KR20060122195A

KR20060122195A - 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기

Info

Publication number: KR20060122195A
Application number: KR1020050044248A
Authority: KR
Inventors: 이인환; 백승호; 제성호
Original assignee: 이인환
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2006-11-30

Abstract

본 발명은 치과 치료에 있어서 근관 내에 구타페르카(gutta-percha : 근관 충전용 고무)를 충전하기 위한 충전기에 관한 것으로서, 따라서 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 스위칭 회로를 이용하여 직류 전원을 공급하기 위한 소형 건전지를 이용하여도 작동이 가능한 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 직류전원이 제공되는 배터리가 내장된 본체; 상기 본체 전단부에 배치되며, 작동시 구타페르카를 가열 용융시키는 히터; 상기 히터의 전방으로 배치되며, 용융된 구타페르카가 배출되는 주입부; 상기 본체에 형성되며, 구타페르카를 장전하기 위한 장전부; 상기 장전부에 배치된 구타페르카를 주입부로 제공하는 주입부재; 상기 히터를 작동시키는 충전스위치; 및 상기 충전스위치와 직류전원에서 공급되는 전기 에너지를 고효율로 유지시키는 스위칭 회로를 포함하고, 열선의 온도 및 작동을 제어하도록 본체 내부에 구비되는 제어회로; 를 포함하는 완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전를 제공한다.

구타페르카, 핸드피스, 스위칭 회로, 근관

Description

완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기{Complete melting type wireless charger for endodontic treatment}

도1은 종래기술에 따른 완전가열식 근관 치료용 충전기의 일 실시예 구성을 도시한 구성도.

도2a는 도1의 핸드피스부를 나타낸 사시도.

도2b는 도2a의 핸드피스부의 내부에서 용융된 구타페르카를 밀어 치구 근관을 충전하는 피스톤을 나타낸 평면도.

도3a는 종래의 완전가열식 근관 치료용 충전기에서 주입부의 일실시예를 나타낸 개략적인 분해도.

도3b 종래의 완전가열식 근관 치료용 충전기에서 주입부의 다른 실시예를 나타낸 개략적인 분해도.

도4a은 본 발명에 따른 완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기의 일 실시예 구성을 나타낸 측면도.

도4b는 도4a의 평면도.

도5는 히터와 온도감지부를 나타낸 개략도.

도6a는 도4a의 구타페르카 장전부와 주입부의 일실시예를 나타낸 평단면도.

도6b는 도4a에서 주입부의 다른 실시예로서 회전가능하게 장착되고, 소정각도로 굽은 상태의 니들부를 포함하는 주입부를 나타낸 개략적인 부분 단면도이다.

도7는 본 발명에 따른 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기에 단열 기능 향상을 위한 단열홀을 본체에 형성한 상태를 도시한 정단면도.

도8은 본 발명의 전원 공급부의 효율을 극대화하기 위한 스위칭 회로를 도시한 개략도.

도9은 도8의 스위칭 회로에 의한 소모 전류와 발열체 온도의 관계를 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

112 : 작동스위치 113 : 디스플레이부

120 : 본체 124 : 주입부

123 : 히터 127 : 장전홀

129 : 전선 130 : 피스톤

300 : 스위칭 회로 301, 302 : 스위치

310 : 인덕터 320 : 저항

본 발명은 치과 치료에 있어서 근관 내에 구타페르카(gutta-percha : 근관 충전용 고무)를 충전하기 위한 충전기에 관한 것으로서, 특히 스위칭 회로를 이용하여 고 효율로 열선을 가열함에 따라 외부의 전원 공급없이 소형 배터리로 작동되고, 무선형의 핸드피스로 이루어져 사용이 매우 편리한 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기에 관한 것이다.

일반적으로, 치과병원에서 충치를 치료하는 방법으로는 치아의 썩은 부위를 천공기구를 이용하여 제거하고, 치수가 손상된 경우는 손상되거나 오염된 치수를 제거한 후 치료 부위인 근관에 충전재(근관충전용 시멘트 또는 sealer)를 채워 넣어 밀폐시킨 상태에서 보철하는 방법을 이용하고 있다. 이와 같이 근관을 충전할 때는 그 충전재가 근관에 침투하여 이를 완전히 폐쇄할 수 있도록 보조하는 임시충전물로서 구타페르카 콘을 이용하게 되는데, 이는 천연의 식물성 추출물로서 상온에서는 반고체 상태이나 압을 가하거나 열을 가하여 고형화된 고무의 형태로 제공된다. 이것을 보통 화이트 구타페르카(White Gutta-Percha)라 부른다.

