EP2253850B1 - Kreiselpumpe mit Entlüftungsraum - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a centrifugal pump with a arranged in a pump chamber impeller and a pump chamber upstream, an upper vent chamber having vent space, which is connected via a centrally arranged to the impeller suction port to the pump chamber, wherein the liquid to be pumped passes through an intake into the vent space , there along a partition wall which separates from the rest of the venting space a flow channel which surrounds the suction opening at a distance arcuate, and in the venting chamber and the flow channel, the liquid gas bubbles in particular emits air bubbles before it enters the suction, wherein the flow channel in its at the opening of the intake adjacent to the first region has a larger flow cross-section than in the adjoining channel region.
- Such a centrifugal pump is out of the DE 297 18 285 U1 is known and used in technical areas, in which from the funded liquid gases in particular air must be deposited.
- the object of the invention is to increase the venting performance in a pump of the type mentioned.
- This object is achieved in that in the first region of the flow channel of the inflowing liquid facing first region of the side surface of the partition wall is concavely bent.
- the improved venting causes fewer gases, in particular air in the pump chamber to the impeller, so that the noise is reduced.
- the concave region of the partition can lie directly next to the opening of the intake manifold arranged in the vent chamber wall, so that the liquid entering the venting space first encounters the concave region.
- the side surface of the dividing wall which guides the inflowing liquid be convexly bent or essentially flat in the region which follows the first concave region. It is also particularly advantageous if the dividing wall is curved in a wave-like manner so that at least two convex areas and at least one concave area follow behind the first concave area.
- the centrifugal pump according to the invention is advantageously used in heating and cooling circuits and has a pump chamber 1 with a surrounding housing 2 which can be fastened with a side surface 3 to an electric motor which drives the (not shown) arranged in the pump chamber pump impeller via a shaft whose Axis coaxial with the impeller axis 4 is.
- the pump chamber 1 has an upper discharge nozzle 5 and a coaxial central suction opening 6, which lies on the opposite side of the motor at the center of the impeller, so that the impeller takes the liquid from the suction port 6 via its central suction mouth.
- a vent space 7 with an annular coaxial side wall 8 the axial depth T is smaller than its diameter D and which is separated from the pump chamber 1 by a circular wall 9, in the in the middle of the suction port 6 is located.
- the air deposited in the venting space rises in the form of air bubbles upwards into a venting chamber 20, in which a venting valve 21 is contained.
- vent space 7 opens tangentially below the horizontal channel 10 of a suction nozzle 11, which ends in the side wall 8 with an opening (input port 12).
- the sucked through the channel 10 of the intake 11 liquid enters tangentially into the annular vent space 7 at a position at which the venting space forms a flow channel 13.
- a lower portion of the venting chamber 7 is divided by a curved partition wall 13 with preferably constant thickness, which extends at a distance A to the annular side wall 8 and at a distance B to the intake port 6 and secured with its beginning 14a at the upper end of the inlet opening 12 is formed in particular, while the end 14b of the partition wall 14 ends slightly above the center of the venting chamber 7 and thus almost as high as the upper edge of the suction port 6.
- the partition wall 14 is bent two or more times as follows: In the first area 14a adjoining the inlet opening 12, the lower side surface 15 of the partition 14 bounding the channel 13 is concavely curved, so that the channel 13 in this area I together with the end area of the Channel 10 of the intake manifold 11 has a larger cross-section than in the last third III of the channel 13. In the lying between the areas I and III area II of the second portion 14b of the side surface 15 of the partition wall 14 is wavy shaped with alternating convex and concave areas to the side surface 15 in the region III of the channel 13 merges into a third region 14c, in which the side surface 15 is only convexly shaped.
- the side surface 15 of the partition wall 14 in the second region 14b instead of a wave form also be made substantially straight in particular with arranged transversely to the flow direction surveys in particular corrugations to stimulate the formation of bubbles and their union to large bubbles.
- these elevations can also be arranged in addition to the wavy-shaped side surface 15, in particular in the region I and / or in region II.
- the suction opening 6 is surrounded by a coaxial part-cylindrical wall 16 which covers the entrance area of the opening 6 upwards, so that the liquid emerging from the end of the channel 13 must flow downwards and thus against the upward-aspirating air bubbles to reach the opening 6.
- a vertical wall socket 17 is formed, which further equalizes the flow.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem in einem Pumpenraum angeordneten Laufrad und einem dem Pumpenraum vorgeschalteten, eine obere Entlüftungskammer aufweisenden Entlüftungsraum, der über eine zentral zum Laufrad angeordnete Ansaugöffnung mit dem Pumpenraum verbunden ist, wobei die zu pumpende Flüssigkeit über einen Ansaugstutzen in den Entlüftungsraum gelangt, dort entlang einer Trennwand strömt, die von dem übrigen Entlüftungsraum einen Strömungskanal abtrennt, der die Ansaugöffnung in einem Abstand bogenförmig umgibt, und im Entlüftungsraum sowie im Strömungskanal die Flüssigkeit Gasblasen insbesondere Luftblasen abgibt, ehe sie in die Ansaugöffnung gelangt, wobei der Strömungskanal in seinem an der Öffnung des Ansaugstutzens angrenzenden ersten Bereich einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist als im daran anschließenden Kanalbereich.
