KR100372564B1

KR100372564B1 - 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구

Info

Publication number: KR100372564B1
Application number: KR10-1999-0046821A
Authority: KR
Inventors: 한현수; 홍순복; 조운갑; 박울재; 장경덕; 정흥준
Original assignee: 한국전력공사; 한국원자력연구소
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2003-02-17
Also published as: KR20010038718A

Abstract

본 발명은 수종의 원소에 중성자를 조사하여 일반이 이용할 수 있는 방사선원을 제작하고자 할 때 조사용기를 장입하여 중성자 조사되도록 원자로의 조사공에 투입하거나 조사공으로부터 빼내어 작업대로 운반하는 역할을 하는 공압 입/인출 및 운반기구에 관한 것으로서, 조사용기의 돌기의 삽입상태를 감지하고 공급되는 공기압에 따라 삽입된 돌기를 볼락고정하는 볼락기구, 돌기의 삽입상태를 판단하고 볼락기구에 제공되는 공압을 제어하는 제어장치, 그 제어장치와 볼락기구의 전기 및 배관적으로 연결하는 센서 케이블 및 공압 호스를 포함하는 특징이 있으며, 이러한 본 발명에 의하면 공압 볼락기구를 이용하여 조사용기의 돌기를 손쉽게 고정하고 운반, 분리할 수 있도록 함으로써 조사용기의 입/인출 및 운반에 따른 작업성이 향상되도록 함은 물론 1개의 조사공에 다수개의 조사용기를 장전할 수 있도록 하여 방사선 동위원소의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구{pneumatic loading/unloading apparatus for radioactive isotope irradiation capsule}

본 발명은 수종의 원소에 중성자를 조사하여 일반이 이용할 수 있는 방사선원(放射線源)을 제작하고자 할 때 조사용기를 장입하여 중성자 조사되도록 원자로의 조사공에 투입하거나 조사공으로부터 빼내어 작업대로 운반하는 역할을 하는 공압 입/인출 및 운반기구에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 공압 볼락기구를 이용하여 조사용기의 돌기를 손쉽게 고정하고 운반, 분리할 수 있도록 함으로써 조사용기의 입/인출 및 운반에 따른 작업성이 향상되도록 함은 물론 1개의 조사공에 다수개의 조사용기를 장전할 수 있도록 하여 방사선 동위원소의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구에 관한 것이다.

방사성동위원소의 대량생산을 위한 부대장비의 하나로 개발된 것은 원소의 종류에 따라 다르나 많은 양의 물질을 장입하여 동시에 방사선 조사를 할 수 있도록 제작된 표적 조사용기이며, 또한 조사용기를 투입하여 중성자 조사를 하기 위한 원자로 및 중성자 조사 전후의 작업을 하기 위한 작업대가 설치되어 있는 풀(pool)이다.

이러한 중성자 조사용 풀(101)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 원자로 풀(103), 작업풀(105), 폐연료 저장풀(107) 및 원자로풀(103)과 작업풀(105)을 연결해주는 유수로(109)로 이루어져 있다. 전체 풀(101)의 상단에는 작업 인/입출 및 이송용 맨브리지 크레인(111; man-bridge crane)이 풀(101)의 좌우로 이동 가능하게 설치되어 있으며, 원자로 풀(103)의 바닥면에는 원자로(113)가 설치되어 있고, 작업풀(105)의 바닥면에는 작업대(115)가 설치되어 있다.

또한, 풀(101)에는 중성자 조사로 인해 방사화된 조사용기나 작업 장비로부터 방출되는 방사선을 차폐하는 수단으로서 증류수가 7 내지 8할 정도 채워져 있으며, 원자로(113)의 조사공(117)에서 중성자 조사가 완료된 조사용기(119)를 맨브리지 크레인(111)을 이용해 차폐 증류수에 잠수시킨 채로 작업풀(105)의 작업대(115)까지 이동시키게 된다.

