DE10325981A1

DE10325981A1 - Liquid pump with heating element has suction line with associated electrical heating device for heating liquid; pump is provided to circulate cooling water in internal combustion engine cooling system

Info

Publication number: DE10325981A1
Application number: DE2003125981
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Bandlow; Helmer Harlinghaus; Frank Dipl.-Ing. Weinert; Dieter Dipl.-Ing. Weissmann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-06-07
Filing date: 2003-06-07
Publication date: 2004-12-23

Abstract

The pump (4) has a housing(6), a suction chamber and (9) at least one associated suction line (11), a pressure chamber (12) and an associated pressure line (13) and a pump chamber (14) and associated pump element (15) that feeds a liquid from the suction chamber to the pressure chamber. The suction line has an associated electrical heating device (19) for heating the liquid. The liquid pump is provided to circulate cooling water in a cooling system of an internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitspumpe mit einem Gehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a liquid pump with a housing according to the preamble of claim 1.

Aus der Patentschrift EP 0 784 151 A1 ist eine Flüssigkeitspumpe in Form einer Kühlwasserpumpe für Verbrennungsmotoren bekannt. Verbrennungsmotoren weisen einen Kühlkreislauf auf, in dem thermisch belastete Bauteile mit Kühlwasser gekühlt sind. In dem Kühlkreislauf wälzt die Flüssigkeitspumpe das Kühlwasser um. Die Flüssigkeitspumpe weist ein Gehäuse auf. Das Gehäuse ist durch ein Motorgehäuse oder ein gegenüber dem Motorgehäuse selbstständiges Gehäuse gebildet. In dem Gehäuse ist ein Pumpenraum ausgebildet. Der Pumpenraum ist einem Pumpenelement in Form eines Pumpenrades in seiner Form angepasst. Konzentrisch zur Mittelachse des Pumpenelements mündet eine Saugleitung in Form eines Zuführkanals in eine Saugseite des Pumpenraums. Radial zur Mittelachse des Pumpenelements führt eine Druckleitung in Form eines Abführkanals aus einer Druckseite des Pumpenraums. Der Pumpenraum ist mit einem Deckel nach außen verschlossen. An dem Deckel ist nach außen ein Lagergehäuse ausgebildet. In dem Lagergehäuse ist eine Welle drehbar gelagert. An der Welle ist das Pumpenelement befestigt. Am gegenüberliegenden Ende der Welle ist ein Pumpenantrieb in Form einer Riemenscheibe befestigt. Zwischen Pumpenantrieb und Lagergehäuse ist eine Heizvorrichtung angeordnet. Die Heizvorrichtung weist ein Rotorgehäuse auf. Das Rotorgehäuse ist konzentrisch um die Welle angeordnet. Das Rotorgehäuse ist mit dem Deckel fest verbunden. Das Rotorgehäuse bildet eine zylinderscheibenförmige Arbeitskammer aus. In der Arbeitskammer ist ein ringzylinderscheibenförmiger Rotor konzentrisch zur Welle angeordnet. Der Rotor ist elektromagnetisch zuschaltbar. Die Arbeitskammer bildet einen abgeschlossenen Raum um den Rotor. Die Spalten zwischen Rotor und Rotorgehäuse sind mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt. Zwischen Rotorgehäuse und dem Deckel ist ein ringförmiger Kühlwasserkanal ausgebildet. Der Kühlwasserkanal ist mittels Öffnungen im Deckel mit der Druckleitung und der Druckseite des Pumpenraums verbunden. Der Verbrennungsmotor treibt die Flüssigkeitspumpe mittels des Pumpenantriebs an. Das Pumpenelement dreht sich und fördert das Kühlwasser aus der Saugleitung in den Pumpenraum. Das Pumpenelement fördert das Kühlwasser aus dem Pumpenraum zur Druckleitung, wo es in den Kühlwasserkreislauf des Verbrennungsmotors eingespeist wird. Bei zugeschalteten Rotor ist die viskose Flüssigkeit zwischen feststehendem Rotorgehäuse und sich mit der Welle drehenden Rotor einer hohen Scherung ausgesetzt. Durch die Scherung erwärmt sich die viskose Flüssigkeit. Dadurch erwärmt sich das Rotorgehäuse. Das Kühlwasser tritt durch die Öffnung zur Druckseite in den ringförmigen Kühlwasserkanal ein. Das Kühlwasser fließt an dem Rotorgehäuse vorbei und erwärmt sich. Das erwärmte Kühlwasser fließt durch die Öffnung zur Druckleitung in den Kühlwasserkreislauf.From the patent EP 0 784 151 A1 a fluid pump in the form of a cooling water pump for internal combustion engines is known. Internal combustion engines have a cooling circuit in which thermally loaded components are cooled with cooling water. In the cooling circuit, the liquid pump circulates the cooling water. The liquid pump has a housing. The housing is formed by a motor housing or with respect to the motor housing independent housing. In the housing, a pump chamber is formed. The pump chamber is adapted to a pump element in the form of an impeller in shape. Concentric with the central axis of the pump element opens a suction line in the form of a feed channel into a suction side of the pump chamber. Radially to the central axis of the pump element performs a pressure line in the form of a discharge channel from a pressure side of the pump chamber. The pump room is closed with a lid to the outside. On the cover a bearing housing is formed to the outside. In the bearing housing, a shaft is rotatably mounted. On the shaft, the pump element is attached. At the opposite end of the shaft, a pump drive is mounted in the form of a pulley. Between the pump drive and bearing housing a heater is arranged. The heater has a rotor housing. The rotor housing is arranged concentrically around the shaft. The rotor housing is firmly connected to the lid. The rotor housing forms a cylindrical disk-shaped working chamber. In the working chamber, a ring-cylindrical disk-shaped rotor is arranged concentrically to the shaft. The rotor can be switched electromagnetically. The working chamber forms a closed space around the rotor. The gaps between the rotor and the rotor housing are filled with a viscous fluid. Between the rotor housing and the lid an annular cooling water channel is formed. The cooling water channel is connected by means of openings in the lid with the pressure line and the pressure side of the pump chamber. The internal combustion engine drives the liquid pump by means of the pump drive. The pump element rotates and conveys the cooling water from the suction line into the pump chamber. The pump element conveys the cooling water from the pump room to the pressure line, where it is fed into the cooling water circuit of the internal combustion engine. When the rotor is switched on, the viscous fluid between the stationary rotor housing and the rotor rotating with the shaft is subjected to high shear. The shear heats the viscous fluid. As a result, the rotor housing heats up. The cooling water enters through the opening to the pressure side in the annular cooling water channel. The cooling water flows past the rotor housing and heats up. The heated cooling water flows through the opening to the pressure line in the cooling water circuit.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Flüssigkeitspumpe der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, dessen Heizeinrichtung einen geringeren konstruktiven Aufwand erfordert.task the invention it is in contrast, a liquid pump of the type mentioned above to provide its heating requires a lower design effort.

