KR100867050B1 - 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블유도 연결구 및 이를 이용한 밀봉방법 - Google Patents

Abstract

기 발명은 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구 및 이를 이용한 밀봉방법에 관한 것으로. 그 목적은 고온.고압 조건하에서 장기간 동안 수행되고, 실험에 사용되는 수십~수백 개 센서케이블의 모양과 굵기가 서로 다른 조건을 가지는 완충재 실증실험시, 장치 내부의 내용물이 새어 나오지 않고 밀봉과 내구성을 유지하며 현장설치가 용이한 다중 센서케이블의 연결구와 이를 이용한 밀봉방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 구성은 장기간 동안 고온.고압 조건하에서 수행되는 고준위방사성폐기물 처분시스템의 완충재 거동 실증실험에서, 모양과 굵기가 서로 다른 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블의 밀봉 및 유도를 위한 연결구에 있어서, 완충재가 담겨진 구조물(실린더구조물)에 형성된 홀을 관통하는 내부가 빈 관형상의 연결구 본체와; 상기 연결구 본체의 내부에서 고온과 화학반응에 대한 저항성을 높이도록 일측이 완충재와 접하게 삽입설치된 테프론플러그와; 상기 테프론플러그와 일측이 밀봉되어 접하게 연결구 본체의 내부에 삽입되고, 타측은 완충재 반대방향으로 나사산이 형성된 봉이 돌출된 당김봉과; 일측은 내부를 관통하는 당김봉의 당김봉걸림부와 접하고, 타측은 연결구 본체의 내측홀에 형성된 외측방향으로 내경이 작아지도록 형상된 테이퍼부에 접하여 고정지지되는 테이퍼부로 이루어져 고온.고압 조건하에서 유연성과 내구성이 유지되도록 구성한 우레탄 플러그와; 연결구 본체의 내부 관통 홀 중 내경이 큰 외측홀과 일측면과 접하게 삽입되는 다공지지판과; 일측이 다공지지판과 접하게 연결구 본체의 내부 관통 홀 중 내경이 큰 외측홀에 삽입되는 부싱 1과; 부싱 1의 내부 홀에 삽입되어 당김봉 걸림부와 일측면이 접하도록 설치된 부싱 2와; 부싱 1과 연결구 본체가 이루는 고정핀홈에 끼어져 서로간을 고정시키는 고정핀과; 연결구 본체의 일측면에서 바깥둘레를 감싸 막고, 상부면을 부싱2가 관통되도록 구성한 연결구 플랜지 커버와; 연결구 플랜지 커버를 관통한 부싱2의 끝단을 막고, 부싱2 내부에 삽입된 당김봉의 봉을 죄는 너트와; 상기 테프론플러그, 우레탄플러그, 당김봉, 다공지지판, 및 부싱2를 관통하여 동일축상에 형성된 케이블이 유도되는 케이블구멍;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

고온.고압, 고준위방사성폐기물, 완충재, 센서케이블, 밀봉, 연결구

Description

고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구 및 이를 이용한 밀봉방법{Multiple sensor cables-leading connector applicable to the measurement of buffer material properties under high temperature and high pressure and its sealing method}

도 1은 본 발명의 한실시예에 따른 평단면 및 정단면 상세 구조도이고,

도 2는 본 발명 플랜지커버의 평면도 및 정단면도이고,

도 3은 본 발명 부싱 1의 평면도 및 정단면도이고,

도 4는 본 발명 고정핀의 평면도 및 정면도이고,

도 5는 본 발명 부싱 2의 평면도 및 정단면도이고,

도 6은 본 발명 다공지지판의 평면도 및 정단면도이고,

도 7은 본 발명 당김봉의 평면도 및 정단면도이고,

도 8은 본 발명 테프론플러그의 평면도 및 정단면도이고,

도 9는 본 발명 우레탄플러그의 평면도 및 정단면도이고,

도 10은 본 발명 연결구본체의 평면도 및 정단면도이고,

도 11은 본 발명 너트의 한 실시예에 따른 정면도이고,

도 12는 본 발명에 다른 완충재 실증실험 장치의 실린더 구조물에 설치된 본 발명의 예시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 연결구 플랜지 커버(connector flange cover) (2) : 부싱1(bush1)

