KR20160019205A

KR20160019205A - X-선 발생장치

Info

Publication number: KR20160019205A
Application number: KR1020140103385A
Authority: KR
Inventors: 이성현; 전인수
Original assignee: 전남대학교산학협력단
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2016-02-19

Abstract

본 발명은 복잡한 구조와 큰 부피를 차지하는 기존 X-선 발생장치와 비교하여 현저히 축소된 부피를 가지면서 X-선을 발생시킬 수 있어, 휴대가 가능한 동시에 휴대한 상태로 편리한 조작을 통해 X-선을 발생시킬 수 있고 또한 비교적 안전한 소형의 형태를 이루는 X-선 발생장치에 관한 것으로서, 본 발명의 실시 예에 따른 X-선 발생장치는, 동일한 동력으로 연동하여 회전하는 둘 이상의 회전체에 각각의 브러쉬가 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시키는 정전기 발생부와, 상기 회전체들에 개별적으로 접속되어 해당 회전체에서 발생된 정전기의 양전기와 음전기 중 어느 하나를 흘리는 둘 이상의 집전기와, 상기 집전기 중 양전극이 흐르는 집전기와 연결되고 음전기가 흐르는 집전기와 이격되어 음전기가 흐르는 상기 집전기를 통해 방출되는 고전압 전자의 충돌에 의해 X-선을 발생시키는 타겟을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 정전기 발생부는 중공(中空)의 원통형 제1 회전체와, 상기 제1 회전제보다 작은 지름을 갖는 중공(中空)의 원통형으로 형성되어 상기 제1 회전체의 내측에 수용되는 제2 회전체와, 상기 제1 회전체 및 제2 회전체에 연동 회전을 위한 동력을 전달하는 회전동력 발생부와, 상기 제1 회전체의 외측 면에 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시키는 제1 브러쉬와, 상기 제2 회전체의 내측 면에 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시키는 제2 브러쉬를 포함할 수 있다.

Description

X-선 발생장치{X-ray generating apparatus}

본 발명은 X-선 발생장치에 관한 것으로서, 예컨대, 복잡한 구조와 큰 부피를 차지하는 기존 X-선 발생장치와 비교하여 현저히 축소된 부피를 가지면서 X-선을 발생시킬 수 있어, 휴대가 가능한 동시에 휴대한 상태로 편리한 조작을 통해 X-선을 발생시킬 수 있고 또한 비교적 안전한 소형의 형태를 이루는 X-선 발생장치에 관한 것이다.

X-선을 발생시키기 위한 일반적인 구조로써, X-선관 및 이러한 X-선관에 고전압을 가하기 위한 고전압 발생기 그리고 냉각 시스템 등을 포함하는 X-선 발생장치가 있으며, 상기 X-선관은 전자를 타겟에 충돌시켜서 X-선을 출력하는 구성이다.

X-선관에 대해 부연 설명하면, X-선관은 전자를 방출하는 음극의 필라멘트 및 양극의 타겟(target)을 포함하며, 음극의 필라멘트에서 방출되는 전자가 양극의 타겟에 충돌하면서 X-선이 발생되는 형태이다.

그러나 상술한 종래의 X-선 발생장치는 음극의 필라멘트를 가열하기 위한 주변장치 및 양극인 타겟의 열을 식히기 위한 냉각장치 등이 필요한바, X-선 발생장치의 자체 부피가 크고 무거우며 또한 비교적 복잡한 구조를 갖는 것이었다.

한국 등록특허 제10-0706457호(2007.04.10.공고), “엑스선 발생장치” 한국 공개특허 제10-2011-0120204호(2011.11.03.공개), “X선 발생 장치” 한국 등록특허 제10-1239765호(2013.03.06.공고), “엑스레이 발생장치 및 이를 포함하는 엑스레이 촬영 시스템”

본 발명의 실시 예는 복잡한 구조와 큰 부피를 차지하는 기존 X-선 발생장치와 비교하여 현저히 축소된 부피를 가지면서 X-선을 발생시킬 수 있어, 휴대가 가능한 동시에 휴대한 상태로 편리한 조작을 통해 X-선을 발생시킬 수 있고 또한 비교적 안전한 소형의 형태를 이루는 X-선 발생장치를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 X-선 발생장치는, 동일한 동력으로 연동하여 회전하는 둘 이상의 회전체에 각각의 브러쉬가 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시키는 정전기 발생부와, 상기 회전체들에 개별적으로 접속되어 해당 회전체에서 발생된 정전기의 양전기와 음전기 중 어느 하나를 흘리는 둘 이상의 집전기와, 상기 집전기 중 양전극이 흐르는 집전기와 연결되고 음전기가 흐르는 집전기와 이격되어 음전기가 흐르는 상기 집전기를 통해 방출되는 고전압 전자의 충돌에 의해 X-선을 발생시키는 타겟을 포함할 수 있다.

