KR101754567B1 - 제염지 건조장치 - Google Patents

Abstract

중수 제염지를 신속하게 건조시키고, 또한 중수의 수증기가 대기중에 배출되는 것을 방지할 수 있는 제염지 건조기가 제공된다. 이러한 제염지 건조기는 회전 드럼, 중수 수거통 및 공압 모터를 포함한다. 상기 회전 드럼은 다수의 배출홀을 포함하고, 중수를 함유한 제염지를 회전시켜 중수를 원심분리하여 추출한다. 상기 중수 수거통은, 상기 드럼의 외측을 커버하고, 상기 배출홀을 통해서 분리된 중수를 수거한다. 상기 공압 모터는 발전소 내의 에어라인으로부터 공급된 공기를 이용하여 상기 회전 드럼을 회전시킨다.

Description

제염지 건조장치{APPARATUS OF DRYING DECONTAMINATION PAPER}

본 발명은 제염지 건조장치에 관한 것으로, 보다 상세히 원자력 발전소에서 사용된 중수를 에 관한 것이다.

현재 전기를 얻기 위하여, 화력 발전, 수력 발전, 지열발전, 풍력 발전 등 다양한 발전이 행해지고 있다. 한편, 자원이 부족한 상황에서는 원자력 발전이 매우 유용하다. 원자력 발전이란, 우라늄의 핵에 중성자를 쏘아 핵을 폭발시키면서나오는 에너지를 전기로 바꾸는 것이다.

원자력 발전의 유용하지만, 원자력 발전에는 제염이 필연적이다. 제염이란, 방사성 물질이 부착되어 오염된 인체나 시설을 대상으로 하여 방사성 물질을 제거하는 것을 말한다.

한편, 중성자를 더 포함하는 중수소가 산소와 결합되어 형성된 중수(Heavy Water)는 일반적인 물인 경수에 비해 중성자를 덜 먹기에 감속재로 많이 사용되는데, 체내의 중소 농도가 적을 때는 생체에 대한 저해작용을 볼 수 없으나, 농도가 커지게 되는 경우, 정상적인 호흡 작용이나 탄산 동화작용을 할 수 없게 된다.

이러한 중수를 제거하기 위하여 페이퍼 타월과 같은 제염지가 사용된다. 이러한 중수를 머금은 제염지는 캐비넷에 넣어져 자연건조된 이후, 폐기되는데, 이러한 제염지의 건조에 많은 시간이 소요되며, 중수가 증발하여 대기중에 배출됨에 따라 장시간 이에 노출되는 경우 체내에 축적되는 경우가 발생된다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 중수 제염지를 신속하게 건조시키고, 또한 중수의 수증기가 대기중에 배출되는 것을 방지할 수 있는 제염지 건조기를 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 제염지 건조기는, 회전 드럼, 중수 수거통 및 공압 모터를 포함한다. 상기 회전 드럼은 다수의 배출홀을 포함하고, 중수를 함유한 제염지를 회전시켜 중수를 원심분리하여 추출한다. 상기 중수 수거통은, 상기 회전 드럼의 외측을 커버하고, 상기 배출홀을 통해서 분리된 중수를 수거한다. 상기 공압 모터는 발전소 내의 에어라인으로부터 공급된 공기를 이용하여 상기 회전 드럼을 회전시킨다.

한편, 상기 제염지 건조기는 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징은 상기 중수 수거통에 의해 구획되어 상기 중수 수거통 상부에 형성되는 제1 공간 및 상기 중수 수거통 하부에 형성되는 제2 공간을 포함하며, 상기 제 1 공간에는 상기 회전 드럼이 배치되고, 상기 제2 공간에는 상기 공압 모터가 설치될 수 있다.

이때, 상기 제1 공간은 외기와 차단될 수 있도록 밀폐가능하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제염지 건조기는, 상기 공압 모터를 회전시키고 난 후, 상기 공압 모터로부터 배출되는 공기를 상기 제1 공간으로 공급하는 제1 파이프를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제염지 건조기는, 상기 제1 공간으로 유입된 공기를 수거하는 수거 탱크를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제염지 건조기는, 상기 제1 공간으로 유입된 공기를 상기 수거 탱크로 보내기 위한 제2 파이프를 더 포함하고, 상기 제2 파이프는 상기 중수 수거통 및 상기 수거 탱크를 연결할 수 있다.

