KR20170105528A - 플러그형 플라즈마 방전관 장치 - Google Patents

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Abstract

플러그형 플라즈마 방전관 장치에 있어서, 상기 장치는, 상기 장치는 휴대용 케이싱(100)과 플러그 방식으로 연결되는 플라즈마 방전관을 포함하고, 상기 플라즈마 방전관 내에 싱글 전극(101)이 설치되고, 그 주변에 다른 전극이 설치되어 있지 않고, 상기 싱글 전극(101)은 플라즈마 전원(107)의 한 출력단에 연결되고, 상기 플라즈마 전원(107)의 다른 한 출력단은 그 자체 선로의 접지선에 연결되고, 상기 플라즈마 전원(107)의 입력단은 12V이하의 직류 전원 또는 배터리에 연결되며, 상기 플라즈마의 발생 방식은 접촉식의 관 외부 감응 방전 방식이거나, 또는 기체 공급원이 있는 관 내 자체적으로 탑재된 방전 방식일 수 있고. 상기 플라즈마 방전관은 쿼시-글로의 상압 저온 플라즈마를 발생할 수 있는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치이다. 발생되는 플라즈마는 민감한 표면의 소독, 피부 조직 감염 치료 및 암 세포의 소멸에 사용될 수 있다.

Description

플러그형 플라즈마 방전관 장치
본 발명은 플러그형 방전관 장치에 관련된 것으로, 특히 케이싱이 휴대 가능한, 플라즈마 방전관은 플러그 방식으로 케이싱에 연결되고, 싱글 전극 방전인, 쿼시-글로(quasi-glow)의 저온 플라즈마를 발생하는 장치에 관한 것이다. 상기 장치에서 발생되는 플라즈마는 민감한 피부 표면의 소독, 멸균, 얼굴 미용, 피부 조직 감염 치료 및 암세포의 소멸에 주로 사용된다.
사람들은 이미 보편적으로 저온 플라즈마가 신속하게 각종 병균, 바이러스와 암세포를 소멸시킬 수 있는 동시에 피부 미용의 효과도 있다고 증명하였다. 이는 저온 플라즈마의 내부에 대량의 전자, 이온 및 일부 활성 라디칼 등 에너지 입자를 포함하고 있기 때문이며, 이런 에너지 입자는 인체 조직에 영향을 주어 각종 병균을 소멸시킬 수 있다.
인체의 유한한 내성으로 말미암아 플라즈마는 인체 피부 표면에 작용하여 멸균 및 바이러스 박멸 효과를 나타낼 때, 플라즈마의 거시적 온도는 너무 높거나, 전기 아크 방전을 형성하면 안 된다. 그렇지 않을 경우 피부에 화상을 입힐 수 있어 인체가 받아 들이기 힘들다.
그러므로 인체 피부 표면에 사용할 경우, 방전 강도를 적절하게 컨트롤 할 수 있으며, 상압에서 출력이 작고, 균일하게 방전되는 쿼시-글로의 저온 플라즈마를 찾는 것이 매우 필요하다.
과거 사람들이 보편적으로 사용한 저온 플라즈마 커패시티 커플링 방전 방식은: 두 개의 전극이 구성하고 있는 커패시티 사이의 방전으로, 생성된 플라즈마 빔은 두 개의 전극 사이 기류에 휴대되어 분출된 것이다. 예를 들어 ZL200820180894.7은 상압 플라즈마 빔 조사 장치를 공개하였으며, 해당 특허는 전형적인 매개체가 커패시티 커플링을 저해하는 방전 구조이고 그 파이프 안은 고압 전극이고 접지 전극은 파이프 외부를 감싸고 있다. 이 플라즈마 제트(jet) 유출 방향은 두 개의 전극 사이의 이온화 전기장 방향과 수직된다. 이런 구조의 방전 상황에 대하여 인체 피부가 분출구에 가까워지게 되면 쉽게 내(內)전극과 인체 사이에 전기 아크가 형성되며, 전극이 피부에 전기 아크를 형성하지 않도록 하기 위하여 이런 형식의 방전은 인체 피부와 분출구 사이에 충분한 거리가 있어야 함을 요구하고 있다. 그 외에 이런 두 개의 전극의 커패시티 커플링 방전 방식은 그 구조가 상대적으로 번잡하다.
과거 사람들이 보편적으로 사용해온 저온 플라즈마 인덕티브 커플링 방전 방식은: 플라즈마 발생기가 나선 파이프 형식으로 나선 파이프의 양 끝단이 각각 전원의 두 개의 출력단과 연결되어 있다. 예를 들어: 특허 KR101260893에서 나선 파이프 코일 전극을 사용하는 방식으로 플라즈마를 발생하는 것을 공개하였고, 이런 방식의 고압 전극은 플라즈마 발생 파이프의 외부를 감싸고 있어 인덕티브 커플링의 방전 형식에 속하며, 해당 방전 나선 파이프는 직접 손으로 들 수 없을 뿐 아니라 전극을 감싸는 데도 일정한 제작 난이도가 있다.
