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- Priorität:
Taiwan, Republik China 18. November 2005 094140584
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Feld der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Lüfter
mit zugehörigem
Laufrad, und insbesondere einen Lüfter und ein Laufrad davon
mit nach unten verschobenen Blättern.
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Stand der
Technik
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Verbunden
mit der starken technologischen Entwicklung werden die Anforderungen
an die Funktionen von elektronischen Produkten immer kritischer und
komplexer. Entsprechend wird die Anzahl von elektronischen Elementen
in einem elektronischen Produkt und die Integration der elektronischen
Elemente erhöht,
was zu wachsenden Anforderungen an die Wärmeabfuhr führt. Mit anderen Worten wirkt sich
die Wärmeabfuhrfähigkeit
direkt auf die Verlässlichkeit
und Lebensdauer des elektronischen Produkts aus.
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Ein
Lüfter
wird gewöhnlicher
Weise als Wärmeabfuhrvorrichtung
verwendet. In der Praxis wird der Arbeitsbereich des Lüfters, welcher
der Bereich ist, in welchem der Lüfter einen geeigneten Luftstromdruck
schafft und eine geeignete Luftstrommenge erzeugt, dazu verwendet,
Wärme abzuführen, wobei
es nicht darauf ankommt, die maximale Luftstrommenge oder den maximalen
Luftstromdruck zu erreichen. Wenn ein Benutzer die Leistungsfähigkeit
des Lüfters
im Arbeitsbereich erhöhen
will, muss er oder sie die Drehgeschwindigkeit des Lüfters erhöhen. Dies
kann jedoch erhöhten
Lärm verursachen und
führt zu
einem erhöhten
Leistungsverbrauch.
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Bezug
nehmend auf 1 gehören zu einem
herkömmlichen
Lüfter 1 ein
Lüfterrahmen 11,
ein Laufrad 12 und ein Motor 13. Das Laufrad 12 hat
eine Nabe 121 und eine Vielzahl von Blättern 122, die um die
Nabe 121 herum angeordnet sind. Der Motor 13 dient
dazu, das Laufrad 12 in Drehung zu versetzen. Wie in 1 gezeigt, liegen die Oberkante
des Laufrads 12 und der obere Rand des Lüfterrahmens 11 fast
auf gleicher Ebene. Dreht sich der Lüfter 1, kann sich
das Laufrad 12 aufgrund der auftretenden Axial- und Zentrifugalkräfte nach
oben bewegen oder verschieben. Somit können die Blätter 122 des Laufrads 12 leicht
mit dem Gehäuse
des elektronischen Produkts oder mit anderen Elementen in Kontakt
kommen. In so einem Fall kann der Lüfter 1 beschädigt werden
und sich die Wärmeabfuhr
vom elektronischen Produkt verringern.
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Daher
ist es ein wichtiger Gegenstand der Erfindung, einen Lüfter mit
zugehörigem
Laufrad zu schaffen, um die Leistungsfähigkeit des Arbeitsbereichs
ohne Erhöhung
der Drehgeschwindigkeit des Lüfters
zu steigern, und um einen Kontakt der Blätter mit dem elektronischen
Produkt oder anderen Elementen zu verhindern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Im
Hinblick auf das Vorgenannte schafft die vorliegende Erfindung einen
Lüfter
und ein zugehöriges
Laufrad, wodurch die Leistungsfähigkeit
des Arbeitsbereichs ohne Erhöhen
der Drehgeschwindigkeit des Lüfters
gesteigert und ein Kontakt der Blätter mit dem elektronischen
Produkt oder anderen Elementen in einem elektronischen System verhindert werden
kann.
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Um
das oben genannte zu erreichen, umfasst ein Laufrad in Übereinstimmung
mit der Erfindung eine Nabe und eine Vielzahl von Blättern. Die Blätter sind
um die Nabe herum angeordnet. Jedes Blatt weist eine Vorderkante
mit einem vorbestimmten Abstand unterhalb zur Oberseite der Nabe
und eine Hinterkante auf, die den Boden der Nabe überragt.
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Um
das oben genannte zu erreichen, offenbart die Erfindung auch einen
Lüfter,
der einen Lüfterrahmen,
ein Laufrad und einen Motor umfasst. Erfindungsgemäß gehören zum
Lüfterrahmen
ein Gehäuse,
eine Basis und zumindest ein Tragelement. Die Basis ist mit dem
Gehäuse
durch das Tragelement verbunden. Das Laufrad, das in dem Gehäuse angeordnet
ist, hat eine Nabe und eine Vielzahl von Blättern, die um die Nabe herum
angeordnet sind. Jedes Blatt weist eine Vorderkante mit einem vorbestimmten
Abstand unterhalb zur Oberseite der Nabe und eine Hinterkante auf,
die vom Boden der Nabe hervorragt. Der Motor ist auf der Basis angeordnet
und mit dem Laufrad verbunden, um dieses anzutreiben.
