DE102007032154A1

DE102007032154A1 - Lüftungseinrichtung

Info

Publication number: DE102007032154A1
Application number: DE102007032154A
Authority: DE
Original assignee: ADS TEC GmbH
Current assignee: ADS TEC Holding GmbH
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2009-01-08

Abstract

Es wird eine Lüftungseinrichtung in einem Wandbereich mit
- einem einen Motor (4) und ein Lüfterrad (5) umfassenden Lüfter (3), der Luft in Richtung der Drehachse (D) des Lüfterrads (5) ansaugt und im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Drehachse (D) ausbläst,
- einem zu der Ausgangsseite des Lüfters führenden, im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (D) des Lüfterrads (5) angeordneten Ansaugkanal (6) und mit
- einem in der Ebene des Lüfterrads (5) angeordneten Auslasskanal (7), der im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (D) des Lüfterrads (5) angeordnet ist, wobei
- der Ansaugkanal (6) und der Auslasskanal (7) in zwei im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Ebenen liegen,
vorgeschlagen. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass
- die - in Richtung der Drehachse (D) des Lüfterrads (5) gemessene - Höhe des Lüfterrads (5) geringer ist als die Höhe des Motors (4), und dass
- der Motor (4) in den Ansaugkanal (6) hineinragt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüftungseinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Lüftungseinrichtungen der hier angesprochenen Art sind bekannt. Sie werden beispielsweise in einem Wandabschnitt eines Gehäuses insbesondere für Laptops oder andere flach bauende, wärmeabgebende Geräte eingebracht. Sie weisen einen Lüfter mit einem Motor und einem Lüfterrad auf, der Luft in Richtung der Drehachse des Lüfterrads ansaugt und im Wesentlichen in senkrechter Richtung dazu ausbläst. Derartige Lüfter werden auch als Radiallüfter bezeichnet. Es hat sich herausgestellt, dass derartige Lüftungseinrichtungen einen relativ hohen Raumbedarf haben, was besonders bei flach bauenden Geräten nachteilig ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Lüftungseinrichtung der Eingangs genannten Art zu schaffen, die diesen Nachteil nicht aufweist, also sehr flach baut.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Lüftungseinrichtung vorgeschlagen, welche die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist. Sie umfasst einen Lüfter mit einem Motor und einem Lüfterrad. Der Lüfter saugt Luft in Richtung der Drehachse des Lüfterrads an und bläst diese im Wesentlichen senkrecht dazu aus. Ein Ansaugkanal führt zur Ansaugseite des Lüfters und ist im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse des Lüfterrads angeordnet. In der Ebene des Lüfterrads ist ein ebenfalls senkrecht zur Drehachse des Lüfterrads angeordneter Kanal vorgesehen, nämlich der Auslasskanal. Die beiden Kanäle liegen in zwei im Wesentlichen senkrecht zueinander ange ordneten Ebenen. Die Lüftungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die – in Richtung der Drehachse des Lüfterrads gemessene – Höhe des Lüfterrads geringer ist als die Höhe des Motors, und dass der Motor in den Ansaugkanal hineinragt. Die geringere Höhe des Lüfterrads erlaubt es, einen flacheren Luftauslasskanal zu realisieren. Dadurch dass der Motor in den Luftansaugkanal ragt, kann der Bauraum der Lüftungseinrichtung reduziert werden. Gleichzeitig stellt sich noch eine verbesserte Kühlung des Motors ein, weil dieser rundum von der angesaugten Luft umspült wird.
Eine bevorzugte Lüftungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Ansaugkanal und der Auslasskanal unter einem Winkel zueinander verlaufen. Es ist also möglich, den Raum in einem Wandabschnitt so zu nutzen, dass sich eine optimale Kühlung einstellt.
Bei einer weiteren bevorzugten Lüftungseinrichtung ist vorgesehen, dass der Ansaugkanal in einem ersten Wandabschnitt und der Auslasskanal in einem zweiten Wandabschnitt angeordnet sind, wobei diese Teil einer Gehäusewandung sind. Die Lüftungseinrichtung kann also vollständig in die Wand eines Gehäuses integriert werden, sodass sich ein minimaler Bauraum ergibt.
