CN112772310A - 鼓风机 - Google Patents

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Abstract

一种鼓风机(100)，包括：壳体(110)，具有可操作地耦接该壳体上的手柄(140)；马达(120)；以及风扇组件(170)，可操作地耦接到所述马达(120)，以响应于所述马达(120)的操作来迫使空气通过鼓风机管(150)，所述鼓风机管(150)限定管轴线(152)；所述风扇组件(170)设置在与所述鼓风机管(150)对应的出口管(210)中，并且空气经由与所述出口管(210)隔开的入口管(200)供给到风扇组件(170)，以使得所述出口管(210)和所述入口管(200)经由由所述壳体(110)限定的声室(400)可操作地彼此耦接。

Description

鼓风机
本申请是分案申请，其母案申请的申请号为201580080217.0(国际申请号为PCT/EP2015/061838)，申请日为2015年5月28日，发明名称为“改善的声音减小的鼓风机”。
技术领域
本发明总体上涉及户外动力设备，更具体地涉及用于减小诸如鼓风机等动力设备产生的噪声的结构。
背景技术
户外动力设备包括诸如割草机、修剪机、修边机、链锯、鼓风机等装置。这些装置通常用于执行固有地要求装置移动的任务。因此，这些装置通常被制造成相对坚固并且能够在恶劣环境中处理困难的工作，同时平衡移动性的要求。
可以以任何数量的方式来实现为这些装置供以动力。但是，对于旨在手持的户外动力设备而言，尺寸和重量成为重要的考虑因素。在一些应用中，由装置产生的排放(即，在噪声和/或污染物方面)也可能成为重要的考虑因素。为了减小排放，这种户外动力设备可选择使用电动马达，该电动马达可使用电池或主电源供电。但是，即使一些电力户外动力设备(诸如鼓风机)的风扇组件也可能产生相对大量的噪声。
尽管在操作户外动力设备时佩戴听力保护装置始终是可取的，但是一些操作者仍将在没有听力保护装置的情况下操作该设备。另外，提供更安静的设备可能是一个非常积极的营销动机，因为较安静的鼓风机可在早晨更早的时候或其他时间操作，而不用担心邻居不安。因此，为了改善操作者和工作设备附近的人员的操作条件，可能需要提供设计特征，使设备能够更安静地运行，而不会牺牲消费者期望的功率和生产率。
发明内容
因此，一些实例性实施例可提供便于降低操作者和工作设备附近的其他人可感知到的噪声的结构。此外，一些实施例可提供改善，而不需要增加可能增加户外动力设备的尺寸、成本和/或复杂性的额外的部件或结构。
根据一个实例性实施例，可提供鼓风机。该鼓风机可包括壳体、马达、风扇组件和入口组件。该壳体可包括可操作地耦接到其上的手柄。风扇组件可以可操作地耦接到马达，以响应于马达的操作来迫使空气穿过鼓风机管。鼓风机管可限定管轴线。入口组件可为空气提供到风扇组件的路径。入口组件可包括形成在壳体的端部处的入口孔。入口组件可进一步包括设置在壳体内的与入口孔间隔开的入口网(inlet mesh)。
在另一个实例性实施例中，可提供一种替代的鼓风机，包括上述特征和/或包括下述的附加或替代特征。在这方面，该鼓风机可包括与上述类似的壳体、马达和风扇组件。该壳体可包括可操作地耦接到其上的手柄。风扇组件可以可操作地耦接到马达，以响应于马达的操作来迫使空气穿过鼓风机管。该鼓风机管可限定管轴线。该风扇组件可设置在与鼓风机管对应的出口管中，并且空气可经由与出口管间隔开的入口管供给到风扇组件，这样使得出口管和入口管经由由壳体限定的声室可操作地彼此耦接。
附图说明
已经以一般的方式描述了本发明，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1示出了根据实例性实施例的鼓风机的透视侧视图，以示出根据实例性实施例的使噪声减小的一些结构；
