JP2002139589A - Vacuum vessel for nuclear fusion device - Google Patents
Vacuum vessel for nuclear fusion deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、セクタの組立作
業を簡便化してコストを低減できる核融合装置の真空容
器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum vessel for a nuclear fusion apparatus, which can simplify the operation of assembling sectors and reduce costs.
【0002】[0002]
【従来の技術】核融合装置は、重水素などを燃料として
核融合反応を生じさせるものである。核融合装置では、
ドーナッツ形状の真空容器内に水素を供給し、これに電
圧を印加してプラズマを励起することで水素を超高温に
加熱することで、水素の原子核同士が融合する核反応
(核融合反応)を起こさせるものである。2. Description of the Related Art A nuclear fusion device generates a nuclear fusion reaction using deuterium or the like as a fuel. In a fusion device,
Hydrogen is supplied into a donut-shaped vacuum vessel, and a voltage is applied to the plasma to excite the plasma to heat the hydrogen to an extremely high temperature, thereby causing a nuclear reaction (nuclear fusion reaction) in which hydrogen nuclei fuse together. It wakes up.
【0003】図8は、従来の核融合装置に用いる真空容
器のセクタを示す構成図である。この真空容器は、複数
のセクタ80を円環状に接合したものであり、各セクタ
80は、内壁81と、この内壁81の外面に設けた複数
のリブ82と、リブ82に接合した外壁83とから構成
されている。内壁81および外壁83は、複数の板材を
リング状に溶接して形成され、当該内壁81および外壁
83とリブ82とは、溶接されている。また、リブ82
は、セクタ80の円周方向およびリング環方向に直交し
て複数設けられている。FIG. 8 is a configuration diagram showing a sector of a vacuum vessel used in a conventional nuclear fusion device. This vacuum vessel is formed by joining a plurality of sectors 80 in an annular shape. Each sector 80 has an inner wall 81, a plurality of ribs 82 provided on the outer surface of the inner wall 81, and an outer wall 83 joined to the rib 82. It is composed of The inner wall 81 and the outer wall 83 are formed by welding a plurality of plate members in a ring shape, and the inner wall 81 and the outer wall 83 and the rib 82 are welded. Also, the rib 82
Are provided at right angles to the circumferential direction of the sector 80 and the ring ring direction.
【0004】また、内壁81、外壁83およびリブ82
からなる空間84には、放射線を遮蔽する遮蔽板85が
積層状態で組み込まれている。この遮蔽板85は、中性
子吸収能力をもつボロンを添加した高マンガン鋼やステ
ンレス鋼などにより構成されている。また、この遮蔽板
85の固定は、図9の一部断面図に示すように、リブ8
2間の内壁83外面にボルト座86を設けると共にこの
ボルト座86にボルト87を立て、当該ボルト87に順
次遮蔽板85を挿入し、外壁81から突出したボルト端
を溶接固定することで行う。また、セクタ80には、真
空排気用のポート88と、水素を導入するためのポート
89が設けられている。Further, an inner wall 81, an outer wall 83 and a rib 82
A shielding plate 85 for shielding radiation is built in a stacked state in a space 84 made of. The shielding plate 85 is made of high manganese steel or stainless steel to which boron having a neutron absorbing ability is added. As shown in a partial cross-sectional view of FIG.
A bolt seat 86 is provided on the outer surface of the inner wall 83 between the two, a bolt 87 is set on the bolt seat 86, a shielding plate 85 is sequentially inserted into the bolt 87, and a bolt end protruding from the outer wall 81 is welded and fixed. Further, the sector 80 is provided with a port 88 for evacuation and a port 89 for introducing hydrogen.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の真空容器では、内壁81および外壁83にリブ82
を溶接していたので、内部における溶接作業が難しくな
りコストがかかるという問題点があった。例えば最大径
が15m、幅が4m程度のセクタの場合、リブ82の数
が60〜70枚になるため、溶接施工性が組立作業に大
きな影響を与えることになる。一方、リブ82と外壁8
3とを全部溶接しようとすると、外壁83がリブ区域毎
に必要となるため、セクタ80の外壁81がパッチワー
ク状になり表面の均一性がなくなってしまう。さらに、
溶接部分が多いと、外壁81などの部材に対する熱影響
が大きくなるため、健全性確保の観点から熱処理が必要
になる場合があり、組立作業に手間がかかる。However, in the above-described conventional vacuum vessel, the rib 82 is provided on the inner wall 81 and the outer wall 83.
