DE2000844A1

DE2000844A1 - Zentrifugalgeblaese

Info

Publication number: DE2000844A1
Application number: DE19702000844
Authority: DE
Inventors: Gunther Zoehfeld
Original assignee: Rotron Inc
Current assignee: Rotron Inc
Priority date: 1969-01-10
Filing date: 1970-01-09
Publication date: 1970-07-30
Also published as: FR2028132A1; GB1279912A; US3597117A; CA918620A; DE7000589U

Description

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8188-70/Sch/Bru

P 20 055 W.-Germany
U.S.Ser.No. 790,3^5
filed: January 10, 1969

Rotron Incorporated, Hasbrouck Lane,Woodstock,N.Y.12^98,USA

Zentrifugalgebläse

Die Erfindung betrifft ein Zentrifugalgebläse für raum-' sparenden Einbau mit einem aus Stator und Rotor bestehenden Motor und einem Gebläseleiter.

Die Tendenz zur Miniaturisierung elektronischer Bauteile hat zu elektronischen Baueinheiten geführt, die ausserordentlich klein und kompakt sind. Da diese Baueinheiten üblicherweise umschlossen sind, führt die von ihnen erzeugte Wärme zu ausserordentlich hohen Temperaturen innerhalb der Baueinheit, so daß ihre Betriebseigenschaften beeinträchtigt werden können. Wegen der verringerten Grosse der Bauelemente wird dieses Problem noch gravierender, da immer mehr von ihnen in jeder Baueinheit untergebracht werden und auf diese Weise noch mehr Wärme erzeugt wird. Zur Ab- g führung dieser Wärme verwendet man Gebläse, welche die Luft aus den Baueinheiten heraussaugt und damit zugleich die Hitze abführt. Diese Gebläse müssen in ihrer Grosse den Baueinheiten angepasst sein, d.h. sie müssen ausserordentlich klein sein, damit sie in dem geringen zur Verfügung stehenden Raum untergebracht werden können und das Gewicht der Baueinheit nicht über Gebühr erhöhen. Ferner müssen diese kleinen Gebläse in der Lage sein, sehr viel Luft zu fördern.

Ein Hauptproblem bei der Miniaturisierung der Gebläse liegt in der Verringerung ihrer axialen Länge bei gleichzeitiger Erhaltung einer hohen LuftfOrderleistung, wie sie für dicht gepackte elektronische Baueinheiten erforderlich ist. Ein Gebläse,

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welches diesen Erfordernissen genügt, würde eine Verringerung der Baugrösse insgesamt erlauben, da der für das Gebläse benötigte Raum kleiner wäre und weniger und dichter ausgebaute Baueinheiten verwendet werden könnten.

Ein Vorschlag zur Lösung dieses Problems der Kühlung elektrischer Baueinheiten hat auf den Axialrohrlüfter geführt, bei dem sich die Luft axial zum Motor in einem äusseren Rohrgehäuse bewegt, wobei die Gebläseflügel am Umfang des Motors angebracht sind. Ein solches Gebläse hat zwar die gewünschte kurze Baulänge, jedoch ist sein Luftfördervermögen begrenzt, so daß sich sein Anwendungsgebiet auf Baueinheiten mit einer relativ wenig dichten Packung beschränkt.

Ein weiterer Vorschlag hat auf das Zentrifugalgebläse geführt, bei dem die Luft axial einströmt und radial ausgeblasen wird. Derartige Gebläse erfüllen die Forderungen hinsichtlich der Luftförderung für dichtgepackte elektronische Baueinheiten, da jedoch der Gebläseläufer auf der axial vom Motor wegragenden Welle montiert ist, ergibt sich eine relativ lange axiale Länge, die eine Verwendung bei begrenztem Raum ausschließt.

