DE9209590U1 - High pressure cleaning device - Google Patents
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Description
A 50 817 u Anmelderin: Alfred Kärcher GmbH & Co. u-223 Alfred Kärcher Straße 28 - 40A 50 817 u Applicant: Alfred Kärcher GmbH & Co. u-223 Alfred Kärcher Straße 28 - 40
15. Juli 1992 7057 Winnenden15 July 1992 7057 Winnenden
HOCHDRUCKREINIGUNGSGERÄTHIGH PRESSURE CLEANING DEVICE
Die Erfindung betrifft ein Hochdruckreinigungsgerät mit einem Elektromotor, einer von diesem angetriebenen Pumpe für ein flüssiges Reinigungsmedium, einem den Elektromotor umgebenden, abgeschlossenen Gehäuse, einem von dem Elektromotor angetriebenen, einen in dem Gehäuse umlaufenden und den Elektromotor kühlenden Gasstrom erzeugenden Gebläse und mit einem im Gehäuse angeordneten, von dem Reinigungsmedium durchströmten Kühler für den Gasstrom.The invention relates to a high-pressure cleaning device with an electric motor, a pump driven by the latter for a liquid cleaning medium, a closed housing surrounding the electric motor, a fan driven by the electric motor, generating a gas flow circulating in the housing and cooling the electric motor and with a cooler for the gas flow arranged in the housing and through which the cleaning medium flows.
Bei Hochdruckreinigungsgeräten, deren Pumpe mittels eines Elektromotores angetrieben wird, muß für eine ausreichende Kühlung des Elektromotores gesorgt werden. Dieses Problem ist besonders bei der Verwendung von Universalmotoren gravierend, die eine erhöhte Wärmeabgabe aufweisen.For high-pressure cleaning devices whose pump is driven by an electric motor, adequate cooling of the electric motor must be ensured. This problem is particularly serious when using universal motors, which have a high heat emission.
Um eine ausreichende Kühlung zu erreichen, ist es beispielsweise bekannt, den Elektromotor sowohl mittels eines das Gehäuse überstreichenden Luftstromes als auch mittelsIn order to achieve sufficient cooling, it is known, for example, to cool the electric motor both by means of an air flow passing over the housing and by means of
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einer Flüssigkeitskühlung zu kühlen, wobei die Flüssigkeit das geförderte Reinigungsmedium ist, das den Mantel des Elektromotores durchströmt (DE-PS 31 15 698).a liquid cooling system, whereby the liquid is the cleaning medium that flows through the casing of the electric motor (DE-PS 31 15 698).
Eine solche Kühlung ist sehr effektiv, sie ist jedoch nicht für Reinigungsgeräte geeignet, bei denen der Motor gegen Umwelteinflüsse vollständig gekapselt werden muß. Dies ist beispielsweise dann notwendig, wenn der Elektromotor und die Pumpe in einem handgeführten Gerät untergebracht werden sollen, das aus Sicherheitsgründen auch beim vollständigen Eintauchen in eine Flüssigkeit noch sicher arbeiten muß und den Benutzer trotzdem nicht gefährden darf.Such cooling is very effective, but it is not suitable for cleaning devices where the motor must be completely encapsulated against environmental influences. This is necessary, for example, if the electric motor and the pump are to be housed in a hand-held device which, for safety reasons, must still work safely even when completely immersed in a liquid and must not endanger the user.
