EP2171284A1 - Flüssigkeitspumpe - Google Patents

Flüssigkeitspumpe

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Publication number
EP2171284A1
EP2171284A1 EP08774405A EP08774405A EP2171284A1 EP 2171284 A1 EP2171284 A1 EP 2171284A1 EP 08774405 A EP08774405 A EP 08774405A EP 08774405 A EP08774405 A EP 08774405A EP 2171284 A1 EP2171284 A1 EP 2171284A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flussigkeitspumpe
housing
components
pressure side
flussigkeitskanal
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Withdrawn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
EP08774405A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rajko Colic
Peter Köppler
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.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive 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 Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of EP2171284A1 publication Critical patent/EP2171284A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0686—Mechanical details of the pump control unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5813—Cooling the control unit

Definitions

  • the invention relates to a Flusstechnikspumpe and to a use of Flusstechnikspumpe.
  • Fluid pumps are known.
  • DE 103 47 302 Al a two-part spiral housing for a centrifugal pump is described, which is designed optimized streaming technology.
  • Such centrifugal pumps are usually driven by an electric motor, wherein the stator of the electric motor are arranged in a drying room and the rotor in a wet room. The rotor thus rotates in the wet space, which is rewound from the demanding medium to be challenged.
  • it is generally necessary to remove heat from components that heat up during operation.
  • the invention is therefore based on the object to provide a Flusstechnikspumpe that allows a corresponding heat dissipation of components in an advantageous manner, with the required additional space can be kept as low as possible.
  • the invention is further based on the object to provide a corresponding use of the Flusstechnikspumpe.
  • a Flusstechnikspumpe having in a housing a suction side S with a feed Z for the inflowing medium and a pressure side D, which leads to the discharge of the medium to be flowed, wherein the suction side S and the pressure side D Stromungstechnisch are separated by a drivable impeller, wherein in the pressure side D of the housing at least one outlet and in the supply Z at least one inlet via at least one
  • Flusstechnikskanal are interconnected, which is at least partially thermally in communication with components whose Warmth is dissipate.
  • streaming media liquids or liquid mixtures can generally be used.
  • Flusstechnikspumpe example an axial pump can be used.
  • the pressure side D which is separated from the suction side S by a drivable impeller, downstream of this impeller is downstream.
  • a partial flow of the medium to be flowed is derived and used for heat dissipation of the components, wherein the at least one outlet or the at least one entry can optionally be optimally optimized stromungstechnisch depending on the application.
  • inserts such as baffles or deflecting elements can be used.
  • the Flusstechnikskanal can be structurally versatile. It may, for example, be annular in cross-section and surrounds, for example, the electric motor which is provided to drive the liquid pump. The flow in the fluid channel is maintained by the pressure difference between the at least one outlet and the at least one inlet.
  • Evaporative cooling is realized, for example, directly within the Flusstechnikspumpe.
  • General is further advantageous that can be completely dispensed with additional Kuhlstoff.
  • Flusstechnikspumpe are arranged.
  • the Flusstechnikspumpe is usually driven by an electric motor, the electronic components that are required for operation and control of the electric motor, are heated during operation.
  • the liquid pump allows continuous heat removal from the electronic components directly into the part of the medium to be flowed, which continuously flows in the liquid channel.
  • the Flusstechnikspumpe is designed as a centrifugal pump, and a spiral housing is arranged as a housing.
  • centrifugal pumps have been preserved as fluid pumps.
  • the arrangement of the at least one outlet and the arrangement of the at least one inlet for a part of the medium to be flowed is thereby facilitated in an advantageous manner.
  • a further embodiment of the invention provides that the impeller is connected to a arranged in the wet space N rotor, which is in communication with a stator arranged in the drying chamber T, and the at least one
  • Flusstechnikskanal between the drying space T and the surrounding housing part or directly in this surrounding housing part is arranged and the components are arranged on the impeller facing away from the front side of the centrifugal pump and there are thermally in communication with the at least one Flusstechnikskanal. It is advantageous that the Flusstechnikskanal can be arranged directly in the Flusstechnikspumpe, resulting in an additional saving of space.
  • the arrangement of the components on the side facing away from the impeller of the Centrifugal pump and the local contacting with the at least one Flusstechnikskanal facilitates the heat dissipation and possibly makes it possible in a relatively simple manner the setting of evaporative cooling at this end face of the centrifugal pump by a corresponding engineering dimensioned design of the Flusstechnikskanals.
  • the subject matter of the invention is the use of the liquid pump as a coolant pump in a motor vehicle. Coolant pumps in motor vehicles must function properly over a long period of time, whereby damage to electronic components must be prevented by appropriate heat dissipation.
  • the use of the liquid pump as Kuhlwasserpumpe in a motor vehicle is thus particularly advantageous.
  • Fig. Shows the Flusstechnikspumpe in longitudinal section.
  • the liquid pump is shown in longitudinal section. It has in a housing 1 a suction side S with a supply Z for the medium to be flowed and a pressure side D, which leads to the discharge of the medium to be flowed on.
  • the suction side S and the pressure side D are stromungstechnisch separated by a drivable impeller 4 from each other.
  • an outlet Ia and in the region of the inlet Z an inlet Ib via a Flusstechnikskanal 2 are interconnected.
  • Flusstechnikskanal 2 is partially thermally in connection with components 3 whose heat is dissipate.
  • the components 3 are electronic components for operation of the liquid pump.
  • the liquid pump is designed as a centrifugal pump, wherein a spiral housing is arranged as the housing 1.
  • the impeller 4 is arranged with a rotor 5 arranged in the wet space N, which has a stator 6 arranged in the drying space T. connected.
  • the Flusstechnikskanal 2 is disposed between the drying space T and the surrounding housing part 7. It would also be possible in an advantageous manner, to arrange the Flusstechnikskanal 2 directly in this surrounding housing part 7 (not shown).
  • the components 3 are arranged on the end face of the centrifugal pump facing away from the impeller 4 and are thermally connected there to the liquid channel 2. This facilitates, for example, the formation of evaporative cooling at this end face of the centrifugal pump.
  • the entire medium to be demanded passes via the supply Z in the direction of arrow into the suction side S of the liquid pump. Due to the pressure difference between the suction side S and the pressure side D flows through a portion of the medium to be flowed through the outlet Ia the Flusstechnikskanal 2 to the entrance Ib in the supply Z, which is illustrated by the dashed arrows.
  • a kind Kuhlnikonne is advantageously generated within the Flusstechnikspumpe, with which the accumulated in the components 3 heat can be continuously removed, with the creation of additional space can be almost completely eliminated.

