KR101603084B1 - Emergency Power Generation Device For Open Pool Type Reactor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an emergency power generation device for an open pool type reactor. A reactor in an emergency that the loss of a rector supply power is generated, can obtain additional emergency power by a thermoelectric element by using a heat source as a water tank heated in a natural cooling process. Thereby, in case of emergency, the state of the rector can be monitored until the reactor is safely cooled. Moreover, the amount of power produced by the thermoelectric elements of a thermoelectric power generator can be analyzed. So, the cooling state of the reactor is indirectly checked.

Description

개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치{Emergency Power Generation Device For Open Pool Type Reactor}Technical Field [0001] The present invention relates to an emergency power generator for an open water reactor,

본 발명은 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 원자로의 전원이 상실된 비상 상태에서 원자로의 냉각을 위해 가열된 수조수를 열원으로 하여 추가적인 비상 전원을 확보할 수 있도록 하는 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an emergency power generator for an open water reactor, and more particularly, to an emergency power generator for an open water reactor, which is capable of securing additional emergency power by using a water tank heated as a heat source for cooling the reactor in an emergency state in which power of the reactor is lost The present invention relates to an emergency power generator for an open water reactor.

주지된 바와 같이, 하나로와 같은 개방수조형 연구용 원자로는 천재지변 등에 의해 전원이 상실되더라도 원자로가 담겨 있는 수조수에 의해 자연냉각이 이루어지도록 구성된다.As is well known, an open water-type research reactor such as HANARO is configured such that even if power is lost due to natural disaster, natural cooling is performed by the water tank containing the reactor.

비상시 안전한 원자로의 정지를 위해서는 원자로에 설치된 주요 계측장비들이 원자로가 완전히 정지, 냉각될 때까지 원자로의 상태를 감시해야 할 필요가 있으며, 이를 위하여 비상시 주요 계통에 전원을 공급하기 위하여 디젤발전기 및 축전지 등의 비상 전원 시스템을 구축하고 있다.In order to ensure the safe shutdown of an emergency reactor, it is necessary to monitor the state of the reactor until the reactor is completely shut down and cooled. For this purpose, diesel generators and accumulators The emergency power system.

그러나, 원자로의 냉각속도는 운전상태 및 주변환경에 따라 변동될 수 있으며 비상전원 시스템도 천재지변에 의해 오작동을 일으키거나 원자로가 완전히 냉각되기 전에 전원이 소진될 수 있는 위험성을 갖는다.However, the cooling rate of the reactor may vary depending on the operating conditions and the surrounding environment, and the emergency power system may also malfunction due to natural disasters or risk exhausting power before the reactor is completely cooled.

따라서 연구용 원자로 운영의 신뢰성을 높이기 위하여 비상시 원자로가 완전히 냉각될 때까지 주요 계측계통을 운영할 수 있는 안정적인 추가전원의 확보가 필요하다.
Therefore, in order to increase the reliability of the operation of the research reactor, it is necessary to secure a stable additional power source to operate the main measurement system until the reactor is completely cooled in an emergency.

일본 공개특허공보 제2013-57654호(공개일자 2013년03월28일)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2013-57654 (published on March 28, 2013) 미국 공개특허공보 US2013/0028365A1(공개일 2013년06월31일)U.S. Published Patent Application No. US2013 / 0028365A1 (published on June 31, 2013)

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 원자로 공급 전원이 상실된 비상 상태에서 원자로를 자연 냉각시 가열된 수조수를 열원으로 하여 추가적인 비상 전원을 확보할 수 있도록 하는 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치를 제공하는 것이다.
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an emergency power source for an open water reactor in which an additional emergency power source can be secured by using a water tank heated in natural cooling of the reactor in an emergency state in which the reactor power source is lost, Generating device.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치는, 상부가 개방되며 수조수가 채워진 개방형 수조 내부에 원자로가 설치되는 개방수조형 원자로에 있어서, 상기 개방형 수조의 개방 상부를 덮는 덮개부에 설치되어 비상시 상기 원자로 내부로 냉각수 순환 공급 능력이 상실되어 상기 원자로에 의해 고온으로 가열되는 수조수의 열원을 이용해 열전 발전을 이루도록 하는 열전 발전기;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an open water reactor having an open top and a water tank filled with a water reactor, wherein the open top of the open water tank And a thermoelectric generator installed in the covering lid to make thermoelectric generation using a heat source of water in the water tank which is heated to a high temperature by the reactor because the cooling water circulation supply capability is lost in the reactor in an emergency.

