NL1013472C2

NL1013472C2 - Motor-driven pumping device.

Info

Publication number: NL1013472C2
Application number: NL1013472A
Authority: NL
Inventors: Kunifumi Goto; Kiyoshi Uetsuji; Nobuaki Hoshino
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works
Priority date: 1998-11-04
Filing date: 1999-11-03
Publication date: 2001-03-26
Also published as: JP2000136772A; TW422914B; DE19952902A1; NL1013472A1; KR20000034895A

Description

MOTOR-AANGEDREVEN POMPINRICHTING Achtergrond van de uitvinding 1. Gebied van de uitvinding 5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een pompinrichting met daarin een motor-aangedreven pomp zoals een motor-aangedreven Roots-pomp. 1 101 3472BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pumping apparatus including a motor-driven pump such as a motor-driven Roots pump. 1 101 3472

Beschrijving van de stand der techniek 10Description of the prior art 10

Conventionele pompinrichtingen, bijvoorbeeld een conventioneel Roots-type pompinrichting omvattende een Roots-pomp, zijn geconstrueerd en opgesteld om aangedreven te worden door electrische motoren via geschikte vermo-15 gensoverdrachteenheden. De conventionele Roots-pompinrichting omvat daarin een Roots-pomp voorzien van een paar wederzijds gekoppelde rotoren, en de rotoren hebben steun-assen welke roteerbaar gesteund zijn op een behuizing. Een van de twee parallelle steunassen van de rotoren is aan 20 zijn ene zijde verbonden met een aandrijvende bron en heeft, aan zijn andere einde, een distributietandwiel welke is gekoppeld met een ander distributietandwiel gemonteerd op één einde van de andere van de steunassen. In het geval van een enkeltraps Roots-pomp is een enkele 25 pompkamer verschaft waarin het paar rotoren roteerbaar is 2 opgesteld. In het geval van een meer-traps Rootsinrichting is een meervoud van wederzijds in verbinding staande pompkamers axiaal aangebracht en een meervoud van paren rotoren is gemonteerd op een paar zich axiaal uitstrekken-5 de steunassen en opgesteld om geroteerd te worden in elk van het meervoud aan pompkamers.Conventional pumping devices, for example, a conventional Roots-type pumping device comprising a Roots pump, are constructed and arranged to be driven by electric motors via suitable power transfer units. The conventional Roots pump device includes a Roots pump provided with a pair of mutually coupled rotors, and the rotors have support shafts rotatably supported on a housing. One of the two parallel support shafts of the rotors is connected on one side to a driving source and has, on its other end, a distribution gear coupled to another distribution gear mounted on one end of the other of the support shafts. In the case of a single stage Roots pump, a single pump chamber is provided in which the pair of rotors is rotatably arranged. In the case of a multi-stage Roots device, a plurality of mutually connected pump chambers are axially arranged and a plurality of pairs of rotors are mounted on a pair of axially extending support shafts and arranged to be rotated in each of the plurality of pump rooms.

In een pompinrichting met of de enkeltraps of de meertraps Roots-pomp worden, wanneer een electrische motor gekoppeld aan één van het paar parallelle steunassen van 10 de Roots-pomp ingeschakeld wordt, de steunassen geroteerd om de gekoppelde rotoren in de pompkamer of kamers te roteren. Daarom wordt, een te verpompen fluidum, bijvoorbeeld lucht, in de pompkamer gezogen via een inlaatopening en wordt uit de pompkamer gepompt via een uitlaatopening. 15 De pompinrichting kan dus gebruikt worden voor, bijvoorbeeld, pompen van lucht uit een gegeven gesloten kamer of compartiment om deze in een vacuumconditie te brengen.In a pump device with either the single-stage or the multi-stage Roots pump, when an electric motor coupled to one of the pair of parallel support shafts of the Roots pump is turned on, the support shafts are rotated to rotate the coupled rotors in the pump chamber or chambers . Therefore, a fluid to be pumped, for example air, is drawn into the pump chamber through an inlet port and is pumped out of the pump chamber through an outlet port. Thus, the pumping device can be used, for example, to pump air from a given closed chamber or compartment to bring it into a vacuum condition.

Desondanks kan de electrische motor gebruikt voor rotatie-aandrijving van de Roots-pomp van de conven-20 tionele pompinrichting geroteerd worden met alleen een constante snelheid. Wanneer de pompinrichting dus bijvoorbeeld gebruikt wordt voor pompen van lucht uit een gesloten kamer om een constante vacuumdruk in de kamer te handhaven, kan de draaisnelheid van de electrische motor 25 niet gereduceerd worden zelfs nadat een vereiste constante vacuumconditie van de gesloten kamer is verkregen. Een verspilling van electrisch vermogen treedt dus op, zodat de conventionele pompinrichting defectief is vanuit economisch oogpunt. Verder is het onmogelijk, omdat de presta-30 tie van de conventionele pompinrichting niet verstelbaar gevarieerd kan worden, om aan een eis voor het snel produceren van een vacuumdruk in een gesloten kamer of compartiment te voldoen.Nevertheless, the electric motor used for rotary drive of the Roots pump of the conventional pumping apparatus can be rotated at only a constant speed. Thus, for example, when the pumping device is used to pump air from a closed chamber to maintain a constant vacuum pressure in the chamber, the rotational speed of the electric motor 25 cannot be reduced even after a required constant vacuum condition of the closed chamber has been obtained. Thus, a waste of electrical power occurs, so that the conventional pumping device is defective from an economic point of view. Furthermore, because the performance of the conventional pumping device cannot be variably varied, it is impossible to meet a requirement for quickly producing a vacuum pressure in a closed chamber or compartment.

Om het hierboven genoemde gebrek van de conven-35 tionele pompinrichting omvattende daarin een motor-aange-dreven Roots-pomp te overwinnen, is het mogelijk een gelijkstroom-wisselstroomomzetter met een electrische 101 3472 3 motor welke de Roots-pomp aandrijft te verbinden. De gelijkstroom-wisselstroomomzetter kan een electrische vermogensconsumptie van de motor verstellen om zo de roterende snelheid van de electrische motor verstelbaar te 5 variëren, en dienovereenkomstig kan de prestatie van de pompinrichting verstelbaar veranderd worden. Als consequentie kan een economisch bedrijf van de pompinrichting bereikt worden. Echter zal een toepassing van de gelijk-stroom-wisselstroomomzetter gescheiden van de electrische 10 motor een extra montageruimte en oppervlak vereisen voor het opstellen van de gelijkstroom-wisselstroomomzetter in een positie nabij de electrische motor en, daarom wordt een totaal montage-oppervlak, noodzakelijk voor installeren van de pompinrichting, (dat is een oppervlaktebeslag 15 voor opstellen van de pompinrichting) groter wat het moeilijk maakt om de pompinrichting doelmatig te installeren op een gebruiksplaats. Specifiek wordt een conventionele gelijkstroom-wisselstroomomzetter verschaft met of een koelende ventilator of koelende vinnen om warmte te 20 verwijderen gegenereerd door bijvoorbeeld een intern ondergebrachte electrische transformator en dienovereenkomstig, is de afmeting als geheel van de conventionele gelijkstroom-wisselstroomomzetter vrij groot wat resulteert in een toename van de afmeting als geheel van de 25 pompinrichting.To overcome the aforementioned defect of the conventional pumping device comprising a motor-driven Roots pump therein, it is possible to connect a DC-AC converter to an electric 101 3472 3 motor driving the Roots pump. The DC-AC converter can adjust an electric power consumption of the motor so as to variably vary the rotating speed of the electric motor, and accordingly the performance of the pumping device can be adjusted. As a consequence, economical operation of the pumping device can be achieved. However, an application of the DC-AC converter separate from the electric motor will require additional mounting space and surface for arranging the DC-AC converter in a position adjacent to the electric motor and, therefore, a total mounting area becomes necessary for installing the pumping device (that is, a surface fitting 15 for arranging the pumping device) is greater which makes it difficult to efficiently install the pumping device on a site of use. Specifically, a conventional DC-to-AC converter is provided with either a cooling fan or cooling fins to remove heat generated by, for example, an internally housed electrical transformer and accordingly, the overall size of the conventional DC-to-AC converter is quite large resulting in an increase of the overall size of the pumping device.

