TWI457505B - 通風裝置及其葉輪 - Google Patents

Description

通風裝置及其葉輪

本發明係關於一種通風裝置，尤其關於一種低噪音和良好特性之換氣扇或排風扇。

一般傳統換氣扇的葉輪設計如第1圖所示，其具有底板10、設置於底板10上之輪轂11、設置於底板10周緣之葉片12、以及連接每一葉片12頂部之圓環13。然而，一般家用換氣扇的葉輪之葉片數目少，因而影響進氣的特性。此外，其氣動噪音顯著，該噪音來源包含馬達電氣噪音、震動噪音與氣流噪音等，其中以葉片造成的氣流噪音影響最大。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種具低噪音和良好特性之通風裝置及其葉輪。

緣是，為達上述目的，本發明之一種葉輪包括一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該葉輪高度與該葉輪直徑之比值為0.8~0.9。

根據本發明之一構想，該葉輪包括一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該第一扇葉組之葉片數目為80 ~90。

根據本發明之另一構想，該葉輪包括一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該輪轂高度與該葉輪高度的比值為0.3~0.55。

根據本發明之再另一構想，該葉輪包括一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該葉輪高度與該葉輪直徑之比值大於0.6。

較佳地，該第一扇葉組之葉片底緣部份突出於該底板之周緣外；或者，該第一扇葉組之葉片底緣未突出於該底板之周緣外。

較佳地，該第一扇葉組之葉片頂部周緣具有一第一環部，以連結該第一扇葉組之每一葉片。該葉輪更包括一第二扇葉組，環設於輪轂之周圍，該第一扇葉組和該第二扇葉組藉由一第二環部連結，其中該第一扇葉組之葉片和該第二扇葉組之葉片於該第二環部之兩側呈交錯排列或對稱排列。該第一扇葉組之葉片高度可大於或等於該第二扇葉組之葉片高度。該輪轂之頂部周緣可為曲弧狀或階梯狀。

緣是，為達上述目的，本發明之一種通風裝置包括一外框；一基座，設置於該外框內；以及一葉輪，設置於該基座上，其中該葉輪包括一輪轂；一底板，連結於該輪轂； 以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該葉輪高度與該葉輪直徑之比值為0.8~0.9。

緣是，為達上述目的，本發明之一種通風裝置包括一外框；一基座，設置於該外框內；以及一葉輪，設置於該基座上，其中該葉輪包括一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該第一扇葉組之葉片數目為80~90。

緣是，為達上述目的，本發明之一種通風裝置包括一外框；一基座，設置於該外框內；以及一葉輪，設置於該基座上，其中該葉輪包括一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該輪轂高度與該葉輪高度的比值為0.3~0.55。

緣是，為達上述目的，本發明之一種通風裝置包括一外框；一基座，設置於該外框內；一葉輪，設置於該基座上，其中該葉輪包括一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該葉輪高度與該葉輪直徑之比值大於0.6。

較佳地，該第一扇葉組包括複數個葉片，其葉片數目大於60。

較佳地，該基座向該外框內延伸而形成一容置空間。

此外，該通風裝置更包括一軸承套筒，其底部延伸穿過該基座而伸入至該容置空間，且提供一或多個軸承放置於其開孔內。

該通風裝置更包括一電路板，套接於該軸承套筒之一側，使該控制電路板設置於該容置空間內。

又，該通風裝置更包括一驅動裝置，容置於該輪轂內，並為該基座所承接，以驅動該葉輪轉動，其轉軸延伸入該軸承套筒之開孔內，其中該驅動裝置較佳為一無刷直流馬達。

該通風裝置較佳為一單面入風型離心式風扇，或為一換氣扇或排風扇。

以下將參照相關圖式，說明依據本發明較佳實施例之一種通風裝置及其葉輪。其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

請參閱第2A和2B圖，其顯示本發明之通風裝置所使用之不同型態的葉輪21較佳實施例。第2A圖所示之葉輪21包括一輪轂21a，其頂部周緣成曲曲弧狀；一底板21b，連接於該輪轂21a；一第一扇葉組21c，環設於輪轂21a之周圍且設置於該底板21b上，該第一扇葉組由複數個葉片所組成，每一葉片之底緣部份突出於該底板之周緣外，亦即每一葉片之底緣部份懸空。該第一扇葉組21c之葉片於靠近其頂部附近之外側緣更具有一第一環部21e連結該第一扇葉組21c之每一葉片。

第2B圖所示之葉輪結構與第2A圖所示之葉輪21大致相似，不同處在於該葉輪21’包括一第一扇葉組21c和 一第二扇葉組21d，環設於輪轂21a之周圍。該第二扇葉組21d設置於該底板21b上，該第一扇葉組21c和第二扇葉組21d藉由第二環部2f連結。該第一扇葉組21c之複數個葉片和第二扇葉組21d之複數個葉片於該第二環部21f之上下兩側可呈交錯排列或對稱排列。該第一扇葉組21c之葉片高度可大於或等於第二扇葉組21d之葉片高度。此外，該第二扇葉組之葉片底緣並未突出於該底板之周緣外。其餘相同之結構則不另為贅述。

