空气流管理系统的制作方法与工艺

本发明涉及一种特别是用于草坪修剪机、尤其是自动草坪修剪机(也称作自导或自立式修剪机)的空气流管理系统。

背景技术：
现有的草坪修剪机设计可由于高的切割负载、高的环境温度或这两种情况的组合而容易导致电气构件的过热。过热可影响电子器件和电池，特别是锂电池。这对自动草坪修剪机特别如此。它们通常大部分时间或所有时间在室外太阳下，尤其是当它们联接到对电池再充电或仅等待它们的下一计划的切割操作的坞站时。在使用锂电池的情况下，这些装置中的电子器件通常被构造成用于在电池单元处于某一极限温度(通常70℃)之上时防止产品操作，目的是防止永久损坏或在极端情况下着火。因此，对这些装置需要附加的冷却步骤，特别是简单地防止它们在热的环境下操作。自动装置通常具有外壳，所述外壳用于碰撞探测。该外壳将会提供一些遮蔽作用来防止周围环境高的温度，但也意味着，需要通风来允许空气冷却装置。一些冷却作用通过转动的刀片的风扇作用提供。然而，由于在这种修剪机中提供给切割刀片的低的功率，因此这是不够的。此外，还需要注意的是，当装置不工作时冷却装置。冷却风扇还没用用于由电池操作的自动草坪修剪机的先前设计中，因为风扇操作时需要另外的功率要求。然而，将会展现，周到地设计和放置通风口以及与风扇或叶轮的组合将在冷却和碎屑去除这两个方面均获得了益处。本发明寻求提供一种能够更有力地切割且具有更长的切割持续时间但与切割系统高度无关的空气流管理系统。