(3) : 고정핀(stopper pin) (4) : 부싱2(bush2)

(5) : 다공지지판(perforated plate) (6) : 당김봉(tensor rod)

(7) : 테프론 플러그(teflon plug) (8) : 우레탄 플러그(urethane plug)

(9) : 연결구 본체(connector main body) (10) : 너트

(11) : 부싱 2 관통홀 (12, 22) : 내부홀

(21, 94) : 고정핀 홈 (41, 51, 61, 71, 81) : 케이블구멍

(42, 52, 82) : 당김봉 관통홀 (62) : 봉

(63) : 나사산 (64) : 당김봉 걸림부

(91) : 중앙부홀 (92) : 내측홀

(93) : 외측홀 (83, 95) : 테이퍼 부

본 발명은 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구 및 이를 이용한 밀봉방법에 관한 것으로, 자세하게는 장기간 동안 고온.고압 조건하에서 수행되는 고준위방사성폐기물 처분시스템의 완충재 거동 실증실험에서, 모양과 굵기가 서로 다른 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블의 밀봉 및 유도를 위한 연결구와 이를 이용한 밀봉 방법에 관한 것이다.

고준위폐기물 처분시스템의 완충재 거동 실증실험은 장기간 동안 고온.고압 조건하에서 수행되고, 완충재 물성 측정을 위해서는 모양과 굵기가 서로 다른 수십~수백 개의 센서케이블이 사용되며, 또 실험 특성상 중간에 연결구에서 내용물이 누출되면 수리가 불가능하기 때문에 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구에서의 밀봉처리는 실증실험의 성패를 좌우해 왔다.

그러나 완충재 거동 실증실험은 최근 처분안전성의 중요성이 대두되면서 본격적으로 연구가 시작된 분야이기 때문에 완충재 물성 측정을 위한 다중 센서케이블 유도 연결구가 아직 시제품으로 생산되지 않고 있으며, 또한 밀봉 관련자료도 알려져 있지 않아 실험의 안전성과 데이터의 신뢰성 확보 측면에서 그 필요성이 시급히 대두되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고온.고압 조건하에서 장기간 동안 수행되고, 실험에 사용되는 수십~수백 개 센서케이블의 모양과 굵기가 서로 다른 조건을 가지는 완충재 실증실험시, 장치 내부의 내용물이 새어 나오지 않고 밀봉과 내구성을 유지하며 현장설치가 용이한 다중 센서케이블의 연결구와 이를 이용한 밀봉방법을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 문제점을 해결하는 본 발명은 고준위방사성폐기물 처분시스템의 완충재 거동 실증실험에서 고온.고압 조건에 적용되는, 모양과 굵기가 서로 다른 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블의 유도 및 밀봉을 위한 연결구 및 이를 이용한 밀봉방법을 특징으로 한다.

구체적으로 본 발명은 장기간 동안 고온.고압 조건하에서 수행되는 고준위방사성폐기물 처분시스템의 완충재 거동 실증실험에서, 모양과 굵기가 서로 다른 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블의 밀봉 및 유도를 위한 연결구에 있어서,

완충재가 담겨진 구조물(실린더구조물)에 형성된 홀을 관통하는, 내부가 빈 관형상으로 이루어지고 내측홀에서 외측방향으로 내경이 작아지도록 형상된 테이퍼부를 가진 연결구 본체와;

상기 연결구 본체의 내부에서 고온과 화학반응에 대한 저항성을 높이도록 일측이 완충재와 접하게 삽입설치된 테프론플러그와;

일측은 연결구 본체의 내부에 삽입되어 상기 테프론플러그와 접하고, 타측은 완충재 반대방향으로 나사산이 형성된 봉이 돌출된 당김봉과;

일측은 내부를 관통하는 상기 당김봉의 당김봉걸림부와 접하고, 타측은 상기 연결구 본체의 내측홀에서 외측방향으로 내경이 작아지도록 형상된 테이퍼부에 접하여 고정지지되는 테이퍼부로 이루어져 센서케이블과의 밀봉을 높이고, 고온.고압 조건하에서 유연성과 내구성이 유지되도록 구성한 우레탄 플러그와;
상기 연결구 본체의 내부 관통 홀 중 내경이 큰 외측홀과 일측면과 접하게 삽입되는 다공지지판과;

