KR20230041590A - 수납 용기 및 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는, 피처리물을 고정시키는 고정 부재, 상기 피처리물 및 상기 고정 부재를 수납하는 수납 부재, 및 일측은 상기 피처리물과 전기적으로 연결되고 타측은 외부 전극과 전기적으로 연결되어, 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간에 플라즈마가 형성되도록 전력을 인가받는 전기 연결 부재를 포함하는, 수납 용기를 제공한다.

Description

수납 용기 및 플라즈마 처리 장치{Storage and plasma processing apparatus}

본 발명은 수납 용기 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부에 플라즈마가 발생되는 수납 용기 및 수납 용기 내부에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.

플라즈마 처리 장치는 플라즈마 처리를 통해 대상체의 표면을 개질시킨다.

플라즈마 처리를 통한 표면 개질 중 하나로써, 대상체의 표면을 소수성에서 친수성으로 개질시키는 것이 있다. 이러한, 친수성으로의 표면 개질은 임플란트와 같은 인공신체의 의료분야에서 널리 쓰인다.

상세하게 설명하면, 티타늄 또는 티타늄 합금 재질로 이루어진 픽스쳐 등의 임플란트의 경우, 티타늄 표면이 소수성을 가진다. 따라서, 소수성의 수분을 밀어내는 성질로 인해, 임플란트를 식립 후, 혈액 및 단백질을 포함하는 골조직이 융합되는 것을 더디게 하거나, 인체의 면역반응에 의해 염증을 유발하는 문제점이 있다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 플라즈마 처리 장치를 통해 대상체인 임플란트의 표면을 친수성으로 표면 개질시키게 된다.

종래에는, 대상체인 임플란트의 표면을 개질시키기 위해, 포장재로부터 임플란트를 꺼낸 후 플라즈마 표면처리를 하였다.

그러나, 위와 같이, 표면 개질을 위해 포장재로부터 꺼내어진 임플란트의 표면은 공기중에 노출되어 산화층이 발생하고, 탄화수소 화합물과 같은 오염원이 층작되는 문제점이 있다.

또한, 포장재로부터 꺼내어진 임플란트를 표면 개질한 뒤 시술 전까지 보관하는 과정에서 표면에너지가 안정화되어 소수성으로 다시 변하게 된다. 따라서, 임플란트의 표면이 산화되기 전에 시술이 이루어져야 하므로, 임플란트의 보관기관이 짧다는 문제점이 있다.

또한, 종래와 같이, 임플란트의 표면처리 후, 포장을 하는 경우 이를 위한 추가적인 비용이 발생하고 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플라즈마 표면 처리 시 피처리물을 오염 및 손상시키지 않는 수납 용기 및 밀폐 영역을 용이하게 형성하는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 피처리물을 고정시키는 고정 부재, 상기 피처리물 및 상기 고정 부재를 수납하는 수납 부재, 및 일측은 상기 피처리물과 전기적으로 연결되고 타측은 외부 전극과 전기적으로 연결되어, 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간에 플라즈마가 형성되도록 전력을 인가받는 전기 연결 부재를 포함하는, 수납 용기를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 피처리물을 상기 수납 용기에서 꺼내기 위한 외력에 대항하는 상기 피처리물과 체결하는 고정력을 가지며, 상기 고정력은 상기 피처리물을 상기 고정 부재에서 분리하는 외력에 해제될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 피처리물을 상기 수납 용기에서 꺼내기 위한 외력은 회전력이며, 상기 고정력은 회전 방지력일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 회전 방지력을 가지는 복수 개의 고정 돌기를 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 고정력이 해제되는 개방된 일측을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 고정력이 해제되는 탄성력을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전기 연결 부재는 상기 피처리물을 고정하는 고정력을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전기 연결 부재는 자성을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전기 연결 부재는 일측에 상기 피처리물과 접촉하는 접촉부, 및 절연 소재에 의해 커버되는 매립부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전기 연결 부재의 타측은 상기 수납 용기의 외부로 노출되는 노출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수납 부재는 상기 피처리물의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수납 부재의 일부는 상기 고정 부재와 이격되어 배기 경로를 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 수납 부재는 리브(rib)를 구비하여 상기 배기 경로를 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 피처리물이 수납된 수납 용기를 수용하며, 상기 피처리물을 외부 환경으로부터 밀폐시키는 밀폐부, 상기 밀폐부에 연결되어, 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기하는 배기부, 및 상기 공기가 배기된 상기 일정 공간에 플라즈마 생성을 위한 전기장을 형성하는 처리부를 포함하는, 플라즈마 처리 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밀폐부는 상기 수납 용기와 접하여 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간을 밀폐 영역으로 형성하고, 상기 처리부는 상기 밀폐 영역의 외부에 배치되며 상기 밀폐 영역에 전기장을 발생시키는 전극부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배기부는 상기 밀폐 영역의 공기를 배기하여 진공 영역을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배기부는 상기 밀폐 영역의 공기를 배기하며, 병렬 또는 직렬로 연결되는 복수 개의 배기펌프, 및 상기 배기펌프들의 연결 방식을 결정하는 매니폴드(manifold)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 매니폴드는 상기 배기펌프들을 병렬로 연결시켜 상기 밀폐 영역을 배기시킨 후, 직렬로 연결시켜 상기 밀폐 영역을 배기시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밀폐부는 상기 수납 용기와 이격되어 배기 공간을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 밀폐부는 상기 수납 용기가 안착되는 안착부, 상기 안착부와 상기 수납 용기에 접하여 상기 밀폐 영역을 형성하는 실링부, 및 상기 안착부를 커버하는 커버부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 처리부는 상기 커버부에 상기 수납 용기의 형상에 대응하는 형상을 가지는 제1 전극을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극은 투명한 소재로 이루어지거나 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 처리부는 상기 안착부에 배치되고, 상기 피처리물과 전기적으로 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 전극은 자성을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 수납 용기에 있어서, 피처리물에 대한 플라즈마 표면 처리 후 사용자는 상기 피처리물에 대한 직접적인 접촉 없이 상기 피처리물을 파지하고 고정 부재에서 분리하여 상기 수납 용기에서 꺼낼 수 있으므로, 상기 피처리물은 오염 및 손상되지 않을 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서, 개폐부를 닫아 커버부로 수납 용기 및 안착부를 커버하지 않더라도, 상기 수납 용기가 상기 안착부에 안착되기만 하면, 밀폐 영역이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 수납 용기를 상기 안착부에 안착시킴으로써 상기 밀폐 영역을 쉽게 형성할 수 있으므로, 상기 플라즈마 처리 장치는 피처리물을 보다 쉽고 효율적으로 플라즈마 표면 처리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수납 용기를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수납 용기를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해사시도이다.
도 4는 도 2의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 플라즈마 처리 장치의 개폐부를 개방한 것을 도시한 사시도이다.
도 8은 도 6의 플라즈마 처리 장치의 내부를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 6의 플라즈마 처리 장치의 개폐부 및 챔버, 및 수납 용기를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 분해사시도이다.
도 11 및 도 12는 도 9의 I-I선을 따라 절취한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 프로세서(Processor), 마이크로 프로세서(Micro Processer), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit), APU(Accelerate Processor Unit), DSP(Drive Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등과 같은 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 기능이나 동작의 처리에 필요한 데이터를 저장하는 메모리(memory)와 결합되는 형태로 구현될 수도 있다.

