CN101637068B - 光致离子化器 - Google Patents

Abstract

本发明系有关一种光致离子化器，包括：多个头单元，其产生软X-射线，以便去除带电体之电荷；以及一控制单元，其控制该头单元，其中，每个该头单元包括：一高电压产生单元，其接收低电压并将其提升至高电压；一X-射线管，其从该高电压产生单元接收高电压，并发射X-射线；一硅帽，其形成于该X-射线管的背面，且保护该X-射线管防止受到震动；一灯泡，其产生电子；一输出窗口，其在当电子碰撞目标时，发射所产生的X-射线；一保护壳，由一

形侧单元和一

形盖单元构成；一凸缘单元，热性与电性地连接至该输出窗口、并固定在该X-射线管的前端，以及藉由与保护壳的该侧单元的前表面的接触，将由该目标所产生之热辐射至该X-射线管之外；以及一凸缘加强板，其具有一第一通孔，该通孔的直径与该凸缘单元的外围直径相同，其中，在X-射线管所产生之X-射线经由该第一通孔与其直径小于该第一通孔之第二通孔，而发射至该保护壳之外，以及其中该第二通孔形成于保护壳之该前表面上。

Description

光致离子化器

技术领域

本发明涉及一种使用最少螺栓或螺丝钉而简单组装的光致离子化器的一头单元，该头单元具有大幅提升吸收震动和绝缘的功能，并将头之使用寿命提供给控制单元与头单元，以致于使用者可以及时地知道更换头的时间，且根据输入信号而提升继电器之输出功能。

背景技术

作为习知技术韩国专利案号465346“X-射线产生器及静电去除器”(X-raygenerator and electrostatic remover using the same)为日本滨松HamamatsuPhotonics KK所有。

作为另一习知技术韩国专利案号676527“软X-射线离子化器及一去除带电体之电荷的方法”(An ionizer using soft X-ray and a method for removingelectric charges of a charged body)为此发明之申请人所拥有。在第1图中显示此发明之结构。

先前，当组装光致离子化器的头单元时，由于结构的问题而使用数个螺丝钉，以及需要辅助装置以固定此形成于头单元前表面上之凸缘单元，而需要大量的时间和努力。尤其，由于X-射线管在大多数情况下藉由螺丝钉而连接保护壳，外部震动经由螺钉直接地传送至X-射线管，使得离子化器之头单元非常容易受到震动而受损伤。

此外，由于用于接触凸缘单元与保护壳相接触之结构复杂，所以在过去组装过程困难。此凸缘单元应该准确地被固定在保护盖上，而藉由凸缘单元和保护盖的接触将热向外辐射，且最有效的方式是使用螺丝钉固定。然而，如同先前说明此种方式会有许多问题。

