KR100592559B1 - 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치 - Google Patents

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KR100592559B1
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이도연
송기찬
양명승
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Abstract

본 발명은 연구용 원자로에서 핵연료 성능평가를 위해 사용되는 핵연료 조사시험용 리그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원격으로 취급이 용이해지도록 하면서 동시에 분해 및 조립이 용이해지도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치에 관한 것이다.
그 구성은 연구로용 원자로의 노심에 장착되도록 외통의 상부로 상단조립부가 구비되고, 상기 외통의 하부로 하단조립부가 구비되며, 상기 외통의 내부로 상기 상단조립부와 하단조립부의 사이에 중심축이 장착되고, 상기 외통의 내부로 상기 중심축에 케이블로 연결된 축소연료봉 계장부가 장착되어 구성되는 핵연료 조사시험용 계장 리그 장치에 있어서; 상기 축소연료봉 계장부는, 상기 중심축에 착탈 가능하게 끼워지도록 상호 이격되게 구비되는 상부하우징 및 하부하우징과, 상기 상부하우징과 하부하우징의 사이에 장착되고 조사시험핵연료가 장전된 다수의 축소연료봉과, 상기 축소연료봉에 교번되도록 상기 상부하우징과 하부하우징의 사이에 장착되는 하우징지지대와, 상기 축소연료봉의 상단에 상기 조사시험핵연료를 관통하여 장착되고 상기 케이블과 연결되는 온도측정센서와, 상기 하우징지지대의 중앙으로 형성되는 관통공에 삽입되어 상기 하우징지지대의 상단으로 장착되고 상기 케이블과 연결되는 열중성자센서로 구성되는 것이다.
상기와 같은 리그 장치를 제공함으로써, 사용이 간편하고 계속적인 사용이 가능하며 기존의 저방사성 핵연료 계장 조사시험 뿐만 아니라 고방사성 핵연료 계 장 조사시험에도 적절히 사용할 수 있어 활용도가 극대화되는 효과를 갖는다.
핵연료, 조사시험, 원격, 계장, 커넥터, 중심온도

Description

핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치{Remote instrumented rig device for irradiation test of nuclear fuel}
도 1은 본 발명의 부분 분해 및 절개 사시도,
도 2는 본 발명의 확대 평면도,
도 3은 본 발명의 확대 저면도,
도 4는 도 2에 따른 A-A선의 결합 단면도,
도 5는 도 4에 따른 B-B선의 확대 단면도,
도 6은 도 4에 따른 C-C선의 확대 단면도,
도 7은 도 4에 따른 A부분의 확대 단면도,
도 8은 본 발명의 부분 절개 요부 확대 사시도,
도 9는 도 8에 따른 평면도,
도 10은 도 8에 따른 저면도,
도 11은 도 8에 따른 측면도,
도 12는 도 8에 따른 D-D선의 단면도,
도 13은 도 12에 따른 B부분의 확대 단면도,
도 14는 본 발명이 설치된 연구용 원자로의 개략적인 전체 종단면도,
도 15는 본 발명에 케이블이 연결되기 전의 상태를 보인 요부 확대 단면도,
도 16은 본 발명에 케이블이 연결된 후의 상태를 보인 요부 확대 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 외통
20 : 상단조립부
21 : 상단플레이트 22 : 상부가이드 23 : 그리플헤드락
24 : 그리플헤드
30 : 하단조립부
31 : 하단플레이트 32 : 스프링 33 : 하부가이드
34 : 로드팁
40 : 중심축
50 : 축소연료봉 계장부
51 : 상부하우징 52 : 하부하우징 53 : 축소연료봉
54 : 하우징지지대 55 : 온도측정센서
56 : 열중성자센서 57 : 보조튜브
58 : 냉각블록
본 발명은 연구용 원자로에서 핵연료 성능평가를 위해 사용되는 핵연료 조사시험용 리그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원격으로 취급이 용이해지도록 하면서 동시에 분해 및 조립이 용이해지도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 핵연료를 개발하기 위해서는 핵연료의 성능에 대한 입증과 건전성을 평가를 하여야 하는데, 이와 같은 성능과 건전성의 평가를 위해서는 연구용 원자로에서 핵연료의 조사시험에 대한 수행이 필수적이다.
