WO2015197467A1 - Seitenkanalpumpe - Google Patents

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WO2015197467A1
WO2015197467A1 PCT/EP2015/063741 EP2015063741W WO2015197467A1 WO 2015197467 A1 WO2015197467 A1 WO 2015197467A1 EP 2015063741 W EP2015063741 W EP 2015063741W WO 2015197467 A1 WO2015197467 A1 WO 2015197467A1
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side channel
motor
working chamber
cooling circuit
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PCT/EP2015/063741
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Heiner KÖSTERS
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Sterling Industry Consult Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a side channel pump with a Pum ⁇ pen housing.
  • a side channel pump with a Pum ⁇ pen housing In the pump housing a provided with a Sei ⁇ tenkanal working chamber and a motor are arranged. An impeller in the working chamber rotates with a shaft driven by the motor.
  • the invention is based on the object to present a side channel pump, which does not overheat when sucking in gas. Based on the cited prior art, the object is achieved with the features of claim 1. Before ⁇ geous embodiments are given in the dependent claims.
  • the side channel pump comprises a cooling circuit ⁇ extending from the working chamber to the engine and from the engine to a suction portion of the pump.
  • ⁇ channel pump gas If the sides sucks ⁇ channel pump gas, the gas is compressed in the working chamber, so that in the working chamber, a higher pressure is applied than at the inlet of the pump.
  • a sucking section area of the pump is referred to, by which the medium is conveyed to the outlet of the pump and in which the pressure is nied ⁇ engined than in the portion of the working comber from which the cooling circuit is fed.
  • the invention has recognized that a portion of the pumped medium can be used as a cooling medium.
  • the cooling By providing the cooling as a closed circuit in which the cooling medium is conducted from the working chamber to the engine and back to a suction portion of the pump, a steady stream of the cooling medium can be maintained through which heat is removed from the engine.
  • the invention has recognized, in particular, that the cooling circuit has an effect even when gaseous medium is conveyed. Although the cooling is then regularly not so effective that It would allow continuous operation of the side channel pump. This is also not necessary, because only the time ⁇ space is to bridge, until the sucked liquid follows the gas. For this purpose, it is sufficient if a dry operation for a period of time in the order of minutes is possible. This is many times longer than conventional pumps, which overheat within a few seconds if no liquid medium is delivered.
  • the cooling circuit at the same time also represents a leakage flow, through which the efficiency of the pump is reduced. It is therefore desirable not to let more cooling medium flow through the cooling circuit than required.
  • the applied across the cooling circuit pressure difference is therefore smaller than the pressure difference between see the output port of the side channel pump and the inlet opening of the side channel pump. Further preferably, the pressure difference across the cooling circuit is not greater than the pressure difference across a working chamber.
  • the side channel pump according to the invention is regularly more ⁇ stage, thus includes a plurality of side channels provided with working chambers.
  • an impeller rotates.
  • the output side of a first working chamber is preferably connected to the input side of a subsequent working chamber.
  • the cooling circuit can be fed from a working chamber whose output side is connected to the outlet opening of the pump.
  • the cooling circuit is fed from the output side of the working chamber.
  • the cooling circuit can branch off from a connecting line between the working chamber and the outlet opening of the pump.
  • the cooling circuit can open in the same working chamber from which the cooling circuit is fed.
  • Another Be ⁇ rich same working chamber then forms the suction section in the context of the invention.
  • the cooling circuit ⁇ run in a gap of the working chamber open, which is formed between the shaft and a shaft surrounding portion of the pump housing housing.
  • a gap that would make at ⁇ Otherwise a leak gap, used as part of the cooling ⁇ circuit.
  • the pressure difference across the cooling circuit is preferably less than 60%, more preferably less than 40% of the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the working chamber, which is preferably the working chamber, and its outlet side is connected to the outlet opening.
  • the cooling circuit should be designed so that the heat is effectively removed from the engine.
  • the cooling circuit may extend between the rotor and the stator of the motor.
  • the cooling circuit extends in the longitudinal direction (ie parallel to the shaft) over the entire length of the motor.
  • Length of the motor refers to the section in which the rotor and the stator interact electrically.
  • the flow direction of the cooling medium may be such that the cooling medium approaches the working chamber as it moves through the motor.
  • the cooling medium may be first led from the working chamber to the remote end of the engine before entering the engine.
  • an electronic control unit for the motor can be accommodated in the pump housing.
  • the control electronics can in particular be designed to variably control the speed of the motor.
  • the side channel pump according to the invention is preferably designed so that in the longitudinal ⁇ becht seeks the motor between the control electronics and the working chamber is arranged.
  • the cooling circuit may include a portion disposed between the engine and the control electronics. In this design can be cooled with the cooling circuit at the same time also the control electronics.
  • the refrigeration cycle may include a plurality of channels disposed between the control electronics and the engine. The channels can be aligned in the radial direction. The flow direction of the cooling medium may be such that thedeme ⁇ dium in all the channels flows from outside to inside.
  • An annular gap can be formed between the pump housing and the motor.
  • the annular gap may extend circumferentially around the engine.
  • the cooling circuit can pass through the annular gap stretch.
  • the annular gap can also form a connecting channel between the output side of a working chamber and the outlet opening of the side channel pump.
  • the whole with the pump Shaped ⁇ -made medium moves through the annular gap.
  • a part of the medium can be led out of the annular gap through an outlet opening from the pump, while the other part moves as a cooling medium through the cooling circuit.
  • the cooling medium preferably forms only a small proportion of the total subsidized medium. The proportion may, for example clotting ⁇ ger than 10%, preferably less than 5%.
  • the engine may therefore be surrounded by an outer tube which extends circumferentially around the engine.
  • the outer tube may be in direct physical contact with the stator of the motor. In the longitudinal direction, the outer tube preferably extends at least over the length of the motor.
  • the outer tube may adjoin the annular gap and form an inner boundary for the annular gap. Due to the large-area contact between the outer tube and the annular gap, the heat can be dissipated effectively.
  • the engine may include an inner tube disposed between the stator and the rotor of the engine.
  • the inner tube ⁇ may be in direct physical contact with the stator.
  • a portion of the refrigeration cycle may extend through an annular gap between the inner tube and the rotor of the engine. Due to the large-area contact, the heat can be conducted both from the rotor and from the stator of the motor.
  • direct contact between the stator and the conveyed medium can be avoided by such an inner tube.
  • the cooling circuit is regularly insufficient to completely dissipate the heat generated in the rotor. So the engine heats up.
  • the motor and the surrounding housing according to the invention may be designed so that they have a high heat capacity. The heat ⁇ amount can be absorbed due to the high heat capacity in the motor and the temperature rise is limited.
  • the stator can be designed so that it associated therewith has a large mass and high varnishkapazi ⁇ ty.
  • the stator fills a Lekssab ⁇ section of the motor the gap between the inner tube and the outer tube completely, so that there are no cavities with heat-insulating effect.
  • the length section extends over the entire length of the motor.
  • a surrounding the winding heads of the stator space can be filled with a potting compound.
  • the inner pipe and the outer pipe of the engine can thus have the dual effect in that they on the one hand allow for a large-area contact to the cooling circuit and on the other hand define ei ⁇ NEN space can be cached within its excess heat ⁇ quantities.