또한 상기 정전기 발생부는 중공(中空)의 원통형 제1 회전체와, 상기 제1 회전제보다 작은 지름을 갖는 중공(中空)의 원통형으로 형성되어 상기 제1 회전체의 내측에 수용되는 제2 회전체와, 상기 제1 회전체 및 제2 회전체에 연동 회전을 위한 동력을 전달하는 회전동력 발생부와, 상기 제1 회전체의 외측 면에 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시키는 제1 브러쉬와, 상기 제2 회전체의 내측 면에 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시키는 제2 브러쉬를 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 회전체는 외측 면의 원주 방향 둘레를 따라 서로 이격되는 상태로 연속 배치되어 상기 제1 회전체의 회전 시 상기 제1 브러쉬와 단속적으로 접촉되는 복수의 마찰돌기를 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 및 제2 브러쉬 중 어느 하나 또는 둘 모두의 지지를 위해 상기 제2 회전체의 지름 방향과 수직을 이루는 방향으로 고정 배치되는 브러쉬 고정축을 더 포함하며, 상기 제1 브러쉬는 상기 브러쉬 고정축을 삽입시켜 상기 브러쉬 고정축의 외면에 고정되는 고정링 및 상기 고정링의 지름 방향을 기준으로 양측에 일단이 각각 결합되는 동시에 각각의 타단이 상기 제1 회전체의 마찰돌기에 단속적으로 접촉되기 위해 1회 이상 절곡된 형태로 이루어지는 한 쌍의 마찰봉을 포함할 수 있다. 또한 상기 마찰봉은 상기 고정링에 길이 방향의 일단이 고정되는 본체부 및 상기 본체부의 길이 방향 타단으로부터 상기 본체부와 수직을 이루는 방향으로 절곡되는 제1 절곡부 그리고 상기 제1 절곡부의 연장 단부로부터 상기 제1 절곡부와 수직을 이루는 방향으로 절곡되는 동시에 상기 제1 회전체의 회전 시 상기 제1 회전체의 마찰돌기에 단속적으로 접촉될 수 있는 길이로 형성되는 제2 절곡부를 포함할 수 있다. 또한 상기 브러쉬 고정축의 일단이 일측 내면에 고정되는 상태로 상기 정전기 발생부가 수용되고 상기 집전기들의 개별적인 외부 인출을 위한 둘 이상의 집전기 홀이 형성되는 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징 외측에 상기 타겟이 설치되는 것일 수 있다.

또한 상기 제2 회전체는 내측 면의 원주 방향 둘레를 따라 서로 이격되는 상태로 연속 배치되어 상기 제2 회전체의 회전 시 상기 제2 브러쉬와 단속적으로 접속되는 복수의 마찰돌기를 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 및 제2 브러쉬 중 어느 하나 또는 둘 모두의 지지를 위해 상기 제2 회전체의 지름 방향과 수직을 이루는 방향으로 고정 배치되는 브러쉬 고정축을 더 포함하며, 상기 제2 브러쉬는 상기 브러쉬 고정축을 삽입시켜 상기 브러쉬 고정축의 외면에 고정되는 고정링 및 상기 고정링의 지름 방향을 기준으로 양측에 일단이 각각 결합되는 동시에 각각이 상기 제2 회전체의 회전 시 상기 제2 회전체의 마찰돌기에 단속적으로 접촉될 수 있는 길이로 형성되는 한 쌍의 마찰봉을 포함할 수 있다. 또한 상기 브러쉬 고정축의 일단이 일측 내면에 고정되는 상태로 상기 정전기 발생부가 수용되고 상기 집전기들의 개별적인 외부 인출을 위한 둘 이상의 집전기 홀이 형성되는 하우징을 더 포함하며, 상기 하우징 외측에 상기 타겟이 설치되는 것일 수 있다.

또한 상기 회전동력 발생부는 상기 제1 회전체의 내측 면의 원주 방향 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 내륜 기어와, 상기 내륜 기어와 치합되는 상태로 모터의 구동축에 결합되는 원동기어와, 상기 원동기어와 치합되는 상태로 상기 제2 회전체에 고정되는 종동기어와, 상기 원동기어에 구동축을 결합시켜 상기 원동기어의 회전 동력 및 상기 내륜 기어와 종동기어의 연동 회전 동력을 발생시키는 모터를 포함할 수 있다. 또한 상기 종동기어 및 원동기어는 각각 스퍼기어일 수 있다.

