專利名稱：用于泵組件的入口設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露總體上涉及的領(lǐng)域包括多種產(chǎn)品，這些產(chǎn)品包括用于一個泵組件的一種入 口設(shè)計以及該泵組件本身。
背景技術(shù)：
具有葉輪的流體泵通常被設(shè)計帶有一個流體入口通道，該通道相對于該葉輪在葉 輪的一個中心處或在其葉片處在軸向上引導(dǎo)流體。這樣一種流體泵的一個實例是二次空氣 泵組件，該組件為汽車排氣系統(tǒng)供給二次空氣以減少排氣中的污染物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施方案包括一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括至少一個殼體以及葉輪。該殼 體包括一個入口部分，該入口部分進而限定一個入口通道。該入口通道通向該葉輪并且基 本上垂直于該葉輪的一條旋轉(zhuǎn)軸線來引導(dǎo)流體流動。 本發(fā)明的另一個實施方案包括一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括一個泵組件，該組件本身包 括一個殼體、一臺電動機、以及一個葉輪。該殼體形成一個入口部分，該入口部分限定一個 入口通道。該電動機是至少部分由該殼體承載。該葉輪被定位在該殼體中并且由該電動機 驅(qū)動。該葉輪具有多個葉片。來自該入口通道的流體流動的中心總體上被指向平行于由該 葉輪限定的一個徑向定向的平面。 本發(fā)明的另一個實施方案包括一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括一個二次空氣泵組件，該組 件本身包括一個殼體、一臺電動機、以及一個葉輪。該殼體包括限定一個入口通道的一個入 口部分、以及一個出口部分。該電動機是至少部分由該殼體承載。該葉輪被定位在該殼體 中并且由該電動機驅(qū)動。該葉輪限定了一條旋轉(zhuǎn)軸線、一個圓周、以及一個軸向定向的平 面。從該入口通道出來的空氣流動的中心處于同該旋轉(zhuǎn)軸線垂直并且與該徑向定向的平面 平行。 從以下所提供的詳細的說明中本發(fā)明的其他示例性實施方案會變得清楚。應(yīng)該理 解，在披露本發(fā)明的示例性實施方案時，詳細的說明和具體的實例僅旨在用于說明的目的
而并非旨在限定本發(fā)明的范圍。


從詳細的說明以及這些附圖中將會更加全面地理解本發(fā)明的示例性實施方案，在 附圖中 圖1展示了包括一個泵組件的二次空氣系統(tǒng)的一個實施方案的示意圖。
圖2展示了包括一個泵組件的產(chǎn)品的本發(fā)明的一個實施方案的一個部分截面圖。
圖3展示了包括一個泵組件的產(chǎn)品的本發(fā)明的一個實施方案的頂視圖。
圖4展示了一個葉輪的一個實施方案的透視圖，該透視圖示出了流體流動的中心 相對于該葉輪的幾種關(guān)系。
具體實施例方式
對這種或這些實施方案的以下說明在本質(zhì)上僅是示例性的而決非旨在限制本發(fā) 明、其應(yīng)用或用途。 現(xiàn)參見圖1至圖3，本發(fā)明的一個實施方案包括一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品可以是用于流體 泵的一個入口 IO，該入口被設(shè)計為除其他事項之外，在該流體泵的某些實施方案中通過 減小渦流并因此減小負載并由此減小電流消耗來增加整體效率。在至少一個實施方案中， 該流體泵的流體流動被增加了大約1SCFM，并且該電流消耗被減少約2. 5至3. 0安培。入口 10可以合并到一個泵組件12中，該泵組件在該實例中是一個二次空氣泵組件(如在汽車 排氣系統(tǒng)的一個二次空氣系統(tǒng)13(圖1)中使用的)以減少排氣中的污染物。二次空氣系 統(tǒng)13可以還包括一個空氣過濾器15，該過濾器在空氣被泵組件12接收之前將其過濾；一 個二次空氣閥17 ;以及一個催化轉(zhuǎn)換器19，該催化轉(zhuǎn)化器在其他實施方案中還可以是柴油 微粒過濾器。