DE10003395A1

DE10003395A1 - Electrically driven air pump has Helmholtz resonator in connecting channel opening between housing channel, outlet connection; connecting channel, resonator, housing in one piece

Info

Publication number: DE10003395A1
Application number: DE2000103395
Authority: DE
Inventors: Andreas Bumbel; Reinhard Debus
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-02

Abstract

The pump has a suction connector, an outlet connector and at least one pump impeller wheel as well as a gradually expanding housing channel (5) that opens into the outlet connector (3). A connecting channel (6) with a Helmholtz resonator (7) opens between the housing channel and the outlet connection. The connecting channel and the resonator are made in one piece with the housing (8) forming the housing channel.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch angetriebene Luftpumpe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, beispielsweise für Kraftfahrzeuge, bei denen sogenannte Sekundärluft in das Abgasrohrsystem gefördert werden soll, um die Abgaswerte zu verbessern.The invention relates to an electrically driven air pump according to the preamble of Claim 1, for example for motor vehicles, in which so-called secondary air in the exhaust pipe system is to be promoted to improve the exhaust gas values.

Bei einer derartigen Pumpe (EPA 0 385 298 A2) besteht das Problem, daß ihr Betrieb aufgrund von Unwuchten des Laufrades und des Elektromotors sowie des entstehenden magnetischen Drehfeldes sowie der Schwingung der geförderten Gassäule unvermeidbar mit mehr oder weniger Vibrationen verbunden ist, die sich auf die Einrichtung, an der die Pumpe angeschlossen ist bzw. an der sie befestigt ist, übertragen und ein hochfrequentes Lauf geräusch verursachen.The problem with such a pump (EPA 0 385 298 A2) is that its operation due to imbalance of the impeller and the electric motor as well as the resulting magnetic rotating field as well as the vibration of the pumped gas column inevitable more or less vibration is associated with the device on which the pump is connected is connected or to which it is attached, transmitted and a high-frequency run cause noise.

Zur Verminderung dieses Geräusches wurde in der DE 41 07 049.6 A1 bereits vorgeschlagen, daß der Elektromotor mittels zweier elastischer Motorlager zwischen Elektromotor und Gehäuse abgestützt ist.To reduce this noise, DE 41 07 049.6 A1 has already proposed that the electric motor by means of two elastic motor bearings between the electric motor and Housing is supported.

Es ist bekannt, daß man speziell im Hinblick auf einen Einsatz in hochwertigen Kraftfahrzeugen bemüht ist, jegliche Geräuschentwicklung von Aggregaten zu minimieren. Zum Beispiel ist aus der EP 0 385 298 A2 bekannt, Geräusche, die durch drehzahlabhängige periodische Strömungsabrisse an den Übergängen zwischen den Laufradkanälen und dem Auslaß entstehen, dadurch zu vermindern, daß zwischen der Auslaßkammer und einer Elektromotorkammer eine Trennwand angeordnet ist, in der eine oder mehrere Durchlaßöffnungen angeordnet sind, wobei in der Nähe dieser Trennwand ein geräuschabsorbierendes Material angehäuft ist. Trennwand und Materialanhäufung vergrößern den Bauraumbedarf erheblich und verteuern die Luftpumpe.It is known that one is specifically designed for use in high quality Motor vehicles endeavors to minimize any noise from aggregates. For example, EP 0 385 298 A2 discloses noise caused by speed-dependent periodic stalls at the transitions between the impeller channels and the Outlet arise to reduce the fact that between the outlet chamber and a Electric motor chamber a partition is arranged in which one or more Passage openings are arranged, a near this partition noise absorbing material is piled up. Partition wall and material accumulation increase the installation space considerably and make the air pump more expensive.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Luftpumpe mit verrin gertem Laufgeräusch zu schaffen, wobei darüber hinaus ein vereinfachter und verbilligter Pumpenaufbau erreicht werden soll. Proceeding from this, the object of the invention is to reduce an air pump create running noise, while also a simplified and cheaper Pump structure should be achieved.

