DE102021201336B3

DE102021201336B3 - Fluidfördermodul, Fluidtank, der ein derartiges Fluidfördermodul aufweist, und Verfahren zum Betrieb eines Fluidfördermoduls

Info

Publication number: DE102021201336B3
Application number: DE102021201336.8A
Authority: DE
Inventors: Saravanakumar Thangamani; Wolf Goetze; Sharan Babu Kauvali; Prashant Karagudari
Original assignee: Vitesco Technologies GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2021-02-12
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2022-06-30
Anticipated expiration: 2041-02-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fluidfördermodul (15) mit einem Fluidsammelraum (13) und einem Absaugkanal zum gleichzeitigen Absaugen eines Gases und einer Flüssigkeit aus dem Fluidsammelraum (13). Der Absaugkanal weist zwei Öffnungsquerschnittsflächen (3, 4) auf, die jeweils durch mindestens eine Absaugöffnung (3, 4), die den Fluidsammelraum (13) mit dem Absaugkanal fluidisch verbindet, gebildet sind. Die erste Öffnungsquerschnittsfläche (3) ist näher an einem Boden (11) des Fluidsammelraums (13) angeordnet als die zweite Öffnungsquerschnittsfläche (4). Die erste Öffnungsquerschnittsfläche (3) ist mindestens so groß wie die zweite Öffnungsquerschnittsfläche (4).

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Fluidfördermodul mit einer Fluidpumpe, die eine Pumpenstufe aufweist, einer Fluidfilteraufnahme, in der ein Fluidfilter aufgenommen ist, einem Fluidsammelraum und einem Absaugkanal zum gleichzeitigen Absaugen eines Gases und einer Flüssigkeit aus dem Fluidsammelraum, wobei der Fluidsammelraum durch den Fluidfilter begrenzt ist und mit einem Fluidtank fluidisch verbindbar ist, wobei der Absaugkanal das Fluidfördermodul eine erste und eine zweite Öffnungsquerschnittsfläche aufweist, die jeweils durch mindestens eine Absaugöffnung, die den Fluidsammelraum mit dem Absaugkanal fluidisch verbindet, gebildet sind, wobei die erste Öffnungsquerschnittsfläche näher an einem Boden des Fluidsammelraums angeordnet ist als die zweite Öffnungsquerschnittsfläche. Ferner betrifft die Erfindung einen Fluidtank mit einem derartigen Fluidfördermodul und ein Verfahren zum Betrieb eines Fluidfördermoduls.
Stand der Technik
Kraftfahrzeuge sind größtenteils mit einer Brennkraftmaschine ausgestattet, die den Antrieb des Fahrzeugs bildet. Um den Kraftstoffverbrauch von Brennkraftmaschinen zu senken, ist es gängige Praxis Abgasturbolader vorzusehen. Insbesondere bei benzinbetriebenen Brennkraftmaschinen kann es vorkommen, dass die Abgastemperatur auf Werte ansteigt, die den Abgasturbolader oder andere Motorkomponenten schädigt. Um dies zu verhindern, ist es bis vor einigen Jahren üblich gewesen, ein Verbrennungsgemisch vorzusehen, das einen hohen Anteil an Kraftstoff aufweist und somit die Abgastemperatur senkt. Dies bewirkt allerdings eine Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs.
Deshalb ist man dazu übergegangen dem Verbrennungsgemisch mithilfe eines Fluidfördermoduls der eingangs genannten, welches bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist, insbesondere mithilfe eines Wasserfördermoduls Wasser zuzuführen, um die Abgastemperatur zu senken, ohne das Verbrennungsgemisch verändern zu müssen.
Ein solches Wasserfördermodul weist für gewöhnlich einen Filter auf, durch den das Wasser von Verunreinigungen gefiltert wird, bevor es über eine Pumpenstufe des Wasserfördermoduls zum Verbrennungsmotor gefördert wird. Dabei ist das hierfür erforderliche Wasser üblicherweise in einem dafür vorgesehenen Wassertank angeordnet. Auch das Wasserfördermodul ist für gewöhnlich in dem Wassertank, insbesondere am Boden des Wassertanks, angeordnet.
Hierbei kommt es regelmäßig vor, dass aufgrund von Kurvenfahrten das Wasser im Wassertank so hin und her schwappt, dass unerwünschter Weise im Wassertank befindliche Luft in einen Sammelraum des Wasserfördermoduls gelangt. Die aufgrund dessen im Sammelraum befindliche Luft kann aufgrund ihrer Oberflächenspannung nicht mehr über den Filter zurück in den Wassertank gelangen und reduziert somit die zur Filterung des Wassers nutzbare Fläche des Filters, wodurch der Filter lokal begrenzt einer erhöhten Abnutzung ausgesetzt ist.
Die Druckschrift DE 10 2011 002 573 A1 offenbart eine Filterbox, die in einem Tank zur Speicherung einer Harnstofflösung angeordnet ist und einer Fluidpumpe zur Förderung der Harnstofflösung vorgeschalten ist. Die Filterbox weist einen Absaugbereich auf, in dem ein Absaugrohr angeordnet ist, durch welches die Harnstofflösung vom Absaugbereich abgesaugt wird. Die Harnstofflösung gelangt durch einen Filter in den Absaugbereich der Filterbox. Das Absaugrohr weist eine erste und eine zweite Öffnung auf, durch die die Harnstofflösung sowie in der Filterbox befindliche Luft in das Absaugrohr gesaugt werden kann. Da sich die Harnstofflösung aufgrund ihrer höheren Dichte gegenüber der Luft vorzugsweise in einem unteren Bereich der Filterbox ansammelt, ist die erste Öffnung am Boden, d. h. in einem unteren Bereich der Filterbox angeordnet. Da sich aufgrund des Dichteunterschieds zwischen beiden Medien die Luft vorzugsweise in einem oberen Bereich der Filterbox ansammelt, ist die zweite Öffnung im oberen Bereich der Filterbox angeordnet. Dabei weist die zweite Öffnung einen größeren Öffnungsquerschnitt auf als die erste Öffnung, wodurch verhindert wird, dass Luft aus der Filterbox durch das Absaugrohr in Richtung der Pumpe abgesaugt wird. Mit anderen Worten wird die in der Filterbox befindliche Luft nicht entfernt.
Die Druckschrift DE 10 2005 027 218 A1 offenbart eine Kraftstoffversorgungsvorrichtung.
Die Druckschrift DE 10 2009 006 197 A1 offenbart eine Kraftstoffkreiselpumpe in einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine.
Die Druckschrift US 4 793 766 A offenbart eine Kraftstoffpumpe mit Mitteln zur Abführung von Kraftstoffdampf.
Die Druckschrift FR 2 929 858 A1 offenbart einen Filtereinsatz für einen Kraftstofffilter.
Die Druckschrift DE 693 08 410 T2 offenbart einen Filter.
Die Druckschrift DE 10 2018 133 569 A1 offenbart einen Filtereinsatz für einen Kraftstofffilter mit dreistufiger Filtration.
Diese Vorrichtung bewirkt zwar, dass keine unerwünschte Luft aus der Filterbox zur Einspritzungsvorrichtung gefördert wird, jedoch lässt sich mithilfe dieser Vorrichtung die unerwünschte Luft nicht aus der Filterbox entfernen, weshalb diese Vorrichtung dem Problem der erhöhten lokalen Abnutzung des Filters nicht abhilft.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Der vorliegenden Erfindung liegt eine erste Aufgabe zugrunde, die darin besteht, ein Fluidfördermodul der eingangs genannten Art bereitzustellen, aus dessen Fluidsammelraum Gas entfernt werden kann. Darüber hinaus besteht eine zweite Aufgabe der Erfindung darin, einen Fluidtank bereitzustellen, der ein solches Fluidfördermodul aufweist.
