KR101226689B1 - 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기 및 그 방법에 관한 것으로, 중수로형 핵연료봉 중 결함이 발생한 연료봉 내부에 내장된 소결체를 재사용하기 위해 피복관을 자동 조작으로 가압수단을 수행하는 베이스 플레이트와 절단수단을 수행하는 이동테이블에 의해 결함 연료봉 개봉 작업으로 소결체에 절대 손상을 가하지 않고 절단할 수 있으며, 더불어 절단된 소결체를 떨어뜨리지 않고 안전하게 작업할 수 있는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기 및 그 방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기는, 결함 연료봉을 상부에서 고정할 수 있도록 구성하면서 그 위에서 절단 작업이 수행되는 작업대와; 상기 작업대의 공간부에 길이 방향으로 장설한 리드 스크류의 정, 역방향으로 회전에 수평 이동하는 이동 테이블과; 상기 작업대의 상부에 길이방향으로 수평하게 설치되어 결함 연료봉을 지지하는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 내삽된 결함 연료봉을 이송 실린더의 상하 움직임으로 결함 연료봉을 고정하는 가압수단과; 상기 베이스 플레이트에 내삽된 결함 연료봉을 회전날을 이용하여 길이방향으로 절개하기 위해 작업대의 이송로를 따라 이동하여 이송과 동시에 절개작업이 이루어지는 절단수단과; 상기 작업대의 압착 고정과 절단장치의 동작을 제어하는 컨트롤러; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

중수로형 결함 연료봉 해체 절단기 및 그 방법{Decanning machine and the method of defected fuel rod for Pressurized Heavy Water Reactor}

본 발명은 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 중수로형 핵연료봉 중 결함이 발생된 연료봉 내부에 내장된 소결체를 재사용하기 위해 피복관을 자동 조작으로 안전하게 양측을 각각 절개 후, 완전 개방하여 소결체를 분리하는 피복관 절단장치인 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기에 관한 것이다.

중수로형 원자로심에 장전되어 사용되는 핵연료 집합체는 37개의 연료봉으로 구성되어 있고, 연료봉은 지르칼로이 피복관에 봉단마개등의 구성품으로 구성되어 있으며, 피복관 내부에 핵분열성 물질을 함유한 이산화 우라늄 소결체를 장입하여 밀봉한 형태를 갖는다.

핵연료봉 핵연료의 원료로 사용되는 소결체는 방사선 물질로서 작업자의 방사선 피폭의 위험성과 작업의 안정성을 고려하여 취급되어야 한다.

일반적으로 원자로 내에서 균일한 간격을 유지하며 배열되어 있는 중수로형 핵연료 집합체는 37개의 연료봉과 6개의 부품들로 구성되어 있다. 37개의 연료봉은 간격체와 봉단접합판을 통해 원형으로 배열되어 있으며, 6개의 부품은 지지체, 피복관, 봉단접합판, 소결체, 간격체, 봉단마개로 구성되어 있다.

중수로형 핵연료봉 중에 결함이 발생한 핵연료봉의 소결체를 재사용하기 위해 핵연료봉의 피폭관과 소결체를 분리하여, 손상이 없는 소결체는 재사용하고 손상된 소결체는 산화과정등을 거친 후 분말화하여, 순수분말에 혼합과정등을 거쳐 핵연료의 원료로 재사용한다.

종래기술들의 예로 대한민국등록특허공보 제10-0294167호의 “사용후 핵연료봉 원격절단장치”, 대한민국등록실용신안공보 제20-0369372호의 “이송수단이 구비된 원자력 연료 제어봉 자동절단장치”등이 있다.

종래에는 결함 연료봉에서 소결체를 추출하기 핵연료봉의 봉단마개를 제거하여 소결체를 추출하거나, 핵연료봉에 강제적인 힘을 가하는 분쇄과정을 거쳐 피폭관과 소결체를 분리하였다.

