(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
核融合炉のトーラス状スペースの回りに放射状に設けられたメンテナンスポートから搬入された炉内機器を前記核融合炉の所定の位置に固定する核融合炉炉内機器の固定装置であって、
前記核融合炉の周方向に回転自在に設置され、両端部にそれぞれ順ネジ部及び逆ネジ部が形成されたネジと、
前記ネジの順ネジ部及び逆ネジ部にそれぞれ螺合され前記核融合炉の軸方向に移動されるナットと、
前記ナットにそれぞれ各々の一端部が揺動自在に組み付けられ、かつ各々の他端部が屈曲自在に連結された１対のリンクと、
前記リンクの屈曲自在に連結された連結部に取付けられ、前記核融合炉の径方向にスライド可能な太さ一定のピンと、
前記容器内の炉内機器の設置面に設置され、前記ピンの連結部と反対側の端部が嵌合可能な穴を有する円弧状のガイド機構と、
を備えたことを特徴とする核融合炉炉内機器の固定装置。
【請求項２】
前記ネジを回転させることによって前記ピンが前記核融合炉の径方向に移動することによって前記ピンが前記穴に嵌合し、これにより前記炉内機器を前記容器内の配置された位置で固定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の核融合炉炉内機器の固定装置。
【請求項３】
核融合炉のトーラス状スペースの回りに放射状に設けられてメンテナンスポートから搬入された炉内機器を前記核融合炉の所定の位置に固定する核融合炉炉内機器の固定装置であって、
前記核融合炉の周方向に回転自在に設置され、両端部にそれぞれ順ネジ部及び逆ネジ部が形成されたネジと、
前記ネジの順ネジ部及び逆ネジ部にそれぞれ螺合され前記核融合炉の軸方向に移動されるナットと、
前記ナットにそれぞれ各々の一端部が揺動自在に組み付けられ、かつ各々の他端部が屈曲自在に連結された１対のリンクと、
前記リンクの屈曲自在に連結された連結部に取付けられ、前記核融合炉の径方向に移動可能な凸部と、
前記容器内の炉内機器側に設置され、前記凸部の連結部と反対側の端部が嵌合可能な凹部を有する円弧状のガイド機構と、
前記ガイド機構の外周側に当設するように設けられたブロックと、
を備えたことを特徴とする核融合炉炉内機器の固定装置。
【請求項４】
前記ネジを回転させることによって、前記凸部を前記核融合炉の径方向に移動させて前記凹部に嵌めると共に、前記ブロックにより前記炉内機器を固定するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の核融合炉炉内機器の固定装置。
【請求項５】
核融合炉のトーラス状スペースの回りに放射状に設けられたメンテナンスポートから搬入された炉内機器を前記核融合炉内の前記炉内機器の設置面に設けられた円弧状ガイド機構に沿った所定の位置に固定する核融合炉炉内機器の固定装置において、
前記メンテナンスポート正面に位置する前記炉内機器の固定装置は、前記メンテナンスポート正面に位置する前記炉内機器の側面から前記円弧状ガイド機構の周方向にスライド駆動されるピンと、前記円弧状ガイド機構の前記炉内機器側の端面部に設けられ前記ピンが嵌合される穴とを備えたことを特徴とする核融合炉炉内機器の固定装置。
【請求項６】
前記ピンは、核融合炉の径方向に設置されたネジのナットに揺動自在に組み付けられた２本のリンクの他端に屈曲自在に取付けられた２本のピンであって、前記ネジを回転させることによって、前記２本のリンクを屈曲させて、前記ピンを前記核融合炉の周方向にスライド移動させることを特徴とする請求項５に記載の核融合炉炉内機器の固定装置。
【請求項７】
前記メンテナンスポート正面に位置する前記炉内機器の隣接する炉内機器との境界部の形状がメンテナンスポートの長手方向に略平行であって、この炉内機器下部の側面には、隣の炉内機器に対してスライドできるようにガイド機構が構成されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の核融合炉炉内機器の固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核融合炉に収納された炉内機器の固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、核融合炉としてトカマク型核融合装置のようなトーラス状中空構造体の内部に設置された炉内機器は、その保全のために遠隔保全装置が用いられる。この遠隔保全装置は、大重量の炉内機器をメンテナンスポートとの間で移動させたり、核融合炉内の構造体に固定したりするものである。
【０００３】
一般に、Ｄ−Ｔ反応を行う核融合炉の炉内機器は、高温のプラズマに直接対向し、高エネルギーの粒子負荷を直接受けるので、定期的に交換するなどの保全作業が必要とされている。また、運転後の核融合炉は放射化されているため、炉内機器の保全作業はすべて遠隔保全装置によって行わなければならない。
【０００４】
図１０は、トカマク型核融合炉の一例の縦断面である。トカマク型核融合炉はトーラス状スペース１１の外径が約１２ｍ、高さが約１２ｍに及ぶ中空ドーナツ状の容器１２を有し、この容器１２の全体が厚さ数メートルの遮蔽体（図示せず）の中に収納されている。交換の対象となっている大型の炉内機器の中で、核融合炉の運転時に生成される不純物を排出するためのダイバータ１３は、トーラス状スペース１１の下端部に放射状に並べられて固定されており、１個の大きさがトーラス状スペース１１の径方向に長さが約５ｍ、周方向に幅が内径側で約０．５ｍ、外径側で約１ｍ、高さが約２ｍであり、重さは約２４トンになるとされている。なお、炉内機器の設置面に設けられた円弧状ガイド機構３２は、核融合炉内の炉内機器（ダイバータ１３）を搭載し周方向に移動させるためのものである。
【０００５】
また、ブランケット１４は、ダイバータ１３が設置されているトーラス状スペース１１の下部を除いた内面全体を覆うように構成されている。また、このトーラス状スペース１１の周りには、トロイダル磁場コイル１５や、トーラスの中心軸ｃ回りに円環状にポロイダル磁場コイル１６ａ〜１６ｆが複雑に配置されている。したがって、ダイバータ１３やブランケット１４等の炉内機器を交換するには、これらの周りの機器を回避するようにトーラス状スペース１１の回りに放射状に設けられた、中央部のポート１７や下部ポート１８を炉内機器のメンテナンスのためのメンテナンスポートとして使用しなければならない。この場合、冷却配管３３を切断してメンテナンスポートから炉内機器の交換作業を行うことになる。なお、以下符号を付さずに「メンテナンスポート」という場合には「下部ポート１８」を指すこととする。
特に、トカマク型核融合装置においては、作業能率及び信頼性に優れ有用な遠隔保全装置として、特開平４−２１２０９１号公報、及び特開平６−３２８３７３号公報に示されるようなものがある。その例を図１１及び図１２に示す。図１１において、この遠隔保全装置は、内部のトーラス状スペース１１から半径方向に延びる複数のメンテナンスポート１７に接続された外部容器１９に収納されている。いま、メンテナンスポート１７ａに接続された外部容器１９の内部に配置された遠隔保全装置に付いて説明する。
【０００６】
