CN110876224A - 便携式等离子体装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种便携式等离子体装置，所述便携式等离子体装置便于携带并具有优异性能，并且能够通过容易地调整等离子体火焰来简单地、均匀地且局部地处理微结构诸如微孔板的内表面。

Description

便携式等离子体装置
技术领域
本公开涉及便携式等离子体装置。
背景技术
相关技术的讨论
等离子体主要用于材料的表面改性和涂覆、环境净化等的领域。最近，关于对生物医学领域的适用性的研究逐渐地扩大。而且，在近年来，已经研究使用低温大气压等离子体以在50℃或更低的温度的区域中进行灭菌或巴氏灭菌。在大多数的情况下，低温大气压等离子体装置的尖端的电极结构被形成为具有针状电极形状并呈各种配置和方案(这取决于电源)的针电极结构。在上述方案中，主要地，从外部注入惰性气体，并且向针电极结构施加高电压以产生等离子体。
同时，由于常规便携式等离子体装置主要是为皮肤美容而开发的，因此等离子体的强度弱，并且常规便携式等离子体装置的形式和产生等离子体的方法不适用于生物医学领域。为了在生物医学领域中积极地使用等离子体，需要装置的小型化和便携性以及装置的易控制性。然而，由于装置本身的尺寸，在常规生物医学领域中使用的表面处理等离子体装置难以根据用户的意图来调整等离子体火焰的强度，并且不易均匀地且局部地处理微结构诸如微孔板的内表面。
[现有技术文件]
[专利文件]
(专利文件1)韩国专利申请号10-1577207
(专利文件2)韩国专利申请公布号10-2018-0057809
发明内容
本公开涉及一种便携式等离子体装置，所述便携式等离子体装置便于携带并具有优异性能，并且能够通过容易地调整等离子体火焰来简单地、均匀地且局部地处理微结构诸如微孔板的内表面。
根据本公开的一个方面，提供了一种便携式等离子体装置，所述便携式等离子体装置包括：外壳；推动构件，所述推动构件定位在所述外壳的一个表面上并被安装成能够在所述外壳的纵向方向上向下移动以控制等离子体火焰的发射；保持构件，所述保持构件设置在与安装所述推动构件的一个表面相对的表面上；以及等离子体发射部分，所述等离子体发射部分定位在所述外壳的下部分上。
附图说明
通过参考附图详细地描述本公开的示例性实施例，本公开的上述和其他目的、特征和优点对本领域的普通技术人员将变得更显而易见，其中：
图1是根据第一实施例的便携式等离子体装置的透视图；
图2是根据第一实施例的便携式等离子体装置的前视图；
图3是根据第一实施例的便携式等离子体装置的侧视图；
图4是根据第一实施例的便携式等离子体装置的顶视图；
图5是根据第二实施例的便携式等离子体装置的前视图；
图6是根据一个实施例的等离子体发射部分的放大图；
图7是根据一个实施例的等离子体发射部分的部件的横截面图；以及
图8示出了根据第一实施例的便携式等离子体装置的部件的连接关系。
具体实施方式
由于本公开可以被修改为各种形式并包括各种示例性实施例，因此将在附图中示出具体示例性实施例并对其进行详细描述。然而，该描述并非旨在将本公开限制于具体示例性实施例，并且应当理解，属于本公开的精神和技术范围的所有改变、等同物和替换都被包括在本公开中。
诸如第一、第二等的术语可以用于描述各种部件，但是这些部件不应受这些术语的限制。这些术语仅用来将一个部件与另一个部件区分开。例如，第一部件可以称为第二部件，并且类似地，第二部件也可以称为第一部件，而不脱离本公开的范围。术语“和/或”表示多个相关项中的任一个或其组合。
应当了解，诸如“包括”、“具有”等的术语旨在指定存在特征、数目、步骤、操作、部件、零件或其组合，但是并不排除存在或添加一个或多个其它特征、数目、步骤、操作、部件、零件或其组合。
