KR100900355B1 - 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기에 관한 것으로, 에어펌프(100)를 통해 강제 흡입된 공기의 유동 경로상에 설치되며, 수동으로 유량을 설정, 조정가능한 조작단자(210)와, 상기 조작단자(210)에 의해 유로를 신축 내지 개폐 조정가능한 유량조절밸브가 구비되는 유량계(200); 상기 에어펌프(100)를 통해 유입, 유동되는 공기량 내지 삼중수소량을 측정하는 유량센서(300); 상기 유량계(200)를 이용하여 유량을 제어하는 수동모드와, 유량 또는 시간을 기준으로 하여 상기 에어펌프(100)의 작동을 자동으로 제어하는 자동모드로 구분되어 운용되며, 유량의 실시간 순시값을 상기 유량센서(300)로부터 입력받아, 실시간 적산값을 연산하는 컨트롤러(400); 상기 컨트롤러(400)와의 송수신에 의해, 상기 컨트롤러(400)에서 출력된 실시간 적산값, 실시간 순시값을 디스플레이하는 모니터(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여, 원자력 발전소 내 대기를 수용조측으로 펌핑하는 에어펌프의 가동, 제어가 유량 또는 시간을 기준으로 하여 정확하게 자동으로 이루어질 수 있어, 삼중수소 채취 및 농도 측정의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기에 관한 것이다.

삼중수소, 시료채취, 에어펌프, 유량계, 모니터

Description

원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기{tritium sample collector}

본 발명은 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 원자력 발전소의 대기 중에 잔류하는 삼중수소의 농도 측정을 위해 사용되는 삼중수소 시료 채취기에 관한 것이다.

삼중수소는 매우 낮은 에너지의 베타선을 방출하는 방사성 동위원소이다. 삼중수소는 적은 양을 취급하는 경우에는 인체에 별다른 영향을 주지 않으므로 특별한 관리를 하지 않는 상태에서 일반 산업용으로서 많이 이용되고 있으나, 수천 혹은 수만 큐리(Curi, 1 Ci=3.7×1010 Bq)의 다량의 삼중수소를 취급하는 경우에는 인체에 영향을 줄 수 있다.

이에 따라, 글로브 박스와 같은 밀폐된 공간에서 취급해야 하며, 사용 후 대기로 방출하기 전에 반드시 회수해야 하고, 원소형(elemental form) 삼중수소가 산화물형(oxide form) 삼중수소로 전환되는 것을 방지하여야 하며, 대기로 방출되는 양을 항상 감시해야 하는 등의 특별한 관리를 필요로 한다.

일반적으로 중수로 원자력 발전소의 냉각재 및 감속재는 중수(D2O)를 사용하고 있으며, 이러한 중수는 원자로 출력 운전 시 중성자와 결합하여 삼중수소화 되어 방사능을 방출하게 되고, 그 발생농도는 발전 가동연수에 비례하여 증가된다. 감속재 및 냉각재 계통 내의 중수는 삼중수소를 다량 내포하고 있어, 중수 누설은 삼중수소 누설을 동반하게 되며, 삼중수소는 공기중에서 증발 증기상태로 존재한다.

대기 중에 잔류하는 삼중수소를 제거하기 위한 종래기술로서, 한국등록특허 제617906호 삼중수소 방호호흡기의 삼중수소 제거성능시험 시스템, 한국등록특허 제532774호 삼중수소 처리 시스템, 한국등록특허 제450867호 삼중수소 제거용 방호호흡기, 한국등록특허 제706646호 공기 중 삼중수소 제거장치 및 제거방법, 한국등록실용신안 제406865호 삼중수소 채집수의 전처리장치, 한국등록실용신안 제296863호 이동형 삼중수소 제거 장치, 한국등록실용신안 제248785호 공기 중 삼중수소 포집 정화장치, 한국등록특허 제204187호 대기중 삼중수소 및 방사성탄소 동시 포집장치를 포함한 다수가 개시되어 있다.

상기와 같은 삼중수소 제거장치를 적용하기 위해서는, 먼저, 대기 중에 잔류하는 삼중수소의 시료를 채집하여, 대기 중 삼중수소의 농도를 측정한 후, 삼중수소 제거장치의 적용여부, 적정성능 및 용량 등을 판단, 결정하게 되는데, 종래에 삼중수소의 시료를 채집하는 것은 단순히 에어펌프로 대기를 흡입하여 물이 담긴 수용조 내부로 공급한 후, 수용조에 담긴 물에 녹아든 삼중수소의 농도차를 측정하여 이루어지고 있다.

