JPS61168883A - 容量性水中電気コネクタ - Google Patents
容量性水中電気コネクタInfo
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- JPS61168883A JPS61168883A JP61006160A JP616086A JPS61168883A JP S61168883 A JPS61168883 A JP S61168883A JP 61006160 A JP61006160 A JP 61006160A JP 616086 A JP616086 A JP 616086A JP S61168883 A JPS61168883 A JP S61168883A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
- Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、容量結合に基づく水中電気コネクタに係る。
ある種の石油及びガス生産条件、例えば辺境地域、極度
に不良な海域条件、水深度が大きい場合、前層群が広い
範囲に及んでいる場合など、生産施設の一部は海底に配
置され得る。この場合、典型的にはウェルヘッド（ｖｅ
ｌｌｈｅａｄ）及びパイプライン・マニホールドが海中
施設として適用されている。
に不良な海域条件、水深度が大きい場合、前層群が広い
範囲に及んでいる場合など、生産施設の一部は海底に配
置され得る。この場合、典型的にはウェルヘッド（ｖｅ
ｌｌｈｅａｄ）及びパイプライン・マニホールドが海中
施設として適用されている。
現在、海中施設の傾向は、設備が海水にさらされる「湿
式竣工」に向かっている。
式竣工」に向かっている。
そこで海中施設を監視及び制御するためのシステムが開
発されつつある。例えば１個の海底法理に多数の源泉が
存在する場合のように施設が複雑な場合、又は施設が一
般に許容される潜水深度を越えて設置される場合、この
ようなシステムに対する要請は増加する。
発されつつある。例えば１個の海底法理に多数の源泉が
存在する場合のように施設が複雑な場合、又は施設が一
般に許容される潜水深度を越えて設置される場合、この
ようなシステムに対する要請は増加する。
海中制御システムは、該システムのセンサ及びアクチュ
エータと表面取付システム部分との間の電気接続の不全
により、かなり低い性能を有する場合がある。
エータと表面取付システム部分との間の電気接続の不全
により、かなり低い性能を有する場合がある。
本発明は、特に前記接続の問題の解決に係る。
例えば海中施設用電気流体式制御システムに必要とされ
る水中電気開閉コネクタは、従来、在来型のビン・バス
原理又は誘電結合に基づいている。
る水中電気開閉コネクタは、従来、在来型のビン・バス
原理又は誘電結合に基づいている。
信頼性を考慮すると、後者が多くの近代的海中システム
で好適であｉｏ しかしながら、誘電カップラにはまだ種々の欠点がある
。電力（例えば１ｋＶＡ）伝送用誘電カップラはかなり
大型である。該カップラは、その構造により一般に力率
が低く、従って、例えば４レベル以上で相互接続すると
総システム効率が実質的に低下する。
で好適であｉｏ しかしながら、誘電カップラにはまだ種々の欠点がある
。電力（例えば１ｋＶＡ）伝送用誘電カップラはかなり
大型である。該カップラは、その構造により一般に力率
が低く、従って、例えば４レベル以上で相互接続すると
総システム効率が実質的に低下する。
更に、例えば２５年の寿命期間、電気的又は磁気的部分
に水を侵入させるべきでないという要件により、その構
成は精密であり、従って高価となる。
に水を侵入させるべきでないという要件により、その構
成は精密であり、従って高価となる。
大型であるという欠点に加えて、誘電信号カップラには
電力カップラの欠点もある。
電力カップラの欠点もある。
更に高周波数におけるインピーダンスが比較的低いため
、圧電結晶又は容量性センサのような高インピーダンス
ソースから高周波数信号（例えば１００ｋＨｚ）を伝送
することができない。
、圧電結晶又は容量性センサのような高インピーダンス
ソースから高周波数信号（例えば１００ｋＨｚ）を伝送
することができない。
従って、本発明の一目的は、容量結合に基づき、電気的
に結合すべき海中施設部分間に電気信号又は電力を伝送
するための水中電気コネクタを提供することにあり、該
コネクタは電力用及び信号用のいずれにも優れた特性を
有する。
に結合すべき海中施設部分間に電気信号又は電力を伝送
するための水中電気コネクタを提供することにあり、該
コネクタは電力用及び信号用のいずれにも優れた特性を
有する。
本発明の別の目的は、単純で安価であり且つ信頼性の高
い耐海水型容量性水中コネクタを提供することにある。
い耐海水型容量性水中コネクタを提供することにある。
本発明の更に別の目的は、ミスアラインメント及びギャ
ップに対する許容度が高く冷却の問題を無視できるよう
な容量性水中コネクタを提供することにある。
ップに対する許容度が高く冷却の問題を無視できるよう
な容量性水中コネクタを提供することにある。
′本発明の更に別の目的は、実質的に上限が無制限の周
波数を有する信号を伝送するべく構成された容量性水中
コネクタを提供することにある。
波数を有する信号を伝送するべく構成された容量性水中
コネクタを提供することにある。
従って本発明は、水中環境における電気信号又は電力の
結合に使用される容量性電気開閉コネクタを提供するも
のであり、該コネクタは、相互に隣接して配置され且つ
機械的に接合されるように構成された第１の部材及び第
