JPH06242275A

JPH06242275A - 核融合炉用及び核融合実験装置のダイバータ等プラズマ対向壁を用いた熱発電装置

Info

Publication number: JPH06242275A
Application number: JP5145467A
Authority: JP
Inventors: Sakutaro Yamaguchi; 作太郎山口; Osamu Motojima; 修本島; Akio Sagara; 明男相良
Original assignee: UNIE NET KK; Toyo Tanso Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: UNIE NET KK; Toyo Tanso Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1993-05-26
Publication date: 1994-09-02
Also published as: EP0603913A1

Abstract

(57)【要約】【目的】核融合実験装置及び核融合炉に使われるダイ
バータ板から直接発電を行ない、同時に熱除去を効率良
く行ない、更にベーキングを効率良く行なうことを目的
とする。【構成】従来のダイバータ板に熱電対を接続するこ
と、冷却用パイプを組み込むこと、外部電源装置によっ
て熱電対に電流を流せるようにすると同時に、冷却パイ
プにベーキング用の高温の流体を流せるように構成され
たダイバータ装置、及びダイバータ板に熱電変換部材を
配設し、温度勾配及び磁場に互いに直交する方向に電極
を取り付け、ネルンスト効果によって発電を行なうダイ
バータ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、核融合炉及び核融合実
験装置に使われるダイバータ板等のプラズマ対向壁を用
いた熱発電装置に関し、より詳細には、ダイバータ板に
熱電対を接続し該ダイバータ板の温度差によって発電を
行なうダイバータ装置、及び第一壁を用いた熱発電装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術を図７、図８、及び図９を用
いて説明する。

【０００３】図７は、現在計画されているＩＴＥＲと呼
ばれる核融合実験炉の断面図を示す（高津ほか、「国際
熱核融合実験炉（ＩＴＥＲ）の概念設計活動と工学Ｒ＆
Ｄ」、原子力学会誌１９９１年８月号第７３８頁より引
用）。

【０００４】これはトカマクと呼ばれるタイプのプラズ
マ閉じ込め装置であり、日本、米国、ヨーロッパ、ロシ
アが中心になって国際共同で開発研究を進めている大型
の実験装置である。

【０００５】図８は、日本原子力研究所が１９９２年に
発行した「核融合炉をめざして、核融合研究開発の現状
１９９２年」の第４７頁の記載に基づく核融合炉の模式
図である。

【０００６】また、図９は、（社）プラズマ、核融合学
会第９回秋季講演会（期日：１９９２年１０月２９日、
３０日、３１日、場所：東北大学青葉記念館）の予稿集
の第７７頁の記載に基づくダイバータ板の構成を示す模
式図である。

【０００７】以下、これらの図を参照して従来技術を説
明をする。

【０００８】図７において、プラズマ（１）は真空容器
（４）の中にあり、下部にダイバータ（５）（「ダイバ
ータ板」とも云う）が取付けられている。これは真空容
器（４）の中に設置されている。

【０００９】また、真空容器（４）とプラズマ（１）の
間には、ブランケット（６）が設置されている。

【００１０】トロイダルコイル（２）による磁場、及び
プラズマ電流とポロイダルコイル（３）の磁場によって
プラズマは閉じ込められている。

【００１１】排気ダクト（１０）は、真空容器（４）内
を真空にするために、図示されない真空ポンプに接続さ
れている。

【００１２】クライオスタット（７）は超伝導コイルを
用いるために、熱絶縁するためのものである。上部ポー
ト（８）及び水平ポート（９）はプラズマ（１）の計測
及び加熱等に使われる。

【００１３】図８において、燃料の重水素、トリチウム
（５２）は、燃料注入装置（５０）から、プラズマに注
入される。この中で核反応が生じエネルギーを発生し、
プラズマの一部はダイバータ板（５）に当たり、中性化
され、灰のヘリウム及び重水素、トリチウム（５３）は
真空排気装置（５１）によって真空容器（４）から排出
される。

【００１４】図９は、ダイバータ板の開発を行なうため
に用いられるダイバータ板の一部を示した部分拡大図で
あり、プラズマからの熱の流れを模擬するために電子ビ
ーム（６０）が用いられている。

【００１５】同図において、ダイバータ板の表面はカー
ボン（６２）で作られており、ダイバータ板（６２）に
は銅の母材（６１）が接合されている。また、温度を測
定するための温度計（６３）が接合されている。熱除去
のために、水（６４）を通すパイプ（６５）が母材（６
１）を貫通して配設されている。

【００１６】次に、動作原理について説明する。

【００１７】高温プラズマの閉じ込めにおいては、磁場
によってプラズマを壁に直接当たらないようにすること
が必要とされる。そして、プラズマの大きさを決める何
らかの境界を設けることが必要とされる。このために、
磁場配位を制御して行なう方法が現在一般的になってい
る。このような磁場配位をダイバータ配位と云う。

【００１８】かかるダイバータ配位が見い出されてから
プラズマの閉じ込めは飛躍的に改善された。

【００１９】しかしながら、このような磁場配位であっ
ても、完全にプラズマと壁との相互作用をなくすことは
出来ず、プラズマの磁場配位の特定の部分からプラズマ
が流れ出てくる。

【００２０】したがって、プラズマ流出部分には、プラ
ズマの高温に強い耐熱性の壁を設置する必要があり、こ
れがダイバータ板である。ダイバータ板の役割は、真空
容器の壁をプラズマからの高温から保護すると同時にプ
ラズマを中性化することである。

【００２１】ダイバータ板は、核融合実験装置が大型に
なり、長時間放電が行なわれると、高熱負荷（現在の設
計値で、約１０ＭＷ／ｍ²の熱負荷とされる）にさらさ
れるために、材料の選定が重要とされている。

【００２２】プラズマへの不純物の影響を低減するため
に、ダイバータ板の表面にはカーボンが被覆されてい
る。また、効率良く熱を除去するために、ダイバータ板
の裏には銅が接着され、これに水を流すことによって冷
却を行なっている。

