DE102023108282A1

DE102023108282A1 - Gebläse

Info

Publication number: DE102023108282A1
Application number: DE102023108282.5A
Authority: DE
Inventors: Shinsuke NAKA; Ryoji Zama
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2022-04-20
Filing date: 2023-03-31
Publication date: 2023-10-26
Also published as: CN116906349A; JP2023159733A; US20230340965A1

Abstract

Ein Gebläse kann ein zwischen einem Einlass und einem Auslass angeordnetes Luftströmungsrohr, einen Ventilator mit axialer Strömung mit einer Nabe und einer Vielzahl von Schaufeln, eine Antriebswelle, einen Elektromotor, ein Motorgehäuse, einen Diffusorkonus, eine an dem Diffusorkonus definierte erste Entlüftung und eine zwischen der Nabe und dem Motorgehäuse definierte zweite Entlüftung aufweisen. Ein Luftströmungsweg, in dem die Luft von dem Einlass zu dem Auslass strömt, ist in dem Luftströmungsrohr definiert. Ein Zirkulationsweg, in dem die Luft von der ersten Entlüftung zu der zweiten Entlüftung strömt, ist in dem Luftströmungsrohr definiert. Wenn ein Umfangsende der zweiten Entlüftung auf der Einlassseite ein erstes Ende ist und ein Umfangsende der zweiten Entlüftung auf der Auslassseite ein zweites Ende ist, ist ein Außendurchmesser des ersten Endes größer als ein Außendurchmesser des zweiten Endes.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die hier beschriebene Technik betrifft ein Gebläse.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Die US-Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2008/0219844 beschreibt ein Gebläse, welches aufweist: einen Einlass; einen Auslass; ein Luftströmungsrohr, das zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet ist; einen Ventilator mit axialer Strömung, der in dem Luftströmungsrohr angeordnet ist, sowie eine Nabe, die derart konfiguriert ist, dass sie sich um eine vorbestimmte Drehachse dreht, die entlang einer Richtung verläuft, in der sich das Luftströmungsrohr erstreckt, sowie eine Vielzahl von Schaufeln, die an einer Außenfläche der Nabe angeordnet sind; eine Antriebswelle, die in dem Luftströmungsrohr angeordnet und mit dem Ventilator mit axialer Strömung verbunden ist; einen Elektromotor, der von dem Ventilator mit axialer Strömung in Richtung des Auslasses in dem Luftströmungsrohr versetzt ist und konfiguriert ist, die Antriebswelle zu drehen; ein Motorgehäuse, das in dem Luftströmungsrohr angeordnet ist und den Elektromotor aufnimmt; einen Diffusorkonus, der in dem Luftströmungsrohr angeordnet ist und mit einem Ende des Motorgehäuses an einer Auslassseite verbunden ist; eine erste Entlüftung, die an einem Ende des Diffusorkonus an der Auslassseite definiert ist; und eine zweite Entlüftung, die zwischen der Nabe und dem Motorgehäuse entlang einer Umfangsrichtung der Drehachse definiert ist und eine Breite in einer axialen Richtung der Drehachse aufweist. Ein Luftströmungsweg, in dem Luft von dem Einlass zu dem Auslass strömt, indem sie außerhalb der Nabe, außerhalb des Motorgehäuses und außerhalb des Diffusorkonus strömt, ist in dem Luftströmungsrohr definiert, und ein Zirkulationsweg, in dem die in dem Luftströmungsweg strömende Luft in das Innere des Diffusorkonus durch die erste Entlüftung strömt, innerhalb des Motorgehäuses strömt, und durch die zweite Entlüftung in Richtung des Luftströmungsweges strömt, in dem Luftströmungsrohr definiert ist, und wenn ein Umfangsende der zweiten Entlüftung auf der Einlassseite ein erstes Ende ist und ein Umfangsende der zweiten Entlüftung auf der Auslassseite ein zweites Ende ist, ist ein Außendurchmesser des ersten Endes kleiner als ein Außendurchmesser des zweiten Endes (oder diese Außendurchmesser sind gleich).
BESCHREIBUNG
Bei dem in der US-Patentanmeldung Nr. 2008/0219844 beschriebenen Gebläse wird die entlang der Außenfläche der Nabe strömende Luft von der Außenfläche der Nabe getrennt, wodurch ein Unterdruck erzeugt wird, der die Luft durch die zweite Entlüftungsöffnung in den Luftströmungsweg leitet (d.h. Unterdruck, der einen Luftstrom in dem Zirkulationsweg erzeugt). Folglich verwendet das in der US-Patentanmeldung Nr. 2008/0219844 beschriebene Gebläse die entlang des Zirkulationswegs strömende Luft als Kühlluft für den Elektromotor. Bei dem in der US-Patentanmeldung Nr. 2008/0219844 beschriebenen Gebläse ist jedoch der Außendurchmesser des ersten Endes kleiner als der Außendurchmesser des zweiten Endes (oder diese Außendurchmesser sind gleich). In diesem Fall kommt die von der Außenfläche der Nabe abgeschiedene Luft sofort wieder mit der Außenfläche des Motorgehäuses in Kontakt, so dass kein ausreichender Unterdruck erzeugt wird. Dadurch kann unter Umständen kein ausreichender Kühlluftdurchsatz für den Elektromotor erreicht werden. Somit ist es für das in der US-Patentanmeldung Nr. 2008/0219844 beschriebene Gebläse möglicherweise nicht möglich, den im Motorgehäuse aufgenommenen Elektromotor in geeigneter Weise zu kühlen. Die vorliegende Offenbarung stellt eine Technik zur Verfügung, mit der ein in einem Motorgehäuse aufgenommener Elektromotor in einem Gebläse in geeigneter Weise gekühlt werden kann.
Ein hier offenbartes Gebläse kann einen Einlass, einen Auslass, ein Luftströmungsrohr, das zwischen dem Einlass und dem Auslass angeordnet ist, einen Ventilator mit axialer Strömung, der in dem Luftströmungsrohr angeordnet ist und eine Nabe aufweist, die konfiguriert ist, sich um eine vorbestimmte Drehachse zu drehen, welche sich entlang einer Richtung erstreckt, in der sich das Luftströmungsrohr erstreckt, sowie eine Vielzahl von Schaufeln, die an einer Außenfläche der Nabe angeordnet sind, eine Antriebswelle, die in dem Luftströmungsrohr angeordnet ist und mit dem Ventilator mit axialer Strömung verbunden ist, einen Elektromotor, der von dem Ventilator mit axialer Strömung in Richtung des Auslasses in dem Luftströmungsrohr versetzt ist und derart konfiguriert ist, dass er die Antriebswelle dreht, ein Motorgehäuse, das in dem Luftströmungsrohr angeordnet ist und den Elektromotor aufnimmt, einen Diffusorkonus, der in dem Luftströmungsrohr angeordnet ist und mit einem Ende des Motorgehäuses an einer Auslassseite verbunden ist, eine erste Entlüftung, die an einem Ende des Diffusorkonus an der Auslassseite definiert ist, sowie eine zweite Entlüftung aufweisen, die zwischen der Nabe und dem Motorgehäuse entlang einer Umfangsrichtung der Drehachse definiert ist und eine Breite in einer axialen Richtung der Drehachse aufweist. Ein Luftströmungsweg, in dem Luft von dem Einlass zu dem Auslass strömt, indem sie außerhalb der Nabe, außerhalb des Motorgehäuses und außerhalb des Diffusorkonus strömt, kann in dem Luftströmungsrohr definiert sein. Ein Zirkulationsweg, in dem die in dem Luftströmungsweg strömende Luft durch die erste Entlüftung in das Innere des Diffusorkonus strömt, in das Innere des Motorgehäuses strömt und durch die zweite Entlüftung zu dem Luftströmungsweg strömt, kann in dem Luftströmungsrohr definiert sein. Wenn ein Umfangsende der zweiten Entlüftung auf der Einlassseite ein erstes Ende ist und ein Umfangsende der zweiten Entlüftung auf der Auslassseite ein zweites Ende ist, kann ein Außendurchmesser des ersten Endes größer sein als ein Außendurchmesser des zweiten Endes.
In der obigen Konfiguration trennt sich die entlang der Außenfläche der Nabe strömende Luft unter der in dem Luftströmungsweg strömenden Luft von der Außenfläche der Nabe an dem ersten Ende und kommt zum Beispiel mit einer Außenfläche des Motorgehäuses an einer von dem zweiten Ende in Richtung des Auslasses versetzten Position wieder in Kontakt. Gemäß der obigen Konfiguration vergrößert sich aufgrund des größeren Außendurchmessers des ersten Endes gegenüber dem Außendurchmesser des zweiten Endes ein Abstand zwischen einem Punkt, an dem sich die Luft trennt (also einem Ablösepunkt), und einem Punkt, an dem die getrennte Luft wieder in Kontakt gelangt (also einem Wiederkontaktpunkt). Dadurch nimmt Unterdruck zu, der den Luftstrom in dem Zirkulationsweg erzeugt, wodurch die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor erhöht werden kann. Gemäß der obigen Konfiguration kann in dem Gebläse der in dem Motorgehäuse aufgenommene Elektromotor in geeigneter Weise gekühlt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Gesamtheit eines Gebläses 10 einer Ausführungsform, betrachtet von der hinteren rechten oberen Seite.
2 ist eine demontierte Ansicht einer Struktur innerhalb eines Gebläsekörpers 13 des Gebläses 10 der Ausführungsform, betrachtet von der hinteren rechten oberen Seite.
3 ist eine demontierte Ansicht einer Luftströmungseinheit 50 und einer Steuereinheit 80, die an einem ersten Luftströmungsrohr 210 angeordnet sind, sowie von Komponenten der Luftströmungseinheit 50 des Gebläses 10 der Ausführungsform.
4 ist eine Querschnittsansicht, welche die inneren Strukturen des ersten Luftströmungsrohrs 210, der Luftströmungseinheit 50 und der Steuereinheit 80 des Gebläses 10 der Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist eine Querschnittsansicht der Komponenten der Steuereinheit 80, die in dem Gebläse 10 der Ausführungsform enthalten ist.
6 ist eine Ansicht, welche Positionsbeziehungen eines Elektromotors 54, einer Vielzahl von Schaltelementen 84, Wärmeableitungselementen 86, eines Montageteils 212 und eines Freiliegelochs 216 veranschaulicht, wenn das erste Luftströmungsrohr 210 des Gebläses 10 der Ausführungsform von außen in einer radialen Richtung von oben nach unten betrachtet wird.
