KR102584491B1 - 유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는 디바이스 - Google Patents

Abstract

유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는 디바이스에서, 표면은 상대 전극으로 기능하고, 상기 디바이스는 하우징 바디 (4) 및 하우징 헤드 (17)로 형성되는 전기 절연 하우징 (1)을 가지고, 상기 전기 절연 하우징에는 고-전압 공급 라인 (10) 및 전극 (18)용 지지부가 위치되고, 상기 전극은 상기 고-전압 공급 라인 (10)에 연결되고, 상기 전극 (18)을 상기 표면으로부터 차폐시키는 유전체 (19)를 가지고, 상기 전극 (18)은 하우징 헤드 (17)에서 회전 가능하게 장착되고, 상기 유전체 (19)에 의해 덮여진 표면 섹션을 걸쳐 하우징 헤드 (17) 외부로 돌출되어, 간단한 구성으로 치료될 표면 위에서 전극의 본질적으로 제한되지 않은 이동을 허용하고, 상기 전극은 중심 축에 배치된 회전 베어링 요소 (28)를 가지고 상기 회전 베어링 요소와 함께 하우징 헤드 (17)에서 회전 베어링 요소 (29)와 상호 작용하여 중심 축을 중심으로 회전 가능하게 장착되고 고-전압 공급 라인 (10)에 연결되며, 그리고 상기 하우징 헤드 (17)는 중심 축에 대해 기울어진 회전 축을 중심으로 회전될 수 있도록 하우징 바디 (4)에 연결되고, 상기 하우징 헤드에는 회전 움직임 동안에 전기 연결을 유지하는 접촉 장치 (11, 21)가 구비된다.

Description

유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는 디바이스

본 발명은 유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는 디바이스에 관한 것이며, 상기 표면은 상대 (counter) 전극으로 기능하고, 상기 디바이스는 하우징 바디 및 하우징 헤드로 형성된 전기 절연 하우징을 가지고, 상기 전기 절연 하우징에는 고 전압 공급 라인 및 전극용 베어링 장치 (bearing arrangement)와, 그리고 상기 전극을 상기 표면으로부터 차폐시키는 유전체가 위치되고, 상기 전극은 상기 고 전압 공급 라인에 연결되고, 상기 전극은 하우징 헤드에 회전 가능하게 장착되고, 유전체에 의해 덮여진 표면 부분에 의해 하우징 헤드 외부로 돌출된다.

장기간에 걸쳐서 신체의 표면이 플라즈마 치료에 의한 소정의 적용에 대해 유리하게 영향을 받을 수 있는 것으로 알려져 왔다. 이로써, 대응 준비 없이 원하는 형태로 작업할 수 없는 표면 상에 페인트 또는 다른 화학적 치료제의 도포를 용이하게 하는 것이 가능하다. 그러한 표면 상에서의 고온 플라즈마의 본래 제공된 실현은 고비용의 장치 및 안전 규정을 전제로 하며, 이는 운전자가 플라즈마를 발생시키는 고 전압으로부터, 그리고 고온 플라즈마 그 자체로부터 조심스럽게 차폐되어야 하기 때문에, 엄격하게 준수되어야 한다.

고 전압, 특히 교류 고 전압으로도 확실히 발생되는 유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는 것이 가능하지만, 저온 플라즈마는 운전자로부터 멀리 떨어져 있을 필요가 없는 것으로 밝혀졌다. 특히, 생체의 표면, 다시 말해 피부 및 상처 표면이 유전체 장벽 플라즈마로 유리한 방식으로 치료될 수도 있다는 것이 밝혀졌는데, 그 이유는 플라즈마가 예를 들어 접근하기 어려운 표면 영역에서도 신뢰할 수 있는 소독을 가능하게 하고, 이와 더불어 영양 공급 또는 치유 물질을 수용하는 피부의 표면을 준비할 수 있으며, 그리고 예를 들어 조직에 미세 순환을 증가시킴으로써, 일반적으로 상처 치유에 긍정적인 효과를 가질 수 있기 때문이다.

치료될 표면과 연관된 신체가 상대 전극 (소위 "플로팅 (floating) 전극")으로 사용되는 결과로서 플라즈마의 안전하고 효과적인 실현이 가능하다는 것이 밝혀졌다. 치료 디바이스에 대한 결과는 고 전압을 전달하는 단 하나의 전극을 포함하고, 전용 상대 전극을 필요로 하지 않는다는 것이다.

유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는 디바이스는 DE 10 2007 030 915 A1에 개시된다. 원통형 단면 및 둥근 말단면을 갖는 세장형 (elongated) 전극은 이 경우에 대응되게 실현된 유전체에 의해 둘러싸인다. 표면, 예를 들어, 피부 일 부분은 유전체의 쉘 표면으로 치료될 수 있다. 이러한 유형의 디바이스로는 보다 큰 표면의 균일한 치료가 제공되지 않는다.