그러나, 시료 채취자에 의존하여 수동으로 에어펌프의 가동, 제어가 이루어지고 있으며, 단순히 에어펌프의 가동 시간에 비례하여 삼중수소의 채취가 이루어지고 있어, 대기 중의 삼중수소 농도를 확인함에 있어서, 그 비율 산정의 정확도가 낮아 평균치 또는 최대치에 따라 임의로 삼중소소 제거장치의 적용여부 등을 결정하게 되어 삼중수소 채취 및 농도 측정의 신뢰성이 낮다는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 원자력 발전소의 대기 중에 잔류하는 삼중수소 농도 확인을 위해 삼중수소 시료를 채취함에 있어서, 대기를 수용조측으로 펌핑하는 에어펌프의 가동, 제어가 유량 또는 시간을 기준으로 하여 정확하게 자동으로 이루어질 수 있어, 삼중수소 채취 및 농도 측정의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 삼중수소 시료 채취기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 대기 중에 잔류하는 삼중수소의 농도 측정을 위해 사용되는 삼중수소 시료 채취기에 있어서, 에어펌프(100)를 통해 강제 흡입된 공기의 유동 경로상에 설치되며, 수동으로 유량을 설정, 조정가능한 조작단자(210)와, 상기 조작단자(210)에 의해 유로를 신축 내지 개폐 조정가능한 유량조절밸브(미도시)가 구비되는 유량계(200); 상기 에어펌프(100)를 통해 유입, 유동되는 공기량 내지 삼중수소량을 측정하는 유량센서(300); 상기 유량계(200)를 이용하여 유량을 제어하는 수동모드와, 유량 또는 시간을 기준으로 하여 상기 에어펌프(100)의 작동을 자동으로 제어하는 자동모드로 구분되어 운용되며, 상기 유량센서(300)로부터 유량의 실시간 순시값을 입력받아, 실시간 적산값을 연산하는 컨트롤러(400); 상기 컨트롤러(400)와의 송수신에 의해, 상기 공기량 내 지 삼중수소량의 목표 적산값과, 상기 컨트롤러(400)에서 출력된 실시간 적산값, 실시간 순시값을 디스플레이하는 모니터(500); 및 상기 에어펌프(100), 유량센서(300), 컨트롤러(400)가 내부에 수용되며, 상기 유량계(200), 모니터(500)가 외면부에 설치되고, 상기 에어펌프(100)로 공기를 유입가능한 경로를 제공하는 유입구(610)와, 삼중수소의 채취가 이루어지는 채집병(700)측으로 공기를 배출가능한 경로를 제공하는 유출구(620)가 형성된 케이스(600);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기를 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 유량센서(300)는, 상기 유량계(200)의 하류측에서 상기 케이스의 유출구(620)에 인접하게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 이물질의 유입에 의한 상기 유량센서(300)의 손상을 방지하도록 상기 유량센서(300)의 상류측에 설치되는 에어필터(250);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 컨트롤러(400)는, 터치스크린 기능을 가지는 상기 모니터(500)를 입력단자로 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이스(600)는, 상기 에어펌프(100), 유량센서(300), 컨트롤러(400)가 수용된 내부공간과 격리된 별도의 공간을 구획형성하며, 상기 케이스(600) 외측에서 상기 채집병(700)을 내측으로 삽입가능한 수용공간을 제공하는 채집병가이드(630); 및 상기 채집병가이드(630)의 개방단부에 대응되는 형상을 가지고, 상기 채집병가이드(630)의 개방단부에 탈착되며 상기 채집병가이드(630)의 내부공간을 개폐조정하는 가이드커버(640);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 가이드커버(640)가 상기 케이스(600)의 외면에 평행한 방향으로 회동가능하도록 상기 가이드커버(640)의 일측을 상기 채집병가이드(630)의 개방단부의 일측에 축결합시키는 회동연결수단(651); 및 상기 회동연결수단(651)을 중심으로 상기 채집병가이드(630)에 인접 또는 이격되게 회전 이동되는 상기 가이드커버(640)의 타측을 상기 채집병가이드(630)의 타측에 착탈가능한 체결부재가 구비되는 커버고정수단(652);을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 채집병(700)은, 상기 케이스의 유출구(620)를 통과한 공기에 포함된 삼중수소가 용해가능한 용매가 수용되는 용기부(710); 상기 용기부(710)의 개방단부에 결합되며, 수평방향에서 수직방향으로 유동방향이 전환되는 절곡부를 가지는 공기유입로(721)와, 수직방향으로 형성되는 공기배출로(722)가 형성된 마개부(720); 상기 마개부(720)를 통해 유입된 공기에 포함된 삼중수소가 상기 용기부(710)에 수용된 용매를 통과하며 부상되는 과정에서 용해되도록 상기 마개부의 공기유입로(721)에 일측부가 결합되고, 타측부가 상기 용기부(710)의 하부까지 연장형성되는 용해유도관부(730); 및 상기 용해유도관부(730)의 유출단을 통해 용매측으로 유동되는 공기를 다수의 미세유로를 통과시키며 보다 미세한 사이즈로 분할, 분산시키는 버블링부(740);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 버블링부(740)는, 상기 용해유도관부(730)의 유출단에 나사체결되는 결합구(741); 및 상기 용해유도관부(730)의 유출단 면적 보다 확장된 내면적을 가지고 상기 결합구(741)에 연결형성되는 다공질의 기포분할구(742);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 컨트롤러에 의해, 유량계를 이용하여 유량을 제어하는 수동모드와, 유량 또는 시간을 기준으로 하여 에어펌프의 작동을 자동으로 제어하는 자동모드로 구분되어 운용가능하며, 유량센서로부터 유량의 실시간 순시값을 입력받아 실시간 적산값을 연산하여, 모니터에 의해 공기량 내지 삼중수소량의 목표 적산값과, 컨트롤러에서 출력된 실시간 적산값, 실시간 순시값을 디스플레이할 수 있다.

