DE102005047861B4 - Heat dissipation device and fan frame for this - Google Patents

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Abstract

Lüfterrahmen für eine Wärmeabführvorrichtung in einem System mit elektronischen Geräten, mit einem Gehäuse (21), das eine Durchführung (216) umfasst, um einen Luftstrom von einem Lufteinlass (212) zu einem Luftauslass (214) zu führen, wobei das Gehäuse (21) außerdem einen sanft gekrümmten, sich erweiternden Abschnitt (F) umfasst, der sich ausgehend von einer Innenumfangswand der Durchführung (216) an dem Lufteinlass (212) und/oder dem Luftauslass (214) radial und symmetrisch in Bezug zu einer Achse der Durchführung (216) erweitert, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte, sich erweiternde Anschnitt (F) außerdem eine Vertiefung (218) umfasst, in der der Luftstrom eine Luftstromschicht ausbildet um zu verhindern, dass der nachfolgende Luftstrom die Innenumfangswand der Durchführung (216) unmittelbar berührt.Fan frame for a heat dissipation device in a system with electronic devices, with a housing (21) which comprises a feedthrough (216) for guiding an air flow from an air inlet (212) to an air outlet (214), wherein the housing (21) also comprises a gently curved, widening section (F) which, starting from an inner circumferential wall of the duct (216) at the air inlet (212) and / or the air outlet (214), extends radially and symmetrically with respect to an axis of the duct (216 ), characterized in that the curved, widening gate (F) also comprises a recess (218) in which the air flow forms an air flow layer to prevent the subsequent air flow from directly touching the inner circumferential wall of the duct (216).

Description

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Die Erfindung betrifft eine Wärmeabführvorrichtung und einen Lüfterrahmen dafür und betrifft insbesondere einen Lüfter bzw. Ventilator sowie einen Lüfterrahmen, der für eine geringere Geräuschentwicklung sorgt.The invention relates to a heat dissipation device and a fan frame for it and in particular relates to a fan or fan and a fan frame, which ensures a lower noise.

Weil die Leistungsfähigkeit von elektronischen Geräten immer besser wird, sind Wärmeabführvorrichtungen oder -systeme unverzichtbar und werden diese somit in den elektronischen Geräten verwendet. Falls die von einem elektronischen Gerät erzeugte Wärme nicht effizient abgeführt wird, kann die Leistungsfähigkeit des elektronischen Gerätes beeinträchtigt werden oder das elektronische Gerät beschädigt werden.As the performance of electronic devices continues to improve, heat removal devices or systems are indispensable and thus used in electronic devices. If the heat generated by an electronic device is not dissipated efficiently, the performance of the electronic device may be impaired or the electronic device may be damaged.

Lüfter dienen in großem Umfang als Wärmeabführvorrichtungen. Die 1A ist eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Lüfters 1 und die 1B ist ein schematischer Querschnitt, der entlang der Linie A-A' gemäß der 1A erstellt wurde. Der herkömmliche Lüfter 1 besteht aus einem Lüfterrahmen 11 und einem Flügelrad 12. Wenn der Lüfter 1 betrieben wird, wird das Flügelrad 12 durch einen Motor 13 in Bewegung gesetzt, was für einen Luftstrom zu einer Wärmequelle (beispielsweise einem Wärme erzeugenden elektronischen Gerät, nicht gezeigt) sorgt und somit dessen Wärme abführt. Der Lüfterrahmen 11 weist eine Durchgangsöffnung auf, die einen Lufteinlass 112 bzw. einen Luftauslass 114 auf den beiden Enden des Lüfterrahmens 11 ausbildet. Der Lufteinlass 112 ist über eine zentrale Durchführung bzw. einen zentralen Kanal 116 mit dem Luftauslass 114 verbunden, so dass der durch das Lüfterrad 12 hervorgerufene Luftstrom ungehindert den Lufteinlass 112 und den Luftauslass 114 passieren kann. Außerdem sind vier Gewindebohrungen 14 auf den Ecken des Lüfterrahmens 11 ausgebildet, mit deren Hilfe der Lüfter 1 an dem Gehäuse eines Systems mit elektronischen Geräten, beispielsweise eines Computers, befestigt werden kann.Fans are widely used as heat dissipation devices. The 1A is a schematic representation of a conventional fan 1 and the 1B is a schematic cross section taken along the line AA 'according to the 1A was created. The conventional fan 1 consists of a fan frame 11 and an impeller 12 , If the fan 1 is operated, the impeller 12 by a motor 13 set in motion, which provides an air flow to a heat source (for example, a heat generating electronic device, not shown) and thus dissipates its heat. The fan frame 11 has a passage opening, which has an air inlet 112 or an air outlet 114 on the two ends of the fan frame 11 formed. The air intake 112 is via a central implementation or a central channel 116 with the air outlet 114 connected so that by the fan 12 caused air flow unhindered the air inlet 112 and the air outlet 114 can happen. There are also four threaded holes 14 on the corners of the fan frame 11 trained, with whose help the fan 1 to the housing of a system with electronic devices, such as a computer, can be attached.

