EP3376052A1

EP3376052A1 - Centrifugal pump assembly

Info

Publication number: EP3376052A1
Application number: EP17161065.2A
Authority: EP
Inventors: Thomas Blad
Original assignee: Grundfos Holdings AS
Current assignee: Grundfos Holdings AS
Priority date: 2017-03-15
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2037-03-15
Also published as: WO2018166639A1; CN110431312B; CN110431312A; EP3596342A1; EP3376052B1; US20210156396A1; EP3596342B1

Abstract

Kreiselpumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor (4, 6), zumindest einem von dem Antriebsmotor (4, 6) drehend angetriebenen Laufrad (10) sowie zwei saugseitig des Laufrades (10) angeordneten Sauganschlüssen (24, 26), wobei, dass in einem Strömungsweg von einem ersten (24) der beiden Sauganschlüsse zu dem Laufrad (10) ein Ventilelement (40) angeordnet ist, welches mit einer mechanischen Antriebseinrichtung (46) versehen ist, welche eine Verbindung (29) zu einem Druckraum (16) ausgangsseitig des Laufrades (10) aufweist und derart ausgestaltet ist, dass sie auf das Ventilelement (40) eine durch Druck- und/oder Temperaturänderungen hervorgerufene Stellkraft ausübt.Centrifugal pump unit with an electric drive motor (4, 6), at least one of the drive motor (4, 6) rotatably driven impeller (10) and two suction side of the impeller (10) arranged suction ports (24, 26), wherein that in a flow path of a first (24) of the two suction connections to the impeller (10) a valve element (40) is provided which is provided with a mechanical drive means (46) which a connection (29) to a pressure chamber (16) on the output side of the impeller (10 ) and is configured such that it exerts on the valve element (40) caused by pressure and / or temperature changes actuating force.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreiselpumpenaggregat mit einem elektrischen Antriebsmotor, zumindest einem von dem Antriebsmotor drehend angetriebenen Laufrad sowie zwei saugseitig des Laufrades angeordneten Sauganschlüssen.The invention relates to a centrifugal pump assembly with an electric drive motor, at least one impeller driven in rotation by the drive motor and two suction ports arranged on the suction side of the impeller.

Es sind Kreiselpumpenaggregate mit integrierten Ventileinrichtungen bekannt, welche es ermöglichen, aus zwei Sauganschlüssen anzusaugen bzw. zu fördern, wobei durch die Ventileinrichtung der Strömungsweg zwischen den beiden Sauganschlüssen umgeschaltet werden kann.There are known centrifugal pump units with integrated valve devices, which make it possible to suck from two suction ports or to promote, which can be switched by the valve means, the flow path between the two suction ports.

Darüber hinaus sind im Heizungsbau Anwendungsfälle bekannt, bei welchen Flüssigkeitsströmungen aus zwei Strömungswegen gemischt werden, um eine Temperatur der Flüssigkeit zu verändern. Hierzu sind spezielle Mischventile vorgesehen.In addition, in heating applications are known in which liquid flows are mixed from two flow paths to change a temperature of the liquid. For this purpose, special mixing valves are provided.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine besonders einfache Kombination von einem Kreiselpumpenaggregat und einer Mischeinrichtung zu schaffen.It is an object of the invention to provide a particularly simple combination of a centrifugal pump unit and a mixing device.

Diese Aufgabe wird durch ein Kreiselpumpenaggregat mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.This object is achieved by a centrifugal pump unit having the features specified in claim 1. Preferred embodiments will become apparent from the subclaims, the following description and the accompanying figures.

Das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat weist in bekannter Weise einen elektrischen Antriebsmotor auf, wobei es sich bei dem elektrischen Antriebsmotor vorzugsweise um einen nasslaufenden elektrischen Antriebsmotor handelt. Ein solcher nasslaufender elektrischer Antriebsmotor weist ein Spaltrohr bzw. einen Spalttopf auf, welcher den Statorraum vom Rotorraum trennt, so dass der Rotor in der zu fördernden Flüssigkeit rotiert. Bei dem Rotor kann es sich beispielsweise um einen Permanentmagnetrotor handeln. Weiter weist der Antriebsmotor vorzugsweise eine Steuereinrichtung auf, über welche die Drehzahl des Antriebsmotors veränderbar ist. Dazu kann die Steuereinrichtung weiter bevorzugt einen Frequenzumrichter aufweisen.The centrifugal pump assembly according to the invention has in a known manner to an electric drive motor, wherein it is preferably a wet-running electric drive motor in the electric drive motor. Such a wet-running electric drive motor has a split tube or a split pot, which separates the stator space from the rotor space, so that the rotor rotates in the liquid to be conveyed. The rotor may be, for example, a permanent magnet rotor. Furthermore, the drive motor preferably has a control device, via which the rotational speed of the drive motor can be changed. For this purpose, the control device can further preferably have a frequency converter.

Ferner weist das Kreiselpumpenaggregat zwei saugseitig des Laufrades angeordnete Sauganschlüsse auf, so dass dem Laufrad aus beiden Sauganschlüssen Flüssigkeit zugeführt werden kann. Erfindungsgemäß ist in zumindest einem ersten Strömungsweg von einem ersten der beiden Sauganschlüsse zu dem Laufrad ein Ventilelement angeordnet. Das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat weist darüber hinaus eine mechanische Antriebseinrichtung auf, welche dazu dient, das Ventilelement zu bewegen bzw. einzustellen. Die mechanische Antriebseinrichtung bezieht ihre Energie alleine aus dem geförderten Fluid und bedarf keines elektrischen Antriebes. Die mechanische Antriebseinrichtung weist dazu eine Verbindung zu einem Druckraum ausgangsseitig des Laufrades auf und ist derart ausgestaltet, dass sie auf das Ventilelement eine durch Druck- und/oder Temperaturänderungen hervorgerufene Stellkraft ausübt. D. h. die Antriebseinrichtung bewegt das Ventilelement rein mechanisch druck- und/oder temperaturabhängig, wobei diese Einstellung über die beschriebene Verbindung der ausgangsseitig des Laufrades herrschende Druck- bzw. die ausgangsseitig des Laufrades herrschende Flüssigkeitstemperatur zugrundegelegt werden kann. So kann auf sehr einfache Weise eine Einstellung des Ventilelementes, insbesondere zur Mischung zweier Fluidströmungen aus den beiden Sauganschlüssen erfolgen.Furthermore, the centrifugal pump unit on two suction side of the impeller arranged suction ports, so that the impeller from both suction ports liquid can be supplied. According to the invention, a valve element is arranged in at least a first flow path from a first of the two suction ports to the impeller. The centrifugal pump assembly according to the invention also has a mechanical drive device which serves to move or adjust the valve element. The mechanical drive device draws its energy solely from the pumped fluid and requires no electrical drive. For this purpose, the mechanical drive device has a connection to a pressure chamber on the output side of the impeller and is designed such that it exerts on the valve element a force caused by pressure and / or temperature changes. Ie. the drive means moves the valve element purely mechanically pressure and / or temperature-dependent, wherein this setting can be based on the described connection of the pressure side prevailing on the output side of the impeller and the fluid temperature prevailing on the output side of the impeller. Thus, in a very simple manner, an adjustment of the valve element, especially for mixing two fluid flows from the two suction ports.

Das Laufrad sowie die beiden Sauganschlüsse und der vorangehend beschriebene erste Strömungsweg sind mit dem Ventilelement vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wobei dieses Gehäuse ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann. Bevorzugt ist zumindest eine Grundstruktur des Gehäuses, welche vorzugsweise den Großteil der Gehäusewandungen umfasst, einteilig bzw. einstückig, insbesondere als Gussbauteil ausgebildet. Auf diese Weise wird die Ventileinrichtung in das Kreiselpumpenaggregat integriert. Es wird somit ein kombiniertes Pumpen- und Ventilgehäuse geschaffen, wobei dieses integrierte Gehäuse für das Ventil einen Abschnitt aufweisen kann, welcher nachfolgend als Ventilgehäuse bezeichnet wird. Auch ein zweiter Strömungsweg, welcher von dem zweiten Sauganschluss zu dem Laufrad verläuft, ist vorzugsweise im Inneren dieses Gehäuses angeordnet.The impeller and the two suction ports and the first flow path described above are preferably arranged with the valve element in a common housing, said housing may be formed in one or more parts. At least one basic structure of the housing, which preferably comprises the majority of the housing walls, is preferably formed in one piece or in one piece, in particular as a cast component. In this way, the valve device is integrated into the centrifugal pump unit. It is thus provided a combined pump and valve housing, said integrated housing for the valve may have a portion which is hereinafter referred to as valve housing. Also, a second flow path, which extends from the second suction port to the impeller, is preferably arranged in the interior of this housing.