Aan de andere kant kan koeling van de geli jkstroom-wisselstroomomzetter, wanneer een electrische motor met gelijkstroom-wisselstroomomzetter wordt toegepast voor aandrijven van een Roots-pomp van een pompinrichting, en 30 de electrische motor, om warmte af te voeren gegenereerd door de transformator in de gelijkstroom-wisselstroomomzetter en warmte gegenereerd door wrijving in de electrische motor, niet bereikt worden door een koelende ventilator tenzij de koelende ventilator groot genoeg is een 35 voldoende koelende prestatie te verschaffen om effectief de hierboven genoemde warmte af te voeren. Als resultaat wordt de electrische motor met gelijkstroom-wisselstroom- 1013472 4 omzetter geleidelijk verwarmd tijdens het bedrijf van de pompinrichting. Daarom degenereren verschillende rubberen elementen welke ondergebracht zijn in de electrische motor met gelijkstroom-wisselstroomomzetter en treedt een gebrek 5 aan smering in verschillende bewegende elementen van de electrische motor met gelijkstroom-wisselstroomomzetter op wat een reductie in de bedrijfslevensduur daarvan veroorzaakt. Verder wordt de warmte van de electrische motor naar de Roots-pomp van de pompinrichting overgebracht. De 10 Roots-pomp kan dus geen voldoende compressie-efficiency vertonen. Een degradatie van de pompprestatie van de pompinrichting treedt namelijk op.On the other hand, when the DC-AC converter electric motor is used to drive a Roots pump of a pumping device, and the electric motor, to dissipate heat generated by the transformer in the DC-AC converter the DC-AC converter and heat generated by friction in the electric motor are not achieved by a cooling fan unless the cooling fan is large enough to provide a sufficient cooling performance to effectively dissipate the above heat. As a result, the DC-to-DC converter electric motor is heated gradually during operation of the pumping device. Therefore, various rubber elements housed in the DC-to-DC converter electric motor degenerate and a lack of lubrication in various moving elements of the DC-to-DC converter electric motor occurs, causing a reduction in its operating life. Furthermore, the heat from the electric motor is transferred to the Roots pump of the pumping device. Thus, the 10 Roots pump cannot exhibit sufficient compression efficiency. Namely, a degradation of the pumping performance of the pumping device occurs.

Verder veroorzaakt een additioneel koelmiddel voor koelen van de Roots-pomp en de transmissie-inrichting 15 naast de koelende ventilator van de electrische motor met gelijkstroom-wisselstroomomzetter een toename in de fabricage- en bedrijfsvoeringskosten van de pompinrichting.Furthermore, an additional coolant for cooling the Roots pump and the transmission device 15 in addition to the cooling fan of the electric motor with DC-to-AC converter causes an increase in the manufacturing and operating costs of the pumping device.

Samenvatting van de uitvinding 20Summary of the invention 20

Daarom is een doel van de onderhavige uitvinding een pompinrichting te verschaffen met daarin een motor-aangedreven pomp en welke in staat is een economisch en effectief bedrijf te implementeren als antwoord op een 25 verandering in een vereiste voor pompen dat wil zeggen bijvoorbeeld de condities in een afgesloten kamer, compartiment of vat.Therefore, it is an object of the present invention to provide a pumping device containing a motor-driven pump and capable of implementing an economical and effective operation in response to a change in a requirement for pumps, ie, for example, the conditions in a enclosed chamber, compartment or vessel.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is een pompinrichting te verschaffen met daarin een motor 30 aangedreven pomp welke geïnstalleerd kan worden in een vrij klein montagegebied, dat wil zeggen welke het opper-vlaktebeslag benodigd bij een gebruiksplaats kan reduceren.Another object of the present invention is to provide a pumping device including a motor driven pump which can be installed in a relatively small mounting area, that is, which can reduce the footprint required at a site of use.

Een verder doel van de onderhavige uitvinding is 35 een pompinrichting te verschaffen met daarin een motoraan-gedreven pomp, welke geproduceerd en geassembleerd kan worden tegen vrij lage kosten maar welke in staat is een 1013472 5 zeer betrouwbare porapprestatie te vertonen.A further object of the present invention is to provide a pumping device comprising a motor-driven pump, which can be produced and assembled at a relatively low cost, but which is capable of a very reliable poke performance.

Overeenkomstig met de onderhavige uitvinding is er een pompinrichting verschaft met daarin een pompeenheid en een electrische aandrijfmotor verbonden met de pompeen-5 heid via een transmissie-eenheid, en met: een gelijkstroomwisselstroomomzetter, die integraal is ondergebracht in en die is verbonden met de electrische aandrijfmotor voor ontvangen van een elec-trisch aandrijfvermogen om de electrische aandrijfmotor 10 aan te drijven met een externe aandrijfvermogensbron; en een koelcircuit welke een koelvloeistof daardoor laat stromen voor successievelijk koelen van de pompeenheid, de transmissie-eenheid, de electrische aandrijfmotor en de gelijkstroomwisselstroomomzetter.In accordance with the present invention, there is provided a pumping device including a pump unit and an electric drive motor connected to the pump unit via a transmission unit, and comprising: a DC / AC converter, which is integrally housed in and connected to the electric drive motor for receiving an electric driving power to drive the electric driving motor 10 with an external driving power source; and a cooling circuit which flows a cooling fluid therethrough for successively cooling the pump unit, the transmission unit, the electric drive motor and the DC-AC converter.

15 In de beschreven pompinrichting volgens de onderhavige uitvinding wordt de electrische aandrijfmotor voorzien van electrisch aandrijfvermogen door de gelijk-stroom-wisselstroomomzetter welke kan werken om het electrische aandrijfvermogen voor de electrische aandrijfmotor 20 verstelbaar te veranderen om daardoor de rotatiesnelheid van een uitgangsas van de electrische aandrijfmotor verstelbaar te veranderen en in te stellen op een gewenste snelheid. Daarom kan een economisch en adequaat bedrijf van de pompinrichting bereikt worden. Verder vereist de 25 gehele pompinrichting slechts een klein montage-oppervlak-tebeslag bij de gebruiksplaats omdat de gelijkstroom-wisselstroomomzetter en de electrische aandrijfmotor samen omvat zijn, daarbij een integrale eenheid vormend, welke naast de pompeenheid opgesteld kan worden.In the described pumping apparatus of the present invention, the electric driving motor is supplied with electric driving power by the DC-AC converter which can operate to adjust the electric driving power for the electric driving motor 20 to thereby change the rotational speed of an output shaft of the electric driving motor adjustable and adjustable at a desired speed. Therefore, an economical and adequate operation of the pumping device can be achieved. Furthermore, the entire pumping device requires only a small mounting surface area at the site of use because the DC-AC converter and the electric drive motor are included together, thereby forming an integral unit which can be arranged adjacent to the pump unit.

