JP2022107182A - 推進装置 - Google Patents

Abstract

【課題】推力と推進効率がさらに向上した推進装置を提供する。【解決手段】推進装置１００は、軸線方向に延びる流路を形成するダクト１と、軸線を囲う環状をなして、ダクトに対して軸線回りに相対回転可能に設けられた外周リング２、外周リングから流路の内側に延びるとともに周方向に間隔をあけて複数が配置されたファンブレード３、及び、複数のファンブレードの径方向内側の端部を環状に接続し、内側に軸線方向に空気が流通する空気流通路が形成された内周リング４を有するファン９０と、ファンを軸線回りに回転駆動させるモータ８０と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、推進装置に関する。

近年、推進装置としてダクトファンを用いた航空機の実用化が進められている。ダクトファンは、例えば下記特許文献１に示されるように、筒状のダクトと、このダクトの中心軸上に設けられたハブと、ハブに内蔵されたモータと、ハブから径方向に延びる複数のファンブレードと、を備えている。モータによってファンブレードを回転させることでダクトの前方から後方に向かって空気流が発生する。この空気流を推力として航空機を推進させることが可能とされている。

特表２０１９－５０１８３０号公報

しかしながら、上記のようにハブにモータを内蔵した場合、当該ハブが空気抵抗の発生源となり、推進装置の推力を低下させてしまう虞がある。さらに、ハブが設けられていることによって、前方から見た場合のファンブレードが占める面積（有効面積）が小さくなることから、ファンブレードの周囲を流れる空気の流量が低下する。その結果、推進効率が低下する虞もある。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、推力と推進効率がさらに向上した推進装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る推進装置は、軸線方向に延びる流路を形成するダクトと、前記軸線を囲う環状をなして、前記ダクトに対して前記軸線回りに相対回転可能に設けられた外周リング、前記外周リングから前記流路の内側に延びるとともに周方向に間隔をあけて複数が配置されたファンブレード、及び、前記複数のファンブレードの径方向内側の端部を環状に接続し、内側に軸線方向に空気が流通する空気流通路が形成された内周リングを有するファンと、前記ファンを前記軸線回りに回転駆動させるモータと、を備える。

本開示によれば、推力と推進効率がさらに向上した推進装置を提供することができる。

本開示の第一実施形態に係る推進装置の構成を示す断面図である。 本開示の第一実施形態に係る推進装置を前方側から見た図である。 本開示の第一実施形態に係る推進装置の要部拡大断面図である。 本開示の第二実施形態に係る推進装置の構成を示す断面図である。 本開示の第三実施形態に係る推進装置の構成を示す断面図である。 本開示の第四実施形態に係る推進装置の構成を示す断面図である。 本開示の第四実施形態に係る外側軸受の構成を示す模式図である。

＜第一実施形態＞
（推進装置の構成）
以下、本開示の第一実施形態に係る推進装置１００について、図１から図３を参照して説明する。推進装置１００は、例えば航空機に１つ、又は複数設けられることで、当該航空機に推進力を与える装置である。

図１に示すように、推進装置１００は、ファン９０と、モータ８０と、を備えている。モータ８０は外部から供給された電力によってファン９０を回転駆動する。ファン９０は、ダクト１と、外周リング２と、ファンブレード３と、内周リング４と、ストラット５と、内側軸受６と、を有している。

（ダクトの構成）
ダクト１は、軸線Ａｃを中心とする筒状をなしている。これにより、ダクト１の内側には軸線Ａｃ方向に延びる流路Ｐが形成されている。ダクト１の外周面１Ａは、軸線Ａｃに対する径方向外側に向かって凸となる曲面状に湾曲している。ダクト１の内周面１Ｂは、径方向内側に向かって凸となる曲面状に湾曲している。軸線Ａｃを含む断面視で、ダクト１の内周面１Ｂは、外周面１Ａよりも周縁の長さが小さく設定されている。つまり、ダクト１は翼型の断面形状を有している。

