EP2382393B1 - Side channel blower, in particular secondary air blower for an internal combustion engine - Google Patents

Side channel blower, in particular secondary air blower for an internal combustion engine Download PDF

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EP2382393B1
EP2382393B1 EP10700238.8A EP10700238A EP2382393B1 EP 2382393 B1 EP2382393 B1 EP 2382393B1 EP 10700238 A EP10700238 A EP 10700238A EP 2382393 B1 EP2382393 B1 EP 2382393B1
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EP
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impeller
conveyor
outlet
rotation
outlet opening
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Berthold Herrmann
Andreas Bumbel
Jakob Gehlen
Thomas Rösgen
Rainer Peters
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Pierburg GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a side channel blower for an internal combustion engine having a multipart housing, in which an axial inlet, which opens into an at least one substantially annularly extending delivery channel via an inlet region and an outlet is formed, an impeller, which is drivable via a drive unit, is rotatably mounted in the housing and having conveying blades, which cooperate with the opposite conveying channel, and an interruption area between the inlet and the outlet, in which the at least one conveying channel is interrupted in the circumferential direction, wherein the at least one conveying channel leads in a tangential direction to the outlet , wherein an outlet opening extends in the radially limiting wall in the direction of rotation of the impeller to an outlet edge, wherein in the direction of rotation of the impeller immediately behind the outlet opening at the radially delimiting wall a recess madbil is det, which reduces the expansion of the interruption region on the radially delimiting wall in the circumferential direction.
  • Such a device is from the US-A-2 217 211 known.
  • the extension of the outlet opening in the direction of rotation of the impeller grows from the conveyor channel in a second housing part in the direction of a cover part, in which the inlet is formed.
  • the flow vector of an eddy in the region of the outlet is modeled, whereby an additional emptying of the pockets is achieved.
  • a recess 60 is formed immediately behind the outlet opening 58 at the interruption area 32 of the radially delimiting wall 33.
  • This recess 60 is bounded by a breaker edge 66 in the direction of rotation of the impeller 4, which also extends from the bottom of the housing part 16 obliquely above, that has an axial component in the direction of the cover part 10 and a component in the direction of rotation of the impeller.
  • the breaker edge 66 and the outlet edge 62 are not parallel but at an angle to each other, wherein for the outlet edge 62, the component in the direction of rotation is greater than for the breaker edge 66. It should be noted that with a greater distance between the blades 22 of the Impeller 4 also included Angle between the interrupt edge 66 and the outlet edge 62 should be selected larger.
  • the velocity vector of this residual air has a component radially outward, a component in the direction of rotation of the impeller 4 and a component in the direction of the cover part 10.
  • the component of the air flow in the circumferential direction substantially corresponds to the speed component of the impeller 4. It follows that due to the selected maximum extent of the outlet opening 58 in the direction of rotation does not abut the air flowing out of the pocket 28 against the outlet edge 62 of the outlet opening 58 in the form of a pressure surge, but flows into the outlet 20.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Seitenkanalgebläse für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem mehrteiligen Gehäuse, in dem ein axialer Einlass, der über einen Einlassbereich in einen zumindest einen sich im Wesentlichen ringförmig erstreckenden Förderkanal mündet und ein Auslass ausgebildet sind, einem Laufrad, welches über eine Antriebseinheit antreibbar ist, drehbar im Gehäuse gelagert ist und Förderschaufeln aufweist, die mit dem gegenüberliegenden Förderkanal zusammenwirken, und einem Unterbrechungsbereich zwischen dem Einlass und dem Auslass, in dem der zumindest eine Förderkanal in Umfangsrichtung unterbrochen ist, wobei der zumindest eine Förderkanal im Wesentlichen in tangentialer Richtung zum Auslass führt, wobei sich eine Auslassöffnung in der radial begrenzenden Wand in Drehrichtung des Laufrades bis zu einer Auslasskante erstreckt, wobei in Drehrichtung des Laufrades unmittelbar hinter der Auslassöffnung an der radial begrenzenden Wand eine Ausnehmung ausgebildet ist, die die Ausdehnung des Unterbrechungsbereiches an der radial begrenzenden Wand in Umfangsrichtung verringert.The invention relates to a side channel blower for an internal combustion engine having a multipart housing, in which an axial inlet, which opens into an at least one substantially annularly extending delivery channel via an inlet region and an outlet is formed, an impeller, which is drivable via a drive unit, is rotatably mounted in the housing and having conveying blades, which cooperate with the opposite conveying channel, and an interruption area between the inlet and the outlet, in which the at least one conveying channel is interrupted in the circumferential direction, wherein the at least one conveying channel leads in a tangential direction to the outlet , wherein an outlet opening extends in the radially limiting wall in the direction of rotation of the impeller to an outlet edge, wherein in the direction of rotation of the impeller immediately behind the outlet opening at the radially delimiting wall a recess ausgebil is det, which reduces the expansion of the interruption region on the radially delimiting wall in the circumferential direction.

Eine solche Vorrichtung ist aus der US-A-2 217 211 bekannt.Such a device is from the US-A-2 217 211 known.