Diese Aufgabe ist bei der angegebenen Luftpumpe durch die im Kennzeichen des Patent anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.This task is in the specified air pump by the in the characterizing part of the patent claims 1 specified features have been solved. Advantageous further developments are with the Subclaims specified.

Mit der Erfindung erzielbare Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung angegeben, das in der Zeichnung dargestellt ist.Advantages achievable with the invention are in the following description of a Embodiment of the invention specified, which is shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt einer elektrisch angetriebenen Luftpumpe 1 mit einem Ansaugstutzen 2, einem Auslaßstutzen 3 und wenigstens einem Pumpenlaufrad 4 sowie einem sich allmählich erweiternden Gehäusekanal 5, der in den Auslaßstutzen 3 einmündet. Eine solche Luftpumpe 1 ist für einen Einsatz bei einer Fahrzeug-Brennkraftmaschine verwendbar, und zwar als sogenannte Sekundärluftpumpe, mit der Frischluft in den Auspuff gefördert wird zur Abgasentgiftung.The drawing shows a longitudinal section of an electrically driven air pump 1 with an intake port 2 , an outlet port 3 and at least one pump impeller 4 and a gradually widening housing channel 5 which opens into the outlet port 3 . Such an air pump 1 can be used for a vehicle internal combustion engine, specifically as a so-called secondary air pump, with which fresh air is conveyed into the exhaust for exhaust gas detoxification.

Erfindungsgemäß ist bei dieser Luftpumpe zur Geräuschminimierung vorgesehen, daß zwischen Gehäusekanal 5 und Auslaßstutzen 3 ein Anschlußkanal 6 mit einem Helmholtzresonator 7 einmündet, der auf die Wellenlänge der von der Pumpe im Betriebspunkt erzeugten Laufradschaufelfrequenz abgestimmt, bzw. dimensioniert ist. Durch diese Maßnahme wird der besonders störende Frequenzbereich der durch die Schaufeln des Pumpenlaufrades 4 und die Laufraddrehfrequenz verursachten Geräusche größtenteils eliminiert. Dadurch wird auch die Übertragung dieser Frequenz auf die Druckleitung des Sekundärluftsystems und von dort auf das Fahrzeug unterdrückt.According to the invention, in this air pump for noise minimization, a connection channel 6 with a Helmholtz resonator 7 , which is tuned or dimensioned to the wavelength of the impeller blade frequency generated by the pump at the operating point, opens between the housing channel 5 and the outlet nozzle 3 . This measure largely eliminates the particularly disruptive frequency range of the noise caused by the blades of the pump impeller 4 and the impeller rotation frequency. This also suppresses the transmission of this frequency to the pressure line of the secondary air system and from there to the vehicle.

Es ist vorteilhaft, wenn der Anschlußkanal 6 und der Resonator 7 einstückig mit dem den Gehäusekanal 5 bildenden Gehäuse 8 ausgebildet sind. Hierdurch ist eine sehr hohe Gehäusesteifigkeit erreicht, die einem Resonieren des Gehäuses 8 entgegensteht. Der Querschnitt des Resonators kann kreisförmig oder als Vieleck ausgeführt sein. In der Längsachse kann seine Form geradlinig sein oder auch eine von der Pumpengehäuseform abhängige Krümmung aufweisen.It is advantageous if the connection channel 6 and the resonator 7 are formed in one piece with the housing 8 forming the housing channel 5 . As a result, a very high degree of housing rigidity is achieved, which prevents the housing 8 from resonating. The cross section of the resonator can be circular or a polygon. In the longitudinal axis, its shape can be straight or have a curvature that is dependent on the shape of the pump housing.

