치과용 장치

[발명의 명칭]

치과용 장치

[관련출원]

본 출원은 1972년 3월 27일 출원되어 현재 계류중인 특허출원 07/859,158호의 일부계속출원이다.

[발명의 분야]

본 발명은 치과 치료에 사용되는 시스템에 관한 것으로, 특히 유체류에 함유된 미세한 연마제를 이용해 이빨이나 관련 이빨 구조체를 커팅, 파내기 및 에칭하는 시스템에 관한 것이다.

[발명의 배경]

이빨을 치료하기 위한 연마제-함유 유체류의 사용은 오랫동안 공지된 것이다. 예컨대, 안겔의 미국특허 7,661.537호에는 연마제 입자들이 함유된 비교적 고압 유체류로 이빨을 치료하는 장비가 기재되어 있다. 이 장비를 사용하면 이빨의 클리닝에 있어서는 상당한 성공을 거둘 수는 있지만, 이빨의 커팅이나 파내기나 에칭에는 전반적으로 성공율이 떨어진다고 알려졌다. 본 출원인은, 이와같은 성공율 저하가 상기 장비와 같은 형식의 장비에서 알려지지 않은 여러가지 단점들 때문이라는 것을 발견했다.

예컨대, 기체/연마제 유체류로 이빨을 커팅하거나 에칭하는데는 적어도 120 psig의 압력원을 필요로 한다. 그러나, 불행히도, 60 내지 80 psig의 압축공기가 일반적으로 치과수술에서 가능한 최고 압력이다. 이 한계를 극복하기 위해, 안겔의 특허에서는 가압 유체원으로서 약 800 psig의 압력의 CO ₂ 가 들어있는 실린더를 사용했다.

이런 형태의 고압 기체를 사용하면 여러가지 단점이 나타난다는 것을 발견했다. 예컨대, 이빨의 법랑질을 성공적으로 커팅, 에칭 및/또는 파내는데 있어 중요한 한 요소는 이런 수술을 수행하는 압력을 적절히 조정하고 제어하는 것이다. 이와같은 정밀한 제어 및 조정은 안겔의 특허에서 설명한 방식으로는 달성하기가 어렵다. 그 이유의 하나는, 시스템을 작동시키는데 필요한 압력(100 내지 120 psig)과 기체를 전달하기 위한 압력(800 psig) 사이의 압력차가 매우 크다는데 있다. 특히, 압력조정장치의 정확도는 이 장치에 걸리는 압력차에 반비례한다. 따라서, 압력차가 클수록 조정된 압력의 정확도가 떨어진다.

안겔의 특허에서 설명된 장비의 다른 단점은, 시스템을 동작시키는데 이용되는 유체에 단지 2개의 압력 레벨만 설정할 수 있다는 것이다. 이것은 종래 장치의 성공율 저하의 또다른 원인이다. 치과의사는 다양한 치과치료를 행하기때문에 2가지 이상의 압력 레벨로 작동하는 것이 좋다. 그러나, 안겔의 특허에서 설명된 장치로는 2가지 압력 레벨만으로 유체를 공급할 수 있다. 그 결과, 치과용 기구를 작동시키는데 필요한 정밀도가 부족하다. 또다른 단점은, 기체를 실린더내에 압축한 상태로 공급한다는데 있다. 상당량의 기체를 사용할 경우에는, 실린더를 교체하기가 상당히 불편하다. 따라서, 안겔의 특허에서 설명된 장비로는 연마제-함유 유체류의 사용에 관련된 치료 작업에 있어서 단점이 있다는 것을 발견했다.

이빨의 치료를 위해 연마제-함유 유체류를 사용한 종래의 방법은 치료중에 환자의 입에 상당한 과잉 및/또는 사용 후의 연마제입자들이 남게된다는 단점이 있다.

이런 연마제입자들이 있으면 치료중인 환자에게 불편할뿐 아니라, 의사가 치료를 하는데도 방해가 된다. 이 단점은 특히 이빨의 커팅이나 연마에 관련되는데, 이는 이런 수술에 비교적 고압이 필요하고 그결과 과량 또는 사용 후의 연마제입자들의 구름이 생기며, 이것은 의사가 치료부위를 관찰하는데 방해가 된다. 이런 어려움은 지금까지 충분히 극복되지 못했다.

[발명의 목적 및 개요]

종래의 이런 결점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 이빨이나 관련 이빨 구조체를 효율적으로 연마, 에칭 및 커팅하기 위해 연마제입자들을 함유하는 가압 유체류를 이용하는 개량된 치과용 시스템을 제공하는데 있다. 여기서, 관련 이빨 구조체란 충전물, 복합치, 도치(陶齒), 치관(齒冠), 캡(cap), 아말감 등을 말한다.

본 발명의 다른 목적은, 연마제-함유 유체류를 사용한 시스템의 과거의 결점들을 극복할 수 있는 신규하고 효과적인 치과용 기구를 생산하는데 필요한 부품들을 모으는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 연마제-함유 고압 유체류로서 공기 등을 이용해 이빨을 치료하되, 과잉의 연마제입자가 있어서 생기는 단점들을 제거하거나 상당히 축소한 치과용 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 연마제입자를 함유한 고압 유체류를 이용하면서도도, 2 이상의 정밀하게 조정된 압력 레벨로 선택적으로 작동할 수 있는 치과용 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 과잉의 연마제입자들을 청소하고 사용후의 연마제입자들을 수집하는데 공동의 흡입 시스템을 이용하는데 있다. 이 공동 흡입시스템에는 치과병원내의 기존의 흡입/수집 시스템에 연결하는 연결수단이 있을 수도 있다. 바람직하게도, 통과하는 물의 흐름에 연마제입자나 부스러기들을 끌어들일 수 있는 벤튜리를 이용해 흡입을 할 수 있다.

이런 목적들은 본 발명의 시스템 특징에 의해 만족된다. 본 시스템은 기체류에 함유된 연마제입자들을 이용해 이빨을 치료하는데 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 시스템은 공기원과 연결되며: 상기 유체의 압력을 초기압력까지 상승시키는 수단; 상기 유체를 상기 초기압력보다 낮은 제1또는 제2압력으로 선택적으로 공급하기 위한 압력선택수단; 상기 연마제입자들을 상기 제1압력이나 상기 제2압력에서 상기 유체에 혼합하여 연마제-함유 유체류를 만드는 연마제혼합수단; 및 치아치료중인 이빨이나 이빨 구조체에 상기 연마제-함유 유체류를 전달하는 노즐수단;을 포함한다. 본 발명의 다른 특징에 따르면, 이 시스템은 초기압력의 공기원과 연결되어: 상기 초기 압력보다 낮은 제1및 제2압력으로 상기 유체를 선택적으로 공급하는 압력선택수단; 상기 제1압력이나 제2압력에서 상기 유체에 연마제 입자들을 혼합하여 연마제-함유 유체류를 만들기 위한 연마제혼합수단; 및 치과치중인 이빨이나 이빨 구조체에 상기 연마제-함유 유체류를 공급하는 노즐수단;을 포함한다.