在详细地描述附图之前，本说明书中的配置单元的划分仅是按每个配置单元的主要功能进行的划分。换句话说，下面将描述的配置单元中的两个或更多个可以被组合成单个配置单元，或一个配置单元可以根据细分功能来划分为两个或更多个单元。下面将描述的配置单元中的每个可以另外地执行为除了负责主要功能之外的其他配置单元设定的功能中的功能的一部分或全部，并且由配置单元中的每个进行的一些主要功能可以专门地由其他配置单元进行和执行。
当执行方法或操作方法时，除非在上下文中清楚地提及具体顺序，否则可以以与所述的顺序不同的顺序执行该方法的步骤。换句话说，步骤可以以与所述的相同的顺序执行、基本上同时地执行、或以相反的顺序执行。
图1至图4是示出根据第一实施例的便携式等离子体装置的视图。参考图1至图4，本公开的便携式等离子体装置包括：外壳100；推动构件200，该推动构件定位在外壳100的一个表面上并被安装成能够在外壳100的纵向方向上向下移动以控制等离子体火焰的发射；保持构件300，该保持构件设置在与推动构件安装于的一个表面相对的表面上；以及等离子体发射部分400，该等离子体发射部分定位在外壳100的下部分上。
外壳100具有在轴向方向上延伸的中空形状并基本包括内部空间，并且可以被划分成抓握部分、上部分和下部分。“抓握部分”是外壳100的当用户使用便携式等离子体装置时用户用手抓握的部分。“上部分”是外壳100的当用户用手抓握便携式等离子体装置的抓握部分时定位在抓握部分的上方且相对于抓握部分不被抓握的部分。“下部分”是外壳100的当用户用手抓握便携式等离子体装置的抓握部分时相对于抓握部分定位在抓握部分的下方的部分。
推动构件200提供在外壳100的一个表面上，以便能够在外壳100的纵向方向上向下移动以控制等离子体火焰的发射。通过上述配置，本公开的便携式等离子体装置可以通过推动构件200的向下移动由等离子体发射部分400发射等离子体火焰。当用户在抓握外壳100时，通过由用户施加的用户的拇指作用在推动构件200上的向下力来调整向下移动。推动构件200还可以包括弹性构件(未示出)，该弹性构件被配置为使响应于向下施加的力而移动的推动构件200的位置返回到原始位置。
保持构件300提供在设有推动构件200的一个表面的相对表面上。保持构件300与用户的食指(或中指)的部分表面紧密接触，使得当力被施加到推动构件200时，可以稳定地抓握外壳100。作为一个具体示例，保持构件300可以具有弯曲形状，以便与用户的食指(或中指)的部分表面紧密接触。
通过使用推动构件200和保持构件300，用户可以向推动构件200施加适当的力以操作等离子体装置。因此，可以稳定地且容易地控制等离子体火焰的发射。另外，用户仅使用抓握外壳100的手的手指就能容易地且自由地操作提供在外壳100的上部分上的操作构件，诸如电源按钮113或设定按钮115，甚至当用户用一只手抓握外壳100而另一只手抓握小瓶、试管、孔板等时也是如此。
因此，本公开的便携式等离子体装置允许用户在操作所需的时间期间自由地使用等离子体装置，而不会对用户的拇指施加不适当的应力，使得等离子体装置能够在用户的控制下准确地且重复地操作。
外壳100可以包括气体入口111、充电端子112、电源按钮113、外部接地连接部分114、被配置为设定等离子体火焰的输出强度的设定按钮115以及被配置为显示设定和操作状态的显示部分116中的一个或多个。
气体入口111是被配置为从外部接收等离子体放电所需的气体的部分，并且可以连接到容纳气体的容器、槽罐等。连接可以使用软管、管、管道等执行。
充电端子112可以连接到外部电源以对电池121充电。电源按钮113可以打开/关闭等离子体装置。
可以进一步包括外部接地连接部分114。外部接地连接部分114可以连接到接地线(未示出)以接地连接到外部金属板(未示出)。当外部接地连接部分114和外部金属板通过接地线彼此连接时，等离子体火焰的发射强度可以增大，并且因此提高对小瓶、试管、孔板等的内表面进行改性、涂覆和灭菌的效率。外部金属板由导电材料制成，并且诸如小瓶、试管、孔板等的等离子体火焰发射目标放置在外部金属板与等离子体发射部分之间。
