EP0228739A2

EP0228739A2 - Blower with a substantially square housing

Info

Publication number: EP0228739A2
Application number: EP86202242A
Authority: EP
Inventors: Raimünd Engelberger; Siegfried Dr. Harmsen; Hilmar Kirchgessner; Josef Schneider
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1986-11-26
Publication date: 1987-07-15
Also published as: DE3541787A1; WO1987003343A1; US4886415A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gebläse zur Kühlung elektronischer Anlagen, wobei ein quaderförmiges Gehäuse mit einem zentralen Elektromotor für das Laufrad vorgesehen ist, und eine erste Hauptfläche des Gehäuses senkrecht zur Rotationsachse des Laufrades parallel zur Einströmrichtung ist, und wobei dann die Strömung um 90° umgelenkt wird und an mindestens einer, zu dieser ersten Hauptfläche senkrechten Seitenfläche das Gehäuse verläßt. Die Erfindung führt zu drastischer Geräuschreduzierung.The invention relates to a blower for cooling electronic systems, wherein a cuboid housing is provided with a central electric motor for the impeller, and a first main surface of the housing is perpendicular to the axis of rotation of the impeller parallel to the inflow direction, and wherein the flow is then deflected by 90 ° and leaves the housing on at least one side surface perpendicular to this first main surface. The invention leads to drastic noise reduction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gebläse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a blower according to the preamble of claim 1.

Eingangs genannte Gebläse wurden mit sogenannten Radiallaufrädern ausgestattet, d.h., daß die Luft im Laufrad selbst von der Ansaugrichtung um 90⁰ in die Ausblasebene umgelenkt wird. Man erzielt einen höheren Druckgewinn als mit sogenannten Axiallüftern. Solche Gebläse sind aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 57 509 (DE-413) bekannt; ähnlich auch aus der DE-05 21 39 036 (DE-409). In beiden Fällen ist ein klassisches Radiallaufrad verwendet worden, bei dem die 90°-Umlenkung der Strömung innerhalb des Laufrades geschieht.Aforementioned blower have been equipped with so-called radial impellers, that is, the air in the impeller itself is deflected from the intake direction by 90 ⁰ in the Ausblasebene. A higher pressure gain is achieved than with so-called axial fans. Such fans are known from German Offenlegungsschrift 22 57 509 (DE-413); similar also from DE-05 21 39 036 (DE-409). In both cases, a classic radial impeller was used, in which the flow is deflected by 90 ° within the impeller.

Es sind jedoch auch gattungsgemäße Lösungen bekannt, bei denen eine Umlenkung der Strömung im Bereich des Laufrades selbst stattfindet, obwohl die Gesbalt des Laufrades die eines Axialrades ist.However, generic solutions are also known in which the flow in the region of the impeller itself is deflected, although the impeller's shape is that of an axial impeller.

So spricht die DE-AS 15 03 609 davon, daß das geförderte Medium bereits im ersten Teil des Flügelrades eine Ablenkung erfährt und das Flügelrad mit einer radialen Strömungskomponente verläßt. Nach der dort geschilderten Aufgabe scheint diese Lösung vor allem für sehr hohe Druckerfordernis sinnvoll zu sein. Diese vorbekannte Lösung weist auch einen in Förderrichtung konisch sich erweiternden Gehäusering auf, der sich etwa bis über die halbe axiale Breite des Flügelrades erstreckt und wegen dieser nicht sollen Erstreckung die radiale Strömungskomponente im Bereich des Flügelrades erlaubt. Diese Lösung läßt, was die Geräuscharmut betrifft, noch sehr zu wünschen übrig.DE-AS 15 03 609 speaks of the fact that the medium being conveyed is deflected in the first part of the impeller and leaves the impeller with a radial flow component. After the task described there, this solution seems to be particularly useful for very high printing requirements. This previously known solution also has a housing ring which widens conically in the conveying direction and extends approximately over half the axial width of the impeller and because of this extension should not allow the radial flow component in the region of the impeller. This solution leaves much to be desired in terms of low noise.

Eine andere vorbekannte Lösung gemäß der DE-05 18 02 523 zeigt, wie die zuletzt beschriebene Anordnung,der äußeren Erscheinung nach ein Axiallaufrad, jedoch ist dort ebenfalls der das Laufrad umgebende Ring nur bis in dessen axiale Mitte geführt, so daß auch dort im Laufrad eine Umlenkung der Luft in..radialer Richtung stattfindet. Diese Anordnung baut axial gesehen sehr groß.Another previously known solution according to DE-05 18 02 523 shows, like the arrangement described last, the external appearance of an axial impeller, but there, too, the ring surrounding the impeller is only guided up to its axial center, so that there too in the impeller the air is deflected in the radial direction. Seen axially, this arrangement is very large.

