具有多个沿圆周分布的输送通道的带侧通道鼓风机

摘要

本发明涉及一种带侧通道鼓风机，尤其用于内燃机的次级风泵，包括多部分组成的外壳，该外壳具有至少一个进口（6、7）和至少一个出口（20、21），以及大体上具有一个第一和一个第二外壳部分（10、16），其中所述进口（6、7）通过至少一个进口区（8、9），通过至少一个本身至少弧形延伸地设计在第一和/或第二外壳部分（10、16）中的输送通道（12、14），以及通过至少一个出口区（23、25），与所述出口（20、21）互相流体流动地相连接；所述带侧通道鼓风机包括工作轮（4），该工作轮可旋转地安装在外壳（2）内并可以通过驱动单元（3）驱动，其中工作轮（4）具有输送叶片（22），这些输送叶片与相对置的输送通道配合作用；以及还包括至少一个在进口区（8）与出口区（23、25）之间的间断区（28、30），在间断区（28、30）内沿周向切断至少一个输送通道（12、14），其中设置至少一个有圆周角<300°的输送通道（12、14）。

说明书

技术领域

本发明涉及一种带侧通道的鼓风机，尤其用于内燃机的次级风泵，包括 一个多部分组成的外壳，它有至少一个进口和至少一个出口，以及大体上有 一个第一和一个第二外壳部分，其中进口通过至少一个进口区，通过至少一 个至少部分环形延伸地设计在第一和/或第二外壳部分中的输送通道，以及通 过至少一个出口区，与出口互相流体流动地连接，包括一个工作轮，它可旋 转地安装在外壳内并可以通过驱动单元驱动，其中工作轮有输送叶片，它们 与相对置的输送通道配合作用，以及包括至少一个在进口区与出口区之间的 间断区，在间断区内沿周向切断至少一个输送通道。

背景技术

这种带侧通道的鼓风机或泵是众所周知的，并在许多申请中，例如也在 DE102009006652A1中有记载。在汽车中它们例如用于输送燃料或用于在废 气系统中吹入二次空气。驱动通常借助电动机实现，电动机驱动工作轮。工 作轮在其圆周上基本上设计为，使它与处于其轴向相对置位置的输送通道构 成一个环形的涡流通道。输送叶片从工作轮构成旋流通道的部分出发，朝输 送通道的处于相对置位置的设计为外壳件的方向垂直伸出，从而在输送叶片 之间形成腔室。当工作轮旋转时，在腔室内被输送的流体通过输送叶片获得 沿周向以及沿径向的加速度，从而在输送通道中形成环形涡流。

已知其中只在工作轮的一个轴向侧，在一个外壳部分内设计一个输送通 道的带侧通道鼓风机，以及还已知其中在工作轮两个轴向侧设计一个输送通 道的带侧通道鼓风机，在这种情况下再将两个输送通道互相流体流动地连 接。在这种带侧通道鼓风机中，其中一个输送通道设计在用作盖的外壳部分 内，而另一个输送通道设计在通常在其中固定驱动单元的外壳部分内，工作 轮防旋转地安装在所述驱动单元的轴上。

通常的出发点是，做到尽可能良好地输送或增压，这需要利用输送通道 的圆周尽可能大的部分。基于所述原因，进口和出口在圆周上沿工作轮旋转 方向处于彼此相距尽可能远，此时通过间断区防止在进口与出口之间的闭路 流动。

在这里带侧通道鼓风机指定用于两个工作点。其一是额定输送点，例如 在10mbar时40kg/Std.，以及另一个是零输送点（输送量=0kg/Std.）。然而在 零输送时，存在非常高的压力，因为在这种情况下例如出口完全关闭。在零 输送点与额定输送点相比压力的差额用Δp表示。

若现在应在不改变带侧通道鼓风机几何尺寸的情况下通过转速调整实 施新的额定输送点，则必然导致一个Δp，它根据新的工作转速和带侧通道鼓 风机的几何尺寸或特征线得出。由此在某些情况下，在零输送时，Δp以及 进而电流耗用量（Stromaufnahme）相当高。当然可以调整工作轮几何尺寸。 但在这方面的自由度受限制，以及这种调整还与高成本的工具及研制相关 联。

发明内容

因此本发明要解决的技术问题是创造一种能克服上述缺点的带侧通道 鼓风机。

为解决上述技术问题采取的措施是，设置至少一个具有圆周角<300°的 输送通道。在这里应补充说明，圆周角定义为，圆周角的起点通过输送通道 的第一个轮廓点确定，以及圆周角的终点通过输送通道的最后一个轮廓点确 定。以此方式减小带侧通道鼓风机内的升压，从而得到一种最大压力较低的 带侧通道鼓风机。因此，也相应地限制在零输送点的电流耗用量。移动额定 输送点不会导致带侧通道鼓风机过度增大电流耗用量。

采取下列措施创造了一种特别有利的实施形式，亦即不仅第一而且第二 外壳部分各有一个输送通道，它们有公共的出口，其中有一个输送通道比其 他输送通道小得多。以此方式创造了一种带侧通道鼓风机，它可以达到比较 高的最大压力，并因而也能达到比较高的输送点。但与此同时，与传统的带 侧通道鼓风机相比，相关的特征线设计得较平，由此额定输送点的变化不会 对电流耗用量的大小带来负面效果。

