EP0351013A2 - Water filled container assembly and water accelerating pump - Google Patents

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EP0351013A2
EP0351013A2 EP89201817A EP89201817A EP0351013A2 EP 0351013 A2 EP0351013 A2 EP 0351013A2 EP 89201817 A EP89201817 A EP 89201817A EP 89201817 A EP89201817 A EP 89201817A EP 0351013 A2 EP0351013 A2 EP 0351013A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
liquid
control means
pump chamber
common control
Prior art date
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Granted
Application number
EP89201817A
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German (de)
French (fr)
Other versions
EP0351013B1 (en
EP0351013A3 (en
Inventor
Leo Bertram
Hugo Dr. Schemmannm
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Whirlpool Europe BV
Original Assignee
Philips Patentverwaltung GmbH
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
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Priority to AT89201817T priority Critical patent/ATE77448T1/en
Publication of EP0351013A2 publication Critical patent/EP0351013A2/en
Publication of EP0351013A3 publication Critical patent/EP0351013A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0351013B1 publication Critical patent/EP0351013B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
    • F04D15/0218—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid the condition being a liquid level or a lack of liquid supply

Definitions

  • the invention relates to an arrangement with a liquid-fillable container with an outlet opening and with a pumping device with a pump chamber and a rotating impeller for accelerating the liquid, with a single-phase synchronous motor for driving the pump and with a pump inlet line, which is located below the Container outlet opening is located and connects this to the suction nozzle via a liquid blocking agent arranged in the liquid inlet on the suction side.
  • the mass moment of inertia of the load which acts on the motor when it starts up, must therefore be limited to a value that allows the motor to ramp up to a synchronous speed within a period of less than half a network period. Conversely, for a given moment of inertia, the motor must be so strong and the tipping power selected so that the motor can start, even if the tipping power is never required after the start has been made in operation.
  • the delivery rate depends approximately on the square of the diameter of the pump blades, while the moment of inertia increases with the fourth power of the blade diameter.
  • the achievement of a greater delivery capacity for a given motor tipping capacity is therefore subject to narrow limits, since the moment of inertia quickly becomes so great that the motor can no longer start. This is contrasted by the fact that a single-phase synchronous motor after start-up, when there are no more acceleration torques to be applied, is not fully utilized under normal operating conditions as a pump drive.
  • a common control means is provided for the pump device and the liquid blocking means, the pump device is arranged spatially below the container outlet opening and is filled with liquid when the liquid blocking agent is open, the common control means only electrically switches on the pump device when the pump chamber is not yet or only to a small extent filled with liquid, for which purpose the control means initially keeps the liquid blocking means closed, the common control means closes the liquid blocking means before the pump device is switched off and the pump device is switched off with a time delay when the pump chamber is empty or almost empty, and - A check valve on the pressure side of the pump is so close to the outlet nozzle that the residual liquid flowing back into the pump chamber after switching off the pump arrangement and activation of the check valve fills the pump chamber to such a small extent that the start-up of the synchronous motor is not hindered.
  • the effective motor power of the arrangement can be largely adapted to the required pump power. If the pump chamber is not filled with liquid when it starts up, the mass moment of inertia is not increased by the proportion of the liquid to be accelerated. The required acceleration moments are therefore not increased by acceleration moments for the liquid.
  • liquid blocking means and / or the check valve are integrated in the pump. This creates a compact unit that is fully functional and in which the drainage and control rooms are coordinated so that the motor starts up.
  • the liquid blocking agent is located in the pump inlet line below the intake port and after the pump is switched off and the check valve is activated, residual liquid that is returned can be collected in the space between the intake port and the liquid blocking agent. A sufficient amount of the residual liquid can run out of the pump, even if the check valve is not installed in the immediate vicinity of the start-up nozzle.
  • the pump wheel is rotatable about a vertical axis and that the intake port is located at the lowest point of the pump chamber below the pump wheel. In this way it can be achieved that after the check valve is closed the pump is completely drained and the motor can be started safely.
  • control means can be activated by means of a timer, a liquid sensor, a pressure sensor, a level switch and an auxiliary contact, for example in the door of a dishwasher.
  • the control means which controls the liquid blocking means and the pump, can thus be actuated in various ways, either via access via the Timer or via appropriate sensors or an auxiliary contact in the door of a device.
  • the arrangement is preferably used in dishwashers or washing machines and using z. B. pressure sensors or level switches for pumping excess water.
  • FIG. 1 shows, as an example, a container 1 of a dishwasher, in which dishes, not shown, arranged on dishwasher baskets, not shown, can be washed.
  • a pump device 5 is located below the outlet opening 4 and is via a pump inlet line 15 connected to this.
  • water used for dishwashing can be pumped up via a line 6 to a rinsing outlet 7.
  • the pump 5b is driven by the two-pole single-phase synchronous motor 5a, which rotates a pump wheel 10 within a pump chamber 11 via a shaft 9.
  • the pump wheel 10 rotates in a pump chamber 11 and is provided with elastic wings 12.
  • the liquid to be pumped is sucked in via an intake port 13 and pressed into the line 6 via an outlet port 14.
  • a control means 19 in the form of a microprocessor is provided, which can control the pump device 5 via a control line 20.
  • Another control line 21 leads from the liquid valve 17 to the control means 19.
  • control commands for the liquid valve 17 and the Pump device 5 are emitted by the control means 19 in accordance with control signals which reach the control means 19 via a line 22 from the sensor 16, via lines 23 from a door contact switch 24, via a line 25 from a timer 26, via a line 29 from a Level switch 27 and via a line 30 from a pressure sensor 28.
  • the entire structure of the arrangement is such that the pump chamber 11 is always emptied or partially emptied before the pump starts. This is accomplished as follows:
  • the control means 19 initially keeps the water blocking means 17 closed.
  • the pump chamber 11 is then not or only to a small extent filled with water, and the control means 19 keeps the water blocking means 17 closed, caused by the control line 21.
  • the common control means 19 opens the water shut-off valve 17 with a time delay after the pump has started.
  • the pump can therefore, because the pump chamber is essentially empty, initially run unloaded by a liquid in the synchronous run with, for example, 3,000 revolutions at a mains frequency of 50 Hz.
  • the pump and single-phase synchronous motor can then develop their full performance.
  • the common control means 19 initially closes the water blocking means 17 via the control line 21.
  • the pump device 5 continues to run and pumps its pumping chamber 11 empty. After that switches the pumping device 5 off with a time delay when the pump chamber 11 is empty or almost empty. A return of the water from the pressure side via the line 6 is not possible, since the check valve 18 prevents the residual water column on the pump pressure side above the valve 18 in the line 6 from flowing back. The pump chamber 11 is thus almost empty, and the pump can run up unhindered by liquid when restarted.
  • Different control options are provided which transmit to the control means 19 its control signals for controlling the starting and stopping processes.
  • One of the signal transmitters is a sensor 16.
  • the microprocessor 19 can close the shut-off valve 17 and switch off the pump device 5 with a time delay.
  • the switching-on process of the pump device 5 can also begin if this is provided by the timer.
  • a shutdown of the pump device 5 is provided after the shutoff valve 17 has previously been closed when the door contact 24 is opened. If the door contact 24 is closed again, the start-up process of the pump device 5 begins with the shut-off valve 17 initially closed. Further control options arise with the aid of level switches and pressure valves.
  • Fig. 3 shows a modified structure of the arrangement of FIG. 1, the same parts being provided with the same reference numerals.
  • the locking means 17 is arranged at a lower level than the intake socket 13. This creates a collecting zone 4a for flowing back liquid when the check valve 18 is blocked, and the pump chamber 11 is then largely emptied when the collecting zone 4a is appropriately dimensioned.
  • FIG. 4 shows a pump arrangement with a vertical course of the pump wheel axis 9.
  • the intake port 13 is located at the lowest point of the pump chamber 11. After the check valve is closed, the residual liquid can collect completely in the intake port if the shut-off valve 17 is closed.