Die DE-PS 634 449 zeigt ein Spiralgehäuse, bei dem die Umlenkung des Luftstromes in radialer Richtung durch stark gerundete Schaufeln in deren mittlerem Bereich erfolgt. Auch das hier verwendete Laufrad ist sozusagen formal ein Axialrad, aber die Schaufeln selbst fördern auch hier schon radial über ihre radialen Außenkanten in den Strömungsraum weiter - analog wie die beiden zuletzt beschriebenen Lösungen. Das von einer Eintrittsebene her sich bis in die axiale Mitte der Schaufeln erstreckende, dieses umgebende Rohr ist in Strömungsrichtung stark verjüngt ausgebildet.DE-PS 634 449 shows a spiral housing in which the air flow is deflected in the radial direction by means of strongly rounded blades in the central region thereof. The impeller used here is also formally an axial wheel, so to speak, but the blades themselves continue to feed radially into the flow space via their radial outer edges - analogous to the two solutions described last. The tube which extends from an inlet plane and extends into the axial center of the blades and is tapered in the direction of flow.

Bei allen diesen vorbekannten Lösungen sind die Schaufeln von einer solchen Funktion, daß sie kräftig radial über ihre radial äußeren Schaufelkanten fördern und die Umlenkung der Luft wie bei einem klassischen Radiallaufrad innerhalb desselben erfolgt. Diese Lösungen sind nicht geeignet, auch noch bei axialer Kompaktheit die heute extrem vorherrschende Aufgabe kleiner Geräuscharmut ausreichend zu befriedigen.In all of these previously known solutions, the blades have such a function that they deliver vigorously radially over their radially outer blade edges and the deflection of the air takes place within the same as in a classic radial impeller. These solutions are not suitable, even with axial compactness, to adequately satisfy the extremely low-noise task of today.

Auch in der Elektronikindustrie oder in der datenverarbeitenden Industrie ist es üblich, solche Gebläse, häufig in Verbindung mit größeren Gehäusekästen zur Belüftung der geräteseitigen Elektronik zu verwenden. Zunehmend wird dabei die Forderung nach Geräuscharmut gestellt, insbesondere im Bereich solcher Kleinventilatoren mit Laufraddurchmessern von unter 200 mm. In der Praxis ist es so, daß man eher Zugeständnisse beim Druck oder beim Volumen pro Zeit macht, während an das Geräusch sehr strenge Forderungen gestellt werden. Dies hat zur Folge, daß häufig gattungsgemäße Gebläse nur aus Geräuschgründen mit einer geringeren Drehzahl betrieben werden. So ist die ständige Forderung "Geräuschminimierung" ein hervorragender Aspekt in der Entwicklung solcher gattungsgemäßer Gebläse.It is also common in the electronics industry or in the data processing industry to use such fans, often in conjunction with larger housing boxes, for ventilation of the electronics on the device side. There is increasing demand for low noise, especially in the area of such small fans with impeller diameters of less than 200 mm. In practice, it is more likely to make concessions in terms of pressure or volume per time, while very strict requirements are placed on the noise. This has the consequence that often generic blowers with a gerin only for noise reasons lower speed. The constant requirement "noise minimization" is an outstanding aspect in the development of such generic blowers.

Im Sinne dieser Aufgabe stellte sich überraschend heraus, daß ein nach dem Merkmal des Anspruchs 1 gebautes Gebläse leistungsmäßig effektiv und außerordentlich leise ist.In the sense of this task it was surprisingly found that a blower built according to the feature of claim 1 is effective and extremely quiet.

So hat sich z.B. ergeben, daß ein nach dem Stand der Technik ausgeführtes Gebläse mit einer Quaderabmessung von etwa 130 x 130 x 40 mm, das mit einem klassischen Radiallaufrad versehen war, im Geräusch durch besondere Maßnahmen auf 44 dba reduziert wurde, während das erfindungegemäße Gebläse gleicher Abmessung, ausgestattet mit den Mitteln des Anspruchs 1, diesen Wert auf 38 dba absenkte. (Dies gilt für beide Ausführungsbeispiele.) Selbstverständlich sind dabei immer vergleichbare Druck- und Volumenleistungen vorhanden. Man arbeitet also in diesen Bertriebsfällen mit relativ kleinem Druck und mäßigem Volumen, also bei der Druckvolumenkennlinie vor allem im mittleren Bereich, jedenfalls rechts vom Stabilitätsknickpunkt der Druck-Volumenkennlinie, wo "die strömung" noch nicht "abgerissen" ist.For example, result that a fan designed according to the prior art with a cuboid dimension of approximately 130 x 130 x 40 mm, which was provided with a classic radial impeller, was reduced in noise by special measures to 44 dba, while the fan according to the invention of the same dimension was equipped by means of claim 1, reduced this value to 38 dba. (This applies to both exemplary embodiments.) Of course there are always comparable pressure and volume outputs. In these operating cases, therefore, one works with relatively low pressure and moderate volume, that is to say with the pressure volume characteristic curve, especially in the middle area, at least to the right of the stability kink of the pressure volume characteristic curve, where "the flow" has not yet "broken off".

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen und der im folgenden vorgenommenen Beschreibung zweier Ausführungsbeispeile zu entnehmen.Further advantageous refinements can be found in the subclaims and the description of two exemplary embodiments below.

Vermutlich ist die vorteilhafte Wirkung nicht nur bei einem solchen Kleingebläse wie hier im folgenden beschrieben zu erwarten, sondern auch grundsätzlich bei größerer Bauweise. Aber überraschenderweise hat sich mindestens bei dieser Kleinheit die erfinderische Kombination im Sinne einer Geräuschminimierung als außerordentlich effektiv erwiesen.The advantageous effect is presumably to be expected not only in the case of such a small fan as described here below, but also in principle in the case of a larger construction. But surprisingly, at least with this small size, the inventive combination in terms of minimizing noise has proven to be extremely effective.

