使用済み核燃料棒の分離収納装置
【課題】本発明は、使用済み核燃料棒の分離収納装置に関する。
【解決手段】使用済み核燃料棒を装着した後、これを圧力ピンによって下方に移送させながらブレードで前記核燃料棒の被覆管を脱被覆する。脱被覆分離台によって前記被覆管とその内部に入っているペレットを分離し、これを別途の収納容器にそれぞれ分離保管する。従って、使用済み核燃料棒から酸化ウラン(UO2)からなるペレットと被覆管を自動で分離収集することができるため效率的な処理が可能であり、安全性および自動化が可能となる。
【解決手段】使用済み核燃料棒を装着した後、これを圧力ピンによって下方に移送させながらブレードで前記核燃料棒の被覆管を脱被覆する。脱被覆分離台によって前記被覆管とその内部に入っているペレットを分離し、これを別途の収納容器にそれぞれ分離保管する。従って、使用済み核燃料棒から酸化ウラン(UO2)からなるペレットと被覆管を自動で分離収集することができるため效率的な処理が可能であり、安全性および自動化が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み核燃料棒の分離収納装置に関し、より詳しくは、使用済み核燃料棒から酸化ウラン(UO2)からなるペレットと被覆管を自動で分離収集することができるため效率的な処理が可能であり、安全性および自動化が可能な使用済み核燃料棒のペレットと被覆管の分離収納装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
核燃料とは、原子炉内に装入して核分裂を連鎖的に起こすことにより利用可能なエネルギーを得ることができる物質を言い、使用済み核燃料とは、核分裂を起こした後に残った物質を言う。一般的に、核燃料として用いられる物質はウランやプルトニウムなどが代表的である。ウラン235235Uは天然ウランの中にわずか0.7%しか含有されていないため、天然ウランを用いる限り臨界量が増大し、中性子を強く吸収する軽水を減速剤として用いることができないため、原子炉の用量が増大する。このため、ウラン235235Uの存在比を人為的に高めた濃縮ウランを燃料剤とする原子炉が多い。特に、小型化が要求される船舶推進用の原子炉や、一定の出力当たりの建設比が制約される発電用原子炉は、大部分濃縮ウランを用いる。
【０００３】
原子力発電は、原子炉内で核燃料を徐々に反応させて熱エネルギーを生成し、生成されたエネルギーを用いて電気を生成する。原子力発電は、天然ウランなどの核燃料を用いて約3〜5%濃縮したウランを用い、新燃料が原子炉に装入されると、約3サイクル間燃消させて熱エネルギーを生成する。一サイクルになると原子炉を停止して燃料の1/3を交換する。ここで、一サイクルとは、核燃料が原子炉に装入され、核分裂を介してエネルギーを発生する約18ヶ月間を言う。この時、タービンや蒸気発生器、発電機、各種バルブ、ポンプなど発電所を構成している機器を整備し、核燃料の交換が完了して各種機器の整備が終わると再び発電所が機動して次サイクルの18ヶ月間で電気を生産するようになる。
【０００４】
この時、核燃料は、核燃料棒(fuel rod)に含まれた形態で原子炉内で核分裂反応をする。核燃料棒は約10mmの直径および約4mの長さで形成され、被覆管は約1mmの厚さを有するジルカロイ(Zircalloy)合金で構成され、被覆管の両側には被覆管キャップが抵抗熔接などによって密封可能に装着される。
【０００５】
原子力発電に用いる核燃料は、ペレット(pellet)の形態で製造した燃料をそれぞれの核燃料棒の被覆管に装填した後、このように製造された数十または数百個の核燃料棒を多発に生成して使用する。従来の方式によると、原子力発電所において燃消させた使用済み核燃料集合体は、それ以上処理しない状態で水槽に保管・保存しているが、原子力発電を稼動する期間が長くなるほど使用済み核燃料棒の量が次第に累積し、膨大な保存空間を必要とするようになる。また、このように累積した廃棄物を処理すべき必要性および危険性が継続して指摘されている。一部国家においては、使用済み核燃料棒をそのまま永久処理場に移送して長期保存する場合もあるが、一方では使用済み核燃料を再利用する目的として被覆管から核燃料を分離する場合もある。
【０００６】
核燃料を再利用するため、または廃棄するために原子炉内で使用が完了した後には、核燃料棒を分解して核燃料と被覆管を分離するようになり、このような使用済み核燃料を処理する工程において被覆管(hull)が発生される。しかし、現在の技術によって使用済み核燃料を被覆管から分離する場合、この工程において発生された被覆管には、被覆管内面に固着したウランやプルトニウムなどの核燃料物質、核分裂生成物、被覆管材料の放射化による放射化生成物が残留しており、これらの被覆管は高レベル放射性廃棄物として分類されている。特に、湿式工程を介して核燃料を分離する場合には、被覆管内・外部表面に核燃料溶解液など放射能レベルの高い核物質が塗布されているため、より一層特別な処理が必要である。
【０００７】
使用済み核燃料の管理には、大きく二種類の方法がある。一つは、使用済み核燃料を地下500メートル以上の岩盤に入れ、人間生態系と徹底して隔離させる方法である。これを永久処分と言う。また他の方法は、使用済み核燃料から再利用物質を分離し(この過程を‘再処理’と言う)、核燃料物質は再び使用し、高放射性物質は永久処分する方法である。
【０００８】
特に、使用済み核燃料棒は通常25cmの長さに切断し、切断された使用済み核燃料棒はロボットによってホットセルなどの処理空間に移動した後、ペレットと被覆管を分離させる切断作業を遂行する。この時、従来では被覆管とペレット形態の燃料棒を分離させるために垂直反応器の内部に高い反応熱を供給することができる加熱器が装着されていたが、この時、加熱器は反応器の外部を包む円筒状で構成される。前記垂直反応器の内部には垂直スクリューを装着し、複雑な器具的メカニズムを介して被覆管を分離させるため、作業に多くの時間が要されるという問題点がある。
【０００９】
また、複雑な構造によって製作が複雑化し、製作コストが高くなるという問題点があるだけでなく、このような複雑な構造を操作しなければならないため作業時間が長くなるという問題点がある。すなわち、自動化工程を導入し難くなり、手作業でハンドルなどを駆動させなければならないため作業能率が低下する。
【００１０】
また、複雑な駆動方式および複雑な工程によって安定性を確保し難くなるだけでなく、分離された被覆管とペレットが同じ容器に収納され、これを再び分離しなければならないという煩わしさが生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明は、上述した本発明の問題点を解決するためのものであり、構造が簡単で製作が容易であると同時に、ペレットから被覆管を效率的に分離させることができる使用済み核燃料棒の分離収納装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、自動化が容易であり、作業時間が短縮されることによって作業能率を向上することができ、作業の信頼性が高い使用済み核燃料棒の分離収納装置を提供することを他の目的とする。
【００１３】
また、被覆管と使用済み核燃料であるペレットを安定に分離することができ、分離された被覆管とペレットはそれぞれ他の容器に自動で収納されることができ、分離のための別途の作業工程を必要としない使用済み核燃料棒の分離収納装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記のような本発明の目的を達成するため、本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置は、駆動ユニットによって動く圧力ピンが使用済み核燃料棒を下方に圧力し、前記圧力ピン下方に位置した複数のブレードが前記核燃料棒の被覆管を長さ方向に脱被覆した後、これを前記ブレード下方に位置した分離台が前記被覆管とその内部に位置したペレットを分離させ、これを別途の容器にそれぞれ収納させる。