  • the pump housing may be oriented ⁇ equipped with a vent valve, which opens when gaseous medium is conveyed, and which closes when the liquid medium is conveyed.
  • the gaseous medium can escape through the venting valve, so that as far as possible only liquid medium is conveyed through the outlet opening of the pump.
  • the bleeding Valve can be arranged between the output side of the working chamber and the outlet opening of the pump.
  • the venting valve opens in the annular gap between the outer tube and the pump housing.
  • the pump housing may have a plurality of venting valves .
  • One of the vent valves may be arranged in an upper portion of the pump housing, another breather ⁇ tion valves in a lower portion of the pump housing.
  • the pumps according to the invention are frequently used in installations in which it is of great importance that the pumped liquid does not escape to the outside. This purpose is useful when a side channel pump is used which is sealless. Sealless means that the end of the shaft on which the drive motor acts is located entirely within the pump housing. Since the shaft is not ge ⁇ passes through the casing to the outside, is at this point no shaft seal ER- conducive.
  • an impeller rotates.
  • the impeller is enclosed between two end faces of the working chamber, wherein the side channel is formed in one of the end surfaces.
  • the side channel corresponding to a recess in the end surface, which means that the interim ⁇ rule the impeller and the end face existing leak ⁇ gap is enlarged in the area of the side channel.
  • the Sei ⁇ tenkanal may outlet opening extending to the outlet port of the working chamber in an arcuate path from the input.
  • the arcuate path may substantially correspond to the path that the impeller also describes on the way from the inlet opening to the outlet opening. If the pump runs at overspeed as a fan and then liquid hits the input stage of the pump, this is associated with a sudden load on the pump.
  • the input stage of the pump should be designed to withstand this sudden load.
  • the input stage may be a centrifugal stage.
  • an impeller In a centrifugal stage, an impeller is provided with a plurality of passages extending from a central portion of the impeller to a peripheral portion of the impeller.
  • the pumping action of such a centrifugal stage results from the fact that the conveyed medium moves under the centrifugal force through the channel from the central area to the peripheral area.
  • the side channel pump according to the invention is provided with a control adapted to operate the pump at an overspeed when the working chamber of the pump is filled with gas and to reduce the speed to an operating speed when liquid enters the pump.
  • the controller is adapted to cause an active braking the pump.
  • the drive motor is designed so that it can pump even when operating with maxima ⁇ ler performance does not keep the overspeed after liquid has entered the pump.
  • the controller may therefore be arranged to wait for the liquid to enter until the speed has reduced itself to the desired operating speed and then increase the drive power so that the pump is kept constantly at the operating speed.
  • a preferred field of application of the pump according to the invention is the conveyance of liquefied gas from a tank. This takes place, for example, at LPG filling stations, where liquefied petrol vehicles are refueled from a tank that is often buried in the ground.
  • the tank is partially filled with liquid gas in the liquid state, the upper part of the tank and in particular the line which leads to the fiction, modern ⁇ pump are taken of vaporized liquefied gas.
  • the pressure in the tank and the line corresponds ie the vapor pressure of the liquefied gas when the pump is not in operation.
  • the suction power of the pump according to the invention is large enough that a reduction of the tempera ⁇ ture in the line is achieved, which means that the vapor pressure in the line is lower than the vapor pressure in the tank. Due to the pressure difference, the liquid from the tank rises into the pipe and can be sucked by the pump. With the method according to the invention it is therefore possible to convey the liquid gas in liquid form from the tank.
  • Fig. 1 a schematic representation of a erfindungsge ⁇ MAESSEN side channel pump
  • 2 shows an arrangement of a side channel pump according to the invention and a liquefied gas tank
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a erfindungsge ⁇ MAESSEN side channel pump.
  • a shaft 14 is rotatably mounted in a pump housing 15.
  • the pump housing 15 is provided with an inlet opening 16 and an outlet opening 17, wherein the inlet opening 16 is arranged concentrically with the shaft 14. That the
  • Input opening 16 opposite end of Pumpengeophu ⁇ ses 15 is closed, so that the end of the shaft 14 is received in ⁇ within the housing 15.
  • the pump is sealless in the sense that there is no place where the interior and the exterior of the Pump are separated only by a shaft seal. This has the advantage that leakage of the conveyed medium can be reliably prevented.
  • a drive motor is accommodated in the pump housing 15 and comprises a rotor 19 connected to the shaft 14 and a stator 20.
  • a control electronics 35 the motor is controlled and in particular set the speed of the motor.
  • the pump according to the invention comprises two side channel stages, in each of which an impeller 22 rotates in a working chamber 23.
  • the impellers 22 have radially arranged wings with open vane spaces which are closely surrounded by the housing 15. Axial next to the impeller 22, the housing 15 forms an impeller 22 toward open Side channel 24, in which the fluid is conveyed by impulse exchange with the impeller 22.
  • the ⁇ A enters the end of the side channel 24 is located opposite a housing formed in the Ge ⁇ inlet opening of the working chamber 23, which is not visible in FIG. 1.
  • the medium entering through the inlet opening passes through the interstices of the wings to the side channel 24. From the outlet opening of the preceding working chamber 23, a channel 25 indicated only schematically in FIG.
  • the pump housing 15 extends through the pump housing 15 as far as the inlet ⁇ opening of the subsequent working chamber 23.
  • the pumped medium thus successively passes through the two side channel stages of the pump.
  • the input stage 26 of the pump is as centrifugal ge staltet ⁇ .
  • An impeller 27 connected to the shaft 14 is provided with channels 18 extending from a central portion to a peripheral portion of the impeller 27. The medium entering the channels 18 in the central area is moved outward by the centrifugal force. From the outer end of the impeller 27, a channel extends through the pump housing 15 to the inlet opening of the first working chamber 23.
  • the pump housing 15 surrounds the working chambers 23 of the pump and the motor 19, 20 at a distance, so that within the pump housing a working chambers 23 and the motor 19, 20 surrounding annular gap 40 is formed.
  • the output ⁇ side of the second side channel stage opens into the annular gap 40.
  • the outlet opening 17 of the pump is also on the
  • Annular gap 40 connected.
  • the conveyed by the pump medium thus moves from the output side of the second Side channel stage through the annular gap 40 to the outlet port 17 of the pump.
  • the stator 20 of the drive motor is surrounded by an outer tube 41.
  • the outer tube 41 extends along the motor and at the same time forms the inner boundary of the annular gap 40.
  • the stator 20 of the drive motor is limited by an inner tube 42.
  • the space between the inner tube 42 and the outer tube 41 is completely filled by the stator 20.
  • the stator 20 is in direct large-area contact with the inner tube 42 and the outer tube 41, so that a good heat transfer between the stator 20 and the inner tube 41 and the outer tube 42 is ensured.
  • the space between the stator 20 and the inner tube 42 and the outer tube 41 is filled with a heat-conducting potting compound 47.
  • the drive motor 19, 20 and the control electronics 35 extends from the annular gap 40, a plurality of channels 44 radially inwardly.
  • the channels 44 open into the motor gap 45 between the rotor 19 and the inner tube 42 of the stator 20.