Diese Aufgabe wird durch eine Flüssigkeitspumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This Task is by a liquid pump solved with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Flüssigkeitspumpe ist gekennzeichnet durch eine Saugleitung, der eine elektrische Heizeinrichtung zur Erwärmung der Flüssigkeit zugeordnet ist. Die Flüssigkeitspumpe umfasst einen Saugraum und dem zugeordnet eine Saugleitung, sowie einen Druckraum und dem zugeordnet eine Druckleitung, sowie einen Pumpenraum und dem zugeordnet ein Pumpenelement.The inventive liquid pump characterized by a suction line having an electric heater for warming the liquid assigned. The liquid pump includes a suction chamber and associated with a suction line, as well a pressure chamber and associated with a pressure line, and a Pump chamber and associated with a pump element.

Für die elektrische Heizeinrichtung sind ein Trägerelement, ein elektrisches Heizelement und ein elektrischer Anschluss vorgesehen. Das elektrische Heizelement ist am Trägerelement befestigt und mit dem elektrischen Anschluss verbunden. Die elektrische Heizeinrichtung ist so an der Saugleitung befestigt, dass das elektrische Heizelement von der Flüssigkeit in der Saugleitung umspült ist. Bei Zuführen von elektrischer Energie an das elektrische Heizelement, erwärmt sich das elektrische Heizelement. Das elektrische Heizelement erwärmt die Flüssigkeit in der Saugleitung. Die Flüssigkeitspumpe fördert die erwärmte Flüssigkeit zu einem Verbraucher. Die Funktionsfähigkeit der Flüssigkeit und/oder des Verbrauchers ist in der Regel von der Temperatur der Flüssigkeit abhängig. Eine erforderliche Betriebstemperatur ist schneller und bei sehr tiefen Temperaturen nur unter Einsatz der elektrischen Heizeinrichtung erreichbar.For the electric Heating device are a carrier element, an electrical heating element and an electrical connection provided. The electric heating element is attached to the support element and with the connected electrical connection. The electric heater is attached to the suction line so that the electric heating element from the liquid lapped in the suction line is. When feeding from electrical energy to the electric heating element heats up the electric heating element. The electric heating element heats the liquid in the suction line. The liquid pump promotes the heated ones liquid to a consumer. The functionality of the liquid and / or the consumer is usually on the temperature of the liquid dependent. A required operating temperature is faster and at very high low temperatures only with the use of the electric heater reachable.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Flüssigkeitspumpe zur Umwälzung von Kühlwasser in einem Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors vorgesehen. Der Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors setzt sich im wesentlichen aus Kühlwasserräumen, Flüssigkeitsleitungen, einem Wärmetauscher außerhalb des Verbrennungsmotors und der Flüssigkeitspumpe zusammen. Die Kühlwasserräume umgeben thermisch belastete Bauteile des Verbrennungsmotors. Die Flüssigkeitsleitungen verbinden untereinander die Kühlwasserräume, den Wärmetauscher und die Flüssigkeitspumpe. Das Kühlwasser zirkuliert angetrieben durch die Flüssigkeitspumpe durch den Kühlwasserkreislauf. Der Kühlkreislauf hat zum einen die Aufgabe eine konstante Betriebstemperatur des Verbrennungsmotors zu gewährleisten, andererseits bei einem Kaltstart die Betriebstemperatur möglichst schnell zu erreichen. Der Vorteil einer Flüssigkeitspumpe mit einer elektrischen Heizeinrichtung liegt in dem schnelleren Erreichen und Halten der Betriebstemperatur. Kaltstartproblematiken wie erhöhte Emissionen und erhöhter Verschleiß lassen sich durch zusätzliches Erwärmen oder Vorwärmen des Kühlwassers verringern oder vermeiden.In an embodiment of the invention, the liquid pump is provided for circulating cooling water in a cooling circuit of an internal combustion engine. The cooling circuit of an internal combustion engine is composed essentially of cooling water spaces, liquid lines, a heat exchanger outside the internal combustion engine and the liquid pump. The cooling water