JP2003515041A - 単翼または多翼ロータ - Google Patents

単翼または多翼ロータ

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Abstract

(57)【要約】 流体の流れの発生装置または反応装置と共に使用するための単翼または多翼ロータであって、ロータは回転シャフトに取付けられるように適応された中心ハブ（１２）を含んでおり、ロータはハブの一端に取付けられた少なくとも１枚の半径方向羽根（１１）をさらに含んでおり、ここにおいて、少なくとも１枚の羽根は、黄金分割にほぼ合致する対数曲線の機器構成を有する、すなわち、等角半径で測定される曲線の半径の増大の次数が一定であり、５：８の比に合致する、流体反応面（１４）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、ロータ、詳細には単翼または多翼ロータに関する。本発明に従った
ロータは、流体の流れを誘起するように意図されているもの、または代わりに、
流体の流れによる作用を受け、その作用の結果としてロータの回転を生じるよう
に意図されているものとし得る。本発明に従ったロータの適用の実施例は、気流
を発生するために使用されるファンブレード、流体の流れを発生するために使用
されるタービン羽根、ポンプもしくは圧縮機、または流体の流れに反応的である
ものにおいて使用されるインペラ、または船舶および航空機により使用され得る
プロペラとしての使用を含む。
【０００２】 （背景技術） 本発明は、ファイ比としても知られる黄金分割の等角ら旋にほぼ合致する対数
関数機器構成の曲線に概ね合致する機器構成を有するロータを含む、オーストラ
リア特許第６９４６７９号（ＡＵ−Ｂ−６２９４６／９６）に開示されているロ
ータの開発よりなる。オーストラリア特許第６９４６７９号の内容は、参照によ
って本願に採り入れられる。
【０００３】 インペラ、プロペラ、タービン羽根、ファンブレードといったロータは、長年
にわたりほとんど変化がなく、相対的に非効率である。さらに、それらを使用す
ると、相当量の騒音の発生およびかき乱されたロータからの流体の流れをもたら
すことが、そうしたファンブレードの共通の特徴である。さらに、ロータが液体
環境において使用されて、過度に高速に回転させられた場合、それは、キャビテ
ーションをロータの表面および翼端に生じる可能性があり、ロータの運転効率を
低下させるだけでなく、ロータおよびロータに関係する周囲ハウジングへの破壊
的な影響をもたらし得る。
【０００４】 本発明の目的は、流体の流れを誘起するかまたはそれに反応することができ、
それにより、そのロータの使用が、現在使用されている従来のロータと比較した
時に、ロータを過ぎたその通過時に流体に及ぼされる外来乱流および翼端渦の程
度の低減を生じ、結果としてエネルギー損失および騒音発生が起こる、単翼また
は多翼ロータを提供することである。
【０００５】 （発明の開示） 従って、本発明は、流体の流れの発生装置または反応装置と共に使用するため
の単翼または多翼ロータであって、前記ロータは回転シャフトに取付けられるよ
うに適応された中心ハブを含んでおり、ロータはハブの一端に取付けられた少な
くとも１枚の半径方向羽根をさらに含んでおり、前記羽根は黄金分割にほぼ合致
する少なくとも１つの対数曲線の機器構成を有する流体反応面を有する、単翼ま
たは多翼ロータに存在する。
【０００６】 本明細書の全体で、用語「流体反応面」は、ロータの回転軸のまわりのその回
転の結果として流体の流れを発生するかまたは代わりに、ロータを過ぎた流体の
流れに応答するように意図されている、ロータの羽根の面を含むものとしてみな
される。
【０００７】 本発明の好ましい特徴によれば、１枚の羽根がハブに取付けられており、ハブ
は使用時にロータのバランスをとるために位置決めされた釣合いおもりが設けら
れている。
【０００８】 本発明の好ましい特徴によれば、少なくとも２枚の羽根がハブに取付けられて
おり、前記羽根はハブのまわりに角度的に等距離に離間されている。
【０００９】 本発明の好ましい特徴によれば、反応面から遠隔の少なくとも１枚の羽根の面
も黄金分割にほぼ合致する対数曲線の機器構成を有する。好ましい１実施形態に
よれば、反応面および遠隔面の曲率はほぼ等しい形態を有する。
【００１０】 本発明の別の好ましい特徴によれば、反応表面の曲率は一次元である。１実施
形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、軸に対
してほぼ半径方向である軸に関するものである。別の実施形態によれば、黄金分
割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前記軸のまわりの回転経路に
対してほぼ接線方向の軸に関するものである。別の実施形態によれば、黄金分割
にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前記軸とほぼ同軸かまたはほぼ
平行な軸に関するものである。
【００１１】 本発明の別の好ましい特徴によれば、反応表面の曲率は二次元である。１実施
形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前記軸
のまわりのその点の回転経路に対してほぼ半径方向の軸および前記軸のまわりの
回転経路に対してほぼ接線方向の軸に関するものである。別の実施形態によれば
、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、軸に対してほぼ半径
方向である軸および前記軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な軸に関するものである
。別の実施形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率
は、前記軸のまわりの回転経路に対してほぼ接線方向の軸および前記軸とほぼ同
軸かまたはほぼ平行な軸に関するものである。
【００１２】 本発明の別の好ましい特徴によれば、反応表面の曲率は三次元である。１実施
形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、回転経
路に対してほぼ半径方向である軸、前記軸のまわりの回転経路に対してほぼ接線
方向の軸および前記軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な軸に関するものである。
【００１３】 本発明の別の好ましい特徴によれば、ロータの後縁および前縁は、黄金分割に
合致する対数曲線に対応する曲率を有する。
【００１４】 本発明の特定の実施形態によれば、ロータは３枚羽根ロータよりなる。
【００１５】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータは、ロータを過ぎて気体の流れを誘起
するかまたはそれに反応するように意図されているファンブレードを含む。
【００１６】 本発明の代替実施形態によれば、ロータは航空機プロペラを含む。
【００１７】 本発明の代替実施形態によれば、ロータは船舶プロペラを含む。