  • the motor gap 45 extends over the entire length of the drive motor 19, 20 and merges into a gap 46 between the pump housing 15 and the
  • the gap 46 opens into the Ar ⁇ beitshunt 23 of the second side channel stage of the pump and is therefore referred to below as the chamber gap 46.
  • the channels 44, the engine gap 45 and the chamber gap 46 are components of a cooling circuit extending from the working chamber 23 of the second side channel stage through the Annular gap 40, the channels 44, the motor gap 45 and the Kam ⁇ merspalt 46 back into the working chamber 23 of the second side tenkanallace of the pump extends.
  • the cross section of the cooling circuit is substantially smaller than the cross section of the outlet opening 17, so that only a small portion of the conveyed medium moves as a cooling medium along the cooling circuit, while the larger proportion of ge faith ⁇ th medium leaves the pump through the outlet opening 17.
  • the cooling medium is in the cooling circuit by the pressure differential between the output side of the second side channel fans nallace the pump and the chamber gap 46 hold ⁇ ge in motion.
  • the pressure difference corresponds to about half the pressure difference between the input side and the output side of the second side channel stage of the pump.
  • the cooling circuit is designed so that it is in accordanceificflächi ⁇ contact with the inner tube 42 and the outer tube 41 of the stator 20 and thereby can dissipate heat from the stator 20 effectively.
  • the cooling circuit extends between the drive motor 19, 20 and the control electronics 35, so that at the same time the control electronics 35 is cooled.
  • the cooling medium is except for the stator 20 in a large-area contact with the rotor 19, so that this is also effectively cooled. After its return to the working chamber 23, the cooling medium mixes with the conveyed medium, which enters the working chamber 23 through the inlet opening, so that the heat absorbed by the cooling medium is distributed in the volume flow.
  • the cooling circuit is designed so that the erfindungsge ⁇ Permitted pump can be maintained in continuous operation at a constant operating ⁇ temperature when the pump requires a liquid medium. If, on the other hand, the pump conveys a gaseous medium, only a smaller amount of heat is removed and the pump heats up.
  • the motor is designed to have a high heat capacity.
  • Both the rotor 19 and the stator 20 are made very solid for this purpose.
  • the stator 20 has a high heat capacity will thereby he ⁇ sufficient that the space between the inner tube 42 is completely filled and the outer tube 41st
  • overheating is thus counteracted in two ways.
  • a massive amount of heat can be absorbed by the massive design.
  • a large amount of heat can be released by the large-area contact of the inner tube 42 and the outer tube 41 with the cooling circuit. This makes it possible to deliver gas over a period of, for example, more than 1 minute, without the pump overheating.
  • FIG. 1 An application example of the pump according to the invention is shown in FIG.
  • the pump 28 according to the invention is connected to a liquefied gas tank 29.
  • a riser 31 extends from the lower part of the tank 29 to the inlet opening 16 of the pump 28.
  • a conduit 34 is connected, which leads to a vehicle 32, which is to be refueled with LPG 30.
  • the flow rate of the pump is so great that it can not be completely absorbed by the car 32.
  • a separator 33 gas bubbles are separated from the flow and returned to the tank 29.
  • the tank 29 is filled to about one third with liquid gas 30. The remaining space in the tank 29 and in the
  • This speed is well above the speed at which the pump can be operated at maximum when fluid is being pumped.
  • the pump is operated at a speed of 3000 rpm, for example.
  • the liquid is conveyed with a volume flow of, for example, 35 m 3 / h.
  • the controller 35 is thus configured to operate the electric motor 21 at the low speed overspeed. As soon as liquid enters the pump, the resistance increases abruptly and the pump is slowed down. The controller 35 is designed so that it increases the power of the electric motor 21, as soon as the pump 28 is braked to operating ⁇ speed to keep the pump at this speed. This mode of operation is as long beibehal ⁇ th until the car is fully fueled 32nd Once this is the case, the pump 28 is turned off.
  • the pump housing 15 is provided with two vent valves 48, which open into the annular gap 46.
  • the vent valves 48 are open as long as gas is being delivered.
  • the vent Sven ⁇ tile 48 close when liquid medium is required. Referring to the embodiment of FIG. 2, the gas exiting through the vent valves 48, just like the gas separated with the separator 33, is directed back into the tank 29.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Seitenkanalpumpe mit einem Pum- pengehäuse (15), in dem eine mit einem Seitenkanal(24) ver- sehene Arbeitskammer (23) und ein Motor (19, 20) angeordnet sind, und mit einem Flügelrad (22) in der Arbeitskammer (23), das sich mit einer von dem Motor (19, 20) angetriebe- nen Welle (14) dreht. Erfindungsgemäß erstreckt sich ein Kühlkreislauf (40, 44, 45, 46) von der Arbeitskammer (23) zu dem Motor (19, 20) und von dem Motor (19, 20) zu einem Saugabschnitt (46) der Pumpe, wobei der Kühlkreislauf (40, 44, 45, 46) aus einer Arbeitskammer (23) gespeist wird, de- ren Ausgangsseite mit einer Ausgangsöffnung (17) der Sei- tenkanalpumpe verbunden ist. Mit der Pumpe kann Gas ange- saugt werden, ohne dass die Pumpe überhitzt.

Description

Seitenkanalpumpe
Die Erfindung betrifft eine Seitenkanalpumpe mit einem Pum¬ pengehäuse. In dem Pumpengehäuse sind eine mit einem Sei¬ tenkanal versehene Arbeitskammer und ein Motor angeordnet. Ein Flügelrad in der Arbeitskammer dreht sich mit einer von dem Motor angetriebenen Welle.
Seitenkanalpumpen sind als solche seit langem bekannt DE 855 363) . Sie dienen zum Fördern von Flüssigkeiten sowie von Gemischen aus Flüssigkeiten und Gas. Es ist ein Vorteil von Seitenkanalpumpen, dass der Betrieb der Pumpe nur unwesentlich beeinträchtigt wird, wenn in der Flüssigkeit auch größere Mengen von Gas mitgeführt werden.
Es ist außerdem bekannt, dass mit Seitenkanalpumpen anfäng- lieh reines Gas gefördert werden kann, um damit die zu för¬ dernde Flüssigkeit in die Pumpe hinein anzusaugen. Dies ist auch dann möglich, wenn die Arbeitskammer trocken ist, also anfänglich keine Flüssigkeitsmenge in der Arbeitskammer enthalten ist, WO 2014/033317 AI. Dazu wird die Pumpe mit hoher Drehzahl betrieben, so dass sie nach Art eines Gebläses wirkt.
Es besteht in diesem Betriebszustand das Risiko, dass die Seitenkanalpumpe überhitzt. Zum einen ist die hohe Drehzahl mit einer starken Wärmeentwicklung verbunden. Zum anderen werden nur geringe Wärmemengen abtransportiert, solange noch keine Flüssigkeit in der Pumpe angekommen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Seitenka- nalpumpe vorzustellen, die beim Ansaugen von Gas nicht überhitzt. Ausgehend vom genannten Stand der Technik wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vor¬ teilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben .
Erfindungsgemäß umfasst die Seitenkanalpumpe einen Kühl¬ kreislauf, der sich von der Arbeitskammer zu dem Motor und von dem Motor zu einem Saugabschnitt der Pumpe erstreckt. Zunächst werden einige Begriffe erläutert. Wenn die Seiten¬ kanalpumpe Gas ansaugt, wird das Gas in der Arbeitskammer verdichtet, so dass in der Arbeitskammer ein höherer Druck anliegt als am Eingang der Pumpe. Als Saugabschnitt wird ein Bereich der Pumpe bezeichnet, von dem das Medium zum Ausgang der Pumpe gefördert wird und in dem der Druck nied¬ riger ist als in dem Abschnitt der Arbeitskämmer, aus dem der Kühlkreislauf gespeist wird.
Die Erfindung hat erkannt, dass ein Teil des geförderten Mediums als Kühlmedium genutzt werden kann. Indem die Kühlung als geschlossener Kreislauf ausgebildet ist, bei dem das Kühlmedium von der Arbeitskammer zu dem Motor und wieder zu einem Saugabschnitt der Pumpe geführt wird, kann ein stetiger Strom des Kühlmediums aufrechterhalten werden, durch den Wärme von dem Motor abgeführt wird. Die Erfindung hat insbesondere erkannt, dass der Kühlkreislauf auch dann eine Wirkung hat, wenn gasförmiges Medium gefördert wird. Zwar ist die Kühlung dann regelmäßig nicht so wirksam, dass sie einen Dauerbetrieb der Seitenkanalpumpe ermöglichen würde. Dies ist auch nicht erforderlich, weil nur der Zeit¬ raum zu überbrücken ist, bis die angesaugte Flüssigkeit dem Gas nachfolgt. Für diesen Zweck ist es ausreichend, wenn ein trockener Betrieb für eine Zeitdauer in der Größenordnung von Minuten möglich wird. Dies ist um ein Vielfaches länger als bei üblichen Pumpen, die innerhalb weniger Sekunden überhitzen, wenn kein flüssiges Medium gefördert wird .
Je größer die Druckdifferenz ist, die über dem Kühlkreislauf anliegt, desto stärker ist der Strom des Kühlmediums und desto wirksamer ist die Kühlung. Allerdings stellt der Kühlkreislauf zugleich auch einen Leckfluss dar, durch den der Wirkungsgrad der Pumpe vermindert wird. Es ist deswegen wünschenswert, nicht mehr Kühlmedium als erforderlich durch den Kühlkreislauf fließen zu lassen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die über dem Kühlkreislauf anliegende Druckdifferenz deswegen kleiner als die Druckdifferenz zwi- sehen der Ausgangsöffnung der Seitenkanalpumpe und der Eingangsöffnung der Seitenkanalpumpe. Weiter vorzugsweise ist die über dem Kühlkreislauf anliegende Druckdifferenz nicht größer als die über einer Arbeitskammer liegende Druckdifferenz .
Die erfindungsgemäße Seitenkanalpumpe ist regelmäßig mehr¬ stufig, umfasst also eine Mehrzahl von mit Seitenkanälen versehenen Arbeitskammern. In jeder der Arbeitskammern dreht sich ein Flügelrad. Dabei ist vorzugsweise jeweils die Ausgangsseite einer ersten Arbeitskammer mit der Eingangsseite einer nachfolgenden Arbeitskammer verbunden. Der Kühlkreislauf kann aus einer Arbeitskammer gespeist sein, deren Ausgangsseite mit der Ausgangsöffnung der Pumpe verbunden ist. Bevorzugt wird der Kühlkreislauf von der Ausgangsseite der Arbeitskammer gespeist. Beispielsweise kann der Kühlkreislauf von einer Verbindungsleitung zwischen der Arbeitskammer und der Ausgangsöffnung der Pumpe abzweigen .
Der Kühlkreislauf kann in derselben Arbeitskammer münden, aus der der Kühlkreislauf gespeist wird. Ein anderer Be¬ reich derselben Arbeitskammer bildet dann den Saugabschnitt im Sinne der Erfindung. Beispielsweise kann der Kühlkreis¬ lauf in einem Spalt der Arbeitskammer münden, der zwischen der Welle und einem die Welle umgebenden Abschnitt des Pum- pengehäuses ausgebildet ist. Damit wird ein Spalt, der an¬ sonsten einen Leckspalt bilden würde, als Teil des Kühl¬ kreislaufs genutzt. Die über dem Kühlkreislauf anliegende Druckdifferenz ist vorzugsweise kleiner als 60 %, weiter vorzugsweise kleiner als 40 % der Druckdifferenz zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Arbeitskämmer, bei der es sich bevorzugt um die Arbeitskammer handelt, de¬ ren Ausgangsseite mit der Ausgangsöffnung verbunden ist.
Der Kühlkreislauf sollte so gestaltet sein, dass die Wärme wirksam von dem Motor abgeführt wird. Beispielsweise kann sich der Kühlkreislauf zwischen dem Rotor und dem Stator des Motors hindurch erstrecken.
Vorzugsweise erstreckt der Kühlkreislauf sich in Längsrich- tung (also parallel zur Welle) über die gesamte Länge des Motors. Länge des Motors bezeichnet den Abschnitt, in dem der Rotor und der Stator elektrisch zusammenwirken. Die Flussrichtung des Kühlmediums kann so sein, dass das Kühlmedium sich bei seiner Bewegung durch den Motor hindurch an die Arbeitskammer annähert. Das Kühlmedium kann von der Arbeitskammer zunächst zu dem entfernten Ende des Motors ge- führt werden, bevor es in den Motor eintritt.
In dem Pumpengehäuse kann außerdem eine Steuerelektronik für den Motor aufgenommen sein. Die Steuerelektronik kann insbesondere dazu ausgelegt sein, die Drehzahl des Motors variabel zu steuern. Die erfindungsgemäße Seitenkanalpumpe ist vorzugsweise so gestaltet, dass in Längsrichtung be¬ trachtet der Motor zwischen der Steuerelektronik und der Arbeitskammer angeordnet ist. Der Kühlkreislauf kann einen Abschnitt umfassen, der zwischen dem Motor und der Steuerelektronik angeordnet ist. Bei dieser Gestaltung kann mit dem Kühlkreislauf zugleich auch die Steuerelektronik gekühlt werden. Der Kühlkreislauf kann eine Mehrzahl von Kanälen umfassen, die zwischen der Steuerelektronik und dem Motor angeordnet sind. Die Kanäle können in radialer Richtung ausgerichtet sein. Die Flussrichtung des Kühlmediums kann derart sein, dass das Kühlme¬ dium in allen Kanälen von außen nach innen fließt. Für die Wirksamkeit der Kühlung ist es außerdem von Vorteil, wenn der Kühlkreislauf so gestaltet ist, dass er ei¬ nen großflächigen Kontakt zwischen dem Kühlmedium und dem Motor ermöglicht. Zwischen dem Pumpengehäuse und dem Motor kann ein Ringspalt ausgebildet sein. Der Ringspalt kann sich in Umfangsrichtung um den Motor herum erstrecken. Der Kühlkreislauf kann sich durch den Ringspalt hindurch er- strecken. Der Ringspalt kann zugleich einen Verbindungskanal zwischen der Ausgangsseite einer Arbeitskammer und der Ausgangsöffnung der Seitenkanalpumpe bilden. Vorzugsweise bewegt sich das gesamte mit der Pumpe gefor¬ derte Medium durch den Ringspalt. Ein Teil des Mediums kann von dem Ringspalt durch eine Austrittsöffnung aus der Pumpe herausgeführt werden, während der andere Teil sich als Kühlmedium durch den Kühlkreislauf bewegt. Das Kühlmedium bildet vorzugsweise nur einen geringen Anteil des insgesamt geförderten Mediums. Der Anteil kann beispielsweise gerin¬ ger als 10 %, vorzugsweise geringer als 5 % sein.