spaces surround thermally loaded components of the internal combustion engine. The liquid lines interconnect the cooling water chambers, the heat exchanger and the liquid pump. The cooling water circulates driven by the liquid pump through the Cooling water circuit. The cooling circuit has the task of ensuring a constant operating temperature of the internal combustion engine, on the other hand to reach the operating temperature as quickly as possible during a cold start. The advantage of a liquid pump with an electric heater is the faster reaching and maintaining the operating temperature. Cold start issues such as increased emissions and increased wear can be reduced or avoided by additionally heating or preheating the cooling water.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse der Flüssigkeitspumpe als Bauelement des Verbrennungsmotors vorgesehen. Das Gehäuse ist in einem Motorgehäuse des Verbrennungsmotors ausgebildet und mit einem Deckel nach außen verschlossen. In dem Gehäuse sind ein Pumpenraum mit einem Pumpenelement und ein Druckraum und dem zugeordnet eine Druckleitung vorgesehen. Der Deckel verschließt den Pumpenraum und den Druckraum. Im Deckel ist ein Saugraum und dem zugehörig mindestens eine Saugleitung vorgesehen. Im Deckel ist eine Welle drehbar gelagert. An der Welle ist das Pumpenelement befestigt. Am anderen Ende der Welle ist ein Pumpenantrieb vorgesehen. Der Pumpenraum und der Saugraum sind über eine Öffnung im Deckel miteinander verbunden. Das Pumpenelement ist mittels des Pumpenantriebs antreibbar. Der Vorteil dieser Ausgestaltung der Flüssigkeitspumpe ist neben der optimalen Ausnutzung des Bauraums des Verbrennungsmotors, eine Positionierung der elektrischen Heizeinrichtung nahe bei den Kühlwasserräumen.In Another embodiment of the invention, the housing of the liquid pump as a component of the Internal combustion engine provided. The housing is in a motor housing of the Internal combustion engine formed and closed with a lid to the outside. In the case are a pump room with a pump element and a pressure chamber and the assigned a pressure line provided. The lid closes the pump room and the pressure room. In the lid is a suction chamber and the associated at least provided a suction line. In the lid a shaft is rotatably mounted. On the shaft, the pump element is attached. At the other end of the wave a pump drive is provided. The pump room and the suction room are about an opening in the Lid connected together. The pump element is by means of Driven by pump drive. The advantage of this embodiment of Liquid pump is in addition to the optimal utilization of the installation space of the internal combustion engine, a positioning of the electric heater near the Cooling water spaces.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der Flüssigkeitspumpe mehrere Saugleitungen zugeordnet. Zur Kühlung von Verbrennungsmotoren, insbesondere bei Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen sind zwei Teilkreisläufe in einem geschlossenen Kühlkreislauf vorgesehen. In einem Kreislauf zirkuliert das Kühlwasser in Kühlwasserräumen des Verbrennungsmotors. In einem zweiten Teilkreislauf zirkuliert das Kühlwasser durch die Kühlwasserräume und einen Wärmetauscher. Ein Ventilelement regelt die zwei Teilkreisläufe anhand der Kühlwassertemperatur. Um in beiden Teilkreisläufen die Kühlflüssigkeit umwälzen zu können, sind der Flüssigkeitspumpe zwei Saugleitungen zugeordnet. Der Vorteil dieser Ausgestaltung der Flüssigkeitspumpe ist die gezielte Durchströmung der Teilkreisläufe mit Kühlwasser. Bei Temperaturen unterhalb der Betriebstemperatur fördert die Flüssigkeitspumpe durch eine Saugleitung Kühlwasser aus den Kühlwasserräumen in die Kühlwasserräume des Verbrennungsmotors. Dadurch wird die Betriebstemperatur schneller erreicht. Um die Betriebstemperatur konstant zu halten, fördert die Flüssigkeitspumpe durch die zweite Saugleitung Kühlwasser aus dem Wärmetauscher in die Kühlwasserräume des Verbrennungsmotors.In Another embodiment of the invention, the liquid pump a plurality of suction lines assigned. For cooling of internal combustion engines, in particular in internal combustion engines in Motor