그러나, 상기 결함 연료봉의 피폭관과 소결체의 분리작업은 내부에 소결체 부스러기 발생 또는 연료봉의 변형으로 인한 소결체 추출이 불가한 것이 발생하여 연료봉 표면에 강제적인 힘을 가하여 내부 소결체를 분쇄하여 덩어리 형태로 인출작업을 수행하였다. 이로 인해 소결체의 인출과정에서 우라늄이 비산되어 주변 작업환경 오염 및 작업능률이 저하되는 등의 여러 가지 문제점이 발생되었다.

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 중수로형 핵연료봉 중 결함이 발생한 연료봉 내부에 내장된 소결체를 재사용하기 위해 피복관을 자동 조작으로 안전하게 양측을 각각 절개 후, 완전 개방하여 소결체를 분리하기 위해 피복관을 절단하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기 및 그 방법은, 결함 연료봉을 상부에서 고정할 수 있도록 구성하면서 그 위에서 절단 작업이 수행되는 작업대와; 상기 작업대의 공간부에 길이 방향으로 장설한 리드 스크류의 정, 역방향으로 회전에 수평 이동하는 이동 테이블과; 상기 작업대의 상부에 길이방향으로 수평하게 설치되어 결함 연료봉을 지지하는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트의 내삽된 결함 연료봉을 이송 실린더의 상하 움직임으로 결함 연료봉을 고정하는 가압수단과; 상기 베이스 플레이트에 내삽된 결함 연료봉을 회전날을 이용하여 길이방향으로 절개하기 위해 작업대의 이송로를 따라 이동하여 이송과 동시에 절개작업이 이루어지는 절단수단과; 상기 작업대의 압착 고정과 절단장치의 동작을 제어하는 컨트롤러; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 이동 테이블은, 저부에 구성되어 이동 가능하게 설치된 이동 테이블을 작업대 상에서 선택적으로 고정시키기 위한 한 쌍의 고정 조임기와; 상기 작업대 상에서 길이방향을 이동하는 이동 테이블이 베이스 플레이트와의 간격을 선택적으로 조정되도록 하는 노브와; 상기 이동 테이블의 저부 일측에 비상시 회전날을 수동으로 회전시키는 수동핸들과; 상기 이동 테이블의 상부 일측에 구성되어 결함 연료봉을 길이방향으로 절개하는 회전날과; 상기 회전날을 구동시키는 회전모터와; 상기 회전날이 결함 연료봉 절개작업 시 접촉에 의한 열 발생을 억제하도록 질소가스를 분사하는 구리관과; 상기 회전날이 결함 연료봉 절개작업 시 발생하는 분진을 흡입하는 흡입관으로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 베이스 플레이트는, 작업대에서 소정의 높이로 형성되며, 내부에 형성된 길이방향으로 긴 안착홈에 결함 연료봉을 내삽하여 고정하는 지지유니트과; 상기 지지유니트 상부에서 이송 실린더의 상하 움직임으로 상하 이동동작을 하면서 내부에 형성된 안착홈으로 결함 연료봉을 압착 고정하는 이동유니트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 베이스 플레이트는, 일측에 지지유니트의 상방으로 개구된 절개홈과 이동유니트의 하방으로 개구된 절개홈이 상, 하부 서로 대응하는 위치에 소정의 간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 베이스 플레이트는, 이동유니트의 하강에 지지유니트와의 밀착으로 상하에 형성된 절개홈이 결합된 공간에 결함 연료봉의 외주면에 돌설된 지지체를 내삽 고정토록 되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 가압수단은, 결함 연료봉이 내삽된 지지유니트 상부로 이송 실린더의 작동에 의해 이동유니트가 하강하여 압착을 수행하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 절단수단은, 베이스 플레이트 일측에 위치한 이동 테이블이 작업대의 이송로를 따라 이동하면서 압착 고정된 결함 연료봉의 일측에서부터 타측 길이방향으로 진행하면서 회전날에 의해 결함 연료봉의 절개를 수행하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 절단수단은, 베이스 플레이트 내부에 압착 고정된 결함 연료봉을 절개하는 회전날의 절개 깊이를 노브의 조정에 의해 조절되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 절단수단은, 베이스 플레이트 내부에 압착 고정된 결함 연료봉을 회전날에 의해 절개하는 동시에 구리관으로부터 질소 분사로 열 발생을 억제하면서 절개에 의해 발생하는 분진을 흡입관으로 흡입하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 가압수단과 절단수단의 작업으로 결함 연료봉의 일측을 절개한 후 정반대로 회전되어 타측 절개 작업 수행으로 양측부가 길이방향으로 절개되어 결함 연료봉이 개봉되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 중수로형 결함 연료봉 해체 절단 방법은, 작업대에 구성된 베이스 플레이트의 지지유니트에 결함 연료봉을 안착시키는 단계와; 상기 작업대에 구성된 베이스 플레이트의 이동유니트가 하강하여 지지유니트에 내삽된 결함 연료봉을 가압 고정하는 단계와; 상기 작업대의 이동테이블 하단에 구성된 노브에 의해 결함 연료봉과 회전날과의 간격을 조정하는 단계와; 상기 이동테이블이 작업대의 리드 스크류를 따라 일방향으로 이동함에 회전날이 결함 연료봉을 길이방향으로 절개하는 단계와; 상기 결함 연료봉의 일측 절개 작업 후 이동테이블이 리드 스크류를 따라 후진하여 재 위치하는 단계와; 상기 결함 연료봉을 가압하는 이동유니트가 상승하고, 결함 연료봉의 정반대로 회전되면서 이동유니트가 하강하여 재 압착 고정하는 단계와; 상기 결함 연료봉의 일측을 이동테이블이 리드 스크류를 따라 일방향으로 이동함에 회전날이 결함 연료봉을 길이방향으로 절개하여 개방되는 단계와; 상기 이동테이블은 리드 스크류를 따라 정위치로 복귀하고, 베이스 플레이트의 이동유니트가 상승하여 원위치 복귀하는 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 중수로형 핵연료봉 중 결함이 발생한 연료봉 내부에 내장된 소결체를 재사용하기 위해 피복관을 자동 조작으로 안전하게 양측을 손쉽게 각각 절개 후, 완전 개방하여 소결체를 분리하는 효과가 있다.

