葉輪結構的製作方法
2023-10-06 02:22:29 2
專利名稱：葉輪結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種葉輪結構，尤其是涉及一種葉片上設有加強肋的葉輪結構。
背景技術：
一般用於空調系統等大型風扇，由於其尺寸較大且轉速較快，因此需考量葉輪的本身的強度。ー種作法為，將葉輪以金屬材質製作，然而製作金屬葉輪的模具其精度要求十分高，需要投入大量的人力及成本開發，並且製作出來成品的品質不穩定。此外由於使用金屬材質，其製作成本也較高。
另ー種作法為，將葉輪以塑膠材質製作，然而因塑膠材質本身的強度不強，尤其應用於高溫環境下，葉輪高速旋轉容易產生扇葉變形的問題。請參閱圖1，為了加強葉輪100的結構，可將葉片110的外緣設置一固定環120，然而，氣流的流場因被固定環120完全分隔，容易產生內外流場幹擾的問題，並且現有的固定環120的設置會導致整個葉輪100的重
量增加。
發明內容
為了解決上述現有技術的缺失，本發明的目的在於提供ー種葉輪結構，其於葉片的側緣與連接緣之間設有加強肋，以加強葉片的強度與平衡度，井能減少流場幹擾的問題。為了達到上述的目的，本發明提供ー種葉輪結構，包括ー輪轂、多個葉片與多個加強肋。輪轂沿ー旋轉軸旋轉，輪轂具有一輪轂側面。葉片由輪轂側面延伸出，葉片分別具有一迎風面與一相對於迎風面的背風面，葉片的周圍分別具有ー側緣、一相對於側緣的連接緣、一尾緣以及ー相對於尾緣的前緣，其中側緣遠離輪轂，連接緣連接於輪轂。加強肋環狀間隔地設置於葉片的側緣與連接緣之間，每ー加強肋的一端連接於葉片的迎風面，並鄰近前緣以及遠離尾緣，另一端連接於另ー相鄰的葉片的背風面，並鄰近另ー相鄰的葉片的尾緣以及遠離其前緣。為了達到上述的目的，本發明另提供ー種葉輪結構，包括ー輪轂、多個次葉片、一分隔環、多個葉片、與多個加強肋。輪轂沿ー旋轉軸旋轉，輪轂具有一輪轂側面。次葉片分別由輪轂的輪轂側面放射狀延伸出。分隔環環繞地設置於次葉片的末端。葉片由分隔環的側面延伸出，葉片分別具有ー迎風面、一相對於迎風面的背風面、ー側緣、一相對於側緣的連接緣、一尾緣以及ー相對於尾緣的前緣，其中側緣遠離輪轂，連接緣連接於輪轂。加強肋環狀間隔地設置於葉片的側緣與連接緣之間，每ー加強肋的一端連接於葉片的迎風面，並鄰近前緣以及遠離尾緣，另一端連接於另ー相鄰的葉片的背風面，並鄰近尾緣以及遠離前緣。綜上所述，本發明通過前述加強肋與葉片的結構，不但可有效地加強葉輪的強度，並通過減少加強肋的體積與重量，以減少増加於葉片上的重量，藉此增加葉輪轉動時的平衡度，另外本發明的加強肋並非完全地將葉片分隔為兩個部分，可減少現有內外流場幹擾的問題。
圖I為現有設有固定環的葉輪結構示意圖；圖2為本發明的第一實施例的葉輪結構的立體圖；圖3為本發明的第一實施例的葉輪結構的俯視圖；圖4為本發明的第一實施例的葉輪結構的側視圖；
圖5為加強肋於圖4中AA剖面的剖面圖；圖6為本發明的第二實施例的葉輪結構的立體圖；以及圖7為本發明的第二實施例的葉輪結構的俯視圖。主要元件符號說明[現有技木]葉輪100葉片110固定環120[本發明]葉輪結構200輪轂210輪轂側面211葉片220迎風面221背風面222側緣223連接緣224尾緣225前緣226加強肋230次葉片240分隔環250旋轉軸AXl延伸方向Dl進氣方向D2長度LI加強肋的寬度Wl葉片的翼尖弦長W2內部區域Zl外部區域Z2間隔空間SI