CN 101848595A에서 무선 주파수 전원을 사용한 방전 형식을 공개하였으며, 이런 무선 주파수 플라즈마에 요구되는 전극은 금속 전극이며, 그 외부는 외부에 차폐된 접지 전극을 피복 처리해야 하며, 플라즈마 방전도 필히 불활성 기체 헬륨 가스여야만 이온화 방전을 형성할 수 있다. 무선 주파수 방전 시, 전극은 직접적으로 피부에 닿아서 안 된다; 그 외에 무선 주파수가 외부에 노출될 경우, 대외적인 방사량이 커서 다른 전기 기기의 사용을 방해할 수 있다.
GB 2508176A 에서 강조하는 플라즈마 생성 헤드는 무선 주파수 전원을 사용하여 구동되는 것으로 형성된 것은 무선 주파수 첨단 방전이며, 직접 공기를 이온화한다. 이런 방전은 직접적으로 인체 피부에 작용할 수 없으며, 공기 정화 용도로만 사용될 수 있다.
현재 우리가 본 이러한 저온 플라즈마 장치는 그 전극 부위가 모두 플러그 연결 방식의 구조로 설계된 것을 사용하지 않았다. 플라즈마가 인체 방전에 사용될 경우, 그 외부와 인체 피부 접촉 부위를 다른 환자에게 사용할 경우, 필히 교체하여 교차 감염을 초래하지 않도록 해야 한다.
과거에 봤던 플라즈마 무선 주파수 전기 칼과 고주파 전기 칼은 피부 조직을 절단하는데 사용되며, 여기에는 플라즈마 방전 전기 아크가 사용되었으며, 이런 전기 아크 방전은 국부 에너지가 비교적 크고, 일반적인 피부 표면 감염, 표면의 진균 박멸에는 사용될 수 없으며, 더군다나 단지 활성 피부 조직 자극으로 미용 용도로 사용하는 것은 더욱 적합하지 않다.
인터벤셔널 플라즈마를 선택하여 체내 조직 처리에 사용할 경우, 플라즈마 분출구에서 분출되어 나오는 기체를 다시 체외로 흡입해내야 하며, 흡입 파이프 라인을 설계해야 하나 아직까지 동심 슬리브의 흡기 장치 설계를 본 적이 없다.
과거에 봤던 플라즈마 발생 장치의 전원은 일반적인 교류 전기 공급 방식을 사용하였으며, 통상적인 전기 공급 전압은 220V 또는 110V이고, 이런 전기 공급은 직접 AC를 DC로 변환시켰으며, 다시 고주파 신호로 구동시킨 스위치 파이프를 통해 임펄스 신호를 형성하여 고압 변압기를 구동하여 고주파 고압의 대외 출력을 형성한다. 이런 방식을 사용한 전원은 설사 전원에 단락 보호, 과류, 과압 보호 등 조치가 설정되어 있더라도 플라즈마 방전 전극이 인체 피부에 방전을 진행할 때 사람들은 마음 속으로 공포감을 가지게 된다. 현재까지 플라즈마 전원의 입력 전기 공급은 저압 직류 전원 어댑터 또는 배터리와 연결된 디자인이며, 전원의 입력 포트가 USB 포트로 된 연결 형태는 더더욱 없다. 우리는 컴퓨터 USB 포트를 통한 전기 공급으로 피부 표면의 멸균에 사용되는 플라즈마 발생 장치는 아직 본 적이 없다.
상기 상압 저온 플라즈마 장치의 부족점을 극복하기 위하여, 본 발명은 절연 케이싱이 휴대 가능하고, 내부에 싱글 전극을 피복한 플라즈마 발생 장치를 제공하고, 이런 싱글 전극이 자체적으로 탑재된 방전 또는 싱글 전극을 사용한 표면 감응 극화 방전은, 일반적으로 2개의 전극을 사용하여 커패시티 커플링 방전을 구성할 경우, 제작, 장착 시 초래되는 절연 장착의 어려움을 해결한다. 싱글 전극 플라즈마 장치는 구조가 간단하고 제작 원가가 낮다.
플라즈마 발생기 부위가 인체 피부에 접촉하여 사용 시, 가져올 수 있는 인체 교차 감염을 피하기 위하여, 본 발명에서 인체와 접촉하는 플라즈마 방전관은 플러그 연결 방식으로 설계되어 교체하기 더욱 용이하고, 접촉 감염이 없다.
본 발명의 목적은 상기 장치로 인체 피부 소독, 멸균, 미용, 피부 조직 감염 치료 및 암세포 소멸에 사용하는 것이다.