vehicles are two sub-circuits in a closed Cooling circuit intended. In one cycle, the cooling water circulates in cooling water chambers of the internal combustion engine. In a second partial cycle, the cooling water circulates through the cooling water spaces and a heat exchanger. A valve element controls the two partial circuits based on the cooling water temperature. In order in both subcircuits the cooling liquid circulate to be able to are the liquid pump associated with two suction lines. The advantage of this embodiment the liquid pump is the targeted flow the subcircuits with cooling water. At temperatures below the operating temperature promotes the liquid pump through a suction pipe cooling water from the cooling water rooms in the cooling water rooms of the Combustion engine. This will make the operating temperature faster reached. To keep the operating temperature constant, promotes the liquid pump through the second suction line cooling water from the heat exchanger into the cooling water chambers of the Combustion engine.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Heizeinrichtung der Saugleitung zugeordnet, die mit einem Kühlwasserraum in dem Verbrennungsmotor verbunden ist. Bei Kühlwassertemperaturen unterhalb deren Betriebstemperatur wälzt die Flüssigkeitspumpe das Kühlwasser in den Verbrennungsmotor unter Umgehung eines Wärmetauschers um. Dadurch erreichen das Kühlwasser und der Verbrennungsmotor schneller ihre Betriebstemperatur. Das Erreichen der Betriebstemperatur lässt sich durch Anbringen der elektrischen Heizeinrichtung an der Saugleitung der Flüssigkeitspumpe beschleunigen. Die elektrische Heizeinrichtung ist vorzugsweise so angebracht, dass ein elektrisches Heizelement vom Kühlwasser in der Saugleitung umspült ist. Bei Zuführen von elektrischer Energie an die elektrische Heizeinrichtung erwärmt sich das elektrische Heizelement. Die Flüssigkeitspumpe fördert das von der elektrischen Heizeinrichtung erwärmte Kühlwasser in den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors. Der Vorteil dieser Anordnung der elektrischen Heizeinrichtung ist neben der Erwärmung des Kühlwassers bei nicht angetriebener Flüssigkeitspumpe, die beschleunigten Erwärmung des Kühlwassers bei angetriebener Flüssigkeitspumpe. Der bereits vorhandene Bauraum der Flüssigkeitspumpe ist durch die konstruktiv einfach aufgebaute elektrische Heizeinrichtung optimal genutzt. Das Kühlwasser ist unabhängig vom Betriebszustand der Flüssigkeitspumpe erwärmbar.In Another embodiment of the invention is the electric heater associated with the suction line, with a cooling water space in the internal combustion engine connected is. At cooling water temperatures below the operating temperature of the liquid pump circulates the cooling water in the internal combustion engine, bypassing a heat exchanger to. Achieve this the cooling water and the internal combustion engine faster their operating temperature. The Reaching the operating temperature can be achieved by attaching the electric heater on the suction line of the liquid pump accelerate. The electric heater is preferably so attached, that an electric heating element from the cooling water lapped in the suction line is. When feeding of electric power to the electric heater heats up the electric heating element. The liquid pump promotes that heated by the electric heater cooling water in the cooling circuit of the internal combustion engine. The advantage of this arrangement of electrical Heating device is next to the heating of the cooling water at non-driven Liquid pump, the accelerated warming of cooling water with driven liquid pump. The already existing space of the liquid pump is through the structurally simple constructed electrical heating optimally used. The cooling water is independent from the operating state of the liquid pump heated.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Heizeinrichtung der Saugleitung zugeordnet, die mit einem Wärmetauscher außerhalb des Verbrennungsmotors verbunden ist.In Another embodiment of the invention is the electric heater associated with the suction line, with a heat exchanger outside the Combustion engine is connected.

