DE102004059413A1 - Wärmeableitungs-Lüfter und Gehäuse dafür - Google Patents
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Abstract
Ein Wärmeableitungs-Lüfter und ein Gehäuse davon. Der Wärmeableitungs-Lüfter beinhaltet ein Gehäuse und eine Vielzahl von Blättern. Das Gehäuse beinhaltet einen äußeren Rahmen, eine Basis und eine Vielzahl von luftführenden Elementen. Die Basis ist in dem äußeren Rahmen angeordnet, wobei sie daran die Blätter trägt. Die luftführenden Elemente sind zwischen der Basis und dem äußeren Rahmen angeordnet, wobei sie eine erste gekrümmte Oberfläche, eine zweite gekrümmte Oberfläche und eine Bodenoberfläche aufweisen.
Description
- HINTERGRUND
- Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeableitungs-Lüfter und insbesondere auf Gehäuse für Querstromlüfter.
- Elektronische Bauteile erzeugen im Allgemeinen Wärme während des Betriebs und so werden Wärmeableitungs-Vorrichtungen oder Lüfteranordnungen benötigt. Da der Bedarf für Wärmeableitung zunimmt, müssen Lüfter erhöhte Wirksamkeit liefern.
- Wie in
1 dargestellt, beinhaltet ein herkömmlicher Querstromlüfter ein Gehäuse90 , einen Stator91 und ein Gebläserad93 . Der Stator91 ist in dem Gehäuse90 angeordnet. Das Gebläserad beinhaltet einen Rotationsschaft94 , der in ein axiales Loch des Stators91 eingeführt ist und durch Lager92 getragen wird. Wenn das Gebläserad93 rotiert, wird ein Luftstrom zu einer Auslassöffnung des Gehäuses90 durch Blätter95 des Gebläserades93 gerichtet. Eine Vielzahl von Rippen96 ist bei der Auslassöffnung des Gehäuses90 angeordnet. Die Rippen sind im Wesentlichen ein Viertel eines Kreises im Querschnitt, wie in2 dargestellt. Der Luftstrom, der durch das Gebläserad93 erzeugt wird, wird durch die Rippen96 blockiert, was verschiedene Luftstromrichtungen ergibt, wie durch die Pfeile in2 veranschaulicht ist. Lärm entsteht aufgrund von Luftturbulenz nahe der Rippen96 , und wobei der Luftdruck bei der Auslassöffnung reduziert wird. - ZUSAMMENFASSUNG
- Wärmeableitungs-Lüfter und Gehäuse dafür werden bereitgestellt. Eine beispielhafte Ausführungsform eines Gehäuses eines Wärmeableitungs-Lüfters umfasst einen äußeren Rahmen, eine Basis und eine Vielzahl luftführender Elemente. Die Basis ist in dem äußeren Rahmen angeordnet. Die luftführenden Elemente, die zwischen der Basis und dem äußeren Rahmen angeordnet sind, umfassen eine erste gekrümmte Oberfläche, eine zweite gekrümmte Oberfläche und eine Bodenoberfläche.
- Weiter wird noch ein Gehäuse bereitgestellt, welches einen äußeren Rahmen, eine Basis und eine Vielzahl luftführender Elemente umfasst. Die Basis ist in dem äußeren Rahmen angeordnet. Die luftführenden Elemente, die zwischen der Basis und dem äußeren Rahmen angeordnet sind, umfassen eine erste abgeschrägte Oberfläche und eine zweite abgeschrägte Oberfläche, die daran verbunden ist. Die abgeschrägten Oberflächen sind bogenförmig, konvex, konkav oder bei verschiedenen Winkeln abgeschrägt.
- Eine beispielhafte Ausführungsform eines Wärmeableitungs-Lüfters umfasst einen äußeren Rahmen, ein Gebläserad, eine Basis und eine Vielzahl von luftführenden Elementen. Das Gebläserad umfasst eine Nabe und eine Vielzahl von Blättern, die die Nabe umgeben. Die Basis ist in dem äußeren Rahmen angeordnet. Die luftführenden Elemente, die zwischen der Basis und dem äußeren Rahmen angeordnet sind, umfassen eine erste gekrümmte Oberfläche und eine zweite gekrümmte Oberfläche.
- Die Blätter umfassen einen inneren Rand, der niedriger als eine Oberseite der Nabe ist. Die Nabe umfasst einen gekrümmten oberen Rand.
