專利名稱：變速葉片吹掃器的制作方法
技術領域：
本發明主要涉及一種用于吹掃和真空吸掃戶外區域的便攜式設備。
背景技術：
便攜式葉片吹掃器是利用高速氣流來清掃戶外區域的葉片，草屑，和其它碎片。其包含發動機，例如電動機或內燃機，和由發動機帶動的風扇，來產生從機殼入口到機殼出口的氣流。典型的風扇是位于機殼中的渦形離心式葉輪。空氣通常沿著葉輪軸的方向流入機殼側壁上形成的開口，然后通常沿著垂直于葉輪軸的方向向外地進入機殼。之后空氣通過機殼外壁被收集起來并導向出口。
一些便攜式葉片吹掃器被設計成以兩種模式操控，吹掃或者真空吸掃。這些裝置有時被稱作“可變換式吹掃器/真空吸掃器”或者“吹掃器/真空吸掃器”。在吹掃操作模式下，機殼出口處連接著一個長管子。管子在地面附近具有出口以便在地面附近送出集中的高速氣柱。在真空吸掃操作模式下，機殼入口處固定一個長管子，機殼出口連接著垃圾收集袋。術語“葉片吹掃器”指的是單模式吹掃單元和雙模式可變換式吹掃器/真空吸掃裝置。
在清掃葉片時，人們希望能夠改變從葉片吹掃器中出來的風速。內燃機本身可以通過其風門來控制風速。然而，典型的用電動機驅動的葉片吹掃器具有“開/關”兩個位置的開關，或者能提供“高/低”兩種不同速度的開關。一些電動葉片吹掃器機械地限定了入口或出口的尺寸或者面積來減小氣流速度。
發明內容
電動葉片吹掃器上用于限制氣流的機械式氣流速度控制裝置有幾個缺點。例如，它們操作起來比較麻煩，并且典型地是，需要一只手拿著該裝置，另一只手來操控機械式空氣限流閥。一些裝置只提供了開和關兩種狀態，對一些用戶來說不能夠提供足夠的控制性能。
本發明主要致力于一種具有改良氣流速度控制的電動葉片吹掃器，其能夠克服一個或多個這些和/或其它一些缺點。根據本發明，電動葉片吹掃器包含用戶可控制電路，用于連續地改變電動機速度，使風扇在至少一定速度范圍之內旋轉，從而允許用戶控制葉片吹掃器出口的氣流速度。
在采用了本發明優選實施例的葉片吹掃器代表性實例中，安裝了指輪或者適于向電動機的功率控制電路發出信號的其它元件，供用戶在操作吹掃器時使用。優選地是，其安裝在葉片吹掃器的手柄上，以便使用戶能夠連續地改變電動機速度而不必停止吹掃樹葉或者使用另一只手來調節。功率控制電路調節連接到葉片吹掃器的風扇上的電動機的功率，因而調節其速度。為了散發由控制電路的一個或多個元件產生的熱量，該一個或多個產生熱量的元件優選安裝在散熱片上，該散熱片安裝在吹掃器風扇機殼的內壁上，以便被風扇產生的氣流所冷卻。
本發明優選實施例的這些和其它的方面，以及其各自的優點將根據下面代表性的葉片吹掃器進行描述。
圖1是代表性的葉片吹掃器的立體圖；圖2是圖1的葉片吹掃器的分解組裝圖；圖3是圖1的葉片吹掃器的截面圖；以及圖4是圖1的葉片吹掃器的電源電路示意圖。
具體實施例方式
參照圖1-4，便攜式葉片吹掃-真空吸掃器10是一個代表性的葉片吹掃器實例。本發明的教導也適用于不可轉換至真空吸掃器的葉片吹掃器。吹掃-真空吸掃器10包括機殼12，其主要由風扇渦殼18和用于電動機22的罩或蓋20組成。風扇渦殼限定了空氣入口14和空氣出口16。機殼12優選由兩片式外殼構成，半殼片24和26，其中每片例如通過塑料注射成型法制成。這些殼片通過螺釘，鉚釘或者其它緊固件連接在一起，圖中未示出。然而，本發明的機殼并不限于任何特定的形狀或者制造和組裝的方法。
在操作中，空氣被葉輪28吸入入口14并以相對較高的速度從出口16排出。為了簡化附圖，電動機22和葉輪26均未在圖2中示出。各種管狀附件，收集袋或者其他組件(未示出)可以分別連接到入口14和出口16，以適合于吹掃-真空吸掃器10在吹掃或真空吸掃應用過程中使用。
吹掃-真空吸掃器10還包括用于攜帶并定向吹掃-真空吸掃器10的手柄30。手柄30是一個代表性的實例。其可以與機殼12一體形成，如圖所示，或者也可以單獨形成并連接于機殼12或吹掃-真空吸掃器的其它部件。其還可以具有不同的形狀或構造。