ダクト１の内周面１Ｂには、径方向外側に向かって凹む凹部Ｒが形成されている。凹部Ｒは、軸線Ａｃを含む断面視で矩形をなすとともに、軸線Ａｃに対する周方向に広がる環状の溝である。この凹部Ｒにはモータ８０が収容されている。詳しくは図示しないが、モータ８０は、コイルを有するステータと、磁石を有するロータと、を有する。本実施形態では、凹部Ｒ内にコイルが収容されることでステータを構成し、後述する外周リング２に磁石が取り付けられることでロータを構成している。

（外周リングの構成）
外周リング２は、軸線Ａｃを囲む環状をなしている。つまり、外周リング２はダクト１と同様に軸線Ａｃを中心とする筒状をなしている。外周リング２はダクト１の凹部Ｒに収容されている。外周リング２の外周面には上述した磁石が設けられている。コイルに通電することで外周リング２に設けられた磁石との間で電磁力が発生する。この電磁力によって外周リング２に対して軸線Ａｃ回りの回転力が与えられる。つまり、外周リング２はダクト１に対して相対回転可能である。

（ファンブレードの構成）
外周リング２の内周側には複数のファンブレード３が設けられている。図２に示すように、これら複数のファンブレード３は、軸線Ａｃに対する周方向に間隔をあけて配列されている。本実施形態では一例として８つのファンブレード３が設けられている。なお、ファンブレード３の数は８つに限定されず、７つ以下や９つ以上であってもよい。各ファンブレード３は、外周リング２の内周面から径方向内側（つまり、流路Ｐの内側）に向かって延びている。ファンブレード３は、径方向から見て翼型の断面形状を有している。したがって、ファンブレード３を軸線Ａｃ回りに回転させると、ファンブレード３の前縁側である軸線Ａｃ方向の一方側から他方側（後縁側）に向かって空気の流れが発生する。以下の説明では、軸線Ａｃ方向一方側を単に「上流側」と呼び、他方側を単に「下流側」と呼ぶ。

（内周リングの構成）
ファンブレード３の径方向内側の端部には内周リング４が設けられている。内周リング４は軸線Ａｃを中心とする環状をなすことで、複数のファンブレード３の径方向内側の端部を互いに接続している。より具体的には図３に示すように、内周リング４は、可動リング４１と、内周リング本体４２と、先端部材４３と、カバー４４と、後端部材４５と、を有している。

可動リング４１は、軸線Ａｃを中心とする筒状をなしている。可動リング４１の外周面にはファンブレード３の径方向内側の端部が接続されている。可動リング４１の軸線Ａｃ方向における寸法は、ファンブレード３の軸線Ａｃ方向における寸法よりもわずかに大きく設定されている。また、可動リング４１の外周面は軸線Ａｃ方向の全域にわたって径寸法が一定とされている。

可動リング４１は、内側軸受６を介して、後述する内周リング本体４２によって支持されている。つまり、可動リング４１は軸線Ａｃ回りに回転することが可能とされている。なお、内側軸受６としては滑り軸受や転がり軸受等の公知の軸受装置の中から適宜選択されたものを適用することが可能である。

内周リング本体４２は、可動リング４１の径方向内側に設けられている。内周リング本体４２は、可動リング４１と同様に、軸線Ａｃを中心とする筒状をなしている。内周リング本体４２の外周面には上記の内側軸受６が取り付けられている。内周リング本体４２の軸線Ａｃ方向における寸法は、可動リング４１の軸線Ａｃ方向における寸法よりも大きく設定されている。

内周リング本体４２の上流側の端部と可動リング４１の上流側の端部とは軸線Ａｃ方向において同一の位置にある。つまり、内周リング本体４２は、可動リング４１よりも下流側に大きく突出している。この下流側に突出した部分には、ストラット５が取り付けられている。ストラット５は、内周リング本体４２の外周面とダクト１の内周面１Ｂとを接続している。ストラット５は径方向に延びるとともに周方向に間隔をあけて複数配列されている。つまり、これらストラット５によって内周リング本体４２が流路Ｐ内で支持されている。

内周リング本体４２の内周面は、リング内周面４２Ａとされている。リング内周面４２Ａは、径方向の寸法が軸線Ａｃ方向の全域にわたって一定とされている。このリング内周面４２Ａによって囲まれる空間は空気流通路Ｆとされている。推進装置１００を運転している際には、この空気流通路Ｆに軸線Ａｃ方向に流れる空気の流れが形成される。空気流通路Ｐは、上流側から見て円形の断面形状を有している。