Bei derartigen handgeführten Hochdruckreinigungsgeräten und auch bei anderen Elektromotoren ist es bekannt, eine vollständige Kapselung des Motors und trotzdem eine effektive Kühlung dadurch zu erreichen, daß ein doppelter Kühlkreislauf verwendet wird. Im Inneren einer geschlossenen Kapselung wird mittels eines Gebläses ein Kühlluftstrom erzeugt, der die vom Motor erzeugte Wärme abführt. Dieser Kühlluftstrom wird an einem ebenfalls in der Kapselung angeordneten Kühler vorbeigeführt, an den er die mitgeführte Wärme abgibt (EP-Al-0420473; GB-PS 490 062). Geräte dieser Art ermöglichen es, bei vollständiger Kapselung des Elektromotores in einem zusätzlichen Gehäuse trotzdem eine effektive Kühlung des Gehäuses zu gewährleisten. Allerdings ist dazu ein erhöhter apparativer Aufwand notwendig, da innerhalb des als Kapselung wirkenden Gehäuses ein zusätzlicher Kühler angeordnet werden muß, der von einer Flüssigkeit durchströmt wird, beispielsweise beim Hochdruckreinigungsgerät durch die zu fördernde Reinigungsflüssig-In such hand-held high-pressure cleaning devices and also in other electric motors, it is known to achieve complete encapsulation of the motor and nevertheless effective cooling by using a double cooling circuit. Inside a closed enclosure, a fan generates a flow of cooling air that carries away the heat generated by the motor. This flow of cooling air is guided past a cooler that is also arranged in the enclosure, to which it releases the heat it carries (EP-Al-0420473; GB-PS 490 062). Devices of this type make it possible to ensure effective cooling of the housing even when the electric motor is completely encapsulated in an additional housing. However, this requires increased equipment expenditure, since an additional cooler must be arranged within the housing that acts as an encapsulation, through which a liquid flows, for example in the case of the high-pressure cleaning device through the cleaning liquid to be conveyed.
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keit. Abgesehen von diesem erhöhten konstruktiven Aufwand
ergeben sich außerdem dadurch konstruktive Probleme, daß
die Bewegung des Elektromotores in abgedichteter Form
durch die Wand des als Kapselung wirkenden Gehäuses zur
Pumpe hindurchgeführt werden muß. Die dazu notwendige
Durchführung, die vollständige Sicherheit auch nach langem Gebrauch gewährleisten muß, bedingt ebenfalls einen erhöhten
konstruktiven Aufwand.Apart from this increased design effort
In addition, structural problems arise because
the movement of the electric motor in a sealed form
through the wall of the housing acting as an encapsulation to the
The necessary
Implementation, which must ensure complete safety even after long-term use, also requires increased design effort.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hochdruckreinigungsgerät der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß der konstruktive Aufwand herabgesetzt wird.It is the object of the invention to design a high-pressure cleaning device of the generic type in such a way that the construction effort is reduced.
Diese Aufgabe wird bei einem Hochdruckreinigungsgerät der
eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Pumpe zumindest teilweise in dem Gehäuse angeordnet
ist und mit dem Gasstrom im Gehäuse in Wärmeübertragungskontakt steht.This task is carried out by a high-pressure cleaning device of the
The problem of the type described above is solved according to the invention in that the pump is at least partially arranged in the housing and is in heat transfer contact with the gas flow in the housing.
Die Pumpe übernimmt bei dieser neuen Konstruktion gleichzeitig die Funktion des Kühlers für den im Gehäuse erzeugten
Gasstrom, so daß ein separater Kühler überflüssig
wird. Dies hat einmal den Vorteil, daß gegenüber bekannten Konstruktionen ein Bauteil vollständig eingespart wird,
zum anderen erfolgt dabei die Bewegungsübertragung vom
Elektromotor auf die Pumpe innerhalb des Gehäuses, so daß
aufwendige Drehdurchführungen gespart werden. Trotzdem erhält man eine effektive Kühlung des Gasstromes im Gehäuse,
da die Pumpe von der Reinigungsflüssigkeit durchströmt
wird, die damit die vom Gasstrom angelieferte Wärme abführen kann.In this new design, the pump also takes over the function of the cooler for the gas flow generated in the housing, so that a separate cooler is no longer necessary.
This has the advantage that, compared to known designs, a component is completely eliminated,
On the other hand, the movement is transmitted from the
Electric motor on the pump inside the housing so that
complex rotary unions can be saved. Nevertheless, effective cooling of the gas flow in the housing is achieved, since the cleaning fluid flows through the pump
which can then dissipate the heat supplied by the gas stream.
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Dabei ist es selbstverständlich günstig, wenn die Pumpe aus einem gut wärmeleitenden Material besteht, beispielsweise aus Aluminiumdruckguß.It is of course advantageous if the pump is made of a material that conducts heat well, for example die-cast aluminum.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Pumpe vollständig im Inneren des Gehäuses angeordnet ist und von dem Gasstrom umströmt ist. Dabei ergibt sich eine besonders große Oberfläche für den Wärmeübergang, so daß die Kühlung des Gasstromes optimiert werden kann.In a preferred embodiment, it is provided that the pump is arranged completely inside the housing and is surrounded by the gas flow. This results in a particularly large surface area for heat transfer, so that the cooling of the gas flow can be optimized.
