KR102152813B1 - 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헬륨가스와 같은 방전가스를 고압공기로 대체하고, 전극을 공기가 이동하는 공기 경로에 배치시켜, 전력 소모를 최소화시키면서 저온 플라즈마를 보다 효율적으로 생성할 수 있게 하며, 또한 전방에 플라즈마 분사노즐이 형성된 건(gun) 타입 구성과, 충전식 배터리 전원의 공급이 가능하게 구성함으로써, 그 휴대 및 사용이 매우 편리하게 하기 위한 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치에 관한 것이다.

Description

건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치{Gun Type Portable Atmospheric Plasma Injector device}

본 발명은 플라즈마 분사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스 없이 공기만을 이용하여 플라즈마의 분사가 가능하게 하며, 특히 건(gun)타입으로 구성함으로써, 휴대 및 사용이 매우 편리하게 하는 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마란 원자나 분자로 된 기체가 에너지를 받아 전기적으로 중성인 이온화된 기체를 말한다. 최근, 저온 대기압 플라즈마를 이용하여 주위의 재료에는 영향을 최소화하며 미생물의 효과적인 살균법으로 연구되고 있다. 특히, 분사식 방식을 이용한 대기압 플라즈마에 관하여 현재 다양한 연구가 개발되고 있다.

종래의 살균을 위한 대기압 플라즈마 분사식 방식은 일반적으로 헬륨가스를 주원료로 하는 방전 기체를 이용하고 있다. 이는 헬륨가스를 이용한 대기압 방전은 낮은 방전전압을 가지며 산소와 같은 전자친화력이 강한 가스를 포함하더라도 안정한 글로우 방전을 유지할 수 있기 때문이다.

그러나 헬륨가스를 사용하는 종래의 대기압 플라즈마 분사 방식은, 효과적인 살균을 위해 분당 90리터가 넘는 많은 가스와 많은 전력을 소모하는 문제점이 있다

또한, 분사되는 플라즈마 화염온도가 대략 150℃에 이르기 때문에, 플라스틱과 같은 외부 하우징에 열적 손상을 주고, 특히 인체에 사용하는 경우에 화상의 염려로 인해 그 사용 범위가 제한적인 문제점이 있다.

대한민국특허공개 제10-2003-0091438호.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 헬륨가스와 같은 방전가스를 고압공기로 대체하고, 전극을 공기가 이동하는 공기 경로에 배치시켜, 전력 소모를 최소화시키면서 저온 플라즈마를 보다 효율적으로 생성할 수 있게 하는 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

또한, 전방에 플라즈마 분사노즐이 형성된 건(gun) 타입 구성과, 충전식 배터리 전원의 공급이 가능하게 구성함으로써, 그 휴대 및 사용이 매우 편리하게 하기 위한 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 선단에 내부와 연통되는 노즐 결합관이 돌출 형성되고, 플라즈마 생성 작동을 제어하는 제어부가 형성된 건바디;

상기 건바디에 착탈 되어 전원을 제공하는 배터리;

상기 건바디 내부에 장착되며, 직류전원을 교류전원으로 변환 및 출력하는 인버터;

상기 건바디 내부에 장착되며, 고압공기를 공급하는 대기압 펌프;

상기 인버터로부터 전원을 공급받고, 대기압 펌프로부터 고압 공기를 공급받아 전기장의 생성 및 절연파괴를 일으켜 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성기; 및

상기 노즐 결합관에 결합되어 플라즈마 생성기에서 생성된 플라즈마 불꽃을 분사하는 플라즈마 분사노즐을 포함하여 구성하되,

상기 제어부에는,

건바디의 외부로 노출되며, 전원 스위치와, 배터리 잔량표시기와, 직류전원을 공급받는 어댑터 커넥터가 형성되며, 배터리가 장착시 전원 연결되는 파워부; 및