【００１８】 本発明の代替実施形態によれば、ロータはポンプロータを含む。
【００１９】 本発明の代替実施形態によれば、ロータはタービンロータを含む。
【００２０】 本発明の代替実施形態によれば、ロータはミキサロータを含む。
【００２１】 本発明は、いくつかの特定の実施形態の以下の説明に照らしてより十分に理解
されるであろう。 説明は添付図面に関連して行う。
【００２２】 （いくつかの実施形態の詳細な説明） 図面に示された第１の実施形態は、気流を誘起するためにファンブレードとし
て使用できる、特に換気扇のファンブレードとして使用され得る、ロータよりな
る。
【００２３】 図面に示すように、ロータは、３枚の半径方向羽根（１１）の組を支持するハ
ブ（１２）を備える。ハブ（１２）は、ファンブレードが流体の流れを誘起する
ように意図されている場合に、適当なモータにより駆動される駆動軸よりなる回
転シャフトに取付けられるように適応されている中心開口（１３）が形成されて
いる。羽根のそれぞれは、凹面機器構成をしており三次元曲率を有する内部反応
面（１４）が形成されており、各次元の曲率は、ロータの中心軸に対し半径方向
の軸、ロータの中心軸に対し接線方向の軸、およびロータの中心軸に対し一致ま
たは平行な軸に関するものである。個々の例で、曲率は、黄金分割に合致する対
数曲線に従っている。その結果、羽根（１１）は共同してロータの概ね凹状の面
を画成する。
【００２４】 さらに、各羽根は、反応面（１４）から遠隔で、凸状の性質の三次元曲率を有
する遠隔反応面（１５）も有しており、各次元の曲率は黄金分割に従った対数曲
線に合致しており、また、各次元の曲率は各次元の反応面（１４）の曲率と同じ
形態を有する。その結果、遠隔面（１５）は共同してロータの概ね凸状の表面を
画成する。
【００２５】 各羽根（１１）は、羽根の曲率ゆえに異なる長さであり、一方の縁（１６）が
他方の縁（１７）より大きい長さを有する、１対の概ね半径方向の縁（１６）お
よび（１７）が形成されている。さらに、各縁は、黄金分割に合致する対数曲線
に適合する曲率を有する。
【００２６】 第１の実施形態に従ったファンブレードは、ある空間から別の空間に空気の流
れを誘起するために換気扇において使用されるように意図されており、一方の縁
（１６）が各羽根の前縁を形成するようなファンブレードの回転により、流体の
流れが凸面から凹面へファンブレードを過ぎて誘起される。実施形態の半径方向
羽根の各々の反応面の曲率のために、ファンブレードは、図６に例示されるよう
に、空気がファンブレードに近づいた時およびファンブレードから排出される時
の両方において、空気中に渦状の流体の流れを誘起する。
【００２７】 第１の実施形態の使用の際に、ロータの回転がロータを通る流体の流れを発生
させ、その際、流れる流体はそれ自体の慣性を維持し、ロータが止められても流
体の流れはそうした慣性によりある期間ロータ内に存続することが判明した。そ
れは、第１の実施形態のロータの使用が流体の流れの発生をもたらし、その際、
（従来のロータとは異なる）ロータ内の流体の流れの経路がロータへの入口の前
方の位置からロータからの出口を過ぎた位置までその幾何学形状に関して一定で
あるという事情に少なくともある程度起因していると考えられる。
【００２８】 （第１の実施形態の実施例） Ａ．第１の実施形態に従ったファンブレードの実施例が、Ｎｏｒｔｅｃ Ｉｎ
ｃ．によりＮＵＴＯＮＥの名称で市販されている換気扇（換気扇機種６８６）の
既存の羽根に代替するために製作および使用された。その換気扇の既存のファン
ブレードは、羽根が従来の機器構成を有する５枚羽根ファンよりなる。既存のフ
ァンブレードを備える換気扇は、ファンに設けられた整流手段を備えたものと備
えないものの両方でテストされた。さらに、換気扇は、実施形態に従ったファン
ブレードを既存のファンブレードと交換することによって改修されて、改修され
た換気扇は従来の整流手段を備えたものと備えないものの両方でテストされた。
図７は、ファンブレードのそれぞれの性能を図形形式で例示しており、ここにお
いて、従来の換気扇および改修された換気扇の効率は各換気扇により発生した体
積流量に対してプロットされており、ファンの効率および流量の測定値は２００
０ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、３２５０ｒｐｍおよび４０００ｒｐｍ時に決定され
た。
【００２９】 既存のロータを備えるファン 実施形態の実施例を備えるファン Ｒｐｍ ２９６８ ３１５０ 電流 ０．５５Ａ ０．５２Ａ 電圧 １１７．６Ｖ １１８Ｖ 出力 ６１．１５Ｗ ６４．９Ｗ ５００〜１００００Ｈｚの 騒音周波数 ７３ｄＢ ６４ｄＢ 騒音３２〜１００００Ｈｚ ７５ｄＢ ６８ｄＢ
【００３０】 第１の実施形態に従ったロータの利用の結果、ファンの効率は著しく増大し、
ファンから発生した流量も劇的に増大した。
【００３１】 Ｂ．さらに、第１の実施形態に従ったファンブレードは、Ｄａｖｉｅｓ，Ｃｒ
ａｉｇという名称の会社により「Ｄａｖｉｅｓ，Ｃｒａｉｇ」の名称で市販され
ている自動車用冷却ファン（機種ＤＣＳＬ１０）において利用した。その結果、
以下の数字が求められた。
【００３２】 既存のロータを備えるファン 実施形態の実施例を備えるファン Ｒｐｍ ２２００ ２２００ 電流 ４．３Ａ ３．６Ａ 電圧 １１．２Ｖ １２．８Ｖ 出力 ４８Ｗ ４６Ｗ １２インチ圧力時気流 ８．５ｍｐｈ（米式） １５ｍｐｈ（米式） ５００〜１００００Ｈｚの 騒音周波数 ７９ｄＢ ６４ｄＢ 騒音３２〜１００００Ｈｚ ８０ｄＢ ７５ｄＢ
【００３３】 本発明の第２の実施形態は第１の実施形態のものと類似の形態のロータよりな
り、他方の縁（１７）が、第１の実施形態のロータと逆方向に回転させられるロ
ータの前縁を備える。
【００３４】 本発明の第３の実施形態は、船舶での使用のためのプロペラとして使用される
第１の実施形態のものと類似の形態のロータよりなる。第３の実施形態の使用に
より、性能を向上させるために従来のプロペラでしばしば必要とされた包囲シュ
ラウドまたはダクトの必要性の排除または少なくとも低減が可能になることが予
想される。
【００３５】 本発明の第４の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タが流体ミキサのインペラとして使用される。
【００３６】 本発明の第５の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タが流体ポンプのインペラとして使用される。
【００３７】 本発明の第６の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タが圧縮機のインペラとして使用される。
【００３８】 本発明の第７の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タがタービンのタービン羽根として使用される。
【００３９】 本明細書（もしあれば、クレームを含む）の全体において、その文脈が別様に
求めない限り、用語「（複数を）含む」、または「（単数を）含む」や「含んで
いる」といった変化形は、記載された整数または整数の群の包含を意味するよう
