KR102181616B1 - Plasma Generation Apparatus And Portable Plasma Cosmetic Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 발생 장치 및 휴대용 플라즈마 미용기기를 제공한다. 이 플라즈마 발생 장치는 끝이 뽀족한 바늘 형상의 탐침을 포함하고 고전압을 제공받아 방전을 수행하는 전원 전극; 상기 전원 전극의 둘레를 감싸도록 배치되고 외부 공기가 순환할 수 있도록 측면에 통풍구를 포함하고 통 형상의 접지 전극; 및 상기 접지 전극의 개방된 전면에 배치되고 상기 탐침의 연장 방향으로 이격되어 상기 전원 전극에 대향하여 배치되고 플라즈마를 생성하는 방전 공간을 제공하고 상기 탐침을 마주보는 영역에 관통홀을 포함하는 절연체로 형성된 전면 케이스를 포함한다.The present invention provides a plasma generating device and a portable plasma beauty device. The plasma generating apparatus includes: a power electrode including a needle-shaped probe having a pointed tip and receiving a high voltage to perform discharge; A cylindrical ground electrode disposed to surround the power electrode and including a ventilation hole on a side surface to allow external air to circulate; And an insulator disposed on the open front surface of the ground electrode and spaced apart in the extension direction of the probe to provide a discharge space for generating plasma and to be disposed opposite to the power electrode, and including a through hole in a region facing the probe. Includes a formed front case.
Description
본 발명은 인체의 피부 또는 모공 안의 세균을 박멸하고, 유기물과 이물질을 제거하기 위한 휴대용 플라즈마 미용기기에 관한 것이다.The present invention relates to a portable plasma beauty device for eradicating bacteria in the skin or pores of the human body and removing organic matter and foreign matter.
본 발명은 휴대용 플라즈마 미용기기에 관한 것으로, 더 구체적으로 소형화된 전원 소스로 배터리를 내부에 장착하고, 플라즈마 방전을 촉매시키는 가스를 투입하지 않아도 플라즈마가 발생하는 휴대성을 확보한 휴대용 플라즈마 미용기기에 관한 것이다. The present invention relates to a portable plasma beauty device, and more specifically, to a portable plasma beauty device that secures the portability of generating plasma even when a battery is installed inside as a miniaturized power source and a gas that catalyzes plasma discharge is not added. About.
한국공개실용신안 20-2011-0003121은 "플라즈마를 이용한 휴대용 미용기기"를 개시하고 있으며, 플라즈마를 발생시키기 위해서 촉매 가스를 주입하고, 접지 전극에 관통홀을 형성하여 플라즈마가 직접 피부에 전달된다. 따라서, 피부 손상이 발생할 수 있다.Korean Open Utility Model No. 20-2011-0003121 discloses a "portable beauty device using plasma", and a catalyst gas is injected to generate plasma, and a through hole is formed in the ground electrode so that the plasma is directly delivered to the skin. Thus, skin damage may occur.
한국등록특허 10-126232는 "플라즈마 피부재생장치"를 개시하고 있으며, 플라즈마를 발생시키기 위해서 촉매 가스를 주입하고, 접지 전극에 관통홀을 형성하여 플라즈마가 직접 피부에 전달된다. 따라서, 피부 손상이 발생할 수 있다.Korean Patent Registration No. 10-126232 discloses a "plasma skin regeneration device", in which a catalyst gas is injected to generate plasma, and a through hole is formed in the ground electrode so that plasma is directly delivered to the skin. Thus, skin damage may occur.
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.The lowest energy state of matter is a solid. The solid is energized and gradually becomes a liquid and then into a gas. At this time, if sufficient energy equal to or greater than the ionization energy is applied to the neutral gas, plasma composed of electrons, ions, neutral atoms and molecules can be created by ionization and recombination of electrons and ions.
플라즈마 내부에는 양전하(이온), 음전하(전자)가 거의 같은 양으로 혼재하여 자유 입자에 가까운 브라운운동을 하면서도 전기적으로는 중성을 유지하고 있기 때문에 전기적으로 이온화된 전도성 가스종이라고 불리 운다.In the plasma interior, positive charges (ions) and negative charges (electrons) are mixed in almost the same amount, and they perform Brownian motion close to free particles while maintaining electrical neutrality, so they are called electrically ionized conductive gas species.
플라즈마는 플라즈마 밀도, 전자 온도, 종들 간의 열평형 정도, 발생방식, 응용분야 등 여러 구분 기준이 있지만 밀도와 전자온도로 분류하는 것이 가장 기본적이다. Plasma has several classification criteria such as plasma density, electron temperature, degree of thermal equilibrium between species, generation method, application field, etc., but classification by density and electron temperature is the most basic.
플라즈마를 열평형 정도에 의해서 구분 하면 , 국부열평형(LTE; Local thermal equilibrium)과 비국부 열평형(non-LTE)으로 나눌 수 있고, 국부열평형이란 용어는 플라즈마 입자의 모두의 온도가 플라즈마의 국부적 영역에서 같은 열역학적 상태를 의미한다.Plasma is classified by the degree of thermal equilibrium, and it can be divided into local thermal equilibrium (LTE) and non-LTE, and the term local thermal equilibrium means that the temperature of all plasma particles is It means the same thermodynamic state in the local domain.
연구나 제조 공정을 위한 플라즈마는 대개 LTE나 non-LTE plasma 중 하나이며,일반적으로 전자를 열 플라즈마 후자를 저온 플라즈마라고 한다. Plasma for research or manufacturing processes is usually either LTE or non-LTE plasma, and generally the former is called thermal plasma and the latter is called low temperature plasma.
본 발명에서는 저온 플라즈마를 대상으로 하며, 저온 플라즈마 중 대기압 플라즈마에 속한다. In the present invention, low-temperature plasma is targeted, and it belongs to atmospheric pressure plasma among low-temperature plasma.
대기압 플라즈마 (atmospheric pressure plasma)는 주로 물질의 표면 개질 및 코팅, 환경 정화 등의 분야에서 활용되고 있다. 최근에는 생체 적용과 바이오 메디칼 분야의 응용 가능성으로 관련 연구가 확대되고 있다. 바이오 메디칼 분야에서 대기압 플라즈마 제트 장치가 많이 연구되고 있다. Atmospheric pressure plasma is mainly used in areas such as surface modification and coating of materials, and environmental purification. In recent years, related research is expanding into bio-applications and biomedical applications. In the field of biomedical, atmospheric pressure plasma jet devices are being studied a lot.
플라즈마 제트의 전극 구조는 대부분 침형의 바늘 전극 구조로 전원 장치에 따라서 다양한 구성 방식이 연구되고 있다. 주로 외부로부터 불활성 가스가 주입되고 바늘 전극 구조에 고전압이 가해져 플라즈마가 발생한다. 소형의 원형 평행 평판의 중심에 작은 구멍을 설치한 유전체 장벽 방전(DBD: Dielectric Barrier Discharge) 방식의 플라즈마 제트 장치도 소개되고 있다. The electrode structure of the plasma jet is mostly a needle-shaped needle electrode structure, and various configuration methods are being studied depending on the power supply device. Mainly, inert gas is injected from the outside and a high voltage is applied to the needle electrode structure to generate plasma. A dielectric barrier discharge (DBD) type plasma jet device in which a small hole is installed in the center of a small circular parallel plate is also being introduced.
플라즈마 제트의 전원장치는 구동 주파수에 따라 여러 종류가 소개되고 있다. 수십~수백 kHz의 저주파 방전의 전원장치로는 DC 펄스 전원과 AC 전원이 있다. Various types of plasma jet power supplies are introduced depending on the driving frequency. There are DC pulse power and AC power as power supplies for low frequency discharge of tens to hundreds of kHz.
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 소형화 및 제어의 용이성, 인체에 대한 안정성 확보이다. Plasma jets are widely used for sterilization and sterilization purposes. Plasma containing oxygen radicals is being used to whiten teeth, destroy pathogens, and coagulate blood. The main issues in the use of such biomedical fields are the miniaturization of the device, ease of control, and safety for the human body.
