DE102008056459A1

DE102008056459A1 - Diagonallüfter

Info

Publication number: DE102008056459A1
Application number: DE102008056459A
Authority: DE
Inventors: Christian RÜCKERT; Jörg Dipl.-Designer Günther; Oliver Dipl.-Ing. Haaf (Fh); Erich Hofmann; Jürgen Dr. Schöne
Original assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2009-08-20
Also published as: WO2009103606A1; ATE548568T1; CN101946092B; EP2242930A1; ES2382438T3; US20110200438A1; DE202008002356U1; CN101946092A; US8992175B2; US20100329857A1; EP2242930B1; ES2382438T4; US8672615B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Diagonallüfter, bestehend aus einem Diagonallüfterrad (1), das auf einem Rotor (2) eines Außenläufermotors (3) befestigt und zwischen einer Frontplatte (5) mit einer insbesondere mittigen Einströmöffnung (6) und einer Motorlagerung (4) angeordnet ist. Die Motorlagerung (4) ist durch mehrere umfangsgemäß angeordnete Abstandhalter (21) mit der Frontplatte (5) verbunden. Hierbei sind die Frontplatte (5) und die Motorhalterung (4) als Kunststoff- oder Metallspritzgussteile ausgebildet. Die Abstandhalter (21) sind als Kunststoff- und/oder Metallspritzgussteile einstückig mit der Frontplatte (5) oder der Motorhalterung (4) ausgebildet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Diagonallüfter, bestehend aus einem Diagonallüfterrad, das auf einem Rotor eines Außenläufermotors befestigt ist, und das zwischen einer Frontplatte mit einer insbesondere mittigen Einströmöffnung und einer Motorlagerung angeordnet ist, wobei die Motorlagerung durch mehrere umfangsgemäß angeordnete Abstandhalter mit der Frontplatte verbunden ist.
Kompaktlüfter, die eine derartige Ausgestaltung aufweisen, sind beispielsweise aus der DE-G 9017873.4 bekannt.
Ausgehend von einem derartigen Kompaktlüfter liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine montagetechnische einfache und kompakte Konstruktion für Diagonallüfter zu verwirklichen, die weiterhin zusätzlich verbesserte Strömungseigenschaften gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs beschriebenen Bauweise eines Diagonallüfters dadurch erreicht, dass die Frontplatte und die Motorhalterung als Kunststoff- und/oder Metallspritzgussteile ausgebildet sind und die Abstandhalter als Kunststoff- und/oder Metallspritzgussteile einstückig mit der Frontplatte oder der Motorhalterung ausgebildet sind. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Abstandhalter aus flachen Stegen bestehen, die ein Querschnittsprofil besitzen, dessen Höhe größer ist als die Dicke, und wobei die Stege derart ausgerichtet sind, dass sie in Ausströmrichtung des aus dem Diagonallüfterrad austretenden Strömungsmediums geneigt verlaufen.
Somit wird erfindungsgemäß eine herstellungstechnisch einfache Konstruktion geschaffen, da das aus der Frontplatte und der Motorhalterung gebildete Gehäuse nur aus zwei Einzelteilen besteht. Zudem können alle wesentlichen Funktionen in das Gehäuse integriert werden. Hierbei gewährleistet die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Abstandhalter, dass geringe Strömungsverwirbelungen bei dem Austritt des Strömungsmediums auftreten, so dass keine störenden Geräusche entstehen können.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und werden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht auf die Vorderseite eines erfindungsgemäßen Diagonallüfters,
2 eine perspektivische Ansicht auf die Rückseite des erfindungsgemäßen Diagonallüfters gemäß 1,
3 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Diagonallüfters entsprechend der Ansicht gemäß 1 und
4 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Diagonallüfters in der Ansicht gemäß 2.
In den 1 bis 4 sind die gleichen Teile mit denselben Bezugsziffern jeweils gekennzeichnet.
Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, besteht ein erfindungsgemäßer Diagonallüfter aus einem Diagonallüfterrad 1, das auf einem Rotor 2 eines Außenläufermotors 3 befestigt ist. Der Außenläufermotor 3 ist zwischen einer Motorhalterung 4 und einer Frontplatte 5 angeordnet. Die Frontplatte 5 besitzt eine mittige Einströmöffnung 6, durch deren Öffnungsmittelpunkt die Drehachse des Außenläufermotors 3 verläuft. Am Umfang der Einströmöffnung 6 ist ein in Richtung auf den Außenläufermotor 3 weisender Randsteg 7 angeformt, wobei der Übergang einer Frontfläche 8 der Frontplatte 5 zum Randsteg 7 verrundet ist, so dass sich ein strömungsgünstiger Wandungsverlauf ausbildet, so dass eine Art Einströmdüse gebildet wird. Das Diagonallüfterrad 1 besteht aus einer Nabe 9 (s. 4), an der umfangsgemäß Lüfterflügel 11 angeordnet sind. Die Lüfterflügel 11 sind in üblicher Weise geformt, wobei sich durch die in 1 bis 4 dargestellte Schaufelform eine Luftströmung in Pfeilrichtung X über die Einströmöffnung 6 durch das Diagonallüfterrad 1 in diagonaler Richtung, d. h. in einer axial-radialer Strömungsrichtung, hindurch nach außen bei einer Drehrichtung in Pfeilrichtung Y ergibt.
