-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft einen Ventilator mit einem verbesserten Schaufelrad, das den Luftdruck und die Luftmenge erhöhen kann, wodurch eine bessere Kühlwirkung erreicht wird.
-
Stand der Technik
-
Mit der Entwicklung der elektronischen Technologie finden die elektronischen Produkte (wie Computer und Notebook) eine immer breitere Anwendung. Da eine kompakte Form der Trend der elektronischen Produkte ist, ist die Dicke immer kleiner.
-
Wenn die Dicke des Notebooks verkleinert wird, kann die Betriebswärme der elektronischen Bauelemente (wie Zentraleinheit, Southbridge und Northbridge) nicht schnell abgeleitet werden, wodurch die Temperatur der Zentraleinheit steigen kann.
-
Um eine Beschädigung der Zentraleinheit durch die Betriebswärme zu vermeiden, ist eine Kühlung erforderlich, die die Betriebswärme der Zentraleinheit abführen soll, um eine normale Arbeit der Zentraleinheit zu gewährleisten. Dafür wird üblicherweise ein flacher Ventilator (Gebläse) verwendet, der direkt auf der Zentraleinheit angeordnet ist und die Wärme der Zentraleinheit zwangsläufig in die Außenluft abführt.
-
Wie aus den 1A, 1B und 1C ersichtlich ist, weist das Gebläse einen Rahmen 10, einen Deckel 12 und ein Schaufelrad 14 auf. Der Rahmen 10 besitzt einen Aufnahmeraum 101, in dem das Schaufelrad 14 angeordnet ist, und eine Luftaustrittsöffnung 103 auf, durch die der Luftstrom im Aufnahmeraum 101 ausfließen kann.
-
Wie aus den 1B und 1C ersichtlich ist, weist das Schaufelrad 14 eine Vielzahl von Schaufeln 141 auf, die an der Umfangsseite des Schaufelrads 14 angeordnet sind. Das Schaufelrad 14 ist im Aufnahmeraum 101 gelagert. Der Deckel 12 weist eine Lufteintrittsöffnung 121 auf, die mit dem Aufnahmeraum 101 verbunden ist, und deckt den Rahmen 10 ab.
-
Wenn das Schaufelrad 14 gedreht wird, wird die Luft durch die Lufteintrittsöffnung 121 in den Aufnahmeraum eingesaugt, wodurch zwischen dem Schaufelrad 14 und den Schaufeln 141 ein axialer Luftstrom 15 erzeugt wird. Durch die Zentrifugalkraft beim Drehen des Schaufelrads 14 wird der axiale Luftstrom 15 in einen radialen Luftstrom 16 umgewandelt, der durch die Luftaustrittsöffnung 103 ausfließt, wodurch die Wärme abgeführt werden kann.
-
Da zwischen dem Deckel 12 und den Schaufeln 141 im Aufnahmeraum 101 ein Spalt 17 vorhanden ist, kann der radiale Luftstrom 16 im Aufnahmeraum 101 teilweise durch den Spalt 17 von der Lufteintrittsöffnung 121 zurückfließen, wodurch ein Luftdruckverlust verursacht wird (Luftrückfluss), so dass der Luftdruck und die Luftmenge der Luftaustrittsöffnung reduziert wird und die Kühlwirkung somit schlecht ist. Daher weist die herkömmliche Lösung folgende Nachteile auf:
- 1. niedriger Luftdruck und Luftmenge,
- 2. schlechte Kühlwirkung,
- 3. Rückfluss des Luftstroms von der Lufteintrittsöffnung.
-
Aus diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher Lösungen, basierend auf langjähriger Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.
-
Aufgabe der Erfindung
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilator mit einem verbesserten Schaufelrad zu schaffen, das den Luftdruck und die Luftmenge erhöhen kann.
-
Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, einen Ventilator mit einem verbesserten Schaufelrad zu schaffen, das eine bessere Kühlwirkung erreichen kann.
