JPH09168273A - 超電導回転電機の輻射シールドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】輻射シールドを溶接によって軸方向に接合する
場合、冷媒流路を連通させて、冷媒流路内にスパッタ等
の異物が入り込まないようにしつつ、溶接による変形の
少ない強固な溶接によって長尺化すること。 【解決手段】内筒１０および外筒１１の二層の円筒で構
成され、互いに接合された内筒１０と外筒１１との間に
冷媒を流すための軸方向の冷媒流路１２を有する輻射シ
ールド９を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する
に際して、輻射シールド９の冷媒流路１２の有る箇所の
外筒１１の外径を部分的に内筒１０の厚さ分以上に大き
くしておき、溶接の出力や照射時間を一定にしたまま外
周側から電子ビーム溶接１５を行なうことにより、冷媒
流路１２の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路１２の有
る箇所は外周側のみ溶接されるように溶接を行なった後
に、冷媒流路１２の内周側のみＴＩＧ溶接１６を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば超電導発電
機等の超電導回転電機の回転子に配設して用いられ、軸
方向の冷媒流路を有する二重円筒構造からなる輻射シー
ルドの製造方法に係り、特に輻射シールドを溶接によっ
て軸方向に接合する場合、冷媒流路を連通させて、冷媒
流路内にスパッタ等の異物が入り込まないようにしつ
つ、溶接による変形の少ない強固な溶接によって長尺化
できるようにした超電導回転電機の輻射シールドの製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、回転電機の一つとして、超電導線
を界磁巻線として利用した超電導発電機等の超電導回転
電機が用いられてきている。図７は、この種の超電導発
電機の回転子の構成例を示す縦断面図である。

【０００３】図７において、１は回転子の外筒を形成
し、かつ真空容器を兼ねた常温ダンバーであり、この常
温ダンバー１の両端部には、回転軸２，３が一体的にそ
れぞれ設けられ、これらの回転軸２，３は、軸受４によ
りそれぞれ支持されている。

【０００４】また、コイル取付軸５は、常温ダンバー１
の内部に同軸的に設けられており、内部に冷媒を貯蔵す
る中心孔５ａを有する。さらに、コイル取付軸５には、
超電導界磁コイル６が収納されている。また、コイル取
付軸５の端部には、薄肉円筒形のトルクチューブ７ａ，
７ｂが同軸的にそれぞれ設けられており、その一方のト
ルクチューブ７ａは、回転軸２に直接取り付けられ、他
方のトルクチューブ７ｂは、軸方向熱収縮差吸収のため
のフレキシブル構造８を介して回転軸３に取り付けられ
ている。

【０００５】さらにまた、コイル取付軸５と常温ダンバ
ー１との間には、極低温に冷却されたコイル取付軸５へ
の常温領域からの輻射による熱侵入を防ぐために、それ
らの中間温度に保持された輻射シールド９が、コイル取
付軸５に同軸的に配設されており、トルクチューブ７
ａ，７ｂ上に取り付けられている。

【０００６】図８は、従来の超電導発電機の輻射シール
ドの構成例を示す断面図であり、図８（ａ）は横断面
図、図８（ｂ）は縦断面図をそれぞれ示している。図８
において、輻射シールドは、内筒１０と外筒１１とから
なる薄肉の二重円筒構造となっており、内筒１０と外筒
１１との間に、軸方向の冷媒流路１２が設けられてい
る。そして、この冷媒流路１２に冷媒を流して、輻射シ
ールドの温度をある範囲に保つように、温度調整してい
る。

【０００７】図９は、従来の輻射シールドの製造方法を
説明するための斜視図であり、図９（ａ）は二重円筒に
組み立てる前の輻射シールドの内筒を、図９（ｂ）は二
重円筒に組み立てる前の輻射シールドの外筒をそれぞれ
示している。

【０００８】すなわち、従来の輻射フィールドの製造方
法の一例としては、図９に示すように、外表面部に溝加
工した内筒１０、および外筒１１を、図１０に斜視図を
示すように、二重円筒体１３に組み立てた後に、ＨＩＰ
（熱間等方加圧）によって内筒１０と外筒１１とを拡散
接合する方法がある。

【０００９】このＨＩＰの方法は、内筒１０の外側と外
筒１１の内側の空間を真空排気してシールし、高温高圧
のガス中に置き、図１１に概念図を示すように、等方圧
をかけることにより、内筒１０の外周面と外筒１１の内
周面とを拡散接合させる方法である。

【００１０】ところで、層間に、すなわち内筒１０と外
筒１１との間に、軸方向の冷媒流路１２を有する輻射シ
ールド９を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する
場合には、ＨＩＰ炉の大きさによる長さの制約がある。
そこで、輻射シールド９を長尺化するためには、図１２
に斜視図を示すように、拡散接合された二重円筒体１３
を軸方向に接続する必要がある。

【００１１】この時、冷媒流路１２を連通させて、冷媒
流路１２内にスパッタ等の異物が入り込まないように接
合しなければならないという制約条件がある。また、輻
射シールド９は、回転体に使用されることから、溶接に
よる変形が大きいとアンバランスが生じる恐れがある。

【００１２】そこで、例えば、溶接によって接続する場
合には、図１３（ａ）および（ｂ）に断面図を示すよう
に、二重円筒体１３の各々の端面の外周側および内周側
に、冷媒流路１２まで溶接部が溶け込まない深さの開先
加工を施して溶接を行なうことが考えられる。

【００１３】しかしながら、軸方向の冷媒流路１２の有
る箇所では、図１３（ａ）に示すようになり、軸方向の
冷媒流路１２の無い箇所では、図１３（ｂ）に示すよう
な形状となるために、溶接部形状が周方向に不均一にな
るが、このような通常の溶接の開先形状では入熱量が多
く、また二重円筒体１３の厚さは薄肉であるので、溶接
による変形が生じるという懸念がある。

【００１４】また、冷媒流路１２を塞ぐことがなく、溶
接による変形を小さく抑えるために、表面だけを溶接し
た場合には、継手の十分な強度が得られないという懸念
がある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
超電導回転電機の輻射シールドの製造方法においては、
溶接による変形が生じたり、あるいは継手の十分な強度
が得られないという問題があった。

