EP3529493A1 - Pompe cryogénique - Google Patents

Pompe cryogénique

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EP3529493A1
EP3529493A1 EP17797399.7A EP17797399A EP3529493A1 EP 3529493 A1 EP3529493 A1 EP 3529493A1 EP 17797399 A EP17797399 A EP 17797399A EP 3529493 A1 EP3529493 A1 EP 3529493A1
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EP
European Patent Office
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pump
discharge valve
chamber
cryogenic
supply
Prior art date
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EP17797399.7A
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EP3529493B1 (fr
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Marc BONVILAIN
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Cryostar SAS
Original Assignee
Cryostar SAS
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Publication date
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Publication of EP3529493B1 publication Critical patent/EP3529493B1/fr
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/225—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0452—Distribution members, e.g. valves
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/102—Disc valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections

Definitions

  • the present invention relates to a cryogenic pump and more particularly to a cryogenic piston pump.
  • a cryogenic pump is used to increase the pressure of a liquid at a very low temperature, usually below -100 ° C.
  • a piston pump there is a "conventional" pump structure with a piston moving in a cylinder closed at one end thereby defining a pumping chamber which is associated with liquid supply means and means for discharging liquid under pressure.
  • the liquid must vaporise, on the one hand, so as not to "lose” the liquid and, on the other hand, to avoid problems of cavitation in the pump.
  • it is known to isolate the pump by placing an insulating envelope around a part called pump head and which comprises in particular the pumping chamber, the supply means and the discharge means, that is to say the part of the pump in which the cryogenic fluid circulates.
  • WO82 / 03337 discloses a multi-cylinder pump for a cryogenic liquid provided with a discharge system in which the inlet valve of each cylinder can be selectively held in the open or closed position. In the closed position, the operation of the cylinder is normal, whereas in the open position, the liquid can not reach a sufficient pressure to allow it to exit through the outlet valve, thus deactivating the cylinder. Note that for each cylinder, the admission of cryogenic liquid is made radially while the discharge of the liquid under pressure is axial.
  • EP-2 600 001 illustrates a cryogenic piston pump which has a pump head not only insulated but also cooled. Cooling is achieved by circulating a fluid at low temperature between two insulating shells.
  • cryogenic liquid low pressure
  • discharge of the liquid under high pressure is radially.
  • a first drawback is the difficulty in producing the structure.
  • the temperature and pressure constraints to which the pump will be subjected are important. It is necessary with these constraints first of all to make a connection for the discharge on a pump body and then to pass through at least one insulating envelope.
  • connection for delivery is usually in one piece with the pump casing.
  • the realization of this connection is usually made from a solid body by turning-milling on a multi-axis digital machine tool and requires a lot of material removal.
  • sheets and flanges are reported to form at least one insulation envelope of the pump head and the passage of an insulation envelope requires to adapt the envelope to the connector and then to make a tight connection, by welding, between the envelope and the fitting.
  • many steps are needed to arrive at the finished product.
  • a second disadvantage of such a structure is its size. It is indeed necessary to provide space in the extension of the pump to make the connection of the liquid inlet to be compressed and also the space laterally to the pump to connect the discharge of liquid under pressure.
  • the document DE 10 201 1 080 287 describes a piston pump intended to be used in particular for a motor vehicle braking system.
  • the pump includes a transfer piston for transferring liquid and a piston return spring which is a spiral spring. In this document, no problem of thermal insulation is posed.
  • the present invention therefore aims to provide a cryogenic pump (which therefore has a thermal insulation), including a piston pump, which has a simplified structure in particular to limit its manufacturing cost.
  • the pump according to the invention will preferably be compact and compact.
  • a pump according to the invention will preferably have an increased life compared to a known pump of the prior art.
  • cryogenic pump of the type comprising:
  • a pump body inside which is a piston mounted to move in translation along an axis said longitudinal axis and delimiting a pumping chamber
  • means for discharging liquid under pressure out of the pumping chamber comprising an outlet made in a discharge valve body mounted on the longitudinal axis, said outlet being closed by a discharge valve mounted in said discharge valve body;
  • - Liquid supply means in the pumping chamber comprising a supply valve disposed around the outlet of the pumping chamber, and
  • a supply chamber disposed around the discharge valve body in communication with the pumping chamber via at least one passage whose opening and closing are controlled by the supply valve.
  • the feed chamber is closed on the opposite side to the piston by a cover having a first passage to allow a supply of cryogenic liquid from the feed chamber and a second passage to allow a discharge of pumped liquid.
  • This structure makes it possible to have an axial supply of the pump as well as an axial discharge also. It is therefore no longer necessary to provide a radial outlet for the discharge of the liquid under pressure, which greatly simplifies the structure of the cryogenic pump. In addition, it is easier to make connections and / or passages at a lid than the envelope made around the pump body.
  • the discharge valve body is for example a one-piece workpiece, machined and tubular, having a discharge valve seat.
  • the discharge valve may be for example a conical valve cooperating with the discharge valve seat.
  • the feed means comprise, on the one hand, inlet orifices disposed at the periphery of a front face of the discharge valve body and, on the other hand, a shutter annular shape adapted to the shape and arrangement of the inlet ports, said shutter being movable between an open position allowing the passage of a fluid through the inlet ports and a closed position in which all the orifices of input are closed by said shutter, elastic means preloading the shutter in its closed position.
  • the inlet orifices are preferably integrated in the discharge valve body while being disposed at the periphery of the hollow part of this body. valve. This makes it possible to have a single piece through which both the low-pressure liquid supply and the discharge of the high-pressure liquid are made. This makes it possible to further simplify the structure of the pump and thus to limit the assemblies necessary for its production.
  • the discharge valve body is mounted directly on the pump body by clamping and / or
  • the lid has an overall shape of revolution about the longitudinal axis (24) and / or the lid has a convex shape, its concavity being oriented towards the inside of the pump and / or
  • the cover further has a degassing connection.
  • the pump body may be surrounded by a generally cylindrical envelope, closed at the end on the discharge valve side by the cover so as to laterally delimit the feed chamber for receiving liquid to be pumped, said supply chamber also extending partially around the pump body.