【００１５】
前記ブレードは、前記核燃料の移送方向に沿って一列に配置されるブレードモジュールを含み、前記ブレードモジュールは、前記ブレード本体の周囲に複数形成される。この時、前記ブレードモジュールは3つであり、前記ブレード本体に120度間隔でそれぞれ配置され、前記各ブレードモジュールは4つのブレードで具備されるのが好ましい。
【００１６】
前記分離台は円錐状であり、その中央には前記ペレットが通過することができるペレット通過孔が形成されており、前記分離台の外側には前記ブレードで切断された前記被覆管を案内する被覆管ガイドが内側に陥没して形成される。
【００１７】
前記容器は、前記分離台下側に位置して前記被覆管を収納することができる被覆管収納容器と、前記被覆管収納容器の内側中央に位置して前記分離台の中央に形成されたペレット通過孔を通過する前記ペレットを収納するペレット収納容器とを含み、前記ペレット収納容器の側面には貫通形成されて前記被覆管が通過して前記被覆管収納容器に収納されることができるようにする被覆管通過孔が形成される。
【００１８】
このように構成され、構造が複雑でなく製作が容易であると同時に、ペレットと被覆管を自動で分離させることができ、作業時間の短縮はもちろん、使用済み核燃料の安定的かつ效率的な管理に貢献することができる。
【発明の効果】
【００１９】
従って、本発明によると、構造が複雑でなく製作が容易であると同時に、ペレットと被覆管を自動で分離させることができるという效果がある。
【００２０】
また、被覆管およびペレットの分離および収納において自動別途の作業工程を必要としないと同時に、自動で別途の容器に収納されるようになるため、作業の安全性および信頼性が向上するという效果がある。
【００２１】
また、従前の手動方式から脱皮して自動化機械を導入するため、作業時間の短縮はもちろん、使用済み核燃料の安定的かつ效率的な管理に貢献することができるという效果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明するが、本発明が実施例によって制限されたり限定されるものではない。
【００２３】
図1は、本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置を示した斜視図あり、図2は、本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置を示した分解斜視図である。ここに示されたように、本使用済み核燃料棒の分離収納装置(10)は、駆動ユニット(100)、切断ユニット(200)および収納ユニット(300)を含む。本明細書においては、駆動ユニット(100)、切断ユニット(200)および収納ユニット(300)の順序でその構成を説明した後、詳細な作動を説明することにする。
【００２４】
前記駆動ユニット(100)は、駆動力を生産するモータ(110)と、前記モータに連結されて駆動力を伝達する駆動力伝達ユニット(120)と、前記駆動力伝達ユニット(120)に連結され、切断された使用済み核燃料棒を圧迫することができる圧力ピン(130)とを含んで構成される。使用済み核燃料棒は燃料棒形態で用いられ、一定の長さに切断された燃料棒が本装置に用いられる。
【００２５】
前記モータ(110)は、モータ安着台(111)上に載せられており、前記モータ安着台(111)は、分離収納装置(10)の垂直柱(11)に結合されている。前記モータ(110)は、電源の供給を受けて電気エネルギーを回転エネルギーに転換する装置であって、直流および交流モータ以外に油圧で作動するモータを含む。
【００２６】
前記駆動力伝達ユニット(120)は、前記モータ(110)と連結された複数のギア(121)と、前記ギア(121)と連結されて駆動力を前記圧力ピン(130)に伝達するボールスクリュー(122)とを含む。前記ギア(121)は圧力ピン(130)の両側に位置し、前記圧力ピン(130)と連結して駆動力を伝達するボールスクリュー(122)に駆動力を伝達する役割をし、ベベルギアなどで構成される。前記駆動ユニット(100)は、切断された使用済み燃料棒を圧迫するために圧力ピン(130)を下降させる役割をし、その詳細な作動は後述することにする。前記駆動ユニット(100)の作動を瞬間的に止めることができるようにするため、垂直柱(11)の一側にはリミットスィッチ(131)を装着し、スィッチを押すと即時に駆動ユニット(100)を止めることができる。
【００２７】
次に、切断ユニット(200)を説明すると次のようになる。前記切断ユニット(200)は、中央に切断された使用済み核燃料棒が通過することができる燃料棒ガイド(211)が形成され、その周囲に複数のブレード(blade)が形成され、前記核燃料棒の表面に形成された被覆管(hull)を脱被覆するブレード部(220)と、前記燃料棒ガイド(211)に投入された前記燃料棒を支持するための燃料棒支持台(230)と、前記ブレード部(220)と連結されて脱被覆された被覆管とその内部のペレットを分離する分離台(240)とを含んで構成される。
【００２８】
まず、ブレード部(220)を説明するために図3を提示する。図3は、本発明によるブレード部と分離台を分解して示した分解斜視図である。
【００２９】
ここに示されたように、前記ブレード部(220)は、中央に前記燃料棒ガイド(211)が形成されて側面に前記ブレード(250)が挿入されるブレード挿入ホール(212)が形成されたブレード本体(213)と、前記本体(213)をテーブル(12)に固定させるための支持板(214)とを含んで構成される。
【００３０】
前記本体(213)は略円柱状であり、その内部を貫通して形成された燃料棒ガイド(211)の形状は、切断された使用済み核燃料棒の形状と同一な形状である円柱状で形成されるようにする。前記支持板(214)は、前記ブレード部(220)が上側に載せられるテーブル(12)とボルトで連結されたり、リベットで連結されたり、または接合など多様な方法で連結される。
【００３１】
前記ブレード(250)は前記ブレード挿入ホール(212)に挿入され、ブレード(250)が燃料棒ガイド(211)上に露出するようにし、燃料棒ガイド(211)を通過する使用済み核燃料の被覆管を切断することができるように構成される。前記ブレード(250)は複数で構成され、本実施例においては4つで構成される。最も上側に位置して燃料棒と最初に接触する順序に従って第1ブレード(251)、第2ブレード(252)、第3ブレード(253)および第4ブレード(254)で構成される。前記ブレード(251、252、253、254)はその順序に従って燃料棒と接触すると同時に、順次に被覆管にキズをつけながら切断する。前記第1、2、3、および4ブレード(251、252、253、254)は一つのブレードモジュールをなし、前記ブレードモジュールは120度間隔で本体(213)に配置されて被覆管を長さ方向に切断するようになる。前記ブレードは複数であって、最初に前記核燃料棒の被覆管に接触するブレードは、前記被覆管の外部に規則的に離隔されたガイド溝を形成し、後続するブレードが前記ガイド溝に沿って切断されるのが好ましい。
【００３２】
前記ブレード(251、252、253、254)は、それぞれブレードが回転するようにブレード装着台(261、262、263、264)に装着されている。前記ブレード装着台(261、262、263、264)は、その外側に使用上の便宜のためのブレードグリップ(270)と結合することができる。前記ブレードグリップ(270)は、ブレード装着台(261、262、263、264)および前記ブレード本体(213)と結合することができる結合部(271)と、前記結合部(271)と連結されて分離および交換のために形成されたグリップ部(272)とから構成される。前記グリップ部(272)は、ロボット(robot)やマニピュレータ(manipulator)を用いてブレード(251、252、253、254)交換時や修理時にこれを分離するために用いられる。
