EP0077842A1 - Pumping device - Google Patents

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Publication number
EP0077842A1
EP0077842A1 EP81108800A EP81108800A EP0077842A1 EP 0077842 A1 EP0077842 A1 EP 0077842A1 EP 81108800 A EP81108800 A EP 81108800A EP 81108800 A EP81108800 A EP 81108800A EP 0077842 A1 EP0077842 A1 EP 0077842A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
lubricant
liquid
camshaft
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP81108800A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Edwin Herr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BRAN and LUEBBE
SPX Flow Technology Germany GmbH
Original Assignee
BRAN and LUEBBE
Bran und Luebbe GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BRAN and LUEBBE, Bran und Luebbe GmbH filed Critical BRAN and LUEBBE
Priority to EP81108800A priority Critical patent/EP0077842A1/en
Publication of EP0077842A1 publication Critical patent/EP0077842A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B15/00—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04B15/04—Pumps adapted to handle specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts the fluids being hot or corrosive

Definitions

  • the invention relates to a pump device, in particular for the circuit of an absorption heat pump, with a positive displacement pump and an electric motor driving it.
  • absorption heat pumps are increasingly being used to heat houses and commercial premises, in which an aqueous liquid containing NH 3 is mostly circulated. Since the heat pump is normally installed in the house and should work for as long as possible maintenance-free and without endangering the environment, it is essential that the entire system and thus also the circulation pump remains reliably sealed so that any leakage of the toxic NH 3 is safely excluded. Since the liquid pumped around in the working circuit of the heat pump passes through areas with temperatures of over 200 ° C, it is also important to prevent the ingress of lubricants from the circulating pump into the working circuit as far as possible in order to avoid malfunctions.
  • the object of the invention is now to provide a pumping device of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages hitherto and remains reliably leak-proof with a simple, compact construction over an extended, maintenance-free operating time.
  • the pump device of the type mentioned is characterized according to the invention by the features listed in claim 1.
  • the combination of a plunger pump driven by a camshaft with a canned motor known per se, the rotor of which is connected to the camshaft in a rotationally fixed manner and the canned pipe which is closed on one side and forms a closed rotor space with the pump housing prevents any leakage of liquid or NH 3 the pumping device reliably excluded permanently.
  • penetration of circulating liquid or NH 3 into the rotor space enclosing the camshaft and the rotor is harmless, so that the The uppermost part of the interior of the pump housing located above the camshaft can even serve as a suction space for the circulating fluid.
  • the pump device is designed so that the camshaft is arranged under the pistons in the operating installation position of the pump housing and the uppermost section of the interior of the pump housing serves as a suction space for the circulating liquid
  • nated hydrocarbon can be used as a lubricant advantageously a single-phase mixture of silicone oil and liquid halog ß, which has a density of at least 1.3 g / cm 3.
  • Suitable halogenated hydrocarbons are, for example, tetrachlorethylene, pentachlorethylene, iodobenzene and bromotrichloromethane.
  • the single figure shows a schematic cross section through a pump device for an absorption heat pump operated with an aqueous NH 3 solution.
  • the pump device shown has a plunger pump 1 with a pump housing 2 and a canned motor 30 tightly connected to it.
  • two pistons 12 are each slidably guided in an associated piston guide bore 13.
  • a camshaft 4 is rotatably mounted via roller bearings 6.
  • the middle section of the camshaft 4 is guided in a guide recess 9 of a guide web 8 projecting inwards on the housing cover 7.
  • the end of the camshaft 4 facing the canned motor 30 is mounted with its roller bearing 6 in a support ring 27 fastened to the motor housing 31 of the canned motor 30.
  • the camshaft 4 carries two cams 5 which are eccentric relative to their central axis and have a cylindrical peripheral surface, on each of which a roller bearing 10 is arranged, the outer bearing ring 11 of which cooperates with the facing end of the associated piston 12.
  • the canned motor 30 arranged in the motor housing 31, which is tightly connected to the pump housing 2, has a stator 32, a canned pipe 33 enclosed by the latter and a rotor 34 arranged therein, the rotor shaft 35 of which, on the one hand, is connected in a rotationally fixed manner directly to the camshaft 4 and at the end remote from the pump via a Rolling bearing 37 is mounted in a bearing cover 36 which seals the end of the can 33.
  • the interior of the pump housing 2 surrounding the camshaft 4 forms, together with the can inner space 38, a rotor space 3 which extends beyond protruding end portions of the piston 12 is filled with a liquid lubricant 25.
  • the upper section remaining in the interior of the pump housing 2 above the liquid level 26 of the lubricant 25 serves as a suction chamber 16 for the liquid to be pumped.
  • An intake valve 19, which is urged into its closed position by a compression spring 20, is provided in the intake ducts 18.
  • the pistons 12, which are each displaced upward by the cams 5 of the camshaft 4, are held against the outer bearing ring 11 of the roller bearings 10 arranged on the cams 5 by a compression spring 15 arranged in the delivery chamber 14.
  • the delivery combs 14 of the pistons 12 are each connected to an outlet channel 21 via an outlet valve 22.
  • the outlet valves 22 are each pushed into their closed position by a compression spring 23.
  • the outlet valves 22 and the compression springs 23 are each arranged in a bore which is releasably closed by a closure part 24 normally provided with a thread
  • a cooling jacket 39 is provided on the surrounding wall of the motor housing 31 to dissipate the heat generated in the stator 32 of the canned motor 30.
  • the canned motor 30 drives the camshaft 4, which is connected to it in a rotationally fixed manner, via its rotor 34, the cams 5 of which shift the pistons 12 alternately upwards, the pressure increase in the delivery chamber 14, on the one hand, closing the intake valve 19 and, on the other hand, opening the exhaust valve 22 causes.
  • the cam 5 continues to rotate, the piston 12 is pushed downward by the compression spring 15, the outlet valve 22 closes and the suction valve 19 is opened, so that liquid is sucked from the suction chamber 16 via the suction channel 18 into the delivery chamber 14. Overall, the liquid is thus pumped from the suction chamber 16 via the suction channels 18 and the delivery chamber 14 to the outlet channel 21.
  • outlet duct 21 and the inlet duct 17 are connected to the circuit line of the absorption heat pump and the rotor chamber 3 located in the pump housing 2 is otherwise hermetically sealed to the outside, with all moving parts lying inside the pump housing and the can and each with regard to the seal problematic passage of a moving part to the outside is avoided, a significantly improved security against undesired leakage of circulating fluid is achieved.
  • both the camshaft 4 and the rotor 34 of the canned motor 30 run completely in the lubricant, so that these parts are stored in liquid.
  • the lubricant 25 is immiscible with the liquid to be pumped, furthermore has a much higher density and the liquid level 26 of the lubricant 25 is at a considerable distance above the moving parts located in the rotor chamber 3, there is practically no swirling of the lubricant with the pumped part Liquid. If necessary, this can be improved by a suitable structural design of the section connecting the rotor space 3 to the suction chamber 16. In this way, despite the direct contact of the liquid to be pumped with the lubricant, noticeable amounts of lubricant are prevented from entering the circuit.
  • the lubricant When selecting the lubricant, it is essential that on the one hand it does not contain any components that are soluble in the liquid to be pumped and that would lead to difficulties in the circuit. On the other hand, the liquid to be pumped should not contain any components that are soluble in the lubricating oil, which impair the lubricating effect or lead to corrosion or other damage in the area of the rotor space or the moving parts. In order to largely avoid any mechanical mixing of the liquid to be pumped with the lubricant, the lubricant should have a density that is sufficiently higher than that of the circulating liquid. For absorption heat pumps operated with NH 3 -containing aqueous liquid, a mixture of silicone oil and liquid halogenated hydrocarbon with a density of at least about 1.3 has proven particularly useful as a lubricant.
  • the pump device explained above with reference to a preferred embodiment can be modified by the person skilled in the art in various ways depending on the requirements of the individual case, in particular the shape and dimensions of the rotor chamber 3 and the configuration of the pistons 12, the suction valves 19, the outlet valves 22 and the Cam 5 of the camshaft 4 are to be adapted to the respective purpose.