한편, 상기 제염지 건조기는, 상기 중수 수거통으로부터 탈착 가능하게 결합되어 중수를 회수하는 중수 회수통을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 하우징은, 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간과 분리된 제3 공간을 더 포함하고, 상기 중수 회수통은 상기 제3 공간에 배치될 수 있다.

한편, 상기 중수 수거통의 하부면은, 중앙부보다 외측벽으로 갈수록 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되어, 상기 제염지로부터 분리된 중수는 외측벽쪽에서 수집될 수 있다.

이와 다르게, 상기 중수 수거통의 하부면은, 일측이 타측보다 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되어, 상기 제염지로부터 분리된 중수는 상기 일측에서 수집될 수 있다.

본 발명에 의한 제염지 건조기에 의하면, 제염지를 신속하게 건조시키고, 또한 중수의 수증기가 대기중에 배출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 제염지 건조기는, 발전소 내의 에어 라인을 이용하여 구동할 수 있는 공압 모터를 이용함으로써 에너지를 절감시킬 수 있다.

또한, 공압 모터를 구동하고 난 후, 공압 모터에서 배출되는 공기를 하우징의 제1 공간에 다시 블로잉함으로써, 건조 속도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제1 공간 내부의 공기를 수거 탱크로 이송하기 위한 제2 파이프가 중수 수거통에 연결되는 경우, 제1 공간 내부의 공기가 회전 드럼의 배출홀에 덮혀진 제염지를 통과하게 되어, 제염지의 건조 속도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 중수 수거통의 하부면은, 중앙부보다 외측벽으로 갈수록 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되거나, 일측이 타측보다 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되는 경우, 제염지로부터 추출된 중수가 보다 용이하게 중수 회수통으로 흘러들어갈 수 있다.

도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 제염지 건조기의 단면을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 제염지 건조기의 중수 수거통의 단면을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 제염지 건조기의 중수 수거통의 단면을 도시한 개략도이다.

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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 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. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 방법 발명에 대한 특허청구범위에서, 각 단계가 명확하게 순서에 구속되지 않는 한, 각 단계들은 그 순서가 서로 바뀔 수도 있다.

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

도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 제염지 건조기의 단면을 도시한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 제염지 건조기(100)는, 회전 드럼(110), 중수 수거통(120) 및 공압 모터(130)를 포함한다. 한편, 상기 제염지 건조기(100)는 하우징(180)을 더 포함할 수 있다.

상기 회전 드럼(110)은 다수의 배출홀(111)을 포함하고, 중수를 함유한 제염지를 회전시켜 중수를 원심분리하여 추출한다. 예컨대, 상기 회전 드럼(110)은, 상부가 개방된 원통형상으로 원통형의 측면에 다수의 배출홀(111)이 형성된다. 상기 회전 드럼(110)의 하면 중앙부에는 샤프트(112)가 아래로 연장되고, 상기 샤프트(112) 하단에는 제1 풀리(113)이 형성된다.

상기 중수 수거통(120)은, 상기 회전 드럼(110)의 외측을 커버하고, 상기 배출홀(111)을 통해서 분리된 중수를 수거한다. 예컨대, 상기 중수 수거통(120)은 상부가 개방된 원통형상으로, 상기 회전 드럼(110)보다 큰 지름으로 형성되며, 예컨대, 상기 중수 수거통(120)과 상기 회전 드럼(110)은 동심원으로 배치될 수 있다.

또한 상기 중수 수거통(120)의 중앙부에는 홀이 형성되어 상기 회전 드럼(110)의 샤프트(112)가 통과된다.

