KR20040024035A - Ultrasonic scaler driver - Google Patents

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KR20040024035A
KR20040024035A KR1020020055502A KR20020055502A KR20040024035A KR 20040024035 A KR20040024035 A KR 20040024035A KR 1020020055502 A KR1020020055502 A KR 1020020055502A KR 20020055502 A KR20020055502 A KR 20020055502A KR 20040024035 A KR20040024035 A KR 20040024035A
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Abstract

PURPOSE: An ultrasonic scaler remover with improved functions is provided to prevent accidents and to stop the operation of a water pump when a hand piece is not connected in a proper manner. CONSTITUTION: The ultrasonic scaler remover includes a hand piece(10) for generating ultrasonic waves and having a water spray tip; a lead wire(20); a control circuit unit(30) for controlling the hand piece(10); a water pump(40) having a solenoid valve and a water flow regulating valve; a tube(50) for transmitting water inside the water pump(40) to the hand piece(10); a cable(60) for transmitting a control signal from the control circuit unit(30) to the hand piece(10); a foot switch(70) for operating the control circuit unit(30) and the water pump(40); and a volume control unit(80) for controlling power of the ultrasonic waves generated from the hand piece(10).

Description

초음파 치석제거기 {Ultrasonic scaler driver}Ultrasonic Tartar Remover {Ultrasonic scaler driver}

본 발명은 초음파 치석제거기에 관한 것으로, 초음파 치석제거기의 데드 타임 제어(DTC : Dead Time Control) 및 물 펌프 제어 기술에 관련된 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultrasonic tartar remover, and relates to a dead time control (DTC) and a water pump control technique of an ultrasonic tartar remover.

초음파 치석제거기(Ultrasonic scaler driver)는 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 압전 현상을 이용하여 전원 입력으로부터 기계적 진동을 발생시켜 초음파를 생성하고, 이 초음파를 이용해 치석을 제거할 수 있도록 하는 장치이다.Ultrasonic scaler driver (Ultrasonic scaler driver) is a device that generates ultrasonic waves by generating mechanical vibration from the power input by using a piezoelectric phenomenon that converts electrical energy into mechanical energy, and can remove the tartar using the ultrasonic waves.

도 1 은 초음파 치석제거기의 장치 개요도이다.1 is a schematic view of an apparatus of an ultrasonic tartar remover.

도면에 도시한 바와같이, 통상적으로 초음파 치석제거기는 핸드피스(Hand piece)(10), 리드와이어(Lead wire)(20), 구동회로부(Drive circuit unit)(30), 물 펌프(Water pump)(40), 튜브(Tube)(50), 케이블(Cable)(60), 발판 스위치(Foot switch)(70), 파워조절부(Volume control unit)(80)를 포함하고 있다.As shown in the figure, an ultrasonic tartar remover typically includes a hand piece 10, a lead wire 20, a drive circuit unit 30, and a water pump. 40, a tube 50, a cable 60, a foot switch 70, and a volume control unit 80 are included.

상기 핸드피스(10)는 기계적 진동에 의해 초음파를 생성하는 부분으로, 그 끝단에 치석제거시 초음파를 출력하고, 물을 분사하는 팁(Tip)(11)이 결합된다.The handpiece 10 is a part for generating ultrasonic waves by mechanical vibration, and a tip 11 for outputting ultrasonic waves during calculus removal and spraying water is coupled to an end thereof.

상기 리드와이어(20)는 상기 핸드피스(10)를 착탈할 수 있게 한다.The lead wire 20 makes it possible to attach and detach the handpiece 10.

상기 구동회로부(30)는 상기 핸드피스(10)의 구동을 제어한다.The driving circuit unit 30 controls the driving of the handpiece 10.

상기 물 펌프(40)는 상기 핸드피스(10)로 물을 전달하는 부분으로, 물 펌프 동작을 온/오프하기 위한 솔레노이드밸브(41)와, 전달되는 물의 량을 제어하기 위한 유량조절밸브(42)를 포함하고 있다.The water pump 40 is a portion for delivering water to the handpiece 10, the solenoid valve 41 for turning on / off the water pump operation, and the flow control valve 42 for controlling the amount of water delivered ) Is included.

상기 튜브(50)는 상기 물 펌프(40)내의 물을 상기 핸드피스(10)로 전달하는 경로이다.The tube 50 is a path for delivering water in the water pump 40 to the handpiece 10.

상기 케이블(60)은 상기 구동회로부(30)로부터 출력되는 제어신호를 상기 핸드피스(10)로 전달한다.The cable 60 transmits a control signal output from the driving circuit unit 30 to the handpiece 10.

