DE102010053510B4 - Kühlmittelpumpe - Google Patents
Kühlmittelpumpe Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010053510B4 DE102010053510B4 DE102010053510.9A DE102010053510A DE102010053510B4 DE 102010053510 B4 DE102010053510 B4 DE 102010053510B4 DE 102010053510 A DE102010053510 A DE 102010053510A DE 102010053510 B4 DE102010053510 B4 DE 102010053510B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pump
- impeller
- coolant
- pump housing
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D1/04—Helico-centrifugal pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/021—Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/10—Shaft sealings
- F04D29/12—Shaft sealings using sealing-rings
- F04D29/126—Shaft sealings using sealing-rings especially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
- F04D29/448—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps bladed diffusers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Kühlmittelpumpe in der Bauform einer mechanisch von einer Riemenscheibe (1), einem Zahnrad, einer Steckwelle o. ä. angetriebene Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore mit einem Pumpengehäuse (2) mit einer Strömungseintrittsöffnung (3) und einer Strömungsaustrittsöffnung (4), einer im/am Pumpengehäuse (2) mittels eines Pumpenlagers (5) drehbar gelagerten, mit einer Riemenscheibe (1) drehfest verbundenen Pumpenwelle (6), einer antriebseitig neben der Strömungseintrittsöffnung (3) in einem Dichtungssitz (7) im Pumpengehäuse (2) zwischen diesem und der Pumpenwelle (6) angeordneten Pumpenwellendichtung (8), mit einem drehfest im Pumpengehäuse (2) angeordneten Leitrad (9) mit Leitschaufeln (10), in dem sich eine Lageraufnahme (11) befindet, in der ein Gleitlager (12) angeordnet ist, in welchem die Pumpenwelle (6) mit ihrem der Antriebsseite, beispielsweise der Riemenscheibe (1), gegenüberliegenden Pumpenwellende gelagert ist, wobei drehfest auf der Pumpenwelle (6), dem Leitrad (9) mit dem Gleitlager (12) in Richtung der Strömungseintrittsöffnung (3) um einen Ringspalt (13) benachbart, ein Laufrad (14) mit Schaufeln (15) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, – dass das Laufrad (14) ein Halbaxialschaufelrad, ein Francis- oder Diagonalschaufelrad mit dreidimensional räumlich gekrümmten Schaufeln (15) ist, und – dass das drehfest im Pumpengehäuse (2) angeordnete Leitrad (9) einen inneren, sich in Strömungsrichtung verjüngenden Leitkegel (16) und einen von diesem beabstandet angeordneten äußeren kegelförmigen Leithut (17) besitzt, und – dass der Leitkegel (16) mit dem Leithut (17) symmetrisch voneinander beabstandet über dreidimensional, räumlich gekrümmte Leitschaufeln (10) verbunden ist, und – dass das Laufrad (14) vom Leitrad (9) um einen Ringspalt (13) derart beabstandet ist, dass das Laufrad (14) sowohl stirnseitig vom benachbarten Außenrand des Leitkegels (16) wie auch stirnseitig vom benachbarten Außenrand des Leithutes (17) beabstandet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine mechanisch von einer Riemenscheibe, einem Zahnrad, einer Steckwelle o. ä angetriebene Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore in der Bauform einer Axialpumpe, d. h. einer axial durchströmten Kühlmittelpumpe.
- Im Stand der Technik sind axial durchströmte Kühlmittelpumpen für Verbrennungsmotore vorbeschrieben. Diese werden entweder mittels Elektromotor oder aber auch mechanisch z. B. über Riemenscheiben o. ä. von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben.
- Von der Anmelderin wurde in der
DE 100 47 387 A1 eine bereits in der Praxis bewährte, elektrisch angetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore mit einem Axialschaufelrad, in der Bauform einer regelbaren axial durchströmten Kühlmittelpumpe vorgestellt. - Weitere ebenfalls bereits in der Praxis bewährte, regelbare Kühlmittelpumpen für Verbrennungsmotore mit Axialschaufelrädern wurden von der Anmelderin zudem in der
DE 102 07 653 C1 wie auch in derDE 103 14 526 B4 vorgestellt. Wesentliche Nachteile dieser vorgenannten Kühlmittelpumpen resultieren nicht zuletzt aus deren Antrieb, und da die Elektromotore innerhalb des Kühlmittelstromes angeordnet sind können die jeweils eingesetzten Elektromotore bauraumbedingt stets nur begrenzte Drehmomente übertragen. Zudem hat auch die zwangsläufig erforderliche, wasserdichte Kapselung der Elektromotore zwangsläufig höhere Fertigungskosten zur Folge. - Darüber hinaus sind bei diesen Lösungen, infolge der eingesetzten elektrischen Bauteile bzw. elektronischen Komponenten, stets obere Grenzwerte der Temperaturbelastung einzuhalten um ein Versagen dieser Bauteile zu vermeiden.
