DE20018182U1

DE20018182U1 - Pumpe mit einem beheizbaren Gehäuse

Info

Publication number: DE20018182U1
Application number: DE20018182U
Authority: DE
Original assignee: Fritz Eichenauer GmbH and Co KG
Current assignee: Eichenauer Heizelemente GmbH and Co KG
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2010-10-26

Description

Pumpe mit einem beheizbaren Gehäuse

Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere für Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen oder dergleichen, mit einem Gehäuse und einer Heizeinrichtung zum kontinuierlichen Erwärmen einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser.

Bei derartigen Geräten ist es bekannt, zur Aufheizung des zum Betrieb erforderlichen Wassers im Innenraum der Geräte Heizelemente, wie Heizschlangen, anzuordnen. Nachteilig hierbei ist nicht nur der konstruktive und montagetechnische Aufwand auch im Hinblick auf eventuelle Reparaturen, sondern auch der direkte Kontakt der Heizelemente mit dem zu erwärmenden Wasser, was insbesondere bei stark kalkhaltigen Wässern zu erheblichen Einschränkungen der Lebensdauer und des Wirkungsgrads der Heizschlangen führt oder weitere konstruktive Maßnahmen erforderlich macht. Darüber

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hinaus kommt es häufig zu einer mechanischen Beschädigung der Heizschlangen durch herabfallende Gegenstände.

Des weiteren ist bekannt, den genannten Geräten einen Boiler oder einen separaten Duchlauferhitzer vorzuschalten, in welchem das Wasser auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird. Solche zusätzlichen Einheiten benötigen aber zusätzlichen Platz, wodurch die Geräte entweder größere Abmaße aufweisen oder sich ihr Nutzvolumen entsprechend verkleinert, und sind zum Teil konstruktiv aufwendig und somit entsprechend kostenintensiv.

Schließlich wurde vorgeschlagen, eine Heizeinrichtung an der Außenseite des Gehäuses des Sumpfbehälters anzuordnen, doch wird hiermit eine gleichmäßige Erwärmung des Wassers nicht erreicht.

Die DE 199 03 951 Al beschreibt eine Pumpe für Waschmaschinen, Geschirrspüler oder dergleichen mit einem Gehäuse und einer Heizeinrichtung zur kontinuierlichen Flüssigkeitserwärmung, wobei letztere eine an der Außenseite des Pumpengehäuses angeordnete Heizeinrichtung und eine zwischen der Gehäusewand der Pumpe und der Heizeinrichtung angeordnete Wärmeverteilerplatte zum gleichmäßigen Verteilen der von der Heizeinrichtung erzeugten Wärme auf das Pumpengehäuse aufweist. Auf diese Weise wird zwar eine gleichmäßig Erwärmung des Wassers unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile erreicht; gleichwohl ist bei der bekannten Pumpe von Nachteil, dass das gesamte Pumpengehäuse aus Gründen der Wärmeleitfähigkeit aus Metall besteht und folglich sowohl

verhältnismäßig hohe Material- als auch Fertigungskosten erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Pumpe der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welche unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine gleichmäßige kontinuierliche Flüssigkeitserwärmung gewährleistet .

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Pumpe der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Heizeinrichtung einen Teil des Gehäuses bildet und weitere Teile des Gehäuses aus Kunststoff bestehen.

Bei der erfindungsgemäßen Pumpe erfolgt die Wärmezufuhr also nicht durch indirekte Erwärmung des Pumpengehäuses über Wärmeverteilerplatten, sondern die Heizeinrichtung bildet einen Teil des Gehäuses der Pumpe, während der übrige Teil des Gehäuses aus Kunststoff besteht, welcher kostengünstig erhältlich und insbesondere preiswert verarbeitbar ist. Das Gehäuse kann hierbei aus beliebigen bekannten thermo- oder duroplastischen Kunststoffen, wie Polyolefinen (Polyethylen, Polypropylen etc.), Polyamiden, Polyestern, Polyacetaten, Polycarbonaten, Vinylpolymeren, Polyurethanen oder dergleichen bzw. aus Polymer-Blends bekannter Kunststoffe bestehen, welche eine für den Einsatz der Pumpe hinreichende Temperaturstabilität aufweisen.

