JP2003525172A - 高性能プロペラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠心力を有効な作用力に変換することが可能な高性能プロペラを提供する。 【解決手段】 一つのハブ２と複数の羽根３とを有する高性能プロペラにおいて、各羽根３の先端にそれぞれ弧状の縁部１を設けることにより、小さな誘発抗力を与え、また羽根の先端近くで差圧を高め、それによって羽根への作用力を高めるように遠心力を有効力に変換可能なるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明はプロペラ、特に、先端に両サイド方向又は片サイド方向に延びる弧状
縁部を備えた羽根付きプロペラに関する。

【０００２】

【従来の技術】

当技術におけるプロペラの羽根に対して、誘発された抗力の作用によって、最
大圧力点は、主作動領域となっている羽根長さの約０．７の場所に設置されてい
る。羽根の運動速度は、羽根の長さの０．７倍の場所から羽根の先端までの範囲
で最大に達するが、その範囲は、プロペラの全回転面積の約半分を締めていて、
当然の作用力の算定によって約７０％の作用力を発生するべきである。在来のプ
ロペラにおいては、この範囲における正圧面と負圧面との間の差圧は、羽根の先
端で殆どゼロまで減少する。羽根の先端は、羽根の最大運動速度の位置に設置さ
れているが、しかし、在来のプロペラではエネルギの最大損失の位置でもある。
当技術ではプロペラの羽根の正圧面と負圧面との間と、これら圧面と周囲の媒体
との間には、何ら安定した境界が存在しておらず、それで羽根の先端におけるエ
ネルギ損失は甚大なものとなっている。現在は、比較的大きな縦横比を有した羽
根に縁部が付加された設計があるが、しかし、エネルギ節減の有利な成果が明ら
かに見えてこない。このことは、羽根の誘発抗力自体が比較的より小さく、羽根
のスパンがより長く、力のてこ腕が長く、それでモーメントが羽根を容易に変形
させる程大きくなっていて、縁部によって大きな形状抗力を容易に惹起すると言
う理由による。現在のところ、羽根に縁部が設けられている設計や、又はプロペ
ラがトンネル形状の外部リングを有している設計や、及び若しくはトンネル内へ
のプロペラの適用は、基本的に流体の半径方向の補給に対する縁部やトンネルの
影響を考慮していなかった。縁部の形状と寸法は、誘発抗力の除去と流体の半径
方向補給の両方に対して考慮を払っていない。縁部やトンネルは流体の補給に影
響し、それでプロペラに作用する流体量を減らし、その結果プロペラによって発
生される有効な作用力が減少されて、結果的にプロペラ効率が低下する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の課題は、上述したような技術におけるプロペラの欠点を克服すること
ができる高性能プロペラを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本発明に係るプロペラは、一つのハブと複数の羽根とを有していて、各羽根の
先端に両側弧状縁部又は片側弧状縁部が設けられていることを特徴とする。

【０００５】 本発明のプロペラは、両側弧状縁部又は片側弧状縁部によって羽根の先端近く
での流れ状態と圧力分布を変えることができる。従って、本発明のプロペラの流
体動力学的性能は、無限に近付く縦横比と小さな誘発抗力とを示している。流体
の遠心力は、羽根の先端近くで作用力が増大するように、有効な作用力に変換さ
れるのに対して、そこでは、回転方向における形状抗力が、両側弧状縁部又は片
側弧状縁部によっては殆ど何ら発生されない。殆ど誘発抗力の無い状態では、エ
ネルギ損失を低減すると言う有利な結果は羽根の弦を長くすることで明らかにな
り、それによって羽根の面積を増大すると共に、流体の外向きへの流速を低下す
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】

本発明を、添付図面と実施例を参照にして更に説明する。 本実施の形態において、「両側弧状縁部及び片側弧状縁部」なる用語は、簡明
化の目的で、単に「縁部」と称する。

【０００７】実施例１ 空中で使用される推進型の高性能プロペラ 図１及び２を参照すると、この実施例のプロペラは、ハブ２と１２枚の羽根３
とを有していて、各羽根３の先端に該羽根の両サイド方向に延びる両側弧状縁部
１が設けられていることを特徴としている。また、強化リング４が羽根の間に配
置されている。プロペラは、プラスチックや金属等のいずれかの適当な材料から
型成形や溶接や他の機械的方法で造られている。