플라즈마 방전관이 인체에 대해 방전할 경우의 안전성을 더욱 잘 보장하기 위하여, 상기 플라즈마 전원은 그 입력단은 저압의 직류 전원에 연결되는 것이 요구된다. 예를 들면, 출력이 직류 12V인 전원 어댑터에 연결하거나, 또는 USB 포트를 통헤 직류 5V인 배터리에 연결되고, USB 포트를 통해 일반 컴퓨터의 USB 포트에 연결된 후, 플라즈마 방전관이 상압 플라즈마 방전을 발생하게 할 수 있다. 이렇게 형성된 전기 공급 연결의 목적은 일반 220V/ 또는 110V 전기 공급과 격리를 실현하는 것이다. 이런 플라즈마 전원은 직류 저압 격리의 연결 설계를 통해 플라즈마 장치가 인체에 사용될 경우의 안전성을 보장한다.
상기 플라즈마 전원은 싱글 전극으로 출력된 전원이고, 상기 전원의 다른 한 출력단은 전원 자체의 접지선과 연결되고(도 2와 같음), 또한 부유 상태에 처해 있을 수 있다. 상기 전원의 출력 공률의 크기는 가변 저항 스위치로 제어할 수 있고, 또한 원격 디지털 스위치로 그 방전 강도를 제어할 수 있다.
상기 플라즈마 전원은 싱글 전극으로 출력된 전원이고, 그것이 요구되는 출력 전압 범위는 4~25kV이고, 주파수 범위는 1~500kHz이고 공률 범위는 0~100W이다.
상기 본 발명의 플라즈마 방전관의 관 외부 감응 방전 방식은, 인체 피부와 방전관의 접촉 갭이 2mm이내 범위에 있는 경우, 또는 인체 피부가 방전관 외부 표면에 접촉 시, 접촉 갭의 공기가 방전관 표면의 감응 극화 전하에 의해 관통되어 쿼시-글로의 저온 플라즈마 방전을 형성하고(도 5와 같음), 상기 방전관이 인체 피부에서 2mm를 초과하여 떨어진 경우, 플라즈마 방전을 더 발생하지 않는 것을 가리킨다.
상기 플라즈마 방전관의 관 외부 감응 방전 방식에 있어, 그 특징은, 일단이 밀폐된 절연관 내에 금속 전극 로드가 삽입되고, 상기 금속 로드의 일부분이 절연관의 외부에 노출되고, 상기 절연관은 유리관 또는 세라믹관을 사용할 수 있다. 서로 다른 곡면의 처리에 적응하기 위하여 플라즈마 방전관의 밀폐단의 단부는 서로 다른 형상을 사용할 수 있다(도 4와 같음).
상기 본 발명의 플라즈마 방전관의 관 외부 감응 방전 방식에 있어, 그 방전관의 제작 방법은, 일단이 밀폐된 절연 관 내에 금속 전극 로드가 삽입되고 상기 금속 로드의 일부분은 상기 절연관 외부에 노출되고, 금속 전극 로드와 절연관 내벽 사이의 갭에 전도 분말을 장입하고, 상기 전도 분말은 알루미늄 분말, 은 분말, 흑연 분말 등이 가능하고, 그 관 입구 측에 실링되게 실링 겔이 설치되고, 상기 실링 겔은 전도 실리카 겔을 사용할 수 있다.
상기 본 발명의 플라즈마 방전관의 관 외부 감응 방전 방식에 있어서, 그 장치 구조 특징은: 플라즈마 방전관은 플러그 방식으로 휴대용 케이싱에 연결되고, 그 플러그 연결 방법은 플라즈마 방전관의 금속 로드가 케이싱 상의 고무 재료 위치 고정 슬리브를 관통하고, 또 금속 홀의 슬리브 내에 삽입되고, 상기 금속 홀 슬리브는 케이싱 내의 절연 브라켓 상에 고정되고 상기 금속 슬리브와 전원의 출력단이 연결되고 상기 절연관의 밀폐단은 휴대용 케이싱 외부에 노출된다.
상기 플라즈마 방전관의 관 외부 감응 방전 방식에 있어, 그 장치 구조의 특징은, 휴대용 절연 케이싱 내에 플라즈마 전원, 고정 지지 프레임, 연결 도선, 고무 재료 위치 고정 슬리브, 금속 삽입 홀, 및 케이싱 상에 전원 제어 회전 버튼, 전원 입력단 플러그 등이 설치되어 있다. 상기 장치는 휴대용 가능 케이싱 내에 집성되어 있고, 장점은 체적이 작고 중량이 가벼우며 휴대하기 편하다.
상기 플라즈마 방전관의 관 외부 감응 방전 방식에 있어, 그 케이싱 내의 전원은 연결 플러그를 통해 케이싱 외부의 출력 전압이 직류 12V이내인 전원 어댑터에 연결되거나(도 6과 같음) 또는 USB 포트를 통해 5V 배터리에 연결된다(도 7과 같음).
상기 본 발명의 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 방식은, 그 장치의 구조 특징은, 양단이 개구된 의료용 플라스틱 관을 사용하고, 상기 플라스틱 관은 플러그 방식으로 휴대용 케이싱 상의 기공 포어에 플러그 연결되고, 상기 기공 포어 내에 탄성 밀봉 링이 설치되어 있다. 상기 플라스틱 관은 상기 기공 포어에 삽입된 후 케이싱 내의 흡기 통로 및 기체 공급원을 관통한다.