생체의 세포나 인체에 직접 적용하기 위하여 전기적인 충격에 대한 안정성 확보가 중요한 과제이다. 그러므로 안정성 확보를 위해서는 고전압의 전극이 시료 및 인체에 직접 접촉되지 않아야 한다. 전극에 인가되는 구동 전압을 낮게 하고, 플라즈마 전류량을 1 ~ 2 mA의 작은 값으로 제어하여 생체에 대한 전기적인 충격이 없도록 해야 한다. 인체가 감지할 수 있는 최소 전류가 60Hz 상용 주파 교류에서 성인 남자의 경우 약 1mA이며, 주파수의 증가에 따라 감지 전류는 증가한다. 또한 고통을 느끼는 전류는 7 ~ 8 mA으로 그 이상의 높은 전류는 전기적뿐만이 아니라 열적으로도 위험한 요소가 된다. It is an important task to secure stability against electric shock in order to be applied directly to cells or human body. Therefore, in order to ensure stability, the high voltage electrode should not directly contact the specimen and the human body. The driving voltage applied to the electrode should be lowered and the amount of plasma current should be controlled to a small value of 1 ~ 2 mA so that there is no electric shock to the living body. The minimum current that the human body can detect is about 1mA for an adult male at 60Hz power frequency AC, and the sensing current increases as the frequency increases. In addition, the current that feels pain is 7 to 8 mA, and a higher current becomes a dangerous factor not only electrically but also thermally.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 피부에 자극을 최소화하면서 안정적인 미용효과를 제공하는 플라즈마 발생 장치를 제공하는 것이다.One technical problem to be solved of the present invention is to provide a plasma generating device that minimizes irritation to the skin and provides a stable cosmetic effect.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 끝이 뽀족한 바늘 형상의 탐침을 포함하고 고전압을 제공받아 방전을 수행하는 전원 전극; 상기 전원 전극의 둘레를 감싸도록 배치되고 외부 공기가 순환할 수 있도록 측면에 통풍구를 포함하고 통 형상의 접지 전극; 및 상기 접지 전극의 개방된 전면에 배치되고 상기 탐침의 연장 방향으로 이격되어 상기 전원 전극에 대향하여 배치되고 플라즈마를 생성하는 방전 공간을 제공하고 상기 탐침을 마주보는 영역에 관통홀을 포함하는 절연체로 형성된 전면 케이스를 포함한다.A plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a power electrode including a needle-shaped probe having a pointed tip and receiving a high voltage to perform discharge; A cylindrical ground electrode disposed to surround the power electrode and including a ventilation hole on a side surface to allow external air to circulate; And an insulator disposed on the open front surface of the ground electrode and spaced apart in the extension direction of the probe to provide a discharge space for generating plasma and to be disposed opposite to the power electrode, and including a through hole in a region facing the probe. Includes a formed front case.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 내부에 케비티를 포함하고 상기 접지 전극에 결합하고 상기 접지 전극의 중심축 방향으로 연장되는 절연체로 형성된 통 형상의 케이스를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a cylindrical case including a cavity inside, coupled to the ground electrode, and formed of an insulator extending in a direction of a central axis of the ground electrode may further be included.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 케비티에 배치되는 액체 저장부; 및 상기 액체 저장부에 저장된 액체를 상기 방전 공간으로 이동시키는 후 상기 액체를 기화시키는 액체 전달부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a liquid storage unit disposed in the cavity; And a liquid delivery unit for vaporizing the liquid after moving the liquid stored in the liquid storage unit to the discharge space.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 액체 전달부가 제공하는 액체를 자연 기화 또는 강제 기화시키는 액체 기화부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, it may further include a liquid vaporization unit for naturally vaporizing or forcibly vaporizing the liquid provided by the liquid delivery unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 케비티에 장착되고 충방전이 가능한 배터리; 및 상기 케비티에 장착되고 상기 배터리로부터 DC 전압을 제공 받아서 DC 고전압 전력을 상기 전원 전극에 공급하는 고전압 파워공급부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a battery mounted in the cavity and capable of charging and discharging; And a high voltage power supply unit mounted on the cavity and receiving DC voltage from the battery and supplying DC high voltage power to the power electrode.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전원 전극은 고전압을 제공받는 직육면체 형상의 전원 전극 베이스; 대칭성을 가지도록 배열되고 상기 전원 전극 베이스의 일면에 장착되는 복수의 탐침; 및 상기 전원 전극 베이스의 일면에 대향하는 반대편의 타면에서 상기 전원 전극 베이스에서 돌출되어 끼움 결합하기 위한 전원 전극 돌출부를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the power electrode includes a power electrode base having a rectangular parallelepiped shape to receive a high voltage; A plurality of probes arranged to have symmetry and mounted on one surface of the power electrode base; And a power electrode protrusion for fitting and protruding from the power electrode base on the other surface opposite to the one surface of the power electrode base.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 속이 빈 사각통 형상의 몸체부; 상기 몸체부의 측면에 형성된 제1 통풍구; 상기 제1 통풍구와 이격되어 배치된 제2 통풍구; 및 상기 몸체부의 내측면에 배치된 "U" 자 형상의 내측 접지부내측 접지부기 몸체부의 일측면에서 중심축 방향으로 연장되는 보조 접지부 중에서 적어도 하나를 포함할 수있다.In an embodiment of the present invention, the ground electrode may include a hollow rectangular cylindrical body portion; A first vent formed on a side of the body portion; A second ventilation opening disposed to be spaced apart from the first ventilation opening; And at least one of auxiliary grounding portions extending in the direction of the central axis from one side of the inner grounding portion of the inner grounding portion of the body portion in a "U" shape disposed on the inner surface of the body portion.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 통풍구는 상기 몸체부의 전면과 상기 몸체부의 측면이 접촉하는 변에서 변의 일부가 함몰되어 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second ventilation hole may be formed by recessing a portion of the side at a side where the front surface of the body portion and the side surface of the body portion contact.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전면 케이스는 판 형상의 전면 케이스 베이스; 상기 전면 케이스 베이스에 상기 탐침과 정렬되어 형성되는 관통홀; 및 상기 전면 케이스 베이스의 가장 자리에서 전면 케이스 베이스의 배치 평면에서 돌출되도록 형성된 끼움 결합부를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the front case includes a plate-shaped front case base; A through hole formed in the front case base to be aligned with the probe; And a fitting coupling portion formed to protrude from an arrangement plane of the front case base at an edge of the front case base.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에서 상기 전원 전극을 감싸도록 배치되는 절연 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 절연 부재는 상기 탐침을 노출시키고 상기 전원 전극의 직육면체 형상의 전원 전극 베이스의 3 측면을 둘러싸고 상기 전원 전극 베이스의 상부면을 노출시키는 제1 절연 부재; 및 상기 전원 전극의 노출된 상부면 상에 배치되는 제2 절연 부재를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, an insulating member disposed between the power electrode and the ground electrode may further include an insulating member disposed to surround the power electrode. The insulating member includes: a first insulating member exposing the probe, surrounding three sides of the power electrode base having a rectangular parallelepiped shape of the power electrode, and exposing an upper surface of the power electrode base; And a second insulating member disposed on the exposed upper surface of the power electrode.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 내부에 케비티를 포함하고 상기 접지 전극에 결합하고 상기 접지 전극의 중심축 방향으로 연장되는 절연체로 형성된 통 형상의 케이스를 더 포함할 수 있다.. 상기 케이스는 상기 접지 전극의 몸체부와 결합하고 내부에 함몰부를 포함하는 직육면체 형상의 하부 케이스; 및 상기 하부 케이스의 개방된 상부면과 결합하고 상기 보조 접지부와 결합하는 상부 케이스를 포함할 수 있다. 상기 하부 케이스는 직육면체 형상이고 상부에 함몰부가 형성된 하부 케이스 몸체부; 상기 하부 케이스 몸체부의 일단에 배치되고 직육면체 형상의 상기 전원 전극의 3 측면을 감싸도록 "U" 자 형상의 제1 절연 부재; 상기 제1 절연 부재가 결합하는 제1 결합부; 상기 함몰부와 상기 함몰부의 하부에 형성된 액체 전달 공간을 분리하는 층간 분리막; 및 상기 제1 결합부 상기 함몰부를 분리하는 격벽을 포함할 수 있다. 상기 케비티는 상기 함몰부와 상기 상부 케이스의 하부면에 의하여 형성되고, 상기 층간 분리막은 상기 함몰부와 상기 액체 전달 공간을 연결하는 관통홀을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the case may further include a cylindrical case including a cavity therein, coupled to the ground electrode, and formed of an insulator extending in the direction of a central axis of the ground electrode. A rectangular parallelepiped-shaped lower case coupled to the body portion of the ground electrode and including a recessed portion therein; And an upper case coupled to the open upper surface of the lower case and coupled to the auxiliary ground portion. The lower case has a rectangular parallelepiped shape and a lower case body portion having a recessed portion formed thereon; A first insulating member having a "U" shape disposed at one end of the lower case body and enclosing three sides of the power electrode having a rectangular parallelepiped shape; A first coupling portion to which the first insulating member is coupled; An interlayer separation membrane separating a liquid delivery space formed under the depression and the depression; And a partition wall separating the first coupling part and the recessed part. The cavity may be formed by the recessed portion and the lower surface of the upper case, and the interlayer separator may include a through hole connecting the recessed portion and the liquid transfer space.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 함몰부에 장착되고 충방전이 가능한 배터리; 상기 함몰부에 장착되고 상기 배터리로부터 DC 전압을 제공 받아서 DC 고전압 전력을 공급하는 고전압 파워공급부; 상기 함몰부에 장착되고 기화시킬 액체를 저장하는 액체저장부; 및 상기 층간 분리막의 관통홀 및 상기 액체 전달 공간에 배치되어 상기 액체저장부의 액체를 상기 방전공간에 제공하는 액체 전달부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, a battery mounted in the recessed portion and capable of charging and discharging; A high voltage power supply unit mounted on the depression and receiving DC voltage from the battery and supplying DC high voltage power; A liquid storage unit mounted on the recessed portion and storing liquid to be vaporized; And a liquid delivery unit disposed in the through hole of the interlayer separation membrane and the liquid delivery space to provide the liquid from the liquid storage unit to the discharge space.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 탐침은 도전체로 형성되고, 상기 탐침의 표면은 금 또는 백금으로 코팅될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the probe may be formed of a conductor, and the surface of the probe may be coated with gold or platinum.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 접지 전극은 플라스틱 재질로 형성되고, 상기 접지 전극의 표면은 도전체로 코팅될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the ground electrode may be formed of a plastic material, and a surface of the ground electrode may be coated with a conductor.
