DE1802561A1

DE1802561A1 - Hot water pump

Info

Publication number: DE1802561A1
Application number: DE19681802561
Authority: DE
Inventors: Koch Dr-Ing Ingo
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1968-10-11
Filing date: 1968-10-11
Publication date: 1970-05-27

Abstract

The pump which is driven by an electric motor has a rotor surrounded by the hot water, and a stator space, protected against the penetration of water by a slit tube. The separating walls between the pump housing and the motor stator space, and between the motor stator and the rotor space, are of a high thermal resistance. The walls consist of a synthetic material, and have a layer of thermal insulating synthetic plastic on their surfaces facing the motor stator space.

Description

Heißwasser-Umwälzpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine Heißwasser-Umwälzpumpe, welche von eines Elektromotor angetrieben ist dessen Läufer vom Heißwasser umspült und dessen Ständerraum durch ein Spaltrohr gegen das Eindringen von Wasser geschützt ist, Der Vorteil derartiger Heißwasser-Umwälzpumpen ist, daß keine Wellendichtungen benötigt werden. Nachteilig wirkt sich dagegen das in den Luftspalt eingebrachte Spaltrohr auf die Ausnutzbarkeit des Elektromotors aus. Der Wirkungsgrad wird verschlechtert und eine Kühlung der Wicklung durch einen mit dem Läufer des Motors umlaufenden Lüfter ist nicht möglich, so daß iii Vergleich su einem gut ausgenutzten normalen Motor bei gleichem Aufwand an aktivem Eizen und Kupfer nur etwa 1/3 der Abgabeleistung erzielt wird.Hot water circulation pump The invention relates to a hot water circulation pump, which is driven by an electric motor, the rotor of which is washed by hot water and its stand space is protected against the ingress of water by a can The advantage of such hot water circulation pumps is that there are no shaft seals are needed. In contrast, that which is introduced into the air gap has a disadvantageous effect Can on the exploitability of the electric motor. The efficiency is deteriorated and a cooling of the winding by a rotating with the rotor of the motor Fan is not possible, so that iii comparison to a well-used normal Motor with the same amount of active iron and copper only about 1/3 of the output power is achieved.

Die Aufgabe der Erfindung ist, den Ausnutzungsgrad des Elektromotors einer eingangs beschriebenen Heißwasser-Umwälzpumpe zu verbessern.The object of the invention is the degree of utilization of the electric motor an initially described hot water circulation pump to improve.

Deshalb wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Trennwandungen zwischen dem Pumpengehäuse und dem Motorständerraum sowie zwischen dem Notorstinder und der Läuferraum einen erhöhten Wärmewiderstand aufweisen.It is therefore proposed according to the invention that the partition walls between the pump housing and the motor stand space as well as between the Notorstinder and the rotor space have an increased thermal resistance.

Diesem Vorschlag liegt die Erkenntnis zugrunde, daß einerseits das Heißwasser erheblich zur Erwärmung der thermisch gefährdeten Motorwicklung beiträgt, und daß auch die Läuferverluste nicht in vollem Maße an das Heißwasser, sondern auch zum großen Teil über den Ständer des Motors und das Notorgehäuse an die Außenluft abgeführt werden0 Insbesondere bei Wassertemperaturen über 100°C wird die Wicklungstempera tur des Elektromotors einer in bekannter Weis. aufgebauten Heißwasser-Umwälzpumpe vorwiegend durch die Wassertemperatur bestimmt. Auch eine Fremdkühlung der Wicklung bringt nur geringfügige Verbesserungen, wobei sich zusätzlich der Nachteil ergibt, daß in unerwünschter Weise dem Heißwasser Wärme menge entzogen wird.This proposal is based on the knowledge that on the one hand the Hot water contributes significantly to the heating of the thermally endangered motor winding, and that the runner losses are not entirely due to the hot water, but rather also to a large extent via the motor stand and the notor housing to the outside air The winding tempera ture of the electric motor in a known way. built-in hot water circulation pump mainly determined by the water temperature. Also an external cooling of the winding brings only minor improvements, with the additional disadvantage that the amount of heat is withdrawn from the hot water in an undesirable manner.

Durch die Erfindung wird weitgehend verhindert, daß sich die Motorwicklung durch das Heißwasser erwärmt. Ferner wird ein unerwünschter Wärmeverlust des Heißwassers vermieden Eine Kühlung der Motorwicklung kann sich voll auswirken.The invention largely prevents the motor winding heated by the hot water. Furthermore, there is undesirable heat loss from the hot water avoided A cooling of the motor winding can have its full effect.

Dio Kühlung der Motorwirklung kann ohne großen Aufwand erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß der Ständerraum zwei nach außen gerichtete Öffnungen aufweist, von denen eine über einen Luftkanal mit dem Rauchabzugskamin verbunden ist.The cooling of the engine effect can be done according to the invention without great effort can be achieved in that the stator space has two outwardly directed openings has, one of which is connected to the smoke chimney via an air duct is.

