JPH10104376A - 核融合装置用真空容器 - Google Patents

核融合装置用真空容器

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JPH10104376A
JPH10104376A JP8258317A JP25831796A JPH10104376A JP H10104376 A JPH10104376 A JP H10104376A JP 8258317 A JP8258317 A JP 8258317A JP 25831796 A JP25831796 A JP 25831796A JP H10104376 A JPH10104376 A JP H10104376A
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JP
Japan
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vacuum vessel
sector
radiation shield
dross
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JP8258317A
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Takao Uchida
孝穂 内田
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Toshiba Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

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  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】真空容器またはトロイダルコイルの故障に対
し、セクタ間の切断による輻射シールドへの損傷を防止
し、セクタの分解、引き抜きを確実にできるようにす
る。 【解決手段】トーラス方向にウェッジセクタ10とパラレ
ルセクタ16とをセクタ状に多分割して構成するプラズマ
を閉じ込める核融合装置用真空容器において、ウェッジ
セクタ10とパラレルセクタ16のセクタ分割ライン21に沿
ってドロス受15を真空容器外壁7に設ける。ドロス受15
によりセクタ分割部の切断時のドロスにより輻射シール
ドの損傷を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマを閉じ込め
る核融合装置用真空容器に関する。
【0002】
【従来の技術】図9は従来のドーナツ型核融合装置の縦
断面を中心線から右側部分のみを概略的に示し、図10は
図9における要部を水平断面図で示している。すなわ
ち、図9および図10において核融合装置はドーナツ状プ
ラズマ真空容器1,超電導トロイダルコイル2,トロイ
ダルコイル2への輻射熱を遮蔽する輻射シールド3,プ
ラズマを制御するポロイダルコイル4(図示せず)等に
より構成される。
【0003】図11は図9における真空容器1のセクタ間
の接続部を示したもので、真空容器1を構成する真空容
器壁5は内壁6,外壁7およびリブ8からなる二重壁構
造で、セクタ間の接続は内壁6側にスプライサー9を用
いて行う構造である。装置の運転中においてトロイダル
コイル2,または真空容器1に故障が生じた場合には、
装置の運転を止めて故障箇所を分解し修理する必要があ
る。
【0004】図12は真空容器1を分解した部分図を示し
たもので、真空容器1はトロイダルコイル2と鎖交して
配置されている。真空容器1はトロイダル方向にセクタ
状に切断したウェッジセクタ10をトロイダルコイル2の
間から引き抜き、分解を行う方法がとられる。セクタ切
断は真空容器1内側から行い、図11に示す内壁6側のス
プライサー9をまず切断し、その後外壁7側の切断を行
う。
【0005】容器壁5を切断する方法としては種々の方
法が考えられるが、真空容器1はステンレス鋼等の金属
から構成されているので、プラズマアークを用いたプラ
ズマ切断、レーザービームを用いたレーザー切断等が用
いられる。そして、これらの作業は真空容器1とトロイ
ダルコイル2との空間が狭いため、真空容器1の内部か
ら行うことになる。
【0006】プラズマ切断またはレーザー切断により金
属板を切断する場合、プラズマ切断はプラズマジェット
