KR102289422B1 - 스파저 및 이를 구비하는 원전 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 내부에 마련된 수용공간에 냉각수를 저장하는 수조의 외부와 내부를 연결하여, 상기 수조의 외부에서 발생된 방사성 물질을 포함하는 증기와 공기를 상기 수용공간의 냉각수로 방출시키기 위한 유로를 형성하는 메인 배관; 상기 메인 배관의 상기 수용공간 측 일단부와 연결되고, 상기 메인 배관을 통해 전달되는 상기 증기와 상기 공기가 모이는 수용실을 구비하는 헤더부; 및 상기 수용실 측과 상기 수용공간 측에 각각 형성되는 유입구와 배출구를 구비하고, 상기 헤더부와 멀어지는 방향으로 연장 형성되어 상기 수용실의 상기 증기와 상기 공기를 상기 수용공간상으로 방출하며, 서로 이격 배치되고, 상기 헤더부로부터 돌출되는 길이가 적어도 일부 서로 다르도록 형성되는 복수의 방출노즐을 포함하는 스파저를 개시한다.

Description

스파저 및 이를 구비하는 원전{SPARGER AND NUCLEAR POWER PLANT HAVING THE SAME}
본 발명은 원전 사고 시 발생하는 증기 및 공기에 포함된 방사성 물질을 수중으로 방출하여 제거하기 위한 스파저 및 이를 구비하는 원전에 관한 것이다.
원전 사고 시 피동력에 의하여 격납건물 내부로 방출되어 확산되는 방사성 물질의 농도를 낮추기 위한 방사성 물질 저감설비의 구성품 중 하나로서, 원자로로부터 재장전수조 내로 방출된 방사성 물질을 포함하는 증기와 공기를 작은 크기의 버블(bubble)로 만드는 스파저(sparger)를 구비한다. 스파저로부터 방출되는 상기 버블은 재장전수조 내부에 저장된 냉각수와 접촉하게 되고, 방사성 물질이 냉각수에 의해 용해되면서 제거된다.
종래의 스파저의 경우, 재장전수조 내로 방출되는 증기의 유량이 큰 경우에는, 스파저가 Jet유동을 형성하여 방출되는 증기의 응축이 스파저의 외부에서 일어난다. 하지만, 시간이 흐름에 따라 증기의 유량이 감소하는 경우, 스파저의 Jet유동이 줄어들고 이에 따라 방출되는 증기의 응축이 스파저의 내부에서 일어나는 현상이 발생한다. 증기의 응축이 스파저의 내부와 외부에서 반복되는 현상이 지속되면, 스파저에 Chugging Load가 크게 발생한다. 이러한, Chugging Load는 스파저의 구조적 건전성을 저하시키고, 종국에는 스파저의 파손을 불러온다.
또한, 재장전수조 내로 방출되는 방사성 물질의 저감률을 높이기 위해서는, 스파저를 통해 방출되는 증기 및 공기가 작은 단위의 버블로 만들어져 가능한 많은 양의 방사성 물질을 냉각수와 접촉시키는 것이 요구된다. 하지만, 종래의 스파저의 경우, 만들어지는 버블의 크기가 비교적 커서 버블 내의 방사성 물질이 냉각수와 접촉하게 될 확률이 높지 않아, 방사성 물질 저감 성능의 한계를 가지고 있다.
이에 따라, 스파저를 통해 방출되는 증기와 공기의 Jet유동의 지속 성능을 높이는 한편, 버블의 크기를 작게 유지시킬 수 있는 스파저의 개발이 고려될 수 있다.
본 발명의 일 목적은, 증기 및 공기의 방출 유량이 감소됨에 따라 발생하는 Chugging Load를 감소시키는 한편, 스파저를 통해 방출되는 버블의 크기를 작게 유지시킬 수 있는 스파저 및 이를 구비하는 원전을 제안하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 스파저는, 내부에 마련된 수용공간에 냉각수를 저장하는 수조의 외부와 내부를 연결하여, 상기 수조의 외부에서 발생된 방사성 물질을 포함하는 증기와 공기를 상기 수용공간의 냉각수로 방출시키기 위한 유로를 형성하는 메인 배관; 상기 메인 배관의 상기 수용공간 측 일단부와 연결되고, 상기 메인 배관을 통해 전달되는 상기 증기와 상기 공기가 모이는 수용실을 구비하는 헤더부; 및 상기 수용실 측과 상기 수용공간 측에 각각 형성되는 유입구와 배출구를 구비하고, 상기 헤더부와 멀어지는 방향으로 연장 형성되어 상기 수용실의 상기 증기와 상기 공기를 상기 수용공간상으로 방출하며, 서로 이격 배치되고, 상기 헤더부로부터 돌출되는 길이가 적어도 일부 서로 다르도록 형성되는 복수의 방출노즐을 포함한다.