- Zudem kann mittels dieser elektromotorisch angetriebenen Kühlmittelpumpen nach einem „Stromausfall” auch kein „Fail-safe” (Weiterfunktionieren der Kühlmittelpumpen nach Ausfall der Regelung) gewährleistet werden. Zudem haben Pumpen mit Axialschaufelrädern (wie beispielsweise auch die in der
DE 102 07 653 C1 vorgestellte Bauform) bei saugseitiger Drosselung gezeigt, dass sie strömungstechnisch verbesserungsbedürftig sind, da verstärkt Kavitationserscheinungen und Verwirbelungen auftreten, welche einen erhöhten Verschleiß und auch Leistungsverluste zur Folge haben. - Aus der
DE 10 2006 034 952 B4 ist zudem eine mechanisch angetriebene Pumpe mit einem Axialschaufelrad für den Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine bekannt. Diese als regelbare Axialpumpe ausgebildete Kühlmittelpumpe weist eine von einer Zahnriemenscheibe angetriebene Hohlwelle auf, auf der drehfest mehrere Rotorschaufeln derart angeordnet sind, dass deren Anstellwinkel über einen innerhalb der Hohlwelle angeordneten Wirkmechanismus mechanisch verstellt werden können. - Die Betätigung des mechanischen Verstellmechanismusses erfolgt dabei über ein Stellelement, welches elektrisch, elektronisch, hydraulisch oder auch pneumatisch angesteuert werden kann.
- In Abhängigkeit vom Anstellwinkel der Rotorschaufeln wird dann das durch das Pumpengehäuse strömende Kühlmittel mehr oder weniger stark beschleunigt. Mittels dieser vorgenannten Kühlmittelpumpe in der Bauform einer von einer Zahnriemenscheibe angetriebenen regelbaren Axialpumpe kann die Kühlleistung wie auch die Antriebsleistung der Kühlmittelpumpen in bestimmten Grenzen variiert werden, wobei das übertragbare Drehmoment, und damit auch der maximale Fördervolumenstrom von der „Belastbarkeit/Haltbarkeit” der verstellbar gelagerten Rotorschaufeln begrenzt wird.
- In der
DE 10 2008 048 893 A1 ist eine weitere mechanisch angetriebene Pumpe für den Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine vorbeschrieben. Bei dieser Bauform ist in einem Pumpengehäuse ein einseitig gelagertes Axialpumpenrad angeordnet, wobei die Pumpe über zwei Kühlmittelaustrittsöffnungen verfügt, von denen eine mittels eines nach dem Axialpumpenrad angeordneten Regelorgan vollständig verschlossen werden kann. - Die in der
DE 10 2008 048 893 A1 offenbarte Lösung mit einer einseitigen Lagerung des Axialpumpenrades hat jedoch die Nachteile, dass der kleinstmögliche Durchmesser der Riemenscheibe vom Lagerdurchmesser begrenzt wird, und dass zudem die einseitige Lagerung die erforderlichen Mindest-Spaltmaße am Axialpumpenrad negativ beeinflusst, so dass auf Grund des konstruktiv bedingten, hohen Spaltmaßes zwangsläufig Wirkungsgradverluste in Kauf genommen werden müssen. - Von der Anmelderin wurde in der
DE 10 2009 012 923 B3 eine weitere, ebenfalls in der Praxis bereits bewährte, mechanisch angetriebene, regelbare Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore in der Bauform einer regelbaren Pumpe mit einem zweiseitig gelagerten Axialpumpenrad vorgestellt, bei der die Kühlmittelaustrittsöffnung mittels eines nach dem Axialpumpenrad angeordneten Regelorgans vollständig verschlossen werden kann. - Diese Lösung mit einem zweiseitig gelagerten Axialschaufelrad ermöglicht eine deutliche Reduzierung der Spaltmaße und verbessert gegenüber den vorgenannten Bauformen u. a. auch dadurch deutlich den Pumpenwirkungsgrad.
- Allen vorgenannten Bauformen ist gemeinsam, dass das Fördermedium, das Kühlmittel, unmittelbar vor dem jeweiligen Axialschaufelrad etwa bogenförmig, auch über ein Vorleitrad in den Arbeitsbereich des Axialschaufelrades eingeleitet wird und von dort über ringzylindrische Leiteinrichtungen, Leiträder in den mit oder ohne Regeleinrichtung versehenen Druckstutzen gefördert wird. All die bei den axial durchströmten Kühlmittelpumpen des Standes eingesetzten Axialschaufelräder sind kavitationsempfindlich und erzielen mit ihrer zweidimensionalen Schaufelgeometrie selbst bei minimalem Spaltmaß im Bereich der für Kühlmittelpumpen üblichen Drehzahl einen Wirkungsgrad von maximal 50%. Dabei ermöglicht der im Motorraum eines Kraftfahrzeuges vorgegebene, begrenzte Bauraum zwangsläufig auch nur eine stark begrenzte Druckerhöhung.
