„Diagonallüfter"
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Diagonallüfter, bestehend aus einem Diagonallüfterrad, das auf einem Rotor eines Außenläufermotors befestigt ist, und das zwischen einer Frontplatte mit einer insbesondere mittigen Einströmöffnung und einer Motorhalterung angeordnet ist, wobei die Motorhalterung durch mehrere umfangsgemäß angeordnete Abstandhalter mit der Frontplatte verbunden ist.
Kompaktlüfter, die eine derartige Ausgestaltung aufweisen, sind beispielsweise aus dem Dokument DE 90 17 873 U1 bekannt.
Ausgehend von einem derartigen Kompaktlüfter liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine montagetechnische einfache und kompakte Konstruktion für Diagonallüfter zu verwirklichen, die weiterhin zusätzlich verbesserte Strömungseigenschaften gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs beschriebenen Bauweise eines Diagonallüfters dadurch erreicht, dass die Frontplatte und die Motorhalterung als Kunststoff- und/oder Metallspritzgussteile ausgebildet sind und die Abstandhalter als Kunststoff- und/oder Metallspritzgussteile einstückig mit der Frontplatte oder der Motorhalterung ausgebildet sind. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Abstandhalter aus flachen Stegen bestehen, die ein Querschnittsprofil besitzen, dessen Höhe größer ist als die Dicke, und wobei die Stege bevorzugt derart ausgerichtet sein können, dass sie in Ausströmrichtung des aus dem Diagonallüfterrad austretenden Strömungsmediums geneigt verlaufen.
Somit wird erfindungsgemäß eine herstellungstechnisch einfache Konstruktion geschaffen, da das aus der Frontplatte und der Motorhalterung gebildete Gehäuse nur aus zwei Einzelteilen besteht. Zudem können alle wesentlichen Funktionen in das Gehäuse integriert werden. Hierbei gewährleistet die bevorzugte Ausgestaltung der Abstandhalter, dass geringe Strömungsverwirbelungen bei dem Austritt des Strömungsmediums auftreten, so dass keine störenden Geräusche entstehen können.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung enthalten. Anhand von in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf die Vorderseite eines erfindungsgemäßen Diagonallüfters in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht auf die Rückseite des erfindungsgemäßen
Diagonallüfters gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Diagonallüfters entsprechend der Ansicht gemäß Fig. 1 ,
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Diagonallüfters in der Ansicht gemäß Fig. 2,
Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer zweiten, alternativen
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Diagonallüfters,
Fig. 6 die Ausführung gemäß Fig. 5 in einer Ansicht analog zu Fig. 2,
Fig. 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung analog zu Fig. 4 des
Diagonallüfters gemäß Fig. 5 und 6, jedoch ohne Motor und Lüfterrad, und
Fig. 8 eine gesonderte Perspektivansicht der Motorhalterung gemäß Fig. 7 auf deren Innenseite (etwa entsprechend Fig. 3).
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet.
Wie zunächst in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, besteht ein erfindungsgemäßer Diagonallüfter aus einem Diagonallüfterrad 1 , das auf einem Rotor 2 eines Außenläufermotors 3 befestigt ist. Der Außenläufermotor 3 ist zwischen einer Motorhalterung 4 und einer Frontplatte 5 angeordnet. Die Frontplatte 5 besitzt eine mittige Einströmöffnung 6, durch deren Öffnungsmittelpunkt die Drehachse des Außenläufermotors 3 verläuft. Am Umfang der Einströmöffnung 6 ist ein in Richtung auf den Außenläufermotor 3 weisender Randsteg 7 angeformt, wobei der Übergang einer Frontfläche 8 der Frontplatte 5 zum Randsteg 7 verrundet ist, so dass sich ein strömungsgünstiger Wandungsverlauf ausbildet, indem eine Art Einströmdüse gebildet wird. Das Diagonallüfterrad 1 besteht aus einer Nabe 9 (s. Fig. 4), an der umfangsgemäß Lüfterflügel 11 angeordnet sind. Die Lüfterflügel 11 sind in üblicher Weise geformt, wobei sich durch die in Fig. 1 bis 4 dargestellte Schaufelform eine Luftströmung in Pfeilrichtung X über die Einströmöffnung 6 durch das Diagonallüfterrad 1 in diagonaler Richtung, d. h. in einer axial-radialer Strömungsrichtung, hindurch nach außen bei einer Drehrichtung in Pfeilrichtung Y ergibt.
Die Lüfterflügel 11 werden von einem Luftführungsmantel 12 umgeben, der vorzugsweise mit den Lüfterflügeln 11 an ihren Enden verbunden ist, so dass er sich mit den Lüfterflügeln 11 mitdreht. Hierzu wird insbesondere auf die Figuren 3 und 4 verwiesen. Die Nabe 9 und der Luftführungsmantel 12 haben die Form eines Kegelstumpfes, wobei die entsprechenden Radien von der Einströmseite (Ansaugseite) zu der Ausblasseite zunehmen. Hierdurch wird erreicht, dass die Strömung zu ihrer axialen Strömungskomponente eine radiale Strömungskomponente erhält, wodurch eine Druckerhöhung bewirkt wird. Das Diagonallüfterrad 1 besitzt
einströmseitig an dem Luftführungsmantel 12 einen Ringkragen 13, der die Einströmöffnung des Diagonallüfterrades 1 umfasst. Der Außendurchmesser des Ringkragens 13 ist derart bemessen, dass er in montiertem Zustand in die von dem Randsteg 7 umschlossene Einströmöffnung berührungsfrei mit geringem Spiel hineinragt. In seiner Stirnfläche 14 weist der Ringkragen 13 Taschen 15 auf (Fig. 3), in denen Auswuchtgewichte befestigt werden können. Der Außenläufermotor 3 besitzt an seinem Stator 16 einen Statorflansch 17, der zur Befestigung der Motorhalterung 4 dient. Hierzu besitzt die Motorhalterung 4 eine kreisförmige Halteplatte 18, deren Außendurchmesser dem Außendurchmesser der kreisförmigen Nabe 9 angepasst ist. Der Statorflansch 17 wird mittels Schrauben mit der Halteplatte 18 durch Schraublöcher 19 in dieser verschraubt.
