本發(fā)明涉及冷卻管單元的制造方法、管內(nèi)整流用具、冷卻管、以及管內(nèi)整流用具的固定結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

以往，在如核聚變反應(yīng)爐的偏濾器（diverter）那樣的高熱負(fù)荷設(shè)備中設(shè)置有冷卻管單元，以流通用于除熱的流體。尤其，在為了應(yīng)對(duì)較高熱負(fù)荷而謀求較高除熱性能的情況下，冷卻管單元例如具備冷卻管和容納于冷卻管內(nèi)部的管內(nèi)整流用具。

作為以提高流體的除熱效率為目的的管內(nèi)整流用具的一例，可以舉出作為扭成螺旋狀的帶狀體的扭帶。通過(guò)使用扭帶，使冷卻管內(nèi)部流通的冷卻水等流體的流道長(zhǎng)度得以延長(zhǎng)，并使流體在冷卻管的周方向上盤(pán)旋著流通于冷卻管的內(nèi)部。由此，冷卻管內(nèi)部流通的流體的熱交換率提高，高熱負(fù)荷設(shè)備中冷卻管單元的冷卻性能提高。這樣的扭帶例如通過(guò)以下方式固定于冷卻管的內(nèi)周面：如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的，將插入于冷卻管管軸方向一端的短管與冷卻管一起進(jìn)行擴(kuò)徑并固定于冷卻管，并將扭帶的長(zhǎng)度方向上的一端插入形成在該短管上的插槽中。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)：

專(zhuān)利文獻(xiàn)：

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本實(shí)開(kāi)昭63-5277號(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題：

為了提高高熱負(fù)荷設(shè)備的冷卻性能，或者為了應(yīng)對(duì)大范圍的熱負(fù)荷，例如適合密集地配置多根冷卻管。該情況下，如果能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，并能夠?qū)⑴Х€(wěn)定地固定于冷卻管內(nèi)周面，則能夠防止熱負(fù)荷時(shí)冷卻管的局部應(yīng)力集中，并且，通過(guò)密集地配置多根冷卻管提高冷卻管單元的冷卻性能變得容易，因此是理想的。

因此本發(fā)明的目的在于：在用于冷卻高熱負(fù)荷設(shè)備的冷卻管單元中，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，同時(shí)能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管內(nèi)周面。

解決問(wèn)題的手段：

為解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一種形態(tài)的管內(nèi)整流用具的固定結(jié)構(gòu)具備：內(nèi)部流通有流體的冷卻管；以及，管內(nèi)整流用具，所述管內(nèi)整流用具是扭成螺旋狀的帶狀體，以所述冷卻管的管軸方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向容納于所述冷卻管的所述內(nèi)部，并對(duì)流通于所述冷卻管的所述內(nèi)部的流體進(jìn)行整流，所述管內(nèi)整流用具具有設(shè)置于所述長(zhǎng)度方向的一端用于在所述冷卻管的所述內(nèi)部進(jìn)行固定的至少一個(gè)被固定部，所述冷卻管具有至少一個(gè)固定部，所述固定部在所述內(nèi)部從所述冷卻管的內(nèi)周面向所述冷卻管的管軸中心側(cè)突出而設(shè)置于所述內(nèi)周面上，用于將所述被固定部固定于所述冷卻管的所述內(nèi)周面，在所述固定部中，設(shè)置有在所述冷卻管的所述管軸方向上延伸的槽部，所述被固定部插入所述槽部而與所述固定部結(jié)合。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，冷卻管的固定部從冷卻管的內(nèi)周面向冷卻管的管軸中心側(cè)突出而設(shè)置于冷卻管的內(nèi)周面上，被固定部插入固定部的槽部而與固定部結(jié)合，因此無(wú)需為了將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管而對(duì)冷卻管的外周部進(jìn)行加工，或在冷卻管的外周部設(shè)置其他部件。因此，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，同時(shí)能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

所述管內(nèi)整流用具具有切口部，所述切口部設(shè)置于比所述被固定部靠近所述管內(nèi)整流用具的所述長(zhǎng)度方向的中央的位置，以將所述管內(nèi)整流用具的寬度方向上的至少一側(cè)的側(cè)部往所述管內(nèi)整流用具的所述寬度方向的中央側(cè)切出切口的形式形成，從所述冷卻管的所述管軸方向的一端側(cè)觀察，所述固定部中設(shè)置有使所述槽部向所述冷卻管的所述管軸方向的所述一端側(cè)開(kāi)口的開(kāi)口部，所述被固定部通過(guò)所述開(kāi)口部插入所述槽部，可以將所述冷卻管的所述內(nèi)周面與所述切口部之間的間隙在所述管內(nèi)整流用具的所述寬度方向上的尺寸設(shè)定為大于所述固定部的突出高度在所述冷卻管的徑向方向上的尺寸，并將所述切口部在所述管內(nèi)整流用具的所述長(zhǎng)度方向上的長(zhǎng)度尺寸設(shè)定為大于所述固定部在所述冷卻管的所述管軸方向上的長(zhǎng)度尺寸。

由此，將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管的內(nèi)周面時(shí)，能夠在將固定部配置于切口部的內(nèi)部的狀態(tài)下，使管內(nèi)整流用具和冷卻管繞冷卻管的管軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)而將冷卻管和管內(nèi)整流用具對(duì)齊，因此能夠防止固定部和管內(nèi)整流用具之間的干涉，同時(shí)能夠通過(guò)開(kāi)口部將被固定部插入槽部，并固定于固定部。因此，能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具良好地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

一對(duì)所述固定部可以以在所述冷卻管的所述內(nèi)周面的周方向上隔開(kāi)間隔的狀態(tài)在所述冷卻管的內(nèi)徑方向上相向地設(shè)置。

由此，能夠在將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管的內(nèi)周面時(shí)，通過(guò)一對(duì)固定部的間隙，將管內(nèi)整流用具良好地插入冷卻管的管軸方向上的中央側(cè)。又，借助在冷卻管的內(nèi)徑方向上相向的一對(duì)固定部，能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

所述被固定部的厚度尺寸可以從所述管內(nèi)整流用具的所述長(zhǎng)度方向的中央側(cè)朝向所述長(zhǎng)度方向的所述一端側(cè)逐漸減小。由此，能夠降低流體從管內(nèi)整流用具的長(zhǎng)度方向的一端側(cè)朝向中央側(cè)與管內(nèi)整流用具接觸時(shí)的流體與管內(nèi)整流用具之間的接觸阻力。

