JP5852591B2 - 段差付きサーフェスプロペラ - Google Patents
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Description
従って、本発明の一態様はブレード背面上の負方向の段差を含むが、この段差は、傾斜部、カップ状部、遮蔽部、または他の幾何学的追加部、もしくは干渉部からなり、それは翼弦線長の1/5から4/5までの間(翼弦線の中央部)に配置されており、制御可能な部分的な水分付着の領域を生成する。
本発明のプロペラブレードは、前進および後退の両モードで、従来技術に於けるブレード前面または背面の非効率な低圧中央部を解消し、高速および低速の両方でより効率的な作動を可能にし、ブレード背面および前面のベンチレーションおよび水分付着を制御することによって、より予測可能な二様式の動作を提供する。本発明は、幾何学形状、ブレード数、ハブ構造、材質等にかかわらず、全ての船舶用サーフェスプロペラに適用可能である。
本発明の別の態様によると、船舶用の半没水型プロペラのブレードは、プロペラハブに固定されたブレード基部を含む。また、ブレードは、ブレード基部より遠位にあるブレード先端と、ブレード前面および該ブレード前面に対向するブレード背面とを含む。また、ブレードは、先細の前縁および該前縁に対向する後縁を備えており、前記前縁はその反対側の前記後縁より薄くなっている。最後に、ブレードは、ブレード前面の後縁段差特徴部と、ブレード背面およびブレード前面の少なくとも一方において、実質的に翼弦線の中間に配置された少なくとも1つの幾何学的特徴部とを含んでいる。前記ブレードの表面を前記後縁から前記前縁まで横切る際に、前記幾何学的特徴部は前記ブレード背面の段差を含み、前記ブレード背面における部分的な表面から隆起している。前記幾何学的特徴部は、ブレードの翼弦線長の20%から80%までの間に配置されている。前記ブレード前面を前縁から後縁まで横切る際に、前記後縁段差特徴部は前記ブレード前面における部分的な表面から隆起している。前記後縁段差特徴部は、前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域をさらに含み、それにより、前記ブレードが流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に液圧ピークを発生させるブレードを備える。前記幾何学的特徴部は、該幾何学的特徴部の近傍に、制御可能な水分付着の領域および増圧領域の少なくとも一方を生成するように構成されている。
図14に示すように、1つのブレードに前方および後方の段差特徴部を組み合わせてもよい。段差特徴部76がブレード背面38に設けられ、段差特徴部26がブレード前面36に設けられている。前縁22から後縁24まで横切る際に、特徴部が圧力面36上には上昇する段差を有し、負圧面38上には下降段差を有している。
付記1. 船舶用の半没水型プロペラのブレードであって、
プロペラハブに固定されたブレード基部と、
前記ブレード基部より遠位にあるブレード先端と、
ブレード前面および該ブレード前面に対向するブレード背面と、
先細の前縁および該前縁に対向する後縁と、
前記ブレード前面の後縁段差特徴部と、
前記ブレード背面、および前記ブレード前面の少なくとも一方において、少なくとも1つの幾何学的特徴部とを備え、
前記ブレードの表面を前記前縁から前記後縁まで横切る際に、前記幾何学的特徴部は第1の段差特徴部を含むか、または前記第1の段差特徴部および前記ブレード背面上に位置し、前記ブレード背面における部分的な表面から隆起している第2の段差特徴部を含み、
前記幾何学的特徴部は、ブレードの翼弦線長の20%から80%までの間に配置されており、
前記ブレード前面を前縁から後縁まで横切る際に、前記後縁段差特徴部は前記ブレード前面における部分的な表面から隆起しており、
前記後縁段差特徴部は、前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域をさらに含み、それにより、前記ブレードが流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に液圧ピークを発生させるブレード。
付記2. ブレードを備えた船舶のサーフェス駆動部用の半没水型プロペラであって、該プロペラは、
プロペラハブに固定されたブレード基部と、
前記ブレード基部より遠位にあるブレード先端と、
ブレード前面および該ブレード前面に対向するブレード背面と、
先細の前縁および該前縁に対向する後縁と、
前記ブレード前面の後縁段差特徴部と、
前記ブレード背面、および前記ブレード前面の少なくとも一方において、少なくとも1つの幾何学的特徴部とを備え、
前記ブレードの表面を前記後縁から前記前縁まで横切る際に、前記幾何学的特徴部は前記ブレード背面の段差を含み、前記ブレード背面における部分的な表面から隆起しており、
前記幾何学的特徴部は、ブレードの翼弦線長の20%から80%までの間に配置されており、
前記ブレード前面を前縁から後縁まで横切る際に、前記後縁段差特徴部は前記ブレード前面における部分的な表面から隆起しており、
