JPS6079285A - トカマク型核融合装置 - Google Patents
トカマク型核融合装置Info
- Publication number
- JPS6079285A JPS6079285A JP58186969A JP18696983A JPS6079285A JP S6079285 A JPS6079285 A JP S6079285A JP 58186969 A JP58186969 A JP 58186969A JP 18696983 A JP18696983 A JP 18696983A JP S6079285 A JPS6079285 A JP S6079285A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toroidal coil
- tokamak
- centripetal force
- coil
- center column
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- Plasma Technology (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、トロイダルコイルの向心力支持用として、装
置中心に設置される中心柱構造を改良したトカマク型、
核融合装置に関する。
置中心に設置される中心柱構造を改良したトカマク型、
核融合装置に関する。
核融合装置におけるトロイダルコイルはプラズマ閉じ込
めのため、トロイダル磁場を発生させるが、それに伴い
ｌ・ロイダルコイルには電磁力が生する。第１１’＋／
！ 、第２図にトロイダルコイル（１）への電磁力作用
を模式的に示す。電磁力は拡張力（２）と呼ばれ、トロ
イダルコイル（１）を外側へ拡げようとする力で、その
半径方向分力がいわゆる向心力（３）と呼ばれ、トロイ
ダルコイル（１）を装置甲心へ押し付ける方向に作用す
る。
めのため、トロイダル磁場を発生させるが、それに伴い
ｌ・ロイダルコイルには電磁力が生する。第１１’＋／
！ 、第２図にトロイダルコイル（１）への電磁力作用
を模式的に示す。電磁力は拡張力（２）と呼ばれ、トロ
イダルコイル（１）を外側へ拡げようとする力で、その
半径方向分力がいわゆる向心力（３）と呼ばれ、トロイ
ダルコイル（１）を装置甲心へ押し付ける方向に作用す
る。
この向心力（３）は装置の中心に設置された中心柱（４
）で支持される。（５）は真空容器を示す。
）で支持される。（５）は真空容器を示す。
従来の中心柱（４）の代表的構造を第３図、および第４
図に示す。第３図に示すように中心柱（４）の高さ方向
に断面一様か、もしくは、第４図に示すようにコイル中
心水平面位置（７）で断面が小さくなるような構造であ
った。中心水平断面で上−ト端断面よりも小さくなるの
は、主として、トロイダルコイル（１）が円形状の時に
みられ、コイル形状からくるスペース的制約によるもの
である。第３図に、向心力の高さ方向分布（６）を模式
的に示すが、一般に向心力はコイル中心水平面（力で大
きく、上下端に行くに従って減少する傾向をもつ。従っ
て向心力による中心柱（４）の装置半径方向変形量（８
）も水平面で大きく、上下端で小さく、向心力分布（６
）に応じて減少する。
図に示す。第３図に示すように中心柱（４）の高さ方向
に断面一様か、もしくは、第４図に示すようにコイル中
心水平面位置（７）で断面が小さくなるような構造であ
った。中心水平断面で上−ト端断面よりも小さくなるの
は、主として、トロイダルコイル（１）が円形状の時に
みられ、コイル形状からくるスペース的制約によるもの
である。第３図に、向心力の高さ方向分布（６）を模式
的に示すが、一般に向心力はコイル中心水平面（力で大
きく、上下端に行くに従って減少する傾向をもつ。従っ
て向心力による中心柱（４）の装置半径方向変形量（８
）も水平面で大きく、上下端で小さく、向心力分布（６
）に応じて減少する。
ところで、トロイダルコイル（１） （ａｌ、中心柱回
りに放射状に配置さＪするため、コイル内側で且つ水平
面上でのスば一部の制約が大きく、この部分σ）コイル
断面が最も小さい、即ち、剛性が最も小さい。従って、
向心力分布（６）に加えてコイル断面のＦ）’Ｊ ｔの
高さ方向分布のため、中心水ｉＦ−面（力で変形搦１８
）は増々顕著になる。
りに放射状に配置さＪするため、コイル内側で且つ水平
面上でのスば一部の制約が大きく、この部分σ）コイル
断面が最も小さい、即ち、剛性が最も小さい。従って、
向心力分布（６）に加えてコイル断面のＦ）’Ｊ ｔの
高さ方向分布のため、中心水ｉＦ−面（力で変形搦１８
）は増々顕著になる。