Die Figuren zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Fig. 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel, wobei
Fig. 1 die Ansicht von oben,
Fig. 3 die Ansicht von unten
eines quadratischen Gehäusequaders zeigt, in dem ein Laufrad konzentrisch angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß der Schnittlinie II/II de-r Fig. 3.

The figures show two exemplary embodiments of the invention.

1 to 3 show a first embodiment, wherein
1 is a view from above,
Fig. 3 is the bottom view
shows a square housing cuboid, in which an impeller is arranged concentrically.
FIG. 2 shows a section along the section line II / II of FIG. 3.

Ein zweites Ausführungsbeispiel wird durch die Fig. 4 bis 9 dargestellt, wobei

Fig. 4 einen Teilschnitt gemäß der Schnittlinie IV/IV der Fig. 7, jedoch (ähnlich wie Fig. 2) eines vollständigen erfindungsgemäßen Gebläses.
Fig. 5 den Schnitt durch ein Einzelteil der Fig. 4 gemäß der Schnittlinie V/V der Fig. 6,
Fig. 6 die Ansicht dieses Einzelteils gemäß Pfeil VI der Fig. 5,
Fig. 7 die Ansicht gemäß der Pfeile VII in Fig. 4, jedoch mit herausgenommener Bodenplatte (gemäß Fig. 6) und dem daran befestigten Motor plus Laufrad zeigt.
Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittlinie VIII/VIII in Fig. 7 und
Fig. 9 ist die Ansicht gemäß den Schnittlinien IX/IX der Fig. 7,
Fig. 10 zeigt die Funktion der beiden Ausführungsbeispiele anhand ihrer zugehörigen Arbeitspunkte AP1 und AP2.

A second embodiment is shown by FIGS. 4 to 9, wherein

Fig. 4 is a partial section along the section line IV / IV of Fig. 7, however (similar to Fig. 2) of a complete fan according to the invention.
5 shows the section through an individual part of FIG. 4 along the section line V / V of FIG. 6,
6 is the view of this item according to arrow VI of FIG. 5,
Fig. 7 shows the view according to the arrows VII in Fig. 4, but with the bottom plate removed (according to Fig. 6) and the attached motor plus impeller.
Fig. 8 is a sectional view along the section line VIII / VIII in Fig. 7 and
9 is the view according to the section lines IX / IX of FIG. 7,
10 shows the function of the two exemplary embodiments hand their associated working points AP1 and AP2.

Die Fig. 1 bis 3 zei'gen ein erstes Ausführungsbeispiel. Dabei sieht man in Fig. 1 in Draufsicht die Lufteintrittsebene 7, in Fig. 2 die Ansicht gemäß den Pfeilen II in den Fig. 1 und 2, also die Austrittsöffnung 32 und in Fig. 3 eine Draufsicht auf die geschlossene zweite Hauptfläche oder Rückwand 6 des Gehäuses. Fig. 2 zeigt rechts einen Teilschnitt gemäß Pfeilen II-II von Fig. 3. Fig. 1 und Fig. 2 zeigen einen zentralen Antriebsmotor 8, der- - vorteilhafterweise als sogenannter Außenläufermotor ausgebildet ist. Er trägt hier fünf Axialschaufeln 9, die um etwa 45° schräg gestellt und leicht gekrümmt sind. Wenn der Motor ein Außenläufer ist, dann ist vorteilhafterweise das Laufrad ein einstückiges Kunststoffteil mit einer topfförmigen Nabe, die über den Motor gestülpt ist und einstückig mit ihm sind Kunststoff-Flügel 9 angespritzt. Der innerhalb der Laufradnabe 8 befindliche Antriebsmotor ist von der geschlossenen Bodenplatte 6 her über Schraubelemente 25, 26 durch seinen Stator gehaltert. Der Innenstator, der sich unter der Laufradnabe 8 befindet, ist über den Flanschteil 28 gehaltert und über die Platte 29 wird das ganze Laufrad mit Rotor ebenfalls drahbar gelagert gehalten. Die Blasrichtung ist durch die Pfeile W gekennzeichnet. Die Lufteintrittsebene 7 schließt mit dem Gehäuse ab. In dieser Ebene liegt auch der Kopf der Laufradnabe und die eintrittseitigen Schaufelkanten 21. Eintrittseitig ist die Einlaufrundung 12. In Fig. 4 sind ähnliche Verhältnisse gezeigt.1 to 3 show a first embodiment. 1 shows a top view of the air inlet plane 7, in FIG. 2 the view according to arrows II in FIGS. 1 and 2, that is to say the outlet opening 32 and in FIG. 3 a top view of the closed second main surface or rear wall 6 of the housing. FIG. 2 shows a partial section on the right according to arrows II-II of FIG. 3. FIGS. 1 and 2 show a central drive motor 8 which is advantageously designed as a so-called external rotor motor. He carries five axial blades 9, which are inclined by approximately 45 ° and are slightly curved. If the motor is an external rotor, then the impeller is advantageously a one-piece plastic part with a cup-shaped hub, which is placed over the motor and integrally molded with plastic wings 9. The drive motor located within the impeller hub 8 is held by the closed base plate 6 via screw elements 25, 26 by its stator. The inner stator, which is located under the impeller hub 8, is held via the flange part 28 and the entire impeller with rotor is also held in a wire-supported manner via the plate 29. The blowing direction is indicated by the arrows W. The air inlet level 7 closes off with the housing. The head of the impeller hub and the inlet-side blade edges 21 also lie in this plane. The inlet curve is on the inlet side 12. Similar relationships are shown in FIG.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Luftführungskanal um die Schaufeln 9 herum ein .Zylinder 39 mi t dem Innendurchmesser 27. Er beträgt bei einem erfolgreichen Ausführungsbeispiel 115 mm. Der Laufraddurchmesser 24, der dazu gehört, hat etwa 112 bis 113 mm. Das bedeutet, daß radial außen zwischen den Schaufeln und der umgebenen Wand ein Luftspalt von 1 mm besteht. Das ist einmal von der Strömungsqualität her noch vertretbar und vom Fertigungsaufwand her ebenfalls. Je kleiner dieser Spalt ist um so besser ist die Strömung, aber um so teurer die Fertigung.As shown in FIG. 1, the air duct around the blades 9 is a cylinder 39 with an inner diameter 27. In a successful embodiment, it is 115 mm. The impeller diameter 24, which belongs to it, has about 112 to 113 mm. This means that there is an air gap of 1 mm radially outside between the blades and the surrounding wall. On the one hand, this is justifiable in terms of flow quality and also in terms of manufacturing effort. The smaller this gap is, the better it is Current, but the more expensive it is to manufacture.

