CN111512081B - 流体装卸接头和流体装卸装置 - Google Patents

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Abstract

流体装卸接头具有：第1半部，其设置于第1真空双重管的前端，包含第1内管、第1外管以及将第1内管与第1外管之间封闭的第1封闭部件；第2半部，其设置于第2真空双重管的前端，包含第2内管、第2外管以及将第2内管与第2外管之间封闭的第2封闭部件；环状的内侧绝缘材料，其介于第1内管与第2内管之间；以及环状的外侧绝缘材料，其隔着形成在第1封闭部件与第2封闭部件之间的气体空间而包围内侧绝缘材料，并且介于第1外管与第2外管之间。

Description

流体装卸接头和流体装卸装置
技术领域
本发明涉及将真空双重管彼此连接的流体装卸接头和包含该流体装卸接头的流体装卸装置。
背景技术
近年来，正在开发设置于港湾等的液化氢用的流体装卸装置(装载臂)。在这样的流体装卸装置中使用隔热性能高的真空双重管。真空双重管包含在内部流有液化氢的导管和收纳该导管的收纳管，导管与收纳管之间的空间被抽成真空。
将真空双重管彼此连接的流体装卸接头也与真空双重管同样地要求较高的隔热性能。例如，在专利文献1中公开了图5所示的流体装卸接头100。该流体装卸接头100是旋转接头，包含设置于第1真空双重管101的前端的第1半部110和设置于第2真空双重管102的前端的第2半部120。
在第1半部110中，在第1内管111与第1外管112之间形成有第1真空空间113，并且第1内管111与第1外管112之间被第1封闭部件114封闭。另外，第1半部110包含将第1外管112保持为能够旋转的筒状的保持架116。
在第2半部120中，在第2内管121与第2外管122之间形成有第2真空空间123，并且第2内管121与第2外管122之间被第2封闭部件124封闭。另外，在第2外管122的末端设置有外侧凸缘126，该外侧凸缘126通过螺栓130而紧固于第1半部110的保持架116。
上述第1封闭部件114位于比第1半部110的接头面靠里的位置，第2封闭部件124位于比第2半部120的接头面靠里的位置。而且，在第1封闭部件114与第2封闭部件124之间形成有气体空间140。在气体空间140中通过端口部件150而填充有氦气。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-19531号公报
发明内容
发明要解决的课题
对于配置在流体装卸装置的特定部位的流体装卸接头，要求使第1半部和第2半部电绝缘。但是，如果仅在第1半部与第2半部之间夹入一张环状的绝缘片，则外部的热通过经由该绝缘片的热传导而侵入流路内，因此有可能使隔热性能恶化。
因此，本发明的目的在于，提供能够使第1半部和第2半部电绝缘并且隔热性能高的流体装卸接头以及包含该流体装卸接头的流体装卸装置。
用于解决课题的手段
为了解决所述课题，本发明的流体装卸接头的特征在于，其具有：第1半部，其设置于第1真空双重管的前端，包含第1内管、第1外管以及第1封闭部件，其中，在所述第1内管与所述第1外管之间形成有真空空间，所述第1封闭部件将所述第1内管与所述第1外管之间封闭；第2半部，其设置于第2真空双重管的前端，包含第2内管、第2外管以及第2封闭部件，其中，在所述第2内管与所述第2外管之间形成有真空空间，所述第2封闭部件将所述第2内管与所述第2外管之间封闭，并且在所述第1封闭部件与所述第2封闭部件之间形成填充有气体的气体空间；环状的内侧绝缘材料，其介于所述第1内管与所述第2内管之间；以及环状的外侧绝缘材料，其隔着所述气体空间而包围所述内侧绝缘材料，并且介于所述第1外管与所述第2外管之间。
