DE10153068A1 - Pumpe mit Batterie - Google Patents

Abstract

Von einem Elektromotor, insbesondere einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, betriebene Pumpe zur Versorgung einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Gebäudes, mit einem Gehäuse, umfassend ein Pumpengehäuse, in dem ein Laufrad angeordnet ist, und umfassend ein Motorgehäuse, in dem elektrische und/oder elektronische Komponenten zum Betrieb des Motors angeordnet sind, wobei im oder am Gehäuse eine Batterie 11 zur Versorgung des Motors 8 und gegebenenfalls der den Motor 8 steuernden Elektronik angeordnet ist.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine von einem Elektromotor, insbesondere einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor (EC-Motor), betriebene Pumpe zur Versorgung einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Gebäudes, mit einem Gehäuse, umfassend ein Pumpengehäuse, in dem ein Laufrad angeordnet ist, und umfassend ein Motorgehäuse, in dem elektrische und/oder elektronische Komponenten zum Betrieb des Motors angeordnet sind.
• Derartige Heizungspumpen sind hinlänglich bekannt. Sie versorgen zumeist als Teil einer Zentralheizung das Heizungssystem von einer zentralen Stelle aus. Diese Pumpen haben im allgemeinen eine Leistungsaufnahme von weniger als 100 Watt und beziehen ihren Strom aus dem Netz. Ein geeigneter Netzanschluß steht für gewöhnlich an zentraler Stelle zur Verfügung. Seit kurzer Zeit sind auch sogenannte "dezentrale" Pumpen bekannt, die jeweils nur einem einzelnen Heizkörper oder aber wenigen in einem Raum angeordneten Heizkörpern zugeordnet sind und nur deren Versorgung mit Heizmedium bewerkstelligen. Diese Pumpen können wegen der geringeren Anforderungen von entsprechend kleinerer Leistung sein. Sie werden ebenfalls über das Spannungsnetz des Gebäudes versorgt.
• Nachteilig an den bislang bekannten Pumpen ist jedoch, daß die Stromversorgung über Leitungen geschieht, die zu den dezentralen Pumpen hin verlegt werden müssen. Diese Leitungen, die mitunter über relativ weite Strecken verlegt werden, beeinträchtigen den optischen Eindruck des Gesamtsystems aus Heizkörper und daran angeschlossener Pumpe. Sie tragen außerdem dazu bei, daß diese dezentralen Pumpen unkomfortabel in ihrer Wartung und Handhabung sind.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Pumpe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau sich bezüglich ihres elektrischen Anschluß komfortabel handhaben und damit vielseitig einsetzen läßt und zudem einen optisch ansprechenden Eindruck macht.
• Diese Aufgabe wird durch eine Pumpe nach Anspruch 1 gelöst.
• Der erfindungswesentliche Gedanke liegt darin, die Energieversorgung der Pumpe allein durch eine mit der Pumpe mechanisch verbundene Batterie zu bewerkstelligen. Das garantiert zumindest für die Lebensdauer der Batterie oder der Batterien eine vollständige Unabhängigkeit von einer externen Stromversorgung. Die Pumpe ist somit bezüglich ihrer Versorgung autark. Auf diese Weise können die störenden Versorgungskabel vermieden werden und die Pumpe kann flexibel eingesetzt und komfortabel montiert werden. Die Erfindung manifestiert sich darin, daß im oder am Gehäuse, also an einer definierten Stelle an der Pumpe, eine Batterie zur Hauptversorgung des Motors und, falls es sich um eine geregelte Pumpe handelt, der den Motor steuernden Elektronik angeordnet ist. Die Batterie ist also nicht lediglich zur Notversorgung vorgesehen. Selbstverständlich ist die Elektrik respektive die Elektronik dem Umstand der im Vergleich zum Netz reduzierten Spannung von beispielsweise 12 V oder 24 V angepaßt.
• Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung bei Pumpen einsetzen, deren Leistungsaufnahme mit weniger als 10 Watt, insbesondere weniger als 2 Watt, vergleichsweise gering zu üblichen Heizungspumpen ist. Ein derartiger Leistungsbereich ist gerade bei den erwähnten dezentralen Pumpen üblich, die jeweils nicht viel mehr als nur einen Heizkörper versorgen müssen. Ein solche Pumpe wird dementsprechend im Vor- oder Rücklauf in unmittelbarer Nähe oder direkt an dem Wärmetauscher, insbesondere dem Heizkörper, angebracht. So kann die Pumpe die Stelle und die Rolle des Heizkörperventils übernehmen. Da in diesem Fall die Pumpe in gewisser Weise in den Heizkörper integriert ist, bezieht sich die Erfindung auf das gesamte System aus Wärmetauscher und der daran angebrachten Pumpe.
• Sicherlich ist es besonders vorteilhaft, die Batterie wiederaufladbar auszulegen. Dadurch wird einerseits ein erheblicher Teil der Kosten gespart und andererseits die Umwelt geschont. Derartige auch als Akkus bezeichnete wiederaufladbare Batterien sind mit relativ hohen Kapazitäten in kleiner Bauweise zu ständig sinkenden Kosten kommerziell erhältlich. Vorteilhafter Weise werden die bekannten Ni/Cd Akkus oder Litium Ionen Akkus eingesetzt, die sich durch ihre lange Lebensdauer und ihre Zuverlässigkeit bei geringem Preis auszeichnen. Es kann auch vorteilhaft sein, andere moderne Akkus mit hoher Kapazität bei geringer Baugröße zu verwenden. Der Akku könnte in einer besonderen Ausführungsform stationär montiert sein, so daß der Nutzer die installierte Pumpe für eine gewisse Ladezeit über ein Kabel mit einer externen Spannungsquelle unter Zwischenschaltung eines Ladegerätes verbinden muß, um die Batterie aufzuladen. Die zu verwendenden Akkus haben vorteilhafter Weise eine Kapazität von mindestens 20 Ah, so daß Pumpen bei 1 Watt Leistungsaufnahme mindestens 200 Stunden laufen können. Unter dem Aspekt, daß die Pumpen eine moderne und auf maximale Energieeinspaarung ausgelegte Steuer-Elektronik haben, kann die Betriebsdauer um einen entsprechenden Faktor verlängert werden.