아울러, 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기 및 그 방법에 의해 가압수단을 수행하는 베이스 플레이트와 절단수단을 수행하는 이동테이블에 의해 결함 연료봉 개봉 작업으로 소결체에 절대 손상을 가하지 않고 절단할 수 있으며, 더불어 절단된 소결체를 떨어뜨리지 않고 안전하게 작업할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 결함 연료봉을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기의 전체 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기의 이동 테이블을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기의 절개 작업에 따른 이동을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기의 베이스 플레이트를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기의 이동유니트 개방을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기의 결함 연료봉 고정을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기에 의해 절단된 결함 연료봉을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단 방법을 나타낸 블록도.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

결함 연료봉을 상부에서 고정할 수 있도록 구성하면서 그 위에서 절단 작업이 수행되는 작업대와;

상기 작업대의 공간부에 길이 방향으로 장설한 리드 스크류의 정, 역방향으로 회전에 수평 이동하는 이동 테이블과;

상기 작업대의 상부에 길이방향으로 수평하게 설치되어 결함 연료봉을 지지하는 베이스 플레이트와;

상기 베이스 플레이트의 내삽된 결함 연료봉을 이송 실린더의 상하 움직임으로 결함 연료봉을 고정하는 가압수단과;

상기 베이스 플레이트에 내삽된 결함 연료봉을 회전날을 이용하여 길이방향으로 절개하기 위해 작업대의 이송로를 따라 이동하여 이송과 동시에 절개작업이 이루어지는 절단수단과;

상기 작업대의 압착 고정과 절단장치의 동작을 제어하는 컨트롤러; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기를 제공함으로써 달성하였다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 결함 연료봉을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기의 전체 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기는 중수로형 핵연료봉 중 결함이 발생한 결함 연료봉(10) 내부에 내장된 소결체(12)를 재사용하기 위해 피복관(14)을 자동 조작으로 안전하게 양측을 손쉽게 각각 절개 후, 완전 개방하여 소결체(12)를 분리하는 것이다.