具體實施例方式請參閱圖2至圖4，圖2為本發明的第一實施例的葉輪結構的立體圖，圖3為本發明的第一實施例的葉輪結構的俯視圖，圖4為本發明的第一實施例的葉輪結構的側視圖。本實施例的葉輪結構200搭配ー馬達(圖未示)以構成ー風扇，並以馬達運轉而帶動葉輪結構200旋轉以產生氣流。葉輪結構200可由塑膠材質所製成，葉輪結構200包括ー輪轂210、多個葉片220、與多個加強肋230。輪轂210可為ー圓盤型中空結構，並可設置於馬達上，並經由馬達的帶動沿ー旋轉軸AXl旋轉，其中輪轂210具有一輪轂側面211。葉片220為ー薄片狀結構，其材質可為塑膠。葉片220可由輪轂側面211放射狀地延伸出，葉片220分別具有一迎風面221、一背風面222，迎風面221與背風面222分別位於葉片220的相對側，並佔了葉片220大部分的表面積，其中迎風面221為氣流進入葉輪結構200所對應的面，背風面222為氣流流出葉輪結構200所對應的面。葉片220的周圍分別具有一側緣 223、一連接緣 224、一尾緣(trailing edge)225 以及一前緣(leading edge) 226 側緣223、連接緣224、尾緣225與前緣226圍繞迎風面221與背風面222。其中側緣223與連接緣224設置於葉片220的相對側側緣223遠離輪轂210，連接緣224連接於輪轂210。 尾緣225為氣流進入葉輪結構200所對應的邊緣，前緣226為氣流流出葉輪結構200所對應的邊緣。尾緣225與前緣226設置於葉片220的相對側，並分別連接側緣223與連接緣224，由圖中也可看出每ー葉片220的前緣226鄰近另ー相鄰的葉片220a的尾緣225a與遠離葉片220a的前緣226a。加強肋230環狀間隔地設置於葉片220的側緣223與連接緣224之間。每ー加強肋230的一端連接於葉片220的迎風面221。如圖4所示，加強肋230的寬度Wl小於葉片220的翼尖弦長W2的二分之一,在本實施例中，可大約為三分之一,並且加強肋230僅於迎風面221上連接鄰近於前緣226部分，也就是說，加強肋230與迎風面221的連接處遠離尾緣225。另外每一加強肋230的另一端連接於另ー相鄰的葉片220a的背風面222a，加強肋230僅於背風面222a上連接鄰近於尾緣225a的部分，也就是說，並且加強肋230與背風面222a的連接處遠尚如緣226a。由圖3可看出，加強肋230分別連接於葉片220由側緣223至連接緣224的長度LI的三分之一至三分之ニ之間，可有效的加強葉片220的結構。另外加強肋230並排列於ー以旋轉軸AXl為圓心的圓形軌跡上，並通過此圓形排列的方式，可使加強肋230對於氣流 氣場的幹擾減至最小。另由圖4中也可看出連接於葉片220的兩加強肋230與加強肋230a，在延伸方向Dl延長時彼此並不交錯與重疊。因此葉片220與另ー相鄰葉片220a的間隔空間SI，並未被加強肋230完全分隔為ー內部區域Zl與一外部區域Z2(繪製於圖3)，因此不會造成現有因氣流流場被固定環完全分隔，而產生內外流場(分別位於內部區域Zl與外部區域Z2的流場)幹擾的問題。加強肋230分別與葉片220表面相連，並由於葉片220的連接處至與另ー葉片220a的連接處沿一延伸方向Dl延伸，其延伸方向Dl大略與氣流的進氣方向D2或是旋轉軸AXl成45度傾斜，可有效減少因加強肋230而產生的阻力。另請參考圖5，為加強肋230於垂直延伸方向Dl的剖面圖,在本實施例中加強肋230的截面為ー兩端為圓弧的長方形。因此當葉輪結構200旋轉時，加強肋230的末端可產生導流的功效，以使氣流能順利流動。但加強肋230的截面形狀並不加以限制，在另ー實施例中，可為ー長方形、ー橢圓形、一梯形或是一翼形。綜上所述，本實施例通過前述加強肋230與葉片220的結構，可有效的加強葉輪結構200的強度，因此本實施例的葉輪結構200可以成本較低以及製作容易與精確的塑膠製成，由上述圖中也可明顯看出加強肋230的體積遠較現有的固定環為小，能相較於現有技術的固定環，減少増加於葉片220上的重量，也更能因此增加葉輪結構200轉動時的平衡度，另外本實施例的加強肋230並非完全地將葉片220分隔為兩個部分，可減少現有內外流場幹擾的問題。請參閱圖6與圖7，圖6為本發明的第二實施例的立體圖，圖7為本發明的第二實施例的俯視圖。