TWI613370B - 進流結構 - Google Patents

Abstract

一種進流結構，包含殼體、葉輪部件、以及導流環接頭，殼體具有進 流孔、容置空間、與軸孔，葉輪部件包含葉輪、驅動軸、以及導流板入口，葉輪固定套接於驅動軸上並置於容置空間中，驅動軸伸入軸孔中，導流板入口則對應並配合進流孔，導流環接頭套接於進流孔，使導流環接頭之邊緣緊鄰導流板入口之邊緣，其中葉輪轉動時所產生的流體流，自進流孔流動通過導流板入口，後續進入葉輪轉動的主要流體動線，藉此可減少流體流自導流板入口與導流環接頭間的間隙回流擾動。

Description

進流結構

本發明係關於一種進流結構，尤指利用於流體機械中減少流體回流擾動之進流結構。

流體機械的應用非常廣泛，舉凡吸塵器、空壓機、水泵...等，解決生活上對空氣、水等流體作功的需求。然而，機械難免有公差或縫隙，特別是有轉動或其他運動的機械，縫隙更是必然存在。

這些流體機械在導流的過程，皆希望減少流體逸散或回流擾動的比例，以使導流效果較佳。舉理來說，吸塵器商業銷售上強調的是吸力強，如果不減少氣漏，是根本無法達到吸力強的目標。

大多數的流體機械是藉由葉輪旋轉來產生流體流，葉輪會裝配於一個進流結構中，流體流的目標動線是從殼體的進流孔通過葉輪。葉輪是轉動元件，進流孔在殼體上是相對不動的，其間必然有縫隙，如果流體流從縫隙間漏失，或流體回流再透過縫隙擾動原本的流體流，就會影響到主要流體流的吸力及流量，換個商業化的講法，例如就是吸塵器吸力不足。

一般的做法僅是儘量要求元件開模精密，以減小進流孔與葉輪之間的間隙，但是，商業生產上，葉輪、外殼等這些元件都是在生產線上組立而成，模造的元件本身就有一些製造誤差，在加上後續組立的誤差，很難控制每一次所產生的縫隙都一樣的小。

因此，本發明的主要目的在於提供一種利用於流體機械中減少流體漏失或流體回流擾動之進流結構，以解決上述問題。

本發明之目的在提供一種進流結構，可以有效的在生產中的組立階段才設定縫隙的大小，因此可以確保成品縫隙規格的一致性，意即容易做到整批次生產產品的縫隙皆很小，使流體機械能維持最大設計效能。

本發明係關於一種進流結構，利用於流體機械中，包含殼體、葉輸部件、以及導流環接頭。

殼體內部具有容置空間，殼體表面具有進流孔，進流孔與容置空間相通，殼體並具有軸孔，軸孔與容置空間相通。

葉輪部件包含葉輪、驅動軸、以及導流板入口，葉輪固定套接於驅動軸上，葉輪設於容置空間中且驅動軸伸入軸孔中。導流板入口固定連接在葉輪上，導流板入口對應葉輪的進流位置，並配合進流孔，使葉輪運轉時所產生的流體流，自進流孔流動通過導流板入口。

導流環接頭套接於進流孔，可調節套接的深度，使導流環接頭之邊緣能夠緊鄰導流板入口之邊緣，以減少流體流自導流板入口的邊緣與導流環接頭的邊緣之間漏失，或避免回流的流體流透過此間隙擾動主要的流體流。

為使導流環接頭套接於進流孔，進流孔可朝進流結構外部延伸一個環形部，便於使導流環接頭與環形部接合。環形部與導流環接頭間的結合方式，可以是螺合套接，或是相互緊配套接，後續再透過點膠或是側向螺絲固定，藉以確認導流環接頭與導流板入口之間的縫隙控制。

因此，利用本發明所提供一種進流結構，利用進流孔上另外套接導流環接頭的設計，可以有效的在商業生產中，在組立的階段才確認縫隙的大小，避免元件製造所造成無法修正的誤差，因此可以確保成品縫隙規格的一致性，意即容易做到整批次生產產品的縫隙在一定的尺寸範圍內，使流體機械能維持最大設計效能。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

