KR101891111B1 - Heat exchanger and nuclear power plant having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및 상기 제1 및 제2 유로부에서 상기 제1 및 제2 유로 채널이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로 및 제2 감시유로를 구비하여, 상기 제1 및 제2 유로부 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록 구성되는 제1 감시유로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기를 개시한다.The present invention is characterized by comprising a second flow path portion having a first flow path portion including a plurality of first flow path channels through which a first fluid flows and a plurality of second flow path channels through which a second fluid to be heat- A plate portion in which the first and second flow path portions are laminated; And a first monitoring channel and a second monitoring channel formed on the first and second channel portions, respectively, on a portion where the first channel channel and the second channel channel are not formed, and between the first and second channel portions And a first monitoring channel portion configured to monitor damage occurring in the joint region.

Description

열교환기 및 이를 구비하는 원전{HEAT EXCHANGER AND NUCLEAR POWER PLANT HAVING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat exchanger,

본 발명은 플레이트 구조로 이루어지는 열교환기 및 이를 구비하는 원전에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger having a plate structure and a nuclear power plant having the same.

열교환기는 서로 다른 유체 사이에 열교환이 이루어지도록 구성되는 장치이다.The heat exchanger is a device configured to perform heat exchange between different fluids.

한편, 인쇄기판형 열교환기는 기술은 영국 Heatric 사(Patent : US 4665975, 1987)에서 개발되어 일반 산업분야에 매우 다양하게 이용되고 있다. 인쇄기판형 열교환기는 광화학적 식각 기술(Photo-chemical etching technique)에 의한 조밀한 유로배치 및 확산접합 기술을 이용하여 열교환기의 판 사이의 용접을 없앤 구조의 열교환기이다. 이에 따라 인쇄기판형 열교환기는 고온 고압의 환경에 적용 가능하고, 고집적도와 우수한 열교환 성능을 갖추고 있다. 인쇄기판형 열교환기 고온 고압의 환경에 대한 내구성과 우수한 열교환 성능과 고집적도 등의 장점으로 냉난방시스템, 연료전지, 자동차, 화학 공정, 의료기기, 원자력, 정보 통신 장비, 극저온 환경 등의 증발기, 응축기, 냉각기, 라디에이터, 열교환기, 반응기 등 매우 다양한 분야로 적용범위가 확대되고 있다. 한편, 인쇄기판형태의 제작 기술은 광화학적 식각 기술(Photo-chemical etching technique)을 이용하므로 일반 가공 방식보다는 매우 자유롭게 가공할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, the technology of the plate-type heat exchanger of the printing plate has been developed by Heatric (United Kingdom Patent No. 4665975, 1987) in the UK and is widely used in the general industry. The plate-type heat exchanger is a heat exchanger of which the welding between the plates of the heat exchanger is eliminated by using a dense flow path arrangement and diffusion bonding technique by photo-chemical etching technique. Accordingly, the plate-type heat exchanger is applicable to high-temperature and high-pressure environments, and has high integration and excellent heat exchange performance. Plate Heat Exchanger Plate Heat Exchanger It is used for evaporator, condenser, condenser and condenser of heating and cooling system, fuel cell, automobile, chemical process, medical device, nuclear power, information and communication equipment, cryogenic environment, etc. due to durability against high temperature and high pressure environment, excellent heat exchange performance, The application range is expanding to a wide variety of fields such as cooler, radiator, heat exchanger, and reactor. On the other hand, since the manufacturing technique of the printed board type uses a photo-chemical etching technique, it is advantageous in that it can be processed more freely than the general processing method.

또한, 판형 열교환기는 100년 넘게 산업계에서 광범위하게 적용되고 있다. 판형(plate type) 열교환기는 일반적으로 판을 압출하여 유로 채널을 형성하고, 판 사이를 개스킷을 사용하거나 일반 용접 또는 브레이징 용접을 사용하여 결합시킨다. 이에 따라 인쇄기판형 열교환기와 적용분야는 유사하나 압력이 낮은 저압 환경에서 더 많이 이용되고 있다. 열교환 성능은 인쇄기판형 열교환기 보다는 작고 쉘 앤 튜브(shell and tube)형 열교환기 보다는 우수한 특성이 있다. 또한 인쇄기판형 열교환기에 비해서는 제작이 간편한 특성이 있다.In addition, plate heat exchangers have been widely used in industry for over 100 years. Plate type heat exchangers typically extrude a plate to form a flow channel and join the plates using a gasket or using conventional welding or brazing. Accordingly, the application field is similar to that of the printing plate heat exchanger, but it is used more and more in low pressure and low pressure environments. The heat exchange performance is smaller than a printing plate heat exchanger and has superior characteristics than a shell and tube heat exchanger. In addition, compared to a plate-type heat exchanger of a printing plate, there is a characteristic of being easy to manufacture.

2000년대 초중반부터 판을 구부려서 만드는 FP(Formed Plate) 열교환기 또는 FPHE와 미세유로를 확산 접합시키는 혼합형 열교환기 등의 기술 개발되고 있으며, 3D 프린터 기술 또한 금속분야까지 적용이 확대되고 있다.Techniques such as Formed Plate Heat Exchanger (FP) and Hybrid Flow Heat Exchanger (FPHE) to diffuse and join the micro flow path have been developed since the early 2000s, and 3D printer technology has also been applied to the metal field.

이하, 종래의 플레이트형 열교환기(10)에 구조에 대하여 도 1a 내지 도 1c를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the conventional plate heat exchanger 10 will be described with reference to Figs. 1A to 1C.

도 1a은 종래의 플레이트형 열교환기(10)에서 제2 유체로 열을 전달하는 제1 유체(10a)가 흐르는 제1 플레이트(11)의 유로 구조를 나타낸 개념도이고, 도 1b 및 도 1c는 종래의 플레이트형 열교환기(11)에서 제1 유체(10a)로부터 열을 전달받는 제2 유체(10b)가 흐르는 제2 플레이트(12)의 유로 구조를 나타낸 개념도들이다.1A is a conceptual view showing a flow path structure of a first plate 11 through which a first fluid 10a that transfers heat from a conventional plate heat exchanger 10 to a second fluid flows, And a second fluid 10b through which heat is transferred from the first fluid 10a in the plate-type heat exchanger 11 of the first plate 10a.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 제1 플레이트(11)에 형성되는 복수의 제1 유로 채널들(11a)을 따라 제1 유체(10a)가 유동하면 제2 플레이트(12)로 열이 전달된다. 이렇게 전달된 열은 복수의 제2 유로 채널들(12a)을 따라 흐르는 제2 유체(10b)를 가열시키고, 제2 유체(10b)는 유로를 따라 순환하는 동안 액체 상태에서 기체(증기발생기의 경우 증기) 상태로 변화된다.1A to 1C, when the first fluid 10a flows along a plurality of first flow channel channels 11a formed in the first plate 11, heat is transferred to the second plate 12 . The heat thus transferred heats the second fluid 10b flowing along the plurality of second flow channel channels 12a while the second fluid 10b circulates through the flow channel in the liquid state (in the case of the steam generator Steam) state.

한편, 원전의 주요기기 들은 원전의 안전성, 신뢰도, 경제성 향상 등의 목적과 관련 요건에 따라 기기에 대한 비파괴검사를 포함한 사용전 및 사용중 검사를 포함하여 유지보수를 수행하고 있다. 그런데 쉘&튜브 열교환기와 같이 튜브에 대한 검사가 용이한 경우에는 상기 유지보수 작업이 비교적 용이하나, 튜브에 비해 매우 작은 유로를 적용하는 플레이트형 열교환기의 경우, 유로가 매우 작아 유로에 대한 정밀한 검사 등의 유지보수 작업이 매우 어렵게 된다.Meanwhile, the main nuclear power plants are performing maintenance including pre-use and in-service inspection including non-destructive inspection of equipment in accordance with the purpose and related requirements of safety, reliability and economical improvement of nuclear power plants. However, in the case of a plate-type heat exchanger in which the tube is heat-exchanged with a shell and tube heat exchanger and the tube is easily inspected, the maintenance work is comparatively easy. However, The maintenance work such as maintenance is very difficult.

또한, 플레이트형 열교환기, 특히 인쇄기판형 열교환기와 같이 판과 판 사이를 확산접합 등을 통해 접합하는 경우, 접합부에 부분적인 접합 불량이 내재되어 있는 있거나 또는 장시간 사용하면서 접합면이 벌어지는 등의 이상이 발생하여 열교환기가 손상될 가능성을 완전히 배제할 수 없다.In addition, when a plate heat exchanger, particularly a plate type heat exchanger, is used to join a plate to a plate through diffusion bonding or the like, there is a problem that partial joining defects are inherent in the joining portion, And the possibility of damaging the heat exchanger can not be totally excluded.

본 발명의 일 목적은, 플레이트형 열교환기를 구성하는 복수의 플레이트들 간 접합영역에서 발생하는 손상을 조기 감지 가능하도록 이루어지는 열교환기 및 이를 구비하는 원전을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat exchanger capable of early detection of damages occurring in a region of joining between a plurality of plates constituting a plate type heat exchanger and a nuclear power plant having the heat exchanger.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 열교환기는, 제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및 상기 제1 및 제2 유로부에서 상기 제1 및 제2 유로 채널이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로 및 제2 감시유로를 구비하여, 상기 제1 및 제2 유로부 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록 구성되는 제1 감시유로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기를 개시한다. In order to achieve the above object, the heat exchanger of the present invention comprises a first flow path portion including a plurality of first flow path channels through which a first fluid flows, a plurality of flow paths through which a second fluid heat- And a second flow path portion having a second flow path channel of the first flow path portion and the second flow path portion, wherein the first flow path portion and the second flow path portion are laminated; And a first monitoring channel and a second monitoring channel formed on the first and second channel portions, respectively, on a portion where the first channel channel and the second channel channel are not formed, and between the first and second channel portions And a first monitoring channel portion configured to monitor damage occurring in the joint region.