Ferner liegt der Erfindung eine dritte Aufgabe zugrunde, die darin besteht, ein Verfahren zum Betrieb eines Fluidfördermoduls bereitzustellen, mit dem Gas aus einem Fluidfördermodul entfernt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die erste Aufgabe dadurch gelöst, dass die erste Öffnungsquerschnittsfläche mindestens so groß ist wie die zweite Öffnungsquerschnittsfläche.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Flüssigkeit, die sich im Fluidsammelraum befinden kann, sammelt sich aufgrund ihrer höheren Dichte gegenüber des Gases am Boden des Fluidsammelraums an, wodurch die Flüssigkeit durch die erste Öffnungsquerschnittsfläche in den Absaugkanal gelangen kann. Das Gas, welches sich aufgrund seiner geringeren Dichte, gegenüber der der Flüssigkeit im Bereich der zweiten Öffnungsquerschnittsfläche ansammelt, kann durch die zweite Öffnungsquerschnittsfläche in den Absaugkanal gelangen.
Aufgrund der beiden Öffnungsquerschnittsflächen und deren Größenverhältnis zueinander ergibt sich der vorteilhafte Effekt, dass durch den Absaugkanal gleichzeitig ein Gas und eine Flüssigkeit aus dem Fluidsammelraum abgeführt werden kann. Dadurch wird auf eine kostengünstige Art und Weise die Entfernung des Gases aus dem Fluidfördermodul ermöglicht, ohne dass aufwändige, zusätzliche Mittel, wie beispielsweise eine speziell hierfür vorgesehene Pumpe zur Absaugung des Gases, eingesetzt werden müsste. Auch ist hierfür kein Sensor notwendig, der Informationen darüber sammelt, ob oder wie viel Gas sich innerhalb des Fluidsammelraums angesammelt hat, um die Entfernung des Gases einzuleiten. Stattdessen wird durch die Erfindung sichergestellt, dass ständig, während die zu fördernde Flüssigkeit durch die erste Öffnungsquerschnittsfläche aus dem Fluidsammelraum gefördert wird, auch ein eventuell im Fluidsammelraum befindliches Gas durch die zweite Öffnungsquerschnittsfläche aus dem Fluidsammelraum entfernt wird. Dadurch wird der vorteilhafte Effekt erzielt, dass nahezu die gesamte Fluidfilterfläche zur Reinigung des in den Fluidsammelraum einströmenden Fluids genutzt werden kann, was die Lebensdauer des Fluidfilter signifikant erhöht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die erste Öffnungsquerschnittsfläche größer als die zweite Öffnungsquerschnittsfläche. Hierdurch lässt sich der Effekt, dass gleichzeitig ein Gas und eine Flüssigkeit, insbesondere in Form eines Gas-Flüssigkeits-Gemisches, aus dem Fluidsammelraum durch den Absaugkanal abgesaugt werden kann, verbessern. Insbesondere wird durch ein solches Größenverhältnis der Öffnungsquerschnittsflächen eine vollständige Entfernung des Gases aus dem Fluidsammelraum bewirkt, was die wirksame Fläche des Fluidfilters erhöht und so die Langlebigkeit des Fluidfilters nochmals erhöht.
In einer alternativen Ausführungsformen entspricht die Größe der ersten Öffnungsquerschnittsfläche der Größe der zweiten Öffnungsquerschnittsfläche. Mit anderen Worten sind die beiden Öffnungsquerschnittsflächen in dieser Ausführungsform gleichgroß. Hierdurch lässt sich die Fertigung vereinfachen, da das gleiche Werkzeug zur Herstellung beider Öffnungsquerschnittsflächen verwendet werden kann.
Grundsätzlich, d. h. sowohl in der Ausführungsform, in der die beiden Öffnungsquerschnittsflächen gleichgroß sind als auch in der Ausführungsform, in der die erste Öffnungsquerschnittsfläche größer als die zweite Öffnungsquerschnittsfläche ist, ist eine Ausführungsform bevorzugt, in der eine oder beide Öffnungsquerschnittsflächen aus einer Mehrzahl von Absaugöffnungen gebildet sind.
Beispielsweise ist in einer bevorzugten Ausführungsform die erste Öffnungsquerschnittsfläche durch eine Anzahl von Absaugöffnungen gebildet, die die Anzahl von Absaugöffnungen, die die zweite Öffnungsquerschnittsfläche bilden, übersteigt.
Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die gleiche Anzahl an Absaugöffnungen für die jeweilige Öffnungsquerschnittsfläche möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Öffnungsquerschnittsfläche durch eine Anzahl von Absaugöffnungen gebildet, die die Anzahl von Absaugöffnungen, die die erste Öffnungsquerschnittsfläche bilden, übersteigt. Durch solche Ausgestaltungen lässt sich die Festigkeit des Bauteils, welches die Öffnungsquerschnittsflächen aufweist, positiv beeinflussen, da die Verteilung der einzelnen Absaugöffnungen gleichmäßig ausgebildet werden kann, wodurch mechanische Spannungsspitzen, hervorgerufen durch eine lokale, hohe Schwächungen des Bauteils vermieden werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Absaugöffnungen der beiden Öffnungsquerschnittsflächen die gleichen Querschnittsformen auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Absaugöffnungen der beiden Öffnungsquerschnittsflächen nicht nur die gleichen Querschnittsformen auf, sondern weisen auch die gleichen Absaugöffnungsquerschnittsflächen auf. Dabei bildet jede einzelne Absaugöffnung eine einzelne Absaugöffnungsquerschnittsfläche. Mit anderen Worten bildet die Summe einer Gruppe von Absaugöffnungsquerschnittsflächen die jeweilige erste oder zweite Öffnungsquerschnittsfläche.
Daher kann in dieser Ausführungsform die Bildung der ersten Öffnungsquerschnittsfläche durch beispielsweise zwei Bohrungen erfolgen, während die Bildung der zweiten Öffnungsquerschnittsfläche durch lediglich eine Bohrung erfolgt, wobei jeder der Bohrungen eine Absaugöffnungquerschnittsfläche bildet. Hierbei können die beiden Bohrungen der ersten Querschnittsfläche sowie die Bohrung der zweiten Öffnungsquerschnittsfläche mit dem gleichen Bohrer oder zumindest mit dem gleichen Bohrerdurchmesser ausgeführt werden, sodass durch jede Bohrung die gleiche Absaugöffnungsquerschnittsfläche gebildet wird.
Daher ist eine Ausführungsform besonders bevorzugt, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Öffnungsquerschnittsfläche einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Öffnungsquerschnittsfläche entspricht. Dadurch kann die Fertigung weiter vereinfacht werden, da das gleiche Werkzeug zur Ausbildung der zwei unterschiedlich großen Öffnungsquerschnittsflächen verwendet werden kann.
Grundsätzlich können die einzelnen Absaugöffnungen jede mögliche Querschnittsgeometrie, wie beispielsweise runde, ovale, mehreckige, viereckige, rechteckige, quadratische oder dreieckige Querschnittsgeometrien aufweisen. Auch können sie sich in ihrer Querschnittsgeometrie voneinander unterscheiden, völlig unabhängig davon, ob die jeweiligen Absaugöffnungen eine gemeinsame Öffnungsquerschnittsfläche oder jeweils die erste und die zweite Öffnungsquerschnittsfläche bilden.