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Abstract

The pumping device, in particular for the circuit of an absorption heat pump, has a plunger pump, which is arranged in a pump casing and driven by a split-cage motor (30), and whose plungers (12) are driven by a camshaft (4) connected in a rotationally secure fashion to the rotor shaft (35) of the split-cage motor, the internal space of the pump casing surrounding said camshaft forming with the internal space of the split cage (33), which is connected to the end remote from the pump, a rotor space closed to the outside. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung, insbesondere für den Kreislauf einer Absorptionswärmepumpe, mit einer Verdrängerpumpe und einem diese antreibenden Elektromotor.The invention relates to a pump device, in particular for the circuit of an absorption heat pump, with a positive displacement pump and an electric motor driving it.

Angesichts der fortschreitenden Verknappung und Verteuerung fossiler Energieträger werden zur Beheizung von Häusern und gewerblichen Räumen zunehmend Absorptionswärmepumpen verwendet, in denen meist eine NH3-haltige wässrige Flüssigkeit im Kreislauf umgepumpt wird. Da die Wärmepumpe normalerweise im Haus installiert ist und über möglichst lange Zeit wartungsfrei und ohne Gefährdung der Umgebung arbeiten soll, ist es wesentlich, daß das gesamte System und damit auch die Kreislaufpumpe dauerhaft zuverlässig dicht bleibt, so daß jedes Austreten des toxisch wirkenden NH3 sicher ausgeschlossen wird. Da die im Arbeitskreislauf der Wärmepumpe umgepumpte Flüssigkeit Bereiche mit Temperaturen von über 200° C durchläuft, ist es zur Vermeidung von Betriebsstörungen auch wichtig, das Eindringen von Schmiermittel aus der Kreislaufpumpe in den Arbeitskreislauf möglichst weitgehend zu unterbinden. Da derartige Kreislaufpumpen bei relativ kleinem Fördervolumen jeweils relativ große Druckerhöhungen liefern sollen, wurden bisher zur Erfüllung der genannten Anforderungen Membranpumpen verwendet, deren Membran jedoch ein Verschleißteil darstellt, das im Betrieb zwangsläufig mit der Zeit zerstört wird, was dann zu einem Austreten von NH führt. 3In view of the progressive shortage and increase in the cost of fossil fuels, absorption heat pumps are increasingly being used to heat houses and commercial premises, in which an aqueous liquid containing NH 3 is mostly circulated. Since the heat pump is normally installed in the house and should work for as long as possible maintenance-free and without endangering the environment, it is essential that the entire system and thus also the circulation pump remains reliably sealed so that any leakage of the toxic NH 3 is safely excluded. Since the liquid pumped around in the working circuit of the heat pump passes through areas with temperatures of over 200 ° C, it is also important to prevent the ingress of lubricants from the circulating pump into the working circuit as far as possible in order to avoid malfunctions. Since such circulation pumps are supposed to deliver relatively large pressure increases in each case with a relatively small delivery volume, diaphragm pumps have been used to meet the above-mentioned requirements, the diaphragm of which, however, is a wearing part which inevitably is destroyed over time, which then leads to the leakage of NH. 3rd

