KR101270426B1 - Wet thermal insulator and integrated reactor having the same - Google Patents

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KR101270426B1
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김성훈
최순
김영인
이준
박천태
배황
유승엽
배영민
강한옥
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한국원자력연구원
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Abstract

PURPOSE: A wet thermal insulation and an integral nuclear reactor including the same are provided to improve adiabatic efficiency by inserting an adiabatic member into an insertion part. CONSTITUTION: A housing is filled with working fluid. An insertion part (200) is formed on one side of the internal housing. The insertion part prevents natural convection of the working fluid. An adiabatic member (300) forms a protrusion. A flow hole (500) transfers air or the working fluid.

Description

습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로{WET THERMAL INSULATOR AND INTEGRATED REACTOR HAVING THE SAME}WET THERMAL INSULATOR AND INTEGRATED REACTOR HAVING THE SAME}

본 발명은 습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동유체의 자연 대류를 저감시켜 단열효율을 증가시킬 수 있는 습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로에 관한 것이다.The present invention relates to a wet heat insulating material and an integrated nuclear reactor having the same, and more particularly, to a wet heat insulating material and an integrated nuclear reactor having the same can reduce the natural convection of the working fluid to increase the thermal insulation efficiency.

일반적으로, 원자력발전소는 보통 100개 이상의 개별적 기능을 가진 계통으로 구성되는데, 이들은 크게 원자로(nuclear reactor)를 중심으로 한 핵증기 공급계통(nuclear steam supply system)과 증기를 공급받아 발전기를 돌리는 터빈, 발전기계통 그리고 기타 부수설비로 구분된다. In general, nuclear power plants are usually composed of more than 100 individual functions, which are largely nuclear reactors with a nuclear steam supply system and a turbine powered by steam to run a generator, It is divided into generator system and other auxiliary equipment.

여기서, 특히 원자로는 핵분열성 물질의 연쇄핵분열반응을 인공적으로 제어하여 열을 발생시키거나 방사성 동위원소 및 플루토늄의 생산, 또는 방사선장 형성 등의 여러 목적에 사용할 수 있도록 만들어진 장치이다.Here, in particular, the reactor is a device made to be used for various purposes such as generating heat by producing artificial control of the nuclear fission reaction of fissile material, the production of radioisotopes and plutonium, or the formation of radiation fields.

감속재와 냉각재로 물을 사용하는 가압수형 원자로(pressurized water reactor)는 구조적인 특징에 따라 분리형(loop type) 및 일체형(integral type) 원자로로 구분된다.Pressurized water reactors, which use water as moderator and coolant, are divided into loop type and integral type reactors according to their structural characteristics.

분리형 원자로에서는 원자로건물(또는 격납용기) 내에 원자로, 가압기, 증기발생기 및 냉각재펌프가 분리되어 배치되고 이들은 각각 대형배관을 통해 연결된다. In a separate reactor, the reactor, pressurizer, steam generator and coolant pump are separated and placed in the reactor building (or containment vessel), each of which is connected via a large pipe.

또한, 증기발생기에는 증기터빈이 배관을 통해 연결되어 증기발생기로부터 공급되는 증기를 이용하여 발전기를 돌림으로써 전기를 생산하게 된다.In addition, the steam generator is connected to the steam generator through a pipe to produce electricity by turning the generator using the steam supplied from the steam generator.

반면, 도 1에 도시된 바와 같이, 일체형 원자로(10)는 핵증기 공급계통을 구성하는 가압기(13), 증기발생기(14), 원자로 냉각재펌프(15) 등의 주요 기기가 노심(12)과 함께 동일한 한 개의 원자로용기(11) 내에 설치된다.On the other hand, as shown in Figure 1, the integrated reactor 10 is the main equipment such as the pressurizer 13, steam generator 14, the reactor coolant pump 15, constituting the nuclear steam supply system and the core (12) It is installed in the same one reactor vessel (11) together.

여기서, 상기 일체형 원자로(10) 내부에는 과도운전시 발생될 수 있는 일체형 원자로(10)의 압력변화를 감소시키기 위해 가압기(13)가 설치되며, 이 목적에 부합되기 위해 상기 가압기(13)는 일정한 온도로 유지되어야 한다. Here, the pressurizer 13 is installed in the integrated reactor 10 to reduce the pressure change of the integrated reactor 10 that may be generated during excessive operation, and the pressurizer 13 is fixed to meet this purpose. Must be maintained at temperature.