, There is a problem that the welding work inside becomes difficult and costs increase. For example, in the case of a sector having a maximum diameter of 15 m and a width of about 4 m, the number of the ribs 82 is 60 to 70, so that the welding workability greatly affects the assembling work. On the other hand, the rib 82 and the outer wall 8
If all three are to be welded, the outer wall 83 is required for each rib area, so that the outer wall 81 of the sector 80 has a patchwork shape and the surface is not uniform. further,
If there are many welded parts, the heat effect on members such as the outer wall 81 will be large, and thus heat treatment may be required from the viewpoint of soundness, and the assembling work is troublesome.
【0006】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであって、真空容器の組立作業を簡便化してコス
トを低減できる真空容器を提供することを目的とする。Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a vacuum container which can simplify the vacuum container assembling operation and reduce the cost.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1に係る核融合装置の真空容器は、環状の
セクタを複数連結した核融合装置の真空容器において、
前記セクタが内壁と外壁との間に複数のリブを設けた構
造であり、さらに、内壁と外壁との間にボルトを渡して
当該内壁および外壁を固定する構造を有すると共に、放
射線を遮蔽する複数の遮蔽板を前記ボルトにより積層固
定したものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vacuum vessel for a fusion device, wherein a plurality of annular sectors are connected.
The sector has a structure in which a plurality of ribs are provided between an inner wall and an outer wall, and further has a structure in which bolts are passed between the inner wall and the outer wall to fix the inner wall and the outer wall, and a plurality of blocks for shielding radiation. Are laminated and fixed by the bolts.
【0008】また、請求項2に係る核融合装置の真空容
器は、環状のセクタを複数連結した核融合装置の真空容
器において、セクタの内壁にリブが設けられると共に外
壁の内側面と対向する内壁の内側面にボルトが立設さ
れ、放射線を遮蔽する遮蔽板を前記ボルトによって積層
固定すると共に外壁のボルト穴にボルトを通して外壁を
取り付け、前記ボルト穴周縁とボルトとを外壁の外側面
から固定したものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a vacuum vessel for a nuclear fusion device, wherein a plurality of annular sectors are connected to each other, wherein a rib is provided on the inner wall of the sector and the inner wall faces the inner surface of the outer wall. Bolts are erected on the inner side of the, and the shielding plate for shielding radiation is laminated and fixed by the bolts, and the outer wall is attached to the bolt holes of the outer wall through the bolts, and the bolt hole periphery and the bolts are fixed from the outer surface of the outer wall. Things.
【0009】この発明では、内壁と外壁との間に渡した
ボルトが、セクタの強度を保持するリブの役割をする。
これにより、セクタに使用するリブ数が少なくなり、そ
の分、全体の溶接線長が短くなる。According to the present invention, the bolt passed between the inner wall and the outer wall functions as a rib for maintaining the strength of the sector.
As a result, the number of ribs used for the sector is reduced, and the entire welding line length is correspondingly reduced.
【0010】また、請求項3に係る核融合装置の真空容
器は、上記核融合装置の真空容器において、さらに、前
記ボルトを内壁面および外壁面に垂直な方向から傾斜し
て設けたものである。また、請求項4に係る核融合装置
の真空容器は、上記核融合装置の真空容器において、さ
らに、前記リブを内壁と外壁との間に傾斜させて設け、
このリブに沿って放射線を遮蔽する遮蔽板を斜めに積層
したものである。ボルト或いはリブを傾斜して設けるこ
とにより、真空容器内から内壁に略垂直な方向に放射線
が放出された場合でも、前記遮蔽板によって遮蔽される
ことになるから、放射線がボルト或いはリブを通じて外
部に漏洩するのを極めて小さくすることができる。な
お、ボルトおよびリブの両方を斜めに設置することによ
り、さらに放射線の漏洩を防止することができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a vacuum vessel for a nuclear fusion device, wherein the bolt is further provided to be inclined from a direction perpendicular to an inner wall surface and an outer wall surface. . Further, the vacuum container of the nuclear fusion device according to claim 4 is, in the vacuum container of the nuclear fusion device, further provided such that the rib is inclined between an inner wall and an outer wall,
A shielding plate for shielding radiation is obliquely laminated along the ribs. By providing the bolts or ribs at an angle, even if radiation is emitted from the inside of the vacuum vessel in a direction substantially perpendicular to the inner wall, the radiation is shielded by the shielding plate. Leakage can be made very small. By arranging both the bolt and the rib obliquely, it is possible to further prevent the radiation from leaking.
【0011】また、請求項5に係る核融合装置の真空容
器は、環状のセクタを複数連結した核融合装置の真空容
器において、前記セクタが内壁と外壁との間に複数のリ
ブを傾斜させて設けた構造であり、このリブに沿って放
射線を遮蔽する遮蔽板を斜めに積層したものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vacuum vessel for a nuclear fusion device, wherein a plurality of annular sectors are connected to each other, wherein the sector has a plurality of ribs inclined between an inner wall and an outer wall. This is a structure in which shielding plates for shielding radiation are obliquely stacked along the ribs.
