KR20120033505A

KR20120033505A - 플라즈마 장치

Info

Publication number: KR20120033505A
Application number: KR1020100095060A
Authority: KR
Inventors: 김기태
Original assignee: 김기태
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-09
Also published as: KR101239315B1

Abstract

플라즈마 장치는, 절연 몸체, 절연 몸체의 단부로부터 로드 형상으로 노출되는 방전 전극, 및 방전 전극과 마주하며 절연 몸체의 단부로부터 방전 전극과 나란하게 노출되는 접지 전극을 포함한다.

Description

플라즈마 장치{PLASMA DEVICE}

본 발명은 플라즈마 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 혈류 개선이나 상처의 이차적인 감염 방지에 사용될 수 있는 플라즈마 장치에 관한 것이다.

일산화 질소(nitric oxide: N0) 는 신체의 혈관을 확장하여 혈액의 흐름을 원활하게 하는 효과가 있는 것으로 알려져 있고, 혈관 벽에 있는 내피세포에서 필요에 따라 자동으로 만들어져서 혈관의 확장을 조절한다. 이에, 화상을 입은 피부 주변의 생체 조직의 경우 화상으로 인해 수축된 혈관때문에 산소 공급이 원활하지 못하거나, 궤양 혹은 종양에 의해서 혈관이 축소되거나, 혹은 당뇨에 의한 말초 동맥 질환 등으로 수축된 혈관으로 인해 혈액의 흐름이 원활하지 못할 경우에, 이를 개선하기 위하여 의학적 용도로 사용되고 있다. 즉 화상, 궤양, 종양, 당뇨에 의한 말초동맥질환 등의 경우, 내피세포가 정상적으로 작동하지 못하게 되어 일산화질소가 자동으로 만들어지지 않고, 따라서 혈관확장이 자동으로 조절이 안되어 산소공급에 문제가 생긴다.

상술한 일산화 질소를 생성하기 위하여 피부 외부에서 플라즈마(plasma) 현상을 이용하여 일산화질소를 만들고, 이를 피부가까이에서 발생 시킴으로서, 피부 바로 아래에 위치한 수축된 혈관에 일산화질소가 확산(diffusion)해 들어가도록 함으로써 수축된 혈관을 확장시킬 수 있다. 기존의 플라즈마 발생장치는 플라즈마를 발생시키기 위한 공간 내에 소정 간격 떨어뜨려 2개의 전극을 배치하고, 한쪽에 약 20 kv정도의 고압 전류를 인가함으로써, 아크 방전(electric arc discharge)을 유도하고, 이를 이용하여 플라즈마를 형성한다. 이때, 아크 방전이 일어나는 주변의 공기의 산소분자는 오존(ozone)으로 이온화되거나, 질소와 결합하여 일산화 질소를 형성할 수 있다.

플라즈마 발생장치에 사용되는 전극은 전도성이 뛰어나며 내열성과 강도 또한 좋은 텅스텐을 이용하는 것이 일반적이나, 장시간 사용하게 되면 텅스텐 역시 산화나 부식이 일어난다. 특히, 방전이 일어나는 전극의 단부가 산화나 부식이 심하여 전극의 길이는 사용 과정에서 점차 짧아지게 되며, 전극 길이의 변화로 인한 전극 간의 간극 증가는 방전이 일어나는 전압을 점차 높여야하는 문제를 초래한다.

또한, 상술한 바와 같은 플라즈마 발생장치는 양 전극의 팁(tip) 사이에서 방전이 일어나기 때문에, 양 전극 팁의 온도가 급격하게 상승함은 물론 양 전극 주변 온도 또한 급격하게 올라가게 된다. 이에, 플라즈마 발생 공간 내부의 온도가 고온으로 상승하기 때문에, 플라즈마 현상에 의해서 형성된 일산화 질소를 피부에 바로 공급하는 것은 화상을 입힐 위험을 초래할 수 있다.