Auf diese Weise lassen sich die zur Verfügung stehenden Bauraumgegebenheiten zur Ausbildung der Öffnungsquerschnittsflächen optimal ausnutzen, da entsprechend der zur Verfügung stehenden Platzverhältnisse zur Ausbildung der notwendigen Öffnungsquerschnittsfläche die entsprechende Querschnittsgeometrie der Absaugöffnung gewählt werden kann, um die maximale Öffnungsquerschnittsfläche zu bilden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist bzw. sind mindestens eine, mehrere oder alle Absaugöffnungen quer zur Erstreckungsrichtung des Absaugkanals ausgerichtet. Alternativ ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Ausrichtung einer, mehrerer oder aller Absaugöffnungen einen Winkel kleiner als 90°, vorzugsweise kleiner als 45°, zur Erstreckungsrichtung des Absaugkanals aufweist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn mindestens zwei Absaugöffnungen unterschiedlicher Öffnungsquerschnittsflächen oder einer gleichen Öffnungsquerschnittsfläche die gleiche Ausrichtung aufweisen. Dadurch lassen sich die Absaugöffnungen relativ einfach herstellen, da beispielsweise von der gleichen Seite aus gebohrt werden kann, um die Absaugöffnungen auszubilden. Im Fall, dass die Absaugöffnungen mittels Kunststoffspritzguss gebildet werden, kann das Werkzeug zur Bildung der Absaugöffnungen von der gleichen Seite aus eingeschoben werden, was den Herstellungsprozess vereinfacht.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass mindestens zwei Absaugöffnungen unterschiedlicher oder gleicher Öffnungsquerschnittsflächen einander entgegengesetzte oder zumindest verschiedene Ausrichtungen aufweisen. Mit anderen Worten sind in dieser Ausführungsform mindestens zwei Absaugöffnungen unterschiedlicher oder gleicher Öffnungsquerschnittsflächen bezüglich ihrer Ausrichtung zueinander in einem Winkel versetzt.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, in der eine Absaugöffnung, die die erste Öffnungsquerschnittsfläche bildet, quer zur Erstreckungsrichtung des Absaugkanals, insbesondere in Richtung des Fluidfilters, ausgerichtet ist. Während eine weitere Absaugöffnung, die die zweite Öffnungsquerschnittsfläche bildet, nach oben, insbesondere in Erstreckungsrichtung des Absaugkanals, ausgerichtet ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Öffnungsquerschnittsfläche in einem unteren Bereich des Fluidsammelraums angeordnet und die zweite Öffnungsquerschnittsfläche in einem oberen Bereich des Fluidsammelraums angeordnet. Da sich eine im Fluidsammelraum befindliche Flüssigkeit aufgrund ihrer höheren Dichte gegenüber eines im Fluidsammelraum befindlichen Gases im unteren Bereich des Fluidsammelraums ansammelt, kann durch die Anordnung der Öffnungsquerschnittsfläche im unteren Bereich des Fluidsammelraums sichergestellt werden, dass dadurch die Flüssigkeit in den Absaugkanal gelangt.
Gleichzeitig kann durch die Anordnung der zweiten Öffnungsquerschnittsfläche im oberen Bereich des Fluidsammelraums sichergestellt werden, dass durch die zweite Öffnungsquerschnittsfläche ein im Fluidsammelraum befindliches Gas in den Absaugkanal gelangen kann, da sich das Gas aufgrund seiner geringeren Dichte gegenüber der Flüssigkeit im oberen Bereich des Fluidsammelraums ansammelt.
Unter dem oberen Bereich des Fluidsammelraums wird im Rahmen dieser Erfindung ein Bereich des Fluidsammelraums bezeichnet, in dem sich ein im Fluidsammelraum befindliches Gas, aufgrund seiner geringeren Dichte gegenüber einer im Fluidsammelraum befindlichen Flüssigkeit, in Einbaulage und/oder in der Lage, in der das Fluidfördermodul verwendet werden würde, ansammeln würde.
Unter dem unteren Bereich des Fluidsammelraums wird im Rahmen dieser Erfindung ein Bereich des Fluidsammelraums bezeichnet, in dem sich eine im Fluidsammelraum befindliche Flüssigkeit, aufgrund ihrer höheren Dichte gegenüber eines im Fluidsammelraum befindlichen Gases, in Einbaulage und/oder in der Lage, in der das Fluidfördermodul verwendet werden würde, ansammeln würde.
Mit anderen Worten befindet sich der untere Bereich des Fluidsammelraums vom oberen Bereich des Fluidsammelraums aus gesehen in Wirkrichtung der Schwerkraft. Während sich der obere Bereich des Fluidsammelraums vom unteren Bereich des Fluidsammelraums aus gesehen entgegen der Wirkrichtung der Schwerkraft befindet.
Es ist besonders bevorzugt, wenn der obere Bereich des Fluidsammelraums maximal 10 %, besonders bevorzugt maximal 5 %, des Gesamtvolumens des Fluidsammelraums einnimmt. Dadurch wird eine fast vollständige Entfernung des Gases aus dem Fluidsammelraum sichergestellt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Öffnungsquerschnittsfläche an der obersten Stelle des Fluidsammelraums angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine vollständige Entfernung des Gases aus dem Fluidsammelraum sichergestellt. Das führt dazu, dass eine maximale Fläche des Fluidfilters zur Filterung des Fluids genutzt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Öffnungsquerschnittsfläche an der tiefsten Stelle des Fluidsammelraums angeordnet. Dadurch wird sichergestellt, dass die komplette Flüssigkeit, die sich im Fluidsammelraum befindet, durch die erste Öffnungsquerschnittsfläche abgesaugt werden kann. Mit anderen Worten lässt sich durch diese Anordnung der erste Öffnungsquerschnittsfläche eine vollständige Entleerung erreichen.
Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, in der die erste Öffnungsquerschnittsfläche an der tiefsten Stelle des Fluidsammelraums angeordnet ist und die zweite Öffnungsquerschnittsfläche an der obersten Stelle des Fluidsammelraums angeordnet ist.
Durch diese spezielle Ausgestaltung wird sichergestellt, dass sowohl das im Fluidsammelraum befindliche Gas als auch die im Fluidsammelraum befindliche Flüssigkeit vollständig aus dem Fluidsammelraum abgesaugt werden können.
Unter der untersten Stelle des Fluidsammelraums wird die tiefste Stelle, d.h. in Wirkrichtung der Schwerkraft, des Fluidsammelraums in Einbaulage und/oder in der Lage, in der das Fluidfördermodul verwendet werden würde, verstanden.
Unter der obersten Stelle des Fluidsammelraums wird die höchste Stelle, d.h. entgegen der Wirkrichtung der Schwerkraft, des Fluidsammelraums in Einbaulage und/oder in der Lage, in der das Fluidfördermodul verwendet werden würde, verstanden.