DE 10 2009 060 627은 피부의 보다 큰 부분을 치료하는 평평한 전극 장치를 제공하며, 상기 전극 장치의 경우에, 평평한 전극은 치료될 표면, 특히 피부의 표면으로부터 평평한 유전체에 의해 차폐된다. 불규칙한 표면에 적응하기 위해 전극 및 유전체 둘 다 유연한 방식으로 실현된다. 그러한 평평한 전극은 치료될 표면 상에 위치될 수 있고, 치료될 표면이 상대 전극으로 사용될 시에 플라즈마 방전이 일어날 수 있는 유전체와 피부 사이에서 에어 갭이 있도록 구조화된 방식으로 유전체가 실현된다. 상기 장치의 단점은 고정 디바이스 상에 바람직하게 사용될 수 있는 전극 장치의 대형 표면적이며, 이와 더불어 단지 제한된 방식으로 큰 곡선을 이룬 표면의 치료를 가능하게 한다는 점이다.

간단한 취급으로, 큰 곡선을 이룬 표면 및 보다 큰 표면적 둘 다의 플라즈마 치료가 가능한, 유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는 디바이스를 가능하게 하기 위해, 표면 상에서 쉽게 가이드될 수 있는 디바이스가 제안되었다. DE 10 2012 103 470 A1에 따르면, 유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는 것은 하우징에서 자유롭게 회전될 수 있는 볼-형상 전극에 의해 수행되어야 한다. 교류 고 전압의 커플링은 커플링 전극에 의해 용량성으로 수행되어야 한다. 이는 볼-형상 전극으로의 전류 흐름이 이미 유전체로 방해되는 것을 초래한다. 전극이 임의의 유전체 차폐 없이 치료될 표면 상에 놓일 시에, 유전체 장벽 플라즈마가 실현될 수 있는 링-형상 영역은 결과적으로 볼과 치료될 표면 사이의 점 모양 (punctiform) 접촉에 대해 실현된다. 그러나, 또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 볼-형상 전극이 유전체 층으로 둘러싸일 시에, 현저한 경비로 표면 상에 플라즈마를 실현하는 것은 더 이상 가능하지 않다. 아크 방전을 피하기 위해 볼-형상 전극의 차폐가 필요한 전도성 표면의 치료는 결과적으로 개시된 디바이스로 현저하게 수행될 수 없다.

도입부에서 언급된 유형의 디바이스는 DE 10 2013 019 058 A1에 개시된다. 유리한 방식으로, 회전 가능한 볼 형태의 전극은 핸들로서 실현되는 하우징 바디에 래칭 방식으로 연결된 하우징 헤드에 위치된다. 고전압 공급부는 하우징 바디에 위치한다. 고 전압 공급과 전극과의 접촉은 전극에 연결된 연결 핀을 포함한 하우징 헤드에 의해 영향을 받으며, 그리고 장착 상태에서 하우징과 함께, 핸들 부분 내의 적합한 가이드 채널 내로 돌출되며, 그리고 고 전압 공급부에 연결될 수 있다. 볼-형상의 전극은 결과적으로 전도체 루프에 의해 연결 핀에 연결되고, 그 결과 볼 섹션 표면에 의해 하우징 헤드의 말단-면 개구 외부로 돌출된 볼은, 단지 각 경우에서 제한된 방식으로 회전 가능하다. 전도체 루프와 볼 사이의 연결을 보호하기 위해, 전극의 회전은 정지 수단에 의해 기계적으로 범위가 정해진다. 볼의 표면에는 유전체가 거의 완전하게 제공되고, 그 결과 볼-형상 전극은 하우징 헤드 외부로 돌출될 수 있는 영역에서 모든 회전 위치에서 유전체에 의해 덮여진다. 유전체는 다수의 너브의 형태를 한 구조화된 표면을 포함하고, 상기 너브는 그들 사이의 에어 갭을 실현시키고, 상기 에어 갭에서 플라즈마는 전극의 유전체가 - 실질적으로 점 모양 방식으로 - 치료될 표면 상에 위치될 시에도 전극의 고 전압에 의해 발생될 수 있다. 실제로, 상기 디바이스는 플라즈마에 의한 치료 기능을 완전하게 수행한다. 그러나 때때로 단점으로 여겨지는 점은 전극이 단지 제한적으로 회전 가능하여, 치료될 표면 위의 전극의 가이드 역시 결정된다는 점인데, 이는 볼-형상 전극이 더 이상 치료 경로를 따라 회전할 수 없고 그 결과 치료 경로가 적어도 90°로 각이져야 한다는 결과 때문이다. 이 경우에는 앞뒤 이동도 자주 수행된다.

