KR102616239B1 - 센서 튜브, 습도센서 조립체 및 습도센서 시스템 - Google Patents

센서 튜브, 습도센서 조립체 및 습도센서 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센서 튜브, 습도센서 조립체 및 습도센서 시스템에 관한 것으로서, 센서 튜브는, 건공기가 내부 공간으로 유입되게 마련되는 유입로와, 기준 방향으로 개구되고 외부와 연통되어 습기가 유입되게 마련되는 개구와, 상기 건공기와 상기 습기가 배출되게 마련되는 배출로와, 상기 유입로, 상기 개구, 상기 배출로를 서로 연통하는 내부 공간을 포함하는 밸브부 및 상기 내부 공간을 관통하고, 상기 개구를 개폐 가능한 피스톤 및 상기 피스톤을 상기 기준 방향으로 이동시키게 마련되는 이동부를 포함하는 밸브 개폐부를 포함한다.

Description

센서 튜브, 습도센서 조립체 및 습도센서 시스템 {SENSOR TUBE, HUMIDITY SENSOR ASSEMBLY AND HUMIDITY SENSOR SYSTEM}
본 발명은 센서 튜브, 습도센서 조립체 및 습도센서 시스템에 관한 것이다.
원자력 원자로냉각제 계통 규제기준 (KINS/RS-N06.00)에서는 원자로냉각재 압력경계에 대하여 원자로냉각재 누설을 탐지하고, 실제로 가능한 범위 내에서 누설원을 확인하기 위한 누설탐지계통이 구비되어야 하도록 요구하고 있다. 따라서, 원자로냉각재 압력경계에서의 누설을 감지하고 누설원을 확인하기 위한 설비가 개발되고 있다.
그러나. 원자로냉각재 계통은 고온, 고압으로 운전되다 보니, 대부분의 기기와 배관이 단열재로 감싸져 있어, 누설 발생시 누설을 감지하고 누설원을 확인하는 것이 매우 어렵다. 따라서 이러한 누설의 감지를 위한 습도 감시기가 개발되고 있다.
기존의 습도 감시기에서는, 다공성 소결체를 통해 센서 외부의 습기를 센서 내부로 유입시키는 방법을 활용하였다. 이러한 기존의 습도 감시기는 확산을 통해 습기가 센서의 내부로 들어오도록 하므로, 습기의 충분한 내부 침투를 위한 대기 시간이 15분에서 1시간 정도로 오래 걸린다는 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 습기의 유입이 신속하게 일어날 수 있는 센서 튜브, 습도센서 조립체 및 습도센서 시스템을 제공하는 것이다.
일 예에서 센서 튜브는, 건공기가 내부 공간으로 유입되게 마련되는 유입로와, 기준 방향으로 개구되고 외부와 연통되어 습기가 유입되게 마련되는 개구와, 상기 건공기와 상기 습기가 배출되게 마련되는 배출로와, 상기 유입로, 상기 개구, 상기 배출로를 서로 연통하는 내부 공간을 포함하는 밸브부 및 상기 내부 공간을 관통하고, 상기 개구를 개폐 가능한 피스톤 및 상기 피스톤을 상기 기준 방향으로 이동시키게 마련되는 이동부를 포함하는 밸브 개폐부를 포함한다.
다른 예에서 상기 피스톤은, 상기 개구를 정의하는 밸브 시트에 접촉함에 따라 상기 개구를 폐쇄하고, 상기 개구와 이격됨에 따라 상기 개구를 개방하는 피스톤 헤드 및 상기 피스톤 헤드의 상기 기준 방향의 반대 방향 측으로 연장되고, 상기 내부 공간을 관통하는 피스톤 로드를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서 상기 센서 튜브는, 밸브부의 상기 기준 방향 측에 결합되고, 상기 기준 방향으로 연장되는 관형이며, 상기 개구와 연통되어, 상기 습기가 상기 개구로 유입되도록 안내하는 습기 유입부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 예에서 상기 습기 유입부는, 상기 습기가 유입되는 통공을 포함할 수 있다.
또 다른 예에서 상기 통공 중 일부는, 상기 습기 유입부의 옆면에 형성될 수 있다.
또 다른 예에서 상기 습기 유입부는, 상기 개구가 개방될 때, 내부에 상기 피스톤 헤드의 적어도 일부가 배치될 수 있다.
또 다른 예에서 상기 피스톤은, 상기 피스톤 헤드에서 상기 기준 방향으로 연장되는 피스톤 가이드를 더 포함하고, 상기 습기 유입부의 상기 기준 방향 측 말단인 기준 단부에는, 상기 피스톤 가이드가 관통하여, 상기 피스톤 헤드의 이동을 안내하게 마련되는 가이드 홀이 형성될 수 있다.
또 다른 예에서 상기 습기 유입부는, 상기 습기가 유입되는 복수 개의 통공을 포함하고, 상기 복수 개의 통공 중 일부는, 상기 기준 단부에 형성되고, 상기 가이드 홀을 에워싸게 형성될 수 있다.
