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WO2017016912A1 - VENTILATOR MIT AUßENELEKTRONIK - Google Patents

VENTILATOR MIT AUßENELEKTRONIK Download PDF

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Publication number
WO2017016912A1
WO2017016912A1 PCT/EP2016/067016 EP2016067016W WO2017016912A1 WO 2017016912 A1 WO2017016912 A1 WO 2017016912A1 EP 2016067016 W EP2016067016 W EP 2016067016W WO 2017016912 A1 WO2017016912 A1 WO 2017016912A1
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WO
WIPO (PCT)
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electronics
housing
fan
stator
axial
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2016/067016
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Malte Pils
Thomas Heli
Peter Riegler
Jörg GÜNTHER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority to US15/574,869 priority Critical patent/US10570918B2/en
Priority to EP16739481.6A priority patent/EP3253969A1/de
Publication of WO2017016912A1 publication Critical patent/WO2017016912A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4226—Fan casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
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    • H—ELECTRICITY
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    • H—ELECTRICITY
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Definitions

  • the invention relates to a fan and a motor accommodated therein with a stator and a rotor which is connected to a fan wheel, wherein the fan housing is formed from at least one upper housing part and a lower housing part.
  • a motor with integrated motor control electronics is usually used.
  • the engine control electronics are regularly housed in an electronics housing, which connects directly to the engine body. It is disadvantageous that an exchange of engine control electronics in case of service due to their inaccessibility is not possible or only with great installation effort.
  • the electronics housing is formed sealed at a direct connection between the engine and motor control electronics, since it is located within the funded by the fan medium. The possibility of cooling the engine control electronics is thus severely limited. Furthermore, a construction of the motor with motor control electronics connected thereto and accommodated in an electronics housing leads to an increased axial space requirement within the fan housing.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a fan for the integration of engine and engine electronics in the
  • Fan housing has a smaller axial space requirement and provides accessibility to replace the electronics in the service needs.
  • a fan is proposed for this purpose, which is formed from at least one upper housing part and a lower housing part
  • Fan housing and a motor accommodated therein with a stator and a rotor which is connected to a fan wheel comprises.
  • Housing upper part further has an axial opening, at the to the
  • the motor is in particular an electronically commutated external rotor motor with a plastic-pressed stator located in the interior of the stator
  • Fan housing is located within the medium to be pumped and the fan wheel drives.
  • the electronics are preferably applied to a printed circuit board which extends perpendicular to the axial direction.
  • stator and the electronics are connected to the stator
  • Housing bottom has. Although the wall of the upper housing part separates the electronics from the stator, it is in the
  • Housing top provided an immediate connection to the stator.
  • the electronics is a motor control electronics for electronically commutated drive of the motor or a unit of motor control electronics with adjacently arranged electronics for supplying external consumers.
  • the electronics for supplying external consumers includes functions for operating an external consumer, in particular an output for supplying power to an external consumer and an input for communication with the external consumer.
  • the possibility of connecting the electronics to supply other external consumers is made possible by attaching the electronics axially on the outside of the housing upper part and the associated accessibility from the outside.
  • the Housing upper part forms a part of the electronics housing and thus can be dispensed with an additionally provided electronics housing.
  • the axial space requirement for the electronics housing is saved, since it is partially provided by the upper housing part itself.
  • an embodiment is advantageous in which the motor control electronics contacted by the axial opening of the upper housing part without a lead to the stator and is detachably connected to the stator.
  • the direct and, for example via contact pins conduction-free contacting of the motor control electronics to the stator has the advantage that the winding heating can be detected directly on sensors on the electronics and the Entisaufwand is reduced, since no additional connecting lines are required.
  • the stator has a connecting ring, by means of which it can be fastened axially and / or radially against a peripheral edge of the axial opening.
  • the contacting between the stator arranged on the inside to the housing upper part and the electronics arranged on the outside to the housing upper part can thus take place via the axial opening, while the stator is mounted on the peripheral edge of the axial opening via the connecting ring.
  • the connecting ring has a peripheral step, which constitutes an axial abutment surface and a radial abutment surface for abutment with the edge of the axial opening. Furthermore, a bearing surface is formed parallel to the radial extent of the axial opening, on which the electronics can be fastened directly.
