EP0100078A1

EP0100078A1 - Axialventilator

Info

Publication number: EP0100078A1
Application number: EP83107227A
Authority: EP
Inventors: Günter Wrobel
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1982-07-24
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1984-02-08
Anticipated expiration: 2003-07-22
Also published as: DE3374144D1; SG64990G; DE3227698C2; CA1338735C; DE3227698A1; JPH0650119B2; EP0100078B2; JPS5977240A; EP0100078B1; US4734015A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Axialventilator mit einem Gehäusemantel (2), dessen Innenkontur (5, 17, 18) im Bereich der axialen Mittelebene (A) zylindrisch ausgebildet und zur Abblasseite (8) sowie zur Ansaugseite (9) hin erweitert ist. Ein zentraler koaxialer Kern, der vom Antriebsmotor, der Nabe des Lüfterrades (4) und dem Halterungsflansch für den Antriebsmotor gebildet wird, besitzt eine an der zur Stirnseite der Ansaugseite hin sich konisch oder stufenförmig verjüngende Ringfläche (10). Die axiale Länge dieser verjüngten Ringfläche beträgt mindestens ¹/3 der Länge der Nabe. Der Gehäusemantel ist bezüglich der axialen Mittelebene asymmetrisch und von dieser zur Ansaugseite hin über einen größeren Abstand zylindrisch ausgebildet als zur Abblasseite hin.

