WO2013037449A2 - Electromotive pump assembly - Google Patents

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WO2013037449A2
WO2013037449A2 PCT/EP2012/003549 EP2012003549W WO2013037449A2 WO 2013037449 A2 WO2013037449 A2 WO 2013037449A2 EP 2012003549 W EP2012003549 W EP 2012003549W WO 2013037449 A2 WO2013037449 A2 WO 2013037449A2
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WO
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housing
pump
pump unit
circuit board
electric motor
Prior art date
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PCT/EP2012/003549
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German (de)
French (fr)
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WO2013037449A3 (en
Inventor
Uwe Klippert
Maik RÜMMLER
Alwin Macht
Anto Mijac
Gerald Terraz
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg
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Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg filed Critical Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg
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Publication of WO2013037449A3 publication Critical patent/WO2013037449A3/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0686Mechanical details of the pump control unit

Definitions

  • the invention relates to an electromotive pump unit, in particular a water pump of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • an electric water pump with a pump housing in which an electric motor with a rotor rotatable about a rotor axis and a coaxial thereto stator and a drive device and a coaxial to the rotor axis and driven by the rotor impeller in a helical fluid channel are arranged.
  • the pump housing has chambers for the rotor, the stator and the drive device, wherein the drive chamber is attached in the axial direction on the opposite side of the pump wheel.
  • the impeller is screwed on the front side of the rotor or motor shaft.
  • Such an axial arrangement of a drive unit or circuit board for a stator winding of an electric water pump is also known from DE 10 2009 047 575 A1.
  • the rotor and the coaxial thereto stator are separated by a so-called canned, wherein a portion of the wall of the can, on which flows past the liquid to be pumped, is used to deliver the heat generated in power devices to the flowing liquid, thereby cooling those become.
  • the wall of the can serves as a separation between the liquid-conducting area and the separated, non-liquid-conducting area of the pump housing and thus for the indirect cooling of the power components.
  • the invention has for its object to provide an improved electric or electromotive pump unit, in particular a water pump of a motor vehicle.
  • a reduced power requirement for the pump unit can be achieved.
  • the greatest possible reduction of required components and / or a reduction of the weight of the pump unit should be achieved.
  • the electromotive pump unit has a pump housing with a first housing chamber and a second housing chamber, which is radially spaced from the first housing chamber in relation to the motor axis of an electric motor, also referred to below as a rotor axis. While in the first housing chamber of the rotor and coaxially thereto the stator of the electric motor are arranged, a printed circuit board of an electronics or at least a number of electronic components is arranged in the second housing chamber. The electronics serve to control the electric motor and in particular to control a stator coil or rotary field winding.
  • the electric motor-driven impeller is arranged in a preferably spiral-shaped fluid channel with a coaxial to the rotor axis first duct nozzle, in particular as a fluid inlet, and a tangential second duct nozzle, in particular as a fluid outlet.
  • a sealing plane substantially orthogonal to the rotor axis is formed within the pump housing both for the sealing of the electric motor and for the sealing of the printed circuit board or electronics with respect to the fluid channel.
  • the sealing plane is suitably a first circumferential sealing element (O-ring) for sealing the electric motor and a second circumferential sealing element (O-ring) for sealing the circuit board.
  • the seal for the electric motor is preferably circular, while the seal for the circuit board or electronics is substantially rectangular or square.
  • the pump housing consists essentially of a half-shell-shaped housing lower part and a cover-like housing upper part. The two housing parts are connected to one another, preferably screwed together in the manner of a flange connection.
  • the lower housing part preferably forms the sealing plane, in which the circumferential seals of the electric motor and the printed circuit board or the electronics in the radial direction are adjacent.
  • the upper housing part preferably forms the pump cover or a part thereof.
  • the fluid channel is expediently formed in the upper housing part, while in the lower housing part the first housing chamber for the electric motor, i. for the stator and rotor, and the second housing chamber for the printed circuit board or electronics are provided.
  • the lower housing part is preferably closed and includes in particular on the side facing the housing lower side of the sealing plane or from this, wherein coaxial with the rotor axis, an opening or recess, in particular a circular passage opening is provided for only the impeller. This protrudes in the mounted state of the pump housing in the upper housing part and there into the fluid channel. There suitably aligned the circular end face of the impeller with the coaxial to the rotor axis spigot.
  • the impeller is integrally or integrally connected to the rotor.
  • the impeller is expediently partially formed by a plastic extrusion of the rotor, in which the rotor is enclosed or of which the rotor is at least partially encased.
  • a particularly suitable embodiment of the pump assembly provides a cooling element for cooling the printed circuit board or the electronics or parts thereof, in particular for cooling electronic components.
  • the cooling element is designed, for example, in the manner of a cooling plate.
  • the cooling element is thermally connected to the circuit board on the one hand and to the fluid channel on the other.
  • the connection to the printed circuit board is suitably a direct con- timing, while the connection to the fluid channel is designed as indirect contact.
  • the cooling element i. a section associated with the fluid channel, integrated in the upper housing part, preferably surrounded by the material or plastic material of the pump housing or the upper housing part, in particular encapsulated.
  • the cooling channel associated with the portion of the cooling element is preferably designed as a peripheral portion or shell portion of a cylindrical shape.
  • the cylindrical contour is adapted to a cylindrical contour of the fluid channel, in particular in the region of the tangential section of the fluid channel opening into the second channel connection.
  • the portion of the cooling element associated with the fluid channel thus at least partially wraps around the corresponding portion of the fluid channel within the housing material.
  • a Entdrosselung is achieved with reduced power requirements for the pump unit.
  • a component reduction is achieved, in particular in the one-part embodiment of the impeller with the rotor encapsulation.
  • a weight reduction of the pump unit is achieved by the total high plastic content, namely at least the pump housing and the impeller.
  • the cooling element preferably embodied as a cooling plate into the housing upper part or into its housing material leads to a particularly advantageous cooling concept for electronic components mounted on the printed circuit board, in particular for driving the electric motor of the electronic control unit used.
  • FIG. 1 is a perspective view of the pump unit with a lid-like upper housing part with helical fluid channel and with a sealed to the opposite housing base,
  • FIG. 5 shows the arrangement of FIG. 4 in a bottom view
  • Fig. 6 shows the arrangement of FIG. 4 and 5 in a side view
  • Fig. 1 shows the pump unit 1 with a pump housing 2, which is composed of a lower housing part 2a and a housing upper part 2b.
  • the preferably cup-shaped housing lower part 2a and - the completely or only partially or partially cup-shaped - lid-like housing upper part are connected to each other by means of a number of screws.
  • the screw connections are arranged in the manner of a flange connection substantially in the outer region of the pump housing 2.
  • the pump unit 1 is in particular a water pump of a motor vehicle.
  • the lower housing part 2a has or forms a first housing chamber 4 for receiving an electric motor 12 and a second housing chamber 5 for receiving a printed circuit board or electronics 13 for controlling the electric motor 12 (FIG. 4).
  • the upper housing part 2b has in the region of the first housing chamber 4 -. axially above this housing chamber 4 - a helical fluid channel 6 for a fluid to be pumped with an axial duct stub 7 as an inlet and a tangential duct stub 8 as a fluid outlet.
  • a impeller 9 of the pump unit 1 can be seen via the inlet-side duct connection 7.
