CN117501017A - 泵和具有这样的泵的车辆 - Google Patents
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Abstract
用于车辆、尤其是机动车的、用于输送流体的泵(10)和具有这样的泵(10)的车辆、尤其是机动车，包括泵壳体(12)和工作轮(22)，其中所述泵壳体具有泵内部空间(14)、用于将流体输送到所述泵内部空间(14)中的入口(16)、用于将流体从所述泵内部空间(14)中排出的出口(18)，其中所述工作轮(22)具有多个工作轮叶片(24)，其中所述工作轮(22)和/或所述工作轮叶片(24)至少部分地布置在所述泵内部空间(14)的内部，其中所述泵壳体(12)具有用于降低在所述工作轮叶片(24)的径向外部的端部(28)上局部产生的压力的阻尼机构(26)。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1的特征的、用于车辆、尤其是机动车的、用于输送流体的泵以及一种具有并列权利要求的特征的车辆、尤其是机动车。
背景技术
泵比如在车辆中用于在冷却剂回路的内部输送冷却剂流体。在此，尤其使用离心泵。在这样的离心泵运行时，尤其由于压力波动而可能产生干扰性的噪声。尤其对于取消内燃机的背景噪声的电动车来说，值得追求的是，降低或避免在这样的泵运行时产生的噪声。
发明内容
作为本发明的基础的问题通过一种具有权利要求1的特征的、用于车辆、尤其是机动车的、用于输送流体的泵以及一种具有并列权利要求的特征的车辆、尤其是机动车来解决。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中被列举出来。
根据本发明，提出一种用于车辆、尤其是机动车的、用于输送流体的泵，所述泵包括泵壳体，其中所述泵壳体具有泵内部空间、用于将流体输送到所述泵内部空间中的入口、用于将流体从所述泵内部空间中排出的出口。所述流体能够是气体和/或液体。
所述泵内部空间尤其使入口和出口流体地彼此耦合。在此，用流体的连接或者流体的耦合是指，气体和/或液体(流体)能够在两个流体地耦合的元件之间或者在两个处于流体连接之中的元件之间流动。
所述泵还包括工作轮。所述泵还能够包括轴，其中所述工作轮能够与所述轴抗扭转地耦合。在此，所述工作轮尤其能够布置在所述轴上。
所述工作轮具有多个工作轮叶片。这些工作轮叶片尤其布置在所述轴的径向的外侧面上(在所述轴的周界范围内分布)。
在此，所述轴能够驱动工作轮。换言之，所述轴能够将工作轮置于围绕着该轴的纵轴线的旋转之中。所述轴能够被构造为空心轴。所述工作轮叶片能够至少部分地空心地构成。
所述泵如此被设立，使得所述工作轮尤其旋转地被驱动并且由此流体、比如冷却剂能够从入口(吸入接头)被输送至出口(压力接头)。所述工作轮尤其能够被所述轴驱动。
所述工作轮和/或所述工作轮叶片至少部分地布置在泵内部空间的内部。作为补充方案或替代方案，所述轴能够至少部分地布置在泵内部空间的内部。尤其所述工作轮和工作轮叶片能够完全布置在泵内部空间中。
所述泵壳体具有用于降低在工作轮叶片的径向外部的端部上局部产生的压力的阻尼机构。尤其所述工作轮叶片的径向外部的端部相应于所述工作轮叶片的背离轴的端部。
这种局部产生的压力在工作轮的旋转期间(也就是在泵的运行中)尤其在各个工作轮叶片与泵壳体之间的狭窄部位处产生。这种压力跟随着工作轮叶片的旋转。
换言之，如果工作轮叶片靠近狭窄部位，则由于其排挤作用而产生提高的压力。换言之，构建了压力峰值。如果所述工作轮叶片继续旋转，则这个压力峰值重又被消除。所述压力峰值与工作轮叶片一起运动。通过工作轮叶片的旋转，周期性地以与工作轮的旋转频率相对应的频率来构建所述压力峰值并且重又将其消除。由此，尤其在狭窄部位处产生压力脉动。这种压力脉动的频率与由工作轮叶片的转速和数量构成的乘积(叶片随动频率)成比例。
通过各个工作轮叶片(或者其径向外部的端部)的间距而产生压力波动，所述压力波动能够通过泵壳体作为可听见的声音被放射到环境中。所述阻尼机构降低了这些压力波动并且由此降低了通过泵壳体来放射给环境的噪声。
