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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist eine Teilweiterbehandlungsanmeldung (continuation-in-part-Anmeldung) der Stammanmeldung mit der laufenden Nummer 10/848,074 und wurde am 19. Mai 2004 eingereicht. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärme ableitende Vorrichtung und im Besonderen einen zentrifugalen Lüfter mit einem Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss, um einen Luftflussdruck zu steigern und den Abluftfluss zu stabilisieren.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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In bis schließt ein herkömmliches Gebläse 1 einen Rahmen 10, einen Motor 11, ein Gebläserad 12 und eine Abdeckung 13 ein. Der Rahmen 10 schließt eine Öffnung 101 als Luftauslass ein und die Abdeckung 13 weist eine kreisförmige Öffnung 131 als Lufteinlass auf. Der Weg von dem Lufteinlass zu dem Luftauslass stellt einen Luftflussdurchgang dar. Der Motor 11 ist auf einem Grundelement 101 des Rahmens 10 angeordnet, um das Gebläserad 12 anzutreiben. Das Gebläserad 12 schließt eine Nabe 121, eine ringförmige Platte 122 und eine Vielzahl von Schaufeln 123 ein, die auf der Oberseite und der Unterseite der ringförmigen Platte 122 angeordnet sind und rundum die Nabe 121 angeordnet sind.
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Jedoch sind die Schaufeln 123 in dem Luftflussdurchgang angeordnet und der Luftfluss muss zu den Schaufeln um einen 90°-Winkel umgelenkt werden, nachdem er in den Lufteinlass eingetreten ist, wie durch einen imaginären Pfeil in gezeigt. Weiterhin ist die beschleunigte Richtung in dem Luftflussdurchgang anders als die Einlassrichtung des Luftflusses, und je länger die Beschleunigungsstrecke von dem Lufteinlass zu dem Boden des Rahmens, desto langsamer ist die Fließgeschwindigkeit, dadurch wird eine ungleichmäßige Fließgeschwindigkeit an dem Luftauslass verursacht und hierdurch eine abnehmende Wärmeableitungseffizienz.
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Darüber hinaus wird, weil die Luft direkt zu den Schaufeln fließt, die Fließgeschwindigkeit plötzlich vergrößert, um eine Höchstbelastung der Schaufeln hervorzurufen und die Rotationsgeschwindigkeit zu senken, was zu einer Begrenzung der Wärmeableitungsleistung führt.
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US 5 188 508 A offenbart einen kompakten Zentrifugallüfter, der Luft durch eine Lüfternabe, die einen Motor umgibt, einzieht und die Luft anschließend durch eine Krümmung in eine Fluidpassage zwängt. Nachdem die Luft durch die Krümmung passiert ist, weist sie zusätzlich zu Umfangsflusskomponente eine umgekehrte Axialflusskomponente auf.
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FR 2 059 440 A5 ,
US 3 831 884 A und
US 2004/0131465 A1 offenbaren ebenfalls Zentrifugallüftungsvorrichtungen, die als Stand der Technik gelten.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß die vorliegende Erfindung schließt die Wärme ableitende Vorrichtung ein Gehäuse, das einen Lufteinlass und ein Luftauslass aufweist, und eine Schaufelanordnung ein, die in dem Gehäuse angeordnet ist und eine Nabe und eine Vielzahl von Rotorschaufeln aufweist, wobei das Gehäuse eine sich nach innen erstreckende Seitenwand aufweist, um einen Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss zwischen der Seitenwand, der Nabe und den Rotorschaufeln festzulegen.
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Vorzugsweise ist der Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss ein senkrechter Durchgang relativ zu einer Bodenfläche des Gehäuses oder ein teilweise nach außen gekrümmter Durchgang bezüglich einer Achse der Wärme ableitenden Vorrichtung.
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Die Luftflussrichtung in dem Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss ist im Wesentlichen senkrecht zu oberen Kanten der Rotorschaufeln. Die Schaufelanordnung schließt weiter ein mit der Nabe verbundenes Grundelement ein, um den Rotorschaufeln zu ermöglichen, darauf angeordnet zu sein, wobei die oberen Kanten der Rotorschaufeln relativ niedriger sind als eine obere Fläche der Nabe. Vorzugsweise sind die Nabe, das Grundelement und die Rotorschaufeln als ein Stück aus einem Guss integral durch Spritzgießen gebildet.
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Ferner schließt das Gehäuse weiter einen ersten Rahmen, der mit einem Grundelement versehen ist, um die Schaufelanordnung zu halten, und einen mit dem ersten Rahmen verbundenen zweiten Rahmen ein, der mit dem Lufteinlass versehen ist, wobei sich die Seitenwand von einem Rand des Lufteinlasses zu dem ersten Rahmen erstreckt, um eine Kammer zur Luftsammlung in dem Gehäuse festzulegen.
