(57)【要約】  プロペラファンは、外周縁部（７６）のうちの翼先端部と外周後端部との間の少なくとも一部の領域における翼（７０）の断面形状を見た場合、翼の翼面のうちの外周縁部（７６）から正圧面（７７）の側にかけて延在する部分には、外周縁部から離れるにつれて直線状に延在する直線部（７６Ｌ）が形成されており、翼の翼面のうちの外周縁部から負圧面（７９）の側にかけて延在する部分には、外周縁部から負圧面の側に向けて円弧状に膨出するように湾曲したのちにボス部に近づくように延在する円弧状部（７６Ｒ）が形成されている。低レイノルズ数の場合にも性能を発揮できるプロペラファンが得られる。
2016031339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転動力を受けて回転軸周りに回転するプロペラファンであって、
ボス部と、
前記ボス部から回転半径方向の外側に延出する複数枚の翼とを備え、
前記翼は、
回転方向における最も先端に位置する翼先端部と、
前記翼先端部から前記ボス部まで延在し、回転方向における前記翼の前縁を形成する前縁部と、
前記前縁部よりも回転方向における後側に設けられ、前記ボス部から回転半径方向の外側に向かって延在し、回転方向における前記翼の後縁を形成する後縁部と、
前記後縁部の回転半径方向における外側の端部に位置する外周後端部と、
前記翼先端部と前記外周後端部とを接続し、回転半径方向における前記翼の外周縁を形成する外周縁部と、を含み、
前記外周縁部のうちの前記翼先端部と前記外周後端部との間の少なくとも一部の領域における前記翼の断面形状を見た場合、
前記翼の翼面のうちの前記外周縁部から正圧面の側にかけて延在する部分には、前記外周縁部から離れるにつれて直線状に延在する直線部が形成されており、
前記翼の翼面のうちの前記外周縁部から負圧面の側にかけて延在する部分には、前記外周縁部から前記負圧面の側に向けて円弧状に膨出するように湾曲したのちに前記ボス部に近づくように延在する円弧状部が形成されている、
プロペラファン。
【請求項２】
回転動力を受けて回転軸周りに回転するプロペラファンであって、
ボス部と、
前記ボス部から回転半径方向の外側に延出する複数枚の翼とを備え、
前記翼は、
回転方向における最も先端に位置する翼先端部と、
前記翼先端部から前記ボス部まで延在し、回転方向における前記翼の前縁を形成する前縁部と、
前記前縁部よりも回転方向における後側に設けられ、前記ボス部から回転半径方向の外側に向かって延在し、回転方向における前記翼の後縁を形成する後縁部と、
前記後縁部の回転半径方向における外側の端部に位置する外周後端部と、
前記翼先端部と前記外周後端部とを接続し、回転半径方向における前記翼の外周縁を形成する外周縁部と、を含み、
前記外周縁部のうちの前記翼先端部と前記外周後端部との間の少なくとも一部の領域における前記翼の断面形状を見た場合、
前記翼の翼面のうちの前記外周縁部から正圧面の側にかけて延在する部分には、前記外周縁部から離れるにつれて直線状に延在する第１直線部が形成されており、
前記翼の翼面のうちの前記外周縁部から負圧面の側にかけて延在する部分には、前記外周縁部から前記負圧面の側に向けて前記第１直線部との間に夾角を持って直線状に延在する第２直線部と、前記第２直線部の延在方向における先端部分に連続し円弧状に湾曲したのちに前記ボス部に近づくように延在する円弧状部とが形成されている、
プロペラファン。
【請求項３】
前記外周縁部のうちの前記翼先端部と前記外周後端部との間の少なくとも一部の前記領域とは、前記外周縁部のうちの前記翼先端部から前記外周縁部の回転方向における途中部分までの範囲に位置する領域である、
請求項１または２に記載のプロペラファン。
【請求項４】
前記回転軸に対して平行な方向における前記翼の厚さを翼厚という場合において、
前記翼のうちの回転方向における前側の部分は、前記前縁部の一部または全部に沿うように帯状に延在するとともに、翼面の一部が膨出するように形成された厚肉部を有し、
前記厚肉部は、前記前縁部から前記翼の翼弦長の２０％以下の範囲内に最大翼厚が形成される形状を有しており、
前記厚肉部のうちの最大翼厚を形成している部分を１つの線で結んだときに描かれる線を最大翼厚線とし、
前記翼の翼弦長に沿った方向において、前記最大翼厚線と前記前縁部との間の距離をＤとすると、
前記最大翼厚線は、回転半径方向における内側から外側に向かうにつれて距離Ｄが徐々に大きくなる部分を有している、
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】
前記後縁部における前記翼の断面形状を見た場合、
前記翼の翼面のうちの前記後縁部から前記正圧面の側にかけて延在する部分には、前記後縁部から離れるにつれて直線状に延在する他の直線部が形成されており、
前記翼の翼面のうちの前記後縁部から前記負圧面の側にかけて延在する部分には、前記後縁部から前記負圧面の側に向けて円弧状に膨出するように湾曲したのちに前記ボス部に近づくように延在する他の円弧状部が形成されている、
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】
前記後縁部における前記翼の断面形状を見た場合、
前記翼の翼面のうちの前記後縁部から前記正圧面の側にかけて延在する部分には、前記後縁部から離れるにつれて直線状に延在する他の直線部が形成されており、
前記翼の翼面のうちの前記後縁部から前記負圧面の側にかけて延在する部分には、前記後縁部から前記負圧面の側に向けて前記他の直線部との間に夾角をもって直線状に延在するさらに他の直線部と、前記さらに他の直線部の延在方向における先端部分に連続し円弧状に湾曲したのちに前記ボス部に近づくように延在する他の円弧状部が形成されている、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７】
内部に流体が通流される流路形成部材と、
駆動モータと、
前記駆動モータにより駆動され、前記流路形成部材の中に配置された、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と、を備える、
流体送り装置。
【請求項８】
前記プロペラファンの外径をＤＡ（ｍ）と定義し、
前記プロペラファンの回転半径方向における翼の最外周部分の周速をＶ（ｍ／ｓ）と定義し、
前記流体の動粘性係数をν（ｍ２／ｓ）と定義し、
前記プロペラファンの引張弾性率をＥ（ＭＰａ）と定義し、
レイノルズ数＝外径ＤＡ×周速Ｖ／動粘性係数νと定義し、
翼端位置変異係数＝外径ＤＡ×周速Ｖ／引張弾性率Ｅと定義した場合には、
前記レイノルズ数が１．０×１０６未満であり、且つ
前記翼端位置変異係数が１．０×１０−２未満である、
請求項７に記載の流体送り装置。
【請求項９】
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成形するために用いられる、成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラファン、流体送り装置、および成形用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体送り装置は、プロペラファンを用いて流体を送り出す。流体送り装置の例としては、ヘアドライヤー、カールドライヤー、ペット用ドライヤー、エアコン室外機、園芸用ブロワーおよび扇風機などが挙げられる。【０００３】