Bei einer weiteren bevorzugten Lüftungseinrichtung ist vorgesehen, dass die Gehäusewandung als ersten Wandabschnitt eine thermisch isolierende Abdeckung und als zweiten Wandabschnitt eine thermisch leitende Innenwand umfasst. Die Abdeckung bildet auch die Außenwand des Gehäuses. Da sie thermisch isolierend ausgelegt ist, bleibt das Äußere des Gehäuses relativ kühl. Der zweite Abschnitt bildet die Innenwand des Gehäuses und grenzt dessen In nenraum nach außen hin ab, in dem Wärme produzierende Bauteile untergebracht sind. Der Innenraum des Gehäuses ist also hermetisch abgeschlossen und steht nicht in Verbindung mit dem Auslasskanal, sodass Staub und Schmutz nicht das Gehäuse gelangen können. Da der Auslasskanal in der thermisch leitenden Innenwand ausgebildet ist, wird die hier vorliegende Wärme optimal abgeführt. Es ist also möglich, dass die beiden Wandabschnitte in verschiedenen Bereichen einer Gehäusewandung ausgebildet sind.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Lüftungseinrichtung in einem Wandabschnitt herkömmlicher Bauweise;
2 eine Lüftungseinrichtung in einem Wandabschnitt in erfindungsgemäßer Ausgestaltung, und
3 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Lüftungseinrichtung.
1 zeigt eine bekannte Lüftungseinrichtung 10 in einem Wandbereich 20, die einen Lüfter 30 mit einem Motor 40 und mit einem Lüfterrad 50 einschließt. Oberhalb des Lüfters 30 ist ein Ansaugkanal 60 vorgesehen und auf gleicher Höhe mit dem Lüfterrad 50 ein Auslasskanal 70.
Da der Lüfter 30 als Radiallüfter ausgebildet ist, saugt er Luft von oben parallel zur Drehachse D des Lüfterrads 50 an und gibt diese in radialer Richtung des Lüfterrads 50, also senkrecht zur Drehachse D in den Auslasskanal 70 ab, was durch Pfeile in den Ansaug- und Auslasskanälen angedeutet ist.
1 zeigt, dass zusätzlich zur Bauhöhe des Lüfters 30 in dem Wandbereich 20 Raum geschaffen werden muss für den Ansaugkanal 60. Dies führt zu einem relativ hohen Raumbedarf der Lüftungseinrichtung 10, also zu einem dicken Wandbereich 20.
2 gibt die erfindungsgemäße Lüftungseinrichtung wieder. Es ist hier also eine Lüftungseinrichtung 1 in einem Wandabschnitt 2 im Querschnitt dargestellt. Die Lüftungseinrichtung 1 umfasst einen Lüfter 3 mit einem Motor 4 sowie mit einem Lüfterrad 5. Der Motor 4 ist konzentrisch zur Drehachse D des Lüfterrads 5 angeordnet und reicht bis in den Mittelbereich des Lüfterrads 5, sodass dieses den Motor 4 umgibt. Es zeigt sich, dass die in Richtung der Drehachse D gemessene Höhe des Lüfterrads 5 geringer ist als die Höhe des Motors 4.
Das Lüfterrad 5 saugt von oben Luft an. 2 zeigt einen in dem Wandbereich 2 vorgesehenen Ansaugkanal 6, der sich über die Oberseite des Lüfterrads 5 erstreckt, sodass diese aus dem Ansaugkanal 6 Luft einsaugen kann, wobei diese im Wesentlichen parallel zur Drehachse D von oben nach unten in das Lüfterrad 5 einströmt. Dieses bläst die Luft radial, also senkrecht zur Drehachse D aus in einen Auslasskanal 7. Der Strömungsverlauf der angesaugten und ausgeblasenen Luft wird durch Pfeile angedeutet.