Die Wände 2, 3, 4 sind also geschlossene Seitenflächen, während die Seitenfläche 5 offen ist. Durch die Seitenfläche 5 strömt die Luft im Bereich der axialen Höhe 32 frei aus. In diesem unteren Bereich 32 ist nur der Stator mit dem Flansch 28, das Halterungselement 29 zentral im Bereich des Motors vorgesehen. Im praktischen Ausführungsbeispiel beträgt das Maß der axiaden Teilhöhe 32 17 mm während das obere axiale Teilmaß 31 22 mm -ausmacht. Die Ausblasöffnung 32 in der Ebene der Seitenfläche 5 beginnt also im Bereich der ausblasseitigen Schaufelkanten 19, wie die Draufsicht auf die Seitenfläche 5 in Fig. 2 zeigt. In Fig. 2 ist also ein Teilschnitt dargestellt. Die obere Fläche, die im Teilschnitt den Wandring 39 mit der einlaufseitigen und auslaufseitigen Rundung 12,13 mit einem Krümmungsradius von etwa 5 mm im Ausführungsbeispiel zeigt, umgibt die Schaufeln (auf dem-ganzen Umfang selbstverständlich) und auf der Ausblasseite, nämlich der Seitenfläche 5, ist knapp die Hälfte dieser Seitenfläche frei als Auslaß. Die geschlossenen Innenwandflächen 2, 3, 4 sind von dem Strömungswandring 39 mit dem Innendurchmesser 27 um einen gewissen Betrag zurückgesetzt, so daß die Strömung sich nach Verlassen des Laufrades in axialer Richtung zunächst noch in einen etwas größeren Querschnitt entfalten kann. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Eckbereiche zwischen den rechtwinkeligen Innenflächen der Wände 2, 3 und 4 von der Mitte der Wand 3 bis zur Mitte der Wand 2 und zur Mitte der Wand 4 so ausgerundet verlaufen, daß der Abstand zwischen dieser Innenwandfläche der ebenen Wand 2, 3 und 4 zum Wandring mit dem Innendurchmesser 27 etwa gleich gehalten wird, d.h., die Wand ist von Mitte zu Mitte, in bei Fig. 1 bis 3 ... nicht dargestellter Weise, ausgerundet kreisförmig, wobei das Kreiszentrum die Rotationsachse ist.The walls 2, 3, 4 are therefore closed side surfaces, while the side surface 5 is open. The air flows freely through the side surface 5 in the area of the axial height 32. In this lower area 32, only the stator with the flange 28 and the holding element 29 are provided centrally in the area of the motor. In the practical exemplary embodiment, the dimension of the axial partial height 32 is 17 mm, while the upper axial partial dimension 31 is 22 mm. The blow-out opening 32 in the plane of the side face 5 thus begins in the area of the blow-out blade edges 19, as the top view of the side face 5 in FIG. 2 shows. 2 is a partial section. The upper surface, which in partial section shows the wall ring 39 with the inlet-side and outlet-side rounding 12, 13 with a radius of curvature of approximately 5 mm in the exemplary embodiment, surrounds the blades (of course over the entire circumference) and on the blow-out side, namely the side surface 5 , almost half of this side surface is free as an outlet. The closed inner wall surfaces 2, 3, 4 are set back by the flow wall ring 39 with the inner diameter 27 by a certain amount, so that the flow can initially develop into a somewhat larger cross section after leaving the impeller in the axial direction. However, it is advantageous if the corner areas between the rectangular inner surfaces of the walls 2, 3 and 4 are rounded from the center of the wall 3 to the center of the wall 2 and to the center of the wall 4 such that the distance between this inner wall surface of the flat wall 2, 3 and 4 to the wall ring with the inner diameter 27 is kept approximately the same, ie the wall is rounded from center to center, in a manner not shown in FIGS. 1 to 3 ..., the center of the circle being the axis of rotation.

