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DE20015744U1 - Pumpe mit Wassereinspeisung - Google Patents

Pumpe mit Wassereinspeisung

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DE20015744U1
DE20015744U1 DE20015744U DE20015744U DE20015744U1 DE 20015744 U1 DE20015744 U1 DE 20015744U1 DE 20015744 U DE20015744 U DE 20015744U DE 20015744 U DE20015744 U DE 20015744U DE 20015744 U1 DE20015744 U1 DE 20015744U1
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Germany
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pump
pump chamber
pump according
pressure connection
cooling medium
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Gardner Denver Schopfheim GmbH
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Rietschle Werner GmbH and Co KG
Werner Rietschle GmbH and Co KG
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    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/19—Temperature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Compressor (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
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Description

PRINZ & PARTNMR
:cbR
PATENTANWÄLTE Manzingerweg 7
EUROPEAN PATENT ATTORNEYS D-81241 München
EUROPEANTRADEMARKATTORNEYS Tel. +49 89 89 69 80
12. September 2Q0Q
Werner Rietschle GmbH + Co. KG
Roggenbachstr. 58
79650 Schopfheim
Unser Zeichen: R 1561 DE
HD
Pumpe mit Wassereinspeisung
Die Erfindung betrifft eine Pumpe zur Erzeugung von Druck und/oder Unterdruck, mit einer Pumpenkammer, die einen Hochdruck-Anschluß und einen Niederdruck-Anschluß aufweist, und zwei wenigstens zweiflügeligen Rotoren, die auf zwei parallelen, gegeneinander versetzten Wellen in der Pumpenkammer angebracht sind, sich bei ihrer Drehung berührungslos aufeinander abwälzen und dabei Zellen mit interner Verdichtung bilden. Pumpen dieser Bauart werden auch als Klauenverdichter bezeichnet.
Bei den bekannten Klauenverdichtern wird die anfallende
Verdichtungswärme durch einen Kühlluftstrom an der mit Kühlrippen
versehenen Außenfläche des Gehäuses oder durch einen im Gehääuse
integrierten Kühlwasserkreislauf abgeführt.
Durch die Erfindung wird eine Pumpe der oben angegebenen Art dahingehend weitergebildet, daß zumindest ein wesentlicher Anteil der Verdichtungswärme über ein in den Verdichterraum eingebrachtes Kühlmedium abgeführt wird. Gemäß der Erfindung ist eine der Temperatur auf der Seite des Hochdruck-Anschlusses nachgeregelte Einspeisung eines Kühlmediums in die Pumpenkammer vorgesehen. Duch die
temperaturabhängige Regelung des eingespeisten Kühlmedium-Volumenstroms wird eine Überhitzung der Pumpe unter harten Einsatzbedingungen zuverlässig vermieden. Daher ist die erfindungsgemäße Pumpe insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit Brennstoffzellen bei Kraftfahrzeugen geeignet. Weitere wesentliche Vorteile sind:
- kompakte Bauweise duch verminderten Bedarf an externer Kühlung;
- geringe Temperaturdifferenzen im Betrieb, da die Verdichtungswärme direkt am Ort ihrer Entstehung abgebaut wird;
- kleinere Spalte zwischen Rotoren und Gehäuse, dadurch verbesserter Wirkungsgrad;
- Befeuchtung der verdichteten Luft, wie bei bestimmten Prozessen vorteilhaft.
Als Kühlmedium ist Wasser besonders geeignet.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in die Pumpenkammer mündend wenigstens eine Einspritzdüse für das Kühlmedium angeordnet, vorzugsweise eine Zweistoff-Zerstäuberdüse, der außer dem flüssigen Kühlmedium ein gasförmiger Volumenstrom zugeführt wird, der vom Hochdruck-Anschluß abgezweigt ist. Die Zweistoff-Zerstäuberdüse ist mit einem Durchfluss-Regulierelement versehen, an dem ein Stellantrieb angreift.
Einzelheiten der Erfindung sind den beigefügten Zeichnungen entnehmbar. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschema der erfindungegemäßen Pumpe mit temperaturgeregelter Wassereispeisung direkt in den Verdichterraum unter Verwendung einer regulierbaren Zweistoff-Zerstäuberdüse;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines Klauenverdichters mit temperaturgeregelter Wassereinspeisung nach dem Prinzipschema von Fig. 1;
Fig. 3 eine Variante des Klauenverdichters nach Fig. 2, bei dem der auslaßseitige Systemdruck zur Verdüsung des eingespeisten Kühlwassers ausgenutzt wird; und
Fig. 4 schematisch im Schnitt einen Klauenverdichter mit temperaturgeregelter Wassereispeisung direkt in den Verdichterraum unter Verwendung einer steuerbaren Einspritzpumpe.

Claims (9)

1. Pumpe zur Erzeugung von Druck und/oder Unterdruck, mit einer Pumpenkammer, die einen Hochdruck-Anschluß und einen Niederdruck- Anschluß aufweist, und zwei wenigstens zweiflügeligen Rotoren, die auf zwei parallelen, gegeneinander versetzten Wellen in der Pumpenkammer angebracht sind, sich bei ihrer Drehung berührungslos aufeinander abwälzen und dabei Zellen mit interner Verdichtung bilden, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Temperatur auf der Seite des Hochdruck-Anschlusses nachgeregelte Einspeisung eines Kühlmediums in die Pumpenkammer vorgesehen ist.
2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium Wasser ist.
3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Pumpenkammer mündend wenigstens eine Einspritzdüse für das Kühlmedium angeordnet ist.
4. Pumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Einspritzdüse im Bereich des Niederdruck-Anschlusses in die Pumpenkammer mündet.
5. Pumpe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Einspritzdüse im Bereich des Hochdruck-Anschlusses in die Pumpenkammer mündet.
6. Pumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse eine Zweistoff-Zerstäuberdüse ist.
7. Pumpe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweistoff- Zerstäuberdüse außer dem flüssigen Kühlmedium ein gasförmiger Volumenstrom zugeführt wird, der vom Hochdruck-Anschluß abgezweigt ist.
8. Pumpe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweistoff-Zerstäuberdüse mit einem Durchfluss-Regulierelement versehen ist, an dem ein Stellantrieb angreift.
9. Pumpe nach einem der Anspüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüse durch eine steuerbare Einspritzpumpe gespeist wird.
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