Die Lüfterflügel 11 werden von einem Luftführungsmantel 12 umgeben, der vorzugsweise mit den Lüfterflügeln 11 an ihren Enden verbunden ist, so dass er sich mit den Lüfterflügeln 11 mitdreht. Hierzu wird insbesondere auf die 3 und 4 verwiesen. Die Nabe 9 und der Luftführungsmantel 12 haben die Form eines Kegelstumpfes, wobei die entsprechenden Radien von der Einströmseite (Ansaugseite) zu der Ausblasseite zunehmen. Hierdurch wird erreicht, dass die Strömung zu ihrer axialen Strömungskomponente eine radiale Strömungskomponente erhält, wodurch eine Druckerhöhung bewirkt wird. Das Diagonallüfterrad 1 besitzt einströmseitig an dem Luftführungsmantel 12 einen Ringkragen 13, der die Einströmöffnung des Diagonallüfterrades 1 umfasst. Der Außendurchmesser des Ringkragens 13 ist derart bemessen, dass er in montiertem Zustand in die von dem Randsteg 7 umschlossene Einströmöffnung berührungsfrei mit geringem Spiel hineinragt. In seiner Stirnfläche 14 weist der Ringkragen 13 Taschen 15 auf, in die Auswuchtgewichte befestigt werden können. Der Außenläufermotor 3 besitzt an seinem Stator 16 einen Statorflansch 17, der zur Befestigung der Motorhalterung 4 dient. Hierzu besitzt die Motorhalterung 4 eine kreisförmige Halteplatte 18, deren Außendurchmesser dem Außendurchmesser des kreisförmigen Statorflansches 17 angepasst ist. Der Statorflansch 17 wird mittels Schrauben mit der Halteplatte 18 durch Schraublöcher 19 in dieser verschraubt.
Die Verbindung zwischen der Motorhalterung 4 und der Frontplatte 5 erfolgt über Abstandhalter 21. Im vorliegenden Fall sind vier Abstandhalter 21 am Umfang der Halteplatte 18 an deren Umfangsrand 22 angeformt.
Die Abstandhalter 21 bestehen aus flachen Stegen 23 mit einem Querschnittsprofil, dessen Höhe größer als dessen Dicke. Die Stege 23 bestehen aus einem ersten Stegschenkel 24, der sich etwa radial nach außen von der Umfangswand 22 erstreckt und in einer ca. 90°-Biegung in einen zweiten, etwa in axialer Richtung, d. h. parallel zur Motorachse verlaufenden Stegschenkel 26 übergeht. Die derart geformten Stege 23 umfassen das Diagonallüfterrad 1. Hierbei sind die Stege 23 derart schräg mit ihren Stegschenkeln 24, 26 ausgerichtet, dass sie in Ausblasrichtung des aus dem Diagonallüfterrad 1 austretenden Luftstroms verlaufen. Hierdurch werden Strömungswirbel reduziert, die zu Strömungsgeräuschen führen würden. Die Stege 23 besitzen an ihren freien Enden ein plattenförmiges Verbindungselement 27, mit dem sie an der Frontplatte 5 an deren Rückseite befestigt werden, und zwar vorzugsweise durch eine lösbare Verbindung z. B. mittels Schrauben. Hierzu weist die Frontplatte 5 Lagervorsprünge 28 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Lagervorsprünge 28 als Hohlkammern geformt. Diese Hohlkammern können zur Aufnahme von elektronischen Bauteilen und Kondensatoren als Bestandteile einer Motorelektronik dienen. Die plattenförmigen Verbindungselemente 27 dienen zweckmäßigerweise gleichzeitig als Deckel für die hohlkammerartigen Lagervorsprünge 28. Wie im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, besteht jeder Abstandhalter 21 aus zwei Stegen 23, die parallel zueinander verlaufen und an ihren freien Enden über das Verbindungselement 27 miteinander verbunden sind. Im Bereich der Anbindung der Stege 23 an der Halteplatte 18 können die Stege 23 durch einen Brückensteg 29 zur Aussteifung miteinander verbunden sein. An den Verbindungselementen 27 sind an ihren kürzeren Querseitenrändern Führungsansätze 31 angeformt, die in Führungstaschen 32 der Lagervorsprünge 28 hineinpassen und beim Befestigen der Stege 23 in diese hineingesteckt werden. Wie aus 4 zu erkennen ist, besitzt die Nabe 9 an ihrer der Motorhalterung 4 zugekehrten Stirnseite in einer Wandung des Nabenkörpers Taschen 33, in die Auswuchtgewichte eingesteckt werden können. Auf ihrer Rückseite ist die Frontplatte 5 mit einer Rippenstruktur versehen, wodurch einerseits eine Materialersparnis und andererseits eine Versteifung der Frontplatte erreicht wird. Wie in 3 gezeigt ist, weist auch die Halteplatte 18 an ihrer dem Außenläufermotor 3 zugekehrten Seite eine Rippenstruktur auf, so dass die Halteplatte nicht als monolithisches Teil ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Frontplatte 5 und die Motorhalterung 4 als Kunststoff und/oder Metallspritzgussteile ausgebildet sind und die Abstandhalter 21 als Kunststoff- oder Metallspritzgussteile einstückig mit der Frontplatte 5 oder der Motorhalterung 4 hergestellt sind. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung entsteht ein nur aus zwei Spritzgussteilen bestehendes Lüftergehäuse, wodurch sich eine montagetechnisch einfache und kompakte Konstruktion bedingt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungen beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 9017873 U [0002]