  • the support surface extends on the connecting ring, preferably radially inwardly to the stage. The support surface is conveniently flat, so that the electronics applied to the printed circuit board can be arranged in parallel.
  • the study Fe preferably formed such that the bearing surface of the connecting ring is flush with a radially adjoining surface of the upper housing part.
  • connection ring offer the possibility of attaching the connection ring to the peripheral edge of the axial opening, so that the axial contact surface lies axially on the inside of the wall of the upper housing part and the radial contact surface on the inside of the wall of the axial opening of the upper housing part.
  • the connecting ring with the stator connected thereto projects in this embodiment in sections into the axial opening.
  • the invention is in a further advantageous embodiment, characterized in that the housing upper part has a cup-like in the axial direction inwardly recessed central portion, within which the axial opening provided and the electronics is arranged.
  • the countersunk central portion is provided substantially centrally in the upper housing part, wherein the shape of the fan housing in the radially adjoining outer peripheral region can be arbitrarily adapted to the fluidic requirements, for example spirally.
  • the electronics are received in the axial and radial direction completely in the recessed central portion, so that the upper housing part form both the bottom surface and the side walls of the electronics housing. This protects the electronics and does not protrude axially from the fan housing.
  • a plate is preferably arranged on the upper housing part, which is dimensioned such that it covers at least the recessed central portion.
  • the plate forms as a kind of cover together with the upper housing part of the electronics completely enclosing electronics housing.
  • the plate has an at least partially axially in the direction of the electronics.
  • the plate has ventilation openings. The ventilation openings are preferably distributed in the circumferential direction provided on the outer edge of the plate.
  • a preferred size ratio of the diameter B of the plate to the diameter D of the circuit board is set to B / D> 1.5.
  • the plate preferably extends in the radial direction beyond the recessed central portion.
  • the plate is preferably formed of metal.
  • the fan housing is for example made of die-cast or plastic.
  • a seal is arranged between the stator and the housing upper part, which sealingly seals the electronics with respect to a medium conveyed within the ventilator housing. The electronics thus has no contact with the pumped medium of the fan. It is also advantageous if the upper housing part is integrally formed and
  • Upper housing part and lower housing part can be fastened to one another via a tongue and groove connection. Also between the upper housing part and
  • Housing base is preferably in the region of the tongue and groove connection Seal provided.
  • the maximum diameter D of the circuit board is greater than the maximum diameter d of the connection ring, so that sufficient space for the plurality of electronic component is made available. This is made possible by the arrangement of the electronics outside of the housing upper part and thus outside of the entire
  • FIG. 1 is a side sectional view of a fan according to the invention
  • Fig. 2 is a side exploded view of the fan of Fig. 1;
  • Fig. 3 is an exploded perspective view of the fan
  • Fig. 4 is a further exploded perspective view of the fan of Fig. 1;
  • Fig. 5 is an enlarged view of the connection ring. Like reference numerals designate like parts throughout the views.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a fan 1 according to the invention is shown in a side sectional view.
  • Figures 2 to 4 show the same embodiment in exploded views from different angles. The following description applies to all figures.
  • FIG. 1 - 4 shows a fan 1 with a fan housing 2 formed from a one-piece housing upper part 7 and a one-piece housing lower part 8 and a motor 3 received therein with a stator 4 and a rotor 5 which is connected to the fan wheel 6.
  • the upper housing part 7 has an axial opening 9, at the axial inner side facing the lower housing part 8, the stator 4 and at its axial outer side at least one mounted on a circuit board 22 unit 20 of motor control electronics with adjacently arranged electronics for supplying one or more external consumers is arranged.
  • Housing upper part 7 is built on both axial sides, on the one hand with the stator 4, on the other hand with the circuit board 22.
  • the fan housing 2 is spiral-shaped and forms the pressure space around the inside of the fan housing
  • the motor 3 is an external rotor synchronous motor with a plastic-pressed stator 4, which is embraced by the rotor 5 on the outside. On the rotor 5, the fan wheel 6 is arranged and is driven by the motor 3.
  • the motor 3 extends in the axial direction substantially over the entire axial length of the fan housing 2 in the direction of a suction region of the fan 1.
  • the motor control electronics is contacted by the axial opening 9 of the upper housing part 7 without wires to the stator 4 via contact pins 30 and is detachably connected to the stator 4, so that the circuit board 22 is interchangeable.
