WO2015075103A1 - Diagonal or axial fan comprising a cooled drive unit - Google Patents

Diagonal or axial fan comprising a cooled drive unit Download PDF

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WO2015075103A1
WO2015075103A1 PCT/EP2014/075084 EP2014075084W WO2015075103A1 WO 2015075103 A1 WO2015075103 A1 WO 2015075103A1 EP 2014075084 W EP2014075084 W EP 2014075084W WO 2015075103 A1 WO2015075103 A1 WO 2015075103A1
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WO
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fan
cup
fluid channel
bottom wall
air
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/075084
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German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Ragg
Original Assignee
Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
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    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08Centrifugal pumps
    • F04D17/16Centrifugal pumps for displacing without appreciable compression

Definitions

  • the invention relates to a diagonal or axial fan with a fan, which is assigned to its drive an external rotor motor.
  • this main conveying direction points from an air inlet side to an air outlet side of a fan housing assigned to the respective fan.
  • the object of the present invention is achieved by a diagonal or axial fan according to claim 1.
  • this diagonal or axial fan an extension of the service life is achieved by simple means, since a respective generated cooling air flow maintains its direction under all operating conditions, namely opposite to the main conveying direction of the fan, so that the
  • FIG. 1 is a sectional view of a diagonal or axial fan with a fan according to the invention
  • FIG. 2 is a perspective view of the diagonal or axial fan of FIG. 1 in an exploded view
  • FIG. 3 is a sectional view of the fan of Fig. 1 and Fig. 2, taken along a section line III-III of Fig. 4, 4 is a plan view of an underside of the fan of Fig. 1 to Fig. 3,
  • FIG. 5 is a partially sectioned plan view of the underside of the fan of Fig. 1 to Fig. 4,
  • FIG. 6 is a detail of the sectional view of Fig. 3,
  • FIG. 7 is a perspective sectional view of the fan of Fig. 1 to Fig. 4,
  • FIG. 8 is a detail of the sectional view of Fig. 7,
  • FIG. 9 is a plan view of an upper side of the fan wheel of Fig. 1 to Fig. 3,
  • FIG. 10 is a side view of the fan of Fig. 1 to Fig. 3,
  • FIG. 1 is a perspective view of the fan of Fig. 1 to Fig. 3,
  • Fig. 12 is a Messdiagrannnn Betnebparameters diagonal or axial fan of Fig. 1, and
  • FIG. 13 is a measurement diagram of operating parameters of the diagonal or axial fan of Fig. 1 with a conventional fan.
  • left, right, up and down refer to the respective drawing figure and depending on a selected orientation (portrait or landscape) of a
  • FIG. 1 shows a fan 100 provided with a fan housing 110 having a fan wheel 140, which according to one embodiment is designed in the manner of a diagonal or axial fan and which preferably commutes electronically
  • Drive motor 150 for rotational drive of the fan 140 has.
  • the drive motor 150 is preferably designed in the manner of an external rotor motor and has an inner stator 130, an outer rotor 160 formed by the fan wheel 140, and a printed circuit board 176, which is equipped, for example, with electronic components required for controlling the drive motor 150.
  • the inner stator 130 is separated from the outer rotor 160 by a magnetic air gap, so that during operation of the fan 100 with the outer rotor 160th
  • the fan wheel 140 forming the outer rotor 160 has a cup-shaped carrier 182, which is preferably designed as a shaped piece made of plastic, and on which a shaft 149, also referred to as a rotor shaft, is secured against rotation.
  • the cup-shaped carrier 182 preferably has a bottom wall 184 and an annular side wall 188 which has an open end on the side facing away from the bottom wall 184 side.
  • the cup-shaped carrier 182 defines on its inner side an inner space 192, which is shown in FIGS. 3, 7 and 8, wherein it is shown dotted in FIG. 3 for illustration. Due to the central rotor shaft 149, the interior 192 is preferably annular.
  • thermocouples 198, 199th are illustratively on the circuit board 176, preferably on the side facing away from the inner stator 130 side, illustratively at least two thermocouples 198, 199th
  • the fan housing 110 preferably forms an air inlet side 108 and a
  • Air outlet side 109 and is provided with a flange 170, on which a bearing tube 172 is arranged.
  • This flange 170 is connected via a plurality of connecting webs 1 17 with the fan housing 1 10, wherein for the sake of simplicity and clarity of the drawing, only a single connecting web is designated by the reference numeral 179.
  • the fan housing 1 10 illustratively fastening means 1 12, eg mounting holes, on.
  • the bearing tube 172 is preferably formed integrally with the flange 170 and has a bearing tube wall 122, which preferably has a central
  • Lagerrohraus Principleung 124 forms for receiving a bearing assembly 131.
  • This has one or more bearing elements 173, 174, which are preferably formed by at least two rolling or ball bearings 173, 174. But there are also sintered bearings 173, 174 possible.
  • the inner stator 130 is at least partially arranged, in particular rotationally fixed and preferably at least substantially centered, and preferably also the printed circuit board 176.
  • the inner stator 130 has a central réellestatoraus Principleung 139, which is provided for mounting on the bearing tube wall 122.
  • the fan housing 1 10, the connecting webs 17, the flange 170 and the bearing tube 172 are preferably made of plastic, since plastic allows a favorable production and fine details.
  • the parts mentioned are preferably formed partially or completely of metal, since metal on the one hand mechanically stable and on the other hand, the resulting heat in the electric motor can dissipate better than plastic.
  • a first fluid channel (cooling channel) 177 is provided on the fan wheel 140, and at least one second fluid channel (cooling channel) 171, 175 is provided in the area of the bearing tube 172 in order to support and improve cooling of the interior 192 by a fluid, in particular air or another gas is passed through the interior 192, as will be described in more detail below.
  • the inner stator 130 preferably has a laminated core 134 provided with a motor winding 132, which forms the central inner stator recess 139.
  • a motor winding 132 which forms the central inner stator recess 139.
  • at least one second fluid channel 171, 175 is preferably formed in the area between the inner stator 130 and the central bearing tube recess 124.
  • two second fluid channels 171, 175 are shown here.
  • second fluid channels 171, 175 preferably pass through the flange part 170 and extend in the region between the central inner stator recess 139 and the bearing tube wall 122
  • the second fluid channels 171, 175 extend preferably at least partially from the air outlet side 109 of the fan housing 110 in the central mecanicstatoraus principleung 139 in the direction of the air inlet side 108 of the fan housing 1 10, preferably at least up to a region which is arranged on a side remote from the air outlet side 109 of the fan housing 1 10 side of the inner stator 130, particularly preferably in the interior 192nd
  • this fluid flow does not flow through the bearing elements 173, 174 and therefore does not cool in this area.
  • the inner stator 130 preferably has fastening elements 138 for the rotationally fixed attachment of the inner stator 130 to the printed circuit board 176
  • the cup-shaped support 182 preferably has a mounting portion 186, to which a metal part 107 is attached, in particular as an insert in the plastic injection molding, on which the rotor shaft 149th
  • Air inlet side 108 of the fan housing 1 10 to the air outlet side 109 through the fan housing 1 10 directed air flow 103 is arranged.
  • each of the plurality of fan blades 180 forms a pressure side facing the air outlet side 109 and a negative pressure side facing the air inlet side 108.
  • These fan blades 181, 185 form by way of example pressure sides 181 "or 185" and vacuum sides 181 'or 185'.
  • the bottom wall 184 of the cup-shaped support 182 preferably has a plurality of ribs 190 on its side 184 'facing the air outlet side 109 of the fan housing 110, of which only two are visible, which are identified by the reference numerals 191, 193.
  • a first fluid channel 177 visible. This one stands
  • a plurality of air passage openings 120 is preferably formed on the bottom wall 184.
  • the air passage openings 120, 178 formed in the area of the bottom wall 184 extend from the interior 192 directly to the negative pressure side of at least one fan blade 185.
  • the first fluid channel 177 communicates with the second fluid channel 175 in FIG.
  • This serves to at least partially caused by negative pressure generation of a provided at least for cooling the external rotor motor 150 cooling air flow 104 from the air outlet side 109 during operation of the fan 100 at least over the second fluid channel 175, the first fluid channel 177 and the at least one air passage opening 178 for
  • the bottom wall 184 provided with the plurality of ribs 190 preferably forms a radial fan at least in regions in order to at least support the generation of the cooling air flow 104.
  • the ribs 190 typically result in stiffening and reinforcement of the corresponding portion of the bottom wall 184, and therefore the ribs 190 may also be referred to as reinforcing ribs or stiffening ribs 190.
  • the stiffening or reinforcement is particularly advantageous in the radially inner region, but also effective in the radially outer region when it extends into the radially outer region.
  • the outer region is more effective than the inner region, and if it depends only on this effect, the ribs 190 can be provided only in the radially outer region.
  • the first fluid channel 177 and preferably all first fluid channels formed in or on the bottom wall 184, are preferably at least in the region of a respectively assigned air passage opening 178, i. the first fluid channel 177 in the region of the air passage opening 178, bounded by a limiting member in the direction of the air outlet side 109.
  • This limiting member is preferably formed by a particular annular and radially magnetized, permanent magnet rotor magnet 162 of the outer rotor 160 of the external rotor motor 150, which in an assembly of the fan 140, e.g. starting from a free end of the cup-shaped carrier 182, preferably pushed against the plurality of ribs 190 in the cup-shaped carrier 182 and fixed there.
  • Cup-shaped support 182 is preferably a sleeve-shaped return part 168 of the outer rotor 160 rotatably disposed, to which, for example. the rotor magnet 162 of the outer rotor 160 is arranged and fixed to cooperate with the motor winding 132.
  • the sleeve-shaped return part 162 is at least partially formed of a magnetically conductive material and preferably by
  • Injection molded on the molded plastic molded as a cup-shaped support 182 by the return member 162 is inserted, for example, as an insert in the injection mold and then the plastic in the
  • Injection mold is injected.
  • the sleeve-shaped extends
  • the return part 168 preferably does not extend into the bottom wall 184 of the cup-shaped support 182 in order to avoid an arrangement of the sleeve-shaped return part 168 in the region of the at least one air passage opening 178.
  • the fan wheel 140 sucks in air when rotated in a direction of rotation indicated by an arrow 101 through the air inlet side 108, as indicated by an arrow 102. From this sucked air 102, the plurality of fan blades 180 generates the air flow 103 directed in the main conveying direction 105 through the fan housing 110, for example for cooling an external fan Device.
  • Vacuum side 185 flows to be transported away from there with the air flow 103 in the main conveying direction 105. It should be noted, however, that the operation of a diagonal or axial fan as well as the functionality and the basic structure of the preferably electronically commutated
  • External rotor motor 150 are well known to those skilled in the art. Therefore, for the sake of simplicity and brevity of description, a further description thereof will be omitted here.
  • FIG. 2 shows the fan 100 of FIG. 1 with the fan wheel 140 forming the outer rotor 160, the inner stator 130 attached to the printed circuit board 176, which forms the outer rotor motor 150 with the outer rotor 160, and the fan housing 1 10.
  • This is the majority connecting webs 1 17 connected to the flange 170, wherein the plurality of connecting webs 1 17 in addition to the connecting web 179 of Fig. 1 illustratively has three further connecting webs, which are identified by the reference numerals 274, 276 and 279.
  • the bearing tube 172 arranged on the flange part 170 is designed to form the second fluid channels 171, 175 as well as further second fluid channels, of which by way of example two second fluid channels with the reference numbers 271, 275
  • the second fluid channel 271 is here similar to the second fluid channels 171, 175 provided for forming on the outer periphery of the bearing tube wall 122 of the bearing tube 172, i. in a region defined by the outer circumference of the bearing tube wall 122, two longitudinal webs 281, 282 formed on the bearing tube wall 122 and the central inner stator recess 139.
  • the longitudinal webs 281, 282 may be formed such that the inner stator 130 is supported in its axial direction thereto, e.g. at a paragraph provided for this purpose.
  • the second fluid channel 275 is, for example, formed in or within the bearing tube wall 122 by way of example. It is, however, on it
  • the fan wheel 140 illustratively has three further fan blades 183, 187, 189. These have in analogy to the pressure sides 181 ", 185" and vacuum sides 181 ', 185' of the fan blades 181, 185 pressure sides 183 ", 187", 189 “and vacuum sides 183 ', 187', 189 ' each of the vacuum sides 181 ', 183', 185 ', 187', 189 'preferably each two Lucas mant ttsö réelleen formed on the bottom wall 184 of the cup-shaped support 182 of the fan 140, wherein only the air passage openings on the vacuum sides 185', 187 'for simplicity and Accordingly, a further air passage opening 278 is provided in the region of the negative pressure side 185 'in addition to the air passage opening 178, and two air passage openings 287, 289 are provided in the region of the negative pressure side 187'.
  • Air passage openings 178, 287, 289, 188, 120, 287, etc. are preferred
  • Air passage opening 178, 287, 289, 188, 120, 287, etc., as shown in the figures extend in the radial direction, wherein the air passage opening 178 may be additionally opened in the axial direction, see.
  • the air passage opening 178 is at least partially formed to guide the fluid flow in the radial direction.
  • the opening in the axial direction is particularly advantageous in the embodiment of the fan as an injection molded part, since it in the Making a demolding possible by moving the injection molds in the axial direction.
  • the air passage opening 178 may also extend slightly obliquely to the radial direction and be so large that a radial flow is possible. It is thus advantageous that the air passage opening 178 allows a fluid flow whose radial component is greater than the axial component thereof. This is made possible by the aforementioned embodiments, but also by
  • Embodiments of the air passage opening 178 which extend slightly obliquely to the radial direction.
  • Air passage opening 178 is open at least partially in a radial direction on the side facing away from the interior 192 side, so if you can see the opening from the corresponding radial side from the outside, as this is the
  • Fig. 3 shows the fan 140 of Fig. 1 and Fig. 2 to illustrate the cup-shaped carrier 182, on which the plurality of fan blades 180 is preferably integrally formed and in which the sleeve-shaped
  • FIG. 4 illustrates the preferred by
  • FIG. 4 shows the fan wheel 140 of FIGS. 1 and 2 for clarification of FIG
  • Pressure sides 181 ", 183", 185 “, 187”, 189 “of the fan blades 181, 183, 185, 187, 189 and the side 184 'of the bottom wall 184 of the cup-shaped carrier 182, on which the plurality of ribs 190 is formed preferably extend radially outward star-shaped or spoke-shaped, starting from a
  • FIG. 5 shows the fan wheel 140 of FIG. 4, in which approximately in the region of
  • Fan blade 187, the annular side wall 188 of the cup-shaped carrier 182, the sleeve-shaped return part 168 and the rotor magnet 162 are illustratively broken away to the Lucas micts openings 287, 289 in the region of
  • the circumferential angle region ⁇ preferably comprises at least one region of the negative pressure side 187 ', in which a negative pressure occurs in each case during operation of the fan 100 of FIGS. 1 and 2.
  • the Beer malasteso réelle 289 forms here with the ribs 491, 492 from a first fluid passage 578
  • the Heil funnelso réelle 287 forms with the ribs 492, 493 a first fluid passage 577 from.