  • FIGS. 2 and 3 show the pump unit 1 with the upper housing part 2b removed with a view to a motor or rotation axis 10 of the impeller 9 orthogonal sealing plane 11 for a separate sealing of the electric motor 12 shown in detail in Fig. 4 as wet rotor on the one hand and the circuit board 13 of the control electronics for the electric motor 12 on the other.
  • a coaxial with the axis of rotation 10 seal in the form of a circular sealing element or O-ring 14 is provided for sealing the electric motor 12 within the sealing plane 11 .
  • Another seal in the form of a sealing element or O-ring 15 within the same sealing plane 11 serves to seal the printed circuit board 13 or electronics.
  • the outer contour of the sealing element 15 or the seal for the electronics or printed circuit board 13 is substantially rectangular.
  • FIG. 2 also shows a cooling element 18, also referred to below as a cooling plate, which serves for the thermal connection of the printed circuit board 13 or some electronic components 16 mounted thereon to the fluid channel 6.
  • the connection is provided in the region of a tangential channel section 19 (FIG. 1) which opens into the outlet-side channel connecting piece 8 of the fluid channel 6 or via which it discharges out of the pump housing 2.
  • the cooling plate 18 comprises a printed circuit board 13 associated plate-like plate portion 18a and a fluid channel 6 associated circular arc-shaped or cylindrical plate portion 18b, which extends around the tangential channel portion 19 of the fluid channel 16 over a portion of its circumference.
  • the cooling plate 18 is integrated at least in the region of the fluid channel 6 and thus associated with the sheet metal portion 18b in the preferably made of plastic material of the upper housing part 2b of the pump housing 2, preferably of the material of the upper housing part 2b molded.
  • the plate-like plate portion 18a of the cooling plate 18 is expediently at least partially, if necessary, with the release of the printed circuit board 13 facing plate side of this sheet metal portion 18a integrated into the upper housing part 2b and this encapsulated by the material.
  • the thermal connection region of the cooling plate 18 to the circuit board 13 there are essential electronic components to be cooled in the form of semiconductor switches (thyristors or MOSFET) of the control electronics for the electric motor 12 are arranged.
  • the cooling plate 18 is thus only indirectly in contact with the fluid flowing in the fluid channel 6 due to the integration in the upper housing part 2b.
  • the cooling plate 18 is preferably in direct contact with the printed circuit board 13 with respect to suitable heat conduction or convection.
  • 4 to 6 show the arrangement and configuration of the electric motor 12 and the circuit board 13 of the control electronics without pump housing 2 in a plan view, in a bottom view and in a side view.
  • the electric motor 12 has a rotor 12a mounted rotatably about the motor or rotor axis 10 and a stator 12b, which is coaxial therewith, surrounding the rotor 12a, with a stator-side rotating field winding 20. This is electrically connected via a terminal contact system 21 with contact elements with the circuit board 13 of the control electronics.
  • the impeller 9 is seated on the axis of rotation 10.
  • the rotor 12a is provided with (not visible) permanent magnets.
  • the rotor axis 10 is mounted on the motor side opposite the impeller 9 in a central bearing hub 22 of a spoke-like end shield 23.
  • the end plate 23 is located in the first housing chamber 4 a bottom side.
  • the bearing of the electric motor 12 or its rotor 12a is preferably carried out by means of a ceramic plain bearing.
  • FIGS. 5 and 6 components 16 which are based on the illustrations in FIGS. 2 to 4 mounted on the plate underside of the circuit board 13, are in the first housing chamber 4 radially adjacent the second housing chamber 5 a.
  • FIG. 7 shows the pump unit 1 in a representation according to FIG. 4 without the pump housing 2 and with the stator 12b removed, so that the rotor 12a can be seen.
  • This designed as a rotor core and provided with the permanent magnets rotor 12a is preferably completely, but at least partially encapsulated in plastic, wherein the axially arranged on or coaxial with the rotor 12a impeller 9 is at least partially formed by this plastic extrusion 24 of the rotor 12a.
  • the invention thus relates to an electromotive pump unit 1, in particular water pump of a motor vehicle, with in a pump housing 2 an electric motor 12 and a circuit board 13 a control electronics and a pump 9, in a fluid passage 6 to the motor shaft 10 of the electric motor 12a arranged coaxially and driven by this.
  • the pump housing 2 suitably has a first housing chamber 4, in which the electric motor 12 is arranged, and a radially spaced second housing chamber 5, in which the circuit board 12 is arranged.
  • the thermal connection of the cooling element 18 to the circuit board 13 on the one hand and to the fluid channel 6 on the other hand is an independent invention.
  • the at least partially integration of the cooling element 18 in the upper housing part 2b of the pump housing 2, preferably by at least partially encapsulation of the cooling element 18 from the material of Housing top 2b, represent advantageous embodiments of this aspect of the invention alone.
  • the one-piece or one-piece design of the impeller 9 from the plastic extrusion 24 of the rotor 12a of the electric motor 12 of the pump unit 1 is an independent invention.
  • the sealing concept of preferably composed of a lower housing part 2a and a housing top 2b pump housing 2 of the pump unit 1, ie the orthogonality of the sealing plane 11 of both the electric motor 12 and its control electronics or printed circuit board 13, in particular for the suitably separate sealing of the electric motor 12 on the one hand and the circuit board 13 and electronics on the other hand, an independent invention.
  • first duct connection (fluid inlet)
  • second duct connection (fluid outlet)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The invention relates to an electromotive pump assembly (1), in particular a water pump of a motor vehicle, having an electric motor (12), a printed circuit board (13), control electronics and a pump impeller (9) in a pump housing (2). The pump impeller is arranged coaxially with respect to the motor axis (10) of the electric motor (12a) in a fluid channel (6) and is driven by said electric motor, wherein the pump housing (2) comprises a first housing chamber (4), in which the electric motor (12) is arranged, and a second housing chamber (5) radially spaced therefrom, in which the printed circuit board (13) is arranged.

Description

Beschreibung  description
Elektromotorisches Pumpenaggregat  Electromotive pump unit
Die Erfindung betrifft ein elektromotorisches Pumpenaggregat, insbesondere eine Wasserpumpe eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an electromotive pump unit, in particular a water pump of a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
Aus der DE 10 2010 036 934 A1 ist eine elektrischen Wasserpumpe mit einem Pumpengehäuse bekannt, in dem ein Elektromotor mit einem um eine Rotorachse drehbeweglichen Rotor und einem hierzu koaxialen Stator sowie eine Ansteuer- vorrichtung und ein zur Rotorachse koaxiales und vom Rotor angetriebenes Pumpenrad in einem schneckenförmigen Fluidkanal angeordnet sind. From DE 10 2010 036 934 A1 an electric water pump with a pump housing is known in which an electric motor with a rotor rotatable about a rotor axis and a coaxial thereto stator and a drive device and a coaxial to the rotor axis and driven by the rotor impeller in a helical fluid channel are arranged.
Bei der bekannten Wasserpumpe weist das Pumpengehäuse Kammern für den Rotor, den Stator und die Ansteuervorrichtung auf, wobei die Ansteuerungskam- mer in Axialrichtung auf der gegenüberliegenden Seite des Pumpenrades angesetzt ist. Das Pumpenrad ist auf die Rotor- oder Motorwelle stirnseitig aufgeschraubt. In the known water pump, the pump housing has chambers for the rotor, the stator and the drive device, wherein the drive chamber is attached in the axial direction on the opposite side of the pump wheel. The impeller is screwed on the front side of the rotor or motor shaft.
