KR101965658B1 - Flow Visualization Apparatus for Thermal Hydraulic Test in Nuclear Plant - Google Patents

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KR101965658B1
KR101965658B1 KR1020180110585A KR20180110585A KR101965658B1 KR 101965658 B1 KR101965658 B1 KR 101965658B1 KR 1020180110585 A KR1020180110585 A KR 1020180110585A KR 20180110585 A KR20180110585 A KR 20180110585A KR 101965658 B1 KR101965658 B1 KR 101965658B1
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박준현
노영진
조재호
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주식회사 스탠더드시험연구소
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Abstract

The present invention provides a flow visualization apparatus for a thermal-hydraulic test of a nuclear power plant which can perform a flow visualization test to quickly identify a flow at various positions and an overall flow in a high-temperature high-pressure state. The flow visualization apparatus for a thermal-hydraulic test of a nuclear power plant comprises: a pressure vessel (1) having a steam inlet (110) formed on a lower portion thereof, a plurality of observation units (300) formed on a front surface thereof, a plurality of heat exchanger connection units (400) and a plurality of sensor line penetration units (500) formed on a side thereof, and a penetration unit (210) formed on an upper portion thereof; a frame (1100) for flow observation formed outside the pressure vessel (1); a camera module (900) formed on a front surface of the frame (1100) for flow observation to be horizontally and vertically moved; and a laser module (800) formed on an upper portion of the frame (1100) for flow observation to be horizontally and vertically moved.

Description

원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치{Flow Visualization Apparatus for Thermal Hydraulic Test in Nuclear Plant}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow visualization apparatus for a nuclear power plant,

본 발명은 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화를 위하여, 압력용기 내부의 피사체의 유동을 관측할 수 있도록 상·하·좌·우로 신속하게 이동 가능한 카메라 모듈 및 상기 복수의 투시부에서 압력용기의 내부로 레이저를 투사할 수 있도록 좌·우로 신속하게 이동 가능한 레이저 모듈을 포함하는 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module capable of quickly moving up, down, left, and right so as to observe the flow of a subject inside a pressure vessel for flow visualization of a nuclear power plant for thermal hydraulic experiment, The present invention relates to a flow visualization apparatus for a thermal hydraulic experiment of a nuclear power plant including a laser module capable of rapidly moving to the left and right so as to project a laser beam.

원자력발전소의 원자로격납건물은 내압강도가 우수한 반구형 원통형으로 설계되는 콘크리트 건물이며, 원자로격납건물 내에는 원자로, 증기발생기, 가압기 등 원자력발전소의 핵심 기계장치가 배치된다. The reactor containment building of a nuclear power plant is a concrete building designed as a hemispherical cylinder type with excellent pressure resistance. The core machinery of a nuclear power plant such as a reactor, a steam generator, and a pressurizer is disposed in a reactor containment building.

원자로격납건물은 어떠한 경우라도 손상되지 않아야 하므로 원자력발전소에는 원자로격납건물을 보호하기 위한 다양한 안전장치가 마련되어 있다. 원자로격납건물의 안전장치를 설계하기 위해서는 설계 초기단계부터 다양한 실험을 수행하여 설계에 필요한 자료를 획득하는 것이 필요하다. 원자로격납건물은 직경 20 ~ 22 m, 높이 60 ~ 75 m에 달하는 대형 공간이므로 이러한 대형 모형을 만들어 실험하는 것은 현실적으로 가능하지 않다. 따라서 원자로격납건물 모형의 압력용기 내에서 실험을 수행하는 것이 일반적인 방법이다. Nuclear power plants are equipped with various safeguards to protect nuclear reactor containment buildings, as nuclear reactor containment structures must not be damaged in any case. In order to design the safeguard of containment building, it is necessary to perform various experiments from the initial stage of design to acquire necessary data for design. The reactor containment building is a large space with a diameter of 20 ~ 22m and a height of 60 ~ 75m. Therefore, it is common practice to carry out experiments in a pressure vessel of a reactor containment model.

한국등록특허공보 제10-1432544호에는 펄스 레이저를 이용한 유동 가시화 장치 및 방법(이하 ‘종래기술’이라 함)이 나타나 있다. Korean Patent Registration No. 10-1432544 discloses an apparatus and a method for visualizing a flow using a pulse laser (hereinafter, referred to as 'prior art').

종래기술에는 도 1에 도시된 바와 같이 펄스 레이저를 피사체에 투사하고 이를 카메라로 영상을 촬영하여 유동을 가시화하는 기술이 나타나 있다. In the prior art, as shown in FIG. 1, a technique of projecting a pulse laser onto a subject and photographing the image with a camera to visualize the flow is shown.

하지만, 종래기술에는 원자력발전소의 피동냉각계통을 모사한 압력용기(1)의 다양한 지점에서 유동을 가시화하는 기술 및 레이저 모듈과 카메라 모듈을 신속하게 이동하는 기술이 전혀 나타나 있지 않아 신속하게 압력용기 내의 전체 유동을 파악하기 어려운 문제점이 있다.However, in the prior art, there is no technology for visualizing the flow at various points of the pressure vessel 1 simulating the passive cooling system of the nuclear power plant and a technique for rapidly moving the laser module and the camera module, There is a problem that it is difficult to grasp the entire flow.

등록특허공보 제10-1432544호(2014.08.21. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1432544 (Announced 2014.08.21)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 고온·고압 상태에서 다양한 위치에서의 유동 및 전체 유동을 신속하게 파악하는 유동 가시화 실험을 수행할 수 있도록, 다수의 관측부와 투시부 및 센서라인 관통부가 형성된 압력용기(1)와, 상·하·좌·우로 신속하게 이동 가능한 카메라 모듈(900) 및 좌·우로 신속하게 이동 가능한 레이저 모듈(800)을 포함하는 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a flow visualization experiment in which a flow visualization experiment, A camera module 900 that can be moved up, down, left, and right, and a laser module 800 that can be quickly moved to the left and right. The camera module 900 includes a pressure vessel 1 having an observing unit, And to provide a flow visualizing device for a thermal hydraulic experiment of a nuclear power plant.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치는, 하부에 증기유입구(110)가 형성되어 있고, 정면에 다수의 관측부(300)가 형성되어 있고, 측면에 다수의 열교환기 연결부(400)와 다수의 센서라인 관통부(500)가 형성되어 있으며, 상부에 투시부(210)가 형성되어 있는 압력용기(1); 상기 압력용기(1)의 외부에 형성된 유동 관측용 프레임(1100); 상기 유동 관측용 프레임(1100)의 전면에 상·하·좌·우 이동가능하게 형성된 카메라 모듈(900); 및 상기 유동 관측용 프레임(1100)의 상부에 형성된 좌·우 이동가능하게 형성된 레이저 모듈(800);을 포함하고 있을 수 있다.In order to achieve the above object, a flow visualization apparatus for a thermal hydraulic experiment of a nuclear power plant according to the present invention is characterized in that a steam inlet 110 is formed at a lower portion, a plurality of observation portions 300 are formed at a front surface, A pressure vessel (1) having a plurality of heat exchanger connection parts (400) and a plurality of sensor line penetration parts (500) formed on a side surface thereof and a penetration part (210) formed thereon; A flow observation frame (1100) formed outside the pressure vessel (1); A camera module 900 formed to be movable up, down, left, and right on the front surface of the flow observation frame 1100; And a laser module 800 formed on the flow observation frame 1100 so as to be movable left and right.

또한, 유동 관측용 프레임(1100)은 전면에 상기 카메라 모듈(900)이 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있는 카메라 이동용 수평프레임(1140)과 상기 카메라 이동용 수평 프레임(1140)의 양단이 상·하 방향으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 있는 카메라 이동용 수직프레임(1130)을 포함하고 있고, 상기 유동 관측용 프레임(1100)은 상부면에 상기 레이저 모듈(800)이 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있는 레이저 이동용 수평프레임(1120)을 포함하고 있을 수 있다.In addition, the flow observation frame 1100 includes a camera moving horizontal frame 1140 having the camera module 900 slidably coupled to the front thereof, and both ends of the camera moving horizontal frame 1140 moving upward and downward And a vertical frame 1130 for camera movement which is slidably coupled. The frame 1100 for flow observation includes a laser movement horizontal frame (not shown) coupled to the laser module 800 in a slidable manner 1120).

