ES2544999T3

ES2544999T3 - Sopladora eléctrica portátil autónoma con velocidad de salida de aire modulable

Info

Publication number: ES2544999T3
Application number: ES12721328.8T
Authority: ES
Inventors: Roger Pellenc
Original assignee: Pellenc SAS
Current assignee: Pellenc SAS
Priority date: 2011-04-07
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2015-09-07
Anticipated expiration: 2032-04-05
Also published as: WO2012136906A3; FR2973815A1; EP2694740B1; WO2012136906A2; US20140140861A1; DK2694740T3; EP2694740A2; CN103534413B; CN103534413A; JP6118795B2; FR2973815B1; JP2014511953A

Abstract

Sopladora eléctrica portátil autónoma, que comprende al menos una hélice (8) que genera un flujo de aire y accionada por un motor eléctrico alimentado por una fuente de corriente, comprendiendo dicha sopladora un conducto de guiado de aire (1) constituido por una sucesión de tres partes tubulares de forma general cilíndrica, a saber: una parte proximal o tobera de aspiración (2) dotada de una entrada de aire (3), una parte distal de salida de aire o tobera de escape (4) y una parte central o intermedia (5), comprendiendo dicha parte central los subconjuntos funcionales siguientes alojados en dicha parte central (5) de dicho conducto de guiado de aire (1): - un motor eléctrico de conmutación electrónica (7); - al menos una hélice axial (8) accionada en rotación por el motor eléctrico y que constituye, con este último, un ventilador axial (20); - rectificadores de aire (9); - una tarjeta electrónica (10) de gestión de la herramienta y de control del motor, estando dicho conjunto funcional alojado en la parte central o intermedia de dicho conducto de guiado de aire con la que se encuentra en contacto, caracterizada por que la parte central es una pieza distinta de las otras dos y está dispuesta para constituir un conjunto funcional (6), monobloque o formado por una agrupación de una pluralidad de elementos y realizado de un material buen conductor de calor.

Description

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DESCRIPCIÓN

Sopladora eléctrica portátil autónoma con velocidad de salida de aire modulable

La presente invención se refiere a una sopladora eléctrica portátil autónoma con velocidad de salida de aire modulable. Se aplica, en particular, a los aparatos de este tipo destinados al barrido y/o limpieza, por soplado de aire, de grandes superficies tales como, por ejemplo, campos de césped, vías de circulación urbanas, aparcamientos exteriores, áreas deportivas o de juego, etc. El resultado obtenido con la utilización de este equipo es análogo al alcanzado con el uso de una escoba o de un rastrillo tradicionales, aunque el trabajo es mucho menos cansado e incomparablemente más rápido. En esta aplicación, la utilización de una máquina de este tipo consiste en empujar los residuos que cubren el suelo y dispuestos en parte bajo obstáculos tales como vehículos estacionados, para formar un montón o andana que a continuación se recoge mediante una máquina aspiradora, una barredora o una máquina de cepillos. Tales aparatos se presentan generalmente en forma de una unidad portátil que se sujeta con la mano y que puede soportarse mediante un arnés. Se utilizan, en la práctica, adaptando constantemente la velocidad del flujo de aire al estado de la superficie tratada. Estos aparatos pueden diseñarse para un uso profesional y también para una utilización doméstica.

Tales aparatos comprenden, principalmente, un conducto de guiado de aire que comprende una parte proximal de entrada de aire o tobera de aspiración, una parte distal de salida de aire o tobera de escape y un dispositivo de soplado de aire dispuesto en el interior de la parte intermedia del conducto. Este dispositivo de soplado de aire garantiza una aspiración de aire y su recirculación en forma de un flujo de aire caracterizado por un caudal de aire y una velocidad del aire en la salida del aparato.

El soplador o el dispositivo de soplado de aire de los aparatos conocidos se acciona por un motor térmico o por un motor eléctrico universal de escobillas. Está constituido la mayor parte de las veces por una turbina centrífuga. Los aparatos existentes que funcionan con un motor térmico son pesados (pesos superiores a 4,5 kg en orden de marcha), voluminosos, ruidosos (ruido superior a 100 dB), contaminantes (utilización de carburante) y generan un efecto giroscópico importante en las variaciones de régimen teniendo en cuenta la variedad de piezas técnicas giratorias y su inercia importante debido a su peso. Los aparatos que utilizan un motor eléctrico se alimentan generalmente a partir de la red eléctrica a través de un cable de alimentación, o se implementan en forma de pequeños sopladores alimentados por baterías pero que tienen poca capacidad. Tales aparatos eléctricos se utilizan, debido a ello, más bien para aplicaciones domésticas, pero no pueden utilizarse en la práctica por profesionales para el tratamiento de espacios públicos o de grandes superficies, debido a su reducida autonomía.

Las sopladoras portátiles actualmente disponibles en el mercado utilizan generalmente turbinas centrífugas. Tales sopladoras tienen concretamente como inconveniente:

-un ruido muy importante en funcionamiento (> 100 dB de forma general) lo que obliga al usuario a llevar un casco de protección frente a ruido, y, en el marco de utilización en medio urbanizado, a limitar su utilización, a lo largo del día, a las horas menos molestas para los vecinos;

-un peso importante (> 4,5 kg) que genera una dificultad adicional para el usuario;

-un volumen importante de los motores térmicos o eléctricos utilizados para hacer girar la turbina centrífuga.

