(57)【要約】  本発明は、ポータブルブロワ（１０）において：−  軸方向送風ファン（１６）と、−  バランス中点（Ｅ）を有するハンドル（１２）と、−  軸方向ファンの下流側に連結された送風ノズルと、−  軸方向ファンの上流側に連結され、空気の吸気口（３４）を有する少なくとも１つの吸込みダクト（３２）とを含むポータブルブロワ（１０）に関する。本発明によると、空気の吸気ダクトは、吸入空気流束の均質化用方向性チャネル（４４）格子（４２）を含み、方向性チャネル格子は空気の吸気口（３４）の近傍に設けられている。本発明は、公共スペースのメンテナンス用の電動ポータブルブロワの分野において特に利用される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポータブルブロワ（１０）において：
−  ファン軸（３０）を有する軸方向送風ファン（１６）と、
−  バランス中点（Ｅ）を有するハンドル（１２）と、
−  軸方向ファンの下流側に連結された送風ノズル（２２）と、
−  軸方向ファンの上流側に連結された少なくとも１つの吸込みダクト（３２）であって、ファン軸（３０）とゼロではない角度を形成する吸気軸（４０）を伴う空気の吸気口（３４）を含み、吸気口が、ファン軸（３０）に対し垂直でハンドルのバランス中点（Ｅ）を含む第１の平面（Ｐ１）の上流側に位置しており、空気の吸気口（３４）が、さらにハンドルの中点を通過する第２の平面（Ｐ２）から離れるように向けられており、第２の平面が、ファン軸（３０）に直交する直線に対し垂直で、かつハンドルのバランス中点（Ｅ）を通過している、吸込みダクトと、
−  空気の吸気口の保護用グリッド（３６）と、
を含むポータブルブロワであって、
−  空気の吸気ダクトが、吸入空気流束の均質化用方向性チャネル（４４）格子（４２）を含み、方向性チャネル格子が空気の吸気口（３４）の近傍に設けられていること、
−  方向性チャネル格子（４２）が格子軸（５０）を有し、格子軸は、第２の平面との交差点（６０）を有し、交差点が第１の平面（Ｐ１）の上流側に位置していること、
−  方向性チャネル格子が、ファンと反対方向の方向成分を吸入空気流束に対して付与するように構成されていること、
を特徴とするポータブルブロワ。
【請求項２】
方向性チャネル格子（４２）が保護用グリッド（３６）とモノブロックで形成されている、請求項１に記載のブロワ。
【請求項３】
方向性チャネル格子（４２）が保護用グリッド（３６）の近傍に形成されている、請求項１に記載のブロワ。
【請求項４】
方向性チャネル格子（４２）が保護用グリッド（３６）を構成している、請求項１に記載のブロワ。
【請求項５】
方向性チャネル格子（４２）のチャネル（４４）がハニカムパターンにしたがって配設されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項６】
格子軸（５０）が吸気軸（４０）に対して平行である、請求項１〜５のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項７】
格子軸（５０）が、ファンと反対方向の一致しない成分を伴う角度を吸気軸（４０）と形成している、請求項１〜５のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項８】
方向性チャネル格子のチャネル（４４）が、これらのチャネルと軸方向ファン（１６）との離隔距離に応じてそれぞれ増大する断面を有する、請求項１〜７のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項９】
方向性チャネル格子のチャネル（４４）が、これらのチャネルと軸方向ファン（１６）との離隔距離に応じてそれぞれ減少する長さを有する、請求項１〜８のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項１０】
吸気軸（４０）が、３０〜１２０度の角度をファン軸（３０）と形成している、請求項１〜９のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項１１】
角度が４５〜９０度である、請求項１０に記載のブロワ。
【請求項１２】
方向性チャネル格子（４２）の上流側で、吸気口（３４）の近傍に設けられたエアデフレクタ（８６）をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項１３】
吸気軸（４０）とハンドル（１２）のバランス中点（Ｅ）との間の距離が、ファン軸（３０）とハンドルのバランス中点（Ｅ）との間の距離よりも大きい、請求項１〜１２のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項１４】
格子軸（５０）とハンドル（１２）のバランス中点（Ｅ）との間の距離が、ファン軸（３０）とハンドルの中点（Ｅ）との間の距離より大きい、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項１５】
チャネルが、隣接するチャネルを離隔する壁の最小厚みの２倍以上の平均長さを有する、請求項１〜１４のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項１６】
送風ノズル（２２）は、送風軸（３１）がファン軸（３０）とゼロではない角度を形成する状態の送風口（２４）を有し、送風口が第２の平面（Ｐ２）から離れるように向けられている、請求項１〜１５のいずれか１つに記載のブロワ。
【請求項１７】
送風軸（３１）とファン軸（３０）との間の角度が５〜１５度である、請求項１６に記載のブロワ。
【請求項１８】
ファンの駆動用電動モータおよびモータの給電用バッテリ（１８）を含み、バッテリが、外付けバッテリである、請求項１〜１７のいずれか１つに記載のブロワ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロワ、詳細には低反作用トルクの電動ポータブルブロワに関する。
