KR101410771B1 - 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가동 중 조사시험과 같이 원자로 가동 중 노심개방이 요구될 경우 이물질이 노심으로 유입을 방지할 수 있는 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관에 관한 것으로, 안내관의 단부 외주면에 회전가능하도록 고정되는 2개 이상의 회전브라켓; 상기 회전브라켓에 일체로 고정되어 상기 안내관의 개구부를 개폐하는 커버세그먼트; 상기 회전브라켓에 회전가능하도록 고정되는 회전암; 상기 회전암의 상단에 회전가능하도록 고정되는 접촉암을 포함하고, 상기 접촉암의 상기 안내관의 중심축으로부터의 최소거리는 상기 안내관의 반경보다 작은 것을 특징으로 한다.

Description

이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관{Guide Tube with Foreign Substance Prevention Device}

본 발명은 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가동 중 조사시험과 같이 원자로 가동 중 노심개방이 요구될 경우 이물질이 노심으로 유입을 방지할 수 있는 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관에 관한 것이다.

원자로는 정상운전 또는 운전정지 시 노심으로 이물질이 유입되지 않도록 각별한 주의가 요구되며, 이에 따라 원자로 전체를 덮는 보호덮개가 설계되어 있다.

한국등록실용신안 제20-0223713호에서는 원자로 보호덮개를 개시하고 있으며, 원자로 관리중 이물질 유입방지가 가능하다.

그러나 조사물의 가동 중 장전을 위하여 보호덮개가 제거될 경우를 대비하여 개별적인 조사공에 대한 이물질 유입방지 개념을 적용한 장치는 개발되어있지 않다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은,가동 중 조사시험과 같이 원자로 가동 중 노심개방이 요구될 경우 이물질이 노심으로 유입을 방지할 수 있는 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관을 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 안내관의 단부 외주면에 회전가능하도록 고정되는 2개 이상의 회전브라켓; 상기 회전브라켓에 일체로 고정되어 상기 안내관의 개구부를 개폐하는 커버세그먼트; 상기 회전브라켓에 회전가능하도록 고정되는 회전암; 상기 회전암의 상단에 회전가능하도록 고정되는 접촉암을 포함하고, 상기 안내관의 중심축으로부터 상기 접촉암의 최소거리는 상기 안내관의 반경보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기 안내관의 중심축으로부터 먼 쪽에 위치하는 상기 접촉암의 단부에는 접촉암웨이트가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 회전암에는 상기 접촉암의 회전을 제한하는 접촉암스토퍼가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 회전브라켓에는 상기 회전암의 회전을 제한하는 회전암스토퍼가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 커버세그먼트에는 상기 안내관의 중심축 측으로 오목한 오목부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통하여 가동 중 조사시험이 요구되는 연구용 원자로의 특성을 고려한 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관의 개발을 통하여 원자로 노심을 낙하물로부터 보호할 수 있으며, 원자로 가동 중에도 조사물의 장전 및 인출을 편리하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관의 폐쇄상태의 개략도이다.
도 2는 도 1의 커버세그먼트를 상측에서 바라 본 모습이다.
도 3은 도 1의 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관의 개방상태의 개략도이다.
도 4는 도 1의 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관의 작동모습을 도시한 작동순서도이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관은, 안내관(100)의 단부에 형성되는 고정브라켓(102)에 장착된다. 즉, 상기 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관은, 상기고정브라켓(102)에 회전가능하도록 고정되는 2개 이상의 회전브라켓(104)와, 상기 회전브라켓(104)에 일체로 고정되어 상기 안내관(102)의 개구부를 개폐하는 커버세그먼트(112)와, 상기 회전브라켓(104)에 회전가능하도록 고정되는 회전암(116)과, 상기 회전암(116)의 상단에 회전가능하도록 고정되는 접촉암(122)을 포함하여 이루어진다.