能够存在电机(电动马达)，其如此与所述轴耦合，使得所述轴能够通过电机的驱动来旋转地被驱动。所述泵尤其能够被构造为电冷却剂泵。
所述泵、尤其是泵壳体能够具有另外的组件、比如用于流体的补偿容器。同样能够设想，所述泵、尤其是泵壳体能够被集成到用于流体的补偿容器中。
按照一种改进方案，所述泵壳体能够是螺旋壳体。在此，所述螺旋壳体能够具有舌片，其中所述阻尼机构能够布置在所述舌片中。
所述舌片尤其代表着工作轮或者工作轮叶片与泵壳体之间的最狭窄的部位。由此，在这里可以预料最大的压力梯度(压力峰值)。所述舌片尤其将泵内部空间的布置有工作轮的部分与尤其关于工作轮径向地或者切向地延伸出去的出口或者出口通道隔开。
按照一种改进方案，所述泵能够是离心泵、尤其是电子换向的离心泵(冷却剂泵)。
按照一种改进方案，所述阻尼机构能够具有第一开口、第二开口和阻尼室。在此，所述第一开口能够将泵内部空间和阻尼室流体地彼此连接起来。在此，所述第二开口能够将阻尼室和泵内部空间流体地彼此连接起来。换言之，所述泵内部空间能够借助于第一和第二开口与阻尼室流体地连接起来。尤其所述阻尼室能够具有(圆形的)圆的横截面。
按照一种改进方案，所述第一开口的平均横截面能够小于所述阻尼室的平均横截面。在此，用所述平均横截面是指所述第一开口或者阻尼室的、垂直于第一开口的纵轴线的所有横截面的几何平均。
尤其所述第一开口的横截面在朝向阻尼室的区域中小于所述阻尼室的、在朝向第一开口的区域中的横截面。换言之，所述垂直于第一开口的纵轴线的横截面在从第一开口至阻尼室的过渡区域中突然变大。由此，所述第一开口与阻尼室之间的过渡部能够充当第一卡诺扩散器。为此，能够通过所述工作轮或者工作轮叶片的沿着第一旋转方向的旋转沿着第一流动方向通过第一开口将流体输送到阻尼室中。
尤其在所述第二开口与泵内部空间之间的过渡部处，所述垂直于第二开口的纵轴线的横截面能够突然变大，使得所述过渡部能够在流体沿着第一流动方向被输送时充当第二卡诺扩散器。
按照一种改进方案，所述第二开口的平均横截面能够小于所述阻尼室的平均横截面。在此，用所述平均横截面是指所述第二开口或者阻尼室的、垂直于第二开口的纵轴线的所有横截面的几何平均。
尤其所述第二开口的横截面在朝向阻尼室的区域中小于所述阻尼室的、在朝向第二开口的区域中的横截面。换言之，所述垂直于第二开口的纵轴线的横截面在从第二开口至阻尼室的过渡区域中突然变大。由此，所述第二开口与阻尼室之间的过渡部能够充当第三卡诺扩散器。为此，能够通过所述工作轮或者工作轮叶片的沿着第二旋转方向的旋转沿着第二流动方向通过第二开口将流体输送到阻尼室中。
尤其在所述第一开口与泵内部空间之间的过渡部处，所述垂直于第一开口的纵轴线的横截面能够突然变大，使得这个过渡部能够在流体沿着第二流动方向被输送时充当第四卡诺扩散器。
尤其所述第一旋转方向与第二旋转方向相反。尤其所述第一流动方向与所述第二流动方向相反。
由此，所述卡诺效应(分别沿着两个旋转方向或者两个流动方向)能够得到双重利用。换言之，就这样能够沿着流体的每个流动方向实现两个卡诺扩散器。
按照一种改进方案，所述第一开口、第二开口和/或阻尼室具有倒圆的棱边、尤其没有锐利的棱边。尤其所述阻尼室在朝向第一和/或第二开口的区域中没有锐利的棱边。尤其所述第一和/或第二开口在朝向阻尼室的区域中没有锐利的棱边。
按照一种改进方案，所述工作轮叶片能够相对于彼此以无规律的间距布置在工作轮上。由此，所述在泵的运行期间(或者在工作轮或者工作轮叶片的旋转期间)产生的噪声能够被分布到较宽的频率范围上，由此能够降低可听见的噪声峰值。但是，同样能够设想，所述工作轮叶片能够相对于彼此以有规律的间距布置在工作轮上。
按照一种改进方案，所述舌片能够具有V形的几何形状。换言之，所述舌片的、尤其垂直于轴的旋转轴线(也就是垂直于轴向)的横截面能够基本上是V形的。所述舌片能够在其自由端部上是倒圆的，以用于避免锐利的棱边。换言之，所述舌片能够在其伸到泵内部空间中的端部上是倒圆的。
