KR102179715B1

KR102179715B1 - 플라즈마 방전으로 생성된 살균수와 레이저 광에 따른 2차적 멸균이 가능한 질 세정 기기

Info

Publication number: KR102179715B1
Application number: KR1020170096095A
Authority: KR
Inventors: 전향희; 성세준
Original assignee: (주)에스제이글로벌
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2020-11-17
Also published as: KR20180035655A

Abstract

본 발명은, 질 세정 기기에 있어서 세정액이 수용 및 보온되는 세정액 용기; 상기 세정액에 침지되도록 상기 세정액 용기의 하부에 마련되고, 1차적 멸균을 위해 수중 플라즈마 방전을 일으켜 상기 세정액을 인체에 무해한 살균수로 변환시키는 플라즈마 발생 모듈; 2차적 멸균을 위한 레이저 광을 발생시키는 광 발생 모듈; 및 상기 세정액 용기와 상기 광 발생 모듈에 각각 연결되며, 질 내로 삽입되어 상기 살균수를 분무하고, 상기 레이저 광을 방출하는 노즐부를 포함하고, 플라즈마 방전을 이용한 살균수와 자외선 광을 이용한 2차적 멸균이 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 방전으로 생성된 살균수와 레이저 광에 따른 2차적 멸균이 가능한 질 세정 기기{MEDICAL DEVICE FOR CLEANING BVAGINA BY USING LASER AND STERILIZED WATER GENERATED BY PLASMA}

본 발명은 질 세정 기기에 관한 것으로서, 질 내의 균 살균에 적합한 살균수를 제공하고, 세정수의 살균 이후 레이저 광에 따른 2차적 멸균이 가능한 질 세정 기기에 관한 것이다.

일반적으로, 여성 신체의 질(vagina)은 세균에 감염되기 쉬우므로 항상 청결한 상태를 유지하여야 한다. 여성의 질은 평상시에 약산성 상태를 유지하다가 생리시에는 알카리도가 높아지고 질의 점막이 얇아져서 세균의 감염이 높아지므로 청결 상태에 각별한 주의를 기울여야 한다. 본인의 청결상태와 무관하게도, 다수의 성교 상대가 충분히 청결하지 못하면 여성에 세균성 질증을 유발시킬 수 있다.

여성의 질염은 감염에 의한 질염 외에도 폐경 이후 질점막이 얇아져 생기는 위축성 질염 등도 포함한다. 감염에 의한 질염은 원인에 따라 칸디다 질염, 세균성 질염, 트리코모나스 질염 등으로 나뉜다. 그 중 가장 흔히 발생하는 것은 칸디다 질염으로 여성의 75%가 평생 적어도 한 번은 경험하며, 약 5~10%는 반복적으로 감염된다. 세균성 질염은 정상적으로 질 내에 살면서 질을 산성으로 유지하는 락토바실러스라는 유산균이 없어지고 혐기성 세균이 증식하면서 발생한다. 질 내에 정상적으로 존재하는 락토바실러스 유산균은 한 번 없어지고 나면 다시 서식하기 어려워 세균성 질염은 재발하기 쉽다.

또한, 트리코모나스 질염은 트리코모나스라는 원중에 의해 감염되는 질염이다. 칸디다 질염과 달리 트리코모나스 질염은 성관계로 전파되는 성매개 질환 범주에 속한다. 트리코모나스 질염은, 질환에 걸린 여성과 접촉하면 남성의 70%가 감염될 정도로 전파력이 높다.

질염에 감염된 여성은 역한 냄새의 회백색 질 분비물이 생성되며 병원을 찾아 적절히 치료해야 한다. 이처럼 여성의 질염은 일반 여성들이 쉽게 감염될 수 있고, 타인에게 또한 높은 감염도로 전파될 수 있기 때문에 여성 스스로 주기적으로 청결하게 관리하는 것이 중요하다.

종래에는 따뜻한 물 또는 소정의 의약품을 탄 물로서 뒷물을 하여 왔으나 이와 같은 뒷물 방법은 모든 동작을 손을 이용하여야 하므로 오히려 뒷물시 세균에 감염되는 경우가 많았다. 이에 따라, 질 세정 기기가 개발되었으며 질 세정 기기는 사용자가 수돗물 등에 세척용 의약품을 희석시켜 질 세정 기기에 주입한 후 사용할 수 있도록 제공되지만, 사용 후 재사용이 가능하려면 사용 후 질 세정 기기를 소독해야 하는 불편함이 있었다.

