KR20220056490A - 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조 - Google Patents

결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 체결슬롯 둘레에 오링을 설치하여 덮개와 본체 사이에 형성된 공극을 씰링하되, 씰커버를 통해 오링이 덮개에 견고하게 고정될 수 있도록 한 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조에 관한 것이다.
이를 위해, 장입공간을 형성하며, 상단부 둘레에는 제1체결슬롯이 형성된 본체; 상기 장입공간에 출입되면서 상기 장입공간을 개폐하며, 상기 제1체결슬롯에 대응되는 제2체결슬롯이 형성된 덮개; 및 상기 덮개의 제2체결슬롯 둘레를 따라 설치되어 상기 본체와 상기 덮개 사이의 공극을 밀폐시키는 씰링부를 포함하는 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조를 제공한다.

Description

결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조{Sealing structure between the lid and the body of the defective fuel storage container}
본 발명은 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 덮개와 본체 사이에 발생한 공극의 기밀을 유지하고, 오링 설치가 견고하게 이루어질 수 있도록 한 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조에 관한 것이다.
핵연료집합체 또는 핵연료봉에 손상이 있어 취급, 운반 및 저장에 특별한 관리를 요하는 사용후핵연료를 결함 사용후핵연료(이하, '결함연료'라 함)라 말한다. 국내 경수로형 원전에서 발생한 결함연료의 경우, 사용후핵연료저장조 내 별도의 보관용기에 장입하여　보관하고 있으며, 향후 건식저장시설이 마련되면 건식저장시설로의 운반 및 건식저장으로 영구보관될 예정이다. 결함연료 보관용기는 연료봉단위로 보관할 수 있는 보관용기(결함연료봉만을 인출하여 한데 모아 집합체로 만든 용기)와 집합체단위로 보관할 수 있는 보관용기(핵연료집합체 그대로 보관하는 용기)가 있다.　연료봉단위　보관용기는　결함연료봉만을 인출하기 위하여　핵연료집합체를 분해해야하기 때문에 장기간 작업시간 및 위험요소가 내재되어 있는 단점이 있는　반면　집합체단위 보관용기는 취급이 간단하고 작업소요시간을 단축함으로써 위험요소를 배재할 수 있다는 장점이 있지만 관리하여야 할 보관용기 개수가 증가한다는 단점이 있다. 다만, 구조적인 결함이 발생하여　수리 및 취급이 어려운　핵연료집합체는 집합체단위　결함연료 보관용기에 보관하여　취급하여야 한다.
결함연료 보관용기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 실린더형 격납 용기인 본체(11)와 이 본체(11)의 내부를 개폐할 수 있는 덮개(12)로 구성된다. 이때, 덮개(12)와 본체(11)에는 각각 체결 슬롯(13)이 형성되며, 체결 슬롯(13)은 덮개(12)와 본체(11)를 체결시키기 위한 구성이다. 덮개(12)의 상부 공간에는 체결수단(14)이 설치되고, 체결수단(14)은 상부 공간(15)에서 회전되면서 도 2에 도시된 바와 같이 상기 체결 슬롯(13)에 삽입되어 덮개(12)를 본체(11)에 체결시킬 수 있는 것이다. 즉, 상기한 구성의 덮개(12)를 본체(11)에 체결시키기 위해서는, 덮개(12)의 격벽(12a)을 본체(11)의 장입 공간(S)에 삽입시킨 상태에서 체결수단(14)을 회전하여 체결 슬롯(13)에 삽입시킴으로써, 본체(11)의 장입 공간(S)은 덮개(12)에 의해 밀폐될 수 있는 것이다.
하지만 상기한 종래의 덮개(12)와 본체(11)의 체결구조는 덮개(12)의 격벽(12a)이 본체(11)의 장입 공간(S)으로 삽입되는 구조상, 본체(11)와 덮개(12) 사이에 형성된 공극을 통해, 핵연료물질이 누출될 수 있는 문제가 있다. 물론, 덮개(12)의 격벽(12a)과 본체(11)의 장입 공간(S) 사이의 공극을 줄여 핵연료물질이 누출되는 것을 차단할 수 있지만, 공극이 작을 경우 덮개(12)를 본체(11)의 장입 공간(S)에 삽입시킬 수 없는 문제가 발생한다. 즉, 종래 기술에 따른 덮개(12)와 본체(11)의 체결구조는 덮개(12)의 무게로 인해 덮개(12)의 플랜지(12b)와 본체(11)의 상단부 사이에는 기밀이 유지되고 있지만, 핵연료물질은 본체(11)와 덮개(12) 사이에 형성된 공극을 통해 체결 슬롯(13)으로 새어나오는 문제가 있는 것이다.
