KR101674350B1 - 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기에 관한 것으로서, 사각 함체 형상의 본체(11) 전면에 여닫이형 도어(12)가 구비되고, 내측에는 폐기물의 수납을 위한 트레이(14)가 서랍형태로 인출 가능하게 다단으로 구비되며, 본체(11)의 측면에는 폐기물 트레이(14)측으로 공기를 유통시키기 위한 공기유입공(11a) 및 공기유입공이 형성된 반대측에 공기배출공(11b)이 배열 형성되고, 상기 공기유입공 및 공기배출공이 형성된 본체의 외부 측에는 공기유입덕트(15) 및 공기배기덕트(16)가 부착된 폐기물 건조기(10)가 구비되는 한편, 상기 공기배기덕트(16)는 공기배출관(P1)으로 제습기(20)와 연결되고, 제습기(20)를 거쳐 전환된 건조한 공기는 공기공급관(P2)으로서 제습기(20)측에서 폐기물 건조기(10)의 공기유입덕트(15)에 공기 폐회로방식으로 연결 설치되며, 상기 본체(11)에는 건조기(10) 및 제습기(20)의 작동을 제어하는 제어부(40)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는바, 본 발명에 따른 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기는, 습한 방사성 폐기물을 칸칸이 트레이에 담아 서랍식으로 건조기 본체에 수용하고, 본체의 외부에는 여닫이형 도어를 더 구비하여 방사성 폐기물에 대한 오염 확산을 방지하며, 본체 양측에는 본체 내측에 공기가 유통될 수 있는 공기유입덕트와 공기배기덕트를 구비하여 제습기와 폐회로방식으로 연결함으로써, 건조기 내부의 방사성 폐기물에 건조한 공기를 공급, 순환시켜 습한 방사성 폐기물이 완전하게 건조시켜 후처리함으로써, 방사성 폐기물을 바닥에 방치시켜 자연건조 작업하는 기존의 작업장 환경을 개선하고, 폐기물에 의한 오염방지를 최소화할 수 있는 이점과 작업공간을 대폭 줄일 수 있고, 자연건조방식에 비해 건조시간을 대폭 절감하여 폐기물처리에 유용한 효과를 제공한다.

Description

제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기{Using a dehumidifier dryer radioactive waste}

본 발명은 방사성 폐기물 건조기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 중·저준위의 방사성 폐기물을 수용하고, 방사성 폐기물을 건조처리하는 건조장치에 있어, 제습 기능을 갖춘 제습기를 건조기와 연결하여 상호 유기적인 작동으로써 건조기 내에 투입된 젖은 방사성 폐기물을 효과적으로 빠른 시간 내에 공기의 순환을 좋게하여 효율적인 건조가 이루어지도록 함은 물론, 작업장 공간 면적 확보, 작업장 내부의 쾌적한 환경제공과 더불어 폐기물의 오염확산을 현저히 줄일 수 있도록 한 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 원자력 발전소에는 다양한 방사성 폐기물이 발생하며, 이러한 폐기물을 분류하고, 이를 드럼에 봉입하여 방사성 폐기물 드럼을 생성한다.

이렇게 생성된 방사성 폐기물 드럼은 영구처분장(한국 원자력 환경공단)에 인도하게 되는데, 과거 생성된 일부 방사성 폐기물 들럼의 경우 폐기시설 운영자의 인수기준에 부적합할 경로 판정되면, 재분류의 과정을 거치게 된다.

방사성 폐기물 드럼은 생성시 드럼 내 유리수의 함유량은 0.5% 미만으로 제한하고 있다.

상기와 같은 이유에서 재분류된 방사성 폐기물은 건조의 과정을 거치게 되는데, 이는 전기히터를 이용한 열풍방식의 건조기를 사용하여 방사성 폐기물을 건조하였다.

상기와 같은 히터의 가열방식은 빠른 건조는 가능하나 화재 위험성이 있기 때문에 현재에는 화재에 취약한 건조기를 대체하여 자연공기 송풍방식의 건조방식이 사용되고 있다.

