DE3528748C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühlgebläsemotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Kühlgebläsemotoren werden in großen Mengen hergestellt und dienen vor allem in elektronischen Geräten, z. B. in Personal-Computern und Teleko­ pierern, zur Kühlung der elektronischen Bauelemente.

Aus der CH-PS 6 12 736 ist ein kompakt bauender, etwa quaderför­ miger flacher Kühlgebläsemotor der eingangs genannten Art bekannt, der als Radialgebläse ausgebildet ist, wobei das quaderförmige Gehäuse in einer Stirnseite die Einlaßöffnung und in einer Seitenfläche die Luftaustrittsöffnung aufweist. Dieser bekann­ te Motor hat zwar relativ kleine Dimensionen, und ent­ wickelt einen für spezielle Einsatzfälle zweckmäßigen relativ hohen Druck. Andererseits sind aber die Strömungsverhältnisse gerade wegen der flachen eckigen Gehäuseform ungünstig und der Luftdurchsatz durch die radiale Austrittsöffnung und die Um­ lenkung im Gehäuse beschränkt. Außerdem bedingt die bekannte Ausbildung eine ungleichmäßige Gehäusegestaltung, ungleich­ mäßige Lagerbelastungen und vergleichsweise hohe Herstellungs­ kosten.

Aus der DE-PS 9 73 853 ist ein als Axialgebläse ausgebildeter Schraubenlüfter bekannt, bei dem die Schaufeln des Flügelrades in Achsrichtung vor dem Blechpaket des als Antriebsmotor die­ nenden Außenläufer-Asynchronmotors derart angeordnet sind, daß der Kühlluftstrom über das Blechpaket streicht. In Achsrich­ tung hinter dem Blechpaket und mit Abstand hinter den Schau­ feln des Flügelrades sind lamellenförmige radiale Streben in einem Wandring angeordnet, die den Motor und Lüfter im Wand­ ring zentrieren und außerdem dazu beitragen, daß der von dem Flügelrad geförderte Luftstrom im wesentlichen parallel zur Rotorachse gleichgerichtet und beruhigt wird. Für die kosten­ günstige Massenproduktion eignet sich dieser bekannte Schrau­ benlüfter nicht.

Ein aus der DE-OS 15 63 028 bekanntes Motorgebläse hat ein Kunststoffgehäuse, bei dem nur eine eingepreßte metallische Lagerbuchse spanabhebend nachzuarbeiten ist, so daß die fertigungstechnischen Kosten verringert sind. Auf einer axial offenen Gebläseseite ist ein Zentrierrand zur Aufnahme einer das gebläseseitige Lager enthaltenden Platte und auf der ande­ ren Seite eine eingespritzte Lagerbuchse für das andere Lager vorgesehen. Die die offene Gebläseseite radial überspannende Platte bildet eine zwischen zwei dem Rotor zugeordneten Schau­ felrädern angeordnete Leitscheibe. Über die Ausbildung, Krüm­ mung und Zuordnung der Leitscheibe und der beiden Schaufelrä­ der ist nichts gesagt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlge­ bläsemotor in besonders kompakter Weise derart auszubilden, daß er einerseits einen kräftigen Luftstrom hervorruft und einen hohen Kühlungswirkungsgrad hat und andererseits ferti­ gungs- und montagetechnisch besonders einfach aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Alle Gehäuseteile lassen sich in fertigungstechnisch einfacher Weise im Spritzverfahren herstellen. Die feststehenden Schau­ feln (Leitschaufeln) dienen sowohl als Halte- und Trägerbau­ teile für den Motor als auch zur Verbesserung des Strömungs­ profils des Luftstroms. Da sowohl die Basisplatte als auch die feststehenden Schaufeln vorzugsweise als einstückiges Kunst­ stoff-Spritzgußbauteil ausgebildet sind, können auch die An­ zahl der Bauteile sowie der Aufwand beim Zusammenbau reduziert werden. Dies verringert die gesamten Herstellungskosten.

Die feststehenden Schaufeln dienen aber zusätzlich noch als Fingerschutz, indem sie die bewegten Motorkomponenten an einer Öffnungsseite netzartig abdecken. Damit erübrigt sich die Verwendung zusätzlicher Sicherheitsnetze, die den Luftstrom des Gebläses schwächen und den Gebläsewirkungsgrad vermin­ dern.

