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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist eine Teilweiterbehandlunganmeldung (continuation-in-part-Anmeldung) der Stammanmeldung mit der laufenden Nummer 10/848,074 und wurde am 19. Mai 2004 eingereicht. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärme ableitende Vorrichtung und im Besonderen einen Hochdruck-Zentrifugallüfter mit einem axial zusammengedrückten Luftdurchgang.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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In schließt ein herkömmliches Gebläse 1 einen Rahmen 10, einen Motor 11, ein Gebläserad 12 und eine Abdeckung 13 ein. Der Rahmen 10 schließt eine Öffnung 101 als einen Luftauslass ein und die Abdeckung 13 weist eine kreisförmige Öffnung 131 als einen Lufteinlass auf. Der Weg von dem Lufteinlass zu dem Luftauslass stellt einen Luftflussdurchgang dar. Der Motor 11 ist auf einem Grundelement 102 des Rahmens 10 angeordnet, um das Gebläserad 12 anzutreiben. Das Gebläserad 12 schließt eine Nabe 121, eine ringförmige Platte 122 und eine Vielzahl von Schaufeln 123 ein, die an der oberen Seite und der unteren Seite der ringförmigen Platte 122 angeordnet sind und rundum die Nabe 121 angeordnet sind.
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Jedoch setzt dieses herkömmliche Gebläse eine Anordnung von radial zusammengedrückten Luftdurchgängen ein, wie in gezeigt, wobei sich die Breite des Luftflussdurchgangs, der in dem Rahmen gebildet ist, von der engsten Breite W1 an dem Ort A zu der Maximalbreite W2 am Luftauslass 101 ändert. Daher wird der angesaugte Luftfluss am Ort A zusammengedrückt und dann zum Luftauslass 101 entlang der Pfeilrichtung R geführt. Weil jedoch die Höhe des Luftdurchgangs in der axialen Richtung identisch ist, ist es unmöglich, den Luftfluss in der axialen Richtung zu komprimieren.
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Die
EP 11 78 215 A2 offenbart ein Zentrifugalgebläse mit einer Vielzahl von Blättern umfassend einer Schneckenkammer. Die Schneckenkammer wird im Querschnitt allmählich vom Ausläuferteil des Schneckengehäuses hin zum Luftauslasspunkt erweitert. Ein Teil der kinetischen Energie, die der Luft mitgegeben wird, die vom Ansaugpunkt in das Innere des Schneckengehäuses durch die Mittel des Ventilators gezogen wurde, wird in einen statischen Druck umgewandelt.
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Die
EP 08 46 868 A2 offenbart ein Zentrifugalgebläse, das ein Spiralgehäuse das sich axial asymmetrisch erweitert, mit einer oberen Endwand, die abgeflacht ist, um den Einbau zu erleichtern und eine spiralförmige untere Endwand umfasst.
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Die
DE 22 23 066 A offenbart eine Gebläseeinheit mit einem Gebläsegehäuse als sich in Achsrichtung des Gebläses schneckenförmig erweiterndes Spiralgehäuse, dessen Luftsammelraum den Antriebsmotor zumindest teilweise umschließt.
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Die
US 61 79 561 B1 offenbart ein Wärme-Ableitgebläse mit einem Gehäuse, einen Statorsitz, ein Gebläserad und eine Abdeckplatte. Das Gehäuse hat eine Kammer zur Aufnahme des Gebläserades, und eine die Kammer bestimmende Bodenwand hat ein an ihr ausgebildetes Achsrohr. Das Gehäuse hat ferner einen Luftauslass, der an seinem Fußrand gebildet ist und in Verbindung mit der Kammer steht. Das Gebläserad hat eine Anzahl Flügel und eine Achse, die drehbar in dem Achsrohr aufgenommen ist.
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Die
US 51 88 508 A offenbart einen geschlossenen Radialventilator und ein Flügelrad, umfassend eine oberen und einer unteren Gehäusehälfte. Der Radialventilator zieht Luft entlang einer Rotornabe, die einen Motor enthält, und führt die Luft dann entlang eines Strömungskanals.