Die Ventileinrichtung in dem Kreiselpumpenaggregat kann in verschiedener Weise konfiguriert sein. So ist es möglich, dass nur in dem genannten ersten Strömungsweg von einem ersten der beiden Sauganschlüsse zu dem Laufrad ein Ventilelement angeordnet ist. Alternativ ist es möglich, dass sowohl in dem ersten Strömungsweg als auch in einem zweiten Strömungsweg von einem zweiten der beiden Sauganschlüsse zu dem Laufrad jeweils ein Ventilelement angeordnet ist. Ferner ist es möglich, dass in beiden Strömungswegen ein gemeinsames Ventilelement angeordnet ist oder die Ventilelemente in den Strömungswegen miteinander gekoppelt sind. Dabei sind die Ventilelemente bevorzugt so angeordnet bzw. gekoppelt, dass, wenn ein Strömungsweg geschlossen wird, gleichzeitig der andere Strömungsweg geöffnet wird.The valve device in the centrifugal pump unit can be configured in various ways. Thus, it is possible that only in said first flow path of a first of the two suction ports to the impeller, a valve element is arranged. Alternatively, it is possible that in each case a valve element is arranged in the first flow path as well as in a second flow path from a second of the two suction ports to the impeller. Furthermore, it is possible that a common valve element is arranged in both flow paths or the valve elements are coupled to one another in the flow paths. In this case, the valve elements are preferably arranged or coupled such that when one flow path is closed, the other flow path is simultaneously opened.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Antriebseinrichtung eine Druckfläche aufweisen, welche mit dem Ventilelement zu dessen Bewegung verbunden ist. Dies bedeutet, dass durch eine Druckkraft an der Druckfläche das Ventilelement bewegt werden kann. Die Druckfläche ist so angeordnet, dass auf die Druckfläche ein von dem Laufrad erzeugter Druck wirkt. So ist das Ventilelement druckabhängig bewegbar bzw. schaltbar, wobei es sich beispielsweise in Abhängigkeit von der Höhe des Druckes um unterschiedliche Maße, insbesondere proportional, zum Druck bewegen kann. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, dass der Strömungsweg von dem ersten der beiden Sauganschlüsse zu dem Laufrad, beispielsweise mit zunehmenden Druck, weiter geöffnet werden kann, wenn das Ventilelement so ausgestaltet ist, dass es durch die Bewegung mit Hilfe des auf die Druckfläche wirkenden Druckes weiter geöffnet wird. Umgekehrt kann sich das Ventilelement, wenn auf die Druckfläche kein Druck oder ein minimaler Druck wirkt, in einer Ruhelage befinden, in welcher der Strömungsweg weitestmöglich und vorzugsweise ganz geschlossen ist. Es wäre jedoch auch eine umgekehrte Konfiguration denkbar, gemäß derer in der Ruhelage der Strömungsweg weitestmöglich geöffnet ist und durch Erhöhung des Druckes zunehmend geschlossen wird, wobei in einer zweiten Endlage der Strömungsweg vollständig geschlossen sein kann.According to a preferred embodiment of the invention, the drive device may have a pressure surface, which with the Valve element is connected to the movement. This means that the valve element can be moved by a pressure force on the pressure surface. The pressure surface is arranged so that acts on the pressure surface generated by the impeller pressure. Thus, the valve element is movable depending on the pressure and switchable, for example, depending on the amount of pressure to different degrees, in particular proportionally, can move to the pressure. Such a configuration makes it possible that the flow path from the first of the two suction ports to the impeller, for example, with increasing pressure, can be further opened when the valve element is designed so that it continues by the movement by means of the pressure acting on the pressure surface is opened. Conversely, if no pressure or minimum pressure acts on the pressure surface, the valve element may be in a rest position in which the flow path is as far as possible and preferably completely closed. However, it would also be conceivable a reverse configuration, according to which the flow path is opened as far as possible in the rest position and is increasingly closed by increasing the pressure, wherein in a second end position of the flow path can be completely closed.

Um die Antriebseinrichtung zur temperaturabhängigen Bewegung des Ventilelementes auszubilden, weist die Antriebseinrichtung vorzugsweise ein sich temperaturabhängig verformendes Stellelement, insbesondere ein Dehnstoffelement auf. Ein solches Element verformt sich temperaturabhängig, insbesondere dehnt es sich bei höherer Temperatur aus. Diese Formänderung wird durch eine mechanische Verbindung auf das Ventilelement übertragen, so dass dieses temperaturabhängig bewegt werden kann. So kann eine sehr einfache Regelung einer Mischungstemperatur erreicht werden, indem das Ventilelement abhängig von der Ausgangstemperatur an der Druckseite des Laufrades bewegt wird. Dazu ist die Antriebseinrichtung mit dem Ventilelement bevorzugt so angeordnet, dass das Ventilelement mit steigender Temperatur geschlossen wird, so dass die Zumischung warmer Flüssigkeit reduziert werden kann.To form the drive device for the temperature-dependent movement of the valve element, the drive device preferably has a temperature-dependent deforming adjusting element, in particular an expansion element. Such an element deforms depending on temperature, in particular it expands at a higher temperature. This change in shape is transmitted by a mechanical connection to the valve element, so that it can be moved depending on the temperature. Thus, a very simple control of a mixing temperature can be achieved by the valve element is moved depending on the output temperature at the pressure side of the impeller. For this purpose, the drive device with the valve element Preferably arranged so that the valve element is closed with increasing temperature, so that the admixture of warm liquid can be reduced.

Die Antriebseinrichtung weist vorzugsweise ein in einem Zylinder bewegliches Stellelement auf und der Zylinder weist einen Verbindungskanal zu einem das Laufrad umgebenden Druckraum auf. Über den Verbindungskanal gelangt Flüssigkeit von der Austrittsseite des Laufrades in den Zylinder, so dass dort entweder der Druck oder die Temperatur der Flüssigkeit auf das Stellelement wirken kann.The drive device preferably has an actuating element which is movable in a cylinder and the cylinder has a connection channel to a pressure space surrounding the impeller. Liquid passes from the exit side of the impeller into the cylinder via the connection channel, so that either the pressure or the temperature of the liquid can act there on the adjusting element.

