WO2014090314A1

WO2014090314A1 - Motorpumpeneinheit

Info

Publication number: WO2014090314A1
Application number: PCT/EP2012/075436
Authority: WO
Inventors: Robert Nathan; Bernhard Gruber
Original assignee: Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-06-19

Abstract

Eine Motorpumpeneinheit (10) umfasst einen Elektromotor (22) und eine Pumpe (12). Der Elektromotor (22) weist ein Motorgehäuse (28) auf, an dessen Außenseite ein Kühlkanal (62) angeordnet ist. Die Pumpe (12) weist einen Saugeinlass (24) und einen Druckauslass (26) auf. Unter Druck zu setzende Flüssigkeit ist über den Kühlkanal (62) dem Saugeinlass (24) zuführbar. Damit der Elektromotor (22) von der unter Druck zu setzenden Flüssigkeit wirksamer gekühlt werden kann, wird vorgeschlagen, dass der Kühlkanal (62) Strömungsturbulenzen erzeugende Kanalverengungen und/oder Kanalerweiterungen aufweist.

Description

MOTORPUMPENEINHEIT

Die Erfindung betrifft eine Motorpumpeneinheit für ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Elektromotor, der ein Motorgehäuse aufweist, an dessen Außenseite ein Kühlkanal angeordnet ist, und mit einer am Elektromotor angetriebenen Pumpe, die einen Saugeinlass zum Ansaugen von unter Druck zu setzender Flüssigkeit und einen Druckauslass zum Abgeben von unter Druck gesetzter Flüssigkeit aufweist, wobei die unter Druck zu setzende Flüssigkeit über den Kühlkanal dem Saugeinlass zuführbar ist.

Mittels derartiger Motorpumpeneinheiten kann eine Reinigungsflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, unter Druck gesetzt und anschließend auf einen zu reinigenden Gegenstand gerichtet werden. Hierzu kann an den Druckauslass der Pumpe beispielweise ein Hochdruckschlauch angeschlossen werden, der an seinem freien Ende eine Spritzpistole oder eine Sprühlanze trägt.

Die Kühlung des Elektromotors erfolgt in vielen Fällen mit Hilfe eines Luftstroms, der an der Außenseite des Motorgehäuses vorbeigelenkt wird . Dies erfordert jedoch beträchtliche Wärmetauscherflächen, so dass eine Luftkühlung nur bei räumlich ausgedehnten Motorpumpeneinheiten wirksam ist.

In der DE 81 11 792 Ul wird vorgeschlagen, zusätzlich zu einer Luftkühlung eine Flüssigkeitskühlung für den Elektromotor vorzusehen. Hierzu ist in die Gehäusewand des Motorgehäuses ein Rohr eingebettet, das den Stator des Elektromotors schraubenlinienförmig umgibt.

In der DE 35 45 665 C2 wird vorgeschlagen, das Motorgehäuse topfförmig auszugestalten und auf das Motorgehäuse eine ebenfalls topfförmig ausgestaltete Kunststoffhaube aufzusetzen, wobei zwischen dem Motorgehäuse und der Kunststoffhaube ein Hohlraum ausgebildet wird, dem über einen Einlauf- stutzen Kühlflüssigkeit zugeführt werden kann. Über einen Auslaufstutzen kann die Kühlflüssigkeit aus dem Hohlraum abgeführt und anschließend dem Saugeinlass zugeführt werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist das Motorgehäuse von Kühlflüssigkeit umgeben, so dass der Elektromotor auch ohne Bereitstellung einer Luftströmung wirksam gekühlt werden kann und dadurch eine kompakte Bauform aufweisen kann .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorpumpeneinheit der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass der Elektromotor von der unter Druck zu setzenden Flüssigkeit wirksamer gekühlt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Motorpumpeneinheit der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kühlkanal Strömungsturbulenzen erzeugende Kanalverengungen und/oder Kanalerweiterungen aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Motorpumpeneinheit wird im Kühlkanal eine turbulente Strömung der unter Druck zu setzenden Flüssigkeit erzielt. Hierzu weist der Kühlkanal Strömungsturbulenzen erzeugende Kanalverengungen und/oder Kanalerweiterungen auf. Die turbulente Strömung hat zur Folge, dass praktisch die gesamte Flüssigkeit, die den Kühlkanal durchströmt, auf ihrem Weg durch den Kühlkanal hindurch zumindest in einem Abschnitt des Kühlkanals eine Wand des Kühlkanals kontaktiert und dadurch von der Kanalwand Wärme aufnehmen kann. Die Strömungsturbulenzen erzeugenden Kanalverengungen und/oder Kanalerweiterungen verbessern somit den Wärmeübergang zwischen dem Motorgehäuse des Elektromotors und der unter Druck zu setzenden Flüssigkeit. Der verbesserte Wärmeübergang wiederum ermöglicht es, den Kühlkanal besonders kompakt auszugestalten, so dass er nur einen verhältnismäßig geringen Bauraum erfordert.

