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Dokumentenidentifikation DE202007009684U1 15.11.2007
Titel Rahmenstruktur eines Lüfters, Lüfter und wärmeerzeugendes Gerät mit dem Lüfter
Anmelder Delta Electronics, Inc., Chungli, Taoyuan, TW
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 81675 München
DE-Aktenzeichen 202007009684
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 15.11.2007
Registration date 11.10.2007
Application date from patent application 11.07.2007
IPC-Hauptklasse F04D 29/70(2006.01)A, F, I, 20070711, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H05K 7/20(2006.01)A, L, I, 20070711, B, H, DE   H02K 7/14(2006.01)A, L, I, 20070711, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Für die Anmeldung wird die Priorität der am 11. Dezember 2006 eingereichten taiwanischen Patentanmeldung Nr. 095221793 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.

Die Erfindung betrifft eine Rahmenstruktur eines Lüfters, einen Lüfter und ein wärmeerzeugendes Gerät mit dem Lüfter, und insbesondere eine Rahmenstruktur zur Verwendung bei einem Lüfter, bei der das Eindringen von äußeren Fremdkörpern verhindert wird.

1 zeigt schematisch ein Kühlsystem, das häufig in elektrischen und mechanischen Geräten verwendet wird. Das Kühlsystem benutzt vor allem Lüfteranordnungen, die unabhängig in dem Windkanal innerhalb des elektrischen und mechanischen Gerätes zur. Wärmeableitung konfiguriert sind. Darüber hinaus ist ein Auslass mit wabenförmigen Leitblechen in dem Gehäuse des elektrischen und mechanischen Gerätes gegenüber der Lüfteranordnung angeordnet. Die von dem elektrischen und mechanischen Gerät erzeugte Wärme kann mittels der Lüfteranordnung über den Auslass ausgelassen werden, wie durch den Pfeil in 1 gezeigt ist. Das wabenförmige Leitblech des Auslasses schafft nicht nur eine Fluidverbindung des elektrischen und mechanischen Gerätes mit der Außenseite, sondern verhindert auch das Eindringen von äußeren Fremdkörpern in das Gerät und die Beschädigung der Lüfteranordnung und der Bauteile innerhalb des Gerätes.

Jedoch können nach dem Ausschalten der Lüfteranordnung noch kleine äußere Fremdkörper, wie Staub, Papierstücke und Laub, über die Spalte zwischen den Schlitzen der wabenförmigen Leitbleche und den Flügeln der Lüfteranordnung in das elektrische und mechanische Gerät gelangen und Schäden verursachen. Wenn die äußeren Fremdkörper größer sind und nicht in das Gerät hinein gelangen können, können sie sich noch leicht an den wabenförmigen Leitblechen festsetzen und die Kühleffizienz vermindern. Ferner sind bei elektrischen und mechanischen Geräten mit einer Mehrzahl von Lüfteranordnungen die Lüfteranordnungen miteinander fluidverbunden. Wenn eine der Lüfteranordnungen versagt und den Betrieb beendet, kann die ausgelassene Wärme über die Lüfteranordnung in das Gerät zurückgesaugt werden, da die anderen Lüfteranordnungen noch in Betrieb sind. Diese Erscheinung ist auch als „Wärmeumkehreffekt" bekannt. Infolge dieses Effektes verringert sich die gesamte Kühleffizienz des Gerätes.

Um das oben genannte Problem zu lösen, ist nach einem üblichen Verfahren ein Gazenetz als Filter vor jedem Auslass in dem elektrischen und mechanischen Gerät konfiguriert, um die Abdichtung des Auslasses zu erhöhen und das Eindringen von kleineren äußeren Fremdkörpern zu verhindern. Jedoch erhöht die Gazefilterung nicht den Widerstand gegen erhitzte Gasströmung und verringert die gesamte Kühleffizienz dementsprechend. Darüber hinaus ist die Gazefilterung bei hohen Temperaturen nicht so effizient. Daher besteht ein Bedarf zur Neugestaltung einer Lüfteranordnung, die für elektrische und mechanische Geräte mit hohen Betriebstemperaturen geeignet ist, so dass das Eindringen von äußeren Fremdkörpern in das Gerät verhindert wird.

Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Rahmenstruktur für die Verwendung bei einem Lüfter zu schaffen, die nicht nur das Eindringen von Staub verhindert, sondern auch keinen großen Widerstand gegen erhitzte Gasströmung erzeugt.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist gemäß der Erfindung eine Rahmenstruktur für die Verwendung bei einem Lüfter vorgesehen. Die Rahmenstruktur weist einen Körper auf; welcher einen Lufteinlass und einen Luftauslass aufweist, wobei die Rahmenstruktur ferner wenigstens ein aktives Staubschutzleitblech aufweist, das in der Lage ist, sich in eine Schließposition zu drehen, um den Luftauslass wenigstens teilweise abzudecken, wenn der Lüfter abgeschaltet ist.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, einen Lüfter für die Verwendung in einem wärmeerzeugenden Gerät zu schaffen, wobei der Lüfter die zuvor genannte Rahmenstruktur aufweist.

Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein wärmeerzeugendes Gerät zu schaffen, das einen Lüfter aufweist, wobei der Lüfter die zuvor genannte Rahmenstruktur aufweist.

Die Staubschutzleitbleche der Rahmenstruktur gemäß der Erfindung können entweder durch ihr Gewicht oder durch äußere Kräfte, wie elektrische Kräfte und manuelle Kräfte, den Luftauslass automatisch schließen, um zu verhindern, dass Staub oder andere Fremdkörper in das Gerät gelangen, wenn der Lüfter abgeschaltet ist. Wenn mehrere Lüfter zusammen montiert sind und einer von ihnen fällt aus, dreht sich automatisch das Staubschutzleitblech des nicht betriebenen Lüfters in eine Schließposition, um den Luftauslass teilweise abzudecken. Selbst wenn die Lüfter noch normal arbeiten, kann die von dem Gerät erzeugte und ausgelassene erhitzte Gasströmung nicht über den nicht betriebenen Lüfter zurückströmen.

Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen elektrischen und mechanischen Gerätes mit einem Lüfter;

2A eine schematische Ansicht einer Rahmenstruktur eines Lüfters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

2B eine schematische Seitenansicht der Rahmenstruktur aus 2A;

3 eine schematische Ansicht von aktiven Staubschutzleitblechen mit unterschiedlichen Konturen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

4A eine schematische Ansicht eines Lüfters mit der Rahmenstruktur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beim Betrieb;

4B eine umgekehrte Ansicht des Lüfters mit der Rahmenstruktur aus 4A beim Betrieb; und

5 eine schematische Ansicht eines wärmeerzeugenden Gerätes mit einer Mehrzahl von Lüftern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die 2A und 2B zeigen schematisch eine Rahmenstruktur 20 für die Verwendung bei einem Lüfter 10 gemäß der Erfindung. Die Rahmenstruktur 20 weist einen Körper 22 und einen Aufnahmeraum innerhalb des Körpers 22 zur Aufnahme des Lüfters 10 auf. Der Körper 22 weist einen Lufteinlass 24 und einen Luftauslass 26 auf, die an beiden Seiten des Lüfters 10 konfiguriert sind, um einen Pfad zum Auslassen von erhitzter Gasströmung zu schaffen.

Wie in 3 gezeigt, weist die Rahmenstruktur 220 ferner wenigstens ein aktives Staubschutzleitblech 28 auf, das benachbart zu dem Luftauslass 26 konfiguriert ist. Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Körper 22 wenigstens einen Satz Montagelöcher 30 auf, die entlang des Innen- oder Außenumfangs des Luftauslasses 26 angeordnet sind. Wenn die Montagelöcher 30 entlang des Innenumfangs benachbart zu dem Luftauslass 26 angeordnet sind, hat der Körper 22 der Rahmenstruktur 20 eine breitere Umfangsstruktur benachbart zu dem Luftauslass 26 (Abmessung B in den 2A und 2B) als die Umfangsstruktur benachbart zu dem Lufteinlass 24 (Abmessung A in den 2A und 2B). Die Umfangsposition erleichtert die Installation der Montagelöcher 30 und die Anordnung des aktiven Staubschutzleitbleches 28 vor dem Luftauslass 26.

Die Rahmenstruktur 20 weist wenigstens ein aktives Staubschutzleitblech auf, das mit der Kontur des Luftauslasses 26 übereinstimmt. Wie in 3 gezeigt, weist die Rahmenstruktur 20 drei Leitbleche 28 auf. Jedes Leitblech 28 weist zwei Stiftachsen 32 auf, die an dem oberen Ende seiner beiden Seiten angeordnet sind. Die Länge der Stiftachsen 32 kann angepasst werden, damit sie in die Montagelöcher 30 passen, so dass die Leitbleche 28 individuell in dem Satz Montagelöcher 30 zur Drehung der Leitbleche um die Stiftachsen 32 vor dem Luftauslass 26 befestigt werden können.

