DE102012212423A1

DE102012212423A1 - Liquid pump used as oil pump or coolant pump for internal combustion engine of motor car, pumps liquid from pump unit in axial direction so as to cool the stator and stator windings of electromotor

Info

Publication number: DE102012212423A1
Application number: DE201210212423
Authority: DE
Inventors: Alfred Elsässer; Achim Gommel; Christian Maisch
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2014-01-16
Also published as: CN203516125U

Abstract

The liquid pump (1) has an electromotor (3) which is arranged as drive in a housing (2). The electromotor is provided with a feed unit (4) connected to a rotor (5) and a stator (6). The liquid (9) from the pump unit is pumped in axial direction so as to cool the stator and stator windings (8) of electromotor.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe mit einem Gehäuse und einem darin angeordneten Elektromotor als Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a liquid pump with a housing and an electric motor arranged therein as the drive according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 10 2007 036 240 A1 ist eine gattungsgemäße Flüssigkeitspumpe mit einem Gehäuse bekannt, wobei eine Saugseite und eine Druckseite strömungstechnisch durch ein antreibbares Laufrad voneinander getrennt sind. In der Druckseite des Gehäuses sind mindestens ein Austritt und im Bereich der Zufuhr mindestens ein Eintritt über mindestens einen Flüssigkeitskanal miteinander verbunden, wobei der Flüssigkeitskanal zumindest teilweise thermisch mit Bauteilen in Verbindung steht, deren Wärme abzuführen ist. From the DE 10 2007 036 240 A1 a generic liquid pump with a housing is known, wherein a suction side and a pressure side are fluidly separated by a drivable impeller. In the pressure side of the housing, at least one outlet and in the region of the inlet at least one inlet via at least one fluid channel are connected to each other, wherein the liquid channel is at least partially thermally in communication with components whose heat is dissipate.

Aus der DE 10 2007 003 247 A1 ist ein Kühlsystem für Elektromotoren mit konzentrierten Wicklungen bekannt, bei welchem ein Kühlmittel direkt auf die Motorstatorwicklungen und zwischen alle benachbarten Statorwicklungen strömt. Das Motorgehäuse hilft dabei bei der Verteilung des Kühlmittels zwischen den Statorwicklungen. Darüber hinaus können eine isolierte Materiallage und/oder eine Röhre zwischen die konzentrierten Motorstatorwicklungen eingesetzt sein. From the DE 10 2007 003 247 A1 For example, a cooling system for concentrated winding electric motors is known in which a coolant flows directly onto the motor stator windings and between all adjacent stator windings. The motor housing helps to distribute the coolant between the stator windings. In addition, an isolated layer of material and / or a tube may be inserted between the concentrated motor stator windings.

Aus der DE 10 2004 009 474 A1 sowie aus der DE 603 11 177 T2 sind weitere elektromotorisch angetriebene Pumpen bekannt. From the DE 10 2004 009 474 A1 as well as from the DE 603 11 177 T2 Are more electric motor driven pumps known.