또 다른 예에서 상기 센서 튜브는, 상기 피스톤 헤드를 상기 습기 유입부의 상기 기준 방향 측 말단에 대해 탄성적으로 지지하여, 상기 개구가 폐쇄될 때, 상기 피스톤 헤드를 상기 기준 방향의 반대 방향 측으로 가압하여 이동시킴에 따라, 상기 피스톤 헤드가 상기 밸브 시트에 접하여 상기 개구를 폐쇄시키게 마련되는 탄성부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 예에서 상기 탄성부는, 상기 습기 유입부의 상기 기준 방향 측 말단인 기준 단부와 상기 피스톤 헤드의 사이에 배치될 수 있다.
또 다른 예에서 상기 피스톤은, 상기 피스톤 헤드에서 상기 기준 방향으로 연장되는 피스톤 가이드를 더 포함하고, 상기 탄성부는, 상기 피스톤 가이드를 감쌀 수 있다.
또 다른 예에서 상기 이동부는, 유체가 유입 및 배출될 수 있고, 상기 피스톤이 상기 기준 방향 측에 배치되는 유체 보관 공간을 포함하고, 상기 유체 보관 공간에 상기 유체가 유입됨에 따라, 상기 유체 보관 공간 내의 압력인 피스톤 가압력이 소정의 기준 압력보다 큰 경우, 상기 피스톤이 상기 기준 방향으로 가압되어 이동되고, 상기 유체 보관 공간에서 상기 유체가 배출됨에 따라, 상기 피스톤 가압력이 상기 기준 압력보다 작아진 경우, 상기 피스톤을 상기 기준 방향의 반대 방향으로 이동시키는 음압이 발생하게 마련될 수 있다.
또 다른 예에서 상기 이동부는, 상기 피스톤의 상기 기준 방향의 반대 방향 측에 연결되고, 상기 유체가 유입됨에 따라 상기 유체에 의해 가압되어, 상기 피스톤을 상기 기준 방향으로 가압하게 마련되는 피스톤 지지부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 예에서 상기 밸브부는, 상기 피스톤 지지부가 상기 기준 방향 및 그 반대 방향으로 이동 가능하게 배치되는 연결 공간이 내부에 형성되며, 상기 밸브 개폐부에 삽입되어, 상기 밸브부와 상기 밸브 개폐부를 연결하게 마련되는 연결부를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서 상기 연결 공간에 상기 피스톤 지지부를 감싸게 배치되어, 상기 유체가 상기 밸브부로 유입되는 것을 방해하게 마련되는 실링부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 예에서 상기 피스톤 지지부는, 상기 유체 보관 공간에 상기 유체가 유입됨에 따라, 상기 기준 방향으로 볼록하게 돌출되어, 상기 피스톤을 상기 기준 방향으로 가압하고, 상기 유체 보관 공간에서 상기 유체가 배출됨에 따라 상기 피스톤의 상기 기준 방향의 반대 방향으로의 이동을 허용하는 다이아프램을 포함할 수 있다.
일 예에서 습도센서 조립체는, 공기 중의 습도를 측정하는 습도센서, 기준 방향으로 개구되고 외부와 연통되어 외부의 습기가 유입되게 마련되는 개구와, 상기 개구와 연통되고 건공기가 유입될 수 있는 내부 공간을 포함하는 밸브부와, 상기 내부 공간을 관통하고, 상기 개구를 개폐 가능한 피스톤을 상기 기준 방향 및 그 반대 방향으로 이동시키게 마련되는 이동부를 포함하는 밸브 개폐부를 포함하는, 센서 튜브 및 상기 센서 튜브와 상기 습도센서를 서로 연결하여, 상기 센서 튜브에서 배출된 상기 건공기 및 상기 습기가 상기 습도센서로 전달되게 마련되는 연결관을 포함할 수 있다.