【００１６】本発明の目的は、輻射シールドを溶接によ
って軸方向に接合する場合、冷媒流路を連通させて、冷
媒流路内にスパッタ等の異物が入り込まないようにしつ
つ、溶接による変形の少ない強固な溶接によって長尺化
することが可能な超電導回転電機の輻射シールドの製造
方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、内筒および外筒の二層の円筒で構成され、かつ互
いに接合された内筒と外筒との間に冷媒を流すための軸
方向の冷媒流路を有する輻射シールドを、溶接によって
軸方向に接合して長尺化する超電導回転電機の輻射シー
ルドの製造方法において、まず、請求項１に対応する発
明では、輻射シールドの冷媒流路の有る箇所の外筒の外
径を部分的に内筒の厚さ分以上に大きくしておき、溶接
の出力や照射時間を一定にしたまま外周側から電子ビー
ム溶接を行なうことにより、冷媒流路の無い箇所は全厚
溶接され、冷媒流路の有る箇所は外周側のみ溶接される
ように溶接を行なった後に、冷媒流路の内周側のみＴＩ
Ｇ溶接を行なうようにしている。

【００１８】また、請求項２に対応する発明では、輻射
シールドの冷媒流路の有る箇所の外筒の外径を部分的に
内筒の厚さ分以上に大きくしておき、溶接の出力や照射
時間を一定にしたまま外周側からレーザー溶接を行なう
ことにより、冷媒流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒
流路の有る箇所は外周側のみ溶接されるように溶接を行
なった後に、冷媒流路の内周側のみＴＩＧ溶接を行なう
ようにしている。

【００１９】一方、請求項３に対応する発明では、輻射
シールドの冷媒流路の無い箇所を電子ビーム溶接を行な
って接合し、冷媒流路の有る箇所を外周側および内周側
からＴＩＧ溶接を行なうようにしている。

【００２０】また、請求項４に対応する発明では、輻射
シールドの冷媒流路の無い箇所をレーザー溶接を行なっ
て接合し、冷媒流路の有る箇所を外周側および内周側か
らＴＩＧ溶接を行なうようにしている。

【００２１】一方、請求項５に対応する発明では、輻射
シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置に貫通穴を開
けておき、冷媒流路の無い箇所を電子ビーム溶接を行な
って接合し、冷媒流路の有る箇所の貫通穴には、冷媒流
路のあいたブロックを填め込んで外周側と内周側から溶
接を行なって固定するようにしている。

【００２２】また、請求項６に対応する発明では、輻射
シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置に貫通穴を開
けておき、冷媒流路の無い箇所をレーザー溶接を行なっ
て接合し、冷媒流路の有る箇所の貫通穴には、冷媒流路
のあいたブロックを填め込んで外周側および内周側から
溶接を行なって固定するようにしている。

【００２３】一方、請求項７に対応する発明では、輻射
シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置の内周側を削
っておき、冷媒流路の有る箇所の外周側および冷媒流路
の無い箇所を外周側から電子ビーム溶接を行なって接合
し、冷媒流路の有る箇所の内周は、内周側からフタを溶
接するようにしている。

【００２４】また、請求項８に対応する発明では、輻射
シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置の内周側を削
っておき、冷媒流路の有る箇所の外周側および冷媒流路
の無い箇所を外周側からレーザー溶接を行なって接合
し、冷媒流路の有る箇所の内周は、内周側からフタを溶
接するようにしている。

【００２５】一方、請求項９に対応する発明では、溶接
の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒流路
の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外周
側のみ溶接されるように電子ビーム溶接を行ない、冷媒
流路の内周側はＴＩＧ溶接を行なうようにしている。

【００２６】また、請求項１０に対応する発明では、溶
接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒流
路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外
周側のみ溶接されるようにレーザー溶接を行ない、冷媒
流路の内周側はＴＩＧ溶接を行なうようにしている。

【００２７】一方、請求項１１に対応する発明では、溶
接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒流
路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外
周側のみ溶接されるように電子ビーム溶接を行なって外
側から接合し、冷媒流路の近辺の外側からガンの向きを
斜めにして電子ビームを照射することによって冷媒流路
の内周側を溶接するようにしている。

【００２８】また、請求項１２に対応する発明では、溶
接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒流
路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外
周側のみ溶接されるようにレーザー溶接を行なって外側
から接合し、冷媒流路の近辺の外側からガンの向きを斜
めにしてレーザーを照射することによって冷媒流路の内
周側を溶接するようにしている。

【００２９】従って、まず、請求項１に対応する発明の
超電導回転電機の輻射シールドの製造方法においては、
輻射シールドの冷媒流路の有る箇所の外筒の外径を部分
的に内筒の厚さ分以上に大きくし、溶接の出力や照射時
間を一定にしたまま外周側から電子ビーム溶接を行なっ
て、冷媒流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有
る箇所は外周側のみ溶接されるように溶接を行なった後
に、冷媒流路の内周側のみＴＩＧ溶接を行なうことによ
り、開先が狭く、入熱量の少ない電子ビーム溶接を用い
て、冷媒流路を通過させた状態で、内部にスパッタ等の
異物を入れずに溶接することができ、また全厚溶接部を
多くすることにより、溶接による変形が少なくなり、強
固な継手強度を有する長尺の輻射シールドを得ることが
できる。

【００３０】また、請求項２に対応する発明の超電導回
転電機の輻射シールドの製造方法においては、輻射シー
ルドの冷媒流路の有る箇所の外筒の外径を部分的に内筒
の厚さ分以上に大きくし、溶接の出力や照射時間を一定
にしたまま外周側からレーザー溶接を行なって、冷媒流
路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外
周側のみ溶接されるように溶接を行なった後に、冷媒流
路の内周側のみＴＩＧ溶接を行なうことにより、開先が
狭く、入熱量の少ないレーザー溶接を用いて、冷媒流路
を通過させた状態で、内部にスパッタ等の異物を入れず
に溶接することができ、また全厚溶接部を多くすること
により、溶接による変形が少なくなり、強固な継手強度
を有する長尺の輻射シールドを得ることができる。

【００３１】一方、請求項３に対応する発明の超電導回
転電機の輻射シールドの製造方法においては、輻射シー
ルドの冷媒流路の無い箇所を電子ビーム溶接を行なって
接合し、冷媒流路の有る箇所を外周側および内周側から
ＴＩＧ溶接を行なうことにより、開先が狭く、入熱量の
少ない電子ビーム溶接を用いて、冷媒流路を通過させた
状態で、内部にスパッタ等の異物を入れずに溶接するこ
とができ、また全厚溶接部を多くすることにより、溶接
による変形が少なくなり、強固な継手強度を有する長尺
の輻射シールドを得ることができる。

