JP5629021B2 - 高圧洗浄機のためのモータポンプユニット及び高圧洗浄機 - Google Patents

Description

本発明は、ポンプ組立体によって搬送される洗浄液がモータを冷却するために使用される、高圧洗浄機のためのモータポンプユニットであって、モータを取り囲むモータハウジングと、モータを取り囲む冷却通路とを含み、冷却通路を洗浄液が熱放散のために流通することができるモータポンプユニットに関する。

本発明はまた、モータポンプユニットを備えた高圧洗浄機に関する。

冒頭で述べた種類のモータポンプユニットは例えば独国特許第３１ １５ ６９８号明細書に記載されている。モータを保護するために、シェルの形態を成してロータとステータとを取り囲むモータハウジングが設けられている。モータの熱はモータハウジングを介して放散されることもできる。ポンプ組立体の上流に配置された洗浄液のための吸引ラインの一部が、モータハウジングを冷却するための冷却通路（cooling channel）を形成する。独国特許第３１ １５ ６９８号明細書では、冷却通路を、モータを取り囲むモータハウジングの環状ギャップとして一体的に形成することが提案されている。或いは、冷却通路をモータハウジングに埋め込まれた螺旋状管として形成することもできる。

モータポンプユニットはまた従来技術において知られており、従来技術では冷却通路は冷却ポットの形態を成しており、この冷却ポットを通って、吸引された洗浄液が流れ、そしてこの冷却ポット内にはモータハウジングが突出している。

洗浄液は普通は水であり、洗浄効果を高めるために、水には洗浄用化学物質が添加されてもよい。洗浄液は攻撃性が強いので、従来のモータポンプユニットでは、冷却通路の壁、特にモータハウジングが腐食する結果、洗浄液がその内部に入り、結果としてモータポンプユニットの電気的安全性が脅かされる。

本発明の目的は、それぞれ従来のモータポンプユニット及び従来の高圧洗浄機よりも高い電気的安全性レベルを有する、冒頭で述べた種類のモータポンプユニット及び高圧洗浄機を提供することである。

この目的は、本発明によれば、このような形式のモータポンプユニットにおいて、冷却通路がモータハウジングを取り囲んでおり、且つモータポンプユニットが少なくとも１つの熱伝導性スペーサエレメントを含み、スペーサエレメントを介して、冷却通路がモータハウジングから離間されていることによって達成される。

本発明に係るモータポンプユニットの前述の設計は、モータハウジングと冷却通路との間の間隙を形成可能にする。この間隙は、少なくとも１つのスペーサエレメントによって架橋されており、スペーサエレメントは、モータに関してモータハウジングから半径方向の間隔を置いて冷却通路を配置する。冷却通路が洗浄液の影響を受けて腐食すると、洗浄液はモータハウジングと冷却通路との間の間隙に入ることが可能ではある。しかし、モータは、腐食されていないモータハウジングによって、間隙内に集められた洗浄液から保護されたままなので、本発明に係るモータポンプユニットの電気的安全性レベルは、従来のモータポンプユニットよりも高い。それでもなお、モータの冷却を保証することができる。少なくとも１つのスペーサエレメントが熱伝導性であるので、モータの廃熱をモータハウジングから冷却通路内の洗浄液へターゲット式に放散することができる。

モータハウジングと冷却通路との間に形成されて、少なくとも１つのスペーサエレメントによって架橋された間隙には、ガスが充填されていると好都合である。第一に、ガス、具体的には空気の低い熱伝導性は、モータの廃熱が少なくとも１つのスペーサエレメントを介してモータハウジングから冷却通路へターゲット式に放散されるのを可能にする。第二に、ガスの高い圧縮性は、冷却通路から出た比較的大量の洗浄液が間隙内に受容されるのを可能にする。

少なくとも１つのスペーサエレメントが、モータハウジングと一体的に形成されていると、且つ／又は少なくとも１つのスペーサエレメントが、モータハウジングに面する、冷却通路の内壁と一体的に形成されていると有利である。これはモータポンプユニットの構造的に単純な製造を可能にする。「モータハウジング」はこの文脈では、モータを取り囲むモータハウジングの大部分に関することもある。例えばモータハウジングはハウジングシェルを含む。ハウジングシェルはモータを取り囲み、少なくとも１つのスペーサエレメントと一体的に製造されている。少なくとも１つのスペーサエレメントと、冷却通路の少なくとも内壁とが一体的に形成されていることがモータハウジングにとって特に好ましい。「内壁」はこの文脈では冷却通路の、モータに関して半径方向でモータハウジングに面する壁を意味する。

少なくとも１つのスペーサエレメントがモータハウジングと共に、且つ／又は少なくとも１つのスペーサエレメントが冷却通路の内壁と共にアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されていると好都合であることが判った。アルミニウム又はアルミニウム合金を使用すると、モータハウジング、少なくとも１つのスペーサエレメント、及び／又は冷却通路の内壁へ特に高い熱伝導性が与えられる。このことは洗浄液への信頼性高いターゲット式の熱放散を可能にする。

モータポンプユニットを費用効率良く、そして製造技術の点で見て単純に製造するために、少なくとも１つのスペーサエレメントがモータハウジングと共に、且つ／又は冷却通路の内壁と共に、ダイカスト部分として、具体的にはアルミニウムダイカスト部分として製造されていると有利であることが判っている。モータハウジングと、少なくとも１つのスペーサエレメントと、内壁とが一体的なアルミニウムダイカスト部分であることが特に好ましい。

本発明に係るモータポンプユニットの異なる好ましい実施態様において、少なくとも１つのスペーサエレメントがモータハウジングと共に、且つ／又は冷却通路の内壁と共に、押し出し部分、具体的にはアルミニウム押し出し部分として製造されている。少なくとも１つのスペーサエレメントの構造が複雑であってもこれを押し出しによって経済的に大量生産することができる。

