KR102039681B1 - Performance evaluation test apparatus for spent nuclear fuel storage - Google Patents

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울산과학기술원
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Abstract

사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치는 캐스크 본체, 하부 지지판, 복수의 바스켓 덕트, 전기 히터, 히트파이프 모듈, 및 측정기를 포함한다. 캐스크 본체는 사용 후 핵연료 저장용기의 캐스크와 동일한 길이/직경 비율로 축소된다. 복수의 바스켓 덕트는 하부 지지판을 관통하며 캐스크 본체의 내부에서 서로간 거리를 두고 정렬된다. 전기 히터는 복수의 바스켓 덕트 각각의 내부에 위치한다. 히트파이프 모듈은 캐스크 본체의 상단에 결합된 방열부와, 복수의 바스켓 덕트 각각을 관통하며 상단이 방열부에 결합된 복수의 히트파이프용 배관을 포함한다.The performance tester of the spent fuel storage container includes a cask body, a lower support plate, a plurality of basket ducts, an electric heater, a heat pipe module, and a measuring instrument. The cask body is reduced to the same length / diameter ratio as the cask of the spent fuel reservoir. The plurality of basket ducts pass through the lower support plate and are aligned at a distance from each other inside the cask body. The electric heater is located inside each of the plurality of basket ducts. The heat pipe module includes a heat dissipation unit coupled to the upper end of the cask body, and a plurality of heat pipes for passing through each of the plurality of basket ducts and having an upper end coupled to the heat dissipation unit.

Description

사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치 {PERFORMANCE EVALUATION TEST APPARATUS FOR SPENT NUCLEAR FUEL STORAGE}Performance tester for spent fuel storage container {PERFORMANCE EVALUATION TEST APPARATUS FOR SPENT NUCLEAR FUEL STORAGE}

본 발명은 사용 후 핵연료 저장용기의 설계를 검증하고, 다양한 조건에서 각종 성능 실험을 수행할 수 있는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a performance test apparatus of a spent fuel storage container capable of verifying the design of the spent fuel storage container and performing various performance experiments under various conditions.

사용 후 핵연료는 원자력 발전소에서 연소된 후 인출된 핵연료로서, 일정한 냉각 과정을 거쳐 재처리 시설 또는 저장소로 운반되어 저장된다. 이 과정에서 사용 후 핵연료의 높은 방사성과 방열 특성으로 인해 안전한 수송 또는 저장을 위하여 특별히 설계된 전용 용기가 필요하다.Spent fuel is nuclear fuel that is drawn after being burned in a nuclear power plant and is transported to a reprocessing facility or storage after a certain cooling process. The high radioactivity and heat dissipation characteristics of spent fuel in this process necessitate a dedicated container specifically designed for safe transport or storage.

일반적인 사용 후 핵연료 저장용기는 밀봉된 원통형의 캐스크와, 캐스크 내부에 위치하는 바스켓 조립체를 포함한다. 바스켓 조립체는 사용 후 핵연료 집합체를 수납하는 복수의 바스켓이 수평 또는 수직 방향으로 나란히 정렬된 구성으로 이루어진다.Typical spent nuclear fuel reservoirs include a sealed cylindrical cask and a basket assembly located within the cask. The basket assembly consists of a configuration in which a plurality of baskets containing the spent fuel assembly are arranged side by side in a horizontal or vertical direction.

본 출원인은 특허 출원번호 제2016-0151948호 및 특허 출원번호 제2017-0026497호에서 바스켓 내부를 관통하는 히트파이프와, 히트파이프를 통해 전달받은 열을 외기로 방출하는 금속제 커버로 구성된 냉각부를 구비한 사용 후 핵연료 건식 저장용기를 제안하였다.Applicant has a cooling unit consisting of a heat pipe penetrating the inside of the basket and a metal cover for dissipating heat transferred through the heat pipe to the outside in Patent Application No. 2016-0151948 and Patent Application No. 2017-0026497 A spent fuel dry storage container has been proposed.

본 출원인이 제안한 사용 후 핵연료 건식 저장용기는 기존 저장용기의 기능을 모두 구비하면서 히트파이프와 금속제 커버에 의해 향상된 냉각 성능을 가진다. 따라서 고온의 내부 환경에 의해 열화의 가능성이 있는 기존 저장용기에 비해 구조 건전성을 확보하면서 저장 및 운송 용량을 추가로 확보할 수 있다.The spent fuel dry storage container proposed by the applicant has all the functions of the existing storage container and has improved cooling performance by the heat pipe and the metal cover. Therefore, it is possible to secure additional storage and transportation capacity while ensuring structural health as compared with existing storage containers that may be degraded by high temperature internal environment.

본 발명은 히트파이프를 구비한 사용 후 핵연료 저장용기에 대하여 설계를 검증하고, 기존 저장용기와의 성능을 비교하며, 인허가 요건에 따라 다양한 조건에서 다양한 성능 실험을 수행할 수 있는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치를 제공하고자 한다.The present invention is a spent fuel storage container that can verify the design of the spent fuel storage container with a heat pipe, compare the performance with the existing storage container, and perform various performance experiments under various conditions according to the licensing requirements. To provide a performance tester of.

본 발명의 일 실시예에 따른 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치는 캐스크 본체, 하부 지지판, 복수의 바스켓 덕트, 전기 히터, 히트파이프 모듈, 및 측정기를 포함한다. 캐스크 본체는 사용 후 핵연료 저장용기의 캐스크와 동일한 길이/직경 비율로 축소된다. 하부 지지판은 캐스크 본체의 하단에 결합된다. 복수의 바스켓 덕트는 하부 지지판을 관통하며 캐스크 본체의 내부에서 서로간 거리를 두고 정렬된다. 전기 히터는 복수의 바스켓 덕트 각각의 내부에 위치한다. 히트파이프 모듈은 캐스크 본체의 상단에 결합된 방열부와, 복수의 바스켓 덕트 각각을 관통하며 상단이 방열부에 결합된 복수의 히트파이프용 배관을 포함한다. 측정기는 캐스크 본체와 하부 지지판 및 히트파이프 모듈 중 적어도 한 곳에 설치되어 온도와 압력을 측정한다.Performance test apparatus of the spent fuel storage container according to an embodiment of the present invention includes a cask body, a lower support plate, a plurality of basket ducts, an electric heater, a heat pipe module, and a measuring instrument. The cask body is reduced to the same length / diameter ratio as the cask of the spent fuel reservoir. The lower support plate is coupled to the bottom of the cask body. The plurality of basket ducts pass through the lower support plate and are aligned at a distance from each other inside the cask body. The electric heater is located inside each of the plurality of basket ducts. The heat pipe module includes a heat dissipation unit coupled to the upper end of the cask body, and a plurality of heat pipes for passing through each of the plurality of basket ducts and having an upper end coupled to the heat dissipation unit. The measuring device is installed in at least one of the cask body, the lower support plate, and the heat pipe module to measure temperature and pressure.

