WO2018091178A1 - Kryopumpe - Google Patents

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WO2018091178A1
WO2018091178A1 PCT/EP2017/074010 EP2017074010W WO2018091178A1 WO 2018091178 A1 WO2018091178 A1 WO 2018091178A1 EP 2017074010 W EP2017074010 W EP 2017074010W WO 2018091178 A1 WO2018091178 A1 WO 2018091178A1
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WO
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cryopump
line
cooling
cylinder
cooling line
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/074010
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Zehnder
Dirk SCHNITTGER
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to CN201780071344.3A priority Critical patent/CN109964033B/zh
Publication of WO2018091178A1 publication Critical patent/WO2018091178A1/de

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Classifications

    • 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
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/06—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts for liquids near their boiling point, e.g. under subnormal pressure
    • F04B15/08—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts for liquids near their boiling point, e.g. under subnormal pressure the liquids having low boiling points
    • 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
    • F04B53/08—Cooling; Heating; Preventing freezing

Definitions

  • the present invention relates to a cryopump having a cylinder head covered by a cylinder in which a plunger leading cylinder surface is embedded, and wherein in the cylinder head a
  • Pump working space is connected, which is connected via an inlet valve with a medium-carrying feed line, and which is in flow communication with a cooperating with a pressure line outlet valve l.
  • Cryopump is designed to promote a cryogenic liquid, in particular helium.
  • a plunger of the cryopump is movable in a cylinder running surface formed in a cylinder, wherein a cylinder bottom and a cylinder head of the cylinder each with an inlet valve and a
  • Exhaust valve Via the intake valves and exhaust valves, a pump working space located in the cylinder head and in the cylinder bottom is connected to a supply line and a pressure line.
  • cryopump is known from DE 10 2014 001 625 AI. This cryopump is installed on an internal combustion engine and designed to deliver a cryogenic fuel.
  • the invention is based on the object to provide a functionally improved cryopump.
  • This object is achieved in that the supply line is connected to a cooling line cooperating with the cryopump and that the cooling line downstream of the interaction with the cryopump is connected to the supply line upstream of the inlet valve.
  • cryopump to be pumped, inflowing medium to be cooled.
  • the medium passes after flowing through with the cryopump
  • Component cost associated cooling of the cryopump allows, and improves the function of the cryopump.
  • the feed line to a branch which is connected to the cooperating with the cryopump cooling line, and wherein the cooling line downstream of the interaction with the cryopump via a Einzweigung again with the feed line downstream of the
  • Branch is connected.
  • This embodiment opens up several possibilities for controlled or unregulated cooling of the cryopump by means of the inflowing medium to be delivered by the cryopump, which will be discussed in more detail below. In the case of a partial introduction of the medium in the cooling line, this is after cooling the cryopump back into the
  • Cooling line guided medium flow mixed.
  • the heat balance of the entire system with the possibility of responding to special requirements is improved.
  • the invention surrounds at least a portion of the
  • Cooling line the cylinder head.
  • a partial section of the cooling line additionally or alternatively surrounds the cylinder of the cryopump.
  • the cylinder head and the cylinder heat up during operation of the cryopump, so with a downward movement and upward movement of the plunger to promote the example of a prefeed over the supply line and the inlet valve in the pump working space introduced medium via the outlet valve and the pressure line in, for example, a pressure accumulator.
  • the cold, in the best case supercooled, medium is thus promoted by means of, for example, by the prefeed pump Vor fundamentaldrucks through the supply line into the cooling line and takes the heat from the compression, from the friction and the reaching of the environment via the insulation in the cryopump heat on. This ensures adequate cooling of the cryopump, in particular of the cylinder head and / or of the cylinder.
  • the medium then passes into the pump working chamber and is ejected in the actual promotion of the cryopump in the pressure line.
  • the advantage here is that the amount of heat generated in the cryopump does not get back into the low pressure system of the medium before the cryopump.
  • Cooling line the cylinder head and / or the cylinder.
  • the cooling line can be designed as desired and, for example, as a pipe around the components
  • the pipe or the cooling line is at least in the section which is connected to the cylinder head and / or the cylinder
  • a good heat transfer ensuring material such as copper
  • a thermal grease which optionally also acts as an adhesive, can be applied between the components. As a result, the effective cooling of the thermally predominantly charged areas of the cryopump is ensured.
  • the cylinder head and / or the cylinder has at least one cooling channel forming a section of the cooling line.
