KR100655575B1

KR100655575B1 - 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격계장리그 장치

Info

Publication number: KR100655575B1
Application number: KR1020050118289A
Authority: KR
Inventors: 이철용; 송기찬; 양명승
Original assignee: 한국원자력연구소; 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2006-12-11

Abstract

본 발명은 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치에 관한 것이며, 그 목적은 고방사선의 핵연료에 중심온도측정 온도센서가 부착된 조사시험 핵연료 집합체가 상하로 구비되어 있으며, 차폐시설 내부에서 원격으로 분해 및 조립이 용이하도록 구성되는 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치를 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 원자로의 노심에 장착되어 내부에 구비되는 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 핵연료 조사 시험용 계장리그 장치에 있어서; 중심축에 관통된 상태로 설치되며 내부에 구비된 하부중심온도측정센서를 통해 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 하부축소 연료봉 집합체와; 상기 하부축소 연료봉 집합체의 상부에 상기 하부중심온도측정센서가 연장되도록 설치되는 센서연결부와; 상기 중심축에 관통된 상태로 센서연결부에 착탈 가능하도록 결합되어 상기 하부중심온도측정센서가 연장되도록 하며 내부에 구비된 중심온도측정센서를 통해 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 상부 축소 연료봉 집합체와; 상기 하부축소 연료봉 집합체의 하부에 착탈가능하게 결합되고 원자로의 노심 안착시 충격을 완화해 주면서 안착되도록 하는 하단조립부와; 상기 상부축소 연료봉 집합체의 상부에 원격으로 분해 조립이 가능하게 결합되고 상기 상부축소 연료봉 집합체 및 하부축소 연료봉 집합체에서 연장되는 상, 하부중심온도측정센서를 고정해주는 상단조립부와; 상기 중심축에 중심부가 관통되고 상기 상단조립부의 상부에 끼워져 고 정되는 플러그 원격커넥터와, 상기 플러그 원격커넥터의 외주면에 결합되고 상기 하부중심온도측정센서와 상부중심온도측정센서가 연결되도록 플러그가 구비되어 있는 제2상부센서홀더와, 상기 플러그 원격커넥터의 상부 내측으로 장착되어 상기 중심축과 연결되는 그리플헤드로 이루어진 원격커넥터부; 로 구성된 것을 그 기술적 요지로 한다.

리그장치, 하단조립부, 하부축소 연료봉 집합체, 센서연결부, 상부축소 연료봉 집합체, 상단조립부, 원격커넥터부, 푸시풀커넥터, 플러그

Description

복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치{Remote instrumented rig device for irradiation test that accommodates dual mini-element assembly}

도 1 은 본 발명에 의한 전체 구성을 나타낸 결합사시도,

도 1a 는 본 발명에 의한 전체 구성을 나타낸 정면도,

도 2 는 본 발명에 의한 원격커넥터부를 나타낸 분리사시도,

도 3 은 본 발명에 의한 하부축소 연료봉 집합체 및 센서연결부의 구성을 나타낸 사시도

도 4 는 본 발명에 의한 하부축소 연료봉 집합체 및 센서연부의 A-A'를 나타낸 단면도,

도 5 는 본 발명에 의한 하부축소 연료봉 집합체의 B-B'를 나타낸 단면도,

도 6 은 본 발명에 의한 센서연결부의 C-C'를 나타낸 단면도,

도 7 은 본 발명의 의한 상부축소 연료봉 집합체 및 상부조립부의 구성을 나타낸 사시도,

도 8 은 본 발명에 의한 상부축소 연료봉 집합체 및 상단조립부의 D-D'를 나타낸 단면도,

도 9 는 본 발명에 의한 상부축소 연료봉 집합체의 E-E'를 나타낸 단면도,

도 10 은 본 발명에 의한 하단조립부의 구성을 나타낸 분리사사도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(100) : 상단조립부 (110) : 상단플레이트