により、またレーザー切断はアシストガスにより溶融部
分を金属板の後方に吹き飛ばして切断を行う。したがっ
て、真空容器1の切断において吹き飛ばされた溶融部分
はドロスとして輻射シールド3に当たり、一部は付着し
他は落下して下部空間に堆積する。
【0007】また、これら溶接部は品質確保のため溶接
終了時に非破壊検査を行う必要があり、表面検査は液体
浸透試験(PT)により行い、体積検査は放射線透過試
験(RT)、超音波探傷試験(UT)により行うが、真
空容器外壁7の溶接部外側の液体浸透試験については実
施する手段がなかった。
【0008】輻射シールド3は超電導コイルへの輻射熱
を軽減するため真空容器1と超電導トロイダルコイル2
の中間の温度に設定され、一般的に77K前後で使用され
る。この温度を保つため図13に示すように冷却流路管14
を備えた冷却板12とマイラ等のフィルム面にアルミニウ
ムを蒸着したものを積層した多層断熱材13から構成され
る。輻射シールド3は真空容器セクタ単位に分割して設
置され、セクタ間は重ね合わせて常温側から低温側が光
学的に直視できない配置がとられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、輻射シ
ールド3に切断に伴う火花やドロスが当たると、多層断
熱材13が焼損し、輻射シールド3の機能を果たさなくな
る。また、真空容器外壁7の溶接部外側の液体浸透試験
は試験装置がアクセスできないので、試験を行うことは
できない。さらに、輻射シールド3についてもセクタ間
を単純に重ね合わせると真空容器1の分解、引き抜きが
できなくなるなどの課題がある。
【0010】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、真空容器またはトロイダルコイルの故障に対
し、セクタ間の切断による他機器への損傷を防止し、ま
たセクタの分解引き抜きを確実に行うことができる核融
合装置用真空容器を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に対応する発明
は、プラズマを閉じ込め、トーラス方向にセクタ状に多
分割して構成した核融合装置用真空容器において、前記
セクタ分割ラインの外側に前記分割ラインに沿ってドロ
ス受を前記真空容器の外壁に設けたことを特徴とする。
【0012】本発明によれば、真空容器1のセクタ切断
ラインに沿って、真空容器1の外壁7面にドロス受を設
けているため、切断に伴うドロスが直接、輻射シールド
に当たることがないので、輻射シールドの損傷を防止で
きる。
【0013】請求項2に対応する発明は、トロイダルコ
イル間に配置するウェッジ状セクタとトロイダルコイル
と同一角度上に配置するパラレル状セクタからなる核融
合装置用真空容器において、前記真空容器の上下方向最
大寸法となる半径位置を境界として、この境界より内側
領域についてはドロス受をパラレル状セクタ側に設け、
前記境界より外側領域についてはドロス受をウェッジ状
セクタ側に設けてなることを特徴とする。
【0014】本発明によれば、ドロス受14は真空容器1
の垂直方向の最大寸法位置を基準にして、この位置を境
にドロス受の設置位置を変える構造をとる。すなわち、
トロイダルコイル間に設置され最初に引き抜くセクタに
ついては、真空容器の垂直方向の最大寸法となる半径位
置を基準にこれよりアウトボード側については引き抜く
セクタ側にドロス受を設置し、インボード側については
相手側セクタに設置する。
【0015】請求項3に対応する発明は、前記ドロス受
の断面形状をL字形ないしコの字状等とし真空容器外壁
への取り付け部の一端をシール接続し、一方の端部に弾
力性のあるシール部材を設けてなることを特徴とする。
【0016】本発明によれば、外壁にドロス受をコの字
形状に形成し、このドロス受の先端部に弾性を有するシ
ール部を設け、これにより真空容器セクタ間の再溶接時
の溶接用シールドガスの境界を、また、溶接部のリーク
試験時の検出ガスの境界を構成する。
【0017】請求項4に対応する発明は、前記ドロス受
の一部に歯形状ラックを設けてなることを特徴とする。
本発明によれば、ドロス受により非破壊検査装置をポロ
イダル方向に走行させるための走行レールとすることが
できる。
【0018】請求項5に対応する発明は、トーラス方向
にセクタ状に多分割して構成するプラズマ閉じ込め用ト
ーラス状真空容器の外側に輻射シールド板をセクタ分割
