(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状薄板体に２回以上の捻りを加えたままで両端部を繋ぎ、捻り回数に応じた捩れ部が仮想円周上にバランス良く配されたものとすることにより、大きく反曲する捩れ部を境として、その左右で帯状薄板体の表裏が反転されるようにした構造を、無端状とした帯状薄板体の、仮想円周上所定箇所毎に、捻り回数に相当した個数分だけ形成したものとして回転翼本体となし、該回転翼本体の、隣接する捩れ部間の各帯状部中間内側縁所定巾だけを内側方向に延伸させると共に、延伸側を風送りまたは風受けに適した角度分だけやや傾斜また湾曲した面となるようにして繋ぎ材となし、該繋ぎ材の延伸側端縁を、回転翼本体中央に配した回転軸部側に連結、一体化してなる回転翼。
【請求項２】
回転翼本体が、その捩り部における帯状薄板体の、外周縁から内周縁への反曲点か、内周縁から外周縁への反曲点の、何れか一方または双方とも、それら反曲点を境として内周縁側となる縁部を、内側方向に翼面積を拡大させた補助翼部の一体、形成されてなるものとした請求項１記載の回転翼。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の目的】
この発明は、回転駆動されて流体を圧送するか、もしくは移動する流体圧を受けて回転エネルギーに変換したり、流体から推力を得るようにするための基本的な器具、装置である回転翼、更に詳しくは、扇風機、換気扇等といった身近な器具に採用される回転翼をはじめとして、産業用の送風機、風車、水車、ポンプ、圧縮機、航空機用のプロペラ、ヘリコプター用のローター、船舶用スクリュー、あるいは外燃機関または内燃機関等に利用されるタービン等、流体との係わりで利用されるあらゆる用途の回転翼に関するものであり、回転翼の流体抱持容積を合理的に増やすと共に、翼周りの渦の発生を低減させる等して、流体圧送あるいは流体圧のエネルギー変換が効率的に実施可能となる新規な構造の回転翼を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
かなりの冷房装置が普及した昨今でも、高温多湿の我が国の夏シーズンを、少しでも快適にやり過ごすための手軽な手段として、扇風機は欠かすことのできない重要な生活用品である。
この扇風機も、時代と共に改良が重ねられ、扇風機からの一定の送風を長時間に渡って受け続けることによって人体に及ぼす疲労度や違和感に留意し、できるだけ自然発生する風に近づけようとして、単に首振り機能だけではなく、最近提供される新製品では、高原の風を実測する等してその実測値に基づいてモータの回転をマイコンによって制御し、回転翼の回転数に不規則な変化を与え、送風に揺らぎ現象（Ｆ波）が発生するようにして、できるだけ自然な清涼感が味わえるよう工夫を凝らした秀れた扇風機までが登場し始めている。
【０００３】
こうした最近の扇風機の開発傾向は，効率や静粛性等の面で略限界に達している回転翼の構造、機能からは外れ、主に駆動源であるモータを制御するマイコンや電気回路の改良に重点をもつものであって、電気的な制御を如何に行うか、あるいは、如何に低コストでより快適な揺らぎ現象を発生させるかという点に固執するに過ぎないものであり、回転翼部分については、これら最新式の扇風機は勿論のこと、その他の流体を圧送する機械装置、例えば、換気扇や工業用送風機、ポンプ、圧縮機等においても、何等従来のものと変わるところはなく、また、移動する流体圧を受けて回転エネルギーに変換する機械装置、例えば風車や水車、外燃ないし内燃機関に利用されるタービンでも、あるいはまた、流体から推力を得る航空機用のプロペラやヘリコプター用のローター、船舶用スクリューでも、全く同様の有様となっている。
【０００４】
特に説示するまでもないこの伝統的な回転翼の基本構造を、例えば、図９の換気扇７によって示せば、枠体７ａの中心部に設けられた図示しないモータの回転軸に嵌着された回転軸取着部７ｂから、放射状に５枚の独立翼体７ｃ，７ｃ，……が突設されており、これら独立翼体７ｃは、回転軸の軸芯に対して根元でより小さな捩れ角をもつ如く形成されると共に、先端側程その捩れ角が大きく形成されている。