• Für eine einfache und komfortable Handhabung ist es jedoch vorteilhaft, wenn die (wiederaufladbare) Batterie, die aus einem Packen mehrerer Einzelakkus besteht, sowie zugänglich und lösbar im oder am Motorgehäuse angebracht ist. Der Nutzer kann dann jederzeit nach Bedarf die Batterie austauschen. Ein Servicetechniker ist dazu nicht notwendig. Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Batterie in einem solchen austauschbaren Akkupaket angeordnet ist, das als kompaktes Bauteil einfach auf das Motorgehäuse aufsteckbar ist, wobei sich beim Aufstecken die Kontakte zum Motor automatisch schließen. Wie vom Einsatz bei Akkuschraubern bekannt, sind derartige Akkupakete von jedermann handhabbar. Um eine Gefährdung der Nutzer durch eine im Generatorbetrieb laufende Pumpe ausschließen zu können, ist bei der Konzeption der Kontakte selbstverständlich darauf zu achten, daß diese nicht frei zugänglich sondern abgedeckt sind. Das Akkupaket kann dann in vorteilhafter Weise in eine entsprechende über die Netzspannung versorgte Ladestation eingesteckt und aufgeladen werden. Die an zentraler Stelle aufgestellte Ladestation kann dabei die Batterien mehrerer Pumpen aufnehmen und laden.
• Um den Nutzer über den Zustand der Pumpe informieren zu können ist es vorteilhaft, ein Anzeigeinstrument an der Pumpe oder dem Akkupack vorzusehen, an dem der Ladezustand der wiederaufladbaren Batterie ablesbar ist. Ein solches Instrument kann durch eine Alarmeinrichtung ergänzt oder ersetzt werden, die einen akustisch und/oder optisch wahrnehmbaren Alarm auslöst, sobald der Ladezustand einen kritischen Wert unterschreitet. Durch Eintritt des Alarmzustandes wird der Nutzer animiert, das Akkupack zu wechseln.
• Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird der Akku zumindest teilweise von einer insbesondere in ihrer Stellung zum Licht justierbaren Solarzelle aufgeladen, die mit dem Akku verbunden ist. Auch wenn diese Energiequelle nicht die vollständige Aufladung bewerkstelligen kann, so trägt sie dennoch in mitunter starkem Maße dazu bei. Wegen der großen zur Verfügung stehenden Fläche und der Möglichkeit der geschickten Integration in das Design ist es besonders vorteilhaft, die Solarzelle an der Fläche des Wärmetauschers, insbesondere des Heizkörpers, anzubringen und über ein Kabel mit der Batterie zu verbinden. Mit den heute bekannten leistungsfähigen Solarkollektoren, die eine hohe Ausbeute bei relativ geringer Fläche garantieren, ist eine derartige zusätzliche Stromversorgung einfach realisierbar. Die Möglichkeit der Justierung erlaubt es dabei, die Lichtquelle, die sowohl eine Lampe als auch die Sonne sein kann, optimal auszunutzen.
• Ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
• Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Kreiselpumpe, die in diesem besonderen Fall direkt im Anschlußflansch eines Heizkörpers 1 eingebaut ist und eine Leistung von etwa 1 Watt aufweist. Die Pumpe hat ein Gehäuse, das sich einerseits ein das Laufrad 10 umgebende Pumpengehäuse 2 und andererseits ein Motorgehäuse 3aufteilt, in dem elektrische und/oder elektronische Komponenten zum Betrieb des Motors angeordnet sind. Das Pumpengehäuse 2 ist in diesem besonderen Fall vom Anschlußflansch des Heizkörpers 1 gebildet, der an sich zum Einbau eines Eckventils vorgesehen ist. Dieser bildet das kugelförmige Pumpengehäuse 2 aus, in den eine Zulaufleitung 4 hineinragt und in den eine Ablaufleitung 5 mündet. Die Pumpe ist vermittels eines Gewindes 6 in einen Stutzen 7 eingeschraubt. Zum Einschrauben in das Gewinde 6 weist der Anschlußstutzen 7 ein entsprechendes Innengewinde auf. Die Abdichtung zwischen der Pumpe und dem Anschlußstutzen 7 geschieht vermittels eines O-Ringes 14. Das Laufrad 10 sitzt mit seinem zentralen Saugmund unmittelbar auf der Zulaufleitung 4 auf.
• Die Pumpe selber weist an ihrer elektrischen Seite einen EC-Motor 8 und auf der hydraulischen Seite ein auf der Welle 9 gehaltenes Laufrad 10 auf. An dem Motorgehäuse 3 ist eine Batterie zur Versorgung des Motors und der den Motor steuernden Elektronik angeordnet. In diesem Fall ist die Batterie ein Paket 11 mit wiederaufladbaren Akkus, das für den Nutzer von außen zugänglich und über Schnappverschlüsse 12 lösbar am Motorgehäuse 3 angebracht. Das Paket 11 ist somit als kompaktes Bauteil auf das Motorgehäuse 3 aufsteckbar, wobei sich beim Aufstecken nicht gezeigte Kontakte zum Motor automatisch schließen. Das Akkupaket 11 ist in einer über die Netzspannung versorgten Ladestation aufladbar. In das Akkupaket 11 ist ein Anzeigeinstrument 13 integriert, an dem der Ladezustand der Batterie ablesbar ist. Zudem ist eine Alarmeinrichtung 15 vorgesehen, die einen optisch wahrnehmbaren Alarm auslöst, sobald der Ladezustand einen kritischen Wert unterschreitet. Am Akkupaket 11 ist eine über ein Scharnier justierbare Solarzelle 16 angebracht, die mit der wiederaufladbaren Batterie verbunden ist und die zu deren Aufladung beiträgt.