Bei bekannten Flüssigkeitspumpen mit elektromotorischem Antrieb ist es üblicherweise erforderlich, Wärme aus Bauteilen des Elektromotors abzuführen, die sich im Betrieb aufheizen. Normalerweise wird hierzu ein Kühlsystem verwendet, welches den Elektromotor zumindest bereichsweise kühlt, wobei die Kühlung als Luft- oder als Flüssigkeitskühlung ausgebildet sein kann. In known fluid pumps with electric motor drive, it is usually necessary to dissipate heat from components of the electric motor, which heat up during operation. Normally, for this purpose, a cooling system is used, which at least partially cools the electric motor, wherein the cooling can be configured as air or liquid cooling.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Flüssigkeitspumpe der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine kompakte Bauweise und eine hohe Effektivität auszeichnet. The present invention is concerned with the problem of providing for a liquid pump of the generic type an improved embodiment, which is characterized in particular by a compact design and high efficiency.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine konstruktiv einfache und zudem kompakte Bauform einer effizienten Flüssigkeitspumpe dadurch zu erreichen, dass die Flüssigkeitspumpe axial von der geförderten Flüssigkeit durchströmt wird und der gesamte geförderte Flüssigkeitsstrom zudem zur Kühlung von zumindest Teilen des Elektromotors genutzt wird und für diesen Fall zumindest Teile des Elektromotors in axiale Richtung durchströmt. "Axial" ist dabei auf die Rotorachse bezogen. Die Flüssigkeitspumpe, welche beispielsweise als Kühlmittelpumpe für einen Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug ausgebildet sein kann, weist ein Gehäuse sowie einen darin angeordneten Elektromotor als Antrieb auf, wobei der Elektromotor einen mit einer Fördereinheit verbundenen Rotor sowie einen Stator besitzt. Bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe ist somit der Elektromotor in die eigentliche Pumpe integriert und zudem von der gesamten von der Fördereinheit, also beispielsweise dem Laufrad geförderten Flüssigkeit durchströmt bzw. gekühlt. Eine zusätzliche Kühlung, beispielsweise durch ein separates Kühlsystem, ist hierdurch nicht erforderlich, wodurch eine besonders kompakte Bauweise und verbunden damit ein geringer Bauraumbedarf erzielt werden können. Durch die effektive Kühlung des Elektromotors kann zudem dessen Wirkungsgrad verbessert werden, wodurch sich indirekt auch der Wirkungsgrad der Flüssigkeitspumpe erhöht. Die erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe saugt dabei an einer Hydraulikseite an, so dass stromauf des Laufrades die Saugseite und stromab der Fördereinheit der Elektromotor und damit die Druckseite der Flüssigkeitspumpe liegen. Als Fördereinheit für die erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe können generell sämtliche bekannte Pumpprinzipien eingesetzt werden.The invention is based on the general idea to achieve a structurally simple and also compact design of an efficient liquid pump in that the liquid pump flows axially through the pumped liquid and the entire funded liquid flow is also used for cooling of at least parts of the electric motor and for this Case flows through at least parts of the electric motor in the axial direction. "Axial" is related to the rotor axis. The liquid pump, which may be formed for example as a coolant pump for an internal combustion engine in a motor vehicle, has a housing and an electric motor arranged therein as a drive, wherein the electric motor has a rotor connected to a conveyor unit and a stator. In the case of the liquid pump according to the invention, the electric motor is thus integrated into the actual pump and, moreover, flows through or is cooled by the entire liquid conveyed by the delivery unit, for example the impeller. An additional cooling, for example, by a separate cooling system, this is not required, creating a particularly compact design and connected so that a small space requirement can be achieved. Due to the effective cooling of the electric motor also its efficiency can be improved, which also indirectly increases the efficiency of the liquid pump. The liquid pump according to the invention sucks on a hydraulic side, so that upstream of the impeller, the suction side and downstream of the delivery unit of the electric motor and thus the pressure side of the liquid pump are. As conveying unit for the liquid pump according to the invention, generally all known pumping principles can be used.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung umströmt die geförderte Flüssigkeit den Stator des Elektromotors und/oder einzelne Wicklungen desselben und kühlt diese dadurch besonders effektiv. Um die Strömungsführung im Gehäuse der Flüssigkeitspumpe zu optimieren, ist in Axialrichtung zwischen der Fördereinheit, das heißt dem Laufrad und dem Elektromotor ein Lagerschild mit Leitkanälen angeordnet, wobei das Lagerschild zum einen den Rotor lagert und zum anderen eine Strömungsumlenkung der geförderten Flüssigkeit, insbesondere in Richtung des Stators des Elektromotors, bewirkt. Das Lagerschild übernimmt somit zwei Funktionen, nämlich einerseits die Lagerung des Rotors und andererseits die Lenkung des das Gehäuse durchströmenden Flüssigkeitsstroms. Aufgrund dieser Tatsache ist es möglich, die Flüssigkeitspumpe in Axialrichtung vergleichsweise kurz zu bauen.In an advantageous development of the solution according to the invention, the conveyed liquid flows around the stator of the electric motor and / or individual windings thereof and thereby cools them particularly effectively. In order to optimize the flow guidance in the housing of the liquid pump, a bearing plate with guide channels is arranged in the axial direction between the conveyor unit, that is, the impeller and the electric motor, wherein the bearing plate on the one hand supports the rotor and on the other a flow deflection of the conveyed liquid, in particular in the direction of the stator of the electric motor causes. The bearing plate thus assumes two functions, namely on the one hand the bearing of the rotor and on the other hand, the steering of the housing flowing through the liquid flow. Due to this fact, it is possible to build the liquid pump in the axial direction comparatively short.