여기에 산화아연, 황산바륨, 왁스, 색소 등을 넣고 롤이나 믹서기 등에서 조합을 하여 판상으로 뽑아낸 후 이것을 절단하여 각 사이즈 별로 원추형의 모양으로 만들게 된다. 이렇게 만들어진 구타페르카 콘은 근관치료에 오늘날 가장 많이 사용되는 재료로서 치근단에 대한 독성이 거의 없어 생체에 가장 적합한 것으로 알려져 있다. 현재 시판되고 있는 구타페르카 콘은 규격화된 콘(standardized cone)과 보조 콘(accessory cone)으로 되어 있는데, 규격화된 콘은 치과용 천공기구(file)와 동일한 형태로 만들어져 있다.

신경 치료시에는 천공기구로 치수 감염부를 천공하여 감염된 신경조직 등을 제거한 후 근관에 더이상 감염원이 생기지 않도록 근관벽에 충전재를 도포하고 상기 근관에 적합한 사이즈의 구타페르카 콘을 삽입하여 상기 충전재를 주근관 및 부근관에 고정시킨다. 이때 상기 구타페르카 콘이 근관벽 및 근첨 측으로 완전히 밀착되도록 하는 것이 중요하다.

이렇게 해서 근관이 충전되면 X-선 촬영을 통해 충전상태를 확인한 후 상기 구타페르카 콘을 제거하며, 구타페르카 콘의 제거에는 불에 달군 엑스커베이터(excavator) 및 불에 달군 치수용 플러거(endodontic plugger) 또는 불에 달군 스프레더 등이 사용된다.

본 발명은 이러한 치과 치료 과정중 구타페르카 콘을 도포하여 근관벽에 완전히 밀착시키는 구타페르카 충전기에 관한 것이며, 특히, 구타페르카 콘을 완전히 가열한 후 충전하여 구타페르카 콘의 낭비가 거의 없고 근관 내부가 말끔히 충전될 수 있는 완전가열 방식의 충전기에 관한 것이다. 이는 Obtura Spartan 사의 제품 Obtura II와 관련되어 설명될 수 있다. 통상적으로 근관 치료는 Analytic 사의 제품 System B와 같은 백 필러용 충전기를 사용하여 근관의 1/3가량을 충전한 후 Obtura Spartan 사의 제품 Obtura II와 같은 완전 가열식 충전기를 근관의 나머지를 충전함으로써 근관 내의 구타페르카를 충전하는 방법을 사용하고 있다.

일반적으로 구타페르카로 충전하기 위한 완전 가열 방식의 충전기는 핸드피스 부분과 이에 전원을 공급하는 전원부와 핸드피스부를 제어하는 제어부를 구비하는 콘트롤 박스로 이루어진다. 즉, 치료를 하기 위해 의사가 잡는 핸드피스 부분과 콘트롤 박스가 별개로 구비되어 있으며, 이는 케이블로 연결된다.

이하, 도1 내지 도3b를 참조하여 종래기술에 따른 완전가열식 근관 치료용 충전기를 설명한다. 도1은 종래기술에 따른 완전가열식 근관 치료용 충전기의 일 실시예 구성을 나타낸 구성도이고, 도2a는 도1의 핸드피스부를 나타낸 사시도이며, 도2b는 도2a의 핸드피스부의 내부에서 용융된 구타페르카를 밀어 치구 근관을 충전하는 피스톤을 나타낸 평면도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 종래기술에 따른 구타페르카 충전기는 전원 스위치(11), 제어판넬(12) 및 작동상태를 표시하는 디스플레이부(13)를 포함하는 콘트롤 박스(10); 및 파지부(21)와 구타페르카에 열을 공급하여 용융시키는 열선(25)와 용융된 구타페르카를 근관에 충전하는 주사바늘 형태의 주입부(24)와 상기 주입부로 용융된 구타페르카를 공급하는 피스톤(30)과 상기 피스톤을 구동하는 충전스위치(22)로 이루어진 핸드피스부(20)를 포함한다.