삭제

일측이 상기 다공지지판과 접하게 연결구 본체의 내부 관통 홀 중 내경이 큰 외측홀에 삽입되는 부싱 1과;

상기 부싱 1의 내부 홀에 삽입되어 당김봉 걸림부와 일측면이 접하도록 설치된 부싱 2와;

상기 부싱 1과 연결구 본체가 이루는 고정핀홈에 끼어져 서로간을 고정시키는 고정핀과;

상기 연결구 본체의 일측면에서 바깥둘레를 감싸 막고, 상부면을 부싱2가 관통되도록 구성한 연결구 플랜지 커버와;

상기 연결구 플랜지 커버를 관통한 부싱2의 끝단을 막고, 부싱2 내부에 삽입된 당김봉의 봉을 죄는 너트와;

상기 테프론플러그, 우레탄플러그, 당김봉, 다공지지판, 및 부싱2를 관통하여 동일축상에 형성된 케이블이 유도되는 케이블구멍으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명 다중 센서케이블 유도 연결구를 사용한 다중케이블과 완충재간의 밀봉방법은 내측홀의 상부 일구간 내경이 점차로 작아지도록 사선으로 가공된 연결구 본체의 테이퍼부에서 당김봉이 우레탄플러그를 잡아당겨 1차 밀봉이 되고, 테프론플러그로 장치 내부의 압축 벤토나이트 완충재로부터 작용하는 팽윤압이 작용하여 2차 밀봉이 되게 한 것이고, 실험(측정)도중 보다 정교한 밀봉이 필요할 경우 외부에서 너트(나비너트)를 조여 추가적인 압축에 의해 우레탄플러그를 재차 압축하여 3차 밀봉이 이루어지도록 한 밀봉 방법을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 평단면 및 정단면 상세 구조인데, 본 발명 다중 센서케이블 유도 연결구의 구성은 완충재가 담겨진 구조물(실린더구조물)에 형성된 홀을 관통하는 내부가 빈 관형상의 연결구 본체(9)와; 상기 연결구 본체의 내부에서 고온과 화학반응에 대한 저항성을 높이도록 일측이 완충재와 접하게 삽입설치된 테프론플러그(7)와; 상기 테프론플러그(7)와 일측이 밀봉되어 접하게 연결구 본체의 내부에 삽입되고, 타측은 완충재 반대방향으로 나사산(63)이 형성된 봉(62)이 돌출된 당김봉(6)과; 일측은 내부를 관통하는 당김봉(6)의 당김봉걸림부(64)와 접하고, 타측은 연결구 본체(9)의 내측홀(92)에 형성된 외측방향으로 내경이 작아지도록 형상된 테이퍼부(95)에 접하여 고정지지되는 테이퍼부(83)로 이루어져 고온.고압 조건하에서 유연성과 내구성이 유지되도록 구성한 우레탄 플러그(8)와; 연결구 본체의 내부 관통 홀 중 내경이 큰 외측홀(93)과 일측면과 접하게 삽입되는 다공지지판(5)과; 일측이 다공지지판과 접하게 연결구 본체의 내부 관통 홀 중 내경이 큰 외측홀(93)에 삽입되는 부싱 1(2)과; 부싱 1(2)의 내부 홀(22)에 삽입되어 당김봉 걸림부(64)와 일측면이 접하도록 설치된 부싱 2(4)와; 부싱 1(2)과 연결구 본체(9)가 이루는 고정핀홈(21, 94)에 끼어져 서로간을 고정시키는 고정핀(3)과; 연결구 본체의 일측면에서 바깥둘레를 감싸 막고, 상부면을 부싱2(4)가 관통되도록 구성한 연결구 플랜지 커버(1)와; 연결구 플랜지 커버(1)를 관통한 부싱2(4)의 끝단을 막고, 부싱2(4)내부에 삽입된 당김봉(6)의 봉(62)을 죄는 너트(10, 나비너트)와; 상기 테프론플러그, 우레탄플러그, 당김봉, 다공지지판, 및 부싱2를 관통하여 동일축상에 형성된 케이블이 가이드되는 케이블구멍(71, 81, 61, 51, 41)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명 다중 센서케이블 유도 연결구는 측정코자 하는 센서 설치지점과 외부의 신호수집장치까지의 거리 최소화 및 실험상황에 따른 연결구 개수의 가변성을 고려하여 하나의 연결구에 3개 혹은 4개를 삽입할 수 있는 크기로 구성하는 것이 바람직하다.

