JPH10104377A - 核融合装置の炉内構造物の製造方法 - Google Patents
核融合装置の炉内構造物の製造方法Info
- Publication number
- JPH10104377A JPH10104377A JP8255150A JP25515096A JPH10104377A JP H10104377 A JPH10104377 A JP H10104377A JP 8255150 A JP8255150 A JP 8255150A JP 25515096 A JP25515096 A JP 25515096A JP H10104377 A JPH10104377 A JP H10104377A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling channel
- internal structure
- reactor internal
- manufacturing
- nuclear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】核融合装置の炉内構造物の製造方法において、
一体成形が可能であり、製作工数が少なくすること。 【解決手段】プラズマからの表面熱負荷と、核融合反応
で生成する中性子の入射、減速によって生じる核発熱を
炉内構造物から除去するための冷却チャンネル１全体を
予め製作した後、その冷却チャンネル１を中子として炉
内構造物を鋳造した。
一体成形が可能であり、製作工数が少なくすること。 【解決手段】プラズマからの表面熱負荷と、核融合反応
で生成する中性子の入射、減速によって生じる核発熱を
炉内構造物から除去するための冷却チャンネル１全体を
予め製作した後、その冷却チャンネル１を中子として炉
内構造物を鋳造した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核融合装置の炉内
構造物の製造方法に関する。
構造物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は核融合装置の炉内構造物の第１の
従来例を示す断面図である。核融合装置の炉内構造物
は、プラズマからの表面熱負荷を受けるとともに、核融
合反応で生成する中性子の入射、減速によって生じる核
発熱で温度が上昇する。そのため、核融合装置の炉内構
造物には冷却チャンネル１が設けられ、この冷却チャン
ネル１は、数本から十数本の冷却管２を複数配列して構
成されている。
従来例を示す断面図である。核融合装置の炉内構造物
は、プラズマからの表面熱負荷を受けるとともに、核融
合反応で生成する中性子の入射、減速によって生じる核
発熱で温度が上昇する。そのため、核融合装置の炉内構
造物には冷却チャンネル１が設けられ、この冷却チャン
ネル１は、数本から十数本の冷却管２を複数配列して構
成されている。
【０００３】すなわち、冷却チャンネル１は、図４に示
すように数本から十数本の冷却管２が炉内構造物表面３
とほぼ平行になるように列をなした冷却管列が、炉内構
造物表面３から炉内構造物取付側４まで複数列をなした
もので構成されており、同一冷却管列を構成する冷却管
２の両端は、それぞれ冷却管２と直交する同一の冷却チ
ャンネルヘッダ管５に接続されている。各冷却管２の列
の冷却チャンネルヘッダ管５同士は、冷却チャンネル渡
り部６により接続されている。
すように数本から十数本の冷却管２が炉内構造物表面３
とほぼ平行になるように列をなした冷却管列が、炉内構
造物表面３から炉内構造物取付側４まで複数列をなした
もので構成されており、同一冷却管列を構成する冷却管
２の両端は、それぞれ冷却管２と直交する同一の冷却チ
ャンネルヘッダ管５に接続されている。各冷却管２の列
の冷却チャンネルヘッダ管５同士は、冷却チャンネル渡
り部６により接続されている。
【０００４】このような核融合装置の炉内構造物を製造
するには、分割した部分プレート７ａ〜７ｆと、分割し
た冷却チャンネル１の各部材をそれぞれ機械加工した
後、部分プレート７ａ〜７ｆ間に冷却チャンネル１を挟
み込み、部分プレート７ａから７ｆまでを順次組立て、
各冷却チャンネル渡り部６を接合した後、熱間等方圧加
圧（ＨＩＰ）により全体の接合を行っている。
するには、分割した部分プレート７ａ〜７ｆと、分割し
た冷却チャンネル１の各部材をそれぞれ機械加工した
後、部分プレート７ａ〜７ｆ間に冷却チャンネル１を挟
み込み、部分プレート７ａから７ｆまでを順次組立て、
各冷却チャンネル渡り部６を接合した後、熱間等方圧加
圧（ＨＩＰ）により全体の接合を行っている。
【０００５】図５（Ａ），（Ｂ）は核融合装置の炉内構
造物の第２の従来例を示す断面図である。この第２の従
来例は、核融合装置の炉内構造物を鋳造により製作する
例である。すなわち、第２の従来例により核融合装置の
炉内構造物を製造するには、冷却チャンネル部分を中子
８として鋳造し、この鋳造処理後に鋳型９を除去すると
ともに、中子８を除去することにより、鋳造構造物１０
