KR101656781B1 - 엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저는, 특수 제작된 체결 볼트가 걸림식으로 거치된 X선관 모듈과, 상기 X선관 모듈과의 탈착이 가능토록 형성된 전압 발생 어셈블리 및, 내부에 상기 전압 발생 어셈블리를 수용한 바 형상의 바디;를 포함하여, 체결 볼트를 이용해 상기 바디 내에 수용된 전압 발생 어셈블리로부터 상기 X관 모듈이 간편하게 탈착되도록 한 것을 특징으로 한다.
이러한 엑스선 이오나이저는, 단수의 X선관 모듈을 구비한 박스 형상으로 형성되어 소규모 공간에 컴팩트하게 적용되거나, 바 형상으로 구현되어 대면적에 간편하게 적용되도록 하는 것이 가능하고, 신규한 구성의 체결 볼트를 이용하여 소모성 부품인 X선관만을 별도의 공구 없이 작업자가 간편하게 교체할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저{X-ray Ionizer}

본 발명은 엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저에 관한 것으로, 특수 제작된 체결 볼트가 걸림식으로 거치된 X선관 모듈과, 상기 X선관 모듈과의 탈착이 가능토록 형성된 전압 발생 어셈블리 및, 내부에 상기 전압 발생 어셈블리를 수용한 바디;를 포함하여, 체결 볼트를 이용해 상기 바디 내에 수용된 전압 발생 어셈블리로부터 상기 X선관 모듈이 간편하게 탈착되도록 함에 따라, 소모성 부품인 X선관만을 별도의 공구 없이 작업자가 간편하게 교체할 수 있도록 하는, 엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저에 관한 것이다.

일반적으로 LCD, 반도체 등의 제조 공정에서는 LCD나 반도체 웨이퍼에 미세한 먼지가 부착되거나 정전기에 의하여 소자가 훼손되는 등의 문제점을 미연에 방지하기 위하여 정전기 제거 장치를 설치하는 것이 일반적이다.

정전기 제거 장치는 크게 코로나 방전식 장치와 엑스선 방사식 장치로 구분할 수 있는데, 최근에는 코로나 방전식 장치가 갖는 고전압 방전에 의한 스퍼터링 현상, 오존가스 발생, 이온 밸런스 조정에 따른 불편 등의 단점을 극복한 엑스선 방사식 장치, 즉 엑스선 이오나이저가 주로 이용되고 있다.

상기 엑스선 이오나이저는 엑스선을 생성하고 이를 방사하여 기체 분자를 이온화함으로써 제전 대상 물체 표면의 정전기를 중화하는 장치로, 주로 연엑스선(soft x-ray)을 조사하는 방식으로 구현된다. 이러한 엑스선 이오나이저는 미세먼지를 발생시키지 않고 공기를 대류시킬 필요도 없기 때문에 더욱 적합한 방식으로 각광받으며 다양한 방식으로 개발되어 왔다.

한국 등록 특허 제 10-1400078호 'X선 발생 장치'는, 본 출원인이 2013년 5월 27일 출원하여 2014년 5월 21일 등록된 특허로서, 고전압 발생부와 X선 발생부를 분리시켜 개별적 납품이 가능하도록 한 탈부착 방식의 분리형의 X선 발생 장치에 관한 것으로, X선을 조사하는 X선 발생튜브와 상기 X선 발생튜브와 전선을 통하여 연결되어 있는 제 1 연결 접속부를 포함하는 X 선 발생부와, 외부 공급 전압을 수신하여 고전압을 생성하고 이를 출력하는 제 2 연결 접속부를 포함하는 고전압 발생부를 구비하며, 상기 제 1 연결 접속부와 상기 제 2 연결 접속부의 상호 결합에 의하여 상기 고전압이 상기 X선 발생 튜브로 공급되는 것을 특징으로 함으로써, 교체 비용 절감, 설치 장소의 취사 선택 용이성, 그리고 열 차단 등의 효과를 얻을 수 있다.

그러나 상기 기술의 경우 상기 X선 발생부와 고전압 발생부가 일대일로 대응 적용된다는 구성상의 한계에 의해 넓은 면적에의 적용이 어려워, 제조 공정에서 요구되는 제전 효과를 달성하기 위하여는 복수의 지점에 X선 발생 장치를 설치해야 하는 번거로움이 있었다.

