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원자로 및 그 동작 방법

  • 기술번호 : KST2015148043
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 원자로 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은, 원자로 이상 발생 시 운전원의 조작 없이도 피동적으로 과도 발생된 열을 냉각할 수 있도록 하되, 이러한 안전 조처를 위한 냉각 동작이 별도의 제어 지시 없이 원자로 구조 및 압력 등의 환경 조건 변화에 의하여 완전 피동적으로 이루어질 수 있도록 하며, 더불어 기존의 원자로 안전계통에 비하여 좀더 간소한 구조로 이루어지는, 원자로 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.
Int. CL G21C 15/18 (2006.01)
CPC G21C 15/18(2013.01) G21C 15/18(2013.01)
출원번호/일자 1020140103110 (2014.08.11)
출원인 한국원자력연구원
등록번호/일자 10-1551744-0000 (2015.09.03)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20150911) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.08.11)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국원자력연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이성재 대한민국 대전광역시 유성구
2 송철화 대한민국 대전광역시 유성구
3 박현식 대한민국 대전광역시 유성구
4 배성원 대한민국 대전광역시 유성구
5 박래준 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 플러스 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국원자력연구원 대한민국 대전광역시 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2014.08.11 수리 (Accepted) 1-1-2014-0754511-24
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.09.16 수리 (Accepted) 4-1-2014-5109542-64
3 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2015.01.27 수리 (Accepted) 1-1-2015-5004386-40
4 [대리인선임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Appointment of Agent] Report on Agent (Representative)		 2015.03.25 수리 (Accepted) 1-1-2015-5010229-87
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2015.03.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0214127-65
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2015.06.01 수리 (Accepted) 1-1-2015-0524837-54
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2015.06.01 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-0524814-15
8 등록결정서
Decision to grant		 2015.08.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0592732-33
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번호 청구항
1 1
삭제
2 2
원자로노심(111)을 수용하는 원자로용기(112), 증기관(114) 및 급수관(115)이 연결된 증기발생기(113)를 포함하여 이루어지는 원자로 구동계통 및내부에 기체 및 상기 원자로 구동계통을 수용하는 방출용 격리용기(120), 상기 방출용 격리용기(120) 상측에 형성된 통로(123)에 의하여 상기 방출용 격리용기(120)와 연통되며 내부에 냉각재를 수용하는 흡수용 격리용기(130), 상기 흡수용 격리용기(130) 상측에 구비되어 내부에 기체 및 냉각재를 수용하는 전달용 격리용기(140), 상기 전달용 격리용기(140) 내에 서로 밀접하게 배치되어 서로 열교환하는 방출용 열교환기(121) 및 흡수용 열교환기(131), 서로 밀접하게 배치된 상기 방출용 열교환기(121) 및 상기 흡수용 열교환기(131)로 냉각재를 분사하는 