Die in Richtung der Drehachse D gemessene Höhe des Auslasskanals 7 ist auf die entsprechende Höhe des Lüfterrads 5 abgestimmt: Der Auslasskanal 7 ist nur so hoch wie die Höhe des Lüfterrads 5. Die Höhe des in Richtung der Drehachse D gemessenen Ansaugkanals 6 ist auf die Höhe des über das Lüfterrad 5 hinausragenden Motors 4 abgestimmt. Es ergibt sich hier eine Gesamthöhe H des Wandbereichs 2, die deutlich geringer ist als die aus dem Stand der Technik bekannten und in 1 wiedergegebenen Höhe des Wandbereichs 20.
Dadurch, dass der Motor 4 bereichsweise in den Ansaugkanal 6 ragt, wird eine optimale Kühlung des Motors 4 bewirkt, der in dem im Ansaugkanal 6 liegenden Bereich auch noch mit Kühlrippen versehen sein kann.
Der Wandbereich 2 weist nach allem einen ersten Wandabschnitt 2a auf, in dem der Ansaugkanal 6 ausgebildet ist, außerdem einen zweiten Wandabschnitt 2b, in dem das Lüfterrad 5 angeordnet und der Auslasskanal 7 vorgesehen sind.
Die beiden Wandabschnitte 2a und 2b können integraler Bestandteil ein und desselben Wandbereichs 2 sein. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass die Wandabschnitte 2a und 2b Teil einer Gehäusewandung sind, wobei der erste Wandabschnitt 2a eine thermisch isolierende Abdeckung und der zweite Wandabschnitt 2b eine thermische leitende Innenwand umfasst. Der zweite Wandabschnitt 2b schließt einen Teil eines Gehäuses ab, in dessen Innenraum Wärme abgebende Bauteile vorhanden sind, die die Wärme an die thermisch leitende Innenwand abgeben. Diese wird durch die in den Auslasskanal 7 eingeblasene Luft gekühlt, sodass die Wärme abge leitet werden kann. Dabei schließt der zweite Wandabschnitt 2b den Innenraum des Gehäuses vorzugsweise staub- und schmutzdicht ab, sodass die Bauteile optimal geschützt und gleichzeitig gekühlt werden. Der erste Wandabschnitt 2a verhindert, dass das Gehäuse außen zu warm wird und damit optimal handhabbar bleibt.
Der Durchmesser des Lüfterrads 5 und die Ausgestaltung der Lüfterradschaufeln können an die an den zweiten Wandabschnitt 2b abgegebene Wärme angepasst werden, sodass mehr oder weniger Luft über den Ansaugkanal 6 angesaugt und über den Auslasskanal 7 zur Kühlung des zweiten Wandabschnitts 2b gefördert werden kann.
Durch eine gestrichelte Linie L ist in 2 angedeutet, dass sich der Ansaugkanal 6 nicht über die gesamte Oberseite des Lüfterrads 5 erstrecken muss. Im Übergangsbereich zum Auslasskanal 7 kann eine bereichsweise Überdeckung der Oberseite des Lüfterrads 5 vorgesehen sein, damit keine Fehlluft aus dem Auslasskanal 7 in den Ansaugkanal 6 zurückgesaugt wird.
Der Ansaugkanal 6 kann in den ersten Wandabschnitt 2a eingefräst sein. Es ist aber auch möglich, bei der Herstellung des ersten Wandabschnitts 2a den Ansaugkanal 6 einzuformen, insbesondere wenn der erste Wandabschnitt 2a in einem Kunststoff- oder Spritzgussverfahren hergestellt wird.
Entsprechend können der Auslasskanal 7 und der das Lüfterrad 5 aufnehmende Bereich im zweiten Wandabschnitt 2b eingefräst und/oder eingeformt sein.
3 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Lüftereinrichtung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Um Wiederholungen zu vermeiden wird auf die Erläuterungen zu 2 verwiesen.