이와 같이, 맨브리지 크레인(111)으로 조사용기(119)를 이동시키기 위해 종래에는 도 3에 도시된 바와 같은 케이블(121)과 이 케이블(121) 끝부분에 장착되어 있는 볼락기구(123; ball lock system)를 사용하여 왔다. 여기에서 케이블(121)은 SUS 재질의 와이어로 되어 있으며, 상단에 맨브리지 크레인(111)에 고정하기 위한 링(125)이 부착되어 있고, 하단에 Al 체인(127)을 통해 볼락기구(123)가 연결되어 있다. 이 볼락기구(123)는 아래쪽에 조사용기(119)가 결합되도록 도 4에 단면 상태로 분해 도시된 바와 같이, 체인(127)과의 연결을 위한 체인 커넥터(129), 이 커넥터(129)에 부착되어 있으며 조사용기(119) 상단의 돌기(131)가 끼워지는 스핀들(133) 및 내부에 스핀들(133)이 장착되는 섕크(135)로 이루어진 구조를 가지고 있다.

따라서, 도 5에 평면 상태로 도시된 작업대(115)의 장착홀(150)에 조사용기(119)를 끼워 넣고, 볼락기구(123)의 스핀들(133) 내부에 돌기(131)가 삽입되도록 한 뒤, 스위블 암(141)을 체인 커넥터(129)와 섕크(135) 사이에 건 뒤, 체인 커넥터(129)를 위쪽으로 끌어당기면 스핀들(133) 하단에 좌우로 이동 가능하게 장착되어 있는 볼(137)이 섕크(135) 내주면 하단의 홈(139)으로부터 이탈되어 돌기(131)의 외주면에 쐐기식으로 끼워짐으로써 조사용기(119)가 볼락기구(123)에 고정된다.

그리고 나서, 케이블(121)에 결합된 조사용기(119)를 크레인(111)을 통해 원자로 풀(103)로 옮겨 원자로(113) 조사공(117)에 투입하게 된다. 조사공(117)에서 케이블(121)에 메어 달린 채로 중성자 조사가 완료된 조사용기(119)를 다시 작업대(115)로 이동시켜 장착홀(137)에 삽입한 뒤 도 5에 도시된 스위블 암(141)을 회전시켜 도 3에 도시된 상태와 같이 암(141)이 볼락기구(123)의 체인 커넥터(129)와 섕크(135) 사이에 끼워지도록 한다. 그리고 작업용 툴을 이용하여 커넥터(129)를 밀어내림으로써 쐐기 결합되어 있던 볼(137)과 돌기(131)의 결합을 해제시켜 조사용기(119)의 운반을 완료하게 된다.

상기와 같이 복잡한 작업을 통하여 조사용기(119)와 볼락기구(123)를 결합하여 조사용기(119)를 운반하게 되는 것은 조사용기(119)를 제외한 나머지 운반에 사용되는 모든 기구들이 일회용이 아니므로, 일단 방사화되면 작업자가 직접적으로 기구를 조작할 수 없게 되기 때문이기는 하지만, 볼락기구(123)와 같이 구조가 복잡한 장치를 사용해야하기 때문에 중성자 조사작업 전후에 소요되는 작업시간이 지나치게 지연되고, 조사용기(119)를 케이블(121)에 결합하기 위한 조작이 매우 까다로운 문제점이 있다.

특히, 볼락기구(123)에 결합된 조사용기(119)는 1 : 1로 케이블(121)에 고정된 상태로 조사공(117)에 장전되므로 1개의 조사공(117)에 1개씩밖에 장전되지 못하여 조사공정 당 방사선원의 생산성이 저조한 문제점이 있다.

최근 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 동위원소 생산분야 등에서 다양한 기술이 개발되고 있는 바, 이러한 기술로서는 대한민국 공개특허공보 제99-92142호에 기재된 방사성 동위원소 조사용기 진공인입출 및 이송장치가 알려져 있다.

이러한 방사성 동위원소 조사용기 진공인입출 및 이송장치는 진공압을 발생시키는 진공펌프와, 그 진공펌프로부터 발생되는 진공압을 소정의 위치까지 전달하는 호스와, 그 호스로부터 전달되는 진공압을 이용하여 그 방사성 동위원소 조사용기를 흡착시키는 흡착구를 포함하는 특징이 있는 것이다.

그런데, 상술한 바와 같은 이러한 방사성 동위원소 조사용기 진공인입출 및 이송장치는 조사용기를 진공으로 흡착, 인/입출 및 이송시킴으로써 1개의 조사공에 다수개의 조사용기를 장전할 수 있게 되는 잇점이 있으나, 조사용기와 흡착구가 기구적으로 결합되지 않고 진공력자체로만 결합되므로 이송작업시 자칫 조사용기가 흡착구로부터 분리될 수 있는 문제점이 있다.