냉각재 분사관(134), 격리용기들 외부 환경에 배치되는 응축용 열교환기(133), 상기 원자로용기(112) 및 상기 방출용 열교환기(121)에 연결되어 냉각재를 순환 유통시키는 방출용 열교환유로(122), 상기 흡수용 열교환기(131) 및 상기 응축용 열교환기(133)에 연결되어 냉각재를 순환 유통시키는 흡수용 열교환유로(132)를 포함하여 이루어지는 원자로 안전계통을 포함하여 이루어지며,상기 원자로 구동계통 내의 압력 변화 및 냉각재 누출 여부에 의하여 변화되는 열수력 조건에 따라 상기 원자로 안전계통 내의 냉각재가 선택적으로 유통되어 상기 원자로 구동계통을 냉각하도록 이루어지는 원자로로서,상기 냉각재 분사관(134)은, 일측 끝단이 상기 흡수용 격리용기(130)와 연통되어 냉각재를 공급받고, 타측 끝단에 노즐이 구비되어 상기 방출용 열교환기(121) 및 상기 흡수용 열교환기(131)로 공급받은 냉각재를 분사하도록 형성되며, 냉각재 분사밸브(134a)가 구비되어 이루어지고,상기 원자로 안전계통은, 일측 끝단이 상기 전달용 격리용기(140)와 연통되고 타측 끝단이 상기 방출용 격리용기(120)와 연통되어, 상기 전달용 격리용기(140) 내에 수용된 냉각재를 상기 방출용 격리용기(120) 내로 주입하는 냉각재 주입관(135) 및 상기 냉각재 주입관(135) 상에 구비되는 냉각재 주입밸브(135a)를 더 포함하여 이루어져,상기 냉각재 분사관(134)으로부터 분사된 냉각재가 상기 방출용 열교환기(121) 내를 유통하는 냉각재로부터 열을 흡수하여 증발하고, 증발되어 생성된 증기가 상기 흡수용 열교환기(131) 내를 유통하는 냉각재로 열을 흡수당하여 응축되어 상기 전달용 격리용기(140) 내로 수용되도록 형성되어, 상기 냉각재 분사관(134)에 의해 분사된 냉각재의 증발 및 응축에 의해 상기 방출용 열교환기(121) 내 냉각재로부터 상기 흡수용 열교환기(131) 내 냉각재로 열이 전달되는 이상유동 열전달 현상(two-phase heat transfer mechanism)에 의하여 열전달이 이루어짐으로써 상기 원자로 구동계통의 열이 냉각재로 버려지며,상기 냉각재 분사관(134)에 의해 분사된 후 증발 및 응축되어 상기 전달용 격리용기(140) 내에 수용된 냉각재가 상기 냉각재 주입관(135)에 의해 상기 방출용 격리용기(120)로 주입되어 상기 원자로용기(112)에 직접 접촉됨으로써 상기 원자로 구동계통의 냉각을 수행하는 것을 특징으로 하는 원자로
3 3
삭제
4 4
삭제
5 5
제 2항에 있어서, 상기 전달용 격리용기(140)는상기 전달용 격리용기(140) 내에 상기 방출용 열교환기(121) 및 상기 흡수용 열교환기(131)가 배치된 영역측을 둘러싸는 수용격벽(141)이 형성되어 냉각수가 수용되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로
6 6
제 2항에 있어서, 상기 통로(123)는방출용 격리용기측 격벽(123a) 및 흡수용 격리용기측 격벽(123b)을 포함하는 이중 격벽 형태로 이루어지되,상기 방출용 격리용기측 격벽(123a)은, 상기 방출용 격리용기(120) 측에 형성되며 상측이 개방되도록 형성되고,상기 흡수용 격리용기측 격벽(123b)은, 상기 흡수용 격리용기(130) 측에 형성되며 하측이 개방되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원자로
7 7
제 2항에 있어서, 상기 원자로 안전계통은상기 방출용 격리용기(120) 상부 및 상기 전달용 격리용기(140) 상부를 연통하도록 형성되는 방출용 격리용기 연통관(124) 및상기 방출용 격리용기 연통관(124) 상에 구비되는 방출용 격리용기 연통밸브(124a)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로
8 8
제 2항에 있어서, 상기 원자로 안전계통은상기 방출용 격리용기(120) 하부 및 상기 흡수용 격리용기(130) 하부를 연통하도록 형성되는 방출용 격리용기 감압관(125) 및상기 방출용 격리용기 감압관(125) 상에 구비되는 방출용 격리용기 감압밸브(125a)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로
9 9
제 2항에 있어서, 상기 원자로 안전계통은일측 끝단이 상기 증기관(114)과 연통되고 타측 끝단이 상기 방출용 열교환유로(122)와 연통되어, 상기 증기발생기(113) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기를 상기 방출용 열교환유로(122)로 유통시키는 증기우회관(126) 및상기 증기우회관(126) 상에 구비되는 증기우회밸브(126a)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로
10 10
