EP3741997A1

EP3741997A1 - Pump device with heat exchanger for cooling the drive

Info

Publication number: EP3741997A1
Application number: EP20175470.2A
Authority: EP
Inventors: Steve MEHLHORN; Lorenz Schneider; Max Werthmüller
Original assignee: Frideco AG
Current assignee: Frideco AG
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2020-05-19
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2040-05-19
Also published as: HUE062967T2; DK3741997T3; US20200370564A1; EP3741997B1; JP7560963B2; CA3081192A1; AU2020203292A1; BR102020010196A8; BR102020010196A2; DE102019113948B3; FI3741997T3; CN111980971A; JP2020193620A; US11255344B2

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Pumpenvorrichtung (10), insbesondere einer überflutbaren Pumpenvorrichtung, mit zumindest einer Wärmetauschereinheit (12), welche in zumindest einem Betriebszustand zu einem Wärmeaustausch zwischen einem Kühlfluid und einer zu pumpenden Flüssigkeit vorgesehen ist und zumindest einen Kühlkanal (14) und zumindest eine Wellenaufnahme (16) mit einer Axialrichtung (18) aufweist.Es wird vorgeschlagen, dass sich ein Querschnittsflächeninhalt des Kühlkanals (14) über zumindest einen Großteil eines Verlaufs des Kühlkanals (14) um höchstens 200 % ändert.The invention is based on a pump device (10), in particular a floodable pump device, with at least one heat exchanger unit (12) which, in at least one operating state, is provided for heat exchange between a cooling fluid and a liquid to be pumped and at least one cooling channel (14) and has at least one shaft receptacle (16) with an axial direction (18). It is proposed that a cross-sectional area of the cooling channel (14) changes by at most 200% over at least a large part of a course of the cooling channel (14).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Pumpenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a pump device according to the preamble of patent claim 1.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Motorraum von Pumpen mit Dichtplatten abzudichten, welche zu einer besseren Kühlung des Motorraums Kühlkanäle zur Aufnahme eines Kühlfluids aufweisen.It has already been proposed to seal the engine compartment of pumps with sealing plates, which have cooling channels for receiving a cooling fluid for better cooling of the engine compartment.

Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Wärmeaustausches bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object of the invention is in particular to provide a device of the generic type with improved properties with regard to heat exchange. According to the invention, the object is achieved by the features of patent claim 1, while advantageous configurations and developments of the invention can be found in the subclaims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung geht aus von einer Pumpenvorrichtung, insbesondere einer überflutbaren Pumpenvorrichtung, mit zumindest einer Wärmetauschereinheit, welche in zumindest einem Betriebszustand zu einem Wärmeaustausch zwischen einem Kühlfluid und einer zu pumpenden Flüssigkeit vorgesehen ist und zumindest einen Kühlkanal und zumindest eine Wellenaufnahme mit einer Axialrichtung aufweist.The invention is based on a pump device, in particular a floodable pump device, with at least one heat exchanger unit which, in at least one operating state, is provided for heat exchange between a cooling fluid and a liquid to be pumped and has at least one cooling channel and at least one shaft receptacle with an axial direction.

Es wird vorgeschlagen, dass sich ein Querschnittsflächeninhalt des Kühlkanals über zumindest einen Großteil eines Verlaufs des Kühlkanals um höchstens 200 % ändert. Insbesondere kann die Wärmetauschereinheit eine Vielzahl von Kühlkanälen aufweisen. Hierdurch kann ein Wärmeaustausch verbessert werden. Insbesondere kann eine homogene Wärmeübertragung vom Kühlfluid zur pumpenden Flüssigkeit erreicht werden. Vorteilhaft kann ein optimaler Querschnittsflächeninhalt, welcher eine hohe Fließgeschwindigkeit des Kühlfluids und eine hohe Kontaktfläche für die Wärmeübertragung erlaubt, über den Großteil des Verlaufs zumindest im Wesentlichen beibehalten werden. Besonders vorteilhaft kann eine einfache Herstellung der Wärmetauschereinheit erreicht werden.It is proposed that a cross-sectional area of the cooling channel change by at most 200% over at least a large part of a course of the cooling channel. In particular, the heat exchanger unit can have a multiplicity of cooling channels. This can improve heat exchange. In particular, a homogeneous heat transfer from the cooling fluid to the pumping liquid can be achieved. Advantageously, an optimal cross-sectional area, which allows a high flow rate of the cooling fluid and a high contact area for the heat transfer, can be at least substantially maintained over the majority of the course. A simple production of the heat exchanger unit can be achieved particularly advantageously.

Unter einer "Pumpenvorrichtung" soll insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, einer Pumpe verstanden werden. Insbesondere kann die Pumpenvorrichtung auch die gesamte Pumpe aufweisen. Unter einer "Pumpe", insbesondere einer überflutbaren Pumpe, soll insbesondere ein Gerät verstanden werden, welches in zumindest einem Betriebszustand eine Bewegung einer zu pumpenden, vorzugsweise inkompressiblen Flüssigkeit bereitstellt. Bevorzugt weist die Pumpenvorrichtung eine die Pumpe nach außen begrenzende Manteleinheit, eine durch eine Motoreinheit der Pumpenvorrichtung betriebene Antriebswelle und/oder eine in zumindest einem Betriebszustand durch die Antriebswelle in Rotation versetzte Schraubeneinheit auf, wobei die Rotation der Schraubeneinheit die Bewegung der zu pumpenden Flüssigkeit bereitstellt. Alternativ kann die Pumpenvorrichtung einen durch eine Motoreinheit der Pumpenvorrichtung betriebene Kolbeneinheit aufweisen, welche durch einen Verdrängungsprozess die zu pumpende Flüssigkeit in Bewegung versetzt. Vorteilhaft ist die Motoreinheit innerhalb eines nach außen abgegrenzten Motorraums der Pumpe angeordnet. Insbesondere kann die Motoreinheit einen Verbrennungsmotor aufweisen. Besonders vorteilhaft weist die Motoreinheit einen Elektromotor auf. Die Pumpe kann insbesondere in zumindest einem Betriebszustand außerhalb und/oder zumindest teilweise oder auch vollständig innerhalb der zu pumpenden Flüssigkeit angeordnet sein.A “pump device” should be understood to mean in particular at least a part, in particular a subassembly, of a pump. In particular, the pump device can also have the entire pump. A “pump”, in particular a floodable pump, is to be understood in particular as a device which, in at least one operating state, provides a movement of a preferably incompressible liquid to be pumped. The pump device preferably has a jacket unit delimiting the pump to the outside, a drive shaft operated by a motor unit of the pump device and / or a screw unit set in rotation by the drive shaft in at least one operating state, the rotation of the screw unit providing the movement of the liquid to be pumped. Alternatively, the pump device can have a piston unit operated by a motor unit of the pump device, which sets the liquid to be pumped in motion by means of a displacement process. The motor unit is advantageously arranged within an outwardly delimited motor compartment of the pump. In particular, the motor unit can have an internal combustion engine. The motor unit particularly advantageously has an electric motor. In particular, in at least one operating state, the pump can be arranged outside and / or at least partially or completely inside the liquid to be pumped.

