DE60312533T2 - Elektronische fluidpumpe - Google Patents

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Feld der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Fluidpumpe.
  • 2. Hintergründlicher Stand der Technik
  • Die Verwendung von Fluidpumpen in Fahrzeugantriebskühlungssystemen und verschiedenen industriellen Anwendungen ist hinlänglich bekannt. Wie auch immer, haben typische Fluidpumpen in beiden dieser Bereiche inhärente Beschränkungen. Typischerweise hat die Kühlmittelpumpe in Fahrzeugantriebskühlungssystemen eine Scheibe die mit einer Welle verbunden ist. Die Welle wird von dem Motor mit einem Riemen und einer Scheibenkupplung angetrieben und lässt ein Antriebsrad rotieren um das Arbeitsfluid zu pumpen. Manchmal versagen Fluiddichtungen infolge der Seitenbelastung des Antriebsriemens, was dazu führt es dem Fluid zu ermöglichen hinter die Dichtung in die Lagerung zu fließen.
  • U.S. Patentschrift Nr.: 6.056.518 , erteilt am 2. Mai 2000 an Allen et al., beschreibt einen Versuch die Mangel von Fahrzeugkühlmittelpumpen des Standes der Technik zu beseitigen. Das 518 Patent offenbart eine Fluidpumpe mit einem geschalteten Reluktanzsmotor der an einem Gehäuse gesichert ist und ein Antriebsrad dreht um das Fluid zu pumpen. Diese Bauart beseitigt das Seitenbelastungsproblem das mit den verbundenen Scheiben verbunden ist, aber es ist generell nicht dazu gedacht dort verwendet zu werden, wo größere industrielle Pumpen gebraucht werden.
  • Industrielle Pumpen werden typischerweise mit einem elektrischen Motor angetrieben, der mit einer Kupplung mit dem Motor verbunden ist, wobei die Ausrichtung kritisch ist. Ausrichtungsfehler der Kupplung können zu einem vorzeitigen Betriebsausfall der Pumpe führen, was zu dem Gebrauch von teuren Gleichlaufkupplungen führt um dieses Problem zu überwinden. Überdies sind Motoren industrieller Pumpen typischerweise luftgekühlt, die Luft der umgebenden Umwelt benutzend. Die Kühlluft wird durch das Motorgehäuse, in der Luft befindlichen Staub und andere Schadstoffe in den Motorteilen ablagernd, gesaugt. Diese Ablagerungen können die Lagerungen kontaminieren, was deren Fehlfunktion herbeiführt, oder die Ablagerungen können die Windungen überziehen, sie von der Kühlungsluft abschirmen, was dazu führt, dass die Windungen sich überhitzen und überbrückt werden.
  • Eine andere bekannte Fluidpumpe ist beschrieben in der US Patentschrift Nr.: 5494418 . Diese zeigt eine Fluidpumpe, die von einem elektrischen Motor mit einer Statoranordnung die in einer Diffuserkavität der Pumpe angeordnet ist, angetrieben wird. Die Statoranordnung ist durch ein rohrförmiges Element innerhalb der Diffuserkavität von dem gepumpten Fluid isoliert. Das Pumpenantriebsrad wird angetrieben von einer elektrischen Motorrotor-Anordnung, welche mit dem Antriebsrad mit einer Rotorwelle verbunden ist. Die Rotorwelle ist auf Lagerungen befestigt, getragen durch eine dedizierte Abstützungsanordnung einschließlich einer Seitenplatte und einer Lagerfassung.