特許第３１２７８５０号（特許文献１）に開示されたプロペラファンは、翼の外周縁部（第１領域）の近傍の断面形状を、直線状に延びる負圧面と、負圧面の先端縁から負圧面との間に所定の夾角をもって圧力面側に向けて直線状に延びる直線面部と、直線面部と圧力面とを圧力面側に膨出する円弧で滑らかに連続する円弧面部とから形成される略楔形状としたことを特徴としている。特開平０６−１４７１９３号公報（特許文献２）に開示されたプロペラファンは、翼の外周縁部の圧力面側の角部を円弧状に滑らかに削った円弧面としたことを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１２７８５０号
【特許文献２】特開平０６−１４７１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プロペラファンに設けられた翼の外周縁部の近傍には、翼端渦が発生する。翼端渦は、翼の外周縁部を巻き込みつつ、正圧面側から負圧面側に向かって渦を描くように発生する。翼端渦の形状はレイノルズ数に影響されやすく、特に、翼端渦（渦核）の直径はレイノルズ数に応じて大きく変動する。具体的には、翼端渦の直径は、高レイノルズ数の場合には翼の代表厚みに対して比較的小さくなり、低レイノルズ数の場合には翼の代表厚みに対して比較的大きくなる。翼端渦が翼面の周囲の流れに及ぼす影響は、高レイノルズ数の場合に比べて低レイノルズ数の場合の方が大きくなる。【０００６】
特許第３１２７８５０号（特許文献１）は、翼の外周縁部の近傍に翼端渦を生じさせることなく翼の外周縁部から翼の翼面に向けてスムーズに空気を流入させることによって、高い送風性能を実現できると述べている。しかしながら、低レイノルズ数の場合、流体の粘性による影響が大きくなり、翼端渦の直径も大きくなる。翼端渦が翼の外周縁部の近傍に中途半端に形成された結果、翼端渦は翼の外周縁部の負圧面側におけるすぐ下流側の部分に固着しやすくなる。翼端渦が固着した場合、翼の周囲の流れは、あたかも外周縁部が負圧面側に向けて大きく丸く盛り上がったようないびつな形状を有する翼の場合の流れと同じような状態を形成することになる。【０００７】
したがって、特許第３１２７８５０号（特許文献１）に記載の翼を採用したとしても、低レイノルズ数の場合には、翼の外周縁部の近傍に翼端渦を生じさせることなく翼の外周縁部から翼の翼面に向けてスムーズに空気を流入させることは容易ではない。むしろ、翼の外周縁部から翼面に流入した流れが翼面から大きく剥離することによって、高い送風性能を実現することは難しいものと考えられる。【０００８】
本発明は、低レイノルズ数の場合であっても高い送風性能を発揮できるプロペラファン、そのようなプロペラファンを備えた流体送り装置、およびそのようなプロペラファンを成形するために用いられる成形用金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
回転動力を受けて回転軸周りに回転するプロペラファンであって、ボス部と、上記ボス部から回転半径方向の外側に延出する複数枚の翼とを備え、上記翼は、回転方向における最も先端に位置する翼先端部と、上記翼先端部から上記ボス部まで延在し、回転方向における上記翼の前縁を形成する前縁部と、上記前縁部よりも回転方向における後側に設けられ、上記ボス部から回転半径方向の外側に向かって延在し、回転方向における上記翼の後縁を形成する後縁部と、上記後縁部の回転半径方向における外側の端部に位置する外周後端部と、上記翼先端部と上記外周後端部とを接続し、回転半径方向における上記翼の外周縁を形成する外周縁部と、を含み、上記外周縁部のうちの上記翼先端部と上記外周後端部との間の少なくとも一部の領域における上記翼の断面形状を見た場合、上記翼の翼面のうちの上記外周縁部から正圧面の側にかけて延在する部分には、上記外周縁部から離れるにつれて直線状に延在する直線部が形成されており、上記翼の翼面のうちの上記外周縁部から負圧面の側にかけて延在する部分には、上記外周縁部から上記負圧面の側に向けて円弧状に膨出するように湾曲したのちに上記ボス部に近づくように延在する円弧状部が形成されている。【００１０】
回転動力を受けて回転軸周りに回転するプロペラファンであって、ボス部と、上記ボス部から回転半径方向の外側に延出する複数枚の翼とを備え、上記翼は、回転方向における最も先端に位置する翼先端部と、上記翼先端部から上記ボス部まで延在し、回転方向における上記翼の前縁を形成する前縁部と、上記前縁部よりも回転方向における後側に設けられ、上記ボス部から回転半径方向の外側に向かって延在し、回転方向における上記翼の後縁を形成する後縁部と、上記後縁部の回転半径方向における外側の端部に位置する外周後端部と、上記翼先端部と上記外周後端部とを接続し、回転半径方向における上記翼の外周縁を形成する外周縁部と、を含み、上記外周縁部のうちの上記翼先端部と上記外周後端部との間の少なくとも一部の領域における上記翼の断面形状を見た場合、上記翼の翼面のうちの上記外周縁部から正圧面の側にかけて延在する部分には、上記外周縁部から離れるにつれて直線状に延在する第１直線部が形成されており、上記翼の翼面のうちの上記外周縁部から負圧面の側にかけて延在する部分には、上記外周縁部から上記負圧面の側に向けて上記第１直線部との間に夾角を持って直線状に延在する第２直線部と、上記第２直線部の延在方向における先端部分に連続し円弧状に湾曲したのちに上記ボス部に近づくように延在する円弧状部とが形成されている。【００１１】
好ましくは、上記外周縁部のうちの上記翼先端部と上記外周後端部との間の少なくとも一部の上記領域とは、上記外周縁部のうちの上記翼先端部から上記外周縁部の回転方向における途中部分までの範囲に位置する領域である。【００１２】
好ましくは、上記回転軸に対して平行な方向における上記翼の厚さを翼厚という場合において、上記翼のうちの回転方向における前側の部分は、上記前縁部の一部または全部に沿うように帯状に延在するとともに、翼面の一部が膨出するように形成された厚肉部を有し、上記厚肉部は、上記前縁部から上記翼の翼弦長の２０％以下の範囲内に最大翼厚が形成される形状を有しており、上記厚肉部のうちの最大翼厚を形成している部分を１つの線で結んだときに描かれる線を最大翼厚線とし、上記翼の翼弦長に沿った方向において、上記最大翼厚線と上記前縁部との間の距離をＤとすると、上記最大翼厚線は、回転半径方向における内側から外側に向かうにつれて距離Ｄが徐々に大きくなる部分を有している。【００１３】
好ましくは、上記後縁部における上記翼の断面形状を見た場合、上記翼の翼面のうちの上記後縁部から上記正圧面の側にかけて延在する部分には、上記後縁部から離れるにつれて直線状に延在する他の直線部が形成されており、上記翼の翼面のうちの上記後縁部から上記負圧面の側にかけて延在する部分には、上記後縁部から上記負圧面の側に向けて円弧状に膨出するように湾曲したのちに上記ボス部に近づくように延在する他の円弧状部が形成されている。【００１４】
好ましくは、上記後縁部における上記翼の断面形状を見た場合、上記翼の翼面のうちの上記後縁部から上記正圧面の側にかけて延在する部分には、上記後縁部から離れるにつれて直線状に延在する他の直線部が形成されており、上記翼の翼面のうちの上記後縁部から上記負圧面の側にかけて延在する部分には、上記後縁部から上記負圧面の側に向けて上記他の直線部との間に夾角をもって直線状に延在するさらに他の直線部と、上記さらに他の直線部の延在方向における先端部分に連続し円弧状に湾曲したのちに上記ボス部に近づくように延在する他の円弧状部が形成されている。【００１５】
流体送り装置は、内部に流体が通流される流路形成部材と、駆動モータと、上記駆動モータにより駆動され、上記流路形成部材の中に配置された、上記のプロペラファンと、を備える。【００１６】
