KR100333488B1 - 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 딱딱해진 침전물을 파쇄하는 파쇄장치를 구비함으로써 잠수원의 인력손실을 예방하고 자원을 절약할 수 있는 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 바닷물(4)에 침전되어 있는 침전물(2)을 흡입하는 흡입구(20) 및 흡입한 침전물을 외부로 배출하는 배출구(12)를 구비한 중공형 부양실(10)과, 상기 부양실(10)의 내부에 배치되어 공기를 분출하여 침전물 부양시키는 노즐(32)을 포함하는 침전물 배출장치에 있어서, 상기 부양실(10)의 둘레에는 딱딱해진 침전물을 파쇄하는 침전물 파쇄장치(100)가 결합되어 있으며, 상기 파쇄장치는 공기를 공급하는 공기공급수단과, 상기 공기공급수단을 통해 공급된 공기압을 회전력으로 변환하여 딱딱한 침전물을 파쇄하는 침전물 파쇄수단으로 구성되어 있다. 그리고, 상기 공기공급수단에는 7kg/㎠으로 공급되는 압축공기를 3kg/㎠으로 감압하는 감압밸브(112)가 설치되어 있어, 상기 침전물 파쇄수단을 분당 12회 회전시킨다.

Description

침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치{Apparatus for discharging sediment with device for smashing the sediment}

본 발명은 침전물 배출장치에 관한 것이며, 특히, 원자력발전소에서 냉각재로 사용하기 위한 바닷물이 들어오는 취수로(intake)에 설치되어, 바닷물과 함께 유입된 모래, 뻘, 조개껍질, 부유물등과 같은 침전물을 침전물 저장조로 배출시키는데 사용하는 침전물 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 원자력발전소는 고온의 열을 발생시키는 원자로를 냉각시키기 위해 바닷물을 사용한다. 그러한 원자력발전소는 바닷물을 원자로의 냉각재로 사용할 수 있도록 설계된 취수로 시설을 구비하고 있다.

일반적인 취수로 시설은 도 1에 보이듯이, 바닷가와 접하는 곳에 설치되어있다. 이런 취수로 시설은 바닷물(4)이 유입되도록 취수로를 갖는다. 취수로는 해안의 조수간만의 차가 크기 때문에 깊이 20미터 정도의 방파제(1)로 바닷물(5)을 유도할 수 있게 형성되어 있다. 이런 취수로에는 바닷물(4)에 혼합된 침전물(2)이 2미터 ∼ 3미터 정도 매년 쌓이게 된다. 또한, 취수로의 바닷물(4)은 수중펌프(3)와 펌프 하우스에서 퍼올려져서 원자력발전소의 냉각재로 사용된다. 이 때, 바닷물(4)에 혼합된 침전물(2)은 냉각재 공급라인과 원자력발전소의 제반 시설을 악화시킨다. 따라서, 원자력발전소에서는 취수로의 바닷물(4)에서 침전물(2)을 수시로 제거하고 있다.

이렇게 바닷물(4)에 침전물(2)을 제거하기 위해 종래에는 도 2와 같이 구성된 침전물 배출장치[대한민국 실용신안등록출원 제98-21835호, 출원인 - 한전기공(주)]를 사용하였다.

도 2 내지 도 4를 참조로 하여 종래기술에 따른 침전물 배출장치에 대해 간략하게 설명하겠다.

종래기술의 침전물 배출장치는 이동용 손잡이(11)가 형성된 부양실(10)을 갖는다. 이런 부양실(10)의 하부에는 중공형 흡입구(20)가 형성되어 있다. 이런 중공형 흡입구(20)의 외부에는 침전물의 상부에 상기 부양실(10)을 거의 직립으로 세우고, 상기 흡입구(20)와 침전물을 서로 이격시킬 수 있으며, 비사용시에 관리가 용이하도록 다수의 다리(21)가 부착되어 있다. 또한, 부양실(10)의 외부에는 고압의 압축공기를 공급하는 공기파이프(30)가 고정부(14)로 고정되어 있다. 또한, 부양실(10)의 상부에는 배출호스(40)가 삽입될 수 있게 배출구(12)가 형성되어 있다.

그리고, 도 3에 보이듯이, 부양실(10)은 바닷물속에서 부력에 의해서 떠오르지 않도록 소정중량의 부양억제부(13)가 감싸져 있다. 이런 부양실(10)은 흡입구(20) 및 배출구(12)와 서로 통하게 원통형으로 형성되어 있다. 이런 부양실(10)의 배출구(12)는 배출호스(40)에 관통하게 삽입되어 있다. 그리고, 부양실(10)의 흡입구(20)는 개방된 하부방향으로 지름이 점진적으로 축소되는 노즐형상으로 형성되어 있다. 이러한 흡입구(20)에는 지름방향으로 공기파이프(30)의 단부가 지름방향으로 관통하게 삽입되어 있다. 또한, 공기파이프(30)의 단부에 장착된 노즐(32)은 부양실(10) 속에서 상방향(a)을 향하게 배치되어 있다. 공기파이프(30)에는 침전물 제거작업을 하는 잠수부가 용이하게 압축공기의 공급을 조절할 수 있도록 조절밸브(31)가 부착되어 있다.