또한, 질 세정 기기의 선행 기술로 한국 공개특허공보 제2002-0077858호에는 알칼리성의 수도물을 중성의 세척수로 변환시키기 위한 수도물 성질 변환수단과, 수도물에 포함된 불순물을 여과하기 위한 여과수단, 중성의 세척수를 질 세척을 위한 최적 온도로 유지보관하기 위한 세척수 유지보관 수단 및 상기 최적의 온도로 유지보관된 중성의 세척수를 여성의 질에 배출시켜 상기 질이 세척되도록 하기 위한 세척수 배출수단을 포함한 질 세정 기기를 개시한다. 그러나, 상기 질 세정 기기는 세척수의 형성에 다중의 여과 수단이 요구되어 구조가 복잡하고 부피가 크며 제작 및 설치에 어려움이 있다. 따라서, 근래에는 질 세정 기기의 부피를 최소화하고, 소형 및 보급형으로 제공하려는 다수의 특허문헌들이 출원되고 있다.

하지만, 최근 옥시의 가습기 살균제 사태로 인하여 인체유해성 판단이 보다 업격해지고, 질 세정 기기에 사용되는 세척수 역시 별도의 의약품을 첨가하는 것이 허용되지 않으며 증류수만 사용하여 공급할 수 있도록 의료기기의 허가 기준이 변화되고 있다.

종래의 질 세정 기기는 세정수를 단순히 분무할 수 있도록 장치가 형성된 것이 대다수였다. 질 세정 기기는 그 특성상 기기의 일부가 인체 내로 삽입되어야 하기 때문에 세정액을 포함되는 경우 의료기기 등급이 4등급 까지 분류될 수 있고, 세정수가 포함되지 않더라도 까다로운 허가 기준을 만족해야 하는 2등급 의료기기로 분류될 수 있다. 이와 같은 이유로, 인체 내에 직접적으로 분사되는 세정액을 기기 상에서 어떻게 처리할 것인가에 대한 개량은 활발하지 않으며, 단지 기기상에 일반적인 여과 기능만 추가하거나 분사 기능만 제공하는 것이 현 실정이다.

한편, 미래의 빛으로 평가되고 있는 플라즈마는 진피로 흡수되어 세포를 멸균하거나 피부 조직을 재생시키는데 효과가 있음이 연구로 알려져 있다. 플라즈마는 고체, 액체, 기체 상태 이외의 제4의 물질 상태라 말하는 이온화 된 기체의 집단을 의미한다. 연구의 단계에서 플라즈마는 생체조직에 거의 상해를 주지 않으면서, 세포 상에 기생하는 박테리아를 짧은 시간안에 살균시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 하지만, 플라즈마 살균 기술이 의료기기에 직접적으로 연계된 사례는 극히 적다. 현재는 치아미백기에 플라즈마를 융합하여 제품으로 구현한 것에 성공한 사례가 있으나 질 세정 기기에 응용된 것은 전무하다.

이에 본 출원인은 여성의 신체 내에 삽입되어 세정을 수행하는 질 세정 기기에 있어서, 부피가 커지지 않도록 별도의 여과 장치를 사용하지 않으며, 살균에 특히 적합하고, 인체에 무해한 살균수를 생성할 수 있는 기술을 융합하여 질 세정 기기의 성능을 극대화 하고자 하였다. 이 과정에서, 질 세정 기기는 식약처 방침에 따라 세정액에 별도의 첨가제를 희석시키는 것이 어렵게 되었고, 인위적으로 별도의 처리를 수행하지 않은 원수(原水)를 세정액으로 사용하거나, 차아염소산수를 사용하여 소형의 플라즈마 모듈과 함께 질 내의 대장균, 박테리아균, 칸디다균, 포도상구균, 트리코모나스, 임질 균을 효과적으로 멸균할 수 있도록 고안하였다.

정리하면, 살균이 가장 중요한 기능인 질 세정 기기에 있어서, 종래의 질 세정 기기는 살균 또는 멸균이 어렵고 단순히 세척의 기능성이 주를 이루고 있는바, 본 출원인은 살균 및 멸균에 특히 적합하고 살균 후 레이저 광과 에어 블로잉을 통한 건조를 수행하여 질 내의 향상된 세정을 수행하는 질 세정 기기를 고안하게 되었다.