또한, 일본 등록 특허 제 4829535호 'X선 발생장치 및 조사 유닛'은 X선관 및 전압 발생부를 가지는 조사유닛을 유닛 장착부로부터 착탈 가능하게 형성함으로써, X선관의 수명, 전압 발생부의 고장 등의 결함이 발생한 경우에 조사유닛의 교환, 착탈을 단시간에 실시할 수 있도록 하여 보수 작업 간략화를 구현하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술은 하나의 케이스 본체에 복수 개의 조사 유닛을 착탈할 수 있도록 함으로써 넓은 면적의 제전에 효율적으로 적용될 수 있도록 한 데 특징이 있다고는 하나, 실질적으로 작업자가 제조 공정 환경에서 조사 유닛을 교체하기에는 다양한 어려움이 있었다. 즉, 상기 선행 기술에서는 조사 유닛과 케이스 본체가 일반적인 나사를 매개로 결합되어 작업자가 드라이버 등 별도의 공구를 이용하여 상기 나사를 인출하는 방식으로 상기 조사 유닛을 교체해야만 하는 상황인바, 이는 공구의 사용에 제약이 많은 일반적인 제조 공정 환경의 실정에 맞지 않아 실제 효율적으로 활용될 수 없었다.

또한 상기 조사 유닛의 교체시, 소모성 부품인 X선관과 반영구적 활용이 가능한 전압 발생부를 모두 교체하게 됨으로써 전압 발생부의 효용을 강제적으로 단축시켜 불필요한 경제적 손실을 강제한다는 단점이 있었다.

따라서 미세먼지를 발생시키지 않고 공기를 대류시킬 필요도 없는 연X선 조사 방식을 기반으로 하되 단수의 엑스선관이 적용된 이오나이저 및 복수의 엑스선관을 수용하여 대면적에 간편하게 적용가능토록 바 형으로 구현된 이오나이저에 있어서, 소모성 부품인 X선관만을 별도의 공구 없이 작업자가 간편하게 교체할 수 있도록 하는, 엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 기본적으로 엑스선관을 복수 개 구비한 바형 이오나이저 또는 단수의 엑스선관이 적용된 박스형 이오나이저에 있어서, 특수 체결 볼트를 이용하여 소모성 부품인 X선관 모듈만을 별도의 공구 없이 작업자가 간편하게 교체할 수 있도록 하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 체결 볼트가 상기 X선관 모듈에 걸림식으로 거치되도록 함으로써 교체 작업 시 체결 볼트를 별도로 준비할 필요가 없어 간편하고, 또한 제작 후 운송, 보관 등의 과정에서 체결 볼트가 X선관 모듈로부터 이탈되어 손실될 가능성을 최소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 체결 볼트에 요철부와 슬릿부를 추가로 구비함으로써 작업자가 별도의 공구 없이 교체 작업을 진행하기 용이토록 하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은, 바디의 일측을 통해 유입되는 외부 전압을 바디 내부의 복수의 구성으로 전달하기 위하여 복잡하게 배치되던 기존의 고압 전선을 대체하는 간편하고 안전한 구성을 적용함으로써 제품의 안전성을 높이고 소형화를 실현하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저는, X선관과, 상기 X선관과 연결된 제1 커넥터를 포함하는 하나 이상의 X선관 모듈; 외부 전압을 공급받아 고전압을 발생시키는 전압발생부와, 상기 전압발생부를 몰딩하는 것으로 일 측에는 내측으로 함입형성되어 상기 X선관 모듈을 수용하는 모듈 삽입홈이 형성된 몰드 및, 상기 모듈 삽입홈 내부에 노출되어 상기 제1 커넥터와 탈부착됨으로써 상기 고전압을 전달하는 제2 커넥터를 구비한 하나 이상의 전압 발생 어셈블리; 및 내부에 상기 전압 발생 어셈블리를 수용한 박스 형상 또는 바 형상의 케이스로서, 상기 모듈 삽입홈과 대응되는 부위가 관통된 모듈 관통공을 형성한 바디;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 X선관 모듈은, 상기 X선관과 상기 제1 커넥터를 감싸 지지하는 지지 커버와, 상기 X선관과 접촉한 상태로 상기 지지 커버의 하부에 적층 고정되는 접지 플레이트 및, 상기 지지 커버의 하부와 상기 접지 플레이트를 차례로 관통하여 형성된 볼트 거치공에 걸림식으로 거치되는 체결 볼트를 추가로 포함하고, 기 몰드는, 상기 체결 볼트와 연동되는 암나사 홀을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 체결 볼트는, 헤드와, 헤드로부터 수직하게 연장된 환봉 및, 상기 환봉의 끝단에서 연장되되 외주면에 나사산을 형성하여 상기 나사산의 두께만큼 상기 환봉보다 두껍게 형성되는 나사봉을 포함하고, 상기 볼트 거치공은, 상기 환봉과 같거나 크고 상기 나사봉보다 작은 지름을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 체결 볼트의 헤드는, 둘레면을 따라 사각뿔 형상의 요철이 복수 개 형성된 요철부와, 상면에서 지름 선을 따라 내측으로 함입 형성된 슬릿부 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 볼트 거치공은, 내주면에 상기 나사봉과의 결합이 가능하도록 하는 나사산이 형성된 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 이오나이저는, 상기 바디의 일 측에서 유입되는 외부 전압을 상기 복수의 전압발생 어셈블리에 전달하는 파워 PCB를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저는,

