(57)【要約】【課題】  本発明は流体用プロペラに係り、特に、回転時に流体を吐出方の軸心方へ集束させて通過させる流体用プロペラに関する。【解決手段】  流体用プロペラであって、プロペラ翼の先端部が下流方へ傾斜して、傾斜部が形成されている、プロペラ。  【選択図】    図６
2007076562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体用プロペラであって、プロペラ翼の先端部が下流方へ傾斜して、傾斜部が形成されていること、を特徴とするプロペラ。
【請求項２】
液体用プロペラであって、プロペラ翼は、先端部が上流方へ傾斜されて傾斜部が形成されていること、を特徴とするプロペラ。
【請求項３】
流体用プロペラであって、プロペラ翼の基部から先端へかけて全体が上流方へ傾斜し、かつ先端部が下流方へ傾斜して、傾斜部が形成されていること、を特徴とするプロペラ。
【請求項４】
前記傾斜部は、本体に対して１０度〜４５度の範囲で傾斜していること、を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された流体用プロペラ。
【請求項５】
前記傾斜部の基部は、その回転半径上に設定されていること、を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたプロペラ。
【請求項６】
前記プロペラ翼は、基部から先端へかけて全体が下流方へ傾斜していること、を特徴とするプロペラ。
【請求項７】
前記プロペラ翼の傾斜度は、２度〜１２度の範囲で傾斜していること、を特徴とする請求項３．６のいずれかに記載されたプロペラ。
【請求項８】
前記プロペラは、船舟用であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載されたプロペラ。
【請求項９】
前記プロペラは、扇風機のプロペラであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載されたプロペラ。  
【請求項１０】
前記プロペラは、換気扇のプロペラであることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載されたプロペラ。  
【請求項１１】
前記プロペラは、航空機用であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載されたプロペラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロペラに係り、特に、回転時に流体を下流方の軸心方へ集束させて通過させるプロペラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリュウは、出力軸に直角に翼が配設され、回転前側に対して、回転後側が軸心方向へ傾斜されている。回転時に、スクリュウ後面に沿って遠心方向へ水が逃げるために、水流が末広がりに散って、推進力が減少している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は、プロペラで掻かれた流体が、遠心方向へ逃げないようにした、プロペラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は、プロペラで掻かれた流体が、遠心方向へ逃げないように、プロペラ翼の先端部に、下流方へ傾斜した傾斜部を形成した。発明の具体的な内容は次の通りである。
【０００５】
(1)  流体用プロペラであって、プロペラ翼の先端部が下流方へ傾斜して、傾斜部が形成されている、プロペラ。
【０００６】
(2)  液体用プロペラであって、プロペラ翼は、先端部が上流方へ傾斜されて傾斜部が形成されている、プロペラ。
【０００７】
(3)  流体用プロペラであって、プロペラ翼の基部から先端へかけて全体が上流方へ傾斜し、かつ先端部が下流方へ傾斜して、傾斜部が形成されている、プロペラ。
【０００８】
(4)  前記傾斜部は、本体に対して１０度〜４５度の範囲で傾斜している、前記(1)〜(4)のいずれかに記載された流体用プロペラ。
【０００９】
(5)  前記傾斜部の基部は、その回転半径上に設定されている、前記(1)〜(4)のいずれかに記載されたプロペラ。
【００１０】
(6)  前記プロペラ翼は、基部から先端へかけて全体が下流方へ傾斜している、プロペラ。  
【００１１】
(7)   前記プロペラ翼の傾斜度は、２度〜１２度の範囲で傾斜している、前記(3)．(6)のいずれかに記載されたプロペラ。
【００１２】
(8)  前記プロペラは、船舟用である前記(1)〜(7)のいずれかに記載されたプロペラ。
【００１３】
(9)  前記プロペラは、扇風機のプロペラである、前記(1)〜(7)のいずれかに記載されたプロペラ。  
【００１４】
(10)  前記プロペラは、換気扇のプロペラである、前記(1)〜(7)のいずれかに記載されたプロペラ。  
【００１５】
(11)  前記プロペラは、航空機用である、前記(1)〜(7)のいずれかに記載されたプロペラ。  
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると次のような効果がある。
【００１７】