Description

Die Erfindung betrifft einen Axialventilator, insbesondere Kleinlüfter axialer Kompaktheit, mit einem das Ventilatorrad umschließenden Gehäusemantel, dessen Innenkontur im Bereich der axialen Mittelebene zylindrisch ausgebildet und zur Abblasseite sowie zur Ansaugseite hin unter Bildung von Eckbereichen in ein polygonales., insbesondere quadratisches, den Durchmesser des Ventilatorrades umschreibendes Profil erweitert ist und mit einem zentralen koaxialen Kern, der vom Antriebsmotor, der Nabe des Lüfterrades und dem Halterungsflansch für den Antriebsmotor gebildet wird, wobei dieser Kern eine an der zur Stirnseite der Ansaugseite hin sich verjüngende äußere Ringfläche besitzt, wodurch ein sich in Strömungsrichtung verjüngender Einlaufkanal gebildet wird.
Derartige Axialventilatoren werden bevorzugt zur Kühlung in elektrischen und elektronischen Geräten und Anlagen eingesetzte besonders dort, wo sehr kompakte Lüfterabmessungen und geringes Geräusch bei hoher Luftleistung verlangt wird. Der in solchen Geräten begrenzte Bauraum begrenzt auch die Abmessungen der verwendbaren Ventilatoren. Als Maßnahme zur Leistungssteigerung solcher Ventilatoren scheidet daher eine Vergrößerung der Abmessungen aus.
Es ist ein Axialventilator der eingangs genannten Art (DE-OS 29 40 65/) bekannt, bei dem relativ große Luftleistungen dadurch erreicht werden, daß die Nabe des Ventilatorrades an der Ansaugseite mit einer zur Stirnseite hin konisch ausgebildeten Ringfläche versehen ist. Im Bereich der Axialmittelebene verläuft der Gehäusemantel unter Belassung eines geringen Spaltes zu den Lüfterschaufeln zylindrisch und erweitert sich auf eine quadratische Form durch in den Eckbereichen sowohl zur Ansaugseite als auch zur Abblasseite hin schräg und symmetrisch zur Axialmittelebene verlaufende Wände.
Dadurch, daß in den in Frage kommenden Geräten in zunehmendem Maße immer kleinere elektrische bzw. elektronische Bauteile eingesetzt werden, können auch die Gehäuse solcher Geräte in zunehmendem Maße kleiner gestaltet werden. Das bedeutet für Kleinlüfter der hier zu betrachtenden Gattung, daß die Leistungsfähigkeit durch die entgegenwirkenden Staudrücke in den Einbauräumen begrenzt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Axialventilator zu schaffen, der eine größere Leistungsfähigkeit besitzt als die bekannten derartigen Axialventilatoren, wobei dies ohne Vergrößerung der Außenmaße der bekannten Axialventilatoren erreicht werden soll.
Die Erfindung besteht darin, daß die axiale Länge der verjüngten Ringfläche mindestens 1/3 der Länge der Nabe beträgt und daß der Gehäusemantel in den Eckbereichen bezüglich der Axialmittelebene asymmetrisch und von der Axialmittelebene weg zur Ansaugseite hin über einen größeren Abstand als zur Abblasseite hin zylindrisch ausgebildet ist.
Es hat sich gezeigt, daß durch diese Maßnahme eine erhebliche Leistungssteigerung erreicht werden kann, ohne daß die Außenmaße der Axialventilatoren geändert werden müßten. Es hat sich auch gezeigt, daß die verbesserte Wirkung kaum auftritt, wenn die axiale Länge der konischen Ringflächen nicht mindestens einem Drittel der Gesamtnebenlänge entspricht. Erst die Kombination der beiden in Anspruch 1 aufgezählten Merkmale bringt die an sich erstaunliche Verbesserung, die anhand der später erläuterten Kennlinien deutlich wird. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen entsteht auf der Ansaugseite über einen relativ großen Weg (im Bereich des zylindrischen Verlaufes des Gehäusemantels) eine die Lüfterschaufeln auch in den Eckbereichen kreisförmig umgebende Wand, so daß die angesaugte Luft auch bei größeren Staudrücken auf der Abströmseite nicht vor Erreichen der auf der Abströmseite gelegenen Hälfte des Luftführungsweges die Lüfterschaufeln radial nach außen verlassen kann.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß am äußeren, zur Ansaugseite weisenden Randbereich der zylindrische Abschnitt des Gehäusemantels in eine umlaufende Einlaufrundung übergeht. Dadurch ergibt sich ein erweiterter Einlaufquerschnitt auf der Ansaugseite, der erst allmählich enger werdend in den durch den zylindrischen Teil des Gehäusemantels begrenzten Strömungskanalabschnitt übergeht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Krümmungsradius der Einlaufrundung relativ groß gewählt wird, etwa größer/gleich 1/3 des Abstandes zwischen der Axialmittelebene und der Ansaugseite.
Eine ganz ähnliche Wirkung kann auch erzielt werden, wenn der zylindrische Abschnitt des Gehäusemantels in eine Abschrägung zur Ansaugseite hin übergeht. Schließlich hat es sich gezeigt, daß auch dann, wenn der Gehäusemantel über den gesamten Abstand zwischen Axialmittelebene und Ansaugseite zylindrisch ausgebildet ist, eine beträchtliche Leistungssteigerung erzielbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht auf die Ansaugseite eines erfindungsgemäßen Axialventilators,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II durch den in Fig. 1 dargestellten Axialventilator in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 eine Detaildarstellung eines Eckbereiches im Querschnitt einer anderen Ausführungsart,
Fig. 4 eine Detaildarstellung eines Eckbereiches im Querschnitt einer weiteren Ausführungsart und
Fig. 5 die schematische Darstellung des Verlaufs von Luftfördermenge über dem statischen Druck gemessen an einem erfindungsgemäßen Axialventilator und an einem Axialventilator nach dem Stand der Technik.
Fig. 6 den gemäß Fig. 1 nach Linie E-N abgeknickten Längsschnitt durch die Achse eines Axialventilators mit zwei Variationen erfindungsgemäßer Merkmale, während
Fig. 7 in ähnlicher Darstellung eine kleinere Ausführung,
Fig. 8 eine noch weiter abgewandelte Ausführungsform,
Fig. 9 die Luftleistungskurven für zwei verschiedene Drehzahlbereiche, wie sie durch Änderungen der Ausführung bei Variation des Einströmkanals nach Fig. 2, 3 oder 4 sich ausbilden, und
Fig. 10 zeigt die radiale Draufsicht auf ein Schaufelrad, wobei jedoch nur eine Schaufel dargestellt ist, um die Kontur dieser Schaufel eindeutig zu definieren.

