EP0607515B1 - Elektrisch angetriebene Luftpumpe - Google Patents

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EP0607515B1
EP0607515B1 EP93118353A EP93118353A EP0607515B1 EP 0607515 B1 EP0607515 B1 EP 0607515B1 EP 93118353 A EP93118353 A EP 93118353A EP 93118353 A EP93118353 A EP 93118353A EP 0607515 B1 EP0607515 B1 EP 0607515B1
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EP
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electric motor
air pump
air
casing
motor
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EP93118353A
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Klaus Muckelmann
Michael Bonse
Günter van de Venne
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Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F04D25/082—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation the unit having provision for cooling the motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/668—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps damping or preventing mechanical vibrations

Definitions

  • the invention relates to an electrically driven air pump, for example for motor vehicles, in which so-called secondary air is to be conveyed into the exhaust pipe system in order to improve the exhaust gas values.
  • the object of the invention is to create an air pump with reduced running noise, with a simplified pump structure also being achieved.
  • the housing 1 is on the electric motor side by a cover 5 and on the pump side by a cover 6 locked.
  • the housing 1 has an air supply connection 7, which opens into an annular channel 8 arranged around the electric motor chamber 3. From this ring channel 8, the sucked-in air passes through a filter insert 9 into a chamber 10 formed by the cover 5 and out of this through several passages 11 of an elastic motor mounting 12 into the electric motor chamber 3 and from this via passages 13 of a second elastic motor mounting 14 into one suction funnels 15 fastened to this motor mounting 14, a partial flow reaching the suction funnel 15 directly via cooling air ducts (not shown) of the electric motor, which protrudes into an inlet collar 16 of a pump impeller 17.
  • the rotating impeller 17 sucks air and conveys it in an arranged in the housing 2, the outer edge of the pump wheel 17 partially encompassing annular channel 18, from which it flows through a pressure connection 19 to a consumer, not shown.
  • the impeller 17 is fastened on a shaft 20 of the electric motor 4.
  • the lower part of the ring channel 8 represents an extension into which a circuit board 21 is inserted, the connections 22 of which are led to the outside via a plug connection 23 arranged in the housing wall.
  • This extension is advantageously sealed off from the other part of the ring channel so that the circuit board is protected against moisture.
  • the air pump according to the invention With the air pump according to the invention, low-noise operation has become possible, since vibrations caused by the pumping station and the electric motor and low-frequency decay with a larger one are now possible Amplitude in the engine mounts are cushioned and no longer get into the housing 1 to a large extent.
  • the invention provides a very simple air pump that is inexpensive to manufacture and will have a long service life. Tighter tolerances are now possible in the pump plant, which increase the delivery rate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrisch angetriebene Luftpumpe, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, bei denen sogenannte Sekundärluft in das Abgasrohrsystem gefördert werden soll, um die Abgaswerte zu verbessern.
  • Bei einer derartigen Pumpe (EPA 0 385 298 A2) besteht das Problem, daß ihr Betrieb aufgrund von Unwuchten des Laufrades und des Elektromotors sowie des entstehenden magnetischen Drehfeldes unvermeidbar mit mehr oder weniger Vibrationen verbunden ist, die sich auf die Einrichtung, an der die Pumpe angeschlossen ist bzw. an der sie befestigt ist, übertragen und ein hochfrequentes Laufgeräusch verursachen.
  • In letzter Zeit wurden die Fahrgeräusche von Kraftfahrzeugen erheblich herabgesetzt, was dazu führt, daß ein erheblicher Anteil dieses Geräusches im Fahrgastraum hörbar ist und als unangenehm bemerkt wird.
  • Zur Verminderung dieses Geräusches wurde in der DE-Al 41 07 049.6 bereits vorgeschlagen, daß der Elektromotor mittels zweier elastischer Motorlager zwischen Elektromotor und Gehäuse abgestützt ist.
  • Obwohl diese Maßnahmen zu einer deutlichen Geräuschminderung führen, ergeben sich in bestimmten Betriebsphasen unregelmäßig auftretende Klappergeräusche, die dadurch entstehen, daß ein am Pumpenlaufrad befindlicher Einlaufkragen, der über einen Lufteinlaßstutzen ragt, bei niederfrequentem Ausschwingen mit größerer Amplitude gegen den fest mit dem Pumpengehäuse verbundenen Stutzen anschlägt.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Luftpumpe mit verringertem Laufgeräusch zu schaffen, wobei darüber hinaus ein vereinfachter Pumpenaufbau erreicht werden soll.
  • Diese Aufgabe ist bei der angegebenen Luftpumpe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.
  • Mit der Erfindung erzielbare Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung angegeben, das in der Zeichnung, Fig. 1 und 2, dargestellt ist.
  • Diese zeigt die erfindungsgemäße Luftpumpe, bestehend aus einem in Kunststoff gefertigten Gehäuse 1, das einerseits ein Pumpenwerk 2 aufnimmt und andererseits in einer Elektromotorkammer 3 einen Elektromotor 4. Das Gehäuse 1 ist auf der Elektromotorseite von einem Deckel 5 und auf der Pumpenseite von einem Deckel 6 verschlossen.
  • Das Gehäuse 1 weist einen Luftzuführanschluß 7 auf, der in einen um die Elektromotorkammer 3 angeordneten Ringkanal 8 einmündet. Aus diesem Ringkanal 8 gelangt die angesaugte Luft über einen Filtereinsatz 9 in eine durch den Deckel 5 gebildete Kammer 10 und aus dieser über mehrere Durchgänge 11 einer elastischen Motorlagerung 12 in die Elektromotorkammer 3 und aus dieser über Durchgänge 13 einer zweiten elastischen Motor lagerung 14 in einen an dieser Motorlagerung 14 befestigten Ansaugtrichter 15, wobei ein Teilstrom direkt über nicht dargestellte Kühlluftkanäle des Elektromotors in den Ansaugtrichter 15 gelangt, der in einen Einlaufkragen 16 eines Pumpenlaufrades 17 hineinragt. Aus diesem saugt das drehende Laufrad 17 Luft und fördert sie in einen im Gehäuse 2 angeordneten, den äußeren Rand des Pumpenrades 17 teilweise umfassenden Ringkanal 18, von dem sie durch einen Druckanschluß 19 zu einem nicht dargestellten Verbraucher strömt. Das Laufrad 17 ist auf einer Welle 20 des Elektromotors 4 befestigt.
  • Der untere Teil des Ringkanals 8 stellt eine Erweiterung dar, in die eine Schaltungsplatine 21 eingesteckt ist, deren Anschlüsse 22 über einen in der Gehäusewandung angeordneten Steckeranschluß 23 nach außen geführt sind. Diese Erweiterung ist vorteilhafterweise gegen den anderen Teil des Ringkanals abgeschottet, damit die Platine gegen Feuchtigkeit geschützt ist.
  • Es versteht sich von selbst, daß die Anschlußleitungen zwischen Platine und Elektromotor als Flexkabel ausgebildet sind.
  • Bei Betrieb der Luftpumpe treten durch äußere Einflüsse stoßartige Belastungen der Pumpe auf, auf die Elektromotor 4 und Laufrad 17 durch niederfrequentes Ausschwingen mit größerer Amplitude reagieren. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen folgt dieser Bewegung der am Motorlager 14 angeordnete Ansaugtrichter 15 unmittelbar, so daß ein Anschlagen des Einlaufkragens 16 des Pumpenrades 17 an den Ansaugtrichter 15 ausgeschlossen werden kann. Diese Maßnahmen ermöglichen darüber hinaus eine Spielverringerung zwischen Kragen 16 und Ansaugtrichter 15, womit Leckage bzw. Rückströmen von Luft aus dem Ringkanal 18 in den Ansaugtrichter 15 bzw. Kragen 16 nur vermindert auftreten kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Luftpumpe ist ein geräuscharmer Betrieb möglich geworden, da nun vom Pumpenwerk und dem Elektromotor verursachte Vibrationen und niederfrequentes Ausschwingen mit größerer Amplitude in den Motorlagern abgefedert werden und nicht mehr in großem Maße in das Gehäuse 1 gelangen. Darüber hinaus liegt mit der Erfindung eine sehr einfach aufgebaute Luftpumpe vor, die kostengünstig herstellbar ist und eine lange Lebensdauer haben wird.
    Es werden nun engere Toleranzen im Pumpenwerk möglich, die den Fördergrad erhöhen.

