JPH0786540B2 - 核融合炉保護装置 - Google Patents
核融合炉保護装置Info
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- JPH0786540B2 JPH0786540B2 JP2241649A JP24164990A JPH0786540B2 JP H0786540 B2 JPH0786540 B2 JP H0786540B2 JP 2241649 A JP2241649 A JP 2241649A JP 24164990 A JP24164990 A JP 24164990A JP H0786540 B2 JPH0786540 B2 JP H0786540B2
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- container
- valve
- vacuum container
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、核融合炉のプラズマを発生させる真空容器に
空気がリークした時、流入空気との反応による内部の損
傷を防止するための保護装置及び核融合炉に関する。
空気がリークした時、流入空気との反応による内部の損
傷を防止するための保護装置及び核融合炉に関する。
核融合炉ではプラズマを発生させる真空容器内に放射線
の遮蔽体や、トリチウム増殖用のブランケット、プラズ
マに直接面する部分に設置しプラズマからの熱流束によ
る機器の破損を防止する第１壁、ダイバータ板等多数の
機器が設置されている。特に第１壁、ダイバータ板は数
百度から高い部分では千数百度の高温になっている。現
在のところ、プラズマへの不純物流入による放射損失低
減の観点から、これらの材質は黒鉛やBe,W,Moが最適と
考えられている。一方核融合炉の真空容器には容器内機
器の冷却水導入ポート、プラズマ加熱・電流駆動用機器
の接続ポート、計装用ポート、真空排気用ポート等多数
のポートが設けられている。
の遮蔽体や、トリチウム増殖用のブランケット、プラズ
マに直接面する部分に設置しプラズマからの熱流束によ
る機器の破損を防止する第１壁、ダイバータ板等多数の
機器が設置されている。特に第１壁、ダイバータ板は数
百度から高い部分では千数百度の高温になっている。現
在のところ、プラズマへの不純物流入による放射損失低
減の観点から、これらの材質は黒鉛やBe,W,Moが最適と
考えられている。一方核融合炉の真空容器には容器内機
器の冷却水導入ポート、プラズマ加熱・電流駆動用機器
の接続ポート、計装用ポート、真空排気用ポート等多数
のポートが設けられている。
このため従来技術では、これらのポート部や、接続され
た機器等にリークが生じ空気が真空容器に流入する恐れ
がある。第１璧等が高温になっている時に空気が流入す
ると、黒鉛と空気中の酸素が反応し燃える恐れがあり、
このために内圧が１気圧以上に上昇し、放射性物質であ
るトリチウムが流出する恐れがある。これに関してはIA
EA発行のイーターコンセプト ディフィニション 第２
巻 349頁（1989）（ITER Concept Definition Vol.2 P
349（1989）IAEA Vienna）に延べられている。従来の核
融合装置でも規模は小さくとも同様の現象が考えられ
る。しかし従来の装置では第１璧の温度がそれほど高温
でないこと、プラズマ放電時間が10秒程度と炉に比べて
２桁以上短いこと、放射性物質であるトリチウムを使用
しないこと等のなめにその影響は小さく、保護装置は考
えられていない。
た機器等にリークが生じ空気が真空容器に流入する恐れ
がある。第１璧等が高温になっている時に空気が流入す
ると、黒鉛と空気中の酸素が反応し燃える恐れがあり、
このために内圧が１気圧以上に上昇し、放射性物質であ
るトリチウムが流出する恐れがある。これに関してはIA
EA発行のイーターコンセプト ディフィニション 第２
巻 349頁（1989）（ITER Concept Definition Vol.2 P
349（1989）IAEA Vienna）に延べられている。従来の核
融合装置でも規模は小さくとも同様の現象が考えられ
る。しかし従来の装置では第１璧の温度がそれほど高温
