(57)【要約】【課題】プロペラファンの半径方向内側部分の送風能力を向上する。【解決手段】プロペラファンは、ボスハブ部（１１）と翼（１２）とを備え、翼（１２）は、半径方向の中間位置よりも半径方向内側位置のみに存在し、翼（１２）の回転方向前方へ突出する前縁凸部（１６）を有する。【選択図】図３
2020183740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸部と、
前記回転軸部からそれぞれ外方へ向かって形成された翼であって、回転方向側の前縁部、回転方向側とは反対側の後縁部、前記前縁部の先端部と前記後縁部の先端部とを結ぶ周縁部、および前記前縁部に形成され、前記翼の半径方向の中間位置よりも半径方向内側位置のみに存在し、前記翼の回転方向前方へ突出する前縁凸部を有する翼とを備えていることを特徴とするプロペラファン。
【請求項２】
前記前縁凸部は、円周方向よりも前記翼の半径方向外側に向かって突出していることを特徴とする請求項１に記載のプロペラファン。
【請求項３】
前記翼は、前記前縁凸部に隣接する半径方向外側の前記前縁部の位置に、前記後縁部方向へ凹んだ前縁凹部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のプロペラファン。
【請求項４】
前記前縁凸部は、前端部の高さが前記前縁凸部の周りの前記前縁部の高さよりも高くなるように前方へ突出していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のプロペラファン。
【請求項５】
前記前縁凸部は、前記前縁部に沿う方向の幅をａ、突出長さをｂとした場合、ａ／ｂが１から３であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のプロペラファン。
【請求項６】
前記翼は前記前縁凸部を１個のみ有していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のプロペラファン。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載のプロペラファンを備えた送風機。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載のプロペラファンを備えた天井設置型の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラファンおよびそれを備えた送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロペラファンは、扇風機や送風機のファンとして多用されている。プロペラファンは、半径方向外側部分での送風能力が高い一方、回転による遠心力で風が外に広がることから、半径方向内側部分での送風能力が低い。そこで、従来のプロペラファンでは、半径方向内側部分での送風能力を高めるための工夫が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のプロペラファンでは、負圧面に盛り上がる凹部を具備することにより、半径方向外側へ向かう風の流れを抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許６０４９１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成は、半径方向外側へ向かう風の流れを抑制するものの、根本的にプロペラファンの半径方向内側部分の送風能力を高めることができない。また、翼面の急激な折れ曲がりを有する形状であるため、送風能力についての大きな損失が発生する虞がある。
【０００６】
本発明の一態様は、半径方向内側部分の送風能力を向上することができるプロペラファンおよびそれを備えた送風機を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプロペラファンは、回転軸部と、前記回転軸部からそれぞれ外方へ向かって形成された翼であって、回転方向側の前縁部、回転方向側とは反対側の後縁部、前記前縁部の先端部と前記後縁部の先端部とを結ぶ周縁部、および前記前縁部に形成され、前記翼の半径方向の中間位置よりも半径方向内側位置のみに存在し、前記翼の回転方向前方へ突出する前縁凸部を有する翼とを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、プロペラファンの半径方向内側部分の送風能力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態のプロペラファンの正面図である。
