KR101468925B1

KR101468925B1 - 광 이오나이저

Info

Publication number: KR101468925B1
Application number: KR1020130085002A
Authority: KR
Inventors: 김도윤
Original assignee: (주) 브이에스아이
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2014-12-04

Abstract

본 발명은 광 이오나이저에 관한 것이다. 이러한 광 이오나이저는 엑스선을 발생하는 엑스선관, 엑스선 구동전압을 발생하여 상기 엑스선관에 인가하는 전압 발생부, 그리고 인접하는 두 면의 모서리가 직각을 이루는 세 면으로 형성되고 상기 세 면 중 가운데 면에 상기 엑스선관 및 상기 전압 발생부를 연결하여 구비하는 광 이오나이저 조립체 덮개부를 포함하는 광 이오나이저 조립체, 그리고 상기 광 이오나이저 조립체를 결합하는 광 이오나이저 조립체 수용홈, 외부로부터 기체를 주입받는 가스 주입구, 그리고 상기 가스 주입구에 연결되어 위치하는 배관 형상의 통로로서 상기 가스 주입구로부터 유입된 상기 기체를 전달받는 가스 이동 통로를 포함하는 광 이오나이저 조립체 수용부를 포함하고, 상기 광 이오나이저 조립체 덮개부의 상기 가운데 면은 상기 기체를 분출하는 관통공인 가스분출공을 적어도 하나 구비하고, 상기 가스 이동 통로와 상기 가스 분출공을 연결하는 가스 연결관을 더 포함하여, 상기 가스 주입구를 통해 상기 가스 이동 통로 내부로 유입된 상기 기체가 상기 가스 연결부, 가스 연결관 및 상기 가스 분출공을 통해 배출된다. 이로 인해, 엑스선을 이용하여 엑스선 조사 대상에 정전기를 제거하고, 기체를 분사하여 엑스선을 이용한 제전 효율이 향상된다는 효과가 있다.

Description

광 이오나이저{PHOTO IONIZER}

본 발명은 광 이오나이저에 관한 것이다.

광 이오나이저는 엑스선관에서 생성된 엑스선(X-ray)을 대전체를 향해 방사하여 기체 분자를 이온화(ionization)함으로써 제전 대상 물체 표면의 정전기를 중화하는 장치이다.

이와 같이 엑스선을 방사하는 종래의 광 이오나이저는 엑스선을 방사하는 엑스선관, 엑스선관을 구동시키는 전압 발생부를 포함하여 형성될 수 있다.

이러한 광 이오나이저는 가속전압에 따라 정전기 제거(제전, 除電) 효율이 달라지는데, 20cm 이내의 단거리에서는 비교적 낮은 가속전압인 5kV 이하에서도 원하는 제전 효율을 얻을 수 있지만, 20cm 이상의 거리에서는 10kV 내지 15kV의 가속전압을 사용해야 제전효율이 좋다.

그러나, 가속전압이 5kV 이상인 엑스선은 법적 규제와 차폐 등 엑스선 사용에 제약이 있기 때문에 종래의 광 이오나이저는 법적 규제를 받지 않는 5kV 미만의 가속전압을 갖는 연엑스선(soft X-ray)을 사용하고 질소 등의 가스나 압축 공기를 분사하여 이온화된 공기를 밀어줌으로써, 제전 대상 물체 사이의 거리가 50cm이상인 비교적 장거리에서도 효율적으로 정전기를 제거 하고 있다.

