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Dokumentenidentifikation DE102005056309B4 13.12.2007
Titel Kreiselpumpe mit Entlüftung
Anmelder FPE Fischer GmbH, 88299 Leutkirch, DE
Erfinder Fischer, Ulrich, 88299 Leutkirch, DE;
Willer, Bernd, 85368 Moosburg, DE
Vertreter Kaufmann, S., Doz., Dr.-Ing., habil., Pat.-Anw., 01309 Dresden
DE-Anmeldedatum 25.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005056309
Offenlegungstag 06.06.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.12.2007
IPC-Hauptklasse F04D 9/02(2006.01)A, F, I, 20051125, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F04D 13/06(2006.01)A, L, I, 20051125, B, H, DE   F04D 13/08(2006.01)A, L, I, 20051125, B, H, DE   H05K 7/20(2006.01)A, L, I, 20051125, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten in einem Fördersystem mit einem nasslaufenden Motor in einem Motorgehäuse, wobei ein Rotorraum über mindestens eine Einströmöffnung fluid- und gasdurchlässig mit einem Pumpenraum verbunden ist und über ein Mittel zur Entlüftung des Rotorraumes verfügt, das eine fluid- und gasdurchlässig mit dem Pumpenraum verbundene Ausströmöffnung und eine mit der Umgebung des Motorgehäuses verbindbare Auslassöffnung aufweist.

Kreiselpumpen dieser Art sind beispielsweise als Umwälzpumpen oder Tauchpumpen in Wasser- oder Kühlmittelkreisläufen von Wärmeübertragungssystemen, wie Heizungs- oder Kühlanlagen, bekannt. Tauchpumpen saugen die Flüssigkeit direkt aus einem Speicherbecken an, wie zum Beispiel aus Brunnen oder aus Ausgleichs- oder Kondensatsammelbehälter, wogegen Umwälzpumpen saug- und druckseitig an die flüssigkeitsführenden Rohrleitungen angeschlossen sind. In Wärmeübertragungssystemen wird das Wasser meist mittels einer Umwälzpumpe permanent in den Heizungs- bzw. Kühlkreisläufen umgewälzt. Dabei nehmen spezielle Wärmeübertragungselemente der Heizungs- bzw. Kühlkreisläufe die Wärme an einer Stelle des Kreislaufes aus der Umgebung auf, um sie an anderer Stelle des Kreislaufes an die Umgebung abzugeben, während das von der Kreiselpumpe geförderte Wasser den Transport der Wärmeenergie zwischen den Wärmeübertragungselementen ermöglicht. Diese Wärmeübertragungssysteme verfügen zur Kompensation der veränderlichen Flüssigkeitsausdehnung entweder einen gegenüber der Atmosphäre offenen Ausdehnungsbehälter (offenes Fördersystem) oder einen gegenüber der Atmosphäre geschlossenen Ausdehnungsbehälter (geschlossenes Fördersystem).

Der Elektromotor der Kreiselpumpe ist am Pumpengehäuse der Umwälzpumpe oder Tauchpumpe angeflanscht. Je nach Konstruktion unterscheidet man Kreiselpumpen mit Trockenläufermotoren und mit Nassläufermotoren. Bei den Trockenläufermotoren ist die Pumpenwelle mit einer Stopfbuchse oder mit einer Gleitring-Wellendichtung zwischen dem Pumpenraum und dem Rotorraum abgedichtet, wogegen die gattungsgemäßen Nassläufermotoren stopfbuchsenlos ausgeführt sind und daher alle rotierenden Teile einschließlich des Rotors im Wasser liegen. Die Trennung zu den trockenlaufenden Teilen des Elektromotors wird durch ein koaxial um den Rotor angeordnetes Spaltrohr bewirkt, das den Rotorraum zwischen Rotor und Stator abdichtet. Die Schmierung der rotierenden Teile der Nassläufermotoren erfolgt nur durch das Wasser; sie werden daher vornehmlich für geringere Drehzahlen und Förderleistungen eingesetzt. Zum Zwecke der Kühlung des Motors während des Betriebes und zur Entlüftung des Rotorraumes, insbesondere bei der ersten Inbetriebnahme der Kreiselpumpe nach deren Montage im Fördersystem, verfügen die Nassläufermotoren über einen internen Flüssigkeitskreislauf mit Entlüftungseinrichtung.

