復合式葉輪及其送風裝置制造方法
【專利摘要】一種復合式葉輪及其送風裝置，包含：一機殼；多個離心葉片，固設在該機殼內，該多個離心葉片的旋轉動程的范圍界定形成一離心送風作用區；多個軸流葉片，放射線狀地均勻配置在該機殼的徑向周圍，該多個軸流葉片的旋轉動程的范圍界定形成一軸流送風作用區；以及一驅動單元，用來使該多個離心葉片及該多個軸流葉片同步旋轉，以分別產生一離心氣流及一軸流氣流；其中，至少一部分的離心氣流由該離心送風作用區進入該軸流送風作用區，而與該軸流氣流混合，且受到該多個軸流葉片轉動推擠而能軸流地加速流動，同時可于相同轉速下增加流量與風壓。
【專利說明】復合式葉輪及其送風裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種送風裝置，尤指一種復合式葉輪及其送風裝置。
【背景技術】
[0002]一般送風機依照氣流通過葉片的方向大致分為離心式送風機與軸流式送風機兩種，其中，離心式送風機的氣流方向沿葉輪的輪軸向方向進入，再朝垂直于輪軸的外周圍放射線地排出，其主要系利用離心效應來加壓流體，故可產生較高的壓力，且具有低風量、高風壓的特性。軸流式送風機的氣流沿葉輪的輪軸向方向進入，并直接通過葉片后沿輪軸向方向排出，因此當葉片轉動時，葉片的兩面分別形成吸入面和壓力面來驅動氣流流動，故壓力較小，但因作用面積大，具有較高流量，且具有高風量、低風壓的特性。
[0003]上述兩種送風機雖然分別具有「高風量、低風壓」及「低風量、高風壓」的特性，但，實際上卻存在有難以克服的問題，而此問題在于，離心式送風機存在有氣流流量不足的問題，軸流式送風機存在有風壓低的問題。
[0004]因此，遂有提出可增加風壓或風量的結構，期待借此一創新設計而可消除上述缺點。
[0005]以離心式送風機而言，如中國臺灣專利第M366881號及第1361250號等專利案。其中，中國臺灣專利第M366881號專利案所揭示內容，是于其離心葉片外圍環設有多個以渦漩狀地間隔配置的導流片，并使氣流經由離心葉片與及多個導流片而排出，憑借該多個導流片的導流，可使令進入導流片的流道中的氣流壓力增加，并使該氣流離開速度增加，借此增加出風速度及風量。其中，中國臺灣專利第1361250號專利案所揭示內容，于離心送風機的外殼的低壓區范圍設置開孔，使外殼內側與大氣相通，通過前述開孔可使進氣面積增加，而增加離心式送風機的進氣量。
[0006]以軸流式送風機而言，如中國臺灣專利公告第535859號、第592343號、第M241515號、第M372898號等專利案。其中，中國臺灣專利公告第535859號、第592343號、第M241515號等專利案所揭示內容，主要是在軸流式送風機的外殼的前段開設有能導入氣流的開孔，使外殼內側與大氣相通，憑借前述開孔可使進氣面積增加，而增加軸流式送風機的進氣量。其中，第M372898號專利案所揭示內容，在設于一外殼內的一葉輪的出風側(后側)環設有多個固定在外殼內表面的導流片，使氣流經葉輪旋轉送出后，再沿著導流片流動而送出去，憑借前述多個導流片以增加氣流的流動速度。
[0007]如中國臺灣專利第1289630號所揭示內容，其結合渦輪風扇用的葉輪及軸流式風扇用的殼體，以憑借渦輪風扇用的葉輪得到高靜壓的空氣，且憑借軸流式風扇用的殼體擴大吐出區域。
[0008]如中國臺灣專利第M262754號所揭示內容，其是將軸流式與離心式葉輪作一整合運用，來提升離心式葉輪所能產生的流量及風壓，并且利用流道寬窄的不同來增加其流速，這種方式的缺點在于，雖可增加氣流的流動速度，但無法增加進氣面積來使流量增加。