モータハウジングに面する、冷却通路の内壁が、少なくとも１つのスペーサエレメント上に収縮嵌めされていてもよい。アルミニウム又はアルミニウム合金から成る収縮嵌め部分として形成されると、内壁は構造的に単純に、そして同時に堅牢に少なくとも１つのスペーサエレメントに結合することができる。

本発明に係るモータポンプユニットの有利な実施態様において、冷却通路はパイプラインとして形成されていてよく、このパイプラインはいわば、少なくとも１つのスペーサエレメントによってモータハウジングに対して「ジャッキアップ」されている。

モータポンプユニットの異なる好ましい実施態様の場合、モータハウジングに面する、冷却通路の内壁が、モータハウジングを取り囲むインナシェルとして形成され、インナシェルの外側の周りを洗浄液が流れると好都合である。このことはモータポンプユニットの構造的に単純な設計を可能にするだけではなく、洗浄液への信頼性高い熱放散をも可能にする。これを目的として、洗浄液はインナシェルの外側面領域の周りを流れることができる。インナシェルは例えば、少なくとも１つのスペーサエレメントと一体的に形成されてよく、又はスペーサエレメント上に収縮嵌めされていてよい。

好ましくは、冷却通路は、モータハウジングとは反対側に、インナシェルを取り囲むアウタシェルの形態を成す外壁を含む。アウタシェルは外側で冷却通路を仕切るので、アウタシェルとインナシェルとの間には、洗浄液が貫流することができるギャップが形成される。アウタシェルを使用することによって、モータポンプユニットの費用効率良い単純な製造が可能になる。例えばアウタシェルをインナシェルに被せて嵌めて、例えば、ねじによってこれに結合することができる。これにより、具体的にはインナシェルと、モータハウジングと、少なくとも１つのスペーサエレメントとの相互の一体構造の組み合わせにおいて、構造的に特に単純な構造を達成することができる。

アウタシェルと、インナシェルと、モータハウジングとは、モータのモータ軸に対して互いに同軸的に整列されると有利である。

インナシェルの外側に配置されて互いに軸線方向に所定の間隔を置いて設けられた２つの壁が、モータ軸に関して軸線方向において冷却通路を仕切っていてよい。壁は冷却通路を軸線方向に、すなわち端面で仕切っており、そして好ましくはリングの形状でインナシェルを取り囲むリブとして形成されている。壁は、好ましくは、インナシェルと一体的に形成されることができる。アウタシェルと一体的に形成されてもよい。さらに、インナシェルとアウタシェルとの間をシーリングするためのシーリングエレメントが壁内に組み込まれていてもよい。

洗浄液のための流入開口と、洗浄液のための流出開口とが、冷却通路の壁に形成されていると好都合である。洗浄液は流入開口を通って冷却通路に入り、そして流出開口を通って冷却通路を出ることができる。ここで壁は必ずしも「厳密に１つの壁」ではなく、従って流入開口及び流出開口は冷却通路の異なる壁に形成されていてもよい。

流出開口に加えて、冷却通路の壁内には液抜き開口を形成することもできる。この液抜き開口を通って冷却通路は放出ライン内に開口しており、この放出ラインを通して冷却通路はポンプ組立体の吸引側に接続されている。液抜き開口の断面積は好ましくは流出開口の断面積よりも著しく小さい。モータポンプユニットを例えば冬期に停止させる場合には、冷却通路内の洗浄液凍結によって引き起こされる損傷を回避するために、モータポンプユニットを供給ホースに接続することなしに、ポンプ組立体がスイッチオンされた状態で、冷却通路内に残る洗浄液を可能な限り冷却通路から引き出し得ることが望ましい。このことは液抜き開口によって支援されて、モータポンプユニットが霜によっても損傷を被ることのない量しか洗浄液が冷却通路内に残らないようになっている。これを目的として、液抜き開口は、モータポンプユニットの使用位置に関して流出開口の下方に配置されていると好都合である。他方において、モータポンプユニットの通常運転中には、洗浄液流は流出開口を通ってほとんど全部が冷却通路を去り、流出開口の断面積は液抜き開口の断面積よりも著しく大きく、この液抜き開口を超えて洗浄液は流れる。

洗浄液のための流入開口及び／又は流出開口は、インナシェル内に形成されていると有利であることが判っている。モータポンプユニットのコンパクトな構造がこれにより達成される。特にインナシェルが上述のダイカスト法によって製造されるときには、流入開口及び流出開口は、構造的に単純に形成することができる。液抜き開口はインナシェル内に形成されてもよい。

モータポンプユニットの異なる好ましい実施態様では、流入開口及び／又は流出開口は、冷却通路の前述の端面の壁のうちの一方、例えばインナシェルの外側を取り囲むリブのうちの一方に形成されていてよい。同じことが液抜き開口にも当てはまる。

インナシェルとモータハウジングとの間の間隙内に、流入開口を介して冷却通路内に開口する供給ラインが配置されていると、且つ／又は、インナシェルとモータハウジングとの間の間隙内に、流出開口を介して冷却通路内に開口する放出ラインが配置されていると有利である。吸引ラインは、いわば少なくとも３つの区分、つまり供給ラインと、冷却通路と、放出ラインとを含んでいてよい。これらのうち、供給ライン及び放出ラインは好ましくはモータハウジングとインナシェルとの間に延びている。このことは、モータポンプユニットの特にコンパクトな構造を可能にする。モータポンプユニットにおいてアウタシェルの外側には、供給ライン及び／又は放出ラインのための空間は必要とされない。

モータポンプユニットの構造的に単純な設計を可能にするように、供給ライン及び／又は放出ラインの壁は少なくとも部分的にインナシェルと一体的に形成されていると好都合である。例えば供給ライン及び／又は放出ラインはインナシェルと共に前述のダイカスト法又は押し出し法によって製造される。

