JPH04178594A - 核融合炉用ブランケットの構造 - Google Patents

核融合炉用ブランケットの構造

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JPH04178594A
JPH04178594A JP2305949A JP30594990A JPH04178594A JP H04178594 A JPH04178594 A JP H04178594A JP 2305949 A JP2305949 A JP 2305949A JP 30594990 A JP30594990 A JP 30594990A JP H04178594 A JPH04178594 A JP H04178594A
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Seiji Mori
清治 森
Seiichirou Senzaki
仙崎 誠一郎
Takeshi Kobayashi
武司 小林
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は核融合炉内においてプラズマを囲繞して配設さ
れる炉心構造物の内、トリチウム増殖用ブランケットに
関するものである。
〔従来の技術〕
第6〜8図はJAERI−MB2−139に記載された
従来技術におけるブランケットを示し、第6図はブラン
ケットの斜視図、第7図は第6図におけるA部の一部破
断拡大図、第8図は第6図におけるB部の拡大図である
。第6〜8図において、51はブランケット、52は第
1壁等の容器壁、53は冷却管、54は増殖材、55は
マニホルド、56は熱抵抗層、57はライナー板、58
は冷却材、59はスペーサ、60はプラズマ、61は空
隙である。
第6〜8図において、プラズマ60に面する第1壁等の
容器壁52が構設され、容器壁52の内側にはステンレ
ス鋼等からなるライナー板57が張設されている。容器
壁52とライナー板57との間には空隙61が形成され
ている。容器壁52とライナー板57とは、空隙61内
に挿入されたステンレス鋼あるいはセラミクス単体によ
って製作されたスペーサ59によって一定の間隔を保持
されている。プランケット51内のライナー57よりも
内側の領域には酸化リチウム等の増殖材54が充填され
、該増殖材54充填層内には熱抵抗層56を介して冷却
管53がプラズマ60に近い側には密に、逆にプラズマ
60から遠い側には粗に配設されている。各冷却管53
内には冷却材58が貫流している。
[発明が解決しようとする課題] このように上記従来の技術におけるブランケットにおい
ても、ブランケット容器壁の内側にスペーサによって一
定距離を保持させた空隙を介在させてライナー板を張設
し、水冷されて表面温度が約200℃と低いブランケッ
ト容器壁と増殖材とが接触するのを回避させることによ
り、増殖材の温度を常に400°C以上に保持して、増
殖材中に生成したトリチウムを連続的に取り出すことを
可能にしていた。
しかしながら上記従来技術においては、ブランケット容
器壁とライナー板間の距離を一定に保持させるためにス
ペーサを使用し、該スペーサをステンレス鋼等の金属あ
るいはセラミクスの単一材料によって製作していたこと
により、ブランケットの容器壁とライナー板間の間隙の
熱抵抗を精度よく制御を行なう上で、下記のような不具
合を有していた。
■ スペーサにステンレス鋼等の金属の単一材料を使用
した場合、増殖材に接するライナー板からブランケット
容器側への熱伝導が大きく、スペーサ溶着部を中心とし
て、その近傍の増殖材の温度を400°C以上に保持す
ることが困難になる。
■ 前記0項の不具合を解消するために、スペーサの数
を減少させた場合には、スペーサの接触面積が限定され
、ライナー板が変形する等ブランケットの信顧性が低下
する。またライナー板の板厚を増加させることは、中性
子の寄住的吸収を増加させトリチウム増殖比の低下を招
く。
■ スペーサにセラミクスの単一材料を使用した場合、
スペーサの両端部に接する容器壁およびライナー板に高
い信転性を保持させて接続することが困難である。
■ セラミクスは非常に弾性および靭性に乏しい材質で
あるため、核融合炉の供用中に脆性破壊される可能性を
有している。
本発明はこのような不具合を解消するためになされたも
ので、簡潔な構成によって、増殖材を囲繞するライナー
板から容器壁への熱伝導を抑制し、高い信幀性のもとに
連続的にトリチウムを回収し得るブランケットを提供す
ることを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的は前記特許請求の範囲に記載された核融合炉
用ブランケットによって達成される。すなわち、ブラン
ケット容器内壁と充填されるトリチウム増殖材との間に
金属製のライナー板を張設し、前記容器内壁とライナー
板との間に空間を形成させ、該空間内に両端部が金属で
中央部が熱絶縁性のセラミクスである傾斜機能材料から
なるスペーサを挿入して前記容器内壁とライナー板とに
それぞれ溶着した核融合炉用ブランケントの構造である
以下本発明の作用等について、実施例に基づいて説明す
る。
[実施例] 第1〜5図は本発明に基づ〈実施例を示す図で、第1図
はシェル導体を散設したブランケット容器の第1壁およ
び両側壁にスづ−サを溶着した状態の概略斜視図、第2
図は第1図のブランケット容器にライナー板を溶着した
状態の概略斜視図、第3図はライナー板を溶着した状態
