KR20230166429A - 평면 코일형 방사기를 갖는 ｕｈｆ 온열치료기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면 코일형 방사기를 갖는 UHF 온열치료기에 관한 것으로서, 세포 활성에 효과적인 안정적인 심부열을 발생시킬 수 있으며, 출력신호의 손실을 방지하고, 전자파가 난반사하는 문제를 해결한 UHF 온열치료기를 제공하는 것이다.
본 발명은 동작 설정을 위한 입력수단 및 동작 상태값을 확인할 수 있는 표시수단을 포함하는 조작부; 각 구성부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부; 입력신호에 대응하는 출력신호를 생성하기 위해 각 회로부의 동작을 제어하고, 현재 상태값을 피드백하여 오류를 검출하는 제어부; 상기 조작부를 통해 입력된 설정값에 따른 특정 주파수 신호를 생성하고, 생성된 신호를 증폭하여 2.5GHz의 주파수를 출력하는 UHF 발생부; 상기 UHF 발생부(140)에서 발진된 2.5GHz 주파수 신호를 전달받아 외부로 방사하는 것으로, 전도성 소재로 이루어진 선재나 환봉이 평면 코일형 구조로 형성된 UHF 방사기; 상기 UHF 방사기의 일측에 배치되어 극초단파 복사선이 광범위하게 흩어지는 것을 모아 집속 조사하기 위한 것으로, UHF 방사기를 향한 일 면이 오목한 곡면으로 이루어진 금속재로 형성된 반사갓; 상기 UHF 방사기를 사이에 두고 반사갓과 대향하는 위치에서 극초단파 복사선을 집속하는 구성으로, 외측 방향으로 만곡된 곡면을 형성한 집속부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

평면 코일형 방사기를 갖는 ＵＨＦ 온열치료기 {MICROWAVE THERMOTHERAPY DEVICE}

본 발명은 평면 코일형 방사기를 갖는 UHF 온열치료기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 UHF전파를 환부 깊숙이 조사하여 심부열 발생에 따른 온열효과로 통증 완화 및 세포 활성화를 통해 환부의 상처치유와 회복효과를 높이도록 한 UHF 온열치료기에 관한 것이다.

일반적으로 전기(전자기파)치료(Electric Therapy)는 탈 신경근의 재교육, 관절운동범위 증진, 수의운동 조절의 촉진, 위축 및 약화된 근육의 근력 회복 및 강화, 근 경축 및 경련성 완화, 구축 교정, 혈류량 증진, 배뇨장애 의 개선, 보장구 대치, 이완, 부종 치료, 골절 치유, 조직 및 창상 치유 촉진, 통증 완화 등의 목적으로 매우 폭넓게 이용되고 있다.

UHF(Ultra High Frequency : 극초고주파, 극초단파)는 주파수 0.3~3GHz, 파장 1m~10cm에 걸친 대역의 전자기파로 마이크로파(microwave) 대역의 일부에 해당된다. 이러한, 극초단파 신호는 인체에 조사시 심부열을 발생시킬 수 있어 다양한 시술방법과 의료기기의 개발이 이루어지고 있다.

마이크로파 요법(microwave therapy)은 수분을 많이 함유한 조직에서 전파가 분자의 진동을 발생시켜 특정 부위가 가열되는 원리를 이용한 치료방법으로, 극초단파 에너지가 인체조직에 전달되면 분자들이 마찰을 일으켜 열에너지로 전환되면서 혈행과 신진대사를 개선하고, 통증을 완화함은 물론 혈류량 증진, 관절강직 감소, 진통 작용, 근 경축 완화, 만성 염증 및 감염 치유 촉진 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

종래의 마이크로파 치료기는 고주파 신호를 생성하고 증폭시키는 본체와, 신호전달 케이블, 그리고 마이크로파(극초단파)를 방출하는 신호출력부로 이루어지며, 특히 신호출력부에는 마이크로파(극초단파)를 일 방향으로 출력하는 방사기 및 반사갓을 포함한다.

도 1은 종래의 마이크로파 치료기 구성에서 마이크로파(극초단파)를 출력하는 방사기(50)와 반사갓(80)의 구성을 도시한 것이다.

상기와 같이, 종래의 마이크로파 치료기는 컵 형상의 반사갓(80)과, 그 안에 수용되는 헬리컬 코일 구조로 이루어진 방사기(50)를 포함하여 구성되며, 이러한 구성은 인체의 국부적 위치에 강도 높은 고주파 신호를 출력 조사하도록 한 것이다.