Die unter Druck zu setzende Flüssigkeit bildet somit im Kühlkanal eine nichtlaminare Strömung aus. Bei einer laminaren Flüssigkeitsströmung kontaktieren lediglich einzelne Flüssigkeitsschichten die Wand des Kühlkanals, wohingegen im Zentrum des Kühlkanals verbleibende Flüssigkeitsanteile die Kanal- wand nicht kontaktieren und somit auch keinen Wärmeübergang erfahren. Im Gegensatz hierzu wird bei der erfindungsgemäßen Motorpumpeneinheit durch die Bereitstellung der Strömungsturbulenzen erzeugenden Kanalverengungen und/oder Kanalerweiterungen sichergestellt, dass die unter Druck zu setzende Flüssigkeit den Kühlkanal turbulent durchströmt. Dadurch wird, wie bereits erläutert, ein verbesserter Wärmeübergang erzielt. Somit kann der Elektromotor von der unter Druck zu setzenden Flüssigkeit wirksam gekühlt werden .

Der Kühlkanal weist einen Einlass und einen Auslass auf. Über den Einlass kann dem Kühlkanal Flüssigkeit zugeführt werden. An den Einlass kann beispielsweise ein Versorgungsschlauch angeschlossen werden. Der Auslass kann über eine Verbindungsleitung mit dem Saugeinlass der Pumpe verbunden werden, so dass die über den Einlass dem Kühlkanal zugeführte Flüssigkeit über den Auslass aus dem Kühlkanal herausströmen kann und anschließend dem Saugeinlass der Pumpe zugeführt werden kann. Auf ihrem Weg vom Einlass zum Auslass kann die unter Druck zu setzende Flüssigkeit Wärme vom Motorgehäuse des Elektromotors aufnehmen, so dass eine Überhitzung des Elekro- motors verhindert werden kann. Der Elektromotor kann sehr kompakt ausgestaltet sein, wobei ausgedehnte Wärmetauscherflächen nicht unbedingt erforderlich sind . Die Abwärme des Elektromotors kann von der den Kühlkanal durchströmenden Flüssigkeit wirksam abgeführt werden.

Der Kühlkanal verläuft vorzugsweise in Umfangsrichtung des Elektromotors. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kühlkanal den Elektromotor in Umfangsrichtung praktisch vollständig umgibt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Motorpumpeneinheit sind die Kanalverengungen und/oder Kanalerweiterungen der mindestens einen Kühlkanalwand in Strömungsrichtung der Flüssigkeit in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kanalverengungen und/oder

Kanalerweiterungen über die Länge des Kühlkanals ungleichmäßig verteilt angeordnet sind.

Von Vorteil ist es, wenn der Kühlkanal zwei Kühlkanalwände aufweist, die flüssigkeitsdicht miteinander verbindbar sind und zwischen sich den Kühlkanal ausbilden, wobei mindestens eine Kühlkanalwand Kanalverengungen bildende Erhöhungen und/oder Kanalerweiterungen bildende Vertiefungen aufweist. Zur Ausbildung des Kühlkanals können die beiden Kühlkanalwände zusammengefügt werden. Die beiden Kühlkanalwände umgeben dann einen Hohlraum, der den Kühlkanal ausbildet und von der unter Druck zu setzenden Flüssigkeit durchströmt werden kann. Damit die den Kühlkanal durchströmende Flüssigkeit eine turbulente Strömung ausbildet, weist zumindest eine Kühlkanalwand Erhöhungen und/oder Vertiefungen auf. Zumindest eine Kühlkanalwand ist somit in Strömungsrichtung der Flüssigkeit ungleichförmig, insbesondere uneben ausgebildet. Dies hat zur Folge, dass sich in Strömungsrichtung der Flüssigkeit der Strömungsquerschnitt des Kühlkanals ändert. Dies hat eine Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit zur Folge, und dies wiederum führt dazu, dass sich Strömungsturbulenzen im Kühlkanal ausbilden, unter deren Wirkung ein verbesserter Wärmeübergang erzielt wird.