【図２】図１に示したプロペラファンの斜視図である。
【図３】図１に示したプロペラファンにおける、翼のボスハブ部付近の構成を拡大して示す正面図である。
【図４】図１に示したプロペラファンの翼での前縁凸部の位置およびその付近での、風の流れおよび吹出風速分布を示す説明図である。
【図５】図５の（ａ）は、図４に示した翼での前縁凸部の位置およびその付近での、風の流れ、吹出風速分布および離隔位置風速分布を示す説明図、図５の（ｂ）は、緩状膨出部を有する翼での緩状膨出部の位置およびその付近での、風の流れ、吹出風速分布および離隔位置風速分布を示す説明図、図５の（ｃ）は、前縁凸部を有していない翼での図５の（ａ）に示した前縁凸部と同じ位置およびその付近での、風の流れ、吹出風速分布および離隔位置風速分布を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態のプロペラファンにおける、翼のボスハブ部付近の構成を拡大して示す正面図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態のプロペラファンにおける、翼のボスハブ部付近の構成を拡大して示す正面図である。
【図８】図７に示した前縁凸部による上流側から下流側への風の流れの変化を示す説明図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態のプロペラファンが有する翼の一つを前縁部側から見た場合の側面図である。
【図１０】図９に示した翼のボスハブ部付近の構成を拡大して示す側面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態のプロペラファンにおける、翼のボスハブ部付近の構成を拡大して示す正面図である。
【図１２】図８に示したプロペラファンの翼に後縁凹部を形成した構成のプロペラファンにおける、翼のボスハブ部付近の構成を拡大して示す正面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態のプロペラファンにおける、翼のボスハブ部付近の構成を拡大して示す正面図である。
【図１４】図１４の（ａ）は本発明のさらに他の実施形態のプロペラファンの正面図、図１４の（ｂ）は図１４の（ａ）に示したプロペラファンの斜視図である。
【図１５】図１５の（ａ）は本発明のさらに他の実施形態のプロペラファンの正面図、図１５の（ｂ）は図１５の（ａ）に示したプロペラファンの斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態の天井設置型の送風機を示す側面図である。
【図１７】図１６に示した天井設置型の送風機の送風性能の説明図である。
【図１８】従来の天井設置型の送風機の送風性能の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
【００１１】
（プロペラファン１の概要）
図１は、本実施形態のプロペラファン１の正面図である。図２は、図１に示したプロペラファン１の斜視図である。
【００１２】
図１および図２に示すように、プロペラファン１は、ボスハブ部１１および複数の翼１２を有する。ボスハブ部１１は、プロペラファン１の回転軸部であり、有底略円筒状の形状を有する。複数の翼１２は、それぞれ、滑らかに曲成された板状であり、ボスハブ部１１の周方向に沿って並ぶように、ボスハブ部１１の外周面から半径方向外側へ向けて突出した状態に形成されている。
【００１３】
本実施の形態において、プロペラファン１は、翼１２を７枚有する７枚翼のものである。プロペラファン１は、例えばＡＳ（acrylonitrile-styrene）樹脂等の合成樹脂により、ボスハブ部１１と７枚の翼１２とが一体的に成形された、例えば射出成形による樹脂成形品にて構成されている。プロペラファン１は、あるいは板金などでの成型も可能である。
【００１４】
プロペラファン１は、駆動モータ（図示せず）に駆動されて、ボスハブ部１１の中心を回転中心として矢印Ａ方向に回転する。プロペラファン１では、複数の翼１２の回転に伴い、プロペラファン１の背面側である吸込側からプロペラファン１の正面側である噴出側に向けて空気が流れることになり、前方に向けて送風が行なわれる。