この換気扇７は、スイッチ操作でＯＮ作動されると、時計回り方向に回転起動され、各々の独立翼体７ｃ，７ｃ，……が、個々の翼前面の空気を押し出すように作用して、次々に前面に空気を送り出すよう構成されている。
【０００５】
こうした従来の送風方式は，風圧を一定にすることに好適ではあるが、送風の指向性が弱く室内の空気を一定方向に強制循環させることには不向きなものであった。そのため、これら従来からの送風方式において送風に指向性を与えようとする場合には、図示しない複数枚のルーバーを適宜あるいは自動的に方向を変えることができるように構成した上、回転する独立翼体７ｃ，７ｃ，……の前部に配置する等の手段が講じられているが、ルーバーによる空気抵抗が増加してしまい、送風効率の低下は避けることができないものであった。
【０００６】
更に、従前までの構造の独立翼体７ｃ，７ｃ，……では、その回転方向後端縁部分７ｄ，７ｄ，……、特に遠心方向端部後方部分７ｅ，７ｅ，……において、それまで接していた空気を離脱すると同時に、負圧状としてしまうので、必ずこれらの部分では、離脱した空気が独立翼体７ｃ，７ｃ，……の後方、負圧部分へ引き摺り込まれて渦を発生し、夫々の独立翼体７ｃ，７ｃ，……自身の回転方向に逆らう力として作用してしまうと共に、回転方向直前の隣接する独立翼体７ｃ，７ｃ，……の回転方向後端縁部分７ｄ，７ｄ，……で攪乱状とされた空気層部分に、後続の独立翼体７ｃ，７ｃ，……が切り込む形で回転進行していく際の空気抵抗が、渦巻き現象を発生させていない静止空気層あるいは自然な流れの空気層におけるそれに比較して遥かに大きくなってしまうことから、従来構造の独立翼体７ｃ，７ｃ，……では、回転効率を低下させてしまったり、騒音の発生を促してしまうといった不都合をどうしても防ぎきれなかった。
【０００７】
このような不都合は、扇風機や換気扇に限らず、独立翼体７ｃ，７ｃ，……を分割した複数枚の羽根を放射状に配する従来構造の回転翼によって実現されている機械、装置、例えば、飛行機用のプロペラやヘリコプター用のローター等の航空機用の回転翼、または、風力発電用の風車、および、圧縮機やポンプ等においても共通した現象であり、したがって、これら現象の解消の問題は、気体、液体および粉粒体までの流体全般に使用される従来型独立翼体における大きな技術的な課題であった。
【０００８】
以上のような状況に鑑み、本願発明者は、翼端での渦の発生を削減して騒音を低減すると共に、回転効率を高めことができ、しかも、流体の圧送方向の指向性を高め、且つ、揺らぎ現象を発生させる回転翼の実用化の必要性に着目して開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と共に幾多の実験を繰り返してきた結果、今回、遂に後述する如く全く新規な翼構造を有する回転翼を完成、実現化することに成功したものであって、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例を手掛かりとしながら、この発明の回転翼の構成を詳述していくこととする。
【０００９】
【発明の構成】
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明に包含される回転翼は、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、帯状薄板体に２回以上の捻りを加えたままで両端部を繋ぎ、捻り回数に応じた捩れ部が仮想円周上にバランス良く配されたものとすることにより、大きく反曲する捩れ部を境として、その左右で帯状薄板体の表裏が反転されるようにした構造を、エンドレス状とした帯状薄板体の、仮想円周上所定箇所毎に、捻り回数に相当した個数分だけ形成したものとして回転翼本体となし、該回転翼本体の、隣接する捩れ部間の帯状部中間内側縁部所定巾だけを内側方向に延伸させると共に、延伸側を風送りまたは風受けに適した角度分だけやや傾斜また湾曲した面となるようにして繋ぎ材となし、該繋ぎ材の延伸側端縁を、回転翼本体中央に配した回転軸部側に連結、一体化してなる回転翼である。