여기서, 상기 결함 연료봉(10)의 양측 가로 절개 작업하기 전 공정으로 결함 연료봉(10)의 양측 끝단에 구성된 봉단 마개를 절단 후 본 작업이 이루어지는 구성이다.

이러한, 상기 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기는 작업대(110), 이동 테이블(120), 베이스 플레이트(130), 가압수단 및 절단수단, 컨트롤러(140)가 구성된다.

먼저 상기 작업대(110)는 결함 연료봉(10)을 절단하여 개봉할 수 있도록 소정의 공간을 마련한 작업공간을 형성하도록 배치된다.

상기 작업대는 결함 연료봉(10)을 상부에서 고정할 수 있도록 베이스 플레이트(130)를 구성하면서 그 위에서 이동 테이블(120)이 이동하여 절단 작업이 수행되도록 공간이 마련된다.

상기 작업대(110)에는 결함 연료봉(10)을 고정하기 위해 마련된 베이스 플레이트(130)와 결함 연료봉(10)을 직접 절개 작업을 수행하는 이동 테이블(120)로 구성된다.

아울러, 상기 작업대(110)의 일측 마련된 공간부(112)에 길이 방향으로 장설한 리드 스크류(114)의 정, 역방향으로 회전에 수평 이동하는 이동 테이블(120)이 구성된다.

상기 작업대(110)에 구성된 리드 스크류(114)는 공간부(112) 일측에 구동모터(116)가 마련되어 가동시키며 이동 테이블(120)이 리드 스크류(114)를 길이방향으로 왕복 이동한다.

상기 이동 테이블(120)은 베이스 플레이트(130)에 고정된 결함 연료봉(10)을 이동하면서 절개하는 작업을 수행한다.

상기 이동 테이블(120)의 저부에는 도 3에 도시한 바와 같이 한 쌍의 고정 조임기(121)가 구성되어 이동 가능하게 설치된 이동 테이블(120)을 작업대(110) 상에서 선택적으로 고정시키기 위해 마련된다.

상기 고정 조임기(121)는 한 쌍으로 구성되어 조임 및 풀림 방향으로 회전되어 이동 테이블(120)을 고정시키고자 할 때 회전시켜 위치를 설정한다.

그리고, 상기 고정 조임기(121) 일측에 마련되는 노브(122)는 작업대(110) 상에서 길이방향을 이동하는 이동 테이블(120)이 베이스 플레이트(130)와의 간격을 선택적으로 조정되도록 한다.

상기 노브(122)는 수평하게 안착 고정된 결함 연료봉(10)과의 전후 간격을 조정하여 이동 테이블(120)에 장착된 회전날(124)이 결함 연료봉(10)과 접촉하는 간격을 미세하게 조정한다.

상기 노브(122)는 이동 테이블(120)에 설치되어 공구를 사용하지 않고 손으로 이동 테이블(120)의 전후 간격을 작업자가 임의로 조절할 수 있도록 함으로써, 간격 조정을 보다 편리하게 원하는 상태로 사용할 수 있도록 한다

이때, 상기 이동 테이블(120)의 저부 일측에는 비상시 회전날(124)을 수동으로 회전시키는 수동핸들(123)을 마련한다.

상기 수동핸들(123)은 수동에 의해 리드 스크류(114)를 회전시켜 속도조정을 임의로 할 수 있다.

