JPS6020180A - 核融合装置のトロイダルコイル支持装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は核融合装置のトロイダルコイル支持装置に係り
、特に真空容器を取り囲んでトーラス周方向に複数個配
置されているトロイダルコイルヲトーラス中心側で支持
してなる核融合装置のトロイダルコイル支持装置に関す
る。

〔発明の背景〕

一般に核融合装置は磁場を用いて真空容器内部に高温プ
ラズマを容器壁面から離して閉じ込めるもので、トーラ
ス型核融合装置においては、この磁場の壁を作るために
高磁場を発生するトロイダルコイル、及び高温プラズマ
の安定保持、あるいは位置制御のだめのボロイダルコイ
ルを備えている。このトロイダル、及びボロイダルコイ
ルを備えている核融合装置の概略を第１図、及び第２図
に示す。

該図において、２は厚肉部３とベローズ部４を交互に配
置してほぼドーナツ状に形成される真空容器で、その内
部にはプラズマ１が閉じ込められる。トロイダルコイル
５は真空容器２を取シ囲み、かつ、トーラス周方向に所
定間隔をもって複数個配置されている。一方、ポロイダ
ルコイル６は、真空容器２とトロイダルコイル５との間
に、真空容器２に沿って配置されている。尚、８は真空
容器２内を真空排気する真空排気装置、９はトロイダル
磁場コイル５をサポートを介して支持する上。

下架台である。

この様に、第１〜２図に示すトロイダルコイル５は、真
空容器２内のプラズマ１を閉じ込める磁場１０を印加す
るために設けられているが、この磁場１０が強力な程核
融合装置としての性能は良好となる。ところが、強力な
磁場を発生させるには、よシ多ζぐの電流をトロイダル
コイル５に通電することが必要である。しかし、この場
合には通電電流の制限があり、通電電流の制限としては
、まず、コイル電流密度があげられる。通常、トロイダ
ルコイル５の電流密度は、トーラスの中心に一番近い最
狭部１８と称される位置で最大となるので、一定の電流
密度で、トロイダルコイル５の作る磁場を大きくするた
めには、コイル最狭部１８においてコイル導体部分の占
める面積を大きくすることが必要である。このため、一
般的には第３図の様に相隣シあうトロイダルコイル５を
接触させて設定し、コイル導体面積を極力増大すること
が通常行なわれる。

第３図の如く、コイル導体１１が、コイル容器１２に収
納される型式の場合には、従来は、コイル容器１２の当
接する面を構成する部材１３が、それぞれのコイル容器
毎に設けられるため、前記の当接する面を構成する部材
を製造可能な厚みとしておく必要があったので、コイル
容器１２の当接する面を構成する部材１３の板厚を薄く
シ、コイル導体１１０面積を増加させることは制約があ
った。

これは、コイル導体１１を絶縁加工処理後に、コイル容
器１２に収納し、その後、当接する面１３を加工しなけ
れば、当接する部側１３の面が均一に接触せず、寸法上
、機能上不都合が生ずるためであシ、当接する面を構成
する部材１３の板厚は、コイル導体１１の絶縁加工後の
寸法精度、枦よび、コイル導体１１収納後のコイル容器
１２の寸法精度によって決まる当接する面の加工量のば
らつき分を余分に含む必要があるとともに、板厚の不足
による当接する面の波うち、ふくらみ等のコイル容器１
２完成後の寸法上の不具合をおこさない程度必要であっ
たからである。

また、第４図及び第５図の様に、トロイダルコイル５の
初期設定位置を所定にするための構造として、突起を有
した円板状の部材で構成されている支持板１４や、架台
９等の固定点からトロイダルコイル５を押しつけばね１
５で押し付は力１７で押さえる構造等も考えられるが、
これでは押しつけばね１５等が必要である他、上記支持
板１４、押しつけばね１５、またはその他の構造による
コイル短絡時のコイル飛び出し防止用の構造が必要であ
った。ここで、コイル短絡時の飛び出し力とは、例えば
、複数個のコイルで形成されるトロイダルコイル５０１
ケが層間絶縁短絡、あるいは地絡をおこしたとする時、
正常時には、上記のどのコイルにも等しい中心を向く力
が作用し、全体として安定したいた状態が、短絡したコ
イルに作用する電磁力が減少するために対向するコイル
から押さ扛て、そのバランスがくずれ、結局は、コイル
の飛び出し現象となるものである。この様に、従来の核
融合装置のトロイダルコイル支持では種種の問題があっ
た。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、コイル電流の増加による装置の性能向上は
勿論のこと、コイルの初期位置設定用、あるいはコイル
飛び出し防止のための特別な構造をなくし経済的な核融
合装置のトロイダルコイル支持装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は容器内部にコイル導体を収納して形成すると共
に、ドーナツ状の真空容器を取シ囲み放射状に複数個配
置され、かつ、そのトーラス中心側が傾斜して次第に狭
く形成されるトロイダルコイルのトーラス中心側の容器
を、相隣接するコイルで共有することにより、所期の目
的を達成するようになしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面の実施例に基づいて本発明を説明する。尚、
符号は従来と同一のものは同符号を使用する。