- Für die im Stand der Technik vorbeschriebenen axial durchströmten Kühlmittelpumpen ist zudem ein instabiler Verlauf der Kennlinie des Kühlmittelvolumenstromes über den Pumpendruck bei konstanter Drehzahl charakteristisch, d. h. wenn bei konstanter Drehzahl (Motordrehzahl) ein Verbraucher im Kühlmittelkreislauf teilweise zu- oder abgeschaltet wird, dann verändert sich damit der Kühlmittelvolumenstrom.
- Auf Grund der instabilen Kennlinie dieser axial durchströmtem Kühlmittelpumpen des Standes der Technik hat dies jedoch bei den axial durchströmtem Kühlmittelpumpen des Standes der Technik eine sich sehr nachteilig auswirkende, plötzliche, und zumeist gravierende Änderung des jeweiligen Pumpendruckes zur Folge.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mechanisch von einer Riemenscheibe, einem Zahnrad, einer Steckwelle o. ä. angetriebene axial durchströmte Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore zu entwickeln, welche die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik vermeidet, bei gegenüber dem Stand der Technik geringerem Bauraum/Einbauvolumen und gleicher, d. h. für Kühlmittelpumpen üblicher Pumpenwellendrehzahl eine deutliche Erhöhung des Pumpendruckes bei axial durchströmten Kühlmittelpumpen ermöglicht, und die sich gleichzeitig durch eine gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbesserte, stabile Kennlinie des Kühlmittelvolumenstromes über den Pumpendruck bei konstanter Drehzahl auszeichnet, zudem kavitationsunempfindlich ist, Verwirbelungen des Fördervolumenstromes vermeidet, gleichzeitig einen sehr hohen Wirkungsgrad gewährleistet, sich darüber hinaus durch eine sehr kompakte, fertigungs- und montagetechnisch einfache, kostengünstige und robuste Bauform auszeichnet und auch selbst bei mit Schmutzfracht beladenem Kühlmittel eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit bei sehr langer Lebensdauer gewährleistet.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine mechanisch von einer Riemenscheibe, einem Zahnrad, einer Steckwelle o. ä. angetriebene Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore in der Bauform einer axial durchströmten Kühlmittelpumpe nach den Merkmalen des unabhängigen Anspruches der Erfindung gelöst.
- Vorteilhafte Ausführungen Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Lösung in Verbindung mit der Zeichnung zur erfindungsgemäßen Lösung.
- Nachfolgend wird nun die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit einer dem Ausführungsbeispiel zugeordneten Darstellung, der
1 , näher erläutert. - In dieser
1 ist eine mögliche Bauform einer mechanisch von einer Riemenscheibe1 angetriebenen, erfindungsgemäßen axial durchströmten Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore im Schnitt, in der Seitenansicht dargestellt. - Diese erfindungsgemäße, axial durchströmte Kühlmittelpumpe mit einem Pumpengehäuse
2 , einer an diesem saugseitig angeordneten Strömungseintrittsöffnung3 und einer am Pumpengehäuse druckseitig angeordneten Strömungsaustrittsöffnung4 , einer im/am Pumpengehäuse2 mittels eines Pumpenlagers5 drehbar gelagerten, mit einer Riemenscheibe1 drehfest verbundenen Pumpenwelle6 , einer antriebseitig neben der Strömungseintrittsöffnung3 in einem Dichtungssitz7 im Pumpengehäuse2 zwischen diesem und der Pumpenwelle6 angeordneten Pumpenwellendichtung8 , mit einem drehfest im Pumpengehäuse2 angeordneten Leitrad9 mit Leitschaufeln10 , in dem sich eine Lageraufnahme11 befindet, in der ein Gleitlager12 angeordnet ist, in welchem die Pumpenwelle6 mit ihrem der Antriebsseite, beispielsweise der Riemenscheibe1 , gegenüberliegenden Pumpenwellende gelagert ist, wobei drehfest auf der Pumpenwelle6 , dem Leitrad9 mit dem Gleitlager12 in Richtung der Strömungseintrittsöffnung3 um einen Ringspalt13 benachbart, ein Laufrad14 mit Schaufeln15 angeordnet ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass das Laufrad14 ein Halbaxialschaufelrad, ein Francis- oder Diagonalschaufelrad mit dreidimensional räumlich gekrümmten Schaufeln15 ist. - Halbaxialschaufelräder, Francis- und Diagonalschaufelräder sind durch eine dreidimensional räumlich gekrümmte Schaufelgeometrie gekennzeichnet. Unter optimalen Randbedingungen und bei minimalem Spaltmaß können derartige Halbaxialschaufelräder, Francis- und Diagonalschaufelräder aufgrund ihrer räumlich gekrümmten Schaufeln und dem radialen Strömungsaustritt auch bei für Kühlmittelpumpen üblichen Drehzahlen einen Wirkungsgrad von bis zu 80% erreichen.
