EP0219730A1 - Durch einen Motor angetriebene Einrichtung - Google Patents

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EP0219730A1
EP0219730A1 EP86113466A EP86113466A EP0219730A1 EP 0219730 A1 EP0219730 A1 EP 0219730A1 EP 86113466 A EP86113466 A EP 86113466A EP 86113466 A EP86113466 A EP 86113466A EP 0219730 A1 EP0219730 A1 EP 0219730A1
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EP
European Patent Office
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motor
air
chamber
water pump
electric motor
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EP86113466A
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Martin T. Schydlo
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SCHYDLO, MARTIN
Original Assignee
Individual
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    • A61H2201/12—Driving means
    • A61H2201/1207—Driving means with electric or magnetic drive

Definitions

  • the invention relates to a device driven by a motor, in particular a water pump, in which the motor is cooled by a flowing medium, in particular air, as is used in swimming pool construction.
  • a motor in particular a water pump
  • the motor is cooled by a flowing medium, in particular air, as is used in swimming pool construction.
  • a flowing medium in particular air
  • the supplied water is pumped using a separate pump, usually a centrifugal pump, and the air is also pumped via a separate pump, known as a "blower”.
  • Air and water are then mixed, optionally in an adjustable ratio, and introduced into the swimming pool via, for example, so-called Venturi nozzles.
  • the invention is therefore based on the object of further developing the existing device and of providing a device which is quieter and saves space.
  • the invention is based on the knowledge that the water pump is usually driven by an (electric) motor that is air-cooled. This otherwise "wasted" air can be used.
  • the object is achieved by a device driven by a motor, in particular a water pump, in which the motor is cooled by a flowing medium, in particular air, the device having a collecting device for the cooling medium, to which a dispensing device for the medium is connected.
  • the device according to the invention thus has a considerably more compact design than previously known devices, since the separate air pump can now be dispensed with. There is also an energy saving in an advantageous manner, since previously wasted air is used, which was previously only used for cooling the drive motor of the water pump. In addition, the air that has cooled the drive motor itself is already heated, which is quite desirable in swimming pools. In the end It should be mentioned that the energy required by the additional compression work of the drive motor of the water pump is not too great, and thus the drop in performance of the water pump is relatively small. In contrast, the elimination of a separate pump eliminates a disturbing source of noise.
  • a duct concentrically surrounding the motor which extends essentially parallel to the outer surface of the motor, is provided, cooling air being sucked in via an annular gap. Since the electric motors used to drive centrifugal water pumps usually have a cylindrical shape, the channel can be made simply by pushing on a tube with an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical motor. This design is therefore not very expensive and creates - as a side effect, so to speak - a sound attenuation of the engine noise.
  • the jacket placed around the motor at a distance can also run over the entire length of the engine and air inlet openings are then provided in the jacket.
  • the collecting device is a chamber connected to the channel. This chamber therefore serves as a compressed air supply.
  • a blade / impeller coupled to the motor which, when rotating, draws air from the annular gap through the channel into the chamber.
  • the paddle wheel thus provides the air transport required to cool the motor and also compresses the air that is conveyed in the chamber.
  • the paddle wheel thus represents the active part of the collection device, while the chamber represents the passive part.
  • the motor and the impeller are arranged coaxially and preferably have a common shaft. This can be achieved simply by extending the motor shaft beyond the motor and guiding it out of the motor housing.
  • the shaft bearings of the motor are usually dimensioned so strong that the additional load from the impeller with its much lower mass compared to the rotatable parts of the electric motor does not matter. Apart from the extension of the shaft, the electric motor can otherwise remain practically unchanged.
  • the chamber it is advisable, according to a further advantageous embodiment of the invention, to design the chamber to be rotationally symmetrical and to arrange it coaxially to the longitudinal axis of the motor. This results in an arrangement that is also particularly simple in terms of production technology.
  • the channel and the associated chamber can be easily manufactured and connected to one another as two pipe sections of different diameters, in particular by means of suitable plastic manufacturing processes.
  • an air delivery device preferably a screw conveyor
  • a screw conveyor which is rotatable about an axis which is arranged perpendicular to the motor axis.
  • a screw conveyor is particularly recommended when a higher compression pressure of the air is required.
  • the cooling air was supplied via the outside Surface of the electric motor passed and then collected.
  • a blade fan wheel is provided on the end of the motor.
  • At least one air outlet opening is provided in the end section of the engine, which is arranged opposite the air inlet. Since this end section of the motor is usually blocked with the centrifugal pump for the water, the at least one air outlet opening is to be made radially outward in the end section of the motor. It is then advisable, according to a further advantageous embodiment of the invention, to form a chamber as a collecting device, which chamber surrounds the end section of the engine provided with the at least one air outlet opening.
  • a plurality of air outlet openings distributed over the circumference of the end section of the engine.
