JPH0843566A - 超電導コイル支持装置と超電導コイル支持方法 - Google Patents
超電導コイル支持装置と超電導コイル支持方法Info
- Publication number
- JPH0843566A JPH0843566A JP7033202A JP3320295A JPH0843566A JP H0843566 A JPH0843566 A JP H0843566A JP 7033202 A JP7033202 A JP 7033202A JP 3320295 A JP3320295 A JP 3320295A JP H0843566 A JPH0843566 A JP H0843566A
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- JP
- Japan
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- coil
- supporting
- superconducting
- cases
- superconducting coil
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- Pending
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
Landscapes
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大型の超電導コイルにおいても、コイル支持
部分の数を増やすことなく、コイルを簡素な方法で支持
し、電磁力による変形ほ抑制できる超電導コイルの支持
方法を提供する。 【構成】 本発明に係る超電導コイル支持方法は、複数
のコイルケース２に収めた超電導コイル１を、支持部材
４により支持固定するようにした超電導コイル支持方法
において、前記コイルケース２間または支持部材４間に
補強板５を接続しコイルを支持するようにする。
部分の数を増やすことなく、コイルを簡素な方法で支持
し、電磁力による変形ほ抑制できる超電導コイルの支持
方法を提供する。 【構成】 本発明に係る超電導コイル支持方法は、複数
のコイルケース２に収めた超電導コイル１を、支持部材
４により支持固定するようにした超電導コイル支持方法
において、前記コイルケース２間または支持部材４間に
補強板５を接続しコイルを支持するようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は核融合実験装置等に用い
られる超電導コイルの支持装置と支持方法に関するもの
である。
られる超電導コイルの支持装置と支持方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、核融合実験装置は、実証炉を目指
し大型化してきており、プラズマの閉じ込め、制御に用
いられるコイルはその直径が１０ｍ程度といった大型コ
イルが必要となってきている。更に、プラズマを閉じ込
めるための強磁場を発生するため、この大型コイルは超
電導コイルとすることが必要不可欠である。このような
超電導コイルの一例を図５に示す。図５に示す超電導コ
イルは、コイル１の周上数カ所に設けたコイルケース２
との位置において、核融合実験装置本体から断熱支持、
固定されることになる。超電導コイルの冷却には強制冷
却方式と浸漬冷却方式があるが、強制冷却方式の場合の
コイル断面図を図６に示す。超電導導体９を例えば、ス
テンレス製のコンジット１０で包み、このコンジット１
０の中に冷媒を流し超電導導体９を冷却するものであ
る。コイルは、この超電導導体９が入ったコンジットを
数百回券回して形成するが、各ターン間には、ターン間
絶縁層１１を施すとともに、コイル全体を対地絶縁層１
２で包み電気的な健全性を保っている。
し大型化してきており、プラズマの閉じ込め、制御に用
いられるコイルはその直径が１０ｍ程度といった大型コ
イルが必要となってきている。更に、プラズマを閉じ込
めるための強磁場を発生するため、この大型コイルは超
電導コイルとすることが必要不可欠である。このような
超電導コイルの一例を図５に示す。図５に示す超電導コ
イルは、コイル１の周上数カ所に設けたコイルケース２
との位置において、核融合実験装置本体から断熱支持、
固定されることになる。超電導コイルの冷却には強制冷
却方式と浸漬冷却方式があるが、強制冷却方式の場合の
コイル断面図を図６に示す。超電導導体９を例えば、ス
テンレス製のコンジット１０で包み、このコンジット１
０の中に冷媒を流し超電導導体９を冷却するものであ
る。コイルは、この超電導導体９が入ったコンジットを
数百回券回して形成するが、各ターン間には、ターン間
絶縁層１１を施すとともに、コイル全体を対地絶縁層１
２で包み電気的な健全性を保っている。
【０００３】このようなコイル１を励磁し、プラズマを
その磁場に閉じ込めた場合、コイル１は自分自身または
他のコイルまたはプラズマからの電磁力を受ける。この