遠隔保全装置は、互いに回転自在に連結された複数の円弧状リンク２０から形成され、トーラス状スペース１１内に連続した半円状に延設される軌道２１と、この軌道２１に沿って移動し、炉内機器を取り扱う伸縮型マニピュレータ２２を搭載したビークル２３と、外部容器１９に配置されて軌道２１を収容する軌道収納手段２４と、この軌道収納手段２４に収納された軌道２１の各円弧状リンク２０を１つのメンテナンスポート１７ａからトーラス状スペース１１内に周方向に沿って順次送り出し、このトーラス状スペース１１と同心状に軌道２１を延設し、この軌道２１の最後端の円弧状リンク２０を支持する軌道展開手段２５と、このメンテナンスポート１７ａに隣接する他のメンテナンスポート１７ｂから挿入されてトーラス状スペース１１内に延設された軌道２１の中間部を支持する軌道支持装置２６とを備えている。
【０００７】
ビークル２３には、図１２に示すように、軌道２１の内周面に設けられたセクタギア２７に噛み合って軌道２１に沿って移動するためのピニオンギアと、その駆動機構部２８と、軌道２１上を移動するときに軌道支持装置２６との干渉を防止する開口部を有してビークル２３に固定される固定リング２９と、この固定リング２９の周方向に沿って移動可能に装着され、固定リング２９と同様の開口部を有する可動リング３０と、この可動リング３０を固定リング２９に対して移動する駆動装置３１とが備えられている。
【０００８】
伸縮型マニピュレータ２２は、先端にエンドイフェクタ（図示せず）を備えることができるテレスコープ型マニピュレータであり、可動リング３０に結合されて軌道２１回りに回転するようになっており、約６ｍの長さまで伸びて核融合炉の下部にある炉内機器に接近することが可能になっている。この遠隔保全装置は、この伸縮型マニピュレータ２２とビークル２３の動作により、炉内全域の炉内機器のメンテナンス作業を行なうものである。なお、炉内機器の交換は、中央部のポート１７内の軌道支持装置２６の下側の空間を使用して行なう。
【０００９】
図１０に示すように、炉内機器であるダイバータ１３はブランケット１４の下端部の径方向の間隔より長く大きいので、上方に引き上げて中央部のポート１７から交換することはできない。したがって、ダイバータ１３の交換は下部ポート１８を使用して行うことになる。ここで、ダイバータ１３を撤去する手順について以下に説明する。
【００１０】
図１３は、放射状に並んでいる炉内機器であるダイバータ１３を上から見たようすを示している。まず、下部ポート１８内に設置されている遮蔽体（図示せず）などを撤去して下部ポートを１８を開け、移動するダイバータ１３の冷却配管３３（図示せず）を切断しておく。そして下部ポート１８の正面にあるダイバータ１３ａを径方向に引き出す。次に隣接するダイバータ１３ｂを図１３中の矢印のように下部ポート１８の正面の位置まで周方向に移動して、その後は同様にして径方向に引き出す。この動作を繰り返すことにより、ダイバータ１３を順次下部ポート１８から炉外に撤去する。新しいダイバータ１３の設置はこれと逆の手順によって行なう。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、大重量のダイバータ１３を移動させる時の摩擦力は大きいので、周方向に大きな駆動力が必要になる。この駆動力を上述したようなテレスコープ型マニピュレータ２２で発生させようとすると、鉛直下向きに約６ｍの長さに伸びているテレスコープ型マニピュレータ２２の先端に大きな横荷重が負荷され、同時にマニピュレータ２２の付け根には大きなモーメントが負荷されることになる。軌道２１（図示せず）と共に狭い中央部ポート１７を通って核融合炉内に挿入されるビークル２３（図示せず）に装着されるマニピュレータ２２で上記のような大きな荷重を負荷することは機構的に非常に困難である。
【００１２】
また、ダイバータ１３を撤去した後のスペースを使用して周方向の駆動力を発生する装置を構成するとしても、周方向と径方向とのスペースが限られており、容易ではない。特に、メンテナンスポート正面の１個のダイバータ１３のみを撤去した状態では、ダイバータ１３の１個分のスペースしかないので、このスペースを使用してしまうと、ダイバータ１３をそのスペースに移動させることができなくなってしまうという問題がある。さらに、駆動力を発生する装置には、駆動力の反力が転倒力として作用するので、転倒を防止するためには、大きな力で床面から支持し案内する機構を限られたスペースの中で構成しなければならないという問題がある。
【００１３】
そこで、このような問題を解決できる遠隔保全装置が、同一出願人により、（特願平７−１８７３３７号）として提案されている。この遠隔保全装置は、移動用アームを横方向に伸ばして移動対象機器の一部を把持し、横方向の駆動力を作用させて移動対象機器を移動させ、床面に設けられた段差あるいは突起に当接して横方向の駆動力の反力を支持し、縦方向の軸回りに回転自在に構成されたバランスアームの先端部にマニピュレータを用いて縦方向の荷重を受けることにより、移動用アームの横方向の駆動力で生じる転倒力をバランスさせて安定的に対象機器を移動させるようにしたものである。
【００１４】
また、この遠隔保全装置は移動方向に沿った長さが移動対象機器の半分以下となるように構成され、移動対象機器の１個が撤去された後の空間にマニピュレータを用いて挿入され、隣接する移動対象機器を略半分の幅だけ移動用アームによって引き寄せ、新たに生じた略半分の空間に再度マニピュレータを用いて挿入して、残りの略半分を移動用アームによって押し出すことによって、隣接する移動対象機器の１個が撤去されただけの空間を用いて隣接する移動対象機器全体をその空間に移動させることができるようにしたものである。
【００１５】
この遠隔保全装置においては、ビークル２３に据え付けられたマニピュレータ２２によって、横方向の転倒力をバランスさせるための縦方向の荷重をかけたり、遠隔保全装置をダイバータ１３の近傍に移動させたりしているが、このマニピュレータ２２は、ダイバータ１３以外のブランケット１４などの炉内機器の交換にも適しているため、多くのブランケット１４を交換しなければならないときには、マニピュレータ２２での作業が増える。
【００１６】
また、交換すべきダイバータ１３をメンテナンスポートの正面の位置まで核融合炉の周方向に移動した後は、移動方向を径方向に切り替えてメンテナンスポートを通過させなければならない。移動方向を直角に変化させる手段として、キャスタ構造のローラや、直角に交差するレール等を用いる必要があると考えられるが、キャスタ構造のローラは曲がる時に経路が円弧を描いたり、蛇行したりするので、核融合炉の炉内機器などのように限られたスペース内を精度よく移動しなければならない場合などには適していない。また、レールには脱線を防止するために、レールの幅方向の動作を拘束する機能が必要であるが、直角に交差するレールは、幅方向の動作を拘束する部分と干渉しやすいので、構成することが非常に困難になる。以上のように大重量の炉内機器を精度よく移動して、移動方向を直角に曲げることは容易ではない。
【００１７】
一方、ダイバータ１３を周方向に移動させるためには、核融合炉内には周方向に円弧状ガイド機構３２が設置されており、ダイバータ１３は所定の位置において円弧状ガイド機構３２や核融合炉の構造体に固定される構造になっている。
【００１８】
核融合炉の運転中やプラズマが急激に消滅するディスラプションと呼ばれる現象が起きた時には、ダイバータ１３の１個あたりに、鉛直方向下向きに約２００トン、上向きに約４０トン、径方向内向きに約１５０トン、外向きに約３０トン、周方向に１０トンの電磁力が作用するとされており、ダイバータ１３は強固に固定されていなければならない。
【００１９】
