[发明专利]液体供给系统

说明书

本发明提供一种能够高效冷却的液体供给系统。该液体供给系统(10)具有容器，其内部包括泵室(P1、P2)，并且设有流体的吸入口(131b)及送出口(131c)；供给通道(131e、131Xc)，将从所述吸入口(131b)流入的所述液体供给至所述泵室(P1、P2)；以及排出通道(190)，将从所述泵室(P1、P2)排出的所述液体向所述送出口(131c)引导；其中，在所述泵室(P1、P2)内与所述液体接触的壁面(180，181)上，形成由比构成所述壁面(180，181)的部件的热传导率低的材料PTFE构成的热阻层(500)。

技术领域

本发明涉及一种供给液体的液体供给系统。

背景技术

作为一种将液体循环到循环流路的液体供给系统，公知的有具有由波纹管形成的泵室的波纹管泵(参照专利文献1)。该系统是在垂直的上下方向上具有两个泵室，构成各个泵室的波纹管由传动器固定在进行上下方向驱动的轴上，并与轴的运动联动从而进行上下方向的伸缩。

为了隔热，泵装置整体收纳在真空容器内，真空容器的上方设有传动器。为了隔热，优选地，从外部向泵装置供给液体的吸入管和将来自泵装置的液体向外部排出的送出管在尽可能远离外部气体的位置与泵装置连接。由此，吸入管及送出管从真空容器的上方进入真空容器内，延伸至比泵装置更低的位置，以U字形连接泵装置底部的开口。通过将与泵装置连接的配管设置成这样的形状，实现对于来自外部的热的高隔热性能。这样的结构的波纹管泵适宜用于将液氮、液氦等超低温液体供给至超导设备等被冷却装置的用途中。

但是，为了用于低温液体的供给而使在常温环境下组装维护的波纹管泵运行时，首先需要将泵装置的结构部件从常温冷却至低温液体的温度的步骤。这是因为如果结构部件的温度高，低温液体在波纹管室内蒸发成为气液混合状态，泵无法正常工作。作为冷却泵装置的方法，存在如下的方法，即，使低温液体流入泵装置，在结构部件与低温液体之间进行热交换，逐步降低结构部件的温度。在该方法中，从泵装置的底部流入的低温液体先是下部的波纹管泵室，接着是上部的波纹管泵室这样逐步充满泵装置内部，低温液体的水位上升。但是，在该冷却方法中存在如下问题，即，为了将波纹管泵冷却至可工作温度需要很长的时间。

其理由是，在泵装置内的低温液体的水位低的状态下，泵结构部件与低温液体的液体接触面积小，因此，在冷却步骤的初期冷却效率低下。此外，在泵结构部件的温度高的状态下，低温液体蒸发，气体滞留在泵室内，妨碍低温液体的流入。此外，由于是两个波纹管泵室上下排列的结构，若将上方的泵室作为第一泵室，下方的泵室作为第二泵室，流入泵装置的液体从第二泵室的排出口流出，水位难以上升至第二泵室的排出口的高度之上。因此，在第二泵室的排出口之上存在第一泵室时，对于第一泵室的冷却很耗时。此外，为了得到高排出压，泵构成部件使用高刚度的金属材料，若低温液体接触热传导率高的金属的表面，低温液体气化而产生的气体覆盖金属的表面。该现象称为膜沸腾。在该金属表面形成的气体层作为隔热层发挥作用，妨碍低温液体与泵结构部件的热传导。在专利文献2中，记载有以泵室的滑动位置摩擦阻力的降低(滑动性的提高)为目的而涂布PTFE(polytetrafluoroethylene)的结构。

专利文献1：国际公开第2016/006648号

专利文献2：日本特开2012-193664号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够高效冷却的液体供给系统。

本发明为了解决上述课题而采用了以下方案。

即，本发明的液体供给系统包括：

容器，其内部包括泵室，并且设有流体的吸入口及送出口；供给通道，将从所述吸入口流入的液体供给至所述泵室；以及排出通道，将从所述泵室排出的液体向所述送出口引导，

其中，在所述液体供给系统中与所述液体接触的壁面上，形成由比构成所述壁面的部件的热传导率低的材料构成的热阻层。