でないこと、プラズマ放電時間が10秒程度と炉に比べて
２桁以上短いこと、放射性物質であるトリチウムを使用
しないこと等のなめにその影響は小さく、保護装置は考
えられていない。
本発明の目的は、真空容器およびそれに接続されている
機器にリークが生じた時に、真空容器中に空気が流入す
ることを防止し、結果として第１壁、ダイバータ等の空
気との反応による損傷を防止することのできる核融合炉
保護装置及び核融合炉を提供することにある。
機器にリークが生じた時に、真空容器中に空気が流入す
ることを防止し、結果として第１壁、ダイバータ等の空
気との反応による損傷を防止することのできる核融合炉
保護装置及び核融合炉を提供することにある。
上記目的を達成するために、真空計、四重極質量分析計
（Ｑマス）等の真空度を測定する測定器によりリークを
検知し、黒鉛と反応しない窒素やヘリウム、アルゴンな
どの不活性物質の液化物を真空容器中に短時間で注入
し、内部で気化させて、リーク場所からの空気の流入を
多少限に抑制したものである。
（Ｑマス）等の真空度を測定する測定器によりリークを
検知し、黒鉛と反応しない窒素やヘリウム、アルゴンな
どの不活性物質の液化物を真空容器中に短時間で注入
し、内部で気化させて、リーク場所からの空気の流入を
多少限に抑制したものである。
さらに空気の流入そのものを生じさせないために、真空
容器やそれに接続されている機器類が設定されている部
屋を気密構造にし、窒素やヘリウムなどの希ガスを空気
のかわりに充填したものである。
容器やそれに接続されている機器類が設定されている部
屋を気密構造にし、窒素やヘリウムなどの希ガスを空気
のかわりに充填したものである。
すなわち、本発明は、プラズマを発生させる真空容器の
真空度を検出する真空度測定器と、液体の不活性物質の
貯蔵容器と、この貯蔵容器と前記真空容器内とを弁を介
して連通する導管と、前記真空度測定器の出力を受けて
該真空度が所定値以下の時に前記弁を開く信号を出力す
る弁制御部と、を備えた核融合炉保護装置である。
真空度を検出する真空度測定器と、液体の不活性物質の
貯蔵容器と、この貯蔵容器と前記真空容器内とを弁を介
して連通する導管と、前記真空度測定器の出力を受けて
該真空度が所定値以下の時に前記弁を開く信号を出力す
る弁制御部と、を備えた核融合炉保護装置である。
また、本発明は、プラズマを発生させる真空容器にポー
トを介して接続されている周辺設置装置と、この周辺設
置装置をそれぞれ独立に収納する気密構造の収納室と、
この収納室に弁を介して接続されている不活性物質の貯
蔵容器とを備え、前記収納室内は中の空気が大気圧の不
活性ガスで置換されていることを特徴とする核融合炉保
護装置である。
トを介して接続されている周辺設置装置と、この周辺設
置装置をそれぞれ独立に収納する気密構造の収納室と、
この収納室に弁を介して接続されている不活性物質の貯
蔵容器とを備え、前記収納室内は中の空気が大気圧の不
活性ガスで置換されていることを特徴とする核融合炉保
護装置である。
また、本発明は、クライオスタットと、このクライオス
タット内に設けられた真空容器と、この真空容器に設け
られたトロイダルコイル及びポロイダルコイルと、クラ
イオスタット外部の周辺設置装置と真空容器とを連通さ
せるポートと、真空容器内壁に被設された第１壁及びダ
イバータ板と、を備えた核融合炉において、真空容器の
真空度を検出する真空度測定器と、液体の不活性物質の
貯蔵容器と、この貯蔵容器と前記真空容器内とを弁を介
して連通する導管と、前記真空度測定器の出力を受けて
該真空度が所定値以下の時に前記弁を開く信号を出力す
る弁制御部と、を備えたものである。
タット内に設けられた真空容器と、この真空容器に設け
られたトロイダルコイル及びポロイダルコイルと、クラ
イオスタット外部の周辺設置装置と真空容器とを連通さ
せるポートと、真空容器内壁に被設された第１壁及びダ
イバータ板と、を備えた核融合炉において、真空容器の
真空度を検出する真空度測定器と、液体の不活性物質の
貯蔵容器と、この貯蔵容器と前記真空容器内とを弁を介
して連通する導管と、前記真空度測定器の出力を受けて
該真空度が所定値以下の時に前記弁を開く信号を出力す
る弁制御部と、を備えたものである。
また、本発明は、クライオスタットと、このクライオス
