KR101411765B1 - 사용후핵연료 분쇄장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용후핵연료 분쇄장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 사용후핵연료 분쇄장치는, 내부에 사용후핵연료가 투입되는 공간이 형성되는 하우징; 및 상기 하우징 내부에 구비되고, 상하 이동 또는 좌우 이동하는 분쇄부를 포함하고, 사용후핵연료는 상기 분쇄부의 외주면 및 상기 하우징의 내주면 사이에 형성된 공간에서 분쇄된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 분진이 거의 발생되지 않고, 사용후핵연료를 일정한 크기로 파쇄할 수 있다.

Description

사용후핵연료 분쇄장치{Spent Fuel Crusher}
본 발명은 사용후핵연료 분쇄장치에 관한 것이다.
사용후 핵연료 분쇄장치의 선행기술 문헌인 KR2010-0076624A(2010.07.06)핵연료 펠릿 제조용 원료 분말 분쇄기, JP1997-178890A(1997.07.11)핵연료 분쇄방법, JP 57135050A(1982.08.20)유압을 이용한 스핀타입 크러셔에 관한 문헌이 있다.
파일로 일관공정 시설에서는 모의 핵연료(Simfuel) 펠릿을 직접 사용하기 위해 연료파편과 유사한 형태의 원료물질인 펠릿을 파쇄하여 제조하며, 다공성 펠릿 형태의 원료물질은 UO2 모의 핵연료 펠릿을 산화시켜 U3O8 분말을 제조한 후에 성형 및 고온 열처리하여 제조한다.
이에 따라, 모의 핵연료를 일정한 크기로 분쇄할 필요가 있다. 다만, 종래의 분쇄장치는 파쇄공정 수행 시에 파쇄하고자 하는 물질에 직접 충격 또는 마찰을 가하여 파쇄되므로, 그 과정에서 파쇄물질이 분쇄되지 않아서 많은 분진이 발생된다.
종래의 파쇄기는 사용후핵연료를 일정한 크기로 파쇄할 때 사용후핵연료가 미분쇄되어 방사성 물질로 장치 및 장비 주변이 오염되므로, 이를 방지할 보조 장비가 필요해지고 또한 방사성 물질인 사용후핵연료의 회수가 어려워지는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 분진이 거의 발생되지 않고, 사용후핵연료를 일정한 크기로 파쇄할 수 있는 사용후핵연료 분쇄장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 사용후핵연료 분쇄장치는, 내부에 사용후핵연료가 투입되는 공간이 형성되는 하우징; 및 상기 하우징 내부에 구비되고, 상하 이동 또는 좌우 이동하는 분쇄부를 포함하고, 사용후핵연료는 상기 분쇄부의 외주면 및 상기 하우징의 내주면 사이에 형성된 공간에서 분쇄될 수 있다.
본 발명에 의하면, 분진이 거의 발생되지 않고, 사용후핵연료를 일정한 크기로 파쇄할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 사용후핵연료 분쇄장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 사용후핵연료 분쇄장치의 종단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 사용후핵연료 분쇄장치의 내부를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 사용후핵연료 분쇄장치의 주요부를 도시하는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상을 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상에 포함되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 사용후핵연료 분쇄장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 사용후핵연료 분쇄장치의 종단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 사용후핵연료 분쇄장치의 내부를 도시하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 사용후핵연료 분쇄장치의 주요부를 도시하는 도면이다.
도 1 내지 도 4을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 사용후핵연료 분쇄장치(1)는, 상부 바디부(10)와, 하부 바디부(20)를 포함한다.
상기 상부 바디부(10)의 내부에는 사용후핵연료가 투입되는 하우징(11)과, 상기 하우징(11) 내부에 구비되는 분쇄부(13)가 포함된다. 상기 상부 바디부(10)의 상단에는 상기 하우징(11)을 선택적으로 덮을 수 있는 커버(12)가 구비된다.
상기 하우징(11)의 내부에는 상기 하우징(11)의 상부가 함몰되어 형성되는 함몰부가 형성된다. 상기 함몰부의 내주면은 경사지게 형성되고, 더욱 상세하게는 아래로 갈수록 내주면의 직경이 감소하는 깔대기 형상으로 형성된다.
상기 함몰부에는 상기 분쇄부(13)가 구비된다. 상기 분쇄부(13)는 하부로 갈수록 직경이 작아지는 원 기둥 형상으로 형성된다. 상기 분쇄부(13)의 외주면은 경사면으로 형성될 수 있다. 상기 분쇄부(13)의 외주면 및 상기 함몰부의 내부면은 서로 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 함몰부의 내주면 및 상기 분쇄부(13)의 외주면 사이에 형성되는 공간에 사용후핵연료가 투입될 수 있다.
상기 하우징(11)의 하부에는 기어 이빨(14)이 형성될 수 있다. 상기 기어 이빨(14)은 상기 하우징(11)의 하부의 둘레에 형성될 수 있다. 상기 하부 바디부(20)에는 하우징 회전 모터(22)가 구비될 수 있고, 상기 하우징 회전 모터(22)의 회전축에는 피니언 기어(221)가 구비될 수 있다. 상기 피니언 기어(221)는 상기 기어 이빨(14)과 맞물려서, 상기 하우징(11)을 회전시킬 수 있다. 상기 하우징(11)은 상기 분쇄부(13)를 회전 중심으로 하여, 상기 분쇄부(13)의 둘레를 회전할 수 있다.
상기 분쇄부(13)의 외주면에는 다수의 분쇄돌기(131)가 형성되어, 상기 함몰부의 내주면 및 상기 분쇄부(13)의 외주면 사이에 투입되는 사용후핵연료를 더욱 효과적으로 분쇄할 수 있다.
상기 분쇄부(13)에는 하부로 연장되는 연장축(132)이 구비된다. 상기 연장축(132)은 상기 하부 바디부(20)를 관통하여 하방으로 연장된다.
상기 하부 바디부(20)는 상기 상부 바디부(20), 특히 상기 하우징(11)을 지지하는 역할을 한다. 상기 하부 바디부(20)의 내부에는 후술할 탄성 부재(25), 분쇄부 회전 모터(23), 회전판(24), 링크(26) 등을 수용할 수 있는 공간이 형성된다.
상기 연장축(132)의 하부에는 탄성 부재(25)가 결합된다. 상기 탄성 부재(25)는 코일 스프링이 사용될 수 있다.
상기 연장축(132)은 지지부(27)에 의해 지지되고, 상기 지지부(27)는 링크(26)에 회동 가능하게 결합되고, 상기 지지부(27)는 상기 링크(26)에 의해 상하 이동또는 좌우이동한다. 상기 링크(26)는 상기 하부 바디부(20)에 수용된 분쇄부 회전 모터(23)에 의해 회전되는 회전판(24)의 테두리에 회동 가능하게 결합된다.
상기 분쇄부 회전모터(23)가 회전하면, 상기 링크(26)가 상기 지지부(27)를 밀어 올리고, 상기 지지부(27)는 상기 분쇄부(13)를 들어 올린다. 이때, 상기 탄성 부재(25)는 변형하게 된다.
다시 말해, 상기 분쇄부(13)가 최하단에서 최상단으로 상승할 때는, 상기 분쇄부(13)가 상기 링크(26)에 의해 밀어 올려지면서 상기 탄성 부재(25)는 변형된다.
상기 분쇄부(13)가 최상단까지 올라간 이후에는 상기 분쇄부 회전모터(23)가 회전하게 되어, 상기 링크(26)가 상기 지지부(27)를 끌어 내리고, 상기 지지부(27)는 상기 분쇄부(13)를 더 이상 지지하지 못한다. 따라서, 상기 분쇄부(13)는 상기 탄성 부재(25)의 복원력에 의해 하강하게 된다. 상기 분쇄부(13)는 하강하면서, 상기 분쇄부(13)의 외주면 및 상기 함몰부의 내주면은 서로 부딪히게 되고, 상기 분쇄부(13)의 외주면 및 상기 함몰부의 내주면 사이에 투입된 사용후핵연료를 분쇄하게 된다.
상기 하부 바디부(20)에는 분쇄된 사용후핵연료를 배출할 수 있는 배출홀(미도시)이 형성될 수 있다.
분쇄부는 상하 혹은 좌우이동을 할 수 있으며, 상기 분쇄부(13)의 하강에 따른 상기 분쇄부(13)의 외주면 및 상기 함몰부의 내주면 사이의 마찰 및 상기 하우징(11)의 자전 운동에 의하여 사용후핵연료를 분쇄할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 분진이 거의 발생되지 않고, 사용후핵연료를 일정한 크기로 파쇄할 수 있는 장점이 있다.
1: 사용후핵연료 분쇄장치 10: 상부 바디부
20: 하부 바디부 11: 하우징
12: 커버 13: 분쇄부
22: 하우징 회전모터 24: 분쇄부 회전모터
25: 탄성부재 26: 링크
27: 지지부 132: 연장축

