CN108291375B

CN108291375B - 具有低反作用力矩的便携式电动鼓风机

Info

Publication number: CN108291375B
Application number: CN201680068677.6A
Authority: CN
Inventors: R·佩朗
Original assignee: Perran Co ltd
Current assignee: Perran Co ltd
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2020-10-23
Anticipated expiration: 2036-11-03
Also published as: FR3044028A1; US10655644B2; US20180291930A1; JP2018536783A; EP3380675A1; CN108291375A; EP3380675B1; FR3044028B1; WO2017089671A1

Abstract

本发明涉及一种便携式鼓风机(10)，它包括：‑轴向风扇鼓风机(18)；‑手柄(12)，其具有平衡中点(E)；‑鼓风出口，其连接在轴向风扇的下游；‑至少一个抽吸管嘴(32)，其连接在轴向风扇的上游并且具有进气口部(34)。根据本发明，进气管嘴包括用于使进气流均化的定向通道(44)的网格(42)，该定向通道的网格形成在进气口部(34)附近。本发明尤其应用于用于维护公共空间的便携式电动鼓风机的领域中。

Description

具有低反作用力矩的便携式电动鼓风机

技术领域

本发明涉及一种鼓风机(吹风机，送风机)，并且尤其涉及一种具有低反作用力矩的便携式电动鼓风机。

鼓风机指用于扫走或许散落在草地、操场、停车场或公共道路的表面周围的干树叶或碎片的空气发射设备。

这种设备主要用于将干树叶或碎屑推成堆，这些堆然后可以被更容易地收集并移除。鼓风机的使用可代替耙子或扫帚。然而，它提供更高的效率，同时不是很费力。

本发明应用于具有热发动机或电动机的鼓风机。本发明尤其用于可以使用一只手携带和操作的便携式、无电线且轻量化的鼓风机。

该类型的便携式电动鼓风机优选地可配备有由一体式或远程电池提供的电源。远程电池可以被佩戴在背部或皮带上并通过电线与鼓风机连接。

背景技术

文献US 8,894,382描述了电池集成类型的已知便携式电动鼓风机。

这种鼓风机包括在壳体中就位并用于加速空气流的轴向鼓风机风扇。空气由连接在风扇上游的抽吸喷嘴吸入并通过连接在风扇下游的鼓风出口吹出。风扇和鼓风出口能够向离开的空气流赋予高速度和同质方向。

离开的空气流的方向由鼓风出口决定。该出口主要排布在轴向鼓风机风扇的轴线上，以便优化鼓风性能并限制任何负荷损失。

鼓风机的携带和操作手柄在鼓风机的操作位置设置在鼓风机的上部上。该手柄配置成与鼓风机的平衡点一致，使得鼓风机的质量以基本上相等的方式分布在手柄的前方和后方。该措施防止了在鼓风机未工作的状态下携带鼓风机时大的力矩沿向前或向后的方向施加在操作人员的手上。

顺便说一下，手柄关于风扇轴线的特定倾斜允许在鼓风出口相对于地面呈现预定鼓风角度时调整保持手柄的手的舒适位置。

在该类型的鼓风机中，携带和操作手柄位于风扇轴线上方并与该轴线相距一定距离。此时，当鼓风机运转时，离开鼓风出口的空气流的推力产生在推力的轴线上但沿与后者相反的方向的反作用力矩。在US 8,894,382的情况下，这些力也排布在风扇轴线上。因此，并且由于将手柄与风扇轴线分离的距离，空气冲击的反作用力在手柄上并因此在保持该手柄的操作人员的手上形成反作用力矩。

由进气管嘴吸取的进入的空气流的反作用力增加了由离开的空气流形成的反作用力。此时，随着进气管嘴大体上排布在风扇轴线上，离开的空气流的反作用力也基本上沿着该轴线定向并且确实进一步增大了鼓风机运转时施加在操作人员的手上的力矩。实际上，相对于空气流，进气管嘴和鼓风喷嘴关于鼓风风扇是相对的。因此，在这些条件下，反作用力对齐并由于气流在进气管嘴处进入并在鼓风出口处离开的事实而增加到一起。

不可能平衡作为对单纯通过鼓风机质量的不同分布或通过相对于平衡点再定位手柄作为对鼓风机的空气流的反应而产生的力矩。实际上，当鼓风机运行时，在手柄处产生力矩的空气流的反作用力不是恒定的。它可以在鼓风机电机停止时的零值与鼓风机以其最大容量运转时的最大值之间变化。现在，不可能根据空气流的反作用力来动态地修正质量的分布或手柄的定位以平衡由该力产生的力矩。