タット内に設けられた真空容器と、この真空容器に設け
られたトロイダルコイル及びポロイダルコイルと、クラ
イオスタット外部の周辺設置装置と真空容器とを連通さ
せるポートと、真空容器内に被設された第１壁及びダイ
バータ板と、を備えた核融合炉において、前記ポートを
介して接続されている周辺設置装置をそれぞれ独立に収
納する気密構造の収納室と、この収納室に弁を介して接
続されている不活性物質の貯蔵容器とを備え、前記収納
室内は中の空気が大気圧の不活性ガスで置換されている
ことを特徴とするものである。前記核融合炉において、
第１壁及びダイバータ板は黒鉛、ベリリウム、タングス
テン又はモリブデンを材料として形成されているものが
よい。
タット内に設けられた真空容器と、この真空容器に設け
られたトロイダルコイル及びポロイダルコイルと、クラ
イオスタット外部の周辺設置装置と真空容器とを連通さ
せるポートと、真空容器内に被設された第１壁及びダイ
バータ板と、を備えた核融合炉において、前記ポートを
介して接続されている周辺設置装置をそれぞれ独立に収
納する気密構造の収納室と、この収納室に弁を介して接
続されている不活性物質の貯蔵容器とを備え、前記収納
室内は中の空気が大気圧の不活性ガスで置換されている
ことを特徴とするものである。前記核融合炉において、
第１壁及びダイバータ板は黒鉛、ベリリウム、タングス
テン又はモリブデンを材料として形成されているものが
よい。
真空計あるいはＱマスなどの真空度測定器での測定値が
ある一定値を越えるとリークが発生したものとして、外
部に信号を出力する。この信号に応じて制御回路は、液
体の窒素やヘリウムなどの不活性物質の貯蔵容器と真空
容器を遮断している、電磁弁あるいは空圧弁に開閉信号
を送り、液体の窒素やヘリウムなどを真空容器に注入す
る。このようにしてリーク場所からの空気流入より早
く、真空容器内が大気圧になるようにこれらの物質を注
入すれば、空気の流入を最低限に抑制できる。
ある一定値を越えるとリークが発生したものとして、外
部に信号を出力する。この信号に応じて制御回路は、液
体の窒素やヘリウムなどの不活性物質の貯蔵容器と真空
容器を遮断している、電磁弁あるいは空圧弁に開閉信号
を送り、液体の窒素やヘリウムなどを真空容器に注入す
る。このようにしてリーク場所からの空気流入より早
く、真空容器内が大気圧になるようにこれらの物質を注
入すれば、空気の流入を最低限に抑制できる。
一方容器および真空容器に接続されている機器類、それ
らをつなぐポート等が設置されている部屋を気密構造と
し、中の空気を大気圧の窒素やヘリウムなどの希ガス類
で置換すれば、リークが生じてもリーク場所からは空気
のかわりに窒素などの黒鉛とは反応しないガスが流入す
るので、黒鉛の損傷を防止できる。
らをつなぐポート等が設置されている部屋を気密構造と
し、中の空気を大気圧の窒素やヘリウムなどの希ガス類
で置換すれば、リークが生じてもリーク場所からは空気
のかわりに窒素などの黒鉛とは反応しないガスが流入す
るので、黒鉛の損傷を防止できる。
以下本発明の一実施例を第１図により説明する。
第１図はトカマク型核融合炉炉心部分の垂直断面を示し
たものである。トカマク型の核融合炉ではドーナツ状の
プラズマ５を発生させるドーナツ状の真空容器２の周囲
に超電導コイルからなるトロイダルコイル３とポロイダ
ルコイル４が設置される。超電導コイルへの熱浸入を低
減するため、これらの機器は内部を真空排気したクライ
オスタット１の中に設置される。真空容器２内部には、
プラズマ中で生じる核融合反応から発生する中性子やγ
線などの誘導放射能が外部に漏れないように遮蔽体６が
設置される。また超高温に加熱されたプラズマから遮蔽
体や真空容器を保護するために、プラズマに直接対面す
るところには第１壁９やダイバータ板10が設置される。
これらはプラズマからの粒子や輻射により数百度から高
温部分では千数百度にまで加熱される。高温に加熱され
た第１壁やダイバータ板からは蒸発やスパッタリングな
どによりそれらの構成元素がプラズマに流入し不純物と
なってプラズマの温度を低下させるなどの悪影響を及ぼ
す。このためプラズマへの悪影響の割合が小さい低原子
番号の元素が、第１壁やダイバータ板の材料に使用され
