DE102008062759B4

DE102008062759B4 - pump

Info

Publication number: DE102008062759B4
Application number: DE102008062759A
Authority: DE
Inventors: Markus Wensel
Original assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: DE102008062759A1

Abstract

Pumpe zum Befördern eines Fluids mit einem Pumpengehäuse, das auf einer ersten Seite mindestens eine Einlassöffnung für das Fluid und auf einer zweiten Seite mindestens eine Auslassöffnung für das Fluid aufweist, mit einer flexiblen Membran, die innerhalb des Pumpengehäuses angeordnet ist, mit einer Aktuatoreinrichtung zur periodischen Schwingungserzeugung eines an der ersten Seite des Pumpengehäuses angeordneten Kopplungsabschnitts der Membran, so dass eine Strömung des Fluids durch einen Strömungskanal in Richtung der Auslassöffnung des Pumpengehäuses erzeugbar ist, wobei der Strömungskanal begrenzt ist durch mindestens eine starre Wandung des Pumpengehäuses, die einen ersten Wandungsteil und einen in einem Abstand zu demselben angeordneten zweiten Wandungsteil aufweist, wobei der erste Wandungsteil und der zweite Wandungsteil des Pumpengehäuses zwischen der Einlassöffnung und einem Auslassbereich parallel zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auslassbereich (25) der erste Wandungsteil (21, 31) und/oder der zweite Wandungsteil (22, 33) eine Einbuchtung (24) und/oder einen Quersteg 34 aufweisen.A pump for conveying a fluid having a pump housing having at least one inlet opening for the fluid on a first side and at least one outlet opening for the fluid on a second side, with a flexible membrane, which is arranged within the pump housing, with an actuator device for periodic Generating a vibration of a arranged on the first side of the pump housing coupling portion of the diaphragm, so that a flow of the fluid through a flow channel in the direction of the outlet opening of the pump housing can be generated, wherein the flow channel is limited by at least one rigid wall of the pump housing having a first wall part and a at a distance from the same arranged second wall part, wherein the first wall part and the second wall part of the pump housing between the inlet opening and an outlet region parallel to each other, characterized in that in the Ausl The first wall part (21, 31) and / or the second wall part (22, 33) have an indentation (24) and / or a transverse web 34.

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe zum Befördern eines Fluids mit einem Pumpengehäusenach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a pump for conveying a fluid with a Pump housing after the Preamble of claim 1.

Aus der EP 0 880 650 B1 ist eine Pumpe zum Umwälzen eines Fluids bekannt, bei der innerhalb eines Pumpengehäuses eine flexible Membran integriert ist. Die flexible Membran wird an einem Ende mittels einer Aktuatoreinrichtung in Schwingungen versetzt, so dass sich in der Membran in eine Hauptströmrichtung eine Wellenbewegung einstellt, mittels derer eine Strömung des Fluids von einem Einlass zu einem Auslass des Pumpengehäuses erzeugt wird. Das Fluid strömt durch einen Strömungskanal, der von einer starren Wandung des Pumpengehäuses begrenzt ist. Die starre Wandung bzw. gegenüberliegende starre Wandungsteile der starren Wandung verjüngen sich in Strömungsrichtung, so dass der Abstand gegenüberliegender Wandungsteile von dem Einlass zu dem Auslass abnimmt. Hierdurch soll die hydraulische Leistung der Pumpe verbessert werden. Nachteilig an der bekannten Pumpe ist, dass sich infolge der sich in Hauptströmungsrichtung verjüngenden Wandung ein relativ hohes Geräuschniveau einstellt.From the EP 0 880 650 B1 a pump for circulating a fluid is known in which a flexible membrane is integrated within a pump housing. The flexible membrane is vibrated at one end by means of an actuator means, so that in the membrane in a main flow direction adjusts a wave motion, by means of which a flow of the fluid is generated from an inlet to an outlet of the pump housing. The fluid flows through a flow channel which is bounded by a rigid wall of the pump housing. The rigid wall or opposite rigid wall parts of the rigid wall taper in the flow direction, so that the distance between opposite wall parts decreases from the inlet to the outlet. This is intended to improve the hydraulic performance of the pump. A disadvantage of the known pump that adjusts itself due to the tapering in the main flow direction wall, a relatively high noise level.

