KR100727094B1 - Transporting and loading device for rod cuts of spent nuclear fuel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장진 장치에 관한 것으로서, 바닥부재 위에 수직으로 돌출된 회전축이 형성되고, 상기 회전축을 중심으로 복수의 절단 사용후 핵연료봉이 수납되는 캡슐이 장착되는 캡슐 장착부가 회전 가능하게 연결되어 이송된 상기 절단 사용후 핵연료봉이 하나씩 상기 캡슐 장착부으로부터 배출되는 운반 및 장진 장치를 제공한다. 이러한 사용후 핵연료의 이송 및 장진 장치는 절단 연료봉의 후속 처리를 위하여 1개씩 운반하지 않고, 한꺼번에 다수개를 이송할 수 있는 장치를 제공함으로써 작업 효율 및 운송 효율을 향상시키며, 사용후 핵연료의 분말이 비산하는 가능성을 줄여서 오염 방지에 기여할 수 있고, 절단 사용후 핵연료봉을 캡슐에 담아서 운반하고 직접 장전할 수 있으므로 로봇이나 조작기 운전 중 실수에 따른 사고를 예방할 수 있으며, 작업의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a device for transporting and loading spent fuel cutting fuel rods, wherein a rotating shaft is formed to protrude vertically on the bottom member, and a capsule mounting portion for mounting a plurality of cutting spent fuel rods around the rotating shaft is mounted thereon. The cutting and spent fuel rods which are rotatably connected and transported are provided one by one to be discharged from the capsule mounting unit. These spent fuel transport and load devices improve the work efficiency and transport efficiency by providing a device that can transport a large number of them at a time, without carrying them one by one for subsequent processing of the cutting fuel rods. It can contribute to the prevention of pollution by reducing the possibility of scattering, and can carry and load nuclear fuel rods in capsules after cutting and using them directly to prevent accidental accidents while operating robots or manipulators, and improve the reliability of work. It works.

사용후 핵연료, 이송장치, 조작기, 캡슐 Spent fuel, transfer device, manipulator, capsule

Description

사용후 핵연료 절단연료봉 운반 및 장전 장치{TRANSPORTING AND LOADING DEVICE FOR ROD CUTS OF SPENT NUCLEAR FUEL}TRANSPORTING AND LOADING DEVICE FOR ROD CUTS OF SPENT NUCLEAR FUEL}

도 1는 본 발명에 따른 사용후 핵연료의 운반 및 장전 장치를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a device for transporting and loading spent nuclear fuel according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 사용후 핵연료의 운반 및 장전 장치를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view illustrating an exploded view of a device for transporting and loading spent nuclear fuel according to the present invention.

도 3은 본 발명의 캡슐 및 캡슐 캡이 결합된 모양을 도시한 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing the shape of the capsule and the capsule cap of the present invention is combined.

도 4는 이송 유닛이 회전하여 사용후 핵연료봉 투입구에 연료봉의 투입 모습을 도시한 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing the fuel rod is inserted into the spent fuel rod inlet to rotate the transfer unit.

도 5는 절단 사용후 핵연료봉이 연료봉 투입구에 삽입된 후 역회전한 모습을 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing a state in which the nuclear fuel rod after the cutting and then rotated back after being inserted into the fuel rod inlet.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 바닥부재 110: 연료봉 투입유닛100: bottom member 110: fuel rod injection unit

111: 연료봉 투입구 112: 제1 블록111: fuel rod inlet 112: first block

113: 제2 블록 200: 이송 유닛113: second block 200: transfer unit

210: 회전축 220: 캡슐 안착암210: rotating shaft 220: capsule seating arm

230: 캡슐 장착부 240: 캡슐230: capsule mounting portion 240: capsule

300: 절단 사용후 핵연료봉 400: 분리셀300: after cutting used nuclear fuel rod 400: separation cell

410: 격리 날개 420: 장착 공간410: isolation wing 420: mounting space

본 발명은 사용후 핵연료의 운반 및 장전 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 절단된 사용후 핵연료봉을 한꺼번에 다수개 이송할 수 있어서 이송 효율을 높이고, 사용후 핵연료의 비산 가능성을 줄일 수 있는 사용후 핵연료의 운반 및 장전 장치 에 관한 것이다.The present invention relates to a device for transporting and loading spent nuclear fuel, and more particularly, it is possible to transfer a plurality of cut spent nuclear fuel rods at once to increase the transfer efficiency and reduce the possibility of spent fuel scattering. Relates to a transport and loading device.

