KR200323722Y1

KR200323722Y1 - 치과 의자용 물 급수 장치

Info

Publication number: KR200323722Y1
Application number: KR20-2003-0016750U
Authority: KR
Inventors: 이용익
Original assignee: 주식회사 신흥
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2003-08-19

Abstract

본 고안은 타이머 방식으로 가글물의 급수량을 제어하는 한편, 가글물 급수가 완료된 후 스피툰에 급수되는 물의 양을 타이머 방식으로 제어하기 위한, 치과 의자용 물 급수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 고안은 치과 의자용 물 급수 장치에 있어서, 컵이 가글물 급수기(121)에 위치하고 있는지를 감지하기 위한 센서부(110); 상기 센서부로부터 컵 감지 신호가 전송된 경우 가변저항(CN4)의 저항값에 의해 설정된 시간 동안 가글물 급수기(121)를 통해 가글물을 급수하기 위한 가글물 급수부(120); 상기 가글물 급수부에서 급수 종료 신호가 전송된 경우 가변저항(VR1)의 저항값에 의해 설정된 시간 동안 스피툰물 급수기(132)를 통해 스피툰물을 급수하기 위한 스피툰물 급수부(130); 및 상기 각 부에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원부(140)를 포함하되, 상기 센서부(110)는, 컵 감지 센서를 통해 컵 감지 신호가 입력되면, 저항(R8)과 콘덴서(C6)의 병렬 회로를 통해 상기 신호의 전송 시간을 지연시키므로써 컵이 자리를 잡기전에 가글물이 급수되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

치과 의자용 물 급수 장치{Apparatus For Water Feeding For A Dental Chair Use}

본 고안은 물 급수 장치에 관한 것으로서, 특히 치과에서 사용되는 치료용 의자와 연결 또는 근접 배치되어 있어, 환자가 치료를 받는 도중 입을 헹구기 위해 필요한 물을 자동적으로 공급하는 한편 가글된 물을 배출하는 스피툰에 물을 자동적으로 공급하기 위한 치과 의자용 물 급수 장치에 관한 것이다.

일반적으로 치과에서 환자를 치료하는 경우 다양한 장비들과 함께 치료도중 사용자들이 입을 헹굴 수 있도록 물 급수 장치와 컵이 치료용 의자와 인접하여 구비되어 있다. 이때, 상기 물 급수 장치는 일일이 환자 또는 의사가 물을 공급하는 불편함을 없애기 위해 자동적으로 컵에 물을 급수할 수 있도록 구성되어 있다.

이러한 종래의 물 급수 장치의 일예로는 물의 저항치를 측정하여 컵에 공급되는 물의 양을 조절하는 것이 있으며, 그에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 1a 는 종래의 치과 의자용 물 급수 장치의 일실시예 외부 구성도이며, 도 1b 는 종래의 치과 의자용 물 급수 장치 중 가글물 급수기의 일실시예 구성도이며, 도 1c 는 종래의 치과 의자용 물 급수 장치에서 급수량을 조절하는 원리를 설명하기 위한 것으로써 물의 양이 적은 경우의 일예시도이고, 도 1d 는 종래의 치과 의자용 물 급수 장치에서 급수량을 조절하는 원리를 설명하기 위한 것으로써 물의 양이 많은 경우의 일예시도이다.

즉, 상기한 바와 같은 종래의 물의 저항치를 이용한 치과 의자용 물 급수 장치(10)는 입을 헹구기 위한 가글물을 급수하기 위한 가글물 급수기(11), 환자가 가글한 후 뱉은 물을 외부로 배출시키기 위한 스피툰(12) 및 상기 스피툰에 물을 공급하기 위한 스피툰물 급수기(13)를 포함하여 구성되어 있다.

이때, 상기 가글물 급수기(11)의 아랫쪽에는 발광부(적외선 발광 다이오드)가, 윗쪽에는 수광부(포토IC) 센서가 있어 컵의 유무를 감지한다. 즉, 컵이 없는 상태에서는 적외선 발광 다이오드(LED)에서 조사된 빛이 포토IC로 계속 수광되고있는 상태로서 이때에는 컵에 급수가 일어나지 않으며, 컵을 놓았을 때는 빛이 차단되어 전자변 밸브가 작동하고 컵 급수가 이루어지게 된다. 또한, 컵 급수가 끝나면 스피툰물 급수기(13)를 통해 스피툰에 물이 급수되도록 구성되어 있다.