電磁力によりコイル１が破壊しないことは言うまでもな
く、変形も極力小さく抑える必要がある。変形を小さく
抑えるということは誤差磁場を小さくすることになり、
コイル１にとって重要な特質の一つである。図７に従来
の超電導コイルの支持方法を示す。コイル１の周上数カ
所においてコイルケース２を核融合実験装置からの断熱
支持構造物であるコイル支持リブ４、コイル支持座３か
らなるコイル支持部材により支持、固定している。この
ような支持方法では、図７の点線で示すようにコイル支
持部以外のところでコイル１が電磁力により変形するこ
とが避けられない。図７では下方への変形を示している
が上方へ変形することもあるし、平面図として示した図
８の点線で示すようにコイル反中心方向や図示していな
いが中心方向へ変形することもある。
その磁場に閉じ込めた場合、コイル１は自分自身または
他のコイルまたはプラズマからの電磁力を受ける。この
電磁力によりコイル１が破壊しないことは言うまでもな
く、変形も極力小さく抑える必要がある。変形を小さく
抑えるということは誤差磁場を小さくすることになり、
コイル１にとって重要な特質の一つである。図７に従来
の超電導コイルの支持方法を示す。コイル１の周上数カ
所においてコイルケース２を核融合実験装置からの断熱
支持構造物であるコイル支持リブ４、コイル支持座３か
らなるコイル支持部材により支持、固定している。この
ような支持方法では、図７の点線で示すようにコイル支
持部以外のところでコイル１が電磁力により変形するこ
とが避けられない。図７では下方への変形を示している
が上方へ変形することもあるし、平面図として示した図
８の点線で示すようにコイル反中心方向や図示していな
いが中心方向へ変形することもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】変形を抑えるために
は、コイル支持部を多くすればよいが、コイルが収納さ
れる真空容器内には給電線、冷却配管、計測線等が錯綜
しており、また様々な用途のポート空間も確保しなけれ
ばならず、このようなコイル支持部材は極力減らしたい
という要求がある。また、コイルの断熱という観点から
も支持部の数は少ない方がよい。また、コイル自身に強
度、剛性を持たせるために、図６に示したコンジット１
０を厚くする方法が考えられるが、厚くすることにより
コンジットの成形、溶接、コイルへの巻線等の作業性が
悪くなるといった問題があった。
は、コイル支持部を多くすればよいが、コイルが収納さ
れる真空容器内には給電線、冷却配管、計測線等が錯綜
しており、また様々な用途のポート空間も確保しなけれ
ばならず、このようなコイル支持部材は極力減らしたい
という要求がある。また、コイルの断熱という観点から
も支持部の数は少ない方がよい。また、コイル自身に強
度、剛性を持たせるために、図６に示したコンジット１
０を厚くする方法が考えられるが、厚くすることにより
コンジットの成形、溶接、コイルへの巻線等の作業性が
悪くなるといった問題があった。
【０００５】更に、コイルにかかる電磁力はコイルの各
部位で違うため一つのコイルの各ターンでも変形量が違
ってくる。この時、各ターン間の接着力を越えた力がか
かると各ターンがずれていきばらばらとなり、ひいては
対地絶縁層の破壊といった事故も生じることになる。
部位で違うため一つのコイルの各ターンでも変形量が違
ってくる。この時、各ターン間の接着力を越えた力がか
かると各ターンがずれていきばらばらとなり、ひいては
対地絶縁層の破壊といった事故も生じることになる。
【０００６】本発明は係る従来の事情に対処してなされ
たものであり、その目的は、大型超電導コイルにおいて
もコイル支持部材の数を増やすことなく変形を抑え、コ
イルを支持する超電導コイル支持装置と超電導コイル支
持方法を提供することにある。
たものであり、その目的は、大型超電導コイルにおいて
もコイル支持部材の数を増やすことなく変形を抑え、コ
イルを支持する超電導コイル支持装置と超電導コイル支
持方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、超電導コイルを複数のコイ
ルケースに収め、このコイルケースをコイル支持部材に
より支持する超電導コイル支持方法において、前記コイ
ルケース間もしくはコイル支持部材間に補強板を介挿し
コイルを支持するようにした超電導コイル支持方法であ
る。
め、請求項１記載の発明は、超電導コイルを複数のコイ
ルケースに収め、このコイルケースをコイル支持部材に
より支持する超電導コイル支持方法において、前記コイ
ルケース間もしくはコイル支持部材間に補強板を介挿し
コイルを支持するようにした超電導コイル支持方法であ
る。
【０００８】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の補強板を断面形状が略Ｔ字形とするものであ
る。請求項３記載の発明は、超電導コイルを複数のコイ
ルケースに収め、このコイルケースをコイル支持部材に