1) 특수 제작된 체결 볼트를 이용하여 소모성 부품인 X선관만을 별도의 공구 없이 작업자가 간편하게 교체할 수 있도록 하고,

2) 체결 볼트가 X선관 모듈에 걸림식으로 거치되도록 함으로써 체결 볼트를 별도로 준비할 필요가 없어 교체 작업이 간편하며,

3) 운송, 보관 등의 과정에서 체결 볼트가 X선관 모듈로부터 이탈되어 손실될 가능성을 최소화할 수 있고,

4) 바디의 내부에서 복잡하게 배치되던 기존의 고압 전선을 판 형상의 파워 PCB로 대체함으로써 안전성을 높이고 제품의 소형화가 가능토록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 바형 엑스선 이오나이저의 전체적인 모습을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 바형 엑스선 이오나이저의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 박스형 엑스선 이오나이저의 전체적인 모습을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 X선관 모듈을 도시한 분해 사시도.
도 5a는 본 발명의 체결 볼트의 구성 및 작용을 상세하게 도시한 측면도.
도 5b는 본 발명의 체결 볼트의 작용을 나타낸 단면도.
도 6a는 본 발명의 바형 엑스선 이오나이저에 적용되는 전압 발생 어셈블리의 분해 사시도.
도 6b는 본 발명의 바형 엑스선 이오나이저에 적용되는 전압 발생 어셈블리의 단면도.
도 7a는 본 발명의 바형 엑스선 이오나이저에 종래의 고압 전선을 적용한 실시예를 나타낸 개념도.
도 7b는 본 발명의 바형 엑스선 이오나이저에 파워 PCB를 이용한 실시예를 나타낸 개념도

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 바형 엑스선 이오나이저의 전체적인 모습을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바형 엑스선 이오나이저의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 박스형 엑스선 이오나이저의 전체적인 모습을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 엑스선 이오나이저는 X선관 모듈(100)을 복수 개 구비한 바형 이오나이저(도 1,2)와, X선관 모듈(100)을 단일로 구비한 박스형 이오나이저(도 3)로 각각 구현될 수 있으며, 이에 따라 바디(300)의 형상은 바형, 박스형으로 각각 형성되어야 할 것이다.

상술한 바와 같이 바형 및 박스형으로 각각 구현될 수 있는 엑스선 이오나이저의 전체적인 구성을 설명하면, 상기 엑스선 이오나이저는 기본적으로 X선을 방사하는 하나 이상의 X선관 모듈(100)과 고전압을 발생시키는 하나 이상의 전압 발생 어셈블리(200) 및, 상기 전압 발생 어셈블리(200)를 내장하는 것으로, X선관 모듈(100)과 전압 발생 어셈블리(200)가 한 쌍일 때는 박스형, 복수의 쌍으로 구성될 때는 바형으로 각각 구현되는 바디(300)를 포함하여 이루어지되, 상기 X선관 모듈(100)은 상기 바디(300)의 일 측을 관통하여 상기 전압 발생 어셈블리(200)와 서로 물리적, 전기적으로 탈착 가능하게 형성된다. 즉, 서로 결합된 상태에서는 상기 전압 발생 어셈블리(200)에서 발생한 고전압이 X선관(111)에 전달되어 정전기 제거를 위한 X선이 방사될 수 있도록 하고, X선관(111)이 노후되어 교체해야할 필요가 발생하면 X선관 모듈(100)을 상기 전압 발생 어셈블리(200)로부터 간편하게 분리하여 교체 작업을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

상기 이오나이저는 상기 X선관 모듈(100) 및 전압 발생 어셈블리(200)를 전기적으로 제어하는 제어 PCB(500)를 포함하는데, 상기 제어 PCB(500)는 통상적인 구성이므로 그 상세한 설명은 생략하며, 본 발명의 특징이 되는 X선관 모듈(100), 전압 발생 어셈블리(200) 및 바디(300) 각각의 구성에 대해 도면을 참조하여 더욱 상세히 후술하기로 한다.