Eine Verbesserung des Wärmeüberganges ergibt sich auch, wenn die Zuleitungen und/oder Ableitungen der Pumpe im Inneren des Gehäuses von dem Gasstrom umströmt sind. Diese Zuleitungen und Ableitungen übernehmen dabei zusätzlich eine Kühlfunktion.The heat transfer is also improved if the gas flow flows around the pump's supply and/or discharge lines inside the housing. These supply and discharge lines also have a cooling function.
Die Kompaktheit der Anordnung wird erhöht, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Elektromotor und die Pumpe eine Baueinheit bilden. Zwischen Elektromotor und Pumpe kann ein Getriebe eingesetzt sein.The compactness of the arrangement is increased if, according to a preferred embodiment, the electric motor and the pump form a structural unit. A gear can be inserted between the electric motor and the pump.
Das Gehäuse kann vollkommen luft- und flüssigkeitsdicht ausgeführt werden, wobei unter anderem vorgesehen ist, daß die Zuleitungen und Ableitungen der Pumpe abgedichtet durch die Gehäusewand geführt sind. Neben diesen Durchführungen wird dann nur noch eine Durchführung für die zum Elektromotor führende elektrische Versorgungsleitung benötigt, darüberhinaus kann das Gehäuse vollständig geschlossen ausgeführt werden. Dies erleichtert den konstruktiven Aufbau und erhöht die Betriebssicherheit.The housing can be designed to be completely air and liquid-tight, whereby it is provided, among other things, that the pump's supply and discharge lines are sealed through the housing wall. In addition to these feedthroughs, only one feedthrough is then required for the electrical supply line leading to the electric motor, and the housing can be designed to be completely closed. This simplifies the structural design and increases operational reliability.
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Die Kühlleistung kann insgesamt erhöht werden, wenn das Gehäuse an seiner Außenseite und/oder an seiner Innenseite Kühlrippen trägt. Bei einer solchen Konstruktion wird auch die Wärmeübertragung über die Gehäusewand selbst ausgenutzt. Auch die Wärmeübertragungsfläche zu der im Gehäuse angeordneten Pumpe kann erhöht werden, indem diese beispielsweise an ihrer Außenseite Kühlrippen trägt.The cooling capacity can be increased overall if the housing has cooling fins on its outside and/or inside. With such a design, heat transfer via the housing wall itself is also utilized. The heat transfer surface to the pump arranged in the housing can also be increased by, for example, having cooling fins on its outside.
Die beschriebene Konstruktion ergibt einen äußerst kompakten und sicheren Aufbau mit effektiver Kühlleistung; diese Anordnung ist daher insbesondere zum Einbau in tragbaren Hochdruckreinigungsgeräten geeignet.The described design results in an extremely compact and safe structure with effective cooling performance; this arrangement is therefore particularly suitable for installation in portable high-pressure cleaning devices.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention serves to explain it in more detail in conjunction with the drawing. They show:
Figur 1 : eine Seitenansicht eines teilweise aufgeschnittenen, tragbaren Hochdruckreinigungsgerätes in einem geschlossenen Gehäuse angeordneter Baueinheit aus Elektromotor und Pumpe undFigure 1: a side view of a partially cut-away, portable high-pressure cleaning device assembled in a closed housing, consisting of an electric motor and a pump and
Figur 2 : eine Ansicht ähnlich Figur 1 mit zusätzlichen Kühlrippen am Gehäuse.Figure 2: a view similar to Figure 1 with additional cooling fins on the housing.
Die Erfindung wird am Beispiel eines tragbaren Hochdruckreinigungsgerätes erörtert, sie kann aber grundsätzlich auch bei anderen Hochdruckreinigungsgeräten eingesetzt werden, bei denen eine Kapselung des Elektromotores erwünscht ist.The invention is discussed using the example of a portable high-pressure cleaning device, but it can in principle also be used in other high-pressure cleaning devices where encapsulation of the electric motor is desired.
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Das in der Zeichnung dargestellte tragbare Hochdruckreinigungsgerät umfaßt im wesentlichen drei Teile, nämlich ein zentrales Gehäuse 1 zur Aufnahme eines Elektromotores 2 und einer Pumpe 3, ein sich an das Gehäuse 1 anschließendes Griffteil 4 und ein auf der gegenüberliegenden Seite des Griffteiles 4 angeordnetes Strahlrohr 5.The portable high-pressure cleaning device shown in the drawing essentially comprises three parts, namely a central housing 1 for accommodating an electric motor 2 and a pump 3, a handle part 4 connected to the housing 1 and a jet pipe 5 arranged on the opposite side of the handle part 4.
