Die Erfindung betrifft einen Lüfter, welcher ein Lüftergehäuse aufweist, in dem ein Lüfterrad mit einer Mehrzahl von Lüfterflügeln drehbeweglich angeordnet ist, welches von einem mit einem Außenrotor und einem Innenstator versehenen Antriebsmotor antreibbar ist, wobei der Antriebsmotor über eine im Lüftergehäuse angeordnete Leiterplatte ansteuerbar ist.The invention relates to a fan, which has a fan housing in which a fan with a plurality of fan blades is rotatably mounted, which is driven by a provided with an outer rotor and an inner stator drive motor, wherein the drive motor is controlled via a arranged in the fan housing circuit board.
Bei derartigen Lüftern ist am Lüftergehäuse üblicherweise ein Flansch befestigt, an dem ein Lagerrohr angeordnet ist. Das Lagerrohr und der Flansch dienen zur Aufnahme eines den Lüfter antreibenden Antriebsmotors sowie einer dem Antriebsmotor zugeordneten und mit zumindest einem elektronischen Bauteil versehenen Leiterplatte. Auf einer vom Flansch abgewandten Seite der Leiterplatte wird ein entsprechender Innenstator des Antriebsmotors drehfest am Außenumfang des Lagerrohrs befestigt und dessen Außenrotor über eine innerhalb des Lagerrohrs angeordnete Lageranordnung drehbeweglich an diesem gelagert.In such fans usually a flange is attached to the fan housing, on which a bearing tube is arranged. The bearing tube and the flange serve to receive a drive motor driving the fan and a drive motor associated with and provided with at least one electronic component circuit board. On a side facing away from the flange of the circuit board, a corresponding inner stator of the drive motor is rotatably mounted on the outer circumference of the bearing tube and rotatably mounted on the outer rotor via a arranged within the bearing tube bearing assembly.
Im Bereich eines derartigen Flanschs kann durch den Antriebsmotor bzw. das zumindest eine, auf der Leiterplatte angeordnete, elektronische Bauteil Wärme entstehen. Die derart entstehende Wärme kann im Antriebsmotor zu einem Wärmestau führen, welcher zu einer Überhitzung des Antriebsmotors führen kann. Dies kann problematisch sein, da insbesondere das zumindest eine, auf der Leiterplatte angeordnete, elektronische Bauteil im Allgemeinen vergleichsweise wärmeempfindlich ist und eine hohe Temperatur zur Verringerung der Lebensdauer dieses elektronischen Bauteils auf der Leiterplatte führt. Darüber hinaus kann eine derartige Überhitzung insbesondere bei vergleichsweise hohen Umgebungstemperaturen des Lüfters zu einer thermischen Beschädigung oder Zerstörung des Antriebsmotors und/oder der Leiterplatte führen.In the area of such a flange, heat may be generated by the drive motor or the at least one electronic component arranged on the printed circuit board. The resulting heat can lead to heat accumulation in the drive motor, which can lead to overheating of the drive motor. This can be problematic since, in particular, the at least one electronic component arranged on the printed circuit board is generally comparatively heat-sensitive and a high temperature leads to a reduction of the service life of this electronic component on the printed circuit board. In addition, such overheating, especially at relatively high ambient temperatures of the fan lead to thermal damage or destruction of the drive motor and / or the circuit board.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Lüfter bereit zu stellen, bei welchem eine Überhitzung von diesem zugeordneten, elektronischen Bauteilen sicher und zuverlässig verhindert werden kann. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Schutzanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche.It is therefore an object of the invention to provide a new fan in which overheating of this associated electronic components can be safely and reliably prevented. This object is achieved by the subject matter of the independent patent claim. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.
Insbesondere wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch einen Lüfter gemäß Anspruch 1 gelöst. Hierbei kann eine im Lüftergehäuse, insbesondere in einem mit dem Lüftergehäuse verbundenen Flansch, durch einen Antriebsmotor bzw. durch zumindest ein auf einer zugeordneten Leiterplatte angeordnetes, elektronisches Bauteil erzeugte Wärme über entsprechende Ausnehmungen bzw. Öffnungen im Flansch aus diesem austreten und durch einen vom Lüfter erzeugten Luftstrom abtransportiert werden. Der Wärmetransport an die Außenseite des Flanschs wird also verbessert, und dort kann die Wärme durch den „normalen” Luftstrom des Lüfters abtransportiert werden. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine vom Lüfter erzeugte und somit bereits bestehende Umströmung des Antriebsmotors im Lüftergehäuse zum Abtransport der erzeugten Wärme genutzt werden, ohne dass eine zusätzliche Umströmung erzeugt werden muss. Hierdurch kann der Lüfter auch bei höheren Umgebungstemperaturen eingesetzt werden, da die Wärmeabfuhr verbessert ist. Die Lösung ist insbesondere vorteilhaft bei Flanschen, die aus einem Material mit schlechter Wärmeleitfähigkeit ausgebildet sind, da ein solcher Flansch ohne eine Ausnehmung annähernd als Wärme-Isolator wirkt und ein Abtransport von Wärme an der Außenseite des Flanschs nicht oder nur wenig stattfindet und eine Kühlwirkung durch den vom Lüfter erzeugten Luftstrom auf der Außenseite eines solchen Flanschs kaum erfolgt.In particular, the object of the present invention is achieved by a fan according to claim 1. In this case, a heat generated in the fan housing, in particular in a flange connected to the fan housing, through a drive motor or through at least one electronic component arranged on an associated printed circuit board can exit via corresponding recesses or openings in the flange and be generated by the fan Airflow be transported away. The heat transfer to the outside of the flange is thus improved, and there, the heat can be removed by the "normal" air flow of the fan. As a result, a generated by the fan and thus already existing flow around the drive motor in the fan housing for the removal of the heat generated can be used in a simple manner without an additional flow around must be generated. As a result, the fan can be used even at higher ambient temperatures, since the heat dissipation is improved. The solution is particularly advantageous in flanges, which are formed of a material having poor thermal conductivity, since such a flange without a recess acts approximately as a heat insulator and a removal of heat on the outside of the flange does not or only little takes place and a cooling effect the airflow generated by the fan on the outside of such a flange hardly takes place.