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Dokumentenidentifikation DE202007011451U1 13.12.2007
Titel Lüftermodul und ein entsprechendes Strömungsführungselement
Anmelder TOPOWER COMPUTER INDUSTRIAL CO., LTD., Xindian City, Taipei, TW
Vertreter Patentanwälte Kewitz & Kollegen Partnerschaft, 60325 Frankfurt
DE-Aktenzeichen 202007011451
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 13.12.2007
Registration date 08.11.2007
Application date from patent application 15.08.2007
IPC-Hauptklasse F04D 29/32(2006.01)A, F, I, 20070815, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Lüftermodul und eine Strömungsführung desselben, insbesondere eine Konfiguration, mit der sich die in der Mitte des Lüfters befindliche Luftströmung zum Flügelrad führen lässt, was zur Steigerung des Kühlwirkungsgrads führt.

Elektrogeräte finden in unserem alltäglichen Leben und in unserer Arbeitsumgebung Verwendung. Das Elektrogerät besteht aus unterschiedlichen miteinander verbundenen elektronischen Elementen. Bei der Rechenoperation entwickeln die elektronischen Elemente leicht Abwärme, die zur Herabsetzung der Effizienz oder sogar zum Aufhören des Betriebs führt. Daher ist es üblich, eine Kühlvorrichtung an oder neben den Abwärme entwickelnden, elektronischen Elementen vorzusehen, damit die beim Betrieb der elektronischen Elementen entwickelten Abwärme schnell abgeführt und dadurch die Arbeitstemperatur der elektronischen Elemente herabgesetzt wird. Auf diese Weise wird die Kühlwirkung erzielt, wobei ein problemloser Betrieb der elektronischen Elemente gewährleistet wird. Um den Kühlwirkungsgrad des Lüfters zu erhöhen, beschäftigen sich meiste Hersteller entweder mit der Veränderung des Flügelrads oder des Lüfterrahmens oder mit der Erhöhung der Drehzahl des Lüfters. Durch die Zunahme der Luftein- und -austrittsmenge ergibt sich die Verbesserung des Kühlwirkungsgrad.

Aus TW M300958 ist ein Axiallüfter bekannt, der hauptsächlich ein Gehäuse und ein Flügelrad umfasst. Das Gehäuse weist eine obere und untere Luftein- und -austrittsöffnung, einen Strömungsführungsrahmen sowie einen in der Mitte befestigten, elektromagnetisch induzierbaren Stator auf. Eine Mehrzahl von nicht dicht miteinander verbundenen Strömungsführungsflügeln sind axial in regelmäßigen Abständen am Randabschnitt des Strömungsführungsrahmens angeordnet. Auf diese Weise wird der Laufwirkungsgrad des Lüfters verbessert. Das Flügelrad ist mit einem Drehzapfen drehbar in einem in der Mitte des Gehäuses vorgesehenen Lager gelagert, und zwar befindet sich im Strömungsführungsrahmen. Das Flügelrad besitzt eine Radnabe, an der eine Mehrzahl von Lüfterflügeln in regelmäßigen Abständen angeordnet ist. Außerdem ist die Radnabe innen mit einem elektromagnetisch induzierbaren Rotor versehen, wobei eine Welle in der Mitte vorgesehen ist. Der elektromagnetisch induzierbare Rotor ist in der Radnabe befestigt, wobei eine Welle in der Mitte vorgesehen ist. Bei der oben erwähnten Konstruktion ist das Gehäuse außen mit einer Mehrzahl von Strömungsführungsflügeln versehen, die für seitliche Strömung sorgen und die Kühlwirkung verbessern. Die Achse des Lüfters ist jedoch ebenflächig, wodurch ein Windwiderstand oder ein Vakuumzustand beim Betrieb des Lüfters auftreten kann. Daher ist die Kühlwirkung schlecht.

