TW201901092A - 無渦漩管道型風機 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種無渦漩管道型風機，具有殼體、馬達、葉輪，馬達及葉輪係設置於殼體內，馬達與葉輪帶動連接，葉輪具有葉片及軸孔，葉輪可為透浦式葉輪或斜流式葉輪，於馬達之外殼與殼體之間另設有複數後導葉；本發明主要藉由限定殼體之直徑與葉片中點至軸孔中心之兩倍距離的比值大於1.25，且配合後導葉之設計，進而讓葉輪輸出氣流之動壓藉由後導葉導正為非渦漩氣流，並將動壓轉換為靜壓，提升風機之效率，並降低耗損。

Description

無渦漩管道型風機
本發明係關於一種管道型風機，特別係關於一種無渦旋管道型風機。
管道型風機為現今社會中應用廣泛的風機，其可應用於各種場合如商辦大樓、醫院空調、連鎖超商及家用等，一般習知的管道型風機所採用之風機為斜流式或軸流式葉輪設計，風機出口為高速切線方向速度，氣流將直接與風管進行大角度摩擦，使氣流直接衝擊風管，而不是沿著風管平順的流動，使氣流容易散射、流場不均進而產生渦流，該渦流將與風管之管壁摩擦，造成損失，另外，氣流的中心亦將形成無風區，而無法有效的將氣流送至較遠處，再者，一般管道型風機於出口處為高風速之狀態，為動壓直接損耗而無法回收為靜壓；
為克服前述目的，急需一種耗損低、效率良好且更容易克服系統阻抗之無渦漩管道型風機。
本發明提供一種無渦漩管道型風機，其主要目的係提供一種耗損低、效率良好且更容易克服系統阻抗之無渦漩管道型風機。
為達前述目的，本發明提供一種無渦漩管道型風機，包括：
一殼體，具有一入風口、一出風口及一容設空間，該容設空間與該入風口及該出風口連通，該殼體具有一內側壁，該內側壁係面對該容設空間，該殼體具有依序連接之一入口段、一本體段及一出口段，該入風口位於該入口段，該出風口位於該出口段，定義該殼體之本體段的直徑為第一徑長；
一馬達，固定裝設於該容設空間內，該馬達具有一馬達外殼及一驅動軸，該馬達供以提供旋轉之力量；
一葉輪，具有一輪盤、一輪蓋及設於該輪盤與該輪蓋之間的複數葉片，該輪盤中央設有一軸孔，該軸孔與該驅動軸固定組接，使該馬達驅動該葉輪旋轉，該輪蓋具有一進風口，該進風口連通該殼體之該入風口，各該葉片之間形成一第一導流空間，定義各該葉片自該輪盤垂直延伸至該輪蓋之方向為一傾斜方向，該葉片沿著該傾斜方向之中點具有一葉片中點，該葉片中點延伸至該軸孔中心的距離為一半徑，定義二倍的半徑為一第二徑長，該第一徑長與第二徑長之比值大於1.25； 以及
複數後導葉，設置於該內側壁及該馬達外殼之間，各該後導葉之間形成一第二導流空間，該第一導流空間與該第二導流空間連通。
由前述可知，本發明主要藉由限定該殼體之直徑與葉片中點至軸孔中心之兩倍距離的比值為大於1.25，且配合該些後導葉之設計，進而讓葉輪輸出氣流之動壓藉由該後導葉導正為非渦漩氣流，並將動壓轉換為靜壓，提升風機之效率，並降低耗損。
為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合圖式簡單說明詳述如後：
本發明提供一種無渦漩管道型風機，如圖1至圖7所示，包括：
一殼體10，具有一入風口11、一出風口12及一容設空間13，該容設空間13與該入風口11及該出風口12連通，該殼體10具有一內側壁10A，該內側壁10A係面對該容設空間13，該殼體10具有依序連接之一入口段101、一本體段103及一出口段102，該入風口11位於該入口段101，該出風口12位於該出口段102，該本體段103之直徑大於該入口段101及該出口段102之直徑，定義該殼體10之本體段103的直徑為第一徑長L1；