이에 따라, 대기 중에 잔류하는 삼중수소 농도 확인을 위해 삼중수소 시료를 채취함에 있어서, 대기를 채집병측으로 펌핑하는 에어펌프의 가동, 제어가, 채집 환경, 목적 등을 고려하여, 수동모드 또는 자동모드, 유량 또는 시간을 기준으로 하는 모드 중 보다 적합한 것을 선택, 전환할 수 있어, 삼중수소 채취 및 농도 측정의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 케이스에 의해, 에어펌프, 유량센서, 컨트롤러 및 다수의 유로에 해당되는 다수의 부품을, 외부 환경으로부터 안전하게 보호하면서 간편하게 이동시킬 수 있어, 에어펌프, 유량센서, 컨트롤러 등의 부품을 개별적으로 관리, 이동시킬 필요가 없으며, 유량계, 모니터 등을 이용하여 다양한 유량 제어모드의 설정 및 작동상태 확인 또한 용이하고 신속하게 이루어질 수 있다는 다른 효과가 있다.

그리고, 채집병가이드와 가이드커버에 의해, 삼중수소 시료 채취 시, 채집병을 케이스와 별도로 설치하기에 공간이 협소 또는 불안정하거나, 근소한 거리를 이 동시키게 되어 개별적인 이동이 번거로운 경우, 케이스의 상면에 채집병을 안정되게 안치시킨 상태로 사용 내지 이동할 수 있다는 다른 효과가 있다.

또한, 용해유도관부의 유출단 면적 보다 확장된 내면적을 가지는 다공질의 기포분할구를 구비한 버블링부에 의해, 용해유도관부의 유출단을 통해 용매측으로 유동되는 공기를 기포분할구에 형성된 다수의 미세유로를 통과시키며 보다 미세한 사이즈로 분할, 분산시켜, 공기와 용매간의 접촉면적을 보다 확장시킴으로써, 삼중수소의 용해가 보다 명확하게 이루어질 수 있도록 한다는 다른 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기를 다음의 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1, 2는 각각 본 발명에 따른 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기의 제1실시예를 도시한 정면도, 평면도이고, 도 3은 케이스 내부의 평면개략도이며, 도 4, 5는 각각 채집기가이드를 개방시켜 채집병을 설치한 상태를 도시한 평면도, 요부측면투시도이며, 도 6은 채집병 및 채집병가이더의 요부단면도이고, 도 7은 도 6의 요부분해조립도이다.