  • This cooling channel can be formed directly in the manufacture of said components in a suitable manner. It is provided in a further embodiment, the cooling channel as an encompassed by a sleeve outer
  • the recess may for example comprise the cylinder and / or cylinder head spirally. This recess can
  • the sleeve has a cooperating with the recess insertion port and cooperating with the recess Abschreib effet für MUST. At these connections, the other connected to the supply line cooling line sections are connected.
  • a switching valve is arranged at the branch, with which the introduction of medium into the cooling line is controllable.
  • the cooling of the cryopump can be selectively turned on or turned off or optionally also the cooling power can be adjusted.
  • the switching valve in a further development of the invention is preferably a 3/2-way valve, which is available in a wide variety of designs and sizes, for example from hydraulics.
  • a non-return valve acting in the supply line is installed in the cooling line in the area before the weir. This check valve prevents backflow of medium into the cooling line.
  • cryopump thus formed for
  • Resulting gas components are selectively discharged by the cooling and can not collect or do not need to be returned to the tank.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a cryopump, which is provided with a connected to a supply line for a medium cooling line, and
  • Figure 2 shows a second embodiment of a cryopump, which is provided with a connected to a supply line for a medium cooling line.
  • NG high-pressure NG pump
  • the cold, liquid medium in the form of gas is stored in a tank 2 and conveyed by a prefeed pump 3, which, for example, contrary to the representation can also be used directly in the tank 2, in a feed line 4.
  • the supply line 4 opens via a recessed into a cylinder head 5 of the cryopump 1 inlet valve 6 in a pump working chamber 7 of the cryopump 1.
  • the cylinder head 5 is for example formed integrally with a cylinder 8, wherein in the cylinder 8 and possibly in the cylinder head 5 a
  • Cylinder surface 9, which merges into the pump working chamber 7, is recessed, in which a plunger 10 is arranged axially movable.
  • the axial reciprocation of the plunger 10 is effected, for example, by a camshaft which cooperates with the end of the plunger 10, not shown.
  • an exhaust valve 11 is installed in the cylinder head 5, which is connected to a pressure line 12.
  • the pressure line 12 opens, for example, in a pressure accumulator 13, in which the of the
  • Cryopump 1 funded medium is stored in the form of gas.
  • the pressure accumulator 13 is connected via at least one injector line with an injector, from which the gas is controlled injected directly into an associated combustion chamber of the internal combustion engine. Alternatively, that can be done in the
  • Accumulator 13 stored gas can also be injected via at least one injector in a suction line of the internal combustion engine.
  • a cooling line 14 is provided, of which a partial section is guided spirally around the cylinder head 5 and / or the cylinder 8. In this case, the spiral wrap on the
  • the supply line 4 has a branch 15, in which a switching valve 16 designed as a 3/2-way valve is arranged, and wherein the switching valve 16 is furthermore connected to the cooling line 14.
  • the supply line 4 but also without branching into the cooling line 14 and after cooling of the cryopump 1 again before the
  • Inlet valve 6 pass into the supply line 4.
  • the switching valve 16 is designed so that in a switching position (shown in Figure 1), the cooling line 14 is completely shut off and the gas through the switching valve 16 exclusively on the supply line 4 on to the
  • Inlet valve 6 is passed. In a second switching position of the switching valve 16, however, the gas is introduced exclusively into the cooling line 14.
  • the cooling line 14 in turn opens downstream of the interaction with the cryopump 1 via a provisional 17 back into the supply line 4, wherein the weir 17 is located downstream of the branch 15. In the area of the intake 17 or in the area before is in the cooling line 14 a
  • the switching valve 16 may also be designed so that when a gas is introduced into the cooling line 14 at the same time a partial flow of the gas is conveyed directly through the supply line 4 to the inlet valve 6. It can be continuously adjustable by appropriate design of the switching valve 16, the distribution of the gas streams.
  • a supply line check valve 19 may be installed in the supply line 4, which opens in the direction of the intake 17.
  • a section of the cooling line 14 is designed as an external recess 20 which is inserted into the cylinder head 5 and / or the cylinder 8 is admitted.
  • the recess 20 is closed to the outside by a sleeve 21, wherein the sleeve 21, for example, is pressed tightly on the cylinder head 5 and / or cylinder 8.
  • the sleeve 21 is a
  • Insertion line connection 22 and a discharge line connection 23 are inserted, which are both connected to corresponding portions of the cooling line 14.
  • the Abdies einsan gleich 23 may be formed so that this example, by a corresponding embodiment and
  • the recess 20 can be arbitrarily adapted to corresponding requirements and contrary to the illustration in Figure 2, for example, also be spirally formed optionally with different pitches. It is also possible in both embodiments to reverse the flow direction of the gas in the region of the cylinder head to be cooled 5 and / or cylinder 8, that is, for example, to arrange the Ein buttertechnischsan gleich 22 in the region of the cylinder head 5 and the Abdies effet für Technology 23 in the region of the cylinder 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)