Die 1C, 1E und 1F sind schematische Schnittansichten von herkömmlichen Lüftern und Lüfterrahmen. Ein Abfasungswinkel C (wie in der 1C gezeigt) oder spitzer Winkel D (wie in der 1E gezeigt) ist in der Nähe des Lufteinlasses 112 bzw. des Luftauslasses 114 des Lüfterrahmens 11 ausgebildet, um den Querschnitt zu vergrößern, durch den der Luftstrom strömt. Wie in der 1D gezeigt, kann trotz der Tatsache, dass der Abfasungswinkel C den Querschnitt des Luftauslasses 114 vergrößert, der abgegebene Luftstrom nicht konzentriert bzw. gebündelt werden, was somit den Luftströmungsdruck verringert, der von dem Lüfterrahmen 11 zur Verfügung gestellt wird. Alternativ ist durch Ausschneiden von Teilen aus der Gesamtheit des Lüfterrahmens eine Aussparungsöffnung E (wie in der 1F gezeigt) in der Nähe des Luftauslasses 114 des Lüfterrahmens 11 ausgebildet, zu dem Zweck, um den Querschnitt zu vergrößern, durch den der Luftstrom strömt. Der Luftstrom löst sich jedoch ohne Weiteres nach der ausgesparten Öffnung E auf.The 1C . 1E and 1F Figures are schematic sectional views of conventional fans and fan frames. A bevel angle C (as in the 1C shown) or acute angle D (as in the 1E shown) is near the air inlet 112 or the air outlet 114 of the fan frame 11 designed to increase the cross section through which the air flow flows. Like in the 1D Despite the fact that the bevel angle C can show the cross-section of the air outlet 114 increases, the discharged air stream are not concentrated, thus reducing the air flow pressure from the fan frame 11 is made available. Alternatively, by cutting out portions of the entirety of the fan frame, a recess opening E (as in FIG 1F shown) near the air outlet 114 of the fan frame 11 designed, for the purpose of increasing the cross section through which the air flow flows. However, the air flow dissolves readily after the recessed opening E.

Wenn der Luftstrom durch den Luftauslass 114 hindurch strömt, berührt der Luftstrom den Rand der Innenwand der zentralen Durchführung 116 (wie in der 1B gezeigt) oder den Abfasungswinkel C, den spitzen Winkel D oder die Wand der mit einer Aussparung versehenen Öffnung E unmittelbar. Folglich kann der Luftstrom nicht sanft bzw. ungestört durch den Luftauslass 114 hindurch strömen und wird somit abgebremst. Außerdem werden durch Reibung zwischen dem Luftstrom und der Innenumfangswand der zentralen Durchführung 116 Geräusche erzeugt. Insbesondere gilt, dass mit zunehmender Drehgeschwindigkeit des Lüfters immer intensivere Geräusche erzeugt werden.When the airflow through the air outlet 114 flows through, the air flow touches the edge of the inner wall of the central passage 116 (like in the 1B shown) or the chamfer angle C, the acute angle D or the wall of the recessed opening E immediately. Consequently, the air flow can not be smooth or undisturbed by the air outlet 114 pass through and is thus slowed down. In addition, by friction between the air flow and the inner peripheral wall of the central passage 116 Noises generated. In particular, the more intense noise is generated with increasing rotational speed of the fan.

US 6,450,760 offenbart einen Lüfterrahmen für eine Wärmeabführvorrichtung für Baumaschinen und dergleichen Großgeräte. Zwischen den einander gegenüberliegenden Lufteinlass- und Luftauslassöffnungen des Gehäuses ist ein sanft gekrümmter, sich erweiternder Abschnitt vorgesehen, der sich ausgehend von einer Innenumfangswand der Durchführung radial und auswärts gerichtet hin zu der Luftauslassöffnung des Lüfterrahmens erstreckt. Dieser sanft gekrümmte Abschnitt erstreckt sich jedoch mit konstantem Krümmungsradius und weist keine Vertiefung mit einem kleineren Krümmungsradius auf, sodass die vorgenannten Probleme auch hier bestehen dürften. US 6,450,760 discloses a fan frame for a heat dissipation device for construction machinery and the like large equipment. Between the opposed air inlet and outlet openings of the housing there is provided a smoothly curved flared portion extending radially and outwardly from an inner peripheral wall of the passage toward the air outlet opening of the fan frame. However, this gently curved portion extends with a constant radius of curvature and has no recess with a smaller radius of curvature, so that the above problems should exist here as well.

DE 103 33 544 A1 offenbart ein Gehäuse für eine Wärmeabführvorrichtung, mit einer verengten Luftdurchführung zwischen den einander gegenüberliegenden Lufteinlass- und Luftauslassöffnungen des Gehäuses. Der sich hin zu der Lufteinlass- oder Luftauslassöffnung erstreckende Abschnitt des Gehäuses ist jedoch abgeschrägt ausgebildet, um die strömende Luft zu führen, und weist somit keinen sanft gekrümmten, sich erweiternden Abschnitt im Sinne der vorliegenden Anmeldung auf. Auch ist keine Vertiefung mit einem kleineren Krümmungsradius vorgesehen. DE 103 33 544 A1 discloses a housing for a heat dissipation device, with a restricted air passage between the opposite air inlet and outlet openings of the housing. However, the portion of the housing extending toward the air inlet or air outlet opening is chamfered to guide the flowing air, and thus does not have a smoothly curved expanding portion in the sense of the present application. Also, no recess is provided with a smaller radius of curvature.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Lüfterrahmen für eine Wärmeabführvorrichtung bereitzustellen, womit eine weitere Reduzierung der Geräuschentwicklung und eine weitere Stabilisierung des Luftstroms erzielt werden kann, um das Leistungsverhalten eines Lüfters weiter verbessern zu können. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung soll ferner eine entsprechende Wärmeabführvorrichtung sowie ein Wärmeabführsystem mit einer solchen Wärmeabführvorrichtung bereitgestellt werden.The object of the present invention is to provide an improved fan frame for a heat dissipation device, whereby a further reduction of the noise and a further stabilization of the air flow can be achieved in order to further improve the performance of a fan. According to another Another object of the present invention is to provide a corresponding heat dissipation device and a heat dissipation system having such a heat dissipation device.