Wegen des im Kamin vorhandenen Unterdrucks wird Kühlluft durch den vor Ständer beanspruchten Raum und damit über die Wicklung und das Blechpaket des motors gezaugt, so daß sich eine einfach zu erreichende wirksame Kühlung ergibt, Weitere, in den Unteransprüchen gekennzeichnete vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.Because of the negative pressure in the chimney, cooling air is passed through the in front of the stand occupied space and thus over the Winding and that Laminated core of the motor is pulled, so that an easy-to-achieve effective Cooling results in further advantageous features characterized in the subclaims of the invention are based on the embodiments shown in the drawings explained.

Fig. 1 zeigt eine Neißwasser-Umwälzpumpe mit zusätzlich angebrachten thermischen Isolierschichten0 Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Wandung eines Spaltrohrd mit in Umfangsrichtung aufgebrachten Rillen.Fig. 1 shows a Neisswasser circulation pump with additionally attached thermal insulating layers 0 Fig. 2 shows a section through the wall of a Canister with grooves applied in the circumferential direction.

Fig. 3 zeigt einen Ständerzahn, dessen zur Bohrung weisende Fläche durch axiale Rillen aufgerauht ist, Fig. 4 zeigt den Längsschnitt durch ein Ständerblechpacket mit einem aus Kunststoff bestehenden Spaltrohr Fig. 5 zeigt einen Querschnitt zu Fig. 40 In fig. 1 ist nur eine Hälfte des Längsschnitte durch eine Heißwasser-Umwälzpumpe gezeichnet. Es ist ferner lediglich ein Abschnitt 1 des Pumpengehäuses angedeutet. In das Xotorgehäuse 2 ist das Ständerblechpaket 3 eingeschobene En trägt die Winklung 4. Die Welle 5 des Läufers 6 ist in Lager buchsen 7 und 8 gelagert. Der Läufer ist vom Heißwasser umzpült, welches beispielzweise durch die Bohrung 9 der Stirnscheibe 10 in der Läuferraum eindringen kann.Fig. 3 shows a stator tooth, the surface facing the hole is roughened by axial grooves, Fig. 4 shows the longitudinal section through a stator core with a can made of plastic. FIG. 5 shows a cross section Fig. 40 In fig. 1 is only one half of the longitudinal section through a hot water circulation pump drawn. Furthermore, only a section 1 of the pump housing is indicated. The stator core 3 is pushed into the Xotor housing 2 and carries the angulation 4. The shaft 5 of the rotor 6 is sockets 7 and 8 in bearing. The runner is Washed around by hot water, which for example through the bore 9 of the end plate 10 can penetrate into the runner's area.

Läuferraum und Ständerraum sind durch ein Spaltrohr 11 über Dichtungen 12 und 13 flüssigkeitsdicht voneinander getrennt, Das Motorgehäuse 2 ist durch beispielsweise aus thermisch isolierendem Kunststoff bestehende Bauteile i4 und 15 gegen das Eindringen von Wärme des Heißwassers isoliert.The rotor space and stator space are through a can 11 via seals 12 and 13 separated from each other in a liquid-tight manner, the motor housing 2 is by way of example Components i4 and 15 made of thermally insulating plastic against penetration isolated from the heat of the hot water.

Um eine direkte Wärmeleitung über die Schrauben i6 zu verhindern, ist eine thermisch isolierende Unterlegscheibe 17 vorgesehen0 Die nicht am Ständerblechpaket 3 anliegenden Abschnitte des Spaltrohres 11 sind durch Isolierauflagen 13 und 19 abgedeckt. Der Wärmefluß in das Ständerblechpaket über das in der Bohrung eng anliegende Spaltrohr 11 wird dadurch vermindert, daß an der äußeren Mantelfläche des Spaltrohrs in Umfangsrichtung verlaufende Rillen 20 die, 2) angeordnet sind, Zusätzlich sind die sur Bohrung weisenden Flächen der Zahnköpfe der Ständerzähne 22 mit axialen Rillen 23 versehen Die Rillen 20 und 22 verlaufen also senkrecht zueinander, so daß sich lediglich Punktauflagen mit dazwischenliegenden rurienden Luftpolstern ergeben welche bekanntlich thermisch schlecht leiten.To prevent direct heat conduction via the screws i6, a thermally insulating washer 17 is provided0 not on the stator core 3 adjacent sections of the can 11 are covered by insulating pads 13 and 19 covered. The heat flow into the stator core via the tight fitting in the bore Can 11 is reduced by the fact that on the outer surface of the can circumferential grooves 20 which, 2) are arranged, in addition the sur bore facing surfaces of the tooth tips of the stator teeth 22 with axial Grooves 23 provided The grooves 20 and 22 run perpendicular to each other, so that there are only point supports with air cushions in between result which are known to have poor thermal conductivity.