핵연료는 원자로 안에 장입(裝入)하여 핵분열을 연쇄적으로 일으켜서 이용 가능한 에너지를 얻을 수 있는 물질을 말하며, 사용후 핵연료는 핵분열을 일으킨 후에 남은 물질을 말한다. Nuclear fuel refers to a substance that can be charged into a nuclear reactor and get energy available by chaining nuclear fission, and spent fuel refers to a substance remaining after nuclear fission.

사용후 핵연료의 관리에는 대략 두 가지 방법이 있다. 한가지는 사용후 핵연료를 지하 500 미터 이상의 암반에 넣고 인간생태계와 철저히 격리시키는 방법이다. 이를 영구처분이라고 부른다. 또 하나의 방법은 사용후 핵연료로부터 재활용 물질을 분리하여 핵연료 물질은 다시 사용하고 고방사성 물질은 영구 처분하는 방법이다.There are roughly two ways to manage spent fuel. One method is to put spent nuclear fuel in rocks over 500 meters underground and thoroughly isolate it from the human ecosystem. This is called permanent disposal. Another method is to separate the recycled material from the spent fuel, reuse the fuel material and permanently dispose of the radioactive material.

핵연료봉 형태의 사용후 핵연료를 기계적으로 처리하기 위해 25cm 단위로 절단하여 핫셀 등 처리공간으로 이동한 후 피복관과 펠렛으로 연료봉을 분리시키는 슬리팅 작업을 수행하게 된다. 이때, 핫셀에서 1개씩 이송하여 장전하는 경우에는 처리 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 사용후 핵연료의 분말이 비산될 가능성이 높다. 즉, 사용후 핵연료봉은 로봇이나 조작기를 사람이 운전하여 운반하게 되는데, 1개씩 사용후 핵연료봉을 이송하고 장전는 경우에는 운송 효율이 낮아지고, 처리 시간이 길어지게 되므로 그 운송과정에서 분말이 핫셀에 비산할 수 있는 문제점이 있다.In order to mechanically treat the spent fuel in the form of nuclear fuel rods, it is cut into 25cm units and moved to a processing space such as a hot cell, and then a slitting operation is performed to separate the fuel rods by the cladding tube and the pellets. At this time, when loading and loading one by one from the hot cell takes a lot of processing time, there is a high possibility that the spent fuel powder is scattered. In other words, spent fuel rods are operated by robots or manipulators for human operation. When transporting and loading spent fuel rods one by one, transportation efficiency is lowered and processing time becomes longer. There is a problem that can be scattered.

따라서, 본 발명은 상술한 본 발명의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 절단된 핵연료봉을 한꺼번에 다수개를 이송할 수 있는 장치를 제공하여 운송 효율을 높이는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-described problems of the present invention, the object of the present invention is to provide a device capable of transporting a plurality of cut nuclear fuel rods at once to increase the transport efficiency.

또한, 본 발명의 다른 목적은 운송 시간을 단축하고, 사용후 핵연료의 분말의 비산을 방지하는 사용후 핵연료의 이송장치를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a transport device for spent nuclear fuel that shortens the transportation time and prevents the scattering of the spent fuel powder.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 절단된 복수개의 사용후 핵연료봉을 수납하기 편하며 손쉽게 인출할 수 있는 사용후 핵연료의 이송장치를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a transport device for spent nuclear fuel that is easy to receive a plurality of cut spent fuel rods and can be easily withdrawn.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 로봇이나 조작기 운전 중 실수에 따른 사고를 예방할 수 있으며, 작업의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 사용후 핵연료의 이송장치를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a transport device for spent nuclear fuel that can prevent accidents due to mistakes during robot or manipulator operation and improve reliability of work.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 사용후 핵연료의 절단 연료봉 이송장치는 투입구가 제공되는 바닥부재가 제공되며, 상기 바 닥 부재 상에 캡슐 및 상기 캡슐에 삽입되는 분리셀 및 상기 캡슐을 이송하는 캡슐 이송 유닛이 제공된다. 상기 캡슐은 상기 바닥부재의 상부에서 복수개의 절단된 사용후 핵연료봉을 수용하기 위한 공간을 제공하며, 하면에는 선택된 사용후 핵연료봉을 배출하기 위한 배출구가 형성되며, 상기 분리셀은 캡슐 내부에서 상기 사용후 핵연료봉을 수직 상태로 배열하며, 상기 사용후 핵연료봉을 상호 격리시킨다. 또한, 캡슐 이송 유닛은 상기 캡슐을 이송하여 상기 배출구를 상기 투입구 상에 위치시킨다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the spent fuel rod cutting device for spent nuclear fuel according to the present invention is provided with a bottom member is provided with an inlet, the separation cell is inserted into the capsule and the capsule on the bottom member And a capsule transport unit for transporting the capsule. The capsule provides a space for accommodating a plurality of cut spent fuel rods at the top of the bottom member, the lower surface is formed with a discharge port for discharging the selected spent fuel rods, the separation cell is the inside of the capsule The spent fuel rods are arranged in a vertical position and the spent fuel rods are isolated from each other. In addition, the capsule transfer unit transfers the capsule to position the outlet on the inlet.