此外，外壳100可以包括设定按钮115和显示部分116。设定按钮115可以设定等离子体火焰的输出强度。除了显示设定强度之外，显示部分116还可以显示等离子体装置的操作所需的信息，诸如电池121的剩余电量。
外部电源按钮113、设定按钮115和显示部分116可以定位在外壳100的上部分上。因此，用户可以在抓握外壳100时用抓握等离子体装置的外壳100的手的手指容易地且自由地操作电源按钮113和设定按钮115，并且响应于按钮的操作而清楚地看到显示部分116的信号。
同时，在根据本公开的第一实施例中，如图1至图4所示，外壳100的连接到等离子体发射部分400的下部分可以具有相对于纵向方向的中心轴线对称的形状。
另外，在根据本公开的第二实施例中，如图5所示，等离子体发射部分400可以被形成为在纵向方向上相对于外壳的中心轴线偏置向一侧的非对称形状。当等离子体发射部分400被定位成非对称地偏置向一侧时，用户可以在抓握和使用便携式等离子体装置时容易地掌握等离子体火焰的发射状态。另外，当用户用一只手抓握便携式等离子体装置而用另一只手握住小瓶、试管等时，通过倾斜便携式等离子体装置就便于以自然的姿势使用便携式等离子体装置。另外，当在使用之后安置装置时，与周围对象的分隔距离变长，使得可以防止电极的污染。
如图6所示，等离子体发射部分400包括发射电极401、接地电极402和在其端部部分处的介电壁403，等离子体发射穿过该介电壁403。
发射电极401可以由诸如但不限于金、铂、银、铜、钼-锰、铝、不锈钢或其合金的材料制成，并且可以由各种导电金属制成。可以通过连接到气体管124向发射电极401供应通过气体入口111引入的气体。通过向如上所述供应的气体施加电压以产生和发射等离子体火焰来执行等离子体放电。发射电极401可以是中空管道或管的形状，气体可以通过该中空管道或管移动到电极中。可以通过调整发射电极401的形状和内部中空大小来控制发射的等离子体火焰的形式。
在一个具体示例中，当发射电极401具有中空管道或管形状时，为了产生适于处理微结构诸如微孔板的内表面的等离子体火焰，管道或管的内径可以是但不限于在0.05mm至3.0mm的范围内。
接地电极402可以被设置成与发射电极401间隔开，以便包围发射电极401的周边。与发射电极401类似，接地电极402可以由诸如但不限于金、铂、银、铜、钼-锰、铝、不锈钢或其合金的材料制成，并且可以由各种导电金属制成。接地电极402也可以由塑料、丙烯酸酯、树脂、基于陶瓷或基于石英的材料形成，并且塑料材料的表面可以涂覆有上述金属材料。
介电壁403定位在发射电极401与接地电极402之间，以防止发射电极401和接地电极402彼此直接接触。介电壁403可以由基于塑料、丙烯酸酯、树脂，陶瓷或石英的材料制成，并且可以涂覆在发射电极401和接地电极402中的至少一个上。
发射电极401和接地电极402可以因等离子体发射部分400的这种配置而进行操作，从而产生等离子体火焰。发射的等离子体火焰包括自由基和离子。产生的自由基和离子可以对微结构诸如微孔板的内表面进行改性、涂覆或灭菌。
同时，当外部接地连接部分114通过连接到接地线而连接到外部金属板(外部接地)时，接地电极402可以不操作，并且发射电极401和外部金属板可以彼此相互作用以将等离子体火焰放出到放置在发射电极401与外部金属板之间的等离子体处理目标。
另外，如图7所示，等离子体发射部分400还可以在其一端包括透明构件404。透明构件404可以由基于塑料、丙烯酸酯、树脂、陶瓷或石英的材料形成。通过提供透明构件404，用户可以容易地掌握等离子体火焰的发射状态。
图8示出了本公开的便携式等离子体装置的每个部件的连接关系。外壳100的内部空间可以包括电池121、振荡器122、变压器123、气体管124、阀125和控制电路126。