２の部材から成り、各前記部材は電極を備えており、前
記電極は相互に対向するように配置されており且つ夫々
他方の電極の表面に向合う表面に誘電層を備えており、
前記電極は容量的に結合すべき各海中施設部分に電気的
に接続されるように構成されており、前記第１及び第２
の部材は、海環境から絶縁された空洞が前記電極間に残
るように機械的に接合されており、前記空洞は浸漬時に
海水で満たされる。
結合に使用される容量性電気開閉コネクタを提供するも
のであり、該コネクタは、相互に隣接して配置され且つ
機械的に接合されるように構成された第１の部材及び第
２の部材から成り、各前記部材は電極を備えており、前
記電極は相互に対向するように配置されており且つ夫々
他方の電極の表面に向合う表面に誘電層を備えており、
前記電極は容量的に結合すべき各海中施設部分に電気的
に接続されるように構成されており、前記第１及び第２
の部材は、海環境から絶縁された空洞が前記電極間に残
るように機械的に接合されており、前記空洞は浸漬時に
海水で満たされる。
既述したように、本発明の電気カップラは電気回路の容
量結合の原理に基づいている。
量結合の原理に基づいている。
容量結合の理論自体は当業者に既知であるので、これ以
上言及しない。
上言及しない。
以下、本発明の容量性コネクタを概略的に示した添付図
面を参考に、本発明をより詳細に具体的に説明する。
面を参考に、本発明をより詳細に具体的に説明する。
図面には、容量性海中コネクタ１が示されている。
コネクタｌは、機械的に接合されるように構成された第
１の部材Ｉと第２の部材■とから構成されている。各前
記部材１．ＩＩは、相互に対向するように配置された電
極２，２°を含んでいる。電極２゜２゛は例えば金属プ
レートであり得る。
１の部材Ｉと第２の部材■とから構成されている。各前
記部材１．ＩＩは、相互に対向するように配置された電
極２，２°を含んでいる。電極２゜２゛は例えば金属プ
レートであり得る。
電極２，２°は、相互に向合う側に夫々配置された誘電
層３，３°により被覆されている。
層３，３°により被覆されている。
例えば絶縁材料４，４°から形成され得る第１及び第２
の部材■、■は、全体又は大部分を海中環境から絶縁さ
れるような空洞５が電極２．２゛間に残るように機械的
に接合されている。
の部材■、■は、全体又は大部分を海中環境から絶縁さ
れるような空洞５が電極２．２゛間に残るように機械的
に接合されている。
浸漬時、空洞には海水が充填される。
部材１．ＩＩは、夫々容量的に結合すべき各海中施設部
分（明瞭化のために図示せず）にこれらの部材を連結す
るために好適な任意手段６．６゛を備えている。
分（明瞭化のために図示せず）にこれらの部材を連結す
るために好適な任意手段６．６゛を備えている。
これらの手段６．６′は、電気的に接続すべき海中施設
の適当な電気的部分に電極２．２゛を夫々接続するため
の電気接続線７．７゛を含んでいる。
の適当な電気的部分に電極２．２゛を夫々接続するため
の電気接続線７．７゛を含んでいる。
誘電層３，３゛は、誘電性の良好な任意の適当な材料か
ら構成′され得る。
ら構成′され得る。
本発明の好適具体例では、ハステロイ−Ｃ（Ｈａｓ −
ｔｅｔｌｏｙ−Ｃ）、モネル（Ｍｏｎｅｌ）、インコネ
ル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）又はチタン等の材料が使用される
。ハステロイ−Ｃ、インコネル及びモネルは金属合金で
あり、その組成は当業者に既知であるので、これ以上言
及しない。
ｔｅｔｌｏｙ−Ｃ）、モネル（Ｍｏｎｅｌ）、インコネ
ル（Ｉｎｃｏｎｅｌ）又はチタン等の材料が使用される
。ハステロイ−Ｃ、インコネル及びモネルは金属合金で
あり、その組成は当業者に既知であるので、これ以上言
及しない。
これらの材料は、例えば海水のような酸化環境に置かれ
ると、誘電層として使用できる薄い酸化物表皮を成長さ
せる。
ると、誘電層として使用できる薄い酸化物表皮を成長さ
せる。
本発明の好適具体例では、前記層の厚さは０．３〜１０
ｎｓの範囲であり、各プレートの面積は１ｃｍ”（例え
ば信号用）〜１０００ｃｍ”（例えば高電力用）の範囲
であり得る。
ｎｓの範囲であり、各プレートの面積は１ｃｍ”（例え
ば信号用）〜１０００ｃｍ”（例えば高電力用）の範囲
であり得る。
本発明装置の動作を以下に述べる。
電極２，２゛間に交流電圧が印加されると電流が流れ始
め、夫々容量性（変位）電流及び抵抗性（イオン）電流
として誘電層３，３°及び海水が充填された空洞５を橋
絡せしめる。
め、夫々容量性（変位）電流及び抵抗性（イオン）電流
として誘電層３，３°及び海水が充填された空洞５を橋
絡せしめる。
海水は合理的な導体であるので、空洞の抵抗は低く、他
の該当インピーダンスに比べて無視することができる。
の該当インピーダンスに比べて無視することができる。
測定の結果、１０ｋＨｚでは誘電層内を流れる電流の容
量性部分は抵抗性部分（即ち酸化物層内の漏れに関する
部分）の数倍であった。
量性部分は抵抗性部分（即ち酸化物層内の漏れに関する
部分）の数倍であった。
従って、コネクタは「容量性コネクタ」である。
電極は目的に適合する任意の寸法及び形状であり得るこ
とが理解されよう。
とが理解されよう。
電極の寸法を増すことにより、容量性コネクタの電力定
格は任意の値に増加され得る。しかしながら、特に表皮
効果による該当海中ケーブルでの損失により制限が加え
られる。
格は任意の値に増加され得る。しかしながら、特に表皮
効果による該当海中ケーブルでの損失により制限が加え
られる。
計算によると、５ｋＶＡの電力定格が許容可能なケーブ
ル構造複雑化に使用可能である。
