A-B中可以看到，或将会导致叶片交角Θ的不同，如图4所示。在本发明示例性实施例中，螺旋桨具有形成叶片的曲率或相对的叶片的相关曲率的扭曲，该扭曲是大约35度。扭曲的说明性的范围是大约30度至大约40度。扭曲的其他度数都在本发明的范围内，并可以产生多种度数和气流的方向。
[0054]图8描绘了具有八个“叶片”802，804，806，808，810，812，814，816的本发明示例性实施例，是由四个圆圈制成的，四个圆圈都略有偏转角度但没有转体半周。
[0055]在本发明的示例性实施例中，至少环的前边缘要很薄便于切割穿过空气，但其他边缘的形状可以是有利于实现所需的空气流动形式。一般来说，环的特定的形状、数量和布局可以被选择用于产生所需的空气流动形式。
[0056]图9描绘了具有环形彼此相对的叶片902，904的螺旋桨，其中，叶片902，904的底部叶片部分906，908没有连接至中心柱910。相反地，“支架”912灵活地将底部叶片部分906连接至顶部叶片部分914。同样地，支架916灵活地将底部叶片部分908连接至顶部叶片部分918。在此使用的“支架”是叶片组件，用于灵活地连接不同的叶片部分。该支架可由钢、铝、复合材料:如碳和玻璃纤维，或任何其他合适的叶片材料制成。支架912，916与旋转平面形成角度，在螺旋桨旋转时，用于将空气拉向旋转轴，从而产生阻力。支架可以以如叶片的侧面部分同样的方式被折成角度，以达到预期的空气流。此外，支架的厚度、长度、宽度、和其他这样的特性被设计用于实现特定叶片应用的需要的操作，通过一个例子，如:飞行。叶片902，904相对于中心柱910以这种方式被配置，用以提供调整它们侧伏角的灵活性。通过举例的方式，但不是限制，当用作飞机螺旋桨时，在如起飞，飞行，或降落活动时，支架允许叶片902，904可以被操纵以改变侧伏角。螺旋桨可以包括一个调整机构，用于允许分别形成在顶部叶片部分914，918和底部叶片部分906，908之间的间隙4可选择的变化。
[0057]图13A-B分别描绘了根据本发明示例性实施例的具有开放环叶片的螺旋桨的进一步实施例的俯视图和侧视图。这个版本没包括提供在图9中的支架。
[0058]本发明包括具有在此使用的公开的螺旋桨的多种实施例的多种设备。例如，本发明包括以下说明性的设备:飞机、船舶、风机、冷却装置、加热装置、汽车发动机、和空气循环装置。本发明还包括根据在此描述的、描画的或要求保护的实施例的螺旋桨的制造方法；一种包括上述任何螺旋桨的设备的制造方法；一种制造产品的方法，其中该方法包括安装包括上述任何螺旋桨的设备。
[0059]本发明的各种实施例已被描述，每一个都有元素的不同组合。本发明不局限于具体的实施例公开，并可以包括的这些披露的元素的或一些元素的省略，和这种结构的等同物的不同组合。
[0060]当本发明已经通过示例性实施例被描述，对于本领域技术人员，将出现附加的优点和修改。因此，在更广泛的方面，本发明不局限于本文的具体细节显示和描述。例如，叶片的数量和叶片的曲率，可以在不脱离本发明的精神和范围进行修改。因此，本发明不局限于特定的示例性实施例中，但可以在附加的要求和对应的等同物的完全范围内被解读。
【主权项】
1.一种螺旋桨，包括: 中心柱，与旋转轴重合； 一个或多个叶片，每个具有远端和近端； 每个一个或多个叶片包括顶部部件、底部部件和侧面部件，侧面部件配置在或朝向远端; 每个一个或多个叶片的顶部部分和底部部分在近端连接，并从中心柱径向向外延伸；间隙，位于中心柱与至少一个一个或多个叶片的顶部部分和底部部分连接处之间，其中，随着螺旋桨的旋转，空气就被压缩；和 一个或多个叶片配置和装配用于向内拉动空气，从叶片的侧面部分向螺旋桨的旋转轴和从螺旋桨的前面向其后面。
2.如权利要求1的螺旋桨，其中，叶片是环形的，其中每个环形的叶片在相同的旋转平面上旋转。
