JPH09197075A - 真空シール構造 - Google Patents
真空シール構造Info
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- JPH09197075A JPH09197075A JP8005792A JP579296A JPH09197075A JP H09197075 A JPH09197075 A JP H09197075A JP 8005792 A JP8005792 A JP 8005792A JP 579296 A JP579296 A JP 579296A JP H09197075 A JPH09197075 A JP H09197075A
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- seal
- vacuum
- end flange
- flange portion
- cryostat
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- 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
- Closures For Containers (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 胴側フランジ８と蓋側フランジ９との間に微
少変位が生じた場合、真空シール部分の溶接部に剪断応
力がかかり、溶接部における破壊が発生して真空漏れが
発生しやすく、また、溶接部の非破壊体積検査が困難で
あるなどの課題があった。 【解決手段】 胴側フランジ８より真空容器内側に突設
したシール端フランジ部２０の端部および蓋側フランジ
９より真空容器内側に突設したシール端フランジ部２１
の端部に、微少変位による応力を変形により吸収するリ
ング状シール２２を突き合せ溶接により溶接した。
少変位が生じた場合、真空シール部分の溶接部に剪断応
力がかかり、溶接部における破壊が発生して真空漏れが
発生しやすく、また、溶接部の非破壊体積検査が困難で
あるなどの課題があった。 【解決手段】 胴側フランジ８より真空容器内側に突設
したシール端フランジ部２０の端部および蓋側フランジ
９より真空容器内側に突設したシール端フランジ部２１
の端部に、微少変位による応力を変形により吸収するリ
ング状シール２２を突き合せ溶接により溶接した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、核融合炉を収容
するクライオスタット等、内部を真空に保持する開閉可
能な真空容器の真空シール構造に関するものである。
するクライオスタット等、内部を真空に保持する開閉可
能な真空容器の真空シール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の真空シール構造を適用した
核融合炉のクライオスタットの立断面図であり、図にお
いて、１は床３との間に気密性を持たせて設置された円
筒胴構造、２は円筒胴構造１上に載せられた蓋構造であ
る。核融合炉のクライオスタットは、核融合炉設備を収
容し、内部を高真空状態に保持する大型の真空容器であ
り、核融合炉設備を搬入・搬出するために蓋構造２を持
ち上げて開閉することが可能なものである。以下の発明
の詳細な説明においては、開閉可能な真空容器の一例と
して核融合炉のクライオスタットを例に説明を行う。
核融合炉のクライオスタットの立断面図であり、図にお
いて、１は床３との間に気密性を持たせて設置された円
筒胴構造、２は円筒胴構造１上に載せられた蓋構造であ
る。核融合炉のクライオスタットは、核融合炉設備を収
容し、内部を高真空状態に保持する大型の真空容器であ
り、核融合炉設備を搬入・搬出するために蓋構造２を持
ち上げて開閉することが可能なものである。以下の発明
の詳細な説明においては、開閉可能な真空容器の一例と
して核融合炉のクライオスタットを例に説明を行う。
【０００３】円筒胴構造１において、４は円筒胴構造１
内面の真空保持性を確保するためのステンレス製の内側
ライナー、５は円筒胴構造１外面の真空保持性を確保す
るためのステンレス製の外側ライナー、６は補強用のス
テンレス製のリブ、７は放射シールド用を兼ねて内側ラ
イナー４と外側ライナー５との間に設けられたコンクリ
ート壁である。蓋構造２も上記円筒胴構造１と同様に、
内側ライナー４、外側ライナー５、リブ６、コンクリー
ト壁７により構成されている。
内面の真空保持性を確保するためのステンレス製の内側
ライナー、５は円筒胴構造１外面の真空保持性を確保す
るためのステンレス製の外側ライナー、６は補強用のス
テンレス製のリブ、７は放射シールド用を兼ねて内側ラ
イナー４と外側ライナー５との間に設けられたコンクリ
ート壁である。蓋構造２も上記円筒胴構造１と同様に、
内側ライナー４、外側ライナー５、リブ６、コンクリー