Der Motor kann deswegen von einem Außenrohr umgeben sein, das sich in Umfangsrichtung um den Motor herum erstreckt.
Das Außenrohr kann in direktem körperlichen Kontakt mit dem Stator des Motors stehen. In Längsrichtung erstreckt sich das Außenrohr vorzugsweise mindestens über die Länge des Motors. Das Außenrohr kann an den Ringspalt angrenzen und eine innere Begrenzung für den Ringspalt bilden. Durch den großflächigen Kontakt zwischen dem Außenrohr und dem Ringspalt kann die Wärme wirksam abgeführt werden.
Der Motor kann ein Innenrohr umfassen, das zwischen dem Stator und dem Rotor des Motors angeordnet ist. Das Innen¬ rohr kann in direktem körperlichen Kontakt mit dem Stator stehen. Ein Abschnitt des Kühlkreislaufs kann sich durch einen Ringspalt zwischen dem Innenrohr und dem Rotor des Motors erstrecken. Durch den großflächigen Kontakt kann die Wärme sowohl von dem Rotor als auch von dem Stator des Motors geführt werden. Außerdem kann durch ein solches Innenrohr ein direkter Kontakt zwischen dem Stator und dem geförderten Medium vermieden werden. Solange nur Gas gefördert wird, reicht der Kühlkreislauf regelmäßig nicht aus, um die in dem Rotor erzeugte Wärme vollständig abzuführen. Der Motor erwärmt sich also. Um eine Überhitzung des Motors zu vermeiden, können der Motor und das umgebende Gehäuse erfindungsgemäß so gestaltet sein, dass sie eine hohe Wärmekapazität haben. Die Wärme¬ menge kann aufgrund der hohen Wärmekapazität in dem Motor aufgenommen werden und die Temperaturerhöhung wird be- grenzt.
Insbesondere kann der Stator so gestaltet sein, dass er eine große Masse und damit verbunden eine hohe Wärmekapazi¬ tät hat. Vorzugsweise füllt der Stator über einen Längsab¬ schnitt des Motors den Spalt zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr vollständig aus, so dass es keine Hohlräume mit wärmeisolierender Wirkung gibt. Weiter vorzugsweise erstreckt der Längenabschnitt sich über die gesamte Länge des Motors. Ein die Wickelköpfe des Stators umgebender Raum kann mit einer Vergussmasse ausgefüllt sein. Das Innenrohr und das Außenrohr des Motors können folglich die doppelte Wirkung haben, dass sie einerseits einen großflächigen Kontakt zu dem Kühlkreislauf ermöglichen und andererseits ei¬ nen Raum definieren, innerhalb dessen überschüssige Wärme¬ mengen zwischengespeichert werden können.
Das Pumpengehäuse kann mit einem Entlüftungsventil ausge¬ stattet sein, das öffnet, wenn gasförmiges Medium gefördert wird, und das schließt, wenn flüssiges Medium gefördert wird. Das gasförmige Medium kann durch das Entlüftungsventil austreten, so dass möglichst nur flüssiges Medium durch die Austrittsöffnung der Pumpe gefördert wird. Das Entlüf- tungsventil kann zwischen der Ausgangsseite der Arbeitskammer und der Austrittsöffnung der Pumpe angeordnet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform mündet das Entlüftungsventil in dem Ringspalt zwischen dem Außenrohr und dem Pum- pengehäuse. Das Pumpengehäuse kann mehrere Entlüftungsven¬ tile aufweisen. Eines der Entlüftungsventile kann in einem oberen Abschnitt des Pumpengehäuses, ein anderes Entlüf¬ tungsventile in einem unteren Abschnitt des Pumpengehäuses angeordnet sein.
Die erfindungsgemäßen Pumpen werden häufig in Anlagen verwendet, in denen es von großer Bedeutung ist, dass die geförderte Flüssigkeit nicht nach außen dringt. Diesem Zweck ist es dienlich, wenn eine Seitenkanalpumpe verwendet wird, die dichtungslos ausgeführt ist. Dichtungslos bedeutet, dass das Ende der Welle, auf das der Antriebsmotor wirkt, vollständig innerhalb des Gehäuses der Pumpe angeordnet ist. Da die Welle nicht durch das Gehäuse nach außen ge¬ führt ist, ist an dieser Stelle keine Wellenabdichtung er- forderlich.
In jeder Arbeitskammer dreht sich ein Flügelrad. Das Flügelrad ist zwischen zwei Stirnflächen der Arbeitskammer eingeschlossen, wobei der Seitenkanal in einer der Stirn- flächen ausgebildet ist. Der Seitenkanal entspricht einer Vertiefung in der Stirnfläche, was bedeutet, dass der zwi¬ schen dem Flügelrad und der Stirnfläche bestehende Leck¬ spalt im Bereich des Seitenkanals vergrößert ist. Der Sei¬ tenkanal kann sich in einem bogenförmigen Weg von der Ein- lassöffnung zu der Auslassöffnung der Arbeitskammer erstrecken. Der bogenförmige Weg kann im Wesentlichen dem Weg entsprechen, den auch das Flügelrad auf dem Weg von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung beschreibt. Wenn die Pumpe mit der Überdrehzahl als Gebläse läuft und dann Flüssigkeit auf die Eingangsstufe der Pumpe trifft, ist dies mit einer schlagartigen Belastung der Pumpe ver- bunden. Die Eingangsstufe der Pumpe sollte so gestaltet sein, dass sie dieser schlagartigen Belastung standhält. Beispielsweise kann es sich bei der Eingangsstufe um eine Zentrifugalstufe handeln. Bei einer Zentrifugalstufe ist ein Laufrad mit einer Mehrzahl von Kanälen versehen, die sich von einem zentralen Bereich des Laufrads zu einem peripheren Bereich des Laufrads erstrecken. Die Pumpwirkung einer solchen Zentrifugalstufe ergibt sich daraus, dass das geförderte Medium sich unter der Zentrifugalkraft durch den Kanal vom zentralen Bereich zu dem peripheren Bereich be- wegt .
Wenn das Medium in axialer Richtung auf die Eingangsstufe trifft, wird das Medium also umgelenkt, so dass es sich in radialer Richtung bewegt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfah- ren hat dies den Vorteil, dass der Impuls von der auf die Eingangsstufe treffenden Flüssigkeit im Wesentlichen in axialer Richtung wirkt. Kräfte in radialer Richtung, durch die die Pumpe in Schwingung versetzt werden könnte, werden weitgehend vermieden. In diesem Zusammenhang ist es außer- dem von Vorteil, wenn die Kanäle über den Umfang des Lauf¬ rads gleich verteilt sind.