  • the cryogenic pump further comprises a second casing mounted concentrically around the first casing so as to form an insulation chamber around the pump body.
  • a same cover is preferably used to close the supply chamber around the pump body intended to receive liquid to be pumped and the isolation enclosure.
  • FIG. 1 is a side view of a cryogenic pump according to the invention
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the pump of FIG.
  • FIG. 3 is a first perspective view of a discharge valve body implemented in the pump illustrated in FIGS. 1 and 2, and
  • Figure 4 is a second view of the body shown in Figure 3 but at another angle.
  • FIG 1 is an external view of a cryogenic pump type piston pump. It is intended to pump a cryogenic liquid, for example liquid nitrogen, liquefied natural gas, liquid air, ....
  • a cryogenic liquid for example liquid nitrogen, liquefied natural gas, liquid air, ....
  • the applications of such a pump are numerous.
  • such a pump can be used within a vehicle (land or sea) for the fuel supply system of an engine, or again in a liquid delivery station for delivering cryogenic liquid to a vehicle or for filling bottles, ....
  • This pump comprises a pump body 2 in which is made a pumping chamber visible in Figure 2 and described below.
  • the pump body 2 comprises a first flange 4 to allow its attachment to a linkage (not shown). This linkage is intended to drive a piston via a piston rod 6.
  • an insulating enclosure 8 partially surrounds the pump body 2, in particular the portion of the pump body 2 intended to receive cryogenic liquid, this part of the pump also being called a pump head.
  • the insulating enclosure 8 is fixed on a second flange 10 of the pump body 2. It is closed at one of its ends by said second flange 10 and at its opposite end by a cover 12. Note on this cover 12 the presence of a degassing connection 14, a supply connection 16 in cryogenic liquid and a passage for the passage of the cover by a discharge valve body 18.
  • the illustrated pump is thus supplied with cryogenic liquid to be pumped by the supply connection 16 and the cryogenic liquid under high pressure leaves the pump through an outlet fitting 20 mounted on the discharge valve body 18 to supply a discharge line 22.
  • Figure 2 illustrates the interior of the pump of Figure 1.
  • the pump body 2 inside which is formed a bore of generally cylindrical circular shape defining a longitudinal axis, said axis 24 of the pump.
  • This bore is machined so as to make it possible to seal the guide of a piston 26: a gas seal 28 is provided between the bore and the piston rod 6 while the piston 26 slides in a jacket 30, seals being provided between the piston 26 and the jacket 30.
  • the bore receiving the piston 26 with its gas seal 28 and its jacket 30 passes through the pump body 2 from one side to the other.
  • the pump body 2 On the side of the piston 26, the pump body 2 is closed by the discharge valve body 18 which is illustrated in more detail in FIGS. 3 and 4.
  • the space, of variable volume, between the piston 26 and the body of the Discharge valve 18 forms the pumping chamber 31 already mentioned above.
  • the discharge valve body 18 is a tubular member having an outer surface and an inner surface which are surfaces of revolution about the pump axis 24.
  • the discharge valve body 18 On the side of the pump body 2, the discharge valve body 18 has a disc shape whose outer diameter is adapted to the inside diameter of the end of the bore formed in the pump body 2. Thus, the body of the Discharge valve 18 may fit into the pump body 2.
  • the diameter of the disc at the end of the discharge valve body 18 decreases so that it has a shoulder.
  • the discharge valve body 18 has a radial bearing surface 32 for receiving a clamping ring 34 to allow the fixing of the discharge valve body 18 by screwing on a front face of the pump body 2.
  • the discharge valve body 18 Above its end disk, the discharge valve body 18 has a narrowing and then gradually widens to substantially recover its diameter above the shoulder and the radial bearing surface 32.
  • Axial bores 36 are made through the end disc of the valve and open on the one hand into the end face of the discharge valve body 18 and on the other hand at the narrowing of the outer surface of the discharge valve body 18.
  • a shutter 42 is housed in the bore of the pump body 2. It is in the form of a washer and is movable in translation in the longitudinal direction.
  • the shutter 42 On the side of the discharge valve body 18, the shutter 42 has a planar face which has a shape and a surface condition adapted to close all the axial bores 36 of the discharge valve body 18 when the shutter 42 comes to rest. against the front face of said body disposed in the bore of the pump body 2.
  • a spring 44 preloads the shutter 42 in this closed position of the axial bores 36.
  • the shutter 42 thus forms in cooperation with the axial bores 36 a valve used for feeding the pump as will be apparent later in the description of the operation of the pump.
  • the inner bore of the pump body 2 and the jacket 30 are arranged.
  • the inner bore of the pump body 2 widens on the side of the discharge valve body 18.
  • the jacket 30 has a constant inner diameter. Its outer diameter increases when the inside diameter of the bore of the pump body 2 increases so that the liner 30 has an outer shoulder which is adapted to the inner shoulder of the bore of the pump body 2. These two shoulders allow a positioning of the liner 30 in the bore of the pump body 2.
  • the diameter of the outer wall of the liner 30 decreases to receive the spring 44 which is then mounted between the liner 30 and a sleeve 46. The latter bears against the end face of the discharge valve body 18 disposed in the bore of the pump body 2. Its inner surface serves as a guiding surface for the spring 44 and for the shutter 42 The latter can thus move between the front end of the jacket 30 and the discharge valve body 18.
  • This speaker has a double envelope:
  • a first circular cylindrical envelope 48 is welded (see weld seam 52 in FIG. 2) on a sealing ring 54 fixed on the second flange 10, on the side of the discharge valve body 18.
  • a second envelope 56 also of generally circular cylindrical shape surrounds the first envelope 48 leaving a gap between the two envelopes.
  • One end of the second envelope 56 is sealingly mounted, for example welded, on the outer face of the sealing ring 54.
  • the sealing ring thus forms a second cover closing at one end the space between the first casing 48 and the second casing 56. It is made of an insulating material adapted to very low temperatures. It is fixed on the second flange 10 for example by screws.
  • a partial vacuum is here realized between the first envelope 48 and the second envelope 56.
  • a connector 58 is then used to connect the insulating enclosure 8 to a vacuum pump (not shown).