より支持する超電導コイル支持方法において、前記超電
導コイルにバインドを施すようにした超電導コイル支持
方法である。
載の発明の補強板を断面形状が略Ｔ字形とするものであ
る。請求項３記載の発明は、超電導コイルを複数のコイ
ルケースに収め、このコイルケースをコイル支持部材に
より支持する超電導コイル支持方法において、前記超電
導コイルにバインドを施すようにした超電導コイル支持
方法である。
【０００９】請求項４記載の発明では、超電導コイルを
収納する複数のコイルケースと、このコイルケースを挿
通するコイル支持座と、このコイル支持座を介して超電
導コイルを支持するコイル支持部材とを有する超電導コ
イル支持装置において、前記コイルケース間を補強板で
接続する。
収納する複数のコイルケースと、このコイルケースを挿
通するコイル支持座と、このコイル支持座を介して超電
導コイルを支持するコイル支持部材とを有する超電導コ
イル支持装置において、前記コイルケース間を補強板で
接続する。
【００１０】請求項５記載の発明では、請求項４記載の
発明において、補強板の下部に前記超電導コイルを下方
にたるませないような支持部材を有するものである。請
求項６記載の発明では、請求項４記載の発明において、
補強板断面形状をＴ字型としたものである。
発明において、補強板の下部に前記超電導コイルを下方
にたるませないような支持部材を有するものである。請
求項６記載の発明では、請求項４記載の発明において、
補強板断面形状をＴ字型としたものである。
【００１１】請求項７記載の発明では、超電導コイルを
収納する複数のコイルケースと、このコイルケースを挿
通するコイル支持座と、このコイル支持座を介して超電
導コイルを支持するコイル支持部材とを有する超電導コ
イル支持装置において、前記コイルケース間にコイル支
持座を有することなくコイルケースを設け、このコイル
ケースと前記コイル支持部材によって支持されているコ
イルケースとを補強板にて接続する。
収納する複数のコイルケースと、このコイルケースを挿
通するコイル支持座と、このコイル支持座を介して超電
導コイルを支持するコイル支持部材とを有する超電導コ
イル支持装置において、前記コイルケース間にコイル支
持座を有することなくコイルケースを設け、このコイル
ケースと前記コイル支持部材によって支持されているコ
イルケースとを補強板にて接続する。
【００１２】請求項８記載の発明では、超電導コイルを
収納する複数のコイルケースと、このコイルケースを挿
通するコイル支持座と、このコイル支持座を介して超電
導コイルを支持するコイル支持部材と、前記超電導コイ
ルのターンのずれを拘束するバインドとを有する。
収納する複数のコイルケースと、このコイルケースを挿
通するコイル支持座と、このコイル支持座を介して超電
導コイルを支持するコイル支持部材と、前記超電導コイ
ルのターンのずれを拘束するバインドとを有する。
【００１３】
【作用】上記構成の超電導コイル支持装置と超電導コイ
ル支持方法においては、コイルの変形が予想される面に
コイル支持部材間に渡り補強板を施し、それによりコイ
ルを支持するためコイルの変形を抑えることができる。
また、コイル外周にバインドを施すことによりコイルの
各ターン間の接着力を補うことができ、各ターンがずれ
たりばらばらとなることがない。
ル支持方法においては、コイルの変形が予想される面に
コイル支持部材間に渡り補強板を施し、それによりコイ
ルを支持するためコイルの変形を抑えることができる。
また、コイル外周にバインドを施すことによりコイルの
各ターン間の接着力を補うことができ、各ターンがずれ
たりばらばらとなることがない。
【００１４】
【実施例】以下に本発明に係る超電導コイル支持方法の
第１の実施例を図１に基づき説明する。図１は、本発明
の一実施例の構成を示す。図１においては、コイル１が
下側へ変形することが予想される場合を示しており、コ
イル１の変形を抑えるためにコイルケース２に補強板５
を溶接又はネジ止めして渡し、コイルケース２とコイル
１間の空間には例えば繊維強化プラスチックなどからな
るスペーサ６を挿入してコイル１をサポートしている。
補強板５としては例えばステンレスのような強度、剛性
をもった非磁性体を使うことは言うまでもない。本実施
例によればコイル１の変形が予想される面に対してのみ
補強板５を施すことで簡単な構成で確実にコイル１の変
形を抑えることが可能である。図１では補強板５をコイ
ルケース２に接続させているが、これはコイル支持座３
やコイル支持リブ４に接続しても同様の効果を得ること
ができる。
第１の実施例を図１に基づき説明する。図１は、本発明
の一実施例の構成を示す。図１においては、コイル１が
下側へ変形することが予想される場合を示しており、コ
イル１の変形を抑えるためにコイルケース２に補強板５
を溶接又はネジ止めして渡し、コイルケース２とコイル
１間の空間には例えば繊維強化プラスチックなどからな
るスペーサ６を挿入してコイル１をサポートしている。