Abstract

Kryopumpe1, aufweisend einen von einem Zylinderkopf (5) abgedeckten Zylinder (8), in denen eine einen Plunger (10) führende Zylinderlauffläche (9) eingelassen ist, und wobei in dem Zylinderkopf (5) ein Pumpenarbeitsraum (7) eingelassen ist, der über ein Einlassventil (6) mit einer ein Medium führenden Zuführleitung (4) verbunden ist, und der mit einem mit einer Druckleitung (12) zusammenwirkenden Auslassventil (11) strömungsverbundenist.Erfindungsgemäß wird eine hinsichtlich der Funktion, insbesondere hinsichtlich der Kühlung der Pumpenbauteile, verbesserte Kryopumpe (1) bereitgestellt. Erreicht wird dies insbesondere dadurch, dass die Zuführleitung (4) eine Abzweigung (15) aufweist, die mit einer mit der (Kryopumpe (1) zusammenwirkenden Kühlleitung (14) verbunden ist, und das die Kühlleitung (14) stromabwärts des Zusammenwirkens mit der Kryopumpe (1) über eine Einzweigung (17) mit der Zuführleitung (4) stromabwärts der Abzweigung (15) verbunden ist.

Description

Beschreibung
Titel:
Kryopumpe
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kryopumpe, aufweisend einen von einem Zylinderkopf abgedeckten Zylinder, in denen eine einen Plunger führende Zylinderlauffläche eingelassen ist, und wobei in dem Zylinderkopf ein
Pumpenarbeitsraum eingelassen ist, der über ein Einlassventil mit einer ein Medium führenden Zuführleitung verbunden ist, und der mit einem mit einer Druckleitung zusammenwirkenden Auslassventil lströmungsverbunden ist.
Stand der Technik
Eine derartige Kryopumpe ist aus der DE 21 55 624 C3 bekannt. Diese
Kryopumpe ist zur Förderung einer kryogenen Flüssigkeit, insbesondere Helium, ausgebildet. Ein Plunger der Kryopumpe ist in einer in einem Zylinder ausgebildeten Zylinderlauffläche bewegbar, wobei ein Zylinderboden und ein Zylinderkopf des Zylinders jeweils mit einem Einlassventil und einem
Auslassventil versehen sind. Über die Einlassventile und Auslassventile ist ein in dem Zylinderkopf und in dem Zylinderboden befindlicher Pumpenarbeitsraum mit einer Zuführleitung und einer Druckleitung verbunden.
Eine weitere Kryopumpe ist aus der DE 10 2014 001 625 AI bekannt. Diese Kryopumpe ist an einer Brennkraftmaschine verbaut und zur Förderung eines kryogenen Kraftstoffs ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine hinsichtlich der Funktion verbesserte Kryopumpe bereitzustellen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Zuführleitung mit einer mit der Kryopumpe zusammenwirkenden Kühlleitung verbunden ist, und dass die Kühlleitung stromabwärts des Zusammenwirkens mit der Kryopumpe mit der Zuführleitung stromaufwärts des Einlassventils verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung kann ganz allgemein die Kryopumpe mittels des von der
Kryopumpe zu fördernden, zuströmenden Mediums gekühlt werden. Dabei gelangt das Medium nach dem Durchströmen der mit der Kryopumpe