일 예에서 습도센서 시스템은, 공기 중의 습도를 측정하는 습도센서, 기준 방향으로 개구되고 외부와 연통되어 외부의 습기가 유입되게 마련되도는 개구와 상기 개구와 연통되고 건공기가 유입될 수 있는 내부 공간을 포함하는 밸브부와, 상기 내부 공간을 관통하고, 상기 개구를 개폐 가능한 피스톤을 상기 기준 방향 및 그 반대 방향으로 이동시키게 마련되는 이동부를 포함하는 밸브 개폐부를 포함하는, 센서 튜브, 상기 센서 튜브와 상기 습도센서를 서로 연결하여, 상기 센서 튜브에서 배출된 상기 건공기 및 상기 습기가 상기 습도센서로 전달되게 마련되는 연결관 및 상기 공기 중의 습도의 측정이 필요한 경우, 상기 피스톤을 상기 기준 방향으로 이동시켜 상기 개구를 개방시키도록 상기 이동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 밸브부의 개구가 개방된 경우, 개구를 통해 습기가 유입될 수 있으므로, 습기의 유입이 신속하게 일어날 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 밸브부의 개구가 폐쇄되는 경우, 개구를 폐쇄하기 위해 피스톤이 움직이면서 음압을 만들어 내므로, 습기가 밸브 내로 흡입되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브를 개념적으로 도시하고 있는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브의 습기 유입부를 기준 방향 측에서 바라본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브의 개구가 폐쇄된 상태를 도시하고 있는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 센서 튜브를 개념적으로 도시하고 있는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 센서 튜브의 개구가 폐쇄된 상태를 도시하고 있는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 센서 튜브를 개념적으로 도시하고 있는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 센서 튜브의 개구가 폐쇄된 상태를 도시하고 있는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브가 적용된 습도센서 조립체를 개념적으로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브가 적용된 습도센서 시스템을 개념적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해선 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되면 그 상세한 설명은 생략한다.
<실시예 1>
본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브는 원자로 냉각재 계통의 누설을 감지하기 위해, 습기의 유입이 신속하게 일어날 수 있는 센서 튜브에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브를 개념적으로 도시하고 있는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브의 습기 유입부(300)를 기준 방향(D, 도 1) 측에서 바라본 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브의 개구(102)가 폐쇄된 상태를 도시하고 있는 단면도이다.
본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브는, 밸브부(100) 및 밸브 개폐부(200)를 포함할 수 있다. 밸브부(100)는 유입로(101), 개구(102), 배출로(103) 및 내부 공간(104)을 포함할 수 있다. 유입로(101)는 건공기가 내부 공간(104)으로 유입되게 마련될 수 있다. 유입로(101)는 별도의 연결관(도 8, 30)과 연결될 수 있다. 개구(102)는 기준 방향(D)으로 개구되고 외부와 연통되어 습기가 유입되게 마련될 수 있다. 도 1을 기준으로 기준 방향(D)은 상방일 수 있다. 배출로(103)는 건공기와 습기가 배출되게 마련될 수 있다. 배출로는 별도의 연결관(도 8, 30)과 연결될 수 있다. 내부 공간(104)은 유입로(101), 개구(102), 배출로(103)를 서로 연통할 수 있다.
밸브 개폐부(200)는 피스톤(210) 및 이동부(220)를 포함할 수 있다. 피스톤(210)은 내부 공간(104)을 관통하고, 개구(102)를 개폐할 수 있다. 이동부(220)는 피스톤(210)을 기준 방향(D)으로 이동시키게 마련될 수 있다.
본 발명에 의하면, 밸브부(100)의 개구(102)가 개방된 경우, 개구(102)를 통해 습기가 유입될 수 있으므로, 다공성 소결체를 사용하는 경우에 비해, 습기가 유입될 수 있는 통로의 크기가 크므로 습기의 유입이 신속하게 일어날 수 있는 효과가 있다.
<피스톤(210)>
피스톤(210)은, 피스톤 헤드(211) 및 피스톤 로드(212)를 포함할 수 있다. 피스톤 헤드(211)는 밸브 시트(105)에 접촉함에 따라 개구(102)를 폐쇄할 수 있다. 밸브 시트(105)는 개구(102)를 정의하는 부분일 수 있다. 또한, 피스톤 헤드(211)는 개구(102)와 이격됨에 따라 개구(102)를 개방할 수 있다. 도 1은 개구(102)가 개방된 상태를 도시한 것이다. 또한, 도 3은 개구(102)가 폐쇄된 상태를 도시한 것이다.
피스톤 헤드(211)는 기준 방향(D)을 따라 연장되는 원기둥 형태, 기준 방향(D)을 따라 연장되는 원뿔대 형태, 또는 전술한 원기둥과 원뿔대를 합친 형태 등 다양하게 형성될 수 있다. 도 1에는 원기둥과 원뿔대를 합친 형태가 도시되어 있다. 단, 이는 예시적인 것으로 개구(102)를 폐쇄할 수 있는 형상이라면 제한되지 않는다.
피스톤 로드(212)는 피스톤 헤드(211)의 기준 방향(D)의 반대 방향 측으로 연장되고, 내부 공간(104)을 관통할 수 있다.
피스톤(210)은, 피스톤 헤드(211)에서 기준 방향(D)으로 연장되는 피스톤 가이드(213)를 더 포함할 수 있다. 피스톤 가이드(213)는 후술할 습기 유입부(300)의 가이드 홀(303)에 삽입될 수 있다.
<습기 유입부(300)>
본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브는 습기 유입부(300)를 더 포함할 수 있다. 습기 유입부(300)는 밸브부(100)의 기준 방향(D) 측에 결합될 수 있다. 습기 유입부(300)는 기준 방향(D)으로 연장되는 관형이며, 개구(102)와 연통되어, 습기가 개구(102)로 유입되도록 안내할 수 있다.