그리고, 핵연료를 조사시키는 장치는 연구용 원자로의 노심 내부에 장전되므로 안전성과 신뢰성이 매우 크게 강조된다.
아울러, 상기한 핵연료를 조사시키는 장치 즉 핵연료 조사시험 리그 장치는 다양한 종류의 핵연료를 시험할 수 있어야 하며, 원자로에서 취급이 용이하도록 설계되어야 한다.
그리고, 조사시험이 완료된 후에 조사된 핵연료의 특성을 파악하기 위해서 리그 장치의 원격으로 분해가 가능하도록 만들어져야 한다.
일반적으로 핵연료를 조사시키기 위해 사용되는 조사 리그 장치는 그 내부에 어떠한 계측장치도 설치하지 않는 간단한 무계장 리그 장치와 여러 가지 계측장치 즉 계장센서를 내부에 설치한 계장 리그 장치로 분류되는데, 조사시험용 핵연료를 작업자가 직접 리그 장치의 내부에 삽입하여 조립하게 되며, 일부분은 용접하여 리그와 함께 고정시킨다.
따라서, 작업자가 직접 시험 시료를 취급할 수 없는 고방사성 핵연료와 같은 경우에는 기존의 리그장치로는 사용하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 조사시험 시에 핵연료의 성능평가를 위해 설치되는 계장센서와 이 계 장센서에 연결된 긴 케이블은 리그 장치의 조립과 운반 및 취급 시에 엉키거나 단선되기 쉬운 문제점이 있다.
이와 같은 케이블의 엉킴과 단선은 리그 장치의 연속적인 작동을 방해하는 주요한 원인이 되고, 이로 인해 리그 장치의 활용도가 현저히 떨어지게 되는 문제점이 있다.
그리고, 리그 장치의 좁은 공간에 설치된 다수의 계장센서는 조립되는 과정에서 다른 부품과의 간섭을 일으킬 수 있으며, 조사시험 시에 진동이 유발되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,
그 목적은 원격으로 취급이 용이해지도록 하면서 동시에 분해 및 조립이 용이해지도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 온도측정센서가 적절히 고정되도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 열중성자센서가 적절히 고정되도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 센서와 케이블이 용이하게 결합 및 분리되도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 센서 별로 커넥터가 손쉽게 구별되도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 축소연료봉 계장부가 외통에 적절히 위치되도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 하우징지지대의 냉각이 원활히 이루어지도록 하면서 동시에 축소연료봉 계장부가 중심축에 적절히 지지되도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상단조립부의 원격 조립 및 분해가 용이해지도록 하고 진동이 적절히 흡수되도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 커넥터가 그리플헤드에 적절히 안착되도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 하단조립부의 원격 조립 및 분해가 용이해지도록 하고 리그 전체의 하중이 적절히 완화되도록 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 연구로용 원자로의 노심에 장착되도록 외통의 상부로 상단조립부가 구비되고, 상기 외통의 하부로 하단조립부가 구비되며, 상기 외통의 내부로 상기 상단조립부와 하단조립부의 사이에 중심축이 장착되고, 상기 외통의 내부로 상기 중심축에 케이블로 연결된 축소연료봉 계장부가 장착되어 구성되는 핵연료 조사시험용 계장 리그 장치에 있어서; 상기 축소연료봉 계장부는, 상기 중심축에 착탈 가능하게 끼워지도록 상호 이격되게 구비되는 상부하우징 및 하부하우징과, 상기 상부하우징과 하부하우징의 사이에 장착되고 조사시험핵연료가 장전된 다수의 축소연료봉과, 상기 축소연료봉에 교번되도록 상기 상부하우징과 하부하우징의 사이에 장착되는 하우징지지대와, 상기 축소연료봉의 상단에 상기 조사시험핵연료를 관통하여 장착되고 상기 케이블과 연결되는 온도측정센서와, 상기 하우징지지대의 중앙으로 