(57)【要約】【課題】プロペラファンのファン効率の向上を図る。【解決手段】プロペラファン（10）の翼（20）において、反り高さが最大となる翼弦（31）上の位置を最大反り位置Ａとし、前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離ｄの翼弦長ｃに対する比を最大反り位置比（ｄ／ｃ）とする。また、翼（20）のハブ側の端部を翼元とし、翼（20）の外周側の端部を翼端とする。そして、翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、翼元と翼端の間に位置する基準翼断面から翼端へ向かって単調増加すると共に、翼端において最大値となる。【選択図】図３
2018109393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のハブ（15）と、該ハブ（15）の側面から外方へ伸びる複数の翼（20）とを備えるプロペラファンであって、
上記翼（20）のそれぞれは、
翼断面における翼弦（31）から反り線（32）までの距離を反り高さとし、
上記翼断面において上記反り高さが最大となる上記翼弦（31）上の位置を最大反り位置（Ａ）とし、
上記翼断面における前縁（23）から上記最大反り位置（Ａ）までの距離（ｄ）の翼弦長（ｃ）に対する比を最大反り位置比（ｄ／ｃ）とし、
上記翼（20）のハブ（15）側の端部を翼元（21）とし、
上記翼（20）の外周側の端部を翼端（22）としたときに、
上記翼端（22）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きい
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項２】
請求項１において、
上記翼（20）のそれぞれは、
上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第１基準翼断面（33）から上記翼端（22）へ向かって単調増加し、上記翼端（22）において最大となる
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項３】
請求項２において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記第１基準翼断面（33）において最小となる
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項４】
請求項３において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記第１基準翼断面（33）までの距離が、上記翼端（22）から上記第１基準翼断面（33）までの距離よりも短い
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一つにおいて、
上記翼（20）のそれぞれは、上記翼断面における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.５以上０.８以下である
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項６】
請求項１において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する中間翼断面（33a）において最大となる
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項７】
請求項６において、
上記翼（20）のそれぞれは、
上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）において最小となり、上記翼元（21）から上記中間翼断面（33a）へ向かって単調増加する
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項８】
請求項６又は７において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記中間翼断面（33a）までの距離が、上記翼端（22）から上記中間翼断面（33a）までの距離よりも長い
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一つにおいて、
上記翼（20）のそれぞれは、
上記翼断面における上記反り高さの最大値を最大反り高さ（ｆ）とし、
上記翼断面における上記最大反り高さ（ｆ）の上記翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／ｃ）としたときに、
上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼端（22）へ向かって単調減少する
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項１０】
請求項２乃至５のいずれか一つにおいて、
上記翼（20）のそれぞれは、
上記翼断面における上記反り高さの最大値を最大反り高さ（ｆ）とし、
上記翼断面における上記最大反り高さ（ｆ）の上記翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／ｃ）としたときに、
上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼端（22）へ向かって単調減少し、
上記翼（20）のそれぞれは、上記第１基準翼断面が上記第２基準翼断面を兼ねている
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項１１】
請求項９又は１０において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記翼端（22）における上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記反り比（ｆ／ｃ）よりも小さい
ことを特徴とするプロペラファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機などに用いられるプロペラファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プロペラファンは、送風機などに広く用いられている。例えば、特許文献１には、ハブと三つの翼とを備えたプロペラファンが開示されている。
【０００３】
一般的なプロペラファンの翼は、負圧面側へ膨らむように反った形状となっている。つまり、プロペラファンの翼は、翼断面における翼弦から反り線までの距離である反り高さが、翼の翼弦に沿って前縁から後縁に至る途中で最大となる。特許文献１の図６には、プロペラファンの各翼において、翼断面において反り高さが最大となる位置を、翼元から翼端へ向かうにつれて次第に前縁寄りにすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０５２４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プロペラファンの翼では、翼の正圧面側から負圧面側へ翼端を回り込んで空気が逆流することによって翼端渦が生じる。この翼端渦は、翼の正圧面側と負圧面側の圧力差が最大となる位置の近傍で発生する。このため、プロペラファンの翼において、翼端渦は、翼端において反り高さが最大となる位置の近傍において発生する。
【０００６】
プロペラファンの翼において発生した翼端渦は、翼の後縁へ向かって発達してゆく。従って、翼端において反り高さが最大となる位置が翼の後縁から離れるほど、翼端渦が発達して長くなる。上述したように、特許文献１のプロペラファンの翼では、翼断面において反り高さが最大となる位置が、翼元から翼端へ向かって後縁から相対的に遠ざかる。このため、特許文献１のプロペラファンでは、翼端渦が長くなり、翼端渦の生成に消費されるエネルギが嵩むため、ファン効率を充分に向上できないおそれがあった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、プロペラファンのファン効率の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、円筒状のハブ（15）と、該ハブ（15）の側面から外方へ伸びる複数の翼（20）とを備えるプロペラファンを対象とする。そして、上記翼（20）のそれぞれは、翼断面における翼弦（31）から反り線（32）までの距離を反り高さとし、上記翼断面において上記反り高さが最大となる上記翼弦（31）上の位置を最大反り位置（Ａ）とし、上記翼断面における前縁（23）から上記最大反り位置（Ａ）までの距離（ｄ）の翼弦長（ｃ）に対する比を最大反り位置比（ｄ／ｃ）とし、上記翼（20）のハブ（15）側の端部を翼元（21）とし、上記翼（20）の外周側の端部を翼端（22）としたときに、上記翼端（22）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きいものである。
【０００９】
ここで、プロペラファン（10）の翼（20）では、翼端（22）において反り高さが最大となる位置の近傍において翼端渦（90）が発生する。そして、この翼端渦（90）の発生位置が翼（20）の前縁（23）に近づくほど、翼端渦（90）が長くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが増加する。
【００１０】
これに対し、第１の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）における最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きくなっている。つまり、各翼（20）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置（Ａ）が、翼端（22）において従来よりも翼（20）の後縁（24）に近づく。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少し、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第１基準翼断面（33）から上記翼端（22）へ向かって単調増加し、上記翼端（22）において最大となるものである。
【００１２】
第２の発明において、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置（Ａ）が、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かうにつれて、翼（20）の後縁（24）へ相対的に近づく。第１基準翼断面（33）は、翼元（21）から所定の距離だけ離れた位置の翼断面である。
【００１３】
なお、この明細書に記載した「単調増加」は、“広義の単調増加”である。従って、各翼（20）は、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって最大反り位置比（ｄ／ｃ）が増加し続けてもよいし、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ至るまでの一部の区間において最大反り位置比（ｄ／ｃ）が一定となっていてもよい。
【００１４】
第２の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置（Ａ）が、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かうにつれて、翼（20）の後縁（24）に相対的に近づく。その結果、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端渦（90）の発生位置が、翼（20）の後縁（24）に近づく。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少し、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００１５】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記第１基準翼断面（33）において最小となるものである。
【００１６】
第３の発明のプロペラファン（10）の翼（20）では、第１基準翼断面（33）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小となる。このため、翼（20）における翼元（21）から第１基準翼断面（33）までの領域では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小値以上となる。
【００１７】
第４の発明は、上記第３の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記第１基準翼断面（33）までの距離が、上記翼端（22）から上記第１基準翼断面（33）までの距離よりも短いものである。
【００１８】
第４の発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、プロペラファン（10）の径方向における翼（20）の中央よりも翼元（21）寄りに第１基準翼断面（33）が位置する。そして、この第１基準翼断面（33）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小となる。
【００１９】
第５の発明は、上記第２〜第４のいずれか一つの発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼断面における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.５以上０.８以下であるものである。
【００２０】
第５の発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、翼断面における最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.５以上０.８以下の値に設定される。
【００２１】
第６の発明は、上記第１の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する中間翼断面（33a）において最大となるものである。
【００２２】
第６の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）よりも翼元（21）寄りに位置する中間翼断面（33a）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最大となる。
【００２３】
第７の発明は、上記第６の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）において最小となり、上記翼元（21）から上記中間翼断面（33a）へ向かって単調増加するものである。
【００２４】
第７の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）から上記中間翼断面（33a）へ向かって、最小値から最大値にまで単調増加する。
【００２５】
第８の発明は、上記第６又は第７の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記中間翼断面（33a）までの距離が、上記翼端（22）から上記中間翼断面（33a）までの距離よりも長いものである。
【００２６】
第８の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼元（21）と翼端（22）の間の中央よりも翼端（22）寄りに中間翼断面（33a）が位置する。そして、この中間翼断面（33a）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最大となる。
【００２７】
第９の発明は、上記第１〜第８のいずれか一つの発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼断面における上記反り高さの最大値を最大反り高さ（ｆ）とし、上記翼断面における上記最大反り高さ（ｆ）の上記翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／ｃ）としたときに、上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼端（22）へ向かって単調減少するものである。
【００２８】
