KR100605039B1 - 방사능 차폐 도어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사능 차폐 도어장치를 개시한다.

본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치는 방사선 발생물질을 격납 보관하는 격납 차폐시설의 출구를 개폐시키는 것으로 좌·우로 배치되어 미닫이 형태로 개폐되면서 방사선 차폐물질로 형성되는 한쌍의 도어를 구비하는 방사능 차폐 도어장치에 있어서,

상기 좌·우 도어의 각 상측에 결합되는 길이재의 부재로서 상면에 기어이가 형성되는 랙기어 및 이들 한쌍의 랙기어에 각각 교합되는 피니언 기어부가 형성되는 것으로 회전 가능하게 설치되는 한쌍의 종동풀리 그리고 좌·우 도어의 상측에 고정 설치되는 것으로 회전력을 생성하는 모터에 축결합되는 구동풀리 및 이 구동풀리와 각각의 종동풀리를 연결하는 한쌍의 벨트로 된 구동수단과; 상기 좌·우 도어에 종방향으로 각각 설치되어 선택적으로 고압의 공기를 분사하는 노즐이 등간격으로 구비되는 공기분사수단과; 상기 좌·우 도어의 상호 접촉되는 부분의 기밀성을 높이는 것으로 좌·우 도어중 어느 하나의 도어 측면에 종방향으로 설치되어 대향되는 도어의 측면 일부가 삽입되는 홈 형태의 끼움부가 형성되고 이 끼움부 내에는 삽입된 도어의 양측면에 탄력적으로 접촉되는 탄성핀이 구비되는 가스켓레일을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 방사능 차폐 도어장치는, 단일의 구동원을 이용하여 양문형 도어를 일체로 제어하므로 구조의 간소화가 가능할 뿐만 아니라 유지 및 정 비성을 크게 개선시킬 수 있게 된다. 특히, 한쌍의 도어가 개방되는 경우에는 이들 도어의 일측에 종방향으로 구비된 공기분사수단에서 고압의 공기가 위험 구간을 향해 분사되므로 방사능 오염 가능성이 있는 먼지 등과 같은 오염물질이 피위험 구간으로 유입되는 것을 최소화시킬 수 있어 차폐성능을 높일 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

방사능, 원전, 방사선, 차폐, 도어

Description

방사능 차폐 도어장치{Door Equipment For Radioactivity Shielding}

도 1은 본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치를 나타낸 정면도,

도 2는 도 1의 "A-A"선을 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치에서 구동수단을 개략적으로 나타낸 요부 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치에서 공기분사수단의 배관 구성을 설명하기 위한 요부 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도 1의 "A-A"선 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 구동수단 11,12 : 랙기어

13,14 : 종동풀리 15 : 구동풀리

16, 17 : 벨트 20 : 공기분사수단

21, 22 : 분사체 30 : 가스켓 레일

31 : 끼움부 32 : 탄성핀

d1,d2 : 좌·우 도어 n : 노즐

t : 플랙시블관 z1 : 위험 구간

z2 : 피위험 구간

본 발명은 방사능 차폐 도어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간소한 구조에 의해 개폐가 실시될 수 있게 하여 고장 가능성을 최소화하고 작업자의 출입시 고압의 공기를 위험 구간으로 분사하여 각종 위험물질이 피위험 구간으로 유입되는 것을 안정되게 차단시키면서 차폐된 상태에서는 안정된 기밀상태를 보장할 수 있도록 한 방사능 차폐 도어장치에 관한 것이다.

일반적으로 방사선 동위원소는 많은 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있으며, 대표적인 것으로 원자력 발전소 및 각종 의료기기, 비파괴 검사장치 등에 사용된다.

