KR102229631B1 - 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프에 관한 것으로, 더 상세하게는 치과용 임플란트 표면 개질을 위해 사용되는 자외선을 반사할 수 있도록 반사막이 구비된 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프에 관한 것이다. 이를 위한 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프로서, 피처리물이 내측에 배치되는 내부 전극, 상기 내부 전극과 대향 배치되는 외부 전극, 및 상기 외부 전극이 외측에 구비되는 외측관과, 상기 내부 전극이 내측에 구비되는 내측관이 형성된 이중관 구조이며, 상기 내측관과 상기 외측관 사이에 자외선이 방사되는 방전부와 잔류 불순가스 혹은 점등 중 발생될 수 있는 불순 가스를 제거하는 게터부가 형성되는 방전용기를 포함하되, 상기 방전용기에는 방사된 자외선이 상기 피처리물에 집중되도록 자외선을 반사하는 반사막이 구비된다.

Description

임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프{UV LAMP FOR IMPLANT SURFACE TREATMENT}

본 발명은 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프에 관한 것으로, 더 상세하게는 치과용 임플란트 표면 개질을 위해 사용되는 자외선을 반사할 수 있도록 반사막이 구비된 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프에 관한 것이다.

최근 인공치아인 치과용 임플란트의 시술 비중이 확대되고 있다. 임플란트는 치골에 삽입되는 픽스쳐(Fixture)에 결합되어 치아 역할을 하는 것이다.

통상적으로 인공치아인 치과용 임플란트 구조는 Fixture(고정체-인공치근), Abutment(지대주), Crown(보철, 인공치아) 3개의 구조물로 이루어져 있고, Fixture재질은 티타늄 및 티타늄합금이 일반적이다.

임플란트 시술에 있어 치골에 삽입되는 임플란트 Fixture 부위는 치골에 완전하게 식립될 필요가 있다.

이를 위해 종래 기술로써, UV(자외선)광을 임플란트 표면, 특히 Fixture 부위에 조사하면 UV(자외선)광 빛에너지와 UV(자외선)광에 의해 생성된 오존으로 인한 임플란트 표면개질 현상이 임플란트를 식립한 후 뼈 형성 세포의 증식, 부착 기능을 촉진시켜 뛰어난 치료 결과를 얻게 해 주는 것으로 상세하게는 크게 3가지 이유로 설명되어 진다.

첫번째, UV(자외선)광 빛에너지와 UV(자외선)광에 의해 생성된 오존이 임플란트 표면에 붙어있는 탄소 분자를 분해, 증발시켜 뼈 형성세포가 임플란트 표면에 잘 부착 될 수 있게 하는 것이다.

두번째, UV(자외선)광 빛에너지와 UV(자외선)광에 의해 생성된 오존이 임플란트 표면 전하를 마이너스 전하에서 플러스 전하로 변화시켜 마이너스 전하를 띠고 있는 인체 세포 및 그 세포의 부착과 기능을 돕는 단백질을 정전기적으로 임플란트 표면으로 끌어 당겨 밀접한 결합이 될 수 있게 하는 것이다.

세번째, UV(자외선)광 빛에너지와 UV(자외선)광에 의해 생성된 오존이 임플란트 표면의 친수성을 증가시켜 임플란트 표면에 혈액이 잘 젖게하면, 임플란트 표면에 잘 형성된 혈병은 이후 뼈 형성 세포가 임플란트 표면에 잘 부착될 수 있게 돕는 것이다.

그러나 종래기술에 의하면 임플란트 표면개질 처리에 소요되는 처리시간은 일반 UV광(통상적으로 UVC파장 대역)에서 20~30분 정도 소요되고, 진공자외선 파장 중 172nm 엑시머UV광에서도 1~2분 정도 소요되므로 이러한 처리시간을 단축시킬 필요가 있었다.

따라서 이러한 부분에 대한 개선이 필요하다.

본 발명의 일 실시예는 방사되는 자외선이 피처리물에 집중될 수 있으며, 특히, 피처리물의 크기와 자외선 램프의 크기가 달라진 경우에도 자외선을 피처리물에 효과적으로 집중시킬 수 있는 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프로서, 처리하고자 하는 피처리물이 내측에 배치되는 내부 전극, 상기 내부 전극과 대향 배치되는 외부 전극, 및 상기 외부 전극이 외측에 구비되는 외측관과, 상기 내부 전극이 내측에 구비되는 내측관이 형성된 이중관 구조이며, 상기 내측관과 상기 외측관 사이에 자외선이 방사되는 방전부와 잔류 불순가스 혹은 점등 중 발생될 수 있는 불순 가스를 제거하는 게터부가 형성되는 방전용기를 포함하되, 상기 방전용기에는 방사된 자외선이 상기 피처리물에 집중되도록 자외선을 반사하는 반사막이 구비된다.

