DE102005006126A1

DE102005006126A1 - Zentrifugalgebläse mit radialem Hilfseinlass

Info

Publication number: DE102005006126A1
Application number: DE102005006126A
Authority: DE
Inventors: Alex Horng; Yu-Yuan Lu; Mei-Chih Fang
Original assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Sunonwealth Electric Machine Industry Co Ltd
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2006-03-16
Also published as: TW200606343A; TWI262991B; US20060024160A1; JP2006046317A

Abstract

Es wird ein Zentrifugalgebläse beschrieben, das ein Gehäuse (1), einen Deckel (2) und ein Flügelrad (3) aufweist. Das Gehäuse (1) weist eine Umfangswand (12) auf, die einen Innenraum (10) begrenzt. Die Umfangswand (12) weist außerdem an zwei Enden eine erste Seitenwand (a) und eine zweite Seitenwand (b) auf. Zwischen der ersten und der zweiten Seitenwand (a und b) der Umfangswand (12) ist ein radialer Luftauslass (11) bestimmt. Der Deckel (2) weist einen axialen Lufteinlass (21) auf, der mit dem Innenraum (10) des Gehäuses (1) kommuniziert. Ein Flügelrad (3) ist im Innenraum (10) des Gehäuses (1) drehbar angebracht, das mit dem axialen Lufteinlass (21) fluchtet. In der Umfangswand (12) ist mindestens ein radialer Hilfslufteinlass (13) vorgesehen, der zur ersten Seitenwand (a) oder zur zweiten Seitenwand (b) benachbart ist. Wenn sich das Flügelrad (3) dreht, wird eine axiale Luftströmung durch den axialen Lufteinlass (21) und eine radiale Hilfsluftströmung durch den radialen Hilfslufteinlass (13) in den Innenraum (10) eingesaugt.

Description

Die Anmeldung betrifft ein Zentrifugalgebläse. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Zentrifugalgebläse mit mindestens einem radialen Hilfseinlass zur Erhöhung der Lufteinlassmenge.

1 zeigt ein bekanntes Zentrifugalgebläse (oder Wärmeableitventilator) mit einem Gehäuse 1, einem Deckel 2 und einem Flügelrad 3. Das Gehäuse 1 weist einen radialen Luftauslass 11 und der Deckel 2 weist einen axialen Lufteinlass 21 auf. Das Flügelrad 3 ist im Gehäuse 1 drehbar angeordnet. Wenn sich das Flügelrad 3 dreht, wird in das Gehäuse 1 durch den axialen Lufteinlass 21 eine axiale Luftströmung eingesaugt, die Richtung der axialen Luftströmung wird geändert und die Luftströmung wird durch den radialen Luftauslass 11 ausgeleitet, um von einem Gegenstand Wärme abzuleiten. Im Betrieb wird durch das Flügelrad 3 von der Oberseite des Deckels 2 jedoch nur eine begrenzte Luftmenge angesaugt. Die den Umfangsrand des Gehäuses 1 umgebende Luft wird nicht verwendet. Die Lufteinlassmenge und der Strömungsdruck können nicht erhöht werden.

Das taiwanesische Gebrauchsmuster 444897 beschreibt ein Zentrifugalgebläse; das ein Gehäuse ohne axialen Lufteinlass besitzt. Stattdessen weist das Gehäuse des Zentrifugalgebläses mindestens einen radialen Lufteinlass und einen radialen Luftauslass auf. Der radiale Lufteinlass ermöglicht die Ansaugung von das Gehäuse umgebender Umgebungsluft. Die Luftströmung kann jedoch in das Gehäuse durch den radialen Lufteinlass einströmen und das Gehäuse zur gleichen Zeit durch den radialen Lufteinlass verlassen, woraus eine Strömungsturbulenz resultiert, die die Wärmeableitwirkung nachteilig beeinflusst, d.h. beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zentrifugalgebläse mit einer vergrößerten Lufteinlassmenge zu schaffen.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Zentrifugalgebläse zu schaffen, das eine verbesserte Lufteinlassgleichmäßigkeit besitzt.

Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Zentrifugalgebläse mit reduziertem Luftansauggeräusch zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Zentrifugalgebläse gelöst, das ein Gehäuse, einen Deckel und ein Flügelrad aufweist. Das Gehäuse weist eine Umfangswand auf, die einen Innenraum begrenzt. Die Umfangswand weist außerdem an zwei Enden eine erste und eine zweite Seitenwand auf. Zwischen der ersten und der zweiten Seitenwand der Umfangswand ist ein radialer Luftauslass bestimmt. Der Deckel weist einen axialen Lufteinlass auf, der mit dem Innenraum des Gehäuses kommuniziert. Im Innenraum des Gehäuses ist ein Flügelrad drehbar angeordnet, das mit dem axialen Lufteinlass fluchtet. In der Umfangswand ist mindestens ein radialer Hilfslufteinlass vorgesehen, der zur ersten Seitenwand oder zur zweiten Seitenwand benachbart ist.

Wenn sich das Flügelrad dreht, wird eine axiale Luftströmung durch den axialen Lufteinlass und eine radiale Hilfsluftströmung durch den radialen Hilfslufteinlass in den Innenraum eingesaugt.

Ein Abschnitt der Umfangswand, der zu der den radialen Luftauslass begrenzenden ersten Seitenwand benachbart ist, ist ein Luftantriebs-Startpunkt. Ein anderer Abschnitt der Umfangswand, der zu der den radialen Luftauslass begrenzenden zweiten Seitenwand benachbart ist, ist ein Luftantriebs-Endpunkt. Der Hilfslufteinlass ist zum Luftantriebs-Startpunkt benachbart.

Bei einer Ausführungsform besitzt das Gehäuse eine schneckenhausähnliche Struktur und ist das Flügelrad im Innenraum des Gehäuses exzentrisch angeordnet. Die den radialen Luftauslass begrenzende erste Seitenwand ist dem Flügelrad näher als die den radialen Luftauslass begrenzende zweite Seitenwand.

Bei einer Ausführungsform ist der radiale Hilfslufteinlass ein geradliniger Schlitz. Bei einer anderen Ausführungsform ist der radiale Hilfslufteinlass ein schräger Schlitz. Bei einer anderen Ausbildung ist der radiale Hilfslufteinlass durch zwei Seitenwände begrenzt, die sich in einer Richtung erstrecken, die mit einer radialen Richtung der Umfangswand einen spitzen Winkel einschließt. Bei noch einer anderen Ausführungsform besitzt der radiale Hilfslufteinlass eine Breite, die nach innen abnimmt.

