DE19845328C2

DE19845328C2 - Vacuum generating device

Info

Publication number: DE19845328C2
Application number: DE19845328A
Authority: DE
Inventors: Erhard Moses; Ekkehard Bielas
Original assignee: A Kayser Automotive Systems GmbH
Current assignee: A Kayser Automotive Systems GmbH
Priority date: 1997-10-01
Filing date: 1998-10-01
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: DE19845328A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck.The invention relates to a device for generating negative pressure.

In Kraftfahrzeugen sind zahlreiche Systems vorhanden, welche durch Unterdruck betätigt werden. Es handelt sich dabei beispielsweise um Servosysteme, wie z. B. die Bremse und luftgestützte Regenerationssysteme wie beispielsweise für einen Aktivkohlefilter in der Tankanlage. Der zur Betätigung dieser Systeme erforderli che Unterdruck wird beispielsweise durch einen Saugrohrunterdruck im Ansaug trakt des Motors, durch Unterdruck im Abgassystem oder auch durch motorisch angetriebene Unterdruckpumpen erzeugt. Doch reicht der so erzeugte Unterdruck häufig nicht aus, um die genannten Systeme ausreichend sicher zu betätigen bzw. zu betreiben. Es wird deswegen im zunehmenden Maße nach Möglich keiten gesucht, in jedem Betriebszustand des Motors einen ausreichenden Unterdruck zum Betreiben der genannten Systeme bei möglichst geringem Energieverlust zu erzeugen.There are numerous systems in motor vehicles which are caused by negative pressure be operated. These are, for example, servo systems, such as. B. the brakes and air-assisted regeneration systems such as for one Activated carbon filter in the tank system. The required to operate these systems che vacuum is, for example, by an intake manifold vacuum in the intake tract of the engine, by negative pressure in the exhaust system or by motor driven vacuum pumps generated. However, the negative pressure generated in this way is sufficient often not enough to operate the systems mentioned sufficiently safely or operate. It is therefore becoming increasingly possible in all operating states of the engine Vacuum to operate the systems mentioned with the lowest possible Generate energy loss.

Eine bekannte Möglichkeit zur Erzeugung eines Unterdruckes ist eine Düse, insbesondere eine Lavaldüse, welche sich in Strömungsrichtung schnell verengt und dann wieder langsam erweitert. In ihr kann eine Gasströmung, wie sie beispielsweise im Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors auftritt, aufgrund des Querschnittsverengung der Düse nahezu verlustfrei beschleunigt werden und dann in der Querschnittserweiterung wieder auf die alte Geschwindigkeit verzö gert werden. Dabei tritt in dem Bereich des geringsten Querschnittes der Düse eine hohe Geschwindigkeit auf. In diesem Bereich hoher Geschwindigkeit ist der statische Druck um einen Betrag Δp geringer als in den Bereichen mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit, d. h. in den Bereichen des größeren Querschnittes der Düse. Wenn der statische Druck in den Bereichen mit geringer Geschwindig keit etwa dem atmosphärischen Druck entspricht, kann auf diese Weise in dem Bereich hoher Geschwindigkeit ein Unterdruck erzeugt werden. Die erzeugte Druckdifferenz bzw. die Höhe des erzeugten Unterdruckes hängt von dem Geschwindigkeitsunterschied der Gasströmung in der Düse ab. Je stärker sich die Düse verengt, um so größer ist auch der Geschwindigkeitsunterschied. Starke Verengungen lassen sich nur bei einer vergleichsweise geringen Steigung der Verengung, vor allem aber nur bei einer sehr langsamen und sanften Er weiterung der Düse hinter der engsten Stelle nahezu verlustfrei realisieren. Daher ist zur Erzeugung eines großen Unterdruckes bzw. eines großen Geschwindig keitsunterschiedes in der Düse eine sehr große und vor allem lange Düse er forderlich, welche sich nur äußerst schlecht in ein einen kompakten Verbren nungsmotor integrieren läßt. A known way of generating a vacuum is a nozzle, especially a Laval nozzle, which quickly narrows in the direction of flow and then slowly expanded again. There can be a gas flow in her like her occurs, for example, in the intake tract of an internal combustion engine, due to the Cross-sectional narrowing of the nozzle can be accelerated almost without loss and then again in the cross-sectional expansion to the old speed be tied. This occurs in the area of the smallest cross section of the nozzle a high speed. In this high speed area, the static pressure by an amount Δp less than in the areas with less Flow rate, d. H. in the areas of the larger cross section the nozzle. If the static pressure in the areas with low speed speed corresponds approximately to the atmospheric pressure, can in this way in the A high pressure area can be created a negative pressure. The generated Pressure difference or the level of the negative pressure generated depends on the Difference in speed of the gas flow in the nozzle. The stronger yourself the nozzle narrows, the greater the speed difference. Significant narrowing is only possible with a comparatively small slope the narrowing, but especially only with a very slow and gentle Er Realize the nozzle behind the narrowest point almost without loss. Therefore is to generate a large negative pressure or a large speed difference in the nozzle a very large and especially long nozzle required, which is extremely difficult in a compact combustion motor can be integrated.