도 4는 본 발명의 X선관 모듈을 도시한 분해 사시도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, X선관 모듈(100)은 X선-바람직하게는 연X선-을 생성 및 방사하는 X선관(111)과, 상기 X선관(111)에 전압을 전달하기 위하여 X선관(111)과 연결된 제1 커넥터(112)를 기본으로 하며, X선관(111)과 제1 커넥터(112)를 감싸 보호 및 지지하는 지지 커버(113)와, 접지를 위하여 상기 X선관(111)과 접촉한 상태로 지지 커버(113)의 하부에 적층 고정되는 접지 플레이트(114) 및, 상기 전압 발생 어셈블리(200)와의 물리적 결합력을 제공하는 체결 볼트(115)를 포함한다.

도면을 살펴보며 상세히 설명하면, 제1 커넥터(112)는, 상기 X선관(111)과 접속되는 제1 전극부(112a)와, 상기 전압 발생 어셈블리(200)의 제2 커넥터(230)와 선택적으로 탈착 연결되는 제2 전극부(112b)를 포함한다. 이 때 상기 제1 전극부(112a)는 상기 X선관(111)의 상부와 수평 방향으로 결합된 상태에서 도면에서와 같이 측부 하방으로 절곡 연장되어 제2 전극부(112b)의 형성 부위가 상기 X선관(111)을 기준으로 상부가 아닌 측부로 안내될 수 있도록 함으로써, X선관 모듈(100)의 두께를 얇게 형성할 수 있도록 한다.

상기 제2 전극부(112b)는 상기 제1 전극부(112a)의 연장 끝단에서 연장되어 그 끝단이 상측을 향하도록 한 것으로, 상기 제1 전극부(112a)와 볼트 체결 방식 등 별도의 고정 방식을 매개로 안정적으로 결합할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 지지 커버(113)는 바닥부(113a)와 측벽부(113b), 지붕부(113c)로 구분할 수 있는바, 측벽부(113b)는 내부에 X선관(111)이 삽입 고정될 수 있도록 마련된 공간과, 상기 제1 커넥터(112)가 끼워질 수 있도록 제1 커넥터(112)와 대응되는 형상의 공간을 각각 구비한 상태로 상부 및 하부가 개방된 통 형상이고, 바닥부(113a)는 상기 측벽부(113b)의 하면의 면적보다 크게 형성된 패널로서 상기 측벽부(113b)의 하면과 수직한 방향으로 결합되어 측벽부(113b)의 하부를 커버한다. 상기 바닥부(113a)는 X선관(111)의 삽입 공간과 대응되는 부위가 관통 형성됨으로써 상기 X선관(111)이 상기 지지 커버(113)의 하부에서 상방으로 삽입될 수 있도록 한다.

즉, 상기 측벽부(113b) 및 바닥부(113a)가 결합된 상태에서 상기 X선관(111)은 상기 바닥부(113a)의 하부에서 관통 삽입되어 상기 측벽부(113b)의 내측에 고정되고, 상기 제1 커넥터(112)는 측벽부(113b)의 상부에서 하방으로 끼움 삽입되되 상기 제1 전극부(112a)는 X선관(111)의 상부와 접촉되어 연결될 수 있도록 하고, 제2 전극부(112b)는 상측을 향해 노출되도록 배치된다.

지붕부(113c)는 상기 측벽부(113b)의 상부를 커버하되 제1 커넥터(112)의 일 측, 즉 상기 제2 전극부(112b)는 외부로 노출된 상태가 유지될 수 있도록 형성된다.

상기와 같이 지지 커버(113)가 측벽부(113b)와 바닥부(113a) 및 지붕부(113c)를 포함하여 구성됨으로써 상기 X선관(111)과 제1 커넥터(112)는 더욱 안정적으로 보호되어 내구성을 보장할 수 있게 된다.

접지 플레이트(114)는, 상기 X선관(111)과 접촉한 상태로 상기 지지 커버(113)의 하부, 즉 바닥부(113a)의 하방에 적층 고정된다. 이 때 보다 안정적으로 접지 플레이트(114)가 고정될 수 있도록 하기 위해, 상기 바닥부(113a)의 하면에는 상기 접지 플레이트(114)가 삽입될 수 있는 홈이 형성되는 것이 바람직하고, 상기 바닥부(113a)와 접지 플레이트(114)는 볼트 체결 방식으로 결합되는 것이 더욱 안정적일 것이다.