하나의 다중 센서케이블 유도 연결구에 많은 센서케이블을 사용하지 않고 대신에 연결구의 개수를 늘리는 방법으로 사용하는 것이 바람직하다.

물론 실험상황의 가변성이 없다면 연결구의 크기를 더 크게 하고 다양한 센서 케이블의 내경에 따른 여러내경을 가지는 4개 이상의 케이블구멍을 가공할수도 있음은 물론이다.

따라서 모양과 굵기가 서로 다른 갯수의 센서케이블을 한꺼번에 연결하더라도 내부로부터 내용물이 누출되지 않고 실험이 진행되는 동안 밀봉상태를 그대로 유지할 수 있도록 있다.

삽입되는 케이블 구멍의 설치위치는 센서 케이블의 개수에 따라 3각형(3개일 때) 혹은 4각형(4개일 때) 모양의 꼭지점 부근에 케이블이 통과할 수 있도록 구멍을 뚫는다.

또한 본 발명의 다중 센서케이블 유도 연결구에 삽입관통되는 케이블은 설치시 케이블끼리 인접하여 붙지 않고 개별적으로 밀봉이 되도록 설치된다.

즉, 테프론플러그, 우레탄플러그, 당김봉, 다공지지판, 부싱2에는 케이블의 갯수 만큼(바람직하게는 3개 혹은 4개 또는 필요수 만큼) 그것이 통과할 수 있도록 케이블구멍이 뚫어져 있어서 이를 통해 안전하게 밀봉 및 유도되면서 통과된다.

특히 우레탄플러그에 만들어지는 케이블구멍은 사전에 사용하고자 하는 케이블의 굵기와 모양을 고려하여 정교하게 제작되어야 한다. 즉, 너무 작아도, 또 너무 커도 안되고, 공차가 최대 2mm가 되게 가공한다.

그리고 본 발명의 다중 센서케이블 유도 연결구와 연결되는 모든 센서들은 일반적으로 실린더 내부에 담긴 완충재 내 설치지점에서 본 발명 다중 센서케이블 유도 연결구 밖까지 도달할 수 있는 길이의 케이블을 가지는데, 주문자의 요청에 따라 그 길이가 노이즈 없이도 5m ~ 수십m가 되는 것도 생산되어 연결 사용된다. 물론 센서 제조업체(혹은 센서의 특성상)에 따라 케이블의 기본 길이를 작게 하고 필요한 경우 연장케이블을 사용하기도 한다.

도 2는 본 발명 플랜지커버의 평면도 및 정단면도인데, 도시된 바와 같이 플랜지커버(6)는 하부가 개방되어 내부로 내부홀(12)이 형성되고, 상부는 일부가 덮인 상태에서 중앙부에 부싱 2관통홀(11)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 플랜지커버는 내부홀(12)에는 중심부로부터 당김봉(6), 부싱2(4), 부싱1(2), 연결구본체(9)의 순서로 삽입되고,

부싱 2관통홀(11)에는 부싱2(4) 및 당김봉(6)의 나사산(63)이 형성된 봉(62)이 관통되어 봉의 나사산(63)에는 너트(10)가 나사결합하여 당김봉을 당기면서 당김봉이 지지하는 구성들을 고정지지하게 되면서, 추가적인 밀봉력을 발휘하게 된다.

또한 부싱2(4)의 케이블구멍(41)을 통해 케이블이 인출되어 밀봉된 상태에서 외부의 측정장치와 연결되게 된다.

도 3은 본 발명 부싱 1의 평면도 및 정단면도인데, 도시된 바와 같이 부싱 1(2)의 내부에는 내부홀(22)이 형성되고, 둘레 일측에는 고정핀홈(21)이 길이방향으로 형성되어 있다.

따라서 결합시 내부홀(22)에는 중심부로부터 당김봉(6), 부싱2(4)의 순서로 삽입된다.