可以用于具備形成有等離子體的真空容器、以及、以與所述等離子體相向的形式配置于所述真空容器的內(nèi)部且將所述真空容器的所述內(nèi)部的雜質(zhì)排出的偏濾器的核聚變反應(yīng)爐的所述偏濾器中，通過(guò)所述冷卻管冷卻所述偏濾器中與所述等離子體面對(duì)的面對(duì)部。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在核聚變反應(yīng)爐的偏濾器中，在用冷卻管冷卻與等離子體面對(duì)的面對(duì)部時(shí)，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，并將管內(nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面，能夠通過(guò)密集地配置多根冷卻管良好地冷卻偏濾器中與等離子體面對(duì)的面對(duì)部。又，冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸得以維持，從而沒(méi)有發(fā)生冷卻管的局部形狀變化，因此能夠防止因等離子體的熱負(fù)荷所造成的熱膨脹而導(dǎo)致在冷卻管中發(fā)生局部應(yīng)力集中，能夠穩(wěn)定地冷卻偏濾器中與等離子體面對(duì)的面對(duì)部。

根據(jù)本發(fā)明的一種形態(tài)的管內(nèi)整流用具，是扭成螺旋狀的帶狀體的管內(nèi)整流用具，具有：設(shè)置于其長(zhǎng)度方向的一端，用于在冷卻管的內(nèi)部進(jìn)行固定的至少一個(gè)被固定部；以及，切口部，所述切口部設(shè)置于比所述被固定部靠近所述管內(nèi)整流用具的所述長(zhǎng)度方向的中央側(cè)，以將所述管內(nèi)整流用具的寬度方向上的至少一側(cè)的側(cè)部往所述管內(nèi)整流用具的所述寬度方向的中央側(cè)切出切口的形式形成。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管的內(nèi)周面時(shí)，即使冷卻管的固定部從冷卻管的內(nèi)周面向冷卻管的管軸中心側(cè)突出而設(shè)置于所述內(nèi)周面上，也能將固定部配置于管內(nèi)整流用具的切口部的內(nèi)部而使管內(nèi)整流用具和冷卻管對(duì)齊，能夠防止管內(nèi)整流用具和冷卻管之間的干涉，并且能夠良好地將被固定部和固定部結(jié)合。因此，無(wú)需為了將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管而對(duì)冷卻管的外周部進(jìn)行加工，或在冷卻管的外周部設(shè)置其他部件。因此，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，同時(shí)能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

所述被固定部的厚度尺寸可以從所述管內(nèi)整流用具的所述長(zhǎng)度方向的中央側(cè)朝向所述長(zhǎng)度方向的所述一端側(cè)逐漸減小。由此，能夠在流體從管內(nèi)整流用具的長(zhǎng)度方向的一端側(cè)朝向中央側(cè)與管內(nèi)整流用具接觸時(shí)，降低流體與管內(nèi)整流用具之間的接觸阻力。

根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施形態(tài)的冷卻管，是內(nèi)部流通有流體、且具有用于將容納于所述內(nèi)部的管內(nèi)整流用具固定于內(nèi)周面的至少一個(gè)固定部的管體，所述固定部從所述內(nèi)周面向管軸中心側(cè)突出而設(shè)置于所述內(nèi)周面上，而且所述固定部中設(shè)置有在管軸方向上延伸的槽部。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，用于將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管的內(nèi)周面的固定部從冷卻管的內(nèi)周面向冷卻管的管軸中心側(cè)突出而設(shè)置于內(nèi)周面上，固定部中設(shè)置有在管軸方向上延伸的槽部，因此在將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管的內(nèi)周面時(shí)，通過(guò)將管內(nèi)整流用具的一部分插入槽部，從而將管內(nèi)整流用具和冷卻管良好地結(jié)合。因此，無(wú)需為了將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管而對(duì)冷卻管的外周部進(jìn)行加工，或在冷卻管的外周部設(shè)置其他部件。因此，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，同時(shí)能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

從所述管軸方向的一端側(cè)觀察，所述固定部中設(shè)置有使所述槽部向所述管軸方向的所述一端側(cè)開(kāi)口的開(kāi)口部亦可。由此，能夠通過(guò)開(kāi)口部將管內(nèi)整流用具的一部分插入槽部，能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具良好地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

一對(duì)所述固定部可以以在所述內(nèi)周面的周方向上隔開(kāi)間隔的狀態(tài)在所述冷卻管的內(nèi)徑方向上相向地設(shè)置。由此，能夠在將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管的內(nèi)周面時(shí)，通過(guò)一對(duì)固定部的間隙，將管內(nèi)整流用具良好地插入冷卻管的管軸方向中央側(cè)。又，借助在冷卻管的內(nèi)徑方向上相向的一對(duì)固定部，能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

可以具有：容納有所述管內(nèi)整流用具的一部分的主管部、設(shè)置有所述固定部的端管部、以及介于所述主管部與所述端管部之間并連接所述主管部和所述端管部的連接管部，所述主管部與所述連接管部可以通過(guò)焊接連接，所述連接管部與所述端管部可以通過(guò)焊接連接。