상기 수동핸들(123) 수동조작시 간편하고 쉽게 조작이 가능하다.

이렇게, 이동 테이블(120)을 조작하는 고정 조임기(121) 및 노브(122)에 의해 이동 테이블(120)의 상부 일측에 구성된 회전날(124)을 이용하여 도 4에 도시한 바와 같이 베이스 플레이트(130)에 고정된 결함 연료봉(10)을 안전하게 길이방향으로 절개한다.

상기 이동 테이블(120)의 상부에는 회전날(124)을 구동시키는 회전모터(125)가 마련된다.

이때, 상기 회전날(124)이 결함 연료봉(10) 절개작업 시 접촉에 의한 열 발생을 억제하도록 질소가스를 분사하는 구리관(126)이 회전날 일측에 구성된다.

그리고, 상기 회전날(124)이 결함 연료봉(10) 절개작업 시 발생하는 분진을 흡입하는 흡입관(127)이 구리관 일측에 마련된다.

이같이, 상기 회전날(124)이 결함 연료봉(10)을 절개 작업할 때 구리관(126)에서 질소 가스를 분사하여 열 발생을 억제시키면서 절개로 발생하는 분진을 흡입관(127)에서 흡입하여 작업환경을 안전성과 쾌적성을 동시에 만족시킨다.

한편, 상기 회전날(124)이 이동 테이블(120)에 구성되어 결함 연료봉(10)을 절개 작업을 수행할 수 있도록 작업대(110)의 상부에는 도 5에 도시한 바와 같이 길이방향으로 수평하게 베이스 플레이트(130)가 설치되어 결함 연료봉(10)을 지지한다.

이러한, 상기 베이스 플레이트(130)에는 고정된 지지유니트(132)와 상하 왕복 이동이 가능한 이동유니트(134)가 구성된다.

상기 지지유니트(132)는 작업대(110)에서 소정의 높이로 형성되며, 내부에 형성된 길이방향으로 긴 안착홈(136)에 결함 연료봉(10)을 내삽하여 고정한다.

그리고, 상기 지지유니트(132) 상부에서 이송 실린더(135)의 상하 움직임으로 상하 이동동작을 하면서 내부에 형성된 안착홈(136)으로 결함 연료봉(10)을 압착 고정하는 이동유니트(134)로 이루어진다.

상기 지지유니트(132)는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 결함 연료봉(10)을 안착하게 되며, 이동유니트(134)는 승하강 작동에 따라 이동하면서 결함 연료봉(10)을 압착 고정하면서 해체한다.

이때, 베이스 플레이트(130)에 구성되는 지지유니트(132)와 이동유니트(134)에는 각각 절개홈(138)을 구성한다.

상기 지지유니트(132)에 구성된 절개홈(138)은 상부로 개방된 '┗━┛' 형태로 소정의 간격으로 다수로 절개 구성된다.

그리고, 이동유니트(134)에 구성된 절개홈(138)은 지지유니트(132)와 반대형상으로 하부로 개방된 '┏━┓' 형태로 소정의 간격으로 다수 절개 구성된다.

상기 지지유니트(132)의 절개홈(138)과 이동유니트(134)의 절개홈(138)이 서로 만남에 사각형태를 이룬다.

이는 상기 지지유니트(132)의 상방으로 개구된 절개홈(138)과 이동유니트(134)의 하방으로 개구된 절개홈(138)이 상, 하부 서로 대응하는 위치에 소정의 간격으로 형성된 것이다.

즉, 베이스 플레이트(130)에 구성된 이동유니트(134)의 하강에 지지유니트(132)와의 밀착으로 상하에 형성된 절개홈(138)이 결합된 공간에 결함 연료봉(10)의 외주면에 돌설된 지지체(16)를 내삽 고정토록한다.

한편, 상기 이동유니트(134)는 복수개의 이송 실린더(135)에 의해 상하 왕복 이동한다.