  • Dementsprechend ist es wünschenswert, eine verbesserte Fluidpumpe vorzusehen, welche die oben genannten Mängel von Fluidpumpen des Standes der Technik überwindet, während sie ebenso verbesserten Fluid-Durchfluss und Steuerungsmöglichkeiten bietet, während die Kosten reduziert werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Fluidpumpe vor, umfassend:
    Ein Gehäuse, welches eine Gehäusekavität hat mit einem Einlass und einem Auslass darin; einen Diffusor welcher eine interne Diffusorkavität hat, wobei der Diffusor im Wesentlichen innerhalb der Gehäusekavität angeordnet ist und zumindest ein Abschnitt davon am Gehäuse angebracht ist; eine Elektromotor-Stator-Anordnung, die im Wesentlichen innerhalb der Diffusorkavität angeordnet ist;
    ein rohrförmiges Element welches innerhalb der Diffusorkavität angeordnet ist und den Diffusor dichtend kontaktiert um zumindest die Statoranordnung von dem Arbeitsfluid zu isolieren;
    ein Antriebsrad welches drehbar nahe dem Einlass angeordnet ist;
    einen Rotor welcher im rohrförmigen Element drehbar angeordnet ist;
    eine Rotorwelle welche am Rotor angebracht ist und mit dem Antriebsrad verbunden ist um das Fluid von dem Einlass zum Auslass zu pumpen; und gekennzeichnet ist dadurch, dass sie weiterhin umfasst:
    ein erstes und zweites Lager um die Rotorwelle zu lagern, wobei jedes der Lager in das rohrförmige Element eingreift.
  • Die oben genannten Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der besten Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, ersichtlich.
  • 1 ist eine seitliche Schnittdarstellung einer Fluidpumpe gemäß der vorliegenden Erfindung
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiteiligen Diffusers, welcher in Fluidpumpen wie in 1 gezeigt, gebraucht werden kann
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Antriebsrades
  • 4 ist eine seitliche Schnittdarstellung eines Behälters welcher benutzt wird um die elektronischen Komponenten der Fluidpumpe gegen das Arbeitsfluid abzudichten
  • 5 ist eine seitliche Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Fluidpumpe, wo der Behälter mit einem Dichtungsring versiegelt ist
  • 6 ist eine seitliche Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform der Fluidpumpe mit einem Rotor und Rotorwelle mit Lager, die Rotorwelle tragend, die an beiden Seiten des Rotors aufliegt
  • 7 ist eine seitliche Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform der Fluidpumpe, wo die Rotorwelle durch Keramiklagerschalen anstelle von Lager gelagert ist
  • 8 ist eine seitliche Schnittdarstellung einer fünften Ausführungsform der Fluidpumpe, in der der Rotor in einer Keramiklagerschale gelagert ist und die Rotorwelle weder von Keramiklagerschalen noch Lager gestützt ist
  • 9 ist eine seitliche Schnittdarstellung eines Abschnittes eines Fluidpumpengehäuses, mit einem Bolzenanschlusselement, welches sich von dem Gehäuse zum Anschluss elektrischer Energie und Motor-Steuerschaltung zur Pumpe erstreckt
  • 10 ist eine Detailansicht des Bolzenanschlusselements wie in 9 dargestellt
  • 11 ist eine seitliche Schnittdarstellung von einem Abschnitt einer Fluidpumpe mit einem in die Pumpe integrierten Steuerbaustein, der im Pumpengehäuse befestigt ist.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
  • 1 zeigt einen seitliche Schnittdarstellung einer Fluidpumpe 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Die Fluidpumpe 10 hat ein Gehäuse 12 welche einen Einfluss 14 und einen Ausfluss 16 besitzt. Das Gehäuse 12 definiert eine Gehäusekavität 18 in welcher sich ein Diffusor 20 befindet. Der Diffusor 20 wie in 1 dargestellt setzt sich aus Vorderteil 22, Mittelteil-Baugruppe 24 und Hinterteil 26 zusammen. Die Mittelteil-Baugruppe 24 des Diffusors 20 beinhaltet einen geflügelten Innenteil 25 und einen Diffusorring 28. Der Diffusorring 28 ist passend auf den geflügelten Innenteil 25 geschrumpft um die Mittelteil-Baugruppe zu bilden. Der Diffusorring ist zwischen den Vorder- und Hinterteilen 30, 32, des Gehäuses 12 eingeschlossen. Weil die Vorder- und Hinterteile 22, 26 des Diffusors 20 mit der Mittelteil-Baugruppe 24 verbunden sind, wird der Diffusor 20 stationär in der Gehäusekavität 18 gehalten.
  • Obwohl der Diffusor 20 wie in 1 gezeigt eine 3-teilige Anordnung besitzt, kann er ebenso aus nur 2 Teilen bestehen. 2 zeigt einen 2-teiligen Diffusor 27, bestehend aus einem Vorderteil 29 mit Flügeln 31 und einem Hinterteil 33 mit Flügeln 35. Der Diffusorring ist in dieser Ansicht entfernt um die Diffusorflügel 31 besser verständlich zu veranschaulichen. Die Flügel 31, 35 sind so konfiguriert um die Flüssigkeitsströmung durch die Pumpe 10 zu optimieren und speziell das Fluid bevor es den Ausfluss 16 (siehe 1) verlässt, auszurichten.
