JPH04335186A - ダイバータ板の構造 - Google Patents
ダイバータ板の構造Info
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- JPH04335186A JPH04335186A JP3133175A JP13317591A JPH04335186A JP H04335186 A JPH04335186 A JP H04335186A JP 3133175 A JP3133175 A JP 3133175A JP 13317591 A JP13317591 A JP 13317591A JP H04335186 A JPH04335186 A JP H04335186A
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-
- 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
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、核融合炉においてプラ
ズマを囲繞して配設される炉心構造物の内の、ダイバー
タ板の構造に関するものである。
ズマを囲繞して配設される炉心構造物の内の、ダイバー
タ板の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2〜5はいずれも従来提案されていた
ダイバータ板の構造を示す図で、図2はモノブロック型
のダイバータ板の断面図、図3および図4は熱シンクブ
ロック型ダイバータ板の断面図、図5は鞍型保護タイル
型ダイバータ板の断面図である。図2〜5において、2
1は保護タイル、22は冷却管、23は金属ブロック、
24は熱シンクブロックである。
ダイバータ板の構造を示す図で、図2はモノブロック型
のダイバータ板の断面図、図3および図4は熱シンクブ
ロック型ダイバータ板の断面図、図5は鞍型保護タイル
型ダイバータ板の断面図である。図2〜5において、2
1は保護タイル、22は冷却管、23は金属ブロック、
24は熱シンクブロックである。
【0003】核融合炉内に設置されるダイバータ板は、
炭素複合材、等方性黒鉛、熱分解黒鉛等の炭素材からな
る保護タイル21と、銅、銅合金、モリブデン合金等の
金属からなる冷却管22とをろう付けあるいは拡散接合
等の冶金的方法によって接合して構成する。
炭素複合材、等方性黒鉛、熱分解黒鉛等の炭素材からな
る保護タイル21と、銅、銅合金、モリブデン合金等の
金属からなる冷却管22とをろう付けあるいは拡散接合
等の冶金的方法によって接合して構成する。
【0004】図2は第1の従来技術の例を示すもので、
ダイバータ板全体を高い熱・粒子負荷に耐える材料、す
なわち前記の炭素複合材、等方性黒鉛、熱分解黒鉛等の
炭素系材料のみを使用してモノブロック状の保護タイル
21を形成し、該保護タイル21の内部にダイバータ板
を冷却するのに必要な銅等で製作された冷却管22を貫
入したものである。保護タイル21と冷却管22とは保
護タイル21の十分な冷却を可能にするためにろう付け
等によって冶金的に接合している。また該ダイバータ板
の反プラズマ側には前記の銅、銅合金、モリブデン合金
等からなる金属製のレール等の支持部材を冶金的に接合
してある。
ダイバータ板全体を高い熱・粒子負荷に耐える材料、す
なわち前記の炭素複合材、等方性黒鉛、熱分解黒鉛等の
炭素系材料のみを使用してモノブロック状の保護タイル
21を形成し、該保護タイル21の内部にダイバータ板
を冷却するのに必要な銅等で製作された冷却管22を貫
入したものである。保護タイル21と冷却管22とは保
護タイル21の十分な冷却を可能にするためにろう付け
等によって冶金的に接合している。また該ダイバータ板
の反プラズマ側には前記の銅、銅合金、モリブデン合金
等からなる金属製のレール等の支持部材を冶金的に接合
してある。
【0005】図3は第2の従来技術の例で、最も一般的
な従来のダイバータ板の構造を示す図である。図3にお
いてプラズマ側に炭素系材料からなる保護タイル21を
配設し、反プラズマ側に前記の銅等の金属からなる熱シ
ンクブロック24を配設して保護タイル21と冶金的に
接合してある。熱シンクブロック24中には金属製冷却
管22を貫入して熱シンクブロック24と冶金的に接合
してある。熱シンクブロック24の反プラズマ側にはダ
イバータ板支持用のレール等の保持部が形設されている
。
な従来のダイバータ板の構造を示す図である。図3にお
いてプラズマ側に炭素系材料からなる保護タイル21を
配設し、反プラズマ側に前記の銅等の金属からなる熱シ
ンクブロック24を配設して保護タイル21と冶金的に
接合してある。熱シンクブロック24中には金属製冷却
管22を貫入して熱シンクブロック24と冶金的に接合
してある。熱シンクブロック24の反プラズマ側にはダ
イバータ板支持用のレール等の保持部が形設されている
。
【0006】図4は第3の従来技術の例を示す図で、プ
ラズマ側に保護タイル21、反プラズマ側に熱シンクブ