【００２３】さらに、熱の伝達を良くするために、銅の
厚さも薄くしている。このために、冷却用のパイプを真
空容器内まで配管しているのが一般的な設計である。

【００２４】また、これらの部材は核反応プラズマにさ
らされるため、放射線に強い材料であることが必要とさ
れる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】従来のダイバータ板
は、前記した役割を担うものであるが、高熱負荷、高速
中性子にさらされるため、例えば下記（１）ないし
（３）等に記載される多くの問題点及び技術的課題があ
った。なお、かかる問題点及び技術的課題を克服すべ
く、現在勢力的に数々の研究開発が行なわれている。

【００２６】（１）高熱負荷による効率的な熱除去高熱負荷（１０ＭＷ／ｍ²の熱負荷）にさらされること
により、長時間使用すると材料の変質又は変形が発生
し、このため、ダイバータ板には安定な熱除去が求めら
れる。また、これに関連して、プラズマと冷却のための
配管の距離を短くするので、真空容器の中にまで冷却管
を通すことが必要とされる。しかしながら、これはプラ
ズマを閉じ込める真空容器にとって技術的に望ましいこ
とではない。

【００２７】（２）ダイバータ板のベーキング現在は、ダイバータ板のベーキングに長時間費やしてい
る。これは、カーボンがダイバータ板の表面材に使われ
ているため、多くのガスを吸着していることによる。こ
のベーキング時間を短くすることが重要である。

【００２８】（３）ダイバータ装置の効率化前記のように、ダイバータ板に入る熱の除去のために電
力が多量に消費される。かかる電力消費は、単に熱を捨
てるためだけであり、核融合炉全体から見ると効率を下
げていることになる。このため、ダイバータ装置の効率
化が求められている。

【００２９】さらに、図１２に示すように、第一壁はダ
イバータと同様プラズマに対向している壁であり、第一
壁にはダイバータのように高密度プラズマ粒子は流れて
こないが、プラズマからの輻射熱は当たる。第一壁の平
均的な熱負荷はダイバータ板の約１００分の１程度であ
る（第一壁に当たる中性子束は、１００分の１以上であ
るが第一壁は抜けていく構造となっている）。このため
に冷却が行なわれる構造が採用される。

【００３０】したがって、本発明の目的は、前記問題点
を解消し、プラズマからの熱エネルギーをダイバータ板
から直接電気エネルギーに変換して取り出すと同時に熱
除去を効率的に行なうダイバータ装置を提供することに
ある。

【００３１】また、本発明は、ベーキング時には効率良
くダイバータ板の表面材に熱を伝達するダイバータ装置
を提供することを目的とする。

【００３２】さらに、本発明は、その第２の視点におい
て、ネルンスト効果を利用して磁場方向と温度勾配に直
交する方向に生じる電場に基づき発電を行なうダイバー
タ装置の提供を目的とする。

【００３３】そして、本発明は、その第３の視点におい
て、プラズマ対向壁である第一壁に印加されるプラズマ
輻射からの熱エネルギーを直接電気エネルギーに変換し
て取り出すと同時に熱除去を効率的に行なう熱発電装置
の提供を目的とする。

【００３４】さらにまた、本発明は、その第４の視点に
おいて、ネルンスト効果を利用して磁場方向と温度勾配
に直交する方向に生じる電場に基づき発電を行なう熱発
電装置の提供を目的とする。

【００３５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は核融合実験装置及び核融合炉に使われるダ
イバータ板に熱電対を接続し、該ダイバータ板の温度差
によって発電を行なうダイバータ装置を提供する。

【００３６】また、本発明は、温度差によって発電を行
なうための部材が、金属と半導体との組み合わせから成
ることを特徴とするダイバータ装置を提供する。

【００３７】さらに、本発明は、温度差によって発電を
行なう部材のなかにヒートパイプが組み込まれたことを
特徴とするダイバータ装置を提供する。

【００３８】さらにまた、本発明は複数のダイバータ板
に熱電対が直列又は並列に接続されたことを特徴とする
ダイバータ装置を提供する。

【００３９】そして、本発明は、前記熱電対に外部電源
を接続し電流を供給するようにしたことを特徴とするダ
イバータ装置を提供する。

【００４０】また、本発明は、ダイバータ板のベーキン
グのために、冷却用パイプに高温の流体を流すと共に、
熱電対に外部電源から電流を供給し、ダイバータ板の表
面温度の制御が行なわれるようにしたことを特徴とする
ダイバータ装置を提供する。

【００４１】本発明は、その第２の視点において、核融
合実験装置及び該融合炉に使われるダイバータ板に発電
用部材、絶縁部材、及び冷却部材を配設し、該発電用部
材に温度勾配及び磁場方向に互いに直交する方向に少く
とも１対の電極を取り付け、前記温度勾配と磁場に基づ
くネルンスト効果によって発電を行なうダイバータ装置
を提供する。

【００４２】本発明は核融合実験装置及び核融合炉に使
われる第一壁に熱電対を接続し、該第一壁の温度差によ
って発電を行なう熱発電装置を提供する。

【００４３】本発明は、その第４の視点において、核融
合実験装置及び該融合炉に使われる第一板に発電用部
材、絶縁部材、及び冷却部材を配設し、該発電用部材に
温度勾配及び磁場方向に互いに直交する方向に少くとも
１対の電極を取り付け、前記温度勾配と磁場に基づくネ
ルンスト効果によって発電を行なう熱発電装置を提供す
る。

【００４４】

【作用】本発明のダイバータ装置においては、熱電対素
子は、機械的なメカニズムを用いることなく、温度差に
よってのみ発電を行なう。

【００４５】また、熱電対素子に外部回路から電流を流
すことにより、電流を運ぶキャリアー（通常は電子であ
る）によって熱が運ばれる。そして、キャリアーはプラ
ズマ実験時には表面から冷却側に熱を運び、ベーキング
時には逆向き電流を流すことにより、逆方向に熱を運
ぶ。