하지만, 상기 가압기(13)는 일체형 원자로(10) 내부에 설치되며, 상기 가압기(13)의 온도는 노심(12), 원자로냉각재펌프(15), 증기발생기(14)의 순으로 형성되어 흐르는 1차냉각재(주유동)의 온도와 차이가 있으므로, 상기 가압기(13)는 1차냉각재(주유동)의 온도에 영향을 받게 된다. However, the pressurizer 13 is installed inside the unitary reactor 10, and the temperature of the pressurizer 13 is formed by flowing in the order of the core 12, the reactor coolant pump 15, and the steam generator 14. Since there is a difference from the temperature of the primary coolant (main flow), the pressurizer 13 is affected by the temperature of the primary coolant (main flow).

즉, 1차냉각재(주유동)와 가압기(13)사이에서 열전달이 발생하게 된다.That is, heat transfer occurs between the primary coolant (main flow) and the pressurizer 13.

따라서, 상기 가압기(13)와 상기 1차냉각재(주유동) 사이에서 발생되는 열전달을 차단할 필요성이 존재하게 되며, 이러한 이유로 상기 가압기(13)의 외벽에는 단열재가 설치된다.Therefore, there is a need to block heat transfer generated between the pressurizer 13 and the primary coolant (main flow), and for this reason, a heat insulating material is installed on the outer wall of the pressurizer 13.

도 2를 참조하면, 종래 가압기 외벽의 하우징(20)에는 돌기(33)가 형성된 복수의 철판(30)을 소정 간격으로 이격되게 적층하고, 철판(30)의 간격사이에는 물(40)로 채우며, 물(40)의 자연 대류를 억제하고 열전도에 의해서만 열전달이 일어나도록 구성되는 습식단열재가 설치되었었다.Referring to FIG. 2, a plurality of iron plates 30 having protrusions 33 formed on the housing 20 of the conventional pressurizer outer wall are spaced apart at predetermined intervals, and filled with water 40 between the intervals of the iron plates 30. In addition, a wet insulation material was installed, which is configured to suppress the natural convection of the water 40 and to heat transfer only by heat conduction.

하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 철판(30)을 적층하는 경우, 각종의 가공오차로 인해, 철판(30)이 배치되는 가압기 외벽의 하우징(20)과 철판(30) 사이에 틈(L)이 발생하게 되고, 이러한 틈(L)을 통해 자연 대류(도 2의 A 참조)가 생기며, 이에 의해, 뜨거운 쪽 벽과 차가운 벽 사이에 직접적인 유동이 발생한다. However, as shown in FIG. 2, when stacking the iron plates 30, a gap L between the housing 20 of the pressurizer outer wall where the iron plate 30 is disposed and the iron plate 30 due to various processing errors. ) And natural convection (see A in FIG. 2) occurs through this gap L, whereby a direct flow occurs between the hot and cold walls.

이로 인해, 열전달이 급격히 발생되어 단열재의 효율이 감소되는 문제점이 있었다.For this reason, there is a problem that heat transfer is rapidly generated to reduce the efficiency of the insulation.

대한민국 공개특허공보 특2000-0020506 호 (2000.04.15 공개)Republic of Korea Patent Application Publication No. 2000-0020506 (Published April 15, 2000)

본 발명에 따른 습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로는 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 다음과 같은 과제해결을 목적으로 한다.The wet heat insulating material according to the present invention and an integrated nuclear reactor having the same are derived to solve the above-mentioned conventional problems, and aim to solve the following problems.

본 발명은 일 측면으로서, 자연 대류의 발생을 저감시켜서 열전달 억제를 통해 단열효율을 상승시킬 수 있는 습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로의 제공을 목적으로 한다.In one aspect, an object of the present invention is to provide a wet heat insulating material and an integrated nuclear reactor having the same that reduce the occurrence of natural convection to increase heat insulation efficiency through heat transfer suppression.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 열에 의해 습식단열재 내부의 작동유체가 수축과 팽창을 반복하는 경우에도 외부와의 압력차이를 감소시켜 습식단열재의 훼손발생을 방지할 수 있는 습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로의 제공을 목적으로 한다.In addition, the present invention, as a side, a wet heat insulating material that can prevent the damage of the wet heat insulating material by reducing the pressure difference with the outside even when the working fluid inside the wet heat insulating material is repeatedly contracted and expanded by the heat and It is an object to provide an integrated reactor.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재는 작동유체가 채워진 하우징과, 상기 작동유체의 자연 대류를 방지하기 위해 상기 하우징의 내부 일측에 형성되는 삽입부 및 상기 삽입부에 일측이 삽입 배치되며, 돌기가 형성된 단열부재를 포함하고, 상기 하우징은 상기 작동유체의 비체적 변화에 따른 하우징의 훼손 방지를 위해 일측에 공기 또는 작동유체가 이동될 수 있는 유동홀이 형성될 수 있다.The wet insulating material according to an embodiment of the present invention is a housing filled with a working fluid, and an insertion part formed on one side of the housing and one side of the insertion part to be disposed to prevent natural convection of the working fluid. It includes a heat insulating member is formed, the housing may be formed with a flow hole through which air or working fluid can be moved to one side to prevent damage of the housing due to the change in the specific volume of the working fluid.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재에서 상기 삽입부는 요철형상으로 형성되며, 복수로 마련될 수 있다.In addition, in the wet insulation material according to an embodiment of the present invention, the insertion portion is formed in an uneven shape, and may be provided in plurality.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재에서 상기 삽입부의 두께는 하나의 단열부재와 다른 단열부재 사이의 간격보다 작게 마련될 수 있다.In addition, in the wet insulation material according to an embodiment of the present invention, the thickness of the insertion part may be provided to be smaller than a distance between one insulation member and another insulation member.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재에서 상기 삽입부의 깊이는 하나의 단열부재와 다른 단열부재 사이의 간격보다 크게 마련될 수 있다.In addition, the depth of the insert portion in the wet heat insulating material according to an embodiment of the present invention may be provided larger than the distance between one heat insulating member and the other heat insulating member.

