KR20190002231A - 적외선 치료기의 냉각 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적외선 치료기의 냉각 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적외선 치료기에서 고온의 열이 사용자에게 전달되지 않도록 냉각수를 순환 공급하여 냉각이 이루어지며 순환되는 냉각수의 온도에 따라 냉각수가 교체될 수 있도록 제어함으로써, 적외선 치료기로 적정온도로 공급될 수 있도록 하고 냉각에 필요한 전기에너지를 절약할 수 있는 적외선 치료기의 냉각 시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 적외선 치료기로 공급되는 냉각수의 온도를 낮추는 냉각 시스템에 있어서, 상기 냉각수가 저장되고 설치된 온도센서에 의해 저장된 냉각수의 온도를 측정하는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 냉각수를 적외선 치료기로 공급하는 공급라인과, 상기 적외선 치료기를 거쳐 배출되는 냉각수가 저장탱크로 재유입되는 회수라인과, 상기 저장탱크로 새로운 냉각수가 공급되는 냉수유입라인과, 상기 적외선 치료기를 거쳐 배출되는 냉각수를 저장탱크로 재유입 하지 않고 배출하는 배수라인과, 상기 저장탱크의 온도센서에 따라 냉각수의 경로를 제어하는 제어부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

적외선 치료기의 냉각 시스템{Cooling system of infrared therapy device}

본 발명은 적외선 치료기의 냉각 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적외선 치료기에서 고온의 열이 사용자에게 전달되지 않도록 냉각수를 순환 공급하여 냉각이 이루어지며 순환되는 냉각수의 온도에 따라 냉각수가 교체될 수 있도록 제어함으로써, 적외선 치료기로 적정온도로 공급될 수 있도록 하고 냉각에 필요한 전기에너지를 절약할 수 있는 적외선 치료기의 냉각 시스템에 관한 것이다.

적외선은 인체의 피부속 40mm의 심부[深部]까지 침투하여 인체세포를 구성하는 분자와 공명, 정진, 분자운동 촉진에 의해 혈관을 확장시켜 혈액순환을 원활하게 스스로 열을 내게 하여 인체의 심부체온을 상승시키고, 신진대사 강화, 세포조직 활성화를 시키고 노폐물의 배설을 촉진시켜 피로를 풀어주는 효과를 가진다.

상기 설명한 인체의 심부체온은 근래에 들어 암세포의 증식 및 면역체계의 활성화와 관련하여 심부체온이 상승할수록 암세포의 증식이 저하되고 면역체계가 활성화되는 비례관계가 알려졌는바, 구체적으로 심부체온이 정상체온에서 1℃ 증가함에 따라 면역 체계는 5~6배 활성화되며, 정상 체온에서 1℃ 감소함에 따라 면역 체계의 활동성은 대략 40% 감소하는 것으로 알려졌다. 따라서 심부체온을 증가시키면 암세포의 증식을 방지할 뿐만 아니라 면역 체계를 활성화하여 궁극적으로 암세포를 감소시킬 수 있다.

일반적으로 적외선 램프는 적외선의 장파장 대역의 빛으로 인해 인체의 피부에 직접 고온의 열이 전달되기 때문에 온열치료용으로 적합하지 않고 조리장치나 히팅장치 및 살균장치 등에 제한되어 사용되어 왔으며, 일부 병원에서 단시간만 사용하도록 하는 심부체온 상승용이 아닌 물리치료용으로 사용되고 있으나 장파장 대역의 빛과 적외선 램프의 강한 열에 의해 환자들이 화상을 입는 사례가 늘고 있다

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명자에 의해 개시된 특허 제1516356호(심부체온 상승용 적외선램프모듈)에는 본체부 내측에 적외선 발광부가 설치되고 내부로 공급되는 필터액(냉각수)을 순환하되 순환로상에 냉각장치가 설치되어 필터액이 냉각순환될 수 있도록 한 구성이 기재되어 있다.