る。この観点から、現在のところ黒鉛やBe,W,Moが最も
有望な材料と考えられている。
たものである。トカマク型の核融合炉ではドーナツ状の
プラズマ５を発生させるドーナツ状の真空容器２の周囲
に超電導コイルからなるトロイダルコイル３とポロイダ
ルコイル４が設置される。超電導コイルへの熱浸入を低
減するため、これらの機器は内部を真空排気したクライ
オスタット１の中に設置される。真空容器２内部には、
プラズマ中で生じる核融合反応から発生する中性子やγ
線などの誘導放射能が外部に漏れないように遮蔽体６が
設置される。また超高温に加熱されたプラズマから遮蔽
体や真空容器を保護するために、プラズマに直接対面す
るところには第１壁９やダイバータ板10が設置される。
これらはプラズマからの粒子や輻射により数百度から高
温部分では千数百度にまで加熱される。高温に加熱され
た第１壁やダイバータ板からは蒸発やスパッタリングな
どによりそれらの構成元素がプラズマに流入し不純物と
なってプラズマの温度を低下させるなどの悪影響を及ぼ
す。このためプラズマへの悪影響の割合が小さい低原子
番号の元素が、第１壁やダイバータ板の材料に使用され
る。この観点から、現在のところ黒鉛やBe,W,Moが最も
有望な材料と考えられている。
真空容器２には、プラズマの加熱あるいは電流駆動用の
機器、プラズマの諸量を計測するための計測機器、第１
壁９やダイバータ板10を冷却するための冷却水導入口、
真空排気装置等多くの機器が接続される。このために多
くの水平ポート７や垂直ポート11が設けられ、第１図に
示すようにクライオスタット１の外部まで引き出され
る。これらのポート7,11に各種の機器が接続されるが、
機器は大気中に設置されるため、接続された機器あるい
は接続部やポート部、観測窓等にクラックや穴等が発生
すると、リークが生じ大気が真空容器２中に流入する。
リークが発生すると真空容器２の真空度が悪くなるた
め、たとえばフランジ８に接続された真空計や四重極質
分析計（Ｑマス）などの真空度測定装置13でリーク発生
を検知できる。真空度あるいは真空度の低下割合が所定
の値を越えれば外部に信号23を出力するようにする。一
方窒素やヘリウム、アルゴンなどの希ガス類の液化物の
貯蔵容器17が電磁弁あるいは空圧弁などの遠隔操作弁16
および注入導管15を介してフランジ12に取り付けられ、
真空容器２に接続されている。真空度測定装置13から出
力された信号23は、弁制御装置14に入力され、入力信号
に応じて弁開閉信号24を出力する。弁16はこの信号24に
応じて開閉動作する。リーク発生を検知した時は弁が開
動作し、貯蔵容器17中の窒素、希ガス類の液化物は導管
15を通って真空容器２中に注入され、急速に気化し真空
容器２をこれらのガスで充たす。液化物は一般に極低温
であるため、僅かづつでも蒸発する。このため貯蔵容器
17には蒸発したガスの逃がし弁18と補給用導管19が接続
され、補給タンク21からポンプ20によって液化物が補給
される。貯蔵容器17には液位計が内臓され、液位信号25
をポンプ制御装置22に出力し、液位が所定レベル以下に
なればポンプ20を動作させ、補給タンク21から貯蔵容器
17に液化物を補給する。この時逃がし弁18の動作圧力を
適当な値、たとえば10気圧に設定すれば、弁16が開いた
と同時に、液化物は自分時自身の蒸発ガスの圧力で、導
管15を通して真空容器２中に噴射される。
機器、プラズマの諸量を計測するための計測機器、第１
壁９やダイバータ板10を冷却するための冷却水導入口、
真空排気装置等多くの機器が接続される。このために多
くの水平ポート７や垂直ポート11が設けられ、第１図に
示すようにクライオスタット１の外部まで引き出され
る。これらのポート7,11に各種の機器が接続されるが、
機器は大気中に設置されるため、接続された機器あるい
は接続部やポート部、観測窓等にクラックや穴等が発生
すると、リークが生じ大気が真空容器２中に流入する。
リークが発生すると真空容器２の真空度が悪くなるた
め、たとえばフランジ８に接続された真空計や四重極質
分析計（Ｑマス）などの真空度測定装置13でリーク発生
を検知できる。真空度あるいは真空度の低下割合が所定
の値を越えれば外部に信号23を出力するようにする。一
方窒素やヘリウム、アルゴンなどの希ガス類の液化物の