【００１５】
プロペラファン１は、複数の翼１２が、回転方向に沿って互いに離隔するように等間隔に配置されており、複数の翼１２のそれぞれが同一の形状を有している。
【００１６】
（翼１２の構成）
次に、プロペラファン１の翼１２の構成について詳細に説明する。複数（７枚）の翼１２は同様の構成を有するので、ここでは、一つの翼１２の構成について説明する。
【００１７】
図１に示すように、プロペラファン１の翼１２は、前縁部１３、後縁部１４および周縁部１５を含み、半径方向の外側へ向かうにしたがって幅が広くなっている。プロペラファン１が回転することにより、翼１２では気流が前縁部１３から後縁部１４へ向かって流れる。したがって、以下では、前縁部１３側を上流側とし、後縁部１４側を下流側として説明する。
【００１８】
前縁部１３は、翼１２の回転方向の側に位置する端縁部であり、半径方向の中間部分が回転方向とは反対側へ後退するように凹状に湾曲している。後縁部１４は、回転方向とは反対側に位置する端縁部であり、半径方向の中間部分が回転方向とは反対側へ後退するように凸状に湾曲している。周縁部１５は、前縁部１３の先端部と後縁部１４の先端部とを結び周方向に形成された端縁部である。
【００１９】
翼１２は、軸方向において、前面側が凹状かつ背面側が凸状となるように湾曲している。したがって、翼１２の前面は正圧面であり背面は負圧面である。
【００２０】
（前縁凸部１６）
図３は、図１に示したプロペラファン１における、翼１２のボスハブ部１１付近の構成を拡大して示す正面図である。
【００２１】
図３に示すように、翼１２は、前縁部１３に、プロペラファン１の回転方向前方に突出する前縁凸部１６を有している。本実施形態において、前縁凸部１６は、前縁部１３から、ボスハブ部１１の中心を中心とした円の円周方向（以下、単に円周方向と称する）へ膨出して湾曲した形状を有する。なお、前縁凸部１６の形状は、図３に示したように、膨出して湾曲した形状が好ましいものの、このような形状には限定されない。
【００２２】
前縁凸部１６の突出長さに関し、前縁凸部１６の形成位置での翼１２の前縁凸部１６を除いた円周方向の幅をＣとし、前縁凸部１６の形成位置での翼１２の円周方向における前縁凸部１６の突出長さをＤとした場合、翼１２の幅Ｃに対する前縁凸部１６の突出長さＤの割合は１０％以上とすることが好ましい。本実施形態では、翼１２の幅Ｃに対する前縁凸部１６の突出長さＤの割合は例えば２０％としている。
【００２３】
また、前縁凸部１６のアスペクト比（前縁部１３に沿う方向の幅をａ、突出長さをｂとした場合のａ／ｂ）は、１〜３の範囲であることが好ましい。
【００２４】
前縁凸部１６の位置に関し、前縁凸部１６は、翼１２における半径方向の中間位置よりも内側の位置（ボスハブ部１１寄りの位置）に存在する。すなわち、前縁凸部１６は翼１２の半径方向の中間位置よりも外側の位置には存在せず、内側の位置のみに存在する。この場合の前縁凸部１６の位置は、翼１２における半径方向の内側端部から外側端部までを１００％とした場合、内側端部から５０％以内（０〜５０％）の範囲である。また、前縁凸部１６は、内側端部から３０％以内（０〜３０％）の範囲に存在することが好ましく、内側端部から１５％以内（０〜１５％）の範囲に存在することがさらに好ましい。なお、前縁凸部１６の数については、特に限定されず、複数個であってもよい。この場合、複数個の前縁凸部１６は互いに離れた位置に存在することが好ましい。
【００２５】
なお、プロペラファン１は、翼１２の前縁部１３に前縁凸部１６を有することが必須であって、翼１２の後縁部１４の、前縁凸部１６に相当するような凸部（例えば図１３に示すような後縁凸部４２）については有っても無くてもよい。この点は、前縁凸部１６および後縁凸部４２を有するプロペラファン７（図１３参照）以外の他のプロペラファンについても同様である。
【００２６】
（プロペラファン１の動作および利点）
図４は、プロペラファン１の翼１２での前縁凸部１６の位置およびその付近での、風の流れおよび吹出風速分布を示す説明図である。なお、図４において、破線は円周方向を示し、実線および細線は、上流側（前縁部１３）から下流側（後縁部１４）への風の流れであって、実線は風速の速い風の流れ、細線は風速の遅い風の流れを示している。この点は、他の図においても同様である。
【００２７】
