DE202012003789U1

DE202012003789U1 - Wassergekühlter Motor mit Kühlmantel aus rostfreiem Stahl

Info

Publication number: DE202012003789U1
Application number: DE202012003789U
Authority: DE
Original assignee: Power Plus Products Ltd
Current assignee: Power Plus Products Ltd
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2012-07-13
Anticipated expiration: 2022-04-14
Also published as: US20130189131A1

Abstract

Motorpumpenanordnung für ein Hochdruck Waschgerät, umfassend: einen Elektromotor; und eine Pumpe, welche durch den Motor mechanisch angetrieben ist; worin: die Pumpe einen Einlass zur Aufnahme eines Liquids und einen Auslass zum Auslass eines unter Druck stehenden Liquids aufweist; und der Elektromotor einen einstückigen Kühlmantel aus rostfreiem Stahl mit einem Innenwandabschnitt und einem Außenwandabschnitt aufweist, welche ein eingeschlossenes, abgedichtetes Volumen bilden, welches derart gebildet ist, dass das Liquid in das Volumen durch einen Kühlmantel Einlass eintreten kann und durch einen Kühlmantel Auslass aus dem Kühlmantel abgeleitet werden kann.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Motorpumpenanordnung, und insbesondere einen mit Wasser gekühlten Elektromotoraufbau zum Antreiben einer Pumpe, welche ein unter Druck stehendes Liquid ableitet.
Motorpumpenanordnungen sind im praktischen Einsatz bekannt, und sind insbesondere in Verbindung mit unter Hockdruck stehenden Waschgeräten von Nutzen. In einem derartigen Waschgerät, wird ein Liquid, vorzugsweise Wasser, durch einen Einlass in eine Pumpenkammer gespeist oder gesaugt, und anschließend durch einen Hochdruck Auslass abgeleitet. Die Pumpe wird durch einen Motor angetrieben, beispielsweise einen Elektromotor; und wenn sich der Motor erhitzt, wird in manchen Ausführungsformen einem Hohlraum ein Kühlliquid zugeleitet, welcher einen Motorkörper umgibt, um Hitze von dem Motor abzuleiten. Schläuche können verwendet werden, um das für eine Kühlung des Motors verwendete Wasser bereitzustellen, und das erhaltene erwärmte Wasser kann durch Schläuche zu dem Einlass der Pumpe und damit in die Druckkammer der Pumpe geleitet werden.
Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind die Bereitstellung einer wirksameren Vorrichtung und eines Verfahrens, um Wasser und Hitze von dem Motor abzuleiten, wodurch eine Motorpumpenanordnung mit geringerer Grundfläche ermöglicht wird, welche mit einer höheren Effizienz als herkömmliche Aufbauten betrieben wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Motor mit einem einstöckigen Kühlmantel aus rostfreiem Stahl mit einem Innenwandabschnitt und einem Außenwandabschnitt, welche ein eingeschlossenes, abgedichtetes Volumen festlegen. Das Volumen ist derart gebildet, dass das Liquid durch einen Kühlmantel (einlass) in das Volumen eintreten und schlussendlich durch einen Kühlmantel Auslass von dem Kühlmantel abgeleitet werden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Motor als Teil einer Motorpumpenanordnung für ein Hochdruck Waschgerät verwendet werden, worin die Anordnung den Elektromotor aufweist, der Motor eine Pumpe mechanisch antreibt, und die Pumpe einen Einlass zur Aufnahme von Wasser oder anderen Liquiden und einen Auslass zum Ableiten der unter Druck stehenden Liquide aufweist.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der einstückigen Kühlmantel aus rostfreiem Stahl aus einem Innenrohrabschnitt gebildet und im Anschluss an den Röhrenabschnitt, weist der Außenrohrabschnitt innen gewandte Randabschlüsse auf, worin die Randabschlüsse mit einem Ende ihrer Schnittfläche verschweißt sind, um das abgedichtete Volumen zu Bilden. Einlass- und Auslassabschnitte sind mit dem Außenrohrabschnitt verschweißt, um für das Kühlliquid einen Zugang zu und aus dem Kühlmantel bereitzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehend aufgeleiteten Beschreibung zusammengenommen mit den Zeichnungen ersichtlich werden, worin:
Die 1 eine Motorpumpenanordnung gemäß mancher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt;
Die 2 eine Querschnittsansicht des Motorabschnitts und Kühlmantels gemäß der Motorpumpenanordnung nach 1 ist;
Die 3 eine perspektivische Ansicht des Kühlmantel gemäß mancher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist; und
Die 4 eine Querschnittsansicht des Kühlmantel entlang der Linien 4-4 von 3 ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Unter Bezug auf die 1, wird eine Motorpumpenanordnung 10 gemäß einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung, beispielsweise in einem Hochdruck Waschgerät, verwendet. Die Anordnung 10 weist einen Pumpenabschnitt 11 auf, welcher von der Art sein kann wie in der gemeinsam eigenen und zugeordneten U.S. Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2011/0189041, welche am 1. Februar, 2010 eingereicht wurde, und/oder U.S. Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr. 2011/0189031, welche am 5. Mai, 2010 eingereicht wurde, welche hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gänze aufgenommen sind. In der gezeigten Ausführungsform ist es eine Hochdruck Wasserpumpe. Die Pumpe 11 wird durch einen Elektromotor 12 angetrieben, und der gezeigte Motor kann beispielsweise als lüfterloser, asynchroner Motor ausgestaltet sein.
Der Elektromotor 12, wie in der 2 gezeigt, ist ein veranschaulichendes Beispiel der Art von Elektromotor mit welchem die vorliegende Erfindung zum Einsatz gelangen kann. Der Motor weist eine Antriebswelle 51 auf, die sich von einem Abschlussstück (Abdeckung des hinteren Endes) 62, in welchem hintere Lager 63 positioniert sind, durch den Motor längsgerichtet erstreckt. Vordere Lager 52 befinden sich an einem Abschlussdeckel (vorderen Abschlussdeckel) 53, an welchem sich eine Öldichtung bzw. ein Dichtungsring 54 befindet. Ein Eisenkernstator 56 und ein Eisenkernrotor 57 umgeben den Antriebsmotor. Lackkabel 55 stellen eine Verbindung mit der ”Außenwelt” her. Ein Kühlmantel 58, welcher anfänglich ein Fluid, wie beispielsweise kaltes Wasser 59 enthält, umgibt den Rotor. Die Anordnung wird unter Verwendungen von Schrauben 60 und Mutter 61 zusammengehalten.