습기 유입부(300)는 습기가 유입되는 통공(301)을 포함할 수 있다. 통공(301)은 복수 개로 형성될 수 있다. 일 예로, 통공(301) 중 일부는 습기 유입부(300)의 옆면에 형성될 수 있다.
습기 유입부(300)의 내부에는, 개구(102)가 개방될 때 피스톤 헤드(211)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 일 예로, 개구(102)가 개방되기 위해 피스톤 헤드(211)는 기준 방향(D)으로 이동될 수 있고, 그 과정에서 피스톤 헤드(211)는 습기 유입부(300)의 내부에 배치될 수 있다.
습기 유입부(300)는 가이드 홀(303)을 포함할 수 있다. 더욱 자세하게는, 습기 유입부(300)의 기준 방향(D) 측 말단인 기준 단부(302)에는, 가이드 홀(303)이 형성될 수 있다. 가이드 홀(303)은 피스톤 가이드(213)가 관통하여, 피스톤 헤드(211)의 이동을 안내하게 마련될 수 있다.
한편, 도 2에 도시되어 있듯이, 통공(301) 중 일부는, 기준 단부(302, 도 1)에 형성되고, 가이드 홀(303)을 에워싸게 형성될 수 있다.
<탄성부(400)>
본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브는 탄성부(400)를 더 포함할 수 있다. 탄성부(400)는 피스톤 헤드(211)를 습기 유입부(300)의 기준 방향(D) 측 말단에 대해 탄성적으로 지지할 수 있다. 탄성부(400)는 개구(102)가 폐쇄될 때, 피스톤 헤드(211)를 기준 방향(D)의 반대 방향 측으로 가압하여 이동시킴에 따라, 피스톤 헤드(211)가 밸브 시트(105)에 접하여 개구(102)를 폐쇄시키게 마련될 수 있다. 탄성부(400)는 기준 단부(302)와 피스톤 헤드(211)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 탄성부(400)는 피스톤 가이드(213)를 감쌀 수 있다. 탄성부는 용수철일 수 있다.
<이동부(220)>
이동부(220)는 유체 보관 공간(221)을 포함할 수 있다. 유체 보관 공간(221)은 유체가 유입 및 배출될 수 있고, 피스톤(210)이 기준 방향(D) 측에 배치될 수 있다. 여기서 말하는 유체는, 전술한 건공기 및 습기와 구분되는 별도의 유체이다. 더욱 자세하게는, 유체는 피스톤(210)을 이동시키기 위한 매개체로 이해될 수 있다. 일 예로, 이동부(220)는 공압 밸브일 수 있다. 유체는 공기일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
유체 보관 공간(221)에 유체가 유입됨에 따라, 유체 보관 공간(221) 내의 압력인 피스톤 가압력이 소정의 기준 압력보다 큰 경우, 피스톤(210)이 기준 방향(D)으로 가압되어 이동될 수 있다. 또한, 유체 보관 공간(221)에서 유체가 배출됨에 따라, 피스톤 가압력이 기준 압력보다 작아진 경우, 피스톤(210)을 기준 방향(D)의 반대 방향으로 이동시키는 음압이 발생하게 마련될 수 있다. 여기서, 기준 압력이라 함은, 정해진 하나의 값이 아니라 변화할 수 있는 값일 수 있다.
더욱 자세하게는, 기준 압력은 내부 공간(104) 내의 건공기 압력, 대기 중 공기압, 탄성부(400)에 의한 탄성력으로 인한 압력, 그리고 피스톤(210)의 무게로 인한 압력을 합한 값일 수 있다. 이때, 피스톤(210)의 위치에 따라, 탄성부(400)에 의한 압력이 변화될 수 있으므로, 그에 따라 기준 압력의 값도 변화될 수 있다.
도 3을 참고하면, 개구(102)가 폐쇄된 상태에서 내부 공간(104) 내의 건공기 압력, 대기 중 공기압, 탄성부(400)에 의한 탄성력으로 인한 압력, 그리고 피스톤(210)의 무게로 인한 압력을 합한 값인 기준 압력보다 유체 보관 공간(221) 내의 압력인 피스톤 가압력이 큰 경우여야, 피스톤(210)을 기준 방향(D)으로 이동시킬 수 있다.
한편, 도 1의 상태와 같이 개구(102)가 개방된 상태에서 기준 압력보다 피스톤 가압력이 작아진 경우, 피스톤(210)을 기준 방향(D)의 반대 방향으로 이동시키는 음압이 발생할 수 있다. 따라서, 도 1의 상태에서, 도 3의 상태로 변화될 수 있다.
본 발명에 의하면, 밸브부(100)의 개구(102)가 폐쇄되는 경우, 개구(102)를 폐쇄하기 위해 피스톤(210)이 움직이면서 음압을 만들어 내므로, 습기가 밸브부(100) 내로 흡입되는 효과가 있을 수 있다. 따라서, 습기의 감지를 더 확실하게 할 수 있다.
