KR102383740B1 - 용융염 샘플링 장치 및 방법 - Google Patents

용융염 샘플링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

용융염 샘플링 장치는 외면에 노출부를 포함하고 전해조에 삽입되는 외부봉, 그리고 용융염을 수집하는 수집부를 포함하며 외부봉의 내부에 삽입되는 내부봉을 포함하고, 외부봉과 내부봉 사이의 위치가 상대적으로 변하며 수집부가 전해조에 노출된다.

Description

용융염 샘플링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SAMPLING OF MOLTEN SALT}
용융염 샘플링 장치 및 방법이 제공된다.
일반적으로 원자로에서는 핵연료가 연소되는 동안 핵연료에 포함된 우라늄이 중성자와 반응하면서 다양한 핵분열 생성물이 만들어진다.
파이로 공정에서는 고온의 용융염을 사용하여 사용 후 핵연료를 환원시킨 후 우라늄 및 초우라늄(TRU: Transuranics) 원소를 회수하여 재활용한다. 그런데 공정의 원활한 운영을 위해서는 용융염 내에 존재하는 우라늄 및 초우라늄 원소의 성분을 빠르고 정확하게 샘플링하여 분석하는 것이 필요하다.
관련 선행문헌으로 한국등록특허 1,211,030은 "용융염 분광특성 측정장치 및 측정방법"을 개시한다.
한국등록특허 1,211,030
본 발명의 한 실시예는 파이로 공정의 고온 용융염의 조성을 분석하여 파이로 공정의 효율을 높이기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예는 파이로 공정의 장치 내의 여러 지점에서 동시에 고온 용융염의 샘플링 된 위치를 파악하기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예는 파이로 공정의 고온 용융염 성분의 균질도(Homogeneity)를 측정하여 용융염의 균일 여부를 확인하기 위한 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치는 외면에 노출부를 포함하고 전해조에 삽입되는 외부봉, 그리고 용융염을 수집하는 수집부를 포함하며 외부봉의 내부에 삽입되는 내부봉을 포함하고, 외부봉과 내부봉 사이의 위치가 상대적으로 변하며 수집부가 전해조에 노출되며, 내부봉의 장변 방향으로 일정 간격의 수집부가 위치하여 장변 방향으로 여러 지점의 염을 수집한다.
본 발명의 한 실시예는 파이로 공정의 장치 내의 여러 지점에서 동시에 고온 용융염의 샘플링 된 위치를 알 수 있는 염 샘플을 얻음으로써, 파이로 공정의 효율을 높이고 염 내 핵물질의 양을 정확히 계량할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 분리 사시도이다.
도 3 과 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치와 전해조의 연결관계를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치와 전해조의 연결관계를 도시한 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 분리 사시도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 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. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 도면들을 참조하여 용융염 샘플링 장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 단면도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 분리 사시도이며, 도 3과 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 단면도이다. 그리고 도 5와 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 단면도이다. 그리고 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 단면도이다. 그리고 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 분리 사시도이다.
도 1을 참고하면, 용융염 샘플링 장치(1)는 고온 용융염을 수용하는 전해조(30)에 삽입될 수 있다. 용융염 샘플링 장치(1)는 외부봉(10) 및 내부봉(20)을 포함할 수 있다.
외부봉(10)은 y축 방향으로 뻗으며 위치할 수 있다. 외부봉(10)은 내부에 y축 방향을 관통하는 관통홀을 포함하는 형상을 가지며 전해조(30)에 위치할 수 있다. 외부봉(10)은 금속으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 외부봉(10)은 서스(SUS), 구리, 황동(Brass) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 외부봉(10)과 내부봉(20) 사이의 위치가 상대적으로 변하며, 내부봉(20)은 회전할 수 있다. 외부봉(10)은 노출부(11) 및 연결부(16)를 포함할 수 있다.
노출부(11)는 외부봉(10)의 외면에서 외부봉(10)의 장변인 y축을 따라 위치할 수 있다. 노출부(11)는 복수개의 제1 노출홈(12a, 12b)을 포함할 수 있다. 제1 노출홈(12a, 12b)은 외부봉(10)의 내측 방향으로 오목한 홈 형상을 가지며, y축 방향을 따라 상호 이격하게 위치할 수 있다.
