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Title:
PUMP COMPRISING A PRESSURE CHAMBER AND A COOLING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/175119
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pump (1) comprising a housing (3) which delimits a pressure chamber (2), the pressure chamber (2) having a pressure chamber feed line (4) and, arranged at a distance therefrom, a pressure chamber discharge line (5). By means of a displacement device arranged displaceably in the pressure chamber (2), a fluid flowing into the pressure chamber (2) via the pressure chamber feed line (4) can be exposed to a pressure and can be expelled from the pressure chamber (2) via the pressure chamber discharge line (5). Furthermore, the pump (1) has a cooling system for cooling the housing (2) of the pump (1). The cooling system has at least one heat pipe (12), containing a heat transfer fluid, and at least one heat sink (8), the at least one heat pipe (12) having a housing contact region (13) for providing heat-conducting contact between the heat pipe (12) and the housing (2), and, arranged at a distance therefrom, a heat sink contact region (14) for providing heat-conducting contact between the heat pipe (12) and the at least one heat sink (8). When the cooling system is used as intended, the heat of the housing (2) is transferred via the at least one heat pipe (12) from the housing (2) to the at least one heat sink (8).

Inventors:
DIMITROV MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/056835
Publication Date:
September 21, 2023
Filing Date:
March 16, 2023
Export Citation:
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Assignee:
KNF NEUBERGER GMBH (DE)
International Classes:
F04B39/06; F04B53/08; F04B43/02; F04B45/04
Foreign References:
EP2196671A22010-06-16
CN102536745A2012-07-04
CN110374844A2019-10-25
CN110454364A2019-11-15
JP2002048066A2002-02-15
CN205330920U2016-06-22
Attorney, Agent or Firm:
HABERMANN INTELLECTUAL PROPERTY PARTNERSCHAFT VON PATENTANWÄLTEN MBB (DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Pumpe (1) mit einem Gehäuse (3) , welches eine Druckkammer (2) begrenzt, wobei die Pumpe (1) eine Druckkammerzuleitung (4) und eine Druckkammerableitung (5) aufweist, die jeweils in die Druckkammer (2) münden, wobei über eine verlagerbar in der Druckkammer (2) angeordnete Verlagerungseinrichtung ein über die Druckkammerzuleitung (4) in die Druckkammer (2) einströmendes Fluid mit einem Druck beaufschlagt und über die Druckkammerableitung (5) aus der Druckkammer (2) ausgestoßen werden kann, und mit einem Kühlsystem zur Kühlung des Gehäuses (2) der Pumpe (1) , dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem mindestens ein ein Wärmeträgerf luid aufweisendes Wärmerohr (12) und mindestens einen Kühlkörper (8) aufweist, wobei das mindestens eine Wärmerohr (12) einen Gehäusekontaktbereich (13) für einen wärmeleitenden Kontakt des Wärmerohrs (12) mit dem Gehäuse (2) und einen beabstandet dazu angeordneten Kühlkörperkontaktbereich (14) für einen wärmeleitenden Kontakt des Wärmerohrs (12) mit dem mindestens einen Kühlkörper (8) aufweist, wobei die Wärme des Gehäuses (2) bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Kühlsystems über das mindestens eine Wärmerohr (12) von dem Gehäuse (2) zu dem mindestens einen Kühlkörper (8) transferiert wird.

2. Pumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühlkörper (8) einen Kühlkörperblock (9) und eine wärmeleitend mit dem Kühlkörperblock (9) verbundene Kühlrippenanordnung (10) mit mehreren beabstandet zueinander angeordneten Kühlrippen (11) aufweist, wobei die von dem Kühlkörperblock (9) aufgenommene Wärme über die Kühlrippen (11) an die Umgebungsluft abgegeben wird. 3. Pumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Kühlkörper (8) eine Luftströmungserzeugungseinrichtung (18) angeordnet ist, wobei mit der Luftströmungserzeugungseinrichtung (81) eine Luftströmung zu einer zusätzlichen Kühlung der Kühlrippen

(11) erzeugbar ist.

4. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem eine Wasserkühleinrichtung (19) zur Kühlung des Kühlkörperkontaktbereichs (13) des mindestens einen Wärmerohrs (12) aufweist.

5. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Wärmerohr

(12) mit dem Kühlkörperkontaktbereich (14) in Kühlkörperausnehmungen des Kühlkörperblocks (9) angeordnet und mit dem Kühlkörperblock (9) wärmeleitend verbunden ist.

6. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörperkontaktbereich

(14) von dem mindestens einen Wärmerohr (12) wärmeleitend mit einer Kontaktplatte (17) verbunden ist, wobei die Kontaktplatte (7) eine hohe Wärmeleitfähigkeit von höher als 200 W/m-K und insbesondere von höher als 300 W/m-K aufweist, und wobei die Kontaktplatte (17) mit der Luftströmungserzeugungseinrichtung (18) gekühlt werden kann oder mit dem mindestens einen Kühlkörper (8) verbunden ist. 7. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (11) parallel zu einer Oberfläche des Gehäuses (3) angeordnet sind.

8. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (11) in einem Winkel zu der Oberfläche des Gehäuses (3) angeordnet sind.

9. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammerzuleitung (4) und/oder die Druckkammerableitung (5) möglichst in einem großen Bereich parallel zu dem Kühlkörperblock (9) verlaufen und/oder teilweise in diesem eingebettet sind.

10. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammerzuleitung (4) und/oder die Druckkammerableitung (5) parallel zu der Druckkammer (2) verläuft.

11. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf des mindestens einen Wärmerohrs (12) mindestens eine Richtungsänderung aufweist, sodass das mindestens eine Wärmerohr (12) einen möglichst langen Kontaktbereich zwischen dem mindestens einen Wärmerohr (12) und dem Kühlkörperblock (9) und/oder zwischen dem mindestens einen Wärmerohr (12) und dem Gehäuse (3) aufweist.

12. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem mindestens zwei Wärmerohre (12) aufweist, wobei die mindestens zwei Wärmerohre (12) mit jeweils Ihrem Kühlkörperkontaktbereich (14) von zwei sich gegenüberliegenden Seiten an dem mindestens einen Kühlkörper (8) angeordnet sind.

13. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekontaktbereich (13) des mindestens einen Wärmerohrs (12) parallel zu der Druckkammerzuleitung (4) und/oder der Druckkammerableitung (5) angeordnet ist. 14. Pumpe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekontaktbereich (13) des mindestens einen Wärmerohrs (12) zwischen der Druckkammerzuleitung (4) und/oder der Druckkammerableitung (5) und der Druckkammer (2) angeordnet ist.

15. Pumpe (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) eine Membranpumpe ist .

Description:
Pumpe mit einer Druckkammer und einem Kühlsystem

Die Erfindung betri f ft eine Pumpe mit einem Gehäuse , welches eine Druckkammer begrenzt , wobei die Pumpe eine Druckkammerzuleitung und eine Druckkammerableitung aufweist , die j eweils in die Druckkammer münden, wobei über eine verlagerbar in der Druckkammer angeordneten Verlagerungseinrichtung ein über die Druckkammerzuleitung in die Druckkammer einströmendes Fluid mit einem Druck beaufschlagt und über die Druckkammerableitung aus der Druckkammer ausgestoßen werden kann, und mit einem Kühlsystem zur Kühlung des Gehäuses der Pumpe .

