[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Axiallüfter nach dem Oberbegriff von Anspruch
1. Derartige Axiallüfter dienen zur Luftkühlung von wärmeerzeugenden Bauteilen. Vor
allem werden sie als Computerlüfter zur Luftkühlung von elektrischen und/oder elektronischen
Bauteilen in PCs oder Computern eingesetzt. Sie umfassen ein Lüftergehäuse mit einem
axial durchströmbaren Luftleitrahmen, in dem ein Lüfterrad drehbar gelagert ist, wobei
das Lüftergehäuse in axialer Richtung einen zumindest im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt aufweist und in seinen vier Eckbereichen mit Befestigungsmitteln zur unmittelbaren
Befestigung an einem zu kühlenden Bauteil oder zur mittelbaren Befestigung an einem
das zu kühlende Bauteil enthaltenden Gehäuse versehen ist. Vorzugsweise sind die Befestigungsmittel
durch Befestigungsbohrungen gebildet, die in einem genormten Abstand derart angeordnet
sind, dass der Lüfter mittels Schrauben an in dem Computergehäuse ebenfalls in dem
genormten Abstand vorgesehenen Bohrungen befestigt werden kann. Die Befestigungsmittel
können jedoch auch für andere Befestigungsarten, beispielsweise für Schnappverbindungen
ausgelegt sein
[0002] Derartige Axiallüfter, die auch als Gehäuselüfter bezeichnet werden, sind allgemein
bekannt. Sie werden insbesondere in Computern zur Kühlung bzw. zur Abführung der Wärme
eingesetzt, die von Wärme erzeugenden Bauteilen, beispielsweise von Prozessoren, insbesondere
über Kühlkörper abgegeben wird. Dazu wird durch Drehung des mit geeignet geformten
Schaufeln bzw.
[0003] Lüfterflügeln versehenen Lüfterrads ein Kühlluftstrom erzeugt, der in zumindest im
wesentlichen axialer Richtung auf das Wärme abgebende und zu kühlende Bauteil gelenkt
wird. Alternativ hierzu kann der Lüfter auch so angeordnet werden, dass er die das
Wärme abgebende Bauteil umgebende Luft absaugt, um so die Wärme abzuführen. Derartige
Lüfter können ferner auch an weiteren Chips, insbesondere an Grafikkarten, an Festplattenlaufwerken
und/oder an Netzteilen eingesetzt werden. Außerdem können derartige Lüfter auch in
anderen Geräten mit wärmeerzeugenden Bauteilen, beispielsweise in Projektoren eingesetzt
werden.
[0004] Lüfter der eingangs genannten Art bestehen somit grundsätzlich aus zwei wesentlichen
Hauptbaugruppen, nämlich dem Lüftergehäuse und der drehbar damit verbundenen Lüfterradeinheit.
Während das Lüftergehäuse mit seinen äußern Bereichen oder mit seinem Luftleitrahmen
der Montage des gebrauchsfertigen Lüfters dient, sorgt die Lüfterradeinheit mit ihren
Lüfterflügeln durch ihre Drehung für die gewünschte Bewegung der Luft. Die Drehbewegung
der Lüfterradeinheit wird üblicherweise durch einen im oder am Lüftergehäuse koaxial
zum Lüfterrad angeordneten Elektromotor herbeigeführt.
[0005] Aufgrund der steigenden Prozessorleistungen bei Computern und der damit einhergehenden
steigenden Wärmeerzeugung, insbesondere auch bei sogenannter Übertaktung der CPU,
wächst der Bedarf an effektiver Kühlung und somit auch die Anforderungen an die Leistung
der Lüfter. Die Lüfter müssen daher zunehmend mit höheren Umdrehungszahlen betrieben
werden. Gleichzeitig besteht jedoch ein verstärkter Bedarf an geräuscharmen Kühlmethoden
und leiseren Lüftern.
