(57)【要約】本発明は、回転体ハウジングが固定部ハウジングの空気入口側に位置し、回転体ハウジングの内側の中部には回転体インナーコアが設けられ、前記回転体インナーコアの回転が駆動モジュールによって駆動され、固定部ハウジングの内側の中部には固定部インナーコアが設けられ、前記回転体ハウジングは、直径が等しくない流線型の円筒構造であり、前記回転体ブレードは本体が軸方向に平行し、単に空気入口側のエッジには、回転方向に向かって段々曲がる部分がある、新規の低騒音プロペラを開示する。本願は、エネルギー消費と安全性の面においてスクリューに該当し、明らかにスクリューよりも大きいスラストを有し、高速状態下ではこの優勢が著しく大きくなる新型のプロペラを提供する。
2020526453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モジュールと、回転体ハウジングと、固定部ハウジングとを備え、前記回転体ハウジングが固定部ハウジングの空気入口側に位置し、前記回転体ハウジングの内側の中部には回転体インナーコアが設けられ、前記回転体インナーコアの回転が駆動モジュールによって駆動され、前記回転体インナーコアと回転体ハウジングとの間には複数の回転体ブレードが設けられ、
前記固定部ハウジングの内側の中部には固定部インナーコアが設けられ、前記固定部インナーコアと固定部ハウジングとの間には複数の固定部ブレードが設けられ、
前記回転体ハウジングは、直径が等しくない流線型の円筒構造であり、前記回転体ブレードは本体が軸方向に平行し、単に空気入口側のエッジには、回転方向に向かって段々曲がる部分がある、新規の低騒音プロペラ。
【請求項２】
前記回転体インナーコアは、流線体構造であり、前記回転体インナーコアと回転体ハウジングとの間には、圧縮空気が流れるためのキャップが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の新規の低騒音プロペラ。
【請求項３】
前記回転体ハウジングは、空気出口側の内径が空気入口側の内径よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の新規の低騒音プロペラ。
【請求項４】
前記固定部ブレードの空気入口側は、回転体ハウジングの回転との逆方向に向かって傾斜して設けられ、前記固定部ブレードの傾斜角度は、軸方向に平行になるように空気出口側に向かって徐々に変化し、前記固定部ブレードは、外縁が固定部ハウジングに固定接続され、内縁が固定部インナーコアに固定接続されていることを特徴とする請求項1に記載の新規の低騒音プロペラ。
【請求項５】
前記固定部インナーコアは、流線型のコーン構造または流線型の円錐台構造であり、前記固定部インナーコアと固定部ハウジングとの間には空気が流れるためのギャップが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の新規の低騒音プロペラ。
【請求項６】
前記回転体ブレードは外縁が回転体ハウジングに固定接続され、回転体ブレードは内縁が回転体インナーコアに固定接続され、駆動モジュールが起動するとき、回転体インナーコア、回転体ブレードおよび回転体ハウジングが一緒に回転するのを駆動することを特徴とする請求項1に記載の新規の低騒音プロペラ。
【請求項７】
前記回転体ブレードの湾曲部分の曲げ角度は0〜60°という範囲にあり、固定部ブレードの曲げ角度は0〜60°という範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の新規の低騒音プロペラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラという分野に関し、特に新規の低騒音プロペラに関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行機が出現してから百年以上にわたって、スクリューはずっと主な動力手段である。今時になって、一部の大きな飛行機と戦闘機を除いて、飛行機はほとんど依然としてスクリューを使用している。しかし、スクリューは、速度の増加に伴って効率が低くなるという短所がある。そのため、現在のスクリュー飛行機の最高時速は約600キロメートルである。他方、ジェットエンジンは高価で高エネルギーを消費するだけでなく、広範な個人ユーザーにとっても長すぎる滑走路を用意しなければならず、十分に安全ではなく、隠れた危険が大きいものである。