연결부(16)는 외부봉(10)의 상측에서 원형 형상을 가지며 외부봉(10)의 외면을 둘러싸면서 외부봉(10)을 홀딩할 수 있다. 연결부(16)는 외부봉(10)을 홀딩한 상태로 상단부(31)와 연결될 수 있다.
내부봉(20)은 y축 방향으로 길게 뻗으며 위치하고 외부봉(10)의 내부에 삽입될 수 있다. 내부봉(20)은 외부봉(10)에 삽입된 상태로 전해조(30)에 위치할 수 있다. 내부봉(20)은 금속으로 제조될 수 있다. 내부봉(20)은 외부봉(10)과 같은 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 내부봉(20)은 서스(SUS), 구리, 황동(Brass) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 내부봉(20)은 수집부(21) 및 손잡이(26)를 포함할 수 있다.
수집부(21)는 내부봉(20)의 외면에 위치하며 내부봉(20)의 장변인 y축을 따라 위치할 수 있다. 수집부(21)는 전해조(30)에 수용된 용융염을 수집할 수 있다. 수집부(21)는 석영(Quartz), 파이렉스(Pyrex) 등을 포함하여 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
수집부(21)의 열전도도는 외부봉(10)의 열전도도 보다 낮게 형성될 수 있다. 이 경우, 수집부(21)는 외부봉(10) 보다 낮은 온도를 유지할 수 있으므로, 수집부(21)에는 용융염이 고화되어 수집될 수 있다.
수집부(21)는 제1 수집홈(22a, 22b)과 제2 수집홈(23a, 23b)을 포함할 수 있다. 제1 수집홈(22a, 22b)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 내부봉(20)의 내측 방향으로 오목한 홈 형상을 가질 수 있다. 제1 수집홈(22a, 22b)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 복수개로 구비되어 내부봉(20)의 장변을 따라 위치할 수 있다. 제1 수집홈(22a, 22b)은 내부봉(20)의 일측면에서 y축 방향을 따라 상호 이격하게 위치하며 제2 수집홈(23a, 23b)은 내부봉(20)의 타측면에서 y축 방향을 따라 상호 이격하게 위치할 수 있다.
제1 수집홈(22a, 22b)의 연장선은 제2 수집홈(23a, 23b)의 연장선과 평행할 수 있다. 이 경우, 제1 수집홈(22a, 22b)은 내부봉(20)의 중앙을 중심으로 제2 수집홈(23a, 23b)과 마주보며 위치할 수 있다. 제1 수집홈(22a, 22b)은 제 제2 수집홈(23a, 23b)과 교대로 위치할 수 있다. 예를 들면, 제2 수집홈(23a)은 제1 수집홈(22a)과 제1 수집홈(22b) 사이의 이격 공간과 대향하게 위치할 수 있다.
손잡이(26)는 내부봉(20)의 상측에 위치하며 내부봉(20)의 상측 단부와 연결될 수 있다. 사용자는 손잡이(26)를 이용하여 전해조(30)에 삽입된 내부봉(20)을 전해조(30)의 외부로 꺼낼 수 있다. 이 경우, 내부봉(20)은 외부봉(10)과 분리될 수 있다.
외부봉(10)과 내부봉(20) 사이의 위치가 상대적으로 변하며, 수집부(21)가 전해조(30)에 노출될 수 있다. 내부봉(20)은 외부봉(10)의 내부에 삽입된 상태에서 회전할 수 있으며, 내부봉(20)의 회전에 따라 제1 수집홈(22a, 22b) 또는 제2 수집홈(23a, 23b)이 전해조(30)에 노출되거나 차단될 수 있다. 예를 들면, 내부봉(20)이 일방향으로 회전할 경우, 제1 노출홈(12a, 12b)이 제1 수집홈(22a, 22b)에 대향하게 위치될 수 있다. 제1 수집홈(22a, 22b)은 제1 노출홈(12a, 12b)을 통하여 전해조(30)에 노출된 상태로, 전해조(30)에 수용된 용융염을 수집하며, 제2 수집홈(23a, 23b)은 외부봉(10)의 측면에 의해 전해조(30)와 차단된 상태일 수 있다. 여기서, 외부봉(10)의 측면은 제1 노출홈(12a, 12b)이 형성되지 않은 외부봉(10)의 외면일 수 있다.
