本實(shí)用新型有關(guān)于扇葉測試領(lǐng)域，尤指用于扇葉耐受流體壓力強(qiáng)度之測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

早期風(fēng)扇的設(shè)計(jì)開發(fā)與分析大多以風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)之量測為依據(jù)，風(fēng)扇可經(jīng)由風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)測試風(fēng)扇靜壓與風(fēng)量之性能曲線圖以及無響室測試風(fēng)切噪音，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)。

在日新月異的科技進(jìn)步下，電腦的運(yùn)算能力也大幅提升，促使數(shù)值分析之方法與技巧能夠不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，計(jì)算效率也大幅的提升。數(shù)值分析法例如藉由計(jì)算流體力學(xué)CFD(Computational Fluid Dynamics)的分析工具探求整體風(fēng)扇及內(nèi)部區(qū)域的流場現(xiàn)象。

然而，不論是風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)或者數(shù)值分析，都沒有提供扇葉耐受流體壓力強(qiáng)度的測試或分析，因此如何測定扇葉耐受流體壓力強(qiáng)度為本領(lǐng)域的人所要努力的方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，為有效解決上述之問題，本實(shí)用新型目的提供一種令扇葉在一具有壓力的流體中運(yùn)轉(zhuǎn)，以測試該扇葉的耐受流體壓力強(qiáng)度之測試系統(tǒng)。

本實(shí)用新型另一目的在提供一種令扇葉在一具有壓力的流體中運(yùn)轉(zhuǎn)，以測試該扇葉的耐受流體壓力強(qiáng)度之測試方法。

本實(shí)用新型另一目的在提供一種檢測經(jīng)過耐受流體壓力強(qiáng)度之測試的扇葉的外型及工作效能及工作異音其中至少一項(xiàng)的變化判斷該扇葉的耐受流體壓力的強(qiáng)度。

為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于一扇葉耐受流體壓力強(qiáng)度之測試系統(tǒng)，包括：一箱體，其內(nèi)界定一腔室容置該扇葉；一驅(qū)動裝置，具有一傳動桿延伸到該腔室內(nèi)連接該扇葉，并經(jīng)由該傳動桿驅(qū)動該扇葉轉(zhuǎn)動；一流體源，提供一流體進(jìn)入該箱體的腔室內(nèi)；一加壓泵，連接該流體源及該箱體，該流體源之流體經(jīng)過該加壓泵加壓后流入該箱體的腔室內(nèi)，以使在腔室內(nèi)的扇葉在加壓的流體中轉(zhuǎn)動。

本實(shí)用新型另外提供一種用于用于一扇葉耐受流體壓力強(qiáng)度之測試方法，包括：將一扇葉設(shè)置在一箱體的一腔室內(nèi)，并使該扇葉連結(jié)一驅(qū)動裝置的一傳動桿；通過一流體源提供一流體經(jīng)過一加壓泵加壓到一預(yù)設(shè)流體壓力后流入該箱體內(nèi)；該驅(qū)動裝置驅(qū)動該扇葉以一預(yù)定轉(zhuǎn)速在該預(yù)設(shè)壓力的流體中轉(zhuǎn)動，且經(jīng)過一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動時(shí)間后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在一實(shí)施，該驅(qū)動裝置連接一轉(zhuǎn)速器及一計(jì)時(shí)器，該轉(zhuǎn)速器調(diào)節(jié)設(shè)定該驅(qū)動裝置的驅(qū)動轉(zhuǎn)速，該計(jì)時(shí)器設(shè)定該驅(qū)動裝置的驅(qū)動時(shí)間。

在一實(shí)施，該箱體的腔室內(nèi)設(shè)有一壓力感測器感測該箱體的腔室內(nèi)的流體壓力。

在一實(shí)施，該流體源經(jīng)由一管道連通該加壓泵及該箱體的腔室。

在一實(shí)施，該流體包括：壓縮空氣、氮?dú)?、植物油、煤油、蒸餾水。

在一實(shí)施，該測試方法更包括：根據(jù)該扇葉的外型及工作效能及工作異音其中至少一項(xiàng)的變化判斷該扇葉的耐受流體壓力的強(qiáng)度。

【附圖說明】

下列圖式之目的在于使本實(shí)用新型能更容易被理解，于本文中會詳加描述該些圖式，并使其構(gòu)成具體實(shí)施例的一部份。透過本文中之具體實(shí)施例并參考相對應(yīng)的圖式，俾以詳細(xì)解說本實(shí)用新型之具體實(shí)施例，并用以闡述實(shí)用新型之作用原理。

圖1為本實(shí)用新型測試系統(tǒng)示意圖；

圖2A為本實(shí)用新型第一種扇葉的示意圖；

圖2B為本實(shí)用新型第二種扇葉的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型測試方法流程圖；