-
Diese Aufgaben werden durch den erfindungsgemäßen Ventilator mit einem verbesserten Schaufelrad gelöst, der umfasst: einen Rahmen, der einen Aufnahmeraum aufweist; einen Deckel, der eine Lufteintrittsöffnung aufweist, die mit dem Aufnahmeraum verbunden ist; und eine Radnabe, die im Aufnahmeraum gelagert und mit einer Vielzahl von Schaufeln versehen ist, die ringförmig an der Umfangsseite der Radnabe verteilt sind und jeweils eine Oberseite und eine Unterseite besitzen, wobei die Oberseite entsprechend dem Deckel einen Vorsprung bildet, wobei zwischen den Schaufeln und der Radnabe ein axialer Raum gebildet ist. Durch die Vorsprünge auf den Oberseiten der Schaufeln wird ein Rückfluss des Luftstroms im Aufnahmeraum verhindert, wodurch der Luftdruck und die Luftmenge erhöht wird, so dass eine bessere Kühlwirkung erreicht wird.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1A eine perspektivische Darstellung der herkömmlichen Lösung,
-
1B eine Explosionsdarstellung der herkömmlichen Lösung,
-
1C eine Schnittdarstellung der herkömmlichen Lösung,
-
2A eine perspektivische Darstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
2B eine Explosionsdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
3A eine weitere perspektivische Darstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
3B eine weitere Explosionsdarstellung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
4A eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Vorsprünge des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
4B eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Vorsprünge des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
4C eine Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform der Vorsprünge des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
5A eine perspektivische Darstellung der Radnabe,
-
5B eine weitere perspektivische Darstellung der Radnabe,
-
6 eine Explosionsdarstellung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
6A eine Schnittdarstellung der ersten Ausführungsform der Vorsprünge des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
6B eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform der Vorsprünge des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
7A eine Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform der Vorsprünge des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
7B eine Schnittdarstellung der vierten Ausführungsform der Vorsprünge des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
8A eine Schnittdarstellung der fünften Ausführungsform der Vorsprünge des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
8B eine Schnittdarstellung der sechsten Ausführungsform der Vorsprünge des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
-
9 ein Diagramm der Luftdruck-Luftmenge-Kurven der Erfindung und der herkömmlichen Lösung.
-
Wege zur Ausführung der Erfindung
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
-
Die 2A, 2B, 3A und 3B zeigen das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das einen Rahmen 2, einen Deckel 3 und eine Radnabe 4 umfasst. Der Rahmen 2 weist einen Aufnahmeraum 20 auf, in dem die Radnabe 4 aufgenommen ist. Der Aufnahmeraum 20 ist mit einer Luftaustrittsöffnung 22 verbunden, die an einer Seite des Rahmens 2 gebildet ist.
-
Der Deckel 3 weist eine Lufteintrittsöffnung 31 auf, die mit dem Aufnahmeraum 20 verbunden ist. Die Radnabe 4 ist im Aufnahmeraum 20 gelagert und mit einer Vielzahl von Schaufeln 41 versehen, die ringförmig an der Umfangsseite der Radnabe 4 verteilt sind und jeweils eine Oberseite 411 und eine Unterseite 412 besitzen. Die Oberseite 411 bildet entsprechend dem Deckel 3 einen Vorsprung 42, der sich von der Oberseite 411 der Schaufel 41 in Richtung des Deckels 3 erstreckt. Zwischen den Schaufeln 41 und der Radnabe 4 ist ein axialer Raum 5 gebildet, wodurch die Luft, die durch die Lufteintrittsöffnung 31 in den Aufnahmeraum 20 eintritt, in dem axialen Raum 5 einen axialen Luftstrom 5 bildet.
-
Die Vorsprünge 42 der Oberseiten 411 der Schaufeln 41 sind regelmäßig beabstandet (nicht dargestellt) oder unregelmäßig beabstandet (5A und 5B) oder nicht beabstandet (2B und 3B) ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die Vorsprünge 42 die folgenden drei Ausführungsformen: in der ersten Ausführungsform, wie es in 4A in Verbindung mit 2B dargestellt ist, sind die Vorsprünge 41 jeweils durch einen ersten Verlängerungsteil 421 auf der Oberseite 411 gebildet, der sich an der Innenseite der Schaufel 41 befindet (an der der Radnabe 4 zugewandten Seite der Schaufel 41) und in die Lufteintrittsöffnung 31 des Deckels 3 einragt.