Um einen hohen Wirkungsgrad der von der Heizeinrichtung auf 0 die die Pumpe durchströmende Flüssigkeit übertragene Wärme sicherzustellen, ist die Heizeinrichtung zweckmäßig an ei-

nem Bereich des Gehäuses angeordnet, an dem aus strömungstechnischen Gründen die Ausbildung eines Temperaturgradienten in der Flüssigkeit vermieden wird. Die Heizeinrichtung ist daher bevorzugt zwischen einem Gehäuseboden und einem Gehäusedeckel des Gehäuses angeordnet, wobei sie vorzugsweise eine im wesentlichen ringförmige Seitenwand des Gehäuses bildet. Auf diese Weise ist insbesondere bei den zur Flüssigkeitserwärmung von Wasch-, Spülmaschinen oder dergleichen eingesetzten Kreiselpumpen, bei denen die in der Pumpe geförderte Flüssigkeit auf einer Kreisbahn geführt

wird, sichergestellt, dass die Wärmezufuhr in einem Bereich hoher Verwirbelung der Flüssigkeit erfolgt, was in einem
hohen Wärmeübergang resultiert. Ferner ist durch die Bildung einer ringförmigen Seitenwand ein konstruktiv einfaeher Aufbau des Gehäuses der Pumpe gegeben, wobei der Gehäusedeckel und der Gehäuseboden aus Kunststoff und die
ringförmige Seitenwand z. B. separat hergestellt werden
können.

In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass die
Heizeinrichtung einen zumindest einen Teil der Seitenwand des Gehäuses bildenden Ring aus Metall aufweist, wobei der Ring bevorzugt aus Edelstahl, insbesondere aus Edelstahlblech, oder aus Aluminium besteht. Im letztgenannten Fall kann der Aluminiumring beispielsweise ein Guß- oder ein

Strangpressteil sein, wobei dann die Innenseite beschichtet ist. Alternativ kann die Heizeinrichtung auch einen zumindest einen Teil der Seitenwand des Gehäuses bildenden Ring aus wärmeleitfähigem Kunststoff aufweisen. Hierbei können insbesondere elektrisch leitfähige Kunststoffe vorgesehen sein.

Zur Beheizung des die Seitenwand des Gehäuses bildenden Rings ist mit Vorzug vorgesehen, dass die Heizeinrichtung einen außenseitig mit dem Ring in Kontakt stehenden Dickschichtwiderstand oder einen außenseitig mit dem Ring in Kontakt stehenden Rohrheizkörper aufweist, welcher um wenigstens einen Teilumfang des Rings angeordnet ist, diesen also zumindest teilweise umschließt.

Im Falle einer Heizeinrichtung mit einem Rohrheizkörper weist der Ring vorteilhafterweise eine den Rohrheizkörper wenigstens teilweise aufnehmende Sicke auf, um einerseits den Rohrheizkörper sicher und dauerhaft an der Außenseite des Rings festzulegen, andererseits eine erhöhte Wärmeaustauschfläche zwischen dem Rohrheizkörper und dem Ring zu gewährleisten. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen dem Ring und dem Rohrheizkörper auch eine Wärmeverteilerplatte angeordnet sein, die vorzugsweise aus Aluminium besteht.

Besteht der Ring aus einem elektrisch leitenden Kunststoff, so kann auf das eigentliche Heizelement, z. B. in Form eines Rohrheizkörpers oder eines Dickschichtwiderstandes, auch verzichtet werden und der Kunststoffring unmittelbar elektrisch beheizt werden.

Während der Ring im Falle eines Gehäuses aus thermoplastischem Kunststoff in das Gehäuse eingespritzt sein kann, kann er im Falle eines Gehäuses aus einem duroplastischen Kunststoff in das Gehäuse eingegossen sein. In jedem Fall 0 kann der Ring mit dem Gehäuse verklebt oder - gegebenen-

falls unter Zwischenschaltung von Dichtungen - mit dem Gehäuse verpreßt sein.