상기 콘트롤 박스(10)와 핸드피스부(20)는 케이블(40)로 연결되며, 상기 핸드피스부(20)에 필요한 전원이 상기 케이블을 통해 공급된다.

그리고 상기 주입부(24)에는 주입부의 온도를 감지하는 온도센서(26)가 구비된다. 상기 온도센서로는 일 예로 온도에 따라 저항값이 달라지는 백금을 이용하여 백금의 저항값을 측정함으로써 온도를 측정하는 백금형 센서등이 사용되기도 한다.

도2a에 도시된 바와 같이, 상기 충전기의 핸드피스(20) 상부에는 소정 크기로 규격화 되어 제공되는 근관 치료용 구타페르카를 주입부 상류측에 장전할 수 있는 장전홀(27)이 구비되며, 도2b의 피스톤은 상기 장전홀(27) 후측에 구비되어, 시 술자가 충전스위치(22)를 누르면 피스톤의 전단부(33)이 전진하여 장전된 구타페르카를 밀게되고, 구타페르카는 열선을 지나면서 용융되며 주입부(24)를 통해 용융된 상태로 근관으로 주입되게 된다.

다음으로 도3a는 종래의 완전가열식 근관 치료용 충전기에서 주입부의 일실시예를 나타낸 개략적인 분해도이고, 도3b 종래의 완전가열식 근관 치료용 충전기에서 주입부의 다른 실시예를 나타낸 개략적인 분해도이다. 도3a에 나타난 바와 같이, 상기 주입부(24)는 니들부(needle)(24a) 및 캡(24b)로 이루어지고, 상기 니들부(24a)는 캡(24b)에 의해 본체에 고정된다.

그러나 일반적으로 시술자는 니들부를 벤딩하여 사용하는데, 상술된 바와 같이 주입부가 이루어질 경우 벤딩부분을 반대방향으로 작업할 때에는 니들부를 다시 반대방향으로 구부리거나 캡을 풀어서 니들부를 반대로 돌린 후 다시 캡으로 고정시켜야 한다. 이때 본체 및 니들부의 온도는 약 200°로서 회전작업이 용이하지 않고, 니들부를 수차례 반대반향으로 구부리면 니들부(24a)의 파이프 두께가 얇기 때문에 쉽게 파손될 우려가 있다. 이에 더하여 밀봉기구를 구비하지 못함에 따라 충진제가 누수될 수 있다.

또한 종래의 주입부의 다른 실시예로서, 도3b에 나타낸 바와 같이 상기 주입부(24)는 캡(24b)의 일단에 니들부(24a)가 용접되어 이루어진다. 그러나 이와같이 이루어질 경우 상기 니들부(24a)는 캡에 고정되기 때문에 벤딩된 니들부(24a)를 반대방향으로 돌리기 위해선 반드시 반대방향으로 꺽어야 하고, 이럴 경우 쉽게 파손될 우려가 있다.

상기와 같은 종래기술에 따른 근관 치료용 구타페르카 충전기는 콘트롤 박스(10)와 핸드피스부(20)가 별개로 이루어져 휴대와 이동이 불편하고, 열선 감지를 위한 온도 센서를 별도로 구비시키기 때문에 제조 단가가 높고 제조과정이 복잡해지는 문제점이 있었다.

그리고 콘트롤 박스와 핸드피스를 연결하는 케이블이 비틀림, 구부러짐 또는 단선등에 의하여 오작동이 나거나 고장날 수 있는 문제점이 있었으며, 케이블에 의해 핸드피스부의 이동 반경이 정해지기 때문에 시술범위가 제한되고, 케이블에 의해 시술시 시야가 제한되는 문제점이 있었다.