Zur Förderung von Fluiden werden regelmäßig Pumpen oder Verdichter eingesetzt . Während bei Pumpen das zu fördernde Fluid inkompressibel ist , ist bei Verdichtern das zu fördernde Medium kompressibel . Unabhängig davon, ob eine Pumpe oder ein Verdichter zur Förderung des Fluids eingesetzt wird, werden im nachfolgenden unter dem Begri f f „Pumpe" sowohl Pumpen als auch Verdichter nach eingangs beschriebener Definition bezeichnet und zusammengefasst .

Die meisten handelsüblichen Pumpen weisen ein eine Druckkammer begrenzendes Gehäuse mit einer Einlassöf fnung und einer Auslassöf fnung auf . Die Einlassöf fnung ist mit einer Druckkammerzuleitung und die Auslassöf fnung mit einer Druckkammerableitung verbunden . Uber die Druckkammerzuleitung strömt das zu fördernde Fluid durch die Einlassöf fnung in die Druckkammer, wird dort durch eine in der Druckkammer verlagerbar angeordnete Verlagerungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt und strömt im Anschluss durch die Auslassöf fnung in die Druckkammerableitung aus . Aus dem Stand der Technik sind dabei viele Ausgestaltungen der Verlagerungseinrichtung bekannt , wobei die Verlagerungseinrichtung neben vielen weiteren Ausgestaltungsmöglichkeiten als das Fluid mit einem Druck beaufschlagender Kolben in Form einer Kolbenpumpe oder auch als Membran in Form einer Membranpumpe ausgestaltet sein kann .

Insbesondere bei hohen Volumenströmen, großen Drücken oder einer großen Fördergeschwindigkeit der Pumpen verursacht die Förderung des Fluids zwangsweise auch die Entstehung von Wärme im Bereich der Druckkammer . Die dabei entstehende Wärme muss von der Pumpe abgeführt werden, um die Pumpe nicht zu beschädigen sowie um deren Leistung aufrechterhalten zu können . Denn hohe Fördergeschwindigkeiten haben den Nachteil , dass durch die Reibung der relativ zueinander verlagerten Komponenten sowie des zu fördernden Fluids Reibungswärme entsteht , die das Medium sowie die Pumpe selbst erwärmen . Ebenso kann bei der Kompression von Fluiden sowie bei mechanisch beweglichen Teilen der Pumpe zusätzlich Wärme entstehen . Dies alles spielt vor allem bei einer Beaufschlagung eines Gases mit einem hohen Kompressionsdruck eine große Rolle . Die entstandene Wärme muss , wie bereits angesprochen, von der Pumpe selbst bzw . von dem Gehäuse abgeführt werden, um die mechanischen Komponenten der Pumpe nicht übermäßig zu belasten und die Leistungs fähigkeit der Pumpe nicht unnötig zu begrenzen . Sollte das Fluid in der Druckkammer bereits beim Einströmen oder durch eine Erwärmung durch die Pumpe eine hohe Temperatur aufweisen, kann nur noch eine geringere Verdichtung und damit ein geringerer Druck des Fluids im Vergleich mit einem Fluid mit einer geringeren Temperatur erzeugt werden, da die Temperaturbewegung der Fluidteilchen einer Kompression entgegenwirkt . Wenn keine ausreichend hohe Wärmeabfuhr gewährleistet werden kann, kann mit der Pumpe nur noch eine geringere Verdichtung des Fluids erfolgen, wodurch die Leistung der Pumpe begrenzt ist .

Einfache Aus führungen von Pumpen weisen zur Begünstigung der Ableitung der Wärme ein Gehäuse aus einem gut wärmeleitfähigen Material wie beispielsweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung auf , um die durch die mechanische Arbeit sowie der Kompression entstehende Wärme an das Gehäuse und schlussendlich über das Gehäuse an die Umgebung abgeben zu können . Andere Aus führungen weisen ein zusätzliches Kühlsystem auf , mit welchem einzelne Komponenten oder das Gehäuse selbst gekühlt werden können, um einer nachteiligen Erwärmung des Gehäuses entgegenwirken zu können . Ein derartiges Kühlsystem kann beispielsweise als Wasserkühlung ausgestaltet sein, wobei die Wärme des Gehäuses auf ein mit dem Gehäuse in Kontakt stehendes Trägerfluid wie Wasser übertragen wird, welches durch die Aufnahme der Wärme des Gehäuses die Temperatur des Gehäuses erniedrigen kann . Eine Wasserkühlung erfordert regelmäßig die ausreichend dichte Anbindung des zu kühlenden Gehäuses an einen Kühlwasserkreislauf und eine geeignete Steuerung oder Regelung der mit der Wasserkühlung bewirkten Kühlleistung . Die Kühlwirkung wird im Hinblick auf den erforderlichen Aufwand oftmals als nicht ausreichend angesehen . Als Aufgabe wird es deshalb angesehen, eine Pumpe mit einem Kühlsystem bereitzustellen, die auf einfache Weise möglichst ef fi zient gekühlt werden kann .

Die Aufgabe wird dadurch gelöst , dass das Kühlsystem mindestens ein ein Wärmeträgerf luid aufweisendes Wärmerohr und mindestens einen Kühlkörper aufweist , wobei das mindestens eine Wärmerohr einen Gehäusekontaktbereich für einen wärmeleitenden Kontakt des Wärmerohrs mit dem Gehäuse und einen beabstandet dazu angeordneten Kühlkörperkontaktbereich für einen wärmeleitenden Kontakt des Wärmerohrs mit dem mindestens einen Kühlkörper aufweist , wobei die Wärme des Gehäuses bei einer bestimmungsgemäßen Benutzung des Kühlsystems über das mindestens eine Wärmerohr von dem Gehäuse zu dem mindestens einen Kühlkörper trans feriert wird .

Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine ef fektive Kühlleistung erzielt werden, wobei die Wärme aus den wärmebelasteten Pumpenkomponenten und/oder dem Gehäuse selbst über das mindestens eine Wärmerohr zu dem Kühlkörper trans feriert werden kann . Durch die Kühlung des Gehäuses kann auch das mit dem Gehäuse in Kontakt stehende und zu fördernde Fluid der Pumpe gekühlt werden, wodurch bei der gleichen Bauart der Pumpe ein höherer Volumenstrom gefördert werden kann . Beispielsweise können durch eine derart ausgestaltete Pumpe durch Normen vorgegebene Temperaturgrenzen zuverlässig unterschritten und eingehalten werden, wodurch eine höhere Leistungsdichte der Pumpe bei einer gleichbleibenden Temperatur erreicht werden kann . Die erfindungsgemäße Ausgestaltung weist hierzu zur Ableitung der Wärme von dem Gehäuse mindestens ein Wärmerohr und mindestens einen Kühlkörper auf . Das mindestens eine Wärmerohr kann hierbei als gerades oder teilweise gekrümmtes Rohr ausgestaltet sein, wobei sich in einem von einer Rohrwandung umschlossenen Innenraum das Wärmeträgerf luid befindet . Das mindestens eine Wärmerohr ist mit dem Gehäusekontaktbereich des Wärmerohrs wärmeleitend mit dem Gehäuse der Pumpe und mit dem dem Gehäusekontaktbereich gegenüberliegenden Kühlkörperkontaktbereich mit dem mindestens einen Kühlkörper verbunden . Durch die Erwärmung des Gehäuses wird der Gehäusekontaktbereich des Wärmerohrs und ebenfalls das zunächst flüssige Wärmeträgerf luid in dem Wärmerohr bis zu seinem Siedepunkt erhitzt , wobei es teilweise aus seiner flüssigen Phase in die Gasphase übergeht . Durch dadurch entstehende lokale Druckveränderungen breitet sich das nun gas förmige Medium innerhalb des gesamten Innenraums aus , und kondensiert an dem kälteren Kühlkörperkontaktbereich unter Abgabe seiner Wärme aus und kehrt damit in seinen flüssigen Zustand zurück, wobei es erneut erwärmt und in den Kreislauf zurückgeführt werden kann . Das mindestens eine Wärmerohr kann als Rohr mit einem runden, einem ovalen, einem rechteckigen oder einem anderweitig polygonalen Querschnitt ausgestaltet sein, und ist somit an den j eweiligen Einsatzort und den dort herrschenden Verhältnisse anpassbar . Weiterhin kann das mindestens eine Wärmerohr auch abschnittsweise eine unterschiedliche oder auch eine alternierend wechselnde Formgebung aufweisen .

