DE1964890A1 - Ventilator-Einheit mit Elektronik-Bauteilen - Google Patents

Ventilator-Einheit mit Elektronik-Bauteilen

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Papst Georg Friedr
Emil Gierschek
Hans-Dieter Dipl-Ing Papst
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Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
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Papst Motoren GmbH and Co KG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F04D25/0613Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump the electric motor being of the inside-out type, i.e. the rotor is arranged radially outside a central stator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P1/00Air cooling
    • F01P1/06Arrangements for cooling other engine or machine parts
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    • F01P2050/00Applications
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

PAPST- M OTOREN KG
7742 St. Georgen/Schwarzw. 22.12.69
Karl-Maier-Straße 1 55-HDP/Sf
Ventilator-Einheit mit Elektronik-Bauteilen
Die Erfindung betrifft eine von einem Elektromotor angetriebene Ventilator-Einheit mit Elektronik-Bauteilen in einem rahmenartigen Gehäuse zum Einbau.
Solche Einheiten sind z. B. regelbare Lüfter in Fahrzeugmotoren oder Lüfter in Kraftfahrzeugen oder werden zur Kühlung von Computer-Einheiten (welche z. B. batteriebetrieben sind) verwendet.
Zur kollektorlosen Kommutierung oder z» B. zu Zwecken der Steuerung ist der Antriebsmotor mit Bauteilen der Elektronik kombiniert geschaltet. Diese erfahren eine gewisse Erwärmung und benötigen also Kühlung. Die zum Antriebsmotor gehörige Elektronik sollte in der Nähe des Antriebsmotors montiert sein.
Deshalb wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Ventilatorgehäuse gleichzeitig als Gehäuse für die Steuer- oder Regelelemente zu benutzen und dieses entsprechend auszubilden.
Die Elektronik-Bauteile können im Gehäuserahmen, z. B. in einer Ecke des metallischen Gehäuses oder in Tragspeichen untergebracht sein.
Elektronik-Bauteile können mit dem Motorflansch des Ventilators verbunden sein, so daß ihre Wärme indirekt über die Speichen mittels des Luftstroms abgeführt wird.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den Flansch auf der Hinterseite des Gehäuses in Ausströmrichtung dafür speziell zu gestalten, beispielsweise mit einer kegelförmigen oder paraboloidförmigen Erweiterung, was auch für die Strömung vorteilhaft sein kann.
BAD ORIGINAL ^2
103827/0780
1964 390
22.12.69 55-HDP/Sf.
— 2 —
Damit die Elektronik-Bauteile nicht mit einem schnellen Drehzahlwechsel, der vorübergehend einmal (z. B. in Regelphasen) eintreten kann, ihre Arbeitetempera tür verändern, sollten sie überdies nicht unmittelbar im Kühlluftstrom liegen. (Die Temperatur beeinflußt den Arbeitspunkt eines Transistors empfindlich). Deshalb sollten sie mit einer größeren Wärmekapazität (d. h. größere Zeitkonstante des Erwärmungsvorgangs) gekoppelt sein.
Zur vorteilhaften Erfüllung dieser Bedürfnisse wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, die Elektronik-Bauteile vorzugsweise mit den trägenden Metallteilen des Ventilatorgehäuses derart zu verbinden und darin unterzubringen, daß sie nicht selbst im Kühlluftstrom liegen, aber gut wärmeleitend mit solchen Metallflächen des Ventilatorsystems verbunden sind, die im Kühlluftstrom sich befinden. Die Optimierung bei einer konkreten Ausführung ist eine Frage der Abstimmung zwischen Wärmewiderstand zur Kühlfläche und der angekoppelten Wärmekapazität.
Bei einem ganz aus Metall bestehenden Ventilatorgehäuse sind so z. B. gemäß der Erfindung die Elektronik-Bauteile in den ™ Hohlräumen 3 des profilierten Rahmens 1 untergebracht, so daß sie mittelbar durch die Wand 6 hindurch vom vorbeigeleiteten Luftstrom mitgekühlt werden.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele eines kleinen Ventilators für elektrische Geräte, wobei der Motor einen feststehenden Stator 8 mit einer Wicklung aufweist, die elektronisch in bekannter Weise umgeschaltet wird. Die dazu gehörigen elektronischen Bauelemente 2 sind gemäß Fig. 1 und 2 in Ecken des Liiftergehäuses 1 in Hohlräumen ') desselben angeordnet.
In Flg. 1 ist ein Teilschnitt durch Motorachse und Gehäuseecke dargestellt, Das Veritilatorgehäuse I hat Ausnehmungen oder Hohlräume ') Ln denen Schaltungselement« 2, z. B. auf der Stator-
)0i)8 2 7 /07B0 BAD ORlQlNAU
1964390
22.12.69 55-HDP/Sf
platte {», dem Flansch 5 oder dem Sockel der Rippe 6 (hier in Wärmeleitverbindung mit der Oberfläche 7) angeordnet sind. 8 ist der Stator des Antriebsmotors; 9 ist ein Steckanschluß} 10 sind Zwxschenverbxndungen zu den Steuerungselementen 2.
Fig. 2 zeigt einen Lüfter in Aufsicht, der ebenfalls Bauelemente 2 in den hohlen Ecken 3 eines quadratischen Ventilatorgehäuses zeigt. Die Zwischenverbindungen 10 liegen zum großen Teil in den hohl ausgebildeten Tragstreben, die vom Motorflansch 5 zum Gehäuse 1 laufen.
Mit der erfindungsgeraäßen Anordnung erreicht man einen kompakten Ventilatoraufbau, in welchem auch die Hilfselemente untergebracht sind unter Ausnutzung der strömungstoten Ventilatorquerschnitte bei vorzugsweise langsamer Temperaturänderung.
1098 27ΛΠ760 ORIGINAL INSPECTED

Claims (6)

  1. 22.12.69 55-HDP/Sf
    Schutzansprüche
    λ\ Ventilator-Einheit mit elektronischen Bauteilen, z. B. für die Regelung oder zur Kommutierung des Antriebsmotors, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilatorgehäuse gleichzeitig als Gehäuse für die Steuer- oder Regelelemente benutzt und entsprechend ausgebildet ist·
  2. 2) Ventilator-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Bauteile (2) in Ecken (3) eines z. B. quadratischen Ventilator-Gehäuses (1) angeordnet sind.
  3. 3) Ventilator-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Bauteile in den den Motor tragenden Speichen des Gehäuses in Hohlkehlen angeordnet sind.
  4. k) Ventilator-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik-Bauteile auf der Hinterseite des Gehäuses in Ausströmrichtung angebracht sind, beispielsweise im in Ausströmrichtung erweiterten, ζ. B. paraboloidförmigen oder kegeligen Motorflansch angeordnet sind.
  5. 5) Ventilator-Einheit nach einem der Ansprüche 1 - ht dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikbauteile (2) mit Ventiletorge-
    ^ hauseteilen (6) wärmeleitend verbunden und über diese mittelbar gekühlt sind, indem die Elektronikbauteile (2), z. B. zu Metallflächen (7) des Ventilatorsystems, die im Kühlluftstrom liegen, eine noch gut wärmeleitende Verbindung haben, jedoch dem Kühlluftstrom nicht direkt ausgesetzt sind.
  6. 6) Ventilator-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik-Bauteile (2) in Vertiefungen (3) (Hohlräumen) des Gehäuses (i) untergebracht sind.
    109827/Π760 objGINAI-INSPECTED
DE19691964890 1969-12-24 1969-12-24 Ventilator-Einheit mit Elektronik-Bauteilen Pending DE1964890A1 (de)

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