상기 이송 유닛은 상기 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 바 형태의 캡슐 안착암, 및 상기 캡슐 안착암의 일단에 형성되며, 그 하단면의 일부가 상기 절단 사용후 핵연료봉을 통과시킬 수 있도록 일부가 개방된 체 형성되고, 상기 캡슐을 수용할 수 있는 공간을 가진 캡슐 장착부를 포함하며, 상기 분리셀은 원기둥 형상으로써, 외측으로 연장된 복수의 격리 날개가 형성되어 상기 격리 날개 사이의 수용 공간에 상기 절단 사용후 핵연료봉을 각각 수용하거나, 내측으로 함몰된 복수의 함몰 날개가 형성되어 상기 함몰 날개 사이의 수용 공간에 상기 절단 사용후 핵연료봉을 각각 수용한다.The transfer unit is formed on one end of the capsule seat arm, and the capsule seat arm is rotatably coupled around the axis of rotation, a portion of the bottom surface to pass through the cut fuel rod after use Is formed in an open sieve and includes a capsule mounting portion having a space for accommodating the capsule, wherein the separation cell has a cylindrical shape, and a plurality of isolation wings extending outwardly are formed in the accommodation space between the isolation wings. The cutting spent nuclear fuel rods are respectively accommodated, or a plurality of recessed wings recessed inwardly are formed to accommodate the cut spent nuclear fuel rods in the receiving space between the recessed wings.

상기 캡슐은 그 하부면의 일부가 개방되어 있으며, 상기 분리셀은 상기 캡슐 내부에서 회전 가능하게 결합되어 격리 수용된 상기 절단 사용후 핵연료봉을 하나씩 상기 캡슐의 개방된 하부면으로 배출하게 되는데, 상기 캡슐의 상단에 탈착 가능하게 결합하는 캡슐 캡을 더 포함하며, 상기 캡슐 캡은 운반 시에는 상기 절단 사용후 핵연료봉을 밀봉시키는 것이 바람직하다.The capsule has a portion of its lower surface open, and the separation cell is rotatably coupled within the capsule to discharge the cut spent nuclear fuel rods sequestered to the open lower surface of the capsule one by one. It further comprises a capsule cap detachably coupled to the upper end of the capsule cap, it is preferable to seal the cutting spent nuclear fuel rod during transport.

또한, 사용후 핵연료의 이송장치는 바닥부재 위에 수직으로 돌출된 회전축이 형성되고, 상기 회전축을 중심으로 복수의 절단 사용후 핵연료봉이 수납되는 캡슐이 장착되는 캡슐 장착부가 회전 가능하게 연결되어 이송된 상기 절단 사용후 핵연료봉이 하나씩 상기 캡슐 장착부으로부터 배출된다. In addition, the spent nuclear fuel transfer device is formed with a rotary shaft protruding vertically on the bottom member, the capsule mounting portion is mounted rotatably connected to the capsule for receiving a plurality of cutting spent nuclear fuel rods around the rotary shaft is transferred After cutting, the fuel rods are discharged from the capsule mounting portion one by one.

이러한 사용후 핵연료의 이송장치는 절단 연료봉의 후속 처리를 위하여 1개씩 운반하지 않고, 한꺼번에 다수개를 이송할 수 있는 장치를 제공함으로써 작업 효율 및 운송 효율이 향상시키며, 사용후핵핵연료의 분말이 비산하는 가능성을 줄여서 오염 방지에 기여할 수 있고, 절단 사용후 핵연료봉을 캡슐에 담아서 운반하고 직접 장전할 수 있으므로 로봇이나 조작기 운전 중 실수에 따른 사고를 예방할 수 있으며, 작업의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The spent fuel transfer device improves work efficiency and transport efficiency by providing a device capable of transferring a plurality of fuels at a time, without transporting them one by one for the subsequent processing of the cutting fuel rod, and the powder of spent nuclear fuel is scattered. It can contribute to the prevention of pollution by reducing the possibility, and can carry and load nuclear fuel rods in capsules after loading and cutting them directly, thus preventing accidental accidents while operating robots or manipulators, and improving the reliability of work. have.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.