In das Griffteil 4 münden eine Flüssigkeitszufuhrleitung 6 für ein flüssiges Reinigungsmedium, insbesondere Wasser, sowie eine in der Zeichnung nicht dargestellte elektrische Versorgungsleitung ein. In der Zufuhrleitung 6 befindet sich ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestelltes Schließventil, das mittels eines beweglichen Schalthebels 7 nach Wunsch geöffnet oder geschlossen werden kann. Ausserdem können sich im Griffteil elektrische Schaltelemente befinden, mit denen der Betrieb des Elektromotores 2 gesteuert werden kann.A liquid supply line 6 for a liquid cleaning medium, in particular water, and an electrical supply line (not shown in the drawing) open into the handle part 4. In the supply line 6 there is a closing valve (also not shown in the drawing) which can be opened or closed as required by means of a movable switching lever 7. In addition, the handle part can contain electrical switching elements with which the operation of the electric motor 2 can be controlled.
Das zwischen Strahlrohr 5 einerseits und Griffteil 4 andererseits angeordnete Gehäuse 1 ist als vollständig geschlossenes Gehäuse ausgebildet, das an seiner Oberseite eine abgedichtete Durchführung 8 für eine mit der Zufuhrleitung 6 verbundene Saugleitung 9 und auf der gegenüberliegenden Seite eine ebenfalls abgedichtete Durchführung 10 für eine zum Strahlrohr 5 und zu einem Auslaß des Hochdruckreinigungsgerätes führende Druckleitung 11 aufweist. Zwischen die Saugleitung 9 und die Druckleitung 11 ist die Pumpe 3 eingesetzt, die beispielsweise als Zweikolbenpumpe ausgeführt sein kann. Die Pumpe 3 befindet sich in einem metallischen Pumpengehäuse 12, das beispielsweise aus Aluminiumdruckguß bestehen kann, und dieses Pumpengehäuse 12The housing 1 arranged between the jet pipe 5 on the one hand and the handle part 4 on the other hand is designed as a completely closed housing, which has on its top a sealed passage 8 for a suction line 9 connected to the supply line 6 and on the opposite side a likewise sealed passage 10 for a pressure line 11 leading to the jet pipe 5 and to an outlet of the high-pressure cleaning device. The pump 3 is inserted between the suction line 9 and the pressure line 11 and can be designed as a two-piston pump, for example. The pump 3 is located in a metal pump housing 12, which can be made of die-cast aluminum, for example, and this pump housing 12
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1st so im Gehäuse 1 angeordnet, daß zwischen Gehäuse 1 und Pumpengehäuse 12 ein Ringspalt entsteht, durch den die Saugleitung 9 und die Druckleitung 11 im Abstand zur Oberseite 13 des Gehäuses 1 hindurchführen.1 is arranged in the housing 1 in such a way that an annular gap is created between the housing 1 and the pump housing 12, through which the suction line 9 and the pressure line 11 pass at a distance from the top 13 of the housing 1.
An der Unterseite des Pumpengehäuses 12 schließt sich ein Motorgehäuse 14 an, in dem der als Universalmotor ausgebildete Elektromotor 2 mit senkrecht angeordneter Antriebswelle 15 gehalten ist. Die Antriebswelle 15 ist mittels eines Kugellagers 16 in dem Motorgehäuse 14 gelagert und kämmt mit einem als Ritzel 17 ausgebildeten freien Ende mit einem Zahnrad 18 auf einem nach unten aus dem Pumpengehäuse 12 hervorstehenden Achsstummel 19, der seinerseits in einem Kugellager 20 des Motorgehäuses 14 gelagert ist. Das Ritzel 17 und das Zahnrad 18 bilden ein zwischen den Elektromotor 2 und die Pumpe 3 eingesetztes Getriebe 21, das in einer separaten Kammer 22 an der Oberseite des Motorgehäuses 14 angeordnet ist.A motor housing 14 is attached to the underside of the pump housing 12, in which the electric motor 2, designed as a universal motor with a vertically arranged drive shaft 15, is held. The drive shaft 15 is mounted in the motor housing 14 by means of a ball bearing 16 and meshes with a free end designed as a pinion 17 with a gear 18 on an axle stub 19 protruding downwards from the pump housing 12, which in turn is mounted in a ball bearing 20 of the motor housing 14. The pinion 17 and the gear 18 form a gear 21 inserted between the electric motor 2 and the pump 3, which is arranged in a separate chamber 22 on the top of the motor housing 14.
