便携式叶片鼓风机

摘要

一种便携式叶片鼓风机包括壳体，该壳体具有进风口和定义出风口轴线的出风口。把手附接至壳体。马达安装在壳体内和具有可旋转驱动轴。可旋转的叶轮安装在驱动轴上以与其一起旋转，并且叶轮抽吸空气进入进风口，且与出风口轴线基本平行地从出风口中吹出空气。鼓风管具有管进口和管出口，并定义管进口轴线。鼓风管被支撑地连接至壳体和把手中的一个，以使管进口设置为间隔开出风口，并且出风口轴线与管进口轴线一致。

权利要求

1.一种便携式叶片鼓风机包括：

壳体，该壳体具有进风口和定义出风口轴线的出风口；

附接至壳体的把手；

安装在所述壳体内和具有可旋转驱动轴的马达；

安装在所述驱动轴上以与其一起旋转的叶轮，该叶轮抽吸空气进入所述进风口和与所述出风口轴线基本平行地从所述出风口中吹出所述空气；

具有管进口和管出口的鼓风管，所述鼓风管定义管进口轴线，并且通过至少一个间隔部件以被支撑的方式连接至所述壳体或所述把手，所述管进口设置为间隔所述出风口，以在所述出风口和所述管进口之间定义周边开放区域，并且所述出风口轴线与所述管进口轴线基本一致。

2.根据权利要求1所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述鼓风管以被支撑的方式可连接至所述壳体。

3.根据权利要求1所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述管进口具有和所述出风口基本一致的内部横截面。

4.根据权利要求1所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述管进口具有和所述出风口相同的内部横截面。

5.根据权利要求1所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述管进口和所述出风口各自内部横截面是环形的。

6.根据权利要求5所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述管进口和所述出风口的内部横截面各自的直径在4.0英寸(10.16厘米)至6.0英寸(15.24厘米)的范围内。

7.根据权利要求6所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述管进口设置为以2.0英寸(5.08厘米)至3.0英寸(7.62厘米)的第一轴线距离间隔开所述出风口。

8.根据权利要求1所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述鼓风管定义管出口轴线为与所述管进口轴线基本平行对齐。

9.根据权利要求1所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述马达从包含交流电机、直流电机和汽油驱动马达的组中进行选择。

10.根据权利要求1所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述至少一个间隔部件包括材料网。

11.根据权利要求10所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述材料网由塑料材料形成。

12.根据权利要求11所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述材料网与所述鼓风管一体成型。

13.根据权利要求7所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述鼓风管的所述管进口的直径为第一横向距离，并且其中所述第一轴线距离和所述第一横向距离的比例在1:1和1:1.4之间。

14.根据权利要求13所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述第一轴线距离和所述第一横向距离的比例为1:1.2。

15.根据权利要求5所述的便携式叶片鼓风机，其中，存在于所述出风口和所述管进口之间的周边开放区域大于其之间的整体周边区域的90％。

16.根据权利要求15所述的便携式叶片鼓风机，其中，存在于所述出风口和所述管进口之间的周边开放区域大于其之间的整体周边区域的95％。

17.根据权利要求3所述的便携式叶片鼓风机，其中，鼓风管可移动和可替换地连接至所述壳体或所述把手。

18.根据权利要求17所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述至少一个间隔部件包括至少一个间隔臂。

19.根据权利要求18所述的便携式叶片鼓风机，其中，所述至少一个间隔臂包括第一间隔臂和第二间隔臂。

20.根据权利要求19所述的便携式叶片鼓风机，进一步包括套环部件，该套环部件基本刚性地连接至所述至少一个间隔部件，以固定方式结合所述壳体。

说明书

便携式叶片鼓风机

技术领域

[0001] 本发明涉及便携式叶片鼓风机，尤其涉及具有高效气流的便携式叶片鼓风机。

背景技术

[0002] 常规便携式叶片鼓风机通常包括具有进风口和出风口的壳体，和可连接至接收气流的出风口的延长鼓风管。安装在壳体内的电动马达或者内燃发动机驱动空气叶轮或类似物。空气叶轮通过进风口抽吸大量气流进入壳体，并通过出风口从壳体吹出强力气流，之后通过鼓风管。气流通过出风口从鼓风管排出，以吹动碎屑，如地面上需要被清洁的树叶。