图2示出了根据实例性实施例的示出入口组件的鼓风机的后视图；
图3示出了根据实例性实施例的鼓风机的横截面视图；
图4示出了根据实例性实施例的集成消音器组件的概念图；和
图5示出了根据实例性实施例的可提供集成消音器组件的鼓风机的区域的横截面视图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述一些实例性实施例，附图中示出了一些但不是全部的实例性实施例。实际上，本文描述和描绘的实例不应被解释为对本公开的范围、适用性或配置的限制。而是提供这些实例性实施例，以使得本公开将满足适用的法律要求。相同的附图标记始终表示相同的元件。此外，如本文所使用的，术语“或”将被解释为逻辑运算符，其在其操作数中的一个或多个为真时导致为真。如本文所使用的，可操作的耦接应当被理解为涉及直接或间接连接，其在任一情况下都能实现可操作地彼此耦接的部件的功能互连。
本文描述的一些实例性实施例提供了以倾向于降低由鼓风机产生的噪声的方式向鼓风机提供空气的结构。在这方面，一些实例性实施例可包括形成入口组件的一部分的入口叶片，以使得入口叶片形成为完全插入鼓风机的壳体内的入口网，以减小声音发射和/或将声音发射远离操作者引导。入口网也可以是入口组件的一部分，其进入集成的消音器系统内，并且被并入到向下成角度的入口孔中。这些减声结构(例如，集成消音器、向下成角度的入口孔和在壳体内插入的入口网)中的每一个可单独使用或者彼此组合使用和/或其他结构组合使用来减小噪声发射。
通过使入口孔向下成角度，从装置的风扇组件发出的噪声也通常指向下方。由于操作者倾向于将装置自然地保持在腰部水平处或附近(或通常在腰部水平下方)，所以通过成角度的入口孔向下引导噪声相应地将噪声远离操作者耳朵并朝向地面引导。将噪声引向地面可能会阻止噪音直接到操作者耳朵的路径，但也可能会将噪音引导到下方的粗糙和有些吸声地面，这样使得可吸收和/或反射噪声以便也减小环境中总体噪声水平。另外，通过将入口网放置在壳体内部，入口叶片上的任何流动噪声也被引导穿过成角度的入口孔向下朝向地面，而不是允许这样的流动噪声在所有方向上都不减弱地发射。如果使用集成消音器，则可更有效地将鼓风机内部产生的噪声容纳在其中并使其静音。因此，可在不增加成本和复杂性的情况下改善鼓风机的安静性，同时仍然提高鼓风机的可靠性和/或性能。
图1示出了根据实例性实施例的鼓风机100的透视侧视图。图2示出了根据实例性实施例的鼓风机100的后视图。图3示出了根据实例性实施例的鼓风机100的横截面视图。应当理解，图1-图3的鼓风机100仅表示实例性实施例可采用的动力设备的一个实例。参考图1-图3，鼓风机100可包括壳体110，在其中容纳鼓风机100使用的各种部件。鼓风机100可进一步包括用于提供驱动力以使空气移动通过鼓风机100的马达120或动力单元。在一些实施例中，动力单元可以是在控制单元或控制电路的控制下操作的三相电动马达(或DC马达)，所述控制单元或控制电路可容纳在壳体110中。马达120可由电池(或可佩戴在操作者的背部上的电池组)或通过与主电源进行有线连接来进行供电。
壳体110可由塑料、复合材料、金属或任何其它所期望的材料形成。在实例性实施例中，壳体110可由两个或更多个可装配在一起的模制件形成。在一些情况下，模制件可形成半壳(例如，右半壳和左半壳)，所述半壳可经由焊接、粘合剂、卡扣配件、固定构件(例如螺钉)和/或类似物彼此固定。当模制件装配在一起时，它们可在模制件之间的接合位置处形成接缝。
在一些实施例中，控制单元可容纳在壳体110的它自身部分中，在马达120的位置的上方或靠近马达120的位置。壳体110中容纳控制单元的部分可被称为作为控制单元壳体部分，并且控制单元壳体部分可以是半壳(如上所述)的组成部分，或者可以是与其它壳体部分结合的单独的壳体部分。控制单元壳体部分可靠近壳体110的一部分设置，靠近该部分提供了鼓风机100的手柄140(例如，手柄140的前方)。