【００４６】ヒートパイプはその内部に作動液を持ち、
熱伝導によってではなく、熱の温度差による対流によっ
て熱を運ぶ。

【００４７】さらに、本発明の第２の視点に基づくダイ
バータ装置においては、温度勾配と磁場方向に互いに直
交する方向に金属又は半導体から成る発電用部材に少く
とも一対の電極を取り付け、ネルンスト効果によって前
記磁場と温度勾配に基づき電場が誘起されて前記電極か
ら電圧が取り出せ、特に核融合プラズマ閉じ込めの為の
強磁場と高い温度勾配との相乗効果によって高い電圧出
力が得られる。また発電用部材として半導体を用いた場
合、高い出力電圧が取り出せる。

【００４８】また、本発明は、第３の視点においては、
プラズマ対向壁としてのダイバータ板以外に、更に、ス
クレップオフ・プラズマに接する形で存在し、スクレッ
プオフ層の磁力線を横切って拡散してきたプラズマにさ
らされる第一壁に熱電対を接合し、該熱電対の温度差に
より発電が行なわれる。第一壁は、熱負荷即ちプラズマ
輻射による熱流束が小さいため、一般の熱電対の適用可
能性が拡大する。

【００４９】そして、本発明の第４の視点においては、
前記第一壁に温度勾配と磁場に互いに直交する方向に金
属又は半導体から成る発電用部材に少くとも一対の電極
を取り付け、ネルンスト効果によって前記磁場と温度勾
配に基づき電場が誘起されて前記電極から電圧が取り出
せ、特に核融合プラズマ閉じ込めの為の強磁場と高い温
度勾配との相乗効果によって高い電圧出力が得られる。
また発電用部材として半導体を用いた場合、高い出力電
圧が取り出せる。

【００５０】

【実施例】以下に、添付した図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００５１】＜実施例１＞以下に、本発明の第１の実施
例を図１を参照して説明する。

【００５２】図１において、プラズマからの粒子・輻射
の流れ（２００）が、図示上方からダイバータ板の上部
を構成するカーボン（１００）に当たり熱が運ばれてく
る。カーボン（１００）に対してプラズマからの粒子・
輻射の流れ（２００）の反対側には、金属１（２０１）
と金属２（２０２）とが対をなして配設され、高温側は
電気的に接続され、低温側は分離されている。

【００５３】本実施例では、低温側において冷却パイプ
（２０４）が挿通されている。さらに、それぞれ電極＋
（２０３）及び電極−（２０５）が接続され、これにケ
ーブル（２０７）が接続され外部に配線されている。か
かる構成により、熱電対が構成されている。

【００５４】＜実施例１の作用効果＞次に、本実施例の
作用を説明する。

【００５５】プラズマからの粒子・輻射の流れ（２０
０）によってカーボン（１００）は高温になっている。
通常の設計では１０００℃を越える温度であり、カーボ
ン（１００）の温度をＴ₁とする。

【００５６】一方、冷却パイプ（２０４）によって一方
の側は冷やされ、これを低温側と云い、その温度Ｔ₂と
する。このとき、熱電効果により、次式（１）で与えら
れる電位差が生じる。

【００５７】

【数１】

【００５８】ここで、Ｓ₁（Ｔ）は金属１（２０１）の
熱電能率であり、Ｓ₂（Ｔ）は金属２（２０２）の熱電
能率である。これをケーブル（２０７）で電極＋（２０
３）、電極−（２０４）に接続する。電極の極性を決め
るのは利用する２つの金属の熱電能率の符号である。し
たがって、組み合わせによって極性が変化し、最終的に
電気エネルギーとして利用する。

【００５９】さらに、前記熱電対の出力を電源として利
用すると電流が流れ電子が熱を運ぶことにより、電流を
流すと温度差が減少する。これは熱伝導率が向上したこ
とと等価であり、熱除去に貢献する。

【００６０】本発明のダイバータ板は前記構成により、
従来はそのまま廃棄されていた熱エネルギーを直接変換
することによって電気エネルギーとして取り出せるた
め、ダイバータ装置の効率化に繋る。

【００６１】さらに、電気を発生し電流が流れると温度
差を下げる方向に働く。これは、電子が電流と同時に熱
エネルギーを運ぶからである。このため、効率的な熱除
去が行なえることになる。

【００６２】＜実施例２＞次に、図２を参照して本発明
の第２の実施例を説明する。

【００６３】図２において、プラズマからの粒子・輻射
の流れ（２００）が図示上方からダイバータ板の上部を
構成するカーボン（１００）に当たり熱が運ばれてく
る。

【００６４】本実施例では、カーボン（２１０）を用い
て、金属２（２０２）と対をなすようにする。対のうち
高温側は電気的に接続され、低温側は分離されている。
本実施例では、低温側に冷却パイプ（２０４）を通して
いる。さらに、それぞれ電極＋（２０３）及び電極−
（２０５）が接続され、これにケーブル（２０７）が接
続され外部に配線されている。

【００６５】＜実施例２の作用効果＞次に、本実施例の
作用を説明する。

【００６６】プラズマからの粒子・輻射の流れ（２０
０）によってカーボン（１００）は高温になっている。
通常の設計では１０００℃を越える温度であり、これを
Ｔ₁とする。一方、冷却パイプ（２０４）によって一方
の側が冷やされ（「低温側」と云う）、その温度Ｔ₂と
する。このとき、熱電効果により、次式（２）で与えら
れる電位差が生じる。

【００６７】

【数２】

【００６８】ここで、Ｓ_c（Ｔ）はカーボン（２１０）
の熱電能率であり、Ｓ₂（Ｔ）は金属２（２０２）の熱
電能率である。これをケーブル（２０７）で電極＋（２
０３）、電極−（２０４）に接続し電気エネルギーとし
て利用する。また、電流が流れることによって、熱が運
ばれることは金属を用いた場合と同じであり、実効的な
熱伝導率が向上する。

【００６９】尚、カーボン（２０１）中に不純物を混入
させ、該カーボン（２０１）をｎ型半導体又はｐ型半導
体として利用してもよい。

【００７０】カーボンは半導体であり、したがって、同
じ温度差での発生電圧は通常の金属に比べて高いので、
電源部材として適合している。また、プラズマと接触す
る材料をカーボンとする場合共に同じ材料であり、構造
が簡単になる。また、ｎ型半導体とｐ型半導体を接続す
れば、更に高い電位差を得ることができる、この場合す
べてカーボンで製作されることになる。