此外，在过去欲将光致离子化器的头单元装附于壁或天花板是非常困难，且一旦安装此头单元，就很难改变安装位置或方向。

现在，将习知技术之问题总结如下：

第一、习知使用螺丝钉的光致离子化器、除了由螺丝钉固定之部份外，容易受到震动的损坏；

第二、由于使用螺丝钉的使用，组装光致离子化器并不容易；

第三、其尺寸并无法足够地减小；

第四、由于不完全的绝缘，而在接地之情形中会释出高电压；

第五、震动很难被吸收；

第六、由于在头单元中并无备制显示时间之功能，使用者无法知道头之使用时间；

第七、由于并无备制头之使用时间与警报有关之功能，使用者无法容易地知道更换头单元的时间；

第八、当更换头单时，此所更换头之使用时间并无法显示于控制单元；以及

第九、由于有许多输入输出信号线(例如：指示器、遥控、互锁)，在装置中供电是复杂的。

发明内容

技术问题

本发明的目的为提供一种光致离子化器的一头单元，其能够解决习知技术中之该等问题。对于本发明其它目的与优点，将由阅读此详细说明并参考所附图式而为显而易见。

有益效果

本发明的有益效果如下：

第一、对抗震动能力强。因为硅帽具有弹性与挠性，外界震动可以被吸收，而延长X-射线管的使用寿命。

第二、组装容易。由于并未使用例如螺栓之类的各别支撑装置，因此相较于习、尺寸变得较小。

第三、由于不需要例如螺栓之类的支撑装置，头单元的尺寸可以较习知技术为小。

第四、改善电绝缘效率。这是因为本发明将至X-射线管的输入电线制成硅帽，使得在输入电线和保护壳之间的放电的可能性变得非常低。

第五、因为在头单元上具有定时器显示功能，则使用者能够查看头单元的使用时间。

第六、因为具有与头单元的使用时间相关的警报功能，使用者可以容易地知道头单元的更换时间。当头单元更换时间接近时，一定时器会输出一警报信号用以提醒。

第七、由于头单元的使用时间信息经由通讯(例如RS-485连接)传输至控制单元，即使更换了头单元，经更换头单元的使用时间显示于控制单元上。在习知技术中，虽然更换头单元，先前头信息保存在控制单元中且显示先前信息。因此，使用者无法正确地知道头单元之更换时间。然而，在本发明中，在头单元中提供各别定时器，且如果先前头单元改变至新的头单元，正确的使用寿命时间信息藉由此定时器经由通信线而传送至控制单元，且显示于控制单元与头单元之显示窗口上。因此，使用者可以正确地知道头之更换时间。

第八、加强继电器输出功能，并可以主动地符合使用者的需求。这即是，

-当电力是开/关时，输出响应信号至继电器。

-当输入遥控或互锁信号时，输出响应信号至继电器。

-由于输入输出信号线(例如：指示器、遥控、互锁)藉由一个连接器而整合，所以在设施中供应电力变得简单，而以前输入输出信号线则分别藉由各别连接器而连接。

附图的简要说明

图1为根据习知技术一种光致离子化器的头单元之结构图；

图2为根据本发明较佳实施例之光致离子化器的头单元之结构图；

图3为根据本发明较佳实施例当X-射线管与侧单元耦接于光致离子化器之头单元中之状态之图式；

图4为图3中耦接部份的放大图；

图5为图3的俯视图；

图6为图5的放大图；

图7为根据本发明较佳实施例之光致离子化器系统；

图8为根据本发明较佳实施例之光致离子化器的头单元之外形；

图9为根据本发明较佳实施例之光致离子化器的头单元之另一外形；

图10为根据本发明较佳实施例之光致离子化器的头单元中侧单元和盖单元之组装过程；

图11为根据本发明较佳实施例当X-射线管与侧单元耦接于光致离子化器之头单元中之状态之图式；

图12为图11中X-射线管与侧单元在耦接前之状态；

图13为在图11中X-射线管与侧单元在耦接后之状态。

<主要单元符号说明>

400     保护壳

410     侧单元

412     前单元

414     弯曲部份

416     孔

416’   孔

416″   螺栓

418     后单元

419     前后连接单元

420     第二通孔

422     连接器

430     盖单元

500     X-射线管

510     灯泡

530     输出窗口

540     凸缘单元

550     硅帽

560     连接器

600     凸缘加强板

610     第一通孔

700     高电压产生单元

820     显示窗口

1000    头单元

2000    控制单元

本发明的最佳实施方式

<较佳实施例>

此根据本发明之光致离子化器之较佳实施例包括：

多个头单元，产生出软X-射线，以便藉由此软X-射线电离空气中气体所产生正离子和负离子或电子，将带电体之电荷去除；以及

一控制单元，其控制该多个头单元且具有一电源单元，

其中，每个该头单元包括：

一高电压产生单元，其从该电源单元接收低电压，且将其提升至高电压；

一X-射线管，其从该高电压产生单元接收高电压，并发射X-射线；

一硅帽，形成于该X-射线管的背侧，由硅模型制成，以防止由于此施加至X-射线管之高电压所造成电性意外，此硅帽具有弹性且藉由吸收震动以保护X-射线管不受外部震动；

一灯泡，形成所述X-射线管的一部份且产生电子；

一目标，形成所述X-射线管的一部份，并藉由与阳极的电位差而牵引在该灯泡所产生电子；

一输出窗口，形成所述X-射线管的一部份，且当电子碰撞所述目标时，发射所产生的X-射线；一保护壳，由一

形侧单元和一

形盖单元组成，该

形盖单元覆盖所述侧单元的上部、下部、以及开放部，其中，所述保护壳热传导且电性传导；

一凸缘单元，其热连接和电性连接至该输出窗口，藉由与保护壳的所述侧单元的前表面的接触，所述目标处产生的热辐射至所述X-射线管外，该凸缘单元固定在所述X-射线管的前端，且电性传导；