Bevorzugt kann die Druckfläche an einem in einem Zylinder beweglichen Kolben oder an einem verformbaren Balg ausgebildet sein. Steigt in dem Zylinder der Druck an, wird der Kolben in dem Zylinder verschoben oder der Balg verformt. Durch die Verschiebung des Kolbens oder Verformung des Balges kann das Ventilelement mitbewegt werden. Der formbare Balg hat den Vorteil einer besonders robusten Ausgestaltung. An einem solchen Balg kann insbesondere eine Stirnfläche die Druckfläche bilden und es kann diese Stirnfläche mit dem Ventilelement beispielsweise über eine Kolbenstange verbunden werden. Der Balg hat den Vorteil, dass er nicht an einer Innenwandung des Zylinders entlanggleiten muss, um eine Abdichtung zu erreichen, so dass eine größere Funktionssicherheit gewährleistet werden kann. Über den Verbindungskanal wird der Zylinder mit dem Druck aus dem Druckraum beaufschlagt. Das Ventilelement kann mit dem Kolben oder dem Stellelement in dem Zylinder über eine Kolbenstange oder in anderer geeigneter Weise verbunden sein.Preferably, the pressure surface may be formed on a piston movable in a cylinder or on a deformable bellows. When the pressure in the cylinder increases, the piston in the cylinder is displaced or the bellows is deformed. Due to the displacement of the piston or deformation of the bellows, the valve element can be moved. The moldable bellows has the advantage of a particularly robust design. In particular, an end face can form the pressure surface on such a bellows, and this end face can be connected to the valve element, for example via a piston rod. The bellows has the advantage that it does not have to slide along an inner wall of the cylinder in order to achieve a seal, so that a greater reliability can be ensured. About the connecting channel of the cylinder is subjected to the pressure from the pressure chamber. The valve member may be connected to the piston or actuator in the cylinder via a piston rod or other suitable means.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform greift an dem Ventilelement eine Feder an, welche das Ventilelement mit einer Federkraft beaufschlagt, die einer Stellkraft, welche durch die Antriebseinrichtung erzeugt wird, entgegengesetzt gerichtet ist. Die Stellkraft kann beispielsweise eine Druckkraft sein, welche durch einen Druck an einer Druckfläche erzeugt wird. Dies bedeutet, dass die Stellkraft das Ventilelement gegen die Federkraft verlagert, wobei bei Abnahme der Stellkraft die Feder das Ventilelement vorzugsweise wieder in seine Ruhe- bzw. Ausgangslage zurückbewegt. Die Stellkraft kann sich beispielsweise durch Abnahme des Druckes an der Druckfläche oder durch Verringerung der Temperatur der Flüssigkeit an der Ausgangsseite des Laufrades verringern. Die Feder wirkt als Rückstellelement. Eine entsprechende Rückstellkraft könnte jedoch auch in anderer Weise, beispielsweise durch ein Gewicht, auf welches die Schwerkraft wirkt, oder beispielsweise auch magnetisch erzeugt werden.According to a further preferred embodiment, a spring acts on the valve element, which acts on the valve element with a spring force, which is directed opposite to a restoring force, which is generated by the drive device. The force For example, it may be a compressive force generated by a pressure on a pressure surface. This means that the actuating force displaces the valve element against the spring force, wherein when the actuating force decreases, the spring preferably moves the valve element back into its rest or initial position. The actuating force can be reduced for example by reducing the pressure on the pressure surface or by reducing the temperature of the liquid on the output side of the impeller. The spring acts as a return element. However, a corresponding restoring force could also be generated in a different manner, for example by a weight on which the force of gravity acts, or, for example, magnetically.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilelement linear beweglich gelagert und eine Bewegungsachse, entlang derer das Ventilelement beweglich gelagert ist, erstreckt sich vorzugsweise quer und insbesondere normal zu einer Drehachse des Laufrades. Durch die quer zur Drehachse des Laufrades verlaufende Bewegungsrichtung des Ventilelementes kann ein kompakter Aufbau des Kreiselpumpenaggregates realisiert werden.According to a further preferred embodiment, the valve element is mounted linearly movable and a movement axis, along which the valve element is movably mounted, preferably extends transversely and in particular normal to a rotational axis of the impeller. By running transversely to the axis of rotation of the impeller movement direction of the valve element, a compact construction of the centrifugal pump assembly can be realized.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Ventilelement so ausgestaltet und relativ zu einem Ventilsitz derart angeordnet, dass das Ventilelement in einer Ruhelage an dem Ventilsitz anliegt und den Strömungsweg von dem ersten Sauganschluss zu dem Laufrad verschließt. Durch die Stellkraft der Antriebseinrichtung wird das Ventilelement so verlagert, dass es sich von dem Ventilsitz beabstandet und den Strömungsweg freigibt. Wenn in jedem der beschriebenen Strömungswege ein Ventilelement angeordnet ist, so ist vorzugsweise in jedem der Strömungswege ein Ventilsitz gelegen, welcher mit dem Ventilelement oder den Ventilelementen zusammenwirkt. Dabei liegt in der Ruhelage in einem Strömungsweg vorzugsweise das Ventilelement an dem Ventilsitz an, während in dem anderen Strömungsweg das Ventilelement von dem Ventilsitz weitest möglich beabstandet ist.According to a further preferred embodiment, the valve element is configured and arranged relative to a valve seat such that the valve element rests against the valve seat in a rest position and closes the flow path from the first suction port to the impeller. By the force of the drive device, the valve element is displaced so that it is spaced from the valve seat and releases the flow path. When a valve element is arranged in each of the described flow paths, preferably in each of the flow paths a valve seat is located, which cooperates with the valve element or the valve elements. In this case, in the rest position in a flow path preferably the valve element on the valve seat, while in the other flow path, the valve element is as far as possible spaced from the valve seat.

Weiter bevorzugt ist in dem Kreiselpumpenaggregat ein Strömungsweg von dem zweiten Sauganschluss zu dem Laufrad vorhanden. Wie oben beschrieben ist in diesem zweiten Strömungsweg in einer bevorzugten Ausführungsform kein Ventilelement angeordnet. Weiter bevorzugt mündet der erste Strömungsweg von dem ersten Sauganschluss stromabwärts des Ventilelementes in den zweiten Strömungsweg von dem zweiten Sauganschluss zu dem Laufrad. D. h. beide Strömungswege, ausgehend von beiden Sauganschlüssen, münden am Laufrad bzw. dem Saugmund des Laufrades, so dass das Laufrad aus beiden Strömungswegen Flüssigkeit ansaugen kann.More preferably, a flow path from the second suction port to the impeller is provided in the centrifugal pump unit. As described above, in this preferred embodiment, no valve member is disposed in this second flow path. More preferably, the first flow path opens from the first suction port downstream of the valve element into the second flow path from the second suction port to the impeller. Ie. Both flow paths, starting from both suction ports, open at the impeller or the suction mouth of the impeller so that the impeller can suck liquid from both flow paths.

Der Punkt, an welchem die Strömungswege sich vereinen bzw. ineinander münden, stellt einen Mischpunkt dar, an welchem sich die Strömungen aus den beiden Strömungswegen vermischen. Eine solche Mischung kann, wie oben beschrieben, zur Änderung der Temperatur genutzt werden, indem eine warme und eine kalte Strömung miteinander gemischt werden. Durch das Ventilelement kann das Mischungsverhältnis geändert und damit die Temperatur angepasst werden.The point at which the flow paths unite or merge into one another, represents a mixing point at which the flows from the two flow paths mix. As described above, such a mixture can be used to change the temperature by mixing a warm and a cold flow. Through the valve element, the mixing ratio can be changed and thus the temperature can be adjusted.

Eine Anordnung, bei welcher lediglich in dem beschriebenen ersten Strömungsweg von dem ersten Sauganschluss zu dem Laufrad ein Ventilelement angeordnet ist, eignet sich insbesondere für eine Einspritzschaltung, bei welcher die Flüssigkeit dem ersten Sauganschluss unter Druck zugeführt wird. Es kann jedoch auch allein ein Ansaugen durch das hier beschriebene Laufrad erfolgen. Darüber hinaus kann auch ein Ventilelement Verwendung finden, welches in beiden Strömungswegen wirkt, beispielsweise den einen Strömungsweg öffnet, während es gleichzeitig den anderen Strömungsweg verschließt.An arrangement in which only in the described first flow path of the first suction port to the impeller, a valve element is arranged, is particularly suitable for an injection circuit in which the liquid is supplied to the first suction port under pressure. However, it can also be done by suction alone by the impeller described here. In addition, a valve element may be used, which acts in both flow paths, for example, opens the one flow path, while at the same time closes the other flow path.