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Abstract

The invention relates to an assembly having a container (1) which can be filled with a liquid and has an outlet opening (4) and having a pumping device (5) with a pump chamber (11) and a pump impeller (10), revolving in the latter, for accelerating the liquid, having a single-phase synchronous motor (5a) for driving the pump (5b) and having a pump inlet line (25) which is situated below the outlet opening (4) of the container and connects the latter to the suction connection (13) via a liquid shut-off means (19) arranged on the suction side, upstream of the pump (5b), in the liquid feed. A common control means (19) is provided for the pumping device (5) and the liquid shut-off means (17). The pumping device (5) is furthermore arranged below the outlet opening (4) of the container and the pumping device (5) is only electrically switched on by the common control means (19) if the pump chamber (11) is not yet or only to a small extent filled with liquid, for which purpose the control means (19) initially holds the liquid shut-off means (17) closed. After pump start-up, the common control means (19) opens the liquid shut-off means (17) with a time delay and, before the pumping device (5) is switched off, first of all closes the liquid shut-off means (17), after which the pumping device (5) is switched off with a time delay if the pump chamber (11) is empty or almost empty. A nonreturn valve (18) is arranged so close to the outlet connection (14) on the delivery side of the pump (5b) that the residual liquid flowing back into the pump chamber (11) after the switching off of the pump arrangement (5) and the activation of the nonreturn valve (18) only fills the pump chamber (11) to such a minor extent that the start-up of the synchronous motor (5a) is not hindered. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einem mit einer Flüssigkeit füllbaren Behälter mit einer Auslaß­öffnung und mit einer Pumpvorrichtung mit einer Pumpen­kammer und einem darin umlaufenden Pumpenrad zum Beschleunigen der Flüssigkeit, mit einem Einphasen­synchronmotor zum Antreiben der Pumpe und mit einer Pumpeneinlaufleitung, die sich unterhalb der Behälter­auslaßöffnung befindet und diese über ein saugseitig vor der Pumpe im Flüssigkeitszulauf angeordnetes Flüssigkeits­sperrmittel mit dem Ansaugstutzen verbindet.The invention relates to an arrangement with a liquid-fillable container with an outlet opening and with a pumping device with a pump chamber and a rotating impeller for accelerating the liquid, with a single-phase synchronous motor for driving the pump and with a pump inlet line, which is located below the Container outlet opening is located and connects this to the suction nozzle via a liquid blocking agent arranged in the liquid inlet on the suction side.