형성되는 관통공에 삽입되어 상기 하우징지지대의 상단으로 장착되고 상기 케이블과 연결되는 열중성자센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 온도측정센서가 고정되도록 상기 축소연료봉의 상단에 연장되어 온도측정센서홀더가 상기 상부하우징에 장착되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 열중성자센서가 고정되도록 상기 상부하우징을 관통하여 상기 하우징지지대의 상단에 연장되어 열중성자센서홀더가 장착되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 온도측정센서홀더와 열중성자센서홀더의 끝단에 상기 케이블과 착탈 가능하게 결합되도록 제1푸시풀커넥터와 제2푸시풀커넥터가 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 제1푸시풀커넥터와 상기 제2푸시풀커넥터가 상대적인 높이차에 의해 상호 구별되도록 단차지게 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 하부하우징의 외면으로 상기 외통의 내부에 보조튜브가 상기 중심축에 끼워져 구비되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 중심축이 관통되고 상기 하우징지지대의 일부를 각각 둘러싸도록 상기 상부하우징의 하면에 일체로 냉각블록이 형성되고, 상기 냉각블록의 내측에 일체로 상기 중심축을 둘러싸도록 지지관이 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 상단조립부는, 상기 온도측정센서홀더 및 열중성자센서홀더와 중심축이 관통되도록 상기 외통의 상단에 끼워지는 상단플레이트와, 상기 중심축에 끼워지고 상기 상단플레이트의 상면으로 조립되며 상기 외통에 결합되는 다수의 상부스프링을 갖는 상부가이드와, 상기 상부가이드의 상면에 장착되는 그리플헤드락과, 상기 그리플헤드락의 상면에 조립되는 그리플헤드로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 그리플헤드의 외주면 둘레로 상기 제1푸시풀커넥터와 제2푸시풀커넥터가 안착되도록 제1안착홈과 제2안착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 상기 하단조립부는, 상기 중심축이 관통되도록 상기 외통의 하단에 끼워지는 하단플레이트와, 상기 하단플레이트의 하면으로 상기 중심축에 끼워지는 스프링과, 상기 스프링의 하면으로 상기 중심축에 끼워지고 상기 하단플레이트의 외주면으로 슬라이딩되는 다수의 가이드암을 갖는 하부가이드와, 상기 중심축과 대응되는 상기 하부가이드의 하면 중앙으로 장착되는 로드팁으로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 부분 분해 및 절개 사시도이고, 도 2는 본 발명의 확대 평면도이며, 도 3은 본 발명의 확대 저면도이다.
상기 도 1과 도 2 및 도 3으로 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 리그 장치는 연구용 원자로의 노심에 투입되는 외통(10)이 구비되고, 상기 외통(10)의 상하단으로 상단조립부(20)와 하단조립부(30)가 설치되며, 상기 외통(10)의 내부로 상기 상단조립부(20)와 하단조립부(30)의 사이에 중심축(40)이 장착되고, 상기 중심축(40)을 관통하여 상기 외통(10)의 내부로 축소연료봉 계장부(50)가 설치되어 구성되는 것이다.
보다 상세한 구성으로, 상기 상단조립부(20)는 중심축(40)에 관통되어 외통(10)의 상단으로 삽입되는 상단플레이트(21)와, 상기 상단플레이트(21)의 상면에 끼워지고 상기 외통(10)의 외주면에 결합되는 다수의 상부스프링(221)을 갖는 상부가이드(22)와, 상기 상부가이드(22)의 상면에 장착되는 그리플헤드락(23)과, 상기 그리플헤드락(23)의 상면에 장착되는 그리플헤드(24)로 구성되는 것이다.
여기서, 상기 상단조립부(20)는 원격으로 외통(10)의 상부에 조립 및 분해 가능하면서 동시에 원격으로 본 리그 장치의 취급이 용이하도록 하고, 아울러 상기 외통(10)을 통해 상승되는 상태로 흐르는 냉각수에 의한 유체 유발 진동을 완충하는 역할을 하는 것이다.