ト壁７により構成されている。
【０００４】円筒胴構造１と蓋構造２との当接部分にお
いて、８はこの当接部分の円筒胴構造１側に設けられた
ステンレス製の胴側フランジ、９は蓋構造２側に設けら
れたステンレス製の蓋側フランジである。
いて、８はこの当接部分の円筒胴構造１側に設けられた
ステンレス製の胴側フランジ、９は蓋構造２側に設けら
れたステンレス製の蓋側フランジである。
【０００５】図５は図４におけるＢ部詳細断面図であ
り、１０は胴側フランジ８の全周よりクライオスタット
の内側に向けて突設されたステンレス製のリップシー
ル、１１は蓋側フランジ９の全周よりクライオスタット
の内側に向けて突設されたステンレス製のリップシー
ル、１２はこのリップシール１０とリップシール１１と
を接続する溶接部である。
り、１０は胴側フランジ８の全周よりクライオスタット
の内側に向けて突設されたステンレス製のリップシー
ル、１１は蓋側フランジ９の全周よりクライオスタット
の内側に向けて突設されたステンレス製のリップシー
ル、１２はこのリップシール１０とリップシール１１と
を接続する溶接部である。
【０００６】以上のように構成された核融合炉のクライ
オスタットの内部には、図示しない核融合炉の炉心、プ
ラズマ真空容器、８０Ｋシールドおよびトロイダルコイ
ル、ポロイダルコイルよりなる超伝導マグネットなどが
収容されるものである。
オスタットの内部には、図示しない核融合炉の炉心、プ
ラズマ真空容器、８０Ｋシールドおよびトロイダルコイ
ル、ポロイダルコイルよりなる超伝導マグネットなどが
収容されるものである。
【０００７】核融合炉におけるプラズマ閉じこめに用い
るトロイダルコイル、ポロイダルコイルよりなる超伝導
マグネットは、液体ヘリウム中に浸けて極低温に保って
動作させる必要があり、断熱効果を高める必要上、クラ
イオスタットの内部は稼動時には１０-4Ｔｏｒｒ程度の
高真空状態に保たれる。
るトロイダルコイル、ポロイダルコイルよりなる超伝導
マグネットは、液体ヘリウム中に浸けて極低温に保って
動作させる必要があり、断熱効果を高める必要上、クラ
イオスタットの内部は稼動時には１０-4Ｔｏｒｒ程度の
高真空状態に保たれる。
【０００８】なお、このように核融合炉設備を収容する
クライオスタットの円筒胴構造１の直径は最大級のもの
で２０ｍ程度となり、円筒胴構造１の側面には、作業者
が出入りすることのできる図示しないポートが設けられ
る。
クライオスタットの円筒胴構造１の直径は最大級のもの
で２０ｍ程度となり、円筒胴構造１の側面には、作業者
が出入りすることのできる図示しないポートが設けられ
る。
【０００９】次に動作について説明する。核融合炉の設
置においては、まず、床３上に円筒胴構造１を床３との
間に気密性を持たせて設置し、この円筒胴構造１の円内
に、前記の炉心、プラズマ真空容器、８０Ｋシールド、
トロイダルコイル、ポロイダルコイル等よりなる核融合
炉設備をクレーン等により搬入して設置し、それから蓋
構造２を円筒胴構造１上に、蓋側フランジ９が正確に胴
側フランジ８上に載るように位置を合わせて載せる。
置においては、まず、床３上に円筒胴構造１を床３との
間に気密性を持たせて設置し、この円筒胴構造１の円内
に、前記の炉心、プラズマ真空容器、８０Ｋシールド、
トロイダルコイル、ポロイダルコイル等よりなる核融合
炉設備をクレーン等により搬入して設置し、それから蓋
構造２を円筒胴構造１上に、蓋側フランジ９が正確に胴
側フランジ８上に載るように位置を合わせて載せる。
【００１０】ここで、前述のようなクライオスタット内
部の高真空達成の必要上、胴側フランジ８と蓋側フラン
ジ９との接合面より真空漏れが起こらないように、リッ
プシール１０とリップシール１１との間が、図５に示す
ように溶接により接続される。
部の高真空達成の必要上、胴側フランジ８と蓋側フラン
ジ９との接合面より真空漏れが起こらないように、リッ
プシール１０とリップシール１１との間が、図５に示す
ように溶接により接続される。
【００１１】以上のような核融合炉の設置作業が終了す
ると、作業者は円筒胴構造１の側面に設けられた図示し
ないポートを通ってクライオスタット外へ出て、このポ
ートを密閉する。
ると、作業者は円筒胴構造１の側面に設けられた図示し
ないポートを通ってクライオスタット外へ出て、このポ
ートを密閉する。
【００１２】核融合炉の稼動の際には、密閉されたクラ
イオスタット内を１０-4Ｔｏｒｒ程度の真空に引き断熱
をよくした状態で、極低温に保った超伝導マグネットに
より１０Ｔ（テスラ）以上の強磁場を発生してプラズマ
閉じこめを行いながら核融合反応を行わせる。
イオスタット内を１０-4Ｔｏｒｒ程度の真空に引き断熱
をよくした状態で、極低温に保った超伝導マグネットに
より１０Ｔ（テスラ）以上の強磁場を発生してプラズマ
閉じこめを行いながら核融合反応を行わせる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の真空シール構造