한편, 발전소 내에서는 에어라인(AL)을 통해서 공기가 공급되어 작업자들은 에어라인(AL)과 연결된 호스를 통해서 공기를 공급받게 된다. 상기 공압 모터(130)는, 이와 같이 발전소 내의 에어라인(AL)으로부터 공급된 공기를 이용하여 상기 회전 드럼(110)을 회전시킨다. 이를 위하여, 제3 파이프(143)는 상기 에어라인(AL)으로부터 공기를 공압 모터(130)에 공급하며, 상기 공압 모터(130)를 회전 시킨 공기는 제1 파이프(141)를 통해 배출된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 제염지 건조기(100)는 발전소 내의 에어 라인(AL)을 이용하여 구동할 수 있는 공압 모터(130)를 이용함으로써 에너지를 절감시킬 수 있다.

상기 공압 모터(130)는 제2 풀리(131)가 형성되며, 상기 제2 풀리(131)와 회전 드럼(110)의 제1 풀리(113)는 벨트(150)에 의해 연결된다. 따라서, 상기 공압 모터(130)의 회전은 벨트(150)를 통해서 상기 회전 드럼(110)에 전달되어 진다.

따라서, 회전 드럼(110) 내의 중수를 함유한 제염지가 회전하며 중수가 원심분리되어 배출홀(111)로 배출되며, 배출홀(111)을 통과한 중수는 중수 수거통(120)에 수거되어 제4 파이프(144)를 통해서 중수 회수통(160)에 회수되게 된다.

상기 하우징(180)은 상기 중수 수거통(120)에 의해 구획되어 상기 중수 수거통(120) 상부에 형성되는 제1 공간(181) 및 상기 중수 수거통(120) 하부에 형성되는 제2 공간(182)을 포함하며, 상기 제 1 공간(181)에는 상기 회전 드럼(110)이 배치되고, 상기 제2 공간(182)에는 상기 공압 모터(130)가 설치될 수 있다. 이때, 상기 제1 공간(181)은 외기와 차단될 수 있도록 밀폐가능하게 형성될 수 있다. 도시되진 않았으나, 상기 하우징(180)의 상부에는 제염지를 투입하고 배출시기키 위한 개폐구가 설치되어 있다. 개폐구를 닫는 경우, 외기와 차단되어 중수가 증발된 수중기가 외부로 배출되지 않는다.

또한, 상기 하우징(180)의 내부 외부는, 베타선을 차단시키기 위한 금속막으로 코팅될 수 있다. 삼중수소로 형성된 중수의 경우, 삼중수소가 불안정하여 에너지를 방출하고(베타붕괴), 안정한 원소인 헬륨으로 변하게 되는데, 이때 방사되는 방사선이 인체에 해가 될 수 있다. 따라서, 이렇게 삼중수소로부터 방사되는 베타선을 차단하는 것이 바람직하다.

한편, 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 제염지 건조기(100)는, 상기 공압 모터(130)를 회전시키고 난 후, 상기 공압 모터(130)로부터 배출되는 공기를 배출시키기 위한 제1 파이프(141)를 포함할 수 있다. 상기 제1 파이프(141)의 일단은 상기 공압 모터(130)에 연결되고, 타단은 상기 상기 제1 공간(181)으로 연결되어, 상기 공압 모터(130)로부터 배출되는 공기를 상기 제1 공간(181)에 주입한다.

또한, 상기 제염지 건조기(100)는, 상기 제1 공간(181)으로 유입된 공기를 수거하는 수거 탱크(170)를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제염지 건조기(100)는, 상기 제1 공간(181)으로 유입된 공기를 상기 수거 탱크(170)로 보내기 위한 제2 파이프(142)를 더 포함하고, 상기 제2 파이프(142)는 상기 중수 수거통(160) 및 상기 수거 탱크(170)를 연결할 수 있다.

이와 같이, 공압 모터(130)를 구동하고 난 후, 공압 모터(130)에서 배출되는 공기를 하우징(180)의 제1 공간(181)에 다시 블로잉함으로써, 건조 속도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제1 공간(181) 내부의 공기를 수거 탱크(170)로 이송하기 위한 제2 파이프(142)가 중수 수거통(120)에 연결되는 경우, 제1 공간(181) 내부의 공기가 회전 드럼(110)의 배출홀(111)에 덮혀진 제염지를 통과하게 되어, 제염지의 건조 속도를 보다 향상시킬 수 있다.