(120) : 상부가이드 (121) : 상부스프링

(130) : 그리플헤드락 (140) : 제1상부센서홀더

(150) : 상부센서보호관 (160) : 상부하우징지지대 연장관

(200) : 상부축소연료봉집합체 (210) : 제1상부하우징

(220) : 제1하부하우징 (230) : 상부하우징지지대

(240) : 상부축소연료봉 (241) : 상부중심온도측정센서

(242) : 조사시험핵연료 (250)(350) : 냉각블록

(251)(351) : 지지관 (260) : 연결케이블

(270)(521) : 플러그

(300) : 하부축소연료봉집합체 (310) : 제2상부하우징

(320) : 제2하부하우징 (330) : 하부하우징지지대

(340) : 하부축소연료봉 (341) : 하부중심온도측정센서

(400) : 센서연결부 (410) : 센서고정부

(411) : 원형관 (412) : 하부센서고정홀더

(420) : 하부센서보호관 (421) : 푸시풀커넥터

(500) : 원격커넥터부 (510) : 플러그 원격커넥터

(511) : 몸체부 (511a) : 걸림턱

(512) : 커버코레트 (513) : 원격커넥터커버

(520) : 제2상부센서홀더 (530) : 그리플헤드

(540) : 케이블

(600) : 하단조립부 (610) : 보조튜브

(620) : 하단플레이트 (630) : 스프링

(640) : 하부가이드 (641) : 가이드암

(650) : 로드팁 (700) : 중심축

본 발명은 핵연료 조사시험용 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하되, 커넥터와 플러그에 의해 상호 탈착이 가능한 상부축소 연료봉 집합체 및 하부축소 연료봉 집합체를 구비하여 중심온도측정의 효율이 뛰어나고, 원격커넥터부에 의해 조사시험이 종류 후 케이블을 단선하지 않고 원격커넥터만을 분리함으로써 차후 조사시험에도 계속 사용할 수 있는 핵연료 조사시험용 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치에 관한 것이다.

통상 핵연료를 개발하기 위해서는 핵연료의 성능에 대한 입증과 건전성을 평 가해야 하는데, 이와 같은 성능과 건전성의 평가를 위해서는 연구용 원자로에서 핵연료의 조사시험에 대한 수행이 필수적이다.

그리고 핵연료를 조사시키는 장치는 연구용 원자로내에 장전되므로 안전성과 신뢰성이 매우 크게 강조된다.

아울러, 상기한 핵연료를 조사시키는 장치 즉 핵연료 조사시험용 리그 장치는 원격으로 분해가 가능하도록 만들어져야 한다.

일반적으로 핵연료를 조사시키기 위해 사용되는 조사 리그 장치는 그 내부에 떠한 계측장치도 설치하지 않는 간단한 무계장 리그 장치와 여러 가지 계측장치 즉 계장센서를 내부에 설치한 계장 리그 장치로 분류되는데, UO₂ 와 같은 조사시험용 핵연료를 작업자가 직접 리그 장치 내부에 삽입하여 조립하게 되며, 일부분은 용접하여 리그와 함께 고정시킨다.

그리고 한번의 조사시험을 통하여 계장센서로부터 많은 정보를얻을 수 있다면 조사시험은 효율적으로 수행할 수 있다.

한편 작업자가 직접 시험 시료를 취급할 수 없는 고방사성 핵연료와 같은 경우에는 기존의 리그 장치로는 사용하기 어려운 문제점이 있다.

또한 조사시험 중에 핵연료의 성능평가를 위해 설치되는 계장센서와 이 계장센서에 연결된 긴 케이블은 리그 장치의 조립과 운반 및 취급시에 엉키거나 단선되기 쉬운 문제점이 있다.