여기서, 상기 열전 발전기는 상기 덮개부에 설치되는 복수의 열전 소자들을 포함하여 구성될 수 있다. Here, the thermoelectric generator may include a plurality of thermoelectric elements mounted on the lid.

또한, 상기 열전 소자들은 상기 개방형 수조 내에 채워지는 수조수가 이루는 수면상측으로 이격되게 고정 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the thermoelectric elements are preferably fixedly installed so as to be spaced apart from the water surface of the water tank filled in the open water tank.

또한, 상기 원자로를 연결하는 냉각수 공급 배관 상에서 상기 개방형 수조 내에서 상기 수조수가 상기 원자로 내부로 공급되며 자연 대류가 이루어지도록 플랩 밸브가 구비될 수 있다.Further, a flap valve may be provided in the open water tank on the cooling water supply pipe connecting the reactors so that the water tank is supplied into the reactor and natural convection occurs.

또한, 상기 열전 소자의 상측 저온부에 방열을 위해 부착되는 냉각핀;을 더 포함하여 구성될 수 있다.Further, it may further comprise a cooling fin attached to the upper low temperature portion of the thermoelectric element for heat dissipation.

또한, 상기 냉각핀의 상측에는 구비되는 하나 이상의 냉각팬;을 더 포함하여구성될 수 있다.The cooling fan may further include at least one cooling fan disposed on the upper side of the cooling fin.

또한, 상기 냉각팬은 상기 열전 소자들을 통해 생산된 잉여 전력을 이용해 구동되게 구성될 수 있다.
In addition, the cooling fan may be configured to be driven using surplus power produced through the thermoelectric elements.

상기한 본 발명의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치에 따르면, 원자로 공급 전원이 상실된 비상 상태에서 원자로를 자연 냉각시 가열된 수조수를 열원으로 하여 열전 소자를 이용해 추가적인 비상 전원을 확보할 수 있도록 함으로써, 비상시 원자로가 안전하게 냉각될 때까지 원자로 상태를 모니터링할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.According to the emergency power generator of the present invention, when the reactor is naturally cooled in the emergency state in which the reactor power supply is lost, the water tank heated by the reactor is used as a heat source to secure additional emergency power using the thermoelectric element So that the reactor state can be monitored until the reactor is safely cooled in an emergency.

또한, 본 발명의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치에 따르면, 상기한 열전 발전기의 열전 소자들을 이용해 비상시 원자로의 냉각을 위해 가열된 수조수를 열원으로 하여 추가적인 비상 전원을 확보할 수 있도록 함으로써, 열전 발전기의 열전 소자들을 통해 발전되는 비상 전원의 전력량을 분석하여 수조수에 의한 원자로의 냉각 상태를 간접 확인할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.In addition, according to the emergency power generation apparatus of the present invention, by using the thermoelectric elements of the thermoelectric generator, it is possible to secure additional emergency power by using the heated water tank as a heat source for cooling the reactor in an emergency, It is possible to indirectly check the cooling state of the reactor by the number of water tanks by analyzing the amount of power of the emergency power generated through the thermoelectric elements of the thermoelectric generator.