Wie oben beschrieben, weist der elektrische Antriebsmotor vorzugsweise eine Steuereinrichtung auf, über welche die Drehzahl des Antriebsmotors veränderbar ist. Bevorzugt ist die Steuereinrichtung mit einem Temperatursensor in dem Kreiselpumpenaggregat verbunden. Dabei ist der Temperatursensor bevorzugt so angeordnet, dass er die Temperatur der Flüssigkeit ausgangsseitig des Laufrades erfassen kann. Das heißt der Temperatursensor ist vorzugsweise im oder in der Nähe des Druckraumes, welcher das Laufrad umgibt, angeordnet. Die Steuereinrichtung ist so ausgebildet, dass sie die Drehzahl des Antriebsmotors abhängig von einer von dem Temperatursensor erfassten Temperatur einstellt. So kann der Steuereinrichtung ein Temperatur-Sollwert vorgegeben sein und die Steuereinrichtung regelt die Drehzahl so, dass dieser Temperaturwert konstant gehalten wird. Fällt der Temperaturwert unter den Sollwert erhöht die Steuereinrichtung die Drehzahl des Antriebsmotors, wodurch der Druck ausgangsseitig des Laufrades steigt und bei einer druckabhängig wirkenden Antriebseinrichtung das Ventilelement durch den höheren Druck verlagert wird, so dass ein Mischungsverhältnis der Strömungen durch die Strömungswege so geändert werden kann, dass ein größerer Anteil von warmer Flüssigkeit zugemischt wird. Beim Überschreiten der Solltemperatur wird entsprechend die Drehzahl des Antriebsmotors reduziert, wodurch der Druck fällt und das Ventilelement sich in die andere Richtung bewegt. Der Antriebsmotor wird bevorzugt mit einer Konstant-Druckregelung betrieben. Es ist möglich, die Steuereinrichtung so auszubilden, dass ihr Temperatur-Sollwerte, z.B. basierend auf anderen erfassten Parametern, vorgegeben werden können. Beispielsweise können die Temperatur-Sollwerte außentemperaturabhängig erhöht werden. Die beschriebene Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine Temperaturregelegung möglich ist, ohne ein elektrisch oder motorisch angetriebenes Antriebselement für das Ventilelement zu benötigen. Die Temperaturregelung ist vielmehr allein über die Regelung bzw. Steuerung des Antriebsmotors möglich. Dabei ist es dennoch möglich, den Temperatur-Sollwert durch elektrische Signale zu verändern.As described above, the electric drive motor preferably has a control device, via which the rotational speed of the drive motor is variable. Preferably, the control device is connected to a temperature sensor in the centrifugal pump assembly. In this case, the temperature sensor is preferably arranged so that it can detect the temperature of the liquid on the output side of the impeller. That is, the temperature sensor is preferably arranged in or in the vicinity of the pressure space surrounding the impeller. The control device is designed such that it adjusts the rotational speed of the drive motor as a function of a temperature detected by the temperature sensor. Thus, the control device, a temperature setpoint be predetermined and the control device controls the speed so that this temperature value is kept constant. If the temperature value falls below the set point, the control device increases the speed of the drive motor, whereby the pressure rises on the output side of the impeller and the valve element is displaced by the higher pressure in a pressure-dependent drive device, so that a mixing ratio of the flows through the flow paths can be changed so that a larger proportion of warm liquid is added. When the setpoint temperature is exceeded, the speed of the drive motor is correspondingly reduced, as a result of which the pressure drops and the valve element moves in the other direction. The drive motor is preferably operated with a constant pressure control. It is possible to design the control device in such a way that its temperature setpoint values, for example based on other acquired parameters, can be preset. For example, the temperature setpoints can be increased depending on the outside temperature. The embodiment described has the advantage that a temperature control is possible without requiring an electrically or motor-driven drive element for the valve element. The temperature control is possible only via the control or control of the drive motor. It is still there possible to change the temperature setpoint by electrical signals.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ventilelement in einem zylindrischen Ventilgehäuse angeordnet, welches vorzugsweise an zwei einander entgegengesetzten Axialenden Öffnungen aufweist, welche durch Verschlusselemente verschlossen sind. Die Öffnungen ermöglichen, das Ventilelement in das Ventilgehäuse einzubringen. Darüber hinaus ermöglichen es die Öffnungen, das Ventilgehäuse einfach als Gussbauteil aus Metall oder Kunststoff, insbesondere im Spritzguss, zu fertigen, da durch die Öffnungen Kerne entnommen werden können. Nach Montage des Ventilelementes im Inneren des Ventilgehäuses können die Öffnungen dann durch die genannten Verschlusselemente verschlossen werden. Dabei sind die Verschlusselemente weiter bevorzugt lösbar, so dass das Ventilgehäuse zu Wartungszwecken geöffnet werden kann.According to a further preferred embodiment of the invention, the valve element is arranged in a cylindrical valve housing, which preferably has at two opposite axial ends openings which are closed by closure elements. The openings allow the valve element to be introduced into the valve housing. In addition, the openings make it possible to manufacture the valve housing simply as a cast component made of metal or plastic, in particular by injection molding, since cores can be removed through the openings. After mounting the valve element in the interior of the valve housing, the openings can then be closed by the said closure elements. In this case, the closure elements are further preferably detachable, so that the valve housing can be opened for maintenance purposes.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann in das Ventilgehäuse durch zumindest eine der Öffnungen ein Einsatz eingesetzt sein, an welchem ein mit dem Ventilelement zusammenwirkender Ventilsitz ausgebildet ist. Weiter bevorzugt sind an dem Einsatz auch das Ventilelement und/oder die Antriebseinrichtung befestigt oder angeordnet, so dass vorzugsweise die gesamte Ventileinrichtung durch eine der Öffnungen in das Ventilgehäuse in vormontiertem Zustand eingesetzt werden kann. Dies vereinfacht die Montage. Dabei ist der Einsatz vorzugsweise so ausgebildet, dass er den Ventilsitz definiert zu den Strömungswegen, welche in das Ventilgehäuse münden bzw. von dem Ventilgehäuse abzweigen, positioniert und gegenüber diesen Strömungswegen abdichtet, so dass der Ventilsitz mit dem Ventilelement seine gewünschte Funktion erfüllen kann, zumindest einen Strömungsweg gezielt zu schließen oder freizugeben.According to a preferred embodiment of the invention, an insert can be inserted into the valve housing through at least one of the openings, on which a valve seat cooperating with the valve element is formed. Further preferably, the valve element and / or the drive device are attached or arranged on the insert, so that preferably the entire valve device can be inserted through one of the openings in the valve housing in the preassembled state. This simplifies the assembly. In this case, the insert is preferably designed such that it defines the valve seat to the flow paths, which open into the valve housing or branch off from the valve housing, positioned and seals against these flow paths, so that the valve seat with the valve element can fulfill its desired function, at least to selectively close or release a flow path.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ventilgehäuse an einer axialen Stirnseite des Pumpengehäuses angeordnet und insbesondere einstückig mit dem Pumpengehäuse ausgebildet, so dass ein integrales Gehäuse geschaffen wird. Dies ermöglicht es, das Ventilgehäuse auf einfache Weise in ein herkömmliches Pumpengehäuse zu integrieren bzw. an ein herkömmliches Pumpengehäuse anzusetzen. Dabei kann das Ventilgehäuse gemeinsam mit dem Pumpengehäuse einstückig als Gussbauteil aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist bei dieser bevorzugten Ausführungsform das Pumpengehäuse in seinem Inneren, insbesondere in einem dem Laufrad zugewandten Bereich, unverändert, so dass dieser Bereich vorzugsweise in gleicher Weise bearbeitet werden kann, wie entsprechende Pumpengehäuse ohne das Ventilgehäuse. Darüber hinaus können die in dem Pumpengehäuse angeordneten Bauteile, wie beispielsweise eine Deflektorplatte, welche Saugraum und Druckraum trennt und insbesondere das Laufrad identisch zu herkömmlichen Pumpenaggregaten ohne Ventilgehäuse ausgebildet sein.In a further preferred embodiment of the invention, the valve housing is arranged on an axial end face of the pump housing and in particular integrally formed with the pump housing, so that an integral housing is provided. This makes it possible to easily integrate the valve housing in a conventional pump housing or to attach to a conventional pump housing. In this case, the valve housing may be formed integrally with the pump housing in one piece as a cast component made of metal or plastic. Advantageously, in this preferred embodiment, the pump housing in its interior, in particular in a region facing the impeller, unchanged, so that this area can preferably be processed in the same way as corresponding pump housing without the valve housing. In addition, arranged in the pump housing components, such as a deflector plate, which separates the suction chamber and the pressure chamber and in particular the impeller can be formed identical to conventional pump units without valve housing.

Das Ventilgehäuse steht vorzugsweise über einen ersten Strömungskanal mit dem ersten Sauganschluss, über einen zweiten Strömungskanal mit dem zweiten Sauganschluss sowie mit einem an das Laufrad angrenzenden Saugraum im Inneren des Pumpengehäuses in Verbindung. Auf diese Weise kann das Ventilgehäuse die gesamte saugseitige Strömungssteuerung übernehmen und auch einen Mischpunkt zur Mischung der Strömungen aus dem ersten und dem zweiten Sauganschluss beinhalten, so dass durch eine Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Saugraum eine gemischte Strömung in den Saugraum und damit in die Saugseite des Laufrades eintreten kann.The valve housing is preferably connected via a first flow channel to the first suction port, via a second flow channel to the second suction port and with a suction chamber adjacent to the impeller in the interior of the pump housing. In this way, the valve housing can take over the entire suction-side flow control and also include a mixing point for mixing the flows from the first and the second suction port, so that by a connection between the valve housing and the suction chamber, a mixed flow into the suction chamber and thus into the suction side of the impeller can occur.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der erste und der zweite Strömungskanal in und/oder an dem Pumpengehäuse ausgebildet und das Ventilgehäuse schneidet den ersten und den zweiten Strömungskanal. Auf diese Weise wird eine einfache Verbindung zwischen den Strömungskanälen und dem Ventilgehäuse geschaffen. Wenn das Ventilgehäuse die Strömungskanäle schneidet, so ist damit gemeint, dass die Grundform des Ventilgehäuses die Grundformen der Strömungskanäle schneidet bzw. durchdringt, wobei die Strömungskanäle, das Pumpengehäuse und das Ventilgehäuse vorzugsweise einstückig als Gussbauteil, insbesondere als Spritzgussbauteil aus Kunststoff gefertigt sind.According to a further preferred embodiment of the invention, the first and second flow channels are in and / or on formed the pump housing and the valve housing intersects the first and the second flow channel. In this way, a simple connection between the flow channels and the valve housing is created. When the valve housing intersects the flow channels, it is meant that the basic shape of the valve housing cuts through the basic shapes of the flow channels, wherein the flow channels, the pump housing and the valve housing are preferably made in one piece as a cast component, in particular as an injection molded plastic.