한국 공개특허공보 제2002-0077858호

본 발명의 목적은 인공적으로 약품 처리되지 않은 원수 또는 차아염소산수를 플라즈마를 이용하여 인체에 무해한 살균수로 변환하여 1차적 멸균을 수행하며, 살균수의 분사 외에 UV 레이저 광 방출에 의한 2차적인 멸균이 가능하도록 질 세정 기기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 질 세정 기기에 있어서 세정액이 수용 및 보온되는 세정액 용기; 상기 세정액에 침지되도록 상기 세정액 용기의 하부에 마련되고, 1차적 멸균을 위해 수중 플라즈마 방전을 일으켜 상기 세정액을 인체에 무해한 살균수로 변환시키는 플라즈마 발생 모듈; 2차적 멸균을 위한 레이저 광을 발생시키는 광 발생 모듈; 및 상기 세정액 용기와 상기 광 발생 모듈에 각각 연결되며, 질 내로 삽입되어 상기 살균수를 분무하고, 상기 레이저 광을 방출하는 노즐부를 포함하고, 플라즈마 방전을 이용한 살균수와 자외선 광을 이용한 2차적 멸균이 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 세정액은 차아염소산수로 약산성을 띌 수 있다.

바람직하게, 상기 세정액 용기는 하부면에 관통구가 형성되고, 상기 관통구로 상기 플라즈마 발생 모듈의 플라즈마 전극이 노출되어 수중 플라즈마 방전으로 상기 살균수를 생성하며, 하부면에 열선 히터가 마련되어 상기 살균수를 가열하여 보온시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 플라즈마 발생 모듈은 한 쌍의 플라즈마 전극과, 상기 한 쌍의 플라즈마 전극 사이에 배치되는 절연 프레임과, 상기 한 쌍의 플라즈마 전극에 각각 다른 극성의 전력을 인가하는 전도성 스크류가 프레임 내부에 마련되는 전극 모듈을 포함하고, 상기 전도성 스크류는, 상기 전극 모듈의 프레임 하부로 단자가 노출될 수 있다.

바람직하게, 상기 한 쌍의 플라즈마 전극은 상기 세정액 용기의 하부에 노출되어 상기 세정액이 통과될 수 있도록 슬릿이 형성된 판 형상이고, 상기 슬릿이 상호 교차되도록 상기 전극 모듈에 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 광 발생 모듈은 250nm 내지 290nm 파장의 레이저 광을 방출하는 자외선 발광 다이오드(UV LED)를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 노즐부는 상기 세정액 용기에 유입구가 연결되어 상기 살균수를 분무하는 제1 노즐; 및 질 세정 기기 본체 내에 구비된 에어 펌프와 연결되고, 상기 광 발생 모듈이 핸드피스 상에 내장되어 2차적 살균을 위한 상기 레이저 광과 건조를 위한 에어가 방출되는 제2 노즐을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 노즐은 상기 세정액 용기에 유입구가 연결되어 상기 살균수를 분무하는 분무구; 및 상기 분무구로부터 분사되어 질 내를 세척한 살균수를 회수하는 석션구를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 노즐은, 상기 분무구와 상기 석션구가 결합되는 각각의 노즐에 고정 결합된 착탈 브라켓을 더 포함하고, 상기 분무구와 상기 석션구는 상기 착탈 브라켓 상에 끼움 결합되어 교체가 가능하도록 노즐에 결착될 수 있다.

본 발명에 따르면, 세정액 용기와 결합되는 플라즈마 발생 모듈로 인하여 별도의 화학 약품 또는 의약품 등을 첨가하지 않고 일반적인 원수 또는 차아염소산수를 인체에 무해한 살균수로 변환시킬 수 있다. 여기서 차아염소산수는 원수에 염화나트륨을 첨가하여 제조될 수 있으며, 차아염소산수에 플라즈마 방전을 일으킬 경우 물의 용량이 많을 지라도 살균력이 우수한 살균수가 생성될 수 있다.

본 발명에 따른 질 세정 기기는 별도의 여과 필터나 첨가물 없이 일반적인 물에 존재하는 세균이나 잔존 불순물을 제거하여 질 세정에 적합한 살균수를 사용할 수 있게 된다.

이 때, 수중 플라즈마 방전으로 생성되는 살균수는 대장균, 박테리아균, 칸디다균, 포도상구균, 트리코모나스, 임질 균을 90% 이상 멸균시킬 수 있어 질 세정용 세정수로 특히 적합하다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 발생 모듈에 의해 변환된 살균수는 물 입자의 크기가 약 5.58 나노미터의 크기로 형성된다. 이에 따라, 질 세정시 균주를 포함한 이물과의 흡착력이 우수하여 세정력이 크게 향상될 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 노즐이 분무구가 연결된 노즐과 석션구가 연결된 노즐로 구성되고, 살균수의 분무와 동시에 석션하여 세척이 완료된 폐수를 체내에서 신속하게 제거할 수 있다.

또한, 본 발명은 착탈 브라켓을 통해 제1 노즐의 분무구와 석션구를 손쉽게 교체할 수 있어, 질 세정 기기 사용 이후 노즐의 청소와 유지 보수가 용이하다.