이때, 상기 반사막은 상기 외측관에 구비될 수 있다.

이때, 상기 내측관의 내측에는 방사된 자외선이 집중되는 집중조사영역이 상기 내측관의 축 방향을 따라 일정 길이로 형성되며, 상기 내측관에는 상기 집중조사영역을 벗어난 영역에만 상기 반사막이 구비될 수 있다.

이때, 상기 집중조사영역은 상기 피처리물의 길이에 따라 상이한 길이로 형성될 수 있다.

이때, 상기 집중조사영역의 길이는 상기 피처리물의 길이 이상으로 형성할 수 있다.

이때, 상기 반사막은 상기 외측관의 내주면 전체 영역에 구비될 수 있다.

이때, 상기 반사막은 상기 외측관의 외주면에 구비되되, 상기 외부 전극이 위치하는 영역에만 구비될 수 있다.

이때, 상기 반사막은 상기 외측관의 외주면 전체 영역에 구비될 수 있다.

이때, 상기 외부 전극은 통전과 함께 자외선을 반사하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 외부 전극에는 상기 방전용기에서 방사된 자외선을 반사하는 상기 반사막이 추가로 구비될 수 있다.

이때, 상기 방전용기는 진공 자외선을 방사하는 엑시머 램프일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프는 자외선을 반사하는 반사막을 이용해서 집중조사영역을 형성함으로써 방사되는 자외선이 피처리물에 집중될 수 있으므로 처리속도가 증가하여 처리시간을 단축시킬 수 있다.

특히, 피처리물의 크기와 자외선 램프의 크기에 대응되도록 집중조사영역의 길이를 형성하므로 피처리물의 크기와 자외선 램프의 크기가 달라지는 경우에도 효과적인 표면개질 처리가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프로서, 피처리물(10)이 내측에 배치되는 내부 전극(100)과, 이와 대향 배치되는 외부 전극(200), 및 내부 전극(100)과 외부 전극(200) 사이에 배치되어 자외선이 방사되는 방전용기(300)를 포함하되, 방전용기(300)에는 방사된 자외선이 상기 피처리물(10)에 집중되도록 자외선을 반사하는 반사막(310)이 구비된다.

내부 전극(100)의 형상은 원통형 구조로 형성될 수 있으며, 이러한 내부 전극(100)에는 외부 전원 공급이 가능하도록 전력 공급부(미도시)가 구비된다.

내부 전극(100)의 내측에는 임플란트 픽스쳐와 같은 피처리물(10)이 배치되는 수용 공간이 형성되며, 피처리물은 방사되는 자외선에 의해 표면개질 처리가 이루어진다.

내부 전극(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 금속 와이어를 그물망 형태로 직조하여 다수의 투과홀(110)이 형성될 수 있도록 한다. 이러한 내부 전극(100)이 그물망 형태로 직조된 것은 하나의 예이며, 금속재 원통 구조의 면에 펀칭 등의 방법으로 다수의 투과홀(110)을 형성하거나, 금속재 원통 구조의 면에 다수의 절결부를 형성하여 슬릿 형상의 광 투과부를 형성하는 등 다양한 구조를 적용할 수 있으며, 특히 펀칭 등 다수의 투과홀(110)이 형성된 판형의 금속제를 원형으로 말아서 적용할 수도 있다.

이러한 내부 전극(100), 외부 전극(200), 및 방전용기는 설명의 편의를 위해 원통형으로 한정하여 설명하지만 반드시 원통형에 한정되는 것은 아니며, 다각형 단면을 갖는 구조를 포함하는 통형 구조이면 모두 적용 가능하다.

아울러 이러한 내부 전극(100)과 대향 배치되도록 원통형 외부 전극(200)이 구비된다.

방전용기(300)의 내부에는 자외선이 방사되도록 방전가스가 봉입되고, 방전용기(300)의 내측과 외측에 각각 구비된 내부 전극(100)과 외부 전극(200) 사이에 전기에너지를 인가하면 방전가스의 에너지 변화에 의해 자외선이 발생된다.

방전용 가스로는 Xe (파장 172nm), ArF (파장 193nm), KrCl(파장 222 nm), KrF (파장 248nm), XeCl (파장 308nm), XeF (파장 351nm) 등의 엑시머 UV광을 발생하는 방전가스가 사용될 수 있으나, UVC파장대 (100nm~280nm)의 자외선을 발생시킬 수 있는 물질을 사용할 수도 있다.