【００３２】また、請求項４に対応する発明の超電導回
転電機の輻射シールドの製造方法においては、輻射シー
ルドの冷媒流路の無い箇所をレーザー溶接を行なって接
合し、冷媒流路の有る箇所を外周側および内周側からＴ
ＩＧ溶接を行なうことにより、開先が狭く、入熱量の少
ないレーザー溶接を用いて、冷媒流路を通過させた状態
で、内部にスパッタ等の異物を入れずに溶接することが
でき、また全厚溶接部を多くすることにより、溶接によ
る変形が少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻
射シールドを得ることができる。

【００３３】一方、請求項５に対応する発明の超電導回
転電機の輻射シールドの製造方法においては、輻射シー
ルドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置に貫通穴を開け、
冷媒流路の無い箇所を電子ビーム溶接を行なって接合
し、冷媒流路の有る箇所の貫通穴には、冷媒流路のあい
たブロックを填め込んで外周側と内周側から溶接を行な
って固定することにより、開先が狭く、入熱量の少ない
電子ビーム溶接を用いて、冷媒流路を通過させた状態
で、内部にスパッタ等の異物を入れずに溶接することが
でき、また全厚溶接部を多くすることにより、溶接によ
る変形が少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻
射シールドを得ることができる。

【００３４】また、請求項６に対応する発明の超電導回
転電機の輻射シールドの製造方法においては、輻射シー
ルドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置に貫通穴を開け、
冷媒流路の無い箇所をレーザー溶接を行なって接合し、
冷媒流路の有る箇所の貫通穴には、冷媒流路のあいたブ
ロックを填め込んで外周側と内周側から溶接を行なって
固定することにより、開先が狭く、入熱量の少ないレー
ザー溶接を用いて、冷媒流路を通過させた状態で、内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることができる。

【００３５】一方、請求項７に対応する発明の超電導回
転電機の輻射シールドの製造方法においては、輻射シー
ルドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置の内周側を削り、
冷媒流路の有る箇所の外周側および冷媒流路の無い箇所
を外周側から電子ビーム溶接を行なって接合し、冷媒流
路の有る箇所の内周は、内周側からフタを溶接すること
により、開先が狭く、入熱量の少ない電子ビーム溶接を
用いて、冷媒流路を通過させた状態で、内部にスパッタ
等の異物を入れずに溶接することができ、また全厚溶接
部を多くすることにより、溶接による変形が少なくな
り、強固な継手強度を有する長尺の輻射シールドを得る
ことができる。

【００３６】また、請求項８に対応する発明の超電導回
転電機の輻射シールドの製造方法においては、輻射シー
ルドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置の内周側を削り、
冷媒流路の有る箇所の外周側および冷媒流路の無い箇所
を外周側からレーザービーム溶接を行なって接合し、冷
媒流路の有る箇所の内周は、内周側からフタを溶接する
ことにより、開先が狭く、入熱量の少ないレーザー溶接
を用いて、冷媒流路を通過させた状態で、内部にスパッ
タ等の異物を入れずに溶接することができ、また全厚溶
接部を多くすることにより、溶接による変形が少なくな
り、強固な継手強度を有する長尺の輻射シールドを得る
ことができる。

【００３７】一方、請求項９に対応する発明の超電導回
転電機の輻射シールドの製造方法においては、溶接の出
力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒流路の無
い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外周側の
み溶接されるように電子ビーム溶接を行ない、冷媒流路
の内周側はＴＩＧ溶接を行なうことにより、開先が狭
く、入熱量の少ない電子ビーム溶接を用いて、冷媒流路
を通過させた状態で、内部にスパッタ等の異物を入れず
に溶接することができ、また全厚溶接部を多くすること
により、溶接による変形が少なくなり、強固な継手強度
を有する長尺の輻射シールドを得ることができる。

【００３８】また、請求項１０に対応する発明の超電導
回転電機の輻射シールドの製造方法においては、溶接の
出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒流路の
無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外周側
のみ溶接されるようにレーザー溶接を行ない、冷媒流路
の内周側はＴＩＧ溶接を行なうことにより、開先が狭
く、入熱量の少ないレーザー溶接を用いて、冷媒流路を
通過させた状態で、内部にスパッタ等の異物を入れずに
溶接することができ、また全厚溶接部を多くすることに
より、溶接による変形が少なくなり、強固な継手強度を
有する長尺の輻射シールドを得ることができる。

【００３９】一方、請求項１１に対応する発明の超電導
回転電機の輻射シールドの製造方法においては、溶接の
出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒流路の
無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外周側
のみ溶接されるように電子ビーム溶接を行なって外側か
ら接合し、冷媒流路の近辺の外側からガンの向きを斜め
にして電子ビームを照射することによって冷媒流路の内
周側を溶接することにより、開先が狭く、入熱量の少な
い電子ビーム溶接を用いて、冷媒流路を通過させた状態
で、内部にスパッタ等の異物を入れずに溶接することが
でき、また全厚溶接部を有する長尺の輻射シールドを多
くすることにより、溶接による変形が少なくなり、強固
な継手強度を有する長尺の輻射シールドを得ることがで
きる。

【００４０】また、請求項１２に対応する発明の超電導
回転電機の輻射シールドの製造方法においては、溶接の
出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒流路の
無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外周側
のみ溶接されるようにレーザー溶接を行なって外側から
接合し、冷媒流路の近辺の外側からガンの向きを斜めに
してレーザーを照射することによって冷媒流路の内周側
を溶接することにより、開先が狭く、入熱量の少ないレ
ーザー溶接を用いて、冷媒流路を通過させた状態で、内
部にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、
また全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形
が少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シー
ルドを得ることができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】本発明による超電導回転電機の輻
射シールドの製造方法は、溶接部が円周上不均一であっ
ても変形を少なく抑えられる手段、例えば電子ビーム溶
接、レーザー溶接のような、開先が狭く、入熱量の少な
い溶接方法を用いて、冷媒流路を通過させた状態で、内
部にスパッタを入れずに溶接し、また全厚溶接部を多く
することにより、溶接による変形を少なくして、強固な
継手強度を有する長尺の輻射シールドを得るものであ
る。