이러한 원자력 발전소 및 의료기기, 비파괴 검사장치에 사용되는 방사선 동위원소는 인체에 매우 유해하다. 즉, 인체가 일정한 시간 이상 방사성 동위원소에 피폭되면 인체의 유전자 또는 세포가 변형을 일으키게 되어 백혈병, 암 등의 각종 질병을 유발시킬 뿐만 아니라 이러한 질병은 한 세대에서만 나타나는 것이 아니라 다음 세대까지 유전된다.

따라서, 방사선 동위원소는 외부로 노출되지 않도록 보관하는 것이 매우 중요하며, 특히 사용 후 폐기되는 방사선 동위원소도 비록 시간이 지남에 따라 방사능이 줄어들게 되지만, 많은 시간이 경과된 후에도 방사능이 그대로 존재하므로 방 사선 폐기물의 보관에 각별한 주의가 요구된다.

그래서, 대개의 방사선 동위원소 또는 방사선 폐기물은 사방이 콘크리트 또는 납 등의 차폐물질로 차폐된 일정한 차폐 격납시설 내에 보관을 하고 있으며, 이러한 차폐 격납고의 차폐 도어는 보관된 방사성 동위원소에 의한 방사선의 외부 노출을 방지하기 위해 차폐 격납고의 차폐 벽과 동일한 두께로 콘크리트 또는 납 등의 재질로 제작되어 있다.

종래에는 이러한 차폐 도어를 개폐시키기 위해 차륜 구동방식 또는 롤러 구동방식을 사용하는 방사선 차폐 도어 개폐장치를 사용하였다.

즉, 상기 차륜 구동방식은 차폐 도어 하부에 레일을 설치하고, 설치된 레일과 상호 대응되게 차폐 격납고 바닥에 차륜을 설치하여 차폐 도어가 개폐 구동하도록 한 방식이고, 상기 롤러 구동방식은 차폐 도어 하부에 레일을 설치하고, 설치된 레일이 이동될 수 있도록 구름베어링에 의해 지지되는 롤러를 다수개 바닥에 설치하여, 설치된 롤러 위를 레일이 타고 개폐 구동하도록 한 방식이다.

이들 도어 개폐장치는 구동방식의 차이만 있을 뿐 실질적으로 방사선을 차폐할 수 있도록 콘크리트와 납 등의 비중이 높은 물질을 사용하여 차폐 구조를 형성하고 있다.

그러나, 종래의 도어 개폐장치에서 양문형 미닫이 도어는 각각의 구동수단에 의해 구동되므로 구조가 복잡하여 정비성이 불량할 뿐만 아니라 고장빈도가 높은 문제점이 있었다.

또한, 작업자가 출입을 위해 도어를 개방하게 되면 위험 구간과 피위험 구간 이 아무런 제약없이 연결되는 것에 의해 피위험 구간으로의 오염물질 유입 가능성이 높은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 구동수단의 구조를 간소화하여 고장가능성을 낮추면서 유지 및 보수의 편이성을 향상시키고, 작업자의 출입을 위해 도어 개방시 고압의 공기를 위험 구간으로 분사하여 각종 위험물질이 피위험 구간으로 유입되는 것을 최소화하여 방사능에 대한 차폐성능을 개선시킨 방사능 차폐 도어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방사능 차폐 도어장치는, 방사선 발생물질을 격납 보관하는 격납 차폐시설의 출구를 개폐시키는 것으로 좌·우로 배치되어 미닫이 형태로 개폐되면서 방사선 차폐물질로 형성되는 한쌍의 도어를 구비하는 방사능 차폐 도어장치에 있어서,