내부봉(20)이 일방향으로 회전할 경우, 외부봉(10)의 제1 노출홈(12a, 12b)이 내부봉(20)의 제2 수집홈(23a, 23b)에 대향하게 위치될 수 있다. 제2 수집홈(23a, 23b)은 제1 노출홈(12a, 12b)을 통하여 전해조(30)에 노출된 상태로, 전해조(30)에 수용된 용융염을 수집하며, 제1 수집홈(22a, 22b)은 외부봉(10)의 측면에 의해 전해조(30)와 차단된 상태일 수 있다. 여기서, 외부봉(10)의 측면은 제1 노출홈(12a, 12b)이 형성되지 않은 외부봉(10)의 외면일 수 있다.
내부봉(20)이 일방향으로 회전하여 제1 수집홈(22a, 22b) 또는 제2 수집홈(23a, 23b)과 수직하는 방향으로 제1 노출홈(12a, 12b)을 위치시킬 경우, 제1 수집홈(22a, 22b)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 외부봉(10)의 측면에 의해 전해조(30)와 차단된 상태일 수 있다.
용융염 샘플링 장치(1)는 내부봉(20)을 회전시켜 내부봉(20)의 y축 방향을 따라 형성된 제1 수집홈(22a, 22b) 또는 제2 수집홈(23a, 23b)을 전해조(30)에 노출시킬 수 있다. 이에, 용융염 샘플링 장치(1)는 샘플링을 수행하고자 하는 전해조(30)의 높이 또는 위치 등에 맞추어 용융염을 수집할 수 있으며, 원소 농도의 분석 효율성 및 파이로 공정의 효율성을 높일 수 있다.
다음은 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치를 설명한다.
도 2 내지 도 4는 제2 노출홈(13a, 13b)을 제외하고는 도 1의 용융염 샘플링 장치와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2를 참고하면, 외부봉(10)은 노출부(11)를 포함하며, 노출부(11)는 제2 노출홈(13a, 13b)을 포함할 수 있다. 제2 노출홈(13a, 13b)은 복수개로, 외부봉(10)의 내측 방향으로 오목한 홈 형상을 가지며, 외부봉(10)의 장변을 따라 위치할 수 있다.
제2 노출홈(13a, 13b)은 외부봉(10)의 타측면에서 y축 방향을 따라 상호 이격하게 위치할 수 있다. 제2 노출홈(13a, 13b)의 연장선은 제1 노출홈(12a, 12b, 12c)의 연장선과 평행할 수 있다. 이 경우, 제2 노출홈(13a, 13b)은 외부봉(10)의 중앙을 중심으로 제1 노출홈(12a, 12b, 12c)과 마주보며 위치할 수 있다.
제2 노출홈(13a, 13b)은 제1 노출홈(12a, 12b, 12c)과 교대로 위치할 수 있다. 예를 들면, 제2 노출홈(13a)은 제1 노출홈(12a)과 제1 노출홈(12b) 사이의 이격 공간과 대향하게 위치할 수 있으며, 제2 노출홈(13b)은 제1 노출홈(12b)과 제1 노출홈(12c) 사이의 이격 공간과 대향하게 위치할 수 있다.
내부봉(20)은 외부봉(10)의 내부에 삽입될 수 있다. 내부봉(20)은 수집부(21)를 포함할 수 있으며, 수집부(21)는 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)를 포함할 수 있다. 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 내부봉(20)의 내측 방향으로 오목한 홈 형상을 가지며, 복수개로 내부봉(20)의 장변을 따라 위치할 수 있다.
제1 수집홈(22a, 22b, 22c)은 내부봉(20)의 일측면에서 y축 방향을 따라 상호 이격하게 위치하며, 제2 수집홈(23a, 23b)은 내부봉(20)의 타측면에서 y축 방향을 따라 상호 이격하게 위치할 수 있다. 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)의 연장선은 제2 수집홈(23a, 23b)의 연장선과 평행할 수 있다. 이 경우, 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)은 내부봉(20)의 중앙을 중심으로 제2 수집홈(23a, 23b)과 마주보며 위치할 수 있다.