Eine solche axiale Anordnung einer Ansteuereinheit bzw. Leiterplatte für eine Statorwicklung einer elektrischen Wasserpumpe ist auch aus der DE 10 2009 047 575 A1 bekannt. Dort sind der Rotor und der hierzu koaxiale Stator durch ein so genanntes Spaltrohr getrennt, wobei ein Abschnitt der Wandung des Spaltrohrs, an dem die zu pumpende Flüssigkeit vorbeiströmt, genutzt wird, um die in Leistungsbauelementen erzeugte Wärme an die vorbeiströmende Flüssigkeit abzugeben, wodurch jene gekühlt werden. Die Wandung des Spaltrohrs dient als Trennung zwischen dem flüssigkeitsführenden Bereich und dem abgetrennten, nicht- flüssigkeitsführenden Bereich des Pumpengehäuses und somit zur indirekten Kühlung der Leistungsbauelemente. Such an axial arrangement of a drive unit or circuit board for a stator winding of an electric water pump is also known from DE 10 2009 047 575 A1. There, the rotor and the coaxial thereto stator are separated by a so-called canned, wherein a portion of the wall of the can, on which flows past the liquid to be pumped, is used to deliver the heat generated in power devices to the flowing liquid, thereby cooling those become. The wall of the can serves as a separation between the liquid-conducting area and the separated, non-liquid-conducting area of the pump housing and thus for the indirect cooling of the power components.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes elektrisches oder elektromotorisches Pumpenaggregat, insbesondere eine Wasserpumpe eines Kraftfahrzeugs, anzugeben. Insbesondere soll ein reduzierter Leistungsbedarf für das Pumpenaggregat erzielt werden. Auch soll eine möglichst weitgehende Reduzierung erforderlicher Bauteile und/oder eine Reduzierung des Gewichts des Pumpenaggregates erreicht werden. The invention has for its object to provide an improved electric or electromotive pump unit, in particular a water pump of a motor vehicle. In particular, a reduced power requirement for the pump unit can be achieved. Also, the greatest possible reduction of required components and / or a reduction of the weight of the pump unit should be achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments, developments and variants of the invention are the subject of the dependent claims.
Hierzu weist das elektromotorische Pumpenaggregat ein Pumpengehäuse mit einer ersten Gehäusekammer und einer zweiten Gehäusekammer auf, die bezogen auf die nachfolgend auch als Rotorachse bezeichnete Motorachse eines Elektromotors zum Antrieb eines Pumpenrades radial beabstandet zur ersten Gehäusekammer ist. Während in der ersten Gehäusekammer der Rotor und koaxial hierzu der Stator des Elektromotors angeordnet sind, ist in der zweiten Gehäusekammer eine Leiterplatte einer Elektronik bzw. zumindest eine Anzahl elektronischer Bauelemente angeordnet. Die Elektronik dient zur Ansteuerung des Elektromotors und dabei insbesondere zur Ansteuerung einer statorseitigen Spulen- oder Drehfeldwicklung. For this purpose, the electromotive pump unit has a pump housing with a first housing chamber and a second housing chamber, which is radially spaced from the first housing chamber in relation to the motor axis of an electric motor, also referred to below as a rotor axis. While in the first housing chamber of the rotor and coaxially thereto the stator of the electric motor are arranged, a printed circuit board of an electronics or at least a number of electronic components is arranged in the second housing chamber. The electronics serve to control the electric motor and in particular to control a stator coil or rotary field winding.
Das elektromotorisch angetriebene Pumpenrad ist in einem vorzugsweise schneckenförmigen Fluidkanal mit einem zur Rotorachse koaxialen ersten Kanalstutzen, insbesondere als Fluideinlass, und einem tangentialen zweiten Kanalstutzen, insbesondere als Fluidauslass, angeordnet. The electric motor-driven impeller is arranged in a preferably spiral-shaped fluid channel with a coaxial to the rotor axis first duct nozzle, in particular as a fluid inlet, and a tangential second duct nozzle, in particular as a fluid outlet.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist innerhalb des Pumpengehäuses eine zur Rotorachse im Wesentlichen orthogonale Dichtebene sowohl für die Abdichtung des Elektromotors als auch für die Abdichtung der Leiterplatte bzw. Elektronik gegenüber dem Fluidkanal gebildet. In der Dichtebene liegt geeigneterweise ein erstes umlaufendes Dichtelement (O-Ring) zur Abdichtung des Elektromotors und ein zweites umlaufendes Dichtelement (O-Ring) zur Abdichtung der Leiterplatte. Dabei ist die Abdichtung für den Elektromotor vorzugsweise kreisrund, während die Abdichtung für die Leiterplatte bzw. Elektronik im Wesentlichen rechteckförmig oder quadratisch ist. Das Pumpengehäuse besteht im Wesentlichen aus einem halbschalenförmigen Gehäuseunterteil und einem deckelartigen Gehäuseoberteil. Die beiden Gehäuseteile sind miteinander verbunden, vorzugsweise nach Art einer Flanschverbindung miteinander verschraubbar. Das Gehäuseunterteil bildet vorzugsweise die Dichtebene, in der die umlaufenden Abdichtungen des Elektromotors und der Leiterplatte bzw. der Elektronik in Radialrichtung nebeneinander liegen. In a particularly advantageous embodiment of the invention, a sealing plane substantially orthogonal to the rotor axis is formed within the pump housing both for the sealing of the electric motor and for the sealing of the printed circuit board or electronics with respect to the fluid channel. In the sealing plane is suitably a first circumferential sealing element (O-ring) for sealing the electric motor and a second circumferential sealing element (O-ring) for sealing the circuit board. The seal for the electric motor is preferably circular, while the seal for the circuit board or electronics is substantially rectangular or square. The pump housing consists essentially of a half-shell-shaped housing lower part and a cover-like housing upper part. The two housing parts are connected to one another, preferably screwed together in the manner of a flange connection. The lower housing part preferably forms the sealing plane, in which the circumferential seals of the electric motor and the printed circuit board or the electronics in the radial direction are adjacent.
Das Gehäuseoberteil bildet vorzugsweise die Pumpenabdeckung oder einen Teil hiervon. Zudem ist zweckmäßigerweise im Gehäuseoberteil der Fluidkanal gebildet, während im Gehäuseunterteil die erste Gehäusekammer für den Elektromotor, d.h. für dessen Stator und Rotor, und die zweite Gehäusekammer für die Leiterplatte bzw. Elektronik bereitgestellt sind. Das Gehäuseunterteil ist vorzugsweise geschlossen und schließt insbesondere auf der dem Gehäuseunterteil zugewandten Gehäuseseite die Dichtebene ein bzw. mit dieser ab, wobei koaxial zur Rotorachse eine Öffnung oder Ausnehmung, insbesondere eine kreisförmige Durch- trittsöffnung für lediglich das Pumpenrad vorgesehen ist. Dieses ragt im montierten Zustand des Pumpengehäuses in das Gehäuseoberteil und dort in den Fluidkanal hinein. Dort fluchtet geeigneterweise die kreisförmige Stirnseite des Pumpenrades mit dem zur Rotorachse koaxialen Kanalstutzen. The upper housing part preferably forms the pump cover or a part thereof. In addition, the fluid channel is expediently formed in the upper housing part, while in the lower housing part the first housing chamber for the electric motor, i. for the stator and rotor, and the second housing chamber for the printed circuit board or electronics are provided. The lower housing part is preferably closed and includes in particular on the side facing the housing lower side of the sealing plane or from this, wherein coaxial with the rotor axis, an opening or recess, in particular a circular passage opening is provided for only the impeller. This protrudes in the mounted state of the pump housing in the upper housing part and there into the fluid channel. There suitably aligned the circular end face of the impeller with the coaxial to the rotor axis spigot.