  • Der Diffusor 20 hat eine interne Diffusorkavität 34 in welcher eine Vielzahl der Pumpenkomponenten lokalisiert ist. Eine Statoranordnung 36 ist in der Diffusorkavität 34 enthalten, im Wesentlichen im Hinterteil 26 des Diffusors 20. Die Statoranordnung 36 beinhaltet Stahlbleche, Kupferwicklungen und Motor-Energiekabel. Es ist in Erwägung zu ziehen die Statoranordnung 36 in das Hinterteil 26 des Diffusors 20 aufzupressen. Die Formherstellung des Hinterteils 26 aus einem Wärmeleitpolymer erlaubt eine gute Wärmeleitfähigkeit von der Statoranordnung 36 zum Arbeitsfluid, welches im Kontakt mit einer Außenfläche 38 des Diffusors 20 ist. Ebenso in der Diffusorkavität 34 enthalten ist ein rohrförmiges Element, welcher in dieser Ausführungsform ein Behälter 40 ist. Eine der Funktionen des Behälters 40 ist es eine Abdichtung mit dem Diffusor 20 zu formen um die Statoranordnung von dem Arbeitsfluid zu isolieren.
  • Wie in 1 und 4 zu sehen hat der Behälter 40 einen ausgesparten zylindrischen Bereich 42 welcher eine Öffnung besitzt 44, die von einer Lippe 46 umschlossen ist. Vorzugweise ist der Behälter 40 aus nicht magnetischem Material hergestellt und ist dünn um Wirbelstrombremsverluste zu minimieren. Der Behälter mag aus gezogenem Edelstahl hergestellt sein, der eine Wanddicke von 0,18–0,38 mm (0.007–0.015 inches) besitzt. Die allgemein zylindrische Form des Behälters 40 ist passend geeignet für den Ziehvorgang. Es versteht sich jedoch von selbst, dass der Behälter 40 ebenso durch andere Prozesse hergestellt werden kann, als durch Tiefziehen. In anderen Ausführungsformen mag der Behälter 40 ein rohrförmiges Element sein, das an beiden Enden offen ist. Teilweise in Erscheinung in 4 ist ein rohrförmiges Element gezeigt, das an beiden Enden offen ist. Solch eine Konfiguration erfordert das rohrförmige Element 47 gegen den Diffuser 20 am Einlass und Auslass abzudichten um sicherzustellen, dass die Statoranordnung 26 von dem Arbeitsfluid isoliert bleibt.
  • Zurückkehrend zu 1 lässt sich eine Rotoranordnung 48 bestehend aus einem Rotor 50 der an einer Rotorwelle 52 befestigt ist, erkennen, die im Behälter 40 aufgelegt ist. Angeschlossen an der Rotorwelle 52 sind Lager 54, 56 welche die Rotoranordnung 48 abstützen. Wenn die Pumpe 10 mit Energie versorgt wird, erzeugt die Statoranordnung 36 ein Magnetfeld welches den Rotor 50 und die Rotorwelle 52 in Drehung versetzt. Die Rotation der Rotorwelle 52 dreht ein Antriebsrad 58 welches am Ende der Rotorwelle 52 befestigt ist. Das Antriebsrad 58 dargestellt im Detail in 3 beinhaltet Flügel 59 konfiguriert um das Fluid von dem Einlass 14 zum Auslass 16 zu pumpen, während sich das Antriebsrad 58 dreht.
  • Die Statoranordnung 36 und die Rotoranordnung 48 bilden den Pumpenmotor, welcher auf eine Vielzahl von Arten konfiguriert werden kann um den entsprechenden Anforderungen unterschiedlicher Applikationen angepasst zu werden. Zum Beispiel kann der Rotor ein Magnet sein, wenn ein kollektorloser Permanentmagnet-Pumpmotor gewünscht ist. Als eine Alternative kann die Pumpe von einem umgeschalteten Reluktanzmotor angetrieben werden, in welchem Fall der Rotor 50 aus irgendeinem Eisenmetall hergestellt ist (siehe zum Beispiel U.S. Ptentschrift-Nr.: 6.056.518 welche eine Fluidpumpe beschreibt, in der umgeschalteter Reluktanzmotor gebraucht wird). Pumpen die umgeschaltete Reluktanzmotoren verwenden sind besonders gut für Hochtemperaturanwendungen geeignet.