상기 발판 스위치(70)는 상기 구동회로부(30) 및 물 펌프(40)로 전원을 인가하여 그 동작을 조작한다.The scaffold switch 70 applies power to the driving circuit unit 30 and the water pump 40 to operate its operation.

상기 파워조절부(80)는 상기 핸드피스(10)에 의해 생성되는 초음파의 파워를 조절한다.The power control unit 80 adjusts the power of the ultrasonic wave generated by the handpiece 10.

따라서, 초음파 치석제거기는 상기 발판 스위치(70)를 발로 밟으면 상기 구동회로부(30) 및 물 펌프(40)로 전원이 인가되고, 사용자의 핸드피스(10) 조작에 따라 초음파를 이용해 치석을 제거하고, 물을 분사하여 세척하는 동작을 한다.Therefore, the ultrasonic tartar remover is powered by the drive circuit unit 30 and the water pump 40 when the foot switch 70 is stepped on, and removes the tartar using ultrasonic waves according to the user's handpiece 10 operation. , Spray water to wash.

그러나, 종래의 경우 상기 초음파 치석제거기의 제어시 상기 발판 스위치(70)가 온(ON)된 상태에서 상기 구동회로부(30)가 핸드피스(10)를 찾지 못하면 즉, 핸드피스(10)가 상기 리드와이어(20)에 연결되지 않았을 경우 초음파 치석제거기의 동작을 멈추는 데드 타임 제어(Dead Time Control)를 행해야 함에도 불구하고 주기적으로 핸드피스(10)를 찾으려고 신호를 보냄으로써 초음파 치석제거기가 전기에 노출되어 감전 등의 안전사고를 유발할 가능성이 있었다.However, in the related art, when the driving circuit unit 30 does not find the handpiece 10 while the scaffold switch 70 is turned on during the control of the ultrasonic tartar remover, that is, the handpiece 10 When not connected to the leadwire 20, although the dead time control to stop the operation of the ultrasonic tarps remover, the ultrasonic tarps are exposed to electricity by periodically sending a signal to find the handpiece 10. This could cause a safety accident such as an electric shock.

또한, 상기 발판 스위치(70)가 온(ON)된 상태에서 상기 구동회로부(30)가 핸드피스(10)를 찾지 못했을 경우 물 펌프(40)의 동작을 멈추어야 함에도 불구하고 계속 물 펌프(40)가 작동하여 물이 분사되므로 핸드피스(10) 접속부위가 물에 노출되어 단락(Short circuit)이 발생하여 초음파 치석제거기의 고장을 초래하거나, 감전 등의 안전사고를 유발할 가능성이 있었다.In addition, when the driving circuit unit 30 does not find the handpiece 10 in the state in which the scaffold switch 70 is turned on, the water pump 40 continues even though the operation of the water pump 40 has to be stopped. Since the water is injected and the handpiece 10 is exposed to water, a short circuit occurs, which may cause a failure of the ultrasonic tartar remover or a safety accident such as an electric shock.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 핸드피스가 정상적으로 연결되지 않았을 경우 핸드피스를 데드 타임 제어(Dead Time Control)하여 안전사고를 방지할 수 있는 초음파 치석제거기를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems, to provide an ultrasonic tartar remover that can prevent a safety accident by dead time control of the handpiece when the handpiece is not normally connected for that purpose. do.