상기 복수의 방출노즐은, 상기 헤더부의 측면상으로 돌출 형성되고, 상기 헤더부의 상부에서 하부로 가면서 상기 헤더부로부터 돌출되는 길이가 증가하거나 감소하도록 형성될 수 있다.
상기 복수의 방출노즐은, 상기 헤더부의 상부에서 하부로 가면서 상기 헤더부로부터 돌출되는 길이가 증가하여 계단 형태를 갖도록 이루어질 수 있다.
상기 복수의 방출노즐은, 상기 유입구에서 배출구를 향하면서 유로의 면적이 좁아지도록 형성될 수 있다.
상기 복수의 방출노즐은, 상기 헤더부의 하부에 배치되는 제1 열; 및 상기 제1 열의 상부에 배치되는 제2 열을 포함하고, 상기 제1 및 제2 열은, 상기 헤더부의 상부에서 하부로 연장되는 일직선상에 놓이지 않도록 교차 배치될 수 있다.
상기 복수의 방출노즐은, 상기 수용실 내로부터 상기 헤더부의 측면을 관통하여 상기 헤더부와 멀어지는 방향으로 상기 수용공간상으로 연장 형성되며, 상기 헤더부의 측면을 기준으로 각각의 상기 수용실상으로 연장된 길이와 상기 수용공간상으로 연장된 길이의 합이 동일하게 형성될 수 있다.
상기 복수의 방출노즐은, 상기 헤더부의 측면 중 서로 마주하는 제1 면과 제2 면상으로 돌출 형성되고, 상기 제1 면상으로 돌출되는 상기 방출노즐과 상기 제2 면상으로 돌출되는 상기 방출노즐이 상기 헤더부의 상부에서 하부로 가면서 순차적으로 이격 배치될 수 있다.
상기 메인 배관의 상기 수용공간 측 일단부로부터 서로 다른 제1 방향과 제2 방향으로 유로를 분기시키는 분기 배관을 더 포함하고, 상기 헤더부는, 상기 분기 배관의 일단부와 타단부에 각각 연결되는 제1 분기헤더와 제2 분기헤더를 포함하며, 상기 복수의 방출노즐은, 상기 제1 분기헤더에 형성되는 복수의 제1 분기방출노즐과, 상기 제2 분기헤더에 형성되는 복수의 제2 분기방출노즐을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 원전은, 상기 스파저를 포함한다.
상기 원전은 사고 시 격납건물 내부로 확산되는 방사성 물질의 농도를 저감시키도록 구성되는 방사성 물질 제거 계통을 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 유로 면적이 감소하는 헤더부와 복수의 방출노즐에 의해 공급되는 증기 및 공기의 유량이 줄어드는 경우에도, 방출노즐을 통해 방출되는 Jet유동을 지속시킬 수 있어, 스파저 내부에서의 증기의 응축 현상을 방지할 수 있다. 결과적으로, 스파저 내부에서 발생하는 응축에 의한 Chugging Load를 감소시켜 스파저의 구조 건전성을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 방출노즐을 통해 방출되는 버블들이 서로 간섭하고 합쳐지면서 버블의 크기를 증가시키는 현상을 방지할 수 있다. 즉, 스파저를 통해 만들어진 버블이 작은 크기를 유지하면서 상승함에 따라, 버블 내의 방사선 물질과 냉각수의 접촉량이 증가되는 한편, 작은 버블 크기에 의해 부력이 상대적으로 작아 수중에서의 체류 시간이 증가하여 방사성 물질의 저감율을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파저 및 이를 구비하는 방사성 물질 제거 계통을 보인 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스파저의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스파저의 단면을 개념적으로 보인 도면이다.
도 4a는 도 2에 도시된 스파저를 수평면상에서 바라본 개념도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 스파저의 다른 일 예를 보인 개념도이다.
도 5는 도 1에 도시된 스파저의 다른 일 실시예를 보인 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 스파저의 단면을 개념적으로 보인 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 스파저를 수평면상에서 바라본 개념도이다.
