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Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung, insbesondere einen Seitenkanalverdichter, zum Antreiben eines Gasstroms, mit einem Gehäuse, das einen Förderraum umschließt, und mit einem Laufrad, das in dem Gehäuse drehbar angeordnet ist, wobei das Laufrad mehrere Flügel aufweist, die in dem Förderraum angeordnet sind, und wobei der Förderraum einen ersten Seitenkanal und einen zweiten Seitenkanal aufweist, die sich zumindest teilweise in axialer Richtung neben den Flügeln erstrecken, insbesondere nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung und eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung.
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Die meisten Kraftfahrzeuge sind mit einer Brennkraftmaschine ausgestattet, die in der Regel für den Antrieb des Fahrzeugs sorgt. Eine derartige Brennkraftmaschine, vorzugsweise wenn sie als Kolbenmotor ausgestaltet ist, weist ein Kurbelgehäuse auf. Im Kurbelgehäuse befindet sich eine Kurbelwelle, die über Pleuel mit Kolben der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine verbunden ist. Leckagen zwischen den Kolben und den zugehörigen Zylinderwänden führen zu einem Blow-by-Gas-Strom, durch den Blow-by-Gas von den Brennräumen in das Kurbelgehäuse gelangt. Zur Vermeidung eines unzulässigen Überdrucks im Kurbelgehäuse sind moderne Brennkraftmaschinen mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung ausgestattet, um die Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse abzuführen.
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Zur Reduzierung von Schadstoffemissionen wird mit Hilfe der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung das Blow-by-Gas nicht einer Umgebung, sondern üblicherweise einer Frischluftanlage der Brennkraftmaschine zugeführt, welche die Brennräume der Brennkraftmaschine mit Frischluft versorgt.
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Im Kurbelgehäuse herrscht ein Ölnebel, so dass das Blow-by-Gas Öl mit sich führt. Dieses Öl kann als Öltröpfchen Elemente in dem Ansaugtrakt, wie beispielsweise einen Turbolader, beschädigen. Um diese Elemente zu schützen und zur Reduzierung des Ölverbrauchs, besitzt die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung üblicherweise eine Ölabscheideeinrichtung und vorzugsweise einen Ölrücklauf, der das abgeschiedene Öl zum Kurbelgehäuse zurückführt.
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Bei Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtungen lassen sich grundsätzlich passive Systeme von aktiven Systemen unterscheiden. Passive Systeme nutzen zum Antreiben des Blow-by-Gases die Druckdifferenz zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Unterdruck der Frischluftanlage. Aktive Systeme erzeugen zusätzlich einen Unterdruck zur Absaugung des Blow-by-Gases aus dem Kurbelgehäuse. Dadurch kann eine höhere Druckdifferenz bei der Ölabscheidung eingesetzt werden, so dass die Abscheidung verbessert ist. Die auf diese Weise erzielbaren Druckdifferenzen sind dennoch begrenzt, da der maximal erzeugbare Unterdruck begrenzt ist.
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Wenn allerdings eine Pumpvorrichtung stromauf des Flüssigkeitsnebelabscheiders angeordnet ist, so dass der durch die Pumpvorrichtung erzeugte Überdruck für die Abscheidung genutzt werden kann, muss die Pumpvorrichtung mit Ölnebel belastetes Gas pumpen. Dadurch erfolgt eine Vorabscheidung von Öl in der Pumpvorrichtung, die den Betrieb der Pumpvorrichtung stört.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Pumpvorrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch Eignung auszeichnet, einen öl- oder flüssigkeitsbeladenen Gasstrom pumpen zu können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, starke Umlenkungen des Gasstroms an Wänden zu vermeiden, um die Abscheidung von Flüssigkeit innerhalb des Förderraums zu reduzieren. Folglich sollten Stirnflächen, auf welche der Gasstrom stumpf auftrifft reduziert werden. Des Weiteren soll die Bildung von ungewünschten Verwirbelungen verringert werden. Durch die Reduzierung der Verwirbelungen wird die Abscheiderate der Flüssigkeit in dem Förderraum zusätzlich reduziert. Um dies zu erreichen ist vorgesehen, dass die Pumpvorrichtung wenigstens ein Strömungsleitelement aufweist, das den Gasstrom in den ersten Seitenkanal und in den zweiten Seitenkanal aufteilt, und dass das Strömungsleitelement stationär in dem Gehäuse angeordnet ist. Ohne das Strömungsleitelement würde die Gasströmung, welche aus Zwischenräumen zwischen den Flügeln des Flügelrads austritt, stumpf auf eine Gehäusewand treffen und dadurch an dieser Gehäusewand eine sehr starke Umlenkung erfahren, wodurch eine Abscheidung von Flüssigkeit begünstigt wäre. Das Strömungsleitelement teilt die Gasströmung nun vorher auf, so dass die Umlenkung, welche der Gasstrom erfährt, abgeschwächt ist, so dass die Abscheidewirkung stark reduziert ist. Dadurch, dass das Strömungsleitelement stationär im Gehäuse angeordnet ist, kann der Gasstrom besser abgebremst werden, so dass der Pumpmechanismus des Seitenkanalverdichters verbessert ist.