【０００２】
ブロワとは、芝生、プレイエリア、駐車場または公道などの表面を覆う可能性のある枯葉またはゴミを掃き集めるために使用される空気噴出装置を意味する。
【０００３】
このような装置は、特に、枯葉またはゴミを押しやって、より容易に収集し除去できるその堆積物を形成するために使用される。その利用において、ブロワは、熊手やほうきに置き換わることができる。しかも、ブロワは、より低い困難さでより高い作業効率を可能にする。
【０００４】
本発明は、内燃機関式ブロワまたは電動モータ式ブロワに応用することができる。本発明は、詳細には、片手で担持し操作できる自律的で軽量の電動ポータブルブロワを目的とする。
【０００５】
このタイプの電動ポータブルブロワは好ましくは、内蔵または外付けバッテリを伴う、バッテリ式電源を備えていてよい。外付けバッテリとは、背中またはベルトで担持され電源コードによりブロワに接続されるバッテリを意味する。
【背景技術】
【０００６】
米国特許第８８９４３８２号明細書は、内蔵バッテリ式タイプの公知の電動ポータブルブロワについて記載している。
【０００７】
このようなブロワは、ハウジング内に収納され空気流束を加速するために使用される軸方向送風ファンを含む。空気は、ファンの上流側に連結された吸込みダクトによって吸込まれ、ファンの下流側に連結された送風ノズルによって吐出される。ファンと送風ノズルは、高い速度および均質な方向性を流出空気流束に対して付与することができる。
【０００８】
流出空気流束の方向は、送風ノズルによって決定される。送風ノズルは、軸方向送風ファンの軸上にほぼ整列されて、送風効率を最適化し負荷損失を制限するようになっている。
【０００９】
ブロワの担持および操作用ハンドルが、その使用位置で考慮した場合のブロワの上部部分に設けられている。ハンドルは、ブロワの質量がハンドルの前後でほぼ均一に分布させられるような形で、ブロワのバランス点と一致するように配置されている。この対策により、ブロワが休止状態にあって、ユーザがブロワを担持している場合、前方または後方に向かって大きなねじりトルクがユーザの手に及ぼされるのを回避することができる。
【００１０】
さらに、ファン軸との関係においてハンドルを幾分か傾斜させることで、送風ノズルが地面と既定の送風角度を有する場合に、ハンドルを持つ手の快適性位置を調整することが可能になる。
【００１１】
このタイプのブロワにおいては、担持および操作用ハンドルは、ファン軸の上方、そしてこの軸から一定の距離のところに位置している。ところが、ブロワが機能している場合、送風ノズルからの流出空気流束の推力は、この推力とは反対の向きに、反作用力を推力の軸内に発生させる。米国特許第８８９４３８２号明細書の場合、これらの力は、同様に、ファン軸とも整列させられる。こうして、ファン軸とハンドルの離隔距離に応じて、空気噴流に対する反作用力は、ハンドル上ひいてはこのハンドルを持つユーザの手の上に反作用トルクを作り出す。
【００１２】
流出空気流束に起因する反作用力に対し、吸気ダクトにより吸込まれた流入空気流束に対する反作用力が加わる。ところが、吸気ダクトは概してファン軸上に整列させられていることから、流出空気流束に対する反作用力も同様にほぼこの軸に沿って方向付けられ、ブロワが機能している場合に、ユーザの手に及ぼされるねじりトルクはさらに増大させられることになる。実際、空気流束に関連して、吸気ダクトおよび送風ノズルは送風ファンとの関係において相対する側にある。こうして、これらの条件下で、反作用力は、空気の運動が吸気ダクトレベルで流入運動であり、送風ノズルレベルで流出運動であることを理由として、整列し加算される。
【００１３】
ブロワの空気流束に対する反作用として生成されるねじりトルクを、単にブロワの質量の異なる分布によって、またはバランス点との関係におけるハンドルの移動によって補償することは不可能である。実際、ハンドルレベルでねじりトルクを生成する空気流束の反作用力は、ブロワが使用中である場合、一定ではない。この反作用力は、ブロアのモータが停止状態にある場合のゼロ値から、ブロワがその最大出力で稼働している場合の最大値に至るまで変動し得る。ところが、空気流束の反作用力に応じて質量分布またはハンドルの位置付けを力学的な方法で補正して、この反作用力により生成されるねじりトルクを補償することは不可能である。
【００１４】
説明されたタイプのブロワは概して、連続的な形でまたはトリガの位置に応じて調整された形で、送風ファンの駆動用電動モータを起動させることのできるスイッチまたはトリガを有する。こうして、空気流束の速度を連続的にまたは調整された形で変動させることが可能になる。不連続動作または作動条件の変動は、空気流束の反作用として生成されユーザの手に及ぼされるねじりトルクを確立させたりまたは消失させたり、あるいは絶えず変化させる。
【００１５】
ところが、ブロワの使用には、ブロワの空気流束を常時精確に方向付けし位置付けする必要があり、ユーザの手は、この方向付けおよびこの位置を妨げる傾向をもつ力全体を補償せざるを得なくなる。こうしてユーザの手に対して及ぼされるねじりトルクは、ブロワの使用時に筋肉の疲労を発生させる。この疲労が、ブロワの重量および空気噴流に起因する後退方向の力によって誘発される疲労に加わる。この疲労は、ブロワの使用時間を短縮し、使用の快適性を削減する。
【００１６】
送風の反作用力の結果としてもたらされるねじりトルクは、１０Ｎ超の推力を有するブロワの場合には多大なものとなるという点を明記しておくのが適切である。
【００１７】
仏国特許第２９６４９８７号明細書も同様に、電動ポータブルブロワについて記載しており、使用の不快適性を削減することを目的としている。該文書のブロワは、内蔵バッテリ式ではなく、外付けバッテリ式である。これは、ユーザが背中に担持し短い電源コードによりブロワのモータに接続されているバッテリである。