In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausgestaltung, die als eigenständige Erfindung angesehen wird, ist das Pumpenrad einstückig oder einteilig mit dem Rotor verbunden. Hierzu ist das Pumpenrad zweckmäßigerweise teilweise von einer Kunststoffumspritzung des Rotors gebildet, in die der Rotor eingefasst bzw. von welcher der Rotor zumindest teilweise ummantelt ist. In a further, particularly advantageous embodiment, which is regarded as an independent invention, the impeller is integrally or integrally connected to the rotor. For this purpose, the impeller is expediently partially formed by a plastic extrusion of the rotor, in which the rotor is enclosed or of which the rotor is at least partially encased.
Ferner sieht eine besonders geeignete Ausgestaltung des Pumpenaggregates ein Kühlelement zur Kühlung der Leiterplatte bzw. der Elektronik oder Teilen hiervon, insbesondere zur Kühlung elektronischer Bauelemente, vor. Das Kühlelement ist beispielsweise nach Art eines Kühlblechs ausgeführt. Dabei ist das Kühlelement thermisch an die Leiterplatte einerseits und an den Fluidkanal andererseits angebunden. Die Anbindung an die Leiterplatte ist geeigneterweise eine direkte Kon- taktierung, während die Anbindung an den Fluidkanal als indirekter Kontakt ausgeführt ist. Furthermore, a particularly suitable embodiment of the pump assembly provides a cooling element for cooling the printed circuit board or the electronics or parts thereof, in particular for cooling electronic components. The cooling element is designed, for example, in the manner of a cooling plate. In this case, the cooling element is thermally connected to the circuit board on the one hand and to the fluid channel on the other. The connection to the printed circuit board is suitably a direct con- timing, while the connection to the fluid channel is designed as indirect contact.
Hierzu ist das Kühlelement, d.h. ein dem Fluidkanal zugeordneter Abschnitt, in das Gehäuseoberteil integriert, vorzugsweise vom Material oder Kunststoffmaterial des Pumpengehäuses bzw. des Gehäuseoberteils umgeben, insbesondere umspritzt. Auch kann derjenige Abschnitt des Kühlelementes, der die thermische Anbindung an die Leiterplatte bzw. Elektronik herstellt, vollständig oder teilweise in das Gehäusematerial, vorzugsweise des Gehäuseoberteils, eingebunden, von diesem umgeben oder umspritzt sein. Der dem Kühlkanal zugeordnete Abschnitt des Kühlelementes ist vorzugsweise als Umfangsabschnitt oder Mantelabschnitt einer Zylinderform ausgeführt. Die zylinderförmige Kontur ist an eine zylinderförmige Kontur des Fluidkanals, insbesondere im Bereich des in den zweiten Kanalstutzen einmündenden tangentialen Abschnitts des Fluidkanals, angepasst. Derjenige Abschnitt des Kühlelements, der dem Fluidkanal zugeordnet ist, legt sich somit innerhalb des Gehäusematerials zumindest teilweise um den entsprechenden Abschnitt des Fluidkanals herum. Hierdurch ist eine möglichst große Wärmetauscherfläche zwischen dem im Fluidkanal strömenden Medium, insbesondere Wasser, und dem Kühlelement bereitgestellt. For this, the cooling element, i. a section associated with the fluid channel, integrated in the upper housing part, preferably surrounded by the material or plastic material of the pump housing or the upper housing part, in particular encapsulated. Also, that portion of the cooling element that produces the thermal connection to the printed circuit board or electronics, completely or partially in the housing material, preferably the upper housing part, integrated, surrounded by this or be encapsulated. The cooling channel associated with the portion of the cooling element is preferably designed as a peripheral portion or shell portion of a cylindrical shape. The cylindrical contour is adapted to a cylindrical contour of the fluid channel, in particular in the region of the tangential section of the fluid channel opening into the second channel connection. The portion of the cooling element associated with the fluid channel thus at least partially wraps around the corresponding portion of the fluid channel within the housing material. As a result, the largest possible heat exchanger surface between the medium flowing in the fluid channel, in particular water, and the cooling element is provided.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass in einem Kühlkreislauf, dem das erfindungsgemäße Pumpenaggregat zugeordnet ist, eine Entdrosselung mit reduziertem Leistungsbedarf für das Pumpenaggregat erreicht ist. Zudem ist, insbesondere in der einteiligen Ausführungsform des Pumpenrades mit der Rotorumspritzung, eine Bauteilreduzierung erreicht. Auch ist durch den insgesamt hohen Kunststoffanteil, nämlich zumindest des Pumpengehäuses und des Pumpenrades eine Gewichtsreduzierung des Pumpenaggregates erreicht. The advantages achieved by the invention are in particular that in a cooling circuit, which is associated with the pump unit according to the invention, a Entdrosselung is achieved with reduced power requirements for the pump unit. In addition, a component reduction is achieved, in particular in the one-part embodiment of the impeller with the rotor encapsulation. Also, a weight reduction of the pump unit is achieved by the total high plastic content, namely at least the pump housing and the impeller.