[0006] Die hohen Umdrehungszahlen des Lüfterrades von 1000 bis zu 4000 Umdrehungen pro Minute
erzeugen teilweise starke Vibrationen, die auf das Lüftergehäuse übertragen werden
und so zu störender Geräuschentwicklungen führen. Dem könnte zwar durch den Einsatz
von hochwertigen und teuren Materialien begrenzt entgegengewirkt werden, da beispielsweise
schwere bzw. glasfaserverstärkte Kunststoffe weniger schwingen als leichte, minderwertige
Kunststoffe. Insbesondere hochfrequente Schwingungen können so verringert werden,
wodurch der Lüfter leiser bzw. die hörbaren Frequenzen tiefer und damit als weniger
störend empfunden werden. Letztendlich lassen sich jedoch die störenden Geräuschentwicklungen
auch auf diese Weise nicht vollständig verhindern. Außerdem würde dies zu einer nachteiligen
Kostenerhöhung der Lüfter führen.
[0007] Die beim Betrieb mechanisch auf das Lüftergehäuse übertragenen Schwingungen bzw.
Vibrationen erhöhen die Gesamtlautstärke des Lüfters je nach Drehzahl erheblich, da
das Lüftergehäuse des Lüfters einen Resonanzkörper bildet. Wenn der Lüfter in einem
meist aus Stahlblech bestehenden Computergehäuse montiert ist, was gewöhnlich durch
eine feste Schnapp- oder Schraubenverbindung erfolgt, werden die Schwingungen auch
auf das dann mitschwingende Computergehäuse übertragen, wodurch sich die Lautstärke
nochmals erhöht. Die Schwingungsübertragung an das Computergehäuse erfolgt dabei durch
den direkten Kontakt der schwingenden Kunststoffteile des Lüftergehäuses mit dem Computergehäuse.
Da ein Computergehäuse ein sehr guter Resonanzkörper ist, werden die vom Lüfter verursachten
hochfrequenten Schwingungen (Körperschall) durch das PC Gehäuse nochmals deutlich
hörbar verstärkt.
[0008] Zur Verhinderung der Schwingungsübertragung auf das Computergehäuse ist es daher
bekannt, den Lüfter schwingungsarm zu befestigen. Der Lüfter wird dabei nicht mit
Metallschrauben, sondern über als separate Montagemittel zusätzlich anzubringende
und speziell geformte Gummielemente befestigt, welche die Übertragung der Lüfterschwingungen
auf das Computergehäuse verhindern sollen.
[0009] So wurde beispielsweise in der DE 201 20 225 U1 vorgeschlagen, einen Lüfter der eingangs
genannten Art über gummielastische Elastomerelemente an einem zu kühlenden Bauteil
in einem Computergehäuse zu befestigen. Auf diese Weise wird das Lüftergehäuse schwingungsdämpfend
an einem Bauteil oder am Computergehäuse befestigt, wodurch eine gewisse Geräuschdämpfung
erzielt werden kann. Ebenso ist es bekannt, das Lüftergehäuse mittels einer oder mehrerer
nach außen gespannter Gummischnüre frei schwingend zu montieren.
[0010] Nachteilig bei diesen Lösungen ist es jedoch, dass auch hierbei das Lüftergehäuse
noch als schwingender Resonanzkörper dient und daher beim Betrieb des Lüfters störende
Geräusche deutlich wahrgenommen werden.
[0011] Von besonderem Nachteil ist es aber, dass hier zusätzlich zum Lüfter separate Elastomerbauteile
benötigt werden, wodurch sich die Kosten deutlich erhöhen und die Montage des Lüfters
im Computer schwieriger wird.
[0012] Ein weiterer Nachteil besteht in dem hierdurch benötigen zusätzlichen Einbauraum
für die außerhalb des Lüftergehäuses befindlichen Elastomerbauteile, was gerade bei
den beengten Platzverhältnissen in einem Computergehäuse ein erhebliches Problem darstellt.
[0013] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen preiswert herzustellenden
und ohne zusätzliche Bauteile leicht montierbaren Lüfter der eingangs genannten Art
zu schaffen, der auf konstruktiv einfache Weise eine wesentlich verbesserte Geräuschdämpfung
hat und sehr leise im Betrieb ist, ohne dafür zusätzlichen Bauraum zu benötigen.
[0014] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Lüfter nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen.
[0015] Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass mindestens ein elastisches
Dämpfungselement in den Axiallüfter integriert ist, welches derart angeordnet ist,
dass es zwischen dem Lüfterrad und den Befestigungsmitteln zur Befestigung des Axiallüfters
wirksam ist.