を作成している。
造物の第２の従来例を示す断面図である。この第２の従
来例は、核融合装置の炉内構造物を鋳造により製作する
例である。すなわち、第２の従来例により核融合装置の
炉内構造物を製造するには、冷却チャンネル部分を中子
８として鋳造し、この鋳造処理後に鋳型９を除去すると
ともに、中子８を除去することにより、鋳造構造物１０
を作成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す熱間等方圧加圧による核融合装置の炉内構造物の製
造方法では、部分プレート７ａ〜７ｆの冷却チャンネル
１との接合面、および部分プレート７ａ〜７ｆ同士の接
合面の加工精度が、それぞれ１０分の１ｍｍ以下に要求
されるものの、曲面を有して複雑な形状であり、冷却管
２の本数が多いため、製作工数が多くなり、コストも高
くなる問題点がある。
示す熱間等方圧加圧による核融合装置の炉内構造物の製
造方法では、部分プレート７ａ〜７ｆの冷却チャンネル
１との接合面、および部分プレート７ａ〜７ｆ同士の接
合面の加工精度が、それぞれ１０分の１ｍｍ以下に要求
されるものの、曲面を有して複雑な形状であり、冷却管
２の本数が多いため、製作工数が多くなり、コストも高
くなる問題点がある。
【０００７】また、図５（Ａ），（Ｂ）に示す鋳造によ
る核融合装置の炉内構造物の製造方法では、鋳造後に中
子８を取り除いて冷却チャンネル部分として形成しなけ
ればならないが、径が２０ｍｍ，長さが１ｍ程度の冷却
チャンネル形状の多数の中子８を作成することは困難で
あり、また鋳造後に冷却チャンネル部分として形成する
ために中子８を除去することも困難である。
る核融合装置の炉内構造物の製造方法では、鋳造後に中
子８を取り除いて冷却チャンネル部分として形成しなけ
ればならないが、径が２０ｍｍ，長さが１ｍ程度の冷却
チャンネル形状の多数の中子８を作成することは困難で
あり、また鋳造後に冷却チャンネル部分として形成する
ために中子８を除去することも困難である。
【０００８】ところで、核融合装置の運転時において
は、核融合装置の炉内構造物がプラズマから受ける表面
熱負荷が大きいため、炉内構造物を冷却する観点から冷
媒の沸騰による除熱を行っている。そして、例えば冷却
チャンネル１における各冷却管２を流れる冷媒の流速お
よび流量分布に、互いに１０％程度の不均一さがある
と、部分的に冷却が不充分となり、冷却チャンネル１の
温度上昇、バーンアウトによる破壊の原因となる。
は、核融合装置の炉内構造物がプラズマから受ける表面
熱負荷が大きいため、炉内構造物を冷却する観点から冷
媒の沸騰による除熱を行っている。そして、例えば冷却
チャンネル１における各冷却管２を流れる冷媒の流速お
よび流量分布に、互いに１０％程度の不均一さがある
と、部分的に冷却が不充分となり、冷却チャンネル１の
温度上昇、バーンアウトによる破壊の原因となる。
【０００９】また、核融合反応で生じるトリチウムは、
放射性物質であるため、炉内構造物へ飛び込み、冷却チ
ャンネル１を透過して冷媒中に入ることがあり、この透
過量が多い場合、回収除去を行う必要がある。さらに、
冷媒による冷却チャンネル１内壁への腐食の可能性があ
る。
放射性物質であるため、炉内構造物へ飛び込み、冷却チ
ャンネル１を透過して冷媒中に入ることがあり、この透
過量が多い場合、回収除去を行う必要がある。さらに、
冷媒による冷却チャンネル１内壁への腐食の可能性があ
る。
【００１０】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、核融合装置の炉内構造物の製造方法において、
一体成形が可能であり、製作工数が少なく、また冷媒へ
のトリチウム透過防止特性に優れた核融合装置の炉内構
造物を提供することを目的とする。
もので、核融合装置の炉内構造物の製造方法において、
一体成形が可能であり、製作工数が少なく、また冷媒へ
のトリチウム透過防止特性に優れた核融合装置の炉内構
造物を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１は、プラズマからの表面熱負
荷と、核融合反応で生成する中性子の入射、減速によっ
て生じる核発熱を炉内構造物から除去するための冷却チ
ャンネル全体を予め製作した後、その冷却チャンネルを
中子として炉内構造物を鋳造したことを特徴とする。
ために、本発明の請求項１は、プラズマからの表面熱負
荷と、核融合反応で生成する中性子の入射、減速によっ
て生じる核発熱を炉内構造物から除去するための冷却チ
ャンネル全体を予め製作した後、その冷却チャンネルを
中子として炉内構造物を鋳造したことを特徴とする。
【００１２】請求項２は、請求項１記載の核融合装置の
炉内構造物の製造方法において、鋳造後、熱間等方圧加
圧処理を行うことを特徴とする。
炉内構造物の製造方法において、鋳造後、熱間等方圧加
圧処理を行うことを特徴とする。
【００１３】請求項３は、請求項１記載の核融合装置の
炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネルは、鋳
造時に端部を開放端として冷媒を流し、鋳造後に差込み
栓を溶接して前記開放端を閉じることを特徴とする。
炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネルは、鋳
造時に端部を開放端として冷媒を流し、鋳造後に差込み
栓を溶接して前記開放端を閉じることを特徴とする。
【００１４】請求項４は、請求項３記載の核融合装置の
炉内構造物の製造方法において、鋳造時に冷却チャンネ
ルに冷媒を流す代わりに、冷却チャンネルの管内に鋳造
構造物より低融点の物質を詰め込んだことを特徴とす
る。
炉内構造物の製造方法において、鋳造時に冷却チャンネ
ルに冷媒を流す代わりに、冷却チャンネルの管内に鋳造
構造物より低融点の物質を詰め込んだことを特徴とす
る。
【００１５】請求項５は、請求項１または３記載の核融
合装置の炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネ
ルは、炉内構造物表面とほぼ平行になるように列をなし
た冷却管列と、これら隣接する冷却管列をその両端にお
いて接続する冷却チャンネルヘッダ管と、各冷却チャン
ネルヘッダ管を接続する冷却チャンネル渡り部とを有
し、この冷却チャンネル渡り部の各冷却チャンネルヘッ
ダ管への取付位置を冷却チャンネルヘッダ管の軸方向中
央部として製作したことを特徴とする。
合装置の炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネ
ルは、炉内構造物表面とほぼ平行になるように列をなし
た冷却管列と、これら隣接する冷却管列をその両端にお
いて接続する冷却チャンネルヘッダ管と、各冷却チャン
ネルヘッダ管を接続する冷却チャンネル渡り部とを有
し、この冷却チャンネル渡り部の各冷却チャンネルヘッ
ダ管への取付位置を冷却チャンネルヘッダ管の軸方向中
央部として製作したことを特徴とする。
【００１６】請求項６は、請求項１記載の核融合装置の
炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネルの製作
前、冷却チャンネルの内壁および外壁の少なくとも一方
に、トリチウム透過防止層を被着生成したことを特徴と
する。
炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネルの製作
前、冷却チャンネルの内壁および外壁の少なくとも一方
に、トリチウム透過防止層を被着生成したことを特徴と
する。
【００１７】請求項７は、請求項１または２記載の核融
合装置の炉内構造物の製造方法において、熱間等方圧加
圧処理後、冷却チャンネルの内壁に腐食防止処理層を被
着生成したことを特徴とする。
合装置の炉内構造物の製造方法において、熱間等方圧加
圧処理後、冷却チャンネルの内壁に腐食防止処理層を被
着生成したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１９】図１（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る核融合
装置の炉内構造物の製造方法の第１実施形態を示す断面
図であり、核融合装置の炉内構造物の鋳造時の形態を示
している。図２（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る核融合装
置の炉内構造物の第１実施形態を説明する断面図であ
り、鋳造後の形態を示している。なお、従来の構成と同
一または対応する部分には図４および図５と同一の符号
を用いて説明する。
装置の炉内構造物の製造方法の第１実施形態を示す断面
図であり、核融合装置の炉内構造物の鋳造時の形態を示
している。図２（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る核融合装
置の炉内構造物の第１実施形態を説明する断面図であ
り、鋳造後の形態を示している。なお、従来の構成と同
一または対応する部分には図４および図５と同一の符号
を用いて説明する。
【００２０】図１において、プラズマからの表面熱負荷
と、核融合反応で生成する中性子の入射、減速によって
生じる核発熱を冷却する冷却チャンネル１は、数本から
十数本の冷却管２が列をなして構成された冷却管列が、
複数配列されており、同一冷却管列を構成する冷却管２
の両端は、それぞれ冷却管２と直交する同一の冷却チャ
ンネルヘッダ管５に接続されている。各冷却管２の列の
冷却チャンネルヘッダ管５同士は、冷却チャンネル渡り
部６により接続されている。
と、核融合反応で生成する中性子の入射、減速によって
生じる核発熱を冷却する冷却チャンネル１は、数本から
十数本の冷却管２が列をなして構成された冷却管列が、
複数配列されており、同一冷却管列を構成する冷却管２
の両端は、それぞれ冷却管２と直交する同一の冷却チャ
ンネルヘッダ管５に接続されている。各冷却管２の列の
