KR102586153B1 - 가압탈수형 제염기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 공간이 확보된 케이싱(100);
상기 케이싱(100) 내부에 설치되며 오염된 제염대상물체(1000)이 탑재되는 회전대(200);
상기 회전대(200)을 회전시키는 회전수단(30);
상기 제염대상물체(1000)를 향해 분사되는 스팀;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가압탈수형 제염기를 제공한다.
그리고 상기 회전대(200)은 메쉬(mesh) 또는 케이지(cage) 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가압탈수형 제염기를 제공한다.
더불어, 상기 스팀은 상기 회전대(200)의 외주면과 소정의 거리 이격되어 설치된 스팀파이프(400)에 설치된 다수개의 노즐에서 고압분사되는 것을 특징으로 하는 가압탈수형 제염기를 제공한다.

Description

가압탈수형 제염기{the improved dehydration type decontamination machine}

본 발명은 단순히 스팀 기능만 이용하여 오염물을 제염하던 기존의 제염기를 개량한 것으로, 제염대상물질에 고온 고압의 스팀을 가하여 오염물을 제거하거나 불리고 남은 오염물을 원심력을 이용하여 완벽히 제거하는 가압탈수형 제염기에 관한 것이다.

일반적으로, 원자력발전소 및 관련시설 등에서 적용하는 방사성오염의 제염방법에는 크게 두 가지 방법이 있다.

하나는 마찰을 이용하는 물리적 제염방법이고 다른 하나는 화학약품을 이용하는 화학적 제염방법이다.

물리적 제염방법은 브러쉬나 수세미 등을 이용하여 마찰을 통한 수세(水洗)에 의한 제염방법으로서,

금속성 방사성 폐기물 표면에 존재하는 유리성 오염물질만 제거가 가능할 뿐이고 고착성 오염일 경우에는 효과가 떨어진다.

따라서 제염 대상물이 복잡한 형상일 경우에는 제염 자체를 포기하고 있는 실정이며, 방사성 오염물질을 제염작업자가 직접 손으로 취급하기 때문에 제염에 따른 방사선 피폭도 수반되고 있다.

또한, 마찰에 의한 물리적 제염방법은 피제염물이 물리적인 마찰에 의하여 쉽게 파손되는 문제점과, 피제염물의 표면 상태와 형상, 오염의 원인물인 방사성오염 물질의 화학적, 물리적 상태에 따라 제염 효율이 크게 달라지는 문제점이 있다.

화학적 제염방법은 여러 가지 약품으로 조합된 오염제거용액을 사용하여 제염하는 방법으로서, 화학약품을 통해 방사성물질로 오염되어 침적된 금속산화물 피막을 용해, 제거시킨다.

이러한 화학적 제염방법은 제염 후 발생한 높은 오염도의 액체폐기물로 인하여 액체폐기물 처리계통에 있던 낮은 오염도의 액체폐기물 전체 오염도가 올라가 이를 처리하기 위하여 방사성오염 정화계통을 운전하는데 많은 시간이 소요되어 액체폐기물 저장탱크가 포화되기도 하는 경우가 발생한다.

또한, 화학제염 후 발생되는 방사성폐기물은 그 양이 매우 방대하여 처분비용을 커지게 하므로 제염의 경제성을 크게 저하시키는 요인이 되고 있다. 더욱이 화학제염이 종료된 뒤 나오는 오염제거폐액의 처리는 이온교환수지층을 통과시켜 탈이온 처리하게 된다. 이로 인해, 배출되는 폐이온교환수지는 고분자물질, 아스팔트 및 시멘트 등의 고정화매질에 의해 고정화시키거나 SRDS(Spent Resin Drying System)로 탈수, 건조한 후 처분하게 되는데, 실제로 오염제거 폐액내에 존재하는 오염물질의 양보다 오히려 오염물질을 제거하는 데 사용하는 이온교환수지의 양이 막대해진다.

결국, 사용된 폐수지를 고정화시키기 위하여 최종처분하게 될 방사성폐기물의 양 또한 비례하여 증가하게 되므로 방사성폐기물 처리비용이 증가되는 문제점이 발생한다.