Unter einer "Wärmetauschereinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, Wärme zumindest eines Fluids und/oder Elements aufzunehmen und diese insbesondere an zumindest ein anderes Fluid und/oder Element zu übertragen. Insbesondere weist die Wärmetauschereinheit zumindest einen Teilbereich auf, welcher zumindest eine oberflächenvergrößernde Struktur ausbildet. Vorteilhaft weist die Wärmetauschereinheit zusätzlich zumindest ein plattenförmiges Element auf. Unter einem "plattenförmigen Element" soll insbesondere ein Element verstanden werden, bei welcher ein kleinster gedachter Quader, welcher das Element gerade noch aufnimmt, eine Höhe aufweist, welche maximal 50 %, insbesondere maximal 20 %, vorteilhaft maximal 10 % und vorzugsweise maximal 5 % einer Länge und Breite des Quaders entspricht. Vorteilhaft trägt das plattenförmige Element zu einer Definierung des Kühlkanals bei. Besonders vorteilhaft trägt die Wärmetauschereinheit zu einer Abgrenzung des Motorraums nach außen bei. Denkbar wäre, dass die Wärmetauschereinheit Teil der Manteleinheit ist. Bevorzugt ist die Wärmetauschereinheit an einem der Schraubeneinheit zugewandten Ende des Motorraums angeordnet. Besonders bevorzugt bildet die Wärmetauschereinheit in einem montierten Zustand gemeinsam mit der Manteleinheit eine abdichtende Verbindung aus. Denkbar wäre, dass die Wärmetauschereinheit an die Manteleinheit angepresst und/oder angeschweißt ist. Bevorzugt ist die Wärmetauschereinheit an die Manteleinheit angeschraubt. Vorzugsweise weist die Wärmetauschereinheit ein Material auf, welches zu einem Material der Manteleinheit identisch ist. Hierdurch kann insbesondere eine gute Abdichtung des Motorraums bei unterschiedlichen Temperaturen gewährleistet werden. Insbesondere kann die Wärmetauschereinheit zumindest einen, vorzugsweise gummiartigen, Dichtungsring aufweisen, welcher zur abdichtenden Verbindung mit der Kontaktfläche der Manteleinheit beiträgt. Besonders bevorzugt ist die Wärmetauschereinheit als eine Bodenplatte des Motorraums ausgebildet.A “heat exchanger unit” is to be understood in particular as a unit which is provided to absorb heat from at least one fluid and / or element and in particular to transfer this to at least one other fluid and / or element. In particular, the heat exchanger unit has at least a partial area which has at least one surface-enlarging area Structure. The heat exchanger unit advantageously additionally has at least one plate-shaped element. A "plate-shaped element" is to be understood as meaning in particular an element in which a smallest imaginary cuboid, which just barely accommodates the element, has a height which is a maximum of 50%, in particular a maximum of 20%, advantageously a maximum of 10% and preferably a maximum of 5% corresponds to a length and width of the cuboid. The plate-shaped element advantageously helps to define the cooling channel. The heat exchanger unit particularly advantageously contributes to delimiting the engine compartment from the outside. It would be conceivable that the heat exchanger unit is part of the jacket unit. The heat exchanger unit is preferably arranged at an end of the engine compartment facing the screw unit. In an installed state, the heat exchanger unit particularly preferably forms a sealing connection together with the jacket unit. It would be conceivable that the heat exchanger unit is pressed and / or welded onto the jacket unit. The heat exchanger unit is preferably screwed onto the jacket unit. The heat exchanger unit preferably has a material which is identical to a material of the jacket unit. In this way, in particular, good sealing of the engine compartment can be ensured at different temperatures. In particular, the heat exchanger unit can have at least one, preferably rubber-like, sealing ring which contributes to the sealing connection with the contact surface of the jacket unit. The heat exchanger unit is particularly preferably designed as a base plate of the engine compartment.

Unter einem "Kühlfluid" soll insbesondere eine Flüssigkeit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, Wärme zumindest eines Elements aufzunehmen und diese insbesondere an zumindest ein anderes Element, beispielsweise die Wärmetauschereinheit, zu übertragen. Bevorzugt besitzt das Kühlfluid eine hohe Wärmeleitfähigkeit und/oder Wärmekapazität. Besonders bevorzugt besitzt das Kühlfluid eine Viskosität, die es dem Kühlfluid erlaubt, gepumpt zu werden. Es ist denkbar, dass das Kühlfluid mit dem gepumpten Medium identisch ist, bevorzugt ist das Kühlfluid aber von dem gepumpten Fluid unterschiedlich und speziell zur Kühlung der Pumpe vorgesehen. Kühlfluide können beispielswiese Wasser und/oder Öle aufweisen.A “cooling fluid” is to be understood in particular as a liquid which is provided to absorb heat from at least one element and in particular to transfer it to at least one other element, for example the heat exchanger unit. The cooling fluid preferably has a high thermal conductivity and / or heat capacity. The cooling fluid particularly preferably has a viscosity that allows the cooling fluid to be pumped. It is conceivable that the cooling fluid is identical to the pumped medium, but preferably the cooling fluid is different from the pumped fluid and specifically for the Cooling of the pump provided. Cooling fluids can include, for example, water and / or oils.

Unter einem "Kühlkanal" soll insbesondere ein zusammenhängendes Volumen verstanden werden, durch welches in zumindest einem Betriebszustand Kühlfluid fließt. Vorteilhaft trägt eine zusammenhängende Vertiefung, insbesondere eine Nut, der Wärmetauschereinheit zu einer Definierung des Kühlkanals bei. Insbesondere definiert die Vertiefung eine Kanalwand, welche den Kühlkanal zur Wärmetauschereinheit hin begrenzt. Vorzugsweise weist die Kanalwand über den Großteil des Verlaufs einen zu einem Großteil ovalen oder runden Querschnitt auf. Unter "zu einem Großteil ovalen oder runden Querschnitt" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass zumindest 60 %, vorteilhaft zumindest 70 %, bevorzugt zumindest 80 % und besonders bevorzugt zumindest 90 % des Querschnitts der Kanalwand durch ein Oval oder einen Kreis bedeckt werden können, ohne dass das Oval oder der Kreis die Kanalwand schneidet. Denkbar wäre auch, dass der Kühlkanal als ein nach Außen offener Hohlraum im Inneren der Wärmetauschereinheit ausgebildet ist. Insbesondere weist der Kühlkanal zumindest eine Eingangsöffnung und zumindest eine Ausgangsöffnung auf, welche vorzugsweise eine Strömungsrichtung von durch den Kühlkanal strömendem Kühlfluid definieren. Bevorzugt sind die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung radial unterschiedlich von der Wellenaufnahme beabstandet. Besonders bevorzugt ist ein radialer Abstand der Eingangsöffnung zur Wellenaufnahme größer als ein radialer Abstand der Ausgangsöffnung zur Wellenaufnahme. Vorteilhaft fließt das Kühlfluid innerhalb eines Kühlkreislaufs, in welchem das Kühlfluid von der Manteleinheit in die Eingangsöffnung, durch den Kühlkanal und von der Ausgangsöffnung zurück in die Manteleinheit fließt. Bevorzugt weist die Manteleinheit Kühlkanäle auf, wobei eine weitere Ausgangsöffnung zumindest eines Kühlkanals der Manteleinheit strömungstechnisch mit der Eingangsöffnung und eine weitere Eingangsöffnung zumindest eines Kühlkanals der Manteleinheit strömungstechnisch mit der Ausgangsöffnung verbunden ist.A “cooling channel” is to be understood in particular as a coherent volume through which cooling fluid flows in at least one operating state. A contiguous depression, in particular a groove, of the heat exchanger unit advantageously helps to define the cooling channel. In particular, the recess defines a channel wall which delimits the cooling channel towards the heat exchanger unit. The channel wall preferably has a largely oval or round cross section over the majority of the course. In this context, “largely oval or round cross-section” should be understood to mean that at least 60%, advantageously at least 70%, preferably at least 80% and particularly preferably at least 90% of the cross-section of the duct wall is covered by an oval or a circle without the oval or circle intersecting the canal wall. It would also be conceivable that the cooling channel is designed as a cavity open to the outside in the interior of the heat exchanger unit. In particular, the cooling channel has at least one inlet opening and at least one outlet opening, which preferably define a flow direction of cooling fluid flowing through the cooling channel. The inlet opening and the outlet opening are preferably spaced radially differently from the shaft receptacle. A radial distance between the input opening and the shaft receptacle is particularly preferably greater than a radial distance between the output opening and the shaft receptacle. The cooling fluid advantageously flows within a cooling circuit in which the cooling fluid flows from the jacket unit into the inlet opening, through the cooling channel and from the outlet opening back into the jacket unit. The jacket unit preferably has cooling channels, a further outlet opening of at least one cooling channel of the jacket unit being fluidically connected to the input opening and a further input opening of at least one cooling channel of the jacket unit being fluidically connected to the output opening.