Es kann vorgesehen sein, dass nur eine der beiden Kühlkanalwände Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist, wohingegen die andere Kühlkanalwand eine in Strömungsrichtung der Flüssigkeit gleichbleibende Geometrie umfasst.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine der beiden Kühlkanalwände Erhöhungen und die andere Kühlkanalwand Vertiefungen aufweist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide Kühlkanalwände sowohl Erhöhungen als auch Vertiefungen aufweisen, denn dadurch kann eine besonders turbulente Strömung im Kühlkanal erzielt werden. Günstig ist es, wenn zumindest eine Kühlkanalwand rinnenförmig ausgestaltet ist. Die Kühlkanalwand kann beispielsweise U- oder C-förmig ausgestaltet sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide Kühlkanalwände rinnenförmig ausgebildet sind . Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass beide Kühlkanalwände U- oder C-förmig ausgestaltet sind.

Ein besonders wirkungsvoller Wärmeübergang zwischen dem Motorgehäuse des Elektromotors und der Flüssigkeit wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt, dass die Erhöhungen und/oder Vertiefungen der mindestens einen Kühlkanalwand schräg oder senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Kühlkanal ausgerichtet sind . Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Erhöhungen und/oder Vertiefungen sich schraubenlinienförmig entlang der Wand des Kühlkanals erstrecken.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn sich die Erhöhungen und/oder Vertiefungen in Umfangsrichtung des Kühlkanals nur über einen Teilbereich des Kühlkanals erstrecken. Dies verstärkt die Ausbildung von Strömungsturbulenzen bei der den Kühlkanal durchströmenden Flüssigkeit und verbessert dadurch den Wärmeübergang zwischen der Wand des Kühlkanals und der Flüssigkeit.

Die Vertiefungen der mindestens einen Kühlkanalwand sind günstigerweise rinnenförmig ausgebildet.

Die Erhöhungen der mindestens einen Kühlkanalwand sind bevorzugt halb- zylinderförmig ausgebildet.

Günstigerweise sind im Kühlkanal in Strömungsrichtung der Flüssigkeit abwechselnd Vertiefungen und Erhöhungen angeordnet. In Strömungsrichtung der Flüssigkeit wechseln sich somit Erhöhungen und Vertiefungen ab, so dass sich der Strömungsquerschnitt des Kühlkanals abwechselnd verengt und erweitert und sich dadurch eine besonders turbulente Strömung im Kühlkanal ausbildet. Eine besonders kostengünstige Herstellung und Montage des Kühlkanals wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch erzielt, dass das Motorgehäuse ein erstes und ein zweites Gehäuseteil aufweist, wobei das erste Gehäuseteil eine erste Kühlkanalwand und das zweite Gehäuseteil eine zweite Kühlkanalwand ausbildet, und wobei die beiden Gehäuseteile flüssigkeitsdicht miteinander verbindbar sind unter Ausbildung des Kühlkanals. Zur Ausbildung des Kühlkanals können somit die beiden Gehäuseteile des Motorgehäuses zusammengefügt werden. Eines der beiden Gehäuseteile ist bevorzugt topfförmig ausgebildet. Das andere Gehäuseteil kann bevorzugt nach Art eines Deckels auf das erste Gehäuseteil aufgesetzt werden, wobei die beiden Gehäuseteile zwischen sich den Elektromotor aufnehmen und den Kühlkanal ausbilden, der den Elektromotor in Umfangsrichtung umgibt.

Zur strömungsdichten Verbindung des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil kann vorteilhafterweise mindestens ein Dichtelement zum Einsatz kommen, das zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist. Das Dichtelement kann beispielsweise in Form eines O-Ringes ausgestaltet sein.

Von Vorteil ist es, wenn zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil zwei Dichtelemente angeordnet sind, die den Elektromotor in Umfangsrichtung jeweils vollständig umgeben und die den Kühlkanal an einer radialen Außenseite und einer radialen Innenseite abdichten.

Eine besonders einfache Montage wird bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Motorpumpeneinheit dadurch erzielt, dass das erste und das zweite Gehäuseteil bezogen auf die Längsachse des Elektromotors in axialer Richtung zusammenfügbar sind unter Ausbildung des Kühlkanals. Hierbei ist es günstig, wenn beide Gehäuseteile topfförmig ausgebildet und mit ihren freien Stirnseiten gegeneinander gerichtet sind . Die Kühlkanalwände sind günstigerweise an den Stirnseiten der beiden topf- förmigen Gehäuseteilen angeordnet. Werden die beiden Gehäuseteile in axialer Richtung zusammengefügt, so überdecken sich die beiden Kühlkanalwände, die günstigerweise U- oder C-förmig ausgestaltet sind und zwischen sich den Kühlkanal ausbilden.

Von Vorteil ist es, wenn das erste und/oder das zweite Gehäuseteil ein Lagerschild ausbilden, an dem eine Motorwelle des Elektromotors drehbar gelagert ist.