  • the cover 12 sealingly closes the insulating enclosure 8 on the side opposite to the sealing ring 54 and thus creates around the pump head a reserve chamber 60 intended to receive cryogenic liquid low pressure to supply the pump in cryogenic liquid.
  • This cover 12 is in the overall form of a curved disk having a concavity oriented towards the piston 26 and the reserve chamber 60. It is made of an insulating material thermally adapted to very low temperatures.
  • the domed shape of the lid 12 is obtained by combining a disk-shaped central portion and a conically shaped peripheral portion.
  • the cover 12 extends substantially transversely to the longitudinal axis 24.
  • the central portion (disc-shaped) extends transversely.
  • the cover has another shape, it can for example be provided that it has generally a form of revolution (which is the case in the embodiment shown) around the longitudinal axis 24.
  • This cover 12 and the enclosure 8 are insulating such that they have a junction surface located in a transverse plane (relative to the longitudinal axis 24) or substantially transverse.
  • the reserve chamber 60 is delimited by the pump body 2, the first casing 48, the sealing ring 54 and the cover 12. At the latter, the seal is made by welding the cover 12 to the first one. 48 and the second casing 56.
  • the supply connection 16 and the degassing connector 14 can also be welded to the cover 12 to ensure each time a sealed connection.
  • the seal be made by a set of seals 50 adapted for use at a very low temperature and for cryogenic liquids.
  • the discharge valve body 18 passes through the cover 12 in the center thereof, at the disk-shaped portion of the cover 12.
  • the supply connector 16 and the degassing connection 14 are arranged at the conical peripheral portion of the lid 12.
  • connection 16 and degassing connection 14 are therefore a little inclined relative to the longitudinal axis.
  • the angle of inclination formed by each of these connections (supply connection 16 and degassing connection 14) with the longitudinal axis 24 is preferably less than 45 °, more preferably less than 30 °, or even less than 30 °. 20 °.
  • the operation of the pump described above and illustrated in the drawing is as follows. It is ensured for the operation of the pump that the degassing connector 14 is in the raised position to collect all the vapors from a possible vaporization of the cryogenic liquid.
  • the supply connection 16 (arranged for example diametrically opposite the degassing connection 14) is connected to a source of cryogenic liquid to be pumped. The feed can be done by gravity if the liquid reservoir is in the up position relative to the pump or by using another cryogenic pump. It is suitable for the supply of liquid to ensure that the reserve chamber 60 is continuously fed and filled with liquid to prevent gas from entering the pump.
  • the piston 26 is driven back and forth in the liner 30 via its piston rod 6 which is connected to a not shown linkage.
  • the volume of the pumping chamber 31 increases and a depression is created thereby in this chamber.
  • This vacuum sucks the shutter 42 inwardly from the pumping chamber 31 and thus opens the axial bores 36 made in the discharge valve body 18.
  • the spring 44 is sized according to the characteristics of the pump and in particular to allow the opening of the shutter 42 during the stroke of the piston 26 when it moves away from the discharge valve body 18. During this race, the pumping chamber 31 fills with cryogenic liquid.
  • the direction of movement of the piston 26 changes and the piston 26 then approaches the discharge valve body 18.
  • the cryogenic liquid in the pumping chamber 31 is pushed against the shutter 42 which closes.
  • the liquid in the pumping chamber 31 pushed by the piston 26 causes the discharge valve to open by opening the conical valve 40.
  • the cryogenic liquid is then discharged at high pressure (for example from 100 to 400 bar, ie from 10 to 40 ⁇ 10 6 Pa) in the discharge line 22.
  • high pressure for example from 100 to 400 bar, ie from 10 to 40 ⁇ 10 6 Pa
  • the operation of the pump is thus very close to that of a pump of the prior art but with a very different structure.
  • the original structure of the "all axial" type makes it possible to maintain the performance of a pump of the prior art having similar characteristics (delivered pressure, power, etc.) with two main advantages, on the one hand, and easier manufacture. and, on the other hand, a small footprint.
  • the length of the pump is not affected but due to the absence of radial discharge output, the size of the diameter is substantially reduced.
  • the proposed new structure allowed to have a pump proper in two parts (the pump body with the cylinder receiving the piston and the discharge valve body also integrating the which are simpler to make, repair and / or change than the elements of a similar pump of the prior art.
  • the production of the pump body also makes it possible to limit the chips produced during its machining.
  • the machining operations are also fewer and more homogeneous on the parts (no differently machined area including to provide a radial output).
  • the internal stresses to the parts during machining are less important, which also makes it possible to limit the nitrogen quenching to be performed during manufacture.
  • the number of welds to be made could be divided by two.
  • the longitudinal welds of the prior art which require radiographic checks or the like, have been removed and replaced by radial welds simpler to achieve and control.
  • the presence of the insulating enclosure is (very) advantageous but remains optional.
  • the lid closing the supply chamber could for example be fixed on the clamping ring holding the discharge valve body.
  • the axial openings for feeding the pumping chamber are integrated with the discharge valve body.
  • Another arrangement with separation between the supply means and the discharge means could be envisaged.
  • other valve systems known to those skilled in the art could be used both for the supply of the pump and for the discharge.

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Abstract

Cette pompe cryogénique comporte : - un corps de pompe (2) à l'intérieur duquel se trouve un piston (26) monté mobile en translation le long d'un axe (24) dit axe longitudinal et délimitant une chambre de pompage (31), - des moyens d'alimentation en liquide dans la chambre de pompage (31) et - des moyens de refoulement de liquide sous pression hors de la chambre de pompage (31) comportant un clapet de refoulement (40) monté dans un corps de clapet de refoulement (18) monté sur l'axe (24) longitudinal, les moyens d'alimentation comportant un clapet d'alimentation (42) disposé à la périphérie du corps de clapet de refoulement (18).

Description

POMPE CRYOGÉNIQUE
La présente invention concerne une pompe cryogénique et plus particulièrement une pompe à piston cryogénique.