이와 같이 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.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출되는 것으로, 고방사선의 핵연료에 중심온도측정 온도센서가 부착된 조사시험 핵연료 집합체가 상하로 구비되어 있으며, 차폐시설 내부에서 원격으로 분해 및 조립이 용이하도록 구성되는 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원자로의 노심에 장착되어 내부에 구비되는 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 핵연료 조사 시험용 계장리그 장치에 있어서; 중심축에 관통된 상태로 설치되며 내부에 구비된 하부중심온도측정센서를 통해 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 하부축소 연료봉 집합체와; 상기 하부축소 연료봉 집합체의 상부에 상기 하부중심온도측정센서가 연장되도록 설치되는 센서연결부와; 상기 중심축에 관통된 상태로 센서연결부에 착탈 가능하도록 결 합되어 상기 하부중심온도측정센서가 연장되도록 하며 내부에 구비된 온도측정센서를 통해 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 상부 축소 연료봉 집합체와; 상기 하부축소 연료봉 집합체의 하부에 착탈가능하게 결합되고 원자로의 노심 안착시 충격을 완화해 주면서 안착되도록 하는 하단조립부와; 상기 상부축소 연료봉 집합체의 상부에 원격으로 분해 조립이 가능하게 결합되고 상기 상부축소 연료봉 집합체 및 하부축소 연료봉 집합체에서 연장되는 상, 하부온도측정센서를 고정해주는 상단조립부와; 상기 중심축에 중심부가 관통되고 상기 상단조립부의 상부에 끼워져 고정되는 플러그 원격커넥터와, 상기 플러그 원격커넥터의 외주면에 결합되고 상기 하부온도측정센서와 상부온도측정센서가 연결되도록 플러그가 구비되어 있는 제2상부센서홀더와, 상기 플러그 원격커넥터의 상부 내측으로 장착되어 상기 중심축과 연결되는 그리플헤드로 이루어진 원격커넥터부; 로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 하부축소 연료봉 집합체는, 상기 하단조립부에 결합되는 제2하부하우징과, 상기 제2하부하우징과 이격되도록 설치되는 제2상부하우징과; 상기 제2하부하우징과 제2상부하우징 사이에 장착되고 내부에 조사시험핵연료가 장전되되 상기 조사시험핵연료를 관통하여 장착되는 하부온도측정센서를 구비하는 다수의 하부축소 연료봉과; 상기 하부축소연료봉과 교번되도록 상기 제2하부하우징과 제2상부하우징사이에 장착되는 하부하우징지지대와; 상기 제2상부하우징과 일체로 상기 하부하우징지지대의 상부를 둘러싸도록 형성되는 냉각블록으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 센서연결부는, 상기 제2상부하우징을 통해 상기 하부축소 연료봉 에 연결되고 내부에 상기 하부온도측정센서가 연장되고 끝단에 푸시풀커넥터가 구비되는 하부센서보호관과; 상기 냉각블록의 중심부에 결합되고 끝단에 상기 푸시풀커넥터를 고정해주는 하부센서고정홀더가 구비되는 센서고정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상부축소 연료봉 집합체는, 상기 센서연결부의 푸시풀커넥터에 원격으로 분해 조립이 가능하도록 하부에 플러그가 구비되는 제1하부하우징과; 상기 제1하부하우징과 중심축을 중심으로 상호 이격되도록 설치되는 제1상부하우징과; 상기 제1하부하우징의 플러그와 연결되도록 상기 제1상부하우징과 제1하부하우징 사이에 설치되고 내부로는 상기 하부온도측정센서가 연결되도록 하는 연결케이블이 구비되는 상부하우징지지대와; 상기 상부하우징지지대와 교번되도록 상기 제1하부하우징과 제1상부하우징 사이에 장착되고 내부에는 조사시험핵연료가 장전되며 상기 조사시험핵연료를 관통하여 장착되는 상부온도측정센서를 구비하는 다수의 상부축소 연료봉과; 상기 제1상부하우징과 일체로 상기 상부하우징지지대의 상부를 둘러싸도록 형성되는 냉각블록으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 상단조립부는, 상기 상부온도측정센서에서 측정된 데이터가 상부축소 연료봉 집합체의 상부로 전송되도록 제1상부하우징을 통해 상기 상부축소 연료봉에 연결되고 끝단에 상기 원격커넥터부의 플러그가 결합되도록 푸시풀커넥터를 구비한 상부센서보호관과; 상기 연결케이블이 상기 상부축소 연료봉 집합체의 상부로 연장되도록 상기 제1상부하우징을 통해 상부하우징지지대에서 연장되고, 끝단에 원격커넥터부의 플러그가 결합되도록 푸시풀커넥터를 구비한 상부하우징지지대 연 장관과; 상기 상부센서보호관과 상부하우징지지대 연장관 및 중심축이 관통되도록 상기 제1상부하우징의 상단에 설치되는 상단플레이트와, 상기 중심축에 끼워져 상기 상단플레이트의 상부에 결합되고 상단플레이트의 측면에 결합되는 다수의 상부스프링을 갖는 상부가이드와; 상기 중심축 끼워져 상기 상부가이드의 상면에 장착되고 상기 그리플헤드를 고정해주는 그리플헤드락과, 상기 중심축에 끼워져 상기 그리플헤드락의 상면에 장착되어 상보센서보호관 및 상부하우징지지대 연장관을 고정시켜주고 중심부로는 원격커넥터부 플러그 원격커넥터가 결합되는 제1상부센서홀더로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 하단조립부는 상기 중심축에 관통된 상태로 상기 하부축소 연료봉 집합체의 제2하부하우징에 결합되는 보조튜브와; 상기 중심축에 관통된 상태로 보조튜브의 끝단에 설치되는 하단플레이트와; 상기 하단플레이트의 하면으로 상기 중심축에 끼워지는 스프링과; 상기 스프링의 하면으로 상기 중심축에 끼워지고 외측으로 다수의 가이드암을 갖는 하부가이드와; 상기 하부가이드의 하면에 장착되는 로드팁; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 의한 전체 구성을 나타낸 결합사시도, 도 1a 는 본 발명에 의한 전체 구성을 나타낸 정면도로서, 본 발명의 리그 장치는 중심축(700)과, 상기 중심축(700)에 관통된 상태로 설치되는 하부축소 연료봉 집합체(300)와, 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)의 상부에 설치되는 센서연결부(400)와, 상기 중심축(700)에 관통된 상태로 상기 센서연결부(400)의 상부에 착탈 가능하도록 결합되는 상부축소 연료봉 집합체(200)와, 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)의 하부에 착탈 가능하게 결합되고 원자로의 노심 안착시 충격을 완화해 주면서 안착되도록 하는 하단조립부(600)와, 상기 상부축소 연료봉 집합체(200)의 상부에 원격으로 분해 조립이 가능하게 결합되고 상기 상부축소 연료봉 집합체(200) 및 하부축소 연료봉 집합체(300)에서 연장되는 상, 하부온도측정센서를 고정해주는 상단조립부(100)와, 상기 상단조립부(100)의 상부에 중심축(700)에 관통되도록 설치되어 본 리그 장치의 취급이 용이하도록 하는 원격커넥터부(500)로 구성된다.