그러나 냉각장치를 이용할 경우, 냉각에 필요한 많은 양의 전력이 소모되는 문제점이 있었다. 만일, 냉각장치를 사용하지 않고 온도가 낮은 냉수를 새로운 냉각수로 활용하여 본체부로 곧바로 공급할 경우 적외선 치료기의 온도가 사람의 체온보다 낮아져 적외선 치료기에 신체를 접촉할 수 없게 되는 또 다른 문제점이 발생하게 되며 냉각수의 소비량이 많아지는 문제점도 함께 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 적외선 치료기로 공급되는 냉각수를 순환냉각시키는 방법으로 이루어지되, 순환되는 냉각수의 온도에 따라 선택적으로 냉각수 교체를 함으로써, 적외선 치료기로 공급되는 냉각수가 적정온도를 유지할 수 있도록 하고 냉각에 필요한 전기에너지를 절약할 수 있는 적외선 치료기의 냉각 시스템을 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 적외선 치료기로 공급되는 냉각수의 온도를 낮추는 냉각 시스템에 있어서, 상기 냉각수가 저장되고 설치된 온도센서에 의해 저장된 냉각수의 온도를 측정하는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 냉각수를 적외선 치료기로 공급하는 공급라인과, 상기 적외선 치료기를 거쳐 배출되는 냉각수가 저장탱크로 재유입되는 회수라인과, 상기 저장탱크로 새로운 냉각수가 공급되는 냉수유입라인과, 상기 적외선 치료기를 거쳐 배출되는 냉각수를 저장탱크로 재유입하지 않고 배출하는 배수라인과, 상기 저장탱크의 온도센서에 따라 냉각수의 경로를 제어하는 제어부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 냉수유입라인으로 공급되는 냉각수는 저장탱크 내에 냉각수보다 낮은 온도인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 배수라인은 회수라인 상에 연결되고 연결지점에는 3방향 밸브가 설치되어 배수라인과 회수라인의 냉각수 이동경로가 선택적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제어부;는 설정온도를 지정하여 온도센서의 측정온도가 설정온도보다 낮을 경우 냉수유입라인과 배수라인의 밸브를 차단하고 공급라인과 회수라인을 통해 냉각수가 순환될 수 있도록 하고, 온도센서의 측정온도가 설정온도보다 높을 경우 냉수유입라인과 배수라인의 밸브를 개방하여 저장탱크 내의 냉각수 온도가 설정온도 이하로 조절되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제어부의 설정온도는 30 내지 45℃의 범위 안에서 지정되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 적외선 치료기;는 내부에 공간을 형성하는 케이스와, 상기 케이스 내부에 복수로 설치되는 적외선 램프로 구성되되, 상기 케이스 내부로 냉각수가 채워져 적외선 램프의 장파장 대역의 빛이 냉각수에 의해 제거된 상태로 조사될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 적외선 치료기를 순환하는 냉각수가 저장되는 저장탱크 내부의 냉각수 온도를 측정하여 선택적으로 순환냉각 또는 냉각수교체가 이루어지도록 함으로써 얻는 효과는 아래와 같다.

① 종래의 냉각기와 같은 전기를 많이 소모하는 냉각방식을 채택하지 않고 냉각수 제어만으로 냉각이 이루어지기 때문에, 냉각에 필요한 전기에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.

② 적외선 치료기로 공급되는 냉각수의 온도가 적정온도로 조절된 상태로 공급되기 때문에 적외선 치료기가 사용자에게 접촉 또는 근접되게 조사되더라도 고온 또는 저온의 불쾌감을 유발하지 않고 적정온도를 유지할 수 있는 효과가 있다.

③ 저장탱크의 냉각수 온도가 설정온도보다 낮을 경우 순환방식으로 냉각이 이루어지기 때문에 물이 적게 소비되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 적외선 치료기의 냉각 시스템을 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 시스템에서 냉각수 순환방식으로 제어가 이루어지는 것을 나타낸 실시예
도 3은 본 발명의 시스템에서 냉각수 교체방식으로 제어가 이루어지는 것을 나타낸 실시예

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 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.