  • These first fluid channels 577, 578 are analogous to the first fluid channel 177 of FIG. 1 formed on the bottom wall 184 of the cup-shaped support 182 and are at least partially covered by the rotor magnet 162, but are preferably partially open to the air outlet 109 side.
  • the first fluid channels 177, 577, 578 may be e.g. be covered by a matching part of plastic or sheet metal.
  • FIG. 6 shows a section 600 of the fan wheel 140 of FIG. 3 to illustrate the attachment of the sleeve-shaped return part 168 to the annular side wall 188 of the cup-shaped support 182.
  • the return part 168 is preferably injection molded between two annular shoulders 684 provided on the annular side wall 188 , 688 injected.
  • the rotor magnet 162 is fastened within the sleeve-shaped return-end part 168, preferably by pressing and / or gluing.
  • This preferably has a minimum radial extent 602, which is greater than a maximum radial extent 601 of the metal part, which is likewise preferably injected by injection molding into the attachment portion 186 of the cup-shaped carrier 182 107 is to avoid an arrangement of the metal part 107 in the region of the rotor magnet 162.
  • Fig. 7 shows the fan wheel 140 of Fig. 3 in a slightly tilted position, thereby to the side 184 'of the bottom wall 184 of the cup-shaped carrier 182 formed plurality of ribs 190th
  • FIG. 8 shows a cutout 800 of the fan wheel 140 of FIG. 7 for clarification of the first fluid channel 177 formed in the region of the rib 191 and the air passage opening 178, as well as for clarification in the area of FIG.
  • FIG. 9 shows the fan wheel 140 of FIG. 1 and FIG. 2 for clarification of the plurality of air passage openings 120 formed on the cup-shaped support 182 in the region of the bottom wall 184.
  • These are preferably in each case in the area between two adjacent in the circumferential direction of the fan 140.
  • opposite ribs of the plurality of ribs 190 are arranged.
  • the air passage opening 289 is arranged in the region between the ribs 491, 492, etc.
  • the plurality of fins 120 are illustratively only recognizable on the bottom wall 184 here.
  • the plurality of ribs 120 are shown in FIG. 1 - the air inlet side 108 of FIG
  • Fan housing 1 10 facing - side of the bottom wall 184 preferably not on this over or out of this.
  • FIG. 10 shows the fan wheel 140 of FIG. 1 and FIG. 2 to illustrate the illustration of a corresponding cooling of the bearing tube 172 as well as of FIG
  • FIG. 11 shows the fan wheel 140 of FIG. 1 and FIG. 2 for clarification of the plurality of air passage openings 120 formed on the cup-shaped support 182 in the region of the bottom wall 184, as well as for illustrating the vacuum sides 181 ', 183', 185 ', 187'. , 189 'and the printed pages 181 ", 183", 185 ", 187", 189 "of the fan blades 181, 183, 185, 187, 189.
  • FIG. 12 shows a measurement diagram 1200 of operating parameters, in particular of critical temperature profiles, of the fan 100 of FIG. 1, which were detected at least partially using the thermoelements 198, 199 of FIG. 1 and in dependence on a respective volume flow in m 3 /. h, ie the air flow 103 of FIG. 1 conveyed by the fan 100, the respective volume flow being depicted on an abscissa 1202.
  • Associated ordinates 1204, 1206 depict temperature differences in Kelvin and a respective room temperature in ° C, as well as a respective motor power in W of the external rotor motor 150 of FIG.
  • Reference numeral 1210 denotes the room temperature at which the measurement was carried out. This is about 24.5 ° C.
  • the electrical power consumed by the fan 100 during the measurement is indicated by the reference numeral 1220 characterized.
  • An increase in temperature as measured in the motor winding 132 of FIG. 1 is indicated by the reference numeral 1230. This is here in the range of 12 to 15 K.
  • a corresponding increase in temperature in the ball bearing 173 of FIG. 1 is identified by the reference numeral 1240 and is at values between 7.5 and 1 1 K.
  • a corresponding increase in temperature in the ball bearing 174 of FIG is designated by the reference numeral 1250 and is at values between 10 and 15 K.
  • FIG. 13 shows a measurement diagram 1300 of operating parameters, in particular of critical temperature profiles, of a fan constructed according to the fan 100 of FIG. 1, in which a conventional fan impeller was used, so that with a corresponding cooling of the bearing tube 172 as well as the bearing assembly 131 and the inner stator 130 of FIG. 1, a reversal point known from the prior art occurs.
  • the operating parameters or temperature profiles were in turn at least partially detected using the thermocouples 198, 199 of FIG. 1 and are illustrated as a function of a respective volume flow in m 3 / h, ie the air flow conveyed by the fan, wherein the respective
  • volume flow is shown on an abscissa 1302.
  • Associated ordinates 1304, 1306 depict temperature differences in Kelvin and a respective room temperature in ° C, as well as a respective motor power in W of the external rotor motor 150 of FIG.
  • Reference numeral 1310 denotes the room temperature at which the measurement was carried out. This is about 23.3 ° C.
  • the electric power consumed by the fan during the measurement is indicated by the reference numeral 1320.
  • a reversal point 1399 is present in which a corresponding cooling air flow for cooling the bearing tube 172 and the bearing assembly 131 and the inner stator 130 of FIG. 1 changes direction, ie in the region before the reversal point 1399 is the cooling air flow of the
  • Air intake side 108 of Fig. 1 directed to the air outlet side 109 and then rotates in the direction shown in Fig. 1.
  • a diagonal or axial fan 100 comprising: a fan housing 110 forming an air inlet side 108 and an air outlet side 109, a bearing tube 172 having a bearing tube wall 122 having a central bearing tube recess 124 for receiving a bearing assembly 131 trains; an external rotor motor 150 with an inner stator 130 and an outer rotor 160, which inner stator 130 has a central
  • a fan wheel 140 which is mounted rotatably about the bearing arrangement 131 about a rotation axis 141 and is rotatably driven by the external rotor motor 150, which fan wheel 140 has a cup-shaped carrier 182 which defines an interior 192 on its cup-shaped inner side, and on which cup-shaped carrier 182 a
  • Air inlet side 108 to the air outlet side 109 through the fan housing 1 10 directed air stream 103 is arranged; each fan blade 181, 183, 185, 187, 189 having a pressure side 181 ", 183", 185 ", 187", 189 “facing the air outlet side 109 and a vacuum side 181 ', 183', 185 ', 187' facing the air inlet side 108.
  • the cup-shaped carrier 182 of the fan wheel 140 has a bottom wall 184 and an annular side wall 188, which bottom wall 184 forms on its air outlet side 109 side 184 'at least a first fluid channel 177, which at least one of the cup-shaped carrier 182 trained in the bottom wall 184
  • Air passage opening 178 which causes a fluid connection between the interior 192 and the negative pressure side 185 'of at least one fan blade 185, to at least partially caused by a negative pressure during operation
  • the at least one first fluid channel 177 is delimited by a delimiting member 162 in the direction of the air outlet side 109, at least in the area of the at least one air passage opening 178.
  • the outer rotor 160 of the external rotor motor 150 is provided with a permanent magnet rotor magnet 162, wherein the
  • Rotor magnet 162 is annular and forms the limiting member 162.
  • the predetermined circumferential angle range ⁇ comprises a region of the negative pressure side 187 'of the at least one fan blade 187, in which in each case a negative pressure occurs during operation.
  • a plurality of ribs 191, 193 are formed on the side 184 'of the bottom wall 184 of the cup-shaped carrier 182 facing the air outlet side 109.
  • the cup-shaped support 182 is formed as a molded piece made of plastic, in which a sleeve-shaped return part 168 is attached, in particular by injection molding.
  • the sleeve-shaped return part 168 does not extend into the bottom wall 184 of the cup-shaped carrier 182, around a
  • a metal part 107 is fastened in the bottom wall 184 of the cup-shaped support 182, in particular by injection molding, to which a shaft 149 rotatably mounted in the bearing tube 172 is fastened secured against rotation.
  • the metal part 107 has a maximum first radial extent 601 and a rotor magnet 162 of the outer rotor 160 of the outer rotor motor 150 arranged in the cup-shaped carrier 182 has a minimal second radial extent 602, the first radial extent 601 being smaller than the second radial Extension 602 to avoid an arrangement of the metal part 107 in the region of the rotor magnet 162.
  • At least one second fluid channel 171, 175 is formed in the region between the inner stator 130 and the central bearing tube recess 124, which at least one second fluid channel 171, 175 is in fluid communication with the air outlet side 109 on the one hand and with the inner space 192 on the other hand, around a cooling air flow 104 from the air outlet side 109 via the at least one second fluid channel 171, 175, then via the at least one first fluid channel 177 and the at least one air passage opening 178 to
  • the bearing tube 172 is connected to a flange part 170 of the fan housing 110, wherein the at least one second fluid channel 171, 175 passes through the flange part 170.
  • the at least one second fluid channel 171, 175 is formed in the bearing tube wall 122 of the bearing tube 172.
  • the at least one second extends
  • Air inlet side 108 of the fan housing 1 preferably at least up to a region which is disposed on a side remote from the Heilauslassseite 109 of the fan housing 1 10 side of the inner stator 130.
  • the air passage opening 178 is formed in the region of
  • Air passage opening 178 to allow fluid flow in the radial direction.
  • the air passage opening 178 extends in a radial direction.
  • those formed in the region of the bottom wall 184 extend
  • At least one fan blade 185 At least one fan blade 185.
  • the first channel 177 is at least partially limited in the axial direction on the one hand by the bottom wall 184 and on the other hand by the inner stator 130. This allows the guidance of the fluid flow.
  • the first channel 177 is limited at least in regions in the axial direction on the one hand by the bottom wall 184 and on the other hand by the rotor magnet 162. This allows the guidance of the fluid flow.
  • those formed in the region of the bottom wall 184 extend
  • the outlet of the air passage opening (178) on the side facing away from the interior (192) side is at least partially open in a radial direction.
  • second fluid channels 171, 175 it is very complicated to form corresponding second fluid channels 171, 175 in the case of a bearing tube 172 made of metal.
  • the second fluid channels 171, 175 may also be omitted, which results in a poorer fluid flow, but which is partially compensated by the better thermal conductivity of the metal.

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Abstract

A diagonal or axial fan (100) comprises an air intake side (108) and an air discharge side (109) as well as an external rotor motor (150) that is mounted at least in part on a support tube (172) and drives an impeller (14) which is designed to allow, during operation of the fan, a cooling air flow (104) to be generated at least for cooling the external rotor motor (150), said cooling air flow being caused at least in part by negative pressure and flowing from the air discharge side (109) towards the air intake side (108).

Description

DIAGONAL- ODER AXIALLÜFTER MIT GEKÜHLTEM ANTRIEB  DIAGONAL OR AXIAL FAN WITH COOLED DRIVE
Die Erfindung betrifft einen Diagonal- oder Axiallüfter mit einem Lüfterrad, welchem zu seinem Antrieb ein Außenläufermotor zugeordnet ist. The invention relates to a diagonal or axial fan with a fan, which is assigned to its drive an external rotor motor.
Bei derartigen Diagonal- oder Axiallüftern erreichen zugeordnete In such diagonal or axial fans reach associated
Außenläufermotoren im Betrieb Drehzahlen von beispielsweise bis zu 5.000 U/min, wobei kleinere Motoren dieser Bauart oftmals eine Leistung von weniger als 100 W haben. Dennoch können diese Außenläufermotoren im Betrieb sehr heiß werden, sodass zugeordnete Lagerelemente, welche zur drehbeweglichen Lagerung entsprechender Außenrotoren der Außenläufermotoren dienen, vergleichsweise stark erhitzt werden können. Dies kann zu einer Reduzierung einer jeweiligen Fettgebrauchsdauer von Schmierstoffen der Lagerelemente bzw. zu deren thermischer Zerstörung führen und damit die Lebensdauer solcher Diagonal- oder Axiallüfter einschränken bzw. verringern. External rotor motors in operation speeds of, for example, up to 5,000 rpm, with smaller engines of this type often have a capacity of less than 100 W. Nevertheless, these external rotor motors can become very hot during operation, so that associated bearing elements, which serve for rotatably supporting corresponding outer rotors of the external rotor motors, can be heated comparatively strongly. This can lead to a reduction of a respective grease service life of lubricants of the bearing elements or to their thermal destruction and thus limit or reduce the life of such diagonal or axial fan.
Um eine derartige Reduzierung einer jeweiligen Fettgebrauchsdauer von To such a reduction of a respective grease life of
Schmierstoffen der Lagerelemente bzw. deren thermische Zerstörung zu verhindern, wird bei gebräuchlichen Diagonal- oder Axiallüftern ein Kühlluftstrom erzeugt und z.B. im Bereich zwischen den Lagerrohren und den Außenläufermotoren in einer zugeordneten Haupt-Förderrichtung durchgeführt. Diese Haupt-Förderrichtung weist hierbei von einer Lufteinlassseite zu einer Luftauslassseite eines dem jeweiligen Lüfter zugeordneten Lüftergehäuses. To prevent lubricants of the bearing elements or their thermal destruction, in conventional diagonal or axial fans, a cooling air flow is generated and, for. performed in the region between the bearing tubes and the external rotor motors in an associated main conveying direction. In this case, this main conveying direction points from an air inlet side to an air outlet side of a fan housing assigned to the respective fan.
Bei derartigen Diagonal- oder Axiallüftern besteht das Problem, dass es bei einer entsprechenden Durchströmung des Außenläufermotors durch den Kühlluftstrom einen Umkehrpunkt gibt: Im frei blasenden Betrieb, d.h. ohne Gegendruck, wird der Außenläufermotor wie oben beschrieben in der Haupt-Förderrichtung des Lüfters durchströmt, aber ab einem gewissen Gegendruck auf der Luftauslassseite dreht sich die Richtung des Kühlluftstroms um. Dieser Umkehrpunkt liegt in den meisten Fällen im angestrebten Arbeitsbereich des Lüfters. Dies hat zur Folge, dass der Diagonal- oder Axiallüfter sich bei Erreichen des Umkehrpunkts aufgrund eines Aussetzens des Kühlluftstroms wiederum stark erhitzen kann, was wiederum zu einer Reduzierung einer jeweiligen Fettgebrauchsdauer von Schmierstoffen der Lagerelemente bzw. zu deren thermischer Zerstörung führen und damit die In such diagonal or axial fans, the problem is that there is a reversal point with a corresponding flow through the external rotor motor by the cooling air flow: In free-blowing operation, ie without back pressure, the external rotor motor is flowed through, as described above in the main conveying direction of the fan from a certain back pressure on the air outlet side, the direction of the cooling air flow turns around. This reversal point is in most Cases in the intended working range of the fan. This has the consequence that the diagonal or axial fan can again heat strongly when reaching the reversal point due to exposure of the cooling air flow, which in turn lead to a reduction of a respective grease service life of lubricants of the bearing elements or their thermal destruction and thus the
Lebensdauer solcher Diagonal- oder Axiallüfter einschränken bzw. verringern kann. Limit life of such diagonal or axial fan or can reduce.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Diagonal- oder Axiallüfter bereit zu stellen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. It is therefore an object of the invention to provide a new diagonal or axial fan. This object is solved by the subject matter of the independent claim. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.
