WO2008104451A1 - Kreiselpumpe mit einem spiralgehäuse - Google Patents

Kreiselpumpe mit einem spiralgehäuse Download PDF

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Rajko Colic
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Continental Automotive Gmbh
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    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/628—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pump with a spiral housing.
  • the invention is further focused on the use of the centrifugal pump.
  • Centrifugal pumps with spiral housings are known.
  • DE 103 47 302 Al a two-part volute casing for a centrifugal pump is described, which is designed optimized flow.
  • Such centrifugal pumps are usually driven by an electric motor, wherein the stator of the electric motor are arranged in a drying room and the rotor in a wet room. The rotor thus rotates in the wet space, which is surrounded by the flowing medium to be pumped.
  • the drying space and the wet space are separated by a separately arranged can, wherein it is disadvantageously necessary to arrange sealing elements between the one part of the spiral housing and the can, in order to prevent the entry of liquid or steam from the wet space into the drying space.
  • sealing elements between the one part of the spiral housing and the can, in order to prevent the entry of liquid or steam from the wet space into the drying space.
  • the invention is therefore based on the object, a
  • a centrifugal pump with a spiral housing which consists of a first housing part and a second housing part, in which the second housing part is formed in the central region continuous cup-shaped for receiving the rotor located in the wet space N and forms a bearing for the rotatable mounting of the rotor in the cup-shaped bottom part, wherein the second housing part outside in the area of the rotor in the drying space T a stator is arranged.
  • the second housing part is formed cup-shaped throughout in the central region, which means that it forms a nearly cylindrical part with a final bottom around the longitudinal axis.
  • the cup-shaped design of the wet space N is defined, which is provided for receiving the rotor.
  • the second housing part forms in the cup-shaped bottom part of a bearing for the rotatable mounting of the rotor, wherein the cup-shaped bottom part either itself serves as a bearing or is provided only for receiving a bearing for the rotor.
  • the second housing part in the outer region has a longitudinally arcuate boundary perpendicular to the flow direction of the medium flowing from the inlet E.
  • the exact arcuate course is thereby optimized aerodynamically by an engineering design. This can be advantageously a set optimal adjustment of the flow conditions in the volute, so that the required space for the centrifugal pump can be advantageously reduced.
  • the invention further relates to the use of the centrifugal pump as a cooling water centrifugal pump in a motor vehicle. Coolant centrifugal pumps in motor vehicles must function properly for a long time, whereby damage to electronic components in the drying room T must be prevented. The use of the centrifugal pump as a cooling water centrifugal pump in a motor vehicle is thus particularly advantageous.
  • Fig. 1 shows the centrifugal pump in longitudinal section.
  • Fig. 2 shows the centrifugal pump in longitudinal section in the form of an exploded view.
  • Fig. 3 shows a centrifugal pump in longitudinal section according to the prior art.
  • the centrifugal pump is shown in longitudinal section. It consists of a spiral housing, which consists of a first housing part 1 and a second housing part 2, wherein the second housing part 2 is formed in the central region continuously cup-shaped for receiving the located in the wet space N rotor 3.
  • the second housing part 2 has in the cup-shaped bottom part 2 'on a bearing 3' for the rotatable mounting of the rotor 3.
  • a stator 4 is arranged outside in the area of the rotor 3 in the drying space T.
  • the drying room T is externally closed by a housing 5 from the environment.
  • the second housing part 2 has in the outer region an arcuate longitudinal boundary 2 * perpendicular to the flow direction of the Entry E flowing medium on.
  • the flowing medium is shown with a thick arrow.
  • the arcuate boundary 2 * the flow conditions are optimized in the interior of the spiral housing. An entry of liquid or vapor from the wet space N in the drying room T is avoided even without the arrangement of sealing elements, so that electronic components (not shown) and the stator 4 are protected in the drying room from damage by liquid or vapor.
  • the centrifugal pump is shown in longitudinal section in the form of an exploded view.
  • the second housing part 2 is formed in the central region throughout cup-shaped for receiving the rotor 3.
  • the wet space N (not shown) defined by this central region is thus completely shielded from the drying space T (not shown) in which the stator 4 is located.
  • a centrifugal pump is shown in longitudinal section according to the prior art. The centrifugal pump after the
  • the prior art has a spiral housing, which consists of a first housing part Ib and a second housing part 2b.
  • a spiral housing which consists of a first housing part Ib and a second housing part 2b.
  • the inlet Eb liquid to be conveyed medium represented by the thick arrow, enters the wet space Nb, in which the rotor 3b is rotatably mounted.
  • a stator 4b is arranged externally in the drying space Tb.
  • the drying space Tb is closed by a housing 5b from the environment.
  • the separation of the wet space Nb from the drying space Tb is carried out according to the prior art by the arrangement of a can 6b, wherein optionally an entry of liquid from the wet space Nb in the drying space Tb can be done by a disadvantageous arrangement of a sealing ring 7b, which between the can 6b and the second housing part 2b is to be arranged.