상기 제1 및 제2 유로부의 가장자리 부분에는 각각 상기 제1 및 제2 유로 채널이 미형성된 제1 프린지와 제2 프린지가 형성되고, 상기 제1 감시유로와 상기 제2 감시유로는 각각 상기 제1 프린지와 상기 제2 프린지 상에 형성될 수 있다. Wherein a first fringe and a second fringe each having a first channel channel and a second channel channel are formed on edge portions of the first and second flow paths, Can be formed on the fringe and the second fringe.

상기 제1 및 제2 감시유로는 각각 복수로 구성되며, 복수의 상기 제1 및 제2 감시유로 중 적어도 하나는 서로 연통되게 형성되어 상기 제1 감시유로 또는 상기 제2 감시유로 간 유체의 이동이 가능하도록 이루어질 수 있다. Wherein at least one of the first and second monitoring channels is formed so as to communicate with each other so that the movement of the fluid between the first monitoring channel and the second monitoring channel .

복수의 상기 제1 및 제2 유로 채널은 각각 상기 제1 및 제2 유로부의 일면 상에 형성되고, 상기 제1 및 제2 감시유로는 상기 제1 및 제2 유로 채널이 형성되는 상기 제1 및 제2 유로부의 일면 상에 각각 형성될 수 있다. Wherein the first and second flow path channels are formed on one surface of the first and second flow path portions, respectively, and the first and second monitoring flow paths are formed by the first and second flow path channels in which the first and second flow path channels are formed, And may be respectively formed on one surface of the second flow path portion.

상기 열교환기는, 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부의 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 유로부와 상기 제2 유로부 사이에 형성되는 복수의 미세유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 미세유로로 유입되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 제2 감시유로부를 더 포함할 수 있다. Wherein the heat exchanger includes a plurality of micro flow paths formed between the first flow path portion and the second flow path portion so as to monitor whether the first flow path portion or the second flow path portion is damaged, And a second monitoring channel portion configured to detect whether the second fluid has flowed into the fine flow channel.

복수의 상기 미세유로는 서로 연통되게 형성되어 상기 미세유로 간 유체의 이동이 가능하도록 이루어질 수 있다. The plurality of micro-channels may be formed so as to communicate with each other to enable movement of the micro-channel fluid.

상기 열교환기는, 상기 제1 및 제2 감시유로와 상기 미세유로를 흐르는 유체가 모이도록 구성되며, 상기 제1 감시유로, 상기 제2 감시유로 또는 상기 미세유로로 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 유입되었는지 여부를 감지하도록 이루어지는 감시헤더를 더 포함할 수 있다. Wherein the heat exchanger is configured to collect the fluid flowing through the first and second monitoring channels and the microchannel, wherein the first monitoring channel, the second monitoring channel, or the microchannel includes the first fluid or the second fluid The monitoring header may be configured to detect whether or not the air conditioner has been introduced.

상기 제1 및 제2 감시유로와 상기 미세유로를 흐르는 유체가 모이도록 구성되는 감시헤더를 더 포함하고, 상기 감시헤더는, 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부로 상기 제1 및 제2 감시유로와 상기 미세유로 및 상기 감시헤더의 유체가 유출되었는지 여부를 감지하도록 이루어질 수 있다.And a monitoring header configured to collect the fluid flowing through the first and second monitoring flow paths and the fine flow path, wherein the monitoring header is provided to the first flow path portion or the second flow path portion, And to detect whether or not the flow path, the micro flow path, and the monitoring header have flowed out.

상기 열교환기는, 상기 제1 및 제2 감시유로 중 상기 감시헤더와 연결되지 않은 유로와 상기 미세유로를 상호 연통시키도록 구성되는 플레이트 연결헤더를 더 포함할 수 있다. The heat exchanger may further include a plate connection header configured to communicate between the first and second monitoring channels, the channel not connected to the monitoring header, and the microchannel.

상기 열교환기는, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층되는 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 외판 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 유로부와 상기 제1 및 제2 외판 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 및 제2 외판과 마주하는 일면 상에 형성되는 제3 감시유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 제3 감시유로로 유입되었는지 여부 또는, 상기 제1 내지 제3 감시유로의 유체가 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부로 유출되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 제3 감시유로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.를 감지하도록 구성되는 제3 감시유로부를 포함할 수 있다. Wherein the heat exchanger further comprises a first outer plate and a second outer plate each formed to cover an upper surface and a lower surface which form an outer surface of the plate portion in both directions in which the first and second flow paths are stacked, At least one of the outer plates is arranged to monitor damage occurring in the junction area between the first and second flow paths and the first and second outer plates, And a monitoring flow path, wherein whether the first fluid or the second fluid flows into the third monitoring channel, or whether the fluid in the first to third monitoring channels flows out to the first channel section or the second channel section And a third monitoring channel unit configured to detect whether or not the first monitoring channel unit is configured to detect whether or not the first monitoring channel unit is connected to the second monitoring channel unit.

상기 열교환기는, 상기 제1 및 제2 유로부 사이의 간극(gap)이 확대되는 것을 억제하도록, 상기 플레이트부에 장착되어 상기 적층되는 양방향으로 발생하는 상기 플레이트부의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 더 포함할 수 있다. The heat exchanger may further include a fastening portion mounted on the plate portion and restraining a flare of the plate portion generated in both directions so as to suppress enlargement of a gap between the first and second flow path portions .

상기 열교환기는, 상기 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판을 더 포함하고, 상기 체결부는, 상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 제1 및 제2 외판에 결합되어 상기 제1 및 제2 외판을 상호 고정시키도록 형성되는 지지축을 구비할 수 있다. Wherein the heat exchanger further comprises a first outer plate and a second outer plate formed to cover the upper and lower surfaces forming the outer surface of the plate portion in the bidirectional direction, the coupling portion extending along the two directions, And a support shaft coupled to the second outer sheath and configured to mutually fix the first and second outer sheaths.

상기 제1 및 제2 외판과 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어질 수 있다. The first and second outer plates and the support shafts can be coupled to each other by bolts.

상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. The bolted portions may be welded together.

상기 열교환기는, 상기 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판; 및 상기 제1 및 제2 외판의 적어도 일부를 각각 덮도록 형성되는 제1 지지부재와 제2 지지부재를 더 포함하고, 상기 체결부는, 상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 제1 및 제2 지지부재에 결합되어 상기 제1 및 제2 지지부재를 상호 고정시키도록 형성되는 지지축을 구비할 수 있다. Wherein the heat exchanger includes: a first outer plate and a second outer plate each formed to cover an upper surface and a lower surface that form an outer surface of the plate portion in both directions; And a first support member and a second support member formed to cover at least a portion of the first and second outer sheaths, respectively, wherein the coupling portion extends along the two directions, and the first and second support members And a support shaft coupled to the member and configured to fix the first and second support members to each other.

상기 제1 및 제2 지지부재와 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어질 수 있다. The first and second support members and the support shaft may be coupled to each other by bolts.

상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. The bolted portions may be welded together.

상기 플레이트부는 확산접합에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. The plate portions may be joined by diffusion bonding.

아울러 본 발명은, 제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및 상기 제1 및 제2 유로부에서 상기 제1 및 제2 유로 채널이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로 및 제2 감시유로를 구비하여, 상기 제1 및 제2 유로부 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록 구성되는 제1 감시유로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기발생기를 개시한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus including a first flow path portion including a plurality of first flow path channels through which a first fluid flows and a second flow path portion including a plurality of second flow path channels through which a second fluid to be heat- A plate portion in which the first and second flow paths are stacked; And a first monitoring channel and a second monitoring channel formed on the first and second channel portions, respectively, on a portion where the first channel channel and the second channel channel are not formed, and between the first and second channel portions And a first monitoring channel portion configured to monitor damage occurring in the joint region.

아울러 본 발명은, 원자로의 노심에 의해 가열되는 제1 유체와, 상기 제1 유체와 열교환하는 제2 유체가 서로 순환되도록 이루어지는 열교환기를 포함하는 원전에 있어서, 상기 열교환기는, 상기 제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 제1 유로부와 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및 상기 제1 및 제2 유로부에서 상기 제1 및 제2 유로 채널이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로 및 제2 감시유로를 구비하여, 상기 제1 및 제2 유로부 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록 구성되는 제1 감시유로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원전을 개시한다.The present invention also provides a nuclear power plant including a heat exchanger in which a first fluid heated by a core of a reactor and a second fluid exchanging heat with the first fluid circulate with each other, A plate portion having a first flow path portion including a plurality of first flow path channels and a second flow path portion including a plurality of second flow path channels through which the second fluid flows, the first flow path portion and the second flow path portion being laminated; And a first monitoring channel and a second monitoring channel formed on the first and second channel portions, respectively, on a portion where the first channel channel and the second channel channel are not formed, and between the first and second channel portions And a first monitoring channel portion configured to monitor damage occurring in the joint region.

본 발명에 의하면, 제1 유체와 제2 유체가 각각 흐르는 제1 유로부와 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부와, 제1 및 제2 유로부에서 제1 및 제2 유로 채널이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로와 제2 감시유로를 구비하며 제1 유체 또는 제2 유체가 제1 및 제2 감시유로로 유입되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 제1 감시유로부를 포함한다. 이에 따라, 열교환기의 초기 제작 단계에서부터 내재되어 있거나 열교환기의 장시간 사용에 따라 제1 및 제2 유로부 간 접합영역에서 발생하는 벌어짐 현상 등으로 인한 상기 접합영역에서의 이상현상을 조기에 감지하여 제1 및 제2 유체가 다량 방출되어 사고로 확대되는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a plate unit in which a first flow path portion and a second flow path portion in which a first fluid and a second fluid flow respectively are laminated, and a plate portion in which first and second flow path portions are not formed And a first monitoring flow path unit configured to detect whether the first fluid or the second fluid has flowed into the first and second monitoring flow paths. Accordingly, it is possible to detect an anomalous phenomenon in the joint region due to a flare occurring in the joint region between the first and second flow paths, which is inherent from the initial manufacturing stage of the heat exchanger or used for a long time in the heat exchanger, It is possible to prevent the first and second fluids from being discharged in a large amount and being expanded by accident.