第１０の発明は、上記第２〜第５のいずれか一つの発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼断面における上記反り高さの最大値を最大反り高さ（ｆ）とし、上記翼断面における上記最大反り高さ（ｆ）の上記翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／ｃ）としたときに、上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼端（22）へ向かって単調減少し、上記第１基準翼断面が上記第２基準翼断面を兼ねるものである。
【００２９】
第９，第１０の各発明のプロペラファン（10）に設けられた複数の翼（20）のそれぞれでは、翼元（21）から所定の距離だけ離れた第２基準翼断面（33,33b）において反り比（ｆ／ｃ）が最大となる。また、各翼（20）において、反り比（ｆ／ｃ）は、第２基準翼断面（33,33b）から翼元（21）へ向かって単調減少し、且つ第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ向かって単調減少する。
【００３０】
なお、この明細書に記載した「単調減少」は、“広義の単調減少”である。従って、各翼（20）は、第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ向かって反り比（ｆ／ｃ）が減少し続けてもよいし、第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ至るまでの一部の区間において反り比（ｆ／ｃ）が一定となっていてもよい。
【００３１】
ここで、翼（20）の翼元（21）付近は、ハブ（15）の近傍であるため、気流の乱れが生じやすい領域である。一方、第９，第１０の各発明のプロペラファン（10）の各翼（20）は、反り比（ｆ／ｃ）が第２基準翼断面（33,33b）から翼元（21）へ向かって単調減少する。つまり、翼（20）のうち気流の乱れが生じやすい翼元（21）付近の領域において、反り比（ｆ／ｃ）が第２基準翼断面（33,33b）に比べて小さくなる。このため、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れが抑制され、乱れによって消費されるエネルギが減少し、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００３２】
また、第９，第１０の各発明のプロペラファン（10）の各翼（20）は、反り比（ｆ／ｃ）が第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ向かって単調減少する。つまり、各翼（20）では、第２基準翼断面（33,33b）から、第２基準翼断面（33,33b）よりも周速度の高い翼端（22）へ向かって、反り比（ｆ／ｃ）が単調減少する。このため、翼（20）の仕事量（具体的には、翼（20）に作用する揚力）が翼（20）の全体で平均化され、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００３３】
更に、第１０の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、第１基準翼断面と第２基準翼断面が一致している。つまり、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼元（21）から所定の距離だけ離れた一つの翼断面において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小となり、且つ反り比（ｆ／ｃ）が最大となる。
【００３４】
第１１の発明は、上記第９又は第１０の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼端（22）における上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記反り比（ｆ／ｃ）よりも小さいものである。
【００３５】
ここで、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）の周速度が翼元（21）の周速度よりも高い。このため、翼端（22）における反り比（ｆ／ｃ）が翼元（21）における反り比（ｆ／ｃ）と同程度であると、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差が大きくなり過ぎ、その結果、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ流れる空気の流量が多くなってファン効率の低下を招くおそれがある。
【００３６】
これに対し、第１１の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）は、翼端（22）における反り比（ｆ／ｃ）が、翼元（21）における反り比（ｆ／ｃ）よりも小さくなっている。このため、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差が過大でない程度に抑えられる。その結果、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ逆流する空気の流量が低減され、ファン効率の向上が図られる。また、翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）が抑制され、この翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少するため、その点でもファン効率の向上が図られる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、翼端（22）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きくなる。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少する。従って、本発明によれば、プロペラファン（10）を回転駆動するための動力のロスを低減することによってファン効率を向上させることができる。
【００３８】
上記第２の発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって単調増加し、翼端（22）において最大となる。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少する。従って、この発明によれば、プロペラファン（10）を回転駆動するための動力のロスを低減することによってファン効率を向上させることができる。
【００３９】
上記第９の発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、反り比（ｆ／ｃ）が、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、第２基準翼断面（33,33b）から翼元（21）へ向かって単調減少し、且つ第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ向かって単調減少する。このため、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れを抑えることができると共に、各翼（20）の全体において翼（20）の仕事量を平均化できる。従って、この発明によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを更に低減でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。
【００４０】
上記第１１の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）における反り比（ｆ／ｃ）が、翼元（21）における反り比（ｆ／ｃ）よりも小さくなっている。このため、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ逆流する空気の流量を削減できると共に、翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）を抑制できる。従って、この発明によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを更に低減でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、実施形態１のプロペラファンの斜視図である。
【図２】図２は、実施形態１のプロペラファンの平面図である。
【図３】図３は、実施形態１のプロペラファンの翼の翼断面を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態１のプロペラファンの翼における回転中心軸からの距離ｒと反り比（ｆ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図５】図５は、実施形態１のプロペラファンの翼における回転中心軸からの距離ｒと最大反り位置比（ｄ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、実施形態１のプロペラファンにおける翼の翼元の翼断面を示す翼の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施形態１のプロペラファンにおける翼の基準翼断面を示す翼の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、実施形態１のプロペラファンにおける翼の翼端の翼断面を示す翼の断面図である。
【図７】図７は、実施形態１のプロペラファンにおける気流を示すプロペラファンの斜視図である。
【図８】図８は、従来のプロペラファンにおける気流を示すプロペラファンの斜視図である。
【図９】図９は、実施形態１の変形例１の翼における回転中心軸からの距離ｒと反り比（ｆ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施形態１の変形例２の翼における回転中心軸からの距離ｒと最大反り位置比（ｄ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施形態２のプロペラファンの斜視図である。
【図１２】図１２は、実施形態２のプロペラファンの平面図である。
【図１３】図１３は、実施形態２のプロペラファンの翼における回転中心軸からの距離ｒと反り比（ｆ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、実施形態２のプロペラファンの翼における回転中心軸からの距離ｒと最大反り位置比（ｄ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図１５Ａ】図１５Ａは、実施形態２のプロペラファンにおける翼の翼元の翼断面を示す翼の断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、実施形態２のプロペラファンにおける翼の第２基準翼断面を示す翼の断面図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、実施形態２のプロペラファンにおける翼の翼端の翼断面を示す翼の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００４３】
《実施形態１》
実施形態１について説明する。本実施形態のプロペラファン（10）は、軸流ファンである。このプロペラファン（10）は、例えば、空気調和機の熱源ユニットに設けられ、熱源側熱交換器へ室外空気を供給するために用いられる。
【００４４】
−プロペラファンの構造−
図１及び図２に示すように、本実施形態のプロペラファン（10）は、一つのハブ（15）と、三つの翼（20）とを備えている。一つのハブ（15）と、三つの翼（20）とは、一体に形成されている。プロペラファン（10）の材質は、樹脂である。
【００４５】
ハブ（15）は、先端面（図１における上面）が閉塞した円筒状に形成されている。このハブ（15）は、ファンモータの駆動軸に取り付けられる。ハブ（15）の中心軸は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）である。
【００４６】
翼（20）は、ハブ（15）の外周面から外側へ突出するように配置されている。三つの翼（20）は、ハブ（15）の周方向へ互いに一定の角度間隔で配置されている。各翼（20）は、プロペラファン（10）の径方向の外側に向かって広がる形状となっている。各翼（20）の形状は、互いに同じである。
【００４７】
翼（20）は、プロペラファン（10）の径方向の中心側（即ち、ハブ（15）側）の端部が翼元（21）であり、プロペラファン（10）の径方向の外側の端部が翼端（22）である。翼（20）の翼元（21）は、ハブ（15）に接合されている。プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から翼元（21）までの距離ｒｉは、翼元（21）の全長に亘って実質的に一定である。また、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から翼端（22）までの距離ｒｏは、翼端（22）の全長に亘って実質的に一定である。
【００４８】
翼（20）は、プロペラファン（10）の回転方向の前側の縁部が前縁（23）であり、プロペラファン（10）の回転方向の後側の縁部が後縁（24）である。翼（20）の前縁（23）及び後縁（24）は、翼元（21）から翼端（22）へ向かってプロペラファン（10）の外周側へ延びている。
【００４９】
翼（20）は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）と直交する平面に対して傾いている。具体的に、翼（20）は、前縁（23）がハブ（15）の先端（図１における上端）寄りに配置され、後縁（24）がハブ（15）の基端（図１における下端）寄りに配置されている。翼（20）は、プロペラファン（10）の回転方向の前側の面（図１における下向きの面）が正圧面（25）であり、プロペラファン（10）の回転方向の後側の面（図１における上向きの面）が負圧面（26）である。
【００５０】
−翼の詳細な形状−
翼（20）の形状について、詳細に説明する。
【００５１】
図３に示す翼断面は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から距離ｒに位置する翼（20）の断面を平面に展開したものである。この図３に示すように、翼（20）は、負圧面（26）側に膨らむように反っている。
【００５２】
図３に示す翼断面において、前縁（23）と後縁（24）を結んだ線分が翼弦（31）であり、翼弦（31）が“プロペラファン（10）の回転中心軸（11）と直交する平面”となす角が取付け角αである。翼弦長ｃは、半径がｒで中心角がθの円弧の長さｒθを、取付け角αに対する余弦cosαで除した値である（ｃ＝ｒθ／cosα）。なお、θは、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から距離ｒの位置における翼（20）の中心角であり（図２を参照）、その単位はラジアンである。
【００５３】
図３に示す翼断面において、正圧面（25）と負圧面（26）の中点を結んだ線が反り線（32）であり、翼弦（31）から反り線（32）までの距離が反り高さである。反り高さは、翼弦（31）に沿って前縁（23）から後縁（24）に向かうにつれて次第に増加し、前縁（23）から後縁（24）に至る途中で最大値となり、最大値となった位置から後縁（24）に近づくにつれて次第に減少する。反り高さの最大値が最大反り高さｆであり、反り高さが最大反り高さｆとなる翼弦（31）上の位置が最大反り位置Ａである。また、前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離がｄである。
【００５４】
〈反り比〉
図４に示すように、本実施形態の翼（20）では、翼断面における最大反り高さｆの翼弦長ｃに対する比である反り比（ｆ／ｃ）が、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離に応じて変化する。この反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）から翼端（22）へ至る過程において、一度だけ極大となり且つ一度も極小とならないように変化する。
【００５５】
具体的に、反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する基準翼断面（33）において最大値（ｆｍ／ｃｍ）となる。なお、ｆｍは、基準翼断面（33）における最大反り高さであり、ｃｍは、基準翼断面（33）における翼弦長である（図６Ｂを参照）。
【００５６】