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Abstract

Die Kreiselpumpe besteht aus einem Spiralgehäuse, dass aus einem ersten Gehäuseteil (1) und einem zweiten Gehäuseteil (2) besteht, bei dem das zweite Gehäuseteil (2) im mittleren Bereich durchgehend becherförmig zur Aufnahme des im Nassraum N befindlichen Rotors (3) ausgebildet ist und im becherförmigen Bodenteil (2') ein Lager (3') für die drehbare Lagerung des Rotors (3) ausbildet. Um das zweite Gehäuseteil (2) ist außen im Bereich des Rotors (3) im Trockenraum T ein Stator (4) angeordnet.

Description

Beschreibung
Kreiselpumpe mit einem Spiralgehäuse
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiselpumpe mit einem Spiralgehäuse. Die Erfindung ist ferner auf die Verwendung der Kreiselpumpe abgestellt. Kreiselpumpen mit Spiralgehäusen sind bekannt. In der DE 103 47 302 Al wird ein zweiteiliges Spiralgehäuse für eine Kreiselpumpe beschrieben, das strömungstechnisch optimiert ausgelegt ist. Solche Kreiselpumpen werden in der Regel elektromotorisch angetrieben, wobei der Stator des Elektromotors in einem Trockenraum und der Rotor in einem Nassraum angeordnet sind. Der Rotor dreht sich somit im Nassraum, der von dem zu fördernden strömenden Medium umspült wird. Der Trockenraum und der Nassraum sind dabei durch ein separat angeordnetes Spaltrohr getrennt, wobei es in nachteiliger Weise erforderlich ist, zwischen dem einen Teil des Spiralgehäuses und dem Spaltrohr Dichtungselemente anzuordnen, um ein Eintreten von Flüssigkeit oder Dampf aus dem Nassraum in den Trockenraum zu vermeiden. Bei längeren Betriebszeiten, wenn also die Dichtung langsam porös wird, oder bei vorhandenen Erschütterungen, die auf die Kreiselpumpe einwirken, lässt es sich oftmals nicht verhindern, dass Flüssigkeit oder Dampf von dem Nassraum in den Trockenraum gelangen. Dies führt beispielsweise zu Schädigungen von elektronischen Bauteilen, die neben dem Stator ebenfalls im Trockenraum angeordnet sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Kreiselpumpe mit einem Spiralgehäuse zu schaffen, bei der ein Eintreten von Flüssigkeit oder Dampf aus dem den Rotor umgebenden Nassraum in den Trockenraum vollständig vermieden wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine Kreiselpumpe mit einem Spiralgehäuse gelöst, das aus einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil besteht, bei dem das zweite Gehäuseteil im mittleren Bereich durchgehend becherförmig zur Aufnahme des im Nassraum N befindlichen Rotors ausgebildet ist und im becherförmigen Bodenteil ein Lager für die drehbare Lagerung des Rotors ausbildet, wobei um das zweite Gehäuseteil außen im Bereich des Rotors im Trockenraum T ein Stator angeordnet ist. Das zweite Gehäuseteil ist im mittleren Bereich durchgehend becherförmig ausgebildet, was bedeutet, dass es um die Längsachse einen nahezu zylindrischen Teil mit abschließendem Boden ausbildet. Durch die becherförmige Ausbildung wird der Nassraum N definiert, der zur Aufnahme des Rotors vorgesehen ist. Das zweite Gehäuseteil bildet im becherförmigen Bodenteil ein Lager für die drehbare Lagerung des Rotors aus, wobei der becherförmige Bodenteil entweder selber als Lager dient oder lediglich zur Aufnahme eines Lagers für den Rotor vorgesehen ist .
Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, dass durch die durchgehende becherförmige Ausgestaltung des zweiten
Gehäuseteils ein Eintreten von Flüssigkeit aus dem Nassraum N in den Trockenraum T vollständig vermieden werden kann. Es ist in vorteilhafter Weise nicht erforderlich, den Nassraum N vom Trockenraum T durch Dichtelemente über ein separates Spaltrohr abzutrennen. Dadurch ist eine durchgehende Abtrennung des Trockenraums T vom Nassraum N auch bei längeren Betriebszeiten gewährleistet. Auf die Anordnung eines separaten Spaltrohres wird dabei in vorteilhafter Weise vollständig verzichtet.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Gehäuseteil im äußeren Bereich eine im Längsschnitt bogenförmige Begrenzung senkrecht zur Strömungsrichtung des vom Eintritt E herströmenden Mediums aufweist. Der genaue bogenförmige Verlauf wird dabei strömungstechnisch durch eine ingenieurmäßige Auslegung optimiert. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise eine optimale Einstellung der Strömungsverhältnisse im Spiralgehäuse einstellen, so dass der erforderliche Bauraum für die Kreiselpumpe vorteilhaft verkleinert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der Kreiselpumpe als Kühlwasser-Kreiselpumpe in einem Kraftfahrzeug. Kühlwasser-Kreiselpumpen in Kraftfahrzeugen müssen über längere Zeit einwandfrei funktionieren, wobei Schädigungen von elektronischen Bauteilen im Trockenraum T verhindert werden müssen. Die Verwendung der Kreiselpumpe als Kühlwasser-Kreiselpumpe in einem Kraftfahrzeug ist somit besonders vorteilhaft.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig. 1 bis Fig. 3) näher und beispielhaft erläutert.
Fig. 1 zeigt die Kreiselpumpe im Längsschnitt.
Fig. 2 zeigt die Kreiselpumpe im Längsschnitt in Form einer Explosionsdarstellung.
Fig. 3 zeigt eine Kreiselpumpe im Längsschnitt nach dem Stand der Technik.
In Fig. 1 ist die Kreiselpumpe im Längsschnitt dargestellt. Sie besteht aus einem Spiralgehäuse, das aus einem ersten Gehäuseteil 1 und einem zweiten Gehäuseteil 2 besteht, wobei das zweite Gehäuseteil 2 im mittleren Bereich durchgehend becherförmig zur Aufnahme des im Nassraum N befindlichen Rotors 3 ausgebildet ist. Das zweite Gehäuseteil 2 weist im becherförmigen Bodenteil 2' ein Lager 3' für die drehbare Lagerung des Rotors 3 auf. Um das zweite Gehäuseteil 2 ist außen im Bereich des Rotors 3 im Trockenraum T ein Stator 4 angeordnet. Der Trockenraum T wird außen durch ein Gehäuse 5 von der Umgebung abgeschlossen. Das zweite Gehäuseteil 2 weist im äußeren Bereich eine im Längsschnitt bogenförmige Begrenzung 2* senkrecht zur Strömungsrichtung des vom Eintritt E herströmenden Mediums auf. Das herströmende Medium ist mit einem dicken Pfeil dargestellt. Durch die bogenförmige Begrenzung 2* werden die Strömungsverhältnisse im Inneren des Spiralgehäuses optimiert. Ein Eintreten von Flüssigkeit oder Dampf aus dem Nassraum N in den Trockenraum T wird auch ohne Anordnung von Dichtelementen vermieden, so dass elektronische Bauteile (nicht dargestellt) sowie der Stator 4 im Trockenraum vor Schädigungen durch Flüssigkeit oder Dampf geschützt sind.