30 Verder kunnen in de pompinrichting vólgens de onderhavige uitvinding de pompeenheid, de transmissie-eenheid, de electrische aandrijfmotor, en de gelijkstroom-wisselstroomomzetter constant gekoeld worden door het koelende fluïdum welke door het koelcircuit stroomt. 35 Daarom kunnen wrijvingswarmte en warmte tenvolge van compressie van een fluïdum zoals lucht, welke gegenereerd worden in de pompeenheid tijdens zijn pompbedrijf afge- 101 34 7 2 6 voerd worden door het koelende fluïdum. Op soortgelijke wijze kan wrijvingswarmte gegenereerd in een transmissie-eenheid en de electrische aandrijfmotor snel afgevoerd worden door het koelende fluidum. Verder kan warmte zoals 5 Joule's warmte gegenereerd in een transformatorcircuit van de gelijkstroom-wisselstroomomzetter afgevoerd worden door het koelende fluidum. Dienovereenkomstig worden de respectieve elementen en eenheden omvat in de pompinrichting niet verwarmd. Daarom kunnen verschillende van rubber 10 gemaakte delen ondergebracht in de respectieve elementen en eenheden van de pompinrichting zeker beschermd worden tegen thermische afbraak. Verder treedt geen gebrek aan smering in de pompinrichting op om een lange betrouwbare levensduur van de pompinrichting te verzekeren. Verder kan 15 een reductie in de compressie-efficiency van een fluidum voorkomen worden om zo constant een hoge pompprestatie te vertonen.Furthermore, in the pumping apparatus according to the present invention, the pumping unit, the transmission unit, the electric drive motor, and the DC-AC converter can be constantly cooled by the cooling fluid flowing through the cooling circuit. Therefore, frictional heat and heat due to compression of a fluid such as air generated in the pump unit during its pumping operation can be dissipated by the cooling fluid. Similarly, frictional heat generated in a transmission unit and the electric drive motor can be quickly dissipated by the cooling fluid. Furthermore, heat such as 5 Joules of heat generated in a transformer circuit from the DC to AC converter can be dissipated by the cooling fluid. Accordingly, the respective elements and units included in the pumping device are not heated. Therefore, various parts made of rubber 10 housed in the respective elements and units of the pumping device can certainly be protected against thermal breakdown. Furthermore, no lack of lubrication occurs in the pumping device to ensure a long reliable life of the pumping device. Furthermore, a reduction in the compression efficiency of a fluid can be prevented in order to consistently show a high pumping performance.

Het koelcircuit omvat in de pompinrichting volgens de onderhavige uitvinding is opgesteld zodat het 20 koelende fluidum toegestaan wordt om gemeenschappelijk de pompeenheid, de transmissie-eenheid, de electrische aandrijf motor en de gelijkstroom-wisselstroomomzetter gemeenschappelijk te koelen tijdens de circulerende stroming van het koelende fluidum. Daarom kan een economische koeling 25 van de pompinrichting geeffectueerd worden vergeleken met een geval waar de respectieve elementen en eenheden afzonderlijk gekoeld worden door afzonderlijke koelcircuits. Daarom kan de pompinrichting volgens de onderhavige uitvinding bedreven worden tegen lage loopkosten gedurende 30 een lange levensduur.The cooling circuit included in the pumping device according to the present invention is arranged so that the cooling fluid is allowed to jointly cool the pump unit, the transmission unit, the electric drive motor and the DC-AC converter during the circulating flow of the cooling fluid. Therefore, economical cooling of the pumping device can be effected compared to a case where the respective elements and units are cooled separately by separate cooling circuits. Therefore, the pumping device of the present invention can be operated at low running costs over a long service life.

Bij voorkeur is de gelijkstroom-wisselstroomomzetter opgesteld zodat deze in mechanisch contact is met de electrische aandrijfmotor, zodat de warmte gegenereerd door de gelijkstroom-wisselstroomomzetter direct wordt 35 overgebracht op de electrische aandrijfmotor welke constant en gemeenschappelijk gekoeld wordt door het koelende fluidum in het koelcircuit. Als resultaat kan de koeling 101 3472 7 van de gelijkstroom-wisselstroomomzetter bereikt worden, zelfs wanneer een koelcircuit niet per se in de gelijk-stroom-wisselstrooraorazetter is opgesteld. Verder benodigt de gelijkstroom-wisselstroomomzetter geen enkele extra 5 koelinrichting, zoals een koelende ventilator of koelende vinnen. Bovendien kan een toename in de maat van de geli jkstroom-wisselstroomomzetter voorkomen worden, en dienovereenkomstig, een reductie in de vervaardigingskos-ten en in het montage-oppervlaktebeslag van de pompin-10 richting kan verder bereikt worden. Daarom kan de installatie van de pompinrichting bij de gebruiksplaats gemakke-lijk gemaakt worden. Het contactoppervlak van de gelijkstroom-wisselstroomomzetter en de electrische aandrijfmo-tor wordt bij voorkeur bepaald afhankelijk van de hoeveel-15 heid warmte gegenereerd door de gelijkstroom-wisselstroomomzetter .Preferably, the DC-AC converter is arranged to be in mechanical contact with the electric drive motor, so that the heat generated by the DC-AC converter is directly transferred to the electric drive motor which is constantly and collectively cooled by the cooling fluid in the cooling circuit. As a result, the cooling 101 3472 7 of the DC-AC converter can be achieved even when a cooling circuit is not necessarily located in the DC-AC converter. Furthermore, the DC-AC converter does not require any additional cooling device, such as a cooling fan or cooling fins. In addition, an increase in the size of the AC / DC converter can be prevented, and accordingly, a reduction in manufacturing costs and in the mounting area of the pump device can be further achieved. Therefore, the installation of the pumping device at the site of use can be made easy. The contact area of the DC-AC converter and the electric drive motor is preferably determined depending on the amount of heat generated by the DC-AC converter.