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Pumpvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die bisherigen Nachteile vermeidet und bei einfacher, kompakter Konstruktion über eine verlängerte, wartungsfreie Betriebsdauer zuverlässig dicht bleibt.The object of the invention is now to provide a pumping device of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages hitherto and remains reliably leak-proof with a simple, compact construction over an extended, maintenance-free operating time.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Pumpvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale.To achieve this object, the pump device of the type mentioned is characterized according to the invention by the features listed in claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Pumpvorrichtung wird durch die Kombination einer über eine Nockenwelle angetriebenen Plungerpumpe mit einem an sich bekannten Spaltrohrmotor, dessen Rotor mit der Nockenwelle drehfest verbunden ist und dessen einseitig geschlossenes Spaltrohr mit dem Pumpengehäuse einen geschlossenen Rotorraum bildet, jedes Austreten von Flüssigkeit oder NH3 aus der Pumpvorrichtung dauerhaft zuverlässig ausgeschlossen. Durch diese Konstruktion ist ein Eindringen von Kreislaufflüssigkeit oder NH3 in den die Nockenwelle und den Rotor umschließenden Rotorraum unschädlich, so daß der über der Nockenwelle liegende oberste Teil des Innenraumes des Pumpengehäuses sogar als Ansaugraum für die Kreislaufflüssigkeit dienen kann. Bei einer derartigen Anordnung kommt es auch nicht mehr entscheidend darauf an, das Hindurchtreten geringer Mengen Kreislaufflüssigkeit durch den Ringspalt zwischen dem Kolben der Plungerpumpe und der diesen umgebenden zylindrischen Wandung der Führungsbohrung völlig zu unterbinden. Insgesamt ergibt sich dabei eine besonders einfache, kompakte und wirtschaftlich zu fertigende Bauweise.In the pumping device according to the invention, the combination of a plunger pump driven by a camshaft with a canned motor known per se, the rotor of which is connected to the camshaft in a rotationally fixed manner and the canned pipe which is closed on one side and forms a closed rotor space with the pump housing, prevents any leakage of liquid or NH 3 the pumping device reliably excluded permanently. With this construction, penetration of circulating liquid or NH 3 into the rotor space enclosing the camshaft and the rotor is harmless, so that the The uppermost part of the interior of the pump housing located above the camshaft can even serve as a suction space for the circulating fluid. With such an arrangement, it is also no longer critical to completely prevent the passage of small amounts of circulating liquid through the annular gap between the piston of the plunger pump and the cylindrical wall of the guide bore surrounding it. Overall, this results in a particularly simple, compact and economical construction method.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Pumpvorrichtungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous further configurations of the pump devices are described in the subclaims.

Wenn die Pumpvorrichtung so ausgebildet ist, daß die Nockenwelle in der Betriebs-Einbaustellung des Pumpengehäuses unter den Kolben angeordnet ist und der oberste Abschnitt des Innenraumes des Pumpengehäuses als Ansaugraum für die Kreislaufflüssigkeit dient, ist es zweckmäßig, den die Nockenwelle und den Rotor des Spaltrohrmotors umschließenden Rotorraum bis über die in den Rotorraum hineinragenden Endabschnitte der Kolben der Plungerpumpe mit einem Schmiermittel zu befüllen, das mit der zu pumpenden Flüssigkeit nicht mischbar ist und relativ zu dieser eine um mindestens 10 % und vorzugsweise mindestens 20 % höhere Dichte aufweist. Soweit die Pumpvorrichtung zum Fördern einer NH3-haltigen wässrigen Flüssigkeit dienen soll, kann als Schmiermittel zweckmäßig eine einphasige Mischung aus Silikonöl und flüssigem halogßniertem Kohlenwasserstoff verwendet werden, der eine Dichte von mindestens 1,3 g/cm3 aufweist. Geeignete halogenierte Kohlenwasserstoffe sind beispielsweise Tetrachloräthylen, Pentachloräthylen, Jodbenzol und Bromtrichlormethan.If the pump device is designed so that the camshaft is arranged under the pistons in the operating installation position of the pump housing and the uppermost section of the interior of the pump housing serves as a suction space for the circulating liquid, it is expedient for the camshaft and the rotor of the canned motor to enclose it To fill the rotor space up to the end portions of the plunger pump pistons which protrude into the rotor space and which is immiscible with the liquid to be pumped and which has a density which is at least 10% and preferably at least 20% higher than that. As far as the pumping device is intended to serve 3 -containing aqueous liquid for promoting NH, nated hydrocarbon can be used as a lubricant advantageously a single-phase mixture of silicone oil and liquid halog ß, which has a density of at least 1.3 g / cm 3. Suitable halogenated hydrocarbons are, for example, tetrachlorethylene, pentachlorethylene, iodobenzene and bromotrichloromethane.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Pumpvorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine Pumpvorrichtung für eine mit wässriger NH3-Lösung betriebene Absorptionswärmepumpe.In the following, a preferred embodiment of the pump device is further explained with the aid of the attached drawing. The single figure shows a schematic cross section through a pump device for an absorption heat pump operated with an aqueous NH 3 solution.