Ausserdem sind die bekannten Zentrifugalgebläse recht teuer, da der Gebläseläufer eine flache dünne Rückplatte mit einer zentralen Öffnung aufweist, welche eine Montagemuffe trägt, die auf der Motorwelle befestigt wird. Die Gebläseflügel sind an der Fläche der Rückplatte angeklebt oder in anderer Weise mechanisch befestigt. Diese Gebläseläufer bestehen also aus einer Anzahl von Einzelteilen, die zur Montage aufwendige und teure Verfahren erfordern. Forner erfordern sie einen Montagekäfig für die Motorwelle und den Gebläseläufer an dessen Lufteintrittsseite, so daß nicht nur die Kosten erhöht werden, sondern auch der Lufteintritt behindert wird.

Ausser diesen Problem ;n haben die bekannten Zentrifugalgebläse nur eine relativ kurze Lebensdauer, da die vom Motor

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erzeugte Wärme schlecht abgeführt wird. Daraus ergibt sich eine kostspielige Wartung, da das Ersetzen der Lager oder des Gebläseläufers schwierig und aufwendig ist und manchmal eine weitgehende Demontage des gesamten elektronischen Gerätes erfordern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vermeidung dieser Nachteile und in der Schaffung eines Gebläses hoher Luftförderung, bei dem der Stator an der Rückwand eines Gebläsegehäuses befestigt werden kann, welches seinerseits an einer elektronischen Baueinheit montiert werden kann. Um den Stator herum ist ein kappenförmiger Rotor angeordnet, der an seinem Aussenrand Λ einen einteilig ausgebildeten Gebläseläufer trägt, weHier Luft aus dem Inneren der zugehörigen Baueinheit über den Motor heraussaugt und radial nach aussen abführt. Da der Gebläseläufer unmittelbar am Rotor befestigt ist, ist die Länge des gesamten Gebläses ausserordentlioh kurz, ferner wird die vom Motor erzeugte Wärme abgeführt, und der Lufteintritt wird nicht behindert. Die Kosten für das erfindungsgemässe Gebläse sind relativ niedrig,da der Gebläseläufer als einheitliches Bauteil gegossen werden kann und am Rotor befestigt oder ebenfalls einteilig mit diesem gegossen werden kann. Ausser der geringen axialen Länge hat dieses Gebläse eine hoho Förderleistung. Es lässt sich ferner vollständig von einem Gehäuse umschliessen und auf sehr geringem Raum unterbringen. f

Das pi»findungsgemässe Gebläse ist in seiner Anwendung nicht auf elektronische Bauteile beschränkt, sondern lässt sich überall uv. einsetzen, wo eine hohe Luftförderleistung erforderlich sind unä Iiau^rösse und Wirtschaftlichkeit ausschlaggebend sind, beispielsweise zur Kühlung von Projektionslampen, bei Stromversorgung* und Meßgeräten, zur Wärmeabfuhr von Kühlflügeln und bei Handföhnen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstr-3lunpen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt

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BAD ORIGINAL

Figur 1 einen Querschnitt durch ein Gebläse nach der Erfindung längs der Linie 1-1 der Figur 2,

Figur 2 eine Rückansicht eines Gebläsegehäuses, welches zur Montage des erfindungsgemässen Gebläses verwendet werden kann und

Figur 3 eine Vorderansicht des in Figur 2 dargestellten Gebläsegehäuses mit weggebrochenen Teilen zur Veranschaulichung der Gebläseflügel.

Das in Figur 1 dargestellte Gebläse 10 hat einen Rotor 12,1 der ein Gebläserad 14 trägt und sich um einen Stator 16 drehen kann und von diesem getragen wird. Das Gebläse kann in- einem !

schneckenförmigen Gehäuse 18 untergebracht und von diesem getra- : gen werden, welches an einen geeigneten Trägeraufbau, beispiels- ■ weise dem Gehäuse einer elektronischen Baueinheit, befestigt werden kann.