に理解されるべきであって、いずれかの他の整数または整数の群の除外を意味す
るように理解されるべきではない。
【００４０】 本発明の範囲は上述した実施形態の特定の範囲に限定される必要がないことを
理解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 凸面を上にした状態の第１の実施形態に従ったロータの等角図である。
【図２】 ロータの凸面が上になっている第１の実施形態に従ったロータの平面図である
。
【図３】 図２に示された第１の実施形態に従ったロータの転置した図である。
【図４】 第１の実施形態に従ったロータの側立面図である。
【図５】 図２の線５−５に沿った断面図である。
【図６】 ロータの回転によって生じると考えられる流体の流れを例示する第１の実施形
態の略等角図である。
【図７】 広範に市販されている従来の家庭用換気扇羽根の性能と比較した時の、第１の
実施形態のロータの性能の図形的例証である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１４年１月８日（２００２．１．８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、ロータ、詳細には単翼または多翼ロータに関する。本発明に従った
ロータは、流体の流れを誘起するように意図されているもの、または代わりに、
流体の流れによる作用を受け、その作用の結果としてロータの回転を生じるよう
に意図されているものとし得る。本発明に従ったロータの適用の実施例は、気流
を発生するために使用されるファンブレード、流体の流れを発生するために使用
されるタービン羽根、ポンプもしくは圧縮機、または流体の流れに反応的である
ものにおいて使用されるインペラ、または船舶および航空機により使用され得る
プロペラとしての使用を含む。
【０００２】 （背景技術） 本発明は、ファイ比としても知られる黄金分割の等角ら旋にほぼ合致する対数
関数機器構成の曲線に概ね合致する機器構成を有するロータを含む、オーストラ
リア特許第６９４６７９号（ＡＵ−Ｂ−６２９４６／９６）に開示されているロ
ータの開発よりなる。オーストラリア特許第６９４６７９号の内容は、参照によ
って本願に採り入れられる。
【０００３】 本発明の背景ならびに従来技術に関し本明細書を通じてなされる説明は、本発
明の理解を容易にすることだけを意図したものである。本説明が、引用するあら
ゆる材料が本出願の優先日においてオーストラリアにおいて共通の一般知識の一
部であったことを認知あるいは承認するものでないことは理解されたい。
【０００４】 本発明の目的は、流体の流れを誘起するかまたはそれに反応することができ、
それにより、そのロータの使用が、現在使用されている従来のロータと比較した
時に、ロータを過ぎたその通過時に流体に及ぼされる外来乱流および翼端渦の程
度の低減を生じ、結果としてエネルギー損失および騒音発生が起こる、単翼また
は多翼ロータを提供することである。
【０００５】 （発明の開示） 従って、本発明は、流体の流れの発生装置または反応装置と共に用いる単翼ま
たは多翼ロータであって、前記ロータは回転軸に取付けて配設した中心部を含み
、該ロータはさらに前記中心部に一端を取付けた少なくとも１枚の半径方向羽根
を含んでおり、各各羽根がその一端部と半径方向最外周部との間に前縁と後縁を
有しており、少なくとも１枚の羽根は黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの
対数曲線構造を有する流体反応面を有しており、該少なくとも１枚の羽根が反応
面から離れる遠隔面を有しており、この遠隔面もまた黄金分割にほぼ合致する少
なくとも１つの対数曲線構造を有しており、該ロータの前縁及び／又は後縁が黄
金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に対応する湾曲を有するもので
ある。
【０００６】 本明細書の全体で、用語「流体反応面」は、ロータの回転軸のまわりのその回
転の結果として流体の流れを発生するかまたは代わりに、ロータを過ぎた流体の
流れに応答するように意図されている、ロータの羽根の面を含むものとしてみな
される。
【０００７】 従って、本発明の好適な特徴によれば、１枚の羽根は前記中心部に取付けてあ
り、該中心部が使用時にロータのバランスをとるよう位置決めした釣合いおもり
を支持している。
【０００８】 本発明の好適な特徴によれば、少なくとも２枚の羽根が前記中心部に取付けて
あり、前記羽根は前記中心部周りに等角度距離に離間させてある。
【０００９】 本発明の好ましい特徴によれば、反応面から遠隔の少なくとも１枚の羽根の面
も黄金分割にほぼ合致する対数曲線の機器構成を有する。好ましい１実施形態に
よれば、反応面および遠隔面の曲率はほぼ等しい形態を有する。
【００１０】 本発明の別の好ましい特徴によれば、反応表面の曲率は一次元である。１実施
形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、軸に対
してほぼ半径方向である軸に関するものである。別の実施形態によれば、黄金分
割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前記軸のまわりの回転経路に
対してほぼ接線方向の軸に関するものである。別の実施形態によれば、黄金分割
にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前記軸とほぼ同軸かまたはほぼ
平行な軸に関するものである。
【００１１】 本発明の別の好ましい特徴によれば、反応表面の曲率は二次元である。１実施
形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前記軸
のまわりのその点の回転経路に対してほぼ半径方向の軸および前記軸のまわりの
回転経路に対してほぼ接線方向の軸に関するものである。別の実施形態によれば
、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、軸に対してほぼ半径
方向である軸および前記軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な軸に関するものである
。別の実施形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率
は、前記軸のまわりの回転経路に対してほぼ接線方向の軸および前記軸とほぼ同
軸かまたはほぼ平行な軸に関するものである。
【００１２】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータの前縁は黄金分割に合致する少なくと
も１つの対数曲線に対応する湾曲を有する。
【００１３】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータの前縁と後縁は黄金分割に合致する少
なくとも１つの対数曲線に対応する湾曲を有する。
【００１４】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータは３枚羽根ロータからなる。
