EP0446316A1 - Kleinventilator. - Google Patents

Kleinventilator.

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EP0446316A1
EP0446316A1 EP90913243A EP90913243A EP0446316A1 EP 0446316 A1 EP0446316 A1 EP 0446316A1 EP 90913243 A EP90913243 A EP 90913243A EP 90913243 A EP90913243 A EP 90913243A EP 0446316 A1 EP0446316 A1 EP 0446316A1
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EP
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fan
impeller
housing
small fan
meridian
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EP0446316B1 (de
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Peter Meier
Ernst Scherrer
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Micronel AG
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Micronel AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans

Definitions

  • the invention relates to a small fan according to the preamble of independent claim 1.
  • a small fan of this type has become known from the applicant's US-A-4,504,751.
  • the applicant has now set itself the task of further developing this fan in such a way that it has a higher output with the same external dimensions and at the same time is quieter and can be manufactured more cost-effectively.
  • the small fan according to the invention has an approximately laminar flow. Since there is essentially no turbulence in the air flowing through, it is considerably quieter. This is an improvement that has long been sought in this field.
  • a particularly flat design with a favorable power density is achieved according to a development of the invention in that the impeller front edges and the hub front and the housing front lie approximately in the same plane.
  • 1 shows a section through a small fan according to the invention
  • 2 shows a partial view of an impeller
  • Fig. 3 shows a section through a wing along the line III-III in Fig. 2, and
  • Fig. 4 is a view of the air duct housing.
  • the small fan has a cuboidal air guide housing 2 with an outer part 2a and a circular recess 2f.
  • a known electric motor 4 with electro-magnetic coils 4a is attached to a molded-on base 2b.
  • the electric motor 4 is connected to the housing outer part 2a by means of arms 2c.
  • An impeller 1 made of plastic is inserted into the recess 2f and rotatably mounted in the housing 2 by means of an axis 3 and a bearing 6.
  • the shaft 3, which is firmly connected to the impeller 1, is surrounded by an annular permanent magnet 5, which forms part of the electric motor 4.
  • the impeller 1 preferably has five integrally formed blades 1 a, each of which has the same angle of attack c over the entire depth of the blade and thus parallel vane edges (FIG. 3). It has been shown that with a number of blades between 3 and 7, a particularly favorable ratio between volume flow and Sound is reached.
  • the wings are not twisted and have the same cross-section as shown in FIG. 3 up to their attachment point.
  • the angle of attack is preferably about 30 °.
  • the air enters the fan axially through the front side 2d of the fan and also leaves it in the axial direction through the rear side 2e of the housing. The inflow to the impeller and the outflow are thus largely axial.
  • the impeller 1, however, is flowed through diagonally as indicated by the flow lines 7.
  • the hub 2d of the impeller 1 has a flat front surface 1c which lies approximately in one plane with the housing front 2d and the front edge 1b of the wing.
  • the flow surface le of the hub 1d adjoining the surface 1c has the shape shown in FIG. 1.
  • the flow areas le and lf of the vanes la result from the section according to FIG. 3.
  • the hubs and vanes are designed in such a way that the flow of air through the housing is laminar and there are essentially no pressure differences on the vanes in the radial direction.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Kleinventilator
Die Erfindung betrifft einen Kleinventilator nach dem Ober¬ begriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Ein Kleinventilator dieser Gattung ist durch die US-A-4,504,751 der Anmelderin bekannt geworden. Die Anmelderin hat sich nun die Aufgabe gestellt, diesen Ventilator dahingehend weiterzubilden, dass er bei gleichen Aussenmassen eine höhere Leistung aufweist und gleichzeitig leiser ist und kosten¬ günstiger hergestellt werden kann. Der erfindungsgemässe Klein¬ ventilator weist im Gegensatz zum oben genannten Ventilator, der ein kleines Axialgebläse ist, einen angenähert laminaren Durchfluss auf. Da in der durchströmenden Luft im wesentlichen somit keine Verwirbelungen auftreten, ist er wesentlich leiser. Damit wird eine auf diesem Fachgebiet seit langem angestrebte Verbesserung erreicht. - 1 -