제1 수집홈(22a, 22b, 22c)은 제2 수집홈(23a, 23b)과 교대로 위치할 수 있다. 예를 들면, 제2 수집홈(23a)은 제1 수집홈(22a)과 제1 수집홈(22b) 사이의 이격 공간과 대향하게 위치하고, 제2 수집홈(23b)은 제1 수집홈(22b)과 제1 수집홈(22c) 사이의 이격 공간과 대향하게 위치할 수 있다. 내부봉(20)은 외부봉(10)에 삽입된 상태에서 회전하면서 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)을 전해조(30)에 노출 또는 차단시킬 수 있다.
이하에서는 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)의 노출 또는 차단 상태를 좀 더 상세하게 설명한다.
도 3을 참고하면, 내부봉(20)이 전해조(30)와 차단된 상태일 경우, 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 외부봉(10)의 측면과 대향하게 위치할 수 있다. 여기서, 외부봉(10)의 측면은 제1 노출홈(12a, 12b, 12c)과 제2 노출홈(13a, 13b)이 형성되지 않은 외부봉(10)의 측면일 수 있다.
도 4를 참고하면, 내부봉(20)이 전해조(30)에 노출된 상태일 경우, 제1 노출홈(12a, 12b, 12c)은 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 대향하게 위치하며, 제2 노출홈(13a, 13b)은 제2 수집홈(23a, 23b)과 대향하게 위치할 수 있다. 이 경우, 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 각각 제1 노출홈(12a, 12b, 12c)과 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)을 통하여 고온 용융염을 수용하는 전해조(30)에 노출될 수 있다. 이에, 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)에는 용융염이 수집될 수 있다.
제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 외부봉(10)의 열전도도 보다 낮게 형성될 수 있다. 이에, 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 외부봉(10) 보다 낮은 온도를 유지하므로, 용융염이 고화되어 수집될 수 있다.
제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 내부봉(20)의 일측과 타측에서 교대로 내부봉(20)의 높이에 따라 위치할 수 있다. 즉, 제1 수집홈(22a), 제2 수집홈(23a), 제1 수집홈(22b), 제2 수집홈(23b) 그리고 제1 수집홈(22c)이 내부봉(20)의 y축 방향을 따라 교대로 이어지며 위치할 수 있다. 이에, 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 전해조(30)에서 용융염이 샘플링 된 높이 또는 위치를 정확하게 파악할 수 있으며, 용융염의 균질도(Homogeneity)를 측정할 수 있다.
도 5와 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치의 단면도이다.
도 5와 도 6은 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)에 연장 형성되는 제1 경사 수집홈(22a1, 22b1, 22c1), 제2 수집홈(23a, 23b)에 연장 형성되는 제2 경사 수집홈(23a1, 23b1)을 제외하고는 도 2의 용융염 샘플링 장치와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 5와 도 6을 참조하면, 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)과 제2 수집홈(23a, 23b)은 각각 경사 수집홈을 더 포함할 수 있다. 여기서, 경사 수집홈은 제1 경사 수집홈(22a1, 22b1, 22c1)과 제2 경사 수집홈(23a1, 23b1)을 포함할 수 있다. 제1 경사 수집홈(22a1, 22b1, 22c1)은 제1 수집홈(22a, 22b, 22c)에 하향 경사지게 연통되어 막혀있는 단부가 내부봉(20)의 길이방향 중심을 향하도록 연장 형성될 수 있다. 제2 경사 수집홈(23a1, 23b1)은 제2 수집홈(23a, 23b)에 하향 경사지게 연통되어 막혀있는 단부가 내부봉(20)의 길이방향 중심을 향하도록 연장 형성될 수 있다. 제1 경사 수집홈(22a1, 22b1, 22c1)과 제2 경사 수집홈(23a1, 23b1)은 내부봉(20)의 길이방향 중심을 기준으로 서로 대향되는 형상을 갖고 구비될 수 있다.
상기한 바와 같이 경사 수집홈의 경사진 내부로 용융염이 더 용이하게 수집되어 용융염의 수집 효율을 높일 수 있다. 또한, 수집된 용융염을 외부로 인출할 때 경사진 구조를 통해 용융염의 수집 후 배출을 더 용이하게 구현할 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치를 이용한 용융염 샘플링 방법을 좀 더 상세하게 설명한다.