또한, 상기 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치는 상기 카메라 모듈(900)과 레이저 모듈(800)의 작동을 제어하고, 상기 카메라 모듈(900)의 영상 정보를 저장 및 분석하는 제어 및 분석모듈(1300)을 추가로 포함하고 있을 수 있다.The thermal visualization apparatus for thermal hydraulics experiments of the nuclear power plant includes a control and analysis module (not shown) for controlling operation of the camera module 900 and the laser module 800 and for storing and analyzing image information of the camera module 900 1300). ≪ / RTI >

마지막으로, 상기 관측부(300)는 순차적으로 구비된 관측부 베이스(310)와; 렌즈부(330); 및 렌즈 덮개부(320)를 포함하고 있을 수 있다. 이 때, 상기 관측부 베이스(310)는 관측부 개구(311)와; 상기 관측부 개구(311)의 외측에 형성된 제1 체결부(312); 및 제1 힌지공(315)이 형성된 제1 연장부(314)를 포함하고 있고, 상기 렌즈부(330)는 상기 관측부 개구(311)에 결합되는 보조렌즈(332); 및 상기 보조렌즈(332)의 타측에 결합되는 메인렌즈(331)를 포함하고 있을 수 있다. 또한, 상기 렌즈 덮개부(320)는 덮개부 개구(321)와; 상기 덮개부 개구(321)의 외측에 형성된 제2 체결구(322)와; 제2 힌지공(325)이 형성된 제2 연장부(324); 및 상기 제1, 2 힌지공(315, 325)을 결합시키는 힌지축(326)을 포함하며, 상기 관측부 베이스(310)의 상기 제1 힌지공(315)은 상기 렌즈부(330)의 두께가 변하더라도 상기 렌즈 덮개부(340)의 위치가 이동하여 상기 렌즈부(330)를 고정시킬 수 있도록 장공 형상으로 형성되어 있을 수 있다. Finally, the observation unit 300 includes an observation unit base 310 sequentially provided; A lens unit 330; And a lens cover 320. At this time, the observation part base 310 includes an observation part opening 311; A first fastening part 312 formed on the outside of the observation part opening 311; And a first extension portion 314 having a first hinge hole 315 formed therein and the lens portion 330 includes an auxiliary lens 332 coupled to the observation aperture 311; And a main lens 331 coupled to the other side of the auxiliary lens 332. Further, the lens cover 320 includes a lid opening 321; A second fastener 322 formed outside the lid opening 321; A second extension portion 324 having a second hinge hole 325 formed therein; And a hinge shaft 326 for coupling the first and second hinge holes 315 and 325. The first hinge hole 315 of the observation base 310 is formed to have a thickness The position of the lens cover 340 may be shifted and the lens unit 330 may be fixed in a slot shape.

본 발명에 따른 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치는 압력용기(1)에 다수의 관측부(300)와 투시부(210)가 형성되어 있으며, 카메라 모듈(900)과 레이저 모듈(800)이 신속하게 이동할 수 있도록 구성되어 있어, 압력용기(1)의 다양한 위치에서의 유동을 가시화할 수 있을 뿐 아니라, 압력용기(1) 내부의 전체 유동을 신속하게 영상으로 취득할 수 있는 장점이 있다.The flow visualizing apparatus for a thermal hydraulic experiment of a nuclear power plant according to the present invention is characterized in that a plurality of observation units 300 and a sight unit 210 are formed in a pressure vessel 1 and a camera module 900 and a laser module 800 So that the flow at various positions of the pressure vessel 1 can be visualized and the entire flow inside the pressure vessel 1 can be quickly acquired as an image.

또한, 본 발명에 따른 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치는 관측부의 렌즈부를 보조렌즈와 메인렌즈로 형성되어 있어 필요한 실험에 따라 적합한 형상이 보조렌즈로 교체할 수 있고, 메인렌즈의 두께도 변화시킬 수 있도록 구성되어 있어, 압력용기 내부를 보다 더 선명하게 관찰하여 관측성능을 향상시킬 수 있는 효과도 있다. In addition, since the lens part of the observing part is formed of the auxiliary lens and the main lens, it is possible to replace the appropriate shape with the auxiliary lens according to the necessary experiment, and the thickness of the main lens is also changed So that the inside of the pressure vessel can be observed more clearly and the observation performance can be improved.

또한, 본 발명에 따른 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치는 압력용기의 센서라인 관통부 구조를 고온·고압의 용기 내부 압력을 견딜 수 있고 효과적으로 다수의 센서라인을 정리할 수 있도록 구성하여, 고온·고압 상태 및 다양한 열전달 조건에서도 원활하게 유동가시화 실험을 수행할 수 있는 장점이 있다.In addition, the flow visualizing apparatus for a thermal hydraulic experiment of a nuclear power plant according to the present invention is constructed so that the sensor line penetration structure of a pressure vessel can withstand pressure inside a container at high temperature and high pressure and effectively arrange a plurality of sensor lines, Flow visualization experiments can be performed smoothly even under high pressure and various heat transfer conditions.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1. 종래의 펄스 레이저를 이용한 유동 가시화 방법
도 2. 본 발명의 유동가시화 장치의 개략도
도 3. 본 발명의 압력용기 관측부의 전체 구조
도 4. 본 발명의 압력용기 관측부의 세부 분해도.
도 5. 본 발명의 압력용기와 열교환기 결합 단면도
도 6. 본 발명의 압력용기 센서라인 관통부의 분해도.
도 7. 본 발명의 센서라인 관통부의 제2 커플링 분해도.
도 8. 본 발명의 센서라인 관통부의 제2 커플링 결합도.
도 9. 본 발명의 센서라인 관통부의 제2 커플링 부분도.1. Flow visualization method using conventional pulse laser
Figure 2. Schematic of the flow visualization device of the present invention
3. Overall structure of the pressure vessel observation part of the present invention
4 is a detailed exploded view of the pressure vessel observation part of the present invention.
Figure 5. Cross-section of the pressure vessel and heat exchanger of the present invention
6. An exploded view of a pressure vessel sensor line penetration of the present invention.
7. A second coupling exploded view of the sensor line penetration of the present invention.
Figure 8. Second coupling coupling of the sensor line penetration of the present invention.
9. A second coupling portion of the sensor line penetration of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

우선, 각 도면을 살펴보면, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원자로격납건물과 같은 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치를 나타내고 있다. 2 is a flow visualization device for a thermal hydraulic experiment of a nuclear power plant, such as a reactor containment building according to an embodiment of the present invention.

유동가시화장치(1000)는 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 수직 및 수평 프레임으로 형성된 유동 관측용 프레임(1100); 상기 유동 관측용 프레임(1100)의 상부에 설치되는 레이저(810)가 거치되어 있는 레이저 모듈(800); 상기 유동 관측용 프레임의 전방에 설치되는 카메라(910)가 거치되어 있는 카메라 모듈(900); 상기 유동 관측용 프레임(1100)의 내측에는 설치되는 다양한 열수력 및 열전달 실험을 수행할 수 있는 압력용기(1); 상기 압력용기(1)의 내부에 설치되는 열교환기(600)와 연결되는 냉매 탱크(650); 상기 열교환기(600)로 상기 냉매 탱크(650)의 냉매를 공급하기 위한 냉매 공급 펌프(660); 상기 압력용기(1)의 내부로 증기를 공급하는 증기발생기(1200); 및 각 구성요소의 작동을 제어하고 측정한 신호를 수신 및 분석하는 제어 및 분석모듈(1300)을 포함하고 있다. The flow visualization apparatus 1000 includes a flow observation frame 1100 formed of a plurality of vertical and horizontal frames as shown in FIG. 2; A laser module 800 on which a laser 810 mounted on the flow observation frame 1100 is mounted; A camera module 900 on which a camera 910 installed in front of the flow observation frame is mounted; A pressure vessel (1) capable of performing various thermal hydraulic and heat transfer experiments installed inside the flow observation frame (1100); A refrigerant tank 650 connected to a heat exchanger 600 installed inside the pressure vessel 1; A refrigerant supply pump 660 for supplying the refrigerant in the refrigerant tank 650 to the heat exchanger 600; A steam generator 1200 for supplying steam into the pressure vessel 1; And a control and analysis module 1300 for controlling the operation of each component and receiving and analyzing the measured signals.