ラインの外側で輻射シールド板を重ね合わせて設置して
なる核融合装置用真空容器において、前記真空容器の上
下方向最大寸法となる半径位置を境界として、この境界
より内側領域の前記ウェッジ状セクタの輻射シールド板
の取り付け位置を、前記境界より内側領域のパラレル状
セクタの輻射シールド板の取り付け位置より内側に設置
し、前記境界より外側領域の前記ウェッジ状セクタの前
記輻射シールド板の取り付け位置を、境界より外側領域
の前記パラレル状セクタの輻射シールド取り付け位置よ
り外側に設置してなることを特徴とする。
【0019】本発明によれば、輻射シールドは真空容器
上下方向最大寸法となる半径位置を境界として、境界よ
り内側領域においては輻射シールド板の取り付け位置
を、ウェッジ状セクタについては重ね合わせ部分の内側
に設置し、パラレル状セクタについては輻射シールド板
を重ね合わせ部分の外側に設置し、一方、境界より外側
領域においては輻射シールド板の取り付け位置をウェッ
ジ状セクタについては重ね合わせ部分の外側に設置し、
パラレル状セクタについては重ね合わせ部分の内側に設
置することにより、セクタ間の切断による輻射シールド
の損傷および干渉を防止でき、またセクタの分解引き抜
きを確実に行うことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】図1および図2により本発明に係
る核融合装置用真空容器の第1の実施の形態を説明す
る。図1および図2中、図9から図13と同一部分には同
一符号を付して重複する部分の説明は省略する。図1は
本実施の形態を説明するための要部を概略的に示す横断
面図で、図2は図1における真空容器1の外壁7にドロ
ス受15を取り付けた状態を示す縦断面図である。
【0021】本実施の形態は図1および図2に示したよ
うに、トーラス方向にセクタ状に多分割して構成する真
空容器1において、真空容器1の外周にセクタ分割ライ
ン21に沿って真空容器壁5の外壁7にドロス受15を設け
たことにある。このドロス受15を真空容器壁5の外壁7
に取り付ける方法は溶接またはボルトにより行う。
【0022】つぎに、第1の実施の形態における作用効
果を説明する。例えば核融合装置の故障に際して真空容
器1をセクタ状に切断、分解する場合、真空容器1の内
側から真空容器壁5をプラズマ切断により行うが、その
際、発生するドロスは外壁7の後方に飛散する。しかし
ながら、このドロスは切断ラインの後方に設置したドロ
ス受15に衝突して収納され、直接輻射シールド3への飛
散を防止することができる。したがって、輻射シールド
3へのドロスの飛散による損傷がなく、輻射シールド3
としての機能を維持できる。
【0023】つぎに、図3から図5により本発明に係る
真空容器の第2の実施の形態を説明する。図3は本実施
の形態を説明するための核融合装置を概略的に縦断面で
示し、図9と対応している。図4は図3のA−A面から
インボード側を見た水平断面図であり、図5は図3のB
−B面からアウトボード側を見た水平断面図であり、各
図とも図9から図11と同一部分には同一符号を付して重
複する部分の説明は省略する。
【0024】図3から図5において、真空容器1の外周
に沿って配置するドロス受15は、境界線17よりアウトボ
ード側は図5に示すようにウェッジ状セクタ10に支持部
を設け取り付け、境界線17よりインボード側は図4に示
すようにパラレル状セクタ15に支持部を設けて取り付け
る。
【0025】本実施の形態によれば、真空容器1の分解
引き抜きはセクタ間を切断し、まずウェッジ状セクタ10
を水平方向に移動させた後、外部へ引き抜く方法がとら
れる。この場合のドロス受15とウェッジ状セクタ10およ
びパラレル状セクタ16の干渉関係を見ると、アウトボー
ド側のウェッジ状セクタ10に設置されたドロス受15はパ
ラレル状セクタ16に対し離れる方向となるので干渉は起
きず、また、図4に示すインボード側のパラレル状セク
タ16に設置されたドロス受15に対しウェッジ状セクタ10
は同じく離れる方向であるので干渉は起きない。したが
って、ウェッジ状セクタ10は必要な分解引き抜きを確実
に行うことができる。
【0026】つぎに図6により本発明に係る真空容器の
第3の実施の形態を説明する。図6は本実施の形態の要
部のみ縦断面を示している。本実施の形態は外壁7の溶
接部19の開先と反対側の面にドロス受15を取り付けると
ともにドロス受15の片側開口にシール部18を設けたこと
にある。
【0027】本実施の形態によれば、ドロス受15はセク