이하, 본 발명에 관련된 스파저 및 이를 구비하는 원전에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스파저 및 이를 구비하는 방사성 물질 제거 계통(10)을 보인 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스파저(100)의 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 스파저(100)의 단면을 개념적으로 보인 도면이고, 도 4a는 도 2에 도시된 스파저(100)를 수평면상에서 바라본 개념도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 스파저(100)의 다른 일 예를 보인 개념도이다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 원전은, 스파저(100)를 포함한다. 상기 원전은 예를 들어, SMART와 같은 일체형 원자로로 구성될 수 있다. 상기 원전은 사고 시 격납건물(미도시) 내부에서 방출 및 확산되는 방사성 물질의 농도를 낮추기 위한 방사성 물질 제거 계통(10)을 구비하는데, 상기 방사성 물질 제거 계통(10) 중에는 냉각수(11a)가 저장된 수조(11) 내부로 방사성 물질을 포함하는 증기와 공기를 작은 크기의 버블(B)로 만들어 공급하는 스파저(100)가 있다. 스파저(11)에 의해 수조(11)의 내의 하부 영역으로 방출되는 증기와 공기는 응축 또는 상기 버블(B)로 만들어지고, 상기 버블(B)은 상승하면서 수조(11)의 수용공간(11a) 내부에 저장된 냉각수(11b)와 접촉하게 되고, 이때 버블(B) 내의 방사성 물질은 냉각수(11b)에 의해 용해되면서 제거가 이루어진다. 상기 방사성 물질은 예를 들어, 아이오딘(iodine)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 방사성 물질 제거 계통(10)은, 냉각수(15b)를 수용하는 수용공간(15a)을 구비하며 상기 수조(11)의 상부에 형성되어, 상기 수조(11)에 저장된 냉각수(11c)와 피동형 수소제거장치(100)에 의해 1차적으로 제거되지 못한 방사성 물질을 포함하는 증기와 공기를 다시 공급받고, 공급된 상기 방사성 물질을 2차적으로 저감시키도록 이루어지는 보조탱크(15)를 더 구비할 수 있다.
상기 보조탱크(15)의 내부와 상기 수조(11)의 내부는 수조(11)의 수용공간(11a)과 보조탱크(15) 내부를 연결하는 보조관(16)에 의해 연결되고, 상기 보조관(16)을 통해 상기 방사성 물질을 포함하는 증기와 공기의 이동이 이루어질 수 있다.
스파저(100)는, 메인 배관(110), 헤더부(120) 및 방출노즐(130)을 포함한다.
메인 배관(110)은, 수조(11)의 외부와 내부를 연결하여, 수조(11)의 외부에서 발생된 방사성 물질을 포함하는 증기와 공기를 수조(11)의 수용공간(11a)의 냉각수로 방출시키기 위한 유로를 형성한다. 수조(11)는 수조(11)의 내부에 마련된 수용공간(11a)에 냉각수(11c)를 저장한다. 상기 냉각수(11c)는 후술할 방출노즐(130)을 통해 공급되는 증기와 공기에 포함된 방사성 물질을 용해시켜 제거한다.
헤더부(120)는, 상기 메인 배관(110)의 수용공간(11a) 측 일단부와 유로가 연결되고, 상기 메인 배관(110)을 통해 전달되는 상기 증기 및 공기가 모이는 수용실(120a)을 구비한다.
방출노즐(130)은 도 2 내지 도 4b에 도시된 바와 같이 복수로 이루어진다. 각각의 방출노즐(130)은, 상기 수용실(120a) 측과 상기 수용공간(11a) 측에 각각 형성되는 유입구(130a)와 배출구(130b)를 구비한다. 유입구(130a)와 배출구(130b)는 방출노즐(130)의 일단부와 타단부에 형성되는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정된 것은 아니며, 방출노즐(130)의 길이 방향 중간 부분에 형성될 수도 있다.
방출노즐(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 일부는 수용실(120a)상에 배치되며, 다른 일부는 수용공간(11a)상에 배치된다. 방출노즐(130)은 헤더부(120)와 멀어지는 방향으로 연장 형성되어 상기 수용실(120a) 내의 상기 증기 및 공기를 상기 수용공간(11a)상으로 방출한다. 그리고, 복수의 방출노즐(130)은 서로 이격 배치되고, 헤더부(120)로부터 돌출되는 길이가 적어도 일부 서로 다르도록 형성된다.
