형태로 아치형으로 부착됨에 따라 삽균봉(10)을 수시로 회전시키기 않더라도 전후 이송만으로 광각(100~180°) 관찰이 가능하게 되어, 살균봉(10) 조작미숙으로 인한 살균정밀도가 저하되는 현상이 방지되면서 비숙련공에 의한 살균작업이 가능하고, 특히 획득된 영상으로 살균 위치 검출에 따른 정확도가 향상된다.

또한, 본 발명에 따른 투명커버부(20)는 살균봉(10)에 피복되어 교체가능하게 구비된다. 투명커버부(20)는 도 5 (a)와 같이 신축성이 우수한 투명필름형태로 형성되어 살균봉에 피복되고 일회용으로 사용되고, 도 5 (b)는 일회용 또는 분리 세척 가능한 투명관형태로 형성된 상태를 도시하며, 도 5 (c)는 상기 투명관 외주면에 투명필름을 피복하여 이중구조로 이루어지고 사용 후 투명필름만을 교체하여 사용하도록 구비된다.

이에 상기 살균봉(10)을 1회 사용 후에는 투명커버부(20)를 교체하여 재사용에 따른 편의성이 제공되면서, 투명관타입의 경우 살균봉(10)의 외주면과 이격되도록 구비되어, 피살균부위와 살균봉(10) 사이 간격이 이격되어 공간부를 형성하므로 광원(12) 조사영역 및 이미지 센서(14)에 의한 관찰영역이 확대되고, 이에 피살균부위에 살균봉(10)이 덮여 광원(12) 조사영역 및 이미지 센서(14) 관찰영역이 협소하게 축소되는 문제점이 해소된다.

또한, 본 발명에 따른 파장발생부(30)는 살균봉(10)에 설치되어 광원(12)이 조사되는 측으로 마이크로파(microwave)를 발생시키도록 구비된다. 파장발생부(30)는 광원과 인접하는 살균봉상에 복수개로 구비되는바, 이때 파장발생부(30)는 무선주파수, 자기장, 음파 중 선택적으로 택일하여 설치된다.

특히, 무선주파수 (radio frequency)를 이용한 파장발생부(30)는, 자기장이나 음파의 침투효과에 비해 적은양의 에너지로 여기효과를 얻을 수 있어서 박테리아의 균모의 뿌리부문을 피부나 내막의 표면 깊이에서 분리 할 수 있는 효과를 낼 수 있어서 박테리아 모근의 근원 부문까지 살균 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 주파수는 피부나 점막의 피부 구조에 따라 수 백 메가헤르츠에서 수기가 헤르츠 대역을 사용하며 파워는 인체에 무해한 수 밀리 와트급을 사용하며 부위에 따라 안테나를 하나 또는 복수개를 사용하여 효율을 높일 수가 있다.

이에 상기 파장발생부(30)를 통하여 발생되는 마이크로파에 의해 박테리아 군집 구성이 파괴되면서 광원 침투율 향상, 박테리아 뿌리부문까지 분리되어 박테리아 회생률을 저하되고, 피살균부위에 흡착된 미세 이물질 이탈 및 분해 작용으로 숨어 있는 박테리아까지 깨끗하게 살균 처리됨은 물론 마이크로 제척작용으로 피살균부위가 청결하게 유지되는 이점이 있다.

10: 살균봉 20: 투명커버부
30: 파장발생부

Claims (6)

1. 복수개의 광원(12)이 구비되는 살균봉(10);
   상기 살균봉(10)에 피복되어 교체가능하게 구비되는 투명커버부(20);
   상기 살균봉(10)에 설치되어 광원(12)이 조사되는 측으로 마이크로파를 발생시키도록 구비되는 파장발생부(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 삽입형 살균장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 광원(12)은 적(RED), 녹(GREEN), 청(BLUE), 적외선, 자외선 LED, 레이저 중에서 택일된 적어도 2개 이상의 조합으로 이루어지고, 살균봉(10) 길이방향 또는 원주방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 삽입형 살균장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 살균봉(10)에는 이미지 센서(14)가 구비되고, 이미지 센서(14)에서 촬영된 영상을 판독하여 살균위치 검출 및 상황별 광원(12)이 선택적으로 활성화되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 삽입형 살균장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 파장발생부(30)는 무선주파수, 자기장, 음파 중 선택적으로 택일하여 구비되는 것을 특징으로 하는 삽입형 살균장치.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 이미지 센서(14)는 하드기판의 후면을 글라인딩하거나, 연성기판을 사용하여 살균봉(10) 외주면에 아치형으로 밀착되어 광각촬영가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 삽입형 살균장치.
6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 투명커버부(20)는 투명필름(22) 또는 투명관(24)으로 구비되거나, 투명필름(22)에 의해 보호되는 투명관(24)이 살균봉(10)을 이격된 위치에서 수용하는 이중구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 삽입형 살균장치.

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