KR20150112568A - 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기 - Google Patents

방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사성 폐기물의 잡고체 저장드럼 채움장치에 관한 것이다. 그러한 방사성 폐기물의 잡고체 저장드럼 채움장치는 드럼(3)을 적치하여 다축 방향으로 진동할 수 있는 진동부(5)와; 드럼(3)의 상부에 배치되어 상하 왕복운동에 의하여 드럼(3) 내부의 잡고체(g)를 다짐으로써 채움률을 높이는 다짐기(7)와; 그리고 잡고체(g)의 높이를 측정함으로써 채움정도를 감지할 수 있는 높이 감지부(9)를 포함한다.

Description

방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기{COMPRESSOR FOR ENHANCING FILLING RATE OF MISCELLANEOUS RADIOACTIVE WASTE DRUMS}
본 발명은 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드럼내의 잡고체를 3축 진동 다짐방식에 의하여 채움으로써 최적의 저장율을 얻을 수 있는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 중저준위 방사성폐기물 임시 보관시설에서는 방사성 폐기물중 잡고체의 드럼내 저장 효율을 높이기 위해 압축기를 사용하고 있다.
그러나, 이러한 일회성 기계적 압축방식으로 압축된 잡고체 저장드럼은 다양한 형태의 취급 및 운반과정의 물리적 접촉과 충격에 의해 드럼내 압축된 잡고체의 초기 높이가 현저히 낮아져 방사성 폐기물 저장 규정상 드럼 내 적정 부피 저장 기준에 위배되는 문제가 발생하고 있다.
참고로, 방사성 폐기물 관리 법규상 잡고체는 저장 드럼의 저장 높이가 드럼의 총 내부 부피의 최소 85%이상을 유지해야 한다.
특허출원 제10-2000-79454호(명칭:중저준위 방사성 폐기물의 처리 시스템)
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 드럼내에 잡고체를 채울 수 있는 구조를 개선함으로써 법적한도 내에서 최적의 저장율을 얻을 수 있는 방사성 폐기물의 잡고체 저장드럼 채움장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예는, 드럼(3)을 적치하여 다축 방향으로 진동할 수 있는 진동부(5)와;
드럼(3)의 상부에 배치되어 상하 왕복운동에 의하여 드럼(3) 내부의 잡고체를 다짐으로써 채움률을 높이는 다짐기(7)와; 그리고
잡고체의 높이를 측정함으로써 채움정도를 감지할 수 있는 높이 감지부(9)를 포함하는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기를 제공한다.
상기한 본 발명의 실시예에 따른 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기는 X,Y,Z축방향의 3축 방향 진동기를 이용하여 드럼을 진동시킴으로써 드럼의 내부에 채워지는 잡고체의 채움률을 법적 한도 내에서 최대로 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐기물의 잡고체 저장드럼 채움장치 구조를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 잡고체 저장드럼의 내부에 채워지는 상태를 개략적으로 보여주는 측면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기를 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 방사성 폐기물의 잡고체 저장드럼 채움장치(1)는 드럼(Drum;3)을 적치하여 다축 방향으로 진동할 수 있는 진동부(5)와; 드럼(3)의 상부에 배치되어 상하 왕복운동에 의하여 드럼(3) 내부의 잡고체(g)를 다짐으로써 채움률을 높이는 다짐기(7)와; 잡고체(g)의 높이를 측정함으로써 채움정도를 감지할 수 있는 높이 감지부(9)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 잡고체 저장드럼의 채움장치에 있어서, 진동부(5)는 다축 방향, 예를 들면 X축, Y축, Z축의 3축 방향으로 진동이 가능한 구조이다. 따라서, 진동부(5)의 상측에 놓여진 잡고체 저장드럼(3)을 3축 방향으로 진동시킴으로써 잡고체(g)가 보다 효과적으로 드럼(3)내에 채워질 수 있도록 한다.