一凸缘加强板，具有一第一通孔，该通孔的直径与所述凸缘单元的外围直径长短相当，藉由一第一固定装置与所述保护壳的前表面的一内侧固定接触，并具热传导性和电传导性，其中，所述保护壳的所述前表面具有一第二通孔，该通孔设置在所述第一通孔处，且其直径小于所述第一通孔的直径，且将X-射线管处产生的X-射线发射至所述保护壳外；以及

一电路单元，其具有：

一定时器，用于检查安装在所述保护壳内的头之使用寿命，

一显示窗口，用于显示所述定时器所测量信息，

一警报装置，用于提醒有关头的使用寿命，

一开关，用于运转/停止头，

一继电器，用于控制定时器、开关、控制单元、以及外部控制器之操作。

在此实施例中，所述凸缘单元较佳插入所述第一通孔中、并与所述第二通孔周围的所述前表面接触，所述X-射线管插入X-射线管固定壳中，且该固定壳的一端与保护壳的所述侧单元的后表面接触，所述保护壳的侧单元的前表面和后表面之间的距离、比所述硅帽和所述X-射线管的总长度稍微短一点，以致于可以将X-射线管和所述硅帽固定，并且所述凸缘单元与保护壳的所述侧单元的前表面接触，以致于在所述X-射线管内产生的热、可以藉由与保护壳的所述侧单元的前表面接触之空气而冷却。

在此实施例中，多个弯曲部份较佳设置在：连接保护壳之侧单元之前单元与后单元之前-后连接单元内，一第一孔形成在各弯曲部份的中心内用于穿透螺栓，一第二孔形成于设置在第一孔之保护壳之盖单元上用于穿透螺栓，且此保护壳藉由将螺栓插入于第一和第二孔中且将螺栓紧固而组装。

在此实施例中，此离子化器较佳经由形金属板与加强板而水平或垂直地固定，其中，该金属板之外侧、藉由螺栓而连接至与保护壳的侧单元的后单元，而该加强板插入介于金属板之另一外侧和壁之间。

在此实施例中，各该头单元之所使用时间信息较佳藉由通讯而传输至该控制单元，且即使头单元更换，更换后的头单元的使用时间仍然会在控制单元上显示，以致于使用者可以及时地知道所更换头之时间。

在此实施例中，数个输入输出信号线较佳藉由一个连接器而连接至所述头单元和所述控制单元，用于在此设施中容易供应电力。

在此实施例中，一外部控制器较佳藉由运用遥控、互锁、直流电源输入信号至所述离子化器，远程地控制运转或停止所述离子化器，无论所述离子化器是否根据使用者所需的所述输入信号正常操作，都藉由所述继电器的输出接触点而确认，该所述继电器的输出接触点是与所述输入信号对应的输出信号，藉由所述继电器改变的所述输出接触点的状态为：电力、遥控、互锁、头单元、或警报。此处电力状态的改变是为了确认当电源输入时电力为开/关；在遥控状态，改变继电器的输出接触点的状态，以便确认当遥控信号从外部输入所述离子化器时，所述离子化器是否根据输入的遥控信号正常地操作；在互锁状态，改变继电器的输出接触点的状态，以便确认当互锁信号自外部输入时，该离子化器是否根据所输入互锁信号正常地操作；在头单元状态，改变继电器的输出接触点的状态，以便确认头单元是否正常地开/关；在报警状态，当因为头不正常而离子化器无法正确操作时，改变继电器的输出接触点的状态；以及更包括装置，以输出：该控制单元之操作状态，此输入信号之遥控、互锁、直流电源之操作状态。

<本发明的结构与操作>

此根据本发明之光致离子化器系统包括：头单元1000，其产生出之软X-射线，以便藉由软X-射线而电离空气中之气体所产生正离子和负离子或电子，以去除带电体(未图示)之电荷；以及一控制单元2000，其控制至少一个头单元1000。