[0003] 为了效率最优化，急需产生出气流体积和气流速度的最佳组合。根据产业公知，一个确定大小的马达或者发动机和确定直径的鼓风管会以大约确定的效率产生大约确定体积和速度的气流。总体而言，为了制造具有更大体积和速度的气流，这个通常期待的特性，似乎简单的是使用更大的马达或发动机。然而，由于叶片鼓风机必须由个人携带，通常携带很长时间，因此减轻叶片鼓风机的重量很重要。为了市场和销售目的，同样急需降低叶片鼓风机的成本。另外，更足功率的马达和发动机从设计上通常噪音也更大，特别是在内燃发动机方面，如此动力更足的马达和发动机从噪音消除和工作危险的立场上看并不可取。由于仅仅使用更大的马达或发动机来获取更大体积和速度的气流并不是可完全接受的解决方案，因此急需通过低功率输出的马达或者发动机来产生最优化量的气流。

[0004] 因此，各种现有技术设备存在通过不增加马达或者发动机的大小，功率和/或马达或发动机的成本以从叶片鼓风机中产生更高效的气流的意图。一种上述设备的一个例子是公告于1997年8月19日的美国发明专利NO.D382683，该专利授权给Henke等人，标题是用于叶片鼓风机的空气喷嘴。该空气喷嘴具有一个入口和三个出口。三个出口的横截面积明显小于入口的横截面积。因此，气流通过三个出口的速度大于其通过一个入口的速度。但是，可确信的是产生的气流的总横截面积小于当喷嘴不存在时的气流总横截面积，这并非所期望的。进一步地，用这种方式使得气流变窄引起对于气流一定的阻力，同样也并非所期待的。

[0005] 另一种已被开发的尝试在空气鼓风机中产生更高效率的气流的附件是一种可以和叶片鼓风机使用的文丘里(Venturi)管，并且在本次申请的申请日期前在以下有效的发布链接中进行了描述：http://www.thingiverse.eom/thing:l7 6094。该附件装置包括被具有直径减小的中心口的锥形漏斗分隔开的纵向环形外壁。来自直径减小的中心口的高速气流抽吸(带入)额外的空气，通过小椭圆形开口进入上述附件的内部，以尝试利用上述附件增强上述叶片鼓风机的整体效率。与本发明相比，该附件在增加气流方面效率更低，并且其设计增加气流通过该装置的阻力。此外，气流穿过具有该装置的叶片鼓风机必须是单向的。而且，气流通过该装置的锥形漏斗部分容易造成如叶子、棍子、石子、石头等户外常遇到的各种碎片的妨碍和堵塞。

