DE102012209476A1

DE102012209476A1 - Einlassdesign für eine Pumpenbaugruppe

Info

Publication number: DE102012209476A1
Application number: DE102012209476A
Authority: DE
Inventors: Ketan Adhvaryu; Murray Busato; Robert D. Keefover; Brian M. Chomicz
Original assignee: BorgWarner Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2012-02-01
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-08-01
Also published as: US9097263B2; US20130195607A1

Abstract

Eine Ausführungsform enthält eine Luftpumpenbaugruppe (10) mit einem Flügelrad (12), einem Gehäuse (16) und einer Ablenkeinrichtung (18). Das Gehäuse (16) umgibt das Flügelrad (12) und hat einen Einlassdurchgang (40) mit einer Längsachse (L), die allgemein nicht-orthogonal mit Bezug auf eine Drehachse des Flügelrades (12) angeordnet ist. Die Ablenkeinrichtung (18) hilft bei der Reduzierung von Verwirbelungen in dem Einlassdurchgang (40).

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Anmeldung mit der Seriennummer 13/363,946, eingereicht am 1. Februar 2012.
TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet betrifft allgemein Einlassdesigns für Pumpenbaugruppen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Pumpenbaugruppen mit Flügelrädern werden mitunter mit einem Einlassdurchgang konstruiert, der Fluid zu dem Flügelrad leitet. Ein Beispiel einer solchen Pumpenbaugruppe ist eine Sekundärluft-Pumpenbaugruppe, die während der Warmlaufphase eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors, oder zu anderen Zeiten, Sekundär- oder Einlassluft zu einer Kraftfahrzeug-Abgasanlage befördert.
KURZDARSTELLUNG VERANSCHAULICHENDER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform enthält eine Luftpumpenbaugruppe, die ein Flügelrad, ein Gehäuse und eine Ablenkeinrichtung enthalten kann. Das Flügelrad kann eine Axialfläche und eine Umfangsfläche aufweisen. Das Gehäuse kann das Flügelrad umgeben. Das Gehäuse kann mindestens einen Teil eines Primärdurchgangs für einen Luftstrom während des Gebrauchs der Luftpumpenbaugruppe bilden. Der Primärdurchgang kann zu dem Flügelrad an der Axialfläche des Flügelrades offen sein. Das Gehäuse kann einen Einlassdurchgang aufweisen, der mit dem Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen kann. Der Einlassdurchgang kann eine Längsachse aufweisen, die allgemein nicht-orthogonal mit Bezug auf eine Drehachse des Flügelrades angeordnet sein kann. Die Ablenkeinrichtung kann mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs angeordnet sein. Die Ablenkeinrichtung kann eine Fläche aufweisen, die der Axialfläche des Flügelrades zugewandt sein kann, die der Umfangsfläche des Flügelrades zugewandt sein kann oder die sowohl der Axialfläche als auch der Umfangsfläche zugewandt sein kann. Wenn die Luftpumpenbaugruppe in Gebrauch ist, kann die Ablenkeinrichtung das Entstehen von Verwirbelungen zwischen dem ankommenden Luftstrom und dem Flügelrad, wo die Fläche dem Flügelrad zugewandt ist, verhindern.
Eine Ausführungsform enthält ein Verfahren. Das Verfahren kann das Bereitstellen einer Luftpumpenbaugruppe enthalten, die ein Flügelrad und ein Gehäuse umfassen kann. Das Flügelrad kann zahlreiche Schaufeln und eine Axialfläche aufweisen. Die Schaufeln können eine Umfangsfläche aufweisen. Das Gehäuse kann mindestens einen Teil eines Primärdurchgangs bilden. Der Primärdurchgang kann zu den Schaufeln an der Axialfläche offen sein. Das Gehäuse kann einen Einlassdurchgang aufweisen, der mit dem Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen kann. Der Einlassdurchgang kann eine Längsachse aufweisen, die allgemein axial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet sein kann. Das Verfahren kann außerdem Umlenken mindestens eines Teils des ankommenden Luftstroms durch den Einlassdurchgang von der Axialfläche des Flügelrades weg, von der Umfangsfläche der Schaufeln weg oder sowohl von der Axialfläche als auch von der Umfangsfläche weg enthalten.
Eine Ausführungsform enthält eine Luftpumpenbaugruppe, die ein Flügelrad, einen Motor, ein Gehäuse und eine Ablenkeinrichtung enthalten kann. Das Flügelrad kann zahlreiche Schaufeln, eine erste Axialfläche und eine zweite Axialfläche aufweisen. Die Schaufeln können eine Umfangsfläche aufweisen. Der Motor kann mit dem Flügelrad verbunden sein, um das Flügelrad während des Gebrauchs der Luftpumpenbaugruppe zu drehen. Das Gehäuse kann das Flügelrad umgeben. Das Gehäuse kann mindestens einen Teil eines ersten Primärdurchgangs und mindestens einen Teil eines zweiten Primärdurchgangs bilden. Der erste Primärdurchgang kann zu den Schaufeln an der ersten Axialfläche offen sein und der zweite Primärdurchgang kann zu den Schaufeln an der zweiten Axialfläche offen sein. Das Gehäuse kann einen Einlassdurchgang aufweisen, der mit dem ersten und dem zweiten Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen kann. Der Einlassdurchgang kann eine Längsachse aufweisen, die allgemein axial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet sein kann. Die Ablenkeinrichtung kann eine Fläche aufweisen, die mindestens einem Abschnitt der axialen Erstreckung der Umfangsfläche der Schaufeln mit einem radialen Abstand dazwischen zugewandt sein kann, mindestens einem Abschnitt der radialen Erstreckung der Schaufeln mit einem axialen Abstand dazwischen zugewandt sein kann oder sowohl der Umfangsfläche als auch den Schaufeln zugewandt sein kann.
Weitere veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offenbar. Es versteht sich, dass die detaillierte Beschreibung und die konkreten Beispiele zwar veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung offenbaren, aber lediglich zur Veranschaulichung dienen und nicht den Geltungsbereich der Erfindung einschränken sollen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Veranschaulichende Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden anhand der detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen besser verstanden, wobei in diesen Zeichnungen Folgendes dargestellt ist:
1 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Luftpumpenbaugruppe.
2 ist eine perspektivische Unteransicht der Luftpumpenbaugruppe von 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Luftpumpenbaugruppe von 1, wobei der Korpus entfernt wurde, um ein Flügelrad zu zeigen.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Einlasses der Luftpumpenbaugruppe von 1.
5 ist eine Querschnittsansicht der Luftpumpenbaugruppe von 1.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Einlasses der Luftpumpenbaugruppe von 1.
7 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der von 6, die eine Ausführungsform einer Ablenkeinrichtung zeigt.
8 ist eine Draufsicht der Ablenkeinrichtung von 7.
9 ist eine perspektivische Unteransicht einer Abdeckung, welche die Ablenkeinrichtung von 7 zeigt.
10 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der von 6, die eine Ausführungsform einer Ablenkeinrichtung zeigt.
11 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der von 6, die eine Ausführungsform einer Ablenkeinrichtung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VERANSCHAULICHENDER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der Ausführungsform(en) ist lediglich von veranschaulichender Art und soll in keiner Weise die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Einsatzzwecke beschränken.
Die Figuren veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen eines Einlassdesigns für eine Pumpenbaugruppe, die die Fluidströmungs-Wirkungsgrade in der Pumpenbaugruppe im Vergleich zu bekannten Einlassdesigns verbessern können. Das heißt, dass die im vorliegenden Text offenbarten Einlassdesigns eine größere Volumenströmungsrate für eine bestimmte Eingangsleistung erzeugen können. Die Gesamtgröße der Pumpenbaugruppe kann darum reduziert werden, wenn es für eine bestimmte Anwendung zweckmäßig und wünschenswert ist, während die gleiche Fluidströmungsleistung der größeren Pumpenbaugruppe mit dem bekannten Einlassdesign beibehalten wird. Natürlich braucht die Gesamtgröße der Pumpenbaugruppe mit den im vorliegenden Text offenbarten Einlassdesigns auch nicht reduziert zu werden, wobei in einem solchen Fall die Pumpenbaugruppe einfach verbesserte Fluidströmungs-Wirkungsgrade und eine verbesserte Leistung aufweisen würde. Die Verbesserungen können zum Teil aus einer Reduzierung der Verwirbelung der ankommenden Fluidströmung resultieren, wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben wird.