이동부(220)는, 피스톤 지지부(222)를 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시되어 있듯이, 피스톤 지지부(222)는 피스톤(210)의 기준 방향(D)의 반대 방향 측에 연결될 수 있다. 피스톤 지지부(222)는 유체가 유입됨에 따라 유체에 의해 가압되어, 피스톤(210)을 기준 방향(D)으로 가압하게 마련될 수 있다.
한편, 밸브부(100)는, 연결부(110)를 포함할 수 있다. 연결부(110)는 밸브부(100)와 밸브 개폐부(200)를 연결하게 마련될 수 있다. 연결부(110)의 내부에는 연결 공간(111)이 형성될 수 있다. 연결 공간(111)의 내부에는 피스톤 지지부(222)가 기준 방향(D) 및 그 반대 방향으로 이동 가능하게 배치될 수 있다.
<실시예 2>
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 센서 튜브를 개념적으로 도시하고 있는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 센서 튜브의 개구(102')가 폐쇄된 상태를 도시하고 있는 단면도이다.
이하에선 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 센서 튜브를 설명한다. 실시예 2에 따른 센서 튜브는 실링부(500)에 있어 실시예 1에 따른 센서 튜브와 차이가 있다. 실시예 1에 따른 센서 튜브와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예 2에 따른 센서 튜브는 실링부(500)를 더 포함할 수 있다. 실링부(500)는 연결 공간(111')에 피스톤 지지부(222')를 감싸게 배치되어, 유체가 밸브부(100')로 유입되는 것을 방해하게 마련될 수 있다.
유체 보관 공간(221') 내의 유체는 매우 고압이므로, 연결 공간(111')을 통해, 유체가 밸브부(100')의 내부로 새어나갈 수 있다. 본 발명의 실시예 2에 따른 센서 튜브는 연결 공간(111') 내에 실링부(500)를 배치하여, 유체가 밸브부(100')로 유입되는 것을 방해할 수 있다.
한편, 실시예 2에 따른 센서 튜브의 연결 공간(111')은 실시예 1의 연결 공간(111, 도 1)과 달리, 피스톤 지지부(222')를 감싸는 실링부(500)가 삽입될 수 있도록, 피스톤 지지부(222')보다 직경이 넓은 부분을 포함할 수 있다.
<실시예 3>
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 센서 튜브를 개념적으로 도시하고 있는 단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 센서 튜브의 개구(102'')가 폐쇄된 상태를 도시하고 있는 단면도이다.
실시예 3에 따른 센서 튜브는 피스톤 지지부(222'')가 다이아프램(223)을 포함하는 점에 있어 실시예 1에 따른 센서 튜브와 차이가 있다. 실시예 1에 따른 센서 튜브와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.
실시예 3에 따른 센서 튜브의 피스톤 지지부(222'')는, 다이아프램(223)을 포함할 수 있다. 다이아프램(223)은, 유체 보관 공간(221'')에 유체가 유입됨에 따라, 도 6에 도시되어 있듯이, 기준 방향(D)으로 볼록하게 돌출되어, 피스톤(210'')을 기준 방향(D)으로 가압할 수 있다. 또한, 다이아프램(223)은, 유체 보관 공간(221'')에서 유체가 배출됨에 따라 도 7에 도시되어 있듯이, 피스톤(210'')의 기준 방향(D)의 반대 방향으로의 이동을 허용할 수 있다. 일 예로, 다이아프램(223)은 기준 방향(D)에 대해 오목하게 변형될 수 있다.
다이아프램(223)을 활용하는 경우, 일종의 풍선과 같이, 유체가 다이아프램(223)을 변형시키도록 유입되거나 배출될 뿐, 밸브부(100'')로 새어나갈 공간이 존재하지 않으므로, 유체가 밸브부(100'')로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
<습도센서 조립체>
이하에서는, 도 8을 참고하여, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 센서 튜브들이 적용될 수 있는 습도센서 조립체에 관하여 상술한다. 도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브가 적용된 습도센서 조립체를 개념적으로 도시한 것이다. 설명의 편의를 위해, 전술한 센서 튜브에 관한 설명과 동일하거나 상당한 내용에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 센서 튜브에 대한 이해를 위해 도 1을 참고하여 상술한다.
습도센서 조립체는, 습도센서(10), 센서 튜브(20) 및 연결관(30)을 포함할 수 있다. 습도센서(10)는 공기 중의 습도를 측정할 수 있다. 센서 튜브(20)는 밸브부(100, 도 1)와 밸브 개폐부(200, 도 1)를 포함할 수 있다. 밸브부(100, 도 1)는 개구(102, 도 1) 및 내부 공간(104, 도 1)을 포함할 수 있다. 개구(102, 도 1)는 기준 방향(D, 도 1)으로 개구되고 외부와 연통되어 외부의 습기가 유입되게 마련될 수 있다.p 내부 공간(104, 도 1)은 개구(102, 도 1)와 연통되고 건공기가 유입될 수 있다.
