[发明专利]具有侧通道的不对称横截面的侧通道泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于输送流体侧通道泵。本发明还涉及具有这样的侧通道泵的燃料泵。

背景技术

像液体和气体这样的流体能以不同的形式由泵输送和/或置于压力下。尤其在机动车中经常将泵用于将燃料从油箱中输送到内燃发动机。泵应出于这种目的拥有在不同的环境条件下将燃料可靠地并且足够量地输送的功能。例如应能够不但在冷起动中并且也在剧烈地加热的情况下输送燃料，在剧烈地加热的情况下会容易在燃料内部形成气泡。另外，所述泵应耐用并且在例如大于10年的长期的使用寿命上能可靠地保持它的输送性能。

因此，为了在机动车中输送燃料，常使用所谓的侧通道泵，因为它们不但在使用中牢固而且能被成本合算并且简单地制造和安装。然而，观察到，在传统的侧通道泵中有时达不到高的耐久性或者在泵的使用寿命上这种至少发生显著的磨损现象。

在文献DE 43 43 078 B4、US 4,591,311以及DE 43 00 845 A1中说明了传统的侧通道泵。

发明内容

当前发明的实施方式使得能够以有利的方式提高侧通道泵的耐久性或者配备有这样的侧通道泵的燃料泵的耐久性和/或者保持小的磨损现象。

提出一种侧通道泵，所述侧通道泵具有包围泵腔的壳体。在所述泵腔的内部可转动地接收有转轮。此外，在所述泵腔的内部构造有入口侧的侧通道和出口侧的侧通道。所述壳体具有通到所述入口侧的侧通道中的入口通道和从所述出口侧的侧通道中导出的出口通道。所述转轮在它的外周附近在叶片区域内具有多个径向向外地延伸的叶片。所述入口侧的侧通道和所述出口侧的侧通道在所述转轮的相对置的侧上延伸并且都邻接所述转轮。这两个侧通道都沿着流动路径从入口通道部分环形地延伸到所述出口通道。所提出的侧通道泵的特征在于，所述入口侧的侧通道沿着所述流动路径平均地具有比所述出口侧的侧通道小的横截面。

所提出的侧通道泵能视为基于下面阐述的知识和构想。

在侧通道泵中，待输送的流体通过所述入口通道被吸入到泵腔中。转轮在所述泵腔中旋转，例如由电马达驱动。转轮的叶片这样地作用到流体上，使得部分的流体被携动。邻接转轮的叶片，侧通道处于转轮的两个相对置的侧上。入口通道通到入口侧的侧通道内。

因为这两个侧通道与所述转轮邻接并且向转轮的叶片敞开，通过所述入口通道被吸入的流体一方面可以到达至旋转的转轮的叶片并且被平行于所述侧通道运动的叶片携动，另一方面，被吸入的流体的一部分也可以在叶片旁边经过并且在两个相邻的叶片之间穿过到达相对置的、出口侧的侧通道。转轮的叶片在此这样地与流体共同作用，使得流体部分地在转轮的转动方向上被携动并且部分地从所述转轮离开被压向所述侧通道之一。由此，流体在它经由入口通道流入到泵腔中之后螺旋状地沿着流动路径运动，该流动路径从入口通道沿着侧通道通到所述出口通道。在这种螺旋式运动期间，由转轮显著地传递能量给流体，从而流体能被输送到出口通道并且在此同时被置于压力下并且然后能经由出口通道离开所述泵腔。

现在观察到，通过流体经由所述入口通道被吸入、流体在所述转轮的叶片之间的通流和/或通过流体经由所述出口通道排出，将力施加到转轮上，所述力试图使转轮向着入口侧移位。基于这样的力，转轮会在泵运行时在壳体的入口侧的壁上或者例如在吸入盖的壁上摩擦，这会导致磨损并且导致泵的输送功率显著地下降。

已认识到，被观察到的、转轮在泵运行期间的单侧力加载能够被避免或者至少被减轻，其方式是，两个侧通道构造有不同的横截面。在此，入口侧的侧通道的横截面应在整个流动路径上平均具有比出口侧的侧通道小的横截面。然而，这不排除入口侧的侧通道在流动路径的小部分中、例如直接邻接入口通道处具有比相对置的、出口侧的侧通道大的横截面。然而，入口侧的侧通道应当优选在明显地多于流动路径的一半上，也就是说例如在入口通道和出口通道之间的流动路径的至少50％上、优选至少60％上并且强烈地优选至少75％上具有比出口侧的侧通道小的横截面。

换句话说，根据本发明实施方式的、入口侧的侧通道在沿着流动路径至少60％、优选至少75％或90％的位置上具有比所述出口侧的侧通道在沿着所述流动路径的相同位置上小的横截面。

已认识到，通过两个侧通道的这样不对称的构造，能将力作用到转轮上，所述力能反作用于在其他部位已观察到的前面说明的力并且能至少部分地补偿它。由此，能实现：转轮在运行期间不再过度地被压向入口侧，从而能避免或者显著地减少与此相关的磨损现象。