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 끝이 뽀족한 바늘 형상의 탐침을 포함하고 고전압을 제공받아 방전을 수행하는 전원 전극; 상기 전원 전극의 둘레를 감싸도록 배치되고 외부 공기가 순환할 수 있도록 측면에 적어도 두 개의 통풍구를 포함하고 통 형상의 접지 전극; 내부에 케비티를 포함하고 상기 접지 전극에 결합하고 상기 접지 전극의 중심축 방향으로 연장되는 절연체로 형성된 통 형상의 케이스; 상기 접지 전극의 개방된 전면에 배치되고 상기 탐침의 연장 방향으로 이격되어 상기 전원 전극에 대향하여 배치되고 플라즈마를 생성하는 방전 공간을 제공하고 상기 탐침을 마주보는 영역에 관통홀을 포함하는 절연체로 형성된 전면 케이스; 상기 케비티에 배치되는 액체 저장부; 및 상기 액체 저장부에 저장된 액체를 상기 방전 공간으로 이동시키는 후 상기 액체를 기화시키는 액체 전달부를 포함할 수 있다.A plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a power electrode including a needle-shaped probe having a pointed tip and receiving a high voltage to perform discharge; A cylindrical ground electrode disposed to surround the power electrode and including at least two vents on side surfaces to allow external air to circulate; A cylindrical case including a cavity therein, coupled to the ground electrode, and formed of an insulator extending in a direction of a central axis of the ground electrode; It is disposed on the open front surface of the ground electrode, is spaced apart in the extension direction of the probe, is disposed to face the power electrode, provides a discharge space for generating plasma, and is formed of an insulator including a through hole in a region facing the probe. Front case; A liquid storage unit disposed in the cavity; And a liquid delivery unit for vaporizing the liquid after moving the liquid stored in the liquid storage unit to the discharge space.
본 발명의 일 실시예 따른 휴대용 플라즈마 미용장치는 내부에 케비티를 포함하고 비전도성 재질로 형성된 케이스; 상기 케비티에 장착되고 충방전이 가능한 배터리; 상기 케비티에 장착되고 상기 배터리로부터 DC 전압을 제공 받아서 DC 고전압 전력을 공급하는 고전압 파워공급부; 상기 고전압 파워공급부로부터 DC 고전압 전력을 공급받아 플라즈마를 생성하는 바늘 형상의 탐침을 포함하는 전원 전극; 상기 전원 전극의 둘레에 상기 전원 전극과 이격되어 배치된 접지 전극; 상기 탐침에 정렬되어 형성된 관통홀을 포함하고 상기 전원 전극과 대향하여 배치되고 상기 접지 전극에 고정되는 비전도성 재질의 전면 케이스; 상기 케비티에 장착되고 기화시킬 액체를 저장하는 액체저장부; 및 상기 액체저장부의 액체를 상기 전원 전극과 상기 전면 케이스 사이의 방전 공간으로 이동시키는 액체 전달부를 포함할 수 있다.A portable plasma beauty apparatus according to an embodiment of the present invention includes a case including a cavity inside and formed of a non-conductive material; A battery mounted in the cavity and capable of charging and discharging; A high voltage power supply unit mounted in the cavity and receiving DC voltage from the battery to supply DC high voltage power; A power electrode including a needle-shaped probe for generating plasma by receiving DC high voltage power from the high voltage power supply unit; A ground electrode disposed around the power electrode and spaced apart from the power electrode; A front case made of a non-conductive material that includes a through hole aligned with the probe, is disposed to face the power electrode, and is fixed to the ground electrode; A liquid storage unit mounted on the cavity and storing liquid to be vaporized; And a liquid transfer unit for moving the liquid of the liquid storage unit to a discharge space between the power electrode and the front case.
본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 플라즈마 미용 처리 방법은 바늘 형상의 탐침을 포함하는 전원 전극, 상기 전원 전극을 감싸는 통 형상의 접지 전극, 및 상기 접지 전극의 개방된 전면을 막고 관통홀을 포함하는 전면 케이스에 의하여 정의되는 방전 공간을 제공하는 단계; 상기 방전 공간에 물을 기화시켜 수증기를 제공하는 단계; 상기 전면 케이스를 인체의 피부에 접촉한 상태에 상기 전원 전극에 DC 고전압을 인가하여 방전 공간에 플라즈마를 형성하는 단계; 및 상기 접지 전극에 형성된 적어도 두 개의 통풍구를 통하여 상기 방전 공간에 대류 흐름을 제공하는 단계를 포함한다.The portable plasma cosmetic treatment method according to an embodiment of the present invention includes a power electrode including a needle-shaped probe, a cylindrical ground electrode surrounding the power electrode, and a through hole blocking the open front surface of the ground electrode. Providing a discharge space defined by the front case; Providing water vapor by vaporizing water in the discharge space; Forming plasma in a discharge space by applying a DC high voltage to the power electrode while the front case is in contact with the human skin; And providing a convective flow to the discharge space through at least two vents formed in the ground electrode.
본 발명에서는 가스 주입 없이도 플라즈마를 발생시켜서 휴대가 편리하고 사용도 간편하며, 가스를 교체하지 않아도 되기에 비용적인 측면에서 효과적이다.In the present invention, since plasma is generated without gas injection, it is convenient to carry and use, and it is effective in terms of cost because it does not require replacement of gas.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 플라즈마 발생 장치에서 전면 케이스를 제거한 사시도이다.
도 3은 도 2a의 플라즈마 발생 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 접지 전극을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 3의 하부 케이스를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 2a의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 도 2a의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치의 작동으로 형성된 플럼(plume)의 분광 스펙트럼을 도시한 그래프이다.1 is a conceptual diagram illustrating a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A is a perspective view illustrating a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention.
2B is a perspective view of the plasma generating apparatus of FIG. 2A with the front case removed.
3 is an exploded perspective view of the plasma generating apparatus of FIG. 2A.
4 is a perspective view illustrating a ground electrode of FIG. 3.
5 is a perspective view showing the lower case of FIG. 3.
6 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 2A.