- Die Wärmeableitungs-Vorrichtung umfasst weiter einen Metallmantel mit einer Vielzahl von darin definierten Löchern, und die Nabe umfasst ein eingreifendes Element, das in die Löcher eingreift, so dass die Nabe außerhalb des Metallmantels ineinandergeschoben ist.
- Die erste gekrümmte Oberfläche und die zweite gekrümmte Oberfläche bilden verschiedene spitze Winkel, zwischen 5° und 60°, relativ zu einer Ebene der entsprechenden Bodenoberfläche. Ebenso weisen die erste gekrümmte Oberfläche und die zweite gekrümmte Oberfläche verschiedene Krümmungen auf.
- Die luftführenden Elemente umfassen weiter eine horizontale Bodenoberfläche. Die gekrümmten Oberflächen sind bogenförmig, konvex, konkav oder bei verschiedenen Winkeln abgeschrägt.
- Die luftführenden Elemente sind unvollständige Statorblätter mit einer Querschnittsfläche, die größer oder gleich zu einem Drittel der Querschnittsfläche der Blätter ist. Die Querschnittsfläche der luftführenden Elemente kann kleiner als die der Blätter sein. Die Höhe der luftführenden Elemente ist im Wesentlichen ein Drittel bis eine Hälfte der der Blätter.
- Der äußere Rahmen umfasst einen nach außen ausgedehnten Abschnitt, der sich bei einer Auslassöffnung oder einer Einlassöffnung davon befindet, um das Luftvolumen zu erhöhen. Die luftführenden Elemente sind zwischen dem ausgedehnten Abschnitt und der Basis verbunden. Jedes der luftführenden Elemente umfasst ein fixiertes Ende und ein freies Ende. Das fixierte Ende ist zu der Basis verbunden, und wobei das freie Ende sich in die Richtung des ausgedehnten Abschnitts erstreckt. Andererseits kann das fixierte Ende zu dem ausgedehnten Abschnitt verbunden sein, und wobei das freie Ende sich in die Richtung der Basis erstreckt. Jedes der luftführenden Elemente kann fixierte Enden umfassen, die zu dem ausgedehnten Abschnitt verbunden sind, und wobei freie Enden sich in die Richtung der Basis erstrecken, und wobei andere der luftführenden Elemente fixierte Enden umfassen, die zu der Basis und freien Enden, die sich in die Richtung des ausgedehnten Abschnitts erstrecken, verbunden sind.
- Ein Querschnitt der luftführenden Elemente nimmt gleichförmig zu oder nimmt von der Basis zu dem ausgedehnten Abschnitt ab.
- Zusätzlich sind der äußere Rahmen, das Gehäuse und die luftführenden Elemente integriert als ein einstückiges Stück geformt.
- Die Basis umfasst eine Vielzahl von wiederverstärkten Strukturen, um die Stärke davon zu erhöhen.
- BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die Erfindung kann besser durch Lesen der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den Beispielen und Verweisen auf die angehängten Zeichnungen verstanden werden, wo:
-
1 eine schematische Explosionsansicht eines herkömmlichen Lüfters ist; -
2 eine Querschnittsansicht von1 entlang der Linie 2-2 ist; -
3 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Gehäuses eines Wärmeableitungs-Lüfters ist; -
4 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Wärmeableitungs-Lüfters ist; -
5 eine schematische Ansicht ist, die die Anordnung eines luftführenden Elements und eines Blattes zeigt; - die
6A und6B Bodenansichten weiterer zwei Ausführungsformen von Gehäusen von Wärmeableitungs-Lüftergehäusen sind; -
7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen Luftdruck und Luftvolumen einer Ausführungsform eines Wärmeableitungs-Lüfters, verglichen mit einem herkömmlichen Lüfter, zeigt. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Wärmeableitungs-Lüfter und Gehäuse dafür werden bereitgestellt.