밸브 개폐부(200, 도 1)는 이동부(220, 도 1)를 포함할 수 있다. 이동부(220, 도 1)는 내부 공간(104, 도 1)을 관통하고, 개구(102, 도 1)를 개폐 가능한 피스톤(210, 도 1)을 기준 방향(D, 도 1) 및 그 반대 방향으로 이동시키게 마련될 수 있다.
이동부(220, 도 1)는, 유체 보관 공간(221, 도 1)을 포함할 수 있다. 유체 보관 공간(221, 도 1)은 유체가 유입 및 배출될 수 있는 공간일 수 있다. 이동부는 별도의 유체 공급부(40)와 연결될 수 있다.
연결관(30)은, 센서 튜브(20)와 습도센서(10)를 서로 연결하여, 센서 튜브(20)에서 배출된 건공기 및 습기가 습도센서(10)로 전달되게 마련될 수 있다.
<습도센서 시스템>
이하에서는, 도 9를 참고하여, 본 발명의 실시예 1 내지 3에 따른 센서 튜브들이 적용될 수 있는 습도센서 시스템에 관하여 상술한다. 도 9는 본 발명의 실시예 1에 따른 센서 튜브가 적용된 습도센서 시스템을 개념적으로 도시한 것이다. 설명의 편의를 위해, 전술한 센서 튜브에 관한 설명과 동일하거나 상당한 내용에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 센서 튜브에 대한 이해를 위해 도 1을 참고하여 상술한다.
습도센서 시스템은, 습도센서(10), 센서 튜브(20), 연결관(30) 및 제어부(50)를 포함할 수 있다. 습도센서(10)는 공기 중의 습도를 측정할 수 있다. 센서 튜브(20)는 밸브부(100, 도 1)와 밸브 개폐부(200, 도 1)를 포함할 수 있다. 밸브 개폐부(200, 도 1)는 이동부(220, 도 1)를 포함할 수 있다. 이동부(220, 도 1)는 내부 공간(104, 도 1)을 관통하고, 개구(102, 도 1)를 개폐 가능한 피스톤(210, 도 1)을 기준 방향(D, 도 1) 및 그 반대 방향으로 이동시키게 마련될 수 있다.
이동부(220, 도 1)는, 유체 보관 공간(221, 도 1)을 포함할 수 있다. 유체 보관 공간(221, 도 1)은 유체가 유입 및 배출될 수 있는 공간일 수 있다. 이동부는 별도의 유체 공급부(40)와 연결될 수 있다.
연결관(30)은, 센서 튜브(20)와 습도센서(10)를 서로 연결하여, 센서 튜브(20)에서 배출된 건공기 및 습기가 습도센서(10)로 전달되게 마련될 수 있다.
제어부(50)는, 공기 중의 습도의 측정이 필요한 경우, 피스톤(210, 도 1)을 기준 방향으로 이동시켜 개구(102, 도 1)를 개방시키도록 이동부(220, 도 1)를 제어할 수 있다. 더욱 자세하게는, 제어부(50)는, 공기 중의 습도 측정의 필요에 기초해서 개구(102, 도 1)의 개폐 상태가 조절되도록 이동부(220, 도 1)를 제어하게 마련될 수 있다.
일 예로, 제어부(50)는, 이동부(220, 도 1)의 유체 보관 공간(221, 도 1)에 유체가 채워지도록 하여, 도 1에 도시되어 있듯이, 피스톤(210, 도 1)을 기준 방향(D, 도 1) 측으로 이동시킬 수 있다.
또 일 예로, 제어부(50)는, 이동부(220, 도 3)의 유체 보관 공간(221, 도 3)에서 유체가 배출되도록 하여, 도 3에 도시되어 있듯이, 피스톤(220, 도 3)을 기준 방향(D, 도 3)의 반대 방향 측으로 이동시킬 수 있다.
이러한 과정은 도 1의 상태에서 도 3의 상태로, 또 도 3의 상태에서 도 1의 상태로 상태가 변화하는 과정으로 이해될 수 있다.
제어부(50)는 프로세서(51)와 메모리(52)를 포함할 수 있다. 프로세서(51)는 FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), CPU(Central Processing Unit) 등의 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(52)는 습도 측정의 필요를 판단하기 위한 명령 등을 프로세서에서 생성함에 있어서 기초가 되는 제어명령들(instructions)을 저장할 수 있다. 메모리는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 휘발성 매체, 비휘발성 매체 등의 데이터 스토어일 수 있다.
<습도 측정 방법>
이하에서는, 습도센서 시스템을 통해 공기 중의 습도를 측정하는 방법에 관하여 상술한다. 설명을 위해 도 1, 도 3 및 도 9를 참고한다.