は以上のように構成されているので、例えば核融合炉の
クライオスタットの真空シール構造の場合においては、
円筒胴構造１と蓋構造２との熱膨張差等により胴側フラ
ンジ８と蓋側フランジ９との間に微少変位が生じた場
合、リップシール１０とリップシール１１の溶接部１２
に剪断応力がかかり、溶接部１２における破壊が発生し
て真空漏れが発生しやすい課題があった。
は以上のように構成されているので、例えば核融合炉の
クライオスタットの真空シール構造の場合においては、
円筒胴構造１と蓋構造２との熱膨張差等により胴側フラ
ンジ８と蓋側フランジ９との間に微少変位が生じた場
合、リップシール１０とリップシール１１の溶接部１２
に剪断応力がかかり、溶接部１２における破壊が発生し
て真空漏れが発生しやすい課題があった。
【００１４】また、リップシール１０とリップシール１
１との間の溶接部１２の溶接形式が隅肉溶接となるた
め、超音波検査等の非破壊体積検査が困難であり、真空
容器の真空健全性の保持が困難であるなどの課題があっ
た。
１との間の溶接部１２の溶接形式が隅肉溶接となるた
め、超音波検査等の非破壊体積検査が困難であり、真空
容器の真空健全性の保持が困難であるなどの課題があっ
た。
【００１５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、真空シールの接続部分に剪断応力
等の応力が加わることによる破壊を回避して、真空保持
性を高い状態で維持することのできる真空シール構造を
得ることを目的とする。
めになされたもので、真空シールの接続部分に剪断応力
等の応力が加わることによる破壊を回避して、真空保持
性を高い状態で維持することのできる真空シール構造を
得ることを目的とする。
【００１６】また、この発明は、真空漏れの非破壊体積
検査を容易に行うことのできる真空シール構造を得るこ
とを目的とする。
検査を容易に行うことのできる真空シール構造を得るこ
とを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る真空シール構造は、第１の当接部の全周より真空容器
の内側に向けて突設された第１のシール端フランジ部
と、第２の当接部の全周より前記真空容器の内側に向け
て突設された第２のシール端フランジ部と、一端が前記
第１のシール端フランジ部の端部に接続され、他端が前
記第２のシール端フランジ部の端部に接続されて真空シ
ールを行い、前記第１の当接部と前記第２の当接部との
間に微少変位が発生した際には前記第１のシール端フラ
ンジ部および前記第２のシール端フランジ部との接続部
分にかかる応力を変形により吸収する連結シール部とを
備えたものである。
る真空シール構造は、第１の当接部の全周より真空容器
の内側に向けて突設された第１のシール端フランジ部
と、第２の当接部の全周より前記真空容器の内側に向け
て突設された第２のシール端フランジ部と、一端が前記
第１のシール端フランジ部の端部に接続され、他端が前
記第２のシール端フランジ部の端部に接続されて真空シ
ールを行い、前記第１の当接部と前記第２の当接部との
間に微少変位が発生した際には前記第１のシール端フラ
ンジ部および前記第２のシール端フランジ部との接続部
分にかかる応力を変形により吸収する連結シール部とを
備えたものである。
【００１８】請求項２記載の発明に係る真空シール構造
は、核融合炉設備を収容する開閉可能なクライオスタッ
トに請求項１の真空シール構造を適用し、第１の当接
部，第２の当接部，第１のシール端フランジ部，第２の
シール端フランジ部をステンレスにより形成し、ステン
レス製の連結シール部の両端部を前記第１のシール端フ
ランジ部の端部および前記第２のシール端フランジ部の
端部に突き合せ溶接により溶接したものである。
は、核融合炉設備を収容する開閉可能なクライオスタッ
トに請求項１の真空シール構造を適用し、第１の当接
部，第２の当接部，第１のシール端フランジ部，第２の
シール端フランジ部をステンレスにより形成し、ステン
レス製の連結シール部の両端部を前記第１のシール端フ
ランジ部の端部および前記第２のシール端フランジ部の
端部に突き合せ溶接により溶接したものである。
【００１９】請求項３記載の発明に係る真空シール構造
は、連結シール部を、断面形状がリング状の部分を有し
たリング状シールにより構成したものである。
は、連結シール部を、断面形状がリング状の部分を有し
たリング状シールにより構成したものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による真
空シール構造を適用した核融合炉のクライオスタットの
立断面図であり、図において、１は床３との間に気密性
を持たせて設置された円筒胴構造、２は円筒胴構造１上
に載せられた蓋構造である。この核融合炉のクライオス
タットは、開閉することが可能な真空容器の一例として
示すものである。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による真