Die Richtungsangabe „unten“ weist dabei in Wirkrichtung der Schwerkraft, während die Richtungsangabe „oben“ entgegen der Wirkrichtung der Schwerkraft zeigt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Öffnungsquerschnittsfläche teilweise oder vollständig im Boden des Fluidsammelraums ausgebildet. Dadurch kann mit erhöhter Sicherheit sichergestellt werden, dass die gesamte Menge an Flüssigkeit, die sich innerhalb des Fluidsammelraums befindet, abgesaugt werden kann. Mit anderen Worten lässt sich durch diese Anordnung der erste Öffnungsquerschnittsfläche eine vollständige Entleerung erreichen. Gleichzeitig ist das Vorsehen der Öffnungsquerschnittsfläche teilweise oder vollständig im Boden des Fluidsammelraums eine Bauraumsparende Ausführungsform.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Öffnungsquerschnittsflächen und/oder der Absaugkanal teilweise oder vollständig innerhalb des Fluidsammelraums angeordnet. Hierdurch kann der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt werden und eine besonders kompakte Ausgestaltung erreicht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Absaugkanal zumindest teilweise innerhalb des Fluidsammelraums angeordnet. Besonders bevorzugt ist es, wenn ein Teil des Absaugkanals innerhalb des Fluidsammelraums angeordnet ist und ein anderer Teil des Absaugkanals außerhalb des Fluidsammelraums angeordnet ist. In dieser Ausgestaltung erstreckt sich der Absaugkanal vom Inneren des Fluidsammelraums aus dem Fluidsammelraum heraus. Dadurch wird einerseits aufgrund der Anordnung des Absaugkanals innerhalb des Fluidsammelraums eine sehr kompakte Ausführungsform geschaffen, andererseits kann der Absaugkanal außerhalb des Fluidsammelraums zum Anschluss an einen Ansaugbereich der Pumpenstufe des Fluidfördermoduls genutzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Absaugkanal ausschließlich außerhalb des Fluidsammelraums angeordnet. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Absaugkanal in einer Wand und/oder einem Teil der Fluidfilteraufnahme angeordnet ist, die den Fluidsammelraum begrenzt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Absaugkanal ausschließlich innerhalb des Fluidsammelraums angeordnet. Eine solche Ausgestaltung führt zu einer äußerst kompakten Bauweise und ist somit besonders platzsparend.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Absaugkanal durch ein Absaugrohr ausgebildet.
Dadurch kann der Absaugkanal durch das Absaugrohr verlaufen und durch das Absaugrohr radial zur Erstreckungsrichtung des Absaugkanal begrenzt werden. Dies stellt eine vergleichsweise kostengünstige Lösung dar, da ein solches Absaugrohr durch Kunststoffspritzguss oder durch Extrusion gebildet werden kann. Darüber hinaus eignet sich ein Absaugrohr besonders gut dazu, die oberste und die unterste Stelle des Fluidsammelraums durch den im Absaugrohr gebildeten Absaugkanal fluidisch zu verbinden und aus dem Fluidsammelraum herauszuführen. Außerdem ist die Bildung des Absaugkanals durch eine Absaugrohr eine besonders einfache Lösung, da Rohre in Gestalt von Kaufteilen in einer Vielzahl von verschiedenen Abmessungen aus verschiedenen Werkstoffen verfügbar sind, ohne dass eine eigene Fertigung oder Entwicklung hierfür notwendig wäre.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Absaugrohr separat zur Fluidfilteraufnahme ausgebildet sein. Durch ein separates Absaugrohr kann auf spezielle Bauraumgegebenheiten eingegangen werden, die eine einteilige Herstellung der Fluidfilteraufnahme mit dem Absaugrohr zu aufwendig machen würden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Absaugrohr die erste und/oder die zweite Öffnungsquerschnittsfläche auf. Dadurch lassen sich weitere konstruktive Merkmale der Erfindung in das Absaugrohr integrieren und damit die Konstruktion vereinfachen und kompakter ausbilden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Absaugkanal und/oder das Absaugrohr geradlinig ausgebildet. Mit anderen Worten weist der Absaugkanal keinerlei Krümmungen in seinem Verlauf auf. Dadurch lässt sich der Fertigungsaufwand erheblich reduzieren, da beispielsweise bei einem Kunststoffspritzgussprozess ein einfach aufgebautes Werkzeug verwendet werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Absaugkanal und/oder das Absaugrohr durch Kunststoffspritzguss ausgebildet. Die Herstellung des Absaugkanals mithilfe eines Kunststoffspritzgussverfahrens ermöglicht eine Serienproduktion bei hohen Stückzahlen und geringen Kosten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Absaugkanal, insbesondere über seine fluidführende Erstreckungslänge, einen konstanten Querschnitt auf. Dadurch lässt sich der Absaugkanal beispielsweise mithilfe eines Bohrers fertigen. Gleichzeitig wird durch den konstanten Querschnitt verhindert, dass es zu unerwünscht hohen Strömungsverlusten innerhalb des Absaugkanals kommt.
Die beiden Öffnungsquerschnittsflächen sind so angeordnet, dass die erste Öffnungsquerschnittsfläche näher als die zweite Öffnungsquerschnittsfläche an einem Absaugkanalauslass des Absaugkanals angeordnet ist. Als Absaugkanalauslass des Absaugkanals kann eine Auslassöffnung für das Abführen der Fluide aus dem Fluidsammelraum vorgesehen sein, an der der Absaugkanal endet oder in einen weiteren Kanal oder Kanalabschnitt mündet, der zu einem Ansaugbereich der Pumpenstufe führt.
Zur Bestimmung, welche Öffnungsquerschnittsfläche näher an der Auslassöffnung angeordnet ist, kann in einer bevorzugten Ausführungsform die entlang des Absaugkanals gemessene Entfernung vorgesehen sein. Jedoch kann alternativ oder zusätzlich eine Ausführungsform denkbar sein, bei der die Entfernung als absoluter Abstand definiert bzw. gemessen wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Fluidfördermodul eine Fluidfilteraufnahme aus Kunststoff auf, die einteilig mit dem Absaugrohr ausgebildet ist.
Dadurch wird der Fertigungsprozess vereinfacht, da durch die Einteiligkeit des Absaugrohrs mit der Fluidfilteraufnahme ein separater Herstellungs- und Fügeprozess eingespart wird, wodurch Zeit und Kosten bei der Produktion eingespart werden.
Grundsätzlich dient der Fluidfilter dazu, das zu fördernde Fluid, welches in den Fluidsammelraum strömt, zu reinigen, indem das Fluid durch den Fluidfilter strömt. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn der Fluidfilter eine oder die einzige Eingangsöffnung in den Fluidsammelraum verschließt. Da der Fluidfilter fluiddurchlässig ist, kann so sichergestellt werden, dass die gesamte Fluidströmung, die in den Fluidsammelraum gelangt, durch den Fluidfilter strömt und somit gereinigt wird, bevor das Fluid in den Fluidsammelraum gelangt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Fluidfilter stoffschlüssig mit der Fluidfilteraufnahme verbunden. Damit ist bevorzugterweise eine direkte stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Fluidfilter und der Fluidfilteraufnahme zu verstehen. Durch die stoffschlüssige Verbindung wird eine zuverlässige fluiddichte Verbindung geschaffen, die den Vorteil hat, dass zuverlässig Bypass-Fluidströme, die am Fluidfilter vorbei in den Fluidsammelraum gelangen könnten, vermieden werden. Mit anderen Worten ist der Fluidfilter so stoffschlüssig mit der Fluidfilteraufnahme verbunden, dass das Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, ausschließlich durch den Fluidfilter in den Fluidsammelraum strömen kann. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Fluidfilteraufnahme und dem Fluidfilter am Rand des Fluidfilters verläuft. Mit anderen Worten wird eine fluiddichte und/oder flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Fluidfilteraufnahme und dem Fluidfilter geschaffen.
Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn die stoffschlüssige Verbindung zwischen der Fluidfilteraufnahme und dem Fluidfilter mittels Ultraschallschweißen hergestellt wird. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn sowohl die Fluidfilteraufnahme als auch der Fluidfilter ultraschallschweißbaren Kunststoff aufweisen. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn der Fluidfilter ausschließlich an seinem Rand einen solchen Kunststoff aufweist. Dadurch bleibt die wirksame Filterfläche des Fluidfilters weitestgehend unbeeinflusst.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenumfangsfläche des Absaugrohrs Distanzelemente angeordnet sind, die sich in Richtung des Fluidfilters erstrecken, und dass die Distanzelemente in Erstreckungsrichtung des Absaugrohrs beabstandet zueinander angeordnet sind. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Absaugöffnung des Absaugkanals im Absaugrohr ausgebildet ist und in Richtung des Fluidfilters ausgerichtet ist, da auf diese Weise zuverlässig vermieden wird, dass der Fluidfilter eine Absaugöffnung während des Absaugvorgangs bedeckt. Mit anderen Worten wird der Fluidfilter durch die Distanzelemente auf Abstand zum Absaugrohr und zu mindestens einer im Absaugrohr ausgebildeten Absaugöffnungen gehalten.
Besonders bevorzugt ist es, wenn diese Distanzelemente einteilig mit dem Absaugrohr ausgebildet sind. Hierbei können die Distanzelemente als zueinander beabstandete Erhebungen, insbesondere als monolithisch mit dem Absaugrohr ausgebildete Erhebungen, ausgebildet sein. Hierdurch wird einerseits vermieden, dass sich eines der Distanzelemente vom Absaugrohr lösen kann und dadurch das Fluidfördermodul beschädigt oder in seiner Funktion gestört wird. Andererseits trägt diese Ausführung dazu bei, die Herstellungskosten zu reduzieren, wenn die Distanzelemente oder Erhebungen zusammen mit dem Absaugrohr durch Kunststoffspritzguss hergestellt werden.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Filteraufnahme einteilig mit dem Absaugrohr und den Erhebungen ausgebildet. Insbesondere kann die Herstellung durch Kunststoffspritzguss erfolgen. Hierdurch reduzieren sich die Herstellungskosten und der Herstellungsaufwand erheblich, da auf einen zusätzlichen Fügeprozess zwischen dem Absaugrohr und der Distanzelemente verzichtet wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Absaugöffnung der ersten Öffnungsquerschnittsfläche an der Außenoberfläche des Absaugrohrs zwischen einem der Distanzelemente des Absaugrohrs und dem Boden des Fluidsammelraums angeordnet. Besonders bevorzugt ist es, wenn diese Absaugöffnung und das besagte Distanzelement bzw. die besagte Erhebung in Richtung des Fluidfilters ausgerichtet sind und sich in diese Richtung erstrecken. Besonders bevorzugt ist es zudem, wenn es sich bei dem Distanzelement bzw. der Erhebung, um das/die am geringsten vom Boden des Fluidsammelraum entfernteste Distanzelement bzw. Erhebung handelt. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Fluidfilter auf Abstand zur Absaugöffnung der ersten Öffnungsquerschnittsfläche eingehalten wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Fluidfilteraufnahme ein erstes und ein zweites Endelement auf, die zueinander beabstandet sind und den Fluidsammelraum begrenzen, wobei das erste Endelemente den Boden des Fluidsammelraums bildet. Diese beiden Endelemente bilden somit einen Rahmen des Fluidsammelraum und tragen so zu seiner mechanischen Stabilität bei.
Ferner ist es zweckmäßig, wenn beide Endelemente bogenförmig ausgebildet sind. Besonders bevorzugt ist es, wenn die beiden oder zumindest eines der beiden Endelemente mit dem Fluidfilter, insbesondere mit dem Rand des Fluidfilters, stoffschlüssig verbunden sind bzw. ist. Dadurch ist es möglich, die Form der Fluidfilteraufnahme an die Form des Fluidfördermoduls anzupassen.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die beiden Endelemente einteilig aus Kunststoff ausgebildet sind, da dadurch auf einen separaten Fügeprozess zwischen den Endelementen verzichtet werden kann und die Stabilität weiter erhöht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, in der die beiden Endelemente bogenförmig ausgebildet sind und stoffschlüssig mit dem Fluidfilter verbunden sind, weist der Fluidfilter, aufgrund seiner Verbindung mit den beiden Endelementen, ebenfalls eine bogenförmige oder zumindest gekrümmte Fluidfilteroberfläche auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das erste und das zweite Endelement durch das Absaugrohr kraftübertragend miteinander verbunden. Dadurch wird der Fluidfilteraufnahme zusätzlich Stabilität verliehen, wodurch andere Bereiche der Fluidfilteraufnahme schwächer, beispielsweise dünnwandiger ausgebildet sein können. Besonders bevorzugt ist es hierbei, wenn das Absaugrohr einteilig mit einem oder beiden Endelementen ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung sorgt für eine besonders hohe Stabilität, da auf eine separate Befestigung zwischen dem Absaugrohr und einem oder beiden Endelementen verzichtet wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich quer zur Erstreckungsrichtung des Absaugrohrs Streben. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Streben einteilig mit dem Absaugrohr und/oder weiteren Streben ausgebildet sind, wobei die weiteren Streben sich von dem ersten Endelement zum zweiten Endelement erstrecken und diese miteinander verbinden. Die Streben dienen der Stabilität der Fluidfilteraufnahme.
Auch ist es bevorzugt, wenn beide Arten von Streben Distanzelemente oder Erhebungen aufweisen. Diese Distanzelemente oder Erhebungen können zueinander beabstandet sein. Besonders bevorzugt ist es außerdem, wenn sich diese Distanzelemente oder Erhebungen in Richtung des Fluidfilters erstrecken. Dadurch kann der Fluidfilter in Form und auf Abstand zu den Streben gehalten werden.
Dadurch wird die Wirkfläche des Fluidfilters möglichst groß gehalten, da der Fluidfilter auf Abstand zu den Streben gehalten wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Fluidsammelraum durch den Absaugkanal mit einem Ansaugbereich der Fluidpumpe fluidisch verbunden. Mithilfe einer solchen Ausbildung ist es besonders einfach im Absaugkanal mittels der Fluidpumpe einen Sog zu erzeugen, der sowohl eine Flüssigkeit als auch ein Gas, welche sich im Fluidsammelraum befinden können, absaugen kann.
Das Fluidfördermodul weist einen Kanalabschnitt auf, der fluidisch mit dem Absaugkanal verbunden und diesem in Strömungsrichtung nachgeschalten ist, wobei der Kanalabschnitt als Umlenkung ausgebildet ist und eine Gasabführöffnung aufweist, durch die das Gas eines zu fördernden Gas-Flüssigkeit-Stroms aus dem Fluidfördermodul abführbar ist.
Die Umlenkung erzwingt eine Richtungsänderung des Gas-Flüssigkeits-Gemisch-Stroms. Die Umlenkung kann beispielsweise als Krümmung des Kanalabschnitts ausgebildet sein. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft, wenn die Umlenkung einen kurven- und/oder bogenförmigen Verlauf aufweist. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gasabführöffnung fluidisch mit der Umgebung des Fluidfördermoduls verbunden ist. Es ist besonders bevorzugt, wenn dies über einen Gasabführkanal erfolgt, der die Gasabführöffnung mit der Umgebung der Pumpenstufe und/oder des Fluidfördermoduls verbindet. Wenn das Fluidfördermodul in einem Fluidtank angeordnet ist, ist es ganz besonders vorteilhaft, wenn die Gasabführöffnung, insbesondere durch den Gasabführkanal, das zu entfernende Gas in den Fluidtank leitet. Durch eine solche Ausgestaltung kann auf einfache Art und Weise sichergestellt werden, dass das geförderte Gas aus dem Fluidfördermodul entfernt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Gasabführöffnung an einer Stelle der Kanalwand des Kanalabschnitts, mit anderen Worten an einer Stelle einer Kanalinnenseite des Kanalabschnitts angeordnet, an der das Gas des Gas-Flüssigkeits-Stroms aufgrund der Umlenkung und des Dichteunterschieds zwischen dem Gas und der Flüssigkeit des durch den Kanalabschnitt zu fördernden Gas-Flüssigkeits-Stroms vorbei strömen würde, wenn die Gasabführöffnung nicht vorgesehen wäre.