由此，能夠使冷卻管的材料在其管軸方向的多個(gè)區(qū)域中有所不同，能夠在冷卻管的管軸方向上的多個(gè)區(qū)域中，使冷卻管功能分離。

所述主管部可以由銅合金材料構(gòu)成，所述端管部可以由鐵合金材料構(gòu)成，所述連接管部可以由鎳合金材料構(gòu)成。

由此，能夠以導(dǎo)熱性?xún)?yōu)異的材料形成主管部。又，當(dāng)端管部與由鐵合金材料形成的配管部連接時(shí)，能夠良好地連接端管部和所述配管部。又，通過(guò)以鎳合金材料構(gòu)成連接管部，從而能夠在連接管部和由銅合金形成的主管部之間良好地形成異種材料接頭結(jié)構(gòu)，并且能夠在連接管部和由鐵合金形成的端管部之間良好地形成異種材料接頭結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施形態(tài)的冷卻管單元的制造方法，具有：容納工序，將作為扭成螺旋狀的帶狀體且對(duì)流通于冷卻管的內(nèi)部的流體進(jìn)行整流的管內(nèi)整流用具在將所述冷卻管的管軸方向作為長(zhǎng)度方向的情況下容納于所述冷卻管的所述內(nèi)部；以及，固定工序，在所述容納工序之后，將所述管內(nèi)整流用具固定于所述冷卻管，所述冷卻管具有至少一個(gè)固定部，所述固定部中形成有在所述冷卻管的所述管軸方向上延伸的槽部，并且從所述冷卻管的內(nèi)周面向所述冷卻管的管軸中心側(cè)突出而設(shè)置于所述內(nèi)周面上，從所述冷卻管的所述管軸方向的一端側(cè)觀察，所述固定部中設(shè)置有使所述槽部向所述冷卻管的所述管軸方向的所述一端側(cè)開(kāi)口的開(kāi)口部，所述管內(nèi)整流用具具有：設(shè)置于所述長(zhǎng)度方向的一端，用于在所述冷卻管的所述內(nèi)部進(jìn)行固定的至少一個(gè)被固定部；以及，切口部，所述切口部設(shè)置于比所述被固定部靠近所述管內(nèi)整流用具的所述長(zhǎng)度方向的中央側(cè)，并以將所述管內(nèi)整流用具的寬度方向上的至少一側(cè)的側(cè)部往所述管內(nèi)整流用具的所述寬度方向的中央側(cè)切出切口的形式形成，所述冷卻管的所述內(nèi)周面與所述切口部之間的間隙在所述管內(nèi)整流用具的所述寬度方向上的尺寸設(shè)定為大于所述固定部的突出高度在所述冷卻管的徑向方向上的尺寸，并且所述切口部在所述管內(nèi)整流用具的所述長(zhǎng)度方向上的長(zhǎng)度尺寸設(shè)定為大于所述固定部在所述冷卻管的所述管軸方向上的長(zhǎng)度尺寸，在所述容納工序中，使所述管內(nèi)整流用具和所述冷卻管繞所述冷卻管的管軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將所述管內(nèi)整流用具從所述冷卻管的所述管軸方向的所述一端側(cè)向所述冷卻管的所述內(nèi)部插入，在所述固定工序中，在將所述固定部配置于所述切口部的內(nèi)部的狀態(tài)下，使所述管內(nèi)整流用具繞所述冷卻管的管軸旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)所述開(kāi)口部將所述被固定部插入所述槽部，從而將所述被固定部與所述固定部結(jié)合。

根據(jù)上述的制造方法，在容納工序中，通過(guò)使管內(nèi)整流用具和冷卻管繞冷卻管的管軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)將管內(nèi)整流用具從冷卻管的在管軸方向的一端向冷卻管的內(nèi)部插入，以此能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具良好地容納于冷卻管內(nèi)部。又，在固定工序中，在將固定部配置于切口部?jī)?nèi)部的狀態(tài)下，使管內(nèi)整流用具繞冷卻管的管軸旋轉(zhuǎn)，從而能夠使被固定部和固定部相對(duì)定位，能夠通過(guò)固定部的開(kāi)口將被固定部插入槽部，良好地結(jié)合被固定部和固定部。因此，無(wú)需為了將管內(nèi)整流用具固定于冷卻管而對(duì)冷卻管的外周部進(jìn)行加工，或在冷卻管的外周部設(shè)置其他部件。因此，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，同時(shí)能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面。

在所述固定工序中，可以對(duì)所述冷卻管的所述內(nèi)周面的周方向上的所述固定部的所述槽部?jī)蓚?cè)的部分進(jìn)行斂縫加工，從而將所述被固定部固定于所述固定部。像這樣進(jìn)行斂縫加工，從而能夠容易地將被固定部固定于固定部。

可以具有：使用具有作為管體的基體部、和從所述基體部的內(nèi)部向所述基體部的管軸方向的兩端的外側(cè)延伸設(shè)置且在所述基體部的內(nèi)周面的周方向上延伸的延長(zhǎng)部的第一管部，使所述延長(zhǎng)部的外周面與第二管部的內(nèi)周面接觸，并使所述第一管部的所述基體部的管軸方向的一端與所述第二管部的管軸方向的一端緊貼，在該狀態(tài)下，通過(guò)焊接從外部連接所述第一管部和所述第二管部的工序；使用內(nèi)部設(shè)置有所述固定部的第三管部，使所述第一管部的所述延長(zhǎng)部的所述外周面與所述第三管部的內(nèi)周面接觸，并使所述第一管部的所述基體部的所述管軸方向的另一端與所述第三管部的管軸方向的一端緊貼，在該狀態(tài)下，通過(guò)焊接從外部連接所述第一管部和所述第三管部的工序；以及，形成工序，在將所述第一管部與所述第二管部以及所述第三管部進(jìn)行連接之后，使用加工工具對(duì)所述延長(zhǎng)部進(jìn)行切削而形成所述冷卻管，該加工工具從所述第三管部中在所述管軸方向上與所述第一管部所在側(cè)相反的一側(cè)，插入至所述第三管部的所述內(nèi)部比所述固定部深的位置，可以在所述形成工序之后進(jìn)行所述容納工序。

像這樣，通過(guò)連接第一管部和第二管部并連接第一管部和第三管部而形成冷卻管，從而，能夠使冷卻管的材料在其管軸方向的多個(gè)區(qū)域中有所不同，能夠形成在冷卻管的管軸方向上的多個(gè)區(qū)域中功能分離的冷卻管。又，使用具有延伸設(shè)置于管軸方向兩端的外側(cè)的延長(zhǎng)部的第一管部，從而能夠容易地進(jìn)行第一管部、第二管部、第三管部的各位置對(duì)齊步驟。又，通過(guò)使用從第三管部中在管軸方向上與第一管部所在側(cè)相反的一側(cè)插入至第三管部?jī)?nèi)部中比固定部深的位置的加工工具對(duì)延長(zhǎng)部進(jìn)行切削，從而能夠形成除了固定部以外的部分的內(nèi)徑設(shè)定為在管軸方向上一定的冷卻管。

發(fā)明效果：

根據(jù)本發(fā)明，在用于冷卻高熱負(fù)荷設(shè)備的冷卻管單元中，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，并能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管內(nèi)周面。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)實(shí)施形態(tài)的核聚變反應(yīng)爐的部分概略剖視圖；

圖2是圖1的核聚變反應(yīng)爐的偏濾器中的外側(cè)垂直靶板的立體圖；

圖3是圖2的外側(cè)垂直靶板中的冷卻管單元的部分立體圖；

圖4是圖3的冷卻管單元的分解圖；

圖5是示出圖2的冷卻管單元的各制造工序的圖；圖5（a）是示出第一管部和第二管部的連接工序、以及第一管部和第三管部的連接工序的圖；圖5（b）是示出冷卻管的形成工序的圖；圖5（c）是示出管內(nèi)整流用具的容納工序的圖；圖5（d）是示出被固定部的固定工序中被固定部與固定部的對(duì)齊的圖；圖5（e）是示出被固定部的固定工序中固定部的斂縫加工的圖；