Das Lagerschild kann dabei beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, oder als Leichtmetall-Druckgussteil ausgebildet sein. Beide Ausführungsformen erlauben eine einerseits qualitativ äußerst hochwertige und andererseits vergleichsweise kostengünstige Herstellung, wobei bei einer Ausbildung als Kunststoffspritzgussteil auch komplexe Formen vergleichsweise rationell und einfach hergestellt werden können.The bearing plate can be formed for example of plastic, in particular as a plastic injection molded part, or as a light metal die-cast part. Both embodiments allow on the one hand qualitatively extremely high quality and on the other hand comparatively cost-effective production, with a training as Plastic injection molded part even complex shapes can be made comparatively rational and easy.

Zweckmäßig sind die Leitkanäle um maximal 45° gegenüber der Achse des Rotors geneigt und bewirken eine strahlenartige Aufteilung der axial von der Fördereinheit abgegebenen Flüssigkeit. Die von der Flüssigkeitspumpe geförderte Flüssigkeit wird somit auf der Saugseite der Fördereinheit angesaugt und anschließend an die Druckseite und das dort angeordnete Lagerschild übergeben. Hierbei kann eine Übergabe beispielsweise über einen Ringkanal erfolgen, der dann die geförderte Flüssigkeit auf die einzelnen Leitkanäle gleichmäßig aufteilt. Aufgrund deren möglichst geringen Schrägstellung, um maximal 45° gegenüber der Achse des Rotors, kann eine Strömungsoptimierung innerhalb des Gehäuses der Flüssigkeitspumpe erreicht werden. Dabei sind jedoch prinzipiell zwei Aspekte zu beachten: Zum einen ermöglicht ein vergleichsweise großer Winkel der Leitkanäle zur Achse des Rotors eine axial kurze Bauweise der Flüssigkeitspumpe, bedingt jedoch aber auch einen vergleichsweise hohen Strömungswiderstand. Sehr kleine Winkel der Leitkanäle verringern zwar den Strömungswiderstand, vergrößern jedoch wiederum die axiale Baulänge des Gehäuses.Suitably, the guide channels are inclined by a maximum of 45 ° relative to the axis of the rotor and cause a beam-like distribution of the liquid discharged from the conveyor unit liquid. The liquid delivered by the liquid pump is thus sucked in on the suction side of the delivery unit and then transferred to the pressure side and the end shield arranged there. In this case, a transfer, for example via an annular channel, which then evenly distributes the pumped liquid to the individual guide channels. Due to their smallest possible inclination, by a maximum of 45 ° relative to the axis of the rotor, a flow optimization can be achieved within the housing of the liquid pump. In principle, however, two aspects must be taken into account. On the one hand, a comparatively large angle of the guide channels to the axis of the rotor allows an axially short construction of the liquid pump, but also requires a comparatively high flow resistance. Although very small angles of the guide channels reduce the flow resistance, but in turn increase the axial length of the housing.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Schutzeinrichtung vorgesehen, die die zu kühlenden Teile des Elektromotors, beispielsweise die Statorwicklungen, vor einem direkten Kontakt mit der geförderten Flüssigkeit schützt. Die Schutzeinrichtung, die beispielsweise als Schutzhaube ausgebildet sein kann, schützt somit die zu kühlenden Teile des Elektromotors, beispielsweise dessen Statorwicklungen, vor Schmutzpartikeln und sorgt zudem für eine Strömungsoptimierung beim Durchströmen der einzelnen zu kühlenden Teile des Elektromotors. Wäre eine derartige Schutzeinrichtung nicht vorgesehen, so könnten zum einen Schmutzpartikel direkt an die empfindlichen Statorwicklungen des Elektromotors gelangen und diese beispielsweise in der Art eines unerwünschten Schleifeffektes angreifen, und zum anderen würden die vergleichsweise rauen Oberflächen der Statorwicklungen zu Turbulenzen und damit zu einer Vergrößerung des Strömungswiderstandes führen, was sich wiederum negativ auf den Wirkungsgrad des Elektromotors und damit der Flüssigkeitspumpe auswirken würde. Die Schutzeinrichtung erfüllt somit zwei Aufgaben.In an advantageous development of the solution according to the invention, a protective device is provided which protects the parts of the electric motor to be cooled, for example the stator windings, from direct contact with the conveyed liquid. The protective device, which may be formed, for example, as a protective cover, thus protects the parts to be cooled of the electric motor, such as the stator windings, from dirt particles and also ensures flow optimization when flowing through the individual parts to be cooled of the electric motor. If such a protective device were not provided, then dirt particles could get directly to the sensitive stator windings of the electric motor and attack them, for example in the manner of an undesirable grinding effect, and secondly the comparatively rough surfaces of the stator windings would lead to turbulence and thus to an increase in the flow resistance lead, which in turn would have a negative impact on the efficiency of the electric motor and thus the liquid pump. The protective device thus fulfills two tasks.