【０００８】 この実施例のプロペラにおいて、このプロペラの直径は０．８ｍであり、有効
迎え角は１４度であり、揚力係数Ｌは１とされており、縦横比は４であり、羽根
の面積はプロペラの回転面積に等しくなっており、縁部の高さは羽根の２６％の
弦長さに等しくなっており、縁部は２２度の外側を向いた傾斜を有している。強
化リング４は、羽根の先端に、羽根の軸方向幅を越えて設置されている。強化リ
ングと縁部とは、何ら作用力を発生せずにただ摩擦抗力のみを発生するように面
がプロペラの回転面にほぼ平行か、又は或る角度を成した接続細片によって接続
されている。

【０００９】 本発明のプロペラに従って理論的に発生される静的推力Ｆは、空気の圧縮性の
作用を考慮しないで、羽根の先端における５５０ｍ／ｓの技術目標の観点から算
定される。 Ｆ：推力、ｋｇｆ Ａ：羽根の面積、０．５ｍ² ｒ：回転速度、２１９ｒｐｓ Ｖ_(m) ：羽根先端の速度、５００ｍ／ｓ Ｌ：揚力係数、１ ρ：空気密度、０．１２５ｋｇ. ｓ² ／ｍ⁴ Ｒ：半径、０．４ｍ 推力Ｆ＝０．２５ＬρＡＶ² _(m)＝４７２６ｋｇｆ＝４６３２０Ｎ

【００１０】 縁部と強化リングによって発生される摩擦抗力Ｚの計算： 在来のプロペラと比較すると、縁部と強化リングとによって発生される摩擦抗
力は、本発明のプロペラによって付加されるものであり、かくして縁部と強化リ
ングとによって発生される摩擦抗力Ｚと、推力に対するその比率とは、その効果
を評価するように次のように算定される。

【００１１】 縁部と強化リングとによって発生する摩擦抗力Ｚは、面の抗力に対する計算式
を採用して算定される。縁部及び強化リングの形状はただ摩擦抗力を起すだけで
あって且つその抗力は面の抗力に近似していると仮定すると、摩擦抗力は、プロ
ペラの羽根の先端における５０％の回転面積に等しい縁部と強化リングの面積に
従って算定される。 Ｚ：縁部と強化リングとによって発生される摩擦抗力、ｋｇｆ Ｒ：レイノルズ数 Ｍ：縁部と強化リングの表面面積、０．１２５ｍ² Ｃ：抗力係数 Ｖ_(m) ：縁部の直線速度、５５０ｍ／ｓ ρ：空気密度、０．１２５ｋｇ. ｓ² ／ｍ⁴ γ：空気の粘度係数、１．４５×０．００００１ｍ² ／ｓ Ｒ＝（２．５×５５０）÷（１．４５×０．００００１） ＝９４８２７５８６ Ｃ＝０．４５５÷（ＬｇＲ）^2.58＝０．００２１ Ｚ＝０．５ＣρＭＶ² _(m) ＝０．５×０．００２１×０．１２５×０．１２５×５５０×５５０ ＝４．９６２５ｋｇｆ

【００１２】 推力に対する縁部及び強化リングによって発生される摩擦抗力の比率は、次の
ように算定される： 抗力／推力＝４．９６２５÷４７２６＝０．００１０５ 従って、本発明のプロペラに対する縁部及び強化リングによって発生される摩
擦抗力の作用は、取るに足らないものである。

【００１３】 本発明のプロペラに対する誘発抗力の損失を在来のプロペラに対するものと比
較すると： １．本発明のプロペラに対する誘発抗力の損失量の算定： Ａ：プロペラの面積、０．５ｍ² λ：縦横比≒∞ Ｖ_(m) ：羽根の先端における速度、５５０ｍ／ｓ Ｌ：揚力係数、１ 誘発抗力係数Ｃ_I は、次のように評価される： Ｃ_I ＝Ｌ² ／（πλ）＝１／（π∞）≒０ 誘発抗力Ｒ_I は、次のように評価される： Ｒ_I ＝０．５Ｃ_I ρＶ² _(m)＝０