空シール構造を適用した核融合炉のクライオスタットの
立断面図であり、図において、１は床３との間に気密性
を持たせて設置された円筒胴構造、２は円筒胴構造１上
に載せられた蓋構造である。この核融合炉のクライオス
タットは、開閉することが可能な真空容器の一例として
示すものである。
【００２１】円筒胴構造１および蓋構造２における主な
構造は図４に示した従来の真空シール構造を適用した核
融合炉のクライオスタットと同様であり、４はステンレ
ス製の内側ライナー、５はステンレス製の外側ライナ
ー、６はステンレス製のリブ、７はコンクリート壁であ
り、また、円筒胴構造１と蓋構造２との当接部分には、
円筒胴構造１側にステンレス製の胴側フランジ８（第１
の当接部）が、蓋構造２側にはステンレス製の蓋側フラ
ンジ９（第２の当接部）が設けられている。
構造は図４に示した従来の真空シール構造を適用した核
融合炉のクライオスタットと同様であり、４はステンレ
ス製の内側ライナー、５はステンレス製の外側ライナ
ー、６はステンレス製のリブ、７はコンクリート壁であ
り、また、円筒胴構造１と蓋構造２との当接部分には、
円筒胴構造１側にステンレス製の胴側フランジ８（第１
の当接部）が、蓋構造２側にはステンレス製の蓋側フラ
ンジ９（第２の当接部）が設けられている。
【００２２】図２は図１におけるＡ部詳細断面図であ
り、２０は胴側フランジ８の全周よりクライオスタット
の内側に向けて突設されたステンレス製のシール端フラ
ンジ部（第１のシール端フランジ部）、２１は蓋側フラ
ンジ９の全周よりクライオスタットの内側に向けて突設
されたステンレス製のシール端フランジ部（第２のシー
ル端フランジ部）、２２は一端が前記シール端フランジ
部２０の端部に溶接により接続され、他端が前記シール
端フランジ部２１の端部に溶接により接続されたステン
レス製のリング状シール（連結シール部）、２３はシー
ル端フランジ部２０とリング状シール２２との溶接部
（接続部分）、２４はシール端フランジ部２１とリング
状シール２２との溶接部（接続部分）である。溶接部２
３および溶接部２４の溶接の形式は、従来例で示したリ
ップシール１０，１１間の隅肉溶接と異なり、突き合せ
溶接となる。なお、上記の各構成部分にステンレスを用
いているのは、薄型軽量にしても高強度が得られ、錆び
ずに耐久性に優れ、脱ガス量が極めて少なく真空保持性
が高く、非磁性でありプラズマ立ち上げの特性がよい等
の良好な特性のためである。
り、２０は胴側フランジ８の全周よりクライオスタット
の内側に向けて突設されたステンレス製のシール端フラ
ンジ部（第１のシール端フランジ部）、２１は蓋側フラ
ンジ９の全周よりクライオスタットの内側に向けて突設
されたステンレス製のシール端フランジ部（第２のシー
ル端フランジ部）、２２は一端が前記シール端フランジ
部２０の端部に溶接により接続され、他端が前記シール
端フランジ部２１の端部に溶接により接続されたステン
レス製のリング状シール（連結シール部）、２３はシー
ル端フランジ部２０とリング状シール２２との溶接部
（接続部分）、２４はシール端フランジ部２１とリング
状シール２２との溶接部（接続部分）である。溶接部２
３および溶接部２４の溶接の形式は、従来例で示したリ
ップシール１０，１１間の隅肉溶接と異なり、突き合せ
溶接となる。なお、上記の各構成部分にステンレスを用
いているのは、薄型軽量にしても高強度が得られ、錆び
ずに耐久性に優れ、脱ガス量が極めて少なく真空保持性
が高く、非磁性でありプラズマ立ち上げの特性がよい等
の良好な特性のためである。
【００２３】リング状シール２２は、その断面形状を図
２に示すように一部リング状に形成し、その溶接部２３
と溶接部２４との距離を、シール端フランジ部２０とシ
ール端フランジ部２１の端部間の距離と等しく形成して
おり、溶接部２３および溶接部２４付近はシール端フラ
ンジ部２０およびシール端フランジ部２１に対して平行
に形成している。
２に示すように一部リング状に形成し、その溶接部２３
と溶接部２４との距離を、シール端フランジ部２０とシ
ール端フランジ部２１の端部間の距離と等しく形成して
おり、溶接部２３および溶接部２４付近はシール端フラ
ンジ部２０およびシール端フランジ部２１に対して平行
に形成している。
【００２４】以上のように構成された核融合炉のクライ
オスタットの内部には、従来例において記したように、
図示しない核融合炉の炉心、プラズマ真空容器、８０Ｋ
シールドおよびトロイダルコイル、ポロイダルコイルよ
りなる超伝導マグネットなどが収容され、クライオスタ
ット内部は、断熱効果を高めるために稼動時には１０-4
Ｔｏｒｒ程度の高真空状態に保たれる。また、前述のよ
うに円筒胴構造１の直径は最大級で２０ｍ程度となり、
円筒胴構造１の側面には、作業者が出入りすることので
きる図示しないポートが設けられる。
オスタットの内部には、従来例において記したように、