또한, 본 발명은 제1 노즐을 이용한 세정 이후 제2 노즐이 질 내로 삽입되어 2차적 멸균과 세포의 재생을 돕는 UV 레이저 광을 조사함에 따라, 세정 과정에서 발생될 수 있는 불필요한 세포적 자극이나 상처를 완화시키고 살균력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 질 세정 기기의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1 노즐과 제2 노즐을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 질 세정 기기의 후방 모습으로, 질 세정 기기의 각 구성이 배치된 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세정액 용기와 플라즈마 발생 모듈을 나타낸다.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 질 세정 기기(1)의 사시도를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1 노즐(501)과 제2 노즐(503)을 나타낸다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 질 세정 기기(1)의 후방 모습으로, 질 세정 기기의 각 구성이 배치된 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세정액 용기(10)와 플라즈마 발생 모듈(30)을 나타낸다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 질 세정 기기(1)는 본체 프레임 상에 세정액 용기(10), 플라즈마 발생 모듈(30), 플라즈마 전원 모듈(40), 노즐부(50), 에어 펌프(60), 벨브(71), 공급 펌프(73) 및 회수통(70)을 포함할 수 있다.

본체 프레임에는 분무 시간 등을 나타내는 계기판(3)과 작동 스위치가 형성되고, 본체의 하부에 폐수인 석션된 살균수를 회수하는 회수통(70)이 마련될 수 있다. 계기판(3)은 터치 패널로 구현될 수 있으며, 사용자는 계기판(3)을 통해 플라즈마 발생 모듈(30)과 광 발생 모듈(5033)을 제어하거나, 제1 노즐(501) 및 제2 노즐(503)의 동작을 제어할 수 있다.

세정액 용기(10)는 원수(原水)가 수용 및 보온되는 공간을 의미한다. 본 실시예에 따른 질 세정 기기(1)는 화학적 첨가제가 포함되지 않은 원수를 세정액으로 사용할 수 있다. 원수는 후술하게 될 플라즈마 발생 모듈(30)에 의해서 살균수로 변환될 수 있다. 여기서, 세정액 용기(10) 상에 수용되는 원수 용량에 따라 세정액의 살균수 변환 효율이 달라질 수 있다. 즉, 원수의 량이 많아질수록 플라즈마로 변환되는 살균수의 효율이 저감될 수 있다. 이에 따라, 세정액으로 사용되는 원수는 염화나트륨이 첨가되어 제조된 차아염소산수임이 바람직하다. 세정액은 차아염소산수로 약산성을 띌 수 있으며, 차아염소산수에 플라즈마 방전을 수행할 경우 세정액의 부피 용량이 큰 경우에도 살균력이 우수한 살균수로의 변환이 가능하였다.

세정액 용기(10)는 하부면에 관통구(101)가 형성되고, 관통구(101)로 플라즈마 발생 모듈(30)의 플라즈마 전극(301)이 노출되어 수중 플라즈마 방전에 따라 세정액이 살균수로 변환된다.

본 실시예로 세정액 용기(10)의 하부면에는 열선 히터가 마련되어 살균수를 가열 및 보온할 수 있다. 플라즈마 방전으로 생성되는 살균수는 적정 온도로 유지되어야 살균력이 최적화된다. 열선 히터는 살균수를 25℃ 내지 30℃로 유지시킨다. 살균수는 상기와 같이 미온의 상태에서 살균력이 뛰어나고, 여성의 질 내부를 자극하지 않는다. 본 실시예에 따른 질 세정 기기(1)는 수중 플라즈마 방전으로 살균수를 형성하여 별도의 히터를 구비하지 않고도 세정액이 가열되어 보온되는 효과가 있지만, 사용시간을 고려하여 살균수를 적정 온도로 유지하기 위해선 열선 히터가 구비됨이 보다 바람직하다.

플라즈마 발생 모듈(30)은 세정액에 침지되도록 세정액 용기(10)의 하부에 마련되고, 1차적 멸균을 위해 수중 플라즈마 방전을 일으켜 세정액을 인체에 무해한 살균수로 변환시킬 수 있다.

본 실시예에 따른 질 세정 기기(1)는 물을 수중 플라즈마 이온 상태로 만드는 수중 방전을 이용하여, 수중에서 플라즈마 방전을 일으키고, 이에 따라 발생된 음이온(O^-, O₃ ^-, OH^-, HOCI, H₂O₂)을 이용하여 물속의 각종 세균, 바이러스, 박테리아 등을 살균하는 것이다. 수산기 등의 음이온을 함유한 살균수는 대장균, 박테리아균, 칸디다균, 포도상구균, 트리코모나스, 임질 균을 90% 이상 멸균시킬 수 있음이 보고된 바 있다. 종래의 경우 세척이 주 기능이었던 질 세정 기기는 보다 청결한 원수를 제공하기 위해 물 내의 세균을 제거하기 위한 복잡한 여과 시스템을 구비하였다. 본 실시예에 따른 질 세정 기기(1)는 플라즈마 방전으로 원수 내의 세균 제거 외에 질 내의 균 제거에도 탁월한 살균수를 분무한다.