さらに、供給ライン及び放出ラインがポンプ組立体に面した側で間隙から出ることによって、モータポンプユニットの可能な限りコンパクトな構造が可能になる。このようになっていると、長さの短い接続ラインを使用するだけで、放出ラインをポンプ組立体の吸引側に接続することができる。供給ラインもまた間隙からポンプ組立体の方向に出る。このことは供給ラインと給水網とを、ポンプ組立体を含むモータポンプユニットの端部で接続することを可能にする。圧力出口がモータポンプユニットの同じ端部に配置されていると、使用者は、給水網に接続された供給ホースと、高圧ホースとを単一作業工程で、そして高圧洗浄機の同じ位置で接続することができる。このことは高圧洗浄機の取り扱いにとって実際上有利であることが判っている。

モータポンプユニットは好ましくは少なくとも１つの隔壁を含んでおり、隔壁は冷却通路内に、具体的にはインナシェルの外側に配置されており、そして冷却通路を流通する洗浄液に関して、隔壁の互いに離反する側に、流入開口及び流出開口が配置されている。少なくとも１つの隔壁に沿って、洗浄液の流れを、例えば流入開口から流出開口へ定義された形式で導くことができる。具体的には隔壁はインナシェルの周りに延びていてよいので、流入開口を通って冷却通路に入った洗浄液は、冷却通路から流出開口を通って出るまで、インナシェルの周りを流れることができる。少なくとも１つの隔壁は、モータの廃熱を効果的に放散するために、洗浄液が流入開口から流出開口へ直接に流れることなしに、できる限り長くインナシェルと接触することを保証するのを可能にする。

構造的に単純な設計において、少なくとも１つの隔壁が、例えば上述のダイカスト法又は押し出し法によってインナシェルと一体的に形成されている。

少なくとも１つの隔壁がインナシェルをらせん状に取り囲んでおり、そして好都合にはインナシェルを少なくとも一周すると有利である。洗浄液はこれによりインナシェルを少なくとも二周、らせん状に案内され、そして信頼性高い熱放散が可能になる。

蛇行状又はメアンダ状の洗浄液流を達成し、ひいては効果的な熱放散を達成するために、流入開口から流出開口への洗浄液の流れ方向において、冷却通路、具体的にはインナシェルの外側に位置する流れ変向エレメントが配置されていてよい。流れ変向エレメントは、インナシェルと一体的に形成されたリブであると好都合である。流れ変向エレメントはそれぞれ、例えば冷却通路の第１壁から、反対側の第２壁の方向に交互に延びているが、しかしこの第２壁に結合されることはないので、洗浄液は冷却通路内で蛇行状に流れることができる。具体的には、リブは冷却通路の上述の軸線方向隔壁のうちの１つから交互に出発して軸線方向に延びており、そして好ましくは周方向に互いにほぼ均一な間隔を置いて設けられている。

少なくとも１つのスペーサエレメントが半径方向リブとして、すなわちモータハウジングの外側に配置されたリブとして形成されていると有利である。これらのリブは、モータ軸に関して半径方向でモータハウジングとは離反する方向に延びている。実地において、構造的に単純な設計を有するモータポンプユニットの堅牢な構造が少なくとも１つのリブによって達成され得ることが判っている。同時に、モータハウジングから冷却通路への信頼性高い熱放散が可能になる。

少なくとも１つのスペーサエレメントは好ましくは、モータ軸に関して軸線方向に延びるように形成されている。すなわちスペーサエレメントは、モータ軸に対して平行にモータハウジングの外側で延びている。このことは具体的にはダイカスト法又は押し出し法による、少なくとも１つのスペーサエレメントの構造的に単純な製造を可能にする。少なくとも１つのスペーサエレメントがモータの全長又は実質的に全長にわたって延びて、堅牢な構造をモータポンプユニットに与え得ると好都合である。加えて、モータハウジングから冷却通路への熱放散が改善される。

実地において、少なくとも１つのスペーサエレメントが、モータハウジングに向かう方向及び／又は冷却通路に向かう方向に拡幅するように形成されていると有利であることが判っている。間隙から見て、少なくとも１つのスペーサエレメントは、モータハウジングに面していわば「柱基」を形成することにより、スペーサエレメントの方向にターゲット式に熱が流れるのを保証する。これに相応して、少なくとも１つのスペーサエレメントは間隙から出発して、冷却通路の側で柱頭状に拡幅することができるので、熱は可能な限り表面にわたって冷却通路、具体的にはインナシェルへ放散することができる。実地において、できる限り多くの材料及び重量を節減する形でモータポンプユニットを構成するように、モータハウジングと冷却通路との間のほぼ中間に少なくとも１つのスペーサエレメントの断面を縮小した形態の狭窄部が存在すると、熱放散には十分であることが判っている。

モータポンプユニットが複数のスペーサエレメントを含むことが特に好ましいことが判っている。実地において、これにより、一層良好な熱放散が達成されるとともに、モータポンプユニットの製造はそれでもなお構造的に単純であることが見いだされている。

複数のスペーサエレメントは同一又は実質的に同一の設計を有していると好都合である。

モータポンプユニットの堅牢な構造、及びモータハウジングの均一な熱放散のために、スペーサエレメントがモータの周方向に互いに均一な間隔を置いて設けられていると、すなわち、それぞれ２つの隣接するスペーサエレメントが互いに同じ間隔を置いて設けられていると有利である。この実施態様ではスペーサエレメントは特に好ましくは、互いに平行に軸線方向に延び、且つ半径方向に広がるリブとして設計されている。

実地におけるモータポンプユニットの有利な実施形では、モータポンプユニットは約１０〜約２０個、好ましくは約１４〜約１８個のスペーサエレメントを含んでおり、そして具体的には１６個のスペーサエレメントを含んでいると好都合であることが判っている。従って、スペーサエレメントがモータの周方向で互いに均一な間隔を置いて設けられていると、隣接するスペーサエレメントの角度間隔は、約１８°〜約３６°、好ましくは約２０°〜約２６°、そして具体的には約２２．５°となる。実地において、これは、モータポンプユニットの堅牢な構造に適していると同時に、冷却通路への効率的な熱放散にも適していることが判っている。