Otros inconvenientes notables de estos motores se derivan del hecho de que:

-no pueden girar a velocidad elevada (generalmente la velocidad de rotación es inferior a 12.000 rpm);

-las turbinas centrífugas, dado que tienen, por diseño, un diámetro relativamente importante (del mismo orden de magnitud que el volumen del motor en general), presentan velocidades de aire importantes en la periferia de la turbina y generan ruidos aeráulicos importantes en consecuencia;

-el diseño de tales aparatos, dado que debe tener un reducido coste de producción, no permite realizar turbinas de alto rendimiento, lo que limita el rendimiento del aparato y aumenta el ruido por la generación de perturbaciones aerodinámicas en la turbina y en sus extremos;

-el conjunto de las piezas giratorias presenta un momento de inercia elevado que hace difícil modulaciones rápidas del caudal y de la velocidad de aire en la salida de la sopladora con el fin de adaptar rápidamente el funcionamiento de la herramienta a la configuración de la superficie tratada o al estado de los residuos que van a barrerse (en condición seca o mojada);

-la masa de las piezas en rotación, genera un efecto giroscópico importante que conlleva torsiones de la muñeca del usuario;

-es muy difícil que estos aparatos bajen de una razón peso/potencia inferior a 5 kg/kW en orden de marcha.

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En el documento US-6 105 206 se describe un aparato de soplado de aire eléctrico y portátil con las características del preámbulo de la reivindicación 1, constituido por un tubo de soporte alargado cuyo extremo proximal está dotado de un asa de control y cuyo extremo distal soporta los elementos activos del aparato que comprenden un motor eléctrico, un ventilador o compresor, rectificadores de aire. Estos elementos están alojados en un conducto dispuesto de manera concéntrica alrededor del extremo distal del tubo de soporte, comprendiendo este conducto una entrada de aire y una salida de aire. Está previsto que dicho conducto esté realizado preferiblemente de un material de plástico moldeable de un tipo habitualmente utilizado para el moldeo de objetos rígidos diversos y no de material de plástico especial, es decir, un material que no presenta propiedades de conductividad térmica. El montaje, en los extremos opuestos del tubo de soporte, del asa de control y del cabezal de soplado del aparato hace que el trabajo sea muy difícil y pesado, debido a los esfuerzos permanentes que deben realizar los operarios para oponerse a la tendencia de dicho cabezal de soplado a bascular hacia abajo, a pesar de la utilización de una bandolera de transporte. Además, la realización del conducto de soplado de un material aislante no permite obtener una disipación del calor generado por el funcionamiento del motor y del ventilador.

En el documento US-4.945.604 se describe una sopladora portátil cuyo motor, ventilador y rectificadores de aire están instalados en el extremo proximal de un tubo, y que está dotada, por otro lado, de un asa de transporte. Se precisa que el tubo se realiza mediante un procedimiento de moldeo por inyección lo que da a entender que se fabrica de material de plástico de un tipo habitualmente utilizado para el moldeo de objetos rígidos diversos y no de material de plástico especial, es decir un material que no presenta propiedades de conductividad térmica.

En estas condiciones, el segmento proximal del tubo en el que están alojados los elementos activos de la sopladora no ejerce ninguna función de disipación del calor producido por el funcionamiento del motor y del ventilador.

La invención pretende concretamente poner a disposición de los usuarios una sopladora eléctrica portátil silenciosa, ligera, bien equilibrada, exenta de efecto de inercia o de efecto giroscópico que dificulte la sujeción del aparato durante el funcionamiento, y que elimine los efectos de dificultad de utilización de tales herramientas, incluso los riesgos de trauma con el tiempo en las muñecas. Ha de considerarse que, en ocasiones, el usuario lleva la herramienta durante varias horas, de modo que esta herramienta, que supuestamente va a aliviar al usuario, puede provocar mayores dolores musculares que el empleo de un rastrillo si el peso de la herramienta es muy importante.

Otro objetivo de la invención es la realización de una sopladora eléctrica portátil de funcionamiento poco ruidoso, de construcción sencilla, que comprenda medios de modulación rápida del caudal y de la velocidad del flujo de aire en la salida del aparato, estando este flujo de aire orientado y estructurado.

Según la invención, este objetivo se implementa mediante una sopladora eléctrica portátil autónoma que comprende al menos una hélice axial que genera un flujo de aire y accionada por un motor eléctrico alimentado por una fuente de corriente, comprendiendo dicha sopladora un conducto de guiado de aire constituido por una sucesión de tres partes tubulares de forma general cilíndrica, a saber una parte proximal o tobera de aspiración dotada de una entrada de aire, una parte distal de salida de aire o tobera de escape y una parte central o intermedia, siendo la parte central una pieza distinta de las otras dos y dispuesta para constituir un conjunto funcional, monobloque o formado por una agrupación de una pluralidad de elementos y realizado de un material buen conductor de calor, comprendiendo dicho conjunto los subconjuntos funcionales siguientes:

-un motor eléctrico de conmutación electrónica;

-al menos una hélice axial accionada en rotación por el motor eléctrico;

-rectificadores de aire;

-una tarjeta electrónica de gestión de la herramienta y de control del motor,

estando dicho conjunto funcional alojado en la parte central o intermedia de dicho conducto de guiado de aire con la que se encuentra en contacto.