Insbesondere wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch einen Diagonaloder Axiallüfter gemäß Anspruch 1 gelöst. Bei diesem Diagonal- oder Axiallüfter wird mit einfachen Mitteln eine Verlängerung der Lebensdauer erreicht, da ein jeweils erzeugter Kühlluftstrom bei allen Betriebsbedingungen seine Richtung beibehält, nämlich entgegengesetzt zur Haupt-Förderrichtung des Lüfters, so dass der In particular, the object of the present invention is achieved by a diagonal or axial fan according to claim 1. In this diagonal or axial fan, an extension of the service life is achieved by simple means, since a respective generated cooling air flow maintains its direction under all operating conditions, namely opposite to the main conveying direction of the fan, so that the
Außenläufermotor und somit das Lagerrohr sowie zugeordnete Lagerelemente bei allen Betriebsbedingungen sicher gekühlt werden. External rotor motor and thus the bearing tube and associated bearing elements are safely cooled under all operating conditions.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Further details and advantageous developments of the invention will become apparent from the hereinafter described and illustrated in the drawings, to be understood in any way as limiting the invention
Ausführungsbeispielen. Es zeigt: Embodiments. It shows:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines Diagonal- oder Axiallüfters mit einem Lüfterrad gemäß der Erfindung, 1 is a sectional view of a diagonal or axial fan with a fan according to the invention,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Diagonal- oder Axiallüfters von Fig. 1 in Explosionsdarstellung, 2 is a perspective view of the diagonal or axial fan of FIG. 1 in an exploded view,
Fig. 3 eine Schnittansicht des Lüfterrads von Fig. 1 und Fig. 2, gesehen entlang einer Schnittlinie III-III von Fig. 4, Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Unterseite des Lüfterrads von Fig. 1 bis Fig. 3, 3 is a sectional view of the fan of Fig. 1 and Fig. 2, taken along a section line III-III of Fig. 4, 4 is a plan view of an underside of the fan of Fig. 1 to Fig. 3,
Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Unterseite des Lüfterrads von Fig. 1 bis Fig. 4, 5 is a partially sectioned plan view of the underside of the fan of Fig. 1 to Fig. 4,
Fig. 6 ein Ausschnitt der Schnittansicht von Fig. 3, 6 is a detail of the sectional view of Fig. 3,
Fig. 7 eine perspektivische Schnittansicht des Lüfterrads von Fig. 1 bis Fig. 4, 7 is a perspective sectional view of the fan of Fig. 1 to Fig. 4,
Fig. 8 ein Ausschnitt der Schnittansicht von Fig. 7, 8 is a detail of the sectional view of Fig. 7,
Fig. 9 eine Draufsicht auf eine Oberseite des Lüfterrads von Fig. 1 bis Fig. 3, 9 is a plan view of an upper side of the fan wheel of Fig. 1 to Fig. 3,
Fig. 10 eine Seitenansicht des Lüfterrads von Fig. 1 bis Fig. 3, 10 is a side view of the fan of Fig. 1 to Fig. 3,
Fig. 1 1 eine perspektivische Ansicht des Lüfterrads von Fig. 1 bis Fig. 3, 1 is a perspective view of the fan of Fig. 1 to Fig. 3,
Fig. 12 ein Messdiagrannnn von Betnebsparametern des Diagonal- oder Axiallüfters von Fig. 1 , und Fig. 12 is a Messdiagrannnn Betnebparameters diagonal or axial fan of Fig. 1, and
Fig. 13 ein Messdiagramm von Betriebsparametern des Diagonal- oder Axiallüfters von Fig. 1 mit einem gebräuchlichen Lüfterrad. 13 is a measurement diagram of operating parameters of the diagonal or axial fan of Fig. 1 with a conventional fan.
In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links, rechts, oben und unten auf die jeweilige Zeichnungsfigur und können in Abhängigkeit von einer jeweils gewählten Ausrichtung (Hochformat oder Querformat) von einer In the following description, the terms left, right, up and down refer to the respective drawing figure and depending on a selected orientation (portrait or landscape) of a
Zeichnungsfigur zur nächsten variieren. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und Drawing figure to the next vary. Identical or equivalent parts are denoted in the various figures with the same reference numerals and
gewöhnlich nur einmal beschrieben. usually described only once.
Fig. 1 zeigt einen mit einem Lüftergehäuse 1 10 versehenen Lüfter 100 mit einem Lüfterrad 140, welcher gemäß einer Ausführungsform nach Art eines Diagonal- oder Axiallüfters ausgebildet ist und einen bevorzugt elektronisch kommutierten 1 shows a fan 100 provided with a fan housing 110 having a fan wheel 140, which according to one embodiment is designed in the manner of a diagonal or axial fan and which preferably commutes electronically
Antriebsmotor 150 zum drehenden Antrieb des Lüfterrads 140 aufweist. Der Antriebsmotor 150 ist bevorzugt nach Art eines Außenläufermotors ausgebildet und hat einen Innenstator 130, einen vom Lüfterrad 140 ausgebildeten Außenrotor 160, sowie eine Leiterplatte 176, welche z.B. mit zur Steuerung des Antriebsmotors 150 erforderlichen elektronischen Bauteilen bestückt ist. Drive motor 150 for rotational drive of the fan 140 has. The drive motor 150 is preferably designed in the manner of an external rotor motor and has an inner stator 130, an outer rotor 160 formed by the fan wheel 140, and a printed circuit board 176, which is equipped, for example, with electronic components required for controlling the drive motor 150.
Der Innenstator 130 ist durch einen magnetischen Luftspalt vom Außenrotor 160 getrennt, um somit im Betrieb des Lüfters 100 mit dem Außenrotor 160 The inner stator 130 is separated from the outer rotor 160 by a magnetic air gap, so that during operation of the fan 100 with the outer rotor 160th
zusammenwirken zu können aber trotzdem eine Drehung des Außenrotors 160 zu ermöglichen. Das den Außenrotor 160 ausbildende Lüfterrad 140 hat hierzu einen becherförmigen Träger 182, welcher bevorzugt als Formstück aus Kunststoff ausgebildet ist, und an welchem eine auch als Rotorwelle bezeichnete Welle 149 drehfest befestigt ist. Der becherförmige Träger 182 hat bevorzugt eine Bodenwand 184 und eine ringförmige Seitenwand 188, die auf der von der Bodenwand 184 abgewandten Seite ein offenes bzw. freies Ende aufweist. to be able to interact but still allow rotation of the outer rotor 160. For this purpose, the fan wheel 140 forming the outer rotor 160 has a cup-shaped carrier 182, which is preferably designed as a shaped piece made of plastic, and on which a shaft 149, also referred to as a rotor shaft, is secured against rotation. The cup-shaped carrier 182 preferably has a bottom wall 184 and an annular side wall 188 which has an open end on the side facing away from the bottom wall 184 side.
Der becherförmige Träger 182 definiert auf seiner Innenseite einen Innenraum 192, der in Fig. 3, Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt ist, wobei er in Fig. 3 zur Illustration gepunktet dargestellt ist. Auf Grund der zentralen Rotorwelle 149 ist der Innenraum 192 bevorzugt ringförmig ausgebildet. The cup-shaped carrier 182 defines on its inner side an inner space 192, which is shown in FIGS. 3, 7 and 8, wherein it is shown dotted in FIG. 3 for illustration. Due to the central rotor shaft 149, the interior 192 is preferably annular.
Auf der Leiterplatte 176 sind, vorzugsweise auf deren vom Innenstator 130 abgewandten Seite, illustrativ mindestens zwei Thermoelemente 198, 199 On the circuit board 176, preferably on the side facing away from the inner stator 130 side, illustratively at least two thermocouples 198, 199th
angeordnet, welche hier lediglich zur Erfassung von Betriebsparametern des Lüfters 100 zu Versuchszwecken dienen und somit nur optionalen Charakter haben, sodass bei einer serientauglichen Herstellung des Lüfters 100 auf deren Verwendung verzichtet werden kann. arranged, which serve here only for the detection of operating parameters of the fan 100 for experimental purposes and thus have only optional character, so that can be dispensed with a use of the fan 100 in production suitable for their use.
Das Lüftergehäuse 1 10 bildet bevorzugt eine Lufteinlassseite 108 und eine The fan housing 110 preferably forms an air inlet side 108 and a
Luftauslassseite 109 aus und ist mit einem Flanschteil 170 versehen, an welchem ein Lagerrohr 172 angeordnet ist. Dieses Flanschteil 170 ist über eine Mehrzahl von Verbindungsstegen 1 17 mit dem Lüftergehäuse 1 10 verbunden, wobei hier zwecks Einfachheit und Übersichtlichkeit der Zeichnung nur ein einzelner Verbindungssteg mit dem Bezugszeichen 179 gekennzeichnet ist. Zur Befestigung an oder in einem externen Gerät weist das Lüftergehäuse 1 10 illustrativ Befestigungsmittel 1 12, z.B. Befestigungsöffnungen, auf. Air outlet side 109 and is provided with a flange 170, on which a bearing tube 172 is arranged. This flange 170 is connected via a plurality of connecting webs 1 17 with the fan housing 1 10, wherein for the sake of simplicity and clarity of the drawing, only a single connecting web is designated by the reference numeral 179. For attachment to or in one external device, the fan housing 1 10 illustratively fastening means 1 12, eg mounting holes, on.
Das Lagerrohr 172 ist bevorzugt einstückig mit dem Flanschteil 170 ausgebildet und weist eine Lagerrohrwand 122 auf, welche vorzugsweise eine zentrale The bearing tube 172 is preferably formed integrally with the flange 170 and has a bearing tube wall 122, which preferably has a central
Lagerrohrausnehmung 124 zur Aufnahme einer Lageranordnung 131 ausbildet. Diese hat ein oder mehrere Lagerelemente 173, 174, welche bevorzugt von mindestens zwei Wälz- oder Kugellagern 173, 174 ausgebildet werden. Es sind aber auch Sinterlager 173, 174 möglich. Auf dem Lagerrohr 172 ist der Innenstator 130 zumindest teilweise angeordnet, insbesondere drehfest und bevorzugt zumindest im Wesentlichen zentriert, und bevorzugt ebenso die Leiterplatte 176. Hierzu hat der Innenstator 130 eine zentrale Innenstatorausnehmung 139, welche zur Anordnung auf der Lagerrohrwand 122 vorgesehen ist. Lagerrohrausnehmung 124 forms for receiving a bearing assembly 131. This has one or more bearing elements 173, 174, which are preferably formed by at least two rolling or ball bearings 173, 174. But there are also sintered bearings 173, 174 possible. On the bearing tube 172, the inner stator 130 is at least partially arranged, in particular rotationally fixed and preferably at least substantially centered, and preferably also the printed circuit board 176. For this purpose, the inner stator 130 has a central Innenstatorausnehmung 139, which is provided for mounting on the bearing tube wall 122.
Das Lüftergehäuse 1 10, die Verbindungsstege 1 17, das Flanschteil 170 und das Lagerrohr 172 sind bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet, da Kunststoff eine günstige Herstellung und feine Details ermöglicht. Bei leistungsstarken Elektromotoren werden die genannten Teile jedoch bevorzugt teilweise oder vollständig aus Metall ausgebildet, da Metall einerseits mechanisch stabiler ist und andererseits auch die im Elektromotor entstehende Wärme besser ableiten kann als Kunststoff. The fan housing 1 10, the connecting webs 17, the flange 170 and the bearing tube 172 are preferably made of plastic, since plastic allows a favorable production and fine details. In high-performance electric motors, however, the parts mentioned are preferably formed partially or completely of metal, since metal on the one hand mechanically stable and on the other hand, the resulting heat in the electric motor can dissipate better than plastic.
Am Lüfterrad 140 ist ein erster Fluidkanal (Kühlkanal) 177 vorgesehen, und im Bereich des Lagerrohrs 172 ist mindestens ein zweiter Fluidkanal (Kühlkanal) 171 , 175 vorgesehen, um eine Kühlung des Innenraums 192 zu unterstützen und zu verbessern, indem ein Fluid, insbesondere Luft oder ein anderes Gas, durch den Innenraum 192 geleitet wird, wie dies im Folgenden näher beschrieben wird. A first fluid channel (cooling channel) 177 is provided on the fan wheel 140, and at least one second fluid channel (cooling channel) 171, 175 is provided in the area of the bearing tube 172 in order to support and improve cooling of the interior 192 by a fluid, in particular air or another gas is passed through the interior 192, as will be described in more detail below.
Der Innenstator 130 weist bevorzugt ein mit einer Motorwicklung 132 versehenes Blechpaket 134 auf, welches die zentrale Innenstatorausnehmung 139 ausbildet. Im Bereich zwischen dem Innenstator 130 und der zentralen Lagerrohrausnehmung 124 ist bevorzugt mindestens ein zweiter Fluidkanal 171 , 175 ausgebildet. Illustrativ sind hier zwei zweite Fluidkanäle 171 , 175 gezeigt. Diese zweiten Fluidkanäle 171 , 175 führen bevorzugt durch das Flanschteil 170 hindurch und erstrecken sich im Bereich zwischen der zentralen Innenstatorausnehmung 139 und der Lagerrohrwand 122 z.B. zwischen hierzu an der Lagerrohrwand 122 ausgebildeten Längsstegen 128, 129. Hierbei erstrecken sich die zweiten Fluidkanäle 171 , 175 bevorzugt von der Luftauslassseite 109 des Lüftergehäuses 1 10 zumindest bereichsweise in der zentralen Innenstatorausnehmung 139 in Richtung zur Lufteinlassseite 108 des Lüftergehäuses 1 10, vorzugsweise zumindest bis zu einem Bereich, der auf einer von der Luftauslassseite 109 des Lüftergehäuses 1 10 abgewandten Seite des Innenstators 130 angeordnet ist, besonders bevorzugt in den Innenraum 192. The inner stator 130 preferably has a laminated core 134 provided with a motor winding 132, which forms the central inner stator recess 139. In the area between the inner stator 130 and the central bearing tube recess 124, at least one second fluid channel 171, 175 is preferably formed. Illustratively, two second fluid channels 171, 175 are shown here. These second fluid channels 171, 175 preferably pass through the flange part 170 and extend in the region between the central inner stator recess 139 and the bearing tube wall 122 In this case, the second fluid channels 171, 175 extend preferably at least partially from the air outlet side 109 of the fan housing 110 in the central Innenstatorausnehmung 139 in the direction of the air inlet side 108 of the fan housing 1 10, preferably at least up to a region which is arranged on a side remote from the air outlet side 109 of the fan housing 1 10 side of the inner stator 130, particularly preferably in the interior 192nd
Neben einer Fluidzufuhr durch die zweiten Fluidkanäle 171 , 175 ist auch eine Fluidzufuhr von dem freien Ende der ringförmigen Seitenwand, das sich auf den Druckseiten 181 ", 185" der Lüfterflügel 181 , 185 befindet, über den magnetischen Luftspalt in den Innenraum 192 (Fig. 3) möglich, wobei dieser Fluidstrom nicht über die Lagerelemente 173, 174 strömt und daher in diesem Bereich nicht kühlt. In addition to a fluid supply through the second fluid channels 171, 175 and a fluid supply from the free end of the annular side wall, which is on the pressure sides 181 ", 185" of the fan blades 181, 185, via the magnetic air gap into the interior 192 (FIG. 3) possible, this fluid flow does not flow through the bearing elements 173, 174 and therefore does not cool in this area.