이에 따라서, 근본적인 본 발명의 목적은 치료될 표면 위의 전극의 가이드가 정해진 범위의 전극 회전 각도에 의해 손상되지 않도록 도입부에서 언급 된 유형의 디바이스를 실현하는 것이며, 여기에서 고 전압과 전극과의 간단한 갈바니 접촉은 유지되어야 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 도입부에서 언급된 유형의 디바이스는 본 발명에 따라 특징지어지며, 여기에서 전극은 중심 축에 배치된 피봇 베어링 요소를 포함하고, 상기 피봇 베어링 요소는 하우징 헤드에서 피봇 베어링 요소와 함께 장착되어 중심 축을 중심으로 회전하고 고 전압 공급 라인에 연결되며, 그리고 하우징 헤드는 중심 축에 대해 기울어진, 바람직하게는 수직으로 기울어진 회전 축을 중심으로 회전 가능하도록 하우징 바디에 연결되고, 상기 하우징 헤드에는 회전 동안에 전기 연결을 유지하는 접촉 장치가 구비된다.

본 발명에 따른 디바이스는 전극 자체만을 하나의 단일 회전 축을 중심으로 회전시킬 수 있는 반면, 전극을 지지하는 하우징 헤드 자체는 상기 회전 측에 대해 기울어진, 바람직하게는 수직으로 기울어진 회전 축을 중심으로 회전될 수 있는 결과로, 치료될 표면 위에서 자유 이동을 가능하게 한다. 2 개의 회전이 제한되지 않는 방식으로 설정될 시에, 각각의 치료 경로는 치료될 표면 상에서 실현될 수 있다. 그러나, 본 발명의 체계 내에서, 구조적인 이유로 적어도 하나의 회전의 범위를 정하는 것 역시 가능하고, 그 결과 치료 경로에 작은 제한이 있을 수 있지만, 그러나 부가적으로 치료될 표면 위에서 전극의 다량의 이동성은 전극의 완벽한 접촉으로 확보될 수 있다. 본 발명에 따른 디바이스의 경우에, 고 전압과의 접촉은 각각의 회전 축을 중심으로 한 회전 동안 유지되고, 바람직하게는 제한되지 않은 회전을 가능하게 하는 적어도 하나의 피봇 베어링으로 유지된다. 본 발명의 일 실시예에서, 전극의 베어링 장치는 하우징 헤드에서 임의의 경우에 실현되고, 그 결과 전극은 회전 축에 대해 제한되지 않는 방식으로 유전체와 함께 회전될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 전극의 및 하우징 헤드의 피봇 베어링 요소는 바람직하게는 축 상 돌기, 및 전기 전도성 재료로 형성된 해당 수용 수단에 의해 형성된다. 축 상 돌기는 이 경우에 전극 상에 또는 하우징 헤드 상에 위치될 수 있고, 연관된 수용 수단은 대응하는 다른 부분 상에 배치된다. 구조적으로 간단한 실시예에서, 축 상 돌기는 전기 전도성 전극 상에 위치한다. 전극은 또한 바람직하게는 하우징 헤드에 위치되며, 그리고 유전체에 의해 완전하게 덮인 표면 부분으로 하우징 헤드의 개구 외부로 간단하게 돌출된다.

전극이 고정 축을 중심으로 회전함에 따라, 롤러의 형태를 가질 수 있으며, 그 기본 설계는 DE 10 2013 000 440 B4에 개시된다. 바람직하게는 하우징 헤드의 개구 외부로 돌출된 표면 부분은 직선 원통형 부분으로서 또는 2-차원 아치형으로 실현될 수 있다. 직선 원통형 부분은 치료될 표면에 대해 표면 부분의 선형 맞닿음 (linear abutment)을 초래하는 반면, 2-차원 아치형은 치료될 표면이 평면으로서 이해될 수 있을 시에 점 모양 맞닿음에 이르게 된다.

전극은 예를 들어 권선 와이어 또는 와이어 메쉬 또는 확장된 금속 그레이팅 (grating)으로 형성될 수 있는 스프링-탄성 재료로 구성됨으로써 그 형태에 관계없이 유연한 방식으로 실현될 수 있으며, 그리고 DE 10 2013 000 440 B4에도 원칙적으로 기재된 바와 같이 가요성 유전체에 의해 덮여진다. 전극은 치료될 표면의 가능한 불규칙성에 결과적으로 적응될 수 있다.

하우징 바디에서 하우징 헤드의 회전 가능한 베어링 장치는 한편으로는 하우징 바디의 절연 플라스틱 부분에 의해, 그리고 다른 한편으로는 하우징 헤드의 절연 플라스틱 부분에 의해 적당한 방식으로 이루어진다. 상기 실현의 이점은, 대응하여 형성된 플라스틱 부품의 결과로서 하우징 헤드가 다소 회전되는 대칭 방식으로 실현 가능한 래칭 연결에 의해 하우징 바디 상에 고정 가능하여, 하우징 헤드가 하우징 바디에 대해 고정 회전 축을 중심으로 회전 가능하도록 장착된다는 점이다.