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Die
US 59 82 064 A offenbart einen Gleichstrommotor mit Kühler und Gehäuse, die miteinander verbunden sind. Die Höhe der Kombination ist einheitlich. Die Luftdurchgänge liegen zwischen dem Gehäuse und einem Stützteil um einen Austausch zwischen dem Außenbereich und dem Innenbereich des Gehäuses herzustellen. Die Luftdurchgänge haben eine einheitliche Höhe.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wärme ableitende Vorrichtung mit einem axial zusammengedrückten Luftdurchgang bereitzustellen, der es ermöglicht den Luftfluss in axialer Richtung zu komprimieren und so die Leistung der Wärme ableitenden Vorrichtung zu erhöhen. Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung in Anspruch 1 erfüllt.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wärme ableitende Vorrichtung bereitzustellen, die einen axial zusammengedrückten Luftdurchgang verwendet, um dem Luftfluss zu ermöglichen, gleichmäßig in dem Luftdurchgang in dem Rahmen davon zu fließen, um seine Leistung zu erhöhen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung schließt die Wärme ableitende Vorrichtung ein Gehäuse, das mindestens einen Lufteinlass und mindestens einen Luftauslass aufweist, und einen Rotor ein, der in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Gehäuse einen ersten sich erstreckenden Teil aufweist, der sich entlang einer axialen Richtung der Wärme ableitenden Vorrichtung erstreckt, um einen axial zusammengedrückten Luftflussdurchgang in dem Gehäuse zu bilden.
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Vorzugsweise wird eine sich axial erstreckende Tiefe des ersten sich erstreckenden Teils vom Luftauslass zu einer weit vom Luftauslass entfernten Position allmählich vergrößert.
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Das Gehäuse schließt weiter einen zweiten sich erstreckenden Teil ein, der sich entsprechend des ersten sich erstreckenden Teils axial erstreckt, um einen zweiseitig axial zusammengedrückten Luftdurchgang im Gehäuse zu bilden. Eine sich axial erstreckende Tiefe des zweiten sich erstreckenden Teils wird vom Luftauslass zu einer weit vom Luftauslass entfernten Position allmählich vergrößert. Vorzugsweise wird eine sich axial erstreckende Tiefe des ersten oder zweiten sich erstreckenden Teils allmählich verringert, um nahe des Luftauslasses fast Null zu werden.
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Alternativ sind der erste und zweite sich erstreckende Teil in einer spiegelbildlichen Konfiguration in der axialen Richtung gebildet. Vorzugsweise umfasst das Gehäuse weiter einen radial zusammengedrückten Luftdurchgang innerhalb des Gehäuses.
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Auf der anderen Seite umfasst der Rotor ein Grundelement, eine Nabe, einen ersten Satz Schaufeln und einen zweiten Satz Schaufeln. Der erste Satz Schaufeln erstreckt sich von einem Rand der Nabe zu einer Oberfläche des Grundelements und der zweite Satz Schaufeln ist auf dem Grundelement angeordnet. Das Grundelement, die Nabe, der erste und zweite Satz Schaufeln können als eine einzelne Einheit integral gebildet sein.
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Zusätzlich schließt das Gehäuse weiter einen ersten Rahmen, um den Rotor darin aufzunehmen, und einen zweiten Rahmen ein, der mit dem ersten Rahmen verbunden ist, mit dem Lufteinlass versehen ist und eine Seitenwand aufweist, die sich von einem Rand des Lufteinlasses erstreckt, um eine Kammer zur Luftsammlung in dem Gehäuse festzulegen. Die Seitenwand weist einen Flansch auf, der sich von einem Ende davon radial erstreckt, um einen Eingang der Kammer zur Luftsammlung festzulegen, wobei jede der Schaufeln ein Ende aufweist, das sich zum Eingang der Kammer zur Luftsammlung erstreckt, um den Luftfluss in die Kammer zur Luftsammlung zu führen. Die Kammer zur Luftsammlung überlappt teilweise oder vollständig einen Luftdurchgang durch den Rotor entlang einer Achse der Wärme ableitenden Vorrichtung in der Höhe.
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Der zweite Rahmen umfasst weiter eine Vielzahl von Luftführungselementen, die entlang der Seitenwand angeordnet sind, um einen Gebläsedruck eines Luftflusses zu steigern, der durch die Wärme ableitende Vorrichtung geht. Zusätzlich weist der zweite Rahmen ein in dem Lufteinlass angebrachtes Stützelement auf, wobei die Vielzahl von Luftführungselementen zwischen der Seitenwand und dem Stützelement angeordnet sind. Die Vielzahl von Luftführungselementen können als Streifen-, Platten-, gekrümmte, geneigte oder Tragflächenstrukturen gestaltet sein.