Wanneer de gelijkstroom-wisselstroomomzetter opgesteld is in contact met de electrische aandrijfmotor welke de pompeenheid aandrijft bestaande uit een Roots-20 pomp met een meervoud aan steunassen, dan zou de gelijk-stroom-wisselstroomomzetter opgesteld moeten zijn langs een vlak waarin het meervoud aan steunassen van de Roots-pomp zijn opgesteld. Bijvoorbeeld is de gelijkstroom-wisselstroomomzetter, wanneer de steunassen van de Roots-25 pomp verticaal parallel met elkaar in een verticaal vlak zijn opgesteld, bij voorkeur opgesteld in contact met een bovenste gebied van de electrische aandrijfmotor om langs het verticale vlak te liggen. Aan de andere kant is de gelijkstroom-wisselstroomomzetter, wanneer de steunassen 30 van de Roots-pomp lateraal parallel met elkaar in een horizontaal vlak zijn opgesteld, bij voorkeur opgesteld in contact met een zij-oppervlak van de electrische aandrijf-motor om langs een horizontaal vlak te liggen. Volgens de hierboven genoemde opstelling van de gelijkstroom-wissel-35 stroomomzetter kan de gelijkstroom-wisselstroomomzetter gepositioneerd worden om alleen een holte geproduceerd tussen de Roots-pomp en de electrische aandrijfmotor te 101 34 72 8 bezetten. Een compacte opstelling van de electrische aandrijfmotor, de gelijkstroom-wisselstroomomzetter en de Roots-pomp kan dus verkregen worden. Specifiek kan het oppervlaktebeslaggebied van de pompinrichting klein zijn, 5 wanneer de steunassen de Roots-pomp verticaal parallel met elkaar zijn opgesteld in een verticaal vlak wat toestaat de pompinrichting op te stellen in een kleine ruimte.When the DC-AC converter is arranged in contact with the electric drive motor driving the pump unit consisting of a Roots-20 pump with a plurality of support shafts, the DC-AC converter should be arranged along a plane in which the plurality of support shafts of the Roots pump are installed. For example, when the support shafts of the Roots-25 pump are arranged vertically parallel to each other in a vertical plane, the DC to AC converter is preferably arranged in contact with an upper region of the electric drive motor to lie along the vertical plane. On the other hand, when the Roots pump support shafts 30 are arranged laterally parallel to each other in a horizontal plane, the DC to AC converter is preferably arranged in contact with a side surface of the electric drive motor to travel along a horizontal plane. lie flat. According to the above arrangement of the DC-AC-35 converter, the DC-AC converter can be positioned to occupy only a cavity produced between the Roots pump and the electric drive motor 101 34 72 8. A compact arrangement of the electric drive motor, the DC-AC converter and the Roots pump can thus be obtained. Specifically, the surface area of the pumping device can be small when the support shafts of the Roots pump are arranged vertically parallel to each other in a vertical plane allowing the pumping device to be arranged in a small space.

Korte beschrijving van de tekeningen 10Brief description of the drawings 10

Het bovenstaande en andere doelen, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden gemaakt aan de hand van de volgende beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige uitvin-15 ding met betrekking tot de bijgevoegde tekeningen waarbij: figuur 1 een aanzicht in perspectief is van een pompinrichting volgens een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, figuur 2 een bovenaanzicht is van de pompinrich-20 ting van de eerste uitvoeringsvorm, figuur 3 een zij-aanzicht is van de pompinrichting van de eerste uitvoeringsvorm, figuur 4 een vooraanzicht is van de pompinrichting, langs de lijn IV-IV uit figuur 3, en 25 figuur 5 een soortgelijk vooraanzicht is van een pompinrichting volgens een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.The above and other objects, features and advantages of the present invention will be made apparent from the following description of preferred embodiments of the present invention with respect to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a perspective view of a pumping device according to a first embodiment of the present invention, figure 2 is a top view of the pumping device of the first embodiment, figure 3 is a side view of the pumping device of the first embodiment, figure 4 is a front view of the pumping device, taken along line IV-IV of Figure 3, and Figure 5 is a similar front view of a pumping device according to a second embodiment of the present invention.

Beschrijving van de voorkeursuitvoerincrsvonnen 30Description of the preferred output forms 30

Verwijzend naar figuur 1 is een pompinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm verschaft met een basisplaat 1 waarop een Roots-pomp 3 met een integrale trans-missie-eenheid 2, een electrische aandrijfmotor 4, een 35 regeleenheid 5 en een stromingsmeter 6 zijn gemonteerd. De Roots-pomp 3 is voorzien van bijvoorbeeld vijf paar rotor-elementen (niet getoond) daarin ondergebracht, elk paar 101 34 7 2 9 rotorelementen is opgesteld om één pomptrap te vormen. Zoals het best getoond in figuur 4 heeft de Roots-pomp 3 een roteerbare steunas 3a opgesteld om zich horizontaal en axiaal uit te strekken op een lage positie van de pomp 3 5 en de andere roteerbare steunas 3b is opgesteld om zich parallel met de lagere roteerbare steunas 3a uit te strekken op een hoge positie van de Roots-pomp 3. De Roots-pomp heeft een buitenste behuizing welke daarvan een buitenste chassis vormt en definieert daarin vijf axiaal opeenvol-10 gende pompkamers (niet getoond), gevormd om fluidumzijdig met elkaar in verbinding te staan. De roteerbare steunas 3a steunt daarop dus vijf conventionele rotorelementen (niet getoond) om geroteerd te worden in de respectievelijke vijf pompkamers. De roteerbare steunas 3b steunt ook 15 daarop vijf conventionele rotorelementen (niet getoond) om geroteerd te worden in de respectievelijke vijf pompkamers. In elk van de vijf pompkamers zijn de twee rotorelementen welke het hiervoor genoemde paar rotorelementen vormen, samenwerkend gekoppeld om een pompwerking te 20 implementeren om toegepast te worden op het te verpompen fluidum. Het meervoud van paren rotorelementen, de roteerbare steunas 3a en 3b, en de pompkamers vormen namelijk een pompmechanisme van de Roots-pomp 3.Referring to Figure 1, a pump device according to the first embodiment is provided with a base plate 1 on which a Roots pump 3 with an integral transmission unit 2, an electric drive motor 4, a control unit 5 and a flow meter 6 are mounted. The Roots pump 3 is provided with, for example, five pairs of rotor elements (not shown) housed therein, each pair of 101 34 7 2 9 rotor elements is arranged to form one pump stage. As best shown in Figure 4, the Roots pump 3 has a rotatable support shaft 3a arranged to extend horizontally and axially at a low position of the pump 3 5 and the other rotatable support shaft 3b is arranged to extend parallel to the lower rotatable support shaft 3a to extend at a high position of the Roots pump 3. The Roots pump has an outer housing which forms an outer chassis thereof and defines therein five axially successive pumping chambers (not shown) formed to fluid side with each other to be connected. Thus, the rotatable support shaft 3a supports five conventional rotor elements (not shown) thereon to be rotated in the respective five pump chambers. The rotatable support shaft 3b also supports five conventional rotor elements (not shown) thereon to be rotated in the respective five pump chambers. In each of the five pump chambers, the two rotor elements constituting the aforementioned pair of rotor elements are coupled together to implement a pumping action to be applied to the fluid to be pumped. Namely, the plurality of pairs of rotor elements, the rotatable support shaft 3a and 3b, and the pump chambers form a pumping mechanism of the Roots pump 3.

De hierboven genoemde behuizing van de Roots-25 pomp definieert daarin ook watermantels 3c, zoals getoond in figuren 2 en 3, welke zijn opgesteld om een later beschreven pompkoelcircuit te vormen, welke een koelende fluidum daardoor laat stromen en de Roots-pomp koelt. Verder is de behuizing voorzien van een fluiduminlaat, 30 niet getoond, door welke een te verpompen fluidum wordt ingelaten. De fluiduminlaat is opgesteld om verbinding te staan met een eerste van de vijf opeenvolgende pompkamers, welke opgesteld is in een achterste deel van de Roots-pomp 3. De behuizing is ook voorzien van een fluidumuitlaat, 35 niet getoond, door welke het fluidum uit wordt gepompt. De fluidumuitlaat is opgesteld om in verbinding te staan met de vijfde van de opeenvolgende vijf pompkamers, welke is 101 34 7 2 10 opgesteld in het voorste deel van de Roots-pomp 3, gepositioneerd nabij de transmissie-eenheid 2.The above-mentioned housing of the Roots-25 pump also defines therein water jackets 3c, as shown in Figures 2 and 3, which are arranged to form a pump cooling circuit described later, which flows a cooling fluid therethrough and cools the Roots pump. Furthermore, the housing is provided with a fluid inlet, not shown, through which a fluid to be pumped is introduced. The fluid inlet is arranged to communicate with a first of the five consecutive pump chambers located in a rear portion of the Roots pump 3. The housing also includes a fluid outlet, not shown, through which the fluid is discharged pumped. The fluid outlet is arranged to communicate with the fifth of the consecutive five pump chambers, which is located 101 34 7 2 10 in the front part of the Roots pump 3, positioned near the transmission unit 2.