치료 시스템과 연결되어 바람직하게 사용되는 본 발명의 다른 특징으로는, 치과 치료중에 입 안이나 부근에서 과잉 및/또는 사용 후의 연마제입자들을 제거하기에 아주 적합한 제거시스템이 있다. 이 시스템은 비교적 큰 직경의 제1외관부재와 비교적 작은 직경의 제2내관부재로 구성된 진공 도관을 포함하고, 상기 제1및 제2부재들은 상대적인 종방향 이동이 가능하다. 이런 형태에서는 외관 부재를 환자의 턱, 볼 또는 입술 가까이 위치시킬 수 있고, 내관부재를 환자의 입 안으로 선택적으로 위치시킬 수 있다.

이 제거시스템에는 진공수단이 일체로 있을 수도 있고, 그대신 또는 추가적으로 부스러기나 연마제입자들의 배출을 위해 치과병원내의 흡입장치에 연결하는 수단이 있을 수도 있다.

반드시 필요한 것은 아니지만, 하나 이상의 특징들을 결합하는 본 발명의 다른 특징으로는, 노즐수단을 나온 연마제/공기 혼합물의 압력을 제어하는 시스템에 있다. 이런 제어시스템으로는, 치과용 장치의 손잡이에 내부의 고압 유체류를 가동 또는 정지시키는 배출구 등의 공압 제어수단이 바람직하다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 전달 시스템의 일 실시예의 블럭도.

제2도는 제1도에 도시된 압력선택수단(11)의 일 실시예의 블럭도.

제3도는 제2도에 도시된 압력선택수단의 한 특징을 보여주는 블럭도.

제4도는 제2도에 도시된 압력선택수단의 일 특징의 제2실시예를 보여주는 블럭도.

제5도, 제5(a)도는 본 발명의 치료시스템과 제어시스템의 바람직한 실시예의 블럭도.

제5(b)도는 연마제 전달 시스템의 단면도.

제6도는 본 발명의 제거시스템의 일 실시예와 본 발명의 치료시스템의 일 실시예를 함께 도시한 블럭도.

제6(a)도는 본 발명의 제거시스템의 제2실시예를 도시한 블럭도.

제7도는 본 발명의 일 실시예에 따른 2단 제거노즐의 단면도.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

본 발명은 일반적으로 치과용 치료시스템과 이 시스템과 함께 사용하기에 적합한 치과용 부품에 관한 것이다. 본 명세서에서 말하는 “치료”는 연마제가 함유된 유체류를 이빨이나 잇몸에 부딪쳐서 신체적 상태를 변화시키는 모든 수술을 의미한다. 본 명세서에서 말하는 “이빨”이란 타고난 그대로의 이빨은 물론 그 전의 치아치료로 충전되거나 기타 변형된 이빨을 의미한다.

제1도는 본 발명을 실행하고 도관(100)을 통해 전달되는 작동 유체류를 이용하는 장치의 개략도이다. 도시된 시스템은 다음과 같은 부품; 즉, 도관(100)에 연결되어 초기압으로 제2도관(102)에 유체류톨 제공하는 유체공급수단(100); 도관(102)내의 상기 유체류에 연결되어, 도관(102)내의 유체류의 초기압력보다 낮은 제1또는 제2압력으로 도관(104)에 유체류를 선택적으로 제공하는 압력선택수단(103); 도관(104)내의 상기 유체류에 연마제입자들을 혼합하여 연마제-함유 유체류를 전달 도관(106)내에 생성시키도록 도관(104)에 연결된 수단(105); 및 분사류(108)을 치료할 환자의 이나 잇몸으로 분사하도록 도관(106)에 연결된 핸드피스 수단(107);을 포함한다.

바람직하게, 압력선택수단(103)은 또한 도관(109)을 통해 상기 핸드피스 수단(107)에 연마제가 포함되지 않은 가압 유체류를 선택적으로 공급하는 수단을 포함한다. 따라서, 제1도에 도시된 형태의 바람직한 시스템은 연마제-함유 유체류를 핸드피스 수단(107)에 공급하는 제1방식으로, 또는 연마제가 없는 유체류를 핸드피스에 공급하는 제2방식으로 양자택일적으로 및 선택적으로 작동될 수 있다. 본 출원인은 이런 압력선택수단을 구비한 치과용 치료시스템이 대단히 바람직하고 유익한 특성을 갖는다는 것을 발견했다. 예컨대, 본 발명의 시스템은 이빨을 커팅하기 위해 연마제-함유 유체류를 공급하도록 고안되었는데, 이것은 구멍을 아말감 등으로 채우는 준비를 하는데 필요하다. 연마제-함유 유체류로 구멍을 확장하기 때문에, 때로는 연마제 입자들이 구멍내에 모여서 연마제 입자층을 형성하는 경향이 있다. 이와같은 입자층이 있으면 어떤 상황에서는 커팅작업의 효율을 저하시킬 수 있다. 그러므로, 본 발명의 이런 형태의 치과용 치료시스템은, 공기를 불어넣어 이런 입자층을 쉽게 제거할 수 있도록 연마제-함유 방식과 무연마제방식 사이에서 선택적으로 동작할 수 있다. 무연마제 공기를 사용하면 치료중의 이를 건조시켜 커팅과 연마를 더 효과적으로 할 수 있음이 발견되었다.

이상 설명한 바와같이, 치과용 치료시스템이 성공적으로 작동하는데 있어서 중요한 점은 이 시스템이 유체 작동압력을 얼마나 정밀하게 제어하고 통제하는가에 있다. 이점은, 유체압력의 제어가 이에 작용하는 연마제-함유 유체류의 상태를 제어하는데 도움을 주기때문에 중요하다. 그러나, 연마제입자들이 유체류에 전달되는 속도 역시 성공적인 시스템 작동에 중요한 변수이다. 즉, 유체압력과 연마제전달속도 각각이 유체류의 커팅이나 연마 특성에 영향을 미친다. 또, 꾸준히 상업적으로 인정되는 결과를 얻으려면 유체압력과 연마제전달속도 사이에 구체적인 관계가 있어야 한다. 이들 두가지 인자가 적절히 어울리지 않으면 치과용 치료시스템의 효과적인 동작이 방해될 수 있다. 본 발명의 압력선택수단(103)은 연마제 전달수단(105)을 통해 도관(104)내의 유체류에 연마제를 공급하는 속도를 제어하는 제어신호(110)를 제공하는 수단을 포함한다는 점에서 바람직하다. 본 시스템은, 선택된 압력에 따라 제어신호(110)를 변조하도록 동작한다는 점에서 바람직하다. 이 방식으로, 본 발명의 시스템은 연마제전달속도를 선택된 압력에 정확하게 부합시켜 원하는 동작을 할 수 있다. 일반적으로, 연마제 입자들이 비교적 저압에서는 시스템의 비교적 저점에 모이는 경향이 있고, 설계에 따라 일정 압력 이상의 고압은 가능한 모든 입자들을 이동시키는데 효과적이라고 할 수 있다.

본 시스템은 치료중인 환자의 입 안이나 주변에서 과량 및/또는 사용 후의 연마제 입자들을 제거하는 수단(112)을 포함할 수도 있는데, 이 수단은 환자의 입에 나란히 설치된다.