Aus der DE-PS 24 07 109 ist eine Pumpvorrichtung für Flüssigkeiten, bestehend aus einer Flüssigkeitspumpe und einem Einphasen-Synchronmotor, zum Antreiben dieser Pumpe bekannt. Der Vorteil dieser Pumpvorrichtung mit Einphasen-Synchronmotor besteht in einer kompakten und wirtschaftlichen Bauweise mit einem hohen Leistungs­volumen. Nachteilig ist, daß die bei einer getroffenen Auslegung mögliche Motorleistung nicht voll für das Pumpen ausgenutzt werden kann, weil der Einphasen-Synchronmotor unter Last schlecht anläuft, wenn man auf zusätzliche elektronische oder mechanische Hilfsmittel, wie z. B. Hilfswicklungen oder Reibungskupplungen verzichten will. Das Massenträgheitsmoment der Last, das beim Anlauf des Motors auf diesen wirkt, muß deshalb auf einen Wert begrenzt werden, der es dem Motor erlaubt, innerhalb einer Zeit von weniger als einer halben Netzperiode aus dem Stillstand in die synchrone Drehzahl hochzulaufen. Umgekehrt muß bei einem gegebenen Massenträgheitsmoment der Motor so stark sein und die Kippleistung so groß gewählt werden, daß der Motor anlaufen kann, auch wenn die Kippleistung nach erfolgtem Anlauf im Betrieb niemals erforderlich ist.From DE-PS 24 07 109 a pump device for liquids, consisting of a liquid pump and a single-phase synchronous motor, for driving this pump is known. The advantage of this pump device with a single-phase synchronous motor consists in a compact and economical construction with a high power volume. It is disadvantageous that the motor power that is possible with a design that has been made cannot be fully utilized for the pumping because the single-phase synchronous motor starts poorly under load if you use additional electronic or mechanical aids such. B. wants to do without auxiliary windings or friction clutches. The mass moment of inertia of the load, which acts on the motor when it starts up, must therefore be limited to a value that allows the motor to ramp up to a synchronous speed within a period of less than half a network period. Conversely, for a given moment of inertia, the motor must be so strong and the tipping power selected so that the motor can start, even if the tipping power is never required after the start has been made in operation.

Bei einer Pumpe hängt die Fördermenge in erster Näherung etwa quadratisch vom Durchmesser der Pumpenflügel ab, während das Massenträgheitsmoment sogar mit der vierten Potenz des Flügeldurchmessers anwächst. Der Erzielung einer größeren Förderleistung bei gegebener Motorkipp­leistung sind demnach enge Grenzen gesetzt, da das Träg­heitsmoment schnell so groß wird, daß der Motor nicht mehr anlaufen kann. Dem steht gegenüber, daß ein Einphasen-­Synchronmotor nach erfolgtem Anlauf, wenn keine Beschleunigungsmomente mehr aufzubringen sind, bei üblichen Einsatzbedingungen als Pumpenantrieb nicht ausgelastet ist.In the case of a pump, the delivery rate depends approximately on the square of the diameter of the pump blades, while the moment of inertia increases with the fourth power of the blade diameter. The achievement of a greater delivery capacity for a given motor tipping capacity is therefore subject to narrow limits, since the moment of inertia quickly becomes so great that the motor can no longer start. This is contrasted by the fact that a single-phase synchronous motor after start-up, when there are no more acceleration torques to be applied, is not fully utilized under normal operating conditions as a pump drive.