  • the delivery device which is connected to the collecting device, is in turn connected to a unidirectional device for the medium transport. This is to ensure that the compressed medium can move away from the dispensing device, but not, for example, another medium in the opposite direction to the dispensing device.
  • the unidirectional Set up a check valve. In this way, it is reliably avoided that, for example, when using the device according to the invention in swimming pools in the event of a fault, water can get from the swimming pool in the "wrong" direction to the collecting device for the compressed cooling air.
  • an adjustable pressure relief device is also connected to the dispensing device. This ensures that when an adjustable pressure is exceeded, the excess pressure is released and there is no pressure build-up, which could damage the collecting device and / or the air feed wheel.
  • the device described above is used in swimming pools.
  • the advantages that can be achieved here have already been explained in detail.
  • the field of application of the invention is not restricted to swimming pools, swimming pools and similar uses, but goes far beyond that. This is because wherever air cooling of electric motors in particular has been carried out, additional compressed air generation can be provided in a relatively simple manner, which can be used effectively in numerous cases.
  • the present invention is not restricted to cases in which a water pump driven by an electric motor is present, even if the advantages that can then be achieved become particularly apparent.
  • the device according to the invention can also be regarded as a heat source via which the cooling air which is necessary anyway is heated and transported.
  • the water conveyed by the pump and the air emitted by the collecting device are each fed to the swimming pool.
  • at least partially a mixture of (heated air and pumped water) takes place shortly before or when it is fed into the swimming pool, for example in a so-called Venturi nozzle.
  • a water pump unit 10 is shown with a water pump housing 12, from which a water inlet connector 14 and a pressurized water outlet connector 16 depart.
  • the water pump installed in the water pump housing 12 is not shown in detail and can be, for example, a conventional single-stage or multi-stage centrifugal pump.
  • the water pump is driven by an electric motor 18, on the housing of which an end housing cover 20 is seated.
  • the electric motor 18 can be blocked with the water pump housing 12 such that the motor axis extending along the longitudinal axis 36 shown projects through the water pump housing 12 and engages there in a suitably designed driving device of the water pump.
  • the predominant part of the electric motor 18 is enclosed by a tube section 22, which is supported via webs 24, 26 against the electric motor 18 or its cover 20.
  • the diameter of the section 22 is selected so that there is sufficient space 23 for the transport of cooling air relative to the motor 18, which enters the annular gap between the pipe section 22 and the electric motor 18 at the points indicated by arrows.
  • An enlarged chamber section 28 adjoins the pipe section 22 and is closed at the end by a cover 30. From the electric motor 18, a motor axis 32 extends into the chamber section 28, on which a vane fan wheel 34 is fastened.
  • the impeller 34 fulfills two functions: when starting up the electric motor 18 to operate the water pumps Unit 10, the impeller 34 rigidly coupled to the shaft 32 of the electric motor 18 is set in motion and sucks air in the arrow direction shown through the annular channel 23 between the motor 18 and the pipe section 22.
  • the pipe section is preferably extended far to the pump housing 12 in order to obtain the largest possible air / motor housing contact area and to optimize the injector effect. This air sweeps over the predominant surface of the electric motor 18 and cools it.
  • the consequently heated air is compressed in the chamber 28 by the impeller 34 and discharged via the air outlet 38 leaving the chamber 28. Surprisingly, it has been shown that the air intake noises are extremely low and, above all, lower than in the case of separate air pumps.
  • the compressed air is then passed to a swimming pool via a compressed air line (not shown) and introduced into the swimming pool there as described at the beginning.
  • a check valve can also be connected to the outlet connection 38, which allows the passage of compressed air in the direction from the chamber 28 to a swimming pool, but prevents water from getting into the chamber 28 in the opposite direction and the fan wheel and / or the electric motor 18 damaged.
  • a pressure relief device can also be connected to the outlet connection 38, which opens at a pressure which can be determined in advance and releases the excess pressure, for example, to the outside. This measure can be used to counteract a pressure build-up that may occur in the line to the swimming pool, which could otherwise have repercussions as far as the chamber 28 and could jeopardize the sufficient cooling of the electric motor 18 due to the traffic jam.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a water pump unit 40, which essentially corresponds to the embodiment shown in FIG. 1.
  • the water pump unit 40 has a water pump housing 42 with a water inlet connector 44 and a pressurized water outlet connector 46.
  • An electric motor 48 is connected to the water pump housing 42 and is operatively blocked with it, and is provided with a motor cover 50 at its end facing away from the housing 42.
  • the cylindrical electric motor 48 is surrounded by a cylindrical channel section 52 which is supported on the electric motor 48 by means of webs 54, 56 distributed radially on the circumference of the electric motor 48 and is thus held at a fixed distance from the latter.
  • the ring channel 53 tapers to a chamber section 58 which is closed at the end by a cover 60.