図示しない核融合炉の炉心、プラズマ真空容器、８０Ｋ
シールドおよびトロイダルコイル、ポロイダルコイルよ
りなる超伝導マグネットなどが収容され、クライオスタ
ット内部は、断熱効果を高めるために稼動時には１０-4
Ｔｏｒｒ程度の高真空状態に保たれる。また、前述のよ
うに円筒胴構造１の直径は最大級で２０ｍ程度となり、
円筒胴構造１の側面には、作業者が出入りすることので
きる図示しないポートが設けられる。
【００２５】次に動作について説明する。核融合炉の設
置において、床３上に円筒胴構造１を設置し、円筒胴構
造１の円内に核融合炉設備を設置し、蓋構造２を円筒胴
構造１上に位置合せをして載せるまでの動作は従来例と
同様である。
置において、床３上に円筒胴構造１を設置し、円筒胴構
造１の円内に核融合炉設備を設置し、蓋構造２を円筒胴
構造１上に位置合せをして載せるまでの動作は従来例と
同様である。
【００２６】次に、クライオスタットに真空保持性を持
たせるために、リング状シール２２のシール端フランジ
部２０およびシール端フランジ部２１への溶接を行う。
例えば円筒胴構造１の直径が２０ｍのクライオスタット
の場合、リング状シール２２のクライオスタット全周に
亘る長さは約６０ｍに及ぶため、リング状シール２２は
数ｍの長さのユニットとして形成し、このユニット毎
に、シール端フランジ部２０およびシール端フランジ部
２１に対する溶接作業を行う。
たせるために、リング状シール２２のシール端フランジ
部２０およびシール端フランジ部２１への溶接を行う。
例えば円筒胴構造１の直径が２０ｍのクライオスタット
の場合、リング状シール２２のクライオスタット全周に
亘る長さは約６０ｍに及ぶため、リング状シール２２は
数ｍの長さのユニットとして形成し、このユニット毎
に、シール端フランジ部２０およびシール端フランジ部
２１に対する溶接作業を行う。
【００２７】上記リング状シール２２のユニットの溶接
においては、図２に示すように、リング状シール２２の
一端をシール端フランジ部２０の端部に、リング状シー
ル２２の他端をシール端フランジ部２１の端部に合わ
せ、各々突き合せ溶接により溶接する。次のユニットの
溶接においては、次のユニットをシール端フランジ部２
０、シール端フランジ部２１、および前のユニットに対
して位置合せし、各々突き合せ溶接により溶接する。以
上を繰り返してリング状シール２２の溶接を完了する。
においては、図２に示すように、リング状シール２２の
一端をシール端フランジ部２０の端部に、リング状シー
ル２２の他端をシール端フランジ部２１の端部に合わ
せ、各々突き合せ溶接により溶接する。次のユニットの
溶接においては、次のユニットをシール端フランジ部２
０、シール端フランジ部２１、および前のユニットに対
して位置合せし、各々突き合せ溶接により溶接する。以
上を繰り返してリング状シール２２の溶接を完了する。
【００２８】上記の核融合炉の設置作業が終了すると、
作業者は図示しないポートを通ってクライオスタット外
へ出て、このポートを密閉し、密閉されたクライオスタ
ット内を１０-4Ｔｏｒｒ程度の真空に引き、前述のよう
に核融合炉を稼動させる。
作業者は図示しないポートを通ってクライオスタット外
へ出て、このポートを密閉し、密閉されたクライオスタ
ット内を１０-4Ｔｏｒｒ程度の真空に引き、前述のよう
に核融合炉を稼動させる。
【００２９】このようにリング状シール２２を用いて真
空シールを行ったクライオスタットにおいては、例えば
円筒胴構造１と蓋構造２との熱膨張差等により胴側フラ
ンジ８と蓋側フランジ９との間に微少変位が発生した場
合、溶接部２３および溶接部２４にかかる応力は従来の
剪断応力とはならず法線応力となり、リング状シール２
２がこれに応じてわずかに変形する。従って、前記微少
変位により溶接部２３および溶接部２４にかかろうとす
る応力がリング状シール２２の変形により吸収され、溶
接部２３および溶接部２４における真空漏れを招来する
破壊は起こらない。
空シールを行ったクライオスタットにおいては、例えば
円筒胴構造１と蓋構造２との熱膨張差等により胴側フラ
ンジ８と蓋側フランジ９との間に微少変位が発生した場
合、溶接部２３および溶接部２４にかかる応力は従来の
剪断応力とはならず法線応力となり、リング状シール２
２がこれに応じてわずかに変形する。従って、前記微少
変位により溶接部２３および溶接部２４にかかろうとす
る応力がリング状シール２２の変形により吸収され、溶
接部２３および溶接部２４における真空漏れを招来する
破壊は起こらない。
【００３０】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、胴側フランジ８および蓋側フランジ９より突設され
たシール端フランジ部２０およびシール端フランジ部２
１に、リング状シール２２を突き合せ溶接により溶接し
て真空シールを行うようにしたので、胴側フランジ８と
蓋側フランジ９との間に微少変位が発生しても、リング
状シール２２が変形により応力を吸収して溶接部２３お