도 1는 본 발명의 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치를 분해하여 도시한 분해 사시도이다. 1 is a perspective view showing a transport and loading device of the spent fuel cutting fuel rods of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing the disassembled transport and loading device of the spent fuel cutting fuel rods of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 평판 형태의 바닥부재(100)이 제공되고, 상기 바닥부재(100)의 일측에는 절단 사용후 핵연료봉(300)이 하나씩 삽입될 수 있는 연료봉 투입유닛(110)이 형성된다. 상기 연료봉 투입유닛(110)은 후술하는 이송 유닛(200)과 높이를 맞춰주기 위하여 상기 바닥부재(100)에서 돌출 형성된 제1 블록 (112)과, 상기 제1 블록(112) 위에 적층된 제2 블록(113)을 포함하여 형성된다. As shown in the drawing, a bottom member 100 having a flat plate shape is provided, and at one side of the bottom member 100, a fuel rod input unit 110 into which a nuclear fuel rod 300 after cutting is inserted is formed one by one. . The fuel rod injecting unit 110 is a first block 112 protruding from the bottom member 100 in order to match the height of the transfer unit 200 to be described later, and the second stacked on the first block 112 It is formed including the block 113.

상기 제1 블록(112)과 제2 블록(113)은 원기둥 모양으로써, 상기 제2 블록(113)은 상기 제1 블록(113)보다 지름이 작게 구성되어 있다. 또한, 상기 제1 블록(112)과 제2 블록(113)은 그 내부에 연료봉 투입구(111)가 관통 형성되며, 상기 연료봉 투입구(111)는 상기 바닥부재(100)까지도 연장 형성되어 있다. 상기 연료봉 투입구(111)는 절단 연료봉을 수용하였다가 통과시켜 후속공정(예를 들면, 폐피복관과 펠렛 형태의 사용후 핵연료를 분리하는 슬리팅 공정 등)으로 안내해 주는 역할을 한다.The first block 112 and the second block 113 are cylindrical, and the second block 113 is configured to have a smaller diameter than the first block 113. In addition, the first block 112 and the second block 113 is formed through the fuel rod inlet 111 therein, the fuel rod inlet 111 is also formed to extend to the bottom member 100. The fuel rod inlet 111 receives and passes the cutting fuel rod to guide a subsequent process (for example, a slitting process for separating spent nuclear fuel and spent nuclear fuel in a pellet form).

상기 바닥부재(100)에는 상기 바닥부재(100)에 수직 방향으로 돌출 형성된 회전축(210)이 고정 결합되어 있다. 상기 회전축(210)의 상단에는 상기 회전축 (210)을 중심으로 회전 가능하게 결합된 캡슐 안착암(220)이 결합되어 있다. 상기 캡슐 안착암(220)은 전술한 바와 같이 일단은 상기 회전축(210)에 연결되어 있고, 타단은 절단 사용후 핵연료봉(300)이 수납된 캡슐(240)이 장착되는 캡슐 장착부(230)가 형성되어 있다. The bottom member 100 is fixedly coupled to the rotating shaft 210 protruding in the vertical direction to the bottom member 100. The top of the rotary shaft 210 is coupled to the capsule seating arm 220 rotatably coupled around the rotary shaft 210. As described above, the capsule seating arm 220 is connected to the rotating shaft 210 at one end, and the other end of the capsule mounting part 230 in which the capsule 240 in which the nuclear fuel rod 300 is stored is mounted. Formed.

상기 캡슐 장착부(230)는 내부가 빈 원기둥 모양으로써, 상단에는 캡슐(240)이 결합될 수 있도록 개방되어 있고, 그 하단에는 절단 사용후 핵연료봉(300)이 통과할 수 있도록 일부가 개방되어 있다. 또한, 상기 캡슐 장착부(230)의 일측면은 절개가 되어 개구부(231)를 형성할 수도 있다. 상기 회전축(210), 캡슐 안착암(220), 캡슐 장착부(230) 등은 이송 유닛(200)을 이룬다.The capsule mounting portion 230 is a hollow cylindrical shape inside, the upper end is open so that the capsule 240 can be coupled, the lower end is partially opened to allow the spent nuclear fuel rod 300 to pass through. . In addition, one side of the capsule mounting portion 230 may be cut to form an opening 231. The rotating shaft 210, the capsule seating arm 220, the capsule mounting part 230, and the like form a transfer unit 200.