7 ist eine Querschnittsansicht, welche Positionsbeziehungen zwischen einer virtuellen Oberfläche V, die sich entlang einer inneren Oberfläche des ersten Luftströmungsrohrs 210 erstreckt, und einer unteren Oberfläche eines Controller-Gehäuses 88 in dem Gebläse 10 der Ausführungsform veranschaulicht.
8 ist eine Ansicht, die einen Luftströmungsweg R1, der in dem ersten Luftströmungsrohr 210 definiert ist, und einen Zirkulationsweg R2, der in der Luftströmungseinheit 50 in dem Gebläse 10 der Ausführungsform definiert ist, veranschaulicht.
9 ist eine Ansicht, die schematisch veranschaulicht, wie Unterdruck, der Luft aus dem Zirkulationsweg R2 in Richtung des Luftströmungswegs R1 entnimmt, wenn die Luft entlang des Luftströmungswegs R1 in dem Gebläse 10 der Ausführungsform strömt.
10 ist eine Querschnittsansicht, die einen ersten Außendurchmesser φ1 eines auslassseitigen Endes 620 einer Nabe 62, einen zweiten Außendurchmesser φ2 eines einlassseitigen Endes 560 eines Motorgehäuses 56 und einen ersten Innendurchmesser φ3 des ersten Luftströmungsrohrs 210 in dem Gebläse 10 der Ausführungsform zeigt.
11 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Verhältnis φ1/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 und einer Änderungsrate von jeweils einer Strömungsrate von Kühlluft und einer Strömungsrate von Blasluft anzeigt, wenn der Ventilator 52 mit einer konstanten Drehzahl in dem Gebläse 10 der Ausführungsform gedreht wird.
12 ist eine Querschnittsansicht, die einen zweiten Innendurchmesser φ4 einer ersten Entlüftung 58b in dem Gebläse 10 der Ausführungsform veranschaulicht.
13 ist eine Querschnittsansicht, die innere Strukturen eines ersten Luftströmungsrohrs 210, einer Luftströmungseinheit 50 und einer Steuereinheit 80 eines Gebläses 10 einer Variante veranschaulicht.
14 ist eine Ansicht, die schematisch veranschaulicht, wie Unterdruck erzeugt wird, der Luft aus einem Zirkulationsweg R2 in Richtung eines Luftströmungswegs R1 entnimmt, wenn die Luft entlang des Luftströmungswegs R1 in dem Gebläse 10 der Variante strömt.

Repräsentative, nicht einschränkende Beispiele der vorliegenden Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Diese ausführliche Beschreibung soll lediglich dazu dienen, dem Fachmann weitere Einzelheiten für die Ausführung von Aspekten der vorliegenden Lehre zu vermitteln, und ist nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Ferner kann jedes der unten offenbarten zusätzlichen Merkmale und Lehren getrennt oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren verwendet werden, um verbesserte Gebläse sowie Verfahren zu deren Verwendung und Herstellung bereitzustellen.
Ferner sind Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der folgenden ausführlichen Beschreibung offenbart werden, möglicherweise nicht notwendig, um die vorliegende Offenbarung im weitesten Sinne auszuführen und werden stattdessen lediglich deshalb gelehrt, um insbesondere repräsentative Beispiele der vorliegenden Offenbarung zu beschreiben. Ferner können verschiedene Merkmale der oben und unten beschriebenen repräsentativen Beispiele sowie der verschiedenen unabhängigen und abhängigen Ansprüche in einer Weise kombiniert werden, die nicht speziell und explizit aufgezählt ist, um zusätzliche nützliche Ausführungsformen der vorliegenden Lehre zu schaffen.
Alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale sollen zum Zweck der ursprünglichen schriftlichen Offenbarung sowie zum Zweck der Einschränkung des beanspruchten Gegenstands unabhängig von den Zusammensetzungen der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen getrennt und unabhängig voneinander offenbart werden. Zudem sollen alle Wertebereiche oder Angaben zu Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder jede Zwischeneinheit zum Zweck der ursprünglichen schriftlichen Offenbarung sowie zum Zweck der Einschränkung des beanspruchten Gegenstands offenbaren.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das erste Ende ein Ende der Außenfläche der Nabe an der Auslassseite sein. Das zweite Ende kann ein Ende einer Außenfläche des Motorgehäuses an der Einlassseite sein.
Um die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor zu erhöhen, kann ein weiteres Element zum Beispiel zwischen der Nabe und dem Motorgehäuse bereitgestellt werden. Andererseits kann gemäß der obigen Konfiguration die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor erhöht werden, ohne ein weiteres Element zwischen der Nabe und dem Motorgehäuse bereitzustellen. Folglich kann die Anzahl der Teile des Gebläses verringert werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Gebläse ein Unterdruckerhöhungselement aufweisen, das zwischen der Nabe und dem Motorgehäuse angeordnet ist und eine Außenfläche mit einer achsensymmetrischen Form um die Drehachse aufweist. Das erste Ende kann ein Ende der Außenfläche des Unterdruckerhöhungselements an der Auslassseite sein. Das zweite Ende kann ein Ende einer Außenfläche des Motorgehäuses an der Einlassseite sein.
Gemäß der obigen Konfiguration kann durch die Nachrüstung des Unterdruckerhöhungselements zwischen der Nabe und dem Motorgehäuse des allgemeinen Gebläses die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor erhöht werden. Folglich kann mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor erhöht werden. Der Begriff „allgemeines Gebläse“ bezieht sich hier auf ein Gebläse, dessen Nabe und Motorgehäuse miteinander bündig sind.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Nabe an der Antriebswelle befestigt sein. Die Drehachse kann mit der Drehachse der Antriebswelle übereinstimmen.
Gemäß der obigen Konfiguration kann das Gebläse im Vergleich zu dem Fall, in dem ein Untersetzungsgetriebe und/oder dergleichen zwischen der Nabe und der Antriebswelle vorgesehen ist, kleiner ausgelegt werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Verhältnis zwischen dem Außendurchmesser des ersten Endes und dem Außendurchmesser des zweiten Endes in einem Bereich von 101 % bis 116 % liegen.
Wenn das Verhältnis des Außendurchmessers des ersten Endes zu dem Außendurchmesser des zweiten Endes zu klein ist, kann Unterdruck, der den Luftstrom in dem Zirkulationsweg erzeugt, nicht ausreichend erhöht werden. Mit anderen Worten kann die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor nicht ausreichend erhöht werden. Hingegen kann, wenn das Verhältnis des Außendurchmessers des ersten Endes zu dem Außendurchmesser des zweiten Endes zu groß ist, die Abtrennung der Luft, die entlang der Außenfläche der Nabe strömt, den Luftstrom stören, der in dem Luftströmungsweg durch den Antrieb des Ventilators erzeugt wird. Mit anderen Worten kann aufgrund der Störung des Luftstroms die Strömungsrate der Blasluft stark verringert werden. Gemäß der obigen Konfiguration kann die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor ausreichend erhöht und die Verringerung der Strömungsrate der Blasluft unterbunden werden. Die „Blasluft“ bezieht sich hierbei auf Luft, die aus dem Auslass entlang des Luftströmungsweges ausgeleitet wird.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Verhältnis eines Innendurchmessers des Luftströmungsrohrs radial außerhalb des ersten Endes und dem Außendurchmesser des zweiten Endes in einem Bereich von 175 % bis 195 % liegen.
Wenn das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser des Luftströmungsrohrs radial außerhalb des ersten Endes und dem Außendurchmesser des zweiten Endes zu klein ist, verengt eine Vergrößerung des Außendurchmessers des ersten Endes den Luftströmungsweg, wodurch der Druckverlust in dem Luftströmungsweg stark ansteigen kann. Wenn hingegen das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser des Luftströmungsrohrs radial außerhalb des ersten Endes und dem Außendurchmesser des zweiten Endes zu groß ist, kann der in dem Luftströmungsweg durch den Antrieb des Ventilators erzeugte Luftstrom gestört werden. Gemäß der obigen Konfiguration kann ein Anstieg des Druckverlusts in dem Luftströmungsweg unterbunden werden und auch Störung des Luftstroms in dem Luftströmungsweg kann unterbunden werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die erste Entlüftung ein Umfangsende haben, das eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweist und sich in der Richtung öffnet, in der sich das Luftströmungsrohr erstreckt. Das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser der ersten Entlüftung und dem Außendurchmesser des zweiten Endes kann im Bereich von 15 % bis 50 % liegen.
Wenn das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser der ersten Entlüftung und dem Außendurchmesser des zweiten Endes zu klein ist, kann die in den Zirkulationsweg an der ersten Entlüftung aufgenommene Luftmenge zu gering sein. Wenn hingegen das Verhältnis des Innendurchmessers der ersten Entlüftung zu dem Außendurchmesser des zweiten Endes zu groß ist, kann die in den Zirkulationsweg an der ersten Entlüftung aufgenommene Luftmenge übermäßig groß sein. Wenn sich die erste Entlüftung in der Richtung öffnet, in der sich das Luftströmungsrohr erstreckt, kann die Luftmenge, die in den Zirkulationsweg an der ersten Entlüftung aufgenommen wird, gemäß der obigen Konfiguration auf einen geeigneten Wert eingestellt werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Gebläse eine Batterievorrichtung aufweisen. Der Elektromotor kann konfiguriert sein, um durch den von der Batterievorrichtung zugeführten elektrischen Strom angetrieben zu werden.
Wenn der Elektromotor von einer externen Stromquelle angetrieben wird, muss ein Stromversorgungskabel an dem Gebläse angebracht werden, was die Manövrierfähigkeit beeinträchtigen kann. Gemäß der obigen Konfiguration ist es nicht notwendig, das Stromversorgungskabel an dem Gebläse zu befestigen, wodurch die Manövrierfähigkeit des Benutzers weiter verbessert werden kann. Weil das Gebläse auch an Orten verwendet werden kann, an denen keine externe Stromquelle zur Verfügung steht, kann auch die Benutzerfreundlichkeit erhöht werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Gebläse einen Batteriebefestigungsabschnitt mit einem Verbindungsanschluss aufweisen. Bei der Batterievorrichtung kann es sich um zumindest einen Batteriepack handeln, welcher derart konfiguriert ist, dass er an dem Batteriebefestigungsabschnitt angebracht und von diesem gelöst werden kann.