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Gehäuses3 eines Wärmeableitungs-Lüfters. Das Gehäuse3 beinhaltet einen äußeren Rahmen30 , eine Basis31 und eine Vielzahl von luftführenden Elementen32 . Die Basis31 ist in dem äußeren Rahmen30 angeordnet, um Blätter (nicht dargestellt) eines Gebläserades (nicht dargestellt) des Wärmeableitungs-Lüfters zu tragen. Die luftführenden Elemente32 sind zwischen der Basis31 und dem äußeren Rahmen30 in der Nähe einer Auslassöffnung angeordnet. Die luftführenden Elemente32 können auch bei der Einlassöffnung oder bei beiden, der Einlassöffnung und der Auslassöffnung des Gehäuses angeordnet sein. Der äußere Rahmen30 , der, wie in3 dargestellt, quadratisch ist, kann auch rechteckig oder kreisförmig sein. Der äußere Rahmen30 , die Basis31 und die luftführenden Elemente32 können integriert als einstückiger Teil durch Spritzguss, durch Verwendung von Materialien wie Kunststoff oder Metall, geformt sein. Die Basis31 kann eine Vielzahl wiederverstärkter Strukturen31a aufweisen, um die Stärke davon zu erhöhen. - Wie in
4 dargestellt, beinhaltet der Wärmeableitungs-Lüfter10 ein Gebläserad4 . Das Gebläserad4 weist eine Nabe41 und eine Vielzahl von Blättern42 auf, die die Nabe41 umgeben. Jedes der Blätter42 weist einen inneren Rand auf, der niedriger als eine Oberseite der Nabe41 ist. Die Nabe41 weist einen oberen Rand mit einer gekrümmten Struktur41a auf, so dass der Luftstrom gleichförmig zu den Blättern42 geführt wird. Der Wärmeableitungs-Lüfter10 beinhaltet weiter einen Metallmantel43 mit einer Vielzahl darin definierter Löcher. Ein oberer Abschnitt der Nabe41 weist ein eingreifendes Element41b auf, das in die Löcher des Metallmantels43 eingreift, um die Nabe41 außerhalb des Metallmantels43 ineinander zu schieben. Die Löcher des Metallmantels43 sind nicht dargestellt, da das eingreifende Element41b darin angeordnet ist. Der Wärmeableitungs-Lüfter10 beinhaltet weiter eine Antriebsvorrichtung5 , die in dem Metallmantel43 oder der Nabe41 angeordnet ist, um das Gebläserad4 zu drehen und Luftstrom zu erzeugen. - Wie in
5 dargestellt, weist jedes der luftführenden Elemente32 eine erste gekrümmte Oberfläche321 , eine zweite gekrümmte Oberfläche322 und eine horizontale Bodenfläche323 auf. Die erste gekrümmte Oberfläche321 befindet sich auf der Windangriffsfläche, die einen schrägen Winkel θ1 relativ zu einer Ebene B der horizontalen Bodenoberfläche323 bildet, dargestellt durch eine punktierte Linie. Die zweite gekrümmte Oberfläche322 befindet sich an der gegenüberliegenden Seite des ankommenden Luftstroms. Die zweite gekrümmte Oberfläche322 bildet einen schrägen Winkel θ2 relativ zu einer Ebene B der Bodenoberfläche323 . Man beachte, dass die Winkel θ1 und θ2 verschieden sind. Die Winkel sind vorzugsweise spitze Winkel zwischen 5° und 60°. Die erste gekrümmte Oberfläche321 und die zweite gekrümmte Oberfläche322 ist bogenförmig, konvex, konkav oder abgeschrägt bei einem Winkel, und kann bei einem Punkt A in der Nähe eines Endes des Blattes42 schneiden, so dass der Luftstrom durch die Blätter42 in einen statischen Druck übergeführt wird. Somit wird der Luftdruck des Wärmeableitungs-Lüfters erhöht. - Die luftführenden Elemente
32 sind unvollständige Statorblätter mit einer Querschnittsfläche, die größer oder gleich zu einem Drittel der Querschnittsfläche der Blätter42 ist. - Andererseits ist die Querschnittsfläche der luftführenden Elemente
32 kleiner als die der Blätter42 . Wenn nämlich die Blätter42 Flügel-förmig sind, weisen die luftführenden Elemente32 eine ähnliche Flügelform mit Endabschnitten davon auf, die abgeschnitten sind. Somit ist die Höhe der luftführenden Elemente32 im Wesentlichen ein Drittel bis eine Hälfte der Blätter42 . - Wie in
4 dargestellt, beinhaltet der äußere Rahmen30 einen nach außen ausgedehnten Abschnitt33a , der sich bei einer Auslassöffnung befindet und einen anderen nach außen ausgedehnten Abschnitt33b , der sich bei einer Einlassöffnung davon befindet, um das Luftvolumen zu erhöhen. Die luftführenden Elemente32 sind zwischen dem ausgedehnten Abschnitt33a und der Basis verbunden. Man beachte, dass die Verbindung dazwischen nicht begrenzt ist. Beispielsweise weisen einige der luftführenden Elemente32 ein fixiertes Ende, das zu der Basis31 verbunden ist, und ein freies Ende auf, das sich in die Richtung des ausgedehnten Abschnitts33a erstreckt, wie in6A