Es wird angemerkt, dass das aktive Staubschutzleitblech 28 aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt werden kann. Vorzugsweise wäre ein aktives Staubschutzleitblech ideal, das aus leichten und festen Materialien mit geringen Reibungskoeffizienten hergestellt ist. Die tatsächlich Form des aktiven Staubschutzleitbleches 28 kann angepasst werden, so dass die Ränder seiner gegenüberliegenden Enden derart konfiguriert sind, dass sie im Wesentlichen mit der Kontur des Luftauslasses 26 der Rahmenstruktur übereinstimmen. 4A und 4B zeigen schematisch die aktiven Staubschutzleitbleche 28 nach der Anbringung an die Rahmenstruktur 20. Wenn der Lüfter 10 in Betrieb ist, drückt die darin erzeugte Gasströmung (durch den Pfeil in 4A und 4B gezeigt) die aktiven Staubschutzleitbleche 28 zur Drehung nach außen und nach oben. Der Luftauslass 26 wird dann geöffnet, so dass die erhitzte Gasströmung über den Luftauslass 26 ausgelassen werden kann. Die Temperatur in dem elektrischen und mechanischen Gerät kann innerhalb eines angemessenen Bereichs für seinen normalen Betrieb gehalten werden. Anderenfalls, wenn der Lüfter 10 den Betrieb beendet, sind die aktiven Staubschutzleitbleche 28 in der Lage, sich in eine Schließposition zu drehen, um wenigstens teilweise oder im Wesentlichen vollständig den Luftauslass 26 abzudecken. Diese Abdeckung verhindert, dass Fremdkörper in das Gerät gelangen.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das aktive Staubschutzleitblech 28 in der Lage, durch sein Gewicht betrieben zu werden. Das heißt, wenn die ausgelassene Gasströmung des Lüfters 10 nicht mehr vorhanden ist, zieht die Schwerkraft das aktive Staubschutzleitblech 28 nach unten und schließt dieses, so dass das Leitblech 28 in der Lage ist, sich automatisch in die gewünschte Schließposition zu bewegen.

5 zeigt schematisch eine Lüfteranordnung mit einer Mehrzahl von Rahmenstrukturen nach einer tatsächlichen Ausführungsform der Erfindung. Die Lüfteranordnung kann in Projektoren, Datenspeichermedien, Personalcomputern, Servern oder dergleichen eingerichtet sein. Wenn ein oder mehrere Lüfter abnormal arbeiten, schließen die aktiven Staubschutzleitbleche 28 der Rahmenstruktur in dem nicht betriebenen Lüfter automatisch deren Auslass, während die anderen Lüfter den normalen Betrieb beibehalten, um die Wärme aus dem Gerät auszulassen (wie durch den Pfeil in 5 gezeigt ist). Da die Leitbleche 28 den nicht betriebenen Lüfter schließen, kann das im Stand der Technik auftretende Problem, dass die ausgelassene Wärme in das Gerät zurückströmt, gelöst werden.

Es wird angemerkt, dass es noch andere Wege gibt, die aktiven Staubschutzleitbleche zu schließen. Zum Beispiel kann, da die aktiven Staubschutzleitbleche mit dem Lüfter elektrisch verbunden sind, eine elektrische Steuereinrichtung (nicht gezeigt) die aktiven Staubschutzleitbleche antreiben, damit sich diese automatisch in die Schließposition drehen, wenn der Lüfter abschaltet. Ferner können nach einer anderen Ausführungsform die aktiven Staubschutzleitbleche manuell geschlossen werden, wenn der Lüfter abschaltet.

Außerdem kann die Rahmenstruktur gemäß der Erfindung bei irgendeinem Gerät angewendet werden, welches Wärme abführen muss. Die Rahmenstruktur kann direkt in den Lüfter montiert werden, welcher dann in das Gerät integriert ist.

Infolgedessen kann das Gerät innerhalb eines angemessenen Betriebstemperaturbereichs gesteuert werden und das Eindringen von Fremdkörpern in das Gerät verhindern. Demzufolge kann die Lebensdauer des Gerätes verlängert werden.