하우징 바디의 고 전압 공급 라인과 하우징 헤드의 전극 사이의 전기 연결의 제조를 위해, 하우징 헤드의 피봇 베어링 요소가 전기 전도성 핀에 연결될 시에 구조적으로 간단한 실현에 도움이 되고, 상기 전도성 핀은 하우징과 함께 장착된 상태에서 고 전압을 전달하는 접촉 장치 내로 자유 말단을 통해 하우징 바디에서 회전 가능하게 돌출된다. 이 경우에, 전기 전도성 원통형 핀이 자유 말단의 앞에서 하우징 헤드의 플라스틱 슬리브로 둘러싸일 시에 도움이 되고, 상기 플라스틱 슬리브는 하우징 바디의 수용 수단 내로 회전 가능하게 삽입될 수 있도록 실현되고, 플라스틱 슬리브가 수용 수단 내로 들어간 거리 (push-in distance)는 전기 전도성 원통형 핀의 자유 말단과 접촉 장치 사이의 접촉 섹션 (contact section)보다 길다. 이 경우에, 접촉 장치는 전기 전도성 슬리브에 의해 적당한 방식으로 형성될 수 있고, 상기 슬리브는 정의된 축 상 길이에 걸쳐 적어도 전기 전도성 핀의 자유 말단에 맞닿되, 방사상의 예비-인장력 (radial pre-tensioning)으로 맞닿는다.

또한, 전극을 덮는 유전체가 에어 갭의 실현을 확보하는 구조화된 표면을 포함할 때에 본 발명에 따른 디바이스의 경우에 도움이 되고, 치료될 표면에 맞닿을 시 플라즈마는 에어 갭에서 실현될 수 있다.

래칭 연결이 만들어지는 하우징 바디에 하우징 헤드가 접속할 수 있는 실현은, 치료 후에 쉽게 교체될 수 있어 이로써 디비아스에서 쉽게 소독될 구조적 요소로서 또는 일회용 부품으로서 역할하는 디바이스의 헤드 부분의 실현을 가능하게 한다. 특히 일회용 구성요소처럼 헤드 부분이 간단하고 비용 효율적인 방식으로 설계되는 것이 중요하다. 그러한 설계는 도면에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예의 다음 설명에서 찾아볼 수 있고, 상기 도면에서:
도 1은 하우징 바디 내로 삽입된 하우징 헤드를 갖는 본 발명에 따른 디바이스의 예시적인 실시예를 통한 수직 단면을 도시하고;
도 2는 도 1에 따른 디바이스의 말단 면의 도면을 도시하고;
도 3은 도 2의 라인 C-C를 따른 수평 단면을 도시하고;
도 4는 하우징 헤드의 분해 도면을 도시하고;
도 5는 도 4에 따른 하우징 헤드를 통한 수직 단면을 도시하고;
도 6은 90°로 회전된 하우징 헤드를 통한 수직 단면을 도시하고;
도 7은 하우징 헤드를 통한 수평 단면을 도시하고;
도 8은 하우징 헤드 내부의 전극과 접촉하는 장치의 도면을 도시하고;
도 9는 전극의 표면 부분이 하우징 헤드 외부로 돌출된 디바이스의 헤드 부분의 도면을 도시한다.

유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는, 도 1에 도시된 디바이스는 핸들 부분 (2) 및 헤드 부분 (3)으로 구성된 하우징 (1)을 포함하며, 상기 핸들 부분 및 헤드 부분은 서로 쉽게 분리될 수 있도록 실현되어, 그 결과 헤드 부분 (3)은 치료 후에 새로운 헤드 부분 (3)으로 교체되기 위해 교체 가능하도록 핸들 부분 (2) 상에 장착 가능하다. 이는 또한 특히 치료 후에 소독되거나 처분되는 헤드 부분의 실현을 가능하게 한다. 결과적으로, 본 발명에 따른 디바이스는 특히 생체의 피부 또는 상처 표면을 치료하기에 적합하다. 이 경우에 수행되는 치료는 의학적 또는 미용적 유형일 수 있다.

핸들 부분은 세장 원통형 벽부 (elongated cylindrical wall portion) (5)를 포함한 하우징 바디 (4)를 포함하고, 상기 원통형 벽부에 의해 핸들 부분 (2)은 손으로 파지될 수 있다. 원통형 벽부는 캡 (6)에 의해 헤드 부분 (3)으로부터 떨어져 있는 일 측 말단부 면에서 폐쇄되고, 상기 캡에는 전원 케이블의 연결을 위해 실현되는 플러그 커넥터 (7)가 삽입된다. 플러그 커넥터 (7) 대신에, 캡 (6)은 또한 전원 케이블용 케이블 덕트를 포함할 수 있다. 원통형 벽부 (5)의 영역에서, 하우징 바디 (4)의 내부에는 조립체 (9)가 위에 배치된 회로 보드 (8)가 위치되어 있으며, 상기 회로 보드에 의해 고 전압은 종래 기술을 사용하여, 주 전원일 수 있는 공급 전원 전압으로부터 발생된다. 이를 위해, 예를 들어 통상의 주 AC 전압은 정류 및 (바람직하게 고주파수에서) 쵸핑되고 고 전압으로 상승될 수 있다. 또한, 조립체 (9)의 출력에서는 내부 전도체 (10)에 의해 접촉 요소 (11)에 전달되는 교류 고전압이 존재한다. 유사한 기술에서, 공급 전압은 또한 배터리 또는 축전지로부터 제거되고 초퍼로 공급될 수 있다. 배터리 또는 축전지는 케이블 덕트 또는 플러그 (7)가 필요하지 않도록 핸들 부분 (2)에 수용될 수 있다.