Bei betriebswarmen Kühlwasser wälzt die Flüssigkeitspumpe das Kühlwasser in dem Verbrennungsmotor und dem Wärmetauscher um. Die Flüssigkeitspumpe fördert durch die Saugleitung das Kühlwasser aus dem Wärmetauscher in den Verbrennungsmotor. Der Vorteil dieser Anordnung der elektrischen Heizeinrichtung besteht neben der Erwärmung des Kühlwassers bei nicht angetriebener Flüssigkeitspumpe in der zusätzlichen Erwärmbarkeit des Kühlwassers bei angetriebener Flüssigkeitspumpe.at operating warm cooling water rolls the liquid pump the cooling water in the internal combustion engine and the heat exchanger to. The liquid pump promotes through the suction line the cooling water from the heat exchanger in the internal combustion engine. The advantage of this arrangement of electrical Heating device is in addition to the heating of the cooling water at non-driven liquid pump in the additional heatability of cooling water with driven liquid pump.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Heizeinrichtung mit einer gesonderten Rohrleitung verbunden, die an der Saugleitung anschließbar ist. Die gesonderte Rohrleitung ist eine Ausgestaltung eines Trägerelements, an dem ein elektrisches Heizelement und ein elektrischer Anschluss vorgesehen sind. Das elektrische Heizelement ist so an der gesonderten Rohrleitung angebracht, dass das elektrische Heizelement in die gesonderte Rohrleitung hineinragt und von Kühlwasser umspült ist. Die gesonderte Rohrleitung ist vorzugsweise an der Saugleitung angeschlossen, die mit einem Wärmetauscher außerhalb eines Verbrennungsmotors verbunden ist.In a further embodiment of the invention, the electric heater is connected to a separate pipe which is connectable to the suction line. The separate pipeline is an embodiment of a carrier element, on which an electrical heating element and an electrical connection are provided. The electric heating element is mounted on the separate pipe, that the electric heating element projects into the separate pipe and is surrounded by cooling water. The separate pipe is preferably connected to the suction line, which with egg nem heat exchanger is connected outside of an internal combustion engine.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrische Heizeinrichtung mit elektrischer Energie aus einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs und/oder mit elektrischer Energie aus einem kraftfahrzeugexternen Festnetz betreibbar. Bei fahrendem Kraftfahrzeug liefert das elektrische Netz des Kraftfahrzeugs die benötigte elektrische Energie zum Beheizen des Kühlwassers mit der elektrischen Heizeinrichtung. Bei einem stehenden Kraftfahrzeug liefert das elektrische Netz des Kraftfahrzeugs oder das kraftfahrzeugexterne Fetznetz die benötigte elektrische Energie zum Erwärmen des Kühlwassers mit der elektrischen Heizeinrichtung.In Another embodiment of the invention is the electric heater with electrical energy from a vehicle electrical system of a motor vehicle and / or with electrical energy from a non-motor vehicle landline operated. When moving motor vehicle provides the electrical Network of the motor vehicle needed electrical energy for heating the cooling water with the electric Heating device. In a stationary motor vehicle provides the electrical Network of the motor vehicle or the motor vehicle external Fetznetz the needed electrical energy for heating of cooling water with the electric heater.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie den Zeichnungen. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Further Features and combinations of features result from the description as well as the drawings. Specific embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawings and in the following Description explained in more detail. It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines Kühlwasserkreislaufs für einen Verbrennungsmotor und 1 a schematic representation of a cooling water circuit for an internal combustion engine and