  • a motor axis 62 of the electric motor 48 extends into the chamber 58 and carries a blade fan wheel 64.
  • air is drawn in between the duct section 52 and the surface of the electric motor 48 and along the surface of the electric motor 48 in the area surrounded by the chamber section 58 Room and condensed there.
  • the compressed, heated air is discharged via an air outlet 68 located coaxially to the central axis 66 of the entire arrangement, as already explained above.
  • the highly symmetrical arrangement according to FIG. 2 is particularly streamlined and, moreover, has particularly small external dimensions.
  • a water pump unit 70 has a water pump housing 72, into which an inlet connection 74 for water leads to a water pump, not shown in detail. The water released by this water pump, which is under increased pressure, is fed to an outlet connection 76.
  • An electric motor 78 is connected to the water pump to drive it.
  • the electric motor 78 is enclosed over the major part of its longitudinal extent by a channel section 82 in the form of a tube.
  • the channel section 82 is supported via webs 84, 86 against the electric motor 78.
  • a chamber section 88 adjoins the channel section 82 approximately in the region of an end motor cover 80. This chamber section 88 extends essentially transversely to a longitudinal axis 96 of the water pump unit.
  • a motor axis 92 is guided, which is provided with a bevel gear 93 on its front section projecting into the chamber space 89.
  • This bevel gear meshes with a further bevel gear 97 which is fixed on a shaft 95 which extends perpendicular to the longitudinal axis 96 or motor axis 92.
  • a worm-like fan device 94 is attached to the shaft 95.
  • the bevel gear 97 meshing with the bevel gear 93 is also set in motion and thus finally the fan screw 94 on the shaft 95.
  • the fan screw 94 thus conveys air in the direction of the outlet-side nozzle 98 and pulls such as shown in the Direction of arrow cooling air through the annular duct 83 into the area of the room 89.
  • a water pump unit 100 which corresponds in the water pump part to the previously described embodiments, that is to say also comprises a water pump housing 102 with a water pump, not shown, a water inlet connector 104 and a pressurized water outlet connector 106.
  • An electric motor 108 is blocked with the water pump.
  • the motor cover 110 arranged at the free end of the electric motor 108 is provided with some recesses for the entry of cooling air into the electric motor 108.
  • a paddle wheel 124 is arranged on the central drive shaft of the electric motor 108, which is not shown in detail.
  • air is therefore not guided past the outside of the electric motor, as in the above-described embodiments, but is directed into the electric motor 108, as is explained by the arrow parallel to a central axis 126 of the water pump unit.
  • the cooling air exits in the interior of the electric motor 108 from recesses 119, 121, 123, 125, which are provided in the section adjacent to the water pump housing 102, along the outer circumference of the electric motor 108.
  • the housing of the electric motor 108 is surrounded in an airtight manner by an annular channel-shaped chamber section 118. The heats up cooling air is therefore collected in the chamber section 118 and can be dispensed via a compressed air outlet connection 128.
  • FIG. 4 has a particularly small extension in the direction of the longitudinal axis 126.
  • the safety devices shown in connection with the embodiment shown in FIG. 1, such as check valve or pressure relief device, can of course also be used in the embodiments of the invention shown in FIGS. 2, 3 and 4.
  • the arrangement of the respective air outlet connector on the compressed air collection chamber is not limited to the position shown in the figures, but in principle the air outlet connector can be attached in any position downstream of the respective air delivery device (paddle wheel).

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Abstract

Bei einer durch einen Motor (108) angetriebenen Einrichtung wie insbesondere einer Wasserpumpe (102), bei welcher der Motor durch ein strömendes Medium, insbesondere Luft, gekühlt wird, ist eine Sammeleinrichtung (112) für das erwärmte Kühl­medium vorgesehen, an welche eine Abgabevorrichtung (128) für das Medium angeschlossen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine durch einen Motor angetriebene Einrichtung, insbesondere Wasserpumpe, bei welcher der Motor durch ein strömendes Medium, insbesondere Luft, gekühlt wird, wie sie im Schwimmbadbau Verwendung findet. Bei Schwimmbecken, welchen Luft und Wasser zugeführt werden, beispielsweise sogenannten "Whirl Pools", wird das zuge­führte Wasser mit einer eigenen Pumpe, üblicherweise einer Kreiselpumpe, gepumpt und die Luft ebenfalls über eine eigene Pumpe, einen sogenannten "Blower". Luft und Wasser werden dann, gegebenenfalls in einstellbarem Verhältnis, gemischt und über beispielsweise sogenannte Venturi-Düsen in das Schwimmbecken eingeleitet.