Seitenkanalgebläse oder -pumpen sind allgemein bekannt und werden in einer Vielzahl von Anmeldungen beschrieben. Im Kraftfahrzeug dienen sie beispielsweise zur Förderung von Kraftstoff oder zum Einblasen von Sekundärluft in das Abgassystem. Der Antrieb erfolgt üblicherweise über einen Elektromotor, der das Laufrad antreibt. Das Laufrad ist an seinem Umfang im Wesentlichen derart ausgebildet, dass es mit dem ihm axial gegenüberliegenden Förderkanal einen umlaufenden Wirbelkanal bildet. Aus dem den Wirbelkanal bildenden Teil des Laufrads ragen Förderschaufeln senkrecht in Richtung zum gegenüberliegenden, im Gehäuse ausgebildeten Teil des Förderkanals, so dass zwischen den Förderschaufeln Taschen gebildet werden. Das geförderte Fluid in den Taschen erfährt bei Drehung des Laufrades durch die Förderschaufeln eine Beschleunigung in Umfangsrichtung sowie in radialer Richtung, so dass im Förderkanal eine umlaufende Wirbelströmung entsteht.Side channel blowers or pumps are well known and described in a variety of applications. In the motor vehicle, for example, they serve to convey fuel or to inject secondary air into the exhaust system. The drive is usually via an electric motor that drives the impeller. The impeller is formed at its periphery substantially such that it forms a circumferential vortex channel with the axially opposite conveying channel. From the vortex channel forming part of the impeller projecting blades projecting vertically toward the opposite, formed in the housing part of the conveyor channel, so that pockets are formed between the conveyor blades. The pumped fluid in the pockets undergoes a rotation upon rotation of the impeller by the impeller blades Acceleration in the circumferential direction and in the radial direction, so that in the delivery channel creates a circumferential vortex flow.

Es sind Seitenkanalgebläse bekannt, bei denen lediglich ein Förderkanal an einer axialen Seite des Laufrades in einem Gehäuseteil ausgebildet ist, als auch Seitenkanalgebläse, bei denen an beiden axialen Seiten des Laufrades ein Förderkanal ausgebildet ist, wobei dann beide Förderkanäle fluidisch miteinander verbunden sind. Bei einem derartigen Seitenkanalgebläse ist einer der Förderkanäle in einem als Deckel dienenden Gehäuseteil ausgebildet, während der andere Förderkanal in dem Gehäuseteil ausgebildet ist, an dem üblicherweise die Antriebseinheit befestigt ist, an deren Welle das Laufrad zumindest drehfest angeordnet ist.There are side duct blowers are known in which only one conveyor channel is formed on one axial side of the impeller in a housing part, as well as side channel blower in which a delivery channel is formed on both axial sides of the impeller, then both conveyor channels are fluidly connected. In such a side channel blower one of the conveying channels is formed in a cover serving as a housing part, while the other conveying channel is formed in the housing part to which usually the drive unit is attached to the shaft of which the impeller is arranged at least rotationally fixed.

Um eine möglichst gute Förderung beziehungsweise Druckerhöhung zu erhalten, ist es notwendig, einen möglichst großen Teil des Umfangs des Förderkanals zu nutzen. Aus diesem Grund müssen Einlass und Auslass über den Umfang in Laufrichtung des Laufrades möglichst weit auseinander liegen, wobei eine Kurzschlussströmung zwischen dem Einlass und dem Auslass durch einen Unterbrechungsbereich zu verhindern ist. Als problematisch bei derartigen Seitenkanalgebläsen hat sich die hohe Geräuschentwicklung herausgestellt, welche insbesondere durch Pulsationen entsteht, die durch plötzliche Druckstöße der geförderten Luft auftreten.In order to obtain the best possible promotion or pressure increase, it is necessary to use as large a part of the circumference of the conveyor channel. For this reason, the inlet and the outlet have to be as far apart as possible over the circumference in the running direction of the impeller, whereby a short-circuit flow between the inlet and the outlet is to be prevented by an interruption area. A problem with such side channel blowers, the high noise has been found, which arises in particular by pulsations that occur due to sudden pressure surges of the extracted air.

Diese Druckstöße treten unter anderem unmittelbar nach dem Überstreichen jeder Förderschaufel am Anfang des Unterbrechungsbereiches auf, da in den Taschen zwischen den Förderschaufeln noch verdichtete Luft vorhanden ist, die nicht vollständig über den Auslass ausgestoßen wurde, welche bei Erreichen des Unterbrechungsbereiches plötzlich gegen dessen Wände beschleunigt werden. Dies führt zu deutlich erhöhten Geräuschemissionen.These pressure surges occur, inter alia, immediately after sweeping each bucket at the beginning of the break region, since in the pockets between the bucket still compressed air is present, which was not completely ejected through the outlet, which are accelerated when reaching the interruption area suddenly against the walls , This leads to significantly increased noise emissions.

Um dies zu vermeiden, wird in der DE 100 24 741 B4 eine Pumpe zur Förderung von Fluiden vorgeschlagen, bei der der Auslass axial zum Laufrad angeordnet ist und der Förderkanal in einer Auslassöffnung mündet, deren Breite in Drehrichtung des Laufrades zunächst kleiner wird und anschließend im radial äußeren Bereich eine geringe konstante Breite aufweist.To avoid this, is in the DE 100 24 741 B4 proposed a pump for conveying fluids, wherein the outlet is arranged axially to the impeller and the delivery channel opens into an outlet opening whose width is initially smaller in the direction of rotation of the impeller and then in the radially outer region has a small constant width.

Aus der genannten US 2,217,211 ist eine Seitenkanalpumpe bekannt, bei der in Drehrichtung des Laufrades hinter der Auslassöffnung an der radial begrenzenden Wand eine zusätzliche Ausnehmung ausgebildet ist, die die Ausdehnung des Unterbrechungsbereichs verringert.From the mentioned US 2,217,211 is known a side channel pump, wherein in the direction of rotation of the impeller behind the outlet opening on the radially delimiting wall, an additional recess is formed, which reduces the extent of the interruption area.