所述控制单元2000具有一电源单元(未图标)，所述电源单元将低电压应用至头单元1000内的一高电压产生单元700，所述高电压产生单元700将低电压提升至高电压，并且将此高电压应用至一软X-射线管500。

同时，此根据本发明的头单元1000设置在：具有高电压产生单元700的一保护壳400中。头单元1000包括：一灯泡510，其产生电子；一目标(未图标)，其牵引所述灯泡510因电位差所产生之电子；一输出窗口530，发射当电子碰撞所述目标时所产生出的X-射线；一保护壳400，由一

形侧单元410和一形盖单元430(参见第2i图)组成，该

形盖单元430覆盖所述侧单元410的上部、下部、以及开放部，其中所述保护壳400保护该灯泡510、目标、以及输出窗口530，并且其中所述保护壳400能导热和导电；一凸缘单元540，其热性且电性地连接至输出窗口530，支撑所述输出窗口530，并藉由与保护壳400的所述侧单元410的前单元412接触，辐射而将所述目标处产生之热辐射至所述X-射线管500外，其固定至所述X-射线管500，且具导电性；一凸缘加强板600，具有一第一通孔610，该通孔610的直径与所述凸缘单元540的外围的直径相当，藉由固定装置例如螺栓而固定地接触所述前单元412的一内侧，并具热传导性和电传导性，其中该前单元412具有一第二通孔420，该通孔420设置在所述第一通孔610处，且其直径小于所述第一通孔610的直径，且将所述X-射线管处产生的X-射线发射至所述保护壳400外；一高电压产生单元700，位在所述保护壳400中，且将高电压提供至所述X-射线管500；以及一电路单元(未图标)，设置在所述保护壳400中，且与所述高电压产生单元700电性连接。

本发明中的所述头单元1000更包括一硅帽550，其形成在所述X-射线管500的背面，其由硅模型组成，以防止由于提供至所述X-射线管500之高电压所造成之电性意外，其具有弹性且藉由吸收震动而保护所述X-射线管500防止外界震动。

同时，第2a图中的侧单元410是指：前单元412、后单元418、以及前后连接单元419的组合。所述凸缘单元540插入所述第一通孔610中，且与所述第二通孔420周围的所述前单元412接触，硅帽550的一端与所述侧单元410的后单元418接触，以便固定X-射线管500，以及所述凸缘单元540与前单元412接触，以致于在所述X-射线管500中所产生的热可以藉由通过前单元412之空气而冷却。

数个弯曲部份414设置在前后连接单元419中，该前后连接单元419连接保护壳400之所述侧单元410的前单元412与后单元418，一孔416形成在每个弯曲部份414的中心内，而用于穿过螺栓416″(参见第2g图)，另一个孔416’(参见第2g图)形成于设置在该孔416之在保护壳400的所述盖单元430上，用于穿过螺拴416″，且此保护盖藉由将螺拴416″插入于孔416、416’中且将螺拴紧固而牢固地组装。

本发明中的头单元1000更包括：一电路单元，其安装在所述保护壳400中并具有一定时器(未图示)，用于检查头单元的使用寿命；一显示窗口820，用于显示所述定时器测量的信息；一警报装置(未图标)，提醒与头单元的使用寿命有关的信息；一开关(未图示)，用于运转/停止头单元；一继电器(未图示)，用于控制定时器、开关、控制单元2000、以及外部控制器(未图示)之操作。

同时，须要一各别装置将本发明之离子化器安装在壁上或天花板上。在本发明中，一

形金属板(未图示)的一个外侧面(未图示)藉由螺栓和垫圈(未图标)连接至侧单元410的后单元418，并且在金属板的另一外侧面和壁或天花板之间插入加强板(未图示)后，离子化器藉由螺丝钉(未图示)和垫圈(未图示)而安装在壁上或天花板上。数个孔(未图示)形成在金属板和加强板上，用以穿过螺丝钉。

在此实施例中，当我们从前单元412观察保护壳400时，X-射线管500设置在保护壳400的左边，高电压产生单元700设置在保护壳400的右边。因此不同于先前的光致离子化器，在此结构中并无须用于支撑X-射线管500各别装置、像是支撑板或插设组件，。在本发明中，用以固定X-射线管500的组件为：保护壳400的凸缘加强板600、前单元412、以及后单元418。

