JP2002340295A - 液化ガス用二重ターミナルヘッダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力容器内のポンプ用モータと電源側との接
続を行う時、接続設置時の部品点数の削減や設置時間の
短縮、設置レイアウトの自由度を向上することのできる
液化ガス用二重ターミナルヘッダを提供する。 【解決手段】 第１ターミナルヘッダ１２と第２ターミ
ナルヘッダ２６との間を可撓性チューブ３８で機械的に
接続し、その内部に第１ターミナルヘッダ１２と第２タ
ーミナルヘッダ２６との電気的接続を行う接続ケーブル
４０を収納する。また、可撓性チューブ３８の内部は実
質的真空状態として真空断熱構造とする。その結果、第
２ターミナルヘッダ２６を第１ターミナルヘッダ１２の
向きに対して任意の方向に向けることを可能にする。ま
た、第１ターミナルヘッダ１２側の低温状態が第２ター
ミナルヘッダ２６側に伝搬しないようにして、結露を防
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液化ガス用二重タ
ーミナルヘッダ、特に、モータを収納する密閉容器側と
電源側とを接続するために液化ガス用二重ターミナルヘ
ッダを設置する場合に、その設置のための部品点数を削
減し、また、設置自由度を向上すると共に、設置を容易
にすることのできる液化ガス用二重ターミナルヘッダの
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石
油ガス（ＬＰＧ）等の液化ガスを収容した密閉容器（圧
力容器）から汲み上げる場合、液化ガス用ポンプが使用
される。液化ガス用ポンプは、一般にポンプ本体が圧力
容器内の液中に浸った状態で使用される。そのため、液
化ガス用ポンプは、駆動モータが一体化されたサブマー
ジドモータポンプとして構成されている。このサブマー
ジドモータポンプは、モータ部分が完全に液中に浸かっ
た構造になっている。そのため、モータを駆動するため
には、少なくとも電力線を外部電源装置に接続する必要
がある。圧力容器内の液化ガスは可燃性のため、外部へ
の漏洩は避ける必要がある。そのため前記電力線は圧力
容器と外部を密閉するターミナルヘッダを介して、外部
電源装置に接続される。前記ターミナルヘッダは、圧力
容器の内部側（液化ガス側）と外側（大気側）とを隔離
するための本体プレート（ターミナルプレート）と、こ
の本体プレートを貫通し、絶縁状態の貫通孔を形成する
パイプ状に絶縁部材、及びこの絶縁部材に挿通されモー
タ側の電力線と外部電源装置側の電力線とを接続する端
子（端子棒）とで構成されていて、各構成部材は、銀鑞
付け等の手段により完全に密閉されてる。また、ターミ
ナルヘッダと圧力容器との接続部分は、ガスケット等の
パッキンが介在され、圧力容器全体の密閉状態が維持で
きるようになっている。

【０００３】また、本出願人は、ターミナルヘッダの信
頼度をさらに向上する構造として、図４に示すようにタ
ーミナルヘッダを二重にした二重ターミナルヘッダ１０
０を提案している。この二重ターミナルヘッダ１００
は、液側である外部導管のフランジ１０２に接続された
第１ターミナルヘッダ１０４と、大気側である電源側に
接続された第２ターミナルヘッダ１０６とが平行配置さ
れ、それらが両フランジ付きの中間部材１０８に固定さ
れている。この第１ターミナルヘッダ１０４及び第２タ
ーミナルヘッダ１０６はほぼ同一構造を呈し、同一の密
閉能力を有している。