【００３３】
前記分離台(240)は、核燃料棒の被覆管とペレットを分離させる役割をするが、120度間隔で配置されたブレードモジュールによって120度間隔で切断された被覆管は、外側に開かれながら被覆管ガイド(241)に排出されるようになる。すなわち、前記分離台(240)は円錐状であり、その中央には使用済み核燃料棒のペレットが通過することができるペレット通過孔(242)が形成されており、前記分離台(240)の外側には切断された被覆管を案内することができる被覆管ガイド(241)が内側に陥没して形成されたり、外側に突出して形成されて後述する被覆管通過孔(311)に被覆管を案内したりする。
【００３４】
ブレード部(220)で切断された被覆管は、被覆管ガイド(241)を介して分離台(240)の外側に分離され、ペレットは分離台(240)の中央に形成されたペレット通過孔(242)にそれぞれ分離されて収納ユニットに移動する。
【００３５】
次に、収納ユニット(300)を説明すると次のようになる。収納ユニットを説明するために図4を提示し、図4は、収納ユニットの一部を切開して示した切断斜視図である。
【００３６】
ここに示されたように、分離台(240)下端には被覆管を収納することができる被覆管収納容器(320)が備えられており、その内側中央にはペレットが収納されるペレット収納容器(310)が備えられている。前記ペレット収納容器(310)は、前記被覆管収納容器(320)の上側に形成された上面カバー(323)のペレット収納容器受容孔(321)上を経ており、前記ペレット収納容器(310)と上面カバー(323)の間には円盤状のリング部材(324)が載せられている。
【００３７】
前記ペレット収納容器(310)の側面には被覆管通過孔(311)が120度間隔で3つ形成されている。また、前記ペレット収納容器(310)の一側にはロボットやマニピュレータを用いて分離および移動し易いようにグリップ(312)が形成されており、また被覆管収納容器(320)もその下側にグリップ(322)が同じ理由で形成されている。ブレード部(220)によって脱被覆された被覆管は、被覆管ガイド(241)を介して被覆管通過孔(311)を通過した後、被覆管収納容器(320)内に収納されるようになり、ペレットはブレード部(220)によって分離された後、分離台(240)のペレット通過孔(242)を通過してペレット収納容器(310)内に収納されるようになる。
【００３８】
以下、本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置の作動および效果を説明すると次のようになる。図5は、使用済み核燃料棒が装着された様子を示した斜視図であり、図6は、圧力ピンが使用済み核燃料棒に圧力を加える様子を示した斜視図である。
【００３９】
ここに示されたように、燃料棒ガイド(211)上に約25cm程度に切断された使用済み核燃料棒(20)を一つ装着する。使用済み核燃料棒(20)は、ロボットやマニピュレータによって運搬された後に装着される場合や、他の装置によって自動に装着されるように構成する場合がある。
【００４０】
モータ(110)が駆動すると、その駆動力がギア(121)およびボールスクリュー(122)などで構成された駆動力伝達ユニット(120)を介して圧力ピン(130)に伝達される。圧力ピン(120)は伝達を受けた駆動力によって徐々に下に降りはじめながら使用済み核燃料棒(20)を圧迫する。この時、使用済み核燃料棒(20)は先に約25cm程度に切断された状態であり、圧力ピン(120)の圧力によって徐々に下降するようになる。この時、燃料棒支持台(230)は徐々に後進しながら燃料棒(20)と分離するようになる。
【００４１】
下降した燃料棒(20)は、ブレード部(220)に形成された燃料棒ガイド(211)を通過すると同時に、第1、2、3および4ブレード(251、252、253、254)によって外側に位置した被覆管が脱被覆される。まず、前記燃料棒(20)は1ブレード(251)に接触しはじめるが、前記第1ブレード(251)は第2ブレード(252)が容易に通過することができるように場所を確保する役割をする。また、燃料棒(20)は、連続的に第3および4ブレード(253、254)を経ながら被覆管が脱被覆される。
【００４２】
前述したように、第1、2、3および4ブレード(251、252、253、254)は一つのブレードモジュールをなしながら本体(213)に装着され、前記ブレードモジュールは前記本体(213)に120度間隔で3つ配置されるため、被覆管はブレードモジュールのよって120度間隔で脱被覆される。このように脱被覆された被覆管および前記被覆管内部に収納されたペレットは分離台(240)に移送される。
【００４３】
図7は、使用済み核燃料棒の被覆管およびペレットが分離される様子を示した斜視図である。ここに示されたように、分離台(240)に移送された被覆管(22)およびペレット(21)は、被覆管ガイド(241)によって脱被覆された部位が外側に開かれながら被覆管通過孔(311)を通過して被覆管収納容器(310)に収納され、前記ペレット(21)は分離台(240)の中央部位に位置したペレットト通過穴(242)を介してペレット収納容器(310)内部に収納される。
【００４４】
分離作業が全て終わると、ペレット収納容器(310)のグリップ(312)をロボットやマニピュレータを介して引っ張り、後続工程のために移送したり保管するようになり、被覆管(22)もやはり被覆管収納容器(320)のグリップ(322)を用いて別途の容器に保管したり後続処理のための移送を遂行するようになる。
【００４５】
従って、別途の容器に被覆管およびペレットが自動で収納されるようになるため安全であるだけでなく、正確に分離がなされるため作業の信頼性を向上することができる。これだけでなく、作業時間が短縮されると同時に、作業能率が向上するようになる。
【００４６】
上述したように、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練した作業者にとっては、添付の請求範囲に記載された本発明の思想および領域から脱しない範囲内で、本発明の多様な修正および変更が可能であることを理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置を示した斜視図である。
【図２】本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置を示した分解斜視図である。
【図３】本発明によるブレード部と分離台を分解して示した分解斜視図である。
【図４】収納ユニットの一部を切開して示した切断斜視図である。
【図５】使用済み核燃料棒が装着された様子を示した斜視図である。
【図６】圧力ピンが使用済み核燃料棒に圧力を加える様子を示した斜視図である。
【図７】使用済み核燃料棒の被覆管およびペレットが分離される様子を示した斜視図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み核燃料棒の分離収納装置に関し、より詳しくは、使用済み核燃料棒から酸化ウラン(UO2)からなるペレットと被覆管を自動で分離収集することができるため效率的な処理が可能であり、安全性および自動化が可能な使用済み核燃料棒のペレットと被覆管の分離収納装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