冷却チャンネルヘッダ管５同士は、冷却チャンネル渡り
部６により接続されている。
【００２１】図１に示す核融合装置の炉内構造物を鋳造
する際は、冷却チャンネル１全体を予め製作し、鋳型９
内に中子として組み込む。この場合、冷却チャンネル１
は鋳造構造物１０と同一材料であるステンレス鋼により
作成されており、冷却チャンネル渡り部６の冷却チャン
ネルヘッダ管５への取付位置は、図１（Ｂ）に示すよう
に冷却チャンネルヘッダ管５の軸方向中央部の位置とす
る。
する際は、冷却チャンネル１全体を予め製作し、鋳型９
内に中子として組み込む。この場合、冷却チャンネル１
は鋳造構造物１０と同一材料であるステンレス鋼により
作成されており、冷却チャンネル渡り部６の冷却チャン
ネルヘッダ管５への取付位置は、図１（Ｂ）に示すよう
に冷却チャンネルヘッダ管５の軸方向中央部の位置とす
る。
【００２２】また、冷却チャンネル端部１１は、冷却チ
ャンネル１を支持するとともに冷却するため鋳型９の外
側に突出している。鋳型９の上面には冷却チャンネル１
の周囲に溶湯１２を鋳込むための注湯口１３が複数取り
付けられている。この溶湯１２としては上記のように核
融合装置の遮蔽体材料、例えばステンレス鋼が使用され
る。溶湯１２を鋳込む際、冷却チャンネル１内には、各
冷却チャンネル端部１１から冷却チャンネル渡り部６お
よび冷却チャンネルヘッダ管５を通して各冷却管２に冷
媒Ｒとなる液体または気体を流入させる。
ャンネル１を支持するとともに冷却するため鋳型９の外
側に突出している。鋳型９の上面には冷却チャンネル１
の周囲に溶湯１２を鋳込むための注湯口１３が複数取り
付けられている。この溶湯１２としては上記のように核
融合装置の遮蔽体材料、例えばステンレス鋼が使用され
る。溶湯１２を鋳込む際、冷却チャンネル１内には、各
冷却チャンネル端部１１から冷却チャンネル渡り部６お
よび冷却チャンネルヘッダ管５を通して各冷却管２に冷
媒Ｒとなる液体または気体を流入させる。
【００２３】上記手順による鋳造の終了後には、鋳型９
から鋳造構造物１０を取り出し、ＨＩＰ処理を行い、鋳
造構造物１０の巣、割れなどを除去するとともに、鋳造
構造物１０と冷却チャンネル１との接合を強化する。
から鋳造構造物１０を取り出し、ＨＩＰ処理を行い、鋳
造構造物１０の巣、割れなどを除去するとともに、鋳造
構造物１０と冷却チャンネル１との接合を強化する。
【００２４】なお、鋳造時に冷却チャンネル１内に冷媒
Ｒを流す代わりに、冷却チャンネル１の管内にステンレ
ス鋼より融点の低い、例えばアルミニウムなどの低融点
材料を詰め込んで鋳造を行い、鋳造後に取り除くように
してもよい。
Ｒを流す代わりに、冷却チャンネル１の管内にステンレ
ス鋼より融点の低い、例えばアルミニウムなどの低融点
材料を詰め込んで鋳造を行い、鋳造後に取り除くように
してもよい。
【００２５】上記のように成形した後、図２（Ｂ）に示
すように冷却チャンネル端部１１に嵌合部１４を形成
し、この嵌合部１４へ差込み栓１５を嵌合して溶接する
ことにより、冷却チャンネル端部１１を閉塞する。
すように冷却チャンネル端部１１に嵌合部１４を形成
し、この嵌合部１４へ差込み栓１５を嵌合して溶接する
ことにより、冷却チャンネル端部１１を閉塞する。
【００２６】このように第１実施形態の製造方法によれ
ば、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように予め冷却チャンネ
ル１全体を製作した後、この冷却チャンネル１が鋳造す
る際の中子を兼ねているため、一体成形が可能となり、
製作工数を少なくすることができる。
ば、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように予め冷却チャンネ
ル１全体を製作した後、この冷却チャンネル１が鋳造す
る際の中子を兼ねているため、一体成形が可能となり、
製作工数を少なくすることができる。
【００２７】また、鋳造時に冷却チャンネル１内に冷媒
Ｒを流すことにより、冷却チャンネル１の溶融による閉
塞が防止される一方、冷却チャンネル１の外側表面のみ
が溶解し、冷却チャンネル１と鋳造構造物１０との接合
を保持することができる。そして、冷却チャンネル１の
管内にアルミニウムなどの低融点材料を詰め込んで鋳造
したことにより、鋳造時の冷却チャンネル１の溶融を防
止することが可能となる。
Ｒを流すことにより、冷却チャンネル１の溶融による閉
塞が防止される一方、冷却チャンネル１の外側表面のみ
が溶解し、冷却チャンネル１と鋳造構造物１０との接合
を保持することができる。そして、冷却チャンネル１の
管内にアルミニウムなどの低融点材料を詰め込んで鋳造
したことにより、鋳造時の冷却チャンネル１の溶融を防
止することが可能となる。
【００２８】さらに、鋳造後にＨＩＰ処理を行ったこと
により、鋳造構造物１０と冷却チャンネル１との接合強
度が高められ、接合部の熱伝導特性、強度の低下がなく
なる。
により、鋳造構造物１０と冷却チャンネル１との接合強