ル構造複雑化に使用可能である。
この定格は、現在使用可能な誘電カップラの最大電力定
格に匹敵する。
格に匹敵する。
以上の説明及び添付図面から、当業者には本発明の種々
の変形が想定されよう。このような変形は特許請求の範
囲に該当するように思われる。
の変形が想定されよう。このような変形は特許請求の範
囲に該当するように思われる。
図は本発明の容量性コネクタの概略説明図である。
■・・・・・・第１の部材、■・・・・・・第２の部材
、１・・・・・・コネクタ、２，２°・・・・・・電極
、３．３°・・・・・・誘電層、４，４°・・・・・・
絶縁材料、５・・・・・・空洞、６．６°・・・・・・
連結手段、７．７°・・・・・・接続線。
、１・・・・・・コネクタ、２，２°・・・・・・電極
、３．３°・・・・・・誘電層、４，４°・・・・・・
絶縁材料、５・・・・・・空洞、６．６°・・・・・・
連結手段、７．７°・・・・・・接続線。
Claims (10)
- （１）相互に隣接して配置され且つ機械的に接合される
ように構成された第１の部材及び第２の部材から成り、
水中環境における電気信号又は電力の結合に使用される
容量性電気開閉コネクタであって、各前記部材が、相互
に対向するように配置されており且つ夫々他方の電極の
表面と向合う面に誘電層を有する電極を備えており、前
記電極が、容量的に結合すべき各海中施設部分に電気的
に接続されるように構成されており、前記第１及び第２
の部材が、海環境から絶縁された空洞が前記電極間に残
るように機械的に接合されており、前記空洞が浸漬時に
海水で満たされる前記コネクタ。 - （２）前記電極がプレートである特許請求の範囲第１項
に記載のコネクタ。 - （３）前記プレートがハステロイ−Ｃの酸化物表皮を備
えている特許請求の範囲第２項に記載のコネクタ。 - （４）前記プレートがモネルの酸化物表皮を備えている
特許請求の範囲第２項に記載のコネクタ。 - （５）前記プレートがインコネルの酸化物表皮を備えて
いる特許請求の範囲第２項に記載のコネクタ。 - （６）前記プレートがチタンの酸化物表皮を備えている
特許請求の範囲第２項に記載のコネクタ。 - （７）前記プレートが金属から形成されている特許請求
の範囲第２項から第６項のいずれかに記載のコネクタ。 - （８）前記誘電層が０．３から１０ｎｍの範囲の厚さを
有している特許請求の範囲第１項から第７項のいずれか
に記載のコネクタ。 - （９）前記第１及び第２の部材が絶縁材料から形成され
ている特許請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記
載のコネクタ。 - （１０）前記プレートが１から１０００ｃｍ＾２の範囲
の面積を有している特許請求の範囲第２項から第９項の
いずれかに記載のコネクタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB858501155A GB8501155D0 (en) | 1985-01-17 | 1985-01-17 | Capacitive underwater electrical connector |
| GB8501155 | 1985-01-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168883A true JPS61168883A (ja) | 1986-07-30 |
| JPH0535550B2 JPH0535550B2 (ja) | 1993-05-26 |
Family
ID=10572982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61006160A Granted JPS61168883A (ja) | 1985-01-17 | 1986-01-14 | 容量性水中電気コネクタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4674010A (ja) |
| EP (1) | EP0188027B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61168883A (ja) |
| DE (1) | DE3585387D1 (ja) |
| GB (1) | GB8501155D0 (ja) |
| NO (1) | NO172877C (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE460938B (sv) * | 1988-05-31 | 1989-12-04 | Permascand Ab | Elektrod |
| US5984921A (en) * | 1997-05-14 | 1999-11-16 | Ethicon-Endo-Surgery, Inc. | Method and apparatus for applying electrical energy to medical instruments |
| US5961514A (en) * | 1997-05-14 | 1999-10-05 | Ethicon Endo-Surger, Inc. | Cordless electrosurgical instrument |
| US5925041A (en) * | 1997-05-14 | 1999-07-20 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Monopolar electrosurgical trocar |