【００１０】
回転翼本体は、一枚の帯状薄板体（必ずしも全体が等厚、等巾とは限らず、回転翼とする上で都合の良い形状の細長体も含む）を２回以上捻って、即ち、帯状薄板体を真っ直ぐに延ばしたままで、その一方の端部を固定し、他方の端部を、その軸心回りに半回転（端部の上下が変わるだけの回転。１８０°の回転）させる操作を１回捻りと見做し、その後、更に１回捻りを加えて初めて２回捻り（したがって、端部の上下が再び元に戻るまでの回転。３６０°の回転）となり、その２回以上の捻りを加え、全体が螺旋状となった状態のままで端部相互をきれいに接続して無端状態にすると共に、捻られた回数に応じて付与された捩れ部、例えば２回捻られたものであれば２個の捩れ部、３回であれば３個の捩れ部といった具合に形成されている捩れ部が、平面配置上で仮想の円周上にバランス良く配置して自然に出来上がる形状、構造と同じになるようにして形成されるものであって、したがって、この回転体本体の製造が、必ず一枚の帯状薄板体から、しかも捻り加工によって実現されることだけを意味している訳ではなく、この発明が包含する形状、構造を可塑性素材の流し込み成型で実現したり、要所要所を分割形成した後、相互を滑らかに繋ぎ合わせて所定の全体形状、構造（即ち、上記したように、一枚の帯状薄板体に捻りを加えて無端状に両端を一体化することにより、自然に実現される形状、構造）となるようにする等適宜手段によって実現可能であることは言うまでもない。
【００１１】
捩れ部は、帯状薄板体が大きく、しかも滑らかに湾曲されてなる部分であって、平面配置上で見た場合、その左右で、無端状となっている一枚の帯状薄板体は、必ず表裏を反転させた状態で現れる構造となり、この構造は、各捩れ部で同様となり、捻り回数に応じた数の捩れ部を有した構造となり、これら捩れ部の湾曲部分と、各湾曲部間に連続的且つ僅かに滑らかで自然な変形をしながら繋がっている帯状部とにより、この回転翼本体から連続的に流体を圧送したり、反対に流体の流れを受けて回転翼本体に回転エネルギーを伝達させたり、あるいは、流体から推進力を得たりすることとなる。
【００１２】
回転軸部は、上記した回転翼本体の平面形として、その配置の基礎とした仮想円周の中心に配され、伝動モーター等の駆動原による回転出力を回転翼本体に伝動し、回転翼本体から流体を圧送するか、逆に推進力として利用するための伝動軸の機能を果たしたり、あるいは流体エネルギーを回転エネルギーとして取り出すエネルギー取出し軸の機能を果たす部分であり、何れの機能を発揮させる場合にも、それら回転軸心部の構造、あるいはその駆動原からの機構、エネルギー変換機構等は、従来周知ないし公知のものが殆どそのまま採用可能である外、今後開発されるであろう新規な各種軸受け構造等の伝動機構や回転軸作動機構、エネルギー変換機構等へも、適宜対応可能になると予想される。
【００１３】
繋ぎ材は、上記した回転翼本体と回転軸心部との間に介在して、専ら回転軸心部からの回転エネルギーを回転翼本体に伝えたり、あるいは回転翼本体からの回転エネルギーを回転軸心部に確実に伝動する機能を果たす部分であり、したがって、理論的には回転翼本体による流体の圧送効率や流体エネルギーの変換効率等に全く係わることなく、完全に繋ぎ機能だけを果たすことができれば十分にその機能を全うしたことになるが、実用上からは、この繋ぎ材も回転翼本体と回転軸心部との間に存在する流体との係わりを生じるため、極力、回転翼本体の回転効率に負荷を掛けず、できれば回転翼本体の回転効率に味方することとなる形状、構造の板体あるいは細棒体から形成され、それらと一体化されるようにするか、あるいは、回転翼の内側縁部所定箇所を所定巾に渡って連続的に延伸させたり、回転軸心部への装着部の一部を放射状に延伸させて翼状構造に形成したものによっても実現可能である。
【００１４】
