KR101762640B1 - 피부 마사지 플라즈마 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 제공한다. 이 롤러형 대기압 플라즈마 장치는 피부에 접촉하여 회전하고 그 표면에 유전체로 코팅된 롤러 전극; 상기 롤러 전극에 삽입되어 상기 롤러 전극이 회전하도록 회전축을 제공하는 지지축; 상기 지지축을 지지하고 상기 지지축에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터; 상기 전기 커넥터가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재; 상기 전기 커넥터에 전력을 공급하는 전원부; 및 상기 지지축, 전기 커넥터, 및 절연 베이스 부재를 수납하고, 상기 롤러 전극의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부를 포함한다.

Description

피부 마사지 플라즈마 장치{Skin Massage Plasma Apparatus}

본 발명은 대기압 플라즈마 장치에 관한 것으로, 교환이 용이한 롤러 전극을 채용한 피부 미용을 위한 롤러형 피부 마사지 플라즈마 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사람의 피부는 표피층, 진피층, 지방조직으로 이루어져 있는데, 이러한 피부를 관리하기 위해서는 영양분을 피부에 꾸준히 공급하고 피부에 쌓여 있는 노폐물 및 독소를 제거해야 한다. 여기서, 영양분을 공급하는 방법으로는 화장품 또는 비타민 등을 피부에 침투시키는 방법이 있고, 노폐물 및 독소를 제거하는 방법으로는 화장품이나 마사지, 찜질 등을 하는 방법이 있다.

물질 중 가장 낮은 에너지 상태는 고체이다. 고체가 에너지를 받아 차츰 액체로 되고 그 다음에는 기체로 전이된다. 이때 중성 기체에 이온화 에너지 이상의 충분한 에너지가 인가되면 이온화 및 전자와 이온의 재결합에 의하여 전자, 이온, 중성 원자 및 분자로 이루어진 플라즈마를 만들 수 있다.

플라즈마 내부에는 양전하, 음전하가 거의 같은 양으로 혼재하여 자유 입자에 가까운 브라운 운동을 하면서도 전기적으로 중성을 유지하고 있기 때문에 전기적으로 이온화된 전도성 가스종이라 불린다.

플라즈마는 플라즈마 밀도, 전자 온도, 종들 간의 열평형 정도, 발생방식, 응용분야 등 여러 구분 기준이 있지만 밀도와 전자온도로 분류하는 것이 가장 기본적이다. 플라즈마를 열평형 정도에 의해서 구분하여, 국부열평형(local thermal equilibrium ; LTE)과 비국부 열평형(non-LTE)으로 나눌 수 있고, 국부열평형이란 용어는 플라즈마 입자의 모두의 온도가 플라즈마의 국부적 영역에서 같은 열역학적 상태를 의미한다.

대기압 플라즈마는 주로 물질의 표면 개질 및 코팅, 환경 정화 등의 분야에 활용된다. 최근에는 생체 적용과 바이오 메디칼 분야의 응용 가능성으로 연구가 확대되고 있다. 바이오 메디칼 분야에서 대기압 플라즈마 제트 장치가 많이 연구되고 있다.

플라즈마 제트의 전극 구조는 대부분 침 형태의 바늘 전극 구조이고, 전원 장치에 따라 다양한 구성 방식이 연구되고 있다. 주로 외부로부터 불활성 가스가 주입되고, 바늘 전극 구조에 고전압이 가해져 플라즈마가 발생한다. 소형의 원형 평행 평판의 중심에 작은 구성을 설치한 유전체 장벽 방전(dielectric barrier discharge; DBD) 방식의 플라즈마 제트 장치도 소개되고 있다.

플라즈마 제트의 전원 장치는 구동 주파수에 따라 여러 종류가 소개되고 있다. 수십 내지 수백 kHz의 저주파 방전의 전원 장치로는 DC 펄스 전원과 AC 전원이 있다. 고주파 방전의 MHz 내지 GHz 범위로는 RF(radio frequency)와 MW(microwave) 발생기가 있다. 각각의 전원 장치에 따른 소비 전력은 응용 분야에 따라 다르다. 바이오 메디칼 분야에 사용되는 플라즈마 제트의 소비 전력은 대부분 100 와트 이하이다.

플라즈마 제트는 살균과 멸균을 목적으로 많이 사용한다. 산소 라디칼을 포함하는 플라즈마를 이용하여 치아 미백과 병원균 파괴, 혈액 응고 등으로 활용이 연구되고 있다. 이러한 바이오 메디칼 분야의 활용에서 주요한 이슈들은 장치의 소형화와 제어의 용이성, 인체에 대한 안정성 확보이다.

생체의 세포나 인체에 직접 적용하기 위하여 전기적인 충격에 대한 안정성 확보가 중요한 과제이다. 그러므로, 안정성 확보를 위해서는 고전압의 전극이 시료 및 인체에 직접 접촉하지 않아야 한다. 전극에 인가되는 구동 전압을 낮게 하고, 플라즈마 전류량을 1 내지 2 mA 의 작은 값으로 제어하여 생체에 대한 전기적인 충격이 없도록 해야 한다. 인체가 감지할 수 있는 최소 전류가 60 Hz 상용 주파수 교류에서 성인 남자의 경우 약 1mA이며, 주파수의 증가에 따라 감지 전류는 증가한다. 또한, 고통을 느끼는 전류는 7 내지 8 mA이며, 그 이상의 높은 전류는 전기적 뿐만 아니라 열적으로 위험한 요소가 된다.

한편, 플라즈마를 이용하여 피부 자극을 제공하는 장치가 연구되고 있다. 한국 등록 특허 제10-1212749호에는 "피부질환치료장치"가 개시되어있다. 이 발명에서는, 피부에 플라즈마를 노출시키기 위하여, 전력 전극과 접지 전극을 사용하여, 전력 전극과 접지 전극 사이에 방전을 수행한다. 피부가 상기 플라즈마에 접근함에 따라, 피부는 플라즈마에 노출된다. 이러한 구조는 안정적인 플라즈마 방전이 가능할 수 있으나, 피부의 형상에 따른 플라즈마 처리가 어렵다. 또한 많은 전기적 작용이 피부의 한 점에서 일어날 수 있어, 피부에 전기적 화상을 줄 수 있다. 또한, 전력 전극과 접지 전극을 사용하는 구조는 피부가 닿기 전에 플라즈마가 발생하므로, 전력의 소비가 증가한다.