よび溶接部２４における真空漏れを招来する破壊を阻止
するため、クライオスタットの真空保持性を高い状態で
維持することが可能となる。
ば、胴側フランジ８および蓋側フランジ９より突設され
たシール端フランジ部２０およびシール端フランジ部２
１に、リング状シール２２を突き合せ溶接により溶接し
て真空シールを行うようにしたので、胴側フランジ８と
蓋側フランジ９との間に微少変位が発生しても、リング
状シール２２が変形により応力を吸収して溶接部２３お
よび溶接部２４における真空漏れを招来する破壊を阻止
するため、クライオスタットの真空保持性を高い状態で
維持することが可能となる。
【００３１】また、リング状シール２２を溶接する際の
溶接部２３および溶接部２４の溶接形式を、従来のリッ
プシール１０，１１間の隅肉溶接から突き合せ溶接とす
ることができたため、超音波検査等の非破壊体積検査に
よる溶接部検査を容易に行うことができるようになり、
容易にクライオスタットの真空健全性の保持を行うこと
ができる。
溶接部２３および溶接部２４の溶接形式を、従来のリッ
プシール１０，１１間の隅肉溶接から突き合せ溶接とす
ることができたため、超音波検査等の非破壊体積検査に
よる溶接部検査を容易に行うことができるようになり、
容易にクライオスタットの真空健全性の保持を行うこと
ができる。
【００３２】実施の形態２．図３（ａ）〜（ｅ）は、こ
の発明の実施の形態２による真空シール構造を適用した
核融合炉のクライオスタットにおける連結シール部の断
面図であり、図において、３１〜３５は連結シール（連
結シール部）、２３および２４は溶接部である。なお、
この実施の形態２の連結シール部以外の構成や、シール
端フランジ部２０およびシール端フランジ部２１への溶
接の仕方等の動作は前記実施の形態１と同様である。
の発明の実施の形態２による真空シール構造を適用した
核融合炉のクライオスタットにおける連結シール部の断
面図であり、図において、３１〜３５は連結シール（連
結シール部）、２３および２４は溶接部である。なお、
この実施の形態２の連結シール部以外の構成や、シール
端フランジ部２０およびシール端フランジ部２１への溶
接の仕方等の動作は前記実施の形態１と同様である。
【００３３】図３（ａ）〜（ｅ）に示した連結シール３
１〜３５は、前記実施の形態１における連結シール部と
してのリング状シール２２の各種変形例であり、このよ
うな断面形状の連結シール部を用いても、前記実施の形
態１と同様に、胴側フランジ８と蓋側フランジ９との間
に微少変位が発生した際に、連結シール３１〜３５が変
形により応力を吸収することで溶接部２３および溶接部
２４における真空漏れを招来する破壊を阻止することが
でき、クライオスタットの真空保持性を高い状態で維持
することができる。また、連結シール３１〜３５を溶接
する際の溶接部２３および溶接部２４の溶接形式が突き
合せ溶接であるため、超音波検査等の非破壊体積検査に
よる溶接部検査を容易に行うことができ、容易にクライ
オスタットの真空健全性の保持を行うことができる。
１〜３５は、前記実施の形態１における連結シール部と
してのリング状シール２２の各種変形例であり、このよ
うな断面形状の連結シール部を用いても、前記実施の形
態１と同様に、胴側フランジ８と蓋側フランジ９との間
に微少変位が発生した際に、連結シール３１〜３５が変
形により応力を吸収することで溶接部２３および溶接部
２４における真空漏れを招来する破壊を阻止することが
でき、クライオスタットの真空保持性を高い状態で維持
することができる。また、連結シール３１〜３５を溶接
する際の溶接部２３および溶接部２４の溶接形式が突き
合せ溶接であるため、超音波検査等の非破壊体積検査に
よる溶接部検査を容易に行うことができ、容易にクライ
オスタットの真空健全性の保持を行うことができる。
【００３４】なお、以上の実施の形態においては、核融
合炉のクライオスタットの真空シール構造を例に取り説
明を行ったが、この発明は核融合炉のクライオスタット
に限らず、他の用途に用いられる真空容器に対しても適
用が可能であることはいうまでもない。
合炉のクライオスタットの真空シール構造を例に取り説
明を行ったが、この発明は核融合炉のクライオスタット
に限らず、他の用途に用いられる真空容器に対しても適
用が可能であることはいうまでもない。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、第１の当接部の全周より真空容器の内側に向けて
突設された第１のシール端フランジ部と、第２の当接部
の全周より前記真空容器の内側に向けて突設された第２
のシール端フランジ部と、一端が前記第１のシール端フ
ランジ部の端部に接続され、他端が前記第２のシール端
フランジ部の端部に接続されて真空シールを行い、前記
第１の当接部と前記第２の当接部との間に微少変位が発
生した際には前記第１のシール端フランジ部および前記
第２のシール端フランジ部との接続部分にかかる応力を