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Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Flügel des Laufrades eine Laufradebene definieren. Und dass das Strömungsleitelement zumindest teilweise in der Laufradebene verläuft. Besonders bevorzugt ist das Strömungsleitelement zur Laufradebene zentriert angeordnet, so dass das Strömungsleitelement den Gasstrom gleichmäßig in den ersten Seitenkanal und den zweiten Seitenkanal aufteilen kann. Die Laufradebene steht senkrecht auf einer Rotationsachse des Laufrads. Insbesondere sind die Flügel zentrisch zur Laufradebene angeordnet und/oder symmetrisch zur Laufradebene ausgestaltet.
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Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass das Strömungsleitelement eine erste Strömungsleitfläche aufweist, die den Gasstrom in den ersten Seitenkanal lenkt, und dass das Strömungsleitelement eine zweite Strömungsleitfläche aufweist, die den Gasstrom in den zweiten Seitenkanal lenkt. Durch die Strömungsleitflächen kann somit der Gasstrom einfach aufgeteilt werden und den jeweiligen Seitenkanälen zugeführt werden.
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Eine besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass das Strömungsleitelement axial zentriert zu den Flügeln des Laufrads angeordnet ist. Dadurch kann der Gasstrom gleichmäßig auf den ersten Seitenkanal und den zweiten Seitenkanal aufgeteilt werden.
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In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen beziehen sich die Begriffe axial, radial, tangential und Umfangsrichtung auf das Laufrad, dessen Rotationsachse die Axialrichtung definiert.
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Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass eine axiale Höhe des Strömungsleitelements in radialer Richtung variiert. Dadurch weist das Strömungsleitelement eine gekrümmte Oberfläche auf, an welcher der Gasstrom sanft umgelenkt werden kann, so dass die Abscheidewirkung an dem Strömungsleitelement gering ist. Vorzugsweise sind dadurch die Strömungsleitflächen gekrümmt ausgebildet, so dass die Strömungsleitflächen den Gasstrom in die Seitenkanäle lenken kann, ohne eine starke Flüssigkeitsabscheidung zu bewirken.
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Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass eine axiale Höhe des Strömungsleitelements in radialer Richtung nach außen zunimmt. Auf diese Weise kann der Gasstrom, welcher aus den Zwischenräumen zwischen den Flügeln des Laufrads austritt und im Wesentlichen einen tangentiale Geschwindigkeitskomponente aufweist, durch die Strömungsleitflächen in axialer Richtung umgelenkt werden, so dass der Gasstrom in den jeweiligen Seitenkanal geleitet werden kann.
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Eine günstige Variante sieht vor, dass das Strömungsleitelement einen Fußabschnitt und einen Teilungsabschnitt aufweist, und dass der Teilungsabschnitt eine geringere axiale Höhe aufweist als der Fußabschnitt. Somit weist der Teilungsabschnitt eine geringe Stirnfläche auf, welche sich dem Gasstrom entgegenstellt. Folglich kann auf diese Weise die Flüssigkeitsabscheidung reduziert sein.
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Eine weitere günstige Variante sieht vor, dass der Fußabschnitt der Gehäusewand zugewandt ist und/oder radial nach außen gerichtet ist. Somit ist der Fußabschnitt nicht dem Gasstrom entgegengestellt. Der Fußabschnitt kann somit den Gasstrom in die beiden Seitenkanäle leiten.