도 1은 종래의 제염기기를 도시한 것이다. 도시된 종래의 제염기기는 본 발명에 도입된 탈수기능이 없어 제염 효과가 떨어지는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 단순히 스팀 기능만 이용하여 오염물을 제염하던 기존의 제염기를 개량한 것으로, 제염대상물질에 고온 고압의 스팀을 가하여 오염물을 제거하거나 불리고 남은 오염물을 원심력을 이용하여 완벽히 제거하는 가압탈수형 제염기를 개발하기에 이르렀다.

구체적으로 본 발명은 종래의 물리적 제염방법에서 벗어나 고압 고온에 의한 스팀에 의한 마찰력을 도입하여 파손을 최소화 하였으며,

종래의 화학적 제염방법에서 벗어나 화학약품이 아닌 물을 베이스로 하는 스팀을 사용하므로 높은 오염도의 액체폐기물을 줄이면서 효율은 증가시키는 특징이 있다.

[문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-0396444호 '건습식 고효율 바닥 방사능 제염기', 2003년 08월 20일 [문헌 2] 대한민국 등록실용신안 제20-0243921호 '중력 및 압력차에 의한 유체 이송원리를 적용한 액체이산화탄소세탁제염기', 2001년 08월 09일

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 제시되는 것이다. 그 목적은 단순히 스팀 기능만 이용하여 오염물을 제염하던 기존의 제염기를 개량한 것으로, 제염대상물질에 고온 고압의 스팀을 가하여 오염물을 제거하거나 불리고 남은 오염물을 원심력을 이용하여 완벽히 제거하는 가압탈수형 제염기를 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 내부에 공간이 확보된 케이싱(100);

상기 케이싱(100) 내부에 설치되며 오염된 제염대상물체(1000)이 탑재되는 회전대(200);

상기 회전대(200)를 회전시키는 회전수단(300);

상기 제염대상물체(1000)를 향해 분사되는 스팀;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가압탈수형 제염기를 제공한다.

그리고 상기 회전대(200)는 메쉬(mesh) 또는 케이지(cage) 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가압탈수형 제염기를 제공한다.

더불어, 상기 스팀은 상기 회전대(200)의 외주면과 소정의 거리 이격되어 설치된 스팀파이프(400)에 설치된 다수개의 노즐에서 고압분사되는 것을 특징으로 하는 가압탈수형 제염기를 제공한다.

본 발명에 따르면 단순히 스팀 기능만 이용하여 오염물을 제염하던 기존의 제염기를 개량한 것으로, 제염대상물질에 고온 고압의 스팀을 가하여 오염물을 제거하거나 불리고 남은 오염물을 원심력을 이용하여 완벽히 제거하는 가압탈수형 제염기를 제공한다.

도 1은 종래의 제염기기를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 가압탈수형 제염기의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 가압탈수형 제염기에 오염된 제염대상문체가 삽입된 것을 도시한 것이다.
도 4는 도 3에서 오염제거가 종료된 후의 모습을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 가압탈수형 제염기의 상부 케이싱을 개방할 때의 모습을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 가압탈수형 제염기의 상부 케이싱을 밀폐할 때의 모습을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 가압탈수형 제염기를 상부에서 바라본 모습을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 가압탈수형 제염기를 측면에서 바라본 모습을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 가압탈수형 제염기를 정면에서 바라본 모습을 도시한 것이다.
도 10 내지 11은 도 12 내지 16에 기재된 항목번호에 따른 부품번호 및 설명 등을 기재한 것이다.
도 12 내지 16은 본 발명의 가압탈수형 제염기의 상세도면이다.

본 발명의 가압탈수형 제염기는,

내부에 공간이 확보된 케이싱(100);

상기 케이싱(100) 내부에 설치되며 오염된 제염대상물체(1000)이 탑재되는 회전대(200);

상기 회전대(200)을 회전시키는 회전수단(30);

상기 제염대상물체(1000)를 향해 분사되는 스팀;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 회전대(200)은 메쉬(mesh) 또는 케이지(cage) 형상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스팀은 상기 회전대(200)의 외주면과 소정의 거리 이격되어 설치된 스팀파이프(400)에 설치된 다수개의 노즐에서 고압분사되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면과 함께 상기와 같은 본 발명의 개념이 바람직하게 구현된 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 가압탈수형 제염기의 개념도이다.