상기 원격커넥터부(500)는 도 2 에서와 같이 상기 중심축(700)에 중심부가 관통되고 상기 상단조립부(100)의 상부에 끼워져 고정되는 플러그 원격커넥터(510)와, 상기 플러그 원격커넥터(510)의 외주면에 결합되고 상기 상부축소 연료봉 집합체(200)의 상부온도측정센서(241)와 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)의 하부중심온도측정센서(341)에서 측정된 데이터가 전송되도록 플러그(521)가 구비되어 있는 제2상부센서홀더(520)와, 상기 플러그 원격커넥터(510)의 상부 내측으로 장착되어 상기 중심축(700)과 연결되는 그리플헤드(530)로 구성된다.

상기 플러그 원격커넥터(510)는 상기 상단조립부(100)에 체결될 수 있도록 외주면으로 걸림턱(511a)이 구비되어 있는 몸체부(511)와, 상기 몸체부(511)의 상부에 결합되고 내부에 상기 그리플헤드(530)가 중심축(700)에 연결되도록 그리플헤드(530)를 고정해주는 것으로 상기 몸체부(511)의 상부에 일체형으로 형성되는 커 버코레트(512)와, 상기 커버코레트(512)가 덮여지도록 몸체부(511)의 상부에 설치되는 원격커넥터커버(513)로 구성된다.

또한 상기 제2상부센서홀더(520) 플러그(521)에는 케이블(540)이 연결되어 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)와 상부축소 연료봉 집합체(200)에서 측정되는 데이터가 원자로의 외부로 전송되도록 한다.

한편 도 3 은 본 발명에 의한 하부축소 연료봉 집합체 및 센서연결부의 구성을 나타낸 사시도, 도 4 는 본 발명에 의한 하부축소 연료봉 집합체 및 센서연부의 A-A'를 나타낸 단면도, 도 5 는 본 발명에 의한 하부축소 연료봉 집합체의 B-B'를 나타낸 단면도, 도 6 은 본 발명에 의한 센서연결부의 C-C'를 나타낸 단면도로서,

상기 하부축소 연료봉 집합체(300)는 상기 중심축(700)에 착탈 가능하게 끼워지는 것으로, 상기 중심축(700)에 중심부가 끼워지도록 설치되는 제2하부하우징 (320)및 상기 제2하부하우징(320)과 이격되도록 설치되는 제2상부하우징(310)과, 상기 제2하부하우징(320)과 제2상부하우징(310)에 양단이 고정되도록 설치되고 내부에 소결체 형태로 구비되는 다수의 조사시험핵연료(242)의 중심온도를 측정하는 3개의 하부축소연료봉(340)과, 상기 하부축소연료봉(340)과 교번되도록 상기 제2하부하우징(320)과 제2상부하우징(310) 사이에 장착되는 3개의 하부하우징지지대(330)와, 상기 제2상부하우징(310)과 일체로 상기 하부하우징지지대(330)의 상부를 둘러싸도록 형성되는 냉각블록(350)으로 구성된다.

또한 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)는 하부축소연료봉(340)의 내부에 장전된 조사시험핵연료(242)의 중심을 관통하여 안치되는 하부중심온도측정센서(341) 를 구비하여 조사시험핵연료(242)의 중심온도를 측정하게 된다.

상기 제2상부하우징(310)의 하단에 일체로 형성되는 냉각블록(350)은 하부하우징지지대(330)를 둘러싸면서 동시에 중심축(700)을 둘러싸는 지지관(351)이 내측으로 형성되어 상기 중심축(700)을 통한 제2상부하우징(310)의 안정적인 삽입이 이루어지게 되는 것이다.

또한 상기 냉각블록(350)의 지지관(351)은 상기 제2상부하우징(310)의 상단으로 돌출되도록 형성되어 후술되는 센서연결부(400)의 센서고정부가 고정된다.

그리고 상기 제2상부하우징(310)과 제2하부하우징(320)은 하부하우징지지대(330)로 결합되어 중심축(700)에 적절히 착달되면서 하부축소연료봉(340)을 안정적으로 지지하는 역할을 하는 것이다.