건바디의 외부로 노출되며, LED 패널이 형성되어 플라즈마의 강도 조절 및 표시가 가능한 강도 조절부; 및

건바디의 외부로 노출되며, 플라즈마 생성 작동을 조작하는 트리거를 포함하여 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치는, 대기의 공기를 이용하게 구성된 것인바, 최소한의 전력소모로 플라즈마를 생성 분사시킬 수 있고, 전극봉이 공기 경로에 배치되어 플라즈마 방전을 보다 효율적으로 생성시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 건 타입 구조를 이루게 구성되고, 충전식 배터리 전원방식을 구현한 것인바, 그 휴대가 매우 편리하여 언제 어디서나 간편한 사용이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 사시도.
도 2는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 단면도.
도 3은 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 요부 사시도.
도 4는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 플라즈마 생성기의 요부 단면도.
도 5는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 플라즈마 생성기의 다른 실시예도.
도 6은 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 플라즈마 분사노즐 요부도.
도 7은 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 플라즈마 분사노즐 다른 실시예도.
도 8은 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 작동상태도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 요부 사시도이고, 도 4는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 플라즈마 생성기의 요부 단면도이다.

도 1 내지 도 4의 도시와 같이 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)는, 건바디(100)와, 배터리(200)와, 인버터(300)와, 대기압 펌프(400)와, 플라즈마 생성기(500)와, 플라즈마 분사노즐(600)로 구성된다.

먼저, 건바디(100)는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)를 구성함에 있어, 기초를 이루게 구성된다.

이를 위해, 내부에 상기 배터리(200)와, 인버터(300)와, 대기압 펌프(400)와, 플라즈마 생성기(500)의 장착이 가능하도록 공간이 형성된 것으로, 먼저, 그 선단에 내부와 연통되며, 후술하는 플라즈마 분사노즐(600)이 착탈되는 노즐 결합관(110)이 돌출 구성된다.

또한, 건바디(100)에는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)를 제어하여 플라즈마 생성 작동을 제어하는 제어부(120)가 구성된 것으로, 제어부(120)는 통상의 회로 구성된다.

이를 위해, 제어부(120)에는 먼저, 파워부(121)가 구성된다.

이때, 파워부(121)는 건바디(100)의 후방에 노출 배치되며, 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)의 전원 ON/OFF를 제어하는 전원 스위치(122)와, 후술하는 배터리(200)의 잔량이 표시되는 배터리 잔량표시기(123)와, 통상의 휴대용 배터리 등을 통해 직류전원을 공급받을 수 있는 어댑터 커넥터(124)가 구성된다.

그리고 파워부(121)는 후술하는 배터리 커넥터(141)와 연결되어 배터리(200)가 장착시 전원을 공급받을 수 있게 구성된다.

또한, 제어부(120)에는 플라즈마의 강도 조절이 가능하도록 강도 조절부(125)가 구성된다.

이때, 강도 조절부(125)는 건바디(100)의 상부에 노출 배치되며, 스위치 조작에 의해 후술하는 인버터(300) 및 대기압 펌프(400)를 제어하여 전류의 세기 및 공기압을 제어하게 구성된 것으로, 상하 스위치 작동에 의해 조절되며, LED 패널(126)이 형성되어 그 강도가 출력되게 구성된다.

또한, 제어부(120)에는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1) 플라즈마 생성 작동을 조작하는 트리거(127)가 구성된다.

이때, 트리거(127)는 후술하는 손잡이부(130)에 형성되어 사용자가 그 손잡이부(130)를 파지 및 통상의 총을 쏘듯이 당겨 작동 가능하게 구성된다.

또한, 건바디(100)에는 그 하부에 사용자의 파지 사용이 가능하도록 손잡이부(130)가 하방으로 돌출 구성되며, 그 손잡이부(130)에는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)의 플라즈마 생성 작동이 가능하게 하는 트리거(127)가 구성된다.

또한, 건바디(100)에는 그 후방에 후술하는 배터리(200)의 착탈 장착이 가능하도록 배터리 장착홈(140)이 측면 및 후방으로 개방되는 "⊂" 형태를 이루게 구성되며, 그 내측에는 후술하는 제어부(120)의 파워부(121)와 연결되는 배터리 커넥터(141)가 구성된다.

상기 배터리(200)는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)를 구성함에 있어, 그 작동에 필요한 전원을 공급하게 구성된다.

이를 위해, 본 발명에서 배터리(200)는 충전식 배터리로 구성되어 상기 배터리 장착홈(140)에 착탈 되게 구성된다.