[0016] Ein wesentlicher Vorteil liegt dabei darin, dass aufgrund des zwischen dem Lüfterrad
und den Befestigungsmitteln zur Befestigung des Axiallüfters wirksamen Dämpfungselements
das Lüfterrad bzw. die Lüfterradeinheit als schwingungserzeugende Komponente mechanisch
vollständig von einem zur Befestigung des Lüfters dienenden Bauteil, insbesondere
von einem den Lüfter aufnehmenden Computergehäuse entkoppelt ist. Deshalb können entstehende
Schwingungen oder Vibrationen nicht mehr oder allenfalls in einem erheblich verringerten
Umfang an ein äußeres Bauteil bzw. an ein Computergehäuse übertragen werden. Äußere
Bauteile bzw. Computergehäuse stellen daher keine die Lautstärke verstärkenden Resonanzkörper
mehr dar, wodurch die Lautstärke des Lüfters beim Betrieb erheblich reduziert wird.
Insbesondere im als störend empfundenen Frequenzbereich ist so eine deutliche Geräuschdämpfung
erzielbar.
[0017] Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass aufgrund der vollständigen
Integration des mindestens einen Dämpfungselements bzw. der vollständigen Integration
aller Dämpfungselemente in den Lüfter weder zusätzlicher Bauraum noch separat zu montierende
Elastomerelemente benötigt werden. Sämtliche Dämpfungselemente befinden sich in dem
Lüftergehäuse, so dass der erfindungsgemäße Axiallüfter auf exakt die gleiche und
vom Benutzer gewohnte Art und Weise montiert bzw. befestigt werden kann, wie die herkömmlichen
Lüfter ohne integrierte Dämpfungselemente.
[0018] Auf diese konstruktiv einfache Weise wird ein Axiallüfter geschaffen, der nicht nur
sehr leise läuft, sondern der auch kostengünstig herstellbar und schnell und einfach
montierbar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Lüfter sind sämtliche Dämpfungselemente
in den Lüfter integriert, so dass keine separaten Dämpfungsbauteile mehr benötigt
werden, über die der Lüfter im Computer befestigt werden muss. Der erfindungsgemäße
Lüfter kann daher problemlos auf herkömmliche Weise durch Schnappverbindungen oder
durch Schraubverbindungen in einem Computergehäuse montiert werden, wobei die herkömmlichen
und genormt angeordneten Befestigungsbohrungen genutzt werden können. Da sämtliche
Dämpfungsmittel im Lüftergehäuses angeordnet sind, wird einerseits kein zusätzlicher
Bauraum benötigt und kann andererseits eine unerwünschte Verstärkung der Vibrationen
bzw. eine Erhöhung der Lautstärke des Lüfters wirkungsvoll vermieden werden.
[0019] Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn in den vier Eckbereichen jeweils ein elastisches
Dämpfungselement vorgesehen ist, wobei die Befestigungsmittel jeweils innerhalb eines
elastischen Dämpfungselements angeordnet sind. Durch die elastische Entkopplung der
Befestigungselemente von dem Lüftergehäuse kann eine Übertragung der Schwingungen
vom Lüftergehäuse auch auf das umgebende Computergehäuse besonders wirkungsvoll reduziert
bzw. verhindert werden. Wesentlich ist es hierbei, dass jedes Befestigungsmittel,
das zur Befestigung des Lüfters an einem zu kühlenden Bauteil oder an einem Computergehäuse
verwendet wird, in einem Dämpfungselement aufgenommen ist, wobei die Dämpfungselemente
wiederum innerhalb des Axiallüfters angeordnet sind.
[0020] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Dämpfungselemente in Axialrichtung eine größere Länge haben als der Luftleitrahmen,
so dass die Dämpfungselemente den Luftleitrahmen an mindestens einer Stirnseite axial
überragen. Auf diese Weise kann sicher verhindert werden, dass der Axiallüfter bzw.
sein Luftleitrahmen direkten axialen Kontakt zu einem Bauteil oder Gehäuse hat, an
dem der Lüfter befestigt wird. Nur die elastischen Dämpfungselemente können axial
in direkten Kontakt mit dem zu kühlenden Bauteil oder mit dem Computergehäuse kommen.