  • Es hat sich hierbei herausgestellt, daß die für die Luft erforderliche Pumpe eine nicht unerhebliche Lärmquelle darstellt. Dies kann insbesondere in Hotels oder an ähn­lichen Orten zu einer Belästigung führen, da es nicht möglich ist, die Pumpe allzuweit von dem Schwimmbecken entfernt aufzustellen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vor­handene Einrichtung weiterzuentwickeln und eine Einrichtung bereitzustellen, welche leiser und platzsparender ist.
  • Die Erfindung steht unter der Erkenntnis, daß die Wasser­pumpe üblicherweise von einem (Elektro) Motor angetrieben wird, der luftgekühlt ist. Diese ansonsten "verschwendete" Luft kann genutzt werden.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine durch einen Motor ange­triebene Einrichtung, insbesondere Wasserpumpe, bei welcher der Motor durch ein strömendes Medium, insbesondere Luft, gekühlt wird, wobei die Einrichtung eine Sammeleinrichtung für das Kühlmedium aufweist, an welche eine Abgabevor­richtung für das Medium angeschlossen ist.
  • Damit weist die erfindungsgemäße Einrichtung eine erheb­lich kompaktere Bauweise auf als vorbekannte Einrichtungen, da nunmehr die getrennte Luftpumpe wegfallen kann. Es erfolgt auch in vorteilhafter Weise eine Energieersparnis, da bisher verschwendete Luft genutzt wird, welche vorher nur für die Kühlung des Antriebsmotors der Wasserpumpe verbraucht wurde. Darüber hinaus ist die Luft, die den Antriebsmotor gekühlt hat, selbst bereits erwärmt, was bei Schwimmbecken durchaus erwünscht ist. Schließlich ist zu erwähnen, daß der durch die zusätzliche Kompressions­arbeit des Antriebsmotors der Wasserpumpe nötige Energie­aufwand nicht allzu groß und damit der Leistungsabfall der Wasserpumpe relativ gering ist. Dagegen wird durch den Wegfall einer separaten Pumpe eine störende Lärmquelle ausgeschaltet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein konzentrisch den Motor umgebender Kanal, welcher sich im wesentlichen parallel zur Außen­oberfläche des Motors erstreckt, vorgesehen wird, wobei Kühlluft über einen Ringspalt angesaugt wird. Da die zum Antrieb von Kreiselwasserpumpen verwendeten Elektromotoren üblicherweise eine Zylinderform aufweisen, kann der Kanal einfach durch Aufschieben eines Rohres mit größerem Innen­durchmesser als dem Außendurchmesser des zylindrischen Motors erfolgen. Diese Bauweise ist daher wenig aufwendig und schafft - sozusagen als Nebeneffekt - eine Schalldämpfung der Motorgeräusche. Der um den Motor im Abstand gelegte Mantel kann auch über die gesamte Motorlänge verlaufen und es sind dann Lufteintrittsöffnungen in Mantel vorgesehen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­dung ist vorgesehen, daß die Sammeleinrichtung eine an den Kanal angeschlossene Kammer ist. Diese Kammer dient daher als Druckluftvorrat.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­dung ist ein an den Motor gekuppeltes Schaufel-/Flügelrad vorgesehen, welches bei Drehung Luft vom Ringspalt durch den Kanal in die Kammer zieht. Das Schaufelrad sorgt also für den zur Kühlung des Motors erforderlichen Lufttransport und bewerkstelligt auch die Verdichtung der geförderten Luft in der Kammer. Das Schaufelrad stellt somit den aktiven, die Kammer dagegen den passiven Teil der Sammeleinrichtung dar.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­dung sind Motor und Schaufelrad koaxial angeordnet und weisen vorzugsweise eine gemeinsame Welle auf. Dies läßt sich einfach dadurch erreichen, daß die Motorwelle über den Motor hinaus verlängert und aus dem Motorengehäuse herausgeführt wird. Die Wellenlager des Motors sind üb­licherweise so kräftig dimensioniert, daß die zusätzliche Belastung durch das Flügelrad mit seiner gegenüber den drehbaren Teilen des Elektromotors viel geringeren Masse nichts ausmacht. Abgesehen von der Verlängerung der Welle kann daher der Elektromotor ansonsten praktisch unverändert bleiben.
  • Wenn der Elektromotor und das Lüfterrad eine gemeinsame Welle aufweisen, empfiehlt es sich, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die Kammer rotationssymmetrisch auszubilden und koaxial zur Längs­achse des Motors anzuordnen. Hierdurch ergibt sich eine auch fertigungstechnisch besonders einfache Anordnung. Außerdem können Kanal und zugeordnete Kammer als zwei Rohrabschnitte unterschiedlichen Durchmessers einfach hergestellt und miteinander verbunden werden, insbesondere durch geeignete Kunststoffherstellungsverfahren.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­dung ist eine um eine Achse, welche senkrecht zur Motor­achse angeordnet ist, drehbare Luftfördervorrichtung vor­gesehen, vorzugsweise eine Förderschnecke. Eine Förder­schnecke empfiehlt sich besonders dann, wenn ein höherer Kompressionsdruck der Luft erforderlich ist.