본 시스템은 또한 예컨대 1990년 7월 10일자의 미합중국 특허 4,940,411호와 1991년 10월 8일자의 5,055,048호에 기재된 형식의 치아용 레이저를 포함하거나 이 레이저에 연결될 수도 있다. 이런 바람직한 실시예에 따르면, 본 치료시스템은 치료중인 환자의 이를 향해 레이저빔을 발사하는 수단을 더 포함한다. 이렇게 하여, 치과 의사나 기타 치과 전문가는 연마제-함유 유체류나 치아용 레이저로 환자의 이를 양자택일적으로 및 선택적으로 치료하는데 본 시스템을 이용할 수 있다.

본 시스템의 부품들은 하나 이상의 적당한 하우징 안에 함께 또는 별도로 들어갈 수 있다. 그러나, 어떤 경우에는, 여러 장소로 이동하면서 적당한 장소의 전원과 유체원에 연결할 수 있는 독립적인 휴대용 장치에 치과용 치료시스템을 장착하는 것이 바람직하다. 이런 경우에는, 비교적 소형인 하우징에 부품들을 집어넣는 것이 바람직하다.

[A. 유체 공급 수단]

유체공급수단의 성질과 특성은 사용하는 작동 유체 등의 여러 인자에 따라 광범위하게 변할 수 있다. 도관(100)을 통해 공급되는 유체류를 구성하는 재료 역시 비용과 유용성 등에 따라서 본 발명의 범위내에서 광범위하게 변할 수 있으므로, 본 발명의 범위내에서 아주 다양한 재료를 사용해도 좋다. 그러나. 본 발명의 유체로는 기체, 특히 공기를 사용하는 것이 바람직하다.

유체공급수단(101)의 구성 역시 사용하는 작동 유체의 압력 등의 인자에 따라 변할 수 있을 것이다. 예컨대, 어떤 경우에는 도관(100) 내의 유체의 압력을 더 가압하지 않고도 본 발명의 치과 시스템을 작동시키기에 충분히 높은 압력으로 할 수 있다. 이런 경우에는, 유체공급수단(101)이 예컨대 유체원으로부터 압력선택수단(103)까지 유체를 전달하는 공급관만으로 구성될 수도 있다. 그러나, 전술한 바와같이, 바람직한 유체, 즉 공기는 일반적으로 약 60psig 이하, 기껏해야 약 90 prig 이하의 제한된 압력에서만 치과치료에 이용될 수 있다. 이런 작동 유체원은 쉽게 얻을 수 있고 저렴하기때문에 바람직하다. 이런 압력의 공기는 수많은 치과치료에 이용될 수 있지만, 본 출원인은 본 시스템에 특히 적합한 바람직한 에칭수술이나 커팅수술을 하기에는 상기 압력이 불충분함을 발견했다. 특히, 성공적인 커팅, 연마 및 에칭 수술을 위해서는 약 80psig 이상 200psig 이하의 압력의 기체원을 필요로한다는 것을 발견했다. 따라서, 바람직한 실시예에 따르면, 바람직한 유체원은 약 80 내지 90psig 이하의 압력의 수술용 공기로 구성되고, 유체공급수단(101)은 약 80psig 이상, 심지어는 약 80 내지 200psig까지 압력을 상승시키는 수단을 포함한다.

본 발명의 압력상승수단으로는 선택된 유체의 압력을 상승시키는 기존의 여러 장치중 하나를 택하면 된다. 어떤 특별한 압력상승수단을 선택할지는, 유량, 차압, 밀봉법, 윤활법, 소비동력, 실용성, 비용 등의 여러 인자에 달려있다. 그러므로, 본 발명의 범위내에서는 압력상승수단으로 다양한 형태를 취할 수 있을 것이다. 작동 유체가 기체인 경우에는, 압력상승수단이, 예컨대. 축류 및 원심 팬; 축류 및 원심 컴프레서; 회전송풍기; 1단 및 2단 왕복동 컴프레서; 및 이젝터;로 구성될 것이다. 작동유체가 공기인 경우에는, 유체압력을 상승시키는 수단으로서, 예컨대 캘리포니아 97502 버뱅크시의 하스켈사에서 판매하는 모델 MAA-2.5와 같은 공기압 강화기를 사용하는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에 따른 유체공급수단(101)에는 가압된 유체를 저장하는 수단도 포함된다. 이 유체공급수단(101)에는 도관(102)내의 유체류의 압력을 안정화시키는 수단도 포함된다. 본 발명의 간단하고 효과적인 실시예에 따르면, 상기 가압유체 저장수단이 유체류의 압력을 안정화시키는 수단으로도 작용한다. 예컨대, 바람직한 실시예의 압력상승수단을 나온 공기는 가압 공기 저장기를 보유하기에 적합한 유체공급탱크로 이동된다. 이 유체공급탱크는 고압 저장기 역할은 물론, 치과 수술용 공기에서 흔히 생기는 압력 스파이크나 변동을 완화하는 역할도 한다. 바람직한 실시예, 특히 본 시스템이 휴대용 시스템인 경우를 대비해, 상기 유체공급탱크는 적어도 1 입방피트의 공기를 약 250psi의 압력으로 유지할 수 있는 병으로 구성된다. 이렇게 하면 유체공급수단을 나오는 유체의 압력 변동이 최소화된다.

[B. 유체압력을 선택적으로 낮추는 수단]

제2도에 따르면, 본 치과용 치료시스템의 중요한 특징이 도관(102)내의 유체류의 압력을 선택적으로 낮추는 수단(103)을 제공한다는데 있음을 알 수 있다. 특히, 이 수단(103)에 의하면 작동유체를 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개의 별도의 압력 레벨에서 선택적으로 이용할 수 있고, 상기 3가지 압력 각각은 유체공급수단(101)에서 공급된 유체의 초기압력보다는 낮고 대기압보다는 높은 것이 바람직하다. 압력선택수단(103)으로서 여러 구조를 채택할 수 있겠지만, 상기 유체공급수단(101)에 연결되어 작동유체에 대한 적어도 제1및 제2유로(116,117)를 제공하기 위해 입구 매니폴드 수단(114)을 배치하는 것이 바람직하다. 상기 제1,제2유로(116, 117)에는 그 하류측의 압력을 정밀하게 제어하기 위한 압력제어수단(118,119)을 배치하는 것이 좋다. 본 명세서에서 달리 표현되지 않는한, “하류측”은 압력제어수단 하류의 유로를, “상류측”은 압력제어수단 상류측의 유로를 의미한다. 따라서, 각각의 유로는 각각의 압력제어수단에 의해 고압 상류부와 저압 하류부로 구분된다. 이들 유로는 병렬로 배치하는 것이 좋다. 즉 상기 제1유로(116)의 상류측 압력과 상기 제2유로(117)의 상류측 압력이 거의 같도록 매티폴드 수단(114)을 구성한다.

