JPH10319160A - 導波管 - Google Patents

導波管

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JPH10319160A
JPH10319160A JP9127599A JP12759997A JPH10319160A JP H10319160 A JPH10319160 A JP H10319160A JP 9127599 A JP9127599 A JP 9127599A JP 12759997 A JP12759997 A JP 12759997A JP H10319160 A JPH10319160 A JP H10319160A
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JP
Japan
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vacuum
vacuum vessel
waveguide
bypass pipe
pressure
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Application number
JP9127599A
Other languages
English (en)
Inventor
Izumi Hosogai
いずみ 細貝
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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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  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】真空容器内の圧力が上昇した場合に、真空窓に
かかる圧力を真空容器側と高周波入力側との双方で同一
とすることにより、真空窓の不具合の発生を防止する。 【解決手段】真空容器2に高周波を伝送させる伝送路の
途中に真空窓4を気密に挿入した導波管において、真空
窓4によって仕切られた伝送路の真空容器2側と高周波
入力側とを連通するバイパス配管12を設け、このバイ
パス配管12に破裂板を有する安全装置13を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高周波で真
空容器内のプラズマを加熱する核融合装置において、真
空容器に高周波のエネルギーを入射させるために用いら
れる導波管に関する。
【0002】
【従来の技術】図6に導波管の従来例として核融合装置
の導波管の断面図を示す。図6に示すように、導波管1
は核融合装置の真空容器2に高周波発振器3から発振さ
れた高周波を伝送するものである。この導波管1の途中
には真空窓4が配置されており、この真空窓4を配置し
たことにより真空容器2内および導波管1の真空容器2
側は真空に保持される一方、導波管1の高周波入力側は
大気圧となっている。真空窓4は、導波管1の途中の内
周面に挿入して気密に接合され、これにより真空容器2
側と高周波発振器3側との間の真空シール機能が保持さ
れる。
【0003】真空容器2の内側には冷却配管5が設けら
れ、この冷却配管5中に真空容器2を冷却するために冷
却水6を流している。そして、冷却配管5の破断による
冷却水6の浸入事故による圧力上昇を想定し、真空容器
2には圧力緩和配管7が連結され、この圧力緩和配管7
の真空容器2側の開口部に真空容器を保護する破裂板を
有する安全装置8が取り付けられるとともに、圧力緩和
配管7の排出側に圧力緩和タンク9が設置されている。
【0004】したがって、真空容器2内の圧力が上昇し
た場合には、安全装置8の破裂板が破裂することによ
り、真空容器2内に生成した水蒸気10が圧力緩和配管
7を通り、圧力緩和タンク9内に収容された冷却水11
中に放出され、冷却されることにより凝縮し、真空容器
2の圧力を低下させる。これにより、真空容器2が耐圧
値を超えて破壊するのを防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の導波管1を備えた核融合装置では、真空容器2
内で圧力上昇が生じ、安全装置8の破裂板が破裂した
後、圧力緩和タンク9内で水蒸気10を凝縮させるため
に時間がかかるため、真空容器2内の圧力は上昇する。
この真空容器2内の圧力上昇により、真空窓4は耐圧値
が真空容器2に比べて低いため、不具合が発生するおそ
れがある。
【0006】したがって、真空窓4に不具合が発生する
と、真空容器2側と高周波発振器3側との間の真空シー
ル機能が損なわれて真空容器2が大気圧となり、真空容
器2の内側を真空に保持することができなくなるおそれ
があるという課題がある。
【0007】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、真空容器内の圧力が上昇した場合に、真空窓に
かかる圧力を真空容器側と高周波入力側との双方で同一
とすることにより、真空窓の不具合の発生を防止するこ
との可能な導波管を提供することを目的とする。
【0008】
【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、真空容器に高周波を伝送