また、反り比（ｆ／ｃ）は、基準翼断面（33）から翼元（21）へ向かって次第に減少し、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。つまり、ｒｉ≦ｒ≦ｒｍの場合は距離ｒが小さくなるにつれて反り比（ｆ／ｃ）が小さくなり、ｒｍ≦ｒ≦ｒｏの場合は距離ｒが大きくなるにつれて反り比（ｆ／ｃ）が小さくなる。
【００５７】
ここで、基準翼断面（33）は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離がｒｍの位置の翼断面である。つまり、基準翼断面（33）は、翼元（21）から距離（ｒｍ−ｒｉ）だけ離れた位置の翼断面である。本実施形態において、翼元（21）から基準翼断面（33）までの距離（ｒｍ−ｒｉ）は、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の約１０％（即ち、約１／１０）となっている。つまり、基準翼断面（33）は、プロペラファン（10）の径方向における翼元（21）と翼端（22）の中央よりも翼元（21）寄りに位置している。
【００５８】
なお、翼元（21）から基準翼断面（33）までの距離（ｒｍ−ｒｉ）は、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の５〜３０％であるのが望ましく、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の５〜２０％であるのが更に望ましく、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の５〜１０％であるのが更に望ましい。
【００５９】
本実施形態の翼（20）では、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）よりも小さくなっている。具体的に、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）は、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の実質的に半分である。翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）は、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の半分以下で、且つゼロよりも大きな値に設定されるのが望ましい。なお、ｆｉは、翼元（21）における最大反り高さであり、ｃｉは、翼元（21）における翼弦長である（図６Ａを参照）。また、ｆｏは、翼端（22）における最大反り高さであり、ｃｏは、翼端（22）における翼弦長である（図６Ｃを参照）。
【００６０】
〈最大反り位置比〉
図５に示すように、本実施形態の翼（20）では、前縁（23）から上記最大反り位置Ａまでの距離ｄの翼弦長ｃに対する比である最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離に応じて変化する。この最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）から翼端（22）へ至る過程において、一度だけ極小となり且つ一度も極大とならないように変化する。
【００６１】
具体的に、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する基準翼断面（33）において最小値（ｄｍ／ｃｍ）となる。なお、ｄｍは、基準翼断面（33）における前縁（23）から上記最大反り位置Ａまでの距離である（図６Ｂを参照）。
【００６２】
また、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、基準翼断面（33）から翼元（21）へ向かって次第に増加し、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に増加する。つまり、ｒｉ≦ｒ≦ｒｍの場合は距離ｒが小さくなるにつれて最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなり、ｒｍ≦ｒ≦ｒｏの場合は距離ｒが大きくなるにつれて最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなる。最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなるほど、最大反り位置Ａが相対的に前縁（23）から遠ざかり、最大反り位置Ａが相対的に後縁（24）に近づく。プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から任意の距離に位置する翼断面における最大反り位置Ａを結んだ最大反り位置線（35）を、図２に二点鎖線で示す。
【００６３】
本実施形態では、基準翼断面（33）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小値となり、且つ反り比（ｆ／ｃ）が最大値となる。つまり、本実施形態では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小値となる第１基準翼断面が、反り比（ｆ／ｃ）が最大値となる第２基準翼断面と一致している。
【００６４】
本実施形態の翼（20）では、翼端（22）において最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最大値（ｄｏ／ｃｏ）となる、つまり、本実施形態の翼（20）では、翼端（22）における最大反り位置比（ｄｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄｉ／ｃｉ）よりも大きくなっている。なお、ｄｉは、翼元（21）における前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離であり（図６Ａを参照）、ｄｏは、翼端（22）における前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離である（図６Ｃを参照）。
【００６５】
また、本実施形態の翼（20）では、全ての翼断面において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.６以上０.７以下の値に設定されている。この最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、０.５以上０.８以下の値に設定されるのが望ましい。
【００６６】
〈取付け角〉
図６Ａ〜図６Ｃに示すように、本実施形態の翼（20）では、取付け角αが翼元（21）から翼端（22）へ向かって次第に小さくなっている。つまり、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から離れた翼断面ほど、取付け角αが小さくなっている。従って、本実施形態の翼（20）では、翼元（21）における取付け角αｉが最大値であり、翼端（22）における取付け角αｏが最小値である。
【００６７】
−プロペラファンの送風作用−
本実施形態のプロペラファン（10）は、ハブ（15）に連結されたファンモータによって駆動され、図２における時計方向へ回転する。プロペラファン（10）が回転すると、空気が翼（20）によってプロペラファン（10）の回転中心軸（11）方向へ押し出される。
【００６８】
プロペラファン（10）の各翼（20）では、正圧面（25）側の気圧が大気圧よりも高くなり、負圧面（26）側の気圧が大気圧よりも低くなる。このため、プロペラファン（10）の各翼（20）には、翼（20）を正圧面（25）から負圧面（26）へ向かって押す方向の揚力が作用する。この揚力は、プロペラファン（10）の各翼（20）が空気を押し出す力の反力である。従って、翼（20）に作用する揚力が大きいほど、空気を押し出す翼（20）の仕事量が大きくなる。
【００６９】
〈反り比と気流の関係〉
プロペラファン（10）における翼（20）の翼元（21）付近は、ハブ（15）の近傍であるため、気流の乱れが生じやすい領域である。一方、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）は、反り比（ｆ／ｃ）が基準翼断面（33）から翼元（21）へ向かって次第に減少する。つまり、翼（20）のうち気流の乱れが生じやすい翼元（21）付近の領域において、反り比（ｆ／ｃ）が基準翼断面（33）に比べて小さくなる。このため、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れが抑制され、乱れによって消費されるエネルギが減少する。その結果、ファン効率が向上し、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力が減少する。
【００７０】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）は、反り比（ｆ／ｃ）が基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。つまり、各翼（20）では、基準翼断面（33）から、基準翼断面（33）よりも周速度の高い翼端（22）へ向かって、反り比（ｆ／ｃ）が次第に小さくなる。このため、翼（20）の仕事量（具体的には、翼（20）に作用する揚力）が翼（20）の全体で平均化され、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００７１】
ここで、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）の周速度が翼元（21）の周速度よりも高い。このため、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）と同程度であると、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差が大きくなり過ぎ、その結果、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ流れる空気の流量が多くなってファン効率の低下を招くおそれがある。
【００７２】
これに対し、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）は、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の約１／２となっている。このため、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差が過大でない程度に抑えられる。その結果、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ逆流する空気の流量が低減され、ファン効率の向上が図られる。また、翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）が抑制され、この翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少するため、その点でもファン効率の向上が図られる。
【００７３】
〈最大反り位置比と気流の関係〉
プロペラファン（10）の翼（20）では、翼端（22）において反り高さが最大となる位置の近傍において翼端渦（90）が発生する。そして、図８に示すように、翼端渦（90）の発生位置が翼（80）の前縁（23）に近づくほど、翼端渦（90）が長くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが増加する。
【００７４】
これに対し、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって最大反り位置比（ｄ／ｃ）が次第に大きくなる。つまり、各翼（20）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置Ａが、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かうにつれて、翼（20）の後縁（24）に相対的に近づく。そして、図７に示すように、本実施形態の翼（20）では、図８に示す従来の翼（80）に比べて、翼端渦（90）の発生位置が翼（20）の後縁（24）に近くなる。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少する。その結果、ファン効率が向上し、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力が減少する。
【００７５】
ここで、翼（20）の負圧面（26）に沿って前縁（23）から後縁（24）に向かう気流は、最大反り位置Ａを過ぎた付近で翼（20）の負圧面（26）から剥離することがある。このため、最大反り位置Ａを前縁（23）に近づけ過ぎると、気流が翼（20）の負圧面（26）から剥離する領域が拡大し、送風音の増大や、ファン効率の低下を招くおそれがある。この問題を回避するには、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.５以上の値に設定するのが望ましい。そこで、本実施形態の翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.６以上にしている。
【００７６】
また、最大反り位置Ａを後縁（24）に近づけ過ぎると、翼断面の形状が、後縁（24）寄りの位置で急激に折れ曲がるような形状となる。このため、最大反り位置Ａが後縁（24）に近すぎると、翼（20）の負圧面（26）に沿って流れる気流が負圧面（26）から剥離しやすくなる。そして、気流が翼（20）の負圧面（26）から剥離すると、送風音の増大や、ファン効率の低下を招くおそれがある。この問題を回避するには、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.８以下の値に設定するのが望ましい。そこで、本実施形態の翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.７以下にしている。
【００７７】
上述したように、本実施形態の翼（20）は、取付け角αが翼元（21）に近い翼断面ほど大きくなっている。取付け角αが大きいほど、翼（20）の負圧面（26）に沿って流れる気流が、負圧面（26）から剥離しやすくなる。一方、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が概ね０.５以上の範囲では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が小さいほど（即ち、最大反り位置Ａが相対的に前縁（23）に近づくほど）、翼（20）の負圧面（26）に沿って流れる気流が負圧面（26）から剥離しにくくなる。そこで、本実施形態の翼（20）では、翼端（22）と基準翼断面（33）の間の領域において、翼元（21）に近づくにつれて（即ち、取付け角αが大きくなるにつれて）最大反り位置比（ｄ／ｃ）を次第に小さくし、翼（20）の負圧面（26）からの気流の剥離を生じにくくしている。
【００７８】
−実施形態１の効果−
本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に増加し、翼端（22）において最大となる。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少する。従って、本実施形態によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを低減することによってファン効率を向上させることができ、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力を削減できる。
【００７９】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が０.５以上０.８以下に設定されている。このため、翼（20）の負圧面（26）から気流が剥離しにくくなり、気流の剥離に起因する送風音の増加やファン効率の低下を抑えることができる。
【００８０】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、反り比（ｆ／ｃ）が、基準翼断面（33）において最大となり、基準翼断面（33）から翼元（21）へ向かって次第に減少し、且つ基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。このため、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れを抑えることができると共に、各翼（20）の全体において翼（20）の仕事量を平均化できる。従って、本実施形態によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを更に低減でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。