【００１４】 ２．在来のプロペラに対する誘発抗力損失の量の算定： Ａ：プロペラの面積、０．５ｍ² λ：縦横比、４ Ｖ_(m) ：羽根の先端における速度、５５０ｍ／ｓ Ｌ：揚力係数、１ 誘発抗力係数Ｃ_I は、次のように評価される： Ｃ_I ＝Ｌ² ／（πλ）＝１／１２．６＝０．０７９６ 誘発される抗力Ｒ_I は、次のように評価される： Ｒ_I ＝０．５Ｃ_I ρＡＶ² _(m)＝７５２ｋｇｆ 本発明のプロペラに対する誘発抗力の推力に対する比率： ０／４７２６＝０ 在来のプロペラに対する誘発抗力の推力に対する比率： ７５２／４７２６＝０．１３ この条件下では、誘発抗力の損失は、本発明のプロペラに対する１３％の推力
に等しい量だけ低減される。

【００１５】実施例２ 極端に広い弦を有した羽根で推進する型の高性能プロペラ この実施例のプロペラは、ハブ２と６枚の羽根３とを有していて、両側弧状縁
部１が各羽根３の先端に設けられている。この実施例のプロペラにおいては、直
径は０．８ｍであり、軸方向長さは０．９２ｍであり、羽根の流入側における迎
え角は６０度であり、羽根の流出側における迎え角は３０度であり、また縦横比
は０．４である。プロペラは、その全体において螺旋形状に構成されている。羽
根の負圧面における縁部の高さは０．０３ｍである。羽根の正圧面における縁部
の高さは、流入側で０．０３ｍであり、流出側で０．０８ｍである。縁部は、何
ら外側に向かった傾斜を有していない。溢流防止エッジは、０．０６ｍの幅で、
縁部に対して６０度の角度となっている。

【００１６】 さて、本発明のプロペラを、同じ吸入孔面積を有し、同じ作動条件下でのター
ボ−ファンエンジンやコンプレッサーのものと比較する。本発明のプロペラは、
流体の吸入量を大幅に増加し、それで羽根に作用する流体量を増加するように、
流体が半径方向に吸入されることを特徴としている。羽根の負圧面上での吸入空
気は、羽根の正圧面には縁部と溢流防止エッジとが設けれているので、案内され
且つ制限されるように羽根の正圧面と縁部と溢流防止エッジとによって構成され
た空間に入ることになる。羽根の負圧面から次の隣接した羽根の正圧面に圧力が
移行するうちに、羽根の正圧面と負圧面との間の干渉は低減され、それによって
差圧は、羽根の正圧面と負圧面との間の空間内で案内される流体を介して増大さ
れる。本発明のプロペラに対する流体フラックスは、それが遠心力を有効な作用
力に変換できる程大きくなっている。有効な作用力は増大され、また抗力や他の
二次流の損失は、容易に羽根をあえがせたり、揺動させたりしないように減少さ
れる。

【００１７】 ｍ：プロペラの風向きの側で吸入される流体量 ｖ：流体の外側に向かった流れの速度 Ｍ：本発明のプロペラに対する羽根の先端で吸入される半径方向流体の量 Ｆ：プロペラの推力

【００１８】 推力ジェット型の機械で発生される推力は、主として流体運動量の変化に依存
している。 在来の推力ファンで発生される推力Ｆは： Ｆ＝ｄ（ｍｖ）／ｄｔ

【００１９】 本発明のプロペラの風向きの側で吸入される流体量（ｍ）が、風向きの同じ面
積を有したファンのものと同じであると仮定すると、かくして全流量は、供給さ
れる半径方向の吸入量Ｍによって、本発明のプロペラに対しては（ｍ＋Ｍ）とな
る。流体の外側に向かった流れの速度（ｖ）が、在来のプロペラに対するものと
同じである（実際には、そのものよりも大きい）と仮定すると、それでこの実施
例のプロペラで発生される推力Ｆは： Ｆ＝ｄ［（ｍ＋Ｍ）ｖ）］／ｄｔ