在該系統(tǒng)中，泵組件12將空氣釋放到催化轉(zhuǎn)換器19，以便與來自一臺發(fā)動機 21的排氣進行混合。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)知道這些類型的二次空氣系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、 安排、以及運行，所以在此將不給予更加完整的說明。 入口 10的設(shè)計可以結(jié)合到其他具有葉輪的泵組件中，如那些泵送空氣或流體的、 以及那些帶有半開式類型、閉合式類型、兩級式壓縮類型的葉輪、以及類似的葉輪。泵組件 12可以屬于再生泵類型。參見圖2以及圖3，所示的泵組件12可以包括一個殼體14，以容 納一臺電動機16，該電動機驅(qū)動用于使空氣增加能量的一個葉輪34。殼體14可以至少部分 承載電動機16并且可以遮蔽并且支持葉輪34，并且還可以提供用于它們之一或二者的聲 學(xué)隔離。殼體14可以制成單件式，或者由隨后裝配在一起的幾個件制成。它可以由一種金 屬(如鋁或鋼)、或者一種塑料(如，一種聚合或復(fù)合成材料)、或者類似的材料構(gòu)建。然而， 在某些實施方案中，某些零件可以由 一種材料構(gòu)成，而其他零件可以由另 一種材料構(gòu)成。如 所示出的，殼體14可以包括鄰近葉輪34的一個第一蓋件20以及鄰近電動機16的一個第 二蓋件22。第一蓋件20可以形成一個入口部分24以及一個出口部分26，它們各自限定了 一個入口通道28以及一個出口通道(未示出)。在其他實施方案中，入口部分24可以部分 由第一蓋件20形成以及部分由殼體14的另一部分形成，或者可以全部由殼體14的另一個 部分而根本不由蓋件20形成。入口通道28可以具有22. 4mm直徑的一個圓形截面，或者它 可以具有其他尺寸的直徑并且可以具有不同的不規(guī)則形狀的截面(如一個多邊形)。精確 的尺寸以及形狀可以部分取決于所希望的流體流動特征。該出口通道也可以具有一個圓形 截面或其他截面。 電動機16可以提供驅(qū)動泵組件12的機械能量。該電動機可以是一臺直流電動機 或其他類型的電動機。在一些實施方案中，電動機16可以被所示的第二蓋件22包圍，而在 其他實施方案中，電動機16可以附接到殼體14上并且由其支持而無需蓋件22。電動機16 可以通過一個軸32來驅(qū)動葉輪34。并且雖然沒有確切示出，但電動機16可以進一步包括 圍繞至少一個轉(zhuǎn)子的一個定子。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)知道這些類型的電動機的總體結(jié) 構(gòu)、安排、以及運行，所以在此不給予更加完整的說明。
葉輪34給來自入口部分24的進入的空氣供能并且然后將空氣釋放到出口部分26 之外。葉輪34圍繞軸32旋轉(zhuǎn)，以便將空氣向外引導(dǎo)到一個環(huán)形通道36并且遠離旋轉(zhuǎn)中心。 葉輪34可以應(yīng)用多種設(shè)計，包括圖4所示的葉輪。 一般而言，葉輪34可以具有一個圓形或 圓柱形的形狀，該形狀限定了一條旋轉(zhuǎn)軸線38、一個圓周40、以及一個徑向定向的平面42。 所示的旋轉(zhuǎn)軸線38可以是一條想象的直線，該直線穿過該旋轉(zhuǎn)中心并且沿葉輪34的圓柱 形狀的一條軸線伸出。所示圓周40可以是在旋轉(zhuǎn)軸線38外面的一個想象的圓并且總體上 圍繞葉輪34的一個圓柱形狀的圓周。并且，所示軸向定向的平面42可以是一個想象的平 面，該平面垂直于旋轉(zhuǎn)軸線38，并且它可以與圓周40相交、可以平行于圓周40，或者二者兼 備。在此方面，術(shù)語"軸向"可以說明一個方向，該方向是沿葉輪34的圓柱形狀的一條軸線， 包括沿旋轉(zhuǎn)軸線38;術(shù)語"圓周地"可以說明一個方向，該方向遵循葉輪34的一個圓柱形狀 的圓周，包括圓周40 ;并且術(shù)語"徑向地"可以說明一個方向，該方向遵循葉輪34的一個圓 柱形狀的半徑，并且在徑向定向的平面42中，該方向可以垂直于旋轉(zhuǎn)軸線38，或者二者兼 備。 