させる伝送路の途中に真空窓を気密に挿入した導波管に
おいて、前記真空窓によって仕切られた伝送路の真空容
器側と高周波入力側とを連通するバイパス配管を設け、
このバイパス配管に破裂板を有する安全装置を設けたこ
とを特徴とする。
【0009】請求項2は、請求項1記載の導波管におい
て、バイパス配管の径は、この導波管で伝送する高周波
のカットオフ周波数以下となるように設定されたことを
特徴とする。
【0010】請求項3は、請求項1記載の導波管におい
て、破裂板を有する安全装置を挟んだ前後両側にバルブ
を設けたことを特徴とする。
【0011】請求項4は、請求項1記載の導波管におい
て、破裂板を有する安全装置に圧力検知器による破断機
構を設けたことを特徴とする。
【0012】請求項5は、請求項1記載の導波管におい
て、真空窓によって仕切られた伝送路の高周波入力側に
気体注入機構を設けたことを特徴とする。
【0013】請求項6は、請求項5記載の導波管におい
て、気体注入機構から注入される気体の量を調整する流
量調整弁を設けたことを特徴とする。
【0014】請求項7は、請求項5または6記載の導波
管において、伝送路の真空容器側と高周波入力側とを連
通するバイパス配管を設け、このバイパス配管に逆止弁
を設けたことを特徴とする。
【0015】
【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。
【0016】図1は本発明に係る導波管の第1実施形態
を示す断面図であり、通常圧力時を示すものである。な
お、従来の構成と同一または対応する部分には図6と同
一の符号を用いて説明する。
【0017】図1に示すように、導波管1は核融合装置
の真空容器2に高周波発振器3から発振された高周波を
伝送する伝送路を構成し、この導波管1の途中には真空
窓4が気密に挿入されている。この真空窓4により真空
容器2内および導波管1の真空容器2側は真空に保持さ
れる一方、導波管1の高周波入力側は大気圧となってい
る。
【0018】真空容器2の内側には冷却水6を流すため
の冷却配管5が設けられ、また真空容器2には圧力緩和
配管7が連結され、この圧力緩和配管7の真空容器2側
の開口部に真空容器を保護する破裂板を有する安全装置
8が取り付けられるとともに、圧力緩和配管7の排出側
に圧力緩和タンク9が設置されている。
【0019】さらに、導波管1において、真空窓4によ
って仕切られた伝送路の真空容器2側と高周波入力側と
は、バイパス配管12により連通され、このバイパス配
管12内に破裂板を有する第2の安全装置13が設置さ
れている。バイパス配管12の径は、伝送する高周波の
カットオフ周波数よりも小さくなるような径に設定され
ており、バイパス配管12における第2の安全装置13
を挟んだ前後両側には、それぞれバルブ14,14が配
置されている。
【0020】次に、第1実施形態の作用を説明する。
【0021】真空容器2内で圧力上昇が生じ、安全装置
8の破裂板が破裂した後、圧力緩和タンク9内の冷却水
11で水蒸気10を凝縮させるために時間がかかるた
め、真空容器2内の圧力は引き続き上昇する。
【0022】この場合、第1実施形態では、真空窓4に
よって仕切られた伝送路の真空容器2側と高周波入力側
とを連通するバイパス配管12を設け、このバイパス配
管12に第2の安全装置13を設けたことにより、真空
容器2内の圧力上昇時に、この圧力を第2の安全装置1
3の破裂板を破裂させてバイパス配管12から逃がし、
真空窓4にかかる圧力を真空容器2側と高周波入力側の
双方で同一とし、真空窓4の破壊を防ぐことができる。
【0023】また、バイパス配管12の径が伝送する高
周波のカットオフ周波数より小さくなるように設定され
ているため、高周波の伝播に悪影響を与えることがな
い。さらに、第2の安全装置13の定期点検、取り替え
の際は、前後両側のバルブ14,14を閉めることによ
り、真空容器2の真空状態を損なうことなく、作業を行
うことが可能となる。
【0024】図2は本発明に係る導波管の第2実施形態
を示す断面図、図3は第2実施形態の破裂板を有する第
2の安全装置13に取り付けられた破断機構を示す拡大
断面図である。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。以下の各実施形態も同
様である。
【0025】図2に示すように、第2実施形態は、真空
容器2内で圧力上昇が生じたときの真空窓4への差圧を
緩和するものであり、導波管1において、真空窓4によ
って仕切られた伝送路の真空容器2側と高周波入力側と
は、バイパス配管12により連通され、このバイパス配
管12内に第2の安全装置13が設置されている。
【0026】また、バイパス配管12における第2の安
全装置13を挟んだ前後両側には、それぞれバルブ1
4,14が配置されている。そして、第2の安全装置1
3には、圧力検知器による破断機構15が取り付けられ
ている。
【0027】この破断機構15は、図3に示すようにバ
ルブ14,14が配置されたバイパス配管12の範囲に
おいて、第2の安全装置13を挟んだ前後両側を連通す
るように設置された安全装置バイパス管16を有し、こ
のバイパス管16には圧力検知器17の検知信号に基づ
いて作動するバルブ18が設置されている。そして、圧