In Fig. 1 bezeichnen 1 einen Axialventilator, der wegen seiner geringen AuBenabmessungen und seiner kompakten _Bau- weise bevorzugt zur Kühlung in elektronische oder elektrische Geräte eingesetzt wird. Das Lüfterrad ist in einem Gehäusemantel 2 eingebaut. In Fig. 1-sind die Lüfte schaufeln 4 und das Motorgehäuse 3 zu erkennen. Der gezeigte Ventilator hat vorzugsweise eine Quadratseitenlänge von weniger als 100 mm und eine axiale Länge von weniger als 32. mm.
Der Gehäusemantel 2 weist über die axiale Tiefe gesehen einen Teilbereich auf, in dem er zylindrisch und konzentrisch zur Ventilatorachse B verläuft und mit 5 bezeichnet ist. Von diesem zylindrischen Bereich 5 geht der Gehäusemantel 2 zur Ansaugseite ebenso wie zur Abblasseite in eine quadratische Form über, wobei an den dadurch entstandenen Eckbereichen 6 Befestigungsbohrungen 7 eingebracht sind.
In dem in Fig. 2 dargestellten Querschnitt durch die Hälfte eines erfindungsgemäßen Axialventilators ist zu erkennen, daß das als Nabe dienende Motorgehäuse 3 zur Ansaugseite 9 hin mit einer konisch zulaufenden, sich zur Ansaugseite 9 verjüngenden Ringfläche 10 versehen ist, wobei sich auch die Lüfterschaufeln 4 bis über diese Ringfläche 10 erstrecken.
Der Motor ist in an sich bekannter Weise aufgebaut. Dabei umgeben die Wickelköpfe 13, die auf einem Ring 12 gelagert und mit einer aus Isolierstoff hergestellten Abdeckkappe 14 nach vorne abgeschlossen sind, den Stator 19, der seinerseits über das Rohr 23 und das Gleitlager 22 gegenüber der Welle 15 gelagert ist. Die Welle 15 ist über die Buchse 11 fest mit dem Motorgehäuse 3 verbunden, das außen einstückig als Kurzschlußläuferrotor ausgebildet ist, dessen Stäbe in an sich bekannter Weise durch die laminierten Bleche 16 des Rotors verlaufen. Am äußeren Umfang des als Nabe ausgebildeten Motorgehäuses 3 sind dann die Lüfterschaufeln 4 befestigt.
Begrenzt wird der Innenraum, in dem das Lüfterrad angeordnet ist, in der Axialmittelebene A durch den zylindrisch verlaufenden Bereich 5 des Gehäusemantels 2, der sich zur Ansaugseite 9 hin über eine Länge a₂ erstreckt, die größer als die Hälfte des Abstandes a₁ von der Axialmittelebene A zur Ansaugseite 9 ist. Zur Abblasseite 8 hin verläuft der Gehäusemantel in den Eckbereichen von der Axialmittelebene A aus mit einer schrägen Wand 17, so daß sich insgesamt eine asymmetrische Ausbildung bezüglich.der Axialmittelebene A zwischen der ansaugseitigen Hälfte und der abblasseitigen Hälfte des Axialventilators ergibt. Der zylindrische Bereich 5 geht bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in eine Einlaufrundung 18 über, deren Krümmungsradius R etwa einem Drittel des Abstandes a₁ von der Axialmittelebene A zur Ansaugseite 9 beträgt. Es hat sich gezeigt, daß sich dann, wenn der zylindrisch verlaufende Bereich 5 relativ weit bis auf die Ansaugseite hin vorgezogen ist, die Leistung des Lüfters steigern läßt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Lüfterschaufeln 4 über einen relativ großen axialen Bereich unmittelbar durch den zylindrischen Bereich 5 des Gehäusemantels 2 umgeben werden, so daß die von den Lüfterschaufeln erfaßte Luft vor der Querschnittsverengung in der Axialmittelebene bei auf der Abblasseite 8 vorherrschenden Staudrücken nicht die Möglichkeit besitzt, diesem Gegendruck dadurch auszuweichen, daß sie radial nach außen der Bewegung durch die Lüfterschaufeln 4 ausweicht und damit wieder auf die Ansaugseite gedrängt wird, was bei den bekannten Bauarten der Fall ist.