상술한 이유로 기존의 플라즈마 발생장치에서는 일산화 질소를 치료 대상에 바로 공급할 수 없으며, 기존의 플라즈마 발생장치는 별도의 냉각 장치를 구비하거나, 플라즈마 발생공간과 피부로 일산화 질소를 공급하는 분사 노즐 사이를 비교적 긴 호스를 이용하여 연결함으로써, 플라즈마 발생공간에서 발생된 일산화 질소가 호스를 통과하는 동안 냉각될 수 있도록 하고 있다.

또한, 기존의 플라즈마 발생장치에서는 플라즈마 발생공간에서 형성한 플라즈마, 라디칼, 일산화 질소 등을 상처가 생긴 피부에 접촉하게 함으로서 피부에서의 2차적인 세균 감염을 막기 위하여 살균의 용도로 사용될 수 있다. 다만, 앞서 언급한 바와 같이, 방전에 의해서 생성된 플라즈마, 라디칼, 일산화 질소 등은 고온인 이유로 치료 대상에 직접 공급할 수 없으며, 별도의 냉각과정을 거쳐 온도를 떨어뜨린 후에야 비로소 피부에 치료 목적으로 사용할 수 있다.

본 발명은 플라즈마 방전이 일어나는 전극 간의 간격이 점차 멀어져, 방전 전압이 증가하는 것을 최소화할 수 있는 플라즈마 장치를 제공한다.

본 발명은 플라즈마 방전이 일어나는 전극 및 전극 주변 온도가 급격하게 상승하는 것을 방지할 수 있는 플라즈마 장치를 제공한다.

본 발명은 플라즈마와 공기가 반응하여 생성된 일산화 질소, 전자, 음이온 및 양이온과 같은 생성물을 냉각하는 별도의 장치 없이 피부에 생성물을 직접 공급하여, 수축된 혈관의 확장과 이에 따른 혈류를 증가시키고, 또한 상처를 통한 세균 감염을 막는 피부 살균의 용도로 사용할 수 있는 플라즈마 장치를 제공한다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 플라즈마 장치는, 절연 몸체, 절연 몸체의 단부로부터 로드 형상으로 노출되는 방전 전극, 및 방전 전극과 마주하며 절연 몸체의 단부로부터 방전 전극과 나란하게 노출되는 접지 전극을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 접지 전극이 방전 전극에 대해서 나란하게 배치된다는 의미는 2개의 전극을 연장하였을 때, 서로 교차하지 않거나 교차점이 상당히 먼 곳에서 형성되도록 접지 전극이 방전 전극에 대해서 대략 15도 이내의 작은 각도를 이루며 배치되는 것을 포함할 수 있다. 이에 사실상 2개의 전극 간의 최단 거리는 항시 일정하거나 거의 동일한 수준에서 변경될 수 있다.

방전 전극과 접지 전극이 마주보며 서로 평행하게 배치되는 경우, 방전 전극은 절연 몸체로부터 노출된 부분과 접지 전극 사이에서 전체적으로 플라즈마 방전이 일어나며, 종래의 양 팁에서 플라즈마가 발생하는 경우처럼 전극의 온도가 급격하게 상승하지 않는다.

또한, 방전이 방전 전극의 팁에서 일어나는 것으로 한정되지 않고 전체적으로 일어나 방전 전극의 단부가 산화나 부식으로 짧아지는 현상이 미미하며, 혹시 방전 전극의 길이가 짧아지더라도 접지 전극은 방전 전극과 마주한 상태로 평행하게 배치되는 경우에는 방전 전극과 접지 전극 간의 거리 변화가 없으며, 이에, 종래의 양 팁에서 플라즈마가 발생하는 경우에서 방전 전극이 산화하여 방전 전극과 접지 전극의 간격이 멀어져 방전 전압이 증가하는 문제점이 발생하지 않는다.