Diese Aufgaben werden gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Lüfterrahmen nach Anspruch 1, durch eine Wärmeabführvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 3 sowie durch ein Wärmeabführsystem mit den Merkmalen nach Anspruch 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.These objects are achieved according to the present invention by a fan frame according to claim 1, by a heat dissipation device having the features according to claim 3 and by a heat dissipation system having the features according to claim 8. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Folglich wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Wärmeabführvorrichtung (ein Lüfter bzw. Ventilator) und ein Rahmen zu diesem Zweck bereitgestellt. Der Lüfter und der Lüfterrahmen weisen einen sanft gekrümmten, sich erweiternden Abschnitt auf, der Geräusche reduzieren kann, die durch Reibung zwischen dem Luftstrom und der Innenumfangswand der Durchführung erzeugt werden, was den Luftstrom stabilisiert und konzentriert und das Leistungsverhalten des Lüfters verbessert. Außerdem erweitert sich die Innenumfangswand des Lüfterrahmens nach außen hin, was den Querschnitt des Luftstromeinlasses oder -auslasses vergrößert, den Luftstrom konzentriert und das Leistungsverhalten des Lüfters verbessert. Außerdem findet der Lüfter in einfacher Weise Anwendung in einem Wärmeabführsystem oder einem beliebigen anderen elektronischen Gerät, das Wärme erzeugt, und zwar dadurch, dass diese zusammengefügt werden, ohne dass die Auslegung des Systems modifiziert wird.Thus, according to the present invention, a heat dissipation device (a fan) and a frame are provided for this purpose. The fan and the fan frame have a smoothly curved flared portion that can reduce noise generated by friction between the airflow and the inner peripheral wall of the bushing, which stabilizes and concentrates the airflow and improves the performance of the fan. In addition, the inner peripheral wall of the fan frame expands outward, increasing the cross-section of the airflow inlet or outlet, concentrating the airflow and improving the performance of the fan. In addition, the fan easily finds application in a heat dissipation system or any other electronic device that generates heat by assembling them without modifying the design of the system.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Lüfterrahmen für eine Wärmeabführvorrichtung bereitgestellt. Der Lüfterrahmen umfasst ein Gehäuse mit einer Durchführung, um einen Luftstrom von einer Öffnung (Lufteinlass) zu einer anderen Öffnung (Luftauslass) zu führen. Eine Innenumfangswand der Durchführung erweitert sich radial und auswärts gerichtet zu einem sanft gekrümmten, sich erweiternden Abschnitt auf einer oder auf beiden Öffnungen. Der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt umfasst außerdem eine Vertiefung bzw. Aussparung, in der der Luftstrom eine Luftstromschicht bildet, was verhindert, dass ein nachströmender Luftstrom die Innenumfangswand der Durchführung unmittelbar berührt. Der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt ist radial und auswärts aus dem Gehäuse gerichtet erweitert und symmetrisch in Bezug zu einer Achse der Durchführung. Außerdem weist der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt auf einer oder beiden Öffnungen einen spitzen Winkel, einen Abfasungswinkel, einen spitzen Abfasungswinkel oder einen Groß-R-Winkel auf.According to one embodiment of the invention, a fan frame for a heat dissipation device is provided. The fan frame includes a housing with a passageway to direct air flow from one opening (air inlet) to another opening (air outlet). An inner circumferential wall of the passage widens radially and outwardly to a smoothly curved expanding portion on one or both openings. The curved flared portion also includes a recess in which the airflow forms an airflow layer which prevents an inflowing airflow from directly contacting the inner peripheral wall of the passageway. The curved flared portion is radially and outwardly extended from the housing and symmetrical with respect to an axis of the bushing. In addition, the curved flared portion on one or both openings has an acute angle, a chamfer angle, a sharp chamfer angle, or a large R angle.

Eine Innenumfangswand der Durchführung erstreckt sich radial und auswärts gerichtet an dem Lufteinlass und ist symmetrisch in Bezug zu der Achse der Durchführung. Alternativ erstreckt sich eine Innenumfangswand der Durchführung an dem Lufteinlass radial und auswärts gerichtet aus dem Gehäuse und ist diese symmetrisch in Bezug zu der Achse der Durchführung. Alternativ erstreckt sich die Innenumfangswand der Durchführung an dem Lufteinlass radial und auswärts gerichtet aus dem Gehäuse in einer kreisförmigen oder elliptischen Form und ist diese symmetrisch in Bezug zu der Achse der Durchführung. Die Innenumfangswand der Durchführung weist an dem Lufteinlass einen spitzen Winkel, einen Abfasungswinkel, einen spitzen Abfasungswinkel oder einen Groß-R-Winkel in Bezug zu der Achse der Durchführung auf.An inner circumferential wall of the duct extends radially and outwardly at the air inlet and is symmetrical with respect to the axis of the duct. Alternatively, an inner circumferential wall of the passage at the air inlet extends radially and outwardly from the housing and is symmetrical with respect to the axis of the passage. Alternatively, the inner circumferential wall of the passage at the air inlet extends radially and outwardly from the housing in a circular or elliptical shape and is symmetrical with respect to the axis of the passage. The inner circumferential wall of the passage has an acute angle, a chamfer angle, a sharp chamfer angle or a large R angle with respect to the axis of the passage at the air inlet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Wärmeabführvorrichtung bereitgestellt, die ein Flügelrad und einen Lüfterrahmen umfasst. Der Lüfterrahmen nimmt in sich das Flügelrad auf und umfasst eine Durchführung, um einen Luftstrom von einer Öffnung (Lufteinlass) zu einer anderen Öffnung (Luftauslass) zu führen. Eine Innenumfangswand der Durchführung erstreckt sich radial und auswärts zu einem sanft gekrümmten, sich erweiternden Abschnitt an einer Öffnung oder an beiden Öffnungen. Der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt umfasst außerdem eine Aussparung, in der der Luftstrom eine Luftstromschicht bildet, um so zu verhindern, dass ein nachströmender Luftstrom die Innenumfangswand der Durchführung unmittelbar berührt. Der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt ist symmetrisch in Bezug zu der Achse der Durchführung. Alternativ ist der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt radial und auswärts gerichtet aus dem Lüftergehäuse verlängert und in Bezug zu der Achse der Durchführung symmetrisch. Zumindest eine der Öffnungen des gekrümmten, sich erweiternden Abschnittes weist einen spitzen Winkel, einen Abfasungswinkel, einen spitzen Abfasungswinkel oder einen Groß-R-Winkel auf.According to another embodiment of the present invention, there is provided a heat dissipation device comprising an impeller and a fan frame. The fan frame houses the impeller and includes a passageway for directing air flow from one opening (air inlet) to another opening (air outlet). An inner peripheral wall of the passage extends radially and outwardly to a smoothly curved flared portion at one or both openings. The curved flared portion also includes a recess in which the airflow forms an airflow layer so as to prevent an inflowing airflow from directly contacting the inner circumferential wall of the passageway. The curved flared portion is symmetrical with respect to the axis of the bushing. Alternatively, the curved expanding portion is extended radially and outwardly from the fan housing and is symmetrical with respect to the axis of the passage. At least one of the openings of the curved flared portion has an acute angle, a chamfer angle, a sharp chamfer angle, or a large R angle.