그리고, 상기 상단플레이트(21)는 외통(10)의 상단에 끼워져 상기 외통(10)을 안정적으로 지지하는 역할을 하는 것이고, 상기 상단플레이트(21)의 상부로 구비되는 상부가이드(22)는 상부스프링(221)에 의해 본 리그 장치로 전달된 유체 유 발 진동을 흡수하는 역할을 하는 것이다.
아울러, 상기 그리플헤드락(23)은 상부가이드(22)와 그리플헤드(24)를 락킹하는 역할을 하는 것이고, 상기 그리플헤드(24)는 연구용 원자로가 구비되는 수조에 설치된 이송장치와 결합되어 본 리그 장치를 원격으로 취급할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 하단조립부(30)는 중심축(40)이 관통된 상태로 외통(10)의 하단에 삽입되는 하단플레이트(31)와, 상기 하단플레이트(31)의 하면으로 상기 중심축(40)에 끼워지는 스프링(32)과, 상기 스프링(32)의 하면으로 상기 중심축(40)에 끼워지고 외측으로 다수의 가이드암(331)을 갖는 하부가이드(33)와, 상기 하부가이드(33)의 하면에 장착되는 로드팁(34)으로 구성되는 것이다.
여기서, 상기 하단조립부(30)는 원격으로 조립 및 분해 가능하게 설치되면서 동시에 노심의 핵연료 다발 고정 장치에 적절히 장착되고, 아울러 장착된 상태에서 본 리그 장치의 하중을 완화시키는 역할을 하는 것이다.
그리고, 상기 하단플레이트(31)는 외통(10)의 하단에 끼워져 상기 외통(10)을 안정적으로 지지하는 역할을 하는 것이고, 상기 하단플레이트(31)의 하부로 설치되는 스프링(32)은 하부가이드(33)에 탄성력을 부가하는 역할을 하는 것이다.
아울러, 상기 하부가이드(33)는 스프링(32)에 의해 탄성적으로 지지된 상태로 가이드암(331)이 하단플레이트(31)와 외통(10)의 외주면에서 상하로 적절히 승하강되면서 본 리그 장치를 안정적으로 지지하여 그 하중을 완화하는 역할을 하는 것이다.
그리고, 상기 로드팁(34)은 하단플레이트(31)와 스프링(32) 및 하부가이드(33)가 중심축(40)에서 빠지지 않도록 고정하는 역할을 하면서 동시에 하부가 핵연료 다발 고정장치에 삽입되어 전체적으로 본 리그 장치가 연구용 원자로의 노심에 적절히 안치되도록 하는 것이다.
또한, 상기 중심축(40)은 상단조립부(20)에서 외통(10)을 관통하여 하단조립부(30)의 사이에 설치되어 상기 외통(10)의 내부로 구비되는 축소연료봉 계장부(50)가 원격으로 손쉽게 조립 및 분해되도록 지지하는 역할을 하는 것이다.
또한, 상기 축소연료봉 계장부(50)는 중심축(40)에 착탈 가능하게 끼워지도록 상호 이격되게 구비되는 상부하우징(51) 및 하부하우징(52)과, 상기 상부하우징(51)과 하부하우징(52)의 사이에 장착되고 조사시험핵연료(531)가 장전된 다수의 축소연료봉(53)과, 상기 축소연료봉(53)에 교번되도록 상기 상부하우징(51)과 하부하우징(52)의 사이에 장착되는 하우징지지대(54)와, 상기 축소연료봉(53)에 설치되는 온도측정센서(미도시)와, 상기 하우징지지대(54)에 설치되는 열중성자센서(미도시)와, 상기 하부하우징(52)의 하면으로 상기 외통(10)의 내부에 설치되는 보조튜브(57)와, 상기 상부하우징(51)과 일체로 상기 하우징지지대(54)의 상부를 둘러싸도록 형성되는 냉각블록(58)으로 구성되는 것이다.