好ましくは、上記プロペラファンの外径をＤＡ（ｍ）と定義し、上記プロペラファンの回転半径方向における翼の最外周部分の周速をＶ（ｍ／ｓ）と定義し、上記流体の動粘性係数をν（ｍ２／ｓ）と定義し、上記プロペラファンの引張弾性率をＥ（ＭＰａ）と定義し、レイノルズ数＝外径ＤＡ×周速Ｖ／動粘性係数νと定義し、翼端位置変異係数＝外径ＤＡ×周速Ｖ／引張弾性率Ｅと定義した場合には、上記レイノルズ数が１．０×１０６未満であり、且つ上記翼端位置変異係数が１．０×１０−２未満である。【００１７】
成形用金型は、上記のプロペラファンを成形するために用いられる。
【発明の効果】
【００１８】
上記の構成によれば、低レイノルズ数の場合であっても送風性能を発揮できるプロペラファン、そのようなプロペラファンを備えた流体送り装置、およびそのようなプロペラファンを成形するために用いられる成形用金型を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１における流体送り装置を示す断面図である。
【図２】図１中のＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す断面図である。
【図３】実施の形態１におけるプロペラファンを示す側面図である。
【図４】実施の形態１におけるプロペラファンの一部（翼）を示す斜視図である。
【図５】実施の形態１におけるプロペラファンを示す平面図である。
【図６】図５中のＶＩ−ＶＩ線に沿った矢視断面図である。
【図７】図５中のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図８】図５中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図９】図５中のＩＸ−ＩＸ線に沿った矢視断面図である。
【図１０】図５中のＸ−Ｘ線に沿った矢視断面図である。
【図１１】図５中のＸＩ−ＸＩ線に沿った矢視断面図である。
【図１２】図５中のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図１３】実施の形態１におけるプロペラファンが回転しているときの様子を示す平面図である。
【図１４】実施の形態１におけるプロペラファンが回転しているときの様子を示す側面図である。
【図１５】図１３中のＸＶ−ＸＶ線に沿った矢視断面図である。
【図１６】図１５中のＸＶＩ線に囲まれる領域を拡大して示す図である。
【図１７】実施の形態１におけるプロペラファンの作用および効果を説明するための断面図である。
【図１８】比較例におけるプロペラファンの作用および効果を説明するための断面図である。
【図１９】（Ａ）は、実施の形態１の変形例１におけるプロペラファンに備えられる翼を示す断面図である。（Ｂ）は、実施の形態１の変形例１Ａにおけるプロペラファンに備えられる翼を示す断面図である。
【図２０】実施の形態１の変形例２におけるプロペラファンに備えられる翼を示す斜視図である。
【図２１】比較例１におけるプロペラファンを示す平面図である。
【図２２】図２１中のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図２３】図２１中のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図２４】図２１中のＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線に沿った矢視断面図である。
【図２５】図２１中のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿った矢視断面図である。
【図２６】図２１中のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿った矢視断面図である。
【図２７】図２１中のＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図２８】図２１中のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図２９】比較例１におけるプロペラファンが回転しているときの様子を示す平面図である。
【図３０】比較例１におけるプロペラファンが回転しているときの様子を示す側面図である。
【図３１】図２９中のＸＸＸＩ−ＸＸＸＩ線に沿った矢視断面図である。
【図３２】図３１中のＸＸＸＩＩ線に囲まれる領域を拡大して示す図である。
【図３３】比較例２における翼を有するプロペラファンが回転しているときの様子を示す断面図である。
【図３４】図３３中のＸＸＸＩＶ線に囲まれる領域を拡大して示す図である。
【図３５】比較例３における翼を有するプロペラファンが回転しているときの様子を示す断面図である。
【図３６】図３５中のＸＸＸＶＩ線に囲まれる領域を拡大して示す図である。
【図３７】実施例（上述の実施の形態１）におけるプロペラファンの翼を示す断面図である。
【図３８】比較例１におけるプロペラファンの翼を示す断面図である。
【図３９】比較例２におけるプロペラファンの翼を示す断面図である。
【図４０】比較例３におけるプロペラファンの翼を示す断面図である。
【図４１】実施例（上述の実施の形態１）および比較例１における翼周りの流体の挙動を模式的に示すモデル図である。
【図４２】比較例２，３における翼周りの流体の挙動を模式的に示すモデル図である。
【図４３】実施例（上述の実施の形態１）および上述の比較例１〜３におけるプロペラファンの圧力流量特性（Ｐ−Ｑ）特性を示す図である。
【図４４】実施の形態２におけるプロペラファンを示す斜視図である。
【図４５】実施の形態２におけるプロペラファンを示す平面図である。
【図４６】実施の形態２におけるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。
【図４７】図４５中におけるＸＬＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図４８】図４５中におけるＸＬＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４９】図４５中におけるＸＬＶＩＸ線に沿った断面図である。
【図５０】図４５中におけるＬ線に沿った断面図である。
【図５１】図４５中におけるＬＩ線に沿った断面図である。
【図５２】実施の形態２におけるプロペラファンを示す他の平面図である。
【図５３】図５２中に示す翼弦長ＬＳ１〜ＬＳ４に沿った部分の翼厚を示す図である。
【図５４】（Ａ）は、実施の形態２におけるプロペラファンが回転しているときの様子を模式的に示す断面図である。（Ｂ）は、実施の形態２におけるプロペラファンの作用および効果を説明するための平面図である。（Ｃ）は、実施の形態２におけるプロペラファンの作用および効果を説明するための他の平面図である。
【図５５】実施の形態２の比較例におけるプロペラファンを示す斜視図である。
【図５６】実施の形態２の比較例におけるプロペラファンを示す平面図である。
【図５７】図５６中におけるＬＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図５８】図５６中におけるＬＶＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図５９】図５６中におけるＬＶＩＸ線に沿った断面図である。