한편, 컵에 급수되는 물의 양을 조절하기 위하여 상기와 같은 종래의 치과 의자용 물 급수 장치는 물의 저항값을 이용한다. 즉, 도 1b 에 도시된 바와 같이 가글물 급수기(11)의 헤드부분에 물줄기가 흘러나오는 부분을 2개소(A,B) 설치하고 상기 2개소(A,B) 부분에 미소 전류를 흘려주므로써 컵 내부에 차있는 물의 저항치를 측정하여 물의 저항치가 미리 설정된 값으로 되면 물의 급수를 정지하도록 하는 방법을 이용하고 있다.

즉, 도 1c 에 도시된 바와 같이 컵의 수량이 적은 경우에는 물기둥의 길이(저항의 길이)가 길어지므로 저항값이 크게 나타나며, 반대로 도 1d 에 도시된 바와 같이 컵의 수량이 많은 경우에는 물기둥의 길이(저항의 길이)가 짧아지므로 저항값이 작게 나타나는 것이다.

한편, 이론적으로 순수한 물은 전기가 통하지 않고, 무기산(Inorganic-acids), 염기(bases), 염류(salt) 등이 이온화되면 전도도(물 내에서 전기가 얼마나 통할 수 있는가를 측정하는 수치)가 좋은 물이되며, 따라서 이물질의 농도가 높으면 전도도가 높아지고 저항은 낮아진다. 물의 종류에 따른 비저항값과 전기전도도에 대한 정보를 아래의 [표 1]에 도시하였다.

물의 종류	비저항값( Ω·㎝ )	전기전도도(μS/㎝)
이론 순수	18-18.3M	0.0556-0.0546
순수(혼상순수장치)	1-18 M	1-0.056
순수(2상3탑형)	0.1-1M	10-1
시판 증류수	약 0.1-1M	10-1
수도물	약 0.004-0.15M	250-66.67

상기 [표 1]에서 알 수 있는 바와 같이 순수한 물에 가까울 수록 저항값이 커지게 되며, 따라서 물의 양에 따른 저항값의 차이가 미비해 진다. 이로 인해, 순수한 물 또는 정류된 물을 상기와 같은 종래의 치과 의자용 물 급수 장치에 이용하는 경우에 있어서는 컵에 물이 가득찬 경우와 없는 경우에 저항값의 차이를 인지할 수 없어 계속적으로 물을 공급하게 되어 물이 넘치게 된다는 문제점이 있다. 즉, 환경 오염 및 감염 방지 차원에서 병원에서는 정수된 물을 사용 하는 곳이 늘어 가고 있는 추세 이며, 이런 관계로 수질은 개선되지만, 물내부의 무기질 이라든가 각종 미네랄이 빠져 나가기 때문에 물 내부의 고유 저항치가 무한대가 되어 상기와 같이 물의 저항값을 이용하는 종래의 물 급수 장치로는 물의 양을 정확히 측정 할 수 없게 된다는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 치과 의자용 물 급수 장치는 물의 저항값을 측정하기 위한 마이크로프로세서를 요구할 뿐만 아니라 미세 전류를 공급하기 위한 장치를 필요로 하는 등 그 구성이 복잡하다는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 타이머 방식으로 가글물의 급수량을 제어하는 한편, 가글물 급수가 완료된 후 스피툰에 급수되는 물의 양을 타이머 방식으로 제어하기 위한, 치과 의자용 물 급수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a 는 종래의 치과 의자용 물 급수 장치의 일실시예 외부 구성도.

도 1b 는 종래의 치과 의자용 물 급수 장치 중 가글물 급수기의 일실시예 구성도.

도 1c 는 종래의 치과 의자용 물 급수 장치에서 급수량을 조절하는 원리를 설명하기 위한 것으로써 물의 양이 적은 경우의 일예시도.

도 1d 는 종래의 치과 의자용 물 급수 장치에서 급수량을 조절하는 원리를 설명하기 위한 것으로써 물의 양이 많은 경우의 일예시도.

도 2 는 본 고안에 따른 치과 의자용 물 공급 장치의 일실시예 외부 구성도.