【0012】上記同様、リブを傾斜させて設置すること
で、放射線が内壁に略垂直な方向から放出された場合で
も、当該放射線を遮蔽板により遮蔽することが可能にな
る。このため、放射線の漏洩を極めて小さくすることが
できる。As described above, even if radiation is emitted from a direction substantially perpendicular to the inner wall, the radiation can be shielded by the shielding plate by arranging the ribs at an angle. For this reason, leakage of radiation can be extremely reduced.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、この発明につき図面を参照
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、この発明の構
成要素には、当業者が設計変更可能な要素を含むことは
言うまでもない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiment. It goes without saying that the components of the present invention include those whose design can be changed by those skilled in the art.
【0014】[実施の形態1]図1は、この発明の実施
の形態1にかかる真空容器のセクタ外壁を示す平面図で
あり、同図(a)と(b)には、隣接するセクタのそれ
ぞれの外壁を示す。セクタの外壁1a、1bは、板状の
アウタースキン2を環方向に繋ぎ合わせた構成である。
この外壁1a、1bには、従来のセクタにおいて環方向
にリブが通る線上(一点鎖線で示す)にボルト穴3が複
数設けられている。ボルト穴3の個数は、任意に決定で
きるが、真空容器に必要となる強度に基づいて決定する
ようにするのが好ましい。また、ボルト穴3は、同図
(a)および(b)に示すように、ポート形状の異なる
外壁1a、1b毎に多少異なって位置する。[First Embodiment] FIG. 1 is a plan view showing an outer wall of a sector of a vacuum vessel according to a first embodiment of the present invention. FIGS. Each outer wall is shown. The outer walls 1a and 1b of the sector have a configuration in which plate-shaped outer skins 2 are connected in the ring direction.
The outer walls 1a and 1b are provided with a plurality of bolt holes 3 on a line (indicated by a dashed line) where the rib passes in the ring direction in the conventional sector. The number of the bolt holes 3 can be arbitrarily determined, but is preferably determined based on the strength required for the vacuum vessel. The bolt holes 3 are located slightly differently for the outer walls 1a and 1b having different port shapes as shown in FIGS.
【0015】図2は、この発明の真空容器のセクタ内壁
を示す平面図であり、同図(a)と(b)には、隣接す
るセクタのそれぞれの内壁4a、4bを示す。セクタの
内壁4a、4bは、外壁1a、1b同様、板状のインナ
ースキン5を環方向に繋ぎ合わせたものであり、従来の
セクタにおいて環方向にリブが通る線上(一点鎖線で示
す)にボルト座6を複数設けた構成である。ボルト座6
は、内壁外面に対してTIG溶接或いはMIG溶接によ
り接合する。なお、ボルト座6を採用したのは、内壁4
a、4bに貫通部分を作らないようにするためである。FIG. 2 is a plan view showing an inner wall of a sector of the vacuum vessel of the present invention. FIGS. 2A and 2B show inner walls 4a and 4b of adjacent sectors. Like the outer walls 1a and 1b, the inner walls 4a and 4b of the sector are formed by connecting plate-like inner skins 5 in the ring direction, and the bolts are formed on the line (indicated by a chain line) in the conventional sector where the ribs pass in the ring direction. This is a configuration in which a plurality of seats 6 are provided. Bolt seat 6
Is joined to the outer surface of the inner wall by TIG welding or MIG welding. The bolt seat 6 is used for the inner wall 4.
This is to prevent a penetrating portion from being formed in a and 4b.
【0016】また、上記内壁4a、4bの両側および中
央には、環方向にリブ7が溶接されている。さらに、内
壁4a、4bの周方向には複数のリブ8が溶接されてい
る。このリブ7、8は、外壁1a、1bを取り付けた
際、当該外壁内側面に対して溶接される。すなわち、こ
のセクタでは、従来の環方向に設けた複数のリブ7のう
ち、2つのリブ(一点鎖線で示す部分に相当)を省略し
たことになる。なお、上記内壁4a、4b、外壁1a、
1bおよびリブ7、8は、ニッケルやコバルトを主成分
としたスーパーアロイや、ステンレス材、炭素鋼などを
用いることができる。Further, ribs 7 are welded to both sides and the center of the inner walls 4a and 4b in a ring direction. Further, a plurality of ribs 8 are welded in the circumferential direction of the inner walls 4a, 4b. When the outer walls 1a and 1b are attached, the ribs 7 and 8 are welded to the inner surfaces of the outer walls. In other words, in this sector, two ribs (corresponding to a portion shown by a chain line) are omitted from the plurality of ribs 7 provided in the conventional ring direction. The inner walls 4a and 4b, the outer wall 1a,
For the 1b and the ribs 7 and 8, a superalloy containing nickel or cobalt as a main component, a stainless steel material, carbon steel, or the like can be used.
