JPS63187188A - 核融合設備 - Google Patents
核融合設備Info
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- JPS63187188A JPS63187188A JP62020145A JP2014587A JPS63187188A JP S63187188 A JPS63187188 A JP S63187188A JP 62020145 A JP62020145 A JP 62020145A JP 2014587 A JP2014587 A JP 2014587A JP S63187188 A JPS63187188 A JP S63187188A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、磁場閉込め核融合炉に於けるブランケットの
冷却方法及び該方法を実施した核融合設備に関するもの
である。
冷却方法及び該方法を実施した核融合設備に関するもの
である。
［従来の技術］
磁場閉込め核融合炉（トカマク炉）のブランケット、特
に第１壁の冷却方法としては水を冷却材に用いて冷却を
行うか、液体金属（Ｎａ、Ｌｉ）を用いる方法か、或は
ヘリウムガスＨｅを用いて冷却を行う方法及び該方法を
用いた核融合設備がある。
に第１壁の冷却方法としては水を冷却材に用いて冷却を
行うか、液体金属（Ｎａ、Ｌｉ）を用いる方法か、或は
ヘリウムガスＨｅを用いて冷却を行う方法及び該方法を
用いた核融合設備がある。
［発明が解決しようとする問題点］
然し、核融合炉ではトリチウムＴを燃料とし、その増殖
材としてリチウムＬｉ （或いはその化合物Ｌｉ ２
０）を用いており、リチウムと激しく反応する水を用い
ることは安全上問題がある。
材としてリチウムＬｉ （或いはその化合物Ｌｉ ２
０）を用いており、リチウムと激しく反応する水を用い
ることは安全上問題がある。
又、水はトリチウムＴの増殖に必要な中性子を減速・吸
収する性質があり、効率よくトリチウムＴを増殖するこ
とができないということもある。
収する性質があり、効率よくトリチウムＴを増殖するこ
とができないということもある。
又、液体金属を使用する方法ではプラズマを閉込める為
の強大な磁場により液体金属に電磁流体力が作用し冷却
材を循環させる為に大きな圧力損失があり、この圧力損
失を低減させる為に流路形成に特別の配慮が必要となり
、製作が非常に面倒である。
の強大な磁場により液体金属に電磁流体力が作用し冷却
材を循環させる為に大きな圧力損失があり、この圧力損
失を低減させる為に流路形成に特別の配慮が必要となり
、製作が非常に面倒である。
更に、ヘリウムガスＨｅを用いる方法では、冷却性能が
悪いという欠点がある。
悪いという欠点がある。
本発明は上記実情を鑑みなしたものであり、安全で而も
冷却効率のよいブランケットの冷却方法及び該方法を具
体化した核融合設備を提供しようとするものである。
冷却効率のよいブランケットの冷却方法及び該方法を具
体化した核融合設備を提供しようとするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は核融合炉炉壁に流路を形成せしめ、該流路にＨ
ｅと液体Ｌｉによって形成される２相流を冷却材として
流し炉壁を冷却することを特徴とする炉壁冷却方法及び
液体Ｌｉをブランケット内に低速で流し、その液体Ｌｉ
中に多数の冷却管を配置し、この冷却管にＨｅ−Ｌｉ２
相流を流してブランケットの冷却を行うことを特徴とす
る核融合炉壁及び核融合炉炉壁に形成した流路と、該流
路に接続され冷却材としてＨｅと液体Ｌｉの２相流を発
生させる２相流発生器と、該発生器にＨｅを送給するＨ
ｅブロアと、発生器に液体Ｌｉを送給するＬｉポンプと
、前記流路出側に接続した蒸気発生器と、蒸気発生器か
ら流出した冷却材を液体ＬｉとＨｅに分離し、Ｈｅを前
記Ｈｅブロアへ、液体Ｌｉを前記Ｌｉポンプへ導びく分
離機とを備えたことを特徴とする核融合設備に係るもの
である。
ｅと液体Ｌｉによって形成される２相流を冷却材として
流し炉壁を冷却することを特徴とする炉壁冷却方法及び
液体Ｌｉをブランケット内に低速で流し、その液体Ｌｉ
中に多数の冷却管を配置し、この冷却管にＨｅ−Ｌｉ２
相流を流してブランケットの冷却を行うことを特徴とす
る核融合炉壁及び核融合炉炉壁に形成した流路と、該流
路に接続され冷却材としてＨｅと液体Ｌｉの２相流を発
生させる２相流発生器と、該発生器にＨｅを送給するＨ
ｅブロアと、発生器に液体Ｌｉを送給するＬｉポンプと