Bei der Aus.führungsform der Fig. 3, in der ebenfalls ein Querschnitt durch einen Eckbereich des Gehäusemantels gezeigt ist, verläuft der zylindrische Bereich 5a über den gesamten Abstand zwischen der Axialmittelebene A und der Ansaugseite 9. Damit läßt sich die Leistung ebenso wie mit einem Axialventilator, dessen zylindrischer Bereich 5b durch eine Abschrägung 24 im äußeren Randbereich zur Ansaugseite 9 übergeht (vgl. Fig. 4), gegenüber den bekannten Axialventilatoren steigern.
Aus Fig. 5, in der die Kennlinien 20a und 20b des neuen Axialventilators gegenüber den Kennlinien 21a und 21b eines Axialventilators nach dem Stand der Technik. (DE-OS 29 40 650) aufgetragen sind, läßt sich erkennen, daß insbesondere bei hohen Gegendrücken (der Druck ist auf der Ordinate abgetragen) sich eine beträchtliche Leistungssteigerung mit dem erfindungsgemäßen Axialventilator erzielen läßt. Die jeweils zusammengehörigen Kurvenpaare 20a und 21a sowie 20b und 21b stellen dabei Vergleichsmessungen dar, die mit zwei verschiedenen Lüfterradfrequenzen durchgeführt wurden. Die Kurven 20a und 21a wurden bei einer Frequenz von 60 Hz aufgenommen, die Kurven 20b und 21b bei einer Frequenz von 50 Hz. Auf der Abzissenachse ist die Luftfördermenge abgetragen.
Es hat sich darüber hinaus auch gezeigt, daß sich bei höheren Drehzahlen eine noch deutlichere Verbesserung der Charakteristik ergibt, was sich aus den Abweichungen der mit einer Frequenz von 60 Hz aufgenommenen Kurven 20a und 21a untereinander gegenüber den Abweichungen der Kurven 20b und 21b gegeneinander erkennen läßt, die mit geringeren Lüfterdrehzahlen, nämlich mit einer Frequenz von nur 50 Hz aufgezeichnet wurden. Der erfindungsgemäße Effekt tritt daher besonders bei hochtourigen Lüftern, insbesondere bei Gleichstromlüftern mit einer Drehzahl über 3000 U/min stark in Erscheinung. Gerade solche Lüfter sind aber auch besonders geeignet zur Kühlung und Belüftung elektrischer und elektronischer Geräte, wie das eingangs ausgeführt wurde.
Während der Einströmkanal nach Fig. 2 eine umlaufende runde Kante mit einem relativ großen Einlaufradius R zeigt, hat dieser bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 einen theoretischen Wert gleich Null. Die Fig. 4 zeigt einen nur kleinen Erweiterungswinkel der Zylinderfläche 5b im Bereich der Konusfläche 24 zur Einströmseite hin; er geht beispielsweise von einem Achtel der axialen Gehäuselänge von der Eintrittsebene 9 entfernt aus und besitzt einen Wert von ca. 60°.
Die Fig. 6 zeigt eine Variante der sich verjüngenden Ringfläche 10 gemäß Fig. 2. Diese ist im Falle der Fig. 6 eine in axialer Richtung im Bereich des geschlossenen Außenrotorbodens zylindrisch abgesetzte Fläche mit einem Bereich .65 mit verringertem Durchmesser d₁ mit der Länge l₁, der stufenartig in den Bereich 66 mit dem vollen Rotordurchmesser d₂ übergeht. Die Schaufeln 63 sind auf die aus weich- - magnetischem Metall tiefgezogene Rotorkappe 61, beispielsweise durch Kondensatorentladung, stumpf aufgeschweißt, so daß sich in Einströmrichtung 60 ein größerer Einlaß-Querschnitt (nämlich wie im Falle der konusförmigen Ringfläche 10 der Fig. 2) bietet. Der im Durchmesser verringerte Rotortopfbereich 65 wirkt ebenso wie ein stark ausgeprägter Einlaufkonus der Rotornabe oder des Flansches.