De transmissie-eenheid 2, integraal opgesteld op een positie nabij het voorste einde van de Roots-pomp 3 5 omvat daarin twee timende koppelingen welke een set samenwerkende transmissiekoppelingen, verticaal met elkaar gekoppeld, vormen. Het voorste einde van de steunas 3a van de Roots-pomp is verbonden met de verticale lagere van de set samenwerkende transmissiekoppelingen, en het voorste 10 einde van de steunas 3b is verbonden met de vericale bovenste van de set samenwerkende transmissiekoppelingen. De transmissie-eenheid 2 is voorzien van een buitenste behuizing, welke daarvan een buitenste chassis vormt. De buitenste behuizing van de transmissie-eenheid 2 defi-15 nieert daarin watermantels 2a welke een later beschreven koelcircuit vormen, welke het koelende fluïdum daardoor laat stromen.The transmission unit 2, integrally arranged at a position near the front end of the Roots pump 35, includes two timing links therein which form a set of cooperating transmission links coupled vertically together. The front end of the support shaft 3a of the Roots pump is connected to the vertical lower of the set of cooperating transmission clutches, and the front end of the support shaft 3b is connected to the vertical upper of the set of cooperating transmission clutches. The transmission unit 2 is provided with an outer housing, which forms an outer chassis thereof. The outer housing of the transmission unit 2 defines therein water jackets 2a which form a later described cooling circuit, which allows the cooling fluid to flow therethrough.

De electrische aandrijfmotor 4 is axiaal opgesteld voor de transmissie-eenheid 2 en heeft een uitgangs-20 of aandrijfas, niet getoond, welke is verbonden met het lagere distributietandwiel van de transmissie-eenheid 2, via een koppeleenheid (niet getoond). De electrische aandrijfmotor 4 is voorzien met een buitenste behuizing welke daarvan een buitenste chassis vormt. De buitenste 25 behuizing van de electrische aandrijfmotor 4 heeft een bovenste kant welke een bovenste contactgebied 4a definieert zoals getoond in figuur 4. Het bovenste contactgebied 4a van de buitenste behuizing van de electrische aandrijfmotor 4 is voorzien om in staat te zijn constant 30 een mechanisch contact te houden met een gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7 wanneer de laatste bevestigd en integraal is verbonden met het bovenste contactgebied 4a. De buitenste behuizing van de electrische aandrijfmotor 4 definieert daarin watermantels 4b zoals getoond in figuren 35 2 en 3, om een later beschreven motorkoelcircuit te vor men.The electric drive motor 4 is arranged axially in front of the transmission unit 2 and has an output 20 or drive shaft, not shown, which is connected to the lower distribution gear of the transmission unit 2, via a coupling unit (not shown). The electric drive motor 4 is provided with an outer housing, which forms an outer chassis thereof. The outer housing of the electric driving motor 4 has an upper side defining an upper contact area 4a as shown in Figure 4. The upper contact area 4a of the outer housing of the electric driving motor 4 is provided to be capable of constant mechanical contact with a DC to AC converter 7 when the latter is attached and integrally connected to the upper contact area 4a. The outer housing of the electric drive motor 4 defines therein water jackets 4b as shown in Figs. 2 and 3 to form a motor cooling circuit described later.