또한, 콘트롤 박스와 핸드피스부가 별도로 구비됨에 따라 시술시 별도로 콘트롤 박스를 조작해야 되기 때문에 시술의 집중력을 저하시킬 수 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 스위칭 회로를 이용하여 직류 전원을 공급하기 위한 소형 건전지를 이용하여도 작동이 가능한 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 주입부의 니들부를 회전가능하도록 장착하고, 본체와의 결합부에 개스킷(gasket)이 장착됨에 따라 충진제의 누수가 방지되고, 한번 밴딩하고 시술자가 방향을 바꿔사용할 경우 니들부를 다시 구부릴 필요없이 니들부를 회전시켜 사용가능한 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 직류전원이 제공되는 배터리가 내장된 본체; 상기 본체 전단부에 배치되며, 작동시 구타페르카를 가열 용융시키는 히터; 상기 히터의 전방으로 배치되며, 용융된 구타페르카가 배출되는 주입부; 상기 본체에 형성되며, 구타페르카를 장전하기 위한 장전부; 상기 장전부에 배치된 구타페르카를 주입부로 제공하는 주입부재; 상기 히터를 작동시키는 충전스위치; 및 상기 충전스위치와 직류전원에서 공급되는 전기 에너지를 고효율로 유지시키는 스위칭 회로를 포함하고, 열선의 온도 및 작동을 제어하도록 본체 내부에 구비되는 제어회로; 를 포함하는 완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기를 제공한다.

상기 본체에는 하측으로 연장되어 시술자가 움켜 쥘 수 있도록 파지부가 형성되며, 상기 충전스위치는 파지부 전방에 형성되어 시술자가 손가락으로 쉽게 조작할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 장전부는 상기 본체에 형성되는 장전홀로 이루어지며, 상기 주입부재의 전단부는 상기 장전홀의 후방에 배치되며, 충전스위치를 누를 경우 상기 전단부는 구타페르카를 밀면서 장전홀를 관통하고 전방으로 이동하는 피스톤으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 본체에는 작동상태를 설정하는 작동상태 설정버튼과 디스플레이부가 일체로 구비되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 히터는 이종금속으로 된 히터베이스와, 상기 히터베이스의 한 금속상에 생기며 상기 히터 베이스에 사용된 금속들과는 다른 종류의 금속으로 이루어지는 열선과, 상기 열선의 온도를 측정하는 온도 측정장치를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 온도 측정장치는 열적으로 고립된 온도검출부와, 상기 온도검출부와 열선을 연결하는 전선과, 상기 전선의 열기전력을 측정하여 히터의 온도를 계산하는 회로를 포함할 수 있다.

이때, 상기 전선은 열선의 일단에 연결되는 제1전선과 열선의 타단에 연결되는 제2전선으로 이루어지되, 상기 제1전선은 열선과 동일한 종류의 금속으로 이루어지고, 상기 제2전선은 상기 제1전선과는 다른 종류의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 제1전선은 열선보다 전기 저항이 현저히 낮고, 상기 제2전선은 상기 제1전선보다 상대적인 열기전력이 낮은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 열선과 제1전선은 니켈로 이루어지며, 상기 제2전선은 구리로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 열선은 0.2Ω 내지 1.0Ω의 저항값을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체는 시술자가 파지하는 파지부에 열이 전달되지 않도록 절연체로 이루어질 수 있으며, 상기 본체에는 단열을 위한 단열홀이 구비될 수 있다.

또한, 상기 스위칭 회로는 두개의 스위치가 교번적으로 개방 및 접속을 반복하도록 제어되고, 하나의 스위치와 병렬로 인덕터가 연결되고, 상기 인덕터와 직렬로 저항이 연결된 구조인 동기형 버크 컨버터 스위칭 회로가 사용되는 것이 바람직 하다.

이때 상기 저항은 정온도 계수를 갖는 소자로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 배터리는 충전식 배터리인 것이 바람직하다.

이하, 도4a 내지 도8을 참조하여 본 발명에 따른 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기의 일 실시예 구성을 설명한다.

도4a는 본 발명에 따른 완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기의 일 실시예 구성을 도시한 측면도이고, 도4b는 도4a의 평면도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기는 본체(120), 히터(123), 주입부(125), 장전부(127), 주입부재(130); 충전스위치(122); 및 제어회로(미도시)를 포함하여 이루어진다.

