KR20060034465A - 치과용수용 수관과 이를 이용한 치과용수 급수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과용수 급수장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 치과 용수 급수장치는 정수 및 살균처리된 물을 저장하고 일정한 압력으로 물을 배출하는 물탱크와 상기 물탱크로부터의 정수 및 살균 처리된 물을 최종단 의료기기를 포함한 적어도 하나 이상의 유니트체어에 공급하기 위한 수관을 구비하고, 상기 수관은 은나노 솔루션이 첨가된 것을 특징으로 한다.

Description

치과용수용 수관과 이를 이용한 치과용수 급수장치{Water Tube For Dental Water And Apparatus For Supplying Dental Water Using The Same}

도 1은 치과용 의료기기의 사용 예를 나타내는 도면이다.

도 2는 수관에서 세균이 침전되는 것을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 치과용수 급수장치 수관의 단면을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 치과용수 급수장치 수관의 제조과정을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 치과용수 급수장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 호스 4 : 에어관

6 : 금속 수관 8 : 프로펠러

9 : 치과용 의료기기 12, 14, 24, 26 : 수관

31 : 합성수지 펠릿 37 : 은나노 솔루션 혼합 펠릿

40 : 정수부 20 : 물탱크

22 : 오존 램프 28 : 볼탑

본 발명은 치과 용수 급수장치에 관한 것으로, 특히 살균력과 항균력을 높일 수 있는 치과 용수 급수장치에 관한 것이다.

치과용 의료기기에 공급되는 물은 치과용 유니트체어의 핸드피스에서 발생하는 열을 냉각하고 연마할 때 발생하는 가루와 찌꺼기를 제거하거나 구강 양치시에 이용되는 것으로, 위생과 청결이 중요하고, 특히 구강의 상처부위에 직접 닿게 되므로 항균효과와 살균효과의 중요성이 강조된다. 또한 오염된 치아나 환부에 핸드피스, 스케일러 등이 접촉되기 때문에 그 오염부위에 존재하는 각종 세균이 핸드피스, 스케일러 등의 치과용 의료기기에 연결된 호오스와 물탱크에 바이오필름(biofilm)을 형성하여 세균이 번식될 수 있을 뿐만 아니라 세균이 다른 환자에게 2차 감염의 문제점이 나타난다. 이러한 문제점을 자세히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 치과용 의료기기의 사용 예를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 합성수지로 된 호스(2)과 연결된 최종단 치과용 핸드피스(handpiece)는 치과용 의료기기(9)와, 물을 공급하기 위한 금속 수관(6)과, 고압의 공기를 분사하기 위한 에어(air)관(4)을 포함한다. 치과용 의료기기(9)와 에어관(4)은 프로펠러(8)를 통하여 연결된다. 프로펠러(8)는 에어관(4)을 통해 고압으로 분사되는 공기를 통하여 고속회전을 하게 되고 이에 따라 프로펠러(8)와 연결되어 회전력을 이용하는 드릴 등의 치과용 의료기기(9)가 회전하게 된다. 금속 수관(6)은 호스(2)내에 포함된 수관(도시하지 않음)과 연결되어 물을 분사하여 최종단 의료기기(9)가 고속으로 회전하면서 치아와 접촉하여 마찰로 인하여 발생하는 열을 식히게 된다.

환자의 구강을 진료시 분당 300,000회 이상으로 고속으로 회전하는 핸드피스로 인하여 구강내부로 물의 분사와 함께 강한 에어가 분출되고, 구강의 오염부위와 접촉한 물과 공기는 구강 밖으로 분출되면서 핸드피스에도 다시 접촉하게 된다. 이에 따라, 핸드피스를 통한 세균은 호스와 물탱크 내부에 다시 번식하고 바이오 필름을 형성하여 2차 감염의 문제가 심각해진다.

일반적인 치과용수 공급장치의 세균 번식률을 살펴보면 100,000~300,000 CFU/㎖ 정도로 정수된 음용수의 허용 기준치가 150 CFU/㎖ 인 것과 비교하면 문제의 심각성을 알 수 있다.

이처럼 치과용수 공급장치 내에서 세균이 번식하는 것은 최초 물탱크에 공급되는 물의 오염뿐만 아니라 치과용 의료기기를 통하여 수관내에 세균이 증식하는 문제가 더욱 심각하다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본인의 기 출원된 특허발명에 의해 다음과 같은 치과용수 공급장치가 제안된 바 있다.

종래의 제안된 치과용수 공급장치는 물탱크 내부에 오존 발생장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 오존은 불안정한 분자로서 20~30분 정도의 반감기를 가지 고 산소로 환원된다. 오존이 산소로 환원되는 속도는 환경이나 유속의 변화등 외부의 작용에 의해 더 가속화된다. 이처럼 오존이 산소로 환원되는 과정에서는 동시에 강한 살균작용도 일어나서 살균력을 가지게 된다.