도 3 은 본 고안에 따른 치과 의자용 물 공급 장치의 일실시예 내부 구성도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 치과 의자용 물 급수 장치에 있어서, 컵이 가글물 급수기(121)에 위치하고 있는지를 감지하기 위한 센서부(110); 상기 센서부로부터 컵 감지 신호가 전송된 경우 가변저항(CN4)의 저항값에 의해 설정된 시간 동안 가글물 급수기(121)를 통해 가글물을 급수하기 위한 가글물 급수부(120); 상기 가글물 급수부에서 급수 종료 신호가 전송된 경우 가변저항(VR1)의 저항값에 의해 설정된 시간 동안 스피툰물 급수기(132)를 통해 스피툰물을 급수하기 위한 스피툰물 급수부(130); 및 상기 각 부에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원부(140)를 포함하되, 상기 센서부(110)는, 컵 감지 센서를 통해 컵 감지 신호가 입력되면, 저항(R8)과 콘덴서(C6)의 병렬 회로를 통해 상기 신호의 전송 시간을 지연시키므로써 컵이 자리를 잡기전에 가글물이 급수되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 도 2 를 통해 본 고안에 따른 치과 의자용 물 급수 장치의 외부 구성도를 살펴본 후, 도 3 을 통해 본 고안에 따른 치과 의자용 물 급수 장치의 내부 구성을 살펴보도록 하겠다.

도 2 는 본 고안에 따른 치과 의자용 물 공급 장치의 일실시예 외부 구성도이며, 도 3 은 본 고안에 따른 치과 의자용 물 공급 장치의 일실시예 내부 구성도이다.

즉, 도 2 에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 치과 의자용 물 급수 장치의 외부는, 치과 치료를 받는 환자가 입안을 헹굴 수 있는 가글물을 공급하기 위한 가글물 급수기(121), 상기 가글물 급수기에 컵이 위치해 있는지를 감지하기 위한 컵 감지 센서(111), 가글한 물을 배수하기 위한 스피툰(131) 및 상기 스피툰에 물을 공급하여 가글한 물이 깨끗이 배수될 수 있도록 하기 위한 스피툰물 급수기(132)를 포함하여 구성되어 있다.

이때, 가글물 급수기(121)와 그 아랫부분에는 컵의 유무를 감지할 수 있는 컵 감지 센서(111)인 발광부(적외선 발광 다이오드)(이하, 가단히 "발광부"라 함)와 수광부(포토다이오드)(이하, 간단히 "수광부"라 함)가 있어 컵의 유무를 감지하게 된다.

예를 들어, 컵이 없는 상태에서는 발광부에서 조사된 빛이 수광부로 계속 수광되는 상태로 유지되며, 컵을 놓았을 때는 빛이 차단되는 것을 감지하여 전자변 밸브가 작동되므로써 가글물 급수기(121)를 통해 물이 급수 된다.

한편, 타이머에 의해 가글물 급수기(121)의 물 급수가 끝나면 바로 스피툰물 급수기(132)를 통해 스피툰(131)으로 물이 급수된다.

즉, 컵 및 스피툰에 급수되는 급수량은 도 3 에 도시된 가글물 급수부(120) 및 스피툰물 급수부(130)의 타이머(TA7326P, SA555) 동작에 의해 조절되는데 이러한 기능은, 타이머와 함께 설계된 저항과 콘덴서의 시상수에 의해 타이머 동작시간 내에서만 급수가 이루어 지도록한 것으로서 물의 저항치와 관계 없기 때문에 어떠한 종류의 물을 사용 하여도 급수량을 조절할 수 있게 된다.

한편, 이하에서는 도 3 을 참조하여 본 고안에 따른 치과 의자용 물 급수 장치의 내부 구성에 대하여 설명하겠다.

즉, 본 고안에 따른 치과 의자용 물 급수 장치는 컵이 가글물 급수기(121)에 위치하고 있는지를 감지하기 위한 센서부(110), 상기 센서부로부터 컵 감지 신호가 전송된 경우 기 설정된 시간 동안 가글물 급수기(121)를 통해 가글물을 급수하기 위한 가글물 급수부(120), 상기 가글물 급수부에서 급수 종료 신호가 전송된 경우 기 설정된 시간 동안 스피툰물 급수기(132)를 통해 스피툰물을 급수하기 위한 스피툰물 급수부(130) 및 상기 각 부(센서부, 가글물 급수부, 스피툰물 급수부)에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원부(140)를 포함하여 구성되어 있다.

먼저, 전원부(140)는 외부로 부터 교류(AC) 14V를 입력 받아 안정된 직류(DC) 12V로 변환하여 각 부(110, 120, 130)로 출력하는 기능을 수행한다.