Es ist vorgesehen, daß zwischen Resonator 7 und Anschlußkanal 6 eine Blende 9 angeordnet ist, die als Impedanzwandler die Güte des Resonators festlegt und damit die Breite des unterdrückten Frequenzbereichs bestimmt. Diese kann als gelochte Scheibe 10 ausgeführt sein, die als Gehäusewand 11 oder als eingesetzte Scheibe 12 ausgeführt ist.It is provided that an aperture 9 is arranged between resonator 7 and connecting channel 6 , which defines the quality of the resonator as an impedance converter and thus determines the width of the suppressed frequency range. This can be designed as a perforated disk 10 , which is designed as a housing wall 11 or as an inserted disk 12 .

Der Resonator 7 soll vorteilhafterweise in seiner wirksamen Länge oder volumenmäßig einstellbar sein, d. h. bei der Fertigung der Luftpumpe auf einer Testbank einstellbar sein. The resonator 7 should advantageously be adjustable in terms of its effective length or volume, that is to say it can be set on a test bench during the manufacture of the air pump.

Dies kann dadurch erfolgen, daß der Resonator 7 durch eine verstellbar angeordnete Abschlußscheibe 13 abgeschlossen ist.This can be done in that the resonator 7 is closed by an adjustably arranged cover plate 13 .

Für einen bekannten Luftpumpentyp ist vorgesehen, daß für die gegebene Luftpumpe 1 der Resonator 7 als ein Rohrstutzen 14 ausgebildet ist, der einen inneren Durchmesser 15 von 12 bis 16 mm und eine Länge 16 von 40 bis 60 mm aufweist, und daß die gelochte Scheibe 10 mit 15 bis 25 Löchern ausgeführt ist, die einen Durchmesser 17 von 1,5 bis 3 mm aufweisen.For a known type of air pump, it is provided that, for the given air pump 1, the resonator 7 is designed as a pipe socket 14 which has an inner diameter 15 of 12 to 16 mm and a length 16 of 40 to 60 mm, and that the perforated disk 10 is designed with 15 to 25 holes, which have a diameter 17 of 1.5 to 3 mm.

Mit der erfindungsgemäßen Luftpumpe ist ein geräuscharmer Betrieb möglich geworden. Darüber hinaus liegt mit der Erfindung eine sehr einfach aufgebaute Luftpumpe vor, die ko stengünstig herstellbar ist und eine lange Lebensdauer haben wird.With the air pump according to the invention, low-noise operation has become possible. In addition, there is a very simple air pump with the invention, the ko is inexpensive to manufacture and will have a long service life.

Claims

1. Electrically driven air pump with an intake port, an outlet port and at least one pump impeller and a gradually widening housing channel which opens into the outlet port, characterized in that between the housing channel ( 5 ) and outlet port ( 3 ), a connection channel ( 6 ) with a Helmholtz resonator ( 7 ) ends.

2. Air pump according to claim 1, characterized in that the connecting channel ( 6 ) and the resonator ( 7 ) are integrally formed with the housing channel ( 5 ) forming the housing ( 8 ).

3. Air pump according to claim 2, characterized in that an aperture ( 9 ) is arranged between the resonator ( 7 ) and connection channel ( 6 ).

4. Air pump according to claim 3, characterized in that the diaphragm ( 9 ) is designed as a perforated disc ( 10 ).

5. Air pump according to claim 4, characterized in that the perforated disc ( 10 ) is designed as a housing wall ( 11 ) or as an inserted disc ( 12 ).

6. Air pump according to claim 5, characterized in that the resonator ( 7 ) is adjustable in its effective length or in volume.

7. Air pump according to claim 6, characterized in that the resonator ( 7 ) is closed by an adjustably arranged cover plate ( 13 ).

8. Air pump according to one of the preceding claims, characterized in that for the given air pump ( 1 ) the resonator ( 7 ) is designed as a pipe socket ( 14 ) having an inner diameter of 12 to 16 mm and a length ( 16 ) of 40 to 60 mm, and that the perforated disc ( 10 ) is designed with 15 to 25 holes, which have a diameter ( 17 ) of 1.5 to 3 mm.