Die DE 42 00 807 A1 offenbart eine Anordnung zur Reinigung der Abgase einer Brennkraftmaschine. Dabei ist in einem Bereich einer Abgasleitung der Brennkraft maschine mit erweiterten Querschnitt ein Abgasnachbehandlungselement angeord net. Zur Vergleichmäßigung der Anströmung des Abgasnachbehandlungelements wird vorgeschlagen, eine Leitvorrichtung, die aus einer Platte mit einer Vielzahl von Einzeldiffusoren besteht, stromauf des Abgasnachbehandlungselements in dem er weiterten Abgasleitungsquerschnitt vorzusehen.DE 42 00 807 A1 discloses an arrangement for cleaning the exhaust gases of a Internal combustion engine. The internal combustion engine is in an area of an exhaust pipe machine with an enlarged cross section arranged an exhaust gas aftertreatment element net. To even out the flow of the exhaust gas aftertreatment element proposes a guide device consisting of a plate with a variety of There are individual diffusers, upstream of the exhaust gas aftertreatment element in which it provide wider exhaust pipe cross section.

Die CH 669 823 A5 betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Druckdifferenz in einem strömenden Medium, ein Verfahren zur Nutzung dieser Vorrichtung sowie ei ne Reihe von technischen Anwendungen. In ihrer bevorzugten Ausführungsform be steht die Vorrichtung aus zwei mit ihren kleineren Flächen koaxial in geringem Ab stand gegeneinander angeordneten Hohlkegelstümpfen, die durch einen Hohlzylin der mit seitlichem Anschlussstutzen miteinander verbunden sind. Ein fliessbares Medium, Flüssigkeit oder Gas durchströmt den Doppelkonus in Längsrichtung; an der engsten Stelle entsteht dabei ein Unterdruck, der durch die seitliche Anzapfung nutzbar gemacht wird. CH 669 823 A5 relates to a device for generating a pressure difference in a flowing medium, a method for using this device and egg a number of technical applications. In its preferred embodiment, be the device consists of two with its smaller surfaces coaxially in a small amount stood against each other arranged hollow truncated cones by a Hohlzylin which are connected to each other with side connection pieces. A flowable Medium, liquid or gas flows longitudinally through the double cone; on The narrowest point creates a negative pressure caused by the side tap is made usable.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck zu schaffen, welche eine zuverlässige Erzeugung eines großen Unterdruckes bei möglichst kleiner Baugröße der Vorrichtung ermöglicht.It is an object of the invention to provide a device for generating negative pressure create a reliable generation of a large negative pressure allows the smallest possible size of the device.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angege benen Merkmalen. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unter ansprüchen.The object is achieved by a device with the specified in claim 1 characteristics. Preferred embodiments result from the sub claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung von Unterdruck weist zu mindest einen Strömungskanal auf, beispielsweise ein Ansaug- oder Abgasrohr eines Verbrennungsmotors, in dem mehrere Düsen parallel zueinander und parallel zur Strömungsrichtung einer Gasströmung in dem Strömungskanal angeordnet sind. Der Querschnitt der Düsen verengt sich jeweils ausgehend von einer Eintrittsöffnung der Düse in Strömungsrichtung und weitet sich anschlie ßend zu einer Austrittsöffnung hin wieder auf. Dabei weist jede Düse im Bereich ihres engsten Querschnittes, d. h. im Bereich ihrer Einschnürung, zumindest eine Ansaugöffnung auf und die Ansaugöffnungen der Düsen sind mit zumindest einer gemeinsamen Unterdruckleitung verbunden. Diese Vorrichtung verwendet somit eine Vielzahl kleiner Düsen, welche jeweils einer Lavaldüse ähnlich ausge bildet und in Strömungsrichtung parallel zueinander in dem Strömungskanal angeordnet sind. Durch die Querschnittsverengung in jeder Düse wird die Gass trömung bei konstantem Massenstrom in der Düse beschleunigt, wobei die Strömung an der engsten Stelle der Düse ihre höchste Strömungsgeschwindig keit erreicht. Dies führt gemäß der Gleichung von Bernoulli gleichzeitig zu einem geringeren statischen Drucks im Bereich der Verengung gegenüber dem stati schen Druck in den Düsenabschnitten mit großem Querschnitt, in denen die Strömungsgeschwindigkeit geringer ist. Wenn nun der statische Druck vor und hinter der Düse, d. h. in den Bereichen ohne Querschnittsverengung, im wesentli chen dem atmosphärischen Druck entspricht, wird in dem Bereich der Quer schnittsverengung der Düse gegenüber dem atmosphärischen Druck ein Unter druck erzeugt. Dieser Unterdruck wirkt über die Ansaugöffnungen auf die Unter druckleitung, in der somit ebenfalls ein Unterdruck erzeugt wird. Die Unterdruck leitung ist beispielsweise mit einer Unterdruck betätigten Servobremse verbun den.The inventive device for generating negative pressure assigns at least one flow channel, for example an intake or exhaust pipe an internal combustion engine, in which several nozzles parallel to each other and parallel to the direction of flow of a gas flow in the flow channel are arranged. The cross section of the nozzles narrows starting from an inlet opening of the nozzle in the direction of flow and then widens opening towards an outlet opening. Each nozzle points in the area its narrowest cross section, d. H. in the area of their constriction, at least one Intake opening on and the suction openings of the nozzles are at least connected to a common vacuum line. This device uses thus a large number of small nozzles, each of which is similar to a Laval nozzle forms and in the flow direction parallel to each other in the flow channel are arranged. Due to the cross-sectional constriction in each nozzle, the gas Accelerated flow at constant mass flow in the nozzle, the Flow at the narrowest point of the nozzle at its highest flow rate reached. According to Bernoulli's equation, this leads to one at the same time lower static pressure in the area of the constriction compared to the stati pressure in the large cross-section of the nozzle, in which the Flow rate is lower. If the static pressure before and behind the nozzle, d. H. in the areas without narrowing of the cross-section, essentially Chen corresponds to the atmospheric pressure, is in the area of the cross cut narrowing of the nozzle compared to atmospheric pressure a sub pressure generated. This vacuum acts on the vacuum through the suction openings pressure line, in which a negative pressure is also generated. The negative pressure For example, the line is connected to a vacuum-operated servo brake the.