먼저, 제어부(50)는, 습도 측정의 필요가 존재하는 경우, 개구(102, 도 1)를 개방하도록, 센서 튜브(20)의 이동부(220, 도 1)를 제어한다. 이는, 도 3의 상태에서 도 1의 상태로 변화되는 것일 수 있다.
개구(102, 도 1)가 개방됨에 따라, 외부의 습기가 개구(102, 도 1)를 통해 내부 공간(104, 도 1)으로 유입될 수 있다. 이렇게 유입된 습기(104, 도 1)는 유입로(101, 도 1)를 통해 유입된 건공기와 함께 배출로(103, 도 1)로 배출된다.
배출로(103, 도 1)로 배출된 습기와 건공기는 연결관(30, 도 9)을 통해 습도센서(10)로 전달되고, 습도센서(10)는 습도를 측정하게 된다. 이때, 습도가 소정의 기준치 이상인 경우, 제어부(50)는 사용자에게 원자로냉각재 계통의 누설이 있음을 알릴 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 습도센서
20: 센서 튜브
30: 연결관
40: 유체 공급부
50: 제어부
51: 프로세서
52: 메모리
100, 100', 100'': 밸브부
101, 101', 101'': 유입로
102, 102', 102'': 개구
103, 103', 103'': 배출로
104, 104', 104'': 내부 공간
105, 105', 105'': 밸브 시트
110, 110', 110'': 연결부
111, 111', 111'': 연결 공간
200, 200', 200'': 밸브 개폐부
210, 210', 210'': 피스톤
211, 211', 211'': 피스톤 헤드
212, 212', 212'': 피스톤 로드
213, 213', 213'': 피스톤 가이드
220, 220', 220'': 이동부
221, 221', 221'': 유체 보관 공간
222, 222', 222'': 피스톤 지지부
223: 다이아프램
300, 300', 300'': 습기 유입부
301, 301', 301'': 통공
302, 302', 302'': 기준 단부
303, 303', 303'': 가이드 홀
400, 400', 400'': 탄성부
500: 실링부
D: 기준 방향

Claims (18)

  1. 건공기가 내부 공간으로 유입되게 마련되는 유입로와, 기준 방향으로 개구되고 외부와 연통되어 습기가 유입되게 마련되는 개구와, 상기 건공기와 상기 습기가 배출되게 마련되는 배출로와, 상기 유입로, 상기 개구 및 상기 배출로를 서로 연통하는 내부 공간을 포함하는 밸브부;
    상기 내부 공간을 관통하고, 상기 개구를 개폐 가능한 피스톤 및 상기 피스톤을 상기 기준 방향으로 이동시키게 마련되는 이동부를 포함하는 밸브 개폐부; 및
    상기 밸브부의 상기 기준 방향 측에 결합되고, 상기 기준 방향으로 연장되는 관형이며, 상기 개구와 연통되어, 상기 습기가 상기 개구로 유입되도록 안내하는 습기 유입부를 포함하고,
    상기 습기 유입부는,
    상기 습기가 유입되는 통공을 포함하는, 센서 튜브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 피스톤은,
    상기 개구를 정의하는 밸브 시트에 접촉함에 따라 상기 개구를 폐쇄하고, 상기 밸브 시트로부터 이격됨에 따라 상기 개구를 개방하는 피스톤 헤드; 및
    상기 피스톤 헤드의 상기 기준 방향의 반대 방향 측으로 연장되고, 상기 내부 공간을 관통하는 피스톤 로드를 포함하는, 센서 튜브.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 통공 중 일부는,
    상기 습기 유입부의 옆면에 형성되는, 센서 튜브.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 습기 유입부는,
    상기 개구가 개방될 때, 내부에 상기 피스톤 헤드의 적어도 일부가 배치되는, 센서 튜브.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 피스톤은,
    상기 피스톤 헤드에서 상기 기준 방향으로 연장되는 피스톤 가이드를 더 포함하고,
    상기 습기 유입부의 상기 기준 방향 측 말단인 기준 단부에는, 상기 피스톤 가이드가 관통하여, 상기 피스톤 헤드의 이동을 안내하게 마련되는 가이드 홀이 형성되는, 센서 튜브.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 습기 유입부는,
    상기 통공은 복수개로 형성되고,
    상기 복수 개의 통공 중 일부는, 상기 기준 단부에 형성되고, 상기 가이드 홀을 에워싸게 형성되는, 센서 튜브.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 피스톤 헤드를 상기 습기 유입부의 상기 기준 방향 측 말단에 대해 탄성적으로 지지하여, 상기 개구가 폐쇄될 때, 상기 피스톤 헤드를 상기 기준 방향의 반대 방향 측으로 가압하여 이동시킴에 따라, 상기 피스톤 헤드가 상기 밸브 시트에 접하여 상기 개구를 폐쇄시키게 마련되는 탄성부를 더 포함하는, 센서 튜브.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 탄성부는,