zusammenwirkenden Kühlleitung wieder in die Zuführleitung und wird über das Einlassventil in einen Pumpenarbeitsraum eingebracht. Bei dieser allgemeinen Ausgestaltung wird der gesamte Mediumstrom zur Kühlung der Kryopumpe herangezogen. Im Ergebnis wird dadurch der Wärmehaushalt des
Gesamtsystems verbessert und eine einfache mit einem geringen
Bauteileaufwand verbundene Kühlung der Kryopumpe ermöglicht, und die Funktion der Kryopumpe verbessert.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Zuführleitung eine Abzweigung auf, die mit der mit der Kryopumpe zusammenwirkenden Kühlleitung verbunden ist, und wobei die Kühlleitung stromabwärts des Zusammenwirkens mit der Kryopumpe über eine Einzweigung wieder mit der Zuführleitung stromabwärts der
Abzweigung verbunden ist. Diese Ausgestaltung eröffnet mehrere Möglichkeiten einer geregelten oder ungeregelten Kühlung der Kryopumpe mittels des von der Kryopumpe zu fördernden, zuströmenden Mediums, auf die nachfolgend noch eingegangen wird. Im Fall einer teilweisen Einleitung des Mediums in die Kühlleitung wird dieses nach der Kühlung der Kryopumpe wieder in die
Zuführleitung eingeführt und mit dem in der Zuführleitung unter Umgehung der
Kühlleitung geführten Mediumstrom vermischt. Dadurch wird in Ergebnis der Wärmehaushalt des Gesamtsystems mit der Möglichkeit des Eingehens auf spezielle Anforderungen verbessert. In Weiterbildung der Erfindung umgibt zumindest ein Teilabschnitt der
Kühlleitung den Zylinderkopf. In weiterer Ausgestaltung umgibt ein Teilabschnitt der Kühlleitung zusätzlich oder alternativ den Zylinder der Kryopumpe.
Insbesondere der Zylinderkopf und auch der Zylinder erwärmen sich beim Betrieb der Kryopumpe, also bei einer Abwärtsbewegung und Aufwärtsbewegung des Plungers zur Förderung des beispielsweise über eine Vorförderpumpe über die Zuführleitung und das Einlassventil in den Pumpenarbeitsraum eingebrachten Mediums über das Auslassventil und die Druckleitung in beispielsweise einem Druckspeicher. Das kalte, im besten Fall unterkühlte, Medium wird also mittels eines beispielsweise durch die Vorförderpumpe erzeugten Vorförderdrucks durch die Zuführleitung in die Kühlleitung gefördert und nimmt die Wärme aus der Kompression, aus der Reibung sowie die von der Umgebung über die Isolation in die Kryopumpe gelangende Wärme auf. Dadurch ist eine ausreichende Kühlung der Kryopumpe, insbesondere des Zylinderkopfs und/oder des Zylinders gewährleistet. Das Medium gelangt anschließend in den Pumpenarbeitsraum und wird bei der eigentlichen Förderung der Kryopumpe in die Druckleitung ausgeschoben. Vorteilhaft dabei ist, dass die in der Kryopumpe erzeugte Wärmemenge nicht zurück in das Niederdrucksystem des Mediums vor der Kryopumpe gelangt.
In Weiterbildung der Erfindung umgibt zumindest ein Teilabschnitt der
Kühlleitung den Zylinderkopf und/oder den Zylinder. Die Kühlleitung kann beliebig ausgebildet sein und beispielsweise als Rohr um die Bauteile
herumgewickelt sein. Das Rohr beziehungsweise die Kühlleitung ist zumindest in dem Teilabschnitt, der mit dem Zylinderkopf und/oder dem Zylinder
