KR20220098640A - 치과 보철용 지르코니아 소결로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치과 보철용 지르코니아 소결로에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 소결 챔버 중앙에 하나의 발열수단을 설치하여 발열수단의 열손실을 최소화하는 구조로 챔버 내부의 열손실 없이 균일한 온도분포를 구성하고, 챔버 내 열효율이 가장 높은 발열수단 주변에 소결체가 방사상으로 위치될 수 있도록 해 치과 보철용 지르코니아가 최적의 조건 하에서 소결될 수 있는 환경을 조성하여 이에 소결된 지르코니아의 투명도, 강도, 경도, 내마모성, 내취성 등의 기계적 성질이 보다 향상되며, 나아가, 불량률이 감소하고, 상품성이 대폭 개선되며, 하나의 발열수단을 이용하므로, 부품수 감소, 구조 및 설계 간소화, 복잡도 개선 등의 효과로 소결로의 제조원가 절감을 기대할 수 있으며, 전력 효율을 보다 향상시킬 수 있는 치과 보철용 지르코니아 소결로에 관한 것이다.

Description

치과 보철용 지르코니아 소결로{Zirconia furnace for dental prosthesis}

본 발명은 치과 보철용 지르코니아 소결로에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 소결 챔버 중앙에 하나의 발열수단을 설치하여 발열수단의 열손실 없이 챔버 내의 균일한 온도분포를 구성하고, 챔버 내 열효율이 가장 좋은 발열수단 주변에 소결체가 방사상으로 위치될 수 있도록 해 치과 보철용 지르코니아가 최적의 조건 하에서 소결될 수 있는 환경을 조성하여 이에 소결된 지르코니아의 투명도, 강도, 경도, 내마모성, 내취성 등의 기계적 성질이 보다 향상시킬 수 있으며, 나아가, 불량률이 감소하고, 상품성이 대폭 개선되며, 하나의 발열수단을 이용하므로, 부품수 감소, 구조 및 설계 간소화, 복잡도 개선 등의 효과로 소결로의 제조원가 절감을 기대할 수 있으며, 전력 효율을 보다 향상시킬 수 있는 치과 보철용 지르코니아 소결로에 관한 것이다.

치과 보철이라 함은 결손 또는 일부 삭제된 치아를 기능적, 심미적으로 회복하기 위해 구강 내 장착되는 인공 수복물을 의미한다.

치과 보철물은 통상 금속 또는 합성수지로 제작되어 사용되어 왔으나, 강도와 심미성을 동시에 만족시키지 못하고, 색조안정성 및 강도 저하로 변색 및 파절이 발생하며, 특히 심미적으로 중요한 부위인 상악전치부(maxillary anterior)에서는 미적으로 좋지 않다는 단점을 갖고 있다. 예컨대, 비니어(veneer), 인레이(inlay), 온레이(onlay), 스텀프(stump), 치관(crown) 등의 보철물은 금(Au) 합금과 같은 귀금속 합금이 많이 사용되어 왔다. 그러나, 금(Au) 합금과 같은 귀금속 합금은 귀금속 값이 비싸고, 최근에는 세계적인 추세에 따라 금(Au) 값이 가파르게 상승하였으며, 그에 따라 귀금속 합금 보철물의 제작 비용도 매우 가파르게 증가하였다. 또한, 귀금속 합금은 자연 치아와 색상이 다르기 때문에 미적인 이유에서 그 사용을 꺼려하는 사용자가 많은 단점이 있다.

이러한 단점을 극복하기 위한 치과 보철물로, 도자기 보철물, 일명, 포세린 보철물이 적용되어 왔으나, 포세린 보철물의 경우, 작업자가 직접 붓 등으로 포세린 파우더를 빌드업하여 형태를 만들고, 이를 고온 소결한 다음, 자연 치아의 형태에 맞게 깎아내는 복잡하고 비효율적인 작업공정을 거쳐야 했다.

따라서, 종래 치과 보철물은 오로지 수작업에 의존해 제작이 이루어져야 했기 때문에 생산성이 매우 저조하였고, 작업자의 숙련도에 따라 치과 보철물의 품질이 크게 좌우되는 문제가 있었다.