복수의 바스켓 덕트는 하단에 전기 히터 설치를 위한 측면 홈을 포함할 수 있고, 같은 높이에서 지면의 가로 방향과 세로 방향을 따라 나란히 배열될 수 있다.The plurality of basket ducts may include side grooves for installing an electric heater at the bottom, and may be arranged side by side in the horizontal and vertical directions of the ground at the same height.

복수의 바스켓 덕트 각각은 사각의 관 구조물일 수 있고, 네 개의 전기 히터가 바스켓 덕트의 코너 안쪽에 위치할 수 있으며, 복수의 전기 히터는 하부 지지판에 의해 고정된 위치를 유지할 수 있다. 전기 히터의 전체 길이는 바스켓 덕트의 길이와 같을 수 있고, 전기 히터 중 캐스크 본체의 내부에 대응하는 부분에 열선이 배치되어 가열부를 구성할 수 있다.Each of the plurality of basket ducts may be a rectangular tubular structure, four electric heaters may be located inside a corner of the basket duct, and the plurality of electric heaters may be held in a fixed position by the lower support plate. The entire length of the electric heater may be equal to the length of the basket duct, and a heating wire may be disposed in a portion of the electric heater corresponding to the inside of the cask body to form a heating unit.

히트파이프용 배관은 하단이 막혀 있고 상단이 개방된 관 구조물일 수 있으며, 복수의 바스켓 덕트 각각의 내부 중심을 관통할 수 있다.The pipe for the heat pipe may be a tubular structure of which the bottom is closed and the top is open, and may penetrate the inner center of each of the plurality of basket ducts.

방열부는 상단과 하단이 개방된 관 구조물로 이루어진 금속 관부와, 금속 관부의 하단에 연결되며 복수의 히트파이프용 배관에 결합되는 히트파이프 연결판과, 금속 관부의 상단에 연결된 투명 덮개판을 포함할 수 있다.The heat dissipation part may include a metal pipe part consisting of a pipe structure having an open top and a bottom, a heat pipe connecting plate connected to the bottom of the metal pipe part and coupled to a plurality of heat pipes, and a transparent cover plate connected to the top of the metal pipe part. Can be.

히트파이프 연결판에는 복수의 관통홀이 형성될 수 있고, 복수의 관통홀 각각의 아래에 커넥터가 제공될 수 있으며, 복수의 히트파이프용 배관의 상단이 커넥터에 조립될 수 있다.A plurality of through holes may be formed in the heat pipe connecting plate, a connector may be provided under each of the plurality of through holes, and an upper end of the plurality of heat pipe pipes may be assembled to the connector.

복수의 히트파이프용 배관은 내부에 작동유체를 수용하여 방열부로 열을 전달하는 히트파이프 증발부로 기능할 수 있다.The plurality of heat pipe piping may function as a heat pipe evaporator for receiving a working fluid therein to transfer heat to the heat dissipation unit.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치는 캐스크 본체, 복수의 바스켓 덕트, 적어도 하나의 전기 히터, 방열부, 복수의 히트파이프용 배관, 및 측정기를 포함한다. 복수의 바스켓 덕트는 캐스크 본체의 내부에 위치하고, 적어도 하나의 전기 히터는 복수의 바스켓 덕트 각각의 내부에 위치한다. 방열부는 캐스크 본체의 상단에 결합되며, 내부 공간을 가진다. 복수의 히트파이프용 배관은 하단이 막혀 있고 상단이 개방된 관 구조물로 이루어지고, 복수의 바스켓 덕트 각각의 내부 중심을 관통하며, 개방된 상단이 방열부의 내부 공간과 통하도록 방열부에 결합된다. 측정기는 캐스크 본체와 방열부에 설치되어 온도와 압력을 측정한다. 복수의 히트파이프용 배관이 작동유체를 수용할 때 성능 실험장치는 히트파이프를 구비한 사용 후 핵연료 저장용기를 대표하고, 복수의 히트파이프용 배관이 작동유체를 수용하지 않을 때 성능 실험장치는 히트파이프가 없는 사용 후 핵연료 저장용기를 대표한다.An apparatus for testing performance of spent fuel storage containers according to another embodiment of the present invention includes a cask body, a plurality of basket ducts, at least one electric heater, a heat dissipation unit, a plurality of heat pipes, and a measuring instrument. The plurality of basket ducts are located inside the cask body and at least one electric heater is located inside each of the plurality of basket ducts. The heat dissipation unit is coupled to the top of the cask body and has an inner space. The pipes for the plurality of heat pipes are formed of a pipe structure in which the lower end is closed and the upper end is open, penetrates through the inner center of each of the plurality of basket ducts, and the open upper end is coupled to the heat dissipation unit so as to communicate with the inner space of the heat dissipation unit. The measuring instrument is installed in the cask body and the heat dissipation unit to measure temperature and pressure. The performance test apparatus represents a spent fuel storage container equipped with a heat pipe when a plurality of heat pipes accommodate the working fluid, and the performance test apparatus heats when the plurality of heat pipes do not receive the working fluid. Represents a spent fuel storage container without a pipe.

캐스크 본체는 사용 후 핵연료 저장용기의 캐스크와 동일한 길이/직경 비율로 축소된 것일 수 있다.The cask body may be reduced to the same length / diameter ratio as the cask of the spent fuel reservoir.

방열부는 실험자가 내부 공간을 관찰할 수 있도록 투명 덮개판을 포함할 수 있다. 방열부는 히트파이프 연결판을 더 포함할 수 있다. 히트파이프 연결판은 복수의 히트파이프용 배관에 대응하는 복수의 관통홀과, 복수의 히트파이프용 배관의 결합을 위한 복수의 커넥터를 포함할 수 있다.The heat dissipation unit may include a transparent cover plate so that the experimenter can observe the internal space. The heat dissipation part may further include a heat pipe connecting plate. The heat pipe connecting plate may include a plurality of through holes corresponding to the plurality of heat pipe pipes, and a plurality of connectors for coupling the plurality of heat pipe pipes.