【００８１】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）における反り比（ｆ／ｃ）が、翼元（21）における反り比（ｆ／ｃ）よりも小さくなっている。このため、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ逆流する空気の流量を削減できると共に、翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）を抑制できる。従って、本実施形態によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを更に低減でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。
【００８２】
−実施形態１の変形例１−
本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼元（21）から基準翼断面（33）までの領域と、基準翼断面（33）から翼端（22）までの領域の一方または両方において、反り比（ｆ／ｃ）が一定となる区間があってもよい。例えば、図９に示すように、翼（20）のうち翼端（22）近傍の位置から翼端（22）に亘る領域において、反り比（ｆ／ｃ）が一定となっていてもよい。
【００８３】
−実施形態１の変形例２−
本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼元（21）から基準翼断面（33）までの領域と、基準翼断面（33）から翼端（22）までの領域の一方または両方において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が一定となる区間があってもよい。また、図１０に示すように、翼（20）のうち翼元（21）から基準翼断面（33）に亘る領域において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が一定となっていてもよい。この場合、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼（20）のうち翼元（21）から基準翼断面（33）に亘る領域において最小値となる。
【００８４】
《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態のプロペラファン（10）は、実施形態１のプロペラファン（10）において、翼（20）の形状を変更したものである。ここでは、本実施形態のプロペラファン（10）について、主に実施形態１のプロペラファン（10）と異なる点を説明する。
【００８５】
図１１及び図１２に示すように、本実施形態のプロペラファン（10）は、実施形態１のプロペラファン（10）と同様に、一つのハブ（15）と、三つの翼（20）とを備えている。
【００８６】
−翼の詳細な形状−
翼（20）の形状について、詳細に説明する。本実施形態の翼（20）は、負圧面（26）側に膨らむように反った形状となっている。この点は、実施形態１の翼（20）と同様である。
【００８７】
〈反り比〉
図１３に示すように、本実施形態の翼（20）では、翼断面における最大反り高さｆの翼弦長ｃに対する比である反り比（ｆ／ｃ）が、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離に応じて変化する。この反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）から翼端（22）へ至る過程において、一度だけ極大となり且つ一度も極小とならないように変化する。
【００８８】
具体的に、反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33b）において最大値（ｆｍ２／ｃｍ２）となる。なお、ｆｍ２は、第２基準翼断面（33b）における最大反り高さであり、ｃｍ２は、第２基準翼断面（33b）における翼弦長である（図１５Ｂを参照）。
【００８９】
また、反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）から第２基準翼断面（33b）へ向かって次第に増加し、第２基準翼断面（33b）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。つまり、ｒｉ≦ｒ≦ｒｍ２の場合は距離ｒが大きくなるにつれて反り比（ｆ／ｃ）が大きくなり、ｒｍ２≦ｒ≦ｒｏの場合は距離ｒが大きくなるにつれて反り比（ｆ／ｃ）が小さくなる。
【００９０】
ここで、第２基準翼断面（33b）は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離がｒｍ２の位置の翼断面である。つまり、第２基準翼断面（33b）は、翼元（21）から距離（ｒｍ２−ｒｉ）だけ離れた位置の翼断面である。本実施形態において、翼元（21）から第２基準翼断面（33b）までの距離（ｒｍ２−ｒｉ）は、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の約１５％となっている。つまり、第２基準翼断面（33b）は、プロペラファン（10）の径方向における翼元（21）と翼端（22）の中央よりも翼元（21）寄りに位置している。
【００９１】
本実施形態の翼（20）では、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）よりも小さくなっている。具体的に、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）は、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の約５５％である。なお、ｆｉは、翼元（21）における最大反り高さであり、ｃｉは、翼元（21）における翼弦長である（図１５Ａを参照）。また、ｆｏは、翼端（22）における最大反り高さであり、ｃｏは、翼端（22）における翼弦長である（図１５Ｃを参照）。
【００９２】
〈最大反り位置比〉
図１４に示すように、本実施形態の翼（20）では、前縁（23）から上記最大反り位置Ａまでの距離ｄの翼弦長ｃに対する比である最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離に応じて変化する。この最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）から翼端（22）へ至る過程において、一度だけ極大となり且つ一度も極小とならないように変化する。
【００９３】
具体的に、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する中間翼断面（33a）において最大値（ｄｍ１／ｃｍ１）となる。なお、ｄｍ１は、中間翼断面（33a）における前縁（23）から上記最大反り位置Ａまでの距離である。
【００９４】
また、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）から中間翼断面（33a）へ向かって次第に増加し、中間翼断面（33a）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。つまり、ｒｉ≦ｒ≦ｒｍ１の場合は距離ｒが大きくなるにつれて最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなり、ｒｍ１≦ｒ≦ｒｏの場合は距離ｒが大きくなるにつれて最大反り位置比（ｄ／ｃ）が小さくなる。最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなるほど、最大反り位置Ａが相対的に前縁（23）から遠ざかり、最大反り位置Ａが相対的に後縁（24）に近づく。プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から任意の距離に位置する翼断面における最大反り位置Ａを結んだ最大反り位置線（35）を、図１２に二点鎖線で示す。
【００９５】
ここで、中間翼断面（33a）は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離がｒｍ１の位置の翼断面である。つまり、中間翼断面（33a）は、翼元（21）から距離（ｒｍ１−ｒｉ）だけ離れた位置の翼断面である。本実施形態において、翼元（21）から中間翼断面（33a）までの距離（ｒｍ１−ｒｉ）は、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の約９０％となっている。つまり、中間翼断面（33a）は、プロペラファン（10）の径方向における翼元（21）と翼端（22）の中央よりも翼端（22）寄りに位置している。
【００９６】
本実施形態の翼（20）では、翼端（22）における最大反り位置比（ｄｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄｉ／ｃｉ）よりも大きくなっている。なお、ｄｉは、翼元（21）における前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離であり（図１５Ａを参照）、ｄｏは、翼端（22）における前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離である（図１５Ｃを参照）。
【００９７】
また、本実施形態の翼（20）では、全ての翼断面において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.５５以上０.６５以下の値に設定されている。本実施形態の翼（20）では、実施形態１の翼（20）と同様に、この最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.５以上０.８以下の値に設定するのが望ましい。
【００９８】
〈取付け角〉
図１５Ａ〜図１５Ｃに示すように、本実施形態の翼（20）では、実施形態１の翼（20）と同様に、取付け角αが翼元（21）から翼端（22）へ向かって次第に小さくなっている。つまり、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から離れた翼断面ほど、取付け角αが小さくなっている。従って、本実施形態の翼（20）では、翼元（21）における取付け角αｉが最大値であり、翼端（22）における取付け角αｏが最小値である。
【００９９】
−プロペラファンの送風作用−
本実施形態のプロペラファン（10）は、ハブ（15）に連結されたファンモータによって駆動され、図１２における時計方向へ回転する。プロペラファン（10）が回転すると、空気が翼（20）によってプロペラファン（10）の回転中心軸（11）方向へ押し出される。また、プロペラファン（10）の各翼（20）では、正圧面（25）側の気圧が大気圧よりも高くなり、負圧面（26）側の気圧が大気圧よりも低くなる。
【０１００】
〈反り比と気流の関係〉
本実施形態のプロペラファン（10）では、翼（20）のうち気流の乱れが生じやすい翼元（21）付近の領域において、反り比（ｆ／ｃ）が第２基準翼断面（33b）に比べて小さくなる。このため、実施形態１のプロペラファン（10）と同様に、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れが抑制され、乱れによって消費されるエネルギが減少する。その結果、ファン効率が向上し、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力が減少する。
【０１０１】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、第２基準翼断面（33b）から、第２基準翼断面（33b）よりも周速度の高い翼端（22）へ向かって、反り比（ｆ／ｃ）が次第に小さくなる。このため、翼（20）の仕事量（具体的には、翼（20）に作用する揚力）が翼（20）の全体で平均化され、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【０１０２】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）は、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の約５６％程度となっている。このため、実施形態１のプロペラファン（10）と同様に、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差を過大でない程度に抑えられる。その結果、翼（20）の正圧面（25）側から負圧面（26）側へ逆流する空気の流量が減少し、更には翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）が抑制されるため、ファン効率の向上が図られる。
【０１０３】
〈最大反り位置比と気流の関係〉
本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）における最大反り位置比（ｄｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄｉ／ｃｉ）よりも大きい。つまり、各翼（20）の翼端（22）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置Ａが、翼（20）の後縁（24）に相対的に近づく。そして、本実施形態の翼（20）では、実施形態１の翼（20）と同様に、翼端渦（90）の発生位置が翼（20）の後縁（24）に近くなる。このため、翼端渦（90）が短くなって翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少し、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力が減少する。
【０１０４】
また、実施形態１について記載した通り、プロペラファン（10）の各翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.５以上０.８以下の値に設定するのが望ましい。そして、本実施形態のプロペラファン（10）では、各翼（20）の最大反り位置比（ｄ／ｃ）が０.５５以上０.６５以下の値に設定されている。このため、気流が翼（20）の負圧面（26）から剥離する領域が縮小し、送風音の低減やファン効率の向上が図られる。
【０１０５】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、中間翼断面（33a）から翼元（21）の間の領域において、翼元（21）に近づくにつれて（即ち、取付け角αが大きくなるにつれて）最大反り位置比（ｄ／ｃ）が次第に小さくなっている。このため、実施形態１のプロペラファン（10）と同様に、翼（20）の負圧面（26）からの気流の剥離が生じにくくなる。
【０１０６】
−実施形態２の効果−
本実施形態のプロペラファン（10）によれば、実施形態１のプロペラファン（10）によって得られる効果と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上説明したように、本発明は、送風機などに用いられるプロペラファンについて有用である。
【符号の説明】
【０１０８】
10    プロペラファン
15    ハブ
20    翼
21    翼元
22    翼端
31    翼弦
32    反り線
33    基準翼断面（第１基準翼断面、第２基準翼断面）
33a   中間翼断面
33b   第２基準翼断面
【図１】
2018109393.tif 000003
【図２】
2018109393.tif 000004
【図３】
2018109393.tif 000005
【図４】
2018109393.tif 000006
【図５】
2018109393.tif 000007
【図６Ａ】
2018109393.tif 000008
【図６Ｂ】
2018109393.tif 000009
【図６Ｃ】
2018109393.tif 000010
【図７】
2018109393.tif 000011
【図８】
2018109393.tif 000012
【図９】
2018109393.tif 000013
【図１０】
2018109393.tif 000014
【図１１】
2018109393.tif 000015
【図１２】
2018109393.tif 000016
【図１３】
2018109393.tif 000017
【図１４】