또한, 방전 전극이나 접지 전극의 온도가 급격하게 상승하지 않기 때문에, 플라즈마와 공기가 반응하여 생성된 일산화 질소, 전자. 음이온 및 양이온과 같은 생성물을 피부에 직접 공급하고 이를 통해서 혈류 확장이나 상처의 살균 효과를 구현할 수 있으며, 플라즈마 생성물을 냉각하는 별도의 장치가 필요없어 장치의 소형화를 구현할 수 있다.

또한, 방전 전극과 접지 전극이 절연 몸체의 단부로부터 노출되되, 방전 전극과 접지 전극의 단부로부터 연장되는 가상선들이 15도 이내의 각도를 형성하도록 양 전극을 배치하는 경우, 방전 전극과 접지 전극은 거리상 서로 가장 가까운 단부에서 방전이 일어날 수 있다. 이때, 방전 전극이나 접지 전극의 단부가 산화나 부식으로 짧아지는 경우에도, 2개의 전극 간의 거리는 사실상 거의 변화가 없기 때문에, 종래의 양 팁에서 플라즈마가 발생하는 경우에서 방전 전극이 산화하여 방전 전극과 접지 전극의 간격이 멀어져 방전 전압이 증가하는 문제점이 최소화된다.

한편, 접지 전극 역시 방전 전극과 같이 로드 형상으로 제공할 수 있으며, 플레이트 형상으로 제공할 수도 있다. 접지 전극이 로드 형상이나 플레이트 형상으로 제공되는 경우에도, 접지 전극이 방전 전극과 평행하게 배치되는 경우에는 방전 전극의 특정한 지점과 접지 전극 간에서 방전이 국부적으로 일어나는 것이 아니라, 방전 전극과 접지 전극 간의 거리가 일정한 방전 전극과 접지 전극 간에서 전체적으로 방전이 일어나기 때문에 전극의 온도가 급격히 상승하는 것이 방지된다. 또한, 혹시 방전 전극이 부식으로 인해 단부가 손실되어도 접지 전극은 방전 전극과 마주한 상태로 평행하게 배치되어 있기 때문에 방전 전극과 접지 전극 간의 거리 변화는 발생하지 않으며, 이는 접지 전극이 방전 전극에 대해서 대략 15도 이내의 각도로 기울어져 있는 경우에도 동일하다. 경우에 따라서, 접지 전극은 원호 형상으로 제공될 수 있으며, 이때, 상기 평행한 방향에 수직한 단면에서 접지 전극으로부터 방전 전극까지의 거리가 항상 동일하도록 접지 전극을 제공할 수 있다.

본 발명에서 접지 전극이 방전 전극과 평행하게 배치된다는 의미는 각 전극을 연장할 때, 상호 교차하지 않는다는 의미를 포함할 수 있으며, 다르게 설명하면, 방전 전극의 특정한 지점으로부터 접지 전극을 향한 가상의 수선의 길이 즉, 방전 전극 어느 지점에서나 접지 전극과 가장 가까운 거리는 항상 일정하게 유지된다는 의미를 포함할 수 있다.

또한, 절연 몸체에는 방전 전극 및 접지 전극과 인접하게 형성된 공기 유로가 형성될 수 있고, 공기 유로를 통해서 보다 원활한 공기 공급이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 플라즈마 장치는 공기의 유로를 통해 절연 몸체의 외부 공기를 강제 공급하는 공기 공급부를 포함할 수 있으며, 이는 원활한 공기 공급을 통해서 플라즈마 생성물을 일정하게 생성할 수 있고, 전극의 온도를 낮추는 효과를 구현할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 플라즈마 장치는 방전 전극 및 접지 전극이 피부에 접촉되는 것을 방지할 수 있도록, 방전 전극 및 접지 전극과 상기 피부 간에 일정한 간격을 유지시키는 결합캡을 포함할 수 있다.