상기 센서연결부(400)는 하부축소 연료봉 집합체(300)에서 측정된 조사시험핵연료(242)의 측정된 중심온도 데이터를 전송하기 위해 설치되는 것으로, 상기 제2상부하우징(310)을 통해 상기 하부축소연료봉(340)에 연결되고 끝단에 푸시풀커넥터(421)가 구비되는 하부센서보호관(420)과, 상기 중심축(700)에 관통되고 상기 냉각블록(350)의 중심부에 위치한 지지관(351)에 끼워지도록 결합되며 끝단에 상기 푸시풀커넥터(421)를 고정해주는 센서고정부(410)로 구성된다.

상기 하부센서보호관(420)의 내부로는 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)의 하부중심온도측정센서(341)가 연장되도록 구성되어, 측정된 데이터가 상부축소 연료봉 집합체(200)를 통해 원자로의 외부로 전송되도록 한다.

상기 센서고정부(410)는 상기 냉각블록(350)의 지지관(351)에 끼워지도록 설 치되는 원형관(411)과, 상기 원형관(411)의 상단에 구비되어 상기 하부센서보호관(420)의 푸시풀커넥터(421)를 고정해주는 하부센서고정홀더(412)로 구성된다.

아울러 푸시풀커넥터(421)는 상기 센서고정부(410)의 하부센서고정홀더(412)에 끼워지도록 안착되어 냉각수에 의해 유체 유발 진동이 적절히 방지되도록 하는 것이다.

또한 상기 하부센서보호관(420)은 하부축소 연료봉 집합체(300)에서 상부로 연장되는 하부온도측정센서(341)를 보호해주고 푸시풀커넥터(421)에 의해 하부축소 연료봉 집합체(300)가 상부축소 연료봉 집합체(200)와 단선 없이 원격으로 분해 조립이 가능하게 한다.

한편 도 7 은 본 발명의 의한 상부축소 연료봉 집합체 및 상부조립부의 구성을 나타낸 사시도, 도 8 은 본 발명에 의한 상부축소 연료봉 집합체 및 상단조립부의 D-D'를 나타낸 단면도, 도 9 는 본 발명에 의한 상부축소 연료봉 집합체의 E-E'를 나타낸 단면도로서,

상기 상부축소 연료봉 집합체(200)는 상기 센서연결부(400)의 푸시풀커넥터(421)에 원격으로 분해 조립이 가능하도록 하부방향으로 플러그(270)가 구비되는 제1하부하우징(220)과, 상기 제1하부하우징(220)과 중심축(700)을 중심으로 상호 이격되도록 설치되는 제1상부하우징(210)과, 상기 제1하부하우징(22)의 플러그(270)와 연결되도록 상기 제1상부하우징(210)과 제1하부하우징(220) 사이에 설치되고 내부로는 상기 센서연결부(400)의 하부중심온도측정센서(341)가 연결되도록 구비되는 상부하우징지지대(230)와, 상기 상부하우징지지대(230)와 교번되도록 상기 제1하부하우징(220)과 제1상부하우징(210) 사이에 장착되고 내부에는 시험하고자 하는 조사시험핵연료(242)가 장전되는 3개 상부축소연료봉(240)과, 상기 제1상부하우징(210)과 일체로 상기 상부하우징지지대(230)의 상부를 둘러싸도록 형성되는 냉각블록(250)으로 구성된다.

또한 상기 상부축소 연료봉 집합체(200)는 상부축소연료봉(240)의 내부에 장전된 조사시험핵연료(242)의 중심을 관통하여 안치되는 상부중심온도측정센서(241)를 구비하여 조사시험핵연료(242)의 중심온도를 측정하게 된다.

아울러 제1상부하우징(210)의 하단에 일체로 형성되는 냉각블록(250)은 상부하우징지지대(230)를 둘러싸면서 동시에 중심축(700)을 둘러싸는 지지관(251)이 내측으로 형성되어 상기 중심축(700)을 통한 제1상부하우징(210)의 안정적인 삽입이 이루어지게 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 상부축소 연료봉 집합체(200)는 상기 센서연결부(400)를 통해 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)와 원격으로 분해 조립이 가능하고 하부중심온도측정센서(341)가 연결되도록 하는 연결케이블(260)을 상기 상부하우징지지대(230)의 내부를 천공하여 설치함으로써 하부축소연료봉(340)에서 케이블이 간섭없이 연장되도록 하여 측정된 데이터가 전송되도록 하게 된다.

또한 조사시험핵연료(242)를 하부축소 연료봉 집합체(300)와 상부축소 연료봉 집합체(200)를 통해 동시에 측정하게 됨으로써 본 리그 장치의 효율을 극대화 시켜주게 된다.

