(57)【要約】【課題】加圧された液体が充填された圧力容器を貫通させて電気機器の被覆ケーブルを引き出す構造において、流体が被覆ケーブルの被覆の内側を通して圧力容器外に漏洩するのを防止する。【解決手段】圧力容器１は、ＬＮＧなどの加圧された液体が充填されている。この圧力容器１を貫通するようにして圧力容器１の内部から圧力の低い外部に電気機器の被覆ケーブル２が引き出される。この被覆ケーブル２と圧力容器１との間の貫通部は、グランドパッキン４と締付グランド５からなる閉塞手段により液密に閉塞されている。被覆ケーブル２の少なくとも一箇所には、被覆ケーブル２の外周に配設されかつ圧縮成形されて被覆ケーブル２の全周をほぼ均一な圧力で締め付ける筒状の圧縮子６が設けられており、被覆ケーブル２の被覆の内側に液体が浸透しても、被覆の内側を通して圧力容器外に移動できないようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧された液体が充填された圧力容器と、
この圧力容器を貫通するようにして前記圧力容器の内部から圧力の低い外部に引き出される電気機器の被覆ケーブルと、
この被覆ケーブルと前記圧力容器との間の貫通部を液密に閉塞する閉塞手段と、
前記被覆ケーブルの少なくとも一箇所に設けられ、前記被覆ケーブルの外周に配設されかつ圧縮成形されて前記被覆ケーブルの全周をほぼ均一な圧力で締め付ける筒状の圧縮子と、
を備えてなる液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造。
【請求項２】
前記圧縮子は、軸方向の少なくとも一部が全周にわたってほぼ均一な圧力で締め付けられていることを特徴とする請求項１に記載の液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造。
【請求項３】
前記圧縮子は、径方向両側から挟んで加圧する治具により、周方向の位置をずらせながら圧縮され、全周にわたってほぼ均一な圧力で締め付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造。
【請求項４】
前記圧縮子は、圧縮率が８５％〜９６％となるように締め付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばサブマージドポンプ用モータのように、加圧された液体が充填された圧力容器内から圧力容器を貫通するようにして電気機器の被覆ケーブルを引き出す構造を有する液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）等の加圧された液化ガスは、圧力容器内に充填されており、この圧力容器内から液化ガスを取り出す場合には、液化ガス用ポンプが使用されている。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化ガス中に浸漬された状態で使用されるため、駆動用モータが一体化されたサブマージドポンプとして構成されている。
【０００３】
このサブマージドポンプは、例えば特許文献１の図３に記載されているように、駆動用モータ部分が完全に液化ガス中に浸漬された構造になっている。このため、駆動用モータに電力を供給するための電力線（被覆ケーブル）は、圧力容器内の液化ガス中から容器外部に引き出して外部電源装置に接続する必要がある。
【０００４】
この場合、圧力容器内の液化ガスは可燃性であり、しかも高圧で充填されているので、容器外部への漏洩を避ける必要がある。このため被覆ケーブルは、圧力容器から端子箱を介して引き出して外部電源装置に接続する構成が一般的である。また被覆ケーブルは、圧力容器を貫通して配設されるため、その貫通部にはグランドパッキンおよび締付グランドなどの閉塞手段を設けて液密を保つように構成されている。
【０００５】
ところで、被覆ケーブルは、圧力容器内の液化ガス中に浸漬されているモータの固定子巻線と電気的な接続を行なっており、その接続部は被覆ケーブルの被覆を剥がして芯線を電気的に接続し、その周囲をシール材等によって液密となるように被覆することにより被覆ケーブル内に流体が浸透しないように処置されている。
【０００６】
しかしながら、被覆ケーブルが貫通する圧力容器の内外には圧力差があり、圧力容器内の圧力が高くなると、被覆ケーブルの被覆内外の圧力差も大きくなり、圧力容器内の液体が被覆ケーブルの被服内に浸透して移動し、圧力容器を通過して容器外へ漏洩するおそれがある。