所述类型的鼓风机具有开关或触发器，其与根据触发器的位置而以连续或调制方式致动鼓风机风扇的电驱动马达。这样，气流速度可以连续地或以调制方式变化。不连续操作或速度变化建立、撤销或恒定地修改作为对空气流的反应而产生并且施加在操作人员的手上的力矩。

现在，鼓风机的操作始终精确地定向和定位鼓风机的空气流，从而需要操作人员的手平衡所有与该定向和该位置相反地运行的应力。施加在操作人员的手上的力矩导致操作鼓风机时的肌肉疲劳。这是对由于鼓风机的重量而导致的疲劳和由空气冲击导致的反冲力的附加。它减少了鼓风机的使用时间和使用舒适度。

应当指出的是，由鼓风动作的反作用力引起的力矩对于推力在10N以上的鼓风机而言变得显著。

文献FR2964987也描述了一种便携式电动鼓风机并且旨在减轻其操作的不舒适。该文献的鼓风机不具有一体式电池，而是具有被携带在操作人员的背上并通过短电缆与鼓风机电机连接的远程电池。

文献FR2964987的鼓风机具有相对于其中手柄位于鼓风机上方的鼓风机操作位置向下弯曲的进气管嘴。该喷嘴因此具有进气口部，该进气口部相对于风扇轴线并因此相对于鼓风出口以非零角度引导空气。该鼓风机还具有定位在进气口部处的保护格栅，以避免吸入任何异物并防止手穿过而到达风扇。

由于该进气口部的特定定向，进入的空气流的反作用力在手柄处产生与由离开的空气冲击导致的鼓风动作的力矩相对并因此部分地抵消它的力矩。操作人员为对抗鼓风动作的力矩而必须用他的手做出的努力由此变小。

平衡一般是局部的。实际上，进气流的反作用力主要由于在进气端处比在鼓风端处慢的空气移位速度而比鼓风气流的反作用力弱。

发明内容

在以下描述中，术语“前”、“后”、“高”、“低”、“上”和“下”应理解为以鼓风机的操作位置为基准。术语“上游”和“下游”以跨越鼓风机的空气流的循环为基准。

本发明的目的在于提出一种便携式鼓风机，其中操作人员的手在鼓风气流的反作用力的影响下承受的应力减小。

一个目的特别是在于最大限度地减小在鼓风机运转时抓握鼓风机的手柄的操作人员的手所承受的从前至后的力矩。

本发明的另一目的在于减小鼓风机的空气噪声。

最后，本发明的一个目的在于提出这样一种鼓风机，它重量轻并且是平衡的并且减小了用户的疲劳并增加了操作的容易性。

为了实现这些目的，本发明更具体地提出一种便携式鼓风机，它包括：

-轴向鼓风机风扇，它具有风扇轴线，

-手柄，它具有平衡中点，

-鼓风出口(喷管，管道)，其连接在轴向风扇的下游，

-至少一个进气管嘴(管口，喷口，管道)，其连接在轴向风扇的上游，该进气管嘴包括具有与风扇轴线形成非零角度的进气轴线的进气口部，该进气口部位于与风扇轴线垂直并包括手柄的中点的第一平面的上游，并且进气口部还背离从手柄的中点通过的第二平面转向，该第二平面垂直于与风扇轴线正交的直线并从手柄的中点通过，和

-进气口部的保护格栅。

根据本发明：

-进气管嘴包括用于使进气流均化的定向通道的格架，该定向通道的格架位于进气口部附近；

-定向通道的格架具有格架轴线，该格架轴线具有与第二平面的交点，该交点位于第一平面的上游。

-定向通道的格架构造成使进气流具有与风扇相反的方向分量。

定向通道的格架对进气口部的直接附近的进气流施加其影响。

我们认为，定向通道的格架通过修改其定向或其斜率而在可以使风扇与进入的空气流的轨迹相对地运行时向空气流赋予与风扇相反的方向分量。定向通道的格架的构型特别是能与最靠近风扇的进气口部的近侧部分中的空气通路相对地运行，在所述近侧部分中风扇进行的进气当然最强，并且促进离风扇最远的进气口部的远侧部分中的空气流，在所述远侧部分中风扇进行的进气当然最密集。近侧部分与远侧部分之间的通道的格架的不对称为进入的空气流提供了沿其轴线转向风扇的反面的方向分量。

