KR20210003376A - Led 온열기 - Google Patents

Abstract

실시예는 LED 온열기에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 LED 온열기는 LED 근적외선을 사용하여 인체에 대한 온열을 할 시, 인체의 열 고유진동주기에 따라 인체의 열 순환 고유진동주파수로부터 상기 LED 근적외선을 동기화해서 보정하여 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 이를 통해 LED의 근적외선을 사용하여 인체에 대한 온열을 할 시, 근적외선의 열 진동에서 자체적으로 마사지의 특성이 나타나는 점을 활용하여 인체에서 그러한 마사지의 특성을 발휘해서 쾌적 온열한다.

Description

LED 온열기{Apparatus for thermal comfort employing Light Emitting Diode}

본 명세서에 개시된 내용은 인체에 대한 온열을 할 시, LED에서 근적외선을 방출해서 온열을 하는 LED 온열기에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 LED 근적외선은 최근까지 홈케어 피부 미용 기기로 성장하여 많은 소비자의 피부 관리에 도움을 주고 있는데, 레이저처럼 피부세포를 자극하거나 피부에 상처를 주지 않는다.

이러한 근적외선은 다른 적외선과 마찬가지로 물질에 흡수될 때 흡수된 근적외선의 에너지가 그 물질 내에서 열로 변환되는 특성이 있다.

그래서, 이러한 LED의 근적외선을 사용한 LED 온열기가 이미 국내 등에서 개발이 되어 알려져 있다.

이러한 배경의 선행기술문헌은 관련 선행기술을 살펴볼 경우, 특허문헌으로부터 선행기술을 조사해서 관련 선행기술로서 직접적으로 관련된 국내선행기술이 검색되지 않고 참고할 정도의 아래의 특허문헌이 나와 대체적으로 적은 편이다.

(특허문헌 1) KR200457622 Y1

참고적으로, 이 특허문헌 1의 기술은 단순히, 온열을 할 시 LED에서 근적외선으로 온열효과를 LED의 배치 형태에 따라 적절하게 주는 히터에 관한 정도이다.

한편, 이러한 LED 온열기의 장점은 주변온도 상승없이 열이 필요로 한 부분에 집중되기 때문에 효율성이 높으며 주변온도가 없기 때문에 한 여름에도 쾌적한 사용이 가능한 온열기라는 것이다.

즉, LED 온열기의 장점은 에너지를 복사에너지의 형태로 피가열체에 전달함으로써 효율적인 온열을 할 뿐만 아니라 쾌적한 환경을 발생 유지한다는 것이다.

또한, 피부가 회복되는 과정에서 표면적으로 좋아보이도록 하는 침습적 시술원리가 아니며 따뜻한 진동이 세포를 깨우고 혈류를 활성화 시켜 피부를 건강하게 만드는 것이다.

따라서, 이러한 LED 온열기의 장점들을 잘 발휘하여 기존에 비해 쾌적한 온열을 하기 위해 근적외선의 열 진동 자체적으로 마사지의 효과를 나타내는 전술한 근적외선의 진동을 활용할 수 있을 것이다.

개시된 내용은, LED 근적외선을 사용하여 인체에 대한 온열을 할 시, 근적외선의 진동에서 자체적으로 마사지의 특성이 나타나는 점을 활용하여 인체에서 그 마사지의 특성을 발휘해서 쾌적 온열할 수 있도록 하는 LED 온열기를 제공하고자 한다.

실시예에 따른 LED 온열기는,

LED 근적외선을 사용하여 인체에 대한 온열을 할 시, 인체의 열 고유진동주기에 따라 인체의 열 순환 고유진동주파수로부터 상기 LED 근적외선을 동기화해서 보정하여 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

실시예들에 의하면, LED의 근적외선을 사용하여 인체에 대한 온열을 할 시, 근적외선의 열 진동에서 자체적으로 마사지의 특성이 나타나는 점을 활용하여 인체에서 그러한 마사지의 특성을 발휘해서 쾌적 온열한다.

도 1은 일실시예에 따른 LED 온열기의 구성을 도시한 블록도
도 2는 도 1의 LED 온열기의 일실시예에 따른 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트

본 개시내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 개시내용은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 개시내용의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시내용은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 개시내용의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 개시내용의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 일실시예에 따른 LED 온열기의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 그 LED 온열기는 온열구동명령을 입력받는 키신호 입력부(101)와 LED 근적외선을 방출하는 발광부(103) 및 상기 온열구동명령에 따라 상기 발광부의 LED 근적외선 방출 동작을 제어하는 제어부(102)를 포함하고 있다. 그리고, 이때 일실시예의 LED 온열기는 상기 제어부(102)가 LED 근적외선 방출이 될 시, 인체의 열 고유진동주기에 따라 인체의 열 순환 고유진동주파수로부터 LED 근적외선을 동기화해서 보정하여 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 되도록 한다.

