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Die
Erfindung betrifft einen wärmeableitenden
Axialventilator. Insbesondere betrifft die Erfindung einen druckverstärkenden
wärmeableitenden Axialventilator
mit erhöhter
Luftausgabe und den Luftströmungsdruck
verstärkender
Wirkung.
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Das
US-Patent 6 244 818 beschreibt ein Ventilatorschutzgebilde mit zusätzlicher
vorverdichtender Wirkung. Der Ventilatorschutz weist einen Hauptrahmen,
eine Motorhalterung und einen Satz Schutzblätter auf, die im Inneren des
Hauptrahmens radial angeordnet und jeweils mit einem Ende an einer
Innenoberfläche
des Hauptrahmens fixiert sind. Ein Motor ist in der Motorhalterung
zum Antreiben eines Rotorflügelblätter aufweisenden
Wellenringes angeordnet. Der Satz Schutzblätter kann entweder stromaufwärts oder
stromabwärts
von den Rotorflügelblättern vorgesehen
sein. Jedes Schutzblatt besitzt vorzugsweise eine Gestalt, die der
der Rotorflügelblätter ähnlich ist.
Die Tangentialgeschwindigkeit der Luftströmung wird in einen statischen
Druck umgewandelt, wenn sich der Motor dreht. Folglich steigt durch
den Ventilatorschutz der Strahldruck und der Ventilator ist demzufolge
vorverdichtet.
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Infolge
der Begrenzung beim Formprozess überlappt
sich jedoch jedes Rotorflügelblatt
an dem Wellenring nicht mit einem benachbarten Rotorflügelblatt
entlang einer zur Drehachse des Wellenringes parallelen Achse, so
dass die Anzahl der Rotorflügelblätter am
Wellenring begrenzt ist. Folglich ist die gesamte luftantreibende
Fläche
der Rotorflügelblätter begrenzt,
was zu einer Begrenzung der vorverdichtenden (oder strömungsdruckverstärkenden)
Wirkung führt.
Außerdem
ist die Gesamtluftausgabemenge durch die Struktur des Wellenringes
begrenzt, obwohl die Führungsblätter eine
bestimmte Vorverdichtungswirkung ergeben. In den letzten Jahren wurden
Wellenringe (oder Flügelräder) durch
Zusammenbau hergestellt, um die Anzahl der Rotorflügelblätter zu
erhöhen.
Die durch Zusammenbau hergestellten Wellenringe wurden jedoch weder
mit einem Ventilatorschutz verwendet, der eine strömungsdruckverstärkende Wirkung
ergibt, noch wurde eine technische Verbesserung der Struktur verwirklicht, um
die Luftansaugwirkung oder die Gleichmäßigkeit der Luftansaugung zu
verbessern.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wärmeableitenden Axialventilator
mit erhöhtem Lufteinlass-
und erhöhtem
Luftauslassdruck zu schaffen, um die gesamte Wärmeableitwirksamkeit zu verbessern.
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Der
Erfindung liegt außerdem
die Aufgabe zugrunde, einen wärmeableitenden
Axialventilator mit verbessertem Lufteinlasswirkungsbereich zu schaffen.
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Erfindungsgemäß weist
der druckverstärkende
wärmeableitende
Axialventilator ein Gehäuse und
ein Flügelrad
auf. Das Gehäuse
besitzt eine ringförmige
Wand, die an einem ersten Ende einen Lufteinlass und an einem zweiten
Ende einen Luftauslass aufweist. Im Luftauslass ist eine Basis und
eine druckverstärkende
Vorrichtung vorgesehen. Das Flügelrad
ist an der Basis drehbar angeordnet. Das Flügelrad weist eine Nabe und
an einem Außenumfang der
Nabe eine Vielzahl Flügelblätter auf.
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Benachbarte
Flügelblätter überlappen
sich entlang einer Achse, die zu einer Drehachse des Flügelrades
parallel ist. Die Anzahl der Flügelblätter des Flügelrades
ist vergrößert, so
dass die gesamte luftantreibende Fläche der Flügelblätter vergrößert und die Gesamtwärmeableitwirksamkeit
verbessert ist.