상기 회전브라켓(104)은 대략 삼각형의 구조를 가지고 있으며, 각 꼭지점의 위치에 상기 회전암(116), 상기 커버세그먼트(112), 및 상기 고정브라켓(102)가 고정되고, 이 중 상기 고정브라켓(102) 및 상기 회전암(116)은 제1조인트(106) 및 제조인트(108)에 의해 회전가능하도록 연결된다.

상기 커버세그먼트(112)는 2개 이상으로 이루어져서, 상기 안내관(100)의 단부를 폐쇄할 수 있도록 한다. 본 발명의 실시예에서는 2개로 구성된다. 그리고, 상기 커버세그먼트(112)의 단면은 원호 또는 다각형이 될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 직사각형으로 형성된다. 그리고, 상기 커버세그먼트(112)에는 상기 안내관(102)의 중심축선 상에는 오목부(114)가 형성되어, 복수의 커버세그먼트(112)가 서로 맞닿으면 하나의 홀이 형성된다. 이 홀을 통해 하기(下記)하는 와이어(16)가 통과할 수 있다.

그리고, 상기 커버세그먼트(112)의 하부면에는 상기 커버세그먼트(112)가 닫히는 방향으로 힘이 가해지도록 커버웨이트(113)가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 회전암(116)은 상기 회전브라켓(104)의 외측에 회전가능하도록 고정되며, 상기 회전암(116)은 상기 안내관(102)의 중심축선을 향하여 절곡되도록 형성된다. 이러한 회전암(116)의 형상을 통해 상기 접촉암(122)이 조사물(10)에 접촉할 수 있게 된다.

그리고, 상기 회전암(116)의 상단에는 접촉암(122)이 제3조인트(118)에 의해 회전가능하도록 고정된다. 추가적으로, 본 발명의 실시예에서는 상기 접촉암(122)의 하부에 접촉암연결부(126)를 일체로 고정하고, 상기 접촉암연결부(126)가 상기 회전암(116)에 연결되는 구성을 가지고 있으나, 상기 회전암(116)에 직접 상기 접촉암(122)이 연결되는 것도 가능하다.

또, 상기 회전암(116)의 단부에는 상기 접촉암(122)의 회전을 제한하는 접촉암스토퍼(120)가 형성된다. 이 결과, 상기 접촉암(122)이 바깥쪽으로 회전하려는(안내관(102)의 중심축선에 근접하는 부분이 상측으로 이동하도록 회전하는 방향) 것을 제한할 수 있다.

그리고, 상기 접촉암(122)의 외측단부에는 접촉암웨이트(128)이 설치돼서, 상기 회전암(116)에 바깥쪽으로 회전하려는 힘을 제공한다. 물론, 상기 접촉암웨이트(128)를 대신하여, 상기 제3조인트(118)를 중심으로 내측보다 외측의 길이를 더 길게 형성하는 것도 가능하다. 또, 상기 접촉암(122)의 내측단부인 접촉암접촉부(124)는 라운딩 처리되어 조사물(10)에 접촉시 상기 조사물(10)에 상흔을 발생시키지 않으면서 슬라이딩 가능하도록 한다.

또, 상기 접촉암(122)의 상기 안내관(102)의 중심축으로부터의 최소거리는 상기 안내관(102)의 반경보다 작게 하는 것에 의해 상기 조사물(10)에 상기 접촉암접촉부(124)가 접촉할 수 있게 된다.

그리고, 상기 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관은 케이싱(130)에 의해 수용될 수 있으며, 상기 케이싱(130)의 상부에는 조사물(10)이 이동할 수 있는 관통홀(132)가 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관은 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관의 작동모습에 대해 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 와이어(16)에 의해 매달린 파지부(14)에 고정된 조사물(10)이 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관에 접근하면, 조사물하단부(12)가 상기 접촉암(122)의 접촉암접촉부(124)에 접촉되고, 상기 조사물(10)이 계속 진입하면, 상기 조사물(10)의 하중에 의해 상기 접촉암(122)이 안쪽으로 회전하고(안내관(102)의 중심축선에 근접하는 부분이 하측으로 이동하도록 회전하는 방향), 동시에 상기 회전암(116)이 외측으로 밀리는 방향으로 회전하게 된다.