Vorzugsweise ist das mindestens eine Wärmerohr dabei als eine passiv wirkende Heatpipe ausgestaltet , indem der Innenraum des mindestens einen Wärmerohres dabei in mehrere Kapillare auf geteilt ist . Dadurch kann das an dem Kühlkörperkontaktbereich kondensierte Wärmeträgerf luid durch die Kapillarwirkung zurück zu dem Gehäusekontaktbereich geführt werden . Eine gesonderte aktive Rückführung des kondensierten Wärmeträgerf luids zu dem Gehäusekontaktbereich ist nicht erforderlich, wodurch sich die Konstruktion und der Betrieb des Kühlsystems erheblich vereinfachen . Die Verwendung eines als Heatpipe ausgebildeten Wärmerohrs ermöglicht zum einen hohe Wärmestromdichten in beliebiger Orientierung und zum anderen einen Einsatz , welcher unabhängig von der Rückführung des kondensierten Wärmeträgerf luids von der Schwerkraft ist . Es sind j edoch auch andere Ausgestaltungen des Wärmerohres und bei Bedarf auch ein aktiv gesteuerter Betrieb des Wärmerohrs möglich .

Der mindestens eine Kühlkörper selbst kann als ein passiv gekühltes oder auch als ein aktiv gekühltes Bauteil ausgestaltet sein, welches die über das mindestens eine Wärmerohr von dem Gehäuse auf den mindestens einen Kühlkörper übertragene Wärme an die Umgebungsluft abgibt . Der mindestens eine Kühlkörper weist eine möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit auf , um einen schnellen Abtransport der Wärme von dem Pumpengehäuse zu ermöglichen . Der mindestens einen Kühlkörper kann selbst mit einer Kühlkörperkontakt fläche an dem Gehäuse angeordnet bzw . mit einer Gehäusewand in Kontakt sein oder auch einstückig mit diesem ausgebildet sein, um zusätzlich zu der Wärmeübertragung über das mindestens eine Wärmerohr von dem Gehäuse auf den mindestens einen Kühlkörper auch einen Wärmeübertrag direkt von dem Gehäuse auf den mindestens einen Kühlkörper zu ermöglichen . Auf diese Weise kann der Wärmeübertrag und damit auch die Kühlleistung gesteigert werden . In einer alternativen Ausgestaltung kann der

Kühlkörper auch räumlich getrennt von dem Gehäuse angeordnet sein, wobei der Wärmeübertrag auf ihn einschließlich über das mindestens eine Wärmerohr erfolgt .

Neben einer Ausgestaltung der Pumpe mit einem einzigen Wärmerohr und einem einzigen Kühlkörper sind erfindungsgemäß auch Ausgestaltungsvarianten vorgesehen, in denen mehrere Wärmerohre das Gehäuse mit einem gemeinsam genutzten Kühlkörper oder ein Wärmerohr das Gehäuse mit mehreren Kühlkörpern oder aber mehrere Wärmerohre das Gehäuse mit mehreren Kühlkörpern verbinden . Somit können die Kühlung der Pumpe sowie die dazu benötigte Leistung der Kühlung an die Anforderungen der Pumpe angepasst werden .

Es ist weiterhin optional vorgesehen, dass der mindestens eine Kühlkörper einen Kühlkörperblock und eine wärmeleitend mit dem Kühlkörperblock verbundene Kühlrippenanordnung mit mehreren beabstandet zueinander angeordneten Kühlrippen aufweist , wobei die von dem Kühlkörperblock aufgenommene Wärme über die Kühlrippen an die Umgebungsluft abgegeben wird . Der Kühlkörperblock und/oder die Kühlrippen können aus einem besonders gut wärmeleitenden Material wie einem Metall oder einer Metalllegierung und dabei insbesondere aus Aluminium und/oder Kupfer gefertigt sein . Alternativ können der Kühlkörperblock und/oder die Kühlrippen auch aus einem anderen gut wärmeleitenden Material oder Verbundwerkstof f hergestellt oder damit beschichtet sein . Der Kühlkörperblock ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet , dass die über das mindestens eine Wärmerohr auf den Kühlkörperblock oder direkt über das Gehäuse an den Kühlkörperblock übertragene Wärme schnell aufgenommen werden kann, sodass erneut Wärme von dem Gehäuse in Richtung des Kühlkörperblocks abfließen kann . Hierzu kann der Kühlkörperkontaktbereich des mindestens einen Wärmerohrs direkt mit dem Kühlkörperblock über einen direkten Kontakt verbunden sein, oder auch zwischen den beiden Bauteilen eine besonders wärmeleitfähige Wärmeleitpaste angeordnet sein, um den Wärmeübertrag möglichst ef fi zient zu gestalten und zusätzlich zu steigern .

Für eine verbesserte Wärmeabgabe des Kühlkörpers an die Umgebungsluft kann die Kühlrippenanordnung an dem Kühlkörperblock angeordnet sein . Die Kühlrippenanordnung weist vorzugsweise mehrere beabstandet zueinander angeordnete Kühlrippen auf , die beispielsweise als beabstandet zueinander angeordnete Platten realisiert werden können . Diese Kühlrippen, bzw . diese Platten weisen besonders vorzugsweise eine möglichst große Oberfläche bei einem gleichzeitig möglichst kleinen Volumen auf , um die von dem Kühlkörperblock auf die Kühlrippen übertragene Wärme durch die große Kontakt fläche zwischen den Kühlrippen und der Umgebungsluft schnell an die Umgebungsluft abgeben zu können . Dabei können die Kühlrippen auch teilweise oder vollständig durchdringende Ausnehmungen oder von einer Platte abweichende Formgebungen aufweisen .

Der Wärmeübertrag von dem Kühlkörperblock auf die Kühlrippen kann durch eine einstückige Ausbildung des Kühlkörperblocks mit den Kühlrippen verbessert werden, um den Wärmeübertrag besonders ef fektiv zu gestalten . Alternativ können die Kühlrippen aber auch über eine anderweitige geeignete Anbindung wärmeleitend mit dem Kühlkörperblock verbunden sein . Bei einer nicht einstückigen Ausgestaltung kann zwischen dem Kühlkörperblock und den Kühlrippen auch eine geeignete Wärmeleitpaste mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit angeordnet sein, um die wärmeleitende Anbindung der Kühlrippen mit dem Kühlkörperblock zu verbessern . In einer alternativen Ausgestaltungsmöglichkeit kann das mindestens eine Wärmerohr auch direkt mit seinem Kühlkörperkontaktbereich an den Kühlrippen angeordnet sein, um die Wärme direkt , unter der Umgehung des Kühlkörperblocks , an die Kühlrippen abgeben zu können . In einer derartigen Ausgestaltung kann es vorteilhaft sein, dass das mindestens eine Wärmerohr entlang einer Längsrichtung an den Kühlrippen angeordnet ist , um eine möglichst große Kontakt fläche zwischen dem mindestens einen Wärmerohr und den Kühlrippen zu ermöglichen .