도 3은 본 발명의 가압탈수형 제염기에 오염된 제염대상문체가 삽입된 것을 도시한 것이다.

도 4는 도 3에서 오염제거가 종료된 후의 모습을 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 가압탈수형 제염기의 상부 케이싱을 개방할 때의 모습을 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 가압탈수형 제염기의 상부 케이싱을 밀폐할 때의 모습을 도시한 것이다.

도 7은 본 발명의 가압탈수형 제염기를 상부에서 바라본 모습을 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 가압탈수형 제염기를 측면에서 바라본 모습을 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 가압탈수형 제염기를 정면에서 바라본 모습을 도시한 것이다.

도 3 내지 4 등에 도시된 바와 같이,

본 발명은 제염대상물질(100)에 고온 고압의 스팀을 가하여 오염물을 제거하게 된다.

이때 탈수기의 원리를 도입하여 스팀에 불려져 남은 오염물을 상기 회전대(200)에 연결된 모터 등의 회전수단(30)이 회전시켜 원심력을 이용하여 완벽히 제거하게 된다.

도 8 내지 9에 도시된 바와 같이,

상기 스팀파이프(400)은 상기 회전대(200)의 외주면과 소정의 거리 이격되어 설치되되, 물의 공급 흐름을 원활히 하기 위하여 1개의 라인으로 상기 회전대(200)을 나선형으로 감싸며 설치되는 것이 바람직하다.

이때 상기 스팀파이프(400)에는 다수개의 노즐이 일정 간격으로 설치되어 고온 고압의 스팀이 분사되므로,

상기 제염대상물체(1000)의 외면은 사각지대 없이 세척되게 된다.

또한 상기 스팀파이프(400) 중 일부 라인(400`)은 분기되어 상기 회전대(200)의 상부 및 하부에 위치하도록 하여 스팀이 상기 제염대상물체(1000)의 상부 및 하부를 세척할 수 있도록 한다.

메쉬(mesh) 또는 케이지(cage) 형상으로 구현된 상기 회전대(200) 내부에는 상기 제염대상물체(1000)이 거치되어 고압의 스팀과 원심력에 견뎌야 한다.

따라서 도시되지는 않았으나 상기 제염대상물체(1000)를 상기 회전대(200) 내부에 고착하는 별도의 고정수단이 필요할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이,

상기 케이싱(100)에는 수증기 또는 기화물을 외부로 배출하되 필터링 기능을 갖춘 배기필터를 설치한다.

그리고 세척되어 하부로 집수되는 오염물은 별도의 폐수장치로 회수한다.

케이싱(100) 내부는 동작중에 고온 고압의 스팀으로 인하여 급격히 온도 및 압력이 상승할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 차가운 외부 공기를 유입하는 공기유입장치를 케이싱(100)에 설치할 수 있다.

도 10 내지 11은 도 12 내지 16에 기재된 항목번호에 따른 부품번호 및 설명 등을 기재한 것이고,

도 12 내지 16은 본 발명의 가압탈수형 제염기의 상세도면이다.

도 10 내지 16의 도시된 내용은 실무상 통상적으로 사용하는 용어를 기재하였다.

따라서 도 10 내지 16의 도시된 내용은 상술한 설명의 용어와 다소 불일치하는 것이 존재하나 선해될 수 있을 것이다.

도 2에서 앞서 설명한 바와 같이, 상기 케이싱(100)에는 수증기 또는 기화물을 외부로 배출하되 필터링 기능을 갖춘 배기필터를 설치할 수 있다.

이때 도 12 내지 13과 같이 상기 배기필터를 파이프 상에 수분제거유닛(29)과 에어필터(30)로 구성하는 것이 바람직하다.

도 15에 도시된 바와 같이, 상기 스팀파이프(400) 바깥쪽으로는 냉각파이프(500)를 추가로 설치할 수 있다.

상기 냉각파이프(500)는 Φ22 동관을 주로 사용하며, 상기 냉각파이프(500) 내부에 냉각수를 순환시켜 상기 스팀을 적절히 응축시킴으로써 불필요한 과압을 방지하여 방사성 물질의 방출을 최소화하여 비산을 방지할 수 있다.