체결 볼트(115)는 X선관 모듈(100)이 바디(300) 내부에 수용된 전압 발생 어셈블리(200)와 결합 시 보다 안정적으로 고정될 수 있도록 하기 위해 구비되는 것으로, 상기 지지 커버(113)의 바닥부(113a) 및 접지 플레이트(114)에 걸림식으로 거치된 상태로 구비된다. 이를 위해, 상기 바닥부(113a) 및 접지 플레이트(114)에는 일 측을 차례로 관통한 볼트 거치공(113(1),(114(1))이 구비되어야 할 것인바, 상기 볼트 거치공(113(1),(114(1))은 상기 X선관(111)을 중심으로 상기 제2 커넥터(230)와 결합되는 부위와 대향되는 부위, 즉 상기 제2 전극부(112b)가 형성된 부위와 반대되는 부위에 적용되어 결합력을 더욱 강화시킬 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

도 5a는 본 발명의 체결 볼트의 구성 및 작용을 상세하게 도시한 개념도이고, 도 5b는 본 발명의 체결 볼트의 작용을 나타낸 단면도이다.

도 5a를 보아 알 수 있듯이, 상기 체결 볼트(115)는 헤드(115a)와, 헤드(115a)로부터 수직하게 연장된 환봉(115b) 및, 상기 환봉(115b)의 끝단에서 상기 환봉(115b)보다 두껍게 연장되되 외주면에 나사산이 형성된 나사봉(115c)을 포함한다. 상기 나사산은 후술할 전압 발생 어셈블리(200)에 구비된 암나사 홀(222)에 형성된 나사산과 결합되어 상기 X선관 모듈(100)을 상기 전압 발생 어셈블리(200)와 안정적으로 고정시킬 수 있는 역할을 한다. 이 때 상기 나사봉(115c)은 형성된 나사산의 두께만큼 상기 환봉(115b)보다 두꺼워지도록 형성되는 것이 제작상 편의성 등을 고려하여 바람직할 수 있다.

체결 볼트(115)에서 상기 환봉(115b)과 상기 나사봉(115c)의 두께가 서로 상이하게 형성된 경우, 상기 볼트 거치공(113(1),(114(1))은 상기 환봉(115b)과 같거나 크고 상기 나사봉(115c)보다 작은 지름을 갖도록 형성되어 상기 환봉(115b)이 볼트 거치공(113(1),(114(1))에 삽입된 상태로 상기 헤드(115a) 및 상기 나사봉(115c)에 의해 걸림식으로 거치되도록 한다. 이로써 상기 X선관 모듈(100)로부터 상기 체결 볼트(115)가 이탈되지 않고 함께 보관되어 작업자는 상기 X선관 모듈(100)의 교체 작업을 위해 별도의 고정 수단이나 공구를 준비할 필요 없이 간편하게 작업을 진행할 수 있게 된다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 볼트 거치공(113(1),(114(1))으로부터 상기 체결 볼트(115)가 조립 및 해제될 수 있도록 하는 것도 가능한데, 이를 위하여 상기 볼트 거치공(113(1))의 내주면에는 상기 나사봉(115c)에 형성된 나사산과 대응되는 형상의 나사산이 형성될 수 있다. 즉, 필요에 따라 수작업으로 회전력을 가하여 상기 체결 볼트(115)를 볼트 거치공(113(1),(114(1))으로부터 이탈시키거나, 또는 결합시키는 것이 가능토록 함으로써 더욱 효용을 높이도록 하는 것이다.

추가적으로, 작업자가 상기 체결 볼트(115)에 수작업으로 회전력을 더욱 안정적으로 제공할 수 있도록 하기 위하여, 상기 헤드(115a)에는 요철부(115a(1))와 슬릿부(115a(2))가 형성될 수 있다.

요철부(115a(1))는, 상기 헤드(115a)의 둘레면을 따라 요철을 복수 개 형성한 것으로, 이에 의해 마찰력을 높임으로써 작업자가 보다 쉽게 헤드(115a)에 회전력을 가할 수 있는 것이다. 상기 요철의 형상은 사각뿔 등의 형상으로 뾰족하게 구현함으로써 장갑 등을 끼고 작업을 진행하는 경우에도 안정적인 마찰력을 제공받을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

슬릿부(115a(2))는 상기 헤드(115a)의 상면, 즉 상기 환봉(115b)이 형성된 부위 반대측면의 지름 선을 따라 내측으로 함입 형성된 것으로, 동전 등 일상 생활에서 쉽게 접할 수 있는 간단한 도구의 일부가 끼워질 수 있도록 함으로써 보다 약한 힘으로 강한 회전력을 제공할 수 있도록 안내하는 것이다.

상기 요철부(115a(1))와 슬릿부(115a(2))가 형성됨에 따라 상기 체결 볼트(115)를 수작업으로 이용하는 데 편의성을 제공할 수 있다.