[0009]可是，若依據該以往的技術，雖然可增加出風速度及風量，但是通過對送風機外殼設置能導入氣流的開孔的技術而言，所能提供增加風速及風量比較適合于小型送風機，而不適合于大型送風機使用。因而，具有產生產品適用性的問題。上述中國臺灣專利第M366881號專利案也具有如前述所產生適用性的問題。又，上述中國臺灣專利第M372898號專利案的缺點在于，設置前述導流片雖可增加氣流的流動速度，但無法增加進氣面積來使流量增加。
[0010]再者，除上述兩種傳統送風機結構外，目前市面上已有將斜流式葉輪所兼具有軸流式與離心式的特性，而運用在送風機結構上，然而，此斜流式的結構由于使用數片呈放射狀排列且朝出風口方向延伸及向外擴張的傾斜扇葉，因此，存在有增加裝置空間所造成的體積龐大的缺點。
[0011]因此，如何提升送風機的整體工作效率，以產生較大風量、提高風壓，是當前重要課題之一。
【發明內容】
[0012]本發明為解決上述現有技術的問題而完成，其目的在于提供一種兼具有軸流式及離心式送風機的特點，而可在相同轉速下能增加風量與風壓，且同時不過度增加裝置空間的復合式葉輪及其送風裝置。
[0013]為達成上述目的，本發明提供一種復合式葉輪，其包含:
[0014]一機殼，具有在旋轉中心軸向方向的一進口，及在該旋轉中心軸的徑向方向的多個出口 ；
[0015]多個離心葉片，均勻地排列在該旋轉中心軸周圍，且固接在該機殼的內表面，并通過旋轉而產生由該機殼的進口進入而由該多個出口排出的離心氣流，該多個離心葉片的旋轉動程的范圍界定形成一離心送風作用區；
[0016]多個軸流葉片，以該旋轉中心軸為中心且放射線狀地均勻配置在該機殼的徑向周圍，并通過旋轉而產生沿著該旋轉中心軸向方向的軸流氣流，該多個軸流葉片的旋轉動程的范圍界定形成一軸流送風作用區；以及
[0017]一驅動單元，以該旋轉中心軸為中心驅動該機殼旋轉，以使該多個離心葉片及該多個軸流葉片同步旋轉；
[0018]其中，前述徑向方向是垂直于該旋轉中心軸；
[0019]其中，該機殼的出口連通于該離心送風作用區與該軸流送風作用區；
[0020]其中，當該驅動單元驅使該多個離心葉片及該多個軸流葉片同步旋轉時，使該離心氣流由該離心送風作用區通過該機殼的出口排出，使其至少一部分的離心氣流進入該軸流送風作用區，而與該軸流氣流混合，且該至少一部分的離心氣流同時受到該多個軸流葉片轉動推擠而能加速地朝該旋轉中心軸向方向流動。
[0021]所述的復合式葉輪，其中，該機殼具有覆蓋該多個離心葉片的兩側的一對側板，并且于該對側板中的一側板設有該進口，于該對側板間且位于該多離心葉片的外周側設有該多個出口。
[0022]所述的復合式葉輪，其中，該機殼的出口連通于該離心送風作用區及該軸流送風作用區。
[0023]所述的復合式葉輪，其中，各軸流葉片末端的寬度大于或等于該機殼的出口在該旋轉中心軸的軸向方向上的寬度。
[0024]所述的復合式葉輪，其中，該機殼的進口的內周緣的直徑大于該離心葉片的內端的直徑。
[0025]所述的復合式葉輪，其中，各軸流葉片包含一葉片部及一固定部，并且利用一固定座固定于該機殼的徑向周圍上，該固定座包含一第一座體及一第二座體，且該第一座體與該第二座體相互對應鎖合，該第一座體與該第二座體內部分別設有一相互對應的凹槽，供夾設各軸流葉片的固定部。
[0026]所述的復合式葉輪，其中，各軸流葉片的固定部的截面形狀為圓形或多邊形。
[0027]所述的復合式葉輪，其中，進一步利用至少一鎖固件，以分別穿設過該機殼、該第一座體及該第二座體上對應該鎖固件設置的鎖固孔而鎖固。
[0028]本發明還提供一種送風裝置，其是于一筒型外箱內設有所述的復合式葉輪，其特征在于，該筒型外箱的兩端分別為一入風口及出風口，并通過該復合式葉輪轉動，以驅使空氣由該入風口進入再由該出風口送出。
[0029]所述的送風裝置，其中，該筒型外箱的內部進一步設置一支承該驅動單元的支架。
[0030]本發明的有益效果是:兼具有軸流式及離心式送風機的特點，而可在相同轉速下能增加風量與風壓，且同時不過度增加裝置空間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明的復合式葉輪的外觀立體圖；
