JP2010084596A - エンジンブロワ - Google Patents

Abstract

【課題】送風効率を向上させることができるエンジンブロワを提供すること。
【解決手段】エンジンにより回転駆動されるファンと、風管が接続されてケース本体の径方向外側に設けられたボリュートケース５を有するエンジンブロワにおいて、ボリュートケース５の風路部５２を厚み方向の一方側にのみ大きく膨出した。圧送空気は、風路部５２内を一方向に旋回しながら進むこととなるので、ファンから圧送された圧送空気が左右に分かれることがなく、合流することによる圧力損失がなくなり、送風効率を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンブロワに関する。

従来、圧送空気を風管から噴出することにより落ち葉等を清掃するエンジンブロワが知られている（例えば、特許文献１）。このようなエンジンブロワは、圧送空気を生成するブロワ本体と、ブロワ本体に接続された風管とを備えている。ブロワ本体は、エンジンと、このエンジンにより回転駆動されるファンと、ファンによって生成される圧送空気を風管に送るボリュートケースとを備えている。

図４は、従来のボリュートケース５Ａを模式的に示す断面図である。
ボリュートケース５Ａは、図４に示すように、ファン３２を内部に収容するケース本体部５１Ａと、ケース本体部５１Ａの径方向外側に設けられた平面視渦状の風路部５２Ａとを備えている。風路部５２Ａは、内側が開いた断面視略Ｃ状に形成され、内側でケース本体部５１Ａと連通している。この風路部５２Ａの出口部に風管が接続される。このようなボリュートケース５Ａでは、ファン３２によりファン３２の径方向外側に圧送された圧送空気は、風路部５２Ａ内を通って平面視で渦状に回りながら風管へ送られる。

特開２００８−１０６６６０号公報

しかしながら、従来のボリュートケース５Ａでは、図４に示すように、風路部５２Ａは、ボリュートケース５Ａの厚み方向の両側に略均等に膨出しており、その中心が、ファン３２のブレード３２２（羽根）の径方向外側に来るように配置されていた。そのため、ファン３２によりファン３２の径方向外側に圧送された圧送空気は、風路部５２Ａの奥側の内壁に当たった後、ボリュートケース５Ａの厚み方向の両側に分かれ、それぞれ風路部５２Ａの内壁に沿って左回りまたは右回りに旋回しながら風路部５２Ａ内を進んだ後、再び合流することとなる。そのため、合流の際に圧力損失が生じ、その分、送風効率が低下してしまうという問題があった。

本発明の目的は、送風効率を向上させることができるエンジンブロワを提供することにある。

本発明の請求項１に係るエンジンブロワは、エンジンと、前記エンジンにより回転駆動されるファンと、前記ファンを内部に収容するボリュートケースと、前記ボリュートケースに接続された風管とを備え、前記ボリュートケースは、前記ファンを内部に収容するケース本体部と、前記ケース本体部の径方向外側に設けられるとともに前記風管が接続し、前記ファンにより前記ファンの径方向外側に圧送された圧送空気を前記風管に送る風路部とを備え、前記風路部は、前記ボリュートケースの厚み方向の一方側にのみ大きく膨出していることを特徴とする。

本発明の請求項２に係るエンジンブロワは、請求項１に記載のエンジンブロワにおいて、前記エンジンは、前記ボリュートケースにおいて、前記ボリュートケースの厚み方向の他方側に設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項３に係るエンジンブロワは、請求項１または請求項２に記載のエンジンブロワにおいて、前記風管には、螺旋状の蛇腹部が設けられ、その螺旋の旋回方向は、前記ボリュートケースから吐出される圧送空気の旋回方向と等しくなっていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、風路部がボリュートケースの厚み方向の一方側にのみ大きく膨出しているので、ファンによりファンの径方向外側に圧送された圧送空気は、風路部の奥側の内壁に当たった後、風路部の大きく膨出した部分の内壁に沿って旋回しながら風路部内を進むこととなる。すなわち、圧送空気は、風路部内を一方向に旋回しながら進むこととなる。従って、本発明では、従来のように、ファンから圧送された圧送空気が左回りの流れと右回りの流れとに分かれることがなく、分かれた後に両流れが合流することにより圧力損失が生じることが無いので、その分、送風効率を向上させることができる。よって、従来よりも風量を増大させることができ、清掃を容易化できる。