変形により吸収する連結シール部とを備えるように構成
したので、第１の当接部と第２の当接部との間に微少変
位が発生した場合においても、連結シール部が微少変位
に応じて変形して応力を吸収することにより、接続部分
における真空漏れを招来する破壊の発生を阻止すること
ができ、真空容器の真空保持性を高い状態で維持するこ
とができる効果がある。
れば、第１の当接部の全周より真空容器の内側に向けて
突設された第１のシール端フランジ部と、第２の当接部
の全周より前記真空容器の内側に向けて突設された第２
のシール端フランジ部と、一端が前記第１のシール端フ
ランジ部の端部に接続され、他端が前記第２のシール端
フランジ部の端部に接続されて真空シールを行い、前記
第１の当接部と前記第２の当接部との間に微少変位が発
生した際には前記第１のシール端フランジ部および前記
第２のシール端フランジ部との接続部分にかかる応力を
変形により吸収する連結シール部とを備えるように構成
したので、第１の当接部と第２の当接部との間に微少変
位が発生した場合においても、連結シール部が微少変位
に応じて変形して応力を吸収することにより、接続部分
における真空漏れを招来する破壊の発生を阻止すること
ができ、真空容器の真空保持性を高い状態で維持するこ
とができる効果がある。
【００３６】請求項２記載の発明によれば、核融合炉設
備を収容する開閉可能なクライオスタットに請求項１の
真空シール構造を適用し、第１の当接部，第２の当接
部，第１のシール端フランジ部，第２のシール端フラン
ジ部をステンレスにより形成し、ステンレス製の連結シ
ール部の両端部を前記第１のシール端フランジ部の端部
および前記第２のシール端フランジ部の端部に突き合せ
溶接により溶接するように構成したので、例えば円筒胴
構造と蓋構造との熱膨張差等により第１の当接部である
胴側フランジと第２の当接部である蓋側フランジとの間
に微少変位が発生した場合でも、溶接部分にかかる応力
は従来の剪断応力とはならず法線応力となり、連結シー
ル部がこれに応じてわずかに変形して応力を吸収するた
め、溶接部分において真空漏れを招来する破壊が生じ
ず、クライオスタットの真空保持性を高い状態で維持す
ることができる効果がある。また、溶接部の形式を突き
合せ溶接としたため、超音波検査等の非破壊体積検査に
よる溶接部検査を容易に行うことができ、クライオスタ
ットの真空健全性の保持を容易に行うことができる効果
がある。また、各構成部分をステンレスにより形成した
ため、薄型軽量、高強度、高耐久性、低脱ガス、良好な
プラズマ立ち上げ特性等の良好な特性を備えたクライオ
スタットを得ることができる効果がある。
備を収容する開閉可能なクライオスタットに請求項１の
真空シール構造を適用し、第１の当接部，第２の当接
部，第１のシール端フランジ部，第２のシール端フラン
ジ部をステンレスにより形成し、ステンレス製の連結シ
ール部の両端部を前記第１のシール端フランジ部の端部
および前記第２のシール端フランジ部の端部に突き合せ
溶接により溶接するように構成したので、例えば円筒胴
構造と蓋構造との熱膨張差等により第１の当接部である
胴側フランジと第２の当接部である蓋側フランジとの間
に微少変位が発生した場合でも、溶接部分にかかる応力
は従来の剪断応力とはならず法線応力となり、連結シー
ル部がこれに応じてわずかに変形して応力を吸収するた
め、溶接部分において真空漏れを招来する破壊が生じ
ず、クライオスタットの真空保持性を高い状態で維持す
ることができる効果がある。また、溶接部の形式を突き
合せ溶接としたため、超音波検査等の非破壊体積検査に
よる溶接部検査を容易に行うことができ、クライオスタ
ットの真空健全性の保持を容易に行うことができる効果
がある。また、各構成部分をステンレスにより形成した
ため、薄型軽量、高強度、高耐久性、低脱ガス、良好な
プラズマ立ち上げ特性等の良好な特性を備えたクライオ
スタットを得ることができる効果がある。
【００３７】請求項３記載の発明によれば、連結シール
部を、断面形状がリング状の部分を有したリング状シー
ルにより構成したので、第１の当接部と第２の当接部と
の間に微少変位が発生した場合においても、リング状シ
ールがこれに応じてわずかに変形して応力を吸収するた
め、接続部分において真空漏れを招来する破壊が生じ
ず、真空容器の真空保持性を高い状態で維持することが
できる効果がある。
部を、断面形状がリング状の部分を有したリング状シー
ルにより構成したので、第１の当接部と第２の当接部と
の間に微少変位が発生した場合においても、リング状シ
ールがこれに応じてわずかに変形して応力を吸収するた
め、接続部分において真空漏れを招来する破壊が生じ
ず、真空容器の真空保持性を高い状態で維持することが
できる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による真空シール構
造を適用した核融合炉のクライオスタットの立断面図で
ある。
