JPH03244878A - 真空容器の絶縁シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、核融合装置の真空容器における絶縁シール装
置に関する。

（従来の技術） 一般に磁場閉込め方式の核融合装置では、真空容器内に
強力な磁場を形成し、この真空容器内にプラズマを閉込
めて核融合反応を生じさせている。

上記磁場は、真空容器の外に設けられたコイルによって
発生させるが、この際に前記真空容器に誘導電流が生じ
る。このため、このような核融合装置においては真空容
器の計測ポートに絶縁ブレークを設ける必要がある。

従来、この絶縁ブレークは第３図に示すように構成され
ていた。すなわち、図中、（１）、■は真空容器であっ
て、これら真空容器■、■にはそれぞれフランジ■、０
）が設けられ、これらフランジ■。

（イ）の間には、電気絶縁材料で形成された絶縁板■が
介在されており、また、これらフランジ■、６）は絶縁
ボルト■およびナツト（８）によって結合されている。

なお、輪は絶縁スペーサで、絶縁ボルトωとフランジ＠
）との間の電気的絶縁を行なう。したがって、真空容器
（ト）、■は、絶縁板（ハ）、絶縁スペーサ０および絶
縁ボルト■によって電気的に絶縁がなされるように構成
されている。また、フランジ■、（イ）のシール面には
Ｏリング収納溝（９）　、　（９）が形成されており、
それら内にはそれぞれＯリング（１０）、　（１０）が
収納されてフランジ■、（イ）間の気密性を維持してい
る。

さらに、核融合装置では超高真空度を保つため、３００
°Ｃ程度のベーキングを行なっており、上記の０リング
（１０）、　（１０）および絶縁板０は耐熱性が約１２
０℃と低く、ベーキング温度３００℃の条件下では使用
できず、その対策としてフランジ■、０）の外周部に冷
却水溝（１１）、　（１１）を設け、水冷していた。

しかじから、このような核融合装置では放射線による有
機材料の劣化が大きく、さらに超高真空度を維持する上
でベーキングを行なうので、真空容器Ｏ）のフランジ■
を水冷することは真空度を低下させる要因となる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、放射線による劣化が無く且つ耐熱性が高く、
しかも気密維持性能が優れ、３００°Ｃのベーキング温
度の条件下でも水冷を必要とせず耐熱性と信頼性の高い
絶縁シール装置を実現することを課題とし、本発明の目
的もそこにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の真空容器の絶縁シール装置は、真空容器のシー
ル面間に介在され中心穴を有する円板にセラミックで形
成されこの円板の中心穴周辺部の両面にそれぞれ円環状
で厚肉の銅ガスケットがろう付けされて同心的に取着さ
れ且つこの銅ガスケットの外面の内周縁近傍部位に全周
にわたる溝が同心的に形成された絶縁性シール板と、こ
の絶縁性シール板を両側から挟むシール面の前記銅ガス
ケットの溝より外側に対向する部位に断面形状がコンフ
ラツト状のシールツースが全周にわたり形成された一対
の真空容器シール面部とを具備して構成される。

（作　用） 本発明の真空容器の絶縁シール装置においては、絶縁性
シール板を両側から挟んだ一対の真空容器シール面部を
締め付けると、コンフラツト状のシールツースが銅ガス
ケットに喰い込み気密を維持する。そして、銅ガスケッ
トとセラミック円板とは両者の接合面をろう付けされて
いるので、気密維持のための接触部は、この銅ガスケッ
トと真空容器のコンフラツト状のシールツースとの一箇
所だけとなり、しかもシールツースが銅ガスケットに喰
い込んでいるためずれることが無く、気密維持の信頼性
が向上されるとともに、耐熱性も高い。また、銅ガスケ
ットに形成されている溝により、ヒートサイクルによる
熱膨張の変形を容易に吸収できる。そして、真空容器の
シール面の間は、絶縁性シール板のセラミック製円板に
より電気的に絶縁されており、またシール部材として有
機材料は全く使用していないので、放射線による劣化の
恐れがない。

（実施例） 以下、図面に示した実施例に基いて本発明の詳細な説明
する。

第１図および第２図に本発明一実施例の真空容器の絶縁
シール装置を示す。両図において、（１０１）　。

（１０２）は真空容器であって、これら真空容器（１０
１）。

（１０２）にはそれぞれシール面部としてフランジ（１
０３）　、　（１０４）が設けられている。そして、こ
れらフランジ（１０３）、　（１０４）の間には絶縁性
シール板（１０５）が介在されている。

この絶縁性シール板（１０５）は、フランジ（１０３）
　。

（１０４）の内径と等しい径の中心穴を有する円板にセ
ラミックで形成され、この円板の両面の中心穴周辺部に
、それぞれ円環状で厚肉の銅ガスケット（１１０）が接
合面をろう付け（１１２）されて同心的に取着されてい
る。さらに、この銅ガスケット（１１０）の外面の内周
縁近傍部位には、断面形状がＵ字形の溝（１１１）が全
周にわたって同心的に形成されている。

フランジ（１０３）　、　（１０４）の銅ガスケット（
１１０）を挟むシール面の銅ガスケットの溝（１１１）
より外側部位に、断面形状がコンフラツト状のシールツ
ース（１０９）が全周にねたって同心的に形成されてい
る・フランジ（１０３）、　（１０４）および絶縁性シ
ール板（１０５）には、所定の径のボルト挿通穴が所定
数設けられている。そして、フランジ（１０３）、　（
１０４）の間に絶縁性シール板（１０５）を挟み、絶縁
ボルト（１０７）およびナツト（１０８）によって締め
付けられて結合される。絶縁ボルト（１０７）は、首下
がら所要長さ（−方のフランジ（１０４）の厚さより十
分大きい長さ）の部分が小径に細められていて、その部
分にエポキシなどの樹脂（１０７ａ）がコーティングさ
れている。