상기 좌·우 도어의 각 상측에 결합되는 길이재의 부재로서 상면에 기어이가 형성되는 랙기어 및 이들 한쌍의 랙기어에 각각 교합되는 피니언 기어부가 형성되는 것으로 회전 가능하게 설치되는 한쌍의 종동풀리 그리고 좌·우 도어의 상측에 고정 설치되는 것으로 회전력을 생성하는 모터에 축결합되는 구동풀리 및 이 구동풀리와 각각의 종동풀리를 연결하는 한쌍의 벨트로 된 구동수단과; 상기 좌·우 도어에 종방향으로 각각 설치되어 선택적으로 고압의 공기를 분사하는 노즐이 등간격으로 구비되는 공기분사수단과; 상기 좌·우 도어의 상호 접촉되는 부분의 기밀성 을 높이는 것으로 좌·우 도어중 어느 하나의 도어 측면에 종방향으로 설치되어 대향되는 도어의 측면 일부가 삽입되는 홈 형태의 끼움부가 형성되고 이 끼움부 내에는 삽입된 도어의 양측면에 탄력적으로 접촉되는 탄성핀이 구비되는 가스켓레일을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 구동수단은 한쌍의 종동풀리의 회전 방향이 서로 반대되는 방향으로 회전될 수 있게 각각의 종동풀리에 연결되는 한쌍의 벨트 중 어느 하나는 방향 절환이 되게 8자 형태로 꼬여 있는 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치의 바람직한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 "A-A"선을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치에서 구동수단을 개략적으로 나타낸 요부 구성도이다.

그리고, 도 4는 본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치에서 공기분사수단의 배관 구성을 설명하기 위한 요부 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 방사능 차폐 도어장치의 작동 상태를 설명하기 위한 도 1의 "A-A"선 단면도이다.

본 발명의 방사능 차폐 도어장치는 방사선 발생물질을 격납 보관하는 격납 차폐시설의 출구를 개폐시키는 용도로 사용되며, 좌·우로 배치되어 미닫이 형태로 개폐되면서 방사선 차폐물질로 형성되는 한쌍의 도어를 구비하는 구조이다.

즉, 도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 방사능 차폐 도어장치는, 크게 좌·우 도어(d1,d2)를 개폐시키는 구동력을 제공하는 구동수단(10)과, 상기 좌·우 도어(d1,d2)의 개폐시 고압의 공기를 위험 구간(z1)을 향해 분사하는 공기분사수단(20)과, 좌·우 도어(d1,d2)가 닫힌 상태에서 좌·우 도어(d1,d2)의 서로 접하는 경계선상의 기밀성을 유지시키는 가스켓 레일(30)로 구성된다.

구동수단(10)은 수평방향으로 배치되는 것으로 좌·우 도어(d1,d2)의 각 상측에 일체로 결합 설치되는 한쌍의 랙기어(11,12)를 구비한다. 상기 랙기어(11,12)는 상면에 기어이가 형성되는 것으로서 합금재로 성형되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 랙기어(11,12)의 상면에는 피니언 기어부(g)가 형성되면서 회전 가능하게 설치되는 한쌍의 종동풀리(13,14)가 설치되며, 이때의 상기 종동풀리(13,14)는 후술할 구동풀리(15)에 벨트(16,17)로 연결되어 구동력을 전달받는 구조이다.

상기 구동풀리(15)는 외부로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터( 미부호)의 회전축에 일체로 결합되어 정방향 또는 역방향으로 회전하는 것으로서, 상술한 좌·우 도어(d1,d2)의 상측에 고정 설치되는 구조이다. 이러한 구동풀리(15)는 상기 종동풀리(13,14)와 각각의 벨트(16,17)로 연결되어 구동력을 전달하게 된다. 이를 위해 상기 구동풀리(15)는 2단 풀리 형태로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 벨트(16,17)는 단일의 구동풀리(15)와 한쌍의 종동풀리(13,14)를 각각 연결하는 것으로서, 도 3에서 나타내 보인 바와 같이 한쌍의 벨트(16,17)중 어느 하나는 방향 절환이 되게 "8"자 형태로 꼬이는 구조로 구비된다.