Besonders bevorzugt weist das Ventilgehäuse eine zylindrische Grundform und weiter bevorzugt eine kreiszylindrische Grundform auf und erstreckt sich mit seiner Längsachse normal zu einer von der Drehachse des Laufrades und einem Radius dieser Drehachse aufgespannten Ebene. Das Ventilelement bewegt sich vorzugsweise in dem Ventilgehäuse in Richtung dessen Längsachse, wobei das Ventilgehäuse gleichzeitig einen Zylinder zur Führung eines Stellelements oder eines Kolbens mit der oben beschriebenen Druckfläche bilden kann. Es ist allerdings auch möglich, dass die Verschlusselemente, welche das Ventilgehäuse an den Öffnungen verschließen, in die Öffnungen eingreifen und dass das Ventilelement und/oder ein Stellelement bzw. Kolben im Inneren zumindest eines Verschlusselementes angeordnet und/oder geführt sind. Die sich quer zur Drehachse des Laufrades erstreckende Längsachse des Ventilgehäuses hat darüber hinaus den Vorteil, dass das Ventilgehäuse an einer dem Antriebsmotor abgewandten Stirn- bzw. Bodenseite eines Pumpengehäuses in platzsparender Weise angeordnet werden kann und dort zumindest einen Strömungskanal, welcher in üblicher Weise in dem Pumpengehäuse ausgebildet ist, schneiden kann.Particularly preferably, the valve housing has a cylindrical basic shape and more preferably a circular cylindrical basic shape and extends with its longitudinal axis normal to a plane spanned by the axis of rotation of the impeller and a radius of this axis of rotation. The valve element preferably moves in the valve housing in the direction of its longitudinal axis, wherein the valve housing can simultaneously form a cylinder for guiding an actuating element or a piston with the pressure surface described above. However, it is also possible for the closure elements, which close the valve housing at the openings, to engage in the openings and for the valve element and / or an adjusting element or piston to be arranged and / or guided in the interior of at least one closure element. The longitudinal axis of the valve housing extending transversely to the axis of rotation of the impeller also has the advantage that the valve housing can be arranged in a space-saving manner on a front or bottom side of a pump housing facing away from the drive motor and there at least one flow channel, which in the usual way in the Pump housing is formed, can cut.

Eine durch die Öffnungen des Ventilgehäuses definierte Längsachse, d. h. bevorzugt eine Längsachse, welche sich durch die Mittelpunkte der Öffnungen erstreckt, erstreckt sich vorzugsweise quer zu einer von dem Sauganschluss und einem Druckanschluss des Kreiselpumpenaggregates definierten Achse. Die Längsachse des Ventilgehäuses kann bei einer zylindrischen bzw. kreiszylindrischen Grundform, wie sie oben beschrieben wurde, die Mittel- bzw. Symmetrieachse dieser Grundform sein. Die sich quer zu den Anschlüssen des Kreiselpumpenaggregates erstreckende Achse des Ventilgehäuses ist für das Gießen des Gehäuses vorteilhaft und begünstigt ebenfalls den kompakten Aufbau des Kreiselpumpenaggregates, da die Öffnungen des Ventilgehäuses so nicht mit Anschlussflanschen an dem Sauganschluss und dem Druckanschluss kollidieren und darüber hinaus Verschlusselemente, welche die Öffnungen des Ventilgehäuses verschließen, relativ frei zugänglich sind, so dass sie auch bei montiertem Kreiselpumpenaggregat, d. h. wenn der Druckanschluss und der Sauganschluss mit externen Rohrleitungen verbunden sind, leicht zu öffnen sind, beispielsweise um zu Wartungszwecken die Bauteile des Ventilelementes aus dem Ventilgehäuse zu entnehmen.A defined by the openings of the valve housing longitudinal axis, ie preferably a longitudinal axis, which extends through the Center points of the openings extends, preferably extends transversely to an axis defined by the suction port and a pressure port of the centrifugal pump assembly. The longitudinal axis of the valve housing may be in a cylindrical or circular cylindrical basic shape, as described above, the center or symmetry axis of this basic shape. The axis of the valve housing extending transversely to the connections of the centrifugal pump assembly is advantageous for the casting of the housing and also favors the compact construction of the centrifugal pump assembly, since the openings of the valve housing do not collide with connection flanges on the suction connection and the pressure connection and moreover closure elements which close the openings of the valve housing, are relatively freely accessible, so that they are easy to open even when mounted centrifugal pump unit, ie when the pressure port and the suction port are connected to external piping, for example, to remove the components of the valve member from the valve body for maintenance purposes ,

Ein erster Sauganschluss des Pumpenaggregates erstreckt sich, wie beschrieben, bevorzugt fluchtend zu dem Druckanschluss, wie es von herkömmlichen Kreiselpumpenaggregaten, insbesondere Heizungsumwälzpumpenaggregaten her bekannt ist. In solch einer Anordnung liegen der Druckanschluss und der Sauganschluss auf einer Achse. Ein zweiter Sauganschluss erstreckt sich vorzugsweise quer zu einem ersten Sauganschluss, insbesondere einem ersten Sauganschluss, wie er vorangehend beschrieben wurde. Der zweite Sauganschluss kann sich dabei insbesondere in einer Richtung erstrecken, welche parallel zur Drehachse des Laufrades des Kreiselpumpenaggregates und weitere bevorzugt fluchtend zu der Drehachse verläuft. So kann der zweite Sauganschluss sich beispielsweise von der Rückseite des Pumpengehäuses, d. h. der dem Antriebsmotor abgewandten Seite des Pumpengehäuses in axialer Richtung wegerstrecken.A first suction connection of the pump assembly extends, as described, preferably in alignment with the pressure connection, as is known from conventional centrifugal pump assemblies, in particular heating circulation pump assemblies. In such an arrangement, the pressure port and the suction port are on one axis. A second suction connection preferably extends transversely to a first suction connection, in particular a first suction connection, as has been described above. The second suction port may in particular extend in one direction, which runs parallel to the axis of rotation of the impeller of the centrifugal pump assembly and more preferably in alignment with the axis of rotation. Thus, the second suction port, for example, wegerstrecken from the back of the pump housing, ie the side facing away from the drive motor side of the pump housing in the axial direction.

Bei dem beschriebenen Kreiselpumpenaggregat handelt es sich vorzugsweise um ein Umwälzpumpenaggregat und weiter bevorzugt um ein Heizungsumwälzpumpenaggregat, d. h. um ein Umwälzpumpenaggregat, welches dafür ausgebildet und dafür vorgesehen ist, in einer Heizungsanlage Verwendung zu finden. In einer solchen Heizungsanlage kann das Ventilelement ein Mischventil bilden, über welches druckabhängig oder temperaturabhängig ein Mischungsverhältnis zwischen einer warmen und einer kalten Flüssigkeitsströmung eingestellt werden kann.The centrifugal pump unit described is preferably a circulation pump unit and more preferably a heating circulation pump unit, d. H. to a circulating pump unit, which is designed and intended for use in a heating system use. In such a heating system, the valve element may form a mixing valve, via which a pressure-dependent or temperature-dependent mixing ratio between a hot and a cold liquid flow can be adjusted.

So kann beispielsweise eine im Kreislauf durch einen Heizkreis geförderten Wärmeträger mit zunehmenden Druck, d. h. zunehmender Drehzahl des Antriebsmotors, eine zunehmende Menge von erwärmtem Wärmeträger, welcher zuvor durch eine Wärmequelle, wie einen Heizkessel, geflossen ist, zugemischt werden. Die Drehzahl des Antriebsmotors wird bevorzugt mit zunehmendem Wärmebedarf erhöht, wie es oben beschrieben wurde. Der erhöhte Durchfluss bedingt einen erhöhten Druck, so dass durch das Ventilelement, welches druckabhängig bewegt wird, die Temperatur des Wärmeträgers durch Zumischen von erwärmter Flüssigkeit erhöht wird.Thus, for example, a conveyed in the circulation by a heating medium heat transfer medium with increasing pressure, d. H. increasing speed of the drive motor, an increasing amount of heated heat carrier, which has previously been flowed through a heat source, such as a boiler, mixed. The speed of the drive motor is preferably increased with increasing heat demand, as described above. The increased flow causes an increased pressure, so that the temperature of the heat carrier is increased by adding heated liquid through the valve element which is moved in a pressure-dependent manner.

Alternativ kann das Mischungsverhältnis auch temperaturabhängig über eine auf Temperaturänderungen reagierende Antriebseinrichtung geändert werden. So kann die Antriebseinrichtung auf einen festen zu erreichenden Temperaturwert eingestellt werden und so ausgebildet sein, dass sie bei Unterschreiten der Temperatur das Ventilelement so verlagert, dass der zugehörige Strömungsweg weiter geöffnet wird, so dass mehr erwärmter Wärmeträger zugemischt wird. Umgekehrt kann bei Überschreiten der voreingestellten Temperatur die Antriebseinrichtung so reagieren, dass das Ventilelement mehr in eine geschlossene Stellung bewegt wird, so dass weniger erwärmter Wärmeträger zugemischt wird.Alternatively, the mixing ratio can also be changed depending on the temperature via a drive device that reacts to changes in temperature. Thus, the drive device can be set to a fixed temperature value to be reached and be designed so that it shifts the valve element so that the associated flow path is opened further when the temperature falls below, so that more heated heat transfer medium is added. Conversely, when the preset temperature is exceeded, the drive device can react so that the valve element is moved more into a closed position, so that less heated heat transfer medium is added.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1: eine perspektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Kreiselpumpenaggregates,
Fig. 2: eine Schnittansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Fig. 1 in einer Ebene parallel zur Längsachse X und entlang der Längsachse Y des Ventilgehäuses,
Fig. 3: eine Schnittansicht des Pumpenaggregates gemäß Figuren 2 und 3 entlang der Längs- bzw. Drehachse X und durch die Anschlussstutzen hindurch,
Fig. 4: eine rückseitige Ansicht des Kreiselpumpenaggregates gemäß Figuren 1 bis 3 mit geschnittenem Ventilgehäuse und dem Ventilelement in einer ersten Schaltstellung,
Fig. 5: eine Ansicht gemäß Fig. 4 mit dem Ventilelement in einer zweiten Schaltstellung.