定向通道的格架可以通过通道的倾斜或通过有利于空气在离风扇的更大距离处通过的尺寸不均一来起作用。通道向后倾斜允许通过人为增加轨迹的长度来允许阻碍近侧部分中的空气通路。以相当的方式，通道的长度或截面的梯度允许通过在其中像附加负荷一样起作用来允许阻碍空气从近侧部分中通过并促进空气从远侧部分中通过。

在下文中更详细地描述这些方面。

鼓风机手柄既用于承载鼓风机又用于操作它，尤其用于以精确和受控的方式将它引向要除去的干树叶和碎屑。手柄优选被设计用于单手使用。

手柄在鼓风机未运转时在鼓风机的承载位置位于鼓风机的上部部分中。手柄优选倾斜成使得鼓风出口在操作人员握住手柄时指向优选预定的方向。顺便说一下，手柄优选基本上垂直于鼓风机质量或至少由手柄支承的鼓风机部分的重心定位，使得质量以基本上均匀的方式分布在手柄的前方和后方。该措施的结果是平衡的中点(中间点)定位在手柄上。优选地，平衡的中点基本上位于在手柄轴线上截取的手柄的中心。当手柄包含由食指致动的触发器时，平衡中点优选在操作人员抓握手柄的中指附近位于触发器的略后方。

风扇轴线应理解为轴向鼓风机的风扇叶片的旋转轴线，或至少鼓风机风扇将空气流沿其引导到其出口处的轴线。它对应于鼓风机风扇下游并且紧邻风扇的空气流的方向。进气轴线由垂直于进气口部沿其延伸的中间平面并且基本上穿过进气口部的中间的线限定。以进气口部自身不一定是平面的程度考虑中心平面。

在理解所有通道不必彼此平行的同时，格架的轴线应理解为所有通道的平均轴线。实际上，每个通道都可沿其自身轴线定向。格架轴线也从进气口部的中间通过。

当各通道彼此平行时，格架轴线平行于各通道的轴线。顺便说一下，当各通道全都垂直于进气口部的平均平面时，进气轴线和格架轴线是同一轴线。

进气口部的背离第二平面的定向意味着该口部在鼓风机的通常操作位置转向(朝向)地面。该措施以及由进气轴线与风扇轴线形成的非零角度允许使用进入的空气流的反作用力来抵消鼓风动作在手柄的平衡中点施加的力矩的至少一部分。

所获得的平衡量取决于进入的空气流的反作用力并因此取决于在各通道处的空气速度，而且还取决于格架轴线与手柄的平衡中点之间距离，该距离具有杠杆效应。

在不存在通道的情况下，仅进气轴线与手柄的平衡点之间的距离具有杠杆效应。在此情况下，进气轴线与手柄的平衡中点之间的距离必然将改善鼓风动作力矩的平衡。然而，增大该距离将相当于增加进气管嘴的长度并由此增加鼓风机的尺寸和重量。

本发明的配置并且尤其是定向通道的格架也有助于在不修改喷嘴长度的情况下改善鼓风动作的力矩的平衡。

本发明基于经如专利FR2964987中描述的鼓风机的进气口部进入的速度不均匀的假设。进气在进气口部的近侧部分中、即在最接近风扇的部分中具有自然较高的速度。相反地，进气在该口部的更远离风扇的远侧部分中具有自然更减小的速度。在肘形进气管嘴的情况下，进气口部的近侧为前侧，紧挨着管嘴的高曲率区域，并且远侧为曲率不明显的后侧。进入的空气流的反作用力的合力因此基本上沿进气轴线定向并且位于进气口部的近侧部分与其中心之间速度最高的区域中。

在本发明的架构内，前述定向通道的格架具有使进气流并且尤其是进气的速度在整个进气口部上均匀的功能。定向通道的格架具有将各通道处的空气流定向在基本上沿通道轴线的方向上的作用。空气沿不自然、特殊的方向定向增加了进气口部的近侧部分的通道中的负荷损失。它能缩减空气体积和因此这些通道中的空气的平均速度。因此，它还促进了进气口部的远侧部分中较高的空气体积和因此该部分的通道中较高的空气速度。均化因此具有如下主要作用：在进气的移位的反作用力的合力的施加点从进气口部的近侧区域朝向远侧、即朝向鼓风机的后部移位的同时，将该合力基本上定向在格架轴线上。此定向连同反作用力的合理的移位一起具有增加了这些力相对于手柄的平衡中点的杠杆作用的效果。均质化因此增加了进气流对抵消由鼓风空气流产生的力矩的贡献。为简化起见，在本说明书中，我们将经进气口部进入鼓风机的所有空气流的合理指定为进气或进入的空气的“反作用力”。