在实例性实施例中，手柄140可包括触发器146，触发器146可在操作者握住手柄140时由操作者的手指操作。触发器146的致动可引起来自电池或其他电源的电力基于由控制单元提供的控制选择性地施加到马达120以使马达120转动。在一些情况下，控制单元可包括互锁、保护功能或其它控制机构，其可经由传感器、开关或其他机构感测鼓风机100的各种状况，以便基于用户意图的指示(例如，经由触发器146的致动)和/或关于由传感器、开关或其他机构提供的鼓风机100的状态的确定，而选择性地控制施加到马达120上的电力。
应当理解，尽管图1示出了其中触发器146用于马达120的选择性供电的实例，其他实例性实施例可采用选择器、开关、按钮或其它这样的操作构件，以便选择性地控制马达120的操作。因此，例如可使用任何所期望形式的操作构件执行用于控制马达120的开/关、速度控制或其它可操作的功能，而触发器146仅仅是一个实例。
鼓风机100可进一步包括鼓风机管150，该鼓风机管附接到壳体110(或者是壳体110的一部分)并且空气通过该管被排出。鼓风机管150可限定鼓风机管轴线152，其限定鼓风机管150的轴向中心线。鼓风机管150可包括入口部分154和出口156。出口156可以在鼓风机管150的远端，而入口部分154可相对于鼓风机管150位于壳体110的相对端，在马达120和手柄140的后方。鉴于操作者通常由手柄140保持鼓风机100，鼓风机100的其余部分悬挂在手柄140的下方，出口156瞄准操作者的前面，手柄140通常被认为位于鼓风机100的顶部，出口156位于前部，而入口部分154被认为在鼓风机100的后部。在一些情况下，当鼓风机管150朝向出口156延伸时，鼓风机管150可稍微倾斜(即，具有减小的直径)。因此，鼓风机管150的最大直径可设置在鼓风机管150最靠近马达120的点。
在实例性实施例中，入口部分154可包括入口组件160，入口组件160可包括形成为进入壳体110的开口的入口孔162。入口孔162可以是圆形、椭圆形或任何其它合适的形状，并且可以以一角度设置，这样使得其大致面向下和向后。进入鼓风机100的所有空气经由入口孔162进入壳体110的一部分。入口孔162可由壳体110中的开口的周界限定。入口孔162的周界可位于相对于鼓风机管轴线152以一角度设置的平面内。在一些情况下，入口孔162的大致中心可与鼓风机管轴线152对准。
入口组件160可进一步包括入口网164，其可从入口孔162向内移位。入口网164可包括多个百叶窗、叶片、引导孔或其它这样的孔口/孔，被布置为允许空气进入壳体110内，以使得空气能够响应于马达120的操作进入鼓风机管150以经由出口156排出。在这方面，马达120的操作可使叶轮或风扇组件170旋转，这样使得产生低压区域，以通过入口网164将空气吸入入口部分154，以经过风扇组件170，并在出口156处从鼓风机管150排出，以吹动叶子、碎片或任何其它材料。
在一些情况下，如图3所示，马达120和风扇组件170可各自与鼓风机管轴线152同轴，这样使得离开风扇组件160的空气通常沿着基本上平行于鼓风机管轴线152的方向移动(尽管这样的流动可能是湍流的)。进入入口部分154的空气也可一般沿鼓风机管轴线152被吸入入口网164内。但是，具体如图1和图3所示，入口网164可插入壳体110内。换句话说，入口网164可置于入口孔162的内部，与入口孔162间隔开，这样使得百叶窗、叶片、引导孔或入口网164的其它这样的孔口/孔基本上在壳体110内。因此，由入口网164上的气流产生的流动噪声可在壳体110内部静音或者从入口孔162引导出。由于入口孔162向下和向后指向，从入口网164发出的任何噪声可相对于鼓风机管轴线152以一角度被引导。更具体地，任何这样的噪声可被向下引导和远离操作者的耳朵向后引导和朝向地面引导。