이러한 진동부(5)는 X축 방향으로 왕복이송이 가능한 베이스(Base;11)와; 베이스(11)를 X축 방향으로 왕복운동시키는 X축 구동부(13)와; 베이스(11)의 상부에 배치되어 Y축 방향으로 왕복이송이 가능한 보조 베이스(15)와; 보조 베이스(15)를 Y축 방향으로 왕복운동시키는 Y축 구동부(17)와; 보조 베이스(15)의 상부에 Z축 방향으로 왕복운동시키는 Z축 구동부(18)와; Z축 구동부(18)의 상측에 장착되면 드럼(3)이 안착되는 진동판(21)을 포함한다.
이러한 구조를 갖는 진동부(5)에 있어서, 베이스(11)는 하부 양측에 한 쌍의 X축 가이드홈(Guide home;23)이 형성되고, 바닥(6)에는 이에 대응하여 한 쌍의 레일(Rail;r1)이 배치된다. 그리고, X축 가이드홈(23)에는 한 쌍의 레일(r1)이 슬라이딩 가능하게 결합된 상태이다.
따라서, X축 구동부(13)가 구동하는 경우 베이스(11)는 한 쌍의 레일(r1)을 따라 X축 방향으로 왕복운동할 수 있다.
이러한 X축 구동부(13)는 바닥에 배치되는 X축 모터(M1)와; 베이스(11)의 저면에 장착되며 X축 모터(M1)의 회전축(S1)이 일체로 연결되는 X축 연결부(25)를 포함한다.
그리고, X축 모터(M1)의 회전축(S1)에는 나사산이 형성되며, 이 회전축(S1)이 결합되는 X축 연결부(25)의 내주면에도 나사산이 형성된다. 따라서, X축 모터(M1)의 회전축(S1)이 회전하는 경우 베이스(11)가 X축 방향으로 따라 왕복운동을 할 수 있다.
상기 실시예에서는 X축 모터를 통상적인 방식의 모터에 의하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 다른 방식의 모터를 적용할 수도 있다.
예를 들면, X축 모터를 대신하여 유압 실린더 방식일 수도 있다. 즉, 유압 실린더는 베이스에 배치되고, 피스톤은 베이스에 연결되어 피스톤이 전후진함으로써 베이스가 X축 방향으로 이동할 수 있다.
또는, X축 모터는 전후진 방식의 모터일 수도 있다. 즉, X축 모터는 회전자와, 고정자, 마그넷이 일직선상에 배치됨으로써 축을 직선방향으로 전후진시키는 방식의 모터를 의미한다.
따라서, 이러한 X축 모터(M1)는 구동시, 축이 X축 방향으로 왕복 전후진 운동을 하게 됨으로써 이에 연결된 베이스(11)도 X축 방향을 따라 왕복운동을 하게 된다.
상기 보조 베이스(15)는 베이스(11)상에 Y축 방향으로 이동가능하도록 배치된다. 즉, 보조 베이스(15) 의 하부 양측에 Y축 가이드홈(26)이 형성되고, 바베이스(11)에는 이에 대응하여 한 쌍의 레일(r2)이 배치된다. 그리고, Y축 가이드홈(26)에는 한 쌍의 레일(r2)이 슬라이딩 가능하게 결합 된 상태이다.
따라서, Y축 구동부(17)가 구동하는 경우 보조 베이스(15)는 한 쌍의 레일(r2)을 따라 Y축 방향으로 왕복운동할 수 있다.
이러한 Y축 구동부(17)는 베이스(11)상 배치되는 Y축 모터(M2)와; 보조 베이스(15)의 저면에 장착되며 Y축 모터(M2)의 회전축(S2)이 일체로 연결되는 Y축 연결부(27)를 포함한다.
그리고, Y축 모터(M2)의 회전축(S2)에는 나사산이 형성되며, 이 회전축(S2)이 결합되는 Y축 연결부(27)의 내주면에도 나사산이 형성된다. 따라서, Y축 모터(M2)의 회전축(S2)이 회전하는 경우 보조베이스(15)가 Y축 방향으로 따라 왕복운동을 할 수 있다.