Wenden wir uns 1 zu. Die im vorliegenden Text beschriebenen Einlassdesigns können in eine Pumpenbaugruppe 10 integriert werden. In den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen kann die Pumpenbaugruppe 10 eine Sekundärluft-Pumpenbaugruppe sein, die in einem Sekundärluftsystem einer Abgasanlage eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors verwendet wird. Sekundärluftsysteme sind in Motorabgasanlagen von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren eingebaut, um die Motoren während der Warmlaufphase, während anderer Motorbetriebsarten oder beidem mit Ansaugluft zu versorgen. Je nach der konkreten Anwendung können zu weiteren Komponenten von Sekundärluftsystemen gehören: ein Luftfilter, ein Luftventil, ein Katalysator, ein Dieselpartikelfilter oder eine Kombination davon. Der Fachmann versteht die allgemeine Konstruktion, Anordnung und Funktionsweise dieser und anderer Komponenten von Sekundärluftsystemen, so dass hier auf eine detailliertere Beschreibung verzichtet wird.
Die Pumpenbaugruppe 10 kann vom regenerativen Pumpentyp sein. Wenden wir uns den 1–6 zu. In der veranschaulichten Ausführungsform kann die Pumpenbaugruppe 10 ein Flügelrad 12, einen Motor 14, ein Gehäuse 16 und eine Ablenkeinrichtung 18 enthalten.
Wenden wir uns speziell 3 zu, wo ein Teil des Gehäuses 16 zu Demonstrationszwecken entfernt wurde. Das Flügelrad 12 kann sich in dem Gehäuse befinden und kann während des Gebrauchs der Pumpenbaugruppe 10 durch den Motor 14 um eine Drehachse R gedreht werden. Allgemein ausgedrückt, kann das Flügelrad 12 eine ungefähr zylindrische Form aufweisen, die Richtungen mit Bezug auf die Form definiert, und zwar eine radiale Richtung, eine axiale Richtung und eine Umfangsrichtung. Im Sinne des vorliegenden Textes, und sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Begriffe radial, axial, umfänglich und Varianten davon auf die Form des Flügelrades. Das Flügelrad 12 kann unterschiedliche Designs und Bauformen aufweisen, einschließlich jener, die in den 3 und 5 gezeigt sind. In diesen Figuren hat das Flügelrad 12 einen Korpus, der eine Nabe 20 und zahlreiche Schaufeln 22 aufweisen kann, die sich radial auswärts von der Nabe erstrecken. Die Nabe 20 kann dafür ausgelegt sein, mit einer Drehwelle des Motors 14 verbunden zu werden. Die Schaufeln 22 können sich umfänglich um die gesamte Nabe 20 herum erstrecken und können jeweils ein Abschlussende 24 an einem radial am weitesten außen liegenden Punkt der Schaufel aufweisen. Eine Umfangsfläche 26 kann ein gedachter, radial am weitesten außen liegender Umfang des Flügelrades 12 sein und kann in dieser Ausführungsform teilweise durch die Abschlussenden 24 der Schaufeln 22 definiert werden. Die Umfangsfläche 26 kann eine axiale Höhenabmessung A (6) aufweisen, die, in dieser Ausführungsform, außerdem die axiale Höhenabmessung der Schaufeln 22 und des Flügelrades 12 ist. Und schließlich kann das Flügelrad 12 außerdem eine erste Axialfläche 28 und eine zweite Axialfläche 30 aufweisen. Die erste und die zweite Axialfläche 28, 30 können durch planare Flächen definiert werden, die sich an gegenüberliegenden, axial am weitesten außen liegenden Enden des Flügelrades 12 befinden.
Der Motor 14 kann sich außerhalb des Gehäuses 16 befinden und kann an dem Gehäuse montiert sein und kann mit dem Flügelrad 12 verbunden sein, um über seine Drehwelle eine Drehantriebskraft zu dem Flügelrad zu übertragen. Der Motor 14 ist schematisch in 5 gezeigt. Der Motor 14 kann ein Gleichstrom-Elektromotor oder ein sonstiger Motor sein.
Das Gehäuse 16 kann Komponenten der Pumpenbaugruppe 10 tragend aufnehmen. Das Gehäuse 16 kann unterschiedliche Designs und Bauformen aufweisen, einschließlich jener, die in den 1–6 gezeigt sind. In diesen Figuren kann das Gehäuse 16 aus separaten und eigenständigen Stücken bestehen, die mittels Befestigungsmitteln, Schweißen, Wärmekontaktnieten oder mittels sonstiger Befestigungstechniken aneinander befestigt sind. Die Stücke können aus einem Kunststoffmaterial bestehen und können mittels Spritzgussverfahren hergestellt werden. Das Gehäuse 16 kann ein Korpusstück 32 und ein Abdeckstück 34 enthalten; in anderen Ausführungsformen könnte zum Beispiel ein separates Einlassstück vorhanden sein, und außerdem könnte ein separates Auslassstück vorhanden sein. Das Korpusstück 32 kann einen ersten gewölbten Abschnitt 36 aufweisen, der teilweise einen Fluidströmungsdurchgang definiert, wie weiter unten noch besprochen wird, und gleichermaßen kann das Abdeckstück 34 einen zweiten gewölbten Abschnitt 38 aufweisen, der teilweise einen Fluidströmungsdurchgang definiert.
Des Weiteren, und wie angesprochen, kann das Gehäuse 16 teilweise Fluidströmungsdurchgänge der Pumpenbaugruppe 10 definieren. Wir bleiben bei den 1–6. Das Gehäuse 16 kann einen Einlassdurchgang 40, einen Auslassdurchgang 42 und einen ersten und einen zweiten Primärdurchgang 44, 46, der eine Strömungsverbindung zwischen dem Einlass- und dem Auslassdurchgang herstellt, aufweisen (der erste und der zweite Primärdurchgang sind für Beschreibungszwecke in 6 etwas schematisch gezeigt). In anderen Ausführungsformen, die in den Figuren nicht gezeigt sind, könnte das Gehäuse einen einzelnen Primärdurchgang anstelle von zwei aufweisen und könnte zwei Einlassdurchgänge aufweisen, wie zum Beispiel einen Gehäuse-Einlassdurchgang, der allgemein radial angeordnet ist, und einen Abdeckungs-Einlassdurchgang, der allgemein axial angeordnet ist, wie in der US-Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 2010/0086396 offenbart ist, die an den Anmelder der vorliegenden Anmeldung, BorgWarner Inc., übertragen wurde. Der Einlassdurchgang 40 kann ankommende Fluidströmung empfangen und kann durch eine Einlassfläche 48 definiert werden. Der Einlassdurchgang 40 kann eine allgemein zylindrische Form aufweisen und kann in einem Beispiel eine Durchmesserabmessung von ungefähr 20 mm aufweisen; andere Durchmesserabmessungen sind ebenfalls möglich und können – neben anderen Faktoren – von der konkreten Anwendung abhängen. In der Ausführungsform von 6 kann der Einlassdurchgang 40 eine Längsachse L aufweisen, die allgemein axial mit Bezug auf das Flügelrad 12 angeordnet sein kann und parallel zu der Drehachse R des Flügelrades verlaufen kann. Die axiale Anordnung des Einlassdurchgangs 40 braucht keine exakt axiale Anordnung mit Bezug auf das Flügelrad 12 zu sein; statt dessen kann die Längsachse L einen gedachten Radius des Flügelrades in einem Winkel schneiden, der ein wenig größer oder kleiner als neunzig Grad ist und somit allgemein orthogonal zu dem gedachten Radius verläuft. Die Längsachse L kann nicht-orthogonal mit Bezug auf die Drehachse R des Flügelrades 12 angeordnet sein; oder anders ausgedrückt, der Einlassdurchgang 40 lenkt die ankommende Fluidströmung F nicht direkt radial mit Bezug auf das Flügelrad. Der Einlassdurchgang 40 kann die ankommende Fluidströmung F etwas an der Axialfläche des Flügelrades 12 und nicht direkt an der Umfangsfläche 26 lenken. Zum Beispiel kann der Einlassdurchgang 40 die ankommende Fluidströmung F in einem Winkel von ungefähr fünfundvierzig Grad mit Bezug auf die Drehachse R lenken; dies ist in 6 durch eine Längsachse L₁ dargestellt. Es sind auch andere Winkel, größer oder kleiner als fünfundvierzig Grad, möglich. In 6 bewegt sich die ankommende Fluidströmung F in dem Einlassdurchgang 40 von oben nach unten. Der Auslassdurchgang 42 kann abgehende Fluidströmung, die aus der Pumpenbaugruppe 10 hinausbefördert wird, transportieren und kann mit dem ersten und dem zweiten Primärdurchgang 44, 46 an einer Stelle stromabwärts von der Stelle, an der der Einlassdurchgang 40 mit dem ersten und dem zweiten Primärdurchgang in Strömungsverbindung steht, in Strömungsverbindung stehen. Der Auslassdurchgang 42 kann durch eine Auslassfläche 50 definiert werden und kann, wie der Einlassdurchgang 40, eine allgemein zylindrische Form aufweisen.