An seiner dem Getriebe 21 gegenüberliegenden Seite trägt der Elektromotor 2 auf der Antriebswelle 15 ein Lüfterrad 23, welches im Inneren des geschlossenen Gehäuses 1 eine Umwälzung der Gasfüllung in der Weise erzielt, daß ein Gasstrom durch den Elektromotor 2 und an dem Getriebe 21 vorbeigeführt wird, dann das Pumpengehäuse 12 umstreicht und in einem Ringspalt zwischen dem Gehäuse 1 und dem Motorgehäuse 14 wieder zum Lüfterrad 23 zurückgeführt wird. Durch diesen geschlossenen Kreislauf wird die vom Elektromotor 2 erzeugte Abwärme zum Pumpengehäuse 12 geführt. Dieses ist von der Reinigungsflüssigkeit durchströmt und wirkt als Kühler für den Gasstrom, der nach dem Umstreichen des Pumpengehäuses 12 gekühlt zum Lüfterrad 23 zu-On its side opposite the gear 21, the electric motor 2 carries a fan wheel 23 on the drive shaft 15, which circulates the gas filling inside the closed housing 1 in such a way that a gas flow is guided through the electric motor 2 and past the gear 21, then passes around the pump housing 12 and is returned to the fan wheel 23 in an annular gap between the housing 1 and the motor housing 14. The waste heat generated by the electric motor 2 is guided to the pump housing 12 through this closed circuit. The cleaning fluid flows through this and acts as a cooler for the gas flow, which is cooled after passing around the pump housing 12 and is returned to the fan wheel 23.
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rückkehrt. Die Kühlung des Gasstromes erfolgt dabei nicht
nur durch das Pumpengehäuse 12 selbst, sondern auch durch
die zur Pumpe führende Saugleitung 9 und die von der Pumpe wegführende Druckleitung 11, die ebenfalls frei umströmbar
sind.The cooling of the gas stream does not take place
only by the pump housing 12 itself, but also by
the suction line 9 leading to the pump and the pressure line 11 leading away from the pump, which are also freely flowable.
Die Kühlwirkung kann dadurch erhöht werden, daß am Pumpengehäuse 12 außenseitig zusätzliche Kühlrippen angeordnet
sind, die die Kontaktfläche vergrößern.The cooling effect can be increased by arranging additional cooling fins on the outside of the pump housing 12
which increase the contact area.
Kühlrippen 24 beziehungsweise 25 können auch an der Außenseite und an der Innenseite des Gehäuses 1 angeformt sein,
so daß auch die Wand des Gehäuses 1 durch unmittelbaren
Wärmeaustausch mit der Umgebung zur Kühlung des Gasstromes beiträgt (Figur 2). Bei einer solchen Ausgestaltung ist es
günstig, das Gehäuse aus einem gut wärmeleitenden Metall
zu fertigen, bei anderen Ausführungen ohne derartige Kühlrippen kann das Gehäuse auch aus einem schlagfesten Kunststoff
bestehen.Cooling fins 24 and 25 can also be formed on the outside and inside of the housing 1, so that the wall of the housing 1 can also be directly
Heat exchange with the environment contributes to cooling the gas flow (Figure 2). In such a design, it is advantageous to make the housing from a metal that conducts heat well
In other versions without such cooling fins, the housing can also be made of an impact-resistant plastic.
Claims (9)
oder Ableitungen (11) der Pumpe (3) im Inneren des
Gehäuses (1) von dem Gasstrom umströmt sind.3. High-pressure cleaning device according to claim 1 or 2, characterized in that the supply lines (9) and/or
or discharge lines (11) of the pump (3) inside the
Housing (1) around which the gas flow flows.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-07-17 DE DE9209590U patent/DE9209590U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4439209A1 (en) * | 1994-11-03 | 1995-08-17 | Eberhard Dipl Ing Weber | High pressure cleaning gun provided with integrated piston and cylinder set |
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