한편, 본 발명 적용되는 배터리(200)는 한정되는 것이 아니라, 통상의 충전 기능을 가지는 것으로, 리튬 배터리 등 다양하게 구성할 수 있다.

즉, 배터리(200)는 상기 배터리 장착홈(140)에 장착시 배터리 커넥터(141)를 통해 파워부(121)로 직류전원을 공급하게 된다.

상기 인버터(300)는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)를 구성함에 있어, 상기 파워부(121)에 공급되는 직류전원을 교류전원으로 변환하여 후술하는 플라즈마 생성기(500)로 공급하게 구성된다.

이를 위해, 인버터(300)는 상기 건바디(100)의 내부에 장착되어 후술하는 전극핀(530)과 전기적으로 통전되게 구성된 것으로, 본 발명에서 인버터에는 통상의 트랜스가 장착되어 전원의 승압이 가능하게 구성할 수 있을 것이다.

즉, 인버터(300)는, 파워부(121)에 제공된 직류전원을 교류전원으로 변환하여 전극핀(530)으로 출력하게 된다.

상기 대기압 펌프(400)는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)를 구성함에 있어, 대기의 공기를 유입하여 생성된 고압의 공기를 후술하는 플라즈마 생성기(500)로 공급하게 구성된다.

이를 위해, 본 발명에서 대기압 펌프(400)는 상기 건바디(100)의 내부에 장착되며, 플라즈마 생성기(500)와는 호스 등을 통해 연결될 수 있으며, 고압공기에 대한 유속량을 조절할 수 있을 것이다.

바람직하게 대기압 펌프(400)는 플라즈마의 온도를 증가시키기 위하여, 고압공기에 대한 유속량을 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 대기압 펌프(400)는 고압공기에 대한 유속량을 1.7L/min로 초기화하여 플라즈마 생성기(500)로 공급할 수 있는 것으로, 이때, 대기압 펌프(400)는 플라즈마의 온도를 증가시키기 위하여 고압공기에 대한 유속량을 1.6L/min 내지 1.0L/min로 감소시킬 수 있으며, 여기서 1.0L/min의 유속량은 플라즈마가 생성될 수 있는 최저 임계치일 수 있다.

또한, 대기압 펌프(400)는 플라즈마의 불꽃(glow)을 집중시키기 위하여, 고압공기에 대한 유속량을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 대기압 펌프(400)는 고압공기에 대한 유속량을 1.7L/min로 초기화하여 플라즈마 생성기(500)로 공급할 수 있는 것으로, 이때, 대기압 펌프(400)는 플라즈마의 불꽃(glow)을 집중시키기 위하여 고압공기에 대한 유속량을 1.8L/min 내지 2.0L/min로 증가시킬 수 있으며, 여기서 2.0L/min의 유속량은 플라즈마의 불꽃(glow)이 흐트러지지지 않는 최고 임계치일 수 있다.

상기 플라즈마 생성기(500)는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)를 구성함에 있어, 상기 인버터(300)로부터 교류전원을 공급받아 전기장의 생성 및 상기 대기압 펌프(400)로부터 고압 공기를 공급받아 절연파괴를 일으켜 플라즈마를 생성하게 구성된 것으로, 플라즈마 생성기(500)는 전극바디(510)와, 글라스 가이드(520)와, 전극핀(530)과, 글라스 절연관(540)으로 구성된다.

먼저, 전극바디(510)는 수평형 원통 형태로 구성된 것으로, 그 전방이 상기 건바디(100)의 노즐 결합관(110) 후방에 삽입 결합되게 구성되며, 내부에 후방으로 개방되는 방전공간(513)을 이루게 구성된다.

이때, 전극바디(510)는 그 전방에는 상기 노즐 결합관(110)의 내부로 삽입 결합되는 바디 결합부(511)를 이루게 구성되며, 그 후방에는 상기 바디 결합부(511)보다 확장된 직경으로 가이드 결합부(512)를 이루게 구성된 것으로, 방전공간(513)은 바디 결합부(511)의 전방으로부터 가이드 결합부(512)를 관통하여 후방으로 개방되게 구성된다.

또한, 상기 바디 결합부(511)에는 선단에 상기 방전공간(513)과 외부를 연통시키는 플라즈마 방출홀(514)이 관통 구성된 것으로, 플라즈마 방출홀(514)은 상기 방전공간(513)의 직경보다 작은 직경을 이루게 구성된다.