Der zylindrische Teil 67 der Kanalwand erstreckt sich von der Mittelebene A um eine Länge a₂ zur Ansaugseite hin, welche deutlich größer ist als die verbleibende axiale Länge der Kanalwand zwischen deren zylindrischem Teil und der Ansaugöffnung. Austrittsseitig geht die Kanalwand in die quadratischen Eckbereiche mit einer den Kanal erweiternden Wand 68 über. Die schräge Wand 68 (die nur in Sonderfällen eine koaxiale Konusfläche ist) kann auch durch eine Wand mit zylindrischen Flächen ersetzt werden, deren Durchmesser in Richtung zur Austrittsfläche stufenförmig vergrößert wird, wie durch die Wand 69 angedeutet ist, so daß sogenannte volle Ecktaschen gebildet werden, während im Falle des allmählichen Übergangs durch die schrägen Eckwände 68 so etwas wie eine "halbe Ecktasche" gebildet wird.
Es ist zu beachten, daß im Einströmbereich ein maximaler Querschnitt zur Verfügung steht, vor allem eine Querschnittserweiterung um die Rotornabe herum erreicht wird, und daß auslaufsseitig eine möglichst große Erweiterung des Strömungsquerschnitts zwischen den Kanalwänden 68 bzw. 69 und dem Bereich 66 der Nabe erzielt wird, wobei das Verhältnis der Längen a₂+ a_3/2a₁ einen Mindestwert von 0,3, vorzugsweise jedoch einen Wert von 0,5 haben sollte. Hierbei entsprechen a₃ dem Abstand zwischen der Mittelachse A und dem Beginn des sich erweiternden Bereiches der Kanalwand auf der Austrittsseite und 2a₁ der gesamten axialen Länge des Ventilators. Wenn man jedoch aus Fertigungsgründen den Durchmesser des Laufrads, d.h. den äußeren Durchmesser der Lüfterschaufeln 63 nicht in ausreichendem Maße dem Innendurchmesser des zylindrischen Teils 67 der Kanalwand annähern kann, dann sollte das Verhältnis a₂ + a3/Za1 noch größer sein, wobei sein optimaler Wert dann etwa 0,6 betragen kann.
Das Verhältnis von 1_1/2a₁ hat einen Mindestwert von etwa 0,3.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist das Gehäuse mit der Außenringwand 74, welche in quadratische Befestigungslappen, entsprechend der Darstellung in Fig. 1 übergeht, als ein Stück mit den Befestigungsstegen 75 und dem Flansch 76 sowie dem Lagerrohr 77 78, 79 ausgebildet; und zwar ist es deshalb ein einstückiges Kunststoffspritzguß- oder -preßteil, vorzugsweise mit im Bereich der Lager 72, 73 gegenüber dem Mittelteil 78 zum Einsetzen der Lager im Durchmesser vergrößerter Innenweite des Lagerrohres, weil der gezeigte Ventilator von einem kollektorlosen, insbesondere einem sogenannten 2-pulsigen Gleichstrommotor angetrieben wird. Besonders wenn der Ventilator sehr klein ist, bereitet es Schwierigkeiten, die Elektronik im Motorbereich, d.h. entweder im Flansch 76 oder, wie im Falle der Fig. 7 ausgeführt, im Bereich des geschlossenen Rotorbodens 71 unterzubringen.
Man hat jedoch bei kollektorlosen Gleichstromventilatoren mit 1- oder 2-pulsigem Betrieb besonders wenig elektronische Bauelemente und diese sind daher in der Antriebsnabe des Ventilators günstig unterzubringen. Gleichzeitig erzeugen sie auch relativ wenig Wärme, so daß man bei einem kollektorlosen Gleichstrommotor zum Antrieb des Ventilators im allgemeinen, aber insbesondere bei einem 1- oder 2-pulsig betriebenen kollektorlosen Gleichstrommotor, das Lagerrohr 77, 78, 79 aus Kunststoff fertigen kann. Es hat genügend Dauerstandfestigkeit und hält die Toleranzen über lange Lebensdauer, weil die Erwärmung durch die Motorverluste und die Elektronik so gering ist. Das Kunststofflagerrohr kann man wirtschaftlich sehr vorteilhaft in einem Stück mit dem übrigen Gehäuse herstellen.