核燃料とは、原子炉内に装入して核分裂を連鎖的に起こすことにより利用可能なエネルギーを得ることができる物質を言い、使用済み核燃料とは、核分裂を起こした後に残った物質を言う。一般的に、核燃料として用いられる物質はウランやプルトニウムなどが代表的である。ウラン235235Uは天然ウランの中にわずか0.7%しか含有されていないため、天然ウランを用いる限り臨界量が増大し、中性子を強く吸収する軽水を減速剤として用いることができないため、原子炉の用量が増大する。このため、ウラン235235Uの存在比を人為的に高めた濃縮ウランを燃料剤とする原子炉が多い。特に、小型化が要求される船舶推進用の原子炉や、一定の出力当たりの建設比が制約される発電用原子炉は、大部分濃縮ウランを用いる。
【０００３】
原子力発電は、原子炉内で核燃料を徐々に反応させて熱エネルギーを生成し、生成されたエネルギーを用いて電気を生成する。原子力発電は、天然ウランなどの核燃料を用いて約3〜5%濃縮したウランを用い、新燃料が原子炉に装入されると、約3サイクル間燃消させて熱エネルギーを生成する。一サイクルになると原子炉を停止して燃料の1/3を交換する。ここで、一サイクルとは、核燃料が原子炉に装入され、核分裂を介してエネルギーを発生する約18ヶ月間を言う。この時、タービンや蒸気発生器、発電機、各種バルブ、ポンプなど発電所を構成している機器を整備し、核燃料の交換が完了して各種機器の整備が終わると再び発電所が機動して次サイクルの18ヶ月間で電気を生産するようになる。
【０００４】
この時、核燃料は、核燃料棒(fuel rod)に含まれた形態で原子炉内で核分裂反応をする。核燃料棒は約10mmの直径および約4mの長さで形成され、被覆管は約1mmの厚さを有するジルカロイ(Zircalloy)合金で構成され、被覆管の両側には被覆管キャップが抵抗熔接などによって密封可能に装着される。
【０００５】
原子力発電に用いる核燃料は、ペレット(pellet)の形態で製造した燃料をそれぞれの核燃料棒の被覆管に装填した後、このように製造された数十または数百個の核燃料棒を多発に生成して使用する。従来の方式によると、原子力発電所において燃消させた使用済み核燃料集合体は、それ以上処理しない状態で水槽に保管・保存しているが、原子力発電を稼動する期間が長くなるほど使用済み核燃料棒の量が次第に累積し、膨大な保存空間を必要とするようになる。また、このように累積した廃棄物を処理すべき必要性および危険性が継続して指摘されている。一部国家においては、使用済み核燃料棒をそのまま永久処理場に移送して長期保存する場合もあるが、一方では使用済み核燃料を再利用する目的として被覆管から核燃料を分離する場合もある。
【０００６】
核燃料を再利用するため、または廃棄するために原子炉内で使用が完了した後には、核燃料棒を分解して核燃料と被覆管を分離するようになり、このような使用済み核燃料を処理する工程において被覆管(hull)が発生される。しかし、現在の技術によって使用済み核燃料を被覆管から分離する場合、この工程において発生された被覆管には、被覆管内面に固着したウランやプルトニウムなどの核燃料物質、核分裂生成物、被覆管材料の放射化による放射化生成物が残留しており、これらの被覆管は高レベル放射性廃棄物として分類されている。特に、湿式工程を介して核燃料を分離する場合には、被覆管内・外部表面に核燃料溶解液など放射能レベルの高い核物質が塗布されているため、より一層特別な処理が必要である。
【０００７】
使用済み核燃料の管理には、大きく二種類の方法がある。一つは、使用済み核燃料を地下500メートル以上の岩盤に入れ、人間生態系と徹底して隔離させる方法である。これを永久処分と言う。また他の方法は、使用済み核燃料から再利用物質を分離し(この過程を‘再処理’と言う)、核燃料物質は再び使用し、高放射性物質は永久処分する方法である。
【０００８】
特に、使用済み核燃料棒は通常25cmの長さに切断し、切断された使用済み核燃料棒はロボットによってホットセルなどの処理空間に移動した後、ペレットと被覆管を分離させる切断作業を遂行する。この時、従来では被覆管とペレット形態の燃料棒を分離させるために垂直反応器の内部に高い反応熱を供給することができる加熱器が装着されていたが、この時、加熱器は反応器の外部を包む円筒状で構成される。前記垂直反応器の内部には垂直スクリューを装着し、複雑な器具的メカニズムを介して被覆管を分離させるため、作業に多くの時間が要されるという問題点がある。
【０００９】
また、複雑な構造によって製作が複雑化し、製作コストが高くなるという問題点があるだけでなく、このような複雑な構造を操作しなければならないため作業時間が長くなるという問題点がある。すなわち、自動化工程を導入し難くなり、手作業でハンドルなどを駆動させなければならないため作業能率が低下する。
【００１０】
また、複雑な駆動方式および複雑な工程によって安定性を確保し難くなるだけでなく、分離された被覆管とペレットが同じ容器に収納され、これを再び分離しなければならないという煩わしさが生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明は、上述した本発明の問題点を解決するためのものであり、構造が簡単で製作が容易であると同時に、ペレットから被覆管を效率的に分離させることができる使用済み核燃料棒の分離収納装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、自動化が容易であり、作業時間が短縮されることによって作業能率を向上することができ、作業の信頼性が高い使用済み核燃料棒の分離収納装置を提供することを他の目的とする。
【００１３】
また、被覆管と使用済み核燃料であるペレットを安定に分離することができ、分離された被覆管とペレットはそれぞれ他の容器に自動で収納されることができ、分離のための別途の作業工程を必要としない使用済み核燃料棒の分離収納装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記のような本発明の目的を達成するため、本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置は、駆動ユニットによって動く圧力ピンが使用済み核燃料棒を下方に圧力し、前記圧力ピン下方に位置した複数のブレードが前記核燃料棒の被覆管を長さ方向に脱被覆した後、これを前記ブレード下方に位置した分離台が前記被覆管とその内部に位置したペレットを分離させ、これを別途の容器にそれぞれ収納させる。
【００１５】
前記ブレードは、前記核燃料の移送方向に沿って一列に配置されるブレードモジュールを含み、前記ブレードモジュールは、前記ブレード本体の周囲に複数形成される。この時、前記ブレードモジュールは3つであり、前記ブレード本体に120度間隔でそれぞれ配置され、前記各ブレードモジュールは4つのブレードで具備されるのが好ましい。
【００１６】
前記分離台は円錐状であり、その中央には前記ペレットが通過することができるペレット通過孔が形成されており、前記分離台の外側には前記ブレードで切断された前記被覆管を案内する被覆管ガイドが内側に陥没して形成される。
【００１７】
前記容器は、前記分離台下側に位置して前記被覆管を収納することができる被覆管収納容器と、前記被覆管収納容器の内側中央に位置して前記分離台の中央に形成されたペレット通過孔を通過する前記ペレットを収納するペレット収納容器とを含み、前記ペレット収納容器の側面には貫通形成されて前記被覆管が通過して前記被覆管収納容器に収納されることができるようにする被覆管通過孔が形成される。
【００１８】
このように構成され、構造が複雑でなく製作が容易であると同時に、ペレットと被覆管を自動で分離させることができ、作業時間の短縮はもちろん、使用済み核燃料の安定的かつ效率的な管理に貢献することができる。
【発明の効果】
【００１９】
従って、本発明によると、構造が複雑でなく製作が容易であると同時に、ペレットと被覆管を自動で分離させることができるという效果がある。
【００２０】
また、被覆管およびペレットの分離および収納において自動別途の作業工程を必要としないと同時に、自動で別途の容器に収納されるようになるため、作業の安全性および信頼性が向上するという效果がある。
【００２１】
