KR101499443B1 - 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고농도 삼중수소 발생 시 작업자가 착용하는 휴대용 자가 호흡기 및 공기공급형 호흡기의 사용범위 및 이동성을 향상시키고, 중수로형 원자력 발전소내 호흡용 공기공급계통(Breathing Air Station, B/A)과의 호환으로 현장 체류시간을 향상시키는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터를 제공하고자 한다.
이를 위해, 본 발명은 커넥터 본체, 상기 커넥터 본체의 내부에 형성되고, 흡입구와 배출구가 양단에 마련된 유로, 상기 흡입구에 설치되고, (발전소 내 호흡용 공기공급계통의)공기공급호스가 연결되는 흡기플러그 및 상기 배출구에 설치되며, 휴대용 공기통이 연결되는 배출플러그를 포함한 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터를 제공한다.

Description

삼중수소 방어 호흡기용 커넥터{Connector for tritium self-protection respiratory}

본 발명은 호흡기용 커넥터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중수로형 원자력 발전소에서 중수누설 등의 원인으로 현장 삼중수소 방사능 준위가 급격히 증가하게 되어 비정상 상황이 발생하거나, 현장 방사능조건이 확인되지 않을 경우 수행되는 초기 방사능 측정 및 작업 시, 작업자가 착용하는 휴대용 삼중수소 방어 호흡기를 발전소 내 설치된 호흡용 공기공급계통과 연결할 수 있는 커넥터에 관한 것이다.

중수로형 원자력 발전소에서는 일반적으로 냉각재 및 감속재로 중수(D₂O)를 사용하고 있으며, 이러한 중수는 원자로 운전 중 중성자와 결합하여 삼중수소화(TDO 또는 THO)되어 방사능을 갖게 되고, 대부분 공기 중에서 증발 증기상태로 존재함으로써, 중수로 원전 방사선 관리구역 내 출입 및 방사선작업을 수행하는 종사자는 삼중수소의 체내흡입과 피부흡수에 따른 방사선 피폭을 받게 된다.

다만, 삼중수소는 저에너지 베타선을 가지고 있기 때문에, 체외 방사선 위해는 그다지 높지 않다. 이는 인간의 피부가 20~100㎛ 두께의 외피와, 1~3㎜두께의 진피로 구성되어 있기 때문에, 신체 외부의 삼중수소로부터 방출된 전자는 방사선에 민감한 표적세포에 도달할 수 없으며, 체내에 존재할 때만 삼중수소로부터 방출되는 방사선에 의해 인체에 손상을 받을 수 있다.

원전 전체 종사자의 피폭 방사선량의 7% 정도가 삼중수소에 의해 발생하는데, 이는 중수로형 원자력 발전소의 경우 연도별 차이는 있으나 전체 피폭방사선량의 20~40% 정도가 삼중수소에 의한 내부 피폭으로 그 농도는 발전소 가동 년 수가 늘어남에 따라 증가하므로 작업 종사자의 호흡작용에 의한 삼중수소의 흡입을 막는 것이 매우 중요하다.

정상 운전 시 원자로 건물의 삼중수소 농도는 0.1~1.0 DAC 미만으로 관리되고 있으며, 중수누설 등의 원인으로 현장 방사선 준위가 급격히 증가하게 되어 비정상 상황이 발생하거나, 현장 방사능조건이 확인되지 않을 경우에는 초기 방사능 측정 및 작업을 위해 작업자는 삼중수소 방어 호흡기를 착용하게 된다.

이러한 삼중수소 방어 호흡기는 크게 공기공급형 호흡기와 휴대용 자가 호흡기로 나눌 수 있다. 공기공급형 호흡기는 한국등록실용신안공보 405,874에 개시된 바와 같이, 공기공급형 호흡기 방호후드의 후면에 공기공급라인이 구비되며, 공기공급라인은 발전소내 호흡용 공기공급계통과 연결되어 공기를 공급받게 된다. 이에 반해, 휴대용 자가 호흡기는 한국등록특허공보 951,394에 개시된 바와 같이, 등허리에 휴대한 백팩에 장착된 공기통으로부터 공기를 공급받는다.

그러나 공기공급형 호흡기는 발전소내 호흡용 공기공급계통과 연결됨으로써 활동범위가 매우 한정되는 문제점이 있으며, 휴대용 자가 호흡기는 활동범위는 상대적으로 넓으나 현장 체류 시간이 20분 내외로 조치 시간이 짧고, 공기통 재충전 및 보유수량 한정으로 사용상 제약이 있는 단점이 있다.

