KR101529777B1 - 필터 교체장치 - Google Patents

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Abstract

필터 교체장치가 개시된다. 필터를 원격으로 교체할 수 있는 필터 교체장치에 있어서, 내부 막대부를 구비하며, 내부 막대부를 접었다 폈다 하는 내부장치와 내부 막대부를 폈다 접었다 할 수 있게 홈이 형성되며, 내부장치의 외주부를 감싸는 외부커버로 구성될 수 있다. 원격으로 새필터, 폐필터를 교체 하기 때문에 인체의 방사능 오염을 방지 할 수 있고, 폐필터를 교체하기 때문에 수조수의 청정성을 상시 유지 할 수 있다.

Description

필터 교체장치{Filter lift tool}
본 발명은 수중 원격필터 인출장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 사용후 핵연료 저장수조의 고방사능이 포함된 폐필터를 원격으로 인출하기 위한 필터 교체장치에 관한 것이다.
원자력발전소 등에서 발생하는 사용후 방사성폐수지의 처리 방법으로는 열분해에 의해 폐수지의 양을 감소시키는 동시에 안정된 무기 화합물로 처리하는 방법 혹은 고압을 이용한 표면 방사능 물질의 제염 하는 방법이 있다. 방사능 물질에 오염된 설비에 내부 벽면, 바닥, 천정 등의 표면에 묻은 방사능을 신속하고 효율적으로 제거하기 위한 고압을 이용한 표면 방사능 물질을 제염하는 방법이 있다. 원자력 관련시설(예를 들어, 핵발전소, 원자력 연구소 등)에서 사용하고 수명을 다하여 방사능에 오염된 건축물, 설비, 기계장치, 구조물 등은 단순히 매립하거나 소각 폐기해야 하는 원자로 장치나 설비, 구조물, 건축물들 중에는 방사능에 오염된 것들이 대부분이다. 소각 하지 못하고 반드시 방사능을 제거하는 제염 및 절단 등의 감용 처리를 한 뒤 원자력법 및 환경법상의 규정에 따라 처리되어야 하고, 이러한 규정에 따라 종래에 많은 제염처리들이 수행되어 왔다. 특히, 방사능 물질에 오염된 장치, 설비, 건축물 내부 벽면, 바닥, 천정 등의 표면이 에폭시로 마감된 경우가 많이 있는데, 이러한 경우 제염방법은 드라이아이스 또는 중탄산나트륨을 분사하는 방법(일명 고압제염)이었다. 이러한 분사방법의 경우는 오염된 에폭시의 제거성능은 인정되는 반면, 비산되는 물질에 의해 오히려 방사능을 확산시키는 결과를 초래하였다.
따라서, 방사능에 오염된 내부 벽면, 천정 바닥 등의 표면에 묻은 방사능을 신속하고 효율적으로 제거할 수 있으면서, 사용이 간편한 장치 개발이 시급한 실정이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국 등록특허공고 제 1081208(2011.11.01)원전핵연료 골격체 원격취급장치, 한국 등록특허공고 제 0775577(2007.11.05) 핵연료 집합체의 안내관 마개 자동접합장치가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 원격으로 새필터, 폐필터를 교체 함으로써 인체의 방사능 오염을 방지 할 수 있는 필터 교체장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 방사능으로 오염된 폐필터를 교체하여 수조수의 청정성을 유지할 수 있는 필터 교체장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 원격으로 새필터, 폐필터를 교체 하기 때문에, 안정적이고 효과적으로 작업시간을 단축 시킬 있는 필터 교체장치를 제공하는데 있다.