바람직한 선택적 감압수단(103)은, 유체공급수단에서 공급된 유체의 초기압력보다 낮은 3개 이상의 압력으로 작동유체를 선택적으로 공급하기에 아주 적합하다. 본 출원인은, 이런 경우에는 다음의 3가지 치과치료: 즉, 커팅, 에칭 및 연마 각각에 사용하기에 아주 적합한 치과용 치료시스템을 제공하는데 특히 유리하다는 것을 알았다. 따라서, 입구 매니폴드 수단(114)이 제1, 제2, 제3의 유로를 제공하는 수단을 포함하고, 상기 유로 각각을 병렬로 연결하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 특징에 따른 상기 형태틀 이용하면 치과도구에 대해 정밀하게 제어할 수 있는 3가지 별도의 작동 압력을 이용할 수 있다. 본 출원인은 이점이 바람직한 실시예의 중요한 특징임을 발견했는데, 이는 필요한 유체류를 정확하게 제어할 수 있으면서도 다양하게 사용할 수 있기 때문이다. 이를 클리닝할 경우에는, 다른 압력보다 낮은 압력으로 제어되는 제4의 유로를 병렬로 배치할 수도 있다.

제3도에 따르면, 본 발명의 선택적 감압수단(103)의 유로(116,117) 각각의 일부분, 바람직하게는 하류측에 선택 밸브수단(120)을 배치하여, 각 유로의 유체의 흐름을 선택적으로 개폐시키는 것이 좋다. 산업계에 알려진 기존의 여러가지 밸브가 이 목적에 적합하므로, 모든 밸브가 본 발명의 범위에 포함된다. 후술하는 바와같이, 본 발명의 밸브는 기존의 고압 솔레노이드 작동밸브가 바람직하다. 유로 각각의 하류측에는 상기 가압 유체의 역류를 방지하는 수단(124,125)을 설치한다. 이 역류방지수단들은 상기 밸브수단(120,121)의 하류측에 배치하는 것이 좋다. 일반적인 구성에서는, 이들 수단(124,125)이 밸브수단(120,121) 바로 하류측의 체크밸브로 구성되고, 이들 체크밸브 각각은 기존의 어떤 형식이나 구성도 좋다. 또, 유체에서 부스러기나 입자들을 제거하기 위한 필터(122)를 각 유로의 하류측에 설치해야 한다. 이들 필터는 연마제가 솔레노이드 작동밸브나 채크밸브로 돌아가는 것을 방지하여 장비의 파손을 막는데 있어 아주 중요하다.

제1도에 도시된 본 발명의 특징은, 선택적 감압수단에 의해 설정되는 모든 작동 압력보다 어느정도 낮은 압력에 가까운 압력에서 연마제 입자 전달 시스템의 입구로 기체를 공급하는데 있다. 다음 설명에서 밝혀질 이유 때문에, 어떤 특정한 작동압력의 선택 이전에, 소정 압력 이하로 조절된 공기원에 의해 연마제입자전달 시스템을 시동하자마자 가동되게 하는 것이 중요하다. 이 목적으로, 약 80psig의 압력의 작동 공기가 도관(100)에 있는 시스템에서, 도관(100)으로 부터 분기 도관(123)을 통해 공기/연마제장치(105)로 직접 제어된 공기를 전달한다. 이런 공기원의 압력을 제어하기위해, 도관(123)내의 압력을 소정값으로, 예컨대 약 60 내지 80psig로 유지하는 압력조정기(126)를 설치한다.

선택적 감압수단(103)은 제어신호(파단선으로 표시됨)를 밸브수단(120,121)으로 보내 밸브수단들을 선택적으로 개폐하기 위한 제어수단(127)을 포함하는 것이 바람직하다. 밸브수단이 솔레노이드 작동밸브인 바람직한 경우에는, 뒤에 자세히 설명하는 바와같이, 이 솔레노이드 밸브를 개폐하기 위한 전기작동식 회로와 상기 밸브들 각각의 솔레노이드를 제어수단에 포함시킨다.

감압수단(103)은 또한 바람직하게 유로(116,117)에 연결된 출구 매니폴드 수단(128)을 포함한다. 이 출구 매니플드 수단(128)의 기능은 도관(104)내의 유체를 선택된 압력으로 공기/연마제수단(105)에 제공하는데 있다. 그러므로, 출구 매니폴드 수단(128)은 상기 유로(116,117) 각각의 하류측과 상기 연마제전달수단을 연결하는 도관을 포함하는 것이 좋다.

선택적 감압수단(103)은 또한 바람직하게 특정 동작을 위해 선택된 압력보다 높은 유체 압력을 낮추기 위한 압력 릴리이프수단을 포함한다. 이 압력 릴리이프수단의 중요한 기능은 유체의 압력을 곧바로 선택된 압력으로 조정하는 외에, 그 압력이 시스템의 오동작으로 인해 치과의사 등이 선택한 압력보다 높은 압력으로 불시에 상승하는 것을 방지하는데 있다. 또, 이 릴리이프수단을 선택적으로 제어하여 그 작동압력을 의사가 선택한 압력범위에 맞추거나 약간 높게 하기 위한 제어수단을 설치하는 것이 좋다. “작동압력”이란 압력 릴리이프장치를 통해 시스템내에 축적된 압력을 경감시킨 압력을 말한다.

본 발명에 따른 이런 압력 릴리이프수단은 어떤 경우에는 중요하다고 할 수 있다. 예컨대, 이 압력 릴리이프수단때문에 곧바로 선택압력을 설정할 수 있고, 건강전문가에게는 필요한 압력이 신뢰성 있게 선택된다는 믿음이 생긴다. 또, 치과용 치료시스템의 작동압력이 갑자기 뜻밖으로 선택압력 이상으로 상승한다면 환자에게 좋지 않은 피해를 줄 수 있을 것이다. 이런 경우가 발생하면, 치과 핸드피스를 빠져나온 분사류의 유량과 압력이 뜻밖으로 원하는 압력범위 이상으로 상승될 것이다. 이런 뜻밖의 압력상승은 필요한 치아치료의 효율을 떨어뜨릴 뿐만아니라, 압력의 상승정도에 따라서는 치료중인 환자를 해칠 수도 있다. 따라서, 본 발명의 치아치료 시스템에는 확실하게 필요한 압력을 신뢰성 있게 설정하고 또 이런 뜻밖의 압력상승을 방지하기 위한 메커니즘이 있는 것이 아주 바람직하고 중요한 문제이다.

압력선택수단(103)의 하류부의 바람직한 구성을 제4도에 도시한다. 제4도 및 제1도에 따르면, 본 시스템은 도관(109)내의 무연마제 유체류를 핸드피스(107)에 공급하는 수단을 포함한다. 본 출원인은, 이런 수단을 배치하면, 특히 이런 수단이 압력선택수단의 다른 부위와 별도로 동작할 때 아주 바람직한데, 이에 대해서는 전술한바와같다. 그러므로, 제4도에 따르면. 무연마제전달수단은, 예컨대 유로(116)의 하류측에서 분기된 도관(129)과, 유로(116)의 유체의 흐름을 선택적으로 개폐하는 선택적 밸브수단(131)을 포함한다. 도관(129)에도 노즐로 흐르는 무연마제 공기의 압력을 조정하는 압력조정기(130)가 들어있다. 밸브수단(131)에는 이 밸브수단을 선택적으로 및 독립적으로 작동시키는 제어수단(127)이 연결된다. 밸브수단(131)의 하류에는 유체나 오염물이나 연마제의 역류를 방지하기 위해 체크밸브(132)와 필터(133)를 설치하는 것이 바람직하다.