1. 한국등록실용신안공보 제405,874호(2006. 1. 4) 2. 한국등록특허공보 제951,394호(2010. 3. 30)

본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 고농도 삼중수소 발생 시 작업자가 착용하는 휴대용 자가 호흡기 및 공기공급형 호흡기의 사용범위 및 이동성을 향상시키고, 중수로형 원자력 발전소내 호흡용 공기공급계통(Breathing Air Station, B/A)과의 호환으로 현장 체류시간을 향상시키는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서 본 발명의 실시예에 따른 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터는, 커넥터 본체, 상기 커넥터 본체의 내부에 형성되고, 흡입구와 배출구가 양단에 마련된 유로, 상기 흡입구에 설치되고, (발전소 내 호흡용 공기공급계통의)공기공급호스가 연결되는 흡기플러그 및 상기 배출구에 설치되며, 휴대용 공기통이 연결되는 배출플러그를 포함한다.

상기 유로에는, 상기 흡기플러그 및 배출플러그 사이의 공기역류를 방지하는 콕 밸브가 구비될 수 있다.

상기 배출플러그는, 상기 휴대용 공기통의 공기충진 시 사용되는 연결 단자에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터는, 커넥터 본체, 상기 커넥터 본체의 내부에 형성되고, 한 쌍의 흡입유로와 하나의 배출유로로 이루어진 Y자형 유로, 상기 한 쌍의 흡입유로 중 어느 하나와 (발전소 내 호흡용 공기공급계통의)공기공급호스를 연결하는 제1흡기플러그, 상기 한 쌍의 흡입유로 중 나머지 하나와 휴대용 공기통을 연결하는 제2흡기 플러그 및 상기 배출유로와 호흡기를 연결하는 배출플러그를 포함한다.

상기 한 쌍의 흡입유로에는, 공기의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브가 각각 구비될 수 있으며, 상기 Y자형 유로에는, 공기유로 형성을 위해 3-웨이(3-way) 밸브가 포함 될 수 있다.

상기 커넥터 본체 외부에는, 보호캡이 구비될 수 있다.

상기 제2흡기플러그는, 상기 휴대용 공기통의 호흡기와 연결되는 호스의 연결단자에 연결 될 수 있으며, 상기 배출플러그는, 상기 호흡기의 공기공급호스 연결단자에 연결 될 수 있다.

더불어, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터는, 커넥터 본체, 상기 커넥터 본체의 내부에 형성되고, 흡입구와 배출구가 양단에 마련된 유로, 상기 흡입구에 설치되고, (발전소 내 호흡용 공기공급계통의)공기공급호스 또는 휴대용 공기통과 연결되는 흡기플러그, 상기 배출구에 설치되며, 호흡기와 연결되는 배출플러그 및 상기 유로를 개폐하는 개폐수단을 포함한다.

상기 개폐수단은, 상기 커넥터 본체에 힌지 결합된 레버와, 상기 유로의 내부에 설치된 밸브로 구성되고, 상기 레버 조작 시 상기 밸브에 의해 상기 유로가 개방 또는 폐쇄될 수 있다.

상기 흡기플러그는, 상기 휴대용 공기통과의 연결 시 휴대용 공기통의 호흡기와 연결되는 호스의 연결 단자에 연결될 수 있으며, 상기 배출플러그는, 상기 호흡기의 공기공급호스 연결 단자에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 공기공급호스를 허리벨트에 고정시킬 수 있는 호스 고정클립을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터는 고농도 삼중수소 발생시 발전소 내 호흡용 공기공급계통(B/A)과의 호환성 확보로 휴대용 자가 호흡기의 착용시 체류시간을 향상하고, 협소한 구역 접근성을 향상시키며, 공기공급형 호흡기의 경우 고농소 삼중수소 발생 시 넓은 지역으로 활성 범위를 확대한다.

또한, 비상상황 발생시 작업조치 인원의 감소로 인하여 삼중수소 체내 피폭을 감소할 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 방호용품 사용량을 줄여 방사성폐기물 발생을 줄일 수 있다. 더불어, 작업자의 방호장구 착용감 향상과 사용시간의 연장으로 삼중수소의 누설장소에 적극적으로 대처할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 일자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터의 구성도이다.
도 2는 일자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터가 장착된 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 Y자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터의 구성도이다.
도 4는 Y자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터가 장착된 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개폐형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 호스 고정클립을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터를 휴대용 자가 호흡기에 적용한 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터를 공기공급형 호흡기에 적용한 예를 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 아니 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 일자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터의 구성도이며, 도 2는 일자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터가 장착된 예를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터(100)는 커넥터 본체(110), 상기 커넥터 본체(110)의 내부에 형성되고, 흡입구와 배출구가 양단에 마련된 유로(미도시), 상기 흡입구에 설치되고, 발전소 내 호흡용 공기공급계통(Breathing Air Station, B/A)의 공기공급호스가 연결되는 흡기플러그(120) 및 상기 배출구에 설치되며, 휴대용 공기통이 연결되는 배출플러그(130)가 포함되어 구성된다. 또한, 상기 유로에는 상기 흡기플러그(120) 및 배출플러그(130) 사이의 공기역류를 방지하는 콕 밸브(140)가 포함되어 구성된다.