【００７１】＜実施例３＞次に、図３を参照して本発明
の第３の実施例を説明する。

【００７２】図３には、未だプラズマが発生していない
時点における本発明のダイバータ装置が示されている。
すなわち、図３には、稼動開始段階の装置が示されてい
る。

【００７３】この時点で、カーボン（１００）は、空気
を始め多くのガスを吸着しているためにベーキングが必
要とされ、効率良くカーボン（１００）を加熱する必要
がある。本発明の第３の実施例はベーキングの効率化に
関する。

【００７４】同図に示すように、ケーブル（２０７）に
は電源装置（２２０）が接続され、前記実施例で説明さ
れた熱電対に電流を流す。さらに、加熱パイプ（２５
２）には、高温の流体を流す。

【００７５】＜実施例３の作用効果＞次に、本実施例の
作用を説明する。

【００７６】ゼーベック効果により、単位時間当たりの
単位面積当たりの熱流束ｑは、下記の方程式（３）で与
えられる。

【００７７】

【数３】

【００７８】ここで、ｋは熱伝導率であり、Ｓ₁（Ｔ）
は金属１（２０１）の熱電能率であり、Ｓ₂（Ｔ）は金
属２（２０２）の熱電能率であり、Ｊは流れる電流密度
であり、Ｔは絶対温度である。

【００７９】上記方程式からわかるように、通常の熱伝
導（右辺第１項）の他にさらに方程式右辺の第２項及び
第３項が加わり、このため熱が高率良くカーボン（１０
０）に運ばれる。

【００８０】本実施例では、ベーキングを行なうための
構成が示され、ケーブルに電源装置を接続し熱電対に電
流を流す。さらに、従来は冷却用に使っていたパイプに
高温の流体を流せば、ゼーベック効果により、高温流体
の熱エネルギーが効率良くカーボン（１００）に運ば
れ、このため、ダイバータ板の効率的なベーキングを行
なうことが出来るという利点を有する。

【００８１】＜実施例４＞次に図４を用いて、本発明の
第４の実施例を説明する。

【００８２】プラズマからの粒子・輻射の流れ（２０
０）が図示上方からダイバータ板の上部を構成するカー
ボン（１００）に当たり熱が運ばれてくる。反対側には
金属１（２０１）と金属２（２０２）が対をなして配設
され、高温側は電気的に接続され、低温側は分離されて
いる。

【００８３】また、これらの金属中にはヒートパイプ
（２０６）が埋め込まれている。低温側には冷却パイプ
（２０４）を通っている。さらに、それぞれ電極＋（２
０３）及び電極−（２０５）が接続され、これにケーブ
ル（２０７）が接続され外部に配線されている。

【００８４】さらに、本実施例では、真空容器（４）の
壁、熱電対の電極、及び冷却パイプ（２０４）は、真空
容器の外部に配設されている。このようにして熱電対が
構成されている。

【００８５】＜実施例４の作用効果＞次に、本実施例の
作用を説明する。

【００８６】本実施例では通常の場合は、熱は熱伝導及
び上記実施例３で述べたゼーベック効果により運ばれ、
また、発電については上記実施例１と同じであるが、ヒ
ートパイプ（２０６）を用いたために、熱対流がヒート
パイプ中で生じ実効的に大幅に熱伝導率が向上してい
る。

【００８７】このために、熱電対の長さを長くしても熱
伝導を悪化させることはない。したがって、真空容器
（４）の外まで熱電対を延ばしてある。このようにし
て、冷却のための冷煤を真空容器の中まで入れなくてよ
い。

【００８８】本実施例では、単なる熱伝導に比べて一桁
以上大きな熱を運ぶことが出来るヒートパイプがダイバ
ータ板に組み込まれている。ヒートパイプによって、熱
は熱伝導でなく、対流を利用して伝達され、ヒートパイ
プをダイバータ板に組み込むことにより効率良く熱除去
を行なうことが出来るという利点を有する。

【００８９】また、一般には温度差を下げるので発電に
は適しないが、高い熱電能率を持つ半導体は一般に熱伝
導が金属に比べて劣り、発電と熱除去は両立しないこと
が想定される。この時は、発電は熱電対で行ない、熱除
去はヒートパイプで行なうことによって、ダイバータ板
の役割を果たすことが出来る。

【００９０】＜実施例５＞次に、図５を参照して、本発
明の第５の実施例を説明する。

【００９１】プラズマからの粒子・輻射の流れ（２０
０）図示上方から下方に流れている。複数個のダイバー
タ板を図示の様に配列し、ケーブル（２０７）でそれぞ
れ直列に接続し、それぞれのダイバータ板には熱電対が
設けられている。

【００９２】＜実施例５の作用効果＞次に、本実施例の
作用について説明する。

【００９３】本実施例によれば、複数個のダイバータ板
を直列に接続したために熱電対の出力電圧が高くなる。

【００９４】核融合実験装置ではダイバータ板は数百個
以上用いられる。核融合実験装置の大型化に伴い、ダイ
バータ板の数は更に増えるものと予想される。一方、熱
電対は一般にその出力電圧はそれほど高くない。このた
め、ダイバータ板を複数個直列に接続することにより、
前記した本発明の利点をそのまま活用しながら、出力電
圧の向上を達成し、電気エネルギーを効率的に利用でき
る。

【００９５】＜実施例６＞次に、図６を参照して、本発
明の第６の実施例を説明する。

【００９６】本実施例の構成は、図１に示した第１の実
施例と基本構成に基づくものであるが、熱電対を作る二
つの金属、すなわち金属１（２０１）及び金属２（２０
２）について半導体１（２３０）及び半導体２（２３
１）がそれぞれ挟み込まれた構造を取っている。