Die dargestellte Pumpvorrichtung besitzt eine Plungerpumpe 1 mit einem Pumpengehäuse 2 und einem mit diesem dicht verbundenen Spaltrohrmotor 30. Im Pumpengehäuse 2 sind zwei Kolben 12 jeweils in einer zugeordneten Kolben-Führungsbohrung 13 verschiebbar geführt. In dem durch einen Gehäusedeckel 7 dicht verschlossenen Unterteil des Pumpengehäuses 2 ist eine Nockenwelle 4 über Wälzlager 6 drehbar gelagert. Der mittlere Abschnitt der Nockenwelle 4 ist in einer Führungsausnehmung 9 eines am Gehäusedeckel 7 einwärts vorspringenden Führungssteges 8 geführt. Das dem Spaltrohrmotor 30 zugewandte Ende der Nockenwelle 4 ist mit seinem Wälzlager 6 in einem am Motorgehäuse 31 des Spaltrohrmotors 30 befestigten Tragring 27 gelagert.The pump device shown has a plunger pump 1 with a pump housing 2 and a canned motor 30 tightly connected to it. In the pump housing 2, two pistons 12 are each slidably guided in an associated piston guide bore 13. In the lower part of the pump housing 2, which is tightly closed by a housing cover 7, a camshaft 4 is rotatably mounted via roller bearings 6. The middle section of the camshaft 4 is guided in a guide recess 9 of a guide web 8 projecting inwards on the housing cover 7. The end of the camshaft 4 facing the canned motor 30 is mounted with its roller bearing 6 in a support ring 27 fastened to the motor housing 31 of the canned motor 30.

Die Nockenwelle 4 trägt zwei relativ zu ihrer Mittelachse exzentrische Nocken 5 mit zylindrischer Umfangsfläche, auf denen jeweils ein Wälzlager 10 angeordnet ist, dessen äußerer Lagerring 11 mit dem zugewandten Ende des zugeordneten Kolbens 12 zusammenwirkt.The camshaft 4 carries two cams 5 which are eccentric relative to their central axis and have a cylindrical peripheral surface, on each of which a roller bearing 10 is arranged, the outer bearing ring 11 of which cooperates with the facing end of the associated piston 12.

Der in dem mit dem Pumpengehäuse 2 dicht verbundenen Motorgehäuse 31 angeordnete Spaltrohrmotor 30 besitzt einen Stator 32, ein von diesem umschlossenes Spaltrohr 33 und einen darin angeordneten Rotor 34, dessen Rotorwelle 35 einerseits direkt mit der Nockenwelle 4 drehfest verbunden ist und am pumpenfernen Ende über ein Wälzlager 37 in einem das Ende des Spaltrohres 33 dicht verschließenden Lagerdeckel 36 gelagert ist. Der die Nockenwelle 4 umgebende Innenraum des Pumpengehäuses 2 bildet zusammen mit dem Spaltrohr-Innenraum 38 einen Rotorraum 3, der bis über die hineinragenden Endabschnitte der Kolben 12 mit einem flüssigen Schmiermittel 25 befüllt ist.The canned motor 30 arranged in the motor housing 31, which is tightly connected to the pump housing 2, has a stator 32, a canned pipe 33 enclosed by the latter and a rotor 34 arranged therein, the rotor shaft 35 of which, on the one hand, is connected in a rotationally fixed manner directly to the camshaft 4 and at the end remote from the pump via a Rolling bearing 37 is mounted in a bearing cover 36 which seals the end of the can 33. The interior of the pump housing 2 surrounding the camshaft 4 forms, together with the can inner space 38, a rotor space 3 which extends beyond protruding end portions of the piston 12 is filled with a liquid lubricant 25.