Durch eine derartige Ausführung können die auftretenden Geräusche zwar reduziert werden, jedoch wird der geförderte Fluidstrom weiterhin hinter der Auslassöffnung gegen den Unterbrecherbereich beschleunigt, so dass Druckstöße entstehen, die zu einer erhöhten Geräuschemission führen, da plötzliche Querschnittsänderungen hinter dem Unterbrechungsbereich für Teilvolumina des in den Taschen geförderten Volumens bei Erreichen des Unterbrechungsbereiches entstehen.By such a design, the noises occurring can indeed be reduced, but the funded fluid flow is further accelerated behind the outlet opening against the breaker area, so that pressure surges arise, which leads to an increased noise emission, since sudden cross-sectional changes behind the interruption area for partial volumes of the pockets in the funded volume when reaching the interruption area arise.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Seitenkanalgebläse zu schaffen, mit dem die auftretenden Geräusche weiter reduziert werden können.It is therefore the task of creating a side channel blower with which the noise that occurs can be further reduced.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst. Im radial innen liegenden Bereich des Laufrades strömt das Fluid zwischen die Laufschaufeln und verlässt die Taschen zwischen den Förderschaufeln im radial außen liegenden Bereich. Durch den tangential auslaufenden Förderkanal überstreichen jeweils zunächst die Innenseiten der Fördertaschen den Unterbrechungsbereich des Förderkanals, so dass sich der Eintrittsquerschnitt bei Drehung des Laufrades stetig verringert. Das verdichtete Fluid kann die Fördertaschen im Bereich des Austritts ohne Strömungshindernisse verlassen. Auch das Fluid, welches sich noch in den Taschen befindet und in diesen beschleunigt wird und gegebenenfalls durch Verwirbelungen noch im weiter außenliegenden Bereich in die Taschen eingeströmt ist, kann über den in Drehrichtung hinter dem Förderkanal liegenden Bereich der Auslassöffnung die Taschen verlassen und ohne Strömungshindernisse ausströmen. So werden Druckstöße auf das Gehäuse verhindert und Geräuschemissionen verringert. Dadurch, dass sich die Auslassöffnung in der radial begrenzenden Wand in Drehrichtung des Laufrades bis zu einer Auslasskante erstreckt, die in den Unterbrechungsbereich des zumindest einen Förderkanals ragt, wird ein zusätzlicher Entspannungsbereich für das geförderte Fluid hinter der Auslassöffnung geschaffen, in der die noch vorliegende Druckerhöhung aus der Tasche abgebaut werden kann, wodurch die auftretenden Druckpulsationen weiter verringert werden.This object is achieved by the characterizing part of the main claim. In the radially inner region of the impeller, the fluid flows between the blades and leaves the pockets between the impeller blades in the radially outer region. Due to the tangentially outflowing conveyor channel, the inner sides of the conveyor pockets first strike the interruption region of the conveyor channel so that the inlet cross section steadily reduces as the impeller rotates. The compressed fluid can leave the conveyor pockets in the area of the exit without flow obstacles. Also, the fluid, which is still in the pockets and is accelerated in these and has possibly flowed through turbulence in the outer area in the pockets can leave the pockets on the lying in the direction of rotation behind the conveyor channel region of the outlet and flow out without flow obstacles , This prevents pressure surges on the housing and reduces noise emissions. By virtue of the fact that the outlet opening in the radially delimiting wall extends in the direction of rotation of the impeller up to an outlet edge which projects into the interruption region of the at least one conveying channel, an additional region for the discharge of the conveyed fluid behind the outlet edge Created outlet in which the still existing pressure increase can be removed from the bag, whereby the pressure pulsations occurring are further reduced.

Vorzugsweise wächst die Erstreckung der Auslassöffnung in Drehrichtung des Laufrades vom Förderkanal in einem zweiten Gehäuseteil in Richtung eines Deckelteils, in dem der Einlass ausgebildet ist. Durch diese Ausführung wird der Strömungsvektor einer Wirbelsträhne im Bereich des Auslasses nachgebildet, wodurch eine zusätzliche Entleerung der Taschen erreicht wird.Preferably, the extension of the outlet opening in the direction of rotation of the impeller grows from the conveyor channel in a second housing part in the direction of a cover part, in which the inlet is formed. By this embodiment, the flow vector of an eddy in the region of the outlet is modeled, whereby an additional emptying of the pockets is achieved.

Eine zusätzliche Verbesserung wird dadurch erzielt, dass die sich in Drehrichtung des Laufrades erstreckende Komponente der die Auslassöffnung begrenzenden Auslasskante zumindest so groß ist wie oder größer ist als der Abstand zwischen zwei Förderschaufeln des Laufrades. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine weitestgehende Entleerung des unter Druck stehenden Fluids aus der gesamten Tasche in den Auslass erreicht wird.An additional improvement is achieved in that the extending in the direction of rotation of the impeller component of the outlet opening limiting outlet edge is at least as large as or greater than the distance between two impeller blades of the impeller. This will ensure that most of the pressurized fluid is drained from the entire bag to the outlet.

Vorzugsweise wächst die Erstreckung der Ausnehmung in Drehrichtung des Laufrades in Richtung zu dem Deckelteil, in dem der Einlass ausgebildet ist. Auf diese Weise werden zusätzlich Druckpulsationen vermindert, da der Entspannungsweg vergrößert wird.Preferably, the extension of the recess in the direction of rotation of the impeller increases in the direction of the cover part, in which the inlet is formed. In this way, additional pressure pulsations are reduced because the relaxation path is increased.