Die Wärmeabführvorrichtung umfasst einen Axiallüfter. Die Länge der Flügel bzw. Schaufeln des Flügelrads ist in Entsprechung zu dem sich radial und auswärts gerichtet erweiternden, gekrümmten Abschnitt vergrößert. Die Wärmeabführvorrichtung umfasst außerdem eine Motorgrundfläche, die in dem Lüfterrahmen vorgesehen ist. Das Flügelrad ist auf der Motorgrundfläche angeordnet. Die Motorgrundfläche umfasst eine Schräge, die in Radialrichtung schräg verläuft, und die Schräge ist eben oder gekrümmt ausgebildet. Der Lüfterrahmen ist im Wesentlichen rechteckförmig, kreisförmig, elliptisch oder rhombisch.The heat dissipation device comprises an axial fan. The length of the blades of the impeller is increased in correspondence with the radially and outwardly flared curved portion. The heat dissipation device also includes a motor base provided in the fan frame. The impeller is arranged on the engine base. The motor base includes a slope which is inclined in the radial direction, and the slope is flat or curved. The fan frame is substantially rectangular, circular, elliptical or rhombic.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Wärmeabführsystem bereitgestellt, mit einem Systemgehäuse, zumindest einem elektronischen Gerät und einer Wärmeabführvorrichtung. Das elektronische Gerät ist in dem Systemgehäuse vorgesehen. Die Wärmeabführvorrichtung findet in dem Systemgehäuse Anwendung, um von dem elektronischen Gerät erzeugte Wärme während des Betriebs abzuführen. Die Wärmeabführvorrichtung umfasst ein Flügelrad und einen Lüfterrahmen, der das Flügelrad aufnimmt. Der Lüfterrahmen umfasst eine Durchführung, um einen Luftstrom von einer Öffnung (Lufteinlass) zu einer anderen Öffnung (Luftauslass) zu führen. Eine Innenumfangswand der Durchführung ist radial und auswärts gerichtet erweitert zu einem sanft gekrümmten, sich aufweitenden Abschnitt an einer oder beiden Öffnungen.According to a further embodiment of the present invention, a heat dissipation system is provided, comprising a system housing, at least one electronic device and one Heat removal. The electronic device is provided in the system housing. The heat dissipation device is used in the system housing to dissipate heat generated by the electronic device during operation. The heat dissipation device includes an impeller and a fan frame that receives the impeller. The fan frame includes a passage to direct air flow from one opening (air inlet) to another opening (air outlet). An inner peripheral wall of the passage is radially and outwardly extended to a smoothly curved, flared portion at one or both openings.

FigurenübersichtLIST OF FIGURES

Die Erfindung kann durch Lesen der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und der Ausführungsbeispiele besser verstanden werden, die Bezug nehmen auf die beigefügten Zeichnungen, worin:The invention may be better understood by reading the following detailed description and embodiments, reference being made to the accompanying drawings, in which:

1 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Lüfters ist; 1 a schematic view of a conventional fan is;

1B ein schematischer Querschnitt entlang der Linie A-A' gemäß der 1A ist; 1B a schematic cross section along the line AA 'according to the 1A is;

1C, 1E und 1F schematische Querschnitte von herkömmlichen Lüfterrahmen sind; 1C . 1E and 1F are schematic cross sections of conventional fan frame;

1D eine schematische Ansicht ist, die die Richtung des Luftstroms in dem Lüfterrahmen gemäß der 1C zeigt; 1D is a schematic view showing the direction of the air flow in the fan frame according to the 1C shows;

2A eine schematische Ansicht des Lüfters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist; 2A a schematic view of the fan according to an embodiment of the invention;

2B eine schematische Schnittansicht entlang der Linie B-B' gemäß der 2A ist; 2 B a schematic sectional view taken along the line BB 'according to the 2A is;

3A eine schematische Ansicht ist, die den gekrümmten, sich aufweitenden Abschnitt F gemäß der 2B sowie die Richtung eines Luftstroms in der Nähe des gekrümmten, sich aufweitenden Abschnittes F zeigt; 3A FIG. 12 is a schematic view showing the curved expanding portion F according to FIG 2 B and the direction of an air flow near the curved flared portion F;

3B eine schematische Schnittansicht eines weiteren Lüfterrahmens gemäß der Erfindung ist; 3B a schematic sectional view of another fan frame according to the invention;

4 eine schematische Ansicht ist, die zeigt, dass die Wärmeabführvorrichtung gemäß der Erfindung Anwendung findet in einem System mit elektronischen Geräten; 4 is a schematic view showing that the heat dissipation device according to the invention finds application in a system with electronic devices;

5A und 5B Kurven sind, die einen akustischen Vergleich der herkömmlichen Lüfter und des erfindungsgemäßen Lüfters zeigen; 5A and 5B Are curves that show an acoustic comparison of the conventional fan and the fan according to the invention;

6A und 6B Kurven sind, die einen Größen- bzw. Volumenvergleich der herkömmlichen Lüfter und erfindungsgemäßen Lüfter zeigen; und 6A and 6B Are curves showing a size or volume comparison of the conventional fan and fans according to the invention; and

7 eine Kurve ist, die einen Kennlinienvergleich der herkömmlichen und erfindungsgemäßen Lüfter zeigt. 7 is a curve showing a characteristic comparison of the conventional and inventive fan.