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Eine weitere besonders günstige Variante sieht vor, dass der Teilungsabschnitt dem Laufrad zugewandt ist und/oder radial nach innen gerichtet ist. Somit stellt sich der Teilungsabschnitt dem Gasstrom entgegen. Aufgrund der geringen Stirnfläche des Teilungsabschnitts kann der Teilungsabschnitt den Gasstrom aufteilen, der dann wiederum durch den breiteren Fußabschnitt in die jeweiligen Seitenkanäle umgelenkt wird.
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Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass das Strömungsleitelement in dem Förderraum angeordnet ist. In dem Förderraum kann das Strömungsleitelement seine volle Wirkung entfalten.
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Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass das Strömungsleitelement die Flügel des Laufrades zumindest teilweise umgibt. Somit kann das Strömungsleitelement den Gasstrom, der aus den Zwischenräumen zwischen den Flügeln des Laufrads ausströmt, beeinflussen und somit eine übermäßige Flüssigkeitsabscheidung vermeiden.
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Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass das Strömungsleitelement radial außen angrenzend zu den Flügeln des Laufrads angeordnet ist. Dadurch kann das Strömungsleitelement den Gasstrom, der aus den Zwischenräumen zwischen den Flügeln des Laufrads ausströmt, direkt aufnehmen und aufteilen und in die beiden Seitenkanäle leiten. Somit kann das Strömungsfeldelement äußerst effektiv Verwirbelungen und damit zusätzliche Flüssigkeitsabscheidungen vermeiden.
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Eine günstige Lösung sieht vor, dass das Strömungsleitelement an einer Gehäusewand angeordnet ist. Durch die Anordnung des Strömungsleitelements an der Gehäusewand kann das Strömungsleitelement leichter in dem Förderraum verankert werden. Dadurch ist eine stationäre Anordnung des Strömungsleitelements möglich. Darüber hinaus kann durch die gute Verankerung an der Gehäusewand geringe Toleranzen erzielt werden, so dass der Abstand zu dem Laufrad gering gehalten werden kann.
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Eine weitere günstige Lösung sieht vor, dass das Strömungsleitelement integral und/oder einstückig mit der Gehäusewand ausgebildet ist. Dadurch ist das Strömungsleitelement besonders fest an der Gehäusewand gehalten, so dass die erzielbaren Toleranzen besonders gering sind.
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Eine besonders günstige Lösung sieht vor, dass die Pumpvorrichtung einen Flüssigkeitsablauf aufweist, durch welchen Flüssigkeit aus dem Förderraum der Pumpvorrichtung ablaufen kann. Je nach Beladungsgrad des Gasstroms mit Flüssigkeit kann eine Flüssigkeitsabscheidung in dem Förderraum der Pumpvorrichtung nicht vollständig vermieden werden. Somit ermöglicht der Flüssigkeitsablauf die Entfernung der abgeschiedenen Flüssigkeit aus dem Förderraum, so dass die Funktion der Pumpvorrichtung nicht durch die abgeschiedene Flüssigkeit gestört wird.