한편 상기 상단조립부(100)는 상기 상부중심온도측정센서(241)에서 측정된 데이터가 상부축소 연료봉 집합체(200)의 상부로 전송되도록 제1상부하우징(210)을 통해 상기 상부축소연료봉(240)에 연결되는 상부센서호보관(150)과, 상기 상부하우징지지대(230)의 내부에 구비되는 연결케이블(260)이 상기 상부축소 연료봉 집합체(200)의 상부로 연장되도록 상기 제1상부하우징(210)을 통해 상부하우징지지대(230)에서 연장되는 상부하우징지지대 연장관(160)과, 상기 상부센서보호관(150)과 상부하우징지지대 연장관(160) 및 중심축(700)이 관통되도록 상기 제1상부하우징(210)의 상단에 설치되는 상단플레이트(110)와, 상기 중심축(700)에 끼워져 상기 상단플레이트(110)의 상부에 결합되고 상단플레이트(110)의 측면에 결합되는 다수의 상부스프링(121)을 갖는 상부가이드(120)와, 상기 중심축(700) 끼워져 상기 상부가이드(120)의 상면에 장착되고 상기 원격커넥터부(500)의 그리플헤드(530)를 고정해주는 그리플헤드락(130)과, 상기 중심축(700)에 끼워져 상기 그리플헤드락(130)의 상면에 장착되어 상보센서보호관(150) 및 상부하우징지지대 연장관(160)을 고정시켜주고 중심부 내측으로는 원격커넥터부(500)의 플러그 원격커넥터(510)가 장착되는 제1상부센서홀더(140)로 구성된다.

또한 상부센서보호관(150) 및 상부하우징지지대 연장관(160)의 끝단에는 상기 원격커넥터부(500)의 플러그와 연결될 수 있도록 푸시풀커넥터(421)가 구비된다.

상기 상단플레이트(110)는 상기 상부축소 연료봉 집합체(200)의 상부에 결합되어 상기 상부축소 연료봉 집합체(200)를 안정적으로 지지해주고, 상기 상단플레이트의(110) 상부로 구비되는 상부가이드(120)는 상부스프링(121)에 의해 본 리그 장치로 전달된 유체유발진동을 흡수하는 역할을 하는 것이다.

이와 같은 상단조립부(100)는 원격으로 상기 상부축소 연료봉 집합체(200)의 상부에 조립 및 분해 가능하고, 냉각수에 의한 유체 유발 진동을 완충하는 역할을 하는 것이다.

한편 상기 하단조립부(600)는 도 10 에서와 같이 상기 중심축(700)에 관통된 상태로 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)의 제2하부하우징(320)에 결합되는 보조튜브(610)와, 상기 중심축(700)에 관통된 상태로 보조튜브(610)의 끝단에 설치되는 하단플레이트(620)와, 상기 하단플레이트(620)의 하면으로 상기 중심축(700)에 끼워지는 스프링(630)과, 상기 스프링(630)의 하면으로 상기 중심축(700)에 끼워지고 외측으로 다수의 가이드암(641)을 갖는 하부가이드(640)와, 상기 하부가이드(640)의 하면으로 장착되는 로드팁(650)으로 구성된다.

여기서 상기 하단조립부(600)는 하부축소 연료봉 집합체(300)에 원격으로 조립 및 분해 가능하게 설치되면서 동시에 로드팁(650)이 원자로의 핵연료 다발 고정장치(도시없음)에 적절히 장착되고, 아울러 장착된 상태에서 본 리그 장치의 하중을 완화시키는 역할을 하는 것이다.

그리고 상기 보조튜브(610)는 하부축소 연료봉 집합체(300)의 하부에 결합되어 하부축소 연료봉 집합체(300) 및 그 상부에 설치되는 센서연결부(400), 상부축소 연료봉 집합체(200), 상단조립부(100), 원격커넥터부(500)를 안정적으로 지지하는 역할을 하는 것이고, 상기 보조튜브(610)의 하부로 결합되는 스프링(630)은 하부가이드(640)에 탄성력을 부가하는 역할을 하는 것이다.

아울러 하부가이드(640)는 스프링(630)에 의해 탄성적으로 지지된 상태로 가이드암(641)이 하단플레이트(620)와 보조튜브(610)의 외주면에서 상하로 적절히 승하강되면서 본 리그 장치를 안정적으로 지지하며 그 하중을 완화하는 역할을 하는 것이다.

그리고 로드팁(650)은 하단플레이트(620)와 스프링(630) 및 하부가이드(6640)가 중심축에서 빠지지 않도록 고정하는 역할을 하면서 동시에 핵연료 다발 고정장치에 삽입되어 전체적으로 본 리그 장치가 연고용 원자로의 노심에 적절히 안치되도록 하는 것이다.