In dieser veranschaulichten Ausführungsform der Pumpenbaugruppe 10 kann der Einlassdurchgang 40 einen ersten Einlassdurchgang 52 und einen zweiten Einlassdurchgang 54 enthalten. Der erste und der zweite Einlassdurchgang 52, 54 können teilweise durch die Ablenkeinrichtung 18 definiert werden. Der erste Einlassdurchgang 52 kann mit dem ersten Primärdurchgang 44 in Strömungsverbindung stehen, und der zweite Einlassdurchgang 54 kann mit dem zweiten Primärdurchgang 46 in Strömungsverbindung stehen. Der erste Einlassdurchgang 52 kann die ankommende Fluidströmung allgemein in Richtung der ersten Axialfläche 28 des Flügelrades 12 an der Stelle der Schaufeln 22 und allgemein in Richtung des ersten Primärdurchgangs 44 lenken; und der zweite Einlassdurchgang 54 kann die ankommende Fluidströmung allgemein in Richtung der zweiten Axialfläche 30 des Flügelrades an der Stelle der Schaufeln und allgemein in Richtung des zweiten Primärdurchgangs 46 lenken. Wie speziell in 6 zu sehen, kann die Fluidströmung in dem ersten Einlassdurchgang 52 in der allgemein axialen Richtung strömen, während die Fluidströmung in dem zweiten Einlassdurchgang 54 entlang einem eher kreisförmigen Pfad strömen kann. Die Fluidströmung in dem zweiten Einlassdurchgang 54 kann sich axial an dem Flügelrad 12 vorbei bewegen, kann auf die Einlassfläche 48 an einem geschlossenen Boden 56 („Boden“ relativ zur Ausrichtung von 6) des Einlassdurchgangs Aufeinandertreffen und kann in Richtung des zweiten Primärdurchgangs 46 abgelenkt werden.
Der erste und der zweite Primärdurchgang 44, 46 können die Fluidströmung durch die Pumpenbaugruppe 10 transportieren, wenn sich die Fluidströmung von dem Einlassdurchgang 40 und zu dem Auslassdurchgang 42 bewegt. Wenden wir uns 6 zu. Der erste Primärdurchgang 44 kann teilweise durch eine erste Primärfläche 58 definiert werden, die sich, in dieser Ausführungsform, in dem Abdeckstück 34 befinden kann und durch den zweiten gewölbten Abschnitt 38 gebildet werden kann. Die erste Axialfläche 28 des Flügelrades 12 kann außerdem einen Teil des ersten Primärdurchgangs 44 definieren. Gleichermaßen kann der zweite Primärdurchgang 46 teilweise durch eine zweite Primärfläche 60 definiert werden, die sich, in dieser Ausführungsform, in dem Korpusstück 32 befinden kann und durch den ersten gewölbten Abschnitt 36 gebildet werden kann. Die zweite Axialfläche 30 des Flügelrades 12 kann außerdem einen Teil des zweiten Primärdurchgangs 46 definieren. Der erste und der zweite Primärdurchgang 44, 46 können miteinander in Strömungsverbindung stehen und können Fluidströmung über einen axialen Durchgang 45 austauschen, der in 5 am besten zu sehen ist. Der axiale Durchgang 45 kann teilweise durch eine Seitenwand 47 des Gehäuses 16 und durch die Umfangsfläche 26 des Flügelrades 12 definiert werden und kann sich umfänglich um das Gehäuse zwischen dem Einlassdurchgang 40 und dem Auslassdurchgang 42 erstrecken. Im Querschnittsprofil, wie in 6 gezeigt, können sowohl der erste als auch der zweite Primärdurchgang 44, 46 allgemein eine Halbkreisform aufweisen. Von dem Einlassdurchgang 40 zu dem Auslassdurchgang 42 können sowohl der erste als auch der zweite Primärdurchgang 44, 46 eine abgekürzte, allgemein halbtorusförmige Gestalt aufweisen. Der Einlassdurchgang 40 kann anfänglich mit dem ersten Primärdurchgang 44 an einem ersten Eintritt 62 in Strömungsverbindung stehen und der Einlassdurchgang kann anfänglich mit dem zweiten Primärdurchgang 46 an einem zweiten Eintritt 64 in Strömungsverbindung stehen. Der erste und der zweite Primärdurchgang 44, 46 können jeweils zu den Schaufeln 22 offen sein, so dass der erste und der zweite Primärdurchgang mit den Räumen zwischen benachbarten individuellen Schaufeln in Strömungsverbindung stehen können.
Die Ablenkeinrichtung 18 kann eine Struktur sein, die dafür verwendet werden kann, die sich durch den Einlassdurchgang 40 bewegende Fluidströmung umzulenken, zu blockieren oder sowohl umzulenken als auch zu blockieren. Im Fall einer Luftpumpenbaugruppe kann der Luftstrom prinzipiell über den ersten und den zweiten Primärdurchgang 44, 46 an der ersten und der zweiten Axialfläche 28, 30 des Flügelrades 12 in die Räume zwischen benachbarten individuellen Schaufeln 22 eindringen. Es ist festgestellt worden, dass durch das ursprüngliche Aufeinandertreffen zwischen der ankommenden Fluidströmung und den Abschlussenden 24 der rotierenden Schaufeln 22 und zwischen der ankommenden Fluidströmung und den Axialflächen 28, 30 des rotierenden Flügelrades 12 an der Stelle der Schaufeln Verwirbelungen entstehen können. Die Verwirbelungen können sich über die unmittelbare Region des ursprünglichen Aufeinandertreffens hinaus ausbreiten und können die Fluidströmung, die sich in dem ersten Einlassdurchgang 52 bewegt und in den ersten Primärdurchgang 44 eintritt, stören und beeinträchtigen, können die Fluidströmung in dem zweiten Einlassdurchgang 54, die sich axial an dem Flügelrad 12 vorbei bewegt, stören und beeinträchtigen, können die Fluidströmung, die sich in dem zweiten Einlassdurchgang bewegt und in den zweiten Primärdurchgang 46 eintritt, stören und beeinträchtigen oder eine Kombination davon. Die Ablenkeinrichtung 18 kann darum die Fluidströmung von einem Aufeinandertreffen auf die Schaufeln 22 und/oder Axialflächen 28, 30 weg umlenken, kann ein Hindernis für ein Aufeinandertreffen darstellen, oder beides, um dadurch Verwirbelungen, die sonst dort entstehen würden, zu recluzieren oder gänzlich zu beseitigen. Die Fluidströmung kann sich dann mit größerer Leichtigkeit durch den Einlassdurchgang 40 und in den ersten und den zweiten Primärdurchgang 44, 46 bewegen, wodurch sich verbesserte Fluidströmungs-Wirkungsgrade von bis zu ungefähr elf Prozent im Vergleich zu einigen bekannten Einlassdesigns ohne Ablenkeinrichtungen ergeben; Fluidströmungs-Optimierungen von mehr als elf Prozent sind ebenfalls möglich.