Da die Antriebsleistung beim Betrieb mit Überdrehzahl gering ist, wird die Pumpe zügig abgebremst, sobald die Flüs- sigkeit in die Eingangsstufe eingetreten ist. Bevor die
Flüssigkeit in die nachfolgenden, mit Flügelrad und Seiten¬ kanal versehenen Stufen eintritt, hat sich die Drehzahl bereits deutlich vermindert, so dass die nachfolgenden Stufen der schlagartigen Belastung nur noch in vermindertem Umfang ausgesetzt sind.
Die erfindungsgemäße Seitenkanalpumpe ist mit einer Steue- rung versehen, die dazu ausgelegt ist, die Pumpe mit einer Überdrehzahl zu betreiben, wenn die Arbeitskammer der Pumpe gasgefüllt ist, und die Drehzahl auf eine Betriebsdrehzahl zu vermindern, wenn Flüssigkeit in die Pumpe eintritt. Mög¬ lich ist es, dass die Steuerung so eingerichtet ist, dass sie ein aktives Abbremsen der Pumpe bewirkt. Notwendig ist dies jedoch nicht. Sobald Flüssigkeit in die Pumpe ein¬ tritt, erhöht sich der Widerstand, so dass die Drehzahl der Pumpe sich auch dann vermindert, wenn die Antriebsleistung unverändert bleibt. Regelmäßig ist der Antriebsmotor so ausgelegt, dass er die Pumpe auch beim Betrieb mit maxima¬ ler Leistung nicht auf der Überdrehzahl halten kann, nachdem Flüssigkeit in die Pumpe eingetreten ist. Die Steuerung kann deswegen so eingerichtet sein, dass sie nach dem Eintreten der Flüssigkeit abwartet, bis die Drehzahl sich von alleine auf die gewünschte Betriebsdrehzahl reduziert hat und dann die Antriebsleistung erhöht, so dass die Pumpe konstant auf der Betriebsdrehzahl gehalten wird.
Ein bevorzugter Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Pumpe ist das Fördern von Flüssiggas aus einem Tank. Dies findet beispielsweise an LPG-Tankstellen statt, wo mit Flüssiggas betriebene Fahrzeuge aus einem Tank, der häufig im Boden versenkt ist, betankt werden. Der Tank ist zum Teil mit Flüssiggas in flüssigem Zustand gefüllt, der obere Teil des Tanks und insbesondere die Leitung, die zu der erfindungs¬ gemäßen Pumpe führt, werden von verdampftem Flüssiggas eingenommen. Der Druck in dem Tank und der Leitung entspricht also dem Dampfdruck des Flüssiggases, wenn die Pumpe nicht in Betrieb ist.
Wird die Pumpe in Betrieb gesetzt, so wird der Dampf des Flüssiggases angesaugt. Dies hat zunächst zur Folge, dass der Druck in der Leitung absinkt und dadurch weiteres Flüssiggas in den gasförmigen Zustand übergeht. Wenn die Pumpe nur eine geringe Saugleistung hat, geht dies immer so wei¬ ter und es wird fortlaufend nur das neu verdampfte Gas ge- fördert. Die Saugleistung der erfindungsgemäßen Pumpe ist jedoch groß genug, dass auch eine Verminderung der Tempera¬ tur in der Leitung erreicht wird, was dazu führt, dass der Dampfdruck in der Leitung geringer ist als der Dampfdruck im Tank. Durch die Druckdifferenz steigt die Flüssigkeit aus dem Tank in die Leitung und kann von der Pumpe angesaugt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es deswegen möglich, das Flüssiggas auch in flüssiger Form aus dem Tank zu fördern. Dies funktioniert sogar dann, wenn der Tank tiefer angeordnet ist als die Pumpe, die Leitung, die sich aus dem Tank zu der Pumpe erstreckt, also eine Stei¬ gleitung ist, durch die das Flüssiggas entgegen der Schwerkraft gefördert werden muss. Sobald die Flüssigkeit auf die Eingangsstufe der Pumpe trifft, vermindert sich die Dreh¬ zahl der Pumpe von Überdrehzahl auf Betriebsdrehzahl und die Flüssigkeit wird im konventionellen Betrieb der Pumpe gefördert .
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand vorteilhafter Ausführungs- formen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsge¬ mäßen Seitenkanalpumpe ; Fig. 2: eine Anordnung aus einer erfindungsgemäßen Sei- tenkanalpumpe und einem Flüssiggastank; und
Fig. 3: eine weitere Ausführungsform einer erfindungsge¬ mäßen Seitenkanalpumpe .
Bei einer erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe in Fig. 1 ist eine Welle 14 drehbar in einem Pumpengehäuse 15 gelagert. Das Pumpengehäuse 15 ist mit einer Einlassöffnung 16 und einer Auslassöffnung 17 versehen, wobei die Einlassöffnung 16 konzentrisch zu der Welle 14 angeordnet ist. Das der
Eingangsöffnung 16 gegenüberliegende Ende des Pumpengehäu¬ ses 15 ist geschlossen, so dass das Ende der Welle 14 in¬ nerhalb des Gehäuses 15 aufgenommen ist. Indem das eine Ende der Welle 14 in die Einlassöffnung 16 mündet und das andere Ende der Welle 14 in dem Pumpengehäuse 15 aufgenom¬ men ist, ist die Pumpe dichtungslos in dem Sinne, dass es keine Stelle gibt, an der der Innenraum und der Außenraum der Pumpe lediglich durch eine Wellendichtung getrennt sind. Dies hat den Vorteil, dass ein Austreten des geför- derten Mediums sicher verhindert werden kann.
In dem Pumpengehäuse 15 ist außerdem ein Antriebsmotor aufgenommen, der einen mit der Welle 14 verbundenen Rotor 19 und einen Stator 20 umfasst. Über eine Steuerelektronik 35 wird der Motor angesteuert und insbesondere die Drehzahl des Motors eingestellt.
Die erfindungsgemäße Pumpe umfasst zwei Seitenkanalstufen, in denen jeweils ein Flügelrad 22 sich in einer Arbeitskam- mer 23 dreht. Die Flügelräder 22 haben sternförmig angeordnete Flügel mit offenen Flügelzwischenräumen, die eng von dem Gehäuse 15 umgeben sind. Axial neben dem Flügelrad 22 bildet das Gehäuse 15 einen zum Flügelrad 22 hin offenen Seitenkanal 24, in welchem das Fördermedium durch Impulsaustausch mit dem Flügelrad 22 gefördert wird. Das Ein¬ trittsende des Seitenkanals 24 liegt gegenüber einer im Ge¬ häuse gebildeten Eintrittsöffnung der Arbeitskammer 23, die in Fig. 1 nicht sichtbar ist. Das durch die Eintrittsöff¬ nung eintretende Medium gelangt durch die Zwischenräume der Flügel hindurch zum Seitenkanal 24. Von der Austrittsöff¬ nung der vorangehenden Arbeitskammer 23 erstreckt sich jeweils ein in Fig. 1 nur schematisch angedeuteter Kanal 25 durch das Pumpengehäuse 15 hindurch bis zu der Eintritts¬ öffnung der nachfolgenden Arbeitskammer 23. Das geförderte Medium durchläuft also nacheinander die beiden Seitenka- nalstufen der Pumpe. Die Eingangsstufe 26 der Pumpe ist als Zentrifugalstufe ge¬ staltet. Ein mit der Welle 14 verbundenes Laufrad 27 ist mit Kanälen 18 versehen, die sich von einem zentralen Bereich zu einem peripheren Bereich des Laufrads 27 erstrecken. Das im zentralen Bereich in die Kanäle 18 eintretende Medium wird durch die Zentrifugalkraft nach außen bewegt. Vom äußeren Ende des Laufrads 27 erstreckt sich ein Kanal durch das Pumpengehäuse 15 zur Einlassöffnung der ersten Arbeitskammer 23. Das Pumpengehäuse 15 umgibt die Arbeitskammern 23 der Pumpe sowie den Motor 19, 20 mit einem Abstand, so dass innerhalb des Pumpengehäuses ein die Arbeitskammern 23 und den Motor 19, 20 umgebender Ringspalt 40 gebildet wird. Die Ausgangs¬ seite der zweiten Seitenkanalstufe mündet in den Ringspalt 40. Die Auslassöffnung 17 der Pumpe ist ebenfalls an den
Ringspalt 40 angeschlossen. Das durch die Pumpe geförderte Medium bewegt sich also von der Ausgangsseite der zweiten Seitenkanalstufe durch den Ringspalt 40 zur Ausgangsöffnung 17 der Pumpe.
