TWI809990B - 船用加速型螺旋槳 - Google Patents

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Abstract

本發明之螺旋槳包含一槳軸、多個第一槳葉及多個第二槳葉。該等第一槳葉連接於槳軸之外周面，使得該等第一槳葉能跟著槳軸同步運轉，該等第二槳葉連接於槳軸之外周面，使得且能與該等第一槳葉同向旋轉，該等第二槳葉位於該等第一槳葉的前方並與該等第一槳葉以一對一的方式相互對應，且該等第二槳葉的尺寸小於該等第一槳葉的尺寸，且該等第二槳葉的旋向與該等第一槳葉的旋向相同。藉此，本發明之螺旋槳可以在不需要增加該等第一槳葉的尺寸下提升船艇在高速行駛時的運行效率。

Description

船用加速型螺旋槳
本發明與船用螺旋槳有關，特別是指一種船用加速型螺旋槳。
一般的船艇若要增加船速，通常會選擇配置較大尺寸的螺旋槳(例如16吋或17吋)，但是前述大尺寸螺旋槳除了成本較高以外，在使用時的吃水深度較深，所以航行在較淺的水道時，有可能會因為吃水較深而影響船艇的運行安全。因此，如何在不增加螺旋槳尺寸(常用尺寸為15.5吋)的情況下又能提升行駛速度實為目前業界亟欲克服的問題。
另外，螺旋槳在旋轉過程中會產生橫向繞流和縱向伴流，其中的橫向繞流會產生航行阻力而影響推進效率。為了限制橫向繞流及加速縱向伴流來提升螺旋槳的推進效率，CN205256630U所揭露的螺旋槳藉由雙流向結構來提高推進效率，但是外槳葉和內槳葉之間互不對應且螺旋方向相反，在實際使用時所能提升的效率有限，因此實用性並不高。
本發明之主要目的在於提供一種船用加速型螺旋槳，其能在不增加尺寸的情況下提升船艇在高速行駛時的運行效率。
為了達成上述主要目的，本發明之螺旋槳包含一槳軸、多個第一槳葉，以及多個第二槳葉。該等第一槳葉連接於該槳軸之外周面，使得該等第一槳葉能跟著該槳軸同步轉動；該等第二槳葉連接於該槳軸之外周面，使得該等第二槳葉亦能跟著該槳軸同步轉動，並且能透過該槳軸與該等第一槳葉同向旋轉，此外，該等第二槳葉位於該等第一槳葉的前方並與該等第一槳葉以一對一的方式相互對應，該等第二槳葉的尺寸小於該等第一槳葉的尺寸，且該等第二槳葉的旋向與該等第一槳葉的旋向相同。
由上述可知，本發明之螺旋槳藉由尺寸較小的該等第二槳葉降低橫向繞流，同時由該等第二槳葉增加縱向伴流，如此即可在不增加該等第一槳葉尺寸的情況下提升船艇在高速行駛時的運行效率。
較佳地，該等第二槳葉在直徑方面為該等第一槳葉的70%。
較佳地，該等第二槳葉在面積方面為該等第一槳葉的三分之一。
較佳地，在平行於該槳軸之軸向的一投影方向上，各該第二槳葉完全落入與其相對應之一該第一槳葉所涵蓋的範圍內。
較佳地，各該第二槳葉之尾緣大約位於相鄰二該第一槳葉之前緣中間，如此可以達到減少亂流的效果。
較佳地，該槳軸可以是一體式結構，亦可以由一軸體和一設於於該軸體前端之環體所構成，其中，該軸體之外周面連接該等第一槳葉，該環體之外周面連接該等第二槳葉。
有關本發明所提供對於船用加速型螺旋槳的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。
申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。
請參閱圖1，本發明第1實施例之螺旋槳10包含有一槳軸20、多個第一槳葉30，以及多個第二槳葉40。
槳軸20在本實施例中由一軸體21和一環體23所構成的兩件式結構，如圖2及圖3所示，軸體21之前端具有一組接部22，環體23以緊配或焊接等方式固定於軸體21之組接部22。另外，槳軸20更具有一軸套24，如圖2及圖4所示，軸套24設於軸體21內且經由三肋部25連接於軸體21之內周面，槳軸20以軸套24連接一動力源(圖中未示)，使槳軸20能受動力源之驅動而旋轉。
該等第一槳葉30連接於軸體21之外周面，使得該等第一槳葉30能跟著槳軸20同步運轉。
該等第二槳葉40連接於環體23之外周面，使得該等第二槳葉40能跟著槳軸20同步運轉並且透過槳軸20與該等第一槳葉30朝相同方向旋轉，用以提供導流效果。如圖3及圖4所示，該等第二槳葉40位於該等第一槳葉30的前方並與該等第一槳葉30以一對一的方式相互對應，而且，第二槳葉40的尺寸小於第一槳葉30的尺寸，在本實施例中，第二槳葉40的直徑為11吋，第一槳葉30的直徑為15.5吋，因此第二槳葉40之直徑約為第一槳葉30之直徑的70%，且第二槳葉40之面積約為第一槳葉30之面積的三分之一。此外，第二槳葉40的旋向與第一槳葉30的旋向相同，再如圖4 所示，在平行於槳軸20之軸向的投影方向上，第二槳葉40完全落入與其相對應之第一槳葉30所涵蓋的範圍內，而且，第二槳葉40的尾緣42(Trailing edge)約是在相鄰二個第一槳葉30的前緣32(Leading edge)中間，如此即可達到減少亂流的效果。
由上述可知，本發明之螺旋槳10利用槳軸20帶動該等第一槳葉30和該等第二槳葉40朝相同方向運轉，在運轉過程中由尺寸較小的第二槳葉40降低橫向繞流，同時再由第二槳葉40朝第一槳葉30的方向增加縱向伴流，以減少航行阻力並提高推進效率。另外在圖6當中，傳統螺旋槳僅具有第一槳葉30，本發明之螺旋槳10則是具有第一槳葉30和第二槳葉40，從圖6可以看出，兩者在轉速越高的情況下，本發明之螺旋槳10在船速方面會提升越多，如此一來，本發明之螺旋槳10即可在不增加第一槳葉30尺寸(亦即保持為15.5吋)的情況下提升船艇在高速行駛時的運行效率。
最後需要補充說明的是，槳軸20不限於兩件式結構，如圖5所示，槳軸20亦可用一體成形的方式所製成，並配合該等第一槳葉30和該等第二槳葉40在上述實施例當中的設置，同樣也能提升船艇在高速行駛時的運行效率。
10:螺旋槳 20:槳軸 21:軸體 22:組接部 23:環體 24:軸套 25:肋部 30:第一槳葉 32:前緣 40:第二槳葉 42:尾緣
圖1為本發明第1實施例之船用加速型螺旋槳的立體圖。 圖2為本發明第1實施例之船用加速型螺旋槳的立體分解圖。 圖3為本發明第1實施例之船用加速型螺旋槳的側視圖。 圖4為本發明第1實施例之船用加速型螺旋槳的端視圖。 圖5為本發明第2實施例之船用加速型螺旋槳的立體圖。 圖6為本發明之螺旋槳和傳統螺旋槳的船速對轉速的曲線圖。
21:軸體
22:組接部
23:環體
24:軸套
30:第一槳葉
40:第二槳葉