仍參見圖4，葉輪34可以制成單件式，或者由隨后裝配在一起的幾件制成。它可 以由一種金屬(如鋁或鋼)、或者一種塑料(如一種聚合或復(fù)合材料)、或者類似的材料構(gòu) 成。然而，在一些實施方案中，某些零件可以由一種材料構(gòu)成而其他零件可以由另一種材料 構(gòu)成。葉輪34可以具有一個12mm的尺度或軸向厚度，或者它可以具有其他大小的尺度，部 分取決于所希望的流體流動。如所示出的，葉輪34可以包括圍繞一個本體46圓周地布置 的多個在軸向以及在徑向上延伸的導(dǎo)向片或葉片44。這些葉片44可以通過多種方式來設(shè) 計和定向，包括所示出的相對于葉輪34軸向定向。例如，這些葉片44可以被輕微彎曲(如 所示的)為凹陷或凸起、平的、或類似形狀。該多個葉片44中的每一個可以具有一個面48， 朝向葉輪34的一個旋轉(zhuǎn)方向A。每個面48具有一個幾何中心，該幾何中心處在大約在該面 的中央。本體46可以具有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線38的一個旋轉(zhuǎn)中心，并且可以限定一個表面50，該 表面可以與徑向定向的平面42平行或者可以位于該平面之內(nèi)。 當使用時，泵組件12總體上給流體(如來自入口通道28)供能并且將空氣釋放到 該出口通道之外。入口部分24可以被設(shè)計為引導(dǎo)空氣朝向葉輪34，從而使空氣基本上相 對于旋轉(zhuǎn)軸線38垂直并且總體上平行于徑向定向的平面42而流動。為了說明的原因，空 氣的流動可以由圖4中的一條流動中心線B表示。在一個實施方案中，一條流動中心線B' 可以基本上相對于圓周40切向地指向。換言之，至少一些空氣流動可以在一個單獨的點處 接觸圓周40。當然，在該實施方案中不是所有的空氣流動都在這個意義上是切向的。在另 一個實施方案中，一條流動中心線B"總體上指向這些面48的中央，這些面是鄰近入口部分 24或者暴露于流體的流動。在另一個實施方案中，一條流動中心線B'"是指向該旋轉(zhuǎn)中線 并且與該旋轉(zhuǎn)軸線垂直相交。在所有實施方案中，流動中心B可以由于其方向而減少渦流。
本發(fā)明的實施方案的以上說明在本質(zhì)上僅僅是示例性的并且，因此，其變體不得 被認為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種產(chǎn)品，包括一個泵組件(12)的一個殼體(14)，該殼體(14)包括一個入口部分(24)，該入口部分限定了一個入口通道(28)；一個葉輪(34)，該葉輪被定位在該殼體(14)中；并且其中，該入口通道(28)通向該葉輪(34)并且引導(dǎo)流體基本上垂直于該葉輪(34)的一條旋轉(zhuǎn)軸線(38)流動。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種產(chǎn)品，其中，該入口部分(24)具有一個圓形截面，該圓形截 面限定了該入口通道(28)。
3. 如權(quán)利要求l所述的一種產(chǎn)品，其中，該葉輪(34)包括多個葉片(44)，這些葉片圍 繞該葉輪(34)的圓周布置，這些葉片(44)各自包括一個面(48)，該面相對于該葉輪(34) 是軸向定向的。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種產(chǎn)品，其中，該入口通道(28)總體上引導(dǎo)在鄰近該入口通 道(28)的這些葉片(44)的這些面(48)處的流體流動。
5. 如權(quán)利要求3所述的一種產(chǎn)品，其中，從該入口通道(28)出來的流體的一個流動中 心(B)總體上指向鄰近該入口通道(28)的這些葉片(44)的這些面(48)的中央。
6. 如權(quán)利要求l所述的一種產(chǎn)品，其中，從該入口通道(28)出來的流體的一個流動中 心(B)相對于由該葉輪(34)限定的一個圓周(40)基本上是切線指向的。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種產(chǎn)品，其中，該流體的一個流動中心(B)處于同由該葉輪 (34)限定的一個徑向定向的平面(42)平行。