【００１５】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータはロータを通過する気流を誘起しまた
はこれに反応する意図をもったファンブレードを含む。
【００１６】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータは航空機用プロペラを含む。
【００１７】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータは船舶用プロペラを含む。
【００１８】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータはポンプ用ロータを含む。
【００１９】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータはタービン用ロータを含む。
【００２０】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータはミキサ用ロータを含む。 本発明の好ましい特徴によれば、反応面と遠隔面の湾曲は、ほぼ同じ形状を有
する。 本発明の好ましい特徴によれば、遠隔面の湾曲は一次元である。１実施形態に
よれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う遠隔面の湾曲
は、前記回転軸に対しほぼ半径方向に延びる軸の周りに沿うものである。別の実
施形態によれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う遠隔
面の湾曲は、前記回転軸周りの回転経路に対しほぼ接線方向に延びる軸の周りに
沿うものである。別の実施形態によれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１
つの対数曲線に従う遠隔面の湾曲は、前記回転軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な
軸の周りに沿うものである。 本発明の好ましい特徴によれば、前記遠隔面の湾曲は二次元である。１実施形
態によれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う遠隔面の
湾曲は、前記回転軸周りの羽根の回転経路に対しほぼ半径方向に延びる軸と、前
記回転軸周りの回転経路に対しほぼ接線方向に沿う軸の周りに沿うものである。
別の実施形態によれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従
う遠隔面の湾曲は、回転軸に対しほぼ半径方向に延びる軸と、前記回転軸とほぼ
同軸かまたはほぼ平行な軸の周りに沿うものである。別の実施形態によれば、黄
金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う遠隔面の湾曲は、前記回
転軸周りの回転経路に対しほぼ接線方向に延びる軸と、前記回転軸とほぼ同軸か
またはほぼ平行な軸の周りに沿うものである。 本発明の好ましい特徴によれば、遠隔面の湾曲は三次元である。１実施形態に
よれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う羽根の湾曲は
、回転経路に対してほぼ半径方向に延びる軸と、前記回転軸周りの回転経路に対
しほぼ接線方向に延びる軸と、前記回転軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な軸の周
りに沿うものである。
【００２１】 本発明は、いくつかの特定の実施形態の以下の説明に照らしてより十分に理解
されるであろう。 説明は添付図面に関連して行う。
【００２２】 （いくつかの実施形態の詳細な説明） 図面に示された第１の実施形態は、気流を誘起するためにファンブレードとし
て使用できる、特に換気扇のファンブレードとして使用され得る、ロータよりな
る。
【００２３】 図面に示すように、ロータは、３枚の半径方向羽根（１１）の組を支持するハ
ブ（１２）を備える。ハブ（１２）は、ファンブレードが流体の流れを誘起する
ように意図されている場合に、適当なモータにより駆動される駆動軸よりなる回
転シャフトに取付けられるように適応されている中心開口（１３）が形成されて
いる。羽根のそれぞれは、凹面機器構成をしており三次元曲率を有する内部反応
面（１４）が形成されており、各次元の曲率は、ロータの中心軸に対し半径方向
の軸、ロータの中心軸に対し接線方向の軸、およびロータの中心軸に対し一致ま
たは平行な軸に関するものである。個々の例で、曲率は、黄金分割に合致する対
数曲線に従っている。その結果、羽根（１１）は共同してロータの概ね凹状の面
を画成する。
【００２４】 さらに、各羽根は、反応面（１４）から遠隔で、凸状の性質の三次元曲率を有
する遠隔反応面（１５）も有しており、各次元の曲率は黄金分割に従った対数曲
線に合致しており、また、各次元の曲率は各次元の反応面（１４）の曲率と同じ
形態を有する。その結果、遠隔面（１５）は共同してロータの概ね凸状の表面を
画成する。
【００２５】 各羽根（１１）は、羽根の曲率ゆえに異なる長さであり、一方の縁（１６）が
他方の縁（１７）より大きい長さを有する、１対の概ね半径方向の縁（１６）お
よび（１７）が形成されている。さらに、各縁は、黄金分割に合致する対数曲線
に適合する曲率を有する。
【００２６】 第１の実施形態に従ったファンブレードは、ある空間から別の空間に空気の流
れを誘起するために換気扇において使用されるように意図されており、一方の縁
（１６）が各羽根の前縁を形成するようなファンブレードの回転により、流体の
流れが凸面から凹面へファンブレードを過ぎて誘起される。実施形態の半径方向
羽根の各々の反応面の曲率のために、ファンブレードは、図６に例示されるよう
に、空気がファンブレードに近づいた時およびファンブレードから排出される時
の両方において、空気中に渦状の流体の流れを誘起する。
【００２７】 第１の実施形態の使用の際に、ロータの回転がロータを通る流体の流れを発生
させ、その際、流れる流体はそれ自体の慣性を維持し、ロータが止められても流
体の流れはそうした慣性によりある期間ロータ内に存続することが判明した。そ
れは、第１の実施形態のロータの使用が流体の流れの発生をもたらし、その際、
（従来のロータとは異なる）ロータ内の流体の流れの経路がロータへの入口の前
方の位置からロータからの出口を過ぎた位置までその幾何学形状に関して一定で
あるという事情に少なくともある程度起因していると考えられる。
【００２８】 （第１の実施形態の実施例） Ａ．第１の実施形態になるファンブレードの１実施例を、Ｎｏｒｔｅｃ社によ
りＮＵＴＯＮＥの名称で市販されている換気扇（換気扇機種６８６）の既製の羽
根に代えて構成し使用した。その換気扇の既製のファンブレードは、羽根が従来
の形状構造をなす５枚羽根ファンからなる。既製のファンブレードを備えた換気
扇を、ファンに配設される整流手段を備えたものと備えないものの両方で試験し
た。さらに、１実施例になるファンブレードを既製のファンブレードと交換する
ことにより換気扇を改造し、改造した換気扇を従来の整流手段を備えたものと備