在实例性实施例中，入口网164可具有基本上锥形的形状，并且这种锥形的所有部分可位于壳体110内。在一些情况下，入口网164的锥形部分在从入口网164的第一端(例如，靠近入口孔162的端部)延伸到入口网164的第二端(例如，靠近马达120和/或风扇组件170的端部)时可具有变化的斜度。当接近第二端时，可通过减小入口网164的直径来形成变化的斜度。直径可在第二端减小到基本上一个点或顶点。在实例性实施例中，直径的减小率可随着到第二端的距离减小而增加。
在一些实施例中，入口网164可在壳体110内向内移位或插入，这样使得入口网164的第一端与入口孔162的周界的底部边缘间隔开距离(d)。距离(d)可大于约30mm。因此，如图3所示，可在入口网164的第一端的底部和入口孔162的周界的顶部之间形成角度(α)。入口网164可由一系列基本上圆形构件180形成，它们具有如图2所示的减小的直径。圆形构件180可形成百叶窗或孔，并且可通过在鼓风机管150的延伸方向上延伸的连接件182连接。但是，在一些情况下，例如如图3所示，圆形构件180’可替代地形成向第二端逐渐变细的螺旋形的螺旋结构。
在一些情况下，入口网164可设置在入口管200中。入口管200可具有基本上等于鼓风机管150的最大直径的直径。入口管200可朝向鼓风机管150延伸。在一些情况下，马达120和风扇组件170可设置在鼓风机管150中或在延伸部分或出口管210内，其直径大致等于鼓风机管150和/或入口管200的直径。入口管200和出口管210可朝向彼此延伸，并且甚至可大体上彼此对准。但是，入口管200和出口管210可彼此间隔至少10mm的距离。以间隔开的关系提供入口管200和出口管210可有助于在鼓风机100内包括集成的消音器。
从功能的角度来看，集成消音器的概念可参照图4进行说明。如图4所示，集成消音器可包括具有直径D1的出口管300和具有直径D2的入口管310。D1和D2可近似相等。入口管310和出口管300可各自部分地延伸到声室320中，但是可彼此分开一段距离(l)。分离的距离(l)可小于声室320的长度(L)。此外，声室320可直径(D)，该直径(D)分别大于出口管300和入口管310的直径(D1和D2)。
如箭头330所示，空气可通过入口管310移动到声室320中。流过声室320并进入出口管300的空气借助于声室320的形状流速可能不会降低。但是，噪声(由箭头340指示)可在声室320中被偏转，使得至少一些噪声在声室320中消声而不是逃逸。箭头340示出了一些噪声如何不能从声室320逸出。该通用结构可在壳体110内复制。
在这方面，如图5所示，鼓风机100的入口管200和出口管210通常可与分别图4的入口管310和出口管300相关联。壳体110可在入口管200和出口管210之间的空间中限定空腔或声室400。声室400也可围绕入口管200和出口管210的近端延伸，这样使得入口管200和出口管210延伸到声室400中。空气流可经过入口管200到出口管210，穿过风扇组件170并从鼓风机管150排出而基本上不被禁止。但是，噪声(由箭头410指示)可能在声室400中经历曲折的流动路径，并且可能在其中被消声。在这方面，噪声可在声室400内反弹多次，并且可能不具有在声室400之外的有效路径。因此，声室400可用作鼓风机100的集成消音器，只要壳体110可限定空的空间(即，声室400)，其中从风扇组件170或其他内部部件发出的噪声被捕获或以其他方式基本上保持在内部，以防止或减小从鼓风机100逸出的噪音量。虽然一些噪声仍然可从声室400逸出，但逸出的噪声量基本上低于最初产生的噪声量。此外，如果与上述入口组件160一起使用，发出的噪音通常向下指向，以确保对操作者或不直接在鼓风机100的后面(和下方)的任何附近的人来说，很少的噪声被注意到。