In einer hierzu weiterführenden Ausführungsform wächst die Erstreckung der Auslassöffnung in Drehrichtung des Laufrades axial in Richtung zum Einlass des Sekundärluftgebläses stärker als die Erstreckung der Ausnehmung in Drehrichtung, so dass ein Winkel zwischen der Auslasskante der Auslassöffnung und einer Unterbrecherkante ausgebildet ist. Durch die beim Überstreichen der Ausnehmung ausströmenden Luft ändert sich der Druck des Fluides in der Tasche und damit die Größe des Geschwindigkeitsvektors in Umfangsrichtung. Somit ändert sich die Richtung des Geschwindigkeitsvektors der Wirbelsträhne, was hier zur möglichst guten Entleerung der Taschen auch hinter der Einlassöffnung zur Verringerung der Druckstöße genutzt wird.In a further embodiment, the extension of the outlet opening increases in the direction of rotation of the impeller axially towards the inlet of the secondary air blower stronger than the extension of the recess in the direction of rotation, so that an angle between the outlet edge of the outlet opening and an interruptor edge is formed. The air flowing out of the recess changes the pressure of the fluid in the pocket and thus the size of the velocity vector in the circumferential direction. Thus, the direction of the velocity vector of the hurdles changes, which is used here for the best possible emptying of the pockets also behind the inlet opening to reduce the pressure surges.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuse zwei axial gegenüberliegende Förderkanäle auf, wobei die Förderschaufeln des Laufrades zu beiden axialen Seiten des Laufrades den Förderkanälen zugewandt sind und die Erstreckung der Auslassöffnung in Drehrichtung des Laufrades axial von einem Umfangsring des Laufrades in Richtung zu den axialen Enden der Förderschaufeln wächst. Auf diese Weise wird die Wirbelbildung beider Förderkanäle beziehungsweise beider Laufradseiten bei der Ausformung der Auslassöffnung beachtet, um eine möglichst gute Entleerung der Taschen und somit eine große Fördermenge zu erreichen, wobei die Geräuschemissionen durch Vermeidung von Druckstößen an beiden axial gegenüberliegenden Seiten des Ausstossbereiches weiter sinken.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the housing has two axially opposite conveying channels, wherein the conveying blades of the Impeller to both axial sides of the impeller facing the delivery channels and the extension of the outlet opening in the direction of rotation of the impeller grows axially from a peripheral ring of the impeller toward the axial ends of the impeller blades. In this way, the vortex formation of both conveyor channels or both impeller sides is taken into account in the formation of the outlet opening to achieve the best possible emptying of the pockets and thus a large flow rate, the noise emissions continue to decrease by avoiding pressure surges on both axially opposite sides of the ejection area.

Vorzugsweise wächst die Erstreckung der Ausnehmung in Drehrichtung des Laufrades axial vom Umfangsring des Laufrades in Richtung zu den axialen Enden der Förderschaufeln, wodurch auch die Entspannung des geförderten Fluids hinter der Auslassöffnung bezüglich beider Förderkanäle zur Geräuschreduzierung genutzt wird.Preferably, the extent of the recess in the direction of rotation of the impeller grows axially from the peripheral ring of the impeller toward the axial ends of the impeller blades, whereby the relaxation of the funded fluid is used behind the outlet opening with respect to both conveyor channels for noise reduction.

Es wird somit ein Seitenkanalgebläse geschaffen, bei dem im Vergleich zu bekannten Seitenkanalgebläsen der ausgestoßene Volumenstrom bei gleicher Baugröße der Pumpe erhöht wird und gleichzeitig nach außen dringende Geräusche durch auftretende Druckstöße im Bereich des Auslasses und des Unterbrechungsbereiches deutlich reduziert werden.Thus, a side channel blower is provided in which compared to known side channel blowers the expelled volume flow is increased with the same size of the pump and at the same time outwardly urgent noise due to pressure surges occurring in the region of the outlet and the interruption range are significantly reduced.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Seitenkanalgebläses ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

  • Figur 1 zeigt eine Seitenansicht eines Seitenkanalgebläses in geschnittener Darstellung.
  • Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Gehäuseteils der Seitenkanalpumpe der Figur 1.
  • Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Deckelteils der Seitenkanalpumpe der Figur 1.
An embodiment of a side channel blower according to the invention is shown in the drawings and will be described below.
  • FIG. 1 shows a side view of a side channel blower in a sectional view.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a housing part of the side channel pump of FIG. 1 ,
  • FIG. 3 shows a perspective view of the cover part of the side channel pump of FIG. 1 ,