Zweckmäßig ist die Flüssigkeitspumpe als Kühlmittelpumpe oder als Ölpumpe ausgebildet. Beide derartige Pumpen sind in modernen Kraftfahrzeugen ein zwingender Bestandteil und müssen aufgrund deren vergleichsweise hoher Leistung oftmals gekühlt werden. Eine separate Kühlung des Antriebs der Ölpumpe bzw. der Kühlmittelpumpe erfordert jedoch ein weiteres Kühlsystem, was weiteren Bauraumbedarf erfordert und was zudem die Kosten in die Höhe treibt. Mit der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe wird das zu fördernde Fluid, hier also das zu fördernde Kühlmittel bzw. das zu fördernde Öl zur Kühlung der Flüssigkeitspumpe verwendet, so dass auf separate Kühlsysteme zur Kühlung der Flüssigkeitspumpe generell verzichtet werden kann.Suitably, the liquid pump is designed as a coolant pump or as an oil pump. Both such pumps are a mandatory component in modern motor vehicles and often have to be cooled due to their comparatively high performance. However, a separate cooling of the drive of the oil pump and the coolant pump requires a further cooling system, which requires further space requirements and what also drives the cost in the air. With the liquid pump according to the invention, the fluid to be pumped, in this case the coolant to be delivered or the oil to be pumped, is used to cool the liquid pump so that separate cooling systems for cooling the liquid pump can generally be dispensed with.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description.

Dabei zeigen, jeweils schematisch:In each case show schematically:

1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe mit einem wälzgelagerten Innenläufer, 1 a sectional view through a liquid pump according to the invention with a roller bearing inner rotor,

2 eine Schnittdarstellung wie in 1 jedoch bei einer Schrägansicht, 2 a sectional view as in 1 however, in an oblique view,

3 eine Schnittdarstellung des wälzgelagerten Innenläufers der Flüssigkeitspumpe gemäß der 1, 3 a sectional view of the roller bearing inner rotor of the liquid pump according to the 1 .

4a ein Lagerschild eines wälzgelagerten Innenläufers von der Wicklungsseite des Motors aus gesehen, 4a a bearing plate of a roller bearing inner rotor seen from the winding side of the motor,

4b ein Lagerschild eines wälzgelagerten Innenläufers von der Hydraulikseite aus gesehen, 4b a bearing plate of a roller bearing inner rotor viewed from the hydraulic side,

5 eine weitere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe bei einem gleitgelagerten Innenläufer, 5 a further possible embodiment of the liquid pump according to the invention in a sliding bearing internal rotor,

6 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe bei einem achsgelagerten Innenläufer, 6 an embodiment of the liquid pump according to the invention in an axle-mounted internal rotor,

7 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe bei einem Außenläufer. 7 a representation of the liquid pump according to the invention in an external rotor.

