JP2014173552A - High efficiency propeller/screw/blade - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は船舶に用いられるスクリューや飛行機や風力発電のプロペラのタービン・ブレードの高効率化の技術である。 The present invention is a technique for improving the efficiency of turbine blades of propellers for screws, airplanes and wind power generators used in ships.
飛行機や船舶はその推進力をプロペラ又はスクリューに頼っている。風力発電はプロペラ等により発電機を回す。図1は公知のスクリューを示す図である。図に示す従来例は、4枚の幅広の羽根1が回転軸2に取り付けられている。
羽根1の数は4枚に限るものではなく、任意の数であってよいが、公知の羽根1のエッジには何もない。
Airplanes and ships rely on propellers or screws for propulsion. Wind power is generated by a propeller. FIG. 1 is a view showing a known screw. In the conventional example shown in the figure, four
The number of
図2は風力発電用のプロペラの公知例を示す図である。図1の場合と同様に回転軸4に複数の長い羽根3が取り付けられており、翼端には何もない。プロペラ又はスクリューについては、従来より多くの特許出願がなされている(例えば特許文献1〜特許文献3参照)。
FIG. 2 is a view showing a known example of a propeller for wind power generation. As in the case of FIG. 1, a plurality of
従来のプロペラ、スクリューに関する技術は、特許文献1〜特許文献3に示したように、翼の根元の強度を強くしたり、翼の取り付け取り外しに便利な機構を付与する等、プロペラの材料を繊維強化プラスチック複合材を用いて強化する技術であり、プロペラの効率を向上させる本発明の技術については考慮されていない。
Conventional propeller and screw technologies, as shown in
ところで、通常の飛行機の翼で翼の先端に翼端渦流が発生し、効率を下げていることが知られている。以下、翼端渦流の発生原理について説明する。図3は翼端渦流発生の説明図である。回転軸2に取り付けられたプロペラ1が回転すると、該プロペラの先端部に図3に示すような渦流6が発生する。5は遠心力流である。この渦流6は、プロペラの効率を下げてしまう。
By the way, it is known that a wing tip vortex is generated at the tip of the wing of a normal airplane wing, and the efficiency is lowered. Hereinafter, the principle of generation of the blade tip vortex will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram of the generation of blade tip vortex flow. When the
図4は図3のA−A断面を示す図である。図のハッチングで示した部分が翼1の断面1aを示している。例として「クラークY」を示す。翼1に当たる空気はリーディングエッジ7で上方向8と下方向9に分流する。上方向と下方向に分かれた空気流は翼1の後縁10で合流するが、分流8側の長さが、分流9側の長さより長いので後縁合流点までの速度が異なる。
FIG. 4 is a view showing a cross section taken along the line AA of FIG. A hatched portion in the figure shows a cross section 1 a of the
後縁合流点までに要する時間は同一であるから、8側の速度は9側より速くなる。従って8側の圧力が9側より低くなり、図で上の方向に空気が翼を押し上げる。これが翼の揚力16となる。この揚力16が翼端では翼1がないので、翼の1の下流9と上流8が合流し、同時に遠心力流5により翼端に飛ばされ、下から流れ9が上の流れ8を突き上げて渦流6(図3)を発生する。
Since the time required to reach the trailing edge joining point is the same, the speed on the 8 side is faster than that on the 9 side. Therefore, the pressure on the 8 side becomes lower than that on the 9 side, and air pushes up the wing in the upward direction in the figure. This is the
図5は本発明実施例であって、風力発電プロペラ又は航空機用プロペラ1の翼端部にプロペラ1の先端の回転軌道15に沿う円筒状の衝立ベーン11を設けたものである。発生する渦流6を衝立ベーン11で仕切ってしまえば、遠心力5によるプロペラ先端への流体の流れ5と翼上面の流れ8と下面の流れ9の差による減圧による押し上げ力が翼端で混合することを遮断し、セパレートするので、渦流6が発生しない。これによって、プロペラの発する余分な渦流エネルギがなくなり、抵抗も減り空気の囲い込みが増え、推力が増大しプロペラの効力が飛躍的に向上する。
FIG. 5 shows an embodiment of the present invention, in which a cylindrical partition vane 11 is provided at the tip of the wind turbine generator propeller or
前記した課題を解決する本発明は、航空機又はプロペラや船舶用スクリュー又はタービンブレードの先端部に渦流発生を防止し、流体を囲い込むベーンを設ける。 The present invention that solves the above-described problems is provided with vanes that prevent the generation of eddy currents and surround the fluid at the tip of an aircraft, propeller, marine screw, or turbine blade.