プロペラファン１が回転すると、図４に示すように、翼１２の前縁部１３から翼１２の翼面上へ流入した風は、前縁部１３から概ね円周方向に流れ、後縁部１４から流出する。
【００２８】
この場合、翼１２の円周方向の長さ（翼１２の幅）は、前縁凸部１６の位置では、前縁凸部１６が存在することにより、前縁凸部１６の位置に隣り合う内側位置および外側位置よりも長くなっている。これにより、翼１２を上流側から下流側へ流れる風の速度は、半径方向の前縁凸部１６の位置では速く、前縁凸部１６の位置に隣り合う内側位置および外側位置では遅くなる。この点は、図４に吹出風速分布としても示している。すなわち、プロペラファン１は、翼１２での前縁凸部１６が存在する半径方向内側部分の風速を速くすることができる。これにより、プロペラファン１の半径方向内側部分の送風能力を向上することができる。
【００２９】
また、半径方向の前縁凸部１６の位置の風速が速いことにより、前縁凸部１６の位置に隣り合う内側位置および外側位置の風は、前縁凸部１６の位置の風速が速い風に引き寄せられる。これにより、プロペラファン１は、風の到達距離を向上することができる。
【００３０】
また、前縁凸部１６のアスペクト比を１〜３の範囲とすることにより、前縁凸部１６は前縁部１３からの明確な凸部となり、上記の効果を確実に奏することができる。
【００３１】
（前縁凸部１６の有無による送風性能の比較）
次に、前縁凸部１６の有無による送風性能の比較結果について説明する。図５の（ａ）は、図４に示した翼１２での前縁凸部１６の位置およびその付近での、風の流れ、吹出風速分布、および離隔位置風速分布（翼１２から離れた位置での風速分布）を示す説明図である。図５の（ｂ）は、緩状膨出部６１を有する翼５１での緩状膨出部６１の位置およびその付近での、風の流れ、吹出風速分布、および離隔位置風速分布を示す説明図である。図５の（ｃ）は、前縁凸部１６を有していない翼５２での図５の（ａ）に示した前縁凸部１６と同じ位置およびその付近での、風の流れ、吹出風速分布、および離隔位置風速分布を示す説明図である。
【００３２】
翼１２では、前縁凸部１６を有することにより、前述したように、前縁凸部１６の位置の風速が速く（吹出風速分布参照）、また、翼１２から離れた位置での風速低下が少なくなっている（離隔位置風速分布参照）。
【００３３】
翼５１は、翼１２の前縁凸部１６に代えて、緩状膨出部６１を有している。緩状膨出部６１は、前縁凸部１６よりも前縁部１３に沿う方向の広い範囲において前縁凸部１６と同程度、翼５１の回転方向前方へ突出した形状である。翼５１では、緩状膨出部６１を有することにより、緩状膨出部６１の位置の風速が速くなっている（吹出風速分布参照）。しかしながら、翼５１から離れた位置での風速は、前縁凸部１６を有する翼１２の場合よりも遅くなっている（離隔位置風速分布参照）。なお、緩状膨出部６１は、前縁凸部１６と比較して小さいながらも風速を速くする効果があるので、前縁凸部の一態様と見なすことができる。
【００３４】
翼５２は、前縁凸部１６あるいは緩状膨出部６１を有しておらず、半径方向の内側端部に向かうにしたがって円周方向の幅が狭くなっている。このため、翼５２では、翼１２の前縁凸部１６の位置に対応する位置の風速が、翼１２および翼５１よりも遅くなっている（吹出風速分布参照）。さらに、翼５２から離れた位置での風速も、翼１２および翼５１よりも遅くなっている（離隔位置風速分布参照）。
【００３５】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００３６】
（翼２１の構成）
図６は、本実施形態のプロペラファン２における、翼２１のボスハブ部１１付近の構成を拡大して示す正面図である。
【００３７】
図６に示すように、プロペラファン２は、プロペラファン１の翼１２に代えて翼２１を備えている。翼２１は、前縁凸部１６に隣接する半径方向外側の前縁部１３の位置に、後縁部１４方向へ凹んだ前縁凹部３１を有している。すなわち、翼１２の前縁部１３は、二点鎖線にて示す状態であったのに対し、翼２１の前縁部１３は、前縁凸部１６に隣接する半径方向外側の位置において、前縁凹部３１により一旦後縁部１４方向へ退行した後、前縁凸部１６へとつながっている。プロペラファン２のその他の構成はプロペラファン１と同様である。また、前縁凹部３１を有するプロペラファン２の構成は、他の実施形態に示したプロペラファンに対しても同様に適用可能である。
【００３８】
（プロペラファン２の動作および利点）