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Zusätzlich weist der erste Rahmen ein Lagerrohr auf, um einem ersten Lager zu ermöglichen, darin angeordnet zu sein, wobei das Stützelement des zweiten Rahmens ein zweites Lager aufnimmt, um eine Welle des Rotors mit dem ersten Lager verbindend zu stützen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird durch Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der Beispiele mit dem auf die beiliegenden Zeichnungen gemachten Bezug viel besser verstanden, wobei:
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1A eine Einzelteildarstellung eines herkömmlichen Gebläses ist,
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eine Draufsicht des herkömmlichen Gebläses nach der Montage ist, das in gezeigt ist,
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eine Einzelteildarstellung der Wärme ableitenden Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist,
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eine Schnittdarstellung der Wärme ableitenden Vorrichtung von nach der Montage ist,
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eine perspektivische Ansicht der Wärme ableitenden Vorrichtung von nach der Montage ist,
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eine schematische Darstellung der Wärme ableitenden Vorrichtung mit einem zweiseitigen axial zusammengedrückten Luftdurchgang gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es wird freundlich auf die bis verwiesen, die die erste Ausführungsform der Erfindung zeigen. Die Wärme ableitende Vorrichtung wird beispielhaft anhand eines Zentrifugallüfters erläutert, der ein Gebläse mit einer Ansaugöffnung ist. Die Wärme ableitende Vorrichtung schließt ein Gehäuse, das durch einen ersten Rahmen 21 und einen zweiten Rahmen 22 gebildet ist, eine Antriebsvorrichtung 23, eine metallische Glocke 24 und einen Rotor 25 ein.
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Der erste Rahmen 21 schließt ein Lagerrohr 211 ein, um die Antriebsvorrichtung 23 aufzunehmen und zu halten, wobei das Lager 231 innerhalb des Lagerrohrs 211 angebracht ist, um eine rotierende Welle 27 des Rotors 25 zu halten. Der zweite Rahmen 22 schließt einen Lufteinlass 221 und eine Seitenwand 222 ein, die sich von einem inneren Rand des Lufteinlasses 221 nach unten erstreckt. Wenn der erste Rahmen 21 und der zweite Rahmen 22 aneinander montiert werden, wird ein Raum innerhalb der Wärme ableitenden Vorrichtung gebildet und kann in eine Kammer zur Luftsammlung 26 und einen Raumabschnitt, um darin den Rotor 25 anzuordnen, durch die Seitenwand 222 geteilt werden. Ein Luftauslass 212 wird auch gleichzeitig gebildet, wie in gezeigt. Ein Flansch 223 erstreckt sich radial von dem Boden der Seitenwand 222, um einen Eingang 261 der Kammer zur Luftsammlung 26 festzulegen.
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Der Rotor 25 schließt eine Nabe 251, ein Grundelement 252, das sich radial von dem unteren Ende der Nabe 251 erstreckt, einen ersten Satz Rotorschaufeln 253 und einen zweiten Satz Schaufeln 254 ein und wird von der in der Nabe 251 verbundenen Antriebsvorrichtung 23 angetrieben. Der erste und zweite Satz Rotorschaufeln 253, 254 sind gekrümmte Schaufeln, die jeweils auf dem Grundelement 252 angeordnet sind, und jede Schaufel weist ein Ende auf, das sich zum Eingang 261 der Kammer zur Luftsammlung 26 erstreckt, wobei der erste Satz Schaufeln sich von dem Rand der Nabe 251 nach unten zur Oberfläche des Grundelements 252 erstreckt. Der erste und zweite Satz Schaufeln sind abwechselnd angeordnet, wie in gezeigt. Die Nabe 251, das Grundelement 252 und die Schaufeln 253, 254 können als ein Stück aus einem Guss integral durch Spritzgießen gebildet sein.
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Der zweite Rahmen 22 weist weiter ein Stützelement 224 auf, das in dem Lufteinlass angebracht ist, wobei eine Vielzahl von Luftführungselementen 225 zwischen dem Stützelement 224 und der Seitenwand 222 angeordnet sind, um den Gebläsedruck der Wärme ableitenden Vorrichtung zu steigern. Die Anzahl, Form und Anordnung der Luftführungselemente kann gemäß der aktuellen Anmeldung verändert oder ausgewählt werden. Die Vielzahl von Luftführungselementen kann als Streifen-, Platten-, gekrümmte, geneigte oder Tragflächenstrukturen gestaltet sein. Wenn zusätzlich der Aspekt der vorliegenden Erfindung für ein umgekehrtes Gebläse (upside-down blower), ein Gebläse mit zwei Ansaugöffnungen oder einen Axialflusslüfter angewendet wird, können die Luftführungselemente auf einem der Lufteinlässe oder auf beiden angeordnet sein.
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Weil der Rotor 25 rotiert, wird der Luftfluss in den Lufteinlass 221 eingesaugt, wobei er durch die Luftführungselemente 225 und die Schaufeln 253, 254 geht, und wird durch den Eingang 261 in die Kammer zur Luftsammlung 26 geführt. In der Kammer zur Luftsammlung 26 wird der Luftfluss allmählich gesammelt und von dort nach außen mit hohem Druck über den Luftauslass 212 abgeführt, was eine plötzliche Veränderung des Luftflussdrucks verhindern kann. Damit geht der Luftfluss nacheinander durch den Lufteinlass 221, die Luftführungselemente 225, die Schaufeln 253, 254 und den Eingang 261 der Kammer zur Luftsammlung 26.