Une pompe cryogénique est utilisée pour augmenter la pression d'un liquide se trouvant à très basse température, généralement en dessous de -100°C. Dans le cas d'une pompe à piston, on retrouve une structure « classique » de pompe avec un piston se déplaçant dans un cylindre fermé à une extrémité définissant de la sorte une chambre de pompage qui est associée à des moyens d'alimentation en liquide et à des moyens de refoulement de liquide sous pression. Il convient d'éviter lors du passage du liquide cryogénique dans la pompe que le liquide se vaporise, d'une part, pour ne pas « perdre » le liquide et, d'autre part, pour éviter des problèmes de cavitation dans la pompe. Ainsi il est connu d'isoler la pompe en plaçant une enveloppe isolante autour d'une partie appelée tête de pompe et qui comprend notamment la chambre de pompage, les moyens d'alimentation et les moyens de refoulement, c'est-à-dire la partie de la pompe dans laquelle le fluide cryogénique circule.
Le document WO82/03337 divulgue une pompe à plusieurs cylindres pour un liquide cryogénique pourvue d'un système de décharge dans lequel la vanne d'entrée de chaque cylindre peut être maintenue de manière sélective dans la position ouverte ou fermée. Dans la position fermée, le fonctionnement du cylindre est normal, alors que dans la position ouverte, le liquide n'arrive pas à atteindre une pression suffisante à lui permettre de sortir au travers de la vanne de sortie, désactivant ainsi le cylindre. On remarque que pour chaque cylindre, l'admission de liquide cryogénique est faite radialement tandis que le refoulement du liquide sous pression se fait axialement.
Le document EP-2 600 001 illustre une pompe cryogénique à piston qui présente une tête de pompe non seulement isolée mais aussi refroidie. Le refroidissement est obtenu par circulation d'un fluide à basse température entre deux enveloppes isolantes.
Dans la pompe illustrée sur le dessin de ce document EP-2 600 001 , on remarque que l'alimentation en liquide cryogénique (basse pression) se fait axialement (par rapport à l'orientation du cylindre de la pompe) tandis que le refoulement du liquide sous haute pression se fait radialement.
Une telle structure, qui est classique sur des pompes cryogéniques, présente deux principaux inconvénients.
Un premier inconvénient est la difficulté à réaliser la structure. Les contraintes de température et de pression auxquelles sera soumise la pompe sont importantes. Il faut avec ces contraintes tout d'abord réaliser un raccord pour le refoulement sur un corps de pompe et ensuite le faire passer à travers au moins une enveloppe isolante.
Le raccord pour le refoulement est le plus souvent d'un seul tenant avec le corps de pompe. La réalisation de ce raccord se fait habituellement à partir d'un corps massif par tournage-fraisage sur une machine-outil numérique à plusieurs axes et nécessite beaucoup d'enlèvement de matière. Ensuite, des tôles et brides sont rapportées pour former au moins une enveloppe d'isolation de la tête de pompe et la traversée d'une enveloppe d'isolation nécessite d'adapter l'enveloppe au raccord et ensuite de réaliser une liaison étanche, par soudure, entre l'enveloppe et le raccord. Au total, de nombreuses étapes sont nécessaires pour arriver au produit fini. Outre les étapes évoquées ci-dessus, il faut également prévoir au moins une trempe à l'azote pour stabiliser le produit, une étape de ressuage/radiographie pour le contrôle de la pièce produite et bien sûr des étapes de finition.
La complexité de la fabrication de la pompe augmente le prix de revient de la pompe et impose d'avoir un contrôle qualité rigoureux qui vient donc encore renchérir la pompe.
Un second inconvénient d'une telle structure est son encombrement. Il convient en effet de prévoir de l'espace dans le prolongement de la pompe pour réaliser le raccordement de l'arrivée de liquide à comprimer et aussi de l'espace latéralement à la pompe pour raccorder le refoulement de liquide sous pression.
Le document DE 10 201 1 080 287 décrit une pompe à piston destinée à être utilisée notamment pour un système de freinage de véhicule automobile. La pompe comporte un piston de transfert pour transférer du liquide ainsi qu'un ressort de rappel de piston qui est un ressort en spirale. Dans ce document, aucune problématique d'isolation thermique n'est posée.
La présente invention a alors pour but de fournir une pompe cryogénique (qui présente donc une isolation thermique), notamment une pompe à piston, qui présente une structure simplifiée en vue notamment de limiter son coût de fabrication.
Avantageusement, la pompe selon l'invention sera de préférence compacte et peu encombrante.
En outre, une pompe selon l'invention présentera de préférence une durée de vie augmentée par rapport à une pompe connue de l'art antérieur.
À cet effet, la présente invention propose une pompe cryogénique de type comportant :
- un corps de pompe à l'intérieur duquel se trouve un piston monté mobile en translation le long d'un axe dit axe longitudinal et délimitant une chambre de pompage,
- des moyens de refoulement de liquide sous pression hors de la chambre de pompage comportant une sortie réalisée dans un corps de clapet de refoulement monté sur l'axe longitudinal, ladite sortie étant fermée par un clapet de refoulement monté dans ledit corps de clapet de refoulement,
- des moyens d'alimentation en liquide dans la chambre de pompage comportant un clapet d'alimentation disposé autour de la sortie de la chambre de pompage, et
- une chambre d'alimentation disposée autour du corps de clapet de refoulement en communication avec la chambre de pompage via au moins un passage dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par le clapet d'alimentation.
Selon la présente invention, la chambre d'alimentation est fermée du côté opposé au piston par un couvercle comportant un premier passage pour permettre une alimentation en liquide cryogénique de la chambre d'alimentation et un deuxième passage pour permettre un refoulement de liquide pompé.
Cette structure permet d'avoir une alimentation axiale de la pompe ainsi qu'un refoulement axial également. Il n'est donc plus nécessaire de prévoir une sortie radiale pour le refoulement du liquide sous pression, ce qui simplifie grandement la structure de la pompe cryogénique. En outre, il est plus facile de réaliser des raccords et/ou passages au niveau d'un couvercle que de l'enveloppe réalisée autour du corps de pompe.
Pour réaliser le refoulement du liquide pompé, il est proposé que le corps de clapet de refoulement soit par exemple une pièce monobloc, usinée et tubulaire, présentant un siège de clapet de refoulement. Le clapet de refoulement peut être par exemple un clapet conique coopérant avec le siège de clapet de refoulement. Une telle structure pour le corps de clapet et pour le clapet, déjà connue de l'art antérieur pour réaliser un clapet de refoulement, est particulièrement bien adaptée pour la structure de pompe selon la présente invention.