根据上述结构，由于在第1内管与第2内管之间夹有内侧绝缘材料，在第1外管与第2外管之间夹有外侧绝缘材料，因此能够使第1半部和第2半部电绝缘。而且，由于内侧绝缘材料和外侧绝缘材料隔着气体空间而分离，因此抑制了外部的热从外侧绝缘材料向内侧绝缘材料传递。因此，能够得到较高的隔热性能。
例如，也可以为，在所述第1内管的末端设置有第1内侧凸缘，在所述第2内管的末端设置有第2内侧凸缘，所述内侧绝缘材料介于所述第1内侧凸缘与所述第2内侧凸缘之间。
也可以为，所述流体装卸接头是旋转接头，所述第1半部包含将所述第1外管保持为能够旋转的筒状的保持架，在所述第2外管的末端设置有紧固于所述保持架的外侧凸缘，所述外侧绝缘材料介于所述保持架与所述外侧凸缘之间。根据该结构，能够利用外侧凸缘对保持架的紧固构造来固定外侧绝缘材料。
也可以为，所述流体装卸接头还具有间隔件，该间隔件介于所述第1内侧凸缘与所述第2内侧凸缘之间，紧固于所述第2内侧凸缘并且相对于所述第1内侧凸缘滑动，所述内侧绝缘材料被夹持在所述间隔件与所述第2内侧凸缘之间。根据该结构，能够通过间隔件将滑动部的间隙保持得较小，并且能够利用简单的构造来固定内侧绝缘材料。
例如，也可以为，所述流体装卸接头是固定接头，在所述第1外管的末端设置有第1外侧凸缘，在所述第2外管的末端设置有紧固于所述第1外侧凸缘的第2外侧凸缘，所述内侧绝缘材料被夹持在所述第1内侧凸缘与所述第2内侧凸缘之间，所述外侧绝缘材料被夹持在所述第1外侧凸缘与所述第2外侧凸缘之间。
也可以为，所述流体装卸接头还具有约束所述内侧绝缘材料的径向的移动的定位机构。根据该结构，能够将内侧绝缘材料维持在正规的位置。
另外，本发明的流体装卸装置的特征在于，其包含所述流体装卸接头。
发明效果
根据本发明，提供能够使第1半部和第2半部电绝缘并且隔热性能高的流体装卸接头。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的流体装卸接头的剖视图。
图2是图1的一部分的放大图。
图3是本发明的第2实施方式的流体装卸接头的一部分的放大剖视图。
图4是示出第2实施方式的变形例的图。
图5是现有的流体装卸接头的剖视图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1和图2示出了本发明的第1实施方式的流体装卸接头1A。该流体装卸接头1A构成与液化氢运输船等连接的液体氢用的流体装卸装置(装载臂)10的一部分。
流体装卸接头1A连接第1真空双重管11和第2真空双重管14。在本实施方式中，流体装卸接头1A是旋转接头。流体装卸接头1A包含设置于第1真空双重管11的前端的第1半部2和设置于第2真空双重管14的前端的第2半部3。
第1真空双重管11包含有在内部流有液化氢的第1导管12和收纳该第1导管12的第1收纳管13，第1导管12与第1收纳管13之间的空间被抽成真空。同样地，第2真空双重管14包含有在内部流有液化氢的第2导管15和收纳该第2导管15的第2收纳管16，第2导管15与第2收纳管16之间的空间被抽成真空。
第1半部2包含第1内管21和收纳该第1内管21的第1外管22。在第1内管21的基端(与第2半部3相反的一侧的端部)通过焊接等接合有第1导管12，在第1外管22的基端通过焊接等接合有第1收纳管13。在第1内管21与第1外管22之间形成有第1真空空间23。另外，第1内管21的基端和第1外管22的基端的位置也可以在轴向上错开。
同样，第2半部3包含第2内管31和收纳该第2内管31的第2外管32。在第2内管31的基端(与第1半部2相反的一侧的端部)通过焊接等接合有第2导管15，在第2外管32的基端通过焊接等接合有第2收纳管16。在第2内管31与第2外管32之间形成有第2真空空间33。另外，第2内管31的基端和第2外管32的基端的位置也可以在轴向上错开。