상기 복수의 방출노즐(130)은, 방출노즐(130)의 유입구(130a)에서 배출구(130b)를 향하면서 유로의 면적이 좁아지도록 형성될 수 있다. 이와 같은 방출노즐(130)의 구조에 의하면, 유로 면적의 감소량을 증가시켜 상기 증기 및 공기의 Jet유동의 지속력을 높일 수 있다.
이와 같은 방출노즐(130)에 구조에 의하면, 메인 배관(110)을 통해 헤더부(120)의 수용실(120a)에 모인 상기 증기 및 공기는, 헤더부(120)와 방출노즐(130)을 차례로 이동하면서 좁아지는 유로 면적으로 인하여 Jet유동을 지속하게 된다. 이와 같은 현상은 Q = A * V 관계식의 A와 V의 반비례 관계를 통해 이루어진다. 여기서, Q는 유량(㎥/s), A는 관의 단면적(㎡), V는 관내 평균유속(m/s)을 의미한다.
이에 따라, 메인 배관(110)을 통해 공급되는 상기 증기 및 공기의 유량이 줄어드는 경우에도, 방출노즐(130)을 통해 방출되는 Jet유동을 지속시킬 수 있다. 결과적으로, Jet유동이 줄어듬에 따라 방출노즐(130)의 외부가 아닌 내부에서 상기 증기가 응축되는 현상을 방지하여, 방출노즐(130) 내부에서 발생하는 이러한 응축 현상에 의한 Chugging Load를 감소시켜 스파저(100)의 구조적 건전성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 복수의 방출노즐(130)은, 상기 헤더부(120)의 측면상으로 돌출 형성되고, 헤더부(120)의 상부에서 하부로 가면서 헤더부(120)로부터 돌출되는 길이가 증가하거나 감소하도록 형성될 수 있다. 이와 같은 방출노즐(130)의 구조에 의하면, 방출노즐(130)의 배출구(130b)가 방출노즐(130)의 수용공간(11a) 측 단부에 형성되는 경우, 상기 배출구(130b)를 통해 방출되는 상기 버블(B)이 발생되는 위치가 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, 복수의 방출노즐(130)을 통해 수용공간(11a)상으로 방출되어 상승하는 버블(B)이 이동 중 서로 간섭하고 합쳐지는 현상을 방지할 수 있다. 본 발명의 도면에서는, 방출노즐(130)이 헤더부(120)의 상부에서 하부로 가면서 헤더부(120)로부터 돌출되는 길이가 증가하는 형태를 도시하였으나, 반대로, 헤더부(120)의 상부에서 하부로 가면서 돌출되는 길이가 감소하는 형태로도 구성될 수 있다. 이와 같은, 방출노즐(130)의 두 가지 형태는 모두, 배출구(130b)를 통해 방출되는 상기 버블(B)의 발생 위치를 서로 다르게 형성시켜, 버블(B)의 크기를 작게 유지하는 효과를 나타낸다.
또한, 복수의 방출노즐(130)은, 상기 헤더부(120)의 측면상으로 돌출 형성되며, 헤더부(120)의 상부에서 하부로 가면서 해더부(120)로부터 돌출되는 길이가 증가하여 계단 형태를 갖도록 이루어질 수 있다. 이와 같은 복수의 방출노즐(130)의 구조에 의하면, 헤더부(120)의 하부에 배치되는 방출노즐(130)로부터 방출되는 버블(B)이 수중에서 상승하면서 다른 방출노즐(130)로부터 방출되는 버블(B)과의 간섭 뿐만 아니라, 스파저(120)를 구성하는 다른 구조에 의한 간섭 또한 방지할 수 있다. 이에 따라, 스파저(120)를 통해 만들어지는 버블(B)이 작은 크기를 유지하면서 상승하여, 버블(B) 내의 방사선 물질과 냉각수의 접촉량이 큰 크기의 버블(B)에 비하여 증가된다. 또한, 작은 크기의 버블(B)에 의해 부력이 상대적으로 작게 형성되어 냉각수(11b)상에서의 체류 시간을 증가시킬 수 있다.
한편, 복수의 방출노즐(130)은 제1 열(R1) 및 제2 열(R2)을 포함할 수 있다.
제1 열(R1)은 헤더부(120)의 하부에 즉, 헤더부(120)를 기준으로 후술하는 제2 열(R1)보다 하부에 위치한다.