ところが、運転中にはダイバータ１３は核融合炉の容器１２より高温になるので、ダイバータ１３が核融合炉の容器１２に対して径方向に約８ｍｍ伸びるほどの大きな熱変形が起こることが予想されている。したがって、炉内機器であるダイバータ１３を強固に固定してしまうと、過大な熱応力が発生して炉内機器が破壊してしまう恐れがあり、大きな熱変形をも考慮に入れて炉内機器を固定することが難しいという問題がある。
【００２０】
以上のように、大重量炉内機器であるダイバータ１３を限られたスペース内で移動させたり固定したりすることには、多くの技術課題がある。
【００２１】
本発明の目的は、炉内機器が大きな電磁力に耐えられるようにすると共に熱変形が生じても、当該炉内機器に過大な熱応力が発生することがない核融合炉炉内機器の固定装置を提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、核融合炉のトーラス状スペースの回りに放射状に設けられたメンテナンスポートから搬入された炉内機器を前記核融合炉の所定の位置に固定する核融合炉炉内機器の固定装置であって、前記核融合炉の周方向に回転自在に設置され、両端部にそれぞれ順ネジ部及び逆ネジ部が形成されたネジと、前記ネジの順ネジ部及び逆ネジ部にそれぞれ螺合され前記核融合炉の軸方向に移動されるナットと、前記ナットにそれぞれ各々の一端部が揺動自在に組み付けられ、かつ各々の他端部が屈曲自在に連結された１対のリンクと、前記リンクの屈曲自在に連結された連結部に取付けられ、前記核融合炉の径方向にスライド可能な太さ一定のピンと、前記容器内の炉内機器の設置面に設置され、前記ピンの連結部と反対側の端部が嵌合可能な穴を有する円弧状のガイド機構とを備えたことを特徴とする核融合炉炉内機器の固定装置である。
【００２３】
請求項１に対応する発明によれば、太さ一定のピンを備えた炉内機器の固定装置は、炉内機器を前記核融合炉の周方向に移動するための円弧状のガイド機構に設けられた穴に前記核融合炉の径方向にスライド可能に嵌合される。核融合炉の運転中に核融合炉の径方向に作用する大きな電磁力がピンに作用することがなく、核融合炉の径方向にスライド可能なので、また、熱変形により炉内機器が核融合炉の径方向に伸びても、過大な応力が生じることがない。また、ピンの嵌合によって固定位置が決まるので、炉内機器の移動精度と関係なく固定精度を高くすることができる。
請求項２の発明は、次のようにしたものである。すなわち、前記ネジを回転させることによって前記ピンが前記核融合炉の径方向に移動することによって前記ピンが前記穴に嵌合し、これにより前記炉内機器を前記容器内の配置された位置で固定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の核融合炉炉内機器の固定装置である。
【００２４】
請求項２に対応する発明によれば、ネジを回転することによって、屈曲自在に連結された２本のリンクの屈曲部に取り付けられたピンは、核融合炉の径方向に移動する。これにより、ピンはガイド機構に挿入される。
【００２５】
請求項３の発明は、核融合炉のトーラス状スペースの回りに放射状に設けられてメンテナンスポートから搬入された炉内機器を前記核融合炉の所定の位置に固定する核融合炉炉内機器の固定装置であって、前記核融合炉の周方向に回転自在に設置され、両端部にそれぞれ順ネジ部及び逆ネジ部が形成されたネジと、前記ネジの順ネジ部及び逆ネジ部にそれぞれ螺合され前記核融合炉の軸方向に移動されるナットと、前記ナットにそれぞれ各々の一端部が揺動自在に組み付けられ、かつ各々の他端部が屈曲自在に連結された１対のリンクと、前記リンクの屈曲自在に連結された連結部に取付けられ、前記核融合炉の径方向に移動可能な凸部と、前記容器内の炉内機器側に設置され、前記凸部の連結部と反対側の端部が嵌合可能な凹部を有する円弧状のガイド機構と、前記ガイド機構の外周側に当設するように設けられたブロックとを備えたことを特徴とする核融合炉炉内機器の固定装置である。
【００２６】
請求項３に対応する発明によれば、炉内機器側に設けられた凸部を円弧状ガイド機構の内周側に設けられた凹部に嵌合すると共に、円弧状ガイド機構の外周側に当接するように設けられたブロックと凸部とで円弧状ガイド機構を挾みつけ、炉内機器をガイド機構に固定する。
【００２７】
請求項４の発明は、次のようにしたものである。すなわち、前記ネジを回転させることによって、前記凸部を前記核融合炉の径方向に移動させて前記凹部に嵌めると共に、前記ブロックにより前記炉内機器を固定するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の核融合炉炉内機器の固定装置である。
【００２８】
請求項４に対応する発明によれば、固定装置の凸部は、周方向のネジを炉内機器の側面から回転させることによって、炉内機器を円弧状ガイド機構に固定する。
【００２９】
請求項５の発明は、核融合炉のトーラス状スペースの回りに放射状に設けられたメンテナンスポートから搬入された炉内機器を前記核融合炉内の前記炉内機器の設置面に設けられた円弧状ガイド機構に沿った所定の位置に固定する核融合炉炉内機器の固定装置において、前記メンテナンスポート正面に位置する前記炉内機器の固定装置は、前記メンテナンスポート正面に位置する前記炉内機器の側面から前記円弧状ガイド機構の周方向にスライド駆動されるピンと、前記円弧状ガイド機構の前記炉内機器側の端面部に設けられ前記ピンが嵌合される穴とを備えたことを特徴とする核融合炉炉内機器の固定装置である。
【００３０】
請求項５に対応する発明によれば、ピンは、メンテナンスポート正面のダイバータの側面から核融合炉内の周方向にスライド駆動されて、円弧状ガイド機構の断面部に設けられた穴に嵌合され、固定される。
【００３１】
請求項６の発明は、次のようにしたものである。すなわち、前記ピンは、核融合炉の径方向に設置されたネジのナットに揺動自在に組み付けられた２本のリンクの他端に屈曲自在に取付けられた２本のピンであって、前記ネジを回転させることによって、前記２本のリンクを屈曲させて、前記ピンを前記核融合炉の周方向にスライド移動させることを特徴とする請求項５に記載の核融合炉炉内機器の固定装置である。
【００３２】
請求項６に対応する発明によれば、ネジの回転によって、リンクが屈曲しピンは周方向にスライド移動する。これにより、炉内機器をガイド機構に固定する。
【００３３】
請求項７の発明は、次のようにしたものである。すなわち、前記メンテナンスポート正面に位置する前記炉内機器の隣接する炉内機器との境界部の形状がメンテナンスポートの長手方向に略平行であって、この炉内機器下部の側面には、隣の炉内機器に対してスライドできるようにガイド機構が構成されている請求項５又は請求項６に記載の核融合炉炉内機器の固定装置である。
【００３４】
請求項７の発明に対応する発明によれば、炉内機器下部の側面に設けられたガイド機構により、隣の炉内機器に対してスライドできるようにガイドされる。このため、ガイド機構を炉内機器の下側に構成するスペースがない場合にも、炉内機器を径方向に移動することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の核融合炉の炉内機器の遠隔保全装置に係る第１の実施の形態を示す斜視図である。図１では、炉内機器としてトカマク型核融合炉のダイバータ１３をメンテナンスポートである下部ポート１８にて搬入搬出する場合を示している。炉内機器であるダイバータ１３は、図１３に示すように核融合炉内に放射状に設置されているが、図１では１個のダイバータ１３を示している。また、核融合炉の炉内機器の設置面には、内周側円弧状ガイド機構３２ａと外周側円弧状ガイド機構３２ｂとがそれぞれ１本ずつ設置されている。これら円弧状ガイド機構３２は、ダイバータ１３をトーラスの周方向に移動させるために、核融合炉のトーラス状スペース１１と同心になるように配置されている。内周側円弧状ガイド機構３２ａの外周面と外周側円弧状ガイド機構３２ｂの内周面とには、それぞれトーラス状スペース１１の中心をピッチ円の中心とするセクタギア２７ａ、２７ｂがそれぞれ組み付けられている。