これは、トロイダルコイル（１）の強度設計上大きな問
題であった。４１？にｌカマク型核１５”１（合装置す
′のよう々大型装置で（ｒよ、トロイダルコイル（１）
の強度的健全性にとって、大きな問題となる。
題であった。４１？にｌカマク型核１５”１（合装置す
′のよう々大型装置で（ｒよ、トロイダルコイル（１）
の強度的健全性にとって、大きな問題となる。
本発明はトロイダルコイルの向心力によるトロイダルコ
イルの装置半径方向変位量（８）を高さ方向にはホ等し
くし、トロイダルコイル強度上安全々ものにするための
、中心柱構造を有するトカマク型核融合装置を提供する
ことを目的とする。
イルの装置半径方向変位量（８）を高さ方向にはホ等し
くし、トロイダルコイル強度上安全々ものにするための
、中心柱構造を有するトカマク型核融合装置を提供する
ことを目的とする。
本発明においては、中心柱は、装置高さ方向の向心力分
布に応じて、各位Ｖ７の板厚を内側に変化させた円筒形
状で、且つ、中心柱の装置半径方向変位量が各高さでほ
ぼ均一になるように板厚を定めることにより、トロイダ
ルコイルの強度上の安全性を犬にし、トカマク型核を渉
合装置の信頼性を高めるものである。
布に応じて、各位Ｖ７の板厚を内側に変化させた円筒形
状で、且つ、中心柱の装置半径方向変位量が各高さでほ
ぼ均一になるように板厚を定めることにより、トロイダ
ルコイルの強度上の安全性を犬にし、トカマク型核を渉
合装置の信頼性を高めるものである。
以下、本発明の一実施例について、第５図を参照して説
、明する。尚このトカマク型核ｉ？１１合装置の概、略
断面図は第１図および１’４２１ヌ１の叫１りでｐ）シ
、中心柱（４）の詳Ｘ１ｌｌ構造が第５図のようになっ
ているのであるから、第１図、第２図も参照されたい。
、明する。尚このトカマク型核ｉ？１１合装置の概、略
断面図は第１図および１’４２１ヌ１の叫１りでｐ）シ
、中心柱（４）の詳Ｘ１ｌｌ構造が第５図のようになっ
ているのであるから、第１図、第２図も参照されたい。
この実施例の中心柱（４）は外径一定の中空円筒形状で
中空部（９）は中心柱（４）の高さ方向Ｕこ、向心力分
布に応じて内径を変化させている。即ち、中心柱板厚ｔ
は向心力の大きい中心水平面（７）で厚く、上下端部で
薄くなる構造である。
中空部（９）は中心柱（４）の高さ方向Ｕこ、向心力分
布に応じて内径を変化させている。即ち、中心柱板厚ｔ
は向心力の大きい中心水平面（７）で厚く、上下端部で
薄くなる構造である。
中心柱高さ方向の任意の位置における中心柱板厚をｔ、
向心力圧力をＰ、円筒の中立紳半径をｒ、又、中心柱ヤ
ング率をＥとし、中心柱の半径方向変位量をδｉ（一定
）とすると、 ここでｒ。は中心柱外径 となる。従って、中心柱（円筒）の高さ方向の板厚分布
は（１０１）、 （１０２）式からめられたものである
Ｏ 次に作用について説明する。
向心力圧力をＰ、円筒の中立紳半径をｒ、又、中心柱ヤ
ング率をＥとし、中心柱の半径方向変位量をδｉ（一定
）とすると、 ここでｒ。は中心柱外径 となる。従って、中心柱（円筒）の高さ方向の板厚分布
は（１０１）、 （１０２）式からめられたものである
Ｏ 次に作用について説明する。
上記（１０１）、 （１０２）式からめられた板厚分布
を有する中心柱（円筒）は、トロイダルコイル（１）の
向心力が作用しても、半径方向にほぼ均一に変形し、よ
って、トロイダルコイル内側部分に、曲げは生じにくく
、トロイダルコイル強度上有効である。又、トロイダル
コイル内側の装置半径方向変位がほぼ均一のため、負荷
時にトロイダルコイル（１）ト中心柱（４）との接触面
の片当りのような問題も大幅に低減出来る。片当りが一
部存在すると、トロイダルコイル強度は大巾に低下する
のであるが、これが大幅に低減できるので、トカマク型
核融合装置の信頼性が大幅に向上する。
を有する中心柱（円筒）は、トロイダルコイル（１）の
向心力が作用しても、半径方向にほぼ均一に変形し、よ
って、トロイダルコイル内側部分に、曲げは生じにくく
、トロイダルコイル強度上有効である。又、トロイダル
コイル内側の装置半径方向変位がほぼ均一のため、負荷
時にトロイダルコイル（１）ト中心柱（４）との接触面
の片当りのような問題も大幅に低減出来る。片当りが一
部存在すると、トロイダルコイル強度は大巾に低下する
のであるが、これが大幅に低減できるので、トカマク型
核融合装置の信頼性が大幅に向上する。
以上説明したように、本発明によれば、トロイダルコイ
ル向心力を支持する中心柱構造において、装置高さ方向
の向心力分布に応じて、各位ｆ６−における板厚を内側
に変化させだ円筒形状を有する中心柱構造としたので、
これによって、トロイダルコイルの装置半径方向変位を