Die Ablenkeinrichtung 18 kann unterschiedliche Designs und Bauformen aufweisen, einschließlich jener, die durch eine erste Ausführungsform in den 3–6 gezeigt sind. Die Ablenkeinrichtung 18 kann aus einem Kunststoffmaterial bestehen und kann durch ein Spritzgussverfahren hergestellt werden. Die Ablenkeinrichtung 18 kann sich in dem Einlassdurchgang 40 befinden und kann an der Einlassfläche 48 angebracht sein oder sich von dort erstrecken oder kann an dem Korpusstück 32 oder dem Abdeckstück 34 angebracht sein oder sich von dort erstrecken. In der ersten Ausführungsform kann die Ablenkeinrichtung 18 eine Längsachse aufweisen, die allgemein auf die Längsachse L des Einlassdurchgangs 40 ausgerichtet sein und parallel zu ihr verlaufen kann. In dem Einlassdurchgang 40 kann die Ablenkeinrichtung 18 so positioniert sein, dass sie nicht direkt die Eintritte 62, 64 gegen das Eintreten der Fluidströmung in den ersten und den zweiten Primärdurchgang 44, 46 blockiert.
Wenden wir uns den 3–6 zu. In der ersten Ausführungsform kann die Ablenkeinrichtung 18 eine allgemeine U-Form mit einem ersten Befestigungs-, Verlängerungs- oder Schenkelabschnitt 66, einem zweiten Befestigungs-, Verlängerungs- oder Schenkelabschnitt 68, einem sich dazwischen erstreckenden Konfrontations- oder Basisabschnitt 70 und einer Öffnung 72, die teilweise durch die Abschnitte definiert wird, aufweisen. Zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkelabschnitt 66, 68 kann die Ablenkeinrichtung 18 eine Umfangsbreitenabmessung aufweisen, die ungefähr gleich dem dort gemessenen Durchmesser des Einlassdurchgangs 40 sein kann. Der erste Schenkelabschnitt 66 kann an einer Seite der Einlassfläche 48 an dem Abdeckstück 34 angebracht sein oder sich von dort erstrecken, und der zweite Schenkelabschnitt 68 kann an der gegenüberliegenden Seite der Einlassfläche an dem Abdeckstück angebracht sein oder sich von dort erstrecken. Der Basisabschnitt 70 kann axial von dem Abdeckstück 34 abstehen und kann im zusammengebauten Zustand allgemein direkt den Abschlussenden 24 der Schaufeln 22 und der Umfangsfläche 26 des Flügelrades 12 gegenüberliegen. Der Basisabschnitt 70 kann ein erstes Umfangsende 74, ein zweites Umfangsende 76, ein erstes axiales Ende 78 und ein zweites axiales Ende 80 aufweisen. Zwischen dem ersten und dem zweiten Umfangsende 74, 76 kann der Basisabschnitt 70 eine Umfangsbreite aufweisen, die allgemein und im Wesentlichen die Umfangserstreckung des zweiten Einlassdurchgangs 54 überbrücken kann, so dass die Umgehungsfluidströmung F in dem zweiten Einlassdurchgang nicht auf die Abschlussenden 24 der rotierenden Schaufeln 22 auftrifft. Und zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Ende 78, 80 kann der Basisabschnitt 70 eine axiale Höhe aufweisen, die allgemein und im Wesentlichen die volle axiale Erstreckung der Schaufeln 22 überbrücken kann und ungefähr gleich der axialen Höhenabmessung A der Umfangsfläche 26 sein kann, so dass die Umgehungsfluidströmung F in dem zweiten Einlassdurchgang 54 nicht auf die Abschlussenden 24 der rotierenden Schaufeln auftrifft. In anderen Ausführungsformen können sowohl die Umfangsbreite als auch die axiale Höhe des Basisabschnitts 70 variieren und können größer oder kleiner als die jeweilige Umfangserstreckung des zweiten Einlassdurchgangs 54 und die axiale Höhenabmessung A sein; in einigen Anmeldungen und Umständen kann es zweckmäßig sein, dass während des Gebrauchs ein Teil der Fluidströmung auf die Abschlussenden 24 der Schaufeln 22 auftrifft.
Des Weiteren kann die Ablenkeinrichtung 18 eine Innen- oder Konfrontationsfläche 82 aufweisen und kann eine Außenfläche 84 aufweisen, die sich auf einer gegenüberliegenden radialen Seite der Ablenkeinrichtung befindet. Die Außenfläche 84 kann direkt der Umgehungsfluidströmung F in dem zweiten Einlassdurchgang 54 zugewandt sein. Die Konfrontationsfläche 82 hingegen kann direkt den Abschlussenden 24 der Schaufeln 22 und der Umfangsfläche 26 mit einem radialen Abstand zugewandt sein. Der radiale Raum kann eine radiale Länge B aufweisen, die entlang ihrer axialen Erstreckung zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Ende 78, 80 auf einem gleichbleibenden Wert gehalten werden kann und entlang ihrer Umfangserstreckung zwischen dem ersten und dem zweiten Umfangsende 74, 76 auf einem gleichbleibenden Wert gehalten werden kann, wobei in einem solchen Fall die Konfrontationsfläche ein bogenförmiges und gekrümmtes Profil aufweisen kann, das dem Profil der Umfangsfläche 26 folgt. In einer anderen Ausführungsform kann zum Beispiel die Konfrontationsfläche 82 allgemein planar sein, wobei in einem solchen Fall die radiale Länge B einen größeren Wert an dem ersten und zweiten Umfangsende 74, 76 als an einem umfänglichen Mittelpunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Umfangsende hat. Die radiale Länge B kann einen Wert aufweisen, der kleiner sein kann als ein radialer Dickenwert der Ablenkeinrichtung 18, und in einem Beispiel kann die radiale Länge B ungefähr 0,6 mm oder 1,0 mm betragen; in anderen Beispielen sind andere Werte für die radiale Länge B möglich, einschließlich Werten kleiner als 0,6 mm, größer als 1,0 mm oder zwischen 0,6 mm und 1,0 mm. Wie in 6 am besten zu sehen, kann die Konfrontationsfläche 82 allgemein axial angeordnet sein. Und schließlich können die Konfrontationsfläche 82, die Umfangsfläche 26 und der radiale Raum dazwischen eine Konfrontationsregion zwischen dem Flügelrad 12 und der Ablenkeinrichtung 18 darstellen.