다음으로 센서부(110)는, 가글물 급수기(121)와 그 아랫부분에 설치된 컵 감지 센서(111)에 전원을 공급 하는 한편, 상기 센서를 통해 감지된 컵 감지 신호를 가글물 급수부(120)에 전달하는 기능을 수행한다. 이때, 외부 전원 및 회로 내부 노이즈(noise)를 필터링(filtering) 하여 안정된 신호원을 가글물 급수부에 전달 해 준다. 상기 센서부(110)의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 3 에 도시된 내부 구성도에 있어서 센서부(110) 내의 CN2 콘넥터의 4번 PIN을 통해 컵 감지 신호가 입력 되면, 1차적으로 저항 R8과 콘덴서 C6이 감지된 신호를 시간 지연 시키게 된다. 이처럼 시간 지연을 시키는 이유는 컵을 감지하는 응답 속도를 늦추므로써, 컵이 정해진 자리까지 도달한 후 급수가 시작되도록 하기 위함이다. 즉, 지연시간이 없다면 컵이 미쳐 정해진 자리에 도달 하기도 전에 급수가 시작되므로써 물이 컵 밖으로 튀는 경우가 발생 할 수 있기 때문이다.

이 후, 인버터(INVERTER I.C)(4049)를 거쳐 신호 레벨(LEVEL)이 반전 되어 트랜지스터 Q1을 활성화 시켜 K3릴레이를 작동 시키게 된다. 그러면, K3릴레이의 접점부에 연결된 각종 신호원들은 다음 단계(가글물 급수부)로 신호를 전달해 주게 된다.

이때, 상기한 바와 같은 센서부(110)의 또 다른 특징은 주(MAIN) 전원 입력시의 전원 노이즈 문제이다. 즉, K3릴레이 접점부에 연결된 C8 콘덴서와 R12 저항은 아주 중요한 역할을 하는데, C8 콘덴서와 R12 저항이 없을경우, 주(MAIN) 전원의 OFF/ON시 콘덴서 C6의 방전에 의해 순간적으로 K3릴레이가 작동 되고, 이로인해 가글물 급수부(120)가 오작동되는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 본 고안에서는 이러한 현상을 방지 하기 위해, 콘덴서 C6에서 방전되는 신호원을 콘덴서 C8이 흡수할 수 있도록 구성하였다.

마찬 가지로 사이리스터(SCR, 실리콘 제어 정류기)(이하, 간단히 "SCR"이라 함)의 역할은 주(MAIN) 전원의 OFF/ON시 입력 전원이 가글물 급수부(120) 또는 스피툰물 급수부(130)로 전달 되지 않게 하는 역할을 한다. 왜냐 하면, 센서부(110)와 연결되어 있는 다음단의 가글물 급수부(120) 또는 스피툰물 급수부(130)의 타이머(TA7326P)와 타이머(SA555)는 펄스 전원만 들어 오게 되면 무조건 작동 하기 때문에 초기에 주(MAIN) 전원이 ON되는 경우 순간적으로 튀는 펄스 신호를 작동 신호로 인식해 버려 오동작을 일으킬 수 있기 때문이다.

다음으로 가글물 급수부(120)는, 상기 센서부(110)에서 컵 감지 신호를 전달 받아 컵 내부에 물을 흘려주는 기능을 수행하며, 이때 가변저항(CN4)(10K 가변 저항)의 저항값을 조절 하므로써 일정한 시간동안 흘리는 물의 양을 결정할 수 있게 된다. 한편, 타이머 동작에 의해 컵에 물급수가 끝나게 되면 스피툰물 급수부(130)의 작동 신호원을 발생 시켜 스피툰물 급수부(130)에 전달한다.

즉, 상기 센서부(110)에서 안전하게 흘러 들어온 신호를 타이머 회로( I.C)(TA7326P)의 1번 PIN에서 입력 받아 물급수를 시작하게 되며, 이때, 상기 타이머 회로(TA7326P)에 연결된 가변저항(CN4)(10K 가변 저항)의 저항값을 조절 하면, 조절된 저항값 만큼 상기 타이머 회로(TA7326P)의 6번 핀(PIN)의 출력 신호 레벨(LEVEL)은 그 상태를 계속 유지하게 된다. 한편, 상기 6번 핀(PIN)의 출력 신호는 인버터(INVERTER)(4049)를 통해 전압 레벨(LEVEL)이 바뀌어 트랜지스터 Q3를 활성화 시키게 되며, 상기 트랜지스터 Q3는 연계적으로 K2릴레이를 작동 시켜 물 급수를 하게 되는 것이다.

한편, K2 릴레이의 작동이 끝난 후 원위치 될때, 상기 스피툰물 급수부(130)의 타이머 회로(I.C)(SA555)를 구동시키는 신호가 발생되어 상기 타이머 회로(SA555)로 전송된다.