(1)  請求項１に記載された発明のプロペラは、プロペラ翼の先端部に、下流方向へ傾斜している傾斜部が形成されているので、回転に伴い、傾斜部で掻かれる流体は、傾斜方へ高速で押出されるので、流体が軸方向へ集合して強い流体流を作る。
従って、流体が風なら、扇風機や換気扇などから高速風を出すことができる。流体が水なら、スクリュウから強い水流が出て、高い推進力を得ることができる。
【００１８】
(2)  請求項２に記載された発明のプロペラは、プロペラ翼の先端部に、上流方向へ傾斜している傾斜部が形成されているので、回転に伴い、傾斜部で掻かれる流体は、軸方向へ高速で押されて、回転後側部から後方へ高速で抜けるため、排流面で押し出される流体と合流して、強い流体流を作り、流体が水なら、スクリュウから強い水流が出て、高い推進力を得ることができる。また回転後側部から後方へ高速で抜ける流水圧により、プロペラ翼が回転方へ押されて推力が高まる。
【００１９】
(3)  請求項３に記載された発明のプロペラは、プロペラ翼が全体的に上流方へ傾斜し、先端部は下流方へ傾斜されているので、遠心部で掻いた流体が、早く軸心部域の流体と合流して、強い流体流を作る。
【００２０】
(4)  請求項４に記載された発明のプロペラは、プロペラ翼先端部の傾斜部は、垂直に対して１０度〜４５度の範囲で傾斜しているので、回転に伴い、傾斜面に対して直交する方へ向いて流体が押出されるので、流体流の交叉点域に強い流体圧を作ることができる。
【００２１】
(5)  請求項５に記載された発明のプロペラは、傾斜部の基部がその回転半径上に設定されているので、回転時に抵抗になりにくい。
【００２２】
(6)   請求項６に記載された発明のプロペラは、プロペラ翼が、基部から先端へかけて全体が下流方へ傾斜しているので、プロペラの回転に伴い、軸心方へ流体が集合するように高速で押し出され、強い流体流が高まる。
【００２３】
(7)  請求項７に記載された発明のプロペラは、プロペラ翼全体の傾斜度は、２度〜１２度の範囲で傾斜しているので、回転に伴い、流体は回転中心部に集合するように押し出され、その中心部に強い流体圧を作る。
【００２４】
(8)  請求項８に記載された発明のプロペラは、船舟用スクリュウなので、回転すると、軸心線に沿う位置に水流を集合させるため、強い推進力を得ることができる。泡立ちが生じにくく、低速回転でも推進力に優れているので、小さな原動機で推進させることができ、
スクリュウ音が小さいので潜水艦などにも適している。
【００２５】
(9)   請求項９に記載された発明のプロペラは、扇風機のプロペラなので、回転すると、回転中心に強い風流が出るので、強い風が遠くまで届く。
【００２６】
(10)  請求項１０に記載された発明のプロペラは、換気扇のプロペラなので、回転すると、プロペラ翼先端部の傾斜部が広範囲の風を引き、高速で下流方へ押出されるので、短時間で換気をすることができる。
【００２７】
(11)  請求項１１に記載された発明のプロペラは、例えばヘリコプターの回転翼にするとき、回転時におけるプロペラ先端部から気流が逃げないために、揚力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
プロペラ翼の先端部に、下流方へ傾斜する傾斜部が形成されているプロペラ。
【実施例１】
【００２９】
本発明を図面を参照して説明する。図１は本発明に係るプロペラの背面図、図２はプロペラ翼部分側面図、図３は図２における平面図、図４は図１におけるＡ−Ａ断面図、図５は図１におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００３０】
図において、プロペラ(1)は、船舟用プロペラで、ボス(2)にプロペラ翼(3)が複数(図では３枚）固定されており、矢示方向へ回転される。プロペラ翼(3)は、基端部(3a)は幅が狭く、先端縁部は弦長が、回転半径の約７０％と広く、最大弦長部(3d)が形成されている。
【００３１】
側面視において、プロペラ翼(3)の板厚は、先端部が薄く形成され、先端部が下流方向へ傾斜されて、傾斜部(3c)が形成されている。該傾斜部(3c)の傾斜角度は、出力軸(4)の軸心線（Ｌ）に対して１０度〜３０の範囲に傾斜しているが、好ましくは１５度〜２０度である。ただし弦長の広さによって、傾斜部(3c)の傾斜角度は４５度までにすることができる。傾斜部(3c)の基端部は最大弦長部(3d)にあり、該最大弦長部(3d)は、その回転半径上にある弧状に設定されているので、回転時においての抵抗が小さい。
【００３２】
図４．５において、プロペラ翼(3)は、排流面(3b)における右方の回転先側部(3e)が、左方の回転後側部(3f)よりも上流方へ傾斜しており、プロペラ翼(3)の基端部よりも先端縁部の方が、排流面(3b)の傾斜度は緩やかで、これは、上下の板厚が同じで基部の弦長が狭く、先端縁部の弦長が広いためである。
【００３３】
以上のように構成された、このプロペラ(1)を回転させると、図６に示すように、傾斜部(3c)によって押出される傾斜流体(ａ)は、軸心線(Ｌ)に向いて集合することになる。
図６において、垂直な排流面(3b)で押出される水平な流体(ｂ)に対して、傾斜部(3c)によって押出される傾斜流体(ａ)は、先端部ほど時間的に早く押出されている。
【００３４】