Wenn ein Fingerschutz auf beiden Seiten der Laufschaufeln erforderlich ist, so sieht die Erfindung in bevorzugter Wei­ terbildung vor, daß eine zweite Basisplatte etwa quadratischer Umrißform mit den Öffnungen der ersten Basisplatte entsprechenden Zentral- und Montageöffnungen und mit einem zweiten Satz von radial verlaufenden feststehenden Schaufeln, die an der Innenseite der Zentralöffnung der zweiten Basis­ platte angesetzt sind, mit der den Stator, den ersten Satz von feststehenden Schaufeln, den Rotor und die umlaufenden Schau­ feln tragenden Basisplatte derart verbunden ist, daß die er­ sten und zweiten feststehenden Schaufeln auf entgegengesetzten Seiten der umlaufenden Schaufeln liegen. Die beiden Basisplat­ ten werden beim Einbau des Kühlgebläsemotors in ein Gerät zusammengebaut und mit denselben Schrauben gegenseitig festge­ legt. Die Ausbildung des Kühlgebläsemotors mit zwei Leitschau­ felsätzen ist relativ einfach, kann jedoch den Luftstrom noch verstärken.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht eines ersten Ausführungsbei­ spiels des neuen Kühlgebläsemotors;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Kühlgebläsemotor entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 1;

Fig. 4 einen Teilschnitt entsprechend der Schnittlinie C-C in Fig. 1;

Fig. 5 eine Rückansicht auf ein zweites Ausführungsbei­ spiel des neuen Kühlgebläsemotors;

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 5;

Fig. 7 einen Teilschnitt entsprechend der Schnittlinie B-B in Fig. 5; und

Fig. 8 einen Teilschnitt entsprechend der Schnittlinie C-C in Fig. 5.

In den Fig. 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Kühlgebläsemotors gemäß der Erfindung dargestellt.

Ein Basiskörper 1 in Form einer etwa rechteckigen Platte aus Kunststoff weist im Bereich seiner vier Ecken jeweils eine Montageöffnung 2 auf, durch die bei der Montage Schrauben durchgesteckt werden können. In der Mitte der Basisplatte 1 ist eine ausreichend große Zentralöffnung 3 ausgebildet. In­ nerhalb der kreisförmigen Öffnung 3 sind radial verlaufende, feststehende Schaufeln 4 angeordnet, die mit der Basisplatte 1 einstückig gespritzt sind. Die feststehenden Schaufeln 4 - im folgenden "Leitschaufeln" genannt - tragen und halten einen Stator 5 eines in der Mitte der kreisförmigen Öffnung 3 ange­ ordneten Elektromotors. Am Stator 5 ist ein Rotor 6 des Motors drehbar gelagert. Den Leitschaufeln 4 gegenüberliegend sind um den Rotor 6 Laufschaufeln 7 (in Fig. 1 schraffiert darge­ stellt) mit radialem Verlauf angeordnet. Die Laufschaufeln 7 haben einen demjenigen der Leitschaufeln 4 entgegengesetzten Anstell- bzw. Neigungswinkel.

Der Stator 5 besteht aus einem kreisförmigen Joch 10, dessen Umfangskante an den Leitschaufeln 4 gehaltert ist. Mehrere Spulen 11 , die jeweils in einer Ringform angeordnet sind, und eine gedruckte Schaltungsplatine 12 zum Umschalten der Spulen 11 sind an dem Joch 10 befestigt. Ein Lager 13 ist im Zentrum des Jochteils 10 befestigt.

Der Rotor 6 weist einen kreisförmigen Jochteil 16, eine Kunst­ stoffbasis und eine den Jochteil 16 und die Basis halternde Metallfassung 15 auf, die an einem Ende einer Rotorachse 14 befestigt ist. Ferner sind mehrere Magnete 18 in einem Ring auf dem Joch 16 angeordnet, deren Pole N, S in der in Fig. 2 dargestellten Weise vorgesehen sind. Die Laufschaufeln 7 sind am Umfang des Basisteils angeordnet und mit diesem einstückig gespritzt.

Drähte 19 der gedruckten Schaltungsplatine 12 sind entlang einer der Leitschaufeln 4 zur Außenseite des Gebläsemotors geführt. Die gedruckte Schaltungsplatine 12 ist durch eine mit einer Schraube 20 angeschraubte Deckplatte abgedeckt.

Beim Zusammenbau wird die Rotorachse 14 in das Lager 13 einge­ setzt und danach mit einer Sicherungsscheibe 22 versehen. Wenn die Deckplatte 21 danach aufgesetzt wird, wird die Achse 14 gegen ein an der Deckplatte angebrachtes Drucklager 23 durch die Absorptionskraft der Magnete 18 und des Jochteils 10 ge­ drängt. Daher wird der Rotor 6 so gehalten, daß ein schmaler Spalt zwischen den Magneten 18 und den Spulen 11 aufrechter­ halten wird. Der zusammengebaute Kühlgebläsemotor wird danach mit Hilfe von die Öffnungen 2 durchgreifenden Schrauben an der vorgesehenen Stelle eines zu kühlenden Geräts montiert.

