DE102006027290A1

DE102006027290A1 - Wärmeableitventilator

Info

Publication number: DE102006027290A1
Application number: DE102006027290A
Authority: DE
Inventors: Alex Horng; Masaharu Miyahara
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-09-13
Also published as: US7391140B2; GB0610588D0; TWI298761B; TW200734549A; US20070210660A1; GB2435905A; GB2435905B; JP2007239728A

Abstract

Es wird ein Wärmeableitventilator (10) beschrieben, der ein Gehäuse (35), einen Stator (30) und ein Flügelrad (40) aufweist. Das Gehäuse (35) weist eine Basis (31) auf, die durch eine Vielzahl Rippen (34) festgehalten wird. Die Basis (31) weist ein Achsrohr (32) zur Aufnahme eines Lagers (33) auf, durch das sich eine Achse (41) erstreckt. Flügel (401) sind an einer Außenumfangswand des Flügelrades (40) vorgesehen. Ein Ende der Achse (41) ist an einem Achslagersitz (42) im Zentrum des Flügelrades (40) fixiert. Ein Magnetelement (45) ist am anderen Ende der Achse (41) angebracht. Das Magnetelement (45) und das Flügelrad (40) drehen sich durch magnetische Wechselwirkung synchron. Wenn der Wärmeableitventilator (10) an der Oberseite einer Wärmeableitvorrichtung angebracht ist, wird ein Propeller (14) der Wärmeableitvorrichtung angetrieben, um sich durch magnetische Anziehung synchron zu drehen. Wenn Luftströme durch die Flügel (401) angetrieben werden, um nach unten zu strömen, wird eine durch die tangentiale Luftströmungswirkung entstehende große Geräuschentwicklung vermieden, da die Rippen (34) sich nicht in der Lufteinlassfläche befinden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeableitventilator. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Wärmeableitventilator zur wirksamen Reduktion der Geräuscherzeugung, wie sie aus einer tangentialen Luftströmungswirkung resultiert.

1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Vorrichtung, wie sie in der US-Patentanmeldung 11/272,678 beschrieben ist, deren gesamte Beschreibung hier als Offenbarungsgehalt eingeschlossen sein soll. Diese Vorrichtung weist eine Wärmeableitvorrichtung 10 und einen Wärmeableitventilator 20 auf. Die Wärmeableitvorrichtung 10 ist in direktem Kontakt mit einer wärmeerzeugenden Komponente, um Wärmeenergie zu absorbieren. Der Wärmeableitventilator 20 ist auf der Wärmeableitvorrichtung 10 angebracht, um die Wärmeableitung zu unterstützen.

Die Wärmeableitvorrichtung 10 weist ein zentrales Wärmeleitelement 11 und eine Vielzahl Umfangsrippen 12 auf, die sich vom zentralen Wärmeleitelement 11 nach außen erstrecken. Das zentrale Wärmeleitelement 11 weist ein Abteil 13 auf, in welchem ein Propeller 14 angebracht ist.

Der Wärmeableitventilator 20 ist an der Oberseite der Wärmeableitvorrichtung 10 umgekehrt d.h. in Rückenlage angebracht. Der Wärmeableitventilator 20 weist ein Gehäuse 21 und eine Basis 23 auf, die im Gehäuse 21 durch eine Vielzahl Rippen 22 fixiert ist. Ein Stator 24 und ein Rotor 25 sind an der Basis 23 angebracht.

Magnetelemente 26 und 15 sind am Rotor 25 bzw. am Propeller 14 angebracht, durch die eine gegenseitige Anziehungswirkung erzielt wird, die eine synchrone Rotation des Rotors 25 und des Propellers 14 ermöglicht.