、前記流路出側に接続した蒸気発生器と、蒸気発生器か
ら流出した冷却材を液体ＬｉとＨｅに分離し、Ｈｅを前
記Ｈｅブロアへ、液体Ｌｉを前記Ｌｉポンプへ導びく分
離機とを備えたことを特徴とする核融合設備に係るもの
である。
［作 用］
Ｈｅと液体Ｌｉの２相流による冷却であるので冷却効果
を下げることなく置型磁流体力圧力損失を低く抑えるこ
とができ、而も液体Ｌ＋を用いているのでＴの増殖を期
待できる。
を下げることなく置型磁流体力圧力損失を低く抑えるこ
とができ、而も液体Ｌ＋を用いているのでＴの増殖を期
待できる。
［実 施 例コ
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
中心軸Ｏの周りにドーナッツ状に形成した炉体１の炉壁
を構成するブランケット２はプラズマ３の対面側から第
１壁４、発熱体５より成っている。又、第１壁４は構造
部材６の内部に流路７が形成され、発熱体５はその内部
に液体Ｌｉを流し更に冷却管８が配設されている。
を構成するブランケット２はプラズマ３の対面側から第
１壁４、発熱体５より成っている。又、第１壁４は構造
部材６の内部に流路７が形成され、発熱体５はその内部
に液体Ｌｉを流し更に冷却管８が配設されている。
本発明の冷却法では、前記流路７、及び冷却管８にＨｅ
十流体Ｌｉの２相流、特に流路７についてはＨｅ十液体
Ｌｉの環状噴霧流を流して、第１壁４及び発熱体５を冷
却している。
十流体Ｌｉの２相流、特に流路７についてはＨｅ十液体
Ｌｉの環状噴霧流を流して、第１壁４及び発熱体５を冷
却している。
ＩＯは環状噴霧流発生器であり、該発生器ＩＯにＨｅブ
ロア１１をＨｅ予熱器１２を介して接続すると共に液体
Ｌｉポンプ１３を接続する。
ロア１１をＨｅ予熱器１２を介して接続すると共に液体
Ｌｉポンプ１３を接続する。
発生器１０と流路７及び冷却管８とを接続し、流路７、
内部が冷却材流路となっている冷却管８に発生器ｌＯか
らの冷却材９を送給し得るようにする。
内部が冷却材流路となっている冷却管８に発生器ｌＯか
らの冷却材９を送給し得るようにする。
Ｈｅブロア１１から送出されたＨｅはＨｅ予熱器１２で
所要の温度迄加熱された後発生器１０へ送給される。発
生器１０には又液体Ｌｉポンプ１３からの液体Ｌｉが送
給されており、発生器ＩＯに於いて第３図に示す如き環
状噴霧流を発生させ、流路７、冷却管８へ環状噴霧流を
送給する。この時、第１壁４は熱負荷が高く、発熱体５
は第１壁４に比べると熱負荷が低いので、流路７を流れ
る冷却材の流速は速く、冷却管８を流れる冷却材の流速
は前者に比べ遅くする。発熱体５を充満する液体Ｌｉは
緩かに循環され、発熱体５内で増殖したトリチウムＴは
回収装置■９によって回収される。
所要の温度迄加熱された後発生器１０へ送給される。発
生器１０には又液体Ｌｉポンプ１３からの液体Ｌｉが送
給されており、発生器ＩＯに於いて第３図に示す如き環
状噴霧流を発生させ、流路７、冷却管８へ環状噴霧流を
送給する。この時、第１壁４は熱負荷が高く、発熱体５
は第１壁４に比べると熱負荷が低いので、流路７を流れ
る冷却材の流速は速く、冷却管８を流れる冷却材の流速
は前者に比べ遅くする。発熱体５を充満する液体Ｌｉは
緩かに循環され、発熱体５内で増殖したトリチウムＴは
回収装置■９によって回収される。
ブランケット２を冷却し高温となった冷却材９は合流し
て蒸気発生器ＩＯに送出され、該蒸気発生器ｌＯを通過
した冷却材９はサイクロン分離機１４．１５．１８でＨ
ｅと液体Ｌｉに分離される。分離されたＨｅはフィルタ
１７を経て前記Ｈｅブロア１１へ戻り、液体Ｌｉは液体
Ｌｉタンク１８へ戻される。前記液体Ｌｉポンプ１３は
該タンク１８の液体Ｌｉを吸上げて前記発生器１０へ送
給する。
て蒸気発生器ＩＯに送出され、該蒸気発生器ｌＯを通過
した冷却材９はサイクロン分離機１４．１５．１８でＨ
ｅと液体Ｌｉに分離される。分離されたＨｅはフィルタ
１７を経て前記Ｈｅブロア１１へ戻り、液体Ｌｉは液体
Ｌｉタンク１８へ戻される。前記液体Ｌｉポンプ１３は
該タンク１８の液体Ｌｉを吸上げて前記発生器１０へ送
給する。
蒸気発生器２０で得られた蒸気はタービン２１へ導かれ
、タービン２１を回転させて発電機２２を駆動し、ター
ビン２１より排出された蒸気は復水器２３で復水した後
循環ポンプ２４によって蒸気発生器２０へ送給される。
、タービン２１を回転させて発電機２２を駆動し、ター
ビン２１より排出された蒸気は復水器２３で復水した後
循環ポンプ２４によって蒸気発生器２０へ送給される。
循環ポンプ２４と蒸気発生器２０間には予熱器２５．２
