Leise kühlen mit Luft - medizin&technik - Ingenieurwissen für die Medizintechnik

Entwicklung

Leise kühlen mit Luft

Der neue Lüfter vom Typ S-Panther bietet eine hohe Luftleistung bei leisem Lauf Bild: EBM Papst
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Lüfter | Damit man die kühlenden Elemente kaum noch wahrnimmt, nutzen die Entwickler verschiedene Ansatzpunkte für Verbesserungen. Dass auch die veränderten Produkte eine hohe Lebensdauer erreichen, haben Tests gezeigt.

Andreas ZeiffFachjournalist in Stutensee

Moderne Technik ist in vielen Bereichen auf gezielte Luftkühlung angewiesen. Die heute dafür verfügbaren DC-Axiallüfter sind energieeffizient, langlebig und wartungsfrei. Je nach Ausführung lassen sie sich auch in Netzwerke einbinden. Ein Nachteil vieler Lüfter ist jedoch ihr Betriebsgeräusch. Mit neuen Lüfterkonzepten können die Geräuschemissionen je nach Betriebspunkt deutlich reduziert werden.
In vielen Einsatzfällen sind leise Lüfter mit hoher Förderrate gefragt. Für die Medizintechnik zum Beispiel ist ein geringer Geräuschpegel bei der Elektronikkühlung wichtig, um Patienten nicht zusätzlich zu beeinträchtigen. Um die aeroakustischen Effekte, also die durch die Luftströmung verursachten Geräusche zu minimieren, werden zum Beispiel die im Lüfter rotierenden Schaufeln komplex geformt. Leise Lüfter mit hohem Wirkungsgrad sind zu erreichen, wenn Flügel und Stege aufeinander abgestimmt sind. Die Lüfterspezialisten der EBM Papst St. Georgen GmbH & Co. KG, St. Georgen, nutzen eine hauseigene Simulationssoftware für die Verbesserungen, mit der sie Veränderungen berechnen und dann am hauseigenen Prüfstand in der Praxis prüfen.
Gegen die zweite Geräuschquelle im Lüfter, den Körperschall, helfen feingewuchtete Rotoren, die in wartungsfreien Kugellagern schwingungsarm laufen. Der magnetischen und elektrischen Anregung schließlich begegnen die Konstrukteure durch optimierten magnetischen Fluss in Stator und Rotor des Motors sowie optimierte elektrische Verbindungen und ausgesuchte Elektronikkomponenten.
Umgesetzt wurden die beschriebenen Maßnahmen in dem neuen Lüfter S-Panther, der insgesamt um 3 % effizienter arbeitet als sein Vorgänger. Der Aufwand für solche leisen, aber kraftvollen Lüfter ist hoch, bringt aber in vielen Bereichen deutliche Vorteile. Den 92 mm x 92 mm x 38 mm (H x B x T) großen S-Panther gibt es daher für 12, 24 und 48 VDC Betriebsspannung in verschiedenen Schutzarten. Je nach Variante mit 7 W, 24 W oder 35 W Leistung fördert er zwischen 145 und 270 m3/h bei einem Betriebsgeräusch von 47 oder 63 dB(a). Die Lebensdauer liegt bei über 85 000 h (L10, 40 °C) nach der hauseigenen Testkoniguration und bei rund 150 000 h nach Standardbewertung.
Verschiedene Sonderausführungen wie Tachosignalausgang, Go/NoGo-Alarm sowie ein interner oder externer Temperatursensor sind ebenso möglich wie ein PWM-Steuereingang oder Analog-Eingang. Der vergossene Antrieb und besonders abgedichtete Lager bieten Feuchte- und Salznebelschutz. Der hohe Wirkungsgrad des Lüfters senkt den Energieverbrauch. ■
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