CN211474466U - 轴流式风扇 - Google Patents

Abstract

一种轴流式风扇，具有马达和可通过马达驱动且能绕着转轴旋转的风扇叶轮，轴流式风扇在径向外侧包围马达地布置且在运行时产生从吸入侧到压力侧的吹出气流，马达电子器件容纳在电子器件外壳中地与马达轴向相邻地布置，电子器件外壳中构造有至少一个贯通的旁路通道，旁路通道从在电子器件外壳的与风扇叶轮对置的轴向端侧的流入孔沿轴向延伸直至马达电子器件且紧接着径向向外沿着马达电子器件延伸至在电子器件外壳上的径向流出孔，且流出孔构造在压力侧或与压力侧相邻地构造，使得风扇叶轮的吹出气流在旁路通道的与流出孔相邻的部分产生欠压。轴流式风扇在材料花费尽可能小且成本低廉的情况下具有对马达电子器件的经改善的冷却。

Description

轴流式风扇

技术领域

本实用新型涉及一种用于冷却马达电子器件的在电子器件外壳中的具有旁路通道的轴流式风扇。

背景技术

在风扇的电机的马达电子器件上的生热是有问题的而且限制了可支配的功率和使用寿命。因此，在现有技术中已经规定用于冷却马达电子器件的措施，例如通过增大相邻的构件的表面或者提高材料花费、也就是说增加电子器件网络的壁厚度，以便可以吸收更多热量。然而，重量经此升高。替选地，使用导热能力更高的材料，然而这些材料更贵。

实用新型内容

因此，本实用新型所基于的任务在于：提供一种轴流式风扇，该轴流式风扇在材料花费尽可能微小并且成本低廉的情况下具有对马达电子器件的经改善的冷却。

根据本实用新型，这个任务通过下述方式实现：提供一种轴流式风扇，其特征在于，所述轴流式风扇具有马达和可通过马达来驱动并且能绕着转轴来旋转的风扇叶轮，所述轴流式风扇在径向外侧包围马达地来布置而且在运行时产生从吸入侧到压力侧的吹出气流，其中马达电子器件容纳在电子器件外壳中地来与马达轴向相邻地布置，其中在电子器件外壳中构造有至少一个贯通的旁路通道，所述旁路通道从在电子器件外壳的与风扇叶轮对置的轴向端侧上的流入孔沿轴向延伸直至马达电子器件而且紧接着径向向外地沿着马达电子器件延伸直至在电子器件外壳上的径向流出孔，而且其中流出孔构造在压力侧上或者与压力侧相邻地来构造，使得风扇叶轮的吹出气流在旁路通道的与流出孔相邻的部分产生欠压。