또한 상기 제1 회전체는 지름 방향과 수직을 이루는 방향의 일면이 폐쇄되는 동시에 폐쇄된 일면에 상기 내륜 기어의 형성을 위한 기어홀이 형성되어 상기 기어홀의 내면에 원주 방향을 따라 상기 내륜 기어가 형성되는 것일 수 있다.

또한 상기 제1 회전체는 폐쇄된 일면의 상기 기어홀 둘레를 따라 제1 결합돌기가 형성되고, 상기 제1 결합돌기와의 끼움 결합을 위한 제2 결합돌기가 형성되어 상기 제2 회전체에 결합되는 동시에 상기 모터의 구동축이 삽입되기 위한 축홀이 형성되는 제1 커버와, 상기 제1 커버가 일단에 결합되고 상기 모터를 제외한 상기 회전 동력 발생부 및 상기 제1 회전체와 제2 회전체를 내측에 수용하는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 타단에 결합되어 상기 하우징 본체의 내부 공간을 폐쇄하고 상기 집전기들의 개별적인 외부 인출을 위한 둘 이상의 집전기 홀이 형성되는 제2 커버를 더 포함하여 상기 하우징 본체의 외측에 상기 타겟이 설치되는 것일 수 있다.

또한 상기 집전기들은 각각 상기 제1 회전체의 외측 면에 접촉되는 제1 접촉부 및 상기 제2 회전체의 내측 면에 접촉되는 제2 접촉부 그리고 상기 제1 접촉부 및 제2 접촉부를 병렬 상태로 연결하여 상기 타겟을 향해 연장되는 리드부를 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 접촉부 및 제2 접촉부는 각각 상기 제1 회전체의 외측 면 또는 상기 제2 회전체의 내측 면에 선 접촉의 방식으로 접촉되기 위한 원뿔형의 접촉돌기를 형성한 것일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 복잡한 구조와 큰 부피를 차지하는 기존 X-선 발생장치와 비교하여 현저히 축소된 부피를 가지면서 X-선을 발생시킬 수 있는 X-선 발생장치를 제공할 수 있다.

또한 부피는 축소되고 비교적 편리한 조작을 통해 X-선을 발생시킬 수 있는 바 휴대가 가능한 동시에 비교적 안전한 소형의 형태를 이루는 X-선 발생장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치를 보인 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치의 하우징 본체를 제외한 전체 구성을 보인 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치에서 정전기 발생부의 분해사시도
도 4는 도 3에 따른 정전기 발생부의 결합 상태를 보인 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치에서 브러쉬 및 집전기를 보인 사시도

이하의 본 발명에 대한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예에 대한 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시하기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.

따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한 명세서에 기재된 “...부”, “...모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치의 하우징 본체를 제외한 전체 구성을 보인 분해사시도이다. 또한 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치에서 정전기 발생부의 분해사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 정전기 발생부의 결합 상태를 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치에서 브러쉬 및 집전기를 보인 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치(100)는 정전기 발생부(110), 집전기(120), 타겟(130)을 포함하여 구성된다. 또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 X-선 발생장치(100)는 하우징(140)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

정전기 발생부(110)는 크게 구분하여 회전체 및 브러쉬로 구성되며, 회전체는 동일한 동력으로 연동하여 회전되는 둘 이상의 회전체를 포함하고, 브러쉬는 이러한 회전체들과 동일한 수로 구성되어 회전체의 회전 시 각각의 브러쉬들이 해당 회전체에 개별적으로 단속적인 접촉을 하여 정전기가 발생된다.

그리고 정전기 발생부(110)는 제1 회전체(111), 제2 회전체(112), 회전동력 발생부(113), 제1 브러쉬(114), 제2 브러쉬(115)를 포함하여 구성될 수 있다.

제 1 회전체(111)는 중공(中空)의 원통형 구조로 형성되고, 제2 회전체(112)는 제1 회전체(111)보다 작은 지름을 갖는 중공(中空)의 원통형 구조로 형성된다. 그리고 제2 회전체(112)는 제1 회전체(111)의 내측에 수용된다.

회전동력 발생부(113)는 제1 회전체(111) 및 제2 회전체(112)의 연동 회전을 위한 동력을 발생시키는 동시에 이렇게 발생된 동력을 통해 제1 회전체(111) 및 제2 회전체(112)를 연동 회전시킨다.

