[发明专利]用于低温燃料的活塞泵和燃料输送装置

说明书

本发明涉及一种用于将低温燃料从存储箱(12)中输送到高压区域中的活塞泵(1)和燃料输送装置。所述活塞泵(1)具有可往复运动的泵活塞(2)，所述泵活塞在一端部上限界压缩室(3)并且在另一端部上限界至少一个压力室(5、7)，所述至少一个压力室能够以液压压力介质被加载。所述活塞泵(1)的泵活塞(2)实施为多件式的并且包括至少一个压力活塞(35)和压缩活塞(33)，其中，所述压力活塞(35)和所述压缩活塞(33)能够相对彼此运动。

技术领域

本发明涉及用于低温燃料的活塞泵和燃料输送装置。

背景技术

低温燃料尤其可以是天然气(NG)，天然气例如在机动车上车载地以液相(LNG)被储存在专门为此设计的箱中，用于运行内燃机。

由EP 2 541 062 A1已知一种用于低温燃料、尤其天然气的活塞泵，该活塞泵具有可往复运动的泵活塞。该泵活塞限界泵工作室，该泵工作室能够以液态天然气充注，使得在泵工作室中存在的液态天然气能够通过泵活塞的行程运动以高压被加载。泵活塞在另一端限界耦合器室，该耦合器室能够以液压的压力介质充注，以便在行程运动中驱动泵活塞。替代地提出电动、气动或机械式的驱动器。

发明内容

本发明的任务是，给出一种替代的用于低温燃料的活塞泵，以及具有该泵活塞的用于低温燃料的燃料输送装置，所述燃料输送装置在泵活塞的区域中具有减小的热传递并且能够实现活塞和活塞导向部的不太费事的制造。

为了解决该任务，提出根据本发明的活塞泵和根据本发明的燃料输送装置。在实施例中可以得出本发明的有利的扩展方案。

本发明提出的用于将低温燃料输送至高压的活塞泵，其中，所述活塞泵具有能往复运动的泵活塞，所述泵活塞在一端部上限界压缩室并且在另一端部上限界至少一个压力室，所述至少一个压力室能够以液压的压力介质被加载，其中，活塞泵的泵活塞实施为多件式的并且包括至少一个压力活塞和一个压缩活塞，其中，压力活塞和压缩活塞可相对彼此地运动。此外，要求保护一种具有这样的活塞泵的燃料输送装置，其中，低温燃料能够从存储箱被所述活塞泵抽吸出并且能够被输送到高压区域中。

活塞泵间接地或直接地输送来自低温绝缘的存储箱(例如LNG箱、低温箱)的气态燃料，在所述存储箱中，燃料优选以液相在-10℃至-130℃的温度下被储存。由于低温，燃料在沸点处处于液相中。在剩余的箱容积中，燃料处于气相中。直至燃料在活塞泵中已经被压缩至高压之后，从液相到气相的相变才是希望的，因为否则活塞泵的效率在输送处于气相中的燃料时会降低。由于该原因而重要的是，避免到处于液相中的燃料的热输入。由于该原因，活塞泵具有用于在压缩室中被压缩的、处于液相中的低温燃料的区域和用于驱动泵活塞的液压流体的区域。

为了避免从液压流体到燃料上的热传递，活塞泵具有多件式的泵活塞，使得减少通过泵活塞到燃料上的热输入。

下面给出根据本发明的活塞泵和根据本发明的燃料输送装置的有利构型和扩展方案。

有利的是，通过压力活塞和压缩活塞之间的接触点P实现用于力传递的机械式耦合。以这种方式，压力活塞和压缩活塞之间的接触面非常小，使得特别强地减少了热传递。

有利的是，接触点P与泵活塞的纵轴线A重合，因为以这种方式可以保证由压力活塞传递的力始终在中央被引入。

压缩活塞的面向压力活塞的端部具有半径，和/或，压力活塞的面向压缩活塞的端部具有半径。压力活塞和/或压缩活塞的成型为球面的几何形状、尤其半径以有利的方式允许压力活塞和压缩活塞之间的相对运动。在此，接触点P的位置在压缩活塞上保持不变，使得该接触点总是位于纵轴线A上。

有利的是，压力活塞在面向压缩活塞的端部上具有中间件，和/或，压缩活塞在面向压力活塞的端部上具有中间件，因为通过合适地选择所述中间件的材料或几何形状可以进一步减少热传递。在此，由低导热性材料制成的中间件是特别有利的。陶瓷由于其高强度和低导热性作为材料是特别有利的。