또한, 본 발명의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치에 따르면, 열전 발전기를 이루는 열전 소자들의 상측 저온부의 상에 냉각핀 또는 냉각팬을 추가 설치하여 열전 소자들의 상측 저온부로 전도된 열의 대기중 냉각 효과를 높여 상기 열전 소자의 하측 고온부와 상측 저온부의 온도차에 의한 기전력을 좀더 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
In addition, according to the emergency power generator of the open-ended cooling type reactor of the present invention, a cooling fin or a cooling fan is additionally provided on the upper low-temperature portion of the thermoelectric elements constituting the thermoelectric generator to cool the heat conducted to the upper- So that the electromotive force due to the temperature difference between the lower side high temperature portion and the upper side low temperature portion of the thermoelectric element can be further improved.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치의 개략 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치의 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치의 개략 단면도이다.1 is a schematic front cross-sectional view of an emergency power generator of an open water reactor in accordance with a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of an emergency power generator of an open water nuclear reactor according to a second embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of an emergency power generator of an open water reactor in accordance with a third embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치의 개략 정단면도이다. 1 is a schematic front cross-sectional view of an emergency power generator for an open water nuclear reactor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치(1)는 열전 발전기(30)를 포함하도록 구성되어, 개방수조형 원자로(1)에서 비상 전원이 상실되는 경우에도 열전 발전기(30)를 통해 원자로(20)를 자연 냉각시 가열된 수조수(15)를 열원으로 하여 추가적인 비상 전원을 확보할 수 있도록 하여 원자로(20)가 안전하게 냉각될 때까지 원자로 상태를 모니터링 할 수 있는 추가적인 비상 전원을 확보할 수 있도록 한다.1, the emergency power generator 1 of the open-ended cooling type reactor of the present embodiment is constructed to include the thermoelectric generator 30 so that even when the emergency power source is lost in the open- The reactor state can be monitored until the reactor 20 can be safely cooled by allowing the water source 15 heated during the natural cooling of the reactor 20 through the thermoelectric generator 30 as a heat source to secure an additional emergency power source So that additional emergency power can be obtained.

본 실시예에서 원자로(20)는 상부가 개방되며 수조수(15)가 채워진 개방형 수조(10) 내부에 설치되는 개방수조형 원자로인 것을 예시한다. 개방수조형 원자로(20)는 원자로의 가동시 작업자 보호를 위해 개방형 수조(10) 상부를 덮도록 수조 덮개부(11)가 구비된다.In the present embodiment, the reactor 20 is an open water reactor having an open top and installed inside an open water tank 10 filled with a water tank 15. The open water reactor 20 is provided with a water tank cover 11 so as to cover the upper portion of the open water tank 10 in order to protect the operator when the reactor is operated.

상기 개방수조형 원자로(1)는 정상 운전 상태에서는 냉각수 공급 배관(25)을 통해 원자로(20)의 노내(21)로 순환 공급되는 냉각수에 의해 노내(21) 발생 열을 냉각하게 된다. 그러나 천재지변 등에 의해 공급 전원이 상실되어 상기한 냉각수의 순환 공급이 어려워지게 되는 경우 개방형 수조(10) 내부에 채워진 수조수(15)를 이용한 원자로(20)의 자연 대류 냉각이 이루어지게 된다.In the normal operation state, the open water hydraulic reactor 1 cools the generated heat in the furnace 21 by the cooling water circulated and supplied to the furnace 21 of the reactor 20 through the cooling water supply pipe 25. However, when the supply power is lost due to a natural disaster or the like, and the circulation supply of the cooling water becomes difficult, the natural convection cooling of the reactor 20 using the water tank 15 filled in the open water tank 10 is performed.

이때, 상기 원자로(20)를 연결하는 냉각수 공급 배관(25) 상에서 개방형 수조(10)의 수조수(15) 내에서 일 방향으로만 개폐 가능하게 플랩 밸브(26)가 구비되어, 이를 통해 개방형 수조(10) 내에 채워진 수조수(15)가 상기 원자로(20)의 노내(21)로 유입될 수 있도록 한다.At this time, a flap valve 26 is provided in the water tank 15 of the open water tank 10 so as to be openable and closable only in one direction on the cooling water supply pipe 25 connecting the reactor 20, (15) filled in the reactor (10) can be introduced into the furnace (21) of the reactor (20).

따라서, 상기한 개방수조형 원자로에 공급 전력이 상실될 경우 원자로(20)를 냉각시키는 냉각수의 순환이 중단되면, 수압차에 의해 원자로 냉각계통의 냉각수 공급 배관(25) 상에 설치된 플랩 밸브(26)가 열려 개방형 수조(10)의 하부에 채워진 저온의 수조수(15)가 원자로 내부로 유입되고, 이후 원자로의 노내(21)를 냉각하며 가열된 고온의 수조수(15)가 개방형 수조(10)의 상부로 강한 상승 유동하여 개방형 수조(10) 상부의 온도가 높아지게 된다.Therefore, when the circulation of the cooling water for cooling the reactor 20 is stopped when the supply power is lost to the above-described open water hydraulic reactor, the flap valve 26 The hot water tank 15 filled in the lower part of the open water tank 10 flows into the inside of the reactor and then the hot water tank 15 heated by cooling the inside of the reactor is cooled in the open water tank 10 So that the temperature of the upper portion of the open water tank 10 becomes higher.

