JPH046491A - プラズマ核融合装置用ヘリカルコイル容器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は、プラズマ核融合装置用ヘリカルコイル容器
に間し、さらに詳しくいうと、放電管のヘリカル状溝に
設置されてコイルを収納するプラズマ核融合装置用ヘリ
カルコイル容器に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は、例えば、特開昭５３−４４７９８号公報に記
載された従来の常電導ヘリカル型核融合装置のヘリカル
コイル部分の断面図を示し、図において、放電管（１１
）のヘリカル状コイルｉ１！　（１４）に対地絶縁（１
５）が施されたヘリカルコイル（１２）が巻回され、コ
イルｆｆｉ　（１４）にはコイルガイド（１３）が形成
されている。コイルガイド（１３）は、放電管（１１）
のコイル講（１４）に熱硬化性樹脂と充填材を混合しあ
る程度の流動性をもたせたコンパウンドを充填したのち
任意のコイルピッチに分割した木型（コイル型）で押圧
成形して作成される。

以上の構成により、ヘリカルコイル（１２）はコイルガ
イド（１３）を案内として巻線されるため、放電管〈１
１）の製作精度に関りなく、簡便に高精度に巻回すこと
ができ、かつ、ヘリカルコイル（１２）に作用する電磁
力による変形をコイル湧（１４）に伝え、コイル渭（１
４）の剛性で大きな変形をすることなく支持することが
でき、安定にプラズマを閉じ込めることができる。

第５図は文部省の次期大型ヘリカル装置設計部会により
、昭和６３年３月に発行された「次期大型ヘリカル装置
計画報告書、第二部、本体基本設計、第２章、ｐ、１０
７　、に示された従来の超電導゛ヘリカル装置の全体構
成図である。同図において、断熱真空容器（２１）内に
含まれているものは、ボロイダルコイル（２２）、熱シ
ールド（２３）、放電管（１１）、支持構造物（２５）
、ＳＨＥ熱交換器（２９）等であり、ヘリカルコイル（
１２）は液体ヘリウム温度（〜４ｋ）を維持させるため
、常温からベーキング温度（〜３００℃）の放電管（１
１）と接触しないよう、放電管（１１）のコイル渭（１
４）に設置されたヘリカルコイル容器り１）に収められ
る。尚、ヘリカルコイル（１２）はヘリカルコイル容器
け）と一体化し、支持構造物（２５）を介して支持シェ
ル（図示していない）に支持される。また、階下には液
体ヘリウムのリザハ（２４）が設けられている。

以上の精成におけるヘリカルコイル（１２）は、放電管
の７１１（１４）と空間的に分離されたコイル容器（１
）を必要とし、従来の方法でコイル容器を製作すること
ができない。このヘリカルコイル容器を製作するために
は、第６図に示すような分割されたヘリカルコイル容器
（５）を連続的に接続してヘリカルコイル容器（１）を
形成し、このヘリカルコイル容器（１）内にコイルを巻
回する必要がある。

そして、コイルをヘリカルコイル容器内（すなわち、溝
形状をした容器の清白）に巻付けた後、第３図に示すよ
うにヘリカルコイル容器！（１６）を装着し、ヘリカル
コイル容器にボルト締めあるいは溶接等により接合する
６ ［発明が解決しようとする課題］ 放電管と空間的に分離されたヘリカルコイル容器を必要
とする第４図に示された超電導ヘリカル型プラズマ核融
合装置のヘリカルコイルでは、放電管とヘリカルコイル
の間に成形部材を充填してコイルを製作できないという
問題がある。

また、第６図の分割されたヘリカルコイル容器（５）の
複数を連続的に接続する方法として、例えば溶接が考え
られるが、溶接による大きな変形が生じ、これに伴うヘ
リカル状溝の製作誤差も大きいので、この清に沿って巻
回されるヘリカルコイルの製作誤差も大きなものとなる
。一方、ヘリカル状溝の溶接による変形を切削加工など
により修正することも考えられるが、ヘリカル状のもの
の機械加工は極めて困難であるか、または、高精度の数
値制御装置を用いて加工するにしても、多大な時間を要
し、経済的でない。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ヘリカルコイル精度を所望の精度に保ちなが
ら放電管と空間的に分離されたヘリカルコイル容器を容
易に製作することができるプラズマ核融合装置用ヘリカ
ルコイル容器を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るプラズマ核融合装Ｗ用ヘリカルコイル容
器は、巻線方向に複数に分割したヘリカルコイル容器の
接続部を、精度良く加工したはめ合い構造とし、容器部
分を突き合せてキーを挿入して接続することにより、ヘ
リカルコイル容器を形成する。