또한 고정핀홈(21)은 완전한 원형이 아니고 연결구본체(9)의 고정핀홈(94)과 접해야 원형을 이뤄 고정핀(3)이 삽입되는 삽입홀을 이루게 된다.

도 4는 본 발명 고정핀의 평면도 및 정면도인데, 도시된 바와 같이 일정폭과 일정길이를 가지는 핀 형상이다.

따라서 결합시 부싱1(2)의 고정핀홈(21)과 연결구본체(9)의 고정핀홈(94)이 이루는 삽입홀에 삽입되게 된다.

도 5는 본 발명 부싱 2의 평면도 및 정단면도인데, 도시된 바와 같이, 부싱2(4)는 하부면 중심부에 당김봉관통홀(42)이 형성되어 부싱2(4)의 길이방향으로 타측면까지 관통되고, 하부면과 상부방향으로 일정 높이 이격된 일지점 둘레부터 부싱2(4)의 길이방향으로 일부가 개방된 상태로 케이블이 삽입되는 케이블 구멍(41)이 형성된다.

따라서 결합시 당김봉관통홀(42)로 당김봉(6)이 삽입관통되고, 케이블 구멍(41)으로는 개별 케이블이 길이방향으로 유도되면서 관통된다.

도 6은 본 발명 다공지지판의 평면도 및 정단면도인데, 도시된 바와 같이 다공지지판(5)은 하부면 중심부에 당김봉관통홀(52)이 형성되어 다공지지판(5)의 길이방향으로 타측면까지 관통되고, 당김봉관통홀(52) 둘레 방향으로 케이블이 삽입되는 케이블 구멍(51)이 형성된다.

따라서 결합시 당김봉관통홀(52)로 당김봉(6)이 삽입관통되고, 케이블 구멍(51)으로는 개별 케이블이 길이방향으로 유도되면서 관통된다.

이 다공지지판(5)은 케이블 유도와 부싱1,2의 지지역할만 하면 되기 때문에 사용하고자 하는 케이블의 굵기를 감안하여 그것이 통과할 수 있는 크기로 뚫어 주면 된다.

도 7은 본 발명 당김봉의 평면도 및 정단면도인데, 도시된 바와 같이 당김봉(6)은 하부가 테프론플러그(7)의 상부와 면접함과 동시에 우레탄플러그(8)의 하부와 접하여 당기도록 원기둥형상의 당김봉 걸림부(64)가 형성되고, 이 당김봉 걸림부(64)에는 원주방향으로 케이블이 삽입되는 케이블 구멍(61)이 형성되고, 당김봉 걸림부(64)의 상부쪽으로는 나사산(63)이 형성된 봉(62)이 돌출형성된다.

따라서 결합시, 케이블구멍(61)을 통해서는 케이블이 삽입관통 후 우레탄플러그(8)의 케이블구멍(81)을 삽입관통하게 되고, 나사산(63)이 형성된 봉(62)은 우레탄플러그, 다공지지판, 부싱2를 관통하여 너트(10)와 나사결합하게 된다.

상기 당김봉(6)의 봉(61)은 당김봉의 전체 크기 비례를 볼 때 폭에 비하여 그 길이가 길이 때문에 너트(10)가 나사 결합되는 나사산 제작의 작업을 최소화하기 위해 나사산(63)은 나비너트가 조이는 쪽에서부터 안으로 약간만 만든다. 바람직하게는 약 3 cm정도 나사산을 가공하면 충분하다.

도 8은 본 발명 테프론플러그의 평면도 및 정단면도인데, 도시된 바와 같이 테프론플러그(7)는 원기둥형상으로 이루어지는데, 내부에 케이블구멍(71)이 길이방향으로 형성된다.

따라서 결합시 케이블이 삽입관통 후 당김봉 걸림부(64)에 형성된 케이블구멍(61)으로 삽입되게 된다.

도 9는 본 발명 우레탄플러그의 평면도 및 정단면도인데, 도시된 바와 같이 우레탄플러그(8)는 원기둥형상인데 상부 둘레방향으로 사선으로 가공된 테이퍼부(83)가 가공되고, 내부 중심부에는 당김봉관통홀(82)이 형성되고, 그 둘레에는 케이블구멍(81)이 길이방향으로 형성된다.

