JPS5810194A - 極低温液体用ポンプ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ンプ容器内に設ゆられていてこれから導出されている駆
動軸を介して駆動モータと結合されてい為液中ポンプと
を備えた極めて冷い液体、特ＫｉＩＩＥ体窒素或いは液
体空気用のポンプ装置に関。

する。

極めて冷い液体の丸めのポンプ給送装置として２つのポ
ンプ装置が公知になっている。一つは熱絶縁され九ポン
プ容器内に設けられる液中ポンプであシ、この液中ポン
プの駆動軸はシールおよび熱絶縁されることなくポンプ
容器から外側に数秒られた駆動モータへと導出されてい
る。このようなポンプ装置はシール部分が設けられてい
ない仁とから密閉された加圧下にある循環系内に内蔵す
るには不適当である　更に熱絶縁も、液体窒素或い紘液
体空気をポンプ装置の凍結を招くことなく送ることがで
きるだけ十分で杜ない。

辷れに対して、いわゆる低温保持ポンプは密閉された圧
力系内への内蔵に適している。なぜ表ら、そのケーシン
グが圧力密に構赦されているからである。しかし、この
低温保持ポンプは貯蔵タンクとし役立ちかつ既に常に一
定量の筐体が保存される小型のポンプ容器を備えていな
い。したがって、例えば液体窒素或いは液体空気を給送
しようとする場合、始動を行う度毎に先立りてこのポン
プ装置を長時聞手で以って冷却状態に持って行かなけれ
ばならない．この様式のポンプ装置はこれに加えて熱絶
縁されていないので、ポンプの凍結を伴って高い熱損失
が生じる。

本発明の根底をなす課題は、極めて冷い液体の丸めのポ
ンプ装置を、これが圧力循環系内において最少限の熱損
失で自動的に作動可能であるように構成することである
。

上記の課題は本発明によシ、冒頭に記載し友様式のポン
プ装置のポンプ容器が圧力密に密閉して形成されておシ
、液中ポンプが熱絶縁されて■架されておシ、かつ駆動
軸が軸方向で同様に熱絶縁されていることによって解決
される。

本発明によるポンプ装置鉱ポンプ容器が圧力密に形成さ
れておシ、かつ液中ポンプもま丸部動軸も熱絶縁されて
いることから、圧力循環系内ＫｔｉＰいて最少限の圧力
損失で使用することが可能である。ポンプ容器内に常に
一定の液体貯溜が確保され、この貯溜が液中ポンプを覆
い、し九がってポンプ停止後の冷却始動が必要でないこ
とから自動的な作動が可能である。したがって総じて、
このように構成され九ポンプ装置は特に液体窒素および
液体空気を密閉された圧力系で給送するのに適している
。

本発明の構成によシ、ポンプ容器は外側ケーシングとこ
れに対して間隔を以って設けられている内側ケーシング
とから成る。この場合、中間室は真空状態にある。この
ようにして熱伝導に基く熱推移が可能な限ル回避される
。熱ふく射に基く熱推移をも阻止するため、中間室内に
は片側に金属−積層、特にアルミニウムー積層を備えた
合成樹脂薄板が設けられており、この合成樹脂薄板社外
方への適当な熱ふく射はね返シを行う。真空中で表面か
ら蒸発す養液体はこの場合中間室内に設けられ九シリカ
ゲル緩衝体によって除去可能である。排気は特に同時に
逃し弁として形成されている適当な弁によって行われる
。

ポンプ容器は、内部に液中ポンプが懸架されておシかつ
駆動軸が引通されている上側のパイプソケットで形成さ
れている。ポンプ容器の特に有利な爽施形としてはこれ
をデューアぴんとして構成することである。パイプソケ
ットを内側で絶縁物質で充填し、これによシそとに発生
する熱推移が最少限に低減されるようにするのが有利で
ある。

駆動軸の熱絶縁は、駆動軸が軸受支台と液中ポンプの間
でテフロン板から成る絶縁片を備えているととによって
達せられる。これによって軸方向での熱推移が十分に中
断される。

態動モータと駆動軸を永久電磁石クラッチを介して無接
触で連結する他の構成も同じような効果が得られる。そ
の際、永久電磁石クラッチの駆動軸側の部分は圧力密な
閉鎖キャップで覆・　われておシ、シたがってその限シ
完全な封隙が得られる。

液中ポンプの熱絶縁の状態での懸架は、液中ポンプを駆
動軸を囲繞している絶縁物質に固定することによりて達
せられる。この絶縁物質は担持スリーブを介してポンプ
容器のカバーに固定され、液中ポンプの解体を容易にす
ることができる。絶縁物質はこの場合も多数の層のテア
０ン板から形成される。