Unter einer "Wellenaufnahme" soll insbesondere ein Teilbereich der Wärmetauschereinheit verstanden werden, welcher zumindest eine Öffnung der Wärmetauschereinheit umgibt, durch welche die Antriebswelle die Wärmetauschereinheit durchdringen kann. Bevorzugt ist die Wellenaufnahme zumindest im Wesentlichen kreisscheibenförmig. Unter "zumindest im Wesentlichen" soll in diesem Zusammenhang insbesondere unter Berücksichtigung von gängigen Fertigungstoleranzen verstanden werden. Besonders bevorzugt ist die Wellenaufnahme bei einer Betrachtung senkrecht zur Axialrichtung von einer Außenkontur der Wärmetauschereinheit zumindest im Wesentlichen homogen beabstandet. Unter einer "Axialrichtung" der Wellenaufnahme soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche von der Wellenaufnahme definiert ist und in welcher die Antriebswelle in einem montierten Zustand ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist die Axialrichtung die einzige mögliche Richtung, in welcher die Antriebswelle in dem montierten Zustand ausgerichtet sein kann. Bevorzugt ist die Axialrichtung senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene der Wellenaufnahme ausgerichtet. Unter einer "Haupterstreckungsebene" eines Objekts soll insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche parallel zu einer größten Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders ist, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, und insbesondere durch den Mittelpunkt des Quaders verläuft. Insbesondere durchdringt die Antriebswelle die Wellenaufnahme in dem montierten Zustand.A “shaft receptacle” is to be understood in particular as a sub-area of the heat exchanger unit which has at least one opening in the heat exchanger unit surrounds through which the drive shaft can penetrate the heat exchanger unit. The shaft receptacle is preferably at least substantially circular disk-shaped. In this context, “at least substantially” is to be understood in particular taking into account common manufacturing tolerances. Particularly preferably, when viewed perpendicular to the axial direction, the shaft receptacle is at least substantially homogeneously spaced from an outer contour of the heat exchanger unit. An “axial direction” of the shaft receptacle is to be understood in particular as a direction which is defined by the shaft receptacle and in which the drive shaft is oriented in an assembled state. The axial direction is preferably the only possible direction in which the drive shaft can be oriented in the assembled state. The axial direction is preferably oriented perpendicular to a main plane of extent of the shaft receptacle. A “main extension plane” of an object is to be understood in particular as a plane which is parallel to a largest side surface of a smallest imaginary cuboid, which just completely encloses the object, and in particular runs through the center of the cuboid. In particular, the drive shaft penetrates the shaft receptacle in the assembled state.

Unter einem "Querschnittsflächeninhalt" soll insbesondere ein Flächeninhalt eines Querschnitts des Kühlkanals verstanden werden. Unter einem "Querschnitt" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Fläche verstanden werden, welche vollständig innerhalb des Kühlkanals liegt und senkrecht zur Kanalwand des Kühlkanals ausgerichtet ist. Vorzugsweise füllt die Fläche bei einer Betrachtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Fläche einen durch die Kanalwand aufgespannten Zwischenraum vollständig aus.A “cross-sectional area” is to be understood in particular as an area of a cross section of the cooling channel. In this context, a “cross section” is to be understood as meaning, in particular, a surface which lies completely within the cooling channel and is oriented perpendicular to the channel wall of the cooling channel. When viewed perpendicular to the direction of extent of the surface, the surface preferably completely fills an intermediate space spanned by the duct wall.

Unter einem "Großteil eines Verlaufs des Kühlkanals" soll insbesondere zumindest 60 %, vorteilhaft zumindest 70 %, bevorzugt zumindest 80 % und besonders bevorzugt zumindest 90 % des Verlaufs des Kühlkanals verstanden werden. Denkbar wäre, dass der Großteil des Verlaufs des Kühlkanals den gesamten Kühlkanal umfasst. Bevorzugt ist der Großteil des Verlaufs des Kühlkanals frei von Eingangsöffnungen und/oder Ausgangsöffnungen des Kühlkanals. Unter einem "Verlauf des Kühlkanals" soll insbesondere eine räumliche Erstreckung des Kühlkanals senkrecht zur Querschnittsfläche des Kühlkanals verstanden werden.A “major part of a course of the cooling channel” should be understood to mean in particular at least 60%, advantageously at least 70%, preferably at least 80% and particularly preferably at least 90% of the course of the cooling channel. It would be conceivable that the majority of the course of the cooling channel encompasses the entire cooling channel. The majority of the course of the cooling channel is preferably free of inlet openings and / or outlet openings of the cooling channel. Under A “course of the cooling channel” is to be understood in particular as a spatial extension of the cooling channel perpendicular to the cross-sectional area of the cooling channel.

Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Insbesondere soll unter "vorgesehen" keine bloße Eignung verstanden werden. Insbesondere erfüllt eine Einheit, welche zur Erfüllung einer Aufgabe vorgesehen ist, diese Aufgabe in einem, für einen Bediener eines Geräts dem die Einheit zugehörig ist, zufriedenstellendem Maße. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.“Provided” is to be understood in particular as specifically designed and / or equipped. In particular, “provided” is not intended to be understood as a mere suitability. In particular, a unit which is provided to fulfill a task fulfills this task to a degree that is satisfactory for an operator of a device to which the unit is associated. The fact that an object is provided for a specific function should be understood in particular to mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.

Denkbar wäre, dass der Querschnittsflächeninhalt des Kühlkanals sich über den Großteil des Verlaufs des Kühlkanals abwechselnd verkleinert und vergrößert. Um eine Fließgeschwindigkeit des Kühlfluids innerhalb des Kühlkanals zu verbessern, wird jedoch vorgeschlagen, dass sich der Querschnittsflächeninhalt des Kühlkanals über den Großteil des Verlaufs höchstens umkehrfrei ändert. Darunter, dass sich der Querschnittsflächeninhalt "umkehrfrei" ändert, soll insbesondere verstanden werden, dass sich der Querschnittsflächeninhalt bei einer Betrachtung entlang des Verlaufs des Kühlkanals in eine Richtung monoton steigend oder monoton fallend verändert. Vorzugsweise ändert sich der Querschnittsflächeninhalt bei einer Betrachtung von der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung des Kühlkanals monoton fallend. Vorteilhaft kann eine stetige Erhöhung der Fließgeschwindigkeit des Kühlfluids während eines Durchfließens des Kühlkanals erreicht werden. Besonders vorteilhaft kann ein Anstauen des Kühlfluids durch ein plötzliches Sinken der Fließgeschwindigkeit vermieden werden.It would be conceivable for the cross-sectional area of the cooling channel to alternately decrease and increase over the majority of the course of the cooling channel. In order to improve a flow rate of the cooling fluid within the cooling channel, however, it is proposed that the cross-sectional area of the cooling channel change at most without reversal over the majority of the course. The fact that the cross-sectional area content changes “inversely” is to be understood in particular as meaning that the cross-sectional area content changes monotonically increasing or monotonically decreasing in one direction when viewed along the course of the cooling channel. The cross-sectional area content preferably changes in a monotonically decreasing manner when viewed from the inlet opening to the outlet opening of the cooling channel. A constant increase in the flow rate of the cooling fluid while it is flowing through the cooling channel can advantageously be achieved. A build-up of the cooling fluid due to a sudden decrease in the flow rate can be avoided in a particularly advantageous manner.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Querschnittsflächeninhalt des Kühlkanals über den Großteil des Verlaufs des Kühlkanals zumindest im Wesentlichen konstant ist. Vorteilhaft weist der Kühlkanal über den Großteil des Verlaufs des Kühlkanals eine zumindest im Wesentlichen konstante Querschnittsform auf. Unter einer "Querschnittsform" soll insbesondere eine Außenkontur der Querschnittsfläche verstanden werden. Beispielsweise könnte die Querschnittsform einem abgeschnittenen Kreis oder einem abgeschnittenen Oval entsprechen. Hierdurch kann insbesondere eine Wärmeübertragung vom Kühlfluid zur pumpenden Flüssigkeit noch besser homogenisiert werden. Vorteilhaft kann eine Herstellung der Wärmetauschereinheit weiter vereinfacht werden.It is further proposed that the cross-sectional area of the cooling channel is at least essentially constant over the majority of the course of the cooling channel. The cooling channel advantageously has an at least substantially constant cross-sectional shape over the majority of the course of the cooling channel. A “cross-sectional shape” should in particular be an outer contour of the cross-sectional area be understood. For example, the cross-sectional shape could correspond to a truncated circle or a truncated oval. In this way, in particular, heat transfer from the cooling fluid to the pumping liquid can be homogenized even better. Production of the heat exchanger unit can advantageously be further simplified.