Aus der US 2005/0265876 A1 ist eine Pumpe zum Befördern eines Fluids mit einem Pumpengehäuse bekannt, innerhalb dessen eine flexible Membran zwischen einem ersten Wandungsteil und einem zweiten Wandungsteil angeordnet ist. Die beiden Wandungsteile sind starr ausgebildet und erstrecken sich zwischen einer Einlassöffnung und einem Auslassbereich parallel zueinander. Das zweite Wandungsteil setzt sich in einem Auslassbereich unverändert entlang der Erstreckungsebene desselben fort, während der erste Wandungsteil zu einer Auslassöffnung geformt ist. Spezielle Maßnahmen zur Beeinflussung der Strömung im Auslassbereich sind nicht vorgesehen.From the US 2005/0265876 A1 a pump for conveying a fluid is known with a pump housing, within which a flexible membrane between a first wall part and a second wall part is arranged. The two wall parts are rigid and extend between an inlet opening and an outlet area parallel to each other. The second wall part continues in an outlet area unchanged along the extension plane thereof, while the first wall part is formed into an outlet opening. Special measures to influence the flow in the outlet area are not provided.

Aus der DE 690 05 942 T2 ist eine Pumpe mit einem Pumpengehäuse bekannt, das einen ersten Wandungsteil und einen zweiten Wandungsteil aufweist, die in Strömungsrichtung verbreitert ausgebildet sind. In einem Auslassbereich des Pumpengehäuses kann ein der Auslassöffnung gegenüberliegendes zweites Wandungsteil eben oder mit einer Ausbuchtung versehen sein.From the DE 690 05 942 T2 a pump with a pump housing is known, which has a first wall part and a second wall part, which are widened in the flow direction. In an outlet region of the pump housing, a second wall part lying opposite the outlet opening may be flat or provided with a bulge.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine mit einer flexiblen Membran versehenen Pumpe derart weiterzubilden, dass bei einem einfachen Aufbau eine ausreichend hohe hydraulische Leistung mit einer relativ geringen Geräuschentwicklung erzielt wird.task The present invention is one with a flexible membrane provide pump provided such that in a simple Build up a sufficiently high hydraulic power with a relative low noise is achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.to solution This object of the invention, the features of the claim 1 on.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Pumpe besteht darin, dass sie einen relativ einfachen Aufbau aufweist und bei einem relativ geringen Geräuschpegel arbeitet. Dadurch, dass die starre Wandung bzw. gegenüberliegende starre Wandungsteile parallel zueinander verlaufen, kann die konstruktive Auslegung der Pumpe, beispielsweise die Hubanpassung, vereinfacht werden. Grundgedanke der Erfindung ist es, dass die starre Wandung bzw. gegenüberliegende Wandungsteile des Pumpengehäuses im Wesentlichen parallel zur Hauptströmungsrichtung verlaufen. Die Querschnittsfläche des Pumpengehäuses ist im Bereich der flexiblen Membran konstant. In einem Auslassbereich des Pumpengehäuses erfolgt unter Bildung einer Einbuchtung eines zweiten Wandungsteils eine kontinuierliche Umlenkung der Fluidströmung oder eine diskrete Querschnittsverringerung des Strömungskanals.Of the particular advantage of the pump according to the invention is that it has a relatively simple structure and at a relative low noise level is working. Due to the fact that the rigid wall or opposite rigid wall parts parallel to each other, the constructive Design of the pump, such as the Hubanpassung simplified become. The basic idea of the invention is that the rigid wall or opposing Wall parts of the pump housing extend substantially parallel to the main flow direction. The Cross sectional area of the pump housing is constant in the area of the flexible membrane. In an outlet area of the pump housing takes place to form a recess of a second wall part a continuous deflection of the fluid flow or a discrete reduction in cross-section of the flow channel.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Pumpengehäuse zwei gegenüberliegende und beabstandet zueinander angeordnete kreisförmige Wandungsteile auf, die den Strömungskanal begrenzen und zwischen denen zumindest bereichsweise die flexible Membran angeordnet ist. Die Schwingungserregung der kreisringförmig ausgebildeten Membran erfolgt an einem äußeren Randbereich der Wandungsteile, in dem der Einlass angeordnet ist. In einem zentralen Bereich des einen oder beider Wandungsteile sind eine oder mehrere Öffnungen für den Auslass vorgesehen. Am äußeren Randbereich der beiden Wandungsteile sind mindestens zwei Stellelemente angeordnet, so dass sich eine radiale Hauptströmungsrichtung nach innen einstellt. Die Erfindung macht sich hierbei zu Nutze, dass aufgrund der kreisförmigen Anordnung der Wandungsteile der effektive Raum für die Wellenausbreitung in Richtung zu der in der Mitte der kreisförmigen Wandungsteile angeordneten Auslassöffnung abnimmt. Obwohl die beiden gegenüberliegenden Wandungsteile in einem konstanten Abstand zueinander angeordnet sind, verringert sich der effektive Querschnitt des Strömungskanals in radialer Richtung. Ausgehend von dem punktförmigen Stellelement verringert sich der effektive Querschnitt kuchenstückartig in Richtung des mittleren Auslasses des Pumpengehäuses, wobei gedachte Axialwände zur Mitte hin zusammenlaufen.To a preferred embodiment of Invention has the pump housing two opposite ones and spaced apart circular wall parts, which the flow channel limit and between which, at least in some areas, the flexible Membrane is arranged. The vibration excitation of the annular membrane takes place on an outer edge area the wall parts in which the inlet is arranged. In a central Area of the one or both wall parts are one or more openings for the Outlet provided. At the outer edge area the two wall parts are arranged at least two control elements, so that a radial main flow direction adjusts inward. The invention makes use of this fact that due to the circular arrangement of Wall parts of the effective space for wave propagation in Direction to the arranged in the middle of the circular wall parts outlet decreases. Although the two opposite Wall parts arranged at a constant distance from each other are, reduces the effective cross-section of the flow channel in the radial direction. Reduced starting from the punctiform actuator the effective cross-section is cake-like towards the middle one Outlet of the pump housing, where imaginary axial walls to Converge towards the middle.