따라서 결합시 연결구본체(9)의 테이터부(95)에 테이퍼부(83)가 접하게 되어 집중적인 압축력을 받게 된다.

또한 당김봉관통홀(82)로는 당김봉의 봉(62)이 삽입관통하고, 케이블구멍(81)로는 케이블이 삽입관통하게 된다.

도 10은 본 발명 연결구본체의 평면도 및 정단면도인데, 도시된 바와 같이 연결구본체(9)는 다단계의 내경을 가지게 내부가 홀 가공되는데, 홀 크기는 중앙부홀(91) 내경을 기준으로 할 경우 일측 완충재쪽 내측홀(92)이 중앙부홀(91) 내경보다 크고, 타측 외측홀(93)이 내측홀(92) 보다 크게 형성된다.

또한 내측홀(92)에서 중앙부홀(91) 쪽 내경이 사선가공되어 테이퍼부(95)가 형성되고,

또한 외측홀(93)의 내경 일 구간에 길이방향으로 고정핀홈(94)이 형성된다.

따라서, 결합시 내측홀(92) 쪽으로는 테프론플러그(7), 우레탄플러그(8) 및 당김봉(6)이 삽입되고,

외측홀(93) 쪽으로는 다공지지판(5), 부싱1(2), 부싱2(4), 당김봉(6) 및 고정핀(3)이 삽입된다.

또한 각 케이블구멍을 통해 케이블이 동일축상을 따라 밀봉된 상태로 관통하게 된다.

도 11은 본 발명 너트의 한 실시예에 따른 정면도로서, 당김봉에 형성된 나사산(63)과 용이하게 나사결합하는 나비너트가 도시되어 있다.

도 12는 본 발명에 다른 완충재 실증실험 장치의 실린더 구조물에 설치된 본 발명의 예시도로서, 도시된 바와 같이 본 발명은 고온.고압의 실린더 구조물 내 완충재에 설치된 센서케이블을 외부에 있는 데이터 수집장치에 연결하는 역할을 하는 연결구임을 알 수 있다.

도시된 바와 같이 연결구와 다중케이블 사이의 효과적인 밀봉을 위해서, 잘려진 연결구 본체(9)의 원추형부분에서 1차 밀봉이 되고, 또 장치 내부의 압축 벤토나이트 완충재로부터 작용하는 팽윤압을 이용하여 2차 밀봉이 되게 한 것이고, 실험(측정)도중 보다 정교한 밀봉이 필요할 경우 외부에서 너트(나비너트)를 조여 추가적인 압축을 수 있도록 구성하였다.

본 발명은 모양과 굵기가 서로 다른 다중케이블과 연결구 사이에 효과적인 밀봉을 위해서 장기간 동안 고온.고압 조건 하의 실증실험에서도 유연성과 내구성이 유지되는 우레탄 재질의 우레탄 플러그(8)를 사용하였고, 또 실린더 구조물 내부의 고온 완충재가 접하는 부분에는 고온과 화학반응에 대한 저항성을 높이기 위해 테프론플러그(7)를 사용하였다.

또한 본 발명에서는 연결구의 제작 및 설치 작업의 간소화와 편의성을 위해서, 나사로 된 소켓 대신 부싱을 사용하였다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 연결 및 설치방법은 다음과 같다:

1) 먼저 도 12의 실린더 구조물에서 빼낸 3개의 센서케이블을 테프론플러그(7), 당김봉(6), 우레탄플러그(8)의 케이블구멍에 순서대로 끼운 후 연결구 본체(9) 속에 넣는다.

2) 연결구 본체(9)를 통과한 센서케이블은 충분히 밖으로 빼낸 후 나머지 구성요소인 다공지지판(5), 부싱1(2), 연결구 플랜지 커버(1)를 순서대로 끼운다.

3) 이후 부싱1과 연결구본체의 고정핀 홈(21, 94)에 고정핀(3)을 끼우고 연결구 플랜지 커버(1)와 부싱1(2)을 안으로 밀어 다공 지지판(5)을 연결구 본체(9)에 고정시킨다.