상기 키신호 입력부(101)는 인체에 대한 온열을 할 시, 사용자의 키 조작으로부터 미리 설정된 온열구동명령을 입력받아 상기 제어부(102)로 전달함으로써, 인체에 대해 온열이 개시 수행되도록 한다.

상기 발광부(103)는 상기 온열이 수행될 시, LED에서 근적외선을 상기 제어부(102)의 제어에 의해 방출해서 실제 온열을 한다.

상기 제어부(102)는 상기 키신호 입력부(101)에 의해 온열구동명령이 입력될 시, 상기 발광부(103)의 LED 근적외선 방출 동작을 제어해서 인체에 대한 온열을 하도록 한다. 이때, 상기 제어부(102)는 이렇게 LED 근적외선 방출에 따라 온열이 될 시, 인체의 열 고유진동주기에 따라 인체의 열 순환 고유진동주파수로부터 상기 LED 근적외선을 동기화해서 보정하여 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 되도록 한다. 그래서, LED의 근적외선을 사용하여 인체에 대한 온열을 할 시, 근적외선의 열 진동에서 자체적으로 일정한 자극을 가하는 마사지의 특성이 나타나는 점을 활용하여 인체에서 그 마사지의 특성을 발휘해서 쾌적 온열한다. 이때, 일실시예에서는 상기한 인체의 열 순환 고유진동주파수가 인체가 정상적으로 활동할 시, 인체를 따라 흐르는 열 순환운동으로부터 발생하는 고유한 진동 주파수를 가리킴으로써 정의한다.

추가적으로, 도 1의 LED 온열기에 적용된 일실시예에 따른 발광부(103)의 구성을 구체적으로 설명하면 아래와 같다.

먼저 일실시예에 따른 발광부(103)는 LED에서 근적외선이 방출될 시, LED와 전극으로 구성해서 이루어진다.

예를 들어, 상기한 전극은 인체에 대한 온열이 될 시 다수가 상호 간에 동일 거리를 두고 이격 설치된 다수의 LED에서 근적외선을 상기 제어부(102)의 제어신호에 따라 방출해서 온열을 한다.

이때, 상기 다수의 LED는 이렇게 근적외선이 방출될 시, LED를 가로와 세로로 배열한 매트릭스 형상으로부터 근적외선을 방출해서 근적외선에 의한 온열이 인체 등에 유효 온열이 되도록 한다.

그리고, LED는 주변이 이렇게 근적외선이 발생될 시, 중심부로부터 광원을 전도해서 다른 부위로 확장된다.

바람직하게, 상기 전극은 이러한 설치가 될 시, 다수의 전극의 상호 간으로부터 거리를 LED의 자체 유효가열면적특성에 따라 동일하게 설정해서 LED 근적외선에 의한 온열이 유효 온열이 되도록 한다.

그래서, 이들을 통해 LED에 의한 근적외선은 어떠한 손상없이 피하지방층에 투과될 시, 광에너지만 신체 내부로 전달되어 콜라겐 리모델링 촉진과 신경재생 촉진 등을 하기도 한다.

도 2는 이러한 도 1의 LED 온열기의 일실시예에 따른 동작을 순서대로 도시한 플로우 차트이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 LED 온열기는 먼저 상기 인체에 대한 온열을 할 시, 사용자의 키 조작으로부터 미리 설정된 온열구동명령을 입력받아 온열이 개시 수행되도록 한다(S201).

그리고, 이러한 온열구동명령이 입력될 시, LED의 근적외선 방출 동작을 제어해서 인체에 대한 온열을 하도록 한다(S202).

이러한 경우, LED 근적외선을 사용하여 온열이 될 시, 인체의 열 고유진동주기에 따라 인체의 열 순환 고유진동주파수로부터 LED 근적외선을 동기화해서 보정하여 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 되도록 한다.

예를 들어, LED 근적외선을 사용하여 온열이 될 시, 인체의 열 고유진동주기에 따라 인체의 열 순환 고유진동주파수로부터 LED 근적외선을 열 동기화해서 가중하여 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 되도록 한다.