그리고 이러한 회전동력 발생부(113)는 내륜 기어(113a), 원동기어(113b), 종동기어(113c), 모터(113d)를 포함하여 설치될 수 있다.

내륜 기어(113a)는 제1 회전체(111)의 내측 면의 원주 방향 둘레를 따라 연속적으로 형성된다. 본 실시 예를 기준으로 설명하면, 제1 회전체(111)는 그 지름 방향과 수직을 이루는 방향의 일면이 폐쇄되며, 제1 회전체(111)의 이렇게 폐쇄된 일면에 내륜 기어(113a)의 형성을 위한 기어홀(111b)이 형성되어 이러한 기어홀(111b)의 내면에 원주 방향을 따라 내륜 기어(113a)가 형성된다.

원동기어(113b)는 내륜 기어(113a)와 치합되는 상태로 모터(113d)의 구동축(113e)에 결합되며, 종동기어(113c)는 이러한 원동기어(113b)와 치합되는 상태로 제2 회전체(112)에 고정된다. 그리고 본 실시 예에서는 원동기어(113b) 및 종동기어(113c)가 각각 스퍼기어인 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

모터(113d)는 원동기어(113b)에 구동축(113e)을 결합시키며, 이에 따라 모터(113d)는 그 구동 시 원동기어(113b)에 회전 동력을 전달하는 동시에 이러한 원동기어(113b)의 회전에 따라 내륜 기어(113a)와 종동기어(113c)의 연동 회전 동력이 발생된다.

부연 설명하면, 모터(113d)가 구동되면 이러한 모터(113d)의 구동축(113e)과 결합된 원동기어(113b)가 회전 구동하고, 이에 따라 내륜 기어(113a)가 원동기어(113b)와 치합된 내륜 기어(113a)가 회전되면서 이러한 내륜 기어(113a)를 형성하고 있는 제1 회전체(111)가 회전한다. 그리고 원동기어(113b)와 치합된 종동기어(113c)가 회전되면서 이러한 종동 기어(113c)를 고정하고 있는 제2 회전체(112)가 회전한다. 이때, 원동기어(113b) 및 종동기어(113c)는 원동기어(113b)의 회전 시 서로 상반되는 방향으로 회전하는 것이므로, 원동기어(113b)와 동일 방향으로 회전하는 내륜 기어(113a) 및 종동기어(113c)는 서로 상반되는 방향의 회전 동작을 하게 된다. 이에 따라, 모터(113d)의 구동 시 제1 회전체(111) 및 제2 회전체(112)는 서로 상반되는 방향으로 회전을 한다.

제1 브러쉬(114)는 제1 회전체(111)의 외측 면에 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시킨다. 여기서, 제1 회전체(111)에는 그 외측 면의 원주 방향 둘레를 따라 복수의 마찰돌기(111a)가 서로 이격되는 상태로 연속 형성되고, 이에 따라 제1 회전체(111)의 회전 시 제1 브러쉬(114)가 복수의 마찰돌기(111a)를 통해 제1 회전체(111)와 단속적인 접촉을 하는 것일 수 있다. 그리고 도면 상에서 마찰돌기(111a)가 제1 회전체(111)의 외측 면으로부터 별다른 돌출이 되지 않는 것으로 도시되어 있으나, 이는 도시 상의 편의를 위한 것일 뿐, 마찰돌기(111a)는 블럭형태를 이루면서 제1 회전체(111)의 외측 면으로부터 소정 높이로 돌출된다.

또한 제1 브러쉬(114)는 브러쉬 고정축(116)에 지지되어 제1 회전체(111)의 회전 시 제1 회전체(111)의 마찰돌기(111a)들과 단속적인 접촉을 할 수 있는 위치를 유지하는 것일 수 있다. 즉, 브러쉬 고정축(116)은 제2 회전체(112)의 지름 방향과 수직을 이루는 방향으로 고정 배치되며, 제1 브러쉬(114)는 이러한 브러쉬 고정축(116)을 삽입시켜 브러쉬 고정축(116)의 외면에 고정되는 형태이다.

본 실시 예를 기준으로 설명하면, 제1 브러쉬(114)는 고정링(114a) 및 마찰봉(114b)을 포함하여 구성될 수 있다.

고정링(114a)은 브러쉬 고정축(116)을 삽입시켜 브러쉬 고정축(116)의 외면에 고정된다.