Bevorzugt weist die Wärmetauschereinheit zumindest einen weiteren Kühlkanal auf, wobei ein konzentrisch zu einem Mittelpunkt der Wellenaufnahme verlaufender Kreisbogenabstand von dem Kühlkanal zu dem weiteren Kühlkanal über den Großteil des Verlaufs des Kühlkanals mindestens 50 %, insbesondere mindestens 100 %, vorteilhaft zumindest 150 % und bevorzugt zumindest 200 % einer Breite des Kühlkanals entspricht. Unter einem "konzentrisch zu einem Punkt verlaufenden Kreisbogenabstand" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Länge einer Schnittlinie verstanden werden, welche, bei einer Betrachtung entlang der Axialrichtung und bei einem Schnitt durch die Wärmetauschereinheit dessen Verlauf einem Kreis um den Punkt entspricht, beide Kühlkanäle beabstandet. Unter einer "Breite des Kühlkanals" soll insbesondere eine Länge der Schnittlinie verstanden werden, welche zwei gegenüberliegende Punkte der Kanalwand miteinander verbindet. Hierdurch kann insbesondere eine Wärmeübertragung über die Wärmetauschereinheit verbessert werden. Vorteilhaft kann gewährleistet werden, dass die Wärmetauschereinheit eine ausreichende Wärmemenge des Kühlfluids aufnehmen und an die zu pumpende Flüssigkeit abgeben kann.The heat exchanger unit preferably has at least one further cooling channel, an arc of a circle running concentrically to a center point of the shaft receptacle from the cooling channel to the further cooling channel over the majority of the course of the cooling channel at least 50%, in particular at least 100%, advantageously at least 150% and preferably at least 200% corresponds to a width of the cooling channel. A "circular arc distance running concentrically to a point" is to be understood in this context in particular as a length of a cutting line which, when viewed along the axial direction and when a section through the heat exchanger unit corresponds to a circle around the point, separates the two cooling channels. A “width of the cooling channel” is to be understood in particular as a length of the cutting line which connects two opposite points of the channel wall to one another. In particular, heat transfer via the heat exchanger unit can be improved in this way. It can advantageously be ensured that the heat exchanger unit can absorb a sufficient amount of heat from the cooling fluid and release it to the liquid to be pumped.

Denkbar wäre, dass der Kreisbogenabstand über 400 % der Breite des Kühlkanals entspricht. Vorzugsweise weist die Wärmetauschereinheit zumindest einen weiteren Kühlkanal auf, wobei ein konzentrisch zu einem Mittelpunkt der Wellenaufnahme verlaufender Kreisbogenabstand von dem Kühlkanal zu dem weiteren Kühlkanal über den Großteil des Verlaufs des Kühlkanals höchstens 400 %, insbesondere höchstens 350 %, vorteilhaft höchstens 300 %, bevorzugt höchstens 250 % und besonders bevorzugt höchstens 200 % der Breite des Kühlkanals entspricht. Hierdurch kann insbesondere eine Wärmeabgabe des Kühlfluids verbessert werden. Vorteilhaft kann ein Gleichgewicht von durch das Kühlfluid einbringbarer Wärme und durch die Wärmetauschereinheit aufnehmbarer Wärme erreicht werden.It would be conceivable that the arc distance corresponds to over 400% of the width of the cooling channel. The heat exchanger unit preferably has at least one further cooling channel, an arc of a circle running concentrically to a center point of the shaft receptacle from the cooling channel to the further cooling channel over the majority of the course of the cooling channel at most 400%, in particular at most 350%, advantageously at most 300%, preferably at most 250% and particularly preferably at most 200% of the width of the cooling channel. In this way, in particular, a heat emission from the cooling fluid can be improved. A balance of those that can be introduced by the cooling fluid can be advantageous Heat and heat which can be absorbed by the heat exchanger unit can be achieved.

In einer alternativen Ausgestaltung könnte der Kühlkanal als ein geöffneter Kühlkanal ausgebildet sein, welcher vollständig durch eine Nut der Wärmetauschereinheit definiert wird. Um eine Kontaktierung der Wärmetauschereinheit durch das Kühlfluid zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass die Wärmetauschereinheit zumindest ein Dichtteil und zumindest ein Deckelement aufweist, welche gemeinsam den Kühlkanal über den Großteil des Verlaufs definieren. Unter einem "Dichtteil" soll insbesondere ein Element der Wärmetauschereinheit verstanden werden, welches den Motorraum nach außen begrenzt. Vorzugsweise weist das Dichtteil die Wellenaufnahme auf. Bevorzugt weist das Dichtteil die Vertiefung auf. Unter einem "Deckelement" soll insbesondere ein plattenförmiges Element der Wärmetauschereinheit verstanden werden, welches gemeinsam mit der Vertiefung den Kühlkanal definiert. Insbesondere liegt das Deckelement in einem montierten Zustand auf der Vertiefung auf. Vorzugsweise erstrecken sich zumindest zwei Teilbereiche der Vertiefung über das Deckelement hinaus und definieren die Eingangsöffnung und die Ausgangsöffnung. Beispielsweise könnte das Deckelement durch eine Presspassung und/oder einen Schweißprozess mit dem Dichtteil verbunden sein. Bevorzugt ist das Deckelement an das Dichtteil angeschraubt. Vorteilhaft kann ein Druck im Kühlkanal, mit welchem das Kühlfluid befördert wird, und dementsprechend die Fließgeschwindigkeit des Kühlfluids im Kühlkanal erhöht werden.In an alternative embodiment, the cooling channel could be designed as an open cooling channel which is completely defined by a groove in the heat exchanger unit. In order to improve the contacting of the heat exchanger unit by the cooling fluid, it is proposed that the heat exchanger unit have at least one sealing part and at least one cover element, which together define the cooling channel over the majority of the course. A “sealing part” is to be understood in particular as an element of the heat exchanger unit which delimits the engine compartment to the outside. The sealing part preferably has the shaft receptacle. The sealing part preferably has the recess. A “cover element” is to be understood in particular as a plate-shaped element of the heat exchanger unit which, together with the recess, defines the cooling channel. In particular, the cover element rests on the recess in an assembled state. At least two partial areas of the recess preferably extend beyond the cover element and define the inlet opening and the outlet opening. For example, the cover element could be connected to the sealing part by a press fit and / or a welding process. The cover element is preferably screwed onto the sealing part. A pressure in the cooling channel, with which the cooling fluid is conveyed, and accordingly the flow rate of the cooling fluid in the cooling channel can advantageously be increased.

Denkbar wäre, dass der Kühlkanal einen geradlinigen Verlauf aufweist. Vorzugsweise ist der Kühlkanal entlang des Großteils des Verlaufs gekrümmt. Darunter, dass der Kühlkanal innerhalb eines Teilbereichs "gekrümmt" ist, soll insbesondere verstanden werden, dass der Kühlkanal innerhalb des Teilbereichs frei von geradlinigen Abschnitten ist. Insbesondere weist der Kühlkanal innerhalb des gesamten Teilbereichs eine konsistente Richtungsänderung auf. Hierdurch kann insbesondere eine Kontaktierung der Wärmetauschereinheit durch das Kühlfluid verbessert werden. Vorteilhaft kann unabhängig vom Querschnittsflächeninhalt eine Kontaktfläche, an der sich das Kühlfluid und die Wärmetauschereinheit berühren, erhöht werden.It would be conceivable that the cooling channel has a straight course. The cooling channel is preferably curved along the majority of the course. The fact that the cooling channel is “curved” within a partial area is to be understood in particular as meaning that the cooling channel is free of straight sections within the partial area. In particular, the cooling channel has a consistent change in direction within the entire sub-area. In this way, in particular, contact with the heat exchanger unit by the cooling fluid can be improved. Can be advantageous regardless of the cross-sectional area a contact area at which the cooling fluid and the heat exchanger unit touch can be increased.