상기 본체(120)의 내부에는 직류전원이 제공되는 전원공급부가 형성되고, 하측으로 연장되는 파지부(121)가 형성되고, 상기 파지부(121) 전방에 형성되어 시술자가 손가락으로 조작할 수 있는 충전스위치(122)가 형성되고, 소정위치에 작동상태를 설정하는 작동상태 설정버튼(112)과, 기기의 상태를 나타내는 디스플레이부(113)가 형성된다. 또한 상기 본체(120)에는 구타페르카를 장전하기 위한 장전부로서 장전홀(127)이 형성되고, 구타페르카의 장전 및 주입부로의 이송을 원활하게 하기 위해 본체의 상단부에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 주입부재(130)는 장전된 구타페르카를 주입부로 이송시키기 위한 것으로, 상기 충전스위치(122)의 작동에 의해 장전된 구타페르카를 밀도록 이동되는 피스톤(130)으로 이루어진다.

이하 도면을 참조로 본원발명에 따른 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기의 각 구성요소와 이들의 작용효과에 대하여 상세히 설명한다.

도5는 히터와 온도감지부를 도시한 개략도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 히터(123)는 이종금속으로 된 히터베이스(123a, 123b)와, 상기 히터베이스의 한 금속상에 감기며, 상기 히터베이스(123a, 123b)에 사용된 금속들과는 다른 종류의 금속으로 이루어지는 열선(123c)을 포함한다.

상기 열선(123c)는 온도검출부(128) 및 전선(129a, 129b)과 연결되고, 상기 온도검출부(128)는 상온으로 유지되며, 열선(123c)은 히터와 가열된 구타페르카의 온도와 같게 된다. 이에 따라, 상기 열선(123c)과 온도검출부(128)는 온도차가 발생하며, 제에백 효과(Seebek Effect)에 의해 접점인 P1, P2 사이에 열기전력이 발생하며, 전류가 흐르게 된다. 이러한 열기전력은 온도에 비례하기 때문에, 상기 전선(129a, 129b)에 전류를 흐르게 하는 열기전력을 측정하여 히터의 온도를 검출해 낼 수 있다. 따라서, 별도의 센서를 부착하지 않고 열선의 온도를 감지할 수 있다.

그리고 상기 전선은 열선(123c)의 일단에 연결되는 제1전선(129a)과 열선(123c)의 타단에 연결되는 제2전선(129b)으로 이루어진다. 상기 제1전선(129a)은 열선(123c)과 동일한 종류의 금속으로 이루어지되, 전기저항은 열선보다 현저히 낮으며, 상기 제2전선(129b)는 제1전선(129a)보다는 열기전력이 높은 다른종류의 금속으로 이루어진다. 본 실시예에서, 상기 제1전선(129a)은 니켈(백금기준 열기전력 : -1.43mV/100℃)로 이루어지며, 제2전선(129b)은 구리(백금기준 열기전력 : 0.75mV/100℃)로 이루어진다. 이와 같이 두 전선을 이종금속으로 구현하는 것은 열 기전력을 측정하는 전선이 역직렬로 접속되지 않도록 하여 열기전력 측정에 의한 온도검출이 가능하게 하기 위함이다.

다음으로 도6a는 도4a의 구타페르카 장전부와 주입부를 도시한 평단면도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 주입부(124)는 히터(123)의 일단으로 연결되고, 히터(123)는 본체(120) 내부의 구타페르카 통로(102)에 연결되어 있다. 그리고 상기 장전홀(127)을 통하여 장전되는 구타페르카(101)는 충전스위치(122)의 조작에 연동되는 피스톤(130)에 의해 전방으로 밀리게 된다. 이때 상기 구타페르카(101)는 통로(102) 및 히터(123)를 통해 주입부(124)로 이송되며, 고형의 구타페르카는 히터(123)에 의해 용융됨에 따라 주입부로는 용융된 상태의 구타페르카가 제공된다. 이때 상기 구타페르카(101)는 히터에 의해 용융되나, 장전되는 후방은 비교적 고형으로 유지됨에 따라 피스톤(130)에 의해 쉽게 밀리게 된다.

이와 같은 상기 충전스위치(122)의 조작에 의한 피스톤(130)의 연동작용은 기계, 전자장치에의해 다양하게 구현될 수 있으며, 이는 본 발명의 당업자에의해 용이하게 구현될 수 있다.