하지만, 질소 등의 가스나 압축 공기를 분사하기 위해서는 가스관과 과도한 공간을 차지하는 상용 가스연결구 등을 구비해야 하는 복잡한 구조를 포함하므로 조립하는 데 많은 시간이 걸린다는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 광 이오나이저 가스 도입 구조를 개선하여 가스 이송효율과 광 이오나이저 조립효율을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 광 이오나이저는 엑스선을 발생하는 엑스선관, 엑스선관 구동전압을 발생하여 상기 엑스선관에 인가하는 전압 발생부, 그리고 인접하는 두 면의 모서리가 직각을 이루는 세 면으로 형성되고 상기 세 면 중 가운데 면에 상기 엑스선관 및 상기 전압 발생부를 연결하여 구비하는 광 이오나이저 조립체 덮개부를 포함하는 광 이오나이저 조립체, 그리고 상기 광 이오나이저 조립체를 결합하는 광 이오나이저 조립체 수용홈, 외부로부터 기체를 주입받는 가스 주입구, 그리고 상기 가스 주입구에 연결되어 위치하는 배관 형상의 통로로서 상기 가스 주입구로부터 유입된 상기 기체를 전달받는 가스 이동 통로를 포함하는 광 이오나이저 조립체 수용부를 포함하고, 상기 광 이오나이저 조립체 덮개부의 상기 가운데 면은 상기 기체를 분출하는 관통공인 가스 분출공을 적어도 하나 구비하고, 상기 가스 이동 통로와 상기 가스 분출공을 연결하는 가스 연결관을 더 포함하여, 상기 가스 주입구를 통해 상기 가스 이동 통로 내부로 유입된 상기 기체가 상기 가스 연결부, 가스연결관 및 상기 가스 분출공을 통해 배출된다.

상기 가스 이동 통로는, 한 단부는 상기 가스 이동 통로와 연결되고 다른 한 단부는 상기 가스 연결관과 연결되는 가스 연결부를 적어도 하나 구비하고, 상기 가스 연결부는 상기 가스 연결부의 길이방향을 따라 관통하는 구멍인 가스 이동공을 더 포함하여, 상기 가스 주입구로부터 유입되어 상기 가스 이동 통로에 전달된 상기 기체가 상기 가스 연결부의 상기 가스 이동공을 통해 상기 가스 연결관으로 이동하는 것이 좋다.

상기 엑스선관은 나사 형상을 갖는 엑스선관 고정부를 이용하여 상기 광 이오나이저 조립체 덮개부의 상기 가운데면에 고정되고, 상기 엑스선관 고정부는 상기 나사의 길이 방향을 따라 뚫린 상기 가스 분출공을 구비하는 것이 좋다.

한 예에서, 상기 가스 분출공을 복수 개 구비하는 것이 좋다.

한 예에서, 상기 가스 연결부를 복수 개 구비하는 것이 좋다.

상기 광 이오나이저 조립체 및 상기 광 이오나이저 조립체 수용홈을 복수 개 구비하는 것이 좋다.

한 예에서, 상기 기체는 압축 공기 또는 질소 가스인 것이 좋다.

이러한 특징에 따르면, 광 이오나이저 수용부의 길이방향을 따라 형성되는 가스 이동 통로는 가스 주입구를 통해 외부로부터 기체를 주입받고, 가스 이동 통로와 가스 연결관 사이를 연결하는 가스 연결부를 구비하며, 가스 연결관의 한 단부는 가스 분출공과 연결된다. 이에 따라, 가스 주입구를 통해 외부로부터 주입된 기체는 가스 이동 통로, 가스 연결부, 가스 연결관 및 가스 분출공을 통해 광 이오나이저 외부로 배출된다. 이로 인해, 가스 분사 구조가 간단하여 광 이오나이저의 조립효율이 좋고, 가스를 최단거리 내로 이송하여 이송효율이 높으며 정전기 제거 대상 물체에 가스를 효율적으로 분출하여 제전 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저 조립체의 일측을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저를 길이 방향으로 나타낸 사시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2를 참고로 하면, 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저(10)는 광 이오나이저 조립체 수용홈(101)을 구비하고 한 단부에 가스주입구(300)를 구비하는 광 이오나이저 조립체 수용부(100)와, 광 이오나이저 조립체 수용홈(101)에 대응되는 크기를 갖는 광 이오나이저 조립체(110)를 포함한다.

광 이오나이저 조립체(110)는 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)를 구비하고, 이때, 엑스선관(240), 가스 연결관(310) 및 전압 발생부(230)가 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)에 연결되어 위치한다.