본 발명의 플라즈마 장치에서 방전 전극과 접지 전극이 나란하게 배치되기 때문에, 종래의 양 팁에서 플라즈마가 발생하는 경우처럼 방전 전극이 산화하여 방전 전극과 접지 전극의 간격이 멀어져 방전 전압이 증가하는 문제점이 발생하지 않는다. 구체적으로, 양 전극이 평행하게 배치되는 경우, 방전이 방전 전극 및 접지 전극의 팁에서 일어나는 것으로 한정되지 않고 전체적으로 일어나 방전 전극이나 접지 전극의 단부가 산화나 부식으로 짧아지는 현상이 미미하며, 혹시 방전 전극이나 접지 전극의 길이가 짧아지더라도 접지 전극은 방전 전극과 마주한 상태로 평행하게 배치되어 있기 때문에 방전 전극과 접지 전극 간의 거리 변화는 발생하지 않으며, 종래의 양 팁에서 플라즈마가 발생하는 경우처럼 방전 전극이 산화하여 방전 전극과 접지 전극의 간격이 멀어져 방전 전압이 증가하는 문제점이 발생하지 않는다. 마찬가지로, 방전 전극과 접지 전극이 15도 이내의 각도를 유지하며 나란하게 배치되는 경우에도, 방전 전극이나 접지 전극의 단부가 짧아지더라도 상호 최단거리는 크게 변화가 없기 때문에, 방전 전극과 접지 전극의 간격이 멀어져 발생하는 방전 전압의 증가가 최소화된다.

본 발명의 플라즈마 장치에서 방전 전극과 접지 전극이 평행하게 배치되는 경우, 방전 전극과 접지 전극 사이에서 골고루 방전이 일어나며, 이는 종래의 플라즈마 발생장치와 같이 상호 양끝이 첨예한 두 개의 전극 상이에서 방전이 일어나는 경우와 비교할 때, 전극 및 전극 주변의 온도가 급격하게 상승하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 플라즈마 장치에서 방전 전극이나 접지 전극의 온도가 급격하게 상승하지 않기 때문에, 플라즈마와 공기가 반응하여 생성된 일산화 질소, 전자. 음이온 및 양이온과 같은 생성물을 피부에 직접 공급하고 이를 통해서 혈류 확장이나 상처의 살균 효과를 구현할 수 있다.

본 발명의 플라즈마 장치는 플라즈마 생성물을 냉각하는 별도의 장치가 필요없어 장치의 소형화를 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 플라즈마 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 플라즈마 장치의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 장치에 적용 가능한 다양한 방전 전극 및 접지 전극을 도시한 정면도들이다.
도 5는 도 1의 플라즈마 장치에 일회용 결합캡을 적용한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 장치 중 방전 전극 및 접지 전극을 도시한 정면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 장치의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 플라즈마 장치의 단면도이며, 도 3은 도 1의 플라즈마 장치의 부분 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 플라즈마 장치(100)는 하우징(110), 절연 몸체(120), 방전 전극(130), 접지 전극(140), 및 공기 공급부(150)를 포함한다.

하우징(110)은 내측에 절연 몸체(120)가 삽입 장착될 수 있도록 중공으로 제공되며, 상부 하우징(112) 및 하부 하우징(114)을 포함한다. 상부 하우징(112) 및 하부 하우징(114)은 상호 나사 결합되도록 제조된다. 상부 하우징(112)의 상측 단부에는 외부의 전원 공급선(172)이 들어와 방전 전극(130)과 연결될 수 있도록 삽입홀(113)이 형성되어 있으며, 전원 공급선(172)은 외부에 마련된 전원 공급부(170)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 하부 하우징(114)의 아래측 단부에는 플라즈마에 의해서 생성된 생성물을 하우징(110) 외부로 배출할 수 있도록 배출구(115)가 형성되어 있다.

상부 하우징(112)의 삽입홀(113)에는 외부의 공기 공급부(150)에서 공급되는 공기가 유입되도록 공기공급호스(160)가 연결되며, 앞서 설명한 전원 공급선(172)은 공기공급호스(160) 내측에 배치된다. 공기 공급부(150)는 하우징(110) 외부에 제공되는 공기 펌프를 사용할 수 있으며, 경우에 따라서는 하우징(110)의 내측에 장착될 수도 있으며, 이때에는 소형 배터리에 의해서 작동하는 팬(fan)으로 제공될 수도 있다. 공기 공급부(150)로부터 공급되는 원활한 공기 공급을 통해서 플라즈마 생성물을 일정하게 생성할 수 있고, 전극의 온도를 낮추는 효과를 구현할 수도 있다.