다시 제4도를 참조하면. 압력 릴리이프수단은 각각의 선택된 압력범위에 관련된 압력 릴리이프수단이다. 예컨대, 릴리이프수단들(134,135)은 출구매니폴드 수단(125)에 연결되어 선택된 유체 압력이 지나칠 경우 출구 매니폴드에서 그 압력을 경감한다. 출구 매니폴드(128)는, 선택된 작동압력에 따라, 적어도 비교적 고압과 저압을 받기쉽다. 비교적 저압이 선택되면, 아무 문제가 없다. 반면에, 출구 매니폴드와 통하는 저압 릴리이프수단은 있지만, 본 발명의 압력 릴리이프 차단수단이 없으면, 비교적 고압 모드에서는 동작이 방해될 것이다. 그러므로, 압력 릴리이프수단들(134, 135)을 제어수단(127)에 연결하여, 관련 유로의 압력범위를 선택하였을 때는 릴리이프수단이 작동되고 고압 범위를 선택하였을 때는 작동되지 않게하는 것이 바람직하다. 따라서, 각각의 압력 릴리이프수단(134,135)에는 시스템을 작동시키도록 선택된 압력에 따라 각각의 압력 릴리이프 메커니즘으로 흐르는 가압 유체의 흐름을 선택적으로 개폐하기 위해 제어수단(127)에 연결된 밸브수단이 있는 것이 좋다. 작동시, 각 릴리이프 메커니즘에 대한 밸브수단은 관련 압력 범위내의 압력을 선택했을 때 개방위치로 작동된다. 반대로, 모두 고압 범위를 선택하였을 때는 밸브수단이 작동되지 않아 그대로 폐쇄 위치에 있으므로, 원하는 압력을 즉각 신뢰성 있게 오퍼레이터에게 제공할 수 있다.

[C. 제어시스템, 연마제 전달/압력 릴리이프 수단]

제5도, 제5(a)도에는, 제어시스템과 압력 릴리이프 수단을 포함해 선택적 감압수단이 상세하게 도시되어 있다. 후에 자세히 설명하겠지만, 도시된 시스템에 의하면 연마제가 포함된 공기 또는 연마제가 없는 공기를 3개의 별도의 압력에서 선택적으로 전달할 수 있다. 제5도에 따르면, 도시된 시스템은 약 60 내지 90psig의 압력의 공기등의 유체원과 공기공급수단(101)을 포함하고, 이 공기공급수단(101)은 도관(102)을 통해 약 50 내지 200psig의 압력으로 공기류를 공급하기 위해 공기압을 상승시키는 수단을 포함한다. 공급수단(101) 상류에는 솔레노이드(139)로 작동되는 밸브(138)를 배치한다. 이 밸브(138)는 일반적으로 폐쇄밸브(이하 NC 밸브라 한다)이고, 메인스위치(140)를 닫으면 솔레노이드(139)에 의해 개방위치로 작동된다. 밸브(138)가 열리면 공기가 도관(123)내의 압력조정기(141) 밋 공급수단(101)과 도관(102)으로 흐른 뒤, 체크밸브(142)를 거쳐, 제2도의 매니폴드(20)에 대응하는 공통 매니폴드 도관(143)과 매니폴드 분기관(144-146)과 그 연결부로 구성된 입구 매니폴드 수단으로 흐른다.

각각의 분기관(144-146)은 가압된 공기의 유로를 구성하고, 그 하류측에 압력을 조정하는 압력조정기(148-150)가 있다. 분기관(144-146)의 하류측 압력은 특정 작업 조건에 따라 변할 수 있지만, 고압범위, 중간 압력 범위 및 저압범위 각각의 압력 범위내에서 조정될 수 있는 것이 바람직하다. 특히,약 160 내지 180psig의 고압범위는 이빨의 법랑질을 커팅하거나 파내는데 적합하고, 약 120 내지 140psig의 중간 압력 범위는 이빨의 법랑질을 에칭하기에 좋으며, 약 80 내지 100psig의 저압 범위는 이를 클리닝하는데 좋다. 또, 조정된 무연마제 공기를 공급하기 위해 압력조정기(153)를 장치한 매니폴드 분기관(152)을 배치하고, 이에 무연마제 공기를 전달하거나 연마제장치 하류측의 시스템으로부터 연마제를 제거하기 위해 조정기(155)를 장치한 매니폴드 분기관(154)을 배치하는데, 이에 대해서는 후술한다.

압력조정기(148-150,153)의 바로 하류에는 각각 솔레노이드(148B-150B)에 의 해 작동되는 NC 밸브(148A-15OA)가 있다. 이들 밸브(148A-15OA) 하류에는 각각 체크밸브(156-158)가 있다.

매니폴드 도관(160)과 압력게이지(161)로 구성되는 출구 매니폴드수단을 각각의 도관(144-146)의 하류부에 유체가 통하게 연결한다. 또, 이 매니폴드 도관(160)에 통하도록 연결된 것은 솔레노이드(169-171)로 각각 작동되는 NC 밸브(166-168)에 의해 보호되는 3개의 릴리이프 밸브(162-164)로 구성된 압력 릴리이프 수단이다.

출구 매니폴드 도관(160)이 각각의 도관(144-146)으로 부터 연마제전달수단(105)까지 이어져 있어, 도관(172)을 통해 핸드피스(170)까지 원하는 압력의 연마제-함유 기체류가 생성된다.

이상으로 부터, 메인스위치(140)를 닫으면 NC 밸브(138)가 열린다는 것을 알 수 있다. 이 때문에 압력조정기(141)를 통해 매니폴드(160)로 곧바로 공기가 흐를 수 있어, 미국특허 4,708,534에서 주장하고 제5(b)도에 도시된 것과 같은 종류의 공기연마제 전달시스템을 가압할 수 있다.

본 시스템의 유체공급수단(101)내의 공기저장기에 연결되는 스위치(101A)를 더 배치해도 좋다. 스위치(101A)는 저장기내의 압력이 적당할 때를 제외하고는 시스템의 동작을 방해 한다.

제5(b)도를 참조하여 연마제 전달시스템(105)의 구성을 간단히 설명한다. 이 시스템에는, 베이스상에 장착된 하부 밀폐실(175)과, 이 밀폐실의 상부에 볼트 등으로 조여지는 연마제 분말 공급기(177)가 있다. 밀폐실(175)내에는 윗쪽이 트인 원통형의 입자 공급용기(178)가 있고, 이 공급기는 진동기(179)에 장치되는데, 이들에 대해서는 전술한 미국특허 4,708,534호에 자세히 기재되어 있다. 원통형 공급용기(178)의 내면에는 나선형 홈(180)이 형성되어 있으며. 이 홈의 하단부는 용기 바닥에 닿아있고 홈의 상단부는 공급관(181)과 연결되는데, 공급관(181)은 탄성 가요성 관(182)을 통해 밀폐실(175)의 벽을 관통하는 배출관(183)으로 입자재료를 공급한다. 관(183)에 연결된 것은 제2의 탄성 가요성 관(184)이고, 이 관(184)은 핸드피스(107)에 연결된 덕트(172)에 연결된다(제5조 참조).