유동 관측용 프레임(1100)의 상부에는 상기 레이저 모듈(800)이 설치되는 레이저 이동용 수평프레임(1120)이 좌·우 방향으로 설치되어 있다. 상기 레이저 이동용 수평프레임(1120)에는 상기 레이저 모듈(800)이 좌·우로 이동할 수 있도록 레이저 이송레일(미도시)이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 레이저 이송레일(미도시)을 따라 상기 레이저 모듈(800)이 좌·우로 이동하여 상기 압력용기(1)의 상부면에 형성되어 있는 복수의 투시부(210) 중에서 측정하고자 하는 관측부(300)에 대응되는 투시부(210)에 레이저 모듈(800)을 위치시킬 수 있다.On the upper part of the flow observation frame 1100, a laser movement horizontal frame 1120 to which the laser module 800 is installed is installed in the left and right directions. The laser movement horizontal frame 1120 may be provided with a laser transmission rail (not shown) so that the laser module 800 can move left and right. The laser module 800 is moved left and right along the laser transferring rail (not shown) to move the observation part 300 to be measured among the plurality of perspective parts 210 formed on the upper surface of the pressure vessel 1 The laser module 800 can be positioned at the perspective portion 210 corresponding to the laser module 800.

상기 좌·우 방향으로 설치되어 있는 레이저 이동용 수평프레임(1120)의 단부는 각각 전·후 방향으로 수평으로 설치된 레이저 프레임 거치용 수평프레임(1110)에 거치된다.The end portions of the laser movement horizontal frames 1120 installed in the left and right directions are respectively mounted on the horizontal frame 1110 for laser frame mounting arranged horizontally in the forward and backward directions.

상기 레이저 프레임 거치용 수평프레임(1110)에도 필요에 따라 프레임 이송레일(미도시)을 추가로 형성되어 있을 수 있고, 상기 프레임 이송레일(미도시)이 형성되어 있는 경우, 상기 레이저 이동용 수평프레임(1120) 자체가 전·후 방향으로 이송될 수 있으며, 이에 따라 레이저 모듈(800)도 동일하게 전·후 방향으로 이동할 수 있게 된다. In the laser frame mounting horizontal frame 1110, a frame transferring rail (not shown) may be additionally provided if necessary, and when the frame transferring rail (not shown) is formed, 1120 itself can be moved in the forward and backward directions, so that the laser module 800 can be moved in the forward and backward directions as well.

유동 관측용 프레임(1100)의 전방에는 상기 카메라 모듈(900)을 관측하고자 하는 관측부(300)까지 이송시키기 위한 카메라 이동용 수직프레임(1130)과 카메라 이동용 수직프레임(1140)이 형성되어 있다. 상기 카메라 이동용 수직프레임(1130)은 도 2에 도시된 바와 같이 이 거치되어 있는 카메라 이동용 수직프레임(1130)은 상기 유동 관측용 프레임(1100) 전방의 좌·우측에 각각 설치되어 있다. 카메라 모듈(900)이 거치되는 카메라 이동용 수평프레임(1140)의 단부는 각각 상기 좌·우측의 카메라 이동용 수직프레임(1130)에 거치된다. 이 때, 카메라 이동용 수평프레임(1140)은 수직방향 이동이 가능해야 하므로, 상기 카메라 이동용 수직프레임(1130)에는 카메라 수직이송레일(미도시)가 형성되어 있고, 구동모터(미도시) 등의 구동력이 작용하면 상기 카메라 이동용 수평프레임(1140)은 상기 카메라 수직이송레일(미도시)을 따라 요구되는 높이까지 이동하게 된다.A camera moving vertical frame 1130 and a camera moving vertical frame 1140 for transporting the camera module 900 to the observation unit 300 to be observed are formed in front of the flow observation frame 1100. [ As shown in FIG. 2, the camera-moving vertical frame 1130 is mounted on the left and right sides of the moving frame 1100 in front of the flow-observation frame 1100, respectively. End portions of the camera-moving horizontal frame 1140 on which the camera module 900 is mounted are respectively mounted on the left and right camera-moving vertical frames 1130. In this case, since the camera-moving horizontal frame 1140 must be movable in the vertical direction, the camera vertical frame 1130 is provided with a camera vertical transferring rail (not shown) The camera moving horizontal frame 1140 moves to a height required along the camera vertical transporting rail (not shown).

상기 카메라 이동용 수평프레임(1140)에도 카메라 수평이송레일(미도시)이 형성되어 있고, 구동모터(미도시) 등의 구동력이 작용하면, 상기 카메라 모듈(900)이 상기 카메라 수평이송레일(미도시)을 따라 좌·우 방향으로 원하는 위치까지 이동하게 된다. A camera horizontal transferring rail (not shown) is also formed in the camera moving horizontal frame 1140. When the driving force of a driving motor (not shown) or the like is applied, the camera module 900 moves the camera horizontal transferring rail ) To the desired position in the left and right directions.

이를 통해서, 상기 카메라 모듈(900)은 상기 압력용기(1)의 전면에 형성되어 있는 다수의 관측부(300) 중에서 측정하고자 하는 관측부(300)까지 신속하게 이동될 수 있다. 또한, 카메라 모듈(900)을 신속하게 이동시킬 수 있으므로, 하나의 관측부(300)에서 유동을 관측하다가, 신속하게 다른 관측부((300)에서 유동을 관측하며 비교 분석 및 전체 유동을 파악하는 것도 가능할 것이다.Accordingly, the camera module 900 can be quickly moved to the observation unit 300 to be measured among the plurality of observation units 300 formed on the front surface of the pressure vessel 1. In addition, since the camera module 900 can be moved quickly, it is possible to observe the flow in one observation part 300, and quickly observe the flow in the other observation part 300, It would be possible.

상기 레이저 모듈(800)은 레이저 장치(810) 및 상기 레이저 장치(810)가 착탈 가능하게 결합되어 있는 레이저 거치대(820)를 포함하고 있고, 상기 레이저 거치대(820)는 상기 레이저 이동용 수평프레임(1120)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있다.The laser module 800 includes a laser device 810 and a laser cradle 820 detachably coupled to the laser device 810. The laser cradle 820 includes the laser moving horizontal frame 1120 As shown in Fig.

또한, 상기 카메라 모듈(900)은 카메라(910) 및 상기 카메라(910)가 착탈 가능하게 결합되어 있는 카메라 거치대(920)를 포함하고 있고, 상기 카메라 거치대(920)는 상기 카메라 이동용 수평프레임(1140)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있다.The camera module 900 includes a camera 910 and a camera cradle 920 detachably coupled to the camera 910. The camera cradle 920 includes the camera moving horizontal frame 1140 As shown in Fig.

상기 레이저 모듈(800)과 카메라 모듈(900)의 작동은 상기 제어 및 분석모듈(1300)에서 제어하도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.The operation of the laser module 800 and the camera module 900 may be controlled by the control and analysis module 1300.

본 발명의 유동가시화 장치에 구비된 압력용기(1)의 내부에는 도 5에 나타난 바와 같이 압력용기(1) 내부의 열교환이 가능하도록 열교환기(600)가 설치될 수 있다. 상기 압력용기(1)는 크게, 몸체(100)와 상기 몸체(100)의 상부에 결합되어 용기 내부 공간을 형성하는 덮개(200)로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 5, a heat exchanger 600 may be installed inside the pressure vessel 1 of the flow visualization apparatus of the present invention so that heat exchange inside the pressure vessel 1 can be performed. The pressure vessel 1 may include a body 100 and a lid 200 coupled to an upper portion of the body 100 to form a space inside the vessel.

상기 몸체(100)는 상부면이 개방된 직육면체 형상으로 되어 있으며, 다수의 관측부(300), 다수의 열교환기 연결부(400), 다수의 센서라인 관통부(500), 증기주입구(110), 및 출입구(120)를 포함하고 있을 수 있다. The body 100 has a rectangular parallelepiped shape with an open upper surface and includes a plurality of observation portions 300, a plurality of heat exchanger connection portions 400, a plurality of sensor line penetration portions 500, a steam inlet 110, And an entrance 120.