더욱이, 풀밖에서 조사용기의 작업이 이루어지는 풀내까지 진공력을 전달하여 조사용기를 흡착하기 위해서는 강력한 진공압력이 요구되야 함은 물론 진공흡착 과정에서 풀내의 물을 별도로 처리해야 하므로 전체적인 구조가 복잡해짐은 물론작업이 번거로운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 볼락기구를 이용하여 조사용기를 견고하고도 손쉽게 고정하고 운반, 분리할 수 있도록 함으로써 조사용기의 입/인출 및 운반에 따른 작업성이 향상되도록 방사선 동위원소의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구를 제공하는 데 있다.

도 1은 방사성 동위원소 생산에 사용되는 중성자 조사 설비를 개략적으로 보인 정면도.

도 2는 도 1에 도시된 중성자 조사 설비의 개략 평면도.

도 3은 종래의 조사용기 운반용 볼락장치에 조사용기가 끼워져 있는 상태를 설명하는 개략도.

도 4는 조사용기 운반용 볼락장치의 체인 커넥터, 스핀들, 섕크를 보인 분해 단면도.

도 5는 도 3에 도시된 스위블 아암을 나타내는 작업대의 평면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구의 구성을 보인 정면도.

도 7은 도 6에 도시된 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구에서 공압 볼락기구와 센서 케이블 및 공압 호스의 개념적인 연결구조를 보인 단면도.

도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 공압 볼락기구의 상세구조를 보인 단면도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구가 사용되는 중성자 조사 설비를 개략적으로 보인 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 공압 입/인출 및 운반기구 20 : 공압 볼락기구

21 : 플러그 23 : 실린더

27 : 섕크 29 : 삽입공

30 : 경사턱 31 : 안내 경사면

33 : 스핀들 35 : 볼

37 : 스프링 39 : 센서 홀더

40 : 근접센서 41, 68 : 스토퍼

50 : 제어장치 51 : 제어패널

60 : 공압 호스 61 : 센서 케이블

63 : 커넥터 64 : 공기 주입구

65 : 인출구 67 : 공압 밸브

69 : 지지 와이어 70 : 자동 호스릴장치

71 : 릴 75 : 태엽

80 : 콘트롤 스텐드

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 조사용기의 돌기의 삽입상태를 감지하고 공급되는 공기압에 따라 삽입된 돌기를 볼락고정하는 볼락기구와, 돌기의 삽입상태를 판단하고 볼락기구에 제공되는 공압을 제어하는 제어장치와, 그 제어장치와 볼락기구의 전기 및 배관적으로 연결하는 센서 케이블 및 공압 호스를 포함하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구를 제공하는 특징이 있다.

또한, 볼락기구는 센서 케이블이 중심의 연통공을 통과하고 공압 호스의 하단부와 연통되게 결합되는 플러그와, 그 플러그가 상단부에 연통되게 결합되는 원통형 실린더와, 그 원통형 실린더의 하단부에 동축상으로 체결되고 하단부에 조사용기의 돌기가 하부로부터 삽입되는 삽입공이 형성되며 그 삽입공의 내주면에 중심측으로 하향 경사진 경사턱이 형성되는 섕크와, 플러그를 통해 공기압이 공급될 경우 실린더내에서 하향 이동하도록 결합되고 하단부 원주상에 섕크의 경사턱 접촉에 의해 장축직각방향으로 이동하면서 중심부로 삽입된 조사용기의 돌기와 결합 분리되는 볼이 끼워지는 스핀들과, 그 스핀들을 공압작용의 반대방향으로 가압하는 스프링과, 섕크의 삽입공에 삽입 위치되는 조사용기의 돌기를 감지하도록 센서 케이블과 전기적으로 연결된 센서가 설치되는 센서홀더를 포함하는 특징이 있다.

그리고, 스핀들의 외주면에는 실린더의 내주면과 기밀하게 결합되기 위한 실링부재가 끼워지며, 섕크의 삽입공의 하단에는 외측으로부터 중심측으로 상향 경사진 안내 경사면이 형성되는 특징이 있다.