Wenn zum Beispiel die Batterievorrichtung derart an dem Gebläse befestigt ist, dass sie nicht an Gebläse befestigt oder von diesem gelöst werden kann, kann die Arbeit mit dem Gebläse nicht sofort wieder aufgenommen werden, bis die Batterievorrichtung wieder aufgeladen ist, nachdem die Arbeit aufgrund einer Unterbrechung der Batterievorrichtung ohne Strom unterbrochen wurde. Gemäß der obigen Konfiguration kann die Arbeit mit dem Gebläse selbst dann, wenn die Arbeit aufgrund eines Stromausfalls des Batteriepacks gestoppt wird, sofort wieder aufgenommen werden, indem der Batteriepack durch einen zuvor aufgeladenen Batteriepack ersetzt wird.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Gebläse ein Stromversorgungskabel aufweisen, welches derart konfiguriert ist, dass es an eine externe Stromquelle angeschlossen werden kann. Der Elektromotor kann derart konfiguriert sein, dass er durch die von der externen Stromquelle zugeführte elektrische Energie angetrieben wird.
Wenn der Elektromotor mit der elektrischen Energie angetrieben wird, die von der in dem Gebläse enthaltenen Batteriequelle zugeführt wird, ist es notwendig, die Batterievorrichtung vorab aufzuladen, was für den Benutzer unbequem sein kann. Gemäß der obigen Konfiguration kann das Gebläse sofort verwendet werden, indem das Stromversorgungskabel an die externe Stromquelle angeschlossen wird, so dass eine Vorbereitung wie das Aufladen der Batterievorrichtung vorab nicht erforderlich ist. Folglich können die Unannehmlichkeiten, die der Benutzer empfinden kann, verringert werden.
(Ausführungsform)
Wie in 1 dargestellt, weist ein Gebläse 10 eine Batterievorrichtung 12, einen Gebläsekörper 13 und ein Paar Schultergurte 16 auf. Ein Benutzer trägt das Paar Schultergurte 16 auf seiner Schulter, wodurch der Benutzer das Gebläse 10 auf seinem Rücken tragen kann. Mit anderen Worten ist das Gebläse 10 der vorliegenden Ausführungsform ein Gebläse, das auf dem Rücken getragen wird. Wenn der Benutzer das Gebläse 10 auf dem Rücken trägt, werden in der folgenden Erläuterung eine Aufwärts-Abwärts-Richtung, eine Links-Rechts-Richtung und eine Vorder-Rückwärts-Richtung vom Benutzer aus gesehen als Aufwärts-Abwärts-Richtung, Links-Rechts-Richtung und Vorder-Rückwärts-Richtung des Gebläses 10 bezeichnet.
(Konfiguration der Batterievorrichtung 12)
Die Batterievorrichtung 12 nimmt eine Vielzahl von Batteriezellen (nicht dargestellt) auf. Die Batterievorrichtung 12 umfasst einen Ladeanschluss 24 und ein Entladekabel 26. Das Entladekabel 26 ist mit dem Gebläsekörper 13 verbunden. Die Vielzahl von Batteriezellen können von einer externen Stromquelle (nicht abgebildet) aufgeladen werden, indem ein Ladekabel (nicht abgebildet), das sich von der externen Stromquelle erstreckt, mit dem Ladeanschluss 24 verbunden wird. Die Vielzahl der Batteriezellen kann über das Entladekabel 26 an den Gebläsekörper 13 entladen werden.
(Konfiguration des Gebläsekörpers 13)
Das Gebläsekörper 13 umfasst ein Außengehäuse 14, ein Luftströmungsrohr 20 und einen Bediengriff 22. Wie in 2 dargestellt, weist das Außengehäuse 14 einen Einlass 30 auf seiner linken Seite auf. Der Einlass 30 stellt eine Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Außengehäuses 14 her, so dass das Innere und das Äußere miteinander in Verbindung stehen. Das Außengehäuse 14 nimmt einen Teil des Luftströmungsrohrs 20 auf. Das Außengehäuse 14 hält das Luftströmungsrohr 20 derart, dass eine Richtung, entlang der sich ein erstes Luftströmungsrohr 210 erstreckt, das später beschrieben wird, entlang der Links-Rechts-Richtung definiert ist.
(Konfiguration des Luftströmungsrohrs 20)
Das Luftströmungsrohr 20 umfasst ein erstes Luftströmungsrohr 210, das im Wesentlichen zylindrisch ist und sich in der Links-Rechts-Richtung erstreckt, ein zweites Luftströmungsrohr 220, das im Wesentlichen zylindrisch ist und nach vorne gebogen ist, wenn es sich nach rechts erstreckt, ein drittes Luftströmungsrohr 230, das eine Ziehharmonika-Struktur aufweist und sich in der Vorne-Hinten-Richtung erstreckt, und ein viertes Luftströmungsrohr 240, das im Wesentlichen zylindrisch ist und sich in der Vorne-Hinten-Richtung erstreckt. Das dritte Luftströmungsrohr 230 ist derart konfiguriert, dass es sich ausdehnt und zusammenzieht. Das erste Luftströmungsrohr 210, das zweite Luftströmungsrohr 220, das dritte Luftströmungsrohr 230 und das vierte Luftströmungsrohr 240 sind in Reihe geschaltet. Das linke Ende des ersten Luftströmungsrohrs 210 ist auf den Einlass 30 gerichtet und steht mit dem Einlass 30 in Verbindung. Das vordere Ende des vierten Luftströmungsrohrs 240 weist einen Auslass 32 auf. Wie oben beschrieben ist das Luftströmungsrohr 20 derart konfiguriert, dass sein eines Ende mit dem Einlass 30 in Verbindung steht und das andere Ende als Auslass 32 fungiert. In der vorliegenden Offenbarung kann im Hinblick auf die Richtung, in der sich das Luftströmungsrohr 20 erstreckt, eine Seite in Richtung des Einlasses 30 als Einlassseite und eine Seite in Richtung des Auslasses 32 als Auslassseite bezeichnet werden. Zum Beispiel kann die linke Seite des ersten Luftströmungsrohrs 210 als die Einlassseite und die rechte Seite des ersten Luftströmungsrohrs 210 als die Auslassseite bezeichnet werden.
(Konfiguration der Bediengriffs 22)
Wie in 1 dargestellt, ist ein Bediengriff 22 an dem vierten Luftströmungsrohr 240 in einer Position angeordnet, die es dem Benutzer ermöglicht, den Bediengriff 22 durch Ergreifen zu betätigen. Der Benutzer stellt eine Haltung des vierten Luftströmungsrohrs 240 ein, während er den Bediengriff 22 ergreift, wodurch der Benutzer eine Richtung einstellen kann, in der der Auslass 32 ausgerichtet ist. Eine Vielzahl von Schaltern, wie etwa ein Auslöser 28, der durch den Benutzer zu betätigen ist, ist an dem Bediengriff 22 angeordnet.
(Konfiguration der Luftströmungseinheit 50)
Wie in 3 dargestellt, umfasst der Gebläsekörper 13 ferner eine Luftströmungseinheit 50, die in dem Luftströmungsrohr 20 angeordnet und derart konfiguriert ist, dass sie Luft von dem Einlass 30 durch das Luftströmungsrohr 20 zu dem Auslass 32 leitet. Die Luftströmungseinheit 50 weist einen Ventilator 52, einen Elektromotor 54, der konfiguriert ist, den Ventilator 52 anzutreiben, ein Motorgehäuse 56, das den Elektromotor 54 aufnimmt, sowie einen Diffusorkonus 58 auf, der mit dem rechten Ende des Motorgehäuses 56 verbunden ist.
(Konfiguration des Elektromotors 54)
Der Elektromotor 54 umfasst eine Antriebswelle 60, welche derart konfiguriert ist, dass sie sich um eine Drehachse A1 dreht, die entlang der Links-Rechts-Richtung verläuft. Der Elektromotor 54 der vorliegenden Ausführungsform ist ein bürstenloser Motor und weist einen Stator sowie einen Rotor (nicht dargestellt) auf. Die Antriebswelle 60 ist an dem Rotor befestigt, und die Antriebswelle 60 dreht sich um die Drehachse A1, wenn dem Elektromotor 54 elektrische Energie zugeführt wird.
(Konfiguration des Ventilators 52)
Wie in 4 dargestellt, umfasst der Ventilator 52 eine Nabe 62, die von der Einlassseite her an der Antriebswelle 60 befestigt ist, und eine Vielzahl von Schaufeln 64, die an einer ersten Außenfläche 62a der Nabe 62 angeordnet sind. Die Nabe 62 ist derart konfiguriert, dass sie sich um die Drehachse A1 dreht. Die erste Außenfläche 62a hat eine achsensymmetrische Form um die Drehachse A1 der Antriebswelle 60. Ein auslassseitiges Ende 620, welches das auslassseitige Ende der ersten Außenfläche 62a ist, hat einen ersten Außendurchmesser φ1 (siehe 10). In der vorliegenden Ausführungsform ist der Ventilator 52 ein Ventilator mit axialer Strömung. Wenn sich der Ventilator 52 zum Beispiel gegen den Uhrzeigersinn dreht, wenn die Luftströmungseinheit 50 von der Einlassseite aus betrachtet wird, erzeugt der Ventilator 52 einen Luftstrom von der Einlassseite zu der Auslassseite entlang der Drehachse A1 (z.B. nach rechts in 4).
(Konfiguration des Motorgehäuses 56)
Wie in 3 dargestellt, weist das Motorgehäuse 56 einen zylindrischen Abschnitt 66, der sich entlang der Drehachse A1 erstreckt, einen Bodenabschnitt 68, der an der Auslassseite des Elektromotors 54 angeordnet ist, sowie einen Deckelabschnitt 70 auf, der an der Einlassseite des Elektromotors 54 angeordnet ist. Das Motorgehäuse 56 wird innerhalb des ersten Luftströmungsrohrs 210 durch eine Vielzahl von Stützelementen 72 gehalten, die an dem zylindrischen Abschnitt 66 ausgebildet sind. Der zylindrische Abschnitt 66, der Bodenabschnitt 68, die Vielzahl von Stützelementen 72 und das erste Luftströmungsrohr 210 sind nahtlos und einstückig ausgebildet. Der Deckelabschnitt 70 ist mit Schrauben (nicht dargestellt) an dem zylindrischen Abschnitt 66 befestigt. Daher ist der Elektromotor 54 in dem Motorgehäuse 56 aufgenommen, indem der Elektromotor 54 in den zylindrischen Abschnitt 66 eingeführt und dann der Deckelabschnitt 70 an dem zylindrischen Abschnitt 66 befestigt wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird für den zylindrischen Abschnitt 66, den Bodenabschnitt 68, den Deckelabschnitt 70, die Vielzahl von Stützelementen 72 und das erste Luftströmungsrohr 210 ein Kunststoff wie Nylon verwendet.