아울러 본 발명은, 제1 감시유로부에 구비되는 제1 감시유로와 제2 감시유로가 각각 제1 유로부 및 제2 유로부 상에 형성되어 제1 및 제2 유로부 간 접합영역에서 손상이 발생하는 경우에도 제1 유체와 제2 유체가 서로 만나 사고로 이어지지 않는다는 장점을 갖는다.According to the present invention, the first monitoring channel and the second monitoring channel provided in the first monitoring channel portion are formed on the first channel portion and the second channel portion, respectively, so that damage is prevented in the joining region between the first and second channel portions It is advantageous that the first fluid and the second fluid do not mutually lead to an accident.

도 1a은 종래의 플레이트형 열교환기에서 제2 유체로 열을 전달하는 제1 유체가 흐르는 제1 플레이트의 유로 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1b 및 도 1c는 종래의 플레이트형 열교환기에서 제1 유체로부터 열을 전달받는 제2 유체가 흐르는 제2 플레이트의 유로 구조를 나타낸 개념도들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이다.
도 3a는 도 2에 도시된 열교환기에 구비되는 제1 유로부와 제1 감시유로부의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 3b 및 도 3c는 도 2에 도시된 열교환기에 구비되는 제2 유로부와 제1 감시유로부의 일 예들을 나타낸 개념도들이다.
도 3d는 도 2에 도시된 열교환기에 구비되는 제2 감시유로부의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 3e는 도 2에 도시된 열교환기에 구비되는 제3 감시유로부의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 4a는 도 2에 도시된 열교환기의 다른 실시예에서, 열교환기의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이다.
도 4b 및 도 4c는 각각 도 4a에 도시된 열교환기를 평면상으로 바라본 상태에서, 제1 유로부 및 제2 유로부의 배치 형태를 나타낸 개념도들이다.
도 5a는 도 4a에 도시된 열교환기에 구비되는 제1 유로부와 제1 감시유로부의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 5b 및 도 5c는 도 4a에 도시된 열교환기에 구비되는 제2 유로부와 제1 감시유로부의 일 예들을 나타낸 개념도들이다.
도 5d는 도 4a에 도시된 열교환기에 구비되는 제2 감시유로부의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 5e는 도 4a에 도시된 열교환기에 구비되는 제3 감시유로부의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 4a에 도시된 열교환기의 다른 실시예들에서, 열교환기의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도들이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 도 6c에 도시된 열교환기를 평면상으로 바라본 상태에서, 제1 유로부 및 제2 유로부의 배치 형태를 나타낸 개념도들이다.
도 8은 도 2에 도시된 열교환기에서 제1 유로부 또는 제2 유로부의 손상 발생 시 제2 감시유로부의 작동 상태를 나타낸 개념도이다.
도 9a는 도 2에 도시된 열교환기의 제1 및 제2 유로부 사이 접합영역에서 손상 발생 시 제1 유로부로부터 제1 감시유로부로 전파되는 상태를 나타낸 개념도이다.
도 9b는 도 9a에 도시된 플레이트 연결헤더를 통해 열교환기의 접합영역에서의 이상상태가 제2 감시유로부로 전파되는 상태를 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 열교환기를 구비하는 원전을 나타낸 개념도이다.FIG. 1A is a conceptual view illustrating a flow path structure of a first plate through which a first fluid for transferring heat from a conventional plate heat exchanger to a second fluid flows. FIG.
FIGS. 1B and 1C are conceptual views illustrating a flow path structure of a second plate through which a second fluid that receives heat from a first fluid flows in a conventional plate heat exchanger.
2 is a conceptual view showing a cross section of a side surface of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a conceptual view showing an example of a first flow path portion and a first monitoring flow path portion provided in the heat exchanger shown in FIG. 2. FIG.
3B and 3C are conceptual views illustrating examples of the second flow path portion and the first monitoring flow path portion of the heat exchanger shown in FIG.
FIG. 3D is a conceptual view showing an example of a second monitoring channel portion provided in the heat exchanger shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 3E is a conceptual diagram showing an example of a third monitoring channel portion provided in the heat exchanger shown in FIG. 2. FIG.
4A is a conceptual view showing a cross section of a side surface of a heat exchanger in another embodiment of the heat exchanger shown in Fig.
4B and 4C are conceptual views illustrating the arrangement of the first flow path portion and the second flow path portion in a state where the heat exchanger shown in FIG. 4A is viewed in a plan view.
5A is a conceptual view showing an example of a first flow path portion and a first monitoring flow path portion provided in the heat exchanger shown in FIG. 4A.
FIGS. 5B and 5C are conceptual diagrams showing examples of the second flow path portion and the first monitoring flow path portion included in the heat exchanger shown in FIG. 4A.
FIG. 5D is a conceptual view showing an example of a second monitoring channel portion provided in the heat exchanger shown in FIG. 4A.
FIG. 5E is a conceptual view showing an example of a third monitoring channel portion provided in the heat exchanger shown in FIG. 4A. FIG.
6A to 6C are conceptual views showing cross sections of a side surface of a heat exchanger in another embodiment of the heat exchanger shown in FIG. 4A.
7A and 7B are conceptual diagrams showing the arrangement of the first flow path portion and the second flow path portion in a state where the heat exchanger shown in FIG. 6C is viewed in a plan view.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing an operating state of the second monitoring passage portion when the first passage portion or the second passage portion is damaged in the heat exchanger shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 9A is a conceptual diagram showing a state where a damage occurs in a junction region between the first and second flow path portions of the heat exchanger shown in FIG. 2 and propagates from the first flow path portion to the first monitoring path portion.
FIG. 9B is a conceptual diagram illustrating a state in which an abnormal state in a junction region of the heat exchanger is propagated to the second monitoring channel portion through the plate connection header shown in FIG. 9A.
10 is a conceptual diagram showing a nuclear power plant having a heat exchanger of the present invention.

이하, 본 발명에 관련된 열교환기 및 이를 구비하는 원전에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, a heat exchanger and a nuclear power plant having the same according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. In other respects, the same or similar reference numerals are given to the same or similar components to those of the previous embodiment, and a duplicate description thereof will be omitted.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be obscured.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It should be understood that it includes water and alternatives.

이하, 특별한 언급이 없는 경우 인쇄기판형 또는 판형 열교환기를 플레이트형 열교환기(heat exchanger)로 통칭하며, 3D 프린터나 하이브리드(hybrid) 기술을 활용한 경우에도 적용할 수 있으므로, 적용 범위를 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 이하 열교환기에 관한 설명은 액체를 증기로 변화시키는 증기발생기(steam generator)에도 동일하게 적용될 수 있으므로 증기발생기에 관한 설명은 열교환기에 관한 설명으로 대신한다. Hereinafter, unless otherwise specified, the printing plate type or plate type heat exchanger is collectively referred to as a plate type heat exchanger, and can also be applied to a case using a 3D printer or a hybrid technique. Therefore, no. Further, the description of the heat exchanger is equally applicable to a steam generator that converts liquid to steam, so that the description of the steam generator is replaced with a description of the heat exchanger.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(100)의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이고, 도 3a는 도 2에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제1 유로부(110)와 제1 감시유로부(140)의 일 예를 나타낸 개념도이며, 도 3b 및 도 3c는 도 2에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제2 유로부(120)와 제1 감시유로부(140)의 일 예들을 나타낸 개념도들이고, 도 3d는 도 2에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제2 감시유로부(150)의 일 예를 나타낸 개념도이며, 도 3e는 도 2에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제3 감시유로부(180)의 일 예를 나타낸 개념도이다. FIG. 2 is a conceptual view showing a cross section of a side surface of a heat exchanger 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 3a is a cross-sectional view of a first flow path portion 110 provided in the heat exchanger 100 shown in FIG. 3B and 3C are schematic views illustrating an example of the first monitoring channel unit 140. The second channel unit 120 and the first monitoring channel unit 140 included in the heat exchanger 100 shown in FIG. FIG. 3D is a conceptual view showing an example of a second monitoring channel part 150 provided in the heat exchanger 100 shown in FIG. 2, FIG. 3E is a conceptual view showing one example of the heat exchange Is a conceptual view showing an example of a third monitoring channel unit 180 provided in the apparatus (100).

도 2 내지 도 3e를 참조하면, 열교환기(100)는 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)를 구비하는 플레이트부(130)와, 제1 감시유로부(140), 제2감시유로부(150), 제3 감시유로부(180)를 포함한다. 2 to 3E, the heat exchanger 100 includes a plate portion 130 having a first flow path portion 110 and a second flow path portion 120, a first monitoring flow path portion 140, 2 surveillance channel unit 150, and a third monitoring channel unit 180.

제1 유로부(110)는 제1 유체(110a)가 흐르도록 형성된다. 예를 들어 제1 유로부(110)는 도 3a에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장 형성되고, 상기 제1 유체(110a)가 흐르는 복수의 제1 유로 채널(111)을 구비할 수 있다. 상기 제1 유로 채널(111)은 판형(plate type) 또는 인쇄기판형(printed circuit type)으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 유로부(110)는 제1 유체(110a)가 유입 또는 유출되는 입/출구 영역과, 후술할 제2 유체(120a)와 주된 열교환이 이루어지는 주전열부를 갖는다. The first flow path portion 110 is formed to flow the first fluid 110a. For example, the first flow path portion 110 may include a plurality of first flow path channels 111 extending in the longitudinal direction as shown in FIG. 3A and through which the first fluid 110a flows. The first channel channel 111 may be formed in a plate type or a printed circuit type. The first flow path portion 110 has an inlet / outlet region in which the first fluid 110a flows in or out and a main heat conducting portion in which main heat is exchanged with the second fluid 120a, which will be described later.