최근에는 기술발전에 따라 치과 보철물 제작 분야에서도 자동화 시스템이 도입되고 있으며 그 중 하나는 캐드캠 시스템의 도입이다.

캐드캠 시스템은 캐드 프로그램을 이용해 보철물을 컴퓨터로 3차원 모델링하고, 이 모델링 파일을 가공기로 전송해 보철물이 자동으로 조각되도록 하는 시스템을 일컫는다.

가공기에서 사용되어지는 원료로는 통상 합성수지, 왁스, 지르코니아 등이 있으며, 지르코니아의 경우 가공기에서 일정 형태로 조각된 뒤 지르코니아 소결로에서 1500℃ 정도의 온도조건으로 평균 9시간 정도를 소결하여 만들어질 수 있다.

즉, 캐드캠 시스템에서 지르코니아 소결로는 반드시 구비되어야 할 장비로 취급되고 있다.

통상의 소결로는 목표온도를 구현하기 위해 챔버 내의 마주보는 벽면에 최소한 두 개 이상의 열선을 서로 마주보게 설치하거나, 열선이 벽면을 나선형으로 감아 구성한 것들이 대부분이며 이에, 열선 자체가 챔버 내의 벽면에 치우칠 수밖에 없게 되어, 챔버 내 열전달이 고르게 될 수 없었다.

이에, 챔버를 목표온도로 도달시키기 위해 더 많은 에너지를 소비하게 되어 열효율이 떨어지고, 챔버 내 열분포가 균일하게 형성될 수 없었다.

특히, 지르코니아는 균일한 열분포 하에서 소결하지 않게 되면, 보철물의 투명도 저하, 뒤틀림, 미세 크랙 등이 발생해 상품성이 현저히 떨어지는 문제가 발생한다.

또한, 열선을 적어도 챔버의 양측 벽면에 마련하여야 하기에, 소결로의 구조가 복잡해지고, 제조 원가가 상승하게 되는 문제가 발생한다.

등록특허 10-2027418

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 소결 챔버 중앙에 하나의 발열수단을 설치하여 발열수단의 열손실 없이 챔버 내의 균일한 온도분포를 구성하고, 챔버 내 열효율이 가장 좋은 발열수단 주변에 소결체가 방사상으로 위치될 수 있도록 해 치과 보철용 지르코니아가 최적의 조건 하에서 소결될 수 있는 환경을 조성하여 이에 소결된 지르코니아의 투명도, 강도, 경도, 내마모성, 내취성 등의 기계적 성질이 보다 향상시킬 수 있으며, 나아가, 불량률이 감소하고, 상품성이 대폭 개선되며, 하나의 발열수단을 이용하므로, 부품수 감소, 구조 및 설계 간소화, 복잡도 개선 등의 효과로 소결로의 제조원가 절감을 기대할 수 있으며, 전력 효율을 보다 향상시킬 수 있는 치과 보철용 지르코니아 소결로를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 내부로 원통형 내화재가 마련되고, 내화재 내측으로 하방이 개방된 챔버가 형성되는 소결부; 상기 챔버의 중심에 상하 방향으로 연장 설치되는 발열부; 중앙에 상기 발열부가 통과하도록 통과구가 관통되며 통과구 주변으로 지르코니아 소결체가 안착되도록 구성되는 안착부; 및 상기 안착부를 지지한 채 상하로 승강하여 상기 안착부를 챔버 내로 상승시키거나 챔버 하부로 이격시키는 선반부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선반부가 안착부를 챔버 내로 안내하면 상기 발열부는 안착부의 통과구에 삽입되고, 상기 안착부에 안착된 소결체는 발열부를 중심에 두고 방사상으로 배치구성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 안착부에는 소결체가 안착되는 복수 개의 안착면이 동심원 형태로 마련되며, 복수 개의 안착면은 통과구에 가까울수록 높이가 점진적으로 낮아지게 구성되어 계단식 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수 개의 안착면 각각은 통과구를 향해 하향 구배가 형성되고 내측 둘레에는 일정 높이의 낙하방지턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 안착부에는 안착면을 상하 방향으로 관통하여 안착부의 하부로 노출되는 하단에는 피동기어가 형성되고 안착면 상부로 노출되는 상단으로는 소결체를 거치하는 포크가 형성되는 자전축이 설치되고, 상기 선반부에는 상기 피동기어에 치합하여 자전축을 정역방향 회전구동시키는 서보모터가 내장되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 챔버 정 중앙에 발열부를 배치하여 챔버 내 균일한 온도분포가 가능하도록 구성해 소결체가 보다 균일한 온도조건 하에서 소결될 수 있도록 하고, 챔버 내에서 소결체들이 발열부 주변에 방사 형태로 배치구성되게 하여 소결체에 고른 열전달이 가능케 하는 구조를 갖춘다. 따라서, 소결된 지르코니아의 투명도, 강도, 경도, 내마모성, 내취성 등의 기계적 성질이 보다 향상되고, 이에, 불량률이 감소하고, 상품성이 대폭 개선되는 효과를 제공한다.