Wie in 4 dargestellt, umfasst der zylindrische Abschnitt 66 eine Außenfläche 66a, die eine im Wesentlichen zylindrische Form um die Drehachse A1 der Antriebswelle 60 aufweist. Der Deckelabschnitt 70 weist eine Außenfläche 70a auf, die eine achsensymmetrische Form um die Drehachse A1 hat. Wenn der Deckelabschnitt 70 an dem zylindrischen Abschnitt 66 befestigt ist, sind die Außenfläche 66a und die Außenfläche 70a im Wesentlichen glatt miteinander entlang der Drehachse A1 verbunden. Daher können in der vorliegenden Offenbarung die Außenfläche 66a und die Außenfläche 70a gemeinsam als „zweite Außenfläche 56a“ bezeichnet werden. Ein einlassseitiges Ende 560, welches das Ende der zweiten Außenfläche 56a auf der Einlassseite ist, hat einen zweiten Außendurchmesser φ2 (siehe 10). Hierbei ist eine zweite Entlüftung 62b zwischen dem auslassseitigen Ende 620 der Nabe 62 und dem einlassseitigen Ende 560 des Motorgehäuses 56 definiert. Die zweite Entlüftung 62b ist entlang einer Umfangsrichtung der Drehachse A1 zwischen dem auslassseitigen Ende 620 und dem einlassseitigen Ende 560 definiert. Die zweite Entlüftung 62b hat eine Breite in der axialen Richtung der Drehachse A1. Die zweite Entlüftung 62b ist daher derart definiert, dass ihr Umfangsende durch das auslassseitige Ende 620 und das einlassseitige Ende 560 gebildet wird. Die zweite Entlüftung 62b stellt eine Verbindung zwischen dem Inneren der Nabe 62 und einem Luftströmungsweg R1 (siehe 8, die später beschrieben wird) her, so dass sie miteinander in Verbindung stehen.
Der Bodenabschnitt 68 weist erste Verbindungslöcher 68b auf, die zwischen dem Elektromotor 54 und dem Diffusorkonus 58 in der Richtung definiert sind, entlang der sich die Drehachse A1 erstreckt. Die ersten Verbindungslöcher 68b verbinden das Innere des Motorgehäuses 56 und das Innere des Diffusorkonus 58, so dass sie miteinander in Verbindung stehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Verbindungslöcher 68b mit einem vorbestimmten Winkelabstand (z.B. Intervall von 60 Grad) voneinander in der Umfangsrichtung definiert. Der Deckelabschnitt 70 weist zweite Verbindungslöcher 70b auf, die zwischen der Nabe 62 und dem Elektromotor 54 in der Richtung definiert sind, entlang der sich die Drehachse A1 erstreckt. Die zweiten Verbindungslöcher 70b stellen eine Verbindung zwischen der Innenseite der Nabe 62 und der Innenseite des Motorgehäuses 56 her, so dass sie miteinander in Verbindung stehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die zweiten Verbindungslöcher 70b mit einem vorbestimmten Winkelabstand (z.B. 40 Grad) zueinander in der Umfangsrichtung angeordnet.
(Konfiguration des Diffusorkonus 58)
Der Diffusorkonus 58 ist mit dem auslassseitigen Ende des zylindrischen Teils 66 des Motorgehäuses 56 verbunden und erstreckt sich entlang der Drehachse A1. Ein Teil des Diffusorkonus 58 erstreckt sich in der Richtung der Auslassseite über das rechte Ende des ersten Luftströmungsrohrs 210 hinaus. Mit anderen Worten erstreckt sich der Diffusorkonus 58 sowohl in das erste Luftströmungsrohr 210 als auch in das zweite Luftströmungsrohr 220. Der Diffusorkonus 58 weist eine dritte Außenfläche 58a auf, die eine achsensymmetrische Form um die Drehachse A1 aufweist. Die dritte Außenfläche 58a ist entlang der Richtung, in der sich die Drehachse A1 erstreckt, nahtlos mit der zweiten Außenfläche 56a verbunden. Ein Durchmesser der dritten Außenfläche 58a verringert sich von der Einlassseite zur Auslassseite entlang der Drehachse A1. Der Diffusorkonus 58 weist eine erste Entlüftung 58b auf, die eine im Wesentlichen kreisförmige Form besitzt und deren Umfangsende das auslassseitige Ende der dritten Außenfläche 58a ist. Die erste Entlüftung 58b ist entlang der Richtung offen, in der sich die Drehachse A1 erstreckt. Die erste Entlüftung 58b hat einen zweiten Innendurchmesser φ4 (siehe 12). Die erste Entlüftung 58b verbindet zwischen dem zu beschreibenden Luftströmungsweg R1 (siehe 8) und dem Inneren des Diffusorkonus 58, so dass sie miteinander in Verbindung stehen.
(Konfiguration der Steuereinheit 80)
Wie in 3 dargestellt, weist das Gebläsekörper 13 ferner eine Steuereinheit 80 auf, die zur Steuerung des Elektromotors 54 der Luftströmungseinheit 50 konfiguriert ist. Die Steuereinheit 80 ist an einem Montageteil 212 angeordnet, das an einem oberen Abschnitt des ersten Luftströmungsrohrs 210 angeordnet ist. Die Steuereinheit 80 wird an dem ersten Luftströmungsrohr 210 durch das Montageteil 212 und das Abdeckungselement 214 befestigt, das mit dem Montageteil 212 verschraubt werden soll. Die Steuereinheit 80 ist jeweils elektrisch mit der Batterievorrichtung 12 (siehe 1), dem Auslöser 28 (siehe 1) und dem Elektromotor 54 verbunden. Wenn der Auslöser 28 vom Benutzer betätigt wird, stellt die Steuereinheit 80 die von der Batterievorrichtung 12 gelieferte elektrische Leistung ein und liefert diese an den Elektromotor 54, um den Elektromotor 54 anzutreiben. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuereinheit 80 konfiguriert, den Elektromotor 54 zu steuern, so dass der Ventilator 52 einen Luftstrom von der Einlassseite zu der Auslassseite entlang der Drehachse A1 erzeugt.
Wie in 5 dargestellt, weist die Steuereinheit 80 eine Steuerplatine 82, eine Vielzahl von Schaltelementen 84, die auf der Oberseite der Steuerplatine 82 angeordnet sind, Wärmeableitungselemente 86, die in engem Kontakt mit der Unterseite der Steuerplatine 82 angeordnet sind, ein Controller-Gehäuse 88, in dem die Steuerplatine 82, die Vielzahl von Schaltelementen 84 und die Wärmeableitungselemente 86 aufgenommen sind, sowie Vergussharz 90 auf, welches die Steuerplatine 82, die Vielzahl von Schaltelementen 84 und die Wärmeableitungselemente 86 abdichtet. Die Wärmeableitungselemente 86 sind ebenfalls in engem Kontakt mit der oberen Fläche des Controller-Gehäuses 88. Das Controller-Gehäuse 88 umfasst an einem Teil seiner Unterseite eine Vielzahl von Rippen 92. Die Vielzahl von Schaltelementen 84 ist oberhalb eines Abschnitts des Controller-Gehäuses 88 angeordnet, in dem die Vielzahl von Rippen 92 angeordnet ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine blechförmige Aluminiumlegierung für die Wärmeableitungselemente 86 verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein metallisches Material wie z.B. Aluminium für das Controller-Gehäuse 88 verwendet. In der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich bei der Vielzahl der Schaltelemente 84 um FETs (Feldeffekttransistoren), die eine Inverter-Schaltung darstellen. Somit ist die Steuereinheit 80 konfiguriert, die von der Batterievorrichtung 12 (siehe 1) zugeführte Gleichspannung in Dreiphasen-Wechselspannung umzuwandeln und diese an den Elektromotor 54 zuzuführen.
Wie in 4 dargestellt, umfasst ein oberer Abschnitt des ersten Luftströmungsrohrs 210 eine Freiliegeloch 216, welches das Innere und das Äußere des ersten Luftströmungsrohrs 210 derart verbindet, dass sie in der radialen Richtung des ersten Luftströmungsrohrs 210 miteinander in Verbindung stehen. Das Freiliegeloch 216 ist von dem Ventilator 52 in der Richtung der Auslassseite versetzt. Die Steuereinheit 80 ist derart an dem ersten Luftströmungsrohr 210 angebracht, dass ein Teil des Controller-Gehäuses 88 die Gesamtheit des Freiliegeloch 216 von außen in der radialen Richtung des ersten Luftströmungsrohrs 210 abdeckt. Wenn die Steuereinheit 80 an dem ersten Luftströmungsrohr 210 befestigt ist, ist ein Teil der unteren Oberfläche des Controller-Gehäuses 88, an dem die Vielzahl von Rippen 92 angeordnet ist (siehe 5), dem Luftströmungsweg R1 (siehe 8) ausgesetzt, welcher später beschrieben wird.
Wie in 6 dargestellt, sind in der vorliegenden Ausführungsform ein Teil des Elektromotors 54, die Vielzahl von Schaltelementen 84 und die Wärmeableitungselemente 86 derart angeordnet, dass sich diese Elemente und das Freiliegeloch 216 überlappen, wenn das Freiliegeloch 216 entlang der Auf-Ab-Richtung von der Außenseite des ersten Luftströmungsrohrs 210 in der radialen Richtung betrachtet wird. Es wird angemerkt, dass in 6 Komponenten mit Ausnahme des Elektromotors 54, der Vielzahl von Schaltelementen 84, der Wärmeableitungselemente 86, des Montageteils 212 (des ersten Luftströmungsrohrs 210) und des Freiliegelochs 216 zur einfacheren Erläuterung weggelassen werden.
Wie in 7 dargestellt, hat die untere Fläche des Controller-Gehäuses 88 eine im Wesentlichen ebene Form, die sich entlang der Vorder-/Rück- und der Links-/Rechts-Richtungen erstreckt. Die untere Fläche des Controller-Gehäuses 88 ist in der radialen Richtung des ersten Luftströmungsrohrs 210 von einer virtuellen Fläche V nach außen versetzt. Die virtuelle Fläche V erstreckt sich entlang der Innenfläche des ersten Luftströmungsrohrs 210 an einem Teil, wo das Freiliegeloch 216 definiert ist. In der radialen Richtung des ersten Luftströmungsrohrs 210 beträgt ein minimaler Abstand d1 zwischen der unteren Fläche des Controller-Gehäuses 88 und der virtuellen Oberfläche V 2 mm. In der radialen Richtung des ersten Luftströmungsrohrs 210 beträgt ein maximaler Abstand d2 zwischen der unteren Fläche des Controller-Gehäuses 88 und der virtuellen Oberfläche V 12 mm.