  • Weil die Pumpe 10 mit vielen verschiedenen Typen und unterschiedlich großen Pumpmotoren konfiguriert werden kann, kann sie für eine weite Auswahl an Applikationen verwendet werden. Zum Beispiel, wenn sie in einer selbstbewegenden Anwendung verewendet wird kann der Motor mit einer Niederspannungsgleichstromquelle betrieben werden. Kleine Pumpen wie diese mögen konfiguriert sein um einen niedrigen Durchfluss zu haben (40 Gallonen pro Minute (Gpm) oder weniger) mit einem Ausgangsdruck von weniger als 2 Pound pro Quadratinch (pounds per square inch (psi)). Umgekehrt kann die Pumpe 10 für Hochleistungsapplikationen konfiguriert sein, in welchem Fall sie von einem 3-Phasen-Induktionsmotor mit einer Hochspannungswechselstromquelle angetrieben wird. Eine große industrielle Pumpe wie diese kann konfigurert um bis über 500 gpm bei 25 psi zu pumpen.
  • Während des Betriebes der Pumpe 10 ist es sehr wichtig, dass das Arbeitsfluid nicht in Kontakt mit der Statoranordnung 36 kommt. Das ist eine der Funktionen des Behälters 40: eine Dichtung zusammen mit dem Diffusor 20 zu formen, so dass das Statorbauelement 36 von dem Arbeitsfluid isoliert ist. In einer Ausführungsform ist der Behälter 40 am Diffusor 20 mit adhäsivem Material angeheftet, was sich ebenso verhält eine Dichtung zu formen, so dass die Statoranordnung 36 von dem Arbeitsfluid isoliert ist. Eine Alternative dazu ist in 5 aufgezeigt. In 5 ist eine Fluidpumpe 60 im Wesentlichen genauso konfiguriert wie die Fluidpumpe 10 in 1. Wie auch immer, die Dichtung zwischen dem Behälter 62 und dem Diffusor 64 ist nicht mit einem adhäsiven, sondern einem elastomerischen Material, wie der Dichtungsring 66, der in der Auskehlung 68, die in den Diffusor 64 geformt ist, gefunden werden kann, ausgebildet.
  • Wenn ein Dichtungsring wie der in 5 gezeigte gebraucht wird um eine Statoranordnung von dem Arbeitsfluid zu isolieren, kann der Behälter am Diffusor mit einem adhäsiven, oder sogar eingezogenen Verbindungselementen verbunden werden. Außerdem ist es ebenso möglich den Behälter in den Diffusor zu presspassen und dabei eine gesicherte Aufhängung zu formen. Aufklebung zwischen Behälter und Diffusor ist eine andere Möglichkeit. Die hierin beschriebenen Methoden repräsentieren lediglich ein paar der möglichen Wege den Behälter zu befestigen und eine Dichtung zu formen um die Statoranordnung zu isolieren.
  • Zurückkehrend zu 1 ist klar, dass das Arbeitsfluid von dem Einlass 14 zum Auslass 16 gepumpt wird, die Statoranordnung 36 bleibt isoliert von dem Arbeitsfluid aufgrund der Dichtung zwischen Behälter 40 und Diffusor 20. Wie auch immer, die Komponenten im Behälter 40 im Gegensatz zur Statoranordnung 36 sind im konstanten Kontakt mit dem Arbeitsfluid. Demnach sind die Lager 54, 56 sowohl als auch die Rotorwelle 52 und der Rotor 50 selbst im Kontakt mit dem Arbeitsfluid, während es von dem Einlass 14 zum Auslass 16 gepumpt wird. Das eliminiert die Notwendigkeit einer Dichtungan der Öffnung 44 des Behälters 40. Obwohl der Rotor 50 einen größeren Widerstand erlebt wenn er sich in Flüssigkeit denn in Luft bewegt, kann eine Reduktion des Widerstandes, realisiert durch eine Wellenabdichtung, den zusätzlichen Widerstand resultierend von der Flüssigkeit mehr als aufheben. Weil das Arbeitsfluid die Lager 54, 56 kontaktiert ist es in Erwägung zu ziehen diese Lager aus Keramik zu fertigen, so dass ihre Lebensdauer erhöht und die Auspumpzeit verringert wird. Nichtkeramische Lager mögen trotz dessen verwendet werden, wenn die Anforderungen einer besonderen Applikation es vorschreiben.