상기 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 방식은, 그 장치의 특징은, 휴대용 케이싱 상의 기공 포어 내에 금속 전극이 설치되어 있고, 상기 전극의 단부는 케이싱 내의 가스 통로 내에 배치되고, 상기 전극의 단부 또한 절연 매질 관으로 피복될 수 있고, 상기 전극은 휴대용 케이싱 상의 전극 플러그를 통해 휴대용 케이싱 외부의 플라즈마 전원의 한 출력단에 연결되고, 상기 전원의 다른 한 출력단은 그 전원 선로 중의 접지선에 연결된다.
기체 공급원상기 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 방식은, 불활성 기체가 케이싱 내의 전극 단부를 흘러지날 때, 쿼시-글로의 플라즈마 제트를 형성하고, 상기 플라즈마 제트는 플라스틱 관을 관통하고 그 끝부분에서 외부를 향해 분출된다(도 9와 같음). 상기 플라즈마 제트의 강도는 전원 공률 스위치 회전 버튼과 기체 유량 스위치로 조절되는 것을 가리킨다.
상기 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 방식에 있어서, 그 특징은, 상기 플라스틱 관의 분출구와 전극 단부에 일정한 거리가 설치되어 있다. 즉 상기 플라스틱 관의 길이는 60mm보다 클 것이 요구되고, 상기 크기 한정은 인체 피부가 플라스틱 관 분사구에 근접 시 전극이 인체에 아크 방전을 형성하지 않도록 하기 위해서이다.
상기 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 방식에 있어, 그 특징은, 상기 플라스틱 관의 외부에 동심의 아웃터 플라스틱 관을 더 씌울 수 있고, 상기 아웃터 플라스틱 관과 이너 플라스틱 관 사이에 일정한 갭이 있고, 아웃터 플라스틱 관은 이너 플라스틱 관의 길이보다 더 긴 범위는 2~20mm이고, 아웃터 플라스틱 관 또한 플러그 방식으로 케이싱의 기공 포어에 삽입되어, 휴대용 케이싱 중의 흡기관 및 케이싱 외부의 흡기 펌프를 관통하고, 플라즈마 내의 방전관의 가스를 분출하고 재차 상기 흡기 펌프에 의해 아웃터 플라스틱 관과 이너 관 사이의 갭의 흡기 통로로부터 외부를 향해 흡입해내는 것을 특징으로 한다. 상기의 본 발명의 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전은, 그 휴대용 케이싱에 플라즈마 전원은 케이블을 통해 연결되고, 휴대용 케이싱과 기체 공급원 사이는 가스관을 통해 연결되는 것을 형성한다(도 8과 같음).
상기 기체 공급원이 있는 방전장치의 특징은 불활성 기체는 아르곤 기체, 또는 헬륨 기체, 또는 양자의 혼합 기체를 사용하는 것이다.
아래 도면을 결합하여 본 발명에 대해 추가로 설명한다.
도 1은 본 발명 실시예 1 플라즈마 방전관 관 외부 감응 방전 형식 구조 단면 개략도이다.
도 2는 간략도의 방식으로 상기 기술실시의 작업 원리도를 나타낸다.
도 3은 본 발명 실시예 1 플라즈마 방전관 플러그 연결 방식의 단면 개략도이다.
도 4는 본 발명 실시예 2의 다른 한 종류의 단부 형상의 플라즈마 관 외부 감응 방전관의 단면 개략도이다.
도 5는 본 발명 실시예 1의 인체 피부에 대해 방전하는 경우의 사진 도면이다.
도 6은 본 발명 실시예 1의 장치가 전원 어댑터로 전기 공급 시의 전체 장치 사진 도면이다.
도 7은 본 발명 실시예 1의 장치가 USB포트를 사용하여 배터리에 연결되어 전기를 공급 시의 전체 사진 도면이다.
도 8은 본 발명 실시예 3의 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 구조 단면 개략도이다.
도 9는 본 발명 실시예 3의 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내의 자체적으로 탑재된 방전 사진이다.
도 10은 본 발명 실시예 4의 기체 공급원이 있는 다른 한 종류의 단부 형상의 플라즈마 관 내의 자체적으로 탑재된 방전 구조 개략도이다.
도 11은 본 발명 실시예 5의 기체 공급원이 있는 흡기 시스템을 구비한 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 구조 단면 개략도이다.
실시예 1
도 1, 2, 3과 5에 도시된 내용을 참고하면, 본 발명의 구체적인 실시예 1에 대한 상세한 서술이다. 그 특징은, 휴대용 플라스틱 케이싱(100) 내에 플라즈마 전원(107), 플라스틱 고정 브라켓(106), 금속 슬리브(103), 연결 도선(104)을 포함한다. 상기 케이싱 상에 공률 조절 스위치(105), 전원 입력단 연결 플러그(108) 등이 설치되어 있다. 상기 실시예의 장점은 상기 장치 부재가 모두 휴대용 케이싱 내에 집성되고, 체적이 작고, 중량이 가벼우며 조작하기 쉬운 것이다.