(Luftströmungsweg R1)
Wie in 8 dargestellt, ist der Luftströmungsweg R1, der sich von dem linken Ende des ersten Luftströmungsrohrs 210 zu dem zweiten Luftströmungsrohr 220 erstreckt und dabei die Außenseite der Nabe 62, die Außenseite des Motorgehäuses 56 und die Außenseite des Diffusorkonus 58 in dieser Reihenfolge durchläuft, in dem Luftströmungsrohr 20 definiert. Obwohl nicht dargestellt, verläuft der Luftströmungsweg R1 nach Erreichen des zweiten Luftströmungsrohrs 220 weiter durch das dritte Luftströmungsrohr 230 (siehe 2) und das vierte Luftströmungsrohr 240 (siehe 2) und erreicht dann den Auslass 32 (siehe 2). Bei dem Gebläse 10 der vorliegenden Ausführungsform strömt, wenn der Ventilator 52 einen Luftstrom von der Einlassseite zu der Auslassseite erzeugt, die Luft von dem Einlass 30 durch die Außenseite der Nabe 62, die Außenseite des Motorgehäuses 56 und die Außenseite des Diffusorkonus 58 in dem Luftströmungsweg R1 zum Auslass 32.
Wie oben beschrieben, ist die Vielzahl der Rippen 92 (siehe 5) des Controller-Gehäuses 88, welches das Freiliegeloch 216 abdeckt, dem Luftströmungsweg R1 ausgesetzt. Daher leitet die entlang des Luftströmungswegs R1 strömende Luft die Wärme, die von der Vielzahl der dem Luftströmungsweg R1 ausgesetzten Rippen 92 abgeleitet wird, zu dem Auslass 32. Mit anderen Worten wird die entlang des Luftströmungswegs R1 strömende Luft als Kühlluft verwendet, die den Temperaturanstieg in der Steuereinheit 80 unterbindet. Bei dem Gebläse 10 der vorliegenden Ausführungsform wird die gesamte als Kühlluft verwendete Luft aus dem Auslass 32 abgeleitet. Somit kann bei dem Gebläse 10 der vorliegenden Ausführungsform die Steuereinheit 80 gekühlt werden, ohne dass die Strömungsrate der von Blasluft verringert wird.
(Zirkulationsweg R2)
In der Luftströmungseinheit 50 ist ein Zirkulationsweg R2 definiert, der sich von dem Luftströmungsweg R1 erstreckt und durch die erste Entlüftung 58b, die Innenseite des Diffusorkonus 58, die ersten Verbindungslöcher 68b, die Innenseite des Motorgehäuses 56, die zweiten Verbindungslöcher 70b, die Innenseite der Nabe 62 und die zweite Entlüftung 62b in dieser Reihenfolge zu dem Luftströmungsweg R1 zurückführt. In dem Zirkulationsweg R2 strömt die in dem Luftströmungsweg R1 strömende Luft durch die erste Entlüftung 58b in den Diffusorkonus 58, strömt durch das Innere des Motorgehäuses 56 und strömt durch die zweite Entlüftung 62b zu dem Luftströmungsweg R1.
Wie in 9 dargestellt, wenn sich Luft entlang des Luftströmungswegs R1 strömt, trennt sich die entlang der ersten Außenfläche 62a strömende Luft an dem auslassseitigen Ende 620 von der ersten Außenfläche 62a, wodurch an der zweiten Entlüftung 62b ein Unterdruck erzeugt wird, der die Luft aus dem Zirkulationsweg R2 in Richtung des Luftströmungswegs R1 entnimmt. Bei dieser Gelegenheit wird, wie in 8 dargestellt, an der ersten Entlüftung 58b ein Unterdruck erzeugt, der die Luft aus dem Luftströmungsweg R1 in den Zirkulationsweg R2 entnimmt. Wie oben beschrieben strömt, wenn die Luft entlang des Luftströmungswegs R1 strömt, ein Teil der Luft, die entlang des Luftströmungswegs R1 strömt, entlang des Zirkulationswegs R2. Die entlang des Zirkulationsweges R2 strömende Luft führt die Wärme, die in dem Elektromotor 54 erzeugt wird, der in dem Motorgehäuse 56 aufgenommen ist, in Richtung des Luftströmungswegs R1. Mit anderen Worten wird die entlang des Zirkulationswegs R2 strömende Luft als Kühlluft verwendet, die den Temperaturanstieg in dem Elektromotor 54 unterbindet.
(Mechanismus zur Erhöhung des Unterdrucks in der Nähe der zweiten Entlüftung 62b)
Wie in 10 dargestellt, ist in der vorliegenden Ausführungsform der erste Außendurchmesser φ1 des auslassseitigen Endes 620 der Nabe 62 größer als der zweite Außendurchmesser φ2 des einlassseitigen Endes 560 des Motorgehäuses 56. Wie oben beschrieben, haben sowohl die Nabe 62 als auch das Motorgehäuse 56 eine achsensymmetrische Form um die Drehachse A1 der Antriebswelle 60, so dass das einlassseitige Ende 560 in der radialen Richtung der Drehachse A1 gegenüber dem auslassseitigen Ende 620 nach innen versetzt ist. Folglich vergrößert sich der Abstand von einem Punkt, an dem sich die entlang der ersten Außenfläche 62a strömende Luft von der ersten Außenfläche 62a ablöst (d.h. Ablösungspunkt), bis zu einem Punkt, an dem die abgelöste Luft wieder an der zweiten Außenfläche 56a anhaftet (d.h. Wiederanhaftungspunkt). Im Ergebnis nimmt Unterdruck zu, der einen Luftstrom in dem Zirkulationsweg R2 erzeugt. Somit kann bei dem Gebläse 10 der vorliegenden Ausführungsform die Strömungsrate der Kühlluft zur Kühlung des Elektromotors 54 erhöht werden.
(Verhältnis φ1/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2)
Wie in 11 dargestellt, ändern sich die Strömungsrate der Kühlluft zur Kühlung des Elektromotors 54 (Strömungsrate der Kühlluft) und die Strömungsrate der Blasluft in Abhängigkeit von einem Verhältnis φ1/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2. Die Strömungsrate der Kühlluft nimmt monoton zu, wenn das Verhältnis cp 1/cp2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 von 100 % auf 115 % ansteigt, wohingegen die Strömungsrate der Kühlluft monoton abnimmt, wenn das Verhältnis φ1_/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 über 116 % steigt. Die Strömungsrate der Blasluft nimmt monoton ab, wenn das Verhältnis φ1_/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 zunimmt. Wenn also das Verhältnis φ1_/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 in einem Bereich von 101% bis 116% liegt, kann die Abnahme der Strömungsrate der Blasluft unterbunden werden, während die Strömungsrate der Kühlluft effizient erhöht wird. In 11 ist in Bezug auf die Änderungsrate der Strömungsrate der Kühlluft und der Strömungsrate der Blasluft bei Änderung des Verhältnisses φ1_/φ2 die Änderungsrate für den Fall, dass φ1_/φ2 100% beträgt, mit 100% angegeben.
Insbesondere wenn das Verhältnis φ1_/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 von 100 % auf 103 % ansteigt, ist ein Gradient der Änderungsrate der Strömungsrate von Kühlluft (Anstiegsrate) relativ groß. Ein Gradient der Änderungsrate der Strömungsrate der Blasluft (Abnahmerate) ist im Wesentlichen konstant, unabhängig von dem Verhältnis φ1_/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2. Wenn das Verhältnis cp 1/cp2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 103% beträgt, ist es dementsprechend möglich, die Strömungsrate der Kühlluft effizient weiter zu erhöhen und gleichzeitig die Abnahme der Strömungsrate der Blasluft weiter zu unterbinden. Aus dem obigen Grund beträgt bei dem Gebläse 10 der vorliegenden Ausführungsform das Verhältnis φ1/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 103 %.
(Verhältnis φ3_/φ2 des ersten Innendurchmessers φ3 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2)
Wie in 10 dargestellt, hat das erste Luftströmungsrohr 210 einen ersten Innendurchmesser φ3 radial außerhalb des auslassseitigen Endes 620. Wenn das Verhältnis φ3_/φ2 des ersten Innendurchmessers φ3 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 zu klein ist, verengt eine Vergrößerung des ersten Außendurchmessers φ1 den Luftströmungsweg R1, wodurch Druckverlust in dem Luftströmungsweg R1 stark ansteigen kann. Wenn hingegen das Verhältnis φ3_/φ2 des ersten Innendurchmessers φ3 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 zu groß ist, kann der in dem Luftströmungsweg R1 durch den Antrieb des Ventilators 52 erzeugte Luftstrom gestört werden. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Verhältnis φ3_/φ2 des ersten Innendurchmessers φ3 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 187 %. Folglich kann ein Anstieg des Druckverlusts in dem Luftströmungsweg R1 unterbunden werden, und auch die Störung des Luftstroms im Luftströmungsweg R1 kann unterbunden werden.
(Verhältnis φ4_/φ2 des zweiten Innendurchmessers φ4 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2)
Wenn das Verhältnis φ4_/φ2 des zweiten Innendurchmessers φ4 der ersten Entlüftung 58b (siehe 12) zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 zu klein ist, kann die in den Zirkulationsweg R2 an der ersten Entlüftung 58b aufgenommene Luftmenge übermäßig gering sein. Wenn hingegen das Verhältnis φ4_/φ2 des zweiten Innendurchmessers φ4 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 zu groß ist, kann die in den Zirkulationsweg R2 an der ersten Entlüftung 58b aufgenommene Luftmenge übermäßig groß sein. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt das Verhältnis φ4_/φ2 zwischen dem zweiten Innendurchmesser φ4 und dem zweiten Außendurchmesser φ2 33%. Folglich kann die in den Zirkulationsweg R2 an der ersten Entlüftung 58b aufgenommene Luftmenge eine geeignete Menge sein.