Das in Figur 1 dargestellte Seitenkanalgebläse besteht aus einem zweiteiligen Gehäuse 2 sowie einem im Gehäuse 2 drehbar gelagerten und über eine Antriebseinheit 3 angetriebenen Laufrad 4, beispielsweise zur Förderung von Luft. Die Luft gelangt über einen axialen Einlass 6 in einen Einlassbereich 8 eines ersten Gehäuseteils 10, welches in vorliegender Ausführung als Deckelteil des Seitenkanalgebläses dient. Vom Einlassbereich 8 aus strömt die Luft anschließend in zwei sich im Wesentlichen ringförmig erstreckende Förderkanäle 12, 14, von denen der erste Förderkanal 12 im Deckelteil 10 ausgebildet ist und der zweite Förderkanal 14 in einem zweiten Gehäuseteil 16 ausgebildet ist, in dessen zentraler Öffnung 17 auch eine Lagerung 18 einer Antriebswelle 19 der Antriebseinheit 3 angeordnet ist, auf der das Laufrad 4 befestigt ist. Der Austritt der Luft erfolgt über einen tangentialen Auslass 20, der am zweiten Gehäuseteil 16 angeordnet ist.This in FIG. 1 shown side channel blower consists of a two-part housing 2 and a rotatably mounted in the housing 2 and driven by a drive unit 3 impeller 4, for example for the promotion of air. The air passes via an axial inlet 6 into an inlet region 8 of a first housing part 10, which serves in the present embodiment as a cover part of the side channel blower. From the inlet region 8 from the air then flows into two substantially annularly extending conveying channels 12, 14, of which the first conveying channel 12 is formed in the lid part 10 and the second conveying channel 14 is formed in a second housing part 16, in the central opening 17 also a bearing 18 of a drive shaft 19 of the drive unit 3 is arranged, on which the impeller 4 is fixed. The outlet of the air via a tangential outlet 20, which is arranged on the second housing part 16.

Das Laufrad 4 ist zwischen dem Deckelteil 10 und dem zweiten Gehäuseteil 16 angeordnet und weist an seinem Umfang Förderschaufeln 22 auf, die gekrümmt sind und sich radial erstrecken, wobei die Förderschaufeln 22 durch einen sich radial erstreckenden Umfangsring 24 in eine erste Reihe axial gegenüberliegend zum ersten Förderkanal 12 und eine zweite Reihe axial gegenüberliegend zum zweiten Förderkanal 14 geteilt werden, so dass zwei Wirbelkanäle ausgebildet werden, die jeweils durch einen der Förderkanäle 12, 14 mit dem zugewandten Teil des Laufrades 4 gebildet werden. Der Außendurchmesser der Förderkanäle 12, 14 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Laufrades 4, so dass eine fluidische Verbindung zwischen den beiden Förderkanälen 12, 14 außerhalb des Außenumfangs des Laufrads 4 besteht, so dass ein Austausch von Luft zwischen den beiden Förderkanälen 12, 14 stattfinden kann. Zwischen den sich vom Umfangsring 24 erstreckenden Förderschaufeln 22 werden somit nach radial außen offene Taschen 26 gebildet, in denen die Luft gefördert beziehungsweise beschleunigt wird, so dass deren Druck über die Länge der Förderkanäle 12, 14 erhöht wird.The impeller 4 is disposed between the cover member 10 and the second housing member 16 and has at its periphery conveying blades 22 which are curved and extend radially, wherein the conveying blades 22 by a radially extending peripheral ring 24 in a first row axially opposite to the first Delivery channel 12 and a second row axially opposite to the second conveying channel 14 are divided, so that two swirl ducts are formed, which are each formed by one of the conveying channels 12, 14 with the facing part of the impeller 4. The outer diameter of the conveying channels 12, 14 is slightly larger than the outer diameter of the impeller 4, so that a fluidic connection between the two conveying channels 12, 14 outside the outer periphery of the impeller 4, so that an exchange of air between the two conveying channels 12, 14th can take place. Between the extending from the peripheral ring 24 blades 22 thus radially outwardly open pockets 26 are formed in which the air is promoted or accelerated, so that their pressure over the length of the conveyor channels 12, 14 is increased.

Um eine möglichst gute Förderleistung und Druckerhöhung zu erlangen, ist der axiale Einlass 6 in Drehrichtung des Laufrades 4 möglichst weit vom tangentialen Auslass 20 entfernt. Um zuverlässig eine Kurzschlussströmung entgegen der Drehrichtung des Laufrades 4 vom Einlass 6 zum Auslass 20 zu unterbinden, sind zwischen dem Einlass 6 und dem Auslass 20 Unterbrechungsbereiche 28, 30 am Deckelteil 10 und am Gehäuseteil 16 angeordnet, die die Förderkanäle 12, 14 unterbrechen, so dass in den Unterbrechungsbereichen 28, 30 axial gegenüberliegend zu den Förderschaufeln 22 des Laufrades 4 ein möglichst geringer Spalt vorhanden ist. Ein Unterbrechungsbereich 32 ist an einer radial begrenzenden Wand 33 des zweiten Gehäuseteils 16 ausgebildet und unterbricht einen radial außen liegenden Verbindungsbereich 35 zwischen den beiden Förderkanälen 12, 14.In order to obtain the best possible delivery rate and pressure increase, the axial inlet 6 is as far as possible from the tangential outlet 20 in the direction of rotation of the impeller 4. To reliably prevent a short-circuit flow against the direction of rotation of the impeller 4 from the inlet 6 to the outlet 20, are between the inlet 6 and the outlet 20 interruption areas 28, 30 arranged on the cover part 10 and the housing part 16, which interrupt the conveyor channels 12, 14, so that in the interruption areas 28, 30 axially opposite to the conveyor blades 22 of the impeller 4 as small a gap is available. An interruption region 32 is formed on a radially delimiting wall 33 of the second housing part 16 and interrupts a radially outer connecting region 35 between the two conveying channels 12, 14.