-
Der erste Verlängerungsteil 421 besitzt eine erste Luftführungsseite 4211, die der Innenwand der Lufteintrittsöffnung 31 zugewandt ist. Die erste Luftführungsseite 4211 bildet mit der Innenwand der Lufteintrittsöffnung 31 einen ersten Kanal 43, der die Lufteintrittsöffnung 31 mit dem Aufnahmeraum 20 verbindet, um ein wenig Luft der Lufteintrittsöffnung 31 in den Aufnahmeraum 20 zu führen.
-
Die Schaufeln 41 sind an der Außenseite durch Stege 47 miteinander verbunden, die auf der Oberseiten 411 der Schaufeln 41 gebildet sind und einen Ring bilden.
-
Wie aus den 3B und 4B ersichtlich ist, sind die Vorsprünge 42 in der zweiten Ausführungsform jeweils durch einen zweiten Verlängerungsteil 423 auf der Oberseite 411 gebildet, der sich an der Außenseite der Schaufel 41 befindet und eine zweite Luftführungsseite 4231 besitzt, die der Lufteintrittsöffnung 31 abgewandt ist. Durch die zweite Luftführungsseite 4231 erzeugt ein wenig Luft aus der Lufteintrittsöffnung 31 des Deckels 3 zwischen der zweiten Luftführungsseite 4231 und der Lufteintrittsöffnung 31 einen kleinen Luftdruck, um einen Rückfluss des Luftstroms im Aufnahmeraum 20 zu verhindern, so dass der Luftstrom nicht von der Lufteintrittsöffnung 31 zurückfließt.
-
Wie in der ersten Ausführungsform sind die Schaufeln 41 in der zweiten Ausführungsform auch durch Stege 47 miteinander verbunden. Hierbei sind die Stege 47 auf der Oberseite 411 der Schaufel 41 gebildet, mit den zweiten Verlängerungsteilen 423 der Vorsprünge 42 verbunden und bilden einen Ring.
-
Wie aus 4C in Verbindung mit den 2B und 3B ersichtlich ist, ist die dritte Ausführungsform eine Kombination der ersten und zweiten Ausführungsform. Hierbei sind die Vorsprünge 42 jeweils durch einen ersten Verlängerungsteil 421 und einen zweiten Verlängerungsteil 423 auf der Oberseite 411 der Schaufel 41 gebildet, die sich an der Innenseite und der Außenseite der Schaufel 41 befinden. Der erste und zweite Verlängerungsteil 421, 423 unterscheiden sich von dem ersten und zweiten Verlängerungsteil 421, 423 in der ersten und zweiten Ausführungsform nur dadurch, dass der erste und zweite Verlängerungsteil 421, 423 einen U-förmigen Sperrraum 46 bilden, der mit dem ersten Kanal 43 und der Lufteintrittsöffnung 31 verbunden ist, um ein wenig Luft der Lufteintrittsöffnung 31 des Deckels 3 durch den ersten Kanal 43 in den Sperrraum 46 zu führen, wodurch im Sperrraum 46 ein kleiner Luftdruck erzeugt wird, so dass ein Rückfluss des Luftstroms im Aufnahmeraum 20 verhindert wird. Daher fließt der Luftstrom im Aufnahmeraum 20 durch die ersten und zweiten Verlängerungsteile 421, 423 nicht von der Lufteintrittsöffnung 31 zurück.
-
Die Stege 47 in der dritten Ausführungsform sind gleich wie die Stege in der zweiten Ausführungsform und werden daher nicht beschrieben.
-
Durch die Vorsprünge 42 in den obengenannten Ausführungsformen kann es vermieden werden, dass der Luftstrom im Aufnahmeraum 20 von der Lufteintrittsöffnung 31 zurückfließt, wodurch die Luftmenge und der Luftdruck in der Luftaustrittsöffnung 22 erhöht wird. 9 zeigt ein Diagramm der Luftdruck-Luftmenge-Kurven der Erfindung und der herkömmlichen Lösung. Daraus ist zu entnehmen, dass die Luftdruck-Luftmenge-Kurve T2 der Erfindung wesentlich höher als die Luftdruck-Luftmenge-Kurve T1 der herkömmlichen Lösung. Daher kann die Erfindung den Luftdruck und die Luftmenge erheblich erhöhen.