Claims (7)

  1. 내부에 사용후핵연료가 투입되는 공간이 형성되는 하우징; 및
    상기 하우징 내부에 구비되고, 상하 이동 또는 좌우 이동하는 분쇄부;
    상기 하우징 및 상기 분쇄부를 지지하는 하부 바디부;
    상기 하부 바디부 내에 구비되며, 상기 분쇄부 하부와 결합되는 탄성 부재;
    상기 하부 바디부 내에 구비되며, 상기 분쇄부와 회동 가능하게 결합되는 링크;
    상기 링크와 회전 가능하게 결합되는 회전판;
    상기 회전판을 회전시키는 분쇄부 회전 모터;
    로 구성되며, 상기 링크는 상기 회전판의 테두리에 결합되고, 상기 회전판이 회전되면 상기 분쇄부는 상하 방향으로 직선 왕복운동을 하며, 상기 분쇄부가 최하단에서 최상단으로 상승할 때는, 상기 분쇄부가 상기 링크에 의해 밀어 올려지면서 상기 탄성 부재는 변형되고, 상기 분쇄부가 최상단에서 최하단으로 하강할 때는, 상기 탄성부재가 원래의 상태로 복원되면서 상기 분쇄부가 하강하는 사용후핵연료 분쇄장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내주면 및 상기 분쇄부의 외주면은 경사면으로 형성되며, 사용후핵연료는 상기 분쇄부의 외주면 및 상기 하우징의 내주면 사이에 형성된 공간에서 분쇄되는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 분쇄장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분쇄부의 외주면에는 다수의 분쇄돌기가 형성되는 사용후핵연료 분쇄장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 분쇄부의 둘레를 자전하는 사용후핵연료 분쇄장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하우징의 하부에는 하우징 기어가 구비되고, 상기 하우징은 상기 하우징 기어와 맞물리는 기어를 구비하는 전동기에 의하여 회전되는 사용후핵연료 분쇄장치.
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