    상기 습기 유입부의 상기 기준 방향 측 말단인 기준 단부와 상기 피스톤 헤드의 사이에 배치되는, 센서 튜브.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 피스톤은,
    상기 피스톤 헤드에서 상기 기준 방향으로 연장되는 피스톤 가이드를 더 포함하고,
    상기 탄성부는,
    상기 피스톤 가이드를 감싸는, 센서 튜브.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동부는,
    유체가 유입 및 배출될 수 있고, 상기 피스톤이 상기 기준 방향 측에 배치되는 유체 보관 공간을 포함하고,
    상기 유체 보관 공간에 상기 유체가 유입됨에 따라, 상기 유체 보관 공간 내의 압력인 피스톤 가압력이 소정의 기준 압력보다 큰 경우, 상기 피스톤이 상기 기준 방향으로 가압되어 이동되고,
    상기 유체 보관 공간에서 상기 유체가 배출됨에 따라, 상기 피스톤 가압력이 상기 기준 압력보다 작아진 경우, 상기 피스톤을 상기 기준 방향의 반대 방향으로 이동시키는 음압이 발생하게 마련되는, 센서 튜브.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 피스톤의 상기 기준 방향의 반대 방향 측에 연결되고, 상기 유체가 유입됨에 따라 상기 유체에 의해 가압되어, 상기 피스톤을 상기 기준 방향으로 가압하게 마련되는 피스톤 지지부를 더 포함하는, 센서 튜브.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 밸브부는,
    상기 피스톤 지지부가 상기 기준 방향 및 그 반대 방향으로 이동 가능하게 배치되는 연결 공간이 내부에 형성되며, 상기 밸브 개폐부에 삽입되어, 상기 밸브부와 상기 밸브 개폐부를 연결하게 마련되는 연결부를 포함하는, 센서 튜브.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 연결 공간에 상기 피스톤 지지부를 감싸게 배치되어, 상기 유체가 상기 밸브부로 유입되는 것을 방해하게 마련되는 실링부를 더 포함하는, 센서 튜브.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 피스톤 지지부는,
    상기 유체 보관 공간에 상기 유체가 유입됨에 따라, 상기 기준 방향으로 볼록하게 돌출되어, 상기 피스톤을 상기 기준 방향으로 가압하고, 상기 유체 보관 공간에서 상기 유체가 배출됨에 따라 상기 피스톤의 상기 기준 방향의 반대 방향으로의 이동을 허용하는 다이아프램을 포함하는, 센서 튜브.
  17. 공기 중의 습도를 측정하는 습도센서;
    기준 방향으로 개구되고 외부와 연통되어 외부의 습기가 유입되게 마련되는 개구와, 상기 개구와 연통되고 건공기가 유입될 수 있는 내부 공간을 포함하는 밸브부와, 상기 내부 공간을 관통하고, 상기 개구를 개폐 가능한 피스톤을 상기 기준 방향 및 그 반대 방향으로 이동시키게 마련되는 이동부를 포함하는 밸브 개폐부와, 상기 밸브부의 상기 기준 방향 측에 결합되고, 상기 기준 방향으로 연장되는 관형이며, 상기 개구와 연통되어, 상기 습기가 상기 개구로 유입되도록 안내하는 습기 유입부를 포함하는, 센서 튜브; 및
    상기 센서 튜브와 상기 습도센서를 서로 연결하여, 상기 센서 튜브에서 배출된 상기 건공기 및 상기 습기가 상기 습도센서로 전달되게 마련되는 연결관을 포함하고,
    상기 습기 유입부는,
    상기 습기가 유입되는 통공을 포함하는, 습도센서 조립체.
  18. 공기 중의 습도를 측정하는 습도센서;
    기준 방향으로 개구되고 외부와 연통되어 외부의 습기가 유입되게 마련되도는 개구와 상기 개구와 연통되고 건공기가 유입될 수 있는 내부 공간을 포함하는 밸브부와, 상기 내부 공간을 관통하고, 상기 개구를 개폐 가능한 피스톤을 상기 기준 방향 및 그 반대 방향으로 이동시키게 마련되는 이동부를 포함하는 밸브 개폐부와, 상기 밸브부의 상기 기준 방향 측에 결합되고, 상기 기준 방향으로 연장되는 관형이며, 상기 개구와 연통되어, 상기 습기가 상기 개구로 유입되도록 안내하는 습기 유입부를 포함하는, 센서 튜브;
    상기 센서 튜브와 상기 습도센서를 서로 연결하여, 상기 센서 튜브에서 배출된 상기 건공기 및 상기 습기가 상기 습도센서로 전달되게 마련되는 연결관; 및
    상기 공기 중의 습도의 측정이 필요한 경우, 상기 피스톤을 상기 기준 방향으로 이동시켜 상기 개구를 개방시키도록 상기 이동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 습기 유입부는,
    상기 습기가 유입되는 통공을 포함하는, 습도센서 시스템.
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