(Varianten)
In den obigen Ausführungen wurde die Konfiguration beschrieben, in der das Gebläse 10 ein auf dem Rücken getragenes Gebläse ist. In einer anderen Ausführungsform kann das Gebläse 10 ein anderes Gebläse als ein auf dem Rücken getragenes Gebläse sein. Zum Beispiel kann das Gebläse 10 ein Handgebläse oder dergleichen sein.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der das Gebläse 10 die Batterievorrichtung 12 aufweist, die über das Entladekabel 26 mit dem Gebläsekörper 13 verbunden ist, und bei der der Elektromotor 54 von der Batterievorrichtung 12 mit Strom versorgt wird. In einer anderen Ausführungsform kann das Gebläse 10 anstatt der Batterievorrichtung 12 zumindest einen Batteriepack (ein weiteres Beispiel für eine Batterievorrichtung) aufweisen, der an dem Gebläsekörper 13 angeordnet und abnehmbar an einem Batteriebefestigungsabschnitt (nicht dargestellt) mit Anschlussklemme(n) befestigt ist. Wenn der zumindest eine Batteriepack an dem Batteriebefestigungsabschnitt angebracht ist, kann elektrische Energie von dem zumindest einen Batteriepack an den Elektromotor 54 zugeführt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das Gebläse 10 anstatt der Batterievorrichtung 12 ein Stromversorgungskabel zum Anschluss des Gebläsekörpers 13 an eine externe Stromquelle aufweisen, und das Gebläse 10 kann derart konfiguriert sein, dass der Elektromotor 54 über das Stromversorgungskabel mit Strom von der externen Stromquelle versorgt wird.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, in der das Luftströmungsrohr 20 das erste Luftströmungsrohr 210, das zweite Luftströmungsrohr 220, das dritte Luftströmungsrohr 230 und das vierte Luftströmungsrohr 240 aufweist. In einer anderen Ausführungsform vermag das Luftströmungsrohr 20 das zweite Luftströmungsrohr 220 und/oder das dritte Luftströmungsrohr 230 und/oder das vierte Luftströmungsrohr 240 nicht aufzuweisen.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der der Elektromotor 54 ein bürstenloser Motor ist. In einer anderen Ausführungsform kann der Elektromotor 54 ein anderer Motor als ein bürstenloser Motor sein. Zum Beispiel kann der Elektromotor 54 ein Bürstenmotor sein.
In der obigen Ausführung wurde die Konfiguration beschrieben, bei welcher der Ventilator 52 ein Ventilator mit axialer Strömung ist. In einer anderen Ausführungsform kann der Ventilator 52 ein anderer Ventilator als ein Ventilator mit axialer Strömung sein. Zum Beispiel kann der Ventilator 52 ein Zentrifugalventilator wie ein Schirokko-Ventilator sein.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei welcher die Nabe 62 an der Antriebswelle 60 befestigt ist. In einer anderen Ausführungsform kann zwischen der Nabe 62 und der Antriebswelle 60 ein Untersetzungsgetriebe (nicht dargestellt) angeordnet sein. In diesem Fall kann die Nabe 62 an einer anderen Abtriebswelle als der Antriebswelle 60 befestigt werden, und die Abtriebswelle kann über das Untersetzungsgetriebe mit der Antriebswelle 60 gekoppelt sein. Mit anderen Worten kann die Nabe 62 drehbar um eine andere Drehachse als die Drehachse A1 der Antriebswelle 60 angeordnet sein.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei welcher der zylindrische Abschnitt 66, der Bodenabschnitt 68, die Vielzahl von Stützelementen 72 und das erste Luftströmungsrohr 210 nahtlos und einstückig bzw. integral ausgebildet sind. In einer anderen Ausführungsform kann der zylindrische Abschnitt 66 und/oder der Bodenabschnitt 68 und/oder die Vielzahl von Stützelementen 72 und/oder das erste Luftströmungsrohr 210 als separates Element bzw. als separate Elemente ausgebildet sein.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der für den zylindrischen Abschnitt 66, den Bodenabschnitt 68, den Deckelabschnitt 70, die Vielzahl von Stützelementen 72 und das erste Luftströmungsrohr 210 Harz wie Nylon verwendet wird. In einer anderen Ausführungsform kann für den zylindrischen Abschnitt 66, den Bodenabschnitt 68, den Deckelabschnitt 70, die Vielzahl von Stützelementen 72 und das erste Luftströmungsrohr 210 ein anderes Material als Harz verwendet werden. Zum Beispiel kann Aluminium oder dergleichen für den zylindrischen Abschnitt 66 und/oder den Bodenabschnitt 68 und/oder den Deckelabschnitt 70 und/oder die Vielzahl der Stützelementen 72 und/oder das erste Luftströmungsrohr 210 verwendet werden.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der eine Aluminiumlegierung für die Wärmeableitungselemente 86 verwendet wird. In einer anderen Ausführungsform kann ein anderes Material als die Aluminiumlegierung für die Wärmeableitungselemente 86 verwendet werden. So kann zum Beispiel Silikonkautschuk oder dergleichen für die Wärmeableitungselemente 86 verwendet werden.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der ein metallisches Material wie Aluminium für das Controller-Gehäuse 88 verwendet wird. In einer anderen Ausführungsform kann für das Controller-Gehäuse 88 auch ein anderes Material als ein metallisches Material verwendet werden. Zum Beispiel kann Nylon oder dergleichen für das Controller-Gehäuse 88 verwendet werden.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der das Freiliegeloch 216 stromabwärts (auf der Auslassseite) des Ventilators 52 definiert ist und das Controller-Gehäuse 88 dem Luftströmungsweg R1 an einer Position stromabwärts des Ventilators 52 ausgesetzt ist. In einer anderen Ausführungsform kann das Freiliegeloch 216 stromaufwärts (auf der Einlassseite) des Ventilators 52 angeordnet sein, und das Controller-Gehäuse 88 kann dem Luftströmungsweg R1 an einer Position stromaufwärts des Ventilators 52 ausgesetzt sein.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der, wenn das Freiliegeloch 216 von der Außenseite des ersten Luftströmungsrohrs 210 in der radialen Richtung betrachtet wird, der Elektromotor 54 und das Freiliegeloch 216 teilweise überlappen. In einer anderen Ausführungsform können sich der Elektromotor 54 und das Freiliegeloch 216 nicht überlappen, wenn das Freiliegeloch 216 von der Außenseite des ersten Luftströmungsrohrs 210 in der radialen Richtung betrachtet wird. In diesem Fall kann das Freiliegeloch 216 in Richtung des Auslasses des Elektromotors 54 oder in Richtung des Einlasses des Elektromotors 54 versetzt sein.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der die untere Fläche des Controller-Gehäuses 88 eine im Wesentlichen ebene Form hat. In einer anderen Ausführungsform vermag die untere Fläche des Controller-Gehäuses 88 nicht eine im Wesentlichen ebene Form zu haben. Zum Beispiel kann die untere Fläche des Controller-Gehäuses 88 eine Form entlang der virtuellen Fläche V haben.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der die untere Fläche des Controller-Gehäuses 88 in der radialen Richtung des ersten Luftströmungsrohrs 210 von der virtuellen Oberfläche V, die sich entlang der inneren Oberfläche des ersten Luftströmungsrohrs 210 an einem Teil erstreckt, an dem das Freiliegeloch 216 definiert ist, nach außen versetzt ist. In einer anderen Ausführungsform vermag die untere Fläche des Controller-Gehäuses 88 in der radialen Richtung des ersten Luftströmungsrohrs 210 von der virtuellen Fläche V, die sich entlang der Innenfläche des ersten Luftströmungsrohrs 210 an einem Teil erstreckt, an dem das Freiliegeloch 216 definiert ist, nicht nach außen versetzt zu sein. Zum Beispiel kann die untere Fläche des Controller-Gehäuses 88 in der radialen Richtung des ersten Luftströmungsrohrs 210 von der virtuellen Oberfläche V, die sich entlang der inneren Oberfläche des ersten Luftströmungsrohrs 210 an einem Teil erstreckt, an dem das Freiliegeloch 216 definiert ist, nach innen versetzt sein.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der das Montageteil 212 und das Freiliegeloch 216 an einem oberen Abschnitt des ersten Luftströmungsrohrs 210 angeordnet sind und die Steuereinheit 80 an dem oberen Abschnitt des ersten Luftströmungsrohrs 210 befestigt ist. In einer anderen Ausführungsform können das Montageteil 212 und das Freiliegeloch 216 an einer anderen Position als dem oberen Abschnitt des ersten Luftströmungsrohrs 210 angeordnet sein, und die Steuereinheit 80 kann an einem anderen Abschnitt als dem oberen Abschnitt des ersten Luftströmungsrohrs 210 angebracht sein. Zum Beispiel können das Montageteil 212 und das Freiliegeloch 216 zum Beispiel an einem unteren Abschnitt des ersten Luftströmungsrohrs 210 angeordnet sein, und die Steuereinheit 80 kann zum Beispiel an dem unteren Abschnitt des ersten Luftströmungsrohrs 210 befestigt sein.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der die Vielzahl der Schaltelemente 84 FETs sind. In einer anderen Ausführungsform kann es sich bei der Vielzahl der Schaltelemente 84 Schaltelemente handeln, die keine FETs sind. Zum Beispiel kann es sich bei der Vielzahl der Schaltelemente 84 um IGBTs (Bipolartransistoren mit isoliertem Gate) oder dergleichen handeln.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, in welcher das Verhältnis cp1/cp2 des ersten Außendurchmessers cp 1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 103 % beträgt. In einer anderen Ausführungsform kann das Verhältnis cp 1/cp2 des ersten Außendurchmessers φ1 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 in einem Bereich von 101 % bis 116 % in geeigneter Weise verändert werden.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, in der das Verhältnis φ3_/φ2 des ersten Innendurchmessers cp3 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 187 % beträgt. In einer anderen Ausführungsform kann das Verhältnis φ3_/φ2 des ersten Innendurchmessers φ3 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 in einem Bereich von 175% bis 195% in geeigneter Weise verändert werden.
In der obigen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, bei der das Verhältnis φ4_/φ2 des zweiten Innendurchmessers φ4 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 33 % beträgt. In einer anderen Ausführungsform kann das Verhältnis φ4_/φ2 des zweiten Innendurchmessers φ4 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 in geeigneter Weise in einem Bereich von 15 % bis 50 % verändert werden.
Wie in 13 dargestellt, kann das Gebläse 10 in einer anderen Ausführungsform anstatt des zweiten Luftströmungsrohrs 220 ein zweites Luftströmungsrohr 320 und anstatt des Diffusorkonus 58 einen Diffusorkonus 158 aufweisen. Das zweite Luftströmungsrohr 320 hat eine Form, die sich nach unten und nach rechts wölbt. Der Diffusorkonus 158 hat eine Form, die sich nach unten wölbt, während er sich entlang der Kurvenform des zweiten Luftströmungsrohrs 320 nach rechts erstreckt. In diesem Fall öffnet sich die erste Entlüftung 58b entlang der Richtung, in der sich das zweite Luftströmungsrohr 320 erstreckt.