이하 설명은 도면으로 대체하기로 한다.

본 발명은 화약약품 또는 세제가 아닌 물을 이용한 고온 고압의 스팀을 이용하므로 '친환경 습식 제염 기술'로 명명할 수 있다.

따라서 무세제 방식으로 폐수를 최소화할 수 있고, 고압 스팀에 의한 마찰력 및 회전 등에 의하여 물리적으로 오염응축수를 대상물질의 표면에서 제거할 수 있다.

그리고 스팀 제염에 의한 오염물질 분산방지를 위한 밀폐형 제품으로,

외부 공기를 이용한 냉각을 통해 스팀분사에 의한 압력을 최소화하여 외기로 배기체 발생을 최소화할 수 있다.

결론으로 본 발명은 단순히 스팀 기능만 이용하여 오염물을 제염하던 기존의 제염기를 개량한 것으로, 제염대상물질에 고온 고압의 스팀을 가하여 오염물을 제거하거나 불리고 남은 오염물을 원심력을 이용하여 완벽히 제거하는 특징이 있다.

구체적으로 본 발명은 종래의 물리적 제염방법에서 벗어나 고압 고온에 의한 스팀에 의한 마찰력을 도입하여 파손을 최소화 하였으며, 종래의 화학적 제염방법에서 벗어나 화학약품이 아닌 물을 베이스로 하는 스팀을 사용하므로 높은 오염도의 액체폐기물을 줄이면서 효율은 증가시키는 특징이 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다.

따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

100: 케이싱
200: 회전대
300: 회전수단
400: 스팀파이프
500: 냉각파이프
1000: 제염대상물체

Claims (8)

1. 내부에 공간이 확보된 케이싱(100);
   상기 케이싱(100) 내부에 설치되며 오염된 제염대상물체(1000)이 탑재되는 회전대(200);
   상기 회전대(200)을 회전시키는 회전수단(30);
   상기 제염대상물체(1000)를 향해 분사되는 스팀;
   을 포함하여 구성되고,
   상기 회전대(200)은 메쉬(mesh) 또는 케이지(cage) 형상으로 구성되며,
   상기 스팀은 상기 회전대(200)의 외주면과 소정의 거리 이격되어 설치된 스팀파이프(400)에 설치된 다수개의 노즐에서 고압분사되고,
   상기 회전수단(30)은 모터를 이용하며,
   상기 스팀파이프(400)에는 다수개의 노즐이 일정 간격으로 설치되어 고온 고압의 스팀이 분사되므로,
   상기 제염대상물체(1000)의 외면은 사각지대 없이 세척되고,
   상기 스팀파이프(400)은 상기 회전대(200)의 외주면과 소정의 거리 이격되어 설치되되,
   물의 공급 흐름을 원활히 하기 위하여 1개의 라인으로 상기 회전대(200)을 나선형으로 감싸며 설치되며,
   상기 스팀파이프(400) 중 일부 라인(400`)은 분기되어 상기 회전대(200)의 상부 및 하부에 위치하도록 하여 스팀이 상기 제염대상물체(1000)의 상부 및 하부를 세척할 수 있고,
   상기 스팀파이프(400) 바깥쪽으로는 내부에 냉각수를 순환시켜 상기 스팀을 적절히 응축시킴으로써 불필요한 과압을 방지하는 냉각파이프(500);가 더 설치되는 것을 특징으로 하되,
   상기 케이싱(100)에는 수증기 또는 기화물을 외부로 배출하되 수분제거유닛(29)과 에어필터(30)로 구성되어 필터링 기능을 갖춘 배기필터를 설치하고,
   세척되어 하부로 집수되는 오염물은 별도의 폐수장치로 회수하며,
   케이싱(100) 내부가 동작중에 고온 고압의 스팀으로 인하여 급격히 온도 및 압력이 상승하는 것을 방지하기 위하여 차가운 외부 공기를 유입하는 공기유입장치를 케이싱(100)에 설치하는 것을 특징으로 하는 가압탈수형 제염기.
   
   
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