Während des Gebrauchs wird die Fluidströmung F durch das rotierende Flügelrad 12 in den Einlassdurchgang 40 gesaugt. Ein Teil der ankommenden Fluidströmung F kann in den ersten Einlassdurchgang 52 gesaugt werden und kann in den ersten Primärdurchgang 44 eintreten, und ein Teil der ankommenden Fluidströmung F kann in den zweiten Einlassdurchgang 54 gesaugt werden und kann in den zweiten Primärdurchgang 46 eintreten. Außerdem kann ein Teil der ankommenden Fluidströmung F die Öffnung 72 zwischen dem ersten und dem zweiten Einlassdurchgang 52, 54 passieren. In dem zweiten Einlassdurchgang 54 liegt die Umgehungsfluidströmung F der Außenfläche 84 der Ablenkeinrichtung 18 gegenüber, während die Fluidströmung zu dem zweiten Primärdurchgang 46 strömt. Weil die Ablenkeinrichtung 18 – und insbesondere die Konfrontationsfläche 82 – ein Aufeinandertreffen zwischen der Umgehungsfluidströmung F in dem zweiten Einlassdurchgang 54 und den Abschlussenden 24 der Schaufeln 22 blockieren kann, können Verwirbelungen reduziert oder gänzlich beseitigt werden. Die Fluidströmung kann sich darum im Wesentlichen unbeeinträchtigt von Verwirbelungen, die ansonsten ohne die Ablenkeinrichtung 18 entstehen würden, an dem Flügelrad 12 in Richtung des geschlossenen Bodens 56 vorbei bewegen.
Die 7–9 zeigen eine zweite Ausführungsform der Pumpenbaugruppe 10. Die zweite Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform in vielerlei Hinsicht, und die Ähnlichkeiten brauchen hier nicht unbedingt für die zweite Ausführungsform wiederholt zu werden. Ein Unterschied ist die Ablenkeinrichtung 18. In der zweiten Ausführungsform kann die Ablenkeinrichtung 18 eine erste Ablenkeinrichtung 86 und eine zweite Ablenkeinrichtung 88 enthalten. Die erste Ablenkeinrichtung 86 kann an der Einlassfläche 48 angebracht sein oder sich von dort erstrecken, kann an dem Korpusstück 32 oder dem Abdeckstück 34 angebracht sein oder sich von dort erstrecken oder braucht gar nicht an Flächen oder Stücken angebracht zu sein und kann statt dessen an der zweiten Ablenkeinrichtung 88 angebracht sein oder sich von dort erstrecken, ohne an anderen Strukturen angebracht zu sein. In der zweiten Ausführungsform kann die erste Ablenkeinrichtung 86 eine allgemein rechteckige Form aufweisen und braucht – im Gegensatz zu der Ablenkeinrichtung 18 in der ersten Ausführungsform – keine Öffnung 72 aufzuweisen, sondern kann statt dessen einen verlängerten Abschnitt 90 haben. Der verlängerte Abschnitt 90 kann eine Umfangsbreite aufweisen, die allgemein und im Wesentlichen die Umfangserstreckung des Einlassdurchgangs 40 überbrücken kann. Der verlängerte Abschnitt 90 kann eine Innenfläche 92 aufweisen. Während des Gebrauchs können der verlängerte Abschnitt 90 und insbesondere die Innenfläche 92 verhindern, dass sich Verwirbelungen, die zwischen der ankommenden Fluidströmung F in dem ersten Einlassdurchgang 52 und der ersten Axialfläche 28 entstehen können, zu dem zweiten Einlassdurchgang 54 ausbreiten, obgleich dies in einigen Anwendungen und Umständen zweckmäßig sein kann. Dementsprechend kann vermieden werden, dass die Umgehungsfluidströmung F in dem zweiten Einlassdurchgang 54, die sich axial an dem Flügelrad 12 vorbei bewegt, durch die sich ausbreitenden Verwirbelungen gestört oder beeinträchtigt wird. Natürlich können, wie unten noch beschrieben wird, Verwirbelungen in dem ersten Einlassdurchgang 52 an der ersten Axialfläche 28 durch die zweite Ablenkeinrichtung 88 reduziert oder gänzlich beseitigt werden, so dass in einer Ausführungsform auf den verlängerten Abschnitt 90 verzichtet werden kann; statt dessen kann die erste Ablenkeinrichtung 86 den ersten und den zweiten Schenkelabschnitt sowie die Öffnung aufweisen, wie in der ersten Ausführungsform gezeigt und beschrieben wurde. Des Weiteren kann in anderen Ausführungsformen auf die zweite Ablenkeinrichtung 88 verzichtet werden, wobei die erste Ablenkeinrichtung 86 mit dem verlängerten Abschnitt 90 allein versehen werden kann. In dieser zweiten Ausführungsform kann die erste Ablenkeinrichtung 86 einen ersten Konfrontationsabschnitt 70 und eine erste Konfrontationsfläche 82 aufweisen, wie zuvor in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
Die zweite Ablenkeinrichtung 88 kann an dem Abdeckstück 34 angebracht sein oder sich von dort erstrecken; die Anbringung oder Erstreckung ist am besten in 9 zu sehen, die zeigt, wie sich die zweite Ablenkeinrichtung von einer planaren Unterseite 94 des Abdeckstücks 34 erstreckt. Im zusammengebauten Zustand kann die Unterseite 94 direkt dem Flügelrad 12 zugewandt sein. Die zweite Ablenkeinrichtung 88 kann sich neben dem ersten Eintritt 62 des ersten Primärdurchgangs 44 befinden. Die zweite Ablenkeinrichtung 88 kann allgemein radial angeordnet sein, während die erste Ablenkeinrichtung 86 allgemein axial angeordnet sein kann, so dass die erste und die zweite Ablenkeinrichtung zueinander orthogonal angeordnet sind. Die zweite Ablenkeinrichtung 88 kann der ersten Axialfläche 28 des Flügelrades 12 allgemein direkt gegenüberliegen; insbesondere kann die zweite Ablenkeinrichtung mindestens einen Abschnitt der radialen Erstreckung der Schaufeln 22 überbrücken, so dass die zweite Ablenkeinrichtung in gewissem Sinne die Schaufeln radial überlappen kann. Wie in 8 gezeigt, kann die zweite Ablenkeinrichtung 88 eine Umfangsbreite aufweisen, die kleiner sein kann als der Durchmesser des Einlassdurchgangs 40, so dass ein umfänglich verlaufender Raum zwischen einem Umfangsende 95 der zweiten Ablenkeinrichtung und einer Wand des Abdeckstücks 34 entsteht; in einer anderen Ausführungsform kann die Umfangsbreite ungefähr gleich dem Durchmesser des Einlassdurchgangs sein. Das Umfangsende 95 kann teilweise den ersten Eintritt 62 definieren. Des Weiteren kann die zweite Ablenkeinrichtung 88 eine zweite Konfrontationsfläche 96 und eine Außenfläche 98 aufweisen. Die Außenfläche 98 kann der ankommenden Fluidströmung F in dem ersten Einlassdurchgang 52 direkt zugewandt sein. Die zweite Konfrontationsfläche 96 hingegen kann der ersten Axialfläche 28 des Flügelrades 12 mit einem axialen Abstand dazwischen – direkt zugewandt sein. Der axiale Raum kann einen Wert von ungefähr 0,35 mm, 0,6 mm oder 1,0 mm oder einen anderen Wert aufweisen, der größer oder kleiner als diese Werte ist oder zwischen diesen Werten liegt. Während des Gebrauchs kann die zweite Konfrontationsfläche 96 ein Aufeinandertreffen zwischen der ankommenden Fluidströmung F und der ersten Axialfläche 28 des Flügelrades 12 an den rotierenden Schaufeln 22 verhindern. Verwirbelungen können darum dort reduziert oder gänzlich beseitigt werden, und die ankommende Fluidströmung F kann im Wesentlichen unbeeinträchtigt von den Verwirbelungen, die anderenfalls ohne die zweite Ablenkeinrichtung 88 entstehen würden, in den ersten Primärdurchgang 44 eintreten. Die Funktionsweise der ersten Ablenkeinrichtung 86 mit Bezug auf Verwirbelungen wurde bereits beschrieben.