优选地，马达电子器件在轴向上与马达紧挨着地相邻地来布置而且风扇叶轮在压力侧的流出口在与转轴垂直地延伸的径向平面内延伸。

优选地，在电子器件外壳上的流出孔相对于风扇叶轮轴向上间隔开。

优选地，旁路通道具有从流入孔到流出孔的喷嘴形的走向。

优选地，旁路通道沿轴向局部受限制地在电子器件外壳中延伸。

优选地，在电子器件外壳中布置空气传导元件，所述空气传导元件形成旁路通道的朝着流出孔的方向径向向外地延伸的通道壁。

优选地，在流出孔处布置有从电子器件外壳的侧面沿径向伸出的环形元件，所述环形元件形成流出孔的轴向侧的边界。

优选地，环形元件在其径向外端具有环绕的轴向突出部，所述轴向突出部朝着风扇叶轮的方向延伸。

优选地，环形元件和空气传导元件重叠地贴靠在彼此上而且环形元件形成空气传导元件的径向延续。

优选地，在电子器件外壳上在旁路通道中构造有多个散热片，所述散热片径向上延伸到流出孔并且在旁路通道的通道壁上延伸，所述通道壁相邻于马达电子器件。

优选地，所述空气传导元件平放在所述散热片的轴向端侧上。

优选地，所述轴流式风扇还包括包围流出孔的具有叶片的冷却环，所述冷却环与马达或风扇叶轮连接并且在运行时在径向外侧绕着流出孔旋转。

优选地，冷却环与环形元件轴向相邻地并且通过流动空隙间隔开地来布置。

优选地，所述电子器件外壳由塑料构成。

该任务通过具有马达和能通过马达来驱动并且能绕着转轴来旋转的风扇叶轮的轴流式风扇来解决，该轴流式风扇在径向外侧包围马达地来布置而且在运行时产生从吸入侧到压力侧的吹出气流。马达电子器件容纳在电子器件外壳中地来与马达轴向相邻地布置。在电子器件外壳中构造有至少一个贯通的旁路通道，该旁路通道从在电子器件外壳的与风扇叶轮对置的轴向端侧上的流入孔沿轴向延伸直至马达电子器件而且紧接着径向向外地沿着马达电子器件延伸直至在电子器件外壳上的径向流出孔。流出孔构造在压力侧上或者与压力侧相邻地来构造，这样并且在旁路通道的与流出孔相邻的部分产生欠压。

通过按照本实用新型的解决方案，由风扇叶轮产生的吹出气流双重地被使用。一方面，在一个实施方式中，由于伯努利效应，通过在流出孔流过而在旁路通道中产生欠压，另一方面，每个轴流式风扇都具有轴向回流，该轴向回流从压力阀往回朝着吸入侧延伸并且因此流到在电子器件外壳的与风扇叶轮对置的轴向端侧上的流入孔上。经此，产生冷却气流，该冷却气流通过轴向流入到流入孔中、流经旁路通道并且从流出孔流出来形成。紧接着，冷却气流由风扇叶轮的吹出气流输送到周围环境中。只要吹出气流没有直接在流出孔处流过，诸如在径向吹出的轴流式风扇的情况下没有直接在流出孔处流过，就仍然通过吹出气流产生压力差，该压力差作用到直至旁路通道中并且产生冷却气流。

在轴流式风扇的情况下，在一个有利的实施方式中规定：马达电子器件在轴向上与马达紧挨着地相邻地来布置而且风扇叶轮在压力侧的流出口在与转轴垂直地延伸的径向平面内延伸。风扇叶轮的朝向电子器件外壳的轴向边缘平面被限定额外风扇叶轮的流出口。

轴流式风扇的一个实施方式还规定：在电子器件外壳上的流出孔相对于风扇叶轮轴向上间隔开。优选地，流出孔相邻于风扇叶轮的朝向电子器件外壳的轴向边缘平面。

为了提高冷却气流经过旁路通道的流动速度，在一个实施变型方案中，该旁路通道具有从流入孔到流出孔的喷嘴形的走向。在此，形成旁路通道的边界的通道壁被取向为使得可流经的横截面积朝向流出孔至少局部被减小，以便使用文丘里喷嘴的原理。

在另一实施例中，轴流式风扇的特点在于：旁路通道沿轴向局部受限制地在电子器件外壳中延伸。只有在马达电子器件的构件特别热的情况下才进行冷却。在电子器件外壳的其余的广大的部分中，可以设置其它与旁路通道无关的组件或者紧固装置。

轴流式风扇的一个扩展方案规定：在电子器件外壳中布置空气传导元件，该空气传导元件形成旁路通道的朝着流出孔的方向径向向外地延伸的通道壁。空气传导元件可以被用于使首先沿轴向流入的冷却气流朝着径向偏转并且引导到流出孔。优选地，空气传导元件相对于电子器件外壳的侧面有一块径向向外地凸出得远而且在轴向上在一侧比电子器件外壳本身更远地形成旁路通道。