プロペラファン２では、翼２１の前縁凸部１６の位置に隣接する半径方向外側の前縁部１３の位置が凹部となっているので、翼２１における、前縁凸部１６の位置の円周方向の長さと前縁凸部１６に隣接する半径方向外側の位置の円周方向の長さとの差が、翼１２の場合よりも大きくなっている。したがって、前縁凸部１６の位置を流れる風の速さと前縁凸部１６に隣接する半径方向外側の位置を流れる風の速さとの差が一段と大きくなり、前縁凸部１６に隣接する半径方向外側の位置を流れる風はさらに前縁凸部１６の位置を流れる風に引き寄せられ易くなる。これにより、プロペラファン２は、風の到達距離をさらに向上することができる。プロペラファン２のその他の利点はプロペラファン１と同様である。
【００３９】
〔実施形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００４０】
（翼２２の構成）
図７は、本実施形態のプロペラファン３における、翼２２のボスハブ部１１付近の構成を拡大して示す正面図である。図８は、図７に示した前縁凸部３２による上流側から下流側への風の流れの変化を示す説明図である。
【００４１】
図７に示すように、プロペラファン３は、プロペラファン１の翼１２に代えて翼２２を備えている。翼２２は、翼１２の前縁凸部１６に代えて前縁凸部３２を有し、翼２１と同様、前縁部１３における、前縁凸部３２の位置に隣接する半径方向外側の位置が前縁凹部３１となっている。なお、翼２２は前縁凹部３１を有する構成に限定されず、翼１２のように前縁凹部３１を有していなくてもよい。
【００４２】
前縁凸部３２は、翼１２の前縁凸部１６が円周方向へ突出していたのに対し、円周方向よりも翼２２の半径方向外側に向かって突出している。この場合、前縁凸部３２の前縁部１３に沿う方向の両端部（Ｐ１，Ｐ２）を結ぶ線の中心部（Ｐ０）から前縁凸部３２の最前部（Ｐ３）に向かう方向を前縁凸部３２の突出方向とすると、前縁凸部３２の突出方向は、円周方向よりも翼２２の半径方向外側へ向かっている。プロペラファン３のその他の構成はプロペラファン１と同様である。また、前縁凸部３２を有するプロペラファン３の構成は、他の実施形態のプロペラファンに対しても同様に適用可能である。
【００４３】
（プロペラファン３の動作および利点）
プロペラファン３では、翼２２が有する前縁凸部３２が円周方向よりも翼２２の半径方向外側に向かって突出しているので、図８に示すように、前縁凸部３２から流入し、翼２２の表面に沿って流れる風を円周方向（破線）よりも半径方向内側へ向かわせることができる。すなわち、前縁凸部３２が存在しなければ翼２２の表面に沿って円周方向に流れる風を、前縁凸部３２が存在することにより円周方向よりも半径方向内側へ向かわせることができる。これにより、半径方向内側への風の流れの引き寄せをさらに促進し、風の到達距離をさらに向上することができる。プロペラファン３のその他の利点はプロペラファン１と同様である。
【００４４】
〔実施形態４〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００４５】
（翼２３の構成）
図９は、本実施形態のプロペラファン４が有する翼２３の一つを前縁部１３側から見た場合の側面図である。図１０は、図９に示した翼２３のボスハブ部１１付近の構成を拡大して示す側面図である。
【００４６】
図９および図１０に示すように、プロペラファン４は、プロペラファン１の翼１２に代えて翼２３を備えている。翼２３は、翼１２の前縁凸部１６に代えて前縁凸部３３を有し、翼２１と同様、前縁部１３における、前縁凸部３３の位置に隣接する半径方向外側の位置が前縁凹部３１となっている。なお、翼２３は前縁凹部３１を有する構成に限定されず、翼１２のように前縁凹部３１を有していなくてもよい。
【００４７】
前縁凸部３３は、前縁凸部１６および前縁凸部３２と同様に前方へ突出し、かつ前端部の軸方向（ボスハブ部１１の軸方向）の高さが前縁凸部３３の周りの前縁部１３の高さよりも高くなるように突出している。本実施形態において、前縁凸部３３は前方斜め上方へ突出している。前縁凸部３３の前方への突出方向は、前縁凸部１６のように円周方向であっても、前縁凸部３２のように円周方向よりも翼２３の半径方向外側であってもよい。前縁凸部３３の斜め上方への突出量は、図１０に示すように僅かである。なお、図１０における破線は、前縁凸部３３が斜め上方へ突出していない場合の前縁凸部３３の上面位置を示している。プロペラファン４のその他の構成はプロペラファン１と同様である。また、前縁凸部３３を有するプロペラファン４の構成は、他の実施形態のプロペラファンに対しても同様に適用可能である。