이같이, 베이스 플레이트(130)의 내삽된 결함 연료봉(10)을 이송 실린더(135)의 상하 움직임으로 압착 고정하는 가압수단으로 결함 연료봉(10)을 안정적으로 고정한다.

상기 가압수단은 결함 연료봉(10)이 내삽된 지지유니트(132) 상부로 이송 실린더(135)의 작동에 의해 이동유니트(134)가 하강하여 압착을 수행하는 것이다.

상기 가압수단은 결함 연료봉(10)을 절단수단을 수행하는 이동 테이블(120)의 회전날(124)이 절개 작업시 흔들림없이 작업이 마무리 되도록 안정적으로 고정한다.

이렇게, 상기 절단수단은 베이스 플레이트(130)에 내삽된 결함 연료봉(10)을 회전날(124)을 이용하여 길이방향으로 절개하기 위해 작업대(110)의 리드 스크류(114)로를 따라 이동하여 이송과 동시에 절개작업이 이루어지는 것이다.

상기 절단수단은 베이스 플레이트(130) 일측에 위치한 이동 테이블(120)이 작업대(110)의 리드 스크류(114)를 따라 이동하면서 압착 고정된 결함 연료봉(10)의 일측에서부터 타측 길이방향으로 진행하면서 회전날(124)에 의해 결함 연료봉(10)의 절개를 수행한다.

또한, 상기 절단수단은 베이스 플레이트(130) 내부에 압착 고정된 결함 연료봉(10)을 절개하는 회전날(124)의 절개 깊이를 노브(122)의 조정에 의해 조절된다.

한편, 상기 절단수단은 베이스 플레이트(130) 내부에 압착 고정된 결함 연료봉(10)을 회전날(124)에 의해 절개하는 동시에 구리관(126)으로부터 질소 분사로 열 발생을 억제하면서 절개에 의해 발생하는 분진을 흡입관(127)으로 흡입하는 작업을 수행한다.

그리고, 상기 가압수단과 절단수단의 작업으로 결함 연료봉(10)의 일측을 절개한 후 정반대로 회전되어 타측 절개 작업 수행으로 양측부가 길이방향으로 절개되어 결함 연료봉(10)이 완전 개봉한다.

이같이, 상기 베이스 플레이트(130)의 가압수단 및 이동 테이블(120)의 절단수단 등 작업대의 압착 고정과 절단장치의 동작을 컨트롤러에 의해 제어한다.

이와 같이, 도 8에 도시한 바와 같이 결함 연료봉(10의 피복관(14)을 자동 조작으로 안전하게 양측을 각각 절개 후, 완전 개방하여 소결체(12)로 분리하게 된다.

한편, 본 발명의 중수로형 결함 연료봉 해체 절단 방법은 도 9에 도시한 바와 같이 작업대에서 순차적으로 절개 작업이 이루어진다.

우선, 상기 작업대(110)에 구성된 베이스 플레이트(130)의 지지유니트(132)에 결함 연료봉(10)을 안착시킨다.(S110)

그리고, 상기 작업대(110)에 구성된 베이스 플레이트(130)의 이동유니트(134)가 이송 실린더(135)의 작동으로 승강 및 하강하는 이동을 하게 되며, 하강 이동으로 지지유니트(132)에 내삽된 결함 연료봉(10)을 가압 고정한다.(S120)

아울러, 상기 작업대(110)의 이동 테이블(120) 하단에 구성된 노브(122)에 조정으로 이동 테이블(120)의 전후 간격을 조정하여 절개 작업을 하는 결함 연료봉(10)과 회전날과(124)의 간격을 조정한다.(S130)

즉, 상기 노브(122)는 수평하게 안착 고정된 결함 연료봉(10)과의 전후 간격을 조정하여 이동 테이블(120)에 장착된 회전날(124)이 결함 연료봉(10)과 접촉하는 간격을 미세하게 조정한다.