전술한대로 상기 캡슐 장착부(230)에는 캡슐(240)이 결합되는데, 상기 캡슐 장착부(230)는 속이 빈 원기둥 모양으로써, 그 상단은 절단 사용후핵 연료봉(300) 및 분리셀(400)이 결합될 수 있도록 개방되어 있으며, 그 하단은 절단 연료봉(300)이 캡슐 장착부(230)를 통과하여 연료봉 투입구(111)에 삽입될 수 있도록 일부가 절개되어 있다. 상기 캡슐(240)의 측면 일측은 절개가 되어 개구부(241)를 형성할 수도 있다.As described above, the capsule mounting portion 230 is coupled to the capsule 240, the capsule mounting portion 230 has a hollow cylindrical shape, the upper end of the cutting spent nuclear fuel rod 300 and the separation cell 400 can be coupled It is open so that, the lower end is a portion is cut so that the cutting fuel rod 300 can be inserted into the fuel rod inlet 111 through the capsule mounting portion 230. One side of the side of the capsule 240 may be cut to form an opening 241.

상기 캡슐(240) 안에 삽입되는 분리셀(400)은 60도 간격으로 절단 사용후 핵연료봉(300)이 장착될 수 있는 공간(420)을 만들고, 상기 장착 공간(420) 사이에는 복수의 절단 사용후 핵연료봉(300)이 각각 격리될 수 있는 격리 날개 (410)가 외측 방향으로 연장 형성되어 있다. 상기 격리 날개(410)는 상기 분리셀(400)의 길이 방향으로 연속적으로 형성될 수도 있으며, 본 실시예에 같이 양 단에 2개가 부분적으로 형성될 수도 있다. The separation cell 400 inserted into the capsule 240 makes a space 420 in which the nuclear fuel rod 300 can be mounted after cutting at 60 degree intervals, and uses a plurality of cutting spaces between the mounting spaces 420. After the nuclear fuel rods 300 are respectively isolated isolating wing 410 is formed extending in the outward direction. The isolation vanes 410 may be continuously formed in the longitudinal direction of the separation cell 400, or two may be partially formed at both ends as in the present embodiment.

상기 격리 날개(410)는 60도 간격으로 형성되어 총 6개의 절단 사용후 핵연료봉을 장착할 수 있도록 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 격리 날개(410)의 개수나 각도를 조절하여 다양한 개수의 사용후 핵연료봉을 장착하도록 설계할 수 있다. 캡슐(240)의 하방면에는 일부가 절개되어 절단 사용후핵 연료봉(300)이 하나씩 빠져나갈 수 있는 배출구멍이 형성된다.The isolation blades 410 are formed at intervals of 60 degrees, so that a total of six cutting and used nuclear fuel rods can be mounted, but the present invention is not limited thereto, and various numbers are used by adjusting the number or angle of the isolation blades 410. It can be designed to be equipped with a post fuel rod. A portion of the capsule 240 is lowered to form a discharge hole through which a portion of the cut-off spent nuclear fuel rod 300 can exit one by one.

상기 절단 사용후 핵연료봉(300)은 상기 격리 날개(410) 사이의 장착 공간(420)에 각각 하나씩 삽입하며, 사용한 후의 핵 연료봉을 약 20~30 cm 정도로 절단하여 삽입한다. 상기 절단 사용후 핵연료봉(300)의 상단에는 캡슐 캡(500)이 장착되는데, 상기 캡슐 캡(500)은 캡슐(240)의 상단에 결합된다. 단, 상기 캡슐 캡(500)은 운반중에는 캡슐(240)의 상단에 결합되어 운반하나, 캡슐(240)이 캡슐 장착부(230)에 장착된 이후에는 분리시켜 작동시킨다. The cutting spent nuclear fuel rod 300 is inserted into each of the mounting space 420 between the isolation blades 410, each inserted after cutting about 20 ~ 30 cm nuclear fuel rods. The capsule cap 500 is mounted on the top of the cutting rod nuclear fuel rod 300, the capsule cap 500 is coupled to the top of the capsule 240. However, the capsule cap 500 is coupled to the upper end of the capsule 240 during transport, but the capsule 240 is operated after separating the capsule 240 is mounted on the capsule mounting portion 230.

상기 캡슐 캡(500)은 캡 몸체(510)와 상기 캡 몸체(510)에 결합된 캡 손잡이(520)로 구성된다. 상기 캡 몸체(510)는 상기 캡슐(240)과 탈착이 가능하게 결합하며, 상기 캡 손잡이(520)는 로봇이나 조작기를 통해 취급(Handling)이 용이하도록 형성된다. 또한, 캡슐 캡(500)의 다른 역할은 캡슐(240)에 형성된 개구부(231)로 절단 사용후 핵연료봉(300)이 이탈하는 것을 방지하기 위함이다.The capsule cap 500 is composed of a cap body 510 and a cap handle 520 coupled to the cap body 510. The cap body 510 is detachably coupled to the capsule 240, the cap handle 520 is formed to facilitate handling (Handling) through a robot or a manipulator. In addition, another role of the capsule cap 500 is to prevent the nuclear fuel rod 300 from being used after cutting to the opening 231 formed in the capsule 240.