De regeleenheid 5 is axiaal opgesteld in een 101 3472 11 positie nabij en voor de electrische aandrijfmotor 4, en is electrisch verbonden met de electrische aandrijfmotor 4 en de stromingsmeter 6 door middel van electrische stroomdraden. De stromingsmeter 6, opgesteld op een positie 5 lateraal aan één zijde van de regeleenheid 5, heeft een inlaatpijp 6a voor inlaat van een koelend fluidum en een uitlaatpijp 6b voor terugkeer van het koelende fluidum, welke aan één kant daarvan zijn verbonden. De inlaatpijp 6a kan verbonden zijn met een f luidumaanvoerbron (niet 10 getoond) om voorzien te worden van het koelende fluidum. De stromingsmeter 6 is voorzien voor meten van de hoeveelheid stroming van het koelende fluidum welke door één van de inlaat- en uitlaatpijpen 6a en 6b stroomt. De stromingsmeter 6 voorziet de regeleenheid 5 van een signaal 15 welke het resultaat van de meting weergeeft, via de electrische stroomdraad. De inlaatpijp 6a is verbonden met een verbindende pijp 8 welke zo loopt om verbonden te worden met een inlaatopening gevormd in een voorste deel van het koelcircuit gedefinieerd door de watermantel 4b in de 20 behuizing van de electrische aandrijfmotor 4. Het motor-koelcircuit van de electrische aandrijfmotor 4 gevormd door de watermantel 4b strekt zich naar voren en achteren uit in een cirkelomtrek gedefinieerd binnen de behuizing van de aandrijfmotor 4 om een koelend effect te verschaf-25 fen op alle gedeelten van de electrische aandrijfmotor 4, en is tenslotte verbonden met een uitlaatopening gevormd in een positie nabij een achterste eindkant van de behuizing van de electrische aandrijfmotor 4, zoals getoond in figuren 2 en 3. Bij de uitlaatopening van de behuizing van 30 de electrische aandrijfmotor 4 is het motorkoelcircuit fluidumzijdig verbonden met een verbindende pijp 9 welke zich uitstrekt naar een inlaatopening van de transmissie-eenheid 2, dat is een inlaateinde van het transmissiekoel-circuit gevormd door de waterraantels 2a van de transmis-35 sie-eenheid 2. Zoals getoond in figuren 2 en 3 is het transmissiekoelcircuit van de transmissie-eenheid 2 opgesteld om een eerste naar boven gericht circuitgedeelte te 1013472 12 vormen lopend langs één zijkant van de behuizing, een tweede lateraal circuitgedeelte lopend langs een uiteinde-kant van de behuizing, en een derde neerwaarts circuitgedeelte lopend langs de andere kant van de behuizing van de 5 transmissie-eenheid 2. Het derde circuitgedeelte van het koelende circuit van de transmissie-eenheid 2 is fluidum-zijdig verbonden met een inlaatopening van de Roots-pomp 3 dat is een inlaateinde van het koelcircuit gevormd door de watermantels 3c. Het pompkoelcircuit van de Roots-pomp 3 10 is opgesteld en strekt zich uit daarbij vormend: een eerste circuitgedeelte vormend welke zich achterwaarts uitstrekt van de inlaatopening naar een eerste eindpositie nabij de eerste trappompkamer van de pomp 3, een tweede circuitgedeelte zich naar boven uitstrekkend van de eerste 15 eindpositie van het eerste circuitgedeelte naar een tweede eindpositie gelegen nabij de bovenste kant van de pomp 3, een derde circuitgedeelte zich lateraal uitstrekkend van de tweede eindpositie van het tweede circuitgedeelte na een derde eindpositie gelegen nabij een zijkant van de 20 pomp 3, een vierde circuitgedeelte zich neerwaarts uitstrekkend van de derde eindpositie van het derde circuitgedeelte na een vierde eindpositie gelegen nabij een onderkant van de pomp 3, een vijfde circuitgedeelte zich naar voren uitstrekkend van de vierde eindpositie van het 25 vierde circuitgedeelte naar een vijfde eindpositie op een voorafbepaalde afstand gelegen van de bovenste vierde eindpositie, en soortgelijke toevoegingen herhaald van de eerste tot vijfde circuitgedeelten totdat het koelcircuit bij een uitlaatopening komt gevormd op een positie gelegen 30 nabij de voorste kant van de Roots-pomp 3. Bij de uitlaatopening is het koelcircuit van de Roots-pomp 3 verbonden met een verbindende pijp 10 welke zich uit strekt om verbonden te worden met de uitlaatpijp 5b van de stromingsme-ter 6. Begrepen zal moeten worden dat het koelcircuit van 35 de Roots-pomp 3 opgesteld kan worden om circuitgedeeltes te vormen verschillend van de hierboven beschreven eerste tot vijfde circuitgedeelten en zo verder wanneer het 1013472 13 koelcircuit in staat is een koelend effect aan te brengen op alle gedeelten van de Roots-pomp 3. Verder zal begrepen moeten worden dat het koelcircuit gevormd door de water-mantels 4b, 2a en 3c, de inlaat- en uitlaatpijpen 6a en 6b 5 en de verbindende pijp 8 tot 10 is opgesteld om zich uit te strekken om een koelend effect aan te brengen op elk van de electrische aandrijfmotor 4, de gelijkstroom-wis-selstroomomzetter 7, de transmissie-eenheid 2 en de Roots-pomp 3 door het gebruik van een gemeenschappelijk koel-10 fluïdum.The control unit 5 is arranged axially in a 101 3472 11 position near and in front of the electric drive motor 4, and is electrically connected to the electric drive motor 4 and the flow meter 6 by means of electric wires. The flow meter 6, positioned at a position 5 laterally on one side of the control unit 5, has an inlet pipe 6a for inlet of a cooling fluid and an outlet pipe 6b for return of the cooling fluid, which are connected on one side thereof. The inlet pipe 6a may be connected to a volume supply source (not shown) to be supplied with the cooling fluid. The flow meter 6 is provided for measuring the amount of flow of the cooling fluid flowing through one of the inlet and outlet pipes 6a and 6b. The flow meter 6 provides the control unit 5 with a signal 15 which shows the result of the measurement, via the electric current wire. The inlet pipe 6a is connected to a connecting pipe 8 which runs to be connected to an inlet opening formed in a front part of the cooling circuit defined by the water jacket 4b in the housing of the electric driving motor 4. The motor cooling circuit of the electric drive motor 4 formed by the water jacket 4b extends forward and backward in a circumference defined within the housing of the drive motor 4 to provide a cooling effect on all parts of the electric drive motor 4, and is finally connected to an exhaust port formed in a position near a rear end side of the housing of the electric driving motor 4, as shown in Figures 2 and 3. At the outlet opening of the housing of the electric driving motor 4, the motor cooling circuit is fluidly connected to a connecting pipe 9 which extends to an inlet opening of the transmission unit 2, which is an inlet end of the tr anastic cooling circuit formed by the water ripples 2a of the transmission unit 2. As shown in figures 2 and 3, the transmission cooling circuit of the transmission unit 2 is arranged to form a first upwardly directed circuit section running along one side. of the housing, a second lateral circuit portion running along one end-side of the housing, and a third downward circuit portion running along the other side of the housing of the transmission unit 2. The third circuit portion of the cooling circuit of the transmission- unit 2 is fluidly connected to an inlet port of the Roots pump 3, which is an inlet end of the cooling circuit formed by the water jackets 3c. The pump cooling circuit of the Roots pump 3 10 is arranged and extends thereby forming: forming a first circuit portion which extends rearwardly from the inlet opening to a first end position near the first stage pumping chamber of the pump 3, a second circuit portion extending upwardly from the first end position of the first circuit section to a second end position located near the upper side of the pump 3, a third circuit section extending laterally from the second end position of the second circuit section after a third end position located near a side of the pump 3, a fourth circuit portion extending downward from the third end position of the third circuit portion after a fourth end position located near a bottom of the pump 3, a fifth circuit portion extending forward from the fourth end position of the fourth circuit portion to a fifth end position at a predetermined away from the top the fourth end position, and similar additions repeated from the first to fifth circuit sections until the cooling circuit arrives at an outlet opening at a position located near the front side of the Roots pump 3. At the outlet opening, the cooling circuit of the Roots pump 3 connected to a connecting pipe 10 which extends to be connected to the outlet pipe 5b of the flow meter 6. It will be understood that the cooling circuit of the Roots pump 3 can be arranged to form circuit sections different from the above described first to fifth circuit sections and so on when the 1013472 13 cooling circuit is capable of applying a cooling effect to all parts of the Roots pump 3. It will further be understood that the cooling circuit formed by the water jackets 4b, 2a and 3c, the inlet and outlet pipes 6a and 6b 5 and the connecting pipes 8 to 10 are arranged to extend to apply a cooling effect to each k of the electric drive motor 4, the DC alternating current converter 7, the transmission unit 2 and the Roots pump 3 using a common coolant fluid.

In de beschreven pompinrichting wordt de electrische aandrijfmotor 4, wanneer een startschakeling op de regeleenheid 5 wordt ingeschakeld, aangedreven door een electrisch vermogen verschaft via de gelijkstroom-wissel-15 stroomomzetter 7. Daarom kan de uitgangsas van de. electrische aandrijfmotor 4 geroteerd worden met een rotatiesnel-heid welke veranderd kan worden zoals vereist door de gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7. De gelijkstroom-wis-selstroomomzetter 7 draagt ook bij aan het voorkomen van 20 een verspilling van het electrische vermogen welke gebruikt wordt voor aandrijven van de electrische aandrijf-motor 4. De Roots-pomp wordt dus roterend aangedreven door de electrische aandrijfmotor 4 via de transmissie-eenheid 2 zodat het meervoud aan paren rotoren geroteerd wordt in 25 het meervoud van opeenvolgende pompkamers. Daar wordt een te verpompen fluïdum, bijvoorbeeld lucht gezogen uit de fluiduminlaat in de eerste trappompkamer en wordt vervolgens gecomprimeerd in de tweede tot vijfde trappompkamers, en tenslotte uit de vijfde trappompkamer gepompt via de 30 fluiumuitlaat. Wanneer de pompinrichting dus is verbonden met een gesloten kamer of compartiment is het mogelijk de gesloten kamer leeg te pompen om een negatieve drukkamer te vormen.In the described pumping apparatus, when a starting circuit on the control unit 5 is turned on, the electric driving motor 4 is driven by an electric power supplied through the DC-AC-converter 7. Therefore, the output shaft of the. electric drive motor 4 can be rotated at a rotational speed which can be changed as required by the DC-AC converter 7. The DC-AC converter 7 also contributes to avoiding a waste of the electrical power used to drive the electric drive motor 4. The Roots pump is thus rotatably driven by the electric drive motor 4 via the transmission unit 2 so that the plurality of pairs of rotors are rotated in the plurality of successive pump chambers. There, a fluid to be pumped, for example air, is drawn from the fluid inlet into the first stage pumping chamber and is then compressed into the second to fifth stage pumping chambers, and finally pumped out of the fifth stage pumping chamber through the fluid outlet. Thus, when the pumping device is connected to a closed chamber or compartment, it is possible to empty the closed chamber to form a negative pressure chamber.