그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수납 용기를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 수납 용기(10)는 고정 부재(11), 수납 부재(12), 전기 연결 부재(13), 및 밀봉 부재(14)를 포함할 수 있다.

고정 부재(11)는 피처리물(20)을 고정시키고, 수납 부재(12)는 피처리물(20) 및 고정 부재(11)를 수납할 수 있다.

고정 부재(11)는 피처리물(20)의 일부를 지지하여 피처리물(20)을 안정적으로 고정시키는 기능을 수행할 수 있다.

고정 부재(11)는 피처리물(20)의 수평 방향 및 수직 방향에 대한 움직임을 제한할 수 있으며, 이에 따라 수납 용기(10)의 이동 시 피처리물(20)의 파손을 방지하고 피처리물(20)에 대한 플라즈마 처리 시 전기 연결 부재(13)와의 전기적 연결 안정성을 확보할 수 있다.

수납 부재(12)는 피처리물(20)을 수납하여 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 이때, 피처리물(20)은 수납 부재(12)의 내부에 수납될 수 있다.

전기 연결 부재(13)는 일측이 피처리물(20)과 전기적으로 연결되고 타측이 외부 전극(도시하지 않음)과 전기적으로 연결되어, 피처리물(20)을 둘러싸는 일정 공간에 플라즈마가 형성되도록 전력을 인가받을 수 있다.

이때, 플라즈마는 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge, DBD)을 통해 상기 일정 공간에 발생될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 유전체 장벽은 피처리물(20)을 수납하는 수납 부재(12)의 적어도 일부를 유전체 물질로 구비하여 형성될 수 있다.

전기 연결 부재(13)는 외부 전극과 연결되어 고전압을 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 플라즈마는 상기 일정 공간에 형성될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 전기 연결 부재(13)는 피처리물(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 피처리물(20)은 전기 연결 부재(13)와 전기적으로 연결되는 것에 의해, 그 자체로서 고전압을 발생시키는 매개체로서 기능을 수행할 수 있다.

밀봉 부재(14)는 수납 부재(12)를 밀봉하여 피처리물(20)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 밀봉 부재(14)는 피처리물(20)의 플라즈마 처리를 위해 수납 용기(10)를 플라즈마 처리 장치에 수용하기 전에 제거될 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 처리 장치의 배기부는 수납 용기(10)의 밀봉 부재(14)가 제거된 경로를 통해 피처리물(20)을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기시킬 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 밀봉 부재(14)는 수납 용기(10)를 플라즈마 처리 장치에 수용하기 전에 제거되지 않을 수 있다.

일 예로, 밀봉 부재(14)는 투과성 소재로 이루어질 수 있다. 상기 투과성 소재는 물, 세균 및 이물질 등은 투과시키지 않고 공기는 투과시키는 미세 기공을 갖는 소재로, 공기만을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 처리 장치의 배기부는 피처리물(20)을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기시킬 수 있다.

일 예로, 밀봉 부재(14)는 탄성 소재로 형성된 영역을 구비할 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 처리 장치의 배기부는 밀봉 부재(14)를 관통하여 수납 용기(10) 내부로 삽입되어 피처리물(20)을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기시킬 수 있다.

여기서, 피처리물(20)은 플라즈마 처리를 통해 살균이 가능한 어떠한 물체든 대상이 될 수 있으며, 예를 들어, 임플란트 픽스쳐, 골이식재와 같은 바이오 소재가 대상이 될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 피처리물(20)은 피처리물(20) 자체가 전도성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 피처리물(20)은 피처리물(20)을 플라즈마 표면 처리할 때 플라즈마 발생을 위한 전극이 될 수 있으므로, 유전층 막힘 효과를 줄일 수 있다. 피처리물(20)은 티타늄과 같이 인체에 무해하면서 골조직과 융합이 용이한 소재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 실시예에 있어서, 피처리물(20)은 비전도성을 갖는 재질로 이루어질 수도 있다.

이하에서는 도면들을 참조하여, 본 발명의 수납 용기(10)의 실시예들에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 수납 용기(10)에 대한 개념은 전술하였는 바, 설명의 편의를 위하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수납 용기를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해사시도이며, 도 4는 도 2의 저면도이다.

도 2를 참조하면, 수납 용기(10)는 고정 부재(100), 수납 부재(200) 및 전기 연결 부재(300)를 포함할 수 있다.

여기서, 고정 부재(100), 수납 부재(200), 전기 연결 부재(300) 및 피처리물(400)은 도 1의 고정 부재(11), 수납 부재(12), 전기 연결 부재(13) 및 피처리물(20)에 각각 해당할 수 있다. 한편, 도 1의 밀봉 부재(14)에 해당하는 밀봉 부재는 수납 부재(200)의 하부를 밀봉하도록 배치되나, 설명의 편의를 위해 도 2에는 상기 밀봉 부재가 도시되어 있지 않다.

예시적인 실시예들에 있어서, 피처리물(400)은 신체의 관절, 예를 들어, 엉덩이, 무릎, 손가락, 어깨 등에 삽입되어 신체의 관절의 기능을 대체하는 소정의 구조물로 구성될 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 피처리물(400)은 다양한 신체의 관절을 대체하기 위해 다양한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 피처리물(400)은 하부가 개방된 반구 형상을 가질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 피처리물(400)은 상부에 파지홀(410)을 구비하며, 사용자는 파지홀(410)을 통해 피처리물(400)을 파지할 수 있다.

고정 부재(100)는 피처리물(400)의 저면을 지지하여 피처리물(400)을 고정시킬 수 있다.

고정 부재(100)는 피처리물(400)을 수납 용기(10)에서 꺼내기 위한 외력에 대항하는 피처리물(400)과 체결하는 고정력을 가질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 피처리물(400)을 수납 용기(10)에서 꺼내기 위한 외력은 회전력이며, 상기 고정력은 회전 방지력일 수 있다.