吹掃-真空吸掃器包括開關，其通過將電動機與AC電源連接和斷開來打開或關閉電動機。除了一個“關閉”位置外，同一個開關優選包括多個不同的“打開”位置，用于在功率控制電路的至少一個位置與電動機串連。可以包含不止一個功率控制電路。功率控制電路可以連續可變地控制供給葉片吹掃器電動機的功率值。可選的，如果開關只有一個“打開”位置，在該“打開”位置功率控制電路與電動機串聯。在圖示的實例中，用戶操作操縱桿32以移動開關34的觸片。操縱桿32在機殼內滑動并與開關機械式耦合。通過插頭36提供的交流電源，通過開關34與電動機22連接和斷開。可使用線路圖來說明圖1-3。吹掃器/真空吸掃器的用戶操控滾輪46向功率控制電路發出信號，表示要提供多大功率給電動機，或者阻止或減少多少傳送給電動機的交流電功率。滾輪46優選安裝在手柄30上，其安裝位置使得用戶可以用拇指或者握住手柄30的另一個手指轉動滾輪。在這個位置用戶的拇指可以容易地操控滾輪。不過，滾輪也可以安裝在其它位置，例如手柄下方，由用戶的其它手指來操控。還優選將滾輪46構成或安裝在鞍部50內。該鞍部具有前后凸緣或側邊52，其限定了一個凹槽。該鞍部向用戶提供了關于滾輪在機殼上位置的觸覺反饋，并且在操作過程中保持與滾輪接觸時，提供給用戶放置他或她的拇指的位置。因而該鞍部可防止對滾輪的意外操作，并給用戶提供更大的舒適性和控制性。
在優選實施例中，功率控制電路包括交流用三極管或者雙向三極管開關45，其電阻根據供給其門電路的電壓而發生改變。用戶通過旋轉與可變電阻機械連接的滾輪46來改變電壓。雙向三極管開關是一種模擬裝置，因而其電阻能夠在至少預定的操作范圍之內連續地改變。然而具有不同功率控制水平的功率控制電路可以近似于雙向三極管開關的模擬性質，從而提供基本上連續可變的控制。例如，可以用電子電路代替可變電阻以便在不同電壓水平下生成控制信號。電子電路近似于具有不同控制信號水平的可變電阻的連續可變性質，從而提供了基本上連續可變的控制。此外，可以用數字功率控制裝置來代替雙向三極管開關。不過，雙向三級管開關由于其簡單的設計和有效性對該應用來說更有優勢。所以它是優選的。
流經功率控制電路的電流會產生大量的熱能。因此，優選將該電路的功率消耗元件(們)，例如雙向三極管開關45，安裝在可利用吹掃器/真空吸掃器氣流來散發其所產生的熱能的位置。風扇渦殼18的壁上安放了散熱片，散熱片的一側暴露于氣流，雙向三極管開關安裝在散熱片相對的另一側。在優選實施例中，構成散熱片的金屬片54滑動到風扇渦殼18的壁上形成的槽56中。該壁優選為如圖所示的風扇渦殼的上壁，與側壁或底壁相對。這樣使得雙向三極管開關更易于安裝在機殼12的內部。在風扇渦殼的非側壁的壁上安裝散熱片還減小了空氣中夾雜的碎屑的沖擊力。
下面參見線路示意4，在圖示的實施例中，開關34具有三個位置和四個接線柱37，38，40和42。接線柱37為斷開。接線柱38與雙向三極管開關45的第一導線45a連接。接線柱40與電動機22的一邊連接。接線柱42與交流電源插頭36的一個觸片和雙向三極管開關45的第二導線45b連接。接線柱38和40還與門電路電壓控制電路相連接，其在圖示實施例中用附圖標記41表示。門電路電壓控制電路發出電壓信號，施加在雙向三極管開關45的門電路導線45c上。當開關34的觸片接觸接線柱37和38時，由于沒有形成回路，成為“關閉”位置。當開關的觸片位于對應于“低速”的第二位置時，接線柱38和40被連接起來。該位置導致雙向三極管開關45串聯在電動機22和插頭36之間。它還形成了門電路電壓控制電路41并為其提供電能。門電路電壓控制電路由可變電阻46，電阻47和48組成，并且用以改變可變電阻46的電容49改變了雙向三極管開關45的門電路導線45c上的電壓。在第三位置，對應于“高速”位置，插頭36和電動機22被直接耦聯；雙向三極管開關與門電路電壓控制電路在電路中并不連接。
盡管本發明被特別地圖示出來并在前面進行了詳細的說明，但本領域技術人員應當明白在構成和細節上可以做出各種其它變化而并不偏離本發明的實質和范圍。
權利要求
1.便攜式葉片吹掃器，包括使葉輪旋轉的電動機，用以產生空氣流通過具有入口和出口的風扇機殼；用于手提所述電動機和風扇機殼的手柄；以及與電動機耦聯的功率控制電路，用于在至少預定的功率范圍內基本上連續地控制傳遞給所述電動機的功率值，從而所述電動機的速度在至少預定的速度范圍內能基本上連續地變化。