De manière originale, il est aussi proposé que les moyens d'alimentation comportent, d'une part, des orifices d'entrée disposés à la périphérie d'une face frontale du corps de clapet de refoulement et, d'autre part, un obturateur de forme annulaire adaptée à la forme et à la disposition des orifices d'entrée, ledit obturateur étant mobile entre une position ouverte autorisant le passage d'un fluide à travers les orifices d'entrée et une position fermée dans laquelle tous les orifices d'entrée sont obturés par ledit obturateur, des moyens élastiques venant précontraindre l'obturateur dans sa position fermée.
Avantageusement, pour des moyens de refoulement et des moyens d'alimentation tels que décrits ci-avant, les orifices d'entrée sont de préférence intégrés dans le corps de clapet de refoulement en étant disposés à la périphérie de la partie creuse de ce corps de clapet. Ceci permet d'avoir une seule pièce à travers laquelle se fait à la fois l'alimentation en liquide basse pression et le refoulement du liquide haute pression. Ceci permet de simplifier encore la structure de la pompe et ainsi de limiter les assemblages nécessaires à sa réalisation.
Dans une pompe cryogénique selon l'invention, on peut prévoir que : - le corps de clapet de refoulement est monté directement sur le corps de pompe par bridage et/ou
- le couvercle présente une forme globale de révolution autour de l'axe (24) longitudinal et/ou - le couvercle présente une forme bombée, sa concavité étant orientée vers l'intérieur de la pompe et/ou
- le couvercle présente en outre un raccord de dégazage.
Pour isoler la pompe cryogénique décrite ici, le corps de pompe peut être entouré par une enveloppe de forme globalement cylindrique, fermée à l'extrémité se trouvant du côté du clapet de refoulement par le couvercle de manière à délimiter latéralement la chambre d'alimentation destinée à recevoir du liquide à pomper, ladite chambre d'alimentation s'étendant aussi partiellement autour du corps de pompe.
Pour une meilleure isolation, on prévoit de préférence que la pompe cryogénique comporte en outre une seconde enveloppe montée concentriquement autour de la première enveloppe de manière à former une enceinte d'isolation autour du corps de pompe. Dans cette variante de réalisation, un même couvercle est de préférence utilisé pour fermer la chambre d'alimentation autour du corps de pompe destinée à recevoir du liquide à pomper et l'enceinte d'isolation.
Des détails et avantages de la présente invention apparaîtront mieux de la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel :
La figure 1 est une vue de côté d'une pompe cryogénique selon l'invention,
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la pompe de la figure
1 ,
La figure 3 est une première vue en perspective d'un corps de clapet de refoulement mis en œuvre dans la pompe illustrée sur les figures 1 et 2, et
La figure 4 est une seconde vue du corps illustré sur la figure 3 mais sous un autre angle.
La figure 1 est une vue extérieure d'une pompe cryogénique de type pompe à piston. Elle est destinée à pomper un liquide cryogénique, par exemple de l'azote liquide, du gaz naturel liquéfié, de l'air liquide, ... . Les applications d'une telle pompe sont nombreuses. À titre d'exemples non limitatifs, une telle pompe peut être utilisée au sein d'un véhicule (terrestre ou maritime) pour le système d'alimentation en carburant d'un moteur, ou bien encore dans une station de délivrance de liquide pour délivrer du liquide cryogénique à un véhicule ou pour le remplissage de bouteilles, ... .
Cette pompe comporte un corps de pompe 2 dans lequel est réalisée une chambre de pompage visible sur la figure 2 et décrite plus loin. Le corps de pompe 2 comporte une première bride 4 pour permettre sa fixation sur un embiellage (non représenté). Cet embiellage est destiné à entraîner un piston par l'intermédiaire d'une tige de piston 6.
Pour éviter la vaporisation du liquide cryogénique pompé, une enceinte isolante 8 entoure partiellement le corps de pompe 2, notamment la partie du corps de pompe 2 destinée à recevoir du liquide cryogénique, cette partie de la pompe étant aussi appelée tête de pompe. L'enceinte isolante 8 est fixée sur une seconde bride 10 du corps de pompe 2. Elle est fermée à l'une de ses extrémités par ladite seconde bride 10 et à son extrémité opposée par un couvercle 12. On remarque sur ce couvercle 12 la présence d'un raccord de dégazage 14, d'un raccord d'alimentation 16 en liquide cryogénique et d'un passage pour la traversée du couvercle par un corps de clapet de refoulement 18. La pompe illustrée est ainsi alimentée en liquide cryogénique à pomper par le raccord d'alimentation 16 et le liquide cryogénique sous haute pression quitte la pompe par un raccord de sortie 20 monté sur le corps de clapet de refoulement 18 pour alimenter une conduite de refoulement 22.
La figure 2 illustre l'intérieur de la pompe de la figure 1 . On reconnaît ici le corps de pompe 2 à l'intérieur duquel est réalisé un alésage de forme globalement cylindrique circulaire définissant un axe longitudinal, dit axe 24 de la pompe. Cet alésage est usiné de manière à permettre de réaliser avec étanchéité le guidage d'un piston 26 : un joint à gaz 28 est prévu entre l'alésage et la tige de piston 6 tandis que le piston 26 coulisse dans une chemise 30, des joints étant prévus entre le piston 26 et la chemise 30.