사용자는 피처리물(400)을 파지홀(410)을 통해 피처리물(400)을 파지하여 피처리물(400)을 수납 용기(10)에서 꺼낼 수 있다. 구체적으로, 피처리물(400)을 플라즈마 표면 처리한 후 사용자는 피처리물(400)을 파지하기 위해 수납 용기(10)를 뒤집을 수 있다. 수납 용기(10)의 개방된 하부를 통해 피처리물(400)은 노출되고, 사용자는 파지 도구를 이용하여 파지홀(410)을 통해 피처리물(400)을 파지할 수 있다. 상세하게, 사용자는 상기 파지 도구를 파지홀(410)의 중심축에 대해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시켜 파지홀(410)에 삽입 및 결합시킬 수 있다. 이때, 고정 부재(100)는 피처리물(400)을 수납 용기(10)에서 꺼내기 위한 외력, 즉, 시계 방향 또는 반시계 방향으로의 회전력에 대항하는 피처리물(400)과 체결하는 상기 고정력을 가질 수 있다. 즉, 사용자가 상기 파지 도구를 회전하여 피처리물(400)을 파지하는 동안 고정 부재(100)는 피처리물(400)이 상기 파지 도구와 함께 회전되지 않게 하고 고정시키는 상기 고정력, 즉, 상기 회전 방지력을 가질 수 있다. 이에 따라, 사용자는 상기 파지 도구를 이용하여 피처리물(400)에 대한 직접적인 접촉 없이 피처리물(400)을 오염 및 손상시키지 않고, 피처리물(400)을 파지할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 파지 도구 및 파지홀(410)은 각각 나사와 나사산의 형태를 가질 수 있다. 상기 파지 도구의 외주면에 나사산이 형성되고 파지홀(410)의 내주면에 나사산이 형성되어, 상기 파지 도구 및 파지홀(410)은 나사 결합할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 고정 부재(100)는 상면에 돌출된 복수 개의 고정 돌기(120)를 구비할 수 있다. 고정 돌기(120)는 피처리물(400)의 내면 둘레를 따라 배치되어, 피처리물(400)의 내면과 체결될 수 있다. 이에 따라, 고정 돌기(120)는 피처리물(400)을 안정적으로 고정시키며, 상기 회전 방지력을 가질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 고정 돌기(120)는 다양한 크기 및 형상을 가지는 피처리물(400)을 고정시키기 위해 피처리물(400)의 크기 및 형상에 맞게 이동할 수 있다.

상기 고정력은 피처리물(400)을 고정 부재(100)에서 분리하는 외력에 해제될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 고정 부재(100)는 일측이 개방된 형상을 가질 수 있다. 피처리물(400)은 고정 부재(100)의 개방된 일측을 통해 상기 고정력이 해제되어 고정 부재(100)와 분리될 수 있다. 또한, 고정 부재(100)는 상기 고정력이 해제되는 탄성력을 가질 수 있다.

구체적으로, 사용자는 상기 파지 도구로 피처리물(400)을 파지한 후 피처리물(400)을 고정 부재(100)에서 분리하는 외력, 즉, 고정 부재(100)를 비틀면서 피처리물(400)을 고정 부재(100)의 개방된 일측으로 이동시키는 외력을 가하여 피처리물(400)을 고정 부재(100)에서 분리할 수 있다. 상세하게, 고정 부재(100)는 탄성력을 가지므로 사용자가 고정 부재(100)를 비틀면 고정 돌기(120)는 피처리물(400)의 내면과의 체결이 해제되어 상기 고정력이 해제되고, 사용자는 피처리물(400)과 결합된 상기 파지 도구를 고정 부재(100)의 개방된 일측으로 통과하여 이동시킴으로써, 피처리물(400)을 고정 부재(100)에서 분리할 수 있다.

이에 따라, 사용자는 상기 파지 도구를 이용하여 피처리물(400)에 대한 직접적인 접촉 없이 피처리물(400)을 오염 및 손상시키지 않고, 피처리물(400)을 고정 부재(100)에서 분리할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 고정 부재(100)는 절연 소재로 이루어질 수 있다. 고정 부재(100)는 고정 바디(110) 및 제1 커버(130)를 포함할 수 있다. 제1 커버(130)는 전기 연결 부재(300)의 일부를 커버할 수 있다.

수납 부재(200)는 피처리물(400) 및 고정 부재(100)를 커버하여 수납할 수 있다.

수납 부재(200)는 피처리물(400) 및 고정 부재(100)를 커버할 수 있다.

수납 부재(200)는 사용자가 피처리물(400)을 파지하고 고정 부재(100)에서 분리하기 위해 수납 용기(10)를 뒤집은 동안, 피처리물(400)이 외부 환경과 접촉하지 않도록 하여 피처리물(400)의 오염 및 손상을 방지할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 수납 부재(200)는 내부에 균일한 플라즈마 방전을 발생시키기 위해 피처리물(400)의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 피처리물(400)은 반구 형상을 가지므로, 수납 부재(200)의 일부는 반구 형상을 가질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 수납 부재(200)의 일부는 고정 부재(100)와 이격될 수 있다. 수납 부재(200)는 내면에 리브(rib)(213)를 구비하여 고정 부재(100)와 이격됨으로써 배기 경로를 형성할 수 있다. 즉, 피처리물(400)을 플라즈마 표면 처리하기 전 수납 용기(10)의 내부는 수납 부재(200) 및 고정 부재(100) 간 이격 공간을 통해 원활하게 배기될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 수납 부재(200)는 절연 소재로 이루어질 수 있다.

수납 부재(200)는 제1 하우징 부재(210) 및 제2 하우징 부재(220)를 포함할 수 있다.

제2 하우징 부재(220)는 피처리물(400) 및 고정 부재(100)를 커버하고, 제1 하우징 부재(210)는 제2 하우징 부재(220)를 커버할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 하우징 부재(210)는 제1 하우징 바디(211) 및 제2 커버(212)를 포함하고, 제2 하우징 부재(220)는 제2 하우징 바디(221) 및 제3 커버(222)를 포함할 수 있다. 제2 커버(212) 및 제3 커버(222)는 전기 연결 부재(300)의 일부를 커버할 수 있다.

도 1 내지 도 3에는 수납 부재(200)가 제1 하우징 부재(210) 및 제2 하우징 부재(220)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수납 부재(200)는 제1 하우징 부재(210)만 포함하거나 제2 하우징 부재(220)만 포함할 수 있다.

전기 연결 부재(300)는 일측이 피처리물(400)과 전기적으로 연결되고 타측이 외부 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.

전기 연결 부재(300)는 전도성 재질로 이루어져, 노출된 타측을 통해 전력을 인가받아 피처리물(400)을 둘러싸는 일정 공간에 플라즈마를 형성할 수 있다. 이를 위해, 제1 하우징 부재(210)의 저면에는 전기 연결 부재(300)의 타측을 노출시키기 위한 노출홀(214)이 구비될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 전기 연결 부재(300)는 알루미늄(Al) 등의 물질로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 전기 연결 부재(300)는 피처리물(400)과의 전기적 연결의 안정성을 확보할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 전기 연결 부재(300)는 자성 재질로 이루어져, 외부의 플라즈마 처리 장치의 전극과의 연결성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 전기 연결 부재(300)는 철(Fe), 니켈(Ni) 등의 물질로 이루어질 수 있다.