Günstig ist es, wenn das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil jeweils ein Lagerschild ausbilden, an dem die Motorwelle drehbar gelagert ist. Die beiden Lagerschilde können jeweils eine Aufnahme aufweisen, die ein Lager, vorzugsweise ein Kugellager, für die Motorwelle aufnimmt.

Bevorzugt sind das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil auf einem Stator des Elektromotors aufgeschrumpft.

Hierbei kann vorgesehen sein, dass lediglich das erste Gehäuseteil oder lediglich das zweite Gehäuseteil auf dem Stator aufgeschrumpft ist. Das Aufschrumpfen von nur einem der beiden Gehäuseteile hat eine weitere Vereinfachung der Montage der erfindungsgemäßen Motorpumpeneinheit zur Folge.

Günstig ist es, wenn das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil eine den Elektromotor in Umfangsrichtung umgebende Seitenwand und eine den Elektromotor stirnseitig überdeckende Bodenwand aufweist, wobei ein dem Kühlkanal benachbarter Bereich der Seitenwand eine größere Wandstärke aufweist als die Bodenwand. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Motorgehäuse in dem dem Kühlkanal benachbarten Bereich eine verhältnismäßig große Wandstärke aufweist, die dem Motorgehäuse eine große Wärmeleitfähigkeit verleiht, so dass Abwärme des Elektromotors über den Bereich der Seitenwand mit größerer Wandstärke besonders wirksam zum Kühlkanal geleitet werden kann, von dem aus die Abwärme über die den Kühl- kanal turbulent durchströmende Flüssigkeit abgeführt werden kann. In Bereichen des Motorgehäuses, die einen größeren Abstand zum Kühlkanal aufweisen, ist dagegen die Wandstärke des Motorgehäuses geringer gehalten.

Dadurch kann das Gewicht des Motorgehäuses reduziert werden und die Materialmenge, die zur Herstellung des Motorgehäuses zum Einsatz kommt, kann ebenfalls reduziert werden. Dies verringert die Herstellungskosten.

Von Vorteil ist es, wenn sowohl das erste Gehäuseteil als auch das zweite Gehäuse eine den Elektromotor in Umfangsrichtung umgebende Seitenwand und eine den Elektromotor stirnseitig überdeckende Bodenwand aufweisen, wobei beide Gehäuseteile in einem dem Kühlkanal benachbarten Bereich der Seitenwand eine größere Material stärke aufweisen als im Bereich ihrer jeweiligen Bodenwand.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bilden das erste und das zweite Gehäuseteil zwischen sich einen Drainagekanal aus, der mindestens eine Auslassöffnung aufweist und zwischen dem Kühlkanal und dem Elektromotor angeordnet ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung kommt zusätzlich zu dem Kühlkanal ein Drainagekanal zum Einsatz, der von den beiden Gehäuseteilen des Motorgehäuses gebildet wird. Der Kühlkanal ist an der radialen Außenseite des Drainagekanais angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass im Falle eine Undichtigkeit des Kühlkanals Flüssigkeit nicht unmittelbar zu den spannungsführenden Bauteilen des Elektromotors gelangen kann. Im Falle einer Undichtigkeit des Kühlkanals gelangt die Flüssigkeit vielmehr entweder unmittelbar in den das Motorgehäuse umgebenden Außenraum, oder aber die Flüssigkeit strömt in den Drainagekanal, der zwischen dem Kühlkanal und dem Elektromotor angeordnet ist, und kann anschließend über die mindestens eine Auslassöffnung des Drainagekanais in den den Elektromotor umgebenden Außenraum gelangen und dort vom Benutzer der Motorpumpeneinheit erkannt werden. Auch im Falle einer Undichtigkeit des Kühlkanals hat die den Kühlkanal durchströmende Flüssigkeit somit keinen unmittelbaren Zugang zu den spannungsführenden Bauteilen des Elektromotors, so dass auch im Falle einer Undichtigkeit des Kühlkanals eine Gefährdung des Benutzers zuverlässig aus- geschlossen werden kann. Eine derartige Undichtigkeit könnte beispielsweise durch Korrosion der Wandung des Kühlkanals verursacht werden.

Günstigerweise ist zwischen dem Kühlkanal und dem Drainagekanal zumindest ein Dichtelement angeordnet, beispielsweise ein O-Ring. Sollte das zwischen dem Kühlkanal und dem Drainagekanal angeordnete Dichtelement seine Dichtigkeit verlieren, so führt dies lediglich dazu, dass Flüssigkeit aus dem Kühlkanal in den Drainagekanal strömen kann. Da der Drainagekanal mindestens eine Auslassöffnung aufweist, gelangt die Flüssigkeit im Falle einer Undichtigkeit des Dichtelements in den den Elektromotor umgebenden Außenraum und kann vom Benutzer erkannt werden.