請求項２の発明によれば、エンジンを、ボリュートケースにおいて、風路部が大きく膨出していない側に設けるので、エンジンを、ボリュートケースにおいて、風路部が大きく膨出している側に設ける場合に比べ、エンジンをボリュートケースに近接させて設けることができる。そのため、ファンを回転させるためのエンジンの回転軸を短くすることができ、回転軸の耐久性を向上させることができる。また、エンジンをボリュートケースに近接させて設けることができるので、エンジンブロワの小型化を図ることができる。

請求項３の発明によれば、風管に螺旋状の蛇腹部が設けられ、その螺旋の旋回方向は、ブロワ本体から圧送される圧送空気の旋回方向と等しくなっている。すなわち、蛇腹部の山部の螺旋の旋回方向は、ブロワ本体から圧送される圧送空気の旋回方向と等しくなっている。この蛇腹部の山部は、蛇腹部の内面においては谷部となるので、本発明では、蛇腹部の内面に、ブロワ本体から圧送される圧送空気の旋回方向と等しい旋回方向の螺旋状の谷部が形成されることとなる。そのため、圧送空気に対する蛇腹部内面の抵抗を低減させることができ、蛇腹部の内面で発生する渦流による乱れを抑制することができる。従って、圧送空気の圧力損失を低減することができ、送風効率をより向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るエンジンブロワ１を示す全体図である。
本実施形態のエンジンブロワ１は、図１に示すように、側面視Ｌ字状に形成されたフレーム２と、このフレーム２上に支持されたブロワ本体３と、ブロワ本体３に接続された風管４とを備えている。
フレーム２は、使用者に背負われる背当て部２１と、ブロワ本体３を支持する支持部２２とを備えている。

図２は、ブロワ本体３の要部を示す断面図である。なお、図２では、フレーム２およびエンジン３１は、模式的に描いてある。
ブロワ本体３は、図２に示すように、エンジン３１と、ファン３２と、ボリュートケース５とを備えている。
エンジン３１は、ボリュートケース５の後方側(ボリュートケース５の厚み方向の一方側)の面５０に取り付けられている。このエンジン３１の回転軸３１１には、ファン３２が取り付けられている。

ファン３２は、遠心式であり、円盤状に形成されたハブ３２１と、ハブ３２１の片面側において、周方向に沿って所定間隔で立設された複数のブレード３２２と、ハブ３２１とブレード３２２を挟むように環状に形成されたシュラウド３２３とを備えている。このファン３２は、エンジン３１により回転駆動されると、その中心部から空気を吸入し、吸入した空気をブレード３２２により、ファン３２の径方向外側に圧送空気として圧送する。

ボリュートケース５は、ケース本体部５１と、風路部５２とを備えている。
ケース本体部５１は、ファン３２を内部に収容する。このケース本体部５１の前方側（ボリュートケース５の厚み方向の他方側）の面５１１には、ファン３２が外部から空気を取り入れるための空気取り入れ口５１２が形成されている。

風路部５２は、ケース本体部５１の径方向外側に設けられ、平面視渦状に形成されている。また、風路部５２は、内側が開いた断面視略Ｃ状に形成され、内側でケース本体部５１と連通している。なお、風路部５２の末端側である出口部５２１（図１参照）近傍は、風路部５２の始端側の外側に配置されるので、筒状に形成されており、内側ではケース本体部５１とは連通していない。また、風路部５２は、末端側（出口部５２１側）に進むに従って、内部を流通する圧送空気の風量が増大するので、これに対応して、始端側から末端側に進むに従って、その断面が次第に大きくなっていくように形成されている。風路部５２の出口部５２１には、風管４が接続している。

このような風路部５２は、本実施形態では、後方側には膨出しておらず、前方側にのみ大きく膨出している。これにより、本実施形態では、ファン３２によりファン３２の径方向外側に圧送された圧送空気は、風路部５２の奥側の内壁に当たった後、風路部５２の大きく膨出した部分の内壁に沿って左回りに旋回しながら風路部５２内を進むこととなる。すなわち、圧送空気は、風路部５２内を左回りに旋回しながら進んでいき、風管４へ送られることとなる。具体的には、図２の下方側の風路部５２では、圧送空気は左回りに旋回しながら図２の紙面手前側に進み、図２の上方側の風路部５２では、圧送空気は左回りに旋回しながら図２の紙面奥側へ進んでいき、風管４へ送られることとなる。