본 발명의 성능 실험장치는 밀폐된 캐스크 본체 내부의 대류 열전달과 고온 환경에 의한 복사 열전달을 동시에 고려할 수 있으며, 실제 저장용기와 동일한 길이/직경 비율을 유지함으로써 형상 변화에 따른 왜곡 효과를 최소화할 수 있다. 또한, 히트파이프용 배관의 작동유체 수용 여부에 따라 두 가지 서로 다른 구성의 저장용기를 대표하여(모사하여) 이의 성능을 실험할 수 있다.The performance test apparatus of the present invention can simultaneously consider the convective heat transfer inside the sealed cask body and the radiant heat transfer due to the high temperature environment, and minimize the distortion effect due to the shape change by maintaining the same length / diameter ratio as the actual storage container. Can be. In addition, depending on whether or not to accommodate the working fluid of the heat pipe pipe can represent the performance of the storage containers of two different configurations (simulating).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치(이하, 편의상 '성능 실험장치'라 한다)의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 성능 실험장치의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 Ⅲ-Ⅲ선의 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 성능 실험장치 중 복수의 바스켓을 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 성능 실험장치 중 전기 히터의 구성도와 전기 히터의길이 방향에 따른 열유속 분포를 나타낸 도면이다.
도 6은 사용 후 핵연료 저장용기에서 금속제 커버와 히트파이프를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시한 A 부분의 확대도이다.
1 is a perspective view of a performance test apparatus (hereinafter referred to as a "performance test apparatus" for convenience) of a spent fuel storage container according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the performance test apparatus shown in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view showing a plurality of baskets in the performance test apparatus shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an electric heater and a heat flux distribution according to a length direction of the electric heater in the performance test apparatus illustrated in FIG. 2.
6 is a cross-sectional view showing a metal cover and a heat pipe in a spent fuel storage container.
FIG. 7 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. 6.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치(이하, 편의상 '성능 실험장치'라 한다)의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 성능 실험장치의 단면도이다.1 is a perspective view of a performance test apparatus (hereinafter referred to as a "performance test apparatus" for convenience) of a spent fuel storage container according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the performance test apparatus shown in FIG. .

도 1과 도 2를 참고하면, 본 실시예의 성능 실험장치(100)는 사용 후 핵연료 저장용기(이하, 편의상 '저장용기'라 한다)를 축소 모델링한 것으로서, 인허가 요건에 따라 다양한 조건에서 저장용기의 성능을 실험하고, 설계를 검증하는 장치이다. 성능 실험장치(100)는 캐스크 본체(10), 하부 지지판(20), 복수의 바스켓 덕트(30), 전기 히터(40), 히트파이프 모듈(50), 및 측정기(60)를 포함한다.1 and 2, the performance test apparatus 100 according to the present embodiment is a reduced model of a spent fuel storage container (hereinafter, referred to as a 'storage container' for convenience), and is a storage container under various conditions according to a licensing requirement. It is a device to test the performance and verify the design. The performance test apparatus 100 includes a cask body 10, a lower support plate 20, a plurality of basket ducts 30, an electric heater 40, a heat pipe module 50, and a measuring device 60.

캐스크 본체(10)는 저장용기의 캐스크와 동일한 길이/직경(L/D) 비율을 갖도록 축소 모델링한 것이다. 예를 들어, 캐스크 본체(10)는 저장용기의 캐스크에 대해 길이와 직경 모두 1/5로 축소된 구성일 수 있으나, 축소 비율은 이러한 예시로 한정되지 않는다. 캐스크 본체(10)는 저장용기의 캐스크와 동일한 재질, 예를 들어 강철과 같은 금속으로 제작될 수 있다.The cask body 10 is scaled down to have the same length / diameter (L / D) ratio as the cask of the storage container. For example, the cask body 10 may have a configuration in which both the length and the diameter of the cask of the storage container are reduced to 1/5, but the reduction ratio is not limited to this example. The cask body 10 may be made of the same material as the cask of the storage container, for example, a metal such as steel.

캐스크 본체(10)는 상단과 하단이 개방된 원통 모양일 수 있으며, 하부 지지판(20)이 캐스크 본체(10)의 하단에 결합된다. 캐스크 본체(10)의 하단 둘레를 따라 제1 플랜지(11)가 위치할 수 있고, 제1 플랜지(11)와 하부 지지판(20)의 가장자리는 볼트와 같은 체결 수단에 의해 일체로 결합될 수 있다. 캐스크 본체(10)와 하부 지지판(20)의 결합 구조는 도시한 예시로 한정되지 않는다.The cask body 10 may have a cylindrical shape with the top and bottom open, and the lower support plate 20 is coupled to the bottom of the cask body 10. The first flange 11 may be located along the lower circumference of the cask body 10, and the edges of the first flange 11 and the lower support plate 20 may be integrally coupled by a fastening means such as a bolt. have. The coupling structure of the cask body 10 and the lower support plate 20 is not limited to the illustrated example.

복수의 바스켓 덕트(30)는 저장용기의 바스켓을 축소 모델링한 것이며, 캐스크 본체(10) 내부에서 서로간 거리를 두고 수직하게 위치한다. 복수의 바스켓 덕트(30)는 하부 지지판(20)을 관통하며 하부 지지판(20)에 고정 설치될 수 있다.The plurality of basket ducts 30 is a model of the basket of the storage container, and is vertically positioned at a distance from each other in the cask body 10. The plurality of basket ducts 30 may pass through the lower support plate 20 and may be fixed to the lower support plate 20.

도 3은 도 2에 도시한 Ⅲ-Ⅲ선의 단면도이고, 도 4는 도 2에 도시한 성능 실험장치 중 복수의 바스켓을 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a plurality of baskets in the performance test apparatus shown in FIG.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 바스켓 덕트(30)는 수직 방향(z 방향)으로 긴 사각의 관 구조물이며, 서로 같은 높이에서 지면의 가로 방향(x 방향)과 세로 방향(y 방향)을 따라 나란히 배열된다. 바스켓 덕트(30)의 상단은 캐스크 본체(10) 상단의 아래에 위치할 수 있고, 바스켓 덕트(30)의 하단은 하부 지지판(20)의 아래에 위치할 수 있다.2 to 4, the basket duct 30 is a long rectangular tube structure in the vertical direction (z direction), and along the horizontal direction (x direction) and vertical direction (y direction) of the ground at the same height. Arranged side by side. The upper end of the basket duct 30 may be positioned below the upper end of the cask body 10, and the lower end of the basket duct 30 may be positioned below the lower support plate 20.