ここで、リング内周面４２Ａの径寸法をｄ１とし、上述のダクト１の内周面１Ｂの径寸法をｄ２とした場合、ｄ１／ｄ２の値は０．２以上０．５以下とされる。さらに望ましくはｄ１／ｄ２の値は０．２７以上０．３５以下とされる。最も望ましくはｄ１／ｄ２の値は０．３とされる。

内周リング本体４２の上流側の端部には先端部材４３が設けられている。先端部材４３は、軸線Ａｃを中心とする環状をなすとともに、上流側に向かって凸となる曲面状に突出している。言い換えれば、先端部材４３は、上流側から見て空気の流れに対する抵抗が抑制された流線形をなしている。先端部材４３の外周面と可動リング４１の外周面は面一となっている。同様に、先端部材４３の内周面とリング内周面４２Ａは面一となっている。

内周リング本体４２の外周面であって、内側軸受６よりも下流側の位置にはカバー４４が取り付けられている。カバー４４は、内側軸受６及び可動リング４１を下流側から覆っている。カバー４４は、上流側から下流側に向かうに従って径方向内側に延びる傾斜面４４Ａを有している。この傾斜面４４Ａに沿って上流側から空気が流れることで、可動リング４１の外周面と内周リング本体４２の外周面との間における渦の形成が抑制される。

内周リング本体４２の下流側の端部には後端部材４５が設けられている。後端部材４５は、軸線Ａｃを中心とする環状をなすとともに、下流側に向かって凸となる曲面状に突出している。後端部材４５の外周面と内周リング本体４２の外周面は面一となっている。同様に、後端部材４５の内周面とリング内周面４２Ａは面一となっている。

なお、上述したように、リング内周面４２Ａの径寸法をｄ１とし、上述のダクト１の内周面１Ｂの径寸法をｄ２とした場合、ｄ１／ｄ２の値は０．２以上０．５以下とされる。さらに望ましくはｄ１／ｄ２の値は０．２７以上０．３５以下とされる。最も望ましくはｄ１／ｄ２の値は０．３とされる。ここで、ファンブレード３の径方向内側の領域ではスラスト（発生する推力）が径方向外側の領域に比べて小さくなると同時にファンブレード３を回転させるために必要となるトルクも小さくなる。さらに、当該径方向内側の領域では、スラスト／トルクの比が径方向外側の領域に比べて小さくなる。即ち、ファンブレード３の径方向内側の領域では得られる仕事が小さいため、上記のｄ１／ｄ２の値を小さくすべくファンブレード３の翼長を大きくしても必ずしも効率的とは言えず、ｄ１／ｄ２の値には最適値が存在することになる。本実施形態では、このような最適値の一例として、上述の０．２以上０．５以下（望ましくは０．３）を示している。

（作用効果）
次に、推進装置１００の動作について説明する。推進装置１００を運転するに当たっては、まずモータ８０に電力を供給する。モータ８０に通電することで、外周リング２、ファンブレード３、及び可動リング４１が一体となって軸線Ａｃ回りに回転する。ファンブレード３が回転することで、上流側から下流側に向かって空気の流れが形成される。この空気の流れによって、推進装置１００は下流側に向かって推力を発生させる。

このとき、内周リング４の内側に形成された空気流通路Ｆにも空気の流れが生じる。この流れは、空気の粘性に基づいて、ファンブレード３の周囲に発生した空気流に伴って流れが随伴されることで発生する。これにより、空気流通路Ｆ内では、ファンブレード３の周囲を流れる空気流と同等の流速を有する空気流が形成される。つまり、この空気流通路Ｆが設けられていることで、ダクト１内を通過する空気の質量流量が増大する。

ここで、ダクト１の流路Ｐを通過する空気の質量流量をｄｍ／ｄｔとする。なお、この質量流量の値は、空気密度と、流路Ｐの開口面積と、空気流速の積である。流路Ｐを通過したことによる空気流速の増加分をΔｖとすると、スラスト（推力）は、Ｔ＝ｄｍ／ｄｔ×Δｖで与えられる。さらに、スラストを発生させるために必要なパワーｐは、

