KR101209811B1

KR101209811B1 - 인덕션방식에 의해 충전재를 가열하는 치과용 충전기

Info

Publication number: KR101209811B1
Application number: KR1020120028354A
Authority: KR
Inventors: 정두락; 신경수
Original assignee: (주)디엑스엠
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2012-12-07
Also published as: WO2013141564A1

Abstract

본 발명의 치과용 충전기에 관한 것으로서, 내부에 배터리가 수용되는 손잡이하우징과, 상기 손잡이하우징의 상부에 마련되는 상부하우징을 갖는 충전기본체와; 상기 상부하우징의 선단에 결합되며 내부에 충전재가 수용되고, 상기 충전재를 외부로 배출시키는 니들부재가 결합된 충전재카트리지와; 상기 충전재카트리지의 외부를 감싸게 상기 충전기본체 내부에 구비되어 상기 충전재카트리지를 가열하는 가열유닛과; 상기 충전재카트리지의 후단부를 가압하여 상기 충전재가 상기 니들부재를 통해 외부로 배출되도록 하는 피스톤유닛과; 상기 피스톤유닛을 구동시켜 상기 충전재를 공급하도록 하는 구동부를 포함하며, 상기 가열유닛은, 상기 충전재카트리지의 외측에 권취된 인덕션코일을 포함하며, 상기 인덕션코일에 의해 발생된 와류전류가 상기 충전재카트리지를 유도가열하여 상기 충전재를 가열하는 것을 특징으로 한다.

Description

인덕션방식에 의해 충전재를 가열하는 치과용 충전기{A CHARGER FOR DENTAL HEATING BY INDUCTION COIL TYPE}

본 발명은 치과용 충전기에 관한 것으로서, 충전재를 인덕션방식에 의해 가열하도록 구조가 개선된 치과용 충전기에 관한 것이다.

치과에서는 충치를 치료하는 방법으로 치아의 썩은 부위를 천공기구를 이용하여 제거하고, 치수가 손상된 경우는 손상되거나 오염된 치수를 제거한 후 치료 부위인 근관에 충전재(근관충전용 시멘트 또는 씰러)를 채워 넣어 밀폐시킨 상태에서 보철하는 방법을 이용하고 있다.

이렇게 근관을 충전할 때는 충전재가 근관에 침투하여 완전히 폐쇄할 수 있도록 보조하는 임시 충전물로서 구타페프카 콘을 이용하게 된다. 구타페프카 콘을 근관벽에 밀착시키기 위한 충전기로 공개실용 2008-0003483호와 공개특허 2008-0080470호에 개시된 치과용 충전기(옵츄레이터)가 사용된다.

개시된 바와 같은 종래 치과용 충전기는 충전재를 니들을 이용해 치아로 공급할 때 충전재를 가열하기 위해 열선히터가 사용된다. 즉, 열선히터가 카트리지 외부에 권선되어 카트리지를 히팅함으로써 내부의 충전재를 가열시킨다.

그러나, 이러한 종래 치과용 충전기는 열선히터에서 발생되는 열량 중 외부로 손실되는 열량이 많아 상대적으로 열효율이 떨어지는 단점이 있었다. 또한, 열선히터에 의해 카트리지만 가열되는 것이 아니고 외측에 위치한 외부케이싱도 가열되므로 충전재의 충전시에 환자의 구순에 접촉되어 환자가 화상을 입는 문제가 발생될 수도 있다.

또한, 종래 치과용 충전기는 열선히터의 열이 전도방식에 의해 카트리지를 가열하기 때문에 목표온도와 열선히터의 온도차가 크게 된다. 따라서, 온도센서의 부착위치에 따라 목표온도와 열선히터 사이의 온도편차가 상이해 실제 카트리지의 목표온도를 제어하기 어려운 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 열손실을 줄여 효율적으로 충전재를 가열할 수 있는 치과용 충전재를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 충전재가 수용되는 카트리지만 가열하여 환자를 안전하게 시료할 수 있는 치과용 충전재를 제공하는 것이다.