【0017】図3は、図1および図2に示したセクタの
組立図である。図4は、セクタを組み立てた場合の一部
断面図である。このセクタ50において内壁4a、4b
は、インナースキン5を繋ぎ合わせて環状に形成されて
おり、環方向の両側面および中央にはリブ7が溶接され
ている。また、ポート穴9にはポート短管10が溶接さ
れ、中央のリブ7と接合している。内壁4a、4bのボ
ルト座6には、それぞれボルト11が螺合される。ま
た、このボルト11の頭には、ねじ込み溝15が形成さ
れている。ボルト11は、前記ねじ込み溝15に締結具
を嵌め、回転させることで締結する。さらに、このボル
ト11は、従来のリブに代えて用いられるものであるか
ら、その径は遮蔽板を固定することのみならず、セクタ
の強度を保つのに必要十分なものでなければならない。FIG. 3 is an assembly view of the sector shown in FIG. 1 and FIG. FIG. 4 is a partial cross-sectional view when a sector is assembled. In this sector 50, the inner walls 4a, 4b
Is formed in an annular shape by connecting the inner skin 5, and ribs 7 are welded to both sides and the center in the annular direction. Further, a port short pipe 10 is welded to the port hole 9 and joined to the center rib 7. Bolts 11 are screwed into the bolt seats 6 of the inner walls 4a and 4b, respectively. A screw groove 15 is formed in the head of the bolt 11. The bolt 11 is fastened by fitting a fastener into the threaded groove 15 and rotating the fastener. Further, since the bolt 11 is used in place of a conventional rib, the diameter of the bolt 11 must be sufficient not only for fixing the shielding plate but also for maintaining the strength of the sector.
【0018】具体的には、上記セクタ50において、そ
の最大外径が10m、最大幅が4m、セクタ50を構成
する材料としてステンレス鋼を用い、内壁4、外壁1お
よびリブ7、8の板厚が10mm、環状形成したリブ7
の数が35枚、周方向のリブ8の数が12枚、遮蔽板1
2にボロン入りステンレス鋼を用い、その板厚が17m
mとした場合、おおよそ34mm径のボルト11をリブ
線上に44本分散配置するのが好ましい。これによっ
て、リブと同等の強度を得ることが可能になる。Specifically, in the sector 50, the maximum outer diameter is 10m, the maximum width is 4m, and stainless steel is used as a material constituting the sector 50. The thickness of the inner wall 4, the outer wall 1, and the ribs 7 and 8 is Is 10 mm, and the annularly formed rib 7
35, the number of circumferential ribs 8 is 12, and the shielding plate 1
2 is made of boron-containing stainless steel and its thickness is 17m
When m is set, 44 bolts 11 having a diameter of approximately 34 mm are preferably dispersed and arranged on the rib wire. This makes it possible to obtain the same strength as the rib.
【0019】また、リブ7、8とポート短管10により
形成した区画内には、その区画形状をした高マンガン鋼
或いはステンレス鋼製遮蔽板12が嵌め込まれる(同図
では一部のみ示す)。なお、中性子遮蔽能を向上させる
場合、遮蔽板にはボロンを添加したステンレス合金或い
は高マンガン鋼を用いるのが好ましい。特に、γ線およ
び中性子線を遮蔽する場合は、ボロン入りステンレス合
金を用いるのが好ましい。遮蔽板12にはボルト11を
通すボルト穴13が複数設けられており、このボルト穴
13をもって遮蔽板12を内壁4a、4bに位置決め固
定する。また、遮蔽板12は複数枚積層して設けられ
(同図は2枚のみ示した)、各遮蔽板12の間にはスペ
ーサ14が設けられる。スペーサ14によって形成され
た遮蔽板12の間の空間には、水或いは窒素などが充填
される。水を充填することで、中性子の減速と真空容器
の冷却が同時に可能になる。In the section formed by the ribs 7 and 8 and the port short pipe 10, a shielding plate 12 made of high manganese steel or stainless steel having the section shape is fitted (only a part is shown in the figure). In order to improve the neutron shielding ability, it is preferable to use a stainless steel alloy containing boron or high manganese steel for the shielding plate. In particular, when shielding gamma rays and neutron rays, it is preferable to use a stainless steel alloy containing boron. The shielding plate 12 is provided with a plurality of bolt holes 13 through which the bolts 11 pass. The bolt holes 13 position and fix the shielding plate 12 to the inner walls 4a and 4b. Also, a plurality of shielding plates 12 are provided by lamination (only two are shown in the figure), and a spacer 14 is provided between each shielding plate 12. The space between the shielding plates 12 formed by the spacers 14 is filled with water, nitrogen, or the like. Filling with water makes it possible to simultaneously slow down the neutrons and cool the vacuum vessel.
