JPS608390Y2 - 加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、加熱装置に係り、例えば核融合装置用真空容
器のベーキング時の如く、被加熱体を所定の温度まで昇
温させる加熱装置に関する。

たとえば、ナトリウム配管に採用される加熱装置では、
加熱装置の外側を断熱材等でおおうため、第１図に示す
ように加熱用ヒータ線１と、該加熱用ヒータ線１が断線
した場合のことを考慮した予備用ヒータ線２とが配管３
の外壁に設置されている。

各加熱用、予備用ヒータ線１，２の間隔りは、加熱用、
予備用ヒータ線を固定する止金４、あるいはヒータ線ど
うしの接触の恐れがあるため、通常ヒータ線の直径ｄの
２〜３倍以上とらなければらならない。

また、第２図に示す如く、被加熱体５の平面を加熱する
場合に用いられる、例えば渦巻状加熱装置においても第
１図の配管３と同様に加熱用ヒータ線１の間隔を適宜と
ると同時に、該加熱用ヒータ線１の取換えが困難な場合
には、該加熱用ヒータ線１と同じ予備用ヒータ線を配置
しなければならない。

したがって、従来の力ｌ熱装置ではヒータ線の設置密度
が小さいため、ヒータ線の表面熱流束、および断熱条件
が一定の場合には被加熱体を所定温度に昇温するまでの
時間が長く、熱バランスの関係から被加熱体を高温にす
ることが困難であった。

さらにまた、第３図に示すように加熱用ヒータ線１、お
よび予備用ヒータ線２ともに、被加熱体５、例えばステ
ンレス板と斜線を施した小面積のみで接している場合に
は、各ヒータ線１，２の表面熱流束をヒータ寿命の関係
からＩＷ／ＣＦ＋！程度にしか大きくできない。

一方、核融合装置では、内部にプラズマを収納する真空
容器を、その外面に設置した加熱装置でベーキング（空
だき）し、真空容器内面の不純物を除去することが行な
われる。

しかし、第４図に示すように、通常、真空容器６の外面
には、内部観測用の多数のポート７、補強用のリブ８、
および真空容器６を厚肉部と交互に配置して形成するベ
ローズ９等があり実質上その表面積、すなわち加熱装置
の設置面積が３０％程度と非常に小さい。

さらに真空容器６の周囲にはポロイダルフィールド・コ
イル１０、トロイダルフィールド・コイル１１や架台１
２などが密集しており、また、放熱量の低減のため加熱
装置上部に断熱材の設置が不可欠であるため、加熱装置
の交換には相当の時間と経費を要する。

このため予備用ヒータを設置しなければならないことは
勿論、ヒータ線の通電によって不整磁場が発生する配慮
も必要である。

このようなことより、核融合装置の真空容器をベーキン
グする際に採用される加熱装置は、たとえば第５図に示
すように、真空容器６の表面に加熱用ヒータ線１と予備
用ヒータ線２を所定間隔をもって交互に配置し、その上
に加熱均一化板１３、例えばインコネル板を設け、これ
らを交互に積層することによって設置面積の増加を計り
、更に逆方向の電流のヒータ線と対にすることによって
不整磁場の発生もおさえてきた。

しかしながら、従来の構成では、構造が複雑であるため
製作コストが高いことは勿論、積層構造であるので熱伝
導が悪く加熱効率が低くヒータ線が焼損してしまう欠点
がある。

本考案は上述の点に鑑み威されたもので、その目的とす
るところは、構造が簡単で、かつ、ヒータ線の焼損の恐
れがなく長寿命で性能のよい加熱装置を提供するにある
。

本考案は加熱用ヒータ線と、隣接する該加熱用ヒータ線
との間隙を埋めるように隣接設置された予備用ヒータ線
とで構成し、これに被加熱体に設置することにより所期
の目的を遠戚するようになしたものである。

以下、図面の実施例に基づいて本考案を詳細に説明する
。

尚、符号は従来と同一のものは同符号を使用する。

第６図に本考案の加熱装置の一実施例を示す。

故国の本実施例では被加熱物体、例えばナトリウムの配
管３上に加熱用ヒータ線１と予備用ヒータ線２を隣接さ
せて両者が接触するよう軸方向に順次巻いである。

加熱用ヒータ線１は常に予備用ヒータ線２に接触してい
るため、加熱用ヒータ線１同志は接触せず、ヒータ線の
焼損の恐れがない。

また、各ヒータ線間には余分なスペースがなく、従来の
加熱装置の２倍以上面積利用率となる。

さらにまた、第７図に示すように、加熱用ヒータ線１は
予備用ヒータ線２に両側で接しているため、予備用ヒー
タ線２を介してＡ部からも配管３の外イきヲ加熱できる
。

したがって、従来の加熱装置のヒータ線より表面の熱流
束をＩＷ／ＣＩｌに上げることができ加熱性能も改善で
きる。

第８図は本考案になる加熱装置を核融合装置の真空容器
のベーキング時に採用した例である。

故国の例では、真空容器６の外壁上に一対の加熱用ヒー
タ線１と予備用ヒータ線２を例えば円形渦巻状に巻き止
金４で固定し、中心部で例えば第９図および第１０図に
示すブリッジ１４で交鎖させ、一対の加熱用ヒータ線１
と予備用加熱線２を逆回転渦巻にして中心部から端部ま
で巻き戻して設置している。

したがって、加熱用ヒータ線１間を利用して予備用ヒー
タ２が容易に設置でき、構造が簡単で製作コストが低い
などの前記した長所の上に、常に電流方向が逆であるヒ
ータ線同志が近傍に配置されているため、不整磁場がほ
とんど発生しないので核融合装置には効果的である。

以上説明した本考案の加熱装置によれば、ヒータ線の設
置面積効率を改善できるだけでなく、構造が簡単になり
製作コスト低減を計ることができると共に、加熱用ヒー
タ線同志の接触することがないため、ヒータ線の焼損の
恐れが少ないし、また、加熱用ヒータ線は予備用ヒータ
線を介して加熱できるため加熱効率がよく、本考案の加
熱装置を使用することによる経済性、安全性の改善の効
果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は配管上にヒータ線を設置して従来の加熱装置の
斜視図、第２図は平板上にヒータ線を渦巻上に配置した
場合の平面図、第３図はヒータ線の配置状態を示す断面
図、第４図は核融合装置を一部断面して示す平面図、第
５図は核融合装置の真空容器に従来の加熱装置を採用し
た状態を示す斜視図、第６図は本考案の加熱装置を配管
上に適用した一実施例を示す斜視図、第７図は第６図の
部分断面図、第８図は本考案の加熱装置を核融合装置の
真空容器に採用した例を示す平面図、第９図及び第１０
図は第８図の部分拡大図である。 １・・・・・・加熱用ヒータ線、２・・・・・・予備用
ヒータ線、３・・・・・・配管、４・・・・・・止金、
５・・・・・・被加熱体、６・・・・・・真空容器、７
・・・・・・ポート、８・・・・・・リブ、９・・・・
・・ベローズ、１０・・・・・・ポロイダルフィールド
・コイル、１１・・・・・・トロイダルフィールド・コ
イル、１２・・・・・・架台、１３・・・・・・加熱均
一化板、１４・・・・・・ブリッジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加熱用ヒータ線と、隣接する該加熱用ヒータ線との間隙
   を埋めるように隣接配置された予備ヒータ線とで構成し
   て被加熱体に設置することを特徴とする加熱装置。