タ間を接続する一方(片側)のセクタに溶接またはボル
トにより取り付けるが、他方(反対側)のセクタに対応
する非取り付け部に薄板金属、合成樹脂、等からなる弾
性を有するシール部18を設けて、真空容器セクタの再溶
接時における溶接用シールドガスの流路,境界を形成す
る。これにより信頼性の高い溶接部を得ることができ、
しかも溶接後のリーク試験における検出ガスの境界を形
成し確実にリーク試験を行うことができる。
【0028】つぎに図7により本発明に係る真空容器の
第4の実施の形態を説明する。図7(a)は本実施の形
態の要部のみを縦断面で示し、図7(b)は図7(a)
のC−C断面である。本実施の形態は外壁7に取り付け
たドロス受15の外面にラック20を形成したことにある。
このドロス受15をポロイダル方向に対する非破壊検査装
置の走行レールと兼用するものである。
【0029】本実施の形態によれば、ドロス受15に設け
たラック18により非破壊検査装置の設置が可能となり、
かつその走行を確実に行うことができる。したがって作
業員の接近が困難な場所についても、溶接部表面の非破
壊検査を容易に行うことができる。
【0030】つぎに図8により本発明に係る真空容器の
第5の実施の形態を説明する。図8は図12に対応してお
り、図8(a)は真空容器の内側を、図8(b)は図8
(a)の半径方向延長線上の外側を示している。本実施
の形態は、図8(a),(b)において、輻射シールド
3は真空容器1の内側と外側の全面に間隔をとって設置
されるが、セクタ分割部についてはドロス受15と同じよ
うに、図3に示した境界線17よりアウトボード側はウェ
ッジセクタ10に支持部を設けて取り付け、境界線17より
インボード側はパラレルセクタ16に支持部を設け設置す
る。
【0031】また、境界線17より内側のインボード側で
は、ウェッジ状セクタ10の輻射シールド3はパラレル状
セクタ16の輻射シールド3よりも内側(真空容器1側)
に設置し、境界線17より外側のアウトボード側では、パ
ラレル状セクタ16の輻射シールド3をウェッジ状セクタ
10の輻射シールド3より内側(真空容器1側)に設置す
る。
【0032】本実施の形態によれば、ウェッジセクタ10
とパラレルセクタ16の切断、分解、引き抜きを輻射シー
ルド3と干渉することなく、確実に行うことができる。
またこの他、分解部の輻射シールド3を重ね合わせるこ
とにより直接、常温部から超電導コイルへの輻射による
侵入熱を確実に減らすことができる。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、セクタ切断時のドロス
受を真空容器のセクタ分解、引き抜きを干渉せず行うこ
とができる。そして、接続部の非破壊検査を行うことが
でき信頼性の高い接続部を得ることができる。また、輻
射シールドについてもセクタ分解、引き抜きを干渉せず
に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る核融合装置用真空容器の第1の実
施の形態を説明するための要部を概略的に示す横断面
図。
【図2】図1におけるドロス受の取り付け状態を示す縦
断面図。
【図3】本発明に係る核融合装置用真空容器の第2の実
施の形態を説明するための核融合装置を概略的に示す縦
断面図。
【図4】図3におけるA−A矢視面の水平断面図。
【図5】図3におけるB−B矢視面の水平断面図。
【図6】本発明に係る核融合装置用真空容器の第3の実
施の形態の要部を概略的に示す縦断面図。
【図7】(a)は本発明に係る核融合装置用真空容器の
第4の実施の形態の要部を示す縦断面図、(b)は
(a)におけるC−C断面図。
【図8】(a)は本発明に係る核融合装置用真空容器の
第5の実施の形態の内側を示す平面図、(b)は(a)
における外側を示す平面図。
【図9】トカマク型核融合装置を概略的に示す縦断面
図。
【図10】図9における要部を示す平面図。
【図11】図10における真空容器のセクタ接続部を部
分的に示す縦断面図。
【図12】図10における真空容器セクタ分解引き抜き
の状態を概略的に示す平面図。
【図13】図10における輻射シールドの部分断面図。
【符号の説明】
1…プラズマ真空容器、2…トロイダルコイル、3…輻
射シールド、4…ポロイダルコイル、5…真空容器壁、
6…内壁、7…外壁、8…リブ、9…スプライサー、10
…ウェッジセクタ、12…冷却板、13…多層断熱材、14…