  • Bei den bisher beschriebenen vorteilhaften Ausführungs­formen der Erfindung wurde die Kühlluft außen über die Oberfläche des Elektromotors geleitet und dann gesammelt. Es ist jedoch auch möglich, gemäß einer weiteren vorteil­haften Ausgestaltung der Erfindung einen Lufteintritt im Motor vorzusehen und die Luft den Motor zu leiten. Hierzu ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Schaufellüfterrad stirnseitig am Motor vorgesehen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­dung ist in dem Endabschnitt des Motors, welcher dem Luft­eintritt entgegengesetzt angeordnet ist, zumindest eine Luftaustrittsöffnung vorgesehen. Da dieser Endabschnitt des Motor üblicherweise mit der Kreiselpumpe für das Wasser verblockt ist, ist die zumindest eine Luftaustrittsöffnung radial nach außen im Endabschnitt des Motors anzubringen. Dann empfiehlt es sich, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, als Sammeleinrichtung eine Kammer auszubilden, welche den mit der zumindest einen Luftaustrittsöffnung versehenen Endabschnitt des Motors umgibt. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere über den Umfang des Endabschnitts des Motors verteilte Luftaustrittsöffnungen vorzusehen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­dung ist die Abgabevorrichtung, die an die Sammeleinrichtung angeschlossen ist, wiederum an eine unidirektionale Ein­richtung für den Mediumstransport angeschlossen. Hiermit soll sichergestellt werden, daß sich das komprimierte Medium von der Abgabevorrichtung weg-, nicht aber etwa ein anderes Medium in umgekehrter Richtung zur Abgabevor­richtung hin bewegen kann. Gemäß einer weiteren vorteil­haften Ausgestaltung der Erfindung ist die unidirektionale Einrichtung ein Rückschlagventil. Hierdurch wird sicher vermieden, daß beispielsweise beim Einsatz der erfindungs­gemäßen Einrichtung bei Schwimmbecken im Störungsfall Wasser vom Schwimmbecken in der "falschen" Richtung zur Sammeleinrichtung für die komprimierte Kühlluft gelangen kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin­dung ist an die Abgabevorrichtung weiterhin eine einstell­bare Druckablaßvorrichtung angeschlossen. Hierdurch wird sichergestellt, daß bei Überschreiten eines einstellbaren Druckes der Überdruck abgelassen wird und nicht etwa ein Druckstau erfolgt, durch welchen die Sammeleinrichtung und/oder das Luftförderrad beschädigt werden könnte.
  • Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die voranstehend beschriebene Einrichtung bei Schwimmbecken eingesetzt. Die hierbei erzielbaren Vorteile sind bereits ausführlich erläutert worden. Es wird in diesem Zusammenhang jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß der Einsatz­bereich der Erfindung nicht auf Schwimmbäder, Schwimmbecken und ähnliche Verwendungen beschränkt ist, sondern weit darüber hinausgeht. Es kann nämlich überall dort, wo bisher eine Luftkühlung von insbesondere Elektromotoren erfolgte, auf verhältnismäßig einfache Weise eine zusätzliche Druck­lufterzeugung bereitgestellt werden, die in zahlreichen Fällen sinnvoll genutzt werden kann. Insbesondere ist die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Fälle beschränkt, in denen eine von einem Elektromotor angetriebene Wasser­pumpe vorhanden ist, wenn auch die dann erzielbaren Vorteile besonders augenfällig werden.
  • Letztendlich kann die erfindungsgemäße Einrichtung auch als Wärmequelle betrachtet werden, über die ohnehin notwendige Kühlluft erwärmt und transportiert wird.
  • Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, wenn diese bei Schwimmbecken verwendet wird, ist vorgesehen, daß das von der Pumpe geförderte Wasser und die von der Sammeleinrichtung abgegebene Luft jeweils dem Schwimmbecken zugeführt werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest teilweise eine Mischung von (erwärmter Luft und gepumptem Wasser kurz vor oder bei der Zuführung in das Schwimmbecken erfolgt, beispielsweise in einer sogenannten Venturi-Düse.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch darge­stellte Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen.
  • Es zeigen:
    • Figur 1: eine erste Ausführungsform der Erfindung, teilweise im Schnitt;
    • Figur 2: eine weitere Ausführungsform der Erfindung, teil­weise im Schnitt;
    • Figur 3: eine dritte Ausführungsform der Erfindung, teil­weise im Schnitt, mit nicht koaxial zur Motorwelle verlaufender Welle des Luftförderers; und
    • Figur 4: eine weitere Ausführungsform der Erfindung, teil­weise im Schnitt, bei welcher Kühlluft durch den Motor hindurch gefördert wird.