또한, 카트리지의 크기와 상관없이 적정열량이 공급되어 일정한 온도로 발열할 수 있는 치과용 충전재를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 치과용 충전기에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 치과용 충전기는, 내부에 배터리가 수용되는 손잡이하우징과, 상기 손잡이하우징의 상부에 마련되는 상부하우징을 갖는 충전기본체와; 상기 상부하우징의 선단에 결합되며 내부에 충전재가 수용되고, 상기 충전재를 외부로 배출시키는 니들부재가 결합된 충전재카트리지와; 상기 충전재카트리지의 외부를 감싸게 상기 충전기본체 내부에 구비되어 상기 충전재카트리지를 가열하는 가열유닛과; 상기 충전재카트리지의 후단부를 가압하여 상기 충전재가 상기 니들부재를 통해 외부로 배출되도록 하는 피스톤유닛과; 상기 피스톤유닛을 구동시켜 상기 충전재를 공급하도록 하는 구동부를 포함하며, 상기 가열유닛은, 상기 충전재카트리지의 외측에 권취된 인덕션코일을 포함하며, 상기 인덕션코일에 의해 발생된 와류전류가 상기 충전재카트리지를 유도가열하여 상기 충전재를 가열하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 충전재카트리지와 상기 인덕션코일 사이에는 절연체 또는 비자성 금속체가 구비된다.

일 실시예에 따르면, 상기 충전재카트리지는 상기 충전기본체 내부에 착탈가능하게 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 치과용 충전기는 인덕션히팅 방식에 의해 충전재카트리지를 가열하게 되므로 외부 열손실이 적어 열효율이 증가될 수 있다. 또한, 충전재카트리지만 가열하게 되므로 다른 구성들로 열이 전달되지 않아 환자의 구순에 접촉되더라도 안전하게 사용할 수 있다.

또한, 충전재카트리지만 가열되고 타 부분들은 히팅되지 않으므로 온도센서에 의한 목표온도 제어가 용이하다.

또한, 외부 조건에 관계없이 일정하게 열이 발생되므로 충전재를 일정한 온도로 가열할 수 있다.

도 1은 본 발명의 치과용 충전재의 외관구성을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 치과용 충전재의 단면구성을 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명의 치과용 충전재의 가열유닛의 구성을 도시한 투영사시도이고,
도 4는 본 발명의 치과용 충전재의 가열유닛의 구성을 확대하여 도시한 단면도이고,
도 5는 본 발명의 가열유닛에 의한 인덕션히팅 과정을 도시한 예시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 치과용 충전기(1)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 치과용 충전재(S)의 단면구성을 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 치과용 충전재(S)는 전체적으로 총형상을 갖도록 형성된 충전기본체(10)와, 충전기본체(10)의 선단에 착탈가능하게 결합되며 내부에 충전재를 수용하는 충전재카트리지(50)와, 충전기본체(10)의 선단에 결합되어 충전재를 인덕션히팅방식에 의해 가열하는 가열유닛(20)과, 가열유닛(20)에 결합되어 충전재를 외부로 배출시키는 니들부재(30)와, 가열유닛(20)에 결합되어 충전기본체(10) 내부를 회전하는 회전유닛(40)과, 충전재카트리지(50)의 후단부를 가압하여 내부의 충전재가 니들부재(30)로 배출되도록 가압하는 피스톤유닛(60)과, 피스톤유닛(60)을 작동시키는 작동부(70)를 포함한다.

충전기본체(10)는 니들부재(30)와 피스톤유닛(60)이 수용되는 상부하우징(13)과, 상부하우징(13)의 일측하부에 연장형성되어 시술자의 손이 파지되는 손잡이 역할을 하는 손잡이하우징(11)을 포함한다.

상부하우징(13)에는 선단으로부터 니들부재(30), 충전재카트리지(50), 가열유닛(20), 및 피스톤유닛(60)이 순차적으로 수용된다. 손잡이하우징(11)에는 배터리(12)와 회로기판(미도시)이 수용된다.

가열유닛(20)은 피스톤유닛(60)의 가압을 통해 니들부재(30)로 공급되는 충전재를 가열하여 연화시킨다. 가열유닛(20)은 인덕션방식에 의해 충전재를 가열한다. 도 4은 가열유닛(20)의 구성을 확대하여 도시한 확대단면도이고, 도 3은 가열유닛(20)의 구성을 도시한 투영사시도이고, 도 5는 가열유닛(20)의 인덕션히팅 방식을 도시한 예시도이다.