【0020】つぎに、複数の遮蔽板12を積層した後、
外部からアウタースキン2を取り付ける。アウタースキ
ン2の固定は、ボルト穴3に前記ボルト11を通し、押
えブロック16を介してナット17で固定する。押えブ
ロック16によって、外壁のボルト穴3周縁、スペーサ
14および遮蔽板12が締め付けられることで、強固に
固定される。また、当該締め付けによって、スペーサ1
4および遮蔽板12の一部がリブを強化する機能を奏す
る。Next, after a plurality of shielding plates 12 are stacked,
Attach outer skin 2 from outside. To fix the outer skin 2, the bolt 11 is passed through the bolt hole 3, and is fixed with a nut 17 via a holding block 16. The pressing block 16 tightens the peripheral edge of the bolt hole 3 on the outer wall, the spacer 14, and the shielding plate 12, thereby being firmly fixed. Also, the spacer 1
4 and a part of the shielding plate 12 function to reinforce the ribs.
【0021】複数のアウタースキン2を取り付け、相互
に溶接することで外壁1が形成される。外壁1のボルト
穴3は、断面がテーパ形状になり、その底部周縁3aが
ボルト11に形成した段部11aと突き合わせられる。
また、ボルト穴3とボルト11との空間をTIG溶接と
アーク溶接によって接合する(ビート18)。かかる構
成によれば溶接部分がスポット的になるから、セクタ5
0全体として溶接線長を短くできる。なお、内壁4a、
4bに設けたボルト座6にボルト11を捩じ込む形式に
代えて、スタッドボルトを用いるようにしてもよい。上
記のように組み立てたセクタ50を複数接合することで
ドーナッツ形状の真空容器が形成される。各セクタ50
同士は、溶接によって接合される。The outer wall 1 is formed by attaching a plurality of outer skins 2 and welding them to each other. The bolt hole 3 of the outer wall 1 has a tapered cross section, and a bottom peripheral edge 3a of the bolt hole 3 abuts a step 11a formed on the bolt 11.
Further, the space between the bolt hole 3 and the bolt 11 is joined by TIG welding and arc welding (beat 18). According to this configuration, since the welded portion becomes spot-like, the sector 5
0 The welding line length can be shortened as a whole. In addition, the inner wall 4a,
A stud bolt may be used in place of the type in which the bolt 11 is screwed into the bolt seat 6 provided in 4b. By joining a plurality of the sectors 50 assembled as described above, a donut-shaped vacuum container is formed. Each sector 50
The two are joined by welding.
【0022】以上、この真空容器によれば、従来、遮蔽
板12の取り付けに採用していたボルトを、リブの変わ
りの補強構造として採用したので、全体の溶接線長を短
くすることができる。具体的には従来70枚程度あった
リブを2/3程度少なくできるので、その分、溶接線長
が短くなる。このため、溶接作業が簡便化され、製造コ
ストを下げることができる。また、溶接部分の少なくな
るため、溶接による熱影響を抑制することができる。さ
らに、従来、遮蔽板12の固定に用いていたボルトを省
略できるので、部品点数を削減できる。As described above, according to this vacuum vessel, since the bolt conventionally used for mounting the shielding plate 12 is employed as a reinforcing structure instead of the rib, the entire welding line length can be shortened. Specifically, the number of ribs, which has been about 70 in the past, can be reduced by about 2/3, so that the weld line length is shortened accordingly. For this reason, welding work is simplified and manufacturing costs can be reduced. In addition, since the number of welded portions is reduced, the influence of heat due to welding can be suppressed. Further, since bolts conventionally used for fixing the shielding plate 12 can be omitted, the number of parts can be reduced.