冒頭で述べたように、本発明はまた高圧洗浄機に関する。本発明に係る高圧洗浄機は、上記種類の少なくとも１つのモータポンプユニットを含むことによって、冒頭に定めた目的を達成する。

本発明に係るモータポンプユニットとの関連において達成される利点、及び本発明に係るモータポンプユニットの有利な構造は、本発明に係る高圧洗浄機によっても達成され得る。これらの利点の詳細に関しては上記説明で言及されている。

本発明の好ましい実施態様を以下に記述することによって、図面との関連における本発明のさらに詳細な説明を提供する。

図１は、本発明に係るモータポンプユニットの、図２〜４に示された好ましい実施態様を含む、本発明に係る高圧洗浄機の好ましい実施態様を示す斜視図である。 図２は、図１の高圧洗浄機のモータポンプユニットを示す部分断面斜視図である。 図３は、図２のモータポンプユニットを示す部分断面長手側面図である。 図４は、図３の４−４線に沿って示すモータポンプユニットの単純化された断面図である。 図５は、図２に示したモータポンプユニットの冷却通路のシェルを切り開いて平らにして示す概略平面図である。 図６は、図２に示したモータポンプユニットの変更例の、図４に対応した概略断面図である。 図７は、図２に示したモータポンプユニットの更なる変更例の冷却通路のシェルを切り開いて平らにして示す概略平面図である。 図８は、本発明に係るモータポンプユニットの更なる変更例を示す単純化された断面図（部分図）である。

図１は、全体的に符号１０で示された高圧洗浄機の好ましい実施態様を示す斜視図である。高圧洗浄機１０は、本発明に係るモータポンプユニットの、図２〜４に示され全体的に符号１２で示された好ましい実施態様を含んでいる。

給水網に接続可能な図示していない供給ホースを接続部１４を介して高圧洗浄機１０に接続することによって、高圧洗浄機に洗浄液、具体的には水を供給することができる。モータポンプユニット１２を使用して、洗浄液は加圧され、更なる接続部１６に接続された高圧ホース１８を介して高圧洗浄機１０によって放出されることができる。加圧された洗浄液を噴霧するために、高圧ホース１８に噴霧ランス（spray lance）２０が接続されている。

モータポンプユニット１２はモータ２２を含んでいる。モータ２２は電動モータとして形成されており、概略的にのみ図示されている。モータ２２はそれ自体知られており、モータ軸２８を有するロータ２６を取り囲むリング状ステータ２４を含んでいる。モータ軸２８はモータ軸線３０を画定している。

モータ２２はモータハウジング３２内に収容されている。モータハウジング３２はモータ軸線３０と同軸状に整列されており、モータハウジング３２の端面に、モータポンプユニット１２のポンプ組立体３４がフランジ結合されている。ポンプ組立体３４は、モータ軸２８によって駆動されるアキシャルピストンポンプであって、モータハウジング３２にポンプブロック３６がフランジ結合されている。ポンプ組立体３４は、モータ２２から離れる側にポンプヘッド３８を有している。

ポンプヘッド３８には吸引側で吸引ライン４０が接続されている。吸引ライン４０はその端部に、供給ホースのための接続部１４を含んでいる。とりわけ、吸引ライン４０は冷却通路４２を含んでおり、冷却通路はモータハウジング３２を取り囲んでいる。その詳細を下記に示す。加圧されるべき洗浄液は、吸引ライン４０を通ってポンプヘッド３８内に引き込まれ、ポンプヘッド内で加圧され、そしてポンプ組立体３４によって圧力出口４４を通して放出されることができる。圧力出口４４は接続部１６（図示せず）と流体連通している。

モータハウジング３２はモータ２２をカプセル化して保護するための主要構成部分として、ハウジングシェル４６を含んでいる。ハウジングシェル４６はモータ軸線３０の周方向でモータ２２を取り囲み、そして実質的にモータ２２全長にわたって延びている。ハウジングシェル４６からは、複数のスペーサエレメント４８がモータ軸線３０に関して半径方向に突出しており、これらスペーサエレメントは、ハウジングシェル４６から所定の間隔を置いた状態で冷却通路４２を配置している。冷却通路４２はハウジングシェル４６に対してスペーサエレメント４８によっていわば「ジャッキアップ」されている。これを目的としてスペーサエレメント４８は、モータハウジング３２に面した冷却通路４２の内壁５０に係合している。

壁５０はまたシェル状の形態を有しており、そしてモータ軸線３０に関してハウジングシェル４６と同軸的に整列されるので、この壁は冷却通路４２のインナシェル５２を形成する。インナシェルはリングの形状を成してハウジングシェル４６を取り囲む。このようにして、スペーサエレメント４８は、ハウジングシェル４６とインナシェル５２とを半径方向で互いに結合するウェブ５４を形成する。

ウェブ５４はそれぞれ、ハウジングシェル４６の外側で軸線方向に延びて、ハウジングシェル４６から半径方向に突出するリブ５６として形成されている。ウェブはモータ軸線３０の周方向に互いに均一に離間されている。従って、それぞれ２つの隣接するリブ５６間には同一の角距離が形成されている。全部で１６個のリブ５６が設けられているので、隣接リブ５６間の角距離は２２．５°である。

リブ５６は、ハウジングシェル４６とインナシェル５４との間の他のリング状の間隙５８を、１６個の間隙領域に分割しており、それぞれ２つのリブ５６間には間隙領域６０が形成されている。ポンプ組立体３４とモータハウジング３２との接続部の近くでのみ、いくつかの間隙領域６０が互いに開口している。間隙領域を仕切るリブ５６は、ポンプ組立体３４まで完全に延びているわけではない（図２）。間隙５８、ひいては間隙領域６０もガス、具体的には空気が充填されている。