본 발명은 적외선 치료기(10)로 공급되는 냉각수의 온도를 낮추는 냉각 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 적외선 치료기의 냉각 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 냉각수가 저장되고 설치된 온도센서(21)에 의해 저장된 냉각수의 온도를 측정하는 저장탱크(20)와, 상기 저장탱크(20)의 냉각수를 적외선 치료기(10)로 공급하는 공급라인(30)과, 상기 적외선 치료기(10)를 거쳐 배출되는 냉각수가 저장탱크(20)로 재유입되는 회수라인(40)과, 상기 저장탱크(20)로 새로운 냉각수가 공급되는 냉수유입라인(50)과, 상기 적외선 치료기(10)를 거쳐 배출되는 냉각수를 저장탱크(20)로 재유입하지 않고 배출하는 배수라인(60)과, 상기 저장탱크(20)의 온도센서(21)에 따라 냉각수의 경로를 제어하는 제어부(70);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 저장탱크(20)는 적외선 치료기(10)로 공급되기 위한 냉각수가 다량으로 저장되어 있는 구성이다. 상기 저장탱크(20)의 내부에 설치된 온도센서(21)에 의해 냉각수의 온도를 실시간으로 측정하고 측정된 신호는 제어부(70)로 전달된다. 그리고 저장탱크(20)의 냉각수가 일정수위를 유지할 수 있도록 수위센서(미도시)가 추가적으로 더 설치될 수도 있다.

상기 공급라인(30)은 저장탱크(20) 내에 있는 냉각수를 공급펌프에 의해 적외선 치료기(10)로 공급되는 라인으로, 적외선 치료기(10)를 사용중이라면 항시 냉각수 공급이 이루어지는 것이다. 그리고 상기 회수라인(40)은 적외선 치료기(10)를 거친 냉각수를 버리지 않고 다시 저장탱크(20)로 재유입하는 라인이다.

상기 냉수유입라인(50)은 저장탱크(20)로 기존의 냉각수가 재유입되지 않고 새로운 냉각수가 고급되는 라인으로서, 냉수유입라인(50)으로 공급되는 냉각수는 저장탱크(20) 내에 냉각수보다 낮은 온도로 이루어져 있다. 그리고 상기 냉수유입라인(50)은 항시 공급되는 것이 아니기 때문에 개폐밸브(51)에 의해 제어가 이루어진다.

상기 배수라인(60)은 적외선 치료기(10)를 거친 냉각수를 더 이상 저장탱크(20)로 재유입하지 않고 외부로 배출하는 라인으로서, 상기 배수라인(60) 역시 냉각수가 항시 배출되지 않기 때문에 밸브제어가 이루어져야 한다.

아울러 상기 배수라인(60)은 회수라인(40)과 별도의 독립라인으로 형성하여 각각 냉각수를 재사용 또는 배출이 이루어지도록 할 수 있으나, 도면에 도시한 바와 같이 배수라인(60)을 회수라인(40) 상에 연결하고 연결지점에 3방향 밸브(61)가 설치되어 배수라인(60)과 회수라인(40)의 냉각수 이동경로가 선택적으로 이루어질 수 있도록 할 경우 제어가 용이하고 효율적인 구조가 될 수 있다.

본 발명의 제어부(70)는 저장탱크(20)에 설치된 온도센서(21)의 신호에 따라 냉각수의 경로를 제어하는 것으로, 구체적으로 냉수유입라인(50)의 개폐밸브(51)와 배수라인(60)의 3방향 밸브(61)를 제어함으로써 경로를 바꾸는 것이다.

상기 제어부(70);는 설정온도를 지정하고 저장탱크(20)에 설치된 온도센서(21)의 측정온도가 설정온도보다 낮을 경우 도 2에 도시한 바와 같이, 냉수유입라인(50)과 배수라인(60)의 밸브를 차단하고 공급라인(30)과 회수라인(40)을 통해 냉각수가 순환될 수 있도록 한다. 즉, 저장탱크(20)내에 온도가 설정온도보다 낮은 경우에는 공급라인(30)으로 공급되는 냉각수의 온도가 냉각필요한 적정수준에 해당하는 것이다.