Claims (4)

  1. 一種船用加速型螺旋槳，包含有：一槳軸；多個第一槳葉，連接於該槳軸之外周面；以及多個第二槳葉，連接於該槳軸之外周面且能與該等第一槳葉跟著該槳軸同向旋轉，該等第二槳葉位於該等第一槳葉的前方並與該等第一槳葉以一對一的方式相互對應，該等第二槳葉的尺寸小於該等第一槳葉的尺寸，且該等第二槳葉的旋向與該等第一槳葉的旋向相同，其中，在平行於該槳軸之軸向的一投影方向上，各該第二槳葉完全落入與其相對應之一該第一槳葉所涵蓋的範圍內，且各該第二槳葉之尾緣位於相鄰二該第一槳葉之前緣中間。
  2. 如請求項1所述之船用加速型螺旋槳，其中，該等第二槳葉在面積方面為該等第一槳葉的三分之一。
  3. 如請求項1所述之船用加速型螺旋槳，其中，該等第二槳葉之直徑為該等第一槳葉之直徑的70%。
  4. 如請求項1所述之船用加速型螺旋槳，其中，該等第一槳葉連接於一軸體之外周面，該等第二槳葉連接於一環體之外周面，該環體固設於該軸體之前端並與該軸體構成該槳軸。
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