Zudem ist eine Verbesserung des Wirkungsgrades des Elektromotors und damit des Pumpenaggregates (Turbine) erreicht. In Folge des Einsatzes eines Hochdrehzahlkonzeptes mit einer vergleichsweise hohen Leistungsdichte ist ferner besonders vorteilhaft eine Reduzierung der Baugröße des Pumpenaggregates, ins- besondere hinsichtlich dessen Axialausdehnung, erreicht. Des Weiteren führt die Integration des vorzugsweise als Kühlblech ausgeführten Kühlelementes in das Gehäuseoberteil bzw. in dessen Gehäusematerial zu einem besonders vorteilhaften Kühlkonzept für auf der Leiterplatte montierte elektronische Bauelemente, insbesondere zur Ansteuerung des Elektromotors eingesetzter Leistungshalbleiter der Ansteuerelektronik. In addition, an improvement in the efficiency of the electric motor and thus the pump unit (turbine) is achieved. As a result of the use of a high-speed concept with a comparatively high power density, it is furthermore particularly advantageous to reduce the size of the pump unit, in particular special in terms of its axial extent achieved. Furthermore, the integration of the cooling element preferably embodied as a cooling plate into the housing upper part or into its housing material leads to a particularly advantageous cooling concept for electronic components mounted on the printed circuit board, in particular for driving the electric motor of the electronic control unit used.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Show:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung das Pumpenaggregat mit einem deckelartigen Gehäuseoberteil mit schneckenförmigem Fluidkanal und mit einem dem gegenüber abgedichteten Gehäuseunterteil, 1 is a perspective view of the pump unit with a lid-like upper housing part with helical fluid channel and with a sealed to the opposite housing base,
Fig. 2 das Pumpenaggregat gemäß Fig. 1 mit abgenommenem  Fig. 2, the pump unit of FIG. 1 with removed
Gehäuseoberteil und Blick auf ein blechartiges Kühlelement,  Upper housing part and view of a blech-like cooling element,
Fig. 3 in einer Darstellung gemäß Fig. 1 das Pumpenaggregat bei abgenommenem Gehäuseoberteil mit Blick auf eine Dichtebene mit zum Pumpenrad koaxialer Abdichtung und hierzu benachbart einer Leiterplatten- oder Elektronikabdichtung ohne Kühlelement, 1 in a representation according to FIG. 1, the pump unit with the upper housing part removed, with a view of a sealing plane with the pump impeller coaxial seal and adjacent to a printed circuit board or electronic seal without cooling element,
Fig. 4 den Stator und Rotor eines das Pumpenrad antreibenden Elektromotors unterhalb der hierzu koaxialen Abdichtung sowie die Leiterplatte bzw. Elektronik unterhalb der dieser zugeordneten Abdichtung innerhalb der Dichtebene, 4 shows the stator and rotor of a pump motor driving the electric motor below the purpose coaxial seal and the circuit board or electronics below the associated sealing within the sealing plane,
Fig. 5 die Anordnung gemäß Fig. 4 in Unteransicht,  5 shows the arrangement of FIG. 4 in a bottom view,
Fig. 6 die Anordnung gemäß Fig. 4 und 5 in einer Seitenansicht und  Fig. 6 shows the arrangement of FIG. 4 and 5 in a side view and
Fig. 7 in einer Darstellung gemäß Fig. 4 die Anordnung ohne Stator mit  Fig. 7 in a view according to FIG. 4, the arrangement without a stator with
Blick auf den Rotor mit in dessen Umspritzung integriertem Pumpenrad.  View of the rotor with impeller integrated in its encapsulation.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt das Pumpenaggregat 1 mit einem Pumpengehäuse 2, das aus einem Gehäuseunterteil 2a und einem Gehäuseoberteil 2b zusammengesetzt ist. Das vorzugsweise schalenförmige Gehäuseunterteil 2a und - das vollständig oder nur teil- oder abschnittsweise schalenförmige - deckelartige Gehäuseoberteil sind mittels einer Anzahl von Schrauben miteinander verbunden. Die Schraubverbindungen sind nach Art einer Flanschverbindung im Wesentlichen im Außenbereich des Pumpengehäuses 2 angeordnet. Das Pumpenaggregat 1 ist insbesondere eine Wasserpumpe eines Kraftfahrzeugs. Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals. Fig. 1 shows the pump unit 1 with a pump housing 2, which is composed of a lower housing part 2a and a housing upper part 2b. The preferably cup-shaped housing lower part 2a and - the completely or only partially or partially cup-shaped - lid-like housing upper part are connected to each other by means of a number of screws. The screw connections are arranged in the manner of a flange connection substantially in the outer region of the pump housing 2. The pump unit 1 is in particular a water pump of a motor vehicle.
Das Gehäuseunterteil 2a weist auf oder bildet eine erste Gehäusekammer 4 zur Aufnahme eines Elektromotors 12 sowie eine zweite Gehäusekammer 5 zur Aufnahme einer Leiterplatte oder Elektronik 13 zur Ansteuerung des Elektromotors 12 (Fig. 4). Das Gehäuseoberteil 2b weist im Bereich der ersten Gehäusekammer 4 - d.h. axial oberhalb dieser Gehäusekammer 4 - einen schneckenförmigen Fluid- kanal 6 für ein zu förderndes Fluid mit einem axialen Kanalstutzen 7 als Einlass und einem tangentialen Kanalstutzen 8 als Fluidauslass auf. Über den einlasssei- tigen Kanalstutzen 7 ist ein Pumpenrad 9 des Pumpenaggregats 1 erkennbar. The lower housing part 2a has or forms a first housing chamber 4 for receiving an electric motor 12 and a second housing chamber 5 for receiving a printed circuit board or electronics 13 for controlling the electric motor 12 (FIG. 4). The upper housing part 2b has in the region of the first housing chamber 4 -. axially above this housing chamber 4 - a helical fluid channel 6 for a fluid to be pumped with an axial duct stub 7 as an inlet and a tangential duct stub 8 as a fluid outlet. A impeller 9 of the pump unit 1 can be seen via the inlet-side duct connection 7.
Die Fig. 2 und 3 zeigen das Pumpenaggregat 1 bei abgenommenem Gehäuseoberteil 2b mit Blick auf eine zur Motor- oder Rotationsachse 10 des Pumpenrades 9 orthogonalen Dichtebene 11 für eine getrennte Abdichtung des beispielsweise in Fig. 4 näher gezeigten Elektromotor 12 als Nassläufer einerseits und der Leiterplatte 13 der Ansteuerelektronik für den Elektromotor 12 andererseits. Zur Abdichtung des Elektromotors 12 innerhalb der Dichtebene 11 ist eine zur Rotationsachse 10 koaxiale Abdichtung in Form eines kreisförmigen Dichtelementes oder O-Ringes 14 vorgesehen. Eine weitere Abdichtung in Form eines Dichtelementes oder O-Ringes 15 innerhalb derselben Dichtebene 11 dient zur Abdichtung der Leiterplatte 13 bzw. Elektronik. Die Außenkontur des Dichtelementes 15 bzw. der Abdichtung für die Elektronik oder Leiterplatte 13 ist im Wesentlichen rechteckförmig. 2 and 3 show the pump unit 1 with the upper housing part 2b removed with a view to a motor or rotation axis 10 of the impeller 9 orthogonal sealing plane 11 for a separate sealing of the electric motor 12 shown in detail in Fig. 4 as wet rotor on the one hand and the circuit board 13 of the control electronics for the electric motor 12 on the other. For sealing the electric motor 12 within the sealing plane 11 a coaxial with the axis of rotation 10 seal in the form of a circular sealing element or O-ring 14 is provided. Another seal in the form of a sealing element or O-ring 15 within the same sealing plane 11 serves to seal the printed circuit board 13 or electronics. The outer contour of the sealing element 15 or the seal for the electronics or printed circuit board 13 is substantially rectangular.
Auf der Leiterplatte 13 ist eine Anzahl von elektronischen Bauelementen 16 beispielsweise in SMD-Technik montiert. Die den Elektromotor 12 aufnehmende ers- te Gehäusekammer 4 und die die Leiterplatte 13 aufnehmende zweite Gehäusekammer 5 befinden sich in den Darstellungen gemäß den Fig. 2 und 3 unterhalb der Dichtebene 11. In Fig. 2 sind sternförmig ausgerichtete und speziell geformte Pumpen- oder Turbinenschaufeln 17 des Pumpenrades 9 vergleichsweise deutlich erkennbar. On the circuit board 13, a number of electronic components 16, for example, mounted in SMD technology. The ers receiving the electric motor 12 In the illustrations according to FIGS. 2 and 3, the housing chamber 4 and the second housing chamber 5 accommodating the printed circuit board 13 are below the sealing plane 11. In FIG. 2, star-shaped and specially shaped pump or turbine blades 17 of the impeller 9 are comparatively clearly recognizable ,
Fig. 2 zeigt zudem ein nachfolgend auch als Kühlblech bezeichnetes Kühlelement 18, das zur thermischen Anbindung der Leiterplatte 13 oder einiger darauf montierter elektronischer Bauelemente 16 an den Fluidkanal 6 dient. Die Anbindung ist dabei im Bereich eines tangentialen Kanalabschnitts 19 (Fig. 1 ) vorgesehen, der in den auslassseitigen Kanalstutzen 8 des Fluidkanals 6 mündet bzw. über diesen aus dem Pumpengehäuse 2 ausmündet. Das Kühlblech 18 umfasst einen der Leiterplatte 13 zugeordneten plattenartigen Blechabschnitt 18a und einen dem Fluidkanal 6 zugeordneten kreisbogenförmigen oder zylinderartigen Plattenabschnitt 18b, der sich um den tangentialen Kanalabschnitt 19 des Fluidkanals 16 über einen Teil dessen Umfangs erstreckt. FIG. 2 also shows a cooling element 18, also referred to below as a cooling plate, which serves for the thermal connection of the printed circuit board 13 or some electronic components 16 mounted thereon to the fluid channel 6. The connection is provided in the region of a tangential channel section 19 (FIG. 1) which opens into the outlet-side channel connecting piece 8 of the fluid channel 6 or via which it discharges out of the pump housing 2. The cooling plate 18 comprises a printed circuit board 13 associated plate-like plate portion 18a and a fluid channel 6 associated circular arc-shaped or cylindrical plate portion 18b, which extends around the tangential channel portion 19 of the fluid channel 16 over a portion of its circumference.