하우징(110)은 플라스틱, 고무, 금속 등의 다양한 재질을 선택하여 제조될 수 있으나, 하우징(110)의 외면은 플라스틱이나 고무 등과 같이 절연성 물질로 덮혀 있는 것이 바람직하며, 본 실시예에서 하우징(110)은 플라스틱을 이용하여 제조된다.

절연 몸체(120)는 절연성 재질을 이용하되, 높은 온도에서 견딜 수 있는 세라믹 재질을 이용하여 제조할 수 있으며, 절연 몸체(120)는 하우징(110) 내면에 밀착 고정될 수 있는 외형을 갖는다. 또한, 절연 몸체(120)에는 절연 몸체(120)의 길이 방향을 따라서 관통된 방전 전극 장착홀(122) 및 접지 전극 장착홀(124)이 형성되며, 앞서 설명한 공기공급호스(152)에서 공급된 공기가 하우징(110) 내부의 중공을 거쳐 통과할 수 있는 공기 유로(126)가 마련된다.

절연 몸체(120)는 방전 전극(130) 및 접지 전극(140) 이외에 어떤 부분과도 플라즈마 방전이 발생하지 않도록 하기 위한 장치이며, 절연 몸체(120)는 전체가 절연체로 형성되어 제공될 수도 있으며, 절연 몸체의 외면을 절연성 재질로 코팅하여 제공할 수도 있다.

방전 전극(130)은 절연 몸체(120)의 방전 전극 장착홀(122)에 삽입 고정되며, 절연 몸체(120)의 단부로부터 로드 형상으로 노출된다. 방전 전극(130)의 상단부는 앞서 설명한 전원 공급선(172)과 전기적으로 연결되며, 고압의 전류가 공급된다. 이에, 방전 전극(130)은 전도성이 뛰어나며 내열성과 강도 또한 좋은 텅스텐을 이용하여 제조하는 것이 바람직하다.

한편, 접지 전극(140)은 방전 전극(130)과 마주하며, 절연 몸체(120)의 단부로부터 노출되되, 방전 전극(130)과 평행을 유지한다. 접지 전극(140) 역시 전도성이 뛰어나며 내열성 및 강도가 좋은 텅스텐을 사용한다.

접지 전극(140)은 그라운드 전극으로써의 역할을 한다. 접지 전극(140)은 하우징(110)의 내측면에 접지시킬 수 있으며, 별도의 전선을 통해서 하우징(110) 혹은 외부로 접지시킬 수도 있을 것이다. 본 실시예에서는 하우징(110)을 그라운드로 사용하며, 이에 하우징(110) 내면에는 접지 전극(140)의 그라운드로 사용될 수 있는 도전성 재질이 코팅되어 있다.

상술한 방전 전극(130)과 접지 전극(140)이 마주보며 평행하게 배치되기 때문에, 방전 전극(130)은 절연 몸체(120)로부터 노출된 부분과 접지 전극(140) 사이에서 전체적으로 플라즈마 방전이 일어나며, 종래의 양 팁에서 플라즈마가 발생하는 경우처럼 전극의 온도가 급격하게 상승하지 않는다.

