TWI648470B - 葉片導流裝置 - Google Patents

葉片導流裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI648470B
TWI648470B TW106130185A TW106130185A TWI648470B TW I648470 B TWI648470 B TW I648470B TW 106130185 A TW106130185 A TW 106130185A TW 106130185 A TW106130185 A TW 106130185A TW I648470 B TWI648470 B TW I648470B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
blade
neck
guide device
sectional area
sail
Prior art date
Application number
TW106130185A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201912949A (zh
Inventor
洪銀樹
尹佐國
林政維
Original Assignee
建準電機工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 建準電機工業股份有限公司 filed Critical 建準電機工業股份有限公司
Priority to TW106130185A priority Critical patent/TWI648470B/zh
Priority to CN201710825670.0A priority patent/CN109424584B/zh
Priority to US15/871,390 priority patent/US10544798B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI648470B publication Critical patent/TWI648470B/zh
Publication of TW201912949A publication Critical patent/TW201912949A/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38—Blades
    • F04D29/388—Blades characterised by construction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F04D25/088—Ceiling fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/34—Blade mountings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/667—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/307—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the tip of a rotor blade

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

一種葉片導流裝置，用以解決習知葉片導流裝置增加額外重量及表面積的問題。係包含：一導流件，該導流件具有一導流帆，該導流帆連接於一頸部之第一端，該頸部之第二端具有一第一結合部；及一葉片，該葉片之末端具有一第二結合部，該第二結合部與該第一結合部相結合，該導流帆的徑向截面積小於或等於該葉片的徑向截面積，及該頸部之第一端的徑向截面積小於該頸部之第二端的徑向截面積，及小於該導流帆的徑向截面積。