風力発電や航空機のプロペラや船舶のスクリューのタービンブレードの効率を非常に簡単軽量小型な構造で向上することができる。また、他のいかなる方法よりも安価で、かさばらない。また、翼端の渦流が発生しないので、ノイズが発生せず、風力発電による近隣の苦情がなくなる。また、プロペラ端やスクリュー端が異物に当たった時、7プロペラ,スクリュータービンブレードの保護になる。 The efficiency of wind turbines, aircraft propellers and ship screw turbine blades can be improved with a very simple, lightweight and compact structure. It is also cheaper and less bulky than any other method. In addition, no vortex at the tip of the wing is generated, so no noise is generated, and there are no complaints in the vicinity due to wind power generation. In addition, when the propeller end or screw end hits a foreign object, the 7 propeller or screw turbine blade is protected.
また、他の如何なる方法よりも安価で、かさばらない、空気が囲い込んで16ダクトも不要となり、コンパクトになり、屋外、屋内でも使用でき、風力入力効率が飛躍的に向上するので、風が弱くても発電することができる。通常、15m/sの風が必要なのに対し、本発明者が本発明を実験したところ、1.4m/sの風でも回転発電した。スクリューの場合、スクリューが海底などと接触してもスクリューが破壊から守られる。
本文中、プロペラとあるのは図7のごとき縦型風当て式風力発電12も含まれる。この他、種々の変形が考えられるが、これらは全て本発明の範囲に含まれるものである。
Also, it is cheaper than any other method, it is not bulky, air is enclosed and 16 ducts are not required, it is compact, it can be used outdoors and indoors, and wind input efficiency is dramatically improved, so the wind is weak Even power can be generated. Normally, wind of 15 m / s is required, but when the present inventors experimented the present invention, rotational power was generated even with wind of 1.4 m / s. In the case of a screw, even if the screw contacts the seabed, the screw is protected from destruction.
In the text, the term “propeller” includes a vertical wind-type
図5は本発明第1の実施例の風力発電又は航空機用プロペラであり、囲い込まれて効率が向上する。
図6は本発明を船舶等用スクリューに適用した第2の実施例で、その原理効果は図5のプロペラと同様でタービンブレードの第3実施例である。
である。図7は本発明の第4の実施例で、縦型フィン12を縦軸13を中心に回転する風力発電装置で、縦型フィン12にフィン端板14を並べたものである。
FIG. 5 shows the wind power generation or aircraft propeller according to the first embodiment of the present invention, which is enclosed and improves the efficiency.
FIG. 6 shows a second embodiment in which the present invention is applied to a screw for ships, etc. The principle effect is the same as that of the propeller of FIG.
It is. FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention, which is a wind power generator in which a
風力発電で風が弱くても発電でき、通常風力で更に発電能力を高められる。また、プロペラ本体を小型化できる。航空機用プロペラや船舶用スクリューとして推進力を強くし、また同一推進力なら小型のプロペラ又はスクリューを用いることができる。タービンブレードとしてタービン効率を上げることができる。 Wind power can be generated even when the wind is weak, and the power generation capacity can be further increased with normal wind power. In addition, the propeller body can be reduced in size. The propulsive force can be increased as an aircraft propeller or marine screw, and a small propeller or screw can be used with the same propulsive force. Turbine efficiency can be increased as a turbine blade.
1 プロペラ
2 回転軸
3 プロペラ
4 プロペラ回転軸
5 遠心力気流
6 渦流
7 リーディングエッジ
8 翼上流
9 翼下流
10 翼後縁
11 翼端ベーン
12 垂直風洞式風力発電の垂直風当
13 同上回転先回転軸
14 垂直風端に直角に設けられた流体遮断板
15 回転先端軌跡
16 囲い込まれる流体
17 風
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Propeller / Screw / Blade A high-efficiency propeller / screw / blade characterized by a centrifugal flow stop blade tip vortex generation prevention and fluid enclosure screen vane at the tip of the propeller / screw / blade.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013048870A JP2014173552A (en) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | High efficiency propeller/screw/blade |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013048870A JP2014173552A (en) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | High efficiency propeller/screw/blade |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014173552A true JP2014173552A (en) | 2014-09-22 |
Family
ID=51695041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013048870A Pending JP2014173552A (en) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | High efficiency propeller/screw/blade |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2014173552A (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2013
- 2013-03-12 JP JP2013048870A patent/JP2014173552A/en active Pending
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