在第1外管22和第2外管32中，除了基端侧部分以外，其他部分分别被扩径。在本实施方式中，如上所述，流体装卸接头1A是旋转接头，第1半部2是可动侧，第2半部3是固定侧。因此，第2外管32的末端的内径比第1外管22的末端的内径大。
第1半部2还包含将第1内管21与第1外管22之间封闭的环状的第1封闭部件41。在本实施方式中，第1封闭部件41位于比第1半部2的接头面(后述的第1内侧凸缘24的末端侧端面和保持架25的末端侧端面)靠里的位置。另外，在本实施方式中，第1封闭部件41的内侧的端部与设置在第1内管21的末端的第1内侧凸缘24的基端侧端面接合。第1封闭部件41的外侧的端部在比第1外管22的末端(第2半部3侧的端部)稍微靠基端侧的位置与第1外管22的内周面接合。
第1封闭部件41具有沿着第1内管21向第1真空空间23内凹陷的至少一个环状槽42。但是，优选以第1封闭部件41在剖视时呈波纹状的方式设置有同心状的多个环状槽42。在本实施方式中，第1封闭部件41具有同心状的两个环状槽42。环状槽42的深度优选尽可能地深。例如，环状槽42的深度也可以比存在第1封闭部件41的位置处的从第1内管21到第1外管22之间的距离大。
第1封闭部件41与第1内管21之间、第1封闭部件41与第1外管22之间以及第1封闭部件41的环状槽42彼此之间是上述第1真空空间23。另一方面，如后所述，在环状槽42的内部填充有氦气。因此，通过第1封闭部件41在径向上交替地形成真空层和氦气层。
同样，第2半部3还包含将第2内管31与第2外管32之间封闭的环状的第2封闭部件43。在本实施方式中，第2封闭部件43位于比第2半部3的接头面(后述的第2内侧凸缘34的末端侧端面和第2外侧凸缘35的末端侧端面)靠里的位置。另外，在本实施方式中，第2封闭部件43的内侧的端部与设置在第2内管31的末端的第2内侧凸缘34的基端侧端面接合。第2封闭部件43的外侧的端部在比第2外管32的末端(第1半部2侧的端部)稍微靠基端侧的位置与第2外管32的内周面接合。
第2封闭部件43具有沿着第2内管31向第2真空空间33内凹陷的至少一个环状槽44。但是，优选以第2封闭部件43在剖视时呈波纹状的方式设置有同心状的多个环状槽44。在本实施方式中，第2封闭部件43具有同心状的三个环状槽44。环状槽44的深度优选尽可能地深。例如，环状槽44的深度也可以比存在第2封闭部件43的位置处的从第2内管31到第2外管32之间的距离大。
第2封闭部件43与第2内管31之间、第2封闭部件43与第2外管32之间以及第2封闭部件43的环状槽44彼此之间是上述第2真空空间33。另一方面，如后所述，在环状槽44的内部填充有氦气。因此，通过第2封闭部件43在径向上交替地形成真空层和氦气层。
在第1内侧凸缘24与第2内侧凸缘34之间夹有环状的内侧间隔件61和环状的内侧绝缘材料51。在第1外管22与第2外管32之间夹有筒状的保持架25、环状的外侧间隔件62以及环状的外侧绝缘材料52。
保持架25是第1半部2的结构要素，经由轴承26将第1外管22保持为能够旋转。另一方面，在第2外管32的末端设置有第2外侧凸缘35。外侧间隔件62和外侧绝缘材料52介于保持架25与第2外侧凸缘35之间。更详细而言，外侧绝缘材料52被夹持在外侧间隔件62与第2外侧凸缘35之间。
第2外侧凸缘35通过螺栓91而紧固于保持架25。在外侧绝缘材料52和外侧间隔件62上设置有螺栓91用的贯穿插入孔。在本实施方式中，在保持架25上设置有与螺栓91螺合的螺纹孔，但也可以设置贯穿插入孔来代替螺纹孔并使用螺母。
内侧间隔件61配置于外侧间隔件62的内侧，具有与外侧间隔件62相同的厚度。但是，内侧间隔件61和外侧间隔件62的厚度也可以不同。内侧间隔件61和外侧间隔件62由金属构成。