Diese Ausgestaltung des Kühlsystem basiert auf rein passiven Elementen . Damit kann die Kühlung der Pumpe kostengünstig, sehr ef fi zient und darüber hinaus ebenfalls leise realisiert werden, da auf bewegliche Teile des Kühlsystems verzichtet werden kann .

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass an dem mindestens einen Kühlkörper eine Luftströmungserzeugungseinrichtung angeordnet ist , wobei mit der Luftströmungserzeugungseinrichtung eine Luftströmung zu einer zusätzlichen Kühlung der Kühlrippen erzeugbar ist . Neben der bereits angesprochenen rein passiven Kühlung der Kühlrippen des mindestens einen Kühlkörpers , wobei die von den Kühlrippen aufgenommene Wärme an die Umgebungsluft abgegeben und durch Konvektion abtransportiert wird, kann es auch vorgesehen sein, die Kühlrippen aktiv zu kühlen . Dazu kann die von der Luftströmungserzeugungseinrichtung erzeugte Luftströmung über die Kühlrippen geleitet werden, wodurch diese zusätzlich gekühlt werden und die Luftströmung ebenfalls den Abtransport der warmen Umgebungsluft neben den reinen Konvektionsströmen begünstigt . Zu diesem Zweck kann die Luftströmungserzeugungseinrichtung als ein an den Kühlrippen angeordneter Ventilator ausgestaltet sein, welcher die erzeugte Luftströmung direkt auf bzw . durch die beabstandet zueinander angeordneten Kühlrippen bläst . Dies ermöglicht eine kompakte Anordnung des Kühlsystems auf einem möglichst kleinen Raum, da durch die zusätzliche Aktive Kühlung eine geringere Anzahl von Kühlrippen eingesetzt werden können . In einer alternativen Ausgestaltung kann die Luftströmungserzeugungseinrichtung auch beabstandet zu dem Kühlkörper angeordnet sein, wobei die Luftströmung über einen oder mehrere geeignete Luftkanäle auf die Kühlrippen geblasen werden kann .

Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass das Kühlsystem eine Wasserkühleinrichtung zur Kühlung des Kühlkörperkontaktbereichs des mindestens einen Wärmerohrs aufweist . Neben der zusätzlichen Kühlung der Kühlrippen durch die Luftströmungserzeugungseinrichtung kann das Kühlsystem alternativ auch eine Wasserkühleinrichtung aufweisen . Dabei kann die Wärme des Kühlkörperkontaktbereichs des mindestens eine Wärmerohres durch mit dem Kühlkörperkontaktbereich in Kontakt stehendes bzw . an diesem vorbeiströmenen Wasser oder ein anderes Fluid mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit übertragen werden . Das auf diese Weise erwärmte Fluid kann in einem Kreislauf geführt werden, wobei es einem Wechsel von Erwärmen und Abkühlen unterliegt .

Die Wasserkühleinrichtung kann das mindestens eine Wärmerohr an dem Kühlkörperkontaktbereich abschnittsweise oder auch vollständig beispielsweise in Form eines das Wärmerohr abschnittsweise umhüllenden oder gewendelt um das Wärmerohr geführten Rohres umschließen . Das in dem Rohr fließende Wasser kann die Wärme des mindestens einen Wärmerohrs entlang des Kontaktbereichs aufnehmen und von dem mindestens einen Wärmerohr abführen . Das Rohr ist dabei vorzugsweise als ein geschlossenes System ausgeführt , in dem sich das erwärmte Wasser in einem Kreislaufsystem befindet . Das erwärmte Wasser wird abtransportiert , kühlt dabei gegebenenfalls unter der Verwendung einer weiteren passiven oder aktiven Kühlung ab und kann dann erneut zur Kühlung des Kühlkörperkontaktbereichs des mindestens einen Wärmerohrs herangezogen werden .

Weiterhin ist es optional vorgesehen, dass das mindestens eine Wärmerohr mit dem Kühlkörperkontaktbereich in Kühlkörperausnehmungen des Kühlkörperblocks angeordnet und mit dem Kühlkörperblock wärmeleitend verbunden ist . Durch die Anordnung des mindestens einen Wärmerohrs bzw . dessen Kühlkörperkontaktbereich in Kühlkörperausnehmungen des Kühlkörperblocks kann eine möglichst ef fektive Wärmeübertragung erreicht werden, indem die Kontakt fläche zwischen dem mindestens einen Wärmerohr und dem Kühlkörperblock möglichst groß ist . Je größer dieser Kontaktbereich ist , umso mehr Wärme kann pro Zeiteinheit zwischen den beiden Bauteilen übertragen werden . Vorzugsweise kann das mindestens eine Wärmerohr dabei auch eine oder mehrere Krümmungen aufweisen, um diesen Kontaktbereich noch weiter vergrößern zu können . Alternativ hierzu oder auch zusätzlich können für eine ef fektive Wärmeübertragung auch mehrere Wärmerohr eingesetzt werden, die in mehreren Kühlkörperausnehmungen des Kühlkörperblocks angeordnet sind . Es ist weiterhin auch möglich, dass das mindestens eine Wärmerohr in Kühlrippenausnehmungen der Kühlrippen angeordnet ist , wobei die aufgenommene Wärme direkt an eine oder mehrere Kühlrippen übertragen werden kann .

Die Kühlkörperausnehmung und/oder die Kühlrippenausnehmung kann an die Formgebung des mindestens einen Wärmerohrs angepasst sein, um die Kontakt fläche zwischen dem mindestens einen Wärmerohr und dem Kühlkörperblock bzw . zwischen dem mindesten einen Wärmerohr und den Kühlrippen möglichst groß zu gestalten . Alternativ kann die Kühlkörperausnehmung und/oder die Kühlrippenausnehmung einen von dem mindestens einen Wärmerohr abweichende Formgebung aufweisen, wobei in beiden Fällen für einen optimalen Wärmeübertrag die Kühlkörperausnehmungen und/oder die Kühlrippenausnehmung mit einer besonders gut wärmeleitenden Wärmeleitpasten ausgekleidet sein können . Eine derartige Wärmeleitpaste ermöglicht es , dass Fertigungstoleranzen wie beispielsweise kleinere Unebenheiten von Oberflächen und damit ein kleinerer Kontaktbereich ausgeglichen werden können, sollte das mindestens eine Wärmerohr und der Kühlkörperblock nicht einstückig ausgebildet sein .

Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindergedankens ist vorgesehen, dass der Kühlkörperkontaktbereich von dem mindestens einen Wärmerohr wärmeleitend mit einer Kontaktplatte verbunden ist , wobei die Kontaktplatte eine hohe Wärmeleitfähigkeit von höher als 200 W/m -K und insbesondere von höher als 300 W/m -K aufweist , und wobei die Kontaktplatte mit der Luftströmungserzeugungseinrichtung gekühlt werden kann oder mit dem mindestens einen Kühlkörper verbunden ist . Um den Kontaktbereich und damit die Wärmeübertragung möglichst ef fektiv zu gestalteten kann der Kühlkörperkontaktbereich des mindestens einen Wärmerohrs mit der Kontaktplatte verbunden, oder aber zu dieser erweitert sein . Die Kontaktplatte ist vorzugsweise aus einem besonders gut wärmeleitenden Material wie Aluminium und besonders vorzugsweise aus einem Material wie Kupfer und/oder oder Silber und/oder Gold und/oder deren Legierungen hergestellt , um einen optimalen Wärmeübergang von dem mindestens einen Wärmerohr auf die Kontaktplatte und schlussendlich einen optimalen Wärmeübergang von der Kontaktplatte hinweg zu ermöglichen . Für eine besonders ef fektive Anbindung kann das mindestens eine Wärmerohr ebenfalls aus demselben Material wie die Kontaktplatte hergestellt sein .

Die Kontaktplatte kann dazu vorzugsweise als ebene Platte ausgestaltet sein, die eine größere Oberfläche entweder zu dem Kühlkörper oder zu der Luftströmungserzeugungseinrichtung aufweist als der Kühlkörperkontaktbereich des mindestens einen Wärmerohrs , um den weiteren Wärmeübertrag möglichst ef fi zient zu gestalten . Auch hier kann die Anbindung der Bauteile untereinander durch die Verwendung und geeignete Anordnung einer Wärmeleitpaste erhöht werden . In Anlehnung an die Ausgestaltung des Kühlkörperblocks , wobei das mindestens eine Wärmerohr in seinem Kühlkörperkontaktbereich mindestens eine Krümmung aufweist , kann der Kühlkörperkontaktbereich des mindestens einen Wärmerohrs in der Ausgestaltung mit einer Kontaktplatte ebenfalls mindestens eine Krümmung aufweisen, um den Kontaktbereich der beiden Bauteile und damit den Wärmeübertrag zu erhöhen .

Optional ist vorgesehen, dass die Kühlrippen parallel zu einer Oberfläche des Gehäuses angeordnet sind . Die Kühlrippen der Kühlrippenanordnung können beabstandet zueinander an dem Kühlkörperblock angeordnet sein und dabei parallel zu der Oberfläche angeordnet sein . Neben der Anordnung der einzelnen Kühlrippen an dem Kühlrippenblock können die einzelnen Kühlrippen beabstandet und parallel zueinander angeordnet sein, wobei sie lediglich über das mindestens eine Wärmerohr untereinander verbunden sind, sodass eine in einer Richtung schichtartige Anordnung gestützt durch das mindestens eine Wärmerohr entsteht .

Einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung zufolge ist vorgesehen, dass die Kühlrippen in einem Winkel zu der Oberfläche des Gehäuses angeordnet sind . Derartige in einem Winkel zu der Oberfläche gekippt angeordnete Kühlrippen können besonders ef fektiv an einen zur Verfügung stehenden Bauraum oder an räumliche Vorgaben bei dem vorgesehenen Betriebsort der Pumpe angepasst werden .

Optional ist vorgesehen, dass die Druckkammerzuleitung und/oder die Druckkammerableitung möglichst in einem großen Bereich parallel zu dem Kühlkörperblock verlaufen und/oder teilweise in diesem eingebettet sind . Eine parallel verlaufende Anordnung der Druckkammerzuleitung und/oder der Druckkammerableitung zu dem Kühlkörperblock ermöglicht durch den gleichbleibenden und möglichst kleinen Abstand zwischen den Leitungen und dem Kühlkörper einen großen Kontaktbereich in welchem ein optimaler Wärmeaustausch zischen beiden Bauteilen und damit eine Kühlung der Pumpe selbst stattfinden kann . Dies ermöglicht eine Kühlung der Druckkammerzuleitung und insbesondere der Druckkammerableitung, wobei die Druckkammerableitung regelmäßig durch die während der Kompression des Fluids entstehende Wärme eine höhere Temperatur aufweist als die Druckkammerzuleitung . Daher kann es von Vorteil sein, dass insbesondere die Druckkammerableitung für eine ef fektive Kühlung einen geringeren Abstand zu dem Kühlkörperblock aufweist , der möglichst lange Parallel zu diesem verläuft .

Dabei können die beiden Leitungen in dem Gehäuse der Pumpe eingebettet sein, in einer Ausnehmung an einer dem Kühlkörperblock zugewandten Seite des Gehäuses angeordnet oder direkt in dem Kühlkörperblock angeordnet sein . Durch einen geringeren Abstand der Leitungen zu dem Kühlkörperblock können ein ef fektiverer Wärmeübertrag und damit eine ef fektivere Kühlung ermöglicht werden . Dieser Wärmeübertrag kann umso ef fektiver gestaltet sein, j e höher der Temperaturunterschied zwischen den Leitungen und dem Gehäuse bzw . dem Kühlkörperblock aus fällt .

Einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung zufolge kann vorgesehen sein, dass die Druckkammerzuleitung und/oder die Druckkammerableitung parallel zu der Druckkammer verläuft . Durch eine derartige Anordnung kann durch die Nähe der Bauteile und dem damit einhergehenden großen Kontaktbereich ein ef fektiver Wärmeübergang ermöglicht werden . Für einen ef fektiven Wärmeübertrag kann es daher von Vorteil sein, wenn sich die Druckkammerzuleitung und/oder die Druckkammerableitung zum einen parallel zu der Druckkammer und andererseits parallel zu dem Kühlkörperblock angeordnet sind .

Optional ist vorgesehen, dass ein Verlauf des mindestens einen Wärmerohrs mindestens eine Richtungsänderung aufweist , sodass das mindestens eine Wärmerohr einen möglichst langen Kontaktbereich zwischen dem mindestens einen Wärmerohr und dem Kühlkörperblock und/oder zwischen dem mindestens einen Wärmerohr und dem Gehäuse aufweist . Je größer die

Kontakt fläche zwischen dem mindestens einen Wärmerohr und dem Kühlkörperblock einerseits oder dem Gehäuse andererseits ist , umso ef fektiver kann die Wärme des Gehäuses auf das mindestens eine Wärmerohr und schlussendlich auf den Kühlkörperblock übertragen werden . Eine Ausgestaltung des mindestens einen Wärmerohrs mit mindestens einer und vorzugsweise mehreren Richtungsänderungen ermöglicht eine derartige Vergrößerung der Kontaktf läche , in dem der Gehäusekontaktbereich und/oder der Kühlkörperkontaktbereich eine möglichst maximierte Kontakt fläche zu dem Kühlkörper und/oder dem Gehäuse aufweisen . Dazu kann das mindestens eine Wärmerohr an beiden Abschnitten einen mäanderf örmigen Verlauf mit gegebenenfalls parallel zueinander ausgerichteten Bereichen aufweisen . Weiterhin sind ebenfalls spiralartige , zick- zack- förmige , mäanderf örmige sowie anderweitige Ausgestaltungen des Verlaufs des mindestens einen Wärmerohrs dennkbar, die eine möglichst große Oberfläche und damit einen möglichst großen Kontaktbereich aufweisen .