Entsprechend den 1 und 2 sowie 5–7, weist eine erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe 1 ein Gehäuse 2 auf, in welchem ein Elektromotor 3 als Antrieb der Flüssigkeitspumpe 1 angeordnet ist. Der Elektromotor 3 besitzt dabei einen mit einem Laufrad 4', bzw. allgemein einer Fördereinheit 4, (Hydraulik) verbundenen Rotor 5 sowie einen Stator 6. Am Rotor 5 des Elektromotors 3 sind dabei Magnete 7, beispielsweise Permanentmagnete, angeordnet. Der Stator 6 besteht aus einzelnen Statorwicklungen 8 (vgl. auch 2, 3 sowie 5–7). Erfindungsgemäß ist nun die Flüssigkeitspumpe 1 axial von der geförderten Flüssigkeit 9, welche hier mit Strömungspfeilen dargestellt ist, durchströmt. Der gesamte Flüssigkeitsstrom, das heißt die gesamte Flüssigkeit 9 durchströmt dabei zumindest Teile des Elektromotors 3, hier Zwischenräume 10 zwischen den einzelnen Statorwicklungen 8 (vgl. 3) und kühlt diese dadurch. Der Flüssigkeitsstrom umströmt somit den Stator 6 bzw. einzelne Statorwicklungen 8 desselben und kühlt diese effektiv. According to the 1 and 2 such as 5 - 7 , Has a liquid pump according to the invention 1 a housing 2 on, in which an electric motor 3 as a drive of the liquid pump 1 is arranged. The electric motor 3 owns it one with an impeller 4 ' , or in general a conveyor unit 4 , (Hydraulic) connected rotor 5 as well as a stator 6 , At the rotor 5 of the electric motor 3 are magnets 7 , For example, permanent magnets arranged. The stator 6 consists of individual stator windings 8th (see also 2 . 3 such as 5 - 7 ). According to the invention, the liquid pump is now 1 axially from the pumped liquid 9 , which is shown here with flow arrows, flows through. The entire fluid flow, that is, the entire fluid 9 flows through at least parts of the electric motor 3 , here spaces 10 between the individual stator windings 8th (see. 3 ) and cools them. The liquid flow thus flows around the stator 6 or individual stator windings 8th and cools them effectively.

In Axialrichtung der Flüssigkeitspumpe 1 zwischen der Fördereinheit 4 und dem Elektromotor 3 ist ein Lagerschild 11 mit Leitkanälen 12 angeordnet, das zum einen den Rotor 5 lagert und zum anderen eine Strömungsumlenkung der geförderten Flüssigkeit 9 bewirkt. Das Lagerschild 11 mit den entsprechenden Leitkanälen 12 ist dabei beispielsweise in den 4a und 4b dargestellt. In the axial direction of the liquid pump 1 between the conveyor unit 4 and the electric motor 3 is a bearing shield 11 with guide channels 12 arranged, on the one hand the rotor 5 stores and on the other a flow deflection of the pumped liquid 9 causes. The bearing plate 11 with the corresponding guide channels 12 is for example in the 4a and 4b shown.