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Ferner wird die oben genannte Aufgabe durch eine Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung zum Abscheiden eines Flüssigkeitsnebels aus einem Gasstrom gelöst, mit einer Pumpvorrichtung zum Antreiben des Gasstroms gemäß der vorstehenden Beschreibung und mit einem Flüssigkeitsnebelabscheider, wobei der Flüssigkeitsnebelabscheider stromab der Pumpvorrichtung angeordnet ist. Flüssigkeitsnebelabscheider benötigen in der Regel eine Druckdifferenz um den Flüssigkeitsnebel aus dem Gasstrom abzuscheiden. Je größer die Druckdifferenz ist, desto besser ist der Abscheidegrad des Flüssigkeitsabscheiders. Bei einer Anordnung des Flüssigkeitsnebelabscheiders stromauf der Pumpvorrichtung wäre der erzielbare maximale Differenzdruck begrenzt, da am Ausgang des Flüssigkeitsnebelabscheiders kein negativer Druck erzeugt werden kann. Von daher ist die Anordnung des Flüssigkeitsnebelabscheiders stromab der Pumpvorrichtung vorteilhaft, da die Pumpvorrichtung somit deutlich höhere Druckdifferenzen für die Flüssigkeitsabscheidung an dem Flüssigkeitsnebelabscheider erzeugen kann. Allerdings muss die Pumpvorrichtung in einem solchen Fall einen Gasstrom antreiben, der mit einem Flüssigkeitsnebel belastet ist. Daher wirken sich die Vorteile der Pumpvorrichtung besonders günstig auf die Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung aus, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Darüber hinaus wird die oben genannte Aufgabe durch eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung zum Entlüften eines Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine gelöst, mit einer Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung gemäß der vorstehenden Beschreibung und mit einer Saugleitung, durch welche Blowby-Gase aus dem Kurbelgehäuse abgeleitet werden, wobei die Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung in der Saugleitung angeordnet ist. Somit übertragen sich die Vorteile der Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung auf die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine Prinzipskizze einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung,
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2 eine Schnittdarstellung durch eine Pumpvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform, und
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3 eine Schnittdarstellung durch eine Pumpvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Eine in 1 dargestellte Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 10 wird zur Entlüftung von Kurbelgehäusen 12 von Brennkraftmaschinen 14 verwendet, insbesondere aufgeladenen Brennkraftmaschinen 14, beispielsweise mit einem Turbolader 16.
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Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 10 weist eine Saugleitung 18, welche von dem Kurbelgehäuse 12 bis zu einem Ansaugtrakt 20 der Brennkraftmaschine 14 verläuft. Eine Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung 21 ist in der Saugleitung 18 angeordnet und scheidet Flüssigkeit aus einem Gasstrom 19 ab, der durch die Flüssigkeitsabscheideeinrichtung 21 geleitet ist. Die Flüssigkeitsabscheideeinrichtung 21 weist einen Flüssigkeitsnebelabscheider 22, der vorzugsweise als Impaktor ausgebildet ist, und eine Pumpvorrichtung 24 auf, die vorzugsweise als Seitenkanalverdichter ausgebildet ist. Durch die Pumpvorrichtung 24 kann das aus dem Kurbelgehäuse 12 entlüftete Blow-by-Gas angetrieben werden, so dass an dem Flüssigkeitsnebelabscheider 22 eine höhere Druckdifferenz für die Flüssigkeitsnebelabscheidung bereitsteht, so dass die Flüssigkeitsnebelabscheidung verbessert ist.
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Der Gasstrom 19 kann insbesondere ein Strom bzw. eine Strömung aus einem Gasgemisch, wie beispielsweise Luft und/oder Blow-By-Gas sein, das insbesondere Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf, Stickoxide, Stickstoff und/oder Sauerstoff aufweist.
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Ein Antrieb 26 der Pumpvorrichtung 24 ist vorzugsweise als hydraulischer Antrieb 28, besonders bevorzugt als Freistrahlantrieb ausgebildet. Die Verwendung eines hydraulischen Antriebs 28 ist vorteilhaft, da in der Peripherie der meisten Brennkraftmaschinen 14 bereits ein Hydrauliksystem vorhanden ist.
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Eine in 2 dargestellte erste Ausführungsform der Pumpvorrichtung 24 ist zum Antreiben des Gasstroms 19 ausgebildet, der mit einem Flüssigkeitsnebel belastet ist. Die Pumpvorrichtung 24 weist ein Gehäuse 30 auf, das einen Förderraum 32 umschließt. In dem Gehäuse 30 ist ein Laufrad 34, um eine Drehachse 36 drehbar angeordnet.
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Das Gehäuse 30 der Pumpvorrichtung 24 weist einen Einlass 38 und einen Auslass 40 für den Gasstrom 19 auf, welche jeweils eine fluidische Verbindung zu dem Förderraum 32 aufweisen. Ferner weist das Laufrad 34 eine Nabe 42 und radial außenliegende Flügel 44 aufweist. Ein Ringabschnitt 46 des Laufrades 34 verbindet die Nabe 42 mit den Flügeln 44. Das Laufrad 34 ist dabei derart angeordnet, dass die Flügel 44 in dem Förderraum 32 liegen. Ferner ist das Laufrad 34 drehfest an einer Welle 48 gehalten, welche wiederum um die Drehachse 36 drehbar gelagert ist. Folglich ist auch das Laufrad 34 um die Drehachse 36 drehbar.