[0032]圖2為本發明的復合式葉輪的分解示意圖；
[0033]圖3為本發明的復合式葉輪以包含中心軸X的縱向截面圖；
[0034]圖4為本發明的復合式葉輪從吸氣側所見的平面圖；
[0035]圖5為圖1的左側視圖；
[0036]圖6為本發明的復合式葉輪及其送風裝置的立體透視圖；
[0037]圖7為本發明的復合式葉輪及其送風裝置的動作說明示意圖。
[0038]附圖標記說明:復合式葉輪I ;機殼10 ;進口 11;內周緣Ila;出口 12 ;寬度12a ;側板13、14 ;離心葉片20 ;內端20a ;離心送風作用區21 ;軸流葉片30 ;寬度30a ;軸流送風作用區31 ;葉片部32 ;固定部33 ;驅動單元40 ;固定座50 ;第一座體51 ;第二座體52 ;凹槽511、521 ;鎖固件60 ;鎖固孔61 ;筒型外箱70 ;入風口 71 ;出風口 72 ;支架73。
【具體實施方式】
[0039]為使本發明更加明確詳實，茲列舉較佳實施例并配合下列附圖，將本發明的結構及其技術特征詳述如后:
[0040]參考圖1至圖7，詳細說明本發明的較佳實施內容。在本發明的說明中，「軸向方向」是平行旋轉軸的方向，「徑向方向」是垂直旋轉軸的方向。
[0041]如圖1所示，復合式葉輪I具有配置在中心軸X周圍且固接在機殼10內側的多個離心葉片20及配置在中心軸X外圍且固接在機殼10徑向外周圍的多個軸流葉片30。所謂的離心葉片通過旋轉而使空氣朝中心軸X (葉輪的旋轉中心軸)的放射方向排出的葉片結構。此外，所謂的軸流葉片通過旋轉而使空氣朝與中心軸X (葉輪的旋轉中心軸)相平行的方向排出的葉片結構。
[0042]有關本發明的復合式葉輪I結合離心及軸流的混流式葉輪，通過圖1所示的離心葉片20與軸流葉片30的同步旋轉，從復合式葉輪I的前側吸入空氣，并經離心氣流與軸流氣流的混合后，再朝后側送出而產生中心軸X方向的氣流。在以下說明的中心軸X方向中，吸入空氣側的圖1中的前側稱為「吸氣側」，排出空氣側的圖1中的后側稱為「排氣側」。相較于現有技術內容，可實現在相同的轉速下提供更加的風量、風壓。
[0043]如圖1至圖4所示，復合式葉輪I包含一機殼10、多個離心葉片20、多個軸流葉片30以及一驅動單元40。
[0044]該機殼10在中心軸X延伸的方向(軸向方向)的一側，設有一進口 11，而在中心軸X的徑向方向周圍，設有多個出口 12。
[0045]多個離心葉片20以中心軸X作為中心并于圓周方向以均勻地排列在中心軸X周圍，且固接在該機殼10的內表面，通過使該多個離心葉片20以中心軸X作為中心并于圖4中的逆時針旋轉(如圖4中的箭頭Rl的方向)，而產生將空氣由該機殼10的進口 11吸入而從該多個離心葉片20彼此之間將空氣往離心方向送出，而從該出口 12將空氣排出的離心氣流(亦即自圖3、4中的由該復合式葉輪I的前側吸入空氣，并經離心葉片20再朝中心軸X放射狀地送出離心氣流)，其中，該多個離心葉片20的旋轉動程的范圍界定形成一離心送風作用區21。于本實施例中，該機殼10的進口 11的內周緣Ila的直徑大于該離心葉片20的內端20a的直徑。
[0046]多個軸流葉片30以中心軸X作為中心且放射線狀地均勻配置在該機殼的徑向周圍，通過使多個軸流葉片30以中心軸X作為中心并于圖4中的逆時針旋轉(如圖4中的箭頭Rl的方向)，而產生沿著中心軸X方向的氣流(亦即自圖3、4中的由該復合式葉輪I的前側吸入空氣，并經軸流葉片30再朝向后側送出軸流氣流)，其中，該多個軸流葉片30的旋轉動程的范圍界定形成一軸流送風作用區31。
[0047]該驅動單元40由馬達構成，并配至于該機殼10設進口 11的相對另一側，且與該機殼10連接，并且以中心軸X作為中心驅動該機殼10往逆時針方向(如圖4中的箭頭Rl的方向)旋轉，以使該多個離心葉片20及該多個軸流葉片30同步旋轉。