前記後縁段差特徴部は、前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域をさらに含み、それにより、前記ブレードが流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に液圧ピークを発生させるブレードを備える半没水型プロペラ。
付記3. 前記後縁段差特徴部が、カップ状部、傾斜部、陥凹部、追加部、付属部、干渉部および遮蔽部からなる群より選ばれた一要素である付記1に記載のブレード。
付記4. 前記幾何学的特徴部が、カップ状部、傾斜部、陥凹部、追加部、付属部、干渉部および遮蔽部からなる群より選ばれた一要素である付記1に記載のブレード。
付記5. カップ状部、傾斜部、陥凹部、追加部、干渉部および遮蔽部からなる群より選ばれた一要素から選択される前記ブレード背面および前記ブレード前面の一方に、第3の段差特徴部を更に含む付記1に記載のブレード。
付記6. 前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域を有するブレード前面段差特徴部を更に含み、それにより、前記ブレードが流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域の近傍に液圧ピークを発生させる付記1に記載のブレード。
付記7. 前記ブレード背面の段差は、前記ブレードの表面を後縁から前縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域を含み、それにより、前記ブレードが前記流体中で逆回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に液圧ピークを発生させる付記2に記載の半没水型プロペラ。
付記8. 前記幾何学的特徴部は、前記ブレード基部から前記ブレード先端まで延びる主軸を有し、且つプロペラ軸線から60゜から135゜までの角度で配置される付記1に記載のブレード。
付記9. 前記後縁段差特徴部および前記幾何学的特徴部の少なくとも一方が前記ブレードと統合され、一体に形成されている付記1に記載のブレード。
付記10. 前記幾何学的特徴部の少なくとも1つが前記ブレードに固定されて組立体を形成し、該幾何学的特徴部は、永久的に取り付けられた幾何学的特徴部、取り外し可能に取り付けられた幾何学的特徴部、および交換可能に取り付けられた幾何学的特徴部からなる群より選ばれた1つである付記1に記載のブレード。
付記11. 前記幾何学的特徴部が、該幾何学的特徴部の近傍に、制御可能な水分付着の領域および増圧領域の少なくとも一方を生成するように構成されている付記1に記載のブレード。
付記12. 前記制御可能な水分付着の領域は、前記ブレードの駆動面に対向する前記ブレードの表面であり、前記後縁および前記前縁のうち先に水に進入する一方と前記幾何学的特徴部との間に規定される付記11に記載のブレード。
付記13.
複数のブレードを備えた船舶のサーフェス駆動部用半没水型プロペラであって、各ブレードは中心のプロペラハブに固定され、該プロペラは、
前記プロペラハブに固定されたブレード基部と、
前記ブレード基部より遠位にあるブレード先端と、
ブレード背面およびブレード前面である主要な表面およびそれに対向する表面であって、前記ブレード前面は、前進する際に、前記ブレード背面より高い圧力を流体から受ける前記2つの表面と、
先細の前縁および後縁である主要な縁部およびそれに対向する縁部であって、前記後縁は前記前縁より厚さが大きい前記2つの縁部と、
前記ブレード前面において、前記後縁の近傍に配置された後縁段差特徴部と、
前記ブレード背面または前記ブレード前面に配置された第2の段差特徴部とを備えるブレードを有し、
前記後縁段差特徴部および第2の段差特徴部は、前記ブレードの表面において、前記前縁および前記後縁の間に配置され、かつ前記ブレード基部から前記ブレード先端へ向かう方向に沿って延びるとともに、前記ブレードの表面を前記前縁から前記後縁まで横切る際、または、前記後縁から前記前縁まで横切る際に、前記ブレードにおける部分的な表面から隆起しており、
前記後縁段差特徴部は、前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域をさらに含み、それにより、前記ブレードが前記流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に液圧ピークを発生させる半没水型プロペラ。
付記14. 船舶用の半没水型プロペラのブレードであって、
プロペラハブに固定されたブレード基部と、
ブレード前面、および該ブレード前面に対向するブレード背面であって、該ブレード前面およびブレード背面のうちの一方が他方より高い圧力を水塊から受けて、前記船舶を移動させる力を発生させる前記ブレード前面および前記ブレード背面と、
前記船舶を前進させるように前記プロペラが回転する際に、最初に水に進入するように構成された先細の前縁と、
前記前縁に対向し、かつ前記前縁より厚さの大きい後縁と、