モータ軸線３０に対して垂直に延びる断面内で、リブ５６は概ねダンベル状の形態を有している。ハウジングシェル４６の方向及びインナシェル５２の方向において、リブ５６は、いずれの場合にも、それぞれ柱基領域６２及び柱頭領域６４にて拡幅している（図４）。リブ５６の断面はいずれの場合にも、ハウジングシェル４６とインナシェル５２との間のほぼ中間で最小となる。

リブ５６の上述のような特徴は、図４の最も右側に示された１つのリブ６６を除いて当てはまる。リブ６６は、ハウジングシェル４６とインナシェル５２との間のほぼ中間の分岐個所６８で、冷却通路４２から洗浄液を放出するための放出ライン７２の壁７０に続いている。このように、放出ライン７２はインナシェル５２内部において半径方向で直接にインナシェル５２に形成されている。インナシェル５２は放出ライン７２の外壁を形成している。

さらに、リブ５６の上述のような特徴は、図４のリブ６６の直ぐ上の、これに隣接するリブ７４には、制限された範囲でのみ当てはまる。図示されていない分岐個所において、リブ７４は、冷却通路４２へ洗浄液を供給するための供給ライン７６の壁７５に続いている。供給ライン７６は、断面の軸線方向位置に基づいて図４では見ることができないが、しかし図２に示されている。このように、供給ライン７６もインナシェル５２内部に半径方向で直接に延びている。インナシェル５２は供給ライン７６の外壁を形成している。

放出ライン７２及び供給ライン７６は両方とも、ポンプ組立体３４に面する側で間隙５８から出る。供給ライン７６の端部には、吸引ライン４０のＬ字形フィードライン７８が接続されている。フィードラインはその自由端に供給ホースのための接続部１４を含んでいる。放出ライン７２の端部には、吸引ライン４０の接続ライン８０が接続されている。接続ラインは放出ライン７２をポンプヘッド３８の吸引側に接続する。

供給ライン７６は、インナシェル５２に形成された流入開口８２を介して冷却通路４２内に開いている。これに相応して、放出ライン７２は、インナシェル５２に形成された流出開口８４を介して冷却通路４２内に開いている。流入開口８２及び流出開口８４は、モータ軸線３０の軸線方向で互いに離間されている。流入開口８２は流出開口８４よりもポンプ組立体３４に近接している。流入開口８２及び流出開口８４はモータ軸線３０の周方向でも、互いに離間されている。これらの角距離はほぼ、リブ６６とリブ７４との相互の角距離である。リブ６６及びリブ７４はそれぞれ、放出ライン７２及び供給ライン７６の壁７０及び７５に続いている。

さらに、放出ライン７２は液抜き開口８６を介して冷却通路４２内に開口している。液抜き開口は図２において部分的に見ることができる。液抜き開口８６の断面は流出開口８４の断面よりも著しく小さく、例えばその約１０分の１〜１５分の１、具体的にはその２０分の１〜３０分の１である。モータポンプユニット１２の通常運転中は、冷却通路４２から液抜き開口８６を通って放出ライン７２内に出る洗浄液はほとんどない。これは、洗浄液の流速と、流出開口８４の断面積に対する液抜き開口８６の比較的小さな断面積との組み合わせに起因する。

他方において、液抜き開口８６は、モータポンプユニット１２から冷却通路４２内の洗浄液を空にしなければならない場合、例えば冬期にモータポンプユニットを停止させる場合に有用である。これを目的として、供給ホースを接続部１４に接続することなしに、短時間にわたってモータポンプユニット１２を作動させることによって、洗浄液を冷却通路４２から引き出し得るようにするのが一般的である。洗浄液が冷却通路４２内で事実上静止しているこのような事例では、液抜き開口８６の断面積は、冷却通路４２から液抜き開口を通して洗浄液を解放するのに十分に大きな寸法を有している。具体的にはこのことは、高圧洗浄機１０の事例におけるように、液抜き開口８６がインナシェル５２の、ポンプ組立体３４に面する側に、すなわち高圧洗浄機１０において図１に示された使用位置に関して、その下側に面する側に配置されていると、実施するのが容易である。従って、たとえ冷却通路４２内の液面高さが流出開口８４の縁部よりも下方に降下しても、なおも洗浄液を液抜き開口８６を通して冷却通路４２から引き出すことができる。これにより、実際においては、冷却通路４２から、洗浄液の約９０％を空にすることができる。冷却通路４２内の洗浄液を凍結させることによるモータポンプユニット１２に及ぼす損傷を防止するにはこれで十分である。

インナシェル５２の形態を成す壁５０を超えて、冷却通路４２は外側に、アウタシェル９０の形態の壁８８を含んでいる。アウタシェル９０はリングの形状を成してそしてインナシェルから所定の間隔を置いてインナシェル５２を取り囲むので、アウタシェル９０とインナシェル５２との間には環状ギャップ９２が形成されている。アウタシェル９０はインナシェル５２及びハウジングシェル４６に対して同軸的に整列されており、軸線方向ではモータ２２の長さよりも若干短い長さにわたって延びている。

アウタシェル９０はねじの形態を成す結合エレメントによってリブ５６に固定されている。これを目的として、４つのリブ５６は、ポンプ組立体３４に面する側の端部に、ねじを受容するための半径方向突起を有している（２つの突起９３だけが図２に示されている）。ねじは、ねじドーム９５（図２に２つが示されている）の形態を成す、アウタシェル９０の外側に設けられた結合エレメントと相互作用する。