Description

葉片導流裝置
本發明係關於一種葉片導流裝置，尤其是一種可減弱尖端渦流及提升風扇旋轉效率的葉片導流裝置。
風扇葉片正常旋轉時，該葉片之上表面與下表面存在一壓力差，導致該葉片末端周遭的空氣由壓力高處往壓力低處繞流，同時該葉片旋轉使空氣以切線方向通過該葉片末端，組合二種空氣流動型態，形成一螺旋狀的漩渦運動，稱作尖端渦流(Tip Vortex)。
大型機具所產生的尖端渦流會干擾周遭的環境甚至造成破壞，而一般風扇的運轉能量較小並不足以造成危害，但可能因為旋轉中的葉片進入前方葉片的尖端渦流而產生噪音，同時影響風扇運轉的穩定性。
習知的翼端帆(Winglet)可安裝於葉片末端，增加空氣由上表面流動至下表面的路徑，以阻礙葉片末端的空氣繞流，達到減弱尖端渦流的效果。
惟，安裝上述習知的翼端帆於葉片時，會增添額外的重量，且延伸擴張的表面積等同於增加摩擦阻力，將導致葉片的旋轉效率降低。
有鑑於此，習知的葉片導流裝置確實仍有加以改善之必要。
為解決上述問題，本發明提供一種葉片導流裝置，可降低空氣摩擦阻力並降低風扇馬達的負擔，以提升風扇旋轉效率。
本發明的目的提供一種葉片導流裝置，具有阻礙空氣繞流以削減尖端渦流的功能，並轉換空氣繞流為旋轉動力。
本發明以下所述方向性或其近似用語，例如「末端」、「徑向」、「縱切面」、「橫切面」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。
本發明的葉片導流裝置，包含：一導流件，該導流件具有一頸部，及連接該頸部之第一端的一導流帆，該頸部之第二端具有一第一結合部；及一葉片，該葉片之末端具有一第二結合部，該第二結合部與該第一結合部相結合，該導流帆的徑向截面積小於或等於該葉片的徑向截面積，該頸部之第一端的徑向截面積小於該頸部之第二端的徑向截面積，及該頸部之第一端的徑向截面積小於該導流帆的徑向截面積。
據此，本發明的葉片導流裝置，具有縮小的表面積以降低空氣摩擦阻力，且可以使導流件及葉片的重量減輕以降低風扇馬達的負擔，可提升風扇旋轉效率，同時保有阻礙空氣繞流以削減尖端渦流的功能。
其中，該導流件之該頸部係錐狀結構，由該頸部之第二端往第一端漸縮。如此，可減輕導流件的重量及減少導流帆的面積，具有提升風扇旋轉效率的功效。
其中，該葉片旋轉空間之徑向縱切面上，該頸部與該葉片之間具有一仰角。如此，可改變空氣繞流發生的位置，係具有轉換空氣繞流為推力的功效。
其中，該葉片旋轉空間之徑向縱切面上，該頸部與該葉片之間具有一俯角。如此，可改變空氣繞流發生的位置，係具有轉換空氣繞流為推力的功效。
其中，該葉片旋轉空間之橫切面上，該頸部與該葉片之間具 有一夾角。如此，該導流帆偏離該葉片，可分散空氣繞流對葉片的徑向施力，具有減輕葉片結構負擔的功效。
其中，該頸部順向該葉片之旋轉方向彎折。如此，具有轉換空氣繞流為切向力的功效。
其中，該頸部逆向該葉片之旋轉方向彎折。如此，具有轉換空氣繞流為切向力的功效。
其中，該葉片之內部構造係中空。如此，可減少風扇運作的轉動慣量，係具有提升風扇旋轉效率及減緩結構疲勞耗損的功效。
其中，該葉片內部具有筋骨支撐構件。如此，係具有提升葉片強度的功效。
其中，該導流帆的徑向截面之外輪廓與該葉片的徑向截面之外輪廓係相同形狀。如此，空氣沿該導流帆與該葉片流動的路徑形狀一致，係具有使穩定旋轉的功效。
其中，該葉片之二端各自連接該導流件及一吊扇馬達之一轉子。如此，該吊扇馬達運轉時，提高吊扇旋轉效率並減少尖端渦流的功效。
1‧‧‧導流件
11‧‧‧導流帆
12‧‧‧頸部
121‧‧‧第一端
122‧‧‧第二端
13‧‧‧第一結合部
2‧‧‧葉片
21‧‧‧第二結合部
22‧‧‧定位元件
23‧‧‧筋骨支撐構件
S1‧‧‧第一表面
S2‧‧‧第二表面
θ1‧‧‧仰角
θ2‧‧‧俯角
第1圖：本發明第一實施例的分解立體圖。
第2a圖：如第1圖所示導流帆的剖面圖。
第2b圖：如第1圖所示葉片的剖面圖。
第3圖：本發明第一實施例的組合剖面圖。
第4圖：如第3圖所示的局部構造放大圖。
第5圖：本發明第二實施例的局部構造放大圖。
第6圖：本發明第三實施例的局部構造放大圖。
第7圖：本發明一實施例的局部構造放大之上視圖。
第8圖：本發明另一實施例的局部構造放大之上視圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：請參照第1圖所示，其係本發明葉片導流裝置的第一實施例，係包含數個導流件1及數個葉片2，各該導流件1一對一結合各該葉片2的一端，該葉片2的另一端連接馬達之轉子，並隨該轉子同步旋轉。
各該導流件1具有一導流帆11及一頸部12，該導流帆11連接於該頸部12之第一端121，該頸部12之第二端122連接一第一結合部13。
各該葉片2具有一第二結合部21，該第二結合部21係設於該葉片2之末端，該第二結合部21固定結合該第一結合部13，本實施例中，該第一結合部13係榫頭，該第二結合部21係榫眼，該第一結合部13榫接於該第二結合部21，並以一定位元件22固定，惟，該結合方式不以此為限；該葉片2具有一第一表面S1及一第二表面S2。
如第2a圖所示係該導流帆11之徑向截面，如第2b圖所示係該葉片2之徑向截面，且該導流帆11的徑向截面積小於或等於該葉片2的徑向截面積，如此可以具有縮小的體積及表面積，且該導流帆11的徑向截面2之外輪廓與該葉片2的徑向截面2之外輪廓較佳係相同形狀。
請參照第3圖所示，該頸部12係可以形成錐狀結構，由該第二端122往該第一端121漸縮，可以是該頸部12之任意周緣以不同斜度內縮，而構成直錐狀或斜錐狀，使該第一端121的徑向截面積小於該第二端122的徑向截面積，及小於該導流帆11的徑向截面積，如此可進一步減少該導流件1的體積及重量；該第二端122之外輪廓較佳與該葉片2末端之外輪廓具有相同形狀及大小，使該第一結合部13結合該第二結合部21 後，該導流件1與該葉片2之間係完全吻合，如此可以使空氣之流動較為穩定。
該導流件1及該葉片2之內部構造較佳係中空，可減少轉動慣量，能以較低的功率達到相同的轉速，及可以減緩該葉片2之各連接組件的疲勞耗損，惟，該葉片2之內部較佳具有筋骨支撐構件23，以增強該葉片2強度，及可以避免該葉片2末端下垂。
請參照第4圖所示，據由前述結構，當馬達運轉並帶動各該葉片2旋轉，使空氣流體通過各該葉片2之第一表面S1及第二表面S2，依據流體力學，當該第一表面S1的壓力低於該第二表面S2，由於空氣傾向由高壓處往低壓處流動，該第二表面S2附近的空氣具有繞流至該第一表面S1的趨勢，又，在旋轉過程中，大量空氣沿各該葉片2旋轉的反方向通過各該葉片2的第一表面S1及第二表面S2，導致空氣由該第二表面S2繞流至該第一表面S1的路徑，僅剩下通過該葉片2之末端及該導流件1，而該導流件1之該頸部12係錐狀漸縮於第一端121及該導流帆11，該導流帆11之截面又大於該錐狀漸縮的頸部12的第一端121，如此，係可以有效阻礙空氣繞流通過該導流件1。
請參照第5圖所示，其係本發明葉片導流裝置的第二實施例，與第一實施例相較，在本實施例中，該葉片2旋轉空間之徑向縱切面上，該頸部12與該葉片2之間具有一仰角θ1，該仰角θ1較佳為銳角，如此，可改變空氣沿該葉片2經該頸部12到該導流帆11的路徑，以影響空氣繞流發生的位置，使空氣繞流作用於該導流帆11之外側，以形成往風扇中心的一作用力，如此，該導流帆11可將該作用力部分轉換為該葉片2的推力，而增加風扇旋轉效率。
請參照第6圖所示，其係本發明葉片導流裝置的第三實施例，與第一實施例相較，在本實施例中，該葉片2旋轉空間之徑向縱切面 上，該頸部12與該葉片2之間具有一俯角θ2，該俯角θ2較佳為銳角，如此，可改變空氣沿該葉片2經該頸部12到該導流帆11的路徑，以影響空氣繞流發生的位置，可轉換空氣繞流為該葉片2的推力，而增加旋轉效率。
請參照第7及8圖所示，該葉片2旋轉空間之橫切面上，該頸部12與該葉片2之間可具有一夾角，使該頸部12順向該葉片2之旋轉方向彎折，如第7圖所示，且該導流帆11的徑向截面積小於或等於該葉片2的徑向截面積；或使該頸部12逆向該葉片2之旋轉方向彎折，如第8圖所示，且該導流帆11的徑向截面積小於或等於該葉片2的徑向截面積。
本發明的葉片導流裝置可設置於一吊扇馬達，使該葉片2之二端各自連接該導流件1及該吊扇馬達之轉子，該吊扇馬達運轉時，具有提高吊扇旋轉效率並減少尖端渦流的功效。
綜上所述，本發明的葉片導流裝置，具有縮小的表面積以降低空氣摩擦阻力，且該導流件及葉片的重量可以減輕以降低馬達的負擔，以提升旋轉效率，甚至可轉換空氣繞流為旋轉動力的功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (11)