如第2A和2B圖所示，本發明之葉輪係結合密集式與高深比的葉片設計而成，密集式葉片可顯著提升風扇特性，降低噪音。第2A圖所示葉輪之葉片數目為86片，第2B圖所示葉輪之第一和第二扇葉組之葉片數目分別為83片。根據本發明之構想，葉輪之葉片數目較佳為大於60片。而在同樣的噪音下，葉片越密集，風壓風量的特性越好。此外，在同樣風量下，密集式葉片的噪音較低。

請參閱第3圖，本發明之通風裝置包括一外框22；一基座23，設置於該外框22內，且向該外框22內部延伸隆起而形成一容置空間24；一軸承套筒25，其底部延伸穿過該基座23而伸入至該容置空間24，以供通風裝置之一電路板27套接於其外，並使該控制電路板27設置於該容置空間24內，而該軸承套筒25內則供一或多個軸承29放置；一驅動裝置28，容置於該輪轂21a內，並為該基座23所承接，其轉軸26延伸入該軸承套筒25之開孔內。該 驅動裝置28較佳為無刷直流馬達，該電路板27可為無刷直流馬達之控制電路板，以控制馬達之轉速。此外，該底板21b透過一傾斜部21g連結於該輪轂21a，該傾斜部21g具有直線或曲弧形表面以順暢導引氣流朝向葉片，且該傾斜部21g對應於該基座之隆起部份。該輪轂的頂部周緣成階梯狀。該輪轂、傾斜部、底板、葉片和環部可以一次射出成型或先個別成型後再組裝在一起。而該基座23和外框22亦可以一次射出成型或先個別成型後再組裝在一起。

將第2A或2B圖所示之葉輪設置於第3圖之外框22內，於此係以如第2B圖所示之葉輪但僅具有一組扇葉組為例，假設葉輪之直徑為D，葉輪之高度為H，則葉輪之高深比值(H/D)較佳為大於0.6，更佳為0.8~0.9，而葉片數目較佳為80~90片。而輪轂21a之高度h與葉輪高度H的比值較佳為0.3~0.55。本發明之通風裝置可為單面入風型離心式風扇，或者為換氣扇或排風扇。

綜合以上所述，本發明之通風裝置結合密集式與高深比葉片設計之葉輪，與傳統尺寸相同的換氣扇相比較，在相同風量下，可大幅降低氣動噪音的貢獻，亦可顯著提升風扇特性。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10‧‧‧底板

11‧‧‧輪轂

12‧‧‧葉片

13‧‧‧圓環

21,21’‧‧‧葉輪

21a‧‧‧輪轂

21b‧‧‧底板

21c‧‧‧第一扇葉組

21e‧‧‧第一環部

21d‧‧‧第二扇葉組

21f‧‧‧第二環部

22‧‧‧外框

23‧‧‧基座

24‧‧‧容置空間

25‧‧‧軸承套筒

27‧‧‧電路板

29‧‧‧軸承

28‧‧‧驅動裝置

26‧‧‧轉軸

21g‧‧‧傾斜部

D‧‧‧葉輪之直徑

H‧‧‧葉輪之高度

h‧‧‧輪轂之高度

第1圖為傳統換氣扇所使用之葉輪的立體圖。

第2A圖為本發明之一種葉輪較佳實施例的立體圖。

第2B圖為本發明之另一種葉輪較佳實施例的立體圖。

第3圖為本發明之一種通風裝置較佳實施例的剖面示意圖。

21a‧‧‧輪轂

22‧‧‧外框

21b‧‧‧底板

21c‧‧‧第一扇葉組

21e‧‧‧第一環部

23‧‧‧基座

24‧‧‧容置空間

h‧‧‧輪轂之高度

25‧‧‧軸承套筒

27‧‧‧電路板

29‧‧‧軸承

28‧‧‧驅動裝置

26‧‧‧轉軸

21g‧‧‧傾斜部

D‧‧‧葉輪之直徑

H‧‧‧葉輪之高度

Claims (37)