다음으로 스피툰물 급수부(130)는, 상기 가글물 급수부(120)에서 발생된 신호원에 의해 스프툰물 급수기(132)를 통해 스피툰물을 급수하는 기능을 수행한다. 이때, 가변저항(VR1)(500K 가변 저항)의 저항값을 조절하므로써 일정한 시간동안흘리는 물의 양을 결정할 수 있게 되며, 일정시간 경과 후 스피툰물 급수부(130)의 작동이 끝나게 되면 다시 컵 감지 준비 상태로 돌아가게 된다.

즉, 상기 가글물 급수부(120)에서 전달된 신호원을 타이머 회로(I.C)(SA555)의 8번 핀(PIN)이 입력 받으므로써 스피툰물 급수부(130)의 작동이 시작되며, 이때, 상기 타이머 회로(SA555)에 연결된 가변저항(VR1)(500K 가변 저항)의 저항값을 조절 하면, 조절된 저항값 만큼 상기 타이머 회로(SA555)의 3번 핀(PIN)의 출력 신호 레벨(LEVEL)은 그 상태를 계속 유지 하게 된다. 한편, 상기 3번 핀의 출력 신호는 트랜 지스터 Q2를 활성화 시키게 되며, Q2와 연결된 K1릴레이가 작동 되면서 스피툰 급수가 시작된다.

한편, 상기한 바와 같이 상기 타이머에서 기 설정된 시간만큼 스피툰물을 급수한 후에는 다시 컵 감지 준비 상태로 돌아가게 되며, 상기 센서부(110)의 컵 감지 센서(111)들은 컵이 놓여지는지를 감지하게 된다.

이상의 본 고안은 상기에서 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 고안의 취지와 범위에 포함된다.

상기한 바와 같은 본 고안은, 타이머 방식으로 컵에 물을 급수하므로써, 종래에 물의 저항값을 이용하여 컵에 급수하는 물의 양을 조절하는 물 급수 장치에서 발생할 수 있는 문제점을 해결할 수 있다는 우수한 효과가 있다. 즉, 불순물이 없는 순수한 물의 경우에는 저항값이 무한대에 가까우므로 컵에 물이 찬경우와 빈경우의 저항값 차이가 적어 저항값만으로는 물의 양을 조절할 수 없었으나, 본 고안에서는 타이머 방식을 이용하여 물의 양을 조절할 수 있게 되었다.

Claims

치과 의자용 물 급수 장치에 있어서,

컵이 가글물 급수기(121)에 위치하고 있는지를 감지하기 위한 센서부(110);

상기 센서부로부터 컵 감지 신호가 전송된 경우 가변저항(CN4)의 저항값에 의해 설정된 시간 동안 가글물 급수기(121)를 통해 가글물을 급수하기 위한 가글물 급수부(120);

상기 가글물 급수부에서 급수 종료 신호가 전송된 경우 가변저항(VR1)의 저항값에 의해 설정된 시간 동안 스피툰물 급수기(132)를 통해 스피툰물을 급수하기 위한 스피툰물 급수부(130); 및

상기 각 부에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원부(140)를 포함하되,

상기 센서부(110)는,

컵 감지 센서를 통해 컵 감지 신호가 입력되면, 저항(R8)과 콘덴서(C6)의 병렬 회로를 통해 상기 신호의 전송 시간을 지연시키므로써 컵이 자리를 잡기전에 가글물이 급수되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 치과 의자용 물 급수 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 센서부(110)는,

상기 컵 감지 센서를 통해 입력된 감지 신호에 의해 동작하는 릴레이(K3)의접점부에 저항(R12)과 콘덴서(C8)를 병렬연결시켜 두므로써, 주(Main) 전원의 온/오프시에 발생하는 방전 전류에 의해 상기 릴레이(K3)가 작동되어 상기 가글물 급수부(120)를 오동작 시키는 것을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 치과 의자용 물 급수 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 센서부(110)는,

상기 릴레이(K3)와 상기 가글물 급수부(120) 사이에 사이리스터(SCR)를 연결시켜 주므로써, 주(Main) 전원의 온/오프시에 입력 전원이 상기 가글물 급수부(120) 또는 스피툰물 급수부(130)로 전달 되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 치과 의자용 물 급수 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 가글물 급수부(120)는,

상기 센서부로부터 컵 감지 신호가 전송된 경우 가변저항(CN4)의 저항값에 의해 설정된 시간 동안 트랜지스터(Q3)를 활성화 시켜 릴레이(K2)를 작동시키므로써 가글물 급수기(121)를 통해 가글물을 급수하는 한편, 상기 릴레이(K2)의 작동이 끝나면 상기 스피툰물 급수부(130)의 타이머(SA555)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 치과 의자용 물 급수 장치.