【0023】図5は、上記セクタの変形例を示す平面図
である。なお、同図では外壁1のみ示し、これに対応す
る内壁4については図示を省略する。上記セクタ50で
は、二本分に相当するリブをボルト固定に置き換えた
が、中央のリブ7を含めてセクタ内側を全てボルト固定
するようにしてもよい(同図(a))。また、中央のリ
ブのみをボルト固定にしてもよい(同図(b))。この
ようにしても、溶接線長を減らすことができるから、溶
接作業を簡便化して製造コストを下げることができる。
また、周方向のリブ8をボルト固定するようにしても構
わない(図示省略)。さらに、ボルト固定によっても必
要な設計強度が得られるが、封入する水の流れなどを考
慮してリブ7、8とボルト11を複雑に組み合わせて使
用することもできる。また、図示しないが、リブ7、8
の全てをボルト11により代用することもできる。FIG. 5 is a plan view showing a modification of the sector. In FIG. 1, only the outer wall 1 is shown, and the corresponding inner wall 4 is not shown. In the above-described sector 50, the ribs corresponding to the two ribs are replaced with bolts, but the inside of the sector including the center rib 7 may be bolted (FIG. 7A). Alternatively, only the central rib may be fixed by bolts (FIG. 9B). Also in this case, since the welding line length can be reduced, the welding operation can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
Further, the circumferential ribs 8 may be fixed by bolts (not shown). Further, although the required design strength can be obtained by bolt fixing, the ribs 7 and 8 and the bolt 11 can be used in a complicated combination in consideration of the flow of the water to be sealed. Although not shown, the ribs 7 and 8
Can be replaced by the bolt 11.
【0024】[実施の形態2]図6は、この発明の実施
の形態2にかかる真空容器の構造を示す一部断面図であ
る。このセクタ60では、内壁61と外壁62との間に
斜めにリブ63を設けると共に、当該リブ63に沿って
遮蔽板64を斜めに積層している。各遮蔽板64の間に
は、スペーサ65が配置されており、ボルト座66およ
び押えブロック67も斜めに溶接固定してある。遮蔽板
64は、斜めに螺合したボルト69(構造材ではない)
に順次挿入しつつ位置決め固定する。外壁62は、ボル
ト69にナット68を螺合して締結することで固定す
る。遮蔽板64の材料は、上記実施の形態1のものと同
様である。[Second Embodiment] FIG. 6 is a partial sectional view showing a structure of a vacuum vessel according to a second embodiment of the present invention. In the sector 60, a rib 63 is provided diagonally between the inner wall 61 and the outer wall 62, and a shielding plate 64 is diagonally stacked along the rib 63. Spacers 65 are arranged between the shielding plates 64, and the bolt seats 66 and the holding blocks 67 are also fixed obliquely by welding. The shielding plate 64 is an obliquely screwed bolt 69 (not a structural material).
And fix it in position while inserting it in sequence. The outer wall 62 is fixed by screwing and fastening a nut 68 to a bolt 69. The material of the shielding plate 64 is the same as that of the first embodiment.
【0025】リブを内壁に対して垂直に設けた場合、放
射線が垂直方向を透過してしまうが、リブ63を斜めに
設置すると共に当該リブ63に沿って遮蔽板64を積層
することで、真空容器内で発生した放射線が内壁61に
対して垂直方向に進行する場合でも、途中で遮蔽板64
に阻まれ極めて透過し難くなる。リブ63をより斜めに
設置することで、さらに放射線の遮蔽性能が向上する。
なお、同図の構成では、上記実施の形態1のようにリブ
に代えてボルトを用いる必要はない。When the ribs are provided perpendicular to the inner wall, the radiation penetrates in the vertical direction. However, by installing the ribs 63 obliquely and laminating the shielding plate 64 along the ribs 63, the vacuum Even when the radiation generated in the container proceeds in the direction perpendicular to the inner wall 61, the shielding plate 64
And it becomes extremely difficult to penetrate. By arranging the rib 63 more obliquely, the radiation shielding performance is further improved.
In the configuration shown in FIG. 3, it is not necessary to use bolts instead of ribs as in the first embodiment.
【0026】図7は、実施の形態2にかかる真空容器の
変形例を示す一部断面図である。この真空容器のセクタ
70は、上記実施の形態1のセクタ50のボルト11を
斜めに設置したものである。構造材としてボルト11を
用いる場合、その径が大きくなることから、内壁4に垂
直方向にボルト11を設置した場合、放射線が透過しや
すくなる。そこで、同図に示すように、ボルト11を斜
めに設置すると共にこれに沿って遮蔽板12のボルト穴
13を順次斜めに設けるようにした。これにより、ボル
ト11を透過する放射線を極めて小さくすることができ
る。なお、ボルト11を斜めに設ける場合、ボルト座6
および押えブロック16を斜めに固定する必要がある。
また、図示しないが、ボルト両側のリブ7を図6に示し
たように斜めに設置してもよい。これによって更に放射
線の透過を防止できるようになる。FIG. 7 is a partial sectional view showing a modification of the vacuum vessel according to the second embodiment. The sector 70 of this vacuum vessel has the bolts 11 of the sector 50 of the first embodiment installed obliquely. When the bolt 11 is used as a structural material, its diameter becomes large. Therefore, when the bolt 11 is installed in the vertical direction on the inner wall 4, radiation is easily transmitted. Therefore, as shown in the figure, the bolts 11 are installed obliquely, and the bolt holes 13 of the shielding plate 12 are sequentially provided obliquely along the same. Thereby, radiation transmitted through the bolt 11 can be made extremely small. When the bolt 11 is provided diagonally, the bolt seat 6
Further, it is necessary to fix the holding block 16 obliquely.