【００１８】
仏国特許第２９６４９８７号明細書のブロワは、ハンドルがブロワの上方に位置するブロワの使用位置との関係において、下向きに湾曲した空気の吸気ダクトを有する。こうしてダクトは、ファン軸ひいては送風ノズルとの関係において、空気をゼロではない角度で誘導する空気の吸気口を有する。このブロワは同様に、異物の吸込みを回避し、ファンの方への手の通過を妨げるため吸気口レベルに位置付けされた保護用グリッドも有している。
【００１９】
この吸気口の特殊な方向付けのため、流入空気流束に対する反作用力は、流出空気噴流によって誘発される送風ねじりトルクに対抗ししたがって部分的にこのトルクを補償するねじりトルクをハンドルのレベルにおいて生成する。こうして、送風ねじりトルクを食い止めるためにユーザが自らの手で及ぼすべき力は軽減されることになる。
【００２０】
補償は概して部分的なものである。実際、吸入空気流束に対する反作用力は、特に、送風側より吸入側において空気の移動速度が低いことを理由として、送風空気流束に対する反作用力よりも小さい。
【発明の概要】
【００２１】
以下の説明中、「前」「後」「高」、「低」、「上」および「下」なる用語は、ブロワの使用位置との関係におけるものを意味する。「上流側」および「下流側」なる用語は、ブロワを横断する空気流束の流れを基準にしたものを意味する。
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、送風空気流束に対する反作用力の作用下でユーザの手が受ける力が低減されているポータブルブロワを提案することを目的とする。
【００２３】
１つの目的は、特に、ブロワの作動中にブロワのハンドルを把持するユーザの手が支持する前から後ろへのねじりトルクを最小限に抑えることにある。
【００２４】
本発明の別の目的は、ブロワの空気騒音を削減することにある。
【００２５】
最後に、本発明の１つの目的は、ユーザの疲労を制限し、使用の快適性を増大する、軽量かつバランスの良いブロワを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
これらの目的を達成するため、本発明は、より厳密には、
ポータブルブロワにおいて：
−  ファン軸を有する軸方向送風ファンと、
−  バランス中点を有するハンドルと、
−  軸方向ファンの下流側に連結された送風ノズルと、
−  軸方向ファンの上流側に連結された少なくとも１つの吸込みダクトであって、ファン軸とゼロではない角度を形成する吸気軸を伴う空気の吸気口を含み、吸気口が、ファン軸に対し垂直でハンドルの中点を含む第１の平面の上流側に位置しており、吸気口が、さらにハンドルの中点を通過する第２の平面から離れるように向けられており、第２の平面が、ファン軸に直交する直線に対し垂直で、かつハンドルのバランス中点を通過している、吸込みダクトと、
−  空気の吸気口の保護用グリッドと、
を含むポータブルブロワを提案している。
【００２７】
本発明によると：
−  空気の吸気ダクトは、吸入空気流束の均質化用方向性チャネル格子を含み、方向性チャネル格子が吸気口の近傍に設けられている、
−  方向性チャネル格子は格子軸を有し、格子軸は、第２の平面との交差点を有し、交差点が第１の平面の上流側に位置している、
−  方向性チャネル格子は、ファンと反対方向の方向成分を吸入空気流束に対して付与するように構成されている。
【００２８】
方向性チャネル格子は、空気の吸気口の直近で空気入口流束に対して影響を及ぼす。
【００２９】
方向性チャネル格子は、方向付けまたは傾斜を修正することによって流入空気流束の軌道を妨げることができる場合に、ファンと反対方向の方向成分を空気流束に対して付与するものである、とみなす。方向性チャネル格子の構成は、特に、ファンによる空気の吸込みが当然最強であるファンに最も近い吸気口の近位部分の中への空気の通過を阻害し、ファンによる空気の吸込みが当然最弱であるファンから最も遠い吸気口の遠位部分の中への空気の通過を促進することができるようにしている。近位部分と遠位部分との間のチャネル格子の作用の非対称性は、流入空気流束に、その軸に沿ってファンとは反対に向けられた方向成分をもたらす。
【００３０】
方向性チャネル格子は、チャネルの傾斜によってかまたは、ファンからより遠い距離での空気の通過を促進する寸法的な非均一性によって、作用を及ぼすことができる。チャネルを後方に傾斜させることによって、軌道の長さを人工的に増大させて近位部分内への空気の通過を阻害することができる。これと類似の形で、チャネルの長さまたは断面の勾配により、補足的負荷として作用して近位部分内への空気の通過を阻害し、遠位部分内への空気の通過を促進することができる。
【００３１】
これらの態様については、以下の本文内でより詳細に説明する。
【００３２】
ブロワのハンドルはブロワを担持すると同時にそれを操作するためにも役立ち、特に、移動させるべき枯葉またはごみに向かって精確かつ制御された形でブロワを誘導するのに役立つ。好ましくは、これは、片手で把持されるように想定されたハンドルである。
【００３３】
ハンドルは、ブロワの上部部分で、停止状態のブロワの担持位置に配置されている。ハンドルは、ユーザがハンドルを持った場合に送風ノズルが既定の好ましい方向に方向付けられるように、好ましくは傾斜させられている。その上、ハンドルは、好ましくはブロワの質量重心にほぼ鉛直に、あるいは、少なくともハンドルにより支持されているブロワの部分にほぼ鉛直に配置され、こうして、質量がハンドルの前方および後方でほぼ均一に分布するようになっている。この対策により、ハンドル上のバランス中点が画定されることになる。好ましくは、バランス中点は、軸において取られたハンドルのほぼ中央にある。ハンドルに人指し指で起動可能なトリガが備わっている場合、バランス中点は好ましくはトリガのわずか後方、ハンドルを把持するユーザの手の中指の近傍に位置する。