Des Weiteren ist aus TW 478560 ein Flügelrad eines Lüfters bekannt, das einen Wellenabschnitt und mehrere Flügel aufweist. Der Wellenabschnitt ist oben als Wölbung ausgebildet und verfügt mittig über eine axial verlaufende Mittelbohrung, die zur Aufnahme eines Befestigungszapfens bestimmt ist. Die Flügel sind um den Wellenabschnitt herum, und zwar schräg am Umfang des Wellenabschnitts angeordnet. Die Wölbung ist oben mit einer kreisförmigen Fläche versehen, wobei sich die Flügel entlang dem Umfang des Wellenabschnitts in Richtung der Mitte des oberen Endes des Wellenabschnitts erstrecken. Das obere Ende der Flügel und das obere Ende des Wellenabschnitts liegen in gleicher Höhe. Bei dieser Konstruktion werden die Flügel so gestreckt, dass der Flächeninhalt der Flügel gesteigert wird, ohne deren Dicke zu erhöhen. Auf diese Weise wird eine vollflächige luftgekühlte Wirkung gewährleistet. Es kann jedoch beim Betrieb des Lüfters ein Windwiderstand und Windlärm auftreten, da der Flächeninhalt der sich bis hin zum Wellenabschnitt erstreckenden Flügel erhöht wird und der Wellenabschnitt eine für die Luftführung ungünstige Konvex-Konkav-Fläche aufweist. Hierdurch ergibt sich die Verringerung der Kühlwirkung.

Zusammengefasst weisen die oben erwähnten beiden Wellenabschnitte eine ebenflächige Konstruktion auf. Werden Luftströmungen beim Betrieb des Lüfters erzeugt, kann ein Windwiderstand oder Vakuumzustand auf der dem Wellenabschnitt des Lüfters entsprechenden Stelle entstehen. Daher ist die Kühlwirkung ebenfalls schlecht.

Durch die Erfindung wird ein Lüftermodul sowie eine Strömungsführung desselben geschaffen, das oder die einen aufgrund des ebenflächigen Wellenabschnitts des herkömmlichen Lüfters beim Betrieb des Lüfters entwickelten Vakuumzustand oder Windwiderstand verhindert, wobei die Luftströmung der Lüfterwelle leichtgängig an die Flügel gelangt. Hierdurch ergibt sich die Verringerung des Windwiderstands und -lärms, wobei der Kühlwirkungsgrad erheblich verbessert wird.

Die Erfindung weist insbesondere die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß der Erfindung werden ein Lüftermodul und eine Strömungsführung desselben geschaffen, wobei die Strömungsführung mit einem Lüfter verbunden ist und aufweist:

einen Hauptkörper mit einer ersten Endfläche und einer zweiten Endfläche, wobei der Flächeninhalt der ersten Endfläche größer ist als derjenige der zweiten Endfläche; und

wenigstens eine Führungsnut, die sich axial im Hauptkörper befindet und zwischen der ersten Endfläche und der zweiten Endfläche angeordnet ist.

Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;

3A und 3B in schematischer Perspektivdarstellung verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Strömungsführungs-Hauptkörpers; und

4 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Kühlströmung gezeigt ist.

In 1 und 2 ist eine perspektivische Darstellung bzw. eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Gemäß 1 und 2 ist ein Lüfter 10 vorgesehen, der einen Rahmenabschnitt 11 und ein im Inneren des Rahmenabschnitts 11 befindliches Flügelrad 12 umfasst. Das Flügelrad 12 des Lüfters 10 ist mit einem Hauptkörper 20 verbunden. Der Hauptkörper 20 besitzt eine erste Endfläche 21 und eine zweite Endfläche 22, wobei der Flächeninhalt der ersten Endfläche 21 größer ist als derjenige der zweiten Endfläche 22. Das Flügelrad 12verfügt über einen der ersten Endfläche 21 des Hauptkörpers 20 zugewandten Mittelabschnitt 13, wobei der Flächeninhalt der ersten Endfläche 21 demjenigen des Mittelabschnitts 13 gleicht. Der Hauptkörper 20 ist in axialer Richtung zwischen der ersten Endfläche 21 und der zweiten Endfläche 22 mit wenigstens einer Führungsnut 23 versehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Hauptkörper 20 als Kegelstumpf ausgebildet. Es können mehrere Führungsnuten 23 vorgesehen sein, die der Strömungsrichtung des Lüfters 10 entsprechend nebeneinander am Hauptkörper 20 angeordnet sind. Darüber hinaus ist der Lüfter 10 als Axial- oder Radiallüfter ausgeführt. So sind das erfindungsgemäße Lüftermodul und die erfindungsgemäße Strömungsführung desselben gebildet.