필터를 원격으로 교체할 수 있는 필터 교체장치에 있어서, 내부 막대부를 구비하며, 내부 막대부를 접었다 폈다 하는 내부장치, 내부 막대부를 폈다 접었다 할 수있게 홈이 형성되며, 내부장치의 외주부를 감싸는 외부커버로 구성될 수 있다. 필터는 필터 교체장치의 외주부를 감싸며, 내부막대부가 접혔을 경우 필터는 탈락되고, 내부막대부가 펴졌을 경우 필터와 연결되어 필터를 들어올리거나 혹은 내리는 것으로 구성이 가능하다. 내부 막대부는 내부장치의 양 측면에 막대의 형상으로 복수개 구성될 수 있다. 내부 장치는 로프고리, 로프고리와 내부막대부를 연결시켜주는 중심축, 중심축의 하단에 구비되며, 복수개의 막대로 구성되며, 접혔다 펴졌다 할 수 있으며, 필터를 탈부착하는 내부막대부로 구성되며, 외부커버는 외부커버의 측면에 형성되며, 내부막대가 상하 이동할 수 있게 내부막대의 폭, 길이만큼 홈을 형성한 막대이동부, 외부커의 저면부에 구비되며, 고리 형상으로 형성된 외부고리로 구성될 수있다. 외부고리는 후크 형상일 수 있으며, 필터의 내부지름은 상단에 필터의 내부지름보다 작게 구성되며, 턱이 짐으로써 내부 막대부가 걸릴 수 있도록 구성이 가능하다. 원격으로 새필터, 폐필터를 교체 하기 때문에 인체의 방사능 오염을 방지 할 수 있고, 폐필터를 교체하기 때문에 수조수의 청정성을 상시 유지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 원격으로 새필터, 폐필터를 교체 함으로써 인체의 방사능 오염을 방지 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 수중에 기기를 설치함으로써 방사능으로 오염된 폐필터를 교체하여 수조수의 청정성을 상시 유지 할 수 있다.
또한, 폐필터, 새필터를 원격으로 교체하기 때문에 보다 안정적이고 효과적으로 작업 시간을 단축시킬 수 있다.
도1은 방사성 폐수의 여과 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 필터를 부착한 필터 교체장치의 단면도이다.
도3은 본 발명 필터를 탈부착 하는 상태를 나타낸 단면도이다.
도4는 본 발명 외부커버의 사시도이다.
도5는 내부장치의 사시도이다.
도6은 필터의 사시도이다.
도1은 방사성 폐수의 여과 시스템(1)을 나타내는 구성도이다. 이를 참조하면, 원격조정실(90), 로프부(41), 필터 교체장치(40), 수조(100), 수조내에 있는 필터 하우징(50), 수중필터 카트리지(60)로 구성 될 수 있다. 원격 조정실(90)의 원격으로 필터 교체장치(40)가 조정되며, 필터 교체장치(40)는 필터(30)를 탈착, 부착시킴으로써 폐필터 혹은 새필터를 교체할 수 있다.
이하 작동방법을 설명한다.
다 사용한 필터(30)를 교체하기 위하여, 로프부(41)에 필터 교체장치(40)의 위의 로프고리(21)가 메달림으로써 필터 교체장치(40)는 이동을 할 수 있다. 연결된 로프부(41) 및 필터 교체장치(40)가 수조안에 있는 필터 하우징(50) 커버의 위치까지 내려 오면서, 필터 하우징(50) 커버(51)상단에 커버 고리부(52)가 외부고리(12)에 걸림으로써 필터 하우징 커버(51)가 열릴 수 있다.
필터 하우징(50) 내에 필터(30)가 있고, 필터의 턱부분에 내부장치(20)의 두개의 내부 막대부(22)가 걸림으로써 다쓴 필터(30)를 빼낼 수 있다. 필터(30)에 두개의 내부 막대부(22)가 걸림으로써 로프부(41)가 상부쪽으로 끌어올려 이동을 하고, 수중필터 카트리지 저장용기(60)에 다쓴 필터(30)를 천천히 내리면서 저장할 수 있다.