또한, 가이드 결합부(512)의 후단에는 그 내주면에 상기 방전공간(513)을 확장하여 구성되며 후술하는 글라스 가이드(520)의 결합이 가능하도록 암나사부(512a)가 구성된다.

또한, 전극바디(510)에는 측면에 상기 대기압 펌프(400)로부터 고압공기를 공급받을 수 있도록 공기 유입홀(515)이 방전공간(513)으로 관통 구성된다.

한편, 본 발명에서 도 5를 참조하여 상기 전극바디(510)의 내주면에는 유전체 물질(510a)이 더 도포되게 구성할 수 있는 것으로, 유전체로는 세라믹, 탄탈리움, 실리콘 필름 등의 유전체 물질로 구성될 수 있다.

상기 글라스 가이드(520)는 상기 전극바디(510)의 후방에 결합되어 후술하는 전극핀의 고정 및 후술하는 글라스 절연관(540)의 장착이 가능하게 구성된 것으로, 수평형 원통 형태로 구성된다.

이를 위해, 글라스 가이드(520)는 먼저, 내측에는 그 중간부로부터 전방으로 개방되는 글라스 결합홈(521)이 형성되고, 상기 글라스 결합홈(521)의 후단으로부터는 그 글라스 결합홈(521)보다 작은 직경으로 연장되면서 후방으로 개방되는 전극핀 결합홀(522)이 관통되게 구성된 것으로, 전극핀 결합홀(522)는 바람직하게는 후술하는 전극핀(530)과 동일한 직경을 이루게 구성된다.

또한, 글라스 가이드(520)에는 그 전방에 상기 전극바디(510)에 결합 가능하도록 수나사부(520a)가 구성된 것으로, 그 수나사부(520a)를 통해 전극바디(510)의 후방 암나사부(512a)에 나사결합되게 구성된다.

상기 전극핀(530)은 상기 전극바디(510)와의 반응을 통해 전기장을 발생시키게 구성되며, 수평 길이를 이루는 원형핀 형태를 이루게 구성된 것으로, 전방의 헤드부(531)와 후방의 로드부(532) 및 상기 로드부(532)의 후방으로 돌출되는 나사부(531)을 이루게 구성된다.

이때, 헤드부(531)는 그 선단이 첨단을 이루는 원뿔 형상을 이루게 구성되며, 로드부(532)는 상기 헤드부(531)의 후방으로 돌출 형성되는 원형핀 형태를 이루게 구성된다.

그리고 상기 나사부(531)는 상기 로드부(532)의 후방에서 소정 돌출되어 별도의 너트(N)가 체결되게 구성된 것으로, 그 너트(N) 체결을 통해 건바디(100) 내부에서 후방이 지지되어 전극핀(530)이 전방 및 후방으로 밀리는 현상을 방지하여 견고히 고정하게 된다.

한편, 본 발명에서 전극핀(530)을 이루는 헤드부(531) 및 로드부(532)는 서로 다른 전기 전도율을 이루는 이종 재질로 구성된 것으로, 바람직하게는 헤드부는 로드부(532)보다 전기 전도율이 높은 구리재질로 형성할 수 있으며, 로드부(532)는 상기 헤드부(531)보다 전기 전도율이 낮은 알루미늄 재질로 구성할 수 있다.

이에, 상기와 같이 구성된 전극핀(530)은 상기 글라스 가이드(520)의 후단으로부터 전극핀 결합홀(522) 및 글라스 결합홈(521)을 통해 글라스 가이드(520)를 관통 및 그 전방이 상기 전극바디(510)의 방전공간(513)에 위치되게 구성된다.

그리고 전극핀(530)은 상기 전극핀 결합홀(522)에 끼움 고정되는 것으로, 그 후방의 나사부(533)이 글라스 가이드(520)의 후방으로 돌출되어 너트(N) 고정되게 구성된다.