본 발명의 또 다른 목적은 핸드피스가 정상적으로 연결되지 않았을 경우 물 펌프의 동작을 중지시켜 불필요한 물의 분사를 방지할 수 있는 초음파 치석제거기를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an ultrasonic tartar remover that can prevent unnecessary water injection by stopping the operation of the water pump when the handpiece is not normally connected.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 기계적 진동에 의해 초음파를 생성하되, 그 끝단에 치석제거시 초음파를 출력하고, 물을 분사하는 팁(Tip)이 결합되는 핸드피스(Hand piece)와; 상기 핸드피스의 구동을 제어하는 구동회로부(Control circuit unit)와; 상기 핸드피스로 물을 전달하되, 물 전달 동작을 온/오프하기 위한 솔레노이드밸브와, 전달되는 물의 량을 제어하기 위한 유량조절밸브를 포함하는 물 펌프(Water pump)와; 상기 물 펌프내의 물을 상기 핸드피스로 전달하는 경로인 튜브(Tube)와; 상기 구동회로부로부터 출력되는 제어신호를 상기 핸드피스로 전달하는 케이블(Cable)과; 상기 구동회로부 및 물 펌프의 동작을 조작하는 발판 스위치(Foot switch)와; 상기 핸드피스에 의해 생성되는 초음파의 파워를 조절하는 파워조절부(Volume control unit)를 포함하는 초음파 치석제거기에 있어서, 상기 구동회로부가 상기 핸드피스로부터 피드백(Feedback)되는 신호의 주파수 대비 임피던스 특성으로부터 공진주파수를 추적하여 공진주파수 검출시에는 핸드피스의 정상상태로 판단하여 검출된 공진주파수를 핸드피스의 구동주파수로 설정하고, 공진주파수 비검출시에는 핸드피스의 비정상상태로 판단하여 상기 핸드피스 및 물 펌프의 솔레노이드밸브로 핸드피스 및 물 펌프의 동작을 중지시키는 제어신호를 각각 출력하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the ultrasonic tartar remover according to the present invention generates ultrasonic waves by mechanical vibration, while outputting ultrasonic waves at the end of the removal of tartar, the tip (Tip) The hand piece is coupled to; A control circuit unit controlling a driving of the handpiece; A water pump including a solenoid valve for transferring water to the handpiece, a solenoid valve for turning on / off a water transfer operation, and a flow control valve for controlling an amount of water to be delivered; A tube which is a path for delivering water in the water pump to the handpiece; A cable transferring a control signal output from the driving circuit unit to the handpiece; A foot switch for manipulating the operation of the driving circuit unit and the water pump; In the ultrasonic calculus remover including a volume control unit for adjusting the power of the ultrasonic wave generated by the handpiece, the driving circuit portion from the impedance vs. frequency characteristics of the signal fed back from the handpiece When the resonance frequency is detected by detecting the resonance frequency, it is determined that the handpiece is in a normal state, and the detected resonance frequency is set as the driving frequency of the handpiece, and when the resonance frequency is not detected, the handpiece and water are judged as an abnormal state of the handpiece. The solenoid valve of the pump is characterized in that for outputting a control signal for stopping the operation of the handpiece and the water pump, respectively.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 상기 구동회로부가 상기 발판 스위치가 온(ON)인 상태에서 상기 핸드피스가 정상상태를 유지하는 동안만 상기 핸드피스를 구동주파수로 PWM 제어하는 것을 특징으로 한다.According to an additional aspect of the present invention, the ultrasonic tartar remover according to the present invention is the drive circuit portion to the drive frequency only while the handpiece is in a steady state while the foot switch is ON (on) PWM control.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 상기 구동회로부가 핸드피스가 비정상상태라 판단되어 핸드피스 및 물 펌프의 동작을 중지시켰을 경우 상기 발판 스위치를 다시 온(ON)함에 의해 동작을 초기화하는 것을 특징으로 한다.According to an additional aspect of the present invention, the ultrasonic tartar remover according to the present invention is to turn on the scaffold switch when the driving circuit portion is determined to be an abnormal state and the operation of the handpiece and the water pump is stopped (ON) again It is characterized by initializing the operation.

본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 상기 공진주파수의 추적시 소정 주파수 대역에서 최소 임피던스에 해당하는 주파수를 구동주파수로 선택하는 것을 특징으로 한다.According to an additional aspect of the present invention, the ultrasonic tartar remover according to the present invention is characterized in that the frequency corresponding to the minimum impedance in a predetermined frequency band when tracking the resonant frequency is selected as the driving frequency.

도 1 은 초음파 치석제거기의 장치 개요도1 is a schematic view of the device of the ultrasonic tartar remover

도 2 는 본 발명에 따른 초음파 치석제거기의 일 실시예에 따른 동작 흐름도2 is an operation flowchart according to an embodiment of the ultrasonic tartar remover according to the present invention.

도 3 은 핸드피스의 주파수 대비 임피던스 특성도3 is an impedance characteristic vs. frequency of a handpiece.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 핸드피스 20 : 리드와이어10: handpiece 20: lead wire

30 : 구동회로부 40 : 물 펌프30: drive circuit 40: water pump

50 : 튜브 60 : 케이블50: tube 60: cable

70 : 발판 스위치 80 : 파워조절부70: foot switch 80: power control unit

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.

본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 도 1 에 도시한 통상의 초음파 치석제거기와는 구동회로부가 상이하다.The ultrasonic tartar remover according to the present invention is different from the conventional ultrasonic tartar remover shown in FIG. 1.

즉, 본 발명에 따른 초음파 치석제거기 역시 핸드피스(Hand piece)(10), 리드와이어(Lead wire)(20), 구동회로부(Drive circuit unit)(30), 물 펌프(Water pump)(40), 튜브(Tube)(50), 케이블(Cable)(60), 발판 스위치(Foot switch)(70), 파워조절부(Volume control unit)(80)를 포함하고 있다.That is, the ultrasonic tartar remover according to the present invention also includes a hand piece 10, a lead wire 20, a drive circuit unit 30, and a water pump 40. , A tube 50, a cable 60, a foot switch 70, and a volume control unit 80.