Die Fig. 8 zeigt in ähnlicher Ausgestaltung wie die Fig. 6 und 7 absatzartige Taschen 81 und 89 sowie zusätzlich schräge Eckwände 84 und 88 auf der Eintritts- und Austrittsseite. Es ist auch hier wieder entscheidend, daß auf der Eintrittsseite der Punkt des Übergangs 85 von der Eckwand 84 in die zylindrische Wand 87 weiter entfernt ist von der Mittelebene A als auf der Austrittsseite der Punkt 86, in dem der Übergang von der zylindrischen Wand 87 in die Eckwand 88 stattfindet. Die abgesetzten Vertiefungen, die zur Ausbildung der Ecktaschen 81 und 89 führen, sind vor allem fertigungsfreundlich und garantieren eine bessere Maßhaltung des einstückigen Kunststoffgehäuses, das im übrigen ähnlich wie die Fig. 7 ausgebildet ist, nämlich einstückig inklusive Lagerrohr und aus Kunststoff bestehend.
Die Fig. 9 zeigt deutlich, daß eine kleine Erweiterung in die Ecken hinein auf der Einströmseite, wie in Fig. 4 gezeichnet, einen sehr vorteilhaften Kurvenverlauf bei etwas höherem Druckbedarf bringt, während bei einem ausgesprochenem Maximaldruck die Unterschiede durch unterschiedliche Kontur der Einström- öffnung verschwinden und im mittleren Druckbereich, wo die praktischen Anwendungsfälle liegen, ein relativ großer Krümmungsradius der umlaufenden Kontur (wie in Fig. 2.angegeben) noch deutlich eine zusätzliche Verbesserung bringt.
Vor allem zeigt sich, daß die Asymmetrie des Außengehäuses von der Mittelebene A aus betrachtet in Verbindung mit dem Einlaufkonus (z.B. gemäß Fig. 2 oder auch in der Variation nach Figuren 6, 7, 8) sehr günstig ist (Unterschied von Kurve & gegenüber Kurven β, d', ε. Die Kurve & entspricht einem symmetrischen Gehäuse, wobei im Einströmbereich ebenfalls eine kräftig ausgebildete Konusnabe vorgesehen-war, wie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung 54/133638 oder in dem US-PS 43 73 861 gezeigt ist.
Man erhält generell eine weitere Verbesserung der Kennlinie und auch des Geräuschs, wenn man die Kontur der Schaufeln 23, bzw. 83, 63, 73 oder 123 wie in Fig. 10, so gestaltet, daß der Winkel ε_i an der Schaufelwurzel auf der Eintrittsseite, der durch die Tangente an die Schaufelwurzel auf der Einströmseite (d.h. dort an die Schaufelfläche) und die Einströmebene jeweils'gebildet wird (wie auch zu irgendeiner der anderen Ebene, die zur Einströmebene parallel sind, z.B. E, E₁, E2) kleiner ist als der Winkel α_i auf der Ausströmseite (an der Flügelwurzel) . Der Einstellwinkel ε_a an der radialen Außenseite auf der Einströmseite (wiederum durch die Tangente an diese Flügelkante und ihren Winkel zur Eintrittsebene gebildet) ist kleiner als der Einstellwinkel an der radialen Außenkante auf der Ausströmseite &_a. Das heißt ε_i ist kleiner als α_i und ε_a ist kleiner als α_a, wobei die Verhältnisse, wie in Fia. 10 dargestellt, für einen Ventilator nach der Fig. 2 optimal sind, während im Falle der Fig. 6, 7, 8 ähnliche Verhältnisse gelten, jedoch dort vorteilhafterweise α_i etwa gleich α_a ist.
Die Schaufelwölbung ist etwa die einer Zylinderfläche. In allen diesen Fällen gehen im radial gerichteten Verlauf der Eintritts- und der Austrittskanten die Winkel ε_i bzw. α_i kontinuierlich in ε_a bzw. α_a über.
Dabei ist die wahre radiale Erstreckung der Schaufeln zu beachten.