바스켓 덕트(30)의 하단에는 전기 히터 설치를 위한 측면 홈(31)이 형성될 수 있다. 복수의 바스켓 덕트(30)는 위에서 보았을 때 대략 십자(╋)형으로 배열될 수 있고(도 3 참조), 하부 지지판(20)에서 복수의 바스켓 덕트(30) 바깥으로 측정기 설치를 위한 관통부(21)가 위치할 수 있다.Side grooves 31 for installing the electric heater may be formed at the bottom of the basket duct 30. The plurality of basket ducts 30 may be arranged approximately cross-shaped when viewed from above (see FIG. 3), and the through portions for installing the meter out of the plurality of basket ducts 30 from the lower support plate 20 ( 21 may be located.

도 2와 도 3을 참고하면, 복수의 바스켓 덕트(30) 각각의 내부에 전기 히터(40)가 위치한다. 전기 히터(40)는 저장용기의 발열 상태를 구현하기 위한 발열체이며, 온도 조절 기능을 가진다. 바스켓 덕트(30)마다 4개의 전기 히터(40)가 바스켓 덕트(30)의 코너 안쪽에 위치할 수 있다. 복수의 바스켓 덕트(30)와 복수의 전기 히터(40)는 하부 지지판(20)에 의해 고정된 위치를 유지한다.2 and 3, the electric heater 40 is positioned inside each of the plurality of basket ducts 30. The electric heater 40 is a heating element for implementing a heat state of the storage container, and has a temperature control function. Four electrical heaters 40 per basket duct 30 may be located inside a corner of the basket duct 30. The plurality of basket ducts 30 and the plurality of electric heaters 40 maintain a fixed position by the lower support plate 20.

도 5는 도 2에 도시한 성능 실험장치 중 전기 히터의 구성도와 전기 히터의길이 방향에 따른 열유속 분포를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an electric heater and a heat flux distribution according to a length direction of the electric heater in the performance test apparatus illustrated in FIG. 2.

도 3과 도 5를 참고하면, 전기 히터(40)의 하단에는 전원을 공급받기 위한 단자(41)가 위치한다. 전기 히터(40)의 전체 길이(L)는 바스켓 덕트(30)의 길이와 같을 수 있으며, 전기 히터(40) 중 캐스크 본체(10) 내부에 대응하는 부분에 열선이 배치되어 가열부(42)를 구성할 수 있다.3 and 5, a terminal 41 for receiving power is positioned at the lower end of the electric heater 40. The total length L of the electric heater 40 may be equal to the length of the basket duct 30, and a heating wire is disposed at a portion of the electric heater 40 corresponding to the inside of the cask body 10 so that the heating part 42 is disposed. ) Can be configured.

가열부(42)의 열유속 분포는 가열부(42)의 일측 단부로부터 길이 방향을 따라 열유속이 점진적으로 상승하는 제1 부분(A10)과, 열유속이 최대값을 유지하는 제2 부분(A20)과, 열유속이 점진적으로 하강하는 제3 부분(A30)을 포함하는 패턴을 나타낸다. 가열부(42)의 대부분은 제2 부분(A20)에 속한다.The heat flux distribution of the heating part 42 includes a first part A10 in which the heat flux gradually rises along the longitudinal direction from one end of the heating part 42, a second part A20 in which the heat flux maintains a maximum value, and , A pattern including the third portion A30 in which the heat flux gradually decreases. Most of the heating portions 42 belong to the second portion A20.

다시 도 1 내지 도 3을 참고하면, 히트파이프 모듈(50)은 캐스크 본체(10)의 상단에 결합된 방열부(51)와, 복수의 바스켓 덕트(30) 각각을 관통하면서 방열부(51)에 결합된 히트파이프용 배관(55)을 포함한다. 히트파이프용 배관(55)은 저장용기의 히트파이프 증발부를 축소 모델링한 것이고, 방열부(51)는 저장용기의 금속제 커버(히트파이프 방열부)를 축소 모델링한 것이다.Referring back to FIGS. 1 to 3, the heat pipe module 50 passes through each of the heat dissipation unit 51 coupled to the upper end of the cask body 10 and the plurality of basket ducts 30, respectively. It includes a pipe for the heat pipe (55) coupled to. The heat pipe piping 55 is a reduced model of the heat pipe evaporation part of the storage container, and the heat dissipation part 51 is a reduced model of the metal cover (heat pipe heat dissipating part) of the storage container.

도 6은 저장용기에서 금속제 커버와 히트파이프를 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6의 A 부분을 확대한 도면이다. 도 6과 도 7을 참고하면, 저장용기에서 히트파이프 방열부(71)는 캐스크(도시하지 않음)의 상단에 결합되고, 히트파이프 증발부(72)는 복수의 바스켓(도시하지 않음) 각각을 관통하면서 그 상단이 히트파이프 방열부(71)에 결합된다.6 is a cross-sectional view illustrating a metal cover and a heat pipe in a storage container, and FIG. 7 is an enlarged view of a portion A of FIG. 6. 6 and 7, the heat pipe heat dissipation unit 71 is coupled to an upper end of a cask (not shown) in the storage container, and the heat pipe evaporation unit 72 is a plurality of baskets (not shown), respectively. While passing through the upper end is coupled to the heat pipe heat dissipation unit (71).

히트파이프는 커버 역할을 하는 히트파이프 방열부(71)와, 바스켓 내부에 삽입되는 히트파이프 증발부(72)로 구성되며, 내부는 진공 조건을 유지한다. 히트파이프 방열부(71)는 속이 빈 금속제 용기로 구성되고, 히트파이프 증발부(72)는 하단이 막혀 있고 상단이 개방된 관 구조물로서, 개방된 상단이 히트파이프 방열부(71)의 내부 공간과 통하도록 히트파이프 방열부(71)에 결합된다. 히트파이프 증발부(72)의 내부에는 작동유체로서 물이 수용되어 있다.The heat pipe is composed of a heat pipe heat dissipation part 71 serving as a cover and a heat pipe evaporation part 72 inserted into the basket, and the inside of the heat pipe maintains a vacuum condition. The heat pipe heat dissipation unit 71 is formed of a hollow metal container, and the heat pipe evaporation unit 72 is a tubular structure in which the lower end is closed and the upper end is opened, and the open upper end is an internal space of the heat pipe heat dissipation unit 71. It is coupled to the heat pipe heat dissipation portion 71 so as to communicate with. Water is accommodated in the heat pipe evaporator 72 as a working fluid.