상기 핸드피스(10)는 기계적 진동에 의해 초음파를 생성하는 부분으로, 그 끝단에 치석제거시 초음파를 출력하고, 물을 분사하는 팁(Tip)(11)이 결합된다.The handpiece 10 is a part for generating ultrasonic waves by mechanical vibration, and a tip 11 for outputting ultrasonic waves during calculus removal and spraying water is coupled to an end thereof.

상기 리드와이어(20)는 상기 핸드피스(10)를 착탈할 수 있게 한다.The lead wire 20 makes it possible to attach and detach the handpiece 10.

상기 구동회로부(30)는 상기 핸드피스(10) 및 상기 핸드피스의 비정상상태시 상기 물 펌프(40)의 구동을 제어한다.The driving circuit unit 30 controls the driving of the water pump 40 in the abnormal state of the handpiece 10 and the handpiece.

상기 물 펌프(40)는 상기 핸드피스(10)로 물을 전달하는 부분으로, 물 펌프 동작을 온/오프하기 위한 솔레노이드밸브(41)와, 전달되는 물의 량을 제어하기 위한 유량조절밸브(42)를 포함하고 있다.The water pump 40 is a portion for delivering water to the handpiece 10, the solenoid valve 41 for turning on / off the water pump operation, and the flow control valve 42 for controlling the amount of water delivered ) Is included.

상기 튜브(50)는 상기 물 펌프(40)내의 물을 상기 핸드피스(10)로 전달하는 경로이다.The tube 50 is a path for delivering water in the water pump 40 to the handpiece 10.

상기 케이블(60)은 상기 구동회로부(30)로부터 출력되는 제어신호를 상기 핸드피스(10)로 전달한다.The cable 60 transmits a control signal output from the driving circuit unit 30 to the handpiece 10.

상기 발판 스위치(70)는 상기 구동회로부(30) 및 물 펌프(40)로 전원을 인가하여 그 동작을 조작한다.The scaffold switch 70 applies power to the driving circuit unit 30 and the water pump 40 to operate its operation.

상기 파워조절부(80)는 상기 핸드피스(10)에 의해 발생되는 초음파의 파워를 조절한다.The power control unit 80 adjusts the power of the ultrasonic wave generated by the handpiece 10.

본 발명에 따른 초음파 치석제거기의 기술적 특징은 핸드피스가 정상적으로 연결되지 않았을 경우 핸드피스 및 물 펌프의 동작을 중지시켜 안전사고 및 불필요한 물의 분사를 방지할 수 있도록 함에 있다.Technical features of the ultrasonic tartar remover according to the present invention is to stop the operation of the handpiece and the water pump when the handpiece is not normally connected to prevent safety accidents and unnecessary water injection.

따라서, 본 발명에 따른 초음파 치석제거기의 구동회로부(30)는 상기 핸드피스(10)로부터 피드백(Feedback)되는 신호의 주파수 대비 임피던스 특성으로부터 공진주파수를 추적하여 공진주파수 검출시에는 핸드피스의 정상상태로 판단하여 검출된 공진주파수를 핸드피스(10)의 구동주파수로 설정하고, 공진주파수 비검출시에는 핸드피스의 비정상상태로 판단하여 상기 핸드피스(10) 및 물 펌프(40)의 솔레노이드밸브(41)로 핸드피스(10) 및 물 펌프(40)의 동작을 중지시키는 제어신호를 각각 출력한다.Accordingly, the driving circuit unit 30 of the ultrasonic calculus remover according to the present invention tracks the resonance frequency from the impedance characteristic of the signal fed back from the handpiece 10 and detects the resonance frequency. The resonance frequency detected is set to the driving frequency of the handpiece 10, and when the resonance frequency is not detected, it is determined that the handpiece is in an abnormal state and the solenoid valve 41 of the handpiece 10 and the water pump 40 is determined. ) Outputs control signals for stopping the operation of the handpiece 10 and the water pump 40.

이 때, 상기 구동회로부(30)는 상기 발판 스위치가 온(ON)인 상태에서 상기 핸드피스(10)가 정상상태를 유지하는 동안만 상기 핸드피스(10)를 구동주파수로 PWM 제어하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the driving circuit part 30 controls the handpiece 10 at a driving frequency only while the handpiece 10 maintains a normal state while the foot switch is turned on. Do.