한편, 본 발명에서 상기 전극바디(510)와 전극핀(530)은 그 재질로는 한정되는 것이 아니라, 일예로 텅스텐, 몰리브덴, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 구리, 은 또는 금속 합금 재질 중 적어도 하나로 구성되며, 전극바디(510)와 전극핀(530) 중 어느 하나는 인버터(300)와 전기적으로 연결 및 교류전원을 인가받을 수 있게 구성되고, 다른 하나는 인버터(300)와 접지 연결되게 구성된다.

상기 글라스 절연관(540)은 소정의 수평 길이를 이루는 유리관으로 구성된 것으로, 그 후방이 상기 글라스 가이드(520)의 전방에서 글라스 결합홈(521)에 삽입 고정되면서 상기 전극핀(530)의 로드부(532)를 감싸게 구성되며, 그 전방이 전극바디(510)의 방전공간(513)에 위치되게 구성된다.

한편, 본 발명에서 각각의 전방이 방전공간(513)에 위치되는 전극핀(530)과 글라스 절연관(540)은 전극핀(530)의 헤드부(531)를 포함한 로드부(532)의 전방이 방전공간(513)의 내부에서 글라스 절연관(540)의 전방으로 더 돌출되게 구성된다.

또한, 본 발명에서 상기 글라스 절연관(540)의 직경은 상기 방전공간(513)의 직경보다 작은 직경을 이루게 구성하여 그 방전공간(513)과 글라스 절연관(540)의 사이에 전기장 생성이 가능한 플라즈마 형성공간(S)이 형성되게 된다.

이에, 플라즈마 형성공간(S)에는 공기 유입홀(515)을 통해 유입된 공기가 전방으로 흐를 수 있게 되고, 또한 그 플라즈마 형성공간(S)에 전극바디(510)와 전극핀(530)이 전기적으로 반응하여 전기장을 형성하게 된다.

즉, 플라즈마 생성기(500)는 상기 전극바디(510) 또는 전극핀(530)에 교류전원이 인가시 상기 전극바디(510)의 방전공간(513)의 플라즈마 형성공간(S)에서 전기적으로 반응하여 전기장을 발생시키게 된다.

이때, 그 방전공간(513)에는 대기압 펌프(400) 작동에 의해 공기 유입홀(515)을 통해 고압의 공기가 유입되는 것인바, 이에 절연파괴를 일으켜 플라즈마가 생성되는 것으로, 이때 생성되는 플라즈마는 전극봉(110)의 선단에서 방전공간(513)으로 방출되는 불꽃(glow)일 수 있다.

이에, 상기와 같이 방전공간(513)에서 전기장의 발생 및 고압공기에 의해 절연파괴에 의해 생성되는 플라즈마는 상기 전극바디(510)의 플라즈마 방출홀(514)을 통해 건바디(100)의 노즐 결합관(110)으로 방출되게 되는 것으로, 이는 공기압에 의해 분사 방출되게 된다.

또한, 전극바디(510)의 내주면에 유전체 물질(510a)를 더 형성시에는 전극핀(530)에 교류전원이 인가시 상기 전극바디(510)의 방전공간(513)의 플라즈마 형성공간(S)에서 유전체로 된 전극바디(510)와 전기적으로 반응하여 전기장을 발생시키게 된다.

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상기 플라즈마 분사노즐(600)은 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)를 구성함에 있어, 상기 플라즈마 생성기(500)에서 생성 및 상기 전극바디(510)의 플라즈마 방출홀(514)을 통해 방출되는 플라즈마 불꽃을 외부로 분사하게 구성된다.

이를 위해, 플라즈마 분사노즐(600)은 노즐 결합부(610)와 불꽃 분사부(620)로 구성된다.

먼저, 노즐 결합부(610)는 후방으로 개방되어 상기 건바디(100)의 노즐 결합관(110)에 끼움 착탈되게 구성된다.

또한, 상기 불꽃 분사부(620)는 실질적으로 플라즈마 불꽃을 외부로 방출 분사는 것으로, 상기 노즐 결합부(610)의 전방에 연장 형성되며, 그 노즐 결합부(610)의 내부와 연결되는 분사공(620a)이 구성된다.

한편, 본 발명에서 불꽃 분사부(620)는 한정되는 것이 아니라 다양하게 구성할 수 있다.