圖6是圖5（c）的vi-vi向剖視圖；

圖7是圖5（e）的vii-vii向剖視圖；

符號(hào)說(shuō)明：

t1加工工具；

1核聚變反應(yīng)爐；

2真空容器；

11偏濾器；

35冷卻管；

35a固定部；

35a1槽部；

35a2開(kāi)口部；

36管內(nèi)整流用具；

36c切口部；

36d被固定部；

37主管部（第二管部）；

39端管部（第三管部）；

138第一管部；

138a基體部；

138b延長(zhǎng)部。

具體實(shí)施方式

以下，參照各附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，高熱負(fù)荷設(shè)備是指由于其自身產(chǎn)熱而涉及熱負(fù)荷的設(shè)備、和由于暴露于高熱下而涉及熱負(fù)荷的設(shè)備這兩者。又，管內(nèi)整流用具的寬度方向是指在與管內(nèi)整流用具的長(zhǎng)度方向正交的截面中，管內(nèi)整流用具延伸的方向。

（核聚變反應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)）

圖1是根據(jù)實(shí)施形態(tài)的核聚變反應(yīng)爐1的部分概略剖視圖。圖1中示出核聚變反應(yīng)爐1的部分鉛垂截面。作為一個(gè)示例，核聚變反應(yīng)爐1為托卡馬克型試驗(yàn)爐，且具備真空容器2、超導(dǎo)線圈3～9、包層（blanket）10、以及多個(gè)偏濾器11。

真空容器2具有水平截面為圓環(huán)狀且整體上為圓環(huán)體（torus）狀的內(nèi)部空間15。在核聚變反應(yīng)爐1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)部空間15中形成等離子體（plasma）。超導(dǎo)線圈3～9以在真空容器2的周?chē)a(chǎn)生磁力線的形式設(shè)置，并穩(wěn)定地維持形成于內(nèi)部空間15中的等離子體。包層10設(shè)置于真空容器2的內(nèi)壁上并包圍內(nèi)部空間15。

多個(gè)偏濾器11是高熱負(fù)荷設(shè)備的一個(gè)示例，在真空容器2的內(nèi)部，排列設(shè)置于真空容器2的下部并面對(duì)等離子體，并將核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的氦灰和雜質(zhì)等排出。各偏濾器11具有外側(cè)垂直靶板（target）21、內(nèi)側(cè)垂直靶板20、和圓頂部(dome)22。內(nèi)側(cè)垂直靶板20設(shè)置于真空容器2的水平方向內(nèi)側(cè)并在鉛垂方向上延伸。外側(cè)垂直靶板21設(shè)置于真空容器2的水平方向外側(cè)并在鉛垂方向上延伸。圓頂部22設(shè)置于內(nèi)側(cè)垂直靶板20和外側(cè)垂直靶板21之間并在水平方向上延伸。在外側(cè)垂直靶板21、內(nèi)側(cè)垂直靶板20以及圓頂部22中與等離子體的各面對(duì)部處，設(shè)置有多個(gè)單模塊（monoblock）30（參見(jiàn)圖2）。燃料循環(huán)部12以在水平方向上延伸的形式設(shè)置于真空容器2的下方。燃料循環(huán)部12用于將從偏濾器11排出的氣體進(jìn)行精制并返回到內(nèi)部空間15中。

圖2是圖1的核聚變反應(yīng)爐1的偏濾器11中外側(cè)垂直靶板21的立體圖。外側(cè)垂直靶板21具有支持結(jié)構(gòu)體25以及面對(duì)等離子體單元26。支持結(jié)構(gòu)體25是以上下方向作為長(zhǎng)度方向的板狀結(jié)構(gòu)體，并具有下側(cè)直線部25a和上側(cè)彎曲部25b。下側(cè)直線部25a在上下方向上以直線狀延伸，上側(cè)彎曲部25b從下側(cè)直線部25a的上端起在上下方向延伸，并在真空容器2的水平方向外側(cè)彎曲著延伸。支持結(jié)構(gòu)體25在位于真空容器2的水平方向內(nèi)側(cè)的側(cè)表面25c上對(duì)面對(duì)等離子體單元26進(jìn)行支持。

面對(duì)等離子體單元26由多個(gè)單模塊30和冷卻管單元31構(gòu)成。單模塊30是長(zhǎng)方體狀的耐熱瓦（tile）（也稱(chēng)保護(hù)瓦（armourtile））。多個(gè)單模塊30通過(guò)多個(gè)固定用座（支持腳）25d安裝于側(cè)表面25c上。冷卻管單元31是內(nèi)部有流體流通的傳熱管單元。單根冷卻管單元31以以下形式設(shè)置：在配置于外側(cè)垂直靶板21的長(zhǎng)度方向上的多個(gè)單模塊30的各個(gè)內(nèi)部貫通，且以冶金的方式接合，并沿著側(cè)表面25c的區(qū)域在上下方向上延伸。冷卻管單元31冷卻面對(duì)等離子體單元26中面對(duì)等離子體的面對(duì)部。具體地，冷卻管單元31冷卻由等離子體的熱負(fù)荷加熱的單模塊30。冷卻管單元31與設(shè)置于偏濾器11下方的配管部32連接，并且與設(shè)置于偏濾器11上方的配管部33連接。配管部32的內(nèi)部流通有向冷卻管單元31供給的流體。配管33的內(nèi)部流通有從冷卻管單元31排出的流體。

圖3是圖2的外側(cè)垂直靶板21中的冷卻管單元31的部分立體圖。圖3中示出外側(cè)垂直靶板21的下端部的冷卻管單元31的部分結(jié)構(gòu)。冷卻管單元31具有冷卻管35以及管內(nèi)整流用具36。冷卻管35是內(nèi)部有流體流通的長(zhǎng)尺寸的管體。作為一個(gè)示例，冷卻管35具有圓形截面，但也可以具有圓形以外的截面。作為一個(gè)示例，流體為冷卻水，但也可以是冷卻水以外的液體或氣體。