둘째, 하나의 발열부를 이용해 충분한 소결이 가능해지므로 부품수 감소, 구조 및 설계 간소화, 복잡도 개선 등의 효과로 소결로의 제조원가 절감을 기대할 수 있으며, 전력 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 치과 보철용 지르코니아 소결로의 정면을 도시한 도면.
도 2 내지 도 3은 도 1에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 안착부의 외관을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 요부 단면구성을 확대 도시한 도면.
도 6은 도 5에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 다른 실시예의 안착부 외관을 도시한 도면.
도 8은 도 7에 도시된 안착부와 승강대의 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 다른 실시예의 안착부를 부분 절개한 도면.
도 10은 도 9에 도시된 안착부와 승강대의 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.

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 치과 보철용 지르코니아 소결로의 정면을 도시한 도면이고 도 2 내지 도 3은 도 1에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이고 도 4는 안착부의 외관을 도시한 도면이고 도 5는 본 발명의 요부 단면구성을 확대 도시한 도면이고 도 6은 도 5에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 지르코니아 소결로는 크게, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 소결부(10), 발열부(20), 안착부(30) 및 선반부(40)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

아을러, 지르코니아 소결로의 외관을 구성하는 케이스(50)가 별도 마련되어 상기 소결부(10), 발열부(20), 안착부(30) 및 선반부(40)의 구성이 적소에 배치구성될 수 있으며, 케이스(50)의 전면에는 케이스(50) 내부를 개폐하기 위한 도어(51)가 설치될 수 있고, 도어(51) 하부로는 발열부(20), 선반부(40) 등을 구동조작하기 위한 신호를 입력하는 입력수단, 입력된 신호, 발열부(20)의 온도, 소결부(10) 내의 온도, 각종 기기의 작동상태 등을 모니터링할 수 있는 표시수단 등이 마련될 수 있다. 입력수단과 표시수단은 공지된 터치스크린(52) 형태로 통합 구현될 수 있다.

먼저, 소결부(10)는 케이스(50)에 내장되며 지르코니아 소결체(이하 소결체라 함)의 소결을 위한 공간, 즉, 일정 체적의 챔버(12)를 구성한다.

소결부(10)는 하방이 개방된 원통형 내화재(11)를 포함할 수 있으며, 이 내화재(11) 내측으로 챔버(12)가 형성되고, 챔버(12) 외측으로는 절연하우징(13)이 감싸는 구조가 된다.

아울러, 소결부(10)는 별도 도시하지 않았지만 챔버(12) 내의 온도가 지르코니아 소결의 임계온도를 초과하였을 경우 챔버(12)를 급속 냉각시키기 위한 냉각팬, 지르코니아의 소결반응시 발생하는 가스를 챔버(12) 내에서 적절히 배출하기 위한 에어벤트 등을 더 포함할 수도 있다.

다음으로, 발열부(20)는 챔버(12)의 중심에 상하 방향으로 연장 설치되는 막대 형태로 마련되며 챔버(12) 내에 수용된 소결체를 소결 온도까지 가열시키는 수단으로, 전원 공급시 1,600℃ 이상으로 가열될 수 있는 선에서 공지된 전기 발열체를 이용할 수 있다.