관측부(300)는 몸체(100)의 전면에 격자 형태로 형성되어 있다. 이처럼 관측부(300)는 직육면체 형상의 몸체(100)에 격자 형태로 배치되어 있어, 몸체(100) 내부의 다양한 위치를 관측할 수 있고, 각 위치에서 몸체(100) 내부의 유동특성을 파악할 수도 있다. 또한, 몸체(100) 내부의 대부분의 영역에서의 유동 특성을 신속하게 파악할 수 있도록 한다. The observation unit 300 is formed in a lattice form on the entire surface of the body 100. In this way, the observation unit 300 is arranged in a lattice form on the rectangular parallelepiped body 100, so that it is possible to observe various positions inside the body 100 and to understand the flow characteristics inside the body 100 at each position have. In addition, it is possible to quickly grasp the flow characteristics in most areas inside the body 100.

이러한, 관측부(300)는 필요에 따라 몸체(100)의 후면에도 추가로 형성할 수 있다. 또한, 후술하는 덮개(200)의 전면 또는 전/후면에도 추가할 수 있고, 몸체(100)의 측면에도 추가로 형성할 수 있을 것이다. The observation unit 300 may be further formed on the rear surface of the body 100 as needed. Further, it may be added to the front surface or the front / rear surface of the lid 200, which will be described later, and may be additionally formed on the side surface of the body 100.

덮개(200)에 형성될 수 있는 관측부(300)도 가능하면 몸체(100)에 형성된 격자 형상의 관측부(300)와 같이 동일한 간격을 갖도록 하여 일관성이 유지되도록 구성하는 것이 보다 바람직할 것이다. 이 때, 상기 간격은 중심점 사이의 간격을 의미한다.It is preferable that the observation unit 300 that can be formed on the cover 200 is configured to have the same spacing as that of the lattice-like observation unit 300 formed on the body 100 to maintain consistency. In this case, the interval means the interval between the center points.

본 발명의 몸체(100)의 전면에 형성된 관측부(300)는, 압력용기(1)의 몸체(100)의 전면 벽(W)에 형성된 개구를 통하여 압력용기(310)의 내부를 관측하기 위하여 설치되는 것으로, 도 3, 4에 도시된 바와 같이, 관측부(300)는 순차적으로 구비된 관측부 베이스(310); 렌즈부(330); 및 렌즈 덮개부(320)를 포함하여 구성된다. The observation part 300 formed on the front surface of the body 100 of the present invention is used to observe the inside of the pressure vessel 310 through the opening formed in the front wall W of the body 100 of the pressure vessel 1 As shown in FIGS. 3 and 4, the observation unit 300 includes an observation unit base 310 sequentially provided. A lens unit 330; And a lens cover 320. The lens cover 320 is a lens.

관측부 베이스(310)는 상기 몸체(100)의 전면 벽(W)에 결합되며 적어도 어느 한 부분에 관측부 개구(311)가 구비된다. 상기 관측부 개구(311)는 아래에서 설명하는 렌즈부(330)를 통하여 압력용기의 내부를 관측 가능한 구조로서 세부 형상은 제한되지 않는다. 한편, 상기 관측부 베이스(310)가 몸체(100)의 전면 벽(W)에 구비된 구조는 별도로 형성된 관측부 베이스(310)를 몸체(100)의 전면 벽(W)에 체결하여 결합하거나 용접 등에 의하여 결합하거나 혹은 몸체(100)의 전면 벽(W)에 일체로 성형하여 구비한 것 등을 모두 포함한다. The observation unit base 310 is coupled to the front wall W of the body 100 and has an observation opening 311 at at least one portion thereof. The observation portion opening 311 is a structure capable of observing the inside of the pressure vessel through the lens portion 330 described below, and its detailed shape is not limited. In the structure in which the observation unit base 310 is provided on the front wall W of the body 100, the observation unit base 310 formed separately is fastened to the front wall W of the body 100, Or a body formed integrally with the front wall W of the body 100, and the like.

한편, 관측부 개구(311)에서 상기 렌즈부(330)와 접하는 측의 단부에는 관측부 개구(311)의 둘레를 따라 렌즈부(330)가 용이하게 결합되어 안착될 수 있도록 렌즈 걸림턱(316)이 형성되어 있을 수 있다. A lens engaging jaw 316 is provided at an end of the observation portion opening 311 in contact with the lens portion 330 so that the lens portion 330 can be easily engaged and seated along the periphery of the observation portion opening 311. [ ) May be formed.

또한, 상기 관측부 베이스(310)에는 상기 관측부 개구(311)의 외측으로는 제1 체결부(312)가 형성되어 있으며, 제1 체결부(312)의 외측으로는 제1 힌지공(315)이 형성된 제1 연장부(314)가 형성되어 있다. A first coupling part 312 is formed on the observation part base 310 outside the observation part opening 311. A first hinge hole 315 is formed on the outer side of the first coupling part 312, The first extension portion 314 is formed.

본 발명의 렌즈부(330)는 상기 관측부 베이스(310)의 상기 관측부 개구(311)와 결합되는 보조 렌즈(332)와 상기 보조 렌즈(332)의 타측에 결합된 메인 렌즈(331)를 포함하고 있다. 상기 보조 렌즈(332)는 메인 렌즈(331)을 보조하여 관측성능을 더욱 향상시키기 위한 구성으로서 도 4에서는 볼록 반구 형상(332)으로 되어 있으나, 필요에 따라 볼록 렌즈 형상, 오목 반구 형상, 오목 렌즈 형상 등과 같이 다른 형상으로 구성될 수도 있다. The lens unit 330 of the present invention includes an auxiliary lens 332 coupled with the observation opening 311 of the observation unit base 310 and a main lens 331 coupled to the other side of the auxiliary lens 332 . The auxiliary lens 332 has a convex hemispherical shape 332 in FIG. 4 for further improving the observation performance by assisting the main lens 331. However, if necessary, the auxiliary lens 332 may have a convex lens shape, a concave hemispherical shape, Shape, or the like.

상기 보조 렌즈(332)는 그 둘레를 따라 돌출된 걸림부(336)를 추가로 형성하여 관측부 베이스(310)에 형성된 렌즈 걸림턱(316)에 걸리는 구조로 형성할 수도 있을 것이다. The auxiliary lens 332 may be formed in a structure in which a hook 336 protruding along the periphery of the auxiliary lens 332 is further formed to be caught by the lens holding jaw 316 formed in the observation unit base 310. [

상기 렌즈 덮개부(320)는 렌즈부(330)를 관측부 베이스(310)에 견고하게 고정하기 위한 구성으로서 상기 렌즈부(330)를 관측부 베이스(310)에 고정하도록 체결수단(80)에 의하여 상기 관측부 베이스(310)에 체결결합된다.The lens cover 320 is configured to firmly fix the lens unit 330 to the observation unit base 310 and fix the lens unit 330 to the observation unit base 310 by fastening means 80 And is tightly coupled to the observation unit base 310.

상기 렌즈 덮개부(320)는 덮개부 개구(321), 상기 덮개부 개구(321)의 외측에 형성된 제2 체결구(322), 제2 힌지공(325)이 형성된 제2 연장부(324), 및 상기 제1, 2 힌지공(315, 325)을 결합시키는 힌지축(326)을 포함하고 있다.The lens cover 320 includes a lid opening 321, a second fastening hole 322 formed on the outer side of the lid opening 321, a second extending portion 324 having a second hinge hole 325 formed therein, And a hinge shaft 326 for coupling the first and second hinge holes 315 and 325.

또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 렌즈 덮개부(320)과 관측부 베이스(310)의 힌지결합 구조는 상기 렌즈 덮개부(320) 및 관측부 베이스(310)의 상호 고정을 위한 구성이면서 그 사이에 배치되는 메인 렌즈(331)의 두께 변화 등에 따라 렌즈부(330)의 두께가 변하더라도 상호 고정의 위치를 변경할 수 있는 개선된 구조를 가진다. In addition, in the embodiment of the present invention, the hinge coupling structure of the lens cover unit 320 and the observation unit base 310 is configured to mutually fix the lens cover unit 320 and the observation unit base 310, The position of mutual fixation can be changed even if the thickness of the lens part 330 changes according to a change in the thickness of the main lens 331 disposed between the lenses.