冷卻管35具有主管部37、連接管部38、和端管部39。主管部37是占冷卻管35其管軸方向長(zhǎng)度尺寸的至少90%的區(qū)域的部分，并由導(dǎo)熱性?xún)?yōu)異的金屬材料（例如，cucrzr合金等銅合金材料）構(gòu)成。主管部37的內(nèi)部容納有管內(nèi)整流用具36的基體部36a。連接管部38配置于主管部37和端管部39之間，并連接主管部37與端管部39。連接管部38由適合分別與主管部37以及端管部39形成異種材料接頭結(jié)構(gòu)的材料（例如，specialmetals公司制造inconel（注冊(cè)商標(biāo)）等鎳合金材料）構(gòu)成。端管部39由與配管部32、33相同的材料（例如，不銹鋼等鐵合金材料）構(gòu)成，并設(shè)置于冷卻管35的管軸方向的一端。

作為一例，主管部37、連接管部38以及端管部39的各外徑相同，冷卻管35的管軸方向上的外徑尺寸是一定的。又，主管部37和連接管部38的各內(nèi)徑尺寸與端管部39中除設(shè)置有固定部35a的部分以外的區(qū)域的內(nèi)徑尺寸相同。又，在冷卻管35中，除端管部39中設(shè)置有固定部35a的部分以外的區(qū)域的內(nèi)徑尺寸在管軸方向上是一定的。另外冷卻管35設(shè)置為直管狀，但不限定于此，亦可是曲管狀。

冷卻管35具有至少一個(gè)固定部35a。固定部35a以從冷卻管35的內(nèi)周面35b向冷卻管35的管軸中心側(cè)突出的形式設(shè)置于內(nèi)周面35b上。這里，一對(duì)固定部35a以在冷卻管35的內(nèi)周面35b的周方向上隔開(kāi)間隔的狀態(tài)，在冷卻管35的徑向方向上相向地設(shè)置。固定部35a用于以下目的：在冷卻管35的內(nèi)部，將管內(nèi)整流用具36的被固定部36d固定于冷卻管35的內(nèi)周面35b。

管內(nèi)整流用具（扭帶）36是長(zhǎng)尺寸的帶狀體，且扭成螺旋狀。管內(nèi)整流用具36以冷卻管35的管軸方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向而容納于冷卻管35中，用于對(duì)流通冷卻管35內(nèi)部的流體進(jìn)行整流。在冷卻管35的內(nèi)部，管內(nèi)整流用具36從外側(cè)垂直靶板21的下端延伸到下側(cè)直線部25a的指定高度位置。

管內(nèi)整流用具36具有基體部36a、直線部36b、至少一個(gè)切口部36c、和至少一個(gè)被固定部36d?；w部36a是占管內(nèi)整流用具36其長(zhǎng)度方向尺寸的至少90%的區(qū)域的部分。在冷卻管35內(nèi)部，基體部36a以將其寬度方向中央與冷卻管35的管軸中心對(duì)齊的狀態(tài)，在冷卻管35的管軸中心周?chē)月菪隣钆まD(zhuǎn)，并在冷卻管35的管軸方向上延伸。作為一個(gè)示例，基體部36a的長(zhǎng)度方向上每扭轉(zhuǎn)180°的間距p設(shè)定為比冷卻管35的管軸方向上的固定部35a的長(zhǎng)度尺寸l2（參見(jiàn)圖4）長(zhǎng)，但不限定于此。在管內(nèi)整流用具36的寬度方向上，基體部36a的中央部36a1的厚度是一定的，位于中央部36a1兩側(cè)的各個(gè)側(cè)部36a2的厚度從管內(nèi)整流用具36的中央側(cè)朝向外側(cè)逐漸減小?；w部36a的寬度尺寸與冷卻管35的主管部37的內(nèi)徑尺寸大概一致。另外，基體部36a的寬度方向兩側(cè)的側(cè)部36a2可以與冷卻管35的內(nèi)周面35b接觸，也可以隔開(kāi)間隔。又，在與冷卻管35的內(nèi)周面35b接觸的情況下，基體部36a的寬度方向兩側(cè)的側(cè)部36a2可以在基體部36a的長(zhǎng)度方向上與內(nèi)周面35b斷續(xù)地接觸，也可以在基體部36a的長(zhǎng)度方向上與內(nèi)周面35b連續(xù)地接觸。

直線部36b設(shè)置于基體部36a的長(zhǎng)度方向的一端側(cè)，并在冷卻管35的長(zhǎng)度方向上以直線狀延伸。作為一個(gè)示例，切口部36c設(shè)置于直線部36b的寬度方向的兩側(cè)。切口部36c設(shè)置于比被固定部36d靠近管內(nèi)整流用具36的長(zhǎng)度方向中央側(cè)的位置，以將管內(nèi)整流用具36的寬度方向兩側(cè)的側(cè)部36a2往管內(nèi)整流用具36的寬度方向中央側(cè)切出切口的形式形成。切口部36c用于以下目的：在冷卻管單元31的制造工序中，以避免管內(nèi)整流用具36與固定部35a之間的干涉的形式，將管內(nèi)整流用具36設(shè)置于冷卻管35的內(nèi)部（參見(jiàn)圖5（d））。

被固定部36d設(shè)置于管內(nèi)整流用具36的長(zhǎng)度方向的一端，用于使管內(nèi)整流用具36固定于冷卻管35內(nèi)部。作為一個(gè)示例，被固定部36d為管內(nèi)整流用具36的長(zhǎng)度方向一端處的寬度方向兩側(cè)的側(cè)部36a2。在冷卻管單元31中，一對(duì)被固定部36d與一對(duì)固定部35a結(jié)合。

另外，切口部36c和被固定部36d無(wú)需設(shè)置于直線部36b的寬度方向的兩側(cè)，亦可在管內(nèi)整流用具36的寬度方向的同一側(cè)一個(gè)一個(gè)地設(shè)置。該情況下，冷卻管35的固定部35a可以在與被固定部36d對(duì)應(yīng)的位置僅設(shè)置一個(gè)。

圖4是圖3的冷卻管單元31的分解圖。固定部35a上設(shè)置有槽部35a1和開(kāi)口部35a2。槽部35a1朝向冷卻管35的管軸中心開(kāi)口。槽部35a1在冷卻管35的管軸方向上延伸地設(shè)置。在一對(duì)固定部35a的槽部35a1的內(nèi)部，端管部39的內(nèi)徑尺寸與一對(duì)固定部35a外部的端管部39的內(nèi)徑尺寸相同。從冷卻管35的管軸方向一端側(cè)觀察，開(kāi)口部35a2以使槽部35a1向冷卻管35的管軸方向一端側(cè)開(kāi)口的形式設(shè)置。在設(shè)置有一對(duì)被固定部36d的部分，管內(nèi)整流用具36的寬度方向尺寸與端管部39的內(nèi)徑尺寸大概一致。一對(duì)被固定部36d通過(guò)一對(duì)固定部35a的開(kāi)口部35a2插入槽部35a1的內(nèi)部。