본 발명에 따른 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기는, 삼중수소 제거장치의 적용여부, 적정성능 및 용량 등을 판단, 확인하는 등의 목적으로 대기 중의 삼중수소 농도를 측정하기 위해, 삼중수소가 잔류하는 대기를 용매측으로 지정 유 량 강제 이송시키며 용매에 용해된 상태의 삼중수소 시료를 채취, 획득할 수 있도록 하는 장치에 관한 것으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 유량계(200), 유량센서(300), 컨트롤러(400), 모니터(500), 케이스(600)로 이루어진 구성을 가진다.

상기 유량계(200)는, 에어펌프(100)를 통해 강제 흡입되는 공기량을 사용자가 수동으로 조정가능하도록 유로를 신축 내지 개폐 조정가능한 유량조절밸브(미도시)를 구비하여 상기 에어펌프(100)를 통해 강제 흡입된 공기의 유동 경로상에 설치되며, 상기 케이스(600) 외부에서 사용자가 상기 유량조절밸브의 작동상태를 수동으로 조작가능하도록 상기 유량조절밸브의 작동상태를 조정가능한 조작단자(210)가 상기 케이스(600) 외부에 노출되도록 설치된다.

본 발명의 제1실시예에서 상기 유량계(200)는, 상기 조작단자(210)의 회전변위에 비례하여 상기 유량조절밸브의 개방상태 및 유량을 아날로그적으로 증감조정하고, 유량의 증감에 비례하여 수직방향으로 연장형성된 유로상에 설치된 이동볼(220)이 승강이동되는 작동구조를 구현하며, 이에 따라, 사용자는 상기 이동볼(220)의 위치를 눈금자 등을 기준으로 가시적으로 확인하며 상기 조작단자(210)를 회전조정시키면서 지정 유량(예를 들어, 0~5Liter/Min 범위 내에서)을 간편하게 설정, 조정할 수 있다.

상기 유량센서(300)는, 상기 에어펌프(100)를 통해 유입, 유동되는 공기량 내지 삼중수소량을 계측가능하도록 상기 에어펌프(100)를 통해 강제 흡입된 공기의 유동 경로상에 설치되며, 상기 유량계(200)의 작동에 따른 유량의 변화가 반영된 실질 유량을 측정하도록 상기 유량계(200)의 하류측에서 상기 케이스의 유출구(620)에 인접하게 설치된다.

상기 케이스의 유출구(620)에 인접하게 설치된다는 것은, 상기 케이스(600) 내부로 강제 흡입된 공기의 최하류부가 상기 케이스의 유출구(620)상에 설치되는 것을 전제로 하여, 상기 에어펌프(100)를 통해 강제 흡입된 공기의 유동 경로 중 상기 케이스(600) 내에서 최하류측에 인접하게 설치된다는 것을 의미하며, 상기 유량센서(300)의 상류측, 바람직하게는 상기 케이스의 유입구(610)에 인접한 위치에 에어필터(250)를 설치하면 대기에 포함된 이물질의 유입에 의한 상기 유량센서(300)의 손상을 방지할 수 있다.

상기 컨트롤러(400)는, 상기 유량계(200)를 이용하여 유량을 제어하는 수동모드와, 유량 또는 시간을 기준으로 하여 상기 에어펌프(100)의 작동을 자동으로 제어하는 자동모드로 구분되어 운용되며, 상기 유량센서(300)로부터 유량의 실시간 순시값을 입력받아, 실시간 적산값을 연산한다.

상기 컨트롤러(400)는 수동모드, 자동모드의 운용여부를 외부에서 입력받는 모드설정부와, 수동모드 운용 시 자동모드 운용에 관련된 구성요소의 작동을 정지시키고, 자동모드 운용 시 상기 유량계(200) 등 수동모드 운용에 관련된 구성요소의 작동을 정지시키는 안전운용부와, 자동모드 운용 시 유량을 기준으로 하여 상기 에어펌프(100)의 가동을 제어하는 유량기준제어부와, 시간을 기준으로 하여 상기 에어펌프(100)의 가동을 제어하는 시간기준제어부를 구비하여, 수동모드와 자동모드, 유량기준모드와 시간기준모드로 구분하여 유량을 제어하게 된다.