［作　用］ この発明においては、巻線方向に複数に分割したヘリカ
ルコイル容器の接続部を精度良く加工したはめ合い構造
で突合せ、ここにキーを挿入して接続してなるので、ヘ
リカルコイル容器の絶対精度を所望の精度に保ち得ると
ともに、放電管と空間的に分離されたヘリカルコイル容
器の製作を可能とする。さらに、このコイル容器内にコ
イルを巻回することによって、簡単に高精度のヘリカル
コイルが得られる。

［実施例］ 第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示し、分割され
たヘリカルコイル容器（５）の両端接続部（５ａ）　、
（５ｂ）には、その接続部に位置合わせ用のはめ合い部
（２）が形成されている。接続部にはキ（３）が打込ま
れ、キー（３）とヘリカルコイル容器の端部（５ａ）　
、　（５ｂ）とはボルト（４）により締付けられる。は
め合い部（２）は、容器部分の突合せ精度を確保するた
め、所望の精度で加工される。キ（３）の形状とボルト
（４）の位置は、第２図でわかるように、キー（３）は
凹形状に加工してあり、２つの付き合せる容器部分＜５
ａ）　、　（５ｂ）の接続部には、キー（３）を適当に
挿入できるよう凸形状に加工しである。このキー構造は
所望の精度で加工される。

ボルト〈４）は、十分な締付けを確保するため、容器部
分の内側からキー（３）の最も厚い部分を通り、適当な
深さまでヘリカルコイル容器にねじ込まれる。

キー（３）の深さ方向は、第３図に示すように、ヘリカ
ル容器断面の各点で捩れ率と曲率半径が異なるため、容
器の厚みを調整して強度を高める観点から、キー（３）
は深さ方向に（３ａ）　、　（３ｂ）　　・・・のよう
に分割して挿入され、各々ボルト（４）で締付けられる
。

以上の構成により５巻線方向に分割されたヘリカルコイ
ル容器（５）を前述した放電管のヘリカル状コイル溝に
設置し、接続部は所望の精度で加工されたはめ合い部（
２）を突き合せ、所望の精度と適当な強度を持つキー（
３）を挿入し、ボルト（４）でキー（３）とヘリカルコ
イル容器の端部（５ａ）　、（５ｂ）を締付けることに
よって、放電管と空間的に分離されたヘリカルコイル容
器（１）を容易に高精度で製作することができる。また
、上記のように製作されたヘリカルコイル容器内にコイ
ルを巻回すことによって、安定にプラズマを閉じ込める
ことのできるヘリカルコイルが得られる。

なお、ヘリカルコイル容器の厚みが十分ある場合は、キ
ーを分割せず一体物として挿入すれば、作業性が大幅に
改善できる。

また、上記実施例ではヘリカルコイル容器接続の場合に
説明したが、溶接接続により複雑な変形を呈するような
厚内構造体の接続に応用することて、上記実施例と同様
な効果を奏する。

［発明の効果コ この発明は、以上の説明から明らかなように、巻線方向
に分割されたヘリカルコイル容器を放電管のヘリカル状
コイル溝に設置し、接続部に所望の精度で加工されたは
め合い部を突き合せ、所望の精度と適当な強度を持つキ
ーを挿入し、ボルトでキーと容器部分を締付けることに
よって、放電管と空間的に分離されたヘリカルコイル容
器な簡便に高精度で製作できる。また、上記のように製
作されたコイル容器の溝にコイルを巻回すことによって
、安定にプラズマを閉じ込めることのできるヘリカルコ
イルを提供することがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示し、第１図は
斜視図、第２図は平面図、第３図は正面図である。第４
図は従来の常電導ヘリカルコイル部分の断面図、第５図
は従来の超電導ヘリカルコイル装置の一部断面斜視図、
第６図は分割されたヘリカルコイル容器の斜視図である
。 （１）・・ヘリカルコイル容器、（３）　　　キ〈４）
・・ボルト、（５）　　　・分割されたヘリカルコイル
容器、（５ａ）　、　（５ｂ＞　　　・ヘリカルコイル
容器接続端部、（１１）　　・放電管、（１２）・・ヘ
リカルコイル、（１４）・・放電管のコイル溝、（１６
）　　　ヘリカルコイル容器蓋。 Ｗ１１図 ３−”＜− 代　　理　　人　　　　　大　　岩　　増　　雄ＰＦ）
４図 然５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヘリカルコイルが収納され放電管に形成されたヘリカル
   状溝に設置されるヘリカルコイル容器であって、前記ヘ
   リカルコイルの巻線方向に分割されはめ合い部によって
   互いに突合せ接続される複数個の容器部分と、前記はめ
   合い部に挿入されて前記容器部分に結合されるキーとを
   備えてなることを特徴とするプラズマ核融合装置用ヘリ
   カルコイル容器。