Der im Innenraum des Pumpengehäuses 2 über dem Flüssigkeitsspiegel 26 des Schmiermittels 25 verbleibende obere Abschnitt dient als Ansaugkammer 16 für die zu pumpende Flüssigkeit. Diese tritt über einen Einlaßkanal 17 aus dem Kreislauf in die Ansaugkammer 16 ein, die jeweils über Ansaugkanäle 18 mit den Förderkammem 14 der Kolben 12 verbunden ist. In den Ansaugkanälen 18 ist jeweils ein durch eine Druckfeder 20 in seine Schließstellung gedrängtes Ansaugventil 19 vorgesehen. Die jeweils durch die Nocken 5 der Nockenwelle 4 aufwärts verschobenen Kolben 12 werden durch eine in der Förderkammer 14 angeordnete Druckfeder 15 gegen den äußeren Lagerring 11 der auf den Nocken 5 angeordneten Wälzlager 10 angelegt gehalten. Die Förderkammein14 der Kolben 12 sind jeweils über ein Auslaßventil 22 mit einem Auslaßkanal 21 verbunden. Die Auslaßventile 22 werden jeweils durch eine Druckfeder 23 in ihre Schließstellung gedrängt. Die Auslaßventile 22 und die Druckfedern 23 sind jeweils in einer Bohrung angeordnet, die durch ein normalerweise mit einem Gewinde versehenes Verschlußteil 24 lösbar verschlossen ist.The upper section remaining in the interior of the pump housing 2 above the liquid level 26 of the lubricant 25 serves as a suction chamber 16 for the liquid to be pumped. This enters the intake chamber 16 via an inlet channel 17 from the circuit, which is connected to the delivery chambers 14 of the pistons 12 via intake channels 18. An intake valve 19, which is urged into its closed position by a compression spring 20, is provided in the intake ducts 18. The pistons 12, which are each displaced upward by the cams 5 of the camshaft 4, are held against the outer bearing ring 11 of the roller bearings 10 arranged on the cams 5 by a compression spring 15 arranged in the delivery chamber 14. The delivery combs 14 of the pistons 12 are each connected to an outlet channel 21 via an outlet valve 22. The outlet valves 22 are each pushed into their closed position by a compression spring 23. The outlet valves 22 and the compression springs 23 are each arranged in a bore which is releasably closed by a closure part 24 normally provided with a thread.

Zur Abführung der im Stator 32 des Spaltrohrmotors 30 entstehenden Wärme ist an der umgebenden Wandung des Motorgehäuses 31 ein Kühlmantel 39 vorgesehen.A cooling jacket 39 is provided on the surrounding wall of the motor housing 31 to dissipate the heat generated in the stator 32 of the canned motor 30.

Im Betrieb wird durch den Spaltrohrmotor 30 über dessen Rotor 34 die mit diesem drehfest verbundene Nockenwelle 4 angetrieben, deren Nocken 5 die Kolben 12 abwechselnd aufwärts verschieben, wobei der Druckanstieg in der Förderkammer 14 einerseits ein Schließen des Ansaugventils 19 und andererseits ein Öffnen des Auslaßventils 22 bewirkt. Beim Weiterdrehen des Nockens 5 wird der Kolben 12 durch die Druckfeder 15 abwärts gedrängt, wobei das Auslaßventil 22 schließt und das Ansaugventil 19 geöffnet wird, so daß aus der Ansaugkammer 16 Flüssigkeit über den Ansaugkanal 18 in die Förderkammer 14 angesaugt wird. Insgesamt wird somit die Flüssigkeit aus der Ansaugkammer 16 über die Ansaugkanäle 18 und die Förderkammer 14 zum Auslaßkanal 21 gepumpt. Da der Auslaßkanal 21 und der Einlaßkanal 17 mit der Kreislaufleitung der Absorptions- Wärmepumpe verbunden sind und der im Pumpengehäuse 2 liegende Rotorraum 3 im übrigen nach außen hermetisch abgeschlossen ist, wobei alle bewegten Teile im Inneren des Pumpengehäuses und des Spaltrohres liegen und jede hinsichtlich der Abdichtung problematische Hindurchführung eines bewegten Teiles nach außen vermieden ist, wird eine wesentlich verbesserte Sicherheit gegen ein unerwünschtes Austreten von Kreislaufflüssigkeit erreicht.In operation, the canned motor 30 drives the camshaft 4, which is connected to it in a rotationally fixed manner, via its rotor 34, the cams 5 of which shift the pistons 12 alternately upwards, the pressure increase in the delivery chamber 14, on the one hand, closing the intake valve 19 and, on the other hand, opening the exhaust valve 22 causes. When the cam 5 continues to rotate, the piston 12 is pushed downward by the compression spring 15, the outlet valve 22 closes and the suction valve 19 is opened, so that liquid is sucked from the suction chamber 16 via the suction channel 18 into the delivery chamber 14. Overall, the liquid is thus pumped from the suction chamber 16 via the suction channels 18 and the delivery chamber 14 to the outlet channel 21. Since the outlet duct 21 and the inlet duct 17 are connected to the circuit line of the absorption heat pump and the rotor chamber 3 located in the pump housing 2 is otherwise hermetically sealed to the outside, with all moving parts lying inside the pump housing and the can and each with regard to the seal problematic passage of a moving part to the outside is avoided, a significantly improved security against undesired leakage of circulating fluid is achieved.