이를 위해 본 발명에서는 상기 관측부 베이스(310)의 제1 연장부에 형성된 제1 힌지공(315)을 장공 형상으로 형성하여, 제1, 2 힌지공(315, 325)에 결합된 힌지축(326)이 상기 렌즈부(330)의 두께가 변할 경우, 장공 형상인 제1 힌지공(315)에서 이동하여 상기 렌즈 덮개부(340)의 위치를 이동시킬 수 있으므로, 렌즈 덮개부(340)가 안정적으로 상기 렌즈부(330)를 고정시킬 수 있다.The first hinge hole 315 formed in the first extended portion of the observation unit base 310 is formed into a long hole and the hinge shaft 315 coupled to the first and second hinge holes 315 and 325 The lens cover part 340 can be moved by the first hinge hole 315 having a long hole shape when the thickness of the lens part 330 is changed, The lens unit 330 can be stably fixed.

이러한 구성을 통해, 본 발명은 상기 렌즈부(330)의 두께를 변경하여 설치하고자 하는 경우에도 여전히 견고한 결합력을 효과적으로 제공할 수 있다.With this configuration, even when the thickness of the lens unit 330 is changed, the present invention can still effectively provide a strong bonding force.

이때, 고온 고압의 증기가 구성 간의 결합부분을 통하여 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 상기 관측부 베이스(310)와 렌즈부(330)의 결합부분과 상기 렌즈부(330)와 렌즈 덮개부(320)의 결합부분에는 도 4에 도시한 바와 같이 각각 실링완충부재(340, 360)가 구비되어 있을 수도 있다.In order to prevent the high-temperature and high-pressure steam from flowing out to the outside through the interlocking parts between the components, the coupling part between the observation part base 310 and the lens part 330 and the coupling part between the lens part 330 and the lens cover part 320 As shown in FIG. 4, the sealing buffering members 340 and 360 may be respectively provided at the coupling portions of the sealing portions 340 and 360.

본 발명의 일실시예에서 상기 렌즈 덮개부(320)의 일측은 상기 관측부 베이스(310와 힌지결합 구조로 상호 연결됨으로써 상기 체결수단(360)이 해제된 경우에 상기 렌즈 덮개부(320)는 상기 관측부 베이스(310)로부터 회동 가능하게 고정된 구조를 갖는다. In one embodiment of the present invention, one end of the lens lid 320 is connected to the observer base 310 by a hinge-coupled structure so that when the engaging means 360 is released, the lens lid 320 And has a structure rotatably fixed from the observation unit base 310.

도 2, 5에 도시된 바와 같이 압력용기(1)의 몸체(100)의 측면에는 압력용기(100)의 내부에 설치되는 열교환기(600)의 냉매가 흐를 수 있도록 다수의 열교환기 연결부(400)가 형성되어 있다. As shown in FIGS. 2 and 5, a plurality of heat exchanger connection portions 400 (see FIG. 2) are provided on the side surface of the body 100 of the pressure vessel 1 so that the refrigerant of the heat exchanger 600 installed inside the pressure vessel 100 can flow. Is formed.

열교환기 연결부(400)는 도 6에 도시된 바와 같이 몸체(100)의 측면에 수직방향으로 형성되어 있다. 본 발명에서는 열교환기(600)의 설치 위치 변경에 따른 유동 특성 변화와 열전달 효율의 변화까지 파악할 수 있는 실험을 수행하기 위하여 열교환기 연결부(400)의 수를 열교환기(600)에 구비된 냉매의 유입, 유출구의 수보다 많이 형성되어 있는 것이 특징이다. The heat exchanger connection part 400 is formed in a direction perpendicular to the side surface of the body 100 as shown in FIG. In the present invention, in order to carry out an experiment to grasp the change of the flow characteristics and the change of the heat transfer efficiency due to the installation position of the heat exchanger 600, the number of the heat exchanger connection parts 400 is increased, Is formed more than the number of inflow and outflow ports.

도 6에 도시된 바와 같이 열교환기(600)에는 정확한 열전달 특성을 파악하기 위해 많은 위치에서 온도를 측정해야 하고, 통상적으로 온도 센서로 열전대(thermocouple)가 설치된다. 실제 실험에서는 열교환기(600)의 유입구, 유출구 및 전열관 등에서 온도를 측정하므로 300개 이상의 열전대가 설치되며 각 열전대의 센서라인(730)은 압력용기(1) 밖으로 노출되어야 한다. 또한, 실제 실험에서 압력용기(1)에는 7 bar 정도의 고압 상태가 될 수 있으므로 센서라인 관통부(500)를 통해 유체가 누설되지 않도록 센서라인 관통부(500)를 구성하는 것이 필요하다. As shown in FIG. 6, the temperature of the heat exchanger 600 is measured at many positions in order to grasp accurate heat transfer characteristics, and a thermocouple is usually installed as a temperature sensor. In actual experiments, since more than 300 thermocouples are installed, the sensor line 730 of each thermocouple must be exposed to the outside of the pressure vessel 1, since the temperature is measured at the inlet, outlet, and heat pipe of the heat exchanger 600. In addition, in the actual experiment, the pressure vessel 1 may have a high pressure of about 7 bar, so that it is necessary to configure the sensor line penetration part 500 so that the fluid does not leak through the sensor line penetration part 500.

본 발명에서 센서라인 관통부(500)는 도 2, 5에 도시된 바와 같이 몸체(100)의 측면의 하부에 다수개가 형성되어 있다. In the present invention, as shown in FIGS. 2 and 5, a plurality of sensor line penetration parts 500 are formed on the lower side of the body 100.

본 발명의 몸체(100)의 측면에 형성된 센서라인 관통부(500)는, 압력용기(1)의 몸체(100)의 측면 벽(W)에 형성된 개구를 통하여 열전대(thermocouple)와 같은 온도센서의 센서라인(730)을 압력용기(1)의 외부로 보내어 외부에 형성된 제어 및 분석장치(미도시)에 연결시키기 위하여 설치되는 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 센서라인 관통부(500)는 크게 베이스 커넥터(510) 및 연결 커넥터(520)를 체결부재(540)로 체결된 구성을 포함하고 있다. The sensor line penetration part 500 formed on the side surface of the body 100 of the present invention is formed to have the same shape as that of the temperature sensor such as a thermocouple through the opening formed in the side wall W of the body 100 of the pressure vessel 1. [ The sensor line penetration part 500 is installed to connect the sensor line 730 to the outside of the pressure vessel 1 and to connect it to an external control and analysis device (not shown). As shown in FIG. 6, And includes a structure in which the base connector 510 and the connection connector 520 are fastened with the fastening member 540.

베이스 커넥터(510)는 상기 몸체(100)의 측면 벽(W)에 결합되며 적어도 어느 한 부분에 관통부 개구(511)가 구비되어 있다. 또한, 상기 관통부 개구(511)의 외측에 형성된 베이스 체결공(513)을 포함하는 제1 플랜지(512)를 포함하고 있다. The base connector 510 is coupled to the side wall W of the body 100 and has a through-hole opening 511 at at least one portion thereof. And a first flange 512 including a base fastening hole 513 formed on the outer side of the through-hole opening 511.

연결 커넥터(520)는 제2 체결공(523)을 포함하는 제2 플랜지(522), 제1 커플링(530), 제2 커플링(540), 연결관(550) 및 슬리브(560)를 포함하고 있다. The connector 520 includes a second flange 522 including a second fastening hole 523, a first coupling 530, a second coupling 540, a coupling tube 550, and a sleeve 560 .

상기 제2 플랜지(522)는 상기 제1 플랜지(512)와 접하도록 형성되어 있고, 상기 베이스 체결공(513)과 동일축으로 형성된 연결부 체결공(523)이 형성되어 있다.The second flange 522 is formed to be in contact with the first flange 512 and a coupling hole 523 formed coaxially with the base coupling hole 513 is formed.

또한, 상기 제2 플랜지(522)에는 상기 관통부 개구(511)와 연통되는 위치에 다수의 센서라인(730)이 통과하는 관통공(531)이 형성된 복수의 제1 커플링(530)이 형성되어 있다. A plurality of first couplings 530 having through holes 531 through which a plurality of sensor lines 730 pass are formed in the second flange 522 at positions communicated with the through-hole openings 511 .

상기 제1 커플링(530)의 일단은 상기 제2 플랜지(522)와 결합되어, 상기 제1 커플링(530)의 상기 관통공(531)이 상기 베이스 플랜지 커넥터(510)에 형성된 관통구 개구(511)와 연통될 수 있으며, 제1 커플링(530)은 제2 플랜지(522)와 일체형으로 형성할 수도 있고, 필요에 따라 분리된 부재가 서로 체결 또는 결합된 형태로 형성할 수도 있을 것이다. One end of the first coupling 530 is engaged with the second flange 522 so that the through hole 531 of the first coupling 530 is inserted into the through hole 531 formed in the base flange connector 510, The first coupling 530 may be formed integrally with the second flange 522 or may be formed in a form in which separated members are fastened or coupled with each other if necessary .