【０００４】従って、仮に、第１ターミナルヘッダ１０
４において、絶縁部材１１１を挿通する端子棒１１０の
周囲から圧力容器内の物質が漏れた場合でも、その漏れ
た物質は、中間部材１０８を介して接続された第２ター
ミナルヘッダ１０６の部分で、堰き止められ大気側に漏
れることはない。同様に、第２ターミナルヘッダ１０６
の端子棒１１０の周囲から大気が流入しても中間部材１
０８を介して接続された第１ターミナルヘッダ１０４の
部分で、堰き止められ圧力容器側に大気が侵入し容器内
の物質と混合することを防止することが可能で、安全性
及び信頼性が著しく向上する。なお、第１ターミナルヘ
ッダ１０４、または第２ターミナルヘッダ１０６に漏れ
が発生した場合、中間部１０８に設けられた圧力計１１
２の圧力バランスが変化し容易に、異常を検出すること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、電
源装置から引き出される電力ケーブルを機器に接続する
場合、作業性やメンテナンス性を考慮して端子台を経由
させるが、電力伝送系でスパークが発生する可能性のあ
るのは、この端子接続部である。上述したような液化ガ
スを取り扱う場合、スパークに対する対策は万全にして
おくことが必要である。そのため、図５に示すように、
電力ケーブル１１４の終端に設けられる端子台は、耐圧
・耐爆構造の接続箱１１６内部に収納され、外部と完全
に隔離する構成が用いられている。この接続箱１１６は
機能構造上、重く大きくなるため、圧力容器１１８の一
部として延設された外部導管１２０のフランジ１０２に
接続した二重ターミナルヘッダ１００と共に、外部導管
１２０で接続箱１１６を支持することは困難な場合があ
り、図５に示すように、独立した架台１２２上に載置す
る必要がある。この場合、二重ターミナルヘッダ１００
と接続箱１１６（電源側）とを接続ケーブル１２４で接
続する必要がある。その結果、部品点数が増加すると共
に、設置時間が増加してしまうという問題がある。ま
た、架台１２２を圧力容器１１８に近接配置して接続ケ
ーブル１２４を排除することも考えられるが、圧力容器
１１８と接続箱１１６の設置レイアウトが著しく制限さ
れてしまい好ましくない。

【０００６】また、低温の液化ガスを扱う場合、二重タ
ーミナルヘッダ１００を介して接続箱１１６または接続
ケーブル１２４が冷え、その内外面に結露を生じる場合
がある。結露が接続箱１１６内で発生すると絶縁破壊、
すなわちスパークの原因になるので、接続箱１１６まで
低温が伝搬しないように、接続ケーブル１２４を二重タ
ーミナルヘッダ１００と接続箱１１６との離間距離より
遙かに長く設定する必要があり、やはり設置時間の増
加、設置レイアウトの自由度の低下、部品コストの増加
等の原因になるという問題がある。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、密閉容器と電源側との接続のための部品点数の削
減や設置時間の短縮、設置レイアウトの自由度を向上す
ることのできる液化ガス用二重ターミナルヘッダを提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明は、密閉容器に封入された液化ガス
中に沈められ、この液化ガスを汲み上げるポンプのモー
タに接続される容器側導電ケーブルを前記密閉容器の密
封状態を維持したまま密閉容器外部に引き出す第１ター
ミナルヘッダと、電源側から延びる電源側導電ケーブル
が接続される第２ターミナルヘッダと、前記第１ターミ
ナルヘッダと第２ターミナルヘッダとの間を機械的に接
続し、内部に第１ターミナルヘッダと第２ターミナルヘ
ッダとを電気的に接続する接続ケーブルを収納可能で、
かつ内部空間を実質的真空状態に維持可能な可撓性チュ
ーブと、を含み、前記第１ターミナルヘッダと第２ター
ミナルヘッダとを任意の方向に向けることを特徴とす
る。

【０００９】この構成によれば、可撓性チューブによ
り、第１ターミナルヘッダと第２ターミナルヘッダの接
続の向きを任意の方向に向けることができると共に、直
接電源側に接続することができる。従って、電源側との
接続のための部品点数の削減を行うことができると共
に、設置時間の短縮、設置レイアウトの自由度を向上す
ることができる。また、可撓性チューブの内部が実質的
真空状態の真空断熱構造にすることにより、圧力容器が
極低温でも電源側の結露を防止することができる。

【００１０】上記のような目的を達成するために、本発
明は、密閉容器に封入された液化ガス中に沈められ、こ
の液化ガスを汲み上げるポンプのモータに接続される容
器側導電ケーブルを前記密閉容器の密封状態を維持した
まま密閉容器外部に引き出す第１ターミナルヘッダと、
電源側から延びる電源側導電ケーブルが接続される第２
ターミナルヘッダと、前記第１ターミナルヘッダと第２
ターミナルヘッダとの間を機械的に接続し、内部に第１
ターミナルヘッダと第２ターミナルヘッダとを電気的に
接続する接続ケーブルを収納可能で、かつ内部空間に乾
燥不活性ガスを封入維持可能な可撓性チューブと、を含
み、前記第１ターミナルヘッダと第２ターミナルヘッダ
とを任意の方向に向けることを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、可撓性チューブによ
り、第１ターミナルヘッダと第２ターミナルヘッダの接
続向きを任意の方向に向けることができると共に、直接
電源側に接続することができる。従って、電源側との接
続のための部品点数の削減を行うことができると共に、
設置時間の短縮、設置レイアウトの自由度を向上するこ
とができる。また、可撓性チューブの内部に乾燥不活性
ガスが封入されているので圧力容器が極低温でも可撓性
チューブ内部の結露を抑制することができる。