2.如權利要求1所述的便攜式葉片吹掃器，進一步包括安裝在手柄上可由握住手柄的用戶用一個手指操作的裝置，所述裝置與所述功率控制電路耦聯，以使所述功率控制電路為響應用戶手指的移動而改變傳遞給電動機的功率值。
3.如權利要求2所述的便攜式葉片吹掃器，其中所述裝置由安裝在所述手柄上的可旋轉滾輪構成。
4.如權利要求1所述的便攜式葉片吹掃器，其中所述功率控制電路包括可變交流電阻裝置。
5.便攜式葉片吹掃器，包括驅動葉輪旋轉的電動機，用以產生空氣流通過具有入口和出口的風扇機殼；用于手提所述電動機和風扇機殼的手柄；與電動機串聯的功率控制電路，用于在至少預定的功率范圍內基本上連續地控制傳遞給所述電動機的功率值，從而所述電動機的速度在至少預定的速度范圍內能基本上連續的變化，所述功率控制電路包括可變交流電阻裝置；以及安裝在手柄上可由握住手柄的用戶用一個手指操作的滾輪，所述滾輪與所述功率控制電路耦聯，以使所述功率控制電路改變傳遞給電動機的功率值。
6.便攜式葉片吹掃器，包括使葉輪旋轉的電動機，用以產生空氣流通過具有入口和出口的風扇機殼；用于手提所述電動機和風扇機殼的手柄；以及與電動機串聯的功率控制電路，用于在至少預定的功率范圍內基本上連續地控制傳遞給所述電動機的功率值，從而所述電動機的速度在至少預定的速度范圍內能基本上連續的變化；所述功率控制電路包括安裝在散熱片上的可變交流電阻裝置，所述散熱片安放在所述風扇機殼的壁內，使得氣流通過所述散熱片。
7.如權利要求6所述的便攜式葉片吹掃器，其中所述交流電阻裝置包括雙向三極管開關，以及所述控制信號包括施加給所述雙向三極管開關的電壓控制信號。
8.便攜式葉片吹掃器，包括驅動葉輪旋轉的電動機，用以產生空氣流通過具有入口和出口的風扇機殼；用于手提所述電動機和風扇機殼的手柄；具有多個位置的開關，所述多個位置中的第一個使電動機關閉，所述多個位置中的第二個使電動機與電源相連接，所述多個位置中的第三個使電動機與功率控制電路相連接，功率控制電路用于在至少預定的功率范圍內基本上連續的控制傳遞給電動機的功率值，從而所述電動機的速度在至少預定的速度范圍內能基本上連續的控制。
9.如權利要求8所述的便攜式葉片吹掃器，其中所述功率控制電路包括可變交流電阻裝置。
10.如權利要求9所述的便攜式葉片吹掃器，其中所述可變交流電阻裝置包括由電壓信號控制的雙向三極管開關
11.如權利要求8所述的便攜式葉片吹掃器，進一步包括安裝在手柄上可由握住手柄的用戶用一個手指操作的滾輪，所述滾輪與所述功率控制電路耦聯，以使所述功率控制電路改變傳遞給電動機的功率值。
12.便攜式葉片吹掃器，包括驅動葉輪旋轉的電動機，用以產生空氣流通過具有入口和出口的風扇機殼；用于手提所述電動機和風扇機殼的手柄；具有多個位置的開關，所述多個位置中的第一個使電動機關閉，所述多個位置中的第二個使電動機與電源相連接，所述多個位置中的第三個使電動機與功率控制電路相連接，功率控制電路用于在至少預定的功率范圍內基本上連續的控制傳遞給電動機的功率值，從而所述電動機的速度在至少預定的速度范圍內能基本上連續的控制，功率控制電路包括由電壓信號控制的雙向三極管開關；和安裝在手柄上可由握住手柄的用戶用一個手指操作的滾輪，所述滾輪的旋轉能改變施加給所述雙向三極管開關的電壓信號。
13.如權利要求6所述的便攜式葉片吹掃器，進一步包括安裝在手柄上適于由握住手柄的用戶用一個手指操作的用戶輸入裝置，所述裝置與所述交流電阻裝置耦聯，以使所述交流電阻裝置為響應用戶手指的移動而改變傳遞給電動機的功率值。
14.如權利要求13所述的便攜式葉片吹掃器，其中所述用戶輸入裝置由安裝在手柄上的可旋轉滾輪構成。
全文摘要
本發明涉及一種便攜式葉片吹掃器，包括具有入口和出口的機殼以及適于產生從入口到出口氣流的葉輪。電動機旋轉式地驅動葉輪。該葉片吹掃器包括功率控制電路，用于基本上連續地改變電動機的速度。安裝于該葉片吹掃器手柄上的指輪用于控制傳遞給電動機的功率值。
文檔編號H02P23/00GK1678230SQ03820046
公開日2005年10月5日 申請日期2003年6月24日 優先權日2002年6月24日
發明者D·L·桑德爾斯, T·A·普里班尼克, T·D·耶維爾, S·J·韋爾熱, D·M·伍茲 申請人:電勒克斯家用產品公司