Claims (5)

  1. Elektrisch angetriebene Luftpumpe, bestehend aus einem Gehäuse (1) mit auf einer Seite angeordnetem Pumpenwerk (2) und auf der anderen Seite angeordneten Elektromotor (4), wobei Pumpen- und Motorseite des Gehäuses durch Deckel (5, 6) verschlossen sind und der Elektromotor mittels zweier elastischer Motorlager (12, 14) zwischen Elektromotor und Gehäuse abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansaugstutzen (15) zwischen Elektromotor (4) und Pumpenwerk (2) an dem dort befindlichen elastischen Motorlager (14) angeordnet ist, der in einen Einlaufkragen (16) eines Pumpenlaufrades (17) hineinragt und Luft aus einer Elektromotorkammer (3) bereitstellt.
  2. Luftpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Elektromotorkammer (3) einströmende Luft über einen Filtereinsatz (9) geführt wird, der in einem die Elektromotorkammer (3) umgebenden Ringkanal (8) angeordnet ist.
  3. Luftpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in und aus der Elektromotorkammer (3) über Durchgänge (11, 13) in den elastischen Motorlagern (12, 14) strömt.
  4. Luftpumpe nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (8) eine Erweiterung aufweist, in der eine Schaltungsplatine (21) angeordnet ist, die mit dem Elektromotor (4) verbunden und über einen Steckeranschluß (23) durch die Gehäusewandung nach außen geführt ist.
  5. Luftpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung gegen den Rest des Ringkanals (8) abgedichtet ist.
EP93118353A 1993-01-22 1993-11-12 Elektrisch angetriebene Luftpumpe Expired - Lifetime EP0607515B1 (de)

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