【００１２】上記のような目的を達成するために、本発
明は、上記構成において、前記可撓性チューブは、少な
くとも一部が蛇腹形状を呈していることを特徴とする。

【００１３】この構成によれば、前記第１ターミナルヘ
ッダと第２ターミナルヘッダとを任意の方向にさらに容
易に向けることができる。なお、可撓性チューブは、全
体を蛇腹形状にしてもよいし、非蛇腹部分と蛇腹部分と
を適宜組み合わせて構成してもよい。

【００１４】上記のような目的を達成するために、本発
明は、上記構成において、前記可撓性チューブに収納す
る接続ケーブルは、可撓性チューブの全長より長く形成
されていることを特徴とする。

【００１５】この構成によれば、可撓性チューブが任意
に湾曲しても、内部の接続ケーブルに負荷がかかること
が無く、各ターミナルヘッダの接続を安定的に行うこと
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。

【００１７】図１には、本実施形態の液化ガス用二重タ
ーミナルヘッダ１０の構成概念図が示されている。個々
のターミナルヘッダの構造は、図４に示す従来型と略同
一であり、密閉容器（圧力容器）側に接続される第１タ
ーミナルヘッダ１２は、本体プレート１４にパイプ状の
絶縁部材１６用の貫通孔が形成されている。本実施形態
においては、圧力容器に浸漬されるモータは、三相誘導
モータであるため、圧力容器から引き出されるモータ用
の導電ケーブルは３本である（図１の場合、２本のみ図
示している）。絶縁部材１６は、例えばセラミックで形
成され、その内部に端子棒１８が挿入されている。本体
プレート１４と絶縁部材１６及び絶縁部材１６と端子棒
１８の接続部分は、封着用の特殊金属等を用いて鑞付け
を行うことにより、本体プレート１４の表裏（絶縁部材
１６の貫通方向）で完全な密閉処理が行われている。ま
た、絶縁部材１６をガラスで構成する場合もある。この
場合、ガラス自身を高温で溶かし本体プレート１４及び
端子棒１８に溶着させ、密閉処理を施すこともできる。
なお、第１ターミナルヘッダ１２は、図２に示すよう
に、圧力容器２０の外部導管２２のフランジ２２ａにボ
ルト等の締結手段により固定される。もちろん、フラン
ジ２２と第１ターミナルヘッダ１２との間には、図示し
ないガスケット等のパッキンが介在され、完全な密閉状
態を維持できるようになっている。

【００１８】同様に、電源側（不図示）である架台２４
ａに固定された接続箱２４（図２参照）に接続する第２
ターミナルヘッダ２６も本体プレート２８に絶縁部材３
０が固定され、内部に端子棒３２が挿入され、密閉が必
要な各接続部分に前述のような密閉処理が施されてい
る。なお、図１においては、絶縁部材１６，３０の固定
の安定性を得るためプレート３４，３６が設けられてい
る。もちろん、プレート３４，３６は省略することもで
きる。

【００１９】本実施形態の液化ガス用二重ターミナルヘ
ッダの特徴的事項は、第１ターミナルヘッダ１２と第２
ターミナルヘッダ２６との接続を長尺の可撓性チューブ
３８で機械的に接続することにより、圧力容器と電源側
（接続箱）とを液化ガス用二重ターミナルヘッダのみで
直接接続しているところである。

【００２０】本実施形態において、可撓性チューブ３８
は、ステンレス鋼や銅合金等の金属で形成され、パイプ
ベンダ等の工具により任意かつ容易に湾曲可能になって
いる。そして、可撓性チューブ３８の内部には、第１タ
ーミナルヘッダ１２の端子棒１８と、第２ターミナルヘ
ッダ２６の端子棒３２との電気的接続を行う接続ケーブ
ル４０（２本のみ図示）が収納されている。この接続ケ
ーブル４０は、可撓性チューブ３８の長さより長く形成
され、可撓性チューブ３８が任意に湾曲しても内部の接
続ケーブル４０が内部で無理に動かされたり、引っ張ら
れたりしないように配慮されて、接続ケーブル４０の接
続安定性を確保している。