본 실시예에 따른 플라즈마 발생 모듈(30)이 생성시키는 수중 플라즈마 방전은 낮은 전압을 가했을 때도 수중 방전을 유도하여 대량의 음이온을 발생시킬 수 있다. 즉, 물 분자를 수중 방전의 원리를 이용하여 분해함으로써 살균력을 가질 수 있는 메커니즘으로 만드는 것이다. 이와 같은 과정에서 물분자가 수소이온(H⁺)과 산소이온(O^-)으로 분해되고, 음이온인 산소이온은 주변에 존재하는 다른 물분자들과 반응을 계속적으로 하면서 수산기(OH^-)를 형성한다. 이 때의 수산기(OH^-)는 강한 살균력과 산화력을 갖게 되며 이것이 물속에 존재하는 세균류나 잔존 불순물을 제거하는 역할을 한다. 또한, 함께 생성되는 산소계(O^-, O₃ ^-) 음이온과 HOCL, H₂O₂ 등도 같은 역할을 하게 된다. 그리고, 이 때 발생된 음이온은 환원작용으로 인하여 물로 환원 되므로 다른 화학 첨가물과 같은 오염이 발생되지 않으면서 살균력을 가진 살균수가 계속적으로 생성될 수 있다.

정리하면, 플라즈마 방전으로 원수 내에 생산되는 수산기 등의 음이온을 포함한 살균수는 질 내에 주로 서식하는 대표적인 5종의 균을 제거하는 기능이 탁월하다. 결국, 별도의 멸균을 위한 첨가제 없이, 원수 내에 음이온을 형성하여 질 내의 세척 뿐만 아니라 멸균이 가능하게 된다. 또한, 플라즈마 방전으로 형성된 살균수는 시간이 지나면 자체 환원되기 때문에 2차 오염을 발생시키지 않고 친환경 적이며, 인체에 무해하여 질 세정용 살균수로 특히 적합하다.

플라즈마 발생 모듈(30)은 한 쌍의 플라즈마 전극(301a, 301b)과, 한 쌍의 플라즈마 전극(301a, 301b) 사이에 배치되는 절연 프레임(303)과, 한 쌍의 플라즈마 전극(301a, 301b)에 다른 극성의 전력을 인가하는 전도성 스크류(305a, 305b)가 프레임 내부에 마련되는 전극 모듈을 포함할 수 있다.

한 쌍의 플라즈마 전극(301a, 301b)은 인체에 무해하며 내식성, 내산성, 내열성, 기계적 인장강도가 매우 뛰어난 티타늄을 재료로 하여 제조 한 후, 백금, 이리듐, 팔라듐, 오스듐, 루테늄 등의 백금족 금속을 이용하여 코팅 또는 증착하여 제조될 수 있다. 이 외에도, 일반 철판에 티타늄 증착을 한 후 상술한 백금족 소재를 이용하여 코팅 또는 증착하여 제조단가를 줄일 수 있다. 종래의 플라즈마 전극은 동 재질로 구성됨이 일반적이다. 본 실시예로, 한 쌍의 플라즈마 전극(301a, 301b)은 산화제2철(Fe₂O₃)로 코팅될 수 있다.

전도성 스크류(305a, 305b)는 플라즈마 전극 모듈의 프레임 하부로 단자가 노출될 수 있다. 도 4를 참조하면, 전도성 스크류(305a, 305b)는 한 쌍의 플라즈마 전극(301a, 301b) 판 중 어느 한 전극을 관통하여 다른 전극에 전기적으로 연결되며, 세정액 용기(10)의 하부로 단자가 노출되어 플라즈마 전원 모듈 상부에 위치한 단자(405a, 405b)와 접촉 결합된다.

한 쌍의 플라즈마 전극(301a, 301b)은 각각 세정액 용기(10)의 하부에 노출되어 상기 원수가 통과될 수 있도록 슬릿이 형성된 판 형상이고, 플라즈마 전극 모듈(30) 상에 슬릿이 상호 교차되도록 배치될 수 있다. 플라즈마 전극(301)에 형성된 슬릿은 교차의 매쉬형일 수 있다. 이 경우 제1 플라즈마 전극(301a)의 매쉬와 제2 플라즈마 전극(301b)의 매쉬는 격자 방향이 서로 일치하도록 배치되지 않음에 주의한다.