ｐ＝ＴＶ_０＋１／２ＴΔｖ＝ＴＶ_０＋１／２×Ｔ^２／ｄｍ／ｄｔ・・・（１）

で表される。ただし、Ｖ_０は流路Ｐに流入する空気の流速である。上記の（１）式から、質量流量ｄｍ／ｄｔを増加させることができれば、右辺第２項を小さくできることが分かる。つまり、あるスラストを発生させるために必要なパワーｐを減少させることができる。換言すれば、単位スラスト当たりの必要なパワーが少なくなる。すなわち、推進効率Ｔ／ｐを向上させることができる。

上記構成によれば、内周リング４（内周リング本体４２）の内側に空気流通路Ｆが形成されている。これにより、ファンブレード３の回転によって軸線Ａｃ方向に流れる空気流の一部が粘性によって連行され、当該空気流通路Ｆを通過する。したがって、ダクト１の内側における空気の質量流量が増加する。その結果、上記（１）式に基づいて説明したように、単位スラスト力当たりの必要なパワーが低減され、推進効率を増大させることができる。さらに、空気流通路Ｆが形成されていることから内周リング４による空気抵抗が減少し、推進装置１００の推力を向上させることも可能となる。一方で、従来の方式ではハブにモータ等を内蔵していたことから空気流通路Ｆを形成することができず、空気抵抗の原因となっていた。本実施形態に係る推進装置１００ではこのような空気抵抗が抑制されている。

さらに、上記構成によれば、空気流通路Ｆが円形の断面形状を有していることから、ファンブレード３の回転によって発生する空気流の一部を、当該空気流通路Ｆ内に向かって周方向の全域から円滑かつ安定的に導くことができる。

また、上記構成によれば、空気流通路Ｆの径方向の寸法が軸線Ａｃ方向の全域にわたって一定とされている。つまり、空気流通路Ｆ内には段差や絞りが形成されていない。これにより、当該空気流通路Ｆ内における圧力損失の発生を最小限に抑えることができる。その結果、推進装置１００を通過する空気の質量流量をさらに増加させることが可能となる。

加えて、上記構成によれば、内周リング４（内周リング本体４２）の端面に先端部材４３が設けられている。先端部材４３の上流側の端面は曲面状に突出していることから、上流側から流れてくる空気の流れに対する抵抗をさらに小さく抑えることができる。これにより、推進装置１００の推力をさらに増大させることができる。

以上、本開示の第一実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記実施形態で説明したストラット５を静翼として機能させることも可能である。この場合、ストラット５の径方向における断面形状を翼型とすることで、静翼として機能させることができる。この構成によれば、ダクト１から流れ出る空気の流れをストラット５によって整流することができる。その結果、空気の流れが円滑になり、推進装置１００の推力をさらに向上させることができる。

＜第二実施形態＞
続いて、本開示の第二実施形態に係る推進装置１００Ｂについて、図４を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図４に示すように、本実施形態では、内周リング４の構成が第一実施形態とは異なっている。具体的には、本実施形態では、内周リング本体４２の下流側に拡径部材４６が設けられている。拡径部材４６は、軸線Ａｃを中心とする筒状をなすとともに、その内周面は上流側から下流側に向かうにしたがって径方向の寸法が次第に拡大している。拡径部材４６の内周側の空間は上述の空気流通路Ｆの一部をなしている。つまり、拡径部材４６によって、空気流通路Ｆの下流側の一部はディフューザ形状を呈している。また、ストラット５は、この拡径部材４６の外周面とダクト１の内周面１Ｂとを接続している。

上記構成によれば、空気流通路Ｆの下流側の一部で、径方向の寸法が下流側に向うにしたがって次第に拡大している。これにより、空気流通路Ｆ内でディフューザとしての効果が発現し、当該空気流通路Ｆを流れる空気の流量を増大させることができる。その結果、ダクト１の内側における空気の質量流量をさらに増大させることができる。したがって、推進装置１００の推進効率をさらに向上させることができる。