- Gegenüber den im Stand der Technik bei axial durchströmten Kühlmittelpumpen eingesetzten Axialschaufelrädern, sind Halbaxialschaufelräder, Francis- und Diagonalschaufelräder kavitationsunempfindlicher und ermöglichen bei begrenztem Bauraum eine deutliche Druckerhöhung.
- Erfindungswesentlich in diesem Zusammenhang ist, dass die beidseitig einerseits im Pumpenlager
5 und andererseits in einem Gleitlager12 im Leitrad9 gelagerte Pumpenwelle6 erfindungsgemäß einen minimalen Ringspalt13 zwischen dem Laufrad14 und dem Leitrad9 gewährleistet, so dass ein strömungstechnisch optimaler Übergang des diagonal aus dem Laufrad14 ausströmenden Fördervolumenstromes direkt in das erfindungsgemäße Leitrad9 gewährleistet ist. - Der diagonal nach außen aus dem Laufrad
14 austretende Fördervolumenstrom wird erfindungsgemäß sofort „umgelenkt” und dabei in das mit minimalem Ringspalt13 benachbarte, erfindungsgemäß aufgebaute Leitrad9 eingeleitet. - Dieses Leitrad
9 zeichnet sich nun dadurch aus, dass es erfindungsgemäß einen inneren, sich in Strömungsrichtung verjüngenden Leitkegel16 , und einen von diesem beabstandet angeordneten äußeren kegelförmigen Leithut17 besitzt, und der Leitkegel16 mit dem Leithut17 über dreidimensional, räumlich gekrümmte Leitschaufeln10 verbunden ist. - Dieser im erfindungsgemäßen Leitrad angeordnete, mit räumlich gekrümmten Leitschaufeln
10 bestückte, sich erfindungsgemäß nach innen verjüngende Raum zwischen dem Leitkegel16 und dem Leithut17 bewirkt nun, dass der zunächst diagonal nach außen aus dem erfindungsgemäßen Laufrad14 austretende, und sofort wieder „umgelenkt” in das Leitrad9 eintretende Fördervolumenstrom bei seinem Eintritt, und während seines Durchflusses durch das erfindungsgemäße Leitrad9 , im Innern des erfindungsgemäßen Leitrades9 auf minimalem Bauraum, nahezu verlustfrei, kavitationsfrei und ohne Verwirbelungen, wieder in einen axial aus dem Leitrad9 austretenden Fördervolumenstrom umgewandelt wird. - Die erfindungsgemäße Kühlmittelpumpe gewährleistet zudem auf Grund ihrer robusten strömungstechnischen Gestaltung selbst bei mit Schmutzfracht beladenem Kühlmittel eine hohe Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit mit sehr langer Lebensdauer.
- Diese erfindungsgemäße, kavitationsunempfindliche Pumpe gewährleistet in ihrer Gesamtheit bei minimalem Bauvolumen einen hohen Wirkungsgrad, und ermöglicht trotz stark begrenztem Bauraum eine deutliche Druckerhöhung und zeichnet sich dabei gleichzeitig durch eine sehr kompakte, fertigungs- und montagetechnisch einfache, kostengünstige und robuste Bauform aus.
- Dabei ist besonders hervorzuheben, dass sich die erfindungsgemäße Kühlmittelpumpe gegenüber den im Stand der Technik bekannten axial durchströmten Kühlmittelpumpen, infolge der Anordnung und des Zusammenwirkens der erfindungsgemäßen Baugruppen, überraschenderweise zudem insbesondere auch durch einen stabilen Verlauf der Kennlinie des Volumenstromes über den Pumpendruck bei konstanter Drehzahl auszeichnet. D. h. wenn zum Beispiel bei konstanter Drehzahl (Motordrehzahl) ein Verbraucher im Kühlmittelkreislauf teilweise zu- oder abgeschaltet wird, verändert sich zwangsläufig sofort der Kühlmittelvolumenstrom.
- Dies hat jedoch gegenüber Axialkühlmittelpumpen des Standes der Technik mit herkömmlichen Axialschaufelrädern, auf Grund der erfindungsgemäßen stabilen Kennlinie, nun keine Änderung des Pumpendruckes mehr zur Folge. Dabei ermöglicht die erfindungsgemäße Kühlmittelpumpe gegenüber den Axialkühlmittelpumpen des Standes der Technik bei gleichem Bauraum/Einbauvolumen und gleicher Drehzahl eine sehr deutliche Erhöhung des Pumpendruckes.
- In Versuchsreihen wurden mit den mit Axialschaufelrädern ausgestatteten Axialkühlmittelpumpen des Standes der Technik bei etwa gleichem Bauraum/Einbauvolumen Vergleichswerte ermittelt, die belegen, dass bei einer Drehzahl von 1.200 U/min mit diesen herkömmlichen Axialkühlmittelpumpen ein Pumpendruck von etwa 1 bar erzielt werden kann.