피부의 형상을 따라가면서 피부를 자극하는 기술이 요구된다. 또한, 접지 전극과 전력 전극 사이에 아크 방전이 발생하지 않는 기술이 요구된다.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 피부에 마찰을 최소화하면서 편안함 감각을 제공하면서 안정적인 플라즈마 미용 처리를 제공하는 대기압 플라즈마 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 3차원적 자유곡면과 그 표면을 둘러싼 유전체를 갖는 플라즈마 전극에 대한 것으로, 여기서 자유곡면이라 함은 어떠한 기하학적 모양의 곡면도 가능함을 뜻한다. 따라서 상기한 원기둥 모양의 롤러 전극 표면 뿐만 아니라, 볼록 오목한 롤러 표면, 그리고 롤러가 아닌 고정형 전극이라도 3차원적 곡면표면을 가진 모든 모양의 전극을 갖는 유전체 장벽 방전 전극에 대한 발명이다. 이러한 곡면표면전극은 피부와 전극과의 플라즈마 발생 면적을 극대화 함으로써 플라즈마 발생에 의한 피부미용 개선효과를 극대화 시킬 수 있다. 3차원적 곡면전극은 여러 가지 곡면 형상을 갖는 얼굴과 신체 각 부위에 최적화시킬 수 있어, 국소피부영역에 대한 플라즈마 미용 효과를 극대화 시킬 수 있다. (예: 기존의 전극으로는 잘 닿을 수 없는 콧방울, 미간, 눈주위 구조에 적합한 전극모양) 또한 이러한 여러 가지 표면모양의 전극들 다수 만든 뒤, 그 용도에 따라 탈부착이 용이한 전극구조를 갖게 함으로써 플라즈마 시술효과를 더 높일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마 장치는 피부에 접촉하여 회전하고 그 표면에 유전체로 코팅된 코팅층을 포함하는 롤러 전극; 상기 롤러 전극에 삽입되어 상기 롤러 전극이 회전하도록 회전축을 제공하는 지지축; 상기 지지축을 지지하고 상기 지지축에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터; 상기 전기 커넥터가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재; 상기 전기 커넥터에 전력을 공급하는 전원부; 및 상기 지지축, 전기 커넥터, 및 절연 베이스 부재를 수납하고, 상기 롤러 전극의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전기 커넥터는 암 커넥터와 숫 커넥터를 포함하는 원터치 전기 커넥터이고, 상기 숫 커넥터의 일단은 상기 지지축을 지지하고, 상기 숫 커넥터의 타단은 상기 암 커넥터에 삽입되고, 상기 암 커넥터는 절연 베이스 부재에 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 숫 커넥터는 상기 지지축에 결합하는 지지축 연결부; 상기 지지축 연결부에서 연장되고 연장 방향에서 수직하게 돌출되는 삽입 걸림부; 원기둥 형상이고 상기 삽입 걸림부에서 연속적으로 연장되고 직경이 국부적으로 감소하다가 증가하는 볼 삽입부; 및 상기 볼 삽입부에서 연속적으로 연장되고 직경이 점차 감소하는 테이퍼부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 암 커넥터는 중심에 관통홀을 포함하고 상기 관통홀을 통하여 상기 테이퍼부 및 상기 볼 삽입부가 삽입되는 암 커넥터 몸체부; 상기 암 커넥터 몸체부의 측면에서 형성된 보조 관통홀에 삽입되고, 상기 볼 삽입부에 결합하고 적어도 반구를 포함하는 볼; 상기 볼에 탄성을 제공하고 상기 보조 관통홀에 삽입되는 스프링부; 및 상기 보조 관통홀의 입구를 막는 마개부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지축 연결부는 상기 지지축이 삽입되는 지지 관통홀을 포함하고, 상기 지지축은 상기 지지축 연결부의 지지 관통홀에 삽입되어 회전할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지축 연결부와 상기 지지축은 서로 고정 결합할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 롤러 전극은 2 개이고, 상기 롤러 전극은 그 중심축을 관통하는 중심 관통홀을 포함하고, 상기 지지축은 상기 중심 관통홀에 삽입되고, 상기 롤러 전극의 노출된 외측단에서 상기 중심 관통홀에 삽입되어 상기 지지축에 각각 결합하는 롤러 전극 이탈 방지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 롤러 전극 이탈 방지부는 볼트, 테이퍼 핀, 또는 평행핀일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 롤러 전극은 그 중심축을 관통하는 중심 관통홀을 포함하고, 상기 지지축은 상기 중심 관통홀에 삽입되고, 상기 지지축의 양단에 각각 연결되어 서로 나란히 연장된 후 절곡되어 상기 지지축의 연장 방향에서 서로 결합하고, 상기 전기 커넥터에 결합하는 상기 롤러 전극의 이탈을 방지하는 롤러 전극 이탈 방지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 롤러 전극은 그 표면에 형성된 패턴을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 케이스부는 상기 전원부를 수납하는 케이스 몸체부; 상기 케이스 몸체부의 상부면에서 돌출되는 덮개 가이드부; 및 상기 덮개 가이드부에 끼움 결합하고 상기 롤러 전극의 일부가 돌출되도록 개구부를 포함하는 덮개부를 포함할 수 있다. 상기 절연 베이스 부재는 상기 케이스 몸체부의 상부면에 배치되고, 상기 덮개부가 제거된 상태에서, 상기 롤러 전극, 상기 전기 커넥터, 및 상기 절연 베이스 부재는 외부로 노출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 롤러 전극은 자유곡면 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 대기압 플라즈마 장치는 곡면 부위를 통하여 피부에 접촉하는 플라즈마를 형성하고 유전체로 코팅된 코팅층을 포함하는 고정 전극; 상기 고정 전극을 지지하고 상기 고정 전극에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터; 상기 전기 커넥터가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재; 상기 전기 커넥터에 전력을 공급하는 전원부; 및 상기 전기 커넥터, 및 절연 베이스 부재를 수납하고, 상기 고정 전극의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전기 커넥터는 암 커넥터와 숫 커넥터를 포함하는 원터치 전기 커넥터이고, 상기 숫 커넥터의 일단은 상기 고정 전극을 지지하고, 상기 숫 커넥터의 타단은 상기 암 커넥터에 삽입되고, 기 암 커넥터는 절연 베이스 부재에 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 숫 커넥터는 상기 고정전극에 결합하는 고정전극 연결부; 상기 고정전극 연결부에서 연장되고 연장 방향에서 수직하게 돌출되는 삽입 걸림부; 원기둥 형상이고 상기 삽입 걸림부에서 연속적으로 연장되고 직경이 국부적으로 감소하다가 증가하는 볼 삽입부; 및 상기 볼 삽입부에서 연속적으로 연장되고 직경이 점차 감소하는 테이퍼부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 암 커넥터는 중심에 관통홀을 포함하고 상기 관통홀을 통하여 상기 테이퍼부 및 상기 볼 삽입부가 삽입되는 암 커넥터 몸체부; 상기 암 커넥터 몸체부의 측면에서 형성된 보조 관통홀에 삽입되고, 상기 볼 삽입부에 결합하고 적어도 반구를 포함하는 볼; 상기 볼에 탄성을 제공하고 상기 보조 관통홀에 삽입되는 스프링부; 및 상기 보조 관통홀의 입구를 막는 마개부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고정 전극은 그 표면에 형성된 패턴을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 케이스부는 상기 전원부를 수납하는 케이스 몸체부; 상기 케이스 몸체부의 상부면에서 돌출되는 덮개 가이드부; 및 상기 덮개 가이드부에 끼움 결합하고 상기 고정 전극의 일부가 돌출되도록 개구부를 포함하는 덮개부를 포함하고, 상기 절연 베이스 부재는 상기 케이스 몸체부의 상부면에 배치되고, 상기 덮개부가 제거된 상태에서, 상기 고정 전극, 상기 전기 커넥터, 및 상기 절연 베이스 부재는 외부로 노출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고정 전극은 자유곡면 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 롤러 전극은 피부를 따라 회전함에 따라 피부에 마찰을 주지 않고 편안한 감각을 제공할 수 있다. 또한, 롤러 전극의 표면에 형성된 패턴은 안정적인 방전 간격을 유지하여 공간적으로 균일한 방전을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 롤러 전극은 사용위치에 따라 다양한 형태로 용이하게 교체될 수 있고, 휴대하기 편하며, 롤러 전극 또는 전기 커넥터를 제거하여 용이하게 청소 또는 교체될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정 전극은 피부의 형상을 따라 제작되고, 용이하게 교체될 수 있고, 휴대하기 편하며, 전기 커넥터를 제거하여 용이하게 청소 또는 교체될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 덮개부를 제거한 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 개념도이다.
도 4는 롤러 전극과 피부 사이의 플라즈마 발생을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 전기 커넥터를 설명하는 사시도이다.
도 6은 도 1의 롤러 전극 및 전기 커넥터를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 단면도이다.
도 10a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러 전극의 사시도이다.
도 10b는 도 10a의 롤러 전극의 단면도이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러 전극의 도면들이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 단면도이다.
도 16은 도 15의 전기 커넥터를 설명하는 사시도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정 전극의 도면들이다.