Nach einer alternativen Ausführungsform kann das Pumpengehäuse im Querschnitt auch polygonförmig, insbesondere rechteckförmig, oder zylinderförmig ausgebildet sein. Aufgrund des effektiv konstanten Querschnitts muss zur Erreichung der hydraulischen Leistung eine flexible Membran eingesetzt werden, die über eine relativ hohe Eigenfrequenz verfügt.To an alternative embodiment the pump housing also polygonal in cross section, in particular rectangular, or cylindrical be educated. Due to the effectively constant cross section must have a flexible membrane to achieve the hydraulic power be used over has a relatively high natural frequency.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.embodiments The invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen Querschnitt durch ein Pumpengehäuse nach einer ersten Ausführungsform, 1 a cross section through a pump housing according to a first embodiment,

2 eine Draufsicht auf das Pumpengehäuse in axialer Blickrichtung gemäß 1, 2 a plan view of the pump housing in the axial direction according to 1 .

3 einen Querschnitt durch ein Pumpengehäuse nach einer zweiten Ausführungsform und 3 a cross section through a pump housing according to a second embodiment and

4 einen Querschnitt durch ein Pumpengehäuse nach einer dritten Ausführungsform. 4 a cross section through a pump housing according to a third embodiment.

Eine erfindungsgemäße Pumpe kann beispielsweise als Pumpe in Haushaltsgeräten, gewerblichen Geräten oder dergleichen eingesetzt werden.A inventive pump can be used, for example, as a pump in household appliances, industrial appliances or the like can be used.