최종단 의료기기에서 물의 사용이 지속적일 경우 오존이 산소로 환원되는 과정에서 발생하는 살균작용을 통하여 살균된 깨끗한 물이 공급될 수 있다. 반면에 최종단 의료기기에서 물을 사용하지 않게 되면 전체적인 수관 내부의 물은 정체된 상태이고 물탱크내에서 오존수로 변환된 물이라도 수관 내에서 정체되어 있으면 오존이 모두 산소로 환원되어 살균력을 상실하여 보통의 물이 된다. 이러한 현상은 특히, 야간이나 휴일처럼 장시간 물의 사용이 없을 경우 핸드피스를 통하여 유입된 세균이 바이오 필름을 형성하여 번식하게 되는 문제점이 있다.

이렇게 수관내에서 번식하는 세균은 특히 최종단 의료기기와 연결되는 수관에서 그 수가 많아진다. 이러한 이유를 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 물탱크와 연결되는 대구경의 수관(12)의 내경은 6mm~10mm 정도이고, 최종단 의료기기내의 수관(14)의 내경은 1~3mm 정도이다. 물이 대구경의 수관을 흐르다 최종단 의료기기내의 다수의 소구관의 수관으로 분기되면 관의 표면적이 늘어나므로 물과 배관표면과의 접촉기회가 많아진다. 이에 따라 대구경의 수관내에서 물에 따라 흘러다니던 유기물질(100)들은 최종단 의료기기내에 있는 소구경의 수관(14)벽에 쌓이고, 대구경의 수관(12)을 흐르다 축적되는 유기물질(100)들에 의해 형성되는 바이오필름(Biofilm)과 환자의 구강에 접촉되는 의료기기를 통하여 역감염되는 세균들이 더해져 최종단 의료기기내의 수관의 오염은 심해지 게 된다. 더구나 시간이 지날수록 증식되는 세균량이 증가하며, 계속적인 세균증식으로 인하여 세관 벽면의 바이오 필름 막이 점차 두꺼워지고, 관경이 점점 좁혀짐으로서 통수량이 급격히 감소하고, 바이오필름 덩어리들이 떨어져 나가면서 시술기구인 핸드피스의 미세한 세관을 막아 기구를 사용할 수 없게 하거나, 기구의 기능을 현저하게 감소기킬 뿐만 아니라, 떨어져 나간 바이오 필름은 환자의 구강으로 분사되기도 한다.

이처럼 수관이 오염되는 것을 방지하기 위해 정기적으로 약품을 사용하여 세척 및 소독을 하여야 하기 때문에 유지 관리에 노력 및 시간이 소모되고, 추가비용도 많이 든다. 또한, 약품을 사용하는 것은 제 2 의 침전물을 형성하여 또 다른 오염물질이 발생하기도 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 항시 살균력을 유지하여 세균의 번식을 막을 수 있는 치과용수 급수장치를 제공하는데 있다.

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 치과 용수 급수장치는 정수 및 살균처리된 물을 저장하고 일정한 압력으로 물을 배출하는 물탱크와, 상기 물탱크 내부에 설치된 오존발생장치와, 물탱크로부터 정수 및 살균 처리된 물을 최종단 의료기기를 포함한 적어도 하나 이상의 유니트체어에 공급하기 위한 수관을 구비하 며, 상기 수관은 은나노 솔루션을 첨가한 합성수지로 제조한 것을 특징으로 한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 치과용수 공급장치수관은 은나노 솔루션이 첨가된 합성수지를 사용한다. 은(銀)은 약 650종의 세균과 바이러스를 살균할 수 있고 은과 접촉해서 6분 이상 생존할 수 있는 세균은 없고, 또한 은이온은 세균의 증식을 막고 살균을 하여 이로 인해 발생되는 각종 냄새들을 근본적으로 차단하여 탈취기능을 발휘한다. 이처럼 은 이온은 강한 살균력과 탈취기능을 가지고 있어서 소량으로도 그 효과가 뛰어나다.

은이 첨가된 수관 내부에 물이 접촉되면 수관에 포함된 은 입자를 통해서 물 속에 존재하는 세균을 살균한다. 물과 수관과의 접촉을 통하여 살균되기 때문에 물이 정체되어 있을 경우에는 더욱 강한 살균력을 나타내게 된다. 또한, 은용액 솔루션의 첨가비율을 적다 하더라도 은나노 솔루션 합성수지를 제조하는 공정에서 은용액은 나노 사이즈의 아주 미세한 입자로 분포되기 때문에 실질적으로 물과의 접촉면이 넓어서 은에 의한 살균이 효과적으로 이루어진다.