가열유닛(20)은 도 3에 확대도시된 바와 같이 상부하우징(13)의 선단에 결합되는 외부케이싱(21)과, 충전재카트리지(50)의 외측을 감싸는 인덕션코일(24)과, 인덕션코일(24)과 충전재카트리지(50) 사이에 배치되는 절연파이프(25)와, 외부케이싱(21) 내측에 형성되는 보호케이싱(23)을 포함한다.

외부케이싱(21)은 상부하우징(13)의 선단에 착탈가능하게 결합된다. 외부케이싱(21)을 상부하우징(13)으로부터 분리한 후 충전재카트리지(50)를 착탈할 수 있다. 보호케이싱(23)은 외부케이싱(21)의 내측에 구비되어 인덕션코일(24)에서 발생된 열이 외부로 전달되는 것을 차단한다. 보호케이싱(23)은 시료중에 환자의 구순과 접촉될 수 있으므로 실리콘과 같은 절연재질로 구비된다.

또한, 보호케이싱(23)과 인덕션코일(24) 사이에는 절연파이프(25)를 더 설치하여 인덕션코일(24)의 열이 외부로 전달되는 것을 이중으로 차단한다. 절연파이프(25)는 테프론, 유리, 나무, 피크 등으로 구비될 수 있다. 또한, 절연파이프(25)는 자성이 없는 금속재료로 구비될 수도 있다.

인덕션코일(24)은 가압스위치(73)의 작동에 의해 배터리(12)의 전원을 공급받는다. 인덕션코일(24)은 충전재카트리지(50)의 외주연에 복수회 권취되어 충전재카트리지(50)의 발열면적을 감싼다. 전원의 공급에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 인덕션코일(24) 내부로 고주파 전류가 유입된 후 화살표로 표시한 바와 같이 순환하며 이동된다. 이러한 인덕션코일(24) 내부의 전류의 흐름은 충전재카트리지(50) 내부에 전류의 흐름과 반대방향의 자기장을 일으키다.

자기장은 인덕션코일(24)의 주위에서 생성되고, 생성된 자기장의 세기는 충전재카트리지(50)의 표면에서 열로 변환된다. 이에 의해 충전재카트리지(50) 표면이 뜨거워지면서 내부에 수용된 충전재(S)도 가열되며 연화된다.

이 때, 자기장에 의해 발생되는 열은 인덕션코일(24)의 굵기, 인덕션코일(24)의 권취횟수, 인덕션코일(24)로 공급되는 공급전력 주파수, 충전재카트리지(50)의 재질 등에 의해 영향을 받게 된다. 따라서, 인덕션코일(24)은 배터리(12)로부터 공급되는 일정한 전력에 대해 충전재(S)를 충분히 가열할 수 있는 열량을 제공하기 위해 상술한 영향인자들을 고려하여 형상과 굵기 및 권취회수를 결정하게 된다.

이러한 인덕션코일(24)의 인덕션히팅 방식에 의해 충전재카트리지(50)를 가열하게 됨으로 인해 충전재카트리지(50)만 가열할 수 있게 된다. 즉, 종래 히팅코일에 의해 충전재카트리지(50)를 가열할 경우 충전재카트리지(50) 뿐만 아니라 외부로도 열이 전달되어 외부케이싱과 보호커버가 가열되어 환자의 구순에 손상을 주던 문제를 해결할 수 있다.

또한, 일정한 전력공급에 의해 인덕션코일(24)에 의해 유도되는 자기장의 세기가 일정하므로 일정량의 열량이 발생하게 되므로 외부 조건과 상관없이 항상 충전재가 균일한 온도를 유지할 수 있게 된다.

또한, 인덕션코일(24) 자체는 거의 발열되지 않고 충전재카트리지(50)만 가열되므로 온도센서에 의한 제어가 용이해 사용자의 온도설정이 편리하다.