그리고, 유량의 목표 적산값을 외부에서 입력받아 저장하는 기준치설정부와, 상기 유량센서(300)로부터 유량의 실시간 순시값을 입력, 저장하여 실시간 적산값 등을 연산하는 실용값연산부와, 상기 컨트롤러(400)에 입력, 연산, 저장된 데이터를 상기 모니터(500)에 송신하거나, 상기 모드설정부 또는 기준치설정부 등을 포함한 구성요소로 조작신호를 입력, 수신받는 송수신부를 구비하여, 유량 제어 및 유량 제어상태의 확인이 실시간으로 이루어질 수 있다.

상기 모니터(500)는, 상기 컨트롤러(400)와의 송수신에 의해, 상기 공기량 내지 삼중수소량의 목표 적산값과, 상기 컨트롤러(400)에서 출력된 실시간 적산값, 실시간 순시값을 디스플레이하며, 상기 모니터(500)에 터치스크린 기능을 적용하면 상기 컨트롤러(400)의 조작, 제어를 위한 별도의 조작단자를 구비하지 않고도 상기 모니터(500)를 상기 컨트롤러(400)의 입력단자로서 이용할 수 있다.

상기 케이스(600)는, 상기 에어펌프(100), 유량센서(300), 컨트롤러(400)를 안정되게 수용가능한 수용공간과, 상기 유량계(200), 모니터(500)의 일부를 외부에 노출되게 설치가능한 외벽을 제공하며, 상기 외벽상에는 상기 에어펌프(100)로 공기를 유입가능한 경로를 제공하는 유입구(610)와, 삼중수소의 채취가 이루어지는 채집병(700)측으로 공기를 배출가능한 경로를 제공하는 유출구(620)가 형성된다.

상기 케이스(600)에 의해, 상기 에어펌프(100), 유량센서(300), 컨트롤러(400) 및 다수의 유로에 해당되는 다수의 부품을 외부 환경으로부터 안전하게 보호하면서 간편하게 이동시킬 수 있어, 상기 에어펌프(100), 유량센서(300), 컨트롤러(400) 등의 부품을 개별적으로 관리, 이동시킬 필요가 없으며, 상기 유량 계(200), 모니터(500) 등을 이용하여 다양한 유량 제어모드의 설정 및 작동상태 확인 또한 용이하고 신속하게 이루어질 수 있다.

상기 채집병(700)은, 액상의 용매를 수용하는 기능을 하게 되므로, 다수의 전기, 전자식 부품을 수용하게 되는 상기 케이스(600)와는 독립된 구조체로서 구성하여 상기 케이스(600)에 탑재되는 부품들을 부식이나 감전에 따른 손상의 위험으로부터 안전하도록 하는 것이 바람직하며, 이에 따라, 본 발명의 적용 시에는 상기 케이스의 유출구(620)에 일단부가 연결된 도관의 타단부를 상기 채집병(700)에 연결시켜 사용하게 된다.

본 발명의 제1실시예에서 상기 케이스(600)는, 삼중수소 시료 채취 시, 상기 채집병(700)을 별도로 설치하기에 설치공간이 협소 또는 불안정하거나, 근소한 거리를 이동시킬 필요가 있는 경우, 상기 케이스(600)의 상면에 상기 채집병(700)을 안정되게 안치시킨 상태로 사용 내지 이동이 이루어질 수 있도록 채집병가이드(630)와 가이드커버(640)를 추가로 구비한 구조를 가진다.

상기 채집병가이드(630)는, 상기 에어펌프(100), 유량센서(300), 컨트롤러(400)가 수용된 내부공간과 격리되면서, 상기 케이스(600) 외측에서 상기 채집병(700)을 내측으로 삽입가능한 수용공간을 제공하며, 상기 가이드커버(640)는, 상기 채집병가이드(630)의 개방단부에 대응되는 형상을 가지고, 상기 채집병가이드(630)의 개방단부에 탈착 조립되며 상기 채집병가이드(630)의 내부공간을 개폐조정한다.

상기 가이드커버(640)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가이드커버(640)의 일측을 상기 채집병가이드(630)의 개방단부의 일측에 축결합시키는 회동연결수단(651)을 중심으로, 상기 케이스(600)의 외면에 평행한 방향으로 회전 이동되어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 채집병(700)을 내부에 삽입설치가능하도록 상기 채집병가이드(630)를 개방시키게 된다.