なお、回転翼本体は、外部駆動原から供給される回転出力で、回転軸部の軸心回りに回転駆動されることより、流体を回転軸分の後方から前方に圧送したり、反力を利用して推進力となるよう機能させたり、あるいは、前方から後方に向けて吹き付けられた流体によって自ら回転させられ、この回転力を回転軸部を通して取り出し、他の機械部分、例えば発電機の回転子等に適宜伝動されてエネルギーを変換するよう機能させるものとして適宜選択、採用することができ、流体を圧送したり、推進力に利用する場合と、移動する流体中で回転駆動される場合とでは、効率的な作動のための構造として、例えば捩れ部周りの形状、構造をはじめ、捩れ部相互間に滑らかに繋がる部分の長さや幅、それに傾斜角度や断面形状等、全体的あるいは仔細な構造部分において、それらに応じた最適な設計が必要となることから、実施の対象に応じた各部の寸法や構造の設定、即ち、回転翼の直径や、翼体の数、連続翼の形状、翼幅、断面形状、安全回転数、材質、強度等の設定が、効果的且つ安全になされなければならない。
【００１５】
但し、上記各部寸法、構造の設定に際しては、この発明の回転翼本体が、従来からの放射状に伸びる独立翼からなるものと根本的にその構造を異にするものであって、全体の剛性が確保し易い構造上の利点を有していることから、その利点が最大限に生かされるよう、材質、強度等が十分に勘案されて選択された軽量且つ剛性ある素材を採用すべきである。
そして、この発明の回転翼は、最適には、身近な家庭用品の一つである扇風機や換気扇として採用可能である外、風、水、蒸気、ガス等気体および液体等の流体全般に適用することが可能なものであり、例えば、工業用送風機、風車、水車、ポンプ、圧縮機、航空機用のプロペラ、ヘリコプター用のローター、船舶用スクリュー、外燃機関または内燃機関のターボチャージャー等に利用されるタービン等、その他、これらの玩具や模型等といった、あらゆる用途に利用することが可能である。
【００１６】
以上のとおりの構成からなるこの発明の回転翼は、必要に応じてその回転翼本体の適宜内側縁部に、夫々翼面積を拡大する補助翼が一体、形成されたものとすることにより、更に一層効果的な流体との係わりが生じるようにすることも可能となる。したがって、補助翼を採用した構造による場合には、回転時の空気抵抗を勘案した流線形を成すようにすると共に、最適な拡大量を選択するようにすべきであり、場合によっては、その翼面積の変更調節が可能となるようにした構造のものとすることもできる。
以下、図面に示す幾つかの実施例について詳述することにより、この発明に包含される上記した回転翼の構成が、より適格に把握できるようにすることとする。
【００１７】
【実施例１】
図１の斜視図に示す回転翼１の実施例は、この発明に包含される最も基本的な構成、即ち、二つの捩れ部を有する回転翼本体３を具体化した回転翼１の事例である。
中心部に設けられた駆動モータ等の回転軸への取着部２と、この取着部２に一体的に形成された回転翼本体３とを備え、取着部２は、カップ状に形成され、裏面側（カップ内側相当部分）にモータの回転軸に嵌着される図示しない嵌着部が形成されている。
【００１８】
一方、回転翼本体３は、丁度１８０°対称位置に一対の捩り部３ａ，３ａが配された構造であって、夫々の捩り部３ａ，３ａの左右、回転方向の後端縁部３ｃと同前端縁部３ｄとでは、捩れ部３ａにおいて帯状薄板体が大きく反曲され、同一面側から見て表裏が逆転した構造となっており、一方の捩り部３ａの後端縁部３ｃまたは前端縁部３ｄと他方の捩り部３ａの前端縁部３ｄまたは後端縁部３ｃとは、夫々自然な変形で湾曲しながら滑らかに繋がって、略平行状の帯状部３ｂ、３ｂを構成し、平面配置上で、捩れ部３ａ，３ａを通る仮想円周に対し、これら帯状部３ｂ、３ｂが内側に位置する略楕円形外観の回転体本体３を形成している。
【００１９】
この回転翼本体３の、仮想円周の中心に、先のカップ状の取着部２が配された上、該カップ状の取着部２の外周壁部に対し、回転翼本体３の相対向状に配された形となっている帯状部３ｂ，３ｂの略中心辺りの内側縁部所定幅部分が、夫々内側方向に延伸して繋ぎ材４，４となって一体化され、はじめてこの発明の回転翼１が構成されるようにしたものである。
なお、該繋ぎ部４，４と捩れ部３ａ，３ａとの間であって帯状部３ｂ，３ｂの内周縁には、翼面積を増加させる補助翼３ｅ，３ｅ，……が一体に形成されている。
【００２０】
【実施例２】