  • connection ring 1 1 is provided, via which the stator 4 is axially and radially attached to the peripheral edge 10 of the axial opening 9 fitting.
  • the connecting ring 11 has a step 12 radially on the outside of the stator 4, so that the connecting ring 11 has an axial abutment surface 13 for axial abutment with the edge 10 of the stator
  • the connecting ring 1 1 comprises a bearing surface 15 parallel to the axial opening 9 and flush with the axially adjacent to the axial opening 9 portion of the upper housing part 7, on which the circuit board 22 is fastened by means of screws.
  • the axial opening 9 is centrally provided.
  • the circuit board 22 is inserted with the unit 20 arranged thereon of a plurality of electronics, so that it is completely enclosed by the depressed central portion 16 in the axial and radial directions.
  • the bottom and the walls of the recessed central portion 16 form part of the electronics housing for receiving the printed circuit board 22 with the unit 20 of the electronics.
  • the electronics housing is closed with the metallic plate 17 which is fastened to the housing upper part 7 by means of screws and completely covers the countersunk central section 16 and consequently the electronics.
  • Integrally formed on the plate 17 is an axially impressed contour 22 in the direction of the printed circuit board 22, which is thermally coupled to the unit 20 of the electronics in order to dissipate heat.
  • the contour 18 has a substantially elliptical cross-section on the plate 17 and extends conically in the axial direction from two sides, so that its cross-sectional area in the direction of the printed circuit board 22 is reduced.
  • ventilation openings 19 are provided to allow air circulation along the unit 20 of the electronics and air exchange with ambient air.
  • the ventilation openings 19 may alternatively be provided distributed on the plate 17.
  • the upper housing part 7 is fixed directly and sealed by a sealing ring on the lower housing part 8.
  • Housing top 7 is also a seal 21 arranged so that the unit 20 of the electronics with respect to the inside of the fan housing. 2 funded medium is separated.
  • the size ratio shown in the embodiment of the diameter B of the plate 17 relative to the diameter D of the printed circuit board 22 amounts to a value of 1, 9.
  • the diameter D of the circuit board 22 is also greater by a factor of 1, 1 than the maximum diameter d of the connection ring 1 first
  • the invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use.
  • a plurality of axially inwardly extending contours can be provided on the plate.
  • other forms of fan housing than the spiral shape shown are possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventilator umfassend ein Ventilatorgehäuse und einen darin aufgenommenen Motor mit einem Stator und einem Rotor, der mit einem Ventilatorrad verbunden ist, wobei das Ventilatorgehäuse aus zumindest einem Gehäuseoberteil sowie einem Gehäuseunterteil gebildet ist, und das Gehäuseoberteil eine Axialöffnung aufweist, an deren zum Gehäuseunterteil weisenden axialen Innenseite der Stator und an deren axialer Außenseite zumindest eine Elektronik angeordnet sind.

Description

Ventilator mit Außenelektronik
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Ventilator und einen darin aufgenommenen Motor mit einem Stator und einem Rotor, der mit einem Ventilatorrad verbunden ist, wobei das Ventilatorgehäuse aus zumindest einem Gehäuseoberteil sowie ei- nem Gehäuseunterteil gebildet ist.
Bei mit elektronisch kommutierten Motoren angetriebenen Gebläsen wird üblicherweise ein Motor mit integrierter Motorsteuerelektronik eingesetzt. Die Motorsteuerelektronik ist dabei regelmäßig in einem Elektronikgehäuse aufgenommen, das sich direkt an den Motoraufbau anschließt. Dabei ist nachteilig, dass ein Austausch der Motorsteuerelektronik im Servicefall aufgrund ihrer Unzugänglichkeit nicht oder nur mit großem Montageaufwand möglich ist.
Das Elektronikgehäuse wird bei einer direkten Anbindung zwischen Motor und Motorsteuerelektronik gedichtet ausgebildet, da es innerhalb des von dem Ventilator geförderten Mediums angeordnet wird. Die Kühlmöglichkeit der Motorsteuerelektronik ist somit stark eingeschränkt. Weiterhin führt ein Aufbau von Motor mit daran in einem Elektronikgehäuse angeschlossener und aufgenommener Motorsteuerelektronik zu einem erhöhten axialen Platzbedarf innerhalb des Ventilatorgehäuses.