度が高められ、接合部の熱伝導特性、強度の低下がなく
なる。
【００２９】核融合装置の運転中において、冷媒Ｒは図
２（Ａ）に示すように冷却チャンネル渡り部６、冷却チ
ャンネルヘッダ管５の順に通り、各冷却管２に供給され
る。このとき、冷却チャンネル渡り部６の冷却チャンネ
ルヘッダ管５への取付位置は冷却チャンネルヘッダ管５
の軸方向中央部であるため、冷却チャンネル１各部への
冷媒Ｒの流速、流量分布が一様になり、冷却チャンネル
１の温度上昇、バーンアウトによる破壊を回避すること
が可能となる。
２（Ａ）に示すように冷却チャンネル渡り部６、冷却チ
ャンネルヘッダ管５の順に通り、各冷却管２に供給され
る。このとき、冷却チャンネル渡り部６の冷却チャンネ
ルヘッダ管５への取付位置は冷却チャンネルヘッダ管５
の軸方向中央部であるため、冷却チャンネル１各部への
冷媒Ｒの流速、流量分布が一様になり、冷却チャンネル
１の温度上昇、バーンアウトによる破壊を回避すること
が可能となる。
【００３０】図３は本発明に係る核融合装置の炉内構造
物の製造方法の第２実施形態における冷却チャンネルを
示す斜視図である。なお、前記第１実施形態と同一の部
分には同一の符号を付して説明する。
物の製造方法の第２実施形態における冷却チャンネルを
示す斜視図である。なお、前記第１実施形態と同一の部
分には同一の符号を付して説明する。
【００３１】この実施形態では、冷却チャンネル１の内
壁および外壁の少なくとも一方（図３では内壁）にトリ
チウム透過防止処理としてトリチウム透過防止層１６を
被着生成し、さらにこのトリチウム透過防止層１６の内
壁に腐食を防止するための処理として腐食防止処理層１
７を被着生成したものである。
壁および外壁の少なくとも一方（図３では内壁）にトリ
チウム透過防止処理としてトリチウム透過防止層１６を
被着生成し、さらにこのトリチウム透過防止層１６の内
壁に腐食を防止するための処理として腐食防止処理層１
７を被着生成したものである。
【００３２】具体的には、トリチウム透過防止層１６と
して以下のものが挙げられる。すなわち、トリチウム透
過防止層１６はトリチウム透過係数がステンレス鋼に比
べ１００分の１程度である金属層であって、例えばタン
グステン，銅，またはこれらの組み合わせた層である。
して以下のものが挙げられる。すなわち、トリチウム透
過防止層１６はトリチウム透過係数がステンレス鋼に比
べ１００分の１程度である金属層であって、例えばタン
グステン，銅，またはこれらの組み合わせた層である。
【００３３】また、金属の窒化層をトリチウム透過防止
層１６とした場合には、母材の金属より一般にトリチウ
ム透過係数が１０分の１から１００分の１であるため、
例えばＴｉＮを被覆するか、冷却チャンネル材を窒化処
理して窒化層を生成してもよい。この場合、トリチウム
透過防止層１６の作成は、溶射，圧接，ＨＩＰ処理，メ
ッキ，ガス窒化，箔テープの巻き付けのいずれかによ
り、冷却チャンネル１の製作前に行う。
層１６とした場合には、母材の金属より一般にトリチウ
ム透過係数が１０分の１から１００分の１であるため、
例えばＴｉＮを被覆するか、冷却チャンネル材を窒化処
理して窒化層を生成してもよい。この場合、トリチウム
透過防止層１６の作成は、溶射，圧接，ＨＩＰ処理，メ
ッキ，ガス窒化，箔テープの巻き付けのいずれかによ
り、冷却チャンネル１の製作前に行う。
【００３４】腐食防止処理層１７を被着生成するには、
四フッ化エチレン樹脂のコーティングを上記ＨＩＰ処理
後の差込み栓１５の溶接の前に冷却チャンネル１の内壁
に行い、四フッ化エチレン樹脂層の作成には、スプレー
を行い、その後３７０℃に加熱する方法を用いる。
四フッ化エチレン樹脂のコーティングを上記ＨＩＰ処理
後の差込み栓１５の溶接の前に冷却チャンネル１の内壁
に行い、四フッ化エチレン樹脂層の作成には、スプレー
を行い、その後３７０℃に加熱する方法を用いる。
【００３５】このように第２実施形態によれば、冷却チ
ャンネル１の内壁または外壁の少なくとも一方に、トリ
チウム透過防止層１６として窒化処理層、冷却チャンネ
ルを構成する材料よりもトリチウム透過係数の小さい金
属層、または金属窒化層を設けたことにより、冷却チャ
ンネル１から冷媒中へのトリチウムの透過を防ぐことが
できる。また、冷却チャンネル１に内壁に腐食防止処理
層１７である四ふっ化エチレン樹脂コーティングを行っ
たことにより、冷却チャンネル１の腐食を防ぐことがで
きる。
ャンネル１の内壁または外壁の少なくとも一方に、トリ
チウム透過防止層１６として窒化処理層、冷却チャンネ
ルを構成する材料よりもトリチウム透過係数の小さい金
属層、または金属窒化層を設けたことにより、冷却チャ
ンネル１から冷媒中へのトリチウムの透過を防ぐことが
できる。また、冷却チャンネル１に内壁に腐食防止処理
層１７である四ふっ化エチレン樹脂コーティングを行っ
たことにより、冷却チャンネル１の腐食を防ぐことがで
きる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、プラズマからの表面熱負荷と、核融合反応で