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Der Förderraum 32 weist mindestens einen Seitenkanal 50, beispielsweise einen ersten Seitenkanal 52 und einen zweiten Seitenkanal 54 auf. Die Seitenkanäle 50 erstrecken sich axial neben den Flügeln 44 des Laufrads 34. In Umfangsrichtung gesehen erstrecken sich die Seitenkanäle 50 zwischen dem Einlass 38 und dem Auslass 40.
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In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen beziehen sich die Begriffe axial, radial, tangential und Umfangsrichtung auf das Laufrad 34.
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Der Einlass 38 und der Auslass 40 sind dabei derart angeordnet, dass in einem Winkel von weniger als 90°, besonders bevorzugt weniger als 60°, voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Winkelangaben beziehen sich auf die Drehachse 36. Folglich gibt es zwischen dem Einlass 38 und dem Auslass 40 eine kurze Verbindungsmöglichkeit in Umfangsrichtung und eine lange Verbindungsmöglichkeit.
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Die Seitenkanäle 50 verbinden den Einlass 38 und den Auslass 40 über den langen Weg. In einem Zwischenbereich, der auf dem kurzen Weg zwischen dem Einlass 38 und dem Auslass 40 liegt, erstreckt sich keiner der Seitenkanäle 50. Insbesondere ist in dem Zwischenbereich der Abstand der Flügel 44 in axialer Richtung zu der nächsten Wand sehr gering, so dass in diesem Bereich keine oder nur geringe Fluidströmungen auftreten.
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Im Betrieb wird das Laufrad 34 um die Drehachse 36 gedreht, so dass die Flügel 44 den Gasstrom 19, beispielsweise Blow-by-Gas, von dem Einlass 38 aus über den langen Weg zu dem Auslass 40 transportieren. Durch die Drehung des Laufrads 34 wird der Gasstrom 19 aufgrund der Zentrifugalkraft radial nach außen komprimiert. Da die Flügel 44 des Laufrads 34 nach außen hin offen sind, kann der Gasstrom 19 dort aus Zwischenräumen zwischen den Flügeln 44 in die Seitenkanäle 50 strömen. In den Seitenkanälen 50 wird der Gasstrom 19 in Umfangsrichtung abgebremst und kann somit radial nach innen strömen ohne nennenswert Druck zu verlieren. Radial innen strömt der Gasstrom 19 wieder in Bereiche zwischen den Flügeln 44 des Laufrads 34 und wird wieder in Umfangsrichtung mitgenommen, so dass er erneut komprimiert werden kann. Durch diesen Zyklus kann sich eine Druckdifferenz zwischen dem Auslass 40 und dem Einlass 38 aufbauen.
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Die Kompression des Gasstroms 19 in der Pumpvorrichtung 24 erfolgt dabei ohne, dass Dichtflächen aufeinander gleiten müssen, folglich ist die Reibung einer solchen als Seitenkanalverdichters ausgebildeten Pumpvorrichtung 24 äußerst gering, so dass sowohl die Effizienz besonders hoch als auch die Lebensdauer besonders hoch sind.
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Bei der Verwendung der Pumpvorrichtung 24 in einer Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung 21 ist es günstig, wenn die Pumpvorrichtung 24 stromauf des Flüssigkeitsnebelabscheiders 22 angeordnet ist. Dadurch kann eine hohe Druckdifferenz zur Flüssigkeitsabscheidung genutzt werden. Allerdings ist dann der Gasstrom 19 in der Pumpvorrichtung 24 noch mit Flüssigkeitsnebel belastet. Dadurch kann in der Pumpvorrichtung 24 eine Vorabscheidung von Flüssigkeit erfolgen. Die Flüssigkeit kann an einer den Förderraum 32 begrenzenden Wand 56 einen Flüssigkeitsfilm bilden und dadurch den Pumpmechanismus der Pumpvorrichtung 24 stören.