のブランケット容器およびシェル導体部の部分断面図、
第4図はスペーサ部の部分拡大断面図、第5図は傾斜機
能材からなるスペーサの構成を示す斜視図である。
第1〜5図において、1はブランケット容器、2はシェ
ル導体、3はスペーサ、4はライナー板、5.6は溶着
部、7,7′は金属部、8は熱絶縁材、9.9′は傾斜
部である。
本発明に基づ(核融合炉用ブランケットを製作する際、
先ず第5図に示すようなスペーサ3を作成する。該スペ
ーサは中央部がアルミナ等の酸化物系のセラミクス等か
らなる熱絶縁材8で、両端部がステンレス鋼等の金属部
7,7′からなり、上記熱絶縁材8と金属部7,7′と
の間には成分傾斜させた傾斜部9,9′を介在させて一
体に形成されている。次に第1図に示すように、ブラン
ケット容器lの内面に上記の傾斜機能材からなるスペー
サ3を溶着する。その際、ブランケット容器1の内面に
、第1図に示すようなプラズマの位置制御用のシェル導
体2が収設されている場合には、その表面にもスペーサ
3を溶着する。次いで第2図に示すようにブランケット
容器1の内面にライナー板4を張設し、第4図に示す要
領でライナー板の反スペーサ3側からライナー板4をス
ペーサ3に溶着する。これによってライナー板4はブラ
ンケット容器1から一定の空間を保持した状態で強固に
取着される。熱絶縁性の傾斜機能材からなるスペーサ3
は、両端に金属部7,7′を有することにより第4図に
示す如くブランケット容器1およびライナー板4の双方
に溶接による接合が可能である一方、中央部に熱絶縁材
8を有することにより高温の増殖材と接するライナー板
4側から冷却されて温度の低い第1壁等のプランケ、7
ト容器1側への熱伝導を抑制する。これによってライナ
ー板4に接する部分のスペーサ3の温度はほぼライナー
板4の温度に等しい値を保持し得ることから、スペーサ
3溶着付近のライナー板4に接する増殖材はその温度を
低下されることなく連続的なトリチウムの回収を行ない
得る。またスペーサ3自身は中央部の熱絶縁材8と両端
部の金属部7.7′との間に熱絶縁性の傾斜部を介在さ
せていることにより、両端の金属部7,7′の温度差が
大きい場合でもスペーサ3内に生じる熱応力が緩和され
、スペーサ3の破壊等の不具合の発生が抑止される。
またライナー板4と、ライナー板4と接するスペーサ3
の金属部との温度差が小さいことにより、ライナー板4
に接する増殖材の温度の低下が極めて小さいことにより
、溶着するスペーサ3を十分な量使用し得ることから、
変形等の不具合を生じない強固な構造のライナー板4を
得ることが可能になる。
〔発明の効果〕
このように本発明によれば上記実施例において説明した
ように下記に示す効果を奏する。
■ 増殖材と接するライナー板からスペーサを通じて第
1壁等のブランケット容器へ伝導される熱量を著しく低
減させたことにより、増殖材の温度を常に一定かつ均一
に保持させて、連続的に安定したトリチウムの回収を行
なうことを可能にした。
■ スペーサの両端部が金属であるために、金属製のブ
ランケット容器およびライナー板へそれぞれ溶着するこ
とが可能になり、高い強度を有するブランケットが得ら
れる。
■ スペーサの構造が、中央部に熱絶縁材を配し、その
両側に熱絶縁性の傾斜部を介在させて金属部を有したも
のであることにより、両端の金属部の温度差が大きい場
合にも、スペーサ自身に作用する熱応力が緩和されて、
スペーサが破壊されるのを防止し得る。
■ スペーサによる伝導熱量を低減したことにより、従
来よりも大きい密度でスペーサを配設することが可能に
なる。それに伴なってライナー板とブランケット容器内
面との間隔が常に一定に保持されるとともにライナー板
の変形等の発生を防止して、高い信転性を有するブラン
ケット容器を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1〜5図は本発明に基づ〈実施例を示す図で、第1〜
4図はスペーサによるブランケット容器へのライナー板
の取り付は要領を示す図、第5図はスペーサの構成を示
す図である。 第6〜8図は従来技術の例である。 1・・・ブランケット容器、2・・・シェル導体、3・
・・スペーサ、4・・・ライナー板、5,6・・・溶着
部、7゜7′・・・金属部、8・・・熱絶縁材、9.9
′・・・傾斜部、51・・・ブランケット、52・・・
第1壁等の容器壁、53・・・冷却管、54・・・増殖
材、55・・・マニホルド、56・・・熱抵抗層、57
・・・ライナー板、58・・・冷却材、59・・・スペ
ーサ、60・・・プラズマ、61・・・空隙。 代理人 弁理士  本 間    崇 や9− ノ 図 第2図 第 3 図 ′i44 図         第5 図第 6 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 核融合炉内に設置されるブランケットにおいて、プラズ
    マに面する第1壁等からなる容器内壁と充填されるトリ
    チウム増殖材との間に金属製のライナー板を張設し、前
    記の容器内壁とライナー板との間に空間を形成させ、該
    空間内に両端部が金属で中間部が熱絶縁性のセラミクス
    である傾斜機能材料からなるスペーサを挿入して、前記
    容器内壁とライナー板とにそれぞれ溶着したことを特徴
    とする核融合炉用ブランケットの構造。
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