Bei noch einer anderen Ausführungsform sind eine Anzahl voneinander gleichmäßig beabstandete radiale Hilfslufteinlässe in der Umfangswand in der Nachbarschaft der den radialen Luftauslass begrenzenden ersten Seitenwand vorgesehen. Jeder radiale Hilfslufteinlass besitzt eine Breite, die nach innen abnimmt. Zwei Seitenwände, die den jeweiligen radialen Hilfslufteinlass begrenzen, sind zueinander parallel. Bei noch einer anderen Ausführungsform weist die Umfangswand außerdem eine Anzahl Verlängerungen für die radialen Hilfslufteinlasse auf. Die Verlängerungen stehen von einer Innenfläche der Umfangswand weg und erstrecken sich entlang einer Luftantriebsrichtung des Flügelrades.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine räumliche Darstellung eines bekannten Zentrifugalgebläses,
2 eine räumliche Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses,
3 eine Schnittansicht des Zentrifugalgebläses gemäß 2 in Blickrichtung von oben,
4 eine räumliche Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses,
5 eine räumliche Explosionsdarstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses,
6 eine Schnittdarstellung des Zentrifugalgebläses gemäß 5 in Blickrichtung von oben,
7 eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses in Blickrichtung von oben, und
8 eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses in Blickrichtung von oben.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben, wobei gleiche Einzelheiten mit denselben Bezugsziffern wie bei dem bekannten Zentrifugalgebläse bezeichnet sind, um diesbezüglich Wiederholungen zu vermeiden.
Die 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses, das ein Gehäuse 1, einen Deckel 2 und ein Flügelrad 3 aufweist. Das Gehäuse 1 weist eine Umfangswand 12 auf, die einen Innenraum 10 bestimmt, in welchem das Flügelrad 3 drehbar angeordnet ist. Die Umfangswand 12 weist einen radialen Luftauslass 11, der mit dem Innenraum 10 kommuniziert, und einen radialen Hilfslufteinlass 13 auf, der ebenfalls mit dem Innenraum 10 kommuniziert. Im Innenraum 10 ist ein exzentrisches Achsrohr 101 vorgesehen, an dem das Flügelrad 3 drehbar angeordnet ist.
An einer Seite des Innenraumes 10 ist der radiale Luftauslass 11 vorgesehen. Die Umfangswand 12 besitzt eine im wesentlichen schneckenhausähnliche Struktur, die den Innenraum 10 umgibt. Der radiale Hilfslufteinlass 13 kann im Querschnitt kreisförmig oder rechteckig sein. Vorzugsweise besitzt der radiale Hilfslufteinlass 13 die Form eines geradlinigen Schlitzes, der in der Nachbarschaft des radialen Luftauslasses 11 vorgesehen ist. Die Querschnittsfläche des radialen Hilfslufteinlasses 13 ist kleiner als die des radialen Luftauslasses 11. Folglich ist die Lufteinlassfunktion des radialen Hilfslufteinlasses 13 von der Luftauslassfunktion des radialen Luftauslasses 11 verschieden.
Das Flügelrad 3 fluchtet mit einem axialen Lufteinlass 21 des Deckels 2. Das Flügelrad 3 weist eine Nabe 31, eine ringförmige Platte 32, die sich von einem Umfangsrand der Nabe 31 wegerstreckt, und eine Vielzahl Flügelblätter 33 auf, die an einer Seite der ringförmigen Platte 32 ausgebildet sind. Das Flügelrad 3 ist im Innenraum 10 exzentrisch angeordnet. Der radiale Luftauslass 11 ist durch eine erste Seitenwand a und eine zweite Seitenwand b begrenzt, die zwei gegenüberliegende Abschnitte der Umfangswand 12 sind. Ein Abschnitt der Umfangswand 12 in der Nachbarschaft der ersten Seitenwand a ist ein Luftantriebs-Startpunkt. Ein anderer Abschnitt der Umfangswand 12 in der Nachbarschaft der zweiten Seitenwand b ist ein Luftantriebs-Endpunkt. Der Luftantriebs-Startpunkt ist dem Flügelrad 3 näher als der Luftantriebs-Endpunkt, wie aus 3 ersichtlich ist. Der radiale Hilfslufteinlass 13 befindet sich vorzugsweise in der Nähe des Luftantriebs-Startpunktes in der Nähe der den radialen Luftauslass begrenzenden ersten Seitenwand a.
Wie aus 3 ersichtlich ist, wird die axiale Luftströmung mittels der Flügelblätter 33 des Flügelrades 3 durch den axialen Lufteinlass 21 des Deckels 2 in den Innenraum 10 eingesaugt, wenn sich das Flügelrad 3 dreht. Die Luftantriebswirkung der Flügelblätter 33 des Flügelrades 3 erzeugt eine Saugkraft, die Umgebungsluft in der Nachbarschaft des radialen Luftauslasses 11 durch den Hilfslufteinlass 13 in den Innenraum 10 saugt. Das heißt, die Umgebungsluft in der Nachbarschaft des radialen Hilfslufteinlasses 13 wird in den Innenraum 10 in Form einer radialen Luftströmung gesaugt. Die Gesamtlufteinlassmenge ist erhöht und der Luftströmungsdruck im Innenraum 10 ist vergrößert.
