EP2188531A1 - Seitenkanalpumpe zur förderung von kraftstoff in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Seitenkanalpumpe zur förderung von kraftstoff in einem kraftfahrzeug

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Publication number
EP2188531A1
EP2188531A1 EP08786127A EP08786127A EP2188531A1 EP 2188531 A1 EP2188531 A1 EP 2188531A1 EP 08786127 A EP08786127 A EP 08786127A EP 08786127 A EP08786127 A EP 08786127A EP 2188531 A1 EP2188531 A1 EP 2188531A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impeller
chambers
side channel
channel pump
housing parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08786127A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eberhard Geissel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of EP2188531A1 publication Critical patent/EP2188531A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D5/00Pumps with circumferential or transverse flow
    • F04D5/002Regenerative pumps
    • F04D5/003Regenerative pumps of multistage type
    • F04D5/005Regenerative pumps of multistage type the stages being radially offset

Definitions

  • the invention relates to a side channel pump for conveying fuel in a motor vehicle with an impeller arranged rotatably between two housing parts, with an inlet arranged in one of the housing parts and an outlet arranged in the other housing part, with two concentrically enclosing, from the inlet to the outlet guided delivery chambers, wherein the delivery chambers arranged in both end faces of the impeller wreaths of vane chambers defining vanes and arranged in the housing parts partially annular channels.
  • Such a side channel pump is for example from the
  • the impeller has two rings of vane chambers bounding vanes.
  • the vane chambers of the radially inner rim are separated by an intermediate ring from the radially outer vane chambers.
  • the intermediate ring is guided up to the housing parts and thus forms a gap seal between the concentrically surrounding delivery chambers.
  • the wreaths also each have a different number of
  • the sealing of the delivery chambers is therefore necessary in order to prevent the circulation flow generated in one delivery chamber from flowing over to the other delivery chamber where it generates turbulence on a guide vane.
  • the two concentrically surrounding delivery chambers are connected in parallel and allow the generation of a particularly high volume flow.
  • a disadvantage of the known side channel pump is that it has very large dimensions. Furthermore, by contamination or wear in one delivery chamber, a higher pressure than in the other delivery chamber. This leads to a low efficiency of the side channel pump.
  • the invention is based on the problem, a side channel pump of the type mentioned in such a way that it has a particularly high efficiency and in the radial direction particularly small dimensions.
  • a flow divider subdivides the blade chambers into two subchambers arranged radially next to each other.
  • the flow divider makes it possible to guide the flows in the individual delivery chambers. Due to the design, the radially inner and the radially outer delivery chamber have the same number of Leitschau- fine, which are also arranged in alignment with each other. Turbulence during the overflow of the pumped fuel can be kept very low.
  • the overflow of the pumped fuel designed in accordance with another advantageous embodiment of the invention particularly Wirbelbelungsarm when the radially juxtaposed sub-chambers are connected to each other at the end faces of the impeller.
  • the structural complexity for connecting the sub-chambers can be kept particularly low according to an advantageous embodiment of the invention, when the flow divider is spaced from the end faces of the impeller.
  • the side channel pump contributes, if the part-annular channels have the flow divider in the impeller opposite flow divider and if the other flow divider from the impeller opposite side of the housing parts are spaced.
  • the assembly of the side channel pump according to the invention is particularly simple if the flow divider are made in one piece with the impeller or the housing parts.
  • FIG. 1 shows a partial section through a fuel pump with an inventive, designed as a side channel pump pump stage
  • FIG. 2 greatly enlarges a portion of the side channel pump of FIG. 1 with two delivery chambers concentrically surrounding one another
  • FIG. 1 shows a partial section through a fuel pump with an inventive, designed as a side channel pump pump stage
  • FIG. 2 greatly enlarges a portion of the side channel pump of FIG. 1 with two delivery chambers concentrically surrounding one another
  • FIG. 1 shows a fuel pump with a side channel pump 2 driven by an electric motor 1.
  • the side channel pump 2 has an impeller 4 arranged in a rotationally fixed manner on a shaft 3 of the electric motor 1.
  • the impeller 4 is arranged between two housing parts 5, 6, which are of a spacer ring 7 are kept at a distance from each other.
  • a jacket 8 of the fuel pump biases the housing parts 5, 6 against the spacer ring 7.
  • the side channel pump 2 has a radially inner delivery chamber 9 and a radially outer delivery chamber 10.