顺便说一下，并且如前所述，定向通道的格架的轴线具有与位于第一平面上游、即该平面的后部中的第二平面的交点。此特征确保了通过进气在手柄的平衡点产生的力矩始终与通过鼓风动作产生的力矩相对。

认为定向通道的格架在它位于形成进气口部的进气管嘴的端部时被安放在进气口部附近，或被安放在进气口部下游的进气管嘴中但与进气口部相距比离连接到鼓风风扇的管嘴的相对端短的距离处。

定向通道的格架可与保护格栅一体形成(形成单个部件)或仅形成在保护格栅附近。通道的格架也可用来形成保护格栅。

保护格栅的一个功能是防止物体被吸入进气管嘴中。另一功能在于防止操作人员不经意地将手插入管嘴中并触及运转中的鼓风风扇。

根据定向通道的格架的一个特定实施方案，通道可以呈蜂巢图案装配。这种装配能在限制由格架引发的负荷损失的同时使进气速度的均化最佳。蜂巢图案促进了空气通路在整个进气口部上的最佳截面。它实际上最大限度地减小了妨碍空气通过的所有通道之间的壁面。然而，诸如具有圆形、长圆形或多边形截面的通道的其它通道形状也是可行的。

定向通道的格架可以成形为使得格架的轴线平行于进气轴线并且甚至与该轴线重合。然而，该特征不是必要的。事实上，可以进一步通过使格架轴线以与风扇相对的发散分量相对于进气轴线倾斜来改善鼓风力矩的抵消。换言之，格架轴线可倾斜成为进入的空气流赋予朝向鼓风机后部的分量。在这种情况下，它主要是向进气流赋予其与风扇相对的方向的分量的倾斜。

这种倾斜可能减小进气轴线与风扇轴线之间的角度。它还可以增加朝向由进气流产生的反作用力的合理的后方、即与风扇相对的位移。

为了改善均化进气速度并放大反作用力的合力的位移，也可以将定向通道设置有分别基于将它们与平行于风扇轴向分离开的距离而逐渐扩大的截面。各通道然后在进气速度倾向于最高之处越来越窄，并且在进气速度倾向于最低之处越来越宽。

换言之，通道的截面使得可以抵消进气流在到达风扇之前行进的较大或较小的距离。具有可变截面的通道能够产生可变负荷损失并以对应的方式降低了经过各通道的空气流的速度。在其中空气流朝向鼓风风扇的行程最短的进气口部的区域中，设置有具有较小截面的通道以便对空气的通过施加一定阻力。在其中空气的行程较长的区域中，该截面较大以便对空气的通过施加较小的阻力。通道的截面的进展可以是或不是线性的。通道的可变截面因此可以进一步改善进气口部处的空气速度的均化。在这种情况下，通道截面的进展向进气流赋予其与风扇相对的方向的分量。

根据另一相当的可能性，也可以通过使定向通道具有分别基于将它们与平行于风扇轴线的轴向风扇分离开的距离而减小的长度来改善空气速度的均化。利用各通道的可变长度，可以形成负荷损失差，以便促进在到达风扇之前具有最长轨迹的接收空气的进气口部区域中较高的空气速度。

在这种情况下，通道长度的进展向进气流赋予与风扇相对的方向的分量。

优选地，各通道具有在分离相邻通道的壁的最小厚度的两倍以上的平均长度。

也可以通过设置不同长度、不同截面和不同个体定向的通道来保持各种特征的组合。保持措施的选择可以在考虑鼓风机的大体形状的情况下通过最大限度地减少总负荷损失或定向通道的格架的与进入的空气相对的总阻力来决定。

应当指出的是，定向通道的格架可以沿或不沿一个平面延伸。通道的格架的弯曲形状尤其可与个体定向不均匀的通道一致。

如上所述，进气轴线与风扇轴线形成非零角度，因为进气口部朝向地面。该角度优选在30度与120度之间并且更优选在45度与90度之间。

应该记得鼓风机的倾斜工作位置，这种角度不仅优化了施加在手柄的平衡中点上的扭应力的抵消，而且限制了负荷损失并且减少了鼓风机运转期间的空气噪声。

在设计为尽可能限制空气噪声的鼓风机的一个特定实施方案中，格架轴线可以是大致正交于风扇轴线的轴线。它也可与正交于风扇轴线的该轴线形成非零角度。

除了定向通道的格架以外，鼓风机可配备有布置在进气口部附近的空气导流板。导流板位于定向通道的格架上游。导流板提高了通道的效率并且进一步减少了进气噪声。

在鼓风机的结构中，可以有利地使得进气轴线与手柄的平衡中点之间的距离大于风扇轴线与手柄的平衡中点之间的距离。

该措施允许独立于定向通道的格架来获得手柄的平衡点的力矩的更好抵消。实际上，由于进气流的反作用力比鼓风空气流的反作用力弱，所以可以借助进气流的反作用力的较强杠杆作用来部分抵消这种不一致。