| US5849020A (en) * | 1997-06-30 | 1998-12-15 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Inductively coupled electrosurgical instrument |
| US5916215A (en) * | 1997-06-30 | 1999-06-29 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Inductively coupled electrosurgical trocar |
| US5951552A (en) * | 1997-06-30 | 1999-09-14 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Capacitively coupled cordless electrosurgical instrument |
| US6106519A (en) | 1997-06-30 | 2000-08-22 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Capacitively coupled electrosurgical trocar |
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| AU7240898A (en) * | 1997-12-18 | 1999-07-05 | Antares High Tek C.A. | Capacitor with dual electric layer |
| US7038553B2 (en) * | 2002-10-03 | 2006-05-02 | International Business Machines Corporation | Scalable computer system having surface-mounted capacitive couplers for intercommunication |
| CN102106196B (zh) | 2008-06-10 | 2013-03-20 | 莫列斯公司 | 用于挠性印刷电路应用的电容耦合连接器 |
| JP5113101B2 (ja) | 2009-01-30 | 2013-01-09 | モレックス インコーポレイテド | 電気回路の接続構造および電気回路の接続方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US2709781A (en) * | 1952-06-20 | 1955-05-31 | American Chem Paint Co | Instrument for determining the electrical conductance of liquids |
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| US3558908A (en) * | 1968-09-03 | 1971-01-26 | Inst Yadernoi Fiz So An Sssr | High-voltage impulse generator |
| US4030058A (en) * | 1976-03-30 | 1977-06-14 | Westinghouse Electric Corporation | Inductive coupler |
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1985
- 1985-01-17 GB GB858501155A patent/GB8501155D0/en active Pending
- 1985-12-18 EP EP85202102A patent/EP0188027B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-18 DE DE8585202102T patent/DE3585387D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-01-14 JP JP61006160A patent/JPS61168883A/ja active Granted
- 1986-01-15 NO NO860126A patent/NO172877C/no unknown
- 1986-05-14 US US06/862,926 patent/US4674010A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
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| NO860126L (no) | 1986-07-18 |
| EP0188027A3 (en) | 1989-05-03 |
| US4674010A (en) | 1987-06-16 |
| DE3585387D1 (de) | 1992-03-26 |
| NO172877C (no) | 1993-09-15 |
| GB8501155D0 (en) | 1985-02-20 |
| JPH0535550B2 (ja) | 1993-05-26 |
| EP0188027B1 (en) | 1992-02-12 |
| EP0188027A2 (en) | 1986-07-23 |
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