또한, 상기 제1 커플링(530)의 타단에는 상기 관통공(531)의 외주면에 수나사부(532)가 형성되어 있다.A male threaded portion 532 is formed on the outer circumferential surface of the through hole 531 at the other end of the first coupling 530.

이 때, 상기 제1 커플링(530)의 타단은 일체로 형성되어 있을 수 있고, 도 8에 개념적으로 나타난 바와 같이 암나사부가 형성된 연장부와 양단에 수나사부가 형성된 보조 커플링(535)가 결합된 구성으로 형성되어 있을 수도 있다.At this time, the other end of the first coupling 530 may be integrally formed. As shown in FIG. 8, an auxiliary coupling 535 having an extended portion formed with a female threaded portion and a male threaded portion at both ends is coupled May be formed.

제2 커플링(540)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 커플링(530)의 수나사부(532)와 체결되는 암나사부(542)와 후술하는 연결관(550)이 걸릴 수 있도록 형성된 연결관 걸림턱(543) 및 제2 개구(541)가 형성되어 있다.7, the second coupling 540 is formed so as to engage with a female threaded portion 542 fastened to the male threaded portion 532 of the first coupling 530 and a coupling pipe 550 described later, And a connection opening 543 and a second opening 541 are formed.

연결 커넥터(530)에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 커플링(530)을 관통한 센서라인(730)이 통과하도록 형성된 중공 형상의 연결관(550)이 포함되어 있다. As shown in FIG. 7, the connection connector 530 includes a hollow connection pipe 550 through which the sensor line 730 passing through the first coupling 530 passes.

상기 연결관(550)에는 일단에 상기 연결관 걸림턱(543)에 걸리는 환형리브(551)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 제1 커플링(530)과 제2 커플링(540) 사이에 위치하여 제1, 2 커플링(530, 540)을 체결하면 상기 제2 커플링(540)의 제2 개구(541)를 통과하는 연결관(550)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 환형리브(551)가 상기 제2 커플링(540)의 연결관 걸림턱(543)에 걸리게 되고, 이로 인해 제1, 2 커플링(540)이 완전히 체결되면 연결관(550)도 견고하게 고정될 수 있다.An annular rib 551 is formed at one end of the coupling pipe 550 so as to be caught by the coupling pipe engaging protrusion 543. Thus, when the first and second couplings 530 and 540 are positioned between the first coupling 530 and the second coupling 540, the second opening 540 of the second coupling 540 The annular rib 551 is caught by the connecting pipe engagement protrusions 543 of the second coupling 540 as shown in FIG. 8, so that the first and second When the coupling 540 is completely fastened, the coupling pipe 550 can also be firmly fixed.

상기 연결관(550)의 타단에는 등간격으로 제1 슬롯(552)이 형성되어 있을 수 있고, 상기 제1 슬롯(552)의 하단에는 상기 제1 슬롯(552)보다 얇은 두께의 제2 슬롯(553)이 형성되어 있다. A first slot 552 may be formed at the other end of the connection pipe 550 at equal intervals and a second slot 552 may be formed at a lower end of the first slot 552, 553 are formed.

슬리브(560)는 상기 연결관(550)의 타단에 삽입 설치되어 센서라인(730)이 정렬되도록 할 뿐 아니라, 센서라인 관통부(500)가 압력용기(1) 내부의 고온 고압의 증기가 누설되는 것을 방지하도록 구성되어 있다.The sleeve 560 is inserted into the other end of the coupling pipe 550 so as to align the sensor line 730 and the sensor line penetration part 500 can prevent the high temperature and high pressure steam inside the pressure vessel 1 from leaking .

상기 슬리브(560)는 원통 블록의 외주면에 등간격으로 센서라인(730)을 거치할 수 있는 거치홈(561)이 오목하게 형성된 구성을 갖고 있다.The sleeve 560 has a structure in which a mounting groove 561 for mounting the sensor line 730 is formed at an equal interval on the outer circumferential surface of the cylindrical block.

위에서 살펴본 바와 같이 하나의 제1 커플링(530)에는 다수의 센서라인(730)이 통과할 수 있도록 구성되어 있는데, 구체적으로는 슬리브(560)에 형성된 거치홈(561)의 수만큼 센서라인(730)을 거치할 수 있다. 더 많은 센서라인(730)이 통과할 때에는 거치홈(561)의 수를 증가시킬 수도 있고, 제1 커플링(530)의 수를 증가시킬 수도 있을 것이다.The plurality of sensor lines 730 can pass through one of the first couplings 530. More specifically, the number of the sensor lines 730 can be increased by the number of the mounting grooves 561 formed in the sleeve 560, 730). The number of the mounting grooves 561 may be increased or the number of the first couplings 530 may be increased when more sensor lines 730 pass.

상기 슬리브(560)의 상기 거치홈(561) 사이에는 등간격으로 상기 제1 슬롯(552)에 걸리도록 형성된 걸림돌기(562)가 형성되어 있을 수 있다. 상기 걸림돌기(562)에 의해 연결관(550)과 슬리브(560)는 센서라인(730)을 연결한 후에 안정적으로 결합되어 있을 수 있다. A locking protrusion 562 may be formed between the fixing grooves 561 of the sleeve 560 so as to be engaged with the first slot 552 at equal intervals. The coupling pipe 550 and the sleeve 560 may be stably coupled after the sensor line 730 is connected by the locking protrusion 562. [

이 때, 상기 걸림돌기(562)는 슬리브(560)의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있지 않고 외부로 노출되는 타측의 일부에 형성되어 있고, 연결관(550)의 내부로 삽입되는 내측에는 걸림돌기(562)가 형성되어 있지 않다. At this time, the locking projection 562 is not formed over the entire length of the sleeve 560 but is formed in a part of the other side exposed to the outside, and the locking projection 562 are not formed.

상기 슬리브(562)의 길이는 상기 연결관(550)에 삽입되어 상기 걸림돌기(562)가 제1 슬롯(552)에 걸렸을 때, 연결관(550)에 삽입된 슬립브(560)가 상기 연결관(550)의 제2 슬롯(553)을 막을 수 있는 정도이면 충분하다.The length of the sleeve 562 is inserted into the coupling pipe 550 so that when the locking protrusion 562 is caught in the first slot 552, Sufficient to block the second slot 553 of the tube 550 is sufficient.

이와 같은 연결관(550)과 슬리브(560)의 구조에서는 연결관(550)이 제1, 2 슬롯(552, 553)에 의해 일정 탄성을 갖게 된다. 따라서, 복수의 센서라인(730)이 거치되는 슬리브(560)를 연결관(55)과 이격이 작게 구성하더라도 쉽게 장착할 수 있다. In the structure of the coupling pipe 550 and the sleeve 560, the coupling pipe 550 has a certain elasticity by the first and second slots 552 and 553. Therefore, even if the sleeve 560 on which the plurality of sensor lines 730 are mounted is configured to be small in distance from the connection pipe 55, it can be easily mounted.

또한, 본 발명의 슬리브(560)는 고압에서 수행하는 실험에 이용되므로, 완전한 밀폐가 필요하고 안정적으로 결합되어 있어야 한다. 이를 위해 본 발명에서는 도 9에 도시된 바와 같이 연결관(550)과 센서라인(730)과 슬리브(560) 사이를 솔더링(soldering)을 한 후에 실험을 수행할 수 있다. 이 때, 노출된 타단면과 함께 상기 제1, 2 슬롯(552, 553)에서도 솔더링을 함께 수행하여 고압 하에서도 슬리브(560)에서 보다 안정적으로 밀폐 결합 조건을 유지할 수 있게 된다.In addition, since the sleeve 560 of the present invention is used in experiments performed at high pressure, complete sealing is required and stable engagement is required. For this, in the present invention, as shown in FIG. 9, an experiment can be performed after soldering between the connection pipe 550, the sensor line 730, and the sleeve 560. At this time, soldering is also performed in the first and second slots 552 and 553 together with the exposed other end face, so that the sealing coupling condition can be more stably maintained in the sleeve 560 even under high pressure.