Die Übertragung von Schwingungen auf ein zu kühlendes Bauteil oder auf ein den Lüfter
enthaltendes Computergehäuse kann so besonders wirksam unterbunden werden.
[0021] Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Dämpfungselemente den Luftleitrahmen
an beiden Stirnseiten axial überragen. Auf diese Weise kann der Lüfter mit beiden
Stirnseiten axial an ein Bauteil oder ein Computergehäuse angelegt und daran befestigt
werden. Die Schwingungsentkopplung kann dabei unabhängig von der Orientierung des
Lüfters bei seiner Montage erfolgen.
[0022] Vorzugsweise wird hierzu ferner vorgeschlagen, dass die Dämpfungselemente den Luftleitrahmen
an der bzw. an den Stirnseite(n) axial um mindestens 0,5 Millimeter, vorzugsweise
um mindestens 1 Millimeter überragen. Hierbei wird ein direkter Kontakt des Lüftergehäuses
mit umgebenden Bauteilen oder Computergehäusen besonders sicher verhindert.
[0023] Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die elastischen Dämpfungselemente stoffschlüssig
am Luftleitrahmen, insbesondere an den Außenseiten des Luftleitrahmens befestigt sind.
Insbesondere durch Kleben oder Aufvulkanisieren kann eine besonders kostengünstige
Herstellung der erfindungsgemäßen Axiallüfter erreicht werden.
[0024] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der Luftleitrahmen
in Axialrichtung betrachtet zumindest annähernd einen achteckigen Querschnitt aufweisen,
wobei die elastischen Dämpfungselemente jeweils einen zumindest annähernd dreieckigen
Querschnitt haben. Auch können die den Dämpfungselementen zugewandten Seiten abgerundet
sein oder der Luftleitrahmen kann insgesamt einen runden Querschnitt aufweisen, wobei
die Dämpfungselemente jeweils einen zumindest annähernd dreieckigen Querschnitt mit
konkav gewölbter Grundseite haben. Durch diese Anordnung wird eine besonders gute
Dämpfungswirkung erzielt.
[0025] Die Befestigungsmittel sind vorzugsweise durch Bohrungen gebildet. Je nach Art und
Material des eingesetzten Dämpfungselementes können dabei zur Befestigung des Lüfters
selbstschneidende Schrauben verwendet werden. Bei weniger stabilen Materialen der
Dämpfungselemente oder wenn eine mehrfache Montierbarkeit gewünscht ist, ist es dabei
besonders vorteilhaft, wenn die Befestigungsbohrungen jeweils eine in dem jeweiligen
elastischen Dämpfungselement aufgenommene oder eingegossene, vorzugsweise aus Metall
oder Kunststoff bestehende, Gewindehülse mit einem Innengewinde umfassen. In diesem
Fall können dann dem Innengewinde entsprechende, insbesondere metrische Schrauben
zur sicheren Befestigung des Lüfters verwendet werden.
[0026] Gemäß einer zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass das Lüfterrad in Lagermitteln gelagert ist, die über Verbindungsmittel mit dem
Lüftergehäuse verbunden sind, wobei die Verbindungsmittel einen zentralen Lagerbereich
umfassen, an dem die Lagermittel und/oder der Stator des Elektromotors vermittels
mindestens eines elastischen Dämpfungselementes befestigt sind. Als Lagermittel kommen
bei Lüftern vorzugsweise Gleitlager und/oder Wälzlager, insbesondere Kugellager zum
Einsatz. Bei dem erfindungsgemäßen Axiallüfter können die Lagermittel jedoch vorteilhafterweise
auch in den Elektromotor integriert sein, so dass die Lagermittel nicht separat montiert
werden müssen sondern praktisch durch den Elektromotor gebildet werden. Dabei ist
es weiterhin besonders günstig, wenn der Elektromotor als bürstenloser Außenläufermotor
ausgeführt ist. Wesentlich ist es bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
jedoch, dass die Lagermittel elastisch von dem zentralen Lagerbereich entkoppelt sind,
so dass von dem Lüfterrad erzeugte Schwingungen nicht oder allenfalls gedämpft auf
das Lüftergehäuse übertragen werden können.
