JPH10116530A - 二重封止型ターミナルヘッダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リークチエックを簡単な検査装置で短時間に
行える二重封止型ターミナルヘッダを得る。 【解決手段】 セラミックスリーブ４が貫通するフラン
ジ２の孔３の両端は、スリーブ型封止金具１０を用いて
封止する第１のフランジ・スリーブ間封止部５と、環状
封止金具１２を用いて封止する第２のフランジ・スリー
ブ間封止部６とで二重封止する。両端が第１，第２のフ
ランジ・スリーブ間封止部５，６で封止されているフラ
ンジ２とセラミックスリーブ４との間の空間３３と、両
端が第１，第２のスリーブ・導体間封止部８，９で封止
されているセラミックスリーブ４と導体７との間の空間
３４とにヘリウム含浸多孔体３５をおいてヘリウムを予
め封入しておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＮＧタンク等の
貫通部分で用いる二重封止型ターミナルヘッダに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＮＧタンクにおいては、その内部にサ
ブマージド型のＬＮＧポンプが設置されている。このサ
ブマージド型のＬＮＧポンプの電動機等に給電するため
に、ＬＮＧタンクに対して電気絶縁された状態で、極低
温・高圧力のＬＮＧをシールする貫通ブッシングとして
セラミックスリーブを用いた二重封止型ターミナルヘッ
ダが一般に用いられている。

【０００３】図３及び図４は、従来のセラミックスリー
ブを用いた二重封止型ターミナルヘッダ１の構造を示し
たものである。該二重封止型ターミナルヘッダ１は、ス
テンレスフランジ２の孔３にセラミックスリーブ４が貫
通され、該セラミックスリーブ４が貫通するフランジ２
の孔３の両端は第１のフランジ・スリーブ間封止部５と
第２のフランジ・スリーブ間封止部６とで二重封止さ
れ、該セラミックスリーブ４内には銅製の導体７が貫通
され、該セラミックスリーブ４の両端で該セラミックス
リーブ４と導体７とは第１，第２のスリーブ・導体間封
止部８，９で封止接続された構造になっていた。

【０００４】第１のフランジ・スリーブ間封止部５は、
一端に設けられてセラミックスリーブ４の外周に接続さ
れる小径接続筒部１０ａと他端側に設けられてフランジ
２の孔３の内周に接続される大径接続筒部１０ｂとこれ
らの接続筒部１０ａ，１０ｂの間を気密液密につなぐテ
ーパ筒部１０ｃとをもつコバール製で一体構造のスリー
ブ型封止金具１０が用いられて、小径接続筒部１０ａが
セラミックスリーブ４の外周にろう付け５ａで封止接続
され、大径接続筒部１０ｂがフランジ２の孔３の一端側
の内周にろう付け５ｂで封止接続されて構成されてい
る。

【０００５】この場合、フランジ２の孔３内にスリーブ
型封止金具１０を挿入できるように、スリーブ型封止金
具１０を嵌め付ける部分から第１のスリーブ・導体間封
止部８側に向かってセラミックスリーブ４の外径が小さ
く形成され、これに伴いフランジ２の孔３内でセラミッ
クスリーブ４の外周に段部４ａが形成されている。この
段部４ａから立上ったセラミックスリーブ４の大径部分
４ｂの外径は、フランジ２の孔３の内径にほぼ合わされ
ている。

【０００６】第２のフランジ・スリーブ間封止部６は、
フランジ２の孔３の他端側で該フランジ２にその孔３の
内径より大きな内径で設けられた封止金具接続用環状部
分１１を備え、該封止金具接続用環状部分１１の内周面
とセラミックスリーブ４の外周面との間にはセラミック
スリーブ４の外周に接続される小径接続環部１２ａと封
止金具接続環部１１の内周に接続される大径接続環部１
２ｂとこれらの接続環部１２ａ，１２ｂの一端部間を気
密液密につなぐ環状板部１２ｃとをもつコバール製で一
体構造の環状封止金具１２が介在されて、小径接続環部
１２ａがセラミックスリーブ４の外周にろう付け６ａで
封止接続され、大径接続環部１２ｂが封止金具接続用環
状部分１１の内周面にろう付け６ｂで封止接続されて構
成されている。このような環状封止金具１２の接続環部
１２ａ，１２ｂの肉厚は0.75mmに設定され、環状板部１
２ｃは0.25mmに設定されている。