본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 핸드피스(10)가 있을 경우 공진주파수를 찾고, 공진주파수를 찾으면 이 공진주파수를 구동주파수로 설정한다. 즉, 상기 피드백 신호는 동작 초기에는 공진주파수 추적에 사용되고, 공진주파수를 찾은 후에는 상기 핸드피스(10)를 PWM 제어하기 위한 신호로 사용된다. 부하의 유무에 따라 이 피드백 신호의 값이 달라지며, 부하가 걸리면 피드백 신호의 레벨이 작아져 이를 보상해 주기 위해 펄스폭을 증대시킨다.The ultrasonic tartar remover according to the present invention finds the resonance frequency when the handpiece 10 is present, and sets the resonance frequency as the driving frequency when the resonance frequency is found. That is, the feedback signal is used to track the resonant frequency at the beginning of operation, and after the resonant frequency is found, it is used as a signal for PWM control of the handpiece 10. The value of this feedback signal varies depending on the presence or absence of a load, and when the load is applied, the level of the feedback signal decreases to increase the pulse width to compensate for this.

상기 공진주파수의 추적시 소정 주파수 대역에서 최소 임피던스에 해당하는 주파수를 공진주파수로 선택한다. 만약, 최소 임피던스가 존재하지 않으면 공진주파수를 못찾아 상기 구동회로부(30)의 데드타임제어(DTC)에 의해 핸드피스의 동작이 멈춘다.When the resonance frequency is tracked, a frequency corresponding to the minimum impedance in a predetermined frequency band is selected as the resonance frequency. If the minimum impedance does not exist, the handpiece is stopped by the dead time control (DTC) of the driving circuit unit 30 because the resonance frequency cannot be found.

한편, 상기 구동회로부(30)는 핸드피스(10)가 비정상상태라 판단되어 핸드피스(10) 및 물 펌프(40)의 동작을 중지시켰을 경우 상기 발판 스위치(70)를 다시 온(ON)함에 의해 동작을 초기화한다.On the other hand, when the driving circuit unit 30 determines that the handpiece 10 is in an abnormal state and stops the operation of the handpiece 10 and the water pump 40, the driving circuit unit 30 is turned on again. To initialize the operation.

도 2 는 본 발명에 따른 초음파 치석제거기의 일 실시예에 따른 동작 흐름도이다.2 is an operation flowchart according to an embodiment of the ultrasonic tartar remover according to the present invention.

본 발명에 따른 초음파 치석제거기의 동작을 도 2 를 참조하여 설명한다. 도면에 도시한 바와같이, 이 실시예에 따른 초음파 치석제거기는 사용자가 초음파 치석제거기의 발판 스위치(70)를 밟으면 초음파 치석제거기의 구동회로부(30) 및 물 펌프(40)로 전원이 인가된다.The operation of the ultrasonic tartar remover according to the present invention will be described with reference to FIG. 2. As shown in the figure, the ultrasonic tartar remover according to this embodiment is powered by the drive circuit unit 30 and the water pump 40 of the ultrasonic tartar remover when the user presses the foot switch 70 of the ultrasonic tartar remover.

전원이 인가되면 초음파 치석제거기의 구동회로부(30)는 먼저, 출력되는 초음파(Ultrasonic)의 출력 파워 설정값을 검출한다.When power is applied, the driving circuit unit 30 of the ultrasonic tartar remover first detects the output power setting value of the ultrasonic wave.

즉, 초음파 치석제거기의 파워조절부(80)는 장치내에서 일종의 저항 역할을 하게 되므로, 이 파워조절부에 걸리는 전압을 측정하고 이 측정된 전압값에 따라 메모리에 저장된 레퍼런스 데이타와 비교하여 초음파 치석제거기에서 출력되는 초음파의 출력 파워 설정값 즉, 상기 파워조절부에 의해 설정된 값을 알아낸다.That is, since the power control unit 80 of the ultrasonic calculus remover acts as a kind of resistance in the device, the ultrasonic calculus is measured by comparing the voltage applied to the power control unit with the reference data stored in the memory according to the measured voltage value. The output power setting value of the ultrasonic wave output from the eliminator, that is, the value set by the power control unit is found.

상기 구동회로부(30)는 출력 파워 설정값에 따라 일정한 크기의 신호를 상기 핸드피스(10)로 입력하고, 상기 핸드피스(10)로부터 피드백(Feedback)되는 신호를 읽는다.The driving circuit unit 30 inputs a signal having a predetermined magnitude to the handpiece 10 according to an output power setting value, and reads a signal fed back from the handpiece 10.