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Die
Nabe ist im wesentlichen umgekehrt U-förmig und weist zur Lufteinlassseite
benachbart einen bogenförmigen
Abschnitt auf. Vorzugsweise ist der Lufteinlass des Gehäuses kreisförmig, um
einen gleichmäßigen Lufteinlass,
d.h. eine gleichmäßige Luftansaugung
zu ermöglichen.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung weist jedes Flügelblatt
eine lufteinlassseitige Spitze auf, die mit einer Stirnfläche des
Gehäuses,
die zum Lufteinlass des Gehäuses
benachbart ist, im wesentlichen bündig ist. Die Nabe erstreckt
sich aus den Lufteinlass des Gehäuses
heraus.
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Bei
einer anderen Ausbildung der Erfindung erstrecken sich die Nabe
und die Flügelblätter aus dem
Lufteinlass des Gehäuses
heraus, so dass die Flügelblätter eine
axiale Luftströmung
und eine radiale Umgebungsluftströmung in das Gehäuse saugen.
Jedes Flügelblatt
weist eine lufteinlassseitige Spitze auf einem Niveau aus, das höher ist
als die Nabe.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung weist die druckverstärkende Vorrichtung eine Vielzahl
von sich radial erstreckenden Platten auf, die ein an der Basis
fixiertes erstes Ende und ein an der ringförmigen Wand fixiertes zweites
Ende besitzen. Vorzugsweise besitzt jede Platte eine Schrägstellung, die
zu der der Flügelblätter in
Bezug zur Drehachse des Flügelrades
entgegengesetzt ist.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung weist die druckverstärkende Vorrichtung eine Vielzahl
von parallelen Platten auf, von welchen jede einen im wesentlichen
dreieckigen Querschnitt besitzt.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den
anliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
räumliche
Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform eines druckverstärkenden
wärmeableitenden
Axialventilators gemäß der Erfindung,
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2 eine
Draufsicht auf den druckverstärkenden
wärmeableitenden
Axialventilator gemäß 1,
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3 eine
Schnittansicht des druckverstärkenden
wärmeableitenden
Axialventilators gemäß 1,
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4 eine
räumliche
Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform des druckverstärkenden
wärmeableitenden
Axialventilators gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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5 eine
Schnittansicht des druckverstärkenden
wärmeableitenden
Axialventilators gemäß 4,
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6 eine
räumliche
Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform des druckverstärkenden
wärmeableitenden
Axialventilators gemäß der vorliegenden
Erfindung, und
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7 eine
Schnittansicht des druckverstärkenden
wärmeableitenden
Axialventilators gemäß 6.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines druckverstärkenden
wärmeableitenden
Axialventilators gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einem Flügelrad 1 und
einem Gehäuse 2.
Das Flügelrad 1 verbessert
die die Luftströmung
antreibende Wirkung und das Gehäuse
vergrößert den
ausgegebenen Luftströmungsdruck,
wodurch die gesamte Wärmeableitwirksamkeit
verbessert ist.
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Wie
aus 1 und aus den 2 und 3 ersichtlich
ist, weist das Flügelrad 1 eine
Nabe 11, an einem Außenumfang
der Nabe 11 eine Vielzahl von Flügelblättern 12, und eine
Welle 13 auf. Die Nabe 11 ist im Querschnitt im
wesentlichen umgekehrt U-förmig,
so dass die Nabe 11 zur Lufteinlassseite benachbart einen
bogenförmigen
Abschnitt besitzt. Die Flügelblätter 12 sind
am Außenumfang
der Nabe 11 schräg
geneigt und symmetrisch angeordnet. Außerdem überlappen sich zueinander benachbarte
Flügelblätter 12 entlang
einer zu einer Drehachse des Flügelrades 11 parallelen
Achse X teilweise. Durch diese Anordnung kann die Anzahl der Flügelblätter 12 des
Flügelrades 1 erhöht werden
und ist die gesamte luftantreibende Fläche der Flügelblätter 12 vergrößert. Das
heißt,
dass das Flügelrad 1 mehr
axiale Luftströmung
antreiben kann. Außerdem
ist die Welle 13 an einem Zentrum einer Innenseite der Nabe 11 fixiert,
um das Flügelrad 1 im
Gehäuse 2 drehbar
anzuordnen.
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Das
Gehäuse 2 weist
eine ringförmige
Wand 20, eine Basis 23, an der die Welle 13 drehbar
angebracht ist, und eine druckverstärkende Vorrichtung 24 auf.
