KR20220151439A - 초음파 발생장치 - Google Patents

Abstract

초음파 발생장치가 개시된다. 본 발명의 초음파 발생장치는, 본체의 내부에 마련되는 액체 자석; 본체를 감싸도록 마련되며 전원 공급부와 연결되는 액체 자석을 진동시키는 코일 부재; 및 본체의 일측부에 마련되며 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 모으는 렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

초음파 발생장치{ULTRASONIC GENERATOR}

본 발명은, 초음파 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 액체 자석을 이용하여 초음파를 발생시키는 초음파 발생장치에 관한 것이다.

초음파는 인간이 들을 수 없을 정도로 빠르게 진동하는 음으로서 공학적으로는 1초 동안에 2만회 이상 진동하는 음을 말하는 것이며, 본질적으로는 가청범위의 음파와 성질이 같으나 파장이 짧기 때문에 상당히 강한 진동이 생기고 물질을 흔드는 힘이 강한 특성이 있다.

이러한 초음파는 소리의 성질 외에 전파나 빛의 성질을 같이 가지고 있다. 상기한 초음파는 초음파 세척기나 초음파 가습기, 어군탐지기, 초음파 용접, 초음파 단층 진단, 초음파 진단기구 등의 다양한 분야에 이용되고 있다.

특히 초음파를 인체에 전도시키면 수 cm의 깊이(4~5cm)까지 도달하며 그 영향은 마사지와 같은 치료효과를 보이므로 의료용인 물리치료요법의 하나로 관절염, 류마티즘, 요통, 외상후 동통, 신경통 등의 치료에 쓰이는 초음파 치료기에도 응용되며 이러한 초음파의 주파수를 낮추면 피부미용을 위한 소프트한 초음파를 발생하게 되므로 이를 미용에 활용한 것이 초음파 피부 마사지기이다.

초음파를 발생시키는 방법으로 최근에는 전자기 방식이 많이 사용되고 있다. 전자기 방식은 자기장에 의해 구리가 확장되고, 확장된 구리에 의해 진동이 발생되는 원리를 이용한다.

이전의 초음파 발생장치는 구조가 복잡하고 비용이 고가이므로 이를 해결할 수 있는 새로운 개선책이 요구된다.

전술한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국등록특허공보 제10-2135733호(주식회사 클래시스) 2020. 07. 14.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 액체 자석을 이용하여 초음파를 발생시키는 초음파 발생장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본체의 내부에 마련되는 액체 자석; 상기 본체를 감싸도록 마련되며 전원 공급부와 연결되는 상기 액체 자석을 진동시키는 코일 부재; 및 상기 본체의 일측부에 마련되며 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 모으는 렌즈부를 포함하는 초음파 발생장치가 제공될 수 있다.

상기 본체는, 상기 액체 자석이 수용되는 베이스 바디; 및 상기 베이스 바디의 일측부에 탈착 결합되는 커버 부재를 포함하고, 상기 커버 부재가 마련된 영역을 제외한 상기 베이스 바디에는 초음파를 차단하는 차단 부재가 마련될 수 있다.

상기 베이스 바디에는 상기 코일 부재의 양단부를 지지하는 플랜지가 마련될 수 있다.

상기 렌즈부는, 상기 본체에 탈착 결합되는 렌즈 바디; 및 상기 렌즈 바디에 마련되어 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 특정 방향으로 모을 수 있다.

상기 렌즈 부재는 티타늄, 알루미늄, 스테인레스 스틸 또는 세라믹으로 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 액체 자석을 이용하여 초음파를 발생시킬 수 있어 구조가 간단하고 제조 단가를 낮출 수 있다.