よ〉十分な絶縁効果は、絶縁材料と一方では駆動軸との
間におよび他方で紘絶縁物質と駆動軸の軸受との間に中
間室を設けることによって達せられる。

ポンプ容器は駆動軸の導出部の領域内で容器７フンジを
備えておシ、この容器７ランジ上に絶縁層の間挿の下に
カバーが固定されている。

液中ポンプがポンプ容器の内部において常に液体水準以
下に存在することを保証するため、ポンプ容器内に適当
な制御装置と結合可能な水準監視ゾンデが突出している
。

本発明によ如ポンプ容器は、少くと４４／（−ルの圧力
に適するように構成されている。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明を詳説す
る。

本発明によるポンプ容器２は外側ケーシング３とこれに
対して間隔を４って設けられている内側ケーシング４と
から成る。

外側ケーシング３と内側ケーシング４との―の中間１ｉ
ｉａ、熱伝導を可能表限シ十分Ｋ１ｍ断する丸め、排気
弁５を介して真空下に置かれている。この場合、排気弁
５社同時に逃し弁として働ら〈。附加的に中間室内Ｋ１
１１片側に施されたアル＜　ニウム積層を備えた折畳ん
だ合成薄板６が設けられておシ、この合成樹脂薄板は積
層加工されているので外方への熱ふく射を反射する。

即ち、ふく射に基く熱推移が阻止される。中間室の下方
領域内には、場合によっては真空中で表面から蒸発する
液体を吸収するシリカゲル緩衝体７が設けられている。

ポンプ容器２は上方へとパイプソケット８へと移行して
おり、このパイプソケット祉７２ンジ９でＪｉ！りてい
る。７ランジ９上にはカバー１０が絶縁層１１０関挿下
に固定されている。内側ケーシング４の内側において、
パイプソケット３は発泡部層した合成樹脂から成る肉厚
の絶縁物質１２で充填されておシ、これｋよ）この領域
内で熱推移が充分に阻止される。

ポンプ容器２内には下方で５段の回転ポンプとして形成
された液中ポンプ１３が挿入されている。仁の液中ポン
プのポンプ軸１４祉その上端部で多層に構成された熱絶
縁作用を行うテフロンスリーブ１５に同定されてお）、
このテフロンスリーブは同様に熱絶縁作用する。このテ
フロンスリーブ１５は絶縁物質１２内に挿入されておシ
、その上端部においてカバー１０と結合されている担１
持スリーブ１６に固定されている。

担持スリーブ１６内には、環状ウェッブ１８を介してカ
バー１０にねじ止めされている軸受支台１７が挿入され
ている。この軸受支台１７内Ｋａ駆動軸１９が２つのこ
ろ軸受加、２１を介して糠受されている。この駆動軸１
９は下方へと、多層に構成され九テフロン板から成る絶
縁片２２に移行しておシ、これＫより軸方向への熱推移
が阻止される。

この絶縁軸片２２は下端部でポンプ軸１４と結合されて
いる。

軸受支台１７の上端部には環状７ランジ２３が溶接され
ている。この環状７ランジ２３の外縁部上Ｋａモータ保
持部２４がねじ結合されている。このモータ保持部の上
端部は三相モータとして形成されている駆動モータ２５
を担持している。駆動モータ２５と駆動軸１９は電磁ク
ラッチ２６を介して無接触で連結されている。この電磁
クラッチ２６はモータ側で磁石スリーブ２７から、駆動
軸側でこの磁石スリーブ２７内に達している磁石シリｙ
／２８から成る。両者の間には、磁石シリンダ２７を覆
いかつ環状７２ンジ２３の内縁部に圧力密にねじ結合さ
れている閉鎖キャップ２９が設けられている。このよう
にして絶対的な圧力密が得られる。

