DE29615089U1 - Bürstenloser Gleichstromlüfter - Google Patents

Description

GLAWE, DELFS, MOLL &PABTNEBi.-\ . '.PATENTANWÄLTE

·!·. ··* *··**.·* .3UGEI^sIeNE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

RICHARDGLAWE, Dr.-lng. (1952-1985)

KLAUS DELFS, Dipl.-Ing., Hamburg

WALTER MOLL, Dipl.-Phys. Dr. rer. nat„ München

HEINRICH NlEBUHR₁ Dipl.-Phys. Dr. phil. habil., Hamburg

ULRICH GLAWE, Dipl.-Phys. Dr, rer. nat., München

BERNHARD MERKAU, Dipl.-Phys., München CHRISTOF KEUSSEN, Dipl.-Chem. Dr. rer. nat., Hamburg

Richard Lee, Taipeh, Taiwan

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Liebherrstraße 20 80538 München

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HAMBURG,

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Bürstenloser Gleichstromlüfter

Die vorliegende Erfindung betrifft einen bürstenlosen Gleichstromlüfter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Fig. 5 zeigt die Konstruktion eines vorbekannten bürstenlosen Gleichstromlüfters. Dieser bürstenlose Gleichstromlüfter weist eine Lüfterflügelanordnung 10a auf einer Spulenanordnung 20a, eine Schaltungsplatine 30a, ein Gehäuse 40a und eine Abdeckung 50a auf. Die Spulenanordnung 20a und die Schaltungsplatine 30a sind im Gehäuse 40a angebracht, das aus wärmeleitendem Metall, z.B. Aluminium hergestellt ist. Die Lüfterflügelanordnung 10a ist mit einer Mittelachse mit dem Mittelloch der Spulenanordnung 20a verbunden und wird durch die Schaltungsplatine 30a gesteuert. Die Unterseite des Gehäuses 40a ist z.B. an einer CPU 60a angeklebt. Wenn die CPU 60a betrieben wird, so wird Wärme von der CPU 60a durch das Gehäuse 40a zur Abdeckung 50a geleitet, während gleichzeitig die Lüfterflügelanordnung 10a gedreht wird, um Außeniuft in das Innere des Gehäuses 40a durch einen Lufteinlaß 51a in der Mitte der Abdeckung 50a einzusaugen. Die Luft wird dann aus dem Gehäuse 40a durch einen Luftauslaß (nicht gezeigt) auf einer Seite des Gehäuses 40a ausgestoßen. Damit Außenluft in das Innere des Gehäuses 40a durch den Lufteinlaß 51a in der Abdeckung 50a eingesaugt werden kann, muß die Abdeckung 50a von dem Gehäuses 70a z.B. eines Notebook-Computers einen Abstand al aufweisen. Daher muß der Installationsraum wenigstens die

Dresdner Bank AG Hamburg 04 030 448 00 (BLZ 200 800 00) Postbank Hamburg 1476 07-200 (BLZ 200 100 20)

Höhe a2 des Gleichstromlüfters plus der Höhe des Raums al betragen. Da die Lüfterflügelanordnung 10a, die Spulenanordnung 20a und die Schaltungsplatine 30a im Gehäuse 40a angeordnet sind, und da das Gehäuse direkt an der CPU 60a angebracht ist, so besteht die Tendenz, daß Wärme zur Lüfterflügelanordnung 10a, der Spulenanordnung 20a und der Schaltungsplatine 30a übertragen wird, wodurch deren Betriebslebensdauer verkürzt wird. Da die Lüfterflügelanordnung 10a innerhalb des Gehäuses 40a unten und in einem gewissen Abstand von der Abdeckung 50a angebracht ist, kann das wirksame Luftvolumen nicht vergrößert werden. Wenn die Zuleitungsdrähte der Schaltungsplatine 30a sich aus dem Gleichstromlüfter herauserstrecken, so werden sie leicht verschoben, da es keine Lokalisiermittel gibt, die Zuieitungsdrähte der Schaltungsplatine 30a an ihrem Ort zu halten. Da die Oberseite des Gehäuses 40a eine flache Oberfläche ist, kann sie außerdem nicht auf wirksame Weise Wärme in die Luft ableiten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines bürstenlosen Gleichstromlüfters, durch den die vorgenannten Nachteile beseitigt werden. Ein Ziel besteht darin, einen bürstenlosen Gleichstromlüfter zu schaffen, der weniger Installationsplatz benötigt. Erfindungsgemäß hängen im bürstenlosen Gleichstromlüfter die Spulenanordnung, die Lüfterflügelanordnung und die Schaltungsplatine herab von einer erhabenen Verbindungsoberseite der Abdeckung und sind in einem Abstand oberhalb der Unterseite des Gehäuses angebracht, so daß wenig Wärme direkt vom Gehäuse zur Lüfterflügelanordnung, der Spulenanordnung und der Schaltungsplatine übertragen wird.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist der bürstenlose Gleichstromlüfter ein Gehäuse, eine Abdeckung, die das Gehäuse bedeckt, eine Spulenanordnung, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, eine Schaltungsplatine, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und elektrische Zuleitungsdrähte aufweist, die sich aus dem Gehäuse erstrekken und mit einer Leistungsquelle verbunden sind, und eine Lüfterflügelanordnung auf, die auf der Spulenanordnung angebracht ist und durch die Schaltungsplatine gesteuert wird, um sich um die Spulenanordnung herum zu drehen, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß die Abdeckung eine erhabene Verbindungsoberseite, die sich von der Oberseite erstreckt, und eine Vielzahl von Lufteinlässen aufweist, die sich um die erhabene Verbindungsoberseite in Abständen erstrecken und durch die Luft in das Gehäuse eingesaugt wird; daß das Gehäuse eine oben offene Kammer, die durch die Abdeckung abgedeckt ist, und einen Luftauslaß