7 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 2A.
8 is a graph showing a spectral spectrum of a plum formed by the operation of the plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
RF 방전에 비하여, DC 방전은 비용이 저렴하고 간단한 구조를 제공할 수 있다. 대기압 방전을 안정적으로 수행하기 위하여, 촉매 가스가 사용된다. 한편, 촉매가스는 별도의 가스 저장 수단을 요구하여, 휴대하기 불편하며 넓은 공간을 요구한다.Compared to RF discharge, DC discharge is inexpensive and can provide a simple structure. In order to stably perform atmospheric pressure discharge, a catalyst gas is used. On the other hand, the catalyst gas requires a separate gas storage means, it is inconvenient to carry and requires a large space.
본 발명의 일 실시예에 따른 촉매가스를 사용하지 않고, 방전 공간에 외부 대기와 대류를 발생시켜 안정적인 플라즈마를 사용할 수 있는 플라즈마 미용장치를 제공한다. 특히, 공기에 들어있는 산소, 수소, 수분, 질소등이 반응 하여 플라즈마가 생성된다. 특히, 수분의 양은 플라즈마 방전을 안정화시키고 OH 라디칼(수산기)을 생성할 수 있다. OH 라디칼은 살균, 탈취 작용을 수행할 수 있다.The present invention provides a plasma cosmetic apparatus capable of using stable plasma by generating convection with an external atmosphere in a discharge space without using a catalyst gas according to an embodiment of the present invention. In particular, plasma is generated by reacting oxygen, hydrogen, moisture, and nitrogen in the air. In particular, the amount of moisture can stabilize plasma discharge and generate OH radicals (hydroxyl groups). OH radicals can perform sterilization and deodorization.
만약, 밀폐된 공간에 수분이 계속 공급되는 경우, 상기 수분은 포화 수증기압에 도달하면 더 이상 기화되지 않고 액체로 액화될 수 있다. 따라서, 방전 구조에 치명적인 역활을 할 수 있다. 따라서, 수분이 공급되는 상황에서, 밀폐된 방전 공간에 공기의 대류가 요구된다. If moisture is continuously supplied to the enclosed space, the moisture may not be vaporized any more when the saturated water vapor pressure is reached, but may be liquefied into a liquid. Therefore, it can play a fatal role in the discharge structure. Therefore, in a situation where moisture is supplied, convection of air is required in the sealed discharge space.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 대기압 DC 방전이 수행되는 경우, 방전에 의하여 국부적으로 압력차가 발생하여, 이온풍(ion wind)이 발생할 수 있다. 이에 따라, 통풍구가 있는 경우, 수분이 계속 공급되는 상태에서 방전 공간은 대류 및 확산에 의하여 신선한 공기로 채워질 수 있다. 또한, 통풍구를 통하여 대류가 이루어지는 경우, 대기압 DC 방전 공간은 수증기의 응결을 억제할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when atmospheric pressure DC discharge is performed, a pressure difference is locally generated by the discharge, and ion wind may be generated. Accordingly, when there is a ventilation hole, the discharge space may be filled with fresh air by convection and diffusion while moisture is continuously supplied. In addition, when convection is made through the ventilation hole, the atmospheric pressure DC discharge space can suppress condensation of water vapor.
또한, 대기압 DC 방전이 전원 전극과 접지로서 동작하는 인체에 사이에 직접 발생하는 경우, 약 1mA 이상의 전류가 피부로 흘를 수 있다. 이에 따라, 사용자는 고통을 느끼고 피부에 손상을 제공할 수 있다.In addition, when atmospheric pressure DC discharge occurs directly between the power electrode and a human body operating as a ground, a current of about 1 mA or more may flow to the skin. Accordingly, the user can feel pain and damage the skin.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 대기압 DC 방전을 하는 경우, 전원 전극과 피부 사이에 흐르는 전류를 약 1mA 이하로 억제하면서, 피부는 전면 케이스의 관통홀을 통하여 OH 라디칼(수산기) 등과 같은 라디칼을 공급받을 수 있다. According to an embodiment of the present invention, when performing atmospheric pressure DC discharge, while suppressing the current flowing between the power electrode and the skin to less than about 1 mA, the skin absorbs radicals such as OH radicals (hydroxyl groups) through the through hole of the front case. Can be supplied.
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 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed contents may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art. In the drawings, components are exaggerated for clarity. Parts indicated by the same reference numerals throughout the specification represent the same elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 플라즈마 발생 장치(100)는 전원 전극(130), 접지 전극(120), 및 전면 케이스(110)를 포함하고, 대기압에서 DC 글로우 방전을 수행한다. 상기 전원 전극(120)은 끝이 뽀족한 바늘 형상의 탐침(132)을 포함하고 고전압을 제공받아 방전을 수행한다. 상기 접지 전극(120)은 상기 전원 전극(130)의 둘레를 감싸도록 배치되고 외부 공기가 순환할 수 있도록 측면에 통풍구(121,122)를 포함하고 통 형상이다. 상기 전면 케이스(110)는 상기 접지 전극(120)의 개방된 전면에 배치되고 상기 탐침(132)의 연장 방향으로 이격되어 상기 전원 전극(130)에 대향하여 배치되고 플라즈마를 생성하는 방전 공간을 제공하고 상기 탐침(132)을 마주보는 영역에 관통홀(112)을 포함하는 절연체로 형성된다.Referring to FIG. 1, the
전원 전극(130)은 바늘 형상의 탐침(132)과 전원 전극 베이스(134)를 포함할 수 있다. 상기 전원 전극 베이스(134)는 다각 기둥 또는 원 기둥 형상일 수 있다. 상기 전원 전극 베이스(134)는 고전압 파워공급부(154)로부터 수 kV의 고전압을 공급받을 수 있다. 상기 탐침(132)은 하나 이상일 수 있다. 상기 탐침(132)은 구리, 금, 은, 철, 텅스텐등 의 전도성 재질일 수 있다. 상기 탐침(132)은 지름은 수백 마이크로 미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 바람직하게는 상기 탐침(132)의 지름은 2 mm일 수 있다. 상기 탐침(132)의 표면은 금 또는 백금으로 코팅될 수 있다. 상기 금 또는 백금 코팅은 오존 발생을 억제하고 상기 탐침(132)의 산화를 억제할 수 있다. 상기 탐침(132)은 대칭성을 가지고 배치될 수 있다. 상기 탐침(132)은 나사 결합을 통하여 상기 전원 전극 베이스(134)에 결합할 수 있다. 상기 탐침(132)은 상기 전원 전극 베이스(134)로부터 2 mm 내지 5 mm 정도 돌출될 수 있다. 상기 탐침(132)과 상기 전면 케이스(110) 사이의 거리는 5 mm 내지 10 mm일 수 있다.The
절연 부재(140)는 상기 전원 전극 베이스(134)를 감싸도록 배치되어 상기 접지 전극(120)과 직접 접촉을 방지할 수 있다. 상기 절연 부재(140)는 단면이 사각형인 토로이드 형상일 수 있다. 상기 절연 부재(140)는 플라스틱 계열, 아크릴 계열, 또는 수지일 수 있다. 바람직하게는 상기 절연 부재는 ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 수지일 수 있다. The insulating
상기 접지 전극(120)은 상기 절연부재(140)를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 접지 전극(120)은 도전성 물질로 형성되거나, 절연 물질에 도전성 코팅을 통하여 형성될 수 있다. 상기 접지 전극(120)은 단면이 사각형인 토로이드 형상 또는 사각형 통 형상일 수 있다.The
상기 접지 전극(120)은 사용자의 손의 접촉에 의하여 접지될 수 있다. 이에 따라, 상기 전원 전극의 탐침(132)과 상기 접지 전극(120) 사이에 방전이 개시될 수 있다. 상기 방전은 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마는 라디칼과 이온들을 포함한다. 따라서, 생성된 라디칼은 피부의 표면을 살균할 수 있다. 방전이 개시된 상태에서, 사용자의 피부가 상기 전면 케이스(110)에 접근하는 경우, 방전 공간에서 생성된 라이칼은 상기 전면 케이스(110)의 관통홀(112)을 통하여 피부에 제공될 수 있다.The
상기 접지 전극(120)은 통 형상의 측면에 제1 통풍구(121) 및 제2 통풍구(122)를 포함할 수 있다. 제1 통풍구(121)는 상기 전원 전극(130)에 인접하여 배치되고, 제2 통풍구(122)는 상기 전면 케이스(110)에 인접하여 배치될 수 있다. 상기 제1 통풍구(121)는 흡기구로 기능하고, 상기 제2 통풍구(122)는 배기로 기능할 수 있다. 상기 플라즈마 방전에 의하여, 이온 풍이 발생하여, 대류를 유도할 수 있다. 외부의 공기는 상기 제1 통풍구(121)를 통하여 유입되어, 방전을 통하여 라디칼을 형성할 수 있다. 라디칼은 피부에 제공되어, 살균 등을 작용할 수행하고, 상기 제2 통풍구(122)를 통하여 배기될 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 리모트 플라즈마 방식을이용한다. 구체적으로, 플라즈마가 발생하는 부분과 피부에 작용하는 부분이 분리된다. 피부에는 직접적으로 플라즈마가 발생하지 않아, 플라즈마 발생 장치는 피부 자극없이 살균 등의 작용을 수행한다. The plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention uses a remote plasma method. Specifically, a portion where plasma is generated and a portion acting on the skin are separated. Since plasma is not directly generated in the skin, the plasma generating device performs an action such as sterilization without skin irritation.