また、従前の手動方式から脱皮して自動化機械を導入するため、作業時間の短縮はもちろん、使用済み核燃料の安定的かつ效率的な管理に貢献することができるという效果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明するが、本発明が実施例によって制限されたり限定されるものではない。
【００２３】
図1は、本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置を示した斜視図あり、図2は、本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置を示した分解斜視図である。ここに示されたように、本使用済み核燃料棒の分離収納装置(10)は、駆動ユニット(100)、切断ユニット(200)および収納ユニット(300)を含む。本明細書においては、駆動ユニット(100)、切断ユニット(200)および収納ユニット(300)の順序でその構成を説明した後、詳細な作動を説明することにする。
【００２４】
前記駆動ユニット(100)は、駆動力を生産するモータ(110)と、前記モータに連結されて駆動力を伝達する駆動力伝達ユニット(120)と、前記駆動力伝達ユニット(120)に連結され、切断された使用済み核燃料棒を圧迫することができる圧力ピン(130)とを含んで構成される。使用済み核燃料棒は燃料棒形態で用いられ、一定の長さに切断された燃料棒が本装置に用いられる。
【００２５】
前記モータ(110)は、モータ安着台(111)上に載せられており、前記モータ安着台(111)は、分離収納装置(10)の垂直柱(11)に結合されている。前記モータ(110)は、電源の供給を受けて電気エネルギーを回転エネルギーに転換する装置であって、直流および交流モータ以外に油圧で作動するモータを含む。
【００２６】
前記駆動力伝達ユニット(120)は、前記モータ(110)と連結された複数のギア(121)と、前記ギア(121)と連結されて駆動力を前記圧力ピン(130)に伝達するボールスクリュー(122)とを含む。前記ギア(121)は圧力ピン(130)の両側に位置し、前記圧力ピン(130)と連結して駆動力を伝達するボールスクリュー(122)に駆動力を伝達する役割をし、ベベルギアなどで構成される。前記駆動ユニット(100)は、切断された使用済み燃料棒を圧迫するために圧力ピン(130)を下降させる役割をし、その詳細な作動は後述することにする。前記駆動ユニット(100)の作動を瞬間的に止めることができるようにするため、垂直柱(11)の一側にはリミットスィッチ(131)を装着し、スィッチを押すと即時に駆動ユニット(100)を止めることができる。
【００２７】
次に、切断ユニット(200)を説明すると次のようになる。前記切断ユニット(200)は、中央に切断された使用済み核燃料棒が通過することができる燃料棒ガイド(211)が形成され、その周囲に複数のブレード(blade)が形成され、前記核燃料棒の表面に形成された被覆管(hull)を脱被覆するブレード部(220)と、前記燃料棒ガイド(211)に投入された前記燃料棒を支持するための燃料棒支持台(230)と、前記ブレード部(220)と連結されて脱被覆された被覆管とその内部のペレットを分離する分離台(240)とを含んで構成される。
【００２８】
まず、ブレード部(220)を説明するために図3を提示する。図3は、本発明によるブレード部と分離台を分解して示した分解斜視図である。
【００２９】
ここに示されたように、前記ブレード部(220)は、中央に前記燃料棒ガイド(211)が形成されて側面に前記ブレード(250)が挿入されるブレード挿入ホール(212)が形成されたブレード本体(213)と、前記本体(213)をテーブル(12)に固定させるための支持板(214)とを含んで構成される。
【００３０】
前記本体(213)は略円柱状であり、その内部を貫通して形成された燃料棒ガイド(211)の形状は、切断された使用済み核燃料棒の形状と同一な形状である円柱状で形成されるようにする。前記支持板(214)は、前記ブレード部(220)が上側に載せられるテーブル(12)とボルトで連結されたり、リベットで連結されたり、または接合など多様な方法で連結される。
【００３１】
前記ブレード(250)は前記ブレード挿入ホール(212)に挿入され、ブレード(250)が燃料棒ガイド(211)上に露出するようにし、燃料棒ガイド(211)を通過する使用済み核燃料の被覆管を切断することができるように構成される。前記ブレード(250)は複数で構成され、本実施例においては4つで構成される。最も上側に位置して燃料棒と最初に接触する順序に従って第1ブレード(251)、第2ブレード(252)、第3ブレード(253)および第4ブレード(254)で構成される。前記ブレード(251、252、253、254)はその順序に従って燃料棒と接触すると同時に、順次に被覆管にキズをつけながら切断する。前記第1、2、3、および4ブレード(251、252、253、254)は一つのブレードモジュールをなし、前記ブレードモジュールは120度間隔で本体(213)に配置されて被覆管を長さ方向に切断するようになる。前記ブレードは複数であって、最初に前記核燃料棒の被覆管に接触するブレードは、前記被覆管の外部に規則的に離隔されたガイド溝を形成し、後続するブレードが前記ガイド溝に沿って切断されるのが好ましい。
【００３２】
前記ブレード(251、252、253、254)は、それぞれブレードが回転するようにブレード装着台(261、262、263、264)に装着されている。前記ブレード装着台(261、262、263、264)は、その外側に使用上の便宜のためのブレードグリップ(270)と結合することができる。前記ブレードグリップ(270)は、ブレード装着台(261、262、263、264)および前記ブレード本体(213)と結合することができる結合部(271)と、前記結合部(271)と連結されて分離および交換のために形成されたグリップ部(272)とから構成される。前記グリップ部(272)は、ロボット(robot)やマニピュレータ(manipulator)を用いてブレード(251、252、253、254)交換時や修理時にこれを分離するために用いられる。
【００３３】
前記分離台(240)は、核燃料棒の被覆管とペレットを分離させる役割をするが、120度間隔で配置されたブレードモジュールによって120度間隔で切断された被覆管は、外側に開かれながら被覆管ガイド(241)に排出されるようになる。すなわち、前記分離台(240)は円錐状であり、その中央には使用済み核燃料棒のペレットが通過することができるペレット通過孔(242)が形成されており、前記分離台(240)の外側には切断された被覆管を案内することができる被覆管ガイド(241)が内側に陥没して形成されたり、外側に突出して形成されて後述する被覆管通過孔(311)に被覆管を案内したりする。
【００３４】
ブレード部(220)で切断された被覆管は、被覆管ガイド(241)を介して分離台(240)の外側に分離され、ペレットは分離台(240)の中央に形成されたペレット通過孔(242)にそれぞれ分離されて収納ユニットに移動する。
【００３５】
次に、収納ユニット(300)を説明すると次のようになる。収納ユニットを説明するために図4を提示し、図4は、収納ユニットの一部を切開して示した切断斜視図である。
【００３６】
ここに示されたように、分離台(240)下端には被覆管を収納することができる被覆管収納容器(320)が備えられており、その内側中央にはペレットが収納されるペレット収納容器(310)が備えられている。前記ペレット収納容器(310)は、前記被覆管収納容器(320)の上側に形成された上面カバー(323)のペレット収納容器受容孔(321)上を経ており、前記ペレット収納容器(310)と上面カバー(323)の間には円盤状のリング部材(324)が載せられている。
【００３７】