内侧绝缘材料51配置于外侧绝缘材料52的内侧，具有与外侧绝缘材料52相同的厚度。但是，内侧绝缘材料51和外侧绝缘材料52的厚度也可以不同。内侧绝缘材料51和外侧绝缘材料52由绝缘材料(例如，通用塑料或工程塑料等树脂)构成。
内侧间隔件61通过螺栓92而紧固于第2内侧凸缘34，并且相对于第1内侧凸缘24滑动。在第1内侧凸缘24与内侧间隔件61之间配置有用于防止液化氢通过它们之间的间隙而泄漏的密封部件71。另外，在第1内侧凸缘24与内侧间隔件61之间确保有微小的间隙，第1内侧凸缘24所保持的密封部件71在内侧间隔件61上滑动。另外，在本实施方式中，以从内侧遮盖内侧的密封部件71的方式将环46嵌入在第1内管21的末端。
内侧绝缘材料51被夹持在内侧间隔件61与第2内侧凸缘34之间。在内侧绝缘材料51上设置有螺栓92用的贯穿插入孔。在内侧间隔件61与内侧绝缘材料51之间和内侧绝缘材料51与第2内侧凸缘34之间配置有用于防止液化氢通过它们之间的间隙而泄漏的密封部件72、73。
内侧间隔件61与外侧间隔件62之间的间隙和内侧绝缘材料51与外侧绝缘材料52之间的间隙与以第1内管21与第1外管22的末端彼此之间的第1封闭部件41为底的空间和以第2内管31与第2外管32的末端彼此之间的第2封闭部件43为底的空间连通。这些间隙和空间构成气体空间45。换言之，在第1封闭部件41与第2封闭部件43之间形成有气体空间45，外侧间隔件62和外侧绝缘材料52分别隔着气体空间45而包围内侧间隔件61和内侧绝缘材料51。
在气体空间45中填充有氦气。在保持架25上安装有用于通过第1外管22与保持架25之间的间隙向气体空间45提供氦气的端口部件27。
在第1外管22与保持架25之间配置有用于防止水分从外部侵入的密封部件74。另外，在保持架25、外侧间隔件62、外侧绝缘材料52以及第2外侧凸缘35之间配置有密封部件75～77，该密封部件75～77被用于即使万一液化氢越过密封部件71、72、73而泄漏到气体空间45，也可防止氢气向外部泄漏。这些密封部件74～77还起到防止氦气向外部泄漏的作用。
将第2外侧凸缘35紧固于保持架25的上述螺栓91是金属制的。因此，在设置于外侧绝缘材料52和外侧间隔件62的上述螺栓91用的贯穿插入孔中插入有由绝缘材料构成的套筒81。另外，在与螺栓91的头部接触的垫圈83与第2外侧凸缘35之间配置有由绝缘材料构成的片材(seat)82。
另一方面，将内侧间隔件61紧固于第2内侧凸缘34的上述螺栓92由绝缘材料构成。但是，也可以为，螺栓92由金属构成，对螺栓92采用与螺栓91相同的绝缘对策。
如以上说明的那样，在本实施方式的流体装卸接头1A中，内侧绝缘材料51介于第1内管21与第2内管31之间，外侧绝缘材料52介于第1外管22与第2外管32之间，因此能够使第1半部2和第2半部3电绝缘。而且，由于内侧绝缘材料51和外侧绝缘材料52隔着气体空间45而分离，因此抑制了外部的热从外侧绝缘材料52向内侧绝缘材料51传递。因此，能够得到较高的隔热性能。
另外，在本实施方式中，由于外侧绝缘材料52介于保持架25与第2外侧凸缘35之间，因此能够利用第2外侧凸缘35对保持架25的紧固构造(即，螺栓91)来固定外侧绝缘材料52。
此外，在本实施方式中，由于内侧绝缘材料51被夹持在内侧间隔件61与第2内侧凸缘34之间，因此能够通过内侧间隔件61将滑动部的间隙保持得较小，并且能够利用简单的构造来固定内侧绝缘材料51。
(第2实施方式)
图3示出了本发明的第2实施方式的流体装卸接头1B。另外，在本实施方式中，对与第1实施方式相同的结构要素标注相同的标号并省略重复的说明。
在本实施方式中，流体装卸接头1B是固定接头。因此，第1半部2和第2半部3具有相互对称的形状。
具体而言，在第1半部2中，在第1外管22的末端设置有第1外侧凸缘28。而且，设置于第2外管32的末端的第2外侧凸缘35通过螺栓91和螺母93紧固于第1外侧凸缘28。在本实施方式中，在螺母93与第1外侧凸缘28之间还配置有垫圈83和由绝缘材料构成的片材(seat)82。