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann ein Umguss, welcher z. B. ohne zusätzliche Gussform im Lüftergehäuse ausgebildet werden kann und eine relativ höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft aufweist, einen entsprechenden Wärmeabtransport verstärken und z. B. die Leiterplatte und/oder das elektronische Bauteil zusätzlich vor äußeren Umwelteinflüssen schützen.According to a preferred embodiment, an encapsulation, which z. B. without additional mold in the fan housing and has a relatively higher thermal conductivity than air, amplify a corresponding heat dissipation and z. B. the circuit board and / or the electronic component additionally protect against external environmental influences.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Lüfters sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred developments of the fan according to the invention are the subject of the dependent claims.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen. Es zeigt:Further details and advantageous developments of the invention will become apparent from the hereinafter described and illustrated in the drawings, in no way as a limitation of the invention to be understood embodiments. It shows:
1 eine perspektivische Ansicht eines Axiallüfters mit einem Lüftergehäuse gemäß der Erfindung, 1 a perspective view of an axial fan with a fan housing according to the invention,
2 eine Draufsicht auf eine Unterseite des Axiallüfters mit dem Lüftergehäuse von 1, 2 a plan view of an underside of the axial fan with the fan housing of 1 .
3 eine perspektivische Explosionsansicht des Axiallüfters von 1, 3 an exploded perspective view of the axial fan of 1 .
4 einen Längsschnitt durch den Axiallüfter von 1, gesehen in Richtung von Pfeilen IV-IV von 1, 4 a longitudinal section through the axial fan of 1 , seen in the direction of arrows IV-IV of 1 .
5 einen Längsschnitt durch das Lüftergehäuse von 1, gesehen in Richtung von Pfeilen V-V von 1, 5 a longitudinal section through the fan housing of 1 , seen in the direction of arrows VV of 1 .
6 eine perspektivische Ansicht einer Oberseite des Lüftergehäuses von 1, 6 a perspective view of an upper side of the fan housing of 1 .
7 eine perspektivische Ansicht einer Unterseite des Lüftergehäuses von 1, 7 a perspective view of an underside of the fan housing of 1 .
8 ein perspektivischer Ausschnitt A des Lüftergehäuses von 7, und 8th a perspective section A of the fan housing of 7 , and
9 einen Längsschnitt durch ein Lüftergehäuses von 1, welches in seinem Inneren zusätzlich mit einem Umguss versehen ist, gesehen in Richtung von Pfeilen V-V von 1. 9 a longitudinal section through a fan housing of 1 which is additionally provided in its interior with an encircling, seen in the direction of arrows VV of 1 ,
In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links, rechts, oben und unten auf die jeweilige Zeichnungsfigur und können in Abhängigkeit von einer jeweils gewählten Ausrichtung (Hochformat oder Querformat) von einer Zeichnungsfigur zur nächsten variieren. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich nur einmal beschrieben.In the following description, the terms left, right, up and down refer to the respective drawing figure, and may vary from one drawing figure to the next, depending on a particular orientation (portrait or landscape). Identical or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the various figures and usually described only once.
1 zeigt einen beispielhaften Lüfter 100 mit einem Außenrotor 110 und einem Innenstator (330 in 3). Gemäß einer Ausführungsform ist der Lüfter 100 nach Art eines Axiallüfters ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass auch andere Lüftertypen Anwendung finden können bzw. entsprechend aufgebaut werden können, z. B. Diagonallüfter oder Radiallüfter. 1 shows an exemplary fan 100 with an outer rotor 110 and an indoor stator ( 330 in 3 ). In one embodiment, the fan is 100 formed in the manner of an axial fan. It is noted, however, that other types of fans can find application or can be constructed accordingly, for. B. Diagonal fan or radial fan.
Der Axiallüfter 100 weist ein Lüftergehäuse 130 auf. Das Lüftergehäuse 130 ist bevorzugt zumindest bereichsweise aus Kunststoff, z. B. mittels Kunststoffspritzen, ausgebildet. Es kann aber auch aus anderen Materialen ausgebildet sein bzw. andere Materialen aufweisen, z. B. Aluminiumdruckguss oder Zinndruckguss. Dieses weist illustrativ Befestigungselemente 132, 138, 134, 136 zur Befestigung des Lüftergehäuses 130 in bzw. an einem externen Objekt, z. B. in einem Automobil, auf. Im Bereich des Befestigungsglieds 138 ist illustrativ eine Anschlusseinheit 139 angeordnet, welche zumindest zum elektrischen Anschluss des Lüfters 100 ausgebildet ist.The axial fan 100 has a fan housing 130 on. The fan housing 130 is preferably at least partially made of plastic, z. B. by means of plastic syringes formed. But it can also be formed from other materials or have other materials, eg. B. die-cast aluminum or tin die casting. This illustratively has fastening elements 132 . 138 . 134 . 136 for mounting the fan housing 130 in or on an external object, eg. In an automobile. In the area of the fastening element 138 is illustratively a connection unit 139 arranged, which at least for electrical connection of the fan 100 is trained.