Es wäre möglich, dass der Kühlkanal abwechselnd in unterschiedliche Richtungen gekrümmt ist und zumindest einen Wendepunkt aufweist. Um eine platzsparende Ausgestaltung der Wärmetauschereinheit zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass der Kühlkanal entlang des Großteils des Verlaufs kontinuierlich gekrümmt ist. Darunter, dass der Kühlkanal innerhalb eines Teilbereichs "kontinuierlich" gekrümmt ist, soll insbesondere verstanden werden, dass der Kühlkanal innerhalb des Teilbereichs frei von Wendepunkten ist. Bevorzugt erfährt eine Verlaufsrichtung des Kühlkanals bei einer gedachten Bewegung entlang des Großteils des Verlaufs des Kühlkanals eine stetige Drehung in eine Richtung. Unter einer "Verlaufsrichtung des Kühlkanals" soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, welche senkrecht zur Querschnittsfläche des Kühlkanals verläuft. Vorteilhaft kann eine effektive Bauraumnutzung der Kühlkanäle und damit eine erhöhte Kontaktfläche relativ zur räumlichen Ausdehnung der Wärmetauschereinheit erreicht werden.It would be possible that the cooling channel is alternately curved in different directions and has at least one turning point. In order to achieve a space-saving design of the heat exchanger unit, it is proposed that the cooling duct be continuously curved along most of the course. The fact that the cooling channel is “continuously” curved within a sub-area is to be understood in particular as meaning that the cooling channel is free of turning points within the sub-area. A direction of the course of the cooling channel preferably experiences a continuous rotation in one direction in the event of an imaginary movement along the majority of the course of the cooling channel. A “direction of the cooling channel” is to be understood in particular as a direction which is perpendicular to the cross-sectional area of the cooling channel. An effective use of the installation space of the cooling channels and thus an increased contact area relative to the spatial extent of the heat exchanger unit can advantageously be achieved.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Kühlkanal zumindest einen Endbereich aufweist, welcher bei einer Betrachtung entlang der Axialrichtung eine Tangentialausrichtung aufweist, die zumindest im Wesentlichen auf einen Mittelpunkt der Wellenaufnahme zuläuft. Unter einem "Endbereich" des Kühlkanals soll insbesondere ein Teilbereich verstanden werden, welcher höchstens 10 %, vorteilhaft höchstens 5 % und bevorzugt höchstens 2 % einer räumlichen Ausdehnung des Kühlkanals aufweist und entlang einer Verlaufsrichtung an keine weiteren Teilbereiche des Kühlkanals angrenzt. Unter "Tangentialausrichtungen" eines Teilbereichs sollen insbesondere zwei Richtungen verstanden werden, welche zueinander antiparallel und parallel zu einer Tangente, welche an einer Außenkontur des Teilbereichs anliegt, sind. Insbesondere grenzt der Endbereich an die Ausgangsöffnung des Kühlkanals an. Bevorzugt weist der Kühlkanal zumindest einen weiteren Endbereich auf, der zumindest zu einem Großteil tangential auf einen gedachten Kreis trifft, welcher den Kühlkanal gerade noch umfasst und dessen Mittelpunkt identisch zum Mittelpunkt der Wellenaufnahme ist. Darunter, dass der Endbereich "zumindest zu einem Großteil tangential" auf den gedachten Kreis trifft, soll insbesondere verstanden werden, dass eine Ausrichtung des Endbereichs bei einem Auftreffen auf den Kreis eine Abweichung von maximal 20°, vorteilhaft maximal 15° und bevorzugt maximal 10° von einer Tangente an einen Auftreffpunkt des Kreises aufweist. Hierdurch kann insbesondere eine Fließgeschwindigkeit des Kühlfluids im Kühlkanal erhöht werden. Vorteilhaft können Verringerungen der Fließgeschwindigkeit durch Reibungsverluste reduziert werden.In addition, it is proposed that the cooling channel has at least one end region which, when viewed along the axial direction, has a tangential orientation which at least essentially runs towards a center point of the shaft receptacle. An "end area" of the cooling channel is to be understood as meaning in particular a sub-area which has at most 10%, advantageously at most 5% and preferably at most 2% of a spatial extent of the cooling channel and does not adjoin any further sub-areas of the cooling channel along one direction. “Tangential alignments” of a sub-area are to be understood as meaning, in particular, two directions which are antiparallel to one another and parallel to a tangent that rests on an outer contour of the sub-area. In particular, the end area adjoins the outlet opening of the cooling channel. The cooling channel preferably has at least one further end region which, at least for the most part, meets tangentially an imaginary circle which just surrounds the cooling channel and whose center point is identical to the center point of the shaft receptacle. Underneath, that the end region "at least largely tangentially" hits the imaginary circle, should be understood in particular that an alignment of the end region when it hits the circle deviates from a maximum of 20 °, advantageously a maximum of 15 ° and preferably a maximum of 10 ° Has tangent to a point of impact of the circle. In particular, a flow rate of the cooling fluid in the cooling channel can be increased in this way. Reductions in the flow rate due to friction losses can advantageously be reduced.

Um eine Kontaktierung der Wärmetauschereinheit durch das Kühlfluid noch weiter zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass der Kühlkanal bei einer Betrachtung entlang der Axialrichtung innerhalb eines Kreissektors eines Kreises liegt, dessen Mittelpunkt identisch zum Mittelpunkt der Wellenaufnahme ist, wobei der Kreissektor einen Mittelpunktswinkel von mindestens 20°, insbesondere mindestens 40 %, vorteilhaft mindestens 60 % und bevorzugt mindestens 80 % aufweist. Hierdurch kann insbesondere eine Kontaktierung der Wärmetauschereinheit durch das Kühlfluid noch weiter verbessert werden. Vorteilhaft kann unabhängig vom Querschnittsflächeninhalt eine Kontaktfläche, an der sich das Kühlfluid und die Wärmetauschereinheit berühren, noch weiter erhöht werden.In order to further improve the contacting of the heat exchanger unit by the cooling fluid, it is proposed that the cooling channel, when viewed along the axial direction, be located within a circular sector of a circle whose center is identical to the center of the shaft receptacle, the circular sector having a center angle of at least 20 ° , in particular at least 40%, advantageously at least 60% and preferably at least 80%. In this way, in particular, contact with the heat exchanger unit by the cooling fluid can be improved even further. Advantageously, independently of the cross-sectional area content, a contact area at which the cooling fluid and the heat exchanger unit touch can be increased even further.

Denkbar wäre, dass der Kühlkanal sich spiralenartig um die Wellenaufnahme windet. Um eine Effizienz der Wärmeübertragung vom Kühlfluid zur Wärmetauschereinheit zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass die Wärmetauschereinheit eine Vielzahl von Kühlkanälen aufweist, welche gemeinsam eine mindestens 10-zählige, insbesondere mindestens 15-zählige, vorteilhaft mindestens 20-zählige und bevorzugt mindestens 25-zählige Drehsymmetrie bezüglich der Axialrichtung aufweisen. Vorteilhaft kann das Kühlfluid nach der Wärmeübertragung an die Wärmetauschereinheit schnell von der Wärmetauschereinheit weggeführt werden.It would be conceivable that the cooling channel winds around the shaft receptacle like a spiral. In order to increase the efficiency of the heat transfer from the cooling fluid to the heat exchanger unit, it is proposed that the heat exchanger unit have a plurality of cooling channels which together have at least 10-fold, in particular at least 15-fold, advantageously at least 20-fold and preferably at least 25-fold rotational symmetry have with respect to the axial direction. Advantageously, after the heat transfer to the heat exchanger unit, the cooling fluid can be carried away quickly from the heat exchanger unit.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Kühlkanäle zumindest im Wesentlichen in Form eines Wirbelrads angeordnet sind. Hierdurch kann insbesondere eine Wärmeübertragung vom Kühlfluid zu der zu pumpenden Flüssigkeit weiter verbessert werden. Vorteilhaft kann eine hohe Kontaktfläche zur Wärmeübertragung, eine hohe Fließgeschwindigkeit des Kühlfluids, eine hohe Effizienz der Wärmeübertragung und eine hohe Bauraumeffizienz der Kühlkanäle erreicht werden.It is also proposed that the cooling channels are arranged at least essentially in the form of a vortex wheel. In particular, this can further improve heat transfer from the cooling fluid to the liquid to be pumped will. A high contact surface for heat transfer, a high flow rate of the cooling fluid, a high efficiency of the heat transfer and a high space efficiency of the cooling channels can advantageously be achieved.