以上、本開示の第二実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第二実施形態では、内周リング本体４２の下流側に拡径部材４６が設けられている例について説明した。しかしながら、内周リング本体４２の内周面全体を、拡径部材４６と同様に下流側に向うに従って次第に拡径するように構成することも可能である。この構成によれば、ディフューザとしての性能がさらに高まるため、推進装置１００の推進効率をより一層向上させることができる。

＜第三実施形態＞
次に、本開示の第三実施形態に係る推進装置１００Ｃについて、図５を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図５に示すように、本実施形態では、内周リング本体４２ｂの形状が上記の各実施形態とは異なっている。本実施形態に係る内周リング本体４２ｂは、軸線Ａｃを中心とする筒状をなすとともに、軸線Ａｃを含む断面の形状が翼型をなしている。言い換えると、この内周リング本体４２ｂは、上流側の端部が上流側に曲面状に突出することで前縁とされ、下流側の端部が下流側に向かって尖頭状に突出することで後縁とされている。

また、内周リング本体４２ｂの内周面は径方向内側に向かって曲面状に突出することで翼型形状における背面４ｐをなしている。内周リング本体４２ｂの外周面は翼型形状における腹面４ｎをなしている。また、上記第一実施形態で説明した先端部材４３、及び後端部材４５は設けられていない。なお、腹面４ｎは、図５に示すように径方向外側に向かって曲面状にわずかに突出していてもよいし、径方向内側に向かって曲面状に凹んでいてもよい。

上記構成によれば、内周リング本体４２ｂが翼型の断面形状を有していることから、当該翼型に沿って空気の流速が上がる。具体的には、内周リング本体４２ｂに上流側から衝突した空気は、背面４ｐ側と腹面４ｎ側とに分かれて下流側に流れる。このとき、背面４ｐの方が腹面４ｎよりも経路長が長いため、背面４ｐ側の空気流速が上がることになる。これにより、空気流通路Ｆを流れる空気の流速が増大するため、推進装置１００の推力をさらに向上させることができる。

以上、本開示の第三実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。

＜第四実施形態＞
続いて、本開示の第四実施形態に係る推進装置１００Ｄについて、図６と図７を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。図６に示すように、本実施形態では、内周リング４ｃの構成、及び外周リング２ｂの構成が上記の各実施形態とは異なっている。さらに、本実施形態では、内側軸受６に代えて外側軸受６ｂが設けられている。

内周リング４ｃは、上記第一実施形態で説明した可動リング４１のみを有している。この可動リング４１の内周側の空間は空気流通路Ｆとされている。可動リング４１は複数のファンブレード３の径方向内側の端部を径方向内側から支持している。外周リング２ｂは、外側軸受６ｂによってダクト１に対して相対回転可能に支持されている。また、外周リング２ｂは、外側軸受６ｂと併設されたモータ８０によって軸線Ａｃ回りに回転可能とされている。

図７に示すように、外周リング２ｂは、軸線Ａｃを中心とする筒状の外周リング本体２１と、一対の突出部２２と、を有している。一対の突出部２２は、外周リング本体２１の軸線Ａｃ方向両側の端縁から径方向外側に張り出す円環状をなしている。外周リング本体２１の外周面には、ロータコア８１が設けられている。このロータコア８１は、後述するハウジング６１に設けられたステータコア８２とともにモータ８０ｂを構成する。

外側軸受６ｂは、コンプレッサＣと、ハウジング６１と、スパイラル軸受６２と、を有している。コンプレッサＣは、外部から取り込んだ空気を圧縮して高圧空気を生成し、ハウジング６１内に導入する。ハウジング６１は、上記の外周リング２ｂを径方向及び軸線Ａｃ方向両側から覆っている。ハウジング６１には、コンプレッサＣから導かれた圧縮空気が流入する空気入口ｈ１と、空気を排出する空気出口ｈ２とが形成されている。ハウジング６１の内壁と、上記外周リング２ｂの突出部２２との間には、それぞれスパイラル軸受６２が設けられている。また、ハウジング６１の内周面のうち、ロータコア８１と対向する部分にはステータコア８２が設けられている。