【００９７】＜実施例６の作用効果＞次に、本実施例の
作用について説明する。

【００９８】半導体は一般に金属に比べて同じ温度差で
高い電位差を生じる。したがって、このような構造を取
ると、一つの熱電対の発生電圧は高くなる。

【００９９】本実施例では、熱電対を作る二つの金属の
間にそれぞれ半導体が挟まれており、このため、同じ温
度差で発電の出力電圧を向上させている。

【０１００】一般に半導体は放射線に弱いので核融合反
応からの放射線を避ける必要がある。このために、プラ
ズマに近い側は金属を用い放射線のシールドに使う。本
実施例では半導体を用いているが、金属等の組み合わせ
であっても良いことは勿論である。

【０１０１】＜実施例７＞次に、図１０を参照して、本
発明の第７の実施例を説明する。

【０１０２】図１０には、ネルンスト効果と呼ばれる現
象を利用して発電を行なう本発明の実施例に係るダイバ
ータ装置が示されている。同図に示す如く、Ｚ軸方向に
は、プラズマからの粒子・輻射の流れ（２００）があ
り、表面材のカーボン（１００）を加熱する。加熱され
たカーボン（１００）は、熱伝導により、カーボン（１
００）の図示下側に配設された金属（５００）に熱を伝
える。

【０１０３】プラズマ粒子・輻射の流れ（２００）の反
対側には、金属（５００）の図示下方に電気的な絶縁部
材（５０１）が配設され、更に絶縁部材（５０１）と接
して冷却用台（５０２）が設けられている。この時、図
示Ｚ軸方向に温度勾配が生じる。

【０１０４】ところで、核融合プラズマを閉じ込めるに
は、一般に磁場が用いられる。図１０において、磁場の
方向をＹ軸方向とする。また、温度勾配がプラズマに面
している側と冷却している側にできるので方向はＺ軸方
向となる。ネルンスト効果によって生じる電場及び電圧
はそれぞれ以下の式（４）及び（５）にて与えられる。

【０１０５】

【数４】

【０１０６】

【数５】

【０１０７】上記式（４）において、Ｎはネルンスト効
果の定数を、Ｈは磁場の強さを、ｇｒａｄＴは温度Ｔの
勾配をそれぞれ示している。

【０１０８】図１０において、Ｘ軸方向に電場が生じ、
電場の強さは温度勾配及び磁場の強さに比例する。ネル
ンスト効果の定数Ｎは、物質固有の物理量であり、所定
の大きさと正負いずれかの符号をとる。ネルンスト効果
によって発電を行なう部材として金属の他に、半導体を
用いてもよい。

【０１０９】一般に半導体は放射線に弱いと云われる
が、本実施例において発電用部材を半導体とした場合、
Ｐ−Ｎ半導体の接合面が存在しないため、発電装置にお
ける放射線の影響等の問題は少ない。そして、半導体は
ネルンスト効果の定数Ｎが大きいため、高い出力電圧が
得られる。

【０１１０】なお、温度勾配と磁場方向とが平行である
ときには、電場は誘起されない。従って、電源として外
部に電圧を取り出すには、発電用部材（５００）の図示
Ｘ軸方向両端部にそれぞれ電極（２０３）（負側の電極
は図示されない）を設け、配線すればよい。この時、電
圧Ｖは電場をＸ軸方向に積分した式（５）で与えられ
る。

【０１１１】温度勾配ｇｒａｄＴは、設計パラメータで
決定され、同一材料についてその断面積と長さを変える
ことによって所定の範囲で任意に変えることができる。

【０１１２】本実施例のダイバータ装置においては、発
電を行なうことにより効果的に熱を除去できる。ネルン
スト効果は可逆過程であり、熱電対と同様に冷却パイプ
（２０４）に高温の流体を流し、磁場を印加して、外部
電源から逆方向に電流を流せば、ダイバータの表面であ
るカーボン（１００）を加熱することができ、ダイバー
タのベーキングとして用いることができる。

【０１１３】更に、本実施例で示したネルンスト効果に
よる発電は、前記熱電対と共同して用いることもでき
る。ネルンスト効果の定数が温度の関数であり、発電用
部材の材料を温度に応じて選択することができる。

【０１１４】＜実施例８＞次に、図１１を参照して、本
発明の第８の実施例を説明する。

【０１１５】図１１に示す如く、金属（５００）と絶縁
部材（５０１）が相互に複数層積層されている。これ
は、ネルンスト効果を示す上記式（４）から、発生する
電場の強さは温度勾配に比例し、各層の発電用部材から
取り出された電圧の和は、前記実施例７のものと等しく
なり、構造の簡易化が図られる。

【０１１６】なお、同図において、各層は同一の金属か
ら成るが、各々の層における温度が異なるので、最適な
材料の組み合わせを用いてもよい。

【０１１７】更に、図１１には各層の金属からの出力が
並列に接続されているが、これを直列に接続してもよ
い。

【０１１８】＜実施例９＞次に、図１２を参照して、本
発明の第９の実施例を説明する。

【０１１９】図１２は、従来のトカマク型核融合実験炉
のプラズマ室の横断面略図である。同図に示す如く、炉
心プラズマの周辺にはスクレップオフ・プラズマが存在
し、ダイバータ板近傍のプラズマはダイバータ・プラズ
マとも呼ばれている（高村秀一、「周辺プラズマと対向
壁」、核融合研究、第６８巻第２号、１９９２年８月、
第１０６頁参照）。

【０１２０】図１２において、炉心プラズマはｘ−ポイ
ントを介しダイバータ板（６０５、６０６）と当る。ま
た、ポロイダルコイル（６０３）はプラズマの形状及び
電流を制御し、センターソレノイドコイル（６１０）は
プラズマ電流生成に用いられる。

【０１２１】プラズマにさらされる対向壁としてはダイ
バータ板の他にさらに第１壁がある。第一壁（６００）
はスクレップオフ・プラズマ（６０７）に接する形で配
設されており、第一壁（６００）のプラズマ側からみて
後背部はブランケット（６０１、６０２）と呼ばれ、熱
交換が行われると同時に、三重水素を高エネルギー中性
子としてリチウム（Ｌｉ）との核反応によって生成する
部分である。