In den Figuren 2 und 3 ist zu erkennen, dass die im Deckelteil 10 und im zweiten Gehäuseteil 16 angeordneten Förderkanäle 12, 14 eine im Wesentlichen konstante Breite aufweisen und sich mit Ausnahme der Unterbrechungsbereiche 28, 30 über den Umfang des Deckelteils 10 und des Gehäuseteils 16 erstrecken. Bei der in Figur 2 gewählten Ansicht dreht sich somit das Laufrad 4 entgegen dem Uhrzeigersinn vom Einlassbereich 8 bis zum Ende des Förderkanals 12 und anschließend über den Unterbrechungsbereich 28 wieder zum Einlassbereich 8.In the Figures 2 and 3 It can be seen that the conveying channels 12, 14 arranged in the cover part 10 and in the second housing part 16 have a substantially constant width and extend over the circumference of the cover part 10 and the housing part 16 with the exception of the interruption areas 28, 30. At the in FIG. 2 Selected view, therefore, the impeller 4 rotates counterclockwise from the inlet portion 8 to the end of the conveying channel 12 and then via the interruption region 28 back to the inlet region. 8

Das Deckelteil 10 wird über Schrauben am zweiten Gehäuseteil 16 befestigt, welche durch entsprechende Bohrungen 34 gesteckt werden, die an sich nach radial außen erstreckenden Vorsprüngen 36 am Deckelteil 10 ausgebildet sind. An zweien dieser Vorsprünge 36 befinden sich zusätzlich kleine, sich axial erstreckende Bolzen 38, welche zur Vorfixierung des Deckelteils 10 auf dem zweiten Gehäuseteil 16 dienen, an dem entsprechende Bohrungen 40 ausgebildet sind.The cover part 10 is fastened by means of screws to the second housing part 16, which are inserted through corresponding bores 34 which are formed on radially outwardly extending projections 36 on the cover part 10. At two of these projections 36 are additionally small, axially extending bolts 38, which serve for prefixing of the cover part 10 on the second housing part 16, are formed on the corresponding holes 40.

Radial hinter einer Wand 42 des Förderkanals 12 ist eine Nut 44 ausgebildet, in die zur Abdichtung zwischen Deckelteil 10 und zweitem Gehäuseteil 16 ein Dichtring 46 eingelegt wird, der über Nasen 48 in der Nut 44 gehalten wird.Radially behind a wall 42 of the conveying channel 12, a groove 44 is formed in the sealing between the cover part 10 and the second housing part 16, a sealing ring 46 is inserted, which is held in the groove 44 via lugs 48.

Radial vor einer Wand 50 des Förderkanals 12 ist ein ringförmiger Steg 52 ausgebildet, der nach dem Zusammenbau des Gebläses in eine korrespondierende Nut 54 des Laufrades 4 greift, wodurch eine Abdichtung vom Förderkanal 12 in Richtung zum Inneren des Laufrades 4 erfolgt. Zusätzlich weist das Deckelteil 10 eine zylindrische Vertiefung 56 auf, in die die Antriebswelle 19 der Antriebseinheit 3 ragt.Radially in front of a wall 50 of the conveying channel 12, an annular web 52 is formed which engages after assembly of the fan in a corresponding groove 54 of the impeller 4, whereby a seal from the conveying channel 12 in the direction of the interior of the impeller 4 takes place. In addition, the cover part 10 has a cylindrical recess 56 into which the drive shaft 19 of the drive unit 3 protrudes.

Erfindungsgemäß sind die Förderkanäle 12, 14 im Deckelteil 10 und im Gehäuseteil 16 so ausgebildet, dass sie sich im Bereich vor dem Auslass 20 statt wie zuvor in Umfangsrichtung ab hier in Richtung zum Auslass 20 wie der Auslass 20 in tangentialer Richtung erstrecken. Gleichzeitig ist die Breite der Förderkanäle 12, 14 geringer als die Breite des Auslasses 20, so dass dieser von den Förderkanälen 12 ,14 zunächst lediglich über seinen radial äußeren Bereich angeströmt wird. Eine Auslassöffnung 58, welche durch die radial begrenzende Wand 33 des zweiten Gehäuseteils 16 führt und das Innere des Gebläses mit dem Auslass 20 verbindet, ist derart ausgeformt, dass sich in Drehrichtung des Laufrades 4 die Auslassöffnung 58 in die Unterbrechungsbereiche 28, 30 der Gehäuseteile 10, 16 erstreckt, wie in Figur 2 zu erkennen ist.According to the invention, the delivery channels 12, 14 in the cover part 10 and in the housing part 16 are formed such that they extend in the area in front of the outlet 20 in the tangential direction, instead of as previously in the circumferential direction from here in the direction of the outlet 20 as the outlet 20. At the same time, the width of the conveying channels 12, 14 is less than the width of the outlet 20, so that it is initially flown by the conveying channels 12, 14 only over its radially outer region. An outlet opening 58, which leads through the radially delimiting wall 33 of the second housing part 16 and connects the interior of the fan with the outlet 20, is formed such that in the direction of rotation of the impeller 4, the outlet opening 58 in the interruption areas 28, 30 of the housing parts 10th , 16 extends as in FIG. 2 can be seen.

In der hier gezeigten Ausführungsform erstreckt sich eine Auslasskante 62, welche die Auslassöffnung 58 in Drehrichtung des Laufrades 4 begrenzt, von einer Innenkante 64 des Förderkanals 14 im zweiten Gehäuseteil 16 an der Wand 33 schräg nach oben, also mit einer axialen Komponente in Richtung des Deckelteils 10 und einer Komponente in Drehrichtung des Laufrades 4. Der Winkel dieser Schräge sollte dabei so gewählt werden, dass die Komponente in Umfangsrichtung zumindest dem Abstand zwischen zwei Förderschaufeln 22 entspricht.In the embodiment shown here, an outlet edge 62, which delimits the outlet opening 58 in the direction of rotation of the impeller 4, extends obliquely upward from an inner edge 64 of the conveyor channel 14 in the second housing part 16 on the wall 33, ie with an axial component in the direction of the cover part 10 and a component in the direction of rotation of the impeller 4. The angle of this slope should be chosen so that the component in the circumferential direction at least equal to the distance between two conveyor blades 22.