Um dieser Schwierigkeit zu begegnen, wird bei der Pump­vorrichtung nach der DE-PS 24 07 109 das Massenträgheits­moment beim Anlauf durch die Verwendung elastischer Flügel auf einen Wert begrenzt, der die zur Verfügung stehenden Beschleunigungsmomente nicht überschreitet. Weiterhin ist in der DE-PS 36 08 566 ein Drehspiel beschrieben, das zur Entlastung des Motor beim Anlaufen beiträgt. Beide Maß­nahmen verbessern zwar das Anlaufen einer Pumpvorrichtung mit Einphasen-Synchronmotor, reichen aber vor allem bei größeren Pumpleistungen und damit bei größeren Flügel­durchmessern nicht aus, eine deutliche Überdimensionierung des Motors aus Anlaufgründen überflüssig zu machen bzw. so zu reduzieren, daß die Verwendung eines Einphasen-­Synchronmotors noch interessant ist.In order to counter this difficulty, the moment of inertia in the pumping device according to DE-PS 24 07 109 when starting by using elastic wings limited to a value that does not exceed the available acceleration torques. Furthermore, a rotational play is described in DE-PS 36 08 566, which contributes to relieving the load on the motor when starting. Both measures improve the start-up of a pump device with a single-phase synchronous motor, but especially with larger pump capacities and thus with larger blade diameters are not sufficient to make a clear oversizing of the motor superfluous for reasons of start-up or to reduce it so that the use of a single-phase Synchronous motor is still interesting.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die Dimensionierung des Motors in erster Linie im Hinblick auf die erforderliche Pumpleistung erfolgen kann und eine Überdimensionierung aus Anlaufgründen nicht oder nur in geringem Maße erforderlich ist.It is an object of the invention to provide an arrangement of the type mentioned at the outset in which the motor can be dimensioned primarily with a view to the required pump power and oversizing is not required or is only required to a small extent for reasons of start-up.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
- ein gemeinsames Steuermittel für die Pumpvorrichtung und das Flüssigkeitssperrmittel vorgesehen ist,
- die Pumpvorrichtung räumlich unterhalb der Behälter­auslauföffnung angeordnet ist und bei geöffnetem Flüssigkeitssperrmittel mit Flüssigkeit gefüllt wird,
- das gemeinsame Steuermittel die Pumpvorrichtung erst elektrisch einschaltet, wenn die Pumpenkammer noch nicht oder nur zu einem geringen Teil mit Flüssigkeit gefüllt ist, wozu das Steuermittel das Flüssigkeitssperrmittel zunächst geschlossen hält,
- das gemeinsame Steuermittel vor dem Abschalten der Pump­vorrichtung das Flüssigkeitssperrmittel schließt und die Pumpvorrichtung zeitverzögert abgeschaltet wird, wenn die Pumpenkammer leer oder nahezu leer ist, und
- ein Rückschlagventil auf der Druckseite der Pumpe so dicht am Auslaufstutzen angeordnet ist, daß die nach Abschalten der Pumpenanordnung und Aktivierung des Rück­schlagventils in die Pumpenkammer zurückströmende Rest­flüssigkeit die Pumpenkammer nur zu einem so geringen Teil füllt, daß das Anlaufen des Synchronmotors nicht behindert wird.The object is achieved in that
a common control means is provided for the pump device and the liquid blocking means,
the pump device is arranged spatially below the container outlet opening and is filled with liquid when the liquid blocking agent is open,
the common control means only electrically switches on the pump device when the pump chamber is not yet or only to a small extent filled with liquid, for which purpose the control means initially keeps the liquid blocking means closed,
the common control means closes the liquid blocking means before the pump device is switched off and the pump device is switched off with a time delay when the pump chamber is empty or almost empty, and
- A check valve on the pressure side of the pump is so close to the outlet nozzle that the residual liquid flowing back into the pump chamber after switching off the pump arrangement and activation of the check valve fills the pump chamber to such a small extent that the start-up of the synchronous motor is not hindered.

Wenn die Anordnung aus Pumpe und Motor zunächst unbelastet durch die Flüssigkeit bei leerer oder annähernd leerer Pumpenkammer anläuft und erst nach erfolgtem Anlauf durch Öffnen des Wassersperrmittels die Flüssigkeitszufuhr zur Pumpkammer beginnt, kann die effektive Motorleistung der Anordnung weitgehend an die geforderte Pumpleistung angepaßt werden. Ist die Pumpenkammer nämlich beim Anlaufen nicht mit Flüssigkeit gefüllt, dann wird das Massenträgheitsmoment nicht durch den Anteil der zu beschleunigenden Flüssigkeit erhöht. Die erforderlichen Beschleunigungsmomente werden damit nicht durch Beschleunigungsmomente für die Flüssigkeit vergrößert.If the arrangement of the pump and motor initially starts unloaded by the liquid when the pump chamber is empty or nearly empty and the liquid supply to the pump chamber begins only after the start-up by opening the water blocking agent, the effective motor power of the arrangement can be largely adapted to the required pump power. If the pump chamber is not filled with liquid when it starts up, the mass moment of inertia is not increased by the proportion of the liquid to be accelerated. The required acceleration moments are therefore not increased by acceleration moments for the liquid.