도6b는 도4a에서 주입부의 다른 실시예로서 회전가능하게 장착되고, 소정각도로 굽은 상태의 니들부를 포함하는 주입부를 나타낸 개략적인 평단면도이다. 도면에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기의 주입부(124)는 니들부(124a), 주입부바디(124b), 나사결합부(124c), 구타페르카입구(124d) 및 밀봉부재(124e)를 포함한다.

상기 니들부(124a)는 용융된 구타페르카를 원하는 위치로 방출시키기 위한 것으로 시술자의 보다 편리한 작업을 위해 소정각도로 벤딩되어 있다. 그리고 상기 니들부(124a)는 동합금 또는 SUS와 결합되는 은합금파이프로 이루어진다. 또한 니들부(124a)의 결합부위인 일단은 직경 약0.9㎜로 형성되고, 치과치료에 용이하도록 타단은 테이퍼되어 약 0.5㎜-0.9㎜로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 니들부(124a)는 주입부바디(124b)에 회전가능하도록 결합되기 위해, 일단에는 니들부의 직경보다 큰 구형결합부(124f)가 형성되고, 주입부바디(124b)에는 상기 구형결합부(124f)에 대응되는 홈이 형성된다. 그리고 상기 니들부(124a)의 구형결합부(124f)는 주입부바디(124b)의 홈에 소정의 공극을 가지고 끼움결함됨에 따라 360°회전이 가능할 뿐만 아니라, 헐거움 없이 시술자가 원하는 치료를 할 수 있다.

또한 상기 주입부바디(124b)는 본체와의 결합이 용이하도록 6각봉으로 형성되고, 상기 밀봉부재(124e)는 고온의 구타페르카가 누설되는 것을 방지하기 위한 것으로 고열에 강한 게스킷으로 형성되고, 상기 나사결합부(124c)의 전방으로 구비된다.

이와같이 이루어짐에 따라 히터에 의해 용융된 고온의 구타페르카는 구타페르카입구(124d)를 통해 주입부(124)로 유입되고, 상기 게스킷(124e)에 의해 누설되는 것이 방지되며 니들부(124a)를 통해 원하는 곳으로 방출이 가능하고, 시술자가 니들부 벤딩방향의 반대방향으로 사용할 경우, 니들부(124a)를 원하는 각도로 회전시켜 간편하게 사용할 수 있다.

도7는 본 발명에 따른 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기에 단열기능 향상을 위한 단열홀을 본체에 형성한 상태를 도시한 정단면도이다.

본 실시예는 시술자가 파지하는 파지부(121)에 열이 쉽게 전달되지 않도록 본체(120)는 절연체로 이루어지고, 단열을 위하여 도면에 나타낸 바와 같이 상기 본체(120) 내부에 단열홀(140)이 형성되어 시술자에게 열이 전달되는 것을 방지한다. 즉, 열이 시술자에게 열이 전달되면, 시술자의 실수를 유발할 수 있고, 이러한 상황은 환자에게 매우 위험한 상황이기 때문에, 단열홀과 같은 단열구조가 매우 중요하다. 또한, 무선 장비의 고효율을 유지하여 열손실을 줄이는 단열구조는 매우 중요한 것이다.

도8은 본 발명의 전원 공급부의 효율을 극대화하기 위한 스위칭 회로를 도시한 개략도이다.

도8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 직류 전원을 사용하여 장비를 무선화하였으며, 이를 위하여 동기형 버크 컨버터 스위칭회로(300)를 사용한다.

즉, 두개의 스위치(301, 302)가 교번적으로 개방 및 접속을 반복하도록 제어되고, 하나의 스위치(302)에 병렬로 인턱터(310)가 연결되고, 상기 인덕터(310)에 직렬로 저항(320)이 연결된다.

상기 저항(320)은 열선으로 사용될 수 있으며, 정온도 계수를 갖는 소자(PTC : positive temperature coefficient)로 이루어진다.

도9은 도8의 스위칭 회로에 의한 소모 전류와 발열체 온도의 관계를 도시한 그래프이다.

도9의 그래프는 상기 저항(320)이 정온도 계수를 갖는 소자인 경우의 시간에 따른 소모 전류와 발열체 온도와의 관계를 도시한 것이다.

즉, 발열체로서 정온도 계수를 갖는 소자를 사용함으로써, 소모전류를 줄일 수 있어 본 발명과 같이 고효율을 요하는 무선형 기기에 사용되기에 적합하다.