하지만, 나선형 코일이 종방향으로 진행되는 형태로 감겨있는 종래의 방사기(50)는 조사 면적은 좁고 방출되는 에너지 값은 높아서 사용이 용이하지 못하였으며, 높은 에너지 값은 인체 환부와 일정 거리를 이격시킨 비접촉 상태로 사용해야 했는데 이 과정에서 이격된 공간으로 출력 파장이 난반사하여 주변 기기 또는 주변 사람에게 좋지 않은 영향을 미치는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 인체 환부의 세포 활성 효과를 위해서는 37~42℃ 범위의 심부열이 인체 내부에 발생해야하는데, 비접촉식 구조로부터 극초단파를 조사하면 인체와 방사기와의 거리 및 주변의 환경적 요인으로부터 정확한 신호값을 전달하기 어려웠고 이에 따른 세포 활성 및 치료 효과도 저하되는 문제점도 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1436286호(2014.08.29) 대한민국 등록실용신안공보 20-0049012호(1990.03.26)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 세포 활성에 효과적인 안정적인 심부열을 발생시킬 수 있으며, 출력신호의 손실을 방지하고, 전자파가 난반사하는 문제를 해결한 UHF 온열치료기를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 동작 설정을 위한 입력수단 및 동작 상태값을 확인할 수 있는 표시수단을 포함하는 조작부; 각 구성부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부; 입력신호에 대응하는 출력신호를 생성하기 위해 각 회로부의 동작을 제어하고, 현재 상태값을 피드백하여 오류를 검출하는 제어부; 상기 조작부를 통해 입력된 설정값에 따른 특정 주파수 신호를 생성하고, 생성된 신호를 증폭하여 2.5GHz의 주파수를 출력하는 UHF 발생부; 상기 UHF 발생부(140)에서 발진된 2.5GHz 주파수 신호를 전달받아 외부로 방사하는 것으로, 전도성 소재로 이루어진 선재나 환봉이 평면 코일형 구조로 형성된 UHF 방사기; 상기 UHF 방사기의 일측에 배치되어 극초단파 복사선이 광범위하게 흩어지는 것을 모아 집속 조사하기 위한 것으로, UHF 방사기를 향한 일 면이 오목한 곡면으로 이루어진 금속재로 형성된 반사갓; 상기 UHF 방사기를 사이에 두고 반사갓과 대향하는 위치에서 극초단파 복사선을 집속하는 구성으로, 외측 방향으로 만곡된 곡면을 형성한 집속부;를 포함하여 구성한다.

본 발명에 따른 평면 코일형 방사기를 갖는 UHF 온열치료기에 의하면, 37~42℃ 범위의 안정적인 심부열을 발생시켜 통증 완화 및 세포 활성화를 통해 환부의 상처치유와 회복효과를 향상시킨 효과가 있다.

또한, 인체와의 접촉식 구조로부터 출력신호의 손실을 방지하고, 전자파가 난반사하는 문제를 해결하여 안정적인 사용이 가능하도록 한 효과도 있다.

도 1은 종래의 마이크로파 치료기 구성에서 방사기 및 반사갓을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 UHF 온열치료기의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 블럭구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 UHF 온열치료기 외형을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 UHF 온열치료기에서 핸드피스의 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 UHF 온열치료기에서 핸드피스의 구성을 도시한 주요 부분 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.

발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 UHF 온열치료기의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 블럭구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 UHF 온열치료기 외형을 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명은 조작부(110), 전원공급부(120), 제어부(130), UHF 발생부(140)를 포함하여 구성된 본체(100)와, UHF 방사기(210), 반사갓(220), 집속부(230)를 포함하여 구성된 핸드피스(200)와, 본체(100)에서 발진된 극초단파를 핸드피스(200)에 전달하는 케이블(300)을 포함하여 구성한다.

조작부(110)는 본 발명 UHF 온열치료기의 동작에 필요한 설정을 위해 특정값 또는 명령을 입력할 수 있는 입력수단과, 현재 동작에 관한 상태값을 시각적으로 확인할 수 있는 표시수단을 포함한다.

전원공급부(120)는 본 발명 UHF 온열치료기의 동작에 관한 주파수 신호 생성 및 각 회로 동작에 필요한 전원을 공급한다.

제어부(130)는 본 발명 UHF 온열치료기의 전체 동작을 제어하는 것으로, 입력신호에 대응하는 출력신호를 생성하기 위해 각 회로부의 동작을 제어하고, 현재 상태값을 피드백하여 디스플레이에 표시하는 등 기기의 전체적인 동작을 제어한다. 또한, 조작부(110)를 통해 입력된 제어신호에 따라 고주파의 강도를 조절할 수 있으며, 트랜스를 통한 고전압을 발생시키거나 유지하는 기능을 포함한다.

UHF 발생부(140)는 상기 조작부(110)를 통해 입력된 특정값 또는 명령 신호에 따라 특정 주파수 신호를 생성하고, 생성된 신호를 증폭하여 출력하는 구성을 포함하는 것으로, 본 발명 극초단파를 이용한 온열치료기에서 요구되는 2.4~2.5GHz 주파수 신호를 생성 후 출력하며, 바람직하게는 2.5GHz 주파수 신호를 생성 후 출력한다.