Nach einer weiteren Ausgaestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Flüssigkeitssperrmittel und/oder das Rückschlagventil in die Pumpe integriert sind. Auf diese Weise entsteht eine kompakte Baueinheit, die voll funktionsfähig ist und bei der die Abfluß- und Steuerräume so aufeinander abgestimmt sind, daß der Anlauf des Motors gewährleistet ist.According to a further embodiment of the invention it is provided that the liquid blocking means and / or the check valve are integrated in the pump. This creates a compact unit that is fully functional and in which the drainage and control rooms are coordinated so that the motor starts up.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß sich das Flüssigkeitssperrmittel in der Pumpeneinlaufleitung unterhalb des Ansaugstutzens befindet und nach Abschalten der Pumpe und Aktivierung des Rückschlagventils rücklaufende Restflüssigkeit in dem Raum zwischen Ansaugstutzen und Flüssigkeitssperrmittel aufgefangen werden kann. Die Restflüssigkeit kann dadurch in ausreichender Menge aus der Pumpe herauslaufen, auch wenn das Rückschlagventil nicht in direkter Nachbarschaft des Anlaufstutzens angebracht ist.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the liquid blocking agent is located in the pump inlet line below the intake port and after the pump is switched off and the check valve is activated, residual liquid that is returned can be collected in the space between the intake port and the liquid blocking agent. A sufficient amount of the residual liquid can run out of the pump, even if the check valve is not installed in the immediate vicinity of the start-up nozzle.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­sehen, daß das Pumpenrad um eine vertikale Achse drehbar ist und daß der Ansaugstutzen sich an der tiefsten Stelle der Pumpenkammer unterhalb des Pumpenrades befindet. Hier­durch läßt sich erreichen, daß nach Schließen des Rück­schlagventils die Pumpe völlig entleert ist und der Anlauf des Motors sicher erfolgen kann.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the pump wheel is rotatable about a vertical axis and that the intake port is located at the lowest point of the pump chamber below the pump wheel. In this way it can be achieved that after the check valve is closed the pump is completely drained and the motor can be started safely.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­sehen, daß das Steuermittel ansteuerbar ist mittels eines Timers, eines Flüssigkeitssensors, eines Drucksensors, eines Niveauschalters und eines Hilfskontaktes, beispiels­weise in der Tür eines Geschirrspülers. Das Steuermittel, welches das Flüssigkeitssperrmittel und die Pumpe ansteuert, läßt sich damit auf verschiedene Weise betätigen, und zwar entweder über einen Zugriff über den Timer oder über entsprechende Sensoren bzw. einen Hilfs­kontakt in der Tür eines Gerätes.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the control means can be activated by means of a timer, a liquid sensor, a pressure sensor, a level switch and an auxiliary contact, for example in the door of a dishwasher. The control means, which controls the liquid blocking means and the pump, can thus be actuated in various ways, either via access via the Timer or via appropriate sensors or an auxiliary contact in the door of a device.

Die Anordnung findet bevorzugt Anwendung bei Geschirrspül- oder Waschmaschinen und unter Verwendung von z. B. Druck­sensoren oder Niveauschaltern zum Abpumpen von Überschuß­wasser.The arrangement is preferably used in dishwashers or washing machines and using z. B. pressure sensors or level switches for pumping excess water.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 ein Prinzipbild einer Pumpanordnung, bei der die Pumpe ohne Flüssigkeitslast anlaufen kann,
  • Fig. 2 eine Pumpvorrichtung, die sich zum Einsatz im Rahmen der Pumpanordnung eignet, im Schnitt,
  • Fig. 3 ein Prinzipbild einer abgewandelten Pumpanordnung, bei der das Sperrmittel unterhalb des Ansaugstutzens angeordnet ist,
  • Fig. 4 eine Pumpenanordnung, bei der sich das Pumpenrad um eine vertikale Achse dreht.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
  • 1 is a schematic diagram of a pump arrangement in which the pump can start without a liquid load,
  • 2 shows a pump device which is suitable for use in the context of the pump arrangement, in section,
  • 3 shows a schematic diagram of a modified pump arrangement, in which the blocking means is arranged below the intake manifold,
  • Fig. 4 shows a pump arrangement in which the pump wheel rotates about a vertical axis.

Fig. 1 zeigt als Beispiel einen Behälter 1 einer Geschirr­spülmaschine, in dem auf nicht dargestellten Geschirrspül­körben angeordnetes, nicht dargestelltes Geschirr gespült werden kann. Am Boden 3 des Behälters befindet sich eine Auslaßöffnung 4. Eine Pumpvorrichtung 5 befindet sich unterhalb der Auslaßöffnung 4 und ist über eine Pumpen­ einlaufleitung 15 mit dieser verbunden. Mittels der Pump­vorrichtung 5 läßt sich dem Geschirrspülen dienendes Wasser über eine Leitung 6 hochpumpen zu einem Spülauslaß 7. Ein Beispiel einer solchen Pumpvorrichtung 5, bestehend aus einem zweipoligen Einphasen-Synchronmotor 5a ohne Hilfswicklung mit permanentmagnetischem Läufer und einer Flüssigkeitspumpe 5b, ist in Fig. 2 dargestellt. Die Pumpe 5b wird von dem zweipoligen Einphasen-Synchronmotor 5a angetrieben, der über eine Welle 9 ein Pumpenrad 10 innerhalb einer Pumpenkammer 11 in Umlauf versetzt. Das Pumpenrad 10 läuft in einer Pumpenkammer 11 um und ist mit elastischen Flügeln 12 versehen. Die zu pumpende Flüssig­keit wird über einen Ansaugstutzen 13 angesaugt und über einen Auslaßstutzen 14 in die Leitung 6 hinein gedrückt.1 shows, as an example, a container 1 of a dishwasher, in which dishes, not shown, arranged on dishwasher baskets, not shown, can be washed. At the bottom 3 of the container there is an outlet opening 4. A pump device 5 is located below the outlet opening 4 and is via a pump inlet line 15 connected to this. By means of the pump device 5, water used for dishwashing can be pumped up via a line 6 to a rinsing outlet 7. An example of such a pump device 5, consisting of a two-pole single-phase synchronous motor 5a without an auxiliary winding with a permanent-magnet rotor and a liquid pump 5b, is shown in FIG. 2 shown. The pump 5b is driven by the two-pole single-phase synchronous motor 5a, which rotates a pump wheel 10 within a pump chamber 11 via a shaft 9. The pump wheel 10 rotates in a pump chamber 11 and is provided with elastic wings 12. The liquid to be pumped is sucked in via an intake port 13 and pressed into the line 6 via an outlet port 14.