상기 유로 채널(111)을 흐르는 상기 제1 유체(110a)는 액체 또는 기체 상태의 단상(single phase) 유동을 나타내며, 상기 제2 유체(120a)보다 높은 온도로 이루어지고 상기 제2 유체(120a)로 열을 전달하면서 온도가 점차 감소하도록 이루어진다. 도 3a에서 제1 유로 채널(111)과 연결되어 상기 제1 유체(110a)가 모이도록 구성되는 헤더(header)는 도시되지 않았다. 상기 헤더는 열교환기(100)의 목적에 설치되거나 설치되지 않을 수 있다. 또한, 상기 제1 유로부(110)와 상기 헤더는 종래의 플레이트형 열교환기 또는 증기발생기의 일반적인 구성이 적용될 수 있다. The first fluid 110a flowing through the channel channel 111 may be a single phase fluid in a liquid or gaseous state and may have a temperature higher than that of the second fluid 120a, So that the temperature is gradually decreased. In FIG. 3A, a header connected to the first flow channel 111 and configured to collect the first fluid 110a is not shown. The header may or may not be provided for the purpose of heat exchanger 100. In addition, the first flow path unit 110 and the header may have a general configuration of a conventional plate heat exchanger or a steam generator.

제2 유로부(120)는 상기 제1 유체(110a)와 열교환되는 제2 유체(120a)가 흐르도록 형성된다. 예를 들어 제2 유로부(120)는 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장 형성되며, 제2 유체(120a)가 흐르는 복수의 제2 유로 채널(121)을 구비할 수 있다. 제2 유로 채널(121)은 상기 제1 유로 채널(111)과 유사하게 판형 또는 인쇄기판형으로 형성될 수 있다. 제2 유로부(120)는 제2 유체(120a)가 유입 또는 유출되는 입/출구 영역과 상기 제1 유체(110a)와의 주된 열교환이 이루어지는 주전열부를 갖는다. 또한, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 제2 유로 채널(121)은 적어도 일부가 서로 연통되게 형성되는 개방형 구조가 적용될 수 있다. The second flow path 120 is formed to flow the second fluid 120a to be heat-exchanged with the first fluid 110a. For example, the second flow path portion 120 may include a plurality of second flow path channels 121 extending in the longitudinal direction as shown in FIGS. 3B and 3C, through which the second fluid 120a flows . The second flow channel (121) may be formed in a plate shape or a printing plate shape similar to the first flow channel (111). The second flow path portion 120 has a main heat conducting portion in which an inlet / outlet region through which the second fluid 120a flows or flows and a main heat exchange between the first fluid 110a and the first fluid 110a are performed. Although not shown in this drawing, an open structure in which at least a part of the second flow channel 121 is formed to communicate with each other may be applied.

상기 제2 유체(120a)는 상기 제1 유체(110a)보다 낮은 온도의 액체(일반 열교환기의 경우 액체 또는 기체)로 공급되어, 제2 유로부(120)의 상기 주전열부를 흐르며 제1 유체(110a)와의 열교환을 통해 기체(증기발생기의 경우는 증기, 일반 열교환기의 경우 액체 또는 기체)로 변화되도록 이루어진다. 또한, 제2 유로부(120)는 제2 유체(120a)의 유로 면적 또는 열전달 면적을 증가시키도록 복수로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 유로부(120)의 하부와 상부에는 제2 유로부(120)를 흐르는 제2 유체(120a)가 모이도록 구성되는 헤더(121a)가 형성될 수 있다. 상기 헤더(121a)는 도 3b에 도시된 바와 같이 제2 유로부(120)의 동일한 측면 상에 형성되거나, 도 3c에 도시된 바와 같이 제2 유로부(120)의 서로 다른 측면 상에 형성될 수도 있다. The second fluid 120a is supplied as a liquid (liquid or gas in the case of a general heat exchanger) at a temperature lower than that of the first fluid 110a and flows through the main circulation portion of the second flow path portion 120, (Steam in the case of a steam generator, liquid or gas in the case of a general heat exchanger) through heat exchange with the heat exchanger 110a. In addition, the second flow path portion 120 may be configured to increase the flow path area or the heat transfer area of the second fluid 120a. A header 121a configured to collect the second fluid 120a flowing through the second flow path portion 120 may be formed on the lower portion and the upper portion of the second flow path portion 120. [ The header 121a may be formed on the same side of the second flow path portion 120 as shown in FIG. 3B or may be formed on different sides of the second flow path portion 120 as shown in FIG. 3C It is possible.

플레이트부(130)는 앞서 설명한 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)가 적층되어 플레이트 형태를 이루는 하나의 바디(또는 코어)를 구성한다. 여기서, 플레이트부(130)는 확산접합에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 플레이트부(130)를 구성하는 제1 및 제2 유로부(110,120)가 서로 접하는 부분들이 상기 확산접합에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. The plate portion 130 constitutes a body (or core) having a plate shape by stacking the first flow path portion 110 and the second flow path portion 120 described above. Here, the plate portions 130 may be bonded by diffusion bonding. For example, portions where the first and second flow paths 110 and 120 of the plate portion 130 are in contact with each other may be bonded by the diffusion bonding.

제1 감시유로부(140)는 제1 및 제2 유로부(110,120)에서 제1 및 제2 유로 채널(111,121)이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로(112)와 제2 감시유로(122)를 구비한다. 여기서, 제1 감시유로부(140)는 제1 및 제2 유로부(110,120) 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링(감시)하도록 구성된다. 예를 들어, 제1 감시유로부(140)는, 제1 유체(110a) 또는 제2 유체(120a)가 상기 제1 감시유로(112) 또는 제2 감시유로(122)로 유입되었는지 또는 상기 제1 감시유로(112) 또는 제2 감시유로(122)의 유체가 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120)로 유출되었는지 여부를 감지하도록 구성된다. The first monitoring channel unit 140 includes a first monitoring channel 112 and a second monitoring channel 112 formed on the first and second channel units 110 and 120 on the portions where the first and second channel channels 111 and 121 are not formed, And a monitoring flow path 122. Here, the first monitoring channel unit 140 is configured to monitor (monitor) damage occurring in the junction region between the first and second flow paths 110 and 120. For example, the first monitoring channel unit 140 may be configured to determine whether the first fluid 110a or the second fluid 120a flows into the first monitoring channel 112 or the second monitoring channel 122, 1 monitoring flow channel 112 or the second monitoring flow channel 122 is discharged to the first flow path portion 110 or the second flow path portion 120. [

예를 들어, 제1 및 제2 유로부(110,120)의 가장자리 부분에는 상기 제1 및 제2 유로 채널(111,121)이 미형성된 제1 프린지(114)와 제2 프린지(124)가 형성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 상기 제1 감시유로(112)와 상기 제2 감시유로(122)는 각각 상기 제1 프린지(114)와 상기 제2 프린지(124) 상에 형성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 감시유로(112,122)는 제1 및 제2 프린지(114,124) 상에 전체 경계를 감시할 수 있도록 형성되거나, 제1 및 제2 프린지(114,124)를 포함하는 제1 및 제2 유로부(110,120) 사이 모든 접합영역 상에 형성될 수도 있다. For example, a first fringe 114 and a second fringe 124 may be formed at the edges of the first and second flow paths 110 and 120, respectively, in which the first and second flow channels 111 and 121 are not formed. The first monitoring channel 112 and the second monitoring channel 122 may be formed on the first fringe 114 and the second fringe 124, respectively. The first and second monitoring channels 112 and 122 may be formed so as to monitor the entire boundary on the first and second fringes 114 and 124 or may include first and second fringes 114 and 124, Or may be formed on all the joint regions between the two flow paths 110 and 120. [

또한, 제1 및 제2 감시유로(112,122)를 흐르는 유체는 별도로 규정하지 않는다. 단, 압축성 유체를 적용하는 경우, 온도에 따른 체적변화를 수용할 수 있도록 압력제어부(미도시)가 구비될 수 있다. Further, the fluid flowing through the first and second monitoring channels 112 and 122 is not separately defined. However, when a compressible fluid is applied, a pressure control unit (not shown) may be provided to accommodate a volume change depending on the temperature.

또한, 제1 및 제2 감시유로(112,122)는 각각 복수로 구성될 수 있으며, 복수의 상기 제1 및 제2 감시유로(112,122) 중 적어도 하나는 서로 연통되게 형성되어 제1 감시유로(112) 또는 제2 감시유로(122) 간 유체의 이동이 가능하도록 이루어질 수 있다. At least one of the first and second monitoring flow paths 112 and 122 is formed to communicate with the first and second monitoring flow paths 112 and 122, Or the second monitoring flow path (122).

또한, 복수의 제1 및 제2 유로 채널(111,121)은 각각 제1 유로부(110)의 일면 또는 제2 유로부(120)의 일면 상에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 감시유로(112,122)는 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 유로 채널(111,121)이 형성되는 제1 및 제2 유로부(110,120)의 일면 상에 동일하게 형성될 수 있다. The plurality of first and second flow path channels 111 and 121 may be formed on one surface of the first flow path portion 110 or on one surface of the second flow path portion 120, respectively. Here, the first and second monitoring channels 112 and 122 are formed on one surface of the first and second flow paths 110 and 120, in which the first and second flow channels 111 and 121 are formed, .

한편, 열교환기(100)는 제2 감시유로부(150)를 더 포함할 수 있다. The heat exchanger 100 may further include a second monitoring channel unit 150.