Die volle axiale Laufradabmessung von 22mm ist also (axial gesehen) hinter dem geschlossenen Bereich der Seitenfläche 5 mit der Höhe 31.The full axial impeller dimension of 22 mm is (seen axially) behind the closed area of the side surface 5 with the height 31.

Im Sinne der Geräuschminimierung nach der Erfindung kann man wohl allgemein gebräuchliche Axiallaufräder, die axial kompakt sind, in dieser Weise in ein Gehäuse einsetzen, das der Erfindung entspricht. Man hat dann immer ein relativ günstiges Verhältnis von zwar kleinem aber doch noch recht nützlichem Druckvolumen und Geräuschwerten. Wesentlich ist, daß das (vorzugsweise zylindrische) Strömungsrohr (vergl. 39) das Laufrad axial ganz umgibt. Es sei darauf hingewiesen, daß solche gattungsgemäßen Gebläse in allen Außenabmessungen standardisiert sind, also Maximalabmessungen aufweisen und innerhalb dieser Abmessung ein Optimum an Geräusch und nötiger Leistung bzw. Druck erzielt werden muß. Dadurch, daß die Halterung in der in Fig: 2 gezeigten einfachen Weise dadurch möglich ist, daß das Axiallaufrad mit einem praktisch über die Elemente 28, 29, 25, 26 verlängerten Stator direkt an die geschlossene zweite Hauptfläche, Boden oder Rückwand 6, montiert werden kann, ist die Umrüstung sogar von gattungsgemäßen Gebläsegehäusen, für welche an sich ein klassisches Radiallaufrad vorgesehen ist, noch möglich.In the sense of noise minimization according to the invention, it is possible to use generally customary axial impellers which are axially compact in this way in a housing which corresponds to the invention. You always have a relatively favorable ratio of a small but still very useful pressure volume and noise values. It is essential that the (preferably cylindrical) flow tube (see 39) axially completely surrounds the impeller. It should be pointed out that such generic blowers are standardized in all external dimensions, that is to say they have maximum dimensions and that an optimum of noise and the necessary power or pressure must be achieved within this dimension. The fact that the mounting in the simple manner shown in FIG. 2 is possible in that the axial impeller is mounted directly on the closed second main surface, bottom or rear wall 6, with a stator which is practically extended via the elements 28, 29, 25, 26 can, the conversion of generic blower housings, for which a classic radial impeller is provided, is still possible.

Die Figuren bis 3 zeigen das erste Ausführungsbeispiel in halber natürlicher Größe.Figures 3 to 3 show the first embodiment in half natural size.

In den Figuren 4 bis 9 werden für die gleich wirkenden Teile die gleichen Bezugsziffern wie in den Figuren 1 bis 3 verwendet.In FIGS. 4 to 9, the same reference numbers as in FIGS. 1 to 3 are used for the parts having the same effect.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis 9 ist der Laufraddurchmesser etwas weiter reduziert gegenüber der Gehäuseaußenabemssung (er beträgt 67 % derselben) und die Drehzahl (ca. 2300 U/min) dieses kleineren Axiallaufrades ist größer als die Drehzahl (ca. 2000 U/min) des Laufrades nach Fig. 1 bis 3 des ersten Ausführung;beispieles, dessen Durchmesser großer ist (83 % des _Ge-häuasemaßes 22). Das zweite Ausführungsbeispiel genügt der Forderung nach Geräuscharmut trotz etwa doppelt so hoher Druckerfordernis gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel noch sehr gut. Die beim zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich angewendete exzentrische Position des Laufrades im Gehäusequader ist an sich bekannt und ergibt noch eine gewisse Verbesserung der Luftleistung bei nach wie vor niedrigem Geräusch.In the second exemplary embodiment according to FIGS. 4 to 9, the impeller diameter is somewhat further reduced compared to the outer housing dimension (it is 67% of the same) and the speed (approx. 2300 rpm) of this smaller axial impeller is greater than the speed (approx. 2000 rev / min.) of the impeller according to Fig 1 to 3 of the first embodiment; embodiment, the diameter of which is large (83% of the _G e-häuasemaßes 22). The second embodiment is sufficient for The change in low noise is still very good, despite the pressure requirement being about twice as high as that of the first embodiment. The eccentric position of the impeller in the housing cuboid additionally used in the second exemplary embodiment is known per se and still results in a certain improvement in the air performance with still low noise.