Das Lüftergehäuse 130 weist beispielhaft eine Außenwand 141 auf und bildet gemäß einer Ausführungsform eine Lufteintrittsöffnung 143 aus, welche hier illustrativ an einer Oberseite 101 des Lüftergehäuses 130 angeordnet ist, und eine Luftaustrittsöffnung 145, welche hier illustrativ an einer Unterseite 102 des Lüftergehäuses 130 angeordnet ist. In dem Lüftergehäuse 130 ist zumindest ein Lüfterrad 150 zur Erzeugung eines Luftstroms 161 angeordnet. Dieses ist um eine zugeordnete Drehachse 163 in eine vorgegebene Drehrichtung 165 drehbar und hat eine Mehrzahl von Lüfterflügeln 170, die mit den Bezugszeichen 171, 173, 175, 177, 179 gekennzeichnet sind. Die Drehachse 163 ist bevorzugt zumindest annähernd koaxial zur Lufteintrittsöffnung 143 und Luftaustrittsöffnung 145 ausgerichtet.The fan housing 130 has an example of an outer wall 141 and forms according to one embodiment, an air inlet opening 143 out, which here illustratively on a top 101 of the fan housing 130 is arranged, and an air outlet opening 145 , which here illustratively at a bottom 102 of the fan housing 130 is arranged. In the fan housing 130 is at least a fan 150 for generating an airflow 161 arranged. This is about an associated axis of rotation 163 in a predetermined direction of rotation 165 rotatable and has a plurality of fan blades 170 marked with the reference numbers 171 . 173 . 175 . 177 . 179 Marked are. The rotation axis 163 is preferably at least approximately coaxial with the air inlet opening 143 and air outlet 145 aligned.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Lüfterrad 150 aus einem thermoplastischen Werkstoff ausgebildet und mit einem Rückschlussteil 180 (4) des Außenrotors 110 verbunden, welches bevorzugt nach Art eines Topfes aus einem magnetisch leitenden Werkstoff ausgebildet ist. Dieses Rückschlussteil 180 ist darüber hinaus mit einem aus einem duroplastischen Werkstoff ausgebildeten Verbindungselement 190 verbunden, welches seinerseits mit einer Rotorwelle (415 in 4) des Außenrotors 110 verbunden ist. Diese Rotorwelle (415 in 4) ist um die Drehachse 163 in eine vorgegebene Drehrichtung 165 drehbar im Lüftergehäuse 130 gelagert. Es kann aber grundsätzlich jedes Lüfterrad verwendet werden.According to one embodiment, the fan is 150 formed of a thermoplastic material and with a return part 180 ( 4 ) of the outer rotor 110 connected, which is preferably designed in the manner of a pot made of a magnetically conductive material. This conclusion part 180 is also made with a formed of a thermosetting material connecting element 190 connected, which in turn with a rotor shaft ( 415 in 4 ) of the outer rotor 110 connected is. This rotor shaft ( 415 in 4 ) is about the axis of rotation 163 in a predetermined direction of rotation 165 rotatable in the fan housing 130 stored. But it can basically be used any fan.
2 zeigt die Unterseite 102 des mit dem Lüftergehäuse 130 versehenen Axiallüfters 100 von 1, zur Verdeutlichung eines im Bereich von dessen Luftaustrittsöffnung 145 angeordneten Flanschs 260. Dieser ist bevorzugt über mehrere, illustrativ vier, Verbindungsstege 262, 264, 266, 268 mit der Außenwand 141 des Lüftergehäuses 130 verbunden, insbesondere angeformt oder einstückig hiermit ausgebildet, und weist ein Lagerrohr 340 mit einer Lageranordnung 450 zur drehbeweglichen Lagerung des Außenrotors 110 von 1 auf, welches sich vom Flansch 260 in Richtung der Lufteintrittsöffnung 143 von 1 des Lüftergehäuses 130 erstreckt. 2 shows the bottom 102 the with the fan housing 130 provided axial fans 100 from 1 , to illustrate one in the region of the air outlet opening 145 arranged flange 260 , This is preferably over several, illustratively four, connecting webs 262 . 264 . 266 . 268 with the outer wall 141 of the fan housing 130 connected, in particular integrally formed or integrally formed therewith, and has a bearing tube 340 with a bearing arrangement 450 for rotatably supporting the outer rotor 110 from 1 on which is from the flange 260 in the direction of the air inlet opening 143 from 1 of the fan housing 130 extends.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Flansch 260 einen zumindest bereichsweise ringförmigen Träger 299 auf, an dem einerseits die Verbindungsstege 262, 264, 266, 268 zur Verbindung mit dem Lüftergehäuse 130 befestigt sind, insbesondere angeformt oder einstückig mit diesem ausgebildet sind. Darüber ist am ringförmigen Träger 299 bevorzugt eine Mehrzahl von Haltestegen vorgesehen, illustrativ fünf Haltestege 281, 283, 285, 287, 289, welche vorzugsweise an den ringförmigen Träger 299 angeformt oder einstückig mit diesem ausgebildet sind und diesen mit dem Lagerrohr 340 verbinden. Hierbei kann das Lagerrohr 340 als integraler Bestandteil des Flanschs 260 ausgebildet sein, vorzugsweise an diesen angeformt oder einstückig mit diesem ausgebildet sein, oder als separates Bauteil z. B. in den Flansch 260 eingesteckt und in diesen eingepresst bzw. an diesem verrastet, verklebt oder auf sonstige beliebige Art und Weise befestigt werden.According to one embodiment, the flange 260 an at least partially annular support 299 on, on the one hand, the connecting webs 262 . 264 . 266 . 268 for connection to the fan housing 130 are fixed, in particular integrally formed or integrally formed therewith. Above is on the ring-shaped carrier 299 preferably provided a plurality of retaining webs, illustratively five retaining webs 281 . 283 . 285 . 287 . 289 , which preferably to the annular support 299 molded or integrally formed with this and this with the bearing tube 340 connect. Here, the bearing tube 340 as an integral part of the flange 260 be formed, preferably formed on this or formed integrally with this, or as a separate component z. B. in the flange 260 inserted and pressed into this or latched to this, glued or fastened in any other way.