同样，格架轴线与手柄的中点之间的距离优选大于风扇轴线与手柄的中点之间的距离。

根据本发明的又一开发方案，鼓风出口可配备有具有与风扇轴线形成一定角度的鼓风轴线的鼓风口部，该鼓风口部背离前述第二平面转向。换而言之，鼓风口部朝向地面弯曲。

鼓风轴线应理解为垂直于鼓风口部的中间平面并且基本从鼓风口部的中间通过的轴线。以鼓风嘴不一定是平面的程度考虑中间平面。

鼓风轴线与风扇轴线之间的角度、即弯曲角度非常低，以便不形成对抗离开的空气流的显著负荷损失。它的范围例如在5度与15度之间。

离开的空气流的反作用力因此沿在这种情况下不再与风扇轴线重合的鼓风轴线定向。该轴线的稍微朝向地面的弯曲使得可以减少离开的空气流的反作用力相对于手柄的平衡中点的有效杠杆作用。作用在手柄的平衡点上并由此作用在操作人员的手上的力矩减小或甚至解除。

根据本发明的鼓风机的风扇可通过热发动机或电动马达(电动机)来驱动。

因此，在鼓风机的一个优选实施方案中，鼓风机可具有用于驱动风扇的电动机和作为电机的电源的电池，该电池优选为远程电池。例如，它是被携带在背上或皮带上并通过电线与电机连接的电池。具有远程电池的便携式鼓风机可构造成产生在10N以上并且甚至在15N以上的鼓风力。在一个特定实施方案中，该力等于18N。

附图说明

本发明的其它特征和优点在以下参考附图的描述中变得显而易见。该描述出于说明的目的给出而不是加以限制。

图1示出由操作人员承载的已知类型的鼓风机。

图2是根据本发明的鼓风机的一部分的剖视图。

图3是根据本发明的鼓风机的进气管嘴的较大比例的剖视图。

图4是用在图3的进气管嘴中的定向通道的格架从下游看去的透视图。

图5是用在图3的进气管嘴中的定向通道的格架从上游看去的透视图。

图6是沿平行于格架的轴线和风扇的轴线的截面的定向通道的格架的截面。

图7是图6所示的截面的较大比例的细节。

图8示出具有转向的鼓风机口部的根据本发明的鼓风机。

图9是定向通道的格架的另一实施样式的视图，其中各通道的截面从格架的近端到远端扩大。

各图以自由比例尺被示出。

具体实施方式

在以下描述中，各图的等同、相等或相当的部分通过相同的参考标记标识，以便有利于在各图之间进行引用。

图1示出可以有利地应用本发明的已知类型、特别是通过前述文献FR2964987已知的鼓风机10。图1的鼓风机具有大量与根据本发明并且参考下图描述的鼓风机共有的特征。因此对于共同的特征可以参照图1。

图1示出被操作人员携带并在通常使用位置操作以扫除干树叶的鼓风机。操作人员通过装配在鼓风机的主外壳14的上部部分中的手柄12来保持鼓风机。

主外壳14主要包含用于形成空气流的轴向鼓风机风扇16。该鼓风机风扇由电动机驱动并由被携带在操作人员的背上的蓄电池18供电。短电线20将蓄电池与位于手柄后方的插接部连接。

在以下的描述中，对鼓风机的重心和鼓风机的各种平面或轴线的提及未考虑蓄电池18和电线20。

在主外壳14的前方、即在鼓风机风扇的下游，安装有鼓风出口22，该鼓风出口的自由端形成鼓风机口部24。鼓风出口在轴向鼓风机风扇的风扇轴线30上定中心。在通常操作位置，该轴线与地面形成非零角度。这里，鼓风机口部的轴线与风扇轴线30重合。