[0006] 本发明的目的在于提供一种提高效率的便携式叶片鼓风机。

[0007] 本发明的另一个目的在于提供一种高空气体积的便携式叶片鼓风机。

[0008] 本发明的另一个目的在于提供一种在气流产生方面高效的高空气体积的便携式叶片鼓风机。

[0009] 本发明的另一个目的在于提供一种相比于具有相同额定功率的马达或者发动机的与此相当的叶片鼓风机，具有更高空气体积的便携式叶片鼓风机。

[0010] 本发明的进一步的目的在于提供一种具有低功耗的高空气体积的便携式叶片鼓风机。

[0011] 本发明的另一个目的在于提供一种在通过电力驱动马达和叶轮产生气流的流量方面高效的高空气体积的便携式叶片鼓风机。

[0012] 本发明的进一步的目的在于提供一种与能够产生类似空气体积流量的便携式鼓风机相比重量轻的高空气体积的便携式叶片鼓风机。

[0013] 本发明的进一步的目的在于提供过一种对于使用者来说不太重使用舒适的高空气体积的便携式叶片鼓风机。

[0014] 本发明的进一步的目的在于提供一种对于使用者来说在一段延长的时间里不太重的使用舒适的高空气体积的便携式叶片鼓风机。

[0015] 本发明的进一步的目的在于提供一种可以用有竞争力的成本制造的高空气体积的便携式鼓风机。

[0016] 本发明的进一步的目的在于提供一种对于其效率的空气体积流量而言相对安静的高空气体积的便携式鼓风机。

[0017] 本发明的进一步的目的在于提供一种具有更小气流阻力的高空气体积的便携式鼓风机。

[0018] 本发明的再进一步的目的在于提供一种由叶轮产生的气流不因沿其路径产生的气流阻力明显减慢的高空气体积的便携式鼓风机。

[0019] 本发明的再进一步的目的在于提供一种从鼓风机的鼓风管出来的气流大于由叶轮原始产生的气流的高空气体积的便携式叶片鼓风机。

[0020] 本发明的进一步的目的在于提供一种比具有相同重量和/或额定功率的现有技术的叶片鼓风机更高效的高空气体积的便携式鼓风机。

发明内容

[0021] 根据本发明的至少一方面，公开了一种新型便携式叶片鼓风机，包括具有进风口和出风口并且定义出风口轴线的壳体。把手附接至壳体。马达安装在壳体内，该马达具有可旋转驱动轴。叶轮安装在驱动轴上以一起旋转，并且该叶轮抽吸空气进入进风口和与出风口轴线基本平行地从出风口中吹出空气。鼓风管具有管进口和管出口并且定义管进口轴线。鼓风管被支撑地附接至壳体和把手中的至少一个，以使管进口间隔开出风口设置，并且出风口轴线与管进口轴线一致。

[0022] 参照附图考虑以下详细描述和所附权利要求书，本发明的其他优势、特征和特点，以及结构的相关元件的操作方法和功能，和部件的组合以及制造经济，将变得更加显而易见，下面将对附图进行简要描述。

附图说明

[0023] 根据本发明上述新型的特征被认为是便携式叶片鼓风机所具有的特征。关于其结构、机构、用途和操作方法，及进一步的目标和优点，将通过具有以例示说明的本发明的目前所优选的实施例的下述附图，以更好地理解。应清楚理解的是，附图仅作为说明和描述的目的，而并非旨在作为本发明限制的界定。在附图中：

[0024] 图1是利用本发明的原理构成的一种便携式鼓风机的实施例的右后视方向的立体图；

[0025] 图2是图1的便携式鼓风机的左视图；

[0026] 图3是图1的便携式鼓风机的右视图；

[0027] 图4是图1的便携式鼓风机的俯视图；

[0028] 图5是图1的便携式鼓风机的主视图；

[0029] 图6是沿图4的剖面线6-6的图1的便捷式鼓风机的左侧剖视图，并且为清晰起见没有示出可旋转叶轮及马达；和，

[0030] 图7是图1的便携式鼓风机的左视图，其中鼓风管与主体分离。

具体实施方式

[0031] 以下将通过图1至图7非限制性的实施例来说明，展示本发明的一种便携式鼓风机100的实施例。

[0032] 简而言之，便携式鼓风机100包括壳体110、把手120、马达130、可旋转叶轮140、鼓风管150、至少一个个间隔部件160和套环部件170。

[0033] 在图示的实施例中，便携式鼓风机100包括壳体110，该壳体110具有左进风口112a和右进风口112b和定义为出风口轴线“OP”的出风口114。壳体110可以具有大致圆筒型的主体116和大致与主体116相切定向的壳体出风管117。左进风口112a和右进风口112b优选地，如图所示，设置在主体116的两侧；出风口114设置在壳体出风管117的远端118。如图所示，但并非根本地，壳体出风管117的远端118优选地与套环部件170的前边缘171重合。把手120附接至壳体110以便于操作者搬动和手动操作便携式鼓风机100。电源开关119，优选为点动接触型，安装在把手120的下侧方便位置，以便于操作者用食指进行通常的准备操作。

[0034] 电动的马达130以常规的方式刚性地安装在壳体110内，且具有可旋转驱动轴132以驱动可旋转叶轮140。马达130可以从包含交流电机、直流电机和汽油驱动马达的组中选择。交流电机通常由常规的交流电源供电，也可以是通过电线引出的110V交流电或者220V交流电。直流电机通常可以由位于壳体110内或附接至壳体110的可充电电池供电。汽油驱动的马达可以由任何合适类型的汽油或者类似的燃料提供动力。

[0035] 可旋转叶轮140安装在驱动轴132上以一起旋转。可旋转叶轮140抽吸气流进入左进风口112a和右进风口112b，如箭头“A”所示，通过壳体110，如箭头“B”所示，和将抽吸的气流强力吹过壳体出风管117，如箭头“C”所示，和以与出风口轴线“OP”大致平行的方向吹出壳体出风口114，如箭头“D”所示。以这种方式，气流被合适地引导以被鼓风管150接收。