또한, 본 실시예에서 상기 배터리는 충전식으로 이루어진다. 따라서, 시술시에 배터리가 부족하여 치료를 중단하는 것을 방지하도록 매번 충전할 수 있으며, 건전지를 매번 갈아 끼워야 하는 번거로움을 제거할 수 있다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 작용효과를 설명한다.

본 발명은 콘트롤 박스를 핸드피스 기기 내에 모두 내장시킴으로써, 별도의 전원 공급원 없이 무선형으로 구현되며, 시술자의 사용상 편이를 극대화 시킨 것이다.

따라서, 직류전원으로 고 효율의 열공급을 수행할 수 있도록 스위칭 회로를 사용한다. 즉, 스위칭 회로가 없이 히터의 발열체가 소정 전압을 갖는 전원에 직접 연결되는 경우, 발열체의 저항값이 매우 작기 때문에 전류의 크기가 매우 커진다. 따라서, 히터에 흐르는 전류가 전지의 허용전류보다 크게 될 수 있고, 전류가 커짐에 따라 효율이 낮아지고 소모전력이 커지게 됨으로 배터리의 사용시간이 짧아 지고 심지어 사용이 불가능해 질 수도 있다. 그러나, 본 발명과 같이 스위칭 회로를 사용하면, 전류가 흐르는 시간, 즉, 전류 제한 시간을 조절할 수 있어서 에너지를 축적할 수 있게 된다. 즉, 스위칭 회로의 인덕터에 전기 에너지가 축적되는 것이다. 이에 의해 배터리 효율이 증가되며, 사용시간을 증대시킬 수 있다.

실제로 실험을 통하여, 0.2Ω의 열선을 내부저항이 0.08Ω인 3.7V의 직류전원에 직접 연결한 결과, 14A의 전류가 흘러, 허용전류 6A를 현저히 초과하여 사용 이 불가능 하였으며, 소모시간이 약4분 정도로 매우 짧으며, 발열체의 온도가 증가하였다. 그러나, 본원 발명과 같이 동기식 버크 컨버터 스위칭 회로를 이용한 경우에는 도7의 그래프에서 알 수 있듯이 초기 전류는 많이 소모되지만, 전류가 감소하며, 1.7A 정도로 유지되었으며, 배터리의 연속사용시간은 1시간 이상이 되었다. 또한, 열선의 온도도 일정하게 유지할 수 있었다.

이와 같이, 고효율을 구현하는 스위칭 회로를 이용하여 소형의 배터리로 무선형의 근관치료용 구타페르카 충전기를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 디스플레이부(113)와 작동상태 설정버튼(112) 등의 제어부가 본체(120)에 모두 설치되기 때문에, 시술자가 시술에 집중할 수 있으며, 장비의 휴대와 이동이 편리해진다.

또한, 이종 금속을 이용하여 열기전력을 측정함으로써, 열선의 온도를 측정할 수 있어서, 별도의 온도 감지 센서를 부가할 필요가 없어서 제작이 간단하고 생산 비용을 감소시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 스위칭 회로와 정온도 계수를 갖는 열 선을 이용하여 직류 전원을 이용하여 고효율로 열선을 가열할 수 있기 때문에 무선형의 구타페르카 충전기를 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 구타페르카 충전기를 무선을 제작함으로써 시술시 시술자의 편리성을 극대화할 수 있는 또 다른 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 열선의 온도를 이종금속의 열 기전력을 측정하여 감지하는 방식을 사용함으로서, 별도의 센서를 구비시킬 필요가 없게 때문에 제작과정을 단순화하고 생산비용을 감소시킬 수 있는 또 다른 효과가 있다.