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Die Seitenwand weist einen Flansch an einem Ende davon auf, der sich nach außen erstreckt, um einen Eingang der Kammer zur Luftsammlung festzulegen, wobei sich ein Abschnitt jeder der Rotorschaufeln radial zum Eingang der Kammer zur Luftsammlung erstreckt, um den Luftfluss in die Kammer zur Luftsammlung zu führen.
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Vorzugsweise überlappt die Kammer zur Luftsammlung teilweise oder vollständig einen Luftdurchgang durch die Schaufelanordnung in der Höhe entlang einer Achse der Wärme ableitenden Vorrichtung.
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Vorzugsweise ist eine Querschnittsfläche der Kammer zur Luftsammlung im Wesentlichen gleich der des Luftauslasses des Gehäuses.
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Darüber hinaus weist der zweite Rahmen einen sich erstreckenden Teil auf, der an der inneren Fläche davon gebildet ist und sich zum ersten Rahmen erstreckt, um einen einseitig axial zusammengedrückten Luftflussdurchgang in dem Gehäuse zu bilden. Vorzugsweise weist der sich erstreckende Teil des zweiten Rahmens eine sich axial erstreckende Tiefe auf, die sich allmählich von einer zum Luftauslass proximalen Position zu der zu dem Luftauslass distalen vergrößert.
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Eine detaillierte Beschreibung wird in den folgenden Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen angeführt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird durch Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der Beispiele mit dem auf die beiliegenden Zeichnungen gemachten Bezug viel besser verstanden, wobei:
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eine Einzelteildarstellung eines herkömmlichen Gebläses ist,
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eine Draufsicht des herkömmlichen Gebläses nach der Montage ist, der in gezeigt ist,
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eine Schnittdarstellung des herkömmlichen Gebläses nach der Montage ist, der in gezeigt ist,
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eine Einzelteildarstellung der Wärme ableitenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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eine Schnittdarstellung der Wärme ableitenden Vorrichtung von nach der Montage und
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zeigt den Luftflussvolumen- und Luftflussdruck-Vergleich zwischen dem herkömmlichen Gebläse von und der Wärme ableitenden Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es wird freundlich auf die und verwiesen, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigen. Die Wärme ableitende Vorrichtung wird beispielhaft anhand eines Zentrifugalventilators erläutert, der ein Gebläse mit einer Ansaugöffnung ist. Er schließt ein Gehäuse, das durch einen ersten Rahmen 21 und einen zweiten Rahmen 22 gebildet ist, eine Antriebsvorrichtung 23, eine metallische Glocke 24 und ein Schaufelanordnung 25 ein.
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Der erste Rahmen 21 schließt ein Grundelement mit einem Lagerrohr 211 ein, um die Antriebsvorrichtung 23 aufzunehmen und zu halten, wobei die Lager 231, 232 innerhalb des Lagerrohrs 211 angebracht sind, um eine rotierende Welle 27 der Schaufelanordnung 25 zu halten. Der zweite Rahmen 22 schließt einen Lufteinlass 221 und eine Seitenwand 222 ein, die sich von einem inneren Rand des Lufteinlasses 221 nach unten erstreckt. Wenn der erste Rahmen 21 und der zweite Rahmen 22 aneinander montiert werden, wird ein Raum innerhalb der Wärme ableitenden Vorrichtung gebildet und kann in eine Kammer zur Luftsammlung 26 und einen Raumabschnitt, um darin die Schaufelanordnung 25 anzuordnen, durch die Seitenwand 222 geteilt werden. Ein Luftauslass 212 wird auch gleichzeitig gebildet. Ein Flansch 223 erstreckt sich radial von dem Boden der Seitenwand 222, um einen Eingang 261 der Kammer zur Luftsammlung 26 festzulegen.
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Die Schaufelanordnung 25 schließt eine Nabe 251, ein Grundelement 252, das sich radial von dem unteren Ende der Nabe 251 erstreckt, und einen Satz Rotorschaufeln 253 ein und wird von der in der Nabe 251 verbundenen Antriebsvorrichtung 23 angetrieben. Der Satz Rotorschaufeln 253 wird durch eine Vielzahl von gebogenen Schaufeln gebildet, die auf dem Grundelement 252 angeordnet sind, und jede Schaufel weist ein Ende auf, das sich zum Eingang 261 der Kammer zur Luftsammlung 26 erstreckt, wobei die oberen Kanten jeder Schaufel unter der oberen Fläche der Nabe angeordnet sind. Selbstverständlich schließen die Größe, die Form und Anordnung der Rotorschaufeln diejenigen ein, die in gezeigt werden, beschränken aber nicht auf diese. Die Nabe 251, ein Grundelement 252 und die Rotorschaufeln 253 können als ein Stück aus einem Guss integral durch Spritzgießen gebildet sein.