コンプレッサＣを駆動すると、空気入口ｈ１から圧縮空気がハウジング６１内に流入する。この圧縮空気は、突出部２２の内面に沿って径方向内側に流れた後、ロータコア８１とステータコア８２との間の隙間を通過する。この空気の流れによって、外周リング２ｂとハウジング６１との間に空気軸受が形成される。この空気軸受は外周リング２ｂに付加される径方向への荷重を負担するジャーナル軸受として機能する。ロータコア８１とステータコア８２との間を通過した空気は、反対側の突出部２２に沿って径方向外側に流れた後、空気出口ｈ２から外部に排出される。

一方で、コンプレッサＣが生成した空気は、スパイラル軸受６２とハウジング６１との間の領域にも供給される。この空気によってスパイラル軸受６２は突出部２２を軸線Ａｃ方向両側から変位自在に支持する。つまり、スパイラル軸受６２は外周リング２ｂに付加される軸線Ａｃ方向への荷重を負担するスラスト軸受として機能する。

なお、本実施形態では、ストラット５はダクト１の内周面１Ｂによって片持ち状に支持されている。しかしながら、ストラット５の径方向内側の端部を互いに接続する構成を採ることも可能である。

上記構成によれば、外側軸受６ｂによって外周リング２ｂが支持されていることから、言い換えれば内周リング４ｃとファンブレード３を一体に構成することが可能となる。これにより、内周リング４ｃとファンブレード３との間の軸受装置（つまり、上記の各実施形態で説明した内側軸受６）を省略することができる。その結果、内周リング４ｃ（空気流通路Ｆ）の開口径をさらに拡大することが可能となり、空気の質量流量をさらに増大させることができる。その結果、推進装置１００の推進効率をさらに向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、外側軸受として上述した空気軸受を用いていることから、例えば他の滑り軸受や転がり軸受を用いた場合に比べて、装置全体の重量を削減することができる。このため、航空機に推進装置１００を適用するに当たって、航空機全体の重量増加を抑え、軽量かつ燃料消費率の高い航空機を提供することが可能となる。

以上、本開示の第四実施形態について説明した。なお、本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記実施形態では外側軸受６ｂとして空気軸受を用いた例について説明した。しかしながら、外側軸受６ｂの態様は空気軸受に限定されず、設計や仕様に応じて滑り軸受や転がり軸受を用いることが可能である。

＜付記＞
各実施形態に記載の推進装置１００は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る推進装置１００は、軸線Ａｃ方向に延びる流路Ｐを形成するダクト１と、前記軸線Ａｃを囲う環状をなして、前記ダクト１に対して前記軸線Ａｃ回りに相対回転可能に設けられた外周リング２、前記外周リング２から前記流路Ｐの内側に延びるとともに周方向に間隔をあけて複数が配置されたファンブレード３、及び、前記複数のファンブレード３の径方向内側の端部を環状に接続し、内側に前記軸線Ａｃ方向に空気が流通する空気流通路Ｆが形成された内周リング４を有するファン９０と、前記ファン９０を前記軸線Ａｃ回りに回転駆動させるモータ８０と、を備える。

上記構成によれば、内周リング４の内側に空気流通路Ｆが形成されている。これにより、ファンブレード３の回転によって軸線Ａｃ方向に流れる空気流の一部が粘性によって連行され、当該空気流通路Ｆを通過する。したがって、ダクト１の内側における空気の質量流量が増加する。その結果、単位スラスト力当たりの必要なパワーが低減され、推進効率を増大させることができる。さらに、空気流通路Ｆが形成されていることから内周リング４による空気抵抗が減少し、推進装置１００の推力を向上させることも可能となる。

（２）第２の態様に係る推進装置１００では、前記空気流通路Ｆは、前記軸線Ａｃ方向から見て円形の断面形状を有する。

上記構成によれば、空気流通路Ｆが円形の断面形状を有していることから、ファンブレード３の回転によって発生する空気流の一部を、当該空気流通路Ｆ内に向かって周方向の全域から円滑かつ安定的に導くことができる。

（３）第３の態様に係る推進装置１００では、前記空気流通路Ｆは、前記軸線Ａｃ方向の一方側から他方側にかけて径方向の寸法が一定である。

上記構成によれば、空気流通路Ｆの径方向の寸法が軸線Ａｃ方向の全域にわたって一定であることから、当該空気流通路Ｆ内における圧力損失の発生を最小限に抑えることができる。