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Kühlsystem mindestens zwei Wärmerohre aufweist , wobei die mindestens zwei Wärmerohre mit j eweils ihrem Kühlkörperkontaktbereich von zwei sich gegenüberliegenden Seiten an dem mindestens einen Kühlkörper angeordnet sind . Die Verwendung von zwei oder mehr Wärmerohren begünstigt durch einen separaten Abtransport der Wärme von dem Gehäuse hinweg dessen Kühlung, in dem über j edes Wärmerohr eine Wärmemenge von dem Gehäuse abfließen kann, ohne dass die Wärmerohre übermäßig beansprucht werden . Dadurch, dass mehrere Wärmerohre von verschiedenen Seiten an oder in dem Kühlblock angeordnet sind, kann die Wärme gleichmäßig auf den Kühlblock verteilt werden, wobei dieser nur wenig Bereiche mit unterschiedlicher Temperatur und damit eine gleichmäßige Aufnahme sowie auch Abgabe von Wärme aufweist . Dies ermöglicht eine möglichst ef fektive und schnelle Kühlung .

Es ist auch möglich und erfindungsgemäß optional vorgesehen, dass der Gehäusekontaktbereich des mindestens einen Wärmerohrs parallel zu der Druckkammerzuleitung und/oder der Druckkammerableitung angeordnet ist . Eine derartige parallele Anordnung mit einem möglichst geringen Abstand zwischen den Leitungen und dem mindestens einen Wärmerohr kann signi fikant zu einem ef fektiveren Wärmeabtransport beitragen . Die insbesondere von der Druckkammerableitung an das umliegende Gehäuse abgegebene Wärme kann dann über eine möglichst kurze Wegstrecke hinweg an das mindestens eine Wärmerohr abgegeben werden . Je kleiner der Abstand und j e größer der gemeinsame parallele Verlauf sind, umso mehr Wärme kann dabei übertragen werden . Das mindestens eine Wärmerohr kann dabei mit seinem Gehäusekontaktbereich vollständig oder teilweise parallel zu den Leitungen angeordnet sein, wobei das mindestens eine Wärmerohr auch beispielsweise spiral förmig um beide oder um eine der Leitungen angeordnet sein kann .

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Gehäusekontaktbereich des mindestens einen Wärmerohrs zwischen der Druckkammerzuleitung und/oder der Druckkammerableitung und der Druckkammer angeordnet ist . Die meiste Wärme während des Betriebs einer Pumpe entsteht in oder an der Druckkammer, wobei diese regelmäßig zusammen mit der Druckkammerableitung die größte Wärmemenge und damit die größten Belastungen aufweisen . Daher kann es als besonders vorteilhaft angesehen werden, wenn der Gehäusekontaktbereich des mindestens einen Wärmerohrs möglichst nahe mit einer großen Kontakt fläche an diesen Bereichen anliegt . In einer Ausgestaltung des Kühlsystems kann der Gehäusekontaktbereich des mindestens einen Wärmerohr zwischen der Druckkammer und der Druckkammerzuleitung und/oder Druckkammerableitung angeordnet sein, wobei der Kühlkörperkontaktbereich des mindestens einen Wärmerohrs in den Kühlkörperausnehmungen des Kühlkörpers angeordnet ist .

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Pumpe eine Membranpumpe ist . Das erfindungsgemäße Kühlsystem kann in besonders vorteilhafter Weise bei einer Membranpumpe Verwendung finden und dabei die bereits genannten Vorteile ermöglichen .

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Pumpe mit einem Kühlsystem werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispielen erläutert . Es zeigt :

Figur 1 eine erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Pumpe mit einem Kühlsystem zur Kühlung eines Gehäuses der Pumpe und mit einer hori zontal angeordneten Wärmerohren,

Figur 2 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe mit einer vertikalen Anordnung der Wärmerohre ,

Figur 3 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe mit einem radial ausgebildeten Wärmerohr, Figur 4 eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Pumpe mit einem bogenförmig ausgestalteten Gehäusekontaktbereichs des Wärmerohrs ,

Figur 5 eine Ausgestaltung eines mäanderartig ausgestalteten Gehäusekontaktbereichs des Wärmerohrs ,

Figur 6 eine Ausgestaltung der Pumpe , wobei mehrere Wärmerohre von sich gegenüberliegenden Seiten an dem Kühlkörper angeordnet sind,

Figur 7 eine Ausgestaltungsvariante des Gehäusekontaktbereichs des Wärmerohrs in einer runden Ausnehmung,

Figur 8 eine Ausgestaltungsvariante des Gehäusekontaktbereichs des Wärmerohrs in einer halbrunden Ausnehmung,

Figur 9 eine Ausgestaltungsvariante des Gehäusekontaktbereichs des Wärmerohrs in einer rechteckigen Ausnehmung,

Figur 10 eine alternative Ausgestaltungsvariante des Gehäusekontaktbereichs des Wärmerohrs in der rechteckigen Ausnehmung,

Figur 11 eine Anordnung des Gehäusekontaktbereichs in einem

Druckkammergehäusebereich, Figur 12 eine Anordnung des Gehäusekontaktbereichs in dem Druckkammergehäusebereich an einer Kontakt fläche zu einem Druckkammerleitungsbereich,

Figur 13 eine Anordnung des Gehäusekontaktbereichs zwischen dem Druckkammergehäusebereich und dem Druckkammerleitungsbereich,

Figur 14 eine Anordnung des Gehäusekontaktbereichs in dem Druckkammerleitungsbereich an einer Kontakt fläche zu dem Druckkammergehäusebereich,

Figur 15 eine Ausgestaltung des Gehäusekontaktbereichs und eines Kühlkörperkontaktbereichs des Wärmerohrs mit j eweils einer daran angeordneten Kontaktplatte ,

Figur 16 eine Anordnung des Kühlkörperkontaktbereichs in dem Druckkammerleitungsbereich an der Kontakt fläche zu einem Kühlkörper,

Figur 17 eine Anordnung des Kühlkörperkontaktbereichs zwischen dem Druckkammerleitungsbereich und dem Kühlkörper,

Figur 18 eine Anordnung des Kühlkörperkontaktbereichs in dem Kühlkörper an der Kontakt fläche dem Druckkammerleitungsbereich,

Figur 19 eine Anordnung des Kühlkörperkontaktbereichs in dem Druckkammerleitungsbereich, wobei dieser einstückig mit dem Kühlkörper ausgebildet ist , Figur 20 eine Anordnung des Kühlkörperkontaktbereichs in dem Kühlkörper,

Figur 21 eine Ausgestaltung des Kühlkörperkontaktbereichs mit einer Kontaktplatte ,

Figur 22 eine weitere Ausgestaltungsvariante aus Figur 20 mit einem Kühlkörper,

Figur 23 eine Ausgestaltungsvariante aus Figur 20 mit einer Luf tströmungserzeugungseinrichtung,

Figur 24 eine Ausgestaltungsvariante der Pumpe mit dem Kühlkörper und dem daran angeordneten Luf tströmungserzeugungseinrichtung, und

Figur 25 eine Ausgestaltungsvariante des Kühlkörperkontaktbereichs mit einer Wasserkühlungseinrichtung .