4) 바깥쪽의 당김봉(6)에 부싱2(4)를 끼우고, 그 다음 너트(나비너트)를 채워 돌리면 우레탄플러그(8)가 연결구 본체(9)의 잘려진 테이퍼부(95)에서 압축이 되어 밀봉이 된다.

5) 조립이 끝난 연결구는 완충재 실증장치의 실린더 구조물에 체결되어, 실험이 시작되면 압축 벤토나이트 완충재의 팽윤압이 테프론플러그(7)에 작용하여 그 힘이 다시 우레탄플러그(8)에 미치고 그 결과 테이퍼부(95)에서의 밀봉을 더욱 정밀하게 할 수 있다.

이밖에, 본 발명은 유연성이 큰 우레탄플러그(8)를 사용함으로써 모양과 굵기가 다른 서로 다른 센서케이블에서 밀봉을 용이하도록 하였고, 고온의 실린더구조물과 접하는 부분은 테프론플러그(7)를 사용하였으며, 또 제작시 나사산을 최소화하고 대신에 부싱을 사용할 수 있도록 설계함으로써 제작 작업도 단순화하였다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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 본 발명은 고준위방사성폐기물 처분시스템의 완충재 실증실험에서 일어나는 현상은 매우 복잡하고 복합적이며, 또한 실험에 많은 비용과 시간이 소요되는데, 이러한 실증실험에 본 발명의 장치구성 및 밀봉방법을 적용하면 장치 내부의 내용물이 새어 나오지 않고 밀봉과 내구성을 유지하며 현장설치가 용이하여 실험결과에 대한 신뢰성뿐만 아니라 연결구의 밀봉 실패시 수반되는 실험장치의 재설치 비용과 시간을 절감할 수 있다는 장점과,

또한 완충재 실증실험과 같이 고온고압 조건에서 여러 가지 모양과 굵기를 가진 센서케이블을 사용하는 다른 실험이나 산업에도 적용할 수 있어 해당 설비의 안전성과 경제적인 부가가치를 높일 수 있는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

Claims (12)

1. 장기간 동안 고온.고압 조건하에서 수행되는 고준위방사성폐기물 처분시스템의 완충재 거동 실증실험에서, 모양과 굵기가 서로 다른 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블의 밀봉 및 유도를 위한 연결구에 있어서,

   완충재가 담겨진 구조물(실린더구조물)에 형성된 홀을 관통하는, 내부가 빈 관형상으로 이루어지고 내측홀(92)에서 외측방향으로 내경이 작아지도록 형상된 테이퍼부(95)를 가진 연결구 본체(9)와;

   상기 연결구 본체의 내부에서 고온과 화학반응에 대한 저항성을 높이도록 일측이 완충재와 접하게 삽입설치된 테프론플러그(7)와;

   일측은 연결구 본체의 내부에 삽입되어 상기 테프론플러그(7)와 접하고, 타측은 완충재 반대방향으로 나사산(63)이 형성된 봉(62)이 돌출된 당김봉(6)과;

   일측은 내부를 관통하는 상기 당김봉(6)의 당김봉걸림부(64)와 접하고, 타측은 상기 연결구 본체(9)의 내측홀(92)에서 외측방향으로 내경이 작아지도록 형상된 테이퍼부(95)에 접하여 고정지지되는 테이퍼부(83)로 이루어져 센서케이블과의 밀봉을 높이고, 고온.고압 조건하에서 유연성과 내구성이 유지되도록 구성한 우레탄 플러그(8)와;

   상기 연결구 본체의 내부 관통 홀 중 내경이 큰 외측홀(93)과 일측면과 접하게 삽입되는 다공지지판(5)과;

   일측이 상기 다공지지판과 접하게 연결구 본체의 내부 관통 홀 중 내경이 큰 외측홀(93)에 삽입되는 부싱 1(2)과;

   상기 부싱 1(2)의 내부 홀(22)에 삽입되어 당김봉 걸림부(64)와 일측면이 접하도록 설치된 부싱 2(4)와;

   상기 부싱 1(2)과 연결구 본체가 이루는 고정핀홈(21, 94)에 끼어져 서로간을 고정시키는 고정핀(3)과;