aufweist, der auf einer Seite in Verbindung mit der oben offenen Kammer steht und durch den Luft aus dem Gehäuse herausgedrückt wird; daß die Spulenanordnung und die Schaitungsplatine von der erhabenen Verbindungsoberseite der Abdeckung innerhalb der offenen Kammer des Gehäuses herabhängen; daß die Lüfterflügelanordnung drehbar auf der Spulenanordnung angeordnet ist und in die oben offene Kammer des Gehäuses herabhängt. Da sich die erhabene Verbindungsoberseite von der Oberseite der Abdeckung erhebt, so wird ein Raum für Lüftung übrigbleiben, wenn die erhabene Verbindungsoberseite der Abdeckung sehr nahe am Gehäuse eines Geräts, z.B. einem Notebook-Computer angebracht ist. Daher benötigt der bürstenlose Gleichstromlüfter weniger Insfallationsraum. Da die Lüfterflügelanordnung, die Spulenanordnung und die Schaltungsplatine von der Abdeckung herabhängen und in einem Abstand oberhalb der Unterseite des Gehäuses angeordnet sind, wird wenig Wärme direkt vom Gehäuse zur Spulenanordnung, der Schaltungsplatine und der Lüfterfiügelanordnung übertragen werden. Daher ist die Betriebslebensdauer des bürstenlosen Gleichstromlüfters lang. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist das Gehäuse eine Vielzahl von zurückspringenden Löchern und Radiatorflossen innerhalb der oberen offenen Kammer auf, so daß die Luftkontaktoberfläche des Gehäuses stark vergrößert wird und Wärme sehne!! vom Gehäuse in die Luft abgeleitet werden kann. Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Zuieitungsdrähte der Schaltungsplatine aus starren elektrischen Leitern hergestellt, damit sie genau positioniert werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen bürstenlosen Gleichstromlüfters;

Fig. 2 eine Explosionsansicht des bürstenlosen Gleichstromlüfters von Fig. 1; Fig. 3 eine Querschnittsansicht des bürstenlosen Gleichstromlüfters von Fig. 1;

Fig. 4 eine Expiosionsansicht einer alternativen Ausführungsform des bürstenlosen Gleichstromlüfters der Erfindung; und

Fig. 5 ein Querschnitt durch einen vorbekannten bürstenlosen Gleichstromlüfter.