여기서, 상기 축소연료봉 계장부(50)는 축소연료봉(53)에 장전된 조사시험핵연료(531)가 중성자로 조사되는 상태에서 온도측정센서(미도시)와 열중성자센서(미도시)를 통해 상기 조사시험핵연료(531)의 중심온도와 입출구 온도 및 열중성자속을 계측하는 역할을 하는 것이다.
그리고, 미도시된 온도측정센서와 열중성자센서는 상부하우징(51)의 상측으로 돌출되게 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)가 장착되어, 케이블의 용이한 결합 및 분리가 이루어지게 되는 것이다.
아울러, 상기 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)는 그리플헤드(24)의 외주면으로 형성되는 제1안착홈(241)과 제2안착홈(242)에 재치되어 냉각수에 의해 유체 유발 진동이 적절히 방지되도록 하는 것이다.
그리고, 상기 상부하우징(51)과 하부하우징(52)은 하우징지지대(54)로 결합되어 중심축(40)에 적절히 착탈되면서 축소연료봉(53)을 안정적으로 지지하는 역할을 하는 것이다.
아울러, 상기 보조튜브(57)는 하부하우징(52)의 하면으로 외통(10)의 내부에 설치되어 상기 하부하우징(52)과 상부하우징(51)에 의해 고정된 축소연료봉(53)이 상기 외통(10)의 내부에 적절히 위치되도록 하는 것이다.
따라서, 본 리그 장치는 원격으로 조립 및 분해가 용이하면서 동시에 원격으로 취급이 용이하도록 구성되는 것이다.
도 4는 도 2에 따른 A-A선의 결합 단면도이고, 도 5는 도 4에 따른 B-B선의 확대 단면도이며, 도 6은 도 4에 따른 C-C선의 확대 단면도이고, 도 7은 도 4에 따른 A부분의 확대 단면도이다.
상기 도 4 내지 도 7로 본 발명의 세부 구성 및 결합 관계를 설명하면 다음과 같다.
본 리그 장치는 외통(10)의 내부로 중심축(40)이 끼워진 상태에서 하단조립 부(30)가 설치되고, 상기 외통(10)의 내부로 상기 중심축(40)에 축소연료봉 계장부(50)가 끼워져 설치되며, 상기 외통(10)의 상단으로 상단조립부(20)가 설치되어 결합되는 것이다.
보다 상세하게 상기 축소연료봉 계장부(50)는 외통(10)의 내부로 중심축(40)에 보조튜브(57)가 끼워지고, 상기 보조튜브(57)의 상면으로 하부하우징(52)이 맞닿도록 상기 하부하우징(52)과 상부하우징(51)이 하우징지지대(54)에 의해 결합되고 축소연료봉(53)이 고정된 상태로 상기 외통(10)의 내부의 중심축(40)에 끼워져 결합되는 것이다.
그리고, 상기 상부하우징(51)의 하단에 일체로 형성되는 냉각블록(58)은 하우징지지대(54)를 둘러싸면서 동시에 중심축(40)을 둘러싸는 지지관(581)이 내측으로 형성되어 상기 중심축(40)을 통한 상부하우징(51)의 안정적인 삽입이 이루어지게 되는 것이다.
아울러, 상기 상부하우징(51)의 상면으로 돌출되도록 제1푸시풀커넥터(552)를 갖는 온도측정센서홀더(551)와 제2푸시풀커넥터(562)를 갖는 열중성자센서홀더(561)가 장착되는데, 상기 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)는 냉각수의 유체 흐름에 의한 진동이 방지되도록 그리플헤드(24)의 외주면으로 형성된 제1안착홈(241)과 제2안착홈(242)에 안치된 상태로 결합되는 것이다.
도 8은 본 발명의 부분 절개 요부 확대 사시도이고, 도 9는 도 8에 따른 평면도이며, 도 10은 도 8에 따른 저면도이고, 도 11은 도 8에 따른 측면도이며, 도 12는 도 8에 따른 D-D선의 단면도이고, 도 13은 도 12에 따른 B부분의 확대 단면도 이다.