일 예시로, 제1 플라즈마 전극(301a)은 x축 방향으로 슬릿이 형성될 수 있다. 슬릿은 세정액 용기(10)에 노출되는 플라즈마 전극 모듈의 특성상 원수의 유출입이 가능하도록 하기 위함이다. 슬릿의 형상은 신장된 형태로 한정되지 않으며, 격자 메쉬형으로 형성되어도 무방하다. 다만, 이러한 슬릿 구조는 어느 일 방향으로 배열되어 후술하게 될 제2 플라즈마 전극(301b)과 대향 배치된다. 여기서의 대향 배치는 제1 플라즈마 전극(301a)의 매쉬와 제2 플라즈마 전극(301b)의 매쉬가 격자 방향이 일치하도록 배열된 경우를 제외하는 것으로, 전극의 상면에서 봤을 때 매쉬가 일치된 격자 형상을 보이지 않도록 배치됨을 의미한다.

본 실시예로 한 쌍의 플라즈마 전극(301a, 301b)의 슬릿이 대향 배치 내지 엇배치 되는 경우, 수중 플라즈마 방전시 물 입자가 보다 작게 분해될 수 있다. 물 입자의 크기가 작게 분해된다면, 질 내에 분사된 살균수가 세균을 보다 용이하게 포획할 수 있으며 이는 곧 세정력이 향상되는 것으로 이해될 수 있다.

제1 플라즈마 전극(301a)에는 전도성 스크류(305a, 305b)가 통과되는 스크류 홈이 형성된다. 이 때, 제1 플라즈마 전극(301a)은 양측에 각각 2개의 스크류 홈이 형성된다. 나아가, 제1 플라즈마 전극(301a)에 형성된 2개의 스크류 홈은 홈의 구경이 상이하게 형성됨에 주목한다. 어느 일 스크류 홈은 전도성 스크류(305a)가 스크류 결합될 수 있는 직경으로 형성되고, 다른 스크류 홈은 전도성 스크류(305a)가 접촉되지 않고 통과될 수 있는 큰 직경으로 형성된다.

전도성 스크류(305a, 305b)는 각각 다른 극성의 전원이 인가되어 플라즈마 방전을 발생시킨다. 제1 플라즈마 전극(301a)과 제2 플라즈마 전극(301b)에 각각 다른 극성의 전원을 도통시키기 위해, 전도성 스크류(305a, 305b)는 각각 하나의 플라즈마 전극(301a, 301b)과 만 접촉된다.

제2 플라즈마 전극(301b)은 제1 플라즈마 전극(301a)과 마주보게 배치되며, 제1 플라즈마 전극(301a)과 제2 플라즈마 전극(301b) 사이에는 절연 프레임(303)이 배치된다.

제2 플라즈마 전극(301b)은 세정액 용기(10)에 노출되는 플라즈마 전극 모듈의 특성상 원수의 유출입이 가능하도록 슬릿이 형성된다. 이 때, 슬릿의 방향은 제1 플라즈마 전극(301a)과 직교하는 y축 방향일 수 있다. 이와 같이 서로 다른 극성이 인가되는 제1 플라즈마 전극(301a)과 제2 플라즈마 전극(301b)의 슬릿 방향 또는 메쉬의 방향이 상이하면, 전극이 교대로 배치되는 효과를 갖는다. 전극이 교대로 배치되면 물의 전기분해 성능이 월등히 증가되어 물 분자가 미립자로 분해될 수 있고 살균수의 생성 효율과 세정력을 높일 수 있다.

제2 플라즈마 전극(301b)은 제1 플라즈마 전극(301a)과 마찬가지로 전도성 스크류(305a, 305b)가 통과되는 스크류 홈이 형성된다. 제2 플라즈마 전극(301b)은 양측에 각각 2개의 스크류 홈이 형성된다. 제2 플라즈마 전극(301b)에 형성된 2개의 스크류 홈은 홈의 구경이 상이하게 형성된다. 어느 일 스크류 홈은 전도성 스크류(305b)가 스크류 결합될 수 있는 직경으로 형성되고, 다른 스크류 홈은 전도성 스크류(305b)가 접촉되지 않고 통과될 수 있는 큰 직경으로 형성된다.

절연 프레임(303)은 전극을 통과하는 물의 흐름을 방해하지 않도록 중공의 구조로 제공될 수 있으며, 한 쌍의 플라즈마 전극(301a, 301b)을 전기적으로 이격시킨다.