Denkbar wäre, dass eine zusätzliche Motoreinheit das Kühlfluid durch den Kühlkanal pumpt oder die Pumpenvorrichtung ein Kühlrad aufweist, welches an einer der Schraubeneinheit abgewandten Hälfte der Antriebswelle befestigt ist. Vorteilhaft weist die Pumpenvorrichtung zumindest ein drehbar gelagertes Kühlrad auf, welches dazu vorgesehen ist, das Kühlfluid von einer Eingangsöffnung des Kühlkanals durch den Kühlkanal zu einer Ausgangsöffnung des Kühlkanals zu transportieren. Unter einem "Kühlrad" soll insbesondere ein Element verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, sich in dem Betriebszustand zu drehen und mittels der Drehung das Kühlfluid zu transportieren. Insbesondere transportiert das Kühlrad das Kühlfluid von einer der Schraubeneinheit zugewandten Hälfte der Antriebswelle zu einer der Schraubeneinheit abgewandten Hälfte der Antriebswelle. Bevorzugt ist das Kühlrad an der Antriebswelle befestigt und rotiert in zumindest einem Betriebszustand gemeinsam mit der Antriebswelle. Insbesondere ist das Kühlrad an einer der Schraubeneinheit zugewandten Hälfte der Antriebswelle befestigt. Hierdurch kann insbesondere ein Strömungsverhalten des Kühlfluids verbessert werden.It would be conceivable that an additional motor unit pumps the cooling fluid through the cooling channel or the pump device has a cooling wheel which is attached to a half of the drive shaft facing away from the screw unit. The pump device advantageously has at least one rotatably mounted cooling wheel which is provided to transport the cooling fluid from an inlet opening of the cooling channel through the cooling channel to an outlet opening of the cooling channel. A “cooling wheel” is to be understood in particular as an element which is provided to rotate in the operating state and to transport the cooling fluid by means of the rotation. In particular, the cooling wheel transports the cooling fluid from a half of the drive shaft facing the screw unit to a half of the drive shaft facing away from the screw unit. The cooling wheel is preferably attached to the drive shaft and rotates together with the drive shaft in at least one operating state. In particular, the cooling wheel is attached to a half of the drive shaft facing the screw unit. In particular, a flow behavior of the cooling fluid can be improved as a result.

Um eine Energieeffizienz zu steigern, wird vorgeschlagen, dass eine Krümmungsrichtung des Kühlkanals identisch zu einer Drehrichtung des Kühlrads ist. Darunter, dass die Krümmungsrichtung "identisch zur Drehrichtung" ist, soll insbesondere verstanden werden, dass bei einer gedachten Bewegung von der Eingangsöffnung zur Ausgangsöffnung die Verlaufsrichtung des Kühlkanals eine Drehung durchläuft, deren Drehrichtung identisch zur Drehrichtung des Kühlrads ist. Vorteilhaft kann ein Drehimpuls des durch den Kühlkanal fließenden Kühlfluids zumindest teilweise auf das Kühlrad übertragen werden.In order to increase energy efficiency, it is proposed that a direction of curvature of the cooling channel is identical to a direction of rotation of the cooling wheel. The fact that the direction of curvature is "identical to the direction of rotation" is to be understood in particular to mean that with an imaginary movement from the inlet opening to the outlet opening, the direction of the cooling channel undergoes a rotation whose direction of rotation is identical to the direction of rotation of the cooling wheel. An angular momentum of the cooling fluid flowing through the cooling channel can advantageously be transmitted at least partially to the cooling wheel.

Zeichnungendrawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawings. In the drawings, an embodiment of the invention is shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.

Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Pumpe mit einer Pumpenvorrichtung in einer Querschnittsansicht,
Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Dichtteils der Pumpenvorrichtung in einer Schrägansicht,
Fig. 3: eine schematische Darstellung des Dichtteils in einer Draufsicht,
Fig. 4: eine schematische Darstellung einer Wärmetauschereinheit mit dem Dichtteil in der Draufsicht und
Fig. 5: eine schematische Darstellung zweier Kühlkanäle der Wärmetauschereinheit in einer Schnittansicht.

Show it:

Fig. 1: a schematic representation of a pump with a pump device in a cross-sectional view,
Fig. 2: a schematic representation of a sealing part of the pump device in an oblique view,
Fig. 3: a schematic representation of the sealing part in a plan view,
Fig. 4: a schematic representation of a heat exchanger unit with the sealing part in plan view and
Fig. 5: a schematic representation of two cooling channels of the heat exchanger unit in a sectional view.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Die Figur 1 zeigt eine Pumpe 48 in einer stark vereinfachten Querschnittsdarstellung. Die Pumpe 48 weist eine Motoreinheit 11 auf. Die Motoreinheit 11 ist als ein Elektromotor ausgebildet. Alternativ könnte die Motoreinheit 11 als ein Verbrennungsmotor ausgebildet sein. Die Pumpe 48 weist eine Antriebswelle 25 auf. Die Motoreinheit 11 erzeugt in einem Betriebszustand eine Rotation einer Antriebswelle 25. Die Antriebswelle 25 ist an einem Ende mit einer Schraubeneinheit 15 verbunden. Die Schraubeneinheit 15 ist dazu vorgesehen, eine zu pumpende Flüssigkeit (nicht dargestellt) in Bewegung zu versetzen. Die Schraubeneinheit 15 rotiert im Betriebszustand gemeinsam mit der Antriebswelle 25. Die Pumpe 48 weist einen Motorraum 13 auf. Die Motoreinheit 11 ist vollständig innerhalb des Motorraums 13 angeordnet. Die Pumpe 48 weist eine Manteleinheit 17 auf. Die Manteleinheit 17 ist glockenförmig. Die Manteleinheit 17 begrenzt den Motorraum 13 teilweise nach außen. Die Manteleinheit 17 weist Kühlkanäle (nicht dargestellt) zur Aufnahme eines Kühlfluids (nicht dargestellt) auf. Die Manteleinheit 17 besteht aus Gusseisen. Alternativ könnte die Manteleinheit 17 aus Edelstahl und/oder Keramik bestehen. Die Pumpe 48 weist einen Lagerdeckel 19 auf. Der Lagerdeckel 19 bildet eine der Schraubeneinheit 15 abgewandte Decke des Motorraums 13. Der Lagerdeckel 19 besteht aus einem Material, welches zu dem Material der Manteleinheit 17 identisch ist.The Figure 1 shows a pump 48 in a greatly simplified cross-sectional illustration. The pump 48 has a motor unit 11. The motor unit 11 is designed as an electric motor. Alternatively, the motor unit 11 could be designed as an internal combustion engine. The pump 48 has a drive shaft 25. In an operating state, the motor unit 11 generates a rotation of a drive shaft 25. The drive shaft 25 is connected at one end to a screw unit 15. The screw unit 15 is provided to be pumped To set liquid (not shown) in motion. The screw unit 15 rotates together with the drive shaft 25 in the operating state. The pump 48 has an engine compartment 13. The engine unit 11 is completely arranged within the engine room 13. The pump 48 has a jacket unit 17. The jacket unit 17 is bell-shaped. The jacket unit 17 delimits the engine compartment 13 partially to the outside. The jacket unit 17 has cooling channels (not shown) for receiving a cooling fluid (not shown). The jacket unit 17 is made of cast iron. Alternatively, the jacket unit 17 could consist of stainless steel and / or ceramic. The pump 48 has a bearing cover 19. The bearing cover 19 forms a cover of the engine compartment 13 facing away from the screw unit 15. The bearing cover 19 consists of a material which is identical to the material of the jacket unit 17.