この絶縁ボルト（１０７）は、その首下に絶縁スペーサ
（１０６）を入れ、頭部とフランジ（１，０４）の間も
絶縁している。このようにしであることにより、フラン
ジ（１０４）と（１０３）の間がボルトによって導通さ
れることはない。また、フランジ（１０３）と（１０４
）は、介在する絶縁性シール板（１０５）により電気的
に絶縁される。

上記のように構成された本発明一実施例の真空容器の絶
縁シール装置においては、絶縁性シール板（１０５）を
挟んだフランジ（１０３）と（１０４）を絶縁スペーサ
（１０６）を介した絶縁ボルト（１０７）とナツト（１
，０８）によって締め付けると、各フランジ（１０３）
。

（１０４）のシール面に形成されているコンフラツト状
のシールツース（１０９）が、絶縁性シール板（１０５
）のセラミンク円板の両面にそれぞれ取着されている銅
ガスケット（１１，０）、　（１１０）に喰い込み、気
密シールを行なう。その際、セラミック円板は圧縮強度
および剛性が高いので、喰い込み部分の接触圧が変らず
、気密が維持される。また、銅ガスケット（１１０）と
セラミック円板とは接合面をろう付けされているので、
気密維持のための接触部は、この銅ガスケット（１１０
）とコンフラツト状のシールツース（１０９）との一箇
所だけとなり、しかもシルツース（１，０９）が銅ガス
ケット（１１０）に十分喰い込んでいるためずれること
がなく、気密維持の信頼性が向上する。さらに、銅ガス
ケット（１１０）のろう付は部分の外面に溝（１１１）
が設けられているため、セラミック円板と銅ガスケット
（１１０）の熱膨張の変形を容易に吸収することができ
、高温のヒートサイクルに耐えることができる。したが
って、３００℃のベーキング温度の条件においても水冷
を必要とせず、耐熱性と信頼性の高い絶縁シール装置が
得られる。また、有機材料を全く使用していないので、
放射線による劣化の恐れがない。

なお、第１図に示した実施例は、絶縁性シール板（１０
５）とフランジ（１０３）　、　（１０４）が密着した
状態で結合した場合で、密着するまでボルト、ナツトで
締め込めばよく、作業が単純である。一方、第２図に示
した例は、絶縁性シール板（１０５）とフランジ（１０
３）、　（１０４）の間に隙間を持たせた状態で結合し
た場合で、隙間が０．３ｍｍ程度になるように締め込む
ようにし、締め付はトルク管理が必要で、作業がやや複
雑となる。勿論、第２図の詰合状態でも、シールツース
（１０９）の銅ガスケット（１１０）への喰い込みは十
分となるよう寸法取りがなされており、シール機能は第
１図の場合と同等である。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、セラミックで中心
穴を有する円板に形成されこの円板の中心穴周辺部の両
面にそれぞれ円環状で厚肉の銅ガスケットがろう付けさ
れ且つこの銅ガスケットの外面の内周縁近傍に溝が全周
にわたり形成された絶縁性シール板を、この銅ガスケッ
トに対向するシール面に断面形状がコンフラツト状のシ
ールツースを形成した真空容器のシール面部で挟んで絶
縁ボルトで締め付は結合するようにした真空容器の絶縁
シール装置を実現したことにより、結合状態ではシール
ツースが銅ガスケットに喰い込み気密シールを行なう。

そして、銅ガスケットとセラミック円板とがろう付けさ
れているので、気密維持の接触部は銅ガスケッ１−とシ
ールツースとの一箇所だけとなり、気密維持の信頼性が
向上する。

また、銅ガスケットのろう付は部分に溝が形成されてい
るので、ヒートサイクルによる熱膨張の変形を容易に吸
収できる。また、有機材料を使用してなるので、放射線
による劣化の恐れがないとともに、耐熱性が高く、３０
０°Ｃのベーキング温度の条件下でも水冷の必要がなく
、真空度を低下させる要因を排除できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明一実施例の真空容器の絶縁
シール装置を示し、第１図は絶縁性シール板とフランジ
が密着した状態で結合した場合の横断面図、第２図は絶
縁性シール板とフランジに隙間を持たせた状態で結合し
た場合の横断面図、第３図は従来例の真空容器の結合部
の横断面図である。 ｌｏｔ、１０２・・真空容器　　　１０３，１０４・・
・フランジ１０５・・絶縁性シール板　　１０６・・・
絶縁スペーサ１０７・・絶縁ボルト　　　　】０９・・
シールツース１１０・・・銅ガスケット　　　１１１・
・・溝１１２・・・ろう付け １０１真窃存善 １０ １１０＠がスゲット 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空容器のシール面間に介在され中心穴を有する円板に
   セラミックで形成されこの円板の中心穴周辺部の両面に
   それぞれ円環状で厚肉の銅ガスケットがろう付けされて
   同心的に取着され且つこのガスケットの外面の内周縁近
   傍部位に全周にわたる溝が同心的に形成された絶縁性シ
   ール板と、この絶縁性シール板を両側から挟むシール面
   の前記銅ガスケットの溝より外側に対向する部位に断面
   形状がコンフラット状のシールツースが全面にわたり形
   成された一対の真空容器シール面部とを具備したことを
   特徴とする真空容器の絶縁シール装置。