따라서, 상기 벨트(16,17)와 연결되는 종동풀리(13,14)는 서로 반대되는 방향으로 회전을 이룰 수 있게 됨에 따라 이들 각 종동풀리(13,14)와 교합되는 랙기어(11,12)를 구비한 좌·우 도어(d1,d2)는 서로 반대되는 방향으로 이동을 이루게 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 구동수단(10)은 도시하지는 않았으나 작업자의 조작력을 받는 스위치에 의해 동작되도록 구성되거나 또는 센서 감지를 통해 동작되도록 구성될 수 있으며, 모터에 전원이 인가되면 이 모터의 회전축에 일체로 결합된 구동풀리(15)가 정방향 또는 역방향 회전을 하게 되고, 이 구동풀리(15)와 벨트(16,17)로 연결된 한쌍의 종동풀리(13,14)가 연동하여 회전하게 된다. 따라서, 상기 종동풀리(13,14)와 교합된 랙기어(11,12)를 구비한 좌·우 도어(d1,d2)가 개방되는 방향으로 이동하거나 또는 닫히는 방향으로 이동하게 된다.

공기분사수단(20)은 상술한 좌·우 도어(d1,d2)에 종방향으로 각각 설치되어 선택적으로 고압의 공기를 분사하는 장치이다. 이러한 공기분사수단(20)은 좌·우 도어(d1,d2)에 각각 설치되는 좌·우 분사체(21,22)를 구비하며, 이들 분사체(21,22)는 고압의 공기를 분사하는 노즐(n)이 등간격으로 배치되는 구조이다.

이러한 분사체(21,22)는 플랙시블관(t)으로 연결되어 고압의 공기를 공급받는 구조이며, 이때의 플랙시블관(t)의 일단은 도시하지는 않았으나 고압의 공기를 생성하는 컴프레셔 등과 같은 공기압 탱크에 연결되는 구조이다. 여기서 상기 공기압 탱크 및 플랙시블관의 구조는 통상의 공지된 기술에 의해 용이하게 실시될 수 있으므로 상세한 구성 및 작용은 생략한다.

가스켓 레일(30)은 상기 좌·우 도어(d1,d2)의 상호 접촉되는 부분 즉, 형합 경계면측의 기밀성을 높이기 위한 것으로서, 상기 좌·우 도어(d1,d2)중 어느 하나의 도어측면에 설치된다.

즉, 상기 가스켓 레일(30)은 소정의 길이를 갖는 길이재의 부재로서, 도어의 측면에 종방향으로 결합 설치되는 구조이며, 대향하는 도어의 측면 일부가 삽입될 수 있게 홈 형태의 끼움부(31)가 형성되는 구조이다. 이때의 상기 끼움부(31)는 "ㄷ"자 형상으로 마련되며 그 내부에는 대향되는 도어의 양측면 즉, 전면과 후면에 탄력적으로 접촉되는 탄성핀(32)이 일체로 구비되는 구조이다. 여기서 상기 탄성핀(32)은 소정의 길이를 가지면서 얇은 막 형태를 갖는 고무 또는 우레탄재로 성형되는 부재로서, 도면에서 보는 바와 같이 일정한 간격을 두고 다수 구비되는 구성이다.

상기와 같이 구성되는 방사능 차폐 도어장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 구동수단(10)을 구성하는 구동풀리(15)가 모터의 회전에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전을 시작하면, 이 구동풀리(15)와 벨트(16,17)로 연결된 종동풀리(13,14)가 연동하여 회전을 하게 된다. 이때, 상기 종동풀리(13,14)의 회전방향에 따라 이 종동풀리(13,14)와 교합되어 있는 랙기어(11,12)가 연동하여 좌·우 도어(d1,d2)가 개방되는 방향으로 이동하거나 또는 차폐되는 방향으로 이동된다.

여기서, 상기 좌·우 도어(d1,d2)의 개방 또는 차폐 동작시에는 좌·우 도어(d1,d2)의 일측에 설치되어 있는 공기분사수단(20)이 동작하여 노즐을 통해 고압의 공기를 분사하게 된다. 이를 통해 좌·우 도어(d1,d2)의 개폐시 위험 구간(z1)내에 잔존하는 오염물질이 피위험 구간(z2)으로 유입되는 것이 차단된다.