Der Wärmeableitventilator 20 erzeugt in der umgekehrten d.h. kopfstehenden Anordnung infolge einer tangentialen Luftströmungswirkung eine große Geräuschentwicklung. Insbesondere müssen sich die Rippen 22 zur Fixierung der Basis 23 quer über die Lufteinlassfläche erstrecken, um den Wärmeableitventilator 20 in der Rückenlage anzubringen. Wenn der Rotor 25 sich dreht und Luft nach unten lenkt, bilden die sich quer über die Lufteinlassfläche erstreckenden Rippen 22 ein Luftströmungshindernis, durch das Turbulenzen erzeugt werden, die infolge der tangentialen Luftströmungswirkung zu einer großen Geräuschentwicklung führen.

Ein erfindungsgemäßer Wärmeableitventilator weist ein Gehäuse, einen Stator und ein Flügelrad auf. Das Gehäuse weist eine Basis und zum Halten der Basis eine Vielzahl Rippen auf. Die Basis weist an ihrem Zentrum ein Axialrohr auf. Ein Lager ist in dem Axialrohr angebracht. Der Stator ist an dar Basis angebracht. Das Flügelrad weist an einer äußeren Umfangswand eine Vielzahl Flügel auf. Das Flügelrad weist außerdem im Zentrum einen Achslagersitz auf. Eine Achse weist ein am Achslagersitz fixiertes erstes Ende und ein zweites Ende auf. Die Achse erstreckt sich durch das Lager. Ein Magnetelement ist am zweiten Ende der Achse angebracht. Das Magnetelement und das Flügelrad drehen sich durch magnetische Wechselwirkung synchron.

Der Wärmeableitventilator ist an einer Wärmeableitvorrichtung angebracht, die einen Propeller aufweist, der durch das Magnetelement angetrieben wird.

Bei einer Ausführungsform weist das zweite Ende der Achse eine erste ringförmige Rille und eine zweite ringförmige Rille, die zum zweiten Ende der Achse benachbart ist, auf. Ein erstes Festhalteelement ist in der ersten ringförmigen Rille und ein zweites Festhalteelement ist in der zweiten ringförmigen Rille angebracht. Die Achse weist außerdem in einem Bereich des Außenumfanges der Achse in der Nachbarschaft der zweiten ringförmigen Rille eine Abflachung auf, die einen von der Kreisform abweichenden Abschnitt der Achse bildet. Das Magnetelement weist ein zentrales Achsloch auf, durch das sich die Achse erstreckt. Das zentrale Achsloch des Magnetelementes weist eine Abflachung zum Verrasten mit der Abflachung der Achse auf.

Vorzugsweise ist zwischen dem Magnetelement und dem zweiten Festhalteelement eine Feder angebracht.

Vorzugsweise weist das Magnetelement eine Ausnehmung zur Aufnahme der Feder auf.

Bei einer anderen Ausführungsform weist das zweite Ende der Achse eine erste ringförmige Rille und eine zweite ringförmige Rille auf, die zum zweiten Ende der Achse benachbart ist. Ein erstes Festhalteelement ist in der ersten ringförmigen Rille und ein zweites Festhalteelement ist in der zweiten ringförmigen Rille angebracht. Die Achse weist außerdem in einem Abschnitt ihres Außenumfangs in der Nachbarschaft der zweiten ringförmigen Rille eine Abflachung auf, die einen von der Kreisform abweichenden Abschnitt der Achse bestimmt. Das Magnetelement ist an der Unterseite einer Magnetbasis angebracht. Die Magnetbasis weist einen Befestigungslagersitz auf, der ein zentrales Achsloch besitzt, durch das sich die Achse erstreckt. Das zentrale Achsloch weist eine Abflachung auf, die zum Verrasten mit der Abflachung der Achse vorgesehen ist.

Vorzugsweise ist zwischen der Magnetbasis und dem zweiten Festhalteelement eine Feder angebracht.