2018109393.tif 000018
【図１５Ａ】
2018109393.tif 000019
【図１５Ｂ】
2018109393.tif 000020
【図１５Ｃ】
2018109393.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月26日(2018.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機などに用いられるプロペラファンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プロペラファンは、送風機などに広く用いられている。例えば、特許文献１には、ハブと三つの翼とを備えたプロペラファンが開示されている。
【０００３】
一般的なプロペラファンの翼は、負圧面側へ膨らむように反った形状となっている。つまり、プロペラファンの翼は、翼断面における翼弦から反り線までの距離である反り高さが、翼の翼弦に沿って前縁から後縁に至る途中で最大となる。特許文献１の図６には、プロペラファンの各翼において、翼断面において反り高さが最大となる位置を、翼元から翼端へ向かうにつれて次第に前縁寄りにすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０５２４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プロペラファンの翼では、翼の正圧面側から負圧面側へ翼端を回り込んで空気が逆流することによって翼端渦が生じる。この翼端渦は、翼の正圧面側と負圧面側の圧力差が最大となる位置の近傍で発生する。このため、プロペラファンの翼において、翼端渦は、翼端において反り高さが最大となる位置の近傍において発生する。
【０００６】
プロペラファンの翼において発生した翼端渦は、翼の後縁へ向かって発達してゆく。従って、翼端において反り高さが最大となる位置が翼の後縁から離れるほど、翼端渦が発達して長くなる。上述したように、特許文献１のプロペラファンの翼では、翼断面において反り高さが最大となる位置が、翼元から翼端へ向かって後縁から相対的に遠ざかる。このため、特許文献１のプロペラファンでは、翼端渦が長くなり、翼端渦の生成に消費されるエネルギが嵩むため、ファン効率を充分に向上できないおそれがあった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、プロペラファンのファン効率の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１,第４,第６,第７の各発明は、円筒状のハブ（15）と、該ハブ（15）の側面から外方へ伸びる複数の翼（20）とを備えるプロペラファンを対象とする。そして、上記翼（20）のそれぞれは、翼断面における翼弦（31）から反り線（32）までの距離を反り高さとし、上記翼断面において上記反り高さが最大となる上記翼弦（31）上の位置を最大反り位置（Ａ）とし、上記翼断面における前縁（23）から上記最大反り位置（Ａ）までの距離（ｄ）の翼弦長（ｃ）に対する比を最大反り位置比（ｄ／ｃ）とし、上記翼（20）のハブ（15）側の端部を翼元（21）とし、上記翼（20）の外周側の端部を翼端（22）としたときに、上記翼端（22）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きいものである。
【０００９】
ここで、プロペラファン（10）の翼（20）では、翼端（22）において反り高さが最大となる位置の近傍において翼端渦（90）が発生する。そして、この翼端渦（90）の発生位置が翼（20）の前縁（23）に近づくほど、翼端渦（90）が長くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが増加する。
【００１０】
これに対し、第１，第４，第６，第７の各発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）における最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きくなっている。つまり、各翼（20）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置（Ａ）が、翼端（22）において従来よりも翼（20）の後縁（24）に近づく。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少し、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００１１】
第１，第７の各発明は、上記の構成に加えて、上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第１基準翼断面（33）から上記翼端（22）へ向かって単調増加し、上記翼端（22）において最大となるものである。
【００１２】
第１，第７の各発明において、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置（Ａ）が、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かうにつれて、翼（20）の後縁（24）へ相対的に近づく。第１基準翼断面（33）は、翼元（21）から所定の距離だけ離れた位置の翼断面である。
【００１３】
なお、この明細書に記載した「単調増加」は、“広義の単調増加”である。従って、各翼（20）は、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって最大反り位置比（ｄ／ｃ）が増加し続けてもよいし、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ至るまでの一部の区間において最大反り位置比（ｄ／ｃ）が一定となっていてもよい。
【００１４】
第１，第７の各発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置（Ａ）が、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かうにつれて、翼（20）の後縁（24）に相対的に近づく。その結果、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端渦（90）の発生位置が、翼（20）の後縁（24）に近づく。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少し、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００１５】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記第１基準翼断面（33）において最小となるものである。
【００１６】
第２の発明のプロペラファン（10）の翼（20）では、第１基準翼断面（33）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小となる。このため、翼（20）における翼元（21）から第１基準翼断面（33）までの領域では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小値以上となる。
【００１７】
第３の発明は、上記第２の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記第１基準翼断面（33）までの距離が、上記翼端（22）から上記第１基準翼断面（33）までの距離よりも短いものである。
【００１８】
第３の発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、プロペラファン（10）の径方向における翼（20）の中央よりも翼元（21）寄りに第１基準翼断面（33）が位置する。そして、この第１基準翼断面（33）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小となる。
【００１９】
第１の発明は、上記の構成に加えて、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼断面における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.５以上０.８以下であるものである。
【００２０】
第１の発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、翼断面における最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.５以上０.８以下の値に設定される。
【００２１】
第４の発明は、上記の構成に加えて、上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する中間翼断面（33a）において最大となるものである。
【００２２】
第４の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）よりも翼元（21）寄りに位置する中間翼断面（33a）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最大となる。
【００２３】
第４の発明は、上記の構成に加えて、上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）において最小となり、上記翼元（21）から上記中間翼断面（33a）へ向かって単調増加するものである。
【００２４】
第４の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）から上記中間翼断面（33a）へ向かって、最小値から最大値にまで単調増加する。
【００２５】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記中間翼断面（33a）までの距離が、上記翼端（22）から上記中間翼断面（33a）までの距離よりも長いものである。
【００２６】
第５の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼元（21）と翼端（22）の間の中央よりも翼端（22）寄りに中間翼断面（33a）が位置する。そして、この中間翼断面（33a）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最大となる。
【００２７】
第６の発明は、上記の構成に加えて、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼断面における上記反り高さの最大値を最大反り高さ（ｆ）とし、上記翼断面における上記最大反り高さ（ｆ）の上記翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／ｃ）としたときに、上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼端（22）へ向かって単調減少するものである。
【００２８】
第７の発明は、上記の構成に加えて、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼断面における上記反り高さの最大値を最大反り高さ（ｆ）とし、上記翼断面における上記最大反り高さ（ｆ）の上記翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／ｃ）としたときに、上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼端（22）へ向かって単調減少し、上記第１基準翼断面が上記第２基準翼断面を兼ねるものである。
【００２９】
第６，第７の各発明のプロペラファン（10）に設けられた複数の翼（20）のそれぞれでは、翼元（21）から所定の距離だけ離れた第２基準翼断面（33,33b）において反り比（ｆ／ｃ）が最大となる。また、各翼（20）において、反り比（ｆ／ｃ）は、第２基準翼断面（33,33b）から翼元（21）へ向かって単調減少し、且つ第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ向かって単調減少する。
【００３０】
なお、この明細書に記載した「単調減少」は、“広義の単調減少”である。従って、各翼（20）は、第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ向かって反り比（ｆ／ｃ）が減少し続けてもよいし、第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ至るまでの一部の区間において反り比（ｆ／ｃ）が一定となっていてもよい。
【００３１】
ここで、翼（20）の翼元（21）付近は、ハブ（15）の近傍であるため、気流の乱れが生じやすい領域である。一方、第６，第７の各発明のプロペラファン（10）の各翼（20）は、反り比（ｆ／ｃ）が第２基準翼断面（33,33b）から翼元（21）へ向かって単調減少する。つまり、翼（20）のうち気流の乱れが生じやすい翼元（21）付近の領域において、反り比（ｆ／ｃ）が第２基準翼断面（33,33b）に比べて小さくなる。このため、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れが抑制され、乱れによって消費されるエネルギが減少し、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００３２】
また、第６，第７の各発明のプロペラファン（10）の各翼（20）は、反り比（ｆ／ｃ）が第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ向かって単調減少する。つまり、各翼（20）では、第２基準翼断面（33,33b）から、第２基準翼断面（33,33b）よりも周速度の高い翼端（22）へ向かって、反り比（ｆ／ｃ）が単調減少する。このため、翼（20）の仕事量（具体的には、翼（20）に作用する揚力）が翼（20）の全体で平均化され、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００３３】
更に、第７の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、第１基準翼断面と第２基準翼断面が一致している。つまり、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼元（21）から所定の距離だけ離れた一つの翼断面において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小となり、且つ反り比（ｆ／ｃ）が最大となる。
【００３４】
第８の発明は、上記第６又は第７の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼端（22）における上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記反り比（ｆ／ｃ）よりも小さいものである。
【００３５】
ここで、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）の周速度が翼元（21）の周速度よりも高い。このため、翼端（22）における反り比（ｆ／ｃ）が翼元（21）における反り比（ｆ／ｃ）と同程度であると、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差が大きくなり過ぎ、その結果、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ流れる空気の流量が多くなってファン効率の低下を招くおそれがある。
【００３６】
これに対し、第８の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）は、翼端（22）における反り比（ｆ／ｃ）が、翼元（21）における反り比（ｆ／ｃ）よりも小さくなっている。このため、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差が過大でない程度に抑えられる。その結果、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ逆流する空気の流量が低減され、ファン効率の向上が図られる。また、翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）が抑制され、この翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少するため、その点でもファン効率の向上が図られる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、翼端（22）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きくなる。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少する。従って、本発明によれば、プロペラファン（10）を回転駆動するための動力のロスを低減することによってファン効率を向上させることができる。