L'alésage recevant le piston 26 avec son joint à gaz 28 et sa chemise 30 traverse le corps de pompe 2 de part en part. Du côté du piston 26, le corps de pompe 2 est fermé par le corps de clapet de refoulement 18 qui est illustré plus en détail sur les figures 3 et 4. L'espace, de volume variable, entre le piston 26 et le corps de clapet de refoulement 18 forme la chambre de pompage 31 déjà évoquée plus haut. Le corps de clapet de refoulement 18 est une pièce tubulaire présentant une surface extérieure et une surface intérieure qui sont des surfaces de révolution autour de l'axe 24 de pompe. Du côté du corps de pompe 2, le corps de clapet de refoulement 18 présente une forme de disque dont le diamètre extérieur est adapté au diamètre intérieur de l'extrémité de l'alésage réalisé dans le corps de pompe 2. Ainsi, le corps de clapet de refoulement 18 peut venir s'emboîter dans le corps de pompe 2. Le diamètre du disque à l'extrémité du corps de clapet de refoulement 18 diminue si bien qu'il présente un épaulement. Ainsi, le corps de clapet de refoulement 18 présente une surface d'appui radiale 32 pour recevoir un anneau de bridage 34 pour permettre la fixation du corps de clapet de refoulement 18 par vissage sur une face frontale du corps de pompe 2.
Au-dessus de son disque d'extrémité, le corps de clapet de refoulement 18 présente un rétrécissement puis se rélargit progressivement pour retrouver sensiblement son diamètre au-dessus de l'épaulement et de la surface d'appui radiale 32. Des alésages axiaux 36 sont réalisés à travers le disque d'extrémité du clapet et débouchent d'une part dans la face frontale du corps de clapet de refoulement 18 et d'autre part au niveau du rétrécissement de la surface extérieure du corps de clapet de refoulement 18.
À l'intérieur du corps de clapet de refoulement 18, au niveau du disque d'extrémité, se trouve un siège conique 38 coopérant avec un clapet conique 40.
Comme on peut le voir sur la figure 2, un obturateur 42 est logé dans l'alésage du corps de pompe 2. Il se présente sous la forme d'une rondelle et est mobile en translation dans le sens longitudinal. Du côté du corps de clapet de refoulement 18, l'obturateur 42 présente une face plane qui présente une forme et un état de surface adaptés pour venir fermer tous les alésages axiaux 36 du corps de clapet de refoulement 18 lorsque l'obturateur 42 vient reposer contre la face frontale dudit corps disposée dans l'alésage du corps de pompe 2. Un ressort 44 vient précontraindre l'obturateur 42 dans cette position fermée des alésages axiaux 36. L'obturateur 42 forme ainsi en coopération avec les alésages axiaux 36 un clapet utilisé pour l'alimentation de la pompe comme il ressortira plus loin dans la description du fonctionnement de la pompe. Pour loger le ressort 44, l'alésage intérieur du corps de pompe 2 et la chemise 30 sont aménagés. Comme on peut le voir sur la figure 2, l'alésage intérieur du corps de pompe 2 s'élargit du côté du corps de clapet de refoulement 18. La chemise 30 présente un diamètre intérieur constant. Son diamètre extérieur augmente lorsque le diamètre intérieur de l'alésage du corps de pompe 2 augmente si bien que la chemise 30 présente un épaulement extérieur qui est adapté à l'épaulement intérieur de l'alésage du corps de pompe 2. Ces deux épaulements permettent un positionnement de la chemise 30 dans l'alésage du corps de pompe 2. Du côté du corps de clapet de refoulement 18, le diamètre de la paroi extérieure de la chemise 30 diminue pour recevoir le ressort 44 qui est alors monté entre la chemise 30 et une douille 46. Cette dernière vient en appui contre la face frontale du corps de clapet de refoulement 18 disposée dans l'alésage du corps de pompe 2. Sa surface intérieure sert de surface de guidage pour le ressort 44 et pour l'obturateur 42. Ce dernier peut ainsi se déplacer entre l'extrémité frontale de la chemise 30 et le corps de clapet de refoulement 18.
Pour limiter l'évaporation du liquide cryogénique comprimé dans la pompe, il est prévu l'enceinte isolante 8 évoquée plus haut. Cette enceinte présente une double enveloppe :
- une première enveloppe 48 cylindrique circulaire est soudée (cf. cordon de soudure 52 sur la figure 2) sur un anneau d'étanchéité 54 fixé sur la seconde bride 10, du côté du corps de clapet de refoulement 18.
- une seconde enveloppe 56 également de forme globalement cylindrique circulaire vient entourer la première enveloppe 48 en laissant un espace vide entre les deux enveloppes. Une extrémité de la seconde enveloppe 56 est montée de façon étanche, par exemple soudée, sur la face extérieure de l'anneau d'étanchéité 54.
L'anneau d'étanchéité forme ainsi un second couvercle venant obturer à une extrémité l'espace se trouvant entre la première enveloppe 48 et la seconde enveloppe 56. Il est réalisé dans un matériau isolant adapté aux très basses températures. Il est fixé sur la seconde bride 10 par exemple par des vis.
Pour une meilleure isolation, un vide partiel est ici réalisé entre la première enveloppe 48 et la seconde enveloppe 56. Comme illustré sur la figure 1 , un raccord 58 est alors utilisé pour relier l'enceinte isolante 8 à une pompe à vide (non représentée).
Le couvercle 12 vient fermer de manière étanche l'enceinte isolante 8 du côté opposé à l'anneau d'étanchéité 54 et crée ainsi autour de la tête de pompe une chambre de réserve 60 destinée à recevoir du liquide cryogénique basse pression pour alimenter la pompe en liquide cryogénique. Ce couvercle 12 se présente sous la forme globale d'un disque bombé présentant une concavité orientée vers le piston 26 et la chambre de réserve 60. Il est réalisé dans une matière isolante thermiquement adaptée à de très basses températures. Dans la forme de réalisation illustrée, la forme bombée du couvercle 12 est obtenue en combinant une partie centrale en forme de disque et une partie périphérique de forme conique. Le couvercle 12 s'étend de manière sensiblement transversale par rapport à l'axe longitudinal 24. Dans la forme de réalisation illustrée, la partie centrale (en forme de disque) s'étend transversalement. Si le couvercle présente une autre forme, on peut par exemple prévoir qu'il présente globalement une forme de révolution (ce qui est le cas dans la forme de réalisation illustrée) autour de l'axe longitudinal 24. Ce couvercle 12 et l'enceinte isolante 8 sont tels qu'ils présentent une surface de jonction se trouvant dans un plan transversal (par rapport à l'axe longitudinal 24) ou sensiblement transversal.
