JPH02231702A - 磁場コイルの支持装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は強磁場発生を目的とした磁場コイル例えば核融
合装置のポロイダル磁場コイ゛ル等を収納支持する支持
装置に関する。

（従来の技術） 従来強磁場発生を目的とする磁場コイルとして核融合装
置のボロイダル磁場コイルがあるが、これはトーラス状
となっており、大電流を流すために、磁場コイルを構成
している導体自体に鉛直方向（垂直方向）電磁力ＦＺお
よび半径方向電磁力ＦＲが働く。

また、磁場コイルの通電時に導体自体の電気抵抗による
発熱（ジュール熱）が生じ、これにより導体自体が熱膨
脹することから半径方向に熱応力Ｆ｝ｌが働く。

このようことから従来磁場コイルの支持装置の一例とし
て、磁場コイルの鉛直方向電磁力ＦＺと該磁場コイルの
自重を支持するために、磁場コイルとこれを収納支持す
る支持構造物を水平方向に対して機械的に拘束したもの
があるが、これは前記半径方向電磁力Ｆｌ？および熱応
力Ｆ　Ｉ１による半径方向の変位力に対する対策につい
ては何等考慮されていない。

（発明が解決しようとする課題） このため、磁場コイルに大電流を流すと、前述のように
半径方向の電磁力ＦＲおよび半径方向に熱応力ＦＨが働
き、これらの半径方向の変位力が支持構造物の反力とし
て支持構造物に作用し、支持構造物を転倒させる転倒力
となる。この転倒力を防止するには、支持構造物を補強
するための補強材を設ければよいが、この場合には前記
転倒力に対向し得る頑強な補強材を必要とするばかりで
なく、かつ該補強材を設置するために大きなスペースを
必要とするという問題があった。

本発明は磁場コイルに生ずる鉛直方向の電磁力および該
自重を確実に支持でき、半径方向変位力が生じても支持
構造物に対する反力を大幅に縮小でき、支持構造物の補
強を大幅に削減できる磁場コイルの支持装置を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、前記目的を達成するため、トーラス状の磁場
コイルを、支持構造物により収納するとともに固定部位
に支持するための支持装置において、前記支持構造物と
磁場コイルとの間に存在する隙間において表面の摩擦係
数が小さい低摩擦部材を、前記磁場コイルの外周面であ
って該下面および上面にそれぞれ配置固定し、かつ前記
低摩擦部材を前記支持構造物の内周面に面接触させたも
のである。

（作用） 本発明によれば、磁場コイルを支持構造物内に収納した
状態で磁場コイルが半径方向に移動可能な構成とし、か
つ磁場コイルの上下面は前記支持構造物の内周面と面接
触させたので、磁場コイルに生ずる鉛直方向の電磁力お
よび該自重を支持できるとともに、支持構造物と磁場コ
イルの間に半径方向の変位力が生じた場合には、磁場コ
イルが支持構造物内の半径方向に移動することから、支
持構造物と磁場コイルの間に生ずる半径方向の摩擦力を
減少でき、従って、支持構造物に対する反力すなわち転
倒力を大幅に縮小でき、このため支持構造物に対する補
強が最少限ですむ。また、前記のように構成することに
より、磁場コイルに半径方向変位力が生じたとき磁場コ
イルの移動がスムーズに行われ、これにより支持構造物
の転倒力の問題がほとんどなくなり、補強材の設置を必
要とする場合でもその設置スペースがきわめて少なくて
すむ。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図であり、第
２図は本発明の一実施例を示す側断面図である。軸方向
断面がが矩形のトーラス状の磁場コイル１と、これを収
納支持し、軸方向断面が矩形の支持構造物２とを備え、
この支持構造物２の内周面と磁場コイル１の上面および
下面ならびに内外周面との間にそれぞれ隙間ｇ１，ｇ２
が形成され、このうちの一方の隙間ｇｌが次のように構
成されている。すなわち、隙間ｇｌに表面が非常に滑ら
かな低摩擦部材例えば弗化樹詣からなる上側低摩擦プレ
ート３ａ，下側低摩擦プレート３ｂを収納し、磁場コイ
ル１の上面と支持構造物２の内面との間および磁場コイ
ル１の下面と支持構造物２の内面との間にそれぞれ前記
上側低摩擦プレート３ａ，前記下側低摩擦プレート３ｂ
が面接触 するように配設されている。しかして、低摩擦プレート
３ａの上面および低摩擦プレート３ｂの下面には、ガラ
スローブ等のプレート固定帯４が通せる程度の切り欠き
溝３ａｌ，３ｂｌがそれぞれ形成され、この切り欠き溝
３ａｌ，３ｂｌにはプレート固定帯４を設けるとともに
、低摩擦プレート３ａ，３ｂを強固に縛りつけて磁場コ
イル１に固定されている。