제2 감시유로부(150)는 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120)의 손상 여부를 모니터링하도록, 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120) 사이에 형성되는 복수의 미세유로(151)를 구비하고, 제1 및 제2 유로부(110,120)의 손상이 발생하여 제1 유체(110a) 또는 제2 유체(120a)가 상기 미세유로(151)로 유입되는 경우 이를 감지하도록 구성된다. 또한, 복수의 상기 미세유로(151)는 도시된 바와 같이 서로 연통되게 형성되어 미세유로(151) 간 유체의 이동이 가능하도록 이루어질 수 있다. 또한, 상기 미세유로(151)를 흐르는 유체는 별도로 규정하지 않는다. The second monitoring channel portion 150 is formed between the first channel portion 110 and the second channel portion 120 to monitor whether the first channel portion 110 or the second channel portion 120 is damaged When the first fluid 110a or the second fluid 120a flows into the micro flow path 151 due to the damage of the first and second flow paths 110 and 120 having a plurality of micro flow paths 151, And is configured to detect this. In addition, the plurality of micro-flow paths 151 may be formed so as to communicate with each other as shown in the figure, so that fluid can be moved between the micro-flow paths 151. In addition, the fluid flowing through the fine flow path 151 is not defined separately.

한편, 열교환기(100)는 감시헤더(161)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the heat exchanger 100 may further include a monitoring header 161.

감시헤더(161)는 상기 제1 및 제2 감시유로(112,122)와, 상기 미세유로(151)를 흐르는 유체가 모이도록 구성되며, 제1 감시유로(112), 제2 감시유로(122) 또는 미세유로(151)로 제1 유체(110a) 또는 제2 유체(120a)가 유입되었는지 또는 제1 감시유로(112), 제2 감시유로(122), 미세유로(151) 또는 감시헤더(161)의 유체가 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)로 유출되었는지 여부를 감지하도록 이루어진다. The monitoring header 161 is configured to collect the fluids flowing through the first and second monitoring channels 112 and 122 and the micro channel 151 and is connected to the first monitoring channel 112, The first monitoring channel 112, the second monitoring channel 122, the fine channel 151, or the monitoring header 161, or the first monitoring channel 112, the second monitoring channel 122, The first flow path 110 and the second flow path 120, respectively.

또한, 열교환기(100)는 플레이트 연결헤더(162)를 더 포함할 수 있다. In addition, the heat exchanger 100 may further include a plate connection header 162.

플레이트 연결헤더(162)는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 감시유로(112,122) 중 상기 감시헤더(161)와 연결되지 않은 유로와 상기 미세유로(151)를 상호 연통시키도록 구성된다. 또한, 플레이트 연결헤더(162)는 후술할 제3 감시유로(180)에 구비되는 제3 감시유로(181)과 상기 미세유로(151)를 상호 연통시키도록 구성될 수 있다. 또한, 플레이트 연결헤더(162)는 상기 감시헤더(161)가 설치되는 플레이트부(130)의 일측과 반대되는 플레이트부(130)의 타측에 배치 구성될 수 있다. 3A and 3B, the plate connection header 162 allows the first and second monitoring flow paths 112 and 122 to communicate with the micro flow path 151, which is not connected to the monitoring header 161, . The plate connection header 162 may be configured to communicate the third monitoring channel 181 provided in the third monitoring channel 180 and the micro channel 151 with each other. The plate connection header 162 may be disposed on the other side of the plate portion 130 opposite to one side of the plate portion 130 on which the monitoring header 161 is installed.

한편, 열교환기(100)는 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 양방향(d1) 상에서 상기 플레이트부(130)의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판(171)과 제2 외판(172)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 열교환기(100)는 제3 유로부(180)를 더 포함할 수 있다. The heat exchanger 100 includes a first outer plate (not shown) formed to cover upper and lower surfaces that form an outer surface of the plate portion 130 in a bidirectional direction d1 in which the first and second flow paths 110 and 120 are stacked, 171 and a second outer plate 172. [ Here, the heat exchanger 100 may further include a third flow path unit 180.

제3 유로부(180)는, 제1 및 제2 외판(171,172) 중 적어도 하나는 제1 및 제2 유로부(110,120)와 제1 및 제2 외판(171,172) 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록, 제1 및 제2 외판(171,172)과 마주하는 밀면 상에 형성되는 제3 감시유로(181)를 구비하고, 제1 유체(110a) 또는 제2 유체(120a)가 제3 감시유로(181)로 유입되었는지 여부를 감지하도록 이루어질 수 있다. At least one of the first and second outer sheathing plates 171 and 172 may be damaged in the joint region between the first and second flow paths 110 and 120 and the first and second outer sheathing plates 171 and 172, The first fluid 110a or the second fluid 120a is provided on the third surveillance flow passage 181 so as to monitor the first and second outer sheaths 171 and 172, (181). ≪ / RTI >

이하, 제1 및 제2 감시유로부(140,150)의 작동 과정에 대하여 도 8 내지 도 9b를 참조하여 설명한다. Hereinafter, the operation of the first and second monitoring channel units 140 and 150 will be described with reference to FIGS. 8 to 9B.

도 8은 도 2에 도시된 열교환기(100)에서 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120)의 손상 발생 시 제2 감시유로부(150)의 작동 상태를 나타낸 개념도이고, 도 9a는 도 2에 도시된 열교환기(100)의 제1 및 제2 유로부(110,120) 사이 접합영역에서 손상 발생 시 제1 유로부(110)로부터 제1 감시유로부(140)로 전파되는 상태를 나타낸 개념도이며, 도 9b는 도 9a에 도시된 플레이트 연결헤더(162)를 통해 열교환기(100)의 접합영역에서의 이상상태가 제2 감시유로부(150)로 전파되는 상태를 나타낸 개념도이다. 8 is a conceptual view showing an operating state of the second monitoring passage portion 150 when the first passage portion 110 or the second passage portion 120 is damaged in the heat exchanger 100 shown in FIG. 9a is a state in which the first channel portion 110 is propagated from the first flow path portion 110 to the first monitoring channel portion 140 when damage occurs in the junction region between the first and second flow paths 110 and 120 of the heat exchanger 100 shown in FIG. And FIG. 9B is a conceptual diagram showing a state in which an abnormal state in the junction region of the heat exchanger 100 is propagated to the second monitoring channel portion 150 through the plate connection header 162 shown in FIG. 9A .

먼저 제1 감시유로부(140)의 경우, 9a 및 도 9b를 참조하면, 제1 및 제2 유로부(110,120) 사이 접합영역에서 발생한 부분적인 손상(C)으로 인해 플레이트부(130)의 외주영역까지 틈새가 벌어지면, 제1 감시유로(112) 또는 제2 감시유로(122)를 흐르는 유체의 물리적 또는 화학적 상태가 변화하고, 이러한 변화는 도 9b에 도시된 바와 같이, 플레이트 연결헤더(162), 미세유로(151)를 따라 순차적으로 유동하면서 감시헤더(161)로 전파되어 헤더의 상태가 바뀌고 상태변화가 감기지(161a)에서 계측된다. Referring to FIGS. 9A and 9B, in the case of the first monitoring channel portion 140, the outer circumference of the plate portion 130 due to the partial damage C generated in the joint region between the first and second flow paths 110 and 120 The physical or chemical state of the fluid flowing through the first monitoring channel 112 or the second monitoring channel 122 changes and this change is detected by the plate connection header 162 And flows along the micro flow path 151 sequentially, and is propagated to the monitoring header 161 to change the state of the header, and the state change is measured at the winding position 161a.

다음 제2 감시유로부(150)의 경우, 도 8을 참조하면, 플레이트부(130)의 손상이 지속되어 제1 유체(110a) 또는 제2 유체(120a)가 미세유로(151)와 연결되는 경우, 미세유로(151)를 흐르는 유체의 상태가 바뀌고, 이 상태 변화에 따라 감시헤더(161)의 상태가 변화하며, 이 상태 변화는 상기 감지기(161a)에서 감지된다. Referring to FIG. 8, in the case of the second monitoring channel unit 150, damage of the plate unit 130 is continued and the first fluid 110a or the second fluid 120a is connected to the micro channel 151 The state of the fluid flowing through the micro flow path 151 is changed and the state of the monitoring header 161 changes in accordance with the state change, and the state change is detected by the detector 161a.

여기서, 미세유로(151)의 설정압력이 손상된 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120) 보다 높은 경우에는 미세유로(151)의 유체가 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120) 쪽으로 흘러 나가고, 미세유로(151)의 설정압력이 손상된 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120) 보다 낮은 경우에는 미세유로(151)의 유체가 감시헤더(161) 쪽으로 흘러 들어간다. When the set pressure of the micro flow path 151 is higher than the damaged first flow path part 110 or the second flow path part 120, the fluid of the micro flow path 151 flows through the first flow path part 110 or the second flow path part 120, When the set flow rate of the micro flow path 151 is lower than the first flow path part 110 or the second flow path part 120 which is damaged, the fluid in the micro flow path 151 flows into the monitoring header 161, .

한편, 미세유로(151)의 설정압력이 손상된 제1 유로부(110) 보다 낮고 제2 유로부(120) 보다 높은 경우, 제1 유로부(110)가 손상되면 제1 유로부(110)의 제1 유체(110a)가 미세유로(151)를 따라 감시헤더(161)로 흘러 들어오고, 제2 유로부(120)가 손상되면 미세유로(151)의 유체가 제2 유로부(120) 쪽으로 흘러 나간다. When the set flow rate of the micro flow path 151 is lower than the first flow path part 110 and the first flow path part 110 is higher than the second flow path part 120, When the first fluid 110a flows into the monitoring header 161 along the micro flow path 151 and the second flow path 120 is damaged, the fluid of the micro flow path 151 flows toward the second flow path 120 It flows.