第６図に本発明の一実施例を示す。該図の如く本実施例
ではコイル容器１２のうち、トーラス中心側でコイル導
体１１を収容している容器を、相隣接するトロイダルコ
イル５間に位置する容器１２ａを両市共有としている。

更に、この容器１２ａの画先端部には、トーラス周方向
に突出する突起１９を設け、かつ、この突起１９と対応
する位置のトーラス中心側のコイル導体１１のトーラス
中心側部分の容器１２ｂには溝を設け、突起１９と溝が
係合するようにしている。

本実施例の構成によれば、第３図に示した従来のコイル
容器１２の当接する面１３の厚みが、製造上成り立つ最
小厚みであるとすれば、本発明の一実施例である第６図
に示したコイル容器１２ａの当接する面の厚みは、従来
の当接する而１３の厚みと同等、あるいは、それ以下で
良いことは明らかである。

つまシ、本発明では当接する面を構成する容器１２ａは
、コイル容器１２完成後、核融合装置組立時に取付けれ
ば十分であるので、先に述べた従来構造の欠点を補なう
ことが可能である。従って、従来構造よシもコイル導体
１１の面積を大きくできるため、よシ多くの電流をコイ
ルに通電することにより、高性能の核融合装置を得るこ
とができる。また、本実施例の構成によれば、コイルの
初期位置設定が確実に行なえる他、コイル短絡時の飛び
出し力に対しても、コイル容器１２の当接する面を構成
する部材の突起部１９が有効に作用し、コイルの飛び出
しを防止できる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の核融合装置のトロイダルコイル支
持装置によれば、容器内部にコイル導体を収納して形成
すると共に、ドーナツ状の真空容器を取シ囲み放射状に
複数個配置され、かつ、そのトーラス中心側が傾斜して
次第に狭く形成されるトロイダルコイルのトーラス中心
側の容器を、相隣接するコイルで共有したものであるか
ら、コイル導体の面積を大きくできるため、コイル電流
が増加でき装置の性能向上が図れ、かつ、コイルの初期
位置設定用、あるいはコイル飛び出し防止のための特別
な構造をとる必要がないので経済的な此種支持装置を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な核融合装置を一部断面して示す平面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は従来のトロ
イダルコイル支持の詳細を示しコイル容器の当接する面
の構成を示す平面図、第４図及び第５図は従来のトロイ
ダルの初期位置設定および飛び出し防止構造の例を示す
正面図、第６図は本発明の一実施例を示す第３図に相当
する図である。 １・・・プラズマ、２・・・真空容器、５・・・トロイ
ダルコイル、１１・　：フイル導体、１２，１２ａ、１
２ｂ・・・コイル容器、１８・・・コイル最狭部、１９
・・・突起。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、容器内部にコイル導体を収納して形成すると共に、
   ドーナツ状の真空容器を取り囲み放射状に複数個配置さ
   れ、かつ、そのトーラス中心側が傾斜して次第に狭く形
   成されるトロイダルコイルを、該トロイダルコイルのト
   ーラス中心側でトーラス周方向に相隣接するコイル同志
   で支持してなる核融合装置のトロイダルコイル支持装置
   において、前記トロイダルコイルのトーラス中心側の容
   器を、相隣接するコイルで共有したことを特徴とする核
   融合装置のトロイダルコイル支持装置。 ２、前記相隣接するコイル間で共有する容器にトーラス
   周方向に突出する突起を設けると共に、該突起と対応す
   るコイル容器に溝を設け、かつ、該溝内に前記突起を係
   合させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   核融合装置のトロイダルコイル支持装置。