【００３４】
ファン軸は、軸方向送風ファンの羽根の回転軸にあるものとして、または少なくとも、送風ファンが空気流束をその出口に誘導する上でたどる軸であるものとして理解される。ファン軸は、送風ファンの下流側でかつファン直近での空気流束の方向に対応する。吸気軸は、吸気口がそれに沿って延在し吸気口のほぼ中央を通る中央平面に直交するラインによって画定される。中央平面は、吸気口がそれ自体必ずしも平面的でない場合に限って考慮される。
【００３５】
格子軸は、全てのチャネルが必ずしも互いに平行でないものとして、チャネル全体の平均軸として理解される。実際、各チャネルは、固有の軸に沿って方向付けられ得る。格子軸は同様に、吸気口の中央を通過する。
【００３６】
チャネルが全て互いに平行である場合、格子軸は、各チャネルの軸に平行である。その上、チャネルが全て吸気口の平均平面に直交する場合、吸入軸および格子軸は一体となる。
【００３７】
第２の平面と離れた吸気口の方向付けのため、この吸気口は、ブロワの通常の使用位置において、地面に向けられている。この対策により、吸入軸とファン軸が形成するゼロではない角度と同様、流入空気流束に対する反作用力を用いて、ハンドルのバランス中点に対し送風が及ぼすねじりトルクを少なくとも部分的に阻むことができる。
【００３８】
得られる補償の大きさは、流入空気流束に対する反作用力によって、ひいては各チャネルレベルでの空気速度によって左右されるが、同様に、格子軸とハンドルのバランス中点との間の距離にも左右され、この距離は、てこの原理の効果を有する。
【００３９】
チャネルが存在しない場合、吸入軸とハンドルのバランス点との間の距離だけが、てこの原理の効果を有する。この場合、吸入軸とハンドルのバランス点との間の距離の増大は、直ちに送風ねじりトルクの補償を改善できると考えられる。しかしながら、この距離の増大は、吸気ダクトの長さ、ひいてはブロワの外形寸法および重量を増大させることになる。
【００４０】
本発明の配置、詳細には方向性チャネル格子は、同様に、ダクトの長さを修正することなく送風ねじりトルクの補償を改善することも可能にする。
【００４１】
本発明は、仏国特許第２９６４９８７号明細書に記載のブロワの吸気口を通って流入する空気の速度が均一でないという確認事実に基づくものである。吸入空気は、吸気口の近位部分内、すなわちファンに最も近い部分において当然のことながらより高い速度を有する。逆に、吸入空気は、ファンからより遠くにある口の遠位部分において、当然のことながらより低い速度を有する。湾曲した吸気ダクトの場合、吸気口の近位側は、ダクトの強い曲率半径の領域に近い前方側であり、遠位側は、弱い曲率半径の領域内の後方側である。このとき、流入空気流束に対する反作用力の合力は、吸入軸に沿ってほぼ方向付けられ、吸気口の近位部分とその中心との間で、より高速のゾーン内に位置する。
【００４２】
本発明の枠内で、前述の方向性チャネル格子は、吸入空気流束、特に吸入空気速度を吸気口全体にわたり均質化する役目を有する。方向性チャネル格子は、ほぼチャネルの軸内の方向に各チャネルレベルで空気流の筋を誘導する効果を有する。自然ではない優先的方向への空気の方向付けは、吸気口の近位部分のチャネルにおける負荷損失を増大させる。この方向付けは、これらのチャネル内の空気流量、ひいては空気の平均速度を低下させることができる。その結果、この方向付けは同様に、吸気口の遠位部分におけるより高い空気流量ひいてはこの部分のチャネル内のより高い空気速度に有利に作用することもできる。こうして、均質化は、主として、吸気口の近位ゾーンから遠位側すなわちブロワの後方に向かって合力の適用点を移動させながら、吸入空気の移動に対する反作用力のこの合力を、ほぼ格子軸の中に方向付けられるという効果を有する。この方向付けは、反作用力の合力の移動と結びついて、ハンドルのバランス中点との関係におけるこれらの力のてこの原理を増大させる効果を有する。こうして均質化は、送風空気流束によって生成されるねじりトルクの補償に対する吸入空気流束の寄与を増大させる。簡略化により、本明細書中では、吸入空気または流入空気に対する「反作用力」なる用語で、吸気口を通ってブロワ内に流入する空気流の筋に対する反作用力全体の合力を意味している。
【００４３】
その上、上述のように、方向性チャネル格子の軸は、第１の平面の上流側、すなわちこの平面の後方に位置する第２の平面との交差点を有する。この特徴により、ハンドルのバランス点において空気の吸入により生成されるトルクがつねに、送風により生成されるトルクに対抗することを保証することが可能になる。
【００４４】
方向性チャネル格子は、それが吸気口を形成する吸気ダクトの端部に位置する場合、吸気口の近傍に設けられるかまたは、吸気口の下流側で、ただし送風ファンに接続されたダクトとは反対側の端部からよりも短い吸気口からの距離のところで吸気ダクト内に設けられる、とみなされる。
【００４５】
方向性チャネル格子は、保護用グリッドとモノブロックで形成されるかまたは単に保護用グリッドの近傍に形成されてよい。チャネル格子は同様に、保護用グリッドを形成するために使用されてもよい。
【００４６】
保護用グリッドの１つの機能は、吸気ダクト内に物体が吸込まれるのを回避することにある。もう１つの機能は、ユーザがダクト内に偶発的に手を入れ、運動中の送風ファンに到達するのを回避することにある。
【００４７】
方向性チャネル格子の特定の一実施形態によると、チャネルは、ハニカムパターンにしたがって配設されてよい。このような配設により、格子により誘発される負荷損失を制限しながら、吸入空気の速度の均質化を最適なものにすることが可能になる。ハニカムパターンは、吸気口全体にわたる最適な空気通過断面に有利に作用する。実際、このパターンは、空気の通過を妨げる各チャネル間の壁の表面を最小限に抑える。円形、横長または多角形の断面を有するチャネルなどの他のチャネル形状も同様に企図され得る。