그리고, 상기 감지기(161a)에서 기 설정값 이상의 이상 상태가 감지되면 열교환기(100), 또는 증기발생기(100) 등의 관련 설비를 중지한다. When the abnormal state of the detector 161a is detected, the related equipment such as the heat exchanger 100 or the steam generator 100 is stopped.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 제1 유체(110a)와 제2 유체(120a)가 각각 흐르는 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)가 적층 구성되는 플레이트부(130)와, 제1 및 제2 유로부(110,120)에서 제1 및 제2 유로 채널(111,121)이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로(112,122)와 제2 감시유로(140)를 구비하며 제1 유체(110a) 또는 제2 유체(120a)가 제1 및 제2 감시유로(112,122)로 유입되었는지 또는 제1 및 제2 감시유로(112,122)의 유체가 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)로 유출되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 제1 감시유로부(140)를 포함한다. 이에 따라, 열교환기(100)의 초기 제작 단계에서부터 내재되어 있거나 열교환기(100)의 장시간 사용에 따라 제1 및 제2 유로부(110,120) 간 접합영역에서 발생하는 벌어짐 현상 등으로 인한 상기 접합영역에서의 이상현상을 조기에 감지하여 제1 및 제2 유체(110a,120a)가 다량 방출되어 사고로 확대되는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention described above, the plate portion 130 in which the first flow path portion 110 and the second flow path portion 120, in which the first fluid 110a and the second fluid 120a flow, First monitoring channels 112 and 122 and a second monitoring channel 140 formed on the portions of the first and second flow paths 110 and 120 on which the first and second flow channels 111 and 121 are not formed, 1 fluid 110a or the second fluid 120a flows into the first and second monitoring flow paths 112 and 122 or the fluid of the first and second monitoring flow paths 112 and 122 flows into the first flow path portion 110 and the second flow path portion 120, And a first monitoring channel unit 140 configured to detect whether or not the flow channel unit 140 has flowed out to the flow channel unit 120. Accordingly, when the heat exchanger 100 is installed in the initial stage of the heat exchanger 100 or when the heat exchanger 100 is used for a long period of time, It is possible to prevent the first and second fluids 110a and 120a from being discharged due to a large amount of the fluid and expanding by accident.

또한 본 발명은, 제1 감시유로부(140)에 구비되는 제1 감시유로(112)와 제2 감시유로(122)가 각각 제1 유로부(110) 및 제2 유로부(120) 상에 형성되어 제1 및 제2 유로부(110,120) 간 접합영역에서 손상이 발생하는 경우에도 제1 유체(110a)와 제2 유체(120a)가 서로 만나 사고로 이어지지 않는다는 장점이 있다. The first monitoring channel 112 and the second monitoring channel 122 provided in the first monitoring channel unit 140 are provided on the first channel unit 110 and the second channel unit 120, The first fluid 110a and the second fluid 120a do not contact with each other even if the damage occurs in the joint region between the first and second flow paths 110 and 120. As a result,

이하, 도 2에 도시된 열교환기(100)의 다른 실시예에 관하여 도 4a 내지 도 5e를 참조하여 설명한다. 이하 설명에서는 앞서 설명한 열교환기(100)의 구성요소들과 동일?유사한 부분들에 대하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, another embodiment of the heat exchanger 100 shown in Fig. 2 will be described with reference to Figs. 4A to 5E. In the following description, the same or similar components as those of the heat exchanger 100 described above will not be described in detail.

도 4a는 도 2에 도시된 열교환기(100)의 다른 실시예에서, 열교환기(100)의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이고, 도 4b 및 도 4c는 각각 도 4a에 도시된 열교환기(100)를 평면상으로 바라본 상태에서, 제1 유로부(110) 및 제2 유로부(120)의 배치 형태를 나타낸 개념도들이며, 도 5a는 도 4a에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제1 유로부(110)와 제1 감시유로부(140)의 일 예를 나타낸 개념도이고, 도 5b 및 도 5c는 도 4a에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제2 유로부(120)와 제1 감시유로부(140)의 일 예들을 나타낸 개념도들이며, 도 5d는 도 4a에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제2 감시유로부(150)의 일 예를 나타낸 개념도이고, 도 5e는 도 4a에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제3 감시유로부(180)의 일 예를 나타낸 개념도이다. 4A is a conceptual view showing a cross-section of a side surface of the heat exchanger 100 in another embodiment of the heat exchanger 100 shown in FIG. 2, and FIGS. 4B and 4C are cross-sectional views of the heat exchanger 100 5A is a schematic view showing the arrangement of the first flow path portion 110 and the second flow path portion 120 in a plan view. FIGS. 5B and 5C are schematic views illustrating an example of the flow path portion 110 and the first monitoring channel portion 140. FIG. 5B and FIG. 5C are views showing the second flow path portion 120 and the second flow path portion 120 provided in the heat exchanger 100 shown in FIG. FIG. 5D is a conceptual view showing an example of a second monitoring channel unit 150 provided in the heat exchanger 100 shown in FIG. 4A, FIG. 5E is a conceptual view showing one example of the monitoring channel unit 140, 4A is a conceptual view showing an example of a third monitoring channel unit 180 provided in the heat exchanger 100 shown in FIG.

도 4a 내지 도 5e를 참조하면, 열교환기(100)는 체결부(190)를 더 포함할 수 있다. 4A through 5E, the heat exchanger 100 may further include a fastening part 190. As shown in FIG.

체결부(190)는 상기 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)가 적층 구성되는 상기 플레이트부(130)에 장착되어 플레이트부(130)의 벌어짐을 구속하도록 구성된다. 구체적으로, 도시된 바와 같이 체결부(190)는 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)가 서로 마주하는 접합 부분의 간극(gap)이 확대되는 것을 억제하도록, 플레이트부(130)의 어느 일부분에 장착되어 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 양방향(d1)으로 발생하는 플레이트부(130)의 벌어짐을 구속하도록 구성된다. The coupling part 190 is configured to restrict the spreading of the plate part 130 by being mounted on the plate part 130 in which the first flow path part 110 and the second flow path part 120 are laminated. More specifically, as shown in the figure, the fastening part 190 is formed in the plate part 130 (not shown) so as to prevent the gap between the first flow path part 110 and the second flow path part 120 from facing each other. To restrict the expansion of the plate portion 130 generated in the bidirectional direction d1 in which the first and second flow paths 110 and 120 are stacked.

예를 들어, 체결부(190)는 지지축(191)을 구비할 수 있다. 상기 지지축(191)은 도 4b 내지 도 5e에 도시된 바와 같이 상기 플레이트부(130)의 둘레를 따라 복수로 배열 구성될 수 있다. For example, the fastening portion 190 may have a support shaft 191. The support shafts 191 may be arranged in plural along the periphery of the plate portion 130 as shown in Figs. 4B to 5E.

지지축(141)은 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 상기 양방향(d1)을 따라 연장 형성되고, 제1 및 제2 외판(171,172)에 결합되어 상기 제1 및 제2 외판(171,172)을 상호 고정시키도록 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 프린지(114,124)는 각각 제1 관통홀(114a)과 제2 관통홀(124a)을 구비할 수 있다. 상기 제1 관통홀(113a)과 제2 관통홀(123a)은 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 상기 양방향(d1)을 따라 서로 연통하도록 이루어진다. 여기서, 지지축(191)은 제1 및 제2 외판(171,172), 제1 및 제2 관통홀(114a,124a)에 삽입되며, 지지축(191)의 단부와 제1 및 제2 외판(171,172)은 각각 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 열교환기(100)는 제1 외판(171)과 지지축(191)의 상단을 접합시키는 제1 용접부(w1)와 제2 외판(172)과 지지축(191)의 하단을 접합시키는 제2 용접부(w2)를 구비할 수 있다. The supporting shaft 141 extends along the bidirectional direction d1 in which the first and second flow paths 110 and 120 are stacked and is coupled to the first and second outside plates 171 and 172 to form the first and second outside plates 171 and 172 are mutually fixed. For example, the first and second fringes 114 and 124 may include a first through hole 114a and a second through hole 124a, respectively. The first through hole 113a and the second through hole 123a communicate with each other along the bidirectional direction d1 in which the first and second flow paths 110 and 120 are stacked. The support shaft 191 is inserted into the first and second outer plates 171 and 172 and the first and second through holes 114a and 124a and is supported by the end of the support shaft 191 and the first and second outer plates 171 and 172 May be made to be joined by welding, respectively. The heat exchanger 100 has a first welded portion w1 joining the first outer plate 171 and the upper end of the support shaft 191 and a second welded portion w1 joining the lower ends of the second outer plate 172 and the support shaft 191 And a second welded portion w2.

또한, 도 5a를 참조하면, 제1 유로부(110)에 구비되는 제1 유로 채널(111)은 체결부(190)를 우회하도록 구성된다. 또한, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 제2 유로부(120)에 구비되는 제2 유로 채널(121)도 체결부(190)가 형성되는 부분을 우회하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 체결부(190)를 구비하는 경우에도, 제1 및 제2 유로 채널(111,121)을 흐르는 제1 및 제2 유체(110a,120a)가 간섭없이 원활하게 유동 가능하다는 장점이 있다. Referring to FIG. 5A, the first flow channel 111 provided in the first flow path portion 110 is configured to bypass the coupling portion 190. Also, although not shown in the drawing, the second flow channel 121 provided in the second flow path portion 120 may be configured to bypass a portion where the coupling portion 190 is formed. Accordingly, even when the fastening part 190 of the present invention is provided, the first and second fluids 110a and 120a flowing through the first and second flow channel channels 111 and 121 can smoothly flow without interference have.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 열교환기(100)의 손상이 급격히 진행되는 것은 체결부(190)가 플레이트부(130)의 벌어짐을 물리적으로 억제해주고, 열교환기(100)의 유로 또는 접합영역에서의 손상은 제1 내지 제3 감시유로부(140,150,180)를 통해 조기에 감지 가능하므로 열교환기(100)의 안전성을 크게 증진시킬 수 있다. According to the present invention described above, the damage of the heat exchanger 100 is rapidly progressed because the fastening portion 190 physically suppresses the spreading of the plate portion 130, and the flow path of the heat exchanger 100, The safety of the heat exchanger 100 can be greatly improved because the damage of the heat exchanger 100 can be detected early through the first to third monitoring channel portions 140,

이하, 도 4a에 도시된 열교환기(100)의 다른 실시예들에 대하여 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 설명한다. Hereinafter, other embodiments of the heat exchanger 100 shown in Fig. 4A will be described with reference to Figs. 6A to 6C.