  • the delivery chambers 9, 10 each have opposing rings of sub-chambers 11, 12 delimiting vanes 13, 14 and arranged in the housing parts 5, 6 partially annular channels 15, 16 ,
  • the partially submerged channels 15, 16 extend from an inlet 17 arranged in one of the housing parts 5 to an outlet 18 arranged in the other housing part 6.
  • Opposing partial chambers 11, 12 of the delivery chambers 9, 10 are also connected to one another within the impeller 4 ,
  • FIG. 2 greatly enlarges a radially outer subarea of the side channel pump 2 from FIG. 1 at the outlet 18. It can be seen here that the connection of opposing subchambers 11, 12 is generated by their overlapping. Furthermore, the delivery chambers 9, 10 at the
  • FIG. 3 shows an enlarged view of a radially outer portion of the impeller 4 in a sectional view through the side channel pump 2 from FIG. 2 along the line III - III. It can be seen that the two delivery chambers 9, 10 have the same number of sub-chambers 11, 12.
  • the flow divider 20 arranged in the impeller thus divides the vane chamber 22 generated by the vanes 13, 14 into the individual subchambers 11, 12 of the delivery chambers 9, 10 surrounding each other radially. This ensures that overflowing fuel from the one delivery chamber 9, 10 into the another delivery chamber 10, 9 is supplied in a predetermined position in front of the respective guide blade 13, 14.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Eine Seitenkanalpumpe (2) zur Förderung von Kraftstoff hat einen in einem Laufrad (4) angeordneten Strömungsteiler (20). Der Strömungsteiler (20) unterteilt Schaufelkammern (22) des Laufrades (4) in einzelne Teilkammern (11, 12). In dem Laufrad (4) gegenüberstehenden Gehäuseteilen (5, 6) mit einander radial umschließenden teilringförmigen Kanälen (15, 16) sind ebenfalls Strömungsteiler (21) angeordnet. Die Strömungsteiler (20, 21) im Laufrad (4) und in den Gehäuseteilen (5, 6) sind voneinander beabstandet, um ein Überströmen zwischen den von den Teilkammern (11, 12) und den teilringförmigen Kanälen (15, 16) gebildeten Förderkammern (9, 10) zu ermöglichen. Hierdurch hat die Seitenkanalpumpe (2) einen hohen Wirkungsgrad und besonders geringe radiale Abmessungen.

Description

Beschreibung
Seitenkanalpumpe zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Seitenkanalpumpe zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug mit einem zwischen zwei Gehäuseteilen drehbar angeordneten Laufrad, mit einem in einem der Gehäuseteilen angeordneten Einlass und einem in dem anderen Gehäuseteil angeordneten Auslass, mit zwei einander konzentrisch umschließenden, von dem Einlass zu dem Auslass geführten Förderkammern, wobei die Förderkammern in beiden Stirnseiten des Laufrades angeordnete Kränze von Schaufelkammern begrenzenden Leitschaufeln und in den Gehäuseteilen an- geordnete teilringförmige Kanäle aufweisen.
Eine solche Seitenkanalpumpe ist beispielsweise aus der
DE 103 27 573 Al bekannt. Bei dieser Seitenkanalpumpe weist das Laufrad zwei Kränze von Schaufelkammern begrenzende Leit- schaufeln auf. Die Schaufelkammern des radial inneren Kranzes sind über einen Zwischenring von den radial äußeren Schaufelkammern getrennt. Der Zwischenring ist bis zu den Gehäuseteilen geführt und bildet damit eine Spaltdichtung zwischen den einander konzentrisch umschließenden Förderkammern. Die Krän- ze weisen zudem jeweils eine unterschiedliche Anzahl von
Leitschaufeln auf. Die Abdichtung der Förderkammern ist daher notwendig, um zu verhindern, dass die in der einen Förderkammer erzeugte Zirkulationsströmung zu der anderen Förderkammer überströmt und dort an einer Leitschaufel Verwirbelungen er- zeugt. Die beiden einander konzentrisch umschließenden Förderkammern sind parallel geschaltet und ermöglichen die Erzeugung eines besonders hohen Volumenstroms.
Nachteilig bei der bekannten Seitenkanalpumpe ist jedoch, dass sie sehr große Abmessungen aufweist. Weiterhin kann durch Verschmutzung oder Verschleiß in der einen Förderkammer ein höherer Druck entstehen als in der anderen Förderkammer. Dies führt zu einem geringen Wirkungsgrad der Seitenkanalpum- pe.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Seitenkanal- pumpe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie einen besonders hohen Wirkungsgrad und in radialer Richtung besonders geringe Abmessungen aufweist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Laufrad und die Gehäuseteile zwischen den einander konzentrisch umschließenden Förderkammern voneinander beabstandet sind.