Eine Pumpe nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 1 und 2 weist ein scheiben- bzw. kreisplattenförmiges Pumpengehäuse 1 auf, das über eine starre Wandung aus einem Metall- oder Kunststoffmaterial verfügt. Die starre Wandung weist ein erstes Wandungsteil 2 und ein beabstandet zu demselben angeordnetes zweites Wandungsteil 3 auf, die jeweils kreisförmig bzw. kreisringförmig ausgebildet sind. Das erste Wandungsteil 2 und das zweite Wandungsteil 3 können gleich ausgebildet sein, wobei sie jeweils über einen kreisringförmigen Plattenabschnitt 4 und einen im zentralen Bereich als Auslass für ein Fluid dienenden Auslassstutzen 5 verfügen.A pump according to a first embodiment of the invention according to the 1 and 2 has a disc or circular plate-shaped pump housing 1 on, which has a rigid wall made of a metal or plastic material. The rigid wall has a first wall part 2 and a second wall portion spaced therefrom 3 on, which are each circular or annular. The first wall part 2 and the second wall part 3 may be the same design, wherein they each have an annular plate section 4 and an outlet port serving as an outlet for a fluid in the central area 5 feature.

Die Wandungsteile 2, 3 weisen jeweils an einem Außenrand 8 der Plattenabschnitte 4 einen in Umfangsrichtung erstreckenden beispielsweise winkelförmigen Steg 9 auf, wobei die Stege 9 der gegenüberliegenden Plattenabschnitte 4 der Wandungsteile 2, 3 zueinander gerichtet orientiert sind. und zusammen einen Einlassstutzen 6 bilden für den Einlass (Einlassöffnung) des Fluids in das Pumpengehäuse 1. Der Einlassstutzen 6 erstreckt sich kreisförmig an dem Außenrand 8 der Plattenabschnitte 4 und bildet eine äußere erste Seite des Pumpengehäuses 1. Der Auslassstutzen 5 erstreckt sich in einem mittleren Bereich der Plattenabschnitte 4 und bildet eine axiale Auslassöffnung (Auslass) im Bereich einer zentralen zweiten Seite des Pumpengehäuses 1.The wall parts 2 . 3 each have an outer edge 8th the plate sections 4 a circumferentially extending, for example, angled web 9 on, with the bars 9 the opposite plate sections 4 the wall parts 2 . 3 oriented towards each other. and together an inlet pipe 6 form for the inlet (inlet opening) of the fluid in the pump housing 1 , The inlet nozzle 6 extends in a circle at the outer edge 8th the plate sections 4 and forms an outer first side of the pump housing 1 , The outlet nozzle 5 extends in a central region of the plate sections 4 and forms an axial outlet opening (outlet) in the region of a central second side of the pump housing 1 ,

Das erste Wandungsteil 2 und das zweite Wandungsteil 3 sind koaxial zueinander angeordnet. Die Plattenabschnitte 4 der Wandungsteile 2, 3 sind in einem konstanten Abstand A voneinander angeordnet und begrenzen einen Strömungskanal 7 für das Fluid, wobei sich der Strömungskanal 7 zwischen dem Einlassstutzen 6 am Außenrand 8 der Wandungsteile 2, 3 bis zum Auslassstutzen 5 erstreckt.The first wall part 2 and the second wall part 3 are arranged coaxially with each other. The plate sections 4 the wall parts 2 . 3 are arranged at a constant distance A from each other and limit a flow channel 7 for the fluid, wherein the flow channel 7 between the inlet nozzle 6 on the outer edge 8th the wall parts 2 . 3 to the outlet 5 extends.