Der Stator 20 des Antriebsmotors ist von einem Außenrohr 41 umgeben. Das Außenrohr 41 erstreckt sich längs des Motors und bildet zugleich die innere Begrenzung des Ringspalts 40. Nach innen hin ist der Stator 20 des Antriebsmotors durch ein Innenrohr 42 begrenzt. Der Raum zwischen dem Innenrohr 42 und dem Außenrohr 41 ist durch den Stator 20 vollständig ausgefüllt. Der Stator 20 steht in direktem großflächigem Kontakt mit dem Innenrohr 42 und dem Außenrohr 41, so dass eine gute Wärmeübertragung zwischen dem Stator 20 und dem Innenrohr 41 sowie dem Außenrohr 42 gewährleistet ist. Im Bereich der Wickelköpfe 43 ist der Raum zwischen dem Stator 20 und dem Innenrohr 42 sowie dem Außenrohr 41 mit einer wärmeleitenden Vergussmasse 47 ausgefüllt.
Zwischen dem Antriebsmotor 19, 20 und der Steuerelektronik 35 erstreckt sich von dem Ringspalt 40 eine Mehrzahl von Kanälen 44 radial nach innen. Die Kanäle 44 münden in den Motorspalt 45 zwischen dem Rotor 19 und dem Innenrohr 42 des Stators 20. Der Motorspalt 45 erstreckt sich über die gesamte Länge des Antriebsmotors 19, 20 und geht über in einen Spalt 46, der zwischen dem Pumpengehäuse 15 und der
Welle 14 eingeschlossen ist. Der Spalt 46 mündet in die Ar¬ beitskammer 23 der zweiten Seitenkanalstufe der Pumpe und wird deswegen nachfolgend als Kammerspalt 46 bezeichnet. Die Kanäle 44, der Motorspalt 45 und der Kammerspalt 46 sind Bestandteile eines Kühlkreislaufs, der sich von der Arbeitskammer 23 der zweiten Seitenkanalstufe durch den Ringspalt 40, die Kanäle 44, den Motorspalt 45 und den Kam¬ merspalt 46 zurück in die Arbeitskammer 23 der zweiten Sei- tenkanalstufe der Pumpe erstreckt. Der Querschnitt des Kühlkreislaufs ist wesentlich kleiner als der Querschnitt der Austrittsöffnung 17, so dass nur ein kleiner Anteil des geförderten Mediums sich als Kühlmedium entlang dem Kühlkreislauf bewegt, während der größere Anteil des geförder¬ ten Mediums die Pumpe durch die Austrittsöffnung 17 ver- lässt .
Das Kühlmedium wird in dem Kühlkreislauf durch den Druckunterschied zwischen der Ausgangsseite der zweiten Seitenka- nalstufe der Pumpe und dem Kammerspalt 46 in Bewegung ge¬ halten. Der Druckunterschied entspricht etwa der Hälfte der Druckdifferenz zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite der zweiten Seitenkanalstufe der Pumpe.
Der Kühlkreislauf ist so gestaltet, dass er in großflächi¬ gem Kontakt mit dem Innenrohr 42 und dem Außenrohr 41 des Stators 20 steht und dadurch wirksam Wärme von dem Stator 20 abführen kann. Mit den Kanälen 44 erstreckt sich der Kühlkreislauf zwischen dem Antriebsmotor 19, 20 und der Steuerelektronik 35, so dass gleichzeitig auch die Steuerelektronik 35 gekühlt wird. In dem Motorspalt 45 steht das Kühlmedium außer mit dem Stator 20 in einem großflächigen Kontakt mit dem Rotor 19, so dass auch dieser wirksam gekühlt wird. Nach seiner Rückkehr in die Arbeitskammer 23 vermischt sich das Kühlmedium mit dem geförderten Medium, das durch die Eingangsöffnung in die Arbeitskammer 23 ein- tritt, so dass sich die von dem Kühlmedium aufgenommene Wärme in dem Volumenstrom verteilt. Der Kühlkreislauf ist so gestaltet, dass die erfindungsge¬ mäße Pumpe im Dauerbetrieb auf einer konstanten Betriebs¬ temperatur gehalten werden kann, wenn die Pumpe ein flüssiges Medium gefordert. Fördert die Pumpe hingegen ein gas- förmiges Medium, so wird nur eine geringere Wärmemenge ab¬ geführt und die Pumpe erwärmt sich.
Um trotzdem ein schnelles Überhitzen der Pumpe zu vermeiden, ist der Motor so gestaltet, dass er eine große Wärme- kapazität hat. Sowohl der Rotor 19 als auch der Stator 20 sind zu diesem Zweck sehr massiv ausgeführt. Insbesondere wird bei dem Stator 20 eine hohe Wärmekapazität dadurch er¬ reicht, dass der Raum zwischen dem Innenrohr 42 und dem Außenrohr 41 vollständig ausgefüllt ist. Mit dieser Gestal- tung des Stators 20 wird einem Überhitzen also in zweierlei Hinsicht entgegengewirkt. Zum einen kann durch die massive Gestaltung eine große Wärmemenge aufgenommen werden. Zum zweiten kann durch den großflächigen Kontakt des Innenrohrs 42 sowie des Außenrohrs 41 mit dem Kühlkreislauf eine große Wärmemenge abgegeben werden. Es wird dadurch möglich, über einen Zeitraum von beispielsweise mehr als 1 Minute Gas zu fördern, ohne dass die Pumpe überhitzt.
Ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpe ist in Fig. 2 gezeigt. Die erfindungsgemäße Pumpe 28 ist an einen Flüssiggastank 29 angeschlossen. Eine Steigleitung 31 erstreckt sich vom unteren Teil des Tanks 29 hin zu der Einlassöffnung 16 der Pumpe 28. An die Auslassöffnung 17 der Pumpe 28 ist eine Leitung 34 angeschlossen, die zu einem Fahrzeug 32 führt, das mit Flüssiggas 30 betankt werden soll. Der Volumenstrom der Pumpe ist so groß, dass er von dem Auto 32 nicht vollständig aufgenommen werden kann. In einem Abscheider 33 werden Gasblasen aus dem Volumenstrom abgeschieden und in den Tank 29 zurückgeleitet.