2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels und 2 a schematic representation of the liquid pump according to the invention according to a first embodiment and

3 eine alternative Ausführung der erfindungsgemäßen Flüssigkeitspumpe gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels. 3 an alternative embodiment of the liquid pump according to the invention according to a second embodiment.

In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kühlwasserkreislauf 1 für einen Verbrennungsmotor 2 dargestellt. Bei der Verbrennung von Kraftstoff im Brennraum eines Verbrennungsmotors 2 ist die gewonnene Energie nicht komplett in mechanische Arbeit überführbar. Ein großer Teil der gewonnenen Energie geht als Wärme in die den Brennraum umgebenden Bauteile ein. Um thermische Überbeanspruchung, unkontrollierte Verbrennung und Schmierungsprobleme zu vermeiden, müssen die Bauteile intensiv gekühlt werden. In Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren ist eine Luft-Wasser-Umlaufkühlung das meist angewandte System. In diesem geschlossenen Kreislauf regelt ein Thermostatventil 3 die Kühlwassertemperatur. Bei geöffnetem Thermostatventil 3 hat das Kühlwasser die Betriebstemperatur erreicht und die Flüssigkeitspumpe 4 fördert das Kühlwasser durch den Verbrennungsmotor 2 und einen Wärmetauscher 5. Bei niedrigen Kühlwassertemperaturen ist das Thermostatventil 3 geschlossen und die Flüssigkeitspumpe 4 wälzt das Kühlwasser in dem Verbrennungsmotor 2 unter Umgehung des Wärmetauschers 5 um. Dadurch erreichen das Kühlwasser und der Verbrennungsmotor 2 schneller ihre Betriebstemperatur.In 1 schematically simplified is a cooling water circuit 1 for an internal combustion engine 2 shown. When burning fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine 2 the energy gained is not completely convertible into mechanical work. A large part of the energy gained is absorbed as heat into the components surrounding the combustion chamber. In order to avoid thermal overload, uncontrolled combustion and lubrication problems, the components must be cooled intensively. In motor vehicles with internal combustion engines, air-water circulation cooling is the most widely used system. In this closed circuit regulates a thermostatic valve 3 the cooling water temperature. When the thermostatic valve is open 3 the cooling water has reached the operating temperature and the liquid pump 4 promotes the cooling water through the internal combustion engine 2 and a heat exchanger 5 , At low cooling water temperatures, the thermostatic valve is 3 closed and the liquid pump 4 circulates the cooling water in the internal combustion engine 2 bypassing the heat exchanger 5 around. This will reach the cooling water and the internal combustion engine 2 faster their operating temperature.

In 2 ist schematisch vereinfacht eine Flüssigkeitspumpe 4 für einen Verbrennungsmotor dargestellt. Die Flüssigkeitspumpe 4 ist als Bauelement des Verbrennungsmotors 2 ausgeführt. Ein Gehäuse 6 der Flüssigkeitspumpe 4 ist durch ein Motorgehäuse 7 des Verbrennungsmotors 2 und einen Deckel 8 ausgebildet. Der Deckel 8 ist Teil des Gehäuses 6 und verschließt die Flüssigkeitspumpe 4 nach außen. In der Flüssigkeitspumpe 4 sind ein Saugraum 9 und dem zugeordnet eine erste Saugleitung 10 sowie eine zweite Saugleitung 11, ein Druckraum 12 und dem zugeordnet eine Druckleitung 13, sowie ein Pumpenraum 14 und dem zugeordnet ein Pumpenelement 15 in Form eines radialverdichtenden Flügelrades vorgesehen. Der Saugraum 9 und die Saugleitungen 10, 11 sind in dem Deckel 8 ausgebildet. Der Saugraum 9 ist auf der dem Pumpenraum 14 gegenüberliegenden Seite des Flügelrades 15 angeordnet. Die Saugleitung 10 verbindet einen Wärmetauscher 5 mit dem Saugraum 9. Die Saugleitung 11 verbindet die Kühlwasserzutrittsöffnung 16 aus dem Motorgehäuse 7 mit dem Saugraum 9. Radial um den Pumpenraum 14 ist der Druckraum 12 ausgebildet. Aus dem Druckraum 12 führt eine Druckleitung 13 in den Kühlwasserkreislauf 1. Das Flügelrad 15 ist an einer Welle 17 befestigt. Die Welle 17 ist drehbar im Deckel 8 gelagert. Am gegenüberliegenden Ende der Welle 17 ist ein Pumpenantrieb 18 in Form einer Riemenscheibe befestigt. In dem Deckel 8 über der Kühlwasserzutrittsöffnung 16 aus dem Motorgehäuse 7 zu der Saugleitung 11 ist eine elektrische Heizeinrichtung 19 befestigt.In 2 schematically simplified is a liquid pump 4 represented for an internal combustion engine. The liquid pump 4 is as a component of the internal combustion engine 2 executed. A housing 6 the liquid pump 4 is through a motor housing 7 of the internal combustion engine 2 and a lid 8th educated. The lid 8th is part of the housing 6 and closes the liquid pump 4 outward. In the liquid pump 4 are a suction room 9 and associated with a first suction line 10 and a second suction line 11 , a pressure room 12 and associated with a pressure line 13 , as well as a pump room 14 and associated with a pump element 15 provided in the form of a radially compressing impeller. The suction room 9 and the suction lines 10 . 11 are in the lid 8th educated. The suction room 9 is on the pump room 14 opposite side of the impeller 15 arranged. The suction line 10 connects a heat exchanger 5 with the suction chamber 9 , The suction line 11 connects the cooling water inlet opening 16 from the motor housing 7 with the suction chamber 9 , Radial around the pump room 14 is the pressure room 12 educated. From the pressure room 12 leads a pressure line 13 in the cooling water circuit 1 , The impeller 15 is on a wave 17 attached. The wave 17 is rotatable in the lid 8th stored. At the opposite end of the shaft 17 is a pump drive 18 attached in the form of a pulley. In the lid 8th above the cooling water inlet opening 16 from the motor housing 7 to the suction line 11 is an electric heater 19 attached.