그리고, 도 4에 보이듯이, 본 고안의 침전물 배출장치는 지하 20미터 정도의 취수로의 바닷물(4)속에 가라앉아 있고, 취수로의 밑바닥에 쌓인 침전물(2)의 상부에 세워져 있다. 그리고, 배출호스(40)는 침전물 저장조까지 침전물(2)을 전달하게 연장되어 있다. 또한, 공기파이프(30)는 침전물 저장조 근처의 고압공기공급원(33)에서 7kg/㎠의 압축공기를 공급받을 수 있게 연장되어 있다.

침전물의 제거작업에 투입된 잠수부는 상기와 같이 설치된 종래기술의 침전물 배출장치의 손잡이(11)를 잡고 부양실(10)을 거의 직립상태로 침전물의 상부에 배치시킨다. 그리고, 잠수부는 공기파이프(30)의 조절밸브(31)를 개방시킨다. 이 때, 고압공기공급원(33)에서 공급되는 압축공기는 공기파이프(30)를 통하여 노즐에 전달된다. 노즐은 압축공기를 부양실(10) 속에서 상방향으로 분사한다. 상기 노즐(32)을 통해 분사되는 기류는 부양실(10)의 내부에서 기포를 발생시킨다. 따라서, 부양실(10) 속에서는 상기 기포의 상승에 수반한 바닷물(4)의 상향유동이 형성된다. 그리고, 침전물(2)은 이러한 바닷물(4)의 상향유동을 따라 부양되고, 상기 배출구(12)를 통하여 배출된다. 이렇게 배출되는 침전물(2)과 바닷물(4)은 배출호스(40)를 통하여 침전물 저장조로 배출된다. 그러한 침전물(2)과 바닷물(4)은 침전물 저장조에서 건조된다.

그러나, 바닷물에 침전된 침전물은 쉽게 딱딱하게 굳어지는 경향이 있다. 이와 같이 침전물이 딱딱하게 굳어지면, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 종래기술의 침전물 배출장치를 사용하여 침전물을 제거하는 것이 용이하지 않다.

그래서, 잠수원이 딱딱한 침전물을 침전물 배출장치의 흡입구(20)에 밀어주면서 작업을 수행하고 있다. 그러나, 이런 작업을 통해 침전물을 제거할 경우에는 잠수원의 인력손실이 클 뿐만 아니라, 잠수원이 사용하는 고가의 장갑이 쉽게 파손되기 때문에 그에 따른 자원낭비를 초래한다.

따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 딱딱해진 침전물을 파쇄하는 파쇄장치를 구비함으로써 잠수원의 인력손실을 예방하고 자원을 절약할 수 있는 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 원자력발전소의 취수로 시설을 도시한 평면도이고,

도 2는 종래기술에 따른 침전물 배출장치의 구성요소들을 설명하기 위한 사시도이고,

도 3은 도 2에 도시된 침전물 배출장치의 작동방법을 설명하기 위한 단면도이고,

도 4는 도 2에 도시된 침전물 배출장치의 설치방법 및 사용방법을 설명하기 위한 단면도이고,

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치의 구성요소들을 설명하기 위한 사시도이고,

도 6은 도 5에 도시된 침전물 파쇄장치의 구성요소들을 설명하기 위한 분해도이고,

도 7은 도 6에 도시된 침전물 파쇄장치의 좌측면도로서, 축 결합관계를 설명하기 위한 도면이며,

도 8은 도 6에 도시된 침전물 파쇄장치의 우측면도로서, 파쇄부를 설명하기 위한 도면.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 부양실 20 : 흡입구

100 : 파쇄장치 111 : 공기호스

112 : 감압밸브 113 : 접속부

121 : 하우징 122 : 체결홈

123 : 베인 124 : 회전축

125 : 베어링 126 : 파쇄날

127 : 패킹 128 : 배출구

129 : 배출관

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 바닷물에 침전되어 있는 침전물을 흡입하는 흡입구 및 흡입한 침전물을 외부로 배출하는 배출구를 구비한 중공형 부양실과, 상기 부양실의 내부에 배치되어 공기를 분출하여 침전물 부양시키는 노즐을 포함하는 침전물 배출장치에 있어서, 상기 부양실의 둘레에는 딱딱해진 침전물을 파쇄하는 침전물 파쇄장치가 결합되어 있으며, 상기 파쇄장치는 공기를 공급하는 공기공급수단과, 상기 공기공급수단을 통해 공급된 공기압을 회전력으로 변환하여 딱딱한 침전물을 파쇄하는 침전물 파쇄수단으로 구성되어 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 공기공급수단에는 7kg/㎠으로 공급되는 압축공기를 3kg/㎠으로 감압하는 감압밸브가 설치되어 있어, 상기 침전물 파쇄수단을 분당 12회 회전시킨다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 침전물 파쇄수단에는 공급되어 회전력을 형성시킨 공기를 외부로 배출하는 배출구가 부가적으로 형성되어 있다.