Wenn der Wärmeableitventilator an der Oberseite einer Wärmeableitvorrichtung angebracht ist, wird ein Propeller der Wärmeableitvorrichtung angetrieben, um sich durch magnetische Anziehung synchron zu drehen. Wenn Luftströme durch die Flügel angetrieben werden, um nach unten zu strömen, wird eine große Geräuschentwicklung, die aus einer tangentialen Luftströmungswirkung resultiert, vermieden, da die Rippen des Wärmeableitventilators sich nicht in der Lufteinlassfläche befinden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
Es zeigen:
1 eine Schnittansicht einer Vorrichtung mit einem herkömmlichen Wärmeableitventilator,
2 eine teilweise aufgeschnittene räumliche Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform eines Wärmeableitventilators gemäß der vorliegenden Erfindung,
3 eine Schnittdarstellung des Wärmeableitventilators gemäß 2,
4 eine Schnittdarstellung zur Verdeutlichung der Verwendung des Wärmeableitventilators gemäß 2 mit einer Wärmeableitvorrichtung,
5 eine teilweise aufgeschnittene räumliche Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmeableitventilators,
6 eine Schnittdarstellung des Wärmeableitventilators gemäß 5,
7 eine teilweise aufgeschnittene räumliche Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform des Wärmeableitventilators gemäß der vorliegenden Erfindung, und
8 eine Schnittdarstellung des Wärmeableitventilators gemäß 7.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeableitventilator, der einen Propeller einer Wärmeableitvorrichtung durch magnetische Anziehung synchron antreibt. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
Gemäß den 2 und 3 weist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeableitventilators ein Gehäuse 35 auf, in dem ein Stator 30 und ein Flügelrad 40 angebracht sind. Das Gehäuse 35 weist eine Basis 31 auf, die an eine Vielzahl Rippen 34 angeschlossen und folglich durch diese gehalten wird, wobei die Rippen 34 zwischen der Basis 31 und einer inneren Umfangswand des Gehäuses 35 vorgesehen sind. Die Basis 31 weist im Zentrum ein Achsrohr 32 auf, in dem ein Lager 33 angebracht ist. Der Stator 30 ist um das Achsrohr 32 herum angebracht.
Eine Vielzahl Flügel 401 erstrecken sich von einer äußeren Umfangswand des Flügelrades 40 weg. Das Flügelrad 40 weist im Zentrum einen Achslagersitz 42 auf. Ein erstes Ende einer Achse 41 ist im Achslagersitz 42 fixiert. Die Achse 41 erstreckt sich drehbar durch das Lager 33. Ein Magnetelement 43 ist an einem zweiten Ende der Achse 41 angebracht, die sich durch das Lager 33 erstreckt. Damit ist das Flügelrad 40 um den Stator 30 herum angebracht und wird das Flügelrad 40 angetrieben, um sich durch magnetische Erregung zu drehen.
Das Magnetelement 43 und die Achse 41 können auf viele Arten miteinander fixiert sein. Bei der Ausführungsform, wie sie in den 2 und 3 dargestellt ist, weist die Achse 41 eine erste ringförmige Rille 411 und eine zweite ringförmige Rille 412 auf, die von der ersten ringförmigen Rille 411 geeignet beabstandet ist. Ein erster Festhaltering 413 ist in der ersten ringförmigen Rille 411 angebracht und unter dem Lager 33 festgelegt, wodurch ein Loslösen der Achse 41 vom Lager 33 verhindert wird. Die Achse 41 weist außerdem in einem Abschnitt des Außenumfangs der Achse 41 in der Nachbarschaft der zweiten ringförmigen Rille 412, die zum zweiten Ende der Achse 41 benachbart ist, eine Abflachung 415 auf. Auf diese Weise weicht die Achse 41 im Querschnitt von der Kreisform ab. Das Magnetelement 43 weist im Zentrum ein von der Kreisform abweichendes Achsloch 431 auf, durch das sich die Achse 41 erstreckt. Das von der Kreisform abweichende Achsloch 431 weist eine Abflachung 432 zum Verrasten mit der Abflachung 415 der Achse 41 auf. Auf diese Weise rotieren das Magnetelement 43 und die Achse 41 synchron, nachdem eine Feder 416 und in der zweiten ringförmigen Rille 412 ein zweites Festhalteelement 414 angebracht worden sind. Wichtig dabei ist, dass die Feder 416 zwischen dem Magnetelement 43 und dem zweiten Festhalteelement 414 angebracht ist.