[0027] Selbstverständlich können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Arten
von Elektromotoren zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann der Rotor bzw. die rotierenden
Magnete des Elektromotors auch im radial äußeren Bereich des Lüfterrades angeordnet
sein, so dass sich der Stator bzw. die Spulen des Elektromotors radial außerhalb des
Lüfterrades befinden.
[0028] Gemäß einer dritten besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der
das Lüftergehäuse wiederum einen zentralen Lagerbereich aufweist, an dem der Stator
des Elektromotors und/oder die Lagermittel befestigt ist bzw. sind, wird vorgeschlagen,
dass der zentrale Lagerbereich über mehrere Verbindungsarme mit dem Lüftergehäuse
verbunden ist, wobei jeder Verbindungsarm mindestens ein elastisches Dämpfungselement
umfasst. Dabei können die Verbindungsarme in beliebiger Form, Ausrichtung und Anzahl
angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn mindestens ein elastisch
federndes Dämpfungselement, vorzugsweise mittig, in jeden Verbindungsarm eingeformt
ist.
[0029] Wesentlich bei der zweiten und dritten besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist es, dass zur Schwingungsdämpfung sämtliche Verbindungsmittel zwischen
dem Lüftergehäuse und den Lagermitteln jeweils mindestens ein elastisch federndes
Dämpfungselement umfassen. Ein wesentlicher Vorteil liegt dabei darin, dass aufgrund
des in jedem Verbindungsmittel vorhandenen Dämpfungselements das Lüftergehäuse von
der Lüfterradeinheit mechanisch vollständig entkoppelt ist. Deshalb können entstehende
Schwingungen oder Vibrationen nicht mehr oder allenfalls in einem erheblich verringerten
Umfang an das Lüftergehäuse übertragen werden. Daher stellt bereits das Lüftergehäuse
keinen die Lautstärke verstärkenden Resonanzkörper mehr dar, wodurch die Lautstärke
des Lüfters beim Betrieb erheblich reduziert wird. Insbesondere im als störend empfundenen
Frequenzbereich ist auf diese Weise eine deutliche Geräuschdämpfung erzielbar.
[0030] Selbstverständlich können die beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
auch miteinander kombiniert werden, wodurch eine optimale Schwingungsdämpfung und
extrem leise Lüfter erhalten werden.
[0031] Ein besonders leiser Betrieb ist bei der zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung vorteilhafterweise auch erzielbar, wenn die Lagermittel sowohl in axialer
Richtung als auch in radialer Richtung sowie in der umfangsmäßigen Drehrichtung elastisch
bewegbar mit dem Lüftergehäuse verbunden sind, so dass keine mechanisch starre Verbindung
mehr zwischen dem Lüftergehäuse und den Lagermitteln für die Lüfterradeinheit gegeben
ist.
[0032] Die Geräuschdämpfung kann ferner dadurch weiter gesteigert werden, dass in den Verbindungsmitteln
mehrere in Reihe oder in Serie angeordnete federelastische oder gummielastische Dämpfungselemente
in den Lüfter integriert werden.
[0033] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die elastisch federnden
Dämpfungselemente aus Gummi oder Kautschukmaterial oder aus einem elastisch federnden
Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan bestehen. Aus Kunststoff bestehende Federelemente
können dabei vorzugsweise durch einen wellenförmig und/oder zickzackförmig ausgeformten
Bereich ausgebildet sein, der besonders einfach in einen Verbindungsarm zwischen dem
zentralen Lagerbereich und dem Lüftergehäuse eingeformt werden kann.
[0034] Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das Lüfterrad Lüfterflügel aufweist, deren
Oberfläche einseitig oder beidseitig mit einer Vielzahl von kleinen lokalen Erhebungen
und/oder kleinen lokalen Vertiefungen, insbesondere mit kalottenförmigen Einbuchtungen
versehen ist. Durch die kleinen Einwölbungen wird der Luftwiderstand der Lüfterflügel
bzw. Schaufeln reduziert, so dass die Geräusche beim Betrieb des Lüfters unabhängig
von möglichen Schwingungen oder Vibrationen nochmals weiter reduziert werden können.