- Demgegenüber wurden mittels der hier vorgestellten erfindungsgemäßen Axialkühlmittelpumpe bei gleichem Bauraum und einer analogen Drehzahl von 1.200 U/min ein wesentlich höherer Pumpendruck von etwa 1,7 bar erzielt.
- Kennzeichnend ist aber auch, dass sich im Pumpengehäuse
2 , unmittelbar vor dem Laufrad14 eine rotationssymmetrisch zur Pumpenwelle6 angeordnete Einströmkammer19 mit einem Innendurchmesser D befindet, deren Kammerlänge L etwa 0,7 bis 1,5-fache des Innendurchmessers D beträgt. - Die in der
1 dargestellte Bauform weist eine Einströmkammer19 auf, deren Kammerlänge L etwa das 0,9-fache des Innendurchmessers D beträgt. Diese erfindungsgemäße Einströmkammer19 bewirkt eine ungestörte Zuströmung, dient insbesondere einer „Vergleichmäßigung” des Ansaugvolumenstromes und trägt dadurch deutlich zu einer weiteren Optimierung der erfindungsgemäßen Wirkungen bei. - Erfindungswesentlich ist auch, dass am strömungsaustrittseitigen freien Ende des Leithutes
17 eine Leitzunge18 angeordnet ist. - Diese Leitzunge
18 vermeidet erfindungsgemäß Wirbelbildungen im Bereich des druckseitigen Strömungsaustrittes und dient ebenso einer weiteren Optimierung der erfindungsgemäßen Wirkungen. - Die erfindungsgemäße Lösung bewirkt in Ihrer Gesamt aber auch, dass die erfindungsgemäße Lösung, im Vergleich zu den axial durchströmten Kühlmittelpumpen des Standes der Technik, bei vollständig geschlossenem/abgeschieberten Hauptstromkanal
21 eine deutlich geringere der Antriebsleistung der Pumpenwelle6 erfordert, so dass der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen axial durchströmten Kühlmittelpumpe auch dadurch nochmals erhöht wird. - In dieser in der
1 dargestellten Bauform ist im Bereich der Strömungsaustrittsöffnung4 am Pumpengehäuse2 der erfindungsgemäßen, axial durchströmten Kühlmittelpumpe ein Kühlmittelaustrittsflansch20 mit dem Hauptstromkanal21 angeordnet. - Dieser Hauptstromkanal
21 mündet, wie im Stand der Technik üblich, in den Kühlmittelkreislauf und ermöglicht, z. B. in Verbindung mit Aktuatoren, die optimale Kühlung des Zylinderkurbelgehäuses, des Zylinderkopfes, wie auch die Kühlung spezieller Komponenten, wie z. B. der Abgasrückführung, des - Abgaskrümmers, aber auch die Wärmeversorgung der Heizung des Fahrgastraumes, u. a. m..
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Riemenscheibe
- 2
- Pumpengehäuse
- 3
- Strömungseintrittsöffnung
- 4
- Strömungsaustrittsöffnung
- 5
- Pumpenlager
- 6
- Pumpenwelle
- 7
- Dichtungssitz
- 8
- Pumpenwellendichtung
- 9
- Leitrad
- 10
- Leitschaufel
- 11
- Lageraufnahme
- 12
- Gleitlager
- 13
- Ringspalt
- 14
- Laufrad
- 15
- Schaufel
- 16
- Leitkegel
- 17
- Leithut
- 18
- Leitzunge
- 19
- Einströmkammer
- 20
- Kühlmittelaustrittsflansch
- 21
- Hauptstromkanal
- D
- Innendurchmesser
- L
- Kammerlänge
Claims (4)
- Kühlmittelpumpe in der Bauform einer mechanisch von einer Riemenscheibe (
1 ), einem Zahnrad, einer Steckwelle o. ä. angetriebene Kühlmittelpumpe für Verbrennungsmotore mit einem Pumpengehäuse (2 ) mit einer Strömungseintrittsöffnung (3 ) und einer Strömungsaustrittsöffnung (4 ), einer im/am Pumpengehäuse (2 ) mittels eines Pumpenlagers (5 ) drehbar gelagerten, mit einer Riemenscheibe (1 ) drehfest verbundenen Pumpenwelle (6 ), einer antriebseitig neben der Strömungseintrittsöffnung (3 ) in einem Dichtungssitz (7 ) im Pumpengehäuse (2 ) zwischen diesem und der Pumpenwelle (6 ) angeordneten Pumpenwellendichtung (8 ), mit einem drehfest im Pumpengehäuse (2 ) angeordneten Leitrad (9 ) mit Leitschaufeln (10 ), in dem sich eine Lageraufnahme (11 ) befindet, in der ein Gleitlager (12 ) angeordnet ist, in welchem die Pumpenwelle (6 ) mit ihrem der Antriebsseite, beispielsweise der Riemenscheibe (1 ), gegenüberliegenden Pumpenwellende gelagert ist, wobei drehfest auf der Pumpenwelle (6 ), dem Leitrad (9 ) mit dem Gleitlager (12 ) in Richtung der Strömungseintrittsöffnung (3 ) um einen Ringspalt (13 ) benachbart, ein Laufrad (14 ) mit Schaufeln (15 