在冷卻管單元31的制造工序中，以固定部35a能夠配置于切口部36c的內(nèi)部的形式設(shè)置冷卻管單元31。具體地，冷卻管單元31中，冷卻管35的內(nèi)周面35b與切口部36c的間隙在管內(nèi)整流用具36寬度方向上的尺寸d1設(shè)定為大于固定部35a的突出高度在冷卻管35徑向方向上的尺寸d2，并且切口部36c在管內(nèi)整流用具36長(zhǎng)度方向上的長(zhǎng)度尺寸l1設(shè)定為大于固定部35a在冷卻管35管軸方向上的長(zhǎng)度尺寸l2。

被固定部36d的厚度尺寸從管內(nèi)整流用具36的長(zhǎng)度方向中央側(cè)朝向管內(nèi)整流用具36的一端36e側(cè)逐漸減小。通過(guò)對(duì)固定部35a施加斂縫加工，從而在不會(huì)從固定部35a的槽部35a1的內(nèi)部拔出的情況下，固定被固定部36d的一端36e的部分。由此，一對(duì)被固定部36d在插入槽部35a1其內(nèi)部的狀態(tài)下，固定于一對(duì)固定部35a。

冷卻管單元31中，通過(guò)容納于冷卻管35內(nèi)部的管內(nèi)整流用具36，使冷卻管35內(nèi)部的流體以螺旋狀流通，流道長(zhǎng)度延長(zhǎng)為比冷卻管35的長(zhǎng)度尺寸長(zhǎng)，從而，流體的熱交換效率提高，冷卻管單元31對(duì)于各單模塊30的冷卻性能提高。具體地，從外側(cè)垂直靶板21的面對(duì)等離子體單元26的下方，通過(guò)配管部32，向各冷卻管單元31的冷卻管35內(nèi)部供給流體。流體在冷卻管35內(nèi)部與管內(nèi)整流用具36抵接，并繞冷卻管35的管軸盤(pán)旋著在冷卻管35的管軸方向上流通。此時(shí)，在整個(gè)冷卻管35中，各單模塊30與流通冷卻管35內(nèi)部的流體高效地進(jìn)行熱交換，從而進(jìn)行冷卻。

另外，在與下側(cè)直線部25a對(duì)應(yīng)的位置容納有管內(nèi)整流用具36的冷卻管35的部分可能存在與其他的冷卻管35的部分相比，由等離子體產(chǎn)生的熱負(fù)荷較大的情況，但是借助經(jīng)管內(nèi)整流用具36整流后的流體，該冷卻管35的部分可以高效地進(jìn)行熱交換，從而進(jìn)行冷卻。

又，在冷卻管35的管軸方向上，冷卻管35的外徑是一定的，可以防止相鄰兩根冷卻管35之間發(fā)生干涉，因此，多根冷卻管35密集地配置。由此，在面對(duì)等離子體單元26中，借助流通多根冷卻管35內(nèi)部的豐富的流體，可以良好地冷卻各單模塊30。

又，在核聚變反應(yīng)爐1中，由等離子體的熱負(fù)荷產(chǎn)生的單模塊30的加熱溫度可能在單模塊30自身的耐熱溫度以上。然而，由于各單模塊30由多個(gè)冷卻管單元31高效地冷卻，因此能夠抑制等離子體的熱負(fù)荷導(dǎo)致的各單模塊30的溫度上升，能夠謀求面對(duì)等離子體單元26的長(zhǎng)壽命化。

（冷卻管單元的制造工序）

以下，依次說(shuō)明冷卻管單元31的各制造工序。圖5（a）是示出第一管部138和第二管部（主管部37）的連接工序、以及第一管部138和第三管部（端管部39）的連接工序的圖。圖5（b）是示出冷卻管35的形成工序的圖。圖5（c）是示出管內(nèi)整流用具36的容納工序的圖。圖5（d）是示出被固定部36d的固定工序中被固定部36d與固定部35a的位置對(duì)齊的圖。圖5（e）是示出被固定部36d的固定工序中固定部35a的斂縫加工的圖。

首先，進(jìn)行冷卻管35的形成工序。準(zhǔn)備具有作為管體的基體部138a、和從基體部138a內(nèi)部向基體部138a的管軸方向兩端的外側(cè)延伸設(shè)置的延長(zhǎng)部138b的第一管部138。延長(zhǎng)部138b在基體部138a的內(nèi)周面138c（參見(jiàn)圖5（b））的周方向上延伸。作為一個(gè)示例，各延長(zhǎng)部138b形成為在基體部138a的周方向上連續(xù)的圓筒狀?；w部138a的外徑尺寸設(shè)定為與主管部37的外徑尺寸相同，各延長(zhǎng)部138b的外徑尺寸設(shè)定為與主管部37的內(nèi)徑尺寸相同。

如圖5（a）所示，使延長(zhǎng)部138b的外周面與作為第二管部的主管部37的內(nèi)周面37a接觸。進(jìn)行以下工序：在使第一管部138的基體部138a的管軸方向的一端與主管部37的管軸方向的一端緊貼的狀態(tài)下，通過(guò)焊接從外部連接第一管部138和主管部37。這里，作為一個(gè)示例，將與主管部37的內(nèi)周面37a接觸的延長(zhǎng)部138b的一部分用作金屬背板（金屬襯墊），基于電子束（eb）焊接法焊接第一管部138和主管部37。

接著，準(zhǔn)備端管部39作為第三管部。作為一個(gè)示例，端管部39通過(guò)放電加工一體而成。使用該端管部39，并使延長(zhǎng)部138b的外周面與端管部39的內(nèi)周面39a接觸。進(jìn)行以下工序：在使第一管部138的基體部138a的管軸方向的另一端與端管部39的管軸方向的一端緊貼的狀態(tài)下，通過(guò)焊接從外部連接第一管部138和端管部39。這里，作為一個(gè)示例，將與端管部39的內(nèi)周面39a接觸的延長(zhǎng)部138b的一部分用作金屬背板（金屬襯墊），基于tig焊接法焊接第一管部138和端管部39。通過(guò)以上，在主管部37和第一管部138之間、以及端管部39和第一管部138之間形成異種材料接頭結(jié)構(gòu)。