【００４８】
方向性チャネル格子は、格子軸が吸入軸に対し平行でこの吸入軸と一体になるように構成されてよい。ただしこの特徴は必ずしも求められない。実際、ファンとは反対方向の一致しない成分を伴って、吸入軸との関係において格子軸を傾斜させることにより、送風ねじりトルクの補償をさらに改善することが可能である。換言すると、ブロワの後方に向かう一成分を流入空気流束に対して付与するような形で、格子軸を傾斜させることができる。この場合、ファンとは反対の方向のその成分を吸入空気流束に対して付与するのは、主として格子軸の傾斜である。
【００４９】
このような傾斜は、場合によって、吸入軸とファン軸との間の角度を削減できるようにする。この傾斜は同様に、吸入空気流束により生成された反作用力の合力の、後方への、すなわちファンとは反対方向への移動を増大させることも可能にする。
【００５０】
吸入空気の速度の均質化を改善し反作用力の合力の移動を増幅するため、ファン軸に対して平行に軸方向ファンから方向性チャネルを離隔する距離に応じてそれぞれ増大する断面を伴う方向性チャネルを想定することも可能である。そのときチャネルは、空気吸入速度が最高となる傾向にある場所で最も狭く、空気吸入速度が最低となる傾向にある場所で最も幅広である。
【００５１】
換言すると、チャネルの断面は、ファンに到達する前に吸入空気流の筋が走行する距離の長短を補償できるようにする。可変的断面のチャネルは、可変的負荷損失を生成すること、および各チャネルを横断する空気流の筋の速度を相応して減少させることを可能にする。送風ファンに向かう空気流の筋の行程が最も短い吸気口のゾーン内では、より小さい断面を有するチャネルが、空気の通過に対する一定の抵抗に対抗するように想定されている。空気の行程がより長いゾーン内においては、空気の通過に対するより小さい抵抗に対抗するように、断面はより大きい。チャネルの断面の推移は、線形であってもなくてもよい。こうして、チャネルの可変的断面により、吸気口レベルでの空気の速度の均質化をさらに改善することができる。この場合、ファンとは反対方向の成分を吸入空気流束に対して付与するのは、チャネルの断面の推移である。
【００５２】
匹敵する別の可能性によると、ファンの軸に対して平行に軸方向ファンと方向性チャネルを離隔する距離に応じてそれぞれ減少する長さを伴う方向性チャネルを想定することによって、空気の速度の均質化を改善することも同様に可能である。チャネルの可変的長さは、ファンに至るまでの軌道が最も長い、空気を収容する吸気口のゾーン内においてより高い空気速度を促進する目的で、負荷損失の差を作り出すことが可能である。
【００５３】
この場合、ファンとは反対方向の成分を吸入空気流束に対して付与するのは、チャネルの長さの進行である。
【００５４】
チャネルは、好ましくは、隣接するチャネルを離隔する壁の最小厚みの２倍以上の平均長さを有する。
【００５５】
さらに、異なる長さ、異なる断面、異なる個別方向付けのチャネルを想定することによって、さまざまな特徴を混ぜ合わせることを考慮に入れることが可能である。考慮に入れられる対策の選択は、ブロワの全体的形状を考慮して、方向性チャネル格子による包括的負荷損失または流入空気に対抗する合計抵抗を最小限に抑えようとする配慮によって決定される。
【００５６】
方向性チャネル格子が一平面に沿って延在し得るか否かを明示することが適切である。チャネル格子の中膨れの形状は、特に、個別の方向付けが均一でないチャネルに付随し得る。
【００５７】
上述のように、吸気口が下方に向けられていることから、吸入軸は、ファン軸とゼロではない角度を形成する。この角度は、好ましくは３０〜１２０度の角度、さらに好ましくは４５〜９０度の角度である。
【００５８】
ブロワの作業位置が傾斜していることを考慮すると、このような角度は、ハンドルのバランス中点において及ぼされるねじり応力の補償を最適化できるだけでなく、ブロワの使用の際の負荷損失を制限し空気騒音を制限することができる。
【００５９】
空気騒音を最大限制限するように想定されたブロワの特定の一実施形態においては、格子軸は、ファン軸にほぼ直交する軸であり得る。格子軸は同様に、ファン軸に直交するこの軸とゼロではない角度を形成し得る。
【００６０】
ブロワは、方向性チャネル格子以外に、吸気口の近傍に設けられたエアデフレクタを含んでいてよい。デフレクタは、方向性チャネル格子の上流側に位置している。デフレクタは、チャネルの効率を増大させ空気吸込み騒音をより一層制限することができる。
【００６１】
ブロワの製造においては、吸入軸とハンドルのバランス中点との間の距離が、ファン軸とハンドルのバランス中点との間の距離よりも大きいものと想定するのが有利であり得る。
【００６２】
この対策により、方向性チャネル格子とは独立して、ハンドルのバランス点におけるねじりトルクのより優れた補償を得ることができる。実際、吸入空気流束に対する反作用力は、送風空気流束に対する反作用力よりも小さいことから、吸入空気流束に対する反作用力についてより大きなてこの原理を用いて、この差異を一部補償することが可能である。
【００６３】
同様に、格子軸とハンドルの中点との間の距離は、好ましくはファン軸とハンドルの中点との間の距離より大きい。
【００６４】
本発明の改良によると、送風ノズルには、ファン軸と一定の角度を形成する送風軸を伴う送風口が備わっていてよく、送風口は、先に言及した第２の平面と離れる方向に向けられている。換言すると、送風口は地面に向かって屈曲されている。
【００６５】
送風軸は、送風口の中央平面に対して垂直で送風口のほぼ中央を通過する軸であるものとして理解される。送風口が必ずしも平面でない場合に限り、中央平面を考慮する。
【００６６】
送風軸とファン軸との間の角度、すなわち屈曲角度は、流出空気流束に対抗する有意な負荷損失を創出しないように、非常に小さいものである。この角度は、例えば５〜１５度である。
【００６７】