【００２０】 従って、本発明のプロペラで発生される推力は、風向きの同じ面積を有したタ
ーボ−ファンエンジンのファン等の在来のファンのものよりも大きい。また吸入
される量は、風向きの同じ面積を有したジェットエンジンのコンプレッサーのも
のよりも大きい。更に、そのエンジンに対する推力と、推力−重量比と、効率と
は、流体の増大フラックスによって大幅に増大することになる。この実施例のプ
ロペラは、更に、軸流ポンプや排煙器等にも使用されるようになっている。

【００２１】実施例３ 在来のファンのための高性能プロペラ この実施例は、４００ｍｍ直径の在来のファンと比較される。本発明のプロペ
ラの構成、形状、寸法及び迎え角は、図３、４及び５に示されているように、羽
根の先端に該羽根の片サイド方向に延びる片側弧状縁部５が設けられている点を
除いて、従来のファンのものと同じである。

【００２２】 この実施例のプロペラは、ハブ２と４枚の羽根３とを有しており、片側弧状縁
部５が各羽根３の先端に固定的に設けられていることを特徴としている。縁部の
幅は４０ｍｍであり、縁部は１５度の外側に向かった傾斜を有しており、ファン
の等価直径は４２０ｍｍと成っている。羽根の縁部と負圧面の先端との間の結合
部とその近くの領域とは、図３と図４に示されているように、６ｍｍ幅の渦発生
ゾーン７が存在している非流線の弧状の形状となっている。

【００２３】 この実施例のファンの等価直径は４２０ｍｍと成っている。同じ回転速度の条
件下では、抗力は４００ｍｍの在来のファンのものと同等に成っており、動力は
４００ｍｍの在来のファンのものと同等に成っており、また発生される風量は４
２０ｍｍのファンのものよりも多く成っている。

【００２４】 現在のところ、テストは、一定のモータ動力とエネルギ消費の条件下で、本発
明のプロペラが風量を約１２％から１７％増大することを証明しており、そのこ
とは、風量と消費動力との間の３乗の関係によって約４０％から７０％もエネル
ギを節約するのと同等である。

【００２５】 本発明のプロペラにおける縁部の各部分は、プロペラとほぼ同心状になってい
る。同じ作用を行う縁部の部分は、ほぼ同じ回転半径で軸方向に突出している。
原則的に、摩擦抗力のみが縁部からの回転方向に発生される必要があるに過ぎな
い。もし、縁部が傾きを有していれば、それは形状抗力を発生し、それが羽根の
先端における圧力に対して形状力を増大したり、又は減少させたりする。必要に
応じて、縁部は吸入される流体量を変えて、それによって羽根の作用の成果を変
えるように羽根の回転方向において適切にほぼインボリュートの形へと展開でき
る。

【００２６】 本発明のプロペラは、或る程度の縁部の傾斜の変化にはそれ程敏感ではなく、
それで、可変ピッチを備えたプロペラとして使用される。本プロペラは、更に、
色々な作動条件における必要性や美的必要条件にかなうように特別形状の縁部を
備えたものとして設計されている。

【００２７】 本発明は、新しい設計のコンセプトと新規な設計のイデオロギーとを含んでい
る。過去には、プロペラの羽根の先端における流体の半径方向補給がプロペラの
作動条件に影響すると言うことに気付いていなかったかもしれない。従って、縁
部を備えたプロペラか、又はトンネル内のプロペラが採用された場合には、何ら
システマチックナな案内イデオロギーや設計コンセプトを見出すことができず、
それで、それは非常に盲目的に実施されているようである。我々の経験とテスト
によれば、羽根の不適切な縁部の設計や、トンネル内への在来のプロペラの適用
は、羽根へ作用する流体量を減したり、プロペラの推力や又は流体の搬送量を減
少し、それによってプロペラの効率を低下することが証明されている。従って、
本発明のプロペラに対する縁部の設計は、縁部の作用が誘発抗力と流体補給の両
方を低減することを考慮するべきである。羽根の先端において半径方向の流体流
を道理に合うように制御することで、プロペラの推力と流体の搬送量を大いに増
大でき、結果的にプロペラの効率を大いに高めることができる。本発明は、シス
テマチックな設計イデオロギーに従っている。縁部の作用は、誘発抗力を低減す
るために使用される。かくして、殆ど誘発抗力の無い状態では、縦横比が低下さ
れ、羽根の変形が低減され、羽根の有効面積が増大され、流体の流出速度が低下
され、また、プロペラ効率も理論的評価に従って大幅に改善される。現在のとこ
ろ、節約されるエネルギ（４０％から７０％）は、主として誘発抗力の減少によ
って得られている。