Die Pumpe 11, wie allgemein in der 1 gezeigt, weist einen Saugeinlass 14 auf, durch welchen ein Liquid, vorzugsweise Wasser, in eine Pumpenkammer eintritt. In der Pumpenkammer wird das Liquid einem Druck ausgesetzt und das unter Druck stehende Liquid wird durch einen Auslass 15 abgeleitet. Der Auslass 15 weist für gewöhnlich beispielsweise einen Hochdruck Schlauch mit einer Sprühdüse oder einer Sprühlanze auf, welche an dessen distalen Ende, wie es aus dem Stand der Technik wohlbekannt ist, verbunden sind.
Unter erneutem Bezug auf die 2 weist der Elektromotor 12 einen Elektromotoraufbau 8 auf, welcher durch einen Kühlwassermantel 58 (siehe ebenso die 3 und 4) umgeben ist. In der genauer beschriebenen Ausführungsform ist der Motor Kühlmantel 58 ein einstückiges, hohles Gefäß aus geschweißtem, rostfreien Stahl, welches ausgestaltet Wasser oder ein anderes Fluid, welches Hitze durch Konvektion durch die Manteloberflächen und durch Entfernen des erhitzten Fluids, vorzugsweise Wasser, ableitet, aus dem eingeschlossenen Volumen des Kühlmantels zu leiten, welcher positioniert ist den Hitze erzeugenden Motor zu umgeben.
Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 ist der Kühlmantel aus zwei geformten Wandelementen aus rostfreiem Stahl hergestellt, worin ein Wandelement 26 als das innere Element vorgesehen ist und einen im Wesentlichen konstanten kreisförmigen Querschnitt aufweist, und worin das andere Wandelement als das äußere Element 28 bezeichnet ist und innen gewandte Randabschlüsse an sowohl dessen oberen und unteren Ende aufweist, welche an die Enden der Innenwand des Abschnitts 26 geschweißt und anschließend poliert sind, um eine glatte äußere Oberfläche zu bilden. Der vollständige Aufbau erscheint anschließend als ein einstückiger Aufbau aus rostfreiem Stahl. Darüber hinaus sind die Einlass- und Auslasselemente 30 und 32 jeweils an die äußere Oberfläche der Außenwand geschweißt, um den Kühl(wasser)mantel im Wesentlichen zu vervollständigen, wie in den Zeichnungen gezeigt wird. Die Einlass- und Auslasselemente 30 und 32 sind gebogene, rostfreie SUS304 Stahlröhren, welche an der äußeren Wand gebogen und verschweißt vorliegen. Die innere Wand ist aus nahtlosen Röhren aus rostfreiem Stahl SUS304 gebildet (von der Innenseite expandiert), welcher in der gezeigten Ausführungsform eine Stärke von ungefähr zwei Millimeter aufweist. Die äußere Wand ist mit nach innen gebogenen Randabschlüssen gebildet, welche mit der inneren Wand verschweißt und poliert sind. In dieser veranschaulichenden Ausführungsform sind sie aus einer Platte aus rostfreiem Stahl SUS304 hergestellt, welche eine Stärke von ungefähr einem Millimeter aufweist.
In der besonders gezeigten Ausführungsform, tritt das Wasser, wie vorstehend beschrieben, in das Innenvolumen des Kühlmantels an einem Einlass 30 ein und tritt aus dem Kühlvolumen an einer Stelle ungefähr 180° um den Umfang und an einem entgegen gesetzten Ende des Mantels aus, so dass Wasser, welches in ein Ende des Volumens eintritt, durch im Wesentlichen das gesamte Volumen strömen muss, wobei ein großer Anteil oder die gesamte innere Oberfläche des Volumens berührt werden. Auf diese Art ist die äußere Kühloberfläche des Mantels besser in der Lage das Wasser zu dem mit dem bereitgestellten Aufbau möglichen Ausmaß zu kühlen.
In einer bevorzugten und beschriebenen Ausführungsform kann das in den Pumpensaugeinlass 14 zugeleitete Liquid vor einem Eintreten in den Einlass 14 durch den Kühlmantel geleitet werden. Zu diesem Zweck wird gemäß der gezeigten Ausführungsform der Erfindung ein Schlauch (wie beispielsweise der Schlauch 70) verwendet, um den Mantelauslass 32 mit dem Pumpeneinlass 14 zu verbinden. Dadurch kann das erhitzte Liquid aus dem Motorkühlmantel verwendet werden, wahrhaftig wiederverwendet werden, und in dem Pumpenabschnitt unter Druck gebracht werden. Zusätzliches Wasser kann, sofern notwendig, mit dem Wasser von dem Motor zusammengebracht werden, um einen angemessenen Fluss von der Pumpe beizubehalten
Der Motorkühlmantel 58 ist daher, unter Bezug auf die 3 und 4, als eine einstückige Einheit aus rostfreiem Stahl (in der gezeigten Ausführungsform eine geschweißte Einheit) ausgebildet und kann während eines Zusammenbaus der Motorpumpenanordnung 10 axial auf und den Motor umgebend geschoben werden. Die erhaltene Anordnung wird durch das Motorabschlussstück 62 und den vorderen Abschlussdeckel 53 versteift und umgibt den Motorkörper, welcher daher eine geringere Größe aufgrund seiner effizienteren Befähigung Hitze von dem Motorkörper zu entfernen aufweisen kann. Die daraus folgende Kostenerhöhung aufgrund der Verwendung des Kühlmantels, welcher vollständig aus rostfreiem Stahl hergestellt ist, kann daher durch die vorteilhafte Größenverringerung ausgeglichen werden. Der Motor hat sich bei Testläufen selbst effizienter als herkömmliche, mit Wasser gekühlte Motoren erwiesen.
Daher wird ein mit Wasser gekühlter Motor mit einem Kühlmantel aus rostfreiem Stahl bereitgestellt.
Obgleich die Erfindung in den vorstehend beschriebenen und veranschaulichenden Ausführungsformen gezeigt und dargelegt wurde, sollte es klar sein, dass die vorliegende Offenbarung lediglich beispielhaft gemacht wurde und dass zahlreiche Änderungen bei den Details einer Implementierung der Erfindung vorgenommen werden können ohne vom Geist und Bereich der Erfindung abzuweichen. Merkmale der offenbarten Ausführungsformen können auf verschiedene Arten kombiniert und umgeordnet werden.