【０００３】
従って、エネルギー消費と安全性の面においてスクリューに該当すると同時に、明らかにスクリューよりも大きいスラストを有する新型のプロペラは市場で差し迫って求められている。
【発明の概要】
【０００４】
上記問題に対し、本発明は、従来のスクリューよりもスラストが大きく、空気の干渉が小さく、エネルギー変換効率が高い、新規の低騒音プロペラを提供することを要旨とする。
【０００５】
該技術目的を実現するために、本発明は、駆動モジュールと、回転体ハウジングと、固定部ハウジングとを備え、前記回転体ハウジングが固定部ハウジングの空気入口側に位置し、前記回転体ハウジングの内側の中部には回転体インナーコアが設けられ、前記回転体インナーコアの回転が駆動モジュールによって駆動され、前記回転体インナーコアと回転体ハウジングとの間には複数の回転体ブレードが設けられ、
前記固定部ハウジングの内側の中部には固定部インナーコアが設けられ、前記固定部インナーコアと固定部ハウジングとの間には複数の固定部ブレードが設けられ、
前記回転体ハウジングは、直径が等しくない流線型の円筒構造であり、前記回転体ブレードは本体が軸方向に平行し、空気入口側のエッジには、ブレードの回転方向に向かって段々曲がる部分がある、新規の低騒音プロペラを方案としている。
【０００６】
好ましくは、前記回転体インナーコアは、流線体構造であり、前記回転体インナーコアと回転体ハウジングとの間には、圧縮空気が流れるためのキャップが設けられている。
【０００７】
好ましくは、前記回転体ハウジングは、空気出口側の内径が空気入口側の内径よりも大きい。
【０００８】
好ましくは、前記固定部ブレードの空気入口側は、回転体ハウジングの回転との逆方向に向かって傾斜して設けられ、前記固定部ブレードの傾斜角度は、軸方向に平行になるように空気出口側に向かって徐々に変化し、前記固定部ブレードは、外縁が固定部ハウジングに固定接続され、内縁が固定部インナーコアに固定接続されている。
【０００９】
好ましくは、前記固定部インナーコアは、流線型のコーン構造または流線型の円錐台構造であり、前記固定部インナーコアと固定部ハウジングとの間には空気が流れるためのギャップが設けられている。
【００１０】
好ましくは、前記回転体ブレードは外縁が回転体ハウジングに固定接続され、回転体ブレードは内縁が回転体インナーコアに固定接続され、駆動モジュールが起動するとき、回転体インナーコア、回転体ブレードおよび回転体ハウジングが一緒に回転するのを駆動する。
【００１１】
好ましくは、前記回転体ブレードの湾曲部分の曲げ角度は0〜60°という範囲にあり、固定部ブレードの曲げ角度は0〜60°という範囲にある。
【００１２】
本発明の有益な効果：本願は、エネルギー消費と安全性の面においてスクリューに該当し、明らかにスクリューよりも大きいスラストを有し、高速状態下ではこの優勢が著しく大きくなって、従来のスクリュー飛行機の速度と積載量を大幅に向上させる新型のプロペラを提供する。従来のスクリューに比べて、直径や回転速度が同じである場合、本願におけるプロペラによって生成されたスラストは少なくとも3倍大きくなり、かつ飛行速度が高くなるにつれて、このひらきが大きくなる。これは、飛行機及びさまざまな航空機がより速く飛び、より多くを積載すると意味している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図1は、本発明の正面断面図である。
【図２】図2は、本発明の正面図の概略構造図である。
【図３】図3は、本発明の背面図の概略構造図である。
【図４】図4は、本発明における回転体ハウジング、回転体インナーコア、および回転体ブレードの立体図である。
【図５】図5は、本発明における固定部ハウジング、固定部インナーコア、および固定部ブレードの立体図である。
【図６】図6は、本発明における回転体ブレードの部分断面図である。