[0036] 鼓风管150在进风口端153具有管进口152和在出风口端155具有管出口154。鼓风管150在管进口152处定义管进口轴线“IP”，和在管出口154处定义管出口轴线“EP”。如通过图2至4和6最清楚可见的，管出口轴线“EP”与管进口轴线“IP”基本平行对齐。

[0037] 另外，在第一个图示的实施例中，如图5和6最清楚可见的，管进口152具有与出风口114基本一致的内部横截面，并且管进口152具有和出风口114基本相同的内部横截面。这使得来自于出风口114的被合适引导的空气，如箭头“A”所示，无需中断而容易流入管进口152。进一步地，管进口152和出风口114各自内部横截面大致是环形的，通常为了制造方便。
在第一个图示的实施例中，管进口152和出风口114的内部横截面各自优选地在直径大概
4.0-6.0英寸的范围内。

[0038] 在第一个图示的实施例中，至少一个间隔部件160包括至少一个间隔臂(网)，并且更具体地包括第一间隔臂(网)161和第二间隔臂(网)162。第一和第二间隔臂(网)161、162各自具有支撑材料网。进一步地，第一和第二间隔臂(网)161、162优选地由合适强度的硬质塑料材料形成，各材料网优选地与具有相同类型的强度，硬质材料的鼓风管150一体成型。套环部件170大致刚性地连接第一和第二间隔臂(网)161、162，并且同样优选地由相同强度，硬质塑料材料形成，并且与第一和第二间隔臂(网)161、162和鼓风管150一体成型。如果视为合适，鼓风管150、第一和第二间隔臂(网)161、162和套环部件170可以通过注塑成型或者吹塑成型，或者由任何其他适当的制造方法制成。

[0039] 所述套环部件170适用于选择性地结合壳体110以固定，并且更具体地，适用于结合在壳体出风管117和远端118之间以固定。为此，套环部件170的内表面170a的形状和壳体出风管117的远端118的外表面118a优选地互补。进一步地，套环部件170的内径优选地稍大于壳体出风管117的远端118的外径。一对弹簧加载的可释放的锁定机构115可以设置于临近壳体出风管117的远端118以接合一对位于套环部件170的配合孔172以保持套环部件170可操作地安装至壳体出风管117。任何常规的可释放的锁定机构都可以被使用在壳体出风管117和套环部件170(和附接的鼓风管150)上以连接固定至壳体110，管进口152间隔开出风口114设置，并且出风口114与管进口轴线“IP”基本一致。

[0040] 可释放的锁定机构的可替换的实施例包括：设置为从套环部件170的内圆周突出的一个或多个锁定销(未图示)，在鼓风管150旋转时，与环绕壳体出风管117的外圆周形成的一个或多个对应的配合轨道槽滑动接合，在鼓风管连接至壳体出风管117预定的旋转位置，锁定销与轨道槽的盲端偏移部分摩擦锁定。任何其他公知的适合可释放连接鼓风管至壳体或者把手的可释放的锁定机构同样在本发明人所预期的保护范围之内。

[0041] 如上述附图的一般描述和图示，鼓风管150被支撑，并且可移动和可替换地连接至壳体110和把手120中的至少一个。在第一个图示的实施例中，鼓风管150被支撑，并且可移动和可替换地连接至壳体110。更具体地，鼓风管150通过第一和第二间隔臂(网)161、162和套环部件170可支撑，并且可移动和可替换地连接至所述壳体110。

[0042] 进一步地，如图1至3和6最清楚可见的，鼓风管150被支撑地连接至壳体110，如上所述，以使管进口152间隔开出风口114设置，并且出风口轴线“OP”与管进口轴线“IP”一致。容易看到的是，管进口152以第一轴线距离“Z”间隔开出风口114设置；当然，所述距离根据叶片鼓风机的其他参数和规格显著变化。

[0043] 进一步地，鼓风管150从管进口152至管出口154的长度被表示为第二轴线距离“S”。尽管在附图中管进口152显示为环形横截面，对于本领域的技术人员而言显而易见的是它可以呈现为其他任何常规的本领域所公知的几何形状(例如矩形、正方形、三角形、椭圆形等)，作为的出风口114和叶片鼓风机100的其他空气通道、管、通道和出口。管进口152的直径显示为第一横向距离“T”，并且第一轴线距离“Z”和第一横向距离“T”的比例约在1:1和1:1.4之间可用(但并非根本上要在这个区间)。并且，优选地(但并非根本上)约在1:1.2之间，在这之间，如图所示，所采用的是环形横截面。