ほぼ均一に保つことが出来、トロイダルコイルの強度上
有効になるとともに、さらに、負荷時にトロイダルコイ
ルと中心柱接触面（支持面）で片当りのような現象を大
幅に低減出来る。従って強度上安全で信頼性の高いトカ
マク型核融合装価を提（Ｊにすることができる。
ル向心力を支持する中心柱構造において、装置高さ方向
の向心力分布に応じて、各位ｆ６−における板厚を内側
に変化させだ円筒形状を有する中心柱構造としたので、
これによって、トロイダルコイルの装置半径方向変位を
ほぼ均一に保つことが出来、トロイダルコイルの強度上
有効になるとともに、さらに、負荷時にトロイダルコイ
ルと中心柱接触面（支持面）で片当りのような現象を大
幅に低減出来る。従って強度上安全で信頼性の高いトカ
マク型核融合装価を提（Ｊにすることができる。
第１図は従来および本発明の一実施例に共通しだ部分を
示すトカマク型核融合装置の縦断面図にトロイダルコイ
ルの！磁力作用を模式的に図示した説明図、鶴２図は第
１図の横断面図、第３図および第４図は第１図の従来の
場合のそれぞれ異なる中心柱を示す斜視図、第５図は第
１図の本発明の一実施例の場合の中心柱を示す斜視図で
ある。 １ トロイダルコイル ２ 拡張力 ３・・向心力 ４・中心柱 ５・・真空容器 ６・・向心力分布 ７ コイル中心水平面 ８−装置半径方向変位量９−中
空部 ｔ・・・中心柱の板厚 代理人 弁理士 井 上 −夕」 第 １ 図 第 ２ 図
示すトカマク型核融合装置の縦断面図にトロイダルコイ
ルの！磁力作用を模式的に図示した説明図、鶴２図は第
１図の横断面図、第３図および第４図は第１図の従来の
場合のそれぞれ異なる中心柱を示す斜視図、第５図は第
１図の本発明の一実施例の場合の中心柱を示す斜視図で
ある。 １ トロイダルコイル ２ 拡張力 ３・・向心力 ４・中心柱 ５・・真空容器 ６・・向心力分布 ７ コイル中心水平面 ８−装置半径方向変位量９−中
空部 ｔ・・・中心柱の板厚 代理人 弁理士 井 上 −夕」 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- トロイダルコイルの向心力を支持する中心柱を有するト
カマク型核融合装置ｉ１において、中心柱は装置高さ方
向の向心力分布に応じて、各位置の板厚を内側に変化さ
せた円筒形状で、且つ、中心柱の装置半径方向変位量が
各高さでほぼ均一になるように板厚を定めたことを特徴
とするトカマク型核ｒｙ＋を合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186969A JPS6079285A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | トカマク型核融合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186969A JPS6079285A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | トカマク型核融合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079285A true JPS6079285A (ja) | 1985-05-07 |
Family
ID=16197890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58186969A Pending JPS6079285A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | トカマク型核融合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079285A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050513A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | トロイダル磁場コイル |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP58186969A patent/JPS6079285A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002050513A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | トロイダル磁場コイル |
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