Zwischen den beiden Plattenabschnitten 4 des ersten Wandungsteils 2 und des zweiten Wandungsteils 3 erstreckt sich eine kreisförmige bzw. kreisringförmige flexible Membran 10 aus einem beispielsweise Polymermaterial (Silikon, Polyurethan). Der flexiblen Membran 10 ist eine Aktuatoreinrichtung 11 zugeordnet, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel über vier in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Stellelemente 12 verfügt, die jeweils mit einem äußeren Kopplungsabschnitt 10' der flexiblen Membran 10 verbunden sind. Die Stellelemente 12 sind jeweils punktuell mit einem Kopplungsabschnitt 10' der Membran 10 oder mit einem ringförmigem, die Membran 10 umgebenden oder in der Membran 10 integrierten Element verbunden und werden mittels eines beispielsweise als ein Elektromotor ausgebildeten Aktuators 13 in Schwingungen konstanter Frequenz versetzt. Das ringförmige Element ist beispielsweise an einem Umfangsrand der Membran 10 angeordnet und bewirkt bei der Wellenausbreitung eine radiale Zwangsführung nach innen.Between the two plate sections 4 of the first wall part 2 and the second wall part 3 extends a circular or annular flexible membrane 10 from a polymer material, for example (silicone, polyurethane). The flexible membrane 10 is an actuator device 11 assigned, in the present embodiment, four distributed in the circumferential direction arranged adjusting elements 12 features, each with an outer coupling section 10 ' the flexible membrane 10 are connected. The control elements 12 are each punctiform with a coupling section 10 ' the membrane 10 or with an annular, the membrane 10 surrounding or in the membrane 10 integrated element and are connected by means of an example designed as an electric motor actuator 13 oscillated in constant frequency. The annular member is, for example, at a peripheral edge of the membrane 10 arranged and causes in the wave propagation a radial positive guidance inwards.

Die Stellelemente 12 werden in einer Stellrichtung S quer zur Erstreckung der Plattenabschnitte 4 hin- und herbewegt, so dass sich eine Stellkraft quer zu einer Hauptströmungsrichtung H innerhalb des Pumpengehäuses 1 einstellt. Durch die periodische Schwingungserzeugung am Kopplungsabschnitt 10' der Membran 10 wird eine Wellenbewegung derselben in radialer Richtung nach innen entsprechend der Hauptströmungsrichtung H erzeugt, die nach dem Einschwingvorgang die gleiche oder eine verringerte Amplitude aufweist wie die im Bereich des schwingungserregenden Kopplungsabschnitts 10'.The control elements 12 be in a direction of adjustment S transverse to the extension of the plate sections 4 moved back and forth, so that a restoring force transverse to a main flow direction H within the pump housing 1 established. Due to the periodic oscillation generation at the coupling section 10 ' the membrane 10 a wave movement of the same in the radial direction inwardly corresponding to the main flow direction H is generated, which after the transient process has the same or a reduced amplitude as that in the region of the vibration-inducing coupling portion 10 ' ,

Ein Aktuator 13 wirkt als periodischer Antrieb, der eine solche Antriebskraft auf die Membran 10 einleitet, dass die Membran 10 eine harmonische Schwingung ausführt. Vorzugsweise wird der Koppelabschnitt 10' der Membran 10 mit einer konstanten Amplitude und einer konstanten Frequenz hin- und herbewegt, wobei die Frequenz gleich einer der Eigenfrequenzen der Membran 10 ist. Durch die mittels des Aktuators 13 eingebrachte Stellkraft bewegt sich die Membran 10 entsprechend eine Transversalwelle, mittels derer Bewegungsenergie auf das Fluid in Hauptströmungsrichtung H ausgeübt wird. Wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, erstrecken sich die Plattenabschnitte 4 des ersten Wandungsteils 2 und des zweiten Wandungsteils 3 parallel zur Hauptströmungsrichtung H und parallel zueinander. Der Abstand A zwischen den Plattenabschnitten 4 ist zwischen dem Einlassstutzen 6 und dem Auslassstutzen 5 konstant.An actuator 13 acts as a periodic drive, which drives such a force on the membrane 10 that initiates the membrane 10 performs a harmonic vibration. Preferably, the coupling portion 10 ' the membrane 10 with a constant amplitude and a constant frequency reciprocated, the frequency equal to one of the natural frequencies of the membrane 10 is. By means of the actuator 13 introduced force moves the membrane 10 corresponding to a transverse wave, by means of which kinetic energy is exerted on the fluid in the main flow direction H. As in particular from 1 it can be seen, the plate sections extend 4 of the first wall part 2 and the second wall part 3 parallel to the main flow direction H and parallel to each other. The distance A between the plate sections 4 is between the inlet nozzle 6 and the outlet nozzle 5 constant.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die vier Aktuatoren 13 in Umfangsrichtung der Wandungsteile 2, 3 gleich verteilt angeordnet, wobei benachbarte Aktuatoren 13 in einem rechten Öffnungswinkel 14 bezogen auf eine Achse Z des Pumpengehäuses 1 versetzt angeordnet sind. Die Achse Z erstreckt sich senkecht zu einer Mittelebene M des Pumpengehäuses 1.In the present embodiment, the four actuators 13 in the circumferential direction of Wan applied parts 2 . 3 equally distributed, with adjacent actuators 13 in a right opening angle 14 relative to an axis Z of the pump housing 1 are arranged offset. The axis Z extends senkecht to a center plane M of the pump housing 1 ,