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Weil sich die Seitenwand 222 nach unten von dem inneren Rand des Lufteinlasses 221 erstreckt und die Kammer zur Luftsammlung 26 von dem Rotor 25 trennt, wobei die Größe des Luftauslasses 212 reduziert wird, ist die Zeit des Luftflussdruckausgleichs durch den Rotor 25 vergrößert, so dass die Schwankung des Luftflussdrucks stabilisiert wird. Weiterhin kann der beanspruchte Raum des Zentrifugallüfters klein gehalten werden, weil die Höhe der Kammer zur Luftsammlung 26 teilweise oder vollständig in der axialen Richtung die des Flussdurchgangs durch den Rotor 25 und die Luftführungselemente 225 überlappt. Die Querschnittsfläche der Kammer zur Luftsammlung 26 ist im Wesentlichen in der Größe gleich mit der des Luftauslasses 212, so dass der Luftfluss konstant und stabil in der Kammer zur Luftsammlung 26 und dem Luftauslass 212 fließen kann, um einen Leistungsverlust zu verhindern.
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Auf der anderen Seite setzt die vorliegende Erfindung eine zweiseitige Anordnung mit festem Motor ein, wie in gezeigt, wobei das Lager 231 in dem Lagerrohr 211 angebracht ist und das andere Lager 232 auf der Innenseite des Stützelements 224 des zweiten Rahmens 22 angebracht ist, um die Welle 27 des Rotors 25 verbindend zu stützen, um die Stabilisierung des Zentrifugallüfters im Hochgeschwindigkeitsbetrieb bereitzustellen und die Vibration zu unterdrücken.
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Wie in den oder gezeigt, weist der zweite Rahmen einen sich erstreckenden Teil 226 auf, der an einer Innenseite davon gebildet ist und sich axial in Richtung des erste Rahmens 21 erstreckt, um einen axial zusammengedrückten Luftflussdurchgang in dem Gehäuse zu bilden.
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Die sich axial erstreckende Tiefe des sich erstreckenden Teils 226 wird allmählich vom Luftauslass zu einer weit vom Luftauslass entfernten Position vergrößert. In anderen Worten, wie in gezeigt, verringert sich die sich axial erstreckende Tiefe des sich erstreckenden Teils 226 allmählich von dem Ort B zu dem Ort B' entlang der Richtung gegen den Uhrzeigersinn und die Veränderung in der sich axial erstreckenden Tiefe wird durch die gepunktete Line C angezeigt.
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Zusätzlich zu dem oben beschriebenen einseitigen axial zusammengedrückten Luftflussdurchgang kann auch ein weiterer zweiseitiger axial zusammengedrückter Luftflussdurchgang eingesetzt werden. Wie in gezeigt, weist der erste Rahmen, von dem radial zusammengedrückten Luftflussdurchgang wie dem herkömmlichen Gebläse abgesehen, einen ersten sich erstreckenden Teil 31 auf, der sich nach oben in die Richtung des zweiten Rahmens erstreckt, wobei die sich axial erstreckende Tiefe des ersten sich erstreckenden Teils 31 allmählich verringert wird, um nahe des Luftauslasses fast Null zu werden, und seine Veränderungen in der sich axial erstreckenden Tiefe wird durch die gepunktete Linie D angezeigt. Auf der anderen Seite weist der zweite Rahmen auch einen zweiten sich erstreckenden Teil 32 auf, der sich nach unten in die Richtung des ersten Rahmens erstreckt, wobei die sich axial erstreckende Tiefe des zweiten sich erstreckenden Teils 32 allmählich verringert wird, um nahe des Luftauslasses fast Null zu werden, und seine Veränderungen in der sich axial erstreckenden Tiefe wird durch die gepunktete Linie D' angezeigt. Der erste und zweite sich erstreckende Teil 31, 32 werden in einer spiegelbildlichen Konfiguration in der axialen Richtung gebildet.
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Schließlich stellt die vorliegende Erfindung eine Wärme ableitende Vorrichtung bereit, die einen einseitigen oder zweiseitigen axial zusammengedrückten Luftdurchgang verwendet, um dem Luftfluss zu ermöglichen, gleichmäßig in dem Luftdurchgang in dem Rahmen davon zu fließen, um seine Leistung zu erhöhen.
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Während die Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was zur Zeit als zweckmäßigste und bevorzugte Ausführungsform erachtet wird, soll sie so verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegensatz bestimmt ist, verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen aufzunehmen, die im Geist und im Umfang der beigefügten Ansprüche eingeschlossen sind.