Die Pumpe 48 weist eine Pumpenvorrichtung 10 auf. Die Pumpenvorrichtung 10 weist eine Wärmetauschereinheit 12 auf. Die Wärmetauschereinheit 12 ist in dem Betriebszustand zu einem Wärmeaustausch zwischen dem Kühlfluid und der zu pumpenden Flüssigkeit vorgesehen. Die Wärmetauschereinheit 12 weist ein Dichtteil 26 auf, welches in den Figuren 2 und 3 näher dargestellt ist. Das Dichtteil 26 dichtet eine der Schraubeneinheit 15 zugewandte Öffnung der Manteleinheit 17 ab. Das Dichtteil 26 bildet einen der Schraubeneinheit 15 zugewandten Boden des Motorraums 13 aus. Das Dichtteil 26 ist schalenförmig ausgebildet. Das Dichtteil 26 besteht aus einem Material, welches zu dem Material der Manteleinheit 17 identisch ist. Die Wärmetauschereinheit 12 weist ein Deckelement 28 auf, welches in Figur 4 näher dargestellt ist. Das Deckelement 28 ist plattenförmig ausgebildet. Das Deckelement 28 ist kreisscheibenförmig ausgebildet. Das Deckelement 28 liegt direkt auf dem Dichtteil 26 auf. Das Deckelement 28 ist an dem Dichtteil 26 angeschraubt.The pump 48 has a pump device 10. The pump device 10 has a heat exchanger unit 12. The heat exchanger unit 12 is provided in the operating state for a heat exchange between the cooling fluid and the liquid to be pumped. The heat exchanger unit 12 has a sealing part 26 which is in the Figures 2 and 3 is shown in more detail. The sealing part 26 seals an opening of the jacket unit 17 facing the screw unit 15. The sealing part 26 forms a floor of the engine compartment 13 facing the screw unit 15. The sealing part 26 is shell-shaped. The sealing part 26 consists of a material which is identical to the material of the jacket unit 17. The heat exchanger unit 12 has a cover element 28, which in FIG Figure 4 is shown in more detail. The cover element 28 is plate-shaped. The cover element 28 is designed in the shape of a circular disk. The cover element 28 rests directly on the sealing part 26. The cover element 28 is screwed onto the sealing part 26.

Die Wärmetauschereinheit 12 weist 25 Kühlkanäle auf. Die Kühlkanäle weisen gemeinsam eine 25-zählige Drehsymmetrie bezüglich der Axialrichtung 18 auf. Die Kühlkanäle sind in Form eines Wirbelrads ausgebildet. Die Kühlkanäle sind zueinander identisch ausgebildet, weshalb aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Kühlkanal 14 und ein weiterer Kühlkanal 20 Bezugszeichen erhalten und im Folgenden beschrieben werden. Alternativ könnte die Wärmetauschereinheit 12 auch nur einen Kühlkanal aufweisen. Das Dichtteil 26 und das Deckelement 28 definieren gemeinsam den Kühlkanal 14. Das Dichtteil 26 weist eine Vertiefung auf, welche eine Kanalwand 27 des Kühlkanals 14 definiert. Die Kanalwand 27 weist über den Großteil des Verlaufs einen zu einem Großteil ovalen Querschnitt auf. Das Deckelement 28 liegt auf der Vertiefung auf und definiert eine Kanaldecke 29. Ein Teilbereich der Vertiefung, welcher sich in einem äußeren Randbereich über das Deckelement 28 hinaus erstreckt, definiert eine Eingangsöffnung 21 des Kühlkanals 14. Ein Teilbereich der Vertiefung, welcher sich in einem inneren Randbereich über das Deckelement 28 hinaus erstreckt, definiert eine Ausgangsöffnung 23 des Kühlkanals 14. Das Kühlfluid fließt in einem Kühlkreislauf. Das Kühlfluid fließt von der Manteleinheit 17 in die Eingangsöffnung 21. Das Kühlfluid fließt durch den Kühlkanal 14 und durch die Ausgangsöffnung 23 zurück in die Manteleinheit 17.The heat exchanger unit 12 has 25 cooling channels. The cooling channels together have a 25-fold rotational symmetry with respect to the axial direction 18. The cooling channels are designed in the form of a vortex wheel. The cooling channels are designed to be identical to one another, which is why, for the sake of clarity, only one cooling channel 14 and another cooling channel 20 are given reference symbols and are described below. Alternatively, the heat exchanger unit 12 could also have only one cooling channel. The sealing part 26 and the cover element 28 jointly define the cooling channel 14. The sealing part 26 has a recess which defines a channel wall 27 of the cooling channel 14. The channel wall 27 has a largely oval cross-section over the majority of its course. The cover element 28 rests on the recess and defines a channel ceiling 29. A portion of the recess, which extends in an outer edge area beyond the cover element 28, defines an inlet opening 21 of the cooling channel 14. A portion of the recess, which extends in an inner The edge region extending beyond the cover element 28 defines an outlet opening 23 of the cooling channel 14. The cooling fluid flows in a cooling circuit. The cooling fluid flows from the jacket unit 17 into the inlet opening 21. The cooling fluid flows through the cooling channel 14 and through the output opening 23 back into the jacket unit 17.

Die Wärmetauschereinheit 12 weist eine Wellenaufnahme 16 auf. Die Wellenaufnahme 16 ist als ein kreisscheibenförmiger Teilbereich des Dichtteils 26 ausgebildet. Die Wellenaufnahme 16 definiert einen inneren Rand der Wärmetauschereinheit 12. Die Wellenaufnahme 16 weist eine Axialrichtung 18 auf. Die Antriebswelle 25 ist entlang der Axialrichtung 18 ausgerichtet. Die Antriebswelle 25 durchdringt die Wellenaufnahme 16.The heat exchanger unit 12 has a shaft receptacle 16. The shaft receptacle 16 is designed as a circular disk-shaped portion of the sealing part 26. The shaft receptacle 16 defines an inner edge of the heat exchanger unit 12. The shaft receptacle 16 has an axial direction 18. The drive shaft 25 is aligned along the axial direction 18. The drive shaft 25 penetrates the shaft receptacle 16.

Ein Querschnittsflächeninhalt des Kühlkanals 14 ändert sich über einen Großteil eines Verlaufs des Kühlkanals 14 um etwa 20 %. Alternativ könnte sich der Querschnittsflächeninhalt auch um etwa 50 % oder etwa 100 % ändern. Der Querschnittsflächeninhalt des Kühlkanals 14 ändert sich über den Großteil des Verlaufs des Kühlkanals 14 umkehrfrei. Der Querschnittsflächeninhalt des Kühlkanals 14 fällt radial zur Wellenaufnahme 16 hin monoton ab. Alternativ könnte der Querschnittsflächeninhalt der Kühlkanals 14 auch über den Großteil des Verlaufs konsistent sein.A cross-sectional area of the cooling channel 14 changes over a large part of a course of the cooling channel 14 by approximately 20%. Alternatively, the cross-sectional area content could also change by approximately 50% or approximately 100%. The cross-sectional area of the cooling channel 14 changes over the majority of the course of the cooling channel 14 without reversal. The cross-sectional area of the cooling channel 14 decreases monotonously in the radial direction towards the shaft receptacle 16. Alternatively, the cross-sectional area content of the cooling channel 14 could also be consistent over the majority of the course.

Figur 5 zeigt den weiteren Kühlkanal 20 in einer Schnittdarstellung gemeinsam mit dem Kühlkanal 14. Die Schnittdarstellung entspricht einem kreisförmigen Schnitt entlang der Schnittlinie A, wobei die Schnittfläche zu einer Ebene gebogen wurde. Die Schnittlinie A entspricht einem Kreis, dessen Mittelpunkt identisch zu einem Mittelpunkt 34 der Wellenaufnahme 16 ist. Der weitere Kühlkanal 20 ist zu dem Kühlkanal 14 benachbart angeordnet. Der weitere Kühlkanal 20 ist bezüglich sämtlicher weiterer Merkmale zum Kühlkanal 14 identisch. Ein konzentrisch zu einem Mittelpunkt 34 der Wellenaufnahme 16 verlaufender Kreisbogenabstand 24 von dem Kühlkanal 14 zu dem weiteren Kühlkanal 20 über den Großteil des Verlaufs des Kühlkanals 14 entspricht etwa 150 % einer Breite 22 des Kühlkanals 14. Alternativ könnte der Kreisbogenabstand 24 auch 50 % oder 400 % der Breite 22 entsprechen. Figure 5 shows the further cooling channel 20 in a sectional illustration together with the cooling channel 14. The sectional illustration corresponds to a circular one Section along section line A, the section surface being bent into a plane. The line of intersection A corresponds to a circle whose center point is identical to a center point 34 of the shaft receptacle 16. The further cooling channel 20 is arranged adjacent to the cooling channel 14. The further cooling channel 20 is identical to the cooling channel 14 with regard to all further features. A circular arc distance 24 running concentrically to a center point 34 of the shaft receptacle 16 from the cooling channel 14 to the further cooling channel 20 over the majority of the course of the cooling channel 14 corresponds to approximately 150% of a width 22 of the cooling channel 14. Alternatively, the circular arc distance 24 could also be 50% or 400 % correspond to the width 22.