Según una disposición característica ventajosa, el conjunto funcional comprende también los subconjuntos funcionales siguientes:

-un cono aerodinámico de entrada de aire dispuesto coaxialmente aguas arriba de la hélice; y/o

-un cono aerodinámico de salida de aire dispuesto coaxialmente aguas abajo del motor eléctrico.

Según un modo de realización preferido, el conjunto funcional central también comprende un paso que aloja el o los cables eléctricos del motor que unen la tarjeta electrónica y el motor eléctrico.

Se entiende que una ventaja importante de la invención es reunir todos los elementos necesarios para las funciones de la herramienta en la parte central de la misma. Esta organización permite, en particular, implementar tres

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funciones: la función de soporte mecánico para todos los elementos necesarios para las funciones de la herramienta; la función de rectificador del flujo de aire generado por la hélice; la función de intercambiador de calor que permite una buena disipación del calor generado por el motor y la tarjeta electrónica y permite fácilmente pruebas funcionales antes del montaje completo del aparato.

Según un modo de realización interesante, dicha tobera de aspiración presenta, aguas arriba del ventilador axial, un codo cuyo extremo proximal que delimita la entrada de aire está orientado hacia abajo, considerando una posición de trabajo de la sopladora según la cual, ésta está dirigida hacia delante y el asa de maniobra de la sopladora está situada por encima de la misma.

Según un modo de realización ventajoso, el asa de maniobra de la sopladora está situada por encima de la parte central dispuesta para constituir el conjunto funcional, preferiblemente situada por encima del centro de gravedad

(G) del aparato, considerando una posición de trabajo de la sopladora según la cual, ésta está dirigida hacia delante.

El asa de maniobra incorpora además los elementos de control del aparato, a saber: un gatillo, una tarjeta electrónica secundaria que tiene la función de analizar la posición de dicho gatillo, así como un selector de velocidad de aire y un dispositivo de visualización de esta velocidad gestionados por dicha tarjeta electrónica secundaria de modo que la posición de dicho gatillo defina una velocidad de aire proporcional a la velocidad máxima regulada por el selector, en asociación con la tarjeta de control de gestión de la herramienta y de control del motor. También comprende la unión con el cable eléctrico de alimentación conectado a una batería. Este cable comprende en su extremo el conector de unión amovible con el paquete de batería llevado por el usuario o con la alimentación eléctrica exterior, y puede incorporar, además, un conector rápido de conexión/desconexión de la herramienta que permite al usuario liberar, rápidamente, la herramienta de su unión con dicha batería.

Según un modo de realización ventajoso, el asa de control está realizada en dos mitades de carcasa adecuadas, una vez ensambladas, para garantizar una fijación rápida del conjunto de los elementos de la herramienta entre sí, aunque también para garantizar la forma de diseño definitiva de la herramienta. Se completará con una cubierta adaptada a la vez a la carcasa de la herramienta y que cubre la tarjeta electrónica con el fin de protegerla, aunque también de prever su inspección para el mantenimiento, dado el caso, sin tener que desmontar el conjunto de la herramienta.

Además de las cualidades buscadas y obtenidas mediante la sopladora eléctrica portátil que presenta las características anteriores, ésta tiene además las ventajas de:

-un volumen muy reducido de la herramienta alrededor del conducto de guiado de aire;

-un peso reducido (2,6 kg);

-un ruido considerablemente reducido (< 95 dB);

-una velocidad de rotación elevada de la hélice axial (> 20000 rpm) que favorece su rendimiento con el fin de aumentar la duración de utilización para una carga de batería;

-una razón peso/potencia muy baja (3,5 kg/kW);

-una simplicidad de ensamblaje de sus diferentes elementos constitutivos;

-un funcionamiento del aparato de manera fiable durante varias horas de utilización diaria;

-pudiendo alcanzar la potencia de un aparato con un diseño de este tipo fácilmente 2 kW.

En otros ámbitos, tales como el aeromodelismo, la ventilación de edificios, la refrigeración de sistemas electrónicos, la pulverización, incluso la ventilación de galerías de minas, se conocen aparatos diseñados para generar flujos de aire a partir de ventiladores axiales tales como la patente US-2006/0.237.168 que describe un aparato de ventilación que comprende:

-un alojamiento o cubierta;

-un ventilador constituido por aspas accionadas en rotación por un motor y dispuesto en dicho alojamiento, y,

-una pluralidad de álabes de guiado fijados en el interior de dicho alojamiento, estando dichos álabes de guiado acoplados térmicamente a un componente electrónico por medio de un caloducto, de tal manera que el calor generado por el componente electrónico se transfiere, a través de dichos álabes de guiado, a un flujo de aire generado por la rotación de la pluralidad de aspas del ventilador.

Según este documento, el dispositivo de soplado está constituido por la agrupación de varias piezas, a saber: la

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cubierta exterior, la cubierta del motor del ventilador, los álabes de guiado del flujo de aire y el soporte del componente electrónico. Concretamente, el componente electrónico está unido a los álabes de guiado por medio de otros componentes de tipo caloducto o conductor de calor. De ello se deriva un bajo nivel de evacuación del calor generado por el motor del ventilador y por el componente electrónico.