- Eine solche Kreiselpumpe ist aus der
DE 297 18 285 U1 bekannt und wird in technischen Bereichen eingesetzt, bei denen aus der geförderten Flüssigkeit Gase insbesondere Luft abgeschieden werden müssen. - Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Pumpe der eingangs genannten Art die Entlüftungsleistung zu erhöhen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im ersten Bereich des Strömungskanals der der einströmenden Flüssigkeit zugewandte erste Bereich der Seitenfläche der Trennwand konkav gebogen ist.
- Der größere Querschnitt zu Beginn des Strömungskanals führt zusammen mit der konkaven Seitenfläche der Trennwand zu einer Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit und des Druckes und damit zu einer stärkeren Blasenbildung. Es werden vermehrt Blasen gebildet, die im Strömungskanal weitergeführt werden und im Entlüftungsraum hochsteigen zur oberen Entlüftungskammer, wo sie durch das Entlüftungsventil entfernt werden. Die verbesserte Entlüftung bewirkt, dass weniger Gase insbesondere Luft in den Pumpenraum zum Laufrad gelangt, so dass die Geräuschentwicklung verringert ist.
- Hierbei kann der konkave Bereich der Trennwand direkt neben der in der Entlüftungsraumwand angeordneten Öffnung des Ansaugstutzens liegen, so dass die in den Entlüftungsraum gelangende Flüssigkeit zuerst auf den konkaven Bereich trifft.
- Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die die einströmende Flüssigkeit führende Seitenfläche der Trennwand in dem Bereich, der dem ersten konkaven Bereich folgt, konvex gebogen oder im Wesentlichen eben ist. Auch ist besonders vorteilhaft, wenn die Trennwand wellenförmig gebogen ist, so dass hinter dem ersten konkaven Bereich noch mindestens zwei konvexe Bereiche und mindestens ein konkaver Bereich folgt. Durch diese Ausführungen wird die Verweilzeit der Flüssigkeit und der Blasen an der Unterseite der Trennwand verlängert, wodurch die Blasenbildung erleichtert und den Blasen ermöglicht wird, sich zu größeren Blasen zu vereinigen (Koaleszenz), die vermehrt, schneller und sicherer zur Entlüftungskammer und zum Entlüftungsventil gelangen.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 1
- einen Querschnitt durch die Pumpe in Höhe des Entlüftungsraums,
- Fig. 2
- die Trennwand in vergrößerter Darstellung,
- Fig. 3
- einen axialen Schnitt nach III-III in
Fig. 1 . - Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe ist vorteilhaft in Heizungs- und Kühlkreisläufen einsetzbar und weist einen Pumpenraum 1 auf mit einem umgebenden Gehäuse 2, das mit einer Seitenfläche 3 an einem Elektromotor befestigbar ist, der das im Pumpenraum angeordnete (nicht dargestellte) Pumpenlaufrad über eine Welle antreibt, deren Achse koaxial zur Laufradachse 4 ist. Der Pumpenraum 1 weist einen oberen Druckstutzen 5 und eine koaxiale mittige Ansaugöffnung 6 auf, die auf der dem Motor gegenüberliegenden Seite an der Mitte des Laufrades liegt, so dass das Laufrad über seinen mittigen Saugmund die Flüssigkeit der Ansaugöffnung 6 entnimmt.
- Neben dem Pumpenraum 1 auf der dem Motor abgewandten Seite liegt im Pumpengehäuse 2 ein Entlüftungsraum 7 mit einer ringförmigen koaxialen Seitenwand 8, deren axiale Tiefe T geringer ist als ihr Durchmesser D und die von dem Pumpenraum 1 durch eine kreisförmige Wand 9 getrennt ist, in der mittig die Ansaugöffnung 6 liegt. Die im Entlüftungsraum abgeschiedene Luft steigt in Form von Luftblasen nach oben in eine Entlüftungskammer 20, in der ein Entlüftungsventil 21 enthalten ist.
- In den Entlüftungsraum 7 mündet unten tangential der waagerechte Kanal 10 eines Ansaugstutzens 11, der in der Seitenwand 8 mit einer Öffnung (Eingangsöffnung 12) endet. Die durch den Kanal 10 des Ansaugstutzens 11 angesaugte Flüssigkeit tritt damit tangential in den ringförmigen Entlüftungsraum 7 an einer Stelle ein, an der der Entlüftungsraum einen Strömungskanal 13 bildet. Hierzu ist ein unterer Bereich des Entlüftungsraumes 7 durch eine gebogene Trennwand 13 mit vorzugsweise gleich bleibender Dicke abgeteilt, die in einem Abstand A zur ringförmigen Seitenwand 8 und in einem Abstand B zur Ansaugöffnung 6 verläuft und mit ihrem Anfang 14a am oberen Ende der Eingangsöffnung 12 befestigt insbesondere angeformt ist, während das Ende 14b der Trennwand 14 etwas oberhalb der Mitte des Entlüftungsraums 7 endet und damit fast so hoch reicht wie der obere Rand der Ansaugöffnung 6.