1. 一種葉輪，其包括：一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，該第一扇葉組之葉片底緣部份突出於該底板之周緣外，其中該葉輪高度與該葉輪直徑之比值為0.8~0.9。
2. 一種葉輪，其包括：一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，該第一扇葉組之葉片底緣部份突出於該底板之周緣外，其中該第一扇葉組之葉片數目為80~90。
3. 一種葉輪，其包括：一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，該第一扇葉組之葉片底緣部份突出於該底板之周緣外，其中該輪轂高度與該葉輪高度的比值為0.3~0.55。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之葉輪，其中該葉輪高度與該葉輪直徑的比值為0.8~0.9。
5. 如申請專利範圍第1或3項所述之葉輪，其中該第一扇 葉組之葉片數目大於60。
6. 如申請專利範圍第5項所述之葉輪，其中該第一扇葉組之葉片數目為80~90。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之葉輪，其中該輪轂高度與該葉輪高度的比值為0.3~0.55。
8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之葉輪，其中該第一扇葉組之葉片頂部周緣具有一第一環部，以連結該第一扇葉組之每一葉片。
9. 如申請專利範圍第8項所述之葉輪，其更包括一第二扇葉組，環設於輪轂之周圍，該第一扇葉組和該第二扇葉組藉由一第二環部連結。
10. 如申請專利範圍第9項所述之葉輪，其中該第一扇葉組之葉片和該第二扇葉組之葉片於該第二環部之兩側呈交錯排列或對稱排列。
11. 如申請專利範圍第9項所述之葉輪，其中該第一扇葉組之葉片高度大於或等於該第二扇葉組之葉片高度。
12. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之葉輪，其中該輪轂之頂部周緣為曲弧狀或階梯狀。
13. 一種通風裝置，其包括：一外框；一基座，設置於該外框內；以及一葉輪，設置於該基座上，其包括：一輪轂； 一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該葉輪高度與該葉輪直徑之比值為0.8~0.9。
14. 一種通風裝置，其包括：一外框；一基座，設置於該外框內；以及一葉輪，設置於該基座上，其包括：一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該第一扇葉組之葉片數目為80~90。
15. 一種通風裝置，其包括：一外框；一基座，設置於該外框內；以及一葉輪，設置於該基座上，其包括：一輪轂；一底板，連結於該輪轂；以及一第一扇葉組，環設於該輪轂之周圍且設置於該底板上，其中該輪轂高度與該葉輪高度的比值為0.3~0.55。
16. 如申請專利範圍第14或15項所述之通風裝置，其中該葉輪高度與該葉輪直徑的比值為0.8~0.9。
17. 如申請專利範圍13或15項所述之通風裝置，其中該第一扇葉組包括複數個葉片，其葉片數目大於60。
18. 如申請專利範圍第13或15項所述之通風裝置，其中該第一扇葉組之葉片數目為80~90。
19. 如申請專利範圍第13或14項所述之通風裝置，其中該輪轂高度與該葉輪高度的比值為0.3~0.55。
20. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之通風裝置，其中該第一扇葉組之葉片頂部周緣具有一第一環部，以連結該第一扇葉組之每一葉片。
21. 如申請專利範圍第20項所述之通風裝置，其中該葉輪更包括一第二扇葉組，環設於輪轂之周圍，該第一扇葉組和該第二扇葉組藉由一第二環部連結。
22. 如申請專利範圍第20項所述之通風裝置，其中該第一扇葉組之葉片和該第二扇葉組之葉片於該第二環部之兩側呈交錯排列或對稱排列。
23. 如申請專利範圍第20項所述之通風裝置，其中該第一扇葉組之葉片高度大於或等於該第二扇葉組之葉片高度。
24. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之通風裝置，其中該第一扇葉組之葉片底緣部份突出於該底板之周緣外。
25. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之通風裝置，其中該第一扇葉組之葉片底緣未突出於該底板之 周緣外。
26. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之通風裝置，其中該基座向該外框內延伸而形成一容置空間。
27. 如申請專利範圍第26項所述之通風裝置，其更包括一軸承套筒，其底部延伸穿過該基座而伸入至該容置空間，且提供一或多個軸承放置於其開孔內。
28. 如申請專利範圍第27項所述之通風裝置，其更包括一電路板，套接於該軸承套筒之一側，使該控制電路板設置於該容置空間內。
29. 如申請專利範圍第27項所述之通風裝置，其更包括一驅動裝置，容置於該輪轂內，並為該基座所承接，以驅動該葉輪轉動，其轉軸延伸入該軸承套筒之開孔內。
30. 如申請專利範圍第29項所述之通風裝置，其中該驅動裝置為一無刷直流馬達。
31. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之通風裝置，其中該底板藉由一傾斜部連結於該輪轂。
32. 如申請專利範圍第31項所述之通風裝置，其中該傾斜部具有一直線或曲弧形表面，以順暢導引氣流朝向葉片。
33. 如申請專利範圍第31項所述之通風裝置，其中該輪轂、該底板、該第一扇葉組和該傾斜部為一次射出成型或先個別成型後再組裝在一起。
34. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之通風裝 置，其為一單面入風型離心式風扇。
35. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之通風裝置，其為一換氣扇或排風扇。
36. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之通風裝置，其中該輪轂之頂部周緣為曲弧狀或階梯狀。
37. 如申請專利範圍第13至15項中任一項所述之通風裝置，其中該基座和該外框為一次射出成型或先個別成型後再組裝在一起。