한편 몸체(100)의 하부에는 도 3, 4에 도시된 바와 같이 증기주입구(110)가 형성되어 있다. 원자로의 사고로 인하여 온도제어를 할 수 없는 상황이 되면, 증기는 원자로의 하부에서 온도가 증가하게 되는 문제가 발생하므로, 이를 나타낼 수 있도록 증기주입구(110)는 몸체(100)의 하부에서 용기 내부로 유입될 수 있도록 형성하였다. On the other hand, a steam inlet 110 is formed in a lower portion of the body 100 as shown in FIGS. The temperature of the steam is increased in the lower portion of the reactor when the temperature can not be controlled due to the accident of the reactor. Therefore, the steam inlet 110 is formed at the lower portion of the body 100, As shown in FIG.

상기 증기주입구(110)는 증기발생기(1200)로부터 증기를 공급받아서 실험을 수행할 수 있다. 압력용기(1) 내부로 공급되는 증기의 양은 증기제어밸브(1210)의 개폐에 의해 조절될 수 있고, 증기 공급과 관련된 제어도 상기 제어 및 분석 모듈(1300)에 의해 제어되는 것이 바람직할 것이다.The steam inlet 110 may receive steam from the steam generator 1200 to perform an experiment. The amount of steam supplied into the pressure vessel 1 may be controlled by opening and closing the steam control valve 1210 and the control associated with the steam supply may be controlled by the control and analysis module 1300.

또한, 몸체(100)에는 열교환기(600) 설치 및 센서류의 셋팅 등과 같은 실험 셋팅을 위해서 출입구(미도시)를 두는 것이 바람직한데, 몸체(100)의 하부에 출입구(미도시)가 설치될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.An entrance (not shown) may be provided on the body 100 for an experiment setting such as installation of a heat exchanger 600 and setting of a sensor. An entrance (not shown) may be installed at a lower portion of the body 100 But is not limited thereto.

상기 몸체(100)의 상부면을 덮는 덮개(200)는 하부면는 개방되어 있다. 따라서, 압력용기(1)의 내부 공간의 크기는 몸체(100)와 덮개(200)의 내부 공간을 합한 크기가 된다.The cover (200) covering the upper surface of the body (100) is opened on the lower surface. Therefore, the size of the internal space of the pressure vessel 1 is the sum of the internal space of the body 100 and the internal space of the lid 200.

상기 덮개(200)의 하부면은 몸체(100)의 직사각형 형상의 상부면와 체결될 수 있도록, 하부면이 직사각형 형상이며, 결과적으로 전, 후면은 반원 형상이 되고, 상부면은 전, 후면을 연결하는 곡면을 가진 반원통형 형상의 덮개(200)이다.The lower surface of the lid 200 is rectangular in shape so that the lower surface of the lid 200 can be fastened to the upper surface of the rectangular shape of the body 100. As a result, Shaped cover 200 having a curved surface.

상기 덮개(200)의 전면, 또는 전·후면에는 필요에 따라 몸체(100)에 형성된 것과 같은 다수의 관측부(300)가 형성되어 있을 수 있다. A plurality of observation units 300 may be formed on the front surface or the front and back surfaces of the cover 200 as required in the body 100.

덮개(200)의 상부면에는 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 투시부(210)가 형성되어 있다. 상기 투시부(210)는 압력용기(1) 내의 유동가시화 실험 등을 수행할 때, 유동가시화를 위한 레이저를 압력용기(1)의 내부로 방출될 수 있도록 하기 위한 구성요소이다. As shown in FIG. 2, a plurality of perspective portions 210 are formed on the upper surface of the cover 200. The permeable portion 210 is a component for allowing the laser for flow visualization to be emitted into the pressure vessel 1 when the flow visualization test or the like in the pressure vessel 1 is performed.

또한, 상기 투시부(210)는 상기 압력용기(1)의 내부로 투사되는 레이저가 압력용기(1)의 내부에 존재하는 증기와 같은 피사체에 확대 조사될 수 있도록 확대 광학계(미도시)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the penetration unit 210 may further include a magnifying optical system (not shown) so that a laser projected into the pressure vessel 1 can be enlarged and irradiated onto a subject such as steam existing in the pressure vessel 1 .

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 덮개(200)의 상부면에는 릴리스 밸브(220)가 형성되어 있을 수 있다. 상기 릴리스 밸브(220)는 압력용기(1)의 내부 압력이 과도하게 높게 되었을 경우 작동하여 압력용기(1)의 내부 압력을 내리는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 실험 종료 후와 같이 필요에 따라 내부 압력을 내릴 때 작동할 수도 있다. As shown in FIG. 2, a release valve 220 may be formed on the upper surface of the lid 200. The release valve 220 may function to lower the internal pressure of the pressure vessel 1 when the internal pressure of the pressure vessel 1 becomes excessively high. It may also operate when the internal pressure is lowered as necessary after the end of the experiment.

한편, 상기 압력용기(1)에는 상기 몸체(100)와 상기 덮개(200)의 외부 둘레를 감싸는 보강재(미도시)가 추가로 구비할 수 있다. 이를 통해, 몸체(100)와 덮개(200)의 두께가 과도하게 두꺼워지는 것을 방지하고, 비용을 절감할 수 있다.The pressure vessel 1 may further include a reinforcing member (not shown) for covering the body 100 and the outer circumference of the lid 200. As a result, the thickness of the body 100 and the lid 200 can be prevented from being excessively increased, and the cost can be reduced.

위에서 살펴본 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 피동냉각계통 열수력 실험용 유동가시화장치는 고온, 고압의 증기를 압력용기(1)의 내부로 공급하고, 레이저 모듈(800)을 압력용기(1)의 상부면에 형성된 투시부(210)에 위치시키고, 레이저를 압력용기(1)의 내부로 투사하고, 카메라 모듈(900)을 압력용기(1)의 전면에 형성된 관측부(300)에 위치시켜 피사체에 대한 영상을 촬영할 수 있다. 이 때, 압력용기(1)의 내부에 열교환기(600)를 설치하고 열교환이 발생하는 상태에서 실험을 수행할 수도 있을 것이다.The flow visualizing apparatus for a hydraulic cooling water system according to the present invention having the structure as described above supplies high temperature and high pressure steam to the inside of the pressure vessel 1 and supplies the laser module 800 to the upper part of the pressure vessel 1 And the laser is projected into the interior of the pressure vessel 1 and the camera module 900 is placed on the observation part 300 formed on the front surface of the pressure vessel 1, Can be photographed. At this time, the heat exchanger 600 may be installed inside the pressure vessel 1 and the experiment may be performed in a state where heat exchange occurs.

또한, 본 발명의 유동가시화 장치에서는 압력용기(1)의 정면에 격자 형상으로 복수의 관측부(300)가 형성되어 있고, 상부면에 복수의 투시부(210)가 형성되어 있고, 카메라 모듈(900)이 상·하·좌·우로 신속하게 이동가능하게 구성되어 있고, 레이저 모듈(800)도 적어도 좌·우로 신속하게 이동 가능하도록 구성되어 있어, 압력용기(1)의 내부의 다양한 위치에서의 유동을 가시화할 수 있을 뿐 아니라, 압력용기(1)의 내부 유동 전체를 빠르게 영상으로 취득할 수 있게 된다. In the flow visualization apparatus of the present invention, a plurality of observation units 300 are formed in a lattice form on the front surface of the pressure vessel 1, a plurality of projection units 210 are formed on the upper surface, The laser module 800 is also configured to be able to quickly move at least to the left and right so that the laser module 800 can be quickly moved to left and right at various positions inside the pressure vessel 1 Not only the flow can be visualized, but also the entire internal flow of the pressure vessel 1 can be acquired quickly.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