図３斜視図に取り上げた実施例は、帯状薄板体に３回捻りを加えてなるような構造とした回転翼５の代表的な実施例であって、捩れ部３ａ，３ａ，３ａが、その捻り回数に応じた３ヵ所、それも平面配置で仮想円周上に１２０°ずつ位相した配置となって構成される回転翼５である。
実施例１同様、この実施例でも、回転翼本体３には、その捻り回数に対応した３つの捩れ部３ａ，３ａ，３ａが、仮想円周上にバランスした配置になるようにして形成され、全体として略三角形（正確には、捩れ部３ａ，３ａ，３ａの配される部分が三角形の隅角部に相当し、その隅角部を丸く切り落としたような三角形）に近い外観形状で、夫々の捩れ部３ａ，３ａ，３ａの左右、回転方向の後端縁部３ｃと同前端縁部３ｄとでは、捩れ部３ａにおいて帯状薄板体が大きく反曲され、同一面側から見て表裏が逆転した構造となっており、一方の捩れ部３ａの後端縁部３ｃまたは前端縁部３ｄと隣接する他方の捩れ部３ａの前端縁部３ｄまたは後端縁部３ｃとは、夫々自然な変形で湾曲しながら滑らかに繋がり、隣接し合う捩れ部３ａ，３ａ間に帯状部３ｂが形成された構造となる。
【００２１】
各帯状薄板体部分３ｂ，３ｂ，３ｂの略中央内周縁部の所定幅部分は、内側方向に延伸されると共に、自然な変形で湾曲する夫々の帯状薄板体部分３ｂ，３ｂ，３ｂの変形に逆らわない方向にやや捩られた形状とした上、該延伸部分を繋ぎ部４，４，４となし、その先端部を、仮想円周の中心位置に配したコップ型取着部２の外側面に一体化されて回転翼を構成するようにしている。
この実施例における繋ぎ部４，４，４は、従来からの独立翼の基部に近い構造、機能を有するものとなり、回転翼本体３の回転による流体圧送機能に加担するよう配慮した構造の回転翼を実現するものとなる。
但し、この構成がこの発明においては必須の構成要件でないことは、既述の通りである。
【００２２】
【実施例３】
図５の斜視図に示す回転翼６は、更に捻りを加え、５個の捩れ部３ａ，３ａ，……が仮想円周上にバランス良く配された構造からなるものの実施例である。
この回転翼６は、中心部に駆動モータ等の回転軸を嵌着するコップ状の取着部２を備えており、該取着部２の外周壁面から放射状に配置された繋ぎ材４，４，……を介して回転翼本体３が取着部２に一体化されている。したがって、各繋ぎ材４，４，……は、互いに７２度の開き角をもって形成され、しかも、取着部２の外周壁面に一体化される側は、流体を圧送する上で都合の良い略４０〜５０°程度の傾斜をつけられ、その反対側は、回転翼本体３の隣接する捩れ部３ａ，３ａ間の帯状薄板体の内側縁部の略中央辺りに一体化（換言すれば、捩れ部３ａ，３ａ間の帯状薄板体の内側縁部の略中央辺り所定幅部分を滑らかに取着部２側に延伸）した構造に形成されている。
【００２３】
そして、この実施例の回転翼本体３の全体形状は、略五角形（正確には、捩れ部３ａ，３ａ，……の配される部分が五角形の隅角部に相当し、その隅角部を丸く切り落としたような五角形）に近いものであって、夫々の捩れ部３ａ，３ａ，……の左右、回転方向の後端縁部３ｃと同前端縁部３ｄとでは、捩れ部３ａにおいて帯状薄板体が大きく反曲され、同一面側から見て表裏が逆転した構造となっており、一方の捩れ部３ａの後端縁部３ｃまたは前端縁部３ｄと隣接する他方の捩れ部３ａの前端縁部３ｄまたは後端縁部３ｃとは、夫々自然な変形で湾曲しながら滑らかに繋がり、隣接し合う捩れ部３ａ，３ａ間に帯状薄板体部分３ｂが形成された構造となっている。
【００２４】
以上の各実施例の外、帯状薄板体に加える捻り回数を実施例以外の回数、例えば４回、５回、６回、あるいは７回以上と増やしていけば、その捻り回数に応じた捩れ部３ａ，３ａ，……を仮想円周上にバランス良く配してなる回転翼本体３が実現され、それらも当然この発明の回転翼に包含されることは言うまでもない。
そして、上記各実施例共、繋ぎ部４，４，……と捩れ部３ａ，３ａ，……との間であって帯状部３ｂ，３ｂ，……の内周縁に、夫々翼面積を増加させる補助翼３ｅ，３ｅ，……が一体に形成された事例としているが、勿論、これらは省略することができ、回転翼本体３を構成する帯状薄板体を等巾のものとして形成したり、あるいは実施例で示した補助翼３ｅ，３ｅ，……形成箇所以外の部分、例えば捩れ部３ａ，３ａ，……部分を巾広のものとすることもできる。