Wie aus 2 zu ersehen ist, erstreckt sich die Hauptströmungsrichtung H des Fluids in radialer Richtung nach innen zu dem zentralen Auslassstutzen 5. Dadurch, dass sich die am Außenrand 8 erzeugte Wellenbewegung der Membran 10 in zentraler Richtung zu dem mittleren Einlassstutzen 6 ausbreitet, ergibt sich eine Volumenstromerhöhung aufgrund einer effektiven Querschnittsänderung in Folge von in radialer Richtung gedachten Axialwänden 15, die sich in radialer Richtung in einem Umfangswinkelbereich der Plattenabschnitte 4 erstrecken, der zwischen den Umfangswinkeln der Schwingungserregungspunkte 13 angeordnet ist. Insbesondere ist der Querschnitt des Auslasses 5 kleiner als der Querschnitt des Einlasses 6.How out 2 it can be seen, the main flow direction H of the fluid extends in the radial direction inwardly to the central outlet port 5 , Because of that on the outer edge 8th generated wave motion of the membrane 10 in the central direction to the middle inlet pipe 6 propagates, results in a volume flow increase due to an effective change in cross section as a result of imaginary in the radial direction Axialwänden 15 extending radially in a circumferential angular range of the plate sections 4 extend between the circumferential angles of the vibration excitation points 13 is arranged. In particular, the cross section of the outlet 5 smaller than the cross section of the inlet 6 ,

Durch die Wellenbewegung der Membran 10 wird das Fluid in Hauptströmungsrichtung H (in radialer Richtung) zur Mitte des Pumpengehäuses 1 hin bewegt, so dass es in dem zentralen Bereich des Pumpengehäuses 1 über die Auslassstutzen 5 um 90° umgelenkt und in axialer Richtung 16 aus dem Pumpengehäuse 1 austritt.By the wave motion of the membrane 10 becomes the fluid in the main flow direction H (in the radial direction) to the center of the pump housing 1 moved so that it is in the central area of the pump housing 1 over the outlet 5 deflected by 90 ° and in the axial direction 16 from the pump housing 1 exit.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können in dem Strömungskanal 7 auch zwei kreisförmige Membranen 10 angeordnet sein, wobei eine erste Membran 10 durch an einem ersten Wandungsteil 2 angeordnete Stellelemente und eine zweite Membran 10 durch an einem zweiten Wandungsteil 3 angeordnete Stellelemente in Schwingung versetzt wird. Hierdurch kann die hydraulische Leistung weiter erhöht werden. Die beiden Membranen 10 werden jeweils mittels eines Aktuators 13 zu Schwingungen angeregt, wobei die Schwingungen um 180° phasenverschoben sind. Die den unterschiedlichen Membranen 10 zugeordneten Aktuatoren 13 erzeugen somit eine um 180° verschobene periodische Schwingung.According to an alternative embodiment, not shown, in the flow channel 7 also two circular membranes 10 be arranged, wherein a first membrane 10 through at a first wall part 2 arranged adjusting elements and a second membrane 10 through at a second wall part 3 arranged adjusting elements is set in vibration. As a result, the hydraulic power can be further increased. The two membranes 10 each by means of an actuator 13 excited to vibrations, wherein the vibrations are phase-shifted by 180 °. The different membranes 10 associated actuators 13 thus generate a periodic oscillation shifted by 180 °.