10 zeigt eine dritte Ausführungsform der Pumpenbaugruppe 10. Die dritte Ausführungsform ähnelt der zweiten Ausführungsform in vielerlei Hinsicht, und die Ähnlichkeiten brauchen hier nicht unbedingt für die zweite Ausführungsform wiederholt zu werden. Ein Unterschied ist die zweite Ablenkeinrichtung 88. Die zweite Ablenkeinrichtung 88 kann ein von der ersten Ablenkeinrichtung 86 separates und eigenständiges Stück sein, und die zweite und die erste Ablenkeinrichtung können mit einem radialen Abstand 100 dazwischen – voneinander beabstandet sein. Wie bei der zweiten Ausführungsform kann die zweite Ablenkeinrichtung 88 an dem Abdeckstück 34 angebracht sein oder sich von dort erstrecken. Und wie bei der ersten Ausführungsform kann die erste Ablenkeinrichtung 86 an einer oder an beiden Seiten der Einlassfläche 48 an dem Abdeckstück 34 angebracht sein oder sich von dort erstrecken.
11 zeigt eine vierte Ausführungsform der Pumpenbaugruppe 10. Die vierte Ausführungsform ähnelt der zweiten Ausführungsform in vielerlei Hinsicht, und die Ähnlichkeiten brauchen hier nicht unbedingt für die zweite Ausführungsform wiederholt zu werden. Ein Unterschied ist die erste Ablenkeinrichtung 86. Die erste Ablenkeinrichtung 86 braucht den verlängerten Abschnitt 90 der zweiten Ausführungsform nicht aufzuweisen. In dieser Ausführungsform kann sich die erste Ablenkeinrichtung 86 von der zweiten Ablenkeinrichtung 88 erstrecken, und die erste Ablenkeinrichtung braucht nicht unbedingt anderweitig an dem Abdeckstück 34 oder dem Korpusstück 32 angebracht zu sein.
Andere Ausführungsformen – von denen einige bereits erwähnt wurden –, die weder beschrieben noch gezeigt wurden, sind möglich. Zum Beispiel könnte in jeder der ersten, zweiten, dritten oder vierten Ausführungsform eine dritte Ablenkeinrichtung vorhanden sein. Die dritte Ablenkeinrichtung könnte sich neben dem zweiten Eintritt des zweiten Primärdurchgangs befinden, könnte allgemein radial angeordnet sein und könnte allgemein der zweiten Axialfläche des Flügelrades direkt gegenüberliegen, um dadurch das Entstehen von Verwirbelungen an dieser Stelle zu reduzieren oder gänzlich zu beseitigen. In einem anderen Beispiel könnte die Ablenkeinrichtung in jeder der Ausführungsformen an dem Korpusstück, anstatt an dem Abdeckstück oder zusätzlich zu dem Abdeckstück, angebracht sein oder sich von dort erstrecken.
Es folgt eine Beschreibung ausgewählter veranschaulichender Ausführungsformen innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beschreibung beschränkt, und jede Ausführungsform und alle Komponenten, Elemente und Schritte innerhalb jeder Ausführungsform können allein oder in Kombination mit den anderen Ausführungsformen und Komponenten, Elementen und Schritten innerhalb der anderen Ausführungsformen verwendet werden.
Ausführungsform eins kann eine Luftpumpenbaugruppe enthalten. Die Luftpumpenbaugruppe kann ein Flügelrad, ein Gehäuse und eine Ablenkeinrichtung umfassen. Das Flügelrad kann eine Axialfläche und eine Umfangsfläche aufweisen. Das Gehäuse kann das Flügelrad umgeben und kann mindestens einen Teil eines Primärdurchgangs bilden. Der Primärdurchgang kann zu dem Flügelrad an der Axialfläche offen sein. Das Gehäuse kann einen Einlassdurchgang aufweisen, der mit dem Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen kann. Der Einlassdurchgang kann eine Längsachse aufweisen, die allgemein nicht-orthogonal mit Bezug auf eine Drehachse des Flügelrades angeordnet sein kann. Die Ablenkeinrichtung kann sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befinden. Die Ablenkeinrichtung kann eine Fläche aufweisen, die der Axialfläche des Flügelrades zugewandt sein kann, die der Umfangsfläche des Flügelrades zugewandt sein kann oder die sowohl der Axialfläche als auch der Umfangsfläche zugewandt sein kann. Während des Gebrauchs der Luftpumpenbaugruppe kann die Ablenkeinrichtung das Entstehen von Verwirbelungen zwischen der ankommenden Fluidströmung und dem Flügelrad, wo die Fläche dem Flügelrad zugewandt ist, verhindern.
Ausführungsform zwei, die mit Ausführungsform eins kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren, dass die Luftpumpenbaugruppe einen Motor enthalten kann, der mit dem Flügelrad verbunden ist, um während des Gebrauchs der Luftpumpenbaugruppe das Flügelrad um die Drehachse zu drehen.
Ausführungsform drei, die mit einer der Ausführungsformen eins und zwei kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren, dass die Axialfläche eine erste Axialfläche und eine zweite Axialfläche enthalten kann. Der Primärdurchgang kann einen ersten Primärdurchgang und einen zweiten Primärdurchgang enthalten. Der erste Primärdurchgang kann zu dem Flügelrad an der ersten Axialfläche offen sein, und der zweite Primärdurchgang kann zu dem Flügelrad an der zweiten Axialfläche offen sein. Der Einlassdurchgang kann mit dem ersten und dem zweiten Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen.
Ausführungsform vier, die mit einer der Ausführungsformen eins, zwei und drei kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren, dass das Gehäuse ein Korpusstück und ein Abdeckstück enthalten kann, die aneinander befestigt sind.
Ausführungsform fünf, die mit einer der Ausführungsformen eins, zwei, drei und vier kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren, dass die Ablenkeinrichtung allgemein axial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet sein kann und dass die Fläche der Umfangsfläche des Flügelrades zugewandt sein kann und im Wesentlichen der vollen axialen Erstreckung der Umfangsfläche zugewandt sein kann.
Ausführungsform sechs, die mit einer der Ausführungsformen eins, zwei, drei, vier und fünf kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren, dass die Axialfläche eine erste Axialfläche und eine zweite Axialfläche enthalten kann. Der Primärdurchgang kann einen ersten Primärdurchgang und einen zweiten Primärdurchgang enthalten. Der erste Primärdurchgang kann zu dem Flügelrad an der ersten Axialfläche offen sein, und der zweite Primärdurchgang kann zu dem Flügelrad an der zweiten Axialfläche offen sein. Der Einlassdurchgang kann einen ersten Einlassdurchgang und einen zweiten Einlassdurchgang enthalten. Der erste Einlassdurchgang kann mit dem ersten Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen, und der zweite Einlassdurchgang kann mit dem zweiten Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen. Der erste und der zweite Einlassdurchgang können teilweise durch die Ablenkeinrichtung definiert werden. Die Ablenkeinrichtung kann sich mit Bezug auf die ankommende Fluidströmung stromaufwärts über die erste Axialfläche hinaus erstrecken. Mindestens ein Teil der Verwirbelungen, die zwischen der ankommenden Fluidströmung in dem ersten Einlassdurchgang und der ersten Axialfläche entstehen können, kann mittels der Ablenkeinrichtung blockiert werden, so dass die ankommende Fluidströmung in dem zweiten Einlassdurchgang nicht wesentlich beeinträchtigt wird.
Ausführungsform sieben, die mit einer der Ausführungsformen eins, zwei, drei, vier, fünf und sechs kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren, dass die Ablenkeinrichtung eine erste Ablenkeinrichtung und eine zweite Ablenkeinrichtung enthalten kann und dass die Oberfläche der Ablenkeinrichtung eine erste Fläche der ersten Ablenkeinrichtung und eine zweite Fläche der zweiten Ablenkeinrichtung enthalten kann. Die erste Fläche kann mindestens einem Abschnitt der Umfangsfläche des Flügelrades zugewandt sein, und die zweite Fläche kann mindestens einem Abschnitt der ersten Axialfläche des Flügelrades zugewandt sein.