貯蔵容器17が電磁弁あるいは空圧弁などの遠隔操作弁16
および注入導管15を介してフランジ12に取り付けられ、
真空容器２に接続されている。真空度測定装置13から出
力された信号23は、弁制御装置14に入力され、入力信号
に応じて弁開閉信号24を出力する。弁16はこの信号24に
応じて開閉動作する。リーク発生を検知した時は弁が開
動作し、貯蔵容器17中の窒素、希ガス類の液化物は導管
15を通って真空容器２中に注入され、急速に気化し真空
容器２をこれらのガスで充たす。液化物は一般に極低温
であるため、僅かづつでも蒸発する。このため貯蔵容器
17には蒸発したガスの逃がし弁18と補給用導管19が接続
され、補給タンク21からポンプ20によって液化物が補給
される。貯蔵容器17には液位計が内臓され、液位信号25
をポンプ制御装置22に出力し、液位が所定レベル以下に
なればポンプ20を動作させ、補給タンク21から貯蔵容器
17に液化物を補給する。この時逃がし弁18の動作圧力を
適当な値、たとえば10気圧に設定すれば、弁16が開いた
と同時に、液化物は自分時自身の蒸発ガスの圧力で、導
管15を通して真空容器２中に噴射される。
該融合炉の真空容器容積は1000m3のオーダなので、真空
容器を大気圧にするためには1m3のオーダの液化物を注
入すればよい。真空容器体の圧力が１気圧以上になると
容器自身を破壊したり、容器内に存在するトリチウムな
どの放射性物質が外部に放出される可能性があるため、
注入ガスの到達圧力は大気圧程度にしなければならな
い。このために、貯蔵容器17の容積は液化物が真空容器
内でガス化した時、真空容器を大気圧程度にするのに必
要十分な値に設定する。また真空度測定装置13により大
気圧になったことを検知し、弁制御装置14を動作させ弁
16を閉じるようにすればよい。導管15の１つのポートだ
けでなはなく、ドーナツ周方向いくつかのポートに取り
付ければ、より急速に液化物を注入できる。また貯蔵容
器17は１つずつではなく、いくつか設置すれば極低温液
化物が流れる導管の長さを短くできるので、より効果的
に注入できる。
容器を大気圧にするためには1m3のオーダの液化物を注
入すればよい。真空容器体の圧力が１気圧以上になると
容器自身を破壊したり、容器内に存在するトリチウムな
どの放射性物質が外部に放出される可能性があるため、
注入ガスの到達圧力は大気圧程度にしなければならな
い。このために、貯蔵容器17の容積は液化物が真空容器
内でガス化した時、真空容器を大気圧程度にするのに必
要十分な値に設定する。また真空度測定装置13により大
気圧になったことを検知し、弁制御装置14を動作させ弁
16を閉じるようにすればよい。導管15の１つのポートだ
けでなはなく、ドーナツ周方向いくつかのポートに取り
付ければ、より急速に液化物を注入できる。また貯蔵容
器17は１つずつではなく、いくつか設置すれば極低温液
化物が流れる導管の長さを短くできるので、より効果的
に注入できる。
以上述べたように、気体に比べて1000倍以上容積の小さ
い液化物を注入するため、リーク検知後短時間で真空容
器内を大気圧にできるので、リーク場所からの空気流入
を少量に抑制できる結果、第１壁等の空気中の酸素との
反応による損傷を防止できるという効果がある。
い液化物を注入するため、リーク検知後短時間で真空容
器内を大気圧にできるので、リーク場所からの空気流入
を少量に抑制できる結果、第１壁等の空気中の酸素との
反応による損傷を防止できるという効果がある。
第２図に比較例を示す。本比較例では液化物を注入する
かわりに高圧ガスを注入する。すなわち第２図におい
て、真空度測定装置13でリークを検出し、その出力信号
23を弁制御装置14に入力する。その信号に応じて弁制御
装置14はガス弁27への開閉信号24を出力する。ガス弁27
はその信号を受けて動作し、リーク検知時には弁が開
き、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの希ガス類の高圧ガ
ス貯蔵容器28から導管15を通して、高圧ガスが真空容器
中に注入される。貯蔵容器28の容積は真空容器を大気圧
程度にするために必要十分な量にするとともに、第１図
で述べたように真空度測定装置13で真空容器内圧力を測