상기 도 8 내지 도 13으로 본 발명의 요부 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
축소연료봉 계장부(50)는 상부하우징(51)과 하부하우징(52)이 이격되어 구비되고, 상기 상부하우징(51)과 하부하우징(52)의 사이에 다수의 축소연료봉(53)이 고정되며, 상기 축소연료봉(53)과 교번하여 다수의 하우징지지대(54)가 상기 상부하우징(51)과 하부하우징(52)의 사이에 장착되고, 상기 하우징지지대(54)를 둘러싸도록 상기 상부하우징(51)에 일체로 냉각블록(58)이 형성되어 구성되는 것이다.
그리고, 상기 축소연료봉 계장부(50)는 축소연료봉(53)의 내부로 장전된 조사시험핵연료(531)의 중심을 관통하여 안치되고 상기 축소연료봉(53)의 상부와 상부하우징(51)을 관통하여 온도측정센서(55)가 구비되고, 상기 온도측정센서(55)가 고정되도록 상기 상부하우징(51)에 온도측정센서홀더(551)가 장착되며, 상기 온도측정센서홀더(551)의 상단에 제1푸시풀커넥터(552)가 장착되어 구성되는 것이다.
아울러, 상기 축소연료봉 계장부(50)는 하우징지지대(54)의 내부로 관통공(541)이 형성되고, 상기 관통공(541)의 내부로 열중성자센서(56)가 구비되며, 상기 열중성자센서(56)가 고정되도록 상부하우징(51)에 열중성자센서홀더(561)가 장착되며, 상기 열중성자센서홀더(561)의 상단에 제2푸시풀커넥터(562)가 장착되어 구성되는 것이다.
여기서, 상기 축소연료봉(53)은 온도측정센서(55)가 삽입되도록 중심이 천공된 다수의 조사시험핵연료(531)가 소결체의 상태로 구비되어, 조사시험 중에 형성 되는 온도를 적절히 측정하게 되는 것이다.
그리고, 상기 관통공(541)은 하우징지지대(54)의 내부로 열중성자센서(56)가 삽입된 상태로 설치되도록 하여, 조사시험 중에 발생하는 열중성자속과 입출구 온도를 적절히 측정하게 되는 것이다.
아울러, 상기 온도측정센서홀더(551)와 열중성자센서홀더(561)는 온도측정센서(55)와 열중성자센서(56)가 상부하우징(51)에서 돌출된 상태로 적절히 고정하면서 동시에 보호하는 역할을 하는 것이다.
그리고, 상기 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)는 온도측정센서(55) 및 열중성자센서(56)와 연결되는 케이블이 착탈 가능하게 결합되도록 하여, 원격으로 취급 중에 케이블이 엉키거나 감기는 것을 방지하면서 동시에 케이블이 단선된 경우에 손쉽게 교체되도록 하는 것이다.
아울러, 상기 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)는 상대적인 높이의 차이를 가져 상호 구별되도록 단차지게 구비됨으로써, 작업자가 손쉽게 구별하여 정확하게 케이블을 연결할 수 있게 되는 것이다.
아울러, 상기 냉각블록(58)은 축소연료봉으로부터 조사시험 중에 발생하는 열을 최대의 효율로 냉각시키는 역할을 하는 것이다.
그리고, 상기 하우징지지대(54)의 관통공(541)은 열중성자센서(56) 이외에 다양한 계장 센서가 설치될 수 있음은 주지된 사실이다.
도 14는 본 발명이 설치된 연구용 원자로의 개략적인 전체 종단면도이고, 도 15는 본 발명에 케이블이 연결되기 전의 상태를 보인 요부 확대 단면도이며, 도 16 은 본 발명에 케이블이 연결된 후의 상태를 보인 요부 확대 단면도이다.
상기 도 14 내지 도 16으로 본 발명의 설치 및 케이블 연결상태를 설명하면 다음과 같다.