Versuche haben nun gezeigt, dass beim erfindungsgemäεsen Ventilator die Leistungsdichte verglichen mit dem einen Axial¬ ventilator etwa um 30% höher ist. Obwohl seit langem bekannt ist, das meridianbeschleunigte Gebläse eine günstige Leistungs¬ dichte aufweisen, hatte diese Erkenntnis bisher den Bau der Kleinventilatoren nicht beeinflusst. Wesentlich ist nun, dass die Flügel des Flügelrades nicht verwunden sind und jeweils über die ganze Flügeltiefe den gleichen Anstellwinkel aufweisen. Das Flügelrad kann deshalb bei einfacher Entformung einstückig und damit kostengünstig im Spritzgussverfahren hergestellt werden.
Durch die Kombination der erfindungswesentlichen Merkmale wird somit bei einfacher Herstellung ein Ventilator mit günstigeren Betriebseigenschaften geschaffen.
Eine besonders flache Bauweise bei günstiger Leistungsdichte wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass die Flügelradvorderkanten und die Nabenfrontseite sowie die Gehäusefrontseite etwa in gleiche Ebene liegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsge ässen Klein¬ ventilator, Fig. 2 eine Teilanεicht eines Flügelrades,
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Flügel entlang der Linie III-III in Fig. 2, und
Fig. 4 eine Ansicht des Luftführungsgehäuses.
Der Kleinventilator weist ein quaderförmiges Luftführungs- gehäuεe 2 mit einem Aussenteil 2a und einer kreisrunden Aus¬ nehmung 2f auf. Auf einem angeformten Boden 2b ist ein be¬ kannter Elektromotor 4 mit Elektro agnetεpulen 4a angebracht. Mit Armen 2c ist der Elektromotor 4 mit dem Gehäuseaussen- teil 2a verbunden.
Ein aus Kunεtstoff hergestelltes Flügelrad 1 ist in die Aus¬ nehmung 2f eingesetzt und mittels einer Achse 3 und einem Lager 6 rotierbar im Gehäuse 2 gelagert. Die fest mit dem Flügelrad 1 verbundene Achse 3 ist von einem ringförmigen Dauermagneten 5 umgeben, der ein Bestanteil des Elektro¬ motors 4 bildet.
Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, besitzt das Flügel¬ rad 1 vorzugsweise fünf angeformte Flügel la, die jeweils über die gesamte Flügeltiefe den gleichen Anstellwinkel c und somit parallele Schaufeikanten (Fig. 3) aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Flügelzahl zwischen 3 und 7 ein besonders günstiges Verhältnis zwischen Volumenstrom und Schall erreicht wird. Die Flügel sind nicht verwunden und besitzen bis zu ihrer Ansatzεtelle den gleichen wie in Fig. 3 gezeigten Querεchnitt. Der Anstellwinkel beträgt vorzugs¬ weise etwa 30°. In der Darstellung nach Fig. 1 tritt die Luft durch die Gehäusefrontseite 2d axial in den Ventilator ein und verlässt diesen ebenfalls in axialer Richtung durch die Gehäuserückseite 2e. Die Zuströmung zum Laufrad und die Abεtrömung erfolgt εomit weitgehend axial. Das Flügelrad 1 wird hingegen wie durch die Strömungslinien 7 angedeutet diagonal durchströmt.
Die Nabe 2d des Flügelrades 1 weist eine ebene Frontfläche lc auf, die mit der Gehäusefrontseite 2d sowie den Flügel¬ vorderkanten lb etwa in einer Ebene liegen. Die an die Fläche lc anschliessende Strömungsfläche le der Nabe ld weiεt die aus Fig. 1 ersichtliche Formgebung auf. Die Strömungsflächen le und lf der Flügel la ergeben sich aus dem Schnitt gemäss Fig. 3. Naben und Flügel sind so ausgebildet, dasε der Durch¬ fluss der Luft durch das Gehäuse laminar ist und an den Flügeln in radialer Richtung im wesentlichen keine Druckunterschiede auftreten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kleinventilator mit einem quaderförmigen und flachen Luftführungεgehäuεe (2) , in dem ein von einem Elektro¬ motor (4) angetriebenes Fügelrad (1) angeordnet ist und durch dessen Stirnseite (2d) Luft eintritt und durch dessen Rückseite (2e) Luft austritt, dadurch gekennzeichnet, dass er ein meridianbeschleunigter Ventilator ist, dass die Flügel (la) des Flügelrades (1) nicht verwunden sind und jeweils über die ganze Flügeltiefe den gleichen Anstellwinkel (.c ) aufweisen.
2. Kleinventilator nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Flügelradvorderkanten (lb) und die Naben¬ frontseiten (lc) sowie die Gehäusefrontseite (2d) etwa in der gleichen Ebene liegen.
3. Kleinventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daεε das Flügelrad (1) einεtückig und vor- zugsweise aus Kunstεtoff gefertigt iεt.
. Kleinventilator nach einem der Anεprüche 1 biε
3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Flügel (la) vor¬ zugsweise drei bis elf ist.
EP90913243A 1989-09-29 1990-09-20 Kleinventilator Expired - Lifetime EP0446316B2 (de)

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CH3540/89 1989-09-29
CH354089 1989-09-29
CH354089 1989-09-29
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EP0446316A1 true EP0446316A1 (de) 1991-09-18
EP0446316B1 EP0446316B1 (de) 1994-02-02
EP0446316B2 EP0446316B2 (de) 2001-12-05

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