Da der Rotorraum 3 bis über die hineinragenden Endabschnitte der Kolben 12 mit Schmiermittel gefüllt ist, laufen sowohl die Nockenwelle 4, als auch der Rotor 34 des Spaltrohrmotors 30 vollständig im Schmiermittel, so daß diese Teile flüssigkeitsgelagert sind. Da das Schmiermittel 25 mit der zu pumpenden Flüssigkeit nicht mischbar ist, ferner eine demgegenüber wesentlich höhere Dichte hat und der Flüssigkeitsspiegel 26 des Schmiermittels 25 in erheblichem Abstand über den im Rotorraum 3 befindlichen bewegten Teilen liegt, tritt praktisch keine Verwirbelung des Schmiermittels mit der zu pumpenden Flüssigkeit ein. Im Bedarfsfall kann dies noch durch geeignete bauliche Ausgestaltung des den Rotorraum 3 mit der Ansaugkammer 16 verbindenden Abschnittes verbessert werden. Auf diese Weise wird trotz der unmittelbaren Berührung der zu pumpenden Flüssigkeit mit dem Schmiermittel verhindert, daß merkliche Mengen an Schmiermittel in den Kreislauf gelangen.Since the rotor space 3 is filled with lubricant beyond the projecting end portions of the pistons 12, both the camshaft 4 and the rotor 34 of the canned motor 30 run completely in the lubricant, so that these parts are stored in liquid. Since the lubricant 25 is immiscible with the liquid to be pumped, furthermore has a much higher density and the liquid level 26 of the lubricant 25 is at a considerable distance above the moving parts located in the rotor chamber 3, there is practically no swirling of the lubricant with the pumped part Liquid. If necessary, this can be improved by a suitable structural design of the section connecting the rotor space 3 to the suction chamber 16. In this way, despite the direct contact of the liquid to be pumped with the lubricant, noticeable amounts of lubricant are prevented from entering the circuit.

Bei der Auswahl des Schmiermittels ist wesentlich, daß dieses einerseits keine Bestandteile enthält, die in der zu pumpenden Flüssigkeit löslich sind und im Kreislauf zu Schwierigkeiten führen würden. Andererseits soll die zu pumpende Flüssigkeit keine im Schmieröl lösliche Bestandteile enthalten, welche die Schmierwirkung beeinträchtigen oder im Bereich des Rotorraumes oder der bewegten Teile zu Korrosion oder sonstigen Beschädigungen führen. Um jede mechanische Vermischung der zu pumpenden Flüssigkeit mit dem Schmiermittel weitgehend zu vermeiden, soll das Schmiermittel eine relativ zur Kreislaufflüssigkeit hinreichend höhere Dichte aufweisen. Für mit NH3-haltiger wässriger Flüssigkeit betriebene Absorptions-Wärmepumpen hat sich als Schmiermittel insbesondere eine Mischung aus Silikonöl und flüssigem halogeniertem Kohlenwasserstoff mit einer Dichte von mindestens etwa 1,3 bewährt.When selecting the lubricant, it is essential that on the one hand it does not contain any components that are soluble in the liquid to be pumped and that would lead to difficulties in the circuit. On the other hand, the liquid to be pumped should not contain any components that are soluble in the lubricating oil, which impair the lubricating effect or lead to corrosion or other damage in the area of the rotor space or the moving parts. In order to largely avoid any mechanical mixing of the liquid to be pumped with the lubricant, the lubricant should have a density that is sufficiently higher than that of the circulating liquid. For absorption heat pumps operated with NH 3 -containing aqueous liquid, a mixture of silicone oil and liquid halogenated hydrocarbon with a density of at least about 1.3 has proven particularly useful as a lubricant.

Die vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläuterte Pumpvorrichtung kann vom Fachmann je nach den Anforderungen des Einzelfalles in verschiedener Weise zweckentsprechend abgewandelt werden, wobei insbesondere die Formgebung und die Abmessungen des Rotorraums 3 sowie die Ausgestaltung der Kolben 12, der Ansaugventile 19, der Auslaßventile 22 und der Nocken 5 der Nockenwelle 4 dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt werden sollen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die zu pumpende Flüssigkeit aus einem außerhalb des Pumpengehäuses 2 liegenden Raum anzusaugen, so daß die zu pumpende Flüssigkeit mit dem im Rotorraum 3 vorhandenen Schmiermittel 25 nicht in Berührung kommt.The pump device explained above with reference to a preferred embodiment can be modified by the person skilled in the art in various ways depending on the requirements of the individual case, in particular the shape and dimensions of the rotor chamber 3 and the configuration of the pistons 12, the suction valves 19, the outlet valves 22 and the Cam 5 of the camshaft 4 are to be adapted to the respective purpose. Of course, it is also possible to draw in the liquid to be pumped from a space outside the pump housing 2, so that the liquid to be pumped does not come into contact with the lubricant 25 present in the rotor chamber 3.

Claims (15)