（４）第４の態様に係る推進装置１００では、前記空気流通路Ｆは、前記軸線Ａｃ方向の一方側から他方側にかけて径方向の寸法が次第に拡大している。

上記構成によれば、空気流通路Ｆの径方向の寸法が軸線Ａｃ方向他方側にかけて次第に拡大している。これにより、空気流通路Ｆ内でディフューザとしての効果が発現し、当該空気流通路Ｆを流れる空気の流量を増大させることができる。その結果、ダクト１の内側における空気の質量流量をさらに増大させることができる。

（５）第５の態様に係る推進装置１００では、前記内周リング４は、前記軸線Ａｃを含む断面視で、前記軸線Ａｃ方向の一方側から他方側にかけて延びる翼型の断面形状を有する。

上記構成によれば、内周リング４が翼型の断面形状を有していることから、当該翼型に沿って空気の流速が上がる。これにより、空気流通路Ｆを流れる空気の流速が増大するため、推力をさらに向上させることができる。

（６）第６の態様に係る推進装置１００では、前記内周リング４の前記軸線Ａｃ方向一方側の端面は、一方側に向かって曲面状に突出している。

上記構成によれば、内周リング４の端面が曲面状に突出していることから、軸線Ａｃ方向一方側から流れてくる空気の流れに対する抵抗をさらに小さく抑えることができる。

（７）第７の態様に係る推進装置１００は、前記ダクト１に対して前記外周リング２ｂを回転可能に支持する外側軸受６ｂをさらに備える。

上記構成によれば、外側軸受６ｂによって外周リング２ｂが支持されていることから、言い換えれば内周リング４ｃとファンブレード３を一体に構成することが可能となる。これにより、内周リング４ｃとファンブレード３との間の軸受装置を省略することができる。その結果、内周リング４ｃ（空気流通路Ｆ）の開口径をさらに拡大することが可能となり、空気の質量流量をさらに増大させることができる。

１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ 推進装置
１ ダクト
１Ａ 外周面
１Ｂ 内周面
２，２ｂ 外周リング
３ ファンブレード
４，４ｂ，４ｃ 内周リング
４ｎ 腹面
４ｐ 背面
５ ストラット
６ 内側軸受
６ｂ 外側軸受
４１ 可動リング
４２，４２ｂ 内周リング本体
４３ 先端部材
４４ カバー
４４Ａ 傾斜面
４５ 後端部材
４６ 拡径部材
Ａｃ 軸線
Ｆ 空気流通路
Ｐ 流路
Ｒ 凹部
８０，８０ｂ モータ
９０ ファン

Claims (7)

1. 軸線方向に延びる流路を形成するダクトと、
   前記軸線を囲う環状をなして、前記ダクトに対して前記軸線回りに相対回転可能に設けられた外周リング、前記外周リングから前記流路の内側に延びるとともに周方向に間隔をあけて複数が配置されたファンブレード、及び、前記複数のファンブレードの径方向内側の端部を環状に接続し、内側に前記軸線方向に空気が流通する空気流通路が形成された内周リングを有するファンと、
   前記ファンを前記軸線回りに回転駆動させるモータと、
   を備える推進装置。
2. 前記空気流通路は、前記軸線方向から見て円形の断面形状を有する請求項１に記載の推進装置。
3. 前記空気流通路は、前記軸線方向の一方側から他方側にかけて径方向の寸法が一定である請求項１又は２に記載の推進装置。
4. 前記空気流通路は、前記軸線方向の一方側から他方側にかけて径方向の寸法が次第に拡大している請求項１又は２に記載の推進装置。
5. 前記内周リングは、前記軸線を含む断面視で、前記軸線方向の一方側から他方側にかけて延びる翼型の断面形状を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の推進装置。
6. 前記内周リングの前記軸線方向一方側の端面は、一方側に向かって曲面状に突出している請求項１から５のいずれか一項に記載の推進装置。
7. 前記ダクトに対して前記外周リングを回転可能に支持する外側軸受をさらに備える請求項１から６のいずれか一項に記載の推進装置。

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