이러한 일자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 흡기플러그(120)가 발전소 내 호흡용 공기공급계통(10)의 공기공급호스(12)와 연결되며, 배출플러그(130)가 휴대용 자가 호흡기(20)에 구비되어 있는 휴대용 공기통(22)의 공기충진 시 사용되는 호스의 연결단자(24)에 연결된다.

이에 따라, 휴대용 자가 호흡기(20)는 본 발명의 일자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터(100)를 통해 발전소 내 공기공급계통(10)과 연결되어 공기를 계속적으로 공급받을 수 있게 되며, 휴대용 공기통(22)은 계속적인 공기보존이 가능하여 작업자는 장시간 체류하여 작업을 수행할 수 있게 된다. 또한, 작업중 작업자가 호흡하게 되는 공기는 공기공급계통(10)에서 공급되는 정화된 청정공기이므로 삼중수소의 체내오염의 원인을 근본적으로 차단할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 Y자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터의 구성도이며, 도 4는 Y자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터가 장착된 예를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 Y자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터(200)는 커넥터 본체(210)와, 상기 커넥터 본체(210)의 내부에 형성되고, 한 쌍의 흡입유로와 하나의 배출유로로 이루어진 Y자형 유로(미도시), 상기 한 쌍의 흡입유로 중 어느 하나와 발전소 내 호흡용 공기공급계통의 공기공급호스를 연결하는 제1흡기플러그(222), 상기 한 쌍의 흡입유로 중 나머지 하나와 휴대용 공기통을 연결하는 제2흡기플러그(224) 및 상기 배출유로와 호흡기를 연결하는 배출플러그(230)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 한 쌍의 흡입유로에는 공기의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브(242)가 각각 구비되며, Y자형 유로에는 공기유로 형성을 위해 3-웨이(3-way) 밸브(244)가 포함되어 구성된다. 더불어, 커넥터 본체 외부를 둘러싸는 보호캡(250)이 추가로 구비될 수도 있다.

이러한 Y자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1흡기플러그(222)가 발전소 내 호흡용 공기공급계통(10)의 공기공급호스(12)와 연결되고, 제2흡기플러그(224)가 휴대용 공기통(22)의 호흡기(30)와 연결되는 호스의 연결단자(26)에 연결되며, 배출플러그(230)가 호흡기(30)의 휴대용 공기통(22)과 연결되는 호스의 연결단자(28)에 연결된다.

이에 따라, 작업자는 휴대용 공기통(22)의 공기와 공기공급계통(10)에서 공급되는 공기를 모두 호흡용 공기로 사용할 수 있게 되며, 필요시 선택에 따라서 휴대용 공기통(22)의 공기만을 호흡용 공기로 사용할 수도 있으며, 공기공급계통(10)에서 직접적으로 공급되는 공기만을 호흡용 공기로 사용할 수 있다. 또한, 작업중 작업자가 호흡하게 되는 공기는 공기공급계통에서 공급되는 정화된 청정공기이므로 체내오염의 원인을 근본적으로 차단할 수 있게 되며, 상황에 따라 필요한 공기공급처의 교체 및 선택이 매우 용이해진다.

본 발명의 실시예에서는 Y자형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터를 휴대용 자가 호흡기에 적용시킨 예로 구성하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공기공급형 호흡기에 휴대용 공기통을 구비하고, 제1흡기 플러그가 발전소 내 호흡용 공기공급계통의 공기공급호스와 연결되고, 제2흡기플러그가 휴대용 공기통의 호흡기와 연결되는 호스의 연결단자에 연결되며, 배출플러그가 공기공급형 호흡기에 형성된 공기공급호스 연결단자에 연결될 경우 공기공급형 호흡기에서도 적용가능하다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 개폐형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터의 외부 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 개폐형 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터(300)는, 커넥터 본체(310), 상기 커넥터 본체(310)의 내부에 형성되고, 흡입구와 배출구가 양단에 마련된 유로(미도시), 상기 흡입구에 설치되고, 발전소 내 호흡용 공기공급계통의 공기공급호스 또는 휴대용 공기통과 연결되는 흡기플러그(320), 상기 배출구에 설치되며, 호흡기의 공기공급호스 연결단자에 연결되는 배출플러그(330) 및 상기 유로를 개폐하는 개폐수단(340)을 포함하여 구성된다.