히트파이프 증발부(72)의 작동유체는 바스켓에 수용된 핵연료의 잔열을 흡수하여 가열되고, 가열된 작동유체는 증기로 상변화되어 위로 상승한다(도 7의 B 화살표 참조). 증기 상태의 작동유체는 히트파이프 방열부(71)의 내부 공간으로 방출되면서 히트파이프 방열부(71)로 열을 전달한다. 히트파이프 방열부(71)는 외기로 열을 방출하고, 히트파이프 방열부(71)의 방열에 의해 작동유체가 응축된다.The working fluid of the heat pipe evaporator 72 absorbs the residual heat of nuclear fuel contained in the basket and is heated, and the heated working fluid is phase-changed into steam and rises upward (see arrow B in FIG. 7). The working fluid in the vapor state is discharged into the internal space of the heat pipe heat dissipation unit 71 to transfer heat to the heat pipe heat dissipation unit 71. The heat pipe heat dissipation unit 71 emits heat to the outside air, and the working fluid is condensed by heat dissipation of the heat pipe heat dissipation unit 71.

응축된 작동유체는 다시 중력에 의해 하강하여 히트파이프 증발부(72)로 회수되고(도 7의 C 화살표 참조), 전술한 사이클을 반복하면서 핵연료의 잔열을 흡수하여 냉각한다. 이때 속이 빈 히트파이프 방열부(71)는 외기와 접하는 표면적이 매우 넓기 때문에 뛰어난 방열 효과를 구현하며, 핵연료의 잔열을 효과적으로 제거할 수 있다.The condensed working fluid is again lowered by gravity to be recovered to the heat pipe evaporator 72 (see arrow C in FIG. 7), and the remaining heat of the nuclear fuel is absorbed and cooled by repeating the aforementioned cycle. At this time, the hollow heat pipe heat dissipation unit 71 realizes an excellent heat dissipation effect because the surface area in contact with the outside air is very large, and can effectively remove the residual heat of the nuclear fuel.

한편, 실제 저장용기의 히트파이프 증발부(72)는 액체 상태의 작동유체와 증기 상태의 작동유체의 유로를 분리하는 이중관 구조로 제작될 수 있으나, 도 6에서는 편의상 단일관 구조의 히트파이프 증발부(72)로 개략화하여 나타내었다.Meanwhile, the heat pipe evaporator 72 of the actual storage container may be manufactured in a double pipe structure that separates a flow path of the working fluid in the liquid state and the working fluid in the vapor state. Shown schematically as (72).

다시 도 1 내지 도 3을 참고하면, 히트파이프용 배관(55)은 하단이 막혀 있고 상단이 개방된 관 구조물로서, 복수의 바스켓 덕트(30) 각각의 내부 중심을 관통한다. 히트파이프용 배관(55)의 길이는 캐스크 본체(10)의 길이와 같을 수 있다. 히트파이프용 배관(55)의 상단은 방열부(51)에 결합되고, 히트파이프용 배관(55)의 하단은 캐스크 본체(10)의 하단과 같은 높이에 위치할 수 있다.Referring again to FIGS. 1 to 3, the pipe 55 for the heat pipe is a pipe structure in which a lower end is blocked and an upper end is opened, and passes through an inner center of each of the plurality of basket ducts 30. The length of the heat pipe tubing 55 may be equal to the length of the cask body 10. The upper end of the heat pipe pipe 55 is coupled to the heat dissipation unit 51, and the lower end of the heat pipe pipe 55 may be positioned at the same height as the lower end of the cask body 10.

방열부(51)는 전체 또는 일부가 금속으로 제작된 속이 빈 용기 구조물이며, 캐스크 본체(10)의 상단에 결합되어 하부 지지판(20)과 함께 캐스크 본체(10) 내부를 밀폐시킨다. 방열부(51)는 상단과 하단이 개방된 관 구조물로 이루어진 금속 관부(52)와, 금속 관부(52)의 하단에 연결된 히트파이프 연결판(53)과, 금속 관부(52)의 상단에 연결된 투명 덮개판(54)을 포함할 수 있다.The heat dissipation unit 51 is a hollow container structure made of metal in whole or in part, and is coupled to the upper end of the cask body 10 to seal the inside of the cask body 10 together with the lower support plate 20. The heat dissipation part 51 is a metal pipe part 52 formed of a pipe structure having an open top and a bottom, a heat pipe connecting plate 53 connected to the bottom of the metal pipe part 52, and connected to an upper end of the metal pipe part 52. The transparent cover plate 54 may be included.

금속 관부(52)는 저장용기의 금속제 커버와 같은 금속으로 제작되며, 히트파이프용 배관(55)을 통해 전달받은 열을 외기로 전달하여 방열하는 기능을 한다.The metal pipe part 52 is made of a metal such as a metal cover of a storage container, and functions to radiate heat by transferring heat received through the heat pipe pipe 55 to the outside air.

히트파이프 연결판(53)에는 복수의 히트파이프용 배관(55)에 대응하는 복수의 관통홀(531)이 위치하고, 각각의 관통홀(531) 아래에 커넥터(56)가 제공될 수 있다. 히트파이프용 배관(55)의 상단은 커넥터(56)에 조립되어 방열부(51)에 기구적으로 결합되며, 커넥터(56)와 관통홀(531)에 의해 히트파이프용 배관(55)의 내부 공간은 방열부(51)의 내부 공간과 통할 수 있다.A plurality of through holes 531 corresponding to the plurality of heat pipe pipes 55 may be disposed in the heat pipe connecting plate 53, and a connector 56 may be provided under each of the through holes 531. The upper end of the heat pipe pipe 55 is assembled to the connector 56 and mechanically coupled to the heat dissipation unit 51, and the inside of the heat pipe pipe 55 by the connector 56 and the through hole 531. The space may communicate with the internal space of the heat dissipation unit 51.