一馬達20，固定裝設於該容設空間13內，該馬達20具有一馬達外殼21及一驅動軸22，該馬達20供以提供旋轉之力量；
一葉輪30，具有一輪盤31、一輪蓋32及設於該輪盤31與該輪蓋32之間的複數葉片33，該輪盤31具有一中心部31A及一傾斜部31B，該中心部31A係呈圓形之型態，該傾斜部31B係連接於該中心部31A之外周緣並傾斜一角度，該輪盤31於該傾斜部31B與該中心部31A連接之另一端具有一第一周緣311，該第一周緣311供導引氣流，該中心部31A中央設有一軸孔312，該軸孔312與該驅動軸22固定組接，使該馬達20驅動該葉輪30旋轉，該輪蓋32之其中一端具有一第二周緣321，該第二周緣321圍繞出一進風口322，該進風口322連通該殼體10之該入風口11，該輪蓋32之另一端具有一第三周緣323，該些葉片33係呈放射狀排列的設於該輪盤31與該輪蓋32間，各該葉片33之間形成一第一導流空間33A，於本實施例中，該葉輪30可為透浦式葉輪或斜流式葉輪，較佳的，定義各該葉片33自該輪盤31垂直延伸至該輪蓋32延伸之方向為一傾斜方向X，該葉片33沿著該傾斜方向X之中點(即二分之一處)，具有一葉片中點331，該葉片中點331延伸至該軸孔312之中心的距離為一半徑R，定義二倍的半徑R為一第二徑長L2，該第一徑長L1與第二徑長L2之比值大於1.25，較佳的，該第一徑長L1與第二徑長L2之比值介於1.25至2； 以及
複數後導葉40，設置於該內側壁10A及該馬達外殼21之間，各該後導葉40之間形成一第二導流空間40A，該第一導流空間33A與該第二導流空間40A連通。
於較佳實施例中，如圖3、5至圖7所示，該中心部31A具有一連接外周緣31R，該連接外周緣31R係與該傾斜部31B連接，各該葉片33具有一入端332及一出端333，該入端332與該連接外周緣31R之間的夾角為一第一夾角θ1 、 該出端333與該第三周緣323之間具有一第二夾角θ2 ，該第一夾角θ1 之角度介於10至35度，該第二夾角θ1 之角度介於10至45度。
以上為本發明無渦漩管道型風機之結構組態，而其使用方法及其功效詳述如後：
本發明無渦漩管道型風機，主要係透過該馬達提供旋轉之動能進而帶動該葉輪旋轉，使氣流自該入風口11導入，透過該輪蓋32之進風口322流經第一導流空間33A，再流過各該第二導流空間40A，最後自該出風口12排出。
由前述可知，本發明主要藉由限定該殼體10之本體段103的直徑與葉片中點331至軸孔312中心之兩倍距離的比值為大於1.25，且配合該些後導葉40之設計，進而讓葉輪30輸出氣流之動壓藉由該後導葉40導正為非渦漩氣流，並將動壓轉換為靜壓，進而提升風機之效率，並降低耗損。
另外，值得一提的是，本創作之後導葉40最主要係讓氣流於脫離風機、進入管道前將氣流導正，並將動壓轉換成靜壓使用。
經過實際測試，本發明無渦漩管道型風機與習知管道型風機於高風速(3450rpm)時，於風機出口測得之風速分別為8.3m/s、6.4m/s、而於風機出口測得的風量分別為3.91cmm、3.02cmm；而本發明於於低風速(2400rpm)時風機出口測得之風速為5.6m/s，風量為2.64cmm，習知技術於低風速(3000rpm)時風機出口測得之風速為5.7m/s、風量為2.69cmm，詳見下表1；
另外，本發明無渦漩管道型風機經實測後，與一般習知管道型風機相比，在獲得相同風量(2.6~2.7cmm)之前提下，本發明無渦漩管道型風機之轉速能夠少600rpm，意即，本發明無渦漩管道型風機能夠以較低的轉速取得相同之風量；且本發明之噪音聲功率與習知管道型風機相比亦減少4.8dB。 表1
10‧‧‧殼體
101‧‧‧入口段
102‧‧‧出口段
103‧‧‧本體段
10A‧‧‧內側壁