Der Rotor 5 selbst besteht aus einer Welle 13 und dem drehfest damit verbundenen Laufrad 4', wobei die Welle 13 bei der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 wälzgelagert ist, das heißt über Wälzlager 14 gegenüber dem Gehäuse 2 und dem Lagerschild 11 gelagert ist. Die Wälzlager 14 sind hierbei als Kugellager ausgebildet, wobei selbstverständlich auch Nadellager denkbar sind. Bei den Ausführungsformen der Flüssigkeitspumpe 1 gemäß den 1 und 2 ist der Rotor 5 als Innenläufer ausgebildet, mit einem außenliegenden Stator 6. Die Leitkanäle 12 sind dabei gegenüber der Achse 15 des Rotors 5 um maximal 45° geneigt und bewirken dadurch eine strahlenartige Aufteilung der axial angesaugten Flüssigkeit 9. Der Neigungswinkel α zwischen den Leitkanälen 12 und der Achse 15 des Rotors 5 stellt dabei einen Kompromiss dar, zwischen einem möglichst großen Neigungswinkel α, der eine vergleichsweise kurze axiale Bauform erlaubt, und einem vergleichsweise kleinen Neigungswinkel α, der strömungstechnisch optimal wäre. Die Leitkanäle 12 selbst sind dabei an zwischen einzelnen Wicklungen 8 des Stators angeordnete Wicklungsfenster, das heißt die Zwischenräume 10, angepasst, wobei eine Anzahl der Leitkanäle 12 der Anzahl von zwischen einzelnen Statorwicklungen 8 angeordneten Zwischenräumen 10 bzw. Wicklungsfenstern entspricht. The rotor 5 itself consists of a wave 13 and the rotatably connected impeller 4 ' , where the wave 13 in the embodiment according to the 1 and 2 is roller-mounted, that is about rolling bearings 14 opposite the housing 2 and the end shield 11 is stored. The rolling bearings 14 are here designed as ball bearings, which of course also needle roller bearings are conceivable. In the embodiments of the liquid pump 1 according to the 1 and 2 is the rotor 5 designed as an internal rotor, with an external stator 6 , The guiding channels 12 are doing opposite the axis 15 of the rotor 5 tilted by a maximum of 45 °, thereby causing a radiation-like distribution of the axially sucked liquid 9 , The inclination angle α between the guide channels 12 and the axis 15 of the rotor 5 represents a compromise between α the largest possible angle of inclination, which allows a comparatively short axial design, and a relatively small inclination angle α, which would be optimal in terms of flow. The guiding channels 12 themselves are in between between individual windings 8th arranged in the stator winding window, that is, the gaps 10 , adapted, wherein a number of the guide channels 12 the number of between individual stator windings 8th arranged spaces 10 or winding windows corresponds.

Zudem kann eine Schutzeinrichtung 16 vorgesehen sein, die einerseits die Statorwicklungen 8 vor im Flüssigkeitsstrom 9 mitgeführten Schmutzpartikeln schützt und andererseits zur Vermeidung von Turbolenzen an den vergleichsweise rauen Oberflächen der Statorwicklungen 8 beiträgt. Die Schutzeinrichtung 16 erfüllt somit zwei Funktionen gleichzeitig. Insbesondere verhindert sie einen direkten Kontakt der Statorwicklungen 8 mit der geförderten Flüssigkeit 9. In addition, a protective device 16 be provided, on the one hand, the stator windings 8th in the liquid stream 9 entrained dirt particles and on the other hand to avoid turbulence on the relatively rough surfaces of the stator windings 8th contributes. The protective device 16 thus fulfills two functions simultaneously. In particular, it prevents direct contact of the stator windings 8th with the pumped liquid 9 ,

Das Lagerschild 11 kann aus Kunststoff, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, oder als Metallteil, insbesondere als Leichtmetall-Druckgussteil, ausgebildet sein, wobei bei sämtlichen aufgezeigten Ausführungsformen ein vergleichsweise qualitativ hochwertiges und gleichzeitig kostengünstiges Herstellen ermöglicht wird. Über elektrische Zuleitungen 17 wird der Elektromotor 3 mit Strom versorgt. The bearing plate 11 may be made of plastic, in particular as a plastic injection molded part, or as a metal part, in particular as a light metal die-cast part, wherein in all the embodiments shown a comparatively high-quality and at the same time cost-effective production is made possible. Via electrical supply lines 17 becomes the electric motor 3 powered.

Generell gibt es zu den gemäß den 1 und 2 dargestellten wälzgelagerten Innenläufern als Rotor 5 Alternativen, die gemäß den 5–7 dargestellt sind. Gemäß der 5 besitzt die Flüssigkeitspumpe 1 einen gleitgelagerten Innenläufer als Rotor 5, wobei ein Gleitlager 18 eine Lagerung der Welle 13 des Rotors 5 gegenüber dem Lagerschild 11 bewirkt. Das Gleitlager 18 ist dabei fest im Lagerschild 11 verpresst, wobei das Lagerschild 11 zugleich eine strömungsgünstige Kontur besitzt. Generally there are the according to the 1 and 2 illustrated roller bearings internal rotor as a rotor 5 Alternatives that comply with the 5 - 7 are shown. According to the 5 owns the liquid pump 1 a sliding bearing internal rotor as a rotor 5 , where a plain bearing 18 a storage of the shaft 13 of the rotor 5 opposite the end shield 11 causes. The plain bearing 18 is fixed in the end shield 11 pressed, with the bearing plate 11 at the same time has a streamlined contour.

Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe 1 gemäß der 6 ist der Rotor 5 als achsgelagerter Innenläufer ausgebildet und über das Gleitlager 18 gegenüber einer feststehenden Achse 19 gelagert. Der Stator 6 umgibt dabei den Rotor 5 wie in 5. Die Achse 19 ist fest im Gehäuse 2 verpresst, wobei der Rotor 5 Rohrmagnete 7 trägt und die Hydraulik, das heißt in diesem Fall das Laufrad 4' antreibt. Gleichzeitig nimmt der Rotor 5 das Gleitlager 18 auf. Der saugseitige Anschluss 21 sowie der druckseitige Anschluss 20 sind dabei gleich zu den Ausführungsformen gemäß den 1 und 2.In the embodiment of the liquid pump according to the invention 1 according to the 6 is the rotor 5 designed as an axle-mounted internal rotor and the slide bearing 18 opposite a fixed axis 19 stored. The stator 6 surrounds the rotor 5 as in 5 , The axis 19 is firmly in the housing 2 pressed, with the rotor 5 pipe magnets 7 carries and the hydraulics, that is in this case the impeller 4 ' drives. At the same time, the rotor takes 5 the plain bearing 18 on. The suction-side connection 21 as well as the pressure-side connection 20 are equal to the embodiments according to the 1 and 2 ,

Gemäß der 7 ist der Rotor 5 als Außenläufer aufgebaut und gegenüber einer wiederum feststehenden Achse 19 über ein Gleitlager 18 gelagert. Der Stator 6 befindet sich in diesem Fall innerhalb des Rotors 5. Der Vorteil einer derartigen Konstruktionsweise ist dabei insbesondere, dass der Stator 6 preisgünstig von außen bewickelt werden kann. Außerdem bietet ein als Außenläufer ausgebildeter Rotor 5 eine kompaktere Bauform sowie eine hohe Laufruhe und Vorteile bezüglich des Drehmoments. Der Rotor 5 ist dabei auf der feststehenden und mit dem Gehäuse 2 verpressten Achse 19 gelagert, die gleichzeitig den ebenfalls feststehenden Stator 6 zentriert. Der Rotor 5 treibt in bekannter Weise das Laufrad 4' an, wobei die Flüssigkeit 19 zentral an dem Anschluss 21 angesaugt und radial nach außen Richtung Anschluss 20 oder auch durch Öffnungen 23 im Stator 6 hindurch, gefördert wird.According to the 7 is the rotor 5 constructed as an external rotor and against a turn fixed axis 19 via a plain bearing 18 stored. The stator 6 is in this case inside the rotor 5 , The advantage of such a construction is in particular that the stator 6 can be inexpensively wound from the outside. In addition, a designed as an external rotor rotor 5 a more compact design as well as a smooth running and torque advantages. The rotor 5 is on the fixed and with the case 2 compressed axle 19 stored, the same time the stationary stator 6 centered. The rotor 5 drives the impeller in a known manner 4 ' on, with the liquid 19 central to the connection 21 sucked in and radially outward direction connection 20 or through openings 23 in the stator 6 through, is promoted.