이하, 본 발명의 작동 및 효과를 설명하면 다음과 같다. 도 3은 캡슐 및 캡슐 캡이 결합된 모양을 도시한 사시도이고, 도 4는 이송 유닛이 회전하여 연료봉 투입구에 연료봉의 투입 모습을 도시한 사시도이다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described. 3 is a perspective view showing the shape of the capsule and the capsule cap is coupled, Figure 4 is a perspective view showing the fuel rod is inserted into the fuel rod inlet by the transfer unit is rotated.

먼저, 약 20~30cm 정도로 절단된 절단 사용후 핵연료봉을 캡슐(240)에 하나씩 장착한다. 이 때, 격리 날개(410) 사이에 형성된 장착 공간(420)마다 하나씩 삽입되는 것이며, 총 6개가 삽입될 수 있으나 5개의 장착 공간(420)에만 절단 연료봉(300)을 장착하고, 나머지 절단 사용후 핵연료봉(300)이 장착되지 않은 공간은 하방면에 형성된 배출 구멍과 연통되도록 하여 운반시 절단 연료봉(300)이 배출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 6개의 절단 사용후 핵연료봉(300)을 모두 장착 공간(420)에 장착하여, 격리 날개(410)가 캡슐(240) 하방면에 형성된 배출구멍을 막도록 회전시켜 절단 사용후 핵연료봉(300)이 이송 중 배출되지 않도록 할 수도 있다.First, the cut spent nuclear fuel rods cut about 20 ~ 30cm one by one mounted on the capsule 240. At this time, one is inserted into each mounting space 420 formed between the isolation blades 410, a total of six can be inserted, but the cutting fuel rod 300 is mounted only in the five mounting spaces 420, after the remaining cutting use The space in which the nuclear fuel rod 300 is not mounted may communicate with the discharge hole formed in the lower surface, thereby preventing the cutting fuel rod 300 from being discharged during transportation. In addition, all of the six cutting spent fuel rods 300 are mounted in the mounting space 420, and the isolation wing 410 is rotated to block the discharge hole formed in the lower surface of the capsule 240, thereby cutting the cut spent fuel rods ( 300 may be prevented from being discharged during transport.

절단 사용후 핵연료봉(300)이 모두 장착되면, 도 3에 도시된 바와 같이 캡슐 캡(500)을 캡슐(240)에 결합한 후, 고방사성 물질을 차폐할 수 있도록 설계된 핫셀 등 사용후 핵연료를 처리할 수 있는 장치가 설치된 공간으로 이송한다.After cutting and using all of the nuclear fuel rods 300, the capsule cap 500 is coupled to the capsule 240, as shown in Figure 3, and then treated spent nuclear fuel, such as hot cells designed to shield the radioactive material Transfer to the space where the device can be installed.

다음, 로봇이나 조작기 등으로 캡슐 캡(500)이 결합된 캡슐(240)을 이송 유닛(200)의 캡슐 장착부(230)에 장착한다. 그후 캡슐(240)을 캡슐 장착부(230)에 장착한 후에는 캡슐 캡(500)을 제거한다. 이때, 상기 캡슐 캡(500)은 상기 캡슐(240)과 결합된 후에는 캡슐 손잡이(520)를 잡아 당기지 않으면 열리지 않도록 구성하는 것이 바람직하다. 따라서, 캡슐 손잡이(520)를 잡아 당겨서 상기 캡슐 캡(500)을 캡슐(240)로부터 분리시킨다.Next, the capsule 240 coupled to the capsule cap 500 by a robot or a manipulator is mounted on the capsule mounting portion 230 of the transfer unit 200. After the capsule 240 is mounted on the capsule mounting portion 230, the capsule cap 500 is removed. At this time, the capsule cap 500 is preferably configured not to open after the capsule handle 520 is pulled out after being combined with the capsule 240. Accordingly, the capsule cap 500 is separated from the capsule 240 by pulling the capsule handle 520.