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또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재에서 상기 하우징은 원기둥 형상으로 형성되고, 상기 유동홀은 복수로 마련되어 상기 하우징의 내주면에 형성될 수 있다.In addition, in the wet heat insulating material according to an embodiment of the present invention, the housing may be formed in a cylindrical shape, and the flow holes may be provided in plural to be formed on the inner circumferential surface of the housing.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재를 구비하는 일체형 원자로는, 가압기를 포함하는 일체형 원자로에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재 및 외벽에 상기 습식단열재가 설치되는 가압기를 포함할 수 있다.On the other hand, an integral reactor having a wet insulation according to an embodiment of the present invention, in an integral reactor including a pressurizer, the wet insulation according to an embodiment of the present invention and the pressurizer is installed on the outer wall of the wet insulation. can do.

본 발명의 실시예에 따른 습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로는 다음과 같은 효과를 가진다.The wet heat insulating material according to the embodiment of the present invention and an integrated reactor having the same have the following effects.

본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로는 하우징 내부 일측에 형성된 삽입부에 단열부재가 삽입되어 자연 대류가 형성되기 어려우며, 이로부터, 열전달 억제를 통해 단열효율을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.The wet heat insulating material and the integrated nuclear reactor having the same according to an embodiment of the present invention are difficult to form a natural convection by inserting a heat insulating member in the insertion portion formed on one side of the housing, from this, it is possible to increase the heat insulation efficiency through heat transfer suppression. It has an effect.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로는 유동홀을 통해 공기 또는 작동유체가 이동가능하므로, 열에 의해 습식단열재 내부의 작동유체가 수축과 팽창을 반복하는 경우에도 외부와의 압력차이를 감소시켜 습식단열재의 훼손발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the wet heat insulating material and the integrated nuclear reactor having the same according to an embodiment of the present invention can move the air or working fluid through the flow hole, even if the working fluid inside the wet heat insulating material repeats contraction and expansion by the heat By reducing the pressure difference between and there is an effect that can prevent the occurrence of damage to the wet insulation.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재 및 이를 구비하는 일체형 원자로는 삽입부의 형상, 개수, 두께 또는 깊이를 달리하여 단열효율을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the wet heat insulating material and the integrated nuclear reactor having the same according to an embodiment of the present invention may increase the thermal insulation efficiency by changing the shape, number, thickness, or depth of the insert.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 일체형 원자로의 부분절개 사시도이다.
도 2는 종래 사용되던 습식단열재의 측단면도이다
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재의 단면사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재의 측단면도이다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재가 구비된 가압기의 부분절개 사시도이다.1 is a partial cutaway perspective view of an integrated reactor.
2 is a side cross-sectional view of a wet insulation material used in the prior art.
3 is a cross-sectional perspective view of a wet insulation material according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view of the wet insulation in accordance with an embodiment of the present invention.
5 is a partial cutaway perspective view of a pressurizer provided with a wet insulation according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다", "구비한다", "갖다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an", and "the" include the plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. , Number, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, or the presence or addition of one or more other features or numbers, step actions, components, parts, or combinations thereof. It should be understood that it does not exclude.

이하, 도면을 참조하면서 습식단열재(1000) 및 이를 구비하는 일체형 원자로에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the wet insulation material 1000 and an integrated reactor having the same will be described in detail with reference to the drawings.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명 중 일실시예에 따른 습식단열재(1000)는 작동유체(400)가 채워진 하우징(100)을 포함한다.3 and 4, the wet insulation material 1000 according to an embodiment of the present invention includes a housing 100 filled with a working fluid 400.