生成する中性子の入射、減速によって生じる核発熱を炉
内構造物から除去するための冷却チャンネル全体を予め
製作した後、その冷却チャンネルを中子として炉内構造
物を鋳造したことにより、核融合装置の炉内構造物の一
体成形が可能となり、製作工数を大幅に削減することが
できる。
によれば、プラズマからの表面熱負荷と、核融合反応で
生成する中性子の入射、減速によって生じる核発熱を炉
内構造物から除去するための冷却チャンネル全体を予め
製作した後、その冷却チャンネルを中子として炉内構造
物を鋳造したことにより、核融合装置の炉内構造物の一
体成形が可能となり、製作工数を大幅に削減することが
できる。
【００３７】請求項２によれば、請求項１記載の核融合
装置の炉内構造物の製造方法において、鋳造後、熱間等
方圧加圧処理を行うことにより、冷却チャンネルと鋳造
構造物との接合が強化され、その接合部の熱伝導率の低
下による温度上昇や強度低下の問題を回避することが可
能となる。
装置の炉内構造物の製造方法において、鋳造後、熱間等
方圧加圧処理を行うことにより、冷却チャンネルと鋳造
構造物との接合が強化され、その接合部の熱伝導率の低
下による温度上昇や強度低下の問題を回避することが可
能となる。
【００３８】請求項３によれば、請求項１記載の核融合
装置の炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネル
は、鋳造時に端部を開放端として冷媒を流し、鋳造後に
差込み栓を溶接して前記開放端を閉じることにより、冷
却チャンネルの溶融による閉塞が防止される一方、冷却
チャンネルの外側表面のみが溶解し、冷却チャンネルと
鋳造構造物との接合を保持することができる。
装置の炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネル
は、鋳造時に端部を開放端として冷媒を流し、鋳造後に
差込み栓を溶接して前記開放端を閉じることにより、冷
却チャンネルの溶融による閉塞が防止される一方、冷却
チャンネルの外側表面のみが溶解し、冷却チャンネルと
鋳造構造物との接合を保持することができる。
【００３９】請求項４によれば、請求項３記載の核融合
装置の炉内構造物の製造方法において、鋳造時に冷却チ
ャンネルに冷媒を流す代わりに、冷却チャンネルの管内
に鋳造構造物より低融点の物質を詰め込んだことによ
り、鋳造時の冷却チャンネルの溶融を防止することが可
能となる。
装置の炉内構造物の製造方法において、鋳造時に冷却チ
ャンネルに冷媒を流す代わりに、冷却チャンネルの管内
に鋳造構造物より低融点の物質を詰め込んだことによ
り、鋳造時の冷却チャンネルの溶融を防止することが可
能となる。
【００４０】請求項５によれば、請求項１または３記載
の核融合装置の炉内構造物の製造方法において、冷却チ
ャンネルは、炉内構造物表面とほぼ平行になるように列
をなした冷却管列と、これら隣接する冷却管列をその両
端において接続する冷却チャンネルヘッダ管と、各冷却
チャンネルヘッダ管を接続する冷却チャンネル渡り部と
を有し、この冷却チャンネル渡り部の各冷却チャンネル
ヘッダ管への取付位置を冷却チャンネルヘッダ管の軸方
向中央部として製作したことにより、冷媒の冷却チャン
ネル各部への流量の不均一による冷却チャンネルの温度
上昇、バーンアウトによる破壊を避けることが可能とな
る。
の核融合装置の炉内構造物の製造方法において、冷却チ
ャンネルは、炉内構造物表面とほぼ平行になるように列
をなした冷却管列と、これら隣接する冷却管列をその両
端において接続する冷却チャンネルヘッダ管と、各冷却
チャンネルヘッダ管を接続する冷却チャンネル渡り部と
を有し、この冷却チャンネル渡り部の各冷却チャンネル
ヘッダ管への取付位置を冷却チャンネルヘッダ管の軸方
向中央部として製作したことにより、冷媒の冷却チャン
ネル各部への流量の不均一による冷却チャンネルの温度
上昇、バーンアウトによる破壊を避けることが可能とな
る。
【００４１】請求項６によれば、請求項１記載の核融合
装置の炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネル
の製作前、冷却チャンネルの内壁および外壁の少なくと
も一方に、トリチウム透過防止層を被着生成したことに
より、冷媒へのトリチウム透過量を減少させることが可
能となる。
装置の炉内構造物の製造方法において、冷却チャンネル
の製作前、冷却チャンネルの内壁および外壁の少なくと
も一方に、トリチウム透過防止層を被着生成したことに
より、冷媒へのトリチウム透過量を減少させることが可
能となる。
【００４２】請求項７によれば、請求項１または２記載
の核融合装置の炉内構造物の製造方法において、熱間等
方圧加圧処理後、冷却チャンネルの内壁に腐食防止処理
層を被着生成したことにより、冷却チャンネルの腐食を
防止することができる。
の核融合装置の炉内構造物の製造方法において、熱間等
方圧加圧処理後、冷却チャンネルの内壁に腐食防止処理
