核融合パワープラント用ヘリウム冷凍機システム
Helium Refrigerator System for Fusion Reactor Power Plant
核融合研
National Institute for Fusion Science
山田 修一，森内 貞智，前川 龍司，三戸 利行
yamadas*LHD.nifs.ac.jp
Abstract :
全超電導核融合実験装置ＬＨＤのヘリウム液化冷凍機における長期連続運転の実績と経験を基にして、核融合パワープラント用ヘリウム液化冷凍機について検討する。ＬＨＤでは、冷却歪を低減させつつ、４週間以内で冷却を行うため、4.5 K 換算で9.1 kW という大きな冷凍機を装備している。装置本体への侵入熱は設計時に比べて低減されたので、定常冷却維持運転では寒冷は余剰となる。こうした寒冷の余剰に対する不平衡是正の方策としては、寒冷をヒータで消費して均衡を図る方法、冷凍機の冷凍能力を抑制・制御する方法、あるいは余剰の冷凍能力を他の用途へ配給する方法、などが考えられる。ここでは、核融合発電で得られた電力の一部を水の電気分解に利用するような燃料蓄積型の核融合パワープラントを想定し、余剰の冷凍能力を水素の液化に利用することの有用性を提案する。
Keyword(s) :
ヘリウム冷凍機,水素,液化,高効率化,電気分解,核融合炉