In der Fig. 10 sind für zwei bestimmte Anwendungsfälle die Widerstandskennlinien AW1 und AW2 gestrichelt eingezeichnet. AX1 ist die Gebläsekennlinie zum ersten Ausführungsbeispiel. Der Arbeitspunkt AP1 kann auch, wie bisher, mit einem Radiallüfterrad gemäß der Kennlinie RL bedient werden. Dabei sind aber die Geräusche viel zu hoch. Wenn, ebenfalls im Bereich der vorliegenden Erfindung, das Axialrad nach der ersen Ausführungsform im gattungsgemäßen Gebläse mit erhöhter Drehzahl betrieben wird, so daß dann die Gerätekennlinie AX1' gelten würde, dann könnte man den Arbeitspunkt AP2 der Widerstandskennlinie AW2 ebenso bedienen. Es stellte sich jedoch heraus, daß für diesen Anwendungsfall eine nach dem Ausführungsbeispiel 2 konstruierte erfindungsgemäße Anordnung besser ist. Die Kennlinie AX2 entspricht diesem zweiten Ausführungsbeispiel und man erhält mit weiter verringertem Laufraddurchmesser bei etwas höherer Drehzahl trotz des angehobenen Druckbedarfs noch ein sehr gutes Geräuschverhalten (vergl. obige Werte). Bei diesem Vergleich liegen praktisch die gleichen Außenababmessungen des Gehäusequaders vor.10, the characteristic resistance curves AW1 and AW2 are shown in broken lines for two specific applications. AX1 is the blower characteristic for the first exemplary embodiment. As before, the operating point AP1 can also be operated with a radial fan wheel according to the characteristic curve RL. But the noise is far too high. If, likewise in the scope of the present invention, the axial wheel according to the first embodiment in the generic blower is operated at an increased speed, so that the device characteristic curve AX1 'would then apply, then the operating point AP2 of the resistance characteristic curve AW2 could also be used. However, it was found that an arrangement according to the invention constructed according to embodiment 2 is better for this application. The characteristic curve AX2 corresponds to this second exemplary embodiment and, with a further reduced impeller diameter at a somewhat higher speed, a very good noise behavior is obtained despite the increased pressure requirement (cf. above values). In this comparison there are practically the same outer dimensions of the housing cuboid.

Die Figur 4 zeigt,ähnlich wie Figur 2 einen Teilschnitt durch ein vollständiges Gebläse nach der zweiten Ausführung. Dabei ist ähnlich wie in der deutschen Patentschrift 22 57 509 beschrieben, das Gebläsegehäuse als einstückiges Kunststoffteil mit den Wänden 2, 4,der Frontplatte 70 und dem Strömungsring 39 halbschalenartig gestaltet und gegen die Bodenplatte 6, die als einfaches Stanzbiegeteil ausgebildet ist, geschraubt. Auf letzterer ist das gesamte Laufrad mit dem koaxialen konzentrischen antreibenden Elektromotor, der als Außenläufermotor wie in Fig. 2 mit Schrauben 25, 26 gegen eine konisch vertiefte, aus der Bodenplatte 6 herausgeprägte, zur Einströmebene hin um den Abstand 62 beabstandete, kreisringartige Halterungsplatte 129 montiert. Der Abstand 62 wird so gehalten, daß er der optimalen axialen Position des vorhandenen Lüfterrades 8, 9 entspricht. Der Innenstator des Außenläufermotors hat eine Flanschplatte 28, welche einstückig mit dem inneren Lagertragrohrelement 128 des Antriebsmotors ausgebildet ist, so daß die Schrauben 25, 26 einfach durch die Öffnungen 25', 26' der Halterungsplatte 129, in Gewinde des Flanschrings 28 greifen, wobei die Köpfe der Schrauben 25, 26 der konischen-Vertiefung liegen.4 shows, similar to FIG. 2, a partial section through a complete blower according to the second embodiment. It is similar to that described in German Patent 22 57 509, the fan housing as a one-piece plastic part with the walls 2, 4, the front plate 70 and the flow ring 39 designed half-shell and screwed against the base plate 6, which is designed as a simple stamped and bent part. On the latter is the entire impeller with the coaxial concentric driving Electric motor which, as an external rotor motor as in FIG. 2, is mounted with screws 25, 26 against a conical recessed annular support plate 129, which is stamped out of the base plate 6 and is spaced from the inflow plane by the distance 62. The distance 62 is held so that it corresponds to the optimal axial position of the existing fan wheel 8, 9. The inner stator of the external rotor motor has a flange plate 28 which is formed in one piece with the inner bearing support tube element 128 of the drive motor, so that the screws 25, 26 simply engage in the threads of the flange ring 28 through the openings 25 ', 26' of the mounting plate 129, the Heads of the screws 25, 26 of the conical recess.

Die linke Seite der Figur 4 zeigt ausgezogen gezeichnet, die optimale axiale Position des Laufrads, wobei die eintrittseitigen Schaufelkanten 21 nahe der Einströmebene 7, aber noch im Bereich der Einlaufrundung 12 vorgesehen sind, insbesondere aber die ausströmseitigen Kanten 19 mit dem Rand 40 des Strömungsrohrs 39 axial abschließen.The left-hand side of FIG. 4 shows the optimal axial position of the impeller, the inlet-side blade edges 21 being provided near the inflow plane 7 but still in the region of the inlet curve 12, but in particular the outflow-side edges 19 with the edge 40 of the flow tube 39 complete axially.