도 1과 도 3에 도시된 내용을 참고하면, 플라즈마 방전관은 플러그 방식으로 휴대용 케이싱(100)과 연결된 것으로 그 플러그 연결 방식은 플라즈마 방전관의 금속 전극 로드(101)단이 케이싱(100) 상에 고정된 고무 재료 위치 고정 슬리브(103A)를 관통하여 금속 슬리브(103) 내에 삽입되어 상기 금속 슬리브에 연결되고, 상기 금속 슬리브(103)는 동 또는 스테인리스 강 재료로 제작된 것으로, 그것은 케이싱(100) 내의 절연 브라켓(106) 상에 고정되고, 전원(107)의 출력단에 연결되고, 상기 절연관(102)의 밀폐단은 휴대용 케이싱(100)의 외부에 노출된다. 이런 플라즈마 방전관과 케이싱(100)의 플러그 연결방식의 장점은 위치 고정이 정확하고 플러그 연결이 편리하며 사용 후 교체하기 쉽다.
도 3을 참고하면, 플라즈마 방전관의 제작방법은, 일단이 밀폐된 절연관(102) 내에 금속 전극 로드(101)를 삽입하고, 상기 금속 전극 로드(101)는 동, 스테인리스 강 또는 텅스텐 쿠퍼 합금 등을 사용할 수 있는 것이다. 상기 금속 전극 로드(101)의 일부분은 상기 절연관(102) 외부에 노출되고, 금속 전극 로드(101)와 절연관 내벽 사이의 갭에 전도 분말(101A)을 장입하고, 상기 전도 분말은 알루미늄 분말, 은 분말, 흑연 분말 등이 가능하다. 절연관(102)의 끝부분에 실링 겔(101B)로 실링되고, 상기 실링겔(101B)은 전도 실리카 겔을 사용할 수 있다. 이렇게 제작된 플라즈마 전극관은 그 관 내에 공기 갭이 없으며 관 내 갭의 방전을 방지한다.
도 5를 참고하면, 플라즈마 방전관의 관 외부 감응 방전 방식은 인체 피부와 방전관(102)의 접촉 갭이 2mm이내의 범위에 있거나 또는 인체 피부가 방전관(절연관)(102)의 외부 표면을 접촉 시, 접촉되는 갭의 공기가 방전관(102) 외부 표면의 감응 극화 전하에 의해 관통되어 쿼시-글로의 저온 플라즈마 방전을 형성하는 것을 가리킨다. 상기 방전관이 인체 피부를 떠나는 거리가 2mm를 초과 시, 플라즈마 방전은 더는 발생하지 않는다. 상기 플라즈마 방전은 공기 중에서 진행되고, 별도의 작업 기체를 필요하지 않고, 상기 플라즈마의 방전 강도는 스위치 회전 버튼(105)을 통해 조절할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 본 발명 실시예 1에서 요구되는 플라즈마 전원(107)의 변압기 출력단의 전압 범위는 4~15kV이고, 주파수 범위는 1~500kHz이고, 공률 범위는 0~30W이다. 상기 전원의 다른 한 출력단은 그 자체의 접지선에 연결되고 도 2에 도시된 바와 같다.
플라즈마 전원(107)이 요구되는 전기 공급은 12V 이내의 저압 직류 전기 공급이고, 예를 들면, 전원 어댑터(300)를 연결하는 것이고, 도 6에 도시된 바와 같다; 또는 USB 포트(211)를 통해 5V 전기 공급 배터리(200)에 연결되고, 도 7에 도시된 바와 같다. 이런 플라즈마 전원(107)의 전기 공급 연결 설계는 플라즈마 방전관이 인체에 플라즈마 방전을 발생 시의 안전성을 보장하기 위해서이다.
실시예 2
도 4는 본 발명 실시예 2의 플라즈마 관 외부 감응 방전관의 단부는 만곡 헤드이고, 이는 실시예 2와 실시예 1의 유일한 다른 점이다. 이와 같은 밀폐 단부 만곡 헤드 형상의 플라즈마 방전관과 실시예 1의 직관 형식과 비교하면, 그것이 발생하는 플라즈마는 만곡 헤드의 아크면에 있을 수 있다. 이런 구조 설계의 장점은, 플라즈마 방전관의 단부에서 방전 시, 측면에서 쉽게 관찰된다. 상기 실시예 2의 기타 구조 설계와 실시예 1은 완전히 동일하다.
본 발명 실시예 1과 2에서, 플라즈마 방전관의 일단은 금속 슬리브(103)에 삽입되고, 상기 금속 슬리브(103)는 도선(104)을 통해 플라즈마 전원(107)의 출력단에 연결되고, 그 연결방식은 도 1, 2, 3과 4를 참고하기 바란다. 실시예 1과 2에서, 플라즈마 방전관의 주변에 기타 전극이 설치되어 있지 않다. 도 2는 싱글 전극 플라즈마 연결 방식 및 전원 구조 원리 프레임 도면이다.