【図７】図7は、本発明における回転体ブレードの部分立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面及び具体的な実施形態を参照しながら、本発明を更に詳しく説明する。
【００１５】
図１〜図７に示すように、本発明の特定の実施形態は、駆動モジュール4と、回転体ハウジング1と、固定部ハウジング5とを備え、前記回転体ハウジング1が固定部ハウジング5の空気入口側に位置し、前記回転体ハウジング1の内側の中部には回転体インナーコア3が設けられ、前記回転体インナーコア3の回転が駆動モジュール4によって駆動され、前記回転体インナーコア3と回転体ハウジング1との間には複数の回転体ブレード2が設けられ、前記駆動モジュールは固定部ハウジングの内側の中部に位置していいし、固定部ハウジングの外部に位置すると共に回転体インナーコアに駆動接続されてもいい、新規の低騒音プロペラである。
【００１６】
前記固定部ハウジング5の内側の中部には固定部インナーコア7が設けられ、前記固定部インナーコア7と固定部ハウジング5との間には複数の固定部ブレード6が設けられている。
【００１７】
前記回転体ハウジングは、直径が等しくない流線型の円筒構造であり、前記回転体ブレード2は、エッジとしての湾曲部202と、本体としてのブレード部201とからなり、前記湾曲部202は回転体ブレード2の空気入口側に位置して回転方向に向かって曲がり、前記ブレード部201は回転軸に対して軸方向に平行する。従来のブレードは、通常、スパイラルのスクリューブレードであり、従来のブレードは所定の傾斜角度を有し、その軸方向の投影の幅がブレードの厚さより大きいものである。
【００１８】
本願における回転体ブレードは本体が軸方向に平行し、純粋な遠心ブレードであり、ガスへの役割は回転を加速して、遠心作用によって生成された高圧によってガスを回転体ハウジングの大口径側から射出させることだけである（従来のスクリューは、傾斜したブレードが回転時に生じたガスへの軸方向成分力を介して気流を押すのである）。このデザインは、高速気流の生成、スラストの増強に役立ち、かつ乱流を効果的に低減し、エネルギー変換効率を改善できる。同時に、回転体ブレードの空気入口側に位置する湾曲部は、回転体ブレードが空気を圧縮する過程による騒音を効果的に低減し、空気流の干渉をさらに低減し、プロペラの性能を向上させることができる。
【００１９】
気流をより良く導くために、前記回転体インナーコア3は流線体構造であり、前記回転体インナーコア3と回転体ハウジング1との間には、圧縮空気が流れるためのキャップが設けられている。流線体の回転体インナーコアは、気流が回転体ハウジングから噴出するのを導くのに有利である。
【００２０】
気流をより良く導くために、前記回転体ハウジング1は、空気出口側の内径が空気入口側の内径よりも大きい。回転体ブレードの回転遠心作用のため、回転体ハウジングのうち、軸心に近い箇所に負圧を形成するのに対し、遠く離れた箇所に正圧を形成する回転体ハウジングは、先端が小さく、末端が大きくて、高圧ガスを大口径側から射出し、小口径側からガスを吸い込むためである。
【００２１】
気流をより良く導くために、前記固定部ブレード6は、外縁が固定部ハウジング5に固定接続され、固定部ブレード6は、内縁が固定部インナーコア7に固定接続されている。前記固定部インナーコア7は、流線型のコーン構造または流線型の円錐台構造である。駆動モジュール及び別の部品を放置するために、前記固定部インナーコア7は中空のものであってよく、前記固定部インナーコア7と固定部ハウジング5との間には空気が流れるためのギャップが設けられている。固定部ハウジングと、固定部ブレードと、固定部インナーコアとが導通チャネルを構成し、傾斜角度が軸方向に平行になるように徐々に変化する固定部ブレードは、気流を効果的に導いて、軸方向に平行になるのに近く噴出することができ、流線型の固定部ハウジングは流線型の固定部インナーコアにマッチングして理想的な導通チャネルを形成する。
【００２２】