전기 연결 부재(300)는 일측에 피처리물(400)과 접촉하는 접촉부(310) 및 절연 소재에 의해 커버되는 매립부(320)를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 접촉부(310)는 제1 커버(130)를 관통하여 돌출되어 피처리물(400)의 내면과 접촉함으로써, 피처리물(400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 매립부(320)는 제1 내지 제3 커버들(130, 212, 222)에 의해 커버될 수 있다. 즉, 전기 연결 부재(300)는 피처리물(400)과 접촉하는 접촉부(310)는 노출되고 매립부(320)는 노출되지 않아, 피처리물(400)을 둘러싸는 일정 공간에 집중하여 플라즈마를 형성할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 접촉부(310)는 피처리물(400)의 내면 둘레를 따라 배치되어, 피처리물(400)의 내면과 체결될 수 있다. 이에 따라, 접촉부(310)는 고정 돌기(120)와 함께 피처리물(400)을 고정시키는 고정력을 가질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 전기 연결 부재(300)의 타측은 상기 수납 용기의 외부로 노출되는 노출부(321)를 포함할 수 있다. 노출부(321)는 매립부(320)의 저면에 구비되어 제1 하우징 부재(210)의 노출홀(214)을 통해 노출될 수 있다. 노출부(321)는 외부 전극과 전기적으로 연결되어 전력을 인가받을 수 있다.

한편, 밀봉 부재(도시하지 않음)는 하부가 개방된 수납 부재(200)를 밀봉할 수 있다.

일 실시예들에 있어서, 상기 밀봉 부재는 피처리물(400)의 플라즈마 처리를 위해 수납 용기(10)를 플라즈마 처리 장치에 수용하기 전에 제거될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 밀봉 부재는 수납 용기(10)를 플라즈마 처리 장치에 수용하기 전에 제거되지 않을 수 있다. 이때, 상기 밀봉 부재는 투과성 소재로 이루어질 수 있다.

상기 투과성 소재는 섬유 구조가 고열 및 고압 환경에서 방사되어 결합됨으로써, 열가소성 수지가 될 수 있다. 이에 따라, 상기 투과성 소재는 액체가 스며들지 못하는 고밀도 및 반고형 상태가 될 수 있다. 또한, 상기 투과성 소재는 바인더 없이 결합되어 미세한 구멍을 가질 수 있으나, 물 등과 같은 액체는 미세한 구멍을 통과할 수 없다. 이에 따라, 상기 투과성 소재는 높은 방수성과 높은 통기성을 가질 수 있다.

상기 투과성 소재는 장섬유의 연속 구조를 가지며, 이에 따라 미생물 장벽 기능을 가질 수 있다. 이로써, 석면, 곰팡이, 섬유 유리, 납 등과 같은 이물질은 상기 투과성 소재를 통과할 수 없다.

즉, 상기 밀봉 부재는 상기 투과성 소재로 이루어져, 수납 용기(10) 내부로 액체 및 이물질은 통과하지 못하게 하나, 공기는 통과하게 할 수 있다. 즉, 상기 밀봉 부재는 높은 방수성, 높은 통기성 및 이물질 차단 기능을 가져, 수납 용기(10) 내부로 물질을 선택적으로 투과시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 피처리물(400)에 대한 플라즈마 표면 처리 후 사용자는 피처리물(400)에 대한 직접적인 접촉 없이 피처리물(400)을 파지하고 고정 부재(100)에서 분리하여 수납 용기(10)에서 꺼낼 수 있다. 즉, 사용자가 상기 파지 도구를 회전하여 피처리물(400)을 파지하는 동안 고정 부재(100)는 피처리물(400)이 상기 파지 도구와 함께 회전되지 않게 하고 고정시키는 상기 고정력을 가지므로, 사용자는 상기 파지 도구를 이용하여 피처리물(400)에 대한 직접적인 접촉 없이 피처리물(400)을 오염 및 손상시키지 않고 피처리물(400)을 파지할 수 있다. 또한, 사용자는 고정 부재(100)를 비틀어 피처리물(400)과 고정 부재(100)의 상기 고정력을 해제하고, 피처리물(400)과 결합된 상기 파지 도구를 고정 부재(100)의 개방된 일측으로 통과하여 이동시킴으로써, 피처리물(400)에 대한 직접적인 접촉 없이 피처리물(400)을 오염 및 손상시키지 않고 피처리물(400)을 고정 부재(100)에서 분리할 수 있다.

또한, 수납 부재(200)는 사용자가 피처리물(400)을 파지하고 고정 부재(100)에서 분리하기 위해 수납 용기(10)를 뒤집은 동안, 피처리물(400)이 외부 환경과 접촉하지 않도록 하여 피처리물(400)의 오염 및 손상을 방지할 수 있다.

더불어, 피처리물(400)에 대한 플라즈마 표면 처리는 피처리물(400)이 수납 용기(10)에서 꺼내어져 수행되지 않고, 피처리물(400)이 수납 용기(10)에 수납된 채 수행될 수 있다. 이에 따라, 피처리물(400)은 플라즈마 표면 처리가 수행되는 동안과 플라즈마 표면 처리 전 및 후에 외부 환경과의 접촉 및 노출이 최소화되므로, 피처리물(400)은 보다 효율적으로 플라즈마 표면 처리될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 도시한 개념도이다.

도 5를 참조하면, 플라즈마 처리 장치(50)는 밀폐부(60), 배기부(70) 및 처리부(80)를 포함할 수 있다. 또한, 플라즈마 처리 장치(50)는 제어부(도시하지 않음) 및 센서부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.

플라즈마 처리 장치(50)는 피처리물(20)을 수용하고, 피처리물(20)을 수용하는 일정 공간에 플라즈마 방전을 위한 저압 환경을 조성하여 피처리물(20)의 표면을 플라즈마 처리할 수 있다.

밀폐부(60)는 피처리물(20)을 수용할 수 있다. 이때, 피처리물(20)은 수납 용기(10)에 수납된 상태로 수용될 수 있다.

밀폐부(60)는 피처리물(20)을 외부 환경으로부터 밀폐시키고, 수납 용기(10)와 접하여 피처리물(20)을 둘러싸는 일정 공간을 밀폐 영역으로 형성할 수 있다.

밀폐부(60)는 안착부(61), 실링부(62) 및 커버부(63)를 포함할 수 있다.

안착부(61)는 수납 용기(10)가 안착될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 안착부(61)는 수납 용기(10)가 수용되는 수용 공간을 구비할 수 있다. 상기 수용 공간은 수납 용기(10)의 형상과 대응하는 형상을 가져, 수납 용기(10)는 안착부(61)에 고정될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 안착부(61)의 하부에는 후술하는 처리부(140)의 전극이 배치되어 플라즈마 생성을 위한 환경을 조성하는 기능을 수행할 수 있다.

실링부(62)는 안착부(61)와 수납 용기(10)에 접하여 상기 밀폐 영역을 형성할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 실링부(62)는 안착부(61)의 하부에 배치되어 수납 용기(10)의 하부를 실링할 수 있다. 이에 따라, 실링부(62)는 수납 용기(10)를 보다 고정시키고 피처리물(20)의 주변을 상기 밀폐 영역으로 조성할 수 있다.

커버부(63)는 안착부(61)를 커버하여 수납 용기(10)를 커버할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 커버부(63)는 개폐될 수 있다. 수납 용기(10)를 플라즈마 처리 장치(50)에 안착하기 위해 커버부(63)는 열리고, 플라즈마 표면 처리가 수행하기 위해 커버부(63)는 닫힐 수 있다.