분말 공급용기(177)는 일정량의 입자형 연마제(P)를 받아서 담고, 이 연마제를 미국특허 4,708.534호에 기재된 방식으로 공급관(186)을 통해 일정량씩 원통형의 공급장치(178)의 바닥까지 공급하기에 적합하다.

분말전달 시스템을 작동 준비 압력까지 올리려면, 메인 제어스위치(140)를 닫았을 때 밸브(138)의 폐쇄와 함께 가압되는 관(160)에 연결된 연결부(187)를 통해 밀폐실(175)에 약 80psi의 가압 공기를 전달한다. 공급실(177)의 내부와 통하는 연결부(189)에 의해 분기관(188)을 통해서도 같은 압력으로 공급실(177)에 공기가 공급된다.

진동장치(179)는 후술하는 수단으로 핸드피스(107)에 의해 작동되는 전기장치이다. 일반적으로, 진동수는 편리한 장소의 제어반에 장치된 제어장치(190)에 의해 제어된다. 이 장치(190)는 오퍼레이터가 원하는 진동수로 수동으로 설정될 수도 있고, 또는 스위치(191)에 연결되어 자동으로 조정되는 압력응답장치일 수도 있으므로, 스위치(191)상에 선택된대로의 작동압력에 적당한 진동수가 생긴다.

연마제 전달시스템에는 평상시 폐쇄된 밸브(192)가 설치되는 것이 바람직하고, 이 밸브는 전술한 미국특허 4,708.534호의 제10도에 도시된 종류의 핀치밸브인 것이 좋다. 이 핀치밸브(192)는 솔레노이드(193)에 의해 직접 제어되거나 유체 가압장치에 의해 제어된다. 솔레노이드(193)는 핸드피스를 작동시키는 스위치를 닫았을 때 작동되어, 진동장치(179)가 작동될 때마다 핀치밸브(192)를 개방위치로 유지하는 것이 바람직 하다.

요컨대, 메인스위치(140)가 닫히면, 밀폐실(175)과 공급실(177)이 작동압력 범위의 최저압력으로 즉각 가압되므로, 오퍼레이터는 필요할 때 탄성 도관(184)을 통해 입자함유 공기류를 도관(185)으로 전달하도록 연마제전달시스템을 준비할 수 있다. 진동장치가 작동되고 핀치밸브(192)가 제어회로에 의해 열리면, 후술하는 바와같이, 입자재료가 나선형 홈(180)을 통해 덕트(181)까지 상승한 뒤, 이 덕트(181)를 통해 탄성가요성 관(182)과 배출관(183)으로 들어가서, 관(185)에 연결된 관(184)을 통해 밀폐실(175)을 나간다.

당업자라면 알겠지만, 치과수술에 따라서 다른종류 및/또는 다른 크기의 연마제를 사용할 수도 있다. 예컨대, 첫번째 수술에는 첫번째 특징을 갖는 연마제입자를, 두번째 수술에는 다른 특징을 갖는 연마제입자를 사용할 수도 있다. 사용되는 연마제를 수동으로 교환할 수도 있지만, 유체류에 제1연마제 입자 또는 제2연마제입자를 선택적으로 혼합하는 수단을 본 발명의 연마제 전달시스템에 부착하는 것이 바람직하다. 이렇게 할 수 있는 장치로는 안겔의 미국특허 2,661,537호에 기재된 것이 있는데, 본 명세서에 참고삼아 기재한다.

이상 설명한 바와같이, 메인스위치(140)를 닫으면, 약 200psig까지 이용 공기의 압력을 상승시키는 공기압 강화기(101)에 공기를 공급할 수 있다. 이 압력의 공기는 이후 도관(143)을 통해 운반된다.

제5도에는, 선택적 감압수단을 제어하고, 가압 공기만을 또는 가압공기와 연마제의 혼합물을 필요에 따라 핸드피스에 선택적으로 전달하기 위한 시스템이 더 도시되어 있다. 이 제어시스템에서는 별도의 압력선택스위치(191)를 사용하고 앞서 설명한 선택적 감압수단의 동작을 핸드피스(107)에서도 제어한다.

압력선택 스위치(191)는 제어반상의 편리한 위치 어디에도 위치할 수 있으며, 또는 기존의 푸트(foot) 스위치에 장치될 수도 있다. 제5도에 도시된 바와같이, 스위치(191)를 도시된대로 개방위치로 하면, NC 밸브(148A-150A)가 닫히므로 모든 유체의 흐름이 차단된다.

스위치(191)가 닫혀있으면, 적당한 솔레노이드(148B-15OB)가 작동되어, 적당한 관(144-146)을 통해 유체가 흐를수 있다. 제5,5(a)도에 도시된 바와같이, 각각의 압력조정기(148-150)에 의해 설정된 압력으로 도관(144-146)을 통해 공기가 매니폴드(160)로 전달된다.

도관(160)내의 압력이 전술한 3가지 압력범위중의 어느 하나의 압력범위내에 있을 수 있으므로, 압력릴리이프 수단은 상기 3가지 압력범위를 초과하는 압력을 각각 배출하는 제1, 제2, 제3릴리이프 밸브를 포함한다. 제1릴리이프 밸브(162)는 유로(144) 하류측의 최대 작동압력과 같거나 약간 높은 작동압력을 갖도록 조정되고, 릴리이프 밸브들(163,164)은 각각 유로(145,146) 하류측의 최대 작동압력과 같거나 약간 높은 작동압력을 갖도록 조정된다. 밸브(148A)를 개방하라는 제어신호가 솔레노이드(148)로 전송되면, 동일한 제어신호에 의해 솔레노이드(169)가 작동되어, 차단밸브(166)가 개방된다. 그러나, 차단밸브(167,168)는 계속 닫혀있으므로, 시스템이 고압모드로 작동될 때 릴리이프 밸브들(163,164)은 작동 유체에서 격리되어 있다. 중간 또는 저압모드에서도 마찬가지의 동작이 발생함을 알 수 있다.

이상 지적한 바와같이, 압력조정기(153)로 설정된 비교적 저압의 공기를 도관(152)을 통해 운반하는 수단이 제공된다. 이 도관은 연마제공급장치(105)를 우회하여, 조정된 공기를 비교적 저압으로 핸드피스(107)의 입구로 직접 운반하여, 이빨 부근을 건조시키는데 필요한 무연마제 공기류를 오퍼레이터에게 제공한다. 이 목적으로, 도관(152)내의 폐쇄밸브(151A)는, 후술하는 바와같이, 핸드피스(107)상의 일단의 제어포트중의 하나를 폐쇄하면 작동되는 압력작동식 스위치에 의해 제어되는 솔레노이드(151B)에 의해 개방된다. 도관(152)에는 필터(152A)와 체크밸브(159)를 더 장치하여, 밸브를 공기와 연마제의 혼합물에서 격리시킨다.

뒤에 설명하겠지만, 본 시스템의 한 작동상태에서, 관(152)을 통해 전달된 공기는 연마제 및/또는 부스러기의 혼합물을 핸드피스의 내부에서 효과적으로 제거하도록 연마제 전달시스템의 하류를 진공으로 하는데도 이용될 수 있다.