  • In Figur 1 ist eine Wasserpumpeneinheit 10 mit einem Wasser­pumpengehäuse 12 dargestellt, von welchem ein Wassereinlaß­stutzen 14 und ein Druckwasser-Auslaßstutzen 16 abgehen.
  • Die in dem Wasserpumpengehäuse 12 angebrachte Wasserpumpe ist nicht näher dargestellt und kann beispielsweise eine übliche ein- oder mehrstufige Kreiselpumpe sein.
  • Angetrieben wird die Wasserpumpe durch einen Elektromo­tor 18, auf dessen Gehäuse ein stirnseitiger Gehäusedeckel 20 aufsitzt. Der Elektromotor 18 kann mit dem Wasserpumpen­gehäuse 12 so verblockt sein, daß die sich entlang der dargestellten Längsachse 36 erstreckende Motorachse durch das Wasserpumpengehäuse 12 durchragt und dort in eine geeignet ausgebildete Mitnehmervorrichtung der Wasserpumpe eingreift.
  • Der überwiegende Teil des Elektromotors 18 wird von einem Rohrabschnitt 22 umschlossen, welcher sich über Stege 24,26 gegen den Elektromotor 18 beziehungsweise dessen Deckel 20 abstützt. Der Durchmesser des Abschnitts 22 ist so gewählt, daß gegenüber dem Motor 18 genügend Raum 23 für den Transport von Külluft verbleibt, die an den mit Pfeilen gekennzeichneten Stellen in den Ringspalt zwischen Rohrabschnitt 22 und dem Elektromotor 18 eintritt.
  • An den Rohrabschnitt 22 schließt sich ein erweiterter Kammerabschnitt 28 an, welcher stirnseitig durch einen Deckel 30 abgeschlossen wird. Vom Elektromotor 18 aus erstreckt sich in den Kammerabschnitt 28 hinein eine Motor­achse 32, auf welcher ein Flügel-Lüfterrad 34 befestigt ist.
  • Das Flügelrad 34 erfüllt zwei Funktionen: Bei Inbetrieb­nahme des Elektromotors 18 zum Betrieb der Wasserpumpen­ einheit 10 wird das mit der Welle 32 des Elektromotors 18 starr gekoppelte Flügelrad 34 in Bewegung gesetzt und saugt in der dargestellten Pfeilrichtung durch den Ringkanal 23 zwischen dem Motor 18 und dem Rohrabschnitt 22 Luft an. Der Rohrabschnitt ist dabei vorzugsweise weit bis zum Pumpengehäuse 12 vorgezogen, um eine möglichst große Kontaktfläche Luft/Motorgehäuse zu erhalten und die Injektor­wirkung zu optimieren. Diese Luft streicht über die über­wiegende Oberfläche des Elektromotors 18 und kühlt diesen. Die demzufolge erwärmte Luft wird in der Kammer 28 durch das Flügelrad 34 verdichtet und über den von der Kammer 28 abgehenden Luftauslaßstutzen 38 abgegeben. Es hat sich dabei überraschenderweise gezeigt, daß die Luftansauggeräusche äußerst gering und vor allem geringer als bei separaten Luftpumpen sind. Über eine nicht dargestellte Druckluft­leitung wird die Druckluft sodann zu einem Schwimmbecken geleitet und dort wie eingangs beschrieben in das Schwimm­becken eingeleitet.
  • An den Auslaßstutzen 38 kann noch ein Rückschlagventil angeschlossen sein, welches den Durchtritt von Druckluft in Richtung von der Kammer 28 zu einem Schwimmbecken ermög­licht, aber verhindert, daß in umgekehrter Richtung bei­spielsweise Wasser in die Kammer 28 gelangt und das Lüfter­rad und/oder den Elektromotor 18 beschädigt.
  • Weiterhin kann an den Auslaßstutzen 38 noch eine Druckab­laßvorrichtung angeschlossen sein, welche bei einem vorher festlegbarem Druck öffnet und den Überdruck beispielsweise nach außen abgibt. Mit dieser Maßnahme kann einem möglicher­weise in der Leitung zum Schwimmbecken auftretenden Druck­stau begegnet werden, welcher sonst Rückwirkungen bis zur Kammer 28 haben könnte und infolge des Staus die ge­nügende Kühlung des Elektromotors 18 gefährden könnte.
  • In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Wasser­pumpeneinheit 40 dargestellt, welche in wesentlichen Teilen mit der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform übereinstimmt.
  • Die Ausbildung der Luftsammelkammer ist jedoch bei diesen beiden Ausführungsformen unterschiedlich.