【００２５】
【作用】
以上のような構成からなるこの発明の回転翼を、上記した実施例を用いてその作用を説明すると、大凡次のようになる。
先ず、最も基本的な構造である捩れ部３ａを二つ有する実施例１の回転翼１で、例えば、扇風機のように後方の空気を前方に送風する器具に採用される回転翼１に採用した場合を例にすれば、この回転翼１が、図示しないモータにより、図２中矢印Ｒ方向に回転、駆動されると、回転翼本体３の捩れ部３ａを含む中空部分で空気を抱え込むことにより、その中空部分の湾曲形状に従った束状でやや捻り加減となった空気となって他の空間から切り取られたような状態で、捩れ部３ａに連なる回転方向後端縁部３ｃ、および回転方向後端縁部３ｃから後続する捩れ部３ａの回転方向前端縁部３ｄ辺りまでの、自然な曲面に変形している帯状部３ｂ表面に出会い、その過程で、図２に示すように、先の束状空気は、図中矢印Ｗ１，Ｗ１，Ｗ１で示すように、やや偏平状とはなるものの、束状のままの状態を維持していると考えられ。
【００２６】
帯状部３ｂ表面に達した空気の中の一部で、後続する捩れ部３ａの回転方向後端縁部３ｃ辺りに達したＷ２は、当該捩れ部３ａの滑らかに大きく湾曲する外周面に沿うような状態に陥った後、破線矢印Ｗ２で示される如く、一方の側の帯状部３ｂの背面に沿って滑らかに進む（渦を発生させ難くする）ような状態となって、先行していた先の捩れ部３ａの中空部分が抱え込んでいく空気の一部として吸収され、結局、先の矢印Ｗ１，Ｗ１，Ｗ１で示す束状のような空気となって前面に押しやられてしまう。
また、帯状部３ｂの外側縁部からその背面側に巻き込まれた空気Ｗ３は、破線矢印Ｗ３で示される如く、後続して回転してくる隣の捩れ部３ａの回転方向後端縁部３ｃによって掬われるようにして中空部分に抱え込まれ、後続する捩れ部３ａの、図していない束状のような空気Ｗ１，Ｗ１，Ｗ１となって前面におしだされてしまう。
【００２７】
以上のような作用は、同時にもう一方の後続する捩れ部３ａと、その回転方向後端縁部３ｃ以降、先の捩れ部３ａの回転方向前端縁部３ｄに掛けての帯状部３ｂにおいても同時、並行的に惹起されている。
その結果、該回転翼１の前面方向には、上記した二つの捩れ部３ａ，３ａおよびそれらに連なる帯状部３ｂ，３ｂ等に起因して発生する２本の束状のような空気が、夫々同一方向に捻りを加えられたような状態で押し出され、それらが恰も太い撚り紐状に互いに絡まりあって、図９に二点鎖線で示される竜巻状に捩れながら前方に送り出される。
【００２８】
したがって、この回転翼１によって惹起される風の状態は、従前までの複数の独立翼の回転によって押し出される風のように、回転軸心部分から前方へ放射状に拡散し、しかも前方所定位置では何時でも略均等な風圧を受けてしまうといった状態にはならず、回転翼１の回転軸芯の延長線上に束状の風にまとまり、あまり拡散しないで、そのまま直進する傾向がみられ、従前のものよりも遠方にまで風のエネルギーを到達させることができるという作用がもたらされると共に、風の進行方向所定位置においても、風圧に強弱がつく、所謂「揺らぎ現象」のある風になるという作用も同時に惹き起される。
この「揺らぎ現象」のある風の作用は、流体の攪拌作用にも応用することが可能であり、また、指向性が高く、しかも回転効率が良い（回転翼本体３周辺に渦の発生を少なくできる）という作用は、逆に流体エネルギーを回転エネルギーに変換する作用では変換効率を高めるよう作用し、更にまた、流体から推進エネルギーを得る際でも、有効に作用するものとなる。
【００２９】
実施例２に示される回転翼５は、基本的な構成が、上記実施例１における２個の捩れ部３ａを３個に増やした構造からなるもので、取着部２や繋ぎ部４等の基本的な構造に違いはなく、回転翼本体３における捩れ部３ａ，３ａ，３ａおよびその間を繋ぐ帯状部３ｂ，３ｂ，３ｂが１個増え、回転翼１が１回転する間に束状空気が２本押し出される実施例１の送風原理が、この実施例では３本に増加し、「揺らぎ現象」の揺らぎ間隔は幾分短くなるものの、指向性は向上し、より効果的な送風を行うことが可能なものとなる。