앞에서 지적한대로, 핸드피스(107)상의 여러개의 제어포트를 이용해 본 발명의 시스템의 어떤 기능이 가능하다. 제5도에 도시된 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 핸드피스(107)에는 4개의 유체제어공(194-197)이 제공되고, 그 각각은 오퍼레이터의 손가락이 닿기 쉬운 곳에 위치한다. 제어공(194-197)은 예컨대 압력조정기(155)로 조정되고 분기관(154)을 통해 공급되는 비교적 저압 공기원과 직렬로 연결된다(제5도 참조). 이들 제어공(194-197)은 3개의 개방 격막작동식 압력스위치(198,199,201)와 하나의 격막작동식 래칭스위치(200)를 제어하고, 각 스위치는 도관(154)으로 부터 가압공기를 받는다. 제어공(194-197)이 막히지 않는한, 비교적 저압의 공기가 스위치(198-201) 각각의 격실을 통해 빠져나온다. 그러나, 이들 제어공(194,195,197)중의 하나가 막히면 개방스위치(198,199,201)중의 하나 이상이 격막이 받는 압력 상승에 의해 폐쇄된다. 래칭스위치(200)에 있어서는, 구멍(196)을 순간적으로 막으면, 래칭스위치가 처음에 열려있으면 폐쇄위치로, 닫혀있으면 개방위치로 하는데 효과적이다.

제5(a)도에 도시된 바와같이, 구멍(194)은 스위치(198)의 격실과 통하는 램프식 구멍이고, 이 구멍이 막히면 오퍼레이터가 작업중인 이나 그 부근을 비추기 위해 핸드피스(107)의 말단부에 있는 구멍을 통해 빛을 조사하는 램프(202)를 비추는 회로가 작동된다. 구멍(194)이 닫혀있는한, 램프(202)는 계속 조명상태에 있다.

구멍(195)은 도관(204,205)을 통해 개방 램프스위치(198)와 연결되고 도관 (204,205)에 의해 이 스위치(98)의 격실과 통하는 광/공기 작동구멍이므로, 구멍(195)이 막히면 스위치(198)가 닫혀, 램프(202)와 솔레노이드(212)가 작동되어 밸브(213)가 닫히므로, 무연마제 공기가 도관(152)에서 핸드피스로 운반된다.

구멍(196)은 도관(206)을 통해 래칭스위치(200)와 연결되면서 분기관(207)을 통해 광스위치(199)와 연결되는 분말제거 작동구멍이다. 구멍(196)이 막히면, 빛이 비치고 스위치(200)가 닫혀 솔레노이드(191A)가 가동되므로, 스위치(191)가 작동되어 진공장치(221)가 가동된다(제6도 참조).

구멍(197)은 분말운반 시스템을 작동하기 위한 구멍이고 관(208,211)을 통해 개방 격막작동식 스위치(201)와 연결된다. 손가락으로 구멍(197)을 눌러 스위치(201)를 닫으면 솔레노이드(193)가 작동되어 핀치밸브(192)가 열리고 진동기(179)가 가동된다. 그와 동시에, 솔레노이드(212)가 작동되어 밸브(213)를 닫는다. 비교적 고압의 공기/연마제 혼합물이 도관(172)을 통해 노즐(107A)을 나온다. 공기/연마제 혼합물의 압력이 관(152) 안의 공기압에 비해 높기때문에, 체크밸브(159)는 관(152)안의 공기만을 차단한다. 그러나 사용자가 구멍(197)에서 손가락을 떼자마자 공기/연마제 혼합물의 이동이 정지되므로, 공기만이 체크밸브(159)를 통과한다. 스위치가 열리면 솔레노이드(212)가 정지되어 핀치밸브(214)가 열리므로 공기가 관(214)을 통해 나온다.

핸드피스(107)의 선단부의 오리피스가 관의 단면적에 비해 작기때문에, 공기가 쇄도 하면 진공이 생긴다.

제5도, 제5(a)도에 표시된대로, 여러 분기관에 체크밸브를 설치하여, 특정한 구멍만을 막아 표시된 기능을 수행하는데 필요한 스위치만을 확실히 작동시킨다. 또, 관(152,160)에 설치된 필터(152A,217)에 의해 연마제가 확실하게 매니폴드 시스템에 들어 가지 않게 된다.

상기 유체구멍들을 이용하여 바람직한 제어방법을 구성할 수 있지만, 핸드피스에 전기스위치를 설치하거나 저전압원을 이용하는 것도 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다.

[o. 치과용 핸드피스 수단]

당업자라면 알겠지만, 핸드피스(107)의 형태는 비용이나 휴대성에 따라서 매우 다양하다. 일반적으로는, 치과의사나 기타 치과 전문가가 운반하고 조작할 수 있는 것이 좋다. 이때문에, 핸드피스(107)는 기다란 원통에 관(172)을 통해 연마제/유체 전달수단(105)을 연결한 형상이 일반적이고(제5도 참조), 관(172)은 조작이 용이하게 휠 수 있어야만 한다. 핸드피스의 중앙 보어를 통해서 그 말단부의 노즐 수단(107A)으로 연마제-함유 유체가 운반된다.

또, 연마제의 충돌 부분에 빛을 비추기 위해 노즐수단(107A)의 말단부까지 이어진 광섬유와 램프(202)를 연결하는 쾅섬유 채널을 핸드피스에 장치한다. 노즐수단(107A)의 형상으로는 중앙 보어에서 노즐 말단의 비교적 작은 구멍으로 갈수록 유체 단면적이 점차 줄어드는 절두원추형이 좋다. 유체 단면적이 줄어들수록 그 속도는 커지므로, 작동압력에 따라, 이나 관련 구조체를 효과적으로 커팅, 에칭 또는 클리닝하는 연마제-함유 분사류(108)를 만들 수 있다. 이런 형태와 구성의 핸드피스는 널리 알려져 있고, 이런 모든 구성은 본 발명의 범위내에 있다. 이런 핸드피스의 하나가 미국특허 2,696,049호에 기재되어 있는데, 여기서 참고한다. 상기 미국특허에 설명하였지만, 전달수단의 노즐부는 핸드피스에 쉽게 착탈된다. 이런 착탈구조가 여러면에서 유리하다. 첫째, 본 치과용 치료시스템의 노즐(107A)을 통과하는 고속 연마제때문에 노즐의 내부가 마모되기 쉽다. 이렁게 되면 시스템의 효율이 떨어진다. 따라서, 노즐을 착탈식으로 하여 필요에 따라 노즐을 교환하면 시스템의 효율이 유지된다.

또, 어떤 경우에는 노즐(107A)을 플라스틱 등의 비교적 저렴한 재질로 구성할 수도 있다. 이 경우에는, 노즐을 한번 사용하고 버리면 된다. 이런 저렴한 교환식 노즐을 사용하면, 다른 환자에게 병을 전염할 가능성도 줄어든다는 명백한 이점이 있다. 상기 '049호 특허에 설명한대로 노즐에 나사부를 형성하거나, 또는 노즐과 핸들부 사이에 꽃이식 부착부를 만들면 노즐을 착탈할 수 있다. 또, 핸드피스 전체를 도관(172) 및 관련 제어관에서 분리되게 하여 소독할 수 있어야 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 연마제-함유 유체류와 접촉할 수 있는 노즐부를 카바이드 등의 단단한 내마모성 재료로 형성할 수도 있다. 따라서, 노즐 전체를 이런 카바이드 재료로 형성하거나, 좀더 싼 재료로 형성하고 카바이드나 내마모성 재료로 라이닝할 수 있다.