えないものの両方で試験した。図７は、ファンブレードのそれぞれの性能をグラ
フ形式で示すもので、従来の換気扇と改修した換気扇の効率を各換気扇が発生す
る体積流量に対しプロットし、ファンの効率と流量の計測値を２０００ｒｐｍ，
３０００ｒｐｍ，３２５０ｒｐｍ，４０００ｒｐｍにて測定してある。
【００２９】 既存のロータを備えるファン 実施形態の実施例を備えるファン Ｒｐｍ ２９６８ ３１５０ 電流 ０．５５Ａ ０．５２Ａ 電圧 １１７．６Ｖ １１８Ｖ 出力 ６１．１５Ｗ ６４．９Ｗ ５００〜１００００Ｈｚの 騒音周波数 ７３ｄＢ ６４ｄＢ 騒音３２〜１００００Ｈｚ ７５ｄＢ ６８ｄＢ
【００３０】 第１の実施形態に従ったロータの利用の結果、ファンの効率は著しく増大し、
ファンから発生した流量も劇的に増大した。
【００３１】 Ｂ．さらに、第１の実施形態に従ったファンブレードは、Ｄａｖｉｅｓ，Ｃｒ
ａｉｇという名称の会社により「Ｄａｖｉｅｓ，Ｃｒａｉｇ」の名称で市販され
ている自動車用冷却ファン（機種ＤＣＳＬ１０）において利用した。その結果、
以下の数字が求められた。
【００３２】 既存のロータを備えるファン 実施形態の実施例を備えるファン Ｒｐｍ ２２００ ２２００ 電流 ４．３Ａ ３．６Ａ 電圧 １１．２Ｖ １２．８Ｖ 出力 ４８Ｗ ４６Ｗ １２インチ圧力時気流 ８．５ｍｐｈ（米式） １５ｍｐｈ（米式） ５００〜１００００Ｈｚの 騒音周波数 ７９ｄＢ ６４ｄＢ 騒音３２〜１００００Ｈｚ ８０ｄＢ ７５ｄＢ
【００３３】 本発明の第２の実施形態は第１の実施形態のものと類似の形態のロータよりな
り、他方の縁（１７）が、第１の実施形態のロータと逆方向に回転させられるロ
ータの前縁を備える。
【００３４】 本発明の第３の実施形態は、船舶での使用のためのプロペラとして使用される
第１の実施形態のものと類似の形態のロータよりなる。第３の実施形態の使用に
より、性能を向上させるために従来のプロペラでしばしば必要とされた包囲シュ
ラウドまたはダクトの必要性の排除または少なくとも低減が可能になることが予
想される。
【００３５】 本発明の第４の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タが流体ミキサのインペラとして使用される。
【００３６】 本発明の第５の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タが流体ポンプのインペラとして使用される。
【００３７】 本発明の第６の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タが圧縮機のインペラとして使用される。
【００３８】 本発明の第７の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タがタービンのタービン羽根として使用される。
【００３９】 上記の実施形態の少なくとも一部になるロータの試験結果として、ロータの羽
根が単一渦の渦巻き線を唯一無二に再現し、これに適合しているように見える。
その結果、ロータは一様な流体の流れ構造を生み、この流れ構造がそこで得られ
た流体場の慣性によりその安定性を高める（すなわち、ロータが単一渦を生成す
る）。一旦回転すると、この単一渦は元来が回転運動体であり、同時にまた高い
回転慣性を有する。従来のプロペラはこれを達成し得ず、急激に停止させた場合
にプロペラは流体本体内に生成した流体の流れパターンに干渉する。対照的に、
本実施形態になるロータは停止時にこの種の干渉を流体の流れに対し引き起こさ
ず、流体内に誘起した角度モーメントが減退するまで後続流体が続くことを試験
が示している。
【００４０】 本発明の範囲は上述した実施形態の特定の範囲に限定される必要がないことを
理解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 凸面を上にした状態の第１の実施形態になるロータの等角図である。
【図２】 ロータの凸面を上にした第１の実施形態になるロータの平面図である。
【図３】 図２に示した第１の実施形態になるロータの下面図である。
【図４】 第１の実施形態になるロータの側面図である。
【図５】 図２の５−５線に沿う断面図である。
【図６】 ロータの回転によって生じると考えられる流体の流れを例示する第１の実施形
態の概略等角図である。
【図７】 広く市販されている従来の家庭用換気扇羽根の性能と比較した第１の実施形態
のロータの性能をグラフにより例示する図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年９月１９日（２００２．９．１９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 単翼または多翼ロータ
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、ロータ、詳細には単翼または多翼ロータに関する。本発明に従った
ロータは、流体の流れを誘起するように意図されているもの、または代わりに、
流体の流れによる作用を受け、その作用の結果としてロータの回転を生じるよう
に意図されているものとし得る。本発明に従ったロータの適用の実施例は、気流
を発生するために使用されるファンブレード、流体の流れを発生するために使用
されるタービン羽根、ポンプもしくは圧縮機、または流体の流れに反応的である
ものにおいて使用されるインペラ、または船舶および航空機により使用され得る
プロペラとしての使用を含む。
【０００２】 （背景技術） 本発明は、ファイ比としても知られる黄金分割の等角ら旋にほぼ合致する対数
関数機器構成の曲線に概ね合致する機器構成を有するロータを含む、オーストラ
リア特許第６９４６７９号（ＡＵ−Ｂ−６２９４６／９６）に開示されているロ
ータの開発よりなる。オーストラリア特許第６９４６７９号の内容は、参照によ
って本願に採り入れられる。
【０００３】 本発明の背景ならびに従来技術に関し本明細書を通じてなされる説明は、本発
明の理解を容易にすることだけを意図したものである。本説明が、引用するあら
ゆる材料が本出願の優先日においてオーストラリアにおいて共通の一般知識の一
部であったことを認知あるいは承認するものでないことは理解されたい。
【０００４】 本発明の目的は、流体の流れを誘起するかまたはそれに反応することができ、
それにより、そのロータの使用が、現在使用されている従来のロータと比較した
時に、ロータを過ぎたその通過時に流体に及ぼされる外来乱流および翼端渦の程
度の低減を生じ、結果としてエネルギー損失および騒音発生が起こる、単翼また
は多翼ロータを提供することである。
【０００５】 （発明の開示） 従って、本発明は、流体の流れの発生装置または反応装置と共に用いる単翼ま
たは多翼ロータであって、前記ロータは回転軸に取付けて配設した中心部を含み
、該ロータはさらに前記中心部に一端を取付けた少なくとも１枚の半径方向羽根
を含んでおり、各各羽根がその一端部と半径方向最外周部との間に前縁と後縁を
有しており、少なくとも１枚の羽根は黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの
対数曲線構造を有する流体反応面を有しており、該少なくとも１枚の羽根が反応
面から離れる遠隔面を有しており、この遠隔面もまた黄金分割にほぼ合致する少
なくとも１つの対数曲線構造を有しており、該ロータの前縁及び／又は後縁が黄
金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に対応する湾曲を有するもので
ある。
【０００６】 本明細書の全体で、用語「流体反応面」は、ロータの回転軸のまわりのその回
転の結果として流体の流れを発生するかまたは代わりに、ロータを過ぎた流体の
流れに応答するように意図されている、ロータの羽根の面を含むものとしてみな
される。
【０００７】 従って、本発明の好適な特徴によれば、１枚の羽根は前記中心部に取付けてあ
り、該中心部が使用時にロータのバランスをとるよう位置決めした釣合いおもり
を支持している。
【０００８】 本発明の好適な特徴によれば、少なくとも２枚の羽根が前記中心部に取付けて
あり、前記羽根は前記中心部周りに等角度距離に離間させてある。
【０００９】 本発明の好ましい特徴によれば、反応面から遠隔の少なくとも１枚の羽根の面
も黄金分割にほぼ合致する対数曲線の機器構成を有する。好ましい１実施形態に
よれば、反応面および遠隔面の曲率はほぼ等しい形態を有する。
【００１０】 本発明の別の好ましい特徴によれば、反応表面の曲率は一次元である。１実施
形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、軸に対
してほぼ半径方向である軸に関するものである。別の実施形態によれば、黄金分
割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前記軸のまわりの回転経路に
対してほぼ接線方向の軸に関するものである。別の実施形態によれば、黄金分割
にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前記軸とほぼ同軸かまたはほぼ
平行な軸に関するものである。
【００１１】 本発明の別の好ましい特徴によれば、反応表面の曲率は二次元である。１実施
形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前記軸
のまわりのその点の回転経路に対してほぼ半径方向の軸および前記軸のまわりの
回転経路に対してほぼ接線方向の軸に関するものである。別の実施形態によれば
、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、軸に対してほぼ半径
方向である軸および前記軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な軸に関するものである
。別の実施形態によれば、黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率
は、前記軸のまわりの回転経路に対してほぼ接線方向の軸および前記軸とほぼ同
軸かまたはほぼ平行な軸に関するものである。
【００１２】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータの前縁は黄金分割に合致する少なくと
も１つの対数曲線に対応する湾曲を有する。
【００１３】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータの前縁と後縁は黄金分割に合致する少
なくとも１つの対数曲線に対応する湾曲を有する。
【００１４】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータは３枚羽根ロータからなる。
【００１５】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータはロータを通過する気流を誘起しまた
はこれに反応する意図をもったファンブレードを含む。
【００１６】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータは航空機用プロペラを含む。
【００１７】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータは船舶用プロペラを含む。
【００１８】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータはポンプ用ロータを含む。
【００１９】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータはタービン用ロータを含む。
【００２０】 本発明の好ましい特徴によれば、ロータはミキサ用ロータを含む。 本発明の好ましい特徴によれば、反応面と遠隔面の湾曲は、ほぼ同じ形状を有
する。 本発明の好ましい特徴によれば、遠隔面の湾曲は一次元である。１実施形態に
よれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う遠隔面の湾曲
は、前記回転軸に対しほぼ半径方向に延びる軸の周りに沿うものである。別の実
施形態によれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う遠隔
面の湾曲は、前記回転軸周りの回転経路に対しほぼ接線方向に延びる軸の周りに
沿うものである。別の実施形態によれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１
つの対数曲線に従う遠隔面の湾曲は、前記回転軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な
軸の周りに沿うものである。 本発明の好ましい特徴によれば、前記遠隔面の湾曲は二次元である。１実施形
態によれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う遠隔面の
湾曲は、前記回転軸周りの羽根の回転経路に対しほぼ半径方向に延びる軸と、前
記回転軸周りの回転経路に対しほぼ接線方向に沿う軸の周りに沿うものである。
別の実施形態によれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従
う遠隔面の湾曲は、回転軸に対しほぼ半径方向に延びる軸と、前記回転軸とほぼ
同軸かまたはほぼ平行な軸の周りに沿うものである。別の実施形態によれば、黄
金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う遠隔面の湾曲は、前記回
転軸周りの回転経路に対しほぼ接線方向に延びる軸と、前記回転軸とほぼ同軸か
またはほぼ平行な軸の周りに沿うものである。 本発明の好ましい特徴によれば、遠隔面の湾曲は三次元である。１実施形態に
よれば、黄金分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線に従う羽根の湾曲は
、回転経路に対してほぼ半径方向に延びる軸と、前記回転軸周りの回転経路に対
しほぼ接線方向に延びる軸と、前記回転軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な軸の周
りに沿うものである。