【０１２２】第一壁（６００）にはプラズマ粒子は直接
当たらないが、プラズマ輻射にさらされ、表面は非常に
高温となる。

【０１２３】したがって、本発明のダイバータ装置に係
る前記実施例１（図１参照）において、ダイバータ板の
カーボン（１００）を第一壁（６００）で置き換え、金
属１（２０１）、金属２（２０２）を第一壁（６００）
に接合し、電極（２０３、２０５）を設けることによっ
て熱発電が行なわれる。

【０１２４】また、第一壁による熱発電においても、前
記ダイバータ板による熱発電と同様にして前記実施例３
ないし６が適用される。そして前記ダイバータ板と同様
にして冷却パイプ（２０４）を設けることによって、冷
却用パイプに高温の流体を流すと共に熱電対に外部電源
から電流を供給し、第一壁（６００）の表面温度の制御
が行なえる。

【０１２５】第一壁（６００）はダイバータと比較して
プラズマ粒子の流れは少なく、スクレップオフ・プラズ
マはダイバータと比較して、トカマクでは３桁以上異な
る。

【０１２６】このため、第一壁に加わる熱負荷、即ち輻
射による熱流束は第一壁の方がダイバータ板よりも低い
ため、一般の熱電対の適用可能性が拡大する。

【０１２７】また、図１２に示す如く、トロイダルコア
によって発生されるプラズマ閉じ込めのためのトロイダ
ル磁場方向

【数６】は図面に対して垂直方向に印加され、従って前記実施例
７及び８にて説明した磁場と温度勾配に基づくネルンス
ト効果によるダイバータ装置において、ダイバータ板の
カーボン（１００）を第一壁（６００）で置き換えるこ
とによって、第一壁によっても同様に発電が行なわれ
る。

【０１２８】本発明は、前記した実施例の組み合わせを
含むことは勿論である。また、前記実施例ではカーボン
をプラズマと接する材料に使っているが、これに限定さ
れず別の材料に変更しても良い（熱電半導体について
は、上村欣一その他、「熱電半導体とその応用」、日刊
工業新聞社昭和６３年１２月刊第６章参照）。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明のダイバー
タ装置によれば、ダイバータ板に熱電対を接続し、該ダ
イバータ板の温度差によって発電を行なうことにより、
従来はそのまま廃棄されていた熱エネルギーを直接変換
することによって電気エネルギーとして取り出せるた
め、ダイバータ装置の効率化を達成することができる。

【０１３０】また、本発明のダイバータ装置によれば、
発電を行なう部材が金属と半導体の組み合わせからな
り、半導体は一般に金属に比べて同じ温度差で高い電位
差を生じ、一つの熱電対の発生電圧は高くなるという利
点を有する。

【０１３１】さらに、本発明のダイバータ装置によれ
ば、発電部材中にヒートパイプを配設した構成とし、ヒ
ートパイプによって、熱は対流により伝達され、ダイバ
ータから効率良く熱除去を行なうことが出来るという利
点を有する。

【０１３２】さらにまた、本発明のダイバータ装置によ
れば、複数個のダイバータ板の熱電対を直列又は並列に
接続することにより、例えば高い出力電圧が取り出せる
という利点を有する。

【０１３３】そして、本発明のダイバータ装置によれ
ば、熱電対に外部電源を接続して電流を供給し、このた
め電流キャリアーが熱を運搬し、キャリアーはプラズマ
実験稼動時には表面から冷却側に熱を運び、ベーキング
時には逆向き電流を流すことにより、逆方向に熱を運
び、熱除去及びベーキングの効率化に貢献する。

【０１３４】また、本発明のダイバータ装置によれば、
ベーキング時に加熱パイプに高温流体を流し、且つ熱電
対に電源から電流を流すことによってベーキングの大幅
な効率化を達成する。

【０１３５】さらに、本発明の第２の視点によれば、温
度勾配と磁場方向に互いに直交する方向に発電用部材に
電極を取り付け、ネルンスト効果によって前記磁場と温
度勾配に基づき電場が誘起され前記電極から電圧が取り
出せ、特に核融合プラズマ閉じ込めの為の強磁場と高い
温度勾配との相乗効果によって高い電圧出力が得られる
という利点を有する。また発電用部材として半導体を用
いた場合、高い出力電圧が取り出せる。

【０１３６】本発明は、その第３の視点において、プラ
ズマ対向壁のダイバータ板以外に、スクレップオフ・プ
ラズマ（周辺プラズマ）と接する第一壁に熱電対を接合
し、第一壁の温度差により発電するもので、特に第一壁
は、熱負荷即ちプラズマ輻射による熱流束が低く、一般
の熱電対の適用可能性が拡大する。

【０１３７】そして、本発明の第４の視点においては、
第一壁に温度勾配と磁場方向に互いに直交する方向に金
属又は半導体から成る発電用部材に少くとも一対の電極
を取り付け、ネルンスト効果によって前記磁場と温度勾
配に基づき電場が誘起されて前記電極から電圧が取り出
せ、特に核融合プラズマ閉じ込めの為の強磁場と高い温
度勾配との相乗効果によって高い電圧出力が得られる。
また発電用部材として半導体を用いた場合、高い出力電
圧が取り出せる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す構成略図である
（発電と熱除去に使われる）。