Nach einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Auslassstutzen 5 lediglich an einer Axialseite des Pumpengehäuses 1 angeordnet sein, so dass das Fluid lediglich in einer einzigen Richtung aus dem Pumpengehäuse strömen kann.According to a further embodiment of the invention, not shown, the outlet nozzle 5 only on one axial side of the pump housing 1 be arranged so that the fluid can flow only in a single direction from the pump housing.

Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können auch weniger als vier oder mehr als vier Stellelemente zur Schwingungserzeugung eingesetzt werden.To an alternative embodiment of the invention less than four or more than four actuators used for vibration generation become.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Pumpe gemäß 3 kann das Pumpengehäuse 1 ein erstes Wandungsteil 21 und ein zweites Wandungsteil 22 aufweisen, wobei das erste Wandungsteil 21 einen domförmigen Fortsatz 23 als Auslass (Auslassstutzen) für das Fluid und der zweite Wandungsteil 22 eine tellerförmige Einbuchtung 24 aufweist. Mittels der tellerförmigen Einbuchtung 24 wird eine kontinuierliche Umlenkung der Fluidströmung aus der radialen Strömungsrichtung H in die axiale Strömungsrichtung 16 bewirkt, wobei der Abstand A des ersten Wandungsteils 21 zu dem zweiten Wandungsteil 22 auch in einem Umlenkungsbereich 25 des Pumpengehäuses 1 gleich dem Abstand A im Plattenabschnitt 4 ist. Somit verlaufen die Wandungsteile 21, 22 auch in einem Umlenkungsbereich 25 bzw. Bereich des Auslasses 23 parallel zur Hauptströmungsrichtung H.According to another embodiment of the pump according to 3 can the pump housing 1 a first wall part 21 and a second wall part 22 have, wherein the first wall part 21 a dome-shaped extension 23 as outlet (outlet) for the fluid and the second wall part 22 a plate-shaped indentation 24 having. By means of the plate-shaped indentation 24 is a continuous deflection of the fluid flow from the radial flow direction H in the axial flow direction 16 causes, wherein the distance A of the first wall part 21 to the second wall part 22 also in a deflection area 25 of the pump housing 1 equal to the distance A in the plate section 4 is. Thus, the wall parts run 21 . 22 also in a deflection area 25 or area of the outlet 23 parallel to the main flow direction H.

Nach einer weiteren Ausführungsform des Pumpengehäuses 1 gemäß 4 ist ein erstes Wandungsteil 31 mit einem Auslassstutzen 32 und ein durchgehend scheibenförmiges zweites Wandungsteil 33 vorgesehen, die in einem konstanten Abstand zueinander angeordnet sind. Lediglich in einem zu dem Auslassstutzen 32 nahen Bereich weisen das erste Wandungsteil 31 und das zweite Wandungsteil 33 einen in Richtung der Mittelebene M abragenden ringförmigen Quersteg 34 auf, der zu einer schlagartigen Querschnittsverringerung des Pumpengehäuses 1 im Auslassbereich führt. Hierdurch kann bereits eine Erhöhung des dynamischen Druckes des Fluids in einem Bereich vor Erreichen des Auslassstutzens 32 erfolgen (Diffusor-Effekt).According to another embodiment of the pump housing 1 according to 4 is a first wall part 31 with an outlet 32 and a continuous disc-shaped second wall part 33 provided, which are arranged at a constant distance from each other. Only in one to the outlet 32 near area have the first wall part 31 and the second wall part 33 a projecting in the direction of the median plane M annular crosspiece 34 on, leading to a sudden cross-sectional reduction of the pump housing 1 in the outlet area leads. This can already increase the dynamic pressure of the fluid in a region before reaching the outlet 32 done (diffuser effect).

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können auch mehrere ringförmige Querstege 34 in einem radialen Abstand zueinander entlang der Strömungsrichtung H angeordnet sein. Beispielsweise kann die Höhe der Querstege 34 ausgehend vom zentralen Bereich zum Außenrand 15 hin abnehmen. Hierdurch wird eine schrittweise und diskre te dynamische Druckerhöhung in radialer Richtung nach innen erzeugt.According to an alternative embodiment, not shown, also a plurality of annular transverse webs 34 be arranged at a radial distance from each other along the flow direction H. For example, the height of the transverse webs 34 starting from the central area to the outer edge 15 decrease. As a result, a stepwise and discre te dynamic pressure increase is generated in the radial direction inward.