zusammenwirkt aus einem eine gute Wärmeübertragung sicherstellenden Material, beispielsweise Kupfer, gefertigt. Für einen guten Wärmeübergang kann eine Wärmeleitpaste, die gegebenenfalls auch als Kleber fungiert, zwischen den Bauteilen aufgebracht werden. Dadurch ist die wirkungsvolle Kühlung der thermisch vornehmlich belasteten Bereiche der Kryopumpe sichergestellt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Zylinderkopf und/oder der Zylinder zumindest einen einen Abschnitt der Kühlleitung bildenden Kühlkanal auf. Dieser Kühlkanal kann direkt bei der Fertigung der genannten Bauteile in geeigneter Weise ausgebildet werden. Dabei ist in weiterer Ausgestaltung vorgesehen, den Kühlkanal als eine von einer Hülse umfassten äußeren
Eindrehung auszubilden. Die Eindrehung kann beispielsweise den Zylinder und/oder Zylinderkopf spiralförmig umfassen. Diese Eindrehung kann
mechanisch in den Zylinder und/oder Zylinderkopf eingearbeitet sein oder aber beispielsweise bei einem gegossenen Zylinder oder Zylinderkopf direkt eingegossen werden. Diese Ausgestaltung kann ausdrücklich auch mit der externen Kühlleitung kombiniert sein.
In Weiterbildung der Erfindung weist die Hülse einen mit der Eindrehung zusammenwirkenden Einführungsanschluss und einen mit der Eindrehung zusammenwirkenden Abführleitungsanschluss auf. An diese Anschlüsse werden die weiteren mit der Zuführleitung verbundenen Kühlleitungsabschnitte angebunden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an der Abzweigung ein Schaltventil angeordnet, mit dem die Einleitung von Medium in die Kühlleitung steuerbar ist. Somit kann die Kühlung der Kryopumpe gezielt angeschaltet oder abgeschaltet werden oder gegebenenfalls auch die Kühlleistung eingestellt werden. Dabei ist das Schaltventil in Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise ein 3/2 Wegeventil, das in verschiedensten Bauarten und Baugrößen beispielsweise aus der Hydraulik zur Verfügung steht.
In Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich vor der Einzweigung ein in die Zuführleitung wirkendes Rückschlagventil in die Kühlleitung eingebaut. Dieses Rückschlagventil verhindert eine Rückströmung von Medium in die Kühlleitung.
In Weiterbildung der Erfindung ist die so ausgebildete Kryopumpe zur
Anwendung an einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine vorgesehen. Dies ist das bevorzugte Anwendungsgebiet der erfindungsgemäß ausgebildeten
Kryopumpe, wobei aber auch andere Anwendungen denkbar sind.
Zusammengefasst sind die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Kryopumpe:
- Es erfolgt keine Rückführung von zu Kühlzwecken benützten Medium in das
Niederdrucksystem bzw. in den Tank. Dadurch wird der Wärmehaushalt des Systems verbessert.
- Es ist kein zusätzliches beziehungsweise aufwendiges Leitungssystem für die
Kühlung der Kryopumpe notwendig. - Es besteht eine große Freiheit der Positioniermöglichkeiten der Kryopumpe im
Bezug zu dem Tank.
- Die Haltedauer des Mediums, insbesondere eines Gases, in dem Tank bis zu einem vorgegebenen Abblasedruck wird durch einen reduzierten