Zwischen mindestens zwei der Haltestege 281, 283, 285, 287, 289, und bevorzugt jeweils zwischen in Umfangsrichtung des ringförmigen Trägers 299 benachbarten Haltestegen der Mehrzahl von Haltestegen 281, 283, 285, 287, 289, ist bevorzugt jeweils eine Ausnehmung im Flansch 260 ausgebildet, sodass der Flansch 260 – in 2 – illustrativ fünf Ausnehmungen 271, 273, 275, 277, 279 aufweist. Hierbei nimmt die Mehrzahl von Ausnehmungen 271, 273, 275, 277, 279 am Flansch 260 eine erste Fläche ein, welche bevorzugt größer oder gleich einer von der Mehrzahl von Haltestegen 281, 283, 285, 287, 289 am Flansch 260 eingenommenen zweiten Fläche ist.Between at least two of the holding webs 281 . 283 . 285 . 287 . 289 , and preferably between each in the circumferential direction of the annular support 299 adjacent retaining webs of the plurality of retaining webs 281 . 283 . 285 . 287 . 289 , is preferred one recess in each flange 260 formed so that the flange 260 - in 2 - Illustrative five recesses 271 . 273 . 275 . 277 . 279 having. This takes the majority of recesses 271 . 273 . 275 . 277 . 279 on the flange 260 a first surface, which is preferably greater than or equal to one of the plurality of retaining webs 281 . 283 . 285 . 287 . 289 on the flange 260 occupied second surface is.
Gemäß einer Ausführungsform ist im Bereich des Flanschs 260, und insbesondere zumindest abschnittsweise innerhalb des ringförmigen Trägers 299, eine bevorzugt mit zumindest einem elektronischen Bauteil 250 bestückte Leiterplatte 240 des Axiallüfters 100 angeordnet, welche vorzugsweise am Außenumfang des Lagerrohrs 340 abgestützt ist. Das zumindest eine elektronische Bauteil 250 wird unten bei 3 weiter beschrieben.According to one embodiment is in the region of the flange 260 , and in particular at least partially within the annular carrier 299 , a preferred with at least one electronic component 250 equipped printed circuit board 240 of the axial fan 100 arranged, which preferably on the outer circumference of the bearing tube 340 is supported. The at least one electronic component 250 will be down below 3 further described.
Die Leiterplatte 240 ist bevorzugt derart am Flansch 260 bzw. im Träger 299 positioniert, dass das zumindest eine elektronische Bauteil 250 auf einer dem Flansch 260 zugewandten Seite der Leiterplatte 240 angeordnet ist, welche illustrativ mit dem Bezugszeichen 251 gekennzeichnet ist. Darüber hinaus ist die Leiterplatte 240 bzw. das zumindest eine elektronische Bauteil 250 vorzugsweise mit elektrisch leitenden Anschlusskontakten 210, 212, 214, 216 verbunden, welche über die Anschlusseinheit 139 von 1 zugänglich sind, und welche eine Stromversorgung und/oder eine Übertragung eines Steuersignals vom oder zum Lüfter ermöglichen. Der Anschluss der Stromversorgung und/oder die Übertragung eines Steuersignals kann auch über Litzen erfolgen, welche z. B. direkt an den Leiterbahnen der Leiterplatte angelötet sind.The circuit board 240 is preferably on the flange 260 or in the carrier 299 positioned that at least one electronic component 250 on one the flange 260 facing side of the circuit board 240 is arranged, which illustratively with the reference numeral 251 is marked. In addition, the circuit board 240 or the at least one electronic component 250 preferably with electrically conductive connection contacts 210 . 212 . 214 . 216 connected, which via the connection unit 139 from 1 are accessible, and which enable a power supply and / or transmission of a control signal from or to the fan. The connection of the power supply and / or the transmission of a control signal can also be made via wires, which z. B. are soldered directly to the tracks of the circuit board.
Bevorzugt ist das zumindest eine elektronische Bauteil 250 im Bereich einer der Mehrzahl von Ausnehmungen 271, 273, 275, 277, 279 und/oder im Bereich 240, illustrativ im Bereich der Ausnehmung 279, angeordnet. Diese ist dazu ausgebildet, einen Abtransport von Wärme, welche im Betrieb des Axiallüfters 100 vom zumindest einen elektronischen Bauteil 250 erzeugt wird, durch den vom Axiallüfter 100 im Betrieb erzeugten Luftstrom 161 von 1 zu ermöglichen. Vorzugsweise greift dabei das zumindest eine elektronische Bauteil 250 zumindest abschnittsweise in die Ausnehmung 279 ein.This is preferably at least one electronic component 250 in the area of one of the plurality of recesses 271 . 273 . 275 . 277 . 279 and / or in the area 240 , illustratively in the area of the recess 279 arranged. This is designed to remove heat, which in the operation of the axial fan 100 from at least one electronic component 250 is generated by the axial fan 100 during operation generated airflow 161 from 1 to enable. Preferably, the at least one electronic component engages 250 at least in sections into the recess 279 one.