La chambre de réserve 60 est délimitée par le corps de pompe 2, la première enveloppe 48, l'anneau d'étanchéité 54 et le couvercle 12. Au niveau de ce dernier, l'étanchéité est réalisée par soudures du couvercle 12 sur la première enveloppe 48 et sur la seconde enveloppe 56. Le raccord d'alimentation 16 et le raccord de dégazage 14 peuvent eux aussi être soudés sur le couvercle 12 pour garantir à chaque fois une liaison étanche. Sur la forme de réalisation de la figure 2, il est par contre proposé que l'étanchéité soit réalisée par un ensemble de joints 50 adaptés pour une utilisation à très basse température et pour des liquides cryogéniques. On remarque dans la forme de réalisation préférée de la figure 2 que le corps de clapet de refoulement 18 traverse le couvercle 12 au centre de celui-ci, au niveau de la partie en forme de disque du couvercle 12. Le raccord d'alimentation 16 et le raccord de dégazage 14 sont quant à eux disposés au niveau de la partie périphérique conique du couvercle 12. Ces raccords sont de ce fait un peu inclinés par rapport à l'axe longitudinal. L'angle d'inclinaison formé par chacun de ces raccords (raccord d'alimentation 16 et raccord de dégazage 14) avec l'axe longitudinal 24 est de préférence inférieur à 45°, de manière encore préférée inférieur ) 30°, voire inférieur à 20°. On peut ainsi par exemple prévoir un angle d'inclinaison de l'ordre de 10 à 20 °, par exemple 15°.
Le fonctionnement de la pompe décrite ci-dessus et illustrée au dessin est le suivant. On veille pour le fonctionnement de la pompe que le raccord de dégazage 14 soit en position haute pour bien collecter toutes les vapeurs issues d'une vaporisation éventuelle du liquide cryogénique. En outre, le raccord d'alimentation 16 (disposé par exemple de manière diamétralement opposée au raccord de dégazage 14) est relié à une source de liquide cryogénique à pomper. L'alimentation peut se faire par gravité si le réservoir de liquide est en position haute par rapport à la pompe ou bien à l'aide d'une autre pompe cryogénique. Il convient pour l'alimentation en liquide de veiller à ce que la chambre de réserve 60 soit en permanence alimentée et remplie de liquide pour éviter que du gaz n'entre dans la pompe.
Le piston 26 est entraîné dans un mouvement de va et vient dans la chemise 30 par l'intermédiaire de sa tige de piston 6 qui est raccordée à un embiellage non représenté.
Lorsque le piston 26 s'éloigne du corps de clapet de refoulement 18, le volume de la chambre de pompage 31 augmente et une dépression se crée de ce fait dans cette chambre. Cette dépression aspire l'obturateur 42 vers l'intérieur de la chambre de pompage 31 et ouvre ainsi les alésages axiaux 36 réalisés dans le corps de clapet de refoulement 18. Le ressort 44 est dimensionné en fonction des caractéristiques de la pompe et notamment pour permettre l'ouverture de l'obturateur 42 lors de la course du piston 26 quand il s'éloigne du corps de clapet de refoulement 18. Au cours de cette course, la chambre de pompage 31 se remplit de liquide cryogénique.
Par la suite, le sens de déplacement du piston 26 change et le piston 26 se rapproche alors du corps de clapet de refoulement 18. Le liquide cryogénique se trouvant dans la chambre de pompage 31 est poussé contre l'obturateur 42 qui se referme. Le liquide dans la chambre de pompage 31 poussé par le piston 26 provoque l'ouverture du clapet de refoulement par ouverture du clapet conique 40. Le liquide cryogénique est alors refoulé à haute pression (par exemple de 100 à 400 bar soit de 10 à 40.106 Pa) dans la conduite de refoulement 22. Dès que la pression dans la chambre de pompage 31 passe en dessous de la pression régnant dans la conduite de refoulement 22, le clapet conique 40 se referme et vient reposer à nouveau contre son siège conique 38 en fermant de manière étanche le circuit de refoulement de la pompe.
Le fonctionnement de la pompe est ainsi très proche de celui d'une pompe de l'art antérieur mais avec une structure bien différente.
La structure originale de type « tout axial » permet de conserver les performances d'une pompe de l'art antérieur présentant des caractéristiques similaires (pression délivrée, puissance, etc.) avec deux principaux avantages, d'une part, une fabrication plus aisée et, d'autre part, un encombrement réduit.
Comme il ressort de la description qui précède, tous les échanges de fluide entre l'intérieur et l'extérieur de la pompe s'effectuent à travers le couvercle qui vient fermer l'enceinte isolante autour de la tête de pompe. Par rapport aux structures de l'art antérieur il n'est donc plus nécessaire de traverser cette enceinte isolante, ce qui permet déjà de faciliter sa réalisation. Alors que pour réaliser une enceinte isolante d'une pompe de l'art antérieur il convenait de réaliser des enveloppes « sur mesure » avec le plus souvent au moins une soudure longitudinale, il est possible de réaliser les deux enveloppes de l'enceinte isolante décrites plus haut à partir de tubes du commerce, et donc sans soudure longitudinale.
En outre, il n'est pas non plus nécessaire d'adapter le corps de pompe pour aménager dans celui-ci une sortie radiale. Cette sortie radiale dans les pompes de l'art antérieur crée une singularité dans la forme du corps de la pompe qui ne peut alors plus être considéré comme une pièce de révolution. Un usinage particulier doit alors être prévu. Ce dernier n'est plus nécessaire avec une structure telle que proposée ci-dessus puisque la forme globale du corps de pompe est une forme de révolution.
D'un point de vue encombrement, par rapport à une pompe comparable de l'art antérieur, la longueur de la pompe n'est pas affectée mais du fait de l'absence de sortie de refoulement radiale, l'encombrement en diamètre est sensiblement réduit.
Globalement, d'après les prototypes réalisés, il a remarqué que la nouvelle structure proposée a permis d'avoir une pompe proprement dite en deux parties (le corps de pompe avec le cylindre recevant le piston et le corps de clapet de refoulement intégrant également l'alimentation) qui sont plus simples à réaliser, à réparer et/ou changer que les éléments d'une pompe similaire de l'art antérieur.