Gemäß 4 wird der Wärmeableitventilator an der Oberseite der Wärmeableitvorrichtung 10 in einem mit der Oberseite nach oben gerichteten Zustand angebracht, wenn der Wärmeableitventilator gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Wärmeableitvorrichtung 10 benutzt wird. Ein Propeller 14 in der Wärmeableitvorrichtung 10 wird angetrieben, um sich mit dem Flügelrad 40 durch die Wirkung der magnetischen Anziehung synchron zu drehen. Damit treiben die Flügel 401 bei einer Drehung des Flügelrades 40 Luft in nach unten gerichteter Fließrichtung an, wobei eine durch die tangentiale Luftströmungswirkung entstehende Geräuschentwicklung vermieden wird, da sich die Rippen 34 nicht in der Lufteinlassfläche befinden.
Die 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform der Fixierung des Magnetelementes 44 und der Achse 41. Bei dieser Ausführungsform weist die Achse 41 in einem Bereich des Außenumfangs in der Nachbarschaft der zweiten ringförmigen Rille 412 ebenfalls eine Abflachung 415 auf. Die Achse 41 ist in diesem Bereich also nicht kreisförmig. Das Magnetelement 44 weist im Zentrum ein nicht kreisförmiges Achsloch 441 auf, durch das sich die Achse 41 erstreckt. Das nicht kreisförmige Achsloch 441 weist eine Abflachung 442 zum Verrasten mit der Abflachung 415 der Achse 41 auf. An der Unterseite des Magnetelementes 44 ist außerdem eine Ausnehmung 443 ausgebildet, die zur Aufnahme der Feder 416 vorgesehen ist. Damit rotieren das Magnetelement 44 und die Achse 41 synchron, nachdem das zweite Festhalteelement 414 in der zweiten ringförmigen Rille 412 angebracht worden ist.
Die 7 und 8 zeigen eine dritte Ausführungsform der Fixierung des Magnetelementes 45 und der Achse 41. Bei dieser Ausführungsform ist das Magnetelement 45 mit der Achse 41 über eine Magnetbasis 451 verrastet. Das Magnetelement 45 ist unter der Magnetbasis 451 festgelegt, die im Zentrum einen Befestigungslagersitz 452 aufweist. Ein Achsloch 453 ist im Zentrum des Befestigungslagersitzes 452 vorgesehen und die Achse 41 erstreckt sich durch das Achsloch 453. Die Achse 41 weist in einem Bereich des Außenumfangs in der Nachbarschaft der zweiten ringförmigen Rille 412 eine Abflachung 415 auf. Die Achse 41 ist also in diesem Bereich nicht kreisförmig. Das Achsloch 453 weist eine Abflachung 454 zum Verrasten mit der Abflachung 415 der Achse 41 auf. Außerdem ist an der Unterseite der Magnetbasis 451 eine (nicht bezeichnete) Ausnehmung zur Aufnahme der Feder 416 vorgesehen. Damit drehen sich die Magnetbasis 451, das Magnetelement 45 und die Achse 41 synchron, nachdem die Feder 416 und das zweite Festhalteelement 414 in der zweiten ringförmigen Rille 412 angebracht worden sind. Wichtig dabei ist, dass die Feder 416 zwischen der Magnetbasis 451 und dem zweiten Festhalteelement 414 angeordnet ist.
Da sich die Rippen 34 des Wärmeableitventilators gemäß der vorliegenden Erfindung nicht in der Lufteinlassfläche befinden, wird folglich eine durch die tangentiale Luftströmungswirkung entstehende große Geräuschentwicklung vermieden.
Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung wurden in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben, es versteht sich jedoch für einen Fachmann, dass diese Beschreibungen den Umfang der Erfindung nicht begrenzen und dass alle Modifikationen und Änderungen, die den Geist der Erfindung nicht verlassen, vom Umfang der Erfindung, die nur durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt ist, umfasst werden.