하지만, 상기 자연공기 송풍방식은 화재의 위험성은 없으나, 젖어있는 방사성 폐기물의 건조작업시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 이러한 점에서 작업장 바닥에 방사성 폐기물을 펼쳐 건조하기 때문에 많은 공간의 제약을 받게되어 제한된 방사선 관리구역에서의 작업장 확보가 어렵고, 외부에 드러나 건조하고 있기 때문에 악취는 물론, 오염물질의 확산 위험성이 문제가 되고 있다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 중·저준위의 방사성 폐기물을 수용하고, 방사성 폐기물을 건조처리하는 건조장치에 있어, 제습 기능을 갖춘 제습기를 건조기와 연결하여 상호 유기적인 작동으로써 건조기 내에 투입된 젖은 방사성 폐기물을 효과적으로 빠른 시간 내에 공기의 순환을 좋게 하여 효율적인 건조가 이루어지도록 함은 물론, 작업장 공간 면적 확보, 작업장 내부의 쾌적한 환경제공과 더불어 폐기물의 오염확산을 현저히 줄일 수 있도록 한 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기는, 사각 함체 형상의 본체 전면에 여닫이형 도어가 구비되고, 내측에는 폐기물의 수납을 위한 트레이가 서랍형태로 인출 가능하게 다단으로 구비되며, 본체의 측면에는 폐기물 트레이측으로 공기를 유통시키기 위한 공기유입공 및 공기유입공이 형성된 반대측에 공기배출공이 배열 형성되고, 상기 공기유입공 및 공기배출공이 형성된 본체의 외부 측에는 공기유입덕트 및 공기배기덕트가 부착된 폐기물 건조기가 구비되는 한편, 상기 공기배기덕트는 공기공급관으로 제습기와 연결되고, 제습기를 거쳐 전환된 건조한 공기는 공기배출관으로서 제습기측에서 폐기물 건조기의 공기유입덕트에 연결되는 공기 폐회로방식으로 연결 설치되며, 상기 본체에는 건조기 및 제습기의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 공기유입덕트 및 공기배기덕트의 내부에는 공기유입공을 통해 유입되는 공기 및 폐기물 건조기 본체측의 트레이를 거쳐 공기배출공을 통해 배출되는 공기를 균일한 압으로 유통시키기 위한 격판이 경사지게 구비되어 공기흐름이 유도되게 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 폐기물 건조기와 제습기를 연결하는 공기배출관 사이에는 습한 공기를 일차적으로 걸러 통과시키는 공기필터부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 여닫이형 도어는 외부에서 트레이를 볼 수 있는 투명창이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 트레이는 상부가 개구된 상자형으로 양 측면에는 상기 공기유입덕트로부터 공급되는 공기가 유통되고, 공기배기덕트로 습한 공기를 배출시키는 통기공이 다수개 형성되며, 전면에는 손잡이 및 손잡이의 양측에는 내부가 투시되는 투명창이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 트레이가 안치되는 본체 내측에는 공기유입덕트에서 공급된 공기를 공기배기덕트 측으로 유도하는 공기유도판이 부착 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 공기유도판은 트레이의 상부측으로부터 공기배기덕트 측 방향으로 갈수록 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기는, 습한 방사성 폐기물을 칸칸이 트레이에 담아 서랍식으로 건조기 본체에 수용하고, 본체의 외부에는 여닫이형 도어를 더 구비하여 방사성 폐기물에 대한 오염 확산을 방지하며, 본체 양측에는 본체 내측에 공기가 유통될 수 있는 공기유입덕트와 공기배기덕트를 구비하여 제습기와 폐회로방식으로 연결함으로써, 건조기 내부의 방사성 폐기물에 건조한 공기를 공급, 순환시켜 습한 방사성 폐기물이 완전하게 건조시켜 후처리함으로써, 방사성 폐기물을 바닥에 방치시켜 자연건조 작업하는 기존의 작업장 환경을 개선하고, 폐기물에 의한 오염방지를 최소화할 수 있는 이점과 작업공간을 대폭 줄일 수 있고, 자연건조방식에 비해 건조시간을 대폭 절감하여 폐기물처리에 유용한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제습기를 포함하는 방사성 폐기물 건조기의 동작 개요도,
도 2는 본 발명인 제습기를 포함하는 방사성 폐기물 건조기를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 폐기물 건조기 내부의 공기 유통 구조를 설명하기 위한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 방사성 폐기물 건조기를 도시한 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 폐기물 건조기에 적용된 트레이를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 폐기물 건조기에 적용된 공기유도판을 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기는 첨부된 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 폐기물 건조기(10), 제습기(20), 공기필터부재(30)로 나뉘어 구성된다.