이를 위해, 불꽃 분사부(620)는 도 6을 참조하여 상기 노즐 결합부(610)의 전방 양측에서 수평으로 돌출되는 지지살(621a)을 통해 그 노즐 결합부(610)와 이격 형성되며, 중앙에 분사공(620a)이 관통 형성된 판체 형태를 이루는 불꽃 분사판(621)으로 구성할 수 있다.

이때, 불꽃 분사부(620)를 불꽃 분사판(621)으로 구성시 상기 양측의 지지살(621a) 사이에는 공기의 소통이 가능하도록 공기 소통홈(621b)이 더 구성되는 것으로, 공기 소통홈(621b)은 고압의 플라즈마 불꽃이 분사되는 과정에서 플라즈마 불꽃이 공기와 접촉되 게 하여 그 유속을 감소시킬 수 있게 한다.

또한, 불꽃 분사부(620)는 도 7을 참조하여 상기 노즐 결합부(610)의 전방에서 그 노즐 결합부(610)보다 작은 직경으로 수평 돌출 형성되며, 중앙에 분사공(620a)이 관통 형성된 관체 형태를 이루는 불꽃 분사관(622)으로 구성할 수 있다.

이때, 본 발명에서 불꽃 분사부(620)를 불꽃 분사관(622)으로 구성시 (a) 및(b)와 같이 플라즈마 분사노즐(600)을 상기 불꽃 분사관(622) 및 분사공(620a)의 직경 및 길이가 다르게 복수 구성하여 필요에 따라 그 플라즈마 분사노즐(600)의 교체 사용을 통해 플라즈마 불꽃의 분사력 조절이 가능하게 구성할 수 있다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)는 일예로 황색포도상구균-아토피 가려움증 유발, 수퍼박테리아 MRSA-항생제 내성균, 무좀균-손발톱 무좀, 피부사상균(무좀균)-사타구니 색소침착 동반 피부사상균 감염증, 여드름균-여드름, 모낭충-탈모 및 여드름, 집먼지 진드기-아토피 악화 및 가려움증 유발, 충치균-충치유발, 겨드랑이 색소침착 완화, 치아 미백, 상처 등의 재생촉진, 친수성 물질의 피부흡수 촉진 (화장품 등의 흡수도 향상) 등 다양한 치료 및 미용에 매우 효과적이다.

특히, 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)는 헬륨가스와 같은 방전가스를 고압공기로 대체하고, 전극을 공기가 이동하는 공기 경로에 배치시켜, 저온 플라즈마를 보다 효율적으로 생성할 수 있게 되다.

또한, 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)는 그 구조가 건(gun)타입으로 구성된 것인바, 그 휴대가 매우 편리하고, 특히 파지 사용이 매우 용이하면서 안정적인 사용이 가능하게 된다.

이를 위해, 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)의 작동과정을 살펴보면,

먼저, 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치(1)는 배터리(200)의 장착 또는 어댑터 컨넥터(124)를 통해 통상의 휴대용 배터리(도면중 미도시함)으로부터 전원의 공급 사용이 가능하게 된다.

이후, 파워부(121)의 전원 스위치(122)를 통해 전원을 "ON" 시키게 되면 그 작동 준비가 가능하게 된다.

이후, 그 작동시에는 플라즈마 분사노즐(600)을 플라즈마 분사 위치에 근접시킨 상태에서 건바디(100)의 손잡이부(130)에 형성된 트리거(127)를 작동시켜 가능하게 되는 것으로, 이에 인버터(300) 및 대기압 펌프(400)가 작동되어 플라즈마 생성기(500)에서 플라즈마가 생성되게 된다.

상세히 설명하면, 도 8을 참조하여 인버터(300)로부터 전극바디(510) 또는 전극핀(530)에 교류전원이 공급되게 되면, 그 글라스 절연관(540)의 전방에서 전극바디(510)의 방전공간(513)에 노출된 전극핀(530)의 전방과 전극바디(510)가 서로 전기적인 반응을 일으켜 방전공간(513)의 플라즈마 형성공간(S)에 전기장을 발생시키게 된다.

그리고 방전공간(513)의 플라즈마 형성공간(S)에는 대기압 펌프(400) 작동에 의해 공기 유입홀(515)을 통해 고압공기가 유입되는 것인바, 이에 전기장의 절연파괴를 일으켜 방전공간(513)에 플라즈마가 생성되게 된다.