【００２１】 本発明は、いくつかの特定の実施形態の以下の説明に照らしてより十分に理解
されるであろう。 説明は添付図面に関連して行う。
【００２２】 （いくつかの実施形態の詳細な説明） 図面に示された第１の実施形態は、気流を誘起するためにファンブレードとし
て使用できる、特に換気扇のファンブレードとして使用され得る、ロータよりな
る。
【００２３】 図面に示すように、ロータは、３枚の半径方向羽根（１１）の組を支持するハ
ブ（１２）を備える。ハブ（１２）は、ファンブレードが流体の流れを誘起する
ように意図されている場合に、適当なモータにより駆動される駆動軸よりなる回
転シャフトに取付けられるように適応されている中心開口（１３）が形成されて
いる。羽根のそれぞれは、凹面機器構成をしており三次元曲率を有する内部反応
面（１４）が形成されており、各次元の曲率は、ロータの中心軸に対し半径方向
の軸、ロータの中心軸に対し接線方向の軸、およびロータの中心軸に対し一致ま
たは平行な軸に関するものである。個々の例で、曲率は、黄金分割に合致する対
数曲線に従っている。その結果、羽根（１１）は共同してロータの概ね凹状の面
を画成する。
【００２４】 さらに、各羽根は、反応面（１４）から遠隔で、凸状の性質の三次元曲率を有
する遠隔反応面（１５）も有しており、各次元の曲率は黄金分割に従った対数曲
線に合致しており、また、各次元の曲率は各次元の反応面（１４）の曲率と同じ
形態を有する。その結果、遠隔面（１５）は共同してロータの概ね凸状の表面を
画成する。
【００２５】 各羽根（１１）は、羽根の曲率ゆえに異なる長さであり、一方の縁（１６）が
他方の縁（１７）より大きい長さを有する、１対の概ね半径方向の縁（１６）お
よび（１７）が形成されている。さらに、各縁は、黄金分割に合致する対数曲線
に適合する曲率を有する。
【００２６】 第１の実施形態に従ったファンブレードは、ある空間から別の空間に空気の流
れを誘起するために換気扇において使用されるように意図されており、一方の縁
（１６）が各羽根の前縁を形成するようなファンブレードの回転により、流体の
流れが凸面から凹面へファンブレードを過ぎて誘起される。実施形態の半径方向
羽根の各々の反応面の曲率のために、ファンブレードは、図６に例示されるよう
に、空気がファンブレードに近づいた時およびファンブレードから排出される時
の両方において、空気中に渦状の流体の流れを誘起する。
【００２７】 第１の実施形態の使用の際に、ロータの回転がロータを通る流体の流れを発生
させ、その際、流れる流体はそれ自体の慣性を維持し、ロータが止められても流
体の流れはそうした慣性によりある期間ロータ内に存続することが判明した。そ
れは、第１の実施形態のロータの使用が流体の流れの発生をもたらし、その際、
（従来のロータとは異なる）ロータ内の流体の流れの経路がロータへの入口の前
方の位置からロータからの出口を過ぎた位置までその幾何学形状に関して一定で
あるという事情に少なくともある程度起因していると考えられる。
【００２８】 （第１の実施形態の実施例） Ａ．第１の実施形態になるファンブレードの１実施例を、Ｎｏｒｔｅｃ社によ
りＮＵＴＯＮＥの名称で市販されている換気扇（換気扇機種６８６）の既製の羽
根に代えて構成し使用した。その換気扇の既製のファンブレードは、羽根が従来
の形状構造をなす５枚羽根ファンからなる。既製のファンブレードを備えた換気
扇を、ファンに配設される整流手段を備えたものと備えないものの両方で試験し
た。さらに、１実施例になるファンブレードを既製のファンブレードと交換する
ことにより換気扇を改造し、改造した換気扇を従来の整流手段を備えたものと備
えないものの両方で試験した。図７は、ファンブレードのそれぞれの性能をグラ
フ形式で示すもので、従来の換気扇と改修した換気扇の効率を各換気扇が発生す
る体積流量に対しプロットし、ファンの効率と流量の計測値を２０００ｒｐｍ，
３０００ｒｐｍ，３２５０ｒｐｍ，４０００ｒｐｍにて測定してある。
【００２９】 既存のロータを備えるファン 実施形態の実施例を備えるファン Ｒｐｍ ２９６８ ３１５０ 電流 ０．５５Ａ ０．５２Ａ 電圧 １１７．６Ｖ １１８Ｖ 出力 ６１．１５Ｗ ６４．９Ｗ ５００〜１００００Ｈｚの 騒音周波数 ７３ｄＢ ６４ｄＢ 騒音３２〜１００００Ｈｚ ７５ｄＢ ６８ｄＢ
【００３０】 第１の実施形態に従ったロータの利用の結果、ファンの効率は著しく増大し、
ファンから発生した流量も劇的に増大した。
【００３１】 Ｂ．さらに、第１の実施形態に従ったファンブレードは、Ｄａｖｉｅｓ，Ｃｒ
ａｉｇという名称の会社により「Ｄａｖｉｅｓ，Ｃｒａｉｇ」の名称で市販され
ている自動車用冷却ファン（機種ＤＣＳＬ１０）において利用した。その結果、
以下の数字が求められた。
【００３２】 既存のロータを備えるファン 実施形態の実施例を備えるファン Ｒｐｍ ２２００ ２２００ 電流 ４．３Ａ ３．６Ａ 電圧 １１．２Ｖ １２．８Ｖ 出力 ４８Ｗ ４６Ｗ １２インチ圧力時気流 ８．５ｍｐｈ（米式） １５ｍｐｈ（米式） ５００〜１００００Ｈｚの 騒音周波数 ７９ｄＢ ６４ｄＢ 騒音３２〜１００００Ｈｚ ８０ｄＢ ７５ｄＢ
【００３３】 本発明の第２の実施形態は第１の実施形態のものと類似の形態のロータよりな
り、他方の縁（１７）が、第１の実施形態のロータと逆方向に回転させられるロ
ータの前縁を備える。
【００３４】 本発明の第３の実施形態は、船舶での使用のためのプロペラとして使用される
第１の実施形態のものと類似の形態のロータよりなる。第３の実施形態の使用に
より、性能を向上させるために従来のプロペラでしばしば必要とされた包囲シュ
ラウドまたはダクトの必要性の排除または少なくとも低減が可能になることが予
想される。
【００３５】 本発明の第４の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タが流体ミキサのインペラとして使用される。
【００３６】 本発明の第５の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タが流体ポンプのインペラとして使用される。
【００３７】 本発明の第６の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タが圧縮機のインペラとして使用される。
【００３８】 本発明の第７の実施形態によれば、第１の実施形態のものと類似の形態のロー
タがタービンのタービン羽根として使用される。
【００３９】 上記の実施形態の少なくとも一部になるロータの試験結果として、ロータの羽
根が単一渦の渦巻き線を唯一無二に再現し、これに適合しているように見える。
その結果、ロータは一様な流体の流れ構造を生み、この流れ構造がそこで得られ
た流体場の慣性によりその安定性を高める（すなわち、ロータが単一渦を生成す
る）。一旦回転すると、この単一渦は元来が回転運動体であり、同時にまた高い
回転慣性を有する。従来のプロペラはこれを達成し得ず、急激に停止させた場合
にプロペラは流体本体内に生成した流体の流れパターンに干渉する。対照的に、
本実施形態になるロータは停止時にこの種の干渉を流体の流れに対し引き起こさ
ず、流体内に誘起した角度モーメントが減退するまで後続流体が続くことを試験