Los aparatos de este tipo están destinados, en la práctica, a la refrigeración de componentes electrónicos tal como se describe en la patente US-2006/0.237.169, en la que las funciones de refrigeración predominan frente a la generación de un flujo de aire importante más adaptado al soplado. Estos aparatos funcionan además de manera fija con una alimentación a la red de baja potencia (inferior o bastante próxima a 100 W en general) aunque de manera continua con poca o sin necesidad alguna de modulación de los caudales y velocidades de aire.

Se encuentran asimismo ventiladores de este tipo mucho más potentes (varias decenas de kW tal vez), concretamente en la ventilación de las minas tal como se describe en el documento FR-2.603.350, pero se trata de sistemas fijos, pesados y siempre alimentados a través de la red, cuyas cubiertas exterior e interior y los álabes radiales que unen dichas cubiertas están constituidos por varias piezas ensambladas durante el montaje del ventilador, lo que, además del inconveniente mencionado anteriormente, influye desfavorablemente en el coste de los aparatos.

Según otro objetivo importante, la invención pretende proporcionar un dispositivo de soplado de aire ligero y compacto, de alto rendimiento, de construcción sencilla y económica, que genere una baja inercia y un efecto giroscópico prácticamente inexistente, un flujo de aire pulsado a velocidad elevada que presente un excelente rendimiento aeráulico con vistas a aumentar considerablemente la autonomía de un aparato alimentado a partir de una batería, por ejemplo una batería de litio-ión o litio-polímero de gran capacidad, y que no presente ningún dispositivo de refrigeración aparte de los componentes estrictamente necesarios para la generación del flujo de aire.

El segundo objetivo mencionado anteriormente se implementa por medio de un dispositivo de soplado de aire según la reivindicación 1 (véase la reivindicación 7) que es notable, concretamente, porque comprende, por un lado, una cubierta exterior de forma general cilíndrica, una cubierta cilíndrica interior de diámetro más reducido y dispuesta axialmente dentro de dicha cubierta exterior, estando dichas cubiertas exterior e interior unidas mediante aletas radiales adecuadas para rectificar el flujo de aire de la hélice, habitualmente denominadas rectificadores, que delimitan una pluralidad de canales de circulación de aire de refrigeración dispuestos entre dichas cubiertas y que se extienden en paralelo al eje de estas últimas y, por otro lado, un ventilador axial cuya hélice se acciona en rotación por un motor eléctrico alojado en la cubierta interior, siendo este dispositivo notable, concretamente, porque la cubierta exterior, la cubierta interior y los rectificadores que unen dichas cubiertas están realizados de una sola pieza de un material buen conductor de calor, por ejemplo de aluminio u otro metal, de material compuesto o de material de plástico que presenta una buena cualidad de conductividad térmica.

Según un modo de realización muy ventajoso, la cubierta exterior está dotada de una platina en contacto con dicha cubierta exterior y a la que está fijada una tarjeta electrónica destinada a garantizar la gestión del funcionamiento de una sopladora eléctrica portátil o aparato análogo que incluya tal dispositivo.

Según otra importante disposición característica, esta platina de recepción de la tarjeta electrónica está realizada de una sola pieza con el conjunto constituido por la cubierta exterior, la cubierta interior y los rectificadores.

Según otra disposición característica ventajosa, las aspas de la hélice axial y las aletas de rectificación están curvadas en sentido inverso.

Según un modo de realización interesante, los rectificadores y los canales de circulación de aire tienen una longitud que corresponde, sustancialmente, a la longitud de la cubierta interior que encierra el motor del ventilador axial.

Según otro modo de realización interesante, el conjunto monobloque constituido por la cubierta exterior, la cubierta interior, los rectificadores y la platina que soporta la tarjeta electrónica, está realizado de magnesio.

El conjunto constituido por la cubierta exterior, la cubierta interior, los rectificadores y la platina que soporta la tarjeta electrónica se obtiene, de una sola pieza, mediante un procedimiento de moldeo o mediante un procedimiento de inyección de precisión.

Aparte del hecho de que presenta, efectivamente, las cualidades buscadas indicadas anteriormente, el dispositivo de soplado de aire reivindicado presenta también las ventajas de una robustez que permite prever un funcionamiento duradero, una facilidad de realización de las operaciones de prueba durante el montaje, de mantenimiento o de reparación, una reducción del número de piezas constitutivas y del volumen. Los rectificadores que unen la cubierta exterior y la cubierta interior permiten rectificar el flujo de aire al tiempo que permiten una transferencia del calor acumulado por la cubierta interior que encierra el motor del ventilador axial garantizando igualmente una circulación de aire de refrigeración alrededor de dicha cubierta interior, con vistas a garantizar un equilibrio térmico óptimo del conjunto debido a la velocidad de aire importante generada por la hélice.

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Por otro lado, una parte del calor producido por la tarjeta electrónica se transfiere a la cubierta exterior, incluso a los rectificadores, a través de la platina que soporta dicha tarjeta electrónica, lo que garantiza la refrigeración de esta última.