このとき、流出空気流束に対する反作用力は、この場合もはやファン軸と一つではない送風軸に沿って方向付けられる。この軸が下に向かってわずかに屈曲していることにより、ハンドルのバランス中点との関係における流出空気流束、すなわち送風流束に対する反作用力の有効なてこの原理を削減することが可能になる。こうして、ハンドルのバランス点ひいてはユーザの手の上に加わるねじりトルクは削減され、さらには消滅する。
【００６８】
本発明に係るブロワのファンは、内燃機関または電動モータによって動かされてよい。
【００６９】
同様に、ブロワの好ましい実施形態においては、ブロワは、ファン駆動用の電動モータおよびモータ用電源バッテリを含むことができ、バッテリは、好ましくは外付けバッテリである。これは、例えば、背中またはベルトに担持されコードによってモータに接続されたバッテリである。外付けバッテリ式電動ポータブルブロワは、１０Ｎ超、さらには１５Ｎ超の送風力を生成するように構成されていてよい。特定の一実施形態では、この力は１８Ｎに等しい。
【００７０】
本発明の他の特徴および利点は、図面の図を参照して以下の説明から明らかになる。この説明は、非限定的な一例として提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】ユーザが担持する公知のタイプのブロワを示す。
【図２】本発明に係るブロワの一部分の断面図である。
【図３】本発明に係るブロワの吸気ダクトの拡大断面図である。
【図４】図３の吸気ダクト内で使用される方向性チャネル格子の下流側から見た斜視図である。
【図５】図３の吸気ダクト内で使用される方向性チャネル格子の上流側から見た斜視図である。
【図６】格子の軸およびファン軸に平行な断面に沿った方向性チャネル格子の横断面図である。
【図７】図６の断面図の拡大詳細図である。
【図８】屈曲した送風口を伴う本発明に係るブロワを示す。
【図９】チャネルの断面が、格子の近位端部から遠位端部へと増大する、方向性チャネル格子の別の製作パターンの図である。
【００７２】
異なる図は、自由縮尺で表現されている。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
以下の説明中、いくつかの図の同一の、等価のまたは匹敵する部分は、同じ参照番号を付されており、１つの図から別の図へのより容易な参照が可能になっている。
【００７４】
図１は、公知のタイプ、特に前出の仏国特許第２９６４９８７号明細書から公知であるタイプの、本発明が有利に利用可能であるブロワ１０を示している。図１のブロワは、後続図を参照して説明される本発明に係るブロワと多数の共通点を有する。したがって共通の特徴については、図１を参照することができる。
【００７５】
図１は、枯葉を掃除するための通常の使用位置において、ユーザにより担持され操作されるブロワを示す。ユーザは、ブロワの主ハウジング１４の上部部分内に設けられたハンドル１２でブロワを持っている。
【００７６】
主ハウジング１４は、空気流束を創出するための軸方向送風ファン１６を主として格納している。送風ファンは、電動モータにより動かされ、ユーザが背中に担持する蓄電池バッテリ１８によるエネルギー供給を受ける。短いコード２０が蓄電池バッテリをハンドルの後方に位置するブロワのコネクタに接続している。
【００７７】
以下の説明において、ブロワの重心、ブロワのさまざまな平面または軸についての記載には、蓄電池バッテリ１８もコード２０も考慮に入れられていない。
【００７８】
主ハウジング１４の前方、すなわち送風ファンの下流側には、送風口２４を形成する自由端部を有する送風ノズル２２が連結されている。送風ノズルは、軸方向送風ファンのファン軸３０上で中心を合わせられている。この軸は、通常の使用位置において、地面とゼロではない角度を形成する。送風口の軸はここで、ファン３０の軸と一体になる。
【００７９】
主ハウジング１４の後方、すなわち送風ファンの上流側には、空気を吸込みそれを送風ファンまで導くための吸気ダクト３２が連結されている。吸込みダクトの自由端部は、保護用グリッド３６が上を覆っている吸気口３４を有する。保護用グリッド３６の機能は、ごみまたは物体の吸込みを回避することにある。グリッドは同様に、送風ファンとの接触および送風ファンによるけがをことごとく回避するためにダクト内へ手を入れることも不可能にしている。
【００８０】
吸気ダクト３２は湾曲しているという点を指摘することができる。吸気口３４は、ブロワが図１に表わされた通常の位置で使用される場合、地面に向けられている。吸気口３４は、ファン軸３０とゼロではない角度を形成する吸気軸４０を有する。図中、この角度は９０°に近い。吸気軸は同様に、通常の使用位置において地面と一定の角度を形成する。ハンドル１４は、ファン軸３０に平行な主ハウジングの対称平面内に延在する。ハンドル１２の軸１５は、ブロワの通常の使用位置において地面に対しほぼ平行であり、このとき送風ノズルは、優先的作業方向に方向付けられて、手の自然な位置を保証するようになっている。
【００８１】
ハンドル１２はさらに、ハンドルの前方または後方で質量をバランスさせるように、ブロワの重心にほぼ鉛直に設けられている。より厳密には、ハンドルは、ハンドルを把持するユーザの手の中指の位置にほぼ対応するバランス中点Ｅを有する。
【００８２】
図１のブロワが使用されている場合、吸気口３４による空気の吸入は、吸気軸に対しほぼ平行に加わり地面に向けられている反作用力ＦA1を誘発する。同様にして、ノズル２２および送風口２４から流出する送風空気流束は、ファンの軸に対しほぼ平行に加わり地面から離れるように向けられる反作用力ＦSを誘発する。地面に向かって吸気口３４を方向付けることにより、空気の吸入および送風に対する反作用力ＦA1およびＦSは、ハンドル１２のバランス中点Ｅにおいて反対方向のねじりトルクを創出する。
【００８３】