실시예 3
도 8을 참고하면, 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 방식이고, 상기 장치에서 사용한 양단이 개구된 의료용 플라스틱 관(102A)은 플러그 방식을 통해 휴대용 케이싱(100) 상의 커넥터(100A)에 연결되고, 상기 커넥터(100A)에 원형의 기공 포어(103B)가 설치되어 플러그 연결을 실현하고, 상기 원형 기공 포어(103B) 내에 탄성 실링 링(103C)이 설치되어 있고, 상기 플라스틱 관(102A)은 케이싱의 기공 포어(103B)에 삽입된 후, 휴대용 케이싱(100) 내의 흡기 통로(109A) 및 기체 공급원(109)과 기로를 형성하여 관통된다.
도 8을 참고하면, 휴대용 케이싱(100)의 포어 내에 싱글 금속 전극(101)이 설치되어 있고, 상기 싱글 금속 전극(101)은 동 로드, 스테인리스 강 로드 또는 텅스텐 쿠퍼 로드일 수 있고, 상기 금속 전극(101)의 단부는 케이싱(100) 내의 가스 통로에 있고, 상기 금속 로드 전극(101)의 단부도 매질 관(예를 들면 세라믹 관 또는 석영 관)으로 피복될 수 있고, 상기 전극 로드(101)는 도선(104)과 휴대용 케이싱(100) 상의 전극 연결 플러그(108)를 통해 연결되고, 상기 전극 연결 플러그(108)는 또한 절연 재료가 피복되어 있는 도선(104A)을 통해 케이싱(100) 외부의 플라즈마 전원(107)의 한 출력단에 연결되고, 상기 전원(107)의 다른 한 출력단은 그 전원 선로 중의 접지선에 연결되고; 상기 전원(107) 입력단은 12V이내의 직류 전압을 출력하는 전원 어댑터(300)에 연결된다.
도 8과 도 9를 참고하면, 기체 공급원(109)의 불활성 기체가 전극(101)의 단부를 통과 시, 불활성 기체는 관통되어 플라즈마 자체적으로 탑재된 제트(111) 방전을 형성하고, 상기 플라즈마 제트(111)는 플러그형 플라스틱 관(102A)을 흘러지나고, 그 관 입구로부터 외부를 향해 분출된다. 상기 플라즈마 제트의 강도는 전원의 출력 공률 조절 및 가스 유량 스위치(109B) 제어를 통해 조절할 수 있다.
도 8을 참고하면, 상기 플라스틱 관(102A)의 분출구와 전극(101) 단부는 일정한 거리를 유지해야 한다. 즉 상기 플라스틱 관(102A)의 길이는 60mm보다 커야 하고, 상기 관의 직경 범위는 1~20mm이고, 상기 크기 한정은 인체 피부가 플라스틱 관 분사구를 접촉 시, 전극(101)이 직접 인체에 전기 아크 방전을 형성하는 것을 피하기 위해서이다.
도 8의 기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 구조에 있어, 실시예 3의 휴대용 케이싱(100)과 전원(107)은 케이블(104A)을 통해 연결되고; 휴대용 케이싱(100)과 기체 공급원은 가스관(109A)을 통해 연결된다.
기체 공급원(109)은 불활성 기체이고, 아르곤 기체, 헬륨 기체 및 양자의 혼합 기체를 사용할 수 있다.
본 발명 실시예 3에서 요구되는 플라즈마 전원(107)의 출력단에서 출력되는 전압 범위는 4~25kV이고, 주파수 범위는 1~500kHz이고, 공률 범위는 0~100W이다. 상기 전원의 다른 일단은 그 자체의 접지선에 연결되고, 그 연결방식은 도 2에 도시된 바와 같다.
본 발명의 실시예 3에서 요구되는 플라즈마 전원(107)의 전기 공급은 12V내의 저압 직류 전기 공급이고, 예를 들면, 전원 어댑터(300)에 연결하고, 상기 어댑터(300)의 출력 전압은 12V이다. 이와 같은 플라즈마 전원(107)과 일반 220V/또는 110V는 저압 직류 격리 방식은 플라즈마 방전관이 인체 표면에 대해 방전 시의 안전성을 보장한다.
실시예 4
도 10은 본 발명의 실시예 4의 기체 공급원이 있는 방전의 다른 한 종류의 단부 형상, 플라즈마관 내 자체적으로 탑재된 단부 구조 개략도이다. 그것과 본 발명의 실시예 3의 구별은 플라즈마 방전관 단부 형상이 만곡 헤드를 사용한 플라스틱 관(102B)이고, 상기 형상의 방전은 구강 피부 감염의 플라즈마 치료에 편리할 수 있다.