接著，如圖5（b）所示，準(zhǔn)備加工工具t1，該t1比第一管部138的內(nèi)徑尺寸d3、和端管部39中設(shè)置有固定部35a的部分的內(nèi)徑尺寸d4（參見(jiàn)圖5（a））之中較小一方的內(nèi)徑尺寸細(xì)，并且，比連接后的端管部39和第一管部138的各管軸方向的合計(jì)長(zhǎng)度尺寸l3長(zhǎng)。具體地，加工工具t1為切削工具，例如切削鉆頭。

如上所述地連接第一管部138和主管部37，連接第一管部138和端管部39之后，將主管部37、第一管部138以及端管部39固定于卡盤(pán)（chuck）。將加工工具t1的梢端從端管部39中在管軸方向上與第一管部138所在側(cè)相反的一側(cè)，插入到端管部39內(nèi)部比固定部35a深的位置。該狀態(tài)下，對(duì)于加工工具t1，使主管部37、第一管部138以及端管部39相對(duì)地在各管軸方向上旋轉(zhuǎn)，并對(duì)位于第一管部138其基體部138a內(nèi)部的厚部分、以及延長(zhǎng)部138b進(jìn)行切削。由此，在除了設(shè)有固定部35a的部分以外的區(qū)域中，使主管部37的內(nèi)周面37a、第一管部138的內(nèi)周面138c、以及端管部39的內(nèi)周面39a無(wú)階梯差地連續(xù)，形成內(nèi)徑尺寸設(shè)定為在管軸方向上一定的冷卻管35。在該冷卻管35的形成工序中，對(duì)第一管部138進(jìn)行切削而形成連接管部38（參見(jiàn)圖4）。

如圖5（c）所示，進(jìn)行將管內(nèi)整流用具36容納于冷卻管35的容納工序。圖6是圖5（c）的vi-vi向剖視圖。在該容納工序中，以冷卻管35的管軸方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向，將管內(nèi)整流用具36容納于冷卻管35的內(nèi)部。具體地，使管內(nèi)整流用具36和冷卻管35繞冷卻管35的管軸相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，并將管內(nèi)整流用具36從冷卻管35的端管部39側(cè)向冷卻管35的內(nèi)部插入。此時(shí)，如圖5（c）所示，管以防止內(nèi)整流用具36在冷卻管35的管軸方向上與固定部35a發(fā)生干涉的形式，將管內(nèi)整流用具36配置于冷卻管35的內(nèi)部。在該狀態(tài)下，如圖6所示，以管內(nèi)整流用具36的寬度方向兩側(cè)的側(cè)部36a2位于冷卻管35內(nèi)周面35b的周方向上的一對(duì)固定部35a的間隙g1中的形式，以長(zhǎng)度方向?yàn)檩S，使管內(nèi)整流用具36在冷卻管35內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并將管內(nèi)整流用具36容納于冷卻管35。由此，能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具36良好地容納于冷卻管35的內(nèi)部。

如圖5(d)所示，將大致整個(gè)管內(nèi)整流用具36容納于冷卻管35的內(nèi)部，并將被固定部36d與固定部35a對(duì)齊。然后，如圖5（e）所示，對(duì)固定部35a進(jìn)行斂縫加工。由此，進(jìn)行將管內(nèi)整流用具36固定于冷卻管35的固定工序。

具體地，如圖5（d）所示，在冷卻管35的管軸方向上，以將固定部35a配置于管內(nèi)整流用具36的切口部36c的內(nèi)部的狀態(tài)，使管內(nèi)整流用具36繞冷卻管35的管軸旋轉(zhuǎn)，使管內(nèi)整流用具36與冷卻管35相對(duì)對(duì)齊。這里，圖7是圖5（e）的vii-vii向剖視圖。如圖5（e）和圖7所示，接著，通過(guò)設(shè)置于固定部35a的開(kāi)口部35a2，將被固定部36d插入槽部35a1的內(nèi)部。由此，將被固定部36d完全地插入槽部35a1的內(nèi)部。

接著，使用沖頭（punch）（未圖示）等工具對(duì)冷卻管35內(nèi)周面35b的周方向上的固定部35a的槽部35a1其兩側(cè)的部分進(jìn)行斂縫加工。由此，在管內(nèi)整流用具36的長(zhǎng)度方向上的一端36e處，將被固定部36d與固定部35a結(jié)合。通過(guò)對(duì)固定部35a進(jìn)行斂縫加工，容易將被固定部36d固定于固定部35a。在這樣的固定工序中，在將固定部35a配置于切口部36c的內(nèi)部的狀態(tài)下，使管內(nèi)整流用具36繞冷卻管35的管軸旋轉(zhuǎn)，從而能夠?qū)⒈还潭ú?6d和固定部35a相對(duì)定位。又，通過(guò)固定部35a的開(kāi)口部35a2將被固定部36d插入槽部35a1，從而能夠?qū)⒈还潭ú?6d與固定部35a良好地結(jié)合。通過(guò)將一對(duì)固定部35a與一對(duì)被固定部36d結(jié)合，并將管內(nèi)整流用具36固定于冷卻管35的內(nèi)周面35b，以此制造冷卻管單元31。另外，被固定部36d和固定部35a可以通過(guò)斂縫加工進(jìn)行結(jié)合，例如，被固定部36d和固定部35a可以通過(guò)焊接進(jìn)行結(jié)合，也可以使用緊固件進(jìn)行結(jié)合。使用緊固件時(shí)，緊固方法適用螺栓等機(jī)械裝置，增加可拆卸的功能，從而能夠?qū)崿F(xiàn)管內(nèi)整流用具36的拆卸。

如上所說(shuō)明的，在冷卻管單元31中，固定部35a以從冷卻管35的內(nèi)周面35b向冷卻管35的管軸中心側(cè)突出的形式設(shè)置于冷卻管35的內(nèi)周面35b上，被固定部36d以插入固定部35a的槽部35a1的形式與固定部35a結(jié)合，因此無(wú)需為了將管內(nèi)整流用具36固定于冷卻管35而對(duì)冷卻管35的外周部進(jìn)行加工，或在冷卻管35的外周部設(shè)置其他部件。因此，能夠維持冷卻管35的外觀形狀和外徑尺寸，同時(shí)能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具36穩(wěn)定地固定于冷卻管35的內(nèi)周面35b。