Die zu pumpende Flüssigkeit, das beispielsweise mit einem Reinigungsmittel durchsetzte Spülwasser, gelangt zu dem Ansaugstutzen 13 über eine Leitung 15, in der sich ein Sensor 16 und ein Wassersperrmittel in Form eines elektrisch zu betätigenden Flüssigkeitsventils 17 befindet. In der Leitung 6 befindet sich noch ein Rück­schlagventil 18.The liquid to be pumped, the rinsing water mixed with a cleaning agent, for example, reaches the intake manifold 13 via a line 15 in which there is a sensor 16 and a water blocking agent in the form of an electrically operated liquid valve 17. There is also a check valve 18 in line 6.

Es ist ein Steuermittel 19 in Form eines Mikroprozessors vorgesehen, der über eine Steuerleitung 20 die Pump­vorrichtung 5 ansteuern kann. Eine weitere Steuerleitung 21 führt von dem Flüssigkeitsventil 17 zum Steuermittel 19.A control means 19 in the form of a microprocessor is provided, which can control the pump device 5 via a control line 20. Another control line 21 leads from the liquid valve 17 to the control means 19.

Die Steuerkommandos für das Flüssigkeitsventil 17 und die Pumpvorrichtung 5 werden von dem Steuermittel 19 abgegeben nach Maßgabe von Steuersignalen, die das Steuermittel 19 erreichen über eine Leitung 22 von dem Sensor 16, über Leitungen 23 von einem Türkontaktschalter 24, über eine Leitung 25 von einem Timer 26, über eine Leitung 29 von einem Niveauschalter 27 und über eine Leitung 30 von einem Drucksensor 28.The control commands for the liquid valve 17 and the Pump device 5 are emitted by the control means 19 in accordance with control signals which reach the control means 19 via a line 22 from the sensor 16, via lines 23 from a door contact switch 24, via a line 25 from a timer 26, via a line 29 from a Level switch 27 and via a line 30 from a pressure sensor 28.

Der gesamte Aufbau der Anordnung ist so getroffen, daß die Pumpkammer 11 immer jeweils vor dem Pumpenstart entleert oder teilweise entleert ist. Dies wird wie folgt erreicht:The entire structure of the arrangement is such that the pump chamber 11 is always emptied or partially emptied before the pump starts. This is accomplished as follows:

Das Steuermittel 19 hält zunächst das Wassersperrmittel 17 geschlossen. Bei der ersten Betriebsaufnahme ist die Pumpenkammer 11 dann noch nicht oder nur zu einem geringen Teil mit Wasser gefüllt, und das Steuermittel 19 hält, veranlaßt über die Steuerleitung 21, das Wassersperrmittel 17 geschlossen. Das gemeinsame Steuermittel 19 öffnet das Wassersperrventil 17 zeitverzögert nach dem Pumpenanlauf. Die Pumpe kann also, weil die Pumpenkammer im wesentlich leer ist, zunächst unbelastet von einer Flüssigkeit in den synchronen Lauf mit beispielsweise 3.000 Umdrehungen bei einer Netzfrequenz von 50 Hz hochlaufen. Pumpe und Einphasen-Synchronmotor können dann ihre volle Leistung entfalten.The control means 19 initially keeps the water blocking means 17 closed. When starting up for the first time, the pump chamber 11 is then not or only to a small extent filled with water, and the control means 19 keeps the water blocking means 17 closed, caused by the control line 21. The common control means 19 opens the water shut-off valve 17 with a time delay after the pump has started. The pump can therefore, because the pump chamber is essentially empty, initially run unloaded by a liquid in the synchronous run with, for example, 3,000 revolutions at a mains frequency of 50 Hz. The pump and single-phase synchronous motor can then develop their full performance.

Soll das Pumpen eingestellt werden, dann schließt das gemeinsame Steuermittel 19 über die Steuerleitung 21 zunächst das Wassersperrmittel 17. Die Pumpvorrichtung 5 läuft weiter und pumpt ihre Pumpkammer 11 leer. Danach schaltet die Pumpvorrichtung 5 zeitverzögert ab, wenn der Pumpenkammer 11 leer oder nahezu leer ist. Ein Rücklauf des Wassers von der Druckseite her über die Leitung 6 ist nicht möglich, da das Rückschlagventil 18 die Restwasser­säule auf der Pumpendruckseite oberhalb des Ventils 18 in der Leitung 6 am Zurückfließen hindert. Die Pumpkammer 11 ist damit annähernd leer, und die Pumpe kann unbehindert von Flüssigkeit bei erneutem Anlauf hochlaufen.If the pumping is to be stopped, the common control means 19 initially closes the water blocking means 17 via the control line 21. The pump device 5 continues to run and pumps its pumping chamber 11 empty. After that switches the pumping device 5 off with a time delay when the pump chamber 11 is empty or almost empty. A return of the water from the pressure side via the line 6 is not possible, since the check valve 18 prevents the residual water column on the pump pressure side above the valve 18 in the line 6 from flowing back. The pump chamber 11 is thus almost empty, and the pump can run up unhindered by liquid when restarted.