실시예 5
도 11은 본 발명 실시예 5의 기체 공급원이 있는 흡기 시스템을 구비한 플라즈마 관 내 자체적으로 탑재된 방전 구조 단면 개략도이다. 상기 플라스틱 관(102A)의 외부에 동심의 아웃터 플라스틱 관(102C)이 더 씌워질 수 있고, 아웃터 플라스틱 관(102C)와 이너 플라스틱 관(102A) 사이에 일정한 갭(110B)이 설치되어 있고, 상기 갭(110B)의 폭은 1mm이내이고, 아웃터 플라스틱 관(102C)은 이너 플라스틱 관(102A)의 길이보다 일정한 범위 2~20mm가 더 길고, 아웃터 플라스틱 관(102C) 또한 플러그 방식을 통해 휴대용 케이싱(100)의 커넥터(100A)에 삽입되고, 휴대용 케이싱(100) 중의 흡기관(110A)과 케이싱(100) 외의 흡기 펌프(110)에 연결 관통되고, 플라즈마 내 방전관(플라스틱 관(102A)) 관 입구의 가스를 분출하고, 흡기 펌프(110)에 의해 아웃터 플라스틱 관(102C)과 이너 플라스틱 관(102A) 사이의 갭(110B), 및 휴대용 케이싱(100) 내의 흡기 통로(110A)로부터 외부로 흡입해낸다.
도 11에 따른 본 발명 실시예 5의 전극 구조, 연결 방식, 기체 공급원과 전원에 대한 요구는 실시예 3과 완전히 동일하다. 다른 부분은 원래의 플라스틱 관(102A) 외부에 동심 아웃터 플라스틱 관을 더 씌우고, 흡입 통로와 흡입 펌프가 더 있는 것이다. 상기 두 관은 그 일정한 갭을 유지하는 상황에서, 연결체 구조를 사용할 수도 있다. 사용된 플라스틱 관은 모두 의료용 플라스틱 재료를 사용한다.
도 11의 본 발명 실시예 5에서, 흡기 시스템을 갖는 목적은 체내 인터벤셔널 플라즈마 치료에 사용되는 것이고, 방전관 단부로부터 흘러나오는 플라즈마 기체를 흡기 펌프와 흡기관을 통해 체외로 흡입해내는 것이다.
도면을 참고하고 구체적인 실시예를 결합하여 발명에 대해 서술하였으나 설명이 필요한 것은 당업자에게 있어, 본 실용신안의 정신과 범위를 벗어나지 않는 경우, 상기 실시예에 대해 많은 변화와 수정을 진행할 수 있으며 이런 변화와 수정은 모두 본 발명의 청구범위에 한정된 범위에 포함된다.
100 휴대용 플라스틱 케이싱
100A 케이싱 상에 포어가 있는 플라스틱 커넥터
101 금속 전극
101A 전도 분말
101B 전도 실리카 겔
102 절연관(세라믹관 또는 유리관)
102A 의료용 플라스틱 부재관
102B 헤드부가 만곡된 의료용 플라스틱 관
102C 의료용 플라스틱 아웃터 슬리브 관
103 금속 슬리브
103A 고무 위치 고정 슬리브
103B 원형 기공 포어
103C 고무 실링 링
104 도선
104A 절연층이 외부에 피복된 도선
105 공률 제어 회전 버튼 스위치
106 절연 고정 브라켓
107 싱글 전극 출력 전원
108 전극 연결 플러그
108A 가스관 커넥터
109 가스 원
109A 가스 진입 도관
109B 가스 유량 제어 스위치
110 가스 흡입 펌프
110A 가스 흡입관
110B 두 개 플라스틱 관 사이의 갭
111 플라즈마
200 배터리
201 피부
211 USB 포트
212 이중 연결선
300 전원 어댑터
301 전원 연결 플러그

Claims (13)

  1. 플러그형 플라즈마 방전관 장치에 있어서,
    상기 장치는 휴대용 케이싱과 플러그 방식으로 연결되는 플라즈마 방전관을 포함하고, 상기 플라즈마 방전관 내에 고주파 고압 전극이 설치되고, 그 주변에 다른 전극이 설치되어 있지 않고, 상기 고주파 고압 전극은 플라즈마 전원의 한 출력단에 연결되고, 상기 플라즈마 전원의 다른 한 출력단은 그 자체 선로의 접지선에 연결되고, 상기 플라즈마 전원의 입력단은 12V이하의 직류 전원 또는 배터리이며, 상기 플라즈마의 발생 방식은 접촉식의 관 외부 감응 방전 방식이거나, 또는 기체 공급원이 있는 관 내 자체적으로 탑재된 방전 방식일 수 있고. 상기 플라즈마 방전관은 쿼시-글로(quasi-glow)의 상압 저온 플라즈마를 발생할 수 있는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 케이싱은 플라스틱으로 제작된 것으로, 상기 플라즈마 방전관과 상기 휴대용 케이싱은 플러그 방식으로 연결된 절연관이고, 상기 절연관은 세라믹관, 유리관, 또는 플라스틱 관을 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 방전관 내에 단 하나의 전극이 설치되어 있고, 상기 전극의 주변에 더 이상 다른 전극이 설치되어 있지 않으며 상기 싱글 전극은 전원의 고주파 고압 변압기의 한 출력단에 연결되고, 상기 전원 변압기의 다른 한 출력단은 그 자체 선로의 접지선과 연결되거나 또는 부유(suspension) 상태에 있는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    요구되는 싱글 전극 출력의 플라즈마 전원의 출력단 주파수 범위는 1~500kHz이고, 피크 투 피크 전압 범위는 4~25kV이고, 출력된 공률 범위는 0~100W인 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  5. 제1항, 제3항 또는 제4항에 있어서,