电池121连接到充电端子112以进行充电和放电，并且可以是可附接和可拆卸的。振荡器122用作发电机，并且从电池接收DC电力并输出AC电力。变压器123改变从振荡器122输出的AC电力的电平。气体管124连接到气体入口111，以将从外部引入的气体输送到发射电极401。阀125连接到气体管124的一部分以通过打开和关闭操作来控制气体移动。控制电路126与电源按钮113、外部接地连接部分114、设定按钮115、显示部分116、电池121、振荡器122、变压器123、阀125、发射电极401、接地电极402等在电路中连接以控制等离子体装置的整体设定和操作，诸如打开或关闭等离子体装置、设定等离子体火焰的发射强度、打开和关闭阀125、操作发射电极401、设定接地电极402、以及操作外部接地连接部分114。
同时，在阀125打开之后，可以在经过预定时间之后发生发射电极401的放电。当发射电极401以这样的时间差进行放电时，可以防止通过与大气中的氮(N2)反应而产生等离子体火焰，并且仅纯粹地使用所使用的气体产生所需种类的等离子体火焰。另外，由于在气体的发射之后执行放电，因此可以减少不必要的功耗，可以通过发射气体的压力来去除污染物，诸如存在于小瓶、试管、孔板等的表面上的细尘，并且可以将等离子体火焰的初始发射强度控制为恒定水平。在具体示例中，可以通过控制电路126的设定来调整打开后直至放电为止所花费的时间。
根据本公开，可以提供一种便携式等离子体装置，所述便携式等离子体装置便于携带并具有优异性能，并且能够通过容易地调整等离子体火焰来简单地、均匀地且局部地处理微结构诸如微孔板的内表面。
本实施例和附于本说明书的附图仅清楚地示出包括在上述公开内容中的技术构思的一部分，并且对本领域的技术人员将显而易见的是，本领域的技术人员可容易地设想的各种修改和具体实施例在本公开的技术范围的前述描述的范围内。

Claims (8)

1.一种便携式等离子体装置，包括：
外壳；
推动构件，其定位在所述外壳的一个表面上并被安装成能够在所述外壳的纵向方向上向下移动以控制等离子体火焰的发射；
保持构件，其设置在与安装所述推动构件的一个表面相对的表面上；以及
等离子体发射部分，其定位在所述外壳的下部分上。
2.根据权利要求1所述的便携式等离子体装置，还包括气体入口、充电端子、电源按钮、外部接地连接部分、被配置成设定所述等离子体火焰的输出强度的设定按钮、以及被配置成显示设定和操作状况的显示部分。
3.根据权利要求1或2所述的便携式等离子体装置，其中所述等离子体发射部分形成为在所述纵向方向上相对于所述外壳的中心轴线偏置向一侧的非对称形状。
4.根据权利要求3所述的便携式等离子体装置，其中所述等离子体发射部分包括：
发射电极，其被配置成执行等离子体放电；
接地电极，其被设置成与所述发射电极间隔开，以包围所述发射电极的周边；以及
介电壁，其定位在所述发射电极与所述接地电极之间。
5.根据权利要求4所述的便携式等离子体装置，其中所述介电壁涂覆在所述发射电极和所述接地电极中的至少一个上。
6.根据权利要求5所述的便携式等离子体装置，其中在所述等离子体发射部分的一端处设置透明构件。
7.根据权利要求6所述的便携式等离子体装置，其中所述外壳的内部空间还包括：
电池，其连接到所述充电端子以进行充电和放电；
振荡器，其被配置成从所述电池接收DC电力并输出AC电力；
变压器，其被配置成改变所述AC电力的电平；
气体管，其连接到气体入口；
阀，其连接到所述气体管的一部分以通过打开和关闭操作来控制气体移动；以及
控制电路，其被配置成控制所述等离子体装置的设定和操作。
8.根据权利要求7所述的便携式等离子体装置，其中在所述阀打开之后，在经过预定时间之后执行所述发射电极的放电。
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