   상기 연결구 본체의 일측면에서 바깥둘레를 감싸 막고, 상부면을 부싱2(4)가 관통되도록 구성한 연결구 플랜지 커버(1)와;

   상기 연결구 플랜지 커버(1)를 관통한 부싱2(4)의 끝단을 막고, 상기 부싱2(4) 내부에 삽입된 당김봉(6)의 봉(62)을 죄는 너트(10)와;

   상기 테프론플러그, 우레탄플러그, 당김봉, 다공지지판, 및 부싱2를 관통하여 동일축상에 형성된 케이블이 유도되는 케이블구멍(71, 81, 61, 51, 41);으로 구성된 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 플랜지커버(6)는 하부가 개방되어 내부로 내부홀(12)이 형성되고, 상부는 일부가 덮인 상태에서 중앙부에 부싱 2관통홀(11)이 형성된 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 부싱 1(2)의 내부에는 내부홀(22)이 형성되고, 둘레 일측에는 고정핀 홈(21)이 길이방향으로 형성하되, 고정핀홈(21)은 연결구본체(9)의 고정핀홈(94)과 접해야 원형을 이루도록 형성한 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 부싱2(4)는 하부면 중심부에 당김봉관통홀(42)이 형성되어 부싱2(4)의 길이방향으로 타측면까지 관통되고, 하부면과 상부방향으로 일정 높이 이격된 일지점 둘레부터 부싱2(4)의 길이방향으로 일부가 개방된 상태로 케이블이 삽입되는 케이블 구멍(41)이 형성된 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 다공지지판(5)은 하부면 중심부에 당김봉관통홀(52)이 형성되어 다공지지판(5)의 길이방향으로 타측면까지 관통되고, 당김봉관통홀(52) 둘레 방향으로 케이블이 삽입되는 케이블 구멍(51)이 형성된 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 당김봉(6)은 하부가 테프론플러그(7)의 상부와 면접함과 동시에 우레탄플러그(8)의 하부와 접하여 당기도록 원기둥형상의 당김봉 걸림부(64)가 형성되고, 이 당김봉 걸림부(64)에는 원주방향으로 케이블이 삽입되는 케이블 구멍(61)이 형성된 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 테프론플러그(7)는 원기둥형상으로 이루어지는데, 내부에 케이블구멍(71)이 길이방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 우레탄플러그(8)는 원기둥형상으로 이루어지고, 내부 중심부에는 당김봉관통홀(82)이 형성되고, 그 둘레에는 케이블구멍(81)이 길이방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 연결구본체(9)는 다단계의 내경을 가지게 내부가 홀 가공되는데, 홀 크기는 중앙부홀(91) 내경을 기준으로 할 경우 일측 완충재쪽 내측홀(92)이 중앙부홀(91) 내경보다 크고, 타측 외측홀(93)이 내측홀(92) 보다 크게 형성되고,

   내측홀(92)에서 중앙부홀(91) 쪽 내경이 사선가공되어 테이퍼부(95)가 형성되고,

   외측홀(93)의 내경 일 구간에 길이방향으로 고정핀홈(94)이 형성된 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 너트는 나비너트를 사용한 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구.
11. 장기간 동안 고온.고압 조건하에서 수행되는 고준위방사성폐기물 처분시스템의 완충재 거동 실증실험에서, 모양과 굵기가 서로 다른 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블의 밀봉 및 유도를 위한 연결구의 밀봉 방법에 있어서,

    제 1항 내지 10항 중 어느 한 항에 따른 연결구를 구비하여, 내측홀의 상부 일구간 내경이 점차로 작아지도록 사선으로 가공된 연결구 본체의 테이퍼부에서 당김봉이 우레탄플러그를 잡아당겨 1차 밀봉이 되는 단계와, 이후 테프론플러그로 장치 내부의 압축 벤토나이트 완충재로부터 작용하는 팽윤압이 작용하여 2차 밀봉되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구의 밀봉방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 팽윤압에 의한 2차 밀봉 후, 외부에서 너트를 조여 추가적인 압축에 의해 우레탄플러그를 재차 압축하여 3차 밀봉이 이루어지도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고온.고압 하에서의 완충재 물성 측정용 다중 센서케이블 유도 연결구의 밀봉방법.

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