Während der Drehung des Flügelrades 3 erlaubt der radiale Hilfslufteinlass 13 nur eine in den Innenraum 10 eintretende Luftströmung und keine austretende Luftströmung, da die Querschnittsfläche des radialen Hilfslufteinlasses 13 sehr viel kleiner ist als die des radialen Luftauslasses 11. Eine Leckage von Luft wird vermieden. Die Luftströmung wird durch den radialen Luftauslass 11 ausgegeben. Das bedeutet, dass das erfindungsgemäße Zentrifugalgebläse die axiale Luftströmung über den Deckel 2 und die radiale Hilfsluftströmung, die die Umfangswand 12 umgibt, verwenden kann, um die Wärmeableitung von einem Gegenstand wie einer Kühlrippe fortzusetzen. Die Gesamtluftausgabemenge ist vergrößert und die Wärmeableitwirkung ist verbessert.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses. Bei dieser Ausführungsform sind eine Anzahl radialer Hilfslufteinlässe 13' in der Umfangswand 12 in der Nachbarschaft der den radialen Luftauslass 11 begrenzenden ersten Seitenwand a vorgesehen. Jeder radiale Hilfslufteinlass 13' ist schräg geneigt. Die radialen Hilfslufteinlasse 13' sind vorzugsweise gleichmäßig beabstandet und zueinander im wesentlichen parallel. Durch diese Anordnung können mehrere radialen Hilfsluftströmungen durch die radialen Hilfslufteinlässe 13' in den Innenraum 10 gesaugt werden. Hierdurch werden die Gesamtlufteinlassmenge, der Luftströmungsdruck und die Gesamtluftauslassmenge erhöht.
Die 5 und 6 zeigen eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses. Bei dieser Ausführungsform sind eine Anzahl radiale Hilfslufteinlässe 13'' in der Umfangswand 12 in der Nähe der den radialen Luftauslass 11 begrenzenden ersten Seitenwand a vorgesehen. Außerdem sind die jeweiligen beiden Seitenwände 131 und 132, die jeden radialen Hilfslufteinlass 13'' begrenzen, in einer Richtung orientiert, die mit einer radialen Richtung der Umfangswand 12 einen spitzen Winkel einschließen, während die (nicht mit einer Bezugsziffer bezeichneten) Seitenwände, die den radialen Hilfslufteinlass 13 der ersten Ausführungsform begrenzen, sich in radialer Richtung erstrecken. Wie aus 6 ersichtlich ist, sind die radialen Hilfslufteinlässe 13' voneinander gleichmäßig beabstandet und die Seitenwände 131 und 132 zueinander im wesentlichen parallel. Durch diese Anordnung kann mehr radiale Hilfsluftströmung durch die radialen Hilfslufteinlässe 13'' in den Innenraum 10 gesaugt werden. Dadurch werden die Gesamtlufteinlassmenge, der Strömungsdruck und die Gesamtluftausgabemenge erhöht.
7 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses, die sich von der dritten Ausführungsform unterscheidet. Bei dieser vierten Ausführungsform nimmt die Breite jedes radialen Hilfslufteinlasses 13'' nach innen ab. Das ermöglicht eine gleichmäßigere Luftansaugung und vermindert das Luftansauggeräusch. Die radialen Hilfslufteinlässe 13'' unterscheiden sich außerdem von dem radialen Luftauslass 11 in ihrer Struktur durch die Seitenwände 131 und 132, die jeden radialen Hilfslufteinlass 13'' begrenzen.
8 zeigt eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zentrifugalgebläses, die sich von der dritten Ausführungsform unterscheidet. Bei dieser fünften Ausführungsform enthält ein Abschnitt der Innenfläche der Umfangswand 12 in der Nähe der den radialen Luftauslass 11 begrenzenden ersten Seitenwand a eine Anzahl Verlängerungen 14, die sich in Luftantriebsrichtung des Flügelrades 3 erstrecken. Hierdurch ergeben sich radiale Hilfslufteinlässe 13'' mit einer gleichmäßigeren Luftansaugwirkung bei reduziertem Luftansauggeräusch. Die radialen Hilfslufteinlässe 13'' sind außerdem vom radialen Luftauslass 11 in der Struktur durch die Verlängerungen 14 noch weiter verschieden.
Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung wurden in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben, es versteht sich jedoch für einen Fachmann, dass diese Beschreibungen den Umfang der Erfindung nicht begrenzen und dass jede Modifikation und Abänderung, die den Geist der Erfindung nicht verlässt, durch den Umfang der Erfindung erfasst wird, die durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt ist.