전면 케이스(110)는 상기 접지 전극(120)의 개방된 일면에 삽입되어 끼움 결합할 수 있다. 상기 전면 케이스(110)는 인체의 피부와 맞닫는 곳으로 피부에 접촉시 거부감이 없는 비전도성 재질을 사용한다. 상기 전면 케이스(110)는 인체 피부와 전원 전극(130) 사이의 아크 방전을 억제할 수 있다. 상기 전면 케이스(110)의 재질은 실리콘 수지 또는 세라믹이 바람직하다. 전면 케이스(110)의 관통홀(112)은 상기 탐침(132)에 대향하여 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 이온 풍은 상기 관통홀(112) 뒤에 있는 피부에 라디칼을 제공하여 살균 등의 작용을 수행할 수 있다.The
상기 케이스(160)는 상지 접지 전극(120)과 결합하여 고정될 수 있다. 상기 케이스(160)는 절연체로 형성되고, 플라스틱 재질 또는 수지일 수 있다. 상기 케이스(160)는 내부에 케비티(161)를 포함할 수 있다. 상기 케이스(160)는 상기 접지 전극(120)과 턱을 가지지 않고 연속적으로 결합할 수 있다. 상기 접지 전극(120)이 사각 통 형상인 경우, 상기 케이스(160)는 동일한 외경을 가진 사각 통 형상일 수 있다. 상기 접지 전극(120)이 원통 형상인 경우, 상기 케이스(160)는 동일한 외경을 가진 원통 형상일 수 있다. 상기 케이스(160)는 상부 케이스(164)와 하부 케이스(162)로 분리될 수 있다. 상기 상부 케이스(164)는 상기 하부 케이스(162)의 뚜껑일 수 있다. 상기 케비티 내부에 배터리, 고전압 파워공급부(154), 및 액체저장부가 배치될 수 있다.The
배터리(152)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있다. 또한, 상기 베터리(152)는 상기 고전압 파워공급부(154)에 DC 전압을 공급할 수 있다. 배터리는 리튬폴리머 건전지일 수 있다. 상기 배터리(152)는 직류전원단자에 의해 충전될 수 있다.The
고전압 파워공급부(154)는 상기 베터리로부 DC 7~12V를 공급받아 DC 3~8kV의 고전압을 발생시킬 수 있다. 상기 고전압 파워공급부(154)는 상기 전원 전극(130)에 고전압을 인가할 수 있다. The high voltage
액체저장부(156)는 액체를 저장하는 탱크이다. 상기 액체 저장부(156)는 물을 저장할 수 있다. 상기 액체 저장부(156)는 외부로부터 파이프로 연결하여 액체를 공급받을 수 있다. 상기 액체는 물일 수 있다. The
액체 전달부(170)는 상기 액체 저장부(156)에 저장된 물을 상기 전원 전극(130)과 상기 접지 전극(120) 사이의 방전 공간으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 액체 전달부(170)는 다공성 재질과 상기 다공성 재질을 감싸는 파이프를 포함할 수 있다. 상기 다공성 재질은 스펀지(sponge)일 수 있다. The
액체 기화부(174)는 상기 액체 전달부(170)가 이동시킨 액체를 기화시킬 수 있다. 상기 액체 기화부(174)는 초음파 진동자를 포함할 수 있다. 상기 초음파 진동자는 압전 소자일 수 있다. 상기 초음파 진동자는 물을 진동시켜 기화시킬 수 있다.The
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 설명하는 사시도이다.2A is a perspective view illustrating a plasma generating apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 2b는 도 2a의 플라즈마 발생 장치에서 전면 케이스를 제거한 사시도이다.2B is a perspective view of the plasma generating apparatus of FIG. 2A with the front case removed.
도 3은 도 2a의 플라즈마 발생 장치의 분해 사시도이다.3 is an exploded perspective view of the plasma generating apparatus of FIG. 2A.
도 4는 도 3의 접지 전극을 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a ground electrode of FIG. 3.
도 5는 도 3의 하부 케이스를 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing the lower case of FIG. 3.
도 6은 도 2a의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along line II′ of FIG. 2A.
도 7은 도 2a의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다.7 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 2A.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 플라즈마 발생 장치(200)는 끝이 뽀족한 바늘 형상의 탐침(132)을 포함하고 고전압을 제공받아 방전을 수행하는 전원 전극(130), 상기 전원 전극(130)의 둘레를 감싸도록 배치되고 외부 공기가 순환할 수 있도록 측면에 통풍구(121,122)를 포함하고 통 형상의 접지 전극(120), 및 상기 접지 전극(120)의 개방된 전면에 배치되고 상기 탐침(132)의 연장 방향으로 이격되어 상기 전원 전극(130)에 대향하여 배치되고 플라즈마를 생성하는 방전 공간을 제공하고 상기 탐침을 마주보는 영역에 관통홀을 포함하는 절연체로 형성된 전면 케이스(110)를 포함한다.2 to 7, the
상기 전원 전극(130)은 고전압을 제공받는 직육면체 형상의 전원 전극 베이스(134), 대칭성을 가지도록 배열되고 상기 전원 전극 베이스의 일면에 장착되는 복수의 탐침(132), 및 상기 전원 전극 베이스(134)의 일면에 대향하는 반대편의 타면에서 상기 전원 전극 베이스(134)에서 돌출되어 끼움 결합하기 위한 전원 전극 돌출부(136)를 포함할 수 있다.The
상기 전원 전극 베이스(134)는 직육면체 형상이고, 일면(xy 평면)에 복수의 홈이 형성되고, 각 홈에 탐침이 삽이되어 고정된다. 상기 탐침(132)은 상기 전원 전극 베이스(134)와 나사결합할 수 있다. 상기 전원 전극 베이스(134)의 일면에 대향하는 타면에서 양의 x축 방향 및 음의 x축 방향으로 돌출된 전원 전극 돌출부(136)이 배치된다. 상기 전원 전극 돌출부(136)는 케이스 또는 절연 부재에 끼움 결합하여 상기 전원 전극(130)을 고정하면서 절연시킬 수 있다. 상지 전원 전극 베이스(134)의 재질은 알루미늄 또는 구리 재질일 수 있다.The
상기 탐침(132)은 도전체로 형성되고 음의 z축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 탐침(132)의 재질은 텅스텐일 수 있다. 상기 탐침(132)의 표면은 금 또는 백금으로 코팅될 수 있다. 상기 금 또는 백금 코팅은 텅스텐의 산화를 억제하고, 오존의 과도한 생성을 억제할 수 있다.The
상기 접지 전극(120)은 속이 빈 사각통 형상의 몸체부(125), 상기 몸체부(125)의 측면에 형성된 제1 통풍구(121), 상기 제1 통풍구(121)와 이격되어 배치된 제2 통풍구(122), 상기 몸체부(125)의 내측면에 배치된 "U" 자 형상의 내측 접지부(123), 및 상기 몸체부(125)의 일측면에서 중심축 방향으로 연장되는 보조 접지부(124)를 포함할 수 있다.The
상기 몸체부(125)는 사각통 형상이고, 내부 중심 부위에 "U" 자 형상의 내측 접지부(123)가 배치된다. 상기 내측 접지부(123)는 상기 몸체부의 내측면을 따라 배치되고, 상기 전원 전극(130)을 감싸는 절연 부재(241,262)의 3 측면을 고정할 수 있다. 또한, 액체 전달부(170)의 일단은 상기 내측 접지부(123)와 함께 상기 절연 부재(241)를 감싸도록 배치될 수 있다.The
제1 통풍구(121)는 상기 내측 접지부(123)에 인접하여 배치되고 상기 몸체부(125)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제1 통풍구(121)는 각 측면에 하나 씩 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제1 통풍구(121)는 슬릿 형상을 가질 수 있다. 상기 슬릿의 길이는 상기 탐침 사이의 거리와 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 제1 통풍구(121)는 이온 풍이 발생한 경우, 흡입구로 동작할 수 있다. The
제2 통풍구(122)는 상기 제1 통풍구(121)와 z 축 방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 상기 제2 통풍구(122)는 상기 몸체부(125)의 말단에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 전면 케이스(110)과 상기 몸체부(125)의 일면이 서로 결합하는 부위에 함몰 부위가 형성되고, 상기 함몰 부위는 상기 제2 통풍구(122)를 제공할 수 있다. 상기 제2 통풍구(122)의 크기는 상기 제1 통풍구(121)의 크기와 동일할 수 있다. 상기 제2 통풍구(122)는 상기 몸체부(125)의 앞면과 상기 몸체부(125)의 측면이 접촉하는 변에서 변의 일부가 함몰되어 형성될 수 있다.The
보조 접지부(124)는 상기 몸체부(124)의 상부면에서 z축 방향으로 연장될 수 있다. 상기 보조 접지부(124)는 사용자의 손가락이 용이하게 접촉할 수 있도록 제공될 수 있다. 상기 보조 접지부(124)는 상부 케이스(260)에 형성된 상부 케이스 홈(264)에 삽입될 수 있다.The
상기 전면 케이스(110)는 판 형상의 전면 케이스 베이스(116), 상기 전면 케이스 베이스(116)에 상기 탐침(132)과 정렬되어 형성되는 관통홀(112), 및 상기 전면 케이스 베이스(116)의 모서리에서 전면 케이스 베이스(116)의 배치 평면에서 돌출되도록 형성된 끼움 결합부(114)를 포함할 수 잇다.The