【００４２】以下、上記のような考え方に基づく本発明
の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施形態）まず、電子ビーム溶接は、その溶接
部は、端面を平坦な形状とし、平坦なもの同士を突き合
わせて、その突き合わせた隙間に向かって外周面に垂直
に電子ビームを照射するように、外周側から電子銃（ガ
ン）を向けて周方向に移動させて行なう。また、電子ビ
ーム溶接は、円筒の外側からしか行なうことができず、
内側から溶接することはできない。

【００４３】図１は、本実施形態による超電導発電機の
輻射シールドの製造方法を説明するための図であり、図
１（ａ）は輻射シールドの横断面図を、図１（ｂ）は図
１（ａ）のＡ−Ａ断面図をそれぞれ示している。なお、
図７乃至図１３と同一要素には同一符号を付して示して
いる。

【００４４】すなわち、図１（ａ）に示すように、二重
円筒体１３の冷媒流路１２の有る箇所の外周に凸部１４
を設ける。この凸部１４の厚さは、内側の円筒１０の厚
さよりも大きくし、電子ビーム溶接１５の溶け込み深さ
を、内筒１０と外筒１１の厚さの合計となるように出力
や照射時間を調整した場合に、この凸部１４の外周側か
ら電子ビームを当てても冷媒流路１２まで溶け込まない
ような厚さとする。

【００４５】このようにすると、冷媒流路１２の有無に
かかわらず、外周側から一定の電圧、速度で溶け込み深
さが周方向均一となるように溶接を行なっても、冷媒流
路１２を避けて図１（ａ）の斜線部に示すように溶接が
できるため、冷媒流路１２の内周側を残して、他の部分
はほぼ全て溶接が終了する。

【００４６】その後、冷媒ガスが、外部に漏れないよう
に、冷媒流路１２の内周側はＴＩＧ溶接１６を行なう。
この場合、浅い開先を設けておけば、より強固に溶接が
可能となる。

【００４７】なお、外周面の凸部１４は、溶接後に最終
形状に加工する際に削り取る。以上のような方法で溶接
を行なうことにより、冷媒流路１２の無い箇所は全厚溶
接し、冷媒流路１２の有る箇所はその外周側のみ溶接し
ようとする場合に、周方向に連続で一定の出力で電子ビ
ーム溶接１５をすることができる。

【００４８】本実施形態では、電子ビーム溶接１５を簡
単に行なうことができる。上述したように、本実施形態
の輻射シールドの製造方法においては、二重円筒体１３
の端面を平坦に加工し、両方の端面を突き合わせて固定
し、また冷媒流路１２の有る箇所の外筒１１の外径を部
分的に内筒１０の厚さ分以上大きくしておいて、外周側
から二重円筒体１３の厚さ分の溶け込み深さとなるよう
に所定の一定の出力および照射時間で電子ビーム溶接１
５を行なうことにより、冷媒流路１２の有る箇所の外周
側と、冷媒流路１２の無い箇所の全厚の溶接を行ない、
冷媒流路１２の内周側はＴＩＧ溶接１６を行なうように
したものである。

【００４９】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００５０】（第２の実施形態）本実施形態による超電
導発電機の輻射シールドの製造方法は、前述した第１の
実施形態の輻射シールドの製造方法における電子ビーム
溶接１５を、レーザー溶接により行なうようにしてい
る。

【００５１】以上のような方法で溶接を行なうことによ
り、レーザー溶接も、電子ビーム溶接１５の場合と同様
の形状で溶接することができる。すなわち、冷媒流路１
２の無い箇所は全厚溶接し、冷媒流路１２の有る箇所は
その外周側のみ溶接しようとする場合に、周方向に連続
で一定の出力でレーザー溶接をすることができる。

【００５２】また、レーザー溶接では、円筒の内側から
も溶接が可能であるので、ＴＩＧ溶接１６をレーザー溶
接で、冷媒流路１２まで溶け込まないように調整して、
溶接することもできる。

【００５３】上述したように、本実施形態の輻射シール
ドの製造方法においては、二重円筒体１３の端面を平坦
に加工し、両方の端面を突き合わせて固定し、また冷媒
流路１２の有る箇所の外筒１１の外径を部分的に内筒１
０の厚さ分以上大きくしておいて、外周側から二重円筒
体１３の厚さ分の溶け込み深さとなるように所定の一定
の出力および照射時間でレーザー溶接を行なうことによ
り、冷媒流路１２の有る箇所の外周側と、冷媒流路１２
の無い箇所の全厚の溶接を行ない、冷媒流路１２の内周
側はＴＩＧ溶接１６を行なうようにしたものである。

【００５４】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００５５】（第３の実施形態）本実施形態による超電
導発電機の輻射シールドの製造方法は、図２に横断面図
を示すように、冷媒流路１２と冷媒流路１２との間だけ
を、外周側から電子ビーム溶接１５を行なった後に、冷
媒流路１２の外周側と内周側をＴＩＧ溶接１６を行なう
ようにしている。

【００５６】なお、この場合、冷媒流路１２の外周と内
周には開先を設けておく。以上のような方法で溶接を行
なうことにより、外周に前述した凸部１４を設けること
なく、冷媒流路１２を避けて、電子ビーム溶接１５をす
ることができる。

【００５７】上述したように、本実施形態の輻射シール
ドの製造方法においては、冷媒流路１２の無い箇所を電
子ビーム溶接１５を行なって接合し、冷媒流路１２の有
る箇所を外周側および内周側からＴＩＧ溶接１６を行な
うようにしたものである。

【００５８】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００５９】（第４の実施形態）本実施形態による超電
導発電機の輻射シールドの製造方法は、前述した第３の
実施形態の輻射シールドの製造方法における電子ビーム
溶接１５を、レーザー溶接により行なうようにしてい
る。

【００６０】以上のような方法で溶接を行なうことによ
り、レーザー溶接も、電子ビーム溶接１５の場合と同様
に溶接することができる。上述したように、本実施形態
の輻射シールドの製造方法においては、冷媒流路１２の
無い箇所をレーザー溶接を行なって接合し、冷媒流路１
２の有る箇所を外周側および内周側からＴＩＧ溶接１６
を行なうようにしたものである。