일 실시예에 있어서, 커버부(63)에는 후술하는 처리부(140)의 전극이 배치되어 플라즈마 생성을 위한 환경을 조성하는 기능을 수행할 수 있다.

배기부(70)는 밀폐부(60)에 연결되어, 피처리물(20)을 둘러싸는 상기 밀폐 영역의 공기를 배기할 수 있다. 여기서, 상기 밀폐 영역은 플라즈마가 형성되는 영역일 수 있다.

배기부(70)는 상기 밀폐 영역의 공기를 배기하는 배기펌프를 구비하고, 상기 밀폐 영역에 유체적으로 연통될 수 있도록 상기 밀폐 영역과 연결되는 구성을 구비할 수 있다.

배기부(70)는 상기 밀폐 영역의 공기를 배기하여 플라즈마가 형성될 수 있는 압력 수준으로 낮출 수 있다. 나아가, 배기부(70)는 상기 밀폐 영역의 공기를 배기하여 진공 영역을 형성할 수 있다.

처리부(80)는 공기가 배기된 상기 밀폐 영역에 플라즈마 생성을 위한 전기장을 형성할 수 있다. 플라즈마 처리 장치(50)는 유전체 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge, DBD)을 통해 상기 밀폐 영역에 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

유전체 장벽은 플라즈마 처리 장치(50)에 유전체부(도시하지 않음)를 구비하여 형성할 수도 있으나, 반드시 이에 제한되지 않다. 유전체 장벽은 피처리물(20)을 수납하는 수납 용기(10)의 적어도 일부를 유전체 물질로 구비하여 형성될 수도 있다.

플라즈마 처리 장치(50)가 유전체 장벽을 사이에 두고 고전압을 발생시킬 수 있도록, 처리부(80)는 안착부(61)의 하부에 배치되는 제1 전극(81)과, 커버부(63)에 배치되는 제2 전극(82)을 포함할 수 있다. 또한, 처리부(80)는 제1 전극(81)과 제2 전극(82)에 전압을 인가하는 전원부(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 처리부(80)는 제1 전극(81)과 제2 전극(82)의 전압차에 의해 상기 밀폐 영역에 플라즈마를 형성할 수 있다.

일 실시예로서, 제1 전극(81)은 피처리물(20)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 피처리물(20)은 제1 전극(81)과 전기적으로 연결되는 것에 의해, 그 자체로서 고전압을 발생시키는 매개체로서 기능을 수행하게 된다. 제1 전극(81)은 안착부(61)의 하부에 구비되어, 피처리물(20)이 안착부(61)에 수납될 때, 접촉에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

이때, 피처리물(20)이 수납 용기(10) 내 수납되고, 수납 용기(10)의 일측에는 피처리물(20)과 전기적으로 연결되는 전기 연결 부재(13)가 구비되며, 전기 연결 부재(13)가 제1 전극(81)과 접촉하는 것에 의해 피처리물(20)은 제1 전극(81)과 전기적으로 연결될 수 있다.

제2 전극(82)은 피처리물(20)에 인접에 인접하여 커버부(63)에 배치될 수 있다. 제2 전극(82)은 전압이 인가되지 않은 접지전극으로, 접지(0V)를 유지할 수 있다. 제2 전극(82)은 밀폐부(60)에 수납되는 피처리물(20)에 전압이 인가되어 고전압부가 된 것에 대응한 접지전극으로, 피처리물(20)에 인가된 고전압과 상호 작용하여 전자기장을 형성하는 기능을 수행할 수 있다.

상기 제어부는 플라즈마 처리 장치(50)의 구성들을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제어부는 밀폐부(60)에 피처리물(20)의 수용 여부를 기준으로 배기부(70)의 동작 및 처리부(80)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 센서부는 상기 제어부에서 배기부(70) 또는 처리부(80)의 동작을 수행하기 위해 필요한 환경 정보들을 감지하는 기능을 수행할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 밀폐부(60)에서 피처리물(20)의 수용여부를 검출하는 수납 감지 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수납 감지 센서(미도시)는 밀폐부(60)에 피처리물(20) 또는 피처리물(20)이 수납된 수납 용기(10)가 수납되어 접촉하는 면에 용기의 QR코드, 바코드 또는 근접 통신 연결(RFID, NFC)을 통해 수납 용기(10)의 종류, 피처리물(20)의 종류, 정품 여부, 정확한 수납 용기(10)의 수납 여부 등에 대한 정보를 획득하고, 이를 상기 제어부로 제공할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 상기 밀폐 영역의 내부 압력을 측정하는 압력 게이지(미도시)를 더 포함할 수 있다. 압력 게이지(미도시)는 측정된 상기 밀폐 영역의 압력값을 상기 제어부로 제공할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 개폐 감지 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 개폐 감지 센서는 커버부(63)의 개폐 여부에 대한 정보를 획득하여, 이를 상기 제어부로 제공할 수 있다. 상세하게, 상기 수납 감지 센서는 커버부(63)가 일정 각도 이하로 닫히면 이에 대한 정보를 상기 제어부로 제공하고, 플라즈마 처리 장치(50)는 피처리물(20)에 대한 플라즈마 표면 처리를 수행할 수 있다. 한편, 상기 수납 감지 센서는 커버부(63)가 상기 일정 각도를 초과하여 열리면 이에 대한 정보를 상기 제어부로 제공하고, 플라즈마 처리 장치(50)는 플라즈마 표면 처리 수행을 중단할 수 있다.

이하에서는 도면들을 참조하여, 본 발명의 플라즈마 처리 장치(50)의 실시예들에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 플라즈마 처리 장치(50)에 대한 개념은 전술하였는 바, 설명의 편의를 위하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 플라즈마 처리 장치의 개폐부를 개방한 것을 도시한 사시도이며, 도 8은 도 6의 플라즈마 처리 장치의 내부를 도시한 사시도이다. 구체적으로, 도 7은 플라즈마 처리 장치에 수납 용기가 수용된 것을 도시한 사시도이고, 도 8은 설명의 편의를 위하여 플라즈마 처리 장치에서 수납 용기가 제거되고 플라즈마 처리 장치의 일부 구성을 제외한 것을 도시한 사시도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 플라즈마 처리 장치(50)는 본체(500), 챔버(600), 개폐부(700) 및 배기부(800)를 포함할 수 있다.

본체(500)는 베이스(510), 프레임(520) 및 케이스(530)를 포함할 수 있다.

베이스(510)는 본체(500)의 하부를 구성하고, 프레임(520)은 베이스(510)의 상면에 배치되어 챔버(600) 및 개폐부(700)를 지지하며, 케이스(530)는 베이스(510) 및 프레임(520) 상에 배치되어 본체(500)의 외관을 형성할 수 있다.

챔버(600)는 본체(500) 상에 배치되어 수납 용기(10)가 수용될 수 있다.

챔버(600)는 안착부(610), 실링부(630) 및 제1 전극(640)을 포함할 수 있다.

여기서, 안착부(610), 실링부(630) 및 제1 전극(640)의 도 5의 안착부(61), 실링부(62) 및 제1 전극(81)에 각각 해당할 수 있다. 또한, 수납 용기(10)는 도 2 내지 도 4에서 설명한 수납 용기(10)에 해당할 수 있다.