【０００７】
一方、電気機器の樹脂モールド技術の分野においては、金型を貫通するリード線と金型との間からモールドする樹脂が漏れないようにするために、リード線を保護チューブで覆い、この保護チューブの樹脂で覆われる部分の一部もしくは全部をリング状の金具で圧着し、リード線と保護チューブとの隙間を閉塞するように構成する技術が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１２９６６１号公報
【特許文献２】実開昭５５−４８３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このようなリング状金具により保護チューブを介して被覆ケーブル（リード線）を圧着する構造では、被覆ケーブルを全周にわたってほぼ均一な圧力で締め付けることができず、部分的に締め付けの弱い箇所が発生するおそれがある。また毎回同じ圧力で締め付けることができず、締め付けの弱い箇所が発生し、流体が被覆ケーブルの被覆の内側を浸透して容器外へ漏洩するおそれがある。
【００１０】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、加圧された液体が充填された圧力容器を貫通させて電気機器の被覆ケーブルを引き出す構造において、流体が被覆ケーブルの被覆の内側を通して圧力容器外に漏洩するのを防止することのできる液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明による液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造は、加圧された液体が充填された圧力容器と、この圧力容器を貫通するようにして圧力容器の内部から圧力の低い外部に引き出される電気機器の被覆ケーブルと、この被覆ケーブルと圧力容器との間の貫通部を液密に閉塞する閉塞手段と、被覆ケーブルの少なくとも一箇所に設けられ、被覆ケーブルの外周に配設されかつ圧縮成形されて被覆ケーブルの全周をほぼ均一な圧力で締め付ける筒状の圧縮子と、を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被覆ケーブルの少なくとも一箇所に筒状の圧縮子を、被覆ケーブルの外周に配設しかつ圧縮成形して設けることにより、被覆ケーブルの全周をほぼ均一な圧力で締め付けることができる。これにより加圧された液体が充填された圧力容器内で被覆ケーブル内に液体が浸透しても、圧縮子により締め付けられている箇所で液体の移動が阻止されることになり、圧力容器外の空間部に液体が漏洩することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿って切断し矢印の方向にみた断面図である。
【図３】本発明で使用する筒状の圧縮子の一例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造について図面を参照して説明する。図１は本発明による液浸機器の被覆ケーブル引き出し構造の一実施の形態を示す断面図、図２は、図１のII−II線に沿って切断し矢印の方向にみた断面図である。
【００１５】
図１および図２において、圧力容器１は、例えばサブマージドポンプ用モータのフレームで、その内部（図示左側）には、固定子巻線を含むモータ要素（図示せず）が収納されている。また圧力容器１内には、加圧された液体（ＬＮＧ，ＬＰＧまたはＤＭＥなど）が充満しており、モータ要素を冷却している。この圧力容器１内の固定子巻線に接続された被覆ケーブル２は、口出しリード線として圧力容器1の貫通孔３を貫通して圧力容器１外の端子箱１０（図示右側）内に引き出されている。この端子箱内の空間部は、圧力容器１内よりも圧力の低い大気圧中におかれている。
【００１６】
圧力容器１を貫通する被覆ケーブル２の貫通部には、貫通部の液密構造を構成する閉塞手段が設けられている。閉塞手段は、貫通孔３を閉塞するように装填されたグランドパッキン４と、このグランドパッキン４を圧縮するために強固にねじ込まれた締付グランド５とから構成されている。
【００１７】