또한, 본 발명 중 일실시예에 따른 습식단열재(1000)는 상기 작동유체(400)의 자연 대류를 방지하기 위해 상기 하우징(100)의 내부 일측에 형성되는 삽입부(200)를 포함한다.In addition, the wet insulation material 1000 according to an embodiment of the present invention includes an insertion part 200 formed on one side of the housing 100 to prevent natural convection of the working fluid 400.

그리고, 본 발명 중 일실시예에 따른 습식단열재(1000)는 상기 삽입부(200)에 일측이 삽입 배치되며, 돌기(310)가 형성된 단열부재(300)를 포함한다.In addition, the wet insulation material 1000 according to the exemplary embodiment of the present invention includes an insulation member 300 having one side inserted into the insertion portion 200 and having a protrusion 310 formed thereon.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재(1000)는 단열이 필요한 다양한 기구 또는 장치 등에 사용가능하며, 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 일체형 원자로의 가압기(2000)를 중심으로 설명한다.On the other hand, the wet insulation material 1000 according to an embodiment of the present invention can be used in various appliances or devices that require heat insulation, but will be described below with reference to the pressurizer 2000 of the integrated reactor for convenience of description.

그리고, 본 명세서의 도면에서는 발명의 명확한 이해를 위해서 단열부재(300)가 배치된 하우징(100) 사이의 높이에 비해 폭이 크게 도시되어 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재(1000)가 사용되는 하우징(100)은 폭에 비해 높이가 충분히 크게 형성될 수 있음을 밝혀 둔다.
And, in the drawings of the present disclosure, the width is shown as large compared to the height between the housing 100, the heat insulating member 300 is disposed for a clear understanding of the invention, the wet heat insulating material 1000 according to an embodiment of the present invention Note that the housing 100 in which the is used can be formed sufficiently large in height compared to the width.

이하, 각 구성별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, each configuration will be described in detail.

도 3 및 도 4를 참조하면, 하우징(100)은 내부 일측에 단열부재(300)가 삽입될 수 있는 삽입부(200)가 형성되며, 작동유체(400)가 채워지도록 마련된다. 3 and 4, the housing 100 is formed with an insertion part 200 into which the heat insulating member 300 can be inserted at one side thereof, and is provided to fill the working fluid 400.

여기서, 상기 하우징(100)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. Here, the housing 100 may be formed in various shapes, for example, may be formed in a cylindrical shape, as shown in FIG.

즉, 외주와 내주가 상이한 원기둥으로 형성되어, 그 사이에 마련된 공간에 상기 단열부재(300)가 배치될 수 있다.That is, the outer circumference and the inner circumference may be formed of different cylinders, and the heat insulating member 300 may be disposed in a space provided therebetween.

그리고, 상기 작동유체(400)는 열전도도가 상대적으로 높지 않은 물로 마련될 수 있다.In addition, the working fluid 400 may be provided with water whose thermal conductivity is relatively high.

한편, 종래의 습식단열재의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 철판(30)의 적층시, 각종의 가공오차로 인해, 틈(L)이 발생하게 되고, 이러한 틈(L)을 통해 자연 대류(도 2의 A 참조)가 생기며, 이에 의해, 열전달이 발생되어 단열재의 효율이 감소되는 문제점이 있었다.On the other hand, in the case of the conventional wet heat insulating material, as shown in Figure 2, when lamination of the iron plate 30, due to various processing errors, a gap (L) is generated, through this gap (L) natural convection (See A in FIG. 2), which causes heat transfer to reduce the efficiency of the heat insulator.

본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재(1000)는 종래의 습식단열재에서 발생되던 자연 대류를 감소시키기 위해 상기 하우징(100)의 내부 일측에 상기 단열부재(300)가 삽입되도록 삽입부(200)가 형성된다.The wet insulation material 1000 according to an embodiment of the present invention is inserted portion 200 to insert the heat insulating member 300 into one inner side of the housing 100 in order to reduce the natural convection occurred in the conventional wet insulation material. Is formed.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)의 내부 중 예를 들어, 하측에 소정 형상의 삽입부(200)가 형성될 수 있으며, 또한, 상기 삽입부(200)는 하나로 마련될 수도 있지만, 복수로 마련될 수도 있다.Here, as shown in FIG. 4, for example, an insertion part 200 having a predetermined shape may be formed at a lower side of the inside of the housing 100, and the insertion part 200 may be provided as one. Although may be sufficient, it may be provided in plurality.