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Wie
oben erwähnt,
weist jedes Blatt des Laufrads eine Vorderkante unterhalb der Oberseite der
Nabe und mit einem vorbestimmten Abstand zur Oberseite der Nabe
auf, so dass, wenn der Lüfter
betrieben wird, ein zwischen dem Ge häuse, den Blättern und der Nabe gebildeter
Raum zu einem stetigen Luftstrom führt. In diesem Fall sind der
Luftstromdruck und die Luftstrommenge in dem Arbeitsbereich größer als
die eines herkömmlichen
Lüfters.
Das heißt,
dass die Leistungsfähigkeit
des Lüfters
im Arbeitsbereich ohne Erhöhen
der Drehgeschwindigkeit des Lüfters
gesteigert werden kann. Entsprechend können ein lautes Geräusch und
ein erhöhter
Leistungsverbrauch vermieden werden, und ein besserer Wärmeabfuhreffekt
kann erreicht werden. Da außerdem
die Blätter
des Laufrads nach unten versetzt sind, können diese das elektronische
Produkt oder andere Elemente nicht berühren, wenn das Laufrad durch
die Axial- und Zentrifugalkräfte
gehoben wird, so dass eine Fehlfunktion des Lüfters, wie beispielsweise ein
Steckenbleiben, verhindert wird.
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Kurze
Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den
Zeichnungen, die nur zur Veranschaulichung dienen und demgemäß für die Erfindung
nicht beschränkend
sind, vollständiger
zu verstehen sein. Hierbei zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines herkömmlichen Lüfters;
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2 eine
schematische Darstellung eines Laufrads gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 eine
schematische Darstellung eines Lüfters
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4 eine
schematische Darstellung eines Lüfters
gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
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5 ein
Koordinatendiagramm, das die Leistungsfähigkeit des herkömmlichen
und des erfindungsgemäßen Lüfters zeigt;
und
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6 eine
schematische Darstellung eines Laufrads gemäß einem noch anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung offensichtlich, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, wobei
gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
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Mit
Bezug auf 2 umfasst ein Laufrad 2 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung eine Nabe 21 und eine Vielzahl von Blättern 22,
die um die Nabe 21 herum angeordnet sind. Die Nabe 21 und
die Blätter 22 sind
einstückig
gebildet.
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Jedes
der Blätter 22 weist
eine Vorderkante 221 und eine Hinterkante 222 auf.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Vorderkante 221 und die Hinterkante 222 parallel.
Die Vorderkante 221 weist einen vorbestimmten Abstand h
unterhalb zur Oberseite 211 der Nabe 21 auf, und
die Hinterkante 222 ragt vom Boden 212 der Nabe 21 hervor.
Entsprechend sind alle Blätter 22 nach
unten versetzt. In dem Ausführungsbeispiel
können
die Nabe 21 und die Blätter 22 aus
einem Kunststoffmaterial, aus einem Acryl-Material, einem Metall
oder einer Legierung hergestellt sein.
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Mit
Bezug auf 3 umfasst ein Lüfter gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung einen Lüfterrahmen 31,
ein Laufrad 32 und einen Motor 33. Gemäß dem Konzept
der Erfindung ist der Typ des Lüfters 3 nicht
beschränkt
und er ist ein Axialstromlüfter
in diesem Ausführungsbeispiel.
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Der
Lüfterrahmen 31 weist
ein Gehäuse 311, eine
Basis 312 und zumindest ein Tragelement 313 auf.
Das Tragelement 313 ist beispielsweise eine Rippe oder
ein feststehendes Blatt, und die Basis 312 ist mit dem
Gehäuse 311 durch
das Tragelement 313 verbunden. In diesem Fall sind das
Gehäuse 311,
die Basis 312 und das Tragelement 313 einstückig gebildet,
und der Boden 3131 des Tragelements 313 und der
Boden 3111 des Gehäuses 311 sind
in der gleichen Ebene platziert. Selbstverständlich kann der Boden 3131 des
Trageelements 313 und der Boden 3111 des Gehäuses 311 in
verschiedenen Ebenen platziert sein. Beispielsweise kann der Boden 3131 des
Tragelements 313 in Richtung des Inneren des Gehäuses 311 verschoben
sein, wie in 4 gezeigt. Es soll angemerkt
werden, dass die Position des Tragelements 313 so begrenzt
sein muss, dass es die Drehung des Laufrads 32 nicht unterbrechen oder
beeinflussen kann. Das Gehäuse 311,
die Basis 312 und das Tragelement 313 sind beispielsweise aus,
aber nicht beschränkt
darauf, einem Kunststoffmaterial, einem Acryl-Material, einem Metall
oder einer Legierung hergestellt.
