CN103562559A - 特别用于便携式吹风机的脉冲气流发生器的螺旋桨 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特别用于独立的便携式吹风机的脉冲气流发生器的螺旋桨(1)，它由彼此同轴地连结的两个部分装配而成，即，第一前部件(2)和第二后部件(5)，该第一前部件由单件构成并包括固定在中央环(4)上的多个扭曲的叶片(3)，该第二后部件整体呈锥形并同样由单件构成，该装配件的中央部分(6)呈锥形并由锥形空气入口的后部构成，该螺旋桨的特征在于，所述第一前部件和第二后部件借助于紧固装置(10)连成一体，该紧固装置由一轮毂构成，该轮毂包括同轴地装配在一起的两个部件(11，12)，这两个部件之间紧固构成螺旋桨(1)的所述两个部件(2，5)，所述轮毂可旋转地固定螺旋桨，并保证保持前、后部件的装配位置。

Description

特别用于便携式吹风机的脉冲气流发生器的螺旋桨
技术领域
本发明涉及一种特别用于便携式吹风机的脉冲气流发生器的螺旋桨。特别有意义的是，它可以应用于电动便携式吹风机。这样的设备一般用来“扫除”可能覆盖在诸如草坪、城市交通道路、室外停车场、体育地面、游戏区等等不同表面上的枯叶或垃圾。
本发明还旨在提出一种便携式设备，尤其是独立的(自主的)便携式吹风机，它包括用本方法制成的脉冲气流发生器的螺旋桨。
背景技术
用来实现吹风机器的轴向风机包括螺旋桨，该螺旋桨由多个直线或螺旋形径向叶片构成，所述叶片借助于其基部固定在中央轮毂上。
这种利用直叶片的吹风机器尤其具有效率低下的缺点，以致于往往优选利用由效率较佳的螺旋形叶片构成的螺旋桨。
事实上，每个叶片的轮廓都起飞机侧翼的作用。它在空气入口处具有前缘，而在空气出口处具有后缘。为了最佳地运行，空气应该基本上垂直于前缘到达。另一方面，为了使风机最佳运行，应用速度三角形的原理(图8、8A、8B)，人们力求通过风机的旋转而在风机的整个表面上建立速度为Va的尽可能均匀的气流，并以此获得速度Va。然而，若考虑到叶片脚的轮廓，则它围绕风机轴以速度VΩ转动，该速度基本上等于旋转速度乘以叶片脚在该轮廓上所处的半径。于是，所述轮廓应使空气在其上达到一个相对速度Vr。若考虑到定位在叶片端部的轮廓，则通过螺旋桨的旋转同样产生空气速度Va，但是它以乘以比叶片脚半径大得多的它相对于风机轴的位置的半径的同一旋转速度旋转。结果是，空气的相对速度Vr比叶片脚处大得多，但其取向更加远离风机轴。该原理说明，性能好的螺旋桨应该由螺旋形叶片构成，这没有简化其实现。
因此，人们趋势于使叶片的起点定位得尽可能远离旋转轴，以便减少叶片脚和叶片高度之间的速度定向差，从而尽可能简化叶片的实现。但因此，应该在螺旋桨之前集成一个允许改善空气入口空气动力学的圆锥体。可以理解，空气入口圆锥体的长度与叶片脚半径成比例，所述圆锥体的长度随着所述叶片脚半径而增大。因而，该风机需要外廓尺寸更大的这种类型圆锥体，对于配备体积小的脉冲空气发生器的便携式设备力求提高效率的应用，它构成一个缺点。
当这指的是通过焊接，或者通过固定机械装置将其叶片固定在中央轮毂上的尺寸大的吹风机器的实现时，其结构无法解决这个大问题。