- Die Trennwand 14 ist zwei oder mehrfach wie folgt gebogen: In dem an die Eingangsöffnung 12 angrenzenden ersten Bereich 14a ist die den Kanal 13 begrenzende untere Seitenfläche 15 der Trennwand 14 konkav gewölbt, so dass der Kanal 13 in diesem Bereich I zusammen mit dem Endbereich des Kanals 10 des Ansaugstutzens 11 einen größeren Querschnitt aufweist als in dem letzten Drittel III des Kanals 13. In dem zwischen den Bereichen I und III liegenden Bereich II ist der zweite Bereich 14b der Seitenfläche 15 der Trennwand 14 wellenförmig gestaltet mit abwechselnd konvexen und konkaven Bereichen bis die Seitenfläche 15 im Bereich III des Kanals 13 in einen dritten Bereich 14c übergeht, in dem die Seitenfläche 15 nur noch konvex geformt ist.
- Durch das vergrößerte Volumen im Eintrittsbereich unterhalb der Trennwand kommt es zu einer Verzögerung der Wasser/Luft-Strömung und zu einer Trennung des Gases von der Flüssigkeit, da sich die Luftblasen an der Trennwand ansammeln und sich vereinigen (Koaleszenz). Dieser physikalische Effekt wird noch durch die wellenförmige Gestaltung der Trennwand verbessert. Das sich durch die Vereinigung von Blasen vergrößerte Blasenvolumen führt dazu, dass aufgrund von Trägheitskräften die vergrößerten Blasen von der Flüssigkeitsströmung mitgerissen werden und mit einer verstärkten Auftriebskraft schneller zur Entlüftungskammer gelangen, in der sich das Entlüftungsventil befindet.
- Alternativ kann die Seitenfläche 15 der Trennwand 14 im zweiten Bereich 14b statt einer Wellenform auch im Wesentlichen gerade ausgeführt sein insbesondere mit quer zur Strömungsrichtung angeordneten Erhebungen insbesondere Riffelungen, um die Blasenbildung und deren Vereinigung zu großen Blasen anzuregen. Diese Erhebungen können aber auch zusätzlich an der wellenförmig gestalteten Seitenfläche 15 insbesondere im Bereich I und/oder im Bereich II angeordnet sein.
- Die Ansaugöffnung 6 ist von einer koaxialen teilzylindrischen Wand 16 umgeben, die den Eingangsbereich der Öffnung 6 nach oben abdeckt, so dass die aus dem Ende des Kanals 13 austretende Flüssigkeit nach unten fließen muss und damit entgegen der nach oben strebenden Luftblasen, um die Öffnung 6 zu erreichen. Innerhalb der gebogenen Wand 16 ist noch ein senkrechter Wandstutzen 17 angeformt, der die Strömung weiter vergleichmäßigt.
Claims (4)
- Kreiselpumpe mit einem in einem Pumpenraum (1) angeordneten Laufrad und einem dem Pumpenraum vorgeschalteten, eine obere Entlüftungskammer (20) aufweisenden Entlüftungsraum (7), der über eine zentral zum Laufrad angeordnete Ansaugöffnung (6) mit dem Pumpenraum (1) verbunden ist, wobei die zu pumpende Flüssigkeit über einen Ansaugstutzen (11) in den Entlüftungsraum (7) gelangt, dort entlang einer Trennwand (14) strömt, die von dem übrigen Entlüfturigsraum einen Strömungskanal (13) abtrennt, der die Ansaugöffnung (6) in einem Abstand bogenförmig umgibt, und im Entlüftungsraum sowie im Strömungskanal die Flüssigkeit Gasblasen insbesondere Luftblasen abgibt, ehe sie in die Ansaugöffnung (6) gelangt, wobei der Strömungskanal (13) in seinem an der Öffnung (12) des Ansaugstutzens (11) angrenzenden ersten Bereich (I) einen größeren Strömungsquerschnitt aufweist als im daran anschließenden Kanalbereich (II, III), dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Bereich (I) des Strömungskanals (13) der der einströmenden Flüssigkeit zugewandte erste Bereich (14a) der Seitenfläche (15) der Trennwand (14) konkav gebogen ist.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der konkave Bereich (14a) der Trennwand (14) direkt neben der in der Entlüftungsraumwand (8) angeordneten Öffnung (12) des Ansaugstutzens (11) liegt, so dass die in den Entlüftungsraum (7) gelangende Flüssigkeit zuerst auf den konkaven Bereich (14a) trifft.
- Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die die einströmende Flüssigkeit führende Seitenfläche (15) der Trennwand (14) in dem Bereich (14b), der dem ersten konkaven Bereich (14a) folgt, konvex gebogen oder im Wesentlichen eben ist. - Kreiselpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (14) wellenförmig gebogen ist, so dass hinter dem ersten konkaven Bereich (14a) noch mindestens zwei konvexe Bereiche und mindestens ein konkaver Bereich folgt.
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