다만, 상기 삽입부(200)가 형성되는 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 하우징(100)의 상측에 상기 삽입부(200)가 형성될 수도 있다. 또는 상기 하우징(100)의 상부와 하부 모두에 상기 삽입부(200)가 형성될 수도 있다.However, the position at which the insertion part 200 is formed is not limited thereto, and the insertion part 200 may be formed at an upper side of the housing 100. Alternatively, the insertion part 200 may be formed at both the upper and lower portions of the housing 100.

그리고, 상기 삽입부(200)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이, 사각단면의 요철형상으로 형성될 수 있다. In addition, the insertion part 200 may be formed in various shapes, and as shown in FIG. 4, it may be formed in a concave-convex shape of a rectangular cross section.

다만, 상기 삽입부(200)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 단열부재(300)가 삽입되어 자연 대류의 발생을 감소시킬 수 있는 다른 형상이 포함될 수 있다.However, the shape of the insertion part 200 is not limited thereto, and may include other shapes in which the heat insulating member 300 is inserted to reduce the occurrence of natural convection.

여기서, 상기 삽입부(200)에는 단열부재(300)가 삽입되는데, 상기 하우징(100) 내부에 채워진 작동유체(400)가 하우징(100)의 고온부와 저온부의 온도차이로 인해 자연 대류가 발생되는 경우, 상기 삽입부(200)에 삽입된 단열부재(300)에 의해 작동유체(400)의 순환이 방해받게 된다.Here, the heat insulating member 300 is inserted into the inserting part 200. The working fluid 400 filled in the housing 100 causes natural convection due to the temperature difference between the hot part and the cold part of the housing 100. In this case, circulation of the working fluid 400 is hindered by the heat insulating member 300 inserted into the insertion part 200.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 단열부재(300)가 상기 삽입부(200)에 삽입되는 경우, 상기 작동유체(400)에 자연 대류가 발생되더라도, 작동유체(400)는 상기 삽입부(200) 및 삽입부(200)에 삽입된 단열부재(300)에 의해 순환에 방해를 받게 되어 화살표 B방향의 이동을 하게 된다.That is, as shown in Figure 4, when the heat insulating member 300 is inserted into the insertion portion 200, even if natural convection occurs in the working fluid 400, the working fluid 400 is the insertion portion By the heat insulating member 300 inserted into the 200 and the insertion portion 200 is interrupted in the circulation is to move in the direction of the arrow B.

따라서, 상기 작동유체(400)가 상기 삽입부(200) 및 단열부재(300)에 부딪히게 되어 저항을 받게 되므로, 자연 대류가 원활하게 발생되지 못하게 된다.Therefore, since the working fluid 400 hits the insertion part 200 and the heat insulating member 300 and is subjected to resistance, natural convection cannot be smoothly generated.

이러한 상기 작동유체(400)의 이동은 종래의 습식단열재(1000)에서 틈(L)을 통해 작동유체(400)가 원활하게 순환되는 것(도 2 참조)에 비해 상대적으로 자연 대류가 감소될 수 있으며, 또한, 자연 대류 감소로 인한 열전달 억제로부터 단열효율을 상승시키는 효과가 있게 된다.The movement of the working fluid 400 may be reduced in natural convection relatively compared to the smooth circulation of the working fluid 400 through the gap (L) in the conventional wet heat insulating material (1000) (see FIG. 2). In addition, there is an effect of increasing the heat insulation efficiency from the heat transfer suppression due to the reduced natural convection.

한편, 상기 삽입부(200)의 두께(a)가 너무 큰 경우, 작동유체(400)의 흐름이 상대적으로 원활해져 자연 대류가 용이하게 발생될 수 있으므로, 상기 삽입부(200)의 두께(a)를 작게 하는 것이 유리할 수 있다.On the other hand, if the thickness (a) of the insertion portion 200 is too large, since the flow of the working fluid 400 is relatively smooth, natural convection can be easily generated, the thickness (a) of the insertion portion 200 It may be advantageous to make.

따라서, 상기 삽입부(200)의 두께(a)는 하나의 단열부재(300)와 다른 단열부재(300) 사이의 간격(b)보다 작게 마련될 수 있다.Therefore, the thickness a of the insertion part 200 may be provided smaller than the distance b between one insulation member 300 and the other insulation member 300.

다만, 상기 삽입부(200)의 두께(a)가 이에 한정되는 것은 아니며, 작동유체(400)의 순환을 방해하여 자연 대류가 잘 형성되지 않는다면 하나의 단열부재(300)와 다른 단열부재(300) 사이의 간격(b)에 관계없이 다양한 두께를 가질 수 있음을 밝혀 둔다.However, the thickness (a) of the inserting part 200 is not limited thereto. If the natural convection is not well formed by disturbing the circulation of the working fluid 400, one insulating member 300 and the other insulating member 300 may be used. Note that it can have various thicknesses irrespective of the spacing b).