제2 열(R2)은 제1 열의 상부에 배치된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 열(R1,R2)은 헤더부(120)의 상부에서 하부로 연장되는 일직선상에 놓이지 않도록 교차 배치된다. 제1 및 제2 열(R1,R2)의 구조에 의하면, 스파저(100)를 수평면상에서 바라본 도 4b에 도시된 바와 같이 방출노즐(130)의 배출구(130b)의 위치가 서로 다르게 배치되어, 수중에서 상승하는 버블(B)의 이동 경로가 서로 달라짐에 따라 버블(B)간의 간섭 현상을 보다 줄일 수 있다.
한편, 복수의 방출노즐(130)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 헤더부(120)의 수용실(120a)상으로 연장된 길이와 수조(11)의 수용공간(11a)상으로 연장된 길이의 합이 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 복수의 방출노즐(130)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 헤더부(120)의 측면 중 서로 마주하는 제1 면(123a)과 제2 면(123b)상으로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 면(123a)상으로 돌출되는 방출노즐(130)과 상기 제2 면(123b)상으로 돌출되는 방출노즐(130)이 헤더부(120)의 상부에서 하부로 가면서 순차적으로 이격 배치될 수 있다.
이와 같은, 복수의 방출노즐(130)의 구조에 의하면, 각각의 방출노즐(130)의 길이를 동일하게 형성할 수 있다. 이에 따라, 수용실(120a)의 상기 증기 및 공기는 동일한 유로 길이를 갖는 복수의 방출노즐(130)을 통과하면서 유사한 방출량을 형성하여 서로 다른 버블(B)이 일정한 확률로 냉각수(11b)와 접촉될 수 있다. 예를 들어, 헤더부(120)의 상부에 위치하는 방출노즐(130)의 버블(B) 방출량이 헤더부(120)의 하부에 위치하는 방출노즐(130)의 방출량보다 큰 경우, 헤더부(120)의 하부에서 방출되는 버블(B)은, 헤더부(120)의 상부에서 방출되는 버블(B)에 의해 방사성 물질의 용해가 이미 많이 이루어진 냉각수(11b)와 접촉하게 되어 방사성 물질이 제거될 확률이 낮아질 수 있다. 또한, 복수의 방출노즐(130)의 길이를 단일화하여 스파저(100)의 제작 비용을 절감할 수 있다.
한편, 스파저(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 배관(110)의 상기 수용공간(11a) 측 일단부로부터 서로 다른 제1 방향과 제2 방향으로 유로를 분기시키는 분기 배관(140)을 더 포함할 수 있다. 또한, 헤더부(120)는, 분기 배관(140)의 일단부와 타단부에 각각 연결되는 제1 분기헤더(121)와 제2 분기헤더(122)를 포함할 수 있다. 제1 분기헤더(121)와 제2 분기헤더(122)의 내부에는 상기 분기 배관(140)을 통해 전달되는 상기 증기 및 공기가 모이는 제1 분기수용실(120a')과 제2 분기수용실(120a")이 형성될 수 있다. 그리고, 복수의 방출노즐(130)은, 제1 분기헤더(121)에 형성되는 복수의 제1 분기방출노즐(131)과 제2 분기헤더(122)에 형성되는 복수의 제2 분기방출노즐(132)을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스파저(100)에 대하여 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 5는 도 1에 도시된 스파저(100)의 다른 일 실시예를 보인 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 스파저(100)의 단면을 개념적으로 보인 도면이며, 도 7은 도 5에 도시된 스파저(100)를 수평면상에서 바라본 개념도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 스파저(100)는 위에서 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 상기 분기 배관(140)를 구비하지 않는다. 구체적으로, 메인 배관(110)의 수용공간(11a) 측 일단부와 헤더부(120)는 상기 분기 배관(140) 없이 직접적으로 유로가 연결된다. 메인 배관(110)을 통해 헤더부(120)의 수용실(120a)로 바로 공급된 방사성 물질을 포함하는 증기와 공기는, 헤더부(120)와 멀어지는 방향으로 연장 형성되는 복수의 방출노즐(130)을 통해 버블(B) 형태로 만들어져 수조(11)의 수용공간(11a)의 하부 영역으로 방출된다.
복수의 방출노즐(130)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 헤더부(120)의 상부에 하부로 가면서 헤더부(120)로부터 돌출되는 길이가 증가하여 계단 형태를 갖도록 이루어질 수 있다. 이와 같은, 스파저(100)의 구성의 경우, 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 위 스파저(100)에 비하여, 분기 배관(140)을 구비하지 않으며 하나의 헤더부(120)를 가지는 비교적 간결한 구조를 나타낸다.