気流をより良く導くために、前記固定部ブレード6の空気入口側は、回転体ハウジング1の回転との逆方向に向かって傾斜して設けられ、前記固定部ブレード6の傾斜角度は、軸方向に平行になるように空気出口側に向かって徐々に変化する。この構造の固定部ブレードを通過した気流は、固定部ハウジングから射出するときに、回転状態から平行状態に変更してしまう。
【００２３】
ガスへの遠心加圧効果を強めて、高速で回転する気流を形成するために、回転体ブレード2は外縁が回転体ハウジング1の内側に固定接続され、回転体ブレードは内縁が回転体インナーコア3に固定接続され、駆動モジュール4が起動するとき、回転体インナーコア3、回転体ブレード2および回転体ハウジング1が一緒に回転するのを駆動する。通常、回転体ハウジング1は、回転体ブレード2に接続しなくてもよく、固定部ハウジング5と接続して一体に形成し、回転体ブレード2のみによってガスを押圧してよい。しかし、回転体ブレード2を回転体ハウジング1に固定接続したら、摩擦損耗が最低となり、射出気流の速度が高くなる。
【００２４】
吸気効果を高め、騒音を低減するために、前記回転体ブレード2の湾曲部分の曲げ角度は0〜60°という範囲にあり、固定部ブレード6の曲げ角度は0〜60°という範囲にある。すなわち、回転体ブレードの湾曲部202の曲げ角度は0〜60°という範囲にある。
【００２５】
動作原理：駆動モジュールは、回転体ハウジング、回転体ブレード、および回転体インナーコアの高速回転を駆動させる。図1の左側は空気入口8であり、図1の右側は空気出口9であり、その内部のガスが回転体ブレード2の遠心作用によって周囲に向かって押圧される。そのため、エッジ部分には正圧が形成されるのに対し、軸心に近い部分には負圧が形成される。従って、回転体ハウジング1の口径が小さい側にガスが吸い込まれ、口径が大きい側のエッジ近傍から回転状態で射出され、気流は、その次、固定部ハウジング5と、固定部ブレード6と、固定部インナーコア7とからなる導通チャネルに入る。固定部ブレード6の形状は全て、傾斜から軸方向に平行するように変化するので、気流は、固定部ハウジングから射出されるときに、回転状態から平衡状態に変更してしまう。本願はガスに用いられるだけでなく、液体にも用いられる。
【００２６】
従来のスクリューに比べて、本願の最も著しい利点は次の通りである。
1）従来のスクリューのチップ速度は飛行機の飛行速度よりも遥かに大きいので、飛行時速が600〜700キロメートルに達したばかりのとき、チップ速度が音速に達してしまって、パワーを失うようになる。それに対し、本発明において、飛行時速が800キロメートルを超えたとしても、空気入口には音速を超える箇所が全くなく、排出された気流の速度は音速に近づくようになるために、強いスラストを生じることができる。
2）従来のスクリューから排出される気流には、乱流が多すぎるため、エネルギー損失が大きく、効率が低くなる。それに対し、本願における噴出した気流は、方向が一致し、損耗が小さくて、スラストが大きくなる。
3）本願の構造形式は、固定翼飛行機の高速飛行に適しているだけでなく、ヘリコプターにも非常に適している。特に、UFO状に作るのに適しており、シングルエンジンは外部に対しトルクが無い。これは、また、スクリューでは不可能なことである。
【００２７】
上記は本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的本質に基づいて上記実施形態に加えられた如何なる小さな修正、同等の置換および改良も本発明の技術案の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００２８】
1：回転体ハウジング
2：回転体ブレード
3：回転体インナーコア
4：駆動モジュール
5：固定部ハウジング
6：固定部ブレード
7：固定部インナーコア
8：空気入口
9：空気出口
201：本体としてのブレード部
202：エッジとしての湾曲部
【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】
2020526453.tif 000009
【国際調査報告】
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