JPS646712B2 - - Google Patents
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- JPS646712B2 JPS646712B2 JP57156529A JP15652982A JPS646712B2 JP S646712 B2 JPS646712 B2 JP S646712B2 JP 57156529 A JP57156529 A JP 57156529A JP 15652982 A JP15652982 A JP 15652982A JP S646712 B2 JPS646712 B2 JP S646712B2
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- vacuum vessel
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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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- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は核融合装置に係り、特に真空容器に設
置されるポートの支持装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a nuclear fusion device, and more particularly to a support device for a port installed in a vacuum vessel.
一般に、核融合装置の真空容器には各種のポー
トが設置されているが、これらのポートは、核融
合装置の各種コイル等によつて発生される電磁力
により、大きなねじりトルクを受ける。しかし、
ポートの支持装置は電磁力によるねじりトルクに
耐え得るように特に配慮されたものは見当たら
ず、ポート自体を剛性アツプしたものが多い。 Generally, various ports are installed in the vacuum vessel of a nuclear fusion device, and these ports are subjected to large torsional torque due to electromagnetic force generated by various coils of the nuclear fusion device. but,
There are no support devices for ports that are particularly designed to withstand torsional torque caused by electromagnetic force, and many devices have increased rigidity of the ports themselves.
ところで、真空容器及び各種ポートは、これら
の内壁の残留ガスを放出させて超真空を得るため
に、高温加熱（ベーキング）処理をしなければな
らない。しかし、従来のポートを鋼性アツプした
ものでは、熱伸び吸収の対策が施されていない等
の理由により、ベーキング処理に時間を要し、ひ
いては、ベーキング処理温度を低く押さえなけれ
ばならず、超高真空度が得られにくい欠点があつ
た。そこで、ポートの支持装置として、電磁力に
よる各種力に耐え、且つ、熱伸び吸収を行ない得
る構造のものが要請されている。 Incidentally, the vacuum container and various ports must be subjected to high-temperature heating (baking) treatment in order to release residual gas on their inner walls and obtain an ultra-vacuum. However, with conventional ports made of steel, the baking process takes time due to the lack of measures to absorb thermal elongation, and the baking process temperature must be kept low. The drawback was that it was difficult to obtain a high degree of vacuum. Therefore, there is a need for a port support device that has a structure that can withstand various electromagnetic forces and absorb thermal expansion.
本発明の目的は、上記の欠点を解消し、電磁力
によるねじりトルク及び曲げモーメントに耐え、
且つ、熱伸びを吸収し得る核融合装置用真空容器
のポート支持装置を提供することにある。 The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, to withstand torsional torque and bending moment due to electromagnetic force,
Another object of the present invention is to provide a port support device for a vacuum vessel for a nuclear fusion device that can absorb thermal expansion.
本発明は、ポートの外周部を握持する補強板の
取付部中央に、ポート軸方向に伸びた縦キーと、
前記軸方向と直角方向に伸びた軸キーとを設け、
この補強板の取付部の両側を、取付部とギヤツプ
を介して挿入されるデスタントピースを介したボ
ルトにてポート支持架台に締結することにより、
上記目的を達成する。 The present invention includes a vertical key extending in the axial direction of the port at the center of the attachment part of the reinforcing plate that grips the outer periphery of the port;
an axial key extending in a direction perpendicular to the axial direction;
By fastening both sides of the mounting part of this reinforcing plate to the port support frame with bolts via a distant piece inserted through the mounting part and the gap,
Achieve the above objectives.
以下、本発明の一実施例を図面に従つて説明す
る。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の核融合装置用真空容器のポー
ト支持装置の一実施例を適用したトーラス型核融
合装置の構成を示すものである。このトーラス型
核融合装置には、トカマク形式のものとステラレ
ータ形式のものとがあるが、ここでは便宜上トカ
マク形式のものについて示す。 FIG. 1 shows the configuration of a torus-type nuclear fusion device to which an embodiment of the port support device for a vacuum vessel for a nuclear fusion device of the present invention is applied. This torus-type fusion device includes a tokamak type and a stellarator type, but the tokamak type is shown here for convenience.