冷却通路４２はポンプ組立体３４に面する側で、インナシェル５２とアウタシェル９０との間に配置されたリブ９６の形態を成す周方向壁９４によって軸線方向で仕切られている。これから軸線方向間隔を置いて、インナシェル５２とアウタシェル９０との間に配置された別のリブ１００の形態を成す周方向壁９８は、ポンプ組立体３４とは反対側で冷却通路４２を仕切っている。リング状シーリングエレメント１０６及び１０８を受容するための環状溝１０２及び１０４がそれぞれリブ９６及び１００内に形成されている。シーリングエレメント１０６及び１０８はインナシェル５２からアウタシェル９０をシーリングする。カラー状の対応ストッパ１０９によって、アウタシェル９０は、突起９３に固定されると例えばリブ１００上に支持することができる。

リブ９６及び１００はインナシェル５２と一体的に形成されている。インナシェル５２は加えてリブ５６及びハウジングシェル４６と一体的に形成されている。放出ライン７２及び供給ライン７６の壁５０及び７５もそれぞれインナシェル５２、リブ５６、ハウジングシェル４６、及びリブ９６、１００と一体的に形成されている。製造はダイカストによって、具体的にはアルミニウム又はアルミニウム合金から行われる。上述の構成部分の一体的な製造は構造的に単純であると同時に費用効果的な、モータポンプユニット１２の製造を可能にする。ハウジングシェル４６、リブ５６、及びインナシェル５２の押し出しによる、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金からの製造も考えられる。

さらに、インナシェル５２の外側の周りに延びるリブ１１０がインナシェルと一体的に形成されている。具体的には図２及び５から明らかなように、リブ１１０は周方向リブ９６から出発して、軸線方向区分１１２で先ず軸線方向に延びる。その際にこれは流入開口８２を通過する。次いでリブ１１０はインナシェル５２の周りにらせん状に延びて、モータ軸線３０の周りを一周する。この際にこれは流出開口８４を通過することによって、再び軸線方向区分１１４に続く。軸線方向区分１１４はリブ１００で終わる。軸線方向区分１１２及び１１４の間には間隙１１６が形成される。軸線方向区分はほぼ相互の延長部として延びている。

流入開口８２及び流出開口８４は、冷却通路４２内の洗浄液流の方向に関して、リブ１１０の互いに反対側に位置している。これにより、リブ１１０は冷却通路４２内で洗浄液流を案内するための隔壁１１８を形成する。図５において矢印で概略的に示されているように、洗浄液は流入開口８２を通って環状ギャップ９２に入り、そしてリブ１１０の左側でインナシェル５２を一周し、間隙１１６を通り、次いでリブ１１０の右側でインナシェル５２を再び一周することによって、流出開口８４を通って冷却通路４２を去る。

本発明に係るモータポンプユニット１２、ひいては本発明に係る高圧洗浄機１０は次の利点を有している：

上述のように、冷却通路４２はリブ５６によってモータハウジング３２から離間されている。リブ５６はハウジングシェル４６とインナシェル５２との間の間隙５８を架橋している。インナシェル５２に漏れが存在する場合、洗浄液は間隙５８に入ることができる。インナシェル５２内の漏れは、例えば接続部１４に入る水に洗浄用化学物質が添加された結果として、時には攻撃性の洗浄液に起因した腐食によって引き起こされることがある。間隙５８は、冷却通路４２から出た洗浄液に対する安全空間として作用する。洗浄液は間隙内に集まることができるが、しかしモータハウジング３２の内部に入ることはない。それというのも、漏れが生じている腐食した冷却通路４２の場合でも、モータ２２はなおもハウジングシェル４６によってシーリングされているからである。

従って冷却通路４２が漏れている場合にも、モータ２２は洗浄液から保護されるので、電気的安全性レベルは本発明に係るモータポンプユニット１２の方が、従来のモータポンプユニットよりも高い。間隙５８には高圧縮性を有する空気が充填されているので、大量の洗浄液が間隙５８に入ることができる。これにより、冷却通路４２に大量の漏れが生じている場合にも、モータポンプユニット１２の電気的安全性が保証される。

それでもなお、モータ２２の廃熱は冷却通路４２内の洗浄液に効率的に放散することができる。このことにとって有益なのは、一方では、ハウジングシェル４６と、リブ５６と、インナシェル５２とが、高い熱伝導率を有するアルミニウム又はアルミニウム合金から一体的に構成されていることである。モータ２２の廃熱は、ハウジングシェル４６によって効果的に吸収され、リブ５６を介してインナシェル５２に放出されることができる。柱基領域６２及び柱頭領域６４を有するリブ５６の構造は、他方では、廃熱がリブ５６を通ってハウジングシェル４６からインナシェル５４へターゲット式に導かれるのを保証する。

インナシェル５２の側面の表面積が大きいことに起因して、冷却通路４２内の洗浄液との良好な熱接触が生じるので、洗浄液は熱を信頼性高く放散することができる。さらに、このことにとって有益なのは、洗浄液が流入開口８２を通して冷却通路４２に入った後、流出開口８４を通って冷却通路４２から出る前にインナシェル５２を二周することである。

さらに、ハウジングシェル４６からの熱放散にとって有利なのは、ガス、具体的には低い熱伝導率しか有さない空気が間隙５８内に含まれていることである。アルミニウム又はアルミニウム合金から形成されたリブ５６の熱伝導率が、間隙５８内の空気よりもかなり高いので、熱はインナシェル５２にターゲット式に放散される。

さらに、モータポンプユニット１２における利点は、間隙５８内に、ひいてはインナシェル５２の、アウタシェル９０とは反対側に放出ライン７２及び供給ライン７６も配置されていることである。これにより、モータポンプユニット１２の極めてコンパクトな構造を達成することができる。放出ライン７２及び供給ライン７６のそれぞれの壁５０及び７５もインナシェル５２と一体的に形成されているので、モータポンプユニット１２の製造はさらに単純化される。

モータポンプユニット１２の図６〜８に示された変更例及びその特徴を以下に論じる。モータポンプユニット１２と同一及び機能的に同一の特徴又は構成部分は同一符号によって示される。

