DE102007038144A1

DE102007038144A1 - Side channel pump for conveying fuel in a motor vehicle

Info

Publication number: DE102007038144A1
Application number: DE102007038144A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Geissel
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-02-19
Also published as: EP2188531A1; CN101779042B; CN101779042A; KR20100051657A; JP2010535984A; WO2009021796A1; US20120003083A1; JP5069352B2

Abstract

Eine Seitenkanalpumpe (2) zur Förderung von Kraftstoff hat einen in einem Laufrad (4) angeordneten Strömungsteiler (20). Der Strömungsteiler (20) unterteilt Schaufelkammern (22) des Laufrades (4) in einzelne Teilkammern (11, 12). In dem Laufrad (4) gegenüberstehenden Gehäuseteilen (5, 6) mit einander radial umschließenden teilringförmigen Kanälen (15, 16) sind ebenfalls Strömungsteiler (21) angeordnet. Die Strömungsteiler (20, 21) im Laufrad (4) und in den Gehäuseteilen (5, 6) sind voneinander beabstandet, um ein Überströmen zwischen den von den Teilkammern (11, 12) und den teilringförmigen Kanälen (15, 16) gebildeten Förderkammern (9, 10) zu ermöglichen. Hierdurch hat die Seitenkanalpumpe (2) einen hohen Wirkungsgrad und besonders geringe radiale Abmessungen.A side channel pump (2) for conveying fuel has a flow divider (20) arranged in an impeller (4). The flow divider (20) divides blade chambers (22) of the impeller (4) into individual sub-chambers (11, 12). In the impeller (4) opposite housing parts (5, 6) with radially surrounding part-annular channels (15, 16) are also flow divider (21) are arranged. The flow dividers (20, 21) in the impeller (4) and in the housing parts (5, 6) are spaced apart to allow an overflow between the delivery chambers formed by the sub-chambers (11, 12) and the part-annular channels (15, 16) ( 9, 10). As a result, the side channel pump (2) has a high efficiency and particularly small radial dimensions.

Description

Die Erfindung betrifft eine Seitenkanalpumpe zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug mit einem zwischen zwei Gehäuseteilen drehbar angeordneten Laufrad, mit einem in einem der Gehäuseteilen angeordneten Einlass und einem in dem anderen Gehäuseteil angeordneten Auslass, mit zwei einander konzentrisch umschließenden, von dem Einlass zu dem Auslass geführten Förderkammern, wobei die Förderkammern in beiden Stirnseiten des Laufrades angeordnete Kränze von Schaufelkammern begrenzenden Leitschaufeln und in den Gehäuseteilen angeordnete teilringförmige Kanäle aufweisen.The The invention relates to a side channel pump for delivery of fuel in a motor vehicle with one between two housing parts rotatably arranged impeller, with a in one of the housing parts arranged inlet and one in the other housing part arranged outlet, with two concentrically enclosing, from the inlet to the outlet guided delivery chambers, wherein arranged the delivery chambers in both end faces of the impeller Wreaths of vanes delimiting vanes and arranged in the housing parts partially annular Have channels.