상술한 바와 같이 X선관(111), 제1 커넥터(112), 지지 커버(113), 접지 플레이트(114) 및 체결 볼트(115)로 구성된 X선관 모듈(100)은 후술할 전압 발생 어셈블리(200)로부터 전기적, 물리적으로 탈착되어 소모성의 X선관(111)이 노후된 경우 쉽고 간편하게 조립 교체될 수 있다.

도 6a는 본 발명의 전압 발생 어셈블리의 분해 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 전압 발생 어셈블리의 단면도이다.

도 6a와 도 6b를 참조하여 설명하면, 상기 전압 발생 어셈블리(200)는, 고전압을 발생시키고 이를 조립 결합되는 X선관 모듈(100)에 제공하는 것으로, 전압 발생부(210)와 몰드(220) 및 제2 커넥터(230)를 포함하여 이루어진다.

전압 발생부(210)는, 외부로부터 전압을 공급받아 고전압을 발생시키는 것으로, 이는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

몰드(220)는, 내부에 상기 전압 발생부(210)를 수용하며 상기 전압 발생 어셈블리(200)의 몸체가 되는 것으로, 일 측에는 상기 X선관 모듈(100), 즉 상기 지지 커버(113)의 형상과 대응되는 형상으로 함입 형성된 모듈 삽입홈(221)이 구비되어 있다. 또한, 상기 몰드(220)에서 상기 모듈 삽입홈(221)과 인접한 부위, 즉 상기 모듈 삽입홈(221)에 X선관 모듈(100)이 삽입된 상태에서 상기 X선관 모듈(100)의 체결 볼트(115)가 형성된 부위 측에는 상기 체결 볼트(115)와 연동되는 암나사 홀(222)이 구비된다. 상기 암나사 홀(222)은 상기 환봉(115b)과 나사봉(115c)의 길이와 대응되는 깊이만큼 함입 형성되어야 할 것이고, 상기 나사봉(115c)과 결합할 수 있는 나사산이 구비되어야 함은 자명하다.

제2 커넥터(230)는, 일 측이 상기 전압 발생부(210)와 전기적으로 연결되고 타 측이 상기 제1 커넥터(112)의 제2 전극부(112b)와 선택적으로 결합되어 상기 전압 발생부(210)에서 발생된 고전압을 전달하는 것으로, 제2 커넥터(230)의 타측은 상기 모듈 삽입홈(221)의 내부에서 상기 모듈 삽입홈(221) 내부로 삽입되는 X선관 모듈(100)의 제2 전극부(112b)와 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 상기 몰드(220)의 모듈 삽입홈(221)에 상기 X선관 모듈(100)을 선택적으로 내장하는데, 이 때 상기 몰드(220)와 X선관 모듈(100)은 제 1,2 커넥터의 끼움식 결합에 의해 전기적, 물리적으로 연결되고, 상기 체결 볼트(115)와 암사나 홀의 조립식 결합으로 더욱 단단하게 고정되면서, 서로 안정적이면서 간편한 탈착 결합이 가능하게 된다.

다시 도 2를 참조하여 바형 엑스선 이오나이저에 있어서 바디(300)의 구성을 설명하면, 바디(300)는 내부에 상기 전압 발생 어셈블리(200)를 상호 이격되게 수용한 바 형상의 케이스로서 하부 바디(320), 상부 바디(310) 및, 측부 바디(330)를 포함한다.

하부 바디(320)는 폭 방향 단면이 'ㄷ'자 형상으로 형성되어 그 내부에 모듈 삽입홈(221)이 하부 바디(320)의 바닥면과 맞닿도록 배치된 상기 전압 발생 어셈블리(200)를 상호 이격되게 수용하는데, 이 때 상기 바닥면은 모듈 삽입홈(221)과 대응되는 부위를 관통한 모듈 관통공(320a)을 구비하여, 바디(300) 내부에 내장된 몰드(220)에 X선관 모듈(100)이 삽입되는 데 통로로서 기능한다.

상부 바디(310)는 상기 하부 바디(320)의 개방된 상부를 커버하고, 측부 바디(330)는 상기 하부 바디(320)와 상부 바디(310)의 측부를 각각 커버한다.

박스형 엑스선 이오나이저로 형성되는 경우에도 상기 바디(300)는 상기 바형 엑스선 이오나이저에서의 바디(300)와 동일한 기능을 구현하도록 형성될 것이며, 바형과 박스형이라는 외형 구성과 상기 모듈 삽입홈(221)의 개수에 불과할 것이다.