도 6a 내지 도 6c는 도 4a에 도시된 열교환기(100)의 다른 실시예들에서, 열교환기(100)의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도들이고, 도 7a 및 도 7b는 각각 도 6c에 도시된 열교환기(100)를 평면상으로 바라본 상태에서, 제1 유로부(110) 및 제2 유로부(120)의 배치 형태를 나타낸 개념도들이다. Figs. 6A to 6C are conceptual views showing cross sections of the side surface of the heat exchanger 100 in the other embodiments of the heat exchanger 100 shown in Fig. 4A, and Figs. 7A and 7B are cross- Are schematic diagrams showing the arrangement of the first flow path portion 110 and the second flow path portion 120 in a state where the heat exchanger 100 is viewed in a plan view.

먼저 도 6a를 참조하면, 제1 및 제2 외판(171,172)는 지지축(191)과 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어질 수 있다. 이를 위하여, 지지축(191)의 외주면에는 상기 볼트 체결을 위한 나사(191a,screw)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 외판(171,172)과 지지축(191)의 상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열교환기(100)는 제1 외판(171)과 지지축(191)의 상단을 접합시키는 제1 용접부(w1)와 제2 외판(172)과 지지축(191)의 하단을 접합시키는 제2 용접부(w2)를 구비할 수 있다. First, referring to FIG. 6A, the first and second outside sheathing plates 171 and 172 can be coupled with the support shaft 191 by bolts. For this purpose, a screw 191a for fastening the bolt may be formed on the outer circumferential surface of the support shaft 191. In addition, the bolted portions of the first and second outside sheathing plates 171 and 172 and the support shaft 191 may be welded together. For example, the heat exchanger 100 includes a first welded portion w1 joining the upper ends of the first outer sheath 171 and the support shaft 191, a lower end of the second outer sheath 172 and the support shaft 191, The second welded portion w2.

다음 도 6b를 참조하면, 도 6a에 도시된 열교환기(100)와 달리 제1 및 제2 외판(171,172)과 지지축(191)의 볼트 체결이 이루어진 부분에 추가적으로 용접(welding)이 이루어지지 않도록 구성될 수도 있다. Referring to FIG. 6B, unlike the heat exchanger 100 shown in FIG. 6A, the first and second outer plates 171 and 172 and the support shaft 191 are not welded .

다음으로, 도 6c를 참조하면, 열교환기(100)는 제1 지지부재(175)와 제2 지지부재(176)를 더 포함할 수 있다. Next, referring to FIG. 6C, the heat exchanger 100 may further include a first support member 175 and a second support member 176.

제1 지지부재(175)와 제2 지지부재(176)는 각각 상기 제1 외판(171)과 제2 외판(172)의 적어도 일부를 덮도록 형성된다. 여기서, 제1 및 제2 지지부재(175,176)의 형상은 본 도면들에서 도시하는 형태로 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 외판(171,172)을 덮도록 이루어지는 여러 가지 형태의 적용이 가능하다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 제1 및 제2 지지부재(175,176)의 양단부는 각각 상기 양방향(d1)을 따라 서로 마주하는 방향으로 연장 형성되어 제1 및 제2 외판(171,172)의 측면과, 플레이트부(130)의 측면의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제1 및 제2 지지부재(175,176)에 의해 플레이트부(130)는, 상기 양방향(d1) 뿐만 아니라 상기 양방향(d1)과 교차하는 방향으로의 발생하는 팽창 현상에 의한 변형이 억제될 수 있다. The first support member 175 and the second support member 176 are formed to cover at least a part of the first outer sheath 171 and the second outer sheath 172, respectively. Here, the shapes of the first and second supporting members 175 and 176 are not limited to those shown in the drawings, and various forms of covering the first and second outside sheathing 171 and 172 can be applied. For example, as shown in the figure, both end portions of the first and second support members 175 and 176 extend in the direction opposite to each other along the bidirectional direction d1, and the side surfaces of the first and second outside sheathing plates 171 and 172, And may be formed to surround at least a part of the side surface of the plate portion 130. In this case, the plate portion 130 is prevented from being deformed not only by the bi-directional d1 but also by the expansion phenomenon occurring in the direction intersecting with the bi-directional d1 by the first and second support members 175 and 176 .

또한, 제1 및 제2 지지부재(175,176)와 상기 지지축(191)은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 지지부재(175,176)와 지지축(191)의 상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열교환기(100)는 제1 지지부재(175)와 지지축(191)의 상단을 접합시키는 제3 용접부(w3)와 제2 지지부재(176)와 지지축(191)의 하단을 접합시키는 제4 용접부(w4)를 구비할 수 있다. Also, the first and second support members 175 and 176 and the support shaft 191 can be coupled to each other by bolts. In addition, the bolt-fastened portions of the first and second support members 175 and 176 and the support shaft 191 may be welded together. For example, the heat exchanger 100 includes a third welding portion w3 for joining the first support member 175 and the upper end of the support shaft 191, a second support member 176, and a lower end of the support shaft 191 And a fourth welded portion w4 joining the first welded portion and the second welded portion.

이하, 본 발명의 열교환기(22)(또는, 증기발생기)를 구비하는 원전(20)에 대하여 도 10을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a nuclear power plant 20 including a heat exchanger 22 (or a steam generator) of the present invention will be described with reference to FIG.

도 10은 본 발명의 열교환기(22)를 구비하는 원전(20)을 나타낸 개념도이다. 10 is a conceptual diagram showing a nuclear reactor 20 including a heat exchanger 22 of the present invention.

도 10을 참조하면, 원전(20)은 원자로 용기(21)에 수용되는 원자로의 노심(21a)에 의해 가열되는 제1 유체(A)와, 제1 유체(A)와 열교환하는 제2 유체(B)가 서로 순환하도록 이루어지는 열교환기(22)(또는, 증기발생기)를 포함한다. 10, the nuclear power plant 20 includes a first fluid A heated by a reactor core 21a accommodated in a reactor vessel 21, a second fluid A heat-exchanged with the first fluid A, B) to circulate with one another. The heat exchanger 22 (or the steam generator)

열교환기(22)(또는, 증기발생기)는 제1 감시유로부(22a)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 열교환기(12)(또는, 증기발생기)와 감시유로부(22a)는 위에서 도 2 내지 도 9b를 참조하여 설명한 열교환기(또는, 증기발생기)(100)와 제1 감시유로부(140)와 구조 및 효과적인 측면에서 동일 유사한 특징을 갖는다. The heat exchanger 22 (or the steam generator) may include a first monitoring channel portion 22a. Here, the heat exchanger 12 (or the steam generator) and the monitoring channel portion 22a are connected to the heat exchanger (or steam generator) 100 described above with reference to FIGS. 2 to 9B and the first monitoring channel portion 140 in terms of structure and effectiveness.

한편, 원전(20)은 급수 격리밸브(23a), 주증기 격리밸브(23b), 원자로냉각재펌프(24)와 가압기(25)를 더 포함한다. The nuclear power plant 20 further includes a water supply isolation valve 23a, a main steam isolation valve 23b, a reactor coolant pump 24 and a pressurizer 25.

급수 격리밸브(23a)와 주증기 격리밸브(23b)는 열교환기(22)(또는, 증기발생기)와 연결되는 급수계통과 터빈계통의 배관 상에 설치되어 사고 또는 유지보수 발생 시 개폐 가능하도록 이루어진다. The water supply isolation valve 23a and the main steam isolation valve 23b are installed on the piping of the water supply system and the turbine system connected to the heat exchanger 22 (or the steam generator) so as to be opened and closed when an accident or maintenance occurs .

원자로냉각재펌프(24)는 원자로냉각재 즉, 제1 유체(A)를 펌프 동력에 의해 강제 순환시키도록 구성된다. The reactor coolant pump 24 is configured to forcibly circulate the reactor coolant, i.e., the first fluid A, by pump power.

가압기(25)는, 제1 유체(A)가 순환하면서 원자로냉각재계통 내부에서 증기로 변화하지 않도록 상기 원자로냉각재계통을 포화온도/압력 이내의 과압 상태로 가압하도록 이루어진다.The pressurizer 25 is configured to pressurize the reactor coolant system to an overpressure state within the saturation temperature / pressure so that the first fluid A circulates and does not change into steam inside the reactor coolant system.

100 : 열교환기 110 : 제1 유로부
111 : 제1 유로 채널 112 : 제1 감시유로
120 : 제2 유로부 121 : 제2 유로 채널
122 : 제2 감시유로 130 : 플레이트부
140 : 제1 감시유로부 150 : 제2 감시유로부
161 : 감시헤더 162 : 플레이트 연결헤더
171 : 제1 외판 172 : 제2 외판
175 : 제1 지지부재 176 : 제2 지지부재
180 : 제3 감시유로부 190 : 체결부100: Heat exchanger 110:
111: first flow channel 112: first monitoring channel
120: second flow portion 121: second flow channel
122: second monitoring channel 130: plate portion
140: first monitoring channel unit 150: second monitoring channel unit
161: surveillance header 162: plate connection header
171: first outer plate 172: second outer plate
175: first support member 176: second support member
180: third monitoring channel unit 190:

Claims (20)