한편, 앞서 설명된 바와 같이, 상기 제염지 건조기(100)는, 상기 중수 수거통(120)으로부터 탈착 가능하게 결합되어 중수를 회수하는 중수 회수통(160)을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 하우징(180)은, 상기 제1 공간(181) 및 상기 제2 공간(182)과 분리된 제3 공간(183)을 더 포함하고, 상기 중수 회수통(160)은 상기 제3 공간(183)에 배치될 수 있다. 중수 회수통(160)은 수시로 교체되어야 되므로, 상기 제3 공간(183)에 배치하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 제염지 건조기의 중수 수거통의 단면을 도시한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 제염지 건조기의 중수 수거통의 단면을 도시한 개략도이다. 도 2 및 도 3에서 도시된 본 발명의 다른 실시예들에 의한 제염지 건조기들은 도 1에서 도시된 제염지 건조기와 중수 수거통을 제외하면 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소는 설명을 생략한다.

도 2를 참조하면, 상기 중수 수거통(120)의 하부면은, 중앙부보다 외측벽으로 갈수록 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되어, 상기 제염지로부터 분리된 중수는 외측벽쪽에서 수집될 수 있다.

이와 다르게, 도 3을 참조하면, 상기 중수 수거통(120)의 하부면은, 일측이 타측보다 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되어, 상기 제염지로부터 분리된 중수는 상기 일측에서 수집될 수 있다.

이와 같이, 중수 수거통(120)의 하부면이, 중앙부보다 외측벽으로 갈수록 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되거나, 일측이 타측보다 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되는 경우, 제염지로부터 추출된 중수가 보다 용이하게 중수 회수통(도 1의 160)으로 흘러들어갈 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 제염지 건조기
110: 회전 드럼 111: 배출홀
112: 샤프트 113: 제1 풀리
120: 중수 수거통 130: 공압 모터
131: 제2 풀리
141: 제1 파이프 142: 제2 파이프
143: 제3 파이프 144: 제4 파이프
150: 벨트 160: 중수 회수통
170: 수거 탱크 180: 하우징
181: 제1 공간 182: 제2 공간
183: 제3 공간
AL: 에어 라인

Claims (10)

1. 제1 공간, 상기 제1 공간 하부의 제2 공간, 및 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간과 구획된 제3 공간을 갖는 하우징;
   상기 하우징의 상기 제1 공간에 배치되고, 다수의 배출홀을 포함하고, 중수를 함유한 제염지를 회전시켜 중수를 원심분리하여 추출하는 회전 드럼;
   상기 회전 드럼의 외측을 커버하고, 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 구획하며, 상기 배출홀을 통해서 분리된 중수를 수거하는 중수 수거통;
   상기 하우징의 상기 제2 공간에 배치되고, 발전소 내의 에어라인으로부터 공급된 공기를 이용하여 상기 회전 드럼을 회전시키는 공압 모터; 및
   상기 하우징의 상기 제3 공간에 배치되고, 상기 중수 수거통으로부터 탈착 가능하게 결합되어 중수를 회수하는 중수 회수통을 포함하는 제염지 건조기.
   
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 공간은 외기와 차단될 수 있도록 밀폐가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 제염지 건조기.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 공압 모터를 회전시키고 난 후, 상기 공압 모터로부터 배출되는 공기를 상기 제1 공간으로 공급하는 제1 파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제염지 건조기.
   
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제1 공간으로 유입된 공기를 수거하는 수거 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제염지 건조기.
   
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제1 공간으로 유입된 공기를 상기 수거 탱크로 보내기 위한 제2 파이프를 더 포함하고, 상기 제2 파이프는 상기 중수 수거통 및 상기 수거 탱크를 연결하는 것을 특징으로 하는 제염지 건조기.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1 항에 있어서,
   상기 중수 수거통의 하부면은, 중앙부보다 외측벽으로 갈수록 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되어, 상기 제염지로부터 분리된 중수는 외측벽쪽에서 수집되는 것을 특징으로 하는 제염지 건조기.
   
10. 제1 항에 있어서,
    상기 중수 수거통의 하부면은, 일측이 타측보다 지면으로부터의 높이가 낮도록 형성되어, 상기 제염지로부터 분리된 중수는 상기 일측에서 수집되는 것을 특징으로 하는 제염지 건조기.
    

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