마지막으로, 공압 호스의 내부에는 센서 케이블이 내장되고, 상단부에는 공기압 발생원과 연통되는 공기주입구 및 센서 케이블을 제어장치와 연결되게 외부로 인출하는 인출구가 형성된 커넥터가 설치되며, 공기주입구에는 제어장치에 의해 단속되는 공압밸브가 설치되고, 공압 호스의 내부에는 스토퍼를 통해 커넥터와 플러그를 연결하는 지지 와이어가 설치되며, 공압호스는 자동 호스릴장치에 의해 자동으로 감겨질 수 있도록 구성되는 특징이 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6과 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구(2)를 보인 것이다. 이 공압 입/인출 및 운반기구(2)는 상부에 홀딩을 위한 원추형 돌기(18)가 돌출된 방사성 동위원소 조사용기(19)를 조사공에 입/인출하고 작업위치로 운반하기 위한 것으로, 직접적으로 조사용기(19)의 돌기(18)와 결합 분리되는 볼락기구(20)와, 조사용기(19)의 돌기(18) 삽입상태를 판단하고 볼락기구(20)에 제공되는 공압을 제어하는 제어장치(50)와, 그 제어장치(50)와 볼락기구(20)의 전기 및 배관적으로 연결하는 센서 케이블(61) 및 공압 호스(60)를 포함하는 구성을 갖는다.

부연하면, 볼락기구(20)는 작업시 대게 풀내 위치하게 되는 조사용기(19)의 돌기(18)의 삽입상태를 감지하고 공급되는 공기압에 따라 삽입된 돌기(18)를 볼락 고정할 수 있도록 하는 것으로서, 플러그(21)와 실린더(23), 섕크(27), 스핀들(33), 스프링(37) 및 센서 홀더(39)로 구성된다.

즉, 플러그(21)는 중심에 센서 케이블(61)이 하부로 통과하는 연통공(22)이 관통 형성되고, 상단 외주면에는 공압 호스(60)의 하부 끝단이 그 연통공(22)과 연통되게 결합된다.

실린더(23)는 하부로 개방된 원통형으로 형성되어 상단에 관통 형성되는 체결공(24) 및 실링부재(25)를 통해 플러그(21)의 하단 외주면에 기밀하게 체결되고, 하단의 개방부 외주면에는 섕크(27)와 나사 체결되기 위한 수나사부(26)가 형성된다.

섕크(27)는 상부로 개방된 연통형으로 형성되어 개방부 상단 내주면에 형성된 암나사부(28)를 통해 실린더(23)의 수나사부(26)에 동축상으로 체결되고, 하단부에는 조사용기(19)의 돌기(18)가 하부로부터 삽입되는 삽입공(29)이 관통 형성되며, 그 삽입공(29)의 내주면에는 중심측으로 하향 경사진 경사턱(30)이 형성된다. 그리고, 섕크(27)의 삽입공(29)의 하단에는 외측으로부터 중심측으로 상향 경사진 안내 경사면(31)이 형성된다.

스핀들(33)은 원통형으로 형성되어 외주면에 끼워지는 실링부재(34)를 사이에 두고 실린더(23)내에서 상하 이동 가능하게 설치되고, 하단부 원주상에는 섕크(27)의 경사턱(30) 접촉에 의해 장축직각방향으로 이동하면서 중심부로 삽입된 조사용기(19)의 돌기(18)와 결합 분리되는 볼(35)이 끼워지는 구조로 이루어진다. 이에 따라, 플러그(21)를 통해 실린더(23)내에 공기압이 공급될 경우 스핀들(33)은 경사턱(30)에 접촉된 볼(35)과 같이 하강하게 됨으로써 조사용기(19)의 돌기(18)와 경사턱(30)에 의해 중심으로 모여진 볼(35)이 결합될 수 있게 된다.

그리고, 스프링(37)은 실린더(23)내 공기압이 해제된 상태에서 조사용기(19)의 돌기(18)로부터 스핀들(33)의 볼(35)을 분리할 수 있도록 스핀들(33)의 외주면과 섕크(27)의 상부면 사이에 설치되어 공압 작용의 반대방향 즉 상부로 스핀들(33)을 가압하게 되고, 센서 홀더(39)는 스핀들(33)의 중심에 플러그(21)의 하단부에 고정되도록 장착되어 섕크(27)의 삽입공(29)에 삽입 위치되는 조사용기(19)의 돌기(18)를 감지하도록 센서 케이블(61)과 전기적으로 연결된 근접센서(40)가 설치되는 구조로 이루어진다.