【００３６】
また、２本の円弧状ガイド機構３２に挾まれた部分の床面を構成する容器１２は下側に湾曲しており、核融合炉の運転時に生じる不純物を排気するための空間がダイバータ１３の下側に確保されるようになっている。ダイバータ１３の底面には、これらの円弧状ガイド機構３２ａ、３２ｂに沿ってスライドするパッド３４ａ、３４ｂがそれぞれ組み付けられている。
【００３７】
ダイバータ１３の１個の大きさは、トーラス状スペース１１の径方向に長さ約６ｍ、高さ２ｍ、幅は内径側で約０．３ｍ、外径側で約０．６ｍ、高さ約２ｍ、幅は内径側で約０．３ｍ、外径側で約０．６ｍとなっており、重量は約２４トンになるとされている。
【００３８】
また、図１では、メンテナンスポート正面の炉内機器（ダイバータ１３）が設置されていない状態のときに、台車３５がメンテナンスポート（下部ポート１８）を経てメンテナンスポート正面の炉内機器の設置位置に挿入された状態を示している。
【００３９】
この台車３５の上面には、メンテナンスポート正面のダイバータ１３の配置位置に台車３５が挿入された時に、床面に設けられた円弧状ガイド機構３２ａ、３２ｂとそれぞれ連続する部分ガイド機構３６ａ、３６ｂが設けられている。すなわち、台車３５上に円弧状ガイド機構３２ａ、３２ｂに対応して内周側と外周側とに部分ガイド機構３６ａ、３６ｂが形成されている。
【００４０】
さらに、内周側円弧状ガイド機構３２ａの外周面のセクタギア２７ａと、外周側円弧状ガイド機構３２ｂの内周面のセクタギア２７ｂと連続するピッチのギアが台車３５上の部分ガイド機構３６ａ、３６ｂに構成されるように、部分セクタギア３７ａ、３７ｂがそれぞれ部分ガイド機構３６ａの外周面、部分ガイド機構３６ｂの内周面に取り付けられている。また、前述したように容器１２は下側に湾曲しているので、この台車３５がメンテナンスポート正面のダイバータ１３の配置位置に挿入される前に、まず、後述する径方向の仮設ガイド機構が挿入される。台車３５はこの仮設ガイド機構に案内されて核融合炉内に挿入されることになる。なお、台車３５の下面には、この仮設ガイド機構の上とメンテナンスポート（下部ポート１８）の床面とを径方向に移動するためのパッド（図示せず）が設けられている。
【００４１】
このように、この第１の実施の形態では、炉内機器を周方向に移動するための円弧状ガイド機構３２を炉内機器の設置面に備え、メンテナンスポート正面の炉内機器が設置されていない状態のときに、台車３５をメンテナンスポート正面の炉内機器の位置に挿入する。その台車３５には、円弧状ガイド機構３２と連続するガイド機構を形成する部分ガイド機構３６が組み付けられている。
【００４２】
したがって、台車３５がメンテナンスポート正面の炉内機器の位置に挿入されたときに、炉内機器の設置面に備えられた円弧状ガイド機構３２と連続的する部分ガイド機構３６が台車３５の上に形成され、メンテナンスポート正面以外の位置にあるダイバータ１３を円弧状ガイド機構３２に沿って台車３５の部分ガイド機構３６上に移載することができる。
【００４３】
また、第１の実施の形態では、円弧状ガイド機構３２と同心をなすセクタギア２７円弧状ガイド機構３２に設け、メンテナンスポート正面の炉内機器が設置されていない状態のポート正面の炉内機器の位置に台車３５が挿入されたときに、セクタギア２７と連続するような部分セクタギア３７を台車３５の部分ガイド機構３６にさらに組み付けている。
【００４４】
以上述べたように、本発明の第１の実施の形態によれば、メンテナンスポート内を径方向に移動してメンテナンスポート正面の炉内機器の位置に挿入される台車３５に、核融合炉の炉内機器設置面に設置されている円弧状ガイド機構３２と連続する部分ガイド機構３６と、同じく核融合炉の炉内機器設置面に設置されているセクタギア２７と連続的につながる部分セクタギア３７とを備えているので、スムーズな周方向の移動によって大重量のダイバータ１３をメンテナンスポート正面の位置に挿入された台車３５に移載でき、それを容易に径方向に移動することができる。また、直角に曲がるための複雑な走行機構や、複雑なガイド機構が必要でないので、単純な機構で構成でき信頼性が高くなる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態を示す平面図であり、図３は、本発明の第２の実施の形態を示す側面図である。
【００４６】
この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、台車３５が核融合炉内に挿入されたとき、隣接する炉内機器（ダイバータ１３）を円弧状ガイド機構３２に沿って引き寄せて台車３５の部分ガイド機構３６上に搭載したり、台車３５の部分ガイド機構３６に予め搭載されている炉内機器を円弧状ガイド機構３２に沿って周方向に移動させたりする移動用アーム３８を、台車３５に設けたものである。すなわち、台車３５に、隣接するダイバータ１３を周方向にスライド移動させる機能を備えたものである。図２及び図３では、ダイバータ１３が台車３５の上に搭載された状態を示しており、図２はその平面図であり、図３はダイバータ１３の形状を単に輪郭のみで示している側面図である。
【００４７】
図２及び図３において、台車３５の下側には円弧状の移動用アーム３８ａ、３８ｂが周方向にスライド可能にガイドされており、この移動用アーム３８ａ、３８ｂの端部には出たり引っ込んだりできる突起３９ａ、３９ｂが組み付けられている。移動用アーム３８ａ、３８ｂの外周面には図示しないセクタギアが設けられており、このセクタギアとかみ合うピニオンギア４０ａ、４０ｂがドライブシャフト４１ａ、４１ｂによって駆動されるウォーム機構（図示せず）によって回転駆動される。このドライブシャフト４１ａ、４１ｂはモータ及び減速機からなる駆動ユニット４２ａ、４２ｂによって回転駆動される。また、台車３５の下には、径方向に台車３５をガイドする仮設ガイド機構４３が挿入されている。
【００４８】
ここで、この第２の実施の形態では、移動用アーム３８ａ、３８ｂが周方向にスライドする構造としたが、テレスコープ状に伸縮する移動用アーム３８ａ、３８ｂなどで構成しても良い。テレスコープ状の移動用アーム３８ａ、３８ｂとする場合には、伸縮の自由度だけでなく、トーラス状スペース１１の円周に沿って方向を変更するための鉛直軸回りの回転の自由度が備えられる。
【００４９】
なお、図２及び図３中の固定装置４４ａ、４４ｂ、及び図２中の固定装置４４ａの構成要素である凸部４７、凹部４８、ブロック４９、さらに固定装置４４ｂの構成要素であるピン４５、穴４６については後述する。
【００５０】
このように、第２の実施の形態に係わる核融合炉の遠隔保全装置では、台車３５がメンテナンスポート正面の炉内機器の位置に挿入されたときに、台車３５の下側に設けられた移動用アーム３８にて、隣接する炉内機器を円弧状ガイド機構３２に沿って引き寄せて台車３５の部分ガイド機構３６上に搭載したり、台車３５に予め搭載されている炉内機器を円弧状ガイド機構３２に沿って周方向に移動させて炉内機器の設置面の円弧状ガイド機構３２に移動したりする。