送風に対する反作用力ＦSの強度は、ブロワの出口における空気の速度がより高速であることから、吸入に対する反作用力ＦA1の強度よりも高い。こうして、吸入に対する反作用力について、てこの原理がより大きいにもかかわらず、ハンドルのバランス中点Ｅにおけるこれら２つの力の結果としてもたらされるトルクはゼロではない。
【００８４】
ブロワの停止中、ブロワの重心は、ハンドルのバランス中点Ｅのほぼ下方でこのバランス中点に対して垂直に位置する。ブロワの作動中、重心は、バランス中点Ｅを中心として回転して中点の後方の新しい平衡位置に向かって傾斜する傾向を有する。この新しい位置は、必ずしも空気流束の所望される方向付けに対応するものではない。このときこの新しい位置では、ハンドルのレベルで、したがってユーザの手のレベルで、回転を補償しかつ空気流束の所望される方向付けにブロワを維持するための力を必要とする。
【００８５】
図２は、より大きな縮尺で、本発明に係るブロワの部分断面図を示す。この図では送風ファン１６は、図が過多にならないように簡潔かつ象徴的に表現されている。
【００８６】
吸気口３４の吸入軸４０は吸気口の中央を通り、吸気口の平均平面に対し垂直であることが分かる。送風口の送風軸は、図示されていないものの、ファン軸３０と一体になっているものとみなされる。
【００８７】
図２は同様に、ブロワの起動用トリガ１３のわずかに後方、すなわち「上流側」に、ハンドル１２のバランス中点Ｅを示している。
【００８８】
吸気口３４から送風ファン１６までの空気の行程は、長手方向に均一ではない。実際、行程は、吸気口の近位領域３４Ｐ内に吸込まれた空気についての最小長さから、吸気口の遠位領域３４Ｄ内に吸込まれた空気についての最大長さまで変動する。「近位」および「遠位」なる用語は、送風ファン１６の入口までの距離の長短を意味するために使用される。この距離は、ファン軸との関係において幾何的に、またはダクト３２の曲率に沿って線形的に考慮することができる。
【００８９】
方向性チャネル格子が無い場合、吸入空気の速度は、空気行程がより短いために、吸気口の近位領域内では遠位領域内に比べ当然より高速である。こうして、空気吸入に対する反作用力、またはより厳密には吸気口の全表面にわたるそれらの反作用力の合力ＦA1は、吸気口の中心に加わらない。この合力は、吸入空気がより高速である吸気口の近位領域３４Ｐの方向に変位している。その結果、距離ｄA1によって表わされている、ハンドル１２のバランス中点Ｅとの関係における効果的なてこの原理は削減されることになる。
【００９０】
しかしながら、本発明によると、空気の吸気口３４は、多数のチャネル４４の並置によって構成される方向性チャネル格子４２を収容する。格子は、チャネルが必ずしも全て互いに平行でないことが分かっているため、格子の平均平面によって決定されると同時に格子のチャネル４４の平均方向付けによっても決定される格子軸５０によって特徴付けされる。格子の中心で考慮された格子軸５０は、吸入軸４０との関係において、送風ファン１６と反対方向の一致しない成分を有する。図２では、格子軸５０は、吸入軸４０と同様、ほぼ吸気口の中心を通過するが、方向性チャネル格子４２の上方で後方に向かって傾いている。
【００９１】
方向性チャネル格子４２は、吸気口３４全体にわたる吸入空気の速度を均質化する機能を有する。詳細には、方向性チャネル格子は、吸気口３４の近位領域３４Ｐと遠位領域３４Ｄとの間の速度勾配または速度差を削減する。各チャネル内の空気は、実際、チャネルの入口においてチャネルの軸内の優先的方向を強制的にとらされる。これが、チャネルの無い場合に空気が当然とるべき方向でない場合には、空気はチャネルの入口で抵抗を受ける。したがってその入口速度ひいては考慮対象のチャネル内の空気流量は、チャネルが無い場合の吸気口の同じ断面内のものに比べて削減される。したがって、ブロワを横断する空気流量は、空気の入口に対する抵抗がより低いチャネルに向かって分布させられる。これは、遠位領域のチャネル内の空気流量、ひいてはこれらのチャネル内の空気の速度を増大させる効果を有する。その結果として、反作用力は、遠位部分のチャネル内では増大するのに対し、近位部分のチャネル内では低減する。
【００９２】
こうして、空気吸入に対する反作用力の合力は、吸気口の中心の方向に移動させられる。この合力は図２に、ベクトルＦA2により表示されている。
【００９３】
空気の速度の均質化に加えて、方向性チャネル格子４２は、流入空気流束を格子軸５０に対して平行に方向付ける効果を有する。こうして、空気の吸気に対する反作用力ＦA2は、同様に、格子軸５０に沿って整列する傾向を有する。
【００９４】
ハンドル１２のバランス点Ｅに対して力ＦA2が及ぼすトルクは、こうして、方向性チャネル格子が無い場合に、反作用力ＦA1が有すると考えられるてこの原理ｄA1よりも大きいてこの原理ｄA2の恩恵を享受する。
【００９５】
図２では、吸気口３４がバランス点Ｅの後方に位置していることが分かる。より厳密には、吸気口３４は、ファン軸３０に対して垂直でかつハンドルのバランス点Ｅを含む第１の平面Ｐ１の上流側に位置している。図２上では、図の平面に対して同様に垂直である平面Ｐ１は一点鎖線の不連続な線で表示されている。
【００９６】
その上、吸気口は下方に向けて方向付けられている。より厳密には、吸気口は、つねにハンドル１２のバランス中点Ｅを通過し、ファン軸３０に直交する直線に対し垂直であり、かつバランス中点Ｅを通過する第２の平面Ｐ２から離れるように向けられている。図２では、この直線は、平面Ｐ１を表示する線と１つになっている。第２の平面Ｐ２は、図２の平面に対して同様に垂直である。これは一点鎖線で表示されている。
【００９７】
最後に、格子軸５０と第２の平面Ｐ２との間の交差点６０は、第１の平面Ｐ１の上流側に位置する。
【００９８】