【図６０】図５６中におけるＬＶＸ線に沿った断面図である。
【図６１】図５６中におけるＬＶＸＩ線に沿った断面図である。
【図６２】実施の形態２の比較例におけるプロペラファンを示す他の平面図である。
【図６３】図６２中に示す翼弦長ＬＴ１〜ＬＴ４に沿った部分の翼厚を示す図である。
【図６４】実施の形態２の比較例におけるプロペラファンが回転しているときの様子を模式的に示す断面図である。
【図６５】実施の形態３におけるプロペラファンを示す平面図である。
【図６６】実施の形態３におけるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。
【図６７】実施の形態４におけるプロペラファンを示す平面図である。
【図６８】実施の形態４におけるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。
【図６９】実施の形態５におけるプロペラファンを示す平面図である。
【図７０】実施の形態５におけるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。
【図７１】実施の形態６における流体送り装置に備えられるプロペラファンを説明するための平面図である。
【図７２】実施の形態７における流体送り装置を示す断面図である。
【図７３】実施の形態７における流体送り装置を示す他の断面図である。
【図７４】実施の形態７におけるプロペラファンを示す正面図である。
【図７５】図７４中のＬＸＸＶ−ＬＸＸＶ線に沿った矢視断面図である。
【図７６】図７４中のＬＸＸＶＩ−ＬＸＸＶＩ線に沿った矢視断面図である。
【図７７】図７４中のＬＸＸＶＩＩ−ＬＸＸＶＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図７８】図７４中のＬＸＸＶＩＩＩ−ＬＸＸＶＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図７９】図７４中のＬＸＸＩＸ−ＬＸＸＩＸ線に沿った矢視断面図である。
【図８０】図７４中のＬＸＸＸ−ＬＸＸＸ線に沿った矢視断面図である。
【図８１】図７４中のＬＸＸＸＩ−ＬＸＸＸＩ線に沿った矢視断面図である。
【図８２】図７４中のＬＸＸＸＩＩ−ＬＸＸＸＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図８３】図７４中のＬＸＸＸＩＩＩ−ＬＸＸＸＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。
【図８４】図７４中のＬＸＸＸＩＶ−ＬＸＸＸＩＶ線に沿った矢視断面図である。
【図８５】実施の形態８における流体送り装置を示す斜視図である。
【図８６】実施の形態９における成形用金型を示す断面図である。
【図８７】実験例に関する実験条件および結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
各実施の形態について、以下、図面を参照しながら説明する。同一の部品および相当部品には同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。特に制限が無い限り、各実施の形態に示す構成および各実験例に示す構成を適宜組み合わせて用いることは、当初から予定されていることである。
【００２１】
［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、実施の形態１における流体送り装置１００を示す断面図である。流体送り装置１００は、ヘアドライヤーであり、本体部１０、把持部１８および操作部１９を備える。本体部１０は、外ケース１１、内ケース１２（流路形成部材）、駆動モータ３０、プロペラファン５０、整流翼４０、およびヒータ１７を含む。外ケース１１および内ケース１２は、いずれも筒状の形状を有する。外ケース１１は、入口開口１３および出口開口１４を有し、入口開口１３は出口開口１４に連通している。
【００２２】
内ケース１２は、吸入口１５および吐出口１６を有し、内部に流体（空気）が通流される。吸入口１５は、入口開口１３側に位置し、吐出口１６は、出口開口１４側に位置する。駆動モータ３０、プロペラファン５０および整流翼４０は、内ケース１２の中に配置される。整流翼４０の内側には、モータ支持部４４（図２参照）が設けられる。駆動モータ３０は、その出力軸３１（図２参照）が本体部１０の長手方向に対して略平行となるように配置される。
【００２３】
プロペラファン５０は、駆動モータ３０に取り付けられる。プロペラファン５０は、駆動モータ３０よりも吸入口１５の側に配置される。プロペラファン５０は、プロペラファン５０の回転軸（図２における回転軸８０を参照）が本体部１０の長手方向に対して略平行となるように配置される。プロペラファン５０は、駆動モータ３０からの回転動力を受けて回転軸８０の周りに回転し、上流側の入口開口１３および吸入口１５から下流側の吐出口１６および出口開口１４に向かって流れる気流（空気流）を発生させる。
【００２４】
図２は、図１中のＩＩ線に囲まれた領域を拡大して示す断面図である。図示上の便宜のため、図２の断面図は、紙面の上側に吸入口１５が位置し、紙面の下側に吐出口１６が位置するように図示されている。上述のとおり、プロペラファン５０および整流翼４０は、内ケース１２の中に設けられる。整流翼４０は、プロペラファン５０よりも下流側に配置される。整流翼４０は、板状部４２を含む。板状部４２は、上流側に上流縁部４３を有する。上流縁部４３は、プロペラファン５０の回転軸８０に対して垂直な方向に沿って延びている。
【００２５】
（プロペラファン５０）
図３は、プロペラファン５０を示す側面図である。図４は、プロペラファン５０の一部（翼７０）を示す斜視図である。図５は、プロペラファン５０を示す平面図である。
【００２６】
図２〜図５を参照して、プロペラファン５０は、駆動モータ３０（図２）からの回転動力を受けることにより、回転軸８０の周りに矢印ＡＲ１方向に回転する。プロペラファン５０は、ボス部６０および４枚の翼７０を備え、たとえば、ＡＳ（acrylonitrile-styrene）、ＰＯＭ（polyoxymethylene）、ＰＰ（polypropylene）、およびＰＡＧＦ（ガラス強化ポリアミド）等の合成樹脂により、樹脂成形品として一体的に作製される。プロペラファン５０は、たとえば、φ５４ｍｍの外径と、２５ｍｍの高さとを有する。
【００２７】
（ボス部６０）
ボス部６０は、滑らかな表面形状を有する外表面６１を含む。外表面６１の上流端部６２は、外表面６１のうちの最も上流側（頂点）の位置に形成される。外表面６１の下流端６３は、外表面６１の最も下流側の位置に形成される部位である。プロペラファン５０が回転している時、上流端部６２を通るように回転軸８０が形成される。
【００２８】
（翼７０）
図３〜図５を参照して、４枚の翼７０は、ボス部６０の外表面６１に設けられ、外表面６１から回転半径方向の外側に延出する形状を有する。翼７０は、翼先端部７１、前縁部７２、根元部７３、後縁部７４、外周後端部７５および外周縁部７６を含む。
【００２９】
翼先端部７１は、プロペラファン５０の回転方向（矢印ＡＲ１方向）における最も先端（前方側）に位置する。前縁部７２は、翼先端部７１からボス部６０の外表面６１まで延在し、回転方向における翼７０の前縁を形成する。前縁部７２は、ボス部６０の外表面６１から回転半径方向の外側に向かうにつれて、回転方向の前方側に向かって前進するように略円弧状に延びている（図５参照）。根元部７３は、翼７０とボス部６０の外表面６１との間（境目）に形成される。