열전 발전기(30)는 상기 수조 덮개부(11)에 설치되는 복수의 열전 소자(35; Thermoelectric Element)들을 포함하도록 구성되어, 이들 열전 소자(35)들이 비상시 상기 원자로에 의해 고온으로 가열된 수조수(15)의 열원을 이용해 열전 발전을 수행하도록 한다.  The thermoelectric generator 30 is configured to include a plurality of thermoelectric elements 35 mounted on the water tank cover 11 so that the thermoelectric elements 35 can be heated by the reactor at a high temperature The heat source of the heat source 15 is used to perform the thermoelectric power generation.

즉, 가열된 수조수의 열이 열전 소자(35: Thermoelectric Element)의 하측 고온부(36)로 전달되면 상측 저온부(37)와의 온도차에 의한 기전력에 의해 전력을 생산하게 된다.That is, when the heat of the heated water in the water tank is transferred to the lower side high temperature part 36 of the thermoelectric element 35, electric power is produced by the electromotive force due to the temperature difference with the upper side low temperature part 37.

물론, 열전 소자(35)들에 의한 열전 발전 효과를 높이기 위해서는 하측 고온부(36)가 개방형 수조(10)의 내부 상측에 고온으로 가열된 수조수(15)에 직접 접하도록 설치되는 것이 바람직하기는 하나, 수소수(15)에 의한 열전 소자(35)들의 오염 및 부식 등의 문제점을 해결함과 아울러 개방형 수조(10) 내에 채워진 수조수(15)가 가열되며 발생하는 부피 변화를 허용할 수 있도록 상기 개방형 수조(10) 내에 채워지는 수조수(15)가 이루는 수면 상측으로 이격되어 설치되는 것이 좀더 바람직하다. Of course, in order to enhance the thermoelectric generation effect by the thermoelectric elements 35, it is preferable that the lower side high temperature section 36 is provided so as to directly contact the water tank 15 heated to a high temperature inside the open water tank 10 In order to solve the problems such as contamination and corrosion of the thermoelectric elements 35 due to the hydrophobic water 15 and to allow the water volume 15 filled in the open water tank 10 to be heated, It is more preferable that the open water tank 10 is installed to be spaced above the water surface formed by the water tank 15 filled in the open water tank 10.

이처럼, 열전 소자(35)에 의한 열전 발전(Thermoelectric Generation)은 2종류의 금속 또는 반도체 양단에 온도차를 주면 기전력이 발생하는 제벡 효과(Seebeck Effect)를 이용하여 전력을 생산하는 것이어서, 비상시 추가 발전을 위한 구성이 간단하고 발전이 불가능한 중, 저온의 수조수를 열원으로 활용할 수 있는 장점을 가지게 된다.As described above, the thermoelectric generation by the thermoelectric element 35 generates electric power by using a Seebeck effect in which an electromotive force is generated by applying a temperature difference between two kinds of metals or semiconductors. It is advantageous to use a middle- and low-temperature water tank as a heat source that is simple in construction and incapable of generating electricity.

물론, 비상시 안전한 원자로(20)의 정지를 위해서는 설치된 주요 계측장비들을 통해 원자로(20)가 완전히 냉각 및 정지될 때까지 원자로(20)의 상태를 감시하기 위해 디젤발전기나 축전지 등의 비상 전원 시스템을 별도로 구축할 수 있다.Of course, in order to stop the emergency reactor 20, an emergency power system such as a diesel generator or a battery is required to monitor the state of the reactor 20 until the reactor 20 is completely cooled and stopped through the installed main measuring instruments You can build it separately.