안착부(610)에는 수용 공간(611)이 구비될 수 있다. 수용 공간(611)에는 수납 용기(10)가 수용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 수용 공간(611)은 수납 용기(10)의 형상과 대응하는 형상을 가져, 수납 용기(10)는 안착부(610)에 고정될 수 있다.

안착부(610)는 배기부(800)와 연결되어 수납 용기(10)의 내부를 배기하는 배기홀(612)을 구비할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 안착부(610)는 수납 용기(10)와 이격되어 배기 공간(620)을 형성할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 안착부(610)는 수납 용기(10)가 안착되는 부분에 리브(613)를 구비하여, 수납 용기(10)와 이격됨으로써 배기 경로를 형성할 수 있다.

즉, 피처리물(400)을 플라즈마 표면 처리하기 전 수납 용기(10)의 내부는 안착부(610) 및 수납 용기(10) 사이의 배기 공간(620)과 리브(613)에 의한 배기 경로를 통해 원활하게 배기될 수 있다.

플라즈마 표면 처리 전 수납 용기(10)를 배기하는 내용에 대해서는 추후 자세히 설명하기로 한다.

실링부(630)는 안착부(610)의 수용 공간(611)에 배치되어, 안착부(610)와 수납 용기(10)를 실링할 수 있다. 이에 따라, 실링부(630)는 수납 용기(10) 내의 피처리물(400)을 둘러싸는 일정 공간을 밀폐 영역(420)으로 형성할 수 있다(도 11 및 도 12 참조).

실링부(630)가 밀폐 영역(420)을 형성하는 내용에 대해서는 추후 자세히 설명하기로 한다.

제1 전극(640)은 챔버(600)의 하부에 배치되어, 수용 공간(611)을 통해 노출될 수 있다. 제1 전극(640)은 수납 용기(10)가 안착부(610)에 수납될 때, 전기 연결 부재(300)와 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 전극(640)은 외부로 노출된 전기 연결 부재(300)의 형성과 대응하는 형상을 가질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 전극(640)은 자성 재질로 이루어져, 전기 연결 부재(300)와의 연결성을 확보할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 챔버(600)는 유전체 소재로 이루어질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 챔버(600)는 본체(500)로부터 분리되어 교체 가능하게 구성될 수 있다. 챔버(600)는 플라즈마 표면 처리를 반복적으로 수행함에 따라 유전체 소재의 챔버(600)의 표면이 산화되어 손상될 수 있으므로, 본체(500)와 분리 및 결합 가능하도록 구성할 수 있다. 더불어, 챔버(600)는 본체(500)와 분리 및 결합 가능함에 따라, 다양한 형상의 수용 공간(611)을 구비하는 챔버(600)를 채택하여, 플라즈마 처리 장치(50)는 다양한 형상의 수납 용기(10)를 플라즈마 표면 처리할 수 있다.

개폐부(700)는 챔버(600) 상에 배치되어, 챔버(600)를 개방 및 밀폐할 수 있다. 개폐부(700)는 챔버(600)에 회동 가능하게 설치됨으로써, 챔버(600)의 수용 공간(611)을 개폐할 수 있다.

개폐부(700)는 회동부(710), 도어 부재(720), 커버부(730) 및 제2 전극(740)을 포함할 수 있다.

여기서, 커버부(730) 및 제2 전극(740)은 도 5의 커버부(63) 및 제2 전극(82)에 각각 해당할 수 있다.

회동부(710)는 챔버(600)에 연결되어 개폐부(700)를 회동하게 할 수 있다.

도어 부재(720)는 개폐부(700)의 외관을 형성하고, 회동부(710)와 연결되어 회동부(710)에 의해 회동하여 챔버(600)를 개폐할 수 있다.

커버부(730)는 도어 부재(720)를 관통하여 도어 부재(720)와 함께 개폐부(700)의 외관을 형성하며, 수납 용기(10)를 커버할 수 있다. 또한, 커버부(730)는 수용 공간(611)을 커버하므로, 회동부(710)에 의해 수용 공간(611)을 개폐할 수 있다.

제2 전극(740)은 커버부(730)의 하부에 배치될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 제2 전극(740)은 외부 시인성을 위해 투명한 소재로 이루어지거나 메쉬(mesh) 구조를 가질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2 전극(740)은 플라즈마 방전 시 고온, 고전압을 견딜 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 커버부(730) 및 제2 전극(740)은 수납 용기(10)의 내부에 균일한 플라즈마 방전을 발생시키기 위해 수납 용기(10)의 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 도어 부재(720) 및 커버부(730)는 절연 소재로 이루어질 수 있다. 도어 부재(720) 및 커버부(730)는 제2 전극(740)의 저면을 제외한 부분을 커버하므로, 사용자가 개폐부(700)를 개폐하기 위해 파지할 때, 사용자가 감전되는 것을 방지할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 제2 전극(740)의 저면은 수납 용기(10)를 향해 노출될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 제2 전극(740)의 저면은 유전체 소재로 커버되어 외부로 노출되지 않을 수 있다.

배기부(800)는 배기펌프(810) 및 매니폴드(manifold)(820)를 포함할 수 있다. 여기서, 배기부(800)는 도 5의 배기부(70)에 해당할 수 있다.

배기펌프(810)는 배기홀(612)과 연통하여 밀폐 영역(420)의 공기를 배기할 수 있다.

배기펌프(810)는 복수 개로 구비되어, 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있다.

매니폴드(820)는 배기펌프들(810)의 연결 방식을 결정할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 매니폴드(820)는 배기펌프들(810)을 병렬로 연결시켜 밀폐 영역(420)을 배기시킨 후, 직렬로 연결시켜 밀폐 영역(420)을 배기시킬 수 있다.

도 8에는 배기펌프(810)가 2 개로 구비된 것이 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 배기펌프(810)는 3 개 이상으로 구비될 수 있다.

배기부(800)가 밀폐 영역(420)을 배기하는 내용에 대해서는 추후 자세히 설명하기로 한다.

도 9는 도 6의 플라즈마 처리 장치의 챔버 및 개폐부, 및 수납 용기를 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 분해사시도이며, 도 11 및 도 12는 도 9의 I-I선을 따라 절취한 단면도이다. 구체적으로, 도 9 내지 도 12는 설명의 편의를 위하여 챔버 및 개폐부의 일부 구성을 제외하여 도시한 도면들이다.

도 6 내지 도 12를 참조하면, 플라즈마 처리 장치(50)는 밀폐부(900), 배기부(800) 및 처리부(1000)를 포함할 수 있다.

밀폐부(900)는 안착부(610), 실링부(630) 및 커버부(730)를 포함하며, 처리부(1000)는 제1 전극(640) 및 제2 전극(740)을 포함할 수 있다. 여기서, 밀폐부(900) 및 처리부(1000)는 도 5의 밀폐부(60) 및 처리부(80)에 각각 해당할 수 있다.