【００３０】
後縁部７４は、前縁部７２よりも回転方向（矢印ＡＲ１方向）における後側に設けられ、ボス部６０の外表面６１から回転半径方向の外側に向かって延在し、プロペラファン５０の回転方向（矢印ＡＲ１方向）における翼７０の後縁を形成する。後縁部７４は、ボス部６０の外表面６１から回転半径方向の外側に向かうにつれて、回転方向の前方側に向かってやや前進するように延びている（図５参照）。
【００３１】
外周後端部７５は、回転半径方向における後縁部７４の最も外側の端部（外側端）に形成される。外周後端部７５は、後縁部７４と外周縁部７６とが接続される部分であり、後縁部７４と外周縁部７６との間において曲率半径が最小となる部分である。外周縁部７６は、翼先端部７１と外周後端部７５とを接続し、回転半径方向における翼７０の外周縁を形成する。
【００３２】
翼７０は、全体として、翼先端部７１を先端とする鎌状に尖った形状を有する。翼７０は、外周縁部７６の側から回転半径方向の内側に向かうにつれて、前縁部７２および後縁部７４の間の回転方向に沿う方向の幅が急峻に小さくなる形状を有する。換言すると、翼７０は、根元部７３から回転半径方向の外側に向かうにつれて、前縁部７２および後縁部７４の間の回転方向に沿う方向の幅が急峻に大きくなる形状を有する。外周縁部７６は、全体として、翼先端部７１と外周後端部７５との間でほぼ円弧状に延びている。
【００３３】
翼先端部７１、前縁部７２、根元部７３、後縁部７４、外周後端部７５および外周縁部７６は、翼７０の周縁を形成している。この周縁に囲まれた領域の内側の全域に、翼７０の翼面が形成される。翼７０の翼面は、前縁部７２が気流の流れる方向における上流側に位置し、後縁部７４が気流の流れる方向における下流側に位置する形状を有している。
【００３４】
プロペラファン５０が回転している時、翼７０の翼面の吐出口１６（図２）側の面には正圧面７７が形成され、翼７０の翼面の吸入口１５（図２）の面には負圧面７９が形成される。プロペラファン５０が回転している時、翼７０の翼面は、吸入口１５から吐出口１６に向かって流れる気流を発生させる。プロペラファン５０が回転している時、翼面上で空気流れが発生することに伴って、正圧面７７上の圧力が相対的に大きく、負圧面７９上の圧力が相対的に小さくなるという圧力分布が生じる。
【００３５】
（翼７０の周縁の詳細構造）
図６〜図１２は、それぞれ、図５中のＶＩ−ＶＩ線、ＶＩＩ−ＶＩＩ線、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線、ＩＸ−ＩＸ線、Ｘ−Ｘ線、ＸＩ−ＸＩ線、ＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った矢視断面図である。説明上の便宜のため、図６〜図１２の中には回転軸８０を記載しているが、翼７０と回転軸８０との相対的な位置関係（翼７０と回転軸８０との間の距離）は、図６〜図１２に示されるものとは相違する場合がある。図６〜図９は外周縁部７６の断面形状を示しており、図１０は後縁部７４の断面形状を示しており、図１１および図１２は前縁部７２の断面形状を示している。
【００３６】
図５〜図９を参照して、外周縁部７６のうちの翼先端部７１と外周後端部７５との間の少なくとも一部の領域における翼７０の断面形状を見たとする。この断面形状とは、回転軸８０に対して平行な切断面で翼７０を断面視した場合に得られる断面形状である。この場合、翼７０の翼面のうちの外周縁部７６から正圧面７７の側にかけて延在する部分には、直線部７６Ｌが形成される。
【００３７】
直線部７６Ｌは、外周縁部７６から離れるにつれて直線状に延在する。直線部７６Ｌは、外周縁部７６から回転軸８０が位置している側に向かうにつれて、負圧面７９の側から正圧面７７の側に向かう方向に傾斜して延在する形状を有する。直線部７６Ｌの傾斜の度合いは、図６に示す場合が最も急峻であり、図７〜図９の順に緩やかになる。一方で、翼７０の翼面のうちの外周縁部７６から負圧面７９の側にかけて延在する部分には、円弧状部７６Ｒが形成される。円弧状部７６Ｒは、外周縁部７６から負圧面７９の側に向けて円弧状に膨出するように湾曲したのちにボス部６０（図４，図５等参照）に近づくように延在する。
【００３８】
本実施の形態においては、上記のような直線部７６Ｌおよび円弧状部７６Ｒは、外周縁部７６のうちの翼先端部７１と外周後端部７５との間の全部の領域にわたって形成されている（図４参照）。
【００３９】
図５および図１０を参照して、後縁部７４のうちの根元部７３と外周後端部７５との間の少なくとも一部の領域における翼７０の断面形状を見たとする。この場合、翼７０の翼面のうちの後縁部７４から正圧面７７の側にかけて延在する部分には、直線部７４Ｌ（他の直線部）が形成される。
【００４０】
直線部７４Ｌは、後縁部７４から離れるにつれて直線状に延在する。直線部７４Ｌは、後縁部７４から回転軸８０が位置している側に向かうにつれて、正圧面７７の側から負圧面７９の側に向かう方向に傾斜して延在する形状を有する。一方で、翼７０の翼面のうちの後縁部７４から負圧面７９の側にかけて延在する部分には、円弧状部７４Ｒ（他の円弧状部）が形成される。円弧状部７４Ｒは、後縁部７４から負圧面７９の側に向けて円弧状に膨出するように湾曲したのちにボス部６０（図４，図５等参照）に近づくように延在する。直線部７４Ｌと円弧状部７４Ｒとの間に位置する後縁部７４の表面形状が、後縁部７４を起点とするエッジ形状を呈することとなる。このエッジ形状を中心とする夾角（円弧状部７４Ｒと直線部７４Ｌとの間に形成される角度）を描いた場合、その夾角（内角）はたとえば３０°である。
【００４１】
図５、図１１および図１２を参照して、前縁部７２のうちの翼先端部７１と根元部７３との間の少なくとも一部の領域における翼７０の断面形状を見たとする。この場合、翼７０の翼面のうちの前縁部７２から正圧面７７の側にかけて延在する部分７２Ｌと、翼７０の翼面のうちの前縁部７２から負圧面７９の側にかけて延在する部分７２Ｒとを見ることができる。部分７２Ｌ，７２Ｒは、前縁部７２を起点として正圧面７７および負圧面７９の側に向かうにつれて、翼７０の厚さ方向において略均等に広がって延びるような形状を有している。前縁部７２および部分７２Ｌ，７２Ｒについても、前縁部７２を起点とするエッジ形状を呈している。翼７０は、以上のように構成される。
【００４２】
（作用および効果）
図１３および図１４は、それぞれ、プロペラファン５０が回転しているときの様子を示す平面図および側面図である。図１５は、図１３中のＸＶ−ＸＶ線に沿った矢視断面図である。図１６は、図１５中のＸＶＩ線に囲まれる領域を拡大して示す図である。
【００４３】
図１３〜図１６（主として図１６）を参照して、本実施の形態のプロペラファン５０においては、外周縁部７６のうちの翼先端部７１と外周後端部７５との間の少なくとも一部の領域における翼７０の断面形状を見た場合に、翼７０の翼面のうちの外周縁部７６から正圧面７７の側にかけて延在する部分には直線部７６Ｌが形成され、翼７０の翼面のうちの外周縁部７６から負圧面７９の側にかけて延在する部分には円弧状部７６Ｒが形成される。直線部７６Ｌは、外周縁部７６から離れるにつれて直線状に延在し、円弧状部７６Ｒは、外周縁部７６から負圧面７９の側に向けて円弧状に膨出するように湾曲したのちにボス部６０（図４，図５等参照）に近づくように延在する。
【００４４】
