TWM481297U - 離心式葉輪的導流裝置 - Google Patents

Description

離心式葉輪的導流裝置

本創作係應用於離心式葉輪的技術領域，尤指其技術上提供一種離心式葉輪的導流裝置，藉由各該導流片將迴旋氣流轉成有效的軸向氣流。

一般風機分為高流量的軸流式(axial type)和高靜壓的離心式(centrifugal type)。離心式風機高靜壓的優點適用於出口狹窄或管線複雜的流場。離心式風機又分成進風口與出風口呈90度的渦型風機，以及進風口與出風口都在葉輪軸向的管道風機。參閱第1圖所示，管道風機內的馬達14帶動葉輪13旋轉，將氣流由進風口10吸入並形成迴旋氣流，迴旋氣流沿著進風端機殼12的擴壓面11擴張(diffuse)並將部分動能轉成靜壓，此靜壓將氣流往出風端推擠，再由出風端機殼17的匯集面15集中，由出風口16流出。惟，傳統管道風機靠擴壓面11無法將迴旋氣流的動能完全轉成靜壓，導致氣流至出風口16時仍保有許多迴旋動能而無法轉成有效的軸向氣流，實有加以改良的必要。

是以，針對上述習知的離心式葉輪的迴旋氣流所存在的問題點，如何開發一種更具理想實用性的創新結構，實為消費者所殷切企盼，亦係相關業者須努力研發突破的目標及方向。

有鑑於此，新型創作人本於多年從事相關產品的製造開發與設計經驗，針對上述的目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性 的本創作。

習知管道風機靠擴壓面無法將迴旋氣流的動能完全轉成靜壓，導致氣流至出風口時仍保有許多迴旋動能而無法轉成有效的軸向氣流，實有加以改良的必要。

針對上述問題點，本創作第一實施例提供一種離心式葉輪的導流裝置，係應用於管道風機，包括：一進風端機殼，該進風端機殼軸向貫設一進風口。

一出風端機殼，該出風端機殼軸向貫設一出風口，該進風端機殼固設於該出風端機殼，並於內部形成一容置空間，該容置空間內部裝設一葉輪及一馬達，該容置空間周面環設數導流片，各該導流片環繞該葉輪，各該導流片呈圓弧狀或複數曲率的曲面設置，其凹面為迎風面並相對該葉輪的轉動方向。

藉此，該葉輪所產生的迴旋氣流沿著各該導流片的曲面往該馬達後端流動，其動能有部分直接由徑向轉為軸向，剩下動能則轉為靜壓推動氣流往該出風口移動，當氣流到達該馬達收縮至該出風口時，絕大部分的迴旋氣流已轉為軸向氣流。

本創作第二實施例提供一種離心式葉輪的導流裝置，係應用於小型渦輪發動機(Turbine Engine)，包括：一外殼，該外殼內部前段設一葉輪及一起動馬達，該外殼內部中段設一燃燒室，該外殼內部後段裝設一渦輪。

數導流片，各該導流片環設於該外殼內周，各該導流片環繞 該葉輪，各該導流片呈圓弧狀或複數曲率的曲面設置，可將該葉輪產生的旋轉氣流導為軸向流動，各該導流片凹面為迎風面並相對該葉輪的轉動方向。

藉此，該葉輪所產生的迴旋氣流沿著各該導流片的曲面往該燃燒室移動，其動能有部分直接由徑向轉為軸向，剩下動能則轉為靜壓推動氣流往該燃燒室移動，接著由該燃燒室將燃油與氣流混合後點燃，最後推動該渦輪將熱能轉成機械能。

本創作的離心式葉輪的導流裝置，在第一實施例中該葉輪所產生的迴旋氣流沿著各該導流片的曲面往該馬達後端流動，當氣流到達該馬達收縮至該出風口時，絕大部分的迴旋氣流已轉為軸向氣流；在第二實施例中該葉輪所產生的迴旋氣流經由各該導流片後轉為軸向氣流與靜壓，可提升該燃燒室內壓，使渦輪發動機的效率提升。