그러나, 비상전원 시스템도 원자로(20)의 냉각 속도는 운전상태 및 주변환경에 따라 변동될 수 있으며 천재 지변에 의해 오작동을 일으키거나 원자로(20)가 완전히 냉각되기 전에 전원이 소진될 수 있기 때문에, 상기한 열전 발전기(30)의 열전 소자(35)들을 이용해 비상시 원자로(20)의 냉각을 위해 가열된 수조수(15)를 열원으로 하여 추가적인 비상 전원을 확보할 수 있도록 함으로써 비상시 원자로(20)가 안전하게 냉각될 때까지 계측 장비들을 통해 원자로(20) 상태를 지속적으로 모니터링(Monitoring)할 수 있게 된다.However, even in the emergency power supply system, since the cooling rate of the reactor 20 may fluctuate depending on the operating condition and the surrounding environment and the power source may be exhausted before malfunctions due to natural disasters or before the reactor 20 is completely cooled, An additional emergency power source can be secured by using the water tank 15 heated for cooling the reactor 20 in the emergency by using the thermoelectric elements 35 of the thermoelectric generator 30 so that the emergency reactor 20 can be safely It is possible to continuously monitor the state of the reactor 20 through the measurement equipment until it is cooled.

또한, 본 실시예의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치(1)에 따르면, 상기한 열전 발전기(30)의 열전 소자(35)들을 이용해 비상시 원자로(20)의 냉각을 위해 가열된 수조수(15)를 열원으로 하여 추가적인 비상 전원을 확보할 수 있도록 함으로써, 열전 발전기(30)의 열전 소자(35)들을 통해 발전되는 비상 전원의 전력량을 분석하여 수조수(15)에 의한 원자로(20)의 냉각 상태를 간접 확인할 수 있도록 한다. According to the emergency power generation apparatus 1 of the present embodiment of the present invention, by using the thermoelectric elements 35 of the thermoelectric generator 30 described above, the number of water tanks 15 It is possible to analyze the amount of power of the emergency power generated through the thermoelectric elements 35 of the thermoelectric generator 30 and to cool the reactor 20 by the water tank 15 Allow the status to be indirectly checked.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치(100)를 설명하되, 상기한 제1 실시예와 동일 및 유사한 구성에 대해서는 갖은 참조 부호를 사용하고 이에 대한 반복적인 설명은 생략한다. Referring to FIG. 2, an apparatus 100 for generating an emergency power source for an open water nuclear reactor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the same and similar components as those of the first embodiment, Repetitive description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치의 개략 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of an emergency power generator of an open water nuclear reactor according to a second embodiment of the present invention.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치(100)는, 전술한 제1 실시예의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치(1)와 비교하여, 열전 발전기(30)를 이루는 열전 소자(35)들의 상측 저온부(37)에는 방열을 위해 냉각핀(40; Cooling Fin)이 대기에 노출되게 추가 설치되도록 하는 구성의 차이를 갖는다. As shown in Fig. 2, the emergency power generator 100 of the open-ended hydraulic reactor of the present embodiment is different from the emergency power generator 1 of the open-ended hydraulic reactor of the first embodiment described above in that the thermoelectric generator The coolant fin 40 is additionally installed in the upper low temperature portion 37 of the thermoelectric elements 35 constituting the thermoelectric elements 35 so that the cooling fin 40 is exposed to the atmosphere.

이처럼, 열전 소자(35)들의 상측 저온부(37) 상에 각각 대기에 노출되게 냉각핀(40; Cooling Fin)들을 추가 설치함으로써, 냉각핀(40)에 의해 열전 소자(35)들의 상측 저온부(37)로 전도된 열의 대기중 냉각 효과를 높여 상기 열전 소자(35)의 하측 고온부(36)와 상측 저온부(37)의 온도차에 의한 기전력을 좀더 향상시킬 수 있도록 한다.Cooling fins 40 are additionally provided on the upper low temperature portion 37 of the thermoelectric elements 35 so as to be exposed to the atmosphere so that the cooling fins 40 can cool the upper low temperature portion 37 So that the electromotive force due to the temperature difference between the lower high temperature section 36 and the upper low temperature section 37 of the thermoelectric element 35 can be further improved.