  • Die Wasserpumpeneinheit 40 weist ein Wasserpumpengehäuse 42 mit einem Wassereinlaßstutzen 44 und einem Druckwasser­auslaßstutzen 46 auf. An das Wasserpumpengehäuse 42 an­geschlossen und mit diesem betriebsmäßig verblockt ist ein Elektromotor 48, welcher an seinem dem Gehäuse 42 abgewandten Ende mit einem Motordeckel 50 versehen ist. Der zylindrische Elektromotor 48 ist von einem zylindri­schen Kanalabschnitt 52 umgeben, welcher sich über radial auf dem Umfang des Elektromotors 48 verteilte Stege 54, 56 auf dem Elektromotor 48 abstützt und so diesem gegenüber in einem festen Abstand gehalten wird.
  • Auf der dem durch Pfeile gekennzeichneten Ansaugspalt abgewandten Seite des Kanalabschnitts 52 verjüngt sich der Ringkanal 53 zu einem Kammerabschnitt 58, welcher stirnseitig durch einen Deckel 60 abgeschlossen ist. Eine Motorachse 62 des Elektromotors 48 erstreckt sich bis in die Kammer 58 hinein und trägt ein Schaufellüfterrad 64. In der dargestellten Pfeilrichtung wird Luft zwischen den Kanalabschnitt 52 und der Oberfläche des Elektromotors 48 gesaugt und entlang der Oberfläche des Elektromotors 48 in den vom Kammerabschnitt 58 umgebenen Raum geführt und dort verdichtet. Die verdichtete erwärmte Luft wird über einen koaxial zur Zentralachse 66 der gesamten Anord­nung liegenden Luftauslaßstutzen 68 abgegeben, wie ansonsten bereits vorstehend erläutert. Die hochsymmetrische Anordnung gemäß Figur 2 ist besonders strömungsgünstig und weist darüber hinaus besonders geringe Außenabmessungen auf.
  • In Figur 3 ist eine weitere Auführungsform der Erfindung dargestellt. Eine Wasserpumpeneinheit 70 weist ein Wasser­pumpengehäuse 72 auf, in welches ein Einlaßstutzen 74 für Wasser zu einer nicht im einzelnen dargestellten Wasser­pumpe führt. Das von dieser Wasserpumpe abgegebene, unter erhöhtem Druck stehende Wasser wird einem Auslaßstutzen 76 zugeführt.
  • An die Wasserpumpe ist ein Elektromotor 78 zu deren Antrieb angeschlossen. Der Elektromotor 78 ist auf dem überwiegen­den Teil seiner Längserstreckung von einem Kanalabschnitt 82 in Form einer Röhre umschlossen. Der Kanalabschnitt 82 stützt sich über Stege 84,86 gegen den Elektromotor 78 ab. Etwa im Bereich eines stirnseitigen Motordeckels 80 schließt sich an den Kanalabschnitt 82 ein Kammerabschnitt 88 an. Dieser Kammerabschnitt 88 erstreckt sich im wesent­lichen quer zu einer Längsachse 96 der Wasserpumpenein­heit. Aus dem Elektromotor 78 heraus und durch den Motor­deckel 80 ist eine Motorachse 92 geführt, welche an ihrem in den Kammerraum 89 ragenden Vorderabschnitt mit einem Kegelrad 93 versehen ist. Dieses Kegelrad kämmt mit einem weiteren Kegelrad 97, welches auf einer Welle 95 festgelegt ist, die sich senkrecht zur Längsachse 96 beziehungsweise Motorachse 92 erstreckt. Auf der Welle 95 ist eine schnecken­artige Lüftervorrichtung 94 angebracht.
    Bei Drehung der Motorwelle 92 und des hierauf festgelegten Kegelrads 93 wird auch das mit dem Kegelrad 93 kämmende Kegelrad 97 in Bewegung gesetzt und somit schließlich die Lüfterschnecke 94 auf der Welle 95. Damit fördert die Lüfterschnecke 94 Luft in Richtung auf den auslaß­seitigen Stutzen 98 und zieht derart in der dargestellten Pfeilrichtung Kühlluft durch den Ringkanal 83 in den Bereich des Raumes 89.
  • Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform der Er­findung ist eine Wasserpumpeneinheit 100 dargestellt, welche im Wasserpumpenteil den bisher beschriebenen Aus­führungsformen entspricht, also ebenfalls ein Wasserpumpen­gehäuse 102 mit nicht näher dargestellter Wasserpumpe, einen Wassereinlaßstutzen 104 und einen Druckwasseraus­laßtutzen 106 umfaßt. Mit der Wasserpumpe verblockt ist ein Elektromotor 108. Der am freien Ende des Elektromotors 108 angeordnete Motordeckel 110 ist mit einigen Ausneh­mungen für den Eintritt von Kühlluft in den Elektromotor 108 versehen. In dem vom Motordeckel 110 umschlossenen Raum ist ein Schaufelrad 124 auf der nicht im einzelnen dargestellten zentralen Antriebswelle des Elektromotors 108 angeordnet.