在轴流式风扇的一个实施方式中，在流出孔处还布置有从电子器件外壳的侧面沿径向伸出的环形元件，该环形元件形成流出孔的轴向侧的边界。由风扇叶轮产生的轴向流碰到环形元件而且增大了在流出孔处的欠压并且借此使冷却气流经过旁路通道的流动速度加快。这又增大了散热。

在一个使效果还增强的扩展方案中，环形元件在其径向外端具有环绕的轴向突出部，该轴向突出部朝着风扇叶轮的方向延伸。

在轴流式风扇的情况下，在一个有利的实施方式中规定：环形元件和空气传导元件重叠地贴靠在彼此上而且环形元件形成空气传导元件的径向延续。因此，旁路通道在轴向上在一侧通到电子器件外壳之外而且与由风扇叶轮产生的吹出气流保持直接有效连接。

此外，在另一扩展方案中，轴流式风扇的特点在于：在电子器件外壳上在旁路通道中构造有多个散热片，这些散热片径向上延伸到流出孔并且在旁路通道的通道壁上延伸，该通道壁相邻于马达电子器件。散热片是公知的用于散热的措施。在当前情况下特别有利的是：散热片沿着旁路通道并且在旁路通道内延伸并且由冷却气流环流。

形成旁路通道的边界的并且径向向外地引导冷却气流的空气传导元件优选地平放在散热片的轴向端侧上。由此形成多个沿周向彼此相邻的旁路通道。

为了增强空气对流，在一个实施例中，轴流式风扇还包括包围流出孔的冷却环，该冷却环具有布置或构造在其上的叶片，该冷却环与马达或风扇叶轮连接并且在运行时在径向外侧绕着流出孔旋转。这些叶片产生从旁路通道的流出孔中对冷却气流的附加的吸气。

冷却环优选地与环形元件轴向相邻地并且通过流动空隙间隔开地来布置。

在轴流式风扇的情况下，还优选地规定：电子器件外壳由塑料构成。材料厚度一定被保持得小而且可以以注塑来制造。与材料积聚模膛的频繁实践相反，借助于塑料提供小的壁厚度，所述小的壁厚度有助于经由冷却气流对热量的输送。此外，例如相对于铝，塑料作为材料成本更加低廉。

该轴流式风扇在材料花费尽可能微小并且成本低廉的情况下具有对马达电子器件的经改善的冷却。

附图说明

本实用新型的其它有利的扩展方式在下文与对本实用新型的优选的实施方式的描述一起依据附图来进一步示出。其中：

图1示出了在第一实施方式下的轴流式风扇的部分的截面图；

图2示出了来自图1中的具有做了标记的吹出气流和冷却气流的轴流式风扇；

图3示出了在第二实施方式下的轴流式风扇的部分的截面图；

图4示出了来自图3中的具有做了标记的吹出气流和冷却气流的轴流式风扇；

图5示出了在第三实施方式下的轴流式风扇的部分的截面图。

具体实施方式

在图1和2中，示出了具有形成为外转子式电机的马达2和固定在其上的风扇叶轮3的轴流式风扇1的第一变型方案，该风扇叶轮以其轮鼓在径向外侧包围马达2。从轮鼓延伸出多个布置在叶栅环中的风扇叶片23。沿着转轴看，马达电子器件4与马达2轴向相邻地连接，该马达电子器件由电子器件外壳8容纳。在马达电子器件4的剧烈变热的电子构件的区域内，在电子器件外壳8中构成贯通的旁路通道9，该贯通的旁路通道从在电子器件外壳8的轴向端侧上的流入孔7首先沿轴向延伸直至马达电子器件4而且紧接着径向向外地沿着马达电子器件4(印刷电路板)延伸直至电子器件外壳8的径向流出孔6。流入孔7可以构造为在电子器件外壳8中的一个或多个孔、缝隙或者留空部。电子器件外壳8覆盖马达电子器件4而且使该马达电子器件相对于周围环境包封。旁路通道9沿周向只在电子器件外壳8的预先确定的部分内延伸，使得其可以在其余的部分封闭地来构造。流出孔6在压力侧D相对于风扇叶轮3的流出口10、也就是说风扇叶轮3的流出口边缘平面轴向紧邻或者轴向间隔开，使得从吸入侧S吸入并且从压力侧D流出的吹出气流在流出口6处流过并且在旁路通道9内产生欠压。