10‧‧‧進流結構

20‧‧‧殼體

2002‧‧‧第一殼體

2004‧‧‧第二殼體

22‧‧‧葉輪部件

2202‧‧‧葉輪

2202F‧‧‧葉片

2204‧‧‧驅動軸

2206‧‧‧導流板入口

24‧‧‧導流環接頭

30‧‧‧流體流

32S‧‧‧容置空間

34H‧‧‧進流孔

37C‧‧‧通道

38H‧‧‧軸孔

40‧‧‧環形部

42‧‧‧外殼

44‧‧‧軸座

46‧‧‧止檔牆

2402‧‧‧控制部

50‧‧‧螺紋

60‧‧‧螺孔

62‧‧‧螺絲

70‧‧‧導流片

80‧‧‧葉輪上板

82‧‧‧葉輪下板

84‧‧‧葉輪輪轂

86‧‧‧驅動軸套

圖1 係本發明進流結構之側剖圖；圖2 係本發明進流結構之爆炸圖；圖3 係本發明導流環接頭之第一例示意圖；圖4 係本發明導流環接頭之第二例示意圖；圖5 係本發明第一殼體內側導流片之示意圖；圖6A 係本發明葉輪部件22之爆炸示意圖；以及圖6B 係本發明葉輪部件22之側剖圖。

請參閱圖1，圖1係本發明進流結構10之側剖圖。本發明係關於一種利用於流體機械中減少流體漏失或減少流體回流擾動之進流結構10，進流結構10包含殼體20、葉輪部件22、以及導流環接頭24。

殼體20與導流環接頭24為相對固定的部件，殼體20包含第一殼體2002以及第二殼體2004，第一殼體2002與第二殼體2004相結合而包覆收容葉 輪部件22，而葉輪部件22為相對轉動的部件，葉輪部件22包含葉輪2202、驅動軸2204、以及導流板入口2206，藉由驅動軸2204的轉動帶動葉輪2202與導流板入口2206高速轉動，在殼體20中產生強力的流體流30。

配合圖1請參閱圖2，圖2係本發明進流結構10之爆炸圖。殼體20內部由第一殼體2002與第二殼體2004結合以形成容置空間32S，第一殼體2002具有進流孔34H，其中進流孔34H係朝進流結構10外部延伸環形部40，進流孔34H與容置空間32S相通。

第二殼體2004具有軸孔38H，第二殼體2004包含外殼42及軸座44，軸孔38H設於軸座44，軸孔38H與容置空間32S相通，軸座44設於外殼42中與外殼42連接，並與外殼42之間具有通道37C。

葉輪部件22的葉輪2202固定套接於驅動軸2204上，葉輪2202可以透過如樹脂之塑料射出成形來製作，葉輪2202係於容置空間32S中，且驅動軸2204伸入軸孔38H中，葉輪2202具有環狀設置的複數個葉片2202F。導流板入口2206連接葉輪2202，導流板入口2206對應葉輪2202所產生流體流30，並配合進流孔34H而設置。當葉輪2202運轉時，該等葉片2202F所產生的流體流30，自進流孔34H流動通過導流板入口2206，並由葉輪2202的中心透過該等葉片2202F流向葉輪2202的周圍，後續，流向葉輪2202周圍的流體流30續由通道37C流出第二殼體2004。

導流環接頭24係套接於進流孔34H，可調節套接的深度，使導流環接頭24之邊緣緊鄰導流板入口2206之邊緣，以減少流體流30自導流板入口2206的邊緣與導流環接頭24的邊緣之間通過，實際上，是減少流向葉輪2202周圍的流體流30，從葉輪2202與第一殼體2002間的空隙逆流回到導流板入口2206的邊緣與導流環接頭24的邊緣之間，此回流或為亂流的流體流30會抵耗減損流體機械的作功。