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Abstract

Die Flüssigkeitspumpe weist in einem Gehäuse (1) eine Saugseite S mit einer Zufuhr Z für das zu strömende Medium und eine Druckseite D, die zur Abfuhr für das zu stromende Medium fuhrt, auf. Die Saugseite S und die Druckseite D sind strömungstechnisch durch ein antreibbares Laufrad (4) voneinander getrennt. In der Druckseite D des Gehäuses (1) sind mindestens ein Austritt (1a) und im Bereich der Zufuhr Z mindestens ein Eintritt (1b) über mindestens einen Flüssigkeitskanal (2) miteinander verbunden. Der Flüssigkeitskanal (2) steht mindestens teilweise thermisch mit Bauteilen (3) in Verbindung, deren Wärme abzuführen ist. Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der Flüssigkeitspumpe als Kühlwasserpumpe in einem Kraftfahrzeug.

Description

Beschreibung
Flussigkeitspumpe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Flussigkeitspumpe sowie auf eine Verwendung der Flussigkeitspumpe. Flussigkeitspumpen sind bekannt. In der DE 103 47 302 Al wird ein zweiteiliges Spiralgehause für eine Kreiselpumpe beschrieben, das stromungstechnisch optimiert ausgelegt ist. Solche Kreiselpumpen werden in der Regel elektromotorisch angetrieben, wobei der Stator des Elektromotors in einem Trockenraum und der Rotor in einem Nassraum angeordnet sind. Der Rotor dreht sich somit im Nassraum, der von dem zu fordernden stromenden Medium umspult wird. Bei Flussigkeitspumpen ist es allgemein erforderlich, Warme aus Bauteilen abzuführen, die sich im Betrieb aufheizen. Dazu werden beispielsweise entsprechende Kuhlaggregate angeordnet, die jedoch den Bauraum für die Flussigkeitspumpe in nachteiliger Weise vergrößern. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Flussigkeitspumpe zu schaffen, die eine entsprechende Warmeabfuhr von Bauteilen in vorteilhafter Weise ermöglicht, wobei der dafür erforderliche zusatzliche Bauraum möglichst gering gehalten werden kann. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, eine entsprechende Verwendung der Flussigkeitspumpe zu schaffen.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch eine Flussigkeitspumpe gelost, die in einem Gehäuse eine Saugseite S mit einer Zufuhr Z für das zustromende Medium und eine Druckseite D, die zur Abfuhr für das zu stromende Medium fuhrt, aufweist, wobei die Saugseite S und die Druckseite D stromungstechnisch durch ein antreibbares Laufrad voneinander getrennt sind, bei der in der Druckseite D des Gehäuses mindestens ein Austritt und im Bereich der Zufuhr Z mindestens ein Eintritt über mindestens einen
Flussigkeitskanal miteinander verbunden sind, der mindestens teilweise thermisch mit Bauteilen in Verbindung steht, deren Warme abzuführen ist. Als stromende Medien können allgemein Flüssigkeiten oder Flussigkeitsmischungen eingesetzt werden. Als Flussigkeitspumpe kann beispielsweise eine Axialpumpe eingesetzt werden. Die Druckseite D, die von der Saugseite S durch ein antreibbares Laufrad getrennt ist, ist diesem Laufrad stromungstechnisch nachgeschaltet. Durch den mindestens einen Austritt und den mindestens einen Eintritt wird ein Teilstrom des zu stromenden Mediums abgeleitet und zur Warmeabfuhr von den Bauteilen benutzt, wobei der mindestens eine