Wie in 14 dargestellt, kann in einer anderen Ausführungsform ein Plattenelement 100 mit einer kreisförmigen Plattenform zwischen der Nabe 62 und dem Motorgehäuse 56 angeordnet sein. Das Plattenelement 100 kann eine Außenfläche 100a aufweisen, die eine achsensymmetrische Form um die Drehachse A1 hat. Das Plattenelement 100 kann unabhängig von der Nabe 62 an der Antriebswelle 60 (siehe 4) befestigt werden. Die zweite Entlüftung 62b vermag nicht so definiert sein, dass ihr Umfangsende von dem auslassseitigen Ende 620 der Nabe 62 und dem einlassseitigen Ende 560 des Motorgehäuses 56 gebildet wird. Stattdessen kann die zweite Entlüftung 62b derart definiert sein, dass ihr Umfangsende von dem einlassseitigen Ende 560 und einem auslassseitigen Ende 102 gebildet wird, welches das Ende der Außenfläche 100a des Plattenelements 100 auf der Auslassseite ist. Obwohl nicht dargestellt, kann der Außendurchmesser des auslassseitigen Endes 102 größer sein als der zweite Außendurchmesser φ2 des einlassseitigen Endes 560. In dieser Konfiguration kann der erste Außendurchmesser φ1 des auslassseitigen Endes 620 gleich oder größer sein als der zweite Außendurchmesser φ2 des einlassseitigen Endes 560. In diesem Fall erhöht das Plattenelement 100 den Unterdruck, der eine Luftströmung im Zirkulationsweg R2 erzeugt. Mit anderen Worten erhöht das Plattenelement 100 die Strömungsrate der Kühlluft zur Kühlung des Elektromotors 54.
(Entsprechende Beziehungen)
Wie oben beschrieben weist das Gebläse 10 in einer oder mehreren Ausführungsformen den Einlass 30, den Auslass 32, das Luftströmungsrohr 20, das zwischen dem Einlass 30 und dem Auslass 32 angeordnet ist, den Ventilator 52 (ein Beispiel eines Ventilators mit axialer Strömung), der in dem Luftströmungsrohr 20 (insbesondere, dem Luftströmungsrohr 20) angeordnet ist und die Nabe 62, die so konfiguriert ist, dass sie sich um die vorbestimmte Drehachse A1 dreht, die entlang der Richtung verläuft, in der sich das Luftströmungsrohr 20 erstreckt, und die Vielzahl von Schaufeln 64 aufweist, die an der ersten Außenfläche 62a der Nabe 62 angeordnet sind, die Antriebswelle 60, die in dem Luftströmungsrohr 20 angeordnet und mit dem Ventilator 52 verbunden ist, den Elektromotor 54, der von dem Ventilator 52 in Richtung des Auslasses 32 in dem Luftströmungsrohr 20 versetzt ist und derart konfiguriert ist, dass er die Antriebswelle 60 dreht, das Motorgehäuse 56, das in dem Luftströmungsrohr 20 angeordnet ist und den Elektromotor 54 aufnimmt, den Diffusorkonus 58 (oder den Diffusorkonus 158), der in dem Luftströmungsrohr 20 angeordnet ist und mit dem Ende des Motorgehäuses 56 an der Auslassseite verbunden ist, die erste Entlüftung 58b, die an dem Ende des Diffusorkonus 58 (oder des Diffusorkonus 158) auf der Auslassseite definiert ist, und die zweite Entlüftung 62b, die zwischen der Nabe 62 und dem Motorgehäuse 56 entlang der Umfangsrichtung der Drehachse A1 definiert ist und eine Breite in der axialen Richtung der Drehachse A1 aufweist. Der Luftströmungsweg R1, in dem die Luft von dem Einlass 30 zu dem Auslass 32 strömt, indem sie außerhalb der Nabe 62, außerhalb des Motorgehäuses 56 und außerhalb des Diffusorkonus 58 (oder des Diffusorkonus 158) strömt, ist in dem Luftströmungsrohr 20 definiert, und der Zirkulationsweg R2, in dem die in dem Luftströmungsweg R1 strömende Luft in das Innere des Diffusorkonus 58 (oder des Diffusorkonus 158) durch die erste Entlüftung 58b strömt, in das Innere des Motorgehäuses 56 strömt und durch die zweite Entlüftung 62b in Richtung des Luftströmungswegs R1 strömt, in dem Luftströmungsrohr 20 definiert ist. Wenn das Umfangsende der zweiten Entlüftung 62b auf der Einlassseite ein erstes Ende ist und das Umfangsende der zweiten Entlüftung 62b auf der Auslassseite ein zweites Ende ist, ist das erste Ende das auslassseitige Ende 620 (oder das auslassseitige Ende 102) und das zweite Ende das einlassseitige Ende 560. Der erste Außendurchmesser φ1 des ausgangsseitigen Endes 620 (oder der Außendurchmesser des ausgangsseitigen Endes 102) ist größer als der zweite Außendurchmesser cp2 des einlassseitigen Endes 560.
In der obigen Konfiguration trennt sich die entlang der ersten Außenfläche 62a der Nabe 62 strömende Luft von der ersten Außenfläche 62a der Nabe 62 an dem auslassseitigen Ende 620 (oder dem auslassseitigen Ende 102) und kommt erneut mit der zweiten Außenfläche 56a des Motorgehäuses 56 an einer von dem einlassseitigen Ende 560 zu der Auslassseite hin versetzten Position in Kontakt. Gemäß der obigen Konfiguration vergrößert sich aufgrund des ersten Außendurchmessers φ1 des auslassseitigen Endes 620 (oder des Außendurchmessers des auslassseitigen Endes 102), der größer ist als der zweite Außendurchmesser cp2 des einlassseitigen Endes 560, der Abstand zwischen dem Punkt, an dem sich die Luft abtrennt (also der Trennpunkt), und dem Punkt, an dem die abgelöste Luft wieder in Kontakt kommt (also der Wiederkontaktpunkt). Dadurch erhöht sich Unterdruck, der den Luftstrom in dem Zirkulationsweg R2 erzeugt, wodurch die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor 54 erhöht werden kann. Gemäß der obigen Konfiguration kann in dem Gebläse 10 der in dem Motorgehäuse 56 aufgenommene Elektromotor 54 in geeigneter Weise gekühlt werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen ist das erste Ende das ausgangsseitige Ende 620 (ein Beispiel eines Endes der Außenfläche der Nabe auf der Auslassseite). Das zweite Ende ist das einlassseitige Ende 560 (ein Beispiel eines Endes einer Außenfläche des Motorgehäuses auf der Einlassseite).
Um die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor 54 zu erhöhen, kann ein weiteres Element zum Beispiel zwischen der Nabe 62 und dem Motorgehäuse 56 bereitgestellt werden. Hingegen kann gemäß der obigen Konfiguration die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor 54 erhöht werden, ohne ein weiteres Element zwischen der Nabe 62 und dem Motorgehäuse 56 bereitzustellen. Folglich kann die Anzahl der Teile des Gebläses 10 verringert werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst das Gebläse 10 ferner das Plattenelement 100 (ein Beispiel eines Unterdruck-erhöhendes Element), das zwischen der Nabe 62 und dem Motorgehäuse 56 angeordnet ist und die Außenfläche 100a mit der achsensymmetrischen Form um die Drehachse A1 aufweist. Das erste Ende ist das auslassseitige Ende 102 (ein Beispiel eines Endes der Außenfläche des Plattenelements auf der Auslassseite). Das zweite Ende ist das einlassseitige Ende 560 (ein Beispiel eines Endes einer Außenfläche des Motorgehäuses auf der Einlassseite).
Gemäß der obigen Konfiguration kann durch den nachträglichen Einbau des Plattenelements 100 zwischen der Nabe 62 und dem Motorgehäuse 56 des allgemeinen Gebläses 10 die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor 54 erhöht werden. Folglich kann mit einer einfachen und kostengünstigen Konfiguration die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor 54 erhöht werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die Nabe 62 an der Antriebswelle 60 befestigt. Die Drehachse A1 fällt mit der Drehachse A1 der Antriebswelle 60 zusammen.
Gemäß der obigen Konfiguration kann das Gebläse 10 im Vergleich zu dem Fall, in dem ein Untersetzungsgetriebe und/oder dergleichen zwischen der Nabe 62 und der Antriebswelle 60 vorgesehen ist, verkleinert werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen liegt das Verhältnis φ1/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 des ausgangsseitigen Endes 620 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 des einlassseitigen Endes 560 in einem Bereich von 101 % bis 116 %.
Wenn das Verhältnis φ1/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 des ausgangsseitigen Endes 620 zu dem zweiten Außendurchmesser cp2 des einlassseitigen Endes 560 zu klein ist, kann Unterdruck, der den Luftstrom in dem Zirkulationsweg R2 erzeugt, nicht ausreichend erhöht werden. Mit anderen Worten kann die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor 54 nicht ausreichend erhöht werden. Hingegen kann, wenn das Verhältnis φ1_/φ2 des ersten Außendurchmessers φ1 des auslassseitigen Endes 620 zu dem zweiten Außendurchmesser cp2 des einlassseitigen Endes 560 zu groß ist, die Abtrennung der entlang der ersten Außenfläche 62a strömenden Luft den in dem Luftströmungsweg R1 durch den Antrieb des Ventilators 52 erzeugten Luftstrom stören. Mit anderen Worten kann aufgrund der Störung des Luftstroms die Strömungsrate der Blasluft stark verringert werden. Gemäß der obigen Konfiguration kann die Strömungsrate der Kühlluft für den Elektromotor 54 ausreichend erhöht und die Verringerung der Strömungsrate der Blasluft unterbunden werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen liegt das Verhältnis φ3_/φ2 des ersten Innendurchmessers cp3 des ersten Luftströmungsrohrs 210 radial außerhalb des auslassseitigen Endes 620 und dem zweiten Außendurchmesser cp2 des einlassseitigen Endes 560 in einem Bereich von 175 % bis 195 %.
Wenn das Verhältnis φ3/φ2 des ersten Innendurchmessers φ3 des ersten Luftströmungsrohrs 210 radial außerhalb des auslassseitigen Endes 620 zu den zweiten Außendurchmesser φ2 des einlassseitigen Endes 560 zu klein ist, verengt eine Vergrößerung des ersten Außendurchmessers φ1 des auslassseitigen Endes 620 den Luftströmungsweg R1, wodurch Druckverlust in dem Luftströmungsweg R1 in hohem Maße zunehmen kann. Wenn hingegen das Verhältnis φ3_/φ2 des ersten Innendurchmessers cp3 des ersten Luftströmungsrohrs 210 radial außerhalb des auslassseitigen Endes 620 zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 des einlassseitigen Endes 560 zu groß ist, kann der in dem Luftströmungsweg R1 durch den Antrieb des Ventilators 52 erzeugte Luftstrom gestört werden. Gemäß der obigen Konfiguration ist es möglich, den Anstieg des Druckverlusts in dem Luftströmungsweg R1 zu unterbinden und die Störung des Luftstroms in dem Luftströmungsweg R1 ebenfalls zu unterbinden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die erste Entlüftung 58b ein Umfangsende auf, das eine im Wesentlichen kreisförmige Form hat und sich in der Richtung öffnet, in der sich das erste Luftströmungsrohr 210 erstreckt (oder in der Richtung, in der sich das zweite Luftströmungsrohr 320 erstreckt). Das Verhältnis φ4/φ2 des zweiten Innendurchmessers φ4 der ersten Entlüftung 58b zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 des einlassseitigen Endes 560 liegt in einem Bereich von 15 % bis 50 %.