도 1 내지 도 3을 참고로 하여 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저 조립체(110)를 좀더 자세하게 설명하면, 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)는 인접하는 두 면의 모서리 부분이 직각(90도)을 이루는 세 개의 인접하는 면으로 구성된다.

이때, 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)를 구성하는 세 면 중 가운데 면은 조립체 제1 고정부 (202) 및 조립체 제2 고정부(212)를 구비하며, 조립체 제1 및 제2 고정부(202, 212)는 광 이오나이저 조립체 수용홈(101)의 양 측에 형성된 조립체 제3 및 제4 고정부(202a, 212a)에 각각 결합된다.

조립체 제1 내지 제4 고정부(202, 212, 202a, 212a)의 결합으로 인해, 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)가 광 이오나이저 조립체 수용홈(101)에 결합되며, 이로 인해, 광 이오나이저(10)가 일체형 구조를 갖는다.

한 예에서, 광 이오나이저 조립체 수용부(100)는 복수 개의 광 이오나이저 조립체 수용홈(101) 및 복수 개의 광 이오나이저 조립체(111)를 구비할 수 있다.

엑스선관은 연엑스선을 발생하는 엑스선 발생부(221), 엑스선 발생부(221)에서 발생된 연엑스선을 출력하는 엑스선 출력창(241), 금속으로 형성된 판인 프랜지부(240), 엑스선 발생부(221)의 한 단부에 형성되어 외부로부터 전압을 인가받는 두 개의 전극(222), 엑스선 발생부(221) 외부에 형성되고 전극(222)을 감싸 전극(222)을 절연하는 절연 튜브(220)를 구비한다.

전압 발생부(230)는 외부로부터 전원을 공급받아 엑스선관 구동 전압을 발생시키고, 발생된 전압은 두 개의 전선(231)을 통해 엑스선관의 두 개의 전극(222)으로 각각 전달된다. 이로 인해, 전압 발생부(230)에서 발생한 전압이 엑스선 발생부(221)로 전달된다.

이때, 엑스선관은 플랜지(flange)부(240)에 형성된 두 개의 엑스선관 고정부(242)에 의해 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)에 고정 결합된다.

또한, 전압 발생부(230)는 전압 발생부 고정부(2430)에 의해 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)에 고정 결합된다.

이와 같이 엑스선 발생부(221) 등을 구비하는 엑스선관 및 전압 발생부(230)가 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)의 한 면에 고정 결합되므로, 광 이오나이저 조립체(110)가 일체형 구조를 갖는다.

한 예에서, 엑스선관 및 전압 발생부(230)는 접착액 또는 접착부재를 첨가하여 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)에 좀더 견고하게 고정될 수 있다.

도 3을 참고로 하여 엑스선관 고정부(242) 및 가스 연결관(310)에 대해 좀더 자세히 설명하면, 엑스선관 고정부(242)는 엑스선관의 플랜지부(240) 및 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)의 가운데 면 일측을 관통함으로써 엑스선관을 광 이오나이저 조립체 덮개부(111)에 고정하는 수나사이다.

이러한 엑스선관 고정부(242)는 나사 내부를 길이방향으로 관통하는 구멍인 가스 분출공(2420)을 갖고 있고, 가스 연결관(310)는 엑스선관 고정부(242)의 단부를 감싸도록 엑스선관 고정부(242)에 연결되어 위치한다.

엑스선관 고정부(242)는 두 개 형성되도록 구성되었으나, 한 예에서, 엑스선관 고정부(242)를 세 개 이상 구비하도록 형성하여 가스 분출공(2420)을 더 많이 구비할 수 있다.

가스 연결관(310)은 가스 이동 통로(501)로부터 가스 연결부(400)를 통해 가스 분출공(2420)으로 유입된 가스를 이동시키는 호스로서, 엑스선관 고정부(242)와 연결되지 않는 가스 연결관(310)의 다른 한 단부는 가스 연결부(400)에 연결된다.

이때, 가스 연결관(310)은 고무 재질 또는 플라스틱 재질일 수 있다.

다음으로, 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저(10)의 가스 주입구(300), 가스 연결부(400) 및 가스 이동 통로(501)에 대하여 자세히 설명한다.