有關本創作所採用的技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明於後，相信本創作上述的目的、構造及特徵，當可由的得一深入而具體的瞭解。

〔習知〕

10‧‧‧進風口

11‧‧‧擴壓面

12‧‧‧進風端機殼

13‧‧‧葉輪

14‧‧‧馬達

15‧‧‧匯集面

16‧‧‧出風口

17‧‧‧出風端機殼

〔本創作〕

20‧‧‧進風口

21‧‧‧進風端機殼

22‧‧‧導流片

23‧‧‧葉輪

24‧‧‧馬達

25‧‧‧出風端機殼

26‧‧‧出風口

27‧‧‧容置空間

28‧‧‧連接環

30‧‧‧迎風端

31‧‧‧旋轉平面

32‧‧‧背風端

51‧‧‧外殼

52‧‧‧葉輪

53‧‧‧燃燒室

54‧‧‧渦輪

60‧‧‧導流片

第1圖係傳統管道風機的流場示意圖。

第2圖係本創作第一實施例的立體外觀圖。

第3圖係本創作第一實施例的立體分解圖。

第4圖係本創作第一實施例的剖視圖。

第5圖係本創作第一實施例的流場示意圖。

第6圖係本創作第二實施例的立體剖視圖。

參閱第2至第5圖所示，本創作第一實施例提供一種離心式葉輪的導流裝置，係應用於管道風機，包括：一進風端機殼21，該進風端機殼21軸向貫設一進風口20。

一出風端機殼25，該出風端機殼25軸向貫設一出風口26，該進風端機殼21固設於該出風端機殼25，並於內部形成一容置空間27，該容置空間27內部裝設一葉輪23及一馬達24，該容置空間27周面環設數導流片22，各該導流片22環繞該葉輪23，各該導流片22凹面為迎風面並相對該葉輪23的轉動方向。

藉此，該馬達24帶動該葉輪23旋轉，使該葉輪23所產生的迴旋氣流沿著各該導流片22的曲面往該馬達24後端流動，其動能有部分直接由徑向轉為軸向，剩下動能則轉為靜壓推動氣流往該出風口26移動，當氣流到達該馬達24收縮至該出風口26時，絕大部分的迴旋氣流已轉為軸向氣流。

前述，各該導流片22呈等角距設置。

前述，各該導流片22係和該進風端機殼21或該出風端機殼25一體成型。

前述，各該導流片22亦可分別崁入該進風端機殼21或該出風端機殼25內壁。

前述，各該導流片22更可分別固設於一連接環28內周，該連接環28裝設於該進風端機殼21或該出風端機殼25內壁。

前述，各該導流片22呈圓弧狀或複數曲率的曲面設置，此些曲面將該葉輪23產生的旋轉氣流導為軸向流動，有效增加風機的軸向流量。

前述，該導流片22設一迎風端30及一背風端32，該葉輪23設有一旋轉平面31，該迎風端30和該旋轉平面31呈0度~45度夾角設置，其夾角沿著軸向逐漸增加，該背風端32和該旋轉平面31呈70度~90度夾角設置。

前述，該迎風端30和該旋轉平面31的夾角及該背風端32和該旋轉平面31的夾角皆為角度越大導流效率越好，但過大易產生亂流造成動能流失。最佳角度取決於該葉輪23的轉速，高轉速時可搭配大角度，低轉速則搭配淺角度。

參閱第6圖所示，本創作第二實施例提供一種離心式葉輪的導流裝置，係應用於小型渦輪發動機(Turbine Engine)，包括：一外殼51，該外殼51內部前段設一葉輪52及一起動馬達(圖未示)，該外殼51內部中段設一燃燒室53，該外殼51內部後段裝設一渦輪54。

數導流片60，各該導流片60環設於該外殼51內周，各該導流片60環繞該葉輪52，各該導流片60呈圓弧狀或複數曲率的曲面設置，可將該葉輪52產生的旋轉氣流導為軸向流動，各該導流片60凹面為迎風面並相對該葉輪52的轉動方向。