ロック23を配設し、両者の接合部に金属製冷却管22
を貫入しそれぞれを冶金的に接合して構成したダイバー
タ板である。熱シンクブロック23の反プラズマ側端部
には図2、図3と同様のダイバータ板保持部が形設され
ている。
ラズマ側に保護タイル21、反プラズマ側に熱シンクブ
ロック23を配設し、両者の接合部に金属製冷却管22
を貫入しそれぞれを冶金的に接合して構成したダイバー
タ板である。熱シンクブロック23の反プラズマ側端部
には図2、図3と同様のダイバータ板保持部が形設され
ている。
【0007】図5は第4の従来技術の例を示す図で、前
記図4のダイバータ板において冷却管22を接合した状
態の保護タイル21と反プラズマ側に配設した金属ブロ
ック23とを直接接合することなく間隔を保持させて配
設し、冷却管22の反プラズマ側に金属ブロック23側
からプラズマ側に冷却管22と同じ幅の冷却管22保持
部を凸設させて冷却管22に当接させ、該当接部を冶金
的に接合することによってダイバータ板を形成したもの
である。金属ブロックの反プラズマ側端部には、前記従
来技術と同様ダイバータ板保持部が形設されている。
記図4のダイバータ板において冷却管22を接合した状
態の保護タイル21と反プラズマ側に配設した金属ブロ
ック23とを直接接合することなく間隔を保持させて配
設し、冷却管22の反プラズマ側に金属ブロック23側
からプラズマ側に冷却管22と同じ幅の冷却管22保持
部を凸設させて冷却管22に当接させ、該当接部を冶金
的に接合することによってダイバータ板を形成したもの
である。金属ブロックの反プラズマ側端部には、前記従
来技術と同様ダイバータ板保持部が形設されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように上記従来の
構造においても、核融合炉の供用中プラズマ側から入射
する高い熱・粒子負荷に対して強い耐力を有するダイバ
ータ板を得ることが可能であった。しかしながら上記構
造のダイバータ板はそれぞれ下記のような不具合を有す
るものであった。
構造においても、核融合炉の供用中プラズマ側から入射
する高い熱・粒子負荷に対して強い耐力を有するダイバ
ータ板を得ることが可能であった。しかしながら上記構
造のダイバータ板はそれぞれ下記のような不具合を有す
るものであった。
【0009】まず図2に示すようなモノブロック型のダ
イバータ板においては、■ ダイバータ板の反プラズ
マ側の面も炭素材料によって構成されているため、十分
な強度を有する支持部材を接合することが困難である。 ■ 炭素材料製のブロック自体でそれにかかる荷重を
支持することは、炭素材料の破損を生じるため、不適切
である。
イバータ板においては、■ ダイバータ板の反プラズ
マ側の面も炭素材料によって構成されているため、十分
な強度を有する支持部材を接合することが困難である。 ■ 炭素材料製のブロック自体でそれにかかる荷重を
支持することは、炭素材料の破損を生じるため、不適切
である。
【0010】次に図3〜4に示す熱シンクブロック型の
ダイバータ板においては、■ 炭素材料と金属との熱
膨張率の相違による過大な熱応力が接合端部に発生し、
それに基づいて該接合部が破損する可能性を有する。
ダイバータ板においては、■ 炭素材料と金属との熱
膨張率の相違による過大な熱応力が接合端部に発生し、
それに基づいて該接合部が破損する可能性を有する。
【0011】更に図5に示す鞍型保護タイル型ダイバー
タ板においては、■ 保護タイルと冷却部材との接触
面積が小さいことによりプラズマ側表面から入射する熱
を、冷却管の反プラズマ側に熱伝導によって十分に拡散
させることが困難である。■ 保護タイルと冷却管と
が曲面状で接触しているために、僅かな曲率半径の相違
が存在する場合でも接触部が線接触の状態になり易い。 このため保護タイル表面温度の上昇あるいは冷却管の局
部的な過熱に基づく破損等の不具合を生じる可能性を有
する。
タ板においては、■ 保護タイルと冷却部材との接触
面積が小さいことによりプラズマ側表面から入射する熱
を、冷却管の反プラズマ側に熱伝導によって十分に拡散
させることが困難である。■ 保護タイルと冷却管と
が曲面状で接触しているために、僅かな曲率半径の相違
が存在する場合でも接触部が線接触の状態になり易い。 このため保護タイル表面温度の上昇あるいは冷却管の局
部的な過熱に基づく破損等の不具合を生じる可能性を有
する。
【0012】本発明はこのような情勢に鑑みてなされた
もので、簡潔な構成によって高い熱流束に対して健全で
あると共に、支持架台に強固に支持し得るダイバータ板
を提供することを目的としている。
もので、簡潔な構成によって高い熱流束に対して健全で
あると共に、支持架台に強固に支持し得るダイバータ板
を提供することを目的としている。
【0013】
【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ダイバータ板の構造によって達成
される。即ち、冷却管の反プラズマ側に荷重を支持する