【００６１】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００６２】（第５の実施形態）本実施形態による超電
導発電機の輻射シールドの製造方法は、図３に横断面図
を示すように、電子ビームの出力、および照射時間を調
整して、冷媒流路１２の無い箇所は全厚溶接し、冷媒流
路１２の有る箇所は冷媒流路１２の外周側手前まで溶け
込むように溶接を行ない、その後、冷媒流路１２の内周
側をＴＩＧ溶接１６を行なうようにしている。

【００６３】なお、この場合、冷媒流路１２の外周と内
周には開先を設けておく。以上のような方法で溶接を行
なうことにより、外周に前述した凸部１４を設けること
なく、冷媒流路１２を避けて、電子ビーム溶接１５をす
ることができる。

【００６４】上述したように、本実施形態の輻射シール
ドの製造方法においては、溶接の出力や照射時間を調整
して、冷媒流路１２の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流
路１２の有る箇所は外周側のみ溶接されるように電子ビ
ーム溶接１５を行ない、冷媒流路１２の内周側はＴＩＧ
溶接１６を行なうようにしたものである。

【００６５】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００６６】（第６の実施形態）本実施形態による超電
導発電機の輻射シールドの製造方法は、前述した第５の
実施形態の輻射シールドの製造方法における電子ビーム
溶接１５を、レーザー溶接により行なうようにしてい
る。

【００６７】以上のような方法で溶接を行なうことによ
り、レーザー溶接も、電子ビーム溶接１５の場合と同様
に溶接することができる。上述したように、本実施形態
の輻射シールドの製造方法においては、溶接の出力や照
射時間を調整して、冷媒流路１２の無い箇所は全厚溶接
され、冷媒流路１２の有る箇所は外周側のみ溶接される
ようにレーザー溶接を行ない、冷媒流路１２の内周側は
ＴＩＧ溶接１６を行なうようにしたものである。

【００６８】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００６９】（第７の実施形態）図４は、本実施形態に
よる超電導発電機の輻射シールドの製造方法を説明する
ための図であり、図４（ａ）は輻射シールドの部分横断
面図を、図４（ｂ）は図４（ａ）を内周側から見た展開
図、図４（ｃ）は部分横断面の溶接図をそれぞれ示して
いる。なお、図７乃至図１３と同一要素には同一符号を
付して示している。

【００７０】すなわち、図４に示すように、冷媒流路１
２の有る箇所は貫通穴１７を開けておいて、電子ビーム
溶接１５を全周連続で行ない、図４（ａ）の斜線部に示
すように溶接した後に、穴１８のあいたブロック１９を
嵌めてＴＩＧ溶接２０を行なって固定する。

【００７１】なお、この場合、冷媒流路１２は貫通穴１
７を開けてから清掃を行ない、スパッタ等の異物が入ら
ないように溶接前に詰め物をして（ブロックを填め込ん
で）おく。

【００７２】以上のような方法で溶接を行なうことによ
り、電子ビームを連続で走らせたまま、冷媒流路１２の
無い箇所だけを溶接することができ、溶接の始めと終わ
りの部分は形状が断続であるので、前述した第３の実施
形態の場合よりも、溶接の始めと終わりの部分のピンホ
ール等の欠陥ができ難いという利点が得られる。

【００７３】上述したように、本実施形態の輻射シール
ドの製造方法においては、溶接部の軸方向冷媒流路１２
の位置に貫通穴１７を開けておき、冷媒流路１２の無い
箇所を電子ビーム溶接１５を行なって接合し、冷媒流路
１２の有る箇所の貫通穴１７には、冷媒流路のあいたブ
ロックを填め込んで外周側と内周側から溶接を行なって
固定するようにしたものである。

【００７４】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００７５】（第８の実施形態）本実施形態による超電
導発電機の輻射シールドの製造方法は、前述した第７の
実施形態の輻射シールドの製造方法における電子ビーム
溶接１５を、レーザー溶接により行なうようにしてい
る。

【００７６】以上のような方法で溶接を行なうことによ
り、レーザー溶接も、電子ビーム溶接１５の場合と同様
に溶接することができる。上述したように、本実施形態
の輻射シールドの製造方法においては、溶接部の軸方向
冷媒流路１２の位置に貫通穴１７を開けておき、冷媒流
路１２の無い箇所をレーザー溶接を行なって接合し、冷
媒流路１２の有る箇所の貫通穴１７には、冷媒流路のあ
いたブロックを填め込んで外周側と内周側から溶接を行
なって固定するようにしたものである。

【００７７】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００７８】（第９の実施形態）図５は、本実施形態に
よる超電導発電機の輻射シールドの製造方法を説明する
ための図であり、図５（ａ）は輻射シールドの部分横断
面図を、図５（ｂ）は図５（ａ）を内周側から見た展開
図、図５（ｃ）は部分横断面の溶接図をそれぞれ示して
いる。なお、図７乃至図１３と同一要素には同一符号を
付して示している。

【００７９】すなわち、図５に示すように、冷媒流路１
２の有る箇所は、内筒１０を図５の内周側から見た図の
ように削って、内周側穴２１を設けておく、そして、冷
媒流路１２にスパッタ等の異物が入らないように詰め物
をした（ブロックを填め込んで）後、周方向連続で電子
ビーム溶接１５を行なう。また、内周側にフタ２２をし
て、ＴＩＧ溶接２３を行なって固定する。

【００８０】以上のような方法で溶接を行なうことによ
り、冷媒流路１２の外周側を、冷媒流路の無い箇所と同
時に溶接を進めることができる。上述したように、本実
施形態の輻射シールドの製造方法においては、溶接部の
軸方向冷媒流路１２の位置の内周側を削っておき、冷媒
流路１２の有る箇所の外周側および冷媒流路１２の無い
箇所を外周側から電子ビーム溶接１５を行なって接合
し、冷媒流路１２の有る箇所の内周は、内周側からフタ
２２を溶接するようにしたものである。

【００８１】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００８２】（第１０の実施形態）本実施形態による超
電導発電機の輻射シールドの製造方法は、前述した第９
の実施形態の輻射シールドの製造方法における電子ビー
ム溶接１５を、レーザー溶接により行なうようにしてい
る。