그리고 상기 순환과정을 오랫동안 거치게 되면 저장탱크(20) 내의 냉각수 온도가 상승하게 되는데, 이때 온도센서(21)의 측정온도가 설정온도보다 높을 경우 도 3에 도시한 바와 같이 냉수유입라인(50)과 배수라인(60)의 밸브를 개방하여 저장탱크(20)내로 저온상태의 새로운 냉각수가 유입되고 적외선치료기를 거친 고온의 냉각수가 배출되면서 냉각수 교체방식으로 제어가 이루어지는 것이다. 이렇게 교체과정을 거치게 되면 저장탱크(20) 내의 냉각수 온도가 설정온도 이하로 낮아지게 되는데 온도센서(21)는 이를 감지하고 다시 도 2의 상태와 같이 순환냉각 방식으로 냉각이 이루어지게 된다.

상기 제어부(70)의 설정온도는 30 내지 45℃의 범위 안에서 지정되는 것이 바람직한데 이는 냉각수의 온도가 사용자의 체온범위에서 크게 벗어나지 않도록 한 것이다. 이와 같이 적외선 치료기(10)로 공급되는 냉각수의 온도가 적정온도로 조절된 상태로 공급되기 때문에 적외선 치료기(10)가 사용자에게 접촉 또는 근접되게 조사되더라도 고온 또는 저온의 불쾌감을 유발하지 않고 적정온도를 유지할 수 있는 효과가 있다.

즉, 본 발명의 제어부(70)는 냉각수 순환모드와 교체모드가 설정온도에 따라 선택적으로 제어되는 것이다.

아울러 상기 제어부(70)는 하나의 설정온도로 지정하여 냉각수 온도가 일정한 온도로 유지되도록 작동제어가 이루어질 수도 있지만, 다른 제어방법으로서 설정온도를 2가지로 지정하되 하나는 냉각수의 온도가 높아져서 냉각수 교체가 시작되는 작동온도로 설정하고, 다른 하나는 원하는 냉각수의 온도로까지 조절되도록 하는 희망온도로 설정될 수 있다. 즉, 예를 들어 작동온도를 40℃로 설정하고 희망온도는 그보다 낮은 35℃로 설정하게 되면 냉각수의 온도가 40℃보다 높아질 경우 냉각수 교체가 시작되고 온도가 35℃로 될 때까지 냉각수 교체가 이루어지는 것이다. 이와 같이 설정온도를 조절하게 되면 제어부(70)의 순환모드와 교체모드의 전환횟수를 줄일 수 있고 그에 따른 작동부하도 줄일 수 있는 것이다.

상기 적외선 치료기(10);는 내부에 공간을 형성하는 케이스와, 상기 케이스 내부에 복수로 설치되는 적외선 램프(12)로 구성되되, 상기 케이스 내부로 냉각수가 채워져 적외선 램프(12)의 장파장 대역의 빛이 냉각수에 의해 제거된 상태로 조사될 수 있도록 구성되어 있다.

상기 냉각수는 적외선 램프(12)에서 발생되는 열을 냉각시키는 동시에 장파장 대역의 빛을 필터링 하는 것으로 물(Water)이 사용된다. 더욱 상세하게 설명하자면 필터액으로 사용되는 냉각수는 적외선 램프(12)로부터 방사되는 빛이 가지는 375 내지 5000 nm의 고유 파장 중 1400 nm 이상 대역은 대부분 냉각수에 흡수된다. 따라서 치료 대상의 신체에는 1400 nm 이하 대역의 광선만 조사된다. 냉각수의 이러한 광학 특성은 이미 물리학적으로 입증된 공리이고, 1400 nm 이상 파장대역이 피부 투과율이 매우 낮은 것은 이미 광선을 이용한 다양한 의료기기에 적용되고 있는 의학적 발견이다. 따라서, 1400 nm ~ 5000 nm 대역은 피부의 외피에 대부분 흡수되어, 심부체온 상승 목적의 달성에는 매우 비효율적이며, 심부체온을 의학적 유의성이 있는 수준까지 상승시킴에 있어서는, 조사하는 광선에 1400 nm~5000 nm 대역이 과도하게 포함될 경우, 피부 화상과 같은 부작용을 초래할 수 있는 등 의학적 활용성이 좋지 않음은 의학계에서 널리 알려진 사실이다