按照本发明，提出一种具有按照前述实施方案的泵的车辆、尤其是机动车。关于由此可获得的优点，要参照关于泵的与此相关的实施方案。结合所述泵所描述的措施能够用于进一步设计所述车辆。
所述车辆能够被构造为电动车。
附图说明
下面参照附图对本发明的实施方式进行解释。附图分别示意性地示出如下：
图1示出了按本发明的泵的剖面图；并且
图2示出了图1中的放大的截取部分。
具体实施方式
图1示出了用于输送流体的泵10的示意图。所述泵10具有泵壳体12，该泵壳体具有泵内部空间14、用于将流体输送到泵内部空间14中的入口16以及用于将流体从泵内部空间14中排出的出口18。
所述泵10还具有轴20和与该轴20抗扭转地耦合的工作轮22。所述工作轮22具有多个工作轮叶片24。所述工作轮22能够借助于轴20沿着第一旋转方向11被驱动。原则上，同样能够设想，所述轴20能够沿着与第一旋转方向11相反的第二旋转方向13被转动。
在本示例中，所述工作轮叶片24相对于彼此以有规律的间距布置在工作轮22上。所述工作轮叶片24在此具有沿着第二旋转方向13弯曲的形状。所述工作轮22和工作轮叶片24完全布置在泵内部空间14中。
在本示例中，所述泵10以离心泵34的形式来构成。所述泵壳体12被构造为具有舌片32的螺旋壳体30。所述舌片32在其伸到泵内部空间14中的端部上倒圆地构成。
在所述舌片32中布置了阻尼机构26。这个阻尼机构用于降低在工作轮叶片24的外部端部28(或者背离轴20的端部)上局部产生的压力。
有待输送的流体通过所述入口16被吸入并且通过所述工作轮22的旋转在工作轮叶片24上被径向向外(也就是从轴22的旋转轴线径向向外)输送。随后，所述流体经由出口18从泵壳体12中排出。
所述流体沿着工作轮叶片24来加速。由此在所述工作轮叶片24的径向外部的端部与所述泵壳体12之间产生局部提高的压力。这个压力尤其取决于所述工作轮叶片的径向外部的端部28与所述泵壳体12之间的间距。所述工作轮叶片24的径向外部的端部28与所述泵壳体12之间的间距越小，所述局部产生的压力就越高。
所述泵壳体12与工作轮叶片24(或者工作轮22)之间的最狭窄的部位通过舌片32来形成。由此，在这里所述局部产生的压力最大。通过所述工作轮22的旋转而产生压力波动并且尤其在所述舌片32上产生压力峰值，所述压力峰值可能导致干扰性的噪声。为了降低压力峰值，所述阻尼机构26布置在所述舌片32中。
图2示出了图1中的放大的截取部分。尤其所述舌片32和阻尼机构26放大地示出。
所述阻尼机构26具有第一开口36、第二开口38和阻尼室40。所述泵内部空间14通过两个开口36、38与阻尼室40流体地连接。
如果所述工作轮22沿着第一旋转方向11旋转(参见图1)，那么所述流体就从泵内部空间14通过第一开口36流到阻尼室40中并且从那里又通过第二开口38流到泵内部空间14中(第一流动方向)。
所述第一和第二开口36、38与阻尼室40相比分别狭窄地构成。
所述第一开口36的横截面在此在其朝向阻尼室40的区域42中小于所述阻尼室40的在其朝向第一开口36的区域44中的横截面。换言之，所述垂直于第一开口36的纵轴线的横截面在从第一开口36至阻尼室40的过渡部处变得显著更大。这个过渡部由此代表着第一卡诺扩散器(沿着第一流动方向)。
所述流体从阻尼室40继续通过第二开口38流到泵内部空间14中，在那里又出现显著的横截面扩宽。由此实现第二卡诺扩散器(沿着第一流动方向)。
所述流体因此通过尤其狭窄的第一开口36而加速，使得所述流体的动能升高。随后，所述流体到达阻尼室40中，在那里所述流体的动能由于横截面扩宽而消散(第一卡诺扩散器)。此后，所述流体通过尤其狭窄的第二开口38而加速，使得所述流体的动能升高。随后，所述流体到达泵空间14中，在那里所述流体的动能由于横截面扩宽而消散(第二卡诺扩散器)。因此，所述局部提高的压力能够在两个级(第一和第二卡诺扩散器)中被消除。
如果所述工作轮22沿着第二旋转方向13旋转(参见图1)(这能够可选地被设置)，那么所述流体就从泵内部空间14通过第二开口38流到阻尼室40中并且从那里又通过第一开口36流到泵内部空间14中(第二流动方向)。
