JP2017090412A - 冷却管ユニットの製造方法、管内整流具、冷却管、及び、管内整流具の固定構造 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る核融合炉1の部分的な概略断面図である。図1では、核融合炉1の部分的な鉛直断面を示している。核融合炉1は、一例としてトカマク型の試験炉であって、真空容器2、超電導コイル3〜9、ブランケット10、及び、複数のダイバータ11を備える。
以下、冷却管ユニット31の各製造工程を順に説明する。図5(a)は、第1管部138及び第2管部(主管部37)の接続工程と、第1管部138及び第3管部(端管部39)の接続工程とを示す図である。図5(b)は、冷却管35の形成工程を示す図である。図5(c)は、管内整流具36の収容工程を示す図である。図5(d)は、被固定部36dの固定工程における被固定部36dと固定部35aとの位置合わせを示す図である。図5(e)は、被固定部36dの固定工程における固定部35aのかしめ加工を示す図である。
1 核融合炉
2 真空容器
11 ダイバータ
35 冷却管
35a 固定部
35a1 溝部
35a2 開口部
36 管内整流具
36c 切欠部
36d 被固定部
37 主管部(第2管部)
39 端管部(第3管部)
138 第1管部
138a 本体部
138b 延長部
Claims (15)
- 内部に流体が流通する冷却管と、
螺旋状に捩られた帯状体であり、前記冷却管の管軸方向を長手方向として前記冷却管の前記内部に収容され、前記冷却管の前記内部を流通する流体を整流する管内整流具を備え、
前記管内整流具は、前記長手方向の一端に設けられ、前記冷却管の前記内部に固定されるための少なくとも1つの被固定部を有し、
前記冷却管は、前記内部において前記冷却管の内周面から前記冷却管の管軸中心側に突出して前記内周面上に設けられ、前記被固定部を前記冷却管の前記内周面に固定するための少なくとも1つの固定部を有し、
前記固定部には、前記冷却管の前記管軸方向に延びる溝部が設けられ、前記被固定部が、前記溝部に挿入されて前記固定部と結合されている、管内整流具の固定構造。 - 前記管内整流具は、前記被固定部よりも前記管内整流具の前記長手方向の中央側に設けられ、前記管内整流具の幅方向の少なくとも一方の側部を前記管内整流具の前記幅方向の中央側に切り欠いて形成された切欠部を有し、
前記冷却管の前記管軸方向の一端側から見て、前記固定部には、前記溝部を前記冷却管の前記管軸方向の前記一端側に開口する開口部が設けられ、
前記被固定部は、前記開口部を通じて前記溝部に挿入され、
前記管内整流具の前記幅方向における前記冷却管の前記内周面と前記切欠部との間隙の寸法が、前記冷却管の径方向における前記固定部の突出高さの寸法よりも大きく設定されていると共に、前記管内整流具の前記長手方向における前記切欠部の長さ寸法が、前記冷却管の前記管軸方向における前記固定部の長さ寸法よりも大きく設定されている、請求項1に記載の管内整流具の固定構造。 - 一対の前記固定部が、前記冷却管の前記内周面の周方向に離隔した状態で、前記冷却管の内径方向に対向して設けられている、請求項1又は2に記載の管内整流具の固定構造。
- 前記被固定部の厚み寸法が、前記管内整流具の前記長手方向の中央側から、前記長手方向の前記一端側に向かって漸減している、請求項1〜3のいずれか1項に記載の管内整流具の固定構造。
- プラズマが形成される真空容器と、前記真空容器の内部に前記プラズマと対向するように配置され且つ前記真空容器の前記内部の不純物を排出するダイバータとを備える核融合炉の前記ダイバータに用いられ、
前記冷却管により、前記ダイバータの前記プラズマとの対向部が冷却される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の管内整流具の固定構造。 - 螺旋状に捩られた帯状体の管内整流具であって、その長手方向の一端に設けられ、冷却管の内部に固定されるための少なくとも1つの被固定部と、
前記被固定部よりも前記管内整流具の前記長手方向の中央側に設けられ、前記管内整流具の幅方向の少なくとも一方の側部を前記管内整流具の前記幅方向の中央側に切り欠いて形成された切欠部と、を有する、管内整流具。 - 前記被固定部の厚み寸法が、前記管内整流具の前記長手方向の中央側から、前記長手方向の前記一端側に向かって漸減している、請求項6に記載の管内整流具。