한 쌍의 마찰봉(114b)은 고정링(114a)의 지름 방향을 기준으로 고정링(114a)의 양측에 그 일단이 각각 결합되며, 이러한 한 쌍의 마찰봉(114b)의 각각의 타단은 제1 회전체(111)의 마찰돌기(111a)에 단속적으로 접촉되기 위해 1회 이상 절곡된 형태로 형성된다. 그리고 본 실시 예에서는 이러한 한 쌍의 마찰봉(114b)이 각각 본체부(114b-1), 제1 절곡부(114b-2), 제2 절곡부(114b-3)를 포함하는 형태인 것을 예로 하였다.

한 쌍의 마찰봉(114b)은 동일한 형태이므로, 하나의 마찰봉을 예로 설명하면, 마찰봉(114b)의 본체부(114b-1)는 고정링(114a)에 길이 방향의 일단이 고정된다. 제1 절곡부(114b-2)는 본체부(114b-1)의 길이 방향 타단으로부터 본체부(114b-1)와 수직을 이루는 방향으로 절곡된다. 제2 절곡부(114b-3)는 제1 절곡부(114b-2)의 연장 단부로부터 제1 절곡부(114b-2)와 수직을 이루는 방향으로 절곡되는 동시에 제1 회전체(111)의 회전 시 제1 회전체(111)의 마찰돌기(111a)들과 단속적인 접촉을 할 수 있는 길이로 형성된다.

그리고 브러쉬 고정축(116)은 하우징(140)의 내면에 고정되어 제2 회전체(112)의 지름 방향과 수직을 이루는 방향으로 고정 배치되는 동시에 이러한 배치를 통해 제1 브러쉬(114)를 제1 회전체(111)의 회전 시 제1 회전체(111)의 마찰돌기(111a)들과 단속적인 접촉을 할 수 있는 상태로 유지시키는 것일 수 있다.

즉, 하우징(140)은 일측 내면에 브러쉬 고정축(116)의 일단이 고정되는 상태로 정전기 발생부(110)를 수용하며, 이러한 하우징(140)은 집전기(120)들의 개별적인 외부 인출을 위한 둘 이상의 집전기 홀(143a)이 형성되는 형태이다. 하우징(140)의 집전기 홀(140a)을 통해 집전기(120)가 하우징(140) 외부에 노출되는 것으로서, 즉, 집전기(120)의 선단 쪽에 배치되는 타겟(130)은 하우징(140)의 외측에 설치되는 것이다.

제2 브러쉬(115)는 제2 회전체(112)의 내측 면에 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시킨다. 여기서, 제2 브러쉬(115)는 그 외측 면의 원주 방향 둘레를 따라 복수의 마찰돌기(112a)가 서로 이격되는 상태로 연속 형성되고, 이에 따라 제2 회전체(112)의 회전 시 제2 브러쉬(115)가 복수의 마찰돌기(112a)를 통해 제2 회전체(112)와 단속적인 접촉을 하는 것일 수 있다.

다시 말해, 본 실시 예처럼 정전기 발생부(110)의 제1 회전체(111) 및 제2 회전체(112) 모두가 제1 브러쉬(114) 및 제2 브러쉬(115)와의 단속적인 접촉을 위해 마찰돌기(111a,112a)를 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제 회전체(111) 및 제2 회전체(112) 중 어느 하나만 마찰돌기를 포함하는 동시에 마찰돌기를 갖지 않는 어느 한 쪽은 다른 구조를 통해 제1 브러쉬(114) 또는 제2 브러쉬(115)와 단속적인 접촉을 하는 것일 수 있다.

다시 본 실시 예를 기준으로 설명하면, 도면 상에서 마찰돌기(112a)가 제2 회전체(112)의 내측 면으로부터 별다른 돌출이 되지 않는 것으로 도시되어 있으나, 이는 도시 상의 편의를 위한 것일 뿐, 마찰돌기(112a)는 블럭형태를 이루면서 제2 회전체(112)의 내측 면으로부터 소정 높이로 돌출된다.

그리고 제2 브러쉬(115)는 제1 브러쉬(114)와 마찬가지로 브러쉬 고정축(116)에 지지되어 제2 회전체(112)의 회전 시 제2 회전체(112)의 단속적인 접촉을 할 수 있는 위치를 유지하는 것일 수 있다.

이에 따라 제2 브러쉬(115)는 고정링(115a) 및 한 쌍의 마찰봉(115b)을 포함하여 구성될 수 있다.

고정링(115a)은 브러쉬 고정축(116)을 삽입시켜 브러쉬 고정축(116)의 외면에 고정된다.