在主外壳14的后方、即在鼓风机风扇的上游，连接有用于吸入空气并且将它引导到鼓风机风扇的进气管嘴32。该吸入管嘴的自由端具有被保护格栅36盖住的进气口部34。保护格栅36的作用是防止碎屑或异物被吸入。该格栅还防止手进入该管嘴，以便避免与鼓风机风扇的任何接触及其带来的伤害。

可以注意到，进气管嘴32是弯曲的。当鼓风机如图1所示在其通常位置被使用时，进气口部34转向地面。进气口部34具有与风扇轴线30形成非零角度的进气轴线40。在该图中，该角度接近90°。在通常操作位置，进气轴线也与地面形成一定角度。手柄12在主外壳的平行于风扇轴线30的对称平面中延伸。在鼓风机的通常操作位置，手柄12的轴线15基本上平行于地面，鼓风出口然后定向在偏好的工作方向上，以便确保(操作人员的)手的自然位置。

此外，手柄12基本上垂直于鼓风机的重心装配，以便平衡手柄前方和后方的质量。更具体而言，手柄具有平衡中点E，其在操作人员抓住手柄时大致对应于他的手的中指的位置。

当图1的鼓风机运转时，经进气口部34摄入的空气形成大致平行于进气轴线施加并且转向地面的反作用力F_A1。以类似方式，从出口22和鼓风口部24离开的吹出空气流形成大致平行于风扇轴线并背离地面的反作用力F_s。归功于进气口部34朝地面的定向，进气口部和排气口部处的反作用力F_A1和F_s在手柄12的平衡中点E处形成彼此对向的力矩力。

由于鼓风机的出口处较高的空气速度，鼓风端部处的反作用力F_s的强度大于进气口处的反作用力F_A1。因此，并且尽管进气口处的反作用力的较强杠杆作用，这两个力在手柄的平衡中点E处引起的力矩不为零。

当鼓风机未运转时，鼓风机的重心大致位于手柄的平衡中点E下方并且垂直于该平衡中点E。当鼓风机运转时，重心具有围绕平衡中点E朝向中点后方的新平衡位置旋转摆动的趋势。该新位置不一定对应于空气流的期望定向。因此，它需要在手柄上和因此操作人员的手上加力，以便抵消该旋转并且将鼓风机维持在空气流的期望方向上。

图2以更大的比例尺和剖视图示出根据本发明的树叶鼓风机。在该图中，鼓风机风扇16以概略和抽象方式被示出以便不使图过于复杂。

可以看到，进气口部34的进气轴线40从该进气口部的中间通过并且垂直于进气口部的中间平面。未示出的该鼓风口部的鼓风机轴线被认为与风扇轴线30重合。

图2还示出位于鼓风机的致动触发器13的略后方—即“上游”—的手柄12的平衡中点E。

空气从进气口部34至鼓风机风扇16的行程长度不一致。实际上，该行程在被吸入进气口部的近侧区域34P内的空气的最小长度与被吸入进气口部的远侧区域34D内的空气的最大长度之间变化。术语“近侧”和“远侧”用来表示离鼓风风扇16的入口的较长或较短的距离。可以相对于风扇轴线几何地或通过顺循管嘴32的曲率线性地考虑该距离。

在不存在定向通道的格架的情况下，由于空气的较短行程，进气速度在进气口部的近侧区域中自然比在远侧区域中高。因此，进气管嘴处的反作用力或更具体而言它们在进气口部的整个表面上的合力F_A1未施加至进气口部的中心。它在其中进气速度较高的进气口部的近侧区域34P的方向上偏离。这引起相对于手柄12的平衡中点E的、由距离d_A1表示的减小的有效杠杆作用。

然而，根据本发明，进气口部34接纳由并置的大量通道44构成的定向通道的格架42。该格架的特征在于格架轴线50，该格架轴线由格架的中间平面以及格架的通道44的平均定向二者决定，记住各通道不一定全都彼此平行。被认为位于格架中心的格架轴线50相对于进气轴线40呈现与鼓风机风扇16相对的发散分量。在图2中，格架轴线50与进气轴线40相似地大致从进气口部的中心通过，但在定向通道的格架42上方朝后倾斜。

定向通道的格架42具有使整个进气口部34上的进气速度均化的功能。它尤其减小了进气口部34的近侧区域34P和远侧区域34D之间的速度梯度或速度不一致。各通道中的空气实际上被强制在通道的入口处呈在通道轴线中的优先方向。当该方向不是空气在不存在通道的情况下将自然地呈现的方向时，空气在通道入口处遇到阻力。它的进入速度和因此所涉及的通道中的空气的体积此时相对于在不存在通道的情况下进气口部的同一区段中的那些减小。经过鼓风机的空气的体积因此朝对空气的进入产生较小阻力的通道分布。这具有增加远侧区域的通道中的空气的体积并因此提高这些通道中的空气速度的作用。这引起近侧部分的通道中的反作用力减小，而它们在远侧部分的通道中增大。