대안 실시예에서, 고 전압은 바람직하게는 케이블 덕트에 의하여 캡 (6)을 통해 이미 공급될 수 있으며, 그 결과 핸들 부분 (2)에서 고 전압의 발생은 생략될 수 있다. 그러나, 안전상의 이유로 통상의 주 전압의 공급 및 플라즈마 치료에 필요한 고전압의 생성이 하우징 (1)에서 바람직하다.

접촉 요소 (11)는 하우징 바디 (4)의 말단 하우징 부분 (12)에 위치되고, 상기 말단 하우징 부분은 캡 (6)과 대향한 원통형 벽부 (5)의 말단 상에서, 예를 들어 적어도 하나의 스크류 (13)에 의해 고정되게 장착된다. 말단 하우징 부분 (12)은 헤드 부분 (3)을 향해 개방된 블라인드 보어 (14)를 포함하고, 상기 보어의 축은 원통형 벽부 (5)의 가상 길이 방향 축과 함께 90°보다 다소 크고 바람직하게는 100°내지 120°의 각도를 형성하고, 그 결과 블라인드 보어 (14)가 표면의 치료를 위해 표면에 수직일 시에 핸들 부분 (3)은 자유 말단을 향해 다소 상향으로 연장된다.

원통형 슬리브 형태의 접촉 요소 (11)는 블라인드 보어 (14) 내로 삽입된다. 부가적으로, 예를 들어 접합 결과로 말단 하우징 부분 (12)에 고정되게 연결된 삽입 플라스틱 슬리브 부분 (15)은 블라인드 보어 (14)의 하부 말단 상에 위치된다. 말단 하우징 부분 (12)은 접촉 요소 (11)와 플라스틱 슬리브 부분 (15) 사이에서 크로스 슬라이더 (16)가 삽입되는 리세스를 포함하며, 상기 리세스는 도 1에 도시된 상태에서 블라인드 보어 (14)와 정렬되는 통로 개구를 포함한다.

부가적으로, 도 1로부터 볼 수 있는 바와 같이, 도시된 장착 상태에서, 헤드 부분 (3)은 이하에서 보다 상세하게 설명될 바와 같이, 도시된 예시적인 실시예에서 볼-형상 전극 (18)이 회전 가능하게 장착된 헤드 하우징 (17)을 포함한다. 전극 (18)의 표면은 유전체 (19)로 덮여 있으며, 상기 유전체의 외부 표면은 다수의 너브 (nub, 20) 형태의 구조체를 포함한다. 플라스틱 슬리브 (22)를 형성하는 헤드 하우징 (17)의 돌출을 통해 가이드되고 자유 말단 (23)에 의해 플라스틱 슬리브 외부로 돌출되는 전기 전도성 원통형 핀 (21)은 헤드 하우징 (17)에 장착된다. 플라스틱 슬리브 (22)에 의해 덮이지 않은 전기 전도성 원통형 핀 (21)의 자유 말단 (23)은 말단 하우징 부분 (12)에서 접촉 요소 (11)를 형성하는 슬리브 내로 돌출되고, 그 결과 접촉 요소 (11)로 전송되는 고 전압은 전기 전도성 원통형 핀 (21)으로 전송된다. 상기 전기 전도성 핀은 이하에서 보다 상세하게 설명되는 방식으로 전극 (18)에 전기적으로 연결되며, 그 결과 플라즈마를 발생시키는데 필요한 고전압은 전극 (18)에 공급한다.