이하, 도 3를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치(200)를 설명하되, 상기한 제2 실시예와 동일 및 유사한 구성에 대해서는 갖은 참조부호를 사용하고 이에 대한 반복적인 설명은 생략한다. Hereinafter, an emergency power generator 200 for an open water reactor will be described with reference to FIG. 3, and the same reference numerals will be used for the same and similar components as those of the second embodiment described above And a repetitive description thereof is omitted.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치의 개략 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of an emergency power generator of an open water reactor in accordance with a third embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치(200)는, 상기한 제2 실시예의 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치(100)와 비교하여, 냉각핀들(40)의 상측에 적어도 하나 이상의 냉각팬(50; Cooling Fan)이 추가 설치되도록 하는 구성의 차이를 갖는다.3, the emergency power generator 200 of the open-ended cooling type reactor according to the present embodiment is different from the emergency power generator 100 of the open-ended cooling reactor of the second embodiment in that cooling fins (50) (cooling fan) is additionally provided on the upper side of the cooling fan (40).

이처럼, 냉각팬(50; Cooling Fan)을 냉각핀들(40)의 상측에 추가 설치하도록 함으로써, 냉각핀(40) 및 냉각팬(50)에 의한 열전 소자(35)들의 상측 저온부(37)로 전도된 열의 대기중 냉각 효과를 높여 상기 열전 소자(35)의 하측 고온부(36)와 상측 저온부(37)의 온도차에 의한 기전력을 좀더 향상시킬 수 있도록 한다.As described above, by additionally providing the cooling fan 50 on the upper side of the cooling fins 40, the conduction to the upper low-temperature portion 37 of the thermoelectric elements 35 by the cooling fins 40 and the cooling fan 50, So that the electromotive force due to the temperature difference between the lower side high temperature portion 36 and the upper side low temperature portion 37 of the thermoelectric element 35 can be further improved.

여기서, 냉각팬(50)은 상기 열전 발전기(30)의 열전 소자(35)들을 통해 생산된 전력 중에서 비상시 원자로(20)가 안정적으로 냉각 및 정지될 때까지 원자로(20) 상태를 감시하기 위한 계측 장비들의 운용하고 남는 잉여 전력을 이용해 구동시키도록 구성되는 것이 바람직하다. The cooling fan 50 measures the state of the reactor 20 until the reactor 20 is stably cooled and stopped in the emergency power generated through the thermoelectric elements 35 of the thermoelectric generator 30. [ It is preferable to be configured to drive the apparatus by using surplus power that the apparatuses operate and remain.

한편, 원자로(20)가 냉각될수록 수조수(15) 상부의 온도는 감소하게 됨에 따라 이에 비례하여 열전 소자(35)들에서 발생되는 전력량이 감소하게 되어 발생 전력량으로 원자로(20)의 냉각 정도를 간접적으로 확인할 수 있게 된다. On the other hand, as the temperature of the upper portion of the water tank 15 decreases as the reactor 20 is cooled, the amount of power generated in the thermoelectric elements 35 decreases in proportion thereto, So that it can be confirmed indirectly.

따라서, 원자로(20)가 안전하게 냉각되어 더 이상 열전 소자(35)들을 통해 전력이 생성되지 않을 경우 원자로(20)가 안전하게 냉각 및 정지한 상태로 판단할 수 있다. Therefore, if the reactor 20 is safely cooled and power is no longer generated through the thermoelectric elements 35, the reactor 20 can be judged to have cooled and stopped safely.

상기한 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치들에 따르면, 원자로 공급 전원이 상실된 비상 상태에서 원자로(20)를 자연 냉각시 가열된 수조수(15)를 열원으로 하여 열전 발전기(30)를 이루는 열전 소자(35)들을 이용해 추가적인 비상 전원을 확보할 수 있도록 하되 이때, 열전 발전기(30)를 이루는 열전 소자(35)들의 상측 저온부(37)의 상에 제2 실시예에서와 같이 냉각핀(40)을 추가 설치하거나 또는 제3 실시예에서와 같이 냉각핀(40)과 함께 냉각팬(50)을 추가 설치하여 열전 소자(35)들의 상측 저온부(37)로 전도된 열의 대기중 냉각 효과를 높여 상기 열전 소자(35)의 하측 고온부(36)와 상측 저온부(37)의 온도차에 의한 기전력을 좀더 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다. According to the emergency power generating apparatuses of the present invention, the water tank 15, which is heated during the natural cooling of the reactor 20 in an emergency state in which the reactor power supply is lost, Temperature portion 37 of the thermoelectric elements 35 constituting the thermoelectric generator 30 can be secured by using the thermoelectric elements 35 constituting the thermoelectric generator 30. In this case, The cooling fan 40 may be additionally provided as in the embodiment or the cooling fan 50 may be additionally provided together with the cooling fin 40 as in the third embodiment so as to be connected to the upper low temperature portion 37 of the thermoelectric elements 35 It is possible to improve the atmospheric cooling effect of the conducted heat so that the electromotive force due to the temperature difference between the lower side high temperature portion 36 and the upper side low temperature portion 37 of the thermoelectric element 35 can be further improved.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. And it goes without saying that they belong to the scope of the present invention.