Idealerweise erzeugen die vielen kleinen Düsen alle den Unterdruck, der dem Unterdruck entspricht, den eine einzelne Lavaldüse von strömungstechnisch entsprechender Gestalt erzeugen würde, wenn ihre Querschnitte und Längen so vergrößert sind, daß sie den gesamten Gasstrom aufnehmen könnte. Dabei ist die Länge der einzelnen Düsen in Strömungsrichtung deutlich geringer als die einer einzelnen großen Lavaldüse, so daß die gesamte Vorrichtung äußerst kompakt und insbesondere in Strömungsrichtung kurz ausgebildet werden kann. Daher kann die Vorrichtung leicht in einen vorhandenen Strömungsgleichrichter im Ansaugtrakt bzw. im Abgassystem eines Verbrennungsmotors angeordnet werden.Ideally, the many small nozzles all create the negative pressure that the Vacuum corresponds to that of a single Laval nozzle from a fluidic point of view would produce appropriate shape if their cross sections and lengths so are enlarged that they could take up the entire gas flow. It is the length of the individual nozzles in the flow direction is significantly less than that a single large Laval nozzle so that the entire device is extremely compact and can be made short in particular in the direction of flow. Therefore, the device can easily be installed in an existing flow straightener arranged in the intake tract or in the exhaust system of an internal combustion engine become.

Vorteilhafterweise ist der Bereich, in dem sich der Querschnitt der Düse verengt steiler ausgebildet als der Bereich, in dem sich die Düse wieder aufweitet. D. h. die Düse verengt sich wesentlich schneller als sie sich wieder aufweitet. In einer derartig gestalteten Düse kann eine Gasströmung nahezu verlustfrei beschleunigt und dann wieder auf ihre ursprüngliche Geschwindigkeit verzögert werden, so daß der Energieverlust der Vorrichtung gering gehalten werden kann. Advantageously, the area in which the cross section of the nozzle narrows formed steeper than the area in which the nozzle expands again. That is, the nozzle narrows much faster than it widens again. In a such a nozzle can accelerate gas flow with almost no loss and then be decelerated back to their original speed, so that the energy loss of the device can be kept low.