Durch diese Gestaltung wird eine Trennung der einander kon- zentrisch umschließenden Förderkammern vermieden. Die
Beabstandung des Laufrades von den Gehäuseteilen ermöglicht ein Überströmen des geförderten Kraftstoffs von der den höheren Druck aufweisenden Förderkammer in die den niedrigeren Druck aufweisenden Förderkammer. Der hierdurch erzeugte Druckausgleich führt zu einem besonders hohen Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe . Eine Verringerung des Wirkungsgrades durch Verschleiß oder Verschmutzung der Förderkammern wird dank der Erfindung besonders gering gehalten. Weiterhin wird dank der Erfindung eine dichte Trennwand zwi- sehen den Förderkammern vermieden, so dass die Förderkammern besonders nahe nebeneinander angeordnet werden können. Dies führt zu einem besonders kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe und zu besonders geringen radialen Abmessungen .
Zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe trägt es bei, wenn ein Strömungsteiler die Schaufelkammern jeweils in zwei radial nebeneinander angeordnete Teilkammern unterteilt. Der Strömungsteiler ermög- licht eine Führung der Strömungen in den einzelnen Förderkammern. Durch die Gestaltung weisen zudem die radial innere und die radial äußere Förderkammer dieselbe Anzahl von Leitschau- fein auf, welche zudem fluchtend zueinander angeordnet sind. Verwirbelungen beim Überströmen des geförderten Kraftstoffs lassen sich hierdurch besonders gering halten.
Das Überströmen des geförderten Kraftstoffs gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders verwirbelungsarm, wenn die radial nebeneinander angeordneten Teilkammern an den Stirnseiten des Laufrades miteinander verbunden sind.
Der bauliche Aufwand zur Verbindung der Teilkammern lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders gering halten, wenn der Strömungsteiler von den Stirnseiten des Laufrades beabstandet ist.
Zur weiteren Erhöhung des Wirkungsgrades der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe trägt es bei, wenn die teilringförmigen Kanäle dem Strömungsteiler im Laufrad gegenüberstehende weitere Strömungsteiler aufweisen und wenn die weiteren Strö- mungsteiler von der dem Laufrad gegenüberstehenden Seite der Gehäuseteile beabstandet sind.
Die Montage der erfindungsgemäßen Seitenkanalpumpe gestaltet sich besonders einfach, wenn die Strömungsteiler einstückig mit dem Laufrad oder den Gehäuseteilen gefertigt sind.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Kraftstoffpumpe mit einer erfindungsgemäßen, als Seitenkanalpumpe ausgebildeten Pumpenstufe, Fig. 2 stark vergrößert einen Teilbereich der Seitenka- nalpumpe aus Figur 1 mit zwei einander konzentrisch umschließenden Förderkammern,
Fig. 3 vergrößert einen Teilbereich der Seitenkanalpumpe in einer Schnittdarstellung entlang der Linie III - III aus Figur 2.
Figur 1 zeigt eine Kraftstoffpumpe mit einer von einem Elekt- romotor 1 angetriebenen Seitenkanalpumpe 2. Die Seitenkanalpumpe 2 hat ein auf einer Welle 3 des Elektromotors 1 drehfest angeordnetes Laufrad 4. Das Laufrad 4 ist zwischen zwei Gehäuseteilen 5, 6 angeordnet, welche von einem Distanzring 7 auf Abstand zueinander gehalten sind. Ein Mantel 8 der Kraft- stoffpumpe spannt die Gehäuseteile 5, 6 gegen den Distanzring 7 vor. Die Seitenkanalpumpe 2 hat eine radial innere Förderkammer 9 und eine radial äußere Förderkammer 10. Die Förderkammern 9, 10 weisen jeweils einander gegenüberstehende Kränze von Teilkammern 11, 12 begrenzende Leitschaufeln 13, 14 und in den Gehäuseteilen 5, 6 angeordnete teilringförmige Kanäle 15, 16 auf. Die teileinförmigen Kanäle 15, 16 erstrecken sich von einem in einem der Gehäuseteile 5 angeordneten Ein- lass 17 zu einem in dem anderen Gehäuseteil 6 angeordneten Auslass 18. Einander gegenüberstehende Teilkammern 11, 12 der Förderkammern 9, 10 sind zudem innerhalb des Laufrades 4 miteinander verbunden .