しかして、低摩擦プレート３ａ，３ｂは、支持構造物２
との間に滑り抵抗が生じないように、水平面を出すため
の切削加工が施されている。

さらに、支持構造物２の内面と、低摩擦プレート３ａ，
３ｂとの接触面は、研磨加工を施し、この研磨された研
磨面５にボロンナイトライド、二硫化モリブデン等の潤
滑剤が塗布されている。

このように、支持構造物２の内周面との磁場コイル１の
上下面間の隙間ｇｌに、低摩擦プレー｝３ａ，３ｂを面
接触するように配置固定したので、磁場コイル１に生ず
る鉛直方向の電磁力および該自重を支持できる。この状
態で、磁場コイル１に大電流を流すことにより、磁場コ
イル１の半径方向の電磁力ＦＲが生じたり、磁場コイル
１の通電時導体抵抗による発熱にともなう熱膨脹で半径
方向の熱応力ＦＨが生じた場合には、磁場コイル１と、
この磁場コイル１にプレート固定帯４により固定されて
いる低摩擦プレート３ａ．３ｂがともに磁場コイル１の
内外周面に形成されている隙間ｇ２の範囲内で、半径方
向に移動する。これは、支持構造物２と磁場コイル１と
の間に存在する隙間ｇｌにおいて磁場コイル１の外周面
であって該上下面に、低摩擦プレート３ａ，３ｂをそれ
ぞれ配置固定し、この低摩擦プレート３ａ，３ｂ接触す
る支持構造物２の内周面を研磨加工するとともに、この
加工面５にボロンナイトライド等の潤滑剤が塗布されて
いるからである。この場合、磁場コイル１等の移動量は
半径方向の変位力の大きさによって決まる。

このようなことから、支持構造物２側の接触面の摩擦係
数を小さくでき、これにより従来半径方向の変位力が生
ずることによって支持構造物２に対する反力を大幅に縮
小でき、支持構造物２に働く転倒力の問題が少なく、用
途によっては転倒力に対する対策のための補強材を設け
る必要もなく、また補強材の設置を必要とする場合でも
その設置スペースがきわめて少なくてすむ。

なお、本発明は以上述べた実施例に限定されず、支持構
造物２の内周面の該下面および上面をそれぞれ研磨加工
せず、この両面にそれぞれ低摩擦部材を設けるようにし
てもよい。

［発明の効果］ 以上述べた本発明によれば、磁場コイルに生ずる鉛直方
向の電磁力および該自重を確実に支持でき、半径方向変
位力が生じても支持構造物に対する反力を大幅に縮小で
き、支持構造物の補強を大幅に削減できる磁場コイルの
支持装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例を示す
縦断面図および側断面図である。 １・・・磁場コイル、２・・・支持構造物、３ａ，３ｂ
・・・低摩擦プレート、４・・・プレート固定帯、５・
・・研磨面。 ｊＩＩｌ　　医

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 トーラス状の磁場コイルを、支持構造物により収納する
   とともに固定部位に支持するための支持装置において、 前記支持構造物と磁場コイルとの間に存在する隙間にお
   いて表面の摩擦係数が小さい低摩擦部材を、前記磁場コ
   イルの外周面であって該下面および上面にそれぞれ配置
   固定し、かつ前記低摩擦部材を前記支持構造物の内周面
   に面接触させて前記磁場コイルが半径方向に移動可能な
   構成としたことを特徴とする磁場コイルの支持装置。