Das erste und das zweite Gehäuseteil weisen bei der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung jeweils eine Drainagekanalwand auf, wobei die Drainage- kanalwände beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile flüssigkeitsdicht miteinander verbindbar sind und zwischen sich den Drainagekanal ausbilden

Günstig ist es, wenn die beiden Drainagekanalwände einander in axialer Richtung überlappen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die beiden

Drainagekanalwände jeweils einen radialen Wandabschnitt und einen axialen Wandabschnitt umfassen, wobei die radialen Wandabschnitte in axialer Richtung im Abstand zueinander angeordnet sind und die axialen Wandabschnitte in radialem Abstand zueinander positioniert sind . Der axiale Wandabschnitt von einem der beiden Gehäuseteile umgibt hierbei den axialen Wandabschnitt des anderen Gehäuseteils. Zwischen den axialen und radialen Wandabschnitten erstreckt sich ein Ringraum, der den Drainagekanal ausbildet.

Das erste Gehäuseteil und/oder das zweite Gehäuseteil sind vorzugsweise aus Metall gefertigt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die beiden Gehäuseteile als Aluminium- oder Zinkdruckgussteile ausgebildet sind . Dies ermöglicht eine kostengünstige Herstellung des Motorgehäuses und hat darüber hinaus den Vorteil, dass Abwärme des Elektromotors besonders wirksam an die den Kühlkanal turbulent durchströmende Flüssigkeit abgeführt werden kann. Die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung . Es zeigen :

Figur 1 : eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Motorpumpeneinheit;

Figur 2 : eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung der Motorpumpeneinheit aus Figur 1;

Figur 3 : eine Vorderansicht eines Teilbereichs einer Kühlkanalwand der

Motorpumpeneinheit aus Figur 1, und

Figur 4: eine Teilschnittansicht der Kühlkanalwand aus Figur 3.

In der Zeichnung ist schematisch eine erfindungsgemäße Motorpumpeneinheit 10 dargestellt, die bei Hochdruckreinigungsgeräten zum Einsatz kommt. Sie umfasst eine Pumpe 12, die in der dargestellten Ausführungsform als Kolbenpumpe ausgebildet ist und mehrere parallel zur Längsachse 14 der Motorpumpeneinheit 10 hin und her bewegbare Kolben aufweist. In Figur 1 sind ein erster Kolben 16 und ein zweiter Kolben 18 dargestellt. Die Kolben 16, 18 liegen an einer Taumelscheibe 20 an, die von einem Elektromotor 22 in Drehung versetzt wird . Die Kolben 16, 18 tauchen in üblicher Weise jeweils in einen in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht nicht dargestellten Pumpraum ein, so dass bei der Hin- und Herbewegung der Kolben 16, 18 Flüssigkeit, die von der Pumpe 12 unter Druck gesetzt werden soll, von einem Saugeinlass 24 der Pumpe 12 angesaugt und über einen Druckauslass 26 der Pumpe abgegeben werden kann. An den Druckauslass 26 kann in üblicher Weise ein in der Zeichnung nicht dargestellter Druckschlauch angeschlossen werden, der an seinem freien Ende beispielsweise eine Spritzpistole oder eine Sprühlanze trägt. Dies gibt einem Benutzer die Möglichkeit, die unter Druck gesetzte Flüssigkeit zur Reinigung auf einen Gegenstand zu richten. Der Elektromotor 22 umfasst ein Motorgehäuse 26, das einen Innenraum 30 umgibt. Im Innenraum 30 ist ein Stator 32 des Elektromotors 22 angeordnet, der in üblicher Weise einen Rotor 34 des Elektromotors 22 umgibt. Der Rotor 34 ist drehfest an einer kolinear zur Längsachse 14 ausgerichteten Motorwelle 36 gehalten. Über die Motorwelle 36 kann die Taumelscheibe 20, wie voranstehend bereits erläutert, in Drehung gesetzt werden zum Antrieb der Pumpe 12.

Das Motorgehäuse 28 ist zweiteilig ausgebildet. Es umfasst ein erstes Gehäuseteil 38, das der Pumpe 12 zugewandt ist, und ein zweites Gehäuseteil 40, das der Pumpe 12 abgewandt ist. Das erste Gehäuseteil 38 ist topfförmig ausgestaltet und umfasst eine erste Seitenwand 42, die von einer ersten Bodenwand 44 in Richtung auf das zweite Gehäuseteil 42 absteht. Die erste Bodenwand 44 bildet ein erstes Lagerschild 46 aus, an dem die Motorwelle 36 mit Hilfe eines ersten Lagers 50 drehbar gelagert ist.