제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및
상기 제1 및 제2 유로부에서 상기 제1 및 제2 유로 채널이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로 및 제2 감시유로를 구비하여, 상기 제1 및 제2 유로부 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록 구성되는 제1 감시유로부를 포함하고,
상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부의 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 유로부와 상기 제2 유로부 사이에 형성되는 복수의 미세유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 미세유로로 유입되었는지 여부 또는, 상기 미세유로의 유체가 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부로 유출되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 제2 감시유로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.And a second flow path portion having a first flow path portion including a plurality of first flow path channels through which the first fluid flows and a plurality of second flow path channels through which a second fluid to be heat-exchanged with the first fluid flows, And the second flow path portion are laminated; And
And a first monitoring channel and a second monitoring channel formed on the portions of the first and second flow paths that are not formed with the first and second flow path channels, And a first monitoring channel portion configured to monitor damage occurring in the region,
And a plurality of micro flow paths formed between the first flow path portion and the second flow path portion so as to monitor whether the first flow path portion or the second flow path portion is damaged, And a second monitoring channel unit configured to detect whether the fine channel channel has flowed into the fine channel channel or whether the fluid of the fine channel channel has flowed out to the first channel unit or the second channel unit. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 유로부의 가장자리 부분에는 각각 상기 제1 및 제2 유로 채널이 미형성된 제1 프린지와 제2 프린지가 형성되고,
상기 제1 감시유로와 상기 제2 감시유로는 각각 상기 제1 프린지와 상기 제2 프린지 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.The method according to claim 1,
A first fringe and a second fringe each having the first and second channel channels formed thereon are formed at edge portions of the first and second flow paths,
Wherein the first monitoring channel and the second monitoring channel are formed on the first fringe and the second fringe, respectively. 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 감시유로는 각각 복수로 구성되며, 복수의 상기 제1 및 제2 감시유로 중 적어도 하나는 서로 연통되게 형성되어 상기 제1 감시유로 또는 상기 제2 감시유로 간 유체의 이동이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.3. The method of claim 2,
Wherein at least one of the first and second monitoring channels is formed so as to communicate with each other so that the movement of the fluid between the first monitoring channel and the second monitoring channel Wherein the heat exchanger is configured to enable the heat exchanger. 제1항에 있어서,
복수의 상기 제1 및 제2 유로 채널은 각각 상기 제1 및 제2 유로부의 일면 상에 형성되고, 상기 제1 및 제2 감시유로는 상기 제1 및 제2 유로 채널이 형성되는 상기 제1 및 제2 유로부의 일면 상에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the first and second flow path channels are formed on one surface of the first and second flow path portions, respectively, and the first and second monitoring flow paths are formed by the first and second flow path channels in which the first and second flow path channels are formed, And the second flow path portion is formed on one surface of the second flow path portion. 삭제delete 제1항에 있어서,
복수의 상기 미세유로는 서로 연통되게 형성되어 상기 미세유로 간 유체의 이동이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of micro-flow paths are formed so as to communicate with each other to enable movement of the fluid between the micro-flow paths. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 감시유로와 상기 미세유로를 흐르는 유체가 모이도록 구성되며, 상기 제1 감시유로, 상기 제2 감시유로 또는 상기 미세유로로 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 유입되었는지 여부를 감지하도록 이루어지는 감시헤더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the first monitoring channel and the second monitoring channel are configured to collect the fluid flowing through the first and second monitoring channels and the microchannel, and whether the first fluid or the second fluid flows into the first monitoring channel, And a monitoring header configured to detect the temperature of the heat exchanger. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 감시유로와 상기 미세유로를 흐르는 유체가 모이도록 구성되는 감시헤더를 더 포함하고,
상기 감시헤더는, 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부로 상기 제1 및 제2 감시유로와 상기 미세유로 및 상기 감시헤더의 유체가 유출되었는지 여부를 감지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.The method according to claim 1,
Further comprising a monitoring header configured to collect the fluid flowing through the first and second monitoring channels and the fine flow path,
Wherein the monitoring header is configured to detect whether or not the fluid in the first and second monitoring flow paths, the micro flow path, and the monitoring header flows out to the first flow path portion or the second flow path portion. 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 제1 및 제2 감시유로 중 상기 감시헤더와 연결되지 않은 유로와 상기 미세유로를 상호 연통시키도록 구성되는 플레이트 연결헤더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.9. The method according to claim 7 or 8,
Further comprising a plate connection header configured to communicate between the first and second monitoring channels, the channel not connected to the monitoring header, and the microchannel. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 유로부가 적층되는 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판을 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 외판 중 적어도 하나는 상기 제1 및 제2 유로부와 상기 제1 및 제2 외판 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 및 제2 외판과 마주하는 일면 상에 형성되는 제3 감시유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 제3 감시유로로 유입되었는지 여부 또는, 상기 제1 내지 제3 감시유로의 유체가 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부로 유출되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 제3 감시유로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.The method according to claim 1,
Further comprising a first outer plate and a second outer plate each formed to cover an upper surface and a lower surface forming an outer surface of the plate portion in both directions in which the first and second flow paths are stacked,
At least one of the first and second outer plates is disposed on one surface of the first outer plate opposite to the first and second outer plates so as to monitor damage occurring in the bonding region between the first and second flow paths and the first and second outer plates, And a third monitoring channel formed on the first monitoring channel, wherein the first monitoring channel is provided with the first fluid or the second fluid, Further comprising: a third monitoring channel portion configured to detect whether or not the second flow path portion is leaked to the second flow path portion. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 유로부 사이의 간극(gap)이 확대되는 것을 억제하도록, 상기 플레이트부에 장착되어 적층되는 양방향으로 발생하는 상기 플레이트부의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.The method according to claim 1,
Further comprising a fastening portion configured to restrain a flare of the plate portion that is mounted on the plate portion and stacked in both directions so as to prevent an enlargement of a gap between the first and second flow paths. Heat exchanger. 제11항에 있어서,
상기 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판을 더 포함하고,
상기 체결부는,
상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 제1 및 제2 외판에 결합되어 상기 제1 및 제2 외판을 상호 고정시키도록 형성되는 지지축을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.12. The method of claim 11,
Further comprising a first outer plate and a second outer plate each formed to cover an upper surface and a lower surface forming the outer surface of the plate portion in the bidirectional direction,
The fastening portion
And a support shaft extending along the two directions and coupled to the first and second outer plates to fix the first and second outer plates to each other. 제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2 외판과 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.13. The method of claim 12,
Wherein the first outer plate and the second outer plate are coupled to each other by bolts. 제13항에 있어서,
상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.14. The method of claim 13,
Wherein the bolted portions are welded to each other. 제11항에 있어서,
상기 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판; 및
상기 제1 및 제2 외판의 적어도 일부를 각각 덮도록 형성되는 제1 지지부재와 제2 지지부재를 더 포함하고,
상기 체결부는,
상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 제1 및 제2 지지부재에 결합되어 상기 제1 및 제2 지지부재를 상호 고정시키도록 형성되는 지지축을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.12. The method of claim 11,
A first outer plate and a second outer plate each formed to cover an upper surface and a lower surface forming the outer surface of the plate portion in both directions; And
Further comprising a first supporting member and a second supporting member formed to cover at least a part of the first and second outer sheaths, respectively,
The fastening portion
And a support shaft extending along the two directions and coupled to the first and second support members to fix the first and second support members to each other. 제15항에 있어서,
상기 제1 및 제2 지지부재와 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.16. The method of claim 15,
Wherein the first and second support members and the support shaft are mutually engageable by bolt fastening. 제16항에 있어서,
상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.17. The method of claim 16,
Wherein the bolted portions are welded to each other. 제1항에 있어서,
상기 플레이트부는 확산접합에 의해 접합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the plate portions are joined by diffusion bonding. 제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및
상기 제1 및 제2 유로부에서 상기 제1 및 제2 유로 채널이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로 및 제2 감시유로를 구비하여, 상기 제1 및 제2 유로부 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록 구성되는 제1 감시유로부를 포함하고,
상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부의 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 유로부와 상기 제2 유로부 사이에 형성되는 복수의 미세유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 미세유로로 유입되었는지 여부 또는, 상기 미세유로의 유체가 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부로 유출되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 제2 감시유로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기발생기.And a second flow path portion having a first flow path portion including a plurality of first flow path channels through which the first fluid flows and a plurality of second flow path channels through which a second fluid to be heat-exchanged with the first fluid flows, And the second flow path portion are laminated; And
And a first monitoring channel and a second monitoring channel formed on the portions of the first and second flow paths that are not formed with the first and second flow path channels, And a first monitoring channel portion configured to monitor damage occurring in the region,
And a plurality of micro flow paths formed between the first flow path portion and the second flow path portion so as to monitor whether the first flow path portion or the second flow path portion is damaged, And a second monitor channel unit configured to detect whether the fine channel channel has flowed into the fine channel channel or whether the fluid of the fine channel channel has flowed out to the first channel unit or the second channel unit. 원자로의 노심에 의해 가열되는 제1 유체와, 상기 제1 유체와 열교환하는 제2 유체가 서로 순환되도록 이루어지는 열교환기를 포함하는 원전에 있어서,
상기 열교환기는,
상기 제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 제1 유로부와 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및
상기 제1 및 제2 유로부에서 상기 제1 및 제2 유로 채널이 형성되지 않은 부분 상에 각각 형성되는 제1 감시유로 및 제2 감시유로를 구비하여, 상기 제1 및 제2 유로부 사이 접합영역에서 발생하는 손상 여부를 모니터링하도록 구성되는 제1 감시유로부를 포함하고,
상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부의 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 유로부와 상기 제2 유로부 사이에 형성되는 복수의 미세유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 미세유로로 유입되었는지 여부 또는, 상기 미세유로의 유체가 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부로 유출되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 제2 감시유로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원전.A nuclear power plant comprising a heat exchanger in which a first fluid heated by a core of a reactor and a second fluid exchanging heat with the first fluid circulate with each other,
The heat exchanger
And a second flow path portion having a first flow path portion including a plurality of first flow path channels through which the first fluid flows and a plurality of second flow path channels through which the second fluid flows, A plate portion configured to be laminated; And
And a first monitoring channel and a second monitoring channel formed on the portions of the first and second flow paths that are not formed with the first and second flow path channels, And a first monitoring channel portion configured to monitor damage occurring in the region,
And a plurality of micro flow paths formed between the first flow path portion and the second flow path portion so as to monitor whether the first flow path portion or the second flow path portion is damaged, And a second monitoring flow path portion configured to detect whether the fine flow path has flowed into the fine flow path or whether the fluid of the fine flow path has flowed out to the first flow path portion or the second flow path portion.
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