이와 같이 이루어진 본 발명은 적외선 치료기(10)를 순환하는 냉각수가 저장되는 저장탱크(20) 내부의 냉각수 온도를 측정하여 선택적으로 순환냉각 또는 냉각수교체가 이루어지도록 함으로써, 종래의 냉각기와 같은 전기를 많이 소모하는 냉각방식을 채택하지 않고 냉각수 제어만으로 냉각이 이루어지기 때문에, 냉각에 필요한 전기에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 적외선 치료기 11 : 본체
12 : 적외선 램프 20 : 저장탱크
21 : 온도센서 30 : 공급라인
40 : 회수라인 50 : 냉수유입라인
51 : 개폐밸브 60 : 배수라인
61 : 3방향 밸브 70 : 제어부

Claims (6)

1. 적외선 치료기(10)로 공급되는 냉각수의 온도를 낮추는 냉각 시스템에 있어서,
   상기 냉각수가 저장되고 설치된 온도센서(21)에 의해 저장된 냉각수의 온도를 측정하는 저장탱크(20),
   상기 저장탱크(20)의 냉각수를 적외선 치료기(10)로 공급하는 공급라인(30),
   상기 적외선 치료기(10)를 거쳐 배출되는 냉각수가 저장탱크(20)로 재유입되는 회수라인(40),
   상기 저장탱크(20)로 새로운 냉각수가 공급되는 냉수유입라인(50),
   상기 적외선 치료기(10)를 거쳐 배출되는 냉각수를 저장탱크(20)로 재유입 하지 않고 배출하는 배수라인(60),
   상기 저장탱크(20)의 온도센서(21)에 따라 냉각수의 경로를 제어하는 제어부(70);로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선 치료기의 냉각 시스템
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 냉수유입라인(50)으로 공급되는 냉각수는 저장탱크(20) 내에 냉각수보다 낮은 온도인 것을 특징으로 하는 적외선 치료기의 냉각 시스템
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 배수라인(60)은 회수라인(40) 상에 연결되고 연결지점에는 3방향 밸브(61)가 설치되어 배수라인(60)과 회수라인(40)의 냉각수 이동경로가 선택적으로 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 적외선 치료기의 냉각 시스템
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부(70);는 설정온도를 지정하여 온도센서(21)의 측정온도가 설정온도보다 낮을 경우 냉수유입라인(50)과 배수라인(60)의 밸브를 차단하고 공급라인(30)과 회수라인(40)을 통해 냉각수가 순환될 수 있도록 하고, 온도센서(21)의 측정온도가 설정온도보다 높을 경우 냉수유입라인(50)과 배수라인(60)의 밸브를 개방하여 저장탱크(20) 내의 냉각수 온도가 설정온도 이하로 조절되는 것을 특징으로 하는 적외선 치료기의 냉각 시스템
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제어부(70)의 설정온도는 30 내지 45℃의 범위 안에서 지정되는 것을 특징으로 하는 적외선 치료기의 냉각 시스템
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 적외선 치료기(10);는 내부에 공간을 형성하는 케이스와, 상기 케이스 내부에 복수로 설치되는 적외선 램프(12)로 구성되되, 상기 케이스 내부로 냉각수가 채워져 적외선 램프(12)의 장파장 대역의 빛이 냉각수에 의해 제거된 상태로 조사될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 적외선 치료기의 냉각 시스템
   

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