【００２８】 或る条件下では、トンネルは、流体のフラックスを減少する作用をプロペラ又
はファンに与えることが知見されている。本発明のプロペラは、この好ましくな
い作用を無くすることができ、また更にトンネルに圧力を維持させて羽根の先端
における漏れを低減させると言う好ましい作用も与えることができる。本発明の
プロペラをトンネル内に適切に填めることで、流体を搬送したり、空気を圧縮す
る有効性を大いに改善する。本発明のプロペラは、一般に密接に填めた形でトン
ネル内で使用されていない。プロペラは、その流出側又は流入側を適切にトンネ
ルの端の一方に填めてトンネルの両端に配置されるべきである。本発明のプロペ
ラを相対的に適切に適用するには、流体がトンネル内に圧入されると、プロペラ
の大部分がトンネルを越えていて、ただその流出側のみがトンネルと調和するこ
とになり、また流体がトンネルから吸出されると、プロペラの大部分がトンネル
内に在って、ただその流出側のみが外側を向くような具合となっている。トンネ
ルは、プロペラへの流体の半径方向への補給のための空間を残しておく必要があ
る。

【００２９】 本発明のプロペラのための羽根の縁部の形状、寸法、空間角度及び空間位置等
は、流体吸入や、誘発抗力の低減、摩擦抗力や形状抗力の最小化、及び構造強度
のため等、色々な必要条件の観点から総合的に考慮して計算とテスト評価とによ
って主として決定される。これらは、使用に際し特定の必要条件に左右される。
もし、プロペラが推力を発生するのに使用されて、それで誘発抗力損失の最小化
が必要とされれば、その場合には、縁部が正圧面と負圧面の両方に設けられて比
較的高くなっている。もし、プロペラがファンとして使用されて、それで羽根の
負圧面上の誘発抗力損失が低減される必要が無ければ、その場合には、何ら縁部
が負圧面上に設けられることは無い（図４参照）。本発明のプロペラのための羽
根の縁部の形状、寸法、空間角度及び空間位置は、羽根に対する有効迎え角、負
荷強度、ピッチ、縦横比、半径、及び先端での直線速度や、流体の圧縮係数、密
度、及び粘度や、流入と流出との間の差圧や、流入又は流出と周囲大気との間の
差圧等の使用における条件に左右される。

【００３０】 羽根の先端においては流体運動の半径成分は大きく、羽根の縁部は、プロペラ
に対する誘発抗力と半径方向における流体補給の両方の抑制に影響を与える。従
って、羽根の縁部の形状、寸法、空間角度及び空間位置は、全て作用成果に影響
する。