Although not shown, the ribs 7 on both sides of the bolt may be installed obliquely as shown in FIG. This can further prevent the transmission of radiation.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の核融合
装置の真空容器(請求項1)では、セクタを構成する内
壁と外壁との間にボルトを渡して当該内壁および外壁を
固定する構造を有すると共に、複数の遮蔽板を前記ボル
トにより積層固定した。また、この発明の核融合装置の
真空容器(請求項2)では、セクタの内壁にリブを設け
ると共に当該内壁の内側面にボルトを立設し、このボル
トにより遮蔽板を積層固定すると共に外壁のボルト穴に
ボルトを通して外壁を取り付け、前記ボルト穴周縁とボ
ルトとを外壁の外側面から固定した。従って、前記ボル
トがリブの役割をすることになるから、セクタに使用す
るリブ数が少なくなり、全体の溶接線長が短くなる。こ
の結果、真空容器の組み立てを簡便化し、製造コストを
削減することができる。As described above, in the vacuum vessel of the nuclear fusion device according to the present invention (claim 1), a structure in which a bolt is passed between an inner wall and an outer wall constituting a sector to fix the inner wall and the outer wall. And a plurality of shielding plates were laminated and fixed by the bolts. In the vacuum vessel of the nuclear fusion device of the present invention (claim 2), ribs are provided on the inner wall of the sector, bolts are erected on the inner surface of the inner wall, and the shielding plates are laminated and fixed by the bolts, and the outer wall of the outer wall is fixed. An outer wall was attached to the bolt hole through a bolt, and the periphery of the bolt hole and the bolt were fixed from the outer surface of the outer wall. Therefore, since the bolt functions as a rib, the number of ribs used for the sector is reduced, and the overall weld line length is shortened. As a result, assembly of the vacuum vessel can be simplified, and manufacturing costs can be reduced.
【0028】また、この発明の核融合装置の真空容器
(請求項3および4)では、ボルトまたはリブを内壁面
および外壁面に垂直な方向から傾斜して設けたので、真
空容器内から内壁に略垂直な方向に放射線が放出された
場合でも、当該放射線が遮蔽板によって遮蔽される。こ
のため、放射線がボルト或いはリブを通じて外部に漏洩
するのを極めて小さくすることができる。Further, in the vacuum vessel of the nuclear fusion device of the present invention (claims 3 and 4), the bolts or ribs are provided to be inclined from the direction perpendicular to the inner wall surface and the outer wall surface. Even when radiation is emitted in a substantially vertical direction, the radiation is shielded by the shielding plate. For this reason, leakage of radiation to the outside through bolts or ribs can be extremely reduced.
【0029】また、この発明の核融合装置の真空容器
(請求項5)では、環状のセクタを複数連結した核融合
装置の真空容器において、前記セクタが内壁と外壁との
間に複数のリブを傾斜させて設けた構造であり、このリ
ブに沿って放射線を遮蔽する遮蔽板を斜めに積層したの
で、上記同様、放射線の漏洩を極めて小さくすることが
できる。In the vacuum vessel for a nuclear fusion device according to the present invention (claim 5), in the vacuum vessel for a fusion device in which a plurality of annular sectors are connected, the sector has a plurality of ribs between an inner wall and an outer wall. Since the shield plate is provided obliquely and the shielding plates for shielding radiation are obliquely laminated along the ribs, the leakage of radiation can be extremely reduced as described above.
【図1】この発明の実施の形態1にかかる真空容器のセ
クタ外壁を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a sector outer wall of a vacuum vessel according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の真空容器のセクタ内壁を示す平面図
である。FIG. 2 is a plan view showing a sector inner wall of the vacuum vessel of the present invention.
【図3】図1および図2に示したセクタの組立図であ
る。FIG. 3 is an assembly view of the sector shown in FIGS. 1 and 2;
【図4】図4は、セクタを組み立てた場合の一部断面図
である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view when a sector is assembled.
【図5】図1に示したセクタの変形例を示す平面図であ
る。FIG. 5 is a plan view showing a modification of the sector shown in FIG.