  • Bei der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung wird daher nicht wie bei voranstehend beschriebenen Ausführungsformen Luft an der Außenseite des Elektromotors vorbeigeführt, sondern in den Elektromotor 108 hineinge­leitet, wie es durch den Pfeil parallel zu einer Zentral­achse 126 der Wasserpumpeneinheit erläutert ist.
  • Die Kühlluft tritt nach ihrer Erwärmung im Inneren des Elektromotors 108 aus Ausnehmungen 119, 121, 123, 125 aus, welche im, dem Wasserpumpengehäuse 102 benachbarten Abschnitt, entlang des Außenumfangs des Elektromotors 108 vorgesehen sind. In dem Bereich der Ausnehmungen 119,121,123,125 ist das Gehäuse des Elektromotors 108 von einem ringkanalförmigen Kammerabschnitt 118 luftdicht umgeben. Die erwärmt Kühlluft wird daher in dem Kammerabschnitt 118 gesammelt und kann über einen Druckluft-Auslaßstutzen 128 abgegeben werden.
  • Die in Figur 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung weist eine besonders geringe Erstreckung in Richtung der Längsachse 126 auf.
  • Die im Zusammenhang mit der in Figur 1 dargestellten Aus­führungsform dargestellten Sicherheitseinrichtungen wie Rückschlagventil oder Überdruck-Ablaßvorrichtung können selbstverständlich ebenfalls bei den in den Figuren 2,3 und 4 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung verwen­det werden. Auch ist beispielsweise die Anordnung des jeweiligen Luftauslaßstutzens an der Druckluftsammelkammer nicht auf die in den Figuren gezeigte Position beschränkt, sondern prinzipiell kann der Luftauslaßstutzen in jeder beliebigen Lage stromabwärts von der jeweiligen Luftförder­vorrichtung (Schaufelrad) angebracht werden.
  • Die in den Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Ver­wirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungs­formen wesentlich sein.

Claims (17)

1. Durch einen Motor angetriebene Einrichtung, insbesondere Wasserpumpe, bei welcher der Motor durch ein strömen­des Medium, insbesondere Luft, gekühlt wird, gekenn­zeichnet durch eine Sammeleinrichtung (22,28,34;52,58,64; 82,88,94;118,124) für das Kühlmedium, an welche eine Abgabevorrichtung (38;68;98;128) für das Medium ange­schlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entlang dem überwiegenden Teil der Außenoberfläche des Motors (18,48,78) ein konzentrischer, den Motor umgebender Kanalabschnitt (22,52,82) unter Ausbildung eines Ringspalts zum Ansaugen der Luft vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammeleinrichtung eine an den Kanalabschnitt (22,52,82) angeschlossene Kammer (28,30;58,60;88,90) umfaßt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Motor (18,48) gekuppelte Luftförder­vorrichtung, insbesondere Flügelrad (34,64), in der Sammeleinrichtung vorgesehen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (18,48) und das Flügelrad (34,64) koaxial angeordnet sind und vorzugsweise eine gemeinsame Welle (32,62) aufweisen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (28,30;58,60) rotationssymmetrisch ausge­bildet und koaxial zur Längsachse (36,66) des Motors (18,48) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine um eine Achse (95), welche senkrecht zu einer Motorachse (92,96) angeordnet ist, drehbare Luft­fördervorrichtung (94), vorzugsweise eine Förderschnecke.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (108) mit einer Lufteintrittsvorrich­tung (110) versehen ist und die Luft durch den Motor (108) geleitet wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaufel-Lüfterrad (124) stirnseitig am Motor (108) vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­net, daß in einem Endabschnitt des Motors (108), welcher dem Lufteintritt (110,124) entgegengesetzt ist, zumin­dest eine Luftaustrittsöffnung (119,121,123,125) vor­gesehen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Sammeleinrichtung eine Kammer (118) vorge­sehen ist, welche den mit zumindest einer Luftaustritts­öffnung (119,121,123,125) versehenen Endabschnitt des Motors (108) umgibt.
12. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Abgabe­vorrichtung (38,68,98,128) eine unidirektionale Ein­richtung für den Mediumstransport angeschlossen ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die unidirektionale Einrichtung ein Rückschlag­ventil ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine bei einem festlegbaren Druck auslösende Druckablaßvorrichtung an die Abgabevorrichtung (38,68,98,128) angeschlossen ist.
15. Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche bei Schwimmbecken, ins­besondere sogenannten Whirl-Pools.
16. Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 15, wobei das von der Pumpe (12,42,72,102) geförderte Wasser und die von der Sammeleinrichtung (22,28,34;52,58,64; 82,88,94;118,124) abgegebene Luft jeweils dem Schwimm­becken zugeführt werden.
17. Verwendung einer Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei zumindest teilweise eine Mischung von geför­derter Luft und gepumptem Wasser kurz vor oder bei der Zuführung in das Schwimmbecken erfolgt.
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