3 zeigt also eine Lüftereinrichtung 1 mit in einem Wandbereich 2 angeordneten Lüfter 3, der einen Motor 4 und ein Lüfterrad 5 umfasst. Dieses saugt von oben im Wesentlichen parallel zu seiner Drehachse D Luft an, sodass oberhalb des Lüfterrads 5 ein Ansaugkanal 6 vorgesehen ist, der die Zufuhr von Luft erlaubt. Es bläst die angesaugte Luft in radialer Richtung, also senkrecht zur Drehachse D aus und zwar in einen Auslasskanal 7.
In 3 ist ein Luftleitelement 8 im Schnitt dargestellt, welches das Lüfterrad 5 im Bereich des Ansaugkanals 6 im Wesentlichen U-förmig umgibt und damit den Ansaugkanal 6 begrenzt. Es ragt etwas über die Umfangsfläche 9 des Lüfterrads 5 nach innen in Richtung auf die Drehachse D. Dadurch dass das Luftleitelement 8 die Oberseite des Lüfterrads 5 bereichsweise überspannt, wird verhindert, dass Luft aus dem Auslasskanal 7 zurück in den Ansaugkanal 6 gesaugt wird.
Das Luftleitelement 8 kann als separates Teil ausgebildet und auf geeignete Weise, beispielsweise mittels eines Stifts oder einer Schraube S am Wandbereich 2 befestigt sein, wobei die Schraube S in den ersten Wandabschnitt 2a und/oder in den zweiten Wandabschnitt 2b eingreifen kann. Es ist jedoch denkbar, dass ein Vorsprung V des Luftleitelements 8 in eine entsprechende Ausnehmung im zweiten Wandabschnitt 2b hineinragt.
Das Luftleitelement 8 umgibt das Lüfterrad 5 vorzugsweise über die Hälfte seines Umfangs und schließt den Ansaugkanal 6 ab. Es liegt dichtend am ersten Wandabschnitt 2a an oder ist mit diesem einstückig ausgebildet. Einzelne Bereiche des Luftleitelements 8 erstrecken sich bis zum zweiten Wandabschnitt 2b. Dadurch ist auch hier eine Befestigung möglich, beispielsweise auch dergestalt, dass in diesen Bereichen der erste Wandabschnitt 2a am zweiten Wandabschnitt 2b befestigt und damit stabilisiert wird. Wenn auch das Luftleitelement 8 einen Bereich der Oberseite des Lüfterrads 5 überragt, um Fehlluft zu vermeiden, so ist doch sichergestellt, dass im Umfangsbereich des Lüfterrads 5 die Luft praktisch ungehindert in den Auslasskanal 7 gelangen kann.
Die Ausgestaltung der Ansaug- und Auslasskanäle 6 und 7 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 kann dadurch erfolgen, dass die Kanäle in den ersten Wandabschnitt 2a und/oder in den zweiten Wandabschnitt 2b eingefräst oder eingeformt sind. Es ist aber auch möglich, auf der dem zweiten Wandabschnitt 2b zugewandten Innenseite des ersten Wandabschnitts 2a Formteile aufzubringen die den Ansaugkanal 6 umschließen und sich an das Luftleitelement 8 anschließen oder integral mit diesem ausgebildet sind. Entsprechend sind Formteile auf der dem ersten Wandabschnitt 2a zugewandten Innenseite des zweiten Wandabschnitts 2b vorgesehen, um den Auslasskanal 7 zu bilden. Aber auch hier kann dieser durch spanende Bearbeitung, beispielsweise durch Fräsen oder durch eine Formbearbeitung des zweiten Wandabschnitts 2b gebildet werden, beispielsweise beim Gießen derselben. Hier wird vorzugsweise ein thermisch leitendes Material, beispielsweise Aluminium zur Herstellung verwendet.
Das Luftleitelement 8 und die zur Ausbildung des Ansaugkanals 6 vorgesehenen Wandbereiche können also in den ersten Wandabschnitt 2a angebracht werden. Denkbar ist es aber auch, diese bei einem formenden Herstellungsprozess, beispielsweise bei einem Spritzgussverfahren, gemeinsam mit dem ersten Wandabschnitt 2a herzustellen.