Die elektrische Heizeinrichtung 19 besteht im wesentlichen aus einem Trägerelement 20, einem elektrischen Heizelement 21 in Form einer elektrischen Widerstandsheizung und einem elektrischen Anschluss 22. Die elektrischen Widerstandsheizung 21 ist im Trägerelement 20 der elektrischen Heizeinrichtung 19 befestigt und mit dem elektrischen Anschluss 22 verbunden.The electric heater 19 consists essentially of a support element 20 , an electric heating element 21 in the form of an electrical resistance heater and an electrical connection 22 , The electrical resistance heating 21 is in the carrier element 20 the electric heater 19 attached and with the electrical connection 22 connected.

Die Flüssigkeitspumpe 4 ist über die Riemenscheibe 18 antreibbar. Die Welle 17 dreht sich und treibt das Flügelrad 15 an. Das Flügelrad 15 fördert Kühlwasser aus dem Saugraum 9 in den Druckraum 12. Aus dem Druckraum 12 gelangt das Kühlwasser in die Druckleitung 13 und dann in den Kühlwasserkreislauf 1 des Verbrennungsmotors 2. Das Kühlwasser fließt durch die Kühlwasserräume und kühlt oder erwärmt die vom Kühlwasser umspülten Bauteile. Bei Betriebstemperatur fließt das Kühlwasser durch den Wärmetauscher 5 und den Verbrennungsmotor 2. Bei Kühlwassertemperaturen unterhalb der Betriebstemperatur zirkuliert das Kühlwasser unter Umgehung des Wärmetauschers 5 durch den Verbrennungsmotor 2. Die elektrische Heizeinrichtung 19 ist der Saugleitung 11 derart zugeordnet, dass die elektrische Widerstandsheizung 21 von Kühlwasser umspült ist. Bei Zuführen von elektrischer Energie an die elektrische Widerstandsheizung 21 erwärmt sich dieses und gibt die Wärme an das Kühlwasser weiter. Die elektrische Heizeinrichtung 19 ist sowohl bei nicht angetriebener als auch bei angetriebener Flüssigkeitspumpe 4 einsetzbar. Die elektrische Heizeinrichtung 19 lässt sich über das elektrische Netz des Fahrzeugs mit Gleichstrom bei 12V-, 24V- oder 42V-Spannung und/oder über ein kraftfahrzeugexternes Festnetz mit Wechselstrom bei 120V- oder 240V-Spannung mit Energie versorgen. Die elektrische Heizeinrichtung 19 ist der Saugleitung 10 und/oder der Saugleitung 11 zuzuordnen. In einem modifizierten Ausführungsbeispiel fördert die Flüssigkeitspumpe 4 Schmieröl anstatt Kühlwasser.The liquid pump 4 is over the pulley 18 drivable. The wave 17 turns and drives the impeller 15 on. The impeller 15 Promotes cooling water from the suction chamber 9 in the pressure room 12 , From the pressure room 12 the cooling water enters the pressure line 13 and then into the cooling water circuit 1 of the internal combustion engine 2 , The cooling water flows through the cooling water chambers and cools or heats the cooling water around the components. At operating temperature, the cooling water flows through the heat exchanger 5 and the internal combustion engine 2 , At cooling water temperatures below the operating temperature, the cooling water circulates, bypassing the heat exchanger 5 by the internal combustion engine 2 , The electric heater 19 is the suction line 11 assigned such that the electrical resistance heating 21 is surrounded by cooling water. When supplying electrical energy to the electrical resistance heater 21 this heats up and transfers the heat to the cooling water. The electric heater 19 is both non-driven and driven liquid pump 4 used. The electric heater 19 can be supplied with direct current at 12V, 24V or 42V voltage and / or via a non-motor vehicle fixed line with alternating current at 120V or 240V voltage via the vehicle's electrical network. The electric heater 19 is the suction line 10 and / or the suction line 11 assigned. In a modified embodiment, the liquid pump promotes 4 Lubricating oil instead of cooling water.