Das zweite Gehäuseteil 40 ist ebenfalls topfförmig ausgestaltet und umfasst eine den Stator 32 in Umfangsrichtung umgebende zweite Seitenwand 52, die in axialer Richtung, dem ersten Gehäuseteil 38 zugewandt, von einer zweiten Bodenwand 54 des zweiten Gehäuseteiles 40 absteht. Die zweite Bodenwand 54 bildet ein zweites Lagerschild 56 aus, an dem die Motorwelle 36 über ein zweites Lager 58 drehbar gelagert ist.

Das erste Gehäuseteil 38 bildet in Kombination mit dem zweiten Gehäuseteil 40 einen den Elektromotor 22 in Umfangsrichtung umgebenden Drainagekanal 60 sowie einen den Elektromotor 22 in Umfangsrichtung umgebenden Kühlkanal 62. Der Drainagekanal 60 ist in radialer Richtung zwischen dem Kühlkanal 62 und dem Elektromotor 22 angeordnet. Er wird von einer ersten Drainagekanalwand 64 des ersten Gehäuseteils 38 und einer zweiten

Drainagekanalwand 66 des zweiten Gehäuseteiles 40 gebildet. Die erste Drainagekanalwand 64 umfasst einen bezogen auf die Längsachse 14 der Motorpumpeneinheit 10 radial ausgerichteten radialen Wandabschnitt 68, an den sich ein axialer Wandabschnitt 70 anschließt. In entsprechender Weise umfasst die zweite Drainagekanalwand 66 einen radialen Wandabschnitt 72 und einen axialen Wandabschnitt 74. Der axiale Wandabschnitt 70 der ersten Drainagekanalwand 64 umgibt den axialen Wandabschnitt 74 der zweiten Drainagekanalwand 66 unter Ausbildung eines Ringraumes in Form des Drainagekanals 60. Der Drainagekanal 60 wird somit in axialer Richtung von den beiden radialen Wandabschnitten 68 und 72 und in radialer Richtung von den beiden axialen Wandabschnitten 70 und 74 begrenzt. Zwischen dem axialen Wandabschnitt 74 der zweiten Drainagekanalwand 66 und dem radialen Wandabschnitt 68 der ersten Drainagekanalwand 64 ist ein erstes Dichtelement in Form eines ersten Dichtringes 76 angeordnet und zwischen dem radialen Wandabschnitt 72 der zweiten Drainagekanalwand 66 und dem axialen Wandabschnitt 70 der ersten Drainagekanalwand 64 ist ein zweites Dichtelement in Form eines zweiten Dichtringes 78 angeordnet. Mit Hilfe der beiden Dichtringe 76 und 78 wird der Drainagekanal 60 flüssigkeitsdicht abgedichtet.

Der Kühlkanal 62 wird in der dargestellten Ausführungsform von einer rinnen- förmigen ersten Kühlkanalwand 80 des ersten Gehäuseteiles 38 und einer rin- nenförmigen zweiten Kühlkanalwand 82 des zweiten Gehäuseteiles 40 gebildet. Die erste Kühlkanalwand 80 schließt sich in radialer Richtung an den axialen Wandabschnitt 70 der ersten Drainagekanalwand 64 an, und die zweite Kühlkanalwand 82 schließt sich in radialer Richtung an den radialen Wandabschnitt 72 der zweiten Drainagekanalwand 66 an. Ein drittes Dichtelement in Form eines dritten Dichtringes 84 ist in radialem Abstand zum zweiten Dichtring 78 zwischen der ersten Kühlkanalwand 80 und der zweiten Kühlkanalwand 82 angeordnet. Der Kühlkanal 62 wird somit vom zweiten Dichtring 78 und dem dritten Dichtring 84 abgedichtet.

Die beiden Kühlkanalwände 80 und 82 sind im Wesentlichen identisch jeweils in Form einer Rinne ausgestaltet, wobei die Rinne eine Vielzahl von Erhöhungen 85 und Vertiefungen 87 aufweist, die einander in Längsrichtung des Kühlkanals 62, das heißt in Umfangsrichtung des Elektromotors 22 abwechseln, dies wird insbesondere aus den Figuren 3 und 4 deutlich, die eine vergrößerte Darstellung der zweiten Kühlkanalwand 82 zeigen. Wie ersichtlich, sind die Vertiefungen 87 rinnenförmig ausgestaltet, wobei sie mit ihrer Längsrichtung schräg zur Strömungsrichtung der den Kühlkanal 62 durchströmenden Flüssigkeit ausgerichtet sind . Die Erhöhungen 85 erstrecken sich ebenso wie die Vertiefungen 87 in Umfangsrichtung des Kühlkanals 62 lediglich über einen Teilbereich des Kühlkanals 62. Sie sind jeweils im Bereich des Bodens der rinnen- förmigen Kühlkanalwände 80 und 82 angeordnet.