【００５１】
以上述べたように、本発明の第２の実施の形態によれば、メンテナンスポート内を径方向に移動してメンテナンスポート正面の炉内機器の位置に挿入される台車３５の下側に移動用アーム３８を備えて、隣接するダイバータ１３を円弧状ガイド機構３２に沿って引き寄せて台車３５の上に搭載したり、台車３５に搭載されているダイバータ１３を円弧状ガイド機構３２に沿って周方向に移動させることができるので、メンテナンスポート正面のダイバータ１３が撤去されただけの限られたスペース内で、メンテナンスポート正面のダイバータ１３の隣のダイバータ１３を移動できる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図４に平面図を示し、図５にその側面図を示す。この第３の実施の形態は、図１及び図２に示した台車３５に自走式台車５０を搭載し、部分ガイド機構３６と円弧状ガイド機構３２との間を自在に連続的に移動させ、核融合炉内に配置された炉内機器（ダイバータ１３）を台車３５に搭載するために移動したり、台車３５に搭載された炉内機器（ダイバータ１３）を挿入するようにしたものである。
【００５３】
そして、自走式台車５０の駆動は、円弧状ガイド機構３２及び部分ガイド機構３６に設けられたセクタギヤ２７、３７に噛み合うギア５１と、このギヤ５１を駆動する自走式台車駆動機構５２とを設け、駆動機構５２でギア５１を駆動することにより、自走式台車５０は部分ガイド機構３６と円弧状ガイド機構３２との間を自在に連続的に移動する。また、自走式台車５０には、炉内機器の側面を押したり引いたりするためのフック５３が設けられ、炉内機器（ダイバータ１３）には、そのフック５３を係止するための止めピン５４が設けられている。
【００５４】
なお、図５中のレンチとレンチ駆動機構５５は、後述する固定装置４４を操作するためのものである。
【００５５】
図４及び図５において、自走式台車５０には、部分ガイド機構３６ａ、３６ｂに設けられた部分セクタギア３７ａ、３７ｂ、及び円弧状ガイド機構３２ａ、３２ｂのセクタギヤ２７ａ、２７ｂにかみ合うギア５１ａ、５１ｂと、このギヤ５１ａ、５１ｂを回転させるモータと減速機からなるその駆動機構５２ａ、５２ｂとが、それぞれ内周側と外周側とに備えられている。さらに、部分ガイド機構３６の上面及び側面部に当接する部分にはパッド（図示せず）が組み付けられている。
【００５６】
この自走式台車５０には円弧状ガイド機構３２上を自走して他のダイバータ１３の側面に接近したときに、そのダイバータ１３の側面を核融合炉の周方向に押したり引いたりするフック５３ａ、５３ｂ及びそのフック５３ａ、５３ｂの回転駆動機構（図示せず）が備えられており、ダイバータ１３側にはこのフック５３ａ、５３ｂを引っかけるための止めピン５４ａ、５４ｂが設けられている。
【００５７】
このように、第３の実施の形態による遠隔保全装置では、自走式台車５０を台車３５に搭載し、台車３５がメンテナンスポート正面の炉内機器の位置に挿入されたときに、自走式台車５０は、部分ガイド機構３６と炉内機器の設置面に備えられた円弧状ガイド機構３２との間を自在に連続的に移動することになる。そして、隣接する炉内機器（ダイバータ１３）に接近し、フック５３で炉内機器（ダイバータ１３）の止めピン５４を係止することにより、台車３５に炉内機器を引き寄せる。これにより、炉内機器をメンテナンスポートを介して外部に搬出することができる。また、炉内機器を搬入する場合は、この逆の動作となり、台車３５に搭載された炉内機器を自走式台車５０で、円弧状ガイド機構３２に沿ってその配置位置まで押していくことになる。
【００５８】
以上述べたように、本発明の第３の実施の形態によれば、メンテナンスポート内を径方向に移動してメンテナンスポート正面の炉内機器の位置に挿入される台車３５の上に搭載される自走式台車５０が、台車３５の上と円弧状ガイド機構３２の上をギア５１を回転させる単純な動作で自在に連続的に移動でき、ダイバータ１３に接近してダイバータ１３の固定装置４４を操作したり、フック５３をかけてダイバータ１３を周方向に自在に移動できるので、メンテナンスポートから離れたダイバータ１３でも交換できる効果がある。
【００５９】
次に、本発明の核融合炉炉内機器の固定装置４４についての本発明の第４の実施の形態を説明する。この第４の実施の形態は、炉内機器の配置位置がメンテナンスポート正面でない炉内機器の固定装置４４についてものである。以下、炉内機器であるダイバータ１３を外周側円弧状ガイド機構３２ｂに固定する固定装置４４ｂ、及びダイバータ１３を内周側円弧状ガイド機構３２ａに固定する固定装置４４ａの構成について説明する。
【００６０】
まず、図６は、本発明の第４の実施の形態のうち、炉内機器であるダイバータ１３を外周側円弧状ガイド機構３２ｂに固定する固定装置４４ｂを示した平面図である。この固定装置４４ｂは、炉内機器に設けられ円弧状ガイド機構３２ｂの径方向にスライド可能な太さ一定のピン４５と、円弧状ガイド機構３２ｂに設けられピン４５と嵌合する穴４６とで構成される。
【００６１】
すなわち、ピン４５ａは、屈曲自在に連結された２本のリンク５６ａ、５６ｂの連結部５７に取り付けられ、２本のそれぞれのリンク５６ａ、５６ｂの端部が核融合炉の周方向に設置されたネジ５８ａ、５８ｂのナット５９ａ、５９ｂに揺動自在に組み付けられており、ネジ５８ａ、５８ｂを回転させることによって、ピン４５ａを径方向に移動させるようにしたものである。
【００６２】
ここで、図２中のダイバータ１３において、外周側の円弧状ガイド機構３２ｂには径方向に円形の穴４６が設けられており、ダイバータ１３には、円弧状ガイド機構３２ｂの穴４６に径方向にスライド可能に嵌合される円形の断面形状で太さが一様なピン４５が組み付けられている。
【００６３】
このピン４５をスライド駆動する機構の拡大図が図６（ａ）であり、図６（ａ）において、ピン４５ａは、ダイバータ１３側に設けられた径方向の穴４６ａにガイドされており、軸方向にのみ動くように拘束されている。ピン４５ａの基端部は、屈曲自在に連結された２本のリンク５６ａ、５６ｂの連結部５７ａに揺動自在に取り付けられ、それぞれのリンク５６ａ、５６ｂの端部は、核融合炉の周方向に設置されたネジ５８ａ、５８ｂに沿って移動するナット５９ａ、５９ｂに回転自在に組み付けられている。なお、ネジ軸の端部は、外部のレンチによって回転駆動できるように６角形のヘッド６０が形成されている。
【００６４】
これらのネジ５８ａ、５８ｂは一体構造になっており、ナット５９ａとナット５９ｂの部分でネジ目を逆向きに構成している。ネジ軸を回転させるとこれらのナット５９ａ、５９ｂは相互に逆向きに移動して、リンク５６ａ、５６ｂを屈曲させ、ピン４５を径方向にスライドして、円弧状ガイド機構３２に設けられた穴４６に挿入される構造となっている。その状態を図６（ｂ）に示す。
【００６５】
ピン４５ａの基端部すなわち連結部５７ａは、蝶番状にリンク５６ａ、５６ｂと結合されている。ピン４５ａは太さが一様であり、円弧状ガイド機構３２ｂ側の穴４６ａはピン４５ａより長くしてあるので、挿入後でも径方向には拘束されない構造になっている。また、ナット５９ａ、５９ｂはネジ５８ａ、５８ｂに沿って設けられた溝にガイドされて移動するようになっている。
【００６６】
さらに、隣のもう１本のピン４５ｂをスライドさせるための２本のリンク５６ｃ、５６ｄ及びネジが同様に構成されており、ネジ５８ｃ、５８ｄはピン４５ｂを駆動するネジ軸と一体構造になっている。すなわち、１本のネジ軸を回転させることによって、２本のピン４５ａ、４５ｂを同時にスライド駆動できる構造になっている。