【００２１】従って、第１ターミナルヘッダ１２に対し
て、第２ターミナルヘッダ２６を任意の向きに向けて取
り付けることができる。また、可撓性チューブ３８が任
意に湾曲可能なので、図２に示すように、圧力容器２０
と電源側である接続箱２４との間を任意の経路で接続す
ることができる。例えば、圧力容器２０と接続箱２４と
の間に他の構造物が存在する場合でも、その構造物を可
撓性チューブ３８の可撓機能により容易に迂回すること
が可能になる。

【００２２】その結果、圧力容器２０と接続箱２４との
接続を液化ガス用二重ターミナルヘッダ１０のみで行う
ことが可能になり、従来必要とされた接続ケーブル１２
４（図５参照）が不要に成り、全体としての部品点数の
削減を行うことができると共に、圧力容器２０と接続箱
２４との配置関係に左右されることなく、両者の接続を
容易かつ迅速に行うことが可能になる。つまり、圧力容
器２０、接続箱２４、液化ガス用二重ターミナルヘッダ
１０の設置自由度が著しく向上する。

【００２３】また、本実施形態において、圧力容器２０
に、低温の液化ガスを収納した場合、定常状態でも徐々
に外部導管２２を介して第１ターミナルヘッダ１２の温
度が低下する。通常このような場合、第１ターミナルヘ
ッダ１２に接続される可撓性チューブ３８の温度も低下
し、結露を生じ、この状態は、徐々に第２ターミナルヘ
ッダ２６にも伝搬し結露状態が増大する。しかし本実施
形態において、可撓性チューブ３８の内部は、実質的真
空状態の真空断熱構造になっているので、可撓性チュー
ブ３８の内部を低温が伝搬することを抑制することがで
きる。つまり、可撓性チューブ３８の内部を真空状態に
することにより冷えにより生じる結露を防止することが
できる。特に、第２ターミナルヘッダ２６側まで低温が
伝搬しないので、接続箱２４の周囲で結露が発生するこ
とを確実に防止することが可能になり、絶縁性能を良好
に維持することができる。

【００２４】なお、他の構成として、可撓性チューブ３
８の内部を乾燥不活性ガスで満たすこともできる。不活
性ガスは、例えばＮ₂ガスである。この場合、第２ター
ミナルヘッダ２６側の温度低下の抑制を効果的に行うこ
とができないが、乾燥不活性ガスであるため、可撓性チ
ューブ３８内部における結露は防止することが可能で、
接続箱２４側の絶縁性能の低下を防止することができ
る。

【００２５】なお、図１において、可撓性チューブ３８
の一部にチューブ内の圧力状態を検出する検出器４２が
設けられている。可撓性チューブ３８が実質的真空状態
になっている場合、第１ターミナルヘッダ１２または第
２ターミナルヘッダ２６に漏れ等の不具合が発生する
と、可撓性チューブ３８の内圧が変化し、直ちにその不
具合を検出することができる。同様に、可撓性チューブ
３８に乾燥不活性ガスが封入されている場合も、不具合
が発生すると、内部の圧力バランスが崩れて直ちに不具
合を検出することができる。

【００２６】図３には、蛇腹状の可撓性チューブ４４で
液化ガス用二重ターミナルヘッダ４６を構成した例を示
している。なお、図３においては、第１ターミナルヘッ
ダ１２側のみ図示している。可撓性チューブ４４を、例
えばステンレス鋼や銅合金で蛇腹状に形成することによ
り、より容易に第１ターミナルヘッダ１２と第２ターミ
ナルヘッダ２６の向きを選択することができると共に、
圧力容器２０と接続箱２４との接続経路の選択もより容
易に行うことができる。さらに、蛇腹形状であるため可
撓性チューブ４４自体が伸縮機能を有するため、可撓性
チューブ４４の湾曲操作を含む接続作業が容易になる。
なお、蛇腹状の可撓性チューブ４４は伸縮機能を有する
ため、内部に挿通される接続ケーブル４０は、可撓性チ
ューブ４４の長さよりさらに余裕を持った長さに設定す
る。

【００２７】前記可撓性チューブ４４の蛇腹部分は、チ
ューブ全体でもよいし、間欠的に蛇腹部分と非蛇腹部分
とを適宜組み合わせて構成してもよい。また、蛇腹部分
と非蛇腹部分の材質は、同一でも異なってもよい。