[0044] 忽略出风口114的结构所采取的具体的几何形状或者尺寸，管进口152和与之连接的空气通道、管和通道，一个重要的目前的发明方案是，出风口114和管进口152之间的周边开放区域足够大，以容许如来自于出风口114的气流所引起显著补充气流被抽吸(带入)管进口152。如附图所示和通过实验确认，出风口114和管进口152之间的周边(附图所示的圆周)开放区域有使用(但并非根本上)出风口114和管进口152之间的整体周边(圆周)开放区域的大于大概百分之九十(90)，并且优选地(但并非根本上)大于大概百分之九十五(95)。

[0045] 在使用中，为了在例如地面或人行道的表面吹动树叶，便携式鼓风机100的壳体出风管117对准树叶，并且手动操作电源开关119以打开电动马达130。电动马达130以高速度带动可旋转叶轮140旋转，如箭头“R”所示，以将气流抽吸进左进风口112a和右进风口112b，如箭头“A”所示，并且产生强力气流通过壳体110，如箭头“B”所示，通过壳体出风管117，如箭头“C”所示，并且从出风口114出去，如箭头“D”所示。强力气流从壳体出风管117的出风口114和通过出风口114和管进口152之间的空间，如箭头“E”所示，此时强力气流抽吸(带入)来自于周围空间的显著补充的气流，如箭头“F”所示，一同进入管进口152，如箭头“G”所示。
显著增加的气流持续沿鼓风管150的内部，如箭头“H”所示，然后在管出口154处离开鼓风管
150，如箭头“I”所示，以冲吹地面上需要被清洁的树叶和其他碎屑。

[0046] 以上附图和描述的实施例中很多不需要创造性的修改和变更对于本领域的技术人员来说是显而易见的。例如，至少一个间隔部件160可以包括一个明显比上述描述的实施例中的两处臂部件(网)更厚和更强的坚固的单间隔臂(网)，以进一步增加出风口114和管进口152之间的周边开放区域，上述最大化合乎本发明的原理。此外，这样的单间隔臂(网)可以，例如直接或者间接地，以功能多种多样的等同方式，可拆卸地连接至把手的前端或者壳体的前端，而并非直接连接至两个图示的实施例所示的壳体出风管117。

[0047] 此外，本发明并不要求如附图所示的，马达和叶轮安装在壳体内去抽吸提供装置100的原始空气从位于主体116的两侧的一个或者多个进风口112a、112b进入壳体100。相反地，进入壳体的原始气流可以，不同于附图中所图示的设置，以与出风口轴线基本平行(即重合)的线性方向，如已被利用的，例如 型号BGA 85手持式叶片鼓风机，可从美国弗吉尼亚州(VA.USA)，弗吉尼亚海滩(Virginia Beach)的斯蒂尔(STIHL)公司获得。

[0048] 上述结构和操作原理的其他变化对于在本发明领域技术人员而言是显而易见的，并且这些变化被认为在本发明的保护范围内。另外，在根据本发明的便携式叶片鼓风机的设计和制造中，可以使用其他的修改和变更，只要不脱离本发明所附的权利要求所限定的精神和保护范围。

[0049] 在描述本发明的上下文(尤其在所附权利要求书的上下文)中使用的术语“一”和“所述”以及类似的参考用语将被理解为涵盖单数和复数，除非本文中另有所指或上下文清楚否认。术语“包括”、“具有”、“包含”、“含有”将被理解为开放式术语(即，意味着“包含但不限于”)，除非另有注释。术语“连接”将被理解为部分或完全包含在内、一起附接或结合，即使存在介入的某物也如此。本文中对数值范围的叙述仅意在用个别地提及术语所述范围内的每一单独数值的速记方法，除非本文中另有指示，且每一单独数值并入到说明书中，如同在本文中个别叙述一般。本文中所提供的任何和所有实例或示范性语言(例如，“例如”或“举例来说”)的使用仅意在更好地说明本发明，且未对本发明的范围进行限制，除非另有主张。说明书中的语言不应被理解为指示对于本发明的实践为必需的任何非主张的要素。