플라즈마 전원 모듈(40)은 플라즈마 발생 모듈(30)에 전원을 인가할 수 있다. 플라즈마 전원 모듈(40)은 살균수에 적합한 조건의 전력을 발생시키는 전원 장치를 구비할 수 있다. 본 실시예로, 살균수의 생성에 적합한 조건으로, 플라즈마 전원 모듈(40)은 정격전압 AC 220V, 정격 주파수 55~65 Hz, 전력 1.5~1.9 kVA의 사양으로 제공될 수 있다.

도면에는 도시되지 않았으나, 세정액 용기(10)의 하부에는 플라즈마 발생 모듈(30)의 작동 상태를 가시화하는 별도의 LED가 구비될 수 있고, 플라즈마 전원 모듈(40)은 상기 LED에도 전력을 공급하여 눈으로는 볼 수 없는 수중 플라즈마 방전 상태를 확인할 수 있도록 한다.

에어 펌프(60)는 밸브(71) 또는 공급 펌프(73)와 연결되어 공기를 분사한다. 에어 펌프(60)는 후술하게 될 제2 노즐(503)과 연결된다.

노즐부(50)는 복수개의 분사 노즐을 포함하며, 세정액 용기(10)와 에어 펌프(60)에 각각 연결될 수 있다. 노즐부(50)의 노즐은 질 내로 삽입되어 세정액 용기(10)에서 플라즈마 방전으로 생성된 살균수를 분무할 수 있고, 2차적 멸균을 위한 레이저 광 방출 및 건조 기능을 수행할 수 있다.

노즐부(50)는 제1 노즐(501) 및 제2 노즐(503)로 구성될 수 있다.

제1 노즐(501)은 세정액 용기(10)에 유입구가 연결되어 살균수를 분무할 수 있다. 제1 노즐(501)은 분무 노즐(50133)과 석션 노즐(50131)로 구성되고 착탈 브라켓(5015)을 포함할 수 있다.

벨브(71)는 제1 노즐(50)과 연결되며 제1 노즐(50)에서 분사되는 살균수의 용출 정도를 제어할 수 있다. 공급 펌프(73)는 제1 노즐(50)과 연결되며 세정액 용기(10)로부터 유입되는 살균수를 제1 노즐(50)에 용출시킬 수 있다.

분무 노즐(50133)의 단부에는 분무구(5011)가 연결될 수 있다. 석션 노즐(50131)의 단부에는 석션구(5013)가 연결될 수 있다. 분무구(5011)는 세정액 용기(10)에 유입구가 연결되어 살균수를 분무할 수 있다. 석션구(5013)는 분무구(5011)로부터 분사되어 질 내를 세척한 살균수를 회수할 수 있다. 석션구(5013)는 분무구(5011)보다 긴 길이로 형성되며 단부가 분무구(5011)와 멀어지는 방향으로 1회이상 절곡되어 살균수의 용출을 방해하지 않으면서 폐수의 흡입을 용이하게 할 수 있다.

착탈 브라켓(5015)은 분무구(5011)와 석션구(5013)가 끼움 결합되어 제1 노즐(501) 상에 분무구(5011)와 석션구(5013)를 교체가 가능하도록 결착시킬 수 있다. 착탈 브라켓(5015)은 내부에 분무구(5011)와 석션구(5013)가 끼워질 수 있는 슬릿이 각각 형성되고, 후방이 개구된 형상일 수 있다. 착탈 브라켓(5015)은 착탈 바(5017)를 포함하며, 착탈 바(5017)는 착탈 브라켓(5015)의 개구된 후방에 끼워짐에 따라 착탈 브라켓(5015)에 삽입된 분무수(5011)와 석션구(5013)를 가압 고정할 수 있다.

제2 노즐(503)은 착탈이 가능한 캡(5031)과 사용자가 파지하게 되는 핸드피스(5035) 및 광 발생 모듈(5033)로 구성될 수 있다. 캡(5031)은 축 방향으로 중공이 형성되어 에어의 방출과 광의 도파 및 방출이 가능하도록 구성된다. 캡(5031)은 소모품으로 사용 후 교체될 수 있다.

제2 노즐(503)은 광 발생 모듈(5033)이 핸드피스(5035) 상에 내장되어 2차적 살균을 위한 레이저 광을 방출한다. 또한, 제2 노즐(503)은 에어 펌프(60)에 유입구가 연결되어 질 내의 건조를 위한 에어를 방출할 수 있다.