圖4為本實(shí)用新型另一測試方法流程圖。

主要符號說明：

11 箱體

111 腔室

12 驅(qū)動裝置

121 傳動桿

13 流體源

14 加壓泵

15 扇葉

151 輪轂

152 葉片

16 轉(zhuǎn)速器

17 計(jì)時(shí)器

18 管道

19 壓力感測器

SP1～SP4 步驟。

【具體實(shí)施方式】

本實(shí)用新型之上述目的及其結(jié)構(gòu)與功能上的特性，將依據(jù)所附圖式之較佳實(shí)施例予以說明。

請參考圖1為本實(shí)用新型測試系統(tǒng)示意圖；圖2A為本實(shí)用新型第一種扇葉的示意圖；圖2B為本實(shí)用新型第二種扇葉的示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型的測試系統(tǒng)用于測試一扇葉耐受流體壓力的強(qiáng)度，該測試系統(tǒng)包括：一箱體11、一驅(qū)動裝置12、一流體源13、一加壓泵 14。

該箱體11內(nèi)界定一腔室111用以容置該扇葉15，該腔室111作為測試的空間。該驅(qū)動裝置12具有一傳動桿121延伸到該腔室111內(nèi)連接該扇葉15，經(jīng)由該傳動桿121驅(qū)動該扇葉15轉(zhuǎn)動。其中該扇葉15 包含輪轂151及設(shè)在輪轂周圍的葉片152，例如但不限制為軸流扇葉 (如圖2A)或離心扇葉(如圖2B)。

該驅(qū)動裝置12例如為直流或交流馬達(dá)可調(diào)節(jié)驅(qū)動轉(zhuǎn)速，以使該扇葉 15以一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。該流體源13在該箱體11外提供一流體進(jìn)入該箱體的腔室內(nèi)，該流體例如但不限定為壓縮空氣、氮?dú)?、植物油、煤油或蒸餾水等。

該加壓泵14連接在該流體源13及該箱體11之間，該流體源13經(jīng)由一管道18連通該加壓泵14及該箱體11的腔室111，流體源13的流體藉由管道18先經(jīng)過加壓泵14加壓后再藉由管道18流入該箱體11 的腔室111內(nèi)，因此流入腔室111內(nèi)的流體具有一預(yù)設(shè)流體壓力。

再者，雖然圖中表示該加壓泵14設(shè)置在該箱體11外，但是在另一替代實(shí)施該加壓泵14也可以設(shè)置在該箱體11的腔室111內(nèi)，當(dāng)流體流入腔室111后再對腔室111內(nèi)的流體加壓。前述流入腔室111的流體至少淹過該扇葉15，或者充滿整個(gè)腔室111，以使在腔室111內(nèi)的扇葉15在加壓的流體中轉(zhuǎn)動。

前述的驅(qū)動裝置12連接一轉(zhuǎn)速器16及一計(jì)時(shí)器17，該轉(zhuǎn)速器16用以調(diào)節(jié)該驅(qū)動裝置12的驅(qū)動轉(zhuǎn)速，該計(jì)時(shí)器17用以設(shè)定該驅(qū)動裝置 12的驅(qū)動時(shí)間使該扇葉在預(yù)設(shè)的測試時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，其中該驅(qū)動時(shí)間根據(jù)每一種扇葉的規(guī)格，例如扇葉的尺寸及扇葉的使用場合等而定。

另外，該箱體11的腔室111內(nèi)設(shè)有一壓力感測器19連結(jié)該加壓泵 14，該壓力感測器19感測該腔室111內(nèi)的流體壓力，該壓力泵14根據(jù)該壓力感測器19的感測調(diào)整對流體的加壓以確保腔室111內(nèi)的流體達(dá)到預(yù)設(shè)流體壓力。

請繼續(xù)參考圖3為本實(shí)用新型測試方法流程圖。如本圖所示一并參考圖1，本實(shí)用新型的測試方法將扇葉放置在如上圖1所述的測試系統(tǒng)中做測試，包括步驟如下：

步驟1(SP1)：將一扇葉設(shè)置在一箱體的一腔室內(nèi)，并使該扇葉連結(jié)一驅(qū)動裝置的一傳動桿。在本步驟，將扇葉15(例如軸流扇葉或離心扇葉)放置在箱體11的腔室111內(nèi)，并跟驅(qū)動裝置12的傳動桿 121結(jié)合，扇葉15跟傳動桿121之間的結(jié)合方式可以是螺鎖或卡接或扣接。

步驟2(SP2)：通過一流體源提供一流體經(jīng)過一加壓泵加壓到一預(yù)設(shè)流體壓力后流入該箱體內(nèi)。在本步驟，開啟流體源使流體經(jīng)過管道 18流入加壓泵14，再從加壓泵14經(jīng)過管道18流入腔室111，加壓泵14對該流體加壓，使得流入腔室111內(nèi)的流體被加壓到一預(yù)設(shè)流體壓力，且藉由該腔室111內(nèi)的壓力感測器19流體壓力，該壓力泵 14根據(jù)該壓力感測器19的感測調(diào)整對流體的加壓，以確保腔室111 內(nèi)的流體達(dá)到預(yù)設(shè)流體壓力。