Wärmeeintrag in den Tank erhöht.
- Entstehende Gasanteile werden durch die Kühlung gezielt ausgetragen und können sich nicht sammeln beziehungsweise müssen nicht in den Tank zurückgeführt werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele näher beschrieben sind.
Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kryopumpe, die mit einer an eine Zuführleitung für ein Medium angeschlossenen Kühlleitung versehen ist, und
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kryopumpe, die mit einer an eine Zuführleitung für ein Medium angeschlossenen Kühlleitung versehen ist.
Figur 1 zeigt den für die Darstellung der Erfindung interessierenden Teil einer Kryopumpe 1, die insbesondere eine NG-Hochdruckpumpe (NG = Natural Gas) ist, die beispielsweise an einer Brennkraftmaschine zur Förderung des Mediums in Form von kalten, flüssigen Gas zur Anwendung kommt.
Das kalte, flüssige Medium in Form von Gas wird in einem Tank 2 bevorratet und von einer Vorförderpumpe 3, die beispielsweise entgegen der Darstellung auch direkt in den Tank 2 eingesetzt sein kann, in eine Zuführleitung 4 gefördert. Die Zuführleitung 4 mündet über ein in einen Zylinderkopf 5 der Kryopumpe 1 eingelassenes Einlassventil 6 in einem Pumpenarbeitsraum 7 der Kryopumpe 1. Der Zylinderkopf 5 ist beispielsweise einstückig mit einem Zylinder 8 ausgebildet, wobei in den Zylinder 8 und ggf. auch in den Zylinderkopf 5 eine
Zylinderlauffläche 9, die in den Pumpenarbeitsraum 7 übergeht, eingelassen ist, in der ein Plunger 10 axial bewegbar angeordnet ist. Die axiale Hin und Her Bewegung des Plungers 10 wird beispielsweise von einer Nockenwelle bewirkt, die mit dem nicht dargestellten Ende des Plungers 10 zusammenwirkt.
Neben dem Einlassventil 6 ist in dem Zylinderkopf 5 ein Auslassventil 11 eingebaut, dass mit einer Druckleitung 12 verbunden ist. Die Druckleitung 12 mündet beispielsweise in einen Druckspeicher 13, in dem das von der
Kryopumpe 1 geförderte Medium in Form von Gas gespeichert wird. Der Druckspeicher 13 ist über zumindest eine Injektorleitung mit einem Injektor verbunden, von dem das Gas gesteuert in einen zugeordneten Brennraum der Brennkraftmaschine direkt eingespritzt wird. Alternativ kann das in dem
Druckspeicher 13 gespeicherte Gas auch über zumindest einen Injektor in eine Ansaugleitung der Brennkraftmaschine eingeblasen werden.
Für eine erfindungsgemäße Kühlung der Kryopumpe 1, speziell des
Zylinderkopfs 5 und/oder des Zylinders 8, ist eine Kühlleitung 14 vorgesehen, von der ein Teilabschnitt spiralförmig um den Zylinderkopf 5 und/oder den Zylinder 8 geführt ist. Dabei kann die spiralförmige Umwicklung an dem
Kühlbedarf der Bauteile angepasst sein, indem beispielsweise der gegenseitige Abstand der Kühlwicklungen variiert. Die Zuführleitung 4 weist eine Abzweigung 15 auf, in der ein als 3/2 Wegeventil ausgebildetes Schaltventil 16 angeordnet ist und wobei das Schaltventil 16 weiterhin mit der Kühlleitung 14 verbunden ist. Grundsätzlich kann die Zuführleitung 4 aber auch ohne Abzweigung in die Kühlleitung 14 und nach der Kühlung der Kryopumpe 1 wieder vor dem