図４中には、回転翼５の矢印Ｒ方向への回転によって生じる風の流れＷ１，Ｗ２，Ｗ３を示すが、その基本的な送風原理は、図２にて説明した実施例１のものと何等変わるところはない。
【００３０】
実施例３の回転翼５および実施例４の回転翼６は、更に捩れ部３ａ，３ａ，……の個数を増やし、夫々５個および７個としたもので、やはり基本的な送風原理については殆ど変わらないが、図６の回転体５の場合ついて説示すると、矢印Ｒ方向に回転翼本体３が駆動、回転されると、夫々の捩れ部３ａ，３ａ，……で抱え込まれた束状の空気Ｗ１は、例えば同一仮想円周上に捩れ部３ａ，３ａ，……を配するようにしたもの同士で比較した場合、帯状部３ｂ，３ｂ，……の全長は、捩れ部３ａ，３ａ，……が増えるほど短くなり、しかも捩れ部３ａ，３ａ，……の湾曲中空部の径を略同じ程度の径のものとすれば、捩れ部３ａ，３ａ，……の個数が増える程、帯状部３ｂ，３ｂ，……個々の正面方向への傾斜角度が強くなることから、捩れ部３ａ，３ａ，……で抱え込まれ、帯状部３ｂ，３ｂ，……の表面を経由して前方へ押し出される束状の空気は、実施例１あるいは２のものよりも、この実施例３あるいは実施例４のもの程、その偏平度が少なく、しかも螺旋状軌道も小さくなって、個々の束状の空気の直進性が強くなる傾向を生じると共に、仮想同一円周内に存在して絡まり合う空気の束の数も増え、隣接する空気の束相互が関係し合って、恰も５本あるいは７本あるいはそれ以上の個々の螺旋状空気の束が、全体として１本の太い空気の束（鉄線を寄り合わせたワイヤーのような束）のように化し、極めて指向性が高く、それだけ到達距離の長い風を発生させることができ、また、エネルギ変換や推進力を確保する面では、より安定した作用を果たすことができるものとなる。
【００３１】
なお、この発明の回転翼１，５，６においては、繋ぎ部４，４，……および補助翼３ｅ，３ｅ，……は、夫々回転効率を高めるために適宜その形状、構造が吟味、検討されるべきではあるが、必ずしも必須の構成要件ではなく、繋ぎ部４は、回転軸からの回転力が回転翼本体３に伝達でき、しかも回転翼本体３の回転効率を極端に低下させてしまう虞がないものでありさえすれば十分にその機能が果たされるものであって、各実施例のような従前からの独立翼の基部（取着部２に接続する側）に酷似した形状、構造とする必要は全くなく、極端な場合、剛性ある細線材で形成されていても、この発明の回転翼本体３からは、上記したとおりの作用が得られるものとなる。
【００３２】
【効果】
以上のように構成されたこの発明の回転翼は、何よりも先ず、従来の複数の独立翼が個別に立設された回転翼に比較し、回転体を構成する帯状薄板体自体が回転面内で連続してなる回転翼であって、従前の複数枚の独立翼からなる回転翼のように、回転過程で個々の独立翼が、空気を個々に切断する訳ではなく、「メビウスの帯」状に複数回捻られて連続した回転翼本体の遠心側縁部で空気を殺ぎ取るようにして抱え込んでいく回転を実現することから、従前の独立翼の後端縁部および遠心側縁部において発生が避けられなかった渦を、極めて効果的に減少させ、回転中の騒音の低下や送風効率の向上の面で著しい成果を収めることができるものとなっている。
【００３３】
更に、回転翼で発生された流体は、捩れ部によって束状に抱え込まれ、帯状部の表面に沿って前方に押し出されていく際には、螺旋状軌道を描いて直進することから、指向性の高い流動を確保し、所定の箇所を目掛けた集中的な送風が可能となるだけではなく、首振り機能を組み合わせて広い範囲に渡る送風を可能にすると同時に、図７に模擬的に示した斜視図の如く、回転翼の前方で一様な空気の流れとはならず、波打つような流れとなって進行することから、送風に「揺らぎ現象」が発生し、恰も自然界で起きる風のような肌触りとなり、長時間に渡って人体に風を受けても、従前程の疲労度がなく、心地好い清涼感が得られるものとなる。
【００３４】