이때, 상기 Y축 모터(M2)는 통상적인 모터에 한정되는 것은 아니고, Y축 방향으로 왕복 이동 가능한 방식이면 가능하다.
예를 들면, Y축 모터를 대신하여 유압 실린더 방식일 수도 있다. 즉, 유압 실린더는 베이스에 배치되고, 피스톤은 보조 베이스에 연결되어 피스톤이 전후진함으로써 베이스가 Y축 방향으로 이동할 수 있다.
혹은, Y축 모터를 대신하여 전후진 방식의 모터를 포함할 수도 있다.
그리고, 이러한 보조 베이스(15)의 상부에는 Z축 구동부(18)가 장착됨으로써 진동판(21)을 Z축 방향인 상하방향으로 왕복운동시킬 수 있다.
이러한 Z축 구동부(18)는 Z축 모터(M3)와, Z축 모터(M3)로부터 상측으로 돌출되어 Z축 방향의 왕복운동을 하는 Z축(S3)을 포함한다.
이때, Z축 모터(M3)는 승하강 타입의 모터(M1)를 의미한다. 즉, 회전자와, 고정자와, 마그넷이 일직선상에 배치됨으로써 축을 직선 방향으로 전후진 시키는 방식이다.
그리고, Z축 모터(M3)를 보조 베이스(15)상에서 Z축 방향인 직립형태로 배치함으로써 Z축(S3)이 진동판(21)에 연결되는 구조이다.
따라서, Z축 모터(M3)가 구동하는 경우 축이 상하방향으로 왕복운동하게 된다.
상기한 바와 같이, X축 Y축, Z축 구동부(13,17,18)가 구동함으로써 베이스(11)와 보조 베이스(15), 그리고 진동판(21)이 각각 X축방향, Y축 방향, Z축 방향으로 왕복운동을 하게 된다.
한편, 상기 진동판(21)에는 잡고체 저장드럼(3)이 안착되어 3축 방향으로 진동하게 되며, 이 잡고체 저장드럼(3)의 상부에는 진동 다짐기(7)가 배치됨으로써 드럼(3)의 내부에 저장된 잡고체(g)를 상하 왕복 진동에 의하여 조밀하게 다지게 된다.
이러한 진동 다짐기(7)는 상하방향으로 직선 왕복운동이 가능한 승하강 실린더(M4)와; 승하강 실린더(M4)의 축에 장착되어 드럼(3) 내부에 저장된 잡고체(g)를 반복적으로 가압하여 다지는 다짐판(31)과; 이 승하강 실린더(M1)를 지지하기 위한 프레임(30)을 포함한다.
승하강 실린더(M4)는 유압 실린더 방식으로서, Z축 방향으로 직립하여 배치된다. 즉, 승하강 실린더(M4)는 프레임(30)에 고정되고, 피스톤(S4)이 상하방향으로 왕복운동을 함으로써 다짐판(31)도 상하운동을 할 수 있다. 이때, 승하강 실린더(M4)는 전후진 방식의 모터일 수도 있다.
그리고, 다짐판(31)은 승하강 실린더(M4)의 피스톤(S4) 하단에 장착되어 잡고체(g)를 가압하는 역활을 한다.
그리고, 이 진동 다짐기(7)에는 높이 감지센서(9)가 연결됨으로써, 다짐판(31)의 높이를 자동으로 측정한다. 즉, 진동 다짐기(7)의 승하강 실린더(M4) 축에 높이 감지센서(9)가 연결되어 축(S4) 높이를 감지하여, 축(S4)이 일정 높이에 도달하면, 드럼(3) 내부에 저장된 잡고체(g)의 높이도 일정 높이, 예를 들면 80%에 도달한 것으로 판단하여 진동 다짐기(7)의 구동을 정지시킨다.
이때, 높이 감지센서(9)는 축(S4)의 높이를 측정할 수 있는 방식의 센서이면 모두 가능하며, 예를 들면 광센서, 초음파센서, 레이전 센서 등이 포함될 수 있다.