3 zeigt den Axiallüfter 100 von 1 und 2 in Explosionsdarstellung zur Verdeutlichung einer beispielhaften Montage. Hierzu ist in dessen Lüftergehäuse 130 gemäß einer Ausführungsform der mit dem Lagerrohr 340 versehene Flansch 260 von 2 vorgesehen, welcher über die Vielzahl von Haltestegen 268 von 2 an der Außenwand 141 des Lüftergehäuses 130 gehalten wird. 3 shows the axial fan 100 from 1 and 2 in exploded view to illustrate an exemplary assembly. This is in the fan housing 130 according to an embodiment of the bearing tube 340 provided flange 260 from 2 provided, which on the plurality of retaining webs 268 from 2 on the outside wall 141 of the fan housing 130 is held.
In einem ersten Schritt wird die mit dem zumindest einen elektronischen Bauteil 250 bestückte Leiterplatte 240 von 2 bevorzugt zumindest im Wesentlichen zentriert auf dem Lagerrohr 340 angeordnet. Das zumindest eine elektronische Bauteil 250 ist bevorzugt ein Transistor, z. B. ein MOSFET oder ein bipolarer Transistor, und es dient z. B. zur Steuerung eines Antriebsmotors 320, welcher zum Antrieb des Lüfterrads 150 von 1 vorgesehen ist. Der Antriebsmotor 320 weist einen vorzugsweise mit einem Blechpaket bzw. Statorkern 334 und einer Motorwicklung 332 versehenen Innenstator 330 sowie den mit einer Rotorwelle (415 in 4) versehenen Außenrotor 110 von 1 auf, dem das Lüfterrad 150 zugeordnet ist. Das elektronische Bauteil 250 dient beispielsweise als Endstufentransistor zur Bestromung der Motorwicklung 332, oder als Rotorstellungssensor zur Erfassung der Drehstellung des Außenrotors 110.In a first step, the with the at least one electronic component 250 equipped printed circuit board 240 from 2 preferably at least substantially centered on the bearing tube 340 arranged. The at least one electronic component 250 is preferably a transistor, for. As a MOSFET or a bipolar transistor, and it is used for. B. for controlling a drive motor 320 , which for driving the fan 150 from 1 is provided. The drive motor 320 has a preferably with a laminated core or stator core 334 and a motor winding 332 provided indoor stator 330 as well as with a rotor shaft ( 415 in 4 ) provided outer rotor 110 from 1 on which the fan wheel 150 assigned. The electronic component 250 serves, for example, as an output stage transistor for energizing the motor winding 332 , or as a rotor position sensor for detecting the rotational position of the outer rotor 110 ,
In einem nächsten Schritt wird der Innenstator 330 auf dem Lagerrohr 340 über der Leiterplatte 240 angeordnet, wobei der Innenstator 330 z. B. an der Leiterplatte 240 befestigt wird und die Motorwicklung 332 z. B. elektrisch leitend mit der Leiterplatte 240 oder dem zumindest einen elektronischen Bauteil 250 verbunden wird. Alternativ können in einem ersten Schritt der Innenstator 330 und die Leiterplatte 240 elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden und zusammen auf das Lagerrohr 340 geschoben werden.In a next step, the indoor stator 330 on the bearing tube 340 over the circuit board 240 arranged, with the inner stator 330 z. B. on the circuit board 240 is attached and the motor winding 332 z. B. electrically conductive with the circuit board 240 or the at least one electronic component 250 is connected. Alternatively, in a first step, the inner stator 330 and the circuit board 240 electrically and mechanically interconnected and together on the bearing tube 340 be pushed.
In einem weiteren Schritt werden am Innenumfang (422 in 4) des Rückschlussteils 180 von 1 des Außenrotors 110 z. B. Permanentmagneten zum Zusammenwirken mit der Motorwicklung 332 angeordnet und befestigt, z. B. durch Einpressen oder Verkleben. Die Permanentmagnete bilden hier illustrativ einen mehrpoligen, nach Art eines radial magnetisierten Magnetrings ausgebildeten Rotormagneten 310 aus. Der mit dem Rotormagneten 310 versehene Außenrotor 110 wird über eine geeignete Lageranordnung (450 in 4) derart am Lagerrohr 340 gelagert, dass einerseits die Rotorwelle (415 in 4) im Lagerrohr 340 zumindest in die Drehrichtung 165 um die Drehachse 163 von 1 drehbar aufgenommen ist, und andererseits der Außenrotor 110 durch einen magnetischen Luftspalt vom Innenstator 330 getrennt ist und im Betrieb des Axiallüfters 100 mit dem Innenstator 330 zusammenwirken kann.In a further step, on the inner circumference ( 422 in 4 ) of the return part 180 from 1 of the outer rotor 110 z. B. permanent magnets for cooperation with the motor winding 332 arranged and fixed, z. B. by pressing or gluing. The permanent magnets form illustratively a multi-pole, designed in the manner of a radially magnetized magnet rotor rotor magnet 310 out. The one with the rotor magnet 310 provided outer rotor 110 is determined by a suitable bearing arrangement ( 450 in 4 ) on the bearing tube 340 stored, that on the one hand the rotor shaft ( 415 in 4 ) in the bearing tube 340 at least in the direction of rotation 165 around the axis of rotation 163 from 1 is rotatably received, and on the other hand, the outer rotor 110 through a magnetic air gap from the inner stator 330 is disconnected and during operation of the axial fan 100 with the inner stator 330 can interact.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass Aufbau und Funktionalität sowie Zusammenbau eines bevorzugt elektronisch kommutierten Motors 320 sowie die Funktionalität eines Axiallüfters 100 dem Fachmann hinreichend bekannt sind. Deshalb wird hier zwecks Einfachheit und Knappheit der Beschreibung auf eine weitere Beschreibung hiervon verzichtet. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Montageschritte lediglich vorteilhaften Charakter haben. Es ist aber auch eine andere Abfolge der Schritte möglich, z. B. kann zunächst der Rotormagnet 310 im Rückschlussteil 180 befestigt werden, dann der Innenstator 330 an der Leiterplatte 240, usw.It should be noted, however, that the structure and functionality and assembly of a preferably electronically commutated motor 320 as well as the functionality of an axial fan 100 The skilled worker are well known. Therefore, for the sake of simplicity and brevity of description, a further description thereof will be omitted here. In addition, it should be noted that the assembly steps described above only have advantageous character. But it is also possible a different sequence of steps, for. B. can first of all the rotor magnet 310 in the rear part 180 be attached, then the inner stator 330 on the circuit board 240 , etc.