  • In der Ausführungsform abgebildet in 1 sind beide Lager 54, 56 auf der Einlassseite des Rotors 50. Das trägt die Rotoranordnung 48 gewissermaßen frei, was die Pumpe 10 robust und einfach zu montieren macht. Wenn für eine spezielle Anwendung notwendig, können die Lager so positioniert werden, dass die Rotorwelle gelenkig gelagert anstatt frei tragend gelagert ist. Die Fluidpumpe 70 zum Beispiel, dargestellt in 6 hat eine Rotoranordnung 72 welche aus einem Rotor 74, befestigt an einer Rotorwelle 75, besteht. In dieser Ausführungsform ist ein Lager 76 an der Rotoranordnung 75 an der Einlassseite des Rotors 74 befestigt, während ein zweites Lager 78 an der Auslassseite der Rotoranordnung 75 mit dem Rotor 74 befestigt ist. Deshalb kann die Rotoranordnung in der vorliegenden Erfindung in einer Vielzahl von Wegen gelagert sein abhängig von den Anforderungen der besonderen Anwendung.
  • Lager sind nur eine Möglichkeit von Fassungssystemen welche gebraucht werden können zur Lagerbereitstellung für die Rotoranordnung. Buchsen und vor allem Keramikbuchsen bieten eine Alternative zu Lagern. 7 zeigt eine Fluidpumpe 80 mit einer ähnlichen Konfiguration wie die Pumpe 10 abgebildet in 1. Wie auch immer, in dieser Ausführungsform wurden die Lager 54, 56 durch Keramikbuchsen 82, 84 ausgetauscht. Die Keramikbuchsen 82, 84 stützen eine Rotorwelle 86 ab, an der ein Rotor 88 befestigt ist. Es ist eingängig, das die Lebensdauer der Keramikbuchsen 82, 84 die Lebensdauer der meisten Lager übersteigen, selbst jener, die zum Teil aus Keramik gefertigt sind. Ferner, weil das Arbeitsfluid in fast konstantem Kontakt mit den Buchsen 82, 84 und der Rotorwelle 86 ist, wird der Verschleiß der Rotorwelle 86 minimiert, da das Arbeitsfluid sich wie ein Schmierstoff an der Schnittstelle zwischen Buchsen 82, 84 und Rotorwelle 86 verhält.
  • 8 zeigt eine andere Ausführungsform 90 der vorliegenden Erfindung. Hier hat die Fluidpumpe 90 eine Rotoranordnung 92, die einen Rotor 94 und eine Rotorwelle 96 beinhaltet. In dieser Bauart jedoch gibt es weder Lager noch Keramikbuchsen, welche die Rotorwelle stützen. Stattdessen halten Keramikbuchsen 98, 100 den Rotor 94 zentriert in einem Gehäuse 102 und halten den Rotor 94 von dem vor- und zurückbewegen ab. Die Buchsen 98, 100 sichern den Rotor 94 nicht ab während des Betriebes der Pumpe 90. Stattdessen schwebt der Rotor 94 in einem elektromagnetischen Feld, das von einer Statoranordnung 103 erzeugt wird. Diese Bauart eliminiert Verluste durch Reibung die auftreten, wenn Lager oder Buchsen verwendet werden um die Rotorwelle zu stützen. Außerdem, weil die Rotorwell nicht im Kontakt mit den Buchsen 98, 100 ist, während sie rotiert gibt es praktisch keinen Verschleiß der Buchsen 98, 100, so dass ihre Lebensdauer prinzipiell unendlich ist.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie die der Pumpe 10, gezeigt in 1 verbinden elektrische Leiter für beide, Energiezufuhr- und Motorkontrollelement, sie mit Teilen der Statoranordnung 36 und verlassen das Pumpgehäuse 12 an, oder nahe bei, des peripheren Teils 28. Typischerweise sind diese Leiter nicht begrenzt, um so einen leichten Anschluss an alle Arten von elektrischen Verbindungen, wie bei bestimmten Anwendungen erfordert, zu erlauben. Eine Alternative zu unbegrenzten Leitern die das Gehäuse 12 verlassen ist in 9 dargestellt. In 9 ist ein Ausschnitt des Pumpgehäuses 104 aufgezeigt, mit einem angebrachten eingezogenen Bolzenanschlusselement 106. Das Bolzenanschlusselement 106 ist im Detail in 10 zu sehen. Hier ist zu sehen, dass das Bolzenanschlusselement