步驟3(SP3)：該驅(qū)動裝置驅(qū)動該扇葉以一預(yù)定轉(zhuǎn)速在該預(yù)設(shè)流體壓力的流體中轉(zhuǎn)動，且經(jīng)過一預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)動時(shí)間后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在本步驟，當(dāng)流入腔室111的流體淹過該扇葉15或充滿整個(gè)腔室111后，停止將流體注入到腔室111，啟動該驅(qū)動裝置12驅(qū)動該扇葉15在預(yù)設(shè)流體壓力的流體中轉(zhuǎn)動，其中該驅(qū)動裝置12可以經(jīng)由該轉(zhuǎn)速器16調(diào)節(jié)驅(qū)動轉(zhuǎn)速，且經(jīng)由計(jì)時(shí)器17設(shè)定驅(qū)動時(shí)間以使該扇葉在預(yù)設(shè)的測試時(shí)間以一預(yù)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。

本實(shí)用新型透過以上的步驟1至步驟3以令扇葉在具有壓力的流體中運(yùn)轉(zhuǎn)，以測試扇葉15耐受流體壓力的強(qiáng)度，舉例而言，將扇葉15放置在箱體11的腔室111內(nèi)，流體加壓到5Kg，驅(qū)動裝置12帶動該扇葉15以5000r.p.m.的轉(zhuǎn)速在5Kg的流體壓力中持續(xù)轉(zhuǎn)動1小時(shí)，以測試該扇葉15的耐受流體壓力的強(qiáng)度。

請繼續(xù)參考圖4為本實(shí)用新型另一測試方法流程圖，本圖與圖3的差異在于更包括步驟4(SP4)在該步驟3(SP3)的后面，該步驟4(SP4)：根據(jù)該扇葉的外型及工作效能及工作異音其中至少一項(xiàng)的變化判斷該扇葉的耐受流體壓力的強(qiáng)度。在本步驟將前述經(jīng)過耐受流體壓力強(qiáng)度的扇葉15從箱體11的腔室111取出，然后根據(jù)扇葉的外型及/或工作效能及/或工作異音的變化來判斷扇葉15的耐受強(qiáng)度。

前述扇葉外型是指扇葉是否變形或斷裂，扇葉是否變形可以利用接觸式的量測(例如量測頭)或非接觸式的量測(例如以3D雷射掃瞄量測儀進(jìn)行3D非接觸式光學(xué)量測)，透過這些量測扇葉的軸向變形及徑向變形數(shù)值。

前述工作效能是指將扇葉放入風(fēng)洞測試儀測量風(fēng)壓-風(fēng)量曲線(P-Q 曲線圖)，風(fēng)量是指扇葉「每分鐘送出或吸入的空氣總體積」。風(fēng)量單位是CFM，即為每分鐘立方英尺(Cubic Feet per Minute)；如果按立方公尺來算，則為CMM(Cubic Meters per Minute)。風(fēng)扇的風(fēng)壓又稱為靜壓(static pressure)，指風(fēng)扇在進(jìn)氣端與吹出端的氣壓差異，通常使用單位為公厘水柱高(mmH2O)或是英寸水柱高 (inchH2O)。

前述異音是指將扇葉放入消音室中進(jìn)行量測，一般而言消音室的雜訊要小于17dB。

舉例而言，將前述以5000r.p.m.的轉(zhuǎn)速在5Kg的流體壓力中持續(xù)轉(zhuǎn)動1小時(shí)的扇葉15從箱體中取出，然后根據(jù)該扇葉15是否斷裂，若斷裂則判斷該扇葉15沒有通過測試。再者，若該扇葉15沒有斷裂則要量測該扇葉15的軸向變形是否小于等于0.1mm；徑向變形是否小于0.2mm，且風(fēng)壓是否小于等于12mm水柱；風(fēng)量是否小于等于5CFM；異音是否小于等于33分貝判斷該扇葉15有無通過測試。例子中各項(xiàng)目的數(shù)值并不局限于本實(shí)用新型，可以根據(jù)測試者的需求設(shè)定。

藉由以上的系統(tǒng)及方法以令扇葉15在一具有壓力的流體中運(yùn)轉(zhuǎn)，以測試該扇葉15的耐受流體壓力強(qiáng)度，且檢測經(jīng)過耐受流體壓力強(qiáng)度之測試的扇葉15的外型及工作效能及工作異音其中至少一項(xiàng)的變化判斷該扇葉15的耐受流體壓力的強(qiáng)度是否通過測試。

惟以上所述者，僅系本實(shí)用新型之較佳可行之實(shí)施例而已，舉凡利用本實(shí)用新型上述之方法、形狀、構(gòu)造、裝置所為之變化，皆應(yīng)包含于本案之權(quán)利范圍內(nèi)。