4 zeigt den mit dem Lüftergehäuse 130 versehenen Axiallüfter 100 von 1 bis 3, welcher den Innenstator 330 von 2 und den Außenrotor 110 von 1 aufweist. 4 verdeutlicht einerseits die Anordnung der Leiterplatte 240 am Lagerrohr 340 des mit dem Flansch 260 versehenen Lüftergehäuses 130, und andererseits die Anordnung der Leiterplatte 240 innerhalb des ringförmigen Trägers 299 des Flanschs 260. Insbesondere wird hierbei die Anordnung des zumindest einen elektronischen Bauteils 250 im Bereich der im Flansch 260 vorgesehenen Ausnehmung 279 illustriert, welche von den Haltestegen 289 und 281 (in 2) in Umfangsrichtung des Flanschs 260 begrenzt wird. 4 shows the with the fan housing 130 provided axial fan 100 from 1 to 3 which the inner stator 330 from 2 and the outer rotor 110 from 1 having. 4 clarifies the one hand, the arrangement of the circuit board 240 on the bearing tube 340 with the flange 260 provided fan housing 130 , and on the other hand, the arrangement of the circuit board 240 within the annular carrier 299 of the flange 260 , In particular, in this case, the arrangement of the at least one electronic component 250 in the area of the flange 260 provided recess 279 Illustrates which of the retaining bars 289 and 281 (in 2 ) in the circumferential direction of the flange 260 is limited.
Darüber hinaus verdeutlicht 4 die Befestigung des Verbindungselements 190 von 1 an einem Befestigungsabschnitt 410 der Rotorwelle 415, die Motorwicklung 332 und das Blechpaket (Statorkern) 334 des Innenstators 330, sowie die Anordnung des Rotormagneten 310 am Innenumfang 422 des mit dem Lüfterrad 150 von 1 verbundenen Rückschlussteils 180 des Außenrotors 110. Hierbei ist im Lagerrohr 340 bevorzugt eine beispielhaft mit Wälzlagern ausgebildete Lageranordnung 450 angeordnet, in welcher eine Rotorwelle 415 des Außenrotors 110 drehbar gelagert ist. Alternativ sind z. B. Sinterlager möglich. Des Weiteren verdeutlicht 4 den vom Lüfterrad 150 erzeugten Luftstrom 161 von 1, welcher vorzugsweise den Flansch 260 umströmt und in 4 durch vier Pfeile 401, 402, 403, 404 illustriert ist.In addition, clarified 4 the attachment of the connecting element 190 from 1 at a mounting portion 410 the rotor shaft 415 , the motor winding 332 and the laminated core (stator core) 334 of the inner stator 330 , as well as the arrangement of the rotor magnet 310 on the inner circumference 422 with the fan 150 from 1 connected return part 180 of the outer rotor 110 , This is in the bearing tube 340 preferably a trained example with rolling bearings bearing assembly 450 arranged in which a rotor shaft 415 of the outer rotor 110 is rotatably mounted. Alternatively, z. B. sintered bearing possible. Further clarified 4 from the fan 150 generated airflow 161 from 1 , which preferably the flange 260 flows around and in 4 through four arrows 401 . 402 . 403 . 404 is illustrated.
So kann der im Betrieb des Lüfters erzeugten Luftstrom 401, 402, 403, 404 entlang der von der Leiterplatte 240 abgewandten Seite des Flanschs 260 zu der mindestens einen Ausnehmung 271, 273, 275, 277, 279 strömen und dort eine Kühlung bewirken bzw. Wärme abtransportieren.Thus, the airflow generated during operation of the fan 401 . 402 . 403 . 404 along the from the circuit board 240 opposite side of the flange 260 to the at least one recess 271 . 273 . 275 . 277 . 279 flow and cause cooling there or dissipate heat.
Das Lagerrohr 340 ist hier illustrativ als ein vom Flansch 260 getrenntes Bauteil ausgebildet, also eine zweiteilige Ausbildung. Dieses ist wie bei 2 beschrieben mit dem Flansch 260 verbunden.The bearing tube 340 Here is illustrative as one of the flange 260 formed separate component, so a two-part training. This is like at 2 described with the flange 260 connected.