Ausführungsform acht, die mit einer der Ausführungsformen eins, zwei, drei, vier, fünf, sechs und sieben kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren, dass das Flügelrad zahlreiche Schaufeln aufweisen kann. Die Ablenkeinrichtung kann allgemein radial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet sein. Die Fläche kann mindestens einem Abschnitt der radialen Erstreckung der Schaufeln zugewandt sein.
Ausführungsform neun kann ein Verfahren enthalten. Das Verfahren kann das Bereitstellen einer Luftpumpenbaugruppe umfassen, die ein Flügelrad und ein Gehäuse umfassen kann. Das Gehäuse kann das Flügelrad umgeben. Das Flügelrad kann zahlreiche Schaufeln und eine Axialfläche aufweisen. Die Schaufeln können eine Umfangsfläche aufweisen. Das Gehäuse kann mindestens einen Teil eines Primärdurchgangs bilden und der Primärdurchgang kann zu den Schaufeln an der Axialfläche offen sein. Das Gehäuse kann einen Einlassdurchgang aufweisen, der mit dem Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen kann. Der Einlassdurchgang kann eine Längsachse aufweisen, die allgemein axial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet sein kann. Das Verfahren kann des Weiteren umlenken, mindestens eines Teils der ankommenden Fluidströmung, die sich durch den Einlassdurchgang bewegt, von der Axialfläche des Flügelrades weg, von der Umfangsfläche der Schaufeln weg oder sowohl von der Axialfläche als auch von der Umfangsfläche weg umfassen.
Ausführungsform zehn, die mit Ausführungsform neun kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren umlenken mindestens eines Teils der ankommenden Fluidströmung mittels einer Ablenkeinrichtung, die sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befinden kann. Die Ablenkeinrichtung kann eine Fläche aufweisen, die mindestens einem Abschnitt der axialen Erstreckung der Umfangsfläche der Schaufeln zugewandt sein kann.
Ausführungsform elf, die mit einer der Ausführungsformen neun und zehn kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren umlenken mindestens eines Teils der ankommenden Fluidströmung mittels einer Ablenkeinrichtung, die sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befinden kann. Die Axialfläche kann eine erste Axialfläche und eine zweite Axialfläche enthalten. Der Primärdurchgang kann einen ersten Primärdurchgang und einen zweiten Primärdurchgang enthalten. Der erste Primärdurchgang kann zu dem Flügelrad an der ersten Axialfläche offen sein und der zweite Primärdurchgang kann zu dem Flügelrad an der zweiten Axialfläche offen sein. Der Einlassdurchgang kann einen ersten Einlassdurchgang und einen zweiten Einlassdurchgang enthalten. Der erste Einlassdurchgang kann mit dem ersten Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen und der zweite Einlassdurchgang kann mit dem zweiten Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen. Der erste und der zweite Einlassdurchgang können teilweise durch die Ablenkeinrichtung definiert werden. Die Ablenkeinrichtung kann sich mit Bezug auf die ankommende Fluidströmung stromaufwärts über die erste Axialfläche hinaus erstrecken. Mindestens ein Teil der Verwirbelungen, die zwischen der ankommenden Fluidströmung in dem ersten Einlassdurchgang und der ersten Axialfläche entstehen können, kann mittels der Ablenkeinrichtung blockiert werden, so dass die ankommende Fluidströmung in dem zweiten Einlassdurchgang nicht wesentlich beeinträchtigt wird.
Ausführungsform zwölf, die mit einer der Ausführungsformen neun, zehn und elf kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren umlenken mindestens eines Teils der ankommenden Fluidströmung mittels einer Ablenkeinrichtung. Die Ablenkeinrichtung kann mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befinden. Die Ablenkeinrichtung kann eine Fläche aufweisen, die mindestens einem Abschnitt der radialen Erstreckung der Schaufeln an der Axialfläche des Flügelrades zugewandt sein kann.
Ausführungsform dreizehn, die mit einer der Ausführungsformen neun, zehn, elf und zwölf kombiniert werden kann, beschreibt des Weiteren umlenken mindestens eines Teils der ankommenden Fluidströmung mittels einer ersten Ablenkeinrichtung und einer zweiten Ablenkeinrichtung. Die erste Ablenkeinrichtung kann sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befinden und die zweite Ablenkeinrichtung kann sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befinden. Die erste Ablenkeinrichtung kann eine erste Fläche aufweisen, die mindestens einem Abschnitt der axialen Erstreckung der Umfangsfläche der Schaufeln zugewandt sein kann, und die zweite Ablenkeinrichtung kann eine zweite Fläche aufweisen, die mindestens einem Abschnitt der radialen Erstreckung der Schaufeln an der Axialfläche des Flügelrades zugewandt sein kann.
Ausführungsform vierzehn, die mit jeder der vorherigen Ausführungsformen eins bis dreizehn kombiniert werden kann, kann eine Luftpumpenbaugruppe enthalten. Die Luftpumpenbaugruppe kann ein Flügelrad, einen Motor, ein Gehäuse und eine Ablenkeinrichtung umfassen. Das Flügelrad kann zahlreiche Schaufeln, eine erste Axialfläche und eine zweite Axialfläche aufweisen. Die Schaufeln können eine Umfangsfläche aufweisen. Der Motor kann mit dem Flügelrad verbunden sein, um das Flügelrad zu drehen, wenn die Luftpumpenbaugruppe in Gebrauch ist. Das Gehäuse kann das Flügelrad umgeben. Das Gehäuse kann mindestens einen Teil eines ersten Primärdurchgangs bilden. Der erste Primärdurchgang kann zu den Schaufeln an der ersten Axialfläche offen sein. Das Gehäuse kann mindestens einen Teil eines zweiten Primärdurchgangs bilden. Der zweite Primärdurchgang kann zu den Schaufeln an der zweiten Axialfläche offen sein. Das Gehäuse kann einen Einlassdurchgang aufweisen, der mit dem ersten und dem zweiten Primärdurchgang in Strömungsverbindung stehen kann. Der Einlassdurchgang kann eine Längsachse aufweisen, die allgemein axial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet sein kann. Die Ablenkeinrichtung kann eine Fläche aufweisen, die mindestens einem Abschnitt der axialen Erstreckung der Umfangsfläche der Schaufeln mit einem radialen Raum dazwischen zugewandt sein kann, mindestens einem Abschnitt der radialen Erstreckung der Schaufeln mit einem axialen Raum dazwischen zugewandt sein kann oder beiden zugewandt sein kann.
Die obige Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung ist lediglich von veranschaulichender Art, weshalb Variationen davon nicht als eine Abweichung vom Geist und Geltungsbereich der Erfindung anzusehen sind.

Claims

Produkt, das Folgendes umfasst: eine Luftpumpenbaugruppe, die Folgendes umfasst: ein Flügelrad mit einer Axialfläche und einer Umfangsfläche; ein Gehäuse, welches das Flügelrad umgibt, wobei das Gehäuse mindestens einen Teil eines Primärdurchgangs für einen Luftstrom bildet, wobei der Primärdurchgang zu dem Flügelrad an der Axialfläche offen ist, wobei das Gehäuse einen Einlassdurchgang aufweist, der mit dem Primärdurchgang in Strömungsverbindung steht, wobei der Einlassdurchgang eine Längsachse aufweist, die allgemein nicht-orthogonal mit Bezug auf eine Drehachse des Flügelrades angeordnet ist; und eine Ablenkeinrichtung, die sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befindet und eine Fläche aufweist, die der Axialfläche des Flügelrades zugewandt ist, die der Umfangsfläche des Flügelrades zugewandt ist oder die sowohl der Axialfläche als auch der Umfangsfläche zugewandt ist, wobei, während des Gebrauchs der Luftpumpenbaugruppe, die Ablenkeinrichtung das Entstehen von Verwirbelungen zwischen dem ankommenden Luftstrom und dem Flügelrad, wo die Fläche dem Flügelrad zugewandt ist, verhindert.