Es sind unterschiedliche Steuermöglichkeiten vorgesehen, die dem Steuermittel 19 seine Steuersignale zum Steuern der Anlauf- und Auslaufvorgänge übermitteln. Einer der Signalgeber ist ein Sensor 16. Wenn der Sensor 16 meldet, daß die Leitung 15 kein Wasser erhält, dann kann der Mikroprozessor 19 das Absperrventil 17 schließen und zeit­verzögert die Pumpvorrichtung 5 ausschalten. Ebenso kann der Einschaltvorgang der Pumpvorrichtung 5 beginnen, wenn dies von dem Timer vorgesehen ist. Des weiteren ist noch ein Abschalten der Pumpvorrichtung 5 nach vorherigem Schließen des Absperrventiles 17 vorgesehen, wenn der Tür­kontakt 24 geöffnet wird. Wird der Türkontakt 24 wieder geschlossen, dann beginnt der Anlaufvorgang der Pump­vorrichtung 5 bei zunächst geschlossenem Absperrventil 17. Weitere Steuermöglichkeiten ergeben sich mit Hilfe von Niveauschaltern und Druckventilen.Different control options are provided which transmit to the control means 19 its control signals for controlling the starting and stopping processes. One of the signal transmitters is a sensor 16. When the sensor 16 reports that the line 15 is not receiving any water, the microprocessor 19 can close the shut-off valve 17 and switch off the pump device 5 with a time delay. The switching-on process of the pump device 5 can also begin if this is provided by the timer. Furthermore, a shutdown of the pump device 5 is provided after the shutoff valve 17 has previously been closed when the door contact 24 is opened. If the door contact 24 is closed again, the start-up process of the pump device 5 begins with the shut-off valve 17 initially closed. Further control options arise with the aid of level switches and pressure valves.

Bei allen Steuervorgängen ist es also möglich, die Pump­vorrichtung 5 immer erst zu starten, wenn das Absperrventil 17 noch geschlossen ist, oder die Pump­vorrichtung 5 erst abzuschalten, wenn bei zuvor geschlossenem Absperrventil 17 und weiterlaufender Pump­vorrichtung 5 die Pumpenkammer leergepumpt wurde.In all control processes, it is therefore possible to always start the pump device 5 only when the shut-off valve 17 is still closed, or to switch off the pump device 5 only if previously closed shutoff valve 17 and pump device 5 running the pump chamber was pumped empty.

Fig. 3 zeigt einen abgewandelten Aufbau der Anordnung nach Fig. 1, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Das Sperrmittel 17 ist in diesem Fall niveaumäßig tiefer als der Ansaugstutzen 13 angeordnet. Dadurch entsteht eine Auffangzone 4a für zurückfließende Flüssigkeit, wenn das Rückschlagventil 18 gesperrt ist, und die Pumpenkammer 11 ist dann bei passender Dimensio­nierung der Auffangzone 4a immer weitgehend entleert.Fig. 3 shows a modified structure of the arrangement of FIG. 1, the same parts being provided with the same reference numerals. In this case, the locking means 17 is arranged at a lower level than the intake socket 13. This creates a collecting zone 4a for flowing back liquid when the check valve 18 is blocked, and the pump chamber 11 is then largely emptied when the collecting zone 4a is appropriately dimensioned.

Fig. 4 zeigt eine Pumpenanordnung mit vertikalem Verlauf der Pumpenradachse 9. Der Ansaugstutzen 13 befindet sich an der tiefsten Stelle der Pumpenkammer 11. Nach dem Schließen des Rückschlagventiles kann sich die Rest­flüssigkeit im Ansaugstutzen vollständig sammeln, wenn das Absperrventil 17 geschlossen ist.FIG. 4 shows a pump arrangement with a vertical course of the pump wheel axis 9. The intake port 13 is located at the lowest point of the pump chamber 11. After the check valve is closed, the residual liquid can collect completely in the intake port if the shut-off valve 17 is closed.