상기 노브(122)에 의해 접촉 간격을 조정된 후 이동 테이블(120)이 작업대(110)의 리드 스크류(114)를 따라 일방향으로 이동함에 회전날(124)이 결함 연료봉(10)을 길이방향을 절개한다.(S140)

상기 이동 테이블(120)이 이동하면서 회전날(124)이 결함 연료봉(10)을 일측에서 타측 길이방향으로 절개된다.

아울러, 상기 회전날(124)이 결함 연료봉(10)의 일측 절개 작업이 끝나면 이동 테이블(120)이 리드 스크류(114)를 따라 다시 후진하여 처음 위치로 재 위치한다.(S150)

다음으로 상기 결함 연료봉(10)을 가압하던 이동유니트(134)가 상승하고, 일측만 절개된 결함 연료봉(10)의 정반대로 회전되면서 절개되니 않은 일측이 회전날(124)이 위치한 측으로 위치하게 되고, 다시 이동유니트(134)가 하강하여 재 압착 고정한다.(S160)

그리고, 상기 결함 연료봉(10)의 일측을 이동 테이블(120)이 리드 스크류(114)를 따라 일방향으로 이동하면서 회전날(124)이 결함 연료봉(10)과 접촉하여 길이방향 절개로 결함 연료봉(10)은 완전 개방된다.(S170)

이렇게, 상기 이동 테이블(120)은 절개 작업 완료 후 리드 스크류(114)를 따라 정위치로 복귀하고, 베이스 플레이트(130)의 이동유니트(134)가 상승하여 원위치 복귀하여 다음 작업을 준비하게 된다.(S180)

이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 가압수단을 수행하는 베이스 플레이트(130)와 절단수단을 수행하는 이동 테이블(120)에 의해 결함 연료봉(10) 개봉 작업으로 소결체(12)에 절대 손상을 가하지 않고 절단할 수 있으며, 더불어 절단된 소결체(12)를 떨어뜨리지 않고 안전하게 작업할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10:결함 연료봉 12:소결체
14:피복관 16:지지체
110:작업대 112:공간부
114:리드 스크류 116:구동모터
120:이동 테이블 121:고정 조임기
122:노브 123:수동핸들
124:회전날 125:회전모터
126:구리관 127:흡입관
130:베이스 플레이트 132:지지유니트
134:이동유니트 135:이송 실린더
136:안착홈 138:절개홈
140:컨트롤러

Claims (11)