3.如权利要求1的螺旋桨，其中，至少一个叶片部分展示出非零叶片角度。
4.如权利要求1的螺旋桨，其中，一个或多个叶片的至少一个顶部部分或底部部分的横截面被制成为大体上像机翼的形状。
5.如权利要求1的螺旋桨，包括至少一对围绕旋转轴彼此相对的叶片。
6.如权利要求5的螺旋桨，其中，一对相对的叶片形成一个单一的、连续的环。
7.如权利要求5的螺旋桨，其中，所述一对叶片具有与中心柱在第一叶片交叉体相交的第一叶片，和与中心柱在第二叶片交叉体相交的第二相对的叶片；和 其中，第一叶片交叉体相对于旋转轴的角度与第二叶片交叉体相对于旋转轴的角度不相同。
8.如权利要求7的螺旋桨，其中，第一叶片交叉体相对于旋转轴的角度和第二叶片交叉体相对于旋转轴的角度之间的差值范围是在大约40°至大约60°的范围。
9.如权利要求1的螺旋桨，其中，一个或多个叶片的至少一个，其远端比其近端更宽。
10.如权利要求1的螺旋桨，其中，一个或多个叶片的至少一个叶片的顶部部分、底部部分或侧面部分的至少一个具有弯曲的中间线。
11.如权利要求10的螺旋桨，其中，一个或多个叶片的至少一个每个顶部部分、底部部分或侧面部分是弯曲的。
12.如权利要求10的螺旋桨，其中，形成叶片曲率的扭曲的范围是在大约30度至大约40度。
13.如权利要求12的螺旋桨，其中，形成叶片曲率的扭曲是大约35度。
14.如权利要求1的螺旋桨，还包括一个或多个附加叶片，相对于螺旋桨以堆叠形式配置。
15.如权利要求10的螺旋桨，其中，叶片在横向穿过叶片的厚度上是渐变的。
16.如权利要求15的螺旋桨，其中，从近端的较小宽度至远端的较大宽度，叶片的宽度在是渐变的。
17.如权利要求1的螺旋桨，其中，至少顶部和底部叶片部分展示出在旋转轴附加的大致的侧伏角，并且从旋转轴径向向外延伸减小侧伏角。
18.如权利要求1的螺旋桨，其中，侧面部分展示出非零侧伏角。
19.如权利要求1的螺旋桨，其中，至少一个叶片的至少顶部和底部部分具有大体上直线的中间线。
20.如权利要求18的螺旋桨，包括与每个叶片的顶部和底部部分连接的翼段，其中翼段从中心柱处辐射状被间隔的成形和配置，用于向内拉动空气至旋转轴的中心。
21.如权利要求1的螺旋桨，其中，顶部叶片部分与底部叶片部分是不对称的。
22.如权利要求1的螺旋桨，其中，叶片顶部部分与中心柱在叶片顶部部分交角处相交，叶片底部部分与中心柱在叶片底部部分交角处相交，和其中，当从垂直于螺旋桨纵轴的线测量时，叶片底部部分交角大于叶片顶部部分交角。
23.如权利要求22的螺旋桨，其中，顶部叶片部分和底部叶片部分之间的交角的差值是在5°至大约20°的范围。
24.如权利要求22的螺旋桨，其中，叶片顶部部分交角是大约20°，叶片底部部分交角是 15° ο
25.—种设备，选自由飞机、船舶、风机、冷却装置、加热装置、汽车发动机、空气循环装置组成的组，该设备具有至少一个根据权利要求1的螺旋桨。
26.—种制造螺旋桨的方法，包括: 选择气流的所需方向； 选择所需数值的推力； 选择叶片曲率，叶片和叶片交角的组合，用于产生选择的气流和推力。
【专利摘要】螺旋桨，具有一个中心柱，连接一个或多个叶片。这些叶片被配置和装配为从螺旋桨的侧面向螺旋桨的旋转轴吸入空气，在螺旋桨的旋转轴的中心附近区域内形成压力，用于产生推力。
【IPC分类】F01D5-14
【公开号】CN104854310
【申请号】CN201380063211
【发明人】格雷戈瑞·查尔斯·夏洛
【申请人】夏洛工程有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2013年12月9日
【公告号】US20140161622, WO2014130134A2, WO2014130134A3, WO2014130134A9