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Um die ungewünschte Vorabscheidung der Flüssigkeit in dem Förderraum 32 zu reduzieren ist ein Strömungsleitelement 58 vorgesehen. Das Strömungsleitelement 58 reduziert Verwirbelungen in dem Förderraum 32, so dass die durch die Verwirbelungen verursachte Vorabscheidung der Flüssigkeit reduziert ist. Das Strömungsleitelement 58 teilt den Gasstrom 19, welcher aus den Zwischenräumen zwischen den Flügeln 44 austritt auf und leitet jeweils einen Teil in den ersten Seitenkanal 52 und einen Teil in den zweiten Seitenkanal 54 auf.
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Der Gasstrom 19, wenn er aus den Zwischenräumen zwischen den Flügeln 44 aus dem Laufrad austritt, wird gegen die den Förderraum 32 begrenzende Wand 56 auftreffen, wodurch an dieser Stelle eine starke Umlenkung des Gasstroms 19 erfolgt. Durch diese starke Umlenkung wird die unerwünschte Vorabscheidung der Flüssigkeit in dem Förderraum 32 hauptsächlich verursacht. Daher ist die Anordnung des Strömungsleitelements 58 in diesem Bereich besonders wirksam zur Vermeidung der unerwünschten Vorabscheidung der Flüssigkeit in dem Förderraum 32.
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Vorzugsweise ist das Strömungsleitelement 58 in einer Laufradebene angeordnet, welche durch die Lage der Flügel 44 des Laufrads 34 definiert ist. Insbesondere ist das Strömungsleitelement 58 in axialer Richtung zentriert zu den Flügeln 44 angeordnet. Dadurch wird der Gasstrom 19, der aus den Zwischenräumen zwischen den Flügeln 44 austritt, gleichmäßig auf den ersten Seitenkanal 52 und den zweiten Seitenkanal 54 aufgeteilt.
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In Umfangsrichtung betrachtet erstreckt sich das Strömungsleitelement 58 zumindest in dem Bereich des Förderraums 32, in welchen die Seitenkanäle 50 gebildet sind. Insbesondere erstreckt sich das Strömungsleitelement 58 nicht in dem Zwischenbereich, in welchem der Abstand der Flügel 44 in axialer Richtung zur nächsten Wand sehr gering ist. In dem Zwischenbereich sind keine Seitenkanäle 50 ausgebildet, so dass die Anordnung des Strömungsleitelements 58 im Zwischenbereich wirkungslos wäre.
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Es versteht sich, dass das Strömungsleitelement 58 in Umfangsrichtung nicht vollständig den Bereich der Seitenkanäle 50 abdecken muss. Allerdings ist eine weitgehende Abdeckung vorteilhaft.
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Eine Querschnittsform 62 des Strömungsleitelements 58 ist vorzugsweise in Umfangsrichtung konstant. Somit kann das Strömungsleitelement 58 über seine gesamte in Umfangsrichtung sich erstreckende Länge die gewünschte Wirkung erzielen.
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In die Querschnittsform 62 weist eine axiale Höhe auf, die in der Radialrichtung variiert. Insbesondere nimmt die axiale Höhe der Querschnittsform 62 in Radialrichtung nach außen zu. Dadurch ist eine keilartige Querschnittsform 62 des Strömungsleitelements 58 gegeben, welche den Gasstrom 19 gut aufteilen und in die Seitenkanäle 50 ablenken kann. Besonders bevorzugt nimmt die axiale Höhe in Radialrichtung nicht linear zu, so dass eine Krümmung gegeben ist, welche den Gasstrom 19 sanft ablenken kann, um Verwirbelungen zu vermeiden.
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Durch die Querschnittsform 62 ist ein Teilungsabschnitt 64 an dem Strömungsleitelement 58 gebildet, welcher eine Spitze 66 aufweist. Die Spitze 66 stellt dem Gasstrom 19 somit nur eine sehr geringe Stirnfläche frontal entgegen, so dass bei der Aufteilung des Gasstroms nur geringe Verwirbelungen entstehen. Vorzugsweise ist der Teilungsabschnitt 64 und damit die Spitze 66 zu den Flügeln 44 des Laufrads 34 hin ausgerichtet. Üblicherweise ist somit der Teilungsabschnitt 64 und die Spitze 66 radial nach innen gerichtet.