Die rechte Seite der Figur 4 zeigt eine etwas ungünstigere Position, die für die Einströmverhältnisse zwar etwas besser ist, weil die eintrittsseitigen Kanten 21 sich axial an die Einströmrundung 12 anschließen, aber bei einer erfindungsgemäßen Ausführung sollte das Laufrad mit seinen Schaufeln 9 höchstens etwa so weit axial über den Rand 40 des Strömungsrohr 39 hinausragen, wie es im rechten Teil der Figur 4 dargestellt ist, nämlich mit den austrittsseitigen Kanten 19 höchstens ca. 2 mm oder ca. 10 % der axialen Schaufellänge. Wenn man den ausströmsseitigen Schaufelrand 19 axial noch weiter vom Ende 40 des Strömungsrohrs 39 beabstandet, wird das Geräusch kräftig ansteigen.The right-hand side of FIG. 4 shows a somewhat less favorable position, which is somewhat better for the inflow conditions because the inlet-side edges 21 connect axially to the inflow curve 12, but in an embodiment according to the invention, the impeller with its blades 9 should at most be about as far protrude axially beyond the edge 40 of the flow tube 39, as shown in the right part of FIG. 4, namely with the outlet-side edges 19 at most approximately 2 mm or approximately 10% of the axial blade length. If one further axially spaced the outflow-side blade edge 19 from the end 40 of the flow tube 39, the noise will rise sharply.

Die Figur 6 zeigt die volle Draufsicht auf die Bodenplatte 6, wobei wie erwähnt durch die Öffnungen 25', 26' der kreisringförmigen kegelig vertieften Halteplatte 129, in welche sich die Bodenplatte über ein konisches Zwischenstück 67 fortsetzt, Schrauben 25, 26 zur Montage des Flansches 28 des Motors greifen.FIG. 6 shows the full top view of the base plate 6, wherein, as mentioned, screws 25, 26 for mounting the flange through the openings 25 ', 26' of the annular, conically recessed holding plate 129, into which the base plate continues via a conical intermediate piece 67 28 of the engine.

Während die Figuren 4 bis 6 die natürliche Größe der zweiten Ausführung zeigen, sind die Figuren 7 bis 9 im Vergleich dazu aus zeichnerischen Gründen verkleinert. Die Rotationsachse 100, sowohl in der Bodenplatte der Figur 6 als auch in der Figur 7 zeigt die Position des Laufrades 8, 9 im Gehäuse 6, 77. Der exentrische Versatz ist z.B. aus der DE-PS 21 39 036 an sich bekannt, wobei in Strömungsrichtung der Abstand zwischen Gehäusewänden zunimmt. So sind hier in Fig. 7 die Abstandstrecken 112, 113, 114 durch die Länge ihrer Pfeile charakterisiert, welche zwischen dem Strömungsring 39 und der Rundwand 139 zunehmen- Die - Abstände gemäß Ziffern 112, 113, 114 verändern sich also etwa wie 1 zu 3 zu 3, wobei auf der Ausströmseite die äußere Rundwand 139 auf der ganzen Breite 120 des Auströmquerschnitts weggelassen ist.While FIGS. 4 to 6 show the natural size of the second embodiment, FIGS. 7 to 9 are reduced in comparison for reasons of the drawing. The axis of rotation 100, both in the base plate of Figure 6 and in Figure 7 shows the position of the impeller 8, 9 in the housing 6, 77. The eccentric offset is e.g. known from DE-PS 21 39 036, the distance between the housing walls increasing in the direction of flow. 7, the distances 112, 113, 114 are characterized by the length of their arrows, which increase between the flow ring 39 and the round wall 139. The distances according to numbers 112, 113, 114 thus change approximately like 1 to 3 3, the outer round wall 139 being omitted on the outflow side over the entire width 120 of the outflow cross section.

Bei der ersten Ausführung ist die Ausströmung auf der Seitenfläche 5 auf den Abstand zwischen Strömungsring 39 und Bodenplatte 39 beschränkt, aber beim zweiten Ausführungsbeispiel ist in der Ausströmebene die volle axiale Höhe 121 des Gehäuses für den Ausströmquerschnitt frei, jedoch erfolgt die Ausströmung unterhalb des Randes 40 sicher stärker im Bereich der Bodenplatte 6. Ob man die Ausströmhöhe 121 nur über einen Teil (z.B. Teil 32 der Gehäusehöhe 33) oder voll (bei 133) ausnützt, ist von untergeordneter Bedeutung.In the first embodiment, the outflow on the side surface 5 is limited to the distance between the flow ring 39 and the base plate 39, but in the second embodiment, the full axial height 121 of the housing is free for the outflow cross section in the outflow plane, but the outflow takes place below the edge 40 certainly stronger in the area of the base plate 6. It is of secondary importance whether the outflow height 121 is used only over a part (for example part 32 of the housing height 33) or fully (at 133).