【００３１】 本発明のプロペラのための羽根の縁部は、プロペラの軸方向に対して傾斜を有
することができる（図４参照）。羽根の正圧面側の縁部は、この縁部の傾斜が変
わると次の四つの利用可能な作用を発揮する。（１）もし外側を向いた傾斜を有
した縁部が、流体運動の半径方向速度よりも小さな流体に作用する半径方向速度
成分を有していれば、その場合には、流体はプロペラを回転させる成分と羽根の
後方へ曲げる変形を減ずる成分とを有した縁部への作用力を発生する。このよう
な状況下では、縁部はただ摩擦抗力のみを有していて、形状抗力を何ら有してお
らず、また縁部の外側を向いた傾斜によって流体の流入量を増大する。（２）も
し外側を向いた傾斜を有した縁部が、流体運動の半径方向速度に等しくなってい
る流体に作用する半径方向速度成分を有していれば、その場合には、縁部は何ら
流体に作用する力を発生しない。縁部は、更に何ら形状抗力も有しておらず、ま
た縁部の外側を向いた傾斜によって流体の流入量を増大する。（３）もし外側を
向いた傾斜を有した縁部が、流体運動の半径方向速度よりも大きくなっている流
体に作用する半径方向速度成分を有していれば、その場合には、縁部は流体に半
径方向に作用する力を発生する。縁部は、更に流体の吸入量を増大できるが、し
かしエネルギを消費し、また更に形状抗力損失も有している。（４）もし羽根の
正圧面側の縁部が内側に向かって傾斜していれば、その場合には、縁部は流体が
溢出するのを防止する作用を改善するが、しかし流体の流入量は減少し、また或
る誘発抗力が、縁部の外向き側で発生される。縁部の内側を向いた傾斜は、縁部
の下方部分での外側を向いた傾斜等の縁部の外側を向いた傾斜と、頂部エッジ近
くの上方部分における内側向きの傾斜とに関連して一般に使用され、また他の状
況では、螺旋形状等の特別な状況で使用される。誘発抗力の減少に対する縁部の
外側を向いた傾斜の作用は、縁部の外側を向いた傾斜が０度から９０度に変化す
ると、最大から０に変えられる。

【００３２】 理論的分析とテスト評価に依れば、エネルギ節約に対する本発明のプロペラ技
術の効果は、２未満といったような羽根の小さな縦横比の条件で使用されると、
相対的に明らかになる。縁部の作用は、もしこの縁部の傾斜が、即ち本発明のプ
ロペラの縁部と軸方向との間に包含される角度が４５度未満であれば相対的に明
らかになる。

【００３３】 比較的小さな縦横比を有した羽根に対しては、流体は縁部を越えて溢出し、遠
心力の作用が強い時には遠心力と羽根圧力の作用の下で誘発抗力を発生する。も
し縁部の高さが高められれば、その場合、縁部は流体の補給を妨害する程高くな
っているであろう。このような状況下では、溢流防止エッジ６（図３）は、流体
の溢流損失を低減するのに使用される。溢流防止エッジは、羽根の流出近くでは
縁部の一部分として使用されるだけである。溢流防止エッジの使用から得られる
成果は、軸方向作用と遠心作用の両方を有した排煙装置における場合のように螺
旋形状で流体を軸方向に搬送する上で上首尾である。

【００３４】 本発明のプロペラにおける縁部は、異なった傾斜を有することができる。例え
ば、縁部の外側を向いた傾斜は、より小さな圧力を有した羽根部分ではより大き
くなっており、また大きな圧力を有した羽根部分ではより小さくなっている。同
様に、縁部の高さは異なった部分でのニーズに応じて変えられる。

【００３５】 羽根の負圧面側における縁部の傾斜角度は、正圧面側の縁部の傾斜角度と同じ
であるが、しかしプロペラの軸方向に絶えず平行になっている角度等で内向き又
はそれとは異なった向きとなっている。負圧面側の縁部は、一般的に特別な必要
条件を除けば外向きに傾斜はしない。縁部が内向きに傾斜するということは、縁
部が軸方向に向かって傾斜するということを意味している。

【００３６】 両側弧状縁部１は、一般に推進型のプロペラに使用される。流路に沿った縁部
の外向き側は、流線形状に成っているのに適合している。それは、流体の補給量
を増大し、隣接した羽根の間の干渉を減じ、推力を増大し、結果的にプロペラの
性能を改善する。

【００３７】 片側弧状縁部５は、一般にファン型のプロペラに使用される。縁部がプロペラ
の軸方向に対して外向きの傾斜を有している場合は、流路に沿った小さな抗力の
流線の弧形状又は他の形状が、縁部の外側と羽根の負圧面との間の結合部の近く
で使用されるのに適している（図３参照）。それは、更に、負圧面と正圧面との
間の差圧を減じ、縁部の圧力抵抗を減少させ、流体の補給量を増大し、エネルギ
消費を減ずる。比較的高いレイノルズ数に対して使用する際には、羽根の負圧面
にほぼ平行で且つ流れ状態を乱流に移行させることができる渦発生ゾーン７（図
４参照）が、弧状面の前に設けられるべきである。渦発生ゾーンは、粗面として
、又は流体剥離を遅らせてそれで羽根の抗力を減ずるように流れ状態を乱流に移
行させることができるような形状として処理される縁部の或る幅に、又は全面に
配置される。