1. 결함 연료봉을 상부에서 고정할 수 있도록 구성하면서 그 위에서 절단 작업이 수행되는 작업대와;
   상기 작업대의 공간부에 길이 방향으로 장설한 리드 스크류의 정, 역방향으로 회전에 수평 이동하는 이동 테이블과;
   상기 작업대의 상부에 길이방향으로 수평하게 설치되어 결함 연료봉을 지지하는 베이스 플레이트와;
   상기 베이스 플레이트의 내삽된 결함 연료봉을 이송 실린더의 상하 움직임으로 결함 연료봉을 고정하기 위한 것으로, 결함 연료봉이 내삽된 지지유니트 상부로 상기 이송 실린더의 작동에 의해 이동유니트가 하강하여 압착을 수행하는 가압수단과;
   상기 베이스 플레이트에 내삽된 결함 연료봉을 회전날을 이용하여 길이방향으로 절개하기 위해 작업대의 이송로를 따라 이동하여 이송과 동시에 절개작업이 이루어지는 절단수단과;
   상기 작업대의 압착 고정과 절단장치의 동작을 제어하는 컨트롤러; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 이동 테이블은,
   저부에 구성되어 이동 가능하게 설치된 이동 테이블을 작업대 상에서 선택적으로 고정시키기 위한 한 쌍의 고정 조임기와;
   상기 작업대 상에서 길이방향을 이동하는 이동 테이블이 베이스 플레이트와의 간격을 선택적으로 조정되도록 하는 노브와;
   상기 이동 테이블의 저부 일측에 비상시 회전날을 수동으로 회전시키는 수동핸들과;
   상기 이동 테이블의 상부 일측에 구성되어 결함 연료봉을 길이방향으로 절개하는 회전날과;
   상기 회전날을 구동시키는 회전모터와;
   상기 회전날이 결함 연료봉 절개작업 시 접촉에 의한 열 발생을 억제하도록 질소가스를 분사하는 구리관과;
   상기 회전날이 결함 연료봉 절개작업 시 발생하는 분진을 흡입하는 흡입관으로 구성된 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트는,
   작업대에서 소정의 높이로 형성되며, 내부에 형성된 길이방향으로 긴 안착홈에 결함 연료봉을 내삽하여 고정하는 지지유니트과;
   상기 지지유니트 상부에서 이송 실린더의 상하 움직임으로 상하 이동동작을 하면서 내부에 형성된 안착홈으로 결함 연료봉을 압착 고정하는 이동유니트로 이루어진 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트는,
   일측에 지지유니트의 상방으로 개구된 절개홈과 이동유니트의 하방으로 개구된 절개홈이 상, 하부 서로 대응하는 위치에 소정의 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 베이스 플레이트는,
   이동유니트의 하강에 지지유니트와의 밀착으로 상하에 형성된 절개홈이 결함된 공간에 결함 연료봉의 외주면에 돌설된 지지체를 내삽 고정토록 되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 절단수단은,
   베이스 플레이트 일측에 위치한 이동 테이블이 작업대의 리드 스크류를 따라 이동하면서 압착 고정된 결함 연료봉의 일측에서부터 타측 길이방향으로 진행하면서 회전날에 의해 결함 연료봉의 절개를 수행하는 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 절단수단은.
   베이스 플레이트 내부에 압착 고정된 결함 연료봉을 절개하는 회전날의 절개 깊이를 노브의 조정에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 절단수단은,
   베이스 플레이트 내부에 압착 고정된 결함 연료봉을 회전날에 의해 절개하는 동시에 구리관으로부터 질소 분사로 열 발생을 억제하면서 절개에 의해 발생하는 분진을 흡입관으로 흡입하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 가압수단과 절단수단의 작업으로 결함 연료봉의 일측을 절개한 후 정반대로 회전되어 타측 절개 작업 수행으로 양측부가 길이방향으로 절개되어 결함 연료봉이 개봉되는 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단기.
    
11. 작업대에 구성된 베이스 플레이트의 지지유니트에 결함 연료봉을 안착시키는 단계와;
    상기 작업대에 구성된 베이스 플레이트의 이동유니트가 하강하여 지지유니트에 내삽된 결함 연료봉을 가압 고정하는 단계와;
    상기 작업대의 이동테이블 하단에 구성된 노브에 의해 결함 연료봉과 회전날과의 간격을 조정하는 단계와;
    상기 이동테이블이 작업대의 리드 스크류를 따라 일방향으로 이동함에 회전날이 결함 연료봉을 길이방향으로 절개하는 단계와;
    상기 결함 연료봉의 일측 절개 작업 후 이동테이블이 리드 스크류를 따라 후진하여 재 위치하는 단계와;
    상기 결함 연료봉을 가압하는 이동유니트가 상승하고, 결함 연료봉의 정반대로 회전되면서 이동유니트가 하강하여 재 압착 고정하는 단계와;
    상기 결함 연료봉의 일측을 이동테이블이 리드 스크류를 따라 일방향으로 이동함에 회전날이 결함 연료봉을 길이방향으로 절개하여 개방되는 단계와;
    상기 이동테이블은 리드 스크류를 따라 정위치로 복귀하고, 베이스 플레이트의 이동유니트가 상승하여 원위치 복귀하는 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 중수로형 결함 연료봉 해체 절단 방법.

Images