Claims (12)

1. Von einem Elektromotor, insbesondere einem elektronisch kommutierten Gleichstrommotor, betriebene Pumpe zur Versorgung einer Heizungs- oder Klimaanlage eines Gebäudes, mit einem Gehäuse, umfassend ein Pumpengehäuse, in dem ein Laufrad angeordnet ist, und umfassend ein Motorgehäuse, in dem elektrische und/oder elektronische Komponenten zum Betrieb des Motors angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im oder am Gehäuse eine Batterie (11) zur Versorgung des Motors (8) und gegebenenfalls der den Motor (8) steuernden Elektronik angeordnet ist.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie ein wiederaufladbarer Akku (11) ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie zugänglich und lösbar im oder am Motorgehäuse (8) angebracht ist.

4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie in einem austauschbaren Akkupaket (11) angeordnet ist, das als kompaktes Bauteil auf das Motorgehäuse (8) aufsteckbar ist, wobei sich beim Aufstecken die Kontakte zum Motor automatisch schließen.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Akkupaket (11) meiner entsprechenden über die Netzspannung versorgten Ladestation aufladbar ist.

6. Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Leistungsaufnahme von weniger als 10 Watt, insbesondere weniger als 2 Watt.

7. Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Anzeigeinstrument (13), an dem der Ladezustand der wiederaufladbaren Batterie (11) ablesbar ist.

8. Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Alarmeinrichtung (15), die einen akustisch und/oder optisch wahrnehmbaren Alarm auslöst, sobald der Ladezustand einen kritischen Wert unterschreitet.

9. Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine insbesondere justierbare Solarzelle, die mit der wiederaufladbaren Batterie verbunden ist und die zu deren Aufladung beiträgt.

10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarzelle an der Fläche eines Wärmetauschers, insbesondere eines Heizkörpers, anbringbar und über ein Kabel mit der Batterie verbindbar ist.

11. Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche angebracht im Vor- oder Rücklauf in unmittelbarer Nähe oder direkt an einem Wärmetauscher (1), insbesondere einem Heizkörper.

12. System aus Wärmetauscher, insbesondere Heizkörper, und einer daran angebrachten Pumpe nach einem der vorherigen Ansprüche.