플라즈마 피부미용 장치는 인체의 피부와 플라즈마 전극 사이에 플라즈마를 발생시켜 피부를 개선시키는 피부미용장치이다. 이때 플라즈마 전극과 피부 사이에 인체에 무해한 크기의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키는데, 플라즈마를 용이하게 발생시기기 위해 도체전극에 유전체를 코팅하는 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge; DBD)이 사용된다. 또한 플라즈마는 전극이 직접피부와 접촉하지 않고 약간의 거리를 유지했을 때 발생한다. 따라서 부드러운 곡면을 가진 사람의 피부와 플라즈마 전극 사이에 적당한 간격이 항상 유지되어야 플라즈마 발생이 용이하게 된다. 그러나 플라즈마 전극 코팅재료로 많이 쓰이는 세라믹은 물질과 제조특성상 평평하게 밖에 만들 수 없어 평평한 전극이 피부에 달라붙는 면적이 많아 실제 플라즈마가 유효하게 방전되는 면적이 축소될 뿐 아니라, 전극과 피부와의 접촉마찰로 인한 불쾌감 및 플라즈마 전극의 원할한 이동을 어렵게 하였다. 이러한 불편을 해소하고자 종전의 특허 (출원번호 10-2015-0134377 대기압 플라즈마 장치)는 유전체로 코팅 된 원기둥 모양의 롤러 전극을 도입하여 피부와 전극 사이의 접촉에 의한 불쾌감을 줄이고, 안정적인 플라즈마 발생공간을 확보하도록 만들기도 하였다.

본 발명의 일 실시예에 따른 롤러형 대기압 플라즈마 장치는 플라즈마를 이용하여 피부 자극을 제공할 수 있다. 상기 대기압 플라즈마 장치는 전기 면도기와 같이 내부에 충전지를 탑재하고, 상기 충전지는 외부 전원으로 부터 재충전될 수 있다. 또한, 상기 대기압 플라즈마 장치는 면도기와 유사한 형태로 인체의 손으로 잡을 수 있는 케이스부를 포함하고, 상기 케이스에는 접지부재가 장착되고, 손은 상기 접지 부재와 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 상기 플라즈마 장치의 고전압이 인가되는 롤러 전극과 처리하고자 하는 인체의 피부 사이에 전기장이 형성된다. 상기 전기장은 유전체 장벽 방전을 통하여 대기압 플라즈마를 형성하여 피부를 자극하고 살균할 수 있다.

상기 롤러형 대기압 플라즈마 장치는 회전하는 롤러 전극를 채용하여 피부와의 마찰을 최소화하여 접촉에 의한 편안한 감각을 제공할 수 있다. 상기 롤러 전극은 인체의 부위에 따라 다양한 형태로 교환될 수 있다. 또한, 고전압에 의한 아크 발생을 억제하고, 인체의 감전을 방지하기 위하여, 상기 롤러 전극은 표면에 절연체로 코팅된다. 상기 절연체는 쉽게 제거되지 않도록 알루미늄 산화막과 같은 세라믹 재질일 수 있다.

상기 대기압 플라즈마 장치는 평판형 전극에 비하여 사용자 입장에서 편의성을 향상시킬 수 있고, 제품의 원가 절감를 제공할 수 있다.

상기 롤러 전극의 형태는 구형(sphere) 또는 원통형(cylinder) 형태로 착탈이 가능하여, 롤러 전극을 교체하면서 여러 부위를 관리할 수 있다. 전극의 형태는 타원 형태, 구 형태, 또는 실린더 형태일 수 있다. 신체의 다양한 부위에 대하여 전극을 교체하면서 플라즈마 처리가 가능하다. 전극 형태가 곡면 형태를 띤 경우, 평면 타입에 비하여 매끄럽게 피부의 표면을 처리할 수 있어 사용감이 좋아진다. 전극과 피부의 일부가 접촉하고, 플라즈마는 접촉하지 않는 부분에서 발생하여 전극에 대한 자유도를 높일 수 있다.

상기 롤러 전극의 회전하는 부분과 지지하는 부분은 모두 도체로 제작되고, 특별한 기구적인 구조 없이 약간의 공차를 가지고 끼워진 구조로 회전하면서 자연스럽게 전기적 접촉을 제공할 수 있다. 회전하는 부분과 지지하는 부분이 서로 접촉하는 부위는 전기적 접촉을 위하여 직접 접촉한다. 나머지 부위는 안전을 위하여 바깥 부분은 절연체로 코팅되거나 절연체로 덮일 수 있다. 절연체 코팅은 알루미나와 같은 세라믹 재질, 테프론, 또는 폴리이미드일 수 있다. 상기 절연체 코팅의 두께는 50 ~ 500 마이크로 미터 정도가 바람직할 수 있다. 절연체 코팅의 두께는 유전상수와 전압에 따른 절연파괴를 고려하여 정해진다.

플라즈마는 상기 피부와 상기 롤러 전극 사이의 간격이 소정의 조건을 충족하면 발생한다. 따라서, 상기 피부와 상기 롤러 전극 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위하여, 상기 롤러 전극의 표면에는 다양한 형태의 패턴이 형성될 수 있다. 상기 패턴의 형태는 특정한 방향으로 진행하는 트렌치형, 홀형, 돌출형일 수 있다. 이에 따라, 상기 롤러 전극이 피부를 따라 이동하면서, 상기 롤러 전극과 상기 피부 사이에 플라즈마를 형성하고, 상기 플라즈마는 피부를 자극 및 살균하여 피부 미용 효과를 제공할 수 있다.