在电子器件外壳8中，在旁路通道9的区域内布置有板状地垂直于转轴径向向外地延伸的空气传导元件13，而且该空气传导元件在旁路通道9的径向向外延伸的部分形成该旁路通道9的通道壁的上方部分。所有其它通道壁都通过电子器件外壳8本身来提供。还有多个由电子器件外壳8构成的散热片19在旁路通道9之内延伸，其中在图1中由于是截面图而只能看出一个散热片19。散热片19沿径向延伸而且分别在旁路通道9之内形成独立的流动通道。空气传导元件13平放在散热片19上而且将流动通道封闭。散热片19紧挨着地相邻于马达电子器件4。

在流出孔6处，径向上紧挨着空气传导元件13地布置有从电子器件外壳8的外侧面径向伸出的环形元件11，其中空气传导元件13和环形元件11分段重叠。环形元件11由电子器件外壳8一体化地构成而且在旁路通道9的与风扇叶轮3对置的轴向侧上形成流出口6的轴向侧的边界。环形元件11沿径向伸出超过风扇叶轮3的轮毂，使得径向外部的自由端处在吹出流内。在径向外部的自由端上，环形元件11具有环绕的轴向突出部12，该轴向突出部沿轴向朝向风扇叶轮3延伸。

在图2中，通过箭头画出了经过旁路通道9的在来自图1中的轴流式风扇1运行时形成的冷却气流。在该视图中，为了经改善的呈现，附图标记被去掉。由于在流出孔处的压力差Δp和在轴流式风扇1后面的轴向回流，产生冷却气流。

在图3和4中，示出了轴流式风扇1的一个替选的实施变型方案，其中使用轴向吸入并且径向吹出的风扇叶轮3。所有其余的特征都与来自图1中的那些特征一致，使得这些特征没有被重复，但是明确被公开。压力侧处在径向外侧，然而也与风扇叶轮3的底盘的朝向电子器件外壳8的区域相邻，这样如在图4中示出的那样同样在流出孔6处存在压力差Δp，用于产生冷却气流。根据图1和2中的实施方式，图4中的箭头示出了吹出气流和经过旁路通道9的冷却气流。

在图5中，示出了基于按照图1的解决方案的轴流式风扇1的另一替选的实施变型方案。这些特征与按照图1的解决方案一致，然而删去了在该实施方式下的散热片19。然而，附加地设置包围流出孔6的冷却环14。冷却环14与马达2或者风扇叶轮3连接而在运行时在径向外侧绕着流出孔6旋转。冷却环14具有在周向内分布地指向流出孔6的冷却叶片18并且产生空气对流，该空气对流将冷却气流输送经过旁路通道9。在环形元件11与冷却环14之间设置流动空隙，使得补充了基于吹出流和由冷却环14引起的空气对流从径向外部产生的压力差的作用。冷却气流以与在图2中通过箭头示出的相同的方式来延伸。

冷却环14虽然只被用在根据图5的实施方式中，但是也可以被集成到按照所有其它附图的实施方式中。

在所有实施方式中，电子器件外壳8都由塑料一体化地构成而且至少在确定旁路通道壁的部分处具有小的壁厚度，使得由马达电子器件4产生的热量可以轻易地通过流经旁路通道9的冷却气流来排出。

在所有实施例中，从流入孔到流出孔的流动横截面积都可以减小，以便提供喷嘴功能。流动横截面积可以通过壁厚度、传导元件和散热片(只要设置)来确定。

Claims (14)