이 경우, 원통형 핀 (21)은, 스프링 (24)에 의해, 반경 방향 바깥쪽으로, 다시 말해 원통형 벽부 (5)로부터 반경 방향 바깥쪽으로 예비-인장된 크로스 슬라이더 (16)의 개구를 관통한다. 원통형 핀 (21)이 블라인드 보어 (14) 내로 접촉 요소 (11)까지 들어감은 결과적으로 크로스 슬라이더 (16)가 스프링 (24)의 힘에 대항하여 도 1에 도시된 위치로 활주할 때만 성공적이다. 헤드 부분 (3)이 핸들 부분 (2)으로부터 제거되는 경우, 스프링 (24)은 크로스 슬라이더 (16)를 바깥쪽으로 당기며, 그 결과 블라인드 보어 (14)는 크로스 슬라이더 (16)의 고형 부분에 의해 차단되어, 개방 말단으로부터 블라인드 보어 (14)를 통해 고 전압을 전달하는 접촉 요소 (11)로의 접근은 불가능하다. 상기 위치에서, 크로스 슬라이더 (16)는 버튼 방식으로 말단 하우징 부분 (12) 외부로 돌출한다. 도 2의 도면은 말단 하우징 부분에서 크로스 슬라이더 (16)의 위치 및 핸들 부분 (2) 내로 삽입된 헤드 부분 (3)의 위치를 명확히 하고, 이 경우에 전극 (18)의 표면 부분은 그를 둘러싼 유전체 (19)를 가진 채로 헤드 하우징 (17)의 개구 외부를 향해 하향으로 돌출된다. 이 경우에, 개구 외부로 돌출된 표면 부분은 전극 (18)의 가장 큰 직경 아래에 명확하게 위치하고, 다시 말해, 명확하게 전극 (18)의 회전축 아래에 명확하게 위치한다.

도 3은 여기에서 사용된 스프링 (24)의 형태를 도시하고, 상기 스프링은 말단 하우징 부분 (12)에서 폐쇄되고 평평한 나선형 스프링으로서 가이드되고 하우징 (4)의 원통형 벽부 (5)를 향하여 크로스 슬라이더 (16)의 상향 돌출형 돌출부 주위를 감싼다. 이 경우에 평평한 나선형 스프링 (24)은 탄성 방식으로 실현되며, 도 1에 도시된 인장 상태에서 초기 원형 링 형상으로부터 탄성적으로 변형되고, 그 결과 원통형 핀 (23)이 블라인드 보어 (14) 외부로 잡아 당겨질 시에, 스프링 (24)의 효과 하에 크로스 슬라이더를, 블라인드 보어 (14)를 폐쇄시키는 위치로 당기는 바깥쪽 방향으로 안내되는 예비-인장력이 발생된다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 헤드 하우징 (17)의 플라스틱 슬리브 (22) 및 삽입된 상태에서 이를 둘러싼 플라스틱 슬리브 부분 (15)은 하우징 바디 (4)와 하우징 헤드 (17) 사이에서 래칭 연결 (latching connection)을 만들어 내기 위해 상보적인 방식으로 형성되고, 그 결과 헤드 부분 (3)은 핸들 부분 (2)으로부터 쉽게 제거될 수 있도록 실현됨으로써, 상기 헤드 부분은 쉽게 대체될 수 있다.

도 4는 헤드 부분 (3)의 분해된 도면을 도시한 것으로, 볼 수 있는 바와 같이, 하우징 헤드 (17)는 두 부분으로 실현되며, 그리고 상부 평평 돔 부분 (25) 및 하부 락킹 링 (26)으로 구성되고, 상기 돔 부분과 락킹 링은 래칭 러그 (latching lug, 27)에 의해 함께 연결될 수 있다. 평평 돔 부분 (25)과 락킹 링 (26) 사이의 버트 조인트 (butt joint)는 하우징 헤드 (17) 내로 삽입된 전극 (18)의 가장 큰 직경의 높이에 위치하며, 이때 유전체 (19)는 상기 전극을 둘러싼다. 락킹 링 (26)은 평평 돔 형상을 계속해서 아래로 향하게 하고 결과적으로 평평 돔 부분 림을 형성하고, 상기 평평 돔 부분 링에 의해 전극은 하우징 헤드 (17)에서 떨어지지 않도록 고정된다.

전극 (18)의 회전 가능한 베어링 장치에 있어서, 상기 전극에는 직경 방향으로 대향하는 축 상 (axial) 돌기 (28)가 제공되며, 상기 돌기는 볼 베어링 (29)의 내부 링 내로 비-회전 가능하게 삽입될 수 있다. 볼 베어링 (29)의 외부 링은 하우징 헤드 (17)에 비-회전 가능하게 장착되고, 상기 하우징 헤드에 있어, 볼 베어링 (29)의 외부 링을 수용하는 링-형상 리세스를 형성하도록 함께 구비된 해당 반원형 리세스 (30)는 락킹 링 (26) 및 평평 돔 부분 (25) (보이지 않음) 둘 다 내의 내부 벽 상에 제공된다. 외부 및 내부 링, 및 상기 외부 및 내부 링 상에 회전되는 볼 베어링 (29)의 볼은 전도성 재료, 특히 강철로 구성되고 그 결과 볼 베어링의 외부 링은 전극 (18)의 축 상 돌기 (28)에 - 그리고 결과적으로 전극 그 자체에 전도성 있게 연결된다. 둥글게 각진 말단 (32)이 볼 베어링 (29)의 외부 링 상에 놓이는 반원형 스프링 접촉부 (31)는 예비-인장 하에 볼 베어링 (29)의 2 개의 외부 링과 접촉한다. 스프링 접촉부 (31)와 전기 전도성 원통형 핀 (21) 사이의 접촉은, 직경이 감소된 소형 볼트 (33)로서 하부 말단 상에 실현된 전기 전도성 핀 (21)의 결과로서 만들어지고, 상기 볼트는 해당 개구 (34) 내로 돌출되고 스프링 접촉부 (31)에 전도성 방식으로 연결될 수 있다. 도 5, 6, 및 7의 단면도는 안에 전극이 장착된 장착 하우징 헤드 (7)의 설계를 명확하게 한다.