상기 롤러 전극의 돌출부는 피부를 자극하여 마사지 효과를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 롤러 전극은 지압 마사지 기구와 동일한 기능을 제공할 수 있다.

롤러 전극의 세정 및 교체를 위하여 롤러 전극을 탈부착할 수 있도록 한다. 롤러 전극 탈부착시 간단하게 교체하기 위하여 볼트를 사용하지 않고 원터치 방식으로 구성될 수 있다. 전극만을 교체하는 구조 및 전극 모듈을 교체하는 구조가 가능하다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공 되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성 요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 사시도이다.

도 2는 도 1의 덮개부를 제거한 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 사시도이다.

도 3은 도 1의 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 개념도이다.

도 4는 롤러 전극과 피부 사이의 플라즈마 발생을 나타내는 단면도이다.

도 5는 도 1의 전기 커넥터를 설명하는 사시도이다.

도 6은 도 1의 롤러 전극 및 전기 커넥터를 나타내는 단면도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 롤러형 대기압 플라즈마 장치(100)는 피부에 접촉하여 회전하고 그 표면에 유전체(135)로 코팅된 롤러 전극(134); 상기 롤러 전극(134)에 삽입되어 상기 롤러 전극(134)이 회전하도록 회전축을 제공하는 지지축(132); 상기 지지축(132)을 지지하고 상기 지지축(132)에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터(150); 상기 전기 커넥터(150)가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재(164); 상기 전기 커넥터(150)에 전력을 공급하는 전원부(140); 및 상기 지지축(132), 전기 커넥터(150), 및 절연 베이스 부재(164)를 수납하고, 상기 롤러 전극(134)의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부(110)를 포함한다.

상기 케이스부(100)는 상기 전원부(140)를 수납하는 케이스 몸체부(110a); 상기 케이스 몸체부(110a)의 상부면에서 돌출되는 덮개 가이드부(116); 및 상기 덮개 가이드부(116)에 끼움 결합하고 상기 롤러 전극(134)의 일부가 돌출되도록 개구부(112a)를 포함하는 덮개부(112)를 포함할 수 있다. 상기 절연 베이스 부재(164)는 상기 케이스 몸체부(110a)의 상부면에 배치되고, 상기 덮개부(112)가 제거된 상태에서, 상기 롤러 전극(134), 상기 전기 커넥터(150), 및 상기 절연 베이스 부재(164)는 외부로 노출될 수 있다.

상기 케이스 몸체부(110a)는 플라스틱 재질의 절연체 또는 알루미늄과 같은 도체로 형성될 수 있다. 상기 케이스 몸체부(110a)는 사람의 손으로 잡을 수 있을 정도의 크기를 가진 직육면체 또는 직육면체에서 변형된 형태일 수 있다. 상기 케이스부(110)는 전기 면도기의 케이스와 유사하게 다양한 형태로 변형될 수 있다.

상기 덮개부(112)는 절연체로 형성되고, 상기 롤러 전극(134)의 일부를 외부로 노출시키도록 개구부(112a)를 포함할 수 있다. 상기 덮개부(112)는 상기 덮개 가이드부(116)와 끼움 결합하고 분해/결합할 수 있다. 상기 덮개부(112)는 상기 케이스 몸체부(110a)와 정렬될 수 있다. 이에 따라, 상기 덮개부(112)가 제거된 경우, 상기 롤러 전극(134) 및 상기 전기 커넥터(150)가 노출되고, 상기 롤러 전극(134) 또는 숫 커넥터(152)는 분해되어 다른 종류로 교환되거나 청소될 수 있다.

상기 절연 베이스부(164)는 상기 케이스 몸체부(110a)의 상부면을 덮도록 배치되어 내부와 외부를 구획할 수 있다. 상기 덮개 가이드부(116)는 상기 케이스 몸체부의 상부 내측면에서 외부로 돌출된 판 형태일 수 있다. 상기 덮개 가이드부(116)는 상기 덮개부와 끼움 결합하는 한 다양한 형태로 변형될 수 있다. 상기 덮개 가이드부(116)는 도체 또는 유전체일 수 있다.

상기 케이스부(110)로부터 상기 롤러 전극(134) 또는 상기 숫 커넥터(152)를 착탈식으로 교체할 수 있도록 하여, 다양한 크기와 모양의 전극을 신체 부위에 따라서 사용할 수 있도록 하며, 유지 관리를 편리하게 할 수 있다.

상기 케이스 몸체부(110a)가 절연체인 경우 별도의 접지 부위(113)를 포함한다. 상기 접지 부위(113)는 손에 의하여 접촉하고, 인체를 전기적으로 접지시킨다. 이에 따라, 상기 전원부(140)는 상기 롤러 전극(130)과 상기 피부 사이에 고전압을 제공한다.

상기 케이스부(110)는 전원 스위치(114)를 포함할 수 있다. 상기 전원 스위치(114)는 전원부의 동작을 온/오프시킬 수 있다.

절연 베이스 부재(164)는 상기 케이스 몸체부(110a)의 상부면을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 절연 베이스 부재(164)에는 전기 커넥터(150)가 설치되어 전기적 절연이 요구된다. 상기 절연 베이스 부재(164)에서는 전선이 통과할 수 있도록 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 절연 베이스 부재(164)의 하부면에는 충분한 강도 및 전자파 차폐 기능을 수행하는 도전 베이스 부재(162)가 배치될 수 있다.

상기 전기 커넥터(150)는 암 커넥터(151)와 숫 커넥터(152)를 포함하는 원터치 전기 커넥터일 수 있다. 상기 숫 커넥터(152)의 일단은 상기 지지축(132)을 지지하고, 상기 숫 커넥터(152)의 타단은 상기 암 커넥터(151)에 삽입될 수 있다. 상기 암 커넥터(151)는 상기 절연 베이스 부재(164)에 고정될 수 있다. 원터치 방식의 전기 커넥터는 다양하게 변형될 수 있다. 상기 암 커넥터(151) 및 상기 숫 커넥터(152)는 도전체로 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 숫 커넥터(152)는 상기 지지축(132)에 결합하는 지지축 연결부(152d); 상기 지지축 연결부(152d)에서 연장되고 연장 방향에서 수직하게 돌출되는 삽입 걸림부(152c); 원기둥 형상이고 상기 삽입 걸림부(152c)에서 연속적으로 연장되고 직경이 국부적으로 감소하다가 증가하는 볼 삽입부(152b); 및 상기 볼 삽입부(152b)에서 연속적으로 연장되고 직경이 점차 감소하는 테이퍼부(152a)를 포함할 수 있다. 상기 지지축 연결부(152d)는 상기 지지축(132)이 삽입되는 지지 관통홀(152e)을 포함하고, 상기 지지축(132)은 상기 지지축 연결부의 상기 지지 관통홀(152e)에 삽입되어 회전할 수 있다. 이에 따라, 상기 지지축(132)은 상기 지지축 관통홀(152e)을 중심으로 회전할 수 있으며, 상기 롤러 전극(134)은 상기 지지축(132) 및/또는 상기 지지축 관통홀(152e)을 중심으로 회전할 수 있다. 원활한 회전을 위하여, 상기 지지축 관통홀(152e) 및/또는 상기 롤러 전극의 중심 관통홀(134a)에는 도전성 부싱 베어링(conductive bushing bearing)이 배치될 수 있다. 상기 지지축 연결부(152d)는 상기 지지축(132)의 중심에 서로 수직하게 결합할 수 있다.