このように、本実施形態では、ファン３２から圧送された圧送空気を左回りのみに旋回させることができ、従来のように、ファン３２から圧送された圧送空気が左回りの流れと右回りの流れとに分かれ、その後に合流することにより圧力損失が生じることが無いので、その分、送風効率を向上させることができる。そのため、従来よりも風量を増大させることができ、清掃を容易化できる。

また、風路部５２が前方側にのみ膨出しているので、風路部５２が後方側にも膨出していた従来に比べ、エンジン３１をボリュートケース５の後方側の面５０に近接させて取り付けることができる。そのため、ファン３２を回転させるためのエンジン３１の回転軸３１１を短くすることができ、回転軸３１１の剛性を向上させることができる。また、エンジン３１をボリュートケース５の後方側の面５０に近接させて取り付けることができるので、エンジンブロワ１の小型化を図ることができる。

図１に戻って、風管４は、ボリュートケース５の出口部５２１に接続されたエルボー４１と、エルボー４１に接続された蛇管４２と、蛇管４２に接続された操作管４３と、操作管４３に接続された接続管４４と、接続管４４に接続され、ブロワ本体３から圧送される圧送空気を噴出するノズル４５とを備えている。

操作管４３には、操作グリップ４３１が取り付けられている。この操作グリップ４３１には、エンジン３１の出力調整を行うスロットルレバー４３２が設けられている。作業時には、使用者は、スロットルレバー４３２を操作してエンジン３１の出力調整を行いながら、操作グリップ４３１を把持して風管４を支持しつつ所望の方向に風管４を向けることで、当該所望の方向に圧送空気を噴出することができる。
蛇管４２は、軟質プラスチック又はゴムにより形成されている。この蛇管４２には、伸縮性および屈曲性を有する螺旋状の蛇腹部６が形成されている。

図３は、蛇腹部６を示す断面図である。
蛇腹部６は、図３に示すように、蛇管４２に、山部６１が螺旋状に設けられることにより構成されている。この山部６１は、蛇腹部６の内面６Ａにおいては、螺旋状の内面谷部６１Ａとなる。この内面谷部６１Ａ（山部６１）の旋回方向は、風管４の先端側に向かって左回りとなっており、ブロワ本体３から圧送される圧送空気の旋回方向と等しくなっている。

ここで、風管の蛇腹部は、従来、環状の山部が、風管の延長方向に沿って等間隔で連続して設けられることにより構成されていた。また、蛇腹部の内面においては、前述の山部が内面谷部となるので、環状の内面谷部が風管の延長方向に沿って等間隔で連続して設けられることとなる。このような従来の風管を本実施形態のエンジンブロワ１に適用した場合、風管の内面に、圧送空気の旋回方向とは独立した方向に延びる内面谷部、すなわち風管の周方向に延びる内面谷部が複数設けられることとなるので、圧送空気の流れに乱流が生じやすくなり、この乱流による圧力損失により送風効率が低下してしまうという問題がある。

これに対し、本実施形態では、前述したように、蛇腹部６の内面６Ａには、ブロワ本体３から圧送される圧送空気の旋回方向と等しい旋回方向の螺旋状の内面谷部６１Ａが設けられることとなる。そのため、本実施形態は、圧送空気に対する蛇腹部６の内面６Ａの抵抗を従来より低減することができ、蛇腹部６の内面６Ａで乱流が発生することを抑制することができる。よって、圧送空気の圧力損失を従来より抑えることができ、送風効率をより向上させることができる。

また、従来の蛇腹部は、前述したように、環状の山部が、風管の延長方向に沿って等間隔で連続して設けられることにより構成されていたので、蛇腹部を屈曲させた際に、応力が一部の山部や、山部間に形成される外面谷部のうちの一部の外面谷部に集中してしまい易いという問題があった。
これに対し、本実施形態では、蛇腹部６は、山部６１が螺旋状に設けられることにより構成されているので、蛇腹部６を屈曲させた際に、応力を比較的山部６１全体、および山部６１間に形成される外面谷部６２全体に分散させることができる。そのため、風管４の耐久性を向上させることができる。また、従来よりもスムーズに蛇腹部６を屈曲させることができる。