Gemäß 3A, 3B und 2 Sind der Hauptkörper 20 und der Lüfter 10 einstückig zu einer Baueinheit [nicht gezeigt] zusammengefügt. Die erste Endfläche 21 des Hauptkörpers 20 weist einen Randabschnitt auf, der an den Lüfter 10 derart angepasst ist, dass wenigstens ein erster Positionierabschnitt 24 und wenigstens ein zweiter Positionierabschnitt 14 paarweise ausgebildet sind. Der erste Positionierabschnitt 24 und der zweite Positionierabschnitt 14 greifen ineinander, indem der erste Positionierabschnitt 24 und der zweite Positionierabschnitt 14 als Hakenzapfen bzw. Hakennut ausgebildet sind. Durch das Eingreifen des Hakenzapfens in die Hakennut werden der Hauptkörper 20 und der Lüfter 10 stabil positioniert. Im Ausführungsbeispiel gemäß 3B weist der erste Positionierabschnitt 24a des Hauptkörpers 20a ferner einen Axialabschnitt 241 und einen Querschnitt 242 auf, während der zweite Positionierabschnitt 14 wie der in 2 dargestellte, zweite Positionierabschnitt 14 als Öffnungsnut ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Querschnitt 242 in die Öffnungsnut eingeführt und solange gedreht werden, bis der Axialabschnitt 241 gegen die innere Wandung der Öffnungsnut anliegt. Hierdurch ergibt sich die stabile Verbindung zwischen dem Hauptkörper 20a und dem Lüfter 10. In diesem Ausführungsbeispiel sind der Lüfter 10 und der Hauptkörper 20 wie oben erwähnt miteinander verbunden. Als Alternative dazu ist der Randabschnitt der ersten Endfläche 21 des Hauptkörpers 20 mit Klebstoff [nicht gezeigt] beschichtet, um eine praktische Befestigung des Hauptkörpers 20 am Lüfter 10 zu ermöglichen. Ferner kann aber auch die Schraubenverbindung [nicht gezeigt] zum Einsatz kommen. Weitere Verbindungsmöglichkeiten werden hier nicht näher beschrieben.

Aus 4 ist ersichtlich, dass die Betriebsströmung des Lüfters 10 an der Lufteintrittsseite des Lüfters 10 angeordnet ist. Wird die Strömung beim Betrieb des Lüfters 10 eingesaugt, gelangt die am Randabschnitt des Mittelabschnitts 13 befindliche Strömung entlang der Führungsnut 23 an das Flügelrad 12. Damit wird vermieden, dass ein Vakuumzustand oder ein Windwiderstand am Randabschnitt des Mittelabschnitts 13 auftritt. Hierdurch ergibt sich die Erhöhung der Durchflussrate, was zur Steigerung des Kühlwirkungsgrads führt.

Obwohl die Erfindung in Bezug auf ein Beispiel beschrieben wurde, welches derzeit als praktikabelste und bevorzugte Ausführungsform betrachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Im Gegenteil sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen abgedeckt werden, die sich im Umfang der beigefügten Ansprüche befinden, der mit der breitesten Interpretation übereinstimmt, um alle derartigen Modifikationen und ähnliche Anordnung zu umfassen.