【００３８】 比較的高い負荷強度に対して、また高い構造強度を求めて使用する際には、本
発明のプロペラは、隣接した羽根や縁部を共に結合するために強化リング４（図
２、５参照）が設けられるのに適合されている。隣接した羽根の間には、羽根の
長さの中間に、又は終端に適切に配置された一つ又は幾つかの強化リング４が設
けられる。この構造は、プロペラの構造強度と負荷容量とを改善し、羽根の揺動
を減ずることができる。強化リング（図５参照）又はその一部は、流体の半径方
向吸入に対する強化リングの妨害を減ずるように羽根の軸方向幅を越えて設けら
れる。強化リングは、更に、トンネルにように流れを制御する働きをする。

【００３９】 羽根が本発明のプロペラに対して或る角度をなして縁部に結合された構造は、
変形に対する抵抗を改善する。 本発明のプロペラに対する縁部、強化リング及び溢流防止エッジは、曲面、横
断面又は中空芯部を有した横断面の色々な形状を成している。 本発明のプロペラに対する適用範囲は、主として、プロペラやファンや、軸流
ブロワー、コンプレッサー、軸流ポンプ、軸流排煙装置等の流体で作業を行う羽
根車機械に当てはまる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る羽根のプロペラ構造と両側弧状縁部との概略図である。

【図２】 本発明に係る強化リングを備えた羽根の両側弧状縁部のプロペラ構造の概略図
である。

【図３】 外側に向かって傾斜した片側弧状縁部と溢流防止エッジとを示した概略図であ
る。

【図４】 渦発生ゾーンの位置を示した概略図である。

【図５】 本発明に係る強化リングを備えたプロペラ羽根の片側弧状縁部の先端部を示し
た概略展開図である。

【符号の説明】

１ 両側弧状縁部 ２ ハブ ３ 羽根 ４ 強化リング ５ 片側弧状縁部 ６ 溢流防止エッジ ７ 渦発生ゾーン

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 スン・リァンユン 中華人民共和国、266001 山東省、チンタ オ市、シィエオガン、第一通り、11番

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つのハブ（２）と複数の羽根（３）とを有する高性能プロペラにおいて、各
   羽根の先端に、該羽根の両サイド方向に延びる両側弧状縁部（１）か、又は片サ
   イド方向に延びる片側弧状縁部（５）が設けられていることを特徴とする高性能
   プロペラ。
2. 【請求項２】 上記両側弧状縁部（１）又は片側弧状縁部（５）は、プロペラの軸方向に対し
   て傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の高性能プロペラ。
3. 【請求項３】 上記羽根（３）の間に強化リング（４）が設けられていることを特徴とする請
   求項１に記載の高性能プロペラ。
4. 【請求項４】 上記羽根（３）の縦横比は２未満であり、また、プロペラは螺旋形状に構成さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の高性能プロペラ。
5. 【請求項５】 上記片側弧状縁部（５）を有する羽根の負圧面と該縁部との間の結合部は、比
   較的滑らかな弧状表面か、又は流れ方向に沿った流線状又はほぼ流線状の弧状表
   面か、又は弧状表面上あるいは前方の渦発生ゾーン（７）を有することを特徴と
   する請求項１に記載の高性能プロペラ。
6. 【請求項６】 上記両側弧状縁部（１）、又は片側弧状縁部（５）は、溢流防止エッジ（６）
   を有することを特徴とする請求項１に記載の高性能プロペラ。
7. 【請求項７】 上記片側弧状縁部（５）又は両側弧状縁部（１）とプロペラの軸方向との間の
   角度が４５度未満であることを特徴とする請求項１に記載の高性能プロペラ。