먼저, 사용자는 내부봉(20)이 삽입된 외부봉(10)을 연결부(16)를 이용하여 전해조(30)의 상단부(31)에 연결시킨다. 이 경우, 수집부(21)는 외부봉(10)의 측면과 대향하고 전해조(30)와 차단된 상태이다. 여기서, 외부봉(10)의 측면은 노출부(11)가 형성되지 않은 외부봉(10)의 측면이다. 외부봉(10)과 내부봉(20)은 고온 용융염이 수용된 전해조(30)의 내부에 위치하며, 외부봉(10)과 내부봉(20)의 표면에는 용융염이 고화되어 붙을 수 있다.
외부봉(10)과 내부봉(20)의 표면 온도가 고온 용융염의 온도에 의해 높아져 외부봉(10)의 표면 온도가 미리 설정된 온도 이상일 경우, 사용자는 내부봉(20)을 회전시킨다.
사용자는 내부봉(20)을 회전시켜 노출부(11)를 수집부(21)와 대향하게 위치시키며, 이 경우, 수집부(21)는 노출부(11)를 통해 전해조(30)에 노출된 상태이다. 수집부(21)의 열전도도는 외부봉(10)의 열전도도 보다 낮으므로, 수집부(21)에는 용융염이 고화되어 수집될 수 있다.
수집부(21)에 용융염이 고화되면, 사용자는 다시 내부봉(20)을 회전시키며, 이 경우, 수집부(21)는 외부봉(10)의 측면에 의해 전해조(30)와 차단된 상태이다. 사용자는 내부봉(20)을 외부봉(10)과 분리시키고 내부봉(20)을 전해조(30)의 내부에서 꺼낼 수 있다. 사용자는 수집부(21)에 샘플링 된 용융염을 이용하여 용융염이 샘플링 된 위치, 용융염의 균질도, 용융염의 균일 여부를 파악할 수 있으며, 원소에 대한 조성 또는 농도 등의 이후 검사작업을 진행할 수 있다.
도 7과 도 8을 참고하면, 내부봉(20)은 손잡이(26), 안착부(27) 그리고 돌출부(28)를 포함할 수 있다. 손잡이(26)는 내부봉(20)의 상측과 연결되며 손잡이(26)의 상측 단부는 원판 형상을 가질 수 있다. 안착부(27)는 손잡이(26)의 외면을 둘러싸며 위치할 수 있다. 안착부(27)는 연결부(16)의 상부에 위치하며, 원판 형상을 가질 수 있다.
돌출부(28)는 안착부(27)의 외주연에 위치하며 안착부(27)의 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 돌출부(28)는 상면(18)의 상부 또는 턱부(19)의 상부에 위치할 수 있다. 돌출부(28)가 상면(18)의 상부에 위치할 경우, 손잡이(26)는 언락(Unlock) 상태일 수 있으므로 사용자는 손잡이(26)를 잡아 내부봉(20)을 전해조(30)의 외부로 꺼낼 수 있다. 돌출부(28)가 턱부(19)의 상부에 위치할 경우, 돌출부(28)가 턱부(19)에 걸리면서 손잡이(26)는 락(Lock) 상태일 수 있다.
외부봉(10)은 연결부(16), 가이드홀(17), 상면(18) 그리고 턱부(19)를 포함할 수 있다. 연결부(16)는 외부봉(10)이 고정된 상태로 전해조(30)의 상단부(31)와 연결되며 상단부(31)에 위치하는 연결홈(32)에 삽입될 수 있다. 연결부(16)는 외부봉(10)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
도 8을 참고하면, 가이드홀(17)은 연결부(16)를 y축 방향으로 관통하는 홀 형상을 가질 수 있다. 가이드홀(17)은 상단부(31)와 대향하게 위치하며 연결부(16)의 중앙부를 중심으로 연결부(16)의 원호(Arc Circle)를 따라 위치할 수 있다. 가이드홀(17)의 양측 단부는 원형 형상을 가질 수 있다. 가이드홀(17)의 측면은 원형의 양측 단부를 상호 연결시키는 곡선 형상을 가지며 연결부(16)는 가이드홀(17)의 곡선을 따라 회전할 수 있다. 가이드홀(17)은 복수개 일 수 있다.
가이드홀(17)에는 상단부(31)에 설치된 복수개의 스토퍼(33)가 각각 삽입될 수 있다. 연결부(16)는 가이드홀(17)에 스토퍼(33)가 삽입된 상태에서 화살표 방향을 따라 회전할 수 있다. 가이드홀(17)이 연결부(16)의 회전을 따라 이동할 경우, 스토퍼(33)와 맞닿아 있던 일측 원형 단부는 스토퍼(33)와 이격되고, 타측 원형 단부와 스토퍼(33)가 맞닿을 수 있다.
