(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、反り高さの最大値を最大反り高さｆとし、最大反り高さｆの翼弦長ｃに対する比を反り比（ｆ／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。翼（20）において、反り比（ｆ／ｃ）は、基準翼断面において最大となり、基準翼断面から翼元へ向かって単調減少し、基準翼断面から上記翼端へ向かって単調減少する。また、翼（20）では、翼端における反り比（ｆ／ｃ）が、翼元における反り比（ｆ／ｃ）よりも小さくなる。【選択図】図３
2018105285.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）までの距離である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）の翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／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、
上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する基準翼断面（33）において最大となり、上記基準翼断面（33）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記基準翼断面（33）から上記翼端（22）へ向かって単調減少すると共に、
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。
【請求項２】
請求項１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）の１／２以下である
ことを特徴とするプロペラファン。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記基準翼断面（33）までの距離が、上記翼端（22）から上記基準翼断面（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。
【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】
一般的に、翼の特性を表す値の一つとして「反り比」が用いられる。この「反り比」は、翼断面における翼弦から反り線までの距離の最大値である最大反り高さｆの翼弦長ｃに対する比（ｆ／ｃ）である。特許文献１の図５には、この反り比（ｆ／ｃ）を翼元から翼端へ向かって一度だけ極大となるように変化させると共に、翼端における反り比（ｆ／ｃ）を翼元における反り比（ｆ／ｃ）と同程度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】
ここで、プロペラファンの翼では、翼端が翼元よりも径方向の外側に位置しているため、翼端の周速度が翼元の周速度よりも高くなる。一方、上記特許文献１のプロペラファンの翼は、周速度の高い翼端における反り比（ｆ／ｃ）が、周速度の低い翼元における反り比（ｆ／ｃ）と同程度となっている。このため、特許文献１のプロペラファンでは、翼の翼端付近における正圧面側と負圧面側の気圧差が大きくなり過ぎ、翼の正圧面側から負圧面側へ翼端を回り込んで逆流する空気の流量が多くなり、その結果、ファン効率を充分に高められないおそれがある。また、翼の正圧面側から負圧面側へ翼端を回り込んで流れる空気の流量が多くなると、翼端付近で発生する翼端渦が大きくなり、この翼端渦の生成に消費される動力が嵩み、その点でもファン効率の低下を招くおそれがある。
【０００６】
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】
【０００７】
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（10）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）までの距離である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）の翼弦長（ｃ）に対する比を反り比（ｆ／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、上記反り比（ｆ／ｃ）が、上記翼元（21）と上記翼端（22）の間に位置する基準翼断面（33）において最大となり、上記基準翼断面（33）から上記翼元（21）へ向かって単調減少し、上記基準翼断面（33）から上記翼端（22）へ向かって単調減少すると共に、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。
【０００８】
第１の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基準翼断面（33）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、基準翼断面（33）から翼元（21）へ向かって単調減少し、且つ基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって単調減少する。
【０００９】
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）の反り比（ｆ／ｃ）は、基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって減少し続けてもよいし、基準翼断面（33）から翼端（22）へ至るまでに反り比（ｆ／ｃ）が一定となる区間が存在していてもよい。
【００１０】
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１の発明のプロペラファン（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し、その結果、ファン効率の向上が図られる。
【００１１】
また、第１の発明のプロペラファン（10）の各翼（20）は、反り比（ｆ／ｃ）が基準翼断面（33）から翼端（22）へ向かって単調減少する。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。
【００１２】
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）側から負圧面（26）側へ翼端（22）を回り込んで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。
【００１３】
これに対し、第１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動力が減少するため、その点でもファン効率の向上が図られる。
【００１４】
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）の１／２以下であるものである。
【００１５】
第２の発明では、プロペラファン（10）の各翼（20）において、翼端（22）における反り比（ｆ／ｃ）が、翼元（21）における反り比（ｆ／ｃ）よりも充分に小さい値に設定される。
【００１６】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、上記翼（20）のそれぞれは、上記翼元（21）から上記基準翼断面（33）までの距離が、上記翼端（22）から上記基準翼断面（33）までの距離よりも短いものである。
【００１７】
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）寄りに基準翼断面（33）が位置する。そして、この基準翼断面（33）において、反り比（ｆ／ｃ）が最大となる。このため、各翼（20）の広い領域において、周速度の高い翼端（22）へ向かって反り比（ｆ／ｃ）が単調減少することとなり、翼（20）の仕事量が翼（20）の全体で平均化される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、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）へ向かって単調減少し、且つ基準翼断面（33）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。更に、本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、本発明によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施形態のプロペラファンの斜視図である。
【図２】図２は、実施形態のプロペラファンの平面図である。
【図３】図３は、実施形態のプロペラファンの翼の翼断面である。
【図４】図４は、実施形態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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
−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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
−翼の詳細な形状−
翼（20）の形状について、詳細に説明する。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
〈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。
【００３３】
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）。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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）の実質的に半分となっている。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）。
【００３８】
〈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。
【００３９】
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）。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。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０.８以下の値に設定されている。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）。
【００４３】
〈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。
【００４４】
−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。
【００４５】
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。
【００４６】
〈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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
〈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。
【００５１】
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。つまり、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。
【００５２】
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。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。
【００５３】
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。そこで、本実施形態の翼（20）では、最大反り位置比（ｄ／ｃ）を０.８以下にしている。
【００５４】
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０.６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。
【００５５】
−実施形態の効果−
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。
【００５６】
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０.６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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
−実施形態の変形例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。
【００６０】
−実施形態の変形例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。
【００６１】
−実施形態の変形例３−
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）が最小値となる第１基準翼断面と、反り比（ｆ／ｃ）が最大値となる第２基準翼断面とが異なっていてもよい。つまり、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から第１基準翼断面までの距離が、プロペラファン（10）の回転中心軸（11）から第２基準翼断面までの距離と異なっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
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】
【００６３】
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
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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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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