尽管不是必需的，但是在一些情况下，声室400可进一步包括吸声器420(例如，泡沫、海绵、纤维或其它吸声材料)。这样，声室400可以是开放体积，或者包括设置在其中的一个或多个吸声器420的体积。当使用吸声器420时，它们通常可放置在入口管200和出口管210之间的流动路径的外部。这样，例如，吸声器420可沿着声室400的外壁放置(其可对应于在壳体110的基本上在手柄140下方的部分的内壁)。吸声器420可为壳体110的基本上所有与声室400相关的内部部分提供衬里，或者它们可被放置在选择的离散位置，以减小声音发射，同时避免对穿过鼓风机100流速的任何降低的影响。
尽管入口管200和出口管210通常可被认为具有相同的直径，但是可理解的是，风扇组件170和入口组件160的入口网164(如果使用的话)实际上可产生具有各种不同有效几何形状或直径的更小的离散流动路径。这些有效的几何形状或直径可能不一定是等效的，但是它们不会改变由声室400提供的集成消音器的有效性或操作。相反，产生到声室400中的噪声仍然有效地被声室400消音、静音或减小，即使入口和出口的尺寸不匹配。
从图1-图5中可理解，进入鼓风机100的空气经由向下和向后的孔(即入口孔162)进入。此外，入口网164基本上在壳体110内部，这样使得流动噪声总体上经由入口孔162离开入口组件160，以被引导向下和向后并远离操作者的耳朵。同时，由风扇组件170和/或马达120产生的噪声可朝向入口部分154向后传递，可进入声室400，在这里，入口管200和出口管210之间的空间可允许一些这样的噪声在声室400的较大容积中被消音。如上所述，逸出的噪声可通过入口组件160的形状和结构仍然被向下引导。
因此，实例性实施例的鼓风机可包括壳体、马达、风扇组件和入口组件。壳体可包括可操作地耦接到其上的手柄。风扇组件可以可操作地耦接到马达，以响应于马达的操作来迫使空气穿过鼓风机管。鼓风机管可限定管轴线。入口组件可为空气提供到风扇组件的路径。入口组件可包括形成在壳体的端部处的入口孔。入口组件可进一步包括设置在壳体内、与入口孔间隔开的入口网。
一些实施例的鼓风机可包括可单独地或彼此组合地可选地添加的附加特征。例如，在一些实施例中，(1)入口孔可由相对于管轴线成一角度的平面内的周界限定。在一些情况下，(2)响应于操作者抓握手柄，上述平面可呈面向下且向后的角度。在实例性实施例中，(3)入口网可具有靠近入口孔的第一端和相对于入口孔在远端定位的第二端。入口网的直径可从第一端到第二端减小。在一些实例中，(4)入口网的直径减小率可随着到第二端的距离的减小而增加。在一些实施例中，(5)入口网具有基本上圆锥形的形状，其中例如圆锥形的形状的所有部分可设置在壳体内。在一些情况下，(6)管轴线与从入口孔的周界的顶部延伸到入口网的第二端的底部的线之间的角度可以是约六十度或更小。在一些实例中，(7)入口网可包括向第二端逐渐变细的螺旋形的螺旋结构。在实例性实施例中，(8)入口网可包括多个圆形构件，各个圆形构件随着接近第二端而具有减小的直径。圆形构件可经由在沿鼓风机管的延伸方向延伸的连接件而相互连接。
在一些实施例中，除了以下描述的可选修改或增加之外，可使用(1)至(8)中的任何一个或全部。例如，在一些实施例中，入口网和入口孔之间的距离可为至少约30mm。另外或可替代地，马达可以是经由电池或主电源供电的电动马达。
因此，另一实例性实施例的鼓风机可包括壳体、马达和风扇组件。壳体可包括可操作地耦接到其上的手柄。风扇组件可以可操作地耦接到马达，以响应于马达的操作来迫使空气通过鼓风机管。鼓风机管可限定管轴线。风扇组件可设置在与鼓风机管对应的出口管中，并且空气可经由与出口管间隔开的入口管供给到风扇组件，使得出口管和入口管经由由壳体限定的声室可操作地彼此耦接。
