JP4852153B2 - サイドチャンネルポンプ - Google Patents

Description

本発明は、入口通路から出口通路へ媒体を搬送するためのサイドチャンネルポンプであって、ポンプハウジング内で回転可能な被駆動式のインペラが設けられており、該インペラの１端面側に配置されたロータチャンバの少なくとも１つの環が設けられており、前記ポンプハウジング内に配置された、ロータチャンバの環に対向して、入口通路から出口通路へ延びる部分リング状の少なくとも１つの通路が設けられており、ロータチャンバの環の半径方向外側で、インペラの端面側に配置された縁部が設けられており、前記ポンプハウジングの、該縁部に対向する区分が設けられており、インペラの前記縁部とポンプハウジングの前記区分との間に配置されたリングギャップが設けられている、サイドチャンネルポンプに関する。

そのようなサイドチャンネルポンプは、多くの場合、たとえば現況の自動車に、特に燃料またはウインドシールド洗浄液を搬送するために使用され、実地において公知である。ポンプハウジングは、２つのハウジング部分から組み合わされており、ハウジング部分は、インペラの高さに相当する寸法を有する中間リングによって相互間隔を有して保持される。漏れによる損失をできるだけ僅かに維持するために、インペラとポンプハウジングとの間の間隔は、多くの場合１００分の数ミリメートルとなっている。しかしこれによってポンプハウジングにおいてインペラの摩耗リスクが生じ、これに基づいて摩擦が大きくなり、サイドチャンネルポンプの効率が低下する。インペラの摩耗リスクは、製作誤差によって、またインペラに作用する軸方向力によって増加する。インペラに作用するそのような力は、たとえば入口通路がインペラの１端面側に配置されていて、出口通路がインペラの別の１端面側に配置されている場合に生じる。

本発明の課題は、冒頭で述べたようなサイドチャンネルポンプを改良して、ポンプハウジングにおけるインペラの摩耗が満足できる程度に回避されたサイドチャンネルポンプを提供することである。

この課題を解決するために、本発明によれば、リングギャップは、搬送媒体を収容するための少なくとも１つのポケットを備えており、少なくとも１つのポケットは、ポンプハウジングの、インペラの縁部に対向する区分からのインペラの縁部の間隔が拡大することによって形成されている。

このような形態によって、インペラは、本発明によるサイドチャンネルポンプの運転中、ポケットによって、縁部に向かう軸方向の圧力負荷を受け、これによってインペラはハウジング部分から離間して保持される。ポケットの位置によって、生じる軸方向力がインペラの半径方向外側縁部に及ぼされるよう保証される。これによってポンプハウジング内の所定位置にインペラを保持するための力は、梃子作用に基づいて、特に僅かに維持される。

インペラの力を特に確実に支持するために、本発明による別の有利な形態によれば、リングギャップの周に沿って分配された、相互間隔を有する複数のポケットが設けられている。

インペラの回転に際して１ポケットから隣接する別の１ポケットへ媒体を搬送することによって、媒体の不必要な循環、媒体の加熱、ひいては不必要なエネルギ消費が生じる。そのような搬送は、本発明による別の有利な形態によって、隣接するポケットの距離が、少なくともポケットの長さに相当する場合、簡単に回避することができる。

インペラの傾倒は、本発明による別の有利な形態によって、ポケットが、インペラの両端面側に配置されている場合、特に大幅に低減することができる。有利にはインペラの両側にそれぞれ３つのポケットが配置されている。

インペラとポンプハウジングとの間の半径方向外側の環状ギャップからポケットへの搬送媒体の供給は、本発明による別の有利な形態によって、ポケットが、インペラの縁部からインペラの半径方向境界を越えて延びている場合、特に簡単に行われる。ポンプハウジングとインペラとの間の半径方向外側の環状ギャップは、漏れによって常に搬送媒体で充填されている。半径方向外側の環状ギャプに、常に、ポンプ内圧よりも小さくて吸込圧よりも大きな中程度の圧力が作用する。中程度の圧力は、部分リング状の通路に沿ったほぼ全ての角度位置で、インペラとポンプハウジングとの間のリングギャップに作用する圧力とは異なっている。したがって中程度の圧力は、とりわけインペラにおける傾倒モーメントを補償するのに適している。

インペラは、本発明による別の有利な形態によって、ポケットが、インペラに形成された凹所として構成されている場合、ポンプハウジングに対する間隔を自己調節するハイドロリック支承部を有している。

インペラにおけるアンバランスは、本発明による別の有利な形態によって、ポケットが、ポンプハウジングに形成された凹所として構成されている場合、ほとんど回避することができる。これによって、インペラの周にわたるポケットの不均等な配置による、入口通路と出口通路との配置構造からインペラに導入される傾倒モーメントは、簡単に補償することができる。もちろんポケットは、インペラにもポンプハウジングにも配置してもよい。

本発明は、多数の形態を許容する。本発明の基本原理の理解を深めるために、２つの形態を図示して、以下に詳しく説明する。

本発明によるサイドチャンネルポンプを、電動モータの、サイドチャンネルポンプに接する領域と共に示す縦断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って、本発明によるサイドチャンネルポンプを示す断面図である。 本発明によるサイドチャンネルポンプの別の形態を示す縦断面図である。

図１には、サイドチャンネルポンプを、電動モータ２の、サイドチャンネルポンプに接する領域と共に縦断面図で示した。サイドチャンネルポンプ１は、ポンプハウジング３内で回転可能なインペラ４を備えている。インペラ４は、電動モータ２の軸５に配置されている。ポンプハウジング３は、リングエレメント６によって間隔を有して保持された２つのハウジング部分７，７’と１つの外套８とを備えている。リングエレメント６は、ハウジング部分７，７’がインペラ４の端面に僅かな間隔を有して対向するような寸法を有している。外套８は、サイドチャンネルポンプ１を、電動モータ２に対する所定の位置で保持して、ポンプハウジング３のハウジング部分７，７’をリングエレメント６に対して緊締する。一方のハウジング部分７に入口通路９が配置されており、これに対して他方のハウジング部分７’は出口通路１０を備えている。入口通路９および出口通路１０は、ハウジング部分７，７’内に配置された部分リング状の通路１１，１２とそれぞれ結合されている。インペラ４は、部分リング状の通路１１，１２の部分で、案内羽根によって制限されたロータチャンバ１３，１４の環を有している。部分リング状の通路１１，１２は、ロータチャンバ１３，１４と共に、入口通路９から出口通路１０に通じる、インペラ４を駆動する際に媒体を搬送するための搬送チャンバを形成する。ロータチャンバ１３，１４からみて半径方向外側の領域で、インペラ４は端面側に縁部１５を有している。インペラ４の周とリングエレメント６との間で、サイドチャンネルポンプ１は、搬送しようとする媒体の漏れにより充填された周方向ギャップ１６を備えている。縁部１５と、ポンプハウジング３の、該縁部１５に対向する区分１７との間で、サイドチャンネルポンプ１は、拡張部１９を有するリングギャップ１８を備えている。拡張部１９は、ポンプハウジング３内に配置されたポケット２０によって形成されている。拡張部１９は、インペラ４の、端面側の縁部１５から周方向ギャップ１６まで延在している。これによって、ポケット２０が常に搬送しようとする媒体で充填される、ということが保証される。

図２には、一例として一方のハウジング部分７’において、サイドチャンネルポンプ１を図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図で示しており、ここでは全部で３つのポケット２０がインペラ４の周にわたって配置されている。図示を判りやすくするために、インペラ４の、半径方向外側の境界は、波線で示した。

図３には、本発明によるサイドチャンネルポンプ１の別の形態を示しており、図３の形態は、図１および２の形態とは異なっており、リングギャップのポケット２１がインペラ２２内に配置されている。これに対してサイドチャンネルポンプ１のハウジング部分２３，２３’は、凹所を有していない。その他の点では、サイドチャンネルポンプ１は、図１および２と同様に形成されている。

Claims (7)

1. 入口通路から出口通路へ媒体を搬送するためのサイドチャンネルポンプであって、
   ポンプハウジング内で回転可能な被駆動式のインペラが設けられており、該インペラの１端面側に配置されたロータチャンバの少なくとも１つの環が設けられており、前記ポンプハウジング内に配置された、前記ロータチャンバの前記環に対向して、前記入口通路から前記出口通路へ延びる部分リング状の少なくとも１つの通路が設けられており、前記ロータチャンバの前記環の半径方向外側で、前記インペラの端面側に配置された縁部が設けられており、前記ポンプハウジングの、該縁部に対向する区分が設けられており、前記インペラの前記縁部とポンプハウジングの前記区分との間に配置されたリングギャップが設けられているサイドチャンネルポンプにおいて、
   前記リングギャップ（１８）は、搬送媒体を収容するための少なくとも１つのポケット（２０，２１）を備えており、少なくとも１つの該ポケット（２０，２１）は、前記ポンプハウジング（３）の、前記インペラ（４，２２）の前記縁部（１５）に対向する前記区分（１７）からの前記インペラ（４，２２）の前記縁部（１５）の間隔が拡大することによって形成されていることを特徴とする、入口通路から出口通路へ媒体を搬送するためのサイドチャンネルポンプ。
2. 前記リングギャップ（１８）の周に沿って分配された、相互間隔を有する複数のポケット（２０，２１）が設けられている、請求項１記載のサイドチャンネルポンプ。
3. 隣接する前記ポケット（２０，２１）の距離が、少なくとも該ポケット（２０，２１）の長さに相当する、請求項１または２記載のサイドチャンネルポンプ。
4. 前記ポケット（２０，２１）は、前記インペラ（４，２２）の両端面側に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のサイドチャンネルポンプ。
5. 前記ポケット（２０，２１）は、前記インペラ（４）の前記縁部（１５）から該インペラ（４）の半径方向境界を越えて延びている、請求項１から４までのいずれか１項記載のサイドチャンネルポンプ。
6. 前記ポケット（２１）は、前記インペラ（２２）に形成された凹所として構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のサイドチャンネルポンプ。
7. 前記ポケット（２０）は、前記ポンプハウジング（３）に形成された凹所として構成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のサイドチャンネルポンプ。

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