JPS601809A - トロイダルコイル装置 - Google Patents

トロイダルコイル装置

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JPS601809A
JPS601809A JP58109611A JP10961183A JPS601809A JP S601809 A JPS601809 A JP S601809A JP 58109611 A JP58109611 A JP 58109611A JP 10961183 A JP10961183 A JP 10961183A JP S601809 A JPS601809 A JP S601809A
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coil
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wedge
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force
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JP58109611A
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Kazuo Kuno
和雄 久野
Sunao Ichihara
直 市原
Shintaro Fukumoto
福元 信太郎
Daizaburo Osada
長田 大三郎
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/20Electromagnets; Actuators including electromagnets without armatures
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

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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】 この発明はトーラス形核融合装置に関し、更に詳しく云
えば、トーラス状に複数個がg!d置されたトロイダル
コイル装置に関し、特に電磁力支持構造に関するもので
ある。
一般にトーラス形核融合装置は第1図および第2図に示
すように、複数個のトロイダルコイル(1)、真空容器
(2)、空心変流器コイル(3)、ポロイダルコイル(
4)等によって構成されている。真空容器(2)は断面
が台形あるいは円形のドーナツ状をなし、プラズマPが
この中でトロイダル方向とボロイダル方向、および垂直
方向の磁場で閉じ込められるようになっている。トロイ
ダルコイル(1)の形状は、プラズマPの形状に合わせ
円形あるいはD形をなす。プラズマPの加熱は、真空容
器(2ン近傍に巻回された空心変流器コイル(3)の磁
束変化によシ、プラズマPに誘起電圧を生じさせ、これ
による電流によって行っている。
ところで、一般にトーラス形核融合装置のトロイダル磁
界発生装置はトーラス円上に配列した複数個のコイルに
同一方向に大電流を流すことにより)トロイダル磁界を
発生する。この磁界とコイル電流の相互作用により、ト
ロイダルコイルには強大な電磁力が発生する。この電磁
力はコイル全体を太キくシようとする拡張力Fとして作
用し、その分布はトーラス内側根太きく1 トーラス外
側に向い小さくなる。従って、複数個のトロイダルコイ
ル全体を中心に集めようとする力(向心力)Frが発生
する。また、トロイダルコイル近傍に設置シt:ホロイ
ダルコイルに大電流を流スことにより、ホロイダル磁界
を発生し1プラズマ加熱1形状)位置側−を行うが、こ
の磁界とトロイダルコイル電流が鎖交し、トロイダルコ
イルを赤道面を対称に転倒させようとする力が発生する
。トーラス形核融合装置ではトロイダルコイルに発生す
る電磁力をどのように支持し、トロイダルコイルに発生
する応力をいかに小さくするかが問題になっている。
このような問題に対処すべく)従来のものは第a図nい
L第5図に示す構造としていた。
すなわち)第8図、第4図に示すように複数ターン巻回
された導体よシなるトロイダルコイル(1)に発生する
強大な電磁力に耐えられるようSUSや強力アルミ合金
等の非磁性材質よシなるコイル支持枠(5a) 、 (
5b)で収容する。コイル支持枠(5a) 。
(6b)はトロイダルコイル(1)の自重、熱力、電磁
カF1向心力l!lr1転倒力Foに耐えるようコイル
支持脚(6)を介し、架台(7)にボルト(8)により
上部、下部ル(1)の内方端部のコイル楔部(1a)の
位置に向心力Frを支持する楔状結合部(6C)を有し
ている。
このコイル支持枠(5a) 、 (5b)で収容したト
ロイダルコイル(1)を複数個トロイダル方向に並べ、
コイル支持枠(6b)を中心側にして油圧ジヤツキ等に
ヨシコイル後方よシカを加えてトロイダルコイル(1)
を放射状に正確に集め、各コイル支持枠(5a) 。
(5b)の内方に設けた楔状結合部(5c)の楔状面を
互いに密着させ、向心力Frを楔状面を介して正確に受
け持たせるようコイル支持脚(6)を架台(7)にボル
ト(8〕で締付は固定する。また、第6図に示す転倒力
FOに対しては第5図に示すようにコイル支持枠(5a
) s (5b)間に設けた転倒防止ビーム(9a) 
、 (9b)を介して受け持たせている。ところが、最
近のように装置が大形化し、また発生磁界が高くなるに
つれ電磁力が増々強大化してくると、向心ノ3 Frの
支持および転倒力FOの支持が困難となってきた。
すなわち1向心力Frは楔状結合部(5c)の楔状面で
の楔効果を持たせようとしているが、コイル大形化に伴
いコイル全高が大きい為およびコイルa作精度が得にく
くなシ、油圧ジヤツキ等による押し付け1ボルト(8)
による固定を行ってもコイル支持脚(6)付近しか押付
力Ftを発生せず、コイル全高にわtコ)押付力F’t
を保持することは不可能となってきた。すなわち、トロ