대한민국 등록번호 제10-1725432호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 덮개와 본체 각각에 형성된 체결 슬롯 사이에 씰링부를 마련하여 덮개와 본체 사이에 형성된 공극으로 누출되는 핵연료물질이 더이상 본체 밖으로 누출되지 않도록 한 결함연료 보관용기의 씰링구조를 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 장입공간을 형성하며, 상단부 둘레에는 제1체결슬롯이 형성된 본체; 상기 장입공간에 출입되면서 상기 장입공간을 개폐하며, 상기 제1체결슬롯에 대응되는 제2체결슬롯이 형성된 덮개; 및 상기 덮개의 제2체결슬롯 둘레를 따라 설치되어 상기 본체와 상기 덮개 사이의 공극을 밀폐시키는 씰링부를 포함하는 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조를 제공한다.
이때, 상기 씰링부는, 상기 제2체결슬롯의 둘레를 따라 형성된 삽입홈부; 상기 삽입홈부에 삽입된 오링을 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 삽입홈부는, 상기 오링이 밀착되는 내측면과, 상기 오링이 노출되는 개구부를 포함하며, 상기 개구부의 너비는 상기 오링의 직경에 비해 작게 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1체결슬롯의 테두리 중, 적어도 상부 테두리와 하부 테두리는 상기 본체의 내측면에서부터 상기 제1체결슬롯을 향해 라운드진 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조는 덮개의 체결 슬롯과 본체의 체결 슬롯 사이에 오링을 개재시킴으로써, 본체와 덮개의 체결구조로 인해 발생할 수밖에 없는 공극으로 핵연료물질이 누출되더라도, 본체 밖으로 더이상 누출되지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 삽입홈부의 개구부 직경을 오링 단면 직경에 비해 작게 형성함으로써, 오링의 설치 강성을 높일 수 있다, 특히, 본 발명은 본체의 장입 공간에 덮개의 격벽을 삽입시키는 과정에서 오링이 본체의 내주면에 마찰되더라도 삽입홈부로부터 오링이 쉽게 이탈되지 않는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 결함연료 보관용기의 덮개와 본체를 분리하여 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 결함연료 보관용기의 덮개가 본체에 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 결함연료 보관용기의 덮개 사이의 씰링구조를 나타낸 분해도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 결함연료 보관용기의 덮개 사이의 씰링구조에서 본체를 나타낸 요부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 결함연료 보관용기의 덮개 사이의 씰링구조에서 씰링부를 나타낸 정면도이다.
도 6은 도 5의 I-I선을 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 결함연료 보관용기의 덮개 사이의 씰링구조에(이하, '씰링구조'라 함) 대하여 설명하도록 한다.
씰링구조는 결함연료 보관용기의 본체와 덮개 사이에 발생한 체결슬롯 주변의 공극을 밀폐하여, 공극을 통해 누출되던 핵연료물질이 체결슬롯을 통해 더 이상 본체 밖으로 누출되는 것을 방지하였다.
씰링구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(100)와, 덮개(200)와, 씰링부(300)를 포함한다.
본체(100)는 결함연료가 장입되는 장입공간(S)을 형성하며, 상단부에는 그 둘레를 따라 제1체결슬롯(110)이 형성된다. 제1체결슬롯(110)은 후술하는 덮개(200)의 제2체결슬롯과 중첩되어 체결수단(미도시)이 체결되도록 한 구성이며, 장공으로 제공된다. 본체(100)가 사각의 형태로 제공됨을 도려할 때, 제1체결슬릇(110)은 각 면마다 1개씩 형성된다. 이때, 제1체결슬롯(110)의 테두리는 본체의 내측면으로부터 제1체결슬롯(110)을 형성하는 통공을 향해 라운드지게 형성됨이 바람직하다. 왜냐하면, 덮개(200)가 장입공간(S)에 삽입되는 과정에서 후술하는 오링이 제1체결슬롯(110)의 테두리에 마찰되면서 손상되거나 분리되는 일을 방지하기 위함이다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1체결슬롯(110)의 테두리 중, 적어도 상부 테두리와 하부 테두리는 라운드지게 형성됨이 바람직하다.