한편, 공압 호스(60)는 풀의 상부밖에 위치되는 제어장치(50)쪽에서 최대 풀의 원자로 조사공까지 위치되는 볼락기구(20)의 플러그(21)를 연결하여 제어장치(50)쪽에 위치된 공기압 발생원으로부터 발생된 공기압을 볼락기구(20)의 실린더(23)내로 전달하는 관로로서, 고압과 고온에 견딜 수 있는 유연성 재질로 이루어진다.

그리고, 공압 호스(60)의 내부에는 제어장치(50)와 센서 홀더(39)에 설치된 근접센서(40)를 연결하는 센서 케이블(61)이 내장되고, 상단부에는 공기압 발생원과 연통되는 공기주입구(64) 및 센서 케이블(61)을 제어장치(50)와 연결되게 외부로 인출하는 인출구(65)가 형성된 커넥터(63)가 설치되며, 공기주입구(64)에는 제어장치(50)에 의해 단속되는 공압밸브(67)가 설치된다.

즉, 제어장치(50)는 볼락기구(20)에 내장된 근접센서(40)를 통해 섕크(27)의 삽입공(29)에 조사용기(19)의 돌기(18)가 정상적으로 삽입된 상태를 검출하여 조작패널의 표시등(52)을 통해 표시하고, 조사용기(19)의 돌기(18)가 정상적으로 삽입된 경우 작업자가 제어패널(51)의 조작부(53)를 조작하게 되면 공기주입구(64)의 공압밸브(67)를 개방하여 실린더(23)내로 공기압을 공급하게 된다. 그리고, 제어패널(51)에는 볼락기구(20)에 작용하는 압력을 표시하는 압력계(54)가 설치된다.

또한, 공압 호스(60)의 내부에는 공압 호스(60)가 자체하중 및 볼락기구(20), 조사용기(19)의 하중 등에 늘어나는 것을 방지하기 위해 스토퍼(41)(68)를 통해 커넥터(63)와 플러그(21)를 연결하는 지지 와이어(69)가 설치된다. 이 공압 호스(60)는 자동으로 감겨질 수 있도록 하는 자동 호스릴장치(70)에 설치되는 바, 그 자동 호스릴장치(70)는 공압 호스(60)가 감겨지는 릴(71)과, 그 릴(71)의 중심축(73)에 연동되게 설치되어 회전력을 발생시키는 태엽(75)으로 구성된다. 이때, 태엽(75)은 전기구동수단으로 대체될 수도 있다.

한편, 제어장치(50) 및 자동 호스릴장치(70)는 콘트롤 스탠드(80)에 장착되는 바, 제어장치(50)는 콘트롤 스탠드(80)의 상판(81) 상부면에 장착되고, 자동 호스릴장치(70)는 브래킷(77)을 통해 콘트롤 스탠드(80)의 상판(81) 저면에 장착된다. 그 콘트롤 스탠드(80)의 하단면 4개소에는 전후, 좌우로 움직일 수 있도록 하는 캐스터(caster; 83)가 구비되고, 상판(81)의 상부에는 콘트롤 스탠드(80)를 이동시키기 위한 행거(85)가 설치된다.

이에 따라, 본 발명에 적용된 풀(1) 역시 도 9를 재 참조하면, 원자로풀(3), 작업풀(5), 폐연료 저장풀(7) 및, 원자로풀(3)과 작업풀(5)을 연결해주는 유수로(9)로 이루어지며, 풀(1)의 상단에는 작업 이송용 맨브리지 크레인(11)이 풀(1)의 좌우, 전후로 이동 가능하게 설치되며, 원자로풀(3)의 바닥면에 설치된 원자로(13)에는 다수개의 조사용기(19)를 장전할 수 있는 조사공(17)이 설치된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 공압 입/인출 및 운반기구(2)에 따르면 다음과 같다.

먼저, 볼락기구(20), 제어장치(50), 공압 호스(60)가 감겨지는 자동 호스릴장치(70)를 구비시킨 콘트롤 스탠드(80)를 맨브리지 크레인(11)에 위치시킨 상태에서 작업을 조사작업 등이 개시한다.