Wie dies in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, weist ein erfindungsgemäßer bürstenloser Gleichstromlüfter allgemein eine Lüfterflügelanordnung 10, eine Spulenanordnung 20, eine Schaltungsplatine 30, ein Gehäuse 40 und eine Abdeckung 50 auf. Die Abdeckung 50 weist eine erhabene Verbindungsoberseite 51, ein mittiges Verbindungsloch 52 in der Mitte der erhabenen Verbindungsoberseite 51, eine Vielzahl von Luftöffnungen 53, die in Abständen um die erhabene Verbindungsoberseite 51 herum angeordnet sind, eine Vielzahl von radialen Ansätzen 54, die um den Rand herum angeordnet sind und ein entsprechendes Montageloch 55 aufweisen, und einen nach unten gerichteten Flansch 57 mit zwei Drahtlöchern 58 auf. Die Lüfterflügelanordnung 10 ist auf der Spulenanordnung 20 angebracht und wird durch die Sohaltungsplatine 30 gesteuert, um sich um die Spulenanordnung 20 herum zu drehen. Die Spulenanordnung 20 weist eine Verbindungsstange 21 auf, die sich von der Mitte erhebt. Die Schaltungsplatine 30 hat ein mittiges Durchgangsloch 31. Die Verbindungsstange 21 der Spulenanordnung 20 wird durch das mittige Durchgangsloch 31 der Schaltungsplatine 30 eingesteckt und mit dem mittigen Verbindungsloch 52 der erhabenen Kupplungsoberseite 51 der Abdeckung 50 verbunden. Wenn die Verbindungsstange 21 der Drahtanordnung 20 am mittigen Verbindungsloch 52 der Abdeckung 50 befestigt ist, werden die Lüfterflügelanordnung 10, die Spulenanordnung 20, die Schaltungsplatine 30 und die Abdeckung 50 miteinander verbunden. Das Gehäuse 40 besteht aus wärmeleitendem Metall, z.B. Aluminium, und weist eine oben offene Kammer 41, einen Luftauslaß 42, der auf einer Seite mit der oben offenen Kammer 51 in Verbindung steht, eine Vielzahl von zurückspringenden Löchern 45 an der Unterseite der offenen Kammer 41, eine obere Einkerbung 47 am Umfang der oben offenen Kammer 41, die dem nach unten gerichteten Flansch 57 der Abdeckung 50 entspricht, und eine Vielzahl von radialen Rippen 43 auf, die um die oben offene Kammer 41 herum in Abständen angeordnet sind und den radialen Ansätzen 54 der Abdeckung 50 entsprechen. Die radialen Rippen 43 haben ein entsprechendes Montageloch 44. Wenn die Abdeckung 50 die oben offene Kammer 41 des Gehäuses 40 bedeckt, so werden die Schaltungsplatine 30 und die Spulenanordnung 20 mit der Lüfterflügelanordnung 10 in der oben offenen Kammer 41 aufgenommen, wird der nach unten gerichtete Flansch 57 der Abdeckung 50 in Eingriff mit

der oberen Einkerbung 47 des Gehäuses 40 gedruckt und werden die Montageiöcher 55 der radialen Ansätze 54 an den Montagelöchern 44 der radialen Rippen 43 des Gehäuses 40 durch ein entsprechendes Befestigungselement, z.B. eine Schraube 56 befestigt. Im installierten Zustand erstrecken sich die positiven und negativen Zuleitungsdrähte 32 der Schaltungsplatine 30 nach außen aus der oben offenen Kammer 41 des Gehäuses 40 durch die Drahtlöcher 58 des nach unten gerichteten Flansches 57 der Abdeckung 50 heraus.

Es wird nun auf Rg. 3 Bezug genommen. Wird der bürstenlose Gleichstromlüfter in z.B. einem Notebook-Computer installiert, so wird die Unterseite des Gehäuses 40 an der CPU 60 befestigt, um Wärme von der CPU 60 zu absorbieren. Beim Betrieb wird die Lüfterflügelanordnung 10 durch die Schaltungsplatine 30 gesteuert, so daß sie sich um die Spulenanordnung 20 herum dreht, wodurch bewirkt wird, daß Luftströmungen in die oben offene Kammer 41 des Gehäuses 40 durch die Luftlöcher 53 der Abdeckung 50 eingesaugt werden und dann aus dem Gehäuse 40 durch den Luftauslaß 42 herausgedrückt werden, wodurch Wärme schnell von der CPU 60 wegtransportiert wird.

Wie dies erwähnt wurde, erhebt sich die Verbindungsoberseite 51 von der Oberseite der Abdeckung 50. Wenn die erhabene Verbindungsoberseite 51 der Abdeckung 50 nahe an der Unterseite des Gehäuses 70 eines Notebook-Computers angebracht ist, so bleibt Platz frei zwischen der Oberseite der Abdeckung 50 und der Unterseite des Gehäuses 70 des Notebook-Computers für Lüftung. Daher ist ein Installationsraum einer Höhe, die der Höhe b1 des bürstenlosen Gleichstromlüfters gleich ist, ausreichend für die Installation des bürstenlosen Gleichstromlüfters. Da der bürstenlose Gleichstromlüfter weniger Installationsraum benötigt, kann die vertikale Abmessung des Notebook-Computers sehr stark verringert werden. Da die Lüfterflügelanordnung 10, die Spulenanordnung 20 und die Schaltungsplatine 30 von der erhabenen Verbindungsoberseite 51 der Abdeckung 50 herabhängen und von der Unterseite des Gehäuses 40 einen Abstand aufweisen, so wird weniger Wärme direkt vom Gehäuse 40 zur Lüfterflügelanordnung 10, zur Spulenanordnung 20 und zur Schaltungsplatine 30 übertragen, wodurch die Betriebslebensdauer des bürstenlosen Gleichstromlüfters verhältnismäßig stark verlängert wird. Da die oben offene Kammer 41 des Gehäuses 40 eine Vielzahl von zurückspringenden Löchern 45 aufweist, wird die Oberfläche des Gehäuses 40 für schnelle Ableitung von Wärme vergrößert. Weiter sind die Zuleitungsdrähte 32 der Schaltungsplatine 30 aus starren elektrischen Leitern hergestellt. Wenn die Zuleitungsdrähte 32 sich aus dem Ge-

häuse 40 und die Abdeckung 50 durch die Drahtiöcher 58 heraus erstrecken, so sind sie unmittelbar außerhalb des bürstenlosen Gleichstromlüfters für Verbindung mit der Leistungsversorgungseinheit stabil positioniert.