[0035] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Computer, insbesondere ein PC,
der einen erfindungsgemäßen Lüfter der voranstehend beschriebenen Art enthält.
[0036] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
[0037] Es zeigen:
- Figur 1:
- schematische Darstellung eines Lüfters gemäß dem vorbekannten Stand der Technik;
- Figur 2:
- schematische Darstellung eines Lüftergehäuses für einen erfindungsgemäßen Lüfter;
- Figur 3:
- schematische Darstellung des Querschnitts des Lüfters aus Figur 2;
- Figur 4:
- schematische Darstellung des Querschnitts einer alternativen Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Lüfters;
- Figur 5:
- schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen
Lüfters; und
- Figur 6:
- schematische Darstellung des Querschnitts des Lüfters aus Figur 5.
[0038] Der in Figur 1 schematisch dargestellte Axiallüfter 1 herkömmlicher Bauart hat ein
aus Kunststoff gefertigtes quaderförmiges Lüftergehäuse 2, das in den Ecken seines
äußeren Gehäusebereichs jeweils eine Montagebohrung als Befestigungsmittel 3 zur Befestigung
in einem hier nicht gezeigten Computergehäuse aufweist. Von dem äußeren Gehäusebereich
aus erstrecken sich vier geradlinig ausgebildete Verbindungsarme 4 nach innen, die
an ihrem inneren Ende in einen kreisrund ausgebildeten zentralen Lagerbereich 5 des
Lüftergehäuses 1 münden.
[0039] Die Verbindungsarme 4 erstrecken sich in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
tangential zum Lagerbereich 5. Sie können jedoch auch in anderen Richtungen, beispielsweise
radial verlaufen. Ebenso können die Verbindungsarme 4 auch gebogen ausgeführt und/oder
in einer anderen Anzahl vorgesehen sein.
[0040] An dem zentralen Lagerbereich 5 ist ein Lüfterrad 6 drehbar befestigt. Dazu ist die
Nabe 7, von der aus sich die Lüfterflügel 8 nach außen erstrecken, in nicht näher
dargestellten Lagermitteln gelagert. Zum Antrieb des Lüfterrades 6 ist in dem Lüftergehäuse
2 ein nicht näher dargestellter Elektromotor vorgesehenen, der vollständig oder teilweise
in oder an der Nabe 7 sowie am Lagerbereich 5 angeordnet ist.
[0041] Das Lüfterrad 6 ist somit über die Lagermittel und den Lagerbereich 5 sowie die Verbindungsarme
4 mit dem Lüftergehäuse 2 verbunden. Durch seine Drehung erzeugt das Lüfterrad 6 die
zur Kühlung benötigte Luftbewegung, wobei der äußere Bereich des Lüftergehäuses 2
als Luftleitrahmen für den Luftstrom dient. Insofern sind Lüfter 1 allgemein bekannt.
[0042] Um einen besonders leisen Lüfterbetrieb zu ermöglichen ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass innerhalb des Lüftergehäuses 2 zwischen dem Lüftergehäuse 2 und den Lagermitteln
für das Lüfterrad 6 elastisch federnde Dämpfungselemente 9 als Schwingungspuffer angeordnet
sind.
[0043] Dazu ist bei der in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsform in jeden der
vier Verbindungsarme 4 jeweils ein mittig angeordnetes gummielastisches Dämpfungselement
9 eingeformt. Dadurch wird das Lüftergehäuse 2 mechanisch von dem Lüfterrad 6 vollständig
entkoppelt und es können keine Schwingungen oder Vibrationen mehr ungedämpft von der
rotierenden Lüfterradeinheit auf das Lüftergehäuse 2 übertragen werden. Die Lüfterradeinheit
wird dabei durch das Lüfterrad 6 sowie alle drehfest damit verbunden Teile des Elektromotors
gebildet. Die Lautstärke des Lüfters 1 wird hierdurch deutlich reduziert.
[0044] In Figur 2 ist das Lüftergehäuse 2 zur Vereinfachung ohne Lüfterrad dargestellt.