また、この発明の回転翼の、極めて効率的且つ指向性の高い送風を可能にするという上記した特徴は、逆に、流体エネルギーを受けて回転エネルギーに変換する上で極めて効果的であって、風車や水車、あるいは外燃機関または内燃機関等に利用されるタービン等の回転翼として大いにその威力を発揮できるものになると共に、場合によっては、既存の独立翼を、この発明の回転翼における繋ぎ部に応用した、言わば独立翼を併用した回転翼としての実用化も可能にするという特徴を有する外、更には、上記した特徴から、ポンプや圧縮機等としては極めて強力な出力を期待できるものになる上、移動・走行側の機械、装置用の推進装置、例えば、航空機用のプロペラやヘリコプター用のローター、あるいは船舶用スクリュー等としても、極めて大きな反力が得られることを意味することとなって、非常に有効な推進装置の実現化が可能になる。
【００３５】
特に実施例１や２に示した構造の回転翼１，５では、上記した特徴の中、大きな「揺らぎ現象」を必要とする扇風機や送風機に適したものとなり、また、それらよりも捩れ部３ａ，３ａ，……を多くした実施例３の回転翼６やそれ以上の捩れ部３ａ，３ａ，……を形成したもの程、揺らぎの程度は少なくなるものの、より直進性が増して所望する方向への送風がたやすくなることから、その指向性の良さを利用して、例えば室内の空気を効率的に循環させ、暖冷房効果を高める目的の走風機等へ応用するようにすれば、極めて有用な回転翼として大いにその威力を発揮するものになると予想される。
そして、これらの効果は、補助翼３ｅ，３ｅ，……を回転翼本体３の要所要所に一体化した構造のものとすることにより、更に一層助長されたものとなって、その実用価値を高める上で有利なものとすることができる。
【００３６】
叙上の如く、この発明の回転翼は、従前までの回転翼が個別に独立して存在した回転翼に比較し、極めて特徴的で効率的な回転を可能にすることから、小型化にも適する上、回転翼本体自体は、無端構造となっていて極めて薄板材で形成しても十分にその構造強度の確保が容易であり、したがって、それだけ軽量且つ安価な回転翼の製品化が可能となり、各種送風機やポンプ等といった流体圧送装置の小形化、強力化に大いに役立つのは勿論のこと、流体エネルギー変換装置用の回転翼としてや、流体内推進装置用の回転翼等としてもその高性能化が大いに期待できる等、その応用分野も広く、各方面から高い評価がなされるものと予想される。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の回転翼の技術的思想を具現化した幾つかの代表的な実施例と、それに比較するための従来例とを示すものである。
【図１】２個の捩れ部を有する回転翼の斜視図である。
【図２】同上回転翼を、模擬的な流体の流れ図と共に示す斜視図である。
【図３】３個の捩れ部を有する回転翼の斜視図である。
【図４】同上回転翼を、模擬的な流体の流れ図と共に示す斜視図である。
【図５】５個の捩れ部を有する回転翼の斜視図である。
【図６】同上回転翼を、模擬的な流体の流れ図と共に示す斜視図である。
【図７】送風状況を模擬的に示す斜視図である。
【図８】従来の換気扇の正面図である。
【符号の説明】
１              ２個の捩れ部からなる回転翼
２              取  着  部
３              回転翼本体
３ａ            同      捩れ部
３ｂ            同      帯状部
３ｃ            同      後端縁部
３ｄ            同      前端縁部
３ｅ            同      補助翼
３ｆ            同      遠心側縁部
４              繋  ぎ  部
Ｒ                  回転体の回転方向
Ｗ１            気  流
Ｗ２            気  流
Ｗ３            気  流
５              ３個の捩れ部からなる回転翼
６              ５個の捩れ部からなる回転翼
７              従来からの換気扇
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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