Auch ist die Herstellbarkeit eines für diesen Einsatz günstigen mit Kunststoff umpressten Stators auf geringe Baugrößen mit relativ kleinem Durchmesser beschränkt, wodurch die Größe der Leiterplatte für die Elektronik und die vorsehbare Anzahl von Elektronikbauteilen limitiert ist.
Aus der Patentanmeldung DE 10 2010 012 392 A1 ist beispielsweise ein den Stand der Technik darstellender Ventilator bekannt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Ventilator bereit zu stellen, der zur Integration von Motor und Motorelektronik in das
Ventilatorgehäuse einen geringeren axialen Bauraumbedarf aufweist und eine Zugänglichkeit zum Austausch der Elektronik im Servicebedarf bietet.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1. Erfindungsgemäß wird hierzu ein Ventilator vorgeschlagen, der ein aus zumindest einem Gehäuseoberteil sowie einem Gehäuseunterteil gebildetes
Ventilatorgehäuse und einen darin aufgenommenen Motor mit einem Stator und einem Rotor, der mit einem Ventilatorrad verbunden ist, umfasst. Das
Gehäuseoberteil weist ferner eine Axialöffnung auf, an deren zum
Gehäuseunterteil weisenden axialen Innenseite der Stator und an deren axialer Außenseite zumindest eine Elektronik angeordnet ist. Die Axialrichtung ist dabei definiert als Erstreckung parallel zur Motorachse oder Ventilatorradachse. Der Motor ist insbesondere ein elektronisch kommutierter Außenläufermotor mit einem mit Kunststoff umpressten Stator, der sich im Inneren des
Ventilatorgehäuses innerhalb des zu fördernden Mediums befindet und das Ventilatorrad antreibt. Die Elektronik wird vorzugsweise auf einer Leiterplatte aufgebracht, die sich senkrecht zur Axialrichtung erstreckt.
Erfindungsgemäß werden der Stator und die Elektronik an dem
Gehäuseoberteil von zwei axialen Seiten befestigt, die Elektronik von der axialen Außenseite, der Stator von der axialen Innenseite, die zum
Gehäuseunterteil weist. Die Wandung des Gehäuseoberteils trennt die Elektro- nik zwar von dem Stator, jedoch wird über die Axialöffnung in dem
Gehäuseoberteil eine unmittelbare Anschlussmöglichkeit an den Stator bereitgestellt. Durch die Anordnung der Elektronik außerhalb des Gehäuseoberteils, d.h. außerhalb des Ventilatorgehäuses und mithin außerhalb des von dem Ventilator zu fördernden Mediums, entfällt die Notwendigkeit der Verwendung eines abgedichteten Elektronikgehäuses. Zudem ist die Elektronik von der Außenseite des Ventilatorgehäuses zugänglich und austauschbar, ohne dass der Ventilator demontiert werden müsste.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass die Elektronik eine Motorsteuerelektronik zum elektronisch kommutierten Antrieb des Mo- tors oder eine Einheit aus Motorsteuerelektronik mit angrenzend angeordneter Elektronik zur Versorgung externer Verbraucher ist. Die Elektronik zur Versorgung externer Verbraucher umfasst Funktionen zum Betrieb eines externen Verbrauchers, insbesondere einen Ausgang zur Spannungsversorgung eines externen Verbrauchers sowie einen Eingang zur Kommunikation mit dem exter- nen Verbraucher. Die Anschlussmöglichkeit der Elektronik zur Versorgung weiterer externer Verbraucher wird durch die Anbringung der Elektronik axial außenseitig am Gehäuseoberteil und die damit einhergehende Zugänglichkeit von außen ermöglicht.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist ferner günstig, dass das Gehäuseoberteil einen Teil des Elektronikgehäuses bildet und somit auf ein zusätzlich vorzusehendes Elektronikgehäuse verzichtet werden kann. Der axiale Bauraumbedarf für das Elektronikgehäuse wird eingespart, da es teilweise durch das Gehäuseoberteil selbst bereit gestellt wird. Zudem kann durch die Nutzung des Gehäuseoberteils als Elektronikgehäuse der Durchmesser der Elektronik bzw. der Leiterplatte vergrößert und ein flacherer axialer Aufbau der Elektronik realisiert werden.