도 8은 지지 하우징 헤드 (17)가 없는 별도의 도면으로 전극에 대한 접촉 시스템을 도시한다. 이 경우에, 도 8은 축 상 돌기 (28)가 전극을 둘러싼 유전체 (19)를 통해 볼 베어링 (29)의 내부 내로 돌출된다는 것을 명확하게 한다. 유전체 (19) 외부에 있는 살아 있는 부분, 즉 볼 베어링 (29), 스프링 접촉부 (31) 및 원통형 핀 (21)은 하우징 헤드 (17)에 의해 절연 방식으로 덮인다. 결과적으로, 도 9에서 다시 명확해지는 바와 같이, 볼의 경선 (meridian) 아래에 명확하게 위치하는 하나의 표면 부분 만이 하우징 헤드 (17)의 바닥 외부로 돌출되는 것이 중요하다. 부가적으로 도 9에 도시될 수 있는 바와 같이, 자유 말단 (23) 아래의 전기 전도성 원통형 핀 (21)을 둘러싸는 플라스틱 슬리브 (22)는 래칭 연결을 만들어 내는 래칭 그루브 (latching groove, 35) 및 래칭 비드 (latching bead, 36)로 실현되고, 상기 래칭 연결은 말단 하우징 부분 (12)의 플라스틱 슬리브 부분 (15)에서의 해당 카운터 피스 (counter pieces)와 함께 플라스틱 슬리브 (22) 또는 원통형 핀 (21)의 중심 축을 중심으로 회전을 가능하게 한다.

도 8 및 도 9는 너브 (20)의 결과로 구조화된 유전체 (19)의 표면 실시예를 부가적으로 명확하게 하고, 상기 너브에 의하여, 너브 팁이 치료될 표면에 맞닿아도, 너브 (20) 사이에서 에어 갭은 존재하고, 에어 갭에서, 전극 (18)에 공급된 고 전압으로 인해, 유전체 장벽 플라즈마는 치료될 표면에 대해 상대 전극으로 실현될 수 있다. 그러나, 너브를 갖는 구조화된 표면의 실현은 강제적이지 않다. 그리드 구조에 의해 폐쇄된 에어 갭 또한 플라즈마가 실현될 수 있는 것을 가능하게 하기 때문에, 서로 다른 방식으로, 예를 들어 다른 것 중에서 그리드 구조체로 표면을 구조화시키는 것이 동등하게 가능하다.

부가적으로, 예시적인 실시예의 설명은 전극이 축 상 돌기의 중심을 통해 연장되는 회전축 중심으로만 회전 가능하기 때문에, 전극 (18)이 볼의 형태로 존재할 필요가 없다는 것은 전문가에게 명백하고, 그 결과, 상기 회전에 대해 원통형 전극 역시 본 발명의 체계 내에서 사용 가능하다. 이는 직선 원통형 쉘 표면 또는 또한 2-차원 아치형 표면 부분을 포함할 수 있다. 전극이 단지 하나의 표면 부분에 의해 하우징 헤드 (17)의 (슬롯-형) 개구 외부로 돌출되는 한에 있어서, 상기 표면 부분은 바람직하게 또한 원통형 전극의 가장 큰 수평 폭 아래에 위치하고, 다시 말해, 예를 들어 축 상 돌기 (28)에 의해 형성된 피봇 베어링 요소 아래에서 명확하게 위치한다. 치료될 표면 위에서 본 발명에 따른 전극 (18)의 자유 이동을 위해, 직경에 대해 너무 긴 롤러의 길이를 선택하지 않는 것이 바람직할 수 있다.

이에 대하여, 직경에 대한 길이의 비는 ≤ 2:1이고, 바람직하게는 ≤ 1.5:1이 되도록 선택될 수 있다. 이는 특히 직선 원통형 및 다소 아치형의 쉘 표면에 대해 특히 유리하다. 롤러의 길이 방향으로의 아치형 반경이 길이 방향과 수직한 롤러의 가장 큰 방사상 직경 만큼의 2 배보다 큰 쉘 표면은 다소 아치형인 것으로 간주된다.