Austritt oder der mindestens eine Eintritt gegebenenfalls je nach Einsatzzweck konstruktiv stromungstechnisch optimiert werden können. Dabei können beispielsweise Einsatze, wie Prallbleche oder Umlenkelemente eingesetzt werden. In der Regel ist es für viele Einsatzzwecke ausreichend, einen einzelnen Austritt und einen einzelnen Eintritt sowie einen einzigen Flussigkeitskanal anzuordnen. Auch der Flussigkeitskanal kann konstruktiv vielseitig ausgebildet sein. Er kann beispielsweise im Querschnitt ringförmig ausgebildet sein und umgibt so beispielsweise den Elektromotor, der zum Antrieb der Flussigkeitspumpe vorgesehen ist. Die Strömung im Flussigkeitskanal wird durch die Druckdifferenz zwischen dem mindestens einen Austritt und dem mindestens einen Eintritt aufrecht erhalten. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass sich die in den Bauteilen angestaute Warme auf relativ einfache Weise durch die konstruktive Ausgestaltung der Flussigkeitspumpe abfuhren lasst, wobei auf die Schaffung von zusatzlichem Bauraum nahezu vollständig verzichtet werden kann, da lediglich ein zusatzlicher Bauraum für den mindestens einen Flussigkeitskanal vorgesehen werden muss.
Der erforderliche zusatzliche Bauraum ist somit im Bezug auf den gesamten Platzbedarf der Flussigkeitspumpe nahezu bedeutungslos. Bei der Dimensionierung des Flussigkeitskanals kann eine konstruktive Ausgestaltung ingenieurmaßig derart ausgelegt werden, dass eine Warmeabfuhr durch
Verdampfungskühlung beispielsweise direkt innerhalb der Flussigkeitspumpe realisiert wird. Allgemein ist ferner vorteilhaft, dass auf zusatzliche Kuhlmittel vollständig verzichtet werden kann.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass als Bauteile elektronische Bauteile zum Betrieb der
Flussigkeitspumpe angeordnet sind. Die Flussigkeitspumpe wird in der Regel mit einem Elektromotor angetrieben, dessen elektronische Bauteile, die zum Betrieb und zur Steuerung des Elektromotors erforderlich sind, im Betrieb aufgeheizt werden. Die Flussigkeitspumpe ermöglicht eine kontinuierliche Warmeabfuhr von den elektronischen Bauteilen direkt in den Teil des zu stromenden Mediums, der im Flussigkeitskanal kontinuierlich fliest.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Flussigkeitspumpe als Kreiselpumpe ausgebildet, und als Gehäuse ist ein Spiralgehause angeordnet. Für viele Einsatzzwecke haben sich Kreiselpumpen als Flussigkeitspumpen bewahrt. Die Anordnung des mindestens einen Austritts und die Anordnung des mindestens einen Eintritts für einen Teil des zu stromenden Mediums wird dadurch in vorteilhafter Weise erleichtert .
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Laufrad mit einem im Nassraum N angeordneten Rotor, der mit einem im Trockenraum T angeordneten Stator in Verbindung steht, verbunden ist und der mindestens eine