상기 암 커넥터(151)는 중심에 관통홀(151a)을 포함하고 상기 관통홀(151a)을 통하여 상기 테이퍼부(152a) 및 상기 볼 삽입부(152b)가 삽입되는 암 커넥터 몸체부(151a); 상기 암 커넥터 몸체부(151a)의 측면에서 형성된 보조 관통홀(151c)에 삽입되고, 상기 볼 삽입부(152b)에 결합하고 적어도 반구를 포함하는 볼(155); 상기 볼에 탄성을 제공하고 상기 보조 관통홀에 삽입되는 스프링부(153); 및 상기 보조 관통홀의 입구를 막는 마개부(154)를 포함할 수 있다. 상기 암 커넥터 몸체부(151a)는 도전체 형성되고 직육면체 형상일 수 있다. 상기 암 커넥터 몸체부(151a)는 상기 숫 커넥터의 테이퍼부(152a)가 삽입될 수 있도록 관통홀(151b)을 포함할 수 있다. 상기 관통홀(151b)은 2단 관통홀로서 상기 숫커넥터의 상기 삽입 걸림부(152c)에 정렬될 수 있다. 상기 보조 관통홀(151c)은 상기 암 커넥터 몸체부의 양 측면에 각각 형성되어 상기 관통홀(151b)과 연결될 수 있다. 상기 보조 관통홀(151c)은 출구 방향으로 진행함에 따라 점차 직경이 감소하는 테이퍼링을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 볼(155)이 상기 보조 관통홀의 출구에서 빠지는 것을 방지할 수 있다.

상기 롤러 전극은 피부에 밀착하여 회전 가능한 형태의 전극과 전극의 표면을 덮고 있는 유전체로 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 롤러 전극의 형태는 자유 곡면을 포함할 수 있다. 상기 코팅층의 재질은 딱딱한 평면으로만 코팅할 수 있는 세라믹과는 달리 아래의 수지, 플라스틱 등의 유전체를 사용할 수 있다. 이에 따라, 상기 롤러 전극이 자유곡면을 가진 경우에도, 용이하게 코팅층이 형성될 수 있다.

상기 코팅층은 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge)에서 절연체로 기능한다. 상기 코팅층은 아킹(Arcing)이 발생하는 것을 방지해 주고, 안정적인 플라즈마가 생성될 수 있도록 한다. 또한, 상기 코팅층은 절연파괴가 되는 전압 이하에서 사용해야 한다. 상기 코팅층의 유전 상수(Dielectric constant)가 클수록 유전체의 두께를 크게 할 수 있다. 즉 방전에서는 유전 상수가 큰 물질이 훨씬 유리하다. 상기 코팅층이 알루미나(Al₂O₃)인 경우, 유전상수는 7 - 9이고, 두께는 200- 500 μm 일 수 있다. 실리콘 고무인 경우, 유전상수는 9 - 12이고, 두께는 200-500 μm일 수 있다. PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)인 경우, 유전 상수는 2 - 3이고, 두께는 50- 100 μm 일 수 있다. 폴리이미드(polyimide)인 경우, 유전 상수는 2 - 3이고, 두께는 50 - 100 μm일 수 있다.

상기 코팅층은 열 수축 튜브, 불소수지 열 수축 튜브, 실리콘 튜브, 아노다이징 공법, 법랑(Vitreous enamel) 코팅에 의하여 형성될 수 있다.

상기 롤러 전극(134)은 2 개이고, 상기 롤러 전극은 그 중심축을 관통하는 중심 관통홀(134a)을 포함할 수 있다. 상기 지지축(132)은 상기 중심 관통홀에 삽입될 수 있다. 롤러 전극 이탈 방지부(136)는 상기 롤러 전극의 노출된 외측에서 상기 중심 관통홀(134a)에 삽입되어 상기 지지축(132)에 각각 결합할 수 있다. 상기 롤러 전극 이탈 방지부(136)는 볼트, 테이퍼 핀, 또는 평행핀일 수 있다. 상기 롤러 전극 이탈 방지부(136)는 절연체로 형성될 수 있다.

상기 롤러 전극(134)은 원기둥 형상이고 그 중심을 관통하는 중심 관통홀을 포함할 수 있다. 상기 롤러 전극의 몸체는 알루미늄 재질, 구리 재질, 금속, 또는 금속합금일 수 있다. 상기 롤러 전극(134)은 유전체로 코팅되고, 코팅층의 두께는 수십 내지 수백 마이크로미터 수준일 수 있다. 코팅층(135)은 피부와 상기 롤러 전극(134) 사이의 직접 접촉을 막아 인체에 많은 전류가 흐르는 것을 방지하고, 유전체 장벽 방전의 동작을 제공할 수 있다. 상기 코팅층(135)의 재질은 알루미나, 테프론, 폴리이미드, 열경화성 수지 및 자외선 경화 수지 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 롤러 전극은 원기둥 형상에 한하지 않고 다양하게 변형될 수 있다.

상기 지지축(132)은 상기 롤러 전극의 중심 관통홀(134a)에 삽입되어 상기 롤러 전극과 전기적으로 접촉하면서 동시에 상기 롤러 전극(134)에 회전 자유도를 제공할 수 있다. 상기 롤러 전극(134)과 상기 지지축(132)은 별도의 기계 부품없이 수십 마이크로 미터 수준의 공차를 가지고 결합할 수 있다.

상기 지지축(132)은 일정한 강성을 가지는 봉 형태의 도전체일 수 있다. 상기 지지축(132)의 양단은 롤러 전극 이탈 방지부(136)에 각각 결합할 수 있다. 상기 롤러 전극 이탈 방지부(136)는 상기 지지축(132)와 분해/결합할 수 있다. 상기 지지축(132)는 전기적 접속이 필요한 부위를 제외하고는 절연체로 코팅될 수 있다. 코팅 재료는 알루미나, 테프론, 폴리이미드, 열경화성 수지 및 자외선 경화 수지 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 인체와 상기 지지축(132) 사이에 불필요한 방전이 억제될 수 있다.

본 발명의 변형된 실시예에 따르며, 상기 롤러 전극의 안정적인 회전을 위하여, 상기 롤러 전극(134)의 중심 관통홀에 도전성 부싱 베어링이 삽입될 수 있다.

상기 전원(140)은 상기 케이스부(110) 내부에 배치되는 충전지(battery,144); 상기 충전지로부터 DC 전력을 공급받아 교류 전력을 발생하여 상기 롤러 전극에 공급하는 교류 발생부(142); 및 상기 교류 발생부(142)를 제어하는 제어부(146)를 포함할 수 있다.