【００４８】
（プロペラファン４の動作および利点）
プロペラファン４では、翼２３が有する前縁凸部３３は、前端部の高さが前縁凸部３３の周りの前縁部１３の高さよりも高くなるように前方へ突出しているので、前方への突出量を抑制しながら、所望の突出長さを得ることができる。これにより、前縁凸部３３の前端部と隣の翼２３の後縁部１４との間隔が狭くなり過ぎ、成形したプロペラファン４が金型から抜け難くなるなど、プロペラファン４の製造に支障を来す事態を防止することができる。プロペラファン４のその他の利点はプロペラファン１と同様である。
【００４９】
〔実施形態５〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５０】
（翼２４の構成）
図１１は、本実施形態のプロペラファン５における、翼２４のボスハブ部１１付近の構成を拡大して示す正面図である。
【００５１】
図１１に示すように、プロペラファン５は、プロペラファン１の翼１２に代えて翼２４を備えている。翼２４は、前縁部１３に前縁凸部１６を有し、後縁部１４に前縁部１３方向へ凹んだ後縁凹部４１を有している。半径方向において、後縁凹部４１の形成位置は前縁凸部１６の形成位置と対応している。具体的には、後縁凹部４１の半径方向の形成領域は前縁凸部１６の半径方向の形成領域よりも広く、半径方向において、前縁凸部１６は後縁凹部４１の範囲内に存在する。また、前縁凸部１６と対応する位置における、後縁部１４からの後縁凹部４１の凹み量は、前縁部１３からの前縁凸部１６の突出量よりも少なくなっている。
【００５２】
（プロペラファン５の利点）
プロペラファン５は、翼２４の前縁部１３に前縁凸部１６を有し、後縁部１４に後縁凹部４１を有し、半径方向において、後縁凹部４１の形成位置は前縁凸部１６の形成位置と対応し、かつ半径方向において、前縁凸部１６と対応する位置における、後縁部１４からの後縁凹部４１の凹み量は、前縁部１３からの前縁凸部１６の突出量よりも少なくなっている。これにより、前縁凸部１６の前端部と隣の翼２４の後縁部１４との間隔が狭くなり過ぎて、成形したプロペラファン５が金型から抜け難くなる事態を防止することができる。プロペラファン５のその他の利点はプロペラファン１と同様である。また、後縁凹部４１を有するプロペラファン５の構成は、他の実施形態に示したプロペラファンに対しても同様に適用可能である。
【００５３】
図１２には、図８に示したプロペラファン３の翼２２に後縁凹部４１を形成した構成のプロペラファン６を示す。すなわち、プロペラファン６は、前縁部１３に前縁凹部３１および前縁凸部３２を有し、後縁部１４に後縁凹部４１を有している。なお、図１２の例では、前縁凸部３２のアスペクト比は、２．４となっている。
【００５４】
〔実施形態６〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００５５】
（翼２６の構成）
図１３は、本実施形態のプロペラファン７における、翼２６のボスハブ部１１付近の構成を拡大して示す正面図である。
【００５６】
図１３に示すように、プロペラファン７は、プロペラファン１の翼１２に代えて翼２６を備えている。翼２６は、前縁部１３に前縁凸部１６を有し、後縁部１４に後縁凸部４２を有している。後縁凸部４２は、円周方向の後方へ突出している。半径方向において、後縁凸部４２の形成位置は前縁凸部１６の形成位置と対応している。
【００５７】
（プロペラファン７の利点）
プロペラファン７は、前縁凸部１６に加えて後縁凸部４２を有しているので、前縁凸部１６の位置における、翼２６の円周方向の長さ（翼２６の幅）が、前縁凸部１６のみを有する場合よりも長くなっている。これにより、プロペラファン７は、半径方向内側部分の送風能力をさらに向上でき、かつ前縁凸部１６の位置に隣接する半径方向内側位置および半径方向外側位置の風を前縁凸部１６の位置の風速が速い風に引き寄せ易くなる。プロペラファン７のその他の利点はプロペラファン１と同様である。
【００５８】
以上の実施形態に示したプロペラファンの構成は、図１４に示す形状のプロペラファン８、および図１５に示す形状のプロペラファン９に対しても同様に適用可能である。図１４の（ａ）はプロペラファン８の正面図、図１４の（ｂ）はプロペラファン８の斜視図である。また、図１５の（ａ）はプロペラファン９の正面図、図１５の（ｂ）はプロペラファン９の斜視図である。図１４および図１５では、プロペラファン８，９が一例として前縁凸部１６を有する場合を示している。