Omdat de pompinrichting volgens de eerste uit-35 voeringsvorm voorzien is met de gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7, integraal met de electrische aandrijfmotor, kan de pompwerking van de Roots-pomp 3 verstelbaar geva- 101 3472 14 rieerd worden door veranderen van de roterende snelheid van de electrische aandrijfmotor 4. Daarom kan, wanneer de gesloten kamer op een constant vacuumniveau gehouden moet worden voor een aanzienlijke tijdsduur, de pompinrichting 5 zijn pompwerking verstelbaar reduceren om het vereiste vacuumniveau te handhaven. Dienovereenkomstig wordt een verspilling van electrisch vermogen voorkomen om bij te dragen aan een economisch bedrijf van de pompinrichting. Verder kan de pompinrichting passend gebruikt worden voor 10 pompen van een gesloten kamer of compartiment om snel een gewenst vacuumniveau in te stellen in de gesloten kamer.Since the pumping apparatus according to the first embodiment is provided with the DC-AC converter 7, integral with the electric drive motor, the pumping action of the Roots pump 3 can be variably varied by changing the rotating speed of the electric drive motor 4. Therefore, when the closed chamber is to be kept at a constant vacuum level for a considerable length of time, the pumping device 5 can adjust its pumping action to maintain the required vacuum level. Accordingly, a waste of electrical power is prevented to contribute to an economical operation of the pumping device. Furthermore, the pumping device can be suitably used for pumps of a closed chamber or compartment to quickly set a desired vacuum level in the closed chamber.

Tijdens de pompwerking van de pompinrichting worden de electrische aandrijfmotor 4, de gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7, de transmissie-eenheid 2 en de 15 Roots-pomp 3 equivalent gekoeld door de aanvoer van een gemeenschappelijk koelfluidum van een enkele fluidumaan-voerbron. Daarom kan warmte zoals wrijvingswarmte, Joules-warmte en fluidumcompressiewarmte gegenereerd in deze eenheden van de pompinrichting constant en voldoende 20 afgevoerd worden voor voorkomen dat de respectieve eenheden worden opgewarmd. Daarom kunnen rubber gemaakte onderdelen ondergebracht in de respectieve eenheden van de pompinrichting beschermd worden tegen thermische degradatie. Verder kan een gebrek aan smering van de electrische 25 aandrijfmotor 4, de transmissie-eenheid 2 en de Roots-pomp 3 voorkomen worden. Dienovereenkomstig kan een betrouwbaar bedrijf en een lange bedrijfslevensduur van de pompinrichting gegarandeerd worden, terwijl deze een goede pomppres-tatie vertoont door handhaven van een hoge compressie-30 efficiency van een fluidum zoals lucht.During the pumping operation of the pumping apparatus, the electric drive motor 4, the DC-AC converter 7, the transmission unit 2 and the Roots pump 3 are cooled equivalent by supplying a common cooling fluid from a single fluid supply source. Therefore, heat such as frictional heat, Joules heat and fluid compression heat generated in these units of the pumping device can be constantly and sufficiently dissipated to prevent heating of the respective units. Therefore, rubberized parts housed in the respective units of the pumping device can be protected from thermal degradation. Furthermore, a lack of lubrication of the electric drive motor 4, the transmission unit 2 and the Roots pump 3 can be prevented. Accordingly, reliable operation and a long operating life of the pumping device can be guaranteed, while exhibiting good pumping performance by maintaining a high compression efficiency of a fluid such as air.

Specifiek wordt warmte gegenereerd in de gelijk-stroom-wisselstroomomzetter 7, zeker overgebracht op de electrische aandrijfmotor 4 welke volledig gekoeld wordt door het koelend fluidum welke door het koelcircuit 35 stroomt omdat de gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7 opgesteld is in mechanisch contact met de bovenkant van de electrische aandrijfmotor 4. Dus zelfs wanneer de gelijk- 101 347 2 15 stroom-wisselstroomomzetter 7 noch voorzien is van een koelcircuit daarin gevormd noch een aanvullende koelin-richting zoals een koelende ventilator of koelvinnen kan de gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7 zelf passend ge-5 koeld worden via de electrische aandrijfmotor 4. Als resultaat is het mogelijk de maat en vorm van de geli jkstroom-wisselstroomomzetter 7 te reduceren. Bovendien kan een reductie in de vervaardigingskosten van de gehele set van de pompinrichting als wel een reductie in het opper-10 vlaktebeslaggebied voor installeren van de pompinrichting op een gebruiksplaats gemakkelijk bereikt worden.Specifically, heat is generated in the DC / AC converter 7, certainly transferred to the electric drive motor 4, which is completely cooled by the cooling fluid flowing through the cooling circuit 35 because the DC / AC converter 7 is arranged in mechanical contact with the top of the electric drive motor 4. Thus, even when the DC-AC converter 7 does not have a cooling circuit formed therein nor an additional cooling device such as a cooling fan or cooling fins, the DC-AC converter 7 itself can be suitably cooled via the electric drive motor 4. As a result, it is possible to reduce the size and shape of the AC / DC converter 7. In addition, a reduction in the manufacturing cost of the entire set of the pumping device as well as a reduction in the surface area for installing the pumping device at a site of use can be easily achieved.

Het gebruik van een circulerend gemeenschappelijk koelfluidum bij koelen van de bestanddelen van de pompinrichting, dat wil zeggen de electrische aandrijfmo-15 tor 4, de gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7, de trans-missie-eenheid 2 en de Roots-pomp 3 kunnen bijdragen aan een aanzienlijke reductie in de vervaardigingskosten van de pompinrichting vergeleken met het geval waar de respectievelijke bestanddelen van de pompinrichting onafhanke-20 lijk gekoeld worden door respectieve koelmiddelen.The use of a circulating common cooling fluid in cooling the components of the pumping device, ie the electric drive motor 4, the DC-AC converter 7, the transmission unit 2 and the Roots pump 3 can contribute to a significant reduction in the manufacturing cost of the pumping device compared to the case where the respective components of the pumping device are independently cooled by respective cooling means.

Verder kan de gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7 gemonteerd worden in een holte gevormd tussen de Roots-pomp 3 en de electrische aandrijfmotor 4, omdat de roteerbare steunassen 3a en 3b van de Roots-pomp 3 parallel met 25 elkaar zijn opgesteld in een verticaal vlak en omdat de gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7 in contact met de bovenste kant van de electrische aandrij fmotor 4 is opgesteld. Effectief gebruik van een ruimte kan namelijk bereikt worden door assembleren van de pompinrichting van 30 de eerste uitvoeringsvorm wat resulteert in een reductie van een oppervlaktebeslag van de pompinrichting. Een installatie van de pompinrichting op een plaats wordt dus gemakkelijk.Furthermore, the DC-AC converter 7 can be mounted in a cavity formed between the Roots pump 3 and the electric drive motor 4, because the rotatable support shafts 3a and 3b of the Roots pump 3 are arranged in parallel in a vertical plane and because the DC-AC converter 7 is disposed in contact with the top side of the electric drive motor 4. Namely, effective use of a space can be achieved by assembling the pumping device of the first embodiment, resulting in a reduction of a surface area of the pumping device. Thus, an installation of the pumping device in one place becomes easy.