한 쌍의 마찰봉(115b)은 고정링(115a)의 지름 방향을 기준으로 고정링(115a)의 양측에 일단이 각각 결합되며, 이러한 한 쌍의 마찰봉(115b)의 각각의 타단은 제2 회전체(112)의 회전 과정에서 제2 회전체(112)의 마찰돌기(112a)들과 단속적인 접촉을 할 수 있는 길이로 형성된다.

그리고 하우징(140)의 구성에 대해 본 실시 예를 기준으로 더 설명하면 다음과 같다.

하우징(140)은 제1 커버(141), 하우징 본체(142), 제2 커버(143)를 포함하여 구성된다.

제1 커버(141)는 하우징 본체(142) 및 제2 커버(143)와 결합되어 하우징(140)을 형성한 상태를 기준으로 내측 일면에 제2 결합돌기(141a)가 형성되는 것으로서, 이러한 제2 결합돌기(141a)는 제1 회전체(111)에 형성되는 제1 결합돌기(111c)와 서로 끼움 결합되어 제1 커버(141)를 제1 회전체(111)에 결합시키는 기능을 한다. 다시 말해, 제1 회전체(111)의 폐쇄된 일면의 기어홀(111b) 둘레를 따라 제1 결합돌기(111c)가 형성되고, 제1 커버(141)에는 제1 결합돌기(111c)와 대응되는 제2 결합돌기(141a)가 형성되어 이러한 제1 결합돌기(111c) 및 제2 결합돌기(141a) 간의 상호 끼움 결합을 통해 제1 회전체(111)에 제1 커버(141)가 결합된다.

그리고 본 실시 예에서는 이러한 제1 및 제2 결합돌기(111a,141a)가 각각 완전한 원형의 형태인 것을 예로 하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 고정돌기는 각각 원형의 궤적 상에 배치되는 복수의 돌기를 포함하는 형태이거나, 완전한 사각의 형태 또는 사각의 궤적 상에 배치되는 복수의 돌기를 포함하는 형태 등 다앙한 형태로 변형 실시될 수 있다.

또한 제1 커버(141)는 모터(113d)의 구동축(113e)이 삽입되기 위한 축홀(141b)이 형성된다.

하우징 본체(142)는 제1 커버(141)가 일단에 연결되며, 이러한 하우징 본체(142)는 모터(113d)를 제외한 회전동력 발생부(113) 그리고 제1 회전체(111) 및 제2 회전체(112)를 내측에 수용한다.

제2 커버(143)는 하우징 본체(142)의 타단, 다시 말해 하우징 본체(142)의 양쪽 중 제1 커버(141)가 결합되는 쪽의 반대 쪽에 결합되며, 이러한 제2 커버(143)는 하우징 본체(142)의 내부 공간을 외부로부터 폐쇄한다. 그리고 제2 커버(143)는 집전기(120)들의 개별적인 외부 인출을 위한 둘 이상의 집전기 홀(143a)을 형성하고 있다.

그리고 이렇게 구성되는 하우징(140)의 제2 커버(143)의 집전기 홀(143a)을 통해 집전기(120)가 외부에 노출되고, 이에 따라 집전기(120)의 선단 쪽에 배치되는 타겟(130)은 하우징(140)의 외측에 설치되는 것으로서, 이에 대해서는 상술한바 있다.

집전기(120)는 상술한 바와 같이 둘 이상으로 형성되며, 이러한 집전기(120)들은 제1 회전체(111) 및 제2 회전체(112)에 개별적으로 접속되어 해당 회전체에서 발생된 정전기의 양전기와 음전기 중 어느 하나를 흐르게 한다.

그리고 이러한 집전기(120)들은 모두 동일한 형태이므로, 하나의 집전기(120)를 기준으로 그 구체적인 구성에 대해 설명한다.

집전기(120)는 제1 접촉부(121) 및 제2 접촉부(122) 그리고 리드부(123)를 포함하여 구성된다.

제1 접촉부(121)는 제1 회전체(111)의 외측 면에 접촉되며, 제2 접촉부(122)는 제2 회전체(112)의 내측 면에 접촉된다. 그리고 리드부(123)는 제1 접촉부(121) 및 제2 접촉부(122)를 병렬 상태로 연결하는 동시에 이러한 리드부(123)는 타겟(130)을 향해 연장된다.

또한 제1 접촉부(121) 및 제2 접촉부(122)는 각각 제1 회전체(111)의 외측 면 또는 제2 회전체(112)의 내측 면에 선 접촉의 방식으로 접촉되기 위한 원뿔형의 접촉돌기(121a,122a)를 형성한 것일 수 있다.