다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 캡슐 장착부(230)에 장착된 캡슐(240)을 로봇이나 조작기 등으로 회전시킨다. 이송 유닛(200)을 회전시키게 되면, 회전축(210)을 중심으로 캡슐 안착암(220)이 회전하게 되고, 캡슐 장착부(230)의 하방면에 절개되어 형성된 부분이 연료봉 투입구(111) 위에 올 때까지 회전시키게 된다. Next, as shown in FIG. 4, the capsule 240 mounted on the capsule mounting unit 230 is rotated by a robot or a manipulator. When the transfer unit 200 is rotated, the capsule seating arm 220 rotates around the rotating shaft 210, and when the portion formed by being cut in the lower surface of the capsule mounting unit 230 comes over the fuel rod inlet 111. Rotated until

다음, 분리셀(400)을 회전시켜 캡슐(240) 하방에 형성된 배출구멍 및 캡슐 장착부(230)에 형성된 절개 부분을 통하여 절단 연료봉(300) 하나가 연료봉 투입구(111) 상으로 삽입되도록 한다. 분리셀(400)을 60도 회전시킬 때마다 하나씩 차례로 연료봉 투입구(111)로 삽입되게 되는 것이다. Next, one of the cutting fuel rods 300 is inserted into the fuel rod inlet 111 through the discharge hole formed under the capsule 240 and the cutout portion formed in the capsule mounting portion 230 by rotating the separation cell 400. Each time the separation cell 400 is rotated by 60 degrees, one by one is inserted into the fuel rod inlet 111.

투입된 절단 사용후 핵연료봉(300)은 후속공정(예를 들면, 슬리팅 공정 등)을 위하여 다른 장치로 안내될 수도 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 연료봉 투입구(111)에 잔존한 상태에서 슬리팅 장치 등 후속 공정을 위한 기구가 이동하여 후속 작업을 수행할 수도 있다. 이 경우에는 하나의 절단 사용후 핵연료봉(300)을 연료봉 투입구(111)에 장전한 후에 조작기 등으로 이송 유닛(200)을 회전시켜 작업에 방해가 되지 않도록 하고, 하나의 절단 사용후 핵연료봉(300)의 작업이 완료된 후에는 다시 상기와 같은 공정을 반복하여 두번째 절단 사용후 핵연료봉(300)을 장전하도록 하는 작업을 반복할 수도 있다.The spent cutting spent fuel rod 300 may be guided to another device for subsequent processing (eg, slitting process, etc.). In addition, as shown in FIG. 5, in a state remaining in the fuel rod inlet 111, a mechanism for a subsequent process such as a slitting device may be moved to perform subsequent work. In this case, after loading one cutting spent nuclear fuel rod 300 to the fuel rod inlet 111, and then rotating the transfer unit 200 with a manipulator or the like so as not to interfere with the operation, one cut spent nuclear fuel rod ( After the operation of 300) is completed, the above-described process may be repeated to repeat the operation to load the second cutting used nuclear fuel rod 300.

따라서, 본 발명에 따르면 절단 사용후 핵연료봉의 후속 처리를 위하여 1개씩 운반하지 않고, 한꺼번에 다수개를 캡슐에 담아서 이송할 수 있는 장치를 제공함으로써 작업 효율 및 운송 효율이 향상되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, there is an effect of improving work efficiency and transportation efficiency by providing a device capable of transporting a plurality of capsules at a time without carrying them one by one for subsequent processing of the cut and used nuclear fuel rods.

또한, 다수개를 한꺼번에 이송할 수 있기 때문에 사용후 핵연료의 분말이 비산하는 가능성을 줄여서 오염 방지에 기여할 수 있는 효과가 있다.In addition, since it is possible to transfer a plurality of at once, there is an effect that can contribute to the prevention of pollution by reducing the possibility of scattering of the spent fuel powder.

또한, 절단 사용후 핵연료봉을 캡슐에 담아서 운반하고 직접 장전할 수 있으므로 로봇이나 조작기 운전 중 실수에 따른 사고를 예방할 수 있으며, 작업의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the fuel rods can be transported and directly loaded in capsules after cutting, they can prevent accidents due to mistakes during robot or manipulator operation, and improve the reliability of the work.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (10)