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, – dass das Laufrad (14 ) ein Halbaxialschaufelrad, ein Francis- oder Diagonalschaufelrad mit dreidimensional räumlich gekrümmten Schaufeln (15 ) ist, und – dass das drehfest im Pumpengehäuse (2 ) angeordnete Leitrad (9 ) einen inneren, sich in Strömungsrichtung verjüngenden Leitkegel (16 ) und einen von diesem beabstandet angeordneten äußeren kegelförmigen Leithut (17 ) besitzt, und – dass der Leitkegel (16 ) mit dem Leithut (17 ) symmetrisch voneinander beabstandet über dreidimensional, räumlich gekrümmte Leitschaufeln (10 ) verbunden ist, und – dass das Laufrad (14 ) vom Leitrad (9 ) um einen Ringspalt (13 ) derart beabstandet ist, dass das Laufrad (14 ) sowohl stirnseitig vom benachbarten Außenrand des Leitkegels (16 ) wie auch stirnseitig vom benachbarten Außenrand des Leithutes (17 ) beabstandet ist. - Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Pumpengehäuse (
2 ), unmittelbar vor dem Laufrad (14 ) eine rotationssymmetrisch zur Pumpenweile (6 ) angeordnete Einströmkammer (19 ) mit einem Innendurchmesser (D) befindet, deren Kammerlänge (L) etwa das 0,7 bis 1,5-fache des Innendurchmessers (D) beträgt. - Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende des Leithutes (
17 ) eine Leitzunge (18 ) angeordnet ist. - Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Strömungsaustrittsöffnung (
4 ) am Pumpengehäuse (2 ) ein Kühlmittelaustrittsflansch (20 ) angeordnet ist.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010053510.9A DE102010053510B4 (de) | 2010-12-04 | 2010-12-04 | Kühlmittelpumpe |
PCT/DE2011/002061 WO2012072068A1 (de) | 2010-12-04 | 2011-12-01 | Kühlmittelpumpe |
EP11811520.3A EP2646693B1 (de) | 2010-12-04 | 2011-12-01 | Kühlmittelpumpe |
CN201180058462.3A CN103299081B (zh) | 2010-12-04 | 2011-12-01 | 冷却剂泵 |
BR112013013637-5A BR112013013637B1 (pt) | 2010-12-04 | 2011-12-01 | bomba para meio de refrigeração na forma de construção de uma bomba de meio de refrigeração mecanicamente acionada para motores de combustão |
JP2013541207A JP5917549B2 (ja) | 2010-12-04 | 2011-12-01 | 冷却液ポンプ |
US13/991,217 US20130272848A1 (en) | 2010-12-04 | 2011-12-01 | Coolant pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010053510.9A DE102010053510B4 (de) | 2010-12-04 | 2010-12-04 | Kühlmittelpumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010053510A1 DE102010053510A1 (de) | 2012-06-06 |
DE102010053510B4 true DE102010053510B4 (de) | 2014-01-23 |
Family
ID=45528860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010053510.9A Active DE102010053510B4 (de) | 2010-12-04 | 2010-12-04 | Kühlmittelpumpe |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130272848A1 (de) |
EP (1) | EP2646693B1 (de) |
JP (1) | JP5917549B2 (de) |
CN (1) | CN103299081B (de) |
BR (1) | BR112013013637B1 (de) |
DE (1) | DE102010053510B4 (de) |
WO (1) | WO2012072068A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014019609A1 (de) | 2014-12-30 | 2016-06-30 | Nidec Gpm Gmbh | Kühlmittelpumpe |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL3172445T3 (pl) * | 2014-07-21 | 2020-04-30 | Nidec Gpm Gmbh | Pompa czynnika chłodzącego ze zintegrowaną regulacją |
DE102016219273A1 (de) * | 2016-10-05 | 2018-04-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrische Pumpe für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Fahrzeug |
CN107091238A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-08-25 | 北京富特盘式电机有限公司 | 变压器轴流泵 |
DE102017120191B3 (de) | 2017-09-01 | 2018-12-06 | Nidec Gpm Gmbh | Regelbare Kühlmittelpumpe für Haupt- und Nebenförderkreislauf |
DE102020003431A1 (de) | 2020-06-08 | 2021-12-09 | Daimler Ag | Kühlmittelpumpe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4865519A (en) * | 1988-02-12 | 1989-09-12 | Institut Of Engineering Thermophysics Of Chinese Academy Of Sciences | Oil submersible pump |
DE9408207U1 (de) * | 1994-05-18 | 1994-07-14 | Friatec Rheinhuette Gmbh & Co | Strömungspumpe |
DE19722353A1 (de) * | 1997-05-28 | 1998-12-03 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Kreiselpumpe mit einer Einlaufleiteinrichtung |