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Wie in gezeigt gibt es einen Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss 30, der zwischen der Nabe 251, der Seitenwand 222 des zweiten Rahmens 22, den Rotorschaufeln 253 und dem Lufteinlass 221 gebildet ist. Die Luftflussrichtung in dem Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss 30 ist im Wesentlichen senkrecht zu oberen Kanten der Rotorschaufel. In anderen Worten, die oberen Kanten der Rotorschaufel ist im Wesentlichen senkrecht zu der Seitenwand 222. Daher wird, wenn die Schaufelanordnung rotiert, die Luft axial zu der oberen Kante der Rotorschaufel durch den Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss 30 fließen. Weil die beschleunigte Richtung des Luftflusses die gleiche ist wie die des eintretenden zu den oberen Kanten der Rotorschaufel, kann der Luftdruck effektiv vergrößert werden, um die Wärmeableitungseffizienz des Lüfters zu erhöhen. Des Weiteren kann der Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss 30 auch gestaltet sein, um in Bezug auf eine Achse der Wärme ableitenden Vorrichtung teilweise nach außen gekrümmt zu sein.
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Weil die Schaufelanordnung 25 rotiert, wird der Luftfluss in den Lufteinlass 221 eingesaugt, wobei er durch die Rotorschaufeln 253 geht, und wird in die Kammer zur Luftsammlung 26 geführt. In der Kammer zur Luftsammlung 26 wird der Luftfluss allmählich gesammelt und von dort nach außen mit hohem Druck über den Luftauslass 221 abgeführt. Damit geht der Luftfluss nacheinander durch den Lufteinlass 221, die Rotorschaufeln 253 und den Eingang 261 der Kammer zur Luftsammlung 26.
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Weil sich die Seitenwand 222 nach unten von dem inneren Rand des Lufteinlasses 221 erstreckt und die Kammer zur Luftsammlung 26 von der Schaufelanordnung 25 trennt, wobei die Größe des Luftauslasses 212 reduziert wird, ist die Zeit des Luftflussdruckausgleichs durch die Schaufelanordnung 25 vergrößert, so dass die Schwankung des Luftflussdrucks stabilisiert wird. Weiterhin kann der Zentrifugalventilator klein gehalten werden, weil die Höhe der Kammer zur Luftsammlung 26 teilweise oder vollständig die des Durchgangs für einen beschleunigten Luftfluss und die Schaufelanordnung 25 überlappt. Die Querschnittsfläche der Kammer zur Luftsammlung 26 ist im Wesentlichen in der Größe gleich mit der des Luftauslasses 212, so dass sich der Luftfluss konstant und stabil in der Kammer zur Luftsammlung 26 und dem Luftauslass 212 bewegen kann, um einen Leistungsverlust zu verhindern.
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Auf der anderen Seite weist der Zentrifugalventilator der vorliegenden Erfindung einen axial zusammengedrückten Luftflussdurchgang auf, der in seinem Gehäuse gebildet wird. zeigt einen einseitig axial zusammengedrückten Luftflussdurchgang. Die innere Oberfläche des zweiten Rahmens 22 weist einen sich erstreckenden Teil 29 auf, der sich zu dem ersten Rahmen 21 erstreckt. Seine sich axial erstreckende Tiefe wird allmählich von einer zum Luftauslass proximalen Position zu der zu dem Luftauslass distalen vergrößert. Weil der erste Rahmen 21 und der zweite Rahmen 22 miteinander verbunden sind, wird der axial zusammengedrückte Luftflussdurchgang in seinem Gehäuse gebildet, um dem Luftfluss zu ermöglichen, gleichmäßiger zu fließen. Selbstverständlich kann der sich erstreckende Teil in einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung auf der inneren Oberfläche des ersten Rahmens oder sowohl auf den inneren Oberflächen des ersten als auch des zweiten Rahmens gebildet sein, um einen zweiseitig axial zusammengedrückten Luftflussdurchgang festzulegen, abgesehen vom Aufweisen des radial zusammengedrückten Luftflussdurchgangs 14 wie beim herkömmlichen Gebläse.
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Schließlich wird freundlich auf verwiesen, die den Vergleich des Luftflussdrucks und des Luftflussvolumen des Zentrifugalventilators der Erfindung, der in den bis gezeigt ist, mit denen des herkömmlichen Gebläses der bis zeigt. Diese Abbildung kann zeigen, dass der Luftflussdruck und das -volumen des Zentrifugalventilators der Erfindung durch den Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss stark vergrößert sein können.
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Gemäß der obigen Beschreibung stellt die vorliegende Erfindung eine Warme ableitende Vorrichtung mit einem Durchgang für einen beschleunigten Luftfluss bereit, um eine gleichmäßige Luftflussgeschwindigkeit in dem Luftflussdurchgang bereitzustellen und den Luftdruck effektiv zu steigern, wodurch seine Leistung und die Wärmeableitungseffizienz erhöht wird.
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Während die Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was zur Zeit als zweckmäßigste und bevorzugte Ausführungsform erachtet wird, soll sie so verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz bestimmt ist, verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen aufzunehmen, die im Geist und im Umfang der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sind.