进气口处的反作用力的合力因此自己沿进气口部的中心的方向移位。它通过图2中的矢量F_A2表示。

除了使空气速度均化之外，定向通道的格架42具有使平行于格架轴线50进入的空气流定向的作用。进气的反作用力F_A2因此也具有使其自身沿格架轴线50对齐的倾向。

力F_A2在手柄12的平衡点E处施加的力矩因此受益于杠杆作用d_A2，该杠杆作用d_A2优于反作用力F_A1在不存在定向通道的格架的情况下将具有的杠杆作用d_A1。

在图2中可以看到，进气口部34位于平衡点E的后方。更具体地，进气口部34位于垂直于风扇轴线30并包括手柄的平衡点E的第一平面P1的上游。在图2中，也垂直于该图的平面的所述平面P1通过点划线表示。

顺便说一下，进气口部朝地面定向。更具体地，它背离第二平面P2，该第二平面P2始终从手柄12的平衡中点E通过并且垂直于与风扇轴线30正交的直线，并且从平衡中点E通过。在图2中，该直线与指示平面P1的踪迹重合。第二平面P2也垂直于图2的平面。它被表示为点划线。

最后，格架轴线50与第二平面P2之间的交点60位于第一平面P1的上游。

所有这些措施使得可以良好使用在手柄12的平衡中点E处通过进气反作用力F_A2形成的力矩，以使它对抗通过鼓风反作用力F_s形成的力矩。在图2的示例中，鼓风反作用力F_s以杠杆作用ds在手柄的平衡中点E处施加，所述杠杆作用ds次于进气反作用力的杠杆作用d_A2。

当鼓风机10运转时，鼓风反作用力F_s在手柄12上并尤其在其平衡中点E上产生围绕从点E经过并构成平面P1和P2的交点、即垂直于图面的轴线的力矩。定向通道的格架与现有技术中已知的鼓风机相比允许显著提高鼓风力矩的抵消并且解除需要通过操作人员的手施加的抵消。

图4和5示出与进气口部的保护格栅36形成单个部件(一体件)的通道格架42的透视图。图4是从空气流的下游侧看去的通道格架的视图，而

图5是从空气流的上游侧看去的格架的视图。

保护格栅36由肋70形成，所述肋与格栅中心同心并通过与格栅的周缘72连接而径向地装配。肋70界定定向通道的格架42的通道44位于其中的部段。在图4和5的示例中，各通道彼此平行并且具有蜂巢区段。保护格栅的凸缘72设置有凸耳74和螺纹通路76，以用于将它紧固在进气口部上、即进气管嘴的端部处。

图4和5示出保护格栅36和定向通道的格架42的大体椭圆形状。

图3以剖视图示出保护格栅36和定向通道的格架在管嘴32上的紧固。格栅的凸缘72抵靠在管嘴的肩部80上。相当的、较深或较浅的肩部使得可以在必要的情况下调整进气口部34下游的管嘴32中的定向通道的格架42的深度。

管嘴32的与进气口部34相对的一端设置有用以将该管嘴附接在图3中未示出的鼓风机的主外壳上的紧固支架82。

图6是进气口部处的保护格栅和定向通道的格架42的剖视图。它示出，通道的格架42—在此形成进气口部的格栅—不是平面的。因此可以定义进气口部的中间平面M，其具有垂直于该平面的进气轴线40。图6还示出前面提到并且相对于各通道的轴线形成平均轴线的格架轴线50。它从格架和保护格栅的中间通过。在图6的示例中，各通道彼此平行并且排列在格架轴线50上。

图9示出集成在保护格栅中的定向通道的格架的一个实施方案，其中通道的截面从近端至远端扩大。

图3和6还示出在进气口部附近延伸的空气导流板86。空气导流板86形成在保护格栅36中并且大致位于定向通道的格架42的上游。空气导流板的功能是改善层状空气流并减少空气噪声。

图7以较大的比例尺示出保护格栅和近侧部分34P处的定向通道的格架42的细节。小箭头表示多股进气首先被自然地引向进气口部34，然后引导到通道44中并且平行于格架的轴线定向。在图7的示例中，各通道全都是平行的。然而，可以设想制造不平行通道的格架。