層を被着生成したことにより、冷却チャンネルの腐食を
防止することができる。
【図１】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る核融合装置の炉
内構造物の製造方法の第１実施形態を示す断面図。
内構造物の製造方法の第１実施形態を示す断面図。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は本発明に係る核融合装置の炉
内構造物の製造方法の第１実施形態を説明するための断
面図。
内構造物の製造方法の第１実施形態を説明するための断
面図。
【図３】本発明に係る核融合装置の炉内構造物の製造方
法の第２実施形態における冷却チャンネルを示す斜視
図。
法の第２実施形態における冷却チャンネルを示す斜視
図。
【図４】核融合装置の炉内構造物の第１の従来例を示す
断面図。
断面図。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は核融合装置の炉内構造物の第
２の従来例を示す断面図。
２の従来例を示す断面図。
１ 冷却チャンネル ２ 冷却管 ３ 炉内構造物表面 ４ 炉内構造物取付側 ５ 冷却チャンネルヘッダ管 ６ 冷却チャンネル渡り部 ７ａ〜７ｆ 部分プレート ８ 中子 ９ 鋳型 １０ 鋳造構造物 １１ 冷却チャンネル端部 １２ 溶湯 １３ 注湯口 １４ 嵌合部 １５ 差込み栓 １６ トリチウム透過防止層 １７ 腐食防止処理層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 順次 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株式 会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 澁井 正直 神奈川県横浜市鶴見区末広町２の４ 株式 会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 増本 博 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内
Claims (7)
- 【請求項１】 プラズマからの表面熱負荷と、核融合反
応で生成する中性子の入射、減速によって生じる核発熱
を炉内構造物から除去するための冷却チャンネル全体を
予め製作した後、その冷却チャンネルを中子として炉内
構造物を鋳造したことを特徴とする核融合装置の炉内構
造物の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の核融合装置の炉内構造物
の製造方法において、鋳造後、熱間等方圧加圧処理を行
うことを特徴とする核融合装置の炉内構造物の製造方
法。 - 【請求項３】 請求項１記載の核融合装置の炉内構造物
の製造方法において、冷却チャンネルは、鋳造時に端部
を開放端として冷媒を流し、鋳造後に差込み栓を溶接し
て前記開放端を閉じることを特徴とする核融合装置の炉
内構造物の製造方法。 - 【請求項４】 請求項３記載の核融合装置の炉内構造物
の製造方法において、鋳造時に冷却チャンネルに冷媒を
流す代わりに、冷却チャンネルの管内に鋳造構造物より
低融点の物質を詰め込んだことを特徴とする核融合装置
の炉内構造物の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１または３記載の核融合装置の炉
内構造物の製造方法において、冷却チャンネルは、炉内
構造物表面とほぼ平行になるように列をなした冷却管列
と、これら隣接する冷却管列をその両端において接続す
る冷却チャンネルヘッダ管と、各冷却チャンネルヘッダ
管を接続する冷却チャンネル渡り部とを有し、この冷却
チャンネル渡り部の各冷却チャンネルヘッダ管への取付
位置を冷却チャンネルヘッダ管の軸方向中央部として製
作したことを特徴とする核融合装置の炉内構造物の製造
方法。 - 【請求項６】 請求項１記載の核融合装置の炉内構造物
の製造方法において、冷却チャンネルの製作前、冷却チ
ャンネルの内壁および外壁の少なくとも一方に、トリチ
ウム透過防止層を被着生成したことを特徴とする核融合
装置の炉内構造物の製造方法。 - 【請求項７】 請求項１または２記載の核融合装置の炉
内構造物の製造方法において、熱間等方圧加圧処理後、
冷却チャンネルの内壁に腐食防止処理層を被着生成した