The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. In these shows:

Fig. 1: an exploded perspective view of a centrifugal pump assembly according to the invention,
Fig. 2: a sectional view of the centrifugal pump assembly according to Fig. 1 in a plane parallel to the longitudinal axis X and along the longitudinal axis Y of the valve housing,
Fig. 3: a sectional view of the pump unit according to Figures 2 and 3 along the longitudinal or rotational axis X and through the connecting piece,
Fig. 4: a rear view of the centrifugal pump assembly according to FIGS. 1 to 3 with cut valve housing and the valve element in a first switching position,
Fig. 5: a view according to Fig. 4 with the valve element in a second switching position.

Das erfindungsgemäße Kreiselpumpenaggregat weist ein Stator- bzw. Motorgehäuse 2 mit einem daran axial in Richtung der Längs- bzw. Drehachse X angesetzten Pumpengehäuse 4 auf. In dem Motorgehäuse 2 ist ein elektrischer Antriebsmotor angeordnet, welcher einen Stator 6 mit einem im Inneren eines Spaltrohrs 8 angeordneten Rotor 7 aufweist. D. h. es handelt sich um einen nasslaufenden elektrischen Antriebsmotor. Der Rotor treibt ein Laufrad 10 an, welches im Inneren des Pumpengehäuses 4 rotiert.The centrifugal pump unit according to the invention has a stator or motor housing 2 with a pump housing 4 attached thereto axially in the direction of the longitudinal or rotational axis X. In the motor housing 2, an electric drive motor is arranged, which has a stator 6 with a rotor 7 arranged inside a gap tube 8. Ie. It is a wet-running electric drive motor. The rotor drives an impeller 10, which rotates in the interior of the pump housing 4.

Axialseitig ist an das Motorgehäuse 2 ein Elektronikgehäuse 12 angesetzt, in welchem eine elektronische Steuereinrichtung 14 angeordnet ist, welche den Antriebsmotor ansteuert. Die Steuereinrichtung 14 ist insbesondere zur Drehzahleinstellung bzw. Drehzahlregelung des Antriebsmotors ausgebildet, so dass sie die Drehzahl des Antriebsmotors verändern kann. Dazu weist die Steuereinrichtung weiter bevorzugt einen Frequenzumrichter auf. Die Steuereinrichtung kann insbesondere einen in der Nähe des Druckraumes 16 oder des Spaltrohres 8 angeordneten Temperatursensor aufweisen, um eine Temperatur ausgangsseitig des Laufrades 10 zu erfassen. Die Steuereinrichtung kann so ausgebildet sein, dass ihr Temperatur-Sollwerte vorgebbar sind und sie die Drehzahl des Antriebsmotors so regelt, dass die Sollwerte erreicht werden. Durch eine Veränderung der Drehzahl ändert sich der ausgangsseitige Druck, über welchen die nachfolgend beschriebene druckabhängig arbeitende Mischeinrichtung betätigt wird. Die Steuereinrichtung regelt den Antriebsmotor bevorzugt nach einer Konstant-Druckkurve, wobei dieser Konstant-Druck, wie beschrieben, temperaturabhängig verändert werden kann.On the axial side of the motor housing 2, an electronics housing 12 is attached, in which an electronic control device 14 is arranged, which drives the drive motor. The control device 14 is designed in particular for speed setting or speed control of the drive motor, so that it can change the speed of the drive motor. For this purpose, the control device further preferably has a frequency converter. The control device may in particular have a temperature sensor arranged in the vicinity of the pressure chamber 16 or the can 8 in order to detect a temperature on the output side of the rotor 10. The control device can be designed so that its temperature setpoints can be predetermined and it controls the speed of the drive motor so that the setpoints are achieved. By changing the rotational speed, the output-side pressure changes, via which the pressure-dependently operating mixing device described below is actuated. The control device preferably controls the drive motor according to a constant pressure curve, wherein this constant pressure, as described, can be changed depending on the temperature.

Das Laufrad 10 ist im Inneren des Pumpengehäuses 4 von einem Druckraum 16 umgeben, welcher in den Druckstutzen bzw. Druckanschluss 18 des Kreiselpumpenaggregates mündet. Das Laufrad 10 ist mit seinem Saugmund 20 einem Saugraum 22 zugewandt.The impeller 10 is surrounded in the interior of the pump housing 4 by a pressure chamber 16, which opens into the pressure port or pressure port 18 of the centrifugal pump assembly. The impeller 10 faces a suction chamber 22 with its suction mouth 20.

Das Pumpengehäuse 4 weist darüber hinaus zwei Saugstutzen bzw. Sauganschlüsse 24 und 26 auf. Dabei ist ein erster Sauganschluss 24 in dem Pumpengehäuse 4 in herkömmlicher Weise ausgebildet und angeordnet. D. h. dieser Sauganschluss 24 erstreckt sich entlang einer gemeinsamen Achse mit dem Druckanschluss 18. Der zweite Sauganschluss 26 erstreckt sich in Richtung der Drehachse X, um welche das Laufrad 10 dreht, von dem dem Elektronikgehäuse 12 abgewandten Axialende von dem Pumpengehäuse 4 weg. D. h. der Sauganschluss 26 erstreckt sich im Wesentlichen fluchtend zu dem Saugmund 20 des Laufrades 10. An dem Pumpengehäuse 4 ist integral bzw. einstückig mit diesem ein zylindrisches Ventilgehäuse 28 ausgebildet. Das Ventilgehäuse 28 ist mit dem Pumpengehäuse 4 in diesem Ausführungsbeispiel einstückig als Gussbauteil, insbesondere aus Kunststoff oder Metallguss ausgebildet. Das Ventilgehäuse 28 hat eine kreiszylindrische Grundform mit einer Längsachse Y, welche sich quer zu der Drehachse X des Laufrades 10 und insbesondere normal zu einer Ebene erstreckt, welche von der Drehachse X und einer Achse A aufgespannt wird, welche durch den Druckanschluss 18 und den ersten Sauganschluss 24 definiert wird. Das zylindrische Ventilgehäuse 28 ist in dem Pumpengehäuse 4 so gelegen, dass es sowohl einen Strömungsweg von dem ersten Sauganschluss 24 zu dem Saugraum 22 als auch einen Strömungsweg von dem zweiten Sauganschluss 26 zu dem Saugraum 22 schneidet. Darüber hinaus gibt es einen Verbindungskanal 30, welcher sich von dem Druckraum 16 in das Innere des Ventilgehäuses 28 erstreckt. Der Verbindungskanal 29 kann sehr einfach als Bohrung von der Innenseite des Pumpengehäuses 4 in das Pumpengehäuse 4 eingebracht werden.The pump housing 4 also has two suction ports or suction ports 24 and 26. In this case, a first suction port 24 is formed and arranged in the pump housing 4 in a conventional manner. Ie. this suction port 24 extends along a common axis with the pressure port 18. The second suction port 26 extends in the direction of the axis of rotation X, by which the impeller 10 rotates, away from the pump housing 4 away from the axial end facing away from the electronics housing 12. Ie. the suction port 26 extends substantially in alignment with the suction mouth 20 of the impeller 10. On the pump housing 4 is integrally or integrally formed with this a cylindrical valve housing 28. The valve housing 28 is integrally formed with the pump housing 4 in this embodiment as a cast component, in particular made of plastic or metal casting. The valve housing 28 has a circular cylindrical basic shape with a longitudinal axis Y, which extends transversely to the axis of rotation X of the impeller 10 and in particular normal to a plane which is defined by the axis of rotation X and an axis A, which through the pressure port 18 and the first Suction port 24 is defined. The cylindrical valve housing 28 is located in the pump housing 4 so as to intersect both a flow path from the first suction port 24 to the suction space 22 and a flow path from the second suction port 26 to the suction space 22. In addition, there is a connecting channel 30 which extends from the pressure chamber 16 into the interior of the valve housing 28. The connecting channel 29 can be very easily introduced as a bore from the inside of the pump housing 4 in the pump housing 4.