Grâce au gain obtenu grâce à la présente invention en termes de compacité, la réalisation du corps de pompe permet aussi de limiter les copeaux produits lors de son usinage. Les opérations d'usinage sont aussi moins nombreuses et plus homogènes sur les pièces (pas de zone usinée différemment notamment pour prévoir une sortie radiale). De ce fait, les contraintes internes aux pièces au cours de l'usinage sont moins importantes ce qui permet aussi de limiter les trempes à l'azote à réaliser lors de la fabrication.
En outre, pour la réalisation de l'enceinte isolante, le nombre de soudures à réaliser a pu être divisé par deux. En outre, les soudures longitudinales de l'art antérieur, qui nécessitent des contrôles radiographiques ou similaires, ont été supprimées et remplacées par des soudures radiales plus simples à réaliser et à contrôler.
Il est mentionné ici que la présence de l'enceinte isolante est (très) avantageuse mais reste optionnelle. Le couvercle fermant la chambre d'alimentation pourrait par exemple être fixé sur l'anneau de bridage maintenant le corps de clapet de refoulement. Selon une autre variante de réalisation, il serait possible de n'avoir que la première enveloppe, sans la seconde. Cette variante permet d'augmenter le volume de la chambre d'alimentation et de refroidir la tête de la pompe.
Tous ces avantages contribuent en plus à augmenter la fiabilité de la pompe (car il y a moins de soudures) et devraient permettre d'augmenter la tenue des pièces dans le temps.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation préférée décrite ci-dessus et illustrée sur le dessin annexé. Elle concerne également les variantes de réalisation évoquées et les variantes à la portée de l'homme du métier.
Ainsi par exemple, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en l'adaptant sur une pompe du type de celle divulguée par le document EP-2 600 001 avec une enceinte refroidissante et non pas seulement isolante comme décrite plus haut.
Dans la forme de réalisation décrite, les ouvertures axiales pour l'alimentation de la chambre de pompage sont intégrées au corps de clapet de refoulement. Un autre agencement avec séparation entre les moyens d'alimentation et les moyens de refoulement pourrait être envisagé. On pourrait avoir par exemple une pièce intégrant la douille autour du ressort de l'obturateur et les entrées de liquide dans la chambre de pompage distincte du corps de clapet de refoulement. De même, d'autres systèmes de clapet connus de l'homme du métier pourraient être utilisés tant pour l'alimentation de la pompe que pour le refoulement.
L'invention ne se limite pas à ces variantes mais à toute autre variante à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pompe cryogénique comportant :
- un corps de pompe (2) à l'intérieur duquel se trouve un piston (26) monté mobile en translation le long d'un axe (24) dit axe longitudinal et délimitant une chambre de pompage (31 ),
- des moyens de refoulement de liquide sous pression hors de la chambre de pompage (31 ) comportant une sortie réalisée dans un corps de clapet de refoulement (18) monté sur l'axe (24) longitudinal, ladite sortie étant fermée par un clapet de refoulement (40) monté dans ledit corps de clapet de refoulement (18),
- des moyens d'alimentation en liquide dans la chambre de pompage (31 ) comportant un clapet d'alimentation (42) disposé autour de la sortie de la chambre de pompage, et
- une chambre d'alimentation (60) disposée autour du corps de clapet de refoulement (18) en communication avec la chambre de pompage (31 ) via au moins un passage dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par le clapet d'alimentation (42),
caractérisée en ce que
la chambre d'alimentation (60) est fermée du côté opposé au piston
(26) par un couvercle (12) comportant un premier passage pour permettre une alimentation en liquide cryogénique de la chambre d'alimentation (60) et un deuxième passage pour permettre un refoulement de liquide pompé.
2. Pompe cryogénique selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le corps de clapet de refoulement (18) est une pièce monobloc, usinée et tubulaire, présentant un siège (38) de clapet de refoulement.
3. Pompe cryogénique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le clapet de refoulement est un clapet conique (40) coopérant avec le siège (38) de clapet de refoulement.
4. Pompe cryogénique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens d'alimentation comportent, d'une part, des orifices d'entrée (36) disposés à la périphérie d'une face frontale du corps de clapet de refoulement (18) et, d'autre part, un obturateur (42) de forme annulaire adaptée à la forme et à la disposition des orifices d'entrée (36), ledit obturateur (42) étant mobile entre une position ouverte autorisant le passage d'un fluide à travers les orifices d'entrée (36) et une position fermée dans laquelle tous les orifices d'entrée (36) sont obturés par ledit obturateur (42), des moyens élastiques (44) venant précontraindre l'obturateur (42) dans sa position fermée.
5. Pompe cryogénique selon les revendications 2 et 4, caractérisée en ce que les orifices d'entrée (36) sont intégrés dans le corps de clapet de refoulement (18) en étant disposés à la périphérie de la partie creuse de ce corps de clapet.
6. Pompe cryogénique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le corps de clapet de refoulement (18) est monté directement sur le corps de pompe (2) par bridage.
7. Pompe cryogénique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le couvercle (12) présente une forme globale de révolution autour de l'axe (24) longitudinal.
8. Pompe cryogénique selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le couvercle (12) présente une forme bombée, sa concavité étant orientée vers l'intérieur de la pompe.
9. Pompe cryogénique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le couvercle (12) présente en outre un raccord de dégazage (14).
10. Pompe cryogénique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le corps de pompe (2) est entouré par une enveloppe (48) de forme globalement cylindrique, fermée à l'extrémité se trouvant du côté du clapet de refoulement par le couvercle (12) de manière à délimiter latéralement la chambre d'alimentation (60) destinée à recevoir du liquide à pomper, ladite chambre d'alimentation (60) s'étendant aussi partiellement autour du corps de pompe (2).
11. Pompe cryogénique selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte une seconde enveloppe (56) montée concentriquement autour de la première enveloppe (48) de manière à former une enceinte d'isolation (8) autour du corps de pompe (2).
12. Pompe cryogénique selon la revendication 1 1 , caractérisée en ce que le couvercle (12) ferme la chambre d'alimentation (60) autour du corps de pompe (2) destinée à recevoir du liquide à pomper et l'enceinte d'isolation (8).
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