밀폐부(900)는 피처리물(400)이 수납된 수납 용기(10)를 수용하며, 피처리물(400)을 외부 환경으로부터 밀폐시키고, 배기부(800)는 밀폐부(900)에 연결되어, 피처리물(400)을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기하며, 처리부(1000)는 상기 공기가 배기된 상기 일정 공간에 플라즈마 생성을 위한 전기장을 형성할 수 있다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 실링부(630)는 수납 부재(200)와 안착부(610)를 실링할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 실링부(630)의 상면은 수납 부재(200)의 저면과 접촉할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 실링부(630)는 상면에 위로 돌출된 제1 실링 돌기(631)를 구비할 수 있다. 제1 하우징 부재(210) 및 실링부(630)는 제1 실링 돌기(631)를 통해 서로 선 접촉할 수 있다. 실링부(630)가 제1 실링 돌기(631)를 통해 제1 하우징 부재(210)와 선 접촉하므로, 커버부(730), 제2 전극(740), 제1 하우징 부재(210) 및 제2 하우징 부재(220)의 무게로 밀폐 영역(420)을 쉽게 밀폐시킬 수 있다. 이에 따라, 밀폐 영역(420)이 실링부(630)에 의해 완전히 밀폐되므로, 배기펌프(810)를 통해 밀폐 영역(420)의 공기를 배기하여 보다 빠르게 진공 영역을 형성할 수 있다(도 11 참조). 여기서, 진공 영역은 플라즈마 방전이 발생할 수 있는 저압 영역을 의미할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 실링부(630)는 상면에 위로 돌출된 제2 실링 돌기(632)를 더 구비할 수 있다. 제1 하우징 부재(210) 및 실링부(630)는 제1 실링 돌기(631) 및 제2 실링 돌기(632)를 통해 서로 선 접촉할 수 있다. 제2 실링 돌기(632)는 제1 실링 돌기(631)의 돌출된 높이보다 큰 높이를 가지고 밀폐 영역(420)에 대향하는 방향으로 만곡된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 실링 돌기(632)는 배기펌프(810)가 밀폐 영역(420)의 공기를 배기할 때 외부 공기를 보다 쉽게 차단하므로, 실링부(630)는 밀폐 영역(420)을 보다 쉽게 밀폐시킬 수 있다(도 12 참조).

즉, 실링부(630)가 수납 부재(200)와 안착부(610)를 실링하므로, 수납 용기(10)가 안착부(610)에 안착되면, 밀폐 영역(420)이 형성될 수 있다.

배기펌프(810)는 밀폐 영역(420)의 공기를 배기하여 진공 영역을 형성할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 배기펌프(810)는 배기홀(231)을 통해 배기 공간(620)과 연통할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 수납 용기(10)가 밀봉 부재를 포함하여 밀봉된 경우, 상기 밀봉 부재는 상기 투과성 소재로 이루어지므로, 밀폐 영역(420)은 투과성 소재를 통해 배기 공간(620)과 연통할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 수납 용기(10)가 밀봉 부재를 포함하지 않아 밀봉되지 않은 경우, 밀폐 영역(420)은 그대로 배기 공간(620)과 연통할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 매니폴드(820)는 밀폐 영역(420)을 보다 빠르게 저압으로 배기하기 위해 배기펌프들(810)을 병렬로 연결시켜 밀폐 영역(420)을 배기시킬 수 있다. 이후, 매니폴드(820)는 저압의 밀폐 영역(420)을 진공 영역으로 형성하기 위해 배기펌프들(810)을 직렬로 연결시켜 밀폐 영역(420)을 배기시킬 수 있다. 일 실시예에 있어서, 병렬로 연결된 배기펌프들(810)은 밀폐 영역(420)의 압력을 약 1torr가 될 때까지 배기할 수 있고, 직렬로 연결된 배기펌프들(810)은 밀폐 영역(420)의 압력을 약 0torr가 될 때까지 배기할 수 있다.

배기펌프(810)는 배기홀(612) 및 배기 공간(270)을 통해 밀폐 영역(420)과 연통할 수 있다. 배기펌프(810)가 작동되면, 밀폐 영역(420)의 공기는 배기 공간(270) 및 배기홀(612)을 통해 배기될 수 있다. 이때, 안착부(610)에 구비된 리브(613)를 통해 밀폐 영역(420)의 공기는 보다 원활하게 배기될 수 있다.

처리부(1000)는 밀폐 영역(420)에 플라즈마 생성을 위한 전기장을 형성하고, 플라즈마 처리 장치(50)는 유전체 장벽 방전을 통해 밀폐 영역(420)에 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

안착부(610)와 커버부(730) 및 수납 부재(200)는 서로 이격되어 대향하고, 유전체 소재로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 안착부(610)와 커버부(730) 및 수납 부재(200)는 유전체 장벽을 이룰 수 있다.

제1 전극(640)이 안착부(610)에 배치되고, 제2 전극(740)이 커버부(730)의 하부에 배치되며, 처리부(1000)는 제1 전극(640)과 제2 전극(740)에 전압을 인가하는 전원부(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 처리 장치(50)는 유전체 장벽을 사이에 두고 고전압을 발생시켜 제1 전극(640)과 제2 전극(740)의 전압차에 의해 밀폐 영역(420)에 플라즈마를 형성할 수 있다.

한편, 플라즈마 처리 장치(50)는 제어부(도시하지 않음) 및 센서부(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 플라즈마 처리 장치(50)의 구성들을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제어부는 밀폐부(900)에 피처리물(400)의 수용 여부를 기준으로 배기부(800)의 동작 및 처리부(1000)의 동작을 제어할 수 있다.

상기 센서부는 상기 제어부에서 배기부(800) 또는 처리부(1000)의 동작을 수행하기 위해 필요한 환경 정보들을 감지하는 기능을 수행할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 센서부는 개폐 감지 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 개폐 감지 센서는 커버부(730)의 개폐 여부에 대한 정보를 획득하여, 이를 상기 제어부로 제공할 수 있다. 상세하게, 상기 수납 감지 센서는 커버부(730)가 일정 각도 이하로 닫히면 이에 대한 정보를 상기 제어부로 제공하고, 플라즈마 처리 장치(50)는 피처리물(400)에 대한 플라즈마 표면 처리를 수행할 수 있다. 한편, 상기 수납 감지 센서는 커버부(730)가 상기 일정 각도를 초과하여 열리면 이에 대한 정보를 상기 제어부로 제공하고, 플라즈마 처리 장치(50)는 플라즈마 표면 처리 수행을 중단할 수 있다.

전술한 바와 같이, 실링부(630)가 수납 부재(200)와 안착부(610)를 실링하므로, 수납 용기(10)가 안착부(610)에 안착되면, 밀폐 영역(420)이 형성될 수 있다. 즉, 개폐부(700)를 닫아 커버부(730)로 수납 용기(10) 및 안착부(610)를 커버하지 않더라도, 수납 용기(10)가 안착부(610)에 안착되기만 하면, 밀폐 영역(420)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 수납 용기(10)를 안착부(610)에 안착시킴으로써 밀폐 영역(420)을 쉽게 형성할 수 있으므로, 플라즈마 처리 장치(50)는 피처리물(400)을 보다 쉽고 효율적으로 플라즈마 표면 처리할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 플라즈마 처리 장치(50)의 플라즈마 처리 방법에 대해서 설명하기로 한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 방법을 도시한 순서도이다.