６が設けてあり、タービン２１より抽出された蒸気によ
って給水が予熱される様になっている。
６が設けてあり、タービン２１より抽出された蒸気によ
って給水が予熱される様になっている。
ここで環状噴霧流とは第３図に示す如き状態をいう。
流路の内壁面には液体Ｌｉの液膜２７が形成され、中心
部には微粒の液体ＬＪ２８がＨｅ中に浮遊した噴霧流２
９が流れる。
部には微粒の液体ＬＪ２８がＨｅ中に浮遊した噴霧流２
９が流れる。
斯かる環状噴霧流（Ｈｅ十液体Ｌｉの２相流）によると
、内壁面に形成された液体Ｌｉの液膜２７によって第１
壁４は効果的に冷却され、面も流路を流れる液体Ｌｉの
絶対量は比較的少ないので電磁流体力学的圧損が小さい
。更に、冷却材に水を用いていないので安全性が高いと
共に中性子の吸収も少ない。
、内壁面に形成された液体Ｌｉの液膜２７によって第１
壁４は効果的に冷却され、面も流路を流れる液体Ｌｉの
絶対量は比較的少ないので電磁流体力学的圧損が小さい
。更に、冷却材に水を用いていないので安全性が高いと
共に中性子の吸収も少ない。
又、冷却材自体ＬＸを含むので冷却材中のＬＸがＴの増
殖に寄与し、更に発熱体５は発熱およびＴ増殖材たる液
体Ｌｉであり、Ｔの増殖率は充分なレベルに維持される
。
殖に寄与し、更に発熱体５は発熱およびＴ増殖材たる液
体Ｌｉであり、Ｔの増殖率は充分なレベルに維持される
。
尚、発熱体５の冷却については、液体Ｌｊの中に設けた
冷却管中をＨｅ＋Ｌｉ２相流で冷却すると電磁流体力学
作用が小さく冷却効率が良い。
冷却管中をＨｅ＋Ｌｉ２相流で冷却すると電磁流体力学
作用が小さく冷却効率が良い。
更に、第４図は本発明の冷却方法を実施するブランケッ
トセルの他の一例を示すものである。
トセルの他の一例を示すものである。
ブランケットセル３０の外表面側に流路３２を有する第
１壁４を形成し、該セル３０の内部にトリチウムＴ増殖
材ブレナム（Ｌｉ ２０） ３１を設ける増殖材ブレナ
ム３１と第１壁４との間には回収路３２を形成し、増殖
材ブレナム３１に多数貫通した通孔３３と該回収路３２
とを連通する。
１壁４を形成し、該セル３０の内部にトリチウムＴ増殖
材ブレナム（Ｌｉ ２０） ３１を設ける増殖材ブレナ
ム３１と第１壁４との間には回収路３２を形成し、増殖
材ブレナム３１に多数貫通した通孔３３と該回収路３２
とを連通する。
而して、前記流路７にはＨｅと液体Ｌｉの２相流冷却材
９を流し、通孔３３にはＨ（３を流す。
９を流し、通孔３３にはＨ（３を流す。
冷却材９は核融合熱を吸収して高温となり蒸気発生器に
導びかれ、通孔３３より流入したＨｅは増殖材ブレナム
３１を冷却すると共に増殖したトリチウムＴを回収し回
収路３２より回収装置へと循環する。
導びかれ、通孔３３より流入したＨｅは増殖材ブレナム
３１を冷却すると共に増殖したトリチウムＴを回収し回
収路３２より回収装置へと循環する。
又、Ｈｅと液体Ｌｉの２相流は環状噴霧流以外の２相流
であってもよい。
であってもよい。
［発明の効果］
以上述べた如く本発明によれば、安全確実にブランケッ
トを冷却し得て、且核融合設備を具体化するものである
。
トを冷却し得て、且核融合設備を具体化するものである
。
第１図は本発明を実施する核融合設備の説明図、第２図
は第１図のＡ−Ａ’矢視図、第３図は環状噴霧流の説明
図、第４図は本発明に係る方法を採用したブランケット
セルの他の具体例の説明図である。 １は炉体、２はブランケット、９は冷却材、ＩＯは環状
噴霧流発生器、１１はＨｅブロア、１３は液体Ｌｉポン
プ、１４，１５．１８はサイクロン分離機、２０は蒸気
発生器を示す。
は第１図のＡ−Ａ’矢視図、第３図は環状噴霧流の説明
図、第４図は本発明に係る方法を採用したブランケット
セルの他の具体例の説明図である。 １は炉体、２はブランケット、９は冷却材、ＩＯは環状
噴霧流発生器、１１はＨｅブロア、１３は液体Ｌｉポン
プ、１４，１５．１８はサイクロン分離機、２０は蒸気
発生器を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）核融合炉炉壁に流路を形成せしめ、該流路にＨｅと
液体Ｌｉによって形成される２相流を冷却材として流し
炉壁を冷却することを特徴とする炉壁冷却方法。 ２）炉壁を構成するブランケット内に液体Ｌｉを低速で
流し、その液体Ｌｉ中に複数の冷却管を配置し、中にＨ
ｅ−Ｌｉ２相流を流してブランケットの冷却を行うこと
を特徴とする核融合炉壁。 ３）核融合炉炉壁に形成した流路と、該流路に接続され
冷却材としてＨｅと液体Ｌｉの２相流を発生させる２相
流発生器と、該発生器にＨｅを送給するＨｅブロアと、