Claims (6)

1. Anordnung mit einem mit einer Flüssigkeit füllbaren Behälter (1) mit einer Auslaßöffnung (4) und mit einer Pumpvorrichtung (5) mit einer Pumpenkammer (11) und einem darin umlaufenden Pumpenrad (10) zum Beschleunigen der Flüssigkeit, mit einem Einphasensynchronmotor (5a) zum Antreiben der Pumpe (5b) und mit einer Pumpeneinlauf­leitung (25), die sich unterhalb der Behälterauslaßöffnung (4) befindet und diese über ein saugseitig vor der Pumpe (5b) im Flüssigkeitszulauf angeordnetes Flüssigkeitssperr­mittel (19) mit dem Ansaugstutzen (13) verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß
- ein gemeinsames Steuermittel (19) für die Pumpvorrich­tung (5) und das Flüssigkeitssperrmittel (17) vorgesehen ist,
- die Pumpvorrichtung (5) räumlich unterhalb der Behälter­auslauföffnung (4) angeordnet ist und bei geöffnetem Flüssigkeitssperrmittel (17) mit Flüssigkeit gefüllt wird,
- das gemeinsame Steuermittel (19) die Pumpvorrichtung (5) erst elektrisch einschaltet, wenn die Pumpenkammer (11) noch nicht oder nur zu einem geringen Teil mit Flüssig­keit gefüllt ist, wozu das Steuermittel (19) das Flüssigkeitssperrmittel (17) zunächst geschlossen hält,
- das gemeinsame Steuermittel (19) das Flüssigkeitssperr­mittel (17) nach dem Pumpenanlauf zeitverzögert öffnet,
- das gemeinsame Steuermittel (19) vor dem Abschalten der Pumpvorrichtung (5) das Flüssigkeitssperrmittel (17) schließt und die Pumpvorrichtung (5) zeitverzögert abgeschaltet wird, wenn die Pumpenkammer (11) leer oder nahezu leer ist, und
- ein Rückschlagventil (18) auf der Druckseite der Pumpe (5b) so dicht am Auslaufstutzen (14) angeordnet ist, daß die nach Abschalten der Pumpenanordnung (5) und Aktivie­rung des Rückschlagventils (18) in die Pumpenkammer (11) zurückströmende Restflüssigkeit die Pumpenkammer (11) nur zu einem so geringen Teil füllt, daß das Anlaufen des Synchronmotors (5a) nicht behindert wird (Fig. 1, 2).1. Arrangement with a liquid-fillable container (1) with an outlet opening (4) and with a pump device (5) with a pump chamber (11) and a pump wheel (10) rotating therein for accelerating the liquid, with a single-phase synchronous motor (5a ) for driving the pump (5b) and with a pump inlet line (25) which is located below the container outlet opening (4) and which connects this to the suction nozzle (13) via a liquid blocking agent (19) arranged in the liquid inlet on the suction side in front of the pump (5b) , characterized in that
- A common control means (19) for the pump device (5) and the liquid blocking means (17) is provided,
- The pump device (5) is arranged spatially below the container outlet opening (4) and is filled with liquid when the liquid blocking agent (17) is open,
the common control means (19) only switches on the pump device (5) electrically when the pump chamber (11) is not yet or only to a small extent filled with liquid, for which purpose the control means (19) initially keeps the liquid blocking means (17) closed,
- the common control means (19) opens the liquid blocking means (17) after the pump has started,
- The common control means (19) before switching off the pump device (5) closes the liquid blocking means (17) and the pump device (5) is switched off with a time delay when the pump chamber (11) is empty or almost empty, and
- A check valve (18) on the pressure side of the pump (5b) is arranged so close to the outlet port (14) that the residual liquid flowing back into the pump chamber (11) after the pump arrangement (5) and activation of the check valve (18), the pump chamber (11) only fills to such a small extent that the start-up of the synchronous motor (5a) is not hindered (FIGS. 1, 2). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitssperrmittel (17) und/oder das Rückschlag­ventil (18) in die Pumpe (5b) integriert sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the liquid blocking means (17) and / or the check valve (18) are integrated in the pump (5b). 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Flüssigkeitssperrmittel (17) in der Pumpen­einlaufleitung (15) unterhalb des Ansaugstutzens (13) befindet und nach Abschalten der Pumpe (5) und Aktivierung des Rückschlagventils (18) rücklaufende Restflüssigkeit in dem Raum (4a) zwischen Ansaugstutzen (13) und Flüssigkeitssperrmittel (17) aufgefangen werden kann (Fig. 3).3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the liquid blocking means (17) in the pump inlet line (15) is below the intake (13) and after switching off the pump (5) and activation of the check valve (18) returning residual liquid in the room (4a) can be collected between the intake manifold (13) and liquid barrier means (17) (Fig. 3). 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenrad (10) um eine vertikale Achse drehbar ist und daß der Ansaugstutzen (13) sich an der tiefsten Stelle der Pumpenkammer (11) unterhalb des Pumpenrades (10) befindet (Fig. 4).4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pump wheel (10) is rotatable about a vertical axis and that the suction nozzle (13) is located at the lowest point of the pump chamber (11) below the pump wheel (10) (Fig. 4). 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel (19) ansteuerbar ist mittels eines Timers (26), eines Flüssigkeitssensors (16), eines Niveau­schalters (27), eines Drucksensors (28) oder eines Hilfs­kontaktes (24), beispielsweise in der Tür eines Geschirr­spülers.5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the control means (19) can be controlled by means of a timer (26), a liquid sensor (16), a level switch (27), a pressure sensor (28) or an auxiliary contact (24), for example in the door of a dishwasher. 6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitssperrmittel (17) ein elektrisch steuerbares Sperrventil ist.6. Arrangement according to claim 1, characterized in that the liquid blocking means (17) is an electrically controllable check valve.
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