충전지(144)는 재충전 가능한 리튬-폴리머 배터리 또는 일회용 배터리일 수 있다. 충전지는 상기 케이스부(110)의 내부 공간에 배치되고 상기 교류 발생부(142)에 DC 전력을 공급할 수 있다.

상기 교류 발생부(142)는 직류 전압을 고압의 교류 전압으로 변경할 수 있다. 상기 교류 발생부(142)는 인버터를 포함할 수 있다. 상기 교류 전압의 주파수는 수 kHz 내지 수백 kHz일 수 있다. 피크-투-피크 교류 전압은 1 kV 내지 8 kV일 수 있다. 상기 교류 발생부(142)의 출력 파형은 정현파일 수 있다. 상기 교류 발생부(142)는 수 Hz 내지 수 kHz의 펄스 주파수로 고전압 교류 펄스를 출력할 수 있다. 구체적으로, 상기 교류 발생부의 구동 주파수는 100 kHz 영역일 수 있다. 상기 교류 발생부는 10 ~ 1000 Hz 의 펄스 주파수로 펄스 모드로 동작할 수 있다. 이 펄스 주파수 및 구동 주파수에서 안정적인 유전체 장벽 방전이 수행될 수 있다.

제어부(146)는 상기 교류 발생부(142)의 펄스의 듀티비를 조절하고, 상기 교류 발생부(146)의 출력을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(146)는 전원 스위치(122)에 의하여 동작할 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 단면도이다. 도 1 내지 도 6에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 롤러형 대기압 플라즈마 장치(200)는 피부에 접촉하여 회전하고 그 표면에 유전체(135)로 코팅된 롤러 전극(134); 상기 롤러 전극(134)에 삽입되어 상기 롤러 전극(134)이 회전하도록 회전축을 제공하는 지지축(132); 상기 지지축(132)을 지지하고 상기 지지축(132)에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터(150); 상기 전기 커넥터(150)가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재(164); 상기 전기 커넥터(150)에 전력을 공급하는 전원부(140); 및 상기 지지축(132), 전기 커넥터(150), 및 절연 베이스 부재(164)를 수납하고, 상기 롤러 전극(134)의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부(110)를 포함한다.

상기 지지축 연결부(152d)와 상기 지지축(132)은 서로 고정 결합할 수 있다. 이에 따라, 상기 지지축은 상기 지지축 연결부를 중심으로 회전 운동하지 않는다. 따라서, 상기 지지축 연결부(152d)와 상기 지지축(132)은 일체형으로 제작될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 단면도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 롤러형 대기압 플라즈마 장치(300)는 피부에 접촉하여 회전하고 그 표면에 유전체(135)로 코팅된 롤러 전극(134); 상기 롤러 전극(134)에 삽입되어 상기 롤러 전극(134)이 회전하도록 회전축을 제공하는 지지축(132); 상기 지지축(132)을 지지하고 상기 지지축(132)에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터(150); 상기 전기 커넥터(150)가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재(164); 상기 전기 커넥터(150)에 전력을 공급하는 전원부(140); 및 상기 지지축(132), 전기 커넥터(150), 및 절연 베이스 부재(164)를 수납하고, 상기 롤러 전극(134)의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부(110)를 포함한다.

롤러 전극 이탈 방지부(136)는 테이퍼 핀, 또는 평행핀일 수 있다. 상기 롤러 전극 이탈 방지부(136)는 절연체로 형성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러형 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 단면도이다.

도 9를 참조하면, 롤러형 대기압 플라즈마 장치(400)는 피부에 접촉하여 회전하고 그 표면에 유전체(135)로 코팅된 롤러 전극(134); 상기 롤러 전극(134)에 삽입되어 상기 롤러 전극(134)이 회전하도록 회전축을 제공하는 지지축(432); 상기 지지축(432)을 지지하고 상기 지지축(432)에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터(150); 상기 전기 커넥터(150)가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재(164); 상기 전기 커넥터(150)에 전력을 공급하는 전원부(140); 및 상기 지지축(132), 전기 커넥터(150), 및 절연 베이스 부재(164)를 수납하고, 상기 롤러 전극(134)의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부(110)를 포함한다.

상기 롤러 전극(134)은 그 중심축을 관통하는 중심 관통홀(134a)을 포함하고, 상기 지지축(432)은 상기 중심 관통홀(134a)에 삽입된다. 롤러 전극 이탈 방지부(433)는 상기 지지축(432)의 양단에 각각 연결되어 서로 나란히 연장된 후 절곡되어 상기 지지축의 연장 방향에서 서로 결합하고, 상기 전기 커넥터(150)에 결합한다. 롤러 전극 이탈 방지부(433)는 'V' 자 형태 또는 'U" 형태이고, 대칭점은 상기 전기 커넥터(150)에 결합한다. 고정 수단은 상기 롤러 전극 이탈 방지부및 상기 지지축을 관통하여 삽입되어, 상기 롤러 전극 이탈 방지부(433) 및 상기 지지축(432)을 서로 고정할 수 있다. 상기 롤러 전극 이탈 방지부(433)는 도전체로 형성되어 상기 지지축에 전기적으로 연결될 수 있다. 고정 수단(137)은 볼트, 테이퍼 핀, 또는 평행핀일 수 있다. 상기 고정 수단(137)은 절연체로 형성될 수 있다.

도 10a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러 전극의 사시도이다.

도 10b는 도 10a의 롤러 전극의 단면도이다.

도 10a 및 도 10b을 참조하면, 상기 롤러 전극은 그 표면에 형성된 패턴을 포함한다.

롤러 전극(330)은 원기둥 형상이고, 상기 원기둥의 원주면에서 상기 원기둥의 중심축 방향으로 형성된 복수의 트렌치(333)를 포함할 수 있다.

상기 트렌치(333)의 깊이는 수 밀리미터 이하이고, 바람직하게는 1 내지 3 밀리미터 수준일 수 있다. 상기 롤러 전극의 돌출된 부위는 인체와 접촉하여 플라즈마 형성을 방해하고, 상기 트렌치(333)의 내부와 상기 피부 사이에 빈 공간에서 플라즈마가 발생할 수 있다. 상기 롤러 전극(330)의 코팅층은 상기 롤러 전극의 표면을 덮을 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러 전극의 단면도이다.

도 11을 참조하면, 상기 롤러 전극(430)은 그 표면에 형성된 패턴을 포함한다.

롤러 전극(430)은 원기둥 형상이고, 상기 원기둥의 원주면에서 형성된 복수의 홀(433)을 포함할 수 있다. 상기 홀의 깊이는 수 밀리미터 이하이고, 바람직하게는 1 내지 3 밀리미터 수준일 수 있다. 상기 홀은 일정한 간격을 가지고 상기 롤러 전극의 표면에 균일하게 분포할 수 있다. 상기 롤러 전극의 코팅층은 상기 롤러 전극의 표면을 덮을 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러 전극의 단면도이다.