예컨대, 발열부(20)는 케이스(50)에 마련된 전원공급부에 케이블로 연결 설치될 수 있다. 발열부(20) 주변으로는 챔버(12) 내의 온도를 측정하기 위한 온도계(21)가 마련될 수 있다.

다음으로, 안착부(30)는 중앙에 상기 발열부(20)가 통과하도록 통과구(31)가 관통되며 통과구(31) 주변으로 지르코니아 소결체가 안착되도록 구성된다.

안착부(30)는 소결체를 지지한 채 챔버(12) 내로 수용되는 구성으로, 충분한 내열 특성을 가지도록 세라믹 소재로 이루어지며 특히, 링 형상의 원판구조로 이루어질 수 있다.

안착부(30)의 외측 둘레에는 원주방향을 따라 일정 높이의 안착턱(32)이 형성될 수 있으며, 안착턱(32)에 의해 안착부(30) 상면에는 일정 깊이로 함몰된 수용홈이 마련되고, 이 수용홈의 바닥면인 안착면(33)에 소결체가 안착될 수 있다.

안착면(33)에는 소결체에 고른 열전달을 가능케 하고, 안착면(33)에 밀착됨에 따라 발생할 수 있는 소결 불량을 방지할 수 있도록 지르코니아 비드가 깔려진 상태로 그 위에 소결체를 지지할 수 있다.

소결체의 소결을 위해 선반부(40)가 안착부(30)를 챔버(12) 내로 안내하면 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 발열부(20)는 안착부(30)의 통과구(31)에 삽입되고, 상기 안착부(30)에 안착된 소결체는 발열부(20)를 중심에 두고 방사상으로 배치구성될 수 있다.

즉, 발열부(20)가 안착부(30)의 중심을 상하로 관통하게 되며 이에, 소결체들이 발열부(20)의 사방으로 배치되는 구조가 된다.

아울러, 안착부(30)의 통과구(31)로 발열부(20)가 통과될 수 있는 구조이기 때문에, 안착부(30)가 챔버(12) 내에서 상승하더라도, 발열부(20)와의 직접적인 접촉 간섭을 피할 수 있으며, 이에 안착부(30)가 챔버(12) 내의 충분한 높이까지 상승할 수 있다.

특히, 발열부(20)는 챔버(12) 벽면에 치우치지 않고 챔버(12) 중앙에서 열발산을 하게 되므로, 챔버(12) 내부의 균일한 온도분포를 구성할 수 있다.

만일, 발열부(20)가 내화재(11) 주변에 밀착 구성될 경우 발열부(20)의 열기가 내화재(11)에 흡수돼 이에 따른 열손실을 피할 수 없고, 발열부(20)가 한 쪽에 치우쳐진 만큼 다른 한 쪽의 온도가 낮아져 챔버(12) 내 미세한 온도 차이를 발생시키게 된다. 이를 보상하기 위해, 발열부(20)를 최소한 마주보는 챔버(12) 벽면에 한 쌍으로 마련하거나, 내화재(11) 내주면에 발열체를 나선형으로 감아 구성하는 경우가 있으나, 이는 발열부(20)의 부품수가 증가해 제조원가가 상승하게 되는 원인이 되었고, 아울러, 소결부(10)의 구조가 매우 복잡하게 되는 원인이 되었다.

그리고, 챔버(12) 내 온도분포가 균일하지 못하거나, 소결체에 고른 열전달이 이루어지지 않게 되면, 지르코니아의 소결반응 특성상 일정 수축률로 수축하는 과정에서 고르지 못한 열전달에 의해 소결체의 부분 부분 수축률이 서로 상이해지면서 보철물의 뒤틀림 현상이 발생한다. 이렇게 되면, 소결된 보철물을 구강 내에 세팅하는 것이 완전히 불가능해지는 문제를 야기한다.

그러나, 본 실시예에서는 챔버(12) 중앙의 발열부(20)를 배치하여 챔버(12) 내 균일한 온도분포가 가능하도록 구성해 소결체가 보다 균일한 온도조건 하에서 소결될 수 있도록 하고, 챔버(12) 내에서 소결체들이 발열부(20) 주변에 방사 형태로 배치구성되게 하여 소결체에 고른 열전달이 가능케 하는 구조를 갖춘다.