In Fig. 2 ist die Kreiselpumpe im Längsschnitt in Form einer Explosionszeichnung dargestellt. Das zweite Gehäuseteil 2 ist im mittleren Bereich durchgehend becherförmig zur Aufnahme des Rotors 3 ausgebildet. Der durch diesen mittleren Bereich definierte Nassraum N (nicht dargestellt) ist somit vollständig vom Trockenraum T (nicht dargestellt) , in dem sich der Stator 4 befindet, abgeschirmt.
In Fig. 3 ist eine Kreiselpumpe im Längsschnitt nach dem Stand der Technik dargestellt. Die Kreiselpumpe nach dem
Stand der Technik weist ein Spiralgehäuse auf, das aus einem ersten Gehäuseteil Ib und einem zweiten Gehäuseteil 2b besteht. Durch den Eintritt Eb gelangt flüssiges zu förderndes Medium, dargestellt durch den dicken Pfeil, in den Nassraum Nb, in dem der Rotor 3b drehbar gelagert ist. Im
Bereich des Rotors 3b ist außen ein Stator 4b im Trockenraum Tb angeordnet. Der Trockenraum Tb ist dabei durch ein Gehäuse 5b von der Umgebung abgeschlossen. Die Trennung des Nassraums Nb vom Trockenraum Tb erfolgt nach dem Stand der Technik durch die Anordnung eines Spaltrohrs 6b, wobei gegebenenfalls ein Eintreten von Flüssigkeit aus dem Nassraum Nb in den Trockenraum Tb durch eine nachteilige Anordnung eines Dichtungsringes 7b erfolgen kann, die zwischen dem Spaltrohr 6b und dem zweiten Gehäuseteil 2b anzuordnen ist. Wirken auf die Kreiselpumpe beispielsweise Erschütterungen ein, so ist es möglich, dass Flüssigkeit oder Dämpfe vom Nassraum Nb über den Dichtungsring 7b in den Trockenraum Tb gelangen, was durch die dünnen Pfeile illustriert ist. Auf diese Weise können der Stator 4b oder weitere elektronische Bauteile (nicht dargestellt) , die sich ebenfalls im Trockenraum Tb befinden, beschädigt werden, was durch die erfindungsgemäße Kreiselpumpe vermieden wird.

Claims

Patentansprüche
1. Kreiselpumpe mit einem Spiralgehäuse, das aus einem ersten Gehäuseteil (1) und einem zweiten Gehäuseteil (2) besteht, bei dem das zweite Gehäuseteil (2) im mittleren Bereich durchgehend becherförmig zur Aufnahme des im Nassraum N befindlichen Rotors (3) ausgebildet ist und im becherförmigen Bodenteil (2') ein Lager (3') für die drehbare Lagerung des Rotors (3) ausbildet, wobei um das zweite Gehäuseteil (2) außen im Bereich des Rotors (3) im Trockenraum T ein Stator (4) angeordnet ist.
2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, bei der das zweite Gehäuseteil (2) im äußeren Bereich eine im Längsschnitt bogenförmige Begrenzung (2*) senkrecht zur Strömungsrichtung des vom Eintritt E herströmenden Mediums aufweist.
3. Verwendung der Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 als Kühlwasser-Kreiselpumpe in einem Kraftfahrzeug .
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