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Das
Laufrad 32 ist in dem Gehäuse 311 angeordnet
und durch die Basis 312 getragen. Zusätzlich umfasst das Laufrad 32 eine
Nabe 321 und eine Vielzahl von Blättern 322, die um
die Nabe 321 herum angeordnet sind. Die Nabe 321 und
die Blätter 322 sind
einstückig
gebildet. Hierbei sind die Materialien der Nabe 321 und
der Blätter 322 nicht
beschränkt
und können
aus einem Kunststoffmaterial, einem Acryl-Material, einem Metall
oder einer Legierung hergestellt sein. Der Motor 33 ist
auf der Basis 312 angeordnet und mit dem Laufrad 32 gekoppelt, um
dieses zur Drehung anzutreiben.
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Jedes
der Blätter 322 weist
eine Vorderkante 3221 und eine Hinterkante 3222 auf.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Vorderkante 3221 und die Hinterkante 3222 parallel.
Die Vorderkante 3221 weist einen vorbestimmten Abstand
h unterhalb zur Oberseite 3211 der Nabe 321 auf.
In dem Ausführungsbeispiel
ist der vorbestimmte Abstand h vorzugsweise zwischen 15 % und 22,5
% der Höhe
H der Nabe 321. Zusätzlich
ist auch der vorbestimmte Abstand h vorzugsweise zwischen etwa 8
% und 12 % der Höhe
H' des Gehäuses 311.
Die Hinterkante 3222 ragt vom Boden 3212 der Nabe 321 hervor.
Die hervorragende Höhe
der Hinterkante 3222 ist etwa gleich dem vorbestimmten
Abstand h, sodass die Blätter 322 im
Wesentlichen nach unten versetzt sind. Aufgrund des vorgesehenen
Abstands h können
das Gehäuse 311,
die Blätter 322 und
die Nabe 321 einen Raum festlegen. Wenn der Lüfter 3 betrieben
wird, wird der Luftstrom ein stetiger Luftstrom in diesem Raum.
Entsprechend kann die Leistungsfähigkeit
des Arbeitsbereichs des Lüfters 3 gesteigert werden;
d. h. dass der Luftstromdruck und die Luftstrommenge in dem Arbeitsbereich
größer als
die eines gewöhnlichen
Lüfters
wird.
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5 ist
ein Koordinatendiagramm, das die Leistungsfähigkeiten des herkömmlichen
Lüfters
und des Lüfters
gemäß der Erfindung
zeigt. Wie in 5 gezeigt, repräsentiert
die X-Achse die Luftstrommenge und die Y-Achse repräsentiert
den Luftstromdruck. Der dreieckige Bereich repräsentiert den Arbeitsbereich
des Lüfters.
Bei einer Drehgeschwindigkeit von 4500 Upm zeigen die Messdaten
von 5, das der Lüfter
der Erfindung effektiv den Luftstromdruck erhöhen kann. Als Ergebnis ist
die Leistungsfähigkeit des
Lüfters
der Erfindung besser als die des herkömmlichen Lüfters.
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Es
soll angemerkt werden, dass die Blätter des Laufrads nicht notwendiger
Weise eine parallele Vorderkante 221 und Hinterkante 222 (wie
in 2 ge zeigt) aufweisen müssen. Die Blätter 22 können eine
Hinterkante 222 mit einer graduell ansteigenden Steigung
von der Innenkante zur Außenkante
davon aufweisen (wie in 6 gezeigt). Natürlich können die
Blätter 22 auch
eine Hinterkante 222 mit einer graduell abfallenden Steigung
von der Innenkante zur Außenkante
davon aufweisen (nicht gezeigt).
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Zusammenfassend
weist jedes Blatt des Laufrads eine Vorderkante mit einem vorbestimmten Abstand
unterhalb der Oberseite der Nabe auf, sodass ein Raum zwischen dem
Gehäuse,
den Blättern und
der Nabe gebildet werden kann. Wenn der Lüfter betrieben wird, wird die
strömende
Luft ein stetiger Luftstrom in diesem Raum und wird dann von den Blättern hinausgeblasen.
In diesem Fall ist der Luftstromdruck und die Luftstrommenge in
dem Arbeitsbereich größer. Das
heißt,
dass die Leistungsfähigkeit
des Arbeitsbereichs des Lüfters
ohne Erhöhen der
Drehgeschwindigkeit des Lüfters
gesteigert werden kann. Entsprechend kann ein lauteres Geräusch und
ein erhöhter
Leistungsverbrauch vermieden und ein besserer Wärmeabfuhreffekt erreicht werden.
Da außerdem
die Blätter
des Laufrads nach unten versetzt sind, welches aufgrund der Axial-
und Zentrifugalkraft angehoben wird, können diese das elektronische
Produkt oder andere Elemente nicht kontaktieren, um eine Fehlfunktion
des Lüfters
wie z.B. ein Steckenbleiben zu vermeiden.
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Obwohl
die Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, soll diese Beschreibung nicht als beschränkend ausgelegt werden. Verschiedene
Modifikationen der offenbarten Ausführungsbeispiele sowie alternative
Ausführungsbeispiele
sind dem Fachmann offensichtlich. Es ist daher vorgesehen, dass
die beigefügten
Ansprüche
alle Modifikationen umfassen, die in den tatsächlichen Schutzumfang der Erfindung
fallen.