Ferner ist eine Ausführung vorteilhaft, bei der die Motorsteuerelektronik durch die Axialöffnung des Gehäuseoberteils leitungslos mit dem Stator kontaktiert und lösbar mit dem Stator verbunden ist. Die unmittelbare und beispielsweise über Kontaktpins leitungslose Kontaktierung der Motorsteuerelektronik an dem Stator bietet den Vorteil, dass die Wicklungserwärmung über Sensoren auf der Elektronik direkt erfasst werden kann und der Entstörungsaufwand reduziert ist, da keine zusätzlichen Verbindungsleitungen erforderlich sind.
Der Stator weist in einer vorteilhaften Ausführungsvariante einen Anschlussring auf, über den er axial und/oder radial an einem umlaufenden Rand der Axialöffnung anliegend befestigt werden kann. Die Kontaktierung zwischen dem innenseitig zu dem Gehäuseoberteil angeordneten Stator und der außenseitig zu dem Gehäuseoberteil angeordneten Elektronik kann somit über die Axialöffnung erfolgen, während der Stator über den Anschlussring an dem umlaufenden Rand der Axialöffnung montiert ist.
Günstig ist ferner eine Ausführungsform des Ventilators, bei welcher der Anschlussring eine umlaufende Stufe aufweist, die eine Axialanlagefläche und eine Radialanlagefläche zur Anlage an dem Rand der Axialöffnung darstellt. Fer- ner wird eine Aufiagefläche parallel zur radialen Erstreckung der Axialöffnung gebildet, auf der die Elektronik unmittelbar befestigt werden kann. Die Auflagefläche erstreckt sich auf dem Anschlussring vorzugsweise radial einwärts zur Stufe. Die Auflagefläche ist günstigerweise eben, so dass die auf der Leiterplatte aufgebrachte Elektronik parallel angeordnet werden kann. Zudem ist die Stu- fe vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Auflagefläche des Anschlussrings bündig zu einer sich radial anschließenden Fläche des Gehäuseoberteils verläuft. Die Axial- und Radialanlageflächen des Anschlussringes bieten die Möglichkeit, den Anschlussring an den umlaufenden Rand der Axialöffnung anzu- setzen, so dass die Axialanlagefläche axial innenseitig an der Wandung des Gehäuseoberteils und die Radialanlagefläche radial innenseitig an der Wandung der Axialöffnung des Gehäuseoberteils flächig anliegt. Der Anschlussring mit dem daran angeschlossenen Stator ragt in dieser Ausführung abschnittsweise in die Axialöffnung hinein. Die Erfindung ist in einer ferner vorteilhaften Ausführung, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil einen topfartig in axialer Richtung nach innen eingesenkten Zentralabschnitt aufweist, innerhalb dessen die Axialöffnung vorgesehen und die Elektronik angeordnet ist. Der eingesenkte Zentralabschnitt ist im Wesentlichen mittig in dem Gehäuseoberteil vorgesehen, wobei die Formgebung des Ventilatorgehäuses im sich radial anschließenden Außen- randbereich beliebig an die strömungstechnischen Anforderungen, beispielsweise spiralförmig, ausgebildet werden kann. In einer günstigen Ausführung ist die Elektronik in axialer und radialer Richtung vollständig in dem eingesenkten Zentralabschnitt aufgenommen, so dass das Gehäuseoberteil sowohl die Bo- denfläche als auch die Seitenwände des Elektronikgehäuses bilden. Hierdurch ist die Elektronik geschützt und steht nicht axial von dem Ventilatorgehäuse hervor.
Zur Abdeckung der Elektronik ist an dem Gehäuseoberteil vorzugsweise eine Platte angeordnet, die so dimensioniert ist, dass sie zumindest den eingesenk- ten Zentralabschnitt überdeckt. Die Platte bildet als eine Art Deckel zusammen mit dem Gehäuseoberteil das die Elektronik vollständig einschließende Elektronikgehäuse.