当該構成によれば、直線部７６Ｌと円弧状部７６Ｒとの間に位置する外周縁部７６の表面形状が、外周縁部７６を起点とするエッジ形状を呈することとなる。外周縁部７６（エッジ部分）を起点として、正圧面７７の側にかけて延在する部分には直線部７６Ｌが形成され、負圧面７９の側にかけて延在する部分には円弧状部７６Ｒが形成される。このような表面形状によれば、外周縁部７６（エッジ部分）の表面近傍で翼端渦を発生させるとともに、発生した翼端渦を、粘性の作用によって円弧状部７６Ｒの表面近傍（外周縁部７６のさらに外側部分の近傍）に固着させることが可能となる（図１５，１６参照）。
【００４５】
翼端渦を円弧状部７６Ｒの表面近傍（外周縁部７６のさらに外側部分の近傍）に固着させることによって、翼７０の周りの流れは、線ＬＬ１（図１３，１５）で示される仮想的な翼の周りに沿って流れることになる（図１５中の矢印ＡＲ２参照）。すなわち、円弧状部７６Ｒの表面近傍（外周縁部７６のさらに外側部分の近傍）に固着した翼端渦は、翼７０と協同し、プロペラファン５０の翼の一部として機能することが可能となる。この際、本実施の形態では、外周縁部７６（エッジ部分）を起点として、正圧面７７の側にかけて延在する部分には直線部７６Ｌが形成され、負圧面７９の側にかけて延在する部分には円弧状部７６Ｒが形成される。したがって、線ＬＬ１（図１３，１５）で示される仮想的な翼の形状は、回転方向における前端部分から後端部分にかけて滑らかに延びる流線形状を有することになる。翼７０の外周縁部７６から翼面に流入した流れが翼面から大きく剥離することはほとんどなく、高い送風性能を実現することが可能となる。
【００４６】
上記の作用および効果に加えて、線ＬＬ１（図１３，１５）で示される仮想的な翼のコード長は、翼７０の実際のコード長よりも長くなる。したがって、翼７０は、実際のコード長よりも長いコード長の分の特性を発揮することが可能となる。換言すると、所望の性能を得るために必要な翼のコード長を短くすることが可能となる。さらに、円弧状部７６Ｒの表面近傍（外周縁部７６のさらに外側部分の近傍）に固着した翼端渦は、厚肉翼のように振る舞って揚力を発生させるため、所望の性能を得るために必要な翼の厚さを薄くすることも可能となる。以上のことを総合的に勘案すれば、本実施の形態のプロペラファン５０によれば、コード長を短くして厚みを薄くした場合であっても揚力を得ることができ、軽量でありながら高い性能および高い効率を発揮することが可能となる。
【００４７】
上述の通り、直線部７６Ｌと円弧状部７６Ｒとの間に位置する外周縁部７６の表面形状が、外周縁部７６を起点とするエッジ形状を呈することとなる。このエッジ形状を中心とする夾角（円弧状部７６Ｒと直線部７６Ｌとの間に形成される角度）を描いた場合、その夾角（内角）は４５°以上９０°以下であることが好ましい。４５°〜９０°の中でも、夾角は９０°に近い値であることがより好ましい。夾角を９０°くらいに設定すると、夾角のエッジ部分で発生させた翼端渦を、円弧状部７６Ｒの表面近傍で堰き止めることができ、外周縁部７６の先端のさらに外側において翼端渦をより強固に固着することが可能となる。したがってこれらの付加的な構成によれば、より高い効果を得ることが可能となる。
【００４８】
図１７を参照して、上記の作用および効果に加えて、本実施の形態では、後縁部７４（図５および図１０参照）のうちの後縁部７４のうちの根元部７３と外周後端部７５との間の少なくとも一部の領域における翼７０の断面形状を見た場合に、翼７０の翼面のうちの後縁部７４から正圧面７７の側にかけて延在する部分には直線部７４Ｌが形成され、翼７０の翼面のうちの後縁部７４から負圧面７９の側にかけて延在する部分には円弧状部７４Ｒが形成される。直線部７４Ｌは、後縁部７４から離れるにつれて直線状に延在し、円弧状部７４Ｒは、後縁部７４から負圧面７９の側に向けて円弧状に膨出するように湾曲したのちにボス部６０（図４，図５等参照）に近づくように延在する。
【００４９】
直線部７４Ｌと円弧状部７４Ｒとの間に位置する後縁部７４の表面形状が、後縁部７４を起点とするエッジ形状を呈することとなる。このエッジ形状を中心とする夾角（円弧状部７４Ｒと直線部７４Ｌとの間に形成される角度）を描いた場合、その夾角（内角）は約３０°であることが好ましい。後縁部７４も、外周縁部７６と同様なエッジ形状を有することによって、後縁部７４の下流側に生ずる後流渦をあたかもプロペラファン５０の翼の一部として機能させることが可能となる。上記の場合と同様に、コード長を短くして厚みを薄くした場合であっても揚力を得ることができ、軽量でありながら高い性能および高い効率を発揮することが可能となる。
【００５０】
詳細は後続の実施の形態２（図４４〜図５４（Ｃ））のところで述べるが、翼７０の前縁部７２には、図１１，図１２に示すような厚肉部（実施の形態２における厚肉部７８）を形成してもよい。実施の形態１において採用可能な厚肉部（詳細は後述）とは、図１１，図１２中の点線７２ＬＳ１（図１１），７２ＬＳ２（図１２）よりも図中下方に位置する部分であり、翼７０の前縁部７２の近傍に形成される。厚肉部は、翼面の一部が膨出するように形成される。厚肉部を形成することの作用および効果については、実施の形態２において詳述するものとする。厚肉部という構成を採用しない場合には、翼７０の前縁部７２の近傍の形状は、図１１，図１２中の点線７２ＬＳ１，７２ＬＳ２よりも図中上方に位置する部分として表されることができる。この場合には、点線７２ＬＳ１，７２ＬＳ２と部分７２Ｒとの間に位置する前縁部７２の表面形状が、前縁部７２を起点とするエッジ形状を呈していることが好ましい。
【００５１】
図１８は、比較例における翼７０Ｚを示す断面図である。翼７０Ｚは、図１７に示す翼７０に対する比較例である。翼７０Ｚの後縁部７４は、翼７０（図１０）のものとは異なり、エッジ形状を有していない。後縁部７４の下流側に生ずる後流渦は、翼７０Ｚの周囲を流れる風（矢印ＡＲ３）にとって抵抗として作用し得る。したがって、性能および効率の向上を図るためには、翼７０（図１０）のようなエッジ形状を有する構成を採用することが好ましい。
【００５２】
［変形例１］
図１９（Ａ）を参照して、翼７０Ａを有するプロペラファンについて説明する。図１９（Ａ）は、実施の形態１における図６に対応している。外周縁部７６のうちの翼先端部７１（図５参照）と外周後端部７５（図５参照）との間の少なくとも一部の領域における翼７０Ａの断面形状を見たとする。この断面形状とは、回転軸８０に対して平行な切断面で翼７０Ａを断面視した場合に得られる断面形状である。
【００５３】
この場合、翼７０Ａの翼面のうちの外周縁部７６から正圧面７７の側にかけて延在する部分には、直線部７６Ｌ（第１直線部）が形成される。直線部７６Ｌは、外周縁部７６から離れるにつれて直線状に延在する。直線部７６Ｌは、外周縁部７６から回転軸８０が位置している側に向かうにつれて、負圧面７９の側から正圧面７７の側に向かう方向に傾斜して延在する形状を有する。
【００５４】
一方で、翼７０Ａの翼面のうちの外周縁部７６から負圧面７９の側にかけて延在する部分には、直線部７６Ｊ（第２直線部）および円弧状部７６Ｒが形成される。直線部７６Ｊは、外周縁部７６を起点として負圧面７９の側に向けて直線部７６Ｌとの間に夾角θを持って直線状に延在する。円弧状部７６Ｒは、直線部７６Ｊの延在方向における先端部分７６Ｅに滑らかに連続し、円弧状に湾曲したのちにボス部６０（図４，図５等参照）に近づくように延在する。円弧状部７６Ｒの湾曲の向きは、負圧面７９の側に向けて凸となる向きである。直線部７６Ｌ，７６Ｊおよび円弧状部７６Ｒは、外周縁部７６のうちの翼先端部７１と外周後端部７５との間の全部の領域にわたって形成されている（図４に示す場合と同様）。
【００５５】