Cabe destacar aquí que la función de refrigeración de los componentes del aparato no utiliza otras piezas distintas

de las que sirven para garantizar la función principal de la herramienta. Los objetivos, características y ventajas anteriores, y otros más, se desprenderán mejor de la descripción siguiente y de los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 muestra una sopladora eléctrica portátil sostenida por un usuario y alimentada por una batería transportada en la espalda de este último, a través de un cable eléctrico de empalme. La figura 2 es una vista exterior y a mayor escala de esta sopladora.

La figura 3 es una vista en perspectiva, en despiece ordenado, de la sopladora eléctrica portátil. La figura 4 es una vista en detalle, en perspectiva, en despiece ordenado, con secciones parciales del dispositivo de soplado de aire alojado en la parte central de la sopladora.

La figura 5 es una vista en detalle desde atrás, en perspectiva y a mayor escala, que ilustra el conjunto monobloque representado sin el ventilador axial.

La figura 6 es una vista frontal y a mayor escala de la hélice de este ventilador axial. La figura 7 es una vista en perspectiva de un ejemplo de realización de un dispositivo de soplado de aire según la invención.

La figura 8 es una vista en sección axial de este dispositivo.

Se hace referencia a dichos dibujos para describir ejemplos de realización interesantes, si bien en absoluto limitativos, del dispositivo de soplado de aire y de una sopladora eléctrica portátil que hace uso del mismo. La sopladora representada comprende principalmente un conducto 1 de guiado de aire constituido por una sucesión

de tres partes tubulares de forma general cilíndrica, a saber: una parte proximal o tobera de aspiración 2 dotada de una entrada de aire 3, una parte distal de salida de aire o tobera de escape 4 y una parte central o intermedia 5 que es una pieza distinta de las otras dos dispuesta entre dichas partes proximal y distal. En esta parte central está alojado un conjunto funcional designado globalmente con la referencia 6, monobloque o formado por una agrupación de una pluralidad de elementos y realizado de un material buen conductor de calor, comprendiendo dicho conjunto los subconjuntos funcionales siguientes:

-un motor eléctrico 7 de conmutación electrónica, habitualmente denominado motor sin escobillas; -al menos una hélice axial 8 accionada en rotación por el motor eléctrico; -rectificadores de aire 9; -una tarjeta electrónica 10 de gestión de la herramienta y de control del motor, estando dicho conjunto funcional alojado en la parte central o intermedia de dicho conducto de guiado de aire con la

que se encuentra en contacto. De manera ventajosa, el conjunto funcional también comprende los subconjuntos funcionales siguientes: -un cono aerodinámico de entrada de aire 11 dispuesto coaxialmente aguas arriba de la hélice; y/o -un cono aerodinámico de salida de aire 12 dispuesto coaxialmente aguas abajo del motor eléctrico, y que permite

evitar la aparición de turbulencias en el flujo de aire. Preferiblemente, el conjunto funcional central 6 comprende un paso 13 situado principalmente en la corriente de aire y que aloja el o los cables eléctricos 14 que unen la tarjeta electrónica 10 y el motor eléctrico 7, con el fin de

garantizar la protección de este o de estos cables. Este paso puede estar constituido por una funda específica, o dispuesto en uno de los rectificadores 9, o en una aleta prevista para ello. Según un modo de realización interesante, dicha tobera de aspiración 2 presenta, aguas arriba del conjunto

funcional 6, un codo 22 cuyo extremo proximal que delimita la entrada de aire 3 está orientado hacia abajo,

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considerando una posición de trabajo de la sopladora según la cual, ésta está dirigida hacia delante y el asa de maniobra 15 de la sopladora está situada por encima de la misma.

Según un modo de realización ventajoso, el asa de maniobra 15 de la sopladora está situada por encima de la parte central que encierra el conjunto funcional 6, considerando una posición de trabajo de la sopladora según la cual, ésta está dirigida hacia delante (figura 1) y situada sustancialmente por encima del centro de gravedad G.

Según un modo de realización, el asa 15 está constituida por la agrupación de dos mitades de carcasa 30 y 31, e incorpora los accionadores de control de la herramienta, que comprenden concretamente una tarjeta electrónica secundaria 32, asociada a la tarjeta electrónica de gestión de la herramienta y de control del motor 10. Esta tarjeta electrónica secundaria 32 está configurada para analizar la posición del gatillo 34 que controla el funcionamiento y la parada de la herramienta, con el fin de modular la velocidad del aire en la salida del aparato de manera proporcional a la posición de dicho gatillo; siendo el objetivo obtener una dosificación progresiva y precisa del flujo de aire.

El sistema de medición de la posición del gatillo 34 utiliza un imán de campo orientado fijado a dicho gatillo (parte móvil) asociado a un sensor magnetorresistivo colocado en la tarjeta electrónica secundaria 32 (parte fija). Por lo que respecta a la exposición de un sistema de este tipo, se remite a la descripción y a los dibujos de la patente francesa publicada con el número 2.935.175.