한편, 도 5를 참조하여 전극바디(510)의 내주면에 유전체 물질(510a)를 더 구성하게되면 유전체 물질에 대한 절연파괴를 일으켜 방전공간(513)에 플라즈마가 생성되게 될 것이다.

이에, 방전공간(513)에서 생성된 플라즈마 불꽃은 고압공기의 압력에 의해 상기 전극바디(510)의 플라즈마 방출홀(514)을 통해 플라즈마 분사노즐(600)을 통해 분사 방출되게 되는 것으로, 통상의 헬륨가스와 같은 방전가스가 필요 없이 공기를 이용한 플라즈마의 생성 사용이 가능하게 되는 등 저온 플라즈마의 효율적인 생성 사용이 가능하게 된다.

한편, 상기와 같이 플라즈마 불꽃이 분사되는 플라즈마 분사노즐(600)은 도 5 및 도 6을 참조하여 다양하게 구성 및 교체 사용함으로, 다양한 위치의 플라즈마 적용이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치는, 효율적인 플라즈마 생성 및 방출과 그 휴대 및 사용이 매우 편리하게 된다.

100 : 건바디 110 : 노즐 결합관
120 : 제어부 121 : 파워부
122 : 전원 스위치 123 : 배터리 잔량표시기
124 : 어댑터 커넥터 125 : 강도 조절부
126 : LED 패널 127 : 트리거
130 : 손잡이부 140 : 배터리 장착홈
141 : 배터리 커넥터
200 : 배터리 300 : 인버터
400 : 대기압 펌프
500 : 플라즈마 생성기 510 : 전극바디
511 : 바디 결합부 512 : 가이드 결합부
512a : 암나사부 513 : 방전공간
S : 플라즈마 형성공간 514 : 플라즈마 방출홀
515 : 공기 유입홀 520 : 글라스 가이드
520a : 수나사부 521 : 글라스 결합홈
522 : 전극핀 결합홀 530 : 전극핀
531 : 헤드부 532 : 로드부
533 : 나사부 540 : 글라스 절연관
600 : 플라즈마 분사노즐 610 : 노즐 결합부
620 : 불꽃 분사부 620a : 분사공
621 : 불꽃 분사판 621a : 지지살
621b : 공기 소통홈 622 : 불꽃 분사관

Claims (7)