이에, 소결된 지르코니아의 투명도가 향상되며, 강도, 경도, 내마모성, 내취성 등의 기계적 성질이 보다 향상되며, 이에, 불량률이 감소하고, 상품성이 대폭 개선되는 효과를 제공한다.

또한, 하나의 발열부(20)를 이용해 충분한 소결이 가능해지므로 부품수 감소, 구조 및 설계 간소화, 복잡도 개선 등의 효과로 소결로의 제조원가 절감을 기대할 수 있으며, 전력 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

다음으로, 선반부(40)는 안착부(30)를 지지한 채 상하로 승강하여 상기 안착부(30)를 챔버(12) 내로 상승시키거나 챔버(12) 하부로 이격시키는 역할을 담당한다.

이를 위해, 선반부(40)는 크게, 안착부(30)를 지지하는 승강대(41)와 상기 승강대(41)를 상하 방향으로 승강시키는 구동력을 제공하는 구동수단을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

승강대(41)는 개방된 챔버(12)의 하부를 폐쇄할 수 있으며, 일부가 챔버(12) 내로 삽입되도록 마련된다.

승강대(41)의 중앙에는 승강대(41)에 안착된 안착부(30)의 통과구(31)와 연통되는 연통구(41a)가 일정 깊이 함몰 형성될 수 있으며, 안착부(30)를 챔버(12)로 안내하기 위해 승강대(41)가 상승되면 이 연통구(41a)로 발열부(20)의 하단이 수용될 수 있다.

이에, 안착부(30)가 챔버(12)에서 일정 높이까지 무리 없이 상승할 수 있는 구조가 갖춰진다.

구동수단은 상기 승강대(41)를 상하 방향으로 왕복 승강시킬 수 있는 선에서 다양하게 실시될 수 있으며, 예컨대, 본 실시예에서는 승강모터(42), 상기 승강모터(42)에 의해 정역방향 회전하는 스크류축(43), 상기 스크류축(43)에 접속되어 스크류축(43)에 상하로 가이드되는 가이드블럭(44) 및 상기 가이드블럭(44)과 승강대(41)를 연결하는 연결브라켓(45)을 포함하는 것으로 예시된다.

즉, 구동신호가 입력되면 승강모터(42)가 스크류축(43)을 회전시키고, 이에 가이드블럭(44)이 상부 또는 하부로 이동하며, 이와 연동해 연결브라켓(45)과 일체화된 승강대(41)가 상부 또는 하부로 이동할 수 있게 된다.

따라서, 사용자는 소결체를 소결하기 위해 승강대(41)를 하사점으로 이동시켜 소결체를 수납한 안착부(30)를 승강대(41)의 상면에 올려놓고, 승강대(41)를 상승이동시켜 안착부(30)가 챔버(12) 내로 안내되도록 소결로를 제어할 수 있다.

구동수단은 전술한 실시예 외에도, 승강대(41)를 상하로 승강시킬 수 있는 선에서 다양하게 구성될 수 있으므로, 이하 자세한 설명은 생략한다.

필요에 따라, 안착부(30)가 챔버(12) 내로 안내된 상태에서 승강대(41)에 안착된 안착부(30)를 제자리 회전시키도록 구성할 수도 있는데, 이를 위해서는 승강대(41)의 상면에 스테이지를 마련하고 승강대(41) 내부에 스테이지를 회전시킬 수 있는 모터를 내장하여 스테이지에 안착된 안착부(30)를 회전이동시킬 수 있는 구성을 갖출 수도 있다.

한편, 안착부(30) 상에 소결체의 개수가 많아져 발열부(20)를 향하는 직선(L)상에 복수 개의 소결체가 서로 겹쳐 배치될 경우 소결체 끼리 열기의 투영면적이 서로 교차하여 안착부(30)의 외곽으로 갈수록 열전달이 감소될 우려가 있다.