이때, 개폐수단(340)은 상기 커넥터 본체(340)에 힌지 결합된 레버(342)와, 상기 유로의 내부에 설치된 밸브(미도시)로 구성되며, 상기 레버(342) 조작 시 상기 밸브에 의해 상기 유로가 개방 또는 폐쇄된다.

이에 따라, 작업자는 개폐수단(340)을 통해 호흡기로 공급되는 공기의 온/오프 제어가 가능하게 되며, 별도의 공기가 공급되지 않아도 되는 안전한 곳에서는 공기의 공급을 막아 이동한 뒤 필요한 곳에서만 공기를 공급받음으로써 한정된 공기공급 환경에서 현장 내 체류시간을 연장할 수 있게 된다.

한편, 본원발명의 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터는 도 6에 도시된 바와 같이, 공기공급호스를 허리벨트에 고정시켜 작업자의 이동거리 확보 및 작업 편의성을 부가할 수 있는 호스 고정클립(400)을 추가로 더 포함할 수 있다.

도 7 및 도 8은 본원발명의 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터를 각각 휴대용 자가 호흡기 및 공기공급형 호흡기에 착용한 실시예를 나타낸 도면이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터는 휴대용 자가 호흡기 및 공기공급형 호흡기에 모두 적용 가능하며, 이에 따라 고농도 삼중수소 발생시 발전소 내 호흡용 공기공급계통(B/A)과의 호환성 확보로 휴대용 자가 호흡기의 착용시 체류시간을 향상하고, 협소한 구역 접근성을 향상시키며, 공기공급형 호흡기의 경우 고농도 삼중수소 발생 시 넓은 지역으로 활동 범위의 확대가 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.

10 : 공기공급계통 12 : 공기공급호스
20 : 휴대용 자가 호흡기 22 : 휴대용 공기통
24, 26, 28 : 연결단자 30 : 호흡기
100, 200, 300 : 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터
110, 210, 310 : 커넥터 본체
120, 222, 224, 320 : 흡기플러그
130, 230, 330 : 배출플러그
140 : 콕밸브 242 : 체크 밸브
244 : 3-웨이 밸브 250 : 보호캡
340 : 개폐수단 342 : 레버
400 : 호스 고정클립

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 커넥터 본체;
   상기 커넥터 본체의 내부에 형성되고, 한 쌍의 흡입유로와 하나의 배출유로로 이루어진 Y자형 유로;
   상기 한 쌍의 흡입유로 중 어느 하나와 호흡용 공기공급계통의 공기공급호스를 연결하는 제1흡기플러그;
   상기 한 쌍의 흡입유로 중 나머지 하나와 휴대용 공기통을 연결하는 제2흡기 플러그; 및
   상기 배출유로와 호흡기를 연결하는 배출플러그를 포함하되,
   상기 Y자형 유로에는,
   공기유로 형성을 위해 3-웨이(3-way) 밸브가 포함되는 것을 특징으로 하는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 한 쌍의 흡입유로에는,
   공기의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터.
   
6. 삭제
7. 제 4항에 있어서,
   상기 커넥터 본체 외부에는,
   보호캡이 구비되는 것을 특징으로 하는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터.
   
8. 제 4항에 있어서,
   상기 제2흡기플러그는,
   상기 휴대용 공기통의 호흡기와 연결되는 호스의 연결단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터.
   
9. 제 4항에 있어서,
   상기 배출플러그는,
   상기 호흡기의 공기공급호스 연결단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터.
   
10. 커넥터 본체;
    상기 커넥터 본체의 내부에 형성되고, 흡입구와 배출구가 양단에 마련된 유로;
    상기 흡입구에 설치되고, 호흡용 공기공급계통의 공기공급호스 또는 휴대용 공기통과 연결되는 흡기플러그;
    상기 배출구에 설치되며, 호흡기와 연결되는 배출플러그; 및
    상기 유로를 개폐하는 개폐수단을 포함하되,
    상기 개폐수단은,
    상기 커넥터 본체에 힌지 결합된 레버와, 상기 유로의 내부에 설치된 밸브로 구성되고,
    상기 레버 조작 시 상기 밸브에 의해 상기 유로가 개방 또는 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터.
    
11. 삭제
12. 제 10항에 있어서,
    상기 흡기플러그는,
    상기 휴대용 공기통과의 연결 시 휴대용 공기통의 호흡기와 연결되는 호스의 연결 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터.
    
13. 제 10항에 있어서,
    상기 배출플러그는,
    상기 호흡기의 공기공급호스 연결 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터.
    
14. 제 4항 및 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기공급호스를 허리벨트에 고정시킬 수 있는 호스 고정클립을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 삼중수소 방어 호흡기용 커넥터.

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