니들부재(30)는 충전재카트리지(50)의 선단에 일체로 결합된다. 니들부재(30)는 가열유닛(20)에 의해 가열된 충전재(S)를 환자의 구순으로 공급한다.

충전재카트리지(50)는 가열유닛(20)의 내부에 수용된다. 충전재카트리지(50)는 내부에 충전재가 수용된 상태로 가열유닛(20)의 내부에 결합된다. 이 때, 충전재카트리지(50)의 후단부는 피스톤부재(63)에 접촉되게 배치되고, 작동손잡이(71)의 작동여부에 따라 피스톤부재(63)가 전진하면서 충전재카트리지(50)를 가압한다.

이에 따라 충전재카트리지(50)의 후단부가 점차 선단부측으로 가압되어 이동되어 충전재(S)가 니들부재(30)를 통해 외부로 배출된다.

도 2에 도시된 충전재카트리지(50)는 내부에 수용된 충전재(S)가 거의 모두 배출되어 피스톤부재(63)가 선단부로 완전히 전진이동된 상태이다. 충전재카트리지(50) 내부에 충전재(S)가 모두 소진된 경우에는 도 2의 상태에서 피스톤부재(63)가 뒷쪽으로 후진된 상태로 배치된다.

충전재카트리지(50)는 가열유닛(20)의 인덕션코일(24)에 의해 가열될 수 있도록 금속소재로 형성된다. 즉, 인덕션코일(24)이 1차권선으로 작용하여 내부에 흐르는 전류의 흐름에 의해 자기장이 유도될 수 있는 2차권선 역할을 하는 금속소재로 충전재카트리지(50)는 형성된다. 이 때, 충전재카트리지(50)를 형성하는 금속소재의 저항에 의해 발열효율이 상이해지므로 충전재카트리지(50)의 크기와 인덕션코일(24)의 형상 등을 고려하여 적절한 것으로 선택하는 것이 바람직하다.

회전유닛(40)은 가열유닛(20)의 후단부에 결합되어 가열유닛(20)과 함께 회전된다. 회전유닛(40)은 상부하우징(13) 내부에 회전가능하게 설치되며, 내부는 피스톤부재(63)가 수용되도록 중공형상을 갖는다. 결합부재(27)에 의해 가열유닛(20)과 결합된 상태로 위치가 고정되고, 이 상태에서 전원이 인가되면 구동모터(미도시)의 구동력에 의해 회전된다.

회전유닛(40)의 회전구동방식은 기 출원된 공개특허 10-2010-0006112호와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

피스톤유닛(60)은 작동손잡이(71)의 작동에 의해 충전재카트리지(50)를 가압하여 충전재(S)가 니들부재(30)를 통해 배출되도록 한다. 피스톤유닛(60)은 작동손잡이(71)와 연동되는 연동부(75)에 결합된다. 피스톤유닛(60)은 충전재카트리지(50)를 가압하는 피스톤부재(63)와, 피스톤부재(63)를 탄성적으로 초기위치로 복귀시키는 리턴스프링(65)을 포함한다. 피스톤부재(63)의 후단부에는 수동으로 피스톤부재(63)를 가압하는 수동손잡이(61)가 구비된다.

작동부(70)는 피스톤유닛(60)이 충전재카트리지(50)를 가압하도록 한다. 작동부(70)는 작동손잡이(71)와, 가압스위치(73)와, 작동손잡이(71)의 가압을 피스톤유닛(60)의 직선이동으로 전달하는 연동부(75)를 포함한다.

작동손잡이(71)는 손잡이하우징(11)에 회동가능하게 결합된다. 작업자가 작동손잡이(71)를 손잡이하우징(11) 측으로 가압하면 피스톤유닛(60)의 피스톤부재(63)가 전진구동하여 충전재카트리지(50)를 가압하게 된다. 작동손잡이(71)와 피스톤부재(63)는 연동부(75)에 의해 연결된다.

가압스위치(73)는 가열유닛(20)의 온/오프 동작을 제어한다. 가압스위치(73)의 가압여부에 따라 배터리(12)의 전원이 가열유닛(20)의 인덕션코일(24)로 공급된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 치과용 충전기(1)의 작동과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

작업자는 외부케이싱(21)을 분리한 후 충전재(S)가 충진된 새로운 충전재카트리지(50)를 가열유닛(20) 내부로 삽입한다. 충전재카트리지(50)의 삽입에 의해 피스톤부재(63)는 뒷쪽으로 밀리게 된다.