Gemäß einer Ausführungsform ist das mit der Mehrzahl von Lüfterflügeln 170 versehene Lüfterrad 150 zumindest abschnittsweise am Außenumfang 424 des Rückschlussteils 180 angeordnet. Hierbei ist die Mehrzahl von Lüfterflügeln 170 vorzugsweise an einem ringförmigen Abschnitt 430 angeordnet, welcher den Außenumfang 424 des Rückschlussteils 180 bevorzugt zumindest abschnittsweise ringförmig umgreift und in dem mindestens eine Auswuchttasche 440 angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, eine Auswuchtung des Lüfterrads 150 zu ermöglichen. In Abhängigkeit vom Anwendungsfall kann auch auf eine Auswuchtung verzichtet werden. oder es kann eine Fräswuchtung am Rotormagneten oder eine Bohrwuchtung am Umfang des Lüfterrads erfolgen.According to one embodiment, this is with the plurality of fan blades 170 provided fan wheel 150 at least in sections on the outer circumference 424 of the return part 180 arranged. Here is the majority of fan blades 170 preferably at an annular portion 430 arranged, which the outer circumference 424 of the return part 180 preferably at least partially annularly engages around and in the at least one Auswuchttasche 440 is arranged, which is adapted to a balancing of the fan wheel 150 to enable. Depending on the application, balancing can also be dispensed with. or it can be a Fräswuchtung the rotor magnet or a Bohrwuchtung on the circumference of the fan.
5 zeigt das Lüftergehäuse 130 des Axiallüfters 100 von 1 zur Verdeutlichung des Lagerrohrs 340. Dieses weist zur Anordnung der Lageranordnung 450 von 4 eine bevorzugt als Durchgriffsöffnung ausgebildet Ausnehmung 510 auf. Darüber hinaus verdeutlicht 5 die bevorzugte Anschlusseinheit 139 von 1 und 2, über welche die elektrisch leitenden Anschlusskontakte 212 (sowie 210, 214, 216 von 2) zugänglich sind. 5 shows the fan housing 130 of the axial fan 100 from 1 to clarify the bearing tube 340 , This points to the arrangement of the bearing assembly 450 from 4 a preferably designed as a passage opening recess 510 on. In addition, clarified 5 the preferred connection unit 139 from 1 and 2 over which the electrically conductive connection contacts 212 (such as 210 . 214 . 216 from 2 ) are accessible.
6 und 7 zeigen das Lüftergehäuse 130 des Axiallüfters 100 von 1 und 2, welches in 6 in perspektivischer Darstellung auf seine Oberseite 101 und in 7 in perspektivischer Darstellung auf seine Unterseite 102 abgebildet ist. Hierbei ist das Lüftergehäuse 130 zur Vereinfachung der Zeichnungen bzw. als Alternative ohne die Befestigungselemente 132, 138, 134, 136 von 1 dargestellt. 6 and 7 show the fan housing 130 of the axial fan 100 from 1 and 2 which is in 6 in perspective on its top 101 and in 7 in perspective on its underside 102 is shown. Here is the fan housing 130 to simplify the drawings or as an alternative without the fasteners 132 . 138 . 134 . 136 from 1 shown.
6 und 7 verdeutlichen den mit dem Lagerrohr 340 und dem ringförmigen Träger 299 versehenen Flansch 260, bei welchem die illustrativ speichenförmig ausgebildeten Haltestege 281, 283, 285, 287, 289 die Ausnehmungen 271, 273, 275, 277, 279 ausbilden. Darüber hinaus wird ein zwischen dem ringförmigen Träger 299, den Verbindungsstegen 262, 264 und der Anschlusseinheit 139 bzw. der Außenwand 141 des Lüftergehäuses 130 ausgebildeter Freiraum 699 illustriert, in welchen die Anschlusskontakte 210, 212, 214, 216 von 2 zur elektrischen Kontaktierung der Leiterplatte 240 von 2 zumindest teilweise eingreifen. Eine Anordnung der zu kühlenden Bauteile (mit erhöhter Wärmeentwicklung) im Freiraum 699 ist besonders vorteilhaft, da die Bauteile damit direkt im Luftstrom angebracht sind. Es ist möglich, die Leiterplatte so auszugestalten, dass sie sich sowohl um das Lagerrohr 340 herum als auch in den Freiraum 699 erstreckt. 6 and 7 clarify this with the bearing tube 340 and the annular carrier 299 provided flange 260 in which the illustratively spoke-shaped holding webs 281 . 283 . 285 . 287 . 289 the recesses 271 . 273 . 275 . 277 . 279 form. In addition, a between the annular support 299 , the connecting webs 262 . 264 and the connection unit 139 or the outer wall 141 of the fan housing 130 trained free space 699 illustrated in which the terminals 210 . 212 . 214 . 216 from 2 for electrical contacting of the printed circuit board 240 from 2 at least partially intervene. An arrangement of the components to be cooled (with increased heat development) in the free space 699 is particularly advantageous because the components are thus mounted directly in the air flow. It is possible to design the circuit board so that it is both around the bearing tube 340 around and in the open space 699 extends.
8 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt A von 7, welcher den speichen- bzw. sternförmigen Aufbau des Flanschs 260 von 2 mit seinem zumindest abschnittsweise ringförmig ausgebildeten Träger 299, sowie der Mehrzahl von Ausnehmungen 271, 273, 275, 277, 279 und der Mehrzahl von Haltestegen 281, 283, 285, 287, 289 verdeutlicht. Darüber hinaus verdeutlicht 8 eine bevorzugte Ausgestaltung des Flanschs 260, bei welcher die Mehrzahl von Ausnehmungen 271, 273, 275, 277, 279 eine erste Fläche einnimmt, welche bevorzugt größer oder gleich einer von der Mehrzahl von Haltestegen 281, 283, 285, 287, 289 am Flansch 260 eingenommenen zweiten Fläche ist. Bevorzugt ist die erste Fläche mindestens zweimal so groß wie die zweite Fläche, illustrativ ist die erste Fläche etwa dreimal so groß wie die zweite Fläche. 8th shows an enlarged section A of 7 , which the spoke or star-shaped structure of the flange 260 from 2 with its at least partially ring-shaped carrier 299 , as well as the majority of recesses 271 . 273 . 275 . 277 . 279 and the plurality of retaining bars 281 . 283 . 285 . 287 . 289 clarified. In addition, clarified 8th a preferred embodiment of the flange 260 in which the plurality of recesses 271 . 273 . 275 . 277 . 279 occupies a first surface, which is preferably greater than or equal to one of the plurality of retaining webs 281 . 283 . 285 . 287 . 289 on the flange 260 occupied second surface is. Preferably, the first area is at least twice as large as the second area, illustratively the first area is about three times as large as the second area.