Selbstverständlich könnten die Dämpfungselemente 9 auch weiter innen oder weiter außen
in den Verbindungsarmen 4 angeordnet sein. Auch könnten in einigen oder allen Verbindungsarmen
4 auch mehrere Dämpfungselemente 9 vorgesehen werden. Die Dämpfungselemente 9 können
als hier nicht dargestellte vorteilhafte Alternative auch jeweils als wellenförmiger
Bereich in einen Verbindungsarm 4 eingeformt sein. Wesentlich ist bei dieser Ausführungsform
jedoch, dass in jedem Verbindungsarm 4 jeweils mindestens ein Dämpfungselement 9 angeordnet
ist, damit keine feste Verbindung zwischen dem zentralen Lagerbereich 5 bzw. den hier
nicht dargestellten Lagermitteln einerseits und dem Lüftergehäuse 2 andererseits gegeben
ist.
[0045] Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsvariante ist demgegenüber nur ein einziges
zentrales Dämpfungselement 9 vorgesehen, das an der Verbindungsstelle zwischen zentralem
Lagerbereich 5 und den Lagermitteln des Lüfterrades 6 angeordnet ist. Auch hier ist
somit keine feste Verbindung zwischen den innerhalb der Nabe 7 angeordneten Lagermitteln
des Lüfterrades 6 und dem Lüftergehäuse 2 gegeben.
[0046] Ein besonders leiser Lüfter 1 mit einer besonders effektiven Geräuschdämpfung kann
dabei dadurch erreicht werden, dass die beiden Ausführungsformen gemäß Figur 3 und
Figur 4 miteinander kombiniert werden.
[0047] Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsvariante sind vier Dämpfungselemente
9 in den vier Ecken des Lüftergehäuses 2 angeordnet. Die Dämpfungselemente 9 sind
hier auf die Außenseiten des Luftleitrahmens 10 aufvulkanisiert. Der Luftleitrahmen
10 des Lüftergehäuses 2 hat dabei in Axialrichtung betrachtet innenseitig einen das
Lüfterrad 6 umgebenden runden Querschnitt und außenseitig einen im wesentlichen achteckigen
Querschnitt, wobei die vier den Dämpfungselementen 9 zugewandten Seiten 11 kürzer
ausgeführt sind als die vier die Außenseiten des Lüftergehäuses 2 bildenden Seiten
12.
[0048] Wie in Figur 6 zu erkennen ist, haben die Dämpfungselemente 9 in Axialrichtung eine
größere Länge als der Luftleitrahmen 10 bzw. als das Lüftergehäuse 2. Die Dämpfungselemente
9 haben eine Länge von 25 mm, was einer üblichen Breite von Axiallüftern für PCs entspricht,
während der Luftleitrahmen 10 lediglich eine Breite von 23 mm hat, so dass die Dämpfungselemente
9 den Luftleitrahmen 10 an beiden Stirnseite axial um jeweils einen Millimeter überragen.
[0049] Die Befestigungsmittel 3 sind auch hier durch Befestigungsbohrungen gebildet, die
jeweils innerhalb eines elastischen Dämpfungselements 9 angeordnet sind. Um eine besonders
sichere und auch mehrfache Befestigung des Lüfters 1 gewährleisten zu können, ist
an jeder Befestigungsbohrung 3 jeweils eine aus Metall gefertigte Gewindehülse 13
mit einem Innengewinde in das jeweilige elastische Dämpfungselement 9 eingegossen,
so dass die Befestigung des Lüfters 1 in einem Computergehäuse mittels metrischer
Schrauben besonders einfach und sicher ausgeführt werden kann.
[0050] Bei allen drei erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 2 bis 6
ist jeweils mindestens ein elastisches Dämpfungselement 9 in den Axiallüfter integriert
und so angeordnet, dass es zwischen dem Lüfterrad 6 und den Befestigungsbohrungen
3 zur Befestigung des Axiallüfters 1 wirksam ist. Eine optimale Schwingungsdämpfung
und extrem leise Axiallüfter 1 können dadurch erhalten werden, dass die Dämpfungselemente
9 aus zwei oder aus allen drei dargestellten Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert
werden.