【００３８】
上記第１，第７の各発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、第１基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって単調増加し、翼端（22）において最大となる。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少する。従って、これらの発明によれば、プロペラファン（10）を回転駆動するための動力のロスを低減することによってファン効率を向上させることができる。
【００３９】
上記第６の発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、反り比（ｆ／ｃ）が、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、第２基準翼断面（33,33b）から翼元（21）へ向かって単調減少し、且つ第２基準翼断面（33,33b）から翼端（22）へ向かって単調減少する。このため、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れを抑えることができると共に、各翼（20）の全体において翼（20）の仕事量を平均化できる。従って、この発明によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを更に低減でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。
【００４０】
上記第８の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）における反り比（ｆ／ｃ）が、翼元（21）における反り比（ｆ／ｃ）よりも小さくなっている。このため、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ逆流する空気の流量を削減できると共に、翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）を抑制できる。従って、この発明によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを更に低減でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、実施形態１のプロペラファンの斜視図である。
【図２】図２は、実施形態１のプロペラファンの平面図である。
【図３】図３は、実施形態１のプロペラファンの翼の翼断面を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態１のプロペラファンの翼における回転中心軸からの距離ｒと反り比（ｆ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図５】図５は、実施形態１のプロペラファンの翼における回転中心軸からの距離ｒと最大反り位置比（ｄ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、実施形態１のプロペラファンにおける翼の翼元の翼断面を示す翼の断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、実施形態１のプロペラファンにおける翼の基準翼断面を示す翼の断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、実施形態１のプロペラファンにおける翼の翼端の翼断面を示す翼の断面図である。
【図７】図７は、実施形態１のプロペラファンにおける気流を示すプロペラファンの斜視図である。
【図８】図８は、従来のプロペラファンにおける気流を示すプロペラファンの斜視図である。
【図９】図９は、実施形態１の変形例１の翼における回転中心軸からの距離ｒと反り比（ｆ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施形態１の変形例２の翼における回転中心軸からの距離ｒと最大反り位置比（ｄ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施形態２のプロペラファンの斜視図である。
【図１２】図１２は、実施形態２のプロペラファンの平面図である。
【図１３】図１３は、実施形態２のプロペラファンの翼における回転中心軸からの距離ｒと反り比（ｆ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図１４】図１４は、実施形態２のプロペラファンの翼における回転中心軸からの距離ｒと最大反り位置比（ｄ／ｃ）の関係を示すグラフである。
【図１５Ａ】図１５Ａは、実施形態２のプロペラファンにおける翼の翼元の翼断面を示す翼の断面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、実施形態２のプロペラファンにおける翼の第２基準翼断面を示す翼の断面図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、実施形態２のプロペラファンにおける翼の翼端の翼断面を示す翼の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００４３】
《実施形態１》
実施形態１について説明する。本実施形態のプロペラファン（10）は、軸流ファンである。このプロペラファン（10）は、例えば、空気調和機の熱源ユニットに設けられ、熱源側熱交換器へ室外空気を供給するために用いられる。
【００４４】
−プロペラファンの構造−
図１及び図２に示すように、本実施形態のプロペラファン（10）は、一つのハブ（15）と、三つの翼（20）とを備えている。一つのハブ（15）と、三つの翼（20）とは、一体に形成されている。プロペラファン（10）の材質は、樹脂である。
【００４５】
ハブ（15）は、先端面（図１における上面）が閉塞した円筒状に形成されている。このハブ（15）は、ファンモータの駆動軸に取り付けられる。ハブ（15）の中心軸は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）である。
【００４６】
翼（20）は、ハブ（15）の外周面から外側へ突出するように配置されている。三つの翼（20）は、ハブ（15）の周方向へ互いに一定の角度間隔で配置されている。各翼（20）は、プロペラファン（10）の径方向の外側に向かって広がる形状となっている。各翼（20）の形状は、互いに同じである。
【００４７】
翼（20）は、プロペラファン（10）の径方向の中心側（即ち、ハブ（15）側）の端部が翼元（21）であり、プロペラファン（10）の径方向の外側の端部が翼端（22）である。翼（20）の翼元（21）は、ハブ（15）に接合されている。プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から翼元（21）までの距離ｒｉは、翼元（21）の全長に亘って実質的に一定である。また、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から翼端（22）までの距離ｒｏは、翼端（22）の全長に亘って実質的に一定である。
【００４８】
翼（20）は、プロペラファン（10）の回転方向の前側の縁部が前縁（23）であり、プロペラファン（10）の回転方向の後側の縁部が後縁（24）である。翼（20）の前縁（23）及び後縁（24）は、翼元（21）から翼端（22）へ向かってプロペラファン（10）の外周側へ延びている。
【００４９】
翼（20）は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）と直交する平面に対して傾いている。具体的に、翼（20）は、前縁（23）がハブ（15）の先端（図１における上端）寄りに配置され、後縁（24）がハブ（15）の基端（図１における下端）寄りに配置されている。翼（20）は、プロペラファン（10）の回転方向の前側の面（図１における下向きの面）が正圧面（25）であり、プロペラファン（10）の回転方向の後側の面（図１における上向きの面）が負圧面（26）である。
【００５０】
−翼の詳細な形状−
翼（20）の形状について、詳細に説明する。
【００５１】
図３に示す翼断面は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から距離ｒに位置する翼（20）の断面を平面に展開したものである。この図３に示すように、翼（20）は、負圧面（26）側に膨らむように反っている。
【００５２】
図３に示す翼断面において、前縁（23）と後縁（24）を結んだ線分が翼弦（31）であり、翼弦（31）が“プロペラファン（10）の回転中心軸（11）と直交する平面”となす角が取付け角αである。翼弦長ｃは、半径がｒで中心角がθの円弧の長さｒθを、取付け角αに対する余弦cosαで除した値である（ｃ＝ｒθ／cosα）。なお、θは、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から距離ｒの位置における翼（20）の中心角であり（図２を参照）、その単位はラジアンである。
【００５３】
図３に示す翼断面において、正圧面（25）と負圧面（26）の中点を結んだ線が反り線（32）であり、翼弦（31）から反り線（32）までの距離が反り高さである。反り高さは、翼弦（31）に沿って前縁（23）から後縁（24）に向かうにつれて次第に増加し、前縁（23）から後縁（24）に至る途中で最大値となり、最大値となった位置から後縁（24）に近づくにつれて次第に減少する。反り高さの最大値が最大反り高さｆであり、反り高さが最大反り高さｆとなる翼弦（31）上の位置が最大反り位置Ａである。また、前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離がｄである。
【００５４】
〈反り比〉
図４に示すように、本実施形態の翼（20）では、翼断面における最大反り高さｆの翼弦長ｃに対する比である反り比（ｆ／ｃ）が、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離に応じて変化する。この反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）から翼端（22）へ至る過程において、一度だけ極大となり且つ一度も極小とならないように変化する。
【００５５】
具体的に、反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する基準翼断面（33）において最大値（ｆｍ／ｃｍ）となる。なお、ｆｍは、基準翼断面（33）における最大反り高さであり、ｃｍは、基準翼断面（33）における翼弦長である（図６Ｂを参照）。
【００５６】
また、反り比（ｆ／ｃ）は、基準翼断面（33）から翼元（21）へ向かって次第に減少し、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。つまり、ｒｉ≦ｒ≦ｒｍの場合は距離ｒが小さくなるにつれて反り比（ｆ／ｃ）が小さくなり、ｒｍ≦ｒ≦ｒｏの場合は距離ｒが大きくなるにつれて反り比（ｆ／ｃ）が小さくなる。
【００５７】
ここで、基準翼断面（33）は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離がｒｍの位置の翼断面である。つまり、基準翼断面（33）は、翼元（21）から距離（ｒｍ−ｒｉ）だけ離れた位置の翼断面である。本実施形態において、翼元（21）から基準翼断面（33）までの距離（ｒｍ−ｒｉ）は、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の約１０％（即ち、約１／１０）となっている。つまり、基準翼断面（33）は、プロペラファン（10）の径方向における翼元（21）と翼端（22）の中央よりも翼元（21）寄りに位置している。
【００５８】
なお、翼元（21）から基準翼断面（33）までの距離（ｒｍ−ｒｉ）は、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の５〜３０％であるのが望ましく、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の５〜２０％であるのが更に望ましく、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の５〜１０％であるのが更に望ましい。
【００５９】
本実施形態の翼（20）では、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）よりも小さくなっている。具体的に、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）は、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の実質的に半分である。翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）は、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の半分以下で、且つゼロよりも大きな値に設定されるのが望ましい。なお、ｆｉは、翼元（21）における最大反り高さであり、ｃｉは、翼元（21）における翼弦長である（図６Ａを参照）。また、ｆｏは、翼端（22）における最大反り高さであり、ｃｏは、翼端（22）における翼弦長である（図６Ｃを参照）。
【００６０】
〈最大反り位置比〉
図５に示すように、本実施形態の翼（20）では、前縁（23）から上記最大反り位置Ａまでの距離ｄの翼弦長ｃに対する比である最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離に応じて変化する。この最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）から翼端（22）へ至る過程において、一度だけ極小となり且つ一度も極大とならないように変化する。
【００６１】
具体的に、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する基準翼断面（33）において最小値（ｄｍ／ｃｍ）となる。なお、ｄｍは、基準翼断面（33）における前縁（23）から上記最大反り位置Ａまでの距離である（図６Ｂを参照）。
【００６２】
また、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、基準翼断面（33）から翼元（21）へ向かって次第に増加し、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に増加する。つまり、ｒｉ≦ｒ≦ｒｍの場合は距離ｒが小さくなるにつれて最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなり、ｒｍ≦ｒ≦ｒｏの場合は距離ｒが大きくなるにつれて最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなる。最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなるほど、最大反り位置Ａが相対的に前縁（23）から遠ざかり、最大反り位置Ａが相対的に後縁（24）に近づく。プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から任意の距離に位置する翼断面における最大反り位置Ａを結んだ最大反り位置線（35）を、図２に二点鎖線で示す。
【００６３】
本実施形態では、基準翼断面（33）において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小値となり、且つ反り比（ｆ／ｃ）が最大値となる。つまり、本実施形態では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最小値となる第１基準翼断面が、反り比（ｆ／ｃ）が最大値となる第２基準翼断面と一致している。
【００６４】