前記ペレット収納容器(310)の側面には被覆管通過孔(311)が120度間隔で3つ形成されている。また、前記ペレット収納容器(310)の一側にはロボットやマニピュレータを用いて分離および移動し易いようにグリップ(312)が形成されており、また被覆管収納容器(320)もその下側にグリップ(322)が同じ理由で形成されている。ブレード部(220)によって脱被覆された被覆管は、被覆管ガイド(241)を介して被覆管通過孔(311)を通過した後、被覆管収納容器(320)内に収納されるようになり、ペレットはブレード部(220)によって分離された後、分離台(240)のペレット通過孔(242)を通過してペレット収納容器(310)内に収納されるようになる。
【００３８】
以下、本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置の作動および效果を説明すると次のようになる。図5は、使用済み核燃料棒が装着された様子を示した斜視図であり、図6は、圧力ピンが使用済み核燃料棒に圧力を加える様子を示した斜視図である。
【００３９】
ここに示されたように、燃料棒ガイド(211)上に約25cm程度に切断された使用済み核燃料棒(20)を一つ装着する。使用済み核燃料棒(20)は、ロボットやマニピュレータによって運搬された後に装着される場合や、他の装置によって自動に装着されるように構成する場合がある。
【００４０】
モータ(110)が駆動すると、その駆動力がギア(121)およびボールスクリュー(122)などで構成された駆動力伝達ユニット(120)を介して圧力ピン(130)に伝達される。圧力ピン(120)は伝達を受けた駆動力によって徐々に下に降りはじめながら使用済み核燃料棒(20)を圧迫する。この時、使用済み核燃料棒(20)は先に約25cm程度に切断された状態であり、圧力ピン(120)の圧力によって徐々に下降するようになる。この時、燃料棒支持台(230)は徐々に後進しながら燃料棒(20)と分離するようになる。
【００４１】
下降した燃料棒(20)は、ブレード部(220)に形成された燃料棒ガイド(211)を通過すると同時に、第1、2、3および4ブレード(251、252、253、254)によって外側に位置した被覆管が脱被覆される。まず、前記燃料棒(20)は1ブレード(251)に接触しはじめるが、前記第1ブレード(251)は第2ブレード(252)が容易に通過することができるように場所を確保する役割をする。また、燃料棒(20)は、連続的に第3および4ブレード(253、254)を経ながら被覆管が脱被覆される。
【００４２】
前述したように、第1、2、3および4ブレード(251、252、253、254)は一つのブレードモジュールをなしながら本体(213)に装着され、前記ブレードモジュールは前記本体(213)に120度間隔で3つ配置されるため、被覆管はブレードモジュールのよって120度間隔で脱被覆される。このように脱被覆された被覆管および前記被覆管内部に収納されたペレットは分離台(240)に移送される。
【００４３】
図7は、使用済み核燃料棒の被覆管およびペレットが分離される様子を示した斜視図である。ここに示されたように、分離台(240)に移送された被覆管(22)およびペレット(21)は、被覆管ガイド(241)によって脱被覆された部位が外側に開かれながら被覆管通過孔(311)を通過して被覆管収納容器(310)に収納され、前記ペレット(21)は分離台(240)の中央部位に位置したペレットト通過穴(242)を介してペレット収納容器(310)内部に収納される。
【００４４】
分離作業が全て終わると、ペレット収納容器(310)のグリップ(312)をロボットやマニピュレータを介して引っ張り、後続工程のために移送したり保管するようになり、被覆管(22)もやはり被覆管収納容器(320)のグリップ(322)を用いて別途の容器に保管したり後続処理のための移送を遂行するようになる。
【００４５】
従って、別途の容器に被覆管およびペレットが自動で収納されるようになるため安全であるだけでなく、正確に分離がなされるため作業の信頼性を向上することができる。これだけでなく、作業時間が短縮されると同時に、作業能率が向上するようになる。
【００４６】
上述したように、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当の技術分野の熟練した作業者にとっては、添付の請求範囲に記載された本発明の思想および領域から脱しない範囲内で、本発明の多様な修正および変更が可能であることを理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置を示した斜視図である。
【図２】本発明による使用済み核燃料棒の分離収納装置を示した分解斜視図である。
【図３】本発明によるブレード部と分離台を分解して示した分解斜視図である。
【図４】収納ユニットの一部を切開して示した切断斜視図である。
【図５】使用済み核燃料棒が装着された様子を示した斜視図である。
【図６】圧力ピンが使用済み核燃料棒に圧力を加える様子を示した斜視図である。
【図７】使用済み核燃料棒の被覆管およびペレットが分離される様子を示した斜視図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
核燃料棒から被覆管とペレットを分離して保管するための核燃料棒の分離収納装置において、
核燃料棒に圧力を加えるための圧力ピンを含む駆動ユニットと、
前記圧力ピンの圧迫によって移動する前記核燃料棒の被覆管を切断するブレード部および前記ブレード部によって切断された前記被覆管とその内部に位置したペレットを分離させる分離台を含む切断ユニットと、
分離された前記被覆管と前記ペレットをそれぞれ別途の容器に収納する収納ユニットとを含む使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項２】
前記切断ユニットは、切断された使用済み核燃料棒が通過することができる燃料棒ガイドが中央に形成され、その周辺に複数のブレードが形成されて前記核燃料の表面に形成された前記被覆管を脱被覆するブレード部と、
前記燃料棒ガイドに投入された前記核燃料棒を支持するための燃料棒支持台と、
前記ブレード部と連結されて脱被覆された被覆管とその内部のペレットを分離する分離台とを含む請求項1に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項３】
前記切断ユニットは、前記核燃料棒を上下方向に立てて通過させる燃料棒ガイドを更に含み、前記ブレード部は、前記燃料棒ガイドの周辺に形成されて縦に通過する前記核燃料棒の前記被覆管を縦に脱被覆する複数のブレードモジュールを含み、それぞれの前記ブレードモジュールは、縦に配置された少なくとも一つのブレードを含むことを特徴とする請求項1に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項４】
前記切断ユニットは、前記燃料棒ガイドに投入された前記核燃料を支持するための燃料棒支持台を更に含み、前記燃料棒支持台は、前記核燃料棒が燃料棒投入口に下降しながら後進することを特徴とする請求項1に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項５】
前記ブレード部は、
中央に前記燃料棒ガイドが形成され、側面に前記ブレードが挿入されることができるブレード挿入ホールが形成されたブレード本体と、
前記ブレード挿入ホールに挿入されるブレードと、
前記本体をテーブルに固定させるための支持板とを含む請求項2に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項６】
前記ブレード部は、前記核燃料棒の移送方向に沿って一列に配置されるブレードモジュールを含み、前記ブレードモジュールは、前記ブレード本体を周囲に複数形成されたことを特徴とする請求項5に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項７】