8. 如權(quán)利要求l所述的一種產(chǎn)品，其中，從該入口通道(28)出來的流體的一個流動中 心(B)相對于該旋轉(zhuǎn)軸線(38)基本上是垂直指向的并且與該旋轉(zhuǎn)軸線(38)相交。
9. 如權(quán)利要求l所述的一種產(chǎn)品，其中，從該入口通道(28)出來的流體的一個流動中 心(B)處于同由該葉輪(34)限定的一個徑向定向的平面(42)平行。
10. —種產(chǎn)品，包括 一個泵組件(12)，該泵組件包括一個殼體(14)，該殼體形成一個入口部分(24)，該入口部分限定了一個入口通道 (28);一臺電動機(16)，該電動機至少部分被該殼體(14)承載；一個葉輪(34)，該葉輪被定位在該殼體(14)中并且被該電動機(16)驅(qū)動，該葉輪 (34)包括多個葉片(44);并且其中，從該入口通道(28)出來的流體的一個流動中心(B)指向總體上平行于由該葉輪 (34)限定的一個徑向定向的平面(42)。
11. 如權(quán)利要求10所述的一種產(chǎn)品，其中，該流體的流動中心(B)是相對于由該葉輪 (34)限定的一個圓周(40)基本上切向地指向。
12. 如權(quán)利要求10所述的一種產(chǎn)品，其中該多個葉片(44)各自具有一個面(4S)，該面 相對于該葉輪(34)軸向定向，并且其中從該流體的流動中心(B)總體指向鄰近該入口通道 (28)的這些面(48)的中央。
13. 如權(quán)利要求10所述的一種產(chǎn)品，其中，該流體的流動中心(B)處于同該葉輪(34) 的一條旋轉(zhuǎn)軸線(38)垂直。
14. 如權(quán)利要求13所述的一種產(chǎn)品，其中，該流體的流動中心(B)與該旋轉(zhuǎn)軸線(38) 相交。
15. 如權(quán)利要求13所述的一種產(chǎn)品，其中，該殼體(14)進一步包括一個出口部分 (26)，該出口部分處于同該葉輪(34)的旋轉(zhuǎn)軸線(38)垂直。
16. —種產(chǎn)品，包括一個二次空氣泵組件(12)，該二次空氣泵組件包括一個殼體(14)，該殼體包括限定了一個入口通道(28)的一個入口部分(24)，以及一個 出口部分(26);一臺電動機(16)，該電動機至少部分由該殼體(14)承載；一個葉輪(34)，該葉輪被定位在該殼體(14)中并且由該電動機(16)驅(qū)動，該葉輪 (34)限定了一條旋轉(zhuǎn)軸線(38)、在該旋轉(zhuǎn)軸線(38)外部的一個圓周(40)、以及一個徑向定 向的平面(42)，該平面垂處于同該旋轉(zhuǎn)軸線(38)直于并且與該圓周(40)相交；并且其中，從該入口通道(28)出來的流體的一個流動中心(B)處于同該旋轉(zhuǎn)軸線(38)垂 直并且處于同該徑向定向的平面(42)平行。
17. 如權(quán)利要求16所述的一種產(chǎn)品，其中，該流體的流動中心(B)是基本上與該圓周 (40)相切。
18. 如權(quán)利要求16所述的一種產(chǎn)品，其中，該葉輪(34)包括多個葉片(44)，這些葉片 各自具有一個面(48)，該面相對于該葉輪(34)軸向定向，并且其中，該流體的流動中心(B) 總體上指向鄰近該入口通道(28)的這些面(44)的中央。
19. 如權(quán)利要求16所述的一種產(chǎn)品，其中，該流體的流動中心(B)與該旋轉(zhuǎn)軸線(38) 相交。
全文摘要
一個實施方案包括一個殼體(14)以及一個葉輪(34)。殼體(14)包括一個入口部分(24)，該入口部分進而限定一個入口通道(28)。該入口通道(28)通向葉輪(34)并且引導(dǎo)流體基本上垂直于該葉輪(34)的旋轉(zhuǎn)軸線(38)而流動。
文檔編號F04B17/00GK101772642SQ200880024751
公開日2010年7月7日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者J·G·喬治迪諾, K·G·阿德瓦爾尤, R·B·賈拉米洛 申請人:博格華納公司