이때, 방전용기(300)에는 전술한 바와 같이, 반사막(310)이 구비되어 방사되는 자외선이 피처리물(10)에 집중되도록 자외선을 반사하게 되며, 이를 통해 광량의 증가도 가능하게 된다.

이러한 반사막(310)은 실리카, 알루미나 등을 단독으로 사용하거나, 이들을 적절히 혼합하여 사용하며, 이를 코팅하는 방식으로 반사막(310)을 형성할 수 있다.

또는, 알루미늄을 증착하거나, 알루미늄과 플루오린화 마그네슘(MgF2)을 증착하는 방식으로 반사막(310)을 형성할 수도 있다.

또한, 반사막(310)은 실리카 입자를 포함한 자외선 산란 입자로 구성되거나, 자외선의 반사율이 높은 세라믹 재료로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 산화 알루미늄, 불화 마그네슘, 불화 칼슘, 불화 리튬, 불화 나트륨, 불화 바륨, 불화 랜턴, 불화 세륨, 산화 세륨, 산화 지르코늄, 산화 이트륨, 산화 티탄, 산화 마그네슘, 산화 칼슘의 어느 1종 이상의 입자로 구성될 수 있다.

이러한 방전용기(300)는 외부 전극(200)이 외측에 구비되는 외측관(301)과, 내부 전극(100)이 내측에 구비되는 내측관(302) 및 외측관(301)과 내측관(302)의 상단을 연결하는 상면(300a)과 외측관(301)과 내측관(302)의 하단을 연결하는 하면(300b)이 형성된 이중관 구조이며, 외측관(301)과 내측관(302) 사이에는 상기 외측관과 상기 내측관 및 상기 상면과 상기 하면으로 둘러싸인 방전영역(320)이 형성되어 전술한 방전가스가 봉입될 수 있다.

아울러 전술한 반사막(310)은 외측관(301)부터 상면(300a), 하면(300b)까지 연장되는 형태로 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 내측관(302)과 외측관(301) 사이에 방전영역(320)이 형성되므로 방전 효율이 향상되며, 이러한 방전영역(320)에서 방사되는 자외선이 외부로 방사되지 않고, 내측관(302)의 내측으로만 방사되도록 외측관(301)에 반사막(310)을 구비하여 자외선이 피처리물(10)에 집중될 수 있는 것이다. 이러한 반사막(310)은 외측관(301)의 내주면 전체 영역에 구비될 수 있다.

이때, 내측관(302)의 내측에는 방사된 자외선이 집중되는 집중조사영역(F)이 내측관(302)의 축 방향을 따라 일정 길이(y)로 형성되며, 내측관(302)에는 집중조사영역(F)을 벗어난 영역에만 반사막(310)이 구비될 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이, 외측관(301) 및 상면(300a)과 하면(300b)에 반사막(310)이 구비되어 자외선이 외부로 방사되지 않고, 상기한 집중조사영역(F)이 형성된 내측관(302)의 내측으로만 방사되도록 함으로써 자외선이 피처리물(10)에 집중되도록 함과 동시에 내측관(302)의 축 방향을 따라 일정 길이(y)에만 자외선이 집중 조사되도록 내측관(302)에도 반사막(310)을 구비하는 것이다.

이와 같이 내측관(302)의 내측에 자외선이 집중 조사되는 집중조사영역(F)을 형성하고, 이러한 집중조사영역(F)에 피처리물(10)을 위치시키면 표면개질 처리속도가 증가하여 처리시간을 단축시킬 수 있게 된다.

이때, 전술한 집중조사영역(F)은 처리하고자 하는 피처리물(10)의 길이(a)에 따라 상이한 길이(y)로 형성될 수 있다.

즉, 피처리물(10)의 크기와 자외선 램프의 크기를 상대적으로 비교하여 이에 대응되도록 집중조사영역(F)의 길이(y)를 형성함으로써 피처리물(10)의 크기가 달라지거나, 자외선 램프의 크기가 달라지는 경우에도 피처리물(10)에 더욱 효과적으로 자외선을 집중시킬 수 있게 되는 것이다.

이때, 집중조사영역(F)의 최대값은 내측관(302)의 축 방향 길이가 될 수 있다.

즉, 이와 같이 피처리물(10)의 크기와 자외선 램프의 크기에 대응되도록 집중조사영역(F)의 길이(y)를 형성하므로 피처리물(10)의 크기와 자외선 램프의 크기가 달라지는 경우에도 효과적인 표면개질 처리가 가능하게 된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프를 도시한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 반사막(310)은 외측관(301)에 구비되되, 외부 전극(200)을 벗어나는 영역에만 반사막(310)이 구비될 수도 있다.