- 内部に流体が流通し、前記内部に収容される管内整流具を内周面に固定するための少なくとも1つの固定部を有する管体であって、
前記固定部は、前記内周面から管軸中心側に突出して前記内周面上に設けられ、且つ、前記固定部に管軸方向に延びる溝部が設けられている、冷却管。 - 前記管軸方向の一端側から見て、前記固定部には、前記溝部を前記管軸方向の前記一端側に開口する開口部が設けられている、請求項8に記載の冷却管。
- 一対の前記固定部が、前記内周面の周方向に離隔した状態で、前記冷却管の径方向に対向して設けられている、請求項8又は9に記載の冷却管。
- 前記管内整流具の一部が収容される主管部と、前記固定部が設けられた端管部と、前記主管部と前記端管部との間に介在されて、前記主管部と前記端管部とを接続する接続管部と、を有し、
前記主管部と前記接続管部とが溶接により接続され、前記接続管部と前記端管部とが溶接により接続されている、請求項8〜10のいずれか1項に記載の冷却管。 - 前記主管部が銅合金材料で構成され、前記端管部が鉄合金材料で構成され、前記接続管部がニッケル合金材料で構成されている、請求項11に記載の冷却管。
- 螺旋状に捩られた帯状体であって、冷却管の内部を流通する流体を整流する管内整流具を、前記冷却管の管軸方向を長手方向として前記冷却管の前記内部に収容する収容工程と、
前記収容工程後に、前記管内整流具を前記冷却管に固定する固定工程とを有し、
前記冷却管は、前記冷却管の前記管軸方向に延びる溝部が形成され且つ前記冷却管の内周面から前記冷却管の管軸中心側に突出して前記内周面上に設けられた少なくとも1つの固定部を有し、前記固定部には、前記冷却管の前記管軸方向の一端側から見て、前記溝部を前記冷却管の前記管軸方向の前記一端側に開口する開口部が設けられ、
前記管内整流具は、前記長手方向の一端に設けられ、前記冷却管の前記内部に固定されるための少なくとも1つの被固定部と、前記被固定部よりも前記管内整流具の前記長手方向の中央側に設けられ、前記管内整流具の幅方向の少なくとも一方の側部を前記管内整流具の前記幅方向の中央側に切り欠いて形成された切欠部とを有し、前記管内整流具の前記幅方向における前記冷却管の前記内周面と前記切欠部との間隙の寸法が、前記冷却管の径方向における前記固定部の突出高さの寸法よりも大きく設定されていると共に、前記管内整流具の前記長手方向における前記切欠部の長さ寸法が、前記冷却管の前記管軸方向における前記固定部の長さ寸法よりも大きく設定され、
前記収容工程において、前記管内整流具と前記冷却管とを前記冷却管の管軸周りに相対的に回転させながら、前記冷却管の前記管軸方向の前記一端側から前記冷却管の前記内部に前記管内整流具を挿入し、
前記固定工程において、前記切欠部の内部に前記固定部を配置した状態で、前記管内整流具を前記冷却管の管軸周りに回転させ、前記開口部を通じて前記被固定部を前記溝部に挿入し、前記被固定部を前記固定部と結合させる、冷却管ユニットの製造方法。 - 前記固定工程において、前記冷却管の前記内周面の周方向における前記固定部の前記溝部の両側の部分をかしめ加工して、前記被固定部を前記固定部に固定する、請求項13に記載の冷却管ユニットの製造方法。
- 管体である本体部と、前記本体部の内部から前記本体部の管軸方向の両端の外側に延設され且つ前記本体部の内周面の周方向に延びる延長部とを有する第1管部を用い、前記延長部の外周面を第2管部の内周面に接触させて、前記第1管部の前記本体部の管軸方向の一端と前記第2管部の管軸方向の一端とを突き合わせた状態で、前記第1管部及び前記第2管部を外部から溶接により接続する工程と、
内部に前記固定部が設けられた第3管部を用い、前記第1管部の前記延長部の前記外周面を前記第3管部の内周面に接触させて、前記第1管部の前記本体部の前記管軸方向の他端と前記第3管部の管軸方向の一端とを突き合わせた状態で、前記第1管部及び前記第3管部を外部から溶接により接続する工程と、
前記第1管部を前記第2管部と前記第3管部とに接続した後、前記第3管部の前記管軸方向の前記第1管部が位置する側とは反対側から、前記第3管部の前記内部の前記固定部よりも奥側に挿入した加工具で、前記延長部を切削して前記冷却管を形成する形成工程とを有し、
前記形成工程後に前記収容工程を行う、請求項13又は14に記載の冷却管ユニットの製造方法。
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