dargestellt. Andererseits weisen einige der luftführenden Elemente32 ein fixiertes Ende, das zu dem ausgedehnten Abschnitt33a verbunden ist, und ein freies Ende auf, das sich in die Richtung der Basis31 erstreckt, wie in6B dargestellt ist. Andererseits können die luftführenden Elemente32 in zwei Abschnitte unterteilt werden, wobei ein Abschnitt entsprechend ein fixiertes Ende aufweist, das zu dem ausgedehnten Abschnitt33a verbunden ist und ein freies Ende, das sich in die Richtung der Basis31 erstreckt, und wobei der entsprechende andere Abschnitt ein fixiertes Ende aufweist, das zu der Basis31 verbunden ist, und ein freies Ende davon, das sich in die Richtung des ausgedehnten Abschnitts33a erstreckt. Zusätzlich ist der Querschnitt der luftführenden Elemente32 konstant oder kann von der Basis31 zu dem ausgedehnten Abschnitt33a stetig zunehmen oder abnehmen. Die Zahl der luftführenden Elemente32 kann kleiner als jene der Blätter42 sein. -
7 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen Luftdruck und Luftvolumen des Wärmeableitungs-Lüfters von den3 bis5 , verglichen mit einem herkömmlichen Lüfter von1 , zeigt. Die punktierte gekrümmte Linie stellt den Graph des herkömmlichen Lüfters dar, und die durchgehende Linie zeigt den des Wärmeableitungs-Lüfters mit den luftführenden Elementen der vorliegenden Erfindung. Es ist ersichtlich, dass die luftführenden Elemente stark den Luftdruck erhöhen können, während sie den Lärmpegel reduzieren. Zusätzlich können die luftführenden Elemente der vorliegenden Erfindung auch die Wirksamkeit der Geschwindigkeitssteuerung des Querstromlüfters verbessern. - Während die Erfindung auf beispielhafte Weise und in Begriffen der bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, kann es verstanden werden, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, verschiedene Modifikationen und ähnliche Anordnungen (wie es für Fachleute offensichtlich ist) abzudecken. Deshalb sollte dem Schutzbereich der angefügten Ansprüche die breiteste Auslegung zugestanden werden, um so alle derartigen Modifikationen und ähnlichen Anordnungen zu umfassen.
Claims (31)
- Gehäuse für einen Wärmeableitungs-Lüfter, umfassend: einen äußeren Rahmen; eine Basis, die in dem äußeren Rahmen angeordnet ist; und eine Vielzahl von luftführenden Elementen, die zwischen der Basis und dem äußeren Rahmen angeordnet ist, umfassend eine erste gekrümmte Oberfläche, eine zweite gekrümmte Oberfläche und eine Bodenoberfläche.
- Gehäuse, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die erste gekrümmte Oberfläche und die zweite gekrümmte Oberfläche unterschiedliche Krümmungen aufweisen.
- Gehäuse, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die erste gekrümmte Oberfläche bogenförmig, konvex, konkav oder abgeschrägt ist, oder wobei die zweite gekrümmte Oberfläche bogenförmig, konvex, konkav oder abgeschrägt ist.
- Gehäuse, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die erste gekrümmte Oberfläche und die zweite gekrümmte Oberfläche einen spitzen Winkel relativ zu einer Ebene der entsprechenden Bodenoberfläche bilden.
- Gehäuse, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die erste gekrümmte Oberfläche und die zweite gekrümmte Oberfläche einen spitzen Winkel relativ zu einer Ebene der entsprechenden Bodenoberfläche, im Wesentlichen zwischen 5° und 60° bilden.
- Gehäuse, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die luftführenden Elemente unvollständige Statorblätter sind.
- Gehäuse, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die Querschnittsfläche der luftführenden Elemente größer oder gleich einem Drittel der Querschnittsfläche der Blätter ist.
- Gehäuse, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die Querschnittsfläche der luftführenden Elemente kleiner als die der Blätter ist.
- Gehäuse, wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die Höhe der luftführenden Elemente im Wesentlichen ein Drittel bis eine Hälfte der Höhe der Blätter ist.