이러한 일실시예에 따른 쾌적 온열은 LED 근적외선의 진동이 열 진동특성을 가지면서 그 자체로서 마사지의 특성을 나타내는 점과 다른 온열 방식보다 복사에너지의 형태로 피가열체로 전달하는 점을 볼 때 발생되는 것이다.

부가적으로, LED 근적외선의 진동은 피부가 회복되는 과정에서 표면적으로 좋아보이도록 하는 침습적 시술원리가 아니며 따뜻한 일종의 일정자극의 마사지와 같은 진동형태로서 세포를 깨우고 혈류를 활성화 시켜 피부를 건강하게 만든다.

그래서, LED의 근적외선을 사용하여 인체에 대한 온열을 할 시, 근적외선의 열 진동에서 자체적으로 일정한 자극을 가하는 마사지의 특성이 나타난다는 점을 활용하여 인체에서 그 마사지의 특성을 발휘해서 쾌적 온열하는 것이다.

따라서, 이를 통해 이렇게 LED의 근적외선이 방출될 시, 인체에 쾌적 온열을 발생하여 마사지를 받는 것과 유사한 효과를 얻으면서 LED 온열이 이루어진다(S203).

이상과 같이, 일실시예는 LED의 근적외선을 사용하여 인체에 대한 온열을 할 시, 인체의 열 고유진동주기에 따라 인체의 열 순환 고유진동주파수로부터 LED 근적외선을 동기화해서 보정하여 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 되도록 한다.

따라서, 이를 통해 LED의 근적외선을 사용하여 인체에 대한 온열을 할 시, 근적외선의 열 진동에서 자체적으로 일정한 자극을 가하는 마사지의 특성이 나타나는 점을 활용하여 인체에서 그 마사지의 특성을 발휘해서 쾌적 온열한다.

한편, 일실시예는 이러한 쾌적 온열에 더하여, LED 근적외선을 하는 경우가 주로 신경통 등과 같이 통증이 있는 사람에게서 활용이 된다는 것을 고려해서 더욱 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

이를 위해, 전술한 바와 같이 LED 온열기의 장점을 사용하는데, 이러한 LED 온열기의 장점은 에너지를 복사에너지의 형태로 피가열체에 전달함으로써 효율적인 온열을 할 뿐만 아니라 쾌적한 환경을 유지한다는 것이다.

따라서, 이러한 LED 온열기의 장점을 잘 발휘하여 보다 더 쾌적한 온열을 하기 위해 근적외선의 특징인 마사지의 효과를 나타내는 전술한 근적외선의 진동을 활용한다.

구체적으로, 상기한 제어부는 전술한 쾌적 온열이 될 시, 신경통, 근육통 등의 다수의 상이한 통증 유형별 통증 고유진동주파수로부터 상기 LED 근적외선을 동기화하여 감소해서 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 향상되도록 한다.

그래서, 전술한 쾌적 온열에 더하여, LED 근적외선을 하는 경우가 주로 신경통 등과 같이 통증이 있는 사람에게서 활용이 된다는 것을 고려해서 더욱 원활히 이루어진다.

다른 한편으로, 다른 실시예는 이러한 쾌적 온열이 될 시, LED 온열기의 온열특성으로부터 고장 진단을 함으로써, 전술한 쾌적 온열에 따른 고장 진단을 제공한다.

이를 위해, 아래의 구성을 가진다.

먼저, 상기 제어부는,

a) 상기 쾌적 온열이 될 시, LED의 온도가 미리 설정된 표준온도를 초과하는 경우 정상 처리하고 이하인 경우 LED의 근적외선 온열에 실질적으로 영향을 미치는 이상인자를 검출한다.

b) 이러한 경우, 상기 이상인자는 고장이 자주 발생할 것으로 예상되는 LED와, 이러한 LED가 아닌 경우 온열을 하는 사람 자체로 인한 인체로 정한다.

c) 그리고, 이때 상기 이상인자는 아래의 [식 1]로 LED가 이상인자인지의 여부를 추정하여, 상기 [식 1]의 추정 값(Xt)이 미리 설정된 값 이상인 경우 LED를 이상인자로 판별하며, 미만인 경우 인체를 이상인자로 순차적으로 판별한다.

[식 1]

Xt = γ1Xt-1 + γ2Xt-2 + ... + γpXt-p + ζt - δt-1ζt-1 - ... - δqζt-q

(여기서, Xt는 현재 LED 영향도, Xt-p는 현재 LED의 표면 청결도와, 표면 온도를 포함한 LED 자체의 부품인자별 LED 영향도, γ는 LED 자체의 부품인자별 영향도 간 상관도, ζ는 LED 자체의 부품인자별 영향도 이동 평균 값과 상기 Xt-p 간 오차, δ는 상기 ζ의 LED 영향도)

d) 그리고, 이때 이러한 이동평균 구간은 부품 즉, LED마다 다를 수 있는데 예를 들어, 빨리 마모되는 LED인 경우는 이동평균 구간을 짧게 설정하고, 늦게 마모되는 LED인 경우는 이동평균 구간을 길게 설정한다.