또한, 상대적으로 자유로운 임피던스 값의 조정에 의해 유동적으로 출력을 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 발생장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예의 개략적인 작동도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 발생장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 실시예의 개략적인 작동도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 초음파 발생장치(1)는, 본체(100)와, 본체(100)의 내부에 마련되는 액체 자석(200)과, 본체(100)를 감싸도록 마련되며 전원 공급부(500)와 연결되는 액체 자석(200)을 진동시키는 코일 부재(300)와, 본체(100)의 일측부에 마련되며 액체 자석(200)에 의해 발생되는 초음파를 모으는 렌즈부(400)와, 코일부로 전원을 공급하는 전원 공급부(500)를 구비한다.

본체(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액체 자석(200)의 저장 장소, 코일 부재(300)의 결합 장소 및 렌즈부(400)의 결합 장소로 제공될 수 있다.

본 실시 예에서 본체(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)와, 베이스 바디(110)의 일측부에 탈착 결합되는 커버 부재(120)와, 베이스 바디(110)의 내부에 마련되어 초음파를 일정 방향 예를 들어 도 1에 도시된 커버 부재(120)와 렌즈부(400)의 방향으로만 발사시키도록 가이드하는 차단 부재(130)를 포함할 수 있다.

본체(100)의 베이스 바디(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 커버 부재(120)가 결합된 영역을 제외하고는 모두 막히게 마련될 수 있다.

본 실시 예에서 베이스 바디(110)는 공지된 금속 재질로 마련될 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 베이스 바디(110)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 플랜지(111)가 마련되어 코일 부재(300)의 양단부를 지지할 수 있다.

본체(100)의 커버 부재(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)의 일측 예를 들어 도 1을 기준으로 우측에 마련될 수 있다.

본 실시 예에서 커버 부재(120)는 베이스 바디(110)에 탈착 결합될 수 있다. 예를 들어 본 실시 예에서 커버 부재(120)는 베이스 바디(110)에 나사 결합될 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 커버 부재(120)는 액체 자석(200)에 의해 발생되는 초음파의 경로를 간섭하지 않는 재질 예를 들어 공지된 금속 재질을 포함하는 재질로 마련될 수 있다.

본체(100)의 차단 부재(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)의 내벽에 마련되어 액체 자석(200)에 의해 발생되는 초음파을 일정 방향으로만 통과되게 할 수 있다.

본 실시 예에서 차단 부재(130)는 도 1을 기준으로 베이스 바디(110)의 바닥벽, 천장벽 및 좌측벽에 마련될 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 차단 부재(130)는 액체 자석(200)에서 발생되는 초음파 음향 임피던스 값보다 큰 음향 임피던스 값을 가지는 층으로 마련될 수 있다. 본 실시 예에서 차단 부재(130)는 초음파를 차단하는 필터 부재로 마련할 수도 있다. 또한, 본 실시 예에서 차단 부재(130)는 초음파가 통과되는 영역을 제외한 베이스 바디(110)의 영역을 초음파가 통과되는 영역 보다 두껍게 마련하여 초음파를 차단할 수도 있다.

액체 자석(200)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)의 내부에 수용되며 코일 부재(300)로 공급되는 전기 에너지에 의해 베이스 바디(110)의 내부에서 진동되어 초음파를 발생시킬 수 있다.

액체 자석(200)은 자기장이 존재할 때 강하게 자화되는 액체를 말한다. 여기서 자화란 외부 자기장의 영향으로 원자 자석들이 일정한 방향으로 정렬되는 현상을 말한다. 액체 자석(200)은 강자성을 띠는 입자인 자성 나노입자로 구성되어 있다. 대표적인 자성 나노입자의 예로는 산화철(Fe2O3), 페라이트(CoFe204, MnFe204) 등이 있다. 그리고 이것들이 모이면 자성 분말이 된다. 그리고 이 자성 분말은 브라운 운동을 하게 된다. 실질적으로 응용할 때는 자성 분말을 액체에 분산시킨 즉 액체 자석(200) 형태로 응용한다. 이렇게 액체 형태로 만들면 자기장이 있는 부분만 자기력선을 따라서 뾰족하게 솟아오르게 된다.