1.一种轴流式风扇，其特征在于，所述轴流式风扇(1)具有马达(2)和能通过所述马达(2)来驱动并且能绕着转轴(RA)来旋转的风扇叶轮(3)，所述轴流式风扇在径向外侧包围所述马达(2)地来布置而且在运行时产生从吸入侧(S)到压力侧(D)的吹出气流，其中马达电子器件(4)容纳在电子器件外壳(8)中地来与所述马达(2)轴向相邻地布置，其中在所述电子器件外壳(8)中构造有至少一个贯通的旁路通道(9)，所述旁路通道从在所述电子器件外壳(8)的与所述风扇叶轮(3)对置的轴向端侧上的流入孔(7)沿轴向延伸直至所述马达电子器件(4)而且紧接着径向向外地沿着所述马达电子器件(4)延伸直至在所述电子器件外壳(8)上的径向的流出孔(6)，而且其中所述流出孔(6)构造在压力侧上或者与压力侧相邻地来构造，使得所述风扇叶轮(3)的吹出气流在所述旁路通道(9)的与所述流出孔(6)相邻的部分产生欠压。

2.根据权利要求1所述的轴流式风扇，其特征在于，所述马达电子器件(4)在轴向上与所述马达(2)紧挨着地相邻地来布置而且所述风扇叶轮(3)在压力侧的流出口(10)在与所述转轴(RA)垂直地延伸的径向平面内延伸。

3.根据权利要求1或2所述的轴流式风扇，其特征在于，在所述电子器件外壳(8)上的所述流出孔(6)相对于所述风扇叶轮(3)轴向上间隔开。

4.根据权利要求1或2所述的轴流式风扇，其特征在于，所述旁路通道(9)具有从所述流入孔(7)到所述流出孔(6)的喷嘴形的走向。

5.根据权利要求1或2所述的轴流式风扇，其特征在于，所述旁路通道(9)沿轴向局部受限制地在所述电子器件外壳(8)中延伸。

6.根据权利要求1或2所述的轴流式风扇，其特征在于，在所述电子器件外壳(8)中布置空气传导元件(13)，所述空气传导元件形成所述旁路通道(9)的朝着所述流出孔(6)的方向径向向外地延伸的通道壁。

7.根据权利要求6所述的轴流式风扇，其特征在于，在所述流出孔(6)处布置有从所述电子器件外壳(8)的侧面沿径向伸出的环形元件(11)，所述环形元件形成所述流出孔(6)的轴向侧的边界。

8.根据权利要求7所述的轴流式风扇，其特征在于，所述环形元件(11)在其径向外端具有环绕的轴向突出部(12)，所述轴向突出部朝着所述风扇叶轮(3)的方向延伸。

9.根据权利要求7所述的轴流式风扇，其特征在于，所述环形元件(11)和空气传导元件(13)重叠地贴靠在彼此上而且所述环形元件(11)形成空气传导元件(13)的径向延续。

10.根据权利要求6所述的轴流式风扇，其特征在于，在所述电子器件外壳(8)上在所述旁路通道(9)中构造有多个散热片(19)，所述散热片径向上延伸到所述流出孔(6)并且在所述旁路通道(9)的通道壁上延伸，所述通道壁相邻于所述马达电子器件(4)。

11.根据权利要求10所述的轴流式风扇，其特征在于，所述空气传导元件(13)平放在所述散热片的轴向端侧上。

12.根据权利要求7所述的轴流式风扇，其特征在于，所述轴流式风扇还包括包围所述流出孔(6)的具有叶片(18)的冷却环(14)，所述冷却环与所述马达(2)或所述风扇叶轮(3)连接并且在运行时在径向外侧绕着所述流出孔(6)旋转。

13.根据权利要求12所述的轴流式风扇，其特征在于，所述冷却环(14)与所述环形元件(11)轴向相邻地并且通过流动空隙间隔开地来布置。

14.根据权利要求1或2所述的轴流式风扇，其特征在于，所述电子器件外壳(8)由塑料构成。

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