Eine solche Seitenkanalpumpe ist beispielsweise aus der DE 103 27 573 A1 bekannt. Bei dieser Seitenkanalpumpe weist das Laufrad zwei Kränze von Schaufelkammern begrenzende Leitschaufeln auf. Die Schaufelkammern des radial inneren Kranzes sind über einen Zwischenring von den radial äußeren Schaufelkammern getrennt. Der Zwischenring ist bis zu den Gehäuseteilen geführt und bildet damit eine Spaltdichtung zwischen den einander konzentrisch umschließenden Förderkammern. Die Kränze weisen zudem jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Leitschaufeln auf. Die Abdichtung der Förderkammern ist daher notwendig, um zu verhindern, dass die in der einen Förderkammer erzeugte Zirkulationsströmung zu der anderen Förderkammer überströmt und dort an einer Leitschaufel Verwirbelungen erzeugt. Die beiden einander konzentrisch umschließenden Förderkammern sind parallel geschaltet und ermöglichen die Erzeugung eines besonders hohen Volumenstroms.Such a side channel pump is for example from the DE 103 27 573 A1 known. In this side channel pump, the impeller on two rings of vane chambers limiting vanes. The vane chambers of the radially inner rim are separated by an intermediate ring from the radially outer vane chambers. The intermediate ring is guided up to the housing parts and thus forms a gap seal between the concentrically surrounding delivery chambers. The wreaths also each have a different number of vanes. The sealing of the delivery chambers is therefore necessary in order to prevent the circulation flow generated in the one delivery chamber from overflowing to the other delivery chamber where it generates turbulence on a guide vane. The two concentrically surrounding delivery chambers are connected in parallel and allow the generation of a particularly high volume flow.

Nachteilig bei der bekannten Seitenkanalpumpe ist jedoch, dass sie sehr große Abmessungen aufweist. Weiterhin kann durch Verschmutzung oder Verschleiß in der einen Förderkammer ein höherer Druck entstehen als in der anderen Förderkammer.adversely in the known side channel pump, however, that they are very large Dimensions. Furthermore, due to contamination or wear in the one delivery chamber, a higher pressure than in the other delivery chamber.

Dies führt zu einem geringen Wirkungsgrad der Seitenkanalpumpe.This leads to a low efficiency of the side channel pump.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Seitenkanalpumpe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie einen besonders hohen Wirkungsgrad und in radialer Richtung besonders geringe Abmessungen aufweist.Of the Invention is based on the problem, a side channel pump of educate the aforementioned type so that they have a special high efficiency and in the radial direction particularly small dimensions having.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Laufrad und die Gehäuseteile zwischen den einander konzentrisch umschließenden Förderkammern voneinander beabstandet sind.This Problem is solved according to the invention that the impeller and the housing parts between each other concentrically enclosing delivery chambers from each other are spaced.

Durch diese Gestaltung wird eine Trennung der einander konzentrisch umschließenden Förderkammern vermieden. Die Beabstandung des Laufrades von den Gehäuseteilen ermöglicht ein Überströmen des geförderten Kraftstoffs von der den höheren Druck aufweisenden Förderkammer in die den niedrigeren Druck aufweisenden Förderkammer. Der hierdurch erzeugte Druckausgleich führt zu einem besonders hohen Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe. Eine Verringerung des Wirkungsgrades durch Verschleiß oder Verschmutzung der Förderkammern wird dank der Erfindung besonders gering gehalten. Weiterhin wird dank der Erfindung eine dichte Trennwand zwischen den Förderkammern vermieden, so dass die Förderkammern besonders nahe nebeneinander angeordnet werden können. Dies führt zu einem besonders kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe und zu besonders geringen radialen Abmessungen.By this design becomes a separation of concentrically enclosing each other Delivery chambers avoided. The spacing of the impeller From the housing parts allows overflow of the pumped fuel from the higher pressure having conveying chamber in which the lower pressure having conveying chamber. The resulting pressure equalization leads to a particularly high efficiency of the invention Side channel pump. A reduction in efficiency due to wear or Pollution of the delivery chambers is particularly thanks to the invention kept low. Furthermore, thanks to the invention, a dense partition avoided between the delivery chambers, so that the delivery chambers especially can be arranged close to each other. this leads to to a particularly compact construction of the invention Side channel pump and especially small radial dimensions.

Zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe trägt es bei, wenn ein Strömungsteiler die Schaufelkammern jeweils in zwei radial nebeneinander angeordnete Teilkammern unterteilt. Der Strömungsteiler ermöglicht eine Führung der Strömungen in den einzelnen Förderkammern. Durch die Gestaltung weisen zudem die radial innere und die radial äußere Förderkammer dieselbe Anzahl von Leitschau feln auf, welche zudem fluchtend zueinander angeordnet sind. Verwirbelungen beim Überströmen des geförderten Kraftstoffs lassen sich hierdurch besonders gering halten.to further increase in the efficiency of the invention Side channel pump contributes when a flow divider the blade chambers each in two radially juxtaposed sub-chambers divided. The flow divider allows a Guidance of the currents in the individual delivery chambers. Due to the design also have the radially inner and the radially outer Delivery chamber on the same number of Leitschau on which are also arranged in alignment with each other. Turbulence when overflowing of the pumped fuel can thereby be particularly keep low.

Das Überströmen des geförderten Kraftstoffs gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders verwirbelungsarm, wenn die radial nebeneinander angeordneten Teilkammern an den Stirnseiten des Laufrades miteinander verbunden sind.The overflow the subsidized fuel is designed according to a Another advantageous development of the invention is particularly low in turbulence, when the radially adjacent sub-chambers on the front sides of the impeller are interconnected.

Der bauliche Aufwand zur Verbindung der Teilkammern lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn der Strömungsteiler von den Stirnseiten des Laufrades beabstandet ist.Of the Structural effort to connect the sub-chambers can be according to an advantageous embodiment of the invention keep particularly low when the flow divider of the End faces of the impeller is spaced.

Zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe trägt es bei, wenn die teilringförmigen Kanäle dem Strömungsteiler im Laufrad gegenüberstehende weitere Strömungsteiler aufweisen und wenn die weiteren Strömungsteiler von der dem Laufrad gegenüberstehenden Seite der Gehäuseteile beabstandet sind.to further increase in the efficiency of the invention Side channel pump helps it when the semi-annular Channels facing the flow divider in the impeller have further flow divider and if the other flow divider from the side facing the impeller of the housing parts are spaced.

Die Montage der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe gestaltet sich besonders einfach, wenn die Strömungsteiler einstückig mit dem Laufrad oder den Gehäuseteilen gefertigt sind.The Assembly of the side channel pump according to the invention Designed especially easy when the flow divider integral with the impeller or housing parts are made.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in

1 einen Teilschnitt durch eine Kraftstoffpumpe mit einer erfindungsgemäßen, als Seitenkanalpumpe ausgebildeten Pumpenstufe, 1 a partial section through a fuel pump with an inventive, designed as a side channel pump pump stage,

2 stark vergrößert einen Teilbereich der Seitenkanalpumpe aus 1 mit zwei einander konzentrisch umschließenden Förderkammern, 2 greatly enlarges a portion of the side channel pump 1 with two concentrically enclosing delivery chambers,

3 vergrößert einen Teilbereich der Seitenkanalpumpe in einer Schnittdarstellung entlang der Linie III-III aus 2. 3 enlarges a portion of the side channel pump in a sectional view along the line III-III 2 ,