Des Weiteren hat der Innenstator 130 bevorzugt Befestigungselemente 138 zur drehfesten Befestigung des Innenstators 130 an der Leiterplatte 176. Zur Furthermore, the inner stator 130 preferably has fastening elements 138 for the rotationally fixed attachment of the inner stator 130 to the printed circuit board 176
Befestigung der Rotorwelle 149 weist der becherförmige Träger 182 bevorzugt einen Befestigungsabschnitt 186 auf, an dem ein Metallteil 107 befestigt ist, insbesondere als Einlegeteil im Kunststoffspritzguss, an welchem die Rotorwelle 149 Attachment of the Rotor Shaft 149, the cup-shaped support 182 preferably has a mounting portion 186, to which a metal part 107 is attached, in particular as an insert in the plastic injection molding, on which the rotor shaft 149th
verdrehgesichert befestigt ist. Diese ist bevorzugt um eine Drehachse 141 drehbar in der Lageranordnung 131 gelagert. is secured against rotation secured. This is preferably mounted rotatably about a rotation axis 141 in the bearing assembly 131.
An der ringförmigen Seitenwand 188 ist eine Mehrzahl von Lüfterflügeln 180 zur Erzeugung eines in einer Haupt-Förderrichtung 105 des Lüfters 100 von der On the annular side wall 188 is a plurality of fan blades 180 for generating a in a main conveying direction 105 of the fan 100 of the
Lufteinlassseite 108 des Lüftergehäuses 1 10 zu dessen Luftauslassseite 109 durch das Lüftergehäuse 1 10 gerichteten Luftstroms 103 angeordnet. Hierbei bildet jeder der Mehrzahl von Lüfterflügeln 180 eine der Luftauslassseite 109 zugewandte Druckseite und eine der Lufteinlassseite 108 zugewandte Unterdruckseite aus. Illustrativ sind hier lediglich zwei der Mehrzahl von Lüfterflügeln 180 sichtbar, welche mit den Bezugszeichen 181 , 185 gekennzeichnet sind. Diese Lüfterflügel 181 , 185 bilden beispielhaft Druckseiten 181 " bzw. 185" und Unterdruckseiten 181 ' bzw. 185' aus. Die Bodenwand 184 des becherförmigen Trägers 182 weist an ihrer der Luftauslassseite 109 des Lüftergehäuses 1 10 zugewandten Seite 184' bevorzugt eine Mehrzahl von Rippen 190 auf, von denen hier nur zwei sichtbar sind, welche mit den Bezugszeichen 191 , 193 gekennzeichnet sind. Darüber hinaus bildet die Air inlet side 108 of the fan housing 1 10 to the air outlet side 109 through the fan housing 1 10 directed air flow 103 is arranged. Here, each of the plurality of fan blades 180 forms a pressure side facing the air outlet side 109 and a negative pressure side facing the air inlet side 108. Illustratively, only two of the plurality of fan blades 180 are visible, which are identified by the reference numerals 181, 185. These fan blades 181, 185 form by way of example pressure sides 181 "or 185" and vacuum sides 181 'or 185'. The bottom wall 184 of the cup-shaped support 182 preferably has a plurality of ribs 190 on its side 184 'facing the air outlet side 109 of the fan housing 110, of which only two are visible, which are identified by the reference numerals 191, 193. In addition, the forms
Bodenwand 184 an ihrer Seite 184' mindestens einen ersten Fluidkanal aus, insbesondere durch eine entsprechende Anordnung der Mehrzahl von Rippen 190. Illustrativ ist hier ein einzelner erster Fluidkanal 177 sichtbar. Dieser steht Bottom wall 184 on its side 184 'at least a first fluid channel, in particular by a corresponding arrangement of the plurality of ribs 190. Illustratively here is a single first fluid channel 177 visible. This one stands
vorzugsweise einerseits mit dem Innenraum 192 und damit mit mindestens einem der zweiten Fluidkanäle 171 , 175 in Fluidverbindung, und er steht andererseits über mindestens eine am becherförmigen Träger 182 im Bereich der Bodenwand 184 ausgebildete Luftdurcht ttsöffnung in Fluidverbindung mit der Unterdruckseite mindestens eines Lüfterflügels. Hierbei ist an der Bodenwand 184 bevorzugt eine Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen 120 ausgebildet. Preferably, on the one hand with the interior 192 and thus with at least one of the second fluid channels 171, 175 in fluid communication, and he is on the other hand at least one at the cup-shaped support 182 in the bottom wall 184 formed Luftdurcht ttsöffnung in fluid communication with the negative pressure side of at least one fan blade. Here, a plurality of air passage openings 120 is preferably formed on the bottom wall 184.
Man kann auch sagen, dass sich die im Bereich der Bodenwand 184 ausgebildeten Luftdurchtrittsöffnungen 120, 178 vom Innenraum 192 direkt zur Unterdruckseite mindestens eines Lüfterflügels 185 erstrecken. It can also be said that the air passage openings 120, 178 formed in the area of the bottom wall 184 extend from the interior 192 directly to the negative pressure side of at least one fan blade 185.
Illustrativ steht der erste Fluidkanal 177 mit dem zweiten Fluidkanal 175 in Illustratively, the first fluid channel 177 communicates with the second fluid channel 175 in FIG
Fluidverbindung und über eine Luftdurchthttsöffnung 178 in Fluidverbindung mit der Unterdruckseite 185' des Lüfterflügels 185. Dies dient dazu, um im Betrieb des Lüfters 100 eine zumindest teilweise durch Unterdruck bewirkte Erzeugung eines zumindest zur Kühlung des Außenläufermotors 150 vorgesehenen Kühlluftstroms 104 von der Luftauslassseite 109 zumindest über den zweiten Fluidkanal 175, den ersten Fluidkanal 177 und die mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung 178 zur Fluid communication and via an air passage opening 178 in fluid communication with the negative pressure side 185 'of the fan blade 185. This serves to at least partially caused by negative pressure generation of a provided at least for cooling the external rotor motor 150 cooling air flow 104 from the air outlet side 109 during operation of the fan 100 at least over the second fluid channel 175, the first fluid channel 177 and the at least one air passage opening 178 for
Unterdruckseite 185' zu ermöglichen. Hierbei bildet die mit der Mehrzahl von Rippen 190 versehene Bodenwand 184 im Betrieb des Lüfters 100 bevorzugt mindestens bereichsweise ein Radiallüfterrad aus, um die Erzeugung des Kühlluftstroms 104 zumindest zu unterstützen. Die Rippen 190 führen üblicherweise zu einer Versteifung und Verstärkung des entsprechenden Bereichs der Bodenwand 184, und daher können die Rippen 190 auch als Verstärkungsrippen oder Versteifungsrippen 190 bezeichnet werden. Die Versteifung bzw. Verstärkung ist insbesondere im radial inneren Bereich vorteilhaft, aber bei einer Erstreckung in den radial äußeren Bereich auch im radial äußeren Bereich wirksam. Für die Radiallüfterrad-Wirkung durch die Rippen 190 ist dagegen der äußere Bereich wirksamer als der innere Bereich, und wenn es nur auf diese Wirkung ankommt, können die Rippen 190 auch nur im radial äußeren Bereich vorgesehen werden. Allow negative pressure side 185 '. In this case, during operation of the fan 100, the bottom wall 184 provided with the plurality of ribs 190 preferably forms a radial fan at least in regions in order to at least support the generation of the cooling air flow 104. The ribs 190 typically result in stiffening and reinforcement of the corresponding portion of the bottom wall 184, and therefore the ribs 190 may also be referred to as reinforcing ribs or stiffening ribs 190. The stiffening or reinforcement is particularly advantageous in the radially inner region, but also effective in the radially outer region when it extends into the radially outer region. For the radial fan effect by the Ribs 190, on the other hand, the outer region is more effective than the inner region, and if it depends only on this effect, the ribs 190 can be provided only in the radially outer region.
Der erste Fluidkanal 177, und bevorzugt alle in bzw. an der Bodenwand 184 ausgebildeten ersten Fluidkanäle, sind vorzugsweise zumindest im Bereich einer jeweils zugeordneten Luftdurchtrittsöffnung 178, d.h. der erste Fluidkanal 177 im Bereich der Luftdurchtrittsöffnung 178, von einem Begrenzungsglied in Richtung der Luftauslassseite 109 begrenzt. Dieses Begrenzungsglied wird bevorzugt von einem insbesondere ringförmigen und radial magnetisierten, permanentmagnetischen Rotormagneten 162 des Außenrotors 160 des Außenläufermotors 150 ausgebildet, welcher bei einer Montage des Lüfterrads 140, z.B. ausgehend von einem freien Ende des becherförmigen Trägers 182, bevorzugt bis gegen die Mehrzahl von Rippen 190 in den becherförmigen Träger 182 eingeschoben und dort fixiert wird. The first fluid channel 177, and preferably all first fluid channels formed in or on the bottom wall 184, are preferably at least in the region of a respectively assigned air passage opening 178, i. the first fluid channel 177 in the region of the air passage opening 178, bounded by a limiting member in the direction of the air outlet side 109. This limiting member is preferably formed by a particular annular and radially magnetized, permanent magnet rotor magnet 162 of the outer rotor 160 of the external rotor motor 150, which in an assembly of the fan 140, e.g. starting from a free end of the cup-shaped carrier 182, preferably pushed against the plurality of ribs 190 in the cup-shaped carrier 182 and fixed there.
An einer Innenseite bzw. der dem Innenstator 130 zugewandten Seite des On an inner side or the inner stator 130 side facing the
becherförmigen Trägers 182 ist bevorzugt ein hülsenförmiges Rückschlussteil 168 des Außenrotors 160 drehfest angeordnet, an welchem z.B. der Rotormagnet 162 des Außenrotors 160 zum Zusammenwirken mit der Motorwicklung 132 angeordnet und befestigt ist. Das hülsenförmige Rückschlussteil 162 ist zumindest bereichsweise aus einem magnetisch leitenden Werkstoff ausgebildet und bevorzugt durch Cup-shaped support 182 is preferably a sleeve-shaped return part 168 of the outer rotor 160 rotatably disposed, to which, for example. the rotor magnet 162 of the outer rotor 160 is arranged and fixed to cooperate with the motor winding 132. The sleeve-shaped return part 162 is at least partially formed of a magnetically conductive material and preferably by
Spritzguss an dem als Formstück aus Kunststoff ausgebildeten, becherförmigen Träger 182 befestigt, indem das Rückschlussteil 162 beispielsweise als Einlegeteil in die Spritzgussform eingelegt wird und anschließend der Kunststoff in die Injection molded on the molded plastic molded as a cup-shaped support 182 by the return member 162 is inserted, for example, as an insert in the injection mold and then the plastic in the
Spritzgussform eingespritzt wird. Hierbei erstreckt sich das hülsenförmige Injection mold is injected. In this case, the sleeve-shaped extends
Rückschlussteil 168 bevorzugt nicht bis in die Bodenwand 184 des becherförmigen Trägers 182, um eine Anordnung des hülsenförmigen Rückschlussteils 168 im Bereich der mindestens einen Luftdurchtrittsöffnung 178 zu vermeiden. The return part 168 preferably does not extend into the bottom wall 184 of the cup-shaped support 182 in order to avoid an arrangement of the sleeve-shaped return part 168 in the region of the at least one air passage opening 178.
Im Betrieb des Lüfters 100 saugt das Lüfterrad 140 bei einer Drehung in eine mit einem Pfeil 101 gekennzeichnete Drehrichtung durch die Lufteinlassseite 108 Luft an, wie mit einem Pfeil 102 angedeutet. Aus dieser angesaugten Luft 102 erzeugt die Mehrzahl von Lüfterflügeln 180 den in der Haupt-Förderrichtung 105 durch das Lüftergehäuse 1 10 gerichteten Luftstrom 103, z.B. zur Kühlung eines externen Geräts. Hierbei entsteht durch Unterdruck der Kühlluftstrom 104 zur Kühlung des Lagerrohrs 172 sowie der Lageranordnung 131 und des Innenstators 130, welcher im Betrieb des Lüfters 100 immer ausgehend von dessen Luftauslassseite 109 zumindest über den zweiten Fluidkanal, z.B. den zweiten Fluidkanal 175, den ersten Fluidkanal 177 und die mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung 178 zur During operation of the fan 100, the fan wheel 140 sucks in air when rotated in a direction of rotation indicated by an arrow 101 through the air inlet side 108, as indicated by an arrow 102. From this sucked air 102, the plurality of fan blades 180 generates the air flow 103 directed in the main conveying direction 105 through the fan housing 110, for example for cooling an external fan Device. This results from negative pressure of the cooling air flow 104 for cooling the bearing tube 172 and the bearing assembly 131 and the inner stator 130, which always in operation of the fan 100, starting from the Luftauslassseite 109 at least over the second fluid channel, eg the second fluid channel 175, the first fluid channel 177 and the at least one air passage opening 178 to
Unterdruckseite 185' strömt, um von dort aus mit dem Luftstrom 103 in der Haupt- Förderrichtung 105 abtransportiert zu werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Funktionsweise eines Diagonal- oder Axiallüfters sowie die Funktionalität und der prinzipielle Aufbau des bevorzugt elektronisch kommutierten Vacuum side 185 'flows to be transported away from there with the air flow 103 in the main conveying direction 105. It should be noted, however, that the operation of a diagonal or axial fan as well as the functionality and the basic structure of the preferably electronically commutated
Außenläufermotors 150 dem Fachmann hinreichend bekannt sind. Deshalb wird hier zwecks Einfachheit und Knappheit der Beschreibung auf eine weitere Beschreibung hiervon verzichtet. External rotor motor 150 are well known to those skilled in the art. Therefore, for the sake of simplicity and brevity of description, a further description thereof will be omitted here.
Fig. 2 zeigt den Lüfter 100 von Fig. 1 mit dem den Außenrotor 160 ausbildenden Lüfterrad 140, dem an der Leiterplatte 176 befestigten Innenstator 130, welcher mit dem Außenrotor 160 den Außenläufermotor 150 ausbildet, sowie dem Lüftergehäuse 1 10. Dieses ist über die Mehrzahl von Verbindungsstegen 1 17 mit dem Flanschteil 170 verbunden, wobei die Mehrzahl von Verbindungsstegen 1 17 zusätzlich zum Verbindungssteg 179 von Fig. 1 illustrativ drei weitere Verbindungsstege aufweist, welche mit den Bezugszeichen 274, 276 und 279 gekennzeichnet sind. FIG. 2 shows the fan 100 of FIG. 1 with the fan wheel 140 forming the outer rotor 160, the inner stator 130 attached to the printed circuit board 176, which forms the outer rotor motor 150 with the outer rotor 160, and the fan housing 1 10. This is the majority connecting webs 1 17 connected to the flange 170, wherein the plurality of connecting webs 1 17 in addition to the connecting web 179 of Fig. 1 illustratively has three further connecting webs, which are identified by the reference numerals 274, 276 and 279.