当該構成によっても、直線部７６Ｌと直線部７６Ｊとの間に位置する外周縁部７６の表面形状が、外周縁部７６を起点とするエッジ形状を呈することとなる。外周縁部７６（エッジ部分）を起点として、正圧面７７の側にかけて延在する部分には直線部７６Ｌが形成され、負圧面７９の側にかけて延在する部分には直線部７６Ｊが形成される。このような表面形状によれば、外周縁部７６（エッジ部分）の表面近傍で翼端渦を発生させるとともに、発生した翼端渦を、粘性の作用によって直線部７６Ｊの表面近傍（外周縁部７６のさらに外側部分の近傍）に固着させることが可能となる。
【００５６】
翼端渦を直線部７６Ｊの表面近傍（外周縁部７６のさらに外側部分の近傍）に固着させることによって、上記の実施の形態１の場合と同様な作用および効果を得ることが可能となる。すなわち、直線部７６Ｊの表面近傍（外周縁部７６のさらに外側部分の近傍）に固着した翼端渦は、翼７０Ａと協同し、プロペラファンの翼の一部として機能することが可能となる。仮想的な翼の形状は、回転方向における前端部分から後端部分にかけて滑らかに延びる流線形状を有することになる。翼７０Ａの外周縁部から翼面に流入した流れが翼面から大きく剥離することはほとんどなく、高い送風性能を実現することが可能となる。コード長を短くして厚みを薄くした場合であっても揚力を得ることができ、軽量でありながら高い性能および高い効率を発揮することが可能となる。
【００５７】
夾角θは４５°以上９０°以下であることが好ましい。４５°〜９０°の中でも、夾角は９０°に近い値であることがより好ましい。夾角θを９０°くらいに設定すると、夾角のエッジ部分で発生させた翼端渦を、直線部７６Ｊの表面近傍で堰き止めることができ、外周縁部７６の先端のさらに外側において翼端渦をより強固に固着することが可能となる。したがってこれらの付加的な構成によれば、より高い効果を得ることが可能となる。なお、夾角θを形成可能な範囲内で、もしくは夾角θをほぼ形成可能な範囲内で、外周縁部７６（図１９（Ａ））に形成されているエッジ形状部分に丸みを加えた場合には、上述の実施の形態１と略同様の作用および効果が得られることになる。
【００５８】
［変形例１Ａ］
図１９（Ｂ）を参照して、翼７０Ａ１を有するプロペラファンについて説明する。図１９（Ｂ）は、実施の形態１における図１０に対応している。後縁部７４のうちの根元部７３（図５参照）と外周後端部７５（図５参照）との間の少なくとも一部の領域における翼７０Ａ１の断面形状を見たとする。この断面形状とは、回転軸８０に対して平行な切断面で翼７０Ａ１を断面視した場合に得られる断面形状である。
【００５９】
この場合、翼７０Ａ１の翼面のうちの後縁部７４から正圧面７７の側にかけて延在する部分には、直線部７４Ｌ（他の直線部）が形成される。直線部７４Ｌは、後縁部７４から離れるにつれて直線状に延在する。直線部７４Ｌは、後縁部７４から回転軸８０が位置している側に向かうにつれて、正圧面７７の側から負圧面７９の側に向かう方向に傾斜して延在する形状を有する。
【００６０】
一方で、翼７０Ａ１の翼面のうちの後縁部７４から負圧面７９の側にかけて延在する部分には、直線部７４Ｊ（さらに他の直線部）および円弧状部７４Ｒが形成される。直線部７４Ｊは、後縁部７４を起点として負圧面７９の側に向けて直線部７４Ｌとの間に夾角αを持って直線状に延在する。円弧状部７４Ｒは、直線部７４Ｊの延在方向における先端部分７４Ｅに滑らかに連続し、円弧状に湾曲したのちにボス部６０（図４，図５等参照）に近づくように延在する。円弧状部７４Ｒの湾曲の向きは、負圧面７９の側に向けて凸となる向きである。直線部７４Ｌ，７４Ｊおよび円弧状部７４Ｒは、後縁部７４のうちの根元部７３と外周後端部７５との間の全部の領域にわたって形成されている（図４に示す場合と同様）。
【００６１】
当該構成によっても、直線部７４Ｌと直線部７４Ｊとの間に位置する後縁部７４の表面形状が、後縁部７４を起点とするエッジ形状を呈することとなる。後縁部７４も、外周縁部７６と同様なエッジ形状を有することによって、後縁部７４の下流側に生ずる後流渦をあたかもプロペラファンの翼の一部として機能させることが可能となる。コード長を短くして厚みを薄くした場合であっても揚力を得ることができ、軽量でありながら高い性能および高い効率を発揮することが可能となる。なお、夾角αを形成可能な範囲内で、もしくは夾角αをほぼ形成可能な範囲内で、後縁部７４（図１９（Ｂ））に形成されているエッジ形状部分に丸みを加えた場合には、上述の実施の形態１と略同様の作用および効果が得られることになる。
【００６２】
［変形例２］
図２０を参照して、翼７０Ｂを有するプロペラファンについて説明する。翼７０Ｂにおいては、上記の実施の形態１における直線部７６Ｌおよび円弧状部７６Ｒが、外周縁部７６のうちの翼先端部７１と外周後端部７５との間の一部の領域にわたって形成されている。すなわち、ここで言う一部の領域とは、外周縁部７６のうちの翼先端部７１から外周縁部７６の回転方向における途中部分７６Ｍまでの範囲に位置する領域である。図２０に示す領域ＲＲは、上記の実施の形態１における直線部７６Ｌおよび円弧状部７６Ｒのような構成を有していない。当該構成によっても、上述の実施の形態１と略同様の作用および効果を得ることができる。上記の実施の形態１の変形例１（図１９（Ａ））における直線部７６Ｌ，７６Ｊおよび円弧状部７６Ｒの思想を本変形例に適用することも可能である。上記の実施の形態１の変形例１Ａ（図１９（Ｂ））における直線部７４Ｌ，７４Ｊおよび円弧状部７４Ｒの思想を本変形例に適用することも可能である。
【００６３】
［比較例１］
図２１〜図３２を参照して、比較例１におけるプロペラファン５０Ｚ１について説明する。図２１〜図３２は、それぞれ、上述の実施の形態１における図５〜図１６に対応している。プロペラファン５０Ｚ１は、ボス部６０Ｚ１および４枚の翼７０Ｚ１を備える。
【００６４】
図２２〜図２８は、それぞれ、図２１中のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線、ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線、ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ線、ＸＸＶ−ＸＸＶ線、ＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線、ＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩ線、ＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線に沿った矢視断面図である。図２２〜図２５は外周縁部７６の断面形状を示しており、図２６は後縁部７４の断面形状を示しており、図２７および図２８は前縁部７２の断面形状を示している。図２２〜図２８に示すように、翼７０Ｚ１は、平板状の部材を切断することによって得られるような、矩形状の断面形状を有している。
【００６５】
図２２〜図２５を参照して、翼７０Ｚ１の翼面のうちの外周縁部７６から正圧面７７の側にかけて延在する部分７６Ｖ、および翼７０Ｚ１の翼面のうちの外周縁部７６から負圧面７９の側にかけて延在する部分７６Ｗ，７６Ｙは、上記実施の形態１の場合とは異なる形状を有している。図２６〜図２８を参照して、翼７０Ｚ１の翼面のうちの後縁部７４近傍の断面形状、および翼７０Ｚ１のうちの前縁部７２近傍の断面形状も、上記実施の形態１の場合とは異なる形状を有している。
【００６６】