【００５９】
〔実施形態７〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【００６０】
（天井設置型の送風機７１の構成）
図１６は、本実施形態の天井設置型の送風機７１を示す側面図である。図１６に示すように、天井設置型の送風機７１（以下、単に送風機７１と称する）は、以上の実施形態に示したいずれかのプロペラファンを備え、天井８１に設置されている。ここでは、送風機７１がプロペラファン１を備えているものとする。
【００６１】
送風機７１は、プロペラファン１の下面を覆うカバー部材８２を有し、モータ８３（図１７参照）にてプロペラファン１を回転させ、天井８１の下面とプロペラファン１の上面との間から吸い込んだ風を下方へ吹き出す。
【００６２】
（天井設置型の送風機７１の送風性能）
図１７は、図１６に示した天井設置型の送風機７１の送風性能の説明図である。図１８は、従来の天井設置型の送風機１０１の送風性能の説明図である。送風機７１は、前縁部１３に前縁凸部１６を有するプロペラファン１を備えている。これに対し、送風機１０１は、前縁部１３に前縁凸部１６を有していないプロペラファン１０２を備えている。
【００６３】
プロペラファンは、特性上、半径方向内側に送風に活用できない非活用領域を有しており、一般に、半径方向内側での送風能力が低くなっている。これは、前述したように、プロペラファンが、半径方向外側での送風能力が高く、かつ回転による遠心力で風が外に広がることによる。したがって、一般に、プロペラファンを天井設置型の送風機に使用した場合、風が床面まで風が到達し難いという問題がある。また、天井設置型の送風機は、天井設置型のために重量制限があり、プロペラファンのサイズアップにより上記問題を解決することができない。さらに、天井設置型の送風機では、空気の吸込み領域が狭いために空気の吸込み条件が厳しくなり、上記問題が助長されるといった問題も有する。
【００６４】
上記のような問題に対し、本実施形態の送風機７１は、前縁凸部１６を有するプロペラファン１を備えていることにより、非活用領域が狭い領域Ｋ２まで縮小されている。一方、送風機１０１は、前縁凸部１６を有していない従来のプロペラファン１０２を備えているため、非活用領域が広い領域Ｋ１のままである。また、風の到達距離は、送風機７１では長くなっているに対し、送風機１０１では短いままである。これにより、本実施形態の送風機７１は、次のような利点を有する。
（１）プロペラファン１における半径方向内側の吸込み能力の強化により、プロペラファン１の背面側の空気の渦８５が小さくなる。
（２）プロペラファン１の吹出し側において、下吸込みする渦巻き部分８４が減少する。
（３）プロペラファン１の半径方向外側への風の広がりを抑制できるので、プロペラファン１が吹き出す風速の低下を抑制でき、風の到達距離を延ばすことができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、以上の実施形態に示したプロペラファンを天井設置型の送風機７１に適用した場合について説明した。しかしながら、本実施形態のプロペラファンの構成は、扇風機やサーキュレータ、その他の風を送る送風機に対しても同様に適用可能である。
【００６６】
〔実施例１〕
本発明の一実施例について、図１から図４に示したプロペラファン１を例に説明する。本実施例において、プロペラファン１は、直径が３７０ｍｍ、ボスハブ部１１の軸方向の高さが４６ｍｍである。
【００６７】
前縁凸部１６が存在する翼１２の半径方向の位置において、翼１２の前縁凸部１６を除いた円周方向の長さ（Ｃ：図３参照）は２４ｍｍであり、前縁凸部１６の長さ（Ｄ：図３参照）は４ｍｍである。したがって、前縁凸部１６が存在する翼１２の半径方向の位置において、翼１２の円周方向の長さ（Ｃ＋Ｄ）は、２８ｍｍとなり、１６％伸びている。これにより、前縁凸部１６の位置では、単純に１６％程度、送風能力が向上し、また、前縁凸部１６に隣り合う半径方向外側の位置を流れる風は、前縁凸部１６の位置を流れる風に引き寄せられることになる。また、前縁凸部１６は、前縁部１３に沿う方向の幅が幅７．８ｍｍであり、高さが３．３ｍｍである。
【００６８】