즉, 발열부(20)에서 멀어지는 소결체일수록 발열부(20)에 가까운 소결체에 의해 가려지게 되어 열전달에 손해를 보게 되는 것이다.

이에, 이하의 실시예에서는 안착부(30)를 계단구조로 구성하여 안착부(30)에 안착된 소결체끼리 직선상에서 서로 겹치지 아니하고 복수의 소결체에 보다 고르게 열전달이 가능하도록 하는 안착부(30)의 실시예를 설명한다.

이를 위해, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 안착부(30)에는 소결체가 안착되는 복수 개의 안착면(33)이 동심원 형태로 마련되며, 복수 개의 안착면(33)은 통과구(31)에 가까울수록 높이가 점진적으로 낮아지게 구성되어 계단식 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.

즉, 각각의 안착면(33)이 상하 높이차를 둔 층계 형태로 구성되므로, 각각의 안착면(33)에 안착된 소결체들이 서로 가려지는 일 없이 충분한 열 투영면적을 확보할 수 있게 된다.

아울러, 복수 개의 안착면(33) 각각은 통과구(31)를 향해 하향 구배가 형성되고 내측 둘레에는 일정 높이의 낙하방지턱(34)이 형성될 수 있다.

이는 안착면(33)에 안착된 소결체가 자중에 의해 낙하방지턱(34) 부분까지 유도되어 안착면(33)과 낙하방지턱(34) 사이 'V'자로 함몰된 지점에 위치고정될 수 있게 하는 구조이다.

만일, 승강대(41)가 상하로 승강하는 과정에서 기기작동에 따른 불가피한 진동이 안착부(30)까지 인가되면 안착면(33)에 안착된 소결체 또는 안착면(33)에 깔린 지르코니아 비드가 통과구(31)로 유도돼 통과구(31)를 통해 외부로 배출돼버리는 문제가 발생할 수도 있다.

또한, 소결체가 통과구(31)로 배출되기까지는 아니더라도 통과구(31) 주변에 유도될 경우 챔버(12) 내에서 불필요하게 발열부(20)와 기밀하게 인접 배치되며 이에, 소결체에 과도한 열이 흡수되어 소결 완료된 보철물에 과소결에 의한 미세 크랙이 발생하게 되는 문제가 있다.

따라서, 본 실시예에서는 안착면(33)에 소결체를 올려놓기만 하면 이 소결체가 안착면(33)을 타고 낙하방지턱(34) 부분까지 자중에 의해 가이드된 뒤 낙하방지턱(34) 넘어서는 더이상의 이동이 제한될 수 있으므로, 안착부(30) 자체에 진동이 가해지더라도 유동되지 않고 발열부(20)와의 적정 거리를 유지할 수 있다.

한편, 체적이 상대적으로 크거나 두께가 두꺼운 특정 소결체가 포함되어 있을 경우 그 특정 소결체만 챔버(12) 내부에서 회전시켜가며 특정 소결체의 전체 표면이 발열부(20)를 고루 바라볼 수 있도록 구성하는 것이 효과적일 수 있다.

이에, 안착부(30) 전체를 다 회전시키는 것이 아니라 안착부(30) 상의 특정 소결체만이 회전되도록 구성하기 위하여 안착부(30)에는 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이 안착면(33)을 상하 방향으로 관통하여 안착부(30)의 하부로 노출되는 하단에는 피동기어(36)가 형성되고 안착면(33) 상부로 노출되는 상단으로는 소결체를 거치하는 포크(37)가 형성되는 자전축(35)이 설치되고, 상기 선반부(40)에는 상기 피동기어(36)에 치합하여 자전축(35)을 정역방향 회전구동시키는 서보모터(46)가 내장되는 구조를 갖춘다.

자전축(35)은 복수 개가 일정 각도 위상차로 마련될 수 있으며, 설명의 편의를 위해 하나의 자전축(35)이 적용된 실시예를 도시하고 설명한다.

안착면(33)의 상부로 노출된 포크(37)는 대략 'U'자 형태로 만곡지게 구성되어 소결체를 흔들림 없이 효과적으로 거치할 수 있다.

소결체가 포크(37)에 거치되면 안착면(33)으로부터 일정 거리 상부로 부양될 수 있다.