1) Pumpvorrichtung, insbesondere für den Kreislauf einer Absorptionswärmepumpe, mit einer Verdrängerpumpe und einem diese antreibenden Elektromotor, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Verdrängerpumpe als Plungerpumpe mit einem oder mehreren in einem Pumpengehäuse (2) verschiebbar geführten Kolben (12) ausgebildet ist, b) im Pumpengehäuse (2) eine die Kolben (12) antreibende Nockenwelle (4) drehbar gelagert ist, c) der Elektromotor als Spaltrohrmotor (30) mit einem am pumpenfernen Ende geschlossenen Spaltrohr (33) und einem darin angeordneten, drehbar gelagerten Rotor (34) ausgebildet ist, d) der Rotor (34) mit der Nockenwelle (4) drehfest verbunden ist und e) der die Nockenwelle (4) umgebende Innenraum des Pumpengehäuses (2) mit dem Spaltrohrinnenraum (38) des Spaltrohrs (33) einen gemeinsamen nach außen geschlossenen Rotorraum (3) bildet. 1) Pump device, in particular for the circuit of an absorption heat pump, with a positive displacement pump and an electric motor driving this, characterized in that a) the positive displacement pump is designed as a plunger pump with one or more pistons (12) which are displaceably guided in a pump housing (2), b) a camshaft (4) driving the pistons (12) is rotatably mounted in the pump housing (2), c) the electric motor is designed as a canned motor (30) with a canned pipe (33) closed at the end remote from the pump and a rotatably mounted rotor (34) arranged therein, d) the rotor (34) is rotatably connected to the camshaft (4) and e) the interior of the pump housing (2) surrounding the camshaft (4) with the can inner space (38) of the gap tube (33) forms a common rotor space (3) closed to the outside. 2) Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (5) der Nockenwelle (4) jeweils mit der Endfläche des zugeordneten Kolbens (12) zusammenwirken.2) Pump device according to claim 1, characterized in that the cams (5) of the camshaft (4) each cooperate with the end face of the associated piston (12). 3) Pumpvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (12) jeweils durch Federvorrichtungen (15) gegen die Nocken (5) der Nockenwelle (4) gedrängt werden.3) Pump device according to claim 2, characterized in that the pistons (12) are each pressed by spring devices (15) against the cams (5) of the camshaft (4). 4) Pumpvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (5) auf ihrer zur Nockenwelle (4) exzentrischen Umfangsfläche angeordnete Wälzlager (10) tragen, deren äußerer Lagerring (11) jeweils mit dem zugeordneten Kolben (12) zusammenwirkt.4) Pump device according to claim 2 or 3, characterized in that the cams (5) on their camshaft (4) eccentric circumferential surface arranged roller bearings (10) carry, the outer bearing ring (11) cooperates with the associated piston (12). 5) Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (4) in der Betriebs-Einbaustellung des Pumpengehäuses (2) unter den Kolben (12) angeordnet ist.5) Pump device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the camshaft (4) in the operating installation position of the pump housing (2) is arranged under the piston (12). 6) Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurchgekennzeichnet, daß der die Nockenwelle (4) und den Rotor (34) enthaltende Rotorraum (3) als mit Schmiermittel (25) zu befüllender Schmiermittelraum ausgebildet ist.6) Pump device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotor chamber (3) containing the camshaft (4) and the rotor (34) is designed as a lubricant chamber to be filled with lubricant (25). 7) Pumpvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Betriebs-Einbaustellung über der Nockenwelle (4) liegende oberste Abschnitt des Innenraumes des Pumpengehäuses (2) als Ansaugraum (16) zur Aufnahme der zu pumpenden, mit dem Schmiermittel (25) nicht mischbaren Flüssigkeit ausgebildet und jeweils über Ansaugventile (19) mit den Förderkammern (14) der Kolben (12) verbunden ist.7) Pump device according to claim 5, characterized in that the uppermost portion of the interior of the pump housing (2) lying in the operating installation position above the camshaft (4) as a suction space (16) for receiving the pumped with the lubricant (25) immiscible liquid is formed and each connected to the delivery chambers (14) of the pistons (12) via suction valves (19). 8) Pumpvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorraum (3) mit einem Schmiermittel (25) mit relativ zur Dichte der zu pumpenden Flüssigkeit um mindestens 10 % und vorzugsweise mindestens 20 % höherer Dichte befüllt ist.8) Pump device according to claim 7, characterized in that the rotor chamber (3) with a lubricant (25) with relative to the density of the liquid to be pumped is filled by at least 10% and preferably at least 20% higher density. 9) Pumpvorrichtung nach Anspruch 8 für NH3-haltige wässrige Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorraum (3) mit einer einphasigen Mischung mit einem Gehalt von 20 bis 90 Gew.% Silikonöl und 10 bis 80 Gew.% flüssigem halogeniertem Kohlenwasserstoff mit einer Dichte von über 1, 3 g/cm3 befüllt ist.9) Pump device according to claim 8 for NH 3 -containing aqueous liquids, characterized in that the rotor chamber (3) with a single-phase mixture with a content of 20 to 90 wt.% Silicone oil and 10 to 80 wt.% Liquid halogenated hydrocarbon with a Density of over 1.3 g / cm 3 is filled. 10) Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Pumpengehäuses (2) bis über die hineinragenden Abschnitte der Kolben (12) mit dem Schmiermittel (25) befüllt ist und die Ansaugventile (19) so hoch über dem Flüssigkeitsspiegel (26) zwischen der zu pumpenden Flüssigkeit und dem Schmiermittel (25) angeordnet sind, daß im Betrieb im wesentlichen keine Verwirbelung und Mitansaugung von Schmiermittel eintritt.10) Pump device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the interior of the pump housing (2) up to the protruding portions of the pistons (12) is filled with the lubricant (25) and the suction valves (19) so high above that Liquid level (26) between the liquid to be pumped and the lubricant (25) are arranged so that in operation there is essentially no swirling and sucking in of lubricant. 