Para completar la modulación del aire en la salida del aparato, la tarjeta electrónica secundaria 32 comprende un selector de velocidad y un dispositivo de visualización de la velocidad seleccionada que limita la velocidad máxima del aire en la salida del aparato a la selección realizada, siendo el objetivo ayudar al usuario a reducir el consumo adaptando lo mejor posible el nivel de velocidades disponible. Los diferentes modos o niveles de velocidades seleccionados desplazan el límite superior de frecuencia del motor (por ejemplo, el nivel de velocidad 1 corresponde a una frecuencia de 0 a 15.400 rpm, el nivel de velocidad 4 corresponde a una frecuencia de 0 a 21.300 rpm). El cambio de velocidad se realiza pulsando el botón de selección apropiado. Un sensor de efecto Hall igualmente presente en la tarjeta electrónica secundaria 32 (parte fija) funciona en este caso como “todo-nada”, es decir de manera no progresiva. Detecta así un alejamiento o un acercamiento del campo magnético del imán fijado al botón u otro elemento de control (parte móvil) de este selector. Un procesamiento informático de la señal detectada permite igualmente definir si la presión sobre el botón es breve o mantenida y, dado el caso, se introduce un quinto nivel de velocidad por esta presión mantenida con el fin de suministrar más potencia.

Los dos mitades de carcasa (30 y 31) que constituyen el asa 15 son, por otro lado, adecuadas, una vez ensambladas, para permitir una fijación rápida del conjunto de los elementos de la herramienta entre sí (parte proximal 2, parte central 5 y parte distal 4) y también para garantizar la forma específica definitiva de la herramienta. El cierre de la carcasa se completa mediante una cubierta 35 adaptada a la forma de la herramienta y que cubre la tarjeta electrónica 10 con el fin de protegerla y que también permite su inspección para mantenimiento, dado el caso, sin tener que desmontar el conjunto de la herramienta.

Según un modo de realización, la sopladora eléctrica portátil configurada de la manera expuesta anteriormente puede estar equipada con un aro u otro elemento de enganche que permite suspenderla de un arnés H que lleva puesto el usuario.

Por otro lado, el motor eléctrico 7 puede alimentarse o bien por una batería B insertada en la sopladora, o bien por medio de un cable eléctrico 16 equipado con un medio de conexión a una fuente de corriente (toma de corriente del convertidor a la red o batería transportada por el usuario).

Según otra disposición característica importante, el conjunto funcional 6 alojado en la parte central 5 comprende una cubierta exterior 17 de forma general cilíndrica, una cubierta cilíndrica interior 18 de diámetro d más reducido y dispuesta axialmente dentro de dicha cubierta exterior, estando dichas cubierta exterior 17 e interior 18 unidas mediante aletas radiales habitualmente denominadas rectificadores 9. Estos rectificadores delimitan una pluralidad de canales 19 de circulación de aire de refrigeración dispuestos entre las cubiertas exterior 17 e interior 18 y alrededor de esta última. Se extienden longitudinalmente entre dichas cubiertas exterior 17 e interior 18.

La cubierta exterior 17 presenta extremos proximal y distal abiertos que constituyen respectivamente una entrada de aire 17a y una salida de aire 17b.

El conjunto constituido por la cubierta exterior 17, la cubierta interior 18 y los rectificadores 9 está realizado de una sola pieza de un material buen conductor de calor, por ejemplo de magnesio, o de aluminio, incluso de materiales compuestos o de plástico, que presentan esta propiedad. Este conjunto monobloque puede obtenerse mediante un procedimiento de moldeo o mediante un procedimiento de inyección de precisión conocido en sí mismo.

El conjunto funcional 6 alojado en la parte central 5 se encuentra en contacto con la pared interna de la misma.

En este conjunto está alojado un ventilador axial 20, constituido por la hélice 8 y el motor 7, del cual la hélice 8 está dispuesta en la parte proximal de la cubierta exterior 17 y el motor eléctrico 7 que garantiza la rotación de dicha

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hélice está encerrado en la cubierta interior 18 que presenta una longitud inferior a la de la cubierta exterior 17.

La hélice 8 tiene un diámetro D apenas inferior al diámetro interno de la entrada 17a de la cubierta exterior 17 en la que está alojada, con vistas a poder girar, dentro de esta última, sin rozamiento.

Los rectificadores 9 y los canales 19 de circulación de aire delimitados por estos rectificadores pueden tener una longitud que corresponde sustancialmente a la longitud de la cubierta 18 que encierra el motor eléctrico 7 del ventilador axial 20. Sin embargo, podrían presentar una longitud inferior a la de la cubierta interior 18, por ejemplo, podrían tener una longitud igual a la longitud de la cuerda de las aspas 8a de la hélice 8.

Además, el conjunto funcional 6 comprende un cono aerodinámico de entrada de aire 11 dispuesto coaxialmente aguas arriba de la hélice 8, y/o un cono aerodinámico de salida de aire 12 dispuesto coaxialmente aguas abajo del motor eléctrico 7, en la prolongación de la cubierta interior 18. La longitud del cono aerodinámico de salida de aire 12 es claramente superior a la del cono aerodinámico de entrada de aire 11. Por ejemplo, presenta una longitud superior a su diámetro.

Ventajosamente, las aspas 8a de la hélice axial 8 y los rectificadores 9 están curvados en sentido inverso, lo que permite obtener un buen rendimiento aeráulico.

La cubierta interior 18 en la que está alojado el motor eléctrico 7 del ventilador axial 20 está dispuesta aguas abajo de la hélice constituida por el conjunto de aspas 8a, considerando el sentido de desplazamiento del flujo de aire generado por dicho ventilador. Por otro lado, dicha hélice 8 presenta un diámetro D superior al diámetro d de la cubierta interior 18.