DE10047387A1 (de) * | 2000-09-25 | 2002-04-11 | Gpm Geraete Und Pumpenbau Gmbh | Elektrisch angetriebene Kühlmittelpumpe |
DE10207653C1 (de) * | 2002-02-22 | 2003-09-25 | Gpm Geraete Und Pumpenbau Gmbh | Elektrische Kühlmittelpumpe mit integriertem Ventil, sowie Verfahren zu dessen Steuerung |
DE10314526B4 (de) * | 2003-03-31 | 2007-11-29 | Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt | Kühlmittelpumpe, insbesondere strömungsgekühlte elekrische Kühlmittelpumpe mit integriertem Wegeventil |
DE102006034952B4 (de) * | 2006-07-28 | 2008-04-03 | Audi Ag | Regelbare Axialpumpe für einen Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine |
DE102008048893A1 (de) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | Daimler Ag | Kühlmittelfördereinheit |
DE102009012923B3 (de) * | 2009-03-12 | 2010-07-01 | Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt | Regelbare Kühlmittelpumpe |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB257111A (en) * | 1925-09-25 | 1926-08-26 | Hathorn Davey And Company Ltd | Improvements in or relating to centrifugal pumps |
GB1016097A (en) * | 1963-12-04 | 1966-01-05 | Sumo Pumps Ltd | Improvements relating to centrifugal pumps |
US4063849A (en) * | 1975-02-12 | 1977-12-20 | Modianos Doan D | Non-clogging, centrifugal, coaxial discharge pump |
DE8133158U1 (de) * | 1980-11-28 | 1982-05-06 | RIV-SKF Officine di Villar Perosa S.p.A., 10123 Torino | "integrale pumpeneinheit fuer kreiselpumpen" |
DE3505385A1 (de) * | 1985-02-16 | 1986-08-28 | Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen | Kanalgeblaese |
JPH05105189A (ja) * | 1991-10-14 | 1993-04-27 | Sanshin Ind Co Ltd | ウオータージエツト推進機 |
US5332355A (en) * | 1992-12-07 | 1994-07-26 | Pamela Kittles | Impelling apparatus |
US5385447A (en) * | 1993-03-26 | 1995-01-31 | Marine Pollution Control | Axial flow pump for debris-laden oil |
JPH06346887A (ja) * | 1993-06-07 | 1994-12-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 横型ポンプ |
JPH10238493A (ja) * | 1997-02-26 | 1998-09-08 | Kubota Corp | 横軸ポンプの水中軸受 |
JPH10238490A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-08 | Hitachi Ltd | 立軸ポンプの吸込流路 |
US6056518A (en) * | 1997-06-16 | 2000-05-02 | Engineered Machined Products | Fluid pump |
US6659737B2 (en) * | 2001-02-05 | 2003-12-09 | Engineered Machined Products, Inc. | Electronic fluid pump with an encapsulated stator assembly |
US6692318B2 (en) * | 2001-10-26 | 2004-02-17 | The Penn State Research Foundation | Mixed flow pump |
RU2215195C1 (ru) * | 2002-04-27 | 2003-10-27 | Караджи Вячеслав Георгиевич | Центробежный вентилятор |
JP2003343473A (ja) * | 2002-05-27 | 2003-12-03 | Ishigaki Co Ltd | 斜流ポンプにおけるスクリュー付斜流羽根車 |
US6702555B2 (en) * | 2002-07-17 | 2004-03-09 | Engineered Machined Products, Inc. | Fluid pump having an isolated stator assembly |
US7021905B2 (en) * | 2003-06-25 | 2006-04-04 | Advanced Energy Conversion, Llc | Fluid pump/generator with integrated motor and related stator and rotor and method of pumping fluid |
DE102008061407B4 (de) * | 2008-12-10 | 2013-09-05 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Wasserpumpe zur Kühlmittelförderung in einem Niedertemperatur-sowie einem Hochtemperatur-Kreislauf |
-
2010
- 2010-12-04 DE DE102010053510.9A patent/DE102010053510B4/de active Active
-
2011
- 2011-12-01 BR BR112013013637-5A patent/BR112013013637B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-12-01 CN CN201180058462.3A patent/CN103299081B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-12-01 EP EP11811520.3A patent/EP2646693B1/de active Active
- 2011-12-01 WO PCT/DE2011/002061 patent/WO2012072068A1/de active Application Filing
- 2011-12-01 JP JP2013541207A patent/JP5917549B2/ja active Active
- 2011-12-01 US US13/991,217 patent/US20130272848A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4865519A (en) * | 1988-02-12 | 1989-09-12 | Institut Of Engineering Thermophysics Of Chinese Academy Of Sciences | Oil submersible pump |