상기 구동회로부(30)는 발판스위치가 온(On)인 상테에서 초기 구동시에만 피드백(Feedback)되는 신호의 주파수 대비 임피던스 특성으로부터 공진주파수를 추적한다. 만일 공진주파수가 찾아지면 이후 피드백 신호는 핸드피스를 PWM 제어하기 위한 신호로 사용된다.The driving circuit unit 30 tracks the resonance frequency from the impedance versus frequency characteristic of the signal fed back only during initial driving in the state that the foot switch is on. If the resonant frequency is found, then the feedback signal is used as a signal for PWM control of the handpiece.

이 때, 상기 피드백(Feedback)되는 신호의 주파수 대비 임피던스 특성을 조사하여 소정 주파수 대역에서 최소 임피던스에 해당하는 주파수를 공진주파수로 선택한다.At this time, the impedance characteristics compared to the frequency of the feedback signal (Feedback) is investigated to select a frequency corresponding to the minimum impedance in a predetermined frequency band as the resonance frequency.

좀더 구체적으로는, 소정 주파수 대역에서의 임피던스값이 소정 범위내에 존재하면 해당 주파수를 공진주파수로 선택한다.More specifically, when the impedance value in the predetermined frequency band is within the predetermined range, the frequency is selected as the resonance frequency.

도 3 은 핸드피스의 주파수 대비 임피던스 특성도의 일예이다.3 is an example of the impedance versus frequency characteristic diagram of the handpiece.

도면에서 좌측은 무부하시, 우측은 부하가 걸렸을 경우(핸드피스가 치아에 닿았을 경우)를 도시한 것으로, 부하시에는 구동주파수(공진주파수 부근) 영역에서의 임피던스가 상승되었음을 알 수 있다. 이 임피던스 상승은 에너지 저하의 요인이 되므로 이 에너지 감소분을 보상해주기 위해서 상기 초음파 치석제거기의 구동회로부는 출력되는 신호의 펄스폭을 강제적으로 늘려서 즉, PWM(Pulse Width Modulation) 방식으로 신호를 출력한다.In the figure, the left side shows no load and the right side shows a case in which a load is applied (when the handpiece touches a tooth), and it can be seen that the impedance in the driving frequency (near resonant frequency) is increased during the load. Since the impedance rise is a factor of energy degradation, in order to compensate for this energy reduction, the driving circuit unit of the ultrasonic calculus remover forcibly increases the pulse width of the output signal, that is, outputs a signal in a PWM (Pulse Width Modulation) method.

본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 상기 공진주파수의 검출 유무에 따라 핸드피스가 정상적으로 연결되었는지 비정상적으로 연결되었는지를 판단하게 된다. 그 이유는 핸드피스(10)는 초음파 치석제거기 전체적으로 볼때, 정상적으로 연결되었을 때 일종의 저항으로 작용하므로 고유의 주파수 대비 임피던스 특성을 가진다. 만일, 핸드피스(10)가 정상적으로 연결되지 않았을 경우 즉, 핸드피스(10)가 연결되지 않았거나 제대로 연결되지 않은 경우의 비정상상태시는 상기 고유의 주파수 대비 임피던스 특성과는 상이한 양상으로 나타나게 된다.The ultrasonic tartar remover according to the present invention determines whether the handpiece is normally connected or abnormally connected according to whether the resonance frequency is detected. The reason is that the handpiece 10 has an inherent frequency-to-impedance characteristic because it acts as a kind of resistance when viewed as a whole when the ultrasonic tartar remover is normally connected. If the handpiece 10 is not normally connected, that is, the abnormal state when the handpiece 10 is not connected or is not properly connected, it may appear different from the inherent frequency-to-impedance characteristic.

상기 구동회로부(30)는 공진주파수 검출시에는 핸드피스(10)의 정상상태로 판단하여 검출된 공진주파수를 핸드피스(10)의 구동주파수로 설정한다. 그 이유는핸드피스가 공진주파수 대역에서 최대의 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 따라서, 핸드피스의 구동주파수와 공진주파수를 일치시키는 것이 바람직하며, 이를위해 주파수 대비 임피던스 특성으로부터 공진주파수를 구하여 이를 핸드피스의 구동주파수로 설정한다.The driving circuit unit 30 determines that the handpiece 10 is in a normal state when detecting the resonance frequency, and sets the detected resonance frequency as the driving frequency of the handpiece 10. The reason is that the handpiece can obtain the maximum effect in the resonant frequency band. Therefore, it is preferable to match the driving frequency and the resonance frequency of the handpiece. For this purpose, the resonance frequency is obtained from the impedance characteristics vs. the frequency of the handpiece and set as the driving frequency of the handpiece.