図は、トカマク形式の核融合装置のトーラス中
心より右半分を図示している。符号１は内部にプ
ラズマ２を閉じ込めるトーラス状をした真空容器
であり、この真空容器１の周囲に、トロイダル磁
場を発生させるトロイダル磁場コイル３が配設さ
れている。また、真空容器１とトロイダル磁場コ
イル３の間には、プラズマ２の発生や制御を行な
うポロイダル磁場コイル４が設置されている。ま
た、真空容器１の外周面に近接してヒータ５が設
置されており、このヒータ５は保温材６で被覆さ
れて保温される。下架台７には、中心支柱８、支
持柱９を介して上架台１０が設けられ、前記トロ
イダル磁場コイル３を固着している。 The figure shows the right half of a tokamak-type fusion device from the center of the torus. Reference numeral 1 denotes a toroidal vacuum vessel that confines plasma 2 therein, and a toroidal magnetic field coil 3 that generates a toroidal magnetic field is arranged around this vacuum vessel 1. Furthermore, a poloidal magnetic field coil 4 for generating and controlling plasma 2 is installed between the vacuum vessel 1 and the toroidal magnetic field coil 3. Further, a heater 5 is installed close to the outer peripheral surface of the vacuum container 1, and this heater 5 is covered with a heat insulating material 6 to keep it warm. An upper pedestal 10 is provided on the lower pedestal 7 via a center column 8 and a support column 9, and the toroidal magnetic field coil 3 is fixed thereto.
真空容器１にはポート１１が設けられており、
このポート１１の内部にはリミツタヘツド１２
が、ポート１１の中心軸方向に移動可能に挿入さ
れている。このリミツタヘツド１２は、プラズマ
２の径の制御等の目的で設けられたものであり、
駆動装置１３によつて駆動される。なお、ポート
１１の先端部には、内部を真空に保つてリミツタ
ヘツド１２を駆動するための、伸縮ベローズ１４
が設けられている。また、ポート１１の外周面に
近接してヒータ５が巻かれており、更に、このヒ
ータ５は保温材６によつて覆われ保温されてい
る。このヒータ５はポート１１をベーキング処理
する目的で設置されている。なお、ポート１１に
設けられたベローズ１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、
ベーキングによる高温とプラズマ１の輻射熱によ
るポート１１自体の熱伸びを吸収するために設け
られている。ポート１１は補強板１６を介して、
ポート支持架台１７及び支持架台１８により、下
架台７に取付けられている。 The vacuum container 1 is provided with a port 11,
Inside this port 11 is a limiter head 12.
is inserted movably in the central axis direction of the port 11. This limiter head 12 is provided for the purpose of controlling the diameter of the plasma 2, etc.
It is driven by a drive device 13. Furthermore, at the tip of the port 11, there is a telescopic bellows 14 for driving the limiter head 12 while keeping the inside vacuum.
is provided. Further, a heater 5 is wound close to the outer peripheral surface of the port 11, and furthermore, this heater 5 is covered with a heat insulating material 6 to keep it warm. This heater 5 is installed for the purpose of baking the port 11. Note that the bellows 15A, 15B, and 15C provided in the port 11 are as follows:
It is provided to absorb the thermal expansion of the port 11 itself due to the high temperature caused by baking and the radiant heat of the plasma 1. The port 11 is connected via the reinforcing plate 16.
It is attached to the lower pedestal 7 by a port support pedestal 17 and a support pedestal 18.
なお、核融合装置のプラズマ２の生成前の段階
として、真空容器１の内部を超高真空（１×
10-6Torr〜１×10-11Torr）にする必要がある。
この超高真空を得る手段として、真空容器１の内
壁より残留ガスを放出させるベーキング処理する
方法（130℃〜500℃）が一般に行われ、高温にす
る程効果がある。図中ヒータ５はこのベーキング
処理を行う時に使用される。 In addition, as a stage before generating the plasma 2 of the fusion device, the inside of the vacuum vessel 1 is placed in an ultra-high vacuum (1×
10 -6 Torr to 1×10 -11 Torr).