einen eingezogenen Bolzen 108, der das Pumpgehäuse 104 durch eine Öffnung 110, in welcher eine Gummidichtung 112 plaziert ist, durchläuft, umfasst. Eine Mutter 114 ist von der Außenseite des Pumpgehäuses 104 auf den eingezogenen Bolzen 108 aufgezogen. Das hält nicht nur das Bolzenanschlusselement 108 am Platz, sondern hilft ebenso die Öffnung 110 abzudichten, so dass das Arbeitsfluid nicht aus dem Gehäuse 104 fließen kann. Innerhalb des Pumpgehäuses 104 ist der eingezogene Bolzen 108 elektrisch mit der Statoranordnung, wie zum Beispiel 36 abgebildet in 1, verbunden. Das Bolzenanschlusselement 106 bietet eine komfortable Methode die elektrischen Energie- und Motornebenbetriebe mit der Fluidpumpe zu verbinden.
  • Eine typische Fluidpumpe, wie zum Beispiel 10 abgebildet in 1 hat 8 Leiter verbunden mit der Statoranordnung die entweder das Pumpgehäuse mit unbegrenzten Enden verlassen, oder aber jeweils innerhalb des Pumpgehäuses an ein Bolzenanschlusselement wie das 106, dargestellt in 9 und 10, verbunden sind. Natürlich kann die Anzahl der Leiter die mit der Statoranordnung verbunden sind auch mehr oder weniger als 8 betragen, abhängig von der bestimmten Anwendung oder Anwendungen für die die Pumpe konfiguriert ist. Ein Weg die Anzahl von Leitern die das Gehäuse verlassen oder die Anzahl an Bolzenanschlusselementen die am Gehäuse angebracht sind, zu reduzieren, ist ein Motorkontrollelement in der Pumpe selbst anzubringen. Solch eine Konfiguration ist in 11 aufgezeigt. Hier ist ein Teil der Fluidpumpe 114 mit einem Teil des Pumpgehäuses 116, welches eine Gehäusekavität 118, in welcher ein Teil des Diffusors abgebildet ist, beinhaltet, dargestellt. Wie in den anderen Ausführungsformen oben beschrieben, schließt die Statoranordnung 122 an einen Teil des Diffusors 120 an, oder ist sogar aufgepresst. In dieser Ausführungsform schließt eine Steuereinheit 124 an einen Teil des Diffusors 120 an, oder ist aber aufgepresst. Ein Behälter 126 formt eine Dichtung mit dem Diffusor 120 um beide, die Statoranordnung 122 und die Steuereinheit 124 von dem Arbeitsfluid zu isolieren.
  • Diese Bauweise hat eine Vielzahl von wichtigen Vorteilen. Erstens kann der Teil des Diffusors 120, der im Kontakt mit der Statoranordnung 122 und der Steuereinheit 124 ist aus Wärmeleitpolymer gefertigt sein, was einen Wärmetransfer von beiden, Statoranordnung 122 und Steuereinheit 124 zum Arbeitsfluid erlaubt. Als Nächstes kann, wenn sich die Steuereinheit 124 in der Pumpe befindet und direkt mit der Statoranordnung 122 verbunden ist, die Möglichkeit Probleme mit der Motoransteuerung aufgrund elektromagnetischer Interferenz (emI) zu haben größtenteils reduziert, oder beseitigt werden. Zusätzlich reduziert die Integration der Steuereinheit 124 in die Pumpe und direkte Verbindung mit der Statoranordnung 122 die Anzahl der Leiter oder Bolzenanschlusselemente, die das Pumpengehäuse 116 verlassen und es macht die gesamte Pumpenkonstruktion kompakter. Es ist in Erwägung zu ziehen, das die Fluidpumpe der vorliegenden Erfindung in manchen Anwendungen in ein System integriert wird, das seine eigene Steuereinheit hat, der benutzt wird um andere Elemente im System zu steuern. In solch einer Anwendung ist es möglich die Systemsteuereinheit so zu konfigurieren, dass sie die zusätzliche Aufgabe der Steuerung der Fluidpumpe übernimmt. Wo es keine Systemsteuereinheit in einer besonderen Anwendung gibt, ist die integrierte Steuereinheit-Konfiguration wie in 11 abgebildet eine geeignete Methode eine Fluidpumpe und Steuereinheit in einem kompakten Paket bereit zu stellen.