Einlassventil 6 in die Zuführleitung 4 übergehen.
Das Schaltventil 16 ist so ausgebildet, dass in einer Schaltstellung ((in Figur 1 dargestellt) die Kühlleitung 14 vollständig abgesperrt ist und das Gas durch das Schaltventil 16 ausschließlich über die Zuführleitung 4 weiter zu dem
Einlassventil 6 geleitet wird. In einer zweiten Schaltstellung des Schaltventils 16 wird das Gas dagegen ausschließlich in die Kühlleitung 14 eingeleitet.
Die Kühlleitung 14 mündet ihrerseits stromabwärts des Zusammenwirkens mit der Kryopumpe 1 über eine Einzweigung 17 wieder in die Zuführleitung 4, wobei die Einzweigung 17 stromabwärts der Abzweigung 15 angeordnet ist. Im Bereich der Einzweigung 17 oder im Bereich davor ist in die Kühlleitung 14 ein
Rückschlagventil 18 angeordnet, dass ein Einströmen von Gas von der
Einzweigung 17 in die Kühlleitung 14 unterbindet.
Das Schaltventil 16 kann aber auch so ausgebildet sein, dass bei einer Einleitung von Gas in die Kühlleitung 14 gleichzeitig auch ein Teilstrom des Gases direkt weiter durch die Zuführleitung 4 zu dem Einlassventil 6 gefördert wird. Dabei kann durch entsprechende Ausgestaltung des Schaltventils 16 die Aufteilung der Gasströme kontinuierlich verstellbar sein. Zwischen der Abzweigung 15 und der Einzweigung 17 kann in die Zuführleitung 4 ein Zuführleitungsrückschlagventil 19 eingebaut sein, was in Richtung zu der Einzweigung 17 öffnet.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 unterscheidet sich von dem der Figur 1 durch ein anderes Zusammenwirken der Kühlleitung 14 mit der Kryopumpe 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt der Kühlleitung 14 als äußere Eindrehung 20 ausgebildet, die in den Zylinderkopf 5 und/oder den Zylinder 8 eingelassen ist. Die Eindrehung 20 wird nach außen von einer Hülse 21 verschlossen, wobei die Hülse 21 beispielsweise dicht auf den Zylinderkopf 5 und/oder Zylinder 8 aufgepresst ist. In die Hülse 21 ist ein
Einführleitungsanschluss 22 und ein Abführleitungsanschluss 23 eingelassen, die beide mit entsprechenden Abschnitten der Kühlleitung 14 verbunden sind.
Gegebenenfalls kann der Abführleitungsanschluss 23 so ausgebildet sein, dass dieser beispielsweise durch eine entsprechende Ausgestaltung und
Weiterführung der Hülse 21 direkt mit dem Einlassventil 6 zusammenwirkt. Die Eindrehung 20 kann beliebig an entsprechende Anforderungen angepasst sein und entgegen der Darstellung in Figur 2 beispielsweise auch spiralförmig gegebenenfalls mit unterschiedlichen Windungsabständen ausgebildet sein. Auch ist es bei beiden Ausführungsbeispielen möglich die Strömungsrichtung des Gases im Bereich des zu kühlenden Zylinderkopfs 5 und/oder Zylinders 8 umzukehren, das heißt also beispielsweise den Einführleitungsanschluss 22 im Bereich des Zylinderkopfs 5 und den Abführleitungsanschluss 23 im Bereich des Zylinders 8 anzuordnen.