가스 주입구(300)는 이미 설명한 것과 같이, 광 이오나이저(10)의 한 단부 또는 양 단부에 형성되고, 외부로부터 가스를 연결하는 홈 또는 구멍일 수 있다.

한 예에서, 가스 주입구(300)는 가스를 주입하는 원 터치 피팅(one touch fitting)을 연결할 수 있다.

이때, 가스 주입구(300)를 통해 외부의 가스 또는 압축 공기가 가스 이동 통로(501)로 유입되거나 양 단부에 형성이 될 경우 다른 하나는 다른 광이오나이저로 유출될 수 있다.

한 예에서, 가스는 질소(N, nitrogen)일 수 있다.

가스 이동 통로(501)는 외주연(500)을 구비하는 원통 형상으로, 배관과 같이 속이 빈 구조를 갖는 통로로서, 광 이오나이저(10)의 길이 방향을 따라 형성되고, 외부로부터 유입된 가스 또는 압축 공기가 채워진다.

가스 이동 통로(501)는 배관 내부와 같이 속이 빈 원기둥 형상을 갖는 통로로서, 광 이오나이저(10)의 길이 방향을 따라 형성되고, 외부로부터 유입된 가스 또는 압축 공기가 채워진다.

이러한 가스 이동 통로(501)는 일측에 격벽(510)을 더 포함하는데, 격벽(510)은 원기둥 형상의 가스 이동 통로(501)의 단면을 평평하게 형성하기 위해 연결되는 격벽일 수 있다.

그리고, 가스 연결부(400)은 가스 이동 통로(501) 및 격벽(510)을 관통하도록 위치하고, 가스 이동 통로(501) 내부와 가스 연결관(310)을 연결한다.

한 예에서, 수나사 형상을 갖고 나사의 길이방향을 따라 관통하는 구멍인 가스 이동공(410)을 갖는 가스 연결부(400)은 가스 이동 통로(501) 및 격벽(510)을 관통하여 위치한다.

그리고 이때, 가스 연결부(400)의 한 단부는 가스 연결관(310)과 연결된다.

한 예에서, 가스 연결관(310)에 연결되는 가스 연결부(400)의 한 단부는 피팅형상을 갖도록 구성된다. 이로 인해, 가스 연결부(400)가 가스 연결관(310) 내부에 고정되게 된다.

이와 같이 위치하는 가스 연결부(400)에 의해, 가스 이동 통로(501) 내부에 가스 또는 압축 공기가 가득 채워지면, 가스 이동 통로(501) 내부의 가스 또는 압축 공기는 가스 연결부(400)의 가스 이동공(410)을 따라 이동하여 가스 연결관(310)로 이동한다.

다음으로, 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저(10)의 동작을 설명한다.

먼저, 전압 발생부(230)에서 전압을 발생하고, 발생된 전압이 전선(231)을 통해 엑스선 발생부(221)의 전극(222)으로 각각 전달된다.

그런 다음, 엑스선 발생부(221)는 두 개의 전극(222)으로부터 전달받은 전압을 이용하여 연엑스선(X-ray)을 발생하고, 발생된 엑스선은 플랜지부(240)의 엑스선 출력창(241)을 통해 조사되게 된다.

그리고, 가스 주입구(300)를 통해 외부로부터 가스 또는 압축공기가 유입되어, 유입된 가스 또는 압축공기가 가스 이동 통로(501)에 채워지게 되고, 이때, 가스 주입구(300)를 통해 가스 또는 압축공기가 유입될수록 가스 이동 통로(501) 내부는 가스 또는 압축공기로 채워지게 된다.

이와 같이, 가스 이동 통로(501)가 가스 또는 압축 공기로 가득 채워지면, 가스 이동 통로(501) 내부의 가스 또는 압축 공기는 가스 연결부(400) 내부의 가스 이동공(410)을 따라 이동하여 가스 연결관(310) 내부로 이동하게 된다.