방전 전극(130) 및 접지 전극(140)이 상호 마주보는 부분에서 전체적으로 방전을 일으킬 만큼 전압이 충분이 높을 경우, 고밀도의 고온 스파크 플라즈마(Spark Plasma)가 생성된다. 본 발명에 따른 플라즈마 장치(100)에서 스파크(Spark)는 간헐적으로 생성되는 스파크이다. 전형적으로 1Hz의 주파수를 갖는 경우 펄스의 지속 기간은 수 마이크로 초이며, 1Hz의 주파수에서 펄스 스파크를 이용할 경우 별도의 냉각장치 없이 플라즈마를 대기압에서 생성시킬 수 있으며, 이때 플라즈마 방전은 급격한 팽창으로 인해 저온으로 냉각되기 때문에 신체에 가까이에서 플라즈마를 발생시킬 수 있고 피부에 직접 안전하게 사용될 수 있다.

또한, 플라즈마 발생의 주파수를 10 Hz 이상 사용할 경우, 방전 전극(130) 및 접지 전극(140)의 온도가 상승할 수 있다. 10 Hz 이상의 주파수를 사용하는 이유는 플라즈마의 생성물의 밀도(intensity)를 증가하기 위함이다. 이 경우 앞서 설명한 공기 공급부(150)를 통해서 절연 몸체(120)에 형성된 공기 유로(126)로 지속적으로 공기의 흐름을 유도함으로써, 전극이나 그 주변 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다. 즉 플라즈마 발생의 주파수가 1Hz인 경우는 별도의 냉각공기를 사용할 필요가 없지만 주파수가 10Hz 이상 증가할 경우 별도의 냉각공기를 사용하여 전극을 보호할 수 있다.

또한, 방전이 방전 전극(130)의 팁에서 일어나는 것으로 한정되지 않고 길이 방향을 따라서 전체적으로 일어나 방전 전극(130)의 단부가 산화나 부식으로 짧아지는 현상이 미미하며, 혹시 방전 전극(130)이나 접지 전극(140)의 길이(D1, D2)가 짧아지더라도 접지 전극(140)은 방전 전극(130)과 마주한 상태로 평행하게 배치되어 있기 때문에 방전 전극(130)과 접지 전극(140) 간의 거리(h1)에는 변화가 발생하지 않는다. 이에, 종래의 양 팁에서 플라즈마가 발생하는 경우와는 다르게 방전 전극(130)과 접지 전극(140)의 간격(h1)이 멀어져 방전 전압이 증가하는 문제점이 발생하지 않는다.

또한, 방전 전극(130)이나 접지 전극(140)의 온도가 급격하게 상승하지 않기 때문에, 플라즈마와 공기가 반응하여 생성된 일산화 질소, 전자. 음이온 및 양이온과 같은 생성물을 피부에 직접 공급하고 이를 통해서 혈류 확장이나 상처의 살균 효과를 구현할 수 있으며, 플라즈마 생성물을 냉각하는 별도의 장치가 필요없어 장치의 소형화를 구현할 수 있다.

한편, 본 실시예에서 방전 전극(130) 및 접지 전극(140)은 모두 로드 형상을 갖는 와이어를 이용하고 있으나, 경우에 따라서 접지 전극의 형태는 변경될 수 있으며, 접지 전극의 다양한 형태에 대해서 이하 상세하게 설명한다.

도 4(a) 내지 도 4(e)에 도시된 접지 전극 및 방전 전극은 그 길이 방향에 대하여 수직으로 절개한 단면으로써, 먼저 도 4(a)를 참조하면, 접지 전극(130) 및 방전 전극(140)은 로드 형상을 갖는 와이어를 이용하며, 도 4(a) 도시된 바와 같이, 로드 형상으로 제공되는 접지 전극(130) 및 방전 전극(140)은 상호 마주보게 평행하게 배치된다.

이에, 방전 전극(130)의 특정한 지점과 접지 전극(140) 간에서 방전이 국부적으로 일어나는 것이 아니라, 방전 전극(130)과 접지 전극(140) 간의 거리(h1)가 일정한 방전 전극(130)과 접지 전극(140) 사이에서 전체적으로 방전이 일어나기 때문에 전극의 온도가 급격히 상승하는 것이 방지되며, 방전 전압(130)이나 접지 전극(140)의 부식으로 인해 단부가 손실되어도 접지 전극(140)은 방전 전극(130)과 마주한 상태로 평행하게 배치되어 있기 때문에 방전 전극(130)과 접지 전극(140) 간의 거리(h1) 변화는 발생하지 않는다.