【００８３】以上のような方法で溶接を行なうことによ
り、レーザー溶接も、電子ビーム溶接１５の場合と同様
に溶接することができる。上述したように、本実施形態
の輻射シールドの製造方法においては、溶接部の軸方向
冷媒流路１２の位置の内周側を削っておき、冷媒流路１
２の有る箇所の外周側および冷媒流路１２の無い箇所を
外周側からレーザー溶接を行なって接合し、冷媒流路１
２の有る箇所の内周は、内周側からフタ２２を溶接する
ようにしたものである。

【００８４】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００８５】（第１１の実施形態）本実施形態による超
電導発電機の輻射シールドの製造方法は、図６に部分横
断面図を示すように、電子ビーム溶接の出力、および照
射時間を調整して、冷媒流路１２の無い箇所を全厚溶接
し、冷媒流路１２の外周側については、外周側のみ溶接
した後に、冷媒流路１２の内周側については、溶接のガ
ン２４の向きを斜めにすることにより、図６に示すよう
に、両側から交差するように溶接を行なう。

【００８６】以上のような方法で溶接を行なうことによ
り、全ての溶接を電子ビーム溶接で行なうことができ、
冷媒流路１２の内周側の開先加工も不要とすることがで
きる。

【００８７】上述したように、本実施形態の輻射シール
ドの製造方法においては、電子ビーム溶接の出力や照射
時間を調整して、冷媒流路１２の無い箇所は全厚溶接さ
れ、冷媒流路１２の有る箇所は外周側のみ溶接されるよ
うに電子ビーム溶接を行なって外側から接合し、冷媒流
路１２の近辺の外側からガン２４の向きを斜めにして電
子ビームを照射することによって冷媒流路１２の内周側
を溶接するようにしたものである。

【００８８】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００８９】（第１２の実施形態）本実施形態による超
電導発電機の輻射シールドの製造方法は、前述した第１
１の実施形態の輻射シールドの製造方法における電子ビ
ーム溶接を、レーザー溶接により行なうようにしてい
る。

【００９０】以上のような方法で溶接を行なうことによ
り、レーザー溶接も、電子ビーム溶接の場合と同様に溶
接することができる。上述したように、本実施形態の輻
射シールドの製造方法においては、レーザー溶接の出力
や照射時間を調整して、冷媒流路１２の無い箇所は全厚
溶接され、冷媒流路１２の有る箇所は外周側のみ溶接さ
れるようにレーザー溶接を行なって外側から接合し、冷
媒流路１２の近辺の外側からガン２４の向きを斜めにし
てレーザーを照射することによって冷媒流路１２の内周
側を溶接するようにしたものである。

【００９１】従って、層間に、すなわち内筒１０と外筒
１１との間に軸方向の冷媒流路１２を有する薄肉の二重
円筒体１３を、溶接によって軸方向に接合する場合に、
冷媒流路１２を連通させた状態で、冷媒流路１２の内部
にスパッタ等の異物を入れずに溶接することができ、ま
た全厚溶接部を多くすることにより、溶接による変形が
少なくなり、強固な継手強度を有する長尺の輻射シール
ドを得ることが可能となる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように、内筒および外筒の
二層の円筒で構成され、かつ互いに接合された内筒と外
筒との間に冷媒を流すための軸方向の冷媒流路を有する
輻射シールドを、溶接によって軸方向に接合して長尺化
する超電導回転電機の輻射シールドの製造方法におい
て、まず、請求項１に対応する発明によれば、輻射シー
ルドの冷媒流路の有る箇所の外筒の外径を部分的に内筒
の厚さ分以上に大きくしておき、溶接の出力や照射時間
を一定にしたまま外周側から電子ビーム溶接を行なうこ
とにより、冷媒流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流
路の有る箇所は外周側のみ溶接されるように溶接を行な
った後に、冷媒流路の内周側のみＴＩＧ溶接を行なうよ
うにしたので、輻射シールドを溶接によって軸方向に接
合する場合、冷媒流路を連通させて、冷媒流路内にスパ
ッタ等の異物が入り込まないようにしつつ、溶接による
変形の少ない強固な溶接によって長尺化することが可能
な超電導回転電機の輻射シールドの製造方法が提供でき
る。

【００９３】また、請求項２に対応する発明によれば、
輻射シールドの冷媒流路の有る箇所の外筒の外径を部分
的に内筒の厚さ分以上に大きくしておき、溶接の出力や
照射時間を一定にしたまま外周側からレーザー溶接を行
なうことにより、冷媒流路の無い箇所は全厚溶接され、
冷媒流路の有る箇所は外周側のみ溶接されるように溶接
を行なった後に、冷媒流路の内周側のみＴＩＧ溶接を行
なうようにしたので、輻射シールドを溶接によって軸方
向に接合する場合、冷媒流路を連通させて、冷媒流路内
にスパッタ等の異物が入り込まないようにしつつ、溶接
による変形の少ない強固な溶接によって長尺化すること
が可能な超電導回転電機の輻射シールドの製造方法が提
供できる。

【００９４】一方、請求項３に対応する発明によれば、
輻射シールドの冷媒流路の無い箇所を電子ビーム溶接を
行なって接合し、冷媒流路の有る箇所を外周側および内
周側からＴＩＧ溶接を行なうようにしたので、輻射シー
ルドを溶接によって軸方向に接合する場合、冷媒流路を
連通させて、冷媒流路内にスパッタ等の異物が入り込ま
ないようにしつつ、溶接による変形の少ない強固な溶接
によって長尺化することが可能な超電導回転電機の輻射
シールドの製造方法が提供できる。

【００９５】また、請求項４に対応する発明によれば、
輻射シールドの冷媒流路の無い箇所をレーザー溶接を行
なって接合し、冷媒流路の有る箇所を外周側および内周
側からＴＩＧ溶接を行なうようにしたので、輻射シール
ドを溶接によって軸方向に接合する場合、冷媒流路を連
通させて、冷媒流路内にスパッタ等の異物が入り込まな
いようにしつつ、溶接による変形の少ない強固な溶接に
よって長尺化することが可能な超電導回転電機の輻射シ
ールドの製造方法が提供できる。