冷却流路管、15…ドロス受、16…パラレルセクタ、17…
境界線、18…シール部、19…溶接部、20…ラック、21…
分割ライン。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラズマを閉じ込め、トーラス方向にセ
    クタ状に多分割して構成した核融合装置用真空容器にお
    いて、前記多分割したセクタ分割ラインの外側に前記分
    割ラインに沿ってドロス受を設けてなることを特徴とす
    る核融合装置用真空容器。
  2. 【請求項2】 トロイダルコイル間に配置するウェッジ
    状セクタとトロイダルコイルと同一角度上に配置するパ
    ラレル状セクタからなる核融合装置用真空容器におい
    て、前記真空容器の上下方向最大寸法の半径位置を境界
    として、この境界より内側領域についてはドロス受をパ
    ラレル状セクタ側に設け、前記境界より外側領域につい
    てはドロス受をウェッジ状セクタ側に設けてなることを
    特徴とする核融合装置用真空容器。
  3. 【請求項3】 前記ドロス受の断面形状をL字形ないし
    コの字状等とし真空容器外壁への取り付け部の一端をシ
    ール接続し、一方の端部に弾力性を有するシール部材を
    設けてなることを特徴とする請求項1および請求項2記
    載の核融合装置用真空容器。
  4. 【請求項4】 前記ドロス受の一部に歯形状ラックを設
    けてなることを特徴とする請求項1ないし請求項3記載
    の核融合装置用真空容器。
  5. 【請求項5】 トーラス方向にセクタ状に多分割して構
    成するプラズマ閉じ込め用トーラス状真空容器の外側に
    輻射シールド板をセクタ分割ラインの外側で輻射シール
    ド板を重ね合わせて設置してなる核融合装置用真空容器
    において、前記真空容器の上下方向最大寸法の半径位置
    を境界として、この境界より内側領域の前記ウェッジ状
    セクタの輻射シールド板の取り付け位置を、前記境界よ
    り内側領域のパラレル状セクタの輻射シールド板の取り
    付け位置より内側に設置し、前記境界より外側領域の前
    記ウェッジ状セクタの輻射シールド板の取り付け位置
    を、前記パラレル状セクタの輻射シールド取り付け位置
    よりも外側に設置してなることを特徴とする核融合装置
    用真空容器。
JP8258317A 1996-09-30 1996-09-30 核融合装置用真空容器 Pending JPH10104376A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2189991A2 (en) 2008-11-21 2010-05-26 Mitsubishi Heavy Industries Superconduction apparatus
WO2010067717A1 (ja) 2008-12-11 2010-06-17 三菱重工業株式会社 超電導コイル装置
CN105280245A (zh) * 2014-06-03 2016-01-27 核工业西南物理研究院 一种双层薄壁槽钢筋全焊接的环形真空容器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2189991A2 (en) 2008-11-21 2010-05-26 Mitsubishi Heavy Industries Superconduction apparatus
US8923939B2 (en) 2008-11-21 2014-12-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Superconduction apparatus
WO2010067717A1 (ja) 2008-12-11 2010-06-17 三菱重工業株式会社 超電導コイル装置
US8818471B2 (en) 2008-12-11 2014-08-26 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Superconducting coil apparatus
CN105280245A (zh) * 2014-06-03 2016-01-27 核工业西南物理研究院 一种双层薄壁槽钢筋全焊接的环形真空容器

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