Das am Flanschteil 170 angeordnete Lagerrohr 172 ist zur Ausbildung der zweiten Fluidkanäle 171 , 175 sowie weiterer zweiter Fluidkanäle ausgebildet, von welchen beispielhaft zwei zweite Fluidkanäle mit den Bezugszeichen 271 , 275 The bearing tube 172 arranged on the flange part 170 is designed to form the second fluid channels 171, 175 as well as further second fluid channels, of which by way of example two second fluid channels with the reference numbers 271, 275
gekennzeichnet sind. Der zweite Fluidkanal 271 ist hierbei ähnlich wie die zweiten Fluidkanäle 171 , 175 zur Ausbildung am Außenumfang der Lagerrohrwand 122 des Lagerrohrs 172 vorgesehen, d.h. in einem vom Außenumfang der Lagerrohrwand 122, zwei an der Lagerrohrwand 122 ausgebildeten Längsstegen 281 , 282 sowie der zentralen Innenstatorausnehmung 139 begrenzten Bereich. Hierbei können die Längsstege 281 , 282 derart ausgebildet sein, dass der Innenstator 130 in seiner axialen Richtung an diesen abgestützt wird, z.B. an einem hierzu vorgesehenen Absatz. Der zweite Fluidkanal 275 ist im Gegensatz hierzu jedoch beispielhaft in bzw. innerhalb der Lagerrohrwand 122 ausgebildet. Es wird jedoch darauf Marked are. The second fluid channel 271 is here similar to the second fluid channels 171, 175 provided for forming on the outer periphery of the bearing tube wall 122 of the bearing tube 172, i. in a region defined by the outer circumference of the bearing tube wall 122, two longitudinal webs 281, 282 formed on the bearing tube wall 122 and the central inner stator recess 139. Here, the longitudinal webs 281, 282 may be formed such that the inner stator 130 is supported in its axial direction thereto, e.g. at a paragraph provided for this purpose. However, the second fluid channel 275 is, for example, formed in or within the bearing tube wall 122 by way of example. It is, however, on it
hingewiesen, dass auch lediglich ein einzelner dieser Fluidkanaltypen Anwendung finden kann und auch eine jeweils vorgegebene Anzahl an Fluidkanälen anwendungsspezifisch vorgebbar ist. It should be noted that only a single one of these fluid channel types is used can find and also a respective predetermined number of fluid channels application-specific can be specified.
Das Lüfterrad 140 weist hier zusätzlich zu den beiden Lüfterflügeln 181 , 185 illustrativ drei weitere Lüfterflügel 183, 187, 189 auf. Diese weisen in Analogie zu den Druckseiten 181 ", 185" und Unterdruckseiten 181 ', 185' der Lüfterflügel 181 , 185 Druckseiten 183", 187", 189" sowie Unterdruckseiten 183', 187', 189' auf. Darüber hinaus sind im Bereich jeder der Unterdruckseiten 181 ', 183', 185', 187', 189' bevorzugt jeweils zwei Luftdurcht ttsöffnungen an der Bodenwand 184 des becherförmigen Trägers 182 des Lüfterrads 140 ausgebildet, wobei lediglich die Luftdurchtrittsöffnungen an den Unterdruckseiten 185', 187' zwecks Einfachheit und Übersichtlichkeit der Zeichnung gekennzeichnet sind. Dementsprechend ist im Bereich der Unterdruckseite 185' neben der Luftdurchtrittsöffnung 178 eine weitere Luftdurchtrittsöffnung 278 vorgesehen und im Bereich der Unterdruckseite 187' sind zwei Luftdurchtrittsöffnungen 287, 289 vorgesehen. In addition to the two fan blades 181, 185, the fan wheel 140 illustratively has three further fan blades 183, 187, 189. These have in analogy to the pressure sides 181 ", 185" and vacuum sides 181 ', 185' of the fan blades 181, 185 pressure sides 183 ", 187", 189 "and vacuum sides 183 ', 187', 189 ' each of the vacuum sides 181 ', 183', 185 ', 187', 189 'preferably each two Luftdurcht ttsöffnungen formed on the bottom wall 184 of the cup-shaped support 182 of the fan 140, wherein only the air passage openings on the vacuum sides 185', 187 'for simplicity and Accordingly, a further air passage opening 278 is provided in the region of the negative pressure side 185 'in addition to the air passage opening 178, and two air passage openings 287, 289 are provided in the region of the negative pressure side 187'.
Wie z.B. in Fig. 1 , Fig. 3, Fig. 5 bis Fig. 9 zu sehen ist, sind die Such as. can be seen in Fig. 1, Fig. 3, Fig. 5 to Fig. 9, are the
Luftdurchtrittsöffnungen 178, 287, 289, 188, 120, 287 etc. bevorzugt dazu Air passage openings 178, 287, 289, 188, 120, 287, etc. are preferred
ausgebildet, einen Fluidstrom in die radiale Richtung zu ermöglichen. Dies hat den Vorteil, dass zum einen die aktive Fluidforderung durch die ggf. vorhandenen Rippen 491 , 492 ohne weitere Umlenkung (beispielsweise in eine axiale Richtung) aus dem Innenraum 192 herausströmen kann, der Strömungswiderstand also verhältnismäßig gering gehalten wird. Zum anderen ermöglicht dies in einfacher Weise eine direkte Verbindung zwischen dem Innenraum 192 und der Unterdruckseite 187' des configured to allow fluid flow in the radial direction. This has the advantage that, on the one hand, the active fluid requirement can flow out of the interior 192 through the possibly present ribs 491, 492 without further deflection (for example in an axial direction), ie the flow resistance is kept relatively low. On the other hand, this allows in a simple manner a direct connection between the interior 192 and the negative pressure side 187 'of the
Lüfterflügels 187. Fan blade 187.
Um den Fluidstrom in die radiale Richtung zu ermöglichen, kann sich die In order to allow the fluid flow in the radial direction, the
Luftdurchtrittsöffnung 178, 287, 289, 188, 120, 287 etc. wie in den Figuren gezeigt in die radiale Richtung erstrecken, wobei die Luftdurchtrittsöffnung 178 zusätzlich auch in die axiale Richtung geöffnet sein kann, vgl. z.B. Fig. 2. In diesen Fällen ist die Luftdurchtrittsöffnung 178 zumindest bereichweise dazu ausgebildet, den Fluidstrom in die radiale Richtung zu führen. Die Öffnung in die axiale Richtung ist insbesondere bei der Ausgestaltung des Lüfterrads als Spritzgussteil vorteilhaft, da es bei der Herstellung eine Entformung durch Bewegung der Spritzgussformen in die axiale Richtung ermöglicht. Air passage opening 178, 287, 289, 188, 120, 287, etc., as shown in the figures extend in the radial direction, wherein the air passage opening 178 may be additionally opened in the axial direction, see. For example, Fig. 2. In these cases, the air passage opening 178 is at least partially formed to guide the fluid flow in the radial direction. The opening in the axial direction is particularly advantageous in the embodiment of the fan as an injection molded part, since it in the Making a demolding possible by moving the injection molds in the axial direction.
Die Luftdurchtrittsöffnung 178 kann sich auch leicht schräg zur radialen Richtung erstrecken und dabei so groß sein, dass eine radiale Durchströmung möglich ist. Es ist somit vorteilhaft, dass die Luftdurchtrittsöffnung 178 eine Fluidströmung ermöglicht, deren radiale Komponente größer ist als deren axiale Komponente. Dies wird durch die vorgenannten Ausgestaltungen ermöglicht, aber auch durch The air passage opening 178 may also extend slightly obliquely to the radial direction and be so large that a radial flow is possible. It is thus advantageous that the air passage opening 178 allows a fluid flow whose radial component is greater than the axial component thereof. This is made possible by the aforementioned embodiments, but also by
Ausgestaltungen der Luftdurchtrittsöffnung 178, welche sich leicht schräg zur radialen Richtung erstrecken. Embodiments of the air passage opening 178, which extend slightly obliquely to the radial direction.
Es ist vorteilhaft, wenn - wie in den Figuren gezeigt - der Austritt der It is advantageous if - as shown in the figures - the exit of the
Luftdurchtrittsöffnung 178 an der vom Innenraum 192 abgewandten Seite zumindest bereichsweise in eine radiale Richtung geöffnet ist, wenn man die Öffnung also aus der entsprechenden radialen Seite von außen sehen kann, da dies das Air passage opening 178 is open at least partially in a radial direction on the side facing away from the interior 192 side, so if you can see the opening from the corresponding radial side from the outside, as this is the
Durchströmen in die radiale Richtung erleichtert. Dieses Durchströmen in radiale Richtung wird durch die ggf. zusätzlich vorhandene Öffnung in axiale Richtung nicht verhindert. Flow through the radial direction easier. This passage in the radial direction is not prevented by the possibly additionally existing opening in the axial direction.
Fig. 3 zeigt das Lüfterrad 140 von Fig. 1 und Fig. 2 zur Verdeutlichung des becherförmigen Trägers 182, an welchem die Mehrzahl von Lüfterflügeln 180 bevorzugt einstückig ausgebildet ist und in welchem das hülsenförmige Fig. 3 shows the fan 140 of Fig. 1 and Fig. 2 to illustrate the cup-shaped carrier 182, on which the plurality of fan blades 180 is preferably integrally formed and in which the sleeve-shaped
Rückschlussteil 168 sowie der Rotormagnet 162 zur Ausbildung des Außenrotors 160 angeordnet sind. Darüber hinaus verdeutlicht Fig. 4 die bevorzugt durch Return member 168 and the rotor magnet 162 are arranged to form the outer rotor 160. In addition, Fig. 4 illustrates the preferred by
Spritzguss ausgeführte Befestigung des Metallteils 107, an welchem die Rotorwelle 149 verdrehgesichert befestigt ist, am Befestigungsabschnitt 186 des Injection molded mounting of the metal part 107, to which the rotor shaft 149 is secured against rotation, at the attachment portion 186 of
becherförmigen Trägers 182. cup-shaped carrier 182.
Fig. 4 zeigt das Lüfterrad 140 von Fig. 1 und Fig. 2 zur Verdeutlichung der FIG. 4 shows the fan wheel 140 of FIGS. 1 and 2 for clarification of FIG
Druckseiten 181 ", 183", 185", 187", 189" der Lüfterflügel 181 , 183, 185, 187, 189 sowie der Seite 184' der Bodenwand 184 des becherförmigen Trägers 182, an welcher die Mehrzahl von Rippen 190 ausgebildet ist. Diese erstrecken sich bevorzugt stern- oder speichenförmig radial auswärts, ausgehend von einem Pressure sides 181 ", 183", 185 ", 187", 189 "of the fan blades 181, 183, 185, 187, 189 and the side 184 'of the bottom wall 184 of the cup-shaped carrier 182, on which the plurality of ribs 190 is formed preferably extend radially outward star-shaped or spoke-shaped, starting from a
Bereich, in welchem die Rotorwelle 149 verdrehgesichert am Metallteil 107 befestigt ist. Hierbei sind illustrativ zusätzlich zu den Rippen 191 , 193 drei weitere Rippen mit den Bezugszeichen 491 , 492, 493 gekennzeichnet, auf die nachfolgend bei Fig. 5 eingegangen wird. Area in which the rotor shaft 149 secured against rotation on the metal part 107 is. In this case, in addition to the ribs 191, 193, three further ribs are illustratively designated by the reference numerals 491, 492, 493, which will be discussed below with reference to FIG.
Fig. 5 zeigt das Lüfterrad 140 von Fig. 4, bei welchem etwa im Bereich des FIG. 5 shows the fan wheel 140 of FIG. 4, in which approximately in the region of
Lüfterflügels 187 die ringförmige Seitenwand 188 des becherförmigen Trägers 182, das hülsenförmige Rückschlussteil 168 und der Rotormagnet 162 illustrativ weggebrochen sind, um die Luftdurcht ttsöffnungen 287, 289 im Bereich der Fan blade 187, the annular side wall 188 of the cup-shaped carrier 182, the sleeve-shaped return part 168 and the rotor magnet 162 are illustratively broken away to the Luftdurchts openings 287, 289 in the region of
Unterdruckseite 187' des Lüfterflügels 187 von Fig. 2 zu verdeutlichen. Diese sind bevorzugt in einem vorgegebenen Umfangswinkelbereich α des Lüfterflügels 187 am becherförmigen Träger 182 ausgebildet. Der Umfangswinkelbereich α umfasst vorzugsweise zumindest einen Bereich der Unterdruckseite 187', in welchem im Betrieb des Lüfters 100 von Fig. 1 und Fig. 2 jeweils ein Unterdruck auftritt. Underpressure side 187 'of the fan blade 187 of Fig. 2 to illustrate. These are preferably formed in a predetermined circumferential angle range α of the fan blade 187 on the cup-shaped carrier 182. The circumferential angle region α preferably comprises at least one region of the negative pressure side 187 ', in which a negative pressure occurs in each case during operation of the fan 100 of FIGS. 1 and 2.
Die Luftdurchtrittsoffnung 289 bildet hierbei mit den Rippen 491 , 492 einen ersten Fluidkanal 578 aus, und die Luftdurchtrittsoffnung 287 bildet mit den Rippen 492, 493 einen ersten Fluidkanal 577 aus. Diese ersten Fluidkanäle 577, 578 sind analog zum ersten Fluidkanal 177 von Fig. 1 an der Bodenwand 184 des becherförmigen Trägers 182 ausgebildet und werden zumindest abschnittweise vom Rotormagnet 162 überdeckt, sind aber bevorzugt abschnittsweise zur Luftauslassseite 109 hin offen. Alternativ hierzu können die ersten Fluidkanäle 177, 577, 578 z.B. durch ein passendes Teil aus Kunststoff oder Blech abgedeckt werden. The Luftdurchtrittsoffnung 289 forms here with the ribs 491, 492 from a first fluid passage 578, and the Luftdurchtrittsoffnung 287 forms with the ribs 492, 493 a first fluid passage 577 from. These first fluid channels 577, 578 are analogous to the first fluid channel 177 of FIG. 1 formed on the bottom wall 184 of the cup-shaped support 182 and are at least partially covered by the rotor magnet 162, but are preferably partially open to the air outlet 109 side. Alternatively, the first fluid channels 177, 577, 578 may be e.g. be covered by a matching part of plastic or sheet metal.
Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt 600 des Lüfterrads 140 von Fig. 3 zur Verdeutlichung der Befestigung des hülsenförmigen Rückschlussteils 168 an der ringförmigen Seitenwand 188 des becherförmigen Trägers 182. Hierbei ist das Rückschlussteil 168 bevorzugt durch Spritzguss zwischen zwei an der ringförmigen Seitenwand 188 vorgesehenen Ringschultern 684, 688 eingespritzt. FIG. 6 shows a section 600 of the fan wheel 140 of FIG. 3 to illustrate the attachment of the sleeve-shaped return part 168 to the annular side wall 188 of the cup-shaped support 182. In this case, the return part 168 is preferably injection molded between two annular shoulders 684 provided on the annular side wall 188 , 688 injected.