상기 폐기물 건조기(10)는, 사각 함체 형상의 본체(11) 전면에 여닫이형 도어(12)가 구비되고, 내측에는 폐기물의 수납을 위한 트레이(14)가 서랍형태로 인출 가능하게 다단으로 구비되며, 본체(11)의 측면에는 폐기물 트레이(14)측으로 공기를 유통시키기 위한 공기유입공(11a) 및 공기유입공이 형성된 반대측에 공기배출공(11b)이 배열 형성되고, 상기 공기유입공 및 공기배출공이 형성된 외부 측에는 공기유입덕트(15) 및 공기배기덕트(16)가 부착된 구조이다.

상기 여닫이형 도어(12)는 외부에서 트레이(14)를 볼 수 있는 투명창(12a)이 구비된다.

상기 트레이(14)는 첨부된 도 5에서와 같이, 상부가 개구된 상자형으로 양 측면에는 상기 공기유입덕트(15)로부터 공급되는 공기가 유통되고, 공기배기덕트(16)로 습한 공기를 배출시키는 통기공(14a)이 다수개 형성되며, 전면에는 손잡이(14b) 및 손잡이의 양측에는 내부가 투시되는 투명창(14c)이 구비된다.

한편, 상기 트레이(14)가 안치되는 본체(11) 내측에는 공기유입덕트(15)에서 공급된 공기를 공기배기덕트(16) 측으로 유도하는 공기유도판(13)이 부착 설치된다.

상기 공기유도판(13)은 첨부된 도 6에서 도시한 바와 같이, 트레이(14)의 상부측으로부터 공기배기덕트(16)측 방향으로 갈수록 상향 경사지게 형성된다.

상기 제습기(20)는 폐기물 건조기(10)의 공기유입덕트(15)와 공기배기덕트(16)와 연결되는 한편, 상기 제습기(20)를 거쳐 건조한 공기를 배출하는 공기공급(P2)과 연결되고, 상기 폐기물 건조기(10)의 공기배기덕트(16) 측에는 건조기를 거쳐 습한 공기를 상기 제습기(20)측으로 리턴시키는 공기배출관(P1)과 연결 설치되어 공기의 순환이 이루어지도록 한다.

상기 제습기는 냉각핀을 이용한 열교환 방식인 콤프레셔 타입, 데시칸트 타입, 콤프레셔와 데시칸트 방식을 혼합한 하이브리드 타입의 제습기중 어느 하나일 수 있드며, 그 내부구조는 생략하기로 한다.

즉, 트레이(14)에 안치되는 방사성 폐기물에서 발생하는 습한 공기를 상기 제습기(20)측으로 리턴 순환하는 방식은 공기 폐회로방식으로 설치된다.

참고로 제습기는 공기중의 습한공기를 흡수하여 이를 건조한 공기로 전환시켜주는 기기이지만 본 발명에서는 상기 폐기물 건조기측과 직접 연결되어 폐기물 건조기에 수용된 폐기물로부터 발생하고 있는 습기찬 공기를 제거하여 건조한 공기로 전환할 수 있도록 한 것이다.

상기 공기유입덕트(15) 및 공기배기덕트(16)의 내부에는 공기유입공(11a)을 통해 유입되는 공기 및 폐기물 건조기 본체(11)측의 트레이(14)를 거쳐 공기배출공(11b)을 통해 배출되는 공기를 균일한 압으로 유통시키기 위한 격판(15-1, 16-1)이 경사지게 구비되어 공기 흐름이 유도되게 한다.

상기 격판(15-1)은 첨부된 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 공기유입덕트(15) 내에서 하부로 갈수록 공기유입덕트(15)의 하부측 면적을 좁게 하여 다단으로 형성된 공기유입공(11a)에 대해 하부 측까지 공기가 유통될 수 있도록 한 것이다.

상기 격판(16-1)은 공기배기턱트(16) 내에 하부로 갈수록 점차 확장되게 구비된 것으로, 상기 격판(15-1)과는 반대방향으로 배치되어 공기의 배출이 제습기(20)측으로 원활하게 이루어지도록 한 것이다.