Claims

Motorpumpenanordnung für ein Hochdruck Waschgerät, umfassend: einen Elektromotor; und eine Pumpe, welche durch den Motor mechanisch angetrieben ist; worin: die Pumpe einen Einlass zur Aufnahme eines Liquids und einen Auslass zum Auslass eines unter Druck stehenden Liquids aufweist; und der Elektromotor einen einstückigen Kühlmantel aus rostfreiem Stahl mit einem Innenwandabschnitt und einem Außenwandabschnitt aufweist, welche ein eingeschlossenes, abgedichtetes Volumen bilden, welches derart gebildet ist, dass das Liquid in das Volumen durch einen Kühlmantel Einlass eintreten kann und durch einen Kühlmantel Auslass aus dem Kühlmantel abgeleitet werden kann.
Motorpumpenanordnung nach Anspruch 1, worin der einstöckige Kühlmantel aus rostfreiem Stahl ringförmige, rundumlaufende Endabschnitte aufweist, welche das eingeschlossene Volumen weiter festlegen.
Motorpumpenanordnung nach Anspruch 1, worin der einstückige Kühlmantel aus rostfreiem Stahl aus einem Innenrohrabschnitt und einem Außenrohrabschnitt gebildet ist, worin der Außenrohrabschnitt innen gewandte Randabschlüsse aufweist, und die Randabschlüsse mit Enden des Innenabschnitts verschweißt sind.
Motorpumpenanordnung nach Anspruch 1, worin der einstückige Kühlmantel aus rostfreiem Stahl ein leeres Volumen umschließt, welches eine feste zylindrische Form aufweist.
Motorpumpenanordnung nach Anspruch 1, worin der einstückigen Kühlmantel aus rostfreiem Stahl unter Verwendung eines Schweiß- und Polierverfahrens hergestellt ist.
Motoranordnung zum Antreiben einer Pumpe für ein unter Druck stehendes Waschgerät, umfassend: einen einstückigen Kühlmantel aus rostfreiem Stahl mit einem Innenwandabschnitt und einem Außenwandabschnitt, welche ein eingeschlossenes, abgedichtetes Volumen festlegen, dass derart gebildet ist, dass ein Liquid durch einen Kühlmantel Einlass in das eingeschlossene, abgedichtete Volumen eintritt und durch einen Kühlmantel Auslass von dem Kühlmantel abgeleitet wird.