さらに圧力容器１内に位置する被覆ケーブル２の一箇所には、筒状の圧縮子６が設けられている。この圧縮子６は、その軸方向全体、または軸方向両端部、あるいは軸方向の一部が圧縮成形されて被覆ケーブル２を全周にわたってほぼ均一な圧力で締め付けられており、被覆ケーブル２の被覆７の内側を通して液体が圧力容器１外に漏洩するのを阻止するように構成されている。なお、この圧縮子６については、圧力容器1の外側に位置する被覆ケーブル２に設けることもできる。
【００１８】
圧縮子６の圧縮方法は、全周を一括して圧縮することもできるが、図２に示すように周方向にずらせて行なうことが望ましい。すなわち、まず圧縮子６の外周の１８０度対向した位置ａ−ａ’部分を、ダイスを有する専用の圧縮治具（図示せず）により挟んで２度あるいはそれ以上の加圧を行なって圧縮する。次いで周方向に角度をずらせてｂ−ｂ’部分を２度あるいはそれ以上の加圧を行なって圧縮する。以後同様にして順次周方向にずらせてｆ−ｆ’部分まで加圧圧縮成形を繰り返し行なう。
【００１９】
このような圧縮方法を採用すると、筒状の圧縮子６を円滑に変形させることができるとともに被覆ケーブル２をその全周にわたってほぼ均一に締め付けることができ、しかも多数の被覆ケーブルの圧縮子に対して繰り返し圧縮作業を行なっても、その都度、期待する圧縮結果が得られるように成形することができる。
【００２０】
なお、分割可能な六角状のダイスを有する専用の圧縮治具を用いて、まずａ−ａ’、ｃ−ｃ’、 ｅ−ｅ’部分を同時に圧縮し、その後、周方向の角度を３０度ずらせてｂ−ｂ’、ｄ−ｄ’、ｆ−ｆ’部分を同時に圧縮する方法も採用することができる。
【００２１】
本実施の形態について以下の実験を行なった。被覆ケーブル２は、サイズ１３〜１５ｍｍ２で、外径が８．５〜９．４ｍｍ、被覆７の厚さが１．９〜２．１ｍｍ、その被覆７の材質が弗化エチレン樹脂または塩化ビニール等の絶縁材、芯線８が銅等の導電材のより線である。また圧縮子６は、芯線８と同一材または異材の銅、アルミニウム等の導電材からなる筒状をなし、外径１４．０〜１５．５ｍｍ、内径１０．５〜１１．７ｍｍ、長さ３８〜４２ｍｍである。
【００２２】
この圧縮子６を被覆ケーブル２に挿通し、六角形状の押圧面を有する、分割可能なダイスを備えた専用の治具を用いて９．０〜１０．０トンの圧力で角度をずらせて２度ずつ圧縮して図１および図２に示すように圧縮成形した。圧縮率は９６％である。
【００２３】
この圧縮子６の圧縮成形部に被覆ケーブル２の一方の端部から水圧をかけて流体の漏れを実験した。水圧は各々２，４，６，８，１０ｋｇ／ｃｍ２の圧力で、１０分間加圧し、その漏れ量を測定したところ、被覆ケーブル２の他方の端部からの漏れは全く確認されなかった。
【００２４】
図３は、本発明で使用する筒状の圧縮子の一例を示す拡大断面図である。図３に示すように、筒状の圧縮子６は、軸方向の両端部に先細りのテーパ部６ａ，６ａが形成されており、このような形状の圧縮子６を用い、さらに各種被覆ケーブルサイズに応じて表１のように各部の寸法を変えて製作し、表２に示すように各種被覆ケーブルに外挿し圧縮成形して流体の漏れを実験した。
【００２５】
図３に示す筒状の圧縮子６は、軸方向の長さが４０ｍｍ、テーパ部の軸方向の長さが７ｍｍで、外径φＡ、テーパ部の内径φＢ、内径φＣ、テーパ部の外径φＤの各部の寸法は、表１におけるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの寸法である。
【表１】
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【００２６】
このように各部Ａ〜Ｄの寸法の異なる圧縮子を使用し、表２に示すように、対応するサイズの被覆ケーブルに装着し、圧縮率を異ならせて圧縮成形して液体の漏れ量を測定した。その結果、いずれの実験例においても、被覆ケーブルの他方の端部からの漏れは全く確認されなかった。
【表２】
2010226771.tif 000004
【００２７】
また、これまでの実験例から圧縮子の圧縮率は、８４％以下の場合には液漏れの可能性があり、９６％以上の場合には断線する可能性があって、８５〜９５％の範囲内にあることが望ましいことがわかった。
【符号の説明】
【００２８】
１…圧力容器
２…被覆ケーブル
３…貫通孔
４…グランドパッキン
５…締付グランド
６…圧縮子
６ａ…テーパ部
７…被覆
８…芯線
【図１】
2010226771.tif 000005
【図２】
2010226771.tif 000006
【図３】
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