【図２】本発明の第２の実施例を示す構成略図である
（発電と熱除去に使われる）。

【図３】本発明の第３の実施例を示す構成略図である
（ベーキングに使われる）。

【図４】本発明の第４の実施例を示す構成略図である
（発電と熱除去に使われる）。

【図５】本発明の第５の実施例を示す構成略図である
（発電と熱除去に使われる）。

【図６】本発明の第６の実施例を示す構成略図である
（発電と熱除去に使われる）。

【図７】従来のＩＴＥＲと呼ばれる核融合実験装置の断
面図である。

【図８】従来の核融合炉の構成を示す模式図である。

【図９】従来のダイバータ板の構成を示す模式図であ
る。

【図１０】本発明の第７の実施例に係る、ネルンスト効
果によるダイバータ板の発電装置の構成略図である。

【図１１】本発明の第８の実施例に係る、ネルンスト効
果によるダイバータ板の発電装置の構成略図である。

【図１２】従来のトカマク型核融合炉のプラズマチェン
バの横断面構成略図である。

【符号の説明】

１プラズマ２トロイダルコイル３ポロイダルコイル４真空容器５従来のダイバータ６ブランケット７クライオスタット８上部ポート９水平ポート１０排気ダクト５０燃料注入装置５１真空排気装置５２燃料の重水素、トリチウム５３灰のヘリウム及び一緒に排出される重水素、ト
リチウム６０加熱のための電子ビーム６１銅の母材６２表面材のカーボン６３ｕ，６３ｄ温度計６４冷却用の水６５冷却用パイプ１００プラズマと接するカーボン２００プラズマからの粒子・輻射の流れ２０１熱電対の一方の金属１２０２熱電対の他方の金属２２０３熱電対の一方の電極＋２０５熱電対の他方の電極− ２０６ヒートパイプ２０７ケーブル２１０熱電対の一方の半導体としてのカーボン２２０電源装置２３０熱電対を作る金属１に接合された半導体１２３１熱電対を作る金属２に接合された半導体２２５０熱の流れの向き２５２ベーキングのための加熱パイプ３００熱電対付きダイバータ板５００発電用部材（金属又は半導体の組み合わせ）５０１絶縁部材５０２冷却用台６００第一壁６０５、６０６上部及び下部ダイバータ板６０７スクレップオフ・プラズマ６０８ダイバータ・プラズマ

【手続補正書】

【提出日】平成６年３月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は核融合実験装置及び核融合炉に使われるダ
イバータ板に熱電対を接続し、該ダイバータ板における
温度差によって発電を行なうダイバータ装置を提供す
る。本発明においては、ダイバータ板の高温側端（プラ
ズマ輻射に対向する側と反対側端）に熱電対の一端をと
もに当接し、熱電対の他側には冷却用パイプを設け、熱
電対の他端にはそれそれ電極が付設されている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】また、本発明は、熱電対を構成する熱電変
換部材が、金属と半導体との組み合わせから成ることを
特徴とするダイバータ装置を提供する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】さらに、本発明は、熱電対を構成する熱電
変換部材の中にヒートパイプが組み込まれたことを特徴
とするダイバータ装置を提供する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】本発明は、その第２の視点において、核融
合実験装置及び該融合炉に使われるダイバータ板に熱電
変換部材、絶縁部材、及び冷却部材を配設し、該熱電変
換部材に温度勾配及び磁場方向に互いに直交する方向に
少くとも１対の電極を取り付け、前記温度勾配と磁場に
基づくネルンスト効果によって発電を行なうダイバータ
装置を提供する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】本発明は核融合実験装置及び核融合炉に使
われる第一壁に熱電対を接続し、該第一壁における温度
差によって発電を行なう熱発電装置を提供する。本発明
においては第一壁の高温側端（プラズマ輻射と対向する
側と反対側）に熱電対の一端をともに当接し、熱電対の
他側には冷却用パイプを設け、熱電対の他端にそれぞれ
電極を設けている。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】本発明は、その第４の視点において、核融
合実験装置及び該融合炉に使われる第一壁に熱電変換部
材、絶縁部材、及び冷却部材を配設し、該熱電変換部材
に温度勾配及び磁場方向に互いに直交する方向に少くと
も１対の電極を取り付け、前記温度勾配と磁場に基づく
ネルンスト効果によって発電を行なう熱発電装置を提供
する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】

【作用】本発明のダイバータ装置においては、熱電対素
子は、機械的なメカニズムを用いることなく、温度差に
よってのみ発電を行なう。すなわち、ダイバータ装置に
おいてプラズマ輻射に対向するカーボンの反対側に熱電
対の一端を当接し、熱電対の他側は冷却パイプにより冷
却され、ダイバータ装置内の温度差により、熱電対の他
端にそれそれ設けられた電極から起電力が取り出せる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】さらに、本発明の第２の視点に基づくダイ
バータ装置においては、温度勾配と磁場方向に互いに直
交する方向に金属又は半導体から成る熱電変換部材に少
くとも一対の電極を取り付け、ネルンスト効果によって
前記磁場と温度勾配に基づき電場が誘起されて前記電極
から電圧が取り出せ、特に核融合プラズマ閉じ込めの為
の強磁場と高い温度勾配との相乗効果によって高い電圧
出力が得られる。また熱電変換部材として半導体を用い
た場合、高い出力電圧が取り出せる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４９】そして、本発明の第４の視点においては、
前記第一壁に温度勾配と磁場に互いに直交する方向に金
属又は半導体から成る熱電変換部材に少くとも一対の電
極を取り付け、ネルンスト効果によって前記磁場と温度
勾配に基づき電場が誘起されて前記電極から電圧が取り
出せ、特に核融合プラズマ閉じ込めの為の強磁場と高い
温度勾配との相乗効果によって高い電圧出力が得られ
る。また熱電変換部材として半導体を用いた場合、高い
出力電圧が取り出せる。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】ここで、Ｓ_１（Ｔ）は金属１（２０１）の
熱電能率であり、Ｓ_２（Ｔ）は金属２（２０２）の熱電
能率である。これをケーブル（２０７）で電極＋（２０
３）、電極−（２０５）に接続する。電極の極性を決め
るのは利用する２つの金属の熱電能率の符号である。し
たがって、組み合わせによって極性が変化し、最終的に
電気エネルギーとして利用する。

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６９】尚、カーボン（２１０）中に不純物を混入
させ、該カーボン（２１０）をｎ型半導体又はｐ型半導
体として利用してもよい。

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７０】カーボンは半導体であり、したがって、同
じ温度差での発生電圧は通常の金属に比べて高いので、
電源部材として適合している。また、プラズマと接触す
る材料をカーボンとする場合共に同じ材料であり、構造
が簡単になる。また、ｎ型半導体とｐ型半導体を接続す
れば、更に高い電位差を得ることができる、この場合す
べてカーボンで製作されることになる。ところで熱電対
をｎ型半導体とｐ型半導体で構成する場合、図２に示す
ように、一端がカーボンに接合され、他端（低温側）に
それぞれ電極が設けられたＩＩ型の構成とされる。この
場合、熱は高温側からｐ，ｎ半導体を通って伝導し冷却
側で放熱され、セーベック効果によりｎ型半導体の電極
には負、ｐ型半導体の電極には正の熱起電力が生じる。