As a means of obtaining this ultra-high vacuum, a method of baking (130° C. to 500° C.) is generally used to release residual gas from the inner wall of the vacuum container 1, and the higher the temperature, the more effective it is. A heater 5 in the figure is used when performing this baking process.
第２図は第１図の部の詳細図であり、第３図
は第２図の―断面図である。ポート１１に取
付けられている補強板１６の底部（取付部）はデ
スタントピース１９を介してポート支持架台１７
にボルト２０により締結されている。この補強板
１６の底部中央部には、ポート１１の軸方向に平
行な縦キー２１Ａ，２１Ｂが設けられており、ま
た、ポート１１の中心軸方向と直角方向に、横キ
ー２２Ａ，２２Ｂが設けられている。また、ポー
ト支持架台１７は、第３図に示す如く補強板１６
の両端部に取付けてある。 FIG. 2 is a detailed view of the portion shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken from FIG. The bottom part (attachment part) of the reinforcing plate 16 attached to the port 11 is connected to the port support frame 17 via the distant piece 19.
It is fastened to with a bolt 20. At the center of the bottom of the reinforcing plate 16, vertical keys 21A, 21B are provided parallel to the axial direction of the port 11, and horizontal keys 22A, 22B are provided at right angles to the central axial direction of the port 11. It is being The port support frame 17 also has a reinforcing plate 16 as shown in FIG.
It is attached to both ends of.
ポート１１はベーキング処理するため、ヒータ
５によつて加熱して温度上昇させると、第２図に
示す如くポート１１の中心軸方向である矢印ａ方
向に熱伸び（以下、熱伸びａ方向と呼ぶ）が生ず
る。また補強板１６も同時に加熱されるため、第
３図の矢印ｂ方向にも熱伸び（以下熱伸びｂ方向
と呼ぶ）が生じる。縦キー２１Ａ，２１Ｂは熱伸
びａ方向のガイドとなり、ポート１１の中心軸が
横方広に変化するのを防止している。横キー２２
Ａ，２２Ｂは、熱伸びｂ方向のガイドとなる。 Since the port 11 is subjected to baking treatment, when the temperature is raised by heating with the heater 5, thermal elongation occurs in the direction of the arrow a, which is the central axis direction of the port 11 (hereinafter referred to as the thermal elongation direction a), as shown in FIG. ) occurs. Furthermore, since the reinforcing plate 16 is also heated at the same time, thermal elongation also occurs in the direction of the arrow b in FIG. 3 (hereinafter referred to as the thermal elongation b direction). The vertical keys 21A and 21B serve as guides in the direction of thermal expansion a, and prevent the central axis of the port 11 from changing laterally. Horizontal key 22
A and 22B serve as guides in the direction of thermal elongation b.
ポート１１には、電磁力によりねじりトルクＴ
及び曲げモーメントＭが生じる。ねじりトルクＴ
に対しては、ポート支持架台１７を第３図に示す
如く両側に踏ん張らせた構造として対処してい
る。更に、縦キー２１Ａ，２１Ｂによりこのトル
クＴに対して十分に補強板１６の取付部が耐え得
るようにし、曲げモーメントＭに対しては横キー
２２Ａ，２２Ｂにより、前記取付部が耐えるよう
にしてある。また、横キー２２Ａ，２２Ｂは、ポ
ート１１が斜目上向きとなつており、且つベロー
ズ１５Ａが設けられているため、設置時のポート
１１自体の位置決め用としても用いられる。更
に、横キー２２Ａ，２２Ｂはポート１１の熱伸び
ａ方向の固定箇所として機能し、ベローズ１５Ａ
に熱伸びを吸収させるようにしている。 Torsional torque T is applied to port 11 by electromagnetic force.