Die Figur 7 zeigt einen Draufblick auf das halbschalenartige Kunststoffgehäuse, das gegen die Bodenplatte 6 gemäß Figuren 5/6 geschraubt wird, ohne daß dieses dargestellt ist. Am unteren Rand 45 der Seitenwände 4, 2 ist, wie auch Figur 4 zeigt, über dem Umfang ein umlaufender Absatz 44 vorgesehen, in welchen die metallische Bodenplatte 6 formschlüssig eingreift, ehe diese mit der Kunsstoffhaltschale 77 über die bolzenartigen dort angespritzten Elemente 71 bis 74 verschraubt wird. In der Figur 7 ist die mit der Außenwand der Bodenplatte 6 dann praktisch fluchtende Kopffläche,45 des Absatzes 44 schwarz gezeichnet.FIG. 7 shows a top view of the half-shell-like plastic housing which is screwed against the base plate 6 according to FIGS. 5/6, without this being shown. At the lower edge 45 of the side walls 4, 2, as is also shown in FIG. 4, a circumferential shoulder 44 is provided over the circumference, in which the metallic base plate 6 engages in a form-fitting manner before it is connected to the plastic holding shell 77 via the bolt-like elements 71 to 74 molded there is screwed. In FIG. 7, the head surface 45 of the heel 44, which is then practically aligned with the outer wall of the base plate 6, is drawn in black.

Fig. 7 zeigt die exzentrische Position der Laufradachse 100 im Gehäuse. Die symmetrisch im Gehäuse 77 liegende Achse 101 hat von den Außenwänden 2, 4 praktisch den gleichen Abstand, der dem Radius 111 der Rundwand 139 entspricht; letztere verläuft als Halbkreis zwischen den Seitenwänden 2, 4. Die Achse 100 ist in Fig. 7 in zwei Schritten im Gegenuhrzeigersinn (wie die gestrichelte mit Pfeil 107 angedeutete Drehrichtung des Laufrads) von der Symmetrieachse 101 aus versetzt gezeigt.7 shows the eccentric position of the impeller axis 100 in the housing. The axis 101 lying symmetrically in the housing 77 has practically the same distance from the outer walls 2, 4, which corresponds to the radius 111 of the round wall 139; the latter runs as a semicircle between the side walls 2, 4. The axis 100 is shown in FIG. 7 in two steps counterclockwise (like the dashed direction of rotation of the impeller indicated by arrow 107) offset from the axis of symmetry 101.

Der erste Schritt a in Ausströmrichtung und der zweite Schritt b anschließend nach links von der Ausströmrichtung hat jeweils eine Länge von can 10 % der Länge des Radius 111. Die Rundwand 139 erstreckt sich axial von der Frontplatte 70 voll zur Bodenplatte 6, während das Strömungsrohr 39 mit seinem Rand 40 zur Bodenplatte 6 beabstandet ist.The first step a in the outflow direction and the second step b to the left of the outflow direction each have a length of can 10% of the length of the radius 111. The round wall 139 extends axially from the front plate 70 to the base plate 6, while the flow tube 39 is spaced with its edge 40 from the base plate 6.

Claims

1. Blower with a substantially cuboid housing and an impeller centrally driven by an electric motor, the axis of rotation of the impeller perpendicular to a first main surface of the housing being parallel to the direction of inflow, so that this first main surface is plump-el to the air inlet plane, and wherein the Flow is deflected by 90 ° and leaves the housing on at least one side surface perpendicular to this first main surface, in which a second main surface opposite the first main surface is designed as a closed wall and the blade edges of the impeller which are remote from the air inlet plane are spaced apart from the second main surface , characterized in that the impeller (8, 9) is such an axial impeller which has an air duct which is formed by a wall (39) which completely surrounds the blades (9) radially on the outside, so that the flow impacts the impeller (8 , 9) only in the axial direction over the outlet-side blade edges ( 19) leaves.

2. Blower according to claim 1, characterized in that the impeller diameter (24) is approximately 20% smaller than the cuboid dimension (22) perpendicular to the impeller axis.

3. Blower according to claim 1, characterized in that the impeller diameter (124) is approximately 30% smaller than the cuboid dimension (122) perpendicular to the impeller axis.

4. Blower according to one of the preceding claims, since - characterized in that the impeller with its inlet-side blade edges (21) is located in the area of the air inlet plane (7).

5. Blower according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet-side impeller blade edges (19) of the axial impeller lie approximately in the middle of the axial height (33) of the blower (1).

6. Blower according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the air inlet blade edges of the axial impeller, the housing has an inlet curve (12) radially immediately outside the impeller.

7. Blower according to claim 6, characterized in that also in the region of the outlet blade edges of the axial impeller, the housing has a radially outward radius (13) immediately outside the impeller, so that the air first finds an enlarged flow cross-section after leaving the axial impeller.

8. Blower according to claim 7, characterized in that the enlarged flow cross-section (after leaving the outlet rounding) is caused by an approximately at least 10% larger diameter, formed over the entire circumference.

9. Blower according to one of the preceding claims, characterized in that the impeller (8) with its blades (9) extends at least over half the axial height (33; 133) of the blower.

D. Blower according to claim 9, characterized in that the impeller with its blades (9) occupies half to a third of the axial blower height and accordingly the exhaust opening, i.e. the distance from the end (49) of the wall (39) to the second main surface (bottom 6) is one half to one third of the axial fan height (33, 133).

1. Fan according to one of claims 1, 3 to 10, characterized in that the fan is operated with undervoltage to reduce the speed.

2. Blower according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the two main surfaces (6, 7) is approximately 1/3 of the impeller diameter (24).

3. Blower according to claim 1 to 7, characterized in that the surrounding wall is a substantially cylindrical flow ring (39).