技术实现要素：
相应地，在最宽的意义上，本发明提供了一种由电池操作的自动草坪修剪机，具有主动空气流管理系统，其中，所述空气流管理系统包括：定位在所述修剪机的底侧的至少一个第一空气通风口；至少一个第二空气通风口；包围原动力装置的内部壳体；风扇或叶轮；以及至少一个冷却空气通道；其中，所述至少一个第二通风口的空气流通能力小于所述至少一个冷却空气通道的空气流通能力，使得在操作过程中，通过第一通风口比通过第二通风口抽吸更大体积的空气；以及空气流路限定在第一和第二通风口之间。优选地，所述草坪修剪机还包括包裹外壳，以在所述修剪机与周围大气环境之间限定出隔离层。优选地，当所述修剪机操作时，所述风扇提供绕着所述电机的向下的空气流动。优选地，所述至少一个第一空气通风口在底侧定位在所述修剪机的切割区域之后。优选地，所述草坪修剪机还包括位于所述切割区域与所述至少一个第一空气通风口之间的隔挡件，所述隔挡件从所述底侧向下并基本上跨过所述底侧的宽度延伸。优选地，所述隔挡件在最高切割水平下大致与草接触。优选地，所述隔挡件在所述修剪机的行进方向上大致为50mm深。优选地，所述至少一个第二通风口定位在所述修剪机的相反侧，以便当所述电机不操作时能够对流冷却修剪机。优选地，所述至少一个第二通风口位于所述外壳之下。优选地，所述第一通风口与所述电池具有大致相同的尺寸。优选地，所述第一通风口在最高切割水平下在草的高度之上至少大致40mm处。附图说明下面，将参看附图仅示例性地进一步详细地描述本发明的上述和其他方面，附图包括：图1是具有根据本发明的一个实施例的空气流管理系统的草坪修剪机的剖开的透视图；图2是通过图1的草坪修剪机的风扇和通风口配置结构的截面；图3是图1的草坪修剪机的纵向横截面；图4是通过图1的草坪修剪机的后部的示意性剖视图，示出了切割位置的高度和第一空气通风口的位置；图5是图3的结构细节，示出了通过修剪机的后部分的空气流；图6是图1的草坪修剪机的电机和风扇的壳体与切割器保护装置组件的壳体的透视图；以及图7是图6中示出的壳体和切割器保护装置的下侧的透视图。具体实施方式图1示出了草坪修剪机100，其具有外壳部分101、用于驱动用于附连到切割盘205的轴103的驱动电机102、以及用于驱动冷却风扇201的齿轮。具有通风口(未示出)的壳体部分105容纳电机和冷却风扇，且形成修剪机的底架的一部分，从而为修剪机的其他构件、例如轮110、111、电池组301和电子控制器件提供安装点。在本发明的示出的实施例中，修剪机的前部分被充分密封以避免湿气进入，这是因为在该部分中没有需要冷却的构件。后部分在所选的位置处被通风，以在操作过程中允许冷却。这将在下面更详细地解释。还在修剪机的顶部处提供通风。通风口位于外壳的下方，以保护修剪机而免受天气影响。在描述的实施例中，具有筛孔的通风口被提供用于后通风口，以保护电子器件而免受湿气进入的影响。图2示出了通过壳体105的剖开的截面，示出了冷却风扇201和电机102。还示出了用于导引向下的冷却空气流的机构，以使用该向下的冷却空气流去除切掉的草渣和其他碎屑。在空气流已经经过电机之后，空气流经由壳体202的下部分中的通风口(示出了一个)被从壳体部分逐出。空气被迫使进入环形通道部分203，然后它被在切割碗204与切割盘205之间引导。空气流的方向通过箭头206表示。在切割碗与切割盘之间的径向空气流动具有从这些表面和刀片207去除切掉的草渣和其他碎屑的作用。最后的阶段是空气208的向下偏转，这有助于防止机器吸入新切掉的碎屑并通过将切掉的细的草渣驱使到草坪中而有助于覆盖过程。图3是通过图1的草坪修剪机的纵向截面，示出了通过装置的空气流动。风扇201设置成能从壳体105的顶部附近吸入空气并迫使空气向下经过电机102。除了对电机102的冷却作用以外，空气流还具有两个另外的作用；首先空气通过风扇的作用经由修剪机的外壳的顶部和后部被抽吸，从而冷却电池301和电子器件。来自装置的顶部的空气流302和来自后部的空气303通过风扇经由壳体105中的通风口被抽吸。其次，排放空气流304被产生，且在切割盘305与切割器保护装置306之间通过。空气然后通过切割器保护装置的侧面被向下偏转。空气通风口定位在修剪机的底侧上，且向着后部定位。通过将通风口定位在装置的底侧，在下雨或淋洗修剪机的情况下可最大可能地防止水进入。然而，将通风口在草切割区域之后定位在底侧意味着，需要防止切掉的草渣。然而，在潮湿条件下，被切掉但仍湿的草会在其自身的重量下下降，通风口在地面之上足够高地定位，以防止湿气从这种草经由通风口进入修剪机的内部。在优选实施例中，进入空气通风口定位在被切割的草的最高高度之上的至少40mm、优选50mm处。在较短的草切割高度设置下，该值将增大到90mm。在一个优选实施例中，为切割系统提供可变的高度设置。在切割刀片与进入空气通风口之间提供大致跨过修剪机的宽度的隔挡件。这示于图4中，图4示出了隔挡件401、空气通风口、具有相应的草高度403的刀片402的最长切割设置和具有相应的草高度405的刀片404的最短切割设置。在一个优选实施例中，在隔挡件的后侧与刀片之间提供大致80mm的距离406。隔挡件在其最长切割设置下例如与被切割的草几乎接触，且在行进方向上大约50mm宽。这意味着，在空气中可产生许多轻质的草碎段的干燥条件下，该隔挡件确保，当在最高的切割设置下，基本上防止了这种碎屑接近进入通风口。当在较低的切割设置下，整个底侧敞开，因为被切割的草高此时通常为40mm或更低且这种空气携带的碎屑能自然地被排走。在潮湿条件下，即使在最高切割设置下，进入通风口足够地高于被切割的草高和隔挡件高度，使得从潮湿的草碎屑甩出的水滴不能达到它。上通风口的空气流通能力应明显小于通过壳体的空气流通能力，以确保足够的空气被通过底侧通风口抽吸。可使用具有大量小孔的筛网来帮助防止切掉的草渣和虫进入通风口。当机器未被操作时，风扇未启动，通风口允许对流冷却修剪机的构件。通风口的设计允许冷空气进入修剪机的后部和较热的空气经由上通风口排出修剪机。底侧通风口的总面积通常与通常安装在通风口上方的电池的面积大致匹配，使得对流或被强制的空气流受到支持而绕着侧面流动和流过电池组。排放空气流304组合了四个单独的功能：如上所述地冷却电机、电池和电子器件，干燥修剪机的内部区域以应对湿气的进入，从切割器和切割器保持装置去除碎屑以及辅助覆盖过程。最后两个过程通过提供具有偏转器样式的设计的切割器保护装置而得到帮助。图5更详细地示出了根据本发明的一个实施例的通过修剪机的后部分的空气流。空气303通过装置的后部进入并在包括电池301和电子器件在内的构件之间循环501。空气流不仅冷却带电装置，而且还烘干可损坏修剪机的操作的任何湿气的进入。图6示出了电机和风扇的壳体105、切割器盘205和切割器刀片604以及切割器保持装置603。壳体105设有带有缺口(即城堡形状)的部分601，从而提供了到壳体中的通风缝并允许空气流602到达风扇和电机。还示出了切割器保护装置603，其对用户提供了一些保护使其免受切割器盘和刀片。图7示出了根据本发明的一个实施例的壳体和切割器保护装置的下侧的透视图。示出的排放空气流701从电机壳体退出和进入切割器保护装置603。排放空气被定位成能直接吹入切割器保护装置603，该切割器保护装置603的角度和形状被设定为能将空气远离机器导引和迫使切掉的草渣返回到草地中。这有助于覆盖过程，还防止机器吸入新切割掉的碎屑。可采用比现有设计更大和电力更强的电池，因为电池甚至在高的环境温度下也可容易地被冷却。防止水进入也是重要的，特别是对于能够淋洗装置来说。通风口的定位和尺寸对尽可能提供更好的防水功能是重要的。风扇作用也可用于帮助从切割盘和刀片去除碎屑。自动草坪修剪机被设计成能比普通的修剪机更频繁地使用，甚至可能每日使用。因此，来自这种修剪机的切掉的草渣比来自传统的修剪机的切掉的草渣小，且与覆盖修剪机的切掉的草渣类似。覆盖草坪修剪机通过精细地切割和再切割草并将切掉的草渣引导到草地中以便枯萎和分解从而肥沃土壤而循环碎草。以这种方式再循环或覆盖草还节省了时间，因为不需要停下修剪操作来清空草收集器或抛弃切掉的草渣。风扇作用可用于通过在冷却流已经经过电机之后向下引导空气流而帮助覆盖过程。