又，將管內(nèi)整流用具36固定于冷卻管35的內(nèi)部時(shí)，能夠在將固定部35a配置于切口部36c的內(nèi)部的狀態(tài)下，使管內(nèi)整流用具36和冷卻管35繞冷卻管35的管軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)而將冷卻管35與管內(nèi)整流用具36對(duì)齊，因此能夠防止固定部35a和管內(nèi)整流用具36之間的干涉，同時(shí)能夠通過(guò)開(kāi)口部35a2將被固定部36d插入槽部35a1，從而固定于固定部35a。因此，能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具36良好地固定于冷卻管35的內(nèi)周面35b。

通過(guò)將具有這樣的冷卻管35的冷卻管單元31用于冷卻偏濾器11中與等離子體面對(duì)的面對(duì)部，以此能夠縮小相鄰兩根冷卻管35的間距，從而密集地配置多根冷卻管35。因此，能夠良好地冷卻偏濾器11的面對(duì)等離子體單元26中的各單模塊30。又，能夠在冷卻管35的管軸方向上維持冷卻管35的外徑尺寸為一定，因此，即使冷卻管35被等離子體的熱負(fù)荷加熱，也能夠防止冷卻管35局部熱膨脹而發(fā)生應(yīng)力集中，并且能夠防止相鄰兩根冷卻管單元31之間發(fā)生干涉，能夠提高將多個(gè)面對(duì)等離子體單元26設(shè)置于支持結(jié)構(gòu)體25時(shí)的作業(yè)性。

又，通過(guò)將固定部35a設(shè)置于冷卻管35的內(nèi)周面35b上，從而無(wú)需用其他部件覆蓋冷卻管35的外周部。因此，例如，在基于根據(jù)放射線透過(guò)試驗(yàn)（rt）的非破壞檢測(cè)而從冷卻管35的外部對(duì)冷卻管35進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，能夠良好地檢測(cè)冷卻管35的內(nèi)部。

又，固定部35a從冷卻管35的內(nèi)周面35b向冷卻管35的管軸中心側(cè)突出，并與被固定部36d結(jié)合，因此能夠從冷卻管35的內(nèi)周面35b朝向冷卻管35的管軸中心，將被固定部36d和固定部35a良好地結(jié)合。

又，在制造冷卻管單元31時(shí)，將被固定部36d插入固定部35a的槽部35a1，能夠在冷卻管35的管軸方向上將被固定部36d和固定部35a相對(duì)定位，并且能夠容易地將被固定部36d和固定部35a結(jié)合。

又，一對(duì)固定部35a以在冷卻管35的內(nèi)周面35b的周方向上隔開(kāi)間隔的狀態(tài)，相向地設(shè)置在冷卻管35的內(nèi)徑方向上，因此，能夠在將管內(nèi)整流用具36設(shè)置于冷卻管35的內(nèi)部時(shí)，利用一對(duì)固定部35a的間隙g1，將管內(nèi)整流用具36插入冷卻管35的管軸方向中央側(cè)。又，借助在冷卻管35的內(nèi)徑方向上相向的一對(duì)固定部35a，能夠?qū)⒐軆?nèi)整流用具36穩(wěn)定地固定于冷卻管35的內(nèi)周面35b。

又，被固定部36d的厚度尺寸從管內(nèi)整流用具36的長(zhǎng)度方向中央側(cè)朝向一端36e側(cè)逐漸減小，因此能夠在流體從管內(nèi)整流用具36的長(zhǎng)度方向的一端36e側(cè)朝向中央側(cè)與管內(nèi)整流用具36接觸時(shí)，降低流體與管內(nèi)整流用具36之間的接觸阻力。

又，在固定工序中，對(duì)冷卻管35內(nèi)周面35b的周方向上的固定部35a的槽部35a1兩側(cè)的部分進(jìn)行斂縫加工，從而將被固定部36d固定于固定部35a，因此無(wú)需在將被固定部36d固定于固定部35a時(shí)通過(guò)焊接形成接頭結(jié)構(gòu)，能夠減輕作業(yè)負(fù)擔(dān)。

又，固定部35a遠(yuǎn)離冷卻管35的管軸方向兩端，因此在將冷卻管35的管軸方向兩端與配管部32、33或者其他冷卻管35進(jìn)行焊接時(shí)，伴隨所述焊接的熱不易波及固定部35a和被固定部36d。因此。能夠穩(wěn)定地維持固定部35a和被固定部36d的結(jié)合。

又，在冷卻管35的形成工序中，將第一管部138與主管部37連接，并將第一管部138與端管部39連接，從而形成冷卻管35，由此，能夠使冷卻管35的材料在其管軸方向的多個(gè)區(qū)域中有所不同，形成在冷卻管35的管軸方向上的多個(gè)區(qū)域中功能分離的冷卻管35。又，通過(guò)使用具有延伸設(shè)置于管軸方向兩端的外側(cè)的延長(zhǎng)部138b的第一管部138，能夠容易地進(jìn)行第一管部138、主管部37和端管部39各位置對(duì)齊步驟。又，通過(guò)使用從端管部39中在管軸方向上與第一管部138所在側(cè)相反的一側(cè)插入至端管部39內(nèi)部比固定部35a深的位置的加工工具t1對(duì)延長(zhǎng)部138b進(jìn)行切削，同時(shí)進(jìn)行形成冷卻管35的工序，以此能夠形成除了固定部35a以外的部分的內(nèi)徑設(shè)定為在管軸方向上一定的冷卻管35。

本發(fā)明并不限于上述實(shí)施形態(tài)，可以在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行變更、追加、或刪除。本發(fā)明的冷卻管單元的制造方法、管內(nèi)整流用具、冷卻管、以及管內(nèi)整流用具的固定結(jié)構(gòu)并不限于核聚變反應(yīng)爐的偏濾器的外側(cè)垂直單元的用途，亦可用于其他用途。

以上所述的本發(fā)明的各種實(shí)施形態(tài)具有以下優(yōu)異效果：在用于冷卻高熱負(fù)荷設(shè)備的冷卻管單元中，能夠維持冷卻管的外觀形狀和外徑尺寸，并將管內(nèi)整流用具穩(wěn)定地固定于冷卻管的內(nèi)周面。因此，當(dāng)作為能夠發(fā)揮該效果的意義的冷卻管單元的制造方法、管內(nèi)整流用具、冷卻管、以及管內(nèi)整流用具的固定結(jié)構(gòu)而廣泛應(yīng)用時(shí)，是有益的。