Darüber hinaus ist innerhalb des hülsenförmigen Rückschlussteils 168, bevorzugt durch Einpressen und/oder Verkleben, der Rotormagnet 162 befestigt. Dieser hat vorzugsweise eine minimale radiale Erstreckung 602, welche größer als eine maximale radiale Erstreckung 601 des bevorzugt ebenfalls durch Spritzguss in den Befestigungsabschnitt 186 des becherförmigen Trägers 182 eingespritzten Metallteils 107 ist, um eine Anordnung des Metallteils 107 im Bereich des Rotormagneten 162 zu vermeiden. In addition, the rotor magnet 162 is fastened within the sleeve-shaped return-end part 168, preferably by pressing and / or gluing. This preferably has a minimum radial extent 602, which is greater than a maximum radial extent 601 of the metal part, which is likewise preferably injected by injection molding into the attachment portion 186 of the cup-shaped carrier 182 107 is to avoid an arrangement of the metal part 107 in the region of the rotor magnet 162.
Es sind Lüfterräder bekannt, bei denen ein metallischer Rotortopf aus magnetisch leitendem Werkstoff vorgesehen ist. Solche metallischen Rotortöpfe sind There are fan wheels are known in which a metallic rotor pot is provided from magnetically conductive material. Such metallic rotor pots are
naturgemäß sehr stabil und auch für leistungsstarke Lüfter geeignet. Die gezeigte Lösung ist im direkten Vergleich nicht so stabil wie ein metallischer Rotortopf, da das Metallteil 107 und das Rückschlussteil 168 nur über den Kunststoff miteinander verbunden sind. Es hat sich aber gezeigt, dass für viele Anwendungen die hierdurch erzielbare Stabilität ausreichend ist, und die Herstellung mit dem die Teile 107, 168 verbindenden Kunststoff ist insbesondere im Bereich der Luftdurcht ttsöffnungen 120 deutlich einfacher als mit einem metallischen Rotortopf, bei dem entsprechende Öffnungen in den metallischen Rotortopf gebohrt werden müssen, was zeitaufwändig und teuer ist. naturally very stable and also suitable for powerful fans. The solution shown is in direct comparison not as stable as a metallic rotor pot, since the metal part 107 and the return part 168 are interconnected only via the plastic. However, it has been found that for many applications the stability that can be achieved thereby is sufficient, and the production with the plastic connecting the parts 107, 168 is significantly easier, in particular in the area of the air passage openings 120 than with a metallic rotor pot, with corresponding openings in FIG need to be drilled the metallic rotor pot, which is time consuming and expensive.
Fig. 7 zeigt das Lüfterrad 140 von Fig. 3 in leicht gekippter Stellung, um hierdurch die an der Seite 184' der Bodenwand 184 des becherförmigen Trägers 182 ausgebildete Mehrzahl von Rippen 190. Fig. 7 shows the fan wheel 140 of Fig. 3 in a slightly tilted position, thereby to the side 184 'of the bottom wall 184 of the cup-shaped carrier 182 formed plurality of ribs 190th
Fig. 8 zeigt einen Ausschnitt 800 des Lüfterrads 140 von Fig. 7 zur Verdeutlichung des im Bereich der Rippe 191 und der Luftdurchtrittsöffnung 178 ausgebildeten, ersten Fluidkanals 177, sowie zur Verdeutlichung des im Bereich der FIG. 8 shows a cutout 800 of the fan wheel 140 of FIG. 7 for clarification of the first fluid channel 177 formed in the region of the rib 191 and the air passage opening 178, as well as for clarification in the area of FIG
Luftdurchtrittsöffnung 178 gegen die Ringschulter 684 der ringförmigen Außenwand 188 des becherförmigen Trägers 182 anliegenden, hülsenförmigen Rückschlussteils 168. Air passage opening 178 against the annular shoulder 684 of the annular outer wall 188 of the cup-shaped support 182 adjacent, sleeve-shaped return part 168th
Fig. 9 zeigt das Lüfterrad 140 von Fig. 1 und Fig. 2 zur Verdeutlichung von der am becherförmigen Träger 182 im Bereich der Bodenwand 184 ausgebildeten Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen 120. Diese sind bevorzugt jeweils im Bereich zwischen zwei in Umfangsrichtung des Lüfterrads 140 benachbarten bzw. gegenüberliegenden Rippen der Mehrzahl von Rippen 190 angeordnet. Z.B. ist die Luftdurchtrittsöffnung 289 im Bereich zwischen den Rippen 491 , 492 angeordnet, usw. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Mehrzahl von Rippen 120 hier lediglich illustrativ an der Bodenwand 184 erkennbar ist. Allerdings steht die Mehrzahl von Rippen 120 auf der abgebildeten - in Fig. 1 der Lufteinlassseite 108 des 9 shows the fan wheel 140 of FIG. 1 and FIG. 2 for clarification of the plurality of air passage openings 120 formed on the cup-shaped support 182 in the region of the bottom wall 184. These are preferably in each case in the area between two adjacent in the circumferential direction of the fan 140. opposite ribs of the plurality of ribs 190 are arranged. For example, the air passage opening 289 is arranged in the region between the ribs 491, 492, etc. It should be understood, however, that the plurality of fins 120 are illustratively only recognizable on the bottom wall 184 here. However, the plurality of ribs 120 are shown in FIG. 1 - the air inlet side 108 of FIG
Lüftergehäuses 1 10 zugewandten - Seite der Bodenwand 184 vorzugsweise nicht über diese über bzw. aus dieser hervor. Fan housing 1 10 facing - side of the bottom wall 184 preferably not on this over or out of this.
Fig. 10 zeigt das Lüfterrad 140 von Fig. 1 und Fig. 2 zur Verdeutlichung des hier illustrativ nach einer entsprechenden Kühlung des Lagerrohrs 172 sowie der FIG. 10 shows the fan wheel 140 of FIG. 1 and FIG. 2 to illustrate the illustration of a corresponding cooling of the bearing tube 172 as well as of FIG
Lageranordnung 131 und des Innenstators 130 von Fig. 1 und Fig. 2 aus den Bearing assembly 131 and the inner stator 130 of Fig. 1 and Fig. 2 of the
Luftdurchtrittsöffnungen 287, 289 in Richtung der Unterdruckseite 187' des Air passage openings 287, 289 in the direction of the negative pressure side 187 'of the
Lüfterflügels 187 austretenden Kühlluftstroms 104 von Fig. 1 . Dieser wird dann wie oben beschrieben mit dem von der Mehrzahl von Lüfterflügeln 180 erzeugten Fan blade 187 exiting cooling air flow 104 of FIG. 1. This is then generated as described above with that of the plurality of fan blades 180
Luftstrom 103 in die Haupt-Förderrichtung 105 des Lüfters 100 von Fig. 1 und Fig. 2 abtransportiert. Airflow 103 in the main conveying direction 105 of the fan 100 of Fig. 1 and Fig. 2 transported away.
Fig. 11 zeigt das Lüfterrad 140 von Fig. 1 und Fig. 2 zur Verdeutlichung von der am becherförmigen Träger 182 im Bereich der Bodenwand 184 ausgebildeten Mehrzahl von Luftdurchtrittsöffnungen 120, sowie zur Verdeutlichung der Unterdruckseiten 181 ', 183', 185', 187', 189' und der Druckseiten 181 ", 183", 185", 187", 189" der Lüfterflügel 181 , 183, 185, 187, 189. 11 shows the fan wheel 140 of FIG. 1 and FIG. 2 for clarification of the plurality of air passage openings 120 formed on the cup-shaped support 182 in the region of the bottom wall 184, as well as for illustrating the vacuum sides 181 ', 183', 185 ', 187'. , 189 'and the printed pages 181 ", 183", 185 ", 187", 189 "of the fan blades 181, 183, 185, 187, 189.
Fig. 12 zeigt ein Messdiagramm 1200 von Betriebsparametern, insbesondere von kritischen Temperaturverläufen, des Lüfters 100 von Fig. 1 , welche zumindest teilweise unter Verwendung der Thermoelemente 198, 199 von Fig. 1 erfasst wurden und in Abhängigkeit von einem jeweiligen Volumenstrom in m3/h, d.h. dem von dem Lüfter 100 geförderten Luftstrom 103 von Fig. 1 , illustriert sind, wobei der jeweilige Volumenstrom auf einer Abszisse 1202 abgebildet ist. Auf zugeordneten Ordinaten 1204, 1206 sind Temperaturdifferenzen in Kelvin und eine jeweilige Raumtemperatur in °C, sowie eine jeweilige Motorleistung in W des Außenläufermotors 150 von Fig. 1 abgebildet. FIG. 12 shows a measurement diagram 1200 of operating parameters, in particular of critical temperature profiles, of the fan 100 of FIG. 1, which were detected at least partially using the thermoelements 198, 199 of FIG. 1 and in dependence on a respective volume flow in m 3 /. h, ie the air flow 103 of FIG. 1 conveyed by the fan 100, the respective volume flow being depicted on an abscissa 1202. Associated ordinates 1204, 1206 depict temperature differences in Kelvin and a respective room temperature in ° C, as well as a respective motor power in W of the external rotor motor 150 of FIG.
Mit dem Bezugszeichen 1210 ist die Raumtemperatur gekennzeichnet, bei welcher die Messung ausgeführt wurde. Diese beträgt etwa 24,5° C. Die bei der Messung vom Lüfter 100 aufgenommene elektrische Leistung ist mit dem Bezugszeichen 1220 gekennzeichnet. Ein bei der Messung in der Motorwicklung 132 von Fig. 1 verzeichneter Temperaturanstieg ist mit dem Bezugszeichen 1230 gekennzeichnet. Dieser liegt hier im Bereich von 12 bis 15 K. Ein entsprechender Temperaturanstieg im Kugellager 173 von Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1240 gekennzeichnet und liegt bei Werten zwischen 7,5 und 1 1 K. Ein entsprechender Temperaturanstieg im Kugellager 174 von Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1250 gekennzeichnet und liegt bei Werten zwischen 10 und 15 K. Reference numeral 1210 denotes the room temperature at which the measurement was carried out. This is about 24.5 ° C. The electrical power consumed by the fan 100 during the measurement is indicated by the reference numeral 1220 characterized. An increase in temperature as measured in the motor winding 132 of FIG. 1 is indicated by the reference numeral 1230. This is here in the range of 12 to 15 K. A corresponding increase in temperature in the ball bearing 173 of FIG. 1 is identified by the reference numeral 1240 and is at values between 7.5 and 1 1 K. A corresponding increase in temperature in the ball bearing 174 of FIG is designated by the reference numeral 1250 and is at values between 10 and 15 K.
Fig. 13 zeigt ein Messdiagramm 1300 von Betriebsparametern, insbesondere von kritischen Temperaturverläufen, eines gemäß dem Lüfter 100 von Fig. 1 aufgebauten Lüfters, bei welchem ein gebräuchliches Lüfterrad verwendet wurde, sodass bei einer entsprechenden Kühlung des Lagerrohrs 172 sowie der Lageranordnung 131 und des Innenstators 130 von Fig. 1 ein aus dem Stand der Technik bekannter Umkehrpunkt auftritt. Die Betriebsparameter bzw. Temperaturverläufe wurden wiederum zumindest teilweise unter Verwendung der Thermoelemente 198, 199 von Fig. 1 erfasst und sind in Abhängigkeit von einem jeweiligen Volumenstrom in m3/h, d.h. dem von dem Lüfter geförderten Luftstrom, illustriert, wobei der jeweilige 13 shows a measurement diagram 1300 of operating parameters, in particular of critical temperature profiles, of a fan constructed according to the fan 100 of FIG. 1, in which a conventional fan impeller was used, so that with a corresponding cooling of the bearing tube 172 as well as the bearing assembly 131 and the inner stator 130 of FIG. 1, a reversal point known from the prior art occurs. The operating parameters or temperature profiles were in turn at least partially detected using the thermocouples 198, 199 of FIG. 1 and are illustrated as a function of a respective volume flow in m 3 / h, ie the air flow conveyed by the fan, wherein the respective
Volumenstrom auf einer Abszisse 1302 abgebildet ist. Auf zugeordneten Ordinaten 1304, 1306 sind Temperaturdifferenzen in Kelvin und eine jeweilige Raumtemperatur in °C, sowie eine jeweilige Motorleistung in W des Außenläufermotors 150 von Fig. 1 abgebildet. Volume flow is shown on an abscissa 1302. Associated ordinates 1304, 1306 depict temperature differences in Kelvin and a respective room temperature in ° C, as well as a respective motor power in W of the external rotor motor 150 of FIG.
Mit dem Bezugszeichen 1310 ist die Raumtemperatur gekennzeichnet, bei welcher die Messung ausgeführt wurde. Diese beträgt etwa 23,3° C. Die bei der Messung vom Lüfter aufgenommene elektrische Leistung ist mit dem Bezugszeichen 1320 gekennzeichnet. Ein bei der Messung in der Motorwicklung 132 von Fig. 1 Reference numeral 1310 denotes the room temperature at which the measurement was carried out. This is about 23.3 ° C. The electric power consumed by the fan during the measurement is indicated by the reference numeral 1320. On when measured in motor winding 132 of FIG. 1
verzeichneter Temperaturanstieg ist mit dem Bezugszeichen 1330 gekennzeichnet. Dieser liegt hier im Bereich von 26 bis 33 K. Ein entsprechender Temperaturanstieg im Kugellager 173 von Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1340 gekennzeichnet und liegt bei Werten zwischen 10 und 20 K. Ein entsprechender Temperaturanstieg im Kugellager 174 von Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1350 gekennzeichnet und liegt bei Werten zwischen 7,5 und 20 K. Wie aus dem Messdiagramm 1300 ersichtlich ist, liegt ein Umkehrpunkt 1399 vor, in welchem ein entsprechender Kühlluftstrom zur Kühlung des Lagerrohrs 172 sowie der Lageranordnung 131 und des Innenstators 130 von Fig. 1 seine Richtung ändert, d.h. im Bereich vor dem Umkehrpunkt 1399 ist die Kühlluftströmung von der recorded temperature increase is indicated by the reference numeral 1330. This is here in the range of 26 to 33 K. A corresponding increase in temperature in the ball bearing 173 of Fig. 1 is denoted by the reference numeral 1340 and is at values between 10 and 20 K. A corresponding increase in temperature in the ball bearing 174 of Fig. 1 is with the Numeral 1350 marked and is at values between 7.5 and 20 K. As can be seen from the measurement diagram 1300, a reversal point 1399 is present in which a corresponding cooling air flow for cooling the bearing tube 172 and the bearing assembly 131 and the inner stator 130 of FIG. 1 changes direction, ie in the region before the reversal point 1399 is the cooling air flow of the
Lufteinlassseite 108 von Fig. 1 zur Luftauslassseite 109 gerichtet und dreht sich anschließend in die in Fig. 1 gezeigte Richtung um. Hierdurch entstehen bei einem Volumenstrom von etwa 500 bzw. 550 m3/h Temperaturspitzen in der Motorwicklung 132 sowie den Kugellagern 173, 174 von Fig. 1 , wie aus den Temperaturanstiegen 1330, 1340, 1350 ersichtlich, da bei dem Volumenstrom zwischen etwa 410 und 550 m3/h keine Kühlung des Lagerrohrs 172 sowie der Lageranordnung 131 und des Innenstators 130 von Fig. 1 erfolgt, was zu einem abrupten Ausfall des Lüfters führen könnte. Air intake side 108 of Fig. 1 directed to the air outlet side 109 and then rotates in the direction shown in Fig. 1. This results in a volume flow of about 500 or 550 m 3 / h temperature peaks in the motor winding 132 and the ball bearings 173, 174 of FIG. 1, as can be seen from the temperature increases 1330, 1340, 1350, since at the volume flow between about 410 and 550 m 3 / h no cooling of the bearing tube 172 and the bearing assembly 131 and the inner stator 130 of FIG. 1 takes place, which could lead to an abrupt failure of the fan.