Wie aus Fig. 1 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist, ist das Kühlblech 18 zumindest im Bereich des Fluidkanals 6 und somit mit dem diesem zugeordneten Blechabschnitt 18b in das vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Material des Gehäuseoberteils 2b des Pumpengehäuses 2 integriert, vorzugsweise von dem Material des Gehäuseoberteils 2b umspritzt. Auch ist zweckmäßigerweise der plattenartige Blechabschnitt 18a des Kühlblechs 18 zumindest teilweise, gegebenenfalls unter Freilassung der der Leiterplatte 13 zugewandten Plattenseite dieses Blechabschnitts 18a in das Gehäuseoberteil 2b integriert und hierzu von dessen Material umspritzt. Im thermischen Anbindungsbereich des Kühlblechs 18 an die Leiterplatte 13 sind dort wesentliche zu kühlende elektronische Bauelemente in Form von Halbleiterschaltern (Thyristoren oder MOSFET) der Ansteuerelektronik für den Elektromotor 12 angeordnet. Das Kühlblech 18 steht somit mit dem im Fluidkanal 6 strömenden Fluid aufgrund der Integration in das Gehäuseoberteil 2b nur indirekt in Kontakt. Das Kühlblech 18 steht mit der Leiterplatte 13 bezüglich einer geeigneten Wärmeleitung oder -konvektion vorzugsweise in direktem Kontakt. Die Fig. 4 bis 6 zeigen die Anordnung und Ausgestaltung des Elektromotors 12 und der Leiterplatte 13 der Ansteuerelektronik ohne Pumpengehäuse 2 in einer Draufsicht, in einer Unteransicht bzw. in einer Seitenansicht. Der Elektromotor 12 weist einen um die Motor- bzw. Rotorachse 10 drehbar gelagerten Rotor 12a sowie einen hierzu koaxialen, den Rotor 12a umgebenden Stator 12b mit einer statorseitigen Drehfeldwicklung 20 auf. Diese ist über ein Anschlusskontaktsystem 21 mit Kontaktelementen mit der Leiterplatte 13 der Ansteuerelektronik elektrisch verbunden. Ebenso wie der Rotor 12a sitzt das Pumpenrad 9 auf der Rotationsachse 10. Der Rotor 12a ist mit (nicht sichtbaren) Permanentmagneten versehen. Die Rotorachse 10 ist auf der dem Pumpenrad 9 gegenüberliegenden Motorseite in einer zentralen Lagernabe 22 eines speichenartigen Lagerschildes 23 gelagert. Das Lagerschild 23 liegt in der ersten Gehäusekammer 4 bodenseitigen ein. Die Lagerung des Elektromotors 12 bzw. dessen Rotors 12a erfolgt vorzugsweise mittels einer keramischen Gleitlagerung. As is comparatively clear from Fig. 1, the cooling plate 18 is integrated at least in the region of the fluid channel 6 and thus associated with the sheet metal portion 18b in the preferably made of plastic material of the upper housing part 2b of the pump housing 2, preferably of the material of the upper housing part 2b molded. Also, the plate-like plate portion 18a of the cooling plate 18 is expediently at least partially, if necessary, with the release of the printed circuit board 13 facing plate side of this sheet metal portion 18a integrated into the upper housing part 2b and this encapsulated by the material. In the thermal connection region of the cooling plate 18 to the circuit board 13 there are essential electronic components to be cooled in the form of semiconductor switches (thyristors or MOSFET) of the control electronics for the electric motor 12 are arranged. The cooling plate 18 is thus only indirectly in contact with the fluid flowing in the fluid channel 6 due to the integration in the upper housing part 2b. The cooling plate 18 is preferably in direct contact with the printed circuit board 13 with respect to suitable heat conduction or convection. 4 to 6 show the arrangement and configuration of the electric motor 12 and the circuit board 13 of the control electronics without pump housing 2 in a plan view, in a bottom view and in a side view. The electric motor 12 has a rotor 12a mounted rotatably about the motor or rotor axis 10 and a stator 12b, which is coaxial therewith, surrounding the rotor 12a, with a stator-side rotating field winding 20. This is electrically connected via a terminal contact system 21 with contact elements with the circuit board 13 of the control electronics. Like the rotor 12a, the impeller 9 is seated on the axis of rotation 10. The rotor 12a is provided with (not visible) permanent magnets. The rotor axis 10 is mounted on the motor side opposite the impeller 9 in a central bearing hub 22 of a spoke-like end shield 23. The end plate 23 is located in the first housing chamber 4 a bottom side. The bearing of the electric motor 12 or its rotor 12a is preferably carried out by means of a ceramic plain bearing.
Die in den Fig. 5 und 6 vergleichsweise deutlich erkennbaren Bauelemente 16, die bezogen auf die Darstellungen in den Fig. 2 bis 4 auf der Plattenunterseite der Leiterplatte 13 montiert sind, liegen in der zur ersten Gehäusekammer 4 radial benachbarten zweiten Gehäusekammer 5 ein. The comparatively clearly visible in FIGS. 5 and 6 components 16, which are based on the illustrations in FIGS. 2 to 4 mounted on the plate underside of the circuit board 13, are in the first housing chamber 4 radially adjacent the second housing chamber 5 a.
Fig. 7 zeigt das Pumpenaggregat 1 in einer Darstellung gemäß Fig. 4 ohne Pumpengehäuse 2 und bei entnommenem Stator 12b, so dass der Rotor 12a erkennbar ist. Dieser, als Rotorblechpaket ausgebildete und mit den Permanentmagneten versehene Rotor 12a ist vorzugsweise vollständig, zumindest jedoch teilweise mit Kunststoff umspritzt, wobei das axial auf dem bzw. koaxial zum Rotor 12a angeordnete Pumpenrad 9 zumindest teilweise durch diese Kunststoffumspritzung 24 des Rotors 12a gebildet ist. FIG. 7 shows the pump unit 1 in a representation according to FIG. 4 without the pump housing 2 and with the stator 12b removed, so that the rotor 12a can be seen. This designed as a rotor core and provided with the permanent magnets rotor 12a is preferably completely, but at least partially encapsulated in plastic, wherein the axially arranged on or coaxial with the rotor 12a impeller 9 is at least partially formed by this plastic extrusion 24 of the rotor 12a.