定して大気圧になれば、弁制御装置14を介してガス弁27
を閉じるようにする。本比較例では、液化物を使用する
場合に比べて注入速度が小さくなる。
かわりに高圧ガスを注入する。すなわち第２図におい
て、真空度測定装置13でリークを検出し、その出力信号
23を弁制御装置14に入力する。その信号に応じて弁制御
装置14はガス弁27への開閉信号24を出力する。ガス弁27
はその信号を受けて動作し、リーク検知時には弁が開
き、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの希ガス類の高圧ガ
ス貯蔵容器28から導管15を通して、高圧ガスが真空容器
中に注入される。貯蔵容器28の容積は真空容器を大気圧
程度にするために必要十分な量にするとともに、第１図
で述べたように真空度測定装置13で真空容器内圧力を測
定して大気圧になれば、弁制御装置14を介してガス弁27
を閉じるようにする。本比較例では、液化物を使用する
場合に比べて注入速度が小さくなる。
第３図に本実施例の他の実施例を示す。第３図は核融合
炉の炉心部周辺の側面図で、その構造を概念的に示した
ものである。クライオスタット１内の機器は軸対称配置
なので、簡単のためその半分を示した。真空容器２には
多数の垂直ポート11や水平ポート７、斜めポート29が設
けられ、それらには真空排気装置30や、プラズマ加熱装
置32が導管31を開して真空容器と接続されている。加熱
装置32には電力線33を通して電源34が接続されている。
これら以外にも同様の機器が真空容器に接続され、炉心
部周辺に配置される。これらの機器や導管の配置される
部屋は、その種類ごとに独立の部屋、すなわち炉本体を
設置する炉室40、真空排気装置を設置する排気装置室3
8、加熱装置32を設置する加熱装置室39、導管が通過す
るパイプ室41等多数存在し、炉室周辺に配置される。こ
れらの真空容器と真空的につながっている導管や機器が
設置されている部屋を気密構造とし、中の空気を大気圧
の窒素やヘリウム、アルゴンなどの希ガス類で置換す
る。またこれらの部屋には導管35と減圧弁36を介して、
ガス容器37を接続し、部屋内圧力が常に大気圧に保持さ
れるようにする。このようにすれば、これらの導管や機
器類あるいはポート、それらの接続部等でリークが発生
しても、空気は流入せず、窒素等のガスが注入する。真
空容器の容積は1000m3以上あるので、小さい部屋では部
屋内圧力が低下するが、導管35により外部のガス容器37
からガスが補給されるので、大気圧以下にならず、圧力
差による部屋の破損も生じない。以上述べたように本実
施例によれば、真空容器と真空的につながっている導管
や機器類にリークが生じても、それらの設置空間は窒素
やヘリウムなどの希ガス類で満たされているため、空気
は流入せず、高温の黒鉛との反応が生じないので、それ
らを破壊しないという効果がある。
炉の炉心部周辺の側面図で、その構造を概念的に示した
ものである。クライオスタット１内の機器は軸対称配置
なので、簡単のためその半分を示した。真空容器２には
多数の垂直ポート11や水平ポート７、斜めポート29が設
けられ、それらには真空排気装置30や、プラズマ加熱装
置32が導管31を開して真空容器と接続されている。加熱
装置32には電力線33を通して電源34が接続されている。
これら以外にも同様の機器が真空容器に接続され、炉心
部周辺に配置される。これらの機器や導管の配置される
部屋は、その種類ごとに独立の部屋、すなわち炉本体を
設置する炉室40、真空排気装置を設置する排気装置室3
8、加熱装置32を設置する加熱装置室39、導管が通過す
るパイプ室41等多数存在し、炉室周辺に配置される。こ
れらの真空容器と真空的につながっている導管や機器が
設置されている部屋を気密構造とし、中の空気を大気圧
の窒素やヘリウム、アルゴンなどの希ガス類で置換す
る。またこれらの部屋には導管35と減圧弁36を介して、
ガス容器37を接続し、部屋内圧力が常に大気圧に保持さ
れるようにする。このようにすれば、これらの導管や機
器類あるいはポート、それらの接続部等でリークが発生
しても、空気は流入せず、窒素等のガスが注入する。真
空容器の容積は1000m3以上あるので、小さい部屋では部