Aus der Druckschrift DE 197 02 723 A1 ist ein nasslaufender Tauchmotor zum Antreiben einer Kreiselpumpe mit einer speziellen Funktionseinheit bekannt, welche bewirkt, dass die Flüssigkeit im Rotorraum umgewälzt wird und gleichzeitig den Rotorraum entlüftet. Dazu ist die Pumpenwelle hohl ausgeführt und verfügt an ihrem pumpenraumseitigen Ende über ein spezielles federbelastetes Durchlassventil. Die Pumpenwelle umgibt eine spezielle Dichtungsausbildung an der Trennwand zwischen Pumpenraum und Rotorraum, durch die bei entsprechendem Druck Förderflüssigkeit von dem Pumpenraum in den Rotorraum eindringen kann. Die Flüssigkeit durchströmt den Zwischenraum zwischen dem Spaltrohr und dem Rotor in Richtung rotorraumseitiges Ende der Pumpenwelle, passiert den Lagerspalt des rotorraumseitigen fluid- und gasdurchlässigen Wellenlagers und kann dann durch den Wellenhohlraum zum pumpenraumseitigen Ende der Pumpenwelle zurückströmen. Baut sich ein genügend hoher Flüssigkeitsdruck im Rotorraum auf, so öffnet sich das federbelastete Durchlassventil und die Flüssigkeit kann über die Funktionseinheit in den Pumpenraum abströmen. Beim Befüllen des Rotorraumes vor der Inbetriebnahme wird hiermit zunächst die Luft über die Funktionseinheit in den Pumpenraum abgeführt. Ein weiterer Flüssigkeitsaustausch zwischen Pumpenraum und Rotorraum und eine vollständige Entlüftung des Rotorraumes wird danach infolge der unterschiedlichen Druckverhältnisse an den Einströmöffnungen in der Trennwand zwischen Pumpenraum und Rotorraum gegenüber der Ausströmöffnung am pumpenraumseitigen Ende der hohlen Welle im Laufe des Betriebes der Kreiselpumpe allmählich erreicht.

Nachteilig an der Lösung ist, dass die im Rotorraum befindliche Luft in den Pumpenraum zurückgeführt wird. Dieser Transportweg der abzuführenden Luft ist sehr langwierig und belastet die Förderflüssigkeit im Pumpenraum mit unerwünschtem Luftanteil. Solange jedoch die Luft nicht auch vollständig aus dem Pumpenraum und dem Rotorraum entfernt ist, ist einerseits eine ausreichende Schmierung und Kühlung des Motors nicht gewährleistet und andererseits die Förderleistung der Kreiselpumpe beeinträchtigt. Die Beeinträchtigung wirkt sich besondere erheblich bei Kreiselpumpen mit geringer Förderleistung aus, wie sie zum Beispiel in kleineren Kühlkreisläufen für die Kühlung elektrischer oder elektronischer Baugruppen verwendet werden. In derartigen Einsatzfällen der Kreiselpumpe ist es jedoch häufig unerlässlich, dass zur Gewährleistung der Kühlleistung dieser thermisch sensiblen elektrischen und elektronischen Baugruppen die erforderliche Förderleistung sofort nach dem Einschalten des Kühlsystems uneingeschränkt zur Verfügung steht, um Schäden an den elektrischen oder elektronischen Baugruppen zu vermeiden.

