(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランケットモジュールの裏面の左右両側部に、上下に段差をもって垂直に取付足が突設され、この取付足に対応してバックプレートの内面に垂直に支持リブが突設され、この支持リブに前記取付足が対向せしめられて、支持リブと取付足との左右両外側に、隣接するブランケットモジュール間の隙間と連なる溶接部空間が垂直に形成され、溶接用溝を有するガイド兼用タブ板が前記取付足の上端面先端部に固設され、前記溶接部空間から前記溶接用溝内に溶接始端部と溶接終端部を形成するように溶接することにより前記支持リブと取付足の対向面が結合された溶接部が形成され、前記ガイド兼用タブ板は前記溶接始端部と溶接終端部を有する前記溶接用溝の部分を切り落としたことを特徴とする核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接構造。
【請求項２】
ブランケットモジュールの裏面の左右両側部に上下に段差をもって垂直に突設された取付足の上端面先端部に、中間外側方より溶接用溝を有し先端部下面にアールが付されたガイド兼用タブ板を溶接用溝を境にして先方に突出して固設すると共に、このガイド兼用タブ板の内側端面に、ブランケットモジュールの取付足の内側面に沿い先端部下面にテーパが付されたガイド兼用切断保護ボックスを配し、その内側端上縁に一体に垂直に設けられた保護カバーのスリットを落下防止用フックで支持し且つ該保護カバーの端部を前記ガイド兼用タブ板に仮付けすることにより前記ガイド兼用切断保護ボックスを支持し、次にブランケットモジュールの裏面の取付足の内側面のガイド兼用切断保護ボックスを、バックプレートの内面に前記取付足に対応して垂直に突設された支持リブの内側面に沿わせ、且つガイド兼用タブ板をバックプレートの支持リブの上端面に沿わせて、前記取付足をガイドし、取付足の垂直な先端面を支持リブの垂直な先端面に対向させ、次いで隣接するブランケットモジュール間の隙間から取付足と支持リブの外側に形成された溶接部空間に加工ノズルを通して、ガイド兼用タブ板の溶接用溝の下半部を溶接始端部としてレーザー、ＴＩＧ，ＭＩＧのいずれかの溶接を開始し、取付足と支持リブの対向面を上方から下方へ溶接し、さらに下方のブランケットモジュールの取付足上のガイド兼用タブ板における溶接用溝の上半部を溶接終端部として溶接することを特徴とする核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接構造及び溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、核融合炉のブランケットモジュールをバックプレートに取り付けるには、図７に示すようにブランケットモジュール１の両側端部の上下方向に一定間隔に設けたボルト装入間隙２にロングボルト３を配し、このロングボルト３をボルト装入間隙２の奥端のボルト挿通孔４に差し込み、ロングボルト３のねじ部５をバックプレート６に穿設されたねじ穴７に螺締して、ブランケットモジュール１をバックプレート６に結合している。
【０００３】
ところで、上記のブランケットモジュール１のバックプレート６への取り付け方法では、電磁力，内圧，放射線といった過酷な環境下にさらされるブランケットモジュール１をバックプレート６と完全に一体化することは難しく、ロングボルト３の緩みが懸念される。また、ロングボルト３が電磁力を受け、厳しい熱・粒子負荷に耐えるには強度上難点があって、信頼性に乏しい。
【０００４】
一方、ブランケットモジュール１をバックプレート６に溶接して完全に一体化することが考えられるが、ブランケットモジュール１の裏面をバックプレート６に溶接することは、隣接するブランケットモジュール１間の隙間が極めて狭隘である為、困難であった。
【０００５】
他方、ブランケットモジュール１は、メンテナンス上バックプレート６より取り外されて再び取り付けられることがあり、また、設計変更上遮蔽という基本性能の外、トリチウムの増殖という拡張性能を備えたブランケットモジュールと交換することがある。この場合、ブランケットモジュールの取り付け、取り外しが、溶接、切断により行うことができるようになったとしても、溶接の始端と終端に溶接欠陥が生じ易いという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、ブランケットモジュールをバックプレートに溶接できるようにすると共に、溶接の始端と終端に溶接欠陥が生じないようにし、且つブランケットモジュールのメンテナンス時及び性能向上の為の交換時に切断可能とした核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接構造及び溶接方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接構造は、ブランケットモジュールの裏面の左右両側部に、上下に段差をもって垂直に取付足が突設され、この取付足に対応してバックプレートの内面に垂直に支持リブが突設され、この支持リブに前記取付足が対向せしめられて、支持リブと取付足との左右両外側に、隣接するブランケットモジュール間の隙間と連なる溶接部空間が垂直に形成され、取付足の上端面先端部に溶接用溝を有するガイド兼用タブ板が固設され、溶接部空間から溶接用溝に溶接始端部と溶接終端部を形成するようにして支持リブと取付足の対向面が結合された溶接部が形成され、ガイド兼用タブ板は溶接始端部と溶接終端部が形成された溶接用溝の部分を切り落として形成されることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接方法は、ブランケットモジュールの裏面の左右両側部に上下に段差をもって垂直に突設された取付足の上端面先端部に、中間外側方より溶接用溝を有し先端部下面にアールが付されたガイド兼用タブ板を溶接用溝を境にして先方に突出して固設すると共に、このガイド兼用タブ板の内側端面に、ブランケットモジュールの取付足の内側面に沿い先端部下面にテーパが付されたガイド兼用切断保護ボックスを配し、その外側端上縁に一体に垂直に設けられた保護カバーを介して落下防止用フックにて支持し且つ仮付けし、次にブランケットモジュールの裏面の取付足の内側面のガイド兼用切断保護ボックスを、バックプレートの内面に前記取付足に対応して垂直に突設された支持リブの内側面に沿わせ、且つガイド兼用タブ板をバックプレートの支持リブの上端面に沿わせて、前記取付足をガイドし、取付足の垂直な先端面を支持リブの垂直な先端面に対向させ、次いで隣接するブランケットモジュール間の隙間から取付足と支持リブの外側に形成された溶接部空間に加工ノズルを通して、ガイド兼用タブ板の溶接用溝の下半部を溶接始端部としてレーザー、ＴＩＧ，ＭＩＧのいずれかの溶接を開始し、取付足と支持リブの対向面を上方から下方へ溶接し、さらに下方のブランケットモジュールの取付足上のガイド兼用タブ板における溶接用溝の上半部を溶接終端部として溶接することを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接構造及び溶接方法の実施形態を図によって説明する。先ずブランケットモジュールとバックプレートとの溶接構造を図１によって説明すると、ブランケットモジュール１の裏面の左右両側部に、図２に示すように上下に等しい段差をもってブランケットモジュール１の高さよりは低い垂直な取付足１０が突設され、この取付足１０に対応して図１に示すようにバックプレート６の内面に同じ高さ、同じ幅の垂直な支持リブ１１が突設され、この支持リブ１１に前記取付足１０が対向せしめられて、支持リブ１１と取付足１０との左右両外側に、隣接するブランケットモジュール１間の隙間１２と連なる溶接部空間１３が垂直に形成され、この溶接部空間１３から前記支持リブ１１と取付足１０の対向面が溶接１４にて結合されている。図１におけるブランケットモジュール１は、多数の冷却流路１５を多層配列に設けられた遮蔽体ブロック１６の表面に、多数の冷却パイプ１７を有する第一壁１８を溶接したもので、遮蔽という基本性能のみ備えたブランケットモジュールである。
【００１０】
次に上記のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接構造を実現するための溶接方法を図によって説明すると、図３に示すようにブランケットモジュール１の裏面の左右両側部に上下に等しい段差をもってブランケットモジュール１の高さはよりは低く垂直に突設された取付足１０の上端面先端部に、中間外側方より溶接用溝１９を横向きに有し先端部下面にアール２０ａが付されたガイド兼用タブ板２０を、夫々前記溶接用溝１９を境にして先方に突出して溶接にて固設すると共に、このガイド兼用タブ板２０の内側端面に、夫々ブランケットモジュール１の取付足１０の内側面に沿い先端部下面にテーパ２１が付されたガイド兼用切断保護ボックス２２を配し、その外側端上縁に一体に垂直に設けられた保護カバー２３の後端部の水平なスリット２４に落下防止用フック２５を引っ掛けて支持し、且つ保護カバー２３の前端部上縁をガイド兼用タブ板２０の内側端面に仮付け溶接２６にて支持する。次に図４に示すようにブランケットモジュール１の裏面の取付足１０の内側面のガイド兼用切断保護ボックス２２を、バックプレート６の内面に前記取付足１０に対応して垂直に突設された支持リブ１１の内側面に沿わせ、且つガイド兼用タブ板２０を、バックプレート６の支持リブ１１の上端面に沿わせて前記取付足１０をガイドし、取付足１０の垂直な先端面を支持リブ１１の垂直な先端面に対向させる。次いで図５に示すように隣接するブランケットモジュール１間の隙間１２から取付足１０と支持リブ１１の外側に形成された溶接部空間１３にファイバーケーブル２７を通して、図６に示すガイド兼用タブ板２０の溶接用溝１９の下半部を溶接始端部として加工ノズル２８から沃素レーザーを出力して溶接を開始し、取付足１０と支持リブ１１の対向面同士を上方から下方へ溶接し、さらに下方のブランケットモジュール１の既に溶接された取付足１０上のガイド兼用タブ板２０における溶接用溝１９の上半部を溶接終端部として溶接する。上方のガイド兼用タブ板２０の溶接用溝１９の上半部は、次に上方にブランケットモジュールの取付足１０をバックプレート６の支持リブ１１に溶接した際に溶接終端部として溶接する。