1. 선단에 내부와 연통되는 노즐 결합관(110)이 돌출 형성되고, 플라즈마 생성 작동을 제어하는 제어부(120)가 형성된 건바디(100);
   상기 건바디(100)에 착탈 되어 전원을 제공하는 배터리(200);
   상기 건바디(100) 내부에 장착되며, 직류전원을 교류전원으로 변환 및 출력하는 인버터(300);
   상기 건바디(100) 내부에 장착되며, 고압공기를 공급하는 대기압 펌프(400);
   상기 인버터(300)로부터 전원을 공급받고, 대기압 펌프(400)로부터 고압 공기를 공급받아 전기장의 생성 및 절연파괴를 일으켜 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성기(500); 및
   상기 노즐 결합관(110)에 결합되어 플라즈마 생성기(500)에서 생성된 플라즈마 불꽃을 분사하는 플라즈마 분사노즐(600)을 포함하여 구성하되,
   상기 제어부(120)에는,
   건바디(100)의 외부로 노출되며, 전원 스위치(122)와, 배터리 잔량표시기(123)와, 직류전원을 공급받는 어댑터 커넥터(124)가 형성되며, 배터리(200)가 장착시 전원 연결되는 파워부(121);
   건바디(100)의 외부로 노출되며, LED 패널(126)이 형성되어 플라즈마의 강도 조절 및 표시가 가능한 강도 조절부(125); 및
   건바디(100)의 외부로 노출되며, 플라즈마 생성 작동을 조작하는 트리거(127)를 포함하며,
   상기 플라즈마 생성기(500)는,
   전방이 건바디(100)의 노즐 결합관(110)에 삽입 결합되며, 내부에는 후방으로 개방되는 방전공간(513)이 형성되고, 선단에는 상기 방전공간(513)과 연통되는 플라즈마 방출홀(514)이 형성되며, 측면에는 방전공간(513)으로 연통되어 상기 대기압 펌프(400)로부터 고압공기를 공급받는 공기 유입홀(515)이 형성된 전극바디(510);
   상기 전극바디(510)의 후방에 결합되며, 내측에는 전방으로 개방되는 글라스 결합홈(521)과, 상기 글라스 결합홈(521)의 후방에서 글라스 결합홈(521) 보다 작은 직경으로 연장 및 후방으로 개방되는 전극핀 결합홀(522)이 관통 형성된 글라스 가이드(520); 및
   상기 글라스 가이드(520)의 후단으로부터 전극핀 결합홀(522)을 통해 글라스 가이드(520)를 관통 및 전방이 상기 전극바디(510)의 방전공간(513)에 위치되는 전극핀(530);을 포함하고,
   상기 전극바디(510)는,
   노즐 결합관(110)의 내부로 삽입되는 바디 결합부(511)와, 상기 바디 결합부(511)보다 확장된 직경을 이루며 내주면 후단에는 방전공간(513)보다 큰 직경을 이루는 암나사부(512a)가 가이드 결합부(512)를 이루게 구성하고,
   상기 글라스 가이드(520)는,
   전방 둘레에 수나사부(520a)가 형성되어 상기 전극바디(510)의 암나사부(512a)에 나사 결합되게 구성하며,
   상기 전극핀(530)은,
   후방이 전극핀 결합홀(522)에 끼움 고정 및 후방으로 돌출 형성되게 구성함을 특징으로 하는 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 플라즈마 생성기(500)는,
   후방이 상기 글라스 결합홈(521)에 삽입 결합되면서 전극핀(530)을 감싸며, 전방이 상기 전극바디(510)의 방전공간(513)에 위치되는 글라스 절연관(540)을 더 포함하여 구성되고,
   상기 전극바디(510)과 전극핀(530) 중 어느 하나는 인버터(300)와 전기적으로 연결되고, 다른 하나는 인버터(300)와 접지 연결되게 구성함을 특징으로 하는 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치.
   
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서,
   상기 전극핀(530)은,
   원뿔 형상으로 형성되는 선단의 헤드부(531);
   상기 헤드부(531)에서 후방으로 연장되는 로드부(532); 및
   상기 로드부(532)의 후방으로 돌출 형성되어 별도의 너트가 체결되는 나사부(533)을 포함하여 구성하되,
   상기 헤드부(531)와 상기 로드부(532)는 서로 다른 전기 전도율을 가진 이종 재질로 형성되고, 상기 헤드부(531)의 전기 전도율은 상기 로드부(532)의 전기 전도율보다 높게 구성하며,
   전방이 방전공간(513)의 내부에서 상기 글라스 절연관(540)의 전방으로 더 돌출되게 구성함을 특징으로 하는 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 플라즈마 분사노즐(600)은,
   후방으로 개방되어 상기 건바디(100)의 노즐 결합관(110)에 착탈되는 노즐 결합부(610); 및
   상기 노즐 결합부(610)의 전방에 연장 형성되며, 노즐 결합부(610)의 내부와 연결되는 분사공(620a)을 갖는 불꽃 분사부(620)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 불꽃 분사부(620)는,
   상기 노즐 결합부(610)의 전방 양측으로부터 수평 돌출되는 지지살(621a)을 통해 노즐 결합부(610)와 이격 형성되며, 중앙에 분사공(620a)이 관통 형성된 불꽃 분사판(621)으로 구성하며,
   상기 지지살(621a)의 사이에 노즐 결합관(110)의 내부 및 분사공(620a)과 공기 소통홈(621b)이 더 형성되게 구성함을 특징으로 하는 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 불꽃 분사부(620)는,
   상기 노즐 결합부(610)의 전방에서 그 노즐 결합부(610)보다 작은 직경으로 수평으로 돌출 형성되며, 중앙에 분사공(620a)이 관통 형성된 불꽃 분사관(622)으로 구성하되,
   플라즈마 분사노즐(600)은
   불꽃 분사부(620)의 불꽃 분사관(622) 및 분사공(620a)의 직경 및 길이가 다르게 복수 구성하여 교체 사용이 가능하게 구성함을 특징으로 하는 건 타입 휴대용 대기압 플라즈마 분사장치.

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