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Teilbereichs einer Pumpe 1 mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Kühlsystem dargestellt . In der Abbildung sind zur Steigerung der Übersichtlichkeit einige Komponenten durchsichtig dargestellt , die aus einem undurchsichtigen Material wie beispielsweise Metall hergestellt sind . Die Pumpe 1 dient zur Förderung eines Fluids durch die Pumpe 1 , wobei lediglich ein kleiner Bereich einer Druckkammer 2 gezeigt ist , durch welche das Fluid gefördert wird . Das Kühlsystem führt die durch den Betrieb der Pumpe 1 erzeugte Wärme von der Pumpe 1 ab und kühlt dadurch die Pumpe 1 sowie das damit geförderte Fluid . Durch die erfindungsgemäße Kühlung der Pumpe 1 und damit indirekt auch des damit geförderten Fluids kann bei einer vergleichbaren Bauart der Pumpe 1 ein höherer Volumenstrom des Fluids bei einer gleichbleibenden Betriebstemperatur der Pumpe 1 gefördert werden .

Die Pumpe 1 weist ein die Druckkammer 2 begrenzendes Gehäuse 3 mit einer Druckkammerzuleitung 4 und einer Druckkammerableitung 5 auf . In Figur 1 sowie in den nachfolgenden Figuren ist dabei lediglich ein Teil der Druckkammer 2 dargestellt . Über die mit einer Einlassöf fnung der Druckkammer 2 verbundene Druckkammerzuleitung 4 wird das zu fördernde Fluid durch eine Einlassöf fnung in die Druckkammer 2 eingeleitet , dort durch eine nicht dargestellte Verlagerungseinrichtung mit einem Druck beaufschlagt und strömt im Anschluss durch eine Auslassöf fnung in die Druckkammerableitung 5 aus . Das Gehäuse 3 lässt sich dabei gedanklich in zwei benachbarte Bereiche aufteilen mit einem unterschiedlichen Verlauf der Druckkammerzuleitung 4 und der Druckkammerableitung 5 unterteilen . In einem Druckkammerheranführungsbereich 6 weisen die Druckkammerzuleitung 4 und die Druckkammerableitung 5 einen an der Druckkammer 2 vorbei führenden Verlauf auf , um möglichst raumsparend an die Druckkammer 2 herangeführt werden zu können und um einen freien Bauraum möglichst nahe bei der Druckkammer 2 für weitere Komponenten des Kühlsystems zu ermöglichen . In einem Druckkammermündungsbereich 7 verlaufen die Druckkammerzuleitung 4 und die Druckkammerableitung 5 im Wesentlichen senkrecht zu einer angrenzenden Oberfläche der Druckkammer 2 und münden beabstandet zueinander in die Druckkammer 2 . Durch den im Wesentlichen senkrechten Verlauf innerhalb des Druckkammermündungsbereichs 7 kann eine unerwünschte

Wärmeaufnahme der Druckkammerzuleitung 4 und der

Druckkammerableitung 5 von der im Betrieb erwärmten Druckkammer 2 reduziert werden .

An dem Gehäuse 3 ist weiterhin an den Druckkammerheranführungsbereich 6 angrenzend ein Kühlkörper 8 angeordnet . Der Kühlkörper 8 weist einen Kühlkörperblock 9 in Form eines mit dem Gehäuse 3 wärmeübertragend verbundenen Blocks mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit auf . An einer dem Gehäuse 3 abgewandten Seite des Kühlkörperblocks 9 ist eine mit dem Kühlkörperblock 9 einstückig ausgebildete Kühlrippenanordnung 10 mit mehreren als Platten ausgebildeten Kühlrippen 11 angeordnet . Die Kühlrippen 11 sind dabei parallel zueinander und in einem rechten Winkel zu dem Gehäuse 3 angeordnet . Bei einem Betrieb der Pumpe 1 entsteht oftmals die meiste Wärme innerhalb der Druckkammer 2 sowie durch die Kompression des zu fördernden Fluids und die daher einhergehende Erwärmung ebenfalls in der Druckkammerableitung 5 . Diese Wärme wird über das Gehäuse 3 auf den an dem Gehäuse 3 angeordneten Kühlkörperblock 9 und schlussendlich auf die einzelnen Kühlrippen 11 übertragen . Durch die Ausgestaltung der Kühlrippen 11 als Platten mit einer möglichst großen Oberfläche bei gleichzeitig möglichst kleinem Volumen kann ein ef fektiver Übertrag der Wärme der Kühlrippen 11 auf die die Kühlrippen umgebende Umgebungsluft erreicht werden .

Für einen ef fektiveren Wärmeübertrag zwischen dem Gehäuse 3 und den Kühlrippen 11 weist das Kühlsystem mehrere Wärmerohre 12 mit einem Gehäusekontaktbereich 13 und einen beabstandet dazu angeordneten Kühlkörperkontaktbereich 14 auf . Die Wärmerohre 12 sind dabei als Heatpipes 15 ausgeführt . Die Heatpipes 15 sind dabei als Rohre mit einer kreis förmigen Querschnitts fläche ausgebildet , wobei auch andere Querschnitts flächen wie beispielsweise ovale oder flache Formgebungen denkbar sind . In dem Innenraum der geschlossenen Rohre sind mehrere Kapillare sowie ein Wärmeträgerf luid mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit angeordnet . In dem Gehäusekontaktbereich 13 wird das dort flüssige Wärmeträgerf luid erwärmt und geht dabei teilweise in die Gasphase über . Das gas förmige Wärmeträgerf luid breitet sich innerhalb des gesamten Innenraums des Wärmerohrs 12 aus und kondensiert in dem Kühlkörperkontaktbereich 14 unter Abgabe seiner Wärme an den Kühlkörper 8 aus , und kehrt damit in seinen flüssigen Zustand zurück . Das flüssige Wärmeträgerf luid wird durch die Kapillare von dem Kühlkörperkontaktbereich 14 zurück zu dem Gehäusekontaktbereich 13 geführt .

Die einzelnen Heatpipes 15 sind mit dem Gehäusekontaktbereich 13 in Ausnehmungen des Gehäuses 3 in einem Bereich zwischen der Druckkammer 2 und der Druckkammerzuleitung 4 beziehungsweise der Druckkammerableitung 5 angeordnet und verlaufen dabei parallel und in einem rechten Winkel zu den Leitungen 4 , 5 . Durch die Anordnung des Gehäusekontaktbereichs 13 in der Nähe der Druckkammerzu- und ableitungen 4 , 5 sowie an der Druckkammer 2 wird die Wärme direkt am Ort des Entstehens durch die Heatpipes 15 aufgenommen und ef fektiv abgeführt . Der Kühlkörperkontaktbereich 14 der Heatpipes 15 ist in Kühlkörperausnehmungen des Kühlkörpers 8 angeordnet und verläuft parallel zu einer Kontakt fläche des Kühlkörpers 8 mit dem Gehäuse 3 sowie parallel zu dem Gehäusekontaktbereich 13 der Heatpipes 15 . Alle vier in Figur 1 dargestellten Heatpipes 15 verlaufen weiterhin parallel und beabstandet zueinander und sind identisch zueinander ausgestaltet .

In den nachfolgenden Abbildungen sind vergleichbare Ausgestaltungen der Pumpe 1 mit dem Kühlsystem in j eweils abweichenden Ausgestaltungen dargestellt . Nachfolgend wird dabei nur noch auf wesentliche Unterschiede der einzelnen Varianten eingegangen, die in den Abbildungen dargestellt sind .