反之，当希望把这样的螺旋桨应用于尺寸小的轴向风机的实现时，诸如在清扫和／或清洗吹风机中，需要配备能保证产生脉冲气流的轴向风机，尤其通过本发明力求达到这样尺寸小的螺旋桨的模铸，实际上变得不可能，除非利用喷射物质和方法，需要使用非常复杂的模型(多型芯模型)。其结果是成套工具成本提高，因而产品制造成本提高，而且铸型易碎并因而缩短使用寿命，构成部件成本额外提高的因素。大部分时间，这种类型的螺旋桨无法用现有的方法和材料铸型，因而设计师只得在螺旋桨几何形状上折衷，以便使模铸成为可实现。
另外，通过这样的材料和方法获得的部件精度不足，而且各批之间变动大。
预期通过提出一种轴向螺旋桨，其叶片固定在柱形轮毂上，或者叶片扭转度低，或者通过减少叶片数目，来克服这些缺点，但这会降低这样获得的螺旋桨的效率。
文献US-2010／007476.1描述了一种推进螺旋桨，它由一前一后同轴地并列的两个部件装配而成，其中第一前部件形成为单体件并由多个固定在中央环上的螺旋形叶片构成，第二后部件一般呈锥形并且同样由单件构成。这两个部件通过螺旋桨基部在第二后部件所具有的裂口中啮合装配。该装配件的中央部分呈截头锥形，其顶点由平坦的范围构成，对空气入口空气动力学干扰相对较大。
文献US-4，462，757公开了一种冷却风机螺旋桨，它同样由一前一后同轴地并列在一起的两个部件装配而成，其中第一前部件形成为单体件并由固定在中央环上的多个螺旋形叶片构成，第二后部件整体呈锥形并且同样形成为单体件。这两个部件借助于螺杆装配。该装配件的中央部分呈截头锥形，其顶点同样由一个平坦的范围构成，对空气入口空气动力学干扰相对较大。
文献DE-2855909同样描述了一种内燃机冷却风机用的螺旋桨，它由一前一后同轴地并列在一起的两个部件装配而成，其中第一前部件由单件构成并由固定在中央环上的多个螺旋形叶片构成，第二后部件整体呈锥形并且同样由单件构成。按照该文献，第一和第二部件同样借助于多个螺杆装配。该装配件的中央部分呈截头锥形，其顶点同样由平坦的范围构成，对于空气入口空气动力学干扰相对较大。
发明内容
本发明的目的旨在提出一种避免上述缺点的螺旋桨。
按照本发明，该目的通过一种特别用于便携式吹风机(鼓风机，送风机)的脉冲气流发生器的螺旋桨实现，它由一前一后同轴地并列在一起的两个部件装配而成，这两个部件是：
-第一前部件，它形成为一个单件(单体件，一体件)，并由固定在中央环上的多个螺旋形(扭曲的，卷绕的)叶片(桨板)构成；以及
-第二后部件，它整体呈锥形并且形成为一个单件，
该装配件的中央部分呈锥形，并由空气入口圆锥体的后部部分构成，该螺旋桨的特征在于，所述第一前部件和第二后部件借助于紧固(夹紧)装置连成一体，该紧固装置由轮毂构成，该轮毂包括两个同轴地-优选通过嵌合(嵌套)-装配的部件，它们之间紧固所述螺旋桨的两个构成部件，所述轮毂旋转地与螺旋桨连成一体，并保证保持该前、后部件的装配位置。
按照一个有利的实施模式，紧固装置的前部部件呈锥形，并构成空气入口圆锥体的顶点。
按照一个有利的实施模式，轮毂的两个部件在紧固位置中的锁止通过所述轮毂的后部部件在该轮毂的前部部件中的嵌合力实现。
按照一个优选的实施模式，该轮毂包括轴向孔(孔腔)，以便允许容纳驱动电动机的轴的端部，该轴的端部与轮毂的前部部件通过啮合力连成一体。
按照一个有利的实施模式，该前部和后部部件通过嵌合装配，该螺旋形叶片借助于隔开的叶片脚固定在中央环上，该后部部件包括多个隔开的齿或卡爪，这些齿或卡爪啮合在所述叶片脚之间的间隔中。
本发明的装置的再一个特征在于，叶片脚的外表面和齿或卡爪的外表面构成空气入口圆锥面的一部分，这些外表面的接合线几乎是不可察觉的，使得这些表面的装配呈现连续的锥形表面。