즉, 상기와 같은 점은 공급 유통되는 공기의 유속이 다단에서도 균일하게 유통될 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 공기필터부재(30)는 상기 폐기물 건조기(10)와 제습기(20)를 연결하는 공기공급관(P2) 사이에는 구비되어 습한 공기를 일차적으로 걸러 통과하도록 한 것이다.

본 발명에 따른 상기 본체(11) 상부에는 건조기(10) 및 제습기(20)의 작동을 제어하는 제어부(40)를 포함한다. 상기 제어부(40)는 다수개의 제어버튼 외에 건조가 완료되었음을 표시하는 경광등 등을 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명인 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기의 운영상에 따른 작용을 기술하기로 한다.

먼저, 방사성 폐기물은 천, 종이류 등으로 다양하며, 습한 상태로 젖어 있는 방사성 폐기물들은 폐기물 건조기(10)의 여닫이형 도어(12)를 개방한 상태에서 다단으로 마련된 서랍식의 트레이(14)를 인출하여 그 내부에 방사성 폐기물을 넣어 다음, 다시 트레이를 닫아 준다.

상기 여닫이형 도어(12)를 닫은 상태에서의 제어부(40)를 통해 폐기물 건조기 및 이와 연결된 제습기(20)를 설정된 시간만큼 가동하여 트레이(14)에 담긴 방사성 폐기물을 건조한 상태로 만들어 준다.

상기 제습기(20)의 가동에 따라 폐기물 건조기(14) 내부측 트레이(14)에 담기 방사성 폐기물은 순환하는 공기에 의해 건조작업이 이루어진다.

상기 폐기물 건조기(10)와 제습기(20)를 순환하는 공기는 일률적인 공기순환이 아닌 가변식으로 순환이 이루어져 폐기물에 대한 건조시간을 자연건조에 비해 신속하게 이루어진다.

존더 상세히 설명하면, 상기 폐기물 건조기(10)의 공기배출공(11b)을 통해 각각 공기배기덕트로 유도된 공기는 트레이(14)가 위치한 내측 상부에 구비된 공기유도판(13)의 경사진 각도에 빠르게 공기가 유도되어 공기유입공(11a)에서 공기배출공(11b)을 향하는 공기는 점차 빠르게 공기배출공(11b)을 통해 공기배기덕트(16)로 빠져나가게 된다.

상기 공기배기덕트(16) 내에 구비된 경사진 격판(16-1)은 경사져 있어 공기배기덕트와 연결된 공기배출관(P1)측으로 유도되어 제습기(20)측으로 공기는 순환한다.

상기 격판(16-1)은 상부가 좁고 하부가 넓어지는 공기 유로를 형성케 함으로써, 공기배출관(11b)을 향하는 공기가 상층, 중층, 하층에 있는 공기배출공을 통과하는 공기의 흐름을 좋게 한다.

한편, 상기 공기배출관(P1)으로 흐르는 공기는 제습기(20)측으로 공급되는데, 제습기(20)측과 이어지는 공기배출관(P1)상에 구비된 공기필터부재(30)를 거쳐 일차적으로 습한 공기는 여과되면서 오염물질을 걸러준다.

상기 공기배출관(P1)을 통해 공급된 습한 공기는 제습기(20) 내부에서 이루어지는 냉각기에 의해 습기 찬 공기를 차가운 공기로 전환하고, 여기서 발생되는 물은 별도로 외부로 배출시켜 수집되도록 한다.

또한, 상기 제습기(20)의 냉각기를 거쳐 전환된 차가운 공기는 방열기를 통해 건조한 공기로 전환하여 공기공급관(P2)을 통해 상기 폐기물 건조기의 공기유입덕트(15), 공기유입공(11a)을 통해 트레이(14) 내부를 거치는 방식으로 트레이에 담긴 방사성 폐기물을 건조시켜 준다.

상기 공기공급관(P2)을 통해 공기유입덕트(15) 내부로 유입된 공기는 격판(15-1)에 의해 각 층층이 마련된 공기유입공(11a)으로 분배되어 공기를 트레이(14)가 위치한 본체(11) 내측으로 공급한다.

상기 트레이(14)는 양 측면에 형성된 다수개의 통기공(14a)을 통해서도 방사성 폐기물에 공기를 접촉시키면서 건조시키게 된다.