다음은 이러한 수관을 성형하는 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4a를 참조하면, 수관인 호스를 제조하는 주 원료인 폴리에틸렌을 펠릿(pellet)(31)형태로 제조한다.

도 4b를 참조하면, 이렇게 준비된 폴리에틸렌 펠릿(31)을 은용액(33)에 함침시킨다.

도 4c를 참조하면, 이처럼 은 용액으로 함침시킨 폴리에틸렌 펠릿을 다시 가열하여 녹이면 은 용액과 폴리에틸렌이 혼합된 용액(35)이 된다.

도 4d를 참조하면, 은과 폴리에틸렌이 혼합된 용액을 다시 소성시켜서 펠릿(37) 형태로 만든다.

도 4e를 참조하면, 은나노 솔루션이 함유된 폴리에틸렌 펠릿을 다시 가열하여 용액(39)으로 만든다.

도 4f를 참조하면, 은과 폴리에틸렌이 혼합된 용액을 호스로 성형한다.

수관의 재질를 형성하는 과정에서 은 함량이 수ppm 이 되도록 첨가하여도 살균력을 가질 수 있지만, 그 효과를 증대시키기 위해서 은 함량이 100ppm 이상이 되도록 은 용액을 첨가한다. 실험적으로, 물이 수관에서 정체되어 있는 경우에는 은 용액 농도가 5ppm 정도가 되도록 은 용액이 첨가된 호스 내에서도 살균 효과를 나타내지만 물이 흐르는 경우 수관과의 접촉시간이 적어지므로 적절한 살균 효과를 위해 100~200ppm 정도의 농도가 되도록 은 용액을 첨가한다.

합성수지를 주재료로 한 수관인 경우 상기와 같은 방법으로 은나노 솔루션을 첨가하여 제조하지만, 핸드피스의 내부에 있는 수관은 주로 금속으로 되어 있다. 이러한 금속 수관의 경우에는 금속 표면에 은나노 솔루션을 표면처리하여 은 입자 금속수관 내벽에 골고루 분포토록 하여 살균효과를 얻을 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 치과용수 공급장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 치과 용수 급수장치는 원수를 정수하기 위한 정수부(40)와, 정수부(40)를 경유한 물을 보관하는 물탱크(20)와 물탱크(20) 내에 설치된 오존램프(22)와 물탱크와 연결된 대구경의 수관(24)과 대구경의 수관에서 분리되어 최종단 의료기기에 물을 공급하는 소구경의 수관(26)을 구비한다.

정수부(40)는 원수관으로부터 공급되는 원수에 함유된 각종 이물질, 녹찌꺼기, 부유물질이나 화학오염물질, 중금속, 이온, 세균 등을 제거하는 역할을 한다. 이를 위하여 정수부(40)는 세디먼트필터(41), 프리카본필터(42), 포스트카본필터(43), 멤브레인필터(44)와 티오알필터(45)를 구비한다.

세디먼트필터(41)는 부직포나 여과지 등으로 구성되어 원수에 함유된 각종 이물질, 녹찌꺼기, 부유물질을 제거한다. 카본필터(42,43)는 화학오염물질을 제거한다. 역삼투압필터(44)는 물(H₂O)만이 통과되고 그 물분자보다 큰 중금속, 세균, 이온물질을 차단하는 막(Membrane)을 이용하여 중금속, 세균, 이온 등을 막분리방식으로 제거하게 된다. 티오알필터(45)는 물속의 불쾌한 맛과 냄새를 제거하여 맛과 냄새가 제거된 정수를 식수용 냉/온수기에 공급한다.

물탱크(20)는 스테인레스(SUS)등으로 제작하고 내부는 핸드피스내부의 금속수관과 마찬가지로 은 나노 입자를 표면처리한다. 물탱크는 볼탑(28)과 오존램프(22)를 구비한다. 볼탑(28)은 부력이 발생되도록 내부에 공기가 주입되고 물탱크(20) 내의 수면 상에 부유한다. 이 볼탑(28)은 도시하지 않은 일측이 힌지로 연결 된 레버의 타측에 연결되며 물탱크 내의 수위에 따라 상하로 운동하여 도시하지 않은 물공급구 마개를 밀어 올리거나 내리게 된다. 물공급구 마개는 볼탑(34)의 상하운동에 연동하여 물공급구를 개폐한다.

오존램프(22)는 전원부(도시하지 않음)로부터의 전원에 의해 방전된다. 이 오존램프(22) 대신에 물을 전기분해한 다음, 방전을 이용하여 산소를 오존수로 변환하는 오존발생장치가 이용될 수 있다. 이 오존발생장치는 물탱크(20) 내에 저장된 물의 용존산소량이 높은 경우에 더 효과적이다.