【０００７】第１のスリーブ・導体間封止部８では、一
端に設けられて導体７の外周に接続される小径接続筒部
１３ａと他端側に設けられてセラミックスリーブ４の外
周に接続される大径接続筒部１３ｂとこれらの接続筒部
１３ａ，１３ｂの間を気密液密につなぐテーパ筒部１３
ｃとをもつ一体構造のコバール製ベロー型封止金具１３
が用いられて、小径接続筒部１３ａが導体７の外周にろ
う付け８ａで封止接続され、大径接続筒部１３ｂがセラ
ミックスリーブ４の外周にろう付け８ｂで封止接続され
て構成されている。

【０００８】第２のスリーブ・導体間封止部９では、筒
状をしたコバール製の封止スリーブ１４が用いられ、ま
たセラミックスリーブ４から外に出た部分の導体７の外
周に銅製の鍔部１５が一体に設けられ、該封止スリーブ
１４が鍔部１５の外周とセラミックスリーブ４の外周と
に跨がって配置され、該封止スリーブ１４の一端が鍔部
１５の外周にろう付け９ａで封止接続され、該封止スリ
ーブ１４の他端がセラミックスリーブ４の外周にろう付
け９ｂで封止接続されて構成されている。

【０００９】導体７の両端には、接続端子１６Ａ，１６
Ｂとが一体に設けられている。

【００１０】図６は、上記の如き二重封止型ターミナル
ヘッダ１をＬＮＧタンク１７に使用した例を示したもの
である。

【００１１】該ＬＮＧタンク１７内には、ポンプ収容管
１８が該ＬＮＧタンク１７の上部壁を気密に貫通して底
部側に向けて配置されている。該ポンプ収容管１８内の
底部にＬＮＧポンプ１９が配置されている。該ＬＮＧポ
ンプ１９に低温ケーブル２０が接続されている。該ポン
プ収容管１８の上部にはフランジ１８ａが設けられ、該
フランジ１８ａに二重封止型ターミナルヘッダ１のステ
ンレスフランジ２が重ねられて気密に接続されている。
この状態で二重封止型ターミナルヘッダ１は、第２のス
リーブ・導体間封止部９側がポンプ収容管１８内に挿入
されている。該ポンプ収容管１８内で、第２のスリーブ
・導体間封止部９側の端子１６Ｂに低温ケーブル２０が
コネクタ２１で接続されている。

【００１２】外部に出ている第１のスリーブ・導体間封
止部８側の端子１６Ａは、ジョイントボックス２２内で
通常のケーブル２３に接続部２４で接続されている。接
続部２４には、気密端末処理が施されている。

【００１３】このようなＬＮＧタンク１７においては、
ＬＮＧポンプ１９にケーブル２３，接続部２４，二重封
止型ターミナルヘッダ１，コネクタ２１，低温ケーブル
２０を経て給電がなされ、ポンプ収容管１８の図示しな
い孔を通してＬＮＧタンク１７内のＬＮＧがＬＮＧポン
プ１９により汲まれて図示しない送液管を経て外部に取
り出されるようになっている。

【００１４】このような用途に使用される二重封止型タ
ーミナルヘッダ１は、その製造後に第１，第２のフラン
ジ・スリーブ間封止部５，６と、第１，第２のスリーブ
・導体間封止部８，９とは、リーク量が３（cc/ 年）以
下と微量なため、各封止部の封止が確実に行われたか否
かの検査が厳重に行われる。

【００１５】従来、二重封止型ターミナルヘッダ１の封
止部５，６，８，９のリークチエックは、図７に示すよ
うに二重封止型ターミナルヘッダ１の一方側をヘリウム
封入圧力容器２５内に入れ、該ターミナルヘッダ１のフ
ランジ２をヘリウム封入圧力容器２５のフランジ部２５
ａに当てて密封し、該ヘリウム封入圧力容器２５にはヘ
リウムガスボンベ２６と圧力計２７を接続し、ターミナ
ルヘッダ１の他方側には検査圧力容器２８を被せ、該検
査圧力容器２８のフランジ２８ａをターミナルヘッダ１
のフランジ２に当てて密封し、検査圧力容器２８には真
空ポンプ２９とヘリウムディテクタ３０とを接続し、ヘ
リウム封入圧力容器２５は真空デュアビンからなる冷却
用圧力容器３１内で液体窒素３２で冷却し、真空ポンプ
２９により検査圧力容器２８内を真空引きした後、ヘリ
ウムディテクタ３０によりターミナルヘッダ１の他方側
からからヘリウムがリークしているか否かを検査してい
た。なお、検査にヘリウムを用いているのは、大気中に
ヘリウムはほとんど含まれていないからである。