【００９６】一方、請求項５に対応する発明によれば、
輻射シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置に貫通穴
を開けておき、冷媒流路の無い箇所を電子ビーム溶接を
行なって接合し、冷媒流路の有る箇所の貫通穴には、冷
媒流路のあいたブロックを填め込んで外周側と内周側か
ら溶接を行なって固定するようにしたので、輻射シール
ドを溶接によって軸方向に接合する場合、冷媒流路を連
通させて、冷媒流路内にスパッタ等の異物が入り込まな
いようにしつつ、溶接による変形の少ない強固な溶接に
よって長尺化することが可能な超電導回転電機の輻射シ
ールドの製造方法が提供できる。

【００９７】また、請求項６に対応する発明によれば、
輻射シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置に貫通穴
を開けておき、冷媒流路の無い箇所をレーザー溶接を行
なって接合し、冷媒流路の有る箇所の貫通穴には、冷媒
流路のあいたブロックを填め込んで外周側および内周側
から溶接を行なって固定するようにしたので、輻射シー
ルドを溶接によって軸方向に接合する場合、冷媒流路を
連通させて、冷媒流路内にスパッタ等の異物が入り込ま
ないようにしつつ、溶接による変形の少ない強固な溶接
によって長尺化することが可能な超電導回転電機の輻射
シールドの製造方法が提供できる。

【００９８】一方、請求項７に対応する発明によれば、
輻射シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置の内周側
を削っておき、冷媒流路の有る箇所の外周側および冷媒
流路の無い箇所を外周側から電子ビーム溶接を行なって
接合し、冷媒流路の有る箇所の内周は、内周側からフタ
を溶接するようにしたので、輻射シールドを溶接によっ
て軸方向に接合する場合、冷媒流路を連通させて、冷媒
流路内にスパッタ等の異物が入り込まないようにしつ
つ、溶接による変形の少ない強固な溶接によって長尺化
することが可能な超電導回転電機の輻射シールドの製造
方法が提供できる。

【００９９】また、請求項８に対応する発明によれば、
輻射シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置の内周側
を削っておき、冷媒流路の有る箇所の外周側および冷媒
流路の無い箇所を外周側からレーザー溶接を行なって接
合し、冷媒流路の有る箇所の内周は、内周側からフタを
溶接するようにしたので、輻射シールドを溶接によって
軸方向に接合する場合、冷媒流路を連通させて、冷媒流
路内にスパッタ等の異物が入り込まないようにしつつ、
溶接による変形の少ない強固な溶接によって長尺化する
ことが可能な超電導回転電機の輻射シールドの製造方法
が提供できる。

【０１００】一方、請求項９に対応する発明によれば、
溶接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒
流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は
外周側のみ溶接されるように電子ビーム溶接を行ない、
冷媒流路の内周側はＴＩＧ溶接を行なうようにしたの
で、輻射シールドを溶接によって軸方向に接合する場
合、冷媒流路を連通させて、冷媒流路内にスパッタ等の
異物が入り込まないようにしつつ、溶接による変形の少
ない強固な溶接によって長尺化することが可能な超電導
回転電機の輻射シールドの製造方法が提供できる。

【０１０１】また、請求項１０に対応する発明によれ
ば、溶接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの
冷媒流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇
所は外周側のみ溶接されるようにレーザー溶接を行な
い、冷媒流路の内周側はＴＩＧ溶接を行なうようにした
ので、輻射シールドを溶接によって軸方向に接合する場
合、冷媒流路を連通させて、冷媒流路内にスパッタ等の
異物が入り込まないようにしつつ、溶接による変形の少
ない強固な溶接によって長尺化することが可能な超電導
回転電機の輻射シールドの製造方法が提供できる。

【０１０２】一方、請求項１１に対応する発明によれ
ば、溶接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの
冷媒流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇
所は外周側のみ溶接されるように電子ビーム溶接を行な
って外側から接合し、冷媒流路の近辺の外側からガンの
向きを斜めにして電子ビームを照射することによって冷
媒流路の内周側を溶接するようにしたので、輻射シール
ドを溶接によって軸方向に接合する場合、冷媒流路を連
通させて、冷媒流路内にスパッタ等の異物が入り込まな
いようにしつつ、溶接による変形の少ない強固な溶接に
よって長尺化することが可能な超電導回転電機の輻射シ
ールドの製造方法が提供できる。

【０１０３】また、請求項１２に対応する発明によれ
ば、溶接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの
冷媒流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇
所は外周側のみ溶接されるようにレーザー溶接を行なっ
て外側から接合し、冷媒流路の近辺の外側からガンの向
きを斜めにしてレーザーを照射することによって冷媒流
路の内周側を溶接するようにしたので、輻射シールドを
溶接によって軸方向に接合する場合、冷媒流路を連通さ
せて、冷媒流路内にスパッタ等の異物が入り込まないよ
うにしつつ、溶接による変形の少ない強固な溶接によっ
て長尺化することが可能な超電導回転電機の輻射シール
ドの製造方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超電導回転電機の輻射シールドの
製造方法の第１および第２の実施形態を示す断面図。

【図２】本発明による超電導回転電機の輻射シールドの
製造方法の第３および第４の実施形態を示す横断面図。

【図３】本発明による超電導回転電機の輻射シールドの
製造方法の第５および第６の実施形態を示す横断面図。

【図４】本発明による超電導回転電機の輻射シールドの
製造方法の第７および第８の実施形態を示す断面図。

【図５】本発明による超電導回転電機の輻射シールドの
製造方法の第９および第１０の実施形態を示す断面図。

【図６】本発明による超電導回転電機の輻射シールドの
製造方法の第１１および第１２の実施形態を示す横断面
図。

【図７】超電導発電機の回転子の構成例を示す縦断面
図。

【図８】従来の超電導発電機の輻射シールドの一例を示
す横断面図および縦断面図。

【図９】従来の輻射シールドの製造方法を説明するため
の、二重円筒に組み立てる前の内筒および外筒を示す斜
視図。

【図１０】図９の内筒および外筒を組み立てた二重円筒
体を示す斜視図。

【図１１】拡散接合時の圧力の状態を示す概念図。

【図１２】図１０の二重円筒体の長尺化を説明するため
の斜視図。

【図１３】図１２の二重円筒体の長尺化を説明するため
の断面図。

【符号の説明】

１…常温ダンパー、 ２，３…回転軸、 ４…軸受、 ５…コイル取付軸、 ６…超電導界磁コイル、 ７…トルクチューブ、 ８…フレキシブル構造、 ９…輻射シールド、 １０…内筒、 １１…外筒、 １２…冷媒流路、 １３…二重円筒体、 １４…凸部、 １５…電子ビーム溶接部、 １６…ＴＩＧ溶接部、 １７…貫通穴、 １８…ブロックの穴、 １９…ブロック、 ２０…ブロックのＴＩＧ溶接、 ２１…内周側穴、 ２２…フタ、 ２３…フタのＴＩＧ溶接、 ２４…ガン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 31/00 ＺＡＡ Ｂ２３Ｋ 31/00 ＺＡＡＨ // Ｂ２３Ｋ 101:36