仁の図面の左側において、例えば書間されている窒素−
供給循環系の供給導管３ｏがポンプ容器２内に開口して
いる６、液中ポンプ１３から出発している圧力導管３１
＃ｉ先ず喬直に上方へと一飴縁物質１２を貫通し、カバ
ーｌＯの位置で外へ出て、直角に右方向に彎曲してｉる
。ポンプ容器２内には水率監視ゾンデ３２が５Ｉ！出し
ており、この水準監視ゾンデにより最大水準（線ム）と
最少水準Ｇ１１ｍＢ）間の領域内でＯ液体３３の静置が
保持される。このようにして液中ポンプ１３は常に液体
水準の下方に存在し、したがってポンプを始動させる際
特別な処置を必要としない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるポンプ装置の一実施例を示している
。 図中符号は −２−ｅ・ポンプ容器 １３・Φｅ液中ポンプ １９・・・駆動軸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱絶縁されたポンプ容器とこのポンプ容器内に設け
   られていてこれから導出されている駆動軸を介して駆動
   モータと結合されている箪中ポンプとを備えた極めて冷
   ％１＝＠体、特に液体窒素或いは液体空気用のポンプ装
   置において、ポンプ容器（２）が圧力密に管網されて形
   成されておシ、液中ポンプ（１３）が熱絶縁されてＳ＊
   されており、かつ駆動軸（１９）が軸方向で同様に熱絶
   縁されていることを特徴とする、上記ポンプ装置。 １　ポンプ容器（２）が外側ケーシング（３）とこれに
   対して間隔をもって設けられている内側ケーシング（４
   ）とから威シ、この場合中間室が真空状部にあることを
   特徴とする、前記特許請求の範囲第１項に記載のポンプ
   装置。 ３、中間室内に片側が金属で積層され九、特にアルミニ
   ウムー積層加工され九合成樹脂薄板（６）が設けられて
   いることを特徴とする、前記特許請求ｏｍｖｓ第２項に
   記載のポンプ装置。 ｔ　中間室内にシリカゲル緩衝体（７）が設叶られてい
   ることを特徴とする、前記特許請求の範囲第２項第３項
   に記載のポンプ装置。 翫　外側ケーシング（３）内に同時に逃し弁として形成
   されている排気弁（５）が内蔵されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項から第４項までのうちのいず
   れか一つに記載のポンプ装置。 【　ポンプ容器（２）が上側のパイプソケット（８）で
   形成されておシ、このパイプソケット内に液中ポンプ（
   １３）が懸架されていてかつ駆動軸（１９）が引通され
   ていることを特徴とする特許請求の範ＩＩＩ第１項から
   第５項までのうちのいずれか一つに記載のポンプ装置。 ７、　ポンプ容器（２）がデ二−アぴんとして形成され
   ていることを特徴とする、前記特許請求の範囲第６項に
   記載のポンプ装置。 ＆　パイプソケット（８）が内側で絶縁物質（１２）で
   充填されていることを特徴とする、前記特許請求の範−
   第６項或いは第７項に記載のポンプ装置。 ９、駆動軸（１９）が軸受台（１７）と液中ポンプ（１
   ３）との間に絶縁片（２２）を備えていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第７項までのうちのいず
   れか一つに記載のポンプ装置。 １Ｇ、　　絶縁片（２２）がテフロン板から成ることを
   特徴とする、前記特許請求の範囲第９項に記載の装置。 １１、　　本船モータ（２５）と駆動軸（１９）とが永
   久電磁クラッチ（２６）を介して無接触で連結されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１′項から第１０
   項までのうちのいずれか一つに記載のポンプ装置。 １２−　永久電磁クラッチ（２６）の駆動軸側の部分（
   ２８）が圧力密な閉鎖キャップ（２９）で覆われている
   ことを特徴とする、前記特許請求の範囲第１１項に記載
   のポンプ装置。 １３．１１１体ポンプ（１３）が駆動軸（１９）を囲繞
   している絶縁物質（１５）に固定されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第１２項までのうちの
   いずれか一つに記載のポンプ装置。 １４、絶縁物質（１５）が多層のテフロン板から成るこ
   とを特徴とする、前記特許請求の範囲第１３項に記載の
   ポンプ装置。 １１＆　　絶縁物質（１５）が担持スリーブ（１６）を
   介してポンプ容器（２）のカバー（ｌＯ）に固定されて
   いることを特徴とする、前記特許請求の範囲第１３項或
   い社第１４項に記載のポンプ装置、）１６、絶縁材料（
   １５）と一方で紘駆動軸（１９，２２）との間に、他方
   で社それらの軸受支台（１７，２０，２１）との関に中
   間室が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１３項から第１５項までのうちのいずれか一つに記載
   のポンプ装置。 １７、ポンプ容器（２）が駆動軸（１９）の導出部の領
   域内に容器フランジ（９）を備えており、この容器７ラ
   ンジ上にカバー（１０）が絶縁層（１１）の間挿下に固
   定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第１６項までのうちのいずれか一つに記載のポンプ装
   置。 １１Ｌ　　ポンプ容１１（２）内に水準監視ゾンデ（３
   ２）が導出していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １１項から第１７項までのうちのいずれか一つに記載の
   ポンプ装置。 １９、ポンプ容器（２）が少くとも４パールの圧力で使
   用し得るように構成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項から第１８項までのうちのいずれか一つ
   に記載のポンプ装置、１