광 발생 모듈(5033)은 250nm 내지 290nm 파장의 레이저 광을 방출하는 자외선 발광 다이오드(UV LED)를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게, 자외선 발광 다이오드는 275nm 파장의 광을 방출할 수 있다. 자외선 발광 다이오드는 저출력 다이오드로서 파장이 300nm를 넘지 않도록 제어됨에 주목한다. 광 발생 모듈(30)은 인체 내로 조사되는 자외선 광을 생성하는 것으로, 파장이 300nm를 넘게 된다면 오존이 발생될 수 있어 연약한 체내 세포를 파괴할 수 있기 때문이다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.

1: 질 세정 기기 3: 계기판
10: 세정액 용기 101: 관통구
30: 플라즈마 발생 모듈 301: 플라즈마 전극
303: 절연 프레임 305: 전도성 스크류
40: 플라즈마 전원 모듈 405: 단자
71: 밸브 60: 에어 펌프
73: 공급 펌프 50: 노즐부
501: 제1 노즐 5011: 분무구
5013: 석션구 50131: 분무 노즐
50133: 석션 노즐 5015: 착탈 브라켓
5017: 착탈 바 503: 제2 노즐
5031: 캡 5033: 광 발생 모듈
5035: 핸드피스 70: 회수통

Claims

세정액이 수용 및 보온되는 세정액 용기;
상기 세정액에 침지되도록 상기 세정액 용기의 하부에 마련되고, 1차적 멸균을 위해 수중 플라즈마 방전을 일으켜 상기 세정액을 인체에 무해한 살균수로 변환시키는 플라즈마 발생 모듈; 및
상기 세정액 용기와 연결되고, 질 내로 삽입되어 상기 살균수를 분무하는 노즐부를 포함하여,
플라즈마 방전을 이용한 살균수가 사용되어 질 내의 살균이 가능한 것을 특징으로 하는 질 세정 기기.
제 1 항에 있어서,
2차적 멸균을 위한 레이저 광을 발생시키는 광 발생 모듈을 더 포함하여,
플라즈마 방전을 이용한 살균수와 자외선 광을 이용한 2차적 멸균이 가능한 것을 특징으로 하는 질 세정 기기.
제 1 항에 있어서,
상기 세정액 용기는,
하부면에 관통구가 형성되고, 상기 관통구로 상기 플라즈마 발생 모듈의 플라즈마 전극이 노출되어 수중 플라즈마 방전으로 상기 살균수를 생성하며,
하부면에 열선 히터가 마련되어 상기 살균수를 가열하여 보온시키는 것을 특징으로 하는 질 세정 기기.
제 1 항에 있어서,
상기 플라즈마 발생 모듈은,
한 쌍의 플라즈마 전극과, 상기 한 쌍의 플라즈마 전극 사이에 배치되는 절연 프레임과, 상기 한 쌍의 플라즈마 전극에 각각 다른 극성의 전력을 인가하는 전도성 스크류가 프레임 내부에 마련되는 전극 모듈을 포함하고,
상기 전도성 스크류는,
상기 전극 모듈의 프레임 하부로 단자가 노출되어 전력 인가를 위한 접점을 형성하는 것을 특징으로 하는 질 세정 기기.
제 4 항에 있어서,
상기 한 쌍의 플라즈마 전극은,
상기 세정액 용기의 하부에 노출되어 상기 세정액이 통과될 수 있도록 슬릿이 형성된 판 형상이고,
상기 슬릿이 상호 교차되도록 상기 전극 모듈에 배치된 것을 특징으로 하는 질 세정 기기.
제 2 항에 있어서,
상기 광 발생 모듈은,
250nm 내지 290nm 파장의 레이저 광을 방출하는 자외선 발광 다이오드(UV LED)를 포함한 것을 특징으로 하는 질 세정 기기.
제 2 항에 있어서,
상기 노즐부는,
상기 세정액 용기에 유입구가 연결되어 상기 살균수를 분무하는 제1 노즐; 및
질 세정 기기 본체 내에 구비된 에어 펌프와 연결되고, 상기 광 발생 모듈이 핸드피스 상에 내장되어 2차적 살균을 위한 상기 레이저 광과 건조를 위한 에어가 방출되는 제2 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 질 세정 기기.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 노즐은,
상기 세정액 용기에 유입구가 연결되어 상기 살균수를 분무하는 분무구; 및
상기 분무구로부터 분사되어 질 내를 세척한 살균수를 회수하는 석션구를 포함하는 것을 특징으로 하는 질 세정 기기.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 노즐은,
상기 분무구와 상기 석션구가 결합되는 각각의 노즐에 고정 결합된 착탈 브라켓을 더 포함하고,
상기 분무구와 상기 석션구는 상기 착탈 브라켓 상에 끼움 결합되어 교체가 가능하도록 노즐에 결착되는 것을 특징으로 하는 질 세정 기기.