Claims

Diagonallüfter, bestehend aus einem Diagonallüfterrad (1), das auf einem Rotor (2) eines Außenläufermotors (3) befestigt und zwischen einer Frontplatte (5) mit einer insbesondere mittigen Einströmöffnung (6) und einer Motorlagerung (4) angeordnet ist, wobei die Motorlagerung (4) durch mehrere umfangsgemäß angeordnete Abstandhalter (21) mit der Frontplatte (5) verbunden ist und wobei die Frontplatte (5) und die Motorhalterung (4) als Kunststoff- oder Metallspritzgussteile ausgebildet sind und die Abstandhalter (21) als Kunststoff- und/oder Metallspritzgussteile einstückig mit der Frontplatte (5) oder der Motorhalterung (4) ausgebildet sind.
Diagonallüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (21) aus flachen Stegen (23) bestehen, die ein Querschnittsprofil besitzen, dessen Höhe größer ist als die Dicke und wobei die Stege (23) derart ausgerichtet sind, dass sie in Ausströmrichtung des aus dem Diagonallüfterrades (1) austretenden Strömungsmediums geneigt verlaufen.
Diagonallüfter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (21) einstückig an der Motorhalterung (4) angeformt und mit ihren freien Enden an der Frontplatte (5) über eine lösbare Verbindung, insbesondere einer Schraubverbindung befestigt sind.
Diagonallüfter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhalter (21) aus zwei parallel verlaufenden Stegen (23) gebildet sind.
Diagonallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (23) der Abstandhalter (21) an ihren freien Enden ein plattenförmiges Verbindungselement (27) aufweisen.
Diagonallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontplatte (5) auf ihrer den Abstandhaltern (21) zugewandten Rückseite Lagervorsprünge (28) besitzt, an denen die Stege (23) befestigbar sind.
Diagonallüfter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagervorsprünge (28) als Hohlkammern ausgebildet sind, deren Kammeröffnung durch das plattenförmige Verbindungselement (27) der Stege (23) erschließbar ist.
Diagonallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die paarweise ausgebildeten Stege (23) einen Brückensteg (29) im Bereich ihrer Verbindungsenden mit der Motorhalterung (4) aufweisen.
Diagonallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (23) aus einem ersten Stegschenkel (24) bestehen, der sich etwa radial nach außen vom Umfangsrand (22) der Motorhalterung (4) erstreckt und aus einem zweiten, etwa in axialer Richtung verlaufenden Stegschenkel (26), und der Stegschenkel (24) in einer ca. 90°-Biegung in den zweiten Stegschenkel (26) übergeht.
Diagonallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontplatte (5) auf ihrer Rückseite eine Rippenstruktur aufweist.
Diagonallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorhalterung (4) aus einer kreisförmigen Halteplatte (18) besteht, an deren Umfangsrand (22) die Abstandhalter (21) angeformt sind.
Diagonallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Halteplatte (18) der Außenläufermotor (3) mittels seines Stators (16) über Schrauben befestigbar ist.
Diagonallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Diagonallüfterrad (1) aus einer den Rotor (2) des Außenläufermotors (3) umfassenden Nabe (9) besteht, an deren Umfang die Lüfterflügel (11) angeordnet sind und die Lüfterflügel (11) von einem Luftführungsmantel (12) umgeben sind.
Diagonallüfter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (9) und der Luftführungsmantel (12) in der Form zweier zueinander konzentrischer Kegelstümpfe ausgebildet sind.
Diagonallüfter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftführungsmantel (12) mit den äußeren Enden der Lüfterflügel (11) einstückig verbunden ist.