아래에서, 본 발명에 따른 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

본 발명의 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치는 침전물 파쇄장치가 종래기술의 침전물 배출장치에 결합되어 있다는 것을 제외하고는 동일하다. 그러므로, 동일한 도면부호에 대해서는 동일한 도면부호가 부여될 것이며, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략하기로 한다.

도면에서, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치의 구성요소들을 설명하기 위한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된침전물 파쇄장치의 구성요소들을 설명하기 위한 분해도이다. 그리고, 도 7은 도 6에 도시된 침전물 파쇄장치의 좌측면도로서, 축 결합관계를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 도 6에 도시된 침전물 파쇄장치의 우측면도로서, 파쇄날을 설명하기 위한 도면이다.

도 6 내지 도 8에 보이듯이, 본 발명에 사용되는 침전물 파쇄장치(100)는 크게 공기를 공급하는 공기공급수단과, 이런 공기공급수단으로부터 공급된 공기압을 회전력으로 전환하여 딱딱한 침전물을 파쇄하는 침전물 파쇄수단으로 구성되어 있다.

공기공급수단은 펌프 등에 의해 공기호스(111)를 따라 공급되는 7kg/㎠의 압축공기를 3kg/㎠의 압축공기로 감압하는 감압밸브(112)와, 공기호스(111)의 한 쪽의 단부에 결합되어 상기 파쇄수단에 연결되는 접속부(113)로 구성되어 있다.

그리고, 파쇄수단은 몸체의 역할을 하는 하우징(121)을 포함한다. 이런 하우징(121)의 상부에는 내부로 공기를 공급되도록 접속부(113)가 체결되는 체결홈(122)이 형성되어 있다.

그리고, 하우징(121)의 내부에는 공기호스(111)가 공급되는 공기압에 의해 회전할 수 있도록 회전축(124)에 결합된 베인(123 ; vane)이 위치한다. 이 때, 회전축(124)의 한 쪽에는 베인(123)이 원활하게 회전할 수 있도록 베어링(125)이 위치한다. 그리고, 회전축(124)의 한 쪽은 원활하게 회전할 수 있도록 마감처리되어 있고, 다른 쪽은 딱딱한 침전물을 파쇄하는 파쇄날(126)이 결합되어 있다. 또한, 회전축(124)의 양 끝단부 부위에는 하우징(121)의 내부로 공급된 공기가 회전축(124)을 따라 외부로 배출되지 않도록 패킹(127) 처리되어 있다.

그리고, 하우징(121)의 하부에는 베인(123)을 회전시키는데 사용되었던 공기를 외부로 배출하는 배출구(128)가 형성되어 있고, 이런 배출구(128)에는 배출관(129)이 결합되어 있다.

앞서 설명한 바와 같이 구성된 침전물 파쇄장치는 감압밸브에 의해 7kg/㎠에서 3kg/㎠으로 감압된 압축공기를 사용하여 파쇄날(126)을 분당 12회 회전시킨다. 이 때, 파쇄날(126)의 회전수를 분당 12회로 한정하는 것은 물속에서 잠수원의 안전사고를 예방하고, 이런 회전수로도 딱딱한 침전물을 파쇄할 수 있기 때문이다.

이렇게 구성된 침전물 파쇄장치는 도 5에 보이듯이, 부양실(10)의 둘레에 결합되어 있다.

앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 침전물 배출장치는 침전물 파쇄장치를 통해 딱딱한 침전물이 파쇄되어 바닷물과 함께 부양되면, 종래기술에서와 같이 흡입구(20)를 통해 흡입함으로써, 침전물을 육상으로 배출하게 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치는 잠수원의 수작업없이 딱딱해진 침전물을 파쇄장치가 파쇄하고 이것을 흡입하여 육상으로 배출할 수 있으므로, 잠수원의 인력손실을 예방하고 잠수원이 작업시에 사용하는 고가의 장갑의 파손을 방지하여 자원 절약의 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (3)

1. 바닷물에 침전되어 있는 침전물을 흡입하는 흡입구 및 흡입한 침전물을 외부로 배출하는 배출구를 구비한 중공형 부양실과, 상기 부양실의 내부에 배치되어 공기를 분출하여 침전물 부양시키는 노즐을 포함하는 침전물 배출장치에 있어서,

   상기 부양실의 둘레에는 딱딱해진 침전물을 파쇄하는 침전물 파쇄장치가 결합되어 있으며,

   상기 파쇄장치는 공기를 공급하는 공기공급수단과, 상기 공기공급수단을 통해 공급된 공기압을 회전력으로 변환하여 딱딱한 침전물을 파쇄하는 침전물 파쇄수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 공기공급수단에는 7kg/㎠으로 공급되는 압축공기를 3kg/㎠으로 감압하는 감압밸브가 설치되어 있어, 상기 침전물 파쇄수단을 분당 12회 회전시키는 것을 특징으로 하는 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 침전물 파쇄수단에는 공급되어 회전력을 형성시킨 공기를 외부로 배출하는 배출구가 부가적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 침전물 파쇄장치를 구비한 침전물 배출장치.