Ausführliche Beschreibung von bevorzugten AusführungsbeispielenDetailed description of preferred embodiments

Gemäß den 2A und 2B kann es sich bei der Wärmeabführvorrichtung 2 beispielsweise um einen Axiallüfter handeln und weist diese einen Lüfterrahmen 21 einen Flügelrad 22 sowie eine Motorgrundfläche 26 auf Der Lüfterrahmen 21 kann ein im Wesentlichen rechteckförmiges, kreisförmiges, elliptisches oder rhombisches Gehäuse sein. Der Lüfterrahmen 21 weist eine Durchgangsöffnung, um so darin eine Durchführung bzw. einen Kanal 216 auszubilden, einen Lufteinlass 212 sowie einen Luftauslass 214 auf. Der Lufteinlass 212 ist über die Durchführung 216 mit dem Luftauslass 214 verbunden. Die Durchführung 216 kann einen Luftstrom von einer Öffnung (Lufteinlass 212) zu der anderen Öffnung (Luftauslass 214) führen. Ein von dem Flügelrad 22 erzeugter Luftstrom kann somit in den Lüfterrahmen 21 eindringen und diesen verlassen. Außerdem sind mehrere Gewindebohrungen 24 auf Eckbereichen des Lüfterrahmens 21 ausgebildet, so dass der Lüfter 2 an einem Gehäuse eines elektronischen Systems, beispielsweise eines Computers, befestigt werden kann.According to the 2A and 2 B This can be the heat removal device 2 For example, act around an axial fan and this has a fan frame 21 an impeller 22 as well as a motor base 26 on the fan frame 21 may be a substantially rectangular, circular, elliptical or rhombic housing. The fan frame 21 has a passage opening so as to have a passage therein 216 train, an air intake 212 as well as an air outlet 214 on. The air intake 212 is about the implementation 216 with the air outlet 214 connected. The implementation 216 can be an air flow from an opening (air inlet 212 ) to the other opening (air outlet 214 ) to lead. One from the impeller 22 generated air flow can thus in the fan frame 21 invade and leave this. There are also several threaded holes 24 on corner areas of the fan frame 21 designed so that the fan 2 to a housing of an electronic system, such as a computer, can be attached.

Der Lüfterrahmen 21 nimmt darin das Flügelrad 22 auf und die Motorgrundfläche 26 ist in dem Lüfterrahmen 21 angeordnet. Das Flügelrad bzw. Schaufelrad 22 ist auf der Motorgrundfläche 26 angeordnet. Wenn der Lüfter 2 betrieben wird, setzt ein auf der Motorgrundfläche 26 angeordneter Motor 23 das Flügelrad 22 in Gang, um so für einen Luftstrom zu einem elektronischen Gerät (nicht gezeigt) zu sorgen und die von dem elektronischen Gerät erzeugte Wärme abzuführen.The fan frame 21 takes in the impeller 22 on and the engine base 26 is in the fan frame 21 arranged. The impeller or paddle wheel 22 is on the engine ground 26 arranged. If the fan 2 is operated on the engine base 26 arranged engine 23 the impeller 22 in order to provide airflow to an electronic device (not shown) and dissipate the heat generated by the electronic device.

Gemäß den 2B und 3A erweitert sich eine Innenumfangswand der Durchführung 216 radial und auswärts gerichtet zu einem sanft gekrümmten, sich erweiternden Abschnitt F an dem Luftauslass 214. Der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt F umfasst eine Vertiefung bzw. Aussparung 218, in der der Luftstrom eine Luftstromschicht ausbildet, um so zu verhindern, dass der nachfolgende Luftstrom die Innenumfangswand der Durchführung 216 unmittelbar berührt. Genauer gesagt sorgt der Luftstrom in der Vertiefung bzw. Aussparung 218 für ein Luftpolster, um so zu verhindern, dass der nachströmende Luftstrom die Rahmenwand des Lüfterrahmens 21 unmittelbar berührt. Folglich wird die Reibung zwischen der Luft und dem Festkörper verändert zu einer Reibung zwischen Luft und Luft und wird somit die Geräuschentwicklung reduziert. Außerdem sorgt die Aussparung 218 des gekrümmten, sich erweiternden Abschnittes F für einen ausreichenden Platz für den Luftstrom, um so den Luftstrom zu stabilisieren. Wenn der Luftstrom durch den Luftauslass 214 strömt, kann außerdem der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt F den Luftstrom in ausreichendem Maße konzentrieren bzw. bündeln und den Luftdruck im Vergleich zu dem herkömmlichen Lüfterrahmen 11 (vergl. 1D) verbessern bzw. vergrößern.According to the 2 B and 3A an inner peripheral wall of the bushing widens 216 radially and outwardly directed to a gently curved, flared portion F at the air outlet 214 , The curved, flared portion F includes a recess 218 in that the airflow forms an airflow layer so as to prevent the subsequent airflow from passing through the inner peripheral wall 216 immediately touched. More specifically, the air flow in the recess or recess provides 218 for an air cushion, so as to prevent the inflowing air flow the frame wall of the fan frame 21 immediately touched. As a result, the friction between the air and the solid changes a friction between air and air and thus the noise is reduced. In addition, the recess provides 218 the curved, flared portion F for a sufficient space for the air flow, so as to stabilize the air flow. When the airflow through the air outlet 214 In addition, the curved flared portion F can sufficiently concentrate the airflow and the air pressure as compared with the conventional fan frame 11 (Comp. 1D ) improve or enlarge.