투명 덮개판(54)은 아크릴 또는 폴리카보네이트와 같은 투명한 플라스틱판으로 제작될 수 있고, 실험자는 투명 덮개판(54)에 의해 방열부(51)의 내부를 관찰할 수 있다. 방열부(51)의 내부는 증기화된 작동유체가 방사되고 응축된 작동유체가 다시 히트파이프용 배관(55)으로 회수되는 공간이므로, 실험자는 투명 덮개판(54)을 통해 작동유체의 순환 과정을 가시적으로(눈으로 직접 관찰하거나 고속 카메라 또는 비디오 카메라 등을 이용하여) 관찰할 수 있다.The transparent cover plate 54 may be made of a transparent plastic plate such as acrylic or polycarbonate, and the experimenter may observe the inside of the heat dissipation unit 51 by the transparent cover plate 54. Since the inside of the heat dissipation unit 51 is a space in which the vaporized working fluid is radiated and the condensed working fluid is recovered to the heat pipe pipe 55 again, the experimenter circulates the working fluid through the transparent cover plate 54. Can be observed visually (by eye or directly using a high speed camera or video camera).

다른 한편으로, 방열부(51)는 투명 덮개판(54) 대신 금속 관부와 같은 금속 재질의 덮개판을 포함할 수 있다. 이 경우 실험자는 작동유체의 순환 과정을 관찰할 수 없지만, 방열부(51)는 저장용기의 금속제 커버와 최대한 유사한 구성이 되므로 실제 금속제 커버의 기능을 거의 동일하게 구현할 수 있다.On the other hand, the heat dissipation unit 51 may include a cover plate made of a metal material such as a metal tube instead of the transparent cover plate 54. In this case, the experimenter can not observe the circulating process of the working fluid, but since the heat dissipation unit 51 is configured as close as possible to the metal cover of the storage container, the function of the actual metal cover can be almost identical.

캐스크 본체(10)의 상단 둘레를 따라 제2 플랜지(12)가 위치할 수 있고, 금속 관부(52)의 하단 둘레를 따라 제3 플랜지(521)가 위치할 수 있다. 제2 플랜지(12)와 히트파이프 연결판(53)의 가장자리 및 제3 플랜지(521)는 볼트와 같은 체결 수단에 의해 일체로 결합될 수 있다.The second flange 12 may be located along the top circumference of the cask body 10, and the third flange 521 may be located along the bottom circumference of the metal tube 52. The edge of the second flange 12 and the heat pipe connecting plate 53 and the third flange 521 may be integrally coupled by a fastening means such as a bolt.

또한, 금속 관부(52)의 상단 둘레를 따라 제4 플랜지(522)가 위치할 수 있고, 투명 덮개판(54)의 가장자리와 제4 플랜지(522)는 볼트와 같은 체결 수단에 의해 일체로 결합될 수 있다. 방열부(51)와 캐스크 본체(10)의 체결 구조는 도시한 예시로 한정되지 않는다.In addition, a fourth flange 522 may be located along the upper circumference of the metal pipe portion 52, and the edge of the transparent cover plate 54 and the fourth flange 522 are integrally coupled by a fastening means such as a bolt. Can be. The fastening structure of the heat radiating part 51 and the cask main body 10 is not limited to the illustration of illustration.

히트파이프용 배관(55)은 작동유체를 수용하거나 작동유체를 수용하지 않을 수 있다. 전자의 경우 성능 실험장치(100)는 히트파이프를 구비한 저장용기를 대표할 수 있다. 후자의 경우 작동유체가 없는 히트파이프용 배관(55)은 히트파이프 증발부로 기능할 수 없으므로, 성능 실험장치(100)는 히트파이프를 구비하지 않은 통상의 저장용기를 대표할 수 있다.The pipe for the heat pipe 55 may or may not receive the working fluid. In the former case, the performance test apparatus 100 may represent a storage container having a heat pipe. In the latter case, since the pipe 55 for the heat pipe without the working fluid cannot function as the heat pipe evaporator, the performance test apparatus 100 may represent a conventional storage container having no heat pipe.

측정기(60)는 캐스크 본체(10)와 하부 지지판(20) 및 히트파이프 모듈(50) 각각에 설치될 수 있으며, 실험 과정에서 이들의 온도와 압력 중 적어도 하나를 실시간으로 측정한다. 측정기(60)는 캐스크 본체(10)의 길이 방향 및 원주 방향을 따라 복수개로 설치될 수 있고, 하부 지지판(20)의 관통부(21)와 방열부(51)의 투명 덮개판(54)에 설치될 수 있다.The measuring device 60 may be installed in each of the cask body 10, the lower support plate 20, and the heat pipe module 50, and measures at least one of their temperature and pressure in real time during the experiment. The measuring device 60 may be provided in plural along the longitudinal direction and the circumferential direction of the cask body 10, and the transparent cover plate 54 of the penetrating portion 21 and the heat dissipating portion 51 of the lower support plate 20. Can be installed on

도 1 내지 도 3에서는 편의상 캐스크 본체(10)에 설치된 복수의 측정기(60)와, 측정기 설치를 위해 하부 지지판(20)에 설치된 관통부(21)와, 측정기 설치를 위해 투명 덮개판(54)에 설치된 측정 포트(57)를 도시하였다. 측정기(60)는 온도 검출기로서 열전대(thermo couple)를 포함할 수 있다. 도 2에서 부호 13은 측정기(60) 설치를 위한 캐스크 본체(10)의 관통홀을 나타낸다.1 to 3, for convenience, a plurality of measuring devices 60 installed in the cask body 10, a penetrating portion 21 installed on the lower support plate 20 for installing the measuring device, and a transparent cover plate 54 for installing the measuring device. Measurement port 57 is shown. Meter 60 may include a thermocouple as a temperature detector. In FIG. 2, reference numeral 13 denotes a through hole of the cask body 10 for installing the measuring device 60.

전술한 구성의 성능 실험장치(100)는 실제 저장용기의 운용을 고려하여 부여된 시험 조건에 따라 소정의 시험 온도를 유지하는 장소 또는 시설물에 배치되며, 캐스크 본체(10)와 복수의 바스켓 덕트(30) 내부에 헬륨과 같은 비활성 기체를 충진 후 밀봉하고, 핵연료에서 발생하는 열에 대응하도록 전기 히터(40)를 작동시켜 실제와 유사한 조건에서 열적 안정성 시험과 평가를 수행하게 된다.The performance test apparatus 100 having the above-described configuration is disposed at a place or facility maintaining a predetermined test temperature according to the test conditions given in consideration of the actual storage container operation, and the cask main body 10 and the plurality of basket ducts. (30) After filling with an inert gas such as helium and sealed, and operating the electric heater 40 to respond to the heat generated from the nuclear fuel to perform thermal stability tests and evaluation under conditions similar to the actual.