참고로, 상기 분기 배관(140)을 구비하지 않는 특징을 제외한 제 5 내지 도 7에 도시된 스파저(100)를 이루는 다른 구성들은, 도 1 내지 도 4b를 참조하여 설명한 동일한 참조번호와 동일 또는 유사한 특징을 갖는다.
전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.
100 : 스파저 110 : 메인 배관
120 : 헤더부 120a : 수용실
120a' : 제1 분기수용실 120a" : 제2 분기수용실
121 : 제1 분기헤더 122 : 제2 분기헤더
123a : 제1 면 123b : 제2 면
130 : 방출노즐 130a : 유입구
130b : 배출구 10 : 방사성 물질 제거 계통
11 : 수조 11a,15a : 수용공간
11b,15b : 냉각수 15 : 보조탱크
16 : 보조관

Claims (10)

  1. 내부에 마련된 수용공간에 냉각수를 저장하는 수조의 외부와 내부를 연결하여, 상기 수조의 외부에서 발생된 방사성 물질을 포함하는 증기와 공기를 상기 수용공간의 냉각수로 방출시키기 위한 유로를 형성하는 메인 배관;
    상기 메인 배관의 상기 수용공간 측 일단부와 연결되고, 상기 메인 배관을 통해 전달되는 상기 증기와 상기 공기가 모이는 수용실을 구비하는 헤더부; 및
    상기 수용실 측과 상기 수용공간 측 단부에 각각 형성되는 유입구와 배출구를 구비하고, 상기 헤더부와 멀어지는 방향으로 연장 형성되어 상기 수용실의 상기 증기와 상기 공기를 상기 수용공간상으로 방출하며, 서로 이격 배치되고, 상기 배출구가 중력 방향과 직각을 이루는 수평 방향상에서 서로 다른 위치에 배치되게, 상기 헤더부로부터 돌출되는 길이가 적어도 일부 서로 다르도록 형성되는 복수의 방출노즐을 포함하는 스파저.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 방출노즐은, 상기 헤더부의 측면상으로 돌출 형성되고, 상기 헤더부의 상부에서 하부로 가면서 상기 헤더부로부터 돌출되는 길이가 증가하거나 감소하도록 형성되는 스파저.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 방출노즐은, 상기 헤더부의 상부에서 하부로 가면서 상기 헤더부로부터 돌출되는 길이가 증가하여 계단 형태를 갖도록 이루어지는 스파저.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 방출노즐은, 상기 유입구에서 배출구를 향하면서 유로의 면적이 좁아지도록 형성되는 스파저.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 방출노즐은,
    상기 헤더부의 하부에 배치되는 제1 열; 및
    상기 제1 열의 상부에 배치되는 제2 열을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 열은, 상기 헤더부의 상부에서 하부로 연장되는 일직선상에 놓이지 않도록 교차 배치되는 스파저.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 방출노즐은, 상기 수용실 내로부터 상기 헤더부의 측면을 관통하여 상기 헤더부와 멀어지는 방향으로 상기 수용공간상으로 연장 형성되며, 상기 헤더부의 측면을 기준으로 각각의 상기 수용실상으로 연장된 길이와 상기 수용공간상으로 연장된 길이의 합이 동일하게 형성되는 스파저.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 방출노즐은, 상기 헤더부의 측면 중 서로 마주하는 제1 면과 제2 면상으로 돌출 형성되고, 상기 제1 면상으로 돌출되는 상기 방출노즐과 상기 제2 면상으로 돌출되는 상기 방출노즐이 상기 헤더부의 상부에서 하부로 가면서 순차적으로 이격 배치되는 스파저.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메인 배관의 상기 수용공간 측 일단부로부터 서로 다른 제1 방향과 제2 방향으로 유로를 분기시키는 분기 배관을 더 포함하고,
    상기 헤더부는, 상기 분기 배관의 일단부와 타단부에 각각 연결되는 제1 분기헤더와 제2 분기헤더를 포함하며,
    상기 복수의 방출노즐은, 상기 제1 분기헤더에 형성되는 복수의 제1 분기방출노즐과, 상기 제2 분기헤더에 형성되는 복수의 제2 분기방출노즐을 포함하는 스파저.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항 따르는 스파저를 포함하는 원전.
  10. 제9항에 있어서,
    사고 시 격납건물 내부로 확산되는 방사성 물질의 농도를 저감시키도록 구성되는 방사성 물질 제거 계통을 더 포함하는 원전.
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