도 7a는 종래의 고압 전선을 적용한 실시예를 나타낸 개념도이고, 도 7b는 본 발명의 파워 PCB를 이용한 실시예를 나타낸 개념도이다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 종래의 고압 전선(410)을 이용하면 매우 많은 개수의 고압 전선(410)이 불규칙적으로 복잡하게 상기 바디 내부에 적용되어야 함에 따라 전기적으로 불안정할 뿐만 아니라 배치를 위해 많은 공간이 소요되어 상기 바디가 슬림하게 형성되기 어려웠다. 이에 본 발명에서는 상기 고압 전선(410)을 대체하는 파워 PCB(400)를 적용하였다.

도 7b를 참조하여 설명하면, 상기 파워 PCB(400)는 전압 전달에 적합하도록 설계된 인쇄회로기판으로서 상기 측부 바디(330)를 통하여 유입되는 외부 전압을 각각의 전압 발생 어셈블리(200)에 순차적으로 전달함에 있어서, 부피가 작은 간단한 구성으로 구현될 수 있도록 하여 제품의 소형화를 가능토록 한다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엑스선관의 교체가 용이한 엑스선 이오나이저의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

100: X선관 모듈 111: X선관
112: 제1 커넥터 112a: 제1 전극부
112b: 제2 전극부 113: 지지 커버
113(1): 볼트 거치공 113a: 바닥부
113b: 측벽부 113c: 지붕부
114: 접지 플레이트 114(1): 볼트 거치공
115: 체결 볼트 115a: 헤드
115a(1): 요철부 115a(2): 슬릿부
115b: 환봉 115c: 나사봉
200: 전압 발생 어셈블리 210: 전압 발생부
220: 몰드 221: 모듈 삽입홈
222: 암나사 홀 230: 제2 커넥터
300: 바디 310: 상부 바디
320: 하부 바디 320a: 모듈 관통공
330: 측부 바디 400: 파워 PCB
410: 고압 전선 500: 제어 PCB

Claims (14)

1. X선관과, 상기 X선관과 연결된 제1 커넥터 및, 중앙을 기준으로 상기 제1 커넥터와 대향된 부위에 형성되어 바디의 암나사 홀에 선택적으로 결합되는 것으로 헤드 둘레에 요철부를 형성하여 작업자에 의해 수작업으로 회동되는 체결 볼트를 포함하는 복수의 X선관 모듈;
   외부 전압을 공급받아 고전압을 발생시키는 전압발생부와, 내부에 상기 전압발생부를 수용하도록 형성되되 일 측에 상기 X선관 모듈이 삽입되는 모듈 삽입홈이 구비된 몰드 및, 상기 모듈 삽입홈 내부에 노출되어 상기 제1 커넥터와 물리적으로 탈부착됨으로써 상기 고전압을 전달하고 물리적 결합력을 제공하는 제2 커넥터를 구비한 복수의 전압 발생 어셈블리; 및
   내부에 상기 전압 발생 어셈블리를 상호 이격되게 수용한 바 형상의 케이스로서, 상기 모듈 삽입홈과 대응되는 부위가 관통된 모듈 관통공을 복수 개 형성한 바디;를 포함하여,
   상기 체결 볼트와 상기 제1 커넥터를 매개로 상기 바디 및 상기 전압 발생 어셈블리로부터 상기 X선관 모듈이 조립식으로 탈착되며,
   상기 X선관 모듈은 상기 X선관과 상기 제1 커넥터를 감싸 지지하는 지지 커버와, 상기 X선관과 접촉한 상태로 상기 지지 커버의 하부에 적층 고정되는 접지 플레이트 및, 상기 지지 커버의 하부와 상기 접지 플레이트를 차례로 관통하여 형성된 볼트 거치공에 걸림식으로 거치되는 체결 볼트를 추가로 포함하며,
   상기 체결 볼트는 헤드와, 헤드로부터 수직하게 연장된 환봉 및, 상기 환봉의 끝단에서 상기 환봉보다 두껍게 연장되되 외주면에 나사산이 형성된 나사봉을 포함하고,
   상기 볼트 거치공은 상기 환봉과 같거나 크고 상기 나사봉보다 작은 지름을 갖도록 형성되어 상기 환봉이 볼트 거치공에 삽입된 상태로 상기 헤드 및 상기 나사봉에 의해 걸림식으로 거치되며,
   상기 볼트 거치공은 내주면에 상기 나사봉과의 결합이 가능하도록 하는 나사산이 형성되며,
   상기 지지 커버는 내부에 상기 X선관 및 상기 제1 커넥터가 각각 삽입 고정될 수 있도록 마련된 공간을 구비한 통 형상의 측벽부와, 상기 측벽부의 하부를 커버하는 패널로서 상기 측벽부의 X선관 삽입 공간과 대응되는 부위가 관통된 바닥부 및 상기 제1 커넥터의 일 측을 노출시킨 상태로 상기 측벽부의 상부를 커버하는 지붕부를 포함하며,
   상기 제1 커넥터는 일단이 상기 X선관의 상부와 연결된 상태에서 측부 하방으로 절곡 연장되는 제1전극부와, 상기 제1 전극부의 연장 끝단의 상측에 배치되며 볼트 체결 방식으로 연결되어 상기 제2 커넥터와 선택적으로 탈착 접속되는 제2 전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선관의 교체가 용이한 바형 엑스선 이오나이저.
   