Die Förderleistung der Kreiselpumpe kann außerdem durch möglicherweise aus dem Förderkreislauf wiederholt in den Saugstutzen der Kreiselpumpe gelangende Luftblasen unerwünscht gemindert werden. Dies kann beispielsweise bei Kreiselpumpen, die in einem geschlossenen, transportablen Förderkreislauf mit Luftsammelgefäß eingebunden sind, auftreten. Das Luftsammelgefäß enthält die aus dem Förderkreis angesammelte Luft als ein Luftraum über dem Flüssigkeitsspiegel, der gleichzeitig als Kompressionsraum bei der Ausdehnung der Förderflüssigkeit dient. Bei einer Lageveränderung des Luftsammelgefäßes gegenüber der betriebsbestimmten Lage, zum Beispiel während des Transportes, können Luftblasen in den Förderkreislauf vagabundieren und sich im Pumpenraum und eventuell auch dem Rotorraum der Kreiselpumpe ansammeln. Beim erneuten Betriebsstart der Kreiselpumpe muss der Rotorraum wiederholt in oben beschriebener Weise entlüftet werden, wobei die Luftblasen im Pumpenraum die Förderleistung der Kreiselpumpe erneut über geraume Zeit beeinträchtigen. Erst nach einer längeren Laufzeit der gattungsgemäßen Kreiselpumpe ist die gewünschte Förderleistung erreicht und die störende Luft vollständig in das vorbestimmte Luftsammelgefäß des Förderkreislaufes zurücktransportiert. Während des Transportweges der Luft im Förderkreislauf vermindern die im Wasser vorhandene Lufteinschlüsse jedoch die Wärmeübertragungseigenschaften der Heiz- bzw. Kühlelemente, was die Heizleistung bzw. Kühlleistung des Wärmeübertragungssystems ebenfalls schmälert und insbesondere bei Kühlsystemen für thermisch sensible elektrische oder elektronische Baugruppen zu Schäden an diesen Baugruppen führen kann.

Aus der DE 37 015 62 C2 wie aus DE 38 037 74 C2 ist jeweils eine gattungsgemäße Kreiselpumpe mit einem Spaltrohrmotor bekannt, bei der zur Verkürzung der Entlüftungsphase eine direkte Entlüftung des Rotorraumes in die Umgebung beschrieben wird. Vor dem ersten Start der Kreiselpumpe wird der Rotorraum durch Entfernen eines in Verlängerung der Pumpenwellenachse in der pumpenabgewandten Stirnwand des Rotorraumes befindlichen Entlüftungsstopfens vom Pumpenraum her mit Wasser gefüllt. Der Entlüftungsstopfen verschließt eine Gewindebohrung in der am Motorgehäuse anliegenden Stirnwand des Rotorraumes, die eine direkte Verbindung zur Umgebung darstellt. Eine Füllung des Rotorraumes ist jedoch hiermit nur teilweise möglich, weil das in den Rotorraum eintretende Wasser bei stehendem Rotor die Luft nur bis in Höhe des Spaltes des pumpenraumseitigen Wellenlagers verdrängen kann. Wird die Entlüftungsöffnung anschließend wieder geschlossen und die Kreiselpumpe eingeschalten, verdrängt das im Rotorraum befindliche Wasser die verbleibende Luftblase zum Drehzentrum hin, was eine ungenügende Schmierung der Lager über längere Betriebszeit zur Folge hat. Auch ein Lösen des Entlüftungsstopfens während des Pumpenbetriebes erzielt kein vollständiges Entlüften des Rotorraumes in kürzester Zeit, da in diesem Fall der pumpenraumseitige Flüssigkeitsdruck gegenüber dem atmosphärischen Druck am geöffneten Entlüftungsstopfen den Rotor auf der Pumpenwelle in Richtung pumpenabgewandten Wellenlager verschiebt und den Rotor abbremst. Die Flüssigkeitsströmung im Rotorraum verlangsamt sich, so dass sich die Luft in Außenbereichen des Rotorraumes absetzt und nicht durch den zentrischen Lagerspalt des rotorraumseitigen Wellenlagers in die Umgebung entweichen kann.

Des Weiteren sind in DE 80 296 58 U1 und US 3652186 Pumpenaggregate zur Förderung einer Flüssigkeit in einem Fördersystem mit einem in einem Spaltrohr nasslaufenden Motor mit einem Motorgehäuse offenbart, wobei ein Rotorraum über mindestens eine Einströmöffnung fluid- und gasdurchlässig mit einem Pumpenraum verbunden ist und zur Entlüftung des Rotorraumes über ein Mittel verfügt, das eine mit dem Pumpenraum verbundene Ausströmöffnung und eine mit der Umgebung verbindbare Auslassöffnung aufweist. Beide vorgestellten Pumpenaggregate sind jedoch nicht in der Lage, den Förderkreislauf schnell und vollständig zu entlüften.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine effektive Entlüftung für Kreiselpumpen vorzuschlagen, welche die Entlüftungszeit sowohl der Kreiselpumpe selbst als auch des Förderkreislaufes, in dem die Kreiselpumpe eingebunden ist, verringert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß damit gelöst, dass die Auslassöffnung beständig fluid- und gasdurchlässig ist, wobei der Strömungswiderstand der Auslassöffnung größer als der Strömungswiderstand der Ausströmöffnung ist.