상기 전면 케이스 베이스(116)는 사각 판 형상이고, 상기 전면 케이스 베이스(116)의 중심 부위에는 일정한 간격으로 대칭적으로 배치된 관통홀(112)이 배치될 수 있다. 상기 전면 케이스(110)는 절연체로 세라믹 또는 실리콘 수지일 수 있다. 상기 관통홀(112)의 개수는 4 개일 수 있다. 상기 관통홀(112)은 상기 탐침의 z축 방향으로 정렬될 수 있다. 상기 끼움 결합부(114)는 상기 전면 케이스 베이스(116)의 모서리 부위에서 z축 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다.The
케이스(240, 260)는 내부에 케비티를 포함하고 상기 접지 전극(120)에 결합하고 상기 접지 전극(120)의 중심축 방향으로 연장되는 절연체로 형성된 통 형상이다.The
상기 케이스(240, 260)는 상기 접지 전극(120)의 몸체부와 결합하고 내부에 함몰부(246)를 포함하는 직육면체 형상의 하부 케이스(240), 및 상기 하부 케이스(240)의 개방된 상부면과 결합하고 상기 보조 접지부(124)와 결합하는 상부 케이스(260)를 포함한다. 상기 상부 케이스(260)는 상기 하부 케이스(240)의 투껑으로 동작한다.The
상기 하부 케이스(240)는 직육면체 형상이고 상부에 함몰부가 형성된 하부 케이스 몸체부(249), 상기 하부 케이스 몸체부(241)의 일단에 배치되고 직육면체 형상의 상기 전원 전극(130)의 3 측면을 감싸도록 "U" 자 형상의 제1 절연 부재(241), 상기 제1 절연 부재(241)가 결합하는 제1 결합부(244), 상기 함몰부(246)와 상기 함몰부의 하부에 형성된 액체 전달 공간(245a)을 분리하는 층간 분리막(248), 및 상기 제1 결합부(244)와 상기 함몰부(246)를 분리하는 격벽(247)을 포함한다. 상기 케비티는 상기 함몰부(246)와 상기 상부 케이스(260)의 하부면에 의하여 형성될 수 있다. 상기 층간 분리막(248)은 상기 함몰부(246)와 상기 액체 전달 공간(245a)을 연결하는 관통홀(245)을 포함할 수 있다.The
하부 케이스 몸체부(240)는 z축 방향으로 연장되는 직육 면체 형상이다. 상기 하부 케이스 몸체부(249)의 상부면에서는 함몰부(246)가 형성되어 있다. 상기 함몰부(246)는 직육면체 형상일 수 있다. 상기 함몰부(246)의 내부에는 고전압 파워공급부(154), 배터리(152), 및 액체저장부(156)가 배치될 수 있다. The lower
상기 제1 절연 부재(241)는 상기 전원 전극 베이스(134)를 양 측면 및 하부면에서 감싸도록 형성된 "U"자 형태일 수 있다. 상기 제1 절연 부재(241)는 상기 하부 케이스 몸체부(249)의 음의 z축 방향의 일단에 배치될 수 잇다. The first insulating
상기 제1 결합부(244)는 상기 제1 절연 부재(241)를 지지하도록 배치될 수 있다. 상기 제1 결합부(244)는 상기 하부 케이스 몸체부(249)와 연속적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 절연부재(241)는 상기 제1 결합부(244)의 내부에서 음의 z축 방향으로 돌출되도록 배치될 수 있다. The
격벽(247)은 상기 제1 결합부(244)와 상기 함몰부(246)를 분리할 수 있다. 상기 격벽(247)은 상기 제1 절연 부재(241)와 일정한 간격을 유지할 수 있다. 상기 격벽(247)과 상기 제1 절연 부재(241) 사이의 공간에 상기 전원 전극 돌출부(136)가 삽입될 수 있다. 상기 격벽(247)의 중심에는 전기적 연결을 위한 함몰 부위(243)를 포함할 수 있다. The
상기 층간 분리막(248)은 상기 함몰부(246)의 하부면을 형성할 수 있다. 상기 층간 분리막(248)은 상기 층간 분리막(248)의 하부에 액체 전달 공간을 형성할 수 있다. 상기 액체 전달 공간(245a)에서는 상기 액체 전달부(170)가 배치될 수 있다. 상기 층간 분리막(248)은 관통홀(245)을 포함하고, 상기 관통홀(245)을 통하여 상기 액체 전달부(170)가 상기 액체 저장부(156)에 접촉하여 액체를 공급받을 수 있다.The
상기 상부 케이스(260)는 제2 절연 부재(262), 및 상기 제2 절연 부재(262)와 연결되는 상부 케이스 몸체부(266)를 포함할 수 있다. 상기 제2 절연 부재(262)와 접촉하는 상기 상부 케이스 몸체부(266)의 상부면에는 상부 케이스 홈(264)이 형성될 수 있다. 상기 상부 케이스 홈(264)에는 상기 보조 전극부(124)가 배치될 수 있다. 상기 보조 전극부(124)의 상부면과 상기 상부 케이스 몸체부(266)의 상부면은 동일한 평면일 수 있다.The
상기 제2 절연 부재(262)의 하부면은 상기 전원 전극 베이스(134)의 상부면과 접촉할 수 있다. 상기 제2 절연 부재(262)의 상부면은 z 축 방향으로 진행함에 따라 상기 제2 절연 부재(262)의 상부면으로부터 y축 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제2 절연 부재(262)의 상부면은 상기 내측 접지부(123)와 접촉할 수 있다.The lower surface of the second insulating
절연 부재(262,241)는 상기 전원 전극(130)과 상기 접지 전극(120) 사이에 배치되고 상기 전원 전극(130)을 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 절연 부재(262,241)는 상기 탐침을 노출시키고 상기 전원 전극의 직육면체 형상의 전원 전극 베이스의 3 측면을 둘러싸고 상기 전원 전극 베이스(134)의 상부면을 노출시키는 제1 절연 부재(241), 및 상기 전원 전극의 노출된 상부면 상에 배치되는 제2 절연 부재(262)를 포함할 수 있다.The insulating
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 접지 전극(120)은 플라스틱 재질로 형성되고, 상기 접지 전극(120)의 표면은 도전체로 코팅될 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the
본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 플라즈마 미용 처리 방법은 바늘 형상의 탐침(132)을 포함하는 전원 전극(130), 상기 전원 전극(130)을 감싸는 통 형상의 접지 전극(120), 및 상기 접지 전극(120)의 개방된 전면을 막고 관통홀(112)을 포함하는 전면 케이스(110)에 의하여 정의되는 방전공간(101)을 제공하는 단계; 상기 방전공간(101)에 물을 기화시켜 수증기를 제공하는 단계; 상기 전면 케이스(110)를 인체의 피부에 접촉한 상태에 상기 전원 전극에 DC 고전압을 인가하여 상기 방전공간(101)에 플라즈마를 형성하는 단계; 및 상기 접지 전극(120)에 형성된 적어도 두 개의 통풍구(121,122)를 통하여 상기 방전 공간에 대류 흐름을 제공하는 단계를 포함한다.A portable plasma cosmetic treatment method according to an embodiment of the present invention includes a
케이스(160) 내부의 케비티(161)에 저장된 물은 액체 전달부(170)를 통하여 상기 방전공간(101)으로 전달된다. 상기 전달된 액체는 기화되어 플라즈마 발생을 위한 기체를 제공한다. 또한, 상기 접지 전극(120)에 형성된 통풍구(121,122)는 상기 방전공간(101)에 대류를 제공하여 안정적인 방전을 유지하고 액체의 액화를 억제할 수 있다. 플라즈마는 수산화기를 생성하고, 생성된 수산화기는 이온풍 및 확산에 의하여 인체의 피부에 제공되어 살균 작용을 수행할 수 있다.Water stored in the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치의 작동으로 형성된 플럼(plume)의 분광 스펙트럼을 도시한 그래프이다.8 is a graph showing a spectral spectrum of a plum formed by the operation of the plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 플라즈마는 발광하고, 플라즈마 방출광은 N2, OH-, N2+ 의 스펙트럼을 포함한다. 따라서, 수증기가 방전되어 수산화기를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 8, plasma emits light, and plasma emission light includes spectra of N2, OH-, and N2+. Thus, water vapor can be discharged to form a hydroxyl group.
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.In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments, and the present invention claimed in the claims by one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It includes all various types of embodiments that can be implemented within the scope not departing from the technical idea.
100: 플라즈마 발생 장치 110: 전면 케이스
120: 접지 전극 130: 전원 전극
140: 절연 부재 152: 배터리
154:고전압 파워공급부 156:액체저장부
160: 케이스 170: 액체전달부100: plasma generating device 110: front case
120: ground electrode 130: power electrode
140: insulating member 152: battery
154: high voltage power supply unit 156: liquid storage unit