액체자석은 염화철 이온으로 만든 이 액체의 자성은 고체 철화합물과 같은 세기이며, -10 ~ 300℃에서 안정적으로 액체로 존재해 증발하거나 얼지 않는다.

본 실시 예는 코일 부재(300)에 전압을 걸어 전기적인 에너지를 가하게 되면 액체 자석(200)이 진동하여 초음파가 발생되고, 발생된 초음파는 렌즈부(400)를 통해 모아져 대상 영역으로 공급될 수 있다.

코일 부재(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)의 외벽을 감싸도록 마련되며 전원 공급부(500)에 연결되어 전기 에너지를 공급 받을 수 있다.

본 실시 예는 코일 부재(300)가 외부로 노출되지 않도록 코일 부재(300)가 감겨진 영역의 베이스 바디(110)를 덮개 부재로 덮을 수 있다. 또한, 본 실시 예는 코일 부재(300)가 베이스 바디(110)의 외부로 노출되지 않도록 베이스 바디(110)를 설계할 수도 있다.

렌즈부(400)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)에 결합되어 액체 자석(200)에서 발생되는 초음파를 대상 영역 예를 들어 사람의 피부 등으로 모을 수 있다.

본 실시 예에서 렌즈부(400)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 바디(110)에 결합되는 렌즈 바디(410)와, 렌즈 바디(410)에 마련되는 렌즈 부재(420)를 포함한다.

렌즈부(400)의 렌즈 바디(410)는, 베이스 바디(110)에 탈착 가능하게 나사 결합될 수 있다.

렌즙부의 렌즈 부재(420)는, 액체 자석(200)에서 발생되는 초음파를 대상 영역으로 모을 수 있는 볼록 렌즈를 포함할 수 있다.

전원 공급부(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 코일 부재(300)에 연결되어 코일 부재(300)로 전기 에너지를 공급할 수 있다.

본 실시 예에서 전원 공급부(500)는 베이스 바디(110)의 내부에 마련되어 외부로 노출되지 않을 수 있다.

또한, 본 실시 예에서 전원 공급부(500)는 배터리를 포함하고, 이 배터리는 충전하여 사용할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 액체 자석을 이용하여 초음파를 발생시킬 수 있어 구조가 간단하고 제조 단가를 낮출 수 있다. 또한, 상대적으로 자유로운 임피던스 값의 조정에 의해 유동적으로 출력을 조정할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 초음파 발생장치
100 : 본체 110 : 베이스 바디
111 : 플랜지 120 : 커버 부재
130 : 차단 부재 200 : 액체 자석
300 : 코일 부재 400 : 렌즈부
410 : 렌즈 바디 420 : 렌즈 부재
500 : 전원 공급부

Claims (5)

1. 본체의 내부에 마련되는 액체 자석;
   상기 본체를 감싸도록 마련되며 전원 공급부와 연결되는 상기 액체 자석을 진동시키는 코일 부재; 및
   상기 본체의 일측부에 마련되며 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 모으는 렌즈부를 포함하는 초음파 발생장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체는,
   상기 액체 자석이 수용되는 베이스 바디; 및
   상기 베이스 바디의 일측부에 탈착 결합되는 커버 부재를 포함하고,
   상기 커버 부재가 마련된 영역을 제외한 상기 베이스 바디에는 초음파를 차단하는 차단 부재가 마련되는 초음파 발생장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 베이스 바디에는 상기 코일 부재의 양단부를 지지하는 플랜지가 마련되는 초음파 발생장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 렌즈부는,
   상기 본체에 탈착 결합되는 렌즈 바디; 및
   상기 렌즈 바디에 마련되어 상기 액체 자석에 의해 발생되는 초음파를 특정 방향으로 모으는 렌즈 부재를 포함하는 초음파 발생장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 렌즈 부재는 티타늄, 알루미늄, 스테인레스 스틸 또는 세라믹으로 마련되는 초음파 발생장치.

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