イダルコイル(1)の上、下部のコイル支持枠(5a)
 、 (5b)部をジヤツキ(ロ)等で押し付けても第
6図に示すようにトロイダルコイル(1)が変位し、コ
イル直線部の中央部では押付力が伝わらずコイル全高に
わたって楔効果が得られない欠点があった。
この発明は上記のようなものの欠点に鑑みてなされたも
のであシ、相隣接するトロイダルコイル間をコイル全高
にわたり密に結合させ楔効果を発生させ、強大な電磁力
に耐える強固なトロイダルコイル装置を提供することを
目的としている。
以下1この発明の一実施例を第6図および第7図に基づ
いて説明する。この実施例は8個のトロイダルコイル(
1)を1つの締付ブロックとしたものである。図におい
て、四はコイル支持枠(5b)のコイル直線部のトーラ
ス内側に溶接構造等によシ設置されたフランジでオル、
第7図に示すように8個のコイル支持枠(5b)の円、
外側2つのコイル支持枠(5b)に設置されている。Q
3は相隣接するコイル支持枠(6b)間を締め上げる例
えばSUS 、アルミ等よルなる非磁性バンドであ勺、
両端部にねじが設けられ箋そのねじ部がフランジ@に貫
通される。
Q4はフランジ亜に貫通されたバンド(2)のネジに螺
入され、バンド(2)に締付力を与え18個のコイル支
持枠(6b)を締め上げるナツト、(ト)はコイル支持
枠(6b)とバンド(2)との間に挿着され1パンドロ
の締め上げをよくするエポキシ樹脂、FRP等よシなル
スヘーサ、(lはバンド(至)によシ1つのブロックを
なすコイル支持枠(5b)間を結合するための一対の結
合片、αηはこの一対の結合片αQを締付け、コイル支
持枠(6b)間を強固に固定するボルトである。
次に動作について説明する。複数個のトロイダルコイル
(1)を架台(7)上に放射状に正確に集め、各コイル
支持枠(5a)、(5b)の楔状結合部(5c)の楔状
面を互いに密着させ1向心力Frを楔状面を介して正確
に受け持たせるよう油圧ジヤツキ等によシコイル後方か
ら力を加える。この状態で、押付力Ftが残存し楔状面
に摩擦力が残存するようバンド■をナツトa→によって
締め上げ、8個のコイル支持枠(6b)のコイル直線部
全高にわたり楔効果を持たせる。以下順次円周方向にコ
イル支持枠(5b) 8個単位でバンド(2)により締
め上げる。しかる後、一対の結合片αQをボルトαりに
よシ締付け、8個単位のコイル支持枠(5b)間を強固
に固定し1コイル支持枠(5b)を一体円筒化嘔せる。
このようにバンド0によシ8個単位でコイル支持枠(5
b)を締め上げ、結合弁Q6をボルト(Iηによシ締付
け)コイル支持枠(6b)を一体円筒化するようにして
いるので、楔状結合部(5C)の楔状面を正確にかつコ
イル直線部全高にわtこ)密着させることができ、複数
個のトロイダルコイル(1)がトーラス内側で強固に密
着し楔効果を生じ、コイル支持枠(5b)間に摩擦力を
保持することができる。従って、コイル支持枠(6b)
間の押付力Ftを発生することかで@1コイル通!時の
強大な電磁力による向心力Frや転倒力に対して剛性を
高めることができ結果としてコイル応力を低減させるこ
とができる0 尚、上記実施例ではコイル支持枠(5b) 8個をノく
ンド(ロ)によシ締め上げる場合にり0て述ぺtこ力S
1コイル支持枠(5b) 2個あるいは4個以上をノ(
ント。
(2)によシ締め上げるようにしてもよし)。
この発明は以上説明した過払コイノ’v支持枠直線部の
トーラス内側にフランジを設け、このフランジにバンド
を係合させて相隣接するコイル支持枠間を締め上げ、ノ
クンドにより締め上げられtこコイル支持枠間を結合機
構によシ強固に結合するようにしたことによシ、相隣接
するコイル支持枠間をコイル直線部全高にわたり密に結
合さす楔効果を発生させることができ、強大な電磁力I
こ耐える強固なトロイダルコイル装置を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はトーラス形核融合装置の概要を示
す断面側面図および平面図、第8図2よび第4図は従来
のトロイダルコイル装置を示す断面側面図および要部平
面図、第5図は電磁力によるコイル変位を示す断面側面
図、第6図および第7図はこの発明の一実施例によるト
ロイダルコイル装置を示す断面側面図および要部平面図
である。 図において、(1)はトロイダルコイル、(5a) 、
(5b)はコイル支持枠、(5c)は楔状結合部、(ロ
)はフランジs 03はバンド、00は結合片、o′/
)はボルトである。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第1図 F 第2121 第3図 第4図 第す図 8 5q7 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 内部にコイルを収納し内方端部に楔状結合部を有する複
    数個のコイル支持枠)このコイル支持枠直線部のトーラ
    ス内側に設けられたフランジ、このフランジに係合され
    、相隣接する上記コイル支持枠間を締め上げるバンド、
    このバンドにより締め上げられた上記コイル支持枠間を
    強固に結合する結合機構を備えたことを特徴とするトロ
    イダルコイル装置。
JP58109611A 1983-06-18 1983-06-18 トロイダルコイル装置 Granted JPS601809A (ja)

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JP58109611A JPS601809A (ja) 1983-06-18 1983-06-18 トロイダルコイル装置
US06/618,364 US4664867A (en) 1983-06-18 1984-06-07 Toroidal coil apparatus
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JPS601809A true JPS601809A (ja) 1985-01-08
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