Nach Maßgabe der Erfindung ist das Pumpenaggregat als Tauchpumpe ausgebildet und in einem geschlossenen Fördersystem eingesetzt, das mit einem die Flüssigkeit aufnehmenden, membranlosen Ausdehnungsbehälter ausgestattet ist.

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe wird unmittelbar nach deren Einschalten eine vollständige Entlüftung der Kreiselpumpe gewährleistet, so dass folglich die Kreiselpumpe in sehr kurzer Zeit mit voller Förderleistung ansaugt. Im Pumpenraum gegebenenfalls vorhandene Luftblasen werden durch die gas- und fluiddurchlässige Verbindung zwischen Pumpenraum und Rotorraum in den Rotorraum aufgenommen und anschließend durch die eintretenden Druckdifferenzen zwischen Pumpenraum, Rotorraum und Umgebung bei Inbetriebnahme der Kreiselpumpe über die erfindungsgemäße Auslassöffnung aus dem Rotorraum in die Umgebung verdrängt. Somit gelangt die im Saugstutzen oder im Rotorraum befindliche Luft weitestgehend nicht erst in den Förderkreislauf, so dass die Wärmeübertragungsleistung der Heiz- bzw. Kühlelemente des Wärmeübertragungssystems bereits im Einschaltmoment ungemindert zur Verfügung stehen.

Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in einer schematischen Darstellung in

1 eine erfindungsgemäße Kreiselpumpe als Tauchpumpe in einem mit Kühlwasser befüllten Behälter,

2 eine erfindungsgemäße Kreiselpumpe als Tauchpumpe in einem membranlosen Ausdehnungsbehälter eines geschlossenen Fördersystems.

Im Folgenden soll die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Pumpe anhand einer Anordnung, bei der sich die Pumpe in einem mit Kühlwasser befüllten Behälter befindet, erläutert werden. Wie aus 1 ersichtlich besteht die erfindungsgemäße Kreiselpumpe 1 aus einem Pumpengehäuse 2 mit einem Laufrad 3 und aus einem an das Pumpengehäuse 2 angeflanschtem Motorgehäuse 4 mit Motor 5. Das in einem Pumpenraum 6 des Pumpengehäuses 2 angeordnete Laufrad 3, ist über eine Pumpenwelle 7 mit dem Rotor 8 des Motors 5 verbunden, der im Betrieb der Kreiselpumpe 1 in einem Rotorraum 9 rotiert. Pumpenraum 6 und Rotorraum 9 sind durch fluid- und gasdurchlässige Einströmöffnungen 10 in einer Trennwand 11 zwischen Pumpenraum 6 und Rotorraum 9 und in der Lagerdichtung des pumpenseitigen Wellenlagers 12 und außerdem durch eine fluid- und gasdurchlässige Ausströmöffnung 13 miteinander verbunden, so dass sich die Förderflüssigkeit 14, hier Wasser 14, auch im Rotorraum 9 befindet. Die Ausströmöffnung 13 ist dabei durch den gesamten Strömungsweg, den das Wasser 14 in einem internen Flüssigkeitskreislauf des nasslaufenden Motors 5 vom Austritt aus dem Rotorraum 9 bis zum Eintritt in den Pumpenraum 6 überwinden muss, bestimmt. Im Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Ausströmöffnung 13 von der Einmündung des Wassers 14 am rotorraumseitigen Ende 15 der hohl ausgebildeten Pumpenwelle entlang des Wellenhohlraumes und mündet am pumpenraumseitigen Ende 16 der Pumpenwelle in den Pumpenraum 6. Die Trennung zu den trockenlaufenden Teilen des Motors 5 wird durch ein koaxial um den Rotor 8 angeordnetes Spaltrohr 17 bewirkt, das den Rotorraum 9 zwischen Rotor 8 und Stator 18 abdichtet. An der dem Pumpenraum 6 abgewandten Stirnwand 19 des Rotorraumes 9, die einen Teil des Motorgehäuses 4 bildet, befindet sich eine unverschließbare Auslassöffnung 20, die durch den gesamten Strömungsweg, den das Wasser 14 im Übergang vom Rotorraum 9 in die freie Umgebung des Motorgehäuses 4 überwinden muss, bestimmt ist. Im Ausführungsbeispiel besteht die Auslassöffnung 20 in Gestalt einer Bohrung 20 in der genannten Stirnwand 19 des Rotorraumes 9. Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe 1 in Ausführung als Tauchpumpe 1 sitzt, zumindest teilweise geflutet, in einem zur Atmosphäre offenen Behälter 21 mit beliebigem Flüssigkeitsfüllstand 22, wobei die Tauchpumpe 1 über einen auf dem Boden 23 des offenen Behälters 21 aufsitzenden Saugstutzen 24 mit seitlichen Ansaugöffnungen 25 zum direkten Ansaugen des Wassers 14 aus dem Behälter 21 verfügt. Druckseitig verfügt die Tauchpumpe 1 über einen aus dem Behälter 21 reichenden Druckstutzen 26 zum Anschluss an eine nicht dargestellte Rohleitung des offenen Fördersystems.