Die Verbindung zwischen der Motorhalterung 4 und der Frontplatte 5 erfolgt über Abstandhalter 21. Im vorliegenden Fall sind vier Abstandhalter 21 am Umfang der Halteplatte 18 an deren Umfangsrand 22 angeformt.
Die Abstandhalter 21 bestehen aus flachen Stegen 23 mit einem Querschnittsprofil, dessen Höhe bzw. Breite größer als dessen Dicke ist. Die Stege 23 bestehen aus einem ersten Stegschenkel 24, der sich etwa radial nach außen von der Umfangswand 22 erstreckt und über eine ca. 90°-Biegung in einen zweiten, etwa in axialer Richtung, d.h. parallel zur Motorachse verlaufenden Stegschenkel 26 übergeht. Die derart geformten Stege 23 umfassen das Diagonallüfterrad 1. Hierbei sind die Stege 23 mit dem flachen Profil ihrer Stegschenkeln 24, 26 derart schräg ausgerichtet, dass sie in Ausblasrichtung des aus dem Diagonallüfterrad 1 austretenden Luftstroms verlaufen. Hierdurch werden Strömungswirbel reduziert, die zu Strömungsgeräuschen führen würden. Die Stege 23 besitzen an ihren freien Enden ein plattenförmiges Verbindungselement 27, mit dem sie an der Frontplatte 5 an deren Rückseite befestigt werden, und zwar vorzugsweise durch eine lösbare Verbindung z. B. mittels Schrauben. Hierzu weist die Frontplatte 5 Lagervorsprünge 28 auf.
Im jeweiligen Verbindungsbereich der Verbindungselemente 27 der Abstandhalter 21 mit den Lagervorsprüngen 28 können Hohlkammern 20 gebildet sein. Diese Hohlkammern 20 können zur Aufnahme von elektronischen Bauteilen, z. B. auch Kondensatoren, als Bestandteile einer Motorelektronik dienen. Im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 sind hauptsächlich die Lagervorsprünge 28 als Hohlkammern 20 geformt (siehe insbesondere Fig. 4). Die plattenförmigen Verbindungselemente 27 dienen dabei zweckmäßigerweise gleichzeitig als Deckel für die hohl kammerartigen Lagervorsprünge 28.
Wie in den dargestellten Ausführungsbeispielen gezeigt, besteht jeder Abstandhalter 21 bevorzugt aus zwei Stegen 23, die parallel zueinander verlaufen und an ihren freien Enden über das Verbindungselement 27 miteinander verbunden sind. Im Bereich zwischen den Anbindungen der Stege 23 an der Halteplatte 18 und dem Verbindungselement 27 können die Stege 23 durch mindestens einen Brückensteg 29 zur Aussteifung miteinander verbunden sein.
Gemäß Fig. 1 bis 4 weisen die Verbindungselemente 27 an ihren kürzeren Querseiten- rändern angeformte Führungsansätze 31 auf, die in Führungstaschen 32 der Lagervorsprünge 28 hineinpassen und beim Befestigen der Stege 23 in diese hineingesteckt werden. Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, besitzt die Nabe 9 an ihrer der Motorhalterung 4 zugekehrten Stirnseite in einer Wandung des Nabenkörpers Taschen 33, in die Auswuchtgewichte eingesteckt werden können. Auf ihrer Rückseite ist die Frontplatte 5 mit einer Rippenstruktur 25 versehen, wodurch einerseits eine Materialersparnis und andererseits eine Versteifung der Frontplatte 5 erreicht wird. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, weist auch die Halteplatte 18 an ihrer dem Außenläufermotor 3 zugekehrten Seite eine Rippenstruktur 25a auf, so dass die Halteplatte nicht als dickwandiges, massives Teil ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Frontplatte 5 und die Motorhalterung 4 als Kunststoff und/oder Metallspritzgussteile ausgebildet sind und die Abstandhalter 21 als Kunststoff- oder Metallspritzgussteile einstückig mit der Frontplatte 5 oder der
Motorhalterung 4 hergestellt sind. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung entsteht ein nur aus zwei Spritzgussteilen bestehendes Lüftergehäuse, wodurch sich eine montagetechnisch einfache und kompakte Konstruktion bedingt.
Bei der alternativen, in den Fig. 5 bis 8 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Diagnoallüfters sind zunächst gleiche Teile mit den entsprechenden Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 4 bezeichnet. Bei dieser Ausführung ist unterschiedlich, dass die Hohlkammern 20 hauptsächlich im Bereich der Verbindungselemente 27 der Abstandhalter 21 gebildet sind (siehe Fig. 8). Gemäß Fig. 7 können aber auch auf der Seite der Lagervorsprünge 28 der Frontplatte 5 anteilige Kammern 20a gebildet sein. Ferner weisen auch die Abstandhalter 21 bzw. deren Stege 23 gemäß Fig. 6 und 7 Verrippungen 23a zur Material- und Gewichtseinsparung sowie zur Versteifung auf.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungen beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.