Das Ventilgehäuse 28 ist in Richtung der Längsachse Y gesehen an seinen beiden Längsenden offen ausgebildet und wird an jedem Längsende durch ein Verschlusselement 30 verschlossen. In das Ventilgehäuse 28 ist ein Einsatz 32 eingesetzt, welcher in seinem Inneren einen Ventilsitz 34 definiert. Der Ventilsitz 34 liegt in einer Trennwand, welche durch den Einsatz 32 gebildet wird. An einer Seite der Trennwand weist der rohrförmige Einsatz 32 eine Öffnung 36 auf, welche eine Verbindung zu dem Strömungsweg von dem zweiten Sauganschluss 26 zu dem Saugraum 22 herstellt. An der in Richtung der Längsachse Y entgegengesetzten Seite der Trennwand mit dem Ventilsitz 34, weist der Einsatz 32 eine Öffnung 38 auf, welche eine Verbindung zu dem Strömungsweg von dem ersten Sauganschluss 24 zum Saugraum 22 herstellt, wobei dieser Strömungsweg durch die Öffnung in dem Ventilsitz 34 und die Öffnung 36 verläuft.The valve housing 28 is designed to be open at its two longitudinal ends viewed in the direction of the longitudinal axis Y and is closed at each longitudinal end by a closure element 30. In the valve housing 28, an insert 32 is inserted, which defines a valve seat 34 in its interior. The valve seat 34 is located in a partition, which is formed by the insert 32. On one side of the dividing wall, the tubular insert 32 has an opening 36, which establishes a connection to the flow path from the second suction connection 26 to the suction space 22. At the opposite side in the direction of the longitudinal axis Y of the partition with the valve seat 34, the insert 32 has an opening 38 which connects to the flow path from the first suction port 24 to the suction chamber 22, wherein this flow path through the opening in the valve seat 34 and the opening 36 extends.

Im Inneren des Ventilgehäuses 28 ist ferner ein an dem Einsatz 32 befestigtes Ventilelement 40 angeordnet, welches an dem Ventilsitz 34, wie in Figur 4 gezeigt, dichtend zur Anlage kommen kann. Zwischen dem Verschlusselement 30 und dem Ventilelement 40 ist eine Druckfeder 42 angeordnet, welche das Ventilelement in seine an dem Ventilsitz 34 anliegende geschlossene Position drückt, welche in Figur 4 gezeigt ist. In dieser Position saugt das Laufrad 10 bei Rotation über den Saugmund 20 und den Saugraum 22 lediglich Flüssigkeit durch den zweiten Sauganschluss 26 an. Der erste Sauganschluss 24 ist durch das Ventilelement 40, welches an dem Ventilsitz 34 anliegt, in diesem Zustand verschlossen. An den Sauganschluss 26 ist beim Einsatz als Mischer vorzugsweise ein Rücklauf angeschlossen, so dass in dieser Schaltstellung der flüssige Wärmeträger von dem Laufrad 10 im Heizkreis im Kreis gefördert wird, ohne, dass erwärmter Wärmeträger von einer Wärmequelle zugeführt wird. Der Anschluss für den erwärmten Wärmeträger ist vorzugsweise der Sauganschluss 24.In the interior of the valve housing 28, a valve element 40 attached to the insert 32 is further arranged, which on the valve seat 34, as in FIG. 4 shown, can come to the plant sealing. Between the closure element 30 and the valve element 40, a compression spring 42 is arranged, which presses the valve element in its fitting to the valve seat 34 closed position, which in FIG. 4 is shown. In this position, the impeller 10 sucks in rotation through the suction port 20 and the suction chamber 22 only liquid through the second suction port 26 at. The first suction port 24 is closed by the valve element 40, which rests against the valve seat 34, in this state. When used as a mixer, preferably a return line is connected to the suction connection 26, so that in this switching position the liquid heat carrier is conveyed in a circle by the impeller 10 in the heating circuit, without that heated heat carrier being supplied by a heat source. The connection for the heated heat carrier is preferably the suction connection 24.

Das Ventilelement 40 ist über eine Kolbenstange 44 mit einem Kolben 46 verbunden. Der Kolben 46 bildet einen Aktuator, welcher im Bereich des Verschlusselementes 30 angeordnet ist. Der Kolben 46 ist über einen Faltenbalg 48 dicht mit einem Axialende des Einsatzes 32 verbunden, so dass der Innenraum des Einsatzes 32 über den Faltenbalg 48 zu der Außenseite des Faltenbalges 48 und des Kolbens 46 abgedichtet ist. An der axialen Außenseite des Kolbens 46 bildet dieser eine Druckfläche 50, welche sich normal zu der Längsachse Y des Ventilgehäuses und der Ventileinrichtung erstreckt. Der Kolben 46 kann sich entlang der Längsachse Y bei Druck auf die Druckfläche 50 bewegen, wobei über die Kolbenstange 44 das Ventilelement 40 mitbewegt wird und von dem Ventilsitz 34 abgehoben wird, wie in Figur 5 gezeigt ist. Dadurch wird der Strömungsweg von dem ersten Sauganschluss 24 zu dem Saugraum 22 und dem Saugmund 20 geöffnet. In diesem Zustand sind beide saugseitigen Strömungswege geöffnet und münden im Bereich des Saugraumes 22 ineinander, so dass dort ein Mischbereich bzw. Mischpunkt gebildet wird, in welchem sich die Strömungen aus beiden Sauganschlüssen 24 und 26 mischen. Abhängig von der axialen Positionierung des Ventilelementes 40 ändert sich der Öffnungsquerschnitt durch den Ventilsitz 34 und somit das Mischungsverhältnis der beiden Strömungen. Wie oben beschrieben ist der Innenraum des Ventilgehäuses 28, in welchem der Kolben 46 angeordnet ist über den Verbindungskanal 29 mit dem Druckraum 16 verbunden. Außenseitig des Faltenbalges 48 und der Druckfläche 50 wird so ein Druckbereich 52 gebildet, in welchem im Wesentlichen derselbe Druck wie im Druckraum 16, d. h. an der Ausgangsseite des Laufrades 10, herrscht. Mit zunehmendem Druck verlagert sich der Kolben 46 durch die an der Druckfläche 50 erzeugte Druckkraft gegen die Druckfeder 42, so dass das Ventil, welches von dem Ventilelement 40 und dem Ventilsitz 34 gebildet wird, weiter geöffnet wird und der Anteil der Strömung durch den Sauganschluss 24 erhöht wird, d. h. bevorzugt der Anteil erwärmten Wärmeträgers erhöht wird. So kann mit zunehmendem Druck gleichzeitig die Temperatur des Wärmeträgers am Druckanschluss 18 erhöht werden.The valve element 40 is connected to a piston 46 via a piston rod 44. The piston 46 forms an actuator, which is arranged in the region of the closure element 30. The piston 46 is connected via a bellows 48 tightly connected to an axial end of the insert 32, so that the interior of the insert 32 is sealed via the bellows 48 to the outside of the bellows 48 and the piston 46. On the axial outer side of the piston 46, this forms a pressure surface 50, which extends normal to the longitudinal axis Y of the valve housing and the valve means. The piston 46 is allowed to move along the longitudinal axis Y under pressure on the pressure surface 50, wherein the valve member 40 is moved by the piston rod 44 and is lifted off the valve seat 34, as in FIG. 5 is shown. As a result, the flow path from the first suction port 24 to the suction chamber 22 and the suction port 20 is opened. In this state, both suction-side flow paths are opened and open into one another in the region of the suction space 22, so that a mixing area or mixing point is formed there, in which the flows from both suction connections 24 and 26 mix. Depending on the axial positioning of the valve element 40, the opening cross section through the valve seat 34 and thus the mixing ratio of the two flows changes. As described above, the interior of the valve housing 28 in which the piston 46 is arranged is connected to the pressure space 16 via the connection channel 29. On the outside of the bellows 48 and the pressure surface 50, a pressure region 52 is formed, in which substantially the same pressure as in the pressure chamber 16, that is, on the output side of the impeller 10, prevails. With increasing pressure, the piston 46 is displaced by the pressure force generated on the pressure surface 50 against the compression spring 42, so that the valve, which is formed by the valve element 40 and the valve seat 34 is opened further and the proportion of the flow through the suction port 24th is increased, ie preferably the proportion of heated heat carrier is increased. Thus, the temperature of the heat carrier at the pressure port 18 can be increased simultaneously with increasing pressure.