Der Rotor 12 hat ein kappenförmiges Teil mit einem flachen Rückabschnitt 20, welcher ringförmige Lamellen 23 und einen Endring 22 trägt. Axial von der Innenfläche des Rückabschnittes 20 und innerhalb des Rotors befindet sich eine zentrale Muffe 26, deren Funktion noch erläutert wird.

Der Gebläseläufer Ik enthält eine Rückplatte 28, die sich radial vom Aussenumfang des Endringes 2? nahe von dessen freien Ende erstreckt und einen verdickten inneren Teil 29 umfasst, der fest über der Verbindungsstelle zwischen Rückplatte und Flansch sitzt. Um die Luft von dem axialen in einen radialen Fluß einzulenken, ist die äussere Fläche des verdickten Abschnittes bei 31 geneigt. Von der Rückplatte 28 geht eine Mehrzahl freitragender Gebläseflügel 30 zur zentrifugalen Förderung der Luft nach aussen, wie insbesondere in Figur 1 zu erkennen ist, und nach unten, wie insbesondere Figur 3 erkennen lässt. Durch diese Konstruktion lässt sich der Gebläseläufer wirtschaftlich herstellen, da die Gebläseflügel einteilig mit der Rückplatte gegossen werden können.

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wobei sogar auch der Rotor einteil mit angegossen werden kann. Gießt man die Rückplatte nicht in einem Stück mit dem Rotor, so lässt sie sich durch geeignete Befestigungsmittel an ihm montieren.

Der Stator 16 enthält einen lameliierten Kern 32, um den eine Wicklung 33 angeordnet ist, welche ein umlaufendes Magnetfeld erzeugt, wenn sie an eine Wechselstromquelle angeschlossen wird.

Ein geeignetes Basisteil trägt den Stator 16 und umfasst eine Ringplatte 34 mit einer Mittelöffnung 36 und einer Lippe 3.8 an ihrem Aussenumfang. An ihrer Innenfläche hat die Platte 34 eine Ringnut 40, die mit der Innenfläche des Stator 16 zusammenpasst. Von der Mittelöffnung 36 ragt ein Flansch 42 nach innen, der mit der Nut 40 zusammenwirkt, um den Stator festhaftend an der Platte zu halten.

Der Rotor 12 ist am Stator drehbar mit Hilfe einer Welle 44 befestigt, welche in der Muffe 26 an der Innenfläche der i Grundplatte 20 sitzt und von einem zylindrischen Lager 46 aufgenommen wird, welches vom inneren Umfang des Stators 12 in geeigneter Weise, beispielsweise durch einen Preßsitz, gehaltert wird. Zwischen der Muffe 26 und dem Lager bzw. zwischen dem Haltering 52 und dem Lager befinden sich Abstandsringe 44 bzw. 50. " Der Haltering 52 rastet über der Welle ein und verhindert eine Längsbewegung.

Das bisher beschriebene Gebläse kann für sich verwendet ;

werden oder auch, wie erwähnt, in einem Gehäuse 18 angeordnet ; werden. Ein solches Gehäuse, das im folgenden beschrieben ist, umfasst ein kappenförmiges Teil mit einer Rückwand 54 und einer Mittelöffnung 60 und einer sich um seinen Umfang nach vorne erstreckenden Seitenwand 55· Vorzugsweise ist die Öffnung ÖO genügend gross, um das Gebläse aufzunehmen, wenn es im Gehäuse montiert ist. Um die Mittelöffnung 60 herum ragt eins Schulter ,

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welche die Lippe 38 der Platte 34 aufnimmt. Zur Befestigung der Platte am Gehäuse hat die Rückwand eine Mehrzahl von Ausnehmungen 62 von derselben Tiefe wie die Lippe 38. Flache, mit einem Kopf versehene Befestigungsteile 64 lassen sich dann in öffnungen 65 einführen, welche unter den Ausnehmungen im Abstand angeordnet sind, und wenn die Befestigungsteile angezogen werden, klemmen sie die Platte 34 an das Gehäuse.