160: case 170: liquid delivery unit
Claims (17)
상기 전원 전극의 둘레를 감싸도록 배치되고 외부 공기가 순환할 수 있도록 측면에 통풍구를 포함하고 통 형상의 접지 전극; 및
상기 접지 전극의 개방된 전면에 배치되고 상기 탐침의 연장 방향으로 이격되어 상기 전원 전극에 대향하여 배치되고 플라즈마를 생성하는 방전 공간을 제공하고 상기 탐침을 마주보는 영역에 관통홀을 포함하는 절연체로 형성된 전면 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.A power electrode including a needle-shaped probe having a pointed tip and performing discharge by receiving a high voltage;
A cylindrical ground electrode disposed to surround the power electrode and including a ventilation hole on a side surface to allow external air to circulate; And
It is disposed on the open front surface of the ground electrode, is spaced apart in the extension direction of the probe, is disposed to face the power electrode, provides a discharge space for generating plasma, and is formed of an insulator including a through hole in a region facing the probe. Plasma generating apparatus comprising a front case.
내부에 케비티를 포함하고 상기 접지 전극에 결합하고 상기 접지 전극의 중심축 방향으로 연장되는 절연체로 형성된 통 형상의 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
And a cylindrical case formed of an insulator that includes a cavity therein, is coupled to the ground electrode, and extends in a direction of a central axis of the ground electrode.
상기 케비티에 배치되는 액체 저장부; 및
상기 액체 저장부에 저장된 액체를 상기 방전 공간으로 이동시키는 후 상기 액체를 기화시키는 액체 전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 2,
A liquid storage unit disposed in the cavity; And
And a liquid delivery unit for vaporizing the liquid after moving the liquid stored in the liquid storage unit to the discharge space.
상기 액체 전달부가 제공하는 액체를 자연 기화 또는 강제 기화시키는 기화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 3,
Plasma generating apparatus, characterized in that it further comprises a vaporization unit for naturally vaporizing or forcibly vaporizing the liquid provided by the liquid delivery unit.
상기 케비티에 장착되고 충방전이 가능한 배터리; 및
상기 케비티에 장착되고 상기 배터리로부터 DC 전압을 제공 받아서 DC 고전압 전력을 상기 전원 전극에 공급하는 고전압 파워공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 3,
A battery mounted in the cavity and capable of charging and discharging; And
And a high voltage power supply unit mounted in the cavity and receiving DC voltage from the battery and supplying DC high voltage power to the power electrode.
상기 전원 전극은:
고전압을 제공받는 직육면체 형상의 전원 전극 베이스;
대칭성을 가지도록 배열되고 상기 전원 전극 베이스의 일면에 장착되는 복수의 탐침; 및
상기 전원 전극 베이스의 일면에 대향하는 반대편의 타면에서 상기 전원 전극 베이스에서 돌출되어 끼움 결합하기 위한 전원 전극 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
The power electrode is:
A power electrode base of a rectangular parallelepiped shape receiving a high voltage;
A plurality of probes arranged to have symmetry and mounted on one surface of the power electrode base; And
And a power electrode protrusion for fitting and protruding from the power electrode base on the other surface opposite to one surface of the power electrode base.
상기 접지 전극은:
속이 빈 사각통 형상의 몸체부;
상기 몸체부의 측면에 형성된 제1 통풍구;
상기 제1 통풍구와 이격되어 배치된 제2 통풍구; 및
상기 몸체부의 내측면에 배치된 "U" 자 형상의 내측 접지부내측 접지부기 몸체부의 일측면에서 중심축 방향으로 연장되는 보조 접지부 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
The ground electrode is:
A hollow square cylindrical body portion;
A first vent formed on a side of the body portion;
A second ventilation opening disposed to be spaced apart from the first ventilation opening; And
Plasma generating apparatus comprising at least one of auxiliary ground portions extending from one side of the body portion in a direction of a central axis from one side of the inner ground portion in a "U" shape disposed on the inner surface of the body portion.
상기 제2 통풍구는 상기 몸체부의 전면과 상기 몸체부의 측면이 접촉하는 변에서 변의 일부가 함몰되어 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 7,
The second ventilation hole is a plasma generating apparatus, characterized in that formed by recessing a portion of the side at a side where the front surface of the body portion and the side surface of the body portion contact.
상기 전면 케이스는:
판 형상의 전면 케이스 베이스;
상기 전면 케이스 베이스에 상기 탐침과 정렬되어 형성되는 관통홀; 및
상기 전면 케이스 베이스의 가장 자리에서 전면 케이스 베이스의 배치 평면에서 돌출되도록 형성된 끼움 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
The front case is:
A plate-shaped front case base;
A through hole formed in the front case base to be aligned with the probe; And
And a fitting coupling portion formed to protrude from an arrangement plane of the front case base at an edge of the front case base.
상기 전원 전극과 상기 접지 전극 사이에서 상기 전원 전극을 감싸도록 배치되는 절연 부재를 더 포함하고,
상기 절연 부재는:
상기 탐침을 노출시키고 상기 전원 전극의 직육면체 형상의 전원 전극 베이스의 3 측면을 둘러싸고 상기 전원 전극 베이스의 상부면을 노출시키는 제1 절연 부재; 및
상기 전원 전극의 노출된 상부면 상에 배치되는 제2 절연 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
Further comprising an insulating member disposed between the power electrode and the ground electrode to surround the power electrode,
The insulating member is:
A first insulating member exposing the probe, surrounding three sides of the power electrode base having a rectangular parallelepiped shape of the power electrode, and exposing an upper surface of the power electrode base; And
And a second insulating member disposed on the exposed upper surface of the power electrode.