제 2항에 있어서, 상기 원자로 안전계통은일측 끝단이 상기 증기관(114)과 연통되고 타측 끝단이 상기 방출용 격리용기(120) 내 공간과 연통되어, 상기 원자로용기(112) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기를 상기 방출용 격리용기(120) 내 공간으로 방출하는 증기방출관 및상기 증기방출관 상에 구비되는 증기방출밸브(127a)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로
11 11
제 2항에 있어서, 상기 원자로 안전계통은일측 끝단이 상기 방출용 열교환유로(122)와 연통되고 타측 끝단이 상기 흡수용 격리용기(130) 또는 상기 전달용 격리용기(140) 내의 냉각재 수면 아래 공간과 연통되어, 상기 방출용 열교환유로(122)에 냉각재를 보충 공급하는 냉각재 보충관(136) 및상기 냉각재 보충관(136) 상에 구비되는 냉각재 보충밸브(136a)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로
12 12
제 2항에 따른 원자로를 동작하는 방법으로서,상기 원자로 구동계통이 정지되는 단계; 상기 증기관(114)에 구비된 증기관 격리밸브(114a) 및 상기 급수관(115)에 구비된 급수관 격리밸브(115a)가 폐쇄되는 단계; 를 포함하여 이루어지는 격리 단계와,상기 원자로용기(112) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기가 상기 방출용 열교환유로(122)를 통해 상기 방출용 열교환기(121)로 유입되는 단계; 상기 방출용 열교환기(121)로 유입된 증기가 상기 방출용 열교환기(121)를 통과하며 응축되어 냉각재가 생성되고, 생성된 냉각재가 상기 방출용 열교환유로(122)를 통해 상기 원자로용기(112)로 재유입되어 순환되는 단계; 를 포함하여 이루어지는 방출용 열교환기 순환단계와,상기 냉각재 분사관(134)에 의해 공급된 냉각재가 상기 방출용 열교환기(121) 외면으로 분사되어 접촉되는 단계; 상기 방출용 열교환기(121) 외면에 접촉된 냉각재가 상기 방출용 열교환기(121) 내의 증기로부터 열을 흡수하여 증발하고, 상기 방출용 열교환기(121) 내의 증기가 응축되어 냉각재가 생성되는 단계; 상기 방출용 열교환기(121) 외면에서 증발되어 생성된 증기가 상기 흡수용 열교환기(131) 외면에 접촉되는 단계; 상기 흡수용 열교환기(131) 외면에 접촉된 증기가 상기 흡수용 열교환기(131) 내의 냉각재로 열을 방출하여 냉각재로 응축되고, 상기 흡수용 열교환기(131) 내의 냉각재가 증발되어 증기가 생성되는 단계;를 포함하여 이루어지는 이상유동 열전달단계와,상기 흡수용 열교환기(131) 내 증기가 상기 흡수용 열교환유로(132)를 통해 상기 응축용 열교환기(133)로 유입되는 단계; 상기 응축용 열교환기(133)로 유입된 증기가 상기 응축용 열교환기(133)를 통과하며 응축되어 냉각재가 생성되고, 생성된 냉각재가 상기 흡수용 열교환유로(132)를 통해 상기 흡수용 열교환기(131)로 재유입되어 순환되는 단계;를 포함하여 이루어지는 흡수용 열교환기 순환단계와,상기 원자로용기(112) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기가 누출되어 상기 방출용 격리용기(120) 내 공간에 채워져 가압되는 단계; 상기 통로(123)를 통해 가압 압력이 상기 흡수용 격리용기(130) 내 냉각재에 전달되어, 냉각재가 상기 냉각재 분사관(134)으로 유입되는 단계; 상기 냉각재 분사밸브(134a)가 압력에 의해 개방되어, 냉각재가 상기 냉각재 분사관(134)을 통해 상기 방출용 열교환기(121) 및 상기 흡수용 열교환기(131)로 분사되는 단계; 를 포함하여 이루어지는 냉각재 가압분사단계;상기 이상유동 열전달단계에 의하여 응축되어 생성된 냉각재가 상기 전달용 격리용기(140) 내로 수용되는 단계; 상기 전달용 격리용기(140) 내에 수용된 냉각재가 상기 냉각재 주입관(135)으로 유입되는 단계; 상기 냉각재 주입밸브(135a)가 압력에 의해 개방되어, 냉각재가 상기 냉각재 주입관(135)을 통해 상기 방출용 격리용기(120) 내로 주입되어 상기 원자로용기(112)에 직접 접촉하여 냉각을 수행하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 냉각재 직접냉각단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동 방법
13 13
삭제
14 14