力検知器17は、第2の安全装置13の前側(真空容器
2側)の圧力を検知している。
【0028】次に、第2実施形態の作用を説明する。
【0029】図2において、真空容器2内への冷却水6
に浸入による圧力上昇により、バイパス配管12内の第
2の安全装置13の破裂板が破壊する。この時、真空容
器保護破裂板式安全装置8は既に開いている。したがっ
て、水蒸気10はバイパス配管12を通り、導波管1の
真空窓4に対して高周波入力側に流入する。
【0030】しかし、バイパス配管12内の第2の安全
装置13が圧力上昇に対して何らかの理由で開かなかっ
た場合は、破断機構15が作動する。すなわち、図3に
示すように圧力検知器17がその上昇した圧力を検知
し、この検知信号に基づいて安全装置バイパス管16の
バルブ18が開くようになっている。
【0031】このように第2実施形態によれば、破裂板
式安全装置13に圧力検知器17による破断機構15を
設けたことにより、真空窓4の真空容器側と高周波入力
側での圧力が等しくなり、真空窓4の破壊を防止するこ
とができる。
【0032】図4は本発明にかかる導波管の第3実施形
態を示す断面図である。この実施形態も真空容器2内の
圧力上昇が生じたときの真空窓4への差圧を緩和するも
のである。
【0033】第3実施形態では、図4に示すように真空
容器2内の圧力を測定する圧力計19を有する一方、導
波管1における真空窓4によって仕切られた伝送路の高
周波入力側に気体注入機構20が設けられ、この気体注
入機構20から高周波入力側の伝送路に注入される気体
21の量は、流量調整弁22によって調整される。この
流量調整弁22の開度は、圧力計19の測定信号に基づ
いて調整される。
【0034】次に、第3実施形態の作用を説明する。
【0035】真空容器2に対して真空容器2側の圧力計
19が圧力上昇を感知することにより、気体注入機構2
0が作動し、この気体注入機構20から導波管1の高周
波入力側へ気体21の注入を行う。
【0036】この気体注入においては、導波管1の高周
波入力側と真空容器2内の圧力が等しくなるように流量
調整弁22を用いて注入を行う。注入する気体21とし
ては、不活性ガスが用いられる。
【0037】このように第3実施形態によれば、真空窓
4によって仕切られた伝送路の高周波入力側に気体注入
機構20を設けたことにより、真空窓4の真空容器2側
と高周波入力側での圧力が等しくなり、真空窓4の破壊
を防止することができる。また、注入する気体21とし
て不活性ガスを用いたことにより、高周波発振器3側を
清浄に保つことができる。
【0038】図5は本発明に係る導波管の第4実施形態
を示す断面図である。この実施形態は、真空容器2の凝
縮による圧力低下時の真空窓4への差圧を緩和するもの
である。
【0039】図5に示すように、第4実施形態では、第
3実施形態の構成に加え、真空窓4によって仕切られた
伝送路の真空容器2側と高周波入力側とを連通するバイ
パス配管23が設けられ、このバイパス配管23に逆止
弁24が介装されている。
【0040】次に、第4実施形態の作用を説明する。
【0041】気体注入機構20の動作による真空窓4へ
の差圧緩和終了後、真空容器2の圧力緩和タンク9内で
の凝縮が進行し、真空容器2内の圧力が減少した場合に
は、導波管1の高周波入力側の圧力の方が真空容器2側
に比べ高くなり、バイパス配管23内の逆止弁24が開
く。この時、気体21の流れは、導波管1の高周波入力
側からバイパス配管23を通り、導波管1の真空容器2
側に流入する。
【0042】このように第4実施形態によれば、伝送路
の真空容器2側と高周波入力側を連通するバイパス配管
23を設け、このバイパス配管23に逆止弁24を設け
たことにより、真空窓4の真空容器2側と高周波入力側
での圧力が等しくなり、真空窓4の破壊を防止すること
ができる。
【0043】
【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、真空容器に高周波を伝送させる伝送路の途中
に真空窓を気密に挿入した導波管において、真空窓によ
って仕切られた伝送路の真空容器側と高周波入力側とを
連通するバイパス配管を設け、このバイパス配管に破裂
板を有する安全装置を設けたことにより、真空容器内の
圧力上昇時に、真空窓にかかる圧力を真空容器側と高周
波入力側との双方で同一とすることができ、その結果、
真空窓の破壊を防ぐことができる。
【0044】請求項2によれば、請求項1記載の導波管
において、バイパス配管の径は、伝送する高周波のカッ
トオフ周波数以下となるように設定することにより、バ
イパス配管による導波管内の高周波の伝播に悪影響を与
えることがなくなる。
【0045】請求項3によれば、請求項1記載の導波管
において、破裂板を有する安全装置を挟んだ前後両側に
バルブを設けたことにより、破裂板を有する安全装置の
定期点検、取り替えの際に前後両側のバルブを閉めるこ
とで、真空容器の真空状態を損なうことなく、作業を行
うことが可能となる。
【0046】請求項4によれば、請求項1記載の導波管
において、破裂板を有する安全装置に圧力検知器による
破断機構を設けたことにより、バイパス配管内の破裂板
式安全装置が圧力上昇時に何らかの理由で開かなかった
場合でも、破断機構が作動し、真空窓にかかる圧力を真
空容器側と高周波入力側との双方で同一とすることがで