도 12를 참조하면, 롤러 전극(530)은 그 표면에 형성된 패턴을 포함한다. 상기 롤러 전극(530)은 원기둥의 원주면에서 형성된 복수의 돌출부(533)을 포함할 수 있다. 상기 돌출부(533)의 높이는 수십 밀리미터 이하이고, 바람직하게는 1 내지 3 밀리미터 수준일 수 있다. 상기 돌출부(533)는 끝이 뽀족한 침 형상 또는 반구 형상이고 일정한 간격을 가지고 상기 롤러 전극의 표면에 균일하게 분포할 수 있다. 상기 롤러 전극의 코팅층은 상기 롤러 전극의 표면을 덮을 수 있다. 상기 돌출부(533)는 피부를 압박하여 마시지 기능을 수행할 수 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 롤러 전극의 단면도이다.

도 13을 참조하면, 롤러 전극은 그 표면에 형성된 패턴을 포함한다.

롤러 전극(630)은 원기둥 형상이고, 상기 원기둥의 원주면에서 상기 원기둥의 방위각 방향으로 형성된 링 형상의 복수의 트렌치(633)를 포함할 수 있다. 상기 트렌치는 상기 롤러 전극의 원주를 감싸도록 형성되고, 트렌치(633)의 깊이는 수 밀리미터 이하이고, 바람직하게는 1 내지 3 밀리미터 수준일 수 있다. 상기 트렌치(633)는 상기 롤러 전극의 중심축 방향으로 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 상기 롤러 전극의 코팅층은 상기 롤러 전극의 표면을 덮을 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예들에 롤러 전극의 형상을 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 상기 롤러 전극은 일정한 반경을 가진 실린더형, 길이 방향에 따라 반경이 점차 증가하다 감소하는 볼록 실린더형, 길이 방향에 따라 반경이 감소하다 증가하는 오목 실린더형일 수 있다. 또한, 상기 롤러 전극은 표면 형상은 자유 곡면을 가지도록 다양하게 변형될 수 있다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대기압 플라즈마 장치를 설명하는 단면도이다.

도 16은 도 15의 전기 커넥터의 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 6에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생락한다.

도 1 내지 도 6, 도 15, 및 도 16을 참조하면, 대기압 플라즈마 장치(500)는 곡면 부위를 통하여 피부에 접촉하는 플라즈마를 형성하고 유전체로 코팅된 코팅층(535)을 포함하는 고정 전극(534); 상기 고정 전극(534)을 지지하고 상기 고정 전극에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터(550); 상기 전기 커넥터가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재(264); 상기 전기 커넥터에 전력을 공급하는 전원부(140); 및 상기 전기 커넥터, 및 절연 베이스 부재를 수납하고, 상기 고정 전극의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부(110)를 포함한다.

롤러 전극은 회전하면서 피부와 접촉하여 마찰력을 줄여 사용자에게 편안한 느낌을 제공할 수 있다. 그러나, 인체의 코와 같은 부위는 돌출 또는 함몰되어 있어, 롤러 전극으로 피부에 자극을 제공하기에 불편하다. 따라서, 상기 고정 전극은 피부의 특정 부위에 적합한 자유 곡면 형상을 가지고 맞춤형 피부 자극을 제공할 수 있다. 상기 고정 전극은 상기 전기 커넥터를 통하여 용이하게 분리되고 다른 형대의 고정 전극 또는 롤러 전극으로 교환될 수 있다.

상기 전기 커넥터(550)는 암 커넥터(151)와 숫 커넥터(552)를 포함하는 원터치 전기 커넥터이다. 상기 숫 커넥터(552)의 일단은 상기 고정 전극(534)을 지지하고, 상기 숫 커넥터(552)의 타단은 상기 암 커넥터(551)에 삽입되고, 상기 암 커넥터(552)는 절연 베이스 부재(164)에 고정된다.

상기 숫 커넥터(552)는 상기 고정전극에 결합하는 고정전극 연결부(152d); 상기 고정전극 연결부(152d)에서 연장되고 연장 방향에서 수직하게 돌출되는 삽입 걸림부(152c); 원기둥 형상이고 상기 삽입 걸림부에서 연속적으로 연장되고 직경이 국부적으로 감소하다가 증가하는 볼 삽입부(152b); 및 상기 볼 삽입부에서 연속적으로 연장되고 직경이 점차 감소하는 테이퍼부(152a)를 포함한다.

상기 암 커넥터(151)는 중심에 관통홀(151a)을 포함하고 상기 관통홀(151a)을 통하여 상기 테이퍼부(152a) 및 상기 볼 삽입부(152b)가 삽입되는 암 커넥터 몸체부(151a); 상기 암 커넥터 몸체부(151a)의 측면에서 형성된 보조 관통홀(151c)에 삽입되고, 상기 볼 삽입부(152b)에 결합하고 적어도 반구를 포함하는 볼(155); 상기 볼에 탄성을 제공하고 상기 보조 관통홀에 삽입되는 스프링부(153); 및 상기 보조 관통홀의 입구를 막는 마개부(154)를 포함할 수 있다. 상기 암 커넥터 몸체부(151a)는 도전체 형성되고 직육면체 형상일 수 있다. 상기 암 커넥터 몸체부(151a)는 상기 숫 커넥터의 테이퍼부(152a)가 삽입될 수 있도록 관통홀(151b)을 포함할 수 있다. 상기 관통홀(151b)은 2단 관통홀로서 상기 숫커넥터의 상기 삽입 걸림부(152c)에 정렬될 수 있다. 상기 보조 관통홀(151c)은 상기 암 커넥터 몸체부의 양 측면에 각각 형성되어 상기 관통홀(151b)과 연결될 수 있다. 상기 보조 관통홀(151c)은 출구 방향으로 진행함에 따라 점차 직경이 감소하는 테이퍼링을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 볼(155)이 상기 보조 관통홀의 출구에서 빠지는 것을 방지할 수 있다.

상기 케이스부(110)는 상기 전원부(140)를 수납하는 케이스 몸체부(110a); 상기 케이스 몸체부의 상부면에서 돌출되는 덮개 가이드부(116); 및 상기 덮개 가이드부에 끼움 결합하고 상기 고정 전극의 일부가 돌출되도록 개구부를 포함하는 덮개부(112)를 포함한다.

상기 절연 베이스 부재(162)는 상기 케이스 몸체부(110a)의 상부면에 배치된다. 상기 덮개부(112)가 제거된 상태에서, 상기 고정 전극(535), 상기 전기 커넥터(550), 및 상기 절연 베이스 부재(164)는 외부로 노출된다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정 전극의 형상을 설명하는 도면들이다.

도 17을 참조하면, 고정 전극(535)은 자유곡면 형상을 가질 수 있다. 상기 고정 전극(535)은 일정한 반경을 가진 실린더형, 길이 방향에 따라 반경이 점차 증가하다 감소하는 볼록 실린더형, 길이 방향에 따라 반경이 감소하다 증가하는 오목 실린더형일 수 있다. 또한, 상기 고정 전극(535)은 표면 형상은 자유 곡면을 가지도록 다양하게 변형될 수 있다.