Claims

Ansprüche
1. Kryopumpe (1), aufweisend einen von einem Zylinderkopf (5) abgedeckten Zylinder (8), in denen eine einen Plunger 10 führende
Zylinderlauffläche (9) eingelassen ist, und wobei in dem Zylinderkopf (5) ein Pumpenarbeitsraum (7) eingelassen ist, der über ein Einlassventil (6) mit einer ein Medium führenden Zuführleitung (4) verbunden ist, und der mit einem mit einer Druckleitung (12) zusammenwirkendes Auslassventil (11)
strömungsverbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (4) mit einer mit der Kryopumpe (1) zusammenwirkenden Kühlleitung (14) verbunden ist, und dass die Kühlleitung (14) stromabwärts des Zusammenwirkens mit der Kryopumpe (1) mit der Zuführleitung (4) stromaufwärts des Einlassventils (6) verbunden ist.
2. Kryopumpe (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführleitung (4) eine Abzweigung (15) aufweist, die mit der mit der Kryopumpe (1) zusammenwirkenden Kühlleitung (14) verbunden ist, und dass die Kühlleitung (14) stromabwärts des
Zusammenwirkens mit der Kryopumpe (1) über eine Einzweigung (17) mit der Zuführleitung (4) stromabwärts der Abzweigung (15) verbunden ist.
3. Kryopumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilabschnitt der Kühlleitung (14) den Zylinderkopf (5) umgibt.
4. Kryopumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilabschnitt der Kühlleitung den Zylinder (8) umgibt.
5. Kryopumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (5) und/oder der Zylinder (8) zumindest einen einen Abschnitt der Kühlleitung (14) bildenden Kühlkanal aufweist.
6. Kryopumpe (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal als äußere von einer Hülse (21) umfasste Eindrehung (20) ausgebildet ist.
7. Kryopumpe (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (21) einen mit der Eindrehung (20) zusammenwirkenden Einführleitungsanschluss (22) und einen ebenfalls mit der Eindrehung (20) zusammenwirkenden Abführleitungsanschluss (23) aufweist.
8. Kryopumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Abzweigung (15) ein Schaltventil (16) angeordnet ist, mit dem Einleitung von Medium in den Kühlleitung (14) steuerbar ist.
9. Kryopumpe (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (16) ein 3/2 Wegeventil ist.
10. Kryopumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlleitung (16) im Bereich der Einzweigung (17) ein in die Zuführleitung (4) wirkendes Rückschlagventil (18) aufweist.
11. Kryopumpe (1) nach einem der vorherigen Ansprüche zur Anwendung an einer gasbetriebenen Brennkraftmaschine.
PCT/EP2017/074010 2016-11-18 2017-09-22 Kryopumpe WO2018091178A1 (de)

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WO (1) WO2018091178A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3115332A1 (fr) * 2020-10-19 2022-04-22 F2M Pompe comprenant des moyens de refroidissement
WO2022084072A1 (fr) * 2020-10-19 2022-04-28 F2M Pompe comprenant des moyens de refroidissement

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2292617A (en) * 1940-06-15 1942-08-11 Linde Air Prod Co Apparatus for pumping volatile liquids
FR1363756A (fr) * 1963-07-19 1964-06-12 Distillers Co Yeast Ltd Procédé et appareil pour pomper des gaz ou des vapeurs liquéfiés
DE2155624A1 (de) 1971-11-09 1973-05-17 Siemens Ag Doppelt wirkende kolbenpumpe fuer kryogene medien
EP2565386A1 (de) * 2011-08-29 2013-03-06 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Energiewandlung
DE102014001625A1 (de) 2013-02-07 2014-08-07 Caterpillar Inc. Gaskraftstoffsystem

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009032647A1 (de) * 2009-07-08 2011-01-13 Illinois Tool Works Inc., Glenview Kühlsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102009028023A1 (de) * 2009-07-27 2011-02-03 Robert Bosch Gmbh Hochdruck-Einspritzsystem mit Kraftstoffkühlung aus Niederdruckbereich
JP5333679B2 (ja) * 2011-02-10 2013-11-06 トヨタ自動車株式会社 冷却システム
DE102014224149A1 (de) * 2014-11-26 2016-06-02 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffversorgungssystem für eine mit Erdgas betreibbare Brennkraftmaschine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2292617A (en) * 1940-06-15 1942-08-11 Linde Air Prod Co Apparatus for pumping volatile liquids
FR1363756A (fr) * 1963-07-19 1964-06-12 Distillers Co Yeast Ltd Procédé et appareil pour pomper des gaz ou des vapeurs liquéfiés
DE2155624A1 (de) 1971-11-09 1973-05-17 Siemens Ag Doppelt wirkende kolbenpumpe fuer kryogene medien
EP2565386A1 (de) * 2011-08-29 2013-03-06 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Energiewandlung
DE102014001625A1 (de) 2013-02-07 2014-08-07 Caterpillar Inc. Gaskraftstoffsystem

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3115332A1 (fr) * 2020-10-19 2022-04-22 F2M Pompe comprenant des moyens de refroidissement
WO2022084072A1 (fr) * 2020-10-19 2022-04-28 F2M Pompe comprenant des moyens de refroidissement

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