Zur verbesserten Abführung der von der Elektronik erzeugten Wärme weist die Platte eine zumindest abschnittsweise axial in Richtung der Elektronik einge- prägte Kontur aufweist, welche thermisch an die Elektronik gekoppelt ist. Hierfür können zusätzlich zur Verbesserung der Wärmeleitung an der eingprägten Kontur der Platte oder der sich räumlich anschließenden Elektronik angebrachte Wärmeleitpads vorgesehen werden. Ferner ist günstig, wenn die Elektronik nicht vollständig gegenüber der Umwelt abgedichtet ist und eine Luftzirkulation an den Elektronikbauteilen bzw. entlang der Leiterplatte ermöglicht ist. Deshalb wird in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Platte Lüftungsöffnungen aufweist. Die Lüftungsöffnungen sind dabei vorzugsweise in Umfangsrichtung verteilt an dem Außenrand der Platte vorgesehen.
Um die von der Elektronik abführbare Wärmemenge zu maximieren ist eine bevorzugtes Größenverhältnis des Durchmessers B der Platte gegenüber dem Durchmesser D der Leiterplatte auf B/D > 1 ,5 festgelegt. Die Platte erstreckt sich vorzugsweise in radialer Richtung über den eingesenkten Zentralabschnitt hinaus.
Zur Reduzierung der Funkstörstrahlung und Verbesserung der elektromagnetischen Schutzwirkung (EMV-Schutzwirkung) ist die Platte vorzugsweise aus Metall gebildet. Das Ventilatorgehäuse ist beispielsweise aus Druckguss oder Kunststoff. Bei dem Ventilator ist in einer Weiterbildung ferner vorgesehen, dass zwischen dem Stator und dem Gehäuseoberteil eine Dichtung angeordnet ist, welche die Elektronik gegenüber einem innerhalb des Ventilatorgehäuses geförderten Medium dichtend trennt. Die Elektronik hat somit keinen Kontakt zum Fördermedium des Ventilators. Ferner ist günstig, wenn das Gehäuseoberteil einteilig ausgebildet ist und
Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil über eine Nut-Feder-Verbindung aneinander befestigt werden können. Auch zwischen Gehäuseoberteil und
Gehäuseunterteil ist im Bereich der Nut-Feder-Verbindung vorzugsweise eine Dichtung vorgesehen.
Bezüglich der Bauform ist ferner vorteilhaft, wenn der maximale Durchmesser D der Leiterplatte größer ist, als der maximale Durchmesser d des Anschlussrings, so dass ausreichend Bauraum für die Vielzahl der Elektronikbauteil be- reitgestellt ist. Ermöglicht wird dies durch die Anordnung der Elektronik außerhalb des Gehäuseoberteils und mithin außerhalb des gesamten
Ventilatorgehäuses.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Ventilators,
Fig. 2 eine seitlich Explosionsdarstellung des Ventilators aus Fig. 1 ; Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ventilators aus
Fig. 1 ;
Fig. 4 eine weitere perspektivische Explosionsdarstellung des Ventilators aus Fig. 1 ;
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Anschlussringes. Gleiche Bezugszeichen benennen gleiche Teile in allen Ansichten.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventilators 1 in einer seitlichen Schnittdarstellung gezeigt. Die Figuren 2 bis 4 zeigen dasselbe Ausführungsbeispiel in Explosionsdarstellungen aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Die nachfolgende Beschreibung betrifft alle Figuren.
Das in den Figuren 1 - 4 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen Ventilator 1 mit einem Ventilatorgehäuse 2 gebildet aus einem einteiligen Gehäuseoberteil 7 und einem einteiligen Gehäuseunterteil 8 sowie einem darin aufgenommenen Motor 3 mit einem Stator 4 und einem Rotor 5, der mit dem Ventilatorrad 6 verbunden ist. Das Gehäuseoberteil 7 weist eine Axialöffnung 9 auf, an deren zum Gehäuseunterteil 8 weisenden axialen Innenseite der Stator 4 und an deren axialer Außenseite zumindest eine auf einer Leiterplatte 22 montierte Einheit 20 aus Motorsteuerelektronik mit angrenzend angeordneter Elektronik zur Versorgung eines oder mehrere externer Verbraucher angeordnet ist. Das
Gehäuseoberteil 7 wird von beiden axialen Seiten bebaut, zum Einen mit dem Stator 4, zum Anderen mit der Leiterplatte 22. Das Ventilatorgehäuse 2 ist spiralförmig und bildet den Druckraum um den im Inneren des Ventilatorgehäuses
2 zentral angeordneten Motor 3.