-
Die Schaufeln 41 bilden miteinander jeweils eine Luftführungsöffnung 414, die mit dem axialen Raum 5 und dem Aufnahmeraum 20 verbunden ist, um den axialen Luftstrom 6 in dem axialen Raum 5 zu führen. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel mit den Vorsprüngen 42 in der ersten Ausführungsform beschrieben.
-
Wenn die Schaufeln 41 der Radnabe 4 gedreht werden, wird die Außenluft durch die Lufteintrittsöffnung 31 des Deckels 3 in den axialen Raum 5 eingesaugt. Ein wenig Luft der Lufteintrittsöffnung 31 fließt durch den ersten Kanal 43 in den Aufnahmeraum 20, wodurch ein Rückfluss des Luftstroms verhindert wird. Der axiale Luftstrom 6 in dem axialen Raum 5 wird durch die Zentrifugalkraft beim Drehen der Radnabe 4 in einen radialen Luftstrom 7 umgewandelt und durch die Luftführungsöffnungen 414 der Schaufeln 41 ausgeschleudert. Der radiale Luftstrom 7 im Aufnahmeraum 20 fließt durch die Luftaustrittsöffnung 22 aus. Dadurch werden der Luftdruck und die Luftmenge erheblich erhöht, so dass eine bessere Kühlwirkung erreicht wird.
-
Die 6 und 6A zeigen das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch unterscheidet, dass der Deckel 3 eine Lippe 32 aufweist, die an der Lufteintrittsöffnung 31 des Deckels 3 gebildet ist und den Vorsprüngen 42 gegenüberliegt. D. h. die Lippe 32 verläuft um die Lufteintrittsöffnung 31 des Deckels 3 herum und erstreckt sich in Richtung des Aufnahmeraums 20. Die Lippe 32 besitzt eine erste Seite 321, der der Radnabe 4 zugewandt ist, und eine zweite Seite 322, die der ersten Seite 321 gegenüberliegt.
-
In diesem Ausführungsbeispiel haben die Vorsprünge 42 sechs Ausführungsformen: Wie aus 6A in Verbindung mit 6 ersichtlich ist, ist die Lippe 32 in der ersten Ausführungsform haken- oder bogenförmig ausgebildet. Die Vorsprünge 42 sind trapezförmig ausgebildet und jeweils durch einen ersten Verlängerungsteil 421 auf der Oberseite 411 gebildet, der sich an der Innenseite der Schaufel 41 befindet (an der der Radnabe 4 zugewandten Seite der Schaufel 41) und in die Lufteintrittsöffnung 31 des Deckels 3 einragt.
-
Der erste Verlängerungsteil 421 besitzt eine erste Luftführungsseite 4211, die der ersten Seite 321 zugewandt ist. Die erste Luftführungsseite 4211 bildet mit der ersten Seite 321 einen ersten Kanal 43, der bogenförmig ist und die Lufteintrittsöffnung 31 mit dem Aufnahmeraum 20 verbindet, um ein wenig Luft der Lufteintrittsöffnung 31 in den Aufnahmeraum 20 zu führen.
-
Die Schaufeln 41 sind an der Außenseite durch Stege 47 miteinander verbunden, die auf der Oberseiten 411 der Schaufeln 41 gebildet sind und einen Ring bilden.
-
Die 6 und 6B zeigen die zweite Ausführungsform, wobei die Lippe 32 und die Vorsprünge 42 der ersten Ausführungsform schräg ausgebildet sind.