1. Pumpvorrichtung, insbesondere für die Kreislaufflüssigkeit einer Absorptions-Wärmepumpe, mit mindestens einer in einem Pumpengehäuse angeordneten, jeweils ein Ansaugventil und ein Auslaßventil aufweisenden Förderkammer, jeweils einem in diese plungerartig hineinragenden, in einer Führungsbohrung des Pumpengehäuses axial verschiebbar geführten Kolben, einer mit der von der Förderkammer abgewandten Endfläche jedes Kolbens zusammenwirkenden Exzentervelle, Vorrichtungen zum Andrücken jedes Kolbens gegen die Exzenterwelle sowie einem Elektromotor mit einem mit der Exzenterwelle drehfest verbundenen Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß: a) der Elektromotor als Spaltrohrmotor (30) mit am pumpenfernen Ende geschlossenem Spaltrohr (33) und darin drehbar gelagertem Rotor (34) ausgebildet ist, b) die Exzenterwelle (4) in einem in der Betriebseinbaustellung des Pumpengehäuses (2) unter dem oder den Kolben (12) liegenden Innenraum des Pumpengehäuses (2) im wesentlichen horizontal angeordnet ist, c) der die Exzenterwelle (4) umgebende Innenraum des Pumpengehäuses (2) zusammen mit dem Spaltrohrinnenraum (38) einen gemeinsamen, bis über die Exzenterwelle (4) mit einem mit der zu pumpenden Flüssigkeit nicht mischbaren Schmiermittel höherer Dichte zu befüllenden Schmiermittelraum (3) bildet, d) der in der Betriebs-Einbaustellung über der Exzenterwelle (4) liegende obere Abschnitt des Innenraumes des Pumpengehäuses (2) als Ansaugraum (16) zur Aufnahme der zu pumpenden Flüssigkeit ausgebildet ist und e) der Ansaugraum (16) jeweils über einen Ansaugkanal (18) und das zugeordnete Ansaugventil (19) mit der zugeordneten Förderkammer (14) verbunden ist. 1. Pump device, in particular for the circulating liquid of an absorption heat pump, with at least one delivery chamber arranged in a pump housing, each having a suction valve and an outlet valve, each having a plunger-like protruding piston that is axially displaceably guided in a guide bore of the pump housing, one with the Eccentric shafts interacting from the end face of the piston facing away from the delivery chamber, devices for pressing each piston against the eccentric shaft, and an electric motor with a rotor connected in a rotationally fixed manner to the eccentric shaft, characterized in that: a) the electric motor is designed as a canned motor (30) with a closed can (33) closed at the end remote from the pump and a rotor (34) rotatably mounted therein, b) the eccentric shaft (4) is arranged essentially horizontally in an internal position of the pump housing (2) under the piston or pistons (12) when the pump housing (2) is in the operating position, c) the interior of the pump housing (2) surrounding the eccentric shaft (4) together with the can inner space (38) has a common lubricant space (3) to be filled with a higher-density lubricant that is immiscible with the liquid to be pumped, via the eccentric shaft (4) educates d) the upper section of the interior of the pump housing (2) lying in the operating installation position above the eccentric shaft (4) is designed as a suction space (16) for receiving the liquid to be pumped and e) the suction chamber (16) is connected via a suction channel (18) and the associated suction valve (19) to the assigned delivery chamber (14). 2. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter (5) der Exzenterwelle (4) auf ihrer exzentrischen Umfangsfläche angeordnete Wälzlager (10) tragen, deren äußerer Lagerring (11) jeweils mit dem zugeordneten Kolben (12) zusammenwirkt.2. Pum p vorrichtun g claimed in claim 1, characterized in that the eccentric (5) bear (4) arranged on its eccentric peripheral surface of roller bearings (10) of the eccentric shaft, whose outer bearing ring (11) each cooperating with the associated piston (12) . 3. Pumpvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittelraum mit einem Schmiermittel (25) mit relativ zur Dichte der zu pumpenden Flüssigkeit um mindestens 10 % und vorzugsweise mindestens 20 % höherer Dichte befüllt ist.3. Pump device according to claim 1 or 2, characterized in that the lubricant chamber with a lubricant (25) is filled with relative to the density of the liquid to be pumped by at least 10% and preferably at least 20% higher density. 4. Pumpvorrichtung nach Anspruch 3 für NH3-haltige wäss- .rige Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittelraum mit einer einphasigen Mischung mit 20 einem Gehalt vonvbis 90 Gew.% Silikonöl und 10 bis 80 Gew. % flüssigem halogeniertem Kohlenwasserstoff mit einer Dichte von über 1,3 g/cm3 befüllt ist.4. Pump device according to claim 3 for NH 3 -containing aqueous liquids, characterized in that the lubricant chamber with a single-phase mixture with a content of 20 to 90% by weight of silicone oil and 10 to 80% by weight of liquid halogenated hydrocarbon with a density of more than 1.3 g / cm 3 is filled. 5. Pumpvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Pumpengehäuses (2) bis über die hineinragenden Abschnitte der Kolben (12) mit dem Schmiermittel (25) befüllt ist und die Ansaugventile (19) so hoch über dem Flüssigkeitsspiegel (26) zwischen der zu pumpenden Flüssigkeit und dem Schmiermittel (25) angeordnet sind, daß im Betrieb im wesentlichen keine Verwirbelung und Mitansaugung von Schmiermitteln eintritt.5. Pump device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the interior of the pump housing (2) to the protruding portions of the pistons (12) with the lubricant (25) is filled and the suction valves (19) so high above the Liquid level (26) between the liquid to be pumped and the lubricant (25) are arranged so that in operation there is essentially no swirling and sucking in of lubricants.
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CN1083055C (en) * 1997-01-02 2002-04-17 罗伯特-博希股份公司 Fuel transport device

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