本发明最大的特征之一是不同于习知技术，固定在X-射线管500的前单元412上的凸缘单元540、是以可移动的方式插入侧单元410的前单元412和后单元418之间，而无需其它固定装置的辅助。此在X-射线管500的后侧的硅帽550系由高电压输入线的一硅模制而形成，用以防止高电压造成的意外。硅帽550保护X-射线管500，因为所述硅帽550具有些许弹性并能够吸收外界震动。以前当外界震动产生时，因为凸缘固定在具有螺栓之外壳上，而将冲击传递至X-射线管500，过多的电力应用至X-射线管500，结果X-射线管500的使用寿命变短。但在本发明中，由于硅帽550吸收冲击，所以先前之问题不会发生。

此外，在本发明中的头单元的组装过程非常简单。因为X-射线管500形成于具有硅帽550和凸缘单元540的一个本体中，仅需将X-射线管500插入通孔610中。因为凸缘单元540和硅帽550的长度较侧单元410的前单元412与后单元418间的距离(即，前后连接单元419的宽度)稍长，则后单元418将硅帽550向前挤压，而藉由侧单元410将X-射线管500牢固地固定。在这之后，保护壳400的盖单元430自侧单元410的开放侧推动。在盖单元430完全覆盖侧单元410之后，藉由螺栓416″固定并组装过程结束。高电压产生单元700则事先设置于X-射线管500的旁边。

藉由上述过程组装的头单元1000藉由连接器422连接至各别产生之控制单元2000。

如此，由于在本发明中，由于在组装头单元1000中，在保护壳400与高电压产生单元700之组装中，除了使用螺栓之外并未使用辅助装置，相较于习知技术，此组装过程非常简单，且可以节省大量组装时间。

同时，连接器560连接高电压产生单元700与X-射线管500。

在本发明中，一外部控制器供应该遥控、互锁、和直流电源信号至离子化器，且运转或停止该离子化器。

在本发明中，无论所述光致离子化器是否根据使用者所需的所述输入信号正常地操作，其均藉由与所述输入信号对应的输出信号的继电器的输出接触点而确认，该继电器的输出接触点是与所述输入信号对应的输出信号，该输出接触点的状态是由该继电器改变，而为电力、遥控、互锁、头、或警报。

改变此电力状态以便确认当输入电源时，电力为开启/关闭。在此遥控状态，当从外部输入遥控信号至所述离子化器时，改变继电器的输出接触点的状态，以便确认所述离子化器是否根据输入的遥控信号正常地操作。在互锁状态，改变继电器的输出接触点的状态，以便确认当从外部输入互锁信号时，所述离子化器是否根据输入的互锁信号正常地操作。在头单元状态，改变继电器的输出接触点的状态，以便确认所述头单元是否正常地开/关。在警报状态，当由于头不正常而离子化器无法正常操作时，改变继电器的输出接触点的状态。

本发明更包括装置，以输出：该控制单元2000操作状态，该输入信号之遥控、互锁、直流电源的操作状态。

本发明可以各种形式修正与实施，且其在此参考特定实施例描述与说明。然而，应了解本发明并不受限于以上所说明之特定形式，且本发明包括如同在所所附“申请专利范围”中所界定本发明之精神与范围中之修正、等同、以及替代。

Claims (7)

1.一光致离子化器，包括：

多个头单元，其产生软X-射线，以便藉由此软X-射线电离空气中之气体所产生正离子和负离子或电子、而将带电体之电荷去除；以及

一控制单元，其控制该多个头单元并具有一电源单元，其中，每个该头单元包括：

一高电压产生单元，其从该电源单元接收低电压，并将其提升至高电压；

一X-射线管，其由该高电压产生单元接收高电压，且发射X-射线；

一硅帽，形成于该X-射线管的背面，而由硅模型制成，用于防止此供应至该X-射线管高电压所造成电性意外，该硅帽具有弹性能够藉由吸收震动而保护该X-射线管防止受到外界震动；