Der Motor 3 ist ein Außenläufer-Synchronmotor mit einem mit Kunststoff umpressten Stator 4, der von dem Rotor 5 außenseitig umgriffen wird. An dem Rotor 5 ist das Ventilatorrad 6 angeordnet und wird über den Motor 3 angetrieben. Der Motor 3 erstreckt sich in axialer Richtung im Wesentlichen über die gesamte axiale Länge des Ventilatorgehäuses 2 in Richtung eines Ansaugbereichs des Ventilators 1.
Die Kommutierung des Motors 3 erfolgt über die Motorsteuerelektronik auf der Leiterplatte 22. Zusätzliche externe Verbraucher sind nicht dargestellt.
Die Motorsteuerelektronik wird durch die Axialöffnung 9 des Gehäuseoberteils 7 leitungslos mit dem Stator 4 über Kontaktpins 30 kontaktiert und ist dabei lösbar mit dem Stator 4 verbunden, so dass die Leiterplatte 22 austauschbar ist.
An dem Stator 4 ist ein Anschlussring 1 1 vorgesehen, über den der Stator 4 axial und radial an dem umlaufenden Rand 10 der Axialöffnung 9 anliegend befestigt ist. Der Anschlussring 1 1 weist, wie verdeutlicht in Figur 5 dargestellt, radial außenseitig zum Stator 4 eine Stufe 12 auf, so dass der Anschlussring 1 1 eine Axialanlagefläche 13 zur axialen Anlage an den Rand 10 des
Gehäuseoberteils 7 und eine Radialanlagefläche 14 zur radialen Anlage an den Rand 10 des Gehäuseoberteils 7 bildet. Ferner umfasst der Anschlussring 1 1 eine Auflagefläche 15 parallel zur Axialöffnung 9 und bündig zu dem sich an die Axialöffnung 9 radial anschließenden Abschnitt des Gehäuseoberteils 7, auf der die Leiterplatte 22 mittels Schrauben befestigt ist. Um seine axiale Mitte weist das Gehäuseoberteil 7 den topfartig in axialer Richtung nach innen, d.h. in Richtung des Gehäuseunterteils 8 eingesenkten Zentralabschnitt 16 auf. Im Bodenbereich der topfartigen Einsenkung ist zentral die Axialöffnung 9 vorgesehen. In dem eingesenkten Zentralabschnitt 16 ist die Leiterplatte 22 mit der darauf angeordneten Einheit 20 aus mehreren Elektroniken eingesetzt, so dass sie von dem eingesenkten Zentralabschnitt 16 in axialer und radialer Richtung vollständig umschlossen ist. Der Boden und die Wände des eingesenkten Zentralabschnitts 16 bilden einen Teil des Elektronikgehäuses zur Aufnahme der Leiterplate 22 mit der Einheit 20 der Elektroniken. Geschlossen wird das Elektronikgehäuse mit der an dem Gehäuseoberteil 7 mit- tels Schrauben befestigten metallischen Platte 17, die den eingesenkten Zentralabschnitt 16 und mithin die Elektronik vollständig überdeckt. An der Platte 17 ist einstückig eine axial in Richtung der Leiterplatte 22 eingeprägte Kontur 18 ausgebildet, die thermisch an die Einheit 20 der Elektroniken gekoppelt ist, um Wärme abzuführen. Die Kontur 18 weist an der Platte 17 einen im Wesentlichen elliptischen Querschnitt auf und verläuft in axialer Richtung von zwei Seiten konisch, so dass sich ihre Querschnittsfläche in Richtung der Leiterplatte 22 verringert. In Umfangsrichtung verteilt sind an dem Umfangsrand der Platte 17 Lüftungsöffnungen 19 vorgesehen, um eine Luftzirkulation entlang der Einheit 20 der Elektroniken sowie einen Luftaustausch mit Umgebungsluft zu ermöglichen. Die Lüftungsöffnungen 19 können alternativ auch auf der Platte 17 verteilt vorgesehen werden.
Das Gehäuseoberteil 7 ist unmittelbar und über einen Dichtring abgedichtet an dem Gehäuseunterteil 8 befestigt. Zwischen dem Stator 4 und dem
Gehäuseoberteil 7 ist ebenfalls eine Dichtung 21 angeordnet, so dass die Ein- heit 20 der Elektroniken gegenüber dem innerhalb des Ventilatorgehäuses 2 geförderten Medium getrennt ist.