そのことは、図６において、水平流体(ｂ)に傾斜して合流する傾斜流体(ａ)は、斜めから水平流体(ｂ)に流体圧をかけることになる。
従って、このプロペラ翼(3)がスクリュウに使用された時、図６におけるＸ矢示の水圧があるため、水平流体(ｂ)は反動としてプロペラ(3)を反対方へ押すことになり、推進力が高まる。
【００３５】
図６において、傾斜部(3c)は、傾斜しているために、Ａ矢示方向へ外方からの流体を直接呼び込み、点Ｏ−ＰよりもＰ−Ｑの長さが長いので、ＰＱーＯＰ＝Ｙだけ余分に傾斜流体(ａ)が水平流体(ｂ)に流体圧をかけることになる。
【００３６】
しかして、図１でわかるように、傾斜部(3c)の弦長は広いことと、遠心部にあって、出力軸(4)に近い部分より高速で回転するため、高速な傾斜流体(ａ)は、円錐状に水平流体(ｂ)を包み込んでＸ矢示の常水圧に当たるため、プロペラ(1)の直径円の面積に対して、プロペラ(1)の直径円の円錐面の面積が大きく、プロペラ(1)の推進力として加効される。
【実施例２】
【００３７】
図７は実施例２を示すプロペラの背面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施例は、図１のプロペラと比較して、先端縁部の最大弦長部(3d)が狭く設定されている。プロペラ(1)の回転半径に対して、最大弦長は５０％、基部の弦長は３０％で、高速回転に適している。
【００３８】
最大弦長部(3d)は、その回転弧に沿って形成され、最大弦長部(3d)を基点として先端部が、下流方向へ約４５度の傾斜で傾斜されて、傾斜部(3c)が形成されている。最大弦長部(3d)が図１のものより狭いのに対して、傾斜部(3c)の傾斜角度を強く設定されている。
【００３９】
プロペラ翼(3)は、中央線(S)の左右が均等に配分され、傾斜部(3c)は、回転先側部(3e)（図の左方）の面積を広く、回転後側部(3f)（図の右方）は次第に狭く形成されている。
また、図９に示すように、プロペラ翼(3)の排流面(3b)は、基部における傾斜面は出力軸(2)と直交する先に対して約１７度で、先端になるに従って、緩やかに形成されている。  
【００４０】
以上のように構成されたこの実施例２において、プロペラ(1)が正回転すると、図８において、傾斜部(3c)でａ矢示流が生じ、ｂ矢示流を押さえる反動として推進力が大きくなる。
図１０において、プロペラ翼(3)の回転先側部(3e)と回転後側部(3f)とは、板厚分のギャップ(α)がある。従ってプロペラ(1)が１回転すると３αの流体が押される。
【００４１】
この実施例２は弦長が狭く、回転方向での排流面(3b)の傾斜が小さいので、高速回転をさせることができる。また、基部における渦流が小さいので、水面の波立ちが生じにくくその結果水泡が生じない。更に傾斜部(3c)により排出流が拡散されず、軸方向へ集合するため、排出流が水面に波を立てず、水泡が生じない。
【００４２】
回転が円滑で波を立てないので、プロペラ翼(3)の回転音(撹拌音)が静かである。傾斜部(3c)により排流効率が良いので、原動機を小型にすることができ、また、低速回転でも推進力が優れ、前記回転音の静かな点と併せて、潜水艦に適している。   
【実施例３】
【００４３】
図１１は実施例３を示すプロペラの側面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施例３は、プロペラ翼(3)が、基端部から全体が、垂直に対して下流方へ傾斜しているものである。その上で、更に先端部が下流方へ傾斜されて、傾斜部(3c)が形成されている。    
【００４４】
のように構成されたこのプロペラ(1)は、回転に伴って、傾斜部(3c)によって送り出される流体は、ａ矢示方へ向き、基部の傾倒面から送り出される流体はｂ矢示方へ向いて、ａ矢示流体はｂ矢示流体を包み込むようにして、軸心線Ｌを中心として円錐状に押出される。
【００４５】
従って、図１示すプロペラ(1)よりも、実施例２のプロペラ(1)の方が、傾斜部(3c)によるａ矢示流体が早く軸心線Ｌに交わり、プロペラ(1)の流体押出し力が高まる。この実施例３は、前記図１、図７のものにも応用することができる。またこれらのプロペラ(1)は、扇風機、換気扇などに応用することができる。
【実施例４】
【００４６】
図１２は実施例４を示すプロペラの側面図、図１３はその平面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略する。
この実施例４は、側面視でプロペラ翼(3)が、全体に上流側へ傾斜している。その上で先端部が下流側へ傾斜して、傾斜部(3c)が形成されている。
【００４７】
図１３に示すように、プロペラ翼(3)の排流面(3b)は、回転先側縁部が膨出されている。従って、プロペラ(1)が回転するとき、回転先側部(3e)に負圧が生じて回転推力が生じる。図１２において、傾斜部(3c)によってａ矢示流が生じて、排流面(3b)により生じるｂ矢示流を、軸心方向へと押さえる。
【００４８】
傾斜部(3c)は、遠心部にあるため、プロペラ翼(3)の基部よりも回転速度が速い。その結果、傾斜部(3c)によって軸心方へ押されるａ矢示流体は、ｂ矢示流より早く静流体圧Ａに接してｂ矢示流を囲む。
【００４９】
またプロペラ翼(3)は、全体に上流側へ傾斜しているために、ｂ矢示流は早くａ矢示流体に合流して、静流体圧Ａに突当るため、流体押し出し力が高まる。