연결부(16)는 가이드홀(17)과 스토퍼(33)를 이용하여 회전을 제어하므로, 사용자는 가이드홀(17)의 측면 길이 또는 스토퍼(33)의 개수 등을 변형하여 연결부(16)의 회전 각도 등을 제어할 수 있다. 턱부(19)는 연결부(16)의 상면(18)에 위치하며 연결부(16)의 외측인 y축 방향으로 돌출된 기역(ㄱ)자 형상 형상을 가질 수 있다.
다음은 도 9를 참조해 본 발명의 제4 실시예에 따른 용융염 샘플링 장치를 설명한다.
도 9는 제3 노출홈(14a, 14b)과 제3 수집홈(24a, 24b)을 제외하고는 도 2의 용융염 샘플링 장치와 유사하므로, 동일한 부분에는 동일한 도면 부호를 사용하며, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 9를 참고하면, 외부봉(10)은 노출부(11)를 포함하며 노출부(11)는 제3 노출홈(14a, 14b)을 포함할 수 있다. 제3 노출홈(14a, 14b)은 복수개로 외부봉(10)의 내측 방향으로 오목한 홈 형상을 가지며 외부봉(10)의 장변을 따라 위치할 수 있다.
제3 노출홈(14a, 14b)은 y축 방향을 따라 상호 이격하게 위치할 수 있다. 제3 노출홈(14a, 14b)은 제1 노출홈(12a, 12b)과 상호 교차하는 방향으로 위치하며 제3 노출홈(14a, 14b)의 연장선은 제1 노출홈(12a, 12b)의 연장선과 수직하게 위치할 수 있다.
노출부(11)는 제1 노출홈(12a, 12b)과 상호 교차하는 방향으로 위치하며, 제3 노출홈(14a, 14b)과 대향하게 위치하는 제4 노출홈(미도시)을 포함할 수 있다. 제3 노출홈(14a, 14b)과 제4 노출홈은 외부봉(10)의 중앙을 중심으로 상호 마주보며 위치할 수 있다.
내부봉(20)은 수집부(21)를 포함하며 수집부(21)는 제3 수집홈(24a, 24b)을 포함할 수 있다. 제3 수집홈(24a, 24b)은 복수개로 내부봉(20)의 내측 방향으로 오목한 홈 형상을 가지며 내부봉(20)의 장변을 따라 위치할 수 있다.
제3 수집홈(24a, 24b)은 y축 방향을 따라 상호 이격하게 위치할 수 있다. 제3 수집홈(24a, 24b)은 제1 수집홈(22a, 22b)과 상호 교차하는 방향으로 위치하며 제3 수집홈(24a, 24b)의 연장선은 제1 수집홈(22a, 22b)의 연장선과 수직하게 위치할 수 있다.
수집부(21)는 제1 수집홈(22a, 22b)과 상호 교차하는 방향으로 위치하며, 제3 수집홈(24a, 24b)과 대향하게 위치하는 제4 수집홈(미도시)를 포함할 수 있다. 제3 수집홈(24a, 24b)과 제4 수집홈은 내부봉(20)의 중앙을 중심으로 상호 마주보며 위치할 수 있다.