수중필터 카트리지 저장용기(60)는 다 사용하거나, 새 필터(30)가 저장되어있으며, 폐필터를 수중필터 카트리지(60) 저장용기에 놓은 후, 필터교체 장치(40)의 안쪽에 캠이 작동을 하여 두개의 내부막대부(22)가 새필터 내로 들어가 장착이 되면 로프부(41)를 상단부로 끌어올려 필터(30)를 필터 하우징(50)에 설치한다. 새필터를 필터 하우징(50) 내로 넣은 후 필터 교체도구의 외부고리(12)를 필터 하우징 커버 고리부(52)에 걸어서 커버(51)를 닫을 수 있다.
이하 상세 사항을 설명한다.
커버고리부(52)에 외부고리(12)를 걸리게 하려면 수조 상단에 로프부(41)의 줄이 아래로 내려와 커버고리부(52)에 걸릴 때까지 로프부(41)를 흔들어줘야 외부고리(12)가 잘 걸릴 수 있다. 이에 커버고리(52)와 외부고리(12)가 연결되면, 로프부(41)의 무게가 무거워지며, 커버(51)를 열고 필터하우징(50) 내에 필터(30)에 필터 교체장치(40)의 내부 막대부(22)가 끼워진다. 내부 막대부(22)는 필터(30)내에 삽입되고, 내부막대부(22)가 펴졌을 시 로프부(41)가 올라감으로써 폐필터를 이송 시킬 수 있다.
반대로 새필터 를 필터 하우징내로 장착시킬 경우, 수중필터 카트리지(60)에서 필터(30)를 필터교체장치(40)에 연결시킨 후, 로프부(41)가 필터 교체장치(40)를 들어올려 필터 하우징(50) 내쪽으로 향하게 한다, 필터 하우징(50) 내쪽으로 필터 교체장치(40)가 닿게 끔하고 이에 로프부의 무게가 가벼워 질 경우 필터교체장치(40)에서 새필터는 부착한 상태가 된다.
로프부(41)는 나일론 줄을 사용 할 수 있으며, 상하로 4~5인치 정도 수조(100)내로 이동 가능하다.
또한, 핵연료 수조의 수중에서 방사능으로 오염된 다사용한 필터(30)를 원격으로 교체함으로써 수조(100)바닥, 벽에 쌓인 오염물질 등을 제거하여 수조수의 청정성을 상시 유지 할 수 있는 장점이 있다.
도 2는 필터(30)를 부착한 필터 교체장치(40)의 단면도이며, 도3은 내부막대부(22)가 필터(30)를 탈부착 하는 상태를 나타낸 단면도이다. 이를 참조하면, 필터 교체장치(40)는 내부장치(20) 및 외부커버(10)로 구성되며. 이에 필터(30)를 탈 부착 할 수 있다.
외부커버(10)는 "ㅜ"자 형상의 원통형으로 구성되어있다. 이에 외면에 막대이동부(11), 외부고리(12)를 포함한다. 외부커버(10)는 측면에 막대가 이동될 수 있는 홈인 막대이동부(11)와, 하단에 고리를 잡을 수 있는 후크 형상으로 형성된 외부고리(12)를 포함하여 구성될 수 있다. 후크 형상의 외부고리(12)는 무거운 물체를 들어올리기에 강한 재질을 사용하며, 외부고리(12)가 탈락되지 못하도록 삼각대식의 접합으로 구성될 수 있다. 막대 이동부(11)는 양측 면에 있으며, 내부 막대부(22)가 상하 이동하게 하기 위한 것이며, 막대 이동부(11)의 폭은 내부 막대부(22)가 수용될 수 있을 만큼이며, 길이는 내부 막대부(22)가 접혀졌다 펴졌다 할 수 있을 거리만큼으로 구성이 가능하다.
내부 장치(20)는 로프고리(21), 중심축(23), 내부 막대부(22)를 포함할 수 있다. 로프고리(21)는 중심축(23)의 상단에 구비되며, 로프부(41)와 연결될 수 있다. 중심축(23)의 하단에는 두개의 내부 막대로 구성된 내부막대부(22)가 구비되며, 내부 막대부(22)는 90도 각도로 접혔다 펴졌다 가능하다. 이는 필터 장착부(31)에 탈부착 하기 위한 것이다.