전기 히터(40)의 발열 온도는 실험 조건에 따라 다양하게 설정 가능하며, 복수의 측정기(60)가 실험 과정에서 캐스크 본체(10)와 히트파이프 모듈(50)의 온도 및 압력을 실시간으로 측정한다. 따라서 성능 실험장치(100)는 저장용기의 건전성 평가와 같은 다양한 성능 실험을 용이하게 수행할 수 있다.The heating temperature of the electric heater 40 can be set in various ways according to the experimental conditions, and the plurality of measuring devices 60 measures the temperature and pressure of the cask body 10 and the heat pipe module 50 in real time during the experiment. do. Therefore, the performance test apparatus 100 can easily perform various performance tests, such as the integrity evaluation of the storage container.

본 실시예의 성능 실험장치(100)는 밀폐된 캐스크 본체(10) 내부의 대류 열전달과 고온 환경에 의한 복사 열전달을 동시에 고려할 수 있으며, 실제 저장용기와 동일한 길이/직경 비율을 유지함으로써 형상 변화에 따른 왜곡 효과를 최소화할 수 있다. 또한, 히트파이프용 배관(55)의 작동유체 수용 여부에 따라 두 가지 서로 다른 구성의 저장용기를 대표하여(모사하여) 이의 성능을 실험할 수 있다. The performance test apparatus 100 of the present embodiment can simultaneously consider the convective heat transfer inside the sealed cask body 10 and the radiant heat transfer due to the high temperature environment, and maintain the same length / diameter ratio as the actual storage container to change the shape. The distortion effect can be minimized. In addition, the performance of the storage pipes representing the two different configurations (simulating) can be tested depending on whether or not the working pipe accommodates the heat pipe (55).

즉 히트파이프용 배관(55)에 작동유체가 수용된 경우, 히트파이프용 배관(55)은 히트파이프 증발부와 같은 열전달 기능을 수행하며, 방열부(51)는 히트파이프용 배관(55)으로부터 전달받은 열을 외기로 전달하여 작동유체를 응축시킨다. 이 경우 성능 실험장치(100)는 히트파이프를 구비한 저장용기(편의상 '제1 저장용기'라 한다)를 대표하여 이의 성능을 실험할 수 있다.That is, when the working fluid is accommodated in the heat pipe pipe 55, the heat pipe pipe 55 performs the same heat transfer function as the heat pipe evaporator, and the heat dissipation unit 51 is transferred from the heat pipe pipe 55. The received fluid is transferred to the outside air to condense the working fluid. In this case, the performance test apparatus 100 may represent a storage container having a heat pipe (for convenience, referred to as a 'first storage container') and test its performance.

한편, 작동유체가 없는 히트파이프용 배관(55)은 히트파이프 증발부로 기능할 수 없으므로, 이 경우 성능 실험장치(100)는 히트파이프가 없는 통상의 저장용기(편의상 '제2 저장용기'라 한다)를 대표하여 이의 성능을 실험할 수 있다. 또한, 하나의 성능 실험장치(100)를 이용하여 제1 저장용기와 제2 저장용기의 성능을 비교 평가할 수 있다.On the other hand, since the heat pipe pipe 55 without the working fluid cannot function as the heat pipe evaporator, in this case, the performance test apparatus 100 is referred to as a conventional storage container without a heat pipe (for convenience, referred to as a 'second storage container'). ) Can be used to test its performance. In addition, the performance of the first storage container and the second storage container may be compared and evaluated using one performance test apparatus 100.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the range of.

100: 성능 실험장치 10: 캐스크 본체
20: 하부 지지판 30: 바스켓 덕트
40: 전기 히터 50: 히트파이프 모듈
51: 방열부 52: 금속 관부
53: 히트파이프 연결판 54: 투명 덮개판
55: 히트파이프용 배관 60: 측정기
71: 히트파이프 방열부 72: 히트파이프 증발부
100: performance test apparatus 10: cask body
20: lower support plate 30: basket duct
40: electric heater 50: heat pipe module
51: heat radiating portion 52: metal tube portion
53: heat pipe connecting plate 54: transparent cover plate
55: pipe for heat pipe 60: measuring instrument
71: heat pipe heat dissipation unit 72: heat pipe evaporation unit

Claims (12)