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5. 제 1 항에 있어서,
   상기 체결 볼트의 헤드는,
   둘레면을 따라 사각뿔 형상의 요철이 복수 개 형성된 요철부와,
   상면에서 지름 선을 따라 내측으로 함입 형성된 슬릿부 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선관의 교체가 용이한 바형 엑스선 이오나이저.
   
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8. X선관과, 상기 X선관과 연결된 제1 커넥터 및, 중앙을 기준으로 상기 제1 커넥터와 대향된 부위에 형성되어 바디의 암나사 홀에 선택적으로 결합되는 것으로 헤드 둘레에 요철부를 형성하여 작업자에 의해 수작업으로 회동되는 체결 볼트를 포함하는 X선관 모듈;
   외부 전압을 공급받아 고전압을 발생시키는 전압발생부와, 내부에 상기 전압발생부를 수용하도록 형성되되 일 측에 상기 X선관 모듈이 삽입되는 모듈 삽입홈이 구비된 몰드 및, 상기 모듈 삽입홈 내부로 노출되어 상기 제1 커넥터와 물리적으로 탈부착됨으로써 상기 고전압을 전달하고 물리적 결합력을 제공하는 제2 커넥터를 구비한 전압 발생 어셈블리; 및
   내부에 상기 전압 발생 어셈블리를 수용한 케이스로서, 상기 모듈 삽입홈과 대응되는 부위가 관통된 모듈 관통공을 형성한 바디;를 포함하고,
   상기 X선관 모듈은 상기 X선관과 상기 제1 커넥터를 감싸 지지하는 지지 커버와, 상기 X선관과 접촉한 상태로 상기 지지 커버의 하부에 적층 고정되는 접지 플레이트 및,상기 지지 커버의 하부와 상기 접지 플레이트를 차례로 관통하여 형성된 볼트 거치공에 걸림식으로 거치되는 체결 볼트를 추가로 포함하며,
   상기 체결 볼트는 헤드와, 헤드로부터 수직하게 연장된 환봉 및, 상기 환봉의 끝단에서 상기 환봉보다 두껍게 연장되되 외주면에 나사산이 형성된 나사봉을 포함하고,
   상기 볼트 거치공은 상기 환봉과 같거나 크고 상기 나사봉보다 작은 지름을 갖도록 형성되어 상기 환봉이 볼트 거치공에 삽입된 상태로 상기 헤드 및 상기 나사봉에 의해 걸림식으로 거치되며,
   상기 볼트 거치공은 내주면에 상기 나사봉과의 결합이 가능하도록 하는 나사산이 형성되며,
   상기 지지 커버는 내부에 상기 X선관 및 상기 제1 커넥터가 각각 삽입 고정될 수 있도록 마련된 공간을 구비한 통 형상의 측벽부와, 상기 측벽부의 하부를 커버하는 패널로서 상기 측벽부의 X선관 삽입 공간과 대응되는 부위가 관통된 바닥부 및 상기 제1 커넥터의 일 측을 노출시킨 상태로 상기 측벽부의 상부를 커버하는 지붕부를 포함하며,
   상기 제1 커넥터는 일단이 상기 X선관의 상부와 연결된 상태에서 측부 하방으로 절곡 연장되는 제1전극부와, 상기 제1 전극부의 연장 끝단의 상측에 배치되며볼트 체결 방식으로 연결되어 상기 제2 커넥터와 선택적으로 탈착 접속되는 제2 전극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선관의 교체가 용이한 박스형 엑스선 이오나이저.
   
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11. 제 8 항에 있어서,
    상기 체결 볼트의 헤드는,
    둘레면을 따라 사각뿔 형상의 요철이 복수 개 형성된 요철부와,
    상면에서 지름 선을 따라 내측으로 함입 형성된 슬릿부 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선관의 교체가 용이한 박스형 엑스선 이오나이저.
    
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