9 zeigt das Lüftergehäuse 130 von 1 und 2 des mit dem Innenstator 330 versehenen Axiallüfters 100 von 1 und 2 mit dem Flansch 260 von 2, in dessen Bereich die mit dem zumindest einen elektronischen Bauteil 250 versehene Leiterplatte 240 von 2 angeordnet ist. Gemäß einer Ausführungsform ist der Flansch 260 aus einem zugeordneten Flanschwerkstoff ausgebildet, bevorzugt aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff mittels Kunststoffspritzen, und zumindest die Leiterplatte 240 und/oder das zumindest eine elektronische Bauteil 250 ist mit einem Umguss 910 versehen, welcher einen Umguss-Werkstoff 910, vorzugsweise Polyurethan oder einen anderen Kunststoff aufweist. Der Umguss-Werkstoff 910 weist bevorzugt eine Wärmeleitfähigkeit auf, welche höher als die Wärmeleitfähigkeit des Flanschwerkstoffs ist, um somit eine verbesserte Wärmeableitung über die am Flansch 260 vorgesehenen Ausnehmungen 271, 273, 275, 277, 279 von 2 zu ermöglichen. Bevorzugt ist die Wärmeleitfähigkeit des Umgusses 910 größer als die von Luft. Es ist auch möglich, nur die Leiterplatte 240 zu umgießen. Durch Abdichtung der Unterseite des Flanschs entsteht eine Wannenform, die das Einfüllen des Umgusses ermöglicht. Hierdurch kann bei der Fertigung auf eine komplizierte Umgussform verzichtet werden. 9 shows the fan housing 130 from 1 and 2 of the with the inner stator 330 provided axial fans 100 from 1 and 2 with the flange 260 from 2 , in whose area the with the at least one electronic component 250 provided printed circuit board 240 from 2 is arranged. According to one embodiment, the flange 260 formed from an associated flange material, preferably made of a thermoplastic or thermosetting plastic by means of plastic syringes, and at least the circuit board 240 and / or the at least one electronic component 250 is with an infusion 910 provided, which a Umguss material 910 , preferably polyurethane or another plastic. The encapsulation material 910 preferably has a thermal conductivity which is higher than the thermal conductivity of the flange material, thus providing improved heat dissipation over the flange 260 provided recesses 271 . 273 . 275 . 277 . 279 from 2 to enable. Preference is given to the thermal conductivity of the encapsulation 910 greater than that of air. It is also possible only the circuit board 240 to transfuse. By sealing the underside of the flange creates a trough shape, which allows the filling of the encapsulation. As a result, can be dispensed with in the production of a complicated Umgussform.
Bevorzugt werden die ggf. an der Leiterplatte angelöteten Litzen, wie sie oben beschrieben wurden, vor dem Umguss abgedichtet, beispielsweise in Form einer Anspritzung an den Litzen.The strands, possibly soldered to the printed circuit board, as described above, are preferably sealed prior to encapsulation, for example in the form of a gating on the strands.
Bevorzugt ist auch der Innenstator 330 mit dem Umguss 910 versehen. Somit kann auf einfache Art und Weise auch eine verbesserte Wärmeableitung vom Innenstator 330 ermöglicht werden, sodass insgesamt eine verbesserte Kühlung des Antriebsmotors 320 von 3 erreicht werden kann.Also preferred is the inner stator 330 with the castellation 910 Mistake. Thus, in a simple manner, an improved heat dissipation from the inner stator 330 be enabled, so that an overall improved cooling of the drive motor 320 from 3 can be achieved.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.Naturally, many modifications and modifications are possible within the scope of the present invention.
Im Lüftergehäuse 141 ist bevorzugt ein einziger Lüfter vorgesehen, um eine gute Umströmung des Flanschs 260 zu ermöglichen. Bei einem Lüftergehäuse 141 mit zwei Lüftern ist bevorzugt die von der Leiterplatte abgewandte Seite des Flanschs 260 frei, um in diesem Bereich einen Luftstrom zu ermöglichen.In the fan housing 141 Preferably, a single fan is provided to a good flow around the flange 260 to enable. With a fan housing 141 with two fans is preferred the side facing away from the circuit board side of the flange 260 free to allow airflow in this area.
Der Umguss-Werkstoff kann sich beim Umguss auch teilweise in den Bereich der Ausnehmungen hinein erstrecken bzw. diese sogar vollständig ausfüllen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Umguss-Werkstoff eine bessere Wärmeleitfähigkeit hat als Luft. Der Wärmetransport durch die Ausnehmungen kann dann hauptsächlich über Wärmeleitung erfolgen.The encapsulation material can also partially extend into the region of the recesses during the encapsulation or even fill them completely. This is particularly advantageous if the Umguss material has a better thermal conductivity than air. The heat transport through the recesses can then take place mainly via heat conduction.