造を適用した核融合炉のクライオスタットの立断面図で
ある。
【図２】 図１におけるＡ部詳細断面図である。
【図３】 （ａ）〜（ｅ）はこの発明の実施の形態２に
よる真空シール構造を適用した核融合炉のクライオスタ
ットにおける連結シール部の断面図である。
よる真空シール構造を適用した核融合炉のクライオスタ
ットにおける連結シール部の断面図である。
【図４】 従来の真空シール構造を適用した核融合炉の
クライオスタットの立断面図である。
クライオスタットの立断面図である。
【図５】 図４におけるＢ部詳細断面図である。
８ 胴側フランジ（第１の当接部）、９ 蓋側フランジ
（第２の当接部）、２０ シール端フランジ部（第１の
シール端フランジ部）、２１ シール端フランジ部（第
２のシール端フランジ部）、２２ リング状シール（連
結シール部）、２３，２４ 溶接部（接続部分）、３１
〜３５ 連結シール（連結シール部）。
（第２の当接部）、２０ シール端フランジ部（第１の
シール端フランジ部）、２１ シール端フランジ部（第
２のシール端フランジ部）、２２ リング状シール（連
結シール部）、２３，２４ 溶接部（接続部分）、３１
〜３５ 連結シール（連結シール部）。
Claims (3)
- 【請求項１】 開閉可能な真空容器を閉じた際に当接す
る第１の当接部および第２の当接部と、前記第１の当接
部の全周より前記真空容器の内側に向けて突設された第
１のシール端フランジ部と、前記第２の当接部の全周よ
り前記真空容器の内側に向けて突設された第２のシール
端フランジ部と、一端が前記第１のシール端フランジ部
の端部に接続され、他端が前記第２のシール端フランジ
部の端部に接続されて真空シールを行い、前記第１の当
接部と前記第２の当接部との間に微少変位が発生した際
には前記第１のシール端フランジ部および前記第２のシ
ール端フランジ部との接続部分にかかる応力を変形によ
り吸収する連結シール部とを備えた真空シール構造。 - 【請求項２】 核融合炉設備を収容する開閉可能なクラ
イオスタットに請求項１の真空シール構造を適用し、第
１の当接部，第２の当接部，第１のシール端フランジ
部，第２のシール端フランジ部をステンレスにより形成
し、ステンレス製の連結シール部の両端部を前記第１の
シール端フランジ部の端部および前記第２のシール端フ
ランジ部の端部に突き合せ溶接により溶接したことを特
徴とする請求項１記載の真空シール構造。 - 【請求項３】 連結シール部を、断面形状がリング状の
部分を有したリング状シールにより構成したことを特徴
とする請求項１または請求項２記載の真空シール構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005792A JPH09197075A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 真空シール構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005792A JPH09197075A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 真空シール構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09197075A true JPH09197075A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11620944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8005792A Withdrawn JPH09197075A (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | 真空シール構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09197075A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013073701A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Hitachi Ltd | 接合構造、電気接点、その製造方法 |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP8005792A patent/JPH09197075A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013073701A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Hitachi Ltd | 接合構造、電気接点、その製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |