JP5069352B2 - Side channel pump for pumping fuel in automobiles - Google Patents
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- F04D5/003—Regenerative pumps of multistage type
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Description
本発明は、自動車における燃料を圧送するための側路型ポンプもしくはサイドチャンネルポンプ(Seitenkanalpumpe)であって、2つのハウジング部分の間に回転可能に配置された羽根車もしくはインペラと、両ハウジング部分のうちの一方のハウジング部分に配置された流入部と、他方のハウジング部分に配置された流出部と、前記流入部から前記流出部にまで案内された、互いに同心的に取り囲み合う、つまり互いに内外に同心的に周方向に延びる2つの圧送チャンバとが設けられており、該圧送チャンバが、それぞれインペラの両端面に配置された、複数のベーンチャンバの輪郭を画定する複数のガイドベーンから成る円環体、つまり環状ガイドベーン列と、両ハウジング部分に配置された部分環状の通路とを有している形式のものに関する。 The present invention relates to a side-pump or side-channel pump (Seitenkanalpumpe) for pumping fuel in an automobile, an impeller or impeller rotatably disposed between two housing parts, and both housing parts. An inflow portion arranged in one of the housing parts, an outflow portion arranged in the other housing portion, and guided from the inflow portion to the outflow portion, concentrically surrounding each other, that is, inside and outside each other Two concentric circumferentially extending pumping chambers are provided, each of the pumping chambers being disposed on both end faces of the impeller, each comprising a plurality of guide vanes defining a plurality of vane chamber profiles. Body, i.e. of the type having an annular guide vane row and partially annular passages arranged in both housing parts .
このような形式のサイドチャンネルポンプは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第10327573号明細書に基づき公知である。このサイドチャンネルポンプでは、インペラが、複数のベーンチャンバの輪郭を画定するガイドベーンから成る2つの円環体、つまり2つの環状ガイドベーン列を有している。半径方向内側の環状ガイドベーン列のベーンチャンバは中間リングを介して、半径方向外側のベーンチャンバから分離されている。この中間リングは、両ハウジング部分にまで案内されており、これによって互いに同心的に取り囲み合う圧送チャンバの間のギャップシール部を形成している。両環状ガイドベーン列はさらに、それぞれ互いに異なる数のガイドベーンを有している。したがって、圧送チャンバのシールは、一方の圧送チャンバ内に形成された循環流が、他方の圧送チャンバへオーバフローし、この他方の圧送チャンバ内で1つのガイドベーンのところに渦流形成を発生させてしまうことを阻止するために必要となる。互いに同心的に取り囲み合う両圧送チャンバは、並列に接続されていて、特に高い容積流の形成を可能にする。 A side channel pump of this type is known, for example, from DE 103327573. In this side channel pump, the impeller has two toroids consisting of guide vanes that define the contours of the plurality of vane chambers, ie, two annular guide vane rows. The vane chamber of the radially inner annular guide vane row is separated from the radially outer vane chamber via an intermediate ring. This intermediate ring is guided to both housing parts, thereby forming a gap seal between the pumping chambers concentrically surrounding each other. Both annular guide vane rows further have a different number of guide vanes. Therefore, the seal of the pumping chamber causes the circulating flow formed in one pumping chamber to overflow into the other pumping chamber and cause vortex formation at one guide vane in the other pumping chamber. It is necessary to prevent this. Both pumping chambers that are concentrically surrounding each other are connected in parallel to allow the formation of a particularly high volume flow.
しかし、公知のサイドチャンネルポンプにおいて不都合となるのは、サイドチャンネルポンプが極めて大きな寸法を有していることである。さらに、一方の圧送チャンバ内での汚染または摩耗によってこの圧送チャンバ内では、他方の圧送チャンバ内の圧力よりも高い圧力が発生する恐れがある。このことは、サイドチャンネルポンプの低い効率を招く。 However, a disadvantage of the known side channel pump is that the side channel pump has very large dimensions. Furthermore, contamination or wear in one pumping chamber can generate a higher pressure in this pumping chamber than in the other pumping chamber. This leads to the low efficiency of the side channel pump.
本発明の根底を成す問題は、冒頭で述べた形式のサイドチャンネルポンプを改良して、特に高い効率と、半径方向において特に小さな寸法を有するようなサイドチャンネルポンプを提供することである。 The problem underlying the present invention is to improve a side channel pump of the type mentioned at the outset, to provide a side channel pump having a particularly high efficiency and a particularly small dimension in the radial direction.
この課題は本発明によれば、インペラと両ハウジング部分とが、互いに同心的に取り囲み合う圧送チャンバ、つまり互いに同心的に周方向に環状に延びる圧送チャンバの間で互いに間隔を置いて配置されていることにより解決される。 This object is achieved according to the invention in that the impeller and the housing parts are arranged spaced apart from each other between a pressure-feeding chamber concentrically surrounding each other, i.e. a pressure-feeding chamber extending concentrically and annularly in the circumferential direction. Is solved.
このような構成により、互いに同心的に周方向に環状に延びる両圧送チャンバの分離が回避される。インペラを両ハウジング部分から間隔を置いて配置することにより、高低異なる圧力を有する圧送チャンバのうち高い圧力を有する方の圧送チャンバから、低い圧力を有する方の圧送チャンバへの圧送された燃料のオーバフローが可能となる。これにより生ぜしめられた圧力補償は、本発明によるサイドチャンネルポンプの特に高い効率をもたらす。圧送チャンバの摩耗または汚染による効率の低下は、本発明によれば特に小さく保持される。さらに、本発明によれば、両圧送チャンバの間の密な隔壁が回避されるので、圧送チャンバを特に相並んで近接して配置することができる。このことは、本発明によるサイドチャンネルポンプの特にコンパクトな構造をもたらすと同時に、特に小さな半径方向寸法をもたらす。 With such a configuration, separation of the two pumping chambers extending concentrically and annularly in the circumferential direction is avoided. Pumped fuel overflow from a pumping chamber having a higher pressure to a pumping chamber having a lower pressure by pumping an impeller away from both housing parts. Is possible. The pressure compensation produced thereby results in a particularly high efficiency of the side channel pump according to the invention. The reduction in efficiency due to wear or contamination of the pumping chamber is kept particularly small according to the invention. Furthermore, according to the present invention, a dense partition between the two pumping chambers is avoided, so that the pumping chambers can be arranged in close proximity, particularly side by side. This leads to a particularly compact structure of the side channel pump according to the invention, while at the same time providing a particularly small radial dimension.
ベーンチャンバが、それぞれ分流器によって、半径方向で相並んで配置された2つの部分チャンバに分割されていると、本発明によるサイドチャンネルポンプの効率を一層高めるために寄与する。この分流器は個々の圧送チャンバにおける流れの案内を可能にする。このような構成により、さらに、半径方向内側の圧送チャンバと、半径方向外側の圧送チャンバとが同数のガイドベーンを有しており、これらのガイドベーンはさらに、互いに整合して配置されている。これにより、圧送された燃料のオーバフロー時における渦流形成を特に小さく保持することができる。 If the vane chamber is divided into two partial chambers, arranged side by side in the radial direction, each by a current divider, it contributes to further increase the efficiency of the side channel pump according to the invention. This shunt allows flow guidance in the individual pumping chambers. With such a configuration, the radially inner pumping chamber and the radially outer pumping chamber have the same number of guide vanes, and these guide vanes are further arranged in alignment with each other. Thereby, vortex formation at the time of overflow of the pumped fuel can be kept particularly small.
本発明のさらに別の有利な改良形では、半径方向で相並んで配置された部分チャンバが、インペラの端面で互いに接続されている。このような構成では、圧送された燃料のオーバフローが、特に渦流発生少なく行われる。 In a further advantageous refinement of the invention, the partial chambers arranged side by side in the radial direction are connected to each other at the end face of the impeller. In such a configuration, overflow of the pumped fuel is performed with less vortex generation.
本発明のさらに別の有利な改良形では、前記分流器が、インペラの端面から間隔を置いて配置されている。このような構成では、部分チャンバを接続するためにかかる構造上の手間を特に少なく保持することができる。 In a further advantageous refinement of the invention, the shunt is spaced from the end face of the impeller. In such a configuration, it is possible to keep particularly little structural effort for connecting the partial chambers.
前記部分環状の通路が、インペラに設けられた前記分流器に向かい合って位置する別の分流器を有しており、該別の分流器が、両ハウジング部分の、インペラに向かい合って位置する側の面から間隔を置いて配置されていると、本発明によるサイドチャンネルポンプの効率を一層向上させるために寄与する。 The partial annular passage has another shunt located opposite to the shunt provided in the impeller, the other shunt being on the side of the housing part facing the impeller. If it is spaced from the surface, it contributes to further improving the efficiency of the side channel pump according to the invention.
前記分流器が、インペラおよび/またはハウジング部分と一体に製作されていると、本発明によるサイドチャンネルポンプの組付けが特に簡単に行われる。 The assembly of the side channel pump according to the invention is particularly simple if the shunt is made in one piece with the impeller and / or the housing part.
本発明は多数の実施態様を可能にする。本発明の基本原理を一層明確にするために、以下に図面につき、これらの実施態様のうちの1つを詳しく説明する。 The present invention allows a number of embodiments. In order to further clarify the basic principle of the present invention, one of these embodiments is described in detail below with reference to the drawings.
図1には、電動モータ1によって駆動される側路型ポンプもしくはサイドチャンネルポンプ2を備えた燃料ポンプが図示されている。サイドチャンネルポンプ2は電動モータ1のシャフト3に相対回動不能に装着配置された羽根車もしくはインペラ4を有している。インペラ4は2つのハウジング部分5,6の間に配置されている。両ハウジング部分5,6はスペーサリング7によって所定の相互間隔に保持されている。燃料ポンプの周壁8によって、両ハウジング部分5,6はスペーサリング7に対してプリロード(予荷重)をかけられている。サイドチャンネルポンプ2は半径方向内側の圧送チャンバ9と、半径方向外側の圧送チャンバ10とを有している。両圧送チャンバ9,10はそれぞれ互いに背中合わせに位置する、複数の部分チャンバ11,12の輪郭を画定するガイドベーン13,14から成る円環体を成す環状ガイドベーン列と、両ハウジング部分5,6に配置された部分環状の通路15,16とを有している。部分環状の通路15,16は両ハウジング部分5,6のうちの一方のハウジング部分5に配置された流入部17を起点として、他方のハウジング部分6に配置された流出部18にまで延びている。圧送チャンバ9,10の互いに背中合わせに位置する部分チャンバ11,12はさらに、インペラ4の内部で互いに連通接続されている。
FIG. 1 shows a fuel pump having a side-pump or side-channel pump 2 driven by an electric motor 1. The side channel pump 2 has an impeller or
インペラ4が回転させられると、燃料は流入部17によって吸い込まれて、両圧送チャンバ10,11へ分配される。このときに燃料はインペラ4を軸方向に貫流して、流出部18にまで圧送される。引き続き、燃料は電動モータ1を通って燃料ポンプの接続管片19に到達する。この接続管片19には、供給管路(図示しない)を接続することができる。
When the
図2には、図1に示したサイドチャンネルポンプ2の半径方向外側の部分範囲が流出部18のところで拡大して図示されている。図2から判るように、それぞれ互いに背中合わせに位置する部分チャンバ11,12同士が重なり合うことにより、これらの背中合わせに位置する部分チャンバ11,12同士の接続が形成されている。さらに、圧送チャンバ9,10はインペラ4とハウジング部分5,6との間の分離平面において互いに接続されている。インペラ4と、部分環状の通路15,16とには、複数の分流器20,21が配置されている。これらの分流器20,21は各圧送チャンバ9,10における圧送された燃料の流れを案内する。しかし、分流器20,21はインペラ4と両ハウジング部分5,6との間の分離平面から間隔を置いて配置されているので、一方の圧送チャンバ9;10から他方の圧送チャンバ10;9へのオーバフローが可能となる。さらに、これによって圧送チャンバ9,10は特に互いに接近して配置されているので、サイドチャンネルポンプ2は特に小さな半径方向寸法を有している。
In FIG. 2, a partial range on the radially outer side of the side channel pump 2 shown in FIG. 1 is shown enlarged at the
図3には、インペラ4の半径方向外側の部分範囲を、図2のIII−III線に沿って断面して示す拡大図が示されている。図3から判るように、両圧送チャンバ9,10は同数の部分チャンバ11,12を有している。これによって、インペラ4に配置された分流器20は、ガイドベーン13,14により形成されたベーンチャンバ22を、半径方向で互いに内外に取り囲み合う圧送チャンバ9,10の個々の部分チャンバ11,12に分割している。これにより、各ガイドベーン13,14の手前の所定の位置において、一方の圧送チャンバ9;10から他方の圧送チャンバ10;9内へオーバフロー燃料が供給されることが確保される。
FIG. 3 is an enlarged view showing a partial range of the outer side in the radial direction of the
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