Grundsätzlich erfolgt die Entfernung des Gases aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom aufgrund der Richtungsänderung des Gas-Flüssigkeits-Stroms, die aufgrund der Umlenkung erfolgt. Hierbei wird die Flüssigkeit des Gas-Flüssigkeits-Stroms aufgrund ihrer höheren Dichte im Vergleich zum Gas des Gas-Flüssigkeits-Stroms an einen äußeren Bereich der Kanalwand des Kanalabschnitts gepresst, während das Gas an einer umlenkungsinneren Stelle der Kanalwand des Kanalabschnitts durch den Kanalabschnitts strömt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Pumpenstufe als Seitenkanal- oder Peripheralkanalpumpenstufe ausgebildet, wobei der Kanalabschnitt Teil eines Seitenkanals der Seitenkanalpumpenstufe oder Teil eines Peripheralkanals der Peripheralkanalpumpenstufe ist. Durch eine solche Ausgestaltung ist die Gasabführöffnung in ein Bauteil integriert, welches aufgrund seiner Funktion bereits einen für die Entfernung des Gases geeigneten Kanalabschnitt aufweist. Dadurch lässt sich die Entfernung des Gases konstruktiv äußerst einfach, kompakt und günstig umsetzen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Kanalabschnitt in Strömungsrichtung der Pumpenstufe vor- oder nachgeschalten. Mit anderen Worten kann der Kanalabschnitt fluidisch verbindend zwischen der Fluidfilteraufnahme und der Pumpenstufe angeordnet sein oder die Pumpenstufe kann fluidisch verbindend zwischen dem Kanalabschnitt und der Fluidfilteraufnahme angeordnet sein. Durch eine solche Ausgestaltung ist es möglich, bestehende Fluidfördermodule dahingehend umzugestalten, als dass sie ebenfalls eine solche konstruktive Lösung zur Entfernung eines Gases aus dem Fluidfördermodul vorsehen, indem ein für die Entfernung des Gases notwendiger Kanalabschnitt der Pumpenstufe fluidisch vor- oder nachgeschaltet wird.
Grundsätzlich ist es bevorzugt, dass die Pumpenstufe von einem Elektromotor des Fluidfördermoduls angetrieben wird. Hierbei handelt es sich bevorzugterweise um einen mechanisch kommutierten Elektromotor oder einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor. Sowohl der mechanisch kommutierte als auch der elektrisch kommutierte Elektromotor bzw. BLDC-Motor sind als Innenläufer oder als Außenläufer denkbar.
Zur Rotorlageerkennung ist bei einem elektrisch kommutierten Gleichstrommotor bevorzugterweise mindestens ein Hallsensor vorgesehen. Die Steuerung des Elektromotors ist vorteilhafterweise durch ein Motorsteuergerät einer Verbrennungskraftmaschine oder durch ein speziell für den Elektromotor oder für das Fluidfördermodul vorgesehenes Motorsteuergerät ausgebildet.
Die zweite Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Fluidtank ein erfindungsgemäßes Fluidfördermodul aufweist, welches innerhalb des Fluidtanks angeordnet ist, wobei das Fluidfördermodul im Fluidtank befindliches Fluid durch den Fluidfilter in den Fluidsammelraum fördern kann und dass die Gasabführöffnung fluidisch in den Fluidtank führt. Durch eine solche Ausgestaltung ist sichergestellt, dass das Gas durch die Gasabführöffnung aus dem Fluidfördermodul entfernt wird, jedoch hierfür keine aufwändige fluidische Verbindung aus dem Fluidtank heraus notwendig ist, die Undichtigkeiten des Fluidtanks hervorrufen könnte.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Fluidfördermodul am Boden des Fluidtanks, besonders bevorzugt an der tiefsten Stelle des Fluidtanks in Einbaulage des Fluidtanks, angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, dass das komplette Fluid, welches sich im Fluidtank befindet, durch das Fluidfördermodul angesaugt und gefördert wird. Dadurch ist es seltener notwendig den Fluidtank mit dem Fluid aufzufüllen, da das maximale Fluidtankvolumen ausgenutzt werden kann. Daher kann der Fluidtank kleiner ausgebildet werden.
Auch ist es zweckmäßig, wenn sich das Fluidfördermodul teilweise innerhalb des Fluidtanks sowie teilweise außerhalb des Fluidtanks befindet. Insbesondere befinden sich vollständig außerhalb des Fluidtanks Fluidanschlüsse des Fluidfördermoduls und/oder ein Steuergerät des Fluidfördermoduls. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Fluidpumpe und/oder der die Pumpenstufe antreibende Elektromotor vollständig innerhalb des Fluidtanks befindet bzw. befinden. Dadurch kann eine Kühlung des Elektromotors erzielt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Fluidfördermodul an einer Wand des Fluidtanks befestigt ist. Auch ist es vorteilhaft, wenn das Fluidfördermodul die Wand des Fluidtanks durch eine Öffnung in der Wand des Fluidtanks durchdringt. Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn diese Öffnung in der Wand des Fluidtanks dermaßen dimensioniert ist, dass dadurch das Fluidfördermodul in den Fluidtank eingesetzt werden kann. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Fluidfördermodul die Öffnung in der Wand des Fluidtanks, durch die das Fluidfördermodul in den Fluidtank eingesetzt werden kann, im montierten Zustand fluiddicht verschließt, sodass kein Fluid, welches sich innerhalb des Fluidtanks befindet, durch die Öffnung in der Wand des Fluidtanks nach außen, d.h. in die Umgebung des Fluidtanks, gelangen kann.
Die dritte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Entfernung eines Gases aus einem Fluidfördermodul gelöst, das folgende Schritte umfasst: Absaugen einer Flüssigkeit durch eine erste Öffnungsquerschnittsfläche und eines Gases durch eine zweite Öffnungsquerschnittsfläche in einen Absaugkanal, Bilden eines Gas-Flüssigkeits-Stroms im Absaugkanal, Herausfördern des Gas-Flüssigkeits-Stroms aus einem Fluidsammelraum durch den Absaugkanal, Fördern des Gas-Flüssigkeits-Stroms durch einen Kanalabschnitt des Fluidfördermoduls, Umlenken der Strömungsrichtung des Gas-Flüssigkeits-Stroms mittels einer Umlenkung des Kanalabschnitts, Trennen des Gases aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom mittels eines Dichteunterschieds zwischen dem Gas und der Flüssigkeit des Gas-Flüssigkeits-Stroms in Verbindung mit der Umlenkung der Strömungsrichtung des Gas-Flüssigkeits-Stroms und Abführen des Gases des Gas-Flüssigkeits-Stroms aus dem Fluidfördermodul mittels einer Gasabführöffnung, die im Bereich der Umlenkung angeordnet ist. Vorzugsweise werden diese Verfahrensschritte mittels dem erfindungsmäßen Fluidfördermodul oder dem erfindungsgemäßen Fluidtank durchgeführt.