Darüber hinaus ergibt sich aus einem Vergleich mit Fig. 12, dass die In addition, it follows from a comparison with FIG. 12 that the
Temperaturanstiege in der Motorwicklung 132 und den Kugellagern 173, 174 von Fig. 1 sich hier wesentlich ungünstiger gestalten und somit zu einer Verringerung einer entsprechenden Fettgebrauchsdauer führen können. Dies kann wie oben beschrieben zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Lüfters, welcher ohne das erfindungsgemäße Lüfterrad 140 betrieben wird, führen. Temperature increases in the motor winding 132 and the ball bearings 173, 174 of FIG. 1 here make much less favorable and thus can lead to a reduction in a corresponding grease service life. As described above, this can lead to a shortening of the service life of the fan, which is operated without the fan wheel 140 according to the invention.
Die Figuren und die Beschreibung zeigen einen Diagonal- oder Axiallüfter 100, welcher aufweist: Ein Lüftergehäuse 1 10, welches eine Lufteinlassseite 108 und eine Luftauslassseite 109 ausbildet, ein Lagerrohr 172, welches eine Lagerrohrwand 122 aufweist, welche eine zentrale Lagerrohrausnehmung 124 zur Aufnahme einer Lageranordnung 131 ausbildet; einen Außenläufermotor 150 mit einem Innenstator 130 und einem Außenrotor 160, welcher Innenstator 130 eine zentrale The figures and the description show a diagonal or axial fan 100 comprising: a fan housing 110 forming an air inlet side 108 and an air outlet side 109, a bearing tube 172 having a bearing tube wall 122 having a central bearing tube recess 124 for receiving a bearing assembly 131 trains; an external rotor motor 150 with an inner stator 130 and an outer rotor 160, which inner stator 130 has a central
Innenstatorausnehmung 139 aufweist und zumindest teilweise auf dem Lagerrohr 172 angeordnet ist; ein Lüfterrad 140, welches um eine Drehachse 141 drehbar über die Lageranordnung 131 gelagert ist und vom Außenläufermotor 150 drehend antreibbar ist, welches Lüfterrad 140 einen becherförmigen Träger 182 aufweist, welcher auf seiner becherförmigen Innenseite einen Innenraum 192 definiert, und an welchem becherförmigen Träger 182 eine Mehrzahl von Lüfterflügeln 181 , 183, 185, 187, 189 zur Erzeugung eines in einer Haupt-Förderrichtung 105 von der Innenstatorausnehmung 139 and is at least partially disposed on the bearing tube 172; a fan wheel 140 which is mounted rotatably about the bearing arrangement 131 about a rotation axis 141 and is rotatably driven by the external rotor motor 150, which fan wheel 140 has a cup-shaped carrier 182 which defines an interior 192 on its cup-shaped inner side, and on which cup-shaped carrier 182 a A plurality of fan blades 181, 183, 185, 187, 189 for generating one in a main conveying direction 105 of the
Lufteinlassseite 108 zur Luftauslassseite 109 durch das Lüftergehäuse 1 10 gerichteten Luftstroms 103 angeordnet ist; wobei jeder Lüfterflügel 181 , 183, 185, 187, 189 eine der Luftauslassseite 109 zugewandte Druckseite 181 ", 183", 185", 187", 189" und eine der Lufteinlassseite 108 zugewandte Unterdruckseite 181 ', 183', 185', 187', 189' ausbildet; und wobei der becherförmige Träger 182 des Lüfterrads 140 eine Bodenwand 184 und eine ringförmige Seitenwand 188 aufweist, welche Bodenwand 184 an ihrer der Luftauslassseite 109 zugewandten Seite 184' mindestens einen ersten Fluidkanal 177 ausbildet, welcher mindestens eine am becherförmigen Träger 182 im Bereich der Bodenwand 184 ausgebildete Air inlet side 108 to the air outlet side 109 through the fan housing 1 10 directed air stream 103 is arranged; each fan blade 181, 183, 185, 187, 189 having a pressure side 181 ", 183", 185 ", 187", 189 "facing the air outlet side 109 and a vacuum side 181 ', 183', 185 ', 187' facing the air inlet side 108. And wherein the cup-shaped carrier 182 of the fan wheel 140 has a bottom wall 184 and an annular side wall 188, which bottom wall 184 forms on its air outlet side 109 side 184 'at least a first fluid channel 177, which at least one of the cup-shaped carrier 182 trained in the bottom wall 184
Luftdurchtrittsöffnung 178 aufweist, welche eine Fluidverbindung zwischen dem Innenraum 192 und der Unterdruckseite 185' mindestens eines Lüfterflügels 185 bewirkt, um im Betrieb eine zumindest teilweise durch Unterdruck bewirkte Air passage opening 178, which causes a fluid connection between the interior 192 and the negative pressure side 185 'of at least one fan blade 185, to at least partially caused by a negative pressure during operation
Erzeugung eines zumindest zur Kühlung des Außenläufermotors 150 vorgesehenen Kühlluftstroms 104 über den ersten Fluidkanal 177 und die mindestens eine Generation of a cooling air flow 104 provided at least for cooling the external rotor motor 150 via the first fluid channel 177 and the at least one
Luftdurchtrittsöffnung 178 zur Unterdruckseite 185' zu ermöglichen. Air passage opening 178 to the negative pressure side 185 'to allow.
Gemäß einer Ausführungsform ist der mindestens eine erste Fluidkanal 177 zumindest im Bereich der mindestens einen Luftdurchtrittsöffnung 178 von einem Begrenzungsglied 162 in Richtung der Luftauslassseite 109 begrenzt. According to one embodiment, the at least one first fluid channel 177 is delimited by a delimiting member 162 in the direction of the air outlet side 109, at least in the area of the at least one air passage opening 178.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Außenrotor 160 des Außenläufermotors 150 mit einem permanentmagnetischen Rotormagneten 162 versehen, wobei der According to one embodiment, the outer rotor 160 of the external rotor motor 150 is provided with a permanent magnet rotor magnet 162, wherein the
Rotormagnet 162 ringförmig ausgebildet ist und das Begrenzungsglied 162 ausbildet. Rotor magnet 162 is annular and forms the limiting member 162.
Gemäß einer Ausführungsform ist die mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung 287, 289 in einem vorgegebenen Umfangswinkelbereich α des mindestens einen According to one embodiment, the at least one air passage opening 287, 289 in a predetermined circumferential angle range α of the at least one
Lüfterflügels 187 ausgebildet. Fan blade 187 formed.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der vorgegebene Umfangswinkelbereich α einen Bereich der Unterdruckseite 187' des mindestens einen Lüfterflügels 187, in welchem im Betrieb jeweils ein Unterdruck auftritt. According to one embodiment, the predetermined circumferential angle range α comprises a region of the negative pressure side 187 'of the at least one fan blade 187, in which in each case a negative pressure occurs during operation.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an der der Luftauslassseite 109 zugewandten Seite 184' der Bodenwand 184 des becherförmigen Trägers 182 eine Mehrzahl von Rippen 191 , 193 ausgebildet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel bildet die mit der Mehrzahl von Rippen 191 , 193 versehene Bodenwand 184 im Betrieb mindestens bereichsweise ein Radiallüfterrad aus, um die Erzeugung des Kühlluftstroms 104 zumindest zu unterstützen. According to one exemplary embodiment, a plurality of ribs 191, 193 are formed on the side 184 'of the bottom wall 184 of the cup-shaped carrier 182 facing the air outlet side 109. According to one exemplary embodiment, the bottom wall 184 provided with the plurality of ribs 191, 193, during operation, at least partially forms a radial fan wheel in order to at least support the generation of the cooling air flow 104.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der becherförmige Träger 182 als Formstück aus Kunststoff ausgebildet, in welchem ein hülsenförmiges Rückschlussteil 168 befestigt ist, insbesondere durch Spritzguss. According to one embodiment, the cup-shaped support 182 is formed as a molded piece made of plastic, in which a sleeve-shaped return part 168 is attached, in particular by injection molding.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich das hülsenförmige Rückschlussteil 168 nicht in die Bodenwand 184 des becherförmigen Trägers 182, um eine According to one embodiment, the sleeve-shaped return part 168 does not extend into the bottom wall 184 of the cup-shaped carrier 182, around a
Anordnung des hülsenförmigen Rückschlussteils 168 im Bereich der mindestens einen Luftdurcht ttsöffnung 178 zu vermeiden. Arrangement of the sleeve-shaped Rückschlussteils 168 in the region of at least one Luftdurcht ttsöffnung 178 to avoid.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist in der Bodenwand 184 des becherförmigen Trägers 182 ein Metallteil 107 befestigt, insbesondere durch Spritzguss, an welchem eine in dem Lagerrohr 172 drehbar gelagerte Welle 149 verdrehgesichert befestigt ist. According to one exemplary embodiment, a metal part 107 is fastened in the bottom wall 184 of the cup-shaped support 182, in particular by injection molding, to which a shaft 149 rotatably mounted in the bearing tube 172 is fastened secured against rotation.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Metallteil 107 eine maximale erste radiale Erstreckung 601 auf und ein in dem becherförmigen Träger 182 angeordneter Rotormagnet 162 des Außenrotors 160 des Außenläufermotors 150 eine minimale zweite radiale Erstreckung 602 auf, wobei die erste radiale Erstreckung 601 kleiner ist als die zweite radiale Erstreckung 602, um eine Anordnung des Metallteils 107 im Bereich des Rotormagneten 162 zu vermeiden. According to one embodiment, the metal part 107 has a maximum first radial extent 601 and a rotor magnet 162 of the outer rotor 160 of the outer rotor motor 150 arranged in the cup-shaped carrier 182 has a minimal second radial extent 602, the first radial extent 601 being smaller than the second radial Extension 602 to avoid an arrangement of the metal part 107 in the region of the rotor magnet 162.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist im Bereich zwischen dem Innenstator 130 und der zentralen Lagerrohrausnehmung 124 mindestens ein zweiter Fluidkanal 171 , 175 ausgebildet, welcher mindestens eine zweite Fluidkanal 171 , 175 einerseits mit der Luftauslassseite 109 und andererseits mit dem Innenraum 192 in Fluidverbindung steht, um einen Kühlluftstrom 104 von der Luftauslassseite 109 über den mindestens einen zweiten Fluidkanal 171 , 175, anschließend über den mindestens einen ersten Fluidkanal 177 und die mindestens eine Luftdurchtrittsöffnung 178 zur According to one exemplary embodiment, at least one second fluid channel 171, 175 is formed in the region between the inner stator 130 and the central bearing tube recess 124, which at least one second fluid channel 171, 175 is in fluid communication with the air outlet side 109 on the one hand and with the inner space 192 on the other hand, around a cooling air flow 104 from the air outlet side 109 via the at least one second fluid channel 171, 175, then via the at least one first fluid channel 177 and the at least one air passage opening 178 to
Unterdruckseite 185' zu ermöglichen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Lagerrohr 172 mit einem Flanschteil 170 des Lüftergehäuses 1 10 verbunden, wobei der mindestens eine zweite Fluidkanal 171 , 175 durch das Flanschteil 170 durchführt. Allow negative pressure side 185 '. According to one exemplary embodiment, the bearing tube 172 is connected to a flange part 170 of the fan housing 110, wherein the at least one second fluid channel 171, 175 passes through the flange part 170.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine zweite Fluidkanal 171 , 175 in der Lagerrohrwand 122 des Lagerrohrs 172 ausgebildet. According to one embodiment, the at least one second fluid channel 171, 175 is formed in the bearing tube wall 122 of the bearing tube 172.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der mindestens eine zweite According to one embodiment, the at least one second extends
Fluidkanal 171 , 175 von der Luftauslassseite 109 des Lüftergehäuses 1 10 zumindest bereichsweise in der zentralen Innenstatorausnehmung 139 in Richtung zur Fluid channel 171, 175 from the Luftauslassseite 109 of the fan housing 1 10 at least partially in the central Innenstatorausnehmung 139 in the direction of
Lufteinlassseite 108 des Lüftergehäuses 1 10, bevorzugt zumindest bis zu einem Bereich, der auf einer von der Luftauslassseite 109 des Lüftergehäuses 1 10 abgewandten Seite des Innenstators 130 angeordnet ist. Air inlet side 108 of the fan housing 1 10, preferably at least up to a region which is disposed on a side remote from the Luftauslassseite 109 of the fan housing 1 10 side of the inner stator 130.
Bevorzugt ist die Luftdurchtrittsöffnung 178 dazu ausgebildet, im Bereich der Preferably, the air passage opening 178 is formed in the region of
Luftdurchtrittsöffnung 178 einen Fluidstrom in die radiale Richtung zu ermöglichen. Air passage opening 178 to allow fluid flow in the radial direction.
Bevorzugt erstreckt sich die Luftdurchtrittsöffnung 178 in eine radiale Richtung. Preferably, the air passage opening 178 extends in a radial direction.
Bevorzugt erstrecken sich die im Bereich der Bodenwand 184 ausgebildeten Preferably, those formed in the region of the bottom wall 184 extend
Luftdurchtrittsöffnungen 120, 178 vom Innenraum 192 zur Unterdruckseite Air passage openings 120, 178 from the interior 192 to the negative pressure side
mindestens eines Lüfterflügels 185. at least one fan blade 185.
Bevorzugt ist der erste Kanal 177 zumindest bereichweise in axialer Richtung einerseits durch die Bodenwand 184 und andererseits durch den Innenstator 130 begrenzt. Dies ermöglicht die Führung des Fluidstroms. Preferably, the first channel 177 is at least partially limited in the axial direction on the one hand by the bottom wall 184 and on the other hand by the inner stator 130. This allows the guidance of the fluid flow.