Claims

Zentrifugalgebläse, mit einem Gehäuse (1), das eine Umfangswand (12) aufweist, die einen Innenraum (10) begrenzt, wobei die Umfangswand (12) außerdem an zwei Enden eine erste Seitenwand (a) und eine zweite Seitenwand (b) besitzt, und zwischen der ersten und der zweiten Seitenwand (a und b) ein radialer Luftauslass (11) bestimmt ist, einem Deckel (2), der einen axialen Lufteinlass (21) aufweist, der mit dem Innenraum (10) des Gehäuses (1) kommuniziert, und einem Flügelrad (3), das im Innenraum (10) des Gehäuses (1) drehbar angebracht ist und das mit dem axialen Lufteinlass (21) fluchtet, wobei in der Umfangswand (12) zur ersten oder zweiten Seitenwand (a, b) benachbart mindestens ein radialer Hilfslufteinlass (13) vorgesehen ist, wobei eine axiale Luftströmung in den Innenraum (10) durch den axialen Lufteinlass (21) und eine radiale Hilfsluftströmung in den Innenraum (10) durch den mindestens einen radialen Hilfslufteinlass (13) eingesaugt wird, wenn sich das Flügelrad (3) dreht.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt der Umfangswand (12), der zu der den radialen Luftauslass (11) begrenzenden ersten Seitenwand (a) benachbart ist, ein Luftantriebs-Startpunkt ist, ein anderer Abschnitt der Umfangswand (12), der zu der den radialen Luftauslass (11) begrenzenden zweiten Seitenwand (b) benachbart ist, ein Luftantriebs-Endpunkt ist, und der mindestens eine Hilfslufteinlass (13) zum Luftantriebs-Startpunkt benachbart ist.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 2, wobei das Gehäuse (1) eine schneckenhausähnliche Struktur besitzt und das Flügelrad (3) im Innenraum (10) das Gehäuse exzentrisch angeordnet ist.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 3, wobei die den radialen Luftauslass (11) begrenzende erste Seitenwand (a) zum Flügelrad (3) näher ist als die den radialen Luftauslass (11) begrenzende zweite Seitenwand (b).
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine radiale Hilfslufteinlass (13) ein geradliniger Schlitz ist.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine radiale Hilfslufteinlass (13') eine schräger Schlitz ist.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine radiale Hilfslufteinlass (13'') durch zwei Seitenwände (131, 132) begrenzt ist, die sich in einer Richtung erstrecken, die mit einer radialen Richtung der Umfangswand (12) einen spitzen Winkel einschließt.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine radiale Hilfslufteinlass (13'') eine Breite besitzt, die nach innen abnimmt.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 2, wobei in der Umfangswand (12) eine Anzahl voneinander gleichmäßig beabstandete radiale Hilfslufteinlässe (13''), zu der den radialen Luftauslass (11) begrenzenden ersten Seitenwand (a) benachbart, vorgesehen sind.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 9, wobei jeder radiale Hilfslufteinlass (13'') eine Breite besitzt, die nach innen abnimmt.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 9, wobei zwei Seitenwände (131, 132), die den jeweiligen radialen Hilfslufteinlass (131') begrenzen, zueinander parallel sind.
Zentrifugalgebläse nach Anspruch 9, wobei die Umfangswand (12) außerdem eine Anzahl Verlängerungen (14) für die radialen Hilfslufteinlässe (13) aufweist, wobei die Verlängerungen (14) von einer Innenfläche der Umfangswand (12) wegstehen und sich entlang einer Luftantriebsrichtung des Flügelrades (13) erstrecken.