부연 설명하면, 본 실시 예에 따른 집진기 및 이러한 집진기를 통해 양전기 또는 음전기를 모으는 원리는 공개된 기술인 웜스허스트머신의 원리를 이용한 것이며, 이러한 웜스허스트머신의 원리에 대한 구체적인 설명은 생략키로 한다.

타겟(130)은 집전기(120) 중 양전극이 흐르는 집전기(120)와 연결되는 동시에 음전기가 흐르는 집전기(120)와 이격된 상태로 근접되게 위치하며, 이에 따라 음전기가 흐르는 집진기(120)를 통해 방출되는 고전압 전자의 충돌에 의해 X-선을 발생시킨다.

상술한 도 1 내지 도 4의 실시 예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 X-선 발생장치는, 복잡한 구조와 큰 부피를 차지하는 기존 X-선 발생장치와 비교하여 현저히 축소된 부피를 가지면서 X-선을 발생시킬 수 있다.

또한 부피는 축소되고 비교적 편리한 조작을 통해 X-선을 발생시킬 수 있는 바 휴대가 가능한 동시에 비교적 안전한 소형의 형태를 이룬다.

이상과 같이 본 설명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술되는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100 : X-선 발생장치 110 : 정전기 발생부
111 : 제1 회전체 111a : 마찰돌기
111b : 기어홀 111c : 제1 결합돌기
112 : 제2 회전체 112a : 마찰돌기
113 : 회전동력 발생부 113a : 내륜 기어
113b : 원동기어 113c : 종동기어
113d : 모터 113e : 구동축
114 : 제1 브러쉬 114a : 고정링
114b : 마찰봉 114b-1 : 본체부
114b-2 : 제1 절곡부 114b-3 : 제2 절곡부
115 : 제2 브러쉬 115a : 고정링
115b : 마찰봉 116 : 브러쉬
120 : 집전기 121 : 제1 접촉부
121a : 접촉돌기 122 : 제2 접촉부
122a : 접촉돌기 123 : 리드부
130 : 타겟 140 : 하우징
141 : 제1 커버 141a : 제2 결합돌기
141b : 축홀 142 : 하우징 본체
143 : 제2 커버 143a : 집전기 홀