本发明还旨在提出一种包括轴向风机的便携式吹风机，其特征在于，该轴向风机的螺旋桨包括至少一个上面提到的主要特征。
按照本发明的装置提供多个有意义的优点。特别是：
-允许以简单的制造方法实现复杂的螺旋桨几何形状；
-该方法允许螺旋桨构成部件的品质的良好可重复性；
-铸型出口不需要平衡即可获得部件；
-成套工具成本有限，获得螺旋桨的成本低；
-获得尺寸小效率最优的螺旋桨。
附图说明
从下文和附图的详细描述中将能更好地理解上述目的、特征和优点以及其他，在附图中：
图1是按照本发明实现的轴向螺旋桨示例的透视图；
图2是构成螺旋桨的两个部件的分解透视图，其中装配件的轮毂没有示出；
图3同样是构成螺旋桨的两个部件的透视图，其为另一角度下的视图；
图4是装配件的轮毂的零件分解透视图；
图5示出处于装配位置的轮毂的轴向剖面图；
图6是轴向部分剖面图，示出由轮毂和驱动轴装配而成的两个构成部分；
图7是螺旋桨的中央部分的横剖面图，并且示出旋转驱动装置；
图8、8A和8B举例说明速度三角原理的应用；
图8是示意地表示带有螺旋形叶片的平面视图；
图8A是沿着图8中的A-A线的剖面图；
图8B是沿着图8中的B-B线的剖面图。
具体实施方式
参照所述附图描述按照本发明螺旋桨实现的一个有意义但决非限制性的实施例。
按照本发明的高效轴向螺旋桨1由接连同轴地接合在一起的两个部件装配而成，所述两个部件为：
-第一前部件2，它由单件形成并由连接在中央环4上的多个螺旋形叶片3构成；
-第二后部件5，它整体呈锥形并且同样由单件形成；
该装配件的中央部分6呈连续的锥形，或者更准确地说呈截头锥形，它构成空气入口圆锥的后部。
有利地，前部件2和后部件5通过嵌合装配。
按照一个有意义的实施模式，螺旋形叶片3借助于隔开的叶片脚3a固定在中央环4上，后部件5包括多个隔开的齿或卡爪5a，这些齿或卡爪啮合在安排于所述叶片脚3a之间的间隔7中。
后部件5的卡爪5a具有其沿着空气入口圆锥的母线定向或者相对于该母线倾斜定向的直线边缘，以及相反的曲线边缘，该曲线边缘成形为与该曲线边缘所接触的叶片脚的表面相对应。卡爪5a和叶片脚3a的互补构型允许通过前部件2和后部件5的嵌合进行良好的装配。
固定在叶片3的基部上的叶片脚3a在侧向上具有一个在所述基部的一侧上伸出的表面。叶片脚3a的伸出部分的外表面8和齿或卡爪5a的外表面9构成空气入口圆锥体6的表面的一部分。
优选地，前部件2和后部件5借助于所有适当的材料和方法通过模制获得，例如通过本身已知的注射方法获得。
优选地，前部件2和后部件5由具有对其功能而言适当刚度的塑料或轻金属制成。
按照本发明，通过紧固装置10(图4和5)保持前部件2和后部件5的装配位置，该紧固装置由轮毂构成，该轮毂包括同轴装配的两个部件11和12，这两个部件之间紧固着构成螺旋桨1的两个嵌合部分2、5。
轮毂10与螺旋桨1旋转地连成一体。例如，为此，中央环4的柱形内表面具有平行于其轴线定向并在角度上隔开的肋13，而轮毂9的后部部件10的柱形外表面包括在角度上隔开的沟槽14，肋13接合入所述沟14中。
按照所示出的示例，紧固轮毂10的前部部件12具有锥形的前部部分12a，该前部部分12a布置在截头圆锥体6前面并与后者构成空气入口圆锥体6-12a。所述前部部分12a构成该空气入口圆锥体的顶点。
紧固轮毂10的两个部件11、12在紧固位置上的锁止优选通过所述轮毂10的后部部件11在该轮毂的前部部件12中的嵌合力实现。