사용자는 내부봉(20)을 회전시켜 노출부(11)를 수집부(21)와 대향하게 위치시키며, 내부봉(20)에 형성된 네 방향의 수집부(21)를 이용하여 용융염을 샘플링할 수 있다. 이 경우, 수집부(21)에서 수집되는 용융염의 양이 커질 수 있으므로 용융염 샘플링의 효율성을 높일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1 ; 용융염 샘플링 장치 10 ; 외부봉
11 ; 노출부 12a, 12b, 12c ; 제1 노출홈
13a, 13b ; 제2 노출홈 14a, 14b ; 제3 노출홈
16 ; 연결부 17 ; 가이드홀
18 ; 상면 19 ; 턱부
20 ; 내부봉 21 ; 수집부
22a, 22b, 22c ; 제1 수집홈 22a1, 22b1, 22c1 ; 제1 경사 수집홈
23a, 23b ; 제2 수집홈 23a1, 23b1 ; 제2 경사 수집홈
24a, 24b ; 제3 수집홈 26 ; 손잡이
27 ; 안착부 28 ; 돌출부
30 ; 전해조 31 ; 상단부
32 ; 연결홈 33 ; 스토퍼

Claims (18)

  1. 외면에 노출부를 포함하고 전해조에 삽입되는 외부봉, 그리고
    용융염을 수집하는 수집부를 포함하며 상기 외부봉의 내부에 삽입되는 내부봉
    을 포함하고,
    상기 외부봉과 상기 내부봉 사이의 위치가 상대적으로 변하며 상기 수집부가 상기 전해조에 노출되며,
    상기 노출부는, 상기 외부봉의 일측면에 위치하고 상기 외부봉의 내측 방향으로 오목한 형상을 가지는 복수개의 제1 노출홈을 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 내부봉은, 회전하며 상기 수집부가 상기 노출부와 대향하게 위치되는 용융염 샘플링 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 수집부의 열전도도는 상기 외부봉의 열전도도 보다 낮은 용융염 샘플링 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에서,
    상기 수집부는, 상기 내부봉의 일측면에 위치하고 상기 내부봉의 내측 방향으로 오목한 형상을 가지고, 상기 제1 노출홈과 대향하게 위치할 경우 용융염을 수집하는 복수개의 제1 수집홈을 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 수집홈에 하향 경사지게 연통되어 막혀있는 단부가 상기 내부봉의 길이방향 중심을 향하도록 연장 형성되는 제1 경사 수집홈을 더 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  7. 제5항에서,
    상기 수집부는, 상기 내부봉의 타측면에 위치하고 상기 내부봉의 내측 방향으로 오목한 형상을 가지고, 상기 제1 노출홈과 대향하게 위치할 경우 용융염을 수집하는 복수개의 제2 수집홈을 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 수집홈에 하향 경사지게 연통되어 막혀있는 단부가 상기 내부봉의 길이방향 중심을 향하도록 연장 형성되는 제2 경사 수집홈을 더 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  9. 제7항에서,
    상기 제2 수집홈은, 상기 복수개의 제1 수집홈의 사이의 이격 공간과 대향하게 위치하는 용융염 샘플링 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 노출부는, 상기 외부봉의 타측면에 위치하고 상기 외부봉의 내측 방향으로 오목한 형상을 가지는 복수개의 제2 노출홈을 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제2 노출홈은, 상기 복수개의 제1 노출홈의 사이의 이격 공간과 대향하게 위치하는 용융염 샘플링 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제2 수집홈은, 상기 제2 노출홈과 대향하게 위치할 경우 용융염을 수집하는 용융염 샘플링 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 수집부는, 상기 제1 수집홈과 교차하는 방향으로 위치하는 제3 수집홈을 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
    상기 내부봉은, 상기 내부봉의 상측 단부와 연결되는 손잡이를 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
    상기 외부봉은, 상기 외부봉의 외면을 둘러싸며 위치하고 상기 외부봉을 상기 전해조의 상측 단부에 연결시키는 연결부를 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 연결부는, 상기 연결부를 관통하고 스토퍼가 삽입되는 가이드홀을 포함하는 용융염 샘플링 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 연결부는, 상기 가이드홀을 따라 회전하는 용융염 샘플링 장치.
  18. 외면에 노출부를 포함하는 외부봉 및 수집부를 포함하고 외부봉의 내부에 삽입되는 내부봉을 포함하는 용융염 샘플링 장치를 제공하는 단계,
    상기 용융염 샘플링 장치를 전해조에 위치시키는 단계,
    상기 외부봉의 온도가 미리 설정된 온도 이상일 경우, 상기 내부봉을 회전 시키는 단계,
    상기 외부봉의 노출부를 상기 수집부와 대향하게 위치시키는 단계,
    상기 수집부에 용융염이 수집되는 단계,
    상기 내부봉을 회전시키는 단계, 그리고
    상기 내부봉을 상기 외부봉과 분리시키는 단계,
    를 포함하며,
    상기 노출부는, 상기 외부봉의 일측면에 위치하고 상기 외부봉의 내측 방향으로 오목한 형상을 가지는 복수개의 제1 노출홈을 포함하는 용융염 샘플링 방법.
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