Zum Schutz vor Korrosion bei Aluminium-Ringen weist die Heizeinrichtung der Pumpe vorzugsweise innenseitig eine Beschichtung auf. Ferner können mit der Heizeinrichtung in Kontakt stehende Temperaturregeleinrichtungen vorgesehen sein, um die gewünschte Flüssigkeitstemperatur individuell einzustellen.
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Wie bereits angedeutet, ist die Pumpe in bevorzugter Ausführung eine Kreiselpumpe.

Nachstehend ist die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Pumpe in Richtung I-I

der Fig. 2 und
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Fig. 2 eine Draufsicht auf die Pumpe gemäß Fig. 1 bei abgenommenem Gehäusedeckel.

Die in Fig. 1 dargestellte Pumpe 1 weist ein dreiteiliges Gehäuse 2 mit einem Gehäuseboden 3a und einem Gehäusedeckel 3b aus Kunststoff sowie einem den zentralen Abschnitt der Seitenwand des Gehäuses 2 bildenden Ring 5 einer Heizeinrichtung 4 auf. Der Ring 5 besteht aus einem wärmeleitfähigen Material, z. B. aus Edelstahlblech. Die Pumpe 1 ist 0 nach Art einer Kreiselpumpe ausgebildet und weist ein mit Schaufeln 6 versehenes, rotierendes Laufrad 7 auf, welches

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über eine zentral im Gehäuseboden 3a gelagerte Pumpenwelle 8 angetrieben ist. Während zum Zuführen der Förderflüssigkeit eine von oben in das Gehäuse 2 der Pumpe 1 mündende Saugleitung 9 vorgesehen ist, weist das Gehäuse 2 zum Abführen der Förderflüssigkeit einen seitlich angeordneten Diffusor 10 auf.

An der dem Gehäuseboden 3a zugewandten Stirnseite des Gehäusedeckels 3b sowie an der diesem zugewandten, mit der Stirnseite des Gehäusedeckels 3b deckungsgleichen Stirnseite des Gehäusebodens 3a ist jeweils eine Ringnut 11 angeordnet, in welcher der Ring 5 der Heizeinrichtung 4 aufgenommen ist. Der Ring 5 kann z. B. in die jeweilige Ringnut 11 eingeklebt oder mit dieser unter Zwischenschaltung von Dichtungen (nicht gezeigt) verpresst sein. Alternativ kann der Ring 5 auch in den Gehäuseboden 3a und/oder den Gehäusedeckel 3b je nach Art seines Kunststoffmaterials eingespritzt oder eingegossen sein.

0 Der den zentralen Abschnitt der Seitenwand des Gehäuses 2 bildende Ring 5 ist außenseitig mit einem um einen Großteil des Umfangs des Rings 5 - in der dargestellten Ausführungsform um einen Umfangsabschnitt des Rings 5 von etwa 300° (Fig. 2) - angeordneten Rohrheizkörper 12 verbunden, z. B. mit diesem verlötet. Zur Erhöhung der Wärmeaustauschflache zwischen dem Rohrheizkörper 12 und dem Ring 5 und zur Fixierung des Rohrheizkörpers ist letzterer mit einer im wesentlichen zentralen, nach innen gerichteten Sicke 13 ausgestattet, die den Rohrheizkörper 12 aufnimmt. Alternativ 0 oder zusätzlich können beispielsweise den Rohrheizkörper mit dem Ring 5 verbindende Wärmeverteilerplatten (nicht ge-

zeigt) vorgesehen sein Ferner können an der Außenseite des Rings 5 eine in den Zeichnungen ebenfalls nicht dargestellte Temperaturregeleinrichtung angebracht sein.

Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, wird der Pumpe 1 die Förderflüssigkeit über die Saugleitung 9 zentral zugeführt und die Flüssigkeit sodann mittels des Laufrads 7 (in Fig. 2 nicht gezeigt) in einer Kreisbahn entlang dem Innenumfang des von dem Rohrheizkörper 12 beheizten Rings 5 geleitet (Richtungspfeil 14), bevor sie die Pumpe 1 über den Diffusor 10 verläßt. Während des Durchlaufs der Kreisbahn wird die Flüssigkeit aufgrund der dort herrschenden Turbulenzen schnell erwärmt, wobei die Ausbildung eines Temperaturgradienten in der Flüssigkeit vermieden und somit ein hoher Wirkungsgrad erzielt wird.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt somit zum einen in einer einfachen und kostengünstigen Ausführung des Gehäusebodens 3a und des Gehäusedeckels 3b aus Kunststoff, zum anderen besteht eine hohe Flexibilität beim Einsatz des jeweiligen Heizelements der Heizeinrichtung 4, wobei z. B. anstelle des Rohrheizkörpers 12 ein Dickschichtwiderstand oder beliebige andere Heizelemente vorgesehen sein können, ohne die Anordnung oder den Aufbau des Gehäuses 2 zu verändern. Aufgrund der Anordnung der Heizeinrichtung 4 an der ringförmigen Seitenwand des Pumpengehäuses 2 im Bereich des Laufrads 7 wird ferner ein hoher Wirkungsgrad des Wärmeübergangs an die Förderflüssigkeit gewährleistet.

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PATENTANWÄLTE ing HEINER LICHTI

DlPL-PHYS. DR. RER. NAT. JOST LEMPERT

HARTMUT LASCH

Fritz Eichenauer GmbH & Co. KG Georg-Todt-St raße

76870 Kandel

D-76207 KARLSRUHE (DURLACH) POSTFACH 410760

TELEFON: (0721) 9432815 TELEFAX: (0721)9432840

23. Oktober 2000 18047.2 Le/lz/zl

Bezugszeichenliste

1	Pumpe
2	Gehäuse
3a	Gehäuseboden
3b	Gehäusedeckel
4	Heizeinrichtung
5	Ring
6	Schaufel
7	Laufrad
8	Pumpenwelle
9	Saugleitung
10	Diffusor
11	Ringnut
12	Rohrheizkörper
13	Sicke
14	Förderrichtung

Lz000063

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Claims

1. Pumpe (1), insbesondere für Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen oder dergleichen, mit einem Gehäuse (2) und einer Heizeinrichtung (4) zum kontinuierlichen Erwärmen einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (4) einen Teil des Gehäuses (2) bildet und weitere Teile des Gehäuses (2) vornehmlich aus Kunststoff bestehen.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (4) zwischen einem Gehäuseboden (3a) und einem Gehäusedeckel (3b) des Gehäuses (2) angeordnet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (4) eine im wesentlichen ringförmige Seitenwand des Gehäuses (2) bildet.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (4) einen zumindest einen Teil der Seitenwand des Gehäuses (2) bildenden Ring (5) aus Metall aufweist.

5. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) aus Edelstahl, insbesondere aus Edelstahlblech, besteht.

6. Pumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) aus Aluminium besteht.

7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumring ein Gussteil ist.

8. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aluminiumring ein Strangpressteil ist.

9. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (4) einen zumindest einen Teil der Seitenwand des Gehäuses (2) bildenden Ring (5) aus wärmeleitfähigem Kunststoff aufweist.

10. Pumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (5) aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff besteht.

11. Pumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (4) einen außenseitig mit dem Ring (5) in Kontakt stehenden Dickschichtwiderstand aufweist.

12. Pumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (4) einen außenseitig mit dem Ring (5) in Kontakt stehenden Rohrheizkörper (12) aufweist.

13. Pumpe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrheizkörper (12) bzw. der Dickschichtwiderstand um wenigstens einen Teilumfang des Rings (5) angeordnet ist.

14. Pumpe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) eine den Rohrheizkörper(12) wenigstens teilweise aufnehmende Sicke (13) aufweist.

15. Pumpe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ring (5) und dem Rohrheizkörper (12) eine Wärmeverteilerplatte angeordnet ist.

16. Pumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeverteilerplatte aus Aluminium besteht.

17. Pumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und der Ring (5) in das Gehäuse (2) eingespritzt ist.

18. Pumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus einem duroplastischen Kunststoff besteht und der Ring (5) in das Gehäuse (2) eingegossen ist.

19. Pumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) mit dem Gehäuse (2) verklebt ist.

20. Pumpe nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (5) mit dem Gehäuse (2) verpresst ist.

21. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Heizeinrichtung (4) in Kontakt stehende Temperaturregeleinrichtung vorgesehen ist.

22. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) eine Kreiselpumpe ist.