Die ringförmige
Wand 20 weist an einem Ende einen Lufteinlass 21 und
am anderen Ende einen Luftauslass 22 auf. Vorzugsweise
ist der Lufteinlass 21 kreisförmig, um einen gleichmäßigen Lufteinlass
zu schaffen. Die Basis 23 und die druckverstärkende Vorrichtung 24 sind
im Luftauslass 22 des Gehäuses 2 angeordnet.
Bei dieser Ausbildung weist die druckverstärkende Vorrichtung eine Vielzahl
von sich radial erstreckenden Platten 24 auf, von welchen jede
ein an der Basis 23 fixiertes erstes Ende und ein an einem
Innenumfang der ringförmigen
Wand 20 fixiertes zweites Ende besitzt. Jede Platte 24 besitzt einen
Schrägstellung,
die in Bezug zur Drehachse des Flügelrades zu der der Flügelblätter 12 entgegengesetzt
ist. Die druckverstärkende
Vorrichtung 24 erhöht
den ausgegebenen Luftströmungsdruck
des Flügelrades 1.
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Wie
die 3 zeigt, ist das Flügelrad 1 im wesentlichen
in der ringförmigen
Wand 20 des Gehäuses 2 aufgenommen,
wobei eine lufteinlassseitige Spitze 121 jedes Flügelblattes 12 im
wesentlichen bündig
ist mit einer Stirnfläche
des Gehäuses 2 in
der Nachbarschaft des Lufteinlasses 21, und wobei die Nabe 11 des
Flügelrades 1 aus
dem Lufteinlass 21 des Gehäuses 2 geringfügig vorsteht.
Wenn sich das Flügelrad 1 dreht,
wird durch die Flügelblätter 12 mehr
axiale Luftströmung
in den Lufteinlass 21 eingesaugt, da die gesamte luftantreibende
Fläche
der Flügelblätter 12 größer ist
als die herkömmlicher
Ausführungsformen.
Der bogenförmige
Abschnitt der Nabe 11 und der kreisförmige Lufteinlass 21 führen die
axiale Luftströmung
gleichmäßig in das
Gehäuse 2 und
die druckverstärkende
Vorrichtung 24 im Luftauslass 22 erhöht den Druck
der axialen Luftströmung,
so dass sich eine den Luftströmungsdruck
verstärkende
Wirkung ergibt.
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Die 4 und 5 zeigen
eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, wobei sich die Flügelblätter 12 des
Flügelrades 1 aus
dem Lufteinlass 21 des Gehäuses 2 herauserstrecken,
um Umgebungsluft, die das Gehäuse 2 umgibt,
in den Lufteinlass 21 hinein anzutreiben. Der Lufteinlass-
bzw. Ansaugbereich ist vergrößert. Es
wird festgehalten, dass die lufteinlassseitige Spitze 121 jedes
Flügelblattes 12 sich
auf einer Höhe
befindet, die größer ist
als die der Nabe 11. Außerdem sind die Nabe 11 und
die Flügelblätter 12 außerhalb
des Lufteinlasses 21 des Gehäuses 2. Folglich können die
Flügelblätter 12 sowohl
eine axiale Luftströmung
als auch eine radiale Luftströmung
aus der Umgebung in das Gehäuse 2 hinein
bewirken.
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Die 6 und 7 zeigen
eine dritte Ausführungsform
der Erfindung, die im Vergleich zur ersten Ausführungsform modifiziert ist,
wobei die druckverstärkende
Vorrichtung eine Vielzahl von parallelen Platten 24' im Luftauslass 22 des
Gehäuses 2 aufweist,
die eine grillrostähnliche
Struktur bilden. Jede Platte 24' ist im Querschnitt im wesentlichen
dreieckig. Die Platten 24' komprimieren
die Ausgangsluftströmung,
um den Luftströmungsdruck
zu vergrößern. Außerdem ermöglichen
die Platten 24' die
Ausgabe von parallelen Luftströmungen
und/oder sie führen
die ausgegebene Luftströmung,
um Wärme
in einer speziellen Richtung abzuleiten.
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Oben
wurden die Prinzipien der Erfindung in Verbindung mit speziellen
Ausführungsformen
beschrieben, es versteht sich jedoch für einen Fachmann, dass diese
Beschreibungen den Umfang der Erfindung nicht begrenzen und dass
jede Modifikation und Variation, die den Geist der Erfindung nicht verlässt, vom
Umfang der Erfindung erfasst wird, die durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt
ist.