ことを特徴とする核融合装置の炉内構造物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255150A JPH10104377A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 核融合装置の炉内構造物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8255150A JPH10104377A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 核融合装置の炉内構造物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104377A true JPH10104377A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17274778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8255150A Pending JPH10104377A (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 核融合装置の炉内構造物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104377A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121798100A (zh) * | 2026-03-10 | 2026-04-07 | 聚变新能(安徽)有限公司 | 聚变装置狭小空间管道焊接方法及焊接结构 |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP8255150A patent/JPH10104377A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN121798100A (zh) * | 2026-03-10 | 2026-04-07 | 聚变新能(安徽)有限公司 | 聚变装置狭小空间管道焊接方法及焊接结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8215372B2 (en) | Method and apparatus for consumable-pattern casting | |
| US4386262A (en) | Sprue bushing with cast in electrical heating element | |
| US4620660A (en) | Method of manufacturing an internally clad tubular product | |
| CA1037021A (en) | Matrix heat exchanger including a liquid, thermal couplant | |
| US4355460A (en) | Sprue bushing and method of manufacture | |
| EP1466021B1 (en) | Cooling plate for a metallurgical furnace and method for manufacturing such a cooling plate | |
| US5293922A (en) | Process for manufacturing gas flow unit | |
| JPH06320252A (ja) | 加熱・冷却通路孔を有する成形用金型の製造方法 | |
| JP3919514B2 (ja) | 配管接続構造及びプレート式熱交換器 | |
| JPS58163264A (ja) | 超電導ロ−タを有する回転電機 | |
| CN212239123U (zh) | 一种结晶器铜管水套组合结构 | |
| CN110849189B (zh) | 毛细管管壳式换热器中的管板成型方法 | |
| US2858262A (en) | Protectively covered article and method of manufacture | |
| KR101864323B1 (ko) | 쿨러 조립체 및 쿨러 조립체의 제조 방법 | |
| JP4021857B2 (ja) | Ｒｈ脱ガス装置浸漬管の冷却構造 | |
| JPH0638592Y2 (ja) | 冷却水路内設鋳物型 | |
| CN119328087B (zh) | 一种连铸机结晶器与连铸机 | |
| JPS63222025A (ja) | ガラス溶解用組立体 | |
| US20260108934A1 (en) | Apparatus and process for casting metal parts | |
| CN118910416A (zh) | 电子束炉结晶器及其制造方法和熔炼装置 | |
| JPH11132039A (ja) | 二重排気管の製造方法 | |
| JPH042990Y2 (ja) | ||
| JPH04172168A (ja) | 銅合金鋳物への銅管鋳ぐるみ鋳造方法 | |
| JP2002066719A (ja) | 冷却管の鋳ぐるみ方法 | |
| JPH08103856A (ja) | 連続鋳造用ロールおよびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040203 |