Im Rahmen dieser Erfindung sind mit dem Begriff Fluid sowohl gasförmige Fluide, also Gase, als auch flüssige Fluide, also Flüssigkeiten, mitumfasst. Auch können Mischungen aus gasförmigen und flüssigen Fluiden, also Gas-Flüssigkeits-Gemische, unter diesen Begriff fallen.
Als Gas kommt im Rahmen dieser Erfindung beispielsweise Luft, verdampfte Flüssigkeit, also Dampf, oder eine Mischung aus beiden in Betracht.
Als Flüssigkeit kommt Kraftstoff, Wasser oder ein Reduktionsmittel für das sogenannte SCR-Verfahren, insbesondere eine wässrige Harnstofflösung zur Reduzierung von Stickoxiden im Abgas eines Verbrennungsmotors, in Betracht.
Daher kann im Rahmen dieser Erfindung das Gas-Flüssigkeits-Gemisch ein Luft-Wasser-Gemisch, ein Kraftstoff-Dampf-Gemisch oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch sein. Diese Aufzählungen der Bestandteile der Gemische sind nicht abschließend, d.h. dass beispielsweise neben Luft und Wasser auch andere Bestandteile im Luft-Wasser-Gemisch vorhanden sein können.
Unter einem Gas-Flüssigkeits-Strom ist ein Volumen- oder Massenstrom einer der oben genannten Gemische zu verstehen.
Der Fluidsammelraum, der Fluidfilter, die Fluidfilteraufnahme, das Fluidfördermodul und der Fluidtank können im Rahmen dieser Erfindung jeweils für eine der genannten Flüssigkeiten oder Gemische ausgebildet sein.
Grundsätzlich ist auch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung denkbar, in der die Fluidpumpe und die Pumpenstufe nicht Teil des Fluidfördermoduls sind. Mit anderen Worten ist eine weitere Ausführungsform denkbar, in der die Fluidpumpe und die Pumpenstufe außerhalb des Fluidtanks angeordnet sind, während die Filteraufnahme und der Fluidfilter zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, innerhalb des Fluidtanks angeordnet sind. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Fluidpumpe und die Pumpenstufe über eine Fluidleitung mit dem Fluidtank verbunden sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1 einen Fluidtank aufweisend ein Fluidfördermodul mit einer Fluidfilteraufnahme und einen Fluidfilter,
2 eine Fluidfilteraufnahme,
3 Schnittdarstellung eines Deckels eines Gehäuses einer Seitenkanalpumpenstufe des Fluidfördermoduls.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die 1 zeigt das Fluidfördermodul 15 in Einbaulage. Das Fluidfördermodul 15 befindet sich in einem Fluidtank 14 und weist eine Fluidfilteraufnahme 1 auf. Die Fluidfilteraufnahme 1 weist einen Fluidfilter 17, der eine Fluidfilteraufnahmeöffnung verschließt, auf. Der Fluidfilter 17 ist mit der Fluidfilteraufnahme 1 mittels Ultraschallschweißens an den Verbindungsstellen 18, die durch das erste und zweite Endelement 10, 11 gebildet werden, direkt stoffschlüssig verbunden. Das Fluidfördermodul 15 wird mittels eines Elektromotors 16 angetrieben. Das Fluidfördermodul 15 weist einen Fluidanschluss 20 auf, durch den das im Fluidtank 14 befindliche Fluid aus dem Fluidtank 14 in Richtung eines zu versorgenden Verbrauchers gefördert werden kann. Ferner weist das Fluidfördermodul 15 einen Gasabführkanal 19 auf, der von der Seitenkanalpumpenstufe innerhalb des Fluidfördermoduls 15 in den Fluidtank 14 führt und so das Gas zurück in den Fluidtank 14 führen kann.
Die 2 zeigt die Fluidfilteraufnahme 1 ohne Fluidfilter. Die Fluidfilteraufnahme 1 besteht aus Kunststoff und weist einen Fluidsammelraum 13 auf. Die Fluidfilteraufnahme 1 ist einteilig mit einem Absaugrohr 2, Distanzelementen 5 des Absaugrohrs 2, Streben 6 des Absaugrohrs 2, weiteren Streben 8, die ein erstes Endelement 10, das den Boden 10 des Fluidsammelraums 13 bildet, und ein zweites Endelement 11 kraftübertragend miteinander verbinden, ausgebildet. Sowohl die Streben 6 des Absaugrohrs 2 als auch die weiteren Streben 8 weisen einteilig ausgebildete Distanzelemente 7, 9 auf, die sich zueinander beabstandet in Richtung einer Fluidfilteraufnahmeöffnung, die durch einen Fluidfilter verschließbar ist, erstrecken.
Das Absaugrohr 2 weist eine erste Absaugöffnung 3, die die erste Öffnungsquerschnittsfläche bildet, zwischen einem Distanzelement 5 des Absaugrohrs 2 und dem ersten Endelement 10 auf, wobei das erste Endelement 10 den Boden 10 des Fluidsammelraums 13 bildet. Die erste Absaugöffnung 3 ist ebenfalls in Richtung der Fluidfilteraufnahmeöffnung ausgerichtet. Das Absaugrohr 2 weist ferner eine zweite Absaugöffnung 4 auf, die die zweite Öffnungsquerschnittsfläche bildet und in Richtung des zweiten Endelements 11 beabstandet zur ersten Absaugöffnung 3 angeordnet ist. Beide Absaugöffnungen 3, 4 münden in einen Absaugkanal, der durch das Absaugrohr 2 gebildet ist und aus dem Fluidsammelraum 13 in Richtung eines Absaugkanalauslasses 12 führt. Durch die Fluidfilteraufnahmeöffnung kann eine Flüssigkeit und ein Gas in den Fluidsammelraum 13 der Fluidfilteraufnahme 1 gelangen. Das Gas wird sich aufgrund seiner geringeren Dichte gegenüber der Flüssigkeit im oberen Bereich des Fluidsammelraum 13 ansammeln, während sich die Flüssigkeit, aufgrund ihrer höheren Dichte gegenüber des Gases im unteren Bereich des Fluidsammelraums 13 anordnet. Da sich die erste Absaugöffnung 3 im unteren Bereich des Fluidsammelraum 13 befindet, kann somit die Flüssigkeit in den Absaugkanal des Absaugrohrs 2 abgesaugt werden, während das Gas durch die zweite Absaugöffnung 4 des Absaugrohrs 2 in den Absaugkanal des Absaugrohrs 2 abgesaugt werden kann. Im Absaugkanal des Absaugrohrs 2 kann sich somit ein Gas-Flüssigkeit-Strom bilden, der durch den Absaugkanal des Absaugrohrs 2 aus dem Fluidsammelraum 13 herausströmt.
Die 3 zeigt einen Deckel eines Gehäuses einer Seitenkanalpumpenstufe 21 des Fluidfördermoduls 15 aus 2. Der Deckel des Gehäuses der Seitenkanalpumpenstufe 21 ist in 3 als Schnitt dargestellt. Der Seitenkanal 22 der Seitenkanalpumpenstufe 21 ist bogenförmig ausgebildet, ist also als Umlenkung für einen darin geförderten Fluid-Strom ausgebildet, und weist eine Gasabführöffnung 23 auf, die den Seitenkanal 22 mit dem Gasabführkanal 19 fluidisch verbindet. Da die Gasabführöffnung 23 radial innerhalb des Außenradius des Seitenkanals 22 angeordnet ist, kann ein Gas eines durch den Seitenkanal 22 geförderten Gas-Flüssigkeits-Stroms aus dem Fluidfördermodul entfernt werden.