與第一實施例不同之處在於，葉輪結構200還包括了多個次葉片240與一分隔環250。次葉片240分別由輪轂210的輪轂側面211放射狀延伸出。分隔環250環繞地設置於次葉片240的末端，葉片220由分隔環250的側面延伸出，換句話說，次葉片240 與葉片220分別連接於分隔環250的相對側面，其中次葉片240的長度可短於葉片220，次葉片240的數目可多於葉片220。在本實施例中可將輪轂210樞接於一基座(圖未示)上，並以ー導管(圖未示)連接於分隔環250，並輸送一氣流至分隔環250內側的次葉片240，即可經由次葉片240帶動整個葉輪結構200轉動，進而使葉片220帶動外部的空氣流動。本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和範圍內，可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明的範圍，本發明的保護範圍應以附上的權利要求所界定的為準。
權利要求
1.ー種葉輪結構，包括 輪轂，沿ー旋轉軸旋轉，並具有一輪轂側面； 多個葉片，由該輪轂側面延伸出，並分別具有一迎風面與一相對於該迎風面的背風面，該些葉片的周圍分別具有ー側緣、一相對於該側緣的連接緣、一尾緣以及一相對於該尾緣的前緣，其中該側緣遠離該輪轂，該連接緣連接於該輪轂；以及 多個加強肋，環狀間隔地設置於該些葉片的側緣與該連接緣之間，每ー加強肋的一端連接於該葉片的迎風面，並鄰近該葉片的該前緣以及遠離該尾緣，每ー加強肋的另一端則連接於另ー相鄰的葉片的背風面，並鄰近該相鄰的葉片的尾緣以及遠離其前緣。
2.如權利要求I所述的葉輪結構，其中該些加強肋的寬度小於該些葉片的翼尖弦長的二分之一。
3.ー種葉輪結構，包括 輪轂，沿ー旋轉軸旋轉，並具有一輪轂側面； 多個次葉片，分別由該輪轂的輪轂側面放射狀延伸出； 分隔環，環繞地設置於該些次葉片的末端； 多個葉片，由該分隔環的側面延伸出，並分別具有ー迎風面、一相對於該迎風面的背風面、ー側緣、一相對於該側緣的連接緣、一尾緣以及一相對於該尾緣的前緣，其中該側緣遠離該輪轂，該連接緣連接於該輪轂；以及 多個加強肋，環狀間隔地設置於該些葉片的側緣與該連接緣之間，每ー加強肋的一端連接於葉片的迎風面，並鄰近該葉片的該前緣以及遠離該尾緣，每ー加強肋的另一端則連接於另ー相鄰的葉片的背風面，並鄰近該相鄰的葉片的該尾緣以及遠離該前緣。
4.如權利要求3所述的葉輪結構，其中該些加強肋的寬度小於該些葉片的翼尖弦長的二分之一。
5.如權利要求I或3所述的葉輪結構，其中該些加強肋分別連接於該些葉片的長度的三分之一到三分之ニ之間。
6.如權利要求I或3所述的葉輪結構，其中該些加強肋分別垂直於該些葉片延伸。
7.如權利要求I或3所述的葉輪結構，其中該些加強的截面為ー長方形、兩端為圓弧的長方形、ー橢圓形、一梯形或是一翼形。
8.如權利要求I或3所述的葉輪結構，其中每ー葉片的前緣鄰近前述另ー相鄰的葉片的尾緣與遠離前述另ー相鄰的葉片的前緣。
9.如權利要求3所述的葉輪結構，其中該些次葉片的長度短於該些葉片，該些次葉片的數目多於該些葉片。
全文摘要
本發明公開一種葉輪結構，包括一輪轂、多個葉片與多個加強肋。葉片由輪轂延伸出，加強肋環狀間隔地設置於葉片之間，本發明通過前述加強肋與葉片的結構，不但可有效地加強葉輪的強度，並通過減少加強肋的體積與重量，以減少增加於葉片上的重量，藉此增加葉輪轉動時的平衡度，另外本發明的加強肋並非完全地將葉片分隔為兩個部分，可減少現有內外流場幹擾的問題。
文檔編號F04D29/32GK102691674SQ20111007412
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月25日 優先權日2011年3月25日
發明者劉文彬, 張楯成, 陳柏春 申請人:臺達電子工業股份有限公司