오존수는 물탱크(20)와 연결된 대구경의 수관(24)과 대구경의 수관(24)에서 분리되는 소구경의 수관(26)을 경유하여 치과용 유니트체어에 공급된다. 오존은 산소로 환원되는 과정에서는 동시에 강한 산화작용도 일어나서 살균력을 가지게 된다. 최종단 의료기기에서 물의 사용이 지속적일 경우 오존이 산소로 환원되는 과정에서 발생하는 살균작용을 통하여 살균된 깨끗한 물이 공급될 수 있다. 반면에 최종단 의료기기에서 물을 사용하지 않게 되면 전체적인 물 배출관 내부의 물은 정체된 상태이고 물탱크(20)내에서 오존수로 변환된 물이라도 수관(24,26) 내에서 정체되어 있으면 오존이 모두 산소로 환원되어 살균력을 상실하여 보통의 물이 된다. 따라서, 야간이나 휴일등 물의 사용이 없을 경우 수관(24,26)의 살균력이 사라져서 세균이 번식하게 된다. 이러한 물탱크(20)와 치과용 유니트체어 사이에 설치된 수관(24,26)의 감염을 방지하기 위하여, 본 발명에 따른 치과 용수 급수장치의 수관(24,26)은 은 나노 솔루션이 첨가된 재질을 사용하여 제조된 호스를 사용한다. 은 나노 솔루션 첨가 호스는 도 4에서 설명한 방식으로 제조할 수 있고 기타 다른 방 법을 사용하여도 무방하다. 특히, 최종단 의료기기내에 포함된 금속 수관(6)은 금속 수관(6)의 내부에 은나노 표면처리를 사용하여 제조한다.

이러한 방식으로 호스를 제조하면 호스 속에 포함된 은 나노 솔루션에 의하여 물이 호스 내를 경유하여 흐르게 되면 은 나노입자가 용수과 접촉하여 살균력을 가지게 된다.

특히, 오존수가 은이 함유된 수관(24,26)을 경유할 경우 은 이온과 결합하여 산화은(Ag0)이나 과산화은(Ag₂O₂, Ag₄O₄)가 생성된다. 이러한 생성물질은 은 이온보다도 약 200배 이상되는 강한 살균력을 가지기 때문에 오존수와 은 이온을 단독으로 사용할 때보다 더욱 강한 살균력을 가진다.

이러한 방식을 이용하면, 야간이나 휴일등 물의 사용이 없어서 수관(24,26)내에서 물이 정체되어 있는 상태에서도 살균력을 유지할 수 있다. 따라서, 호스를 세척하기 위해 소비되는 시간과 추가비용도 절약할 수 있다.

이러한 은나노 함유 소재의 호스는 본원 출원인에 의해 기출원된 은 이온수 발생장치를 이용한 치과용수 공급장치(특허출원 2004-0061496)와 함께 사용하면 더욱 높은 살균효과와 항균효과를 가질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 치과용수 급수장치는 살균력을 항시 유지할 수 있는 수관을 사용하여 세균의 번식을 막아 청결하고 위생적인 물을 공급하 고, 치과진료시 환자로부터 오염되어 옮겨진 균이 의료용 기구를 통하여 다른 사람에게 2 차 감염되는 것을 막을 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. 치과용 유니트체어에 정수 및 살균처리된 물을 공급하는 치과용수용 수관에 있어서,

   상기 치과용 유니트체어에 연결되어 상기 정수 및 살균처리된 물을 상기 치과용 유니트체어에 공급하기 위한 수관을 구비하고;

   상기 수관은 은입자들이 첨가된 합성수지관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치과용수용 수관.
2. 치과용 유니트체어에 정수 및 살균처리된 물을 공급하는 치과용수용 수관에 있어서,

   상기 치과용 유니트체어의 최종단 의료기기 내에 설치되어 상기 정수 및 살균처리된 물을 상기 치과용 유니트체어에 공급하기 위한 수관을 구비하고;

   상기 수관은 상기 물과 접촉 가능한 내벽면에 은이 성막된 금속관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치과용수용 수관.
3. 치과용 유니트체어에 정수 및 살균처리된 물을 공급하는 치과용수용 수관을 가지는 치과용수 급수장치에 있어서,

   상기 수관에 오존수를 공급하기 위한 오존수 공급장치를 구비하고;

   상기 오존이 공급되는 상기 수관은 은 입자들이 첨가된 합성수지관으로 이루 어지는 것을 특징으로 하는 치과용수 급수장치.
4. 치과용 유니트체어에 정수 및 살균처리된 물을 공급하는 치과용수용 수관을 가지는 치과용수 급수장치에 있어서,

   상기 수관에 오존수를 공급하기 위한 오존수 공급장치를 구비하고;

   상기 수관은 상기 물과 접촉 가능한 내벽면에 은이 성막된 금속관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 치과용수용 급수장치.

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