충전재카트리지(50)를 충전기본체(10) 내부에 결합시킨 후 외부케이싱(21)을 상부하우징(13)에 결합시킨다. 그리고, 가압스위치(73)를 가압하면 배터리(12)의 전원이 인덕션코일(24)로 전달된다. 전원의 공급에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 인덕션코일(24) 내부로 전류가 흐르게 되고, 충전재카트리지(50) 내부로 전류 흐름과 반대방향의 자기장이 형성된다.

자기장의 형성에 따라 열이 발생되어 충전재카트리지(50) 내부의 충전재(S)가 가열되며 열화된다. 이 때, 인덕션코일(24)이 감겨있는 충전재카트리지(50)만 가열되므로 외부로 열이 전달되지 않아 열손실이 없고 환자의 구순 등에 외부케이싱(21)이 접촉되더라도 안전할 수 있다.

작업자가 작동손잡이(71)를 가압하면 연동부(75)의 동작에 의해 피스톤부재(63)가 전진하면서 충전재카트리지(50)를 가압하여 내부에 수용된 충전재(S)가 니들부재(30)로 유입된 후 환자의 구순으로 공급된다.

이 때, 충전재(S)는 충전재카트리지(50) 표면에서 인덕션히팅방식에 의해 가열되므로 연화되어 공급된다. 한편, 가열유닛(20)은 회전유닛(40)에 연동하여 회전하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 치과용 충전기는 인덕션히팅 방식에 의해 충전재카트리지를 가열하게 되므로 외부 열손실이 적어 열효율이 증가될 수 있다. 또한, 충전재카트리지만 가열하게 되므로 다른 구성들로 열이 전달되지 않아 환자의 구순에 접촉되더라도 안전하게 사용할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 치과용 충전기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 치과용 충전기 10 : 충전기본체
11 : 손잡이하우징 12 : 배터리
13 : 상부하우징 20 : 가열유닛
21 : 외부케이싱 23 : 보호케이싱
24 : 인덕션코일 25 : 절연파이프
30 : 니들부재 40 : 회전유닛
50 : 충전재카트리지 60 : 피스톤유닛
61 : 수동회전축 63 : 피스톤부재
70 : 작동부 71 : 작동손잡이
73 : 가압스위치 75 : 연동부

Claims

치과용 충전기에 있어서,
내부에 배터리가 수용되는 손잡이하우징과, 상기 손잡이하우징의 상부에 마련되는 상부하우징을 갖는 충전기본체와;
상기 상부하우징의 선단에 결합되며 내부에 충전재가 수용되고, 상기 충전재를 외부로 배출시키는 니들부재가 결합되며, 금속소재로 형성된 충전재카트리지와;
상기 충전재카트리지의 외부를 감싸게 상기 충전기본체 내부에 구비되어 상기 충전재카트리지를 유도가열방식으로 가열하는 가열유닛과;
상기 충전재카트리지의 후단부를 가압하여 상기 충전재가 상기 니들부재를 통해 외부로 배출되도록 하는 피스톤유닛과;
상기 피스톤유닛을 구동시켜 상기 충전재를 공급하도록 하는 구동부를 포함하며,
상기 가열유닛은,
상기 충전재카트리지의 외측에 권취되며 고주파 전류를 공급받는 인덕션코일을 포함하며,
상기 인덕션코일에 의해 발생된 와류전류가 상기 충전재카트리지를 유도가열하여 상기 충전재를 가열하는 것을 특징으로 하는 치과용 충전기.
제1항에 있어서,
상기 충전재카트리지와 상기 인덕션코일 사이에는 절연체 또는 비자성 금속체가 구비되는 것을 특징으로 하는 치과용 충전기.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 인덕션코일은 상기 배터리와 연결되어 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 치과용 충전기.
제3항에 있어서,
상기 충전재카트리지는 상기 충전기본체 내부에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 치과용 충전기.