제 12항에 있어서,상기 원자로 안전계통은상기 방출용 격리용기(120) 상부 및 상기 전달용 격리용기(140) 상부를 연통하도록 형성되는 방출용 격리용기 연통관(124) 및 상기 방출용 격리용기 연통관(124) 상에 구비되는 방출용 격리용기 연통밸브(124a)를 더 포함하여 이루어지며,상기 원자로 작동방법은상기 원자로용기(112) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기가 누출되어 상기 방출용 격리용기(120) 내 공간에 채워져 가압되는 단계; 상기 방출용 격리용기 연통밸브(124a)가 압력에 의해 개방되어, 상기 방출용 격리용기 연통관(124)을 통해 상기 방출용 격리용기(120) 내 증기가 상기 전달용 격리용기(140)로 배출되어 상기 전달용 격리용기(140) 내 공간에 채워져 가압되는 단계; 를 더 포함하여 이루어져,상기 냉각재 직접냉각단계에서의 상기 냉각재 주입밸브(135a) 개방을 위한 보조 가압이 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동 방법
15 15
제 12항에 있어서,상기 원자로 안전계통은상기 방출용 격리용기(120) 하부 및 상기 흡수용 격리용기(130) 하부를 연통하도록 형성되는 방출용 격리용기 감압관(125) 및 상기 방출용 격리용기 감압관(125) 상에 구비되는 방출용 격리용기 감압밸브(125a)를 더 포함하여 이루어지며,상기 원자로 작동방법은상기 원자로용기(112) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기가 누출되어 상기 방출용 격리용기(120) 내 공간에 채워져 가압되는 단계; 상기 냉각재 직접냉각단계에 의하여 상기 방출용 격리용기(120)에 냉각재가 채워지는 단계; 상기 방출용 격리용기 감압밸브(125a)가 압력에 의해 개방되어, 상기 방출용 격리용기 감압관(125)을 통해 상기 방출용 격리용기(120) 내 냉각재가 상기 흡수용 격리용기(130)로 배출되는 단계; 를 더 포함하여 이루어져,상기 방출용 격리용기(120) 내 형성된 과압의 감압이 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동 방법
16 16
제 12항에 있어서,상기 원자로 안전계통은일측 끝단이 상기 증기관(114)과 연통되고 타측 끝단이 상기 방출용 열교환유로(122)와 연통되어, 상기 증기발생기(113) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기를 상기 방출용 열교환유로(122)로 유통시키는 증기우회관(126) 및 상기 증기우회관(126) 상에 구비되는 증기우회밸브(126a)를 더 포함하여 이루어지며,상기 원자로의 작동 방법은상기 증기발생기(113) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기에 의하여 상기 증기발생기(113) 내 공간이 가압되는 단계; 상기 증기우회밸브(126a)가 압력에 의해 개방되어, 상기 증기우회관(126)을 통해 상기 증기발생기(113) 내 증기가 상기 방출용 열교환유로(122)로 유입되는 단계; 를 더 포함하여 이루어져,상기 방출용 열교환유로(122)로의 증기 보조 유입이 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동 방법
17 17
제 12항에 있어서,상기 원자로 안전계통은일측 끝단이 상기 증기관(114)과 연통되고 타측 끝단이 상기 방출용 격리용기(120) 내 공간과 연통되어, 상기 원자로용기(112) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기를 상기 방출용 격리용기(120) 내 공간으로 방출하는 증기방출관 및 상기 증기방출관 상에 구비되는 증기방출밸브(127a)를 더 포함하여 이루어지며,상기 원자로의 작동 방법은상기 증기발생기(113) 내 냉각재가 증발되어 생성된 증기에 의하여 상기 증기발생기(113) 내 공간이 가압되는 단계; 상기 증기방출밸브(127a)가 압력에 의해 개방되어, 상기 증기방출관을 통해 상기 증기발생기(113) 내 증기가 상기 방출용 격리용기(120) 내 공간으로 방출되는 단계; 를 더 포함하여 이루어져,상기 방출용 격리용기(120) 내 보조 가압이 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동 방법
18 18
제 12항에 있어서,상기 원자로 안전계통은일측 끝단이 상기 방출용 열교환유로(122)와 연통되고 타측 끝단이 상기 흡수용 격리용기(130) 또는 상기 전달용 격리용기(140) 내의 냉각재 수면 아래 공간과 연통되어, 상기 방출용 열교환유로(122)에 냉각재를 보충 공급하는 냉각재 보충관(136) 및 상기 냉각재 보충관(136) 상에 구비되는 냉각재 보충밸브(136a)를 더 포함하여 이루어지며,상기 원자로의 작동 방법은상기 냉각재 보충밸브(136a)가 압력에 의해 개방되어, 상기 냉각재 보충관(136)을 통해 냉각재가 상기 방출용 열교환유로(122)로 유입되는 단계; 를 더 포함하여 이루어져,상기 방출용 열교환유로(122)로의 냉각재 보조 유입이 더 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로의 작동 방법
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1 미래창조과학부 한국원자력연구원 주요사업 SMART-ITL 전용시험동 시설운영