    요구되는 플라즈마 전원의 출력단은 12V이하의 저압 직류 전원 또는 배터리에 연결되고, 상기 장치 케이싱 상에 전원 출력 공률 조절 스위치 회전 버튼과 전원 전기 공급용 연결선 플러그 등이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    플라즈마 방전관의 관 외부 감응 방전 방식은 일단이 밀폐되고 다른 일단이 개구된 절연관 내에 금속 전극 로드를 삽입하고, 상기 금속 로드는 싱글 전극으로써, 절연관 외부에 일정한 길이가 노출되고, 상기 싱글 전극과 상기 절연관 내벽 사이의 갭에 전도 분말이 장입되고, 절연관 관입구측에 실링되게 실링겔이 있는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 플라즈마 방전관은 플러그 방식을 통해 휴대용 케이싱과 연결되고, 그것의 플러그 연결 방식은 플라즈마 방전관의 금속 로드 전극이 케이싱 상의 고무 재질의 위치 고정 홀 슬리브를 통과하여, 케이싱 내의 금속 홀의 슬리브 내에 삽입되고, 상기 금속 홀의 슬리브는 케이싱 내의 플라스틱 브라켓 상에 고정되고 케이싱 내의 전원의 한 출력단에 연결되고, 상기 플라즈마 방전관은 휴대용 케이싱에 삽입된 후, 그 밀폐단은 휴대용 케이싱의 외부에 노출되는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  8. 제1항, 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 플라즈마 방전관의 관 외부 감응 방전은 인체 피부와 방전관의 접촉 갭이 2mm이내의 범위에 있는 경우, 또는 절연관이 방전관의 외부 표면을 접촉 시, 접촉 갭 내의 공기가 방전관 외부 표면의 감응 극화 전하에 의해 관통되어 쿼시-글로의 저온 플라즈마 방전을 형성하는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    기체 공급원이 있는 플라즈마 관 내에 자체적으로 탑재된 방전 방식은 양단이 개구된 의료용 플라스틱 관을 사용하고 상기 플라스틱 관은 플러그 방식을 통해 휴대용 케이싱 상의 기공 포어와 연결되고, 상기 플라스틱 관은 케이싱의 기공 포어에 삽입된 후 케이싱 내의 가스 진입 통로 및 기체 공급원과 관통되는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  10. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 휴대용 케이싱의 기공 포어 내에 하나의 전극이 포함되어 있고, 상기 싱글 전극의 주변에 다른 전극이 설치되어 있지 않고, 상기 싱글 전극의 단부도 절연 매질관으로 피복할 수 있고, 상기 싱글 전극의 단부는 케이싱 내의 가스 통로에 배치되고, 상기 싱글 전극은 케이싱 외부의 플라즈마 전원의 출력단에 연결되고, 상기 전원의 다른 한 출력단은 그 전원 자체 선로의 접지선과 연결되는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  11. 제1항, 제9항 또는 제10항에 있어서,
    기체 공급원이 있는 플라즈마 관내의 자체적으로 탑재된 방전 방식은 불활성 기체가 휴대용 케이싱 내의 싱글 전극 단부를 흘러지날 경우, 전리되어 쿼시-글로의 플라즈마 제트를 형성하고, 상기 플라즈마 제트는 플라스틱 관을 관통하여 그 관 입구에서 외부를 향해 분출되는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  12. 제1항, 제9항, 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 플라스틱 관의 외부에 동심의 아웃터 플라스틱 관을 더 씌울 수 있고, 아웃터 플라스틱 관과 이너 플라스틱 관 사이에 일정한 갭이 설치되어 있고, 아웃터 플라스틱 관이 이너 플라스틱 관의 길이보다 더 긴 범위는 2~20mm이고, 아웃터 플라스틱 관은 플러그 방식으로 케이싱의 기공 포어에 삽입되어, 휴대용 케이싱의 흡기관과 케이싱 외부의 흡기 펌프에 연결되고, 플라즈마 내 방전관의 가스를 분출하고 재차 상기 흡기 펌프에 의해 상기 아웃터 플라스틱 관이 피복한 흡기 통로로부터 외부를 향해 추출하는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
  13. 제1항 내지 제12항에 따른 플러그형 플라즈마 방전관 장치에 있어서,
    상기 장치에 요구되는 플라즈마 방전관은 쿼시-글로의 저온 플라즈마를 발생할 수 있고, 민감한 표면 특히 인체 피부에 대한 소독, 살균, 미용, 피부 조직 감염 치료 및 암세포의 소멸에 사용되는 것을 특징으로 하는, 플러그형 플라즈마 방전관 장치.
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