이 때, 상기 구동회로부(30)는 상기 발판 스위치(70)가 온(ON)인 상태에서 상기 핸드피스(10)가 정상상태를 유지하는 동안 즉, 핸드피스(10)가 정상적으로 연결된 동안에는 주기적으로 상기 핸드피스(10)로부터 피드백(Feedback)되는 신호로부터 얻어지는 주파수 대비 임피던스 특성을 통해 핸드피스(10)가 정상상태인지를 판단한다.At this time, the driving circuit unit 30 periodically maintains the normal state of the handpiece 10 while the foot switch 70 is ON, that is, while the handpiece 10 is normally connected. The handpiece 10 determines whether the handpiece 10 is in a normal state based on a frequency versus impedance characteristic obtained from a signal fed back from the handpiece 10.

상기 구동회로부(30)는 공진주파수 비검출시에는 핸드피스(10)의 비정상상태로 판단하여 핸드피스(10)의 동작을 중지시키는 제어신호를 상기 핸드피스(10)로 출력하여 데드 타임 제어(DTC : Dead Time Control)한다.When the resonance frequency is not detected, the driving circuit unit 30 determines that the handpiece 10 is in an abnormal state and outputs a control signal for stopping the operation of the handpiece 10 to the handpiece 10 to control dead time (DTC). : Dead Time Control).

동시에, 종래와는 달리 상기 물 펌프(40)의 솔레노이드밸브(41)로 물 펌프(40)의 동작을 중지시키는 제어신호를 출력한다.At the same time, unlike the related art, the solenoid valve 41 of the water pump 40 outputs a control signal for stopping the operation of the water pump 40.

즉, 상기 구동회로부(30)는 상기 핸드피스(10)가 비정상상태를 유지하는 동안 즉, 핸드피스(10)가 정상적으로 연결되지 않은 동안에는 본 발명에 따른 초음파 치석제거기의 동작이 초기화 될때까지 상기 핸드피스(10) 및 물 펌프(40)의 동작을 중지시킨다.In other words, the driving circuit unit 30 maintains the hand until the operation of the ultrasonic tartar remover according to the present invention is initialized while the handpiece 10 maintains an abnormal state, that is, the handpiece 10 is not normally connected. The operation of the piece 10 and the water pump 40 is stopped.

따라서, 본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 핸드피스(10)가 비정상상태시 핸드피스(10)와 물 펌프(40)의 구동을 동시에 멈추도록 제어하여 전기 노출 위험이거의 없어 안전사고 및 불필요한 물의 분사를 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the ultrasonic tartar remover according to the present invention controls the handpiece 10 to stop the driving of the handpiece 10 and the water pump 40 simultaneously when the handpiece 10 is abnormal, so there is almost no risk of electric exposure and safety accidents and unnecessary water injection. Can be prevented.

한편, 상기 구동회로부(30)는 핸드피스(10)가 비정상상태라 판단되어 핸드피스(10) 및 물 펌프(40)의 동작을 중지시켰을 경우 상기 발판 스위치(70)를 다시 온(ON)함에 의해 동작을 초기화하여 상기의 동작을 반복한다.On the other hand, when the driving circuit unit 30 determines that the handpiece 10 is in an abnormal state and stops the operation of the handpiece 10 and the water pump 40, the driving circuit unit 30 is turned on again. The operation is initialized to repeat the above operation.

본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 상기 발판 스위치(70)에 의해 조작 구동되는 구동회로부(30)를 통한 핸드피스(10) 구동과, 물 펌프(40) 구동 동작은 원칙적으로 핸드피스가 정상적으로 연결된 상태를 유지하는 동안은 독립적이다.Ultrasonic tartar remover according to the present invention, the driving of the handpiece 10 through the drive circuit unit 30 which is operated by the scaffold switch 70, the water pump 40 driving operation is in principle a state in which the handpiece is normally connected It is independent while maintaining it.

그러나, 핸드피스가 정상적으로 연결되지 않았을 경우에는 상기 물 펌프의 구동 동작은 상기 구동회로부에 의해 제어되어 그 구동이 중지되게 된다.However, when the handpiece is not normally connected, the driving operation of the water pump is controlled by the driving circuit unit to stop the driving.

따라서, 위와같이 함에 의해 상기에서 제시한 본 발명에 따른 초음파 치석제거기의 목적을 달성할 수 있다.Therefore, it is possible to achieve the object of the ultrasonic tartar remover according to the present invention by the above.