Los rectificadores 9 permiten rectificar el flujo de aire pulsado aguas arriba del ventilador axial 20 y garantizan la transferencia de una parte del calor acumulado por la cubierta interior 18 que encierra el motor eléctrico 7 del ventilador axial 20 hacia la cubierta exterior 17. El flujo de aire producido por el ventilador axial 20 participa de manera eficaz en la refrigeración de las paredes del cilindro exterior 17, del cilindro interior 18 y de las aletas radiales 9 de rectificación de dicho flujo de aire, con las que éste último se encuentra en contacto.

El dispositivo de soplado de aire que comprende las características descritas anteriormente permite obtener un flujo de aire en la salida de la herramienta con una velocidad y un caudal importantes, por medio de un motor que puede garantizar una velocidad de rotación superior a 20.000 rpm.

La realización en una sola pieza de este conjunto permite garantizar el adecuado equilibrio de este último por conducción y radiación térmica en el flujo de aire generado por la hélice 8 del ventilador 20; su modo de realización permite asimismo obtener un estado de superficie que limita las pérdidas de cargas del flujo de aire que lo atraviesa.

El conjunto monobloque 17-18-9 está mecanizado para garantizar un centrado ideal de las partes constitutivas del ventilador axial 20 con vistas a reducir así el juego de la hélice en la punta de las aspas para aumentar el rendimiento aerodinámico y reducir el ruido.

Según otra disposición característica ventajosa, la cubierta exterior 17 cilíndrica está dotada, externamente, de una platina o base 21 a la que está fijada una tarjeta electrónica 10 configurada para garantizar la gestión o el control del motor del dispositivo de soplado de aire de un sopladora eléctrica portátil o aparato análogo que incluya el dispositivo de soplado de aire reivindicado. Este control electrónico del motor permite garantizar su funcionamiento óptimo en todos sus regímenes de funcionamiento (continuos y transitorios), a través de los elementos de control (gatillo, limitador de potencia).

La tarjeta electrónica permite obtener cambios de régimen, es decir, modular la velocidad de aire en la salida de la herramienta, de manera más o menos frecuente, con el fin de adaptarlos a la configuración de la superficie tratada concretamente cuando las superficies que van a tratarse son difícilmente accesibles (es el caso, por ejemplo, de las superficies que se encuentran bajo los vehículos estacionados en las vías urbanas), o al estado de las hojas (secas

o mojadas) u otros residuos que vayan a barrerse.

Según otra disposición característica importante, la platina 21 de recepción de la tarjeta electrónica 10 está realizada de una sola pieza con el conjunto constituido por la cubierta exterior 17, la cubierta interior 18 y los rectificadores 9.

La fijación de la tarjeta electrónica 10 a un soporte o platina 21 solidario con la cubierta exterior 17 permite una buena disipación del calor generado por dicha tarjeta electrónica.

Se observa que, según la invención, todos los elementos necesarios para las funciones de la herramienta están agrupados en la parte central de la misma.

Esto aporta diversas ventajas interesantes, concretamente la de participar en el adecuado equilibrado de la sopladora, permitir un fácil montaje y mantenimiento, y la posibilidad de realizar fácilmente pruebas funcionales en

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10-08-2015

dicha parte central antes del montaje completo y definitivo del aparato.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Sopladora eléctrica portátil autónoma, que comprende al menos una hélice (8) que genera un flujo de aire y accionada por un motor eléctrico alimentado por una fuente de corriente, comprendiendo dicha sopladora

5 un conducto de guiado de aire (1) constituido por una sucesión de tres partes tubulares de forma general cilíndrica, a saber: una parte proximal o tobera de aspiración (2) dotada de una entrada de aire (3), una parte distal de salida de aire o tobera de escape (4) y una parte central o intermedia (5), comprendiendo dicha parte central los subconjuntos funcionales siguientes alojados en dicha parte central (5) de dicho conducto de guiado de aire (1):

-un motor eléctrico de conmutación electrónica (7);

-al menos una hélice axial (8) accionada en rotación por el motor eléctrico y que constituye, con este último, un ventilador axial (20);

15 -rectificadores de aire (9);

-una tarjeta electrónica (10) de gestión de la herramienta y de control del motor,

estando dicho conjunto funcional alojado en la parte central o intermedia de dicho conducto de guiado de aire con la que se encuentra en contacto, caracterizada por que la parte central es una pieza distinta de las otras dos y está dispuesta para constituir un conjunto funcional (6), monobloque o formado por una agrupación de una pluralidad de elementos y realizado de un material buen conductor de calor.

25 2. Sopladora eléctrica portátil según la reivindicación 1, caracterizada por que el conjunto funcional (6) también comprende los subconjuntos funcionales siguientes:

-un cono aerodinámico de entrada de aire (11) dispuesto coaxialmente aguas arriba de la hélice (8); y/o

-un cono aerodinámico de salida de aire (12) dispuesto coaxialmente aguas abajo del motor eléctrico (7).
3. Sopladora según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el conjunto funcional central (6) comprende un paso (13) situado principalmente en la corriente de aire y que aloja el o los cables eléctricos (14) que unen la tarjeta electrónica (10) y el motor eléctrico (7).

