JP4097020B2 - 回転翼 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高揚力又は高回転力を得ることができる回転翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転翼には、飛行機や船舶のプロペラ或いはヘリコプターの羽根のように、強制回転させて揚力や推力を得るものと、風車や水車或いはタービンのように、流体の流れから回転力を得るものとがある。いずれの場合も、その表面はできるだけ平滑にするのが好ましいと考えられていた。
【０００３】
ところが、本発明者は、あるとき、もみじの種が風に吹かれると、長辺の一端を中心に回転し、最後は舞い上がる現象を見た。図５はもみじの種の平面図であるが、もみじの種をつぶさに見てみると、基端ａから種体ｂの一縁に沿って突堰ｃが堰のように形成され、この突堰ｃに向かって凹凸ｄが形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、試しに、その突堰を削り取って全体を平滑にしたものを同じ状況下に置いてみた。しかし、この場合は、種が回転することもなければ、舞い上がることもなかった。本発明は、このことにヒントを得たものであり、回転翼の表面は平滑ではなく、ある種の凹凸を付けた方が却って効率が良いとの考えの下で提案したものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、強制回転させて揚力又は推力を得る回転翼において、翼体の回転方向後縁の全長に反揚力方向に突出する突堰を設けたことを特徴とする回転翼を提供する。この突堰の存在により、翼体の表面に沿って流れる流体は、反揚力方向に向きを変えられ、これに伴って大きな反力、即ち、揚力が高くなる。
【０００６】
又、本発明は、請求項２に記載した、流体の作用を受けて回転力を得る回転翼において、翼体の回転方向前縁の全長に流体側に向けて突出する突堰を設けたことを特徴とする回転翼を提供する。この回転翼の場合、翼体の表面側から流体の力を受けるが、このような突堰を設けることで、翼体に向かう流体は、ここで向きを変えられ、これに伴う大きな反力、即ち、得られる回転力が増大する筈である。
【０００７】
この場合、請求項３に記載した、突堰の前方又は後方に突堰に向かう突堰よりも背の低い山と山よりも背の低い谷とからなる凹凸を形成すると、この凹凸が流路となって流体の流れが良くなり、突堰の効果を大きくする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一例を示すヘリコプターの回転翼の裏面図、図２は図１のＡーＡ断面図であるが、回転翼１は、強制駆動させられる回転軸２と一体に形成されたハブ３にその基端が取り付けられる細長い形状の翼体４からなるものである。
【０００９】
本発明では、この翼体４の回転方向後縁に反揚力方向（裏面方向）に突出する突堰５を設けたものである。この突堰５の長さは、後縁一杯に沿って設けておけばよいし、その高さや幅は適宜でよい。又、形成の仕方も、別体のものを作ってこれをボルト等で固定したり、接着剤等で接着してもよいし、更には、削り出し等で一体成形してもよい。
【００１０】
又、突堰５の前方の翼体４には、この突堰５に向かって延びる山６ａと谷６ｂとからなる凹凸６を形成するのが好ましい。この場合、突堰５と凹凸６との交差角度は直角を基準とするが、多少は違っていてもよい。又、凹凸６の間隔（ピッチ）等も特に限定はない。但し、山６ａの部分は突堰５の高さよりも低いのが適する。尚、凹凸６の形成の仕方については、突堰５の場合と同じである。
【００１１】
以上の突堰５を設けることで、回転翼１が回転することによって翼体４の表面に沿って流れる流体（空気）は、ここで反揚力方向（裏面側方向・下方）に向きを変えられ、これに伴って回転翼１にはより強い反力が付与され、派生する揚力が更に高まることになる。加えて、このとき、突堰５の前方に凹凸６が存在することにより、空気は、この凹凸６を流路として積極的に流入し、突堰５への作用が高まる。
【００１２】
以上の回転翼１は、エンジン等で強制回転させられて揚力や推力を発生させるものであり、回転翼１が回転することによって流体はその翼体４の表面に沿って相対的に流れるものであるから、突堰５の効果を効率良く享受できる。従って、回転翼１は、この動きをするものであれば何でもよく、具体的には、航空機や船舶のプロペラ、送風機のファン等が考えられる。
【００１３】
図３は本発明の他の一例を示す風力発電装置の説明図、図４は図３のＢーＢ断面図であるが、風力発電装置に用いられる回転翼７は、基柱８で地上高く支持されている。図示は省略するが、この回転翼７には基柱８を通る回転軸が連結され、回転軸には発電機が連結されている。従って、回転翼７が風を受けて回転すると、発電機が回って発電が行なわれる。この場合の回転翼７は、中心のハブ９の周囲に複数の細長い翼体１０が取り付けられているものである。
【００１４】
本発明は、このような流体の作用を受けて回転力を得る回転翼７にも適用できると思われる。この回転翼７の場合は、翼体１０の回転方向前縁に流体側に向けて突出する突堰１１を設けることになる。この回転翼７は、流体（空気）の作用を受けて回転力を発生するものであるから、突堰１１を回転方向前縁に流体側に向けて突出した点が上記と違うところである。
【００１５】
これにより、翼体１０に向かう流体は、ここで向きを変えられて大きな反力、即ち、得られる回転力が増大することになる。尚、この場合も、突堰１１の後方に突堰１１に向かう山１２ａと谷１２ｂとからなる凹凸１２を設けることで、その効果は一層高まるし、この場合において、山１２ａの高さは、突堰１１の高さよりも低いのが好ましい。
【００１６】
以上の回転翼は、流体の作用、即ち、風流や水流を受けて回転力を発生させるものであるから、この働きをする回転翼は何であってもよい。具体的には、風車や水車或いはタービンといったものが考えられる。
【００１７】
【発明の効果】
以上、本発明は、上記したものであるから、即ち、強制回転させられて揚力や推力を得る回転翼であれば、より高い揚力が得られるし、流体の作用を受けて回転力を発生させる回転翼の場合であれば、より大きな回転力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示すヘリコプターの回転翼の裏面図である。
【図２】図１のＡーＡ断面図である。
【図３】本発明の他の一例を示す風力発電装置の回転翼の正面図である。
【図４】図３のＢーＢ断面図である。
【図５】もみじの種の平面図である。
【符号の説明】
１ 回転翼
４ 翼体
５ 突堰
６ 凹凸
６ａ 山
６ｂ 谷
７ 回転翼
１０ 翼体
１１ 突堰
１２ 凹凸
１２ａ 山
１２ｂ 谷

Claims (3)

1. 強制回転させて揚力又は推力を得る回転翼において、翼体の回転方向後縁の全長に反揚力方向に突出する突堰を設けたことを特徴とする回転翼。
2. 流体の作用を受けて回転力を得る回転翼において、翼体の回転方向前縁の全長に流体側に向けて突出する突堰を設けたことを特徴とする回転翼。
3. 突堰の前方又は後方に突堰に向かう突堰よりも背の低い山と山よりも背の低い谷とからなる凹凸を形成した請求項１又は２の回転翼。

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