Fig. 5 bis 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Kühlgebläsemotors.

In diesen Figuren sind dieselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 entsprechenden Komponenten des ersten Ausführungsbei­ spiels zugeordnet.

Bei dem Gebläsemotor gemäß zweitem Ausführungsbeispiel besteht die Basisplatte aus zwei Teilen 1 und 8, die in einer Radial­ ebene zur Mittelachse der kreisförmigen Öffnung 3 bzw. zur Rotorachse geteilt sind. Ein Satz von Leitschaufeln 4 ist an einer der Basisplatten befestigt, und andererseits ist inner­ halb der kreisförmigen Öffnung 3 der anderen Basisplatte 8, mit dieser einstückig, ein zweiter Satz von radial verlaufen­ den feststehenden Leitschaufeln 9 angeordnet. Die beiden Sätze von Leitschaufeln 4 und 9 werden auf der Frontseite und auf der Rückseite der Laufschaufeln 7 angeordnet.

Vor der Anbringung der Basisplatte 8 wird zunächst die Basis­ platte 1 entsprechend der Beschreibung des ersten Ausführungs­ beispiels zusammengebaut. Danach wird die Basisplatte 8 mit der den Stator und den Rotor tragenden Platte 1 zusammenge­ baut, und beide Platten 1 und 8 werden als eine Baueinheit an der gewünschten Stelle des Geräts mit Schrauben befestigt.

Wenn der Gebläsemotor am Gehäuse eines Elektronikgeräts mon­ tiert werden soll, ist kein innerer Fingerschutz erforderlich. In diesem Falle kann die Basis 8 mit den Leitschaufeln 9 fort­ gelassen werden, um den Platzbedarf des Gebläsemotors zu ver­ ringern.

Wie in den Fig. 3 und 7 gezeigt ist, laufen die Laufschau­ feln 7 in der durch einen Pfeil r dargestellten Richtung um und erzeugen einen Luftstrom entsprechend dem Pfeil a. Es ist klar, daß dieser Luftstrom durch zusätzlichen Anbau der Leit­ schaufel 9 verstärkt werden kann. Da die herkömmlichen Trä­ gerbauteile zur Halterung des Elektromotors sowie der bei herkömmlichen Kühlmotoren übliche Fingerschutz bei der erfin­ dungsgemäßen Ausbildung entfallen können, wird der Luftstrom durch derartige Bauteile nicht reduziert, so daß sich ein hoher Motorwirkungsgrad ergibt. Wie zuvor erläutert, ist die Ausbildung des beschriebenen Kühlgeläsemotors sehr einfach, so daß eine leichte Herstellung, ein einfacher Zusammenbau und eine einfache Montage an oder in den zu kühlenden Geräten möglich sind.

Claims (4)

1. Kühlgebläse mit einer etwa quadratischen Platte (1), die eine zentrale Öffnung (3) und im Eckenbereich angeordnete Montageöffnungen (29) aufweist, ferner mit einem in der Mitte der zentralen Öffnung (3) angeordneten Stator (5), einem an dem Stator (5) drehbar gelagerten Rotor (6) und um den Rotor (6) angeordneten umlaufenden Schaufeln (7), dadurch gekennzeichnet, daß an die Innenwand der zentralen Öffnung (3) radiale, fest­ stehende Schaufeln (4) angesetzt sind, die zur Rotorachse angestellt um den Stator (5) angeordnet sind und den Stator halten, und daß die umlaufenden Schaufeln (7) radial am Rotor (6) angeordnet, den feststehenden Schaufeln (4) zugewandt sind und einen zu letzteren entgegengesetzten Anstellwinkel haben.

2. Kühlgebläsemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (1) und die feststehenden Schaufeln (4) als einstückiges Kunststoff-Gußformteil ausgebildet sind.

3. Kühlgebläsemotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine zweite Basisplatte (8) etwa quadratischer Umrißform mit den Öffnungen (3, 2) der ersten Basisplatte (1) entsprechenden Zentral- und Montageöffnungen (3, 2) und mit einem zweiten Satz von radial verlaufenden feststehenden Schaufeln (9), die an der Innenseite der Zentralöffnung der zweiten Basisplatte angesetzt sind, mit der den Stator (5), den ersten Satz von feststehenden Schaufeln (4), den Rotor (6) und die umlaufenden Schaufeln (7) tragenden Basisplatte (1) derart verbunden ist, daß die ersten und zweiten feststehenden Schaufeln (4, 9) auf entgegengesetzten Seiten der umlaufenden Schaufeln (7) liegen.

4. Kühlgebläsemotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Basisplatte (8) und die zugehörigen feststehen­ den Schaufeln (9) als einstückiges Kunststoff-Gußformteil ausgebildet sind.