예컨대 조사작업이 개시되면, 우선 볼락기구(20)를 연결한 공압 호스(60)를 조사용기(19)가 위치된 원자로풀(3)의 밑으로 내리게 된다. 이때, 자동 호스릴장치(70)의 릴(71)에 감겨있는 공압 호스(60)는 풀리면서 하단의 볼락기구(20)와 함께 원자로(13)의 조사공(17)으로 유입된다.

이렇게 하여 조사공(17)에 미리 장전된 조사용기(19)의 돌기(18)가 조사공(17)으로 유입되는 볼락기구(20)의 섕크(27)에 형성된 안내 경사면(31)을 따라 삽입공(29)으로 완전히 삽입되면, 볼락기구(20)의 센서 홀더(39)에 설치된 근접센서(40)는 조사용기(19) 돌기(18)의 결합상태를 감지하고, 이에 따른 전기신호를 센서 케이블(61)을 통해 제어장치(50)로 전송하여 표시등(52)을 통해 이를 표시하도록 한다.

이와 같이 조사용기(19)의 돌기(18)와 볼락기구(20)의 완전한 결합상태를 확인한 작업자는 볼락을 위해 제어장치(50)의 제어패널(51)을 조작하여 공압 밸브(67)를 개방시키게 된다. 공압 발생원으로부터 발생된 공기압은 커넥터(63), 공압 호스(60), 플러그(21)를 통해 실린더(23)내부에 전달되어 그 실린더(23)내의 스핀들(33)을 하부로 가압 이동시키게 된다. 이때, 스핀들(33)의 하부에 설치된 볼(35)은 스핀들(33)이 하강함에 따라 섕크(27)의 경사턱(30)에 밀려 중심부로 모이게 되면서 조사용기(19)의 돌기(18)와 기구적으로 결합가능하게 된다.

상기와 같이, 일단 볼락기구(20)에 조사용기(19)가 고정되면 인출작업을 수행한다. 이때의 조사용기(19)는 자동 호스릴장치(70)의 태엽(75) 복원력으로 상승시킬 수 있으나, 상승속도와 로심 속의 장해물을 피하기 위해 인위적인 작업이 요구된다.

그리고, 로심에서 인출된 조사용기(19)는 맨브리지 크레인(11)을 통해 커널을 지나 작업풀(5)로 운반되어 이송용기 등에 넣어지거나 별도의 작업이 이루어질 수 있는 바, 이와 같이 조사용기(19)가 목표위치로 운반되면 볼락을 해제하게 된다. 즉, 공압밸브(67)를 폐쇄시켜 커넥터(63), 공압 호스(60), 플러그(21)를 통해 실린더(23)내부에 전달되는 공기압을 해제하게 되면, 스핀들(33)의 하강에 의해 압축되었던 스프링(37)은 스핀들(33)의 원위치로 상승시키게 된다. 이때, 스핀들(33)과 같이 상승하는 볼(35)은 섕크(27)의 경사턱(30)을 따라 스핀들(33)의 외측으로 이동하게 되어 조사용기(19) 돌기(18)와 분리됨으로써, 볼락기구(20)가 조사용기(19)로부터 이탈되도록 한다.

따라서, 본 발명은 공압으로 제어되는 볼락기구(20)를 이용하여 15m 깊이에 있는 조사용기(19)를 원격 조작함으로써, 조사용기(19)의 결합 분리, 입/인출, 운반작업이 종래 볼락기구를 이용하던 것에 비해 편리하도록 한다.

또한, 본 발명은 조사용기(19)를 조사공(17)에 장전한 다음 볼락기구(20)로부터 분리할 수 있게 됨으로써, 다수개의 조사용기(19)를 1개의 조사공(17)에 장전할 수 있게 된다. 즉, 본 발명은 종래와 같이 볼락기구에 결합된 조사용기(19)를 1 : 1로 케이블에 고정된 상태로 조사공(17)에 장전할 필요 없이, 조사용기(19)를 조사공(17)에 장전한 다음에는 공압 볼락기구(20)를 분리한 다음 다른 조사용기(19)를 결합시켜 조사공(17)에 다시 장전할 수 있으므로 1개의 조사공(17)에 다수개의 조사용기(19)를 장전할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 공압에 의해 제어되는 볼락기구를 이용하여 손쉽게 조사용기를 조사공에 입/인출하고 운반할 수 있게 됨으로써, 작업이편리하여 조사용기 작업성 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 공압에 의해 제어되는 볼락기구를 이용하여 조사용기를 장전후 분리할 수 있게 됨으로써, 1개의 조사공에 다수개의 조사용기를 장전할 수 있게 도어 방사선원의 생산을 대량화시킬 수 있는 유용성이 있다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구의 범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims

상부에 돌기(18)가 돌출된 방사성 동위원소 조사용기(19)를 입/인출 및 운반하는 장치로서, 상기 조사용기(19)의 돌기(18)의 삽입상태를 감지하고 공급되는 공기압에 따라 삽입된 돌기(18)를 볼락고정하는 볼락기구(20)와, 상기 돌기(18)의 삽입상태를 판단하고 상기 볼락기구(20)에 제공되는 공압을 제어하는 제어장치(50)와, 상기 제어장치(50)와 상기 볼락기구(20)의 전기 및 배관적으로 연결하는 센서 케이블(61) 및 공압 호스(60)를 포함하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구에 있어서,

상기 볼락기구(20)는 상기 센서 케이블(61)이 중심의 연통공(22)을 통과하고 상기 공압 호스(60)의 하단부와 연통되게 결합되는 플러그(21)와, 상기 플러그(21)가 상단부에 연통되게 결합되는 원통형 실린더(23)와, 상기 원통형 실린더(23)의 하단부에 동축상으로 체결되고 하단부에 상기 조사용기(19)의 돌기(18)가 하부로부터 삽입되는 삽입공(29)이 형성되며 그 삽입공(29)의 내주면에 중심측으로 하향 경사진 경사턱(30)이 형성되는 섕크(27)와, 상기 플러그(21)를 통해 공기압이 공급될 경우 상기 실린더(23)내에서 하향 이동하도록 결합되고 하단부 원주상에 상기 섕크(27)의 경사턱(30) 접촉에 의해 장축직각방향으로 이동하면서 중심부로 삽입된 상기 조사용기(19)의 돌기(18)와 결합 분리되는 볼(35)이 끼워지는 스핀들(33)과, 상기 스핀들(33)을 공압작용의 반대방향으로 가압하는 스프링(37)과, 상기 플러그(21)의 하단부에 고정되며, 상기 섕크(27)의 삽입공(29)에 삽입 위치되는 상기 조사용기(19)의 돌기(18)를 감지하도록 상기 센서 케이블(61)과 전기적으로 연결된 센서(40)가 설치되는 센서 홀더(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구.
삭제
제1 항에 있어서, 상기 스핀들(33)의 외주면에는 상기 실린더(23)의 내주면과 기밀하게 결합되기 위한 실링부재(34)가 끼워지며, 상기 섕크(27)의 삽입공(29)의 하단에는 외측으로부터 중심측으로 상향 경사진 안내 경사면(31)이 형성되는 것을 특징으로 하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구.
제1 항에 있어서, 상기 공압 호스(60)의 내부에는 상기 센서 케이블(61)이 내장되고, 상단부에는 공기압 발생원과 연통되는 공기주입구(64) 및 상기 센서 케이블(61)을 제어장치(50)와 연결되게 외부로 인출하는 인출구(65)가 형성된 커넥터(63)가 설치되며, 상기 공기주입구(64)에는 상기 제어장치(50)에 의해 단속되는 공압밸브(67)가 설치되는 것을 특징으로 하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구.
제4 항에 있어서, 상기 공압 호스(60)의 내부에는 상기 스토퍼(41)(68)를 통해 상기 커넥터(63)와 상기 플러그(21)를 연결하는 지지 와이어(69)가 설치되는 것을 특징으로 하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구.
제4 항에 있어서, 상기 공압 호스(60)는 자동 호스릴장치(70)에 의해 자동으로 감겨질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구.
제6 항에 있어서, 상기 호스릴장치(70) 및 상기 제어장치(50)는 하부에 전후, 좌우방향으로 이동하는 캐스터(83)를 갖는 콘트롤 스탠드(80)에 장착되는 것을 특징으로 하는 방사성 동위원소 조사용기의 공압 입/인출 및 운반기구.