Die Rahmenstruktur kann auch direkt in das wärmeerzeugende Gerät mit einer inneren Wärmequelle, wie Lampen, Festplatten mit hoher Drehzahl, oder einer CPU) integriert werden. Das heißt, die Rahmenstruktur muss nicht in den Lüfter zur Integration in das wärmeerzeugende Gerät eingebaut werden. Spezieller kann die Rahmenstruktur in dem wärmeerzeugenden Gerät benachbart zu einem ursprünglich darin installierten Lüfter konfiguriert sein. Das aktive Staubschutzleitblech der Rahmenstruktur kann durch die Windkraft, die von dem Lüfter in dem wärmeerzeugenden Gerät erzeugt wird, geöffnet und nach dem Abschalten des Lüfters geschlossen werden. Zum Beispiel weist, wie in 5 gezeigt, das wärmeerzeugende Gerät ein Gehäuse 40 mit einer Seitenwand 41 auf. Die Lüfter sind in dem Gehäuse 40 und benachbart zu der Seitenwand 41 angeordnet. Die aktiven Staubschutzleitbleche 28 können an dem Gehäuse 40 angeordnet sein, um zu kühlen und Fremdkörper zu blockieren.


Anspruch[de]
Rahmenstruktur zur Verwendung bei einem Lüfter (10), aufweisend:

einen Körper (22) mit einem Lufteinlass (24) und einem Luftauslass (26), und

wenigstens ein aktives Staubschutzleitblech (28), das geeignet ist, sich in eine Schließposition zu drehen, um den Luftauslass (26) wenigstens teilweise abzudecken, wenn der Lüfter (10) abgeschaltet ist.
Rahmenstruktur nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine aktive Staubschutzleitblech (28) mit dem Lüfter (10) elektrisch verbunden ist und geeignet ist, sich automatisch in die Schließposition zu drehen, wenn der Lüfter (10) abschaltet. Rahmenstruktur nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine aktive Staubschutzleitblech (28) geeignet ist, manuell in die Schließposition betrieben zu werden, wenn der Lüfter (10) abschaltet. Rahmenstruktur nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine aktive Staubschutzleitblech (28) geeignet ist, durch sein Gewicht betrieben zu werden und sich dadurch automatisch in die Schließposition zu bewegen. Rahmenstruktur nach Anspruch 4, wobei das wenigstens eine aktive Staubschutzleitblech (28) geeignet ist, durch sein Gewicht betrieben zu werden, um eine Drehbewegung durchzuführen. Rahmenstruktur nach Anspruch 5, wobei der Körper (22) wenigstens einen Satz Montagelöcher (30) aufweist, die entlang eines Umfangs des Luftauslasses (26) angeordnet sind, wobei das wenigstens eine aktive Staubschutzleitblech (28) zwei Stiftachsen (32) aufweist, die an einem oberen Ende seiner beiden Seiten angeordnet sind, und wobei das wenigstens eine aktive Staubschutzleitblech (28) individuell in dem wenigstens einen Satz Montagelöcher (30) befestigt ist, so dass sich jedes aktives Staubschutzleitblech (28) um die Stiftachsen (32) vor dem Luftauslass (26) drehen kann. Rahmenstruktur nach Anspruch 6, wobei der Umfang ein Innenumfang des Luftauslasses (26) ist. Rahmenstruktur nach Anspruch 6, wobei der Umfang ein Außenumfang des Luftauslasses (26) ist. Rahmenstruktur nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine aktive Staubschutzleitblech (28) zwei Ränder aufweist, welche derart konfiguriert sind, dass sie mit einem Innenumfang des Luftauslasses (26) übereinstimmen. Rahmenstruktur nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine aktive Staubschutzleitblech (28) aus leichten und festen Materialien hergestellt ist. Rahmenstruktur nach Anspruch 1, ferner aufweisend eine Mehrzahl von aktiven Staubschutzleitblechen (28), die geeignet sind, sich in eine Schließposition zu drehen, um den Luftauslass (26) im Wesentlichen vollständig abzudecken, wenn der Lüfter (10) abschaltet. Rahmenstruktur nach Anspruch 11, wobei die Mehrzahl von aktiven Staubschutzleitblechen (28) nachträglich angeordnet sind und jeweils zwei Ränder aufweisen, welche derart konfiguriert sind, dass sie mit einem Innenumfang des Luftauslasses (26) in einer Lage übereinstimmen, wenn die aktiven Staubschutzleitbleche (28) in der Schließposition sind. Lüfter, der bei einem wärmeerzeugenden Gerät verwendet wird, aufweisend eine Rahmenstruktur (20) nach Anspruch 1. Wärmeerzeugendes Gerät, aufweisend einen Lüfter (10) mit einer Rahmenstruktur (20) nach Anspruch 1. Wärmeerzeugendes Gerät nach Anspruch 14, ferner aufweisend ein Gehäuse (40) mit einer Seitenwand (41), wobei der Lüfter (10) in dem Gehäuse (40) angeordnet ist und zu der Seitenwand (41) benachbart ist, und wobei das wenigstens eine aktive Staubschutzleitblech (28) an dem Gehäuse (40) angeordnet ist.






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