【００１６】このようにして二重封止型ターミナルヘッ
ダ１の他方側からのリークチエックが終わったら、二重
封止型ターミナルヘッダ１の一方側をヘリウム封入圧力
容器２５から抜き、ヘリウムが付着している二重封止型
ターミナルヘッダ１の一方側の表面をきれいに清掃して
ヘリウムを除去し、次に二重封止型ターミナルヘッダ１
の他方側をヘリウム封入圧力容器２５内に入れ、同様に
して二重封止型ターミナルヘッダ１の一方側からのリー
クチエックを行う。このような検査には、約１日を要し
ていた。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の二重
封止型ターミナルヘッダ１の封止部５，６，８，９のリ
ークチエックには、物に付着し易い性質をもつヘリウム
を二重封止型ターミナルヘッダ１の表面から完全に除去
する清掃作業に非常に時間と手間がかかる問題点があっ
た。

【００１８】また、従来の二重封止型ターミナルヘッダ
１の封止部５，６，８，９のリークチエックには、ヘリ
ウム封入圧力容器２５と、該ヘリウム封入圧力容器２５
にヘリウムガスを供給するヘリウムガスボンベ２６とを
必要とし、大掛かりな検査装置を必要とする問題点があ
った。

【００１９】本発明の目的は、リークチエックを簡単な
検査装置で短時間に行える二重封止型ターミナルヘッダ
を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、フランジ２の
孔３にセラミックスリーブ４が貫通され、セラミックス
リーブ４が貫通するフランジ２の孔３の両端は第１のフ
ランジ・スリーブ間封止部５と第２のフランジ・スリー
ブ間封止部６とで二重封止され、セラミックスリーブ４
内には導体７が貫通され、セラミックスリーブ４の両端
で該セラミックスリーブ４と導体７とは第１，第２のス
リーブ・導体間封止部８，９で封止接続されている二重
封止型ターミナルヘッダを改良するものである。

【００２１】本発明に係る二重封止型ターミナルヘッダ
においては、両端が第１，第２のフランジ・スリーブ間
封止部５，６で封止されているフランジ２とセラミック
スリーブ４との間の空間３３と、両端が第１，第２のス
リーブ・導体間封止部８，９で封止されているセラミッ
クスリーブ４と導体７との間の空間３４とにヘリウムが
予め封入されていることを特徴とする。

【００２２】このように二重封止型ターミナルヘッダ１
内にヘリウムを予め封入しておくと、検査時に該二重封
止型ターミナルヘッダ１の表面からヘリウムを除去する
面倒で時間がかかる清掃作業が不要になる。

【００２３】また、このような二重封止型ターミナルヘ
ッダ１では、その内部に予めヘリウムが封入されている
ので、ヘリウム封入圧力容器２５と、該ヘリウム封入圧
力容器２５にヘリウムガスを供給するヘリウムガスボン
ベ２６が不要になり、簡単な検査装置で検査を行うこと
ができる。

【００２４】更に、ヘリウムを多孔体３５に含浸させて
おくと、ヘリウムを各空間３３，３４に入れる作業を容
易に行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る二重封止型
ターミナルヘッダの実施の形態における一例を示したも
のである。なお、前述した図３及び図４と対応する部分
には、同一符号を付けて示している。

【００２６】本実施例の二重封止型ターミナルヘッダ１
においては、両端が第１，第２のフランジ・スリーブ間
封止部５，６で封止されているフランジ２とセラミック
スリーブ４との間の空間３３と、両端が第１，第２のス
リーブ・導体間封止部８，９で封止されているセラミッ
クスリーブ４と導体７との間の空間３４とにヘリウムが
予め封入されている。特に、本例では、ヘリウムを合成
樹脂発泡体の如き多孔体に含浸させたヘリウム含浸多孔
体３５が用いられ、該ヘリウム含浸多孔体３５が前述し
た各空間３３，３４に配置されている。両端が第１，第
２のスリーブ・導体間封止部８，９で封止されているセ
ラミックスリーブ４と導体７との間の空間３４として
は、特に第１のスリーブ・導体間封止部８のベロー型封
止金具１３に隣接した空間３４ａが比較的広いので好ま
しい。

【００２７】このような空間３３，３４に対するヘリウ
ム含浸多孔体３５の挿入は、第１のフランジ・スリーブ
間封止部５や第１のスリーブ・導体間封止部８の形成作
業に先だって行う。