Der Kühlkanal 14 ist entlang des Großteils des Verlaufs kontinuierlich gekrümmt. Alternativ könnte der Kühlkanal 14 abschnittsweise geradlinig verlaufen und/oder unterschiedliche Krümmungsrichtungen aufweisen. Der Kühlkanal 14 weist einen Endbereich 30 auf. Der Endbereich 30 grenzt an die Ausgangsöffnung 23 des Kühlkanals 14 an. Der Endbereich 30 weist bei einer Betrachtung entlang der Axialrichtung 18 eine Tangentialausrichtung 32 auf. Die Tangentialausrichtung 32 läuft im Wesentlichen auf einen Mittelpunkt 34 der Wellenaufnahme 16 zu. Der Kühlkanal 14 weist einen weiteren Endbereich 31 auf. Der weitere Endbereich 31 grenzt an die Eingangsöffnung 21 des Kühlkanals 14 an. Der weitere Endbereich 31 trifft zu einem Großteil tangential auf einen Kreis (nicht dargestellt), dessen Mittelpunkt identisch zum Mittelpunkt 34 ist und der den Kühlkanal 14 gerade noch aufnimmt.The cooling channel 14 is continuously curved along the majority of the course. Alternatively, the cooling channel 14 could run in a straight line in sections and / or have different directions of curvature. The cooling channel 14 has an end region 30. The end region 30 adjoins the outlet opening 23 of the cooling channel 14. The end region 30 has a tangential alignment 32 when viewed along the axial direction 18. The tangential alignment 32 essentially runs towards a center point 34 of the shaft receptacle 16. The cooling channel 14 has a further end region 31. The further end region 31 adjoins the inlet opening 21 of the cooling channel 14. The further end region 31 is largely tangential to a circle (not shown), the center of which is identical to the center 34 and which just receives the cooling channel 14.

Der Kühlkanal 14 liegt bei der Betrachtung entlang der Axialrichtung 18 innerhalb eines Kreissektors 36 des Kreises. Der Kreissektor 36 weist einen Mittelpunktswinkel (nicht dargestellt) von etwa 45° auf. Alternativ könnte der Kreissektor 36 einen Mittelpunktswinkel von 90 % aufweisen.When viewed along the axial direction 18, the cooling channel 14 lies within a circular sector 36 of the circle. The circular sector 36 has a central angle (not shown) of approximately 45 °. Alternatively, the circular sector 36 could have a central angle of 90%.

Die Pumpenvorrichtung 10 weist ein Kühlrad 38 auf. Das Kühlrad 38 ist beweglich gelagert. Das Kühlrad 38 ist an einer der Schraubeneinheit 15 zugewandten Hälfte der Antriebswelle 25 befestigt. Alternativ könnte die Pumpenvorrichtung 10 auch eines oder mehrere Kühlräder aufweisen, welche auch an einer der Schraubeneinheit 15 abgewandten Hälfte der Antriebswelle 25 befestigt sein könnten. Das Kühlrad 38 ist dazu vorgesehen, das Kühlfluid von der Eingangsöffnung 21 des Kühlkanals 14 durch den Kühlkanal 14 zur Ausgangsöffnung 23 des Kühlkanals 14 zu transportieren. Eine Krümmungsrichtung 44 des Kühlkanals 14 ist identisch zu einer Drehrichtung 46 des Kühlrads 38.The pump device 10 has a cooling wheel 38. The cooling wheel 38 is movably supported. The cooling wheel 38 is fastened to one half of the drive shaft 25 facing the screw unit 15. Alternatively, the pump device 10 could also have one or more cooling wheels, which are also attached to one of the Screw unit 15 facing away from half of the drive shaft 25 could be attached. The cooling wheel 38 is provided to transport the cooling fluid from the inlet opening 21 of the cooling channel 14 through the cooling channel 14 to the outlet opening 23 of the cooling channel 14. A direction of curvature 44 of the cooling channel 14 is identical to a direction of rotation 46 of the cooling wheel 38.

Reference number

1010: PumpenvorrichtungPump device
1111: MotoreinheitMotor unit
1212: WärmetauschereinheitHeat exchanger unit
1313: MotorraumEngine compartment
1414th: KühlkanalCooling duct
1515th: SchraubeneinheitScrew unit
1616: WellenaufnahmeWave recording
1717th: ManteleinheitJacket unit
1818th: AxialrichtungAxial direction
1919th: LagerdeckelBearing cap
2020th: KühlkanalCooling duct
2121st: EingangsöffnungEntrance opening
2222nd: Breitewidth
2323: AusgangsöffnungExit opening
2424: KreisbogenabstandArc distance
2525th: Antriebswelledrive shaft
2626th: DichtteilSealing part
2727: KanalwandCanal wall
2828: DeckelementCover element
2929: KanaldeckeSewer ceiling
3030th: EndbereichEnd area
3131: EndbereichEnd area
3232: TangentialausrichtungTangential alignment
3434: MittelpunktFocus
3636: KreissektorDistrict sector
3838: KühlradCooling wheel
4444: KrümmungsrichtungDirection of curvature
4646: DrehrichtungDirection of rotation
4848: Pumpepump

Claims

Pump device (10), in particular floodable pump device, with at least one heat exchanger unit (12) which is provided in at least one operating state for heat exchange between a cooling fluid and a liquid to be pumped and at least one cooling channel (14) and at least one shaft receptacle (16) an axial direction (18), characterized in that a cross-sectional area of the cooling channel (14) changes over at least a large part of a course of the cooling channel (14) by at most 200%.

Pump device (10) according to Claim 1, characterized in that the cross-sectional area of the cooling channel (14) changes over the majority of the course of the cooling channel (14) at most without reversal.

Pump device (10) according to Claim 1, characterized in that the cross-sectional area of the cooling channel (14) is at least essentially constant over the majority of the course of the cooling channel (14).

Pump device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger unit (12) has at least one further cooling channel (20), a circular arc spacing (24) from the cooling channel running concentrically to a center point (34) of the shaft receptacle (16) (14) to the further cooling channel (20) over the majority of the course of the cooling channel (14) corresponds to at least 50% of a width (22) of the cooling channel (14).

Pump device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger unit (12) has at least one further cooling channel (20), a circular arc spacing (24) from the cooling channel running concentrically to a center point (34) of the shaft receptacle (16) (14) to the further cooling channel (20) over the majority of the course of the cooling channel (14) corresponds at most to 400% of the width (22) of the cooling channel (14).

Pump device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger unit (12) has at least one sealing part (26) and at least one cover element (28), which together define the cooling channel (14) over the majority of the course.

Pump device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling channel (14) is curved along most of the course.

Pump device (10) according to Claim 7, characterized in that the cooling channel (14) is continuously curved along the majority of the course.

Pump device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling channel (14) has at least one end region (30) which, when viewed along the axial direction (18), has a tangential orientation (32) which at least essentially points to a Center (34) of the shaft receptacle (16) tapers.

Pump device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling channel (14), when viewed along the axial direction (18), lies within a circular sector (36) of a circle whose center is identical to the center (34) of the shaft receptacle (16) ), wherein the circular sector (36) has a central angle of at least 20 °.

Pump device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger unit (12) has a plurality of cooling channels (14, 20) which together have at least 10-fold rotational symmetry with respect to the axial direction (18).

Pump device (10) according to claim 11, characterized in that the cooling channels (14, 20) are arranged at least essentially in the form of a vortex wheel.

Pump device (10) according to one of the preceding claims, characterized by at least one rotatably mounted cooling wheel (38), which is provided to convey the cooling fluid from an inlet opening (21) of the cooling channel (14) through the cooling channel (14) to an outlet opening (23 ) of the cooling channel (14) to be transported.

Pump device (10) at least according to Claims 7 and 13, characterized in that a direction of curvature (44) of the cooling channel (14) is identical to a direction of rotation (46) of the cooling wheel (38).

Pump (48), in particular submersible pump, with a pump device (10) according to one of the preceding claims.