  1. 一種葉片導流裝置，包含：一導流件，該導流件具有一頸部，及連接該頸部之第一端的一導流帆，該頸部之第二端具有一第一結合部；及一葉片，該葉片之末端具有一第二結合部，該第二結合部與該第一結合部相結合，該導流帆的徑向截面積小於或等於該葉片的徑向截面積，該頸部之第一端的徑向截面積小於該頸部之第二端的徑向截面積，及該頸部之第一端的徑向截面積小於該導流帆的徑向截面積。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之葉片導流裝置，其中，該導流件之該頸部係錐狀結構，由該頸部之第二端往第一端漸縮。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之葉片導流裝置，其中，該葉片旋轉空間之徑向縱切面上，該頸部與該葉片之間具有一仰角。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之葉片導流裝置，其中，該葉片旋轉空間之徑向縱切面上，該頸部與該葉片之間具有一俯角。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之葉片導流裝置，其中，該葉片旋轉空間之橫切面上，該頸部與該葉片之間具有一夾角。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之葉片導流裝置，其中，該頸部順向該葉片之旋轉方向彎折。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之葉片導流裝置，其中，該頸部逆向該葉片之旋轉方向彎折。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之葉片導流裝置，其中，該葉片之內部構造係中空。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之葉片導流裝置，其中，該葉片內部具有筋骨支撐構件。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之葉片導流裝置，其中，該導流帆的徑向截面之外輪廓與該葉片的徑向截面之外輪廓係相同形狀。
  11. 如申請專利範圍第1~10項中任一項所述之葉片導流裝置，其中，該葉片之二端各自連接該導流件及一吊扇馬達之一轉子。
TW106130185A 2017-09-04 2017-09-04 葉片導流裝置 TWI648470B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106130185A TWI648470B (zh) 2017-09-04 2017-09-04 葉片導流裝置
CN201710825670.0A CN109424584B (zh) 2017-09-04 2017-09-14 叶片导流装置
US15/871,390 US10544798B2 (en) 2017-09-04 2018-01-15 Flow guiding device for a fan