【００２８】本実施形態において、第１、第２ターミナ
ルヘッダ１２，２６を可撓性チューブ３８，４４で接続
し、その内部を実質的真空状態にするか乾燥不活性ガス
で満たす構成であれば、各ターミナルヘッダの構造は適
宜変更可能であり、本実施形態と同様な効果を得ること
ができる。また、本実施形態においては、第１ターミナ
ルヘッダ１２を圧力容器２０の外部導管２２のフランジ
２２ａに固定し、支持する構成を示したが、第１ターミ
ナルヘッダ１２を架台に載せて支持する構成でもよい
し、圧力容器２０の一部に直接第１ターミナルヘッダ１
２を固定する構成としてもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、第１ターミナルヘッダ
と第２ターミナルヘッダとを可撓性チューブにより接続
しているので、第１ターミナルヘッダに対して、第２タ
ーミナルヘッダを任意の方向に向けることができると共
に、接続ケーブル等の補助部品を用いることなく直接電
源側に接続することができる。従って、電源側との接続
のための部品点数を削減することができると共に、設置
時間の短縮、設置レイアウトの自由度を向上することが
できる。また、可撓性チューブの内部が実質的真空状態
の真空断熱構造にすることにより、または、内部に乾燥
不活性ガスで満たすことにより、圧力容器側が低温でも
電源側の結露を防止し、絶縁性能を維持することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る液化ガス用二重ター
ミナルヘッダの構成概略図である。

【図２】 本発明の実施形態に係る液化ガス用二重ター
ミナルヘッダの接続例を示す説明図である。

【図３】 本発明の実施形態に係る液化ガス用二重ター
ミナルヘッダの他の構成を説明する構成概略図である。

【図４】 従来の二重ターミナルヘッダの構成概略図で
ある。

【図５】 従来の二重ターミナルヘッダの接続例を示す
説明図である。

【符号の説明】

１０ 液化ガス用二重ターミナルヘッダ、１２ 第１タ
ーミナルヘッダ、１４，２８ 本体プレート、１６，３
０ 絶縁部材、１８，３２ 端子棒、２０ 圧力容器、
２２ 外部導管、２２ａ フランジ、２４ 接続箱、２
６ 第２ターミナルヘッダ、３４，３６ プレート、３
８ 可撓性チューブ、４０ 接続ケーブル、４２ 検出
器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｇ 3/06 Ｈ０２Ｇ 3/06 Ｍ 3/38 3/28 Ｇ Ｆターム(参考） 3E072 AA03 CA03 DB01 3E073 AA01 DB03 5G357 DA02 DB01 DC20 DD01 DD05 DG05 5G363 AA03 BA01 BA07 DC10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器に封入された液化ガス中に沈め
   られ、この液化ガスを汲み上げるポンプのモータに接続
   される容器側導電ケーブルを前記密閉容器の密封状態を
   維持したまま密閉容器外部に引き出す第１ターミナルヘ
   ッダと、 電源側から延びる電源側導電ケーブルが接続される第２
   ターミナルヘッダと、 前記第１ターミナルヘッダと第２ターミナルヘッダとの
   間を機械的に接続し、内部に第１ターミナルヘッダと第
   ２ターミナルヘッダとを電気的に接続する接続ケーブル
   を収納可能で、かつ内部空間を実質的真空状態に維持可
   能な可撓性チューブと、 を含み、 前記第１ターミナルヘッダと第２ターミナルヘッダとを
   任意の方向に向けることを特徴とする液化ガス用二重タ
   ーミナルヘッダ。
2. 【請求項２】 密閉容器に封入された液化ガス中に沈め
   られ、この液化ガスを汲み上げるポンプのモータに接続
   される容器側導電ケーブルを前記密閉容器の密封状態を
   維持したまま密閉容器外部に引き出す第１ターミナルヘ
   ッダと、 電源側から延びる電源側導電ケーブルが接続される第２
   ターミナルヘッダと、 前記第１ターミナルヘッダと第２ターミナルヘッダとの
   間を機械的に接続し、内部に第１ターミナルヘッダと第
   ２ターミナルヘッダとを電気的に接続する接続ケーブル
   を収納可能で、かつ内部空間に乾燥不活性ガスを封入維
   持可能な可撓性チューブと、 を含み、 前記第１ターミナルヘッダと第２ターミナルヘッダとを
   任意の方向に向けることを特徴とする液化ガス用二重タ
   ーミナルヘッダ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の液化ガス
   用二重ターミナルヘッダにおいて、 前記可撓性チューブは、少なくとも一部が蛇腹形状を呈
   していることを特徴とする液化ガス用二重ターミナルヘ
   ッダ。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の液化ガス用二重ターミナルヘッダにおいて、 前記可撓性チューブに収納する接続ケーブルは、可撓性
   チューブの全長より長く形成されていることを特徴とす
   る液化ガス用二重ターミナルヘッダ。