본 발명에서 접지 전극이 방전 전극과 평행하게 배치된다는 의미는 각 전극을 연장할 때, 상호 교차하지 않는다는 의미를 포함하며, 이는 방전 전극의 어느 지점에서나 접지 전극을 향한 가상의 수선의 길이 즉, 방전 전극의 어느 지점에서나 접지 전극간의 가장 가까운 거리는 항상 동일한 것을 의미할 수 있다.

도 4(b) 내지 도 4(e)에 도시된 방전 전극(131~134) 각각은 접지 전극(141~144)들과 각각 평행하게 배치되며, 이에, 도 4(b) 내지 도 4(e)에 도시된 방전 전극(131~134) 및 접지 전극(141~144)들도 도 4(a)에 도시된 방전 전극(130) 및 접지 전극(140)과 마찬가지로, 방전 전극(131~134)의 길이 방향을 따르는 각 지점마다 일정한 거리(h1~h4)로 이격된 접지 전극(141~144)의 각 지점 사이에서 전체적으로 방전이 일어난다.

구체적으로, 도 4(b)에서 방전 전극(131)은 로드 형태로 제공되며, 접지 전극(141)은 플레이트 형태로 제공되며, 도 4(c)에서 방전 전극(132)은 로드 형태로, 접지 전극(142)은 원호 형태로 제공된다. 이때, 도 4(c)에서 접지 전극(142)은 접지 전극(142)을 접지 전극(142)의 길이 방향으로 절개한 단면을 볼 때, 접지 전극(142)은 부채꼴 형태로 제공되어 방전 전극(132)을 향한 최단 거리(h2)가 무수히 많이 존재한다. 즉, 방전 전극(132)은 동일한 거리를 갖는 접지 전극(142)의 내면과 전체적으로 방전이 일어난다. 도 4(d)에 도시된 접지 전극(143)도 도 4(c)에 도시된 접지 전극(142)과 동일한 원호 형상으로 제공되나, 도 4(c)에 도시된 접지 전극(143)의 내면은 방전 전극(133)과 전체적으로 동일한 거리를 갖지는 않는다. 다만, 방전 전극(133)의 어느 지점에서나 접지 전극(143)과 거리가 가장 짧은 부분의 길이(h3)는 항상 동일하며, 이 역시 본 발명에서는 양 전극이 평행하게 배치된 것으로 볼 수 있다. 도 4(e)의 접지 전극(144)은 V-자 형태로 제공되며, 이 역시 방전 전극(134)의 어느 지점에서나 접지 전극(144)과 거리가 가장 짧은 부분의 길이는 항상 동일하며, 이 역시 본 발명에서는 양 전극이 평행하게 배치된 것으로 볼 수 있다.

한편, 플라즈마 장치(100)를 환부에 직접 사용하는 경우에 하부 하우징(114)이 환부에 직접 닿지 않도록, 도 5에 도시된 바와 같이, 하부 하우징(114)과 환부가 직접 닿지 않도록 일정하게 거리를 유지시키기 위한 일회용 결합캡(180)을 제공할 수 있다.

일회용 결합캡(180)의 내측에는 하우징(110)의 출구 측 단부인 하부 하우징(114)의 외면의 형태에 대응하는 수용부가 형성되어, 결합캡(180)이 하부 하우징(114)에 끼움 결합되도록 제공할 수 있다.