Flussigkeitskanal zwischen dem Trockenraum T und dem diesen umgebenden Gehauseteil oder direkt in diesen diesem umgebenden Gehauseteil angeordnet ist und die Bauteile an der dem Laufrad abgewandten Stirnseite der Kreiselpumpe angeordnet sind und dort mit dem mindestens einen Flussigkeitskanal thermisch in Verbindung stehen. Dabei ist vorteilhaft, dass der Flussigkeitskanal direkt in der Flussigkeitspumpe angeordnet werden kann, was zu einer zusatzlichen Einsparung von Bauraum fuhrt. Die Anordnung der Bauteile an der dem Laufrad abgewandten Stirnseite der Kreiselpumpe und das dortige Kontaktieren mit dem mindestens einen Flussigkeitskanal erleichtert die Warmeabfuhr und ermöglicht gegebenenfalls auf relativ einfache Weise die Einstellung einer Verdampfungskühlung an dieser Stirnseite der Kreiselpumpe durch eine entsprechende ingenieurmaßige Auslegung des Flussigkeitskanals .
Gegenstand der Erfindung ist schließlich die Verwendung der Flussigkeitspumpe als Kuhlwasserpumpe in einem Kraftfahrzeug. Kuhlwasserpumpen in Kraftfahrzeugen müssen über längere Zeit einwandfrei funktionieren, wobei Schädigungen von elektronischen Bauteilen durch eine entsprechende Warmeabfuhr verhindert werden müssen. Die Verwendung der Flussigkeitspumpe als Kuhlwasserpumpe in einem Kraftfahrzeug ist somit besonders vorteilhaft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig.) naher und beispielhaft erläutert.
Fig. zeigt die Flussigkeitspumpe im Längsschnitt.
In Fig. ist die Flussigkeitspumpe im Längsschnitt dargestellt. Sie weist in einem Gehäuse 1 eine Saugseite S mit einer Zufuhr Z für das zu stromende Medium und eine Druckseite D, die zur Abfuhr für das zu stromende Medium fuhrt, auf. Die Saugseite S und die Druckseite D sind stromungstechnisch durch ein antreibbares Laufrad 4 voneinander getrennt. In der Druckseite D des Gehäuses 1 sind ein Austritt Ia und im Bereich der Zufuhr Z ein Eintritt Ib über einen Flussigkeitskanal 2 miteinander verbunden. Der
Flussigkeitskanal 2 steht teilweise thermisch mit Bauteilen 3 in Verbindung, deren Warme abzuführen ist. Bei den Bauteilen 3 handelt es sich um elektronische Bauteile zum Betrieb der Flussigkeitspumpe. Die Flussigkeitspumpe ist als Kreiselpumpe ausgebildet, wobei als Gehäuse 1 ein Spiralgehause angeordnet ist. Das Laufrad 4 ist mit einem im Nassraum N angeordneten Rotor 5, der mit einem im Trockenraum T angeordneten Stator 6 in Verbindung steht, verbunden. Der Flussigkeitskanal 2 ist zwischen dem Trockenraum T und dem diesen umgebenden Gehauseteil 7 angeordnet. Es wäre in vorteilhafter Weise auch möglich, den Flussigkeitskanal 2 direkt in diesem diesen umgebenden Gehauseteil 7 anzuordnen (nicht dargestellt) . Die Bauteile 3 sind an der dem Laufrad 4 abgewandten Stirnseite der Kreiselpumpe angeordnet und stehen dort mit dem Flussigkeitskanal 2 thermisch in Verbindung. Dies erleichtert beispielsweise die Ausbildung einer Verdampfungskühlung an dieser Stirnseite der Kreiselpumpe. Das gesamte zu fordernde Medium gelangt über die Zufuhr Z in Pfeilrichtung in die Saugseite S der Flussigkeitspumpe . Auf Grund der Druckdifferenz zwischen der Saugseite S und der Druckseite D durchfließt ein Teil des zu stromenden Mediums über den Austritt Ia den Flussigkeitskanal 2 hin zum Eintritt Ib im Bereich der Zufuhr Z, was durch die gestrichelten Pfeile verdeutlicht wird. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine Art Kuhlkreislauf innerhalb der Flussigkeitspumpe erzeugt, mit dem die in den Bauteilen 3 angestaute Warme kontinuierlich abgeführt werden kann, wobei auf die Schaffung von zusatzlichem Bauraum nahezu vollständig verzichtet werden kann .