なお、他の例として、上記（Ｃ）は２５ｍｍ、上記（Ｃ＋Ｄ）は３０ｍｍとしてもよい。この場合、前縁凸部１６の位置の送風能力は、単純に２０％向上する。
【００６９】
さらに、図１３に示したプロペラファン７に関し、前縁凸部１６が存在する翼２６の半径方向の位置において、翼２６の前縁凸部１６および後縁凸部４２を除いた円周方向の長さは２５ｍｍであり、前縁凸部１６の長さは５ｍｍ、後縁凸部４２の長さは５ｍｍである。したがって、前縁凸部１６が存在する位置の翼２６の円周方向の長さは３５ｍｍとなり、前縁凸部１６に隣り合う半径方向外側の位置の円周方向の長さを２５ｍｍとすると、翼２６の円周方向の長さは４０％伸びている。これにより、前縁凸部１６の位置では、単純に４０％程度、送風能力が向上する。
【００７０】
〔変形例〕
以下に変形例に係るプロペラファンの構成について示す。
【００７１】
第１の変形例に係るプロペラファンは、回転軸部と、前記回転軸部からそれぞれ外方へ向かって形成された翼であって、回転方向側の前縁部、回転方向側とは反対側の後縁部、前記前縁部の先端部と前記後縁部の先端部とを結ぶ周縁部、および前記前縁部に形成され、前記翼の半径方向の中間位置よりも半径方向内側位置に存在し、前記翼の回転方向前方へ突出する前縁凸部を有する翼とを備え、前記前縁凸部は、円周方向よりも前記翼の半径方向外側に向かって突出している。
【００７２】
第２の変形例に係るプロペラファンは、回転軸部と、前記回転軸部からそれぞれ外方へ向かって形成された翼であって、回転方向側の前縁部、回転方向側とは反対側の後縁部、前記前縁部の先端部と前記後縁部の先端部とを結ぶ周縁部、および前記前縁部に形成され、前記翼の半径方向の中間位置よりも半径方向内側位置に存在し、前記翼の回転方向前方へ突出する前縁凸部を有する翼とを備え、前記翼は、前記前縁凸部に隣接する半径方向外側の前記前縁部の位置に、前記後縁部方向へ凹んだ前縁凹部を有している。
【００７３】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るプロペラファンは、回転軸部と、前記回転軸部からそれぞれ外方へ向かって形成された翼であって、回転方向側の前縁部、回転方向側とは反対側の後縁部、前記前縁部の先端部と前記後縁部の先端部とを結ぶ周縁部、および前記前縁部に形成され、前記翼の半径方向の中間位置よりも半径方向内側位置のみに存在し、前記翼の回転方向前方へ突出する前縁凸部を有する翼とを備えている。
【００７４】
本発明の態様２に係るプロペラファンは、上記態様１において、前記前縁凸部は、円周方向よりも前記翼の半径方向外側に向かって突出している構成としてもよい。
【００７５】
本発明の態様３に係るプロペラファンは、上記態様１または２において、前記翼は、前記前縁凸部に隣接する半径方向外側の前記前縁部の位置に、前記後縁部方向へ凹んだ前縁凹部を有している構成としてもよい。
【００７６】
本発明の態様４に係るプロペラファンは、上記態様１から３のいずれか１態様において、前記前縁凸部は、前端部の高さが前記前縁凸部の周りの前記前縁部の高さよりも高くなるように前方へ突出している構成としてもよい。
【００７７】
本発明の態様５に係るプロペラファンは、上記態様１から４のいずれか１態様において、前記前縁凸部は、前記前縁部に沿う方向の幅をａ、突出長さをｂとした場合、ａ／ｂが１から３である構成としてもよい。
【００７８】
本発明の態様６に係るプロペラファンは、上記態様１から５のいずれか１態様において、前記翼は前記前縁凸部を１個のみ有している構成としてもよい。
【００７９】
本発明の態様７に係る送風機は、上記態様１から６のいずれか１態様のプロペラファンを備えている。
【００８０】
本発明の態様８に係る天井設置型の送風機は、上記態様１から６のいずれか１態様のプロペラファンを備えている。
【００８１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１〜９    プロペラファン
１１    ボスハブ部
１２，２１，２２〜２５，５１，５２    翼
１３    前縁部
１４    後縁部
１５    周縁部
１６，３２，３３    前縁凸部
３１    前縁凹部
４１    後縁凹部
４２    後縁凸部
６１    緩状膨出部
７１    送風機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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