Bevorzugt entspricht die Größe der Querschnittsflächen an den Eintrittsöff nungen der Düsen jeweils der Größe der Querschnittsflächen an den Austrittsöff nungen der Düsen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß die Strö mungsgeschwindigkeit hinter der Düse bzw. im Bereich ihrer Austrittsöffnung im wesentlichen identisch mit der Strömungsgeschwindigkeit vor der Düse ist.The size of the cross-sectional areas preferably corresponds to the inlet opening The size of the cross-sectional areas at the outlet openings of the nozzles of the nozzles. In this way it can be ensured that the currents speed behind the nozzle or in the area of its outlet opening in the is essentially identical to the flow rate in front of the nozzle.

Die Ansaugöffnungen sind vorteilhafterweise ringförmig ausgebildet und er strecken sich jeweils im Bereich des engsten Querschnittes um den gesamten Umfang der zugehörigen Düse. Dies bedeutet, daß die Düse im Bereich ihres engsten Querschnittes geteilt ist, d. h. es gibt einen Spalt zwischen dem sich verengenden Eintrittsbereich der Düse und dem sich aufweitenden Austritts bereich der Düse. Aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des engsten Querschnittes der Düse, d. h. im Bereich des Spaltes, entsteht hier ein Unterdruck, der ein zu förderndes Gas durch den Spalt ansaugt und somit ebenfalls einen Unterdruck in der angeschlossen Unterdruckleitung bewirkt.The suction openings are advantageously annular and he stretch in the area of the narrowest cross section around the whole Circumference of the associated nozzle. This means that the nozzle is in the area of your narrowest cross-section is divided, d. H. there is a gap between that narrowing inlet area of the nozzle and the widening outlet area of the nozzle. Due to the high flow velocity in the area of narrowest cross section of the nozzle, d. H. in the area of the gap, one arises here Vacuum that sucks a gas to be pumped through the gap and thus also causes a vacuum in the connected vacuum line.

Zweckmäßigerweise ist eine Vielzahl von Düsen wabenartig angeordnet und füllt vorzugsweise den gesamten Querschnitt des Strömungskanales aus. Die ein zelnen Düsen sind dabei möglichst dicht nebeneinander bzw. eng aneinander anliegend angeordnet und berühren einander in möglichst großen Bereichen ihres Umfangs bzw. an möglichst vielen Stellen ihres Umfangs. Auf diese Weise wird der Gesamtquerschnitt des Strömungskanales im wesentlichen nur um den Betrag der Verengung der einzelnen Düsen verringert, so daß trotz der Düsen anordnung, die den Strömungskanal durchströmende Gasmenge nur unwesent lich verringert wird.A large number of nozzles is expediently arranged and filled in a honeycomb manner preferably the entire cross section of the flow channel. The one individual nozzles are as close as possible to each other or close to each other arranged adjacent and touch each other in the largest possible areas of your Scope or at as many points of its scope as possible. That way the total cross section of the flow channel essentially only by The amount of constriction of the individual nozzles is reduced, so that despite the nozzles arrangement, the amount of gas flowing through the flow channel only insignificant Lich is reduced.

Weiter bevorzugt weist zumindest ein Teil der Düsen zumindest im Bereich der Ein- und Austrittsöffnung einen kreisförmigen Querschnitt auf. Durch diesen kreisförmigen Querschnitt kann eine gleichmäßige Strömung durch die Düsen hindurch bewirkt werden, so daß der Strömungswiderstand der Düsen in dem Strömungskanal minimiert werden kann.More preferably, at least some of the nozzles point at least in the area of the Inlet and outlet opening on a circular cross section. Through this circular cross section can ensure a uniform flow through the nozzles be caused so that the flow resistance of the nozzles in the Flow channel can be minimized.

Zumindest ein Teil der Düsen weist vorteilhafterweise zumindest im Bereich der Ein- und Austrittsöffnungen einen eckigen, insbesondere sechseckigen Quer schnitt auf. Eine solche Querschnittsform ermöglicht, die Düsen äußerst eng zueinander anzuordnen, und die Bereiche zwischen den einzelnen Düsen klein zu halten, um somit den Strömungswiderstand der Gesamtanordnung von Düsen zu minimieren. Dabei werden die Düsen vorteilhafterweise so angeordnet, daß sie nahezu die gesamte Querschnittsfläche des Strömungskanales ausfüllen.At least some of the nozzles advantageously point at least in the region of the Inlets and outlets a square, especially hexagonal cross cut open. Such a cross-sectional shape enables the nozzles to be extremely narrow to arrange each other, and the areas between the individual nozzles small hold so as to increase the flow resistance of the overall array of nozzles minimize. The nozzles are advantageously arranged so that they fill almost the entire cross-sectional area of the flow channel.