【図6】この発明の実施の形態2にかかる真空容器の構
造を示す一部断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a structure of a vacuum vessel according to a second embodiment of the present invention.
【図7】実施の形態2にかかる真空容器の変形例を示す
一部断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view illustrating a modified example of the vacuum vessel according to the second embodiment.
【図8】従来の核融合装置に用いる真空容器を示す構成
図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a vacuum vessel used in a conventional fusion device.
【図9】図8に示した真空容器の一部断面図である。9 is a partial sectional view of the vacuum vessel shown in FIG.
1a、1b 外壁 2 アウタースキン 3 ボルト穴 4a、4b 内壁 5 インナースキン 6 ボルト座 7、8リブ 9 ポート穴 10 ポート短管 11 ボルト 12 遮蔽板 13 ボルト穴 14 スペーサ 15 ねじ込み溝 16 押えブロック 17 ナット 50 セクタ 1a, 1b Outer wall 2 Outer skin 3 Bolt hole 4a, 4b Inner wall 5 Inner skin 6 Bolt seat 7, 8 rib 9 Port hole 10 Port short pipe 11 Bolt 12 Shielding plate 13 Bolt hole 14 Spacer 15 Screw-in groove 16 Holding block 17 Nut 50 sector
Claims (5)
の真空容器において、 前記セクタが内壁と外壁との間に複数のリブを設けた構
造であり、さらに、内壁と外壁との間にボルトを渡して
当該内壁および外壁を固定する構造を有すると共に、放
射線を遮蔽する複数の遮蔽板を前記ボルトにより積層固
定したことを特徴とする核融合装置の真空容器。1. A vacuum vessel of a fusion device in which a plurality of annular sectors are connected, wherein said sectors have a structure in which a plurality of ribs are provided between an inner wall and an outer wall, and furthermore, a bolt is provided between the inner wall and the outer wall. And a plurality of shielding plates for shielding radiation are laminated and fixed by the bolts, the vacuum vessel having a structure for fixing the inner wall and the outer wall.
の真空容器において、 セクタの内壁にリブが設けられると共に外壁の内側面と
対向する内壁の内側面にボルトが立設され、放射線を遮
蔽する遮蔽板を前記ボルトによって積層固定すると共に
外壁のボルト穴にボルトを通して外壁を取り付け、前記
ボルト穴周縁とボルトとを外壁の外側面から固定したこ
とを特徴とする核融合装置の真空容器。2. A vacuum vessel of a fusion device in which a plurality of annular sectors are connected, a rib is provided on an inner wall of the sector, and a bolt is erected on an inner surface of the inner wall facing the inner surface of the outer wall to shield radiation. A vacuum vessel for a nuclear fusion device, characterized in that a shielding plate to be laminated is fixed by the bolts, an outer wall is attached to a bolt hole of the outer wall through a bolt, and a peripheral edge of the bolt hole and the bolt are fixed from the outer surface of the outer wall.
面に垂直な方向から傾斜して設けたことを特徴とする請
求項1または2に記載の核融合装置の真空容器。3. The vacuum vessel for a nuclear fusion device according to claim 1, wherein said bolts are further provided to be inclined from directions perpendicular to the inner wall surface and the outer wall surface.
傾斜させて設け、このリブに沿って放射線を遮蔽する遮
蔽板を斜めに積層したことを特徴とする請求項1〜3の
いずれか一つに記載の核融合装置の真空容器。4. The apparatus according to claim 1, wherein said rib is provided between the inner wall and the outer wall so as to be inclined, and a shielding plate for shielding radiation is obliquely laminated along the rib. A vacuum vessel for a nuclear fusion device according to any one of the preceding claims.
の真空容器において、 前記セクタが内壁と外壁との間に複数のリブを傾斜させ
て設けた構造であり、このリブに沿って放射線を遮蔽す
る遮蔽板を斜めに積層したことを特徴とする核融合装置
の真空容器。5. A vacuum vessel for a fusion device in which a plurality of annular sectors are connected, wherein said sectors have a structure in which a plurality of ribs are inclined between an inner wall and an outer wall, and radiation is applied along the ribs. A vacuum vessel for a fusion device, wherein shielding plates for shielding are obliquely stacked.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000332330A JP2002139589A (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Vacuum vessel for nuclear fusion device |
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JP2000332330A JP2002139589A (en) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | Vacuum vessel for nuclear fusion device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114769975A (en) * | 2022-06-17 | 2022-07-22 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | Welding device and welding method for nuclear fusion vacuum chamber |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000332330A patent/JP2002139589A/en not_active Withdrawn
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