1. Axiallüfter (1) zur Luftkühlung wärmeerzeugender Bauteile, insbesondere Computerlüfter
zur Luftkühlung elektrischer und/oder elektronischer Bauteile in einem Computer, umfassend
ein Lüftergehäuse (2) mit einem axial durchströmbaren Luftleitrahmen (10), in dem
ein Lüfterrad (6) drehbar gelagert ist, wobei das Lüftergehäuse (2) in axialer Richtung
einen zumindest im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist und in seinen vier
Eckbereichen mit Befestigungsmitteln (3), insbesondere mit Befestigungsbohrungen,
zur unmittelbaren Befestigung an einem zu kühlenden Bauteil oder zur mittelbaren Befestigung
an einem das zu kühlende Bauteil enthaltenden Gehäuse versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein elastisches Dämpfungselement (9) in den Axiallüfter (1) integriert
ist, welches derart angeordnet ist, dass es zwischen dem Lüfterrad (6) und den Befestigungsmitteln
(3) zur Befestigung des Axiallüfters (1) wirksam ist.
2. Lüfter nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass in den vier Eckbereichen jeweils ein elastisches Dämpfungselement (9) vorgesehen
ist, wobei die Befestigungsmittel (3) jeweils innerhalb eines elastischen Dämpfungselements
(9) angeordnet sind.
3. Lüfter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Dämpfungselemente (9) in Axialrichtung eine größere Länge haben als der Luftleitrahmen
(10), so dass die Dämpfungselemente (9) den Luftleitrahmen (10) an mindestens einer
Stirnseite axial überragen.
4. Lüfter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die Dämpfungselemente (9) den Luftleitrahmen (10) an beiden Stirnseiten axial überragen.
5. Lüfter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Dämpfungselemente (9) den Luftleitrahmen (10) an einer oder beiden Stirnseite(n)
axial um mindestens 0,5 Millimeter, vorzugsweise um mindestens 1 Millimeter überragen.
6. Lüfter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die elastischen Dämpfungselemente (9) stoffschlüssig am Luftleitrahmen (10), insbesondere
an den Außenseiten des Luftleitrahmens (10) befestigt sind.
7. Lüfter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass in Axialrichtung betrachtet der Luftleitrahmen (10) zumindest annähernd einen achteckigen
oder runden Querschnitt hat und dass die elastischen Dämpfungselemente (9) jeweils
einen zumindest annähernd dreieckigen Querschnitt bzw. einen zumindest annähernd dreieckigen
Querschnitt mit konkav gewölbter Grundseite haben.
8. Lüfter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet , dass die Befestigungsmittel (3) durch Bohrungen gebildet sind, welche jeweils eine in
dem jeweiligen elastischen Dämpfungselement (9) aufgenommene oder eingegossene, vorzugsweise
aus Metall oder Kunststoff bestehende, Gewindehülse (13) mit einem Innengewinde umfassen.
9. Lüfter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Lüfterrad (6) in Lagermitteln gelagert ist, die über Verbindungsmittel (4) mit
dem Lüftergehäuse (2) verbunden sind, wobei die Verbindungsmittel (4) einen zentralen
Lagerbereich (5) umfassen, an dem die Lagermittel vermittels mindestens eines elastischen
Dämpfungselementes (9) befestigt sind.
10. Lüfter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das Lüfterrad (6) in Lagermitteln gelagert ist, die an einem zentralen Lagerbereich
(5) befestigt sind, welcher über mehrere Verbindungsarme (4) mit dem Lüftergehäuse
(2) verbunden ist, wobei jeder Verbindungsarm (4) mindestens ein elastisches Dämpfungselement
(9) umfasst.
11. Lüfter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens ein elastisch federndes Dämpfungselement (9), vorzugsweise mittig, in
jeden Verbindungsarm (4) eingeformt ist.
12. Lüfter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet , dass die Lagermittel sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung sowie in
rotatorischer Richtung elastisch bewegbar mit dem Lüftergehäuse (2) verbunden sind.
13. Lüfter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die elastischen Dämpfungselemente (9) aus Gummi oder Kautschukmaterial oder aus einem
elastisch nachgiebigen Kunststoff bestehen.
14. Computer, insbesondere PC, dadurch gekennzeichnet , dass er einen Lüfter (1) nach einem der vorherigen Ansprüche enthält.