發動時，該起動馬達帶動該葉輪52旋轉，使該葉輪52所產生的迴旋氣流作用於各該導流片60的曲面，該迴旋氣流之動能轉為軸向流動與靜壓，推動氣流往該燃燒室53移動，使該燃燒室53的內壓增 加。接著由該燃燒室53將燃油與氣流混合後點燃，最後推動該渦輪54將熱能轉成機械能，部分機械能並繼續帶動該葉輪52完成渦輪發動機的熱力循環。

前述，各該導流片60係和該外殼51一體成型。

前述，各該導流片60亦可分別崁入該外殼51內壁。

前述，各該導流片60更可分別固設於一連接環再裝設於該該外殼51。

前述，該葉輪52所產生的迴旋氣流經由各該導流片60後轉為軸向氣流與靜壓，可提升該燃燒室53內壓，使渦輪發動機的效率提升。

前文係針對本創作的較佳實施例為本創作的技術特徵進行具體的說明；惟，熟悉此項技術的人士當可在不脫離本創作的精神與原則下對本創作進行變更與修改，而該等變更與修改，皆應涵蓋於如下申請專利範圍所界定的範疇中。

20‧‧‧進風口

21‧‧‧進風端機殼

22‧‧‧導流片

23‧‧‧葉輪

24‧‧‧馬達

25‧‧‧出風端機殼

28‧‧‧連接環

Claims (10)

1. 一種離心式葉輪的導流裝置，包括：一進風端機殼，該進風端機殼軸向貫設一進風口；及一出風端機殼，該出風端機殼軸向貫設一出風口，該進風端機殼固設於該出風端機殼，並於內部形成一容置空間，該容置空間內部裝設一葉輪及一馬達，該容置空間周面環設數導流片，各該導流片環繞該葉輪，各該導流片凹面為迎風面並相對該葉輪的轉動方向。
2. 如申請專利範圍第1項所述的離心式葉輪的導流裝置，其中各該導流片呈等角距設置。
3. 如申請專利範圍第1項所述的離心式葉輪的導流裝置，其中各該導流片係和該進風端機殼或該出風端機殼一體成型。
4. 如申請專利範圍第1項所述的離心式葉輪的導流裝置，其中各該導流片係分別崁入該進風端機殼或該出風端機殼內壁。
5. 如申請專利範圍第1項所述的離心式葉輪的導流裝置，其中各該導流片係分別固設於一連接環內周，該連接環裝設於該進風端機殼或該出風端機殼內壁。
6. 如申請專利範圍第1項所述的離心式葉輪的導流裝置，其中各該導流片呈圓弧狀或複數曲率的曲面設置。
7. 如申請專利範圍第1項所述的離心式葉輪的導流裝置，其中該導流片設一迎風端及一背風端，該葉輪設有一旋轉平面，該迎風端和該旋轉平面呈0度至45度夾角設置，其夾角沿著軸 向逐漸增加，該背風端和該旋轉平面呈70度至90度夾角設置。
8. 一種離心式葉輪的導流裝置，包括：一外殼，該外殼內部前段設一葉輪及一起動馬達，該外殼內部中段設一燃燒室，該外殼內部後段裝設一渦輪；及數導流片，各該導流片環設於該外殼內周，各該導流片環繞該葉輪，各該導流片呈圓弧狀或複數曲率的曲面設置，可將該葉輪產生的旋轉氣流導為軸向流動，各該導流片凹面為迎風面並相對該葉輪的轉動方向。
9. 如申請專利範圍第8項所述的離心式葉輪的導流裝置，其中各該導流片係和該外殼一體成型或分別崁入該外殼內壁。
10. 如申請專利範圍第8項所述的離心式葉輪的導流裝置，其中各該導流片係分別固設於一連接環內周，該連接環裝設於該外殼內壁。