Die Figuren 2 und 3 zeigen j eweils eine unterschiedliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung der Heatpipes 15 . In Figur 2 sind die Heatpipes 15 als gerade Röhren in einem rechten Winkel zu einer Oberfläche des Gehäuses 3 angeordnet , wobei Sie mit dem Gehäusekontaktbereich 13 in dem Gehäuse 3 angeordnet sind . Der Kühlkörper 8 weist weiterhin keinen Kühlkörperblock 9 auf , sondern die einzelnen Kühlrippen 11 sind als beanstandet zueinander stapelartig angeordnete Platten realisiert , die j eweils parallel zu dem Gehäuse 3 angeordnet sind und lediglich durch die einzelnen Heatpipes 15 miteinander und mit dem Gehäuse 3 verbunden sind .

Die Figur 3 hingegen zeigt eine radial verlaufende Variante der Heatpipe 15 , wobei die Heatpipe 15 innerhalb des Gehäusekontaktbereichs 13 radial verlaufend in dem Druckkammermündungsbereich 7 angeordnet ist . Auf diese Weise kann die entstandene Wärme an der Druckkammer 2 und an der Auslassöf fnung besonders gut abgeführt werden . Weiterhin sind die Kühlrippen 11 einstückig an dem Gehäuse 3 ausgebildet . Die Figuren 4 und 5 zeigen j eweils neben der geradlinigen

Ausgestaltung des Gehäusekontaktbereichs 13 aus den Figuren 1 oder 2 alternative Ausgestaltungen dieses Gehäusekontaktbereichs 13 bzw . des Verlaufs der Heatpipes 15 in diesem Gehäusekontaktbereich 13 in Form eines Bogens oder mit einer mäandernden Formgebung .

Die Figur 6 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Heatpipe 15 aus Figur 1 , wobei mehrere Heatpipes 15 von zwei einander gegenüberliegenden Seiten an den Kühlrippen 8 anliegen und diese durchdringen .

Die nachfolgenden Figuren 7 bis 10 zeigen j eweils verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten der Anordnung der Heatpipes 15 in verschieden ausgestalteten Ausnehmungen in dem Gehäuse 3 . Während die Ausnehmung in Figur 7 und Figur 9 sowie 10 an die Ausgestaltung der Heatpipes 15 mit einem runden beziehungsweise an einen rechteckigen Querschnitt angepasst ist und die Heatpipes 15 j eweils bündig in den Ausnehmungen 16 anliegen, zeigt Figur 8 eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten, wobei der Druckkammermündungsbereich 7 und der angrenzende Druckkammerheranführungsbereich 6 des Gehäuses 3 getrennt voneinander hergestellt sind und die mit einem runden Querschnitt ausgebildete Heatpipe 15 in einer halbrunden Ausnehmung 16 innerhalb des Druckkammermündungsbereichs 7 angeordnet ist .

In den Figuren 11 bis 15 sind j eweils verschiedene Ausgestaltungen der Anordnung des Gehäusekontaktbereichs 13 in dem Gehäuses 3 dargestellt . Die Figur 11 zeigt eine Anordnung des Gehäusekontaktbereichs 13 in dem Druckkammermündungsbereich 7 parallel zu den Druckkammerzu- und ableitungen 4 , 5 , während die Figur 12 eine Anordnung in dem Druckkammermündungsbereich 7 an einer Kontakt fläche zu dem Druckkammerheranführungsbereich 6 zeigt . Figur 13 zeigt die Anordnung des Gehäusekontaktbereichs 13 zwischen dem Druckkammerheranführungsbereich 6 und dem Druckkammermündungsbereich 7 , und Figur 14 eine Anordnung in dem Druckkammerheranführungsbereich 6 an der Kontakt fläche zu dem Druckkammermündungsbereich 7 . Figur 15 zeigt eine Ausbildungsvariante bei der der Gehäusekontaktbereich 13 der Heatpipe 15 mit einer Kontaktplatte 17 verbunden ist . Zusätzlich weist ebenfalls der Kühlkörperkontaktbereich 14 eine damit verbundene Kontaktplatte 17 auf . Die große Oberfläche einer solchen Kontaktplatte 17 ermöglicht einen ef fektiven Wärmeübertrag zwischen dem Gehäuse 3 und der Heatpipe 15 bzw . zwischen der Heatpipe 15 und der Umgebungsluft .

In den Figuren 16 bis 21 sind j eweils verschiedene Ausgestaltungen der Anordnung des Kühlkörperkontaktbereichs

14 dargestellt . Der Kühlkörperkontaktbereich 14 der Heatpipes

15 ist bei der Variante gemäß Figur 16 vollständig innerhalb des Druckkammerheranführungsbereichs 6 an einer Kontakt fläche zu dem Kühlkörper 8 angeordnet , während der Kühlkörperkontaktbereich 14 bei der in Figur 17 dargestellten Variante zwischen dem Druckkammerheranführungsbereich 6 und dem Kühlkörper 8 angeordnet ist . Figur 18 zeigt die Anordnung des Kühlkörperkontaktbereichs 14 in dem Kühlkörper 8 in einer Kühlkörperausnehmung nahe der Kontakt fläche zu dem Druckkammerheranführungsbereich 6 . In Figur 19 sind die Kühlrippen 11 des Kühlkörpers 8 einstückig mit dem Gehäuse 3 ausgestaltet , wobei die Kühlkörperkontaktbereiche 14 in Ausnehmungen der Kühlrippen 11 angeordnet sind . Figur 20 zeigt ebenfalls die Anordnung der Kühlkörperkontaktbereiche 14 der Heatpipes 15 in den Kühlrippen 11 , wobei in dieser Aus führungsvariante die Kühlrippen 11 sowie der Kühlkörperblock 9 an dem Gehäuse 3 angeordnet ist . Figur 21 zeigt eine Ausgestaltungsvariante , bei der der Kühlkörperkontaktbereich 14 der Heatpipe 15 mit einer Kontaktplatte 17 verbunden ist .

Die Figuren 22 bis 25 zeigen weiterhin verschiedene weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Pumpe 1 mit dem Kühlsystem, um die Kühlleistung weiter zu steigern . Die Figur 22 zeigt die Ausgestaltungsvariante aus Figur 21 , wobei auf der Kontaktplatte 17 der Kühlkörper 8 angeordnet ist . Figur 23 zeigt eine weitere Ausgestaltungmöglichkeit aus Figur 21 , in der auf der Kontaktplatte 17 eine Luftströmungserzeugungseinrichtung 18 in Form eines Ventilators angeordnet ist . Mit Hil fe des Ventilators kann eine Luftströmung erzeugt werden, die zur zusätzlichen Kühlung auf die Kontaktplatte 17 gerichtet ist . Figur 24 zeigt eine Ausgestaltung in der die Luftströmungserzeugungseinrichtung 18 an dem Kühlkörper 8 angeordnet ist , wobei über die erzeugte Luftströmung die Kühlrippen 11 gekühlt werden . Figur 25 zeigt eine Wasserkühleinrichtung 19 in Form einer Wasserkühlung, die dazu eingerichtet ist , den Kühlkörperkontaktbereich 14 der Heatpipe 15 zu kühlen . B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

1 Pumpe

2 Druckkammer

3 Gehäuse

4 Druckkammerzuleitung

5 Druckkammerableitung

6 Druckkammerheranführungsbereich

7 Druckkammermündungsbereich

8 Kühlkörper

9 Kühlkörperblock

10 Kühlrippenanordnung

11 Kühlrippen

12 Wärmerohre

13 Gehäusekontaktbereich

14 Kühlkörperkontaktbereich

15 Heatpipe

16 Ausnehmung der Heatpipe

17 Kontaktplatte

18 Luf tströmungserzeugungseinrichtung

19 Wasserkühleinrichtung