更に傾斜部(3c)は、斜め外方からも流体を引き込み、回転中心よりも速度が早いことは、排出量が多いことを意味して、流体押出し力を高める。
【実施例５】
【００５０】
図１４は実施例５を示すプロペラの側面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略する。このプロペラ(1)は、プロペラ翼(3)の傾斜部(3c)が、上流方へ傾斜して形成されている。
【００５１】
回転時において、プロペラ翼(3)の前面先端部(3e)に当たる流体は、傾斜部(3c)により、基部方へ押されて、回転後側部(3f)から後方へ流れる。すなわち、傾斜部(3c)は遠心部にあって回転速度が早いから、傾斜部(3c)で掻き集められた流体は基端方へ滑って後方へ抜けて、排流面(3b)で押出される流体と合流して推進力になる。
この傾斜部(3c)は流体を軸心方へ寄せる作用があり、軸心域に集合して後方へ抜ける流体は、プロペラ翼(3)を回転方向へ反動として押すので、回転力に加効する。
【実施例６】
【００５２】
図１６は、実施例６を示すプロペラの側面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略する。この実施例６は、図１１に示すプロペラの先端部の傾斜部(3c)がない状態で全体が下流方へ傾斜されているものである。傾斜角度は約１０度であるが、８〜１２度にすることができる。
【００５３】
側面視で基部は板厚が厚く、先端にかけて次第に板厚が薄く設定されている。従って、排流面(3b)の横方向の傾斜は、基部は急で、先端になるに従って緩やかに形成されている。回転時に、弦長の広い遠心部で掻かれる流体は、軸心方へ寄せられる。
【実施例７】
【００５４】
図１７は、実施例７を示すプロペラの正面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して説明を省略する。この実施例７は、ヘリコプターの回転翼に応用したものである。回転に伴い、回転翼の先端部が上向きになって、気流が逃げるが、この実施例７においては、先端部に傾斜部(3c)が形成されているので、傾斜部(3c)に当たる流体は下方へ押され、揚力に加効する。
【００５５】
なおこの発明は前記実施例に限定されるものではなく、目的に沿って適宜設計変更をすることができる。用途も例えば水力発電機に応用することができる。各実施例は組合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
このプロペラは、流体を軸心方へ集合させて下流へ排出することができるため、排出力が向上するので、原動機を小型にすることができ、推進器、送風機等に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るプロペラの背面図である。
【図２】本発明に係るプロペラの側面図である。
【図３】図２における平面図である。
【図４】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図５】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図６】作用を示すプロペラの側面図である。
【図７】本発明に係る実施例２のプロペラの背面図である。
【図８】図７における側面図である。
【図９】図７における平面図である。
【図１０】プロペラ翼の要部平面図である。
【図１１】本発明に係る実施例３のプロペラの側面図である。
【図１２】本発明に係る実施例４のプロペラの側面図である。
【図１３】図１２における平面図である。
【図１４】本発明に係る実施例５のプロペラの側面図である。
【図１５】図１４における平面図である。
【図１６】本発明に係る実施例６のプロペラの側面図である。
【図１７】本発明に係る実施例７のプロペラの側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
(1)プロペラ
(2)ボス
(3)プロペラ翼
(3a)基端部
(3b)排出面
(3c)傾斜部
(3d)最大弦長部
(3e)回転先側部
(3f)回転後側部
(4)出力軸
【図１】
2007076562.tif 000003
【図２】
2007076562.tif 000004
【図３】
2007076562.tif 000005
【図４】
2007076562.tif 000006
【図５】
2007076562.tif 000007
【図６】
2007076562.tif 000008
【図７】
2007076562.tif 000009
【図８】
2007076562.tif 000010
【図９】
2007076562.tif 000011
【図１０】
2007076562.tif 000012
【図１１】
2007076562.tif 000013
【図１２】
2007076562.tif 000014
【図１３】
2007076562.tif 000015
【図１４】
2007076562.tif 000016
【図１５】
2007076562.tif 000017
【図１６】
2007076562.tif 000018
【図１７】
2007076562.tif 000019