图8示出根据本发明的鼓风机，其中鼓风机出口22具有稍微背离上述第二平面P2的鼓风机口部24。换言之，鼓风口部24在出口22的端部处稍微向下弯曲。

鼓风反作用力F_s因此具有自身沿鼓风轴线31施加的趋势，所述鼓风轴线31不再与风扇轴线30重合，而是与该轴线形成非零角度。

该角度被选择为足够小以限制其对鼓风动作的效率的影响。

然而，鼓风轴线31与平衡中点E之间的距离d_s与对等于风扇轴线的鼓风轴线而言的距离相比减小。鼓风动作的反作用力的杠杆作用和它在平衡点处施加的力矩也减小。

与诸如前述的通道的格架相结合地使用的鼓风出口的轻微倾斜使得即使不消除也可以显著减小手柄处的力矩。

Claims

1.一种便携式鼓风机（10），它包括：

- 轴向鼓风风扇（16），其具有风扇轴线（30），

- 手柄（12），其具有平衡中点（E），

- 鼓风出口（22），其连接在所述轴向风扇的下游，

- 至少一个进气管嘴（32），其连接在所述轴向风扇的上游，所述进气管嘴包括具有进气轴线（40）的进气口部（34），该进气轴线与所述风扇轴线（30）形成非零角度，所述进气口部位于第一平面（P1）的上游，该第一平面与所述风扇轴线（30）垂直并且包括所述手柄的平衡中点（E），所述进气口部（34）还背离从所述手柄的中点通过的第二平面（P2），该第二平面垂直于与所述风扇轴线（30）正交的直线并且从该手柄的平衡中点（E）通过，

- 所述进气口部的保护格栅（36），

其特征在于，

- 所述进气管嘴包括用于使进气流均化的定向通道（44）的格架（42），该定向通道的格架装配在所述进气口部（34）附近，

- 所述定向通道的格架（42）具有格架轴线（50），该格架轴线具有与所述第二平面的交点（60），该交点位于所述第一平面（P1）的上游，

- 所述定向通道的格架构造成向进气流赋予与所述风扇相反的方向分量，

其中，所述定向通道的格架具有如下技术特征中的至少一者：

- 所述格架轴线（50）与所述进气轴线（40）形成具有与所述风扇相对的发散分量的角度；

- 所述定向通道的格架的通道（44）具有分别根据将它们与所述轴向风扇（16）分离开的距离而增大的截面；

- 所述定向通道的格架的通道（44）具有分别根据将它们与所述轴向风扇（16）分离开的距离而减小的长度。

2.根据权利要求1所述的鼓风机，其中，所述定向通道的格架（42）与所述保护格栅（36）形成一体件。

3.根据权利要求1所述的鼓风机，其中，所述定向通道的格架（42）形成在所述保护格栅（36）附近。

4.根据权利要求1所述的鼓风机，其中，所述定向通道的格架（42）构成所述保护格栅（36）。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机，其中，所述定向通道的格架（42）的通道（44）呈蜂巢状图案装配。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机，其中，所述格架轴线（50）平行于所述进气轴线（40）。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机，其中，所述进气轴线（40）与所述风扇轴线（30）形成在30度与120度之间的角度。

8.根据权利要求7所述的鼓风机，其中，所述角度在45度与90度之间。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机，还包括在所述定向通道的格架（42）的上游装配在所述进气口部（34）附近的空气导流板（86）。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机，其中，所述进气轴线（40）与所述手柄（12）的平衡中点（E）之间的距离大于所述风扇轴线（30）与所述手柄的平衡中点（E）之间的距离。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机，其中，所述格架轴线（50）与所述手柄（12）的平衡中点（E）之间的距离大于所述风扇轴线（30）与所述手柄的平衡中点（E）之间的距离。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机，其中，所述通道具有大于或等于将相邻通道分离开的壁的最小厚度的两倍的平均长度。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机，其中，所述鼓风出口（22）具有鼓风口部（24），该鼓风口部具有与所述风扇轴线（30）形成非零角度的鼓风轴线（31），所述鼓风口部背离所述第二平面（P2）。

14.根据权利要求13所述的鼓风机，其中，所述鼓风轴线（31）与所述风扇轴线（30）之间的角度在5度与15度之间。

15.根据权利要求1至4中任一项所述的鼓风机，包括电动风扇驱动马达和用于向所述马达供电的电池（18），该电池是远程电池。