Bevorzugt ist der erste Kanal 177 zumindest bereichweise in axialer Richtung einerseits durch die Bodenwand 184 und andererseits durch den Rotormagneten 162 begrenzt. Dies ermöglicht die Führung des Fluidstroms. Bevorzugt erstrecken sich die im Bereich der Bodenwand 184 ausgebildeten Preferably, the first channel 177 is limited at least in regions in the axial direction on the one hand by the bottom wall 184 and on the other hand by the rotor magnet 162. This allows the guidance of the fluid flow. Preferably, those formed in the region of the bottom wall 184 extend
Luftdurchtrittsöffnungen 120, 178 vom Innenraum 192 direkt zur Unterdruckseite mindestens eines Lüfterflügels 185. Air passage openings 120, 178 from the interior 192 directly to the negative pressure side of at least one fan blade 185th
Bevorzugt ist der Austritt der Luftdurchtrittsöffnung (178) an der vom Innenraum (192) abgewandten Seite zumindest bereichsweise in eine radiale Richtung geöffnet. Preferably, the outlet of the air passage opening (178) on the side facing away from the interior (192) side is at least partially open in a radial direction.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich. Naturally, many modifications and modifications are possible within the scope of the present invention.
So ist es sehr aufwändig, bei einem Lagerrohr 172 aus Metall entsprechende zweite Fluidkanäle 171 , 175 auszubilden. In solchen Fällen können die zweiten Fluidkanäle 171 , 175 auch weggelassen werden, wobei dies einen schlechteren Fluidstrom zur Folge hat, der jedoch teilweise durch die bessere Wärmeleitfähigkeit des Metalls kompensiert wird. Thus, it is very complicated to form corresponding second fluid channels 171, 175 in the case of a bearing tube 172 made of metal. In such cases, the second fluid channels 171, 175 may also be omitted, which results in a poorer fluid flow, but which is partially compensated by the better thermal conductivity of the metal.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Diagonal- oder Axiallüfter (100), welcher aufweist: 1 . Diagonal or axial fan (100), which has
Ein Lüftergehäuse (1 10), welches eine Lufteinlassseite (108) und eine  A fan housing (1 10) having an air inlet side (108) and a
Luftauslassseite (109) ausbildet,  Air outlet side (109) forms,
ein Lagerrohr (172), welches eine Lagerrohrwand (122) aufweist, welche eine zentrale Lagerrohrausnehmung (124) zur Aufnahme einer Lageranordnung (131 ) ausbildet;  a bearing tube (172) having a bearing tube wall (122) forming a central bearing tube recess (124) for receiving a bearing assembly (131);
einen Außenläufermotor (150) mit einem Innenstator (130) und einem  an external rotor motor (150) having an inner stator (130) and a
Außenrotor (160), welcher Innenstator (130) eine zentrale  Outer rotor (160), which inner stator (130) has a central
Innenstatorausnehmung (139) aufweist und zumindest teilweise auf dem Lagerrohr (172) angeordnet ist;  Innenstatorausnehmung (139) and at least partially on the bearing tube (172) is arranged;
ein Lüfterrad (140), welches um eine Drehachse (141 ) drehbar über die Lageranordnung (131 ) gelagert ist und vom Außenläufermotor (150) drehend antreibbar ist, welches Lüfterrad (140) einen becherförmigen Träger (182) aufweist, welcher auf seiner becherförmigen Innenseite einen Innenraum (192) definiert, und an welchem becherförmigen Träger (182) eine Mehrzahl von Lüfterflügeln (181 , 183, 185, 187, 189) zur Erzeugung eines in einer Haupt-Förderrichtung (105) von der Lufteinlassseite (108) zur Luftauslassseite (109) durch das Lüftergehäuse (1 10) gerichteten Luftstroms (103) angeordnet ist;  a fan wheel (140) which is rotatably supported about the bearing arrangement (131) about an axis of rotation (141) and is rotatably driven by the external rotor motor (150), which fan wheel (140) has a cup-shaped carrier (182) which is provided on its cup-shaped inner side defines an interior space (192), and on which cup-shaped carrier (182) a plurality of fan blades (181, 183, 185, 187, 189) for generating a in a main conveying direction (105) from the air inlet side (108) to the air outlet side ( 109) through the fan housing (1 10) directed air flow (103) is arranged;
wobei jeder Lüfterflügel (181 , 183, 185, 187, 189) eine der Luftauslassseite (109) zugewandte Druckseite (181 ", 183", 185", 187", 189") und eine der Lufteinlassseite (108) zugewandte Unterdruckseite (181 ', 183', 185', 187', 189') ausbildet;  each fan blade (181, 183, 185, 187, 189) having a pressure side (181 ", 183", 185 ", 187", 189 ") facing the air outlet side (109) and a negative pressure side (181 'facing the air inlet side (108). , 183 ', 185', 187 ', 189');
und wobei der becherförmige Träger (182) des Lüfterrads (140) eine  and wherein the cup-shaped carrier (182) of the fan wheel (140) has a
Bodenwand (184) und eine ringförmige Seitenwand (188) aufweist, welche Bodenwand (184) an ihrer der Luftauslassseite (109) zugewandten Seite (184') mindestens einen ersten Fluidkanal (177) ausbildet, welcher mindestens eine am becherförmigen Träger (182) im Bereich der Bodenwand (184) ausgebildete Luftdurcht ttsöffnung (178) aufweist, welche eine  Bottom wall (184) and an annular side wall (188), which bottom wall (184) on its air outlet side (109) facing side (184 ') at least a first fluid channel (177) forms, which at least one cup-shaped support (182) in Has area of the bottom wall (184) formed Lufttsttsöffnung (178), which a
Fluidverbindung zwischen dem Innenraum (192) und der Unterdruckseite (185') mindestens eines Lüfterflügels (185) bewirkt, um im Betrieb eine zumindest teilweise durch Unterdruck bewirkte Erzeugung eines zumindest zur Kühlung des Außenläufermotors (150) vorgesehenen Kühlluftstroms (104) über den ersten Fluidkanal (177) und die mindestens eine Fluid connection between the interior (192) and the negative pressure side (185 ') of at least one fan blade (185) causes, in operation, at least partially caused by negative pressure generating at least one for cooling the external rotor motor (150) provided cooling air flow (104) via the first fluid channel (177) and the at least one
Luftdurchtrittsoffnung (178) zur Unterdruckseite (185') zu ermöglichen. Luftdurchtrittsöffnung (178) to the negative pressure side (185 ') to allow.
Lüfter nach Anspruch 1 , bei welchem der mindestens eine erste Fluidkanal (177) zumindest im Bereich der mindestens einen Luftdurchtrittsoffnung (178) von einem Begrenzungsglied (162) in Richtung der Luftauslassseite (109) begrenzt ist. Fan according to claim 1, wherein the at least one first fluid channel (177) at least in the region of the at least one Luftdurchtrittsausoffnung (178) by a limiting member (162) in the direction of the air outlet side (109) is limited.
Lüfter nach Anspruch 2, bei welchem der Außenrotor (160) des A fan according to claim 2, wherein the outer rotor (160) of the
Außenläufermotors (150) mit einem permanentmagnetischen Rotormagneten (162) versehen ist, wobei der Rotormagnet (162) ringförmig ausgebildet ist und das Begrenzungsglied (162) ausbildet. External rotor motor (150) is provided with a permanent magnetic rotor magnet (162), wherein the rotor magnet (162) is annular and forms the limiting member (162).
Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die mindestens eine Luftdurchtrittsoffnung (287, 289) in einem vorgegebenen Umfangswinkelbereich (a) des mindestens einen Lüfterflügels (187) ausgebildet ist. Fan according to one of the preceding claims, wherein the at least one Luftdurchtrittsoffnung (287, 289) in a predetermined circumferential angular range (a) of the at least one fan blade (187) is formed.
Lüfter nach Anspruch 4, bei welchem der vorgegebene Umfangswinkelbereich (a) einen Bereich der Unterdruckseite (187') des mindestens einen A fan according to claim 4, wherein said predetermined circumferential angular range (a) comprises a portion of said negative pressure side (187 ') of said at least one
Lüfterflügels (187) umfasst, in welchem im Betrieb jeweils ein Unterdruck auftritt. Fan blade (187) comprises, in which in each case a negative pressure occurs during operation.
Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem an der der Luftauslassseite (109) zugewandten Seite (184') der Bodenwand (184) des becherförmigen Trägers (182) eine Mehrzahl von Rippen (191 , 193) ausgebildet ist. Fan according to one of the preceding claims, wherein on the air outlet side (109) facing side (184 ') of the bottom wall (184) of the cup-shaped support (182) is formed a plurality of ribs (191, 193).
7. Lüfter nach Anspruch 6, bei welchem die mit der Mehrzahl von Rippen (191 , 193) versehene Bodenwand (184) im Betrieb mindestens bereichsweise ein Radiallüfterrad ausbildet, um die Erzeugung des Kühlluftstroms (104) zumindest zu unterstützen. 7. The fan of claim 6, wherein the bottom wall (184) provided with the plurality of ribs (191, 193) at least partially forms a radial fan during operation to at least support the generation of the cooling air flow (104).
8. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der 8. Fan according to one of the preceding claims, wherein the
becherförmige Träger (182) als Formstück aus Kunststoff ausgebildet ist, in welchem ein hülsenförmiges Rückschlussteil (168) befestigt ist, insbesondere durch Spritzguss.  cup-shaped carrier (182) is designed as a molded piece made of plastic, in which a sleeve-shaped return part (168) is fixed, in particular by injection molding.
9. Lüfter nach Anspruch 8, bei welchem sich das hülsenförmige Rückschlussteil (168) nicht in die Bodenwand (184) des becherförmigen Trägers (182) erstreckt, um eine Anordnung des hülsenförmigen Rückschlussteils (168) im Bereich der mindestens einen Luftdurchtrittsöffnung (178) zu vermeiden. The fan of claim 8, wherein the sleeve-shaped return portion (168) does not extend into the bottom wall (184) of the cup-shaped carrier (182) to accommodate placement of the sleeve-shaped return portion (168) in the region of the at least one air passage opening (178) avoid.
10. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem in der 10. Fan according to one of the preceding claims, wherein in the
Bodenwand (184) des becherförmigen Trägers (182) ein Metallteil (107) befestigt ist, insbesondere durch Spritzguss, an welchem eine in dem  Bottom wall (184) of the cup-shaped carrier (182) a metal part (107) is fixed, in particular by injection molding, to which one in the
Lagerrohr (172) drehbar gelagerte Welle (149) verdrehgesichert befestigt ist.  Bearing tube (172) rotatably mounted shaft (149) is secured against rotation.
1 1 . Lüfter nach Anspruch 10, bei welchem das Metallteil (107) eine maximale erste radiale Erstreckung (601 ) aufweist und ein in dem becherförmigen Träger (182) angeordneter Rotormagnet (162) des Außenrotors (160) des Außenläufermotors (150) eine minimale zweite radiale Erstreckung (602) aufweist, wobei die erste radiale Erstreckung (601 ) kleiner ist als die zweite radiale Erstreckung (602), um eine Anordnung des Metallteils (107) im Bereich des Rotormagneten (162) zu vermeiden. 1 1. The fan of claim 10, wherein the metal member (107) has a maximum first radial extent (601) and a rotor magnet (162) of the outer rotor (160) of the outer rotor motor (150) disposed in the cup-shaped carrier (182) has a minimum second radial extent (602), wherein the first radial extension (601) is smaller than the second radial extension (602) to avoid an arrangement of the metal part (107) in the region of the rotor magnet (162).
12. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem im Bereich zwischen dem Innenstator (130) und der zentralen Lagerrohrausnehmung (124) mindestens ein zweiter Fluidkanal (171 , 175) ausgebildet ist, welcher mindestens eine zweite Fluidkanal (171 , 175) einerseits mit der Luftauslassseite (109) und andererseits mit dem Innenraum (192) in 12. Fan according to one of the preceding claims, wherein in the region between the inner stator (130) and the central Lagerrohrausnehmung (124) at least a second fluid channel (171, 175) is formed, which at least one second fluid channel (171, 175) on the one hand the air outlet side (109) and on the other hand with the interior (192) in
Fluidverbindung steht,  Fluid connection is,
um einen Kühlluftstrom (104) von der Luftauslassseite (109) über den mindestens einen zweiten Fluidkanal (171 , 175), anschließend über den mindestens einen ersten Fluidkanal (177) und die mindestens eine  a cooling air flow (104) from the air outlet side (109) via the at least one second fluid channel (171, 175), then via the at least one first fluid channel (177) and the at least one
Luftdurchtrittsöffnung (178) zur Unterdruckseite (185') zu ermöglichen.  Air passage opening (178) to the negative pressure side (185 ') to allow.
13. Lüfter nach Anspruch 12, bei welchem das Lagerrohr (172) mit einem 13. The fan of claim 12, wherein the bearing tube (172) with a
Flanschteil (170) des Lüftergehäuses (1 10) verbunden ist, wobei der mindestens eine zweite Fluidkanal (171 , 175) durch das Flanschteil (170) durchführt.  Flange part (170) of the fan housing (1 10) is connected, wherein the at least one second fluid channel (171, 175) through the flange part (170) performs.
14. Lüfter nach Anspruch 12 oder 13, bei welchem der mindestens eine zweite Fluidkanal (171 , 175) in der Lagerrohrwand (122) des Lagerrohrs (172) ausgebildet ist. 14. The fan of claim 12 or 13, wherein the at least one second fluid channel (171, 175) in the bearing tube wall (122) of the bearing tube (172) is formed.
15. Lüfter nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei welchem sich der mindestens eine zweite Fluidkanal (171 , 175) von der Luftauslassseite (109) des A fan according to any one of claims 12 to 14, wherein the at least one second fluid channel (171, 175) extends from the air outlet side (109) of the
Lüftergehäuses (1 10) zumindest bereichsweise in der zentralen  Fan housing (1 10) at least partially in the central
Innenstatorausnehmung (139) in Richtung zur Lufteinlassseite (108) des Lüftergehäuses (1 10) erstreckt, bevorzugt zumindest bis zu einem Bereich, der auf einer von der Luftauslassseite (109) des Lüftergehäuses (1 10) abgewandten Seite des Innenstators (130) angeordnet ist.  Inner stator recess (139) in the direction of the air inlet side (108) of the fan housing (1 10) extends, preferably at least up to a region which on one of the Luftauslassseite (109) of the fan housing (1 10) facing away from the Innenstators (130) ,
16. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die 16. Fan according to one of the preceding claims, wherein the
Luftdurchtrittsöffnung (178) dazu ausgebildet ist, im Bereich der  Air passage opening (178) is designed to be in the range of
Luftdurchtrittsöffnung (178) einen Fluidstrom in die radiale Richtung zu ermöglichen, wobei sich die Luftdurchtrittsöffnung (178) bevorzugt in eine radiale Richtung erstreckt. Air passage opening (178) to allow fluid flow in the radial direction, wherein the air passage opening (178) preferably extends in a radial direction.
17. Lüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Austritt der Luftdurchtrittsoffnung (178) an der vom Innenraum (192) abgewandten Seite zumindest bereichweise in eine radiale Richtung geöffnet ist. 17. Fan according to one of the preceding claims, wherein the outlet of the Luftdurchtrittsoffnung (178) on the side facing away from the interior (192) side is at least partially open in a radial direction.
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