前記ブレードは複数であって、最初に前記核燃料棒の被覆管に接触するブレードは、前記被覆管の外部に規則的に離隔されたガイド溝を形成し、後続するブレードが前記ガイド溝に沿って脱被覆することを特徴とする請求項6に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項８】
前記ブレードはブレード装着台に回転可能に結合され、前記ブレード装着台外側には突出形成されたブレードグリップが形成されたことを特徴とする請求項5に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項９】
前記分離台は円錐状であり、その中央には前記ペレットが通過することができるペレット通過孔が形成され、前記分離台の外側には前記ブレード部で脱被覆された前記被覆管を案内する被覆管ガイドが内側に陥没されて形成されたことを特徴とする請求項2に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１０】
記収納ユニットは、
前記分離台下側に位置して前記被覆管を収納することができる被覆管収納容器と、
前記被覆管収納容器の内側中央に位置して前記分離台の中央に形成されたペレット通過孔を通過する前記ペレットを収納するペレット収納容器とを含む請求項2に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１１】
前記被覆管収納容器は、
その中央にペレット収納容器受容孔が貫通形成され、前記被覆管収納容器を覆う上面カバーと、
前記ペレット収納容器および前記上面カバーの間に載せられる円盤状のリング部材とを含む請求項10に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１２】
前記ペレット収納容器の側面には貫通形成されて前記被覆管が通過して前記被覆管収納容器に収納されることができるようにする被覆管通過孔が形成されたことを特徴とする請求項10に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１３】
前記被覆管通過孔は、120度間隔で3ヶ所に貫通形成されたことを特徴とする請求項12に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１４】
前記駆動ユニットは、
駆動力を生産するモータと、
前記モータに連結されて駆動力を伝達する駆動力伝達ユニットと、
前記駆動力伝達ユニットに連結されて切断された使用済み核燃料棒に圧力を加えることができる圧力ピンとを含む請求項1に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１５】
前記モータが上側に安着されるモータ安着台を更に含み、前記モータ安着台はテーブルに形成された垂直柱に結合されたことを特徴とする請求項14に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１６】
前記駆動力伝達ユニットは、
前記モータと連結された複数のギアと、
前記ギアと連結されて駆動力を前記圧力ピンに伝達するボールスクリューとを含む請求項14に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１７】
押し動作で一時に前記駆動ユニットの動作を停止させることができるリミットスィッチが装着されたことを特徴とする請求項14に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１８】
核燃料棒から被覆管とペレットを分離して保管するための使用済み核燃料棒の分離収納装置において、
核燃料棒を下方に加圧するための駆動ユニットと、
前記核燃料棒は、縦に通過させるための通路を提供する燃料棒ガイドと、前記燃料棒ガイドの通路に露出されて通過する前記核燃料棒の被覆管を縦に脱被覆するブレードモジュールとを含み、前記ブレードモジュールは、前記通路から縦方向に一列に配置される複数のブレードローラを含む切断ユニットと、
中央の貫通ホールが形成された円錐状の分離台と、
前記貫通ホール下部に位置したペレット収納部と、
前記貫通ホール周辺に位置した被覆管収納部とを含む使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１９】
前記核燃料棒の移送方向に沿って一列に配置されるブレードモジュールを含み、前記ブレードモジュールは、前記ブレード本体を周囲に複数形成されたことを特徴とする請求項18に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項２０】
前記分離台は円錐状であり、その中央には前記ペレットが通過することができるペレット通過孔が形成され、前記分離台の外側には前記ブレードで切断された前記被覆管を案内する被覆管ガイドが内側に陥没されて形成されたことを特徴とする請求項18に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項２１】
前記容器は、
前記分離台下側に位置して前記被覆管を収納することができる被覆管収納容器と、
前記被覆管収納容器の内側中央に位置して前記分離台の中央に形成されたペレット通過孔を通過する前記ペレットを収納するペレット収納容器とを含む請求項18に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項２２】
前記ペレット収納容器の側面には貫通形成されて前記被覆管が通過して前記被覆管収納容器に収納されることができるようにする被覆管通過孔が形成されたことを特徴とする請求項21に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１】
核燃料棒から被覆管とペレットを分離して保管するための核燃料棒の分離収納装置において、
核燃料棒に圧力を加えるための圧力ピンを含む駆動ユニットと、
前記圧力ピンの圧迫によって移動する前記核燃料棒の被覆管を切断するブレード部および前記ブレード部によって切断された前記被覆管とその内部に位置したペレットを分離させる分離台を含む切断ユニットと、
分離された前記被覆管と前記ペレットをそれぞれ別途の容器に収納する収納ユニットとを含む使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項２】
前記切断ユニットは、切断された使用済み核燃料棒が通過することができる燃料棒ガイドが中央に形成され、その周辺に複数のブレードが形成されて前記核燃料の表面に形成された前記被覆管を脱被覆するブレード部と、
前記燃料棒ガイドに投入された前記核燃料棒を支持するための燃料棒支持台と、
前記ブレード部と連結されて脱被覆された被覆管とその内部のペレットを分離する分離台とを含む請求項1に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項３】
前記切断ユニットは、前記核燃料棒を上下方向に立てて通過させる燃料棒ガイドを更に含み、前記ブレード部は、前記燃料棒ガイドの周辺に形成されて縦に通過する前記核燃料棒の前記被覆管を縦に脱被覆する複数のブレードモジュールを含み、それぞれの前記ブレードモジュールは、縦に配置された少なくとも一つのブレードを含むことを特徴とする請求項1に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項４】
前記切断ユニットは、前記燃料棒ガイドに投入された前記核燃料を支持するための燃料棒支持台を更に含み、前記燃料棒支持台は、前記核燃料棒が燃料棒投入口に下降しながら後進することを特徴とする請求項1に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項５】
前記ブレード部は、