Der Entlüftungsvorgang in der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe 1 erfolgt im Wesentlichen in zwei Phasen. In der Phase vor der Inbetriebnahme der Kreiselpumpe 1 füllt sich der Rotorraum 9 über die Einström- wie auch über die Ausströmöffnung 10, 13 mit Wasser 14 bis in Höhe des jeweiligen Flüssigkeitsfüllstandes 22 im umgebenden Behälter 21, da die Auslassöffnung 20 wie der Behälter 21 mit der freien Atmosphäre verbunden ist. Vorteilhafter Weise ist der Rotorraum 9 oberhalb des Pumpenraumes 6 angeordnet, so kann möglicherweise im Saugstutzen 24 oder im Pumpenraum 6 angesammelte Luft bereits im Stillstand der Kreiselpumpe 1 durch die Auftriebswirkung infolge der Dichteunterschiede zwischen dem Wasser 14 und Luft in den Rotorraum 9 aufsteigen und über die Auslassöffnung 20 entweichen. Ist zudem, wie im Ausführungsbeispiel, die Auslassöffnung 20 an der dem Pumpenraum 6 abgewandten Stirnwand 19 des Rotorraumes 9 angeordnet, kann bei einem Flüssigkeitsfüllstand 22 oberhalb des Motorgehäuses 4 Pumpenraum 6 und Rotorraum 9 bereits im Stillstand der Kreiselpumpe 1 weitestgehend vollständig entlüftet werden.

Mit der Phase der Inbetriebnahme der Kreiselpumpe 1 wird der interne Flüssigkeitskreislauf zur Entlüftung und Kühlung des Motors 5 in Gang gesetzt. Das Laufrad 3 erzeugt im Pumpenraum 6 jenseits des Saugstutzens 24 einen Flüssigkeitsdruck der über dem atmosphärischen Umgebungsdruck des Motorgehäuses 4 liegt, wogegen im Saugstutzen 24 und im Zentrum des Pumpenraumes 6 ein Unterdruck gegenüber dem atmosphärischen Umgebungsdruck entsteht. Infolge der entstehenden Druckdifferenz zwischen den Einströmöffnungen 10 in der Trennwand 11 und der Ausströmöffnung 13 am pumpenraumseitigen Ende 16 der hohlen Pumpenwelle wird eine interne Strömung durch den Rotorraum 9 erzeugt, die den Rotorraum 9 vollständig mit Wasser 14 füllt und restliche Luft im Rotorraum 9 nach oben verdrängt. Auf Grund der Druckdifferenz zwischen dem Überdruck im Rotorraum 9, der annähernd dem des Pumpenraumes 6 entspricht, und dem atmosphärische Umgebungsdruck an der Auslassöffnung 20 wird erfindungsgemäß ein weiterer Strömungsweg eröffnet, über den die restliche Luft auf kürzestem Wege aus dem Rotorraum 9 entweichen kann, bevor ein unbedeutender Flüssigkeitsstrom nachfolgt. Der Durchmesser der Bohrung 20 ist dabei so gewählt, dass die Druckverhältnisse im Rotorraum 9 weitestgehend unverändert bleiben und der interne Flüssigkeitskreislauf nicht beeinträchtigt wird. Das wird dadurch erzielt, dass der Strömungswiderstand der Auslassöffnung 20, der sich aus dem Durchmesser der Bohrung 20 ergibt, im Wesentlichen gleich oder größer als der Strömungswiderstand der Ausströmöffnung 13 ist. Der Flüssigkeitsstrom aus der Auslassöffnung 20 wird im umgebenden Behälter 21 aufgefangen und dem Fördersystem wieder zugeführt.