Claims

동일한 동력으로 연동하여 회전하는 둘 이상의 회전체에 각각의 브러쉬가 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시키는 정전기 발생부;
상기 회전체들에 개별적으로 접속되어 해당 회전체에서 발생된 정전기의 양전기와 음전기 중 어느 하나를 흘리는 둘 이상의 집전기;
상기 집전기 중 양전극이 흐르는 집전기와 연결되고 음전기가 흐르는 집전기와 이격되어 음전기가 흐르는 상기 집전기를 통해 방출되는 고전압 전자의 충돌에 의해 X-선을 발생시키는 타겟을 포함하는 X-선 발생장치.
제 1 항에 있어서, 상기 정전기 발생부는
중공(中空)의 원통형 제1 회전체;
상기 제1 회전제보다 작은 지름을 갖는 중공(中空)의 원통형으로 형성되어 상기 제1 회전체의 내측에 수용되는 제2 회전체;
상기 제1 회전체 및 제2 회전체에 연동 회전을 위한 동력을 전달하는 회전동력 발생부;
상기 제1 회전체의 외측 면에 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시키는 제1 브러쉬;
상기 제2 회전체의 내측 면에 단속적으로 접촉되면서 정전기를 발생시키는 제2 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 회전체는 외측 면의 원주 방향 둘레를 따라 서로 이격되는 상태로 연속 배치되어 상기 제1 회전체의 회전 시 상기 제1 브러쉬와 단속적으로 접촉되는 복수의 마찰돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 브러쉬 중 어느 하나 또는 둘 모두의 지지를 위해 상기 제2 회전체의 지름 방향과 수직을 이루는 방향으로 고정 배치되는 브러쉬 고정축을 더 포함하며,
상기 제1 브러쉬는 상기 브러쉬 고정축을 삽입시켜 상기 브러쉬 고정축의 외면에 고정되는 고정링 및 상기 고정링의 지름 방향을 기준으로 양측에 일단이 각각 결합되는 동시에 각각의 타단이 상기 제1 회전체의 마찰돌기에 단속적으로 접촉되기 위해 1회 이상 절곡된 형태로 이루어지는 한 쌍의 마찰봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 4 항에 있어서,
상기 마찰봉은 상기 고정링에 길이 방향의 일단이 고정되는 본체부 및 상기 본체부의 길이 방향 타단으로부터 상기 본체부와 수직을 이루는 방향으로 절곡되는 제1 절곡부 그리고 상기 제1 절곡부의 연장 단부로부터 상기 제1 절곡부와 수직을 이루는 방향으로 절곡되는 동시에 상기 제1 회전체의 회전 시 상기 제1 회전체의 마찰돌기에 단속적으로 접촉될 수 있는 길이로 형성되는 제2 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 5 항에 있어서,
상기 브러쉬 고정축의 일단이 일측 내면에 고정되는 상태로 상기 정전기 발생부가 수용되고 상기 집전기들의 개별적인 외부 인출을 위한 둘 이상의 집전기 홀이 형성되는 하우징을 더 포함하며,
상기 하우징 외측에 상기 타겟이 설치되는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제2 회전체는 내측 면의 원주 방향 둘레를 따라 서로 이격되는 상태로 연속 배치되어 상기 제2 회전체의 회전 시 상기 제2 브러쉬와 단속적으로 접속되는 복수의 마찰돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 브러쉬 중 어느 하나 또는 둘 모두의 지지를 위해 상기 제2 회전체의 지름 방향과 수직을 이루는 방향으로 고정 배치되는 브러쉬 고정축을 더 포함하며,
상기 제2 브러쉬는 상기 브러쉬 고정축을 삽입시켜 상기 브러쉬 고정축의 외면에 고정되는 고정링 및 상기 고정링의 지름 방향을 기준으로 양측에 일단이 각각 결합되는 동시에 각각이 상기 제2 회전체의 회전 시 상기 제2 회전체의 마찰돌기에 단속적으로 접촉될 수 있는 길이로 형성되는 한 쌍의 마찰봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 8 항에 있어서,
상기 브러쉬 고정축의 일단이 일측 내면에 고정되는 상태로 상기 정전기 발생부가 수용되고 상기 집전기들의 개별적인 외부 인출을 위한 둘 이상의 집전기 홀이 형성되는 하우징을 더 포함하며,
상기 하우징 외측에 상기 타겟이 설치되는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 2 항에 있어서, 상기 회전동력 발생부는
상기 제1 회전체의 내측 면의 원주 방향 둘레를 따라 연속적으로 형성되는 내륜 기어;
상기 내륜 기어와 치합되는 상태로 모터의 구동축에 결합되는 원동기어;
상기 원동기어와 치합되는 상태로 상기 제2 회전체에 고정되는 종동기어;
상기 원동기어에 구동축을 결합시켜 상기 원동기어의 회전 동력 및 상기 내륜 기어와 종동기어의 연동 회전 동력을 발생시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 10 항에 있어서,
상기 종동기어 및 원동기어는 각각 스퍼기어인 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 10 항에 있어서,
상기 제1 회전체는 지름 방향과 수직을 이루는 방향의 일면이 폐쇄되는 동시에 폐쇄된 일면에 상기 내륜 기어의 형성을 위한 기어홀이 형성되어 상기 기어홀의 내면에 원주 방향을 따라 상기 내륜 기어가 형성되는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 회전체는 폐쇄된 일면의 상기 기어홀 둘레를 따라 제1 결합돌기가 형성되고,
상기 제1 결합돌기와의 끼움 결합을 위한 제2 결합돌기가 형성되어 상기 제1 회전체에 결합되는 동시에 상기 모터의 구동축이 삽입되기 위한 축홀이 형성되는 제1 커버;
상기 제1 커버가 일단에 결합되고 상기 모터를 제외한 상기 회전 동력 발생부 및 상기 제1 회전체와 제2 회전체를 내측에 수용하는 하우징 본체;
상기 하우징 본체의 타단에 결합되어 상기 하우징 본체의 내부 공간을 폐쇄하고 상기 집전기들의 개별적인 외부 인출을 위한 둘 이상의 집전기 홀이 형성되는 제2 커버를 더 포함하여 상기 하우징 본체의 외측에 상기 타겟이 설치되는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 2 항에 있어서,
상기 집전기들은 각각 상기 제1 회전체의 외측 면에 접촉되는 제1 접촉부 및 상기 제2 회전체의 내측 면에 접촉되는 제2 접촉부 그리고 상기 제1 접촉부 및 제2 접촉부를 병렬 상태로 연결하여 상기 타겟을 향해 연장되는 리드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.
제 14 항에 있어서,
상기 제1 접촉부 및 제2 접촉부는 각각 상기 제1 회전체의 외측 면 또는 상기 제2 회전체의 내측 면에 선 접촉의 방식으로 접촉되기 위한 원뿔형의 접촉돌기를 형성한 것을 특징으로 하는 X-선 발생장치.