Nach einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform des Pumpengehäuses 1 kann dasselbe im Querschnitt auch polygonförmig, insbesondere rechteckförmig, oder zylinderförmig ausgebildet sein. Bei einem zylinderförmigen Pumpengehäuse ist die Membran ebenfalls zylinderförmig ausgebildet.According to another embodiment, not shown, of the pump housing 1 may be the same in cross-section also polygonal, in particular rectangular, or cylindrical. In a cylindrical pump housing, the membrane is also cylindrical.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Same Components or component functions of the embodiments are with the provided the same reference numerals.

Claims

A pump for conveying a fluid with a pump housing having on a first side at least one inlet opening for the fluid and on a second side having at least one outlet opening for the fluid, with a flexible membrane, which is arranged within the pump housing, with an actuator for periodically generating vibration of a arranged on the first side of the pump housing coupling portion of the membrane, so that a flow of the fluid through a flow channel in Direction of the outlet opening of the pump housing can be generated, wherein the flow channel is limited by at least one rigid wall of the pump housing having a first wall portion and a spaced second wall portion, wherein the first wall portion and the second wall portion of the pump housing between the inlet opening and an outlet region parallel to each other, characterized in that in the outlet region ( 25 ) the first wall part ( 21 . 31 ) and / or the second wall part ( 22 . 33 ) a recess ( 24 ) and / or a crossbar 34 exhibit.

Pump according to claim 1, characterized in that the actuator device ( 11 ) at least one actuating element ( 12 ), which with a transverse to the main flow direction (H) and / or to the rigid wall ( 2 . 3 ; 21 . 22 ; 31 . 33 ) directed to the coupling section ( 10 ' ) of the membrane ( 10 ' ) acts.

Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the first wall part ( 2 . 21 . 31 ) and the second wall part ( 3 . 22 . 33 ) of the pump housing ( 1 ) are each formed circular, wherein at least the first wall part ( 2 . 21 . 31 ) the outlet ( 5 ) in the axial region, and that between the first wall part ( 2 . 21 . 31 ) and the second wall part ( 3 . 22 . 33 ) extending membrane ( 10 ) is annular.

Pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of actuating elements ( 12 ) distributed in the circumferential direction at the outer edge ( 8th ) of the first wall part ( 2 . 21 . 31 ) or the second wall part ( 3 . 22 . 33 ) is arranged.

Pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adjusting elements ( 12 ) distributed in the circumferential direction at the outer edge ( 8th ) of the first wall part ( 2 . 21 . 31 ) or the second wall part ( 3 . 22 . 33 ) are arranged.

Pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first wall part ( 21 ) in the central area a dome-shaped extension ( 23 ) for the formation of the outlet ( 5 ) and that the second wall part ( 22 ) in the central area a plate-shaped indentation ( 24 ), such that the first wall part ( 21 ) and the second wall part ( 22 ) into the axial outlet area ( 25 ) runs parallel to the main flow direction (H).

Pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one of the wall parts ( 31 . 33 ) at least the transversely to the same in the direction of a median plane (M) of the pump housing ( 1 ) projecting annular crosspiece ( 34 ) for discrete reduction in cross section of the flow channel ( 7 ) between the inlet and an outlet of the pump housing ( 1 ).

Pump according to claim 7, characterized in that the annular transverse web ( 34 ) in the area of the outlet ( 5 ) is arranged.

Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the pump housing ( 1 ) is polygonal in cross-section, in particular rectangular, or cylindrical.

Pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the frequency of the by the actuators ( 13 ) produced periodic excitation of the membrane ( 10 ) equal to one of the natural frequencies of the membrane ( 10 ).

Pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the pump housing ( 1 ) two superimposed membranes ( 10 ), each by actuators ( 13 ) are vibrated, the actuators ( 13 ) are driven by 180 ° out of phase.

Pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that on or in an outer peripheral edge of the membrane ( 10 ) an annular element for coupling between the actuator ( 12 ) and the membrane ( 10 ) is provided.