Karlsruhe, 25.06.2024 (PresseBox) – Computer, Handys und andere Geräte müssen aktiv gekühlt werden, um eine Überhitzung zu vermeiden. Meist werden diese Geräte der Unterhaltungsindustrie und der Leistungselektronik dadurch gekühlt, dass ein Luftstrom gezielt an bestimmte Stellen geleitet wird. Die derzeitig häufig eingesetzten Radial- oder Axiallüfter sind aber oft zu groß und zu laut. Bei kleinerem Durchmesser können die Lüfterflügel immer weniger Luft ansaugen und sind deshalb in der Baugröße vom Durchmesser her begrenzt. Der erforderliche Energieverbrauch und das einhergehende Lüftergeräusch stellen dabei einen entscheidenden Nachteil dar, Diese kann der neue entwickelte Mini-Membranlüfter ausgleichen, der durch ein gezieltes Anströmen bei geringem Energieverbrauch arbeitet.
Am Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik (IKFF) der Universität Stuttgart wurde ein Membranlüfter entwickelt, der klein und leise ist. Der neu entwickelte Mini-Membranlüfter arbeitet energiesparend und kann ohne den Einsatz von umweltschädlichen Werkstoffen hergestellt werden. Durch die extrem flache Bauweise einer Erregerspule (2,5 m/s kühlt der Luftstrom auch bei größerem Abstand zum Lüfter. Der Energieverbrauch liegt bei nur 25 – 75 mW.
Eine gezielte Lüftung ist bei solchen Geräten notwendig, die sehr kompakt aufgebaut sind und interne Wärmequellen wie Antriebe oder Leistungselektronik enthalten. Die Abkühlung der Geräte funktioniert dann über ein gezieltes Anströmen mit Luft über Konvektion und Wärmeleitung. Diese Art der Kühlung kann auch bei der Hotspot-Kühlung in schwer zugänglichen Bereichen eines Gerätes eingesetzt werden.
Der Membranlüfter besteht aus einem Permanentmagnet, zwei elastischen Membranen und zwei gegenüberliegenden Erregerspulen, die auf den Membranen befestigt sind. Wenn die Spulen mit sinusförmigem Strom durchflossen werden, werden die Membrane abwechselnd nach unten oder nach oben gezogen. Die Membranöffnung öffnet und schließt sich, was zu einer nach vorne gerichteter Luftströmung führt.