양 전극(130, 140)에서 발생한 플라즈마에 의해서 생성된 플라즈마 생성물들, 즉 일산화질소, 전자, 음이온, 및 양이온들이 일회용 결합캡(180)의 홀(182)을 통해서 배출될 수 있으며, 새로운 플라즈마 생성물들이 지속적으로 혹은 간헐적으로 공급될 수 있다. 결합캡(180)의 재질로는 합성수지 중에서도 열에 강하고, 화학 물질과 반응이 거의 없는 폴리테트라플루오르에틸렌(polytetrafluoroethylene)을 사용할 수 있으며, 결합캡(180)을 사용함으로써, 환자 마다 새로운 결합캡(180)을 사용함으로써, 환자 간의 간접적인 감염을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 장치에 대해서 상세하게 설명하며, 본 실시예에서 방전 전극 및 접지 전극을 제외한 다른 구성요소는 사실상 앞선 실시예의 구성요소와 동일하며, 이에 구체적인 설명은 앞선 실시예를 참조할 수 있으며, 본 실시예에서는 앞선 실시예와 차이가 있는 방전 전극 및 접지 전극을 중점적으로 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 장치 중 방전 전극 및 접지 전극을 도시한 정면도이다.

도 6을 참조하면, 절연 몸체(220)의 일단부로부터 방전 전극(222) 및 접지 전극(224)이 나란하게 노출된다. 이때, 방전 전극(222) 및 접지 전극(224)의 단부로부터 연장된 가상의 선들이 15도 이내의 각도(θ)를 유지하도록 접지 전극(224)이 방전 전극(222)에 대해서 기울어진 상태로 노출된다. 이러한 경우에, 플라즈마 방전은 2개의 전극 간의 최단 거리를 형성하는 방전 전극(222)의 단부로부터 접지 전극(224)의 단부에서 일어날 수 있다. 물론, 상기 각도는 15도에서 어느 정도 더 작거나 크게 형성될 수도 있다.

본 실시예의 방전 전극(222) 및 접지 전극(224)은 플라즈마 발생 시 양 팁이 산화하여 방전 전극(222)과 접지 전극(224)의 간격이 멀어질 수 있다. 다만, 방전 전극(222)이나 접지 전극(224)의 길이가 짧아지더라도 접지 전극(224)은 방전 전극(222)과 15도 이내의 작은 각도(θ)로 기울어져 배치되기 때문에, 방전 전극(222)과 접지 전극(224) 간의 거리(h2) 변화는 사실상 거의 없으며, 이에 방전 전극(222)과 접지 전극(224)의 거리(h2)가 멀어져 발생할 수 있는 방전 전압의 증가가 최소화된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100：플라즈마 장치 110：하우징
112：상부 하우징 113：삽입홀
114：하부 하우징 115：배출구
120：절연 몸체 122：방전 전극 장착홀
124：접지 전극 장착홀 126：공기 유로
130：방전 전극 140：접지 전극
150：공기 공급부 160：호스
170：전원 공급부

Claims

절연 몸체;
상기 절연 몸체의 단부로부터 로드 형상으로 노출되는 방전 전극; 및
상기 방전 전극과 마주하며 상기 절연 몸체의 상기 단부로부터 상기 방전 전극과 나란하게 노출되는 접지 전극;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.
제1항에 있어서,
상기 접지 전극 및 상기 방전 전극을 연장한 각각의 가상의 연장선은 15도 이내의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.
제1항에 있어서,
상기 방전 전극과 상기 접지 전극은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.
제1항에 있어서,
상기 접지 전극은 로드 형상으로 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.
제1항에 있어서,
상기 접지 전극은 플레이트 형상으로 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.
제5항에 있어서,
상기 접지 전극은 원호 형상으로 제공되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.
제6항에 있어서,
상기 평행한 방향에 수직한 단면에서,
상기 접지 전극은 상기 방전 전극과 동일한 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.
제1항에 있어서,
상기 절연 몸체에는 상기 방전 전극 및 상기 접지 전극과 인접하게 형성된 공기 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.
제8항에 있어서,
상기 공기의 유로를 통해 상기 절연 몸체의 외부 공기를 강제 공급하는 공기 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.
제1항에 있어서,
상기 방전 전극 및 상기 접지 전극이 피부에 접촉되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 방전 전극 및 상기 접지 전극과 상기 피부 간에 일정한 간격을 유지시키는 결합캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 장치.