前記ブレード前面の表面の前記後縁に配置された第1の幾何学的特徴部であって、該第1の幾何学的特徴部の近傍に第1の液圧ピークを発生させて、前記船舶を前進させる力を発生させる前記第1の幾何学的特徴部と、
前記ブレード背面および前記ブレード前面の何れか一方において、翼弦線の中間に配置された第2の幾何学的特徴部であって、該第2の幾何学的特徴部の近傍に第2の液圧ピークを発生させて、前記船舶を移動させる力を発生させる前記第2の幾何学的特徴部とを備え、
前記ブレード前面を前縁から後縁まで横切る際に、前記第1の幾何学的特徴部は前記ブレード前面における部分的な表面から隆起しており、
前記第1の幾何学的特徴部は、前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域をさらに含み、それにより、前記ブレードが流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に前記第1の液圧ピークを発生させるブレード。
付記15. 前記ブレード背面および前記ブレード前面のうち前記第2の幾何学的特徴部を含まない一方に、第3の幾何学的特徴部を更に備え、前記第3の幾何学的特徴部は、該第3の幾何学的特徴部の近傍に第3の液圧ピークを発生させて、前記船舶を移動させる力を発生させる付記14に記載のブレード。
Claims (14)
- 船舶用の半没水型プロペラのブレードであって、
プロペラハブに固定されたブレード基部と、
前記ブレード基部より遠位にあるブレード先端と、
ブレード前面および該ブレード前面に対向するブレード背面と、
先細の前縁および該前縁に対向する後縁と、
前記ブレード前面の後縁段差特徴部と、
前記ブレード背面、および前記ブレード前面の少なくとも一方において、少なくとも1つの幾何学的特徴部とを備え、
前記ブレードの表面を前記前縁から前記後縁まで横切る際に、前記幾何学的特徴部は第1の段差特徴部を含むか、または前記第1の段差特徴部および前記ブレード背面上に位置し、前記ブレード背面における部分的な表面から隆起している第2の段差特徴部を含み、
前記幾何学的特徴部は、ブレードの翼弦線長の20%から80%までの間に配置されており、
前記ブレード前面を前縁から後縁まで横切る際に、前記後縁段差特徴部は前記ブレード前面における部分的な表面から隆起しており、
前記後縁段差特徴部は、前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域をさらに含み、それにより、前記ブレードが流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に液圧ピークを発生させ、
前記幾何学的特徴部は、該幾何学的特徴部の近傍に、制御可能な水分付着の領域および増圧領域の少なくとも一方を生成するように構成されているブレード。 - ブレードを備えた船舶のサーフェス駆動部用の半没水型プロペラであって、該プロペラは、
プロペラハブに固定されたブレード基部と、
前記ブレード基部より遠位にあるブレード先端と、
ブレード前面および該ブレード前面に対向するブレード背面と、
先細の前縁および該前縁に対向する後縁と、
前記ブレード前面の後縁段差特徴部と、
前記ブレード背面、および前記ブレード前面の少なくとも一方において、少なくとも1つの幾何学的特徴部とを備え、
前記ブレードの表面を前記後縁から前記前縁まで横切る際に、前記幾何学的特徴部は前記ブレード背面の段差を含み、前記ブレード背面における部分的な表面から隆起しており、
前記幾何学的特徴部は、ブレードの翼弦線長の20%から80%までの間に配置されており、
前記ブレード前面を前縁から後縁まで横切る際に、前記後縁段差特徴部は前記ブレード前面における部分的な表面から隆起しており、
前記後縁段差特徴部は、前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域をさらに含み、それにより、前記ブレードが流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に液圧ピークを発生させるブレードを備え、
前記幾何学的特徴部は、該幾何学的特徴部の近傍に、制御可能な水分付着の領域および増圧領域の少なくとも一方を生成するように構成されている半没水型プロペラ。 - 前記後縁段差特徴部が、カップ状部、傾斜部、陥凹部、追加部、付属部、干渉部および遮蔽部からなる群より選ばれた一要素である請求項1に記載のブレード。
- 前記幾何学的特徴部が、カップ状部、傾斜部、陥凹部、追加部、付属部、干渉部および遮蔽部からなる群より選ばれた一要素である請求項1に記載のブレード。
- カップ状部、傾斜部、陥凹部、追加部、干渉部および遮蔽部からなる群より選ばれた一要素から選択される前記ブレード背面および前記ブレード前面の一方に、第3の段差特徴部を更に含む請求項1に記載のブレード。
- 前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域を有するブレード前面段差特徴部を更に含み、それにより、前記ブレードが流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域の近傍に液圧ピークを発生させる請求項1に記載のブレード。