상기 채집병(700)을 상기 케이스(600)에 안치시킬 필요가 없을 경우에는, 상기 가이드커버(640)를 도 2에 도시된 바와 같은 상태로 회전 이동하여 상기 채접병가이드(630)의 개방단부를 밀폐시킨 후, 상기 가이드커버(640)의 타측을 상기 채집병가이드(630)의 타측에 착탈가능한 체결부재를 구비한 커버고정수단(652)에 의해 상기 가이드커버(640)를 상기 채집병가이드(630)의 개방단부상에 고정시키게 된다.

본 발명의 제1실시예에서 상기 채집병(700)은, 도 6, 7에 도시된 바와 같이, 용기부(710), 마개부(720), 용해유도관부(730), 버블링부(740)로 이루어진 구조를 가지며, 상기 용기부(710)에는 상기 케이스의 유출구(620)를 통과한 공기에 포함된 삼중수소가 용해가능한 용매가 수용되고, 상기 마개부(720)는 공기유입로(721)와 공기배출로(722)를 구비하여 상기 용기부(710)의 개방단부에 결합된다.

상기 마개부의 공기유입로(721)는 수평방향에서 수직방향으로 유동방향이 전환되는 절곡부를 가지도록 형성되어, 상기 공기유입로(721)를 통과하여 상기 용기부(710)측으로 진입된 공기가, 상기 절곡부에 의해 역방향으로의 유동이 억제되는 효과를 얻게 된다.

상기 용기부(710) 내부에 수용된 용매를 통과한 후 용매 상측으로 부상된 공기가 외부로 배출되는 통로를 제공하는 상기 공기배출로(722)는, 다른 도관의 연결 이나 인접한 다른 구성요소들과의 간섭을 최소화할 수 있도록 수직방향으로 연장형성된 간단한 구조를 가진다.

상기 용해유도관부(730)는, 상기 공기유입로(721)를 통해 유입된 공기에 포함된 삼중수소가 상기 용기부(710)에 수용된 용매를 통과하며 부상되는 과정에서 최대한 다량으로 명확하게 용해가 이루어질 수 있도록 유입 공기와 용매와의 최초 접촉지점을 상기 용매의 저면부측으로 유도하기 위한 구성요소로, 상기 마개부의 공기유입로(721)에 일측부가 결합되고, 타측부가 상기 용기부(710)의 하부까지 연장형성된다.

상기 버블링부(740)는, 상기 용해유도관부(730)의 유출단에 나사체결되는 결합구(741)를 구비하여 상기 용해유도관부(730) 하단부에 착탈조립되며, 상기 용해유도관부(730)의 유출단 면적 보다 확장된 내면적을 가지는 다공질의 기포분할구(742)를 구비하여, 상기 용해유도관부(730)의 유출단을 통해 용매측으로 유동되는 공기를 상기 기포분할구(742)에 형성된 다수의 미세유로를 통과시키며 보다 미세한 사이즈로 분할, 분산시킴으로써, 공기와 용매간의 접촉면적을 확장시킴에 따라 삼중수소의 용해가 보다 명확하게 이루어질 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

도 1 - 본 발명에 따른 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기의 제1실시예를 도시한 정면도

도 2 - 도 1의 평면도

도 3 - 케이스 내부의 평면개략도

도 4 - 채집기가이드를 개방시켜 채집병을 설치한 상태를 도시한 평면도

도 5 - 도 4의 요부측면투시도

도 6 - 채집병 및 채집병가이더의 요부단면도

도 7 - 도 6의 요부분해조립도

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

100 : 에어펌프 200 : 유량계

210 : 조작단자 220 : 이동볼

250 : 에어필터 300 : 유량센서

400 : 컨트롤러 500 : 모니터

600 : 케이스 610 : 유입구

620 : 유출구 630 : 채집병가이드

640 : 가이드커버 651 : 회동연결수단

652 : 커버고정수단 700 : 채집병

710 : 용기부 720 : 마개부

721 : 공기유입로 722 : 공기배출로

730 : 용해유도관부 740 : 버블링부

741 : 결합구 742 : 기포분할구

Claims (8)

1. 대기 중에 잔류하는 삼중수소의 농도 측정을 위해 사용되는 삼중수소 시료 채취기에 있어서,

   에어펌프(100)를 통해 강제 흡입된 공기의 유동 경로상에 설치되며, 수동으로 유량을 설정, 조정가능한 조작단자(210)와, 상기 조작단자(210)에 의해 유로를 신축 내지 개폐 조정가능한 유량조절밸브가 구비되는 유량계(200);