発生器に液体Ｌｉを送給するＬｉポンプと、前記流路出
側に接続した蒸気発生器と、蒸気発生器から流出した冷
却材を液体ＬｉとＨｅに分離し、 Ｈｅを前記Ｈｅブロアへ、液体Ｌｉを前記 Ｌｉポンプへ導びく分離機とを備えたことを特徴とする
核融合設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62020145A JP2511013B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 核融合設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62020145A JP2511013B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 核融合設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187188A true JPS63187188A (ja) | 1988-08-02 |
| JP2511013B2 JP2511013B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=12018982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62020145A Expired - Fee Related JP2511013B2 (ja) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | 核融合設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511013B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108320815A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-24 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种用于聚变装置的带有密封结构的液态锂注入装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163992A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-20 | 石川島播磨重工業株式会社 | 核融合炉ブランケツト |
| JPS62115698U (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-23 |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP62020145A patent/JP2511013B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163992A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-20 | 石川島播磨重工業株式会社 | 核融合炉ブランケツト |
| JPS62115698U (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-23 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108320815A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-07-24 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种用于聚变装置的带有密封结构的液态锂注入装置 |
| CN108320815B (zh) * | 2018-01-19 | 2020-01-21 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种用于聚变装置的带有密封结构的液态锂注入装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2511013B2 (ja) | 1996-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
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