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
   れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
   を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
   を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
   転電機の輻射シールドの製造方法において、 輻射シールドの冷媒流路の有る箇所の外筒の外径を部分
   的に内筒の厚さ分以上に大きくしておき、 溶接の出力や照射時間を一定にしたまま外周側から電子
   ビーム溶接を行なうことにより、冷媒流路の無い箇所は
   全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外周側のみ溶接さ
   れるように溶接を行なった後に、 冷媒流路の内周側のみＴＩＧ溶接を行なうようにしたこ
   とを特徴とする超電導回転電機の輻射シールドの製造方
   法。
2. 【請求項２】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
   れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
   を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
   を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
   転電機の輻射シールドの製造方法において、 輻射シールドの冷媒流路の有る箇所の外筒の外径を部分
   的に内筒の厚さ分以上に大きくしておき、 溶接の出力や照射時間を一定にしたまま外周側からレー
   ザー溶接を行なうことにより、冷媒流路の無い箇所は全
   厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は外周側のみ溶接され
   るように溶接を行なった後に、 冷媒流路の内周側のみＴＩＧ溶接を行なうようにしたこ
   とを特徴とする超電導回転電機の輻射シールドの製造方
   法。
3. 【請求項３】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
   れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
   を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
   を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
   転電機の輻射シールドの製造方法において、 輻射シールドの冷媒流路の無い箇所を電子ビーム溶接を
   行なって接合し、 冷媒流路の有る箇所を外周側および内周側からＴＩＧ溶
   接を行なうようにしたことを特徴とする超電導回転電機
   の輻射シールドの製造方法。
4. 【請求項４】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
   れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
   を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
   を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
   転電機の輻射シールドの製造方法において、 輻射シールドの冷媒流路の無い箇所をレーザー溶接を行
   なって接合し、 冷媒流路の有る箇所を外周側および内周側からＴＩＧ溶
   接を行なうようにしたことを特徴とする超電導回転電機
   の輻射シールドの製造方法。
5. 【請求項５】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
   れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
   を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
   を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
   転電機の輻射シールドの製造方法において、 輻射シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置に貫通穴
   を開けておき、 冷媒流路の無い箇所を電子ビーム溶接を行なって接合
   し、冷媒流路の有る箇所の貫通穴には、冷媒流路のあい
   たブロックを填め込んで外周側と内周側から溶接を行な
   って固定するようにしたことを特徴とする超電導回転電
   機の輻射シールドの製造方法。
6. 【請求項６】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
   れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
   を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
   を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
   転電機の輻射シールドの製造方法において、 輻射シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置に貫通穴
   を開けておき、 冷媒流路の無い箇所をレーザー溶接を行なって接合し、
   冷媒流路の有る箇所の貫通穴には、冷媒流路のあいたブ
   ロックを填め込んで外周側および内周側から溶接を行な
   って固定するようにしたことを特徴とする超電導回転電
   機の輻射シールドの製造方法。
7. 【請求項７】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
   れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
   を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
   を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
   転電機の輻射シールドの製造方法において、 輻射シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置の内周側
   を削っておき、 冷媒流路の有る箇所の外周側および冷媒流路の無い箇所
   を外周側から電子ビーム溶接を行なって接合し、冷媒流
   路の有る箇所の内周は、内周側からフタを溶接するよう
   にしたことを特徴とする超電導回転電機の輻射シールド
   の製造方法。
8. 【請求項８】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
   れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
   を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
   を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
   転電機の輻射シールドの製造方法において、 輻射シールドの溶接部の軸方向冷媒流路の位置の内周側
   を削っておき、 冷媒流路の有る箇所の外周側および冷媒流路の無い箇所
   を外周側からレーザー溶接を行なって接合し、冷媒流路
   の有る箇所の内周は、内周側からフタを溶接するように
   したことを特徴とする超電導回転電機の輻射シールドの
   製造方法。
9. 【請求項９】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
   れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
   を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
   を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
   転電機の輻射シールドの製造方法において、 溶接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒
   流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は
   外周側のみ溶接されるように電子ビーム溶接を行ない、 冷媒流路の内周側はＴＩＧ溶接を行なうようにしたこと
   を特徴とする超電導回転電機の輻射シールドの製造方
   法。
10. 【請求項１０】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
    れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
    を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
    を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
    転電機の輻射シールドの製造方法において、 溶接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒
    流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は
    外周側のみ溶接されるようにレーザー溶接を行ない、 冷媒流路の内周側はＴＩＧ溶接を行なうようにしたこと
    を特徴とする超電導回転電機の輻射シールドの製造方
    法。
11. 【請求項１１】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
    れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
    を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
    を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
    転電機の輻射シールドの製造方法において、 溶接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒
    流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は
    外周側のみ溶接されるように電子ビーム溶接を行なって
    外側から接合し、 冷媒流路の近辺の外側からガンの向きを斜めにして電子
    ビームを照射することによって冷媒流路の内周側を溶接
    するようにしたことを特徴とする超電導回転電機の輻射
    シールドの製造方法。
12. 【請求項１２】 内筒および外筒の二層の円筒で構成さ
    れ、かつ互いに接合された前記内筒と外筒との間に冷媒
    を流すための軸方向の冷媒流路を有する輻射シールド
    を、溶接によって軸方向に接合して長尺化する超電導回
    転電機の輻射シールドの製造方法において、 溶接の出力や照射時間を調整して、輻射シールドの冷媒
    流路の無い箇所は全厚溶接され、冷媒流路の有る箇所は
    外周側のみ溶接されるようにレーザー溶接を行なって外
    側から接合し、 冷媒流路の近辺の外側からガンの向きを斜めにしてレー
    ザーを照射することによって冷媒流路の内周側を溶接す
    るようにしたことを特徴とする超電導回転電機の輻射シ
    ールドの製造方法。