図４に相応する形で図６に概略的に示され、そして符号１２０によって示されるモータポンプユニット１２の変更例は、リブ９６の半径方向寸法がモータポンプユニット１２の場合よりも大きい点において、モータポンプユニット１２とは異なっている。このことは流入開口８２及び流出開口８４をリブ９６内に形成するのを可能にするので、フィードライン７８及び接続ライン８０を冷却通路４２に直接軸線方向に接続することができる。それ以外では、モータポンプユニット１２０はモータポンプユニット１２と構造が同一であり、モータポンプユニット１２で達成し得る利点は、モータポンプユニット１２０でも達成することができる。これに関する詳細は上記説明で言及されている。

別のモータポンプユニットのうち、インナシェル５２だけが図５に相応する形で図７に示されている。モータポンプユニット１２のこのような変更例において、隔壁１１８の代わりに、異なるタイプの隔壁１２２が提供されている。この隔壁は、ポンプ組立体３４に面するリブ９６から、ポンプ組立体３４とは反対側のリブ１００へ、軸線方向に延びている。これらリブはそれぞれ冷却通路４２を軸線方向で仕切っている。隔壁１２２は例えば、インナシェル５２と一体的に形成されたリブ１２４として形成されている。さらに、隔壁１２２は流入開口８２と流出開口８４との間に配置されているので、これら開口は、冷却通路４２内の洗浄液流の方向に関して、隔壁１２２の互いに対向する側に位置する。

さらに、インナシェル５２の外側には複数の流れ変向エレメント１２６が配置されている。これらは例えばインナシェル５２と一体的に形成されたリブ１２８として形成されている。全部で６つのリブ１２８が設けられており、これらは隔壁１２２を含めて、インナシェル５２の周方向にその外側全体にわたって均一に分配されている。

リブ１２８はそれぞれ壁９４から壁９８の方向に、そして壁９８から壁９４の方向に交互に延びているが、しかしそれぞれ他の壁に結合されることはない。このようになっていると、それぞれのリブ１２８とそれぞれの壁９４又は９８との間に軸線方向間隙１３０が形成される。これにより、一種の蛇行状（meandering）の構造がリブ１２８によってインナシェル５２の外側に与えられる。この結果、図７において矢印で示されているように、流入開口８２を通って冷却通路４２に入った洗浄液は、蛇行状にリブ１２８の傍らを流れ、そして間隙１３０を流出開口８４の方向に流通する。冷却通路４２内で洗浄液によって費やされる時間長さが結果として増大することによって、モータ２２の廃熱を特に効果的に放散することができる。

それ以外では、図７に示されたインナシェル５２を含むモータポンプユニット１２の変更例は、モータポンプユニット１２と構造が同一であり、モータポンプユニット１２で達成し得る利点は、この変更例でも達成することができる。これに関する詳細は上記説明で言及されている。モータポンプユニット１２０は、図７に示された構造に基づくインナシェル５２を含むこともできる。

モータポンプユニット１２の別の変更例が、図４に相応する形で図８に部分的に示され、そして符号１４０によって示されている。モータポンプユニット１４０は本質的に、壁５０を形成する冷却通路４２の異なる種類のインナシェル１４２がインナシェル５２の代わりに使用される点で、モータポンプユニット１２とは異なっている。

インナシェル１４２は円筒形の形態を有しており、そしてハウジングシェル４６と同軸的に整列されている。インナシェル５２とは異なり、これはリブ５６と一体的に形成されてはおらず、その代わりにこれらに収縮嵌めされている。インナシェル１４２は例えばアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されているので、モータポンプユニット１４０の場合にも、モータ２２の廃熱を冷却通路４２内の洗浄液に特に効果的に放散することができる。インナシェル１４２の収縮嵌めは、堅牢であると同時に製造技術の点で見て単純な、モータポンプユニット１４０の製造を可能にする。

モータポンプユニットにおいて、インナシェル１４２を外側で同軸的に取り囲む壁８８はアウタシェル１４４によって形成されている。供給ライン１４８のための接続部１４６、及び放出ライン１５２のための接続部１５０がアウタシェル１４４内に組み込まれている。供給ライン１４８及び放出ライン１５２は図８に部分的にのみ示されている。洗浄液は供給ライン１４８、及び流入開口１５４との接続部１５４を通って環状ギャップ９２内に流入することができ、そして、洗浄液は図示されていない流出開口との接続部１５０、及び放出ライン１５２を通って環状ギャップ９２から流出することができる。接続部１４６及び１５０は、モータ軸３０に関して、アウタシェル１４４から半径方向で外方に向かって突出している。

さらに、モータポンプユニット１４０においても、リブ状の、軸線方向に延びる隔壁１５６がインナシェル１４２の外側で、流入開口１５４と図示されていない流出開口との間に配置されているので、洗浄液は流入開口１５４から流出開口へ直接に流れることはできない。

それ以外では、モータポンプユニット１４０は、モータポンプユニット１２と構造が同一であり、モータポンプユニット１２で達成し得る利点は、モータポンプユニット１４０でも達成することができる。従ってこれに関しては上記説明で言及されている。加えて、図７に基づくインナシェル５２と類似するインナシェル１４２がリブ１２８を含んで、洗浄液が蛇行状に冷却通路４２を流通し得るようになっていてもよい。

Claims (26)