and a bending moment M occurs. Torsional torque T
To solve this problem, the port support pedestal 17 is made to stand on both sides as shown in FIG. Further, the vertical keys 21A and 21B are used to ensure that the mounting portion of the reinforcing plate 16 can sufficiently withstand this torque T, and the horizontal keys 22A and 22B are used to ensure that the mounting portion can withstand the bending moment M. be. Further, the horizontal keys 22A and 22B are also used for positioning the port 11 itself during installation, since the port 11 is oriented diagonally upward and is provided with a bellows 15A. Furthermore, the horizontal keys 22A and 22B function as fixing points for the port 11 in the direction of thermal expansion a, and the bellows 15A
to absorb thermal expansion.
第４図は第３図の部の詳細を示す断面図であ
る。補強板１６は、該補強板１６の取付部厚みｔ
の熱膨張を考慮して、常温においてデスタントピ
ース１９と該補強板１６の底部（取付部）との間
にギヤツプδ（例えば0.05〜0.15）が生じるよう
に支持架台１８に、ボルト２０により締結されて
いる。また、デスタントピース１９の外側と補強
板１６の取付部穴のギヤツプσは、ポート１１の
取付部での熱伸び量以上としてある。このよう締
結構造を採ることにより、ポート１１の熱伸びの
影響によつて生ずる取付部のボルト２０の破断が
防止されている。 FIG. 4 is a sectional view showing details of the portion shown in FIG. 3. The reinforcing plate 16 has a thickness t of the attachment part of the reinforcing plate 16.
In consideration of the thermal expansion of has been done. Further, the gap σ between the outside of the desttant piece 19 and the mounting hole of the reinforcing plate 16 is set to be greater than the amount of thermal expansion at the mounting portion of the port 11. By employing such a fastening structure, the bolt 20 of the mounting portion is prevented from breaking due to the influence of thermal expansion of the port 11.
本実施例によれば、ポート１１に取付けられた
補強板１６の底部の両端を、支持架台１８にボル
ト２０により締結し、且つ補強板１６の底部に、
縦キー２１Ａ，２１Ｂと横キー２２Ａ，２２Ｂを
設けることにより、電磁力によつてポート１１に
生ずるトルクＴと曲げモーメントＭに十分耐え得
る効果があると共に、ポートの熱伸びを前記縦キ
ー２１Ａ，２１Ｂ及び横キー２２Ａ，２２Ｂによ
り案内してベローズ１５Ａ等で吸収し得る効果が
ある。また、ａ方向の熱伸びを縦キー２１Ａ，２
１Ｂにより案内して、ポート１１の中心軸が横方
向に変位するのを減少させる効果があるため、可
動リミツタ、半固定リミツタ等のポート内に設置
する機器に、位置ずれ等の支障を与えない効果も
ある。更に、ポート１１の取付部である底部の熱
伸びに対してギヤツプδ及びギヤツプσを設ける
ことにより、ボルト２０に直接剪断荷重が働かな
いようにして、ボルト２０の破断を防止し、装置
の信頼性を向上させる効果がある。 According to this embodiment, both ends of the bottom of the reinforcing plate 16 attached to the port 11 are fastened to the support frame 18 with bolts 20, and the bottom of the reinforcing plate 16 is
By providing the vertical keys 21A, 21B and the horizontal keys 22A, 22B, it is possible to sufficiently withstand the torque T and bending moment M generated in the port 11 due to electromagnetic force, and the thermal expansion of the port can be suppressed by the vertical keys 21A, 22B. 21B and the horizontal keys 22A, 22B and can be absorbed by the bellows 15A and the like. In addition, the thermal elongation in the a direction is measured using the vertical keys 21A, 2.
1B has the effect of reducing lateral displacement of the central axis of the port 11, so it does not cause problems such as misalignment of devices installed in the port, such as movable limiters and semi-fixed limiters. It's also effective. Furthermore, by providing a gap δ and a gap σ against thermal elongation at the bottom where the port 11 is attached, direct shearing load is not applied to the bolt 20, preventing the bolt 20 from breaking and improving the reliability of the device. It has the effect of improving sex.