Wenn das Verhältnis φ4/φ2 des zweiten Innendurchmessers φ4 der ersten Entlüftungsöffnung 58b zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 des einlassseitigen Endes 560 zu klein ist, kann die in den Zirkulationsweg R2 an der ersten Entlüftungsöffnung 58b aufgenommene Luftmenge übermäßig gering sein. Falls das Verhältnis φ4/φ2 des zweiten Innendurchmessers φ4 der ersten Entlüftung 58b zu dem zweiten Außendurchmesser φ2 des einlassseitigen Endes 560 hingegen zu groß ist, kann die in den Zirkulationsweg R2 an der ersten Entlüftung 58b aufgenommene Luftmenge übermäßig groß sein. Gemäß der obigen Konfiguration kann, wenn die erste Entlüftung 58b in der Richtung geöffnet wird, in der sich das erste Luftströmungsrohr 210 erstreckt (oder in der Richtung, in der sich das zweite Luftströmungsrohr 320 erstreckt), die in den Zirkulationsweg R2 in der ersten Entlüftung 58b aufgenommene Luftmenge auf eine geeignete Menge eingestellt werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Gebläse 10 ferner die Batterievorrichtung 12 auf (oder zumindest einen Batteriepack) (ein Beispiel für eine Batterievorrichtung), welche derart konfiguriert ist, dass sie den Elektromotor 54 mit elektrischer Energie versorgt. Der Elektromotor 54 ist derart konfiguriert, dass er durch elektrische Energie angetrieben wird, die von der Batterievorrichtung 12 (oder dem zumindest einen Batteriepack) zugeführt wird.
Wenn der Elektromotor 54 von einer externen Stromquelle angetrieben wird, muss ein Stromversorgungskabel an dem Gebläse 10 angebracht werden, was die Manövrierfähigkeit beeinträchtigen kann. Gemäß der obigen Konfiguration ist es nicht notwendig, das Stromversorgungskabel an dem Gebläse 10 zu befestigen, wodurch die Manövrierfähigkeit des Benutzers weiter verbessert werden kann. Da das Gebläse 10 auch an einem Ort verwendet werden kann, an dem keine externe Stromquelle zur Verfügung steht, kann der Benutzerkomfort ebenfalls verbessert werden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Gebläse 10 ferner den Batteriebefestigungsabschnitt, der den Verbindungsanschluss bzw. die Verbindungsanschlüsse aufweist. Die Batterievorrichtung ist zumindest ein Batteriepack, der konfiguriert ist, an dem Batteriebefestigungsabschnitt angebracht und von diesem gelöst zu werden.
Wenn die Batterievorrichtung zum Beispiel derart am Gebläse 10 angebracht ist, dass sie nicht an dem Gebläse 10 angebracht oder von diesem abgenommen werden kann, kann die Arbeit mit dem Gebläse 10 nicht sofort wieder aufgenommen werden, bis die Batterievorrichtung wieder aufgeladen ist, nachdem die Arbeit aufgrund einer Unterbrechung der Batterievorrichtung ohne Strom unterbrochen wurde. Gemäß der obigen Konfiguration kann die Arbeit mit dem Gebläse 10 sofort wieder aufgenommen werden, selbst wenn die Arbeit unterbrochen wird, weil der Batteriepack leer ist, indem der Batteriepack durch einen vorher aufgeladenen Batteriepack ersetzt wird.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Gebläse 10 ferner das Stromversorgungskabel auf, welches derart konfiguriert ist, dass es an die externe Stromquelle angeschlossen werden kann. Der Elektromotor 54 ist derart konfiguriert, dass er durch die von der externen Stromquelle zugeführte elektrische Energie angetrieben wird.
Wenn der Elektromotor 54 mit der elektrischen Energie angetrieben wird, die von der in dem Gebläse 10 enthaltenen Batteriequelle zugeführt wird, ist es erforderlich, die Batterievorrichtung vorab aufzuladen, was für den Benutzer unbequem sein kann. Gemäß der obigen Konfiguration kann das Gebläse 10 sofort verwendet werden, indem das Stromversorgungskabel an die externe Stromquelle angeschlossen wird, so dass eine Vorbereitung wie das Aufladen der Batterievorrichtung vorab nicht erforderlich ist. Folglich können die Unannehmlichkeiten, die der Benutzer wahrnehmen kann, verringert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2008/0219844 [0002]
US 20080219844 A [0003]

Claims

Gebläse (10), aufweisend: einen Einlass (30); einen Auslass (32); ein Luftströmungsrohr (20), das zwischen dem Einlass (30) und dem Auslass (32) angeordnet ist; einen Ventilator mit axialer Strömung (52), der in dem Luftströmungsrohr (20) angeordnet ist und eine Nabe (62), die konfiguriert ist, sich um eine vorbestimmte Drehachse (A1) zu drehen, die entlang einer Richtung verläuft, in der sich das Luftströmungsrohr (20) erstreckt, sowie eine Vielzahl von Schaufeln (64) aufweist, die an einer Außenfläche (62a) der Nabe (62) angeordnet sind; eine Antriebswelle (60), die in dem Luftströmungsrohr (20) angeordnet und mit dem Ventilator mit axialer Strömung (52) verbunden ist; einen Elektromotor (54), der von dem Ventilator mit axialer Strömung (52) in Richtung des Auslasses (32) in dem Luftströmungsrohr (20) versetzt ist und konfiguriert ist, die Antriebswelle (60) zu drehen; ein Motorgehäuse (56), das in dem Luftströmungsrohr (20) angeordnet ist und den Elektromotor (54) aufnimmt; einen Diffusorkonus (58, 158), der in dem Luftströmungsrohr (20) angeordnet und mit einem Ende des Motorgehäuses (56) an einer Auslassseite verbunden ist; eine erste Entlüftung (58b), die an einem Ende des Diffusorkonus (58, 158) an der Auslassseite definiert ist; und eine zweite Entlüftung (62b), die zwischen der Nabe (62) und dem Motorgehäuse (56) entlang einer Umfangsrichtung der Drehachse (A1) definiert ist und eine Breite in einer axialen Richtung der Drehachse (A1) aufweist, wobei ein Luftströmungsweg (R1), in dem Luft von dem Einlass (30) zu dem Auslass (32) strömt, indem sie außerhalb der Nabe (62), außerhalb des Motorgehäuses (56) und außerhalb des Diffusorkonus (58, 158) strömt, in dem Luftströmungsrohr (20) definiert ist, ein Zirkulationsweg (R2), in dem die in dem Luftströmungsweg (R1) strömende Luft durch die erste Entlüftung (58b) in das Innere des Diffusorkonus (58, 158) strömt, im Innern des Motorgehäuses (56) strömt, und durch die zweite Entlüftung (62b) zu dem Luftströmungsweg (R1) strömt, in dem Luftströmungsrohr (20) definiert ist, und wenn ein Umfangsende der zweiten Entlüftung (62b) auf der Einlassseite ein erstes Ende ist und ein Umfangsende der zweiten Entlüftung (62b) auf der Auslassseite ein zweites Ende ist, ein Außendurchmesser (φ1) des ersten Endes größer als ein Außendurchmesser (φ2) des zweiten Endes ist.
Gebläse (10) nach Anspruch 1, wobei das erste Ende ein Ende (620) der Außenfläche (62a) der Nabe (62) auf der Auslassseite ist, und das zweite Ende ein Ende (560) einer Außenfläche (56a) des Motorgehäuses (56) auf der Einlassseite ist.
Gebläse (10) nach Anspruch 1, ferner aufweisen ein Unterdruck-erhöhendes Element (100), welches zwischen der Nabe (62) und dem Motorgehäuse (56) angeordnet ist und eine Außenfläche (100a) mit einer achsensymmetrischen Form um die Drehachse (A1) aufweist, wobei das erste Ende ein Ende (102) der Außenfläche (100a) des Unterdruckerhöhenden Elements (100) auf der Auslassseite ist, und das zweite Ende ein Ende (560) einer Außenfläche (56a) des Motorgehäuses (56) auf der Einlassseite ist.
Gebläse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Nabe (62) an der Antriebswelle (60) befestigt ist, und die Drehachse (A1) mit einer Drehachse (A1) der Antriebswelle (60) zusammenfällt.
Gebläse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Verhältnis (φ1/φ2) des Außendurchmessers (φ1) des ersten Endes und des Außendurchmessers (φ2) des zweiten Endes in einem Bereich von 101 % bis 116 % liegt.
Gebläse (10) nach Anspruch 5, wobei ein Verhältnis (φ3/φ2) eines Innendurchmessers (φ3) des Luftströmungsrohrs (20) radial außerhalb des ersten Endes zu dem Außendurchmesser (cp2) des zweiten Endes innerhalb eines Bereichs von 175% bis 195% liegt.
Gebläse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Entlüftung (58b) ein Umfangsende mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Form aufweist und sich entlang der Richtung öffnet, in der sich das Luftströmungsrohr (20) erstreckt, und ein Verhältnis (cp4/cp2) eines Innendurchmessers (φ4) der ersten Entlüftung (58b) zu dem Außendurchmesser (cp2) des zweiten Endes innerhalb des Bereichs von 15 % bis 50 % liegt.
Gebläse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend eine Batterievorrichtung (12), wobei der Elektromotor (54) konfiguriert ist, durch von der Batterievorrichtung (12) zugeführten elektrischen Strom angetrieben wird.
Gebläse (10) nach Anspruch 8, ferner aufweisend einen Batteriebefestigungsabschnitt mit einem Verbindungsanschluss, wobei die Batterievorrichtung (12) zumindest ein Batteriepack ist, welcher derart konfiguriert ist, dass er an dem Batteriebefestigungsabschnitt angebracht und von diesem gelöst werden kann.
Gebläse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend ein Stromversorgungskabel, welches konfiguriert ist, um an eine externe Stromquelle angeschlossen zu werden, wobei der Elektromotor (54) konfiguriert ist, durch elektrische Energie angetrieben zu werden, die von der externen Energiequelle zugeführt wird.