ための金属ブロックを有し、該金属ブロックと保護タイ
ルとの接合面の向きが保護タイル表面と垂直をなすダイ
バータ板の構造である。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。
求の範囲に記載されたダイバータ板の構造によって達成
される。即ち、冷却管の反プラズマ側に荷重を支持する
ための金属ブロックを有し、該金属ブロックと保護タイ
ルとの接合面の向きが保護タイル表面と垂直をなすダイ
バータ板の構造である。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。
【0014】
【実施例】図1は本発明に基づく実施例を示す図で、図
1において、1は保護タイル、2は冷却管、3は金属ブ
ロック、4はプラズマである。
1において、1は保護タイル、2は冷却管、3は金属ブ
ロック、4はプラズマである。
【0015】図1において、銅、銅合金、モリブデン合
金等の金属製冷却管2の反プラズマ4側には冷却管2の
直径と同じ幅を有する銅製等の金属ブロック3がろう付
けあるいは拡散接合等の冶金的方法によって接合されて
いるか、あるいは冷却管2と金属ブロック3とが一体に
製作されている。
金等の金属製冷却管2の反プラズマ4側には冷却管2の
直径と同じ幅を有する銅製等の金属ブロック3がろう付
けあるいは拡散接合等の冶金的方法によって接合されて
いるか、あるいは冷却管2と金属ブロック3とが一体に
製作されている。
【0016】該金属ブロック3は冷却管2の反プラズマ
4側に十分長い脚を有するとともに、その反プラズマ4
側端部にはダイバータ板自身をステンレス鋼製等のレー
ル状等の支持架台に嵌着するための嵌合部が形設されて
いる。
4側に十分長い脚を有するとともに、その反プラズマ4
側端部にはダイバータ板自身をステンレス鋼製等のレー
ル状等の支持架台に嵌着するための嵌合部が形設されて
いる。
【0017】炭素複合材、等方性黒鉛あるいは熱分解黒
鉛等からなる保護タイル1の反プラズマ4側を前記冷却
管2および冷却管2に接合されあるいは一体に形成され
た金属ブロック3に十分広い面積を有して接触させ得る
ようにスカート状に延長させ、冷却管2上に鞍を置く形
で袴設したのち、保護タイル1と冷却管2および金属ブ
ロック3とをろう付けあるいは拡散接合等によって冶金
的に接合する。
鉛等からなる保護タイル1の反プラズマ4側を前記冷却
管2および冷却管2に接合されあるいは一体に形成され
た金属ブロック3に十分広い面積を有して接触させ得る
ようにスカート状に延長させ、冷却管2上に鞍を置く形
で袴設したのち、保護タイル1と冷却管2および金属ブ
ロック3とをろう付けあるいは拡散接合等によって冶金
的に接合する。
【0018】これによってプラズマ4側からの熱負荷に
よって昇温した保護タイル1は冷却管2および金属ブロ
ック3と十分広い面積を有して接触して冷却される。
よって昇温した保護タイル1は冷却管2および金属ブロ
ック3と十分広い面積を有して接触して冷却される。
【0019】保護タイル1と冷却管2および金属ブロッ
ク3とはそれぞれの熱膨張率が大きく相違することから
、保護タイル1と冷却管2および金属ブロック3との接
合面に辷りが生じるが、本発明に基づくダイバータ板の
構造においては上記のように保護タイル1が十分冷却さ
れること、また接合面がプラズマ4側から直接熱輻射を
受けない位置にあること等により上記接合面の端部に発
生する応力を大幅に低減させ、モノブロック型のダイバ
ータ板に近いような熱応力の緩和が図れる。
ク3とはそれぞれの熱膨張率が大きく相違することから
、保護タイル1と冷却管2および金属ブロック3との接
合面に辷りが生じるが、本発明に基づくダイバータ板の
構造においては上記のように保護タイル1が十分冷却さ
れること、また接合面がプラズマ4側から直接熱輻射を
受けない位置にあること等により上記接合面の端部に発
生する応力を大幅に低減させ、モノブロック型のダイバ
ータ板に近いような熱応力の緩和が図れる。
【0020】更に保護タイル1の表面から入射する熱負
荷を十分広い面積の接触面を通じて熱伝導によって冷却
管2および冷却管2の反プラズマ4側の金属ブロック3
側に拡散させ、保護タイル1の表面温度の低下を図ると
ともに冷却管2に流入する熱流束の平坦化を実現するこ
とが可能になる。
荷を十分広い面積の接触面を通じて熱伝導によって冷却
管2および冷却管2の反プラズマ4側の金属ブロック3
側に拡散させ、保護タイル1の表面温度の低下を図ると
ともに冷却管2に流入する熱流束の平坦化を実現するこ
とが可能になる。
【0021】
【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。■
冷却管と支持架台とが金属によって結合されているこ
とにより、高い信頼性を有するダイバータ板支持構造物
を得ることが可能になる。■ 保護タイルと冷却管お
よび金属ブロックの接合面の向きが保護タイル表面と垂
直をなすことにより、材料の熱膨張率の差に基づいて接
合面端部に発生する熱応力を大幅に緩和してダイバータ