In dem vorangehend beschriebenen Beispiel wirkt das Ventilelement 40 mit dem Ventilsitz 34 lediglich in dem Strömungsweg von dem ersten Sauganschluss 24 zum Laufrad 10. Eine solche Anordnung eignet sich insbesondere für eine Einspritzschaltung, bei welcher die Flüssigkeit in dem Sauganschluss 24 mit einem Vordruck zugeführt wird. Durch den beschriebenen Aufbau mit dem Einsatz 32 ist es jedoch sehr leicht möglich, durch Umgestaltung des Einsatzes eine Ventilanordnung in das Ventilgehäuse 28 zu integrieren, bei welcher das Ventil auch in dem zweiten Strömungsweg von dem zweiten Sauganschluss 26 zu dem Laufrad 20 wirkt. Insbesondere kann ein Ventilelement so mit zwei Ventilsitzen zusammenwirken, dass ein Strömungsweg geöffnet wird, während gleichzeitig der andere Strömungsweg, vorzugsweise um das gleiche Maß geschlossen wird. Durch den konstruktiven Aufbau lassen sich Ventilelement und Ventilsitze sehr leicht an verschiedene Anwendungen anpassen.In the example described above, the valve element 40 interacts with the valve seat 34 only in the flow path from the first suction port 24 to the impeller 10. Such an arrangement is particularly suitable for an injection circuit in which the liquid is supplied in the suction port 24 with a pre-pressure. By means of the described construction with the insert 32, however, it is very easily possible to integrate a valve arrangement into the valve housing 28 by redesigning the insert, in which case the valve also in the second flow path from the second suction connection 26 to the second Impeller 20 acts. In particular, a valve element may cooperate with two valve seats such that one flow path is opened while at the same time the other flow path is closed, preferably by the same amount. Due to the structural design, the valve element and valve seats can be easily adapted to different applications.

Die hier beschriebene Mischeinrichtung arbeitet druckabhängig. Es kann jedoch mit dem hier gezeigten Pumpengehäuse 4 und Ventilgehäuse 28 auch auf sehr einfache Weise ein Ventil realisiert werden, welches temperaturabhängig arbeitet. Dazu muss lediglich ein anderer Einsatz 32 in das Ventilgehäuse 28 eingesetzt werden, nämlich ein Einsatz, welcher ein sich temperaturabhängig dehnendes Element, beispielsweise ein Dehnstoffelement aufweist. Über den Verbindungskanal 29 herrscht in dem Druckbereich 52 im Wesentlichen auch dieselbe Temperatur wie an der Ausgangsseite des Laufrades 10, so dass hier auch temperaturabhängig das Ventilelement 40 bewegt werden könnte, wobei ein sich temperaturabhängig dehnendes Element im Bereich des Druckbereiches 52 anstatt des Kolbens 46 angeordnet würde und so angeordnet würde, dass das Ventil, welches von dem Ventilelement 40 und dem Ventilsitz 34 gebildet wird, mit zunehmender Temperatur in dem Druckbereich 52 schließt.The mixing device described here works pressure-dependent. However, it can be realized with the pump housing 4 and valve housing 28 shown here in a very simple manner, a valve which operates temperature-dependent. For this purpose, only one other insert 32 must be inserted into the valve housing 28, namely an insert which has a temperature-dependent stretching element, for example an expansion element. Via the connecting channel 29, the same temperature prevails in the pressure region 52 as on the outlet side of the impeller 10 so that the valve element 40 could also be moved depending on the temperature, a temperature-dependent stretching element being arranged in the region of the pressure region 52 instead of the piston 46 would and would be arranged so that the valve, which is formed by the valve member 40 and the valve seat 34, with increasing temperature in the pressure region 52 closes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: - Motorgehäuse- Motor housing
44: - Pumpengehäuse- Pump housing
66: - Stator- stator
77: - Rotor- Rotor
88th: - Spaltrohr- Canned tube
1010: - Laufrad- Wheel
1212: - Elektronikgehäuse- Electronics housing
1414: - Steuereinrichtung- Control device
1616: - Druckraum- pressure room
1818: - Druckanschluss- Pressure connection
2020: - Saugmund- Suction mouth
2222: - Saugraum- suction chamber
24, 2624, 26: - Sauganschlüsse- Suction connections
2828: - Ventilgehäuse- Valve housing
2929: - Verbindungskanal- Connection channel
3030: - Verschlusselement- closure element
3232: - Einsatz- Commitment
3434: - Ventilsitz- Valve seat
3636: - Öffnung- opening
3838: - Öffnung- opening
4040: - Ventilelement- Valve element
4242: - Druckfeder- compression spring
4444: - Kolbenstange- piston rod
4646: - Kolben- Piston
4848: - Faltenbalg- Bellows
5050: - Druckfläche- Print area
5252: - Druckbereich- Pressure range
A, X, YA, X, Y: - Achsen- Axes

Claims

Centrifugal pump assembly with an electric drive motor (4, 6), at least one of the drive motor (4, 6) rotatably driven impeller (10) and two suction side of the impeller (10) arranged suction ports (24, 26),
characterized in that
in at least a first flow path of a first (24) of the two suction ports to the impeller (10) a valve element (40) is arranged, which is provided with a mechanical drive means (46) which a connection (29) to a pressure chamber (16 ) on the output side of the impeller (10) and is designed such that it exerts on the valve element (40) caused by pressure and / or temperature changes actuating force.

Centrifugal pump assembly according to claim 1, characterized in that the impeller (10), the two suction ports (24, 26) and at least the first flow path and the valve element in a common housing (4, 28) are arranged.

Centrifugal pump unit according to claim 1 or 2, characterized in that only in a first flow path from a first (24) of the two suction ports to the impeller (10) a valve element (40) is arranged or that in the first flow path and a second flow path of a , Second (26) of the two suction ports to the impeller (10) each have a valve element or a common valve element is arranged.

Centrifugal pump assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the drive means a Pressure surface (50) which is arranged so that via the connection (29) to the pressure chamber (16) on the pressure surface (50) by the impeller (10) generated pressure acts.

Centrifugal pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device has a temperature-dependent deforming actuator, in particular an expansion element.

Centrifugal pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device has a movable in a cylinder actuator (46) and the cylinder has a connecting channel (29) to a the impeller (10) surrounding the pressure chamber (16), wherein preferably the pressure surface ( 50) is formed on a piston (46) movable in the cylinder or on a deformable bellows (48).

Centrifugal pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that acts on the at least one valve element (40), a spring (42) which acts on the valve element (40) with a spring force, which is directed opposite to a actuating force, which is generated by the drive means is.

Centrifugal pump unit, characterized in that the at least one valve element (40) is mounted linearly movable and that a movement axis (Y), along which the valve element (40) is movable, preferably transverse to an axis of rotation (X) of the impeller (10) ,

Centrifugal pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element (40) relative to at least one valve seat (34) is arranged such that the valve element (40) abuts the valve seat (34) in a rest position and the flow path from the first Suction port (24) to the impeller (10) closes.

Centrifugal pump assembly according to one of the preceding claims, characterized by a flow path from the second suction port (26) to the impeller (10), wherein preferably the flow path from the first suction port (24) downstream of the valve element (40) into the flow path from the second suction port (10). 26) to the impeller (10) opens.

Centrifugal pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the electric drive motor (4, 6) has a control device which is connected to a temperature sensor in the centrifugal pump assembly and is designed such that it is a speed of the drive motor (4, 6) dependent on adjusts a temperature detected by the temperature sensor.

Centrifugal pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that the valve element (40) is arranged in a cylindrical valve housing (28) which preferably has openings at two opposite axial ends, which are closed by closure elements (30).

Centrifugal pump assembly according to claim 12, characterized in that in the valve housing (28) through one of the openings, an insert (32) is inserted, on which at least one with the at least one valve element (40) cooperating valve seat (34) is formed and in which preferably the drive means is arranged.

Centrifugal pump assembly according to claim 12 or 13, characterized in that the valve housing (28) arranged on an axial end face of a pump housing (4) and in particular integrally formed with the pump housing (4).

Centrifugal pump assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the valve housing (28) with a first flow channel to the first suction port (24), a second flow channel to the second suction port (26) and to the impeller (10) adjacent the suction chamber (22) inside the pump housing (4) is in communication.

Centrifugal pump assembly according to claim 15, characterized in that the first and the second flow channel in and / or on the pump housing (4) are formed and the valve housing (28) intersects the first and the second flow channel.

Centrifugal pump assembly according to one of claims 12 to 16, characterized in that the valve housing (28) has a cylindrical basic shape and with its longitudinal axis (Y) normal to one of the axis of rotation (X) of the impeller and a radius (A) to this axis of rotation (X) spanned plane extends.

Centrifugal pump assembly according to one of claims 12 to 17, characterized in that a defined by the openings longitudinal axis (Y) of the valve housing (28) transversely to one of a Suction port (24) and a pressure port (18) of the centrifugal pump assembly defined axis (A) extends.

Centrifugal pump unit according to one of the preceding claims, characterized in that extending a second suction port (26) transversely to a first suction port (24) and preferably in the direction of a rotation axis (X) of the centrifugal pump assembly.