An der Seitenwand 55 ist eine Vorderwand befestigt, welche das Gehäuse vervollständigt und eine Platte 69 mit einer Mittelöffnung 70 aufweist, durch welche Luft eintritt. Wie am besten aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, hat das Gehäuse die übliche Schneckenform mit einem Zentrifugalluftaustritt 66.

Die Rückwand 64 des Gehäuses trägt eine Mehrzahl von Befestigungslaschen 56, die radial über eine Kante hinausragen und süi über seine Breite erstrecken. Diese Laschen haben geeignete öffnungen zur Aufnahme von Befestigungsteilen zum Anbringen an einerelektronischen Baueinheit.

Das vorstehend beschriebene Gebläse lässt sich auch bei ausserordentlich beschränkten Raumverhältnissen unterbringen und hat eine hohe Förderleistung. Ferner lässt es sich wirtschaftlicher als bekannte Gebläse herstellen und warten.

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Claims

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Patentansprüche

Zentrifugalgebläse für raumsparenden Einbau mit einem aus~Stator und Rotor bestehenden Motor und einem Gebläseläufer, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläseläufer (1*0 am Aussenrand des Rotors (12) befestigt ist und

nen axialen Luftstrom in einen radialen Luftstrom umwandelt, und daß er einteilig aus einem sich radial vom Motor erstreckenden Rückwandteil (28) mit von dessen Fläche wegragenden Flügeln (30) besteht. t

2.) Gebläse nach Anspruch 1,dadurch g ekennzeichnet , daß die Innenkante (29) des Gebläseläufers (I¹O verdickt ist und eine feste Verbhdung mit dem Rotor (12) bildet.

3.) Gebläse nach Anspruch 1,da durch gekennzeichnet , daß der Geh läse lau:':* (14) einteilig mit dem Rotor (12) ausgebildet ist.

¹I.) Gebläse nach Anspruch 1, dadurch rekonnzeichnet , daß der Stator (10) ein ringförmiges Teil (32) mit einem Kern und eine Spule (33) aufweist und daß der Rotor |

(12) ein kappenförmiges Teil mit einem Rückabschnitt (20) und einem den Statnr (16) umgreifenden Endring (22) aufweist.

5.) Gebläse nach Anspruch 1, d a d u r c h s- e k e η nzeichnet , daß die Rückwand (29) des Gebläselä jfers (14) in der Nähe eines Endes des Rotors (12) angeordnet isi und daß sich die Gebläseflügel (30) auf das andere Ende zu erstrecken, derart, daß ein Luftstrom über einen grösseren Teil des Motors zur Wärmeabfuhr geleitet wird.

6.) Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der Gebläseflügel (30) geringer als die axiale Länge des Rotors (12) ist.

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7.) Gebläse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Gebläseflügel (30) so angeordnet sind, daß sie nicht über den Rotor (12) hinausragen.

8.) Zentrifugalgebläse für raumsparenden Einbau mit einem Gehäuse, welches Befestigungsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Gehäuse (3t, 5t,55) ein Motor mit einem Stator (16) und einem Rotor (12) sowie ein Gebläseläufer (It) untergebracht ist, der am Aussenumfang des Rotors (12) befestigt ist und einen axialen Luftstrom in einen radialen Luftstrom umwandelt« und daß die axiale Länge des Gebläseläufers kleiner als die des Rotors (12) ist.

9·) Zentrifugalgebläse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Gebläseläufer (It) einteilig ausgebildet ist und eine radial vom Rotor (12) wegragende RUckwand (20) mit von ihrer Aussenkante wegragenden GebläseflÜ-' geln (30) aufweist.

: 10.) Zentrifugalgebläse nach Anspruch 9, dadurch

gekennzeichnet , daß der innere Rand (29) des Gebläseläufers (It) verdickt ist und eine feste Verbindung zum Rotor (12) ergibt.

11.) Zentrifugalgebläse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläseläufer (It) einteilig mit dem Rotor (12) gegossen ist.

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