외부 커버(10) 내에 내부장치(20)가 있으며, 외부 커버(10)는 내부장치(20)가 외부로부터 충격을 받지 못하도록 보호할 수 있다. 외부커버(10)의 홈인 막대이동부(11)를 통하여 내부장치(20)의 내부 막대부(22)가 돌출되며, 이에 상하로 이동될 수 있으며, 접혀졌다 펴졌다 구성이 가능하다.
필터 교체장치(40)의 외측에 필터를 꼈다 뺐다 가능하도록 구성되며, 로프고리(21)에 로프부(41)가 연결되며, 로프부(41)가 상하로 움직이게 될 시 외부커버(10)의 외부고리(12)가 하우징 커버고리부(52)에 걸릴 수 있으며, 외부고리(12)에 의해 하우징 커버(51)를 염으로써, 필터(30) 내로 필터 교체장치(40)가 삽입되어 필터 상단부의 필터 장착부(31)에 내부막대부(22)가 걸릴 수 있도록 구성될 수 있다.
필터(30)의 내부 지름이 상부쪽으로 가면서 작아지고, 이로 인하여 필터(30)는 턱이지게 구성 되며 내부장치의 내부 막대부(22)가 걸림으로써 필터(30)를 잡아 올릴 수 있다.
도면에 도시된 바와같이, 필터의 내부지름은 하단부보다 상단부의 내부지름이 보다 작게 형성되며, 턱이 짐으로써, 내부 막대부가 걸릴수 있도록 필터 장착부가 구비될 수 있다.
필터(30)의 내부지름은 양측의 내부장치의 내부 막대부가 펴진 길이만큼의 내부지름을 가지며, 필터장착부(31)의 내부지름은 내부막대부가 접혀졌을 시 장애가 없도록 올라갈 수 있을 만큼의 내부지름을 가질 수 있다. 필터(30)의 내부지름보다 필터 장착부(31)의 내부지름이 더 작도록 구성이 가능하다.
도4는 본 발명 외부커버(10)의 사시도이다. 이를 참조하면, 외부커버(10)는 "ㅜ"자 형상의 원통형으로 구성되어있다. 이에 외면에 막대이동부(11), 외부고리(12)를 포함한다. 외부커버(10)는 측면에 막대가 이동될 수 있는 홈인 막대이동부(11)와, 하단에 고리를 잡을 수 있는 후크 형상으로 형성된 외부고리(12)를 포함하여 구성될 수 있다. 후크 형상의 외부고리는 무거운 물체를 들어올리기에 강한 재질을 사용하며, 이는 후크 형상이 휘지 않게 하기 위한 것이다.
막대 이동부(11)의 홈은 양측 면에 있으며, 내부 막대부(22)가 상하 이동하게 하기 위한 것이며, 막대이동부(11)의 폭은 내부 막대부(22)가 수용될 수 있을 만큼이며, 막대이동부(11)의 길이는 내부 막대부(22)가 접혀졌다 펴졌다 할 수 있을 거리만큼으로 구성이 가능하다.
도5는 내부장치(20)의 사시도이다. 이를 참조하면, 내부 장치(20)는 로프고리(21), 중심축(23), 두개의 내부 막대부(22)를 포함할 수 있다. 로프고리(21)는 중심축(23)의 상단에 구비되며, 로프부(41)와 연결될 수 있다. 중심축(23)의 하단에는 두개의 내부 막대부(22)가 구비되며, 내부 막대부(22)는 90도 각도로 접혔다 펴졌다 가능하다. 이는 필터 장착부(31)에 탈부착 하기 위한 것이다.