Fig. 5 zeigt eine alternative Form des Lüfters der Erfindung, wobei das Gehäuse 40 eine Vielzahl von Radiatorfiossen 46 aufweist, die sich von der Unterseite der oben offenen Kammer 41 für schnelle Ableitung von Wärme erstrecken.

Die Erfindung kann wie folgt zusammengefaßt werden. Der bürstenlose Gleichstromlüfter weist ein Gehäuse, das durch eine Abdeckung bedeckt ist, um eine Spulenanordnung zu halten, eine Lüfterflügelanordnung und eine Schaltungsplatine auf der Innenseite auf, wobei die Abdeckung eine erhabene Verbindungsoberseite, die sich von ihrer Oberseite erstreckt, und eine Vielzahl von Lufteinlässen aufweist, die um die erhabene Verbindungsoberseite herum in Abständen angeordnet sind und durch die Luft in das Gehäuse eingesaugt wird. Das Gehäuse hat eine oben offene Kammer, die durch die Abdeckung abgedeckt ist, eine Vielzahl von Radiatorflossen in der oben offenen Kammer und einen Luftauslaß, der mit der oben offenen Kammer an einer Seite in Verbindung steht und durch den Luft aus dem Gehäuse herausgedrückt wird. Die Spulenanordnung und die Schalfungsplatine hängen von der erhabenen Verbindungsoberseite der Abdeckung innerhalb der oben offenen Kammer des Gehäuses herab. Die Lüfterflügelanordnung ist um die Spulenanordnung herum drehbar angeordnet und hängt in die oben offene Kammer des Gehäuses herab. Die Schaltungsplatine weist starre elektrische Zuleitungsdrähte auf, die sich aus dem Gehäuse und die Abdeckung durch Drahtlöcher in einem nach unten gerichteten Flansch der Abdeckung für Verbindung mit einer Leistungsquelle erstrecken.

Man wird verstehen, daß die Zeichnungen nur Illustrationszwecken dienen sollen und nicht als Definition der Grenzen und des Bereichs der hier offenbarten Erfindung dienen sollen.

Claims (4)

Schutzansprüche

1. Bürstenloser Gleichstromlüfter des Typs, der ein Gehäuse, eine das Gehäuse bedeckende Abdeckung, eine Spulenanordnung, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, eine Schaltungsplatine, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und elektrische Zuleitungsdrähte aufweist, die sich aus dem Gehäuse erstrecken und mit einer Leistungsquelle verbunden sind, und eine Lüfterflügelanordnung aufweist, die auf der Spulenanordnung angebracht ist und durch die Schaltungsplatine gesteuert wird, um um die Spulenanordnung herum gedreht zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (50) einen erhabenen Verbindungsoberteil (51), der sich von ihrer Oberseite erstreckt, und eine Vielzahl von Lufteinlässen (53) aufweist, die im Abstand um den erhabenen Verbindungsoberteil (51) herum angeordnet sind und durch die Luft in das Gehäuse (40) einsaugbar ist;

daß das Gehäuse (40) eine oben offene Kammer (41), die durch die Abdeckung (50) bedeckt ist, und einen Luftauslaß (42) an einer Seite aufweist, der in Verbindung mit der oben offenen Kammer (41) steht und durch den Luft aus dem Gehäuse (40) herausdrückbar ist;

daß die Spulenanordnung (20) und die Schaltungsplatine (30) von der erhabenen Verbindungsoberseite (51) der Abdeckung (50) in die oben offene Kammer (41) des Gehäuses (40) herabhängend angebracht sind; und

daß die Lüfterflügelanordnung (10) an der Spulenanordnung (20) drehbar angebracht ist und in die oben offene Kammer (41) des Gehäuses (40) herabhängt.

2. Bürstenloser Gleichstromlüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oben offene Kammer (41) des Gehäuses (40) eine Vielzahl von zurückspringenden Löchern (45) in ihrer Bodenwand aufweist.

3. Bürstenloser Gieichstromlüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oben offene Kammer (41) des Gehäuses (40) eine Vielzahl von Radiatorflossen (46) aufweist, die sich von ihrer unteren Wand erstrecken.

4. Bürstenloser Gieichstromlüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsdrähte (32) der Schaltungsplatine (30) starre elektrische Leiter aufweisen.