또한, 상기 삽입부(200)의 깊이(c)가 깊어질수록 상기 단열부재(300)가 상기 삽입부(200)에 깊숙이 삽입되므로, 상기 작동유체(400)의 이동경로는 길어지고 상기 단열부재에 부딪히는 면적은 증가되어 자연 대류의 발생이 용이하지 않을 수 있다.In addition, the deeper the depth (c) of the inserting portion 200, the deeper the heat insulating member 300 is inserted into the inserting portion 200, the longer the movement path of the working fluid 400, the longer the heat insulating member The area hitting on may increase so that the occurrence of natural convection may not be easy.

따라서, 상기 삽입부(200)의 깊이(c)는 하나의 단열부재(300)와 다른 단열부재(300) 사이의 간격(b)보다 크게 마련될 수 있다.Therefore, the depth c of the insertion part 200 may be greater than the distance b between one insulation member 300 and the other insulation member 300.

다만, 상기 삽입부(200)의 깊이(c)가 이에 한정되는 것은 아니며, 작동유체(400)의 순환을 방해하여 자연 대류가 잘 형성되지 않는다면 하나의 단열부재(300)와 다른 단열부재(300) 사이의 간격(b)에 관계없이 다양한 깊이를 가질 수 있음을 밝혀 둔다.However, the depth c of the insertion part 200 is not limited thereto. If the natural convection is not well formed by disturbing the circulation of the working fluid 400, one insulating member 300 and the other insulating member 300 may be used. Note that it can have various depths regardless of the spacing b).

또한, 상기 삽입부(200)의 깊이(c)는 상기 하우징(100)과 상기 단열부재(300)의 열팽창도 고려하여 설계되어야 한다.In addition, the depth (c) of the insertion portion 200 should be designed in consideration of the thermal expansion of the housing 100 and the heat insulating member 300.

즉, 상기 일체형 원자로 내부의 열로 인해 상기 하우징(100)과 상기 단열부재(300)가 열팽창될 수 있는데, 이 때 상기 단열부재(300)가 열팽창되어 상기 하우징(100)에 접촉된 후 계속 열팽창이 발생되면 상기 하우징(100)이 훼손될 수 있다.That is, the housing 100 and the heat insulating member 300 may be thermally expanded due to the heat inside the unitary reactor. At this time, the heat insulating member 300 is thermally expanded to contact the housing 100 and then thermal expansion is continued. When generated, the housing 100 may be damaged.

따라서, 상기 삽입부(200)의 깊이(c)는 상기 단열부재(300)가 열팽창되어도 상기 하우징(100)이 훼손되지 않는 범위 내로 한정되어 설계되도록 마련될 수 있다.Therefore, the depth c of the insertion part 200 may be provided so as to be designed to be limited within a range in which the housing 100 is not damaged even when the heat insulating member 300 is thermally expanded.

한편, 도 3 또는 도 4를 참조하면, 단열부재(300)는 삽입부(200)에 일측이 삽입 배치되며, 돌기(310)가 형성될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 3 or FIG. 4, one side of the heat insulating member 300 is inserted into the insertion part 200, and a protrusion 310 may be formed.

여기서, 상기 단열부재(300)가 복수로 마련되는 경우, 상기 단열부재(300)에 형성된 돌기(310)는 적층된 단열부재(300)가 소정의 간격을 유지하도록 마련된다.Here, when the heat insulating member 300 is provided in plural, the protrusions 310 formed on the heat insulating member 300 are provided such that the stacked heat insulating members 300 maintain a predetermined interval.

그리고, 상기 단열부재(300)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 상기 하우징(100)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the heat insulating member 300 may have various shapes and may be formed in a shape corresponding to the shape of the housing 100.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)이 원기둥 형상이라면, 상기 단열부재(300) 역시 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.That is, as shown in Figure 3, if the housing 100 is a cylindrical shape, the heat insulating member 300 may also be formed in a cylindrical shape.

또한, 상기 단열부재(300)는 다양한 재질로 형성가능하며, 예를 들어, 내식성이 높은 스테인레스로 형성될 수 있다.In addition, the heat insulating member 300 may be formed of various materials, for example, may be formed of stainless steel having high corrosion resistance.

도 3 또는 도 4를 참조하면, 유동홀(500)은 작동유체(400)의 비체적 변화에 따른 하우징(100)의 훼손 방지를 위해, 하우징(100)의 일측에 공기 또는 작동유체(400)가 이동되도록 형성될 수 있다.3 or 4, the flow hole 500 is air or the working fluid 400 on one side of the housing 100 in order to prevent damage to the housing 100 due to the specific volume change of the working fluid 400 Can be formed to be moved.