일측에 관통 형성되어 소정 길이로 절단된 절단 사용후 핵연료봉이 투입되는 연료봉 투입구가 형성된 바닥부재;A bottom member formed with a fuel rod inlet through which one side of the fuel rod is inserted through and cut into a predetermined length and is cut into a predetermined length; 상기 바닥부재의 상부에서 복수개의 절단된 사용후 핵연료봉을 수용하기 위한 공간을 제공하며, 하면에는 선택된 사용후 핵연료봉을 배출하기 위한 배출구가 형성된 캡슐;A capsule for providing a space for accommodating a plurality of cut spent nuclear fuel rods on an upper portion of the bottom member, the lower surface of which comprises a discharge port for discharging the selected spent nuclear fuel rods; 상기 캡슐 내부에서 상기 사용후 핵연료봉을 수직 상태로 배열하며, 상기 사용후 핵연료봉을 상호 격리시키는 분리 셀; 및A separating cell arranging the spent nuclear fuel rods in a vertical state in the capsule, and separating the spent nuclear fuel rods from each other; And 상기 캡슐을 이송하여 상기 배출구를 상기 투입구 상에 위치시키는 캡슐 이송 유닛;A capsule transport unit for transporting the capsule to position the outlet on the inlet; 을 포함하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.A device for transporting and loading spent fuel cutting fuel rods comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캡슐 이송 유닛은 상기 바닥부재 위에 회전 가능하게 결합된 바 형태의 캡슐 안착암; 및The capsule transfer unit is a bar seat capsule arm rotatably coupled to the bottom member; And 상기 캡슐 안착암의 일단에 형성되며, 그 하단면의 일부가 상기 절단 연료봉을 통과시킬 수 있도록 일부가 개방된 체 형성되고, 상기 캡슐을 수용할 수 있는 공간을 가진 캡슐 장착부;A capsule mounting portion formed at one end of the capsule seating arm, and having a portion open to allow a portion of a lower end surface thereof to pass through the cutting fuel rod, and having a space for accommodating the capsule; 를 포함하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.A device for transporting and loading spent fuel cutting fuel rods comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분리셀은 원기둥 형상으로써, 외측으로 연장된 복수의 격리 날개가 연장 형성되어 상기 격리 날개 사이의 수용 공간에 상기 절단 연료봉을 각각 수용하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.The separating cell has a cylindrical shape, a plurality of isolation wings extending outwardly formed to accommodate the cutting fuel rods in the receiving space between the isolation blades, characterized in that for transporting and loading the spent fuel cutting fuel rods. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분리셀은 원기둥 형상으로써, 내측으로 함몰된 복수의 함몰 날개가 형성되어 상기 함몰 날개 사이의 수용 공간에 상기 절단 사용후 핵연료 절단 연료봉을 각각 수용하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.The separating cell has a cylindrical shape, and a plurality of recessed wings recessed inwardly are formed to receive the spent fuel cutting fuel rods in the receiving space between the recessed wings, respectively. Loading device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캡슐의 상단에 탈착 가능하게 결합하는 캡슐 캡을 더 포함하며, 상기 캡슐 캡은 상기 절단 연료봉을 밀봉시키는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.And a capsule cap detachably coupled to the upper end of the capsule, wherein the capsule cap seals the cutting fuel rod. 바닥부재 위에 수직으로 돌출된 회전축이 형성되고, 상기 회전축을 중심으로 복수의 절단 연료봉이 수납되는 캡슐이 장착되는 캡슐 장착부가 회전 가능하게 연결되어 이송된 상기 절단 연료봉이 하나씩 상기 캡슐 장착부으로부터 배출되는 것 을 특징으로 하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.A rotation shaft vertically protruding from the bottom member, the capsule mounting portion on which the capsule containing a plurality of cutting fuel rods is mounted about the rotation shaft is rotatably connected, and the cutting fuel rods conveyed one by one are discharged from the capsule mounting portion A device for transporting and loading spent fuel cutting fuel rods, characterized in that. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 캡슐 안에 내장되어 회전 가능하게 결합되는 분리셀을 더 포함하며, 상기 분리셀은 외측으로 연장된 복수의 격리 날개가 형성되어 상기 격리 날개 사이의 수용 공간에 상기 복수의 절단 연료봉을 격리 수용하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.And a separation cell rotatably coupled in the capsule, wherein the separation cell has a plurality of isolation wings extending outwardly so as to isolate and receive the plurality of cutting fuel rods in an accommodation space between the isolation wings. A transport and loading device for spent fuel cutting fuel rods, characterized by the above-mentioned. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 캡슐 및 상기 캡슐 장착부는 그 하부면의 일부가 개방되어 상기 절단 연료봉을 하나씩 개방된 하부면으로 배출하는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.The capsule and the capsule mounting portion is a portion of its lower surface is open to transport and load the spent fuel cutting fuel rods, characterized in that for discharging the cutting fuel rods to the open lower surface one by one. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 격리 날개는 6개이며, 상기 분리셀이 60도 회전할 때마다 상기 캡슐 장착부의 하부면으로 하나씩 상기 절단 연료봉이 배출되는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.The separator has six blades, and each cutting fuel rod is discharged one by one to the lower surface of the capsule mounting portion when the separation cell is rotated by 60 degrees. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 캡슐의 상단에 탈착 가능하게 결합하는 캡슐 캡을 더 포함하며, 상기 캡슐 캡은 상기 절단 연료봉을 밀봉시키는 것을 특징으로 하는 사용후 핵연료 절단연료봉의 운반 및 장전 장치.And a capsule cap detachably coupled to the upper end of the capsule, wherein the capsule cap seals the cutting fuel rod.
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