【００１１】
このように上記のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接方法に於いては、取付足１０と支持リブ１１の対向面を溶接する際、溶接始端部をガイド兼用タブ板２０における溶接用溝１９の下半部で肩代りさせ、また取付足１０と支持リブ１１の対向面を溶接した際、溶接終端部を下方のガイド兼用タブ板２０における溶接用溝１９の上半部で肩代りさせるので、取付足１０と支持リブ１１の対向面の溶接には、溶接欠陥が生じ易い溶接始端と溶接終端が無くなる。また溶接欠陥が生じ易い溶接始端部と溶接終端部を有するガイド兼用タブ板２０は溶接用溝１９の部分を溶断して切り落すとよい。この溶断の際の溶湯はガイド兼用切断保護ボックス２２内に収容される。
【００１２】
上記のようにバックプレート６に溶接されたブランケットモジュール１は、メンテナンス時、或いは性能向上の為にトリチウムの増殖という拡張性能を備えたブランケットモジュールとの交換時、隣接するブランケットモジュール１間の隙間１２から取付足１０と支持リブ１１の外側に形成された溶接部空間１３にファイバーケーブル２７を通して沃素レーザービームにて取付足１０と支持リブ１１との溶接１４の部分を切断してブランケットモジュール１を取り外す。そしてメンテナンス後のブランケットモジュール１或いはトリチウムの増殖という拡張性能を備えたブランケットモジュールは、前記の溶接方法を用いてバックプレート６に取り付ける。
【００１３】
尚、上記実施形態のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接方法では、沃素レーザーにより溶接しているが、溶接部空間１３に入る溶接ヘッド部を有するものならばＴＩＧ溶接機，ＭＩＧ溶接機などで溶接してもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上の説明で判るように本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接構造は、ブランケットモジュールの取付足とバックプレートの支持リブとの対向面を、隣接するブランケットモジュール間の隙間と連なる取付足と支持リブの外側の溶接部空間から溶接した構造であるから、ブランケットモジュールの取り付け、ブランケットモジュールのメンテナンス時及び性能向上の為の交換時の取り外しが容易である。
【００１５】
また、本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接方法は、ブランケットモジュールの取付足の上端面先端部にガイド兼用タブ板を先方に突出して固設し、このガイド兼用タブ板の内側面にガイド兼用切断保護ボックスを取り付けた治具をガイドに用いて、取付足をバックプレートの支持リブに対向せしめるので、正確に溶接位置に位置決めされる。そして溶接するにおいては、溶接欠陥が生じ易い溶接始端，溶接終端をガイド兼用タブ板の溶接用溝における溶接に肩代りするので、取付足と支持リブの対向面の溶接部には、溶接欠陥が生じ易い溶接始端，溶接終端が無くなり、溶接の信頼性が向上する。また、ガイド兼用タブ板の溶接用溝における溶接部は溶断して切り落すことにより、全く支障が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接構造を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視側面図である。
【図３】本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接方法における第１工程を示す図である。
【図４】本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接方法における第２工程を示す図である。
【図５】本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接方法における第３工程を示す図である。
【図６】本発明の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの溶接方法における第４工程を示す図である。
【図７】従来の核融合炉のブランケットモジュールとバックプレートとの結合方法を示す図である。
【符号の説明】
１  ブランケットモジュール
６  バックプレート
１０  取付足
１１  支持リブ
１２  隙間
１３  溶接部空間
１４  溶接
１９  溶接用溝
２０  ガイド兼用タブ板
２０ａ  アール
２１  テーパ
２２  ガイド兼用切断保護ボックス
２３  保護カバー
２５  落下防止用フック
２６  仮付け溶接
２７  ファイバーケーブル
２８  加工ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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