EP0446316B2 - Kleinventilator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kleinventilator nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Ein Kleinventilator dieser Gattung ist durch die US-A-4,504,751 der Anmelderin bekannt geworden. Bei diesem ist der Elektromotor in der aussenseitig kreiszylindrischen Nabe eines einstückigen Flügelrades untergebracht, was bei axialem Luftaustritt auf der Rückseite des Luftführungsgehäuses besonders kleine Aussenabmessungen ermöglicht. Dieser Ventilator hat deshalb viele Anwendungen gefunden. Bei einigen Anwendungen sind jedoch die auftretenden Geräusche störend. Ferner ist durch die DE-A-29 44 183 ein Diagonalgebläse bekannt, bei dem jedoch der Mantel der Nabe des Flügelrades kreiskegelförmig oder konkav paraboloidisch ist und das einen radialen Strömungsaustritt besitzt Da der Motor getrennt vom Flügel an der Rückseite angeordnet ist, ist eine flache Bauweise wie beim gattungsgemässen Ventilator grundsätzlich nicht möglich. Die Anmelderin hat sich nun die Aufgabe gestellt, den gattungsgemässen Ventilator dahingehend weiterzubilden, dass er bei gleichen Aussenmassen eine höhere Leistung aufweist und gleichzeitig leiser ist und kostengünstiger hergestellt werden kann. Dererfindungsgemässe Kleinventilator weist im Gegensatz zum oben genannten Ventilator, der ein kleines Axialgebläse ist, einen angenähert laminaren Durchfluss auf. Da in der durchstörmenden Luft im wesentlichen somit keine Verwirbelungen auftreten, ist er wesentlich leiser. Damit wird eine auf diesem Fachgebiet seit langem angestrebte Verbesserung erreicht.

Versuche haben nun gezeigt, dass beim erfindungsgemässen Ventilator die Leistungsdichte verglichen mit dem einen Axialventilator etwa um 30% höher ist. Obwohl seit langem bekannt ist, das meridianbeschleunigte Gebläse eine günstige Leistungsdichte aufweisen, hatte diese Erkenntnis bisher den Bau der Kleinventilatoren nicht beeinflusst. Wesentlich ist nun, dass die Flügel des Flügelrades nicht verwunden sind und jeweils über die ganze Flügeltiefe den gleichen Anstellwinkel aufweisen. Das Flügelrad kann deshalb bei einfacher Entformung einstückig und damit kostengünstig im Spritzgussverfahren hergestellt werden.

Durch die Kombination der erfindungswesentlichen Merkmale wird somit bei einfacher Herstellung ein Ventilator mit günstigeren Betriebseigenschaften geschaffen.

Eine besonders flache Bauweise bei günstiger Leistungsdichte wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, dass die Flügelradvorderkanten und die Nabenfrontseite sowie die Gehäusefrontseite etwa in gleiche Ebene liegen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Kleinventilator,

Fig. 2

eine Teilansicht eines Flügelrades,

Fig. 3

einen Schnitt durch einen Flügel entlang der Linie lll-lll in Fig. 2, und

Fig. 4

eine Ansicht des Luftführungsgehäuses.

Der Kleinventilator weist ein quaderförmiges Luftführungsgehäuse 2 mit einem Aussenteil 2a und einer kreisrunden Ausnehmung 2f auf. Auf einem angeformten Boden 2b ist ein bekannter Elektromotor 4 mit Elektromagnetspulen 4a angebracht. Mit Armen 2c ist der Elektromotor 4 mit dem Gehäuseaussenteil 2a verbunden.

Ein aus Kunststoff hergestelltes Flügelrad 1 ist in die Ausnehmung 2f eingesetzt und mittels einer Achse 3 und einem Lager 6 rotierbar im Gehäuse 2 gelagert. Die fest mit dem Flügelrad 1 verbundene Achse 3 ist von einem ringförmigen Dauermagneten 5 umgeben, der ein Bestanteil des Elektromotors 4 bildet.

Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, besitzt das Flügelrad 1 vorzugsweise fünf angeformte Flügel 1a, die jeweils über die gesamte Flügeltiefe den gleichen Anstellwinkel α und somit parallele Schaufelkanten (Fig. 3) aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass bei einer Flügelzahl zwischen 3 und 7 ein besonders günstiges Verhältnis zwischen Volumenstrom und Schall erreicht wird. Die Flügel sind nicht verwunden und besitzen bis zu ihrer Ansatzstelle den gleichen wie in Fig. 3 gezeigten Querschnitt Der Anstellwinkel beträgt vorzugsweise etwa 30°. In der Darstellung nach Fig. 1 tritt die Luft durch die Gehäusefrontseite 2d axial in den Ventilator ein und verlässt diesen ebenfalls in axialer Richtung durch die Gehäuserückseite 2e. Die Zuströmung zum Laufrad und die Abströmung erfolgt somit weitgehend axial. Das Flügelrad 1 wird hingegen wie durch die Strömungslinien 7 angedeutet diagonal durchströmt.

Die Nabe 2d des Flügelrades 1 weist eine ebene Frontfläche 1c auf, die mit der Gehäusefrontseite 2d sowie den Flügelvorderkanten 1b etwa in einer Ebene liegen. Die an die Fläche 1c anschliessende Strömungsfläche 1e der Nabe 1d weist die aus Fig. 1 ersichtliche Formgebung auf. Die Strömungsflächen 1e und 1f der Flügel 1a ergeben sich aus dem Schnitt gemäss Fig. 3. Naben und Flügel sind so ausgebildet, dass der Durchfluss der Luft durch das Gehäuse laminar ist und an den Flügeln in radialer Richtung im wesentlichen keine Druckunterschiede auftreten.

Claims (3)

1. Kleinventilator mit einem quaderförmigen und flachen Luftführungsgehäuse (2), in dem ein von einem Elektromotor (4) angetriebenes Flügelrad (1) angeordnet ist und durch dessen Stirnseite (2d) Luft eintritt und durch dessen Rückseite (2e) Luft axial austritt, wobei die Flügel (1a) des Flügelrades (1) nicht verwunden sind und zur Rotationsachse des Flügelrades geneigt sind, und jeweils über die ganze Flügeltiefe den gleichen Anstellwinkel (α) aufweisen sowie der Elektromotor in der Nabe (1d) des Flügelrades (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass er ein meridianbeschleunigter Ventilator ist, dass die an eine Gehäusefrontseite (2d) anschliessende Strömungsfläche (1g) der Nabe (1d) über die gesamte Tiefe des Flügelrades (1) konvex ausgebildet ist, derart, dass der Durchfluss der Luft durch das Luftführungsgehäuse (2) laminar ist und an den Flügeln (1a) in radialer Richtung im wesentlichen keine Druckunterschiede auftreten, wobei die Flügelvorderkanten (1b) und die Nabenfrontseite (1c) sowie die Gehäusefrontseite (2d) etwa in der gleichen Ebene liegen und wobei die an die ebene Nabenfrontseite (1c) anschliessende Strömungsfläche (1g) der Nabe (1d) die aus Fig. 1 ersichtliche Formgebung aufweist.
2. Kleinventilator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flügelrad (1) einstückig und vorzugsweise aus. Kunststoff gefertigt ist.
3. Kleinventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Flügel (1a) vorzugsweise drei bis elf ist.

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