Die Bereitstellung der Erhöhungen 85 und der Vertiefungen 87 in den Kühlkanalwänden 80 und 82 hat zur Folge, dass der Kühlkanal 62 Kanalverengungen und Kanalerweiterungen aufweist, so dass sich der Strömungsquerschnitt des Kühlkanals 62 in Strömungsrichtung der Flüssigkeit abwechselnd vergrößert und verkleinert. Dies hat zur Folge, dass sich die Strömungsgeschwindigkeit der den Kühlkanal 62 durchströmenden Flüssigkeit abwechselnd vergrößert und verkleinert, und dies wiederum führt zur Ausbildung einer turbulenten Flüssigkeitsströmung im Kühlkanal 62. Die turbulente Flüssigkeitsströmung wiederum bewirkt, dass sich einzelne Flüssigkeitsanteile wirkungsvoll durchmischen und praktisch die gesamte Flüssigkeit auf ihrem Weg durch den Kühlkanal 62 zumindest bereichsweise die erste Kühlkanalwand 80 und/oder die zweite Kühlkanalwand 82 kontaktiert und dabei unmittelbar Wärme von der jeweiligen Kühlkanalwand 80, 82 aufnehmen kann. Es bildet sich somit im Kühlkanal 62 eine turbulente Flüssigkeitsströmung aus, unter deren Wirkung ein besonders effektiver Wärmeübergang zwischen den Kühlkanalwänden 80, 82 einerseits und der Flüssigkeit andererseits erzielt wird . Abwärme des Elektromotors 22 kann somit sehr wirksam von der den Kühlkanal 62 durchströmenden Flüssigkeit aufgenommen werden.

Über einen in Figur 1 dargestellten Kühlkanaleinlass 86 kann dem Kühlkanal 62 Flüssigkeit zugeführt werden, die den Kühlkanal 62 durchströmt und über einen in Figur 2 dargestellten Kühlkanalauslass 88 abgegeben werden kann. An den Kühlkanalauslass 88 ist eine Verbindungsleitung 90 angeschlossen, die den Kühlkanalauslass 88 mit dem Saugeinlass 24 der Pumpe 12 verbindet. An den Kühlkanaleinlass 86 ist eine Einlassleitung 92 angeschlossen, an die eine Versorgungsleitung, beispielsweise ein Schlauch, angeschlossen werden kann. Somit kann Flüssigkeit, die von der Pumpe 12 unter Druck gesetzt werden soll, über die Einlassleitung 92, den Kühlkanal 62 und die Verbindungsleitung 90 der Pumpe 12 zugeführt, von dieser unter Druck gesetzt und anschließend über den Druckauslass 26 angegeben werden. Die Strömungsrichtung der Flüssigkeit ist in Figur 2 durch die Pfeile 94 veranschaulicht. Die den Kühlkanal 62 turbulent durchströmende Flüssigkeit nimmt Abwärme des Elektromotors 22 auf, so dass dieser wirksam gekühlt werden kann. Um die Wärmeleitfähigkeit des Motorgehäuses 28 zu verbessern, ist die Wandstärke der zweiten Seitenwand 52 und der ersten Seitenwand 42 in dem sich an den Drainage- kanal 60 und den Kühlkanal 62 angrenzenden Bereich größer gewählt als die Wandstärke der ersten Bodenwand 44 und der zweiten Bodenwand 54. Dies wird insbesondere aus Figur 1 deutlich.

Der Drainagekanal 60 weist im Bereich des radialen Wandabschnittes 68 der ersten Drainagekanalwand 64 mehrere Auslassöffnungen auf, wobei in Figur 1 eine Auslassöffnung 96 erkennbar ist. Kommt es im Bereich des Kühlkanals 62 zu einer Undichtigkeit des Motorgehäuses 28, so gelangt die den Kühlkanal 62 durchströmende Flüssigkeit entweder unmittelbar in den den Elektromotor 62 umgebenden Außenraum, so dass sie vom Benutzer erkannt werden kann, der daraufhin die Motorpumpeneinheit 10 außer Betrieb setzen kann, oder aber die Flüssigkeit gelangt in den Drainagekanal 60, von dem aus sie über die Auslassöffnungen 96 wiederum in den den Elektromotor 22 umgebenden Außenraum herausströmen kann. Somit ist durch den zwischen dem Kühlkanal 62 und dem Elektromotor 22 angeordneten Drainagekanal 60 sichergestellt, dass auch im Falle einer Undichtigkeit des Kühlkanals 62 keine Flüssigkeit in den Innenraum 30 des Motorgehäuses 28 gelangen kann. Eine Gefährdung des Benutzers durch Flüssigkeit, die spannungsführende Teile des Elektromotors 22 kontaktiert, ist somit ausgeschlossen. Kommt es beispielsweise zu einer Undichtigkeit des zweiten Dichtringes 78, so strömt Flüssigkeit aus dem Kühlkanal 62 lediglich in den Drainagekanal 60, nicht aber in den Innenraum 30 des Motorgehäuses 28. Zur Montage des Elektromotors 22 können das erste Gehäuseteil 38 und das zweite Gehäuseteil 40 einander entgegengerichtet auf den Stator 32 des Elektromotors 22 aufgeschrumpft werden, wobei sie unter Zwischenlage des ersten Dichtringes 76, des zweiten Dichtringes 78 und des dritten Dichtringes 84 stirnseitig flüssigkeitsdicht aneinander anliegen unter Ausbildung des Drainagekanals 60 und des Kühlkanals 62. Die Montage gestaltet sich somit sehr einfach.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