一些实施例的鼓风机可包括可单独地或彼此组合地可选地添加的附加特征。例如，在一些实施例中，(1)声室的直径可大于入口管的直径和出口管的直径。在一些情况下，(2)入口管的直径和出口管的直径大致相等。在实例性实施例中，(3)入口管和出口管之间的距离可小于声室的沿着管轴线的长度。在一些实例中，(4)入口管和出口管之间的距离可大于约10mm。在一些实施例中，(5)每个入口管和出口管的纵向轴线基本上与管轴线对齐。
在一些实施例中，除了以下描述的可选的修改或增加之外，可使用(1)至(5)中的任何一种或全部。例如，在一些实施例中，声室可设置在壳体的位于手柄下方的部分处。可替代地或另外，声室可以是自由空间，或者可包括设置在其中的一个或多个吸声器。另外或可替代地，马达可以是经由电池或主电源供电的电动马达。
本发明所涉及的领域的技术人员在受到前述描述和相关附图的有益教导后，将想到本文所述的本发明的许多修改和其它实施例。因此，应当理解，本发明不限于所公开的具体实施例，并且修改和其它实施例旨在被包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管上述描述和相关附图在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例性实施例，但是应当理解，可通过替代实施例提供元件和/或功能的不同组合而不脱离所附权利要求的范围。在这方面，例如，除了上面明确描述的元件和/或功能之外，元件和/或功能的不同组合也被考虑在可在所附权利要求的一些中阐述。在本文描述优点、益处或问题的解决方案的情况下，应当理解，这些优点、益处和/或解决方案可应用于一些实例性实施例，但不一定适用于所有实例性实施例。因此，本文描述的任何优点、益处或解决方案不应被认为是对所有实施例关键、要求或重要的或本文所要求保护的。尽管本文采用了具体的术语，但它们仅在通用和描述性意义上使用，而不是为了限制的目的。

Claims (10)

1.一种鼓风机(100)，包括：
壳体(110)，具有可操作地耦接该壳体上的手柄(140)；
马达(120)；以及
风扇组件(170)，可操作地耦接到所述马达(120)，以响应于所述马达(120)的操作来迫使空气通过鼓风机管(150)，所述鼓风机管(150)限定管轴线(152)；
其特征在于：
所述风扇组件(170)设置在与所述鼓风机管(150)对应的出口管(210)中，并且空气经由与所述出口管(210)隔开的入口管(200)供给到所述风扇组件(170)，以使得所述出口管(210)和所述入口管(200)经由由所述壳体(110)限定的声室(400)可操作地彼此耦接。
2.根据权利要求1所述的鼓风机(100)，其中，所述声室(400)的直径大于所述入口管(200)的直径并大于所述出口管(210)的直径。
3.根据权利要求2所述的鼓风机(100)，其中，所述入口管(200)的直径和所述出口管(210)的直径大致相等。
4.根据权利要求1所述的鼓风机(100)，其中，所述入口管(200)和所述出口管(210)之间的距离小于所述声室(400)沿着所述管轴线(152)的长度。
5.根据权利要求4所述的鼓风机(100)，其中，所述入口管(200)和所述出口管(210)之间的距离大于10mm。
6.根据权利要求1所述的鼓风机(100)，其中，所述入口管(200)和所述出口管(210)各自的纵向轴线基本上与所述管轴线(152)对准。
7.根据权利要求1所述的鼓风机(100)，其中，所述声室(400)设置在所述壳体(110)的位于所述手柄(140)下方的部分处。
8.根据权利要求1所述的鼓风机(100)，其中，所述声室(400)包括自由空间。
9.根据权利要求1所述的鼓风机(100)，其中，所述声室(400)包括设置在所述声室中的一个或多个吸声器(420)。
10.根据权利要求1所述的鼓风机(100)，其中，所述马达(120)包括经由电池或主电源供电的电动马达。
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