板の健全性を保持し得る。■ 保護タイル表面に入射
した熱負荷を冷却管の反プラズマ側に拡散させ、保護タ
イル表面温度の低下と冷却管へ流入する熱流束を平坦化
させ、高い熱流束に対しても炭素材製保護タイルおよび
冷却管が破壊されるのを防止して、健全なダイバータ板
を得ることを可能にする。
おいて説明したように、下記に示す効果を奏する。■
冷却管と支持架台とが金属によって結合されているこ
とにより、高い信頼性を有するダイバータ板支持構造物
を得ることが可能になる。■ 保護タイルと冷却管お
よび金属ブロックの接合面の向きが保護タイル表面と垂
直をなすことにより、材料の熱膨張率の差に基づいて接
合面端部に発生する熱応力を大幅に緩和してダイバータ
板の健全性を保持し得る。■ 保護タイル表面に入射
した熱負荷を冷却管の反プラズマ側に拡散させ、保護タ
イル表面温度の低下と冷却管へ流入する熱流束を平坦化
させ、高い熱流束に対しても炭素材製保護タイルおよび
冷却管が破壊されるのを防止して、健全なダイバータ板
を得ることを可能にする。
【図1】本発明に基づくダイバータ板の断面図である。
【図2】従来の技術におけるダイバータ板の断面図であ
る。
る。
【図3】従来の技術におけるダイバータ板の断面図であ
る。
る。
【図4】従来の技術におけるダイバータ板の断面図であ
る。
る。
【図5】従来の技術におけるダイバータ板の断面図であ
る。
る。
1 保護タイル
2 冷却管
3 金属ブロック
4 プラズマ
21 保護タイル
22 冷却管
23 金属ブロック
24 熱シンクブロック
Claims (1)
- 【請求項1】 炭素材製の保護タイルと冷却管等の冷
却部材とを冶金的に接合して構成するダイバータ板にお
いて、冷却管の反プラズマ側に支持用の金属ブロックを
有し、該金属ブロックと保護タイルとの接合面の向きが
保護タイル表面と垂直をなすことを特徴とするダイバー
タ板の構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3133175A JP3036890B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | ダイバータ板の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3133175A JP3036890B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | ダイバータ板の構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04335186A true JPH04335186A (ja) | 1992-11-24 |
JP3036890B2 JP3036890B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=15098432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3133175A Expired - Fee Related JP3036890B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | ダイバータ板の構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3036890B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007171198A (ja) * | 2005-12-23 | 2007-07-05 | Plansee Se | 核融合炉の第1壁成分 |
JP2008518213A (ja) * | 2004-10-27 | 2008-05-29 | プランゼー エスエー | モノブロック冷却装置構成要素 |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP3133175A patent/JP3036890B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008518213A (ja) * | 2004-10-27 | 2008-05-29 | プランゼー エスエー | モノブロック冷却装置構成要素 |
JP2013167631A (ja) * | 2004-10-27 | 2013-08-29 | Plansee Se | モノブロック冷却装置構成要素 |
JP2007171198A (ja) * | 2005-12-23 | 2007-07-05 | Plansee Se | 核融合炉の第1壁成分 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3036890B2 (ja) | 2000-04-24 |
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