Mit der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe 1 ist es insbesondere möglich, eine bezüglich des Wirkungsgrades äußerst effektive Flüssigkeitspumpe 1 zu realisieren, die zudem noch äußerst kompakt baut. Auf separate Kühlsysteme kann gänzlich verzichtet werden, da die geförderte Flüssigkeit 9 zugleich für die Kühlung des Elektromotors 3 verwendet wird. Bei der Ausführungsform mit wälzgelagertem als Innenläufer ausgebildetem Rotor 5 kann eines der Wälzlager 14 direkt in einem zugehörigen Lagersitz am Lagerschild 11 angeordnet werden, was ebenfalls eine äußerst kompakte Bauweise ermöglicht. Der Anschluss 21 kann beispielsweise Bestandteil eines Deckels 22 sein, mit welchem das Gehäuse 2 druckseitig verschlossen wird. With the liquid pump according to the invention 1 In particular, it is possible to have a very effective in terms of efficiency liquid pump 1 to realize, which also still extremely compact builds. On separate cooling systems can be dispensed with entirely, as the funded liquid 9 at the same time for the cooling of the electric motor 3 is used. In the embodiment with roller bearing designed as an internal rotor rotor 5 can be one of the rolling bearings 14 directly in an associated bearing seat on the end shield 11 can be arranged, which also allows a very compact design. The connection 21 For example, it can be part of a lid 22 be, with which the housing 2 is closed on the pressure side.

Die einzelnen Leitkanäle 12 sind dabei an zwischen einzelnen Statorwicklungen 8 angeordnete Zwischenräume 10 (Wicklungsfenster) angepasst, wobei insbesondere die Anzahl der Leitkanäle 12 der Anzahl der Zwischenräume 10 zwischen den einzelnen Statorwicklungen 8 entspricht. The individual guide channels 12 are doing between between individual stator windings 8th arranged spaces 10 (Winding window) adapted, in particular, the number of guide channels 12 the number of spaces 10 between the individual stator windings 8th equivalent.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 102007003247 A1 [0003]
DE 102004009474 A1 [0004]
DE 60311177 T2 [0004]

Claims

Liquid pump ( 1 ) for conveying a liquid ( 9 ) with a housing ( 2 ) and an electric motor ( 3 ) as a drive, wherein the electric motor ( 3 ) one a conveyor unit ( 4 ) having rotor ( 5 ) and a stator ( 6 ), characterized in that - the liquid pump ( 1 ) axially with respect to an axis ( 15 ) of the rotor ( 5 ) of the conveyed liquid ( 9 ) is passed through, - that the entire conveyed liquid ( 9 ) at least parts ( 6 . 8th ) of the electric motor ( 3 ) flows through in the axial direction and this cools.

Liquid pump according to claim 1, characterized in that the liquid ( 9 ) the stator ( 6 ) of the electric motor ( 3 ) or at least individual stator windings ( 10 ) flows around it and cools.

Liquid pump according to claim 1 or 2, characterized in that in the axial direction between the conveyor unit ( 4 ), for example an impeller ( 4 ' ) and the electric motor ( 3 ) a bearing plate ( 11 ) with guide channels ( 12 ) is arranged, which on the one hand the rotor ( 5 ) and to other a flow deflection of the pumped liquid ( 9 ) causes.

Liquid pump according to claim 3, characterized in that the guide channels ( 12 ) by a maximum of 45 ° with respect to the axis ( 15 ) of the rotor ( 5 ) and a radiation-like distribution of the axially sucked liquid ( 9 ) causes.

Liquid pump according to claim 3 or 4, characterized in that - the guide channels ( 12 ) between individual stator windings ( 8th ) arranged intermediate spaces ( 10 ), such as winding windows, are adapted, and / or - a number of the guide channels ( 12 ) a number of between individual stator windings ( 8th ) arranged intermediate spaces ( 10 ) corresponds.

Liquid pump according to one of the preceding claims, in particular according to claim 5, characterized in that a protective device ( 16 ) is provided, which the parts to be cooled of the electric motor ( 3 ), for example the stator windings ( 8th ), before a direct contact with the conveyed liquid ( 9 ) protects.

Liquid pump according to one of claims 3 to 6, characterized in that the bearing plate ( 11 ) is designed as a plastic injection molded part or as a light metal die-cast part.

Liquid pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electric motor ( 3 ) a roller bearing, axle bearing or sliding bearing rotor ( 5 ) as an internal rotor with an external stator ( 6 ) having.

Liquid pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that - the electric motor ( 3 ) as external rotor with internal stator ( 6 ) and external rotor ( 5 ), - the rotor ( 5 ) Openings ( 23 ) to conveyed fluid in the region of the stator ( 6 ) to flow.

Liquid pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the liquid pump ( 1 ) is designed as a coolant pump or as an oil pump.