在本实施方式中，内侧绝缘材料51被夹持在第1内侧凸缘24与第2内侧凸缘34之间，外侧绝缘材料52被夹持在第1外侧凸缘28与第2外侧凸缘35之间。在第1内侧凸缘24与内侧绝缘材料51之间和内侧绝缘材料51与第2内侧凸缘34之间配置有用于防止液化氢通过它们之间的间隙而泄漏的密封部件72、73。
在本实施方式中，在形成于第1封闭部件41与第2封闭部件43之间的气体空间45中填充有氢气。该氢气是通过第1内侧凸缘24与内侧绝缘材料51之间的间隙和内侧绝缘材料51与第2内侧凸缘34之间的间隙泄漏的液化氢气化而得到的。而且，在第1外侧凸缘28与外侧绝缘材料52之间和外侧绝缘材料52与第2外侧凸缘35之间配置有用于防止氢气通过它们之间的间隙而泄漏的密封部件75～77。
此外，在本实施方式中，采用了约束内侧绝缘材料51的径向的移动的定位机构55。本实施方式的定位机构55是设置于内侧绝缘材料51的外周缘部的、沿着第2内侧凸缘34的外周面突出的突起56。
在本实施方式中，也与第1实施方式相同，能够使第1半部2和第2半部3电绝缘，并且能够获得较高的隔热性能。此外，在本实施方式中，由于采用了定位机构55，因此能够将内侧绝缘材料51维持在正规的位置。
另外，定位机构55不需要一定是设置于内侧绝缘材料51的外周缘部的突起56。例如，如图4所示，定位机构55也可以是设置于第1内侧凸缘24的、与内侧绝缘材料51的外周面卡合的突起57。
(其他实施方式)
本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更。
例如，也可以为，在第1实施方式中省略外侧间隔件62，使第1外管22和第2外管32中的任意一方按照外侧间隔件62的厚度的量延长。
标号说明
1A、1B：流体装卸接头；10：流体装卸装置；2：第1半部；21：第1内管；22：第1外管；23：第1真空空间；24：第1内侧凸缘；25：保持架；28：第1外侧凸缘；3：第2半部；31：第2内管；32：第2外管；33：第2真空空间；34：第2内侧凸缘；35：第2外侧凸缘；41：第1封闭部件；43：第2封闭部件；45：气体空间；51：内侧绝缘材料；52：外侧绝缘材料；55：定位机构；61、62：间隔件。

Claims (2)

1.一种流体装卸接头，其是旋转接头，该流体装卸接头具有：
第1半部，其设置于第1真空双重管的前端，包含第1内管、第1外管、第1封闭部件以及筒状的保持架，其中，在所述第1内管与所述第1外管之间形成有真空空间，所述第1封闭部件将所述第1内管与所述第1外管之间封闭，所述保持架将所述第1外管保持为能够旋转，在所述第1内管的末端设置有第1内侧凸缘；
第2半部，其设置于第2真空双重管的前端，包含第2内管、第2外管以及第2封闭部件，其中，在所述第2内管与所述第2外管之间形成有真空空间，所述第2封闭部件将所述第2内管与所述第2外管之间封闭并且在所述第1封闭部件与所述第2封闭部件之间形成填充有气体的气体空间，在所述第2内管的末端设置有第2内侧凸缘，在所述第2外管的末端设置有紧固于所述保持架的外侧凸缘；
环状的内侧绝缘材料，其介于所述第1内侧凸缘与所述第2内侧凸缘之间；
环状的外侧绝缘材料，其隔着所述气体空间而包围所述内侧绝缘材料，并且介于所述保持架与所述外侧凸缘之间；以及间隔件，其介于所述第1内侧凸缘与所述第2内侧凸缘之间，该间隔件通过螺栓紧固于所述第2内侧凸缘并且相对于所述第1内侧凸缘滑动，
所述内侧绝缘材料被夹持在所述间隔件与所述第2内侧凸缘之间。
2.一种流体装卸装置，其包含权利要求1所述的流体装卸接头。
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