덮개(200)는 본체(100)의 장입공간(S)을 개폐하는 역할을 하며, 장입공간(S)에 삽입될 수 있도록 제공된다. 덮개(200)는 장입공간(S)에 삽입되는 부위인 격벽(210)을 포함한다. 격벽(210)에는 제2체결슬롯(211)이 형성되며, 덮개(200)가 장입공간(S)에 삽입되었을 때 제2체결슬롯(211)은 제1체결슬롯(110)에 대응된다. 이와 같이 제1체결슬롯(110)과 제2체결슬롯(211)이 대응된 상태에서 체결수단이 제1체결슬롯(110)과 제2체결슬롯(211)을 통과하여 삽입됨에 따라 본체(100)에 덮개(200)가 체결될 수 있는 것이다.
씰링부(300)는 덮개(200)의 격벽(210)이 본체(100)의 장입공간(S)에 삽입되었을 때 발생한 체결슬롯(110,211) 주변의 공극을 밀폐시키며, 격벽(210)과 본체(100)의 내측면 사이에 개재된다. 씰링부(300)는 덮개(200)의 격벽(210)에 설치됨이 바람직하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 삽입홈부(310)와, 오링(320)과, 아우터 씰커버(330)와, 이너 씰커버(340)를 포함한다. 삽입홈부(310)는 격벽(210)에 오링(320) 설치를 위한 구성으로써, 오링(320)이 격벽(210)으로부터 과도하게 튀어나오지 않도록 격벽(210)에 요홈의 형태로 가공된다. 삽입홈부(310)는 제2체결슬롯(211)의 둘레를 따라 타원 형태로 가공됨이 바람직하다. 삽입홈부(310)는 오링(320)이 밀착되는 내측면(311)과 오링(320)이 노출되는 개구부(312)로 형성되는데, 오링(320)이 삽입홈부(310)로부터 쉽게 이탈되지 않도록 삽입홈부(310)의 개구부(312)는 오링(320)의 직경에 비해 작게 형성됨이 바람직하다. 이러한 삽입홈부(310)의 형태는 삽입홈부(310)를 단면하였을 때, 삽입홈부(310)의 측단면은 사다리꼴 형상으로 제공되는데, 사실상 평면의 격벽(210)에 사다리꼴의 단면을 갖는 삽입홈부(310)를 가공하기는 쉽지 않기 때문에 본 발명은 상기 아우터 씰커버(330)와 이너 씰커버(340)를 통해 삽입홈부(310)의 측단면 형태를 사다리꼴로 구성할 수 있는 기술적 특징이 있다. 오링(320)은 본체(100)의 내측면에 밀착되어 공극을 씰링하는 구성으로써, 삽입홈부(310)에 고정된다. 오링(320)은 후술하는 아우터 씰커버(330) 및 이너 씰커버(340)를 통해 삽입홈부(310)에 고정된다.
씰링부(300)의 아우터 씰커버(330)는 이너 씰커버(340)와 함께 삽입홈부(310)의 측단면 구성을 사다리꼴로 제공하며, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 제2체결슬롯(211)을 기준으로 삽입홈부(310)의 맨 외측에 고정된다. 아우터 씰커버(330)는 삽입홈부(310)의 내측면에 용접을 통해 고정되며, 아우터 씰커버(330)의 측단면은 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 삽입홈부(310)의 개구부(312)에서 삽입홈부(310)의 내측면으로 갈수록 삽입홈부(310)의 맨외측 단부를 향해 경사지게 형성된다. 이너 씰커버(340)는 아우터 씰커버(330)와 함께 삽입홈부(310)의 측단면 구성을 사다리꼴로 제공하며, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2체결슬롯(211)을 기준으로 삽입홈부(310)의 맨내측에 고정된다. 이너 씰커버(340)는 삽입홈부(310)의 내측면에 용접을 통해 고정되며, 이너 씰커버(340)의 측단면은 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 삽입홈부(310)의 개구부(312)에서 삽입홈부(310)의 내측면(311)으로 갈수록 삽입홈부(310)의 맨내측 단부를 향해 경사지게 형성된다. 이때, 상기 아우터 씰커버(330)의 경사면과 이너 씰커버(340)의 경사면은 서로 다른 방향으로써, 도 6에 도시된 바와 같이 오링(320)이 위치되는 삽입홈부(310)의 단면이 사다리꼴임을 알 수 있다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 결함연료 보관용기의 덮개 사이의 씰링구조의 결합 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.