Zusätzlich zu dieser besonderen Ausformung der Auslassöffnung 58 ist unmittelbar hinter der Auslassöffnung 58 eine Ausnehmung 60 am Unterbrechungsbereich 32 der radial begrenzenden Wand 33 ausgeformt. Diese Ausnehmung 60 wird durch eine Unterbrecherkante 66 in Drehrichtung des Laufrades 4 begrenzt, welche ebenfalls vom Boden des Gehäuseteils 16 nach schräg oben verläuft, also eine axiale Komponente in Richtung des Deckelteils 10 und eine Komponente in Drehrichtung des Laufrades aufweist. Die Unterbrecherkante 66 und die Auslasskante 62 verlaufen jedoch nicht parallel sondern sind unter einem Winkel zueinander angeordnet, wobei für die Auslasskante 62 die Komponente in Drehrichtung größer ist als für die Unterbrecherkante 66. Dabei ist zu beachten, dass bei größerem Abstand zwischen den Förderschaufeln 22 des Laufrades 4 auch der eingeschlossene Winkel zwischen der Unterbrecherkante 66 und der Auslasskante 62 größer gewählt werden sollte.In addition to this particular shape of the outlet opening 58, a recess 60 is formed immediately behind the outlet opening 58 at the interruption area 32 of the radially delimiting wall 33. This recess 60 is bounded by a breaker edge 66 in the direction of rotation of the impeller 4, which also extends from the bottom of the housing part 16 obliquely above, that has an axial component in the direction of the cover part 10 and a component in the direction of rotation of the impeller. However, the breaker edge 66 and the outlet edge 62 are not parallel but at an angle to each other, wherein for the outlet edge 62, the component in the direction of rotation is greater than for the breaker edge 66. It should be noted that with a greater distance between the blades 22 of the Impeller 4 also included Angle between the interrupt edge 66 and the outlet edge 62 should be selected larger.

Betrachtet man nun die Bewegung einer einzelnen zum Deckelteil 10 gewandten Tasche 26 im Auslassbereich des Laufrades 4, welche aufgrund der Anordnung des Einlasses 6 eine höhere Füllung aufweist als die axial gegenüberliegende Tasche 26, so überstreicht diese zunächst mit ihrer radial innen liegenden Kante den Unterbrechungsbereich 28 des Deckelteils 10. Bei weiterer Drehung des Laufrades 4 wird die Tasche 26 von innen nach außen durch den Unterbrechungsbereich 28 abgedeckt, so dass nur ein deutlich verringerter Anteil der Luft in die Tasche zurückströmen kann. Bevor die Tasche 26 vollständig durch den Unterbrechungsbereich 28 abgedeckt wird, erreicht die Tasche die Auslassöffnung 58, so dass die verdichtete Luft ausströmen kann. Mit dem Erreichen des Endes des Förderkanals 12 ist jedoch noch komprimierte Luft in der Tasche 26 des Laufrades 4 vorhanden, welche die Tasche 26 an ihrer radialen Außenkante verlässt. Der Geschwindigkeitsvektor dieser Restluft hat eine Komponente nach radial außen, eine Komponente in Drehrichtung des Laufrades 4 sowie eine Komponente in Richtung zum Deckelteil 10. Dabei entspricht die Komponente der Luftströmung in Umfangsrichtung im Wesentlichen der Geschwindigkeitskomponente des Laufrades 4. Daraus folgt, dass aufgrund der gewählten maximalen Erstreckung der Auslassöffnung 58 in Drehrichtung die aus der Tasche 28 ausströmende Luft nicht gegen die Auslasskante 62 der Auslassöffnung 58 in Form eines Druckstoßes anschlägt, sondern in den Auslass 20 strömt.If one now considers the movement of a single pocket 26 facing the cover part 10 in the outlet area of the impeller 4, which due to the arrangement of the inlet 6 has a higher filling than the axially opposite pocket 26, it first passes over the interruption area 28 with its radially inner edge the lid portion 10. Upon further rotation of the impeller 4, the bag 26 is covered from the inside to the outside by the interruption area 28, so that only a significantly reduced proportion of the air can flow back into the bag. Before the bag 26 is completely covered by the interruption area 28, the pocket reaches the outlet opening 58 so that the compressed air can flow out. With the reaching of the end of the conveying channel 12, however, compressed air is still present in the pocket 26 of the impeller 4, which leaves the pocket 26 at its radial outer edge. The velocity vector of this residual air has a component radially outward, a component in the direction of rotation of the impeller 4 and a component in the direction of the cover part 10. The component of the air flow in the circumferential direction substantially corresponds to the speed component of the impeller 4. It follows that due to the selected maximum extent of the outlet opening 58 in the direction of rotation does not abut the air flowing out of the pocket 28 against the outlet edge 62 of the outlet opening 58 in the form of a pressure surge, but flows into the outlet 20.