또한 상기 중심축(700)은 원격커넥터부(500)에서 상단조립부(100), 상부축소 연료봉 집합체(200), 센서연결부(400) 및 하부축소 연료봉 집합체(300)를 관통하여 하단조립부(600)의 사이에 설치되어 상부축소 연료봉 집합체(200) 및 하부축소 연료봉 집합체(300)가 원격으로 손쉽게 조립 및 분해되도록 지지하고 원격커넥터부(500)의 그리플헤드(530)를 통해 본 리그 장치의 취급이 용이하게 하는 역할을 하는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 결합관계를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 리그 장치는 중심축(700)의 단부에 하단조립부(600)가 설치되고, 상기 하단조립부(600)에 받쳐지고 중심축(700)에 중심부가 끼워지도록 하부축소 연료봉 집합체(300)가 설치되며, 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)에 센서연결부(400)를 통 해 상부축소 연료봉 집합체(200)가 결합되며, 상기 상부축소 연료봉 집합체(200)의 상부에 상단조립부(100)와 원격커넥터부(500)가 차례대로 설치되어 결합된다.

상기 하부축소 연료봉 집합체(300)와 상부축소 연료봉 집합체(200)는 센서연결부(400)에 의해 중심온도측정센서의 단선 없이 플러그(270)와 푸시풀커넥터(421)의 결합으로 원격으로 분해조립이 가능하고, 상기 상단축소 연료봉 집합체(200)의 상부하우징지지대(230)의 내부를 천공하여 천공된 내부로 상기 하부축소 연료봉 집합체(300)에서 연장되는 하부중심온도측정센서(341)가 연결되도록 하는 연결케이블(260)이 구비되도록 한다.

또한 상기 상부축소 연료봉 집합체(200)의 상부중심온도측정센서(241)에서 측정되는 데이터와 하부축소 연료봉 집합체(200)에서 측정된 데이터는 상단조립부(100)를 통해 원격커넥터부(500)에 플러그(521)와 푸시풀커넥터(421)에 의해 연결됨으로써 센서와 케이블이 단선이 되지 않고 연속적으로 사용이 가능하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 리그 장치의 연결구조에 의해 리그 장치를 원자로의 노심에 있는 조사공에 장착할 경우 상기 원격커넥터부(500)의 플러그(521)에 연결되는 케이블(540)을 통해 하부축소 연료봉 집합체(300) 및 상부축소 연료봉 집합체(200)에서 측정된 데이터를 원자로의 수조 외부로 전송하게 되는 것이다.

또한 상기 원격커넥터부(500)에 구비된 커버코레트(512)와 그리플헤드(530)가 연결된 상태에서 그리플헤드(530)가 중심축에 연결되기 때문에 본 리그 장치를 원자로의 노심에 있는 조사공에 장착할 경우 그리플헤드(530)를 180도 회전시킬 경 우 그리플헤드(530)와 연결된 중심축(700)만 돌고 리그자체는 회전하지 않게 되는 것이다.

이와 같이 중심축(700)만 회전함으로써 본 리그 장치의 취급이 용이하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는, 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 하부축소 연료봉 집합체 및 상부축소 연료봉 집합체가 상호 연결되는 구조를 이루고 있어 종래의 하나의 핵연료 집합체로 구성된 리그 장치보다 효율성이 매우 향상되며, 또한 케이블을 단선하지 않고 플러그와 푸시풀커넥터를 분리함으로써 차후 조사시험에서도 연속적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 본 리그 장치의 모든 과정을 중심축을 중심으로 원격으로 조립 및 분해가 가능하고 냉각수 유체흐름에 의한 진동과 부품의 마모를 고려한 안전한 구조로서 기존의 저 방사성 핵연료 계장 조사시험 뿐만 아니라, 고방상성 핵연료 계장 조사시험에서 활용할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims

원자로의 노심에 장착되어 내부에 구비되는 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 핵연료 조사 시험용 계장리그 장치에 있어서;

중심축에 관통된 상태로 설치되며 내부에 구비된 하부중심온도측정센서를 통해 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 하부축소 연료봉 집합체와;

상기 하부축소 연료봉 집합체의 상부에 상기 하부중심온도측정센서가 연장되도록 설치되는 센서연결부와;

상기 중심축에 관통된 상태로 센서연결부에 착탈 가능하도록 결합되어 상기 하부중심온도측정센서가 연장되도록 하며 내부에 구비된 중심온도측정센서를 통해 조사시험핵연료의 중심온도를 측정하는 상부 축소 연료봉 집합체와;

상기 하부축소 연료봉 집합체의 하부에 착탈가능하게 결합되고 원자로의 노심 안착시 충격을 완화해 주면서 안착되도록 하는 하단조립부와;

상기 상부축소 연료봉 집합체의 상부에 원격으로 분해 조립이 가능하게 결합되고 상기 상부축소 연료봉 집합체 및 하부축소 연료봉 집합체에서 연장되는 상, 하부중심온도측정센서를 고정해주는 상단조립부와;