Claims

1. Axialventilator, insbesondere Kleinlüfter axialer 'Kompaktheit, mit einem das Ventilatorrad umschließenden Gehäusemantel, dessen Innenkontur im Bereich der axialen Mittelebene zylindrisch ausgebildet und zur Abblasseite sowie zur Ansaugseite hin unter Bildung von Eckbereichen in ein polygonales, insbesondere quadratisches, den Durchmesser des Ventilatorrades umschreibendes Profil erweitert ist und mit einem zentralen koaxialen Kern, der vom Antriebsmotor, der Nabe des Lüfterrades und dem Halterungsflansch für den Antriebsmotor gebildet wird, wobei dieser Kern eine zur Stirnseite der Ansaugseite hin sich verjün- . gende äußere Ringfläche besitzt⁺⁾, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der verjüngten Ringfläche mindestens 1/3 der Länge der Nabe beträgt und daß der Gehäusemantel (2) in den Eckbereichen (6) bezüglich der Axialmittelebene (A) asymmetrisch und von der Axialmittelebene (A) weg zur Ansaugseite (9) hin über einen größeren Abstand (a₂) als zur Abblasseite hin zylindrisch (Bereich 5, 5a, 5b) ausgebildet ist.

2. Axialventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a₂) mindestens dem halben Abstand (a1/2) zwischen der Axialmittelebene (A) und der Ansaugseite (9) beträgt.

3. Axialventilator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren, zur Ansaugseite (9) hin weisenden Randbereich der Gehäusemantel (2) von seinem zylindrischen Bereich (5) in eine umlaufende Einlaufrundung (18) übergeht. +) wodurch ein sich in Strömungsrichtung verjüngender Einlaufkanal gebildet wird.

4. Axialventilator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) der Einlaufrundung (18) größer/gleich 1/3 des Abstandes (a₁) zwischen der Axialmittelebene (A) und der Ansaugseite (9) vorgesehen ist.

5. Axialventilator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Bereich (5b) des Gehäusemantels (2) in den Eckbereichen (6) zur Ansaugseite (9) hin-in eine Abschrägung (24) übergeht.

6. Axialventilator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (2) über den gesamten Abstand (a₁) zwischen Axialmittelebene (A) und Ansaugseite (9) zylindrisch (5a) ausgebildet ist.

7. Axialventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein kollektorloser Gleichstrommotor, insbesondere ein 1- oder 2-pulsig betriebener Motor mit permanentmagnetischem Rotor ist, bei welchem die Elektronik zur sogenannten Kommutierung im Bereich des Motors angeordnet ist.

8. Axialventilator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das quaderförmige Gehäuse bei axialer Draufsicht eine Kontur von weniger als 100 mm Quadratseitenlänge und eine axiale Länge von 32 mm und weniger aufweist.

9. Axialventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Kern auf der Einströmseite eine stufenweise Reduzierung seines Außendurchmessers im Bereich der geschlossenen Rotorbodenfläche aufweist.

10. Axialventilator nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ausströmseitig in der Kontur der Gehäuseinnenwand stufenartige Erweiterungen zur Bildung abgesetzter Ecktaschen vorgesehen sind.

11. Axialventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Einström- und/oder Ausströmseite abgesetzte Vertiefungen (81, 89) im Befestigungseckbereich des Gehäuses vorgesehen sind.

12. Axialventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellwinkel ε_i, ε_a auf der Einströmseite geringer sind als die Einstellwinkel α_i, α_a auf der Ausströmseite, wobei und α_i die Winkel an der Schaufelwurzel auf der Einström- bzw. Ausströmseite, die durch die Tangenten an die Schaufelwurzel und die Einström- bzw. Ausströmebene gebildet werden, und ε_a und α_a die Einstellwinkel an der radialen Außenseite auf der Einström- bzw. Ausströmseite, die durch die Tangenten an die entsprechenden Schaufelkanten und die Einström- bzw. Auströmebene gebildet werden, darstellen.

13. Axialventilator nach Anspruch 12, dadurch gekennezichnet, daß ε_i,_a im Bereich zwischen 30° und 50° und α_i,a im Bereich zwischen 40° und 60° liegen und daß α_i etwa gleich α_a ist.