Motorpumpeneinheit (10) für ein Hochdruckreinigungsgerät, mit einem Elektromotor (22) der ein Motorgehäuse (28) aufweist, an dessen Außenseite ein Kühlkanal (62) angeordnet ist, und mit einer vom Elektromotor (22) angetriebenen Pumpe (12), die einen Saugeinlass (24) zum Ansaugen von unter Druck zu setzender Flüssigkeit und einem Druckauslass (26) zum Abgeben von unter Druck gesetzter Flüssigkeit aufweist, wobei unter Druck zu setzende Flüssigkeit über den Kühlkanal (62) dem Saugeinlass (24) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (62) Strömungsturbulenzen erzeugende Kanalverengungen und/oder Kanalerweiterungen aufweist.

Motorpumpeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalverengungen und/oder Kanalerweiterungen in Strömungsrichtung der Flüssigkeit in gleichmäßigem Abstand zueinander angeordnet sind.

Motorpumpeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (62) zwei Kühlkanalwände (80, 82) aufweist, die flüssigkeitsdicht miteinander verbindbar sind und zwischen sich den Kühlkanal (62) ausbilden, wobei mindestens eine Kühlkanalwand (80, 82) Kanalverengungen bildende Erhöhungen (85) und/oder Kanalerweiterungen bildende Vertiefungen (87) aufweist.

Motorpumpeneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kühlkanalwand (80, 82) rinnenförmig ausgestaltet ist.

Motorpumpeneinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen (85) und/oder Vertiefungen (87) schräg oder senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit im Kühlkanal (62) ausgerichtet sind.

6. Motorpumpeneinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (87) rinnenförmig ausgestaltet sind .

7. Motorpumpeneinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen (85) halbzylinderförmig ausgestaltet sind.

8. Motorpumpeneinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Kühlkanal (62) in Strömungsrichtung der Flüssigkeit abwechselnd Vertiefungen (87) und Erhöhungen (85) angeordnet sind .

9. Motorpumpeneinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kühlkanalwände (80, 82) Vertiefungen (87) und Erhöhungen (85) aufweisen.

10. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (87) und/oder Erhöhungen (85) der beiden Kühlkanalwände (80, 82) in Strömungsrichtung der Flüssigkeit versetzt zueinander angeordnet sind.

11. Motorpumpeneinheit nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (28) ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (38, 40) aufweist, wobei das erste Gehäuseteil (38) eine erste Kühlkanalwand (80) und das zweite Gehäuseteil (40) eine zweite Kühlkanalwand (82) ausbildet, wobei die beiden Gehäuseteile (38, 40) flüssigkeitsdicht miteinander verbindbar sind unter Ausbildung des Kühlkanals (62).

12. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (38, 40) bezogen auf die Längsachse (14) der Motorpumpeneinheit (10) in axialer Richtung zusammenfügbar sind unter Ausbildung des Kühlkanals (62).

13. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (38) und das zweite Gehäuseteil (40) zwischen sich einen Drainagekanal (60) ausbilden, der mindestens eine Auslassöffnung (96) aufweist und zwischen dem Kühlkanal (62) und dem Elektromotor (22) angeordnet ist.

14. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kühlkanal (62) und dem Drainagekanal (60) zumindest ein Dichtelement (78) angeordnet ist.

15. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (38) und das zweite Gehäuseteil (40) jeweils eine Drainagekanalwand (64, 66) aufweisen, wobei die Drainagekanal- wände (64, 66) beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile (38, 40) flüssigkeitsdicht miteinander verbindbar sind und zwischen sich den Drainagekanal (60) ausbilden.

16. Motorpumpeneinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Drainagekanalwände (64, 66) einander in axialer Richtung überlappen.