상기 중심축에 중심부가 관통되고 상기 상단조립부의 상부에 끼워져 고정되는 플러그 원격커넥터와, 상기 플러그 원격커넥터의 외주면에 결합되고 상기 하부중심온도측정센서와 상부중심온도측정센서가 연결되도록 플러그가 구비되어 있는 제2상부센서홀더와, 상기 플러그 원격커넥터의 상부 내측으로 장착되어 상기 중심 축과 연결되는 그리플헤드로 이루어진 원격커넥터부; 로 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 하부축소 연료봉 집합체는, 상기 하단조립부에 결합되는 제2하부하우징과, 상기 제2하부하우징과 이격되도록 설치되는 제2상부하우징과;

상기 제2하부하우징과 제2상부하우징 사이에 장착되고 내부에 조사시험핵연료가 장전되되 상기 조사시험핵연료를 관통하여 장착되는 하부중심온도측정센서를 구비하는 다수의 하부축소 연료봉과;

상기 하부축소연료봉과 교번되도록 상기 제2하부하우징과 제2상부하우징사이에 장착되는 하부하우징지지대와;

상기 제2상부하우징과 일체로 상기 하부하우징지지대의 상부를 둘러싸도록 형성되는 냉각블록으로 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 센서연결부는, 상기 제2상부하우징을 통해 상기 하부축소 연료봉에 연결되고 내부에 상기 하부중심온도측정센서가 연장되되고 끝단에 푸시풀커넥터가 구 비되는 하부센서보호관과;

상기 냉각블록의 중심부에 결합되고 끝단에 상기 푸시풀커넥터를 고정해주는 하부센서고정홀더가 구비되는 센서고정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 상부축소 연료봉 집합체는, 상기 센서연결부의 푸시풀커넥터에 원격으로 분해 조립이 가능하도록 하부에 플러그가 구비되는 제1하부하우징과;

상기 제1하부하우징과 중심축을 중심으로 상호 이격되도록 설치되는 제1상부하우징과;

상기 제1하부하우징의 플러그와 연결되도록 상기 제1상부하우징과 제1하부하우징 사이에 설치되고 내부로는 하부중심온도측정센서와 연결되는 연결케이블이 구비되는 상부하우징지지대와;

상기 상부하우징지지대와 교번되도록 상기 제1하부하우징과 제1상부하우징 사이에 장착되고 내부에는 조사시험핵연료가 장전되며 상기 조사시험핵연료를 관통하여 장착되는 상부중심온도측정센서를 구비하는 다수의 상부축소 연료봉과;

상기 제1상부하우징과 일체로 상기 상부하우징지지대의 상부를 둘러싸도록 형성되는 냉각블록으로 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 상단조립부는, 상기 상부중심온도측정센서에서 측정된 데이터가 상부축소 연료봉 집합체의 상부로 전송되도록 제1상부하우징을 통해 상기 상부축소 연료봉에 연결되고 끝단에 상기 원격커넥터부의 플러그가 결합되도록 푸시풀커넥터를 구비한 상부센서보호관과;

상기 연결케이블이 상기 상부축소 연료봉 집합체의 상부로 연장되도록 상기 제1상부하우징을 통해 상부하우징지지대에서 연장되고 끝단에 원격커넥터부의 플러그가 결합되도록 푸시풀커넥터를 구비한 상부하우징지지대 연장관과;

상기 상부센서보호관과 상부하우징지지대 연장관 및 중심축이 관통되도록 상기 제1상부하우징의 상단에 설치되는 상단플레이트와;

상기 중심축에 끼워져 상기 상단플레이트의 상부에 결합되고 상단플레이트의 측면에 결합되는 다수의 상부스프링을 갖는 상부가이드와;

상기 중심축 끼워져 상기 상부가이드의 상면에 장착되고 상기 그리플헤드를 고정해주는 그리플헤드락과;

상기 중심축에 끼워져 상기 그리플헤드락의 상면에 장착되어 상보센서보호관 및 상부하우징지지대 연장관을 고정시켜주고 중심부로는 상기 플러그 원격커넥터가 결합되는 제1상부센서홀더로 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 하단조립부는 상기 중심축에 관통된 상태로 상기 하부축소 연료봉 집합체의 제2하부하우징에 결합되는 보조튜브와;

상기 중심축에 관통된 상태로 보조튜브의 끝단에 설치되는 하단플레이트와;

상기 하단플레이트의 하면으로 상기 중심축에 끼워지는 스프링과;

상기 스프링의 하면으로 상기 중심축에 끼워지고 외측으로 다수의 가이드암을 갖는 하부가이드와;

상기 하부가이드의 하면에 장착되는 로드팁; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 축소 연료봉 집합체를 구비한 조사시험용 원격 계장리그 장치.