が示している。
【００４０】 本発明の範囲は上述した実施形態の特定の範囲に限定される必要がないことを
理解するべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 凸面を上にした状態の第１の実施形態になるロータの等角図である。
【図２】 ロータの凸面を上にした第１の実施形態になるロータの平面図である。
【図３】 図２に示した第１の実施形態になるロータの下面図である。
【図４】 第１の実施形態になるロータの側面図である。
【図５】 図２の５−５線に沿う断面図である。
【図６】 ロータの回転によって生じると考えられる流体の流れを例示する第１の実施形
態の概略等角図である。
【図７】 広く市販されている従来の家庭用換気扇羽根の性能と比較した第１の実施形態
のロータの性能をグラフにより例示する図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3G002 BA03 BB01 3H033 AA02 AA15 BB02 BB03 BB08 BB19 DD03 DD04 EE06 EE19

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体の流れの発生装置または反応装置と共に使用するための
    単翼または多翼ロータであって、前記ロータは回転シャフトに取付けられるよう
    に適応された中心ハブを含んでおり、ロータはハブの一端に取付けられた少なく
    とも１枚の半径方向羽根をさらに含んでおり、前記少なくとも１枚の羽根は黄金
    分割にほぼ合致する少なくとも１つの対数曲線の機器構成を有する流体反応面を
    有する、単翼または多翼ロータ。
  2. 【請求項２】 １枚の羽根がハブに取付けられており、ハブは使用時にロー
    タのバランスをとるために位置決めされた釣合いおもりが設けられている、請求
    項１記載の単翼ロータ。
  3. 【請求項３】 少なくとも２枚の羽根がハブに取付けられており、前記羽根
    はハブのまわりに角度的に等距離に離間されている、請求項１記載の多翼ロータ
    。
  4. 【請求項４】 反応面から遠隔の少なくとも１枚の羽根の面も黄金分割にほ
    ぼ合致する対数曲線の機器構成を有する、上記請求項のいずれかに記載の単翼ま
    たは多翼ロータ。
  5. 【請求項５】 反応面および遠隔面の曲率がほぼ等しい形態のものである、
    請求項４記載の単翼または多翼ロータ。
  6. 【請求項６】 反応表面の曲率が一次元である、上記請求項のいずれかに記
    載の単翼または多翼ロータ。
  7. 【請求項７】 黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、軸
    に対してほぼ半径方向である軸に関するものである、請求項６記載の単翼または
    多翼ロータ。
  8. 【請求項８】 黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前
    記軸のまわりの回転経路に対してほぼ接線方向の軸に関するものである、請求項
    ６記載の単翼または多翼ロータ。
  9. 【請求項９】 黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、前
    記軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な軸に関するものである、請求項６記載の単翼
    または多翼ロータ。
  10. 【請求項１０】 反応表面の曲率が二次元である、請求項１〜５のいずれか
    に記載の単翼または多翼ロータ。
  11. 【請求項１１】 黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、
    前記軸のまわりのその点の回転経路に対してほぼ半径方向の軸および前記軸のま
    わりの回転経路に対してほぼ接線方向の軸に関するものである、請求項１０記載
    の単翼または多翼ロータ。
  12. 【請求項１２】 黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、
    軸に対してほぼ半径方向である軸および前記軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な軸
    に関するものである、請求項１０記載の単翼または多翼ロータ。
  13. 【請求項１３】 黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、
    前記軸のまわりの回転経路に対してほぼ接線方向の軸および前記軸とほぼ同軸か
    またはほぼ平行な軸に関するものである、請求項１０記載の単翼または多翼ロー
    タ。
  14. 【請求項１４】 反応表面の曲率が三次元である、請求項１〜５のいずれか
    に記載の単翼または多翼ロータ。
  15. 【請求項１５】 黄金分割にほぼ合致する対数曲線に従った羽根の曲率は、
    回転経路に対してほぼ半径方向である軸、前記軸のまわりの回転経路に対してほ
    ぼ接線方向の軸および前記軸とほぼ同軸かまたはほぼ平行な軸に関するものであ
    る、請求項１４記載の単翼または多翼ロータ。
  16. 【請求項１６】 ロータの後縁および前縁は、黄金分割に合致する対数曲線
    に対応する曲率を有する、上記請求項のいずれかに記載の単翼または多翼ロータ
    。
  17. 【請求項１７】 ロータの後縁は、黄金分割に合致する対数曲線に対応する
    曲率を有する、請求項１〜１５のいずれかに記載の単翼または多翼ロータ。
  18. 【請求項１８】 ロータの前縁は、黄金分割に合致する対数曲線に対応する
    曲率を有する、請求項１〜１５のいずれかに記載の単翼または多翼ロータ。
  19. 【請求項１９】 ロータは３枚羽根ロータを含む、上記請求項のいずれかに
    記載の多翼ロータ。
  20. 【請求項２０】 ロータは、ロータを過ぎて気体の流れを誘起するかまたは
    それに反応するように意図されているファンブレードを含む、上記請求項のいず
    れかに記載の単翼または多翼ロータ。
  21. 【請求項２１】 ロータは航空機プロペラを含む、請求項１〜１９のいずれ
    かに記載の単翼または多翼ロータ。
  22. 【請求項２２】 ロータは船舶プロペラを含む、請求項１〜１９のいずれか
    に記載の単翼または多翼ロータ。
  23. 【請求項２３】 ロータはポンプロータを含む、請求項１〜１９のいずれか
    に記載の単翼または多翼ロータ。
  24. 【請求項２４】 ロータはタービンロータを含む、請求項１〜１９のいずれ
    かに記載の単翼または多翼ロータ。
  25. 【請求項２５】 ロータはミキサロータを含む、請求項１〜１９のいずれか
    に記載の単翼または多翼ロータ。
  26. 【請求項２６】 実質的に本書に記載の単翼または多翼ロータ。
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