상기 고정 전극(535)은 그 표면에 형성된 패턴을 포함할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

132: 지지축
134: 롤러 전극
135: 코팅층
140: 전원부
150: 전기 커넥터
164: 절연 베이스 부재

Claims (19)

1. 피부에 접촉하여 회전하고 그 표면에 유전체로 코팅된 코팅층을 포함하는 롤러 전극;
   상기 롤러 전극에 삽입되어 상기 롤러 전극이 회전하도록 회전축을 제공하는 지지축;
   상기 지지축을 지지하고 상기 지지축에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터;
   상기 전기 커넥터가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재;
   상기 전기 커넥터에 전력을 공급하는 전원부; 및
   상기 지지축, 전기 커넥터, 및 절연 베이스 부재를 수납하고, 상기 롤러 전극의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부를 포함하고,
   상기 전기 커넥터는 암 커넥터와 숫 커넥터를 포함하는 원터치 전기 커넥터이고,
   상기 숫 커넥터의 일단은 상기 지지축을 지지하고,
   상기 숫 커넥터의 타단은 상기 암 커넥터에 삽입되고,
   상기 암 커넥터는 절연 베이스 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 숫 커넥터는:
   상기 지지축에 결합하는 지지축 연결부;
   상기 지지축 연결부에서 연장되고 연장 방향에서 수직하게 돌출되는 삽입 걸림부;
   원기둥 형상이고 상기 삽입 걸림부에서 연속적으로 연장되고 직경이 국부적으로 감소하다가 증가하는 볼 삽입부; 및
   상기 볼 삽입부에서 연속적으로 연장되고 직경이 점차 감소하는 테이퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 암 커넥터는:
   중심에 관통홀을 포함하고 상기 관통홀을 통하여 상기 테이퍼부 및 상기 볼 삽입부가 삽입되는 암 커넥터 몸체부;
   상기 암 커넥터 몸체부의 측면에서 형성된 보조 관통홀에 삽입되고, 상기 볼 삽입부에 결합하고 적어도 반구를 포함하는 볼;
   상기 볼에 탄성을 제공하고 상기 보조 관통홀에 삽입되는 스프링부; 및
   상기 보조 관통홀의 입구를 막는 마개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 지지축 연결부는 상기 지지축이 삽입되는 지지 관통홀을 포함하고,
   상기 지지축은 상기 지지축 연결부의 지지 관통홀에 삽입되어 회전하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
6. 제3 항에 있어서,
   상기 지지축 연결부와 상기 지지축은 서로 고정 결합하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 롤러 전극은 2 개이고,
   상기 롤러 전극은 그 중심축을 관통하는 중심 관통홀을 포함하고,
   상기 지지축은 상기 중심 관통홀에 삽입되고,
   상기 롤러 전극의 노출된 외측단에서 상기 중심 관통홀에 삽입되어 상기 지지축에 각각 결합하는 롤러 전극 이탈 방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 롤러 전극 이탈 방지부는 볼트, 테이퍼 핀, 또는 평행핀인 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 롤러 전극은 그 중심축을 관통하는 중심 관통홀을 포함하고,
   상기 지지축은 상기 중심 관통홀에 삽입되고,
   상기 지지축의 양단에 각각 연결되어 서로 나란히 연장된 후 절곡되어 상기 지지축의 연장 방향에서 서로 결합하고, 상기 전기 커넥터에 결합하는 상기 롤러 전극의 이탈을 방지하는 롤러 전극 이탈 방지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 롤러 전극은 그 표면에 형성된 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스부는:
    상기 전원부를 수납하는 케이스 몸체부;
    상기 케이스 몸체부의 상부면에서 돌출되는 덮개 가이드부; 및
    상기 덮개 가이드부에 끼움 결합하고 상기 롤러 전극의 일부가 돌출되도록 개구부를 포함하는 덮개부를 포함하고,
    상기 절연 베이스 부재는 상기 케이스 몸체부의 상부면에 배치되고,
    상기 덮개부가 제거된 상태에서, 상기 롤러 전극, 상기 전기 커넥터, 및 상기 절연 베이스 부재는 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 롤러 전극은 자유곡면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
13. 곡면 부위를 통하여 피부에 접촉하는 플라즈마를 형성하고 유전체로 코팅된 코팅층을 포함하는 고정 전극;
    상기 고정 전극을 지지하고 상기 고정 전극에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터;
    상기 전기 커넥터가 장착되고 전기적으로 절연되는 절연 베이스 부재;
    상기 전기 커넥터에 전력을 공급하는 전원부; 및
    상기 전기 커넥터, 및 절연 베이스 부재를 수납하고, 상기 고정 전극의 일부가 외부로 돌출되도록 덮고 있는 케이스부를 포함하고,
    상기 전기 커넥터는 암 커넥터와 숫 커넥터를 포함하는 원터치 전기 커넥터이고,
    상기 숫 커넥터의 일단은 상기 고정 전극을 지지하고,
    상기 숫 커넥터의 타단은 상기 암 커넥터에 삽입되고,
    상기 암 커넥터는 절연 베이스 부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
14. 삭제
15. 제13 항에 있어서,
    상기 숫 커넥터는:
    상기 고정전극에 결합하는 고정전극 연결부;
    상기 고정전극 연결부에서 연장되고 연장 방향에서 수직하게 돌출되는 삽입 걸림부;
    원기둥 형상이고 상기 삽입 걸림부에서 연속적으로 연장되고 직경이 국부적으로 감소하다가 증가하는 볼 삽입부; 및
    상기 볼 삽입부에서 연속적으로 연장되고 직경이 점차 감소하는 테이퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 암 커넥터는:
    중심에 관통홀을 포함하고 상기 관통홀을 통하여 상기 테이퍼부 및 상기 볼 삽입부가 삽입되는 암 커넥터 몸체부;
    상기 암 커넥터 몸체부의 측면에서 형성된 보조 관통홀에 삽입되고, 상기 볼 삽입부에 결합하고 적어도 반구를 포함하는 볼;
    상기 볼에 탄성을 제공하고 상기 보조 관통홀에 삽입되는 스프링부; 및
    상기 보조 관통홀의 입구를 막는 마개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
17. 제13 항에 있어서,
    상기 고정 전극은 그 표면에 형성된 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
18. 제13 항에 있어서,
    상기 케이스부는:
    상기 전원부를 수납하는 케이스 몸체부;
    상기 케이스 몸체부의 상부면에서 돌출되는 덮개 가이드부; 및
    상기 덮개 가이드부에 끼움 결합하고 상기 고정 전극의 일부가 돌출되도록 개구부를 포함하는 덮개부를 포함하고,
    상기 절연 베이스 부재는 상기 케이스 몸체부의 상부면에 배치되고,
    상기 덮개부가 제거된 상태에서, 상기 고정 전극, 상기 전기 커넥터, 및 상기 절연 베이스 부재는 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
19. 제13 항에 있어서,
    상기 고정 전극은 자유곡면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 대기압 플라즈마 장치.
    

Images