Die Erfindung betrifft somit ein elektromotorisches Pumpenaggregat 1 , insbesondere Wasserpumpe eines Kraftfahrzeugs, mit in einem Pumpengehäuse 2 einem Elektromotors 12 sowie einer Leiterplatte 13 einer Ansteuerelektronik und einem Pumpenrad 9, das in einem Fluidkanal 6 zur Motorachse 10 des Elektromotors 12a koaxial angeordnet und von diesem angetrieben ist. Das Pumpengehäuse 2 weist geeigneterweise eine erste Gehäusekammer 4, in der der Elektromotor 12 angeordnet ist, und eine hierzu radial beabstandete zweite Gehäusekammer 5 aufweist, in der die Leiterplatte 12 angeordnet ist. The invention thus relates to an electromotive pump unit 1, in particular water pump of a motor vehicle, with in a pump housing 2 an electric motor 12 and a circuit board 13 a control electronics and a pump 9, in a fluid passage 6 to the motor shaft 10 of the electric motor 12a arranged coaxially and driven by this. The pump housing 2 suitably has a first housing chamber 4, in which the electric motor 12 is arranged, and a radially spaced second housing chamber 5, in which the circuit board 12 is arranged.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. The invention is not limited to the embodiment described above. Rather, other variants of the invention can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined with each other in other ways, without departing from the subject matter of the invention.
So stellt die thermische Anbindung des Kühlelementes 18 an die Leiterplatte 13 einerseits sowie an den Fluidkanal 6 andererseits eine eigenständige Erfindung dar. Die zumindest teilweise Integration des Kühlelementes 18 in das Gehäuseoberteil 2b des Pumpengehäuses 2, vorzugsweise durch zumindest teilweise Umspritzung des Kühlelementes 18 vom Material des Gehäuseoberteils 2b, stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dieses für sich allein erfindungsgemäßen Aspektes dar. Thus, the thermal connection of the cooling element 18 to the circuit board 13 on the one hand and to the fluid channel 6 on the other hand is an independent invention. The at least partially integration of the cooling element 18 in the upper housing part 2b of the pump housing 2, preferably by at least partially encapsulation of the cooling element 18 from the material of Housing top 2b, represent advantageous embodiments of this aspect of the invention alone.
Auch die einteilige oder einstückige Ausbildung des Pumpenrades 9 aus der Kunststoffumspritzung 24 des Rotors 12a des Elektromotors 12 des Pumpenaggregates 1 stellt eine eigenständige Erfindung dar. The one-piece or one-piece design of the impeller 9 from the plastic extrusion 24 of the rotor 12a of the electric motor 12 of the pump unit 1 is an independent invention.
Ebenso stellt das Dichtungskonzept des vorzugsweise aus einem Gehäuseunterteil 2a und einem Gehäuseoberteil 2b zusammengesetzten Pumpengehäuses 2 des Pumpenaggregats 1 , d. h. die Orthogonalität der Dichtebene 11 sowohl des Elektromotors 12 als auch dessen Ansteuerelektronik oder Leiterplatte 13, insbesondere für die geeigneterweise getrennte Abdichtung des Elektromotor 12 einerseits und der Leiterplatte 13 bzw. Elektronik andererseits, eine eigenständige Erfindung dar. Bezugszeichenliste Likewise, the sealing concept of preferably composed of a lower housing part 2a and a housing top 2b pump housing 2 of the pump unit 1, ie the orthogonality of the sealing plane 11 of both the electric motor 12 and its control electronics or printed circuit board 13, in particular for the suitably separate sealing of the electric motor 12 on the one hand and the circuit board 13 and electronics on the other hand, an independent invention. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Pumpenaggregat/Wasserpumpe1 pump unit / water pump
2 Pumpengehäuse2 pump housings
a Gehäuseunterteil a housing base
b Gehäuseoberteil  b housing upper part
Schraube  screw
erste Gehäusekammer zweite Gehäusekammer first housing chamber second housing chamber
Fluidkanal fluid channel
erster Kanalstutzen (Fluideinlass) zweiter Kanalstutzen (Fluidauslass) first duct connection (fluid inlet) second duct connection (fluid outlet)
Pumpenrad impeller
10 Moto r-/Roto rachse  10 motor roto-roto
11 Dichtebene 11 sealing level
2 Elektromotor 2 electric motor
2a Rotor 2a rotor
2b Stator 2b stator
3 Leiterplatte/Elektronik 3 circuit board / electronics
4 Abdichtung/O-Ring 4 sealing / O-ring
5 Abdichtung/O-Ring 5 sealing / O-ring
6 elektronisches Bauelement 6 electronic component
7 Turbinenschaufel 7 turbine blade
8 Kühlelement/-blech 8 cooling element / sheet
8a plattenartiger Blechabschnitt 8b zylinderförmiger Blechabschnitt 9 tangentialer Kanalabschnitt 8a plate-like sheet metal section 8b cylindrical sheet metal section 9 tangential channel section
0 Spulen-/Drehfeldwicklung 0 coil / rotating field winding
1 Anschlusskontaktsystem 1 connection contact system
2 Lagernabe 2 bearing hub
3 Lagerschild 3 end shield
4 Kunststoffumspritzung  4 plastic extrusion

Claims

Ansprüche claims
1. Elektromotorisches Pumpenaggregat (1 ), insbesondere Wasserpumpe eines Kraftfahrzeugs, mit in einem Pumpengehäuse (2) einem um eine Rotorachse (10) drehbeweglichen Rotor (12a) und einem hierzu koaxialen Stator (12b) eines Elektromotors (12) sowie mit einer Leiterplatte (13) einer Elektronik zur Ansteuerung des Elektromotors (12) und mit einem Pumpenrad (9), das in einem Fluidkanal (6) zur Rotorachse (10) des Rotors (12a) koaxial angeordnet und von diesem angetrieben ist, 1. Electromotive pump unit (1), in particular water pump of a motor vehicle, with in a pump housing (2) about a rotor axis (10) rotatable rotor (12a) and a coaxial thereto stator (12b) of an electric motor (12) and with a circuit board ( 13) electronics for controlling the electric motor (12) and having a pump wheel (9) which is coaxially arranged in a fluid channel (6) to the rotor axis (10) of the rotor (12 a) and driven by this,
- wobei das Pumpengehäuse (2) eine erste Gehäusekammer (4) und eine zu dieser bezogen auf die Rotorachse (10) radial beabstandete zweite Gehäusekammer (5) aufweist,  - wherein the pump housing (2) has a first housing chamber (4) and a second housing chamber (5) radially spaced therefrom relative to the rotor axis (10),
- wobei in der ersten Gehäusekammer (4) der Elektromotor (12) angeordnet ist, und  - Wherein in the first housing chamber (4) of the electric motor (12) is arranged, and
- wobei in der zweiten Gehäusekammer (5) die Leiterplatte (12) der Ansteuerelektronik des Elektromotors (12) angeordnet ist.  - Wherein in the second housing chamber (5), the circuit board (12) of the control electronics of the electric motor (12) is arranged.
2. Pumpenaggregat (1 ) nach Anspruch 1 , 2. Pump unit (1) according to claim 1,
gekennzeichnet durch  marked by
einen schneckenförmigen Fluidkanal (6) mit einem bezogen auf die Rotorachse (10) koaxialen Kanalstutzen (7), insbesondere als Fluideinlass, und einem tangentialen Kanalstutzen (8), insbesondere als Fluidauslass.  a helical fluid channel (6) with a relative to the rotor axis (10) coaxial duct stub (7), in particular as a fluid inlet, and a tangential duct stub (8), in particular as a fluid outlet.