一灯泡，形成该X-射线管的一部份并产生电子；

一目标，形成该X-射线管的一部份、且藉由与阳极的电位差而拉引在该灯泡所产生的电子；

一输出窗口，形成该X-射线管的一部份，并当电子碰撞该目标时，发射所产生的X-射线；

一保护壳，由一

形侧单元和一

形盖单元构成，该

形盖单元覆盖该侧单元的上部、下部、以及开放部，其中，该保护壳具热传导性和电传导性；

一凸缘单元，热性与电性连接至该输出窗口，藉由与保护壳的该侧单元的前表面的接触，而将在该目标所产生的热辐射至该X-射线管外，该凸缘单元固定在该X-射线管的前端，并具电传导性；

一凸缘加强板，具有一第一通孔，该通孔的直径与该凸缘单元的外围直径长短相当，藉由一第一固定装置与该保护壳的前表面的一内侧固定接触，并且具热传导性和电传导性，其中，该保护壳的该前表面具有一第二通孔，该通孔设置在该第一通孔处并且其直径小于该第一通孔的直径，并发射该X-射线管产生的X-射线至该保护壳之外；以及

一电路单元，其具有：

一定时器，用于检查安装在该保护壳中头单元的使用寿命，

一显示窗口，用于显示该定时器的测量信息，

一警报装置，用于提醒有关头单元的使用寿命，

一开关，用于运转/停止头单元，

一继电器，用于控制定时器、开关、控制单元、以及外部控制器之操作。

2.如权利要求1所述之光致离子化器，其中

该凸缘单元插入该第一通孔内、并接触该第二通孔周围的该前表面，该X-射线管插入X-射线管固定壳、并且固定壳的一端与保护壳的该侧单元的后表面接触，该保护壳的侧单元的前表面和后表面之间的距离、较该硅帽与该X-射线管的总长度稍微短一点，以致于该X-射线管和该硅帽能够被固定，并且该凸缘单元与保护壳的该侧单元的前表面接触，以致于在该X-射线管内产生的热能够藉由与保护壳的该侧单元的前表面接触之空气而冷却。

3.如权利要求1所述之光致离子化器，其中

多个弯曲部份位在一前后连接单元内，该前后连接单元将保护壳的该侧单元的前单元和后单元相连接，一第一孔形成在每个弯曲部份的中心内以供螺栓穿过，一第二孔形成于设置在第一孔之该保护壳的该盖单元上以供该螺栓穿过，以及保护壳藉由将螺栓插入第一和第二孔中、且将螺栓锁紧而组装。

4.如权利要求1所述之光致离子化器，其中

该离子化器藉由一

形金属板和一加强板而水平地或垂直地固定，其中，该金属板的一个外侧藉由螺栓而连接保护壳的侧单元的后单元，且该加强板插入在该金属板之另一外侧与壁之间。

5.如权利要求1所述之光致离子化器，其中

各该头单元的使用时间信息藉由通讯传输至该控制单元，以及即使头单元更换，此经更换头单元的使用时间显示在该控制单元上，以致于使用者能够及时地知道头单元的更换时间。

6.如权利要求1所述之光致离子化器，其中

数个输入输出信号线藉由一个连接器而连接至该头单元与该控制单元，用于在此设施中容易供电。

7.如权利要求1所述之光致离子化器，其中

一外部控制器藉由供应遥控、互锁、直流电源输入信号至该离子化器，远程地运作或停止该离子化器，无论该离子化器是否根据使用者所需之该输入信号正常操作，其均藉由该继电器的输出接触点而确认，其为对应于该输入信号之输出信号，且藉由该继电器改变的该输出接触点的状态为电力、遥控、互锁、头单元、或警报，其中，改变电力状态，以便当电源输入时确认电力是开或关，

在遥控状态，改变继电器的输出接触点的状态，以便当从外部输入遥控信号时，确认该离子化器是否根据输入的遥控信号正常地操作，

在互锁状态，改变继电器的输出接触点的状态，以便当从外部输入互锁信号时，确认该离子化器是否根据输入的互锁信号正常地操作，

在头单元状态，改变继电器的输出接触点的状态，以便确认头单元是否正常地开/关，

在报警状态，当头单元不正常而离子化器无法正常操作时，改变此继电器输出接触点的状态，以及

更包括装置，以输出：该控制单元之操作状态，该输入信号之遥控、互锁、直流电源之操作状态。

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