덮개 제작시, 작업자는 제2체결슬롯(211)의 둘레를 따라 삽입홈부(310)를 요홈의 형태로 가공한다. 다음으로, 작업자는 아우터 씰커버(330)를 제2체결슬롯(211) 기준으로 삽입홈부(310)의 맨외측에 용접하여 고정한다. 다음으로, 작업자는 오링(320)을 삽입홈부(310)에 위치시키고 아우터 씰커버(330)의 경사면에 밀착시킨다. 이후, 작업자는 이너 씰커버(340)를 제2체결슬롯(211) 기준으로 삽입홈부(310)의 맨내측에 용접하여 고정한다. 이로써, 도 5에 도시된 바와 같이 씰링부의 제작이 완료된다.
이후, 작업자는 상기와 같이 제작된 덮개(200)를 본체(100)의 장입공간(S)에 삽입시킨다. 이때, 덮개(200)의 격벽(210)은 장입공간(S)으로 삽입되며, 오링(320)은 본체(100)의 내측면에 밀착되어 수축된 상태로 하강된다. 이때, 제2체결슬롯(211)의 테두리가 라운드지게 형성됨에 따라, 수축되었던 오링(320)이 제2체결슬롯(211)을 지나갈 때, 복원(팽창)되더라도 오링(320)이 제2체결슬롯(211)의 테두리에 간섭되어 손상되거나, 나아가 삽입홈부(310)로부터 이탈되는 일은 발생하지 않는다. 이후, 덮개(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 본체(100)에 걸려 지지되고, 작업자가 체결수단을 제1체결슬롯(110) 및 제2체결슬롯(211)에 삽입시킴에 따라 본체(100)에 덮개(200) 체결이 완료된다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조는 덮개(200)의 체결슬롯(211) 둘레에 오링(320)을 설치하되 오링 결합구조 강성을 높일 수 있도록 하였다. 이에 따라, 본 발명은 덮개(200)가 장입공간(S)에 출입하는 과정에서 오링(320)에 지속적인 마찰력이 발생하더라도 오링(320)이 덮개(200)로부터 이탈되는 일은 발생하지 않게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 본체 110 : 제1체결슬롯
200 : 덮개 210 : 격벽
211 : 체결슬롯 300 : 씰링부
310 : 삽입홈부 311 : 내측면
312 : 개구부 320 : 오링
330 : 아우터 씰커버 340 : 이너 씰커버

Claims (4)

  1. 장입공간을 형성하며, 상단부 둘레에는 제1체결슬롯이 형성된 본체;
    상기 장입공간에 출입되면서 상기 장입공간을 개폐하며, 상기 제1체결슬롯에 대응되는 제2체결슬롯이 형성된 덮개; 및
    상기 덮개의 제2체결슬롯 둘레를 따라 설치되어 상기 본체와 상기 덮개 사이의 공극을 밀폐시키는 씰링부를 포함하는 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 씰링부는,
    상기 제2체결슬롯의 둘레를 따라 형성된 삽입홈부;
    상기 삽입홈부에 삽입된 오링을 포함하는 것을 특징으로 하는 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 삽입홈부는,
    상기 오링이 밀착되는 내측면과, 상기 오링이 노출되는 개구부를 포함하며,
    상기 개구부의 너비는 상기 오링의 직경에 비해 작게 형성된 것을 특징으로 하는 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 제1체결슬롯의 테두리 중, 적어도 상부 테두리와 하부 테두리는 상기 본체의 내측면에서부터 상기 제1체결슬롯을 향해 라운드진 것을 특징으로 하는 결함연료 보관용기의 덮개와 본체 사이의 씰링구조.



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