補強板５としては例えばステンレスのような強度、剛性
をもった非磁性体を使うことは言うまでもない。本実施
例によればコイル１の変形が予想される面に対してのみ
補強板５を施すことで簡単な構成で確実にコイル１の変
形を抑えることが可能である。図１では補強板５をコイ
ルケース２に接続させているが、これはコイル支持座３
やコイル支持リブ４に接続しても同様の効果を得ること
ができる。
【００１５】なお、コイル１設置部分に空間的な余裕が
ある場合には、図２に示すようにコイル１の変形が最大
となるコイル支持部の中間点において、補強板５を超電
導コイル支持構造物から支持する補強リブ７を設けるこ
とにより確実にコイルの変形を抑えることができる。
ある場合には、図２に示すようにコイル１の変形が最大
となるコイル支持部の中間点において、補強板５を超電
導コイル支持構造物から支持する補強リブ７を設けるこ
とにより確実にコイルの変形を抑えることができる。
【００１６】更に、図１、２では補強板５の断面形状は
長方形としているが、図３に示すようにＴ字形とするこ
とで補強板５自身の強度、剛性が増し、コイル変形を抑
える効果を増大させることができる。このような形状の
補強板５を用いた場合、コイルにかかる電磁力の大きさ
によっては補強板５は一方のコイル支持部のみに接続す
る片持ちの支持も可能である。
長方形としているが、図３に示すようにＴ字形とするこ
とで補強板５自身の強度、剛性が増し、コイル変形を抑
える効果を増大させることができる。このような形状の
補強板５を用いた場合、コイルにかかる電磁力の大きさ
によっては補強板５は一方のコイル支持部のみに接続す
る片持ちの支持も可能である。
【００１７】以上に示した実施例では、コイル下側への
変形に対し述べてあるが、上側、内周側、外周側のどの
方向への変形に対しても本実施例の方法を用いることが
でき、また複数の方向への変形や斜め方向のへの変形に
対しては本実施例を組み合わせて用いればよい。
変形に対し述べてあるが、上側、内周側、外周側のどの
方向への変形に対しても本実施例の方法を用いることが
でき、また複数の方向への変形や斜め方向のへの変形に
対しては本実施例を組み合わせて用いればよい。
【００１８】また、図４に本発明の他の実施例を示す。
図４においては、コイル１の変形が予想される部分に例
えばステンレス製のバインド８を巻き、コイル１を固定
している。本構成によれば、コイル１にかかる電磁力の
違いにより各ターンがずれたりばらばらになるのを拘束
することができ、対地絶縁層１２の破壊といった事故を
防ぐことができる。
図４においては、コイル１の変形が予想される部分に例
えばステンレス製のバインド８を巻き、コイル１を固定
している。本構成によれば、コイル１にかかる電磁力の
違いにより各ターンがずれたりばらばらになるのを拘束
することができ、対地絶縁層１２の破壊といった事故を
防ぐことができる。
【００１９】図９は、同じく他の実施例として、コイル
１の変形を抑制するためにコイルケース２を延長しコイ
ルケース間を短くしその間を補強板５により接続した一
例である。また、図１０及び図１１はコイルケース間に
コイル支持座３またはコイル支持リブによって支持され
ないコイルケースを設け、このコイルケースと既存のコ
イルケース２との間を補強板により接続するものであ
る。
１の変形を抑制するためにコイルケース２を延長しコイ
ルケース間を短くしその間を補強板５により接続した一
例である。また、図１０及び図１１はコイルケース間に
コイル支持座３またはコイル支持リブによって支持され
ないコイルケースを設け、このコイルケースと既存のコ
イルケース２との間を補強板により接続するものであ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の超電導コイ
ル支持装置と超電導コイル支持方法においては、支持箇
所を増やしたりコンジットの厚さを増すことなく簡素な
方法でコイルの変形を抑えることができ、絶縁破壊等の
無い安全でかつ誤差磁場の小さい、設置スペースの縮小
を実現できる超電導コイルを提供することができる。
ル支持装置と超電導コイル支持方法においては、支持箇
所を増やしたりコンジットの厚さを増すことなく簡素な
方法でコイルの変形を抑えることができ、絶縁破壊等の
無い安全でかつ誤差磁場の小さい、設置スペースの縮小
を実現できる超電導コイルを提供することができる。
【図１】本発明の実施例を示す構成図。
【図２】図１の変形例を示す構成図。
【図３】補強板の変形例を示す断面図。
【図４】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図５】超電導コイルの構成図。
【図６】超電道コイルの断面図。
【図７】従来の超伝電導コイル支持放送を示す構成図。
【図８】従来の超伝電導コイル支持放送を示す構成図。
【図９】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図１０】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図１１】本発明の他の実施例を示す構成図。