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An dem radial anderen Ende weist das Strömungsleitelement 58 einen Fußabschnitt 68 auf, welcher eine größere axiale Höhe aufweist als der Teilungsabschnitt 64. Der Teilungsabschnitt 64 geht fließend in den Fußabschnitt 68 über. Durch die größere axiale Höhe kann der Fußabschnitt 68 den aufgeteilten Gasstrom 19 in Richtung des jeweiligen Seitenkanals 50 lenken. Der Fußabschnitt 68 ist somit dem Laufrad und den Flügeln 44 des Laufrads 34 abgewandt. Das heißt üblicherweise ist der Fußabschnitt 68 radial nach außen gerichtet.
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An den dem Gasstrom ausgesetzten Oberflächen des Strömungsleitelements 58 sind eine erste Strömungsleitfläche 70 und eine zweite Strömungsleitfläche 72 ausgebildet, welche den Gasstrom 19 ablenken. Die erste Strömungsleitfläche 70 lenkt dabei einen Teil des Gasstroms 19 in den ersten Seitenkanal 52. Die zweite Strömungsleitfläche 72 lenkt einen Teil des Gasstroms 19 in den zweiten Seitenkanal 54. Im Querschnitt betrachtet bilden die erste Strömungsleitfläche 70 und die zweite Strömungsleitfläche 72 gebogene Linien. Die beiden durch die Strömungsleitflächen 70, 72 gebildeten Linien berühren sich vorzugsweise an der Spitze 66 des Strömungsleitelements 58 und entfernen sich voneinander auf dem Weg radial nach außen. Durch die Biegung, welche ebenfalls in axialer Richtung voneinander weg erfolgt, wird der Gasstrom 19 sanft umgelenkt, so dass nur geringe Verwirbelungen entstehen.
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Die Strömungsleitflächen 70, 72 gehen am Fußabschnitt 68 des Strömungsleitelements 58 in die den Förderraum 32 begrenzende Wand 56 über. Vorzugsweise ist kein Absatz oder Knick vorgesehen, oder zumindest nur ein kleiner Absatz oder ein geringer Knick.
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Das Strömungsleitelement 58 ist an der den Förderraum 32 begrenzenden Wand 56 gehalten. Vorzugsweise ist das Strömungsleitelement 58 mit dem Fußabschnitt 68 an der den Förderraum 32 begrenzenden Wand 56 gehalten. Dadurch ist das Strömungsleitelement 58 stationär in dem Gehäuse 30 angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Gasstrom 19, welcher aus den Zwischenräumen zwischen den Flügeln 44 des Laufrads 34 ausgetreten ist bei der Umlenkung in die Seitenkanäle 50 bereits abgebremst wird, so dass der Druckaufbaumechanismus des Seitenkanalverdichters unterstützt wird.
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Eine in 3 dargestellte zweite Ausführungsform der Pumpvorrichtung 24 unterscheidet sich von der in 2 dargestellten ersten Ausführungsform der Pumpvorrichtung 24 dadurch, dass die radiale Ausdehnung des Strömungsleitelements 58 größer ist. Insbesondere erstreckt sich das Strömungsleitelement 58 in radialer Richtung soweit, dass die Spitze 66 des Strömungsleitelements 58 in unmittelbarer Nähe zu den Flügeln 44 des Laufrads 34 liegt. Zusammen mit laufradseitigen Strömungsleitelementen 74, welche segmentiert zwischen den Flügeln 44 des Laufrads 34 angeordnet sind, sind die beiden Seitenkanäle 50 fluidisch voneinander abgeschirmt. Ein Fluidaustausch zwischen den beiden Seitenkanälen 50 findet nur noch in sehr geringem Maße statt.
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Das laufradseitige Strömungsleitelement 74 bewirkt, dass die Gasströmung 19, wenn sie aus den Seitenkanälen 50 in die Zwischenräume zwischen den Flügeln 44 des Laufrads 34 zurückströmt ebenfalls sanft umgelenkt wird, so dass auch dort eine ungewünschte Vorabscheidung der Flüssigkeit reduziert ist.
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Im Übrigen stimmt die in 3 dargestellte zweite Ausführungsform der Pumpvorrichtung 24 mit der in 2 dargestellten ersten Ausführungsform der Pumpvorrichtung 24 hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