所述第二开口38的横截面在此在其朝向阻尼室40的区域46中小于所述阻尼室40的在其朝向第二开口36的区域48中的横截面。换言之，所述垂直于第二开口38的纵轴线的横截面在从第二开口38至阻尼室40的过渡部处变得显著更大。这个过渡部由此代表着第三卡诺扩散器(沿着第二流动方向)。
所述流体从阻尼室40继续通过第一开口36流到泵内部空间14中，在那里又出现显著的横截面扩宽。由此实现第四卡诺扩散器(沿着第二流动方向)。
所述流体因此通过尤其狭窄的第二开口38而加速，使得所述流体的动能升高。随后，所述流体到达阻尼室40中，在那里所述流体的动能由于横截面扩宽而消散(第三卡诺扩散器)。此后，所述流体通过尤其狭窄的第一开口36而加速，使得所述流体的动能升高。随后，所述流体到达泵空间14中，在那里所述流体的动能由于横截面扩宽而消散(第四卡诺扩散器)。就这样，所述局部提高的压力能够在两个级(第三和第四卡诺扩散器)中被消除。
所述第一开口36、第二开口38和阻尼室40在此具有倒圆的棱边50。为简明起见，在图2中仅仅两条棱边50设有附图标记。在此，所述第一开口36、第二开口38和阻尼室40没有锐利的棱边。
Claims (10)
1.用于车辆、尤其是机动车的、用于输送流体的泵(10)，包括
-泵壳体(12)，所述泵壳体具有泵内部空间(14)、用于将流体输送到所述泵内部空间(14)中的入口(16)、用于将流体从所述泵内部空间(14)中排出的出口(18)，
-工作轮(20)，其中所述工作轮(22)具有多个工作轮叶片(24)，
-其中所述工作轮(22)和/或所述工作轮叶片(24)至少部分地布置在所述泵内部空间(14)的内部，
-其中所述泵壳体(12)具有用于降低在所述工作轮叶片(24)的径向外部的端部(28)上局部产生的压力的阻尼机构(26)。
2.根据权利要求1所述的泵(10)，其特征在于，所述泵壳体(12)是螺旋壳体(30)，其中所述螺旋壳体(30)具有舌片(32)，其中所述阻尼机构(26)布置在所述舌片(32)中。
3.根据权利要求1或2所述的泵(10)，其特征在于，所述泵(10)是离心泵(34)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的泵(10)，其特征在于，所述阻尼机构(26)具有第一开口(36)、第二开口(38)和阻尼室(40)，其中所述第一开口(36)将所述泵内部空间(14)与所述阻尼室(40)流体地彼此连接起来，并且其中所述第二开口(38)将所述阻尼室(40)与所述泵内部空间(14)流体地彼此连接起来。
5.根据权利要求4所述的泵(10)，其特征在于，所述第一开口(36)的平均横截面小于所述阻尼室(40)的平均横截面。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的泵(10)，其特征在于，所述第二开口(38)的平均横截面小于所述阻尼室(40)的平均横截面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的泵(10)，其特征在于，所述第一开口(36)、所述第二开口(38)和/或所述阻尼室(40)具有倒圆的、尤其非锐利的棱边(50)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的泵(10)，其特征在于，所述工作轮叶片(24)相对于彼此以无规律的间距布置在所述工作轮(22)上。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的泵(10)，其特征在于，所述舌片(32)基本上具有尤其相对于轴向V形的几何形状。
10.车辆、尤其是机动车，具有根据前述权利要求中任一项所述的泵(10)。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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