Die Ausführungsbeispiele der 1 bis 3 weisen insbesondere keinen beschränkenden Charakter auf und dienen der Verdeutlichung des Erfindungsgedankens.
Bezugszeichenliste

1: Fluidfilteraufnahme
2: Absaugrohr
3: erste Absaugöffnung des Absaugkanals
4: zweite Absaugöffnung des Absaugkanals
5: Distanzelement des Absaugrohrs
6: Streben des Absaugrohrs quer zur Erstreckungsrichtung des Absaugkanals
7: Distanzelement einer sich quer zur Erstreckungsrichtung des Absaugkanals erstreckenden Strebe des Absaugrohrs
8: weitere die beiden Endelemente kraftübertragend verbindende Strebe
9: Distanzelement der weiteren Streben
10: erstes Endelement, Boden
11: zweites Endelement
12: Absaugkanalauslass
13: Fluidsammelraum
14: Fluidtank
15: Fluidfördermodul
16: Elektromotor
17: Fluidfilter
18: stoffschlüssige Verbindung zwischen Fluidfilter und den Endelementen der Filteraufnahme
19: Gasabführkanal
20: Fluidanschluss
21: Seitenkanalpumpenstufe
22: Seitenkanal
23: Gasabführöffnung

Claims

Fluidfördermodul (15) mit einer Fluidpumpe, die eine Pumpenstufe (21) aufweist, einer Fluidfilteraufnahme (1), in der ein Fluidfilter (17) aufgenommen ist, einem Fluidsammelraum (13) und einem Absaugkanal zum gleichzeitigen Absaugen eines Gases und einer Flüssigkeit aus dem Fluidsammelraum (13), wobei der Fluidsammelraum (13) durch den Fluidfilter (17) begrenzt ist und mit einem Fluidtank (14) fluidisch verbindbar ist, wobei das Fluidfördermodul (15) eine erste und eine zweite Öffnungsquerschnittsfläche (3, 4) aufweist, die jeweils durch mindestens eine Absaugöffnung (3, 4), die den Fluidsammelraum (13) mit dem Absaugkanal fluidisch verbindet, gebildet sind, wobei die erste Öffnungsquerschnittsfläche (3) näher an einem Boden (11) des Fluidsammelraums (13) angeordnet ist als die zweite Öffnungsquerschnittsfläche (4), wobei die erste Öffnungsquerschnittsfläche (3) mindestens so groß ist wie die zweite Öffnungsquerschnittsfläche (4), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Öffnungsquerschnittsflächen (3, 4) so angeordnet sind, dass die erste Öffnungsquerschnittsfläche (3) näher als die zweite Öffnungsquerschnittsfläche (4) an einem Absaugkanalauslass (12) des Absaugkanals angeordnet ist, dass das Fluidfördermodul (15) einen Kanalabschnitt aufweist, der fluidisch mit dem Absaugkanal verbunden und diesem in Strömungsrichtung nachgeschalten ist und dass der Kanalabschnitt als Umlenkung ausgebildet ist und eine Gasabführöffnung (23) aufweist, durch die ein Gas eines zu fördernden Gas-Flüssigkeit-Stroms aus dem Fluidfördermodul (15) abführbar ist.
Fluidfördermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die erste Öffnungsquerschnittsfläche (3) größer als die zweite Öffnungsquerschnittsfläche (4).
Fluidfördermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Absaugöffnungen (3, 4) quer zur Erstreckungsrichtung des Absaugkanals ausgerichtet ist.
Fluidfördermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Öffnungsquerschnittsfläche in einem unteren Bereich des Fluidsammelraums (13) angeordnet ist und dass die zweite Öffnungsquerschnittsfläche (4) in einem oberen Bereich des Fluidsammelraums (13) angeordnet ist.
Fluidfördermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugkanal durch ein Absaugrohr (2) gebildet ist.
Fluidfördermodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass die Fluidfilteraufnahme (1) aus Kunststoff und einteilig mit dem Absaugrohr (2) ausgebildet ist.
Fluidfördermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Fluidfilter (17) stoffschlüssig mit der Fluidfilteraufnahme (1) verbunden ist.
Fluidfördermodul nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass an der Außenumfangsfläche des Absaugrohrs (2) Distanzelemente (5) angeordnet sind, die sich in Richtung des Fluidfilters erstrecken, und dass die Distanzelemente (5) in Erstreckungsrichtung des Absaugrohrs (2) beabstandet zueinander angeordnet sind.
Fluidfördermodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass eine Absaugöffnung (3) der ersten Öffnungsquerschnittsfläche (3) an der Außenoberfläche des Absaugrohrs (2) zwischen einem der Distanzelemente (5) des Absaugrohrs (2) und dem Boden (10) des Fluidsammelraums (13) angeordnet ist.
Fluidfördermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidfilteraufnahme (1) ein erstes und ein zweites Endelement (10, 11) aufweist, die zueinander beabstandet sind und den Fluidsammelraum (13) begrenzen, und dass das erste Endelemente (10) den Boden (10) des Fluidsammelraums (13) bildet.
Fluidfördermodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Endelement (10) und das zweite Endelement (11) kraftübertragend durch das Absaugrohr (2) miteinander verbunden sind.
Fluidfördermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidsammelraum (13) durch den Absaugkanal mit einem Ansaugbereich der Fluidpumpe fluidisch verbunden ist.
Fluidfördermodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenstufe (21) als Seitenkanal- oder Peripheralkanalpumpenstufe ausgebildet ist, und der Kanalabschnitt Teil eines Seitenkanals (22) der Seitenkanalpumpenstufe (21) bzw. Teil eines Peripheralkanals der Peripheralkanalpumpenstufe ist.
Fluidtank (14) aufweisend ein Fluidfördermodul (15) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidfördermodul (15) innerhalb des Fluidtanks (14) angeordnet ist, dass das Fluidfördermodul (15) im Fluidtank (14) befindliches Fluid durch den Fluidfilter (17) in den Fluidsammelraum (13) fördern kann und dass die Gasabführöffnung (23) fluidisch in den Fluidtank (14) führt.
Verfahren zur Entfernung eines Gases aus einem Fluidfördermodul (15) mittels eines Fluidfördermoduls (15) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - Absaugen einer Flüssigkeit durch eine erste Öffnungsquerschnittsfläche (3) und eines Gases durch eine zweite Öffnungsquerschnittsfläche (4) in einen Absaugkanal, - Bilden eines Gas-Flüssigkeits-Stroms im Absaugkanal, - Herausfördern des Gas-Flüssigkeits-Stroms aus einem Fluidsammelraum (13) durch den Absaugkanal, - Fördern des Gas-Flüssigkeits-Stroms durch einen Kanalabschnitt (22) des Fluidfördermoduls (15), - Umlenken der Strömungsrichtung des Gas-Flüssigkeits-Stroms mittels einer Umlenkung des Kanalabschnitts (22), - Trennen des Gases aus dem Gas-Flüssigkeits-Strom mittels eines Dichteunterschieds zwischen dem Gas und der Flüssigkeit des Gas-Flüssigkeits-Stroms in Verbindung mit der Umlenkung der Strömungsrichtung des Gas-Flüssigkeits-Stroms, und - Abführen des Gases des Gas-Flüssigkeits-Stroms aus dem Fluidfördermodul (15) mittels einer Gasabführöffnung (23), die im Bereich der Umlenkung angeordnet ist.