  • Während Ausführungsformen der Erfindung aufgezeigt und beschrieben wurden, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung aufzeigen und beschreiben. Vielmehr sind die Worte die in der Spezifikation gebraucht wurden Wörter der Beschreibung denn der Einschränkung und es versteht sich, dass viele Veränderungen gemacht werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.

Claims (10)

  1. Eine Fluidpumpe (10), umfassend: ein Gehäuse (12) welches eine Gehäusekavität (18) hat mit einem Einlass (14) und einem Auslass (16) darin; einen Diffusor (20) welcher eine interne Diffusorkavität (34) hat, wobei der Diffusor im Wesentlichen innerhalb der Gehäusekavität angeordnet ist und zumindest ein Abschnitt davon am Gehäuse angebracht ist; eine Elektromotor-Stator-Anordnung (36), die im Wesentlichen innerhalb der Diffusorkavität angeordnet ist; ein rohrförmiges Element (40) welches innerhalb der Diffusorkavität angeordnet ist und den Diffusor dichtend kontaktiert um zumindest die Stator-Anordnung vom Arbeitsfluid zu isolieren; ein Antriebsrad (58) welches drehbar nahe dem Einlass angeordnet ist; einen Rotor (48) welcher im rohrförmigen Element drehbar angeordnet ist; eine Rotorwelle (52) welche am Rotor angebracht ist und mit dem Antriebsrad verbunden ist um das Fluid vom Einlass zum Auslass zu pumpen; und gekennzeichnet ist dadurch, dass sie weiterhin umfasst: ein erstes und zweites Lager (54, 56) um die Rotorwelle zu lagern, wobei jedes der Lager in das rohrförmige Element eingreift.
  2. Die Fluidpumpe gemäß Anspruch 1, wobei das rohrförmige Element hauptsächlich runden Querschnitt hat.
  3. Die Fluidpumpe gemäß Anspruch 2, wobei das rohrförmige Element eine Lippe (46) umfasst welche gegen einen Abschnitt des Diffusors angeordnet ist.
  4. Die Fluidpumpe gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein Abschnitt der Lager ein keramisches Material umfasst.
  5. Die Fluidpumpe gemäß Anspruch 1, wobei das rohrförmige Element mit einem Haftmaterial am Diffusor angeordnet ist, und wobei das Haftmaterial weiter eine Abdichtung zwischen dem rohrförmigen Element und dem Diffusor bietet.
  6. Die Fluidpumpe gemäß Anspruch 1, wobei das erste und zweite Lager an einer Seite des Rotors angeordnet sind.
  7. Die Fluidpumpe gemäß Anspruch 1, weiter umfassend ein Bolzenanschlusselement (106) welche mit der Stator-Anordnung elektrisch verbunden ist, am Gehäuse angebracht ist, und zumindest teilweise außerhalb der Gehäusekavität angeordnet ist.
  8. Die Fluidpumpe gemäß Anspruch 1, weiter umfassend eine Schaltplatten-Anordnung zur Steuerung der Pumpe, im Wesentlichen innerhalb der Diffusorkavität angeordnet, elektrisch mit der Stator-Anordnung verbunden ist, und durch das rohrförmige Element vom Fluid isoliert ist.
  9. Die Fluidpumpe gemäß Anspruch 1, wobei das rohrförmige Element in den Diffusor presseingepasst ist.
  10. Die Fluidpumpe gemäß Anspruch 1, weiter umfassend ein elastomeres Material welches zwischen dem rohrförmigen Element und dem Diffusor angeordnet ist um eine Abdichtung zwischen dem rohrförmigen Element und dem Diffusor zu bieten.
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