Isolierend wirkt auch ein aus Kunststoff hergestelltes Spaltrohr nach Fig. 4. In der Luftspalt einer Umwälzpumpe eingebrachte Kunststoffschichten sind zwar bekannt, da bestand die Schwierigkeit, die Rißbildung der Kunststoffschicht zu verhindern, welche infolge von Wärmespannungen auftritt. Die Verwendung eines weichen und nachgiebigen Kunststoffes degegen ist nicht möglich, da dieser dem Druch und der Temperatur des Heißwassers mechanisch nicht standhält. Deshalb besteht gemäß Fig. 4 das Spaltrohr 23 aus hartem und festem Kunststoff, und zwischen Spaltrohr 23 und Ständer 3 befindet sich eine aus nachgiebigem Werkstoff bestehende schlauchartige Folie 24, welche bei unterschiedlichen Wärmedehnungen ein Gleiten des Spaltrohrs 23 im Ständer 3 ermöglicht. Dis Endbuchsen 25 und 26 dienen zur Versteifung des Spaltrohrs 23 an den nicht dem Ständerblechpaket 3 gegenüberliegenden Endabschnitten. Die aus nach giebigen Werkstoff bestehenden Ringe 27 und 2a dienen dazu, unterschiedliche axiale Wärmedehnungen des Ständers 3 und des Spaltrohres 23 auszugleichen.A can made of plastic also has an insulating effect Fig. 4. In the air gap of a circulation pump there are plastic layers Although known, there was the difficulty of cracking the plastic layer to prevent which occurs as a result of thermal stress. Using a soft and flexible plastic, on the other hand, is not possible, as this is due to the pressure and mechanically cannot withstand the temperature of the hot water. Therefore, according to 4 shows the can 23 made of hard and solid plastic, and between the can 23 and stand 3 is a hose-like made of flexible material Foil 24, which causes the can to slide at different thermal expansions 23 in the stand 3 allows. The end sleeves 25 and 26 are used to stiffen the Can 23 at the end sections that are not opposite the stator core 3. The existing from flexible material rings 27 and 2a are used to different compensate for axial thermal expansions of the stator 3 and the can 23.

Es ist vorteilhaft, die den Nutschlitzen 29 gegenüberliegenden Teil des Spaltrohrs 23 zu verstärken (Fig. 5).It is advantageous that the part opposite the slot slots 29 of the can 23 to reinforce (Fig. 5).

Die Rippen 3o sind ohne wesentlichen Aufwand herzustellen, wenn beim Aufbringen des Kunststoffes für das Spaltrohr 23, insbesondere Gießharz, im Ständerraum ein Unterdruck erzeugt wird, welcher die Folie 24 in die Nutschlitze 29 beult. Die gleiche Wirkung läßt sich erreichen, wenn das Gießharz nach dem Schleuderprinzip in den rotierenden Ständer 3 eingebracht wird.The ribs 3o can be produced without any significant effort if the Application of the plastic for the can 23, in particular cast resin, in the stand space a negative pressure is generated, which bulges the film 24 into the slot 29. the The same effect can be achieved if the casting resin is based on the centrifugal principle is introduced into the rotating stand 3.

Claims

1. Hot water circulation pump, which is driven by an electric motor is, whose rotor (6) was washed by hot water and whose stator space through a can (11 or 23) is protected against the ingress of water d u r c h e k e n n z e i c h n e t that the Trannwandungen between the pump housing (1) and the Motor stand space as well as between the motor stand (3) and the rotor space an increased Thermal resistance to show.

20 hot water circulation pump according to claim 1; d u r c h e k e n It should be noted that the partitions are made of plastic.

3. hot water circulating pump according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n s e i c h n e t that the partition walls on the surfaces facing the engine stand area are coated with a thermally insulating plastic (15, 14, 18, 19).

4. hot water circulation pump according to claim 1, d a d u r c h g e k e n It is noted that the can (ii) is on the outer to the inner stator bore facing lateral surface has an uneven surface, which, for example, by is formed extending in the circumferential direction fine grooves.

5. hot water circulation pump according to claim 1? d u r c h e k e n n z e i c h n e t that the tooth tips of the stator teeth (21) with in the axial direction extending grooves (22) are provided, 6 ¢ hot water circulating pump according to claim 2S d a d u r c h e k e n n t e i c h n e t that the can made of hard plastic (23) and that between the can (23) and the stator bore a made of flexible material film (24) is located0 7c method of manufacture a hot water circulation pump according to claim 6, d u r c h g e k e n n z e i c hn e t £ that a flexible plastic tube-like film (24) is placed in the stator bore that this is generated by negative pressure in the stator space sucked onto the outer surface of the stator bore and dented into the slot and that a Gießhatzschicht is applied to the rotor space side.

8. According to claim 7 produced hot water circulation pump, d a d u r c h e k e k e n nn n n e i n e i n e t that the parts of the Can (23) are reinforced by dimensionally stable sockets (25, 26) and that between the sockets (25, 26) and the opposite end faces of the Laminated core 3 flexible expansion rings (27 28) are arranged 0 9. Hot water circulation pump, which is driven by an electric motor, the rotor of which is washed by hot water and its stand space through a can against the ingress of water is protected., that the stand does not have two openings has, one of which is connected to the smoke chimney via an air duct is.

L e r s e i t e