Günstigerweise geht die Querschnittsform der Düse ausgehend von dem eckigen Querschnitt an den Ein- und Austrittsöffnungen kontinuierlich in einen kreisförmi gen Querschnitt im Bereich des engsten Querschnittes über. Auf diese Weise werden im Bereich der Ein- und Austrittsöffnungen der Düsen die Zwischenräu me zwischen den einzelnen Düsen minimiert, so daß der Strömungswiderstand der gesamten Anordnung einer Vielzahl von Düsen minimiert wird. Gleichzeitig kann aber der Querschnitt an der engsten Stelle der Düse, d. h. an der Einschnü rung kreisförmig ausgestaltet werden, um hier eine gleichmäßige Strömung mit einer gleichmäßigen Erzeugung von Unterdruck zu bewirken.The cross-sectional shape of the nozzle advantageously starts from the angular one Cross section at the inlet and outlet openings continuously in a circular cross section in the area of the narrowest cross section. In this way the spaces in the area of the inlet and outlet openings of the nozzles me between the individual nozzles minimized, so that the flow resistance the overall arrangement of a plurality of nozzles is minimized. At the same time but can the cross section at the narrowest point of the nozzle, d. H. at the constriction tion are designed in a circular manner in order to have a uniform flow to cause a uniform generation of negative pressure.

Bevorzugt weisen die Düsen über ihre gesamte Länge eine konstante Quer schnittsform auf. So kann eine äußerst gleichmäßige Strömung in der Düse erreicht werden, ohne das es zu unerwünschten Strömungsablösungen in der Düse kommt.The nozzles preferably have a constant cross over their entire length cut shape. This allows an extremely even flow in the nozzle can be achieved without causing undesirable flow separation in the Nozzle is coming.

Die einzelnen Düsen weisen bevorzugt in Strömungsrichtung hinter ihrem eng sten Querschnitt einen Abschnitt mit konstantem Querschnitt auf, von dem ausgehend sich die Düsen zu ihren Austrittsöffnungen hin aufweiten. Auf diese Weise kann eine noch gleichmäßigere Strömung erzeugt werden und es kommt zu einer noch besseren Gleichrichtung der Strömung durch die Düsen.The individual nozzles preferably point closely behind them in the direction of flow Most cross section a section with constant cross section, of which proceeding to widen the nozzles to their outlet openings. To this In this way, an even flow can be created and it comes for an even better rectification of the flow through the nozzles.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand beiliegender Figuren beispielhaft be schrieben, in diesen zeigt:The invention will be exemplified below with reference to the attached figures wrote in these shows:

Fig. 1 einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 1 shows a cross section of a preferred embodiment of the inventive device and

Fig. 2 Ansichten entlang der Linien A-B und C-D in Fig. 1. Fig. 2 views taken along lines AB and CD in FIG. 1.

In einem Strömungskanal 2, beispielsweise ein Ansaugrohr eines Verbrennungs motors, ist eine Vielzahl von Düsen 4 parallel zueinander angeordnet. Die Düsen 4 füllen im wesentlichen die gesamte Querschnittsfläche des Strömungs kanales 2 aus und erstrecken sich parallel zu dem Strömungskanal 2 in Strö mungsrichtung S. Die gesamte Anordnung der Düsen 4 wird dabei durch ein Einströmteil 6 und ein Ausströmteil 8 gebildet. Die Ein- und Ausströmteile 6, 8 sind jeweils einstückig, beispielsweise aus Kunststoff durch Spritzgießen ge fertigt und weisen eine Vielzahl von Einströmabschnitten 10 und Ausström abschnitten 12 auf, wobei jeweils ein Einströmabschnitt 10 und ein zugehöriger Ausströmabschnitt 12 eine der Düsen 4 bilden. Die Ein- und Ausströmteile 6, 8 sind in diesem Ausführungsbeispiel unterschiedlich ausgebildet, können jedoch auch identisch sein, wobei sie dann spiegelbildlich zueinander in dem Strömungs kanal 2 angeordnet werden. Die Ein- und Ausströmteile 6, 8 sind in dem Strö mungskanal 2 so angeordnet, daß zwischen ihnen ein Spalt 14 entsteht. Der Spalt 14 ist dabei so ausgebildet, daß es sich durch die engsten Querschnitte der Düsen 4 erstreckt, zwischen einem jeweiligen Einströmabschnitt 10 und einem zugehörigen Ausströmabschnitt 12. Somit entsteht im Bereich des engsten Querschnittes jeder Düse 4 eine ringförmige Ansaugöffnung 15, durch die ein zu förderndes Gas angesaugt werden kann. Das Einströmteil 6 und das Ausström teil 8 der Anordnung von Düsen 4 sind dabei so ausgebildet, daß die zahlreichen Düsen 4 direkt aneinander angrenzen und die Ein- und Ausströmteile 6, 8 mit Ausnahme der Öffnungen, welche die Düsen 4 bilden, geschlossen sind. Dabei sind die Ein- und Ausströmteile 6, 8 so in dem Strömungskanal 2 angeordnet, daß der Spalt 14 nur über Ansaugöffnungen 15 in den Düsen 4 mit dem Strö mungskanal 2 in Verbindung steht. Der Spalt 14, der sich durch sämtliche Düsen 4 erstreckt ist so ausgebildet, daß die ringförmigen Ansaugöffnungen 15 in jeder Düse 4 miteinander in Verbindung stehen und mit einer gemeinsamen Unter druckkammer 16 verbunden sind, an welche eine Unterdruckleitung 18 zur Verbindung mit einem entsprechenden Unterdrucksystem wie beispielsweise einer Servobremse angeschlossen ist.In a flow channel 2 , for example an intake pipe of an internal combustion engine, a plurality of nozzles 4 are arranged parallel to one another. The nozzles 4 fill essentially the entire cross-sectional area of the flow channel 2 and extend parallel to the flow channel 2 in the flow direction S. The entire arrangement of the nozzles 4 is formed by an inflow part 6 and an outflow part 8 . The input and Ausströmteile 6, 8 are each a single piece, for example of plastic by injection molding ge manufactures and have a plurality of Einströmabschnitten 10 and outflow sections 12, in each case one inflow portion 10 and an associated discharge portion 12 form one of the nozzles. 4 The inflow and outflow parts 6 , 8 are designed differently in this exemplary embodiment, but can also be identical, in which case they are then arranged in mirror image to one another in the flow channel 2 . The inflow and outflow parts 6 , 8 are arranged in the flow channel 2 so that a gap 14 is formed between them. The gap 14 is designed such that it extends through the narrowest cross sections of the nozzles 4 , between a respective inflow section 10 and an associated outflow section 12 . In the area of the narrowest cross section of each nozzle 4, an annular suction opening 15 is thus created, through which a gas to be conveyed can be sucked. The inflow part 6 and the outflow part 8 of the arrangement of nozzles 4 are designed so that the numerous nozzles 4 directly adjoin one another and the inflow and outflow parts 6 , 8, with the exception of the openings which form the nozzles 4 , are closed. Here, the input and Ausströmteile 6, 8 arranged in the flow channel 2, that the gap 14 is only about suction openings 15 in the nozzle 4 to the flow duct 2 in Strö compound. The gap 14 , which extends through all the nozzles 4 is formed such that the annular suction openings 15 in each nozzle 4 are connected to one another and are connected to a common vacuum chamber 16 , to which a vacuum line 18 for connection to a corresponding vacuum system such as for example, a servo brake is connected.