これらの対策全体により、吸入に対する反作用力ＦA2によってハンドル１２のバランス中点Ｅにおいて創出されるトルクを効果的に有効利用して、送風に対する反作用力ＦSにより創出されたトルクにそれを対抗させることが可能となる。図２の実施例において、送風に対する反作用力ＦSは、吸入に対する反作用力のてこの原理ｄA2よりも低いてこの原理ｄSを伴って、ハンドルのバランス中点Ｅに加わる。
【００９９】
ブロワ１０の作動中、送風に対する反作用力ＦSは、点Ｅを通過し平面Ｐ１およびＰ２の交差点を構成する軸、すなわち図の平面に垂直な軸を中心としたねじりトルクを、ハンドル１２上に、詳細にはそのバランス中点Ｅにおいて生成する。方向性チャネル格子は、技術的現状で公知のブロワに比べて、送風ねじりトルクの補償を著しく改善し、ユーザの手がもたらすべき補償を軽減することを可能にする。
【０１００】
図４および５は、吸気口の保護用グリッド３６とモノブロックで形成されたチャネル格子４２の斜視図を示す。図４は、空気流束の下流側のチャネル格子の図であり、一方、図５は、空気流束の上流側のこの格子の図である。
【０１０１】
保護用グリッド３６は、グリッドの中心において同心的にかつグリッドの周縁部７２に連結されて半径方向に配置されたリブ７０により形成されている。リブ７０は、内部に方向性チャネル格子４２のチャネル４４が存在する扇形を画定している。図４および５の実施例において、チャネル４４は全て互いに平行で、ハニカム断面を有する。保護用グリッドのリム７２には、空気の吸気口上すなわち吸気ダクトの端部への固定用のツメ７４およびネジ通路７６が備わっている。
【０１０２】
図４および５は、保護用グリッド３６および方向性チャネル格子４２の楕円状の全体的形状を示す。
【０１０３】
図３は、ダクト３２上の保護用グリッド３６および方向性チャネル格子の固定を断面図で示す。グリッドのリム７２は、ダクトの肩部８０上に支持される。多少の差こそあれ深い同様の肩部が、場合によって、空気の吸気口３４の下流側のダクト３２内の方向性チャネル格子４２の深さを調整できるようにする。
【０１０４】
ダクト３２の吸気口３４とは反対側の端部には、図３には表わされていないブロワの主ハウジング上にダクトを固定させる固定用フランジ８２が備わっている。
【０１０５】
図６は、吸気口および方向性チャネル格子４２のレベルの保護用グリッドの断面図である。ここでは吸気口のグリッドを形成するチャネル格子４２が平面でないことが分かる。このとき、吸気口の平均平面Ｍを、この平面に対して垂直な吸気軸４０を用いて画定することができる。図６は、各チャネルの軸との関係における平均軸を形成する上述の格子軸５０も表示している。この軸は、格子および保護用グリッドの中央を通過する。図６の実施例では、チャネルは互いに平行で、格子軸５０上に整列している。
【０１０６】
図９は、チャネルの断面が近位端部から遠位端部に向って増大している、保護用グリッドに結合された方向性チャネル格子の一実施形態を示す。
【０１０７】
図３および６は、吸気口の近傍に延在するエアデフレクタ８６も同様に示している。エアデフレクタ８６は、保護用グリッド３６と一体化され、主として方向性チャネル格子４２の上流側に配置されている。エアデフレクタの機能は、空気の層流を改善し空気騒音を削減することにある。
【０１０８】
図７は、より大きな縮尺で、近位部分３４Ｐレベルでの方向性チャネル格子４２および保護用グリッドの詳細を示す。小さい矢印が、まず自然に吸気口３４の方に誘導され、次にチャネル４４内に導かれ、格子軸に対して平行に方向付けられる、吸入空気流の筋を表示している。図７の実施例において、チャネルは全て平行である。しかしながら、平行でないチャネル格子を実現することも企図可能である。
【０１０９】
図８は、送風ノズル２２が、上述の第２の平面Ｐ２からわずかに離れるように向けられた送風口２４を有している、本発明に係るブロワを示す。換言すると、ノズル２２の端部で、送風口２４は、わずかに下向きに屈曲している。
【０１１０】
送風に対する反作用力ＦSはこうして、もはやファン軸３０と一体ではなくこの軸とゼロではない角度を形成する送風軸３１に沿って作用する傾向を有する。
【０１１１】
この角度は、送風の効率に対するその影響を限定するのに充分なほど小さく選択される。
【０１１２】
ただし、送風軸３１とバランス中点Ｅとの間の距離ｄSは、ファン軸と一体となった送風軸について考慮されたこの距離と比べて削減される。送風に対する反作用力のてこの原理および反作用力がバランス点に及ぼすねじりトルクも、同様に削減される。
【０１１３】
上述のようなチャネル格子の使用と組合わせた送風ノズルのわずかな屈曲は、ハンドルのレベルで受けるねじりトルクを著しく削減することができ、さもなければ解消することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１４】
【特許文献１】米国特許第８８９４３８２号明細書
【特許文献２】仏国特許第２９６４９８７号明細書
【符号の説明】
【０１１５】
１０  ポータブルブロワ
１２  ハンドル
１６  軸方向送風ファン
２２  送風ノズル
３０  ファン軸
３２  吸込みダクト
３４  吸気口
３６  保護用グリッド
４０  吸気軸
４２  方向性チャネル格子
４４  チャネル
５０  格子軸
【図１】
2018536783.tif 000003
【図２】
2018536783.tif 000004
【図３】
2018536783.tif 000005
【図４】
2018536783.tif 000006
【図５】
2018536783.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018536783.tif 000009
【図８】
2018536783.tif 000010
【図９】
2018536783.tif 000011
【国際調査報告】
2018536783.tif 000012
2018536783.tif 000013
2018536783.tif 000014
2018536783.tif 000015