DE9408207U1 (de) * | 1994-05-18 | 1994-07-14 | Friatec Rheinhuette Gmbh & Co | Strömungspumpe |
DE19722353A1 (de) * | 1997-05-28 | 1998-12-03 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Kreiselpumpe mit einer Einlaufleiteinrichtung |
DE10047387A1 (de) * | 2000-09-25 | 2002-04-11 | Gpm Geraete Und Pumpenbau Gmbh | Elektrisch angetriebene Kühlmittelpumpe |
DE10207653C1 (de) * | 2002-02-22 | 2003-09-25 | Gpm Geraete Und Pumpenbau Gmbh | Elektrische Kühlmittelpumpe mit integriertem Ventil, sowie Verfahren zu dessen Steuerung |
DE10314526B4 (de) * | 2003-03-31 | 2007-11-29 | Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt | Kühlmittelpumpe, insbesondere strömungsgekühlte elekrische Kühlmittelpumpe mit integriertem Wegeventil |
DE102006034952B4 (de) * | 2006-07-28 | 2008-04-03 | Audi Ag | Regelbare Axialpumpe für einen Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine |
DE102008048893A1 (de) * | 2008-09-25 | 2010-04-01 | Daimler Ag | Kühlmittelfördereinheit |
DE102009012923B3 (de) * | 2009-03-12 | 2010-07-01 | Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt | Regelbare Kühlmittelpumpe |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014019609A1 (de) | 2014-12-30 | 2016-06-30 | Nidec Gpm Gmbh | Kühlmittelpumpe |
WO2016107618A1 (de) | 2014-12-30 | 2016-07-07 | Nidec Gpm Gmbh | Kühlmittelpumpe |
DE102014019609B4 (de) | 2014-12-30 | 2019-08-22 | Nidec Gpm Gmbh | Kühlmittelpumpe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013545021A (ja) | 2013-12-19 |
BR112013013637B1 (pt) | 2020-12-29 |
EP2646693B1 (de) | 2016-01-13 |
WO2012072068A1 (de) | 2012-06-07 |
WO2012072068A9 (de) | 2012-12-13 |
JP5917549B2 (ja) | 2016-05-18 |
CN103299081A (zh) | 2013-09-11 |
DE102010053510A1 (de) | 2012-06-06 |
CN103299081B (zh) | 2016-04-27 |
EP2646693A1 (de) | 2013-10-09 |
BR112013013637A2 (pt) | 2019-12-31 |
WO2012072068A4 (de) | 2012-08-09 |
US20130272848A1 (en) | 2013-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102010053510B4 (de) | Kühlmittelpumpe | |
EP2594478B1 (de) | Propelleranordnung, insbesondere für Wasserfahrzeuge | |
EP2954214B1 (de) | Strömungsmaschine, sowie strömungsleitelement für eine strömungsmaschine | |
DE102013008902B3 (de) | Lüfterradanordnung mit drehend angetriebener Nabe | |
EP2171279A2 (de) | Selbstansaugende pumpenaggregation | |
DE102007003088B3 (de) | Strömungsmaschine in einem angetriebenen Rotor | |
EP2406498B1 (de) | Regelbare kühlmittelpumpe | |
DE102006034952B4 (de) | Regelbare Axialpumpe für einen Kühlkreislauf einer Verbrennungskraftmaschine | |
DE10142263C1 (de) | Regelbare Kühlmittelpumpe | |
WO2009143920A1 (de) | Radiallüfter | |
DE69723488T2 (de) | Seitenkanalpumpe | |
EP1886026B1 (de) | Wasserpumpe | |
DE102014226341A1 (de) | Verdichter, Abgasturbolader und Brennkraftmaschine | |
DE10149648A1 (de) | Laufrad für eine Kreiselpumpe | |
WO2002048551A1 (de) | Förderpumpe | |
EP1538340A2 (de) | Kompakter Diagonallüfter | |
DE102007048019A1 (de) | Pumpe | |
EP3156663A1 (de) | Kreiselpumpenaggregat | |
EP1315653A2 (de) | Antrieb für schnelle schiffe | |
DE102010005731B4 (de) | Kühlmittelfördereinheit | |
DE295945C (de) | ||
DE102005056024B4 (de) | Pumpe | |
WO2016202711A1 (de) | Turbolader für ein kraftfahrzeug | |
DE1009118B (de) | Wasserturbine oder Pumpe mit feststehenden Leit- und Laufschaufeln und einer zum Zwecke der Durchflussregelung axial verschiebbaren kegeligen Leitflaeche | |
DE102019216948A1 (de) | Fördervorrichtung zur Förderung von Wasser, Gegenstromanlage mit einer solchen Fördervorrichtung, und Schwimmbecken |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141024 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: NIDEC GPM GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: GERAETE- UND PUMPENBAU GMBH DR. EUGEN SCHMIDT, 98673 MERBELSROD, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: SCHMALZ, HANS-DIETER, DIPL.-ING. DR.-ING., DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KUHNEN & WACKER PATENT- UND RECHTSANWALTSBUERO, DE |