補充說明，如前述之進流結構10，其中第一殼體2002具有環狀設置的止檔牆46，第一殼體2002係緊配套接以結合第二殼體2004，並使第二殼體2004的邊緣牴觸止檔牆46，以定位第一殼體2002與第二殼體2004的結合位置。

所以，當葉輪部件22轉動時，葉片2202F所產生的流體流30，自進流孔34H流動通過導流板入口2206，並由葉輪2202的中心透過該等葉片2202F流向葉輪2202的周圍，後續，流向葉輪2202周圍的流體流30續由通道37C流出第二殼體2004。而由於導流環接頭24之邊緣緊鄰導流板入口2206之邊緣，所以流體流30自導流板入口2206與導流環接頭24間隙回流的比例就會大幅降低，因此流體機械產生流體流的效率就不會下降。

請參閱圖3，圖3係本發明導流環接頭24之第一例示意圖。如前述之進流結構10，特點在於導流環接頭24跟進流孔34H的接合是可活動的，所以可以於第一殼體2002、第二殼體2004、以及葉輪部件22都組裝定位之後，再調整導流環接頭24與進流孔34H接合的深度，以控制導流板入口2206的邊緣與導流環接頭24的邊緣之間的距離達極小可接受的範圍，再將導流環接頭24與進流孔34H固定。

為了使導流環接頭24與進流孔34H接合，以第一例而言，進流孔34H係朝進流結構10外部延伸環形部40，環形部40內壁具有螺紋50，導流環接頭24之外壁亦對應具有螺紋50，導流環接頭24與環形部40對應以螺紋50相互螺合套接。利用轉動導流環接頭24螺合環形部40，以使導流環接頭24可以調整到相對進流孔34H的最佳位置，之後，可以利用點膠的方式固定導流環接頭24與進流孔34H的環形部40，進而使導流板入口2206的邊緣與導流環接頭24的邊緣之間達到最理想的極小距離間隙。此間隙愈小，則流體流30回流愈小，產生的亂流亦愈少，吸入流體的漏失亦愈少。

補充說明，為便於轉動導流環接頭24螺合環形部40，所以自外部導流環接頭24反向可延伸出控制部2402，控制部2402係環繞於環形部40之外側，便於操作者以手指夾持操作來轉動導流環接頭24。

請參閱圖4，圖4係本發明導流環接頭24之第二例示意圖。如前述之進流結構10，其中進流孔34H亦朝進流結構10外部延伸環形部40，導流環接頭24伸入環形部40之內側，並與環形部40相互緊配套接。

導流環接頭24自外部也反向延伸形成控制部2402，控制部2402亦環繞於環形部40之外側，而控制部2402具有至少一螺孔60，以多個為佳，螺孔60係配合螺絲62，以使螺絲62的端部抵接於環形部40。由於緊配套接即能暫時使導流環接頭24與進流孔34H暫時結合到定位，之後，依然可以點膠使之固定，但也可如圖4第二例所示，藉由螺絲62的端部抵接於環形部40，使導流環接頭24與進流孔34H的環形部40穩固的固定連接在一起。

配合圖2請參閱圖5，圖5係本發明第一殼體2002內側導流片70之示意圖。其中，第一殼體2002於容置空間32S中延伸複數個導流片70，該等導流片70並環繞葉輪2202，以輔助導流葉輪2202所產生的流體流30。

請參閱圖6A以及圖6B，圖6A係本發明葉輪部件22之爆炸示意圖。圖6B係本發明葉輪部件22之側剖圖。葉輪部件22除了前述的葉輪2202、驅動軸2204、導流板入口2206之外，以爆炸圖則能清晰見到，葉輪2202由葉輪上板80與葉輪下板82包夾葉片2202F而成，葉輪上板80上面具有導流板入口2206。

而在葉輪2202套接驅動軸2204的中心附近為葉輪輪轂84的結構體，葉輪2202的下方更藉由驅動軸套86來穩固套接於驅動軸2204上，透過側剖圖更能了解爆炸圖中各元件的組合方式，而形成前述的葉輪部件22。 因為樹脂之葉輪2202塑性變形會導致鬆動之虞，所以會增設驅動軸套86插入葉輪輪轂84之軸孔中，可以穩固套接驅動軸2204。