【００２８】次に、このように各空間３３，３４に予め
ヘリウムを封入した二重封止型ターミナルヘッダ１のリ
ークチェック作業について、図３を参照して説明する。

【００２９】本例では、簡易保冷圧力容器３６を用い、
この簡易保冷圧力容器３６内に二重封止型ターミナルヘ
ッダ１の一方側を入れ、該ターミナルヘッダ１のフラン
ジ２を簡易冷却用圧力容器３６の入口に当てて密封す
る。簡易冷却用圧力容器３６には、供給管３７のバルブ
３８を開いて液体窒素３２を入れる。簡易冷却用圧力容
器３６内の液体窒素３２の入れ具合を圧力計２７で監視
する。ターミナルヘッダ１の他方側には検査圧力容器２
８を被せ、該検査圧力容器２８のフランジ２８ａをター
ミナルヘッダ１のフランジ２に当てて密封し、検査圧力
容器２８には真空ポンプ２９とヘリウムディテクタ３０
とを接続する。

【００３０】二重封止型ターミナルヘッダ１の一方側を
液体窒素３２で冷却した状態で、真空ポンプ２９により
検査圧力容器２８内を真空引きし、しかる後、ヘリウム
ディテクタ３０により二重封止型ターミナルヘッダ１の
他方側からからヘリウムがリークしているか否かを検査
する。

【００３１】このようにして二重封止型ターミナルヘッ
ダ１の他方側からのリークチエックが終わったら、二重
封止型ターミナルヘッダ１の一方側を簡易冷却用圧力容
器３６から抜き、次に二重封止型ターミナルヘッダ１の
他方側を簡易冷却用圧力容器３６内に入れ、同様にして
二重封止型ターミナルヘッダ１の一方側からのリークチ
エックを行う。

【００３２】この場合、従来の検査と違って、二重封止
型ターミナルヘッダ１の表面にはヘリウムが付着してい
ないので、該二重封止型ターミナルヘッダ１の表面から
ヘリウムを除去する面倒で時間がかかる清掃作業が不要
である。このため従来は検査に約１日を要していたの
が、この検査方法によれば約１時間で検査を終了するこ
とができる。

【００３３】また、このような二重封止型ターミナルヘ
ッダ１では、その内部に予めヘリウムが封入されている
ので、従来必要としたヘリウム封入圧力容器２５と、該
ヘリウム封入圧力容器２５にヘリウムガスを供給するヘ
リウムガスボンベ２６が不要になり、簡単な検査装置で
検査を行うことができる。

【００３４】更に、ヘリウムを多孔体３５に含浸させて
おくと、ヘリウムを各空間３３，３４に入れる作業を容
易に行うことができる。

【００３５】以下、本明細書に開示した複数の発明のう
ち、幾つかの発明についてその構成要件を挙げると、次
の通りである。

【００３６】（１） フランジ２の孔３にセラミックス
リーブ４が貫通され、前記セラミックスリーブ４が貫通
する前記フランジ２の孔３の両端は第１のフランジ・ス
リーブ間封止部５と第２のフランジ・スリーブ間封止部
６とで二重封止され、前記セラミックスリーブ４内には
導体７が貫通され、前記セラミックスリーブ４の両端で
該セラミックスリーブ４と前記導体７とは第１，第２の
スリーブ・導体間封止部８，９で封止接続されている二
重封止型ターミナルヘッダにおいて、両端が第１，第２
のフランジ・スリーブ間封止部５，６で封止されている
前記フランジ２と前記セラミックスリーブ４との間の空
間３３と、両端が第１，第２のスリーブ・導体間封止部
８，９で封止されている前記セラミックスリーブ４と前
記導体７との間の空間３４とにヘリウムが予め封入され
ていることを特徴とする二重封止型ターミナルヘッダ。

【００３７】（２） 前記ヘリウムは多孔体３５に含浸
されて前記空間３３，３４に配置されていることを特徴
とする前記（１）に記載の二重封止型ターミナルヘッ
ダ。

【００３８】（３） ヘリウム含浸多孔体３５は、両端
が第１，第２のフランジ・スリーブ間封止部５，６で封
止されている前記フランジ２と前記セラミックスリーブ
４との間の空間３３と、両端が第１，第２のスリーブ・
導体間封止部８，９で封止されている前記セラミックス
リーブ４と前記導体７との間の空間３４のうち第１のス
リーブ・導体間封止部８に隣接した空間３５ａとに配置
されていることを特徴とする前記（２）に記載の二重封
止型ターミナルヘッダ。