플라즈마 처리 장치(50)의 플라즈마 처리 방법은 수납 용기(10)를 챔버(600)에 안착하여 밀폐 영역(420)을 형성하는 단계(S10), 배기부(800)로 밀폐 영역(420)의 공기를 배기하여 진공 영역을 형성하는 단계(S20), 및 밀폐 영역(420)에 플라즈마를 발생시키는 단계(S30)를 포함할 수 있다.

수납 용기(10)를 챔버(600)에 안착하여 밀폐 영역(420)을 형성하는 단계(S10)는 수납 부재(200) 및 안착부(610)가 실링부(630)에 의해 실링되어 밀폐 영역(420)이 형성되는 단계, 및 개폐부(700)를 닫아 수납 용기(10) 및 챔버(600)를 커버하는 단계를 포함할 수 있다. 한편, 개폐부(700)를 닫아 수납 용기(10) 및 챔버(600)를 커버하는 단계 전에, 수납 용기(10)가 안착부(610)에 안착되는 단계에서 이미 밀폐 영역(420)이 형성될 수 있다.

배기부(800)로 밀폐 영역(420)의 공기를 배기하여 진공 영역을 형성하는 단계(S20)는 매니폴드(820)가 밀폐 영역(420)을 보다 빠르게 저압으로 배기하기 위해 배기펌프들(810)을 병렬로 연결시켜 밀폐 영역(420)을 배기시키는 단계, 및 매니폴드(820)가 저압의 밀폐 영역(420)을 진공 영역으로 형성하기 위해 배기펌프들(810)을 직렬로 연결시켜 밀폐 영역(420)을 배기시키는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 배기펌프(810)는 배기홀(612) 및 배기 공간(270)을 통해 밀폐 영역(420)과 연통하여, 배기펌프(810)가 작동되면, 밀폐 영역(420)의 공기는 배기 공간(270) 및 배기홀(612)을 통해 배기될 수 있다.

밀폐 영역(420)에 플라즈마를 발생시키는 단계(S30)는 상기 전원부가 제1 전극(640)과 제2 전극(740)에 전압을 인가하는 단계, 및 제1 전극(640)과 제2 전극(740)의 전압차에 의한 유전체 장벽 방전을 통해 플라즈마를 발생시켜 피처리물(400)을 플라즈마 표면 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.

10: 수납 용기
50: 플라즈마 처리 장치
200: 수납 부재
300: 전기 연결 부재
400: 피처리물
600: 챔버
700: 개폐부
800: 배기부

Claims (24)

1. 피처리물을 고정시키는 고정 부재;
   상기 피처리물 및 상기 고정 부재를 수납하는 수납 부재; 및
   일측은 상기 피처리물과 전기적으로 연결되고 타측은 외부 전극과 전기적으로 연결되어, 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간에 플라즈마가 형성되도록 전력을 인가받는 전기 연결 부재;를 포함하는, 수납 용기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 고정 부재는 상기 피처리물을 상기 수납 용기에서 꺼내기 위한 외력에 대항하는 상기 피처리물과 체결하는 고정력을 가지며,
   상기 고정력은 상기 피처리물을 상기 고정 부재에서 분리하는 외력에 해제되는, 수납 용기.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 피처리물을 상기 수납 용기에서 꺼내기 위한 외력은 회전력이며,
   상기 고정력은 회전 방지력인, 수납 용기.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 고정 부재는 상기 회전 방지력을 가지는 복수 개의 고정 돌기를 구비하는, 수납 용기.
5. 제2 항에 있어서,
   상기 고정 부재는 상기 고정력이 해제되는 개방된 일측을 가지는, 수납 용기.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 고정 부재는 상기 고정력이 해제되는 탄성력을 가지는, 수납 용기.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 전기 연결 부재는 상기 피처리물을 고정하는 고정력을 가지는, 수납 용기.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 전기 연결 부재는 자성을 가지는, 수납 용기.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 전기 연결 부재는
   일측에 상기 피처리물과 접촉하는 접촉부; 및
   절연 소재에 의해 커버되는 매립부;를 포함하는, 수납 용기.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 전기 연결 부재의 타측은 상기 수납 용기의 외부로 노출되는 노출부를 포함하는, 수납 용기.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 수납 부재는 상기 피처리물의 형상에 대응하는 형상을 가지는, 수납 용기.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 수납 부재의 일부는 상기 고정 부재와 이격되어 배기 경로를 형성하는, 수납 용기.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 수납 부재는 리브(rib)를 구비하여 상기 배기 경로를 형성하는, 수납 용기.
14. 피처리물이 수납된 수납 용기를 수용하며, 상기 피처리물을 외부 환경으로부터 밀폐시키는 밀폐부;
    상기 밀폐부에 연결되어, 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간의 공기를 배기하는 배기부; 및
    상기 공기가 배기된 상기 일정 공간에 플라즈마 생성을 위한 전기장을 형성하는 처리부;를 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 밀폐부는 상기 수납 용기와 접하여 상기 피처리물을 둘러싸는 일정 공간을 밀폐 영역으로 형성하고,
    상기 처리부는 상기 밀폐 영역의 외부에 배치되며 상기 밀폐 영역에 전기장을 발생시키는 전극부를 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 배기부는 상기 밀폐 영역의 공기를 배기하여 진공 영역을 형성하는, 플라즈마 처리 장치.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 배기부는
    상기 밀폐 영역의 공기를 배기하며, 병렬 또는 직렬로 연결되는 복수 개의 배기펌프; 및
    상기 배기펌프들의 연결 방식을 결정하는 매니폴드(manifold)를 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
18. 제17 항에 있어서,
    상기 매니폴드는
    상기 배기펌프들을 병렬로 연결시켜 상기 밀폐 영역을 배기시킨 후, 직렬로 연결시켜 상기 밀폐 영역을 배기시키는, 플라즈마 처리 장치.
19. 제15 항에 있어서,
    상기 밀폐부는 상기 수납 용기와 이격되어 배기 공간을 형성하는, 플라즈마 처리 장치.
20. 제15 항에 있어서,
    상기 밀폐부는
    상기 수납 용기가 안착되는 안착부;
    상기 안착부와 상기 수납 용기에 접하여 상기 밀폐 영역을 형성하는 실링부; 및
    상기 안착부를 커버하는 커버부;를 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
21. 제20 항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 커버부에 상기 수납 용기의 형상에 대응하는 형상을 가지는 제1 전극을 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
22. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 투명한 소재로 이루어지거나 메쉬(mesh) 구조를 가지는, 플라즈마 처리 장치.
23. 제20 항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 안착부에 배치되고, 상기 피처리물과 전기적으로 연결되는 제2 전극을 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
24. 제23 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 자성을 가지는, 플라즈마 처리 장치.
    

Images