1: 압력용기 100: 몸체 110: 증기 주입구 200: 덮개
210: 투시부 220: 릴리스 밸브 300: 관측부 310: 관측부 베이스
311: 관측부 개구 312: 제1 체결부 313: 제1 실링홈 314: 제1 연장부
315: 제1 힌지공 316: 렌즈 걸림턱 320: 렌즈 덮개부
321: 덮개부 개구 322: 제2 체결부 323: 제2 실링홈 324: 제2 연장부
325: 제2 힌지공 326: 힌지축 330: 렌즈부 331: 메인렌즈
332: 보조렌즈 336: 걸림부 400: 열교환기 연결부
500: 센서라인 관통부 510: 베이스 커넥터 511: 관통부 개구
512: 제1 플랜지 513: 베이스 체결공 520: 연결 커넥터
530: 제1 커플링 531: 관통공 532: 수나사부 535: 보조 커플링
540: 제2 커플링 541: 제2 개구 542: 암나사부 543: 연결관 걸림턱
550: 연결관 551: 환형리브 552: 제1슬롯 553: 제2슬롯
560: 슬리브 561: 거치홈 562: 걸림돌기 600: 열교환기
610: 전열관 620: 저온 챔버 621: 강제 유입구 622: 대류 유입구
630: 고온 챔버 631: 강제 유출구 632: 대류 유출구 650: 냉매 탱크
660: 냉매공급펌프 671: 강제 순환 루프 672: 자연대류 순환 루프
700, 700a: 열전대 730: 열전대 와이어 800: 레이저 모듈
810: 레이저 장치 820: 레이저 거치대 900: 카메라 거치 모듈
910: 카메라 920: 카메라 거치대 1000: 실험장치
1100: 유동 관측용 프레임 1110:: 레이저 프레임 거치용 수평프레임
1120: 레이저 이동용 수평프레임 1130: 카메라 이동용 수직프레임
1140: 카메라 이동용 수평프레임 1200: 증기발생기
1210: 증기 제어 밸브 1300: 제어 및 분석모듈1: pressure vessel 100: body 110: steam inlet 200: cover
210: perspective portion 220: release valve 300: observation portion 310: observation portion base
311: observation portion opening 312: first fastening portion 313: first sealing groove 314: first extending portion
315: First hinge hole 316: Lens latch jaw 320: Lens cover
321: lid opening 322: second fastening portion 323: second sealing groove 324: second extending portion
325: second hinge hole 326: hinge shaft 330: lens portion 331: main lens
332: auxiliary lens 336: latching part 400: heat exchanger connection part
500: sensor line penetration part 510: base connector 511: penetration opening
512: first flange 513: base fastening hole 520: connecting connector
530: first coupling 531: through hole 532: male thread portion 535: auxiliary coupling
540: second coupling 541: second opening 542: female thread portion 543:
550: connector 551: annular rib 552: first slot 553: second slot
560: Sleeve 561: Fixing groove 562: Locking device 600: Heat exchanger
610: heat transfer tube 620: low temperature chamber 621: forced inlet 622: convection inlet
630: high temperature chamber 631: forced outlet 632: convection outlet 650: refrigerant tank
660: Refrigerant supply pump 671: Forced circulation loop 672: Natural convection circulation loop
700, 700a: thermocouple 730: thermocouple wire 800: laser module
810: Laser device 820: Laser mount 900: Camera mount module
910: Camera 920: Camera holder 1000: Experimental apparatus
1100: Frame for flow observation 1110 :: Horizontal frame for laser frame mounting
1120: Horizontal frame for laser movement 1130: Vertical frame for camera movement
1140: Horizontal frame for moving the camera 1200: Steam generator
1210: Steam control valve 1300: Control and analysis module

Claims (3)

하부에 증기유입구(110)가 형성되어 있고, 정면에 다수의 관측부(300)가 형성되어 있고, 측면에 다수의 열교환기 연결부(400)와 다수의 센서라인 관통부(500)가 형성되어 있으며, 상부에 투시부(210)가 형성되어 있는 압력용기(1); 상기 압력용기(1)의 외부에 형성된 유동 관측용 프레임(1100); 상기 유동 관측용 프레임(1100)의 전면에 상·하·좌·우 이동가능하게 형성된 카메라 모듈(900); 및 상기 유동 관측용 프레임(1100)의 상부에 형성된 좌·우 이동가능하게 형성된 레이저 모듈(800);을 포함하는 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치에 있어서,
상기 유동 관측용 프레임(1100)은 전면에 상기 카메라 모듈(900)이 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있는 카메라 이동용 수평프레임(1140)과 상기 카메라 이동용 수평 프레임(1140)의 양단이 상·하 방향으로 슬라이딩 이동가능하게 결합되어 있는 카메라 이동용 수직프레임(1130)을 포함하고 있고,
상기 유동 관측용 프레임(1100)은 상부면에 상기 레이저 모듈(800)이 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있는 레이저 이동용 수평프레임(1120)을 포함하고 있되,
상기 센서라인 관통부(500)는 관통부 개구(511)가 형성된 베이스 커넥터(510) 및 연결 커넥터(520)를 포함하며,
상기 연결 커넥터(520)는 단부에 수나사부(532)가 형성되어 있고 중앙에 센서 라인이 관통하는 관통공(531)이 형성되어 있는 복수의 제1 커플링(530); 상기 제1 커플링(530)의 수나사부(532)에 체결되는 암나사부(542)와 연결관 걸림턱(543)이 구비된 제2 개구(541)가 형성되어 있는 제2 커플링(540); 일단에는 상기 연결관 걸림턱(543)에 걸리는 환형리브(551)가 형성되어 있고 타단에는 등간격으로 제1슬롯(552)이 형성되어 있는 연결관(550); 및 상기 연결관(550)에 삽입되어 설치되고 외주면에 등간격으로 센서 라인을 거치하는 거치홈(561)이 형성되어 있으며, 상기 거치홈(561) 사이에 등간격으로 상기 제1슬롯(552)에 걸리도록 형성된 걸림돌기(562)가 형성된 슬리브(560)를 포함하고 있으며,
상기 연결관(550)에 형성된 상기 제1슬롯(552)의 하부에는 상기 제1슬롯(552)의 폭보다 좁은 제2슬롯(553)이 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치.
A steam inlet 110 is formed at a lower portion thereof and a plurality of observation portions 300 are formed at a front surface thereof and a plurality of heat exchanger connection portions 400 and a plurality of sensor line penetration portions 500 are formed at a side surface thereof , A pressure vessel (1) having a penetration part (210) formed on an upper part thereof; A flow observation frame (1100) formed outside the pressure vessel (1); A camera module 900 formed to be movable up, down, left, and right on the front surface of the flow observation frame 1100; And a laser module (800) formed on the upper part of the flow observation frame (1100) so as to be movable left and right, the flow visualization device for a thermal hydraulic experiment of a nuclear power plant,
The flow observation frame 1100 includes a camera moving horizontal frame 1140 having the camera module 900 slidably coupled to the front thereof and both ends of the camera moving horizontal frame 1140 sliding up and down And a camera vertical frame 1130 which is movably coupled,
The flow observation frame 1100 includes a horizontal frame 1120 for laser movement in which the laser module 800 is slidably coupled to an upper surface thereof,
The sensor line penetration part 500 includes a base connector 510 and a connection connector 520 having a through opening 511 formed therein,
The connection connector 520 includes a plurality of first couplings 530 having a male screw portion 532 at an end thereof and a through hole 531 through which a sensor line passes at the center thereof. A second coupling 540 in which a second opening 541 having a female screw portion 542 to be fastened to the male screw portion 532 of the first coupling 530 and a coupling hole 543 is formed, ; A connection pipe 550 having an annular rib 551 formed at one end thereof to be engaged with the connection pipe retaining step 543 and a first slot 552 formed at an equal interval at the other end; And a mounting groove 561 inserted into the connection pipe 550 and mounting the sensor line at equal intervals on the outer circumferential surface of the connection groove 550. The first slot 552 is formed at equal intervals between the mounting grooves 561, And a sleeve 560 having a locking protrusion 562 formed to be engaged with the sleeve 560,
Wherein a second slot (553) is formed in a lower portion of the first slot (552) formed in the coupling pipe (550), the width of which is narrower than the width of the first slot (552) Experimental flow visualization device.
제1항에 있어서, 상기 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치는 상기 카메라 모듈(900)과 레이저 모듈(800)의 작동을 제어하고, 상기 카메라 모듈(900)의 영상 정보를 저장 및 분석하는 제어 및 분석모듈(1300)을 추가로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 원자력발전소의 열수력 실험용 유동가시화장치.
The apparatus of claim 1, wherein the thermal visualization apparatus for thermal hydraulics experiments of the nuclear power plant comprises a control unit for controlling operations of the camera module (900) and the laser module (800) and for storing and analyzing image information of the camera module And an analysis module (1300) are further included in the flow visualization apparatus for nuclear thermal power plants.
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