【００３９】（４） 前記多孔体３５は合成樹脂の発泡
体であることを特徴とする前記（２）または（３）に記
載の二重封止型ターミナルヘッダ。

【００４０】

【発明の効果】本発明に係る二重封止型ターミナルヘッ
ダにおいては、ヘリウムをこのターミナルヘッダ１内に
予め封入しているので、検査時にこのターミナルヘッダ
の表面からヘリウムを除去する、面倒で時間がかかる清
掃作業が不要になる。

【００４１】また、このような二重封止型ターミナルヘ
ッダでは、その内部に予めヘリウムを封入しているの
で、従来必要としていたヘリウム封入圧力容器やヘリウ
ムガスボンベが不要になり、簡単な検査装置で検査を行
うことができる。

【００４２】更に、ヘリウムを多孔体に含浸させておく
と、ヘリウムを二重封止型ターミナルヘッダの各空間に
入れる作業を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る二重封止型ターミナルヘッダにお
ける実施の形態の一例を示す縦断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明に係る二重封止型ターミナルヘッダを用
いたときのリークチェック装置の概略構成を示す縦断面
図である。

【図４】従来の二重封止型ターミナルヘッダの縦断面図
である。

【図５】図４の要部拡大図である。

【図６】二重封止型ターミナルヘッダを用いたＬＮＧタ
ンクの要部構成を示した縦断面図である。

【図７】従来の二重封止型ターミナルヘッダを用いたと
きのリークチェック装置の概略構成を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 二重封止型ターミナルヘッダ ２ ステンレスフランジ ３ 孔 ４ セラミックスリーブ ４ａ 段部 ４ｂ 大径部分 ５ 第１のフランジ・スリーブ間封止部 ６ 第２のフランジ・スリーブ間封止部 ７ 導体 ８，９ 第１，第２のスリーブ・導体間封止部 １０ スリーブ型封止金具 １０ａ 小径接続筒部 １０ｂ 大径接続筒部 １０ｃ テーパ筒部 １１ 封止金具接続用環状部分 １２ 環状封止金具 １２ａ 小径接続環部 １２ｂ 大径接続環部 １２ｃ 環状板部 １３ ベロー型封止金具 １３ａ 小径接続筒部 １３ｂ 大径接続筒部 １３ｃ テーパ筒部 １４ 封止スリーブ １５ 鍔部 １６Ａ，１６Ｂ 接続端子 １７ ＬＮＧタンク １８ ポンプ収容管 １８ａ フランジ １９ ＬＮＧポンプ ２０ 低温ケーブル ２１ コネクタ ２２ ジョイントボックス ２３ 通常のケーブル ２４ 接続部 ２５ ヘリウム封入圧力容器 ２５ａ フランジ部 ２６ ヘリウムガスボンベ ２７ 圧力計 ２８ 検査圧力容器 ２８ａ フランジ ２９ 真空ポンプ ３０ ヘリウムディテクタ ３１ 冷却用圧力容器 ３２ 液体窒素 ３３，３４ 空間 ３５ ヘリウム含浸多孔体 ３６ 簡易保冷圧力容器 ３７ 供給管 ３８ バルブ

フロントページの続き (72)発明者 高木 義之 神奈川県横浜市磯子区汐見台３−３−3305 磯子アパート548 (72)発明者 小倉 太郎 東京都江東区東陽２−３−１−416 (72)発明者 根岸 英夫 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 西田 敏裕 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フランジ（２）の孔（３）にセラミック
   スリーブ（４）が貫通され、前記セラミックスリーブ
   （４）が貫通する前記フランジ（２）の孔（３）の両端
   は第１のフランジ・スリーブ間封止部（５）と第２のフ
   ランジ・スリーブ間封止部（６）とで二重封止され、前
   記セラミックスリーブ（４）内には導体（７）が貫通さ
   れ、前記セラミックスリーブ（４）の両端で該セラミッ
   クスリーブ（４）と前記導体（７）とは第１，第２のス
   リーブ・導体間封止部（８）（９）で封止接続されてい
   る二重封止型ターミナルヘッダにおいて、 両端が第１，第２のフランジ・スリーブ間封止部（５）
   （６）で封止されている前記フランジ（２）と前記セラ
   ミックスリーブ（４）との間の空間（３３）と、両端が
   第１，第２のスリーブ・導体間封止部（８）（９）で封
   止されている前記セラミックスリーブ（４）と前記導体
   （７）との間の空間（３４）とにヘリウムが予め封入さ
   れていることを特徴とする二重封止型ターミナルヘッ
   ダ。
2. 【請求項２】 前記ヘリウムは多孔体（３５）に含浸さ
   れて前記空間（３３）（３４）に配置されていることを
   特徴とする請求項１に記載の二重封止型ターミナルヘッ
   ダ。