내부장치(20)는 외부커버(10) 내에 수용되며, 외부로부터 충격을 받지 못하도록 외부장치가 보호할 수 있다. 외부커버(10)의 막대이동부(11)를 통하여 내부장치의 내부 막대부(22)가 돌출되며, 이에 상하로 이동될 수 있으며, 내부 막대부가 90도 각도로 접혀졌다 펴졌다 하는 구성이 가능하다.
도6은 필터(30)의 사시도이다. 이를 참조하면, 필터(30)는 상부쪽의 필터 장착부(31)의 내부지름과 중심쪽의 내부지름이 다르게 구성되어있다. 이로 인하여 필터는 턱이지게 구성 되며 내부장치의 내부 막대부(22)가 걸림으로써 필터를 잡아 올릴 수 있도록 구성이 가능하며, 필터의 내부지름보다 필터 장착부(31)의 내부지름이 더 작도록 구성이 가능하다.
필터(30)의 내부지름은 내부장치의 내부 막대부(22)가 펴질 경우의 길이에 맞게 내부지름이 구성되며, 필터장착부(31)의 내부지름은 내부막대부(22)가 접혀졌을 시 장애가 없도록 올라갈 수 있을 만큼의 턱의 내부지름을 가질 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1: 방사성 폐수의 여과 시스템 10: 외부커버
11: 막대 이동부 12: 외부고리
20: 내부장치 21: 로프고리
22: 중심축 22: 내부 막대부
30: 필터 31: 필터 장착부
40: 필터 교체장치 41: 로프부
50: 필터 하우징 51: 커버
52: 커버 고리부 60: 수중 필터카트리지
90: 원격 조정실 100: 수조

Claims (7)

  1. 방사능으로 오염된 폐필터를 원격으로 교체할 수 있는 필터 교체장치에 있어서,
    내부 막대부를 구비하며, 상기 내부 막대부를 90도 각도로 접었다 폈다 하는 내부장치;
    상기 내부장치의 외주부를 감싸는 외부커버;
    상기 내부 막대부가 접혀졌다 폈다 할 수 있도록, 상기 외부커버의 측면에, 상기 내부 막대부의 폭, 길이에 대응되게 홈이 형성된 막대이동부;
    상기 외부커버의 저면부에 구비되며, 고리 형상으로 형성된 외부고리;
    상기 외부커버가 삽입되도록 구성되며, 상기 외부커버가 삽입되어, 상기 내부 막대부가 펴졌을 시, 내부지름이 다르게 형성된 턱에 걸리도록 구성된 필터;
    상기 필터에 형성된 상기 턱에 상기 내 부막대부가 걸릴 시, 상단으로 끌어올리도록 구성된 로프부;
    상기 내부 막대부가 상기 필터 내로 들어가 장착하도록 돕는 캠;
    을 포함하며, 상기 내부 막대부는 방사능으로 오염된 폐필터를 새필터로 교체하도록 구성된 것을 특징으로 하는 필터 교체장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 내부막대부가 접혔을 경우 상기 필터는 탈락되고, 상기 내부막대부가 펴졌을 경우 상기 필터와 연결되어 상기 필터를 들어올리거나 혹은 내리는 것을 특징으로 하는 필터 교체장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 내부 막대부는 상기 내부장치의 양 측면에 막대의 형상으로 복수개 구성된 것을 특징으로 하는 필터 교체장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 내부 장치는
    상기 로프부와 연결된 로프고리;
    상기 로프고리와 상기 내부막대부를 연결시켜주는 중심축; 및
    상기 중심축의 하단에 구비되며, 복수개의 막대로 구성되며, 접혔다 펴졌다 할 수 있으며, 상기 필터를 탈부착하는 내부막대부;
    로 구성된 필터 교체장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 외부고리는 후크 형상인 것을 특징으로 하는 필터 교체장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 필터의 내부지름은 하단부보다 상단부의 상기 내부지름이 보다 작게 형성되어, 상기 내부막대부가 펼쳐졌을 시, 상기 내부막대부가 걸리도록 형성된 것을 특징으로 하는 필터 교체장치.
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