[发明专利]具导流翼形肋之轴流式扇叶

说明书

本发明涉及一种轴流式扇叶。

图1及图2为典型习用轴流式叶扇之前视图及其侧视图，此扇叶具有轴部1及数个形状相同，对称或不对称配置之螺旋叶片2，当扇叶由图未示之动力源驱动如方向R旋转时，将扇叶间空气或其他流体打压向前推送为送出之流体X，扇叶后方流体N受扇叶附近低压之吸引带动而向扇叶间空隙填补而持续流往。由扇叶送出之流体X在其切面上流速呈不均匀之变化，包括向前之主流X1、外缘因离心力及流体压差作用而外溢之反向回流X2以及流入扇叶轴部1后方静压区V之紊流X3等，此等流体方向、流速之不均匀及叶片2之薄片状引起扇叶与流体之振动及噪音;另由于叶片2为光滑表面无法有效拘束流体前送，造成流体在叶面上幅向滑移损失，使扇叶前后方之流体压差小，无法长程送出，尤其对扇叶转速不同时，其流体辐向滑移量不同，不能有效控制流体之流动。又，当此扇叶作为散热器之流体驱动源，并因实际需要贴近待冷却物（散热器）设置时，送出之流体X之不均匀分布亦使待冷却物之散热效果受影响。此外，扇叶在高速旋转时，受相当大的离心力，对扇叶的强度及其轴部设计都需要特别考虑，否则有安全上的顾虑。

本发明目的之一在提供一种可导引、控制流体送出方向之轴流式扇叶构造。

本发明目的之二在提供一种可抑止离心作用之外溢回流，以提高推送效率之轴流式扇叶构造。

本发明目的之三在提供一种可使送出流体之流速均匀，以减少噪音与流阻损失之轴流式扇叶构造。

本发明目的之四在提供一种可增加扇叶刚性，以减少噪音提高安全性之轴流式扇叶构造。

本发明目的之五在提供一种含有抵消扇叶转动时之离心力之结构，以容许高速旋转之轴流式扇叶构造。

本装置系在习用轴流式扇叶之平滑叶片上加设翼形导流肋片，以引导流体方向而得以控制流体送出之方向及稳定其流速并使其流畅;增加叶片刚性，以及利用流动于翼形肋两侧所造成之流体压差抗衡叶片转动之离心力，以减少叶片之振动与紊乱流所引起之噪音。

本发明可应用于如空调机之冷却风扇以提供更宽广之散热面积、较高风强度及较低噪音;使用于抽风机以制造更大压力差，提高抽风效率;应用于直升机尾旋翼，提高平衡稳定效果;以及使用于船舰螺旋桨，减少液流空蚀（Cavitation）现象，增大船速及推进之稳定性等。

现举三实施例并配合附图详细说明如下：

图1为习用轴流式扇叶前视图;图2为图1中2-2方向之侧视及作用图，已说明如前。

图3为本发明一实施例之前视图;

图4为图3中4-4方向之侧视及作用图;

图5为本发明叶片上翼形导流片产生向轴心力之作用图;

图6为图5中6-6方向之导流片侧视图;

图7为本发明另一实施例之前视图;

图8为图7中8-8方向之侧视及作用图;

图9为本发明再一实施例之前视图;

图10为图9中10-10方向之侧视及作用图。

如图3及图4所示之本发明实施例系在一般轴流式扇叶之各螺旋叶面29上突设若干导流片2a、2b、2c等，除可因之大幅增加扇叶刚性，减少因流体拍击扇叶所引起之振动噪音外，亦可因应不同应用需求而设计改变其引导流体送出方向之各种变化类型，例如图示，使接近轴心10之导流片2c顺旋转方向R之前端之对轴心距d1较其后端之对轴心距d2呈逐渐缩小，以迫使出流Xc导向轴心10方向，即缩小受轴部1遮蔽之静流区V之范围，使贴近扇叶前方亦可获得均匀之出流;位于叶面29中段之导流片2b之由前端至后端之对轴心距d3至d4约呈一致，以引导出流Xb平行于轴心10方向;位于叶面29外缘之导流片2a之由前端至后端之对轴心距d5至d6则呈逐渐加大，以迫使出流Xa外张，即扩大出流范围，以应特定之需求。上述导流片2a、2b、2c等系位于各叶面29之一面（前面）;实际上，叶面29之另一面（背面）亦可具有类似之导流片2X、2Y等。此等导流片除导流作用外并可增强叶面29之刚性，且其数目、形状、间距、高度及走向等均可依需要作适当之设计调配，使出流之范围内有均匀之流速，并防止噪音及提高效率。此等设计变化之实施例将再说明如下。