상기 도 14에 도시한 바와 같이 연구용 원자로(2)의 노심(3)의 내부로 본 리그 장치(1)가 수조(6)의 상부로 설치된 이송장치(5)에 의해 원격으로 삽입되어 조사시험이 진행되는 것이다.
이때, 상기 리그 장치(1)로부터 계측된 데이터는 케이블(4)을 통해 수조(6)의 외부로 전송되는 것이다.
상기 도 15와 도 16에 도시한 것처럼, 본 리그 장치(1)에 의해 계측된 데이터가 전송되는 케이블(4)은 그리플헤드(24)의 제1안착홈(241)과 제2안착홈(242)에 밀착되도록 구비된 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)에 원격 조작으로 결합되거나 분리되는 것이다.
그리고, 상기 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)가 단차지게 구비됨으로써, 원격 조작을 케이블(4)을 결합할 때 상기 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)의 구별이 가능해지는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 원격으로 취급이 용이해지도록 하면서 동시에 분해 및 조립이 용이해지도록 함으로써, 사용이 간편하고 계속적인 사용이 가능하며 기존의 저방사성 핵연료 계장 조사시험 뿐만 아니라 고방사성 핵연료 계장 조사시험에도 적절히 사용할 수 있어 활용도가 극대화되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 온도측정센서가 적절히 고정되도록 함으로써, 유체 진동에 의한 영향이 최소화되고 온도측정센서의 보호가 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 열중성자센서가 적절히 고정되도록 함으로써, 유체 진동에 의한 영향이 최소화되고 열중성자센서의 보호가 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 센서와 케이블이 용이하게 결합 및 분리되도록 함으로써, 원격 조립 시에 케이블의 엉킴과 단선이 적절히 방지되고 단선된 케이블의 손쉬운 교체가 가능하며 단선된 케이블의 원활한 교체로 조사시험의 중단이 방지되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 센서 별로 커넥터가 손쉽게 구별되도록 함으로써, 케이블의 연결이 보다 손쉬워지고 커넥터와 케이블의 비정상적인 연결이 미연에 방지되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 축소연료봉 계장부가 외통에 적절히 위치되도록 함으로써, 축소연료봉 계장부의 안정적인 지지와 시험 환경의 일치가 적절히 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 축소연료봉의 냉각이 원활히 이루어지도록 하면서 동시에 축소연료봉 계장부가 중심축에 적절히 지지되도록 함으로써, 축소연료봉 계장부의 급격한 온도변화를 방지와 함께 입출구온도 및 열중성자의 보다 정밀한 측정이 이루어지며 축소연료봉 계장부의 중심축에 대한 안정적인 결합이 이루어지는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 상단조립부의 원격 조립 및 분해가 용이해지도록 하고 진동 이 적절히 흡수되도록 함으로써, 원격으로 취급이 용이해지고 유체 진동으로 인한 부분품의 마모 및 손상이 최소화되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 커넥터가 그리플헤드에 적절히 안착되도록 함으로써, 유체 진동으로 인한 커넥터의 손상이 최소화되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 하단조립부의 원격 조립 및 분해가 용이해지도록 하고 리그 전체의 하중이 적절히 완화되도록 함으로써, 리그의 원격 취급이 용이해지고 리그 전체의 안정적인 지지가 이루어지는 효과를 갖는다.