本実施形態の翼（20）では、翼端（22）において最大反り位置比（ｄ／ｃ）が最大値（ｄｏ／ｃｏ）となる、つまり、本実施形態の翼（20）では、翼端（22）における最大反り位置比（ｄｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄｉ／ｃｉ）よりも大きくなっている。なお、ｄｉは、翼元（21）における前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離であり（図６Ａを参照）、ｄｏは、翼端（22）における前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離である（図６Ｃを参照）。
【００６５】
また、本実施形態の翼（20）では、全ての翼断面において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.６以上０.７以下の値に設定されている。この最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、０.５以上０.８以下の値に設定されるのが望ましい。
【００６６】
〈取付け角〉
図６Ａ〜図６Ｃに示すように、本実施形態の翼（20）では、取付け角αが翼元（21）から翼端（22）へ向かって次第に小さくなっている。つまり、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から離れた翼断面ほど、取付け角αが小さくなっている。従って、本実施形態の翼（20）では、翼元（21）における取付け角αｉが最大値であり、翼端（22）における取付け角αｏが最小値である。
【００６７】
−プロペラファンの送風作用−
本実施形態のプロペラファン（10）は、ハブ（15）に連結されたファンモータによって駆動され、図２における時計方向へ回転する。プロペラファン（10）が回転すると、空気が翼（20）によってプロペラファン（10）の回転中心軸（11）方向へ押し出される。
【００６８】
プロペラファン（10）の各翼（20）では、正圧面（25）側の気圧が大気圧よりも高くなり、負圧面（26）側の気圧が大気圧よりも低くなる。このため、プロペラファン（10）の各翼（20）には、翼（20）を正圧面（25）から負圧面（26）へ向かって押す方向の揚力が作用する。この揚力は、プロペラファン（10）の各翼（20）が空気を押し出す力の反力である。従って、翼（20）に作用する揚力が大きいほど、空気を押し出す翼（20）の仕事量が大きくなる。
【００６９】
〈反り比と気流の関係〉
プロペラファン（10）における翼（20）の翼元（21）付近は、ハブ（15）の近傍であるため、気流の乱れが生じやすい領域である。一方、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）は、反り比（ｆ／ｃ）が基準翼断面（33）から翼元（21）へ向かって次第に減少する。つまり、翼（20）のうち気流の乱れが生じやすい翼元（21）付近の領域において、反り比（ｆ／ｃ）が基準翼断面（33）に比べて小さくなる。このため、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れが抑制され、乱れによって消費されるエネルギが減少する。その結果、ファン効率が向上し、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力が減少する。
【００７０】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）は、反り比（ｆ／ｃ）が基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。つまり、各翼（20）では、基準翼断面（33）から、基準翼断面（33）よりも周速度の高い翼端（22）へ向かって、反り比（ｆ／ｃ）が次第に小さくなる。このため、翼（20）の仕事量（具体的には、翼（20）に作用する揚力）が翼（20）の全体で平均化され、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００７１】
ここで、プロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）の周速度が翼元（21）の周速度よりも高い。このため、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）と同程度であると、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差が大きくなり過ぎ、その結果、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ流れる空気の流量が多くなってファン効率の低下を招くおそれがある。
【００７２】
これに対し、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）は、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の約１／２となっている。このため、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差が過大でない程度に抑えられる。その結果、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ逆流する空気の流量が低減され、ファン効率の向上が図られる。また、翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）が抑制され、この翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少するため、その点でもファン効率の向上が図られる。
【００７３】
〈最大反り位置比と気流の関係〉
プロペラファン（10）の翼（20）では、翼端（22）において反り高さが最大となる位置の近傍において翼端渦（90）が発生する。そして、図８に示すように、翼端渦（90）の発生位置が翼（80）の前縁（23）に近づくほど、翼端渦（90）が長くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが増加する。
【００７４】
これに対し、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって最大反り位置比（ｄ／ｃ）が次第に大きくなる。つまり、各翼（20）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置Ａが、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かうにつれて、翼（20）の後縁（24）に相対的に近づく。そして、図７に示すように、本実施形態の翼（20）では、図８に示す従来の翼（80）に比べて、翼端渦（90）の発生位置が翼（20）の後縁（24）に近くなる。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少する。その結果、ファン効率が向上し、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力が減少する。
【００７５】
ここで、翼（20）の負圧面（26）に沿って前縁（23）から後縁（24）に向かう気流は、最大反り位置Ａを過ぎた付近で翼（20）の負圧面（26）から剥離することがある。このため、最大反り位置Ａを前縁（23）に近づけ過ぎると、気流が翼（20）の負圧面（26）から剥離する領域が拡大し、送風音の増大や、ファン効率の低下を招くおそれがある。この問題を回避するには、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.５以上の値に設定するのが望ましい。そこで、本実施形態の翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.６以上にしている。
【００７６】
また、最大反り位置Ａを後縁（24）に近づけ過ぎると、翼断面の形状が、後縁（24）寄りの位置で急激に折れ曲がるような形状となる。このため、最大反り位置Ａが後縁（24）に近すぎると、翼（20）の負圧面（26）に沿って流れる気流が負圧面（26）から剥離しやすくなる。そして、気流が翼（20）の負圧面（26）から剥離すると、送風音の増大や、ファン効率の低下を招くおそれがある。この問題を回避するには、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.８以下の値に設定するのが望ましい。そこで、本実施形態の翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.７以下にしている。
【００７７】
上述したように、本実施形態の翼（20）は、取付け角αが翼元（21）に近い翼断面ほど大きくなっている。取付け角αが大きいほど、翼（20）の負圧面（26）に沿って流れる気流が、負圧面（26）から剥離しやすくなる。一方、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が概ね０.５以上の範囲では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が小さいほど（即ち、最大反り位置Ａが相対的に前縁（23）に近づくほど）、翼（20）の負圧面（26）に沿って流れる気流が負圧面（26）から剥離しにくくなる。そこで、本実施形態の翼（20）では、翼端（22）と基準翼断面（33）の間の領域において、翼元（21）に近づくにつれて（即ち、取付け角αが大きくなるにつれて）最大反り位置比（ｄ／ｃ）を次第に小さくし、翼（20）の負圧面（26）からの気流の剥離を生じにくくしている。
【００７８】
−実施形態１の効果−
本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に増加し、翼端（22）において最大となる。このため、翼端渦（90）の発達が抑制されて翼端渦（90）が短くなり、翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少する。従って、本実施形態によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを低減することによってファン効率を向上させることができ、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力を削減できる。
【００７９】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が０.５以上０.８以下に設定されている。このため、翼（20）の負圧面（26）から気流が剥離しにくくなり、気流の剥離に起因する送風音の増加やファン効率の低下を抑えることができる。
【００８０】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、反り比（ｆ／ｃ）が、基準翼断面（33）において最大となり、基準翼断面（33）から翼元（21）へ向かって次第に減少し、且つ基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。このため、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れを抑えることができると共に、各翼（20）の全体において翼（20）の仕事量を平均化できる。従って、本実施形態によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを更に低減でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。
【００８１】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）における反り比（ｆ／ｃ）が、翼元（21）における反り比（ｆ／ｃ）よりも小さくなっている。このため、翼（20）の正圧面（25）側から翼端（22）を回り込んで負圧面（26）側へ逆流する空気の流量を削減できると共に、翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）を抑制できる。従って、本実施形態によれば、ファンを回転駆動するための動力のロスを更に低減でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。
【００８２】
−実施形態１の変形例１−
本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼元（21）から基準翼断面（33）までの領域と、基準翼断面（33）から翼端（22）までの領域の一方または両方において、反り比（ｆ／ｃ）が一定となる区間があってもよい。例えば、図９に示すように、翼（20）のうち翼端（22）近傍の位置から翼端（22）に亘る領域において、反り比（ｆ／ｃ）が一定となっていてもよい。
【００８３】
−実施形態１の変形例２−
本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼元（21）から基準翼断面（33）までの領域と、基準翼断面（33）から翼端（22）までの領域の一方または両方において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が一定となる区間があってもよい。また、図１０に示すように、翼（20）のうち翼元（21）から基準翼断面（33）に亘る領域において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が一定となっていてもよい。この場合、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼（20）のうち翼元（21）から基準翼断面（33）に亘る領域において最小値となる。
【００８４】
《実施形態２》
実施形態２について説明する。本実施形態のプロペラファン（10）は、実施形態１のプロペラファン（10）において、翼（20）の形状を変更したものである。ここでは、本実施形態のプロペラファン（10）について、主に実施形態１のプロペラファン（10）と異なる点を説明する。
【００８５】
図１１及び図１２に示すように、本実施形態のプロペラファン（10）は、実施形態１のプロペラファン（10）と同様に、一つのハブ（15）と、三つの翼（20）とを備えている。
【００８６】
−翼の詳細な形状−
翼（20）の形状について、詳細に説明する。本実施形態の翼（20）は、負圧面（26）側に膨らむように反った形状となっている。この点は、実施形態１の翼（20）と同様である。
【００８７】
〈反り比〉
図１３に示すように、本実施形態の翼（20）では、翼断面における最大反り高さｆの翼弦長ｃに対する比である反り比（ｆ／ｃ）が、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離に応じて変化する。この反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）から翼端（22）へ至る過程において、一度だけ極大となり且つ一度も極小とならないように変化する。
【００８８】
具体的に、反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33b）において最大値（ｆｍ２／ｃｍ２）となる。なお、ｆｍ２は、第２基準翼断面（33b）における最大反り高さであり、ｃｍ２は、第２基準翼断面（33b）における翼弦長である（図１５Ｂを参照）。
【００８９】
また、反り比（ｆ／ｃ）は、翼元（21）から第２基準翼断面（33b）へ向かって次第に増加し、第２基準翼断面（33b）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。つまり、ｒｉ≦ｒ≦ｒｍ２の場合は距離ｒが大きくなるにつれて反り比（ｆ／ｃ）が大きくなり、ｒｍ２≦ｒ≦ｒｏの場合は距離ｒが大きくなるにつれて反り比（ｆ／ｃ）が小さくなる。
【００９０】
ここで、第２基準翼断面（33b）は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離がｒｍ２の位置の翼断面である。つまり、第２基準翼断面（33b）は、翼元（21）から距離（ｒｍ２−ｒｉ）だけ離れた位置の翼断面である。本実施形態において、翼元（21）から第２基準翼断面（33b）までの距離（ｒｍ２−ｒｉ）は、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の約１５％となっている。つまり、第２基準翼断面（33b）は、プロペラファン（10）の径方向における翼元（21）と翼端（22）の中央よりも翼元（21）寄りに位置している。
【００９１】