Der Tank 29 ist zu etwa einem Drittel mit Flüssiggas 30 ge- füllt. Der verbleibende Raum in dem Tank 29 sowie in der
Steigleitung 31 ist mit verdampftem Flüssiggas gefüllt, der Druck entspricht folglich dem Dampfdruck des Flüssiggases. Wird die Pumpe 28 aus diesem Zustand heraus in Betrieb ge¬ setzt, tritt das Flüssiggas zunächst in gasförmigem Zustand in die Pumpe 28 ein. Da mit dem Anlegen von Unterdruck in dem Tank 29 immer weiter Flüssiggas verdampft, muss die Saugleistung der Pumpe in dieser Phase groß sein, um trotzdem Flüssiggas in flüssigem Zustand durch die Steigleitung 31 anzusaugen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch er- reicht, dass die Pumpe in dieser Phase mit einer Überdreh¬ zahl betrieben wird, die deutlich oberhalb der Betriebs¬ drehzahl liegt. Die Überdrehzahl, mit der die Pumpe quasi als Gebläse betrieben wird, kann beispielsweise 6000 U/min betragen. Diese Drehzahl liegt deutlich oberhalb der Dreh- zahl, mit der die Pumpe maximal betrieben werden kann, wenn Flüssigkeit gefördert wird. Beim Fördern von Flüssigkeit wird die Pumpe beispielsweise mit einer Drehzahl von 3000 U/min betrieben. Die Flüssigkeit wird mit einem Volumenstrom von beispielsweise 35 m3/h gefördert.
Trotz der höheren Drehzahl liegt die Leistung der Pumpe, wenn sie als Gebläse betrieben wird, niedriger als im normalen Betrieb, in dem Flüssigkeit gefördert wird. Wenn also eine geringe Leistung ausreicht, um die Pumpe auf die Über- drehzahl zu beschleunigen, folgt daraus, dass die Arbeits¬ kammern 23 der Pumpe gasgefüllt sind. Die Steuerung 35 ist folglich dazu ausgelegt, den Elektromotor 21 bei der Überdrehzahl mit geringer Leistung zu betreiben. Sobald Flüssigkeit in die Pumpe eintritt, erhöht sich der Widerstand schlagartig und die Pumpe wird abgebremst. Die Steuerung 35 ist so ausgelegt, dass sie die Leistung des Elektromotors 21 erhöht, sobald die Pumpe 28 auf Betriebs¬ drehzahl abgebremst ist, um die Pumpe auf dieser Drehzahl zu halten. Dieser Betriebszustand wird so lange beibehal¬ ten, bis das Auto 32 vollgetankt ist. Sobald dies der Fall ist, wird die Pumpe 28 abgeschaltet.
Im Stillstand der Pumpe verdampft laufend Flüssiggas, das noch in der Pumpe enthalten ist, so dass die Arbeitsräume 23 nach genügend langer Wartezeit wieder in den Ausgangszu¬ stand zurückkehren, in dem sie gasgefüllt sind. Soll ein weiteres Auto betankt werden, kann die Pumpe erneut mit ge¬ ringer Leistung auf die Überdrehzahl beschleunigt werden. Findet hingegen der nächste Tankvorgang statt, bevor die Flüssigkeit aus der Pumpe verdampft ist, ist der Widerstand deutlich höher, und die Pumpe wird von Anfang an mit hoher Leistung bei Betriebsdrehzahl betrieben, so dass Flüssigkeit gefördert werden kann.
Bei der alternativen Ausführungsform der Fig. 3 ist das Pumpengehäuse 15 mit zwei Entlüftungsventilen 48 versehen, die in den Ringspalt 46 münden. Die Entlüftungsventile 48 sind offen, solange Gas gefördert wird. Die Entlüftungsven¬ tile 48 schließen, wenn flüssiges Medium gefordert wird. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird das durch die Entlüftungsventile 48 austretende Gas genau wie das mit dem Abscheider 33 abgetrennte Gas zurück in den Tank 29 geleitet.

Claims

Patentansprüche
Seitenkanalpumpe mit einem Pumpengehäuse (15), in dem eine Mehrzahl von mit einem Seitenkanal (24 ) versehenen Arbeitskammern (23) und ein Motor (19, 20) angeordnet sind, und mit einem Flügelrad (22) in der Arbeitskammer (23), das sich mit einer von dem Motor (19, 20) angetriebenen Welle (14) dreht, gekennzeichnet durch einen Kühlkreislauf (40, 44, 45, 46), der sich von der Arbeitskammer (23) zu dem Motor (19, 20) und von dem Motor (19, 20) zu einem Saugabschnitt (46) der Pumpe erstreckt, wobei der Kühlkreislauf (40, 44, 45, 46) aus einer Arbeitskammer (23) gespeist wird, deren Aus¬ gangsseite mit einer Ausgangsöffnung (17) der Seitenkanalpumpe verbunden ist.
Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugabschnitt (46) in der Arbeitskammer (23) angeordnet ist, aus der der Kühlkreislauf (40, 44, 45, 46) gespeist wird.
Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf (40, 44, 45, 46) in einem Spalt (46) der Arbeitskammer (23) mündet, der zwischen der Welle (14) und einem die Welle umgebenden Abschnitt des Pumpengehäuses (15) ausgebildet ist.
Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf (40, 44, 45, 46) sich zwischen dem Rotor (19) und dem Stator (20) des Motors hindurch erstreckt.
5. Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Pumpengehäuse (15) eine Steuerelektronik (35) aufgenommen ist und dass der Kühlkreislauf (40, 44, 45, 46) sich zwischen dem Motor (19, 20) und der Steuerelektronik (35) erstreckt .
Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Pumpenge¬ häuse (15) und dem Motor (19, 20) ein Ringspalt (40) ausgebildet ist.
Seitenkanalpumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass der Kühlkreislauf (40, 44, 45, 46) sich durch den Ringspalt (40) hindurch erstreckt.
Seitenkanalpumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (19, 20) mit einem Außen rohr (41) umgeben ist und dass das Außenrohr (41) an den Ringspalt (40) angrenzt.
Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (19, 20) ein Innenrohr (42) umfasst, das zwischen dem Rotor (19) und dem Stator (20) des Motors angeordnet ist.
Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (19) den Raum zwischen dem Innenrohr (42) und dem Außenrohr (41) über einen Längsabschnitt des Motors (19, 20) voll¬ ständig ausfüllt.
Seitenkanalpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Wickelköpfe (43) des Stators (20) umgebender Raum mit einer Vergussmasse (47) aus¬ gefüllt ist. Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (15) mit einem Entlüftungsventil (48) versehen ist.
Seitenkanalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die dazu ausge¬ legt ist, die Pumpe mit einer Überdrehzahl zu betrei¬ ben, wenn die Arbeitskammer (23) der Pumpe gasgefüllt ist, und die Drehzahl auf eine Betriebsdrehzahl zu vermindern, wenn Flüssigkeit in die Pumpe eintritt.
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