바람직하게, 상기 UHF 발생부(140)는 마이크로파를 생성하는 마그네트론을 포함하고, 이는 후술되는 핸드피스(200)의 UHF 방사기(210)를 통해 외부로 방출한다.

바람직하게, 상기 UHF 발생부(140)는 전자파 차폐를 위해 모듈화된 구성으로 이루어지며, 발열 방지를 위한 다수의 방열판과, 모터와 팬으로 이루어진 공냉식 구성을 포함한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 UHF 온열치료기에서 핸드피스의 구성을 도시한 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 UHF 온열치료기에서 핸드피스의 구성을 도시한 주요 부분 단면도이다.

UHF 방사기(210)는 상기 UHF 발생부(140)를 통해 전달된 2.4~2.5GHz 주파수 신호를 외부로 방사하는 것으로, 극초단파가 균일성 있게 방사되도록 구리, 인청동 등의 전도성 소재로 이루어진 선재나 환봉이 평면 코일형 구조로 형성된다.

또한, 상기 평면 코일형 UHF 방사기(210)는 선재의 전체 길이가 20~30㎝ 범위에서 이루어지고, 선재 직경은 1~4㎜ 범위에서 이루어 짐이 바람직하며, 이는 인체 환부에 발생하는 심부열이 37~42℃ 범위를 유지하기 위함이다. 만약, UHF 방사기(210)를 구성하는 선재 길이가 20㎝ 미만으로 형성되거나 선재 직경이 1㎜ 미만으로 형성되면 심부열이 37℃에 도달하지 못해 세포활성 효과를 기대하기 어려우며, 선재 길이가 30㎝를 초과하여 형성되거나 선재 직경이 4㎜를 초과하면 심부열이 42℃를 초과할 수 있고, 특히 심부열이 45℃를 초과할 경우 세포가 사멸할 수 있기에 바람직하지 않다.

반사갓(220)은 UHF 방사기(210)로부터 출력된 극초단파 복사선이 광범위하게 흩어지는 것을 모아 집속 조사하기 위한 것으로, 일 면이 오목한 곡면을 형성한 금속재로 이루어지며, 오목한 부위에 UHF 방사기(210)가 배치되도록 형성한다.

집속부(230)는 UHF 방사기(210)를 사이에 두고 반사갓(220)과 대향하는 위치에서 극초단파 복사선을 집속하는 구성으로, 곡면으로 이루어진 합성수지재로 이루어짐이 바람직하며, 각각의 치료 목적에 따라 집속부(230)는 다양한 각도로 만곡된 곡면 형상으로 이루어짐이 바람직하다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

100 : 본체
110 : 조작부
120 : 전원공급부
130 : 제어부
140 : UHF 발생부
200 : 핸드피스
210 : UHF 방사기
220 : 반사갓
230 : 집속부
300 : 케이블

Claims (3)

1. 2.4~2.5GHz의 주파수 신호를 생성 후 출력하는 UHF 발생부(140); 및,
   상기 UHF 발생부(140)에서 공급된 2.4~2.5GHz 주파수 신호를 외부로 방사하는 것으로, 전도성 소재로 이루어진 선재나 환봉이 평면 코일형 구조로 형성된 UHF 방사기(210);
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면 코일형 방사기를 갖는 UHF 온열치료기.
   
2. 동작 설정을 위한 입력수단 및 동작 상태값을 확인할 수 있는 표시수단을 포함하는 조작부(110);
   각 구성부의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(120);
   입력신호에 대응하는 출력신호를 생성하기 위해 각 회로부의 동작을 제어하고, 현재 상태값을 피드백하여 오류를 검출하는 제어부(130);
   상기 조작부(110)를 통해 입력된 설정값에 따른 특정 주파수 신호를 생성하고, 생성된 신호를 증폭하여 2.5GHz의 주파수 신호를 생성 후 출력하는 UHF 발생부(140);
   상기 UHF 발생부(140)에서 공급된 2.5GHz 주파수 신호를 외부로 방사하는 것으로, 전도성 소재로 이루어진 선재나 환봉이 평면 코일형 구조로 형성된 UHF 방사기(210);
   상기 UHF 방사기(210)의 일측에 배치되어 극초단파 복사선이 광범위하게 흩어지는 것을 모아 집속 조사하기 위한 것으로, UHF 방사기(210)를 향한 일 면이 오목한 곡면으로 이루어진 금속재로 형성된 반사갓(220);
   상기 UHF 방사기(210)를 사이에 두고 반사갓(220)과 대향하는 위치에서 극초단파 복사선을 집속하는 구성으로, 외측 방향으로 만곡된 곡면을 형성한 집속부(230);
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평면 코일형 방사기를 갖는 UHF 온열치료기.
   
3. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 평면 코일형 구조의 UHF 방사기(210)는 선재의 전체 길이가 20~30㎝ 범위에서 형성되고, 선재 직경은 1~4㎜ 범위에서 형성되어 안정적인 심부열을 발생시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 평면 코일형 방사기를 갖는 UHF 온열치료기.