이때, 가스 연결관(310) 내부를 이동하는 가스 또는 압축 공기는 엑스선관 고정부(242)의 내부에 형성된 가스 분출공(2420)을 통해 광 이오나이저(10) 외부로 분출되게 된다.

이와 같이, 본 발명의 한 실시 예에 따른 광 이오나이저(10)는 엑스선 출력창 (241)을 통해 엑스선을 조사하고, 가스 주입구(300)를 통해 유입된 가스 또는 압축 공기를 가스 분출공(2420)을 통해 분출하므로 근거리에서 생성된 이온입자가 보다 멀리 날아가 거리증가에 따른 제전 효율이 좋아진다.

따라서, 엑스선관과 정전기 제거 대상인 제전 물체 사이의 거리(R)이 길어짐에 따라 정전기 성능이 제전 거리에 반비례 하여(1/R²)이 줄어드는 엑스선 제전 특성을 개선할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 광 이오나이저 100 : 광 이오나이저 조립체 수용부
101 : 광 이오나이저 조립체 수용홈 110 : 광 이오나이저 조립체
111 : 광 이오나이저 조립체 덮개부 221 : 엑스선 발생부
230 : 전압 발생부 242 : 엑스선관 고정부
2420 : 가스 분출공 300 : 가스 주입구
310 : 가스 연결관 400 : 가스 연결부
501 : 가스 이동 통로

Claims

엑스선을 발생하는 엑스선관, 엑스선관 구동전압을 발생하여 상기 엑스선관에 인가하는 전압 발생부, 그리고 인접하는 두 면의 모서리가 직각을 이루는 세 면으로 형성되고 상기 세 면 중 가운데 면에 상기 엑스선관 및 상기 전압 발생부를 연결하여 구비하는 광 이오나이저 조립체 덮개부를 포함하는 광 이오나이저 조립체, 그리고
상기 광 이오나이저 조립체를 결합하는 광 이오나이저 조립체 수용홈, 외부로부터 기체를 주입받는 가스 주입구, 그리고 상기 가스 주입구에 연결되어 위치하는 배관 형상의 통로로서 상기 가스 주입구로부터 유입된 상기 기체를 전달받는 가스 이동 통로를 포함하는 광 이오나이저 조립체 수용부
를 포함하고,
상기 광 이오나이저 조립체 덮개부의 상기 가운데 면은 상기 기체를 분출하는 관통공인 가스 분출공을 적어도 하나 구비하고,
상기 가스 이동 통로와 상기 가스 분출공을 연결하는 가스 연결관을 더 포함하여, 상기 가스 주입구를 통해 상기 가스 이동 통로 내부로 유입된 상기 기체가 가스연결관 및 상기 가스 분출공을 통해 배출되는
광 이오나이저.
제1항에서,
한 단부는 상기 가스 이동 통로와 연결되고 다른 한 단부는 상기 가스 연결관과 연결되는 적어도 하나의 가스 연결부를 더 포함하고,
상기 가스 연결부는 상기 가스 연결부의 길이방향을 따라 관통하는 구멍인 가스 이동공을 더 포함하여, 상기 가스 주입구로부터 유입되어 상기 가스 이동 통로에 전달된 상기 기체가 상기 가스 연결부의 상기 가스 이동공을 통해 상기 가스 연결관으로 이동하는
광 이오나이저.
제1항에서,
상기 엑스선관은 나사 형상을 갖는 엑스선관 고정부를 이용하여 상기 광 이오나이저 조립체 덮개부의 상기 가운데면에 고정되고,
상기 엑스선관 고정부는 상기 나사의 길이 방향을 따라 뚫린 상기 가스 분출공을 구비하는
광 이오나이저.
제1항에서,
상기 가스 분출공을 복수 개 구비하는
광 이오나이저.
제2항에서,
상기 가스 연결부를 복수 개 구비하는
광 이오나이저.
제1항에서,
상기 광 이오나이저 조립체 및 상기 광 이오나이저 조립체 수용홈을 복수 개 구비하는
광 이오나이저.
제1항에서,
상기 기체는 압축 공기인 광 이오나이저.
제1항에서,
상기 기체는 질소 가스인 광 이오나이저.