轮毂10包括轴向孔15，以允许容纳驱动电动机的轴16的端部16a，该轴的端部与轮毂10的前部部件12通过啮合力连成一体。
因而可以理解，轴16旋转地与轮毂10连成一体，准确地说轮毂本身旋转地与螺旋桨1连成一体。
按照本发明的便携式吹风机属于一种包括轴向风机的类型。
按照本发明，该吹风机的特征在于，轴向风机具有上述重要特征性设置，或者是按照本发明的方法实现的。

Claims (12)

1.脉冲气流发生器的螺旋桨(1)，特别用于独立的便携式吹风机，该螺旋桨由前后同轴地接合在一起的两个部件装配而成，所述两个部件为：
-第一前部件(2)，该第一前部件形成为单件，并由固定在中央环(4)上的多个螺旋形叶片(3)构成，以及
-第二后部件(5)，该第二后部件整体呈锥形，并且同样形成为单件，
该装配件的中央部分(6)呈锥形，并构成空气入口圆锥体的后部，该螺旋桨的特征在于，所述第一前部件和第二后部件借助于紧固装置(10)连成一体，该紧固装置由轮毂构成，该轮毂包括同轴地装配在一起的两个部件(11，12)，这两个部件之间紧固构成螺旋桨(1)的两个部件(2，5)，所述轮毂旋转地与螺旋桨连成一体，并且确保维持所述前、后部件的装配位置。
2.按照权利要求1的螺旋桨，其特征在于，紧固装置(10)的前部部件(12)呈锥形，并构成空气入口圆锥体(6-12a)的顶点。
3.按照权利要求1或2的螺旋桨，其特征在于，构成紧固装置(10)或轮毂的所述两个部件(11，12)通过嵌合装配。
4.按照权利要求1或2的螺旋桨，其特征在于，轮毂(10)的所述两个部件(11，12)在紧固位置上的锁止通过所述轮毂的后部部件(11)在该轮毂的前部部件(12)中的嵌合力获得。
5.按照权利要求1至4中任一项的螺旋桨，其特征在于，该轮毂(10)包括轴向孔(15)，该轴向孔中容纳驱动电动机的轴(16)的端部(16a)，该轴的端部通过接合力与该轮毂(10)的前部部件(12)连成一体。
6.按照权利要求1至5中任一项的螺旋桨，其特征在于，该前部件(2)和后部件(5)通过嵌合装配。
7.按照权利要求1至6中任一项的螺旋桨，其特征在于，螺旋形叶片(3)借助于隔开的叶片脚(3a)固定在中央环(4)上；该后部件(5)包括多个隔开的齿或者卡爪(5a)，这些齿或卡爪啮合在布置于所述叶片脚之间的间隔(7)中。
8.按照权利要求7的螺旋桨，其特征在于，该后部件(5)的卡爪(5a)具有直线边缘和相反的曲线边缘，该直线边缘沿着空气入口圆锥体的母线定向或者相对于该母线倾斜定向，该曲线边缘的形态对应于与该曲线边缘相接触的叶片脚的表面。
9.按照权利要求7或8的螺旋桨，其特征在于，固定在叶片(3)的基部上的叶片脚(3a)沿侧向具有在所述基部的一侧伸出的表面，叶片脚(3a)的伸出部分的外表面(8)和所述齿或卡爪(5a)的外表面(9)构成空气入口圆锥体(6)的表面的一部分。
10.按照权利要求1至9中任一项的螺旋桨，其特征在于，前部件(2)和后部件(5)通过模制获得。
11.按照权利要求1至10中任一项的螺旋桨，其特征在于，前部件(2)和后部件(5)由刚性塑料或轻金属材料制成。
12.便携式吹风机，它包括轴向风机，其特征在于，该轴向风机的螺旋桨按照权利要求1至11中任一项实现。
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