Der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt F ist symmetrisch in Bezug zu der Achse der Durchführung 216. Außerdem erweitert sich ein gekrümmter, sich erweiternder Abschnitt radial und auswärts gerichtet von der Innenumfangswand der Durchführung 216 an dem Lufteinlass 212. Außerdem ist die Länge der Flügel bzw. Schaufeln des Flügelrads 22 abgestimmt auf den Lüfterrahmen 21 und ist diese in Entsprechung zu dem sich radial und auswärts gerichtet erweiternden, gekrümmten Aufweitungsabschnitt F vergrößert, um das Luftvolumen bzw. den Luftdurchsatz zu erhöhen. Außerdem kann der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt F an dem Luftauslass 214 mit einem spitzen Winkel 219a (vergl. 3A), einem Abfasungswinkel, einem spitzen Abfasungswinkel oder einem Groß-R-Winkel ausgebildet sein, so dass der Luftstrom sanft durch den Lüfterrahmen 21 hindurch strömen kann.The curved flared portion F is symmetrical with respect to the axis of the bushing 216 , In addition, a curved, widening portion widens radially and outwardly from the inner peripheral wall of the passage 216 at the air inlet 212 , In addition, the length of the vanes or vanes of the impeller 22 matched to the fan frame 21 and is increased in correspondence to the radially and outwardly flared curved flare portion F to increase the air volume and the air flow rate, respectively. In addition, the curved expanding portion F may be at the air outlet 214 with a sharp angle 219a (Comp. 3A ), a chamfer angle, a sharp chamfer angle or a large R angle, so that the air flow smoothly through the fan frame 21 can flow through it.

Außerdem kann die Innenumfangswand des Lüfterrahmens 21 an dem Lufteinlass 212 mit einem Abfasungswinkel 219b (vergl. 2B), einem spitzen Winkel, einem spitzen Abfasungswinkel oder einem Groß-R-Winkel ausgebildet sein, um den Querschnitt des Lufteinlasses 212 zu vergrößern. Alternativ ist die Innenumfangswand der Durchführung 216 an dem Lufteinlass 212 radial und auswärts aus dem Lüfterrahmen 21 gerichtet in kreisförmiger oder elliptischer Form erweitert und in Bezug zu der Achse der Durchführung 216 symmetrisch.In addition, the inner peripheral wall of the fan frame 21 at the air inlet 212 with a bevel angle 219b (Comp. 2 B ), an acute angle, a sharp chamfering angle or a large R angle to the cross section of the air inlet 212 to enlarge. Alternatively, the inner peripheral wall of the bushing 216 at the air inlet 212 radially and out of the fan frame 21 directed expanded in a circular or elliptical shape and with respect to the axis of the implementation 216 symmetrical.

Außerdem kann der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt F sich radial und auswärts gerichtet aus dem Lüfterrahmen 21 relativ zu der Achse der Durchführung 216 erweitern, um so den Querschnitt zu vergrößern, durch den der Luftstrom strömt.In addition, the curved, expanding portion F can be directed radially and outwardly from the fan frame 21 relative to the axis of execution 216 expand, so as to increase the cross section through which the air flow flows.

Die 3B zeigt einen weiteren Lüfterrahmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie vorstehend ausgeführt, offenbart die vorliegende Erfindung, dass der gekrümmte, sich erweiternde Abschnitt F mit einem spitzen Winkel an dem Lufteinlass 212 und/oder Luftauslass 214 ausgebildet ist, dass die Motorgrundfläche 26 außerdem eine Schräge 212 und/oder Luftauslass 214 aufweist, dass die Motorgrundfläche 26 außerdem eine Schräge 262 umfasst, die in radialer Richtung schräg verläuft, um den Querschnitt des Luftstromeinlasses oder -auslasses zu vergrößern. Die Schräge 262 ist eben oder gekrümmt.The 3B shows a further fan frame according to an embodiment of the invention. As stated above, the present invention discloses that the curved flared portion F is at an acute angle at the air inlet 212 and / or air outlet 214 is designed that the engine base 26 also a slope 212 and / or air outlet 214 that has the engine footprint 26 also a slope 262 which slopes in the radial direction to increase the cross-section of the airflow inlet or outlet. The slope 262 is flat or curved.

Bei einer praktischen Anwendung kann die Wärmeabführvorrichtung 2 Anwendung finden bei einem Wärmeabführsystem 5, das ein Systemgehäuse 3 und mehrere elektronische Geräte umfasst, wie in der 4 gezeigt. Innerhalb des Systemgehäuses 3 befinden sich die elektronischen Geräte bzw. Wärmequellen hauptsächlich auf einer Leiterplatine 4 und ist die Wärmeabführvorrichtung 2 an einer geeigneten Position des Systemgehäuses 3 angeordnet, so dass während des Betriebs für die elektronischen Geräte bzw. Wärmequellen ein kalter bzw. kühlender Luftstrom bereitgestellt wird, der durch die Wärmeabführvorrichtung 2 erzeugt wird. Folglich wird Wärme, die von den elektronischen Geräten erzeugt wird, effizient abgeführt und wird somit verhindert, dass es auf Grund von hohen Temperaturen zu einer Beschädigung der elektronischen Geräte kommt.In a practical application, the heat dissipation device 2 Use in a heat removal system 5 that a system case 3 and includes multiple electronic devices, as in the 4 shown. Inside the system housing 3 are the electronic devices or heat sources mainly on a printed circuit board 4 and is the heat dissipation device 2 at a suitable position of the system housing 3 arranged so that during operation for the electronic devices or heat sources, a cold or cooling air flow is provided by the heat dissipation device 2 is produced. As a result, heat generated by the electronic devices is efficiently dissipated and thus prevents the electronic devices from being damaged due to high temperatures.

Die 5A ist eine Kurve, die Ergebnisse eines Geräuschtestes eines herkömmlichen Lüfters zeigt. Die 5B ist eine Kurve, die Ergebnisse eines Geräuschtestes des erfindungsgemäßen Lüfters zeigt. Sowohl der herkömmliche als auch der erfindungsgemäße Lüfter weist einen Durchmesser von etwa 8 cm auf und wurde bei einer Drehzahl von 5.700 U/min getestet. Wann man die in den 5A und 5B gezeigten Ergebnisse miteinander vergleicht, so führt der herkömmliche Lüfter während des Betriebs zu einer offensichtlichen Geräuschentwicklung bei einer Frequenz von 665 Hz, während dies bei dem erfindungsgemäßen Lüfter nicht der Fall war.The 5A is a curve showing results of a noise test of a conventional fan. The 5B is a graph showing results of a noise test of the fan according to the invention. Both the conventional and the inventive fan has a diameter of about 8 cm and was tested at a speed of 5,700 rpm. When to put in the 5A and 5B Comparing the results shown with one another, the conventional fan during operation leads to an obvious noise at a frequency of 665 Hz, while this was not the case with the fan according to the invention.