- Gehäuse für einen Wärmeableitungs-Lüfter, umfassend: einen äußeren Rahmen; eine Basis, die in dem äußeren Rahmen angeordnet ist; und eine Vielzahl von luftführenden Elementen, die zwischen der Basis und dem äußeren Rahmen angeordnet sind, umfassend eine erste abgeschrägte Oberfläche und eine zweite abgeschrägte Oberfläche.
- Gehäuse wie in Anspruch 10 beansprucht, wobei die erste abgeschrägte Oberfläche bogenförmig, konvex oder konkav ist, oder wobei die zweite abgeschrägte Oberfläche bogenförmig, konvex oder konkav ist; die erste abgeschrägte Oberfläche und die zweite abgeschrägte Oberfläche sind bei verschiedenen Winkel abgeschrägt.
- Wärmeableitungs-Lüfter, umfassend: einen äußeren Rahmen; ein Gebläserad, umfassend eine Nabe und eine Vielzahl von Blättern, die die Nabe umgeben; eine Basis, die in dem äußeren Rahmen angeordnet ist, die die Blätter trägt; und eine Vielzahl von luftführenden Elementen, die zwischen der Basis und dem äußeren Rahmen angeordnet sind, umfassend eine erste gekrümmte Oberfläche und eine zweite gekrümmte Oberfläche.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die Blätter einen inneren Rand umfassen, der niedriger als eine Oberseite der Nabe ist.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, weiter umfassend einen Metallmantel mit einer Vielzahl von darin definierten Löchern, und wobei die Nabe ein eingreifendes Element umfasst, das in die Löcher eingreift, so dass die Nabe außerhalb des Metallmantels ineinandergeschoben ist.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 14 beansprucht, weiter umfassend eine Antriebsvorrichtung, die in dem Metallmantel oder der Nabe angeordnet ist, um die Blätter zu drehen und einen Luftstrom zu erzeugen.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die Nabe einen gekrümmten oberen Rand umfasst.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die erste gekrümmte Oberfläche und die zweite gekrümmte Oberfläche zwei unterschiedliche spitze Winkel relativ zu einer Grundlinie der entsprechenden Basis bilden.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die luftführenden Elemente weiter eine horizontale Bodenoberfläche umfassen.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die erste gekrümmte Oberfläche bogenförmig, konvex, konkav oder abgeschrägt ist, oder wobei die zweite gekrümmte Oberfläche bogenförmig, konvex, konkav oder abgeschrägt ist.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die luftführenden Elemente unvollständige Statorblätter sind.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die Querschnittsfläche der luftführenden Elemente größer oder gleich einem Drittel der Querschnittsfläche der Blätter ist.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die Querschnittsfläche der luftführenden Elemente kleiner als die der Blätter ist.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die Höhe der luftführenden Elemente im Wesentlichen ein Drittel bis eine Hälfte der Höhe der Blätter ist.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei der äußere Rahmen einen nach außen ausgedehnten Abschnitt umfasst, der bei einer Auslassöffnung oder einer Einlassöffnung davon angeordnet ist, um das Luftvolumen zu erhöhen.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 24 beansprucht, wobei die luftführenden Elemente fixierte Enden umfassen, die zu der Basis und freien Enden verbunden sind, die sich in die Richtung des nach außen ausgedehnten Abschnitts erstrecken.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 24 beansprucht, wobei die luftführenden Elemente fixierte Enden umfassen, die zu dem nach außen ausgedehnten Abschnitt verbunden sind, und wobei freie Enden sich in die Richtung der Basis erstrecken.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 24 beansprucht, wobei einige der luftführenden Elemente fixierte Enden umfassen, die zu dem nach außen ausgedehnten Abschnitt verbunden sind, und wobei freie Enden sich in die Richtung der Basis erstrecken, und wobei andere der luftführenden Elemente fixierte Ende umfassen, die zu der Basis verbunden sind, und wobei freie Enden, die sich in die Richtung des nach außen ausgedehnten Abschnitts erstrecken.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 24 beansprucht, wobei der Querschnitt der luftführenden Elemente von der Basis zu dem nach außen ausgedehnten Abschnitt stetig zunimmt oder abnimmt.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei der äußere Rahmen, die Basis und die luftführenden Elemente integriert als ein einstückiger Teil geformt sind.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die Basis eine Vielzahl von wiederverstärkten Strukturen umfasst.
- Wärmeableitungs-Lüfter, wie in Anspruch 12 beansprucht, wobei die erste gekrümmte Oberfläche und die zweite gekrümmte Oberfläche unterschiedliche Krümmungen aufweisen.
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