1 zeigt eine Kraftstoffpumpe mit einer von einem Elektromotor 1 angetriebenen Seitenkanalpumpe 2. Die Seitenkanalpumpe 2 hat ein auf einer Welle 3 des Elektromotors 1 drehfest angeordnetes Laufrad 4. Das Laufrad 4 ist zwischen zwei Gehäuseteilen 5, 6 angeordnet, welche von einem Distanzring 7 auf Abstand zueinander gehalten sind. Ein Mantel 8 der Kraftstoffpumpe spannt die Gehäuseteile 5, 6 gegen den Distanzring 7 vor. Die Seitenkanalpumpe 2 hat eine radial innere Förderkammer 9 und eine radial äußere Förderkammer 10. Die Förderkammern 9, 10 weisen jeweils einander gegenüberstehende Kränze von Teilkammern 11, 12 begrenzende Leitschaufeln 13, 14 und in den Gehäuseteilen 5, 6 angeordnete teilringförmige Kanäle 15, 16 auf. Die teileinförmigen Kanäle 15, 16 erstrecken sich von einem in einem der Gehäuseteile 5 angeordneten Einlass 17 zu einem in dem anderen Gehäuseteil 6 angeordneten Auslass 18. Einander gegenüberstehende Teilkammern 11, 12 der Förderkammern 9, 10 sind zudem innerhalb des Laufrades 4 miteinander verbunden. 1 shows a fuel pump with one of an electric motor 1 driven side channel pump 2 , The side channel pump 2 has one on a wave 3 of the electric motor 1 rotatably mounted impeller 4 , The impeller 4 is between two housing parts 5 . 6 arranged, which of a spacer ring 7 are kept at a distance from each other. A coat 8th The fuel pump clamps the housing parts 5 . 6 against the spacer ring 7 in front. The side channel pump 2 has a radially inner delivery chamber 9 and a radially outer delivery chamber 10 , The subsidy chambers 9 . 10 each have facing each other wreaths of sub-chambers 11 . 12 limiting vanes 13 . 14 and in the housing parts 5 . 6 arranged part-annular channels 15 . 16 on. The part-shaped channels 15 . 16 extend from one in one of the housing parts 5 arranged inlet 17 to one in the other housing part 6 arranged outlet 18 , Opposing partial chambers 11 . 12 the funding chambers 9 . 10 are also inside the wheel 4 connected with each other.

Bei einer Drehung des Laufrades 4 wird Kraftstoff durch den Einlass 17 angesaugt und auf die beiden Förderkammern 9, 10 verteilt. Der Kraftstoff durchströmt dabei das Laufrad 4 axial und wird zu dem Auslass 18 gefördert. Anschließend gelangt der Kraftstoff durch den Elektromotor 1 zu einem Anschlussstutzen 19 der Kraftstoffpumpe. An dem Anschlussstutzen 19 lässt sich eine nicht dargestellte Vorlaufleitung anschließen.With a rotation of the impeller 4 will fuel through the inlet 17 sucked and on the two delivery chambers 9 . 10 distributed. The fuel flows through the impeller 4 axially and becomes the outlet 18 promoted. Subsequently, the fuel passes through the electric motor 1 to a connecting piece 19 the fuel pump. At the connecting piece 19 can be connected to a flow line, not shown.

2 zeigt stark vergrößert einen radial äußeren Teilbereich der Seitenkanalpumpe 2 aus 1 am Auslass 18. Hierbei ist zu erkennen, dass die Verbindung einander gegenüberstehender Teilkammern 11, 12 durch deren Überschneidung erzeugt ist. Weiterhin sind die Förderkammern 9, 10 an der Trennebene zwischen Laufrad 4 und Gehäuseteilen 5, 6 miteinander verbunden. In dem Laufrad 4 und in den teilringförmigen Kanälen 15, 16 sind Strömungsteiler 20, 21 angeordnet, welche die Strömung an gefördertem Kraftstoff in der jeweiligen Förderkammer 9, 10 führen. Da die Strömungsteiler 20, 21 jedoch von der Trennebene zwischen Laufrad 4 und Gehäuseteilen 5, 6 beabstandet sind, wird ein Überströmen von der einen Förderkammer 9, 10 zu der anderen Förderkammer 10, 9 ermöglicht. Weiterhin sind die Förderkammern 9, 10 hierdurch besonders nahe zueinander angeordnet, so dass die Seitenkanalpumpe 2 besonders geringe radiale Abmessungen aufweist. 2 shows greatly enlarged a radially outer portion of the side channel pump 2 out 1 at the outlet 18 , It can be seen that the connection of opposing sub-chambers 11 . 12 generated by their overlap. Furthermore, the delivery chambers 9 . 10 at the parting line between the impeller 4 and housing parts 5 . 6 connected with each other. In the wheel 4 and in the part-annular channels 15 . 16 are flow dividers 20 . 21 arranged, which the flow of delivered fuel in the respective delivery chamber 9 . 10 to lead. Because the flow divider 20 . 21 however, from the parting plane between the impeller 4 and housing parts 5 . 6 are spaced, an overflow from the one delivery chamber 9 . 10 to the other delivery chamber 10 . 9 allows. Furthermore, the delivery chambers 9 . 10 thereby arranged particularly close to each other, so that the side channel pump 2 having particularly small radial dimensions.