Die einzelnen Düsen 4 weisen in dieser Ausführungsform einen durchgehend kreisförmigen Querschnitt auf und sind derart ausgebildet, daß sie sich in ihrem Einströmabschnitt 10 in Strömungsrichtung zunächst leicht verengen, dann einen Bereich von konstantem Querschnitt 20 aufweisen, an den sich ein weiter verengender Abschnitt 22 anschließt, in dem sich der Querschnitt der Düse 4 weiter verengt. Dieser Abschnitt 22 geht dann wiederum in einen kurzen Ab schnitt von konstantem Querschnitt 24 über. An diesem Abschnitt 24 schließt sich die ringförmige Öffnung 15 an, welche sich im Bereich des geringsten Querschnittes des Düse 4 befindet. Die ringförmige Öffnung 15 wird durch den Spalt 14 ausgebildet und verbindet die Unterdruckkammer 16 mit der entspre chenden Düse 4. Direkt im Anschluß an die ringförmige Öffnung 15 befindet sich in Strömungsrichtung S in dem Ausströmabschnitt 12 der Düse zunächst ein weiterer Abschnitt 26 mit konstantem Querschnitt, der einen geringfügig größe ren Durchmesser als der Abschnitt 24 mit konstantem Querschnitt aufweist. Daran anschließend weitet sich die Düse 4 in Strömungsrichtung S weiter auf, bis sie an ihrem in Strömungsrichtung S abwärts gelegenen Ende wieder einen Querschnitt erreicht, der in seiner Größe der Größe der Eintrittsöffnung an dem stromaufwärtsgelegenen Ende des Einströmabschnittes 10 entspricht. Wird diese hier gezeigte Anordnung einer Vielzahl von Düsen 4 nun in Strömungsrichtung S von einer Gasströmung, welche durch den Strömungskanal 2 strömt, durch strömt, wird die Strömung in dem verengtem Abschnitt 24, 26 der einzelnen Düsen 4 beschleunigt, so daß sich der statische Druck in diesem Abschnitt verringert, d. h. ein Unterdruck entsteht, der durch die ringförmigen Öffnun gen 15 und die Unterdruckkammer 16 ein Gas ansaugen kann. Dadurch entsteht in der Unterdruckkammer 16 und der Unterdruckleitung 18 ein Unterdruck, der beispielsweise zur Verstärkung eines Bremssystems verwendet werden kann. Dabei kann ein sehr großer Unterdruck bei einer gleichzeitig äußerst kompakten Bauform der Düsenanordnung, insbesondere bei sehr geringer Länge der Düsen 4 erreicht werden.In this embodiment, the individual nozzles 4 have a continuously circular cross section and are designed such that they initially narrow slightly in their inflow section 10 in the flow direction, then have a region of constant cross section 20 , which is followed by a further narrowing section 22 , in which the cross section of the nozzle 4 narrows further. This section 22 then again turns into a short section from constant cross section 24 . This section 24 is followed by the annular opening 15 , which is located in the region of the smallest cross section of the nozzle 4 . The annular opening 15 is formed through the gap 14 and connects the vacuum chamber 16 with the corre sponding nozzle 4th Directly after the annular opening 15 is in the flow direction S in the outflow section 12 of the nozzle, a further section 26 with a constant cross section, which has a slightly larger diameter than the section 24 with a constant cross section. Subsequently, the nozzle 4 widens further in the flow direction S until it reaches a cross-section at its end located downstream in the flow direction S, the cross-section of which corresponds in size to the size of the inlet opening at the upstream end of the inflow section 10 . If this arrangement of a plurality of nozzles 4 shown here now flows in the flow direction S from a gas flow which flows through the flow channel 2 , the flow in the narrowed section 24 , 26 of the individual nozzles 4 is accelerated, so that the static pressure reduced in this section, that is, a negative pressure is created which can suck a gas through the annular openings 15 and the negative pressure chamber 16 . This creates a vacuum in the vacuum chamber 16 and the vacuum line 18 , which can be used, for example, to reinforce a brake system. A very large negative pressure can be achieved with an extremely compact design of the nozzle arrangement, in particular with a very short length of the nozzles 4 .

Fig. 2 zeigt Ansichten entlang der Linien A-B und C-D. In dieser Ausführungs form weisen die einzelnen Düsen 4 einen durchgehend kreisförmigen Querschnitt auf, wie in Fig. 2 zu erkennen ist. Dabei sind die einzelnen Düsen 4 so dicht wie möglich zueinander angeordnet, um dem Strömungswiderstand der ge samten Anordnung in dem Strömungskanal 2 so gering wie möglich zu halten. Fig. 2 shows views along the lines AB and CD. In this embodiment, the individual nozzles 4 have a continuous circular cross section, as can be seen in FIG. 2. The individual nozzles 4 are arranged as close as possible to one another in order to keep the flow resistance of the entire arrangement in the flow channel 2 as low as possible.