- 前記ブレード背面の段差は、前記ブレードの表面を後縁から前縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域を含み、それにより、前記ブレードが前記流体中で逆回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に液圧ピークを発生させる請求項2に記載の半没水型プロペラ。
- 前記幾何学的特徴部は、前記ブレード基部から前記ブレード先端まで延びる主軸を有し、且つプロペラ軸線から60゜から135゜までの角度で配置される請求項1に記載のブレード。
- 前記後縁段差特徴部および前記幾何学的特徴部の少なくとも一方が前記ブレードと統合され、一体に形成されている請求項1に記載のブレード。
- 前記幾何学的特徴部の少なくとも1つが前記ブレードに固定されて組立体を形成し、該幾何学的特徴部は、永久的に取り付けられた幾何学的特徴部、取り外し可能に取り付けられた幾何学的特徴部、および交換可能に取り付けられた幾何学的特徴部からなる群より選ばれた1つである請求項1に記載のブレード。
- 前記制御可能な水分付着の領域は、前記ブレードの駆動面に対向する前記ブレードの表面であり、前記後縁および前記前縁のうち先に水に進入する一方と前記幾何学的特徴部との間に規定される請求項1に記載のブレード。
- 複数のブレードを備えた船舶のサーフェス駆動部用半没水型プロペラであって、各ブレードは中心のプロペラハブに固定され、該プロペラは、
前記プロペラハブに固定されたブレード基部と、
前記ブレード基部より遠位にあるブレード先端と、
ブレード背面およびブレード前面である主要な表面およびそれに対向する表面であって、前記ブレード前面は、前進する際に、前記ブレード背面より高い圧力を流体から受ける前記2つの表面と、
先細の前縁および後縁である主要な縁部およびそれに対向する縁部であって、前記後縁は前記前縁より厚さが大きい前記2つの縁部と、
前記ブレード前面において、前記後縁の近傍に配置された後縁段差特徴部と、
前記ブレード背面または前記ブレード前面に配置された第2の段差特徴部とを備えるブレードを有し、
前記後縁段差特徴部および第2の段差特徴部は、前記ブレードの表面において、前記前縁および前記後縁の間に配置され、かつ前記ブレード基部から前記ブレード先端へ向かう方向に沿って延びるとともに、前記ブレードの表面を前記前縁から前記後縁まで横切る際、または、前記後縁から前記前縁まで横切る際に、前記ブレードにおける部分的な表面から隆起しており、
前記後縁段差特徴部は、前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域をさらに含み、それにより、前記ブレードが前記流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に液圧ピークを発生させ、
各段差特徴部は、該段差特徴部の近傍に、制御可能な水分付着の領域および増圧領域の少なくとも一方を生成するように構成されている半没水型プロペラ。 - 船舶用の半没水型プロペラのブレードであって、
プロペラハブに固定されたブレード基部と、
ブレード前面、および該ブレード前面に対向するブレード背面であって、該ブレード前面およびブレード背面のうちの一方が他方より高い圧力を水塊から受けて、前記船舶を移動させる力を発生させる前記ブレード前面および前記ブレード背面と、
前記船舶を前進させるように前記プロペラが回転する際に、最初に水に進入するように構成された先細の前縁と、
前記前縁に対向し、かつ前記前縁より厚さの大きい後縁と、
前記ブレード前面の表面の前記後縁に配置された第1の幾何学的特徴部であって、該第1の幾何学的特徴部の近傍に第1の液圧ピークを発生させて、前記船舶を前進させる力を発生させる前記第1の幾何学的特徴部と、
前記ブレード背面および前記ブレード前面の何れか一方において、翼弦線の中間に配置された第2の幾何学的特徴部であって、該第2の幾何学的特徴部の近傍に第2の液圧ピークを発生させて、前記船舶を移動させる力を発生させる前記第2の幾何学的特徴部とを備え、
前記ブレード前面を前縁から後縁まで横切る際に、前記第1の幾何学的特徴部は前記ブレード前面における部分的な表面から隆起しており、
前記第1の幾何学的特徴部は、前記ブレードの表面を前縁から後縁まで横切る際に、勾配が増加する少なくとも1つの領域をさらに含み、それにより、前記ブレードが流体中で回転する際に、該勾配が増加する領域またはその近傍に前記第1の液圧ピークを発生させ、
各幾何学的特徴部は、該幾何学的特徴部の近傍に、制御可能な水分付着の領域および増圧領域の少なくとも一方を生成するように構成されているブレード。 - 前記ブレード背面および前記ブレード前面のうち前記第2の幾何学的特徴部を含まない一方に、第3の幾何学的特徴部を更に備え、前記第3の幾何学的特徴部は、該第3の幾何学的特徴部の近傍に第3の液圧ピークを発生させて、前記船舶を移動させる力を発生させる請求項13に記載のブレード。
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