Figuur 5 toont een pompinrichting volgens de 35 tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.Figure 5 shows a pumping device according to the second embodiment of the present invention.

De pompinrichting van de tweede uitvoeringsvorm getoond in figuur 5 is voorzien van dezelfde samenstellen- 101 3472 16 de eenheden 2 tot 6 als die van de eerste uitvoeringsvorm. De Roots-pomp 3 is echter gemonteerd op de basisplaat 1 zodat zijn roteerbare steunas 3a en 3b lateraal parallel met elkaar zijn opgesteld en in een horizontaal vlak 5 liggen. Verder is gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7 in direct contact met de zijde van de electrische aandrijfmo-tor 4 opgesteld. Het contactvlak 4a waarin de gelijkstroom-wisselstroomomzetter 7 en de electrische aandrijf-motor 4 contact met elkaar maken is namelijk een verticaal 10 vlak.The pumping device of the second embodiment shown in Figure 5 is provided with the same assemblies 2 to 6 as those of the first embodiment. However, the Roots pump 3 is mounted on the base plate 1 so that its rotatable support shaft 3a and 3b are arranged laterally parallel to each other and in a horizontal plane 5. Furthermore, DC-AC converter 7 is arranged in direct contact with the side of the electric drive motor 4. Namely, the contact surface 4a in which the DC-AC converter 7 and the electric drive motor 4 make contact with each other is a vertical plane.

Het zal duidelijk worden uit figuur 5 dat de pompinrichting van de tweede uitvoeringsvorm een lagere verticale hoogte heeft dan die van de pompinrichting van de eerste uitvoeringsvorm. Daarom is de pompinrichting van 15 de tweede uitvoeringsvorm geschikt on geïnstalleerd te worden op een gebruiksplaats waar de hoogte van de pompinrichting beperkt moet worden tot een aanzienlijk geringe hoogte hoewel een oppervlaktebeslaggebied van de pompinrichting groter kan zijn dan die van de pompinrichting van 20 de eerste uitvoeringsvorm. Begrepen zal moeten worden dat de andere constructie en opstelling van de pompinrichting volgens de tweede uitvoeringsvorm dezelfde is als die van de pompinrichting volgens de eerste uitvoeringsvorm. Uit de voorgaande beschrijving van de twee voorkeursuitvoe-25 ringsvormen van de onderhavige uitvinding zal duidelijk worden dat de pompinrichting van de onderhavige uitvinding een betrouwbare pompinrichting kan zijn, in staat een effectieve pompprestatie te vertonen voor een lange levensduur daarvan tengevolge van een effectief ontworpen 30 koelcircuit welke een koelende vloeistof hierin alle samenstellende eenheden van de pompinrichting met een pompeenheid, een electrische aandrijfmotor, een gelijkstroom-wisselstroomomzetter, en een transmissie-eenheid opgesteld tussen de electrische aandrijfmotor en de pom-35 peenheid laat koelen. Verder kan de pompinrichting van de onderhavige uitvinding gemakkelijk geïnstalleerd worden op een plaats tengevolge van het feit dat een oppervlaktebe- 1013472 17 slag voor de porapinrichting aanzienlijk klein kan zijn. Verder kan de pompprestatie van de pompeenheid verstelbaar veranderd worden, omdat de pompinrichting van de onderhavige uitvinding voorzien is van een gelijkstroom-wissel-5 stroomomzetter integraal met de electrische aandrijfmotor voor aandrijven van een pompeenheid, als antwoord op een verandering in een pompvereiste.It will be apparent from Figure 5 that the pumping device of the second embodiment has a lower vertical height than that of the pumping device of the first embodiment. Therefore, the pumping device of the second embodiment is suitable for being installed in a place of use where the height of the pumping device has to be limited to a considerably low height although a surface area of the pumping device may be larger than that of the pumping device of the first embodiment. . It will be understood that the other construction and arrangement of the pumping device according to the second embodiment is the same as that of the pumping device according to the first embodiment. From the foregoing description of the two preferred embodiments of the present invention, it will become apparent that the pumping device of the present invention may be a reliable pumping device capable of exhibiting effective pumping performance for a long service life thereof due to an effectively designed cooling circuit which cools a fluid herein to cool all component units of the pumping apparatus having a pump unit, an electric drive motor, a DC-AC converter, and a transmission unit disposed between the electric drive motor and the pump unit. Furthermore, the pumping device of the present invention can be easily installed in a place due to the fact that a surface area for the poraping device can be considerably small. Furthermore, the pumping performance of the pumping unit can be adjusted alterably, because the pumping device of the present invention is equipped with a DC-AC-power converter integral with the electric drive motor for driving a pumping unit, in response to a change in a pumping requirement.

Veel veranderingen en wijzigingen aan de beschreven uitvoeringsvormen zullen optreden voor een vakman 10 zonder af te wijken van de beschermingsomvang en geest van de uitvinding zoals geclaimd in de bijgevoegde conclusies.Many changes and modifications to the described embodiments will occur to one skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention as claimed in the appended claims.

101 3472101 3472

Claims

A pumping device comprising at least: a pumping unit with a housing for receiving therein a pumping mechanism, a fluid inlet for inlet of a fluid to be pumped, and a fluid outlet for discharging the fluid; an electric drive motor connected to the pump unit for driving the pump mechanism via a transmission unit; a DC / AC converter, which is integrally housed in and connected to the electric drive motor for receiving an electric power driving the electric drive motor from an external power source; and a cooling circuit which circulates a flow of a cooling fluid therethrough for successively cooling the pump unit, the transmission unit, the electric drive motor and the DC-AC converter.

The pumping device according to claim 1, wherein the DC-AC converter is in mechanical contact with the electric drive motor.

The pumping device according to claim 2, wherein the DC-AC converter is housed in a cavity defined between the electric drive motor and the pump unit when the electric drive motor and the pump unit are mechanically interconnected.

The pumping device of claim 1, wherein the cooling circuit comprises at least: an inlet pipe through which the flow of the cooling fluid is allowed to flow into the cooling circuit from an external fluid source; an exhaust pipe through which the flow of the cooling fluid is discharged from the cooling circuit, an engine cooling circuit formed by jackets provided for a housing of the 101 34 72 electric drive motor; a transmission cooling circuit formed by jackets provided for a housing of the transmission unit; a pump cooling circuit formed by jackets provided for a housing of the pump unit; 5 and a set of connecting pipes successively connecting the inlet pipe, the engine cooling circuit, the transmission cooling circuit and pump cooling circuit, and the exhaust pipe.

The pumping device of claim 4, wherein the cooling circuit further comprises: a flow meter for measuring an amount of flow of the cooling fluid circulating through the cooling circuit.

The pumping device according to claim 5, wherein the flow meter therein comprises the inlet pipe and the outlet pipe.

The pumping device according to claim 1, wherein the pumping unit, the transmission unit, the electric drive motor and the DC-AC converter are mounted on a common base plate.

The pumping device according to claim 1, wherein the pumping unit comprises a Roots pump.

The pumping device according to claim 8, further comprising a control unit for controlling the operation of the electric drive motor, the control unit being mounted on the common base plate. -o-o-o-o-o-o-o-o- 1013472