도시된 예시적인 실시예에서, 한편으로는 전극 (18)에 대한 회전 축, 및 다른 한편으로는 하우징 헤드 (17)에 대한 회전 축은 서로 수직이고, 그 결과 핸들 부분 (2)의 위치가 치료될 표면에 대한 각도와 관련하여 변화하지 않을 경우, 치료될 평면 표면을 따라 자유 이동이 가능하다. 핀 (21)의 축이 전극 (18)의 회전 축과 90°에서 (다소) 벗어나는 각도를 형성하는 경우, 가능하기도 한 깔때기-형상의 쉘 표면을 따른 이동이 발휘되며, 그리고 하우징 (1)의 위치에서의 변화는 또한 핸들 부분 (2)에서 수동으로 디바이스를 가이드함으로써 특히 언제든지 수행될 수 있다. 일반적으로, 서로에 대한 두 회전축의 수직 배향이 유리할 것이다.

Claims (11)

1. 유전체 장벽 플라즈마로 표면을 치료하는 디바이스에 있어서,
   상기 표면은 상대 전극으로 기능하고, 상기 디바이스는 하우징 바디 (4) 및 하우징 헤드 (17)로 형성되는 전기 절연 하우징 (1)을 가지고, 상기 전기 절연 하우징에는 고 전압 공급 라인 (10) 및 전극 (18)용 베어링 장치가 위치되고, 상기 전극은 상기 고 전압 공급 라인 (10)에 연결되고, 상기 전극 (18)을 상기 표면으로부터 차폐시키는 유전체 (19)를 가지며, 상기 전극 (18)은 하우징 헤드 (17)에서 회전 가능하게 장착되고 상기 유전체 (19)에 의해 덮여진 표면 부분을 걸쳐 하우징 헤드 (17) 외부로 돌출되고,
   상기 전극 (18)은 중심 축에 배치된 피봇 베어링 요소 (28)를 포함하고, 상기 피봇 베어링 요소는 상기 하우징 헤드 (17)에서 피봇 베어링 요소 (29)와 함께 장착되어 상기 중심 축을 중심으로 회전하고 상기 고 전압 공급 라인 (10)에 연결되며, 그리고
   상기 하우징 헤드 (17)는 상기 중심 축에 대해 기울어진 회전 축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 하우징 바디 (4)에 연결되고, 상기 하우징 헤드에는 회전 동안에 전기 연결을 유지하는 접촉 장치 (11, 21)가 구비되는, 치료 디바이스.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 전극 (18)의 중심 축은 상기 하우징 헤드 (17)의 회전 축으로부터 이격되는, 치료 디바이스.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 전극 (18)의, 및 상기 하우징 헤드 (17)의, 피봇 베어링 요소 (28, 29)는 축 상 (axial) 돌기 및 전기 전도성 재료로 만들어진 해당 수용 수단에 의해 형성되는, 치료 디바이스.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징 헤드 (17) 외부로 돌출된 표면 부분은, 상기 전극 (18)이 회전될 시에 치료될 표면에 맞닿아 점 모양 (punctiform)이 제공되도록 2-차원 아치부를 포함하는, 치료 디바이스.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징 헤드 (17) 외부로 돌출된 표면 부분은, 상기 전극 (18)이 회전될 시에 치료될 표면에 맞닿아 선 모양 (linear)을 제공하도록 직선 원통형 교차부 (straight cylinder intersection)로 실현되는, 치료 디바이스.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 전극 (18)은 상기 하우징 헤드 (17)에 배치되며, 그리고 상기 표면 부분에 의해서만 상기 하우징 헤드 (17)의 개구 외부로 돌출되는, 치료 디바이스.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징 헤드 (17)는 상기 하우징 바디 (4)에 비-제한 방식으로 회전 가능하게 장착되는, 치료 디바이스.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징 헤드 (17)에는 전기 전도성 원통형 핀 (21)이 제공되고, 상기 전기 전도성 원통형 핀은 자유 말단 (23)에 의해 상기 하우징 바디 (4)에 회전 가능하게 돌출되되, 고 전압을 전달하는 접촉 장치 (11) 내로 돌출되는, 치료 디바이스.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 전기 전도성 원통형 핀 (21)은 상기 자유 말단 (23) 앞에서 상기 하우징 헤드 (17)의 플라스틱 슬리브 (22)로 둘러싸이고, 상기 슬리브는 상기 하우징 바디 (4)의 수용 수단 내로 회전 가능하게 삽입될 수 있도록 실현되며, 상기 플라스틱 슬리브 (22)가 상기 수용 수단 내로 들어간 거리 (push-in distance)는 상기 전기 전도성 원통형 핀 (21)과 상기 접촉 장치 (11) 사이의 접촉 섹션보다 긴, 치료 디바이스.
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 접촉 장치 (11)는 전기 전도성 슬리브에 의해 형성되는, 치료 디바이스.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징 헤드 (17)는 래칭 연결(latching connection)에 의해 상기 하우징 바디 (4) 상에 고정되는, 치료 디바이스.

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