또한, 상기 유동홀(500)은 상기 하우징(100)의 일측에 복수로 마련될 수 있다.In addition, the flow hole 500 may be provided in plural on one side of the housing 100.

즉, 습식단열재(1000)의 사용 중 온도나 압력이 변화하면, 상기 하우징(100) 내부의 작동유체(400)의 비체적 역시 변화하게 되어, 상기 작동유체(400)가 팽창 또는 수축하게 된다.That is, when the temperature or pressure changes during the use of the wet insulation material 1000, the specific volume of the working fluid 400 inside the housing 100 is also changed, so that the working fluid 400 expands or contracts.

이로 인해, 상기 하우징(100)은 훼손이 발생될 수 있으며, 이를 방지하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)의 일측에 유동홀(500)이 형성될 수 있다.As a result, the housing 100 may be damaged, and as shown in FIG. 4, the flow hole 500 may be formed at one side of the housing 100 to prevent the damage.

여기서, 상기 유동홀(500)을 통해 작동유체(400)가 이동하게 되며, 외부에 존재하는 작동유체(400)와 압력에 있어 평형을 이루므로, 상기 하우징(100)에 발생될 수 있는 훼손을 방지하게 된다.Here, the working fluid 400 is moved through the flow hole 500, and is balanced in pressure with the working fluid 400 present in the outside, thereby preventing damage to the housing 100. Will be prevented.

또한, 상기 하우징(100) 내부에 공기가 존재하는 경우, 일측의 상기 유동홀(500)을 통해 작동유체(400)가 유입될 수 있으며, 또한, 타측의 상기 유동홀(500)을 통해 공기가 유출되도록 마련될 수 있다.In addition, when air is present in the housing 100, the working fluid 400 may be introduced through the flow hole 500 on one side, and air may flow through the flow hole 500 on the other side. It may be provided to flow out.

그리고, 상기 하우징(100)이 원기둥 형상으로 형성되는 경우라면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유동홀(500)은 상기 하우징(100)의 내주면에 형성되어 작동유체(400) 또는 공기가 이동가능하도록 마련될 수 있다.And, if the housing 100 is formed in a cylindrical shape, as shown in Figure 3, the flow hole 500 is formed on the inner peripheral surface of the housing 100 to move the working fluid 400 or air It may be provided to enable.

한편, 도 5를 참조하면, 일체형 원자로 내부에 설치되는 가압기(2000)는 낮은 온도를 유지하기 위해 가압기(2000)의 외벽에 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재(1000)가 구비될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 5, the pressurizer 2000 installed inside the integrated reactor may include a wet insulation material 1000 according to an embodiment of the present invention on the outer wall of the pressurizer 2000 to maintain a low temperature. .

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재(1000)를 상기 가압기(2000)에 설치하는 경우, 상기 가압기(2000)의 외벽은 상기 단열부재(300)가 배치되는 하우징(100)으로 마련될 수 있다.
That is, when the wet insulation material 1000 according to an embodiment of the present invention is installed in the pressurizer 2000, the outer wall of the pressurizer 2000 may be provided as a housing 100 in which the heat insulation member 300 is disposed. Can be.

이하, 습식단열재(1000) 및 이를 구비하는 일체형 원자로에 대한 실시예의 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the embodiment for the wet insulation material 1000 and an integrated reactor having the same will be described.

우선, 도 3 또는 도 4를 참조하면, 하우징(100) 내부 일측에 삽입부(200)가 형성되며, 돌기(310)가 형성된 단열부재(300)가 상기 삽입부(200)에 적층되는 형태로 삽입된다. First, referring to FIG. 3 or FIG. 4, the insertion part 200 is formed at one side of the housing 100, and the heat insulating member 300 having the protrusion 310 is stacked on the insertion part 200. Is inserted.

다음, 상기 하우징(100)의 내부에는 물로 마련되는 작동유체(400)가 채워지며, 상기 하우징(100)의 외부에서 온도차이가 발생되더라도 상기 작동유체(400)는 상기 삽입부(200) 및 상기 단열부재(300)에 걸려서 순환에 방해를 받게 된다.Next, the inside of the housing 100 is filled with a working fluid 400 provided with water, even if a temperature difference occurs outside the housing 100, the working fluid 400 is the insertion portion 200 and the It is caught in the heat insulating member 300 is interrupted in circulation.