Claims

직류전원이 제공되는 배터리가 내장된 본체;

상기 본체 전단부에 배치되며, 작동시 구타페르카를 가열 용융시키는 히터;

상기 히터의 전방으로 배치되며, 용융된 구타페르카가 배출되는 주입부;

상기 본체에 형성되며, 구타페르카를 장전하기 위한 장전부;

상기 장전부에 배치된 구타페르카를 주입부로 제공하는 주입부재;

상기 히터를 작동시키는 충전스위치; 및

상기 충전스위치와 직류전원에서 공급되는 전기 에너지를 고효율로 유지시키는 스위칭 회로를 포함하고, 열선의 온도 및 작동을 제어하도록 본체 내부에 구비되는 제어회로;

를 포함하는 완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제1항에 있어서,

상기 주입부는

내부로 구타페르카입구가 형성되고, 외주로 나사결합부가 형성되는 주입부바디;

상기 주입부바디에 회전가능하도록 장착되고, 구부질 수 있는 재료로 형성되는 니들부;

구타페르카의 누수를 방지하기 위해 상기 주입부바디와 본체 사이에 장착되는 밀봉부재을 포함하는

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제2항에 있어서,

상기 니들부는

원통파이프로 형성되고, 일단은 주입부바디에 회전가능하도록 장착되기위해 원통의 직경 보다 큰 직경을 갖는 구형돌출부가 형성되고, 타단은 테이퍼지는

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제2항에 있어서,

상기 니들부는

동합금 및 SUS 중에서 하나를 선택하여 결합되는 은합금파이프로 이루어지고, 주입부바디와 결합부위인 일단은 직경 약0.9㎜로 형성되고, 타단은 테이퍼되어 약 0.5㎜∼0.9㎜로 형성되는

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제1항에 있어서,

상기 본체에는 하측으로 연장되어 시술자가 움켜 쥘 수 있도록 파지부가 형성되며;

상기 충전스위치는 파지부 전방에 형성되어 시술자가 손가락으로 쉽게 조작할 수 있도록 형성되는

완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제1항에 있어서,

상기 장전부는 상기 본체 상측에 형성되는 장전홀로 이루어지며;

상기 주입부재는 전단부가 상기 장전홀의 후방에 배치되며, 상기 충전스위치가 눌러지면, 전단부가 구타페르카를 밀도록 장전홀을 관통하여 전방으로 이동하는 피스톤으로 이루어지는

완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제1항에 있어서,

상기 본체에는 작동상태를 설정하는 작동상태 설정버튼과 디스플레이부가 일체로 구비되는

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제1항에 있어서,

상기 히터는

이종금속으로 된 히터베이스;

상기 히터베이스의 한 금속상에 상기며, 상기 히터 베이스에 사용된 금속들과는 다른 종류의 금속으로 이루어지는 열선; 및

열선의 온도를 측정하는 온도 측정장치

를 포함하는 완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제8항에 있어서,

상기 온도 측정장치는

열적으로 고립된 온도검출부;

상기 온도검출부와 열선을 연결하는 전선; 및

상기 전선의 열기전력을 측정하여 히터의 온도를 계산하는 회로

를 포함하는 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제9항에 있어서,

상기 전선은 열선의 일단에 연결되는 제1전선과 열선의 타단에 연결되는 제2전선으로 이루어지되,

상기 제1전선은 열선과 동일한 종류의 금속으로 이루어지고, 상기 제2전선은 상기 제1전선과는 다른 종류의 금속으로 이루어지는

완전 가열식 근관치료용 무선형 충전기.
제10항에 있어서,

상기 제1전선은 열선보다 전기 저항이 현저히 낮은

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제10항에 있어서,

상기 제2전선은 상기 제1전선보다 상대적인 열기전력이 낮은 금속으로 이루어지는

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제10항에 있어서,

상기 열선과 제1전선은 니켈로 이루어지며,

상기 제2전선은 구리로 이루어지는 완전가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제8항에 있어서,

상기 열선은 0.2Ω 내지 1.0Ω의 저항값을 갖는

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제1항에 있어서,

상기 본체는 시술자가 파지하는 파지부에 열이 전달되지 않도록 절연체로 이루어지는

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제15항에 있어서,

상기 본체에는 단열을 위한 단열홀이 구비되는

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제1항에 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스위칭 회로는

두개의 스위치가 교번적으로 개방 및 접속을 반복하도록 제어되고, 하나의 스위치에 병렬로 인덕터가 연결되고, 상기 인덕터에 직렬로 저항이 연결된 구조인 동기형 버크 컨버터 스위칭 회로인

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제17항에 있어서,

상기 저항은 정온도 계수를 갖는 소자로 이루어지는

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.
제1항에 있어서,

상기 배터리는 충전식 배터리인

완전 가열식 근관 치료용 무선형 충전기.