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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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DE 10 2004 058 004 A1 zeigt einen wärmeableitenden Lüfter mit einem Gehäuse, einem Gebläserad, das eine Nabe und eine Vielzahl von Druckerblättern aufweist, die rund um die Nabe angeordnet sind, und einer Basis, die innerhalb des Gehäuses zum Tragen des Gebläserades angeordnet ist. Die Rotorblätter weisen einen abgeschrägten Rand auf, wobei die Position eines oberen inneren Randes des Rotorblattes niedriger als die obere Oberfläche der Nabe sein kann. Ferner kann auch der untere Rand des Rotorblattes so abgeschrägt sein, dass er von der Nabe aufwärts gerichtet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der untere innere Rand jedes Blattes leicht höher als das Bodenende des vertikalen Abschnittes der Nabe.
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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 Gehäuse, 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 gezeigt) 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.