[0048]此外，該機殼10具有覆蓋該多個離心葉片20的兩側的一對側板13、14，并且于該對側板13、14中的一側板13設有該進口 11，于該對側板13、14間的且位于該多個離心葉片20外周側設有該多個出口。
[0049]如圖3所示，該機殼10的出口 11連通于該離心送風作用區21及該軸流送風作用區31。
[0050]如圖2所示，各軸流葉片30包含一葉片部32及一固定部33，并且利用一固定座50固定于該機殼10的徑向周圍上，該固定座50包含一第一座體51及一第二座體52,且該第一座體51與該第二座體52可相互對應鎖合,又該第一座體51與該第二座體52內部分別設有一相互對應的凹槽511、521，供可夾設各軸流葉片30的固定部33。其中各軸流葉片30的固定部33的截面形狀可為圓形或多邊形且對應于該第一座體51與該第二座體52的凹槽511、521形狀，使該固定部33可緊密嵌合在該第一座體51與該第二座體52的凹槽511、521中。如圖5所示，各軸流葉片30末端的寬度30a (亦即葉片部32近固定部33處的寬度)大于或等于該機殼10的出口 12在中心軸X軸向方向上的寬度12a。[0051]組裝時，可將各軸流葉片30的固定部33對應置入該第一座體51與該第二座體52的凹槽511、521中，再通過至少一鎖固件60如螺栓，以分別穿設過機殼10、第一座體51及第二座體52上對應鎖固件60所設置的鎖固孔61而鎖固，使各軸流葉片30與該機殼10可穩固地鎖固成一體。
[0052]此外，各軸流葉片30的固定部33的底面上可設置一指示刻度(圖未示)，供在安裝各軸流葉片30時可藉該指示刻度以辨識各軸流葉片30的安裝角度，俾使各軸流葉片30可簡易定位于同一安裝角度，以增進安裝軸流葉片30的效率及準確性。
[0053]如圖3及圖4所示，當使該驅動單元40逆時鐘旋轉時(如圖4中的箭頭Rl的方向旋轉)，機殼10、多個離心葉片20及多個軸流葉片30形成一體而逆時鐘旋轉，借此，可從復合式葉輪I的前側(吸氣側)吸入空氣，以使一部分空氣由該機殼10的入口 11進入機殼10內，再隨該多個離心葉片20旋轉，而朝機殼10的出口 12排出(亦即而由多個離心葉片20的外周側朝中心軸X的放射方向送出)，而形成一離心氣流，也就是在該離心送風作用區21形成一離心氣流，此離心氣流中至少一部分氣流進入該軸流送風作用區31，也就是進入兩軸流葉片30之間，而與該軸流氣流混合，且該至少一部分的離心氣流同時受到該多個軸流葉片30轉動推擠，然后，此受轉動推擠的氣流被加速地朝與中心軸X方向平行的方向的該復合式葉輪I后側(排氣側)送出；而另一部分空氣通過多個軸流葉片30且隨該多個軸流葉片30旋轉排出，而形成一軸流氣流,也就是在該軸流送風作用區31形成一軸流氣流，此軸流氣流中至少一部分氣流會與前述通過機殼10出口 12的至少一部分離心氣流混合，而一起被該多個軸流葉片30以朝與中心軸X方向平行的方向的該復合式葉輪I后側(排氣偵D送出。
[0054]如圖6及圖7所示，本發明的送風裝置2包含:一筒型外箱70，其內設有該復合式葉輪1，其中該筒型外箱70的兩端分別為一入風口 71及出風口 72，并通過該復合式葉輪I轉動，以驅使空氣由該入風口 71進入，再經由該復合式葉輪I的離心葉片20及軸流葉片30后，再由該出風口 72送出(如圖8中的箭頭所示)。此外，該筒型外箱70內可設置支架73以供支承該驅動單元40。
[0055]借此，本發明的復合式葉輪及其送風裝置，因為結合離心及軸流的葉片，故，故可提高送出的空氣壓力，更由于具有較廣面積的吸入側，因此，可提高空氣流量。
[0056]此外，各軸流葉片30設置于機殼10的出口 12的外周側，借此，由離心葉片20送出的空氣，流動至軸流葉片30的距離變短，因此，因為可縮小空氣的壓力損失，可提高效率。