【００６７】
図６（ｃ）は、図６（ｂ）の状態を矢印の方向から見たようすであり、リンク５６ａ、５６ｂがナット５９ａ、５９ｂを上下方向に挾むように構成されていることを示している。
【００６８】
次に、ダイバータ１３を内周側のガイドガイド機構３２ａに固定する固定装置４４ａの構成について、図２を用いて説明する。内周側円弧状ガイド機構３２ａの内周側には、径方向に凹部４８が形成されていて、ダイバータ１３には外径方向にスライド駆動されて、この凹部４８に嵌合する凸部４７が組み付けられている。また、ダイバータ１３にはこの内周側円弧状ガイド機構３２ａの外周面に密着するようにブロック４９が設けられている。この凸部４７の駆動機構は図６に示した外周側円弧状ガイド機構３２ｂに嵌合されるピン４５の駆動機構と同様になっている。
【００６９】
すなわち、屈曲自在に連結された２本のリンクの連結部に揺動自在に凸部４７が組み付けられ、リンクの基端部はネジに沿って移動するナットに揺動自在に組み付けられている。ネジを回転させることによって、突起を径方向にスライド駆動してガイド機構の凹部４８に嵌合させる。ネジの端部には前図６に示したものと同様に６角形ヘッド６０が構成されている。
【００７０】
ここで、外周側円弧状ガイド機構３２ｂへの固定装置と異なる点は、凸部４７の先端部を凹部４８の底部に押しつけることによって、内周側円弧状ガイド機構３２ａを凸部４７と外周側のブロック４９で挾みつける構造となっており、ダイバータ１３を径方向にも固定することである。
【００７１】
この第４の実施の形態では炉内機器に設けられたピン４５は、外周側円弧状ガイド機構３２ｂに設けられた穴４６に径方向にスライド可能に嵌合される。この穴４６はピン４５より長くしてある。したがって、ピン４５は径方向にスライド可能なので、核融合炉の運転中に径方向に作用する大きな電磁力がピン４５に作用することがなく、また、熱変形により炉内機器が径方向に伸びても、過大な応力が生じることがない。また、ピン４５の嵌合によって固定位置が決まるので、炉内機器の移動精度と関係なく固定精度を高くすることができる。
【００７２】
また、ピン４５は屈曲自在に連結された２本のリンク５６の屈曲部に取り付けられており、ネジ５８を回転することによってピン４５を径方向に移動させて、外周側円弧状ガイド機構３２ｂに挿入するので、炉内機器の側面から周方向のネジ５８を回す簡単な動作により、ピン４５を径方向にスライドさせて、炉内機器を固定することができる。
【００７３】
一方、炉内機器側に設けられた凸部４７を内周側円弧状ガイド機構３２ａの内周側に設けられた凹部４８に嵌合するとともに、内周側円弧状ガイド機構３２ａの外周側に当接するように設けられたブロック４９と凸部４７とで内周側円弧状ガイド機構３２ａを挾みつけることにより、炉内機器を内周側円弧状ガイド機構３２ａに固定する。そして、凸部４７が屈曲自在に連結された２本のリンクの屈曲部に取り付けられ、それぞれのリンクの端部が核融合炉の周方向に設置されたネジのナットに揺動自在に組み付けられており、周方向のネジを炉内機器の側面から回転させる簡単な動作によって、炉内機器をガイド機構に固定できる。
【００７４】
以上述べたように本発明の第４の実施の形態によれば、ダイバータ１３を周方向に移動するための２本の円弧状ガイド機構３２の上に設置されるダイバータ１３が、外径側の円弧状ガイド機構３２ｂに設けられた穴４６に径方向にスライド可能に嵌合される太さ一定のピン４５と、内径側の円弧状ガイド機構３２ａを挾みつけるように内径側の凹部４８に押しつけられる凸部４７とからなる固定装置４４を備えているので、熱変形によりダイバータ１３が伸びても過大な熱応力が生じない。
【００７５】
また、鉛直下向きの大きな電磁力をピン４５ではなく、円弧状ガイド機構３２の上面で支持できるので、強度と信頼性が高く。径方向内向きの大きな電磁力を内径側の円弧状ガイド機構３２ａの外周面で支持できるので、強度と信頼性が高い。さらにまた、ピン４５や凸部４７の嵌合によってダイバータ１３の固定位置４４が決定されるので、移動機構の位置決め精度によらず高い固定精度が得られる。
【００７６】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。固定装置４４におけるネジ５８の端部の六角形ヘッド６０に噛み合うレンチと、このレンチを回転させるためのレンチ駆動機構５５とを台車３５又は自走式台車５０に設け、固定装置４４の着脱を行うようにしたものである。
【００７７】
図５において、５５はレンチとレンチ駆動機構を模式的に示している。レンチを搭載したレンチ駆動機構５５は、ピン４５や凸部４７を径方向にスライド駆動するためのネジの端部の六角形ヘッド６０に噛み合って、ネジを回転させる。これにより、円弧状ガイド機構３２ａ、３２ｂから炉内機器（ダイバータ１３）を取り外す。これによって、台車３５や自走式台車５０は、炉内機器の移動だけでなく、炉内機器の固定や解除も行うことができる。
【００７８】
この第５の実施の形態によれば、周方向に組み付けられたネジ５８と、それに係合するナット５９と、このナット５９に基端部を揺動自在に組み付けられて屈曲するリンク５６とからなるスライド機構によって、ピン４５や凸部４７が径方向に動くので、周方向を向いているレンチからなる単純な構成のレンチ駆動機構５５でダイバータ１３の固定や解除ができる。
【００７９】
次に、本発明の第６の実施の形態について、図７及び図８を参照して説明する。前述の第４の実施の形態及び第５の実施の形態は、メンテナンスポート正面に位置しない炉内機器の固定装置４４を示したものであるが、この第６の実施の形態は、メンテナンスポート正面に位置する炉内機器の固定装置４４を示したものである。
【００８０】
図７は、本発明の第６の実施の形態を示す平面図である。メンテナンスポート正面に設置されるダイバータ１３を内周側円弧状ガイド機構３２ａに固定する固定装置４４は、メンテナンスポート正面に位置する炉内機器の側面から円弧状ガイド機構３２ａの周方向にスライド駆動されるピン６１ａ、６１ｂと、円弧状ガイド機構３２ａの上記炉内機器側の端面部に設けられ、ピン６１ａ、６１ｂが嵌合される穴６２とから構成される。２本のリンク６３ａ、６３ｂの端部が核融合炉の径方向に設置されたネジ６４のナット６５に揺動自在に組み付けられ、ネジ６４を回転させることによって、リンク６３ａ、６３ｂを屈曲させて、リンク６３ａ、６３ｂの他端に屈曲自在に取り付けられたピン６１ａ、６１ｂを周方向にスライド移動させるようにしたものである。ネジ６４の回転は、外周側の端部に設けられたギアユニット６６で行われる。
【００８１】
すなわち、メンテナンスポート正面に設置されるダイバータ１３の下部には、ダイバータ１３の側面から周方向に突出する２本のピン６１ａ、６１ｂが設けられており、内周側円弧状ガイド機構３２ａの断面部に設けられた穴６２ａ、６２ｂに嵌合される。これらのピン６１ａ、６１ｂは、周方向にスライド可能にガイドされており、基端部にはリンク６３ａ、６３ｂが揺動自在に組み付けられ、リンク６３ａ、６３ｂの他端は、径方向に取り付けられたネジ６４に沿って移動するナット６５に揺動自在に組み付けられている。ネジ６４の外周側の端部にはギアユニット６６が固定されている。
【００８２】