[E. 연마제 제거 시스템]

본 발명의 치과용 치료시스템에는 치료가 끝난 뒤 환자의 입에서 과량의 연마제 입자를 효과적으로 제거하는 수단을 장치하는 것이 좋다. 주지하는 바와같이, 환자의 입에서 연마제입자들을 효과적으로 계속 제거하는데 있어서 종래의 장치들이 실패하였기 때문에 이들 시스템은 채택하기가 곤란하였다. 제6도, 제6(a)도, 제7도에 따르면, 본 발명은 환자의 입안에 넣기에 적합한 2쪽의 진공노즐수단(220)과, 이 노즐수단을 진공으로 하여 연마제입자와 부스러기를 빼낼 수 있는 수단을 포함한다.

제7도에 따르면, 노즐수단(220)은 외관 하우징부(222)와, 지지판(224)에 의해 하우징부(222) 안에 동축으로 장착되는 내관부재(223)로 구성된다. 내관부재(223)의 외측 플레어부(225)는 치료중에 환자의 입 가까이 위치하도록 되어있다. 지지판(724)에는 여러개의 구멍들(226)이 이격 배치된다.

내관부(223)는 지지판(224)에 연결된 슬리이브(227)에 마찰 끼워맞춤된다. 마찰끼워맞춤을 하면 내관부의 길이를 외관부(222)에 대해 조정할 수 있어서, 플레어부(225)를 다양한 크기의 환자의 입에 맞출 수 있고 및/또는 환자의 입의 여러 다른 부분에 플레어부를 접근시킬 수 있다.

노즐(720)은 외관부(222)의 끝에 연결된 유연한 호스(230)에 연결된다. 구멍 (226)과 내관부(223)의 각 단면적은 환자의 입에서 나온 공기로 뜻하지 않게 막히지 않도록 호스(230)의 단면적과 얼추 같아야 한다. 제6도에 도시된 바와같이, 호스(230)는 진공시스템을 작동시키는 통상의 전기모터로 구성된 진공수단(221)에 연결되고, 이 진공 시스템은 일 실시예에서 사용된 연마제나 부스러기를 수집하는 단단하고 제거가능한 1회용 용기(232)를 포함한다. 호스(230)내에는 유체의 흐름을 차단하는 밸브(233)를 설치한다. 제6도와 같이, 밸브(233)는 수동작동식이다. 또, 특정압력이 선택되자마자 노즐(107A)과 환자의 입에서 공기를 빨아들이도록 압력선택스위치(191)로 진공수단(221)을 작동시켜, 여분의 연마제가 공기중으로 흩어지지 않게 한다. 이상 설명한 시스템에서는, 환자의 입으로 들어간 거의 모든 연마제는 물론, 클리닝, 연마 및 커팅 수술에서 생긴 가루를 진공 시스템으로 흡수하여 단단한 1회용 용기(232)에 모으고, 이 용기는 필요에 따라 쉽게 밀봉하여 별도로 의료용품 폐기장소에 폐기할 수 있다.

제6도에는, 전술한 바와같이, 오퍼레이터가 구멍(197)에서 손가락을 떼었을 때 공기/연마제수단(105) 하류측의 시스템에서 연마제만을 따로 운반하도록 개방되는 세정관(214)이 있다. 필터(233)에서는 진공수단(221)에 의해 관(230) 또는 (214)을 통해 흡입되는 모든 연마제를 여과한다.

제6(a)도는 진공을 만드는 다른 수단을 도시한다. 제6(a)도에 따르면, 이 진공수단은 벤튜리(221A)를 포함한다 관(214,230)은 둘다 벤튜리의 트로트에 연결된다. 벤튜리를 통과하는 물의 흐름때문에 트로트에 대기압 이하의 압력이 생겨, 진공노즐(227)과 세정관(214)으로 부터 여분의 연마제를 흡인한다.

다시 제6도에 따르면, 이 시스템은 대부분의 치과병원에서 볼 수 있는 표준 흡입장치(236)에에 연결될 수 있는 커넥터(235)가 달린 분기관(234)을 더 포함한다.

본 발명의 도시된 실시예의 동작을 제5(a)도, 제5(b)도를 참조하여 간단히 설명한다.

메인스위치(140)를 ON하면, 솔레노이드(139)에 의해 밸브(138)가 열려 약 60 내지 90psig의 공기가 압력 강화기(101)로 운반된다. 그와 동시에, 조정된 공기가 관(123,160)을 통해 고압실(175)과 분말공급용기(177)로 구성된 공기/연마제 전달장치로 운반된다.

오퍼레이터는, 장비에 위치하는 선택스위치(191)를 이용해, 또는 이 스위치(191)와 병렬로 연결되는 4가지 작동위치를 갖는 4-위치 푸트 스위치를 이용해 공기/연마제 혼합물을 전달하기 위한 작동압력을 선택한다.

이때는, 핸드피스(107)상의 구멍을 적절히 막아서 장치의 동작을 선택적으로 제어하기 위한 준비가 완료되는 것이다. 오퍼레이터가 이빨이나 그 부근을 조명하고 싶으면, 손가락으로 구멍(194)을 막아 램프회로를 닫아 램프(202)에 불이들어오게 하면 된다. 환자의 입으로 건조한 공기를 분사하고 싶으면, 구멍(195)을 손가락으로 막아 램프회로를 작동시키고 세정 밸브(213)를 닫는다.

구멍(196)을 막으면 스위치(200)가 폐쇄 위치로 래치되어 제6도의 진공시스템이 작동된다. 끝으로, 공기/연마제 혼합물을 이빨이나 그 부근에 뿌려주려면, 솔레노이드(193)를 작동시키는 구멍(197)을 막아 핀치밸브(192)를 열어서 진동기(179)를 작동시키고 밸브(213)를 닫는다. 구멍(197)이 열리면, 공기/연마제의 흐름이 중단되고, 밸브(213)가 열리며 관(152)을 흐르는 공기가 연마제 수단(105) 하류측의 부분을 청소한다.

도시된 실시예에서는, 압력선택스위치가 ON될 때마다 진공시스템이 작동되므로, 핸드피스에 의해 공기/연마제 혼합물이 운반될 때마다, 또 건조한 공기만이 전달될때, 그리고 단순히 치료할 부분을 검사만 할 때 연마제 입자들과 이빨 부스러기들을 환자의 입에서 빨아들일 수 있다.

압력 릴리이프 밸브(162-164)와 차단밸브(166-168)를 조합하면, 선택스위치(191)를 이용해 이빨 치료에 사용되는 압력을 신속 용이하게 바꿀 수 있다. 압력을 고압에서 저압으로 바꿀 때는 그 변화가 즉각적으로 일어나므로, 오퍼레이터가 확신을 갖고 지체없이 작업을 할 수 있다. 또, 커팅이나 연마 동작으로 부터 환자의 입을 클리닝하거나 건조시키기 위한 공기사용 전환동작, 또는 빛 사용 전환동작이 핸드피스에 위치한 제어수단에 의해 쉽고도 빠르게 달성될 수 있다.