건조가 완료된 상태에서는 트레이(14)의 손잡이(14b)를 잡고 서랍식으로 개방하여 건조된 방사성 폐기물을 수거한다.

상기 트레이는 여닫이형 도어(12)의 전면에 마련된 투명창(12a)을 통해 외부에서 들여다 볼 수 있고, 트레이(14)의 전면에도 손잡이의 양측에 마련된 투명창(14c)을 통해 방사성 폐기물의 유무 및 상태를 확인할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 제습기(20)를 포함한 폐기물 건조기(10)를 통해 방사성 폐기물의 건조성능을 확인한 결과 아래 표 1과 같이 나타났다.

방사성 폐기물은 종이류 및 면류로 나누어 각각 건조시간에 따른 제습량, 건존 전후의 중량을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따른 제습기는 450 x 600 x 1.060mm의 크기로 최대 제습능력 (L/day)은 150L, 건조기는 1,200 x 1,000 x 1,700mm의 크기로 송풍기의 용량은 3HPㅌ 2, 내부용적은 200리터인 건조기이다.

	종이류		면류
	제습건조기사용	자연건조	제습건조기사용	자연건조
건조전 중량(kg)	24.5	25	70.1	70
건조후 중량(kg)	19.3	20	66.6	67
건조시간(h)	6	72	3	48
제습량(L)	5	-	3.1	-

상기와 같은 건조기의 성능은 자연건조에 비해 건조 전과 후의 중량차이는 큰 차이가 없으나 이를 건조하는 시간 대비하였을 때 현저히 짧은 시간 내에서 효율적인 건조와 더불어 작업장의 청결상태가 좋아졌고, 제습기와 건조기의 밀폐운전으로서 방사성 폐기물의 오염확산 방지, 악취감소 등의 효과가 있으며, 폐기물처리에 대한 시스템의 신뢰성을 확보할 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 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 폐기물 건조기 11: 본체
11a: 공기유입공 11b: 공기배출공
12: 여닫이형 도어 13: 공기유도판
14: 트레이 15: 공기유입덕트
16: 공기배기덕트 20: 제습기
30: 공기여과필터 40: 제어부
P1: 공기배출관 P2: 공기공급관

Claims (7)

1. 삭제
2. 사각 함체 형상의 본체(11) 전면에 여닫이형 도어(12)가 구비되고, 내측에는 폐기물의 수납을 위한 트레이(14)가 서랍형태로 인출 가능하게 다단으로 구비되며, 본체(11)의 측면에는 폐기물 트레이(14)측으로 공기를 유통시키기 위한 공기유입공(11a) 및 공기유입공이 형성된 반대측에 공기배출공(11b)이 배열 형성되고, 상기 공기유입공 및 공기배출공이 형성된 본체(11)의 외부 측에는 공기유입덕트(15) 및 공기배기덕트(16)가 부착된 폐기물 건조기(10)가 구비되는 한편, 상기 공기배기덕트(16)는 공기배출관(P1)으로 제습기(20)와 연결되고, 제습기(20)를 거쳐 전환된 건조한 공기는 공기공급관(P2)으로서 제습기(20)측에서 폐기물 건조기(10)의 공기유입덕트(15)에 공기 폐회로방식으로 연결 설치되며, 상기 본체(11)에는 건조기(10) 및 제습기(20)의 작동을 제어하는 제어부(40)를 포함하여 구성된 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기에 있어서,
   상기 공기유입덕트(15) 및 공기배기덕트(16)의 내부에는 공기유입공(11a)을 통해 유입되는 공기 및 폐기물 건조기 본체(11)측의 트레이(14)를 거쳐 공기배출공(11b)을 통해 배출되는 공기를 균일한 압으로 유통시키기 위한 격판(15-1, 16-1)이 경사지게 구비되어 공기 흐름이 유도되게 구성된 것을 특징으로 하는 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제2항에 있어서,
   상기 트레이(14)가 안치되는 본체(11) 내측에는 공기유입덕트(15)에서 공급된 공기를 공기배기덕트(16) 측으로 유도하는 공기유도판(13)이 부착 설치된 것을 특징으로 하는 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 공기유도판(13)은 트레이(14)의 상부측으로부터 공기배기덕트(16)측 방향으로 갈수록 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 제습기를 이용한 방사성 폐기물 건조기.

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