Claims

Patentansprüche
1. Flussigkeitspumpe, die in einem Gehäuse (1) eine Saugseite S mit einer Zufuhr Z für das zu stromende Medium und eine Druckseite D, die zur Abfuhr für das zu stromende Medium fuhrt, aufweist, wobei die Saugseite S und die Druckseite D stromungstechnisch durch ein antreibbares Laufrad (4) voneinander getrennt sind, bei der in der Druckseite D des Gehäuses (1) mindestens ein Austritt (Ia) und im Bereich der Zufuhr Z mindestens ein Eintritt (Ib) über mindestens einen Flussigkeitskanal (2) miteinander verbunden sind, der mindestens teilweise thermisch mit Bauteilen (3) in Verbindung steht, deren Warme abzuführen ist.
2. Flussigkeitspumpe nach Anspruch 1, bei der als Bauteile (3) elektronische Bauteile zum Betrieb der Flussigkeitspumpe angeordnet sind.
3. Flussigkeitspumpe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der die Flussigkeitspumpe als Kreiselpumpe ausgebildet ist und als Gehäuse (1) ein Spiralgehause angeordnet ist.
4. Flussigkeitspumpe nach Anspruch 3, bei der das Laufrad (4) mit einem im Nassraum N angeordneten Rotor (5) , der mit einem im Trockenraum T angeordneten Stator (6) in Verbindung steht, verbunden ist und der mindestens eine Flussigkeitskanal (2) zwischen dem Trockenraum T und dem diesen umgebenden Gehauseteil (7) oder direkt in diesem diesen umgebenden Gehauseteil (7) angeordnet ist und die Bauteile (3) an der dem Laufrad (4) abgewandten Stirnseite der Kreiselpumpe angeordnet sind und dort mit dem mindestens einen Flussigkeitskanal (2) thermisch in Verbindung stehen.
5. Verwendung der Flussigkeitspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Kuhlwasserpumpe in einem Kraftfahrzeug.
EP08774405A 2007-08-02 2008-06-27 Flüssigkeitspumpe Withdrawn EP2171284A1 (de)

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