１…コイル ２…コイルケース ３…コイル支持座 ４…コイル支持リブ ５…補強板 ６…スペーサ ７…補強リブ ８…バインド ９…超電導導体 １０…コンジット １１…ターン間絶縁層 １２…対地絶縁層
Claims (8)
- 【請求項１】 超電導コイルを複数のコイルケースに収
め、このコイルケースをコイル支持部材により支持する
超電導コイル支持方法において、前記コイルケース間も
しくはコイル支持部材間に補強板を介挿しコイルを支持
するようにしたことを特徴とする超電導コイル支持方
法。 - 【請求項２】 補強板は断面形状が略Ｔ字形であること
を特徴とする請求項１記載の超電導コイル支持方法。 - 【請求項３】 超電導コイルを複数のコイルケースに収
め、このコイルケースをコイル支持部材により支持する
超電導コイル支持方法において、前記超電導コイルにバ
インドを施すようにしたことを特徴とする超電導コイル
支持方法。 - 【請求項４】 超電導コイルを収納する複数のコイルケ
ースと、このコイルケースを挿通するコイル支持座と、
このコイル支持座を介して超電導コイルを支持するコイ
ル支持部材とを有する超電導コイル支持装置において、
前記コイルケース間を補強板で接続したことを特徴とす
る超電導コイル支持装置。 - 【請求項５】 前記補強板は下部に前記超電導コイルを
下方にたるませないように支持部材を有することを特徴
とする請求項４記載の超電導コイル支持装置。 - 【請求項６】 補強板断面形状をＴ字型としたことを特
徴とする請求項４記載の超電導コイル支持装置。 - 【請求項７】 超電導コイルを収納する複数のコイルケ
ースと、このコイルケースを挿通するコイル支持座と、
このコイル支持座を介して超電導コイルを支持するコイ
ル支持部材とを有する超電導コイル支持装置において、
前記コイルケース間にコイル支持座を有することなくコ
イルケースを設け、このコイルケースと前記コイル支持
部材によって支持されているコイルケースとを補強板に
て接続することを特徴とする超電導コイル支持装置。 - 【請求項８】 超電導コイルを収納する複数のコイルケ
ースと、このコイルケースを挿通するコイル支持座と、
このコイル支持座を介して超電導コイルを支持するコイ
ル支持部材と、前記超電導コイルのターンのずれを拘束
するバインドとを有することを特徴とする超電導コイル
支持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7033202A JPH0843566A (ja) | 1994-05-25 | 1995-02-22 | 超電導コイル支持装置と超電導コイル支持方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11094194 | 1994-05-25 | ||
| JP6-110941 | 1994-05-25 | ||
| JP7033202A JPH0843566A (ja) | 1994-05-25 | 1995-02-22 | 超電導コイル支持装置と超電導コイル支持方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843566A true JPH0843566A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=26371853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7033202A Pending JPH0843566A (ja) | 1994-05-25 | 1995-02-22 | 超電導コイル支持装置と超電導コイル支持方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0843566A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013507753A (ja) * | 2009-10-09 | 2013-03-04 | マグネティック−エレクトロスタティック・コンファインメント・（エムイーシー）・コーポレイション | 超伝導磁石の電気的、機械的、熱的隔離方法および装置 |
-
1995
- 1995-02-22 JP JP7033202A patent/JPH0843566A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013507753A (ja) * | 2009-10-09 | 2013-03-04 | マグネティック−エレクトロスタティック・コンファインメント・（エムイーシー）・コーポレイション | 超伝導磁石の電気的、機械的、熱的隔離方法および装置 |
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