Mit der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe 1 nach dem Ausführungsbeispiel wird eine vollständige Entlüftung des Pumpenraumes 6 und des Rotorraumes 9 in kürzester Zeit erreicht. Die Tauchpumpe 1 saugt unmittelbar nach dem Start mit voller Förderleistung an und gewährleistet dauerhaft eine ausreichende Schmierung und Kühlung des Motors 5. Die Vorzüge dieses Ausführungsbeispiels kommen insbesondere bei Kühlsystemen für wärmeempfindliche elektrische oder elektronische Baugruppen, wie zum Beispiel Serverschränken, zum Tragen. Die sich selbsttätig entlüftende Tauchpumpe 1 stellt sicher, dass direkt nach dem Einsschalten des Kühlsystems die volle Förderleistung der Tauchpumpe 1 bereitsteht, was für die Kühlung der wärmeempfindlichen Baugruppen unabdingbar ist, um sie vor Schäden durch kurzfristigen Wärmestau zu schützen.

2 zeigt die erfindungsgemäße Kreiselpumpe 1 als Tauchpumpe 1 in einem Ausdehnungsbehälter 27 eines nicht näher dargestellten geschlossenen Fördersystems. Der Ausdehnungsbehälter 27 ist hermetisch dicht verschlossen, indem das Unterteil 28 des Ausdehnungsbehälters 27 mit dem Deckel 29 des Ausdehnungsbehälters 27 unter Zwischenlage einer Dichtung 30 mittels einer Schraubverbindung 31 fluid- und gasdicht verschraubt ist. Über den Druckstutzen 26 der Tauchpumpe 1 und über einen Zulaufstutzen 32 ist der Ausdehnungsbehälter 27 vor- und rücklaufseitig mit dem Förderkreis des geschlossenen Fördersystems verbunden. Der Ausdehnungsbehälter 27 ist bis zu einem Flüssigkeitsfüllstand 33 mit der Förderflüssigkeit 14, hier Wasser 14, gefüllt. Darüber befindet sich ein Luftraum 34, der als Kompensationsraum bei thermisch bedingter Ausdehnung des Wassers 14 im geschlossenen Fördersystem dient. Da es sich um einen Ausdehnungsbehälter 27 ohne Membran zwischen dem Wasser 14 und dem Luftraum 34 handelt, ist dieser Ausdehnungsbehälter 27 außerdem als Luftsammelgefäß geeignet. Um eine vollständige Sammlung der Luft aus dem geschlossenen Fördersystem im Ausdehnungsbehälter 27 zu bewirken, ist dieser Ausdehnungsbehälter 27 bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Fördersystems an dessen höchstem Punkt angeordnet. In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Kreiselpumpe 1 in beschriebener Ausführung und Funktion als Tauchpumpe 1 nach 1 ergeben sich analoge Druckverhältnisse in den Phasen vor dem Start und während der Inbetriebnahme der Tauchpumpe 1, wobei der Umgebungsdruck des Motorgehäuses 4 nicht durch den atmosphärischen Druck, sondern durch den Druck des geschlossenen Fördersystems im Ausdehnungsbehälter 27 gebildet wird. Damit ergibt sich auch hier bereits im Stillstand der Tauchpumpe 1 eine weitestgehend vollständige Entlüftung der Tauchpumpe 1 entsprechend des Flüssigkeitsfüllstandes 33, wobei die Luft in den Luftraum 34 entweicht. Mit dem Einschalten der Tauchpumpe 1 wird in vorbeschriebener Weise sofort ein nahezu luftfreier Förderkreislauf gewährleistet. Die Vorzüge dieses Ausführungsbeispiels kommen insbesondere bei transportablen Fördersystemen, wie Kühlsystemen für elektrische oder elektronische Baugruppen in mobilen Geräten zum Tragen. Dies können zum Beispiel Kühlsysteme für Computer mit wärmeempfindlichen Baugruppen, wie die Central Processor Unit (CPU) oder die Graphic Processor Unit (GPU) sein. Beim Transport oder anderweitiger Lageänderung des Computers kann die im Ausdehnungsbehälter 27 des Kühlsystems gesammelte Luft erneut in das Fördersystem oder in den Saugstutzen 24 der Tauchpumpe 1 gelangen. Mit der Tauchpumpe 1 in der Anordnung nach 2 kann nicht nur bei der ersten Inbetriebnahme der Tauchpumpe 1 nach deren Montage in diesem Kühlsystem, sondern auch mit jedem Neustart nach der Ortsveränderung des Computers jederzeit selbsttätig und kurzfristig die volle Förderleistung der Tauchpumpe 1 wieder bereitgestellt und die schnelle Entlüftung des Förderkreislaufes bewirkt werden, was für die betriebssichere Kühlung der CPU oder GPU unabdingbar ist, um sie vor Schäden durch kurzfristigen Wärmestau zu schützen.

