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원자로용기 내의 핵연료를 교환하기 위한 핵연료교환장치에 있어서,
신핵연료를 노심에 장전하거나 또는 사용후핵연료를 노심에서 인출하는 핵연료 교환유닛; 및
판파(Lamb wave)를 형성시키기 위한 초음파 웨지(wedge), 판 형상으로 형성되어 일단부가 상기 초음파 웨지에 연결되고 타단부를 통해 상기 판파를 상기 원자로용기 내부로 전달하며 상기 핵연료 교환유닛의 일측에 구비되는 웨이브가이드, 및 상기 초음파 웨지에 연결되어 상기 원자로용기 내부로부터 반사된 반사 신호를 감지하는 초음파 센서를 구비하는 웨이브가이드 센서유닛;
을 포함하며, 상기 웨이브가이드가 상기 핵연료 교환유닛과 일체로 이동 가능하여, 상기 웨이브가이드 센서유닛에 의해 상기 원자로용기의 내부 정보를 탐지하면서 상기 핵연료를 교환 가능한 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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제1항에 있어서,
상기 핵연료 교환유닛의 내부에 상기 웨이브가이드가 수용되는 수용공간이 구비되어 상기 웨이브가이드의 적어도 일부가 상기 핵연료 교환유닛의 내측에 구비되는 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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제1항에 있어서,
상기 웨이브가이드 센서유닛은 상기 초음파 웨지로 입사되는 초음파 신호의 주파수 변화에 따라 상기 웨이브가이드의 타단부에서 방사되는 방사빔의 방사각을 변화시키는 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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제1항에 있어서,
상기 판파가 방출되는 상기 웨이브가이드의 타단부는 길이 방향을 따라 두께가 증가되는 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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제1항에 있어서,
상기 초음파 웨지는 종파의 속도가 1500∼2000㎧가 되는 물질로 구성되어 상기 판파의 입사주파수와 상기 웨이브가이드의 두께의 곱이 0
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제1항에 있어서,
상기 초음파 웨지는 종파의 속도가 1500~2000㎧가 되도록 하는 고체 테플론(Teflon) 웨지로 구성되는 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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7
제1항에 있어서,
상기 초음파 웨지는 내부에 물 또는 글리세린이 충진된 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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원자로용기 내의 핵연료를 교환하기 위한 핵연료교환장치에 있어서,
상기 핵연료를 인출하는 인출부 및 상기 인출부와 연결되어 상기 인출부를 이송시키는 중심축을 구비하는 핵연료 교환유닛;
판파(Lamb wave)를 형성시키기 위한 제1 초음파 웨지(wedge), 판 형상으로 형성되어 일단부가 상기 제1 초음파 웨지에 연결되고 타단부를 통해 상기 판파를 상기 인출부의 하방으로 방사하며 상기 인출부의 일측에 구비되는 제1 웨이브가이드, 및 상기 제1 초음파 웨지에 연결되어 상기 원자로용기 내부로부터 반사된 반사 신호를 감지하는 제1 초음파 센서를 구비하는 제1 웨이브가이드 센서유닛; 및
판파(Lamb wave)를 형성시키기 위한 제2 초음파 웨지(wedge), 판 형상으로 형성되어 일단부가 상기 제2 초음파 웨지에 연결되고 타단부를 통해 상기 판파를 상기 중심축의 측방으로 방사하며 상기 중심축의 일측에 구비되는 제2 웨이브가이드, 및 상기 제2 초음파 웨지에 연결되어 상기 원자로용기 내부로부터 반사된 반사 신호를 감지하는 제2 초음파 센서를 구비하는 제2 웨이브가이드 센서유닛;
을 포함하며, 상기 제1 웨이브가이드 센서유닛에 의해 상기 인출부의 하방 정보를 탐지하고 상기 제2 웨이브가이드 센서유닛에 의해 상기 중심축의 측방 정보를 탐지하면서 상기 핵연료를 교환 가능한 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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제8항에 있어서,
상기 인출부의 내부에 상기 제1 웨이브가이드가 수용되는 제1 수용공간이 구비되어 상기 제1 웨이브가이드의 적어도 일부가 상기 인출부의 내측에 구비되고, 상기 중심축의 내부에 상기 제2 웨이브가이드가 수용되는 제2 수용공간이 구비되어 상기 제2 웨이브가이드의 적어도 일부가 상기 중심축의 내측에 구비되는 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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제8항에 있어서,
상기 제1 및 제2 웨이브가이드 센서유닛은 상기 제1 및 제2 초음파 웨지에 입사되는 초음파 신호의 주파수 변화에 따라 상기 제1 및 제2 웨이브가이드의 타단부에서 방사되는 방사빔의 방사각을 변화시키는 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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제8항에 있어서,
상기 판파가 방출되는 상기 제1 및 제2 웨이브가이드의 타단부는 길이 방향을 따라 두께가 증가되는 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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제8항에 있어서,
상기 제1 및 제2 초음파 웨지는 종파의 속도가 1500∼2000㎧가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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13
제8항에 있어서,
상기 제2 웨이브가이드 센서유닛은 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 핵연료교환장치
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원자로용기 내의 핵연료를 교환하기 위한 핵연료교환방법에 있어서,
초음파 신호를 생성하는 단계;
초음파 웨지로 상기 초음파 신호를 전송하여 판파를 형성하는 단계;
판 형상으로 형성되어 일단부가 상기 초음파 웨지에 연결되는 웨이브가이드의 타단부를 통해 상기 원자로용기의 내부로 상기 판파를 방출하는 단계;
상기 초음파 웨지에 연결되는 초음파 센서를 통해 상기 원자로용기의 내부로부터 반사된 반사 신호를 감지하는 단계;
상기 반사 신호를 이용하여 상기 원자로용기의 내부 정보를 탐지하는 단계; 및
신핵연료를 노심에 장전하거나 또는 사용후핵연료를 노심에서 인출하는 핵연료 교환유닛에 의해 상기 핵연료를 교환하는 단계;
를 포함하며, 상기 웨이브가이드가 상기 핵연료 교환유닛과 일체로 이동 가능하여, 상기 원자로용기의 내부 정보를 탐지하면서 상기 핵연료를 교환 가능한 것을 특징으로 하는 핵연료교환방법
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15
제14항에 있어서,
상기 판파를 방출하는 단계는 상기 초음파 웨지로 전송되는 초음파 신호의 주파수 변화에 따라 상기 웨이브가이드의 타단부에서 방사되는 방사빔의 방사각이 변화되는 것을 특징으로 하는 핵연료교환방법
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제14항에 있어서,
상기 판파가 방출되는 상기 웨이브가이드의 타단부는 길이 방향을 따라 두께가 증가되는 것을 특징으로 하는 핵연료교환방법
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제14항에 있어서,
상기 초음파 웨지는 종파의 속도가 1500∼2000㎧가 되는 물질로 구성되어 상기 판파의 입사주파수와 상기 웨이브가이드의 두께의 곱이 0
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