中央に前記燃料棒ガイドが形成され、側面に前記ブレードが挿入されることができるブレード挿入ホールが形成されたブレード本体と、
前記ブレード挿入ホールに挿入されるブレードと、
前記本体をテーブルに固定させるための支持板とを含む請求項2に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項６】
前記ブレード部は、前記核燃料棒の移送方向に沿って一列に配置されるブレードモジュールを含み、前記ブレードモジュールは、前記ブレード本体を周囲に複数形成されたことを特徴とする請求項5に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項７】
前記ブレードは複数であって、最初に前記核燃料棒の被覆管に接触するブレードは、前記被覆管の外部に規則的に離隔されたガイド溝を形成し、後続するブレードが前記ガイド溝に沿って脱被覆することを特徴とする請求項6に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項８】
前記ブレードはブレード装着台に回転可能に結合され、前記ブレード装着台外側には突出形成されたブレードグリップが形成されたことを特徴とする請求項5に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項９】
前記分離台は円錐状であり、その中央には前記ペレットが通過することができるペレット通過孔が形成され、前記分離台の外側には前記ブレード部で脱被覆された前記被覆管を案内する被覆管ガイドが内側に陥没されて形成されたことを特徴とする請求項2に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１０】
記収納ユニットは、
前記分離台下側に位置して前記被覆管を収納することができる被覆管収納容器と、
前記被覆管収納容器の内側中央に位置して前記分離台の中央に形成されたペレット通過孔を通過する前記ペレットを収納するペレット収納容器とを含む請求項2に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１１】
前記被覆管収納容器は、
その中央にペレット収納容器受容孔が貫通形成され、前記被覆管収納容器を覆う上面カバーと、
前記ペレット収納容器および前記上面カバーの間に載せられる円盤状のリング部材とを含む請求項10に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１２】
前記ペレット収納容器の側面には貫通形成されて前記被覆管が通過して前記被覆管収納容器に収納されることができるようにする被覆管通過孔が形成されたことを特徴とする請求項10に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１３】
前記被覆管通過孔は、120度間隔で3ヶ所に貫通形成されたことを特徴とする請求項12に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１４】
前記駆動ユニットは、
駆動力を生産するモータと、
前記モータに連結されて駆動力を伝達する駆動力伝達ユニットと、
前記駆動力伝達ユニットに連結されて切断された使用済み核燃料棒に圧力を加えることができる圧力ピンとを含む請求項1に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１５】
前記モータが上側に安着されるモータ安着台を更に含み、前記モータ安着台はテーブルに形成された垂直柱に結合されたことを特徴とする請求項14に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１６】
前記駆動力伝達ユニットは、
前記モータと連結された複数のギアと、
前記ギアと連結されて駆動力を前記圧力ピンに伝達するボールスクリューとを含む請求項14に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１７】
押し動作で一時に前記駆動ユニットの動作を停止させることができるリミットスィッチが装着されたことを特徴とする請求項14に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１８】
核燃料棒から被覆管とペレットを分離して保管するための使用済み核燃料棒の分離収納装置において、
核燃料棒を下方に加圧するための駆動ユニットと、
前記核燃料棒は、縦に通過させるための通路を提供する燃料棒ガイドと、前記燃料棒ガイドの通路に露出されて通過する前記核燃料棒の被覆管を縦に脱被覆するブレードモジュールとを含み、前記ブレードモジュールは、前記通路から縦方向に一列に配置される複数のブレードローラを含む切断ユニットと、
中央の貫通ホールが形成された円錐状の分離台と、
前記貫通ホール下部に位置したペレット収納部と、
前記貫通ホール周辺に位置した被覆管収納部とを含む使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項１９】
前記核燃料棒の移送方向に沿って一列に配置されるブレードモジュールを含み、前記ブレードモジュールは、前記ブレード本体を周囲に複数形成されたことを特徴とする請求項18に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項２０】
前記分離台は円錐状であり、その中央には前記ペレットが通過することができるペレット通過孔が形成され、前記分離台の外側には前記ブレードで切断された前記被覆管を案内する被覆管ガイドが内側に陥没されて形成されたことを特徴とする請求項18に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項２１】
前記容器は、
前記分離台下側に位置して前記被覆管を収納することができる被覆管収納容器と、
前記被覆管収納容器の内側中央に位置して前記分離台の中央に形成されたペレット通過孔を通過する前記ペレットを収納するペレット収納容器とを含む請求項18に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【請求項２２】
前記ペレット収納容器の側面には貫通形成されて前記被覆管が通過して前記被覆管収納容器に収納されることができるようにする被覆管通過孔が形成されたことを特徴とする請求項21に記載の使用済み核燃料棒の分離収納装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−１２１２５５（Ｐ２００７−１２１２５５Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７０１４４（Ｐ２００５−３７０１４４）
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年６月２３日、２４日 韓国放射性廃棄物学会、朝鮮大学校主催の「韓国放射性廃棄物学会 ２００５年春季」において文書をもって発表
【出願人】（５００００２４９０）コリア アトミック エナジー リサーチ インスティチュート (20)
【出願人】（５０２０４３３５２）コリア ハイドロ アンド ニュークリア パワー カンパニー リミティッド (23)
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り ２００５年６月２３日、２４日 韓国放射性廃棄物学会、朝鮮大学校主催の「韓国放射性廃棄物学会 ２００５年春季」において文書をもって発表
【出願人】（５００００２４９０）コリア アトミック エナジー リサーチ インスティチュート (20)
【出願人】（５０２０４３３５２）コリア ハイドロ アンド ニュークリア パワー カンパニー リミティッド (23)
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