本実施形態の翼（20）では、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）よりも小さくなっている。具体的に、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）は、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の約５５％である。なお、ｆｉは、翼元（21）における最大反り高さであり、ｃｉは、翼元（21）における翼弦長である（図１５Ａを参照）。また、ｆｏは、翼端（22）における最大反り高さであり、ｃｏは、翼端（22）における翼弦長である（図１５Ｃを参照）。
【００９２】
〈最大反り位置比〉
図１４に示すように、本実施形態の翼（20）では、前縁（23）から上記最大反り位置Ａまでの距離ｄの翼弦長ｃに対する比である最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離に応じて変化する。この最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）から翼端（22）へ至る過程において、一度だけ極大となり且つ一度も極小とならないように変化する。
【００９３】
具体的に、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）と翼端（22）の間に位置する中間翼断面（33a）において最大値（ｄｍ１／ｃｍ１）となる。なお、ｄｍ１は、中間翼断面（33a）における前縁（23）から上記最大反り位置Ａまでの距離である。
【００９４】
また、最大反り位置比（ｄ／ｃ）は、翼元（21）から中間翼断面（33a）へ向かって次第に増加し、中間翼断面（33a）から翼端（22）へ向かって次第に減少する。つまり、ｒｉ≦ｒ≦ｒｍ１の場合は距離ｒが大きくなるにつれて最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなり、ｒｍ１≦ｒ≦ｒｏの場合は距離ｒが大きくなるにつれて最大反り位置比（ｄ／ｃ）が小さくなる。最大反り位置比（ｄ／ｃ）が大きくなるほど、最大反り位置Ａが相対的に前縁（23）から遠ざかり、最大反り位置Ａが相対的に後縁（24）に近づく。プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から任意の距離に位置する翼断面における最大反り位置Ａを結んだ最大反り位置線（35）を、図１２に二点鎖線で示す。
【００９５】
ここで、中間翼断面（33a）は、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）からの距離がｒｍ１の位置の翼断面である。つまり、中間翼断面（33a）は、翼元（21）から距離（ｒｍ１−ｒｉ）だけ離れた位置の翼断面である。本実施形態において、翼元（21）から中間翼断面（33a）までの距離（ｒｍ１−ｒｉ）は、翼元（21）から翼端（22）までの距離（ｒｏ−ｒｉ）の約９０％となっている。つまり、中間翼断面（33a）は、プロペラファン（10）の径方向における翼元（21）と翼端（22）の中央よりも翼端（22）寄りに位置している。
【００９６】
本実施形態の翼（20）では、翼端（22）における最大反り位置比（ｄｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄｉ／ｃｉ）よりも大きくなっている。なお、ｄｉは、翼元（21）における前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離であり（図１５Ａを参照）、ｄｏは、翼端（22）における前縁（23）から最大反り位置Ａまでの距離である（図１５Ｃを参照）。
【００９７】
また、本実施形態の翼（20）では、全ての翼断面において、最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.５５以上０.６５以下の値に設定されている。本実施形態の翼（20）では、実施形態１の翼（20）と同様に、この最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.５以上０.８以下の値に設定するのが望ましい。
【００９８】
〈取付け角〉
図１５Ａ〜図１５Ｃに示すように、本実施形態の翼（20）では、実施形態１の翼（20）と同様に、取付け角αが翼元（21）から翼端（22）へ向かって次第に小さくなっている。つまり、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から離れた翼断面ほど、取付け角αが小さくなっている。従って、本実施形態の翼（20）では、翼元（21）における取付け角αｉが最大値であり、翼端（22）における取付け角αｏが最小値である。
【００９９】
−プロペラファンの送風作用−
本実施形態のプロペラファン（10）は、ハブ（15）に連結されたファンモータによって駆動され、図１２における時計方向へ回転する。プロペラファン（10）が回転すると、空気が翼（20）によってプロペラファン（10）の回転中心軸（11）方向へ押し出される。また、プロペラファン（10）の各翼（20）では、正圧面（25）側の気圧が大気圧よりも高くなり、負圧面（26）側の気圧が大気圧よりも低くなる。
【０１００】
〈反り比と気流の関係〉
本実施形態のプロペラファン（10）では、翼（20）のうち気流の乱れが生じやすい翼元（21）付近の領域において、反り比（ｆ／ｃ）が第２基準翼断面（33b）に比べて小さくなる。このため、実施形態１のプロペラファン（10）と同様に、各翼（20）の翼元（21）付近における気流の乱れが抑制され、乱れによって消費されるエネルギが減少する。その結果、ファン効率が向上し、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力が減少する。
【０１０１】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、第２基準翼断面（33b）から、第２基準翼断面（33b）よりも周速度の高い翼端（22）へ向かって、反り比（ｆ／ｃ）が次第に小さくなる。このため、翼（20）の仕事量（具体的には、翼（20）に作用する揚力）が翼（20）の全体で平均化され、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【０１０２】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）は、翼端（22）における反り比（ｆｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における反り比（ｆｉ／ｃｉ）の約５６％程度となっている。このため、実施形態１のプロペラファン（10）と同様に、各翼（20）の翼端（22）付近における正圧面（25）側と負圧面（26）側の気圧差を過大でない程度に抑えられる。その結果、翼（20）の正圧面（25）側から負圧面（26）側へ逆流する空気の流量が減少し、更には翼端（22）付近で発生する翼端渦（90）が抑制されるため、ファン効率の向上が図られる。
【０１０３】
〈最大反り位置比と気流の関係〉
本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、翼端（22）における最大反り位置比（ｄｏ／ｃｏ）が、翼元（21）における最大反り位置比（ｄｉ／ｃｉ）よりも大きい。つまり、各翼（20）の翼端（22）では、翼断面において反り高さが最大となる最大反り位置Ａが、翼（20）の後縁（24）に相対的に近づく。そして、本実施形態の翼（20）では、実施形態１の翼（20）と同様に、翼端渦（90）の発生位置が翼（20）の後縁（24）に近くなる。このため、翼端渦（90）が短くなって翼端渦（90）の生成に消費されるエネルギが減少し、プロペラファン（10）を駆動するファンモータの消費電力が減少する。
【０１０４】
また、実施形態１について記載した通り、プロペラファン（10）の各翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.５以上０.８以下の値に設定するのが望ましい。そして、本実施形態のプロペラファン（10）では、各翼（20）の最大反り位置比（ｄ／ｃ）が０.５５以上０.６５以下の値に設定されている。このため、気流が翼（20）の負圧面（26）から剥離する領域が縮小し、送風音の低減やファン効率の向上が図られる。
【０１０５】
また、本実施形態のプロペラファン（10）の各翼（20）では、中間翼断面（33a）から翼元（21）の間の領域において、翼元（21）に近づくにつれて（即ち、取付け角αが大きくなるにつれて）最大反り位置比（ｄ／ｃ）が次第に小さくなっている。このため、実施形態１のプロペラファン（10）と同様に、翼（20）の負圧面（26）からの気流の剥離が生じにくくなる。
【０１０６】
−実施形態２の効果−
本実施形態のプロペラファン（10）によれば、実施形態１のプロペラファン（10）によって得られる効果と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
以上説明したように、本発明は、送風機などに用いられるプロペラファンについて有用である。
【符号の説明】
【０１０８】
10    プロペラファン
15    ハブ
20    翼
21    翼元
22    翼端
31    翼弦
32    反り線
33    基準翼断面（第１基準翼断面、第２基準翼断面）
33a   中間翼断面
33b   第２基準翼断面
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のハブ（15）と、該ハブ（15）の側面から外方へ伸びる複数の翼（20）とを備えるプロペラファンであって、
上記翼（20）のそれぞれは、
翼断面における翼弦（31）から反り線（32）までの距離を反り高さとし、
上記翼断面において上記反り高さが最大となる上記翼弦（31）上の位置を最大反り位置（Ａ）とし、
上記翼断面における前縁（23）から上記最大反り位置（Ａ）までの距離（ｄ）の翼弦長（ｃ）に対する比を最大反り位置比（ｄ／ｃ）とし、
上記翼（20）のハブ（15）側の端部を翼元（21）とし、
上記翼（20）の外周側の端部を翼端（22）としたときに、
上記翼端（22）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きく、
上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第１基準翼断面（33）から上記翼端（22）へ向かって単調増加し、上記翼端（22）において最大となり、
上記翼断面における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、０.５以上０.８以下であることを特徴とするプロペラファン。
【請求項２】
請求項１において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記第１基準翼断面（33）において最小となる
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項３】
請求項２において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記第１基準翼断面（33）までの距離が、上記翼端（22）から上記第１基準翼断面（33）までの距離よりも短い
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項４】
円筒状のハブ（15）と、該ハブ（15）の側面から外方へ伸びる複数の翼（20）とを備えるプロペラファンであって、
上記翼（20）のそれぞれは、
翼断面における翼弦（31）から反り線（32）までの距離を反り高さとし、
上記翼断面において上記反り高さが最大となる上記翼弦（31）上の位置を最大反り位置（Ａ）とし、
上記翼断面における前縁（23）から上記最大反り位置（Ａ）までの距離（ｄ）の翼弦長（ｃ）に対する比を最大反り位置比（ｄ／ｃ）とし、
上記翼（20）のハブ（15）側の端部を翼元（21）とし、
上記翼（20）の外周側の端部を翼端（22）としたときに、
上記翼端（22）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きく、
上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する中間翼断面（33a）において最大となり、
上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）において最小となり、上記翼元（21）から上記中間翼断面（33a）へ向かって単調増加する
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項５】
請求項４において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記中間翼断面（33a）までの距離が、上記翼端（22）から上記中間翼断面（33a）までの距離よりも長い
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項６】
円筒状のハブ（15）と、該ハブ（15）の側面から外方へ伸びる複数の翼（20）とを備えるプロペラファンであって、
上記翼（20）のそれぞれは、
翼断面における翼弦（31）から反り線（32）までの距離を反り高さとし、
上記翼断面において上記反り高さが最大となる上記翼弦（31）上の位置を最大反り位置（Ａ）とし、
上記翼断面における前縁（23）から上記最大反り位置（Ａ）までの距離（ｄ）の翼弦長（ｃ）に対する比を最大反り位置比（ｄ／ｃ）とし、
上記翼（20）のハブ（15）側の端部を翼元（21）とし、
上記翼（20）の外周側の端部を翼端（22）としたときに、
上記翼端（22）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きく、
更に、上記翼（20）のそれぞれは、
上記翼断面における上記反り高さの最大値を最大反り高さ（ｆ）とし、
上記翼断面における上記最大反り高さ（ｆ）の上記翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／ｃ）としたときに、
上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼端（22）へ向かって単調減少する
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項７】
円筒状のハブ（15）と、該ハブ（15）の側面から外方へ伸びる複数の翼（20）とを備えるプロペラファンであって、
上記翼（20）のそれぞれは、
翼断面における翼弦（31）から反り線（32）までの距離を反り高さとし、
上記翼断面において上記反り高さが最大となる上記翼弦（31）上の位置を最大反り位置（Ａ）とし、
上記翼断面における前縁（23）から上記最大反り位置（Ａ）までの距離（ｄ）の翼弦長（ｃ）に対する比を最大反り位置比（ｄ／ｃ）とし、
上記翼（20）のハブ（15）側の端部を翼元（21）とし、
上記翼（20）の外周側の端部を翼端（22）としたときに、
上記翼端（22）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）よりも大きく、
上記最大反り位置比（ｄ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第１基準翼断面（33）から上記翼端（22）へ向かって単調増加し、上記翼端（22）において最大となり、
更に、上記翼（20）のそれぞれは、
上記翼断面における上記反り高さの最大値を最大反り高さ（ｆ）とし、
上記翼断面における上記最大反り高さ（ｆ）の上記翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／ｃ）としたときに、
上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する第２基準翼断面（33,33b）において最大となり、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記第２基準翼断面（33,33b）から上記翼端（22）へ向かって単調減少し、
上記翼（20）のそれぞれは、上記第１基準翼断面が上記第２基準翼断面を兼ねている
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項８】
請求項６又は７において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記翼端（22）における上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）における上記反り比（ｆ／ｃ）よりも小さい
ことを特徴とするプロペラファン。