-
Die 6 und 7A zeigen die dritte Ausführungsform, wobei die Lippe 32 haken- oder bogenförmig ausgebildet ist. Die Vorsprünge 42 sind streifenförmig ausgebildet und jeweils durch einen zweiten Verlängerungsteil 423 auf der Oberseite 411 gebildet, der sich an der Außenseite der Schaufel 41 befindet und eine zweite Luftführungsseite 4231 besitzt, die der zweiten Seite 322 zugewandt ist. Die zweite Luftführungsseite 4231 bildet mit der zweiten Seite 322 einen zweiten Kanal 44, der eine L-Form hat und die Lufteintrittsöffnung 31 mit dem Aufnahmeraum 20 verbindet. Durch die zweite Luftführungsseite 4231 wird ein wenig Luft der Lufteintrittsöffnung 31 des Deckels 3 in den zweiten Kanal 44 geführt, wodurch im zweiten Kanal 44 ein kleiner Luftdruck erzeugt wird, um einen Rückfluss des Luftstroms im Aufnahmeraum 20 zu verhindern, so dass der Luftstrom im Aufnahmeraum 20 durch die zweiten Verlängerungsteile 423 nicht von der Lufteintrittsöffnung 31 zurückfließt.
-
Die Schaufeln 41 in der dritten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform sind durch die Stege 47 an der Außenseite miteinander verbunden. Der Unterschied besteht nur darin, dass die Stege 47 in der dritten Ausführungsform auf den Oberseiten 411 der Schaufeln 41 gebildet und mit den zweiten Verlängerungsteilen 423 der Vorsprünge 42 verbunden sind, wodurch die Stege 47 einen Ring bilden.
-
Die 6 und 7B zeigen die vierte Ausführungsform, wobei die Lippe 32 und die Vorsprünge 42 der dritten Ausführungsform schräg ausgebildet sind.
-
Die 6 und 8A zeigen die fünfte Ausführungsform, die eine Kombination der ersten und dritten Ausführungsform ist. D. h. die Lippe 32 ist haken- oder bogenförmig ausgebildet. Die Vorsprünge 42 sind jeweilig durch einen trapezförmigen ersten Verlängerungsteil 421 und einen streifenförmigen zweiten Verlängerungsteil 423 gebildet, die sich auf der Oberseite 411 der Schaufel 41 befinden. Der erste und zweite Verlängerungsteil 421, 423 unterscheiden sich von dem ersten und zweiten Verlängerungsteil 421, 423 in der ersten und dritten Ausführungsform nur dadurch, dass der erste und zweite Verlängerungsteil 421, 423 einen U-förmigen Sperrraum 46 bilden, der mit dem ersten Kanal 43, dem zweiten Kanal 44 und der Lufteintrittsöffnung 31 verbunden ist, um ein wenig Luft der Lufteintrittsöffnung 31 des Deckels 3 durch den ersten Kanal 43 in den Sperrraum 46 und den zweiten Kanal 44 zu führen, wodurch im Sperrraum 46 und dem zweiten Kanal 44 ein kleiner Luftdruck erzeugt wird, so dass ein Rückfluss des Luftstroms im Aufnahmeraum 20 verhindert wird. Daher fließt der Luftstrom im Aufnahmeraum 20 durch die ersten und zweiten Verlängerungsteile 421, 423 nicht von der Lufteintrittsöffnung 31 zurück.
-
Die Stege 47 in der fünften Ausführungsform sind gleich wie die Stege in der dritten Ausführungsform und werden daher nicht beschrieben.
-
Die 6 und 8A zeigen die sechste Ausführungsform, wobei die Lippe 32 und die ersten und zweiten Verlängerungsteile 421, 423 der Vorsprünge 42 der fünften Ausführungsform schräg ausgebildet sind.
-
In der Praxis ist die Form der Lippe 32 und der Vorsprünge 42 nicht auf die obengenannten sechs Ausführungsformen beschränkt. Die Form der Lippe 32 und der Vorsprünge 42 kann je nach Bedarf gewählt werden.
-
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung einen Rahmen 2, einen Deckel 3 und eine Radnabe 4 umfasst, wobei die Schaufeln 41 der Radnabe 4 auf der Oberseite jeweils einen Vorsprung 42 bilden, um einen Rückfluss des Luftstroms im Aufnahmeraum 20 zu verhindern, wodurch der Luftdruck und die Luftmenge erhöht wird, so dass eine bessere Kühlwirkung erreicht wird. Daher weist die Erfindung folgende Vorteile auf:
- 1. Erhöhung des Luftdrucks und der Luftmenge,
- 2. bessere Kühlwirkung,
- 3. Vermeidung eines Ruckflusses des Luftstroms von der Lufteintrittsöffnung.
-
Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.