以上記述した如く本発明の核融合装置用真空容
器のポート支持装置によれば、電磁力によるねじ
りトルク及び曲げモーメントに耐え、且つ、熱伸
びを吸収し得る。 As described above, the port support device for a vacuum vessel for a nuclear fusion device of the present invention can withstand torsion torque and bending moment caused by electromagnetic force, and can absorb thermal elongation.
第１図は本発明の核融合装置用真空容器のポー
ト支持装置の一実施例を適用したトカマク型核融
合装置の説明図、第２図は第１図の部の詳細説
明図、第３図は第２図の―断面図、第４図は
第３図の部の詳細断面図である。
１…真空容器、５…ヒータ、７…下架台、１１
…ポート、１２…リミツタヘツド、１７…ポート
支持架台、１９…デスタントピース、２０…ボル
ト、２１Ａ，２１Ｂ…縦キー、２２Ａ，２２Ｂ…
横キー。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a tokamak type nuclear fusion device to which an embodiment of the port support device for a vacuum vessel for a nuclear fusion device of the present invention is applied, FIG. 2 is a detailed explanatory diagram of the part shown in FIG. 1, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 2, and FIG. 4 is a detailed cross-sectional view of the portion shown in FIG. 3. 1...Vacuum container, 5...Heater, 7...Lower stand, 11
...Port, 12...Limiter head, 17...Port support frame, 19...Destant piece, 20...Bolt, 21A, 21B...Vertical key, 22A, 22B...
Horizontal key.
Claims (1)
に突設される管状のポートを、前記真空容器を包
囲している架台に固定されるポート支持架台に支
持する核融合装置用真空容器のポート支持装置に
おいて、前記ポートに、該ポートの外周部を握持
し、且つ、片側に取付部を有する補強板を設け、
この補強板の取付部の中央部に、ポート軸方向に
伸びた縦キーを設け、前記補強板の取付部のポー
トを挾んだ両側を、該取付部とギヤツプを介して
挿入されるデスタントピースを介したボルトによ
り、前記ポート支持架台に締結したことを特徴と
する核融合装置用真空容器のポート支持装置。 ２ 補強板の取付部に、ポート軸方向と直角方向
に伸びた横キーを設けたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の核融合装置用真空容器のポ
ート支持装置。[Claims] 1. A vacuum for a nuclear fusion device in which a tubular port protruding from a vacuum vessel of a nuclear fusion device that confines plasma is supported on a port support pedestal fixed to a pedestal surrounding the vacuum vessel. In the container port support device, the port is provided with a reinforcing plate that grips the outer periphery of the port and has a mounting portion on one side,
A vertical key extending in the axial direction of the port is provided in the center of the mounting portion of the reinforcing plate, and a detent inserted through the mounting portion and the gap is provided on both sides of the mounting portion of the reinforcing plate across the port. 1. A port support device for a vacuum vessel for a nuclear fusion device, characterized in that the port support device is fastened to the port support frame using a bolt through a piece. 2. The port support device for a vacuum vessel for a nuclear fusion device according to claim 1, wherein a horizontal key extending in a direction perpendicular to the axial direction of the port is provided on the mounting portion of the reinforcing plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57156529A JPS5946580A (en) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Port supporting device of vacuum vessel for nuclear fusion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57156529A JPS5946580A (en) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Port supporting device of vacuum vessel for nuclear fusion device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5946580A JPS5946580A (en) | 1984-03-15 |
| JPS646712B2 true JPS646712B2 (en) | 1989-02-06 |
Family
ID=15629779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57156529A Granted JPS5946580A (en) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | Port supporting device of vacuum vessel for nuclear fusion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946580A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0374560U (en) * | 1989-11-22 | 1991-07-26 |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP57156529A patent/JPS5946580A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0374560U (en) * | 1989-11-22 | 1991-07-26 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5946580A (en) | 1984-03-15 |
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