1. ポンプ組立体（３４）によって搬送される洗浄液がモータ（２２）を冷却するために使用される、高圧洗浄機（１０）のためのモータポンプユニットであって、
   前記モータ（２２）を取り囲むモータハウジング（３２）と、前記モータ（２２）を取り囲む冷却通路（４２）とを含み、該冷却通路を通って前記洗浄液が熱放散のために流通することができるモータポンプユニットにおいて、
   前記冷却通路（４２）は前記モータハウジング（３２）を取り囲んでおり、前記モータポンプユニット（１２；１２０；１４０）は少なくとも１つの熱伝導性のスペーサエレメント（４８）を含み、該スペーサエレメントにより、前記冷却通路（４２）は前記モータハウジング（３２）から離間されていることを特徴とする、モータポンプユニット。
2. 前記モータハウジング（３２）と前記冷却通路（４２）との間に形成されて前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）によって架橋された間隙（５８）にはガスが充填されていることを特徴とする、請求項１に記載のモータポンプユニット。
3. 前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）は、前記モータハウジング（３２）と一体的に形成されていること、及び／又は前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）は、前記モータハウジング（３２）に面する、前記冷却通路（４２）の内壁（５０）と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のモータポンプユニット。
4. 前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）は前記モータハウジング（３２）と共にアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されていること、及び／又は前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）は前記冷却通路（４２）の内壁（５０）と共にアルミニウム又はアルミニウム合金から形成されていることを特徴とする、請求項３に記載のモータポンプユニット。
5. 前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）は前記モータハウジング（３２）と共にダイカスト部分として製造されていること、及び／又は前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）は前記冷却通路（４２）の内壁（５０）と共にダイカスト部分として製造されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載のモータポンプユニット。
6. 前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）は前記モータハウジング（３２）と共に押し出し部分として製造されていること、及び／又は前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）は前記冷却通路（４２）の内壁（５０）と共に押し出し部分として製造されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載のモータポンプユニット。
7. 前記モータハウジング（３２）に面する、前記冷却通路（４２）の内壁（５０）は、前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）上に収縮嵌めされていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のモータポンプユニット。
8. 前記モータハウジング（３２）に面する、前記冷却通路（４２）の内壁（５０）が、前記モータハウジング（３２）を取り囲むインナシェル（５２；１４２）として形成されており、該インナシェルの外側の周りを洗浄液が流れることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のモータポンプユニット。
9. 前記冷却通路（４２）は、前記モータハウジング（３２）とは反対側に、前記インナシェル（５２；１４２）を取り囲むアウタシェルの形態の外壁（８８）を含むことを特徴とする、請求項８に記載のモータポンプユニット。
10. 前記インナシェル（５２；１４２）の外側に配置されて互いに軸線方向に離間された２つの壁（９４、９８）が、軸線方向において前記冷却通路（４２）を仕切っていることを特徴とする、請求項８又は９に記載のモータポンプユニット。
11. 前記洗浄液のための流入開口（８２；１５６）と、該洗浄液のための流出開口（８４）とが、前記冷却通路（４２）の壁（５０；８８；９４）に形成されていることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか１項に記載のモータポンプユニット。
12. 前記洗浄液のための流入開口（８２）及び／又は流出開口（８４）は、前記インナシェル（５２）に形成されていることを特徴とする、請求項１１に記載のモータポンプユニット。
13. 前記インナシェル（５２）と前記モータハウジング（３２）との間の間隙（５８）内に、前記流入開口（８２）により前記冷却通路（４２）内に開口する供給ライン（７６）が配置されていること、及び／又は、前記インナシェル（５２）と前記モータハウジング（３２）との間の間隙（５８）内に、前記流出開口（８４）により前記冷却通路（４２）内に開口する放出ライン（７２）が配置されていることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のモータポンプユニット。
14. 前記供給ライン（７６）及び／又は前記放出ライン（７２）の壁は少なくとも部分的に前記インナシェル（５２）と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載のモータポンプユニット。
15. 前記供給ライン（７６）及び前記放出ライン（７２）は前記ポンプ組立体（３４）に面した側で前記間隙（５８）から出ることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載のモータポンプユニット。
16. 前記モータポンプユニット（１２：１２０：１４０）が少なくとも１つの隔壁（１１８；１２２；１５６）を含んでおり、該隔壁は前記冷却通路（４２）内に配置されており、且つ該冷却通路（４２）を流通する洗浄液に関して、前記隔壁の互いに離反する側に、流入開口（８２；１５４）及び流出開口（８４）が配置されていることを特徴とする、請求項８から１５のいずれか１項に記載のモータポンプユニット。
17. 前記少なくとも１つの隔壁（１１８；１２２；１５６）が、前記インナシェル（５２；１４２）と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１６に記載のモータポンプユニット。
18. 前記少なくとも１つの隔壁（１１８）が前記インナシェル（５２）をらせん状に取り囲んでいることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載のモータポンプユニット。
19. 前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）が半径方向リブ（５６）として形成されていることを特徴とする、請求項１から１８のいずれか１項に記載のモータポンプユニット。
20. 前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）が、軸線方向に延びるように形成されていることを特徴とする、請求項１から１９のいずれか１項に記載のモータポンプユニット。
21. 前記少なくとも１つのスペーサエレメント（４８）が、前記モータハウジング（３２）に向かう方向及び／又は前記冷却通路（４２）に向かう方向に拡幅するように形成されていることを特徴とする、請求項１から２０のいずれか１項に記載のモータポンプユニット。
22. 前記モータポンプユニット（１２：１２０：１４０）が複数のスペーサエレメント（４８）を含むことを特徴とする、請求項１から２１のいずれか１項に記載のモータポンプユニット。
23. 前記スペーサエレメント（４８）が、前記モータ（２２）の周方向に互いに均一な間隔で離間されていることを特徴とする、請求項２２に記載のモータポンプユニット。
24. 前記モータポンプユニット（１２：１２０：１４０）は１０〜２０個のスペーサエレメント（４８）を含んでいることを特徴とする、請求項２２又は２３に記載のモータポンプユニット。
25. 前記モータポンプユニット（１２：１２０：１４０）は１４〜１８個のスペーサエレメント（４８）を含んでいることを特徴とする、請求項２４に記載のモータポンプユニット。
26. 請求項１から２５のいずれか１項に記載の少なくとも１つのモータポンプユニット（１２：１２０：１４０）を含む、高圧洗浄機。

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