Die 6A ist ein Diagramm, das Ergebnisse von Durchsatzprüfungen eines herkömmlichen Lüfters zeigt. Die 6B ist ein Diagramm, das Ergebnisse einer Durchsatzprüfung des erfindungsgemäßen Lüfters zeigt. Sowohl der herkömmliche als auch der erfindungsgemäße Lüfter weist einen Durchmesser von etwa 8 cm auf und wurde bei einer Drehzahl von 5.700 U/min geprüft. Wie in der 6A gezeigt, betrug die Lautstärke des herkömmlichen Lüfters bei einer Drehzahl von 5.700 U/min 49,6 dB. Wie in der 6B gezeigt, betrug die Lautstärke des erfindungsgemäßen Lüfters 46,7 dB. Folglich kann der erfindungsgemäße Lüfter im Vergleich zu den herkömmlichen Lüfter die Geräuschentwicklung wirkungsvoll verringern.The 6A is a diagram showing results of throughput tests of a conventional fan. The 6B is a diagram showing results of a throughput test of the fan according to the invention. Both the conventional and the inventive fan has a diameter of about 8 cm and was tested at a speed of 5,700 rpm. Like in the 6A As shown, the volume of the conventional fan at a speed of 5,700 rpm was 49.6 dB. Like in the 6B As shown, the volume of the fan according to the invention was 46.7 dB. Consequently, the fan of the present invention can effectively reduce noise as compared with the conventional fans.

Die 7 ist eine Kurve, die einen Vergleich der Kennlinien eines herkömmlichen Lüfters und des erfindungsgemäßen Lüfters zeigt. Sowohl der herkömmliche als auch der erfindungsgemäße Lüfter hat einen Durchmesser von ca. 8 cm und wurde bei einer Drehzahl von 5.700 U/min geprüft. Wie in der 7 gezeigt, stellt der erfindungsgemäße Lüfter einen größeren Luftstromdruck und Luftdurchsatz als der herkömmliche Lüfter zur Verfügung. Insbesondere sorgt der herkömmliche Lüfter bei einer Luftströmungsgeschwindigkeit von 40 CFM (cubic feet per minute) für einen Luftdruck von 7,9 mmH2O, während der erfindungsgemäße Lüfter für einen Luftdruck von 12,9 mmH2O sorgt. Als Ergebnis ist der durch den erfindungsgemäßen Lüfter bereitgestellte Druck im Vergleich zu dem des herkömmlichen Lüfters um 63% größer. Alternativ sorgt der herkömmliche Lüfter bei einem Luftdruck von 10 mmH2O für eine Luftströmungsgeschwindigkeit bzw. Luftströmungsrate von 28,8 CFM, während der erfindungsgemäße Lüfter für eine Luftströmungsgeschwindigkeit von 45 CFM sorgt. Als Ergebnis ist die durch den erfindungsgemäßen Lüfter bereitgestellte Luftströmgeschwindigkeit im Vergleich zu der des herkömmlichen Lüfters um 56% größer. Folglich vergrößert der erfindungsgemäße Lüfter den Luftdruck und Luftdurchsatz wirkungsvoll und richtet somit den Luftstrom gleich.The 7 is a graph showing a comparison of the characteristics of a conventional fan and the fan according to the invention. Both the conventional and the inventive fan has a diameter of about 8 cm and was tested at a speed of 5,700 rpm. Like in the 7 shown, the fan according to the invention provides a larger air flow pressure and air flow rate than the conventional fan available. In particular, the conventional fan provides an air pressure of 7.9 mmH 2 O at an air flow speed of 40 CFM (cubic feet per minute), while the fan according to the invention provides an air pressure of 12.9 mmH 2 O. As a result, the pressure provided by the fan of the present invention is 63% larger than that of the conventional fan. Alternatively, the conventional fan provides an air flow rate of 28.8 CFM at an air pressure of 10 mmH 2 O, while the fan of the invention provides an air flow rate of 45 CFM. As a result, the airflow velocity provided by the fan of the invention is 56% greater than that of the conventional fan. Consequently, the fan according to the invention effectively increases the air pressure and air flow rate and thus directs the air flow equal.

Zusammenfassend werden erfindungsgemäß Lüfter (Wärmeabführvorrichtungen) und Lüfterrahmen bereitgestellt, mit gekrümmten sich erweiternden Abschnitten, die eine Geräuschentwicklung aufgrund von Reibung zwischen dem Luftstrom und der Rahmenwandung reduzieren können, um so den Luftstrom zu stabilisieren und das Leistungsverhalten der Lüfter zu verbessern. Außerdem erweitern sich, ohne dass andere ursprünglich in den Lüftern vorgesehene Wärmeabführvorrichtungen gestört werden, die Innenumfangswände der Lüfterrahmen nach außen hin, um den Querschnitt zu vergrößern, durch den der Luftstrom fließt, um so die Wärmeabführung der Lüfter zu verbessern. Außerdem findet der Lüfter ohne Weiteres Anwendung bei einem Wärmeabführsystem oder bei beliebigen anderen elektronischen Geräten, die Wärme erzeugen, und zwar dadurch, dass diese zusammengefügt werden, ohne dass die Auslegung des Systems modifiziert werden muss.In summary, according to the invention, fans (heat dissipating devices) and fan frames are provided with curved flared portions which can reduce noise due to friction between the airflow and the frame wall so as to stabilize the airflow and improve the performance of the fans. In addition, without interfering with other heat dissipation devices originally provided in the fans, the inner peripheral walls of the fan frames expand outwardly to increase the cross-section through which the airflow flows so as to enhance the heat dissipation of the fans. In addition, the fan is readily applied to a heat removal system or any other electronic devices that generate heat by assembling them without having to modify the design of the system.