내부에 케비티를 포함하고 상기 접지 전극에 결합하고 상기 접지 전극의 중심축 방향으로 연장되는 절연체로 형성된 통 형상의 케이스를 더 포함하고,
상기 케이스는:
상기 접지 전극의 몸체부와 결합하고 내부에 함몰부를 포함하는 직육면체 형상의 하부 케이스; 및
상기 하부 케이스의 개방된 상부면과 결합하고 상기 보조 접지부와 결합하는 상부 케이스를 포함하고,
상기 하부 케이스는:
직육면체 형상이고 상부에 함몰부가 형성된 하부 케이스 몸체부;
상기 하부 케이스 몸체부의 일단에 배치되고 직육면체 형상의 상기 전원 전극의 3 측면을 감싸도록 "U" 자 형상의 제1 절연 부재;
상기 제1 절연 부재가 결합하는 제1 결합부;
상기 함몰부와 상기 함몰부의 하부에 형성된 액체 전달 공간을 분리하는 층간 분리막; 및
상기 제1 결합부 상기 함몰부를 분리하는 격벽을 포함하고,
상기 케비티는 상기 함몰부와 상기 상부 케이스의 하부면에 의하여 형성되고,
상기 층간 분리막은 상기 함몰부와 상기 액체 전달 공간을 연결하는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 7,
Further comprising a tubular case formed of an insulator including a cavity therein, coupled to the ground electrode and extending in a direction of a central axis of the ground electrode,
The case above is:
A rectangular parallelepiped-shaped lower case coupled to the body portion of the ground electrode and including a recessed portion therein; And
Including an upper case coupled to the open upper surface of the lower case and coupled to the auxiliary ground,
The lower case is:
A lower case body portion having a rectangular parallelepiped shape and having a depression portion formed thereon;
A first insulating member having a "U" shape disposed at one end of the lower case body and enclosing three sides of the power electrode having a rectangular parallelepiped shape;
A first coupling portion to which the first insulating member is coupled;
An interlayer separation membrane separating a liquid delivery space formed under the depression and the depression; And
The first coupling portion includes a partition wall separating the depression,
The cavity is formed by the depression and the lower surface of the upper case,
The plasma generating apparatus, wherein the interlayer separation membrane includes a through hole connecting the depression and the liquid delivery space.
상기 함몰부에 장착되고 충방전이 가능한 배터리;
상기 함몰부에 장착되고 상기 배터리로부터 DC 전압을 제공 받아서 DC 고전압 전력을 공급하는 고전압 파워공급부;
상기 함몰부에 장착되고 기화시킬 액체를 저장하는 액체저장부; 및
상기 층간 분리막의 관통홀 및 상기 액체 전달 공간에 배치되어 상기 액체저장부의 액체를 상기 방전공간에 제공하는 액체 전달부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치. The method of claim 11,
A battery mounted in the recess and capable of charging and discharging;
A high voltage power supply unit mounted on the depression and receiving DC voltage from the battery and supplying DC high voltage power;
A liquid storage unit mounted on the recessed portion and storing liquid to be vaporized; And
And a liquid delivery unit disposed in the through hole of the interlayer separation membrane and the liquid delivery space to provide the liquid from the liquid storage unit to the discharge space.
상기 탐침은 도전체로 형성되고, 상기 탐침의 표면은 금 또는 백금으로 코팅된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
The probe is formed of a conductor, the plasma generating apparatus, characterized in that the surface of the probe is coated with gold or platinum.
상기 접지 전극은 플라스틱 재질로 형성되고, 상기 접지 전극의 표면은 도전체로 코팅된 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.The method of claim 1,
The ground electrode is formed of a plastic material, and the surface of the ground electrode is coated with a conductor.
상기 전원 전극의 둘레를 감싸도록 배치되고 외부 공기가 순환할 수 있도록 측면에 적어도 두 개의 통풍구를 포함하고 통 형상의 접지 전극;
내부에 케비티를 포함하고 상기 접지 전극에 결합하고 상기 접지 전극의 중심축 방향으로 연장되는 절연체로 형성된 통 형상의 케이스;
상기 접지 전극의 개방된 전면에 배치되고 상기 탐침의 연장 방향으로 이격되어 상기 전원 전극에 대향하여 배치되고 플라즈마를 생성하는 방전 공간을 제공하고 상기 탐침을 마주보는 영역에 관통홀을 포함하는 절연체로 형성된 전면 케이스;
상기 케비티에 배치되는 액체 저장부; 및
상기 액체 저장부에 저장된 액체를 상기 방전 공간으로 이동시키는 후 상기 액체를 기화시키는 액체 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 발생 장치.A power electrode including a needle-shaped probe having a pointed tip and performing discharge by receiving a high voltage;
A cylindrical ground electrode disposed to surround the power electrode and including at least two vents on side surfaces to allow external air to circulate;
A cylindrical case including a cavity therein, coupled to the ground electrode, and formed of an insulator extending in a direction of a central axis of the ground electrode;
It is disposed on the open front surface of the ground electrode, is spaced apart in the extension direction of the probe, is disposed to face the power electrode, provides a discharge space for generating plasma, and is formed of an insulator including a through hole in a region facing the probe. Front case;
A liquid storage unit disposed in the cavity; And
And a liquid delivery unit for vaporizing the liquid after moving the liquid stored in the liquid storage unit to the discharge space.
상기 케비티에 장착되고 충방전이 가능한 배터리;
상기 케비티에 장착되고 상기 배터리로부터 DC 전압을 제공 받아서 DC 고전압 전력을 공급하는 고전압 파워공급부;
상기 고전압 파워공급부로부터 DC 고전압 전력을 공급받아 플라즈마를 생성하는 바늘 형상의 탐침을 포함하는 전원 전극;
상기 전원 전극의 둘레에 상기 전원 전극과 이격되어 배치된 접지 전극;
상기 탐침에 정렬되어 형성된 관통홀을 포함하고 상기 전원 전극과 대향하여 배치되고 상기 접지 전극에 고정되는 비전도성 재질의 전면 케이스;
상기 케비티에 장착되고 기화시킬 액체를 저장하는 액체저장부; 및
상기 액체저장부의 액체를 상기 전원 전극과 상기 전면 케이스 사이의 방전 공간으로 이동시키는 액체 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 플라즈마 미용장치.A case including a cavity inside and formed of a non-conductive material;
A battery mounted in the cavity and capable of charging and discharging;
A high voltage power supply unit mounted in the cavity and receiving DC voltage from the battery to supply DC high voltage power;
A power electrode including a needle-shaped probe for generating plasma by receiving DC high voltage power from the high voltage power supply unit;
A ground electrode disposed around the power electrode and spaced apart from the power electrode;
A front case made of a non-conductive material that includes a through hole aligned with the probe, is disposed to face the power electrode, and is fixed to the ground electrode;
A liquid storage unit mounted on the cavity and storing liquid to be vaporized; And
And a liquid delivery unit for moving the liquid from the liquid storage unit to a discharge space between the power electrode and the front case.
상기 방전 공간에 물을 기화시켜 수증기를 제공하는 단계;
상기 전면 케이스를 인체의 피부에 접촉한 상태에 상기 전원 전극에 DC 고전압을 인가하여 방전 공간에 플라즈마를 형성하는 단계; 및
상기 접지 전극에 형성된 적어도 두 개의 통풍구를 통하여 상기 방전 공간에 대류 흐름을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 플라즈마 미용 처리 방법. Providing a discharge space defined by a power electrode including a needle-shaped probe, a cylindrical ground electrode surrounding the power electrode, and a front case including a through hole and blocking the open front surface of the ground electrode;
Providing water vapor by vaporizing water in the discharge space;
Forming plasma in a discharge space by applying a DC high voltage to the power electrode while the front case is in contact with the human skin; And
And providing a convective flow to the discharge space through at least two vents formed in the ground electrode.
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