이상에서 설명한 바와같은 본 발명에 따른 초음파 치석제거기는 핸드피스가 정상적으로 연결되지 않았을 경우 데드 타임 제어(Dead Time Control)를 행하여 핸드피스 및 물 펌프의 동작을 중지시켜 안전사고 및 불필요한 물의 분사를 방지할 수 있는 유용한 효과를 가진다.Ultrasonic tartar remover according to the present invention as described above to stop the operation of the handpiece and the water pump by performing dead time control (Dead Time Control) when the handpiece is not normally connected to prevent safety accidents and unnecessary water injection Has a useful effect.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made therein without departing from the scope of the invention, which is covered by the following claims.

Claims (4)

기계적 진동에 의해 초음파를 생성하되, 그 끝단에 치석제거시 초음파를 출력하고, 물을 분사하는 팁(Tip)이 결합되는 핸드피스(Hand piece)와;A hand piece which generates ultrasonic waves by mechanical vibration, and outputs ultrasonic waves at the end thereof during removal of calculus, and a tip for spraying water; 상기 핸드피스의 구동을 제어하는 구동회로부(Control circuit unit)와;A control circuit unit controlling a driving of the handpiece; 상기 핸드피스로 물을 전달하되, 물 전달 동작을 온/오프하기 위한 솔레노이드밸브와, 전달되는 물의 량을 제어하기 위한 유량조절밸브를 포함하는 물 펌프(Water pump)와;A water pump including a solenoid valve for transferring water to the handpiece, a solenoid valve for turning on / off a water transfer operation, and a flow control valve for controlling an amount of water to be delivered; 상기 물 펌프내의 물을 상기 핸드피스로 전달하는 경로인 튜브(Tube)와;A tube which is a path for delivering water in the water pump to the handpiece; 상기 구동회로부로부터 출력되는 제어신호를 상기 핸드피스로 전달하는 케이블(Cable)과;A cable transferring a control signal output from the driving circuit unit to the handpiece; 상기 구동회로부 및 물 펌프의 동작을 조작하는 발판 스위치(Foot switch)와;A foot switch for manipulating the operation of the driving circuit unit and the water pump; 상기 핸드피스에 의해 생성되는 초음파의 파워를 조절하는 파워조절부(Volume control unit)를;A power control unit controlling a power of the ultrasonic wave generated by the handpiece; 포함하는 초음파 치석제거기에 있어서,In the ultrasonic tartar remover comprising: 상기 구동회로부가:The driving circuit portion: 상기 핸드피스로부터 피드백(Feedback)되는 신호의 주파수 대비 임피던스 특성으로부터 공진주파수를 추적하여 공진주파수 검출시에는 핸드피스의 정상상태로 판단하여 검출된 공진주파수를 핸드피스의 구동주파수로 설정하고, 공진주파수 비검출시에는 핸드피스의 비정상상태로 판단하여 상기 핸드피스 및 물 펌프의 솔레노이드밸브로 핸드피스 및 물 펌프의 동작을 중지시키는 제어신호를 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 초음파 치석제거기.When the resonance frequency is detected by detecting the resonance frequency from the impedance characteristic vs. the frequency of the signal fed back from the handpiece, it is determined as the normal state of the handpiece, and the detected resonance frequency is set as the driving frequency of the handpiece. When not detected, the ultrasonic tartar remover, characterized in that it determines the abnormal state of the handpiece and outputs a control signal for stopping the operation of the handpiece and the water pump to the solenoid valve of the handpiece and the water pump, respectively. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동회로부가 상기 발판 스위치가 온(ON)인 상태에서 상기 핸드피스가 정상상태를 유지하는 동안만 상기 핸드피스를 구동주파수로 PWM 제어하는 것을 특징으로 하는 초음파 치석제거기.And the drive circuit unit PWM control the handpiece at a driving frequency only while the handpiece maintains a normal state while the foot switch is turned on. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 구동회로부가 핸드피스가 비정상상태라 판단되어 핸드피스 및 물 펌프의 동작을 중지시켰을 경우 상기 발판 스위치를 다시 온(ON)함에 의해 동작을 초기화하는 것을 특징으로 하는 초음파 치석제거기.And the driving circuit unit initializes the operation by turning on the scaffold switch again when the handpiece is determined to be in an abnormal state and the operation of the handpiece and the water pump is stopped. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 공진주파수의 추적시 소정 주파수 대역에서 최소 임피던스에 해당하는 주파수를 구동주파수로 선택하는 것을 특징으로 하는 초음파 치석제거기.Ultrasonic tartar remover, characterized in that for selecting the driving frequency of the frequency corresponding to the minimum impedance in a predetermined frequency when tracking the resonance frequency.
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