因此，利用本發明所提供一種進流結構10，利用進流孔34H上另外套接導流環接頭24的設計，可以有效的在商業生產中，在組立的階段才確認縫隙的大小，避免元件製造所造成無法修正的誤差，因此可以確保成品縫隙規格的一致性，意即容易做到整批次生產產品的縫隙在一定的尺寸範圍內，使流體機械能維持最大設計效能。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

10‧‧‧進流結構

2002‧‧‧第一殼體

2004‧‧‧第二殼體

22‧‧‧葉輪部件

2202‧‧‧葉輪

2202F‧‧‧葉片

2204‧‧‧驅動軸

2206‧‧‧導流板入口

24‧‧‧導流環接頭

32S‧‧‧容置空間

34H‧‧‧進流孔

37C‧‧‧通道

38H‧‧‧軸孔

40‧‧‧環形部

42‧‧‧外殼

44‧‧‧軸座

Claims (9)

1. 一種進流結構，包含：一殼體，該殼體內部具有一容置空間，該殼體表面具有一進流孔，該進流孔與該容置空間相通，該殼體並具有一軸孔，該軸孔與該容置空間相通；一葉輪部件，係包含一葉輪、一驅動軸、以及一導流板入口，該葉輪係固定套接於該驅動軸上，該葉輪係於該容置空間中且該驅動軸伸入該軸孔中，該導流板入口連接該葉輪，該導流板入口係對應該葉輪並配合該進流孔，使該葉輪運轉時所產生的流體流，自該進流孔流動通過該導流板入口；以及一導流環接頭，係套接於該進流孔，使該導流環接頭之邊緣緊鄰該導流板入口之邊緣，以減少該流體流自該導流板入口的邊緣與該導流環接頭的邊緣之間通過。
2. 如申請專利範圍第1項所述之進流結構，其中該進流孔係朝該進流結構外部延伸一環形部，該環形部內壁具有螺紋，該導流環接頭之外壁亦對應具有螺紋，該導流環接頭係與該環形部對應以螺紋相互螺合套接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之進流結構，其中該導流環接頭自外部反向延伸一控制部，該控制部係環繞於該環形部之外側。
4. 如申請專利範圍第1項所述之進流結構，其中該進流孔係朝該進流結構外部延伸一環形部，該導流環接頭係伸入該環形部之內側，並與該環形部相互緊配套接。
5. 如申請專利範圍第4項所述之進流結構，其中該導流環接頭自外部反向延伸一控制部，該控制部係環繞於該環形部之外側，該控制部具有至少一螺孔，該螺孔係配合一螺絲，以使該螺絲的端部抵接於該環形部。
6. 如申請專利範圍第1項所述之進流結構，其中該殼體更包含一第一殼體以及一第二殼體，該第一殼體與該第二殼體結合以形成該容置空間，該第一殼體具有該進流孔，該第二殼體具有該軸孔。
7. 如申請專利範圍第6項所述之進流結構，其中該葉輪具有環狀設置的複數個葉片，該流體流係由該葉輪的中心透過該等葉片流向該葉輪的周圍，該第二殼體包含一外殼及一軸座，該軸孔設於該軸座，該軸座設於該外殼中與該外殼連接，並與該外殼之間具有一通道，所述流向該葉輪周圍的該流體流續由該通道流出該第二殼體。
8. 如申請專利範圍第6項所述之進流結構，其中該第一殼體具有環狀設置的一止檔牆，該第一殼體係緊配套接以結合該第二殼體，並使該第二殼體的邊緣牴觸該止檔牆，以定位該第一殼體與該第二殼體的結合位置。
9. 如申請專利範圍第6項所述之進流結構，其中該第一殼體於該容置空間中延伸複數個導流片，該等導流片並環繞該葉輪，以輔助導流該葉輪所產生的該流體流。