Vorzugsweise ist an der Innenseite des ersten Wandabschnitts 2a eine Befestigung B vorgesehen, die an diesem Wandabschnitt angebracht oder integral mit diesem ausgebildet ist. Die Befestigung B hält den Lüfter 3 an dem ersten Wandabschnitt 2a.
Vorzugsweise ist auch vorgesehen, die elektrische Zuleitung des Lüfters 3 an der Innenseite des zweiten Wandabschnitts 2b zu befestigen und hier auch eine Verbindungseinrichtung vorzusehen, die in 3 nicht dargestellt ist. Diese dient dazu, die elektrische Zuleitung des Lüfters 3 mit einer Stromversorgung am zweiten Wandabschnitt 2b zu verbinden, wenn der erste Wandabschnitt 2a am zweiten Wandabschnitt 2b angebracht wird.
Eine derartige Ausgestaltung erlaubt einen leichten Austausch des Lüfters 3, wenn dieser gewartet werden soll oder defekt ist. Es ist in diesem Fall also nicht erforderlich, das gesamte Gerät mit der Lüftereinrichtung 1 zum Hersteller oder einer Reparaturwerkstatt zu bringen. Vielmehr reicht es, den ersten Wandabschnitt 2a abzunehmen und zum Service oder Austausch zu bringen. Dabei bleibt der Innenraum des zugehörigen Gehäuses durch den zweiten Wandabschnitt 2b hermetisch abgeschlossen, sodass eine Beschädigung von Bauteilen im Inneren des Geräts während des Austauschs ausgeschlossen ist.

Claims

Lüftungseinrichtung in einem Wandbereich mit – einem einen Motor (4) und ein Lüfterrad (5) umfassenden Lüfter (3), der Luft in Richtung der Drehachse (D) des Lüfterrads (5) ansaugt und im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Drehachse (D) ausbläst, – einen zu der Ausgangsseite des Lüfters führenden, im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (D) des Lüfterrads (5) angeordneten Ansaugkanal (6) und mit – einen in der Ebene des Lüfterrads (5) angeordneten Auslasskanal (7), der im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (D) des Lüfterrads (5) angeordnet ist, wobei – der Ansaugkanal (6) und der Auslasskanal (7) in zwei im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten Ebenen liegen, dadurch gekennzeichnet, dass – die – in Richtung der Drehachse (D) des Lüfterrads (5) gemessene – Höhe des Lüfterrads (5) geringer ist als die Höhe des Motors (4), und dass - der Motor (4) in den Ansaugkanal (6) hineinragt.
Lüftungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugkanal (6) und der Auslasskanal (7) unter einem Winkel zueinander verlaufen.
Lüftungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugkanal (6) in einem ersten Wandabschnitt (2a) und der Auslasskanal (7) in einem zweiten Wandabschnitt (2b) angeordnet sind.
Lüftungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandabschnitte (2a, 2b) Teil einer Gehäusewandung sind.
Lüftungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewandung als ersten Wandabschnitt (2a) eine thermische isolierende Abdeckung und als zweiten Wandabschnitt (2b) eine thermisch leitende Innenwand umfasst.
Lüftungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansaugkanal (6) von einem – vorzugsweise im Wesentlichen U-förmigen – Luftleitelement (8) abgeschlossen wird, welche das Lüfterrad (5) bereichsweise, vorzugsweise über die Hälfte seines Außenumfangs, umgibt und welche die sich zum Ansaugkanal (6) öffnenden Oberseite des Lüfterrads (5) bereichsweise überragt.
Lüftungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüfter (3) am ersten Wandabschnitt (2a) angebracht ist.
Lüftungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Zuleitung zum Lüfter (3) am ersten Wandabschnitt (2a) angebracht ist.
Lüftungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Wandabschnitt (2a) eine Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, welche die elektrische Zuleitung des Lüfters (3) mit einer Stromversorgung am zweiten Wandabschnitt (2b) verbindet.