Claims

Wärmeableitventilator mit einem Gehäuse (35), das eine Basis (31) und eine Vielzahl Rippen (34) zum Festlegen der Basis (31) aufweist, wobei die Basis (31) in ihrem Zentrum ein Achsrohr (32) enthält, in dem ein Lager (33) angebracht ist, einem Stator (30), der an der Basis (31) angebracht ist, und einem Flügelrad (40), das an einer äußeren Umfangswand eine Vielzahl Flügel (401) aufweist, wobei das Flügelrad (40) außerdem in seinem Zentrum einen Achslagersitz (42) aufweist, eine Achse (41) mit einem am Achslagersitz (42) fixierten ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, die Achse (41) sich durch das Lager (33) erstreckt, ein Magnetelement (44) am zweiten Ende der Achse (41) angebracht ist, und das Magnetelement (44) und das Flügelrad (40) durch magnetische Wechselwirkung synchron rotieren.
Wärmeableitventilator nach Anspruch 1, wobei der Wärmeableitventilator (10) an einer Wärmeableitvorrichtung anbringbar ist, die einen Propeller (14) aufweist, der durch das Magnetelement (44) angetrieben wird.
Wärmeableitventilator nach Anspruch 1, wobei das zweite Ende der Achse (41) eine erste ringförmige Rille (411) und eine zum zweiten Ende der Achse (41) benachbarte zweite ringförmige Rille (412) aufweist, und der außerdem ein in der ersten ringförmigen Rille (411) angebrachtes erste Festhalteelement (413) und ein in der zweiten ringförmigen Rille (412) angebrachtes zweite Festhalteelement (414) aufweist, wobei die Achse (41) außerdem in einem Außenumfangsbereich in der Nachbarschaft der zweiten ringförmigen Rille (414) eine Abflachung (415) aufweist, die an der Achse (41) einen nicht kreisförmigen Bereich ergibt, das Magnetelement (43) ein zentrales Achsloch (431) aufweist, durch das sich die Achse (41) erstreckt, und das zentrale Achsloch (431) des Magnetelementes (43) eine Abflachung (432) zum Verrasten mit der Abflachung (415) der Achse (41) aufweist.
Wärmeableitventilator nach Anspruch 3, der außerdem eine Feder (416) aufweist, die zwischen dem Magnetelement (44) und dem zweiten Festhalteelement (414) angebracht ist.
Wärmeableitventilator nach Anspruch 4, wobei das Magnetelement (44) zur Aufnahme der Feder (416) eine Ausnehmung (443) aufweist.
Wärmeableitventilator nach Anspruch 1, wobei das zweite Ende der Achse (41) eine erste ringförmige Rille (411) und in der Nachbarschaft des zweiten Endes der Achse (41) eine zweite ringförmige Rille (412) aufweist, und der außerdem ein in der ersten ringförmigen Rille (411) angebrachtes erstes Festhalteelement (413) und ein in der zweiten ringförmigen Rille (412) angebrachtes zweites Festhalteelement (414) aufweist, wobei die Achse (41) außerdem in einem Bereich ihres Außenumfangs in der Nachbarschaft der zweiten ringförmigen Rille (412) eine Abflachung (415) aufweist, die an der Achse (41) einen nicht kreisförmigen Bereich ergibt, außerdem eine Magnetbasis (451) vorgesehen ist, wobei das Magnetelement (44) an der Unterseite der Magnetbasis (451) angebracht ist, die Magnetbasis (451) einen Befestigungslagersitz (452) aufweist, der ein zentrales Achsloch (453) besitzt, durch das sich die Achse (41) erstreckt, und das zentrale Achsloch (453) eine Abflachung aufweist, die zum Verrasten mit der Abflachung (415) der Achse (41) vorgesehen ist.
Wärmeableitventilator nach Anspruch 6, der außerdem eine Feder (416) aufweist, die zwischen der Magnetbasis (451) und dem zweiten Festhalteelement (414) angebracht ist.