屋内圧力が低下するが、導管35により外部のガス容器37
からガスが補給されるので、大気圧以下にならず、圧力
差による部屋の破損も生じない。以上述べたように本実
施例によれば、真空容器と真空的につながっている導管
や機器類にリークが生じても、それらの設置空間は窒素
やヘリウムなどの希ガス類で満たされているため、空気
は流入せず、高温の黒鉛との反応が生じないので、それ
らを破壊しないという効果がある。
本発明によれば、核融合炉の真空容器に接続されている
導管や機器類にクラックや穴があきリークが生じて、真
空容器中に大気が入流しても、窒素やヘリウム、アルゴ
ンなどの不活性物質で真空容器を空気流入前の短時間で
大気圧にし、空気流入量を少量に抑制できるので、空気
中の酸素と第１壁等の材料である高温の黒鉛との反応を
抑制し、黒鉛の破壊を防止できるという効果がある。す
なわち、窒素やヘリウムなどの希ガス類の液化物を注入
するので、より大量の不活性物質をより短時間で注入で
きるので空気流入量をより少量に抑制できる。
導管や機器類にクラックや穴があきリークが生じて、真
空容器中に大気が入流しても、窒素やヘリウム、アルゴ
ンなどの不活性物質で真空容器を空気流入前の短時間で
大気圧にし、空気流入量を少量に抑制できるので、空気
中の酸素と第１壁等の材料である高温の黒鉛との反応を
抑制し、黒鉛の破壊を防止できるという効果がある。す
なわち、窒素やヘリウムなどの希ガス類の液化物を注入
するので、より大量の不活性物質をより短時間で注入で
きるので空気流入量をより少量に抑制できる。
さらに真空容器に接続されている導管や機器類が設置さ
れている大気圧の、窒素やヘリウム、アルゴンなどの希
ガス類で置換するため、これらの機器類にリークが生じ
ても空気が流入することがないので、空気中の酸素と高
温の黒鉛との反応が全く生じず、第１壁等の破壊を防止
できるという効果がある。
れている大気圧の、窒素やヘリウム、アルゴンなどの希
ガス類で置換するため、これらの機器類にリークが生じ
ても空気が流入することがないので、空気中の酸素と高
温の黒鉛との反応が全く生じず、第１壁等の破壊を防止
できるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例で、核融合炉炉心部の垂直断
面図、第２図は比較例で、核融合炉炉深部の垂直断面
図、第３図は本発明の他の実施例で、核融合炉炉心部周
辺の垂直断面図である。 １……クライオスタット、２……真空容器、 ３……トロイダルコイル、４……ポロイダルコイル、 ５……プラズマ、６……遮蔽体、 ７……水平ポート、９……第１壁、 10……ダイバータ板、11……垂直ポート、 13……真空度測定装置、14……弁制御装置、 15……導管、16……弁、 17……液化物貯蔵容器、23……真空度信号、 24……弁開閉信号、30……真空排気装置、 31……導管、32……加熱装置、 35……導管、36……減圧弁、 37……ガス容器、38……排気装置室、 39……加熱装置室、40……炉室、 41……パイプ室。
面図、第２図は比較例で、核融合炉炉深部の垂直断面
図、第３図は本発明の他の実施例で、核融合炉炉心部周
辺の垂直断面図である。 １……クライオスタット、２……真空容器、 ３……トロイダルコイル、４……ポロイダルコイル、 ５……プラズマ、６……遮蔽体、 ７……水平ポート、９……第１壁、 10……ダイバータ板、11……垂直ポート、 13……真空度測定装置、14……弁制御装置、 15……導管、16……弁、 17……液化物貯蔵容器、23……真空度信号、 24……弁開閉信号、30……真空排気装置、 31……導管、32……加熱装置、 35……導管、36……減圧弁、 37……ガス容器、38……排気装置室、 39……加熱装置室、40……炉室、 41……パイプ室。
Claims (5)
- 【請求項１】プラズマを発生させる真空容器の真空度を
検出する真空度測定器と、液体の不活性物質の貯蔵容器
と、この貯蔵容器と前記真空容器内とを弁を介して連通
する導管と、前記真空度測定器の出力を受けて該真空度
が所定値以下の時に前記弁を開く信号を出力する弁制御
部と、を備えた核融合炉保護装置。 - 【請求項２】プラズマを発生させる真空容器にポートを
介して接続されている周辺設置装置と、この周辺設置装