Das in dem Ausführungsbeispiel gezeigte Größenverhältnis des Durchmessers B der Platte 17 gegenüber dem Durchmesser D der Leiterplatte 22 beläuft sich auf einen Wert von 1 ,9. Der Durchmesser D der Leiterplatte 22 ist zudem um einen Faktor 1 ,1 größer als der maximale Durchmesser d des Anschlussrings 1 1.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Beispielsweise können auch mehrere sich axial einwärts erstreckende Konturen an der Platte vorgesehen werden. Auch sind andere Ventilatorgehäuseformen als die gezeigte Spiralform möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Ventilator umfassend ein Ventilatorgehäuse (2) und einen darin aufgenommenen Motor (3) mit einem Stator (4) und einem Rotor (5), der mit einem Ventilatorrad (6) verbunden ist, wobei das Ventilatorgehäuse (2) aus zumindest einem Gehäuseoberteil (7) sowie einem Gehäuseunterteil
(8) gebildet ist, und das Gehäuseoberteil (7) eine Axialöffnung (9) aufweist, an deren zum Gehäuseunterteil (8) weisenden axialen Innenseite der Stator (4) und an deren axialer Außenseite zumindest eine Elektronik angeordnet ist.
2. Ventilator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik eine Motorsteuerelektronik oder eine Einheit (20) aus Motorsteuerelektronik mit angrenzend angeordneter Elektronik zur Versorgung externer Verbraucher ist.
3. Ventilator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (7) einen Teil eines Elektronikgehäuses bildet.
4. Ventilator nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerelektronik durch die Axialöffnung (9) des
Gehäuseoberteils (7) unmittelbar leitungslos mit dem Stator (4) kontaktiert und lösbar mit dem Stator (4) verbunden ist.
5. Ventilator nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) einen Anschlussring (1 1) aufweist, über den der Stator (4) axial und/oder radial an einem umlaufenden Rand (10) der Axialöffnung (9) anliegend befestigbar ist.
6. Ventilator nach zumindest dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeich- net, dass der Anschlussring (1 1) zumindest eine umlaufende Stufe (12) aufweist und dadurch eine Axialanlagefläche (13) und eine Radialanlagefläche (14) an dem Rand (10) der Axialöffnung (9) sowie eine Auflageflä- che (15) parallel zur radialen Erstreckung der Axialöffnung (9) bildet, auf der die Elektronik unmittelbar befestigt ist.
7. Ventilator nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (7) einen topfartig in axialer Richtung nach innen eingesenkten Zentralabschnitt (16) aufweist, innerhalb dessen die Axialöffnung (9) vorgesehen und die Elektronik angeordnet ist.
8. Ventilator nach zumindest dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik in axialer und radialer Richtung vollständig in dem eingesenkten Zentralabschnitt (16) aufgenommen ist.
9. Ventilator nach den vorigen Ansprüchen 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuseoberteil (7) eine Platte (17) angeordnet ist, die zumindest den eingesenkten Zentralabschnitt (16) überdeckt und zusammen mit dem Gehäuseoberteil (7) ein zumindest die Elektronik einschließendes Elektronikgehäuse bildet.
10. Ventilator nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (17) eine zumindest abschnittsweise axial in Richtung der Elektronik eingeprägte Kontur (18) aufweist, welche thermisch an die Elektronik gekoppelt ist.
1 1 .Ventilator nach einem der vorigen Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (17) aus Metall gebildet ist.
12. Ventilator nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stator (4) und dem Gehäuseoberteil (7) eine Dichtung (21) angeordnet ist, welche die Elektronik gegenüber einem innerhalb des Ventilatorgehäuses (2) geförderten Medium dichtend trennt.
13. Ventilator nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Gehäuseoberteil (7) einteilig ausgebildet ist.
14. Ventilator nach zumindest einem der vorigen Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronik auf einer Leiterplatte (22) angeordnet und ein Größenverhältnis eines Durchmessers B der Platte (17) gegenüber einem Durchmesser D der Leiterplatte (22) auf B/D > 1 ,5 festgelegt ist.
15. Ventilator nach zumindest dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Größenverhältnis eines Durchmessers d des Anschlussrings (1 1) gegenüber dem Durchmesser D der Leiterplatte (22) auf D>d festgelegt ist.
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