Die hinter der Auslassöffnung 58 ausströmende Luft schlägt ebenfalls nicht sofort gegen den Unterbrechungsbereich 32 an der radialen Wand 33 sondern strömt in die Ausnehmung 60, wo zumindest eine geringfügige Entspannung durch Verwirbelung der in die Ausnehmung gelangenden Luft statt. Der Winkel wird so gewählt, dass weder der über die gesamte Höhe der Tasche 26 gleichzeitig ausgestoßene Luftstrom die Unterbrecherkante 66 zum gleichen Zeitpunkt erreicht noch der über die gesamte Breite gleichzeitig ausgestoßene Luftstrom. Gleichzeitig wird der Entspannungsweg für die vorhandene Restluft größer. So können Druckstöße zusätzlich verringert werden.The air flowing out behind the outlet opening 58 also does not immediately strike against the interruption area 32 on the radial wall 33 but flows into the recess 60, where at least a slight relaxation takes place by turbulence of the air reaching into the recess. The angle is chosen so that neither the simultaneously over the entire height of the bag 26 ejected air flow reaches the breaker edge 66 at the same time still reaches the same width over the entire width of the air stream. At the same time, the expansion path for the existing residual air increases. So pressure surges can be additionally reduced.

Das beschriebene Seitenkanalgebläse zeichnet sich durch eine deutliche Verringerung der Geräuschemissionen im Vergleich zu bekannten Seitenkanalgebläsen aus. Gleichzeitig wird eine hohe Förderrate erreicht.The described side channel blower is characterized by a significant reduction in noise emissions compared to known side channel blowers. At the same time, a high delivery rate is achieved.

Es sollte jedoch deutlich sein, dass verschiedene Modifikationen des im Ausführungsbeispiel beschriebenen Seitenkanalgebläses möglich sind, ohne den Schutzbereich des Hauptanspruchs zu verlassen. So kann es sich insbesondere um eine Pumpe mit nur einem Seitenkanal handeln oder die Auslassöffnung und Unterbrecherform können sowohl bezüglich des den größeren Strom führenden zum Einlass weisenden Kanal als auch zum gegenüberliegenden Kanal korrespondierend ausgestaltet sein. In diesem Fall wäre es erforderlich, die Austrittsöffnung mit zwei Schrägen auszugestalten, die die Austrittsöffnung von der Höhe des Umfangsringes aus nach oben und unten entsprechend erweitern.However, it should be clear that various modifications of the side channel blower described in the embodiment are possible without departing from the scope of the main claim. In particular, this may be a pump with only one side channel, or the outlet opening and interruptor shape may be configured correspondingly both with respect to the inlet channel leading to the larger current and to the channel opposite to it. In this case, it would be necessary to design the outlet opening with two bevels, which expand the outlet opening from the height of the peripheral ring upwards and downwards accordingly.

Claims (7)

  1. Side channel blower for an internal combustion engine comprising
    a multi-part housing (10, 16) which is formed with an axial inlet (6) opening into at least one substantially annular conveyor duct (12; 14) via an inlet region (8), and with an outlet (20),
    an impeller (4) which is adapted to be driven via a drive unit (3), is rotatably supported in the housing (10, 16) and comprises conveyor vanes (32) that cooperate with the opposite conveyor duct (12; 14),
    and an interruption region (28, 30) between the inlet (6) and the outlet (20), in which the at least one conveyor channel (12; 14) is interrupted in the circumferential direction,
    wherein the at least one conveyor channel (12; 14) leads to the outlet (20) in a substantially tangential direction, wherein an outlet opening (58) extends in the radially delimiting wall (33) in the direction of the impeller (4) to an outlet edge (62), wherein an recess (60) is formed in the radially delimiting wall (33) immediately behind the outlet opening (58), seen in the direction of rotation of the impeller (4), which recess reduces the extension of the interruption region (32) in the radially delimiting wall (33) in the circumferential direction,
    characterized in that
    the outlet opening (58) extends in the direction of rotation of the impeller (4) in the radially delimiting wall (33) to an outlet edge (62) that projects into the interruption region (28; 30) of the at least one conveyor channel (12; 14).
  2. Side channel blower for an internal combustion engine of claim 1,
    characterized in that the extension of the outlet opening (58) increases, in the direction of rotation of the impeller (4), from the conveyor channel (14) in a second housing part (16) towards a cover part (10) in which the inlet (6) is formed.
  3. Side channel blower for an internal combustion engine of one of claims 1 or 2, characterized in that the component of the outlet edge (62) delimiting the outlet opening (58), which component extends in the direction of rotation of the impeller (4), is at least as large as or larger than the distance between two conveyor vanes (22) of the impeller (4).
  4. Side channel blower for an internal combustion engine of claim 1,
    characterized in that the extension of the recess (60) increases, in the direction of rotation of the impeller (4), towards the cover part (10) in which the inlet (6) is formed.
  5. Side channel blower for an internal combustion engine of claim 4,
    characterized in that the extension of the outlet opening (58), in the direction of rotation of the impeller (4), from the conveyor channel (14) in the second housing part (16) increases more in an axial direction towards the inlet (6) of the secondary air blower than the extension of the recess (60) does in the direction of rotation, so that an angle is formed between the outlet edge (62) of the outlet opening (58) and an interrupting edge (66).
  6. Side channel blower for an internal combustion engine of one of the preceding claims, characterized in that the housing (2) has two axially opposite conveyor channels (12, 14), wherein the conveyor vanes (22) of the impeller (4) on either axial side of the Impeller (4) are directed towards the conveyor channels (12, 14) and the extension of the outlet opening (58) increases, in the direction of rotation of the impeller (4), in the axial direction from a circumferential ring (24) of the impeller (4) towards the axial ends of the conveyor vanes (22).
  7. Side channel blower for an internal combustion engine of claim 6,
    characterized in that the extension of the recess (60) in the housing (2) increases, in the direction of rotation of the impeller (4), axially from the circumferential ring (24) of the impeller (4) towards the axial ends of the conveyor vanes (22).
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