Anspruch[de]
Strömungsführung, die mit einem Lüfter (10) verbunden ist und aufweist:

einen Hauptkörper (20) mit einer ersten Endfläche (21) und einer zweiten Endfläche (22), wobei der Flächeninhalt der ersten Endfläche (21) größer ist als derjenige der zweiten Endfläche (22); und

wenigstens eine Führungsnut (23), die sich axial im Hauptkörper (20) befindet und zwischen der ersten Endfläche (21) und der zweiten Endfläche (22) angeordnet ist.
Strömungsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (20) als Kegelstumpf ausgebildet ist. Strömungsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (10) als Axial- oder Radiallüfter ausgeführt ist. Strömungsführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (10) einen Rahmenabschnitt (11) und ein im Inneren des Rahmenabschnitts (11) befindliches Flügelrad (12) aufweist, wobei das Flügelrad (12) über einen der ersten Endfläche (21) des Hauptkörpers (20) zugewandten Mittelabschnitt (13) verfügt. Strömungsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (20) einstückig mit dem Lüfter (10) verbunden ist. Strömungsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Endfläche (21) des Hauptkörpers (20) einen Randabschnitt aufweist, der an den Lüfter (10) derart angepasst ist, dass wenigstens ein erster Positionierabschnitt (24) und wenigstens ein zweiter Positionierabschnitt (14) paarweise ausgebildet sind. Strömungsführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Positionierabschnitt (24) als gehakter Zapfen ausgeführt ist, während der zweite Positionierabschnitt (14) als Hakennut ausgebildet ist. Strömungsführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Positionierabschnitt (24a) einen Axialabschnitt (241) und einen Querschnitt (242) aufweist, wobei der zweite Positionierabschnitt (14) als Öffnungsnut ausgebildet ist. Strömungsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Randabschnitt der ersten Endfläche (21) des Hauptkörpers (20) mit Klebstoff beschichtet ist, um eine praktische Befestigung des Hauptkörpers (20) am Lüfter (10) zu ermöglichen. Strömungsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Führungsnuten (23) der Strömungsrichtung des Lüfters (10) entsprechend nebeneinander am Hauptkörper (20) angeordnet sind. Lüftermodul, aufweisend:

einen Lüfter (10);

wenigstens eine Strömungsführung, die einen an einer der Strömungsrichtung des Lüfters (10) entsprechenden Stelle angeordneten Hauptkörper (20) aufweist, wobei der Hauptkörper (20) eine erste Endfläche (21) und eine zweite Endfläche (22) besitzt, wobei der Flächeninhalt der ersten Endfläche (21) größer ist als derjenige der zweiten Endfläche (22), und wobei sich eine Führungsnut (23) axial im Hauptkörper (20) befindet und zwischen der ersten Endfläche (21) und der zweiten Endfläche (22) angeordnet ist.
Strömungsführung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (20) als Kegelstumpf ausgebildet ist. Strömungsführung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (10) als Axial- oder Radiallüfter ausgeführt ist. Strömungsführung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (10) einen Rahmenabschnitt (11) und ein im Inneren des Rahmenabschnitts (11) befindliches Flügelrad (12) aufweist, wobei das Flügelrad (12) über einen der ersten Endfläche (21) des Hauptkörpers (20) zugewandten Mittelabschnitt (13) verfügt. Strömungsführung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (20) einstückig mit dem Lüfter (10) verbunden ist. Strömungsführung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Endfläche (21) des Hauptkörpers (20) einen Randabschnitt aufweist, der an den Lüfter (10) derart angepasst ist, dass wenigstens ein erster Positionierabschnitt (24) und wenigstens ein zweiter Positionierabschnitt (14) paarweise ausgebildet sind. Strömungsführung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Positionierabschnitt (24) als gehakter Zapfen ausgeführt ist, während der zweite Positionierabschnitt (14) als Hakennut ausgebildet ist. Strömungsführung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Positionierabschnitt (24a) einen Axialabschnitt (241) und einen Querschnitt (242) aufweist, wobei der zweite Positionierabschnitt (14) als Öffnungsnut ausgebildet ist. Strömungsführung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Randabschnitt der ersten Endfläche (21) des Hauptkörpers (20) mit Klebstoff beschichtet ist, um eine praktische Befestigung des Hauptkörpers (20) am Lüfter (10) zu ermöglichen. Strömungsführung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Führungsnuten (23) der Strömungsrichtung des Lüfters (10) entsprechend nebeneinander im Hauptkörper (20) angeordnet sind.






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