1, 100, 200: 개방수조용 원자로 비상 전원 발생 장치
10: 개방형 수조 11: 수조 덮개부
15: 수조수 20: 원자로
21: 노내 25: 냉각수 공급 배관
26: 플랩 밸브 30: 열전 발전기
35: 열전 소자 36: 하측 고온부
37: 상측 저온부 40: 냉각핀
50: 냉각팬1, 100, 200: Emergency power generator for open water reactor
10: open water tank 11: water tank cover
15: Water tank 20: Reactor
21: furnace 25: cooling water supply pipe
26: flap valve 30: thermoelectric generator
35: thermoelectric element 36: lower side high temperature part
37: upper low temperature section 40: cooling pin
50: Cooling fan

Claims (7)

상부가 개방되며 수조수가 채워진 개방형 수조 내부에 원자로가 설치되는 개방수조형 원자로에 있어서,

상기 개방형 수조의 개방 상부를 덮는 덮개부에 설치되어 비상시 상기 원자로 내부로 냉각수 순환 공급 능력이 상실되어 상기 원자로에 의해 고온으로 가열되는 수조수의 열원을 이용해 열전 발전을 이루도록 하는 열전 발전기;가 구비되고,

상기 열전 발전기는,
상기 덮개부에 설치되는 복수의 열전 소자들을 포함하여 구성되며,

상기 열전 소자들은,
상기 개방형 수조 내에 채워지는 수조수가 이루는 수면상측으로 이격되게 고정 설치되는 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치.
An open water reactor having a reactor installed in an open water tank having an open top and a water tank filled with water,

And a thermoelectric generator installed in the lid portion covering the open top of the open water tank to make the thermoelectric power using the heat source of the water in the water tank which is heated to a high temperature by the reactor when the cooling water circulation supply capability is lost in the reactor in emergency ,

The thermoelectric generator includes:
And a plurality of thermoelectric elements provided on the lid,

The thermo-
Wherein the water tank is filled with water in the open water tank, and is spaced away from the water tank.
삭제delete 삭제delete 제1항에서,
상기 원자로를 연결하는 냉각수 공급 배관 상에서 상기 개방형 수조 내에서 상기 수조수가 상기 원자로 내부로 공급되며 자연 대류가 이루어지도록 플랩 밸브가 구비되는 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치.
The method of claim 1,
Wherein the flush valve is provided in the open water tank on the cooling water supply pipe connecting the reactors so that the water tank is supplied into the reactor and natural convection occurs.
제1항에서,
상기 열전 소자의 상측 저온부에 방열을 위해 부착되는 냉각핀;을 더 포함하는 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치.
The method of claim 1,
And a cooling fin attached to the upper low temperature portion of the thermoelectric element for heat dissipation.
제5항에서,
상기 냉각핀의 상측에는 구비되는 하나 이상의 냉각팬;을 더 포함하는 개방수조형 원자로 비상 전원 발생 장치.
The method of claim 5,
And at least one cooling fan provided on the upper side of the cooling fin.
제6항에서,
상기 냉각팬은,
상기 열전 소자들을 통해 생산된 잉여 전력을 이용해 구동되게 구성되는 개방수조형 원자로의 비상 전원 발생 장치.The method of claim 6,
The cooling fan includes:
Wherein the thermal power generating unit is driven using surplus electric power produced through the thermoelectric elements.
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