3 zeigt eine vergleichbar aufgebaute Flüssigkeitspumpe 4, bei dem alle gleichen oder gleichwirkenden Bauteile mit denselben Bezugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels gekennzeichnet worden sind. Abgeändert ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich das Trägerelement und der Anbringungsort der elektrischen Heizeinrichtung 19. Das Trägerelement ist als gesonderte Rohrleitung 23 ausgebildet. Die gesonderte Rohrleitung 23 ist als Pressteil aus einem hitzebeständigen Kunststoff oder als Guss- oder Druckgussteil aus einem Leichtmetall herstellbar. Der gesonderten Rohrleitung 23 ist eine elektrische Widerstandsheizung 21 und ein elektrischer Anschluss 22 zugeordnet. Die elektrische Widerstandsheizung 21 ist so angebracht, dass es ganz von Kühlwasser umspült ist. Die gesonderte Rohrleitung 23 ist mit der Saugleitung 10 verbunden. In einer modifizierten Ausführungsform ragt die elektrische Widerstandsheizung 21 aus der gesonderten Rohrleitung 23 in die Saugleitung 10 hinein. Prinzipiell ist es, wie gestrichelt gezeichnet, auch möglich, die elektrische Heizeinrichtung 19 der Druckseite der Flüssigkeitspumpe 4 zuzuordnen. Die elektrische Heizeinrichtung 19 ist so der Flüssigkeitspumpe 4 zugeordnet, dass die elektrische Widerstandsheizung 21 vom Kühlwasser in dem Druckraum 12 umspült ist. In einer modifizierten Ausführungsform ragt die elektrische Widerstandsheizung 21 aus dem Druckraum 12 in die Druckleitung 13 hinein. Bei den zuletzt dargelegten Ausführungsbeispielen ergibt sich die gleiche Funktionsweise und Betätigung wie in dem gemäß 2 beschriebenem Ausführungsbeispiel. 3 shows a comparably constructed liquid pump 4 in which all the same or equivalent components have been identified with the same reference numerals of the first embodiment. Is modified compared to the first embodiment, only the support member and the mounting location of the electric heater 19 , The support element is as a separate pipeline 23 educated. The separate pipeline 23 is produced as a pressed part made of a heat-resistant plastic or as a cast or diecast part of a light metal. The separate pipeline 23 is an electrical resistance heater 21 and an electrical connection 22 assigned. The electrical resistance heater 21 is installed so that it is completely surrounded by cooling water. The separate pipeline 23 is with the suction line 10 connected. In a modified embodiment, the electrical resistance heating projects 21 from the separate pipeline 23 in the suction line 10 into it. In principle, as shown by dashed lines, also possible, the electric heater 19 the pressure side of the liquid pump 4 assigned. The electric heater 19 is like the liquid pump 4 associated with that electrical resistance heating 21 from the cooling water in the pressure room 12 is washed around. In a modified embodiment, the electrical resistance heating projects 21 from the pressure room 12 in the pressure line 13 into it. In the embodiments set out last, the same operation and operation as in the according to 2 described embodiment.

Claims

Liquid pump ( 4 ) with a housing ( 6 ), in which - a suction chamber ( 9 ) and associated with at least one suction line ( 11 ), - a pressure room ( 12 ) and associated with a pressure line ( 13 ), as well as - a pump room ( 14 ) and associated with a pump element ( 15 ), which is a liquid from the suction chamber ( 9 ) into the pressure chamber ( 12 ), are provided, characterized in that - the suction line ( 11 ) an electric heater ( 19 ) is assigned to heat the liquid.

Liquid pump ( 4 ) according to claim 1, characterized in that the liquid pump ( 4 ) for circulating cooling water in a cooling circuit ( 1 ) of an internal combustion engine ( 2 ) is provided.

Liquid pump ( 4 ) according to one of claims 1 to 2, characterized in that the housing ( 6 ) of the liquid pump ( 4 ) as a component of the internal combustion engine ( 2 ) is provided.

Liquid pump ( 4 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the liquid pump ( 4 ) several suction lines ( 10 . 11 ) assigned.

Liquid pump ( 4 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the electrical heating device ( 19 ) of the suction line ( 11 ) associated with a cooling water space in the internal combustion engine ( 2 ) connected is.

Liquid pump ( 4 ) according to one of claims 2 to 5, characterized in that the electrical heating device ( 19 ) of the suction line ( 10 ) associated with a heat exchanger ( 5 ) outside the combustion engine ( 2 ) connected is.

Liquid pump ( 4 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the electric heating device ( 19 ) with a separate pipeline ( 23 ) connected to the suction line ( 10 ) is connectable.

Liquid pump ( 4 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the electrical heating device ( 19 ) is operable with electrical energy from a vehicle electrical system of a motor vehicle and / or with electrical energy from a non-motor vehicle landline.