통상, 크라운 치아 보철물은 일측이 개방되는 컵 형태를 가지므로 이 개방된 부위를 이용해 컵 형태의 소결체를 포크(37)에 거치할 경우 적어도 두 부분에서 접촉점이 생겨 소결체가 보다 안정적으로 거치될 수 있다.

서보모터(46)는 선반부(40), 보다 구체적으로는 승강대(41)에 내장될 수 있으며, 이때, 승강대(41)의 상면에는 일정 깊이 설치홈(41b)이 마련되고 이 설치홈(41b) 상에 서보모터(46)의 구동축에 일체화된 원동기어(47)가 마련된다.

즉, 안착부(30)는 상기 설치홈(41b) 내에 끼움 결합될 수 있으며, 안착부(30)의 하부로 노출된 피동기어(36)는 설치홈(41b)에 구비된 원동기어(47)와 나사치합되어 동력전달계통이 연결구성된다.

이에 따라, 서보모터(46)가 구동되면 이 구동력이 원동기어(47), 피동기어(36), 자전축(35)으로 전달되며, 이에 자전축(35)은 소결체를 거치한 채 제자리 회전될 수 있게 된다.

정리하면, 본 발명은 챔버 정 중앙에 발열부를 배치하여 챔버 내 균일한 온도분포가 가능하도록 구성해 소결체가 보다 균일한 온도조건 하에서 소결될 수 있도록 하고, 챔버 내에서 소결체들이 발열부 주변에 방사 형태로 배치구성되게 하여 소결체에 고른 열전달이 가능케 하는 구조를 갖춘다. 따라서, 소결된 지르코니아의 투명도, 강도, 경도, 내마모성, 내취성 등의 기계적 성질이 보다 향상되고, 이에, 불량률이 감소하고, 상품성이 대폭 개선되는 효과를 제공한다.

또한, 하나의 발열부를 이용해 충분한 소결이 가능해지므로 부품수 감소, 구조 및 설계 간소화, 복잡도 개선 등의 효과로 소결로의 제조원가 절감을 기대할 수 있으며, 전력 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 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.

10: 소결부
20: 발열부
30: 안착부
40: 선반부
11: 내화재
12: 챔버

Claims (5)

1. 내부로 원통형 내화재가 마련되고, 내화재 내측으로 하방이 개방된 챔버가 형성되는 소결부;
   상기 챔버 내부에 설치되는 발열부;
   중앙에 상기 발열부가 통과하도록 통과구가 관통되며 통과구 주변으로 지르코니아 소결체가 안착되도록 구성되는 안착부; 및
   상기 안착부를 지지한 채 상하로 승강하여 상기 안착부를 챔버 내로 상승시키거나 챔버 하부로 이격시키는 선반부;를 포함하되,
   상기 발열부가 챔버의 중심에 상하 방향으로 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 치과 보철용 지르코니아 소결로.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 선반부가 안착부를 챔버 내로 안내하면 상기 발열부는 안착부의 통과구에 삽입되고, 상기 안착부에 안착된 소결체는 발열부를 중심에 두고 방사상으로 배치구성되는 것을 특징으로 하는 치과 보철용 지르코니아 소결로.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 안착부에는 소결체가 안착되는 복수 개의 안착면이 동심원 형태로 마련되며, 복수 개의 안착면은 통과구에 가까울수록 높이가 점진적으로 낮아지게 구성되어 계단식 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 치과 보철용 지르코니아 소결로.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 복수 개의 안착면 각각은 통과구를 향해 하향 구배가 형성되고 내측 둘레에는 일정 높이의 낙하방지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 치과 보철용 지르코니아 소결로.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 안착부에는 안착면을 상하 방향으로 관통하여 안착부의 하부로 노출되는 하단에는 피동기어가 형성되고 안착면 상부로 노출되는 상단으로는 소결체를 거치하는 포크가 형성되는 자전축이 설치되고,
   상기 선반부에는 상기 피동기어에 치합하여 자전축을 정역방향 회전구동시키는 서보모터가 내장되는 것을 특징으로 하는 치과 보철용 지르코니아 소결로.

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