Die gesamte Düsenanordnung der einzelnen Düsen 4 wird dabei durch zwei Teile, das Einströmteil 6 und das Ausströmteil 8 gebildet, welche derart be abstandet zueinander in dem Strömungskanal angeordnet werden, daß ein Spalt 14 zwischen beiden Teilen die ringförmigen Öffnungen 15 bildet. Das Einströmteil 6 und das Ausströmteil 8 können dabei jeweils als einstückiges Bauteil beispielsweise durch Spritzgießen von Kunststoff äußerst kostengünstig gefertigt werden. Abweichend von der hier gezeigten Ausführungsform können die einzelnen Düsen 4 insbesondere in ihren Endbereichen, d. h. an ihren strom aufwärtigen und ihren stromabwärtigen Enden einen sechseckigen Querschnitt aufweisen, so daß die Zwischenräume 28 zwischen den einzelnen Düsen 4 verringert werden, bzw. vollständig entfallen und die einzelnen Düsen 4 direkt aneinander angrenzen. Auf diese Weise wird der Strömungswiderstand der gesamten Anordnung weiter verringert. Dabei ist insbesondere im Randbereich, d. h. im Bereich des äußeren Umfanges des Einströmteiles 6 und des Ausström teiles 8 auch eine Anordnung von Düsen mit anderweitiger Querschnittsform denkbar, um beispielsweise eine runde Querschnittsfläche des Strömungs kanales 2 möglichst vollständig mit einer Vielzahl von Düsen 4 ausfüllen zu können.The entire nozzle arrangement of the individual nozzles 4 is formed by two parts, the inflow part 6 and the outflow part 8 , which are so spaced from each other in the flow channel that a gap 14 between the two parts forms the annular openings 15 . The inflow part 6 and the outflow part 8 can each be manufactured extremely inexpensively as a one-piece component, for example by injection molding of plastic. Deviating from the embodiment shown here, the individual nozzles 4 can have a hexagonal cross section, in particular in their end regions, that is to say at their upstream and downstream ends, so that the spaces 28 between the individual nozzles 4 are reduced, or are completely eliminated, and the individual ones Adjacent nozzles 4 directly. In this way, the flow resistance of the entire arrangement is further reduced. An arrangement of nozzles with a different cross-sectional shape is also conceivable in particular in the edge region, ie in the region of the outer circumference of the inflow part 6 and the outflow part 8 , for example in order to be able to fill a round cross-sectional area of the flow channel 2 as completely as possible with a large number of nozzles 4 .

List of reference numbers

22nd

Strömungskanal
Flow channel

44

Düsen
Nozzles

66

Einströmteil
Inflow part

88th

Ausströmteil
Outflow part

1010th

Einströmabschnitt
Inflow section

1212th

Ausströmabschnitt
Outflow section

1414

Spalt
gap

1515

Ansaugöffnung
Suction opening

1616

Unterdruckkammer
Vacuum chamber

1818th

Unterdruckleitung
Vacuum line

2020th

Bereich mit konstantem Querschnitt
Area with constant cross section

2222

verengender Abschnitt
narrowing section

2424th

Abschnitt mit konstantem Querschnitt
Section with constant cross section

2626

Abschnitt mit konstantem Querschnitt
Section with constant cross section

2828

Zwischenräume
S Strömungsrichtung
Gaps
S flow direction

Claims

1. Device for generating negative pressure with at least one flow channel ( 2 ) in which a plurality of nozzles ( 4 ) are arranged parallel to the flow direction (S), the cross section of which, starting from an inlet opening in the flow direction (S), initially narrows and then narrows widening towards an outlet opening again, each nozzle ( 4 ) having at least one suction opening ( 15 ) in the region of its narrowest cross section and the suction openings ( 15 ) being connected to at least one common vacuum line ( 18 ).

2. Device according to claim 1, in which the region in which the cross section of the nozzle ( 4 ) narrows is steeper than the region in which the nozzle ( 4 ) widens again.

3. Device according to claim 1 or 2, wherein the size of the cross-sectional areas at the inlet openings of the nozzles (4) each corresponding to the size of the cross-sectional areas at the outlet openings of the nozzles (4).

4. Device according to one of the preceding claims, in which the suction openings ( 15 ) are annular and each extend in the region of the narrowest cross section around the entire circumference of the associated nozzle ( 4 ).

5. Device according to one of the preceding claims, in which a plurality of nozzles ( 4 ) is arranged in a honeycomb manner and preferably fills the entire cross section of the flow channel ( 2 ).

6. Device according to one of the preceding claims, in which at least some of the nozzles ( 4 ) have a circular cross section at least in the region of the inlet and outlet openings.

7. Device according to one of the preceding claims, in which at least some of the nozzles ( 4 ) have an angular, in particular hexagonal cross-section at least in the region of the inlet and outlet openings.

8. The device according to claim 7, wherein the cross-sectional shape of the nozzle ( 4 ) starting from the angular cross section at the inlet and outlet openings continuously merges into a circular cross section in the region of the narrowest cross section.

9. Device according to one of claims 1 to 7, wherein the nozzles ( 4 ) have a constant cross-sectional shape over their entire length.

10. Device according to one of the preceding claims, wherein the individual nozzles ( 4 ) in the flow direction (S) behind their narrowest cross-section have a section ( 26 ) with a constant cross-section, from which the nozzles ( 4 ) to their outlets widen out.