11‧‧‧入風口
12‧‧‧出風口
13‧‧‧容設空間
20‧‧‧馬達
21‧‧‧馬達外殼
22‧‧‧驅動軸
30‧‧‧葉輪
31‧‧‧輪盤
31A‧‧‧中心部
31B‧‧‧傾斜部
31R‧‧‧連接外周緣
311‧‧‧第一周緣
312‧‧‧軸孔
32‧‧‧輪蓋
321‧‧‧第二周緣
322‧‧‧進風口
323‧‧‧第三周緣
33‧‧‧葉片
331‧‧‧葉片中點
332‧‧‧入端
333‧‧‧出端
33A‧‧‧第一導流空間
312‧‧‧軸孔
40‧‧‧後導葉
40A‧‧‧第二導流空間
X‧‧‧傾斜方向
R‧‧‧半徑
L1‧‧‧第一徑長
L2‧‧‧第二徑長
θ1‧‧‧第一夾角
θ2‧‧‧第二夾角
圖1 為本發明無渦漩管道型風機之立體圖。 圖2 為本發明無渦漩管道型風機之立體分解圖。 圖3 為本發明無渦漩管道型風機之立體剖視圖。 圖4 為本發明無渦漩管道型風機之剖視圖。 圖5 為本發明無渦漩管道型風機之葉輪的局部剖視圖。 圖6 為本發明無渦漩管道型風機之葉輪的側視圖。 圖7 為圖6之7-7剖視圖。

Claims (5)

  1. 一種無渦漩管道型風機，包括： 一殼體，具有一入風口、一出風口及一容設空間，該容設空間與該入風口及 該出風口連通，該殼體具有一內側壁，該內側壁係面對該容設空間，該殼體具有依序連接之一入口段、一本體段及一出口段，該入風口位於該入口段，該出風口位於該出口段，定義該殼體之本體段的直徑為第一徑長； 一馬達，固定裝設於該容設空間內，該馬達具有一馬達外殼及一驅動軸，該 馬達供以提供旋轉之力量； 一葉輪，具有一輪盤、一輪蓋及設於該輪盤與該輪蓋之間的複數葉片，該輪 盤中央設有一軸孔，該軸孔與該驅動軸固定組接，使該馬達驅動該葉輪旋轉，該輪蓋具有一進風口，該進風口連通該殼體之該入風口，各該葉片之間形成一第一導流空間，定義各該葉片自該輪盤垂直延伸至該輪蓋之方向為一傾斜方向，該葉片沿著該傾斜方向之中點具有一葉片中點，該葉片中點延伸至該軸孔中心的距離為一半徑，定義二倍的半徑為一第二徑長，該第一徑長與第二徑長之比值大於1.25； 以及 複數後導葉，設置於該內側壁及該馬達外殼之間，各該後導葉之間形成一第 二導流空間，該第一導流空間與該第二導流空間連通。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無渦漩管道型風機，其中，該第一徑長與第二徑長之比值介於1.25至2。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無渦漩管道型風機，其中，該些葉片係呈放射狀排列的設於該輪盤與該輪蓋間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之無渦漩管道型風機，其中，該葉輪為透浦式葉輪或斜流式葉輪。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之無渦漩管道型風機，其中，該輪盤具有一中心部及一傾斜部，該中心部係呈圓形之型態，該傾斜部係連接於該中心部之外周緣並傾斜一角度，該輪盤於該傾斜部與該中心部連接之另一端具有一第一周緣，供導引氣流，該軸孔設於該中心部，該輪蓋之其中一端具有一第二周緣，該第二周緣圍繞出該進風口，該輪蓋之另一端具有一第三周緣，該中心部具有一連接外周緣，該連接外周緣係與該傾斜部連接，各該葉片具有一入端及一出端，該入端與該連接外周緣之間的夾角為一第一夾角、 該出端與該第三周緣之間具有一第二夾角，該第一夾角θ1 之角度介於10至35度，該第二夾角之角度介於10至45度。
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