Bei einer Drehung des Laufrades 4 wird Kraftstoff durch den Einlass 17 angesaugt und auf die beiden Förderkammern 9, 10 verteilt. Der Kraftstoff durchströmt dabei das Laufrad 4 axial und wird zu dem Auslass 18 gefördert. Anschließend gelangt der Kraftstoff durch den Elektromotor 1 zu einem Anschlussstutzen 19 der Kraftstoffpumpe. An dem Anschlussstutzen 19 lässt sich eine nicht dargestellte Vorlaufleitung anschlie- ßen. Figur 2 zeigt stark vergrößert einen radial äußeren Teilbereich der Seitenkanalpumpe 2 aus Figur 1 am Auslass 18. Hierbei ist zu erkennen, dass die Verbindung einander gegenüberstehender Teilkammern 11, 12 durch deren Überschneidung er- zeugt ist. Weiterhin sind die Förderkammern 9, 10 an der
Trennebene zwischen Laufrad 4 und Gehäuseteilen 5, 6 miteinander verbunden. In dem Laufrad 4 und in den teilringförmigen Kanälen 15, 16 sind Strömungsteiler 20, 21 angeordnet, welche die Strömung an gefördertem Kraftstoff in der jeweiligen För- derkammer 9, 10 führen. Da die Strömungsteiler 20, 21 jedoch von der Trennebene zwischen Laufrad 4 und Gehäuseteilen 5, 6 beabstandet sind, wird ein Überströmen von der einen Förderkammer 9, 10 zu der anderen Förderkammer 10, 9 ermöglicht. Weiterhin sind die Förderkammern 9, 10 hierdurch besonders nahe zueinander angeordnet, so dass die Seitenkanalpumpe 2 besonders geringe radiale Abmessungen aufweist.
Figur 3 zeigt vergrößert einen radial äußeren Teilbereich des Laufrades 4 in einer Schnittdarstellung durch die Seitenka- nalpumpe 2 aus Figur 2 entlang der Linie III - III. Hierbei ist zu erkennen, dass die beiden Förderkammern 9, 10 dieselbe Anzahl an Teilkammern 11, 12 aufweisen. Der im Laufrad angeordnete Strömungsteiler 20 unterteilt damit die von den Leitschaufeln 13, 14 erzeugte Schaufelkammer 22 in die einzelnen Teilkammern 11, 12 der einander radial umschließenden Förderkammern 9, 10. Hierdurch wird sichergestellt, dass überströmender Kraftstoff von der einen Förderkammer 9, 10 in die andere Förderkammer 10, 9 in einer vorgesehenen Position vor der jeweiligen Leitschaufel 13, 14 zugeführt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Seitenkanalpumpe zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug mit einem zwischen zwei Gehäuseteilen drehbar angeordneten Laufrad, mit einem in einem der
Gehäuseteile angeordneten Einlass und einem in dem anderen Gehäuseteil angeordneten Auslass, mit zwei einander konzentrisch umschließenden, von dem Einlass zu dem Auslass geführten Förderkammern, wobei die Förderkam- mern in beiden Stirnseiten des Laufrades angeordnete Kränze von Schaufelkammern begrenzenden Leitschaufeln und in den Gehäuseteilen angeordnete teilringförmige Kanäle aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (4) und die Gehäuseteile (5, 6) zwi- sehen den einander konzentrisch umschließenden Förderkammern (9, 10) voneinander beabstandet sind.
2. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , dass ein Strömungsteiler (20) die Schaufelkammern (22) jeweils in zwei radial nebeneinander angeordnete Teilkammern (11, 12) unterteilt.
3. Seitenkanalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die radial nebeneinander an- geordneten Teilkammern (11, 12) an den Stirnseiten des Laufrades (4) miteinander verbunden sind.
4. Seitenkanalpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Strömungsteiler (20) von den Stirnseiten des Laufrades (4) beabstandet ist.
5. Seitenkanalpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die teilringförmigen Kanäle (15, 16) dem Strömungsteiler (20) im Laufrad (4) gegenüberstehende, weitere Strömungsteiler (21) aufweisen und dass die weiteren Strömungsteiler (21) von der dem Laufrad (4) gegenüberstehenden Seite der Gehäuseteile (5, 6) beabstandet sind.
6. Seitenkanalpumpe nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Strömungsteiler (20 ,21) einstückig mit dem Laufrad (4) und/oder den Gehäuseteilen (5, 6) gefertigt sind.
EP08786127A 2007-08-13 2008-07-14 Seitenkanalpumpe zur förderung von kraftstoff in einem kraftfahrzeug Withdrawn EP2188531A1 (de)

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