また、従来の蛇腹部では、山部および外面谷部は、断面視略Ｖ字状（具体的には山部は断面視逆Ｖ字状）に形成されていた。そのため、蛇腹部を屈曲させた際に、山部の頂点および外面谷部の底点に応力が集中してしまい易いという問題があった。
これに対し、本実施形態の蛇腹部６では、山部６１および外面谷部６２は、図３に示すように、断面視台形状に形成されている。そのため、蛇腹部６を屈曲させた際に、応力を山部６１および外面谷部６２全体に分散させることができ、風管４の耐久性をより向上させることができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、風路部５２は、前方側にのみ膨出していたが、風路部は、後方側にのみ膨出していてもよい。

前記実施形態では、風路部５２は、ボリュートケース５の厚み方向において、一方側（前方側）にのみ膨出していたが、風路部は、ボリュートケースの厚み方向の一方側への膨出が、他方側への膨出よりも大きければ、他方側へも膨出していてもよい。例えば、前記実施形態では、風路部５２は、前方側への膨出よりも小さければ、後方側へも膨出していてもよい。

この場合、風路部５２内には、前方側に大きく膨出した膨出部の内壁を沿って流れる左回りの流れと、後方側に膨出した膨出部の内壁を沿って流れる右回りの流れとが生じるが、後方側に膨出する膨出部は、前方側に膨出する膨出部に比べてその膨出量が小さいので、後方側に膨出する膨出部の内壁を沿って流れる右回りの流れは、前方側に膨出する膨出部の内壁を沿って流れる左回りの流れに比べ、その流量は非常に少なくなる。

従って、この場合でも、左回りの流れの流量と右回りの流れの流量とが略均等となる従来に比べ、両流れが合流することによる圧力損失を少なくすることができるので、送風効率を向上させることができる。なお、この場合、後方側に膨出する膨出部の内壁を沿って流れる右回りの流れは、前方側に大きく膨出する膨出部の内壁を沿って流れる左回りの流れに比べ、流量が少ないので、左回りの流れに吸収されることとなり、圧送空気は、全体として風路部内を左回りに旋回しながら流れることとなる。

前記実施形態および従来では、風路部５２は、始端側から末端側に進むに従って、その断面が次第に大きくなっていくように形成されていたが、この始端側の断面に対する末端側の断面の大きさの比率を従来よりも小さくしてもよい。この場合、ボリュートケースの上下方向の長さを縮めることができ、エンジンブロワの小型化を図ることができる。このように、始端側の断面に対する末端側の断面の大きさの比率を従来よりも小さくしても、本発明では、風路部をボリュートケースの厚み方向の一方側に大きく膨出させることにより、送風効率を大幅に向上させることができるので、良好な送風効率を維持することができる。

本発明は、エンジンブロワに利用できる。

本発明の一実施形態に係るエンジンブロワを示す全体図。 ブロワ本体の要部を示す断面図。 蛇腹部を示す断面図。 従来のボリュートケースを模式的に示す断面図。

符号の説明

１…エンジンブロワ、４…風管、５…ボリュートケース、６…蛇腹部、３１…エンジン、３２…ファン、５１…ケース本体部、５２…風路部。

Claims (3)

1. エンジンと、
   前記エンジンにより回転駆動されるファンと、
   前記ファンを内部に収容するボリュートケースと、
   前記ボリュートケースに接続された風管とを備え、
   前記ボリュートケースは、
   前記ファンを内部に収容するケース本体部と、
   前記ケース本体部の径方向外側に設けられるとともに前記風管が接続し、前記ファンにより前記ファンの径方向外側に圧送された圧送空気を前記風管に送る風路部とを備え、
   前記風路部は、前記ボリュートケースの厚み方向の一方側にのみ大きく膨出している
   ことを特徴とするエンジンブロワ。
2. 請求項１に記載のエンジンブロワにおいて、
   前記エンジンは、前記ボリュートケースにおいて、前記ボリュートケースの厚み方向の他方側に設けられている
   ことを特徴とするエンジンブロワ。
3. 請求項１または請求項２に記載のエンジンブロワにおいて、
   前記風管には、螺旋状の蛇腹部が設けられ、
   その螺旋の旋回方向は、前記ボリュートケースから吐出される圧送空気の旋回方向と等しくなっている
   ことを特徴とするエンジンブロワ。

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