이에 의해, 자연 대류 발생이 저감되므로, 자연 대류에 의한 열전달을 억제할 수 있으며, 전도에 의해서만 열전달이 발생되므로, 대류 및 전도 모두에 의해 열전달이 발생되던 종래의 습식단열재에 비해 단열효율이 상승되는 효과가 있다.Accordingly, since the generation of natural convection is reduced, heat transfer by natural convection can be suppressed, and heat transfer is generated only by conduction, so that the heat insulation efficiency is increased as compared with the conventional wet insulation material in which heat transfer is generated by both convection and conduction. It works.

여기서, 상기 삽입부(200)는 요철형상의 복수로 형성될 수 있고, 상기 삽입부(200)의 두께(a)는 하나의 단열부재(300)와 다른 단열부재(300) 사이의 간격(b)보다 작게 마련될 수 있으며, 상기 삽입부(200)의 깊이(c)는 하나의 단열부재(300)와 다른 단열부재(300) 사이의 간격(b)보다 크게 마련될 수 있다.Here, the insertion portion 200 may be formed in a plurality of irregularities, the thickness (a) of the insertion portion 200 is the interval (b) between one insulation member 300 and the other insulation member 300. It may be provided smaller than), the depth (c) of the insertion portion 200 may be provided larger than the interval (b) between one heat insulating member 300 and the other heat insulating member 300.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 습식단열재(1000)는 일체형 원자로의 가압기(2000) 외벽에 설치되어 노심으로부터 상기 가압기(2000)로 전달되는 열이 차단되도록 마련될 수 있다.On the other hand, the wet insulation material 1000 according to an embodiment of the present invention may be installed on the outer wall of the pressurizer 2000 of the integrated reactor may be provided to block the heat transferred from the core to the pressurizer 2000.

본 발명의 명세서, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It is to be understood that within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention, the description of the present invention, the present embodiment, and the drawings attached hereto are only a part of the technical idea included in the present invention, The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention.

100 : 하우징 200 : 삽입부
300 : 단열부재 310 : 돌기
400 : 작동유체 500 : 유동홀
1000 : 습식단열재 2000 : 가압기100 housing 200 insert
300: heat insulation member 310: projection
400: working fluid 500: flow hole
1000: wet insulation material 2000: pressurizer

Claims (7)

작동유체가 채워진 하우징;
상기 작동유체의 자연 대류를 방지하기 위해 상기 하우징의 내부 일측에 형성되는 삽입부; 및
상기 삽입부에 일측이 삽입 배치되며, 돌기가 형성된 단열부재;를 포함하고,
상기 하우징은,
상기 작동유체의 비체적 변화에 따른 하우징의 훼손 방지를 위해 일측에 공기 또는 작동유체가 이동될 수 있는 유동홀이 형성되는 습식단열재.A housing filled with a working fluid;
An insertion part formed at one inner side of the housing to prevent natural convection of the working fluid; And
And a heat insulation member having one side inserted into the insertion portion and having protrusions formed thereon.
The housing includes:
And a flow hole through which air or a working fluid can be moved to one side to prevent damage to the housing due to a specific volume change of the working fluid. 제1항에 있어서,
상기 삽입부는 요철형상으로 형성되며, 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 습식단열재.The method of claim 1,
The insertion portion is formed in a concave-convex shape, wet insulation material, characterized in that provided in plurality. 제1항에 있어서,
상기 삽입부의 두께는 하나의 단열부재와 다른 단열부재 사이의 간격보다 작게 마련되는 것을 특징으로 하는 습식단열재.The method of claim 1,
Wet insulation material characterized in that the thickness of the insertion portion is provided less than the gap between one insulation member and the other insulation member. 제1항에 있어서,
상기 삽입부의 깊이는 하나의 단열부재와 다른 단열부재 사이의 간격보다 크게 마련되는 것을 특징으로 하는 습식단열재.The method of claim 1,
Wet insulation is characterized in that the depth of the insertion portion is provided larger than the distance between one insulation member and the other insulation member. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 하우징은 원기둥 형상으로 형성되고, 상기 유동홀은 복수로 마련되어 상기 하우징의 내주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 습식단열재.The method of claim 1,
The housing is formed in a cylindrical shape, the flow hole is provided with a plurality of wet insulation, characterized in that formed on the inner peripheral surface of the housing. 가압기를 포함하는 일체형 원자로에 있어서,
제1항 내지 제4항, 제6항 중 어느 한 항의 습식단열재; 및
외벽에 상기 습식단열재가 설치되는 가압기;
를 포함하는 습식단열재를 구비하는 일체형 원자로.In an integrated reactor comprising a pressurizer,
The wet insulation of any one of claims 1 to 4, 6; And
A pressurizer on which the wet insulation is installed on an outer wall;
Integral reactor having a wet insulation comprising a.
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