Claims (10)

  1. 연구용 원자로(2)의 노심(3)에 장착되도록 외통(10)의 상부로 상단조립부(20)가 구비되고, 상기 외통(10)의 하부로 하단조립부(30)가 구비되며, 상기 외통(10)의 내부로 상기 상단조립부(20)와 하단조립부(30)의 사이에 중심축(40)이 장착되고, 상기 외통(10)의 내부로 상기 중심축(40)에 케이블(4)로 연결된 축소연료봉 계장부(50)가 장착되어 구성되는 핵연료 조사시험용 계장 리그 장치에 있어서;
    상기 축소연료봉 계장부(50)는, 상기 중심축(40)에 착탈 가능하게 끼워지도록 상호 이격되게 구비되는 상부하우징(51) 및 하부하우징(52)과, 상기 상부하우징(51)과 하부하우징(52)의 사이에 장착되고 조사시험핵연료(531)가 장전된 다수의 축소연료봉(53)과, 상기 축소연료봉(53)에 교번되도록 상기 상부하우징(51)과 하부하우징(52)의 사이에 장착되는 하우징지지대(54)와, 상기 축소연료봉(53)의 상단에 상기 조사시험핵연료(531)를 관통하여 장착되고 상기 케이블(4)과 연결되는 온도측정센서(55)와, 상기 하우징지지대(54)의 중앙으로 형성되는 관통공(541)에 삽입되어 상기 하우징지지대(54)의 상단으로 장착되고 상기 케이블(4)과 연결되는 열중성자센서(56)로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
  2. 제1항에 있어서;
    상기 온도측정센서(55)가 고정되도록 상기 축소연료봉(53)의 상단에 연장되어 온도측정센서홀더(551)가 상기 상부하우징(51)에 장착되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서;
    상기 열중성자센서(56)가 고정되도록 상기 상부하우징(51)을 관통하여 상기 하우징지지대(54)의 상단에 연장되어 열중성자센서홀더(561)가 장착되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
  4. 제3항에 있어서;
    상기 온도측정센서홀더(551)와 열중성자센서홀더(561)의 끝단에 상기 케이블(4)과 착탈 가능하게 결합되도록 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)가 구비되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
  5. 제4항에 있어서;
    상기 제1푸시풀커넥터(552)와 상기 제2푸시풀커넥터(562)가 상대적인 높이차에 의해 상호 구별되도록 단차지게 구비되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
  6. 제5항에 있어서;
    상기 하부하우징(52)의 외면으로 상기 외통(10)의 내부에 보조튜브(57)가 상기 중심축(40)에 끼워져 구비되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
  7. 제6항에 있어서;
    상기 중심축(40)이 관통되고 상기 하우징지지대(54)의 일부를 각각 둘러싸도록 상기 상부하우징(51)의 하면에 일체로 냉각블록(58)이 형성되고, 상기 냉각블록(58)의 내측에 일체로 상기 중심축(40)을 둘러싸도록 지지관(581)이 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
  8. 제7항에 있어서;
    상기 상단조립부(20)는, 상기 온도측정센서홀더(551) 및 열중성자센서홀더(561)와 중심축(40)이 관통되도록 상기 외통(10)의 상단에 끼워지는 상단플레이트(21)와, 상기 중심축(40)에 끼워지고 상기 상단플레이트(21)의 상면으로 조립되며 상기 외통(10)에 결합되는 다수의 상부스프링(221)을 갖는 상부가이드(22)와, 상기 상부가이드(22)의 상면에 장착되는 그리플헤드락(23)과, 상기 그리플헤드락(23)의 상면에 조립되는 그리플헤드(24)로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
  9. 제8항에 있어서;
    상기 그리플헤드(24)의 외주면 둘레로 상기 제1푸시풀커넥터(552)와 제2푸시풀커넥터(562)가 안착되도록 제1안착홈(241)과 제2안착홈(242)이 형성되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
  10. 제9항에 있어서;
    상기 하단조립부(30)는, 상기 중심축(40)이 관통되도록 상기 외통(10)의 하단에 끼워지는 하단플레이트(31)와, 상기 하단플레이트(31)의 하면으로 상기 중심축(40)에 끼워지는 스프링(32)과, 상기 스프링(32)의 하면으로 상기 중심축(40)에 끼워지고 상기 하단플레이트(31)의 외주면으로 슬라이딩되는 다수의 가이드암(331)을 갖는 하부가이드(33)와, 상기 중심축(40)과 대응되는 상기 하부가이드(33)의 하면 중앙으로 장착되는 로드팁(34)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵연료 조사시험용 원격 계장 리그 장치.
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