한편, 상기 좌·우 도어(d1,d2)가 닫힌 상태에서는 좌·우 도어(d1,d2)중 어느 하나의 도어에 설치되어 있는 가스켓 레일(30)에 의해 기밀상태가 안정되게 유지된다.

즉, 좌·우 도어(d1,d2)가 닫히는 방향으로 이동될 때 상기 좌·우 도어(d1,d2)중 어느 하나의 도어에 설치된 가스켓 레일(30)의 끼움부(31) 내측으로 마주보는 다른 하나의 도어 일측이 삽입된다. 이때, 상기 끼움부(31)의 내측에는 수직하게 배치되면서 일정한 간격을 두고 다수 배치되는 탄성핀(32)이 구비되어 있어 이들 탄성핀(32)이 삽입된 도어의 전면과 후면에 밀접하게 접촉되어 기밀성을 확보 하게 되므로 위험 구간(z1)에 대한 높은 차폐성을 유지하게 된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 방사능 차폐 도어장치는, 단일의 구동원을 이용하여 양문형 도어를 일체로 제어하므로 구조의 간소화가 가능할 뿐만 아니라 유지 및 정비성을 크게 개선시킬 수 있게 된다.

특히, 한쌍의 도어가 개방되는 경우에는 이들 도어의 일측에 종방향으로 구비된 공기분사수단에서 고압의 공기가 위험 구간을 향해 분사되므로 방사능 오염 가능성이 있는 먼지 등과 같은 오염물질이 피위험 구간으로 유입되는 것을 최소화시킬 수 있어 차폐성능을 높일 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

아울러, 좌·우로 배치되는 도어 중 어느 한쪽의 도어에는 가스켓이 설치되어 있으므로 한쌍의 도어가 닫힌 상태에서의 기밀성이 향상되므로 방사능 유출에 대한 위험가능성을 낮출 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (2)

1. 방사선 발생물질을 격납 보관하는 격납 차폐시설의 출구를 개폐시키는 것으로 좌·우로 배치되어 미닫이 형태로 개폐되면서 방사선 차폐물질로 형성되는 한쌍의 도어를 구비하는 방사능 차폐 도어장치에 있어서,

   상기 좌·우 도어의 각 상측에 결합되는 길이재의 부재로서 상면에 기어이가 형성되는 랙기어 및 이들 한쌍의 랙기어에 각각 교합되는 피니언 기어부가 형성되는 것으로 회전 가능하게 설치되는 한쌍의 종동풀리 그리고 좌·우 도어의 상측에 고정 설치되는 것으로 회전력을 생성하는 모터에 축결합되는 구동풀리 및 이 구동풀리와 각각의 종동풀리를 연결하는 한쌍의 벨트로 된 구동수단과;

   상기 좌·우 도어에 종방향으로 각각 설치되어 선택적으로 고압의 공기를 분사하는 노즐이 등간격으로 구비되는 한쌍의 분사체로 된 공기분사수단과;

   상기 좌·우 도어의 상호 접촉되는 부분의 기밀성을 높이는 것으로 좌·우 도어중 어느 하나의 도어 측면에 종방향으로 설치되어 대향되는 도어의 측면 일부가 삽입되는 홈 형태의 끼움부가 형성되고 이 끼움부 내에는 삽입된 도어의 양측면에 탄력적으로 접촉되는 탄성핀이 구비되는 가스켓레일;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방사능 차폐 도어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동수단은 한쌍의 종동풀리의 회전 방향이 서로 반대되는 방향으로 회전될 수 있게 각각의 종동풀리에 연결되는 한쌍의 벨트 중 어느 하나는 방향 절환이 되게 8자 형태로 꼬여 있는 것을 특징으로 하는 방사능 차폐 도어장치.

Images