따라서, 센서에서 조사된 광(레이저, 초음파)이 축에 구비된 수광부 혹은 반사부에 전달된 뒤 다시 복귀함으로써 높이를 측정할 수 있다.
이러한 방식으로 진동 다짐기(7)의 다짐판(31)의 높이를 제어함으로써 잡고체(g)가 드럼(3)의 내부에서 법적 요건인 약 80% 높이까지 저장될 수 있다.

Claims (9)

  1. 드럼(3)을 적치하여 다축 방향으로 진동할 수 있는 진동부(5)와;
    드럼(3)의 상부에 배치되어 상하 왕복운동에 의하여 드럼(3) 내부의 잡고체(g)를 다짐으로써 채움률을 높이는 다짐기(7)와; 그리고
    잡고체(g)의 높이를 측정함으로써 채움정도를 감지할 수 있는 높이 감지부(9)를 포함하는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 진동부(5)는 X축 방향으로 왕복이송이 가능한 베이스(11)와; 베이스(11)를 X축 방향으로 왕복운동시키는 X축 구동부(13)와; 베이스(11)의 상부에 배치되어 Y축 방향으로 왕복이송이 가능한 보조 베이스(15)와; 보조 베이스(15)를 Y축 방향으로 왕복운동시키는 Y축 구동부(17)와; 보조 베이스(15)의 상부에 Z축 방향으로 왕복운동시키는 Z축 구동부(18)와; Z축 구동부(18)의 상측에 장착되면 드럼(3)이 안착되는 진동판(21)을 포함하는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 베이스(11)는 하부 양측에 한 쌍의 X축 가이드홈(23)이 형성되고, 바닥(6)에는 이에 대응하여 한 쌍의 레일(r1)이 배치되며, X축 가이드홈(23)에는 한 쌍의 레일(r1)이 슬라이딩 가능하게 결합됨으로써 X축 구동부(13)가 구동하는 경우 베이스(11)는 한 쌍의 레일(r1)을 따라 X축 방향으로 왕복운동할 수 있는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기.
  4. 제 2항에 있어서,
    X축 구동부(13)는 바닥에 배치되는 X축 모터(M1)와; 베이스(11)의 저면에 장착되며 X축 모터(M1)의 축이 일체로 연결되는 X축 연결부(25)를 포함하는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 보조 베이스(15)는 하부 양측에 Y축 가이드홈(26)이 형성되고, 베이스(11)에는 이에 대응하여 한 쌍의 레일(r2)이 배치되며, Y축 가이드홈(26)에는 한 쌍의 레일(r2)이 슬라이딩 가능하게 결합됨으로써 Y축 구동부(17)가 구동하는 경우 보조 베이스(15)는 한 쌍의 레일(r2)을 따라 Y축 방향으로 왕복운동할 수 있는 방사성 폐기물의 잡고체 저장드럼 채움장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    Y축 구동부(17)는 베이스(11)에 배치되는 Y축 모터(M2)와; 보조 베이스(15)의 저면에 장착되며 Y축 모터(M2)의 축이 일체로 연결되는 Y축 연결부(27)를 포함하는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기.
  7. 제 2항에 있어서,
    Z축 구동부(18)는 하부는 보조 베이스(15)에 배치되고, Z축(S3)은 상부방향으로 배치되어 상기 진동판(21)을 지지하는 승하강 Z축 모터(M3)를 포함하는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기.
  8. 제 1항에 있어서,
    진동 다짐기(7)는 상하방향으로 직선 왕복운동이 가능한 승하강 실린더(M4)와; 승하강 실린더(M4)의 피스톤에 장착되어 드럼(3) 내부에 저장된 잡고체(g)를 반복적으로 가압하여 다지는 다짐판(31)과; 이 승하강 실린더(M4)를 지지하기 위한 프레임(30)을 포함하는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기.
  9. 제 7항에 있어서,
    높이 감지부(9)는 승하강 실린더(M4)에 장착되어 축 높이를 감지하는 높이 감지센서(9)를 포함하는 방사성 폐기물 잡고체 저장드럼 채움률 향상을 위한 다짐식 압축기.
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