按一种有利的实施形式，在至少一个外壳部分内设至少两个沿周向彼此 相继的通过间断区相互分隔的输送通道，其中每个输送通道与一个出口区连 接。

出自于结构技术的原因可优选的是，在这种情况下设有至少两个出口， 它们分别与一个出口区连接。按另一种实施形式，不仅在第一而且在第二外 壳部分中，各设有两个沿周向彼此相继的输送通道，其中所述沿轴向互相平 行延伸的输送通道各有一个出口区，它们汇入一个公共的出口内。通过这种 实施形式在一定程度上创造了一种带侧通道鼓风机，它描述了设想的总流量 大而最大Δp小的两个平行的带侧通道鼓风机。此外，这种实施形式空间特 别节省和制造成本非常低。

附图说明

附图表示按本发明带侧通道鼓风机的一种实施例并在下面说明。其中：

图1表示带侧通道鼓风机的剖切侧视图；

图2表示图1所示带侧通道鼓风机的第一外壳部分的透视图；

图3表示图1所示带侧通道鼓风机的第二外壳部分的透视图；以及

图4表示属于所述实施形式的特征线并与传统的带侧通道鼓风机比较。

具体实施方式

带侧通道鼓风机在图中表示的实施形式是一种所谓双螺旋线结构形式， 其中不仅在第一而且在第二外壳部分中，分别设有两个沿周向彼此相继的输 送通道，在这里沿轴向互相平行延伸的输送通道各有一个出口区，它们汇入 一个公共的出口内。图1中的剖面选择为使之延伸通过一个输送通道。在图 1中表示的带侧通道鼓风机，由一个分成两个部分的外壳2以及一个可旋转 地安装在外壳2内、可以通过驱动单元3驱动的工作轮4组成，后者例如用 于输送空气。空气经轴向进口6到达第一外壳部分10的进口区8内，在本 结构形式中第一外壳部分10用作带侧通道鼓风机的盖件。从出口区8出发， 空气接着流入两个大体上弧形延伸的输送通道12、14，其中第一输送通道 12设计在盖件10内，以及第二输送通道14设计在第二外壳部分16内，在 第二外壳部分16的中心孔17内，还安装驱动单元3的驱动轴19的轴承18， 工作轮4固定在驱动轴19上。应补充说明（为此也可参见图2和图3），不 仅第一而且第二外壳部分10、16还分别有另一个输送通道13、14，包括附 属的进口区和出口区以及进口6、7和出口20、21。空气的排出经出口区23、 25进行，所述出口区汇入设置在第二外壳部分16内的切向出口20、21中。

工作轮4安装在盖件10与第二外壳部分16之间，在其圆周上有输送叶 片22，输送叶片是弯曲的并沿径向延伸，其中输送叶片22通过一个沿径向 延伸的圆周环24，分为与第一输送通道12轴向相对置的第一排和与第二输 送通道14轴向相对置的第二排，从而设计有两个涡流通道，它们分别通过 输送通道12、14之一与工作轮4的面对的部分构成。输送通道12、14的外 径略大于工作轮4的外径，所以在工作轮4外圆周的外部形成两个输送通道 12、14之间的流动连接，从而可以在两个输送通道12、14之间进行空气交 换。因此在从环24的圆周延伸的输送叶片22之间，形成朝径向的外部开口 的腔室26，空气在其中输送或加速，所以空气的压力沿输送通道12、14的 长度提高。

为了可靠防止从进口6到出口20逆工作轮4旋转方向的闭路流动，在 盖件10和外壳部分16上设间断区28、29、30、31（为此也可参见图2和图 3）。这些间断区28、29、30、31切断输送通道12、13、14、15，所以在间 断区28、29、30、31内，与工作轮4的输送叶片22轴向对置地，存在尽可 能小的间隙。另外，在第二外壳部分16的径向邻接的壁上设计有间断区32 它们切断在各输送通道12、13、14、15之间处于径向外部的连接区35。

由图2和图3可以看出，设在盖件10和第二外壳部分16内的输送通道 12、13或14、15有基本相同的宽度，以及除间断区28、29或30、31外， 沿盖件10和第二外壳部分16的圆周延伸。因此在图2选择的视图中，工作 轮4从进口区逆时针方向旋转到输送通道末端。在这里表示的所有输送通道 12、13、14、15有圆周角约为150°。所以在有一个工作轮的带侧通道鼓风 机中配置两个独立的螺旋线，它们各有两个输送通道12、13或14、15。在 本实施例中设置两个进口6、7和附属的进口区8、9，当然在这方面还可以 设想，通过恰当的流动导引只设一个进口或出口及各自附属的区域。

图4在特征线场中表示按本发明的这种带侧通道鼓风机产生的效果。图 4表示两个曲线图，其中分别表示质量流量和电流耗用量随Δp的变化关系。 用附图标记36表示如由现有技术已知的一种带侧通道鼓风机的特征曲线。 随着Δp增加，质量流量下降和电流耗用量上升，直至达到零输送点。若现 在应将额定输送点44提升到额定输送点45，则在现有技术中通过提高转速 实现，这难免导致在零输送点时更高的电流耗用量。这种情况用附图标记38 表示。现在用40表示一种它的两个输送通道有减小的圆周角的带侧通道鼓 风机，。质量流量随Δp变化关系的特征线很陡。在质量流量略有减小的额定 输送点46，这导致显著降低在零输送点时的电流耗用量。用42标示在本实 施例中说明的双螺旋线结构形式。在质量流量随Δp变化关系的特征线场内， 它在其质量流量方面与额定输送点46相应的额定输送点47有更陡的特征 线。在本实施例中，在额定输送点47的电流耗用量比特征线38略有增大， 然而此时在零输送点的电流耗用量明显减小。