図８は、ダイバータ１３の下側に固定機構操作用台車６７が挿入された状態を示す側面図である。固定機構操作用台車６７にはドライブシャフト７２が組み付けられており、その先端にはギアユニット６６と噛み合うギア６８が組み付けられ、基端部にはその駆動機構６９が取り付けられている。固定機構操作用台車６７をダイバータ１３の下側に挿入してギア６８を噛み合わせて回転し、ナット６５を径方向にスライドさせることによってピン６１ａ、６１ｂを内周側円弧状ガイド機構３２ａの断面に挿入したり抜いたりする。なお、固定機構操作用台車６７は仮設ガイド機構４３により案内されて核融合炉内に挿入される。
【００８３】
このように、この第６の実施の形態では、メンテナンスポート正面に設置されるダイバータ１３は、台車３５や自走式台車５０によって搬入搬出し固定したり解除したりすることができないので、その代りに固定機構操作用台車６７により行う。
【００８４】
この第６の実施の形態によれば、メンテナンスポート正面のダイバータ１３の側面から周方向にスライドされて、内径側の円弧状ガイド機構３２ａの断面部に設けられた穴６２に嵌合されるピン６１を用いた固定装置４４を備えているので、単純な操作でダイバータ１３を固定できる効果がある。
【００８５】
次に、本発明の第７の実施の形態を図９に示す。この第７の実施の形態は請求項１４７に対応するものである。第６の実施の形態では、メンテナンスポート正面のダイバータ１３は、放射状に分割されて構成されることを前提としていたが、メンテナンスポート正面のダイバータ１３の隣接するダイバータとの境界部の形状が放射状ではなくメンテナンスポートすなわち下部ポート１８の長手方向に略平行であってもよい。この第７の実施の形態では、このようなダイバータ１３の構造としたものである。
【００８６】
図９において、メンテナンスポート正面のダイバータ１３の側面は、上方から見たときにメンテナンスポートと平行となる形状をなしており、このダイバータ１３の下部の左右の側面には、突起部７０ａ、７０ｂが構成されており、隣のダイバータ１３にはこの突起部７０ａ、７０ｂを径方向にガイドする溝が形成されている。つまり、突起部７０ａ、７０ｂと隣の炉内機器の溝とで、隣の炉内機器に対してスライドできるようにガイド機構を構成している。このダイバータ１３の両隣のダイバータ１３とメンテナンスポート正面のダイバータ１３との境界部分は放射状になっていないが、その他のダイバータ１３間の境界部分は放射状になっている。
【００８７】
なお、メンテナンスポート正面のダイバータ１３の下部には、第６の実施の形態における固定装置４４と同様に、ダイバータ１３の側面から周方向にスライド駆動されて突出して、内周側円弧状ガイド機構３２ｂの断面部に設けられた穴６２に嵌合される２本のピン６１ａ、６１ｂが備えられている。このピン６１ａ、６１ｂは、第６の実施の形態と同様に、ネジ６４とリンク６３ａ、６３ｂとからなる駆動機構によってスライド駆動される。
【００８８】
このように、第７の実施の形態では、メンテナンスポート正面のダイバータ１３の形状がメンテナンスポートの長手方向に略平行であり、このダイバータ１３下部の側面に設けられた突起部７０によるガイド機構により、隣の炉内機器に対してスライドできるようにガイドされる。このため、ガイド機構を炉内機器の下側に構成するスペースがない場合にも、炉内機器を径方向に移動することができる。
【００８９】
以上述べたように、この第７の実施の形態によれば、メンテナンスポート正面のダイバータ１３の形状がメンテナンスポートの長手方向に略平行であって、このダイバータ１３の下部の側面には、隣のダイバータ１３に対してスライドできるようにガイド機構が構成されているので、径方向のガイド機構を敷設するための十分なスペースがなくても、メンテナンスポート正面のダイバータ１３をガイドして交換できると共に、メンテナンスポート正面のダイバータ１３を両隣のダイバータ１３によって強固に支持できる。
【００９０】
次に、ダイバータ１３を撤去する手順を以下に説明する。メンテナンスポートの遮蔽プラグ（図示せず）を撤去してメンテナンスポートである下部ポート１８を開け、ダイバータ１３の冷却配管３３を切断して撤去する。メンテナンスポート正面のダイバータ１３と外周側円弧状ガイド機構３２との固定を解除する。
【００９１】
すなわち、径方向の仮設ガイド機構４３をメンテナンスポート正面のダイバータ１３の下に挿入して、さらに、その仮設ガイド機構４３に沿って固定機構操作用台車６７をメンテナンスポート正面のダイバータ１３の下に挿入する。そして、ドライブシャフト７２を回転させてダイバータ１３と内周側円弧状ガイド機構３２ａとの固定を解除して、ダイバータ１３を載せた状態の固定機構操作用台車６７を径方向に引き出す。これらの動作により、メンテナンスポート正面のダイバータ１３が撤去される。
【００９２】
次に、自走式台車５０を搭載した状態の台車３５を図示しない径方向移動装置によって、メンテナンスポート正面のダイバータ１３が設置されていた位置に挿入する。図示しない台車固定機構によって、この台車１を核融合炉の構造体に固定する。そこで自走式台車５０に備えられているレンチを隣のダイバータ１３の固定機構のネジ５８の６角形ヘッド６０にあてがい、レンチを回転させることによってピン４５や凸部４７を径方向にスライドさせて円弧状ガイド機構３２から離してダイバータ１３と円弧状ガイド機構３２との固定を解除する。そこで、自走式台車５０を台車３５に搭載した状態で径方向に引き出してから、自走式台車５０を台車３５から取り外す。
【００９３】
そして、台車３５を再びメンテナンスポート正面のダイバータ１３があった位置に挿入して固定する。台車３５の下側に設けられた移動用アーム３８の側面のセクタギアに噛み合っているピニオンギア４０を回転して、移動用アーム３８の先端を隣接するダイバータ１３の下側に挿入する。さらに、その先端に突起３９を掛合させて、隣接するダイバータ１３に引っかけてから引き寄せて、ダイバータ１３を台車３５の上に搭載する。移動用アーム３８の長さはダイバータ１３の幅より短いので、２回の引き寄せ動作により、隣接するダイバータ１３の１個全体を台車３５の上に移動させることができる。既に述べたように、台車３５の上面には、床面に設けられた円弧状ガイド機構３２と連続する部分ガイド機構３６が形成されているので、隣接するダイバータ１３はスムーズに台車３５上に移動できる。
【００９４】
次に、ダイバータ１３を搭載した台車３５を径方向に引き出して、メンテナンスポート内を経て、台車３５とダイバータ１３とを核融合炉外のキャスクと呼ばれるスペースに移動する。キャスクに搬入されたダイバータ１３は、図示しない搬送装置を用いてキャスクの外に移動される。
【００９５】
再び台車３５と自走式台車５０を炉内に挿入して、今度は、前回撤去したダイバータ１３と反対側のダイバータ１３の固定を解除して同様の手順により撤去する。これらの動作により、メンテナンスポート正面のダイバータ１３とその両隣のダイバータ１３を撤去できる。
【００９６】
キャスク内で、台車３５の上に自走式台車５０を搭載して再度核融合炉内に挿入して、メンテナンスポート正面のダイバータ１３があった位置に固定する。その後、自走式台車５０に備えられた２組のギア５１ａ、５１ｂを駆動機構５２ａ、５２ｂにより同期させて回転して自走式台車５０を周方向に走行させる。台車３５上には、上述の部分ガイド機構３６の他に、円弧状ガイド機構３２に設けられたセクタギア２７とピッチが連続するように部分セクタギア３７が備えられているので、自走式台車５０はスムーズに台車３５から炉構造側の円弧状ガイド機構３２上に移動できる。
【００９７】