1
Kreiselpumpe, Tauchpumpe
2
Pumpengehäuse
3
Laufrad
4
Motorgehäuse
5
Motor
6
Pumpenraum
7
Pumpenwelle
8
Rotor
9
Rotorraum
10
Einströmöffnung
11
Trennwand
12
pumpenseitiges Wellenlager
13
Ausströmöffnung
14
Förderflüssigkeit, Wasser
15
rotorraumseitigen Ende der Pumpenwelle
16
pumpenraumsaumseitigen Ende der Pumpenwelle
17
Spaltrohr
18
Stator
19
Stirnwand des Rotorraumes
20
Auslassöffnung, Bohrung
21
offener Behälter
22
Flüssigkeitsfüllstand
23
Boden des Behälters
24
Saugstutzen
25
seitliche Ansaugöffnung
26
Druckstutzen
27
Ausdehnungsbehälter
28
Unterteil
29
Deckel
30
Dichtung
31
Schraubverbindung
32
Zulaufstutzen
33
Flüssigkeitsfüllstand
34
Luftraum


Anspruch[de]
Kreiselpumpe zur Förderung einer Flüssigkeit in einem Fördersystem mit einem in einem Spaltrohr nasslaufenden Motor mit einem Motorgehäuse, wobei ein Rotorraum über mindestens eine Einströmöffnung fluid- und gasdurchlässig mit einem Pumpenraum verbunden ist und der Rotorraum zur Entlüftung eine fluid- und gasdurchlässig mit dem Pumpenraum verbundene Ausströmöffnung und eine mit der Umgebung des Motorgehäuses verbindbare Auslassöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenaggregat als Tauchpumpe (1) ausgebildet und in einem geschlossenen Fördersystem mit einem die Flüssigkeit aufnehmenden, membranlosen Ausdehnungsbehälter (27) eingesetzt ist und druckseitig mit einem Kühlsystem in Verbindung steht, wobei die Auslassöffnung (20) des Rotorraums (9) in einer dem Pumpenraum (6) abgewandten Stirnwand (19) als Teil des Motorgehäuses (4) angeordnet und beständig fluid- und gasdurchlässig und der Strömungswiderstand zur Auslassöffnung (20) des Rotorraums (9) größer als der Strömungswiderstand der mit dem Pumpenraum (6) verbundenen Ausströmöffnung (13) ist. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer bestimmungsgemäßen Einbaulage der Rotorraum (9) zumindest teilweise oberhalb des Pumpenraumes (6) angeordnet ist. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (20) des Rotorraumes (9) aus einer Bohrung besteht. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem für elektrische oder elektronische Baugruppen in stationären oder mobilen Geräten eingebunden ist.






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