【手続補正１４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１３０】また、本発明のダイバータ装置によれば、
熱発電を行なう熱電変換部材が金属と半導体の組み合わ
せからなり、半導体は一般に金属に比べて同じ温度差で
高い電位差を生じ、一つの熱電対の発生電圧は高くなる
という利点を有する。

【手続補正１５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１３５】さらに、本発明の第２の視点によれば、温
度勾配と磁場方向に互いに直交する方向に熱電変換部材
に電極を取り付け、ネルンスト効果によって前記磁場と
温度勾配に基づき電場が誘起され前記電極から電圧が取
り出せ、特に核融合プラズマ閉じ込めの為の強磁場と高
い温度勾配との相乗効果によって高い電圧出力が得られ
るという利点を有する。また熱電変換部材として半導体
を用いた場合、高い出力電圧が取り出せる。

【手続補正１６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１３７】そして、本発明の第４の視点においては、
第一壁に温度勾配と磁場方向に互いに直交する方向に金
属又は半導体から成る熱電変換部材に少くとも一対の電
極を取り付け、ネルンスト効果によって前記磁場と温度
勾配に基づき電場が誘起されて前記電極から電圧か取り
出せ、特に核融合プラズマ開じ込めの為の強磁場と高い
温度勾配との相乗効果によって高い電圧出力が得られ
る。また熱電変換部材として半導体を用いた場合、高い
出力電圧が取り出せる。

【手続補正１７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者本島修岐阜県多治見市広小路２−58−１カーネギー多治見1001 (72)発明者相良明男愛知県名古屋市守山区元郷１−1101 大森東住宅16−301

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】核融合実験装置及び該融合炉に使われるダ
イバータ板に熱電対を接続し、該ダイバータ板の温度差
によって発電を行なうダイバータ装置。
【請求項２】温度差によって発電を行なうための部材
が、金属と半導体との組み合わせから成ることを特徴と
する請求項１に記載のダイバータ装置。
【請求項３】温度差によって発電を行なう部材の中にヒ
ートパイプが組み込まれたことを特徴とする請求項１又
は２に記載のダイバータ装置。
【請求項４】複数のダイバータ板に熱電対が直列又は並
列に接続されたことを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれか一に記載のダイバータ装置。
【請求項５】前記熱電対に外部電源を接続し電流を供給
するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のい
ずれか一に記載のダイバータ装置。
【請求項６】ダイバータ板のベーキングのために、冷却
用パイプに高温の流体を流すと共に、熱電対に外部電源
から電流を供給し、ダイバータ板の表面温度の制御が行
なわれるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の
ダイバータ装置。
【請求項７】核融合実験装置及び該融合炉に使われるダ
イバータ板に発電用部材、絶縁部材、及び冷却部材を配
設し、該発電用部材に温度勾配及び磁場方向に互いに直
交する方向に少くとも１対の電極を取り付け、前記温度
勾配と磁場に基づくネルンスト効果によって発電を行な
うダイバータ装置。
【請求項８】請求項７記載のダイバータ装置において、
前記ダイバータ板に更に熱電対を接続し、前記ネルンス
ト効果により発電を行なうと共に該ダイバータ板の温度
差により発電を行なうダイバータ装置。
【請求項９】前記発電用部材が、金属と半導体との組み
合わせから成ることを特徴とする請求項７又は８記載の
ダイバータ装置。
【請求項１０】前記発電用部材と絶縁部材とが、交互に
複数層積層されたことを特徴とする請求項７又は８記載
のダイバータ装置。
【請求項１１】ダイバータ板のベーキングのために、冷
却用パイプに高温の流体を流すと共に、前記電極に外部
電源から電流を供給し、ダイバータ板の表面温度の制御
が行なわれるようにしたことを特徴とする請求項７ない
し１０のいずれか一に記載のダイバータ装置。
【請求項１２】核融合実験装置及び該融合炉に使われる
第一壁に熱電対を接続し、該第一壁の温度差によって発
電を行なう熱発電装置。
【請求項１３】温度差によって発電を行なうための部材
が、金属と半導体との組み合わせから成ることを特徴と
する請求項１２に記載の熱発電装置。
【請求項１４】温度差によって発電を行なう部材の中に
ヒートパイプが組み込まれたことを特徴とする請求項１
２又は１３に記載の熱発電装置。
【請求項１５】前記第一壁に熱電対が直列又は並列に接
続されたことを特徴とする請求項１２ないし１４のいず
れか一に記載の熱発電装置。
【請求項１６】前記熱電対に外部電源を接続し電流を供
給するようにしたことを特徴とする請求項１２ないし１
５のいずれか一に記載の熱発電装置。
【請求項１７】第一壁のベーキングのために、冷却用パ
イプに高温の流体を流すと共に、熱電対に外部電源から
電流を供給し、第一壁板の表面温度の制御が行なわれる
ようにしたことを特徴とする請求項１６に記載の熱発電
装置。
【請求項１８】核融合実験装置及び該融合炉に使われる
第一壁に発電用部材、絶縁部材、及び冷却部材を配設
し、該発電用部材に温度勾配及び磁場方向に互いに直交
する方向に少くとも１対の電極を取り付け、前記温度勾
配と磁場に基づくネルンスト効果によって発電を行なう
熱発電装置。
【請求項１９】核融合実験装置及び該融合炉のプラズマ
にさらされる壁に熱電対を接続し、該壁の温度差によっ
て発電を行なう熱発電装置。
【請求項２０】核融合実験装置及び該融合炉のプラズマ
にさらされる壁に発電用部材、絶縁部材、及び冷却部材
を配設し、該発電用部材に温度勾配及び磁場方向に互い
に直交する方向に少くとも１対の電極を取り付け、前記
温度勾配と磁場に基づくネルンスト効果によって発電を
行なう熱発電装置。