3 zeigt vergrößert einen radial äußeren Teilbereich des Laufrades 4 in einer Schnittdarstellung durch die Seitenkanalpumpe 2 aus 2 entlang der Linie III-III. Hierbei ist zu erkennen, dass die beiden Förderkammern 9, 10 dieselbe Anzahl an Teilkammern 11, 12 aufweisen. Der im Laufrad angeordnete Strömungsteiler 20 unterteilt damit die von den Leitschaufeln 13, 14 erzeugte Schaufelkammer 22 in die einzelnen Teilkammern 11, 12 der einander radial umschließenden Förderkammern 9, 10. Hierdurch wird sichergestellt, dass überströmender Kraftstoff von der einen Förderkammer 9, 10 in die andere Förderkammer 10, 9 in einer vorgesehenen Position vor der jeweiligen Leitschaufel 13, 14 zugeführt wird. 3 shows enlarged a radially outer portion of the impeller 4 in a sectional view through the side channel pump 2 out 2 along the line III-III. It can be seen that the two delivery chambers 9 . 10 the same number of subchambers 11 . 12 exhibit. The arranged in the impeller flow divider 20 divided so that of the vanes 13 . 14 generated vane chamber 22 into the individual sub-chambers 11 . 12 the radially surrounding delivery chambers 9 . 10 , This ensures that overflowing fuel from the one delivery chamber 9 . 10 in the other delivery chamber 10 . 9 in a designated position in front of the respective vane 13 . 14 is supplied.

11: Elektromotorelectric motor
22: SeitenkanalpumpeSide channel pump
33: Wellewave
44: LaufradWheel
5, 65, 6: Gehäuseteilhousing part
77: Distanzringspacer
88th: Mantelcoat
9, 109 10: Förderkammerdelivery chamber
11, 1211 12: Teilkammermember chamber
13, 1413 14: Leitschaufelvane
15, 1615 16: Kanalchannel
1717: Einlassinlet
1818: Auslassoutlet
1919: Anschlussstutzenspigot
20, 2120 21: Strömungsleiterflow director
2222: Schaufelkammerblade chamber

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10327573 A1 [0002]

Claims

Side channel pump for conveying fuel in a motor vehicle with an impeller rotatably disposed between two housing parts, with an inlet disposed in one of the housing parts and an outlet arranged in the other housing part, with two concentrically enclosing, guided from the inlet to the outlet delivery chambers, wherein the delivery chambers arranged in both end faces of the impeller wreaths of vane chambers defining vanes and arranged in the housing parts partially annular channels, characterized in that the impeller ( 4 ) and the housing parts ( 5 . 6 ) between the concentrically enclosing delivery chambers ( 9 . 10 ) are spaced from each other.

Side channel pump according to claim 1, characterized in that a flow divider ( 20 ) the vane chambers ( 22 ) each in two radially juxtaposed sub-chambers ( 11 . 12 ).

Side channel pump according to claim 1 or 2, characterized in that the radially juxtaposed sub-chambers ( 11 . 12 ) on the front sides of the impeller ( 4 ) are interconnected.

Side channel pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flow divider ( 20 ) from the end faces of the impeller ( 4 ) is spaced.

Side channel pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the partially annular channels ( 15 . 16 ) the flow divider ( 20 ) in the impeller ( 4 ) opposing, further flow dividers ( 21 ) and that the further flow dividers ( 21 ) of the impeller ( 4 ) opposite side of the housing parts ( 5 . 6 ) are spaced.

Side channel pump according to at least one of the preceding claims, characterized in that the flow dividers ( 20 . 21 ) in one piece with the impeller ( 4 ) and / or the housing parts ( 5 . 6 ) are made.