35
4.

Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que dicha tobera de aspiración (2) presenta, aguas arriba del ventilador axial (20), un codo (22) cuyo extremo proximal que delimita la entrada de aire (3) está orientado hacia abajo, considerando una posición de trabajo de la sopladora según la cual, ésta está dirigida hacia delante y el asa de maniobra (15) de la sopladora está situada por encima de la misma.
5.

Sopladora eléctrica portátil según la reivindicación 4, caracterizada por que el asa de maniobra (15) de la sopladora está situada por encima de la parte central (5) que encierra el conjunto funcional (6), considerando una posición de trabajo de la sopladora según la cual, ésta está dirigida hacia delante.

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6.

Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, caracterizada por que el asa de maniobra (15) de la sopladora está situada sustancialmente por encima del centro de gravedad G de la herramienta.
7.

Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que el conjunto funcional (6) comprende, por un lado, un cubierta exterior (17) de forma general cilíndrica, una cubierta cilíndrica interior (18) de diámetro más reducido y dispuesta axialmente dentro de dicha cubierta exterior, estando dichas cubiertas exterior (17) e interior (18) unidas mediante aletas radiales o rectificadores (9) que delimitan una pluralidad de canales (19) de circulación de aire de refrigeración

55 dispuestos entre dichas cubiertas y que se extienden en paralelo al eje de estas últimas y, por otro lado, un ventilador axial (20) cuya hélice (8) se acciona en rotación por un motor eléctrico (7) alojado en la cubierta interior (18), caracterizada por que la cubierta exterior (17), la cubierta interior (18) y los rectificadores (9) que unen dichas cubiertas están realizados de una sola pieza de un material buen conductor de calor.
8.

Sopladora eléctrica portátil según la reivindicación 7, caracterizada por que la cubierta exterior (17) comprende una platina o base (21) en contacto con dicha cubierta (17) exterior y a la que está fijada una tarjeta electrónica (10) destinada a garantizar la gestión de la herramienta y el control del motor.
9.

Sopladora eléctrica portátil según la reivindicación 8, caracterizada por que la platina (21) de recepción de

65 la tarjeta electrónica (10) está realizada de una sola pieza con el conjunto constituido por la cubierta exterior (17), la cubierta interior (18) y los rectificadores (9).

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10. Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizada por que las aspas (8a) de la hélice axial (8) y las aletas radiales (9) de rectificación están curvadas en sentido inverso.

5 11. Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizada por que los rectificadores (9) y los canales (19) de circulación de aire delimitados por estos rectificadores tienen una longitud que corresponde sustancialmente a la longitud de la cubierta interior (18) que encierra el motor (7) del ventilador axial (20).

10 12. Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizada por que el conjunto monobloque constituido por la cubierta exterior (17), la cubierta interior (18), los rectificadores (9) y la platina (21) está realizado de magnesio, o de aluminio, o de material compuesto o de material de plástico que presenta buenas propiedades de conductividad térmica.

15 13. Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizada por que el conjunto constituido por la cubierta exterior (17), la cubierta interior (18), los rectificadores (9) y la platina o base (21) se obtiene de una sola pieza mediante un procedimiento de moldeo o mediante un procedimiento de inyección de precisión.

20 14. Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 13, caracterizada por que el asa (15) está equipada con una tarjeta electrónica secundaria (32) asociada a la tarjeta electrónica de gestión de la herramienta y de control del motor (10).
15. Sopladora eléctrica portátil según la reivindicación 14, que comprende un gatillo (34) que controla el

25 funcionamiento y la parada de la herramienta, caracterizada por que la tarjeta electrónica secundaria (32) está configurada para analizar la posición del gatillo (34).
16. Sopladora eléctrica portátil según la reivindicación 15, caracterizada por que la medición de la posición del

gatillo (34) utiliza un imán de campo orientado y un sensor magnetorresistivo. 30
17. Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizada por que la tarjeta electrónica secundaria (32) comprende un selector de velocidad y un dispositivo de visualización de la velocidad seleccionada.

35 18. Sopladora eléctrica portátil según la reivindicación 17, caracterizada por que el selector de velocidad comprende un sensor de efecto Hall presente en la tarjeta electrónica secundaria (32) y un imán fijado al botón u otro elemento de control de este selector de velocidad.
19. Sopladora eléctrica portátil según una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizada por que el asa (15) está 40 constituida por la agrupación de dos mitades de carcasa (30, 31).
20. Sopladora eléctrica portátil según la reivindicación 19, caracterizada por que la fijación del conjunto de las tres partes proximal (2), central (5) y distal (4) que constituyen el conducto (1) se garantiza mediante el ensamblaje de las dos mitades de carcasa (30, 31).

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21. Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizada por que comprende un cable de alimentación eléctrica (16) que une la tarjeta electrónica de gestión de la herramienta y de control del motor (10) con la batería (B) y por que este cable eléctrico comprende un conector de conexión/desconexión rápida en la herramienta.

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22. Sopladora eléctrica portátil según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada por que su alimentación eléctrica se garantiza mediante una batería de gran capacidad transportada por el usuario.
23. Sopladora eléctrica portátil según la reivindicación 22, caracterizada por que la batería está constituida por 55 una batería de litio-ión o litio-polímero.

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