사용 후 핵연료 저장용기의 캐스크와 동일한 길이/직경 비율로 축소되며, 하단이 하부 지지판에 결합된 캐스크 본체;
상기 하부 지지판을 관통하며, 상기 캐스크 본체의 내부에서 서로간 거리를 두고 정렬되고, 내부에 전기 히터가 위치하는 복수의 바스켓 덕트;
상기 캐스크 본체의 상단에 결합된 방열부와, 상기 복수의 바스켓 덕트 각각을 관통하며 상단이 상기 방열부에 결합된 복수의 히트파이프용 배관을 포함하며, 상기 방열부의 내부 공간과 상기 복수의 히트파이프용 배관의 내부 공간이 서로 통해 있는 히트파이프 모듈; 및
상기 캐스크 본체와 상기 하부 지지판 및 상기 히트파이프 모듈 중 적어도 한 곳에 설치되어 온도와 압력을 측정하는 측정기
를 포함하는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
A cask body that is reduced to the same length / diameter ratio as the cask of the nuclear fuel storage container after use, and whose bottom is coupled to the lower support plate;
A plurality of basket ducts penetrating the lower support plate, aligned at a distance from each other in the cask body, and having an electric heater positioned therein;
And a heat dissipation unit coupled to an upper end of the cask body, and a plurality of heat pipes for passing through each of the plurality of basket ducts and having an upper end coupled to the heat dissipation unit. A heat pipe module in which internal spaces of a pipe for pipes pass through each other; And
A measuring device installed in at least one of the cask body, the lower support plate, and the heat pipe module to measure temperature and pressure;
Performance testing device of the spent fuel storage container comprising a.
제1항에 있어서,
상기 복수의 바스켓 덕트는 하단에 전기 히터 설치를 위한 측면 홈을 포함하고, 같은 높이에서 지면의 가로 방향과 세로 방향을 따라 나란히 배열되는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 1,
The plurality of basket duct includes a side groove for installing an electric heater at the bottom, and the performance test apparatus of the spent fuel storage container arranged side by side along the horizontal and vertical direction of the ground at the same height.
제2항에 있어서,
상기 복수의 바스켓 덕트 각각은 사각의 관 구조물이고, 네 개의 상기 전기 히터가 상기 바스켓 덕트의 코너 안쪽에 위치하며, 복수의 전기 히터는 상기 하부 지지판에 의해 고정된 위치를 유지하는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 2,
Each of the plurality of basket ducts is a rectangular tube structure, four electric heaters are located inside a corner of the basket duct, and the plurality of electric heaters are used fuel storage container to maintain a fixed position by the lower support plate Performance testing equipment.
제3항에 있어서,
상기 전기 히터의 전체 길이는 상기 바스켓 덕트의 길이와 동일하고, 상기 전기 히터 중 상기 캐스크 본체의 내부에 대응하는 부분에 열선이 배치되어 가열부를 구성하는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 3,
The overall length of the electric heater is the same as the length of the basket duct, the heating device is disposed in the portion corresponding to the inside of the cask body of the electric heater is a performance test device of the spent nuclear fuel storage container constituting the heating unit.
제1항에 있어서,
상기 히트파이프용 배관은 하단이 막혀 있고 상단이 개방된 관 구조물이며, 상기 복수의 바스켓 덕트 각각의 내부 중심을 관통하는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 1,
The pipe for the heat pipe is a pipe structure, the lower end is closed and the upper end is open, the performance test apparatus of the spent fuel storage container passing through the inner center of each of the plurality of basket ducts.
제5항에 있어서,
상기 방열부는,
상단과 하단이 개방된 관 구조물로 이루어진 금속 관부;
상기 금속 관부의 하단에 연결되며 상기 복수의 히트파이프용 배관에 결합되는 히트파이프 연결판; 및
상기 금속 관부의 상단에 연결된 투명 덮개판
을 포함하는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 5,
The heat dissipation unit,
A metal pipe part consisting of a pipe structure having an upper end and an lower end;
A heat pipe connecting plate connected to a lower end of the metal pipe part and coupled to the plurality of heat pipe pipes; And
Transparent cover plate connected to the top of the metal tube
Performance testing device of the spent fuel storage container comprising a.
제6항에 있어서,
상기 히트파이프 연결판에는 복수의 관통홀이 형성되고, 상기 복수의 관통홀 각각의 아래에 커넥터가 제공되며, 상기 복수의 히트파이프용 배관의 상단이 상기 커넥터에 조립되는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 6,
A plurality of through holes are formed in the heat pipe connecting plate, and a connector is provided under each of the plurality of through holes, and the performance of the spent fuel storage container in which upper ends of the plurality of heat pipe pipes are assembled to the connector. Experiment apparatus.
제5항에 있어서,
상기 복수의 히트파이프용 배관은 내부에 작동유체를 수용하여 상기 방열부로 열을 전달하는 히트파이프 증발부로 기능하는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 5,
The plurality of heat pipes for the performance test apparatus of the spent nuclear fuel storage container that serves as a heat pipe evaporation unit for receiving the working fluid therein to transfer heat to the heat dissipation unit.
사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치에 있어서,
캐스크 본체;
상기 캐스크 본체의 내부에 위치하는 복수의 바스켓 덕트;
상기 복수의 바스켓 덕트 각각의 내부에 위치하는 적어도 하나의 전기 히터;
상기 캐스크 본체의 상단에 결합되며, 내부 공간을 가지는 방열부;
하단이 막혀 있고 상단이 개방된 관 구조물로 이루어지고, 상기 복수의 바스켓 덕트 각각의 내부 중심을 관통하며, 개방된 상단이 상기 방열부의 내부 공간과 통하도록 상기 방열부에 결합된 복수의 히트파이프용 배관; 및
상기 캐스크 본체와 상기 방열부에 설치되어 온도와 압력을 측정하는 측정기를 포함하며,
상기 복수의 히트파이프용 배관이 작동유체를 수용할 때 상기 성능 실험장치는 히트파이프를 구비한 사용 후 핵연료 저장용기를 대표하고, 상기 복수의 히트파이프용 배관이 작동유체를 수용하지 않을 때 상기 성능 실험장치는 히트파이프가 없는 사용 후 핵연료 저장용기를 대표하는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
In the performance test apparatus of the spent fuel storage container,
Cask body;
A plurality of basket ducts located inside the cask body;
At least one electric heater located inside each of the plurality of basket ducts;
A heat dissipation unit coupled to an upper end of the cask body and having an inner space;
A plurality of heat pipes coupled to the heat dissipation unit is formed of a tubular structure of the lower end is closed and the top is open, penetrates the inner center of each of the plurality of basket ducts, and the open upper end is in communication with the internal space of the heat dissipation unit pipe; And
Is installed in the cask body and the heat dissipation unit includes a measuring instrument for measuring the temperature and pressure,
The performance test apparatus represents a spent fuel storage container provided with a heat pipe when the plurality of heat pipe pipes accommodates a working fluid, and the performance when the plurality of heat pipe pipes do not receive a working fluid. The experimental apparatus is a performance experimental apparatus of a spent fuel storage container representing a spent fuel storage container without a heat pipe.
제9항에 있어서,
상기 캐스크 본체는 사용 후 핵연료 저장용기의 캐스크와 동일한 길이/직경 비율로 축소된 것인 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 9,
The cask body is a performance test apparatus of the spent fuel storage container that is reduced to the same length / diameter ratio of the cask of the spent fuel storage container.
제9항에 있어서,
상기 방열부는 실험자가 상기 내부 공간을 관찰할 수 있도록 투명 덮개판을 포함하는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 9,
The heat dissipation unit is a performance test apparatus of the spent nuclear fuel storage container including a transparent cover plate for the experimenter to observe the inner space.
제11항에 있어서,
상기 방열부는 히트파이프 연결판을 더 포함하며,
상기 히트파이프 연결판은 상기 복수의 히트파이프용 배관에 대응하는 복수의 관통홀과, 상기 복수의 히트파이프용 배관의 결합을 위한 복수의 커넥터를 포함하는 사용 후 핵연료 저장용기의 성능 실험장치.
The method of claim 11,
The heat dissipation unit further includes a heat pipe connecting plate,
And the heat pipe connecting plate includes a plurality of through holes corresponding to the plurality of heat pipe pipes, and a plurality of connectors for coupling the plurality of heat pipe pipes.
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