[0057]此外，該機殼10的進口 11設置于其中一側板13中的中心軸X偵彳，該側板13中除了進口 11以外的部份覆蓋離心葉片20的一外側邊，借此，可防止由離心葉片20的外周側送出的空氣由機殼10的進口 11側泄漏，因此，可提高效率。
[0058]以上所述僅為本發明的優選實施例，對本發明而言僅是說明性的，而非限制性的；本領域普通技術人員理解，在本發明權利要求所限定的精神和范圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效變更，但都將落入本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種復合式葉輪，其特征在于，包含: 一機殼，具有在旋轉中心軸向方向的一進口，及在該旋轉中心軸的徑向方向的多個出Π ； 多個離心葉片，均勻地排列在該旋轉中心軸周圍，且固接在該機殼的內表面，并通過旋轉而產生由該機殼的進口進入而由該多個出口排出的離心氣流，該多個離心葉片的旋轉動程的范圍界定形成一離心送風作用區； 多個軸流葉片，以該旋轉中心軸為中心且放射線狀地均勻配置在該機殼的徑向周圍，并通過旋轉而產生沿著該旋轉中心軸向方向的軸流氣流，該多個軸流葉片的旋轉動程的范圍界定形成一軸流送風作用區；以及 一驅動單元，以該旋轉中心軸為中心驅動該機殼旋轉，以使該多個離心葉片及該多個軸流葉片同步旋轉； 其中，前述徑向方向是垂直于該旋轉中心軸； 其中，該機殼的出口連通于該離心送風作用區與該軸流送風作用區； 其中，當該驅動單元驅使該多個離心葉片及該多個軸流葉片同步旋轉時，使該離心氣流由該離心送風作用區通過該機殼的出口排出，使其至少一部分的離心氣流進入該軸流送風作用區，而與該軸流氣流混合，且該至少一部分的離心氣流同時受到該多個軸流葉片轉動推擠而能加速地朝該旋轉中心軸向方向流動。
2.如權利要求1所述的復合式葉輪，其特征在于，該機殼具有覆蓋該多個離心葉片的兩側的一對側板，并且于該對側板中的一側板設有該進口，于該對側板間且位于該多離心葉片的外周側設有該多個出口。
3.如權利要求1所述的復合式葉輪，其特征在于，該機殼的出口連通于該離心送風作用區及該軸流送風作用區。
4.如權利要求1所述的復合式葉輪，其特征在于，各軸流葉片末端的寬度大于或等于該機殼的出口在該旋轉中心軸的軸向方向上的寬度。
5.如權利要求1所述的復合式葉輪，其特征在于，該機殼的進口的內周緣的直徑大于該離心葉片的內端的直徑。
6.如權利要求1所述的復合式葉輪，其特征在于，各軸流葉片包含一葉片部及一固定部，并且利用一固定座固定于該機殼的徑向周圍上，該固定座包含一第一座體及一第二座體，且該第一座體與該第二座體相互對應鎖合，該第一座體與該第二座體內部分別設有一相互對應的凹槽，供夾設各軸流葉片的固定部。
7.如權利要求6所述的復合式葉輪，其特征在于，各軸流葉片的固定部的截面形狀為圓形或多邊形。
8.如權利要求6所述的復合式葉輪，其特征在于，進一步利用至少一鎖固件，以分別穿設過該機殼、該第一座體及該第二座體上對應該鎖固件設置的鎖固孔而鎖固。
9.一種送風裝置，其是于一筒型外箱內設有如權利要求1至8中任一項所述的復合式葉輪，其特征在于，該筒型外箱的兩端分別為一入風口及出風口，并通過該復合式葉輪轉動，以驅使空氣由該入風口進入再由該出風口送出。
10.如權利要求9所述的送風裝置，其特征在于，該筒型外箱的內部進一步設置一支承該驅動單元的支架。
【文檔編號】F04D25/08GK103967833SQ201310035084
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優先權日:2013年1月29日
【發明者】陳耀乾 申請人:陳耀乾