Produkt nach Anspruch 1, wobei die Luftpumpenbaugruppe einen Motor umfasst, der mit dem Flügelrad verbunden ist, um während des Gebrauchs der Luftpumpenbaugruppe das Flügelrad um die Drehachse zu drehen.
Produkt nach Anspruch 1, wobei die Axialfläche eine erste Axialfläche und eine zweite Axialfläche enthält, der Primärdurchgang einen ersten Primärdurchgang und einen zweiten Primärdurchgang enthält, der erste Primärdurchgang zu dem Flügelrad an der ersten Axialfläche offen ist, der zweite Primärdurchgang zu dem Flügelrad an der zweiten Axialfläche offen ist und der Einlassdurchgang mit dem ersten und dem zweiten Primärdurchgang in Strömungsverbindung steht.
Produkt nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ein Korpusstück und ein Abdeckstück umfasst, die aneinander befestigt sind.
Produkt nach Anspruch 1, wobei die Ablenkeinrichtung allgemein axial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet ist und die Fläche der Umfangsfläche des Flügelrades zugewandt ist und im Wesentlichen der vollen axialen Erstreckung der Umfangsfläche zugewandt ist.
Produkt nach Anspruch 1, wobei die Axialfläche eine erste Axialfläche und eine zweite Axialfläche enthält, der Primärdurchgang einen ersten Primärdurchgang und einen zweiten Primärdurchgang enthält, der erste Primärdurchgang zu dem Flügelrad an der ersten Axialfläche offen ist, der zweite Primärdurchgang zu dem Flügelrad an der zweiten Axialfläche offen ist, der Einlassdurchgang einen ersten Einlassdurchgang und einen zweiten Einlassdurchgang enthält, der erste Einlassdurchgang mit dem ersten Primärdurchgang in Strömungsverbindung steht und der zweite Einlassdurchgang mit dem zweiten Primärdurchgang in Strömungsverbindung steht, der erste und der zweite Einlassdurchgang teilweise durch die Ablenkeinrichtung definiert werden, die Ablenkeinrichtung sich mit Bezug auf den ankommenden Luftstrom stromaufwärts über die erste Axialfläche hinaus erstreckt, wobei mindestens ein Teil der Verwirbelungen, die zwischen dem ankommenden Luftstrom in dem ersten Einlassdurchgang und der ersten Axialfläche entstehen, durch die Ablenkeinrichtung blockiert wird und den ankommenden Luftstrom in dem zweiten Einlassdurchgang nicht wesentlich beeinträchtigt.
Produkt nach Anspruch 6, wobei die Ablenkeinrichtung eine erste Ablenkeinrichtung und eine zweite Ablenkeinrichtung enthält, die Oberfläche der Ablenkeinrichtung eine erste Fläche der ersten Ablenkeinrichtung und eine zweite Fläche der zweiten Ablenkeinrichtung enthält, die erste Fläche mindestens einem Abschnitt der Umfangsfläche des Flügelrades zugewandt ist und die zweite Fläche mindestens einem Abschnitt der ersten Axialfläche des Flügelrades zugewandt ist.
Produkt nach Anspruch 1, wobei die Ablenkeinrichtung eine erste Ablenkeinrichtung und eine zweite Ablenkeinrichtung enthält, die Oberfläche der Ablenkeinrichtung eine erste Fläche der ersten Ablenkeinrichtung und eine zweite Fläche der zweiten Ablenkeinrichtung enthält, die erste Fläche mindestens einem Abschnitt der Umfangsfläche des Flügelrades zugewandt ist und die zweite Fläche mindestens einem Abschnitt der Axialfläche des Flügelrades zugewandt ist.
Produkt nach Anspruch 1, wobei das Flügelrad mehrere Schaufeln aufweist, die Ablenkeinrichtung allgemein radial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet ist und die Fläche mindestens einem Abschnitt der radialen Erstreckung der mehreren Schaufeln zugewandt ist.
Produkt nach Anspruch 1, wobei die Längsachse des Einlassdurchgangs allgemein axial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet ist und parallel zu der Drehachse des Flügelrades verläuft.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Bereitstellen einer Luftpumpenbaugruppe, die ein Flügelrad und ein Gehäuse umfasst, welches das Flügelrad umgibt, wobei das Flügelrad mehrere Schaufeln und eine Axialfläche aufweist, die mehreren Schaufeln eine Umfangsfläche aufweisen, das Gehäuse mindestens einen Teil eines Primärdurchgangs bildet, der Primärdurchgang zu den mehreren Schaufeln an der Axialfläche offen ist, das Gehäuse einen Einlassdurchgang aufweist, der mit dem Primärdurchgang in Strömungsverbindung steht, und der Einlassdurchgang eine Längsachse aufweist, die allgemein axial mit Bezug auf das Flügelrad angeordnet ist; und Umlenken mindestens eines Teils des ankommenden Luftstroms durch den Einlassdurchgang von der Axialfläche des Flügelrades weg, von der Umfangsfläche der mehreren Schaufeln weg oder sowohl von der Axialfläche als auch von der Umfangsfläche weg.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren Folgendes umfasst: Umlenken mindestens eines Teils des ankommenden Luftstroms über eine Ablenkeinrichtung, die sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befindet, wobei die Ablenkeinrichtung eine Fläche aufweist, die mindestens einem Abschnitt der axialen Erstreckung der Umfangsfläche der mehreren Schaufeln zugewandt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren Folgendes umfasst: Umlenken mindestens eines Teils des ankommenden Luftstroms über eine Ablenkeinrichtung, die sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befindet, wobei die Axialfläche eine erste Axialfläche und eine zweite Axialfläche enthält, der Primärdurchgang einen ersten Primärdurchgang und einen zweiten Primärdurchgang enthält, der erste Primärdurchgang zu dem Flügelrad an der ersten Axialfläche offen ist, der zweite Primärdurchgang zu dem Flügelrad an der zweiten Axialfläche offen ist, der Einlassdurchgang einen ersten Einlassdurchgang und einen zweiten Einlassdurchgang enthält, der erste Einlassdurchgang mit dem ersten Primärdurchgang in Strömungsverbindung steht und der zweite Einlassdurchgang mit dem zweiten Primärdurchgang in Strömungsverbindung steht, der erste und der zweite Einlassdurchgang teilweise durch die Ablenkeinrichtung definiert werden, die Ablenkeinrichtung sich mit Bezug auf den ankommenden Luftstrom stromaufwärts über die erste Axialfläche hinaus erstreckt, wobei mindestens ein Teil der Verwirbelungen, die zwischen dem ankommenden Luftstrom in dem ersten Einlassdurchgang und der ersten Axialfläche entstehen, durch die Ablenkeinrichtung blockiert wird und den ankommenden Luftstrom in dem zweiten Einlassdurchgang nicht wesentlich beeinträchtigt.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren Folgendes umfasst: Umlenken mindestens eines Teils des ankommenden Luftstroms über eine Ablenkeinrichtung, die sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befindet, wobei die Ablenkeinrichtung eine Fläche aufweist, die mindestens einem Abschnitt der radialen Erstreckung der mehreren Schaufeln an der Axialfläche des Flügelrades zugewandt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren Folgendes umfasst: Umlenken mindestens eines Teils des ankommenden Luftstroms über eine erste Ablenkeinrichtung, die sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befindet, und über eine zweite Ablenkeinrichtung, die sich mindestens teilweise innerhalb des Einlassdurchgangs befindet, wobei die erste Ablenkeinrichtung eine erste Fläche aufweist, die mindestens einem Abschnitt der axialen Erstreckung der Umfangsfläche der mehreren Schaufeln zugewandt ist, und die zweite Ablenkeinrichtung eine zweite Fläche aufweist, die mindestens einem Abschnitt der radialen Erstreckung der mehreren Schaufeln an der Axialfläche des Flügelrades zugewandt ist.