즉, 외측관(301)의 전체 영역 중 외부 전극(200)이 배치되지 않은 영역에만 반사막(310)을 구비하는 것이다. 이때, 외부 전극(200)은 반사막(310)과 같이 자외선을 반사할 수 있는 재질로 형성될 수 있으며, 예를 들어 외부 전극(200)의 내면은 자외선을 반사할 수 있도록 경면 처리될 수 있다.

또한, 외부 전극(200)은 두께가 얇은 포일(foil) 형태이거나 메쉬 형태일 수 있으며, 외부 전극(200)은 방전을 일으키기 위한 도전성 재질이면 형태와 관계없이 사용 가능하나, 자외선을 내측으로 반사시켜 효율을 높이기 위해서는 통형 구조가 가장 적합하다.

이와 같이 구성할 경우 방전용기(300)에 반사막(310)을 코팅하는 공정이 단순화될 수 있으며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

이때, 반사막(310)은 외측관(301)의 외주면에 구비되되, 외부 전극(200)이 위치하는 영역에만 구비될 수 있다.

또는, 반사막(310)은 외측관(301)의 외주면 전체 영역에 구비될 수도 있다.

또한, 외부 전극(200)은 통전과 함께 자외선을 반사하도록 구성될 수 있다.

이때, 외부 전극(200)에는 방전용기(300)에서 방사된 자외선을 반사하는 반사막(310)이 추가로 구비될 수 있다. 이를 위해 외부 전극(200)의 내면에 반사막(310)을 직접 코팅하는 방식으로 반사막(310)을 구비할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프를 도시한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 함몰면이 형성된 방전용기(300)가 사용되는 경우에도 방전용기(300)의 외측관(301)의 전체 영역 및 내측관(302)의 일부 영역에 반사막(310)이 구비되는 것이 바람직하며, 내측관(302)에 집중조사영역(F)이 형성됨으로써 피처리물(10)에 효과적으로 자외선을 집중시킬 수 있다.

이때, 전술한 방전용기(300)는 진공 자외선을 방사하는 엑시머(Excimer) 램프일 수 있다. 진공 자외선(Vacuum Ultraviolet, VUV)은 자외선 중에서도 X선에 가까운 100nm 내지 200nm 파장을 가지는 자외선으로서, 가지고 있는 광자 에너지가 매우 높기 때문에 전술한 표면개질 처리공정이나 세정공정 또는 살균 등 다양한 적용분야에 사용이 가능하다.

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본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

10 : 피처리물 20 : 코팅액 주입기
30 : 코팅액을 담은 용기 100 : 내부 전극
110 : 투과홀 200 : 외부 전극
300 : 방전용기 301 : 외측관
302 : 내측관 303 : 배기관
310 : 반사막 320 : 방전영역
F : 집중조사영역

Claims (7)

1. 처리하고자 하는 피처리물이 내측에 배치되는 내부 전극;
   상기 내부 전극과 대향 배치되는 외부 전극; 및
   상기 외부 전극이 외측에 구비되는 외측관과, 상기 내부 전극이 내측에 구비되는 내측관과, 상기 외측관과 상기 내측관의 상단을 연결하는 상면과 상기 외측관과 상기 내측관의 하단을 연결하는 하면이 형성된 이중관 구조이며, 상기 내측관과 상기 외측관 사이에 자외선이 방사되는 방전부와 잔류 불순가스 혹은 점등 중 발생될 수 있는 불순 가스를 제거하는 게터부가 형성되는 방전용기;
   를 포함하되,
   상기 방전용기에는 방사된 자외선이 상기 피처리물에 집중되도록 자외선을 반사하는 반사막이 구비되며,
   상기 반사막은 상기 외측관과 상기 내측관 및 상기 상면과 상기 하면으로 둘러싸인 방전영역을 감싸도록 상기 외측관부터 상기 상면과 상기 하면을 거쳐 상기 내측관까지 연장 형성되고,
   상기 내측관의 내측에는 방사된 자외선이 집중되는 집중조사영역이 상기 내측관의 축 방향을 따라 일정 길이로 형성되도록 상기 내측관에는 상기 집중조사영역을 벗어난 영역에만 상기 반사막이 구비되되,
   상기 반사막은 상기 외측관에 구비되되, 상기 외부 전극을 벗어나는 영역에만 상기 반사막이 구비되고,
   상기 외부 전극에는 상기 방전용기에서 방사된 자외선을 반사하는 상기 반사막이 구비된 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 집중조사영역은 상기 피처리물의 길이에 따라 상이한 길이로 형성되는 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 방전용기는 진공 자외선을 방사하는 엑시머 램프인 임플란트 표면개질 처리용 자외선 램프.

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