3. Pumpenaggregat (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, 3. pump unit (1) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass innerhalb des Pumpengehäuses (2) eine zur Rotorachse (10) im Wesentlichen orthogonale Dichtebene (11 ) für die Abdichtung des Elektromo- tors (12) und für die Abdichtung der Leiterplatte (13) gegenüber dem Fluid- kanal (6) gebildet ist. in that within the pump housing (2) a sealing plane (11) substantially orthogonal to the rotor axis (10) is provided for the sealing of the electric motor. sector (12) and for the sealing of the printed circuit board (13) opposite the fluid channel (6) is formed.
4. Pumpenaggregat (1 ) nach Anspruch 3, 4. pump unit (1) according to claim 3,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass in der Dichtebene (11) eine erste umlaufende Abdichtung (14) des Elektromotors (12) und eine zweite umlaufende Abdichtung (15) der Leiterplatte (13) gebildet ist.  a first circumferential seal (14) of the electric motor (12) and a second circumferential seal (15) of the printed circuit board (13) are formed in the sealing plane (11).
5. Pumpenaggregat (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 5. pump unit (1) according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Pumpengehäuse (2) ein halbschalenförmiges Gehäuseunterteil (2a) und ein mit diesem verbundenes, insbesondere verschraubbares, deckelartiges Gehäuseoberteil (2b) aufweist.  the pump housing (2) has a half-shell-shaped housing lower part (2a) and a cover-like housing upper part (2b) connected thereto, in particular screwed.
6. Pumpenaggregat (1 ) nach Anspruch 5, 6. pump unit (1) according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass im Gehäuseunterteil (2a) die erste Gehäusekammer (4) und zweite Gehäusekammer (5) und im Gehäuseoberteil (2b) der Fluidkanal (6) gebildet ist.  the first housing chamber (4) and the second housing chamber (5) are formed in the lower housing part (2a) and the fluid channel (6) is formed in the upper housing part (2b).
7. Pumpenaggregat (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Pump unit (1) according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass in das Pumpengehäuse (2), insbesondere in das Gehäuseoberteil (2b), ein, zweckmäßigerweise blechartiges, Kühlelement (18) integriert ist, das einerseits an die Leiterplatte (13) und andererseits an den Fluidkanal (6) thermisch angebunden ist.  in that in the pump housing (2), in particular in the upper housing part (2b), a, advantageously blechartiges, cooling element (18) is integrated, which is connected on the one hand to the circuit board (13) and on the other hand to the fluid channel (6) thermally.
8. Pumpenaggregat (1 ) nach Anspruch 7, 8. pump unit (1) according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Kühlelement (18) mit der Leiterplatte ( 3) direkt kontaktiert ist.  the cooling element (18) is in direct contact with the printed circuit board (3).
9. Pumpenaggregat (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, 9. pump unit (1) according to claim 7 or 8, characterized,
dass das Kühlelement (18) an den Fluidkanal (6) zum Zwecke eines indirekten Kontaktes mit dem geförderten Fluid thermisch angebunden ist.  in that the cooling element (18) is thermally connected to the fluid channel (6) for the purpose of indirect contact with the conveyed fluid.
10. Pumpenaggregat (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, 10. pump unit (1) according to one of claims 7 to 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Kühlelement (18) zumindest teilweise, insbesondere zumindest im Bereich der thermischen Anbindung an den Fluidkanal (6), in das Gehäuseoberteil (2b) integriert ist.  the cooling element (18) is integrated at least partially, in particular in the region of the thermal connection to the fluid channel (6), into the housing upper part (2b).
11. Pumpenaggregat (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, 11. Pump unit (1) according to one of claims 7 to 10,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Kühlelement (12) vom Material, insbesondere Kunststoffmaterial, des Pumpengehäuses (2), insbesondere des Gehäuseoberteils (2b), zumindest teilweise umgeben bzw. von diesem umspritzt ist.  the cooling element (12) is at least partially surrounded by the material, in particular plastic material, of the pump housing (2), in particular of the housing upper part (2b), or encapsulated by it.
12. Pumpenaggregat (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , 12. pump unit (1) according to one of claims 7 to 11,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Kühlelement (18) einen zylinderförmigen Abschnitt (18b) zur thermischen Anbindung an den Fluidkanal (6) und einen plattenförmigen Abschnitt (18a) zur thermischen Anbindung an die Leiterplatte (12) aufweist.  the cooling element (18) has a cylindrical section (18b) for thermal connection to the fluid channel (6) and a plate-shaped section (18a) for thermal connection to the printed circuit board (12).
13. Pumpenaggregat (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, 13. Pump unit (1) according to one of claims 1 to 12,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Pumpenrad (9) einstückig oder einteilig mit dem Rotor (12a) verbunden ist.  the impeller (9) is connected in one piece or in one piece with the rotor (12a).
14. Pumpenaggregat (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 14. Pump unit (1) according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Rotor (12a) mit einer Umspritzung (24), insbesondere einer Kunststoffumspritzung, versehen ist. the rotor (12a) is provided with an encapsulation (24), in particular a plastic encapsulation.
15. Pumpenaggregat (1 ) nach Anspruch 14, 15. pump unit (1) according to claim 14,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Pumpenrad (9) zumindest teilweise von der Umspritzung (24) des Rotors (12a) gebildet ist.  in that the impeller (9) is at least partially formed by the encapsulation (24) of the rotor (12a).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2750265B1 (en) * 2012-12-27 2017-11-29 Grundfos Holding A/S Pump power unit
DE102016122702A1 (en) * 2016-11-24 2018-05-24 Nidec Gpm Gmbh Electric coolant pump with ECU cooling

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010036934A1 (en) 2009-11-19 2011-05-26 Amotech Co., Ltd. Electric water pump
DE102009047575A1 (en) 2009-12-07 2011-06-09 Robert Bosch Gmbh Arrangement for water pump for pumping fluid or for operating valve for controlling fluid, has housing with fluid-conducting area and differentiated non-fluid conducting area which is insulated against penetration of fluid

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4304149C1 (en) * 1993-02-12 1994-09-08 Grundfos As Self-priming motor pump unit
US6390780B1 (en) * 1998-09-24 2002-05-21 Rule Industries, Inc. Pump and controller system and method
DE10103209A1 (en) * 2001-01-24 2002-07-25 Wilo Gmbh Electric centrifugal pump has one-piece motor housing forming slotted pot and bearing plate on opening side covering wheel chamber, accommodation chamber for electrical/electronic parts
US7625187B2 (en) * 2005-08-24 2009-12-01 Johnson Pumps Of America Inc. Submersible pump with integrated liquid level sensing and control system
GB0703129D0 (en) * 2007-02-17 2007-03-28 Dlp Ltd An electrical shower-waste pump and control unit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010036934A1 (en) 2009-11-19 2011-05-26 Amotech Co., Ltd. Electric water pump
DE102009047575A1 (en) 2009-12-07 2011-06-09 Robert Bosch Gmbh Arrangement for water pump for pumping fluid or for operating valve for controlling fluid, has housing with fluid-conducting area and differentiated non-fluid conducting area which is insulated against penetration of fluid

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2750265B1 (en) * 2012-12-27 2017-11-29 Grundfos Holding A/S Pump power unit
DE102016122702A1 (en) * 2016-11-24 2018-05-24 Nidec Gpm Gmbh Electric coolant pump with ECU cooling
DE102016122702B4 (en) 2016-11-24 2023-11-16 Nidec Gpm Gmbh Electric coolant pump with ECU cooling

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