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106130185A TWI648470B (zh) 2017-09-04 2017-09-04 葉片導流裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI648470B true TWI648470B (zh) 2019-01-21
TW201912949A TW201912949A (zh) 2019-04-01

Family

ID=65514260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106130185A TWI648470B (zh) 2017-09-04 2017-09-04 葉片導流裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10544798B2 (zh)
CN (1) CN109424584B (zh)
TW (1) TWI648470B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWD188534S (zh) * 2017-09-04 2018-02-11 建準電機工業股份有限公司 Ceiling fan blade end plate (1)
TWI667415B (zh) * 2018-06-22 2019-08-01 建準電機工業股份有限公司 葉片之轉接盤及其吊扇
USD965135S1 (en) * 2019-12-17 2022-09-27 Delta T, Llc Winglet for fan
KR102183304B1 (ko) * 2020-06-19 2020-11-26 서금남 다양한 폭으로 구성된 블레이드를 포함하는 송풍 팬
BR112023027430A2 (pt) * 2021-06-28 2024-03-12 Nordicco As Construção de pá para uma pá para um ventilador, pá, e, uso de uma construção de pá
IT202100026387A1 (it) * 2021-10-14 2023-04-14 Cofimco Srl Pala per un ventilatore industriale assiale a basso rumore, ventilatore industriale assiale e procedimento per la fabbricazione di una pala di un ventilatore industriale assiale
US20240068485A1 (en) * 2022-08-23 2024-02-29 Puc Perfect Union Co., Ltd. Fan blade

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US871729A (en) * 1906-06-14 1907-11-19 William C Mcchord Jr Electric fan.
USD587799S1 (en) * 2008-08-15 2009-03-03 Delta T Corporation Winglet for a fan blade
US20160290357A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Assa Abloy Entrance Systems Ab Fan blades and associated blade tips

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7252478B2 (en) * 2004-07-21 2007-08-07 Delta T Corporation Fan blade modifications
NZ553003A (en) * 2004-07-21 2009-08-28 Delta T Corp Fan blades and modifications
CN104564816A (zh) * 2013-10-25 2015-04-29 珠海格力电器股份有限公司 风扇叶片及具有该叶片的电风扇
CN205243900U (zh) * 2015-12-26 2016-05-18 温岭市炜宇通风机电有限公司 工业吊扇

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US871729A (en) * 1906-06-14 1907-11-19 William C Mcchord Jr Electric fan.
USD587799S1 (en) * 2008-08-15 2009-03-03 Delta T Corporation Winglet for a fan blade
US20160290357A1 (en) * 2015-03-31 2016-10-06 Assa Abloy Entrance Systems Ab Fan blades and associated blade tips

Also Published As

Publication number Publication date
CN109424584A (zh) 2019-03-05
US10544798B2 (en) 2020-01-28
US20190072107A1 (en) 2019-03-07
CN109424584B (zh) 2020-11-13
TW201912949A (zh) 2019-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI648470B (zh) 葉片導流裝置
US11506211B2 (en) Counter-rotating fan
JP4501575B2 (ja) 軸流送風機
JP5525429B2 (ja) 二重反転式軸流送風機
JP2007529662A5 (zh)
BR112015028572B1 (pt) Ventilador axial
WO2018020708A1 (ja) プロペラファンおよび流体送り装置
JP6203294B2 (ja) 遠心ファン及び空気調和装置
JP2012052443A (ja) プロペラファン
CN111441977A (zh) 一种轴流风叶、风机组件及其空调器
JP6781155B2 (ja) ターボ機械の流れを制御するための装置、ターボ機械および方法
TWI821411B (zh) 葉片及使用其的軸流葉輪
JP4606054B2 (ja) 軸流ファン
CN212130847U (zh) 一种轴流风叶、风机组件及其空调器
JP2010242597A (ja) 軸流送風機及び空気調和機
US10801337B2 (en) Steam turbine
CN109209989A (zh) 一种离心风扇及吸油烟机
JP6904766B2 (ja) 垂直軸風車および風力発電装置
JP2020033885A (ja) 軸流羽根車およびタービン
WO2022054800A1 (ja) 垂直軸風車および垂直軸風力発電装置
JP2012207612A (ja) 軸流ファン
CN110873074B (zh) 一种导风圈和风机
KR100285968B1 (ko) 원심팬용 임펠러
JP2012036783A (ja) ラジアルタービンインペラ
JP7089848B2 (ja) 垂直軸風車および風力発電装置