보다 구체적으로, 상기 [식 1]의 이동평균 구간은 사용 중인 LED의 현재 마모도가 미리 설정된 값보다 적은 경우 미리 설정된 기준 이동평균 구간 값에서 아래의 [식 2]에 따라 산출한 이동평균 구간 값만큼 차감하여 단축 설정한다.

반면, 상기 [식 1]의 이동평균 구간은 사용 중인 LED의 현재 마모도가 미리 설정된 값보다 큰 경우 상기 기준 이동평균 구간 값에서 아래의 [식 2]에 따라 산출한 이동평균 구간 값만큼 가산하여 신장 설정한다.

[식 2]

이동평균 구간 = [{(현재 마모도 - 미리 설정된 마모도)/미리 설정된 단위 마모도 차이 값} × 미리 설정된 단위 이동평균 구간]

101 : 키신호 입력부 102 : 제어부
103 : 발광부

Claims (3)

1. 인체에 대한 온열을 할 시, LED로부터 근적외선을 방출하여 온열이 되도록 하는 LED 온열기에 있어서,
   상기 인체에 대한 온열을 할 시, 사용자의 키 조작으로부터 미리 설정된 온열구동명령을 입력받아 온열이 수행되도록 하는 키신호 입력부;
   상기 온열이 수행될 시, LED에서 근적외선을 방출해서 온열을 하는 발광부; 및
   상기 키신호 입력부에 의해 온열구동명령이 입력될 시, 상기 발광부의 LED 근적외선 방출 동작을 제어해서 인체에 대한 온열을 하도록 하는 제어부를 포함하고 있으며,
   상기 제어부는 상기 LED 근적외선 방출에 따른 온열이 될 시, 인체의 열 고유진동주기에 따라 인체의 열 순환 고유진동주파수로부터 상기 LED 근적외선을 동기화해서 보정하여 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 LED온열기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 쾌적 온열이 될 시, 다수의 상이한 통증 유형별 통증 고유주파수로부터 상기 근적외선을 동기화하여 감소해서 방출하도록 함으로써, 쾌적 온열이 향상되도록 하는 것을 특징으로 하는 LED온열기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부는,
   a) 상기 쾌적 온열이 될 시, LED의 온도가 미리 설정된 표준온도를 초과하는 경우 정상 처리하고 이하인 경우 LED의 근적외선 온열에 실질적으로 영향을 미치는 이상인자를 검출하며,
   b) 상기 이상인자는 LED, 인체이며,
   c) 상기 이상인자는
   아래의 [식 1]로 LED가 이상인자인지의 여부를 추정하여 상기 [식 1]의 추정 값(Xt)이 미리 설정된 값 이상인 경우 LED를 이상인자로 판별하며, 미만인 경우 인체를 이상인자로 순차적으로 판별하고,
   [식 1]
   Xt = γ1Xt-1 + γ2Xt-2 + ... + γpXt-p + ζt - δt-1ζt-1 - ... - δqζt-q
   (여기서, Xt는 현재 LED 영향도, Xt-p는 현재 LED의 표면 청결도와, 표면 온도를 포함한 LED 자체의 부품인자별 LED 영향도, γ는 LED 자체의 부품인자별 영향도 간 상관도, ζ는 LED 자체의 부품인자별 영향도 이동 평균 값과 상기 Xt-p 간 오차, δ는 상기 ζ의 LED 영향도)
   d) 상기 [식 1]의 이동평균 구간은,
   사용 중인 LED의 현재 마모도가 미리 설정된 값보다 적은 경우 미리 설정된 기준 이동평균 구간 값에서 아래의 [식 2]에 따라 산출한 이동평균 구간 값만큼 차감하여 단축 설정하고, 큰 경우 상기 기준 이동평균 구간 값에서 아래의 [식 2]에 따라 산출한 이동평균 구간 값만큼 가산하여 신장 설정하는 것을 특징으로 하는 LED온열기.
   [식 2]
   이동평균 구간 = [{(현재 마모도 - 미리 설정된 마모도)/미리 설정된 단위 마모도 차이 값} × 미리 설정된 단위 이동평균 구간]
   

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