自走式台車５０が既に撤去されたダイバータ１３の隣のダイバータ１３の側面に接近したときに、フック５３ａ、５３ｂを回転して、ダイバータ１３側に設けられている止めピン５４ａ、５４ｂに引っかける。そして、ダイバータ１３の固定装置４４のネジ５８の六角形ヘッド６０にレンチをあてがって回転して、ダイバータ１３と円弧状ガイド機構３２との固定を解除する。
【００９８】
その後、フック５３ａ、５３ｂを引っかけたままで自走式台車５０を走行させ、メンテナンスポート正面のダイバータ１３があった位置を経て、ダイバータ１３が台車３５の上に載る位置まで移動してから停止させる。その位置でダイバータ１３を内周側円弧状ガイド機構３２ａに固定する六角形ヘッド６０を回転させてダイバータ１３を台車３５の部分ガイド機構３６ａに固定し、フック５３ａ、５３ｂを外す。その後、台車３５を径方向に移動してダイバータ１３を核融合炉外に搬出する。
【００９９】
この動作を繰り返すことにより、他のダイバータ１３を順次メンテナンスポート正面の台車３５の上に移動して搬出する。これによって、ダイバータ１３を逐次炉外に撤去することができる。撤去すべきダイバータ１３が全部撤去された後は、自走式台車５０を台車３５の上に戻して、核融合炉外に撤収する。
【０１００】
また、核融合炉内にダイバータ１３を設置する作業は、上述の炉内機器の搬出の動作と逆の手順によって行う。すなわち、まず、自走式台車５０を台車３５に搭載してメンテナンスポート正面に挿入してから、自走式台車５０を周方向に移動して待機させておく。台車３５をキャスクに戻して新しいダイバータ１３を搭載し、メンテナンスポート正面のダイバータ１３の位置に挿入する。そこで、待機していた自走式台車５０のフック５３ａ、５３ｂを新しいダイバータ１３にかけてからダイバータ１３を押して、ダイバータ１３を設置すべき位置まで移動させる。
【０１０１】
そこで、固定装置４４によりダイバータ１３を円弧状ガイド機構３２に固定して、フック５３ａ、５３ｂを解除する。この動作を繰り返すことによって、メンテナンスポート正面とその両側以外のダイバータ１３との設置を行う。
【０１０２】
次に、自走式台車５０を撤収してから、台車３５に新しいダイバータ１３を搭載してメンテナンスポート正面に挿入し、移動用アーム３８によって周方向に移動して固定する。メンテナンスポート正面の両側のダイバータ１３を設置したら、最後にメンテナンスポート正面のダイバータ１３を挿入して固定する。さらに、冷却配管３３を接続し、遮蔽プラグの設置を行う。
【０１０３】
ここで、ダイバータ１３を円弧状ガイド機構３２に固定する固定装置４４の作用について説明する。既に述べたように、外周側円弧状ガイド機構３２ｂには太さ一定のピン４５がスライド可能に径方向に挿入され、内周側円弧状ガイド機構３２ａには凸部４７が内径側から内周側円弧状ガイド機構３２ａに押しつけられるようになっており、凸部４７に対向するように内周側円弧状ガイド機構３２ａの外径側にはブロック４９が設けられている。
【０１０４】
したがって、ダイバータ１３が固定されると、鉛直下向きにかかる２００トンの電磁力は外周側及び内周側の円弧状ガイド機構３２の上面とそれに当接するパッド３４で支え、径方向内向きにかかる１５０トンの電磁力は、内周側円弧状ガイド機構３２ａの外周面とそれに当接するブロック４７で支え、径方向外向きの３０トンの電磁力は、内周側円弧状ガイド機構３２ａを押しつけている凸部４７が支え、鉛直上向きの４０トンの電磁力と周方向の１０トンの電磁力は、ピン４５と凸部４７とが支えることになる。
【０１０５】
また、核融合炉の運転中にダイバータ１３が高温になって径方向に膨張すると、外周側円弧状ガイド機構３２ｂとピン４５との間でスライドするので、円弧状ガイド機構３２を外周側に押し広げる力は生じない。
【０１０６】
次に、メンテナンスポート正面のダイバータ１３が放射状に分割されるのではなく、メンテナンスポートの長手方向に略平行な形状となっている場合の作用について説明する。既に述べたように、そのようなダイバータ１３の下部の左右の側面に突起部７０が構成されており、隣のダイバータ１３にはこの突起部７０を径方向にガイドする溝が形成されているので、左右のダイバータ１３によって、上下方向の荷重を支えると共に、このダイバータ１３を径方向に移動させるときに、ガイド機構として機能する。
【０１０７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の核融合炉路内機器の固定装置によれば、次のような効果が得られる。すなわち、核融合炉内に設置された炉内機器を、熱変形が生じてもそれを吸収することができるように固定するので、大きな電磁力に耐えられるとともに、熱変形が生じても炉内機器に過大な熱応力が発生することがないという効果を有する。また、炉内機器の移動精度と関係なく高い固定精度を実現できるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】   本発明の第１の実施の形態による台車がメンテナンスポート正面位置に挿入された状態を示す斜視図。
【図２】   本発明の第２の実施の形態による台車がメンテナンスポート正面位置に挿入された状態を示す平面図。
【図３】   図２の側面図。
【図４】   本発明の第３の実施の形態による自走式台車を搭載した台車がメンテナンスポート正面位置に挿入された状態を示す平面図。
【図５】    図４の側面図。
【図６】   本発明の第４の実施の形態による炉内機器の固定装置のピンをスライド駆動する機構の説明図。
【図７】   本発明の第６の実施の形態による固定装置の平面図。
【図８】   図７の側面図。
【図９】  本発明の第７の実施の形態によるメンテナンスメンテナンスポートに平行な形状をなすメンテナンスポート正面のダイバータの平面図。
【図１０】  トカマク型核融合炉の一例を示す縦断面図。
【図１１】  トカマク型核融合炉の従来の遠隔保全装置を示す斜視図。
【図１２】   トカマク型核融合炉の従来の遠隔保全装置における伸縮型マニピュレータ及びビークル部分の斜視図。
【図１３】   放射状に並んでいるダイバータを上から見た様子を示す平面図。
【符号の説明】
１１…トーラス状スペース、１２…容器、１３…ダイバータ、１４…ブランケット、１５…トロイダル磁場コイル、１６…ポロイダル磁場コイル、１７…中央部ポート、１８…下部ポート、１９…外部容器、２０…円弧状リンク、２１…軌道、２２…伸縮型マニピュレータ、２３…ビークル、２４…軌道収納手段、２５…軌道展開手段、２６…起動支持装置、２７…セクタギア、２８…駆動機構部、２９…固定リング、３０…可動リング、３１…駆動装置、３２…円弧状ガイド機構、３３…冷却配管、３４…パッド、３５…台車、３６…部分ガイド機構、３７…部分セクタギア、３８…移動用アーム、３９…突起、４０…ピニオンギア、４１…ドライブシャフト、４２…駆動ユニット、４３…仮設ガイド機構、４４…固定装置、４５…ピン、４６…穴、４７…凸部、４８…凹部、４９…ブロック、５０…自走式台車、５１…ギア、５２…駆動機構、５３…フック、５４…止めピン、５５…レンチ駆動機構、５６…リンク、５７…連結部、５８…ネジ、５９…ナット、６０…六角形ヘッド、６１…ピン、６２…穴、６３…リンク、６４…ネジ、６５…ナット、６６…ギアユニット、６７…固定機構操作用台車、６８…ギア、６９…駆動機構、７０…突起部、７１…ピン、７２…ドライブシャフト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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