이 때, 상기 회전암(116)이 상기 회전암스토퍼(110)에 지지되면서 더 이상 상기 회전브라켓(104)에 대하여 회전하지 않으므로, 상기 회전브라켓(104)이 회전하여 상기 커버세그먼트(112)가 회전하게 된다. 따라서, 상기 안내관(102)의 단부는 개방된다. 이 때에도, 상기 접촉암접촉부(124)는 상기 조사물(10)에 계속 맞닿아 있는 상태이다.

그리고, 상기 조사물(10)이 계속 하강하여 와이어(16)까지 내려오면, 상기 커버세그먼트(112)가 자중에 의해 하강하는 방향으로 회전하게 되고, 상기 접촉암(122)은 상기 접촉암웨이트(128)에 의해 접촉암(122)이 바깥쪽으로 회전하게(안내관(102)의 중심축선에 근접하는 부분이 상측으로 이동하도록 회전하는 방향) 된다. 상기 와이어(16)는 상기 오목부(114)에 의해 형성되는 홀에 의해 상기 커버세그먼트(112)가 상기 안내관(102)의 상단부를 폐쇄해도, 상기 안내관(102)의 내부로 자유롭게 이동할 수 있다.

반대로, 상기 조사물(10)을 인출하는 경우에는 상기 조사물(10)의 인발되는 힘(케이블(16)에 의해 제공)에 의해 상기 커버세그먼트(112)를 밀어올리게 된다. 따라서, 상술한 과정과 역순의 과정을 거쳐 상기 조사물(10)은 상기 안내관(102)으로부터 인출된다. 인출이 완료되면, 상기 커버세그먼트(112)의 자중 및 상기 접촉암웨이트(128)의 하중에 의해 최초 상태로 복귀한다.

따라서, 본 발명을 통하여 조사물(10)이 아닌 이물질이 낙하할 경우 커버세그먼트(112)는 개방되지 않으므로, 구조건전성이 유지될 수 있고, 상기 조사물(10)의 하향 유동시 상기 접촉암(122)에 의해 접촉하면서 하강하므로 유체유발 진동을 최소화할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 조사물 12: 조사물하단부
14: 파지부 16: 케이블
100: 안내관 102: 고정브라켓
104: 회전브라켓 106: 제1조인트
108: 제2조인트 110: 회전암스토퍼
112: 커버세그먼트 113: 커버웨이트
114: 오목부 116: 회전암
118: 제3조인트 120: 접촉암스토퍼
122: 접촉암 124: 접촉암접촉부
126: 접촉암연결부 128: 접촉암웨이트
130: 케이싱 132: 관통홀

Claims (5)

1. 안내관의 단부 외주면에 회전가능하도록 고정되는 2개 이상의 회전브라켓;
   상기 회전브라켓에 일체로 고정되어 상기 안내관의 개구부를 개폐하는 커버세그먼트;
   상기 회전브라켓에 회전가능하도록 고정되는 회전암;
   상기 회전암의 상단에 회전가능하도록 고정되는 접촉암을 포함하고,
   상기 안내관의 중심축으로부터 상기 접촉암의 최소거리는 상기 안내관의 반경보다 작은 것을 특징으로 하는 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 안내관의 중심축으로부터 먼 쪽에 위치하는 상기 접촉암의 단부에는 접촉암웨이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 회전암에는 상기 접촉암의 회전을 제한하는 접촉암스토퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 회전브라켓에는 상기 회전암의 회전을 제한하는 회전암스토퍼가 설치되는 것을 특징으로 하는 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 커버세그먼트에는 상기 안내관의 중심축 측으로 오목한 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 이물질 유입 방지장치를 갖는 안내관.

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