   상기 에어펌프(100)를 통해 유입, 유동되는 공기량 내지 삼중수소량을 측정하는 유량센서(300);

   상기 유량계(200)를 이용하여 유량을 제어하는 수동모드와, 유량 또는 시간을 기준으로 하여 상기 에어펌프(100)의 작동을 자동으로 제어하는 자동모드로 구분되어 운용되며, 상기 유량센서(300)로부터 유량의 실시간 순시값을 입력받아, 실시간 적산값을 연산하는 컨트롤러(400);

   상기 컨트롤러(400)와의 송수신에 의해, 상기 공기량 내지 삼중수소량의 목표 적산값과, 상기 컨트롤러(400)에서 출력된 실시간 적산값, 실시간 순시값을 디스플레이하는 모니터(500); 및

   상기 에어펌프(100), 유량센서(300), 컨트롤러(400)가 내부에 수용되며, 상기 유량계(200), 모니터(500)가 외면부에 설치되고, 상기 에어펌프(100)로 공기를 유입가능한 경로를 제공하는 유입구(610)와, 삼중수소의 채취가 이루어지는 채집병(700)측으로 공기를 배출가능한 경로를 제공하는 유출구(620)가 형성된 케이 스(600);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기.
2. 제1항에 있어서, 상기 유량센서(300)는,

   상기 유량계(200)의 하류측에서 상기 케이스의 유출구(620)에 인접하게 설치되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기.
3. 제1항에 있어서,

   이물질의 유입에 의한 상기 유량센서(300)의 손상을 방지하도록 상기 유량센서(300)의 상류측에 설치되는 에어필터(250);

   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기.
4. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러(400)는,

   터치스크린 기능을 가지는 상기 모니터(500)를 입력단자로 포함하는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기.
5. 제1항에 있어서, 상기 케이스(600)는,

   상기 에어펌프(100), 유량센서(300), 컨트롤러(400)가 수용된 내부공간과 격리된 별도의 공간을 구획형성하며, 상기 케이스(600) 외측에서 상기 채집병(700)을 내측으로 삽입가능한 수용공간을 제공하는 채집병가이드(630); 및

   상기 채집병가이드(630)의 개방단부에 대응되는 형상을 가지고, 상기 채집병가이드(630)의 개방단부에 탈착되며 상기 채집병가이드(630)의 내부공간을 개폐조정하는 가이드커버(640);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 가이드커버(640)가 상기 케이스(600)의 외면에 평행한 방향으로 회동가능하도록 상기 가이드커버(640)의 일측을 상기 채집병가이드(630)의 개방단부의 일측에 축결합시키는 회동연결수단(651); 및

   상기 회동연결수단(651)을 중심으로 상기 채집병가이드(630)에 인접 또는 이격되게 회전 이동되는 상기 가이드커버(640)의 타측을 상기 채집병가이드(630)의 타측에 착탈가능한 체결부재가 구비되는 커버고정수단(652);

   을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기.
7. 제1항에 있어서, 상기 채집병(700)은,

   상기 케이스의 유출구(620)를 통과한 공기에 포함된 삼중수소가 용해가능한 용매가 수용되는 용기부(710);

   상기 용기부(710)의 개방단부에 결합되며, 수평방향에서 수직방향으로 유동방향이 전환되는 절곡부를 가지는 공기유입로(721)와, 수직방향으로 형성되는 공기배출로(722)가 형성된 마개부(720);

   상기 마개부(720)를 통해 유입된 공기에 포함된 삼중수소가 상기 용기부(710)에 수용된 용매를 통과하며 부상되는 과정에서 용해되도록 상기 마개부의 공기유입로(721)에 일측부가 결합되고, 타측부가 상기 용기부(710)의 하부까지 연장형성되는 용해유도관부(730); 및

   상기 용해유도관부(730)의 유출단을 통해 용매측으로 유동되는 공기를 다수의 미세유로를 통과시키며 보다 미세한 사이즈로 분할, 분산시키는 버블링부(740);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기.
8. 제7항에 있어서, 상기 버블링부(740)는,

   상기 용해유도관부(730)의 유출단에 나사체결되는 결합구(741); 및

   상기 용해유도관부(730)의 유출단 면적 보다 확장된 내면적을 가지고 상기 결합구(741)에 연결형성되는 다공질의 기포분할구(742);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원자력 발전소용 삼중수소 시료 채취기.

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