Wenngleich die Erfindung in beispielhafter Weise und anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Vielmehr soll diese zahlreiche Modifikationen und ähnliche Anordnungen (wie diese dem Fachmann auf diesem Gebiet ersichtlich sein werden) mit umfassen. Deshalb soll dem Schutzbereich der beigefügten Ansprüche die breitestmögliche Auslegung zuteil werden, so dass sämtliche solcher Modifikationen und ähnlichen Anordnungen mit umfasst sind.Although the invention has been described by way of example and with reference to preferred embodiments, it should be understood that the invention is not limited thereto. Rather, it is intended to encompass numerous modifications and similar arrangements (as those skilled in the art will recognize). It is therefore intended that the scope of the appended claims be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and similar arrangements.

Claims (8)

Lüfterrahmen für eine Wärmeabführvorrichtung in einem System mit elektronischen Geräten, mit einem Gehäuse (21), das eine Durchführung (216) umfasst, um einen Luftstrom von einem Lufteinlass (212) zu einem Luftauslass (214) zu führen, wobei das Gehäuse (21) außerdem einen sanft gekrümmten, sich erweiternden Abschnitt (F) umfasst, der sich ausgehend von einer Innenumfangswand der Durchführung (216) an dem Lufteinlass (212) und/oder dem Luftauslass (214) radial und symmetrisch in Bezug zu einer Achse der Durchführung (216) erweitert, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte, sich erweiternde Anschnitt (F) außerdem eine Vertiefung (218) umfasst, in der der Luftstrom eine Luftstromschicht ausbildet um zu verhindern, dass der nachfolgende Luftstrom die Innenumfangswand der Durchführung (216) unmittelbar berührt.Fan frame for a heat dissipation device in a system with electronic devices, comprising a housing ( 21 ), which is an implementation ( 216 ) to allow airflow from an air intake ( 212 ) to an air outlet ( 214 ), the housing ( 21 ) further comprises a gently curved, flared portion (F) extending from an inner peripheral wall of the passage (14). 216 ) at the air inlet ( 212 ) and / or the air outlet ( 214 ) radially and symmetrically with respect to an axis of the passage ( 216 ), characterized in that the curved, widening gate (F) also has a recess ( 218 ) in which the air flow forms an airflow layer to prevent the subsequent air flow from passing through the inner peripheral wall ( 216 ) touched directly. Lüfterrahmen nach Anspruch 1, wobei der sanft gekrümmte Abschnitt (F) von der Innenumfangswand der Durchführung (216) an dem Lufteinlass (212) sich radial und auswärts gerichtet erweitert, und zwar in einer kreisförmigen oder elliptischen Form in Bezug zu einer Achse der Durchführung (216).A fan frame according to claim 1, wherein said smoothly curved portion (F) protrudes from said inner peripheral wall (FIG. 216 ) at the air inlet ( 212 ) widens radially and outwardly, in a circular or elliptical shape with respect to an axis of the passage ( 216 ). Wärmeabführvorrichtung, mit: einem Flügelrad (22); und einem Lüfterrahmen (21), um darin das Flügelrad (22) aufzunehmen, wobei der Lüfterrahmen (21) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2 ausgelegt ist.Heat removal device, comprising: an impeller ( 22 ); and a fan frame ( 21 ), to the impeller ( 22 ), wherein the fan frame ( 21 ) is designed according to one of claims 1 or 2. Wärmeabführvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Länge der Flügel bzw. Schaufeln des Flügelrads (22) sich in Entsprechung zu dem sich radial und auswärts erweiternden, gekrümmten Abschnitt (F) vergrößert.Heat removal device according to claim 3, wherein the length of the vanes or vanes of the impeller ( 22 ) increases in correspondence with the radially and outwardly widening curved portion (F). Wärmeabführvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei es sich bei der Wärmeabführvorrichtung um einen Axiallüfter handelt.A heat dissipation device according to claim 3 or 4, wherein the heat dissipation device is an axial fan. Wärmeabführvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, weiterhin umfassend eine Motorgrundfläche (26), die in dem Lüftergehäuse (21) vorgesehen ist, wobei das Flügelrad (22) auf der Motorgrundfläche (26) angeordnet ist und die Motorgrundfläche (26) eine Schräge (262) umfasst, die in radialer Richtung geneigt ist, um so den Querschnitt des Lufteinlasses (212) oder Luftauslasses (214) zu vergrößern.Heat removal device according to one of claims 3 to 5, further comprising a motor base ( 26 ) in the fan housing ( 21 ) is provided, wherein the impeller ( 22 ) on the engine base ( 26 ) and the engine base ( 26 ) a slope ( 262 ), which is inclined in the radial direction, so as to reduce the cross-section of the air inlet (FIG. 212 ) or air outlet ( 214 ) to enlarge. Wärmeabführvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Schräge (262) eben oder gekrümmt ist.Heat dissipation device according to claim 6, wherein the slope ( 262 ) is flat or curved. Wärmeabführsystem, mit: einem Systemgehäuse (3); zumindest einem elektronischen Gerät, das in dem Systemgehäuse angeordnet ist; und einer Wärmeabführvorrichtung (2), die in dem Systemgehäuse (3) Anwendung findet, um Wärme, die von dem elektronischen Gerät erzeugt wird, abzuführen, wobei die Wärmeabführvorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7 ausgelegt ist.Heat removal system, comprising: a system housing ( 3 ); at least one electronic device disposed in the system housing; and a heat dissipation device ( 2 ) housed in the system housing ( 3 ) Is used to dissipate heat generated by the electronic device, wherein the heat dissipation device ( 2 ) is designed according to one of claims 3 to 7.
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