置をそれぞれ独立に収納する気密構造の収納室と、この
収納室に弁を介して接続されている不活性物質の貯蔵容
器とを備え、前記収納室内は中の空気が大気圧の不活性
ガスで置換されていることを特徴とする核融合炉保護装
置。 - 【請求項３】クライオスタットと、このクライオスタッ
ト内に設けられた真空容器と、この真空容器に設けられ
たトロイダルコイル及びポロイダルコイルと、クライオ
スタット外部の周辺設置装置と真空装置とを連通させる
ポートと、真空容器内壁に被設された第１壁及びダイバ
ータ板と、を備えた核融合炉において、真空容器の真空
度を検出する真空度測定器と、液体の不活性物質の貯蔵
容器と、この貯蔵容器と前記真空容器内とを弁を介して
連通する導管と、前記真空度測定器の出力を受けて該真
空度が所定値以下の時に前記弁を開く信号を出力する弁
制御部と、を備えたことを特徴とする核融合炉。 - 【請求項４】クライオスタットと、このクライオスタッ
ト内に設けられた真空容器と、この真空容器に設けられ
たトロイダルコイル及びポロイダルコイルと、クライオ
スタット外部の周辺設置装置と真空容器とを連通させる
ポートと、真空容器内壁に被設された第１壁及びダイバ
ータ板と、を備えた核融合炉において、前記ポートを介
して接続されている周辺設置装置をそれぞれ独立に収納
する気密構造の収納室と、この収納室に弁を介して接続
されている不活性物質の貯蔵容器とを備え、前記収納室
内は中の空気が大気圧の不活性ガスで置換されているこ
とを特徴とする核融合炉。 - 【請求項５】請求項３又は４において、第１壁及びダイ
バータ板は黒鉛、ベリリウム、タングステン又はモリブ
デンを材料として形成されている核融合炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241649A JPH0786540B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 核融合炉保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2241649A JPH0786540B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 核融合炉保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04120496A JPH04120496A (ja) | 1992-04-21 |
| JPH0786540B2 true JPH0786540B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=17077459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2241649A Expired - Lifetime JPH0786540B2 (ja) | 1990-09-12 | 1990-09-12 | 核融合炉保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0786540B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020019620A (ko) * | 2000-07-20 | 2002-03-13 | 최기동 | 동기회전방식의 클러치 |
| CN114776864B (zh) * | 2022-04-25 | 2024-03-26 | 清华大学 | 电动阀及具有其的托卡马克装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58172578A (ja) * | 1982-04-03 | 1983-10-11 | 株式会社日立製作所 | 核融合装置 |
-
1990
- 1990-09-12 JP JP2241649A patent/JPH0786540B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04120496A (ja) | 1992-04-21 |
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