き、その結果、真空窓の破壊を防ぐことができる。
【0047】請求項5によれば、請求項1記載の導波管
において、真空窓によって仕切られた伝送路の高周波入
力側に気体注入機構を設けたことにより、真空容器内の
圧力上昇時に、真空窓にかかる真空容器側と高周波入力
側との差圧を小さくすることができ、その結果、真空窓
の破壊を防ぐことができる。
【0048】請求項6によれば、請求項5記載の導波管
において、気体注入機構から注入される気体の量を調整
する流量調整弁を設けたことにより、真空容器内の圧力
上昇時に、真空窓にかかる圧力を真空容器側と高周波入
力側との双方で同一とすることができ、その結果、真空
窓の破壊を防ぐことができる。
【0049】請求項7によれば、請求項5または6記載
の導波管において、伝送路の真空容器側と高周波入力側
とを連通するバイパス配管を設け、バイパス配管に逆止
弁を設けたことにより、真空容器内の凝縮による圧力低
下時に、真空窓にかかる圧力を真空容器側と高周波入力
側との双方で同一とすることができ、その結果、真空窓
の破壊を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る導波管の第1実施形態を示す断面
図。
【図2】本発明に係る導波管の第2実施形態を示す断面
図。
【図3】本発明に係る導波管の第2実施形態における破
裂板を有する安全装置に取り付けられた破断機構を示す
拡大断面図。
【図4】本発明に係る導波管の第3実施形態を示す断面
図。
【図5】本発明に係る導波管の第4実施形態を示す断面
図。
【図6】従来の導波管を示す断面図。
【符号の説明】
1 導波管 2 真空容器 3 高周波発振器 4 真空窓 5 冷却配管 6 冷却水 7 圧力緩和配管 8 安全装置 9 圧力緩和タンク 10 水蒸気 11 冷却水 12 バイパス配管 13 第2の安全装置 14 バルブ 15 破断機構 16 安全装置バイパス管 17 圧力検知器 18 バルブ 19 圧力計 20 気体注入機構 21 気体 22 流量調整弁 23 バイパス配管 24 逆止弁

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空容器に高周波を伝送させる伝送路の
    途中に真空窓を気密に挿入した導波管において、前記真
    空窓によって仕切られた伝送路の真空容器側と高周波入
    力側とを連通するバイパス配管を設け、このバイパス配
    管に破裂板を有する安全装置を設けたことを特徴とする
    導波管。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の導波管において、バイパ
    ス配管の径は、この導波管で伝送する高周波のカットオ
    フ周波数以下となるように設定されたことを特徴とする
    導波管。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の導波管において、破裂板
    を有する安全装置を挟んだ前後両側にバルブを設けたこ
    とを特徴とする導波管。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の導波管において、破裂板
    を有する安全装置に圧力検知器による破断機構を設けた
    ことを特徴とする導波管。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の導波管において、真空窓
    によって仕切られた伝送路の高周波入力側に気体注入機
    構を設けたことを特徴とする導波管。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の導波管において、気体注
    入機構から注入される気体の量を調整する流量調整弁を
    設けたことを特徴とする導波管。
  7. 【請求項7】 請求項5または6記載の導波管におい
    て、伝送路の真空容器側と高周波入力側とを連通するバ
    イパス配管を設け、このバイパス配管に逆止弁を設けた
    ことを特徴とする導波管。
JP9127599A 1997-05-16 1997-05-16 導波管 Pending JPH10319160A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1428287A4 (en) * 2001-08-16 2005-11-02 Communications & Power Industries Inc WAVE GUIDE WINDOW FOR PREVENTING DAMAGE DUE TO THE PRESENCE OF FOREIGN OBJECTS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1428287A4 (en) * 2001-08-16 2005-11-02 Communications & Power Industries Inc WAVE GUIDE WINDOW FOR PREVENTING DAMAGE DUE TO THE PRESENCE OF FOREIGN OBJECTS

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