図２９および図３０は、それぞれ、プロペラファン５０Ｚ１が回転しているときの様子を示す平面図および側面図である。図３１は、図２９中のＸＸＸＩ−ＸＸＸＩ線に沿った矢視断面図である。図３２は、図３１中のＸＸＸＩＩ線に囲まれる領域を拡大して示す図である。
【００６７】
図２９〜図３２（主として図３２）を参照して、比較例１のプロペラファン５０Ｚ１においては、平板状の部材を切断することによって得られるような、矩形状の断面形状を有している。このような表面形状によれば、外周縁部７６の表面近傍に翼端渦が固着した場合、翼７０Ｚ１の周囲の流れは、あたかも外周縁部７６が負圧面７９側に向けて大きく丸く盛り上がったようないびつな形状を有する翼の場合の流れと同じような状態を形成することになる（図３１中の線ＬＬ２を参照）。翼７０Ｚ１の外周縁部７６から翼面に流入した流れは、翼面から大きく剥離するため（図３１における矢印ＡＲ４参照）、高い送風性能を実現することは難しい。
【００６８】
［比較例２］
図３３は、比較例２における翼７０Ｚ２を有するプロペラファンが回転しているときの様子を示す断面図である。図３４は、図３３中のＸＸＸＩＶ線に囲まれる領域を拡大して示す図である。翼７０Ｚ２の翼面のうちの外周縁部７６から正圧面７７の側にかけて延在する部分７６Ｖ、および翼７０Ｚ２の翼面のうちの外周縁部７６から負圧面７９の側にかけて延在する部分７６Ｗは、上記実施の形態１の場合とは異なる形状を有している。
【００６９】
翼７０Ｚ２の外周縁部７６の近傍部分は、丸い円弧状の断面形状を有している。翼７０Ｚ２は、航空機エンジンやガスタービンといった高レイノルズ数領域での使用に適しているが、扇風機ファンやエアコン室外機用のファンといった低レイノルズ数領域での使用にはあまり適していない。そのため、翼７０Ｚ２の外周縁部７６から翼面に流入した流れは、翼面から大きく剥離するため（図３３における矢印ＡＲ４参照）、高い送風性能を実現することは難しい。
【００７０】
［比較例３］
図３５は、比較例３における翼７０Ｚ３を有するプロペラファンが回転しているときの様子を示す断面図である。図３６は、図３５中のＸＸＸＶＩ線に囲まれる領域を拡大して示す図である。翼７０Ｚ３の翼面のうちの外周縁部７６から正圧面７７の側にかけて延在する部分７６Ｖ、および翼７０Ｚ３の翼面のうちの外周縁部７６から負圧面７９の側にかけて延在する部分７６Ｗは、上記実施の形態１の場合とは異なる形状を有している。
【００７１】
翼７０Ｚ３の外周縁部７６の近傍部分は、冒頭で説明した特許第３１２７８５０号（特許文献１）に記載の構成に類似した断面形状を有している。翼７０Ｚ３も、低レイノルズ数領域での使用にはあまり適していない。そのため、翼７０Ｚ３の外周縁部７６から翼面に流入した流れは、翼面から大きく剥離するため（図３５における矢印ＡＲ４参照）、高い送風性能を実現することは難しい。
【００７２】
［負荷の大きさに応じた性能について］
図３７は、実施例（上述の実施の形態１）におけるプロペラファンの翼７０を示す断面図である。図３８〜図４０は、それぞれ、上述の比較例１〜３におけるプロペラファンの翼７０Ｚ１（図２１〜図３２），７０Ｚ２（図３３，３４），７０Ｚ３（図３５，３６）を示す断面図である。上述の通り、翼７０，７０Ｚ１，７０Ｚ２，７０Ｚ３は、外周縁部７６の形状のみが異なっている。
【００７３】
図４１は、実施例（上述の実施の形態１）および比較例１における翼周りの流体の挙動を模式的に示すモデル図である。図４２は、比較例２，３における翼周りの流体の挙動を模式的に示すモデル図である。図４１および図４２では、プロペラファンの翼に作用している負荷の大きさ毎に（４種類）、翼周りの流体の挙動を示している。基準負荷とは、いわゆる設計点付近（設計時点で想定される負荷（圧損の程度））である。図中に示される性能Ａ〜Ｄとは、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に評価が下がるものとしている。
【００７４】
図４１，４２に示すように、実施例（実施の形態１）の場合には、負荷が大きくなったとしても、外周縁部７６（エッジ部分）の表面近傍で翼端渦を発生させるとともに、発生した翼端渦を、粘性の作用によって円弧状部７６Ｒの表面近傍（外周縁部７６のさらに外側部分の近傍）に固着させることが可能となることがわかる。したがって実施例（実施の形態１）の場合には、翼端渦が円弧状部７６Ｒの表面近傍（外周縁部７６のさらに外側部分の近傍）に固着する。翼７０の周りの流れは翼面（特に負圧面）に沿うように進行するため、適切な揚力が生ずることになる。揚力の作用によって、高い性能および高い効率を発揮することが可能となる。当該効果は、上述の実施の形態１の変形例１（図１９（Ａ））の構成からも得られるものである。
【００７５】
図４３は、実施例（上述の実施の形態１）および上述の比較例１〜３におけるプロペラファンの圧力流量特性（Ｐ−Ｑ）特性を示す図である。比較例１の場合には、翼面から流れが剥離しやすく、いわゆるサージング領域が存在している。いわゆる失速マージンが小いため、効率よく稼働できる動作領域がせまい。したがって、中負荷および高負荷が作用した場合に、十分な性能を発揮することが困難であると言える。
【００７６】
一方で比較例２の場合には、翼面から流れが剥離しにくく、サージング領域は小さい。広範囲の負荷領域において、ある程度の性能を発揮できる。しかしながら、当該構成を有するファンを低レイノルズ領域において使用した場合には、流れが翼面から大きく剥離することになり、実施例（実施の形態１）の場合ほどの効果は得ることができない。
【００７７】
比較例３は、基準負荷（設計点）における高性能化を企図しているものである。基準負荷の近傍では翼端渦の影響を抑制できるため性能を発揮できるが、基準負荷よりも大きな負荷が翼面に作用すると、流れが翼面から大きく剥離することになり、実施例（実施の形態１）の場合ほどの効果は得ることができない。
【００７８】
以上のことを総合的に勘案すれば、実施例（実施の形態１）のプロペラファンによれば、基準負荷（設計点）での高い性能の発揮を期待できるだけでなく、高負荷領域においても一定の性能が発揮される。実施例（実施の形態１）のプロペラファンは、広い負荷範囲で使用可能であると言える。当該効果は、上述の実施の形態１の変形例１（図１９）の構成からも得られるものである。
【００７９】
［実施の形態２］
（プロペラファン５０Ｆ）
図４４〜図５４（Ｃ）を参照して、実施の形態２におけるプロペラファン５０Ｆについて説明する。ここでは、上述の実施の形態１および変形例１，２との相違点についてのみ説明するものとする（後述の実施の形態３以降においても同じ）。実施の形態２で開示する構成は、上述の実施の形態１および変形例１，２のいずれにも組み合わせることが可能である。
【００８０】
図４４および図４５は、それぞれ、プロペラファン５０Ｆを示す斜視図および平面図である。プロペラファン５０Ｆは、ボス部６０Ｆおよび翼７０Ｆを備える。図４６は、翼７０Ｆを詳細に示す平面図である。図４７〜図５１は、それぞれ、図４５中におけるＸＬＶＩＩ線、ＸＬＶＩＩＩ線、ＸＬＩＸ線、Ｌ線、およびＬＩ線に沿った断面図である。図５２は、プロペラファン５０Ｆを示す他の平面図であり、図５３は、図５２中に示す翼弦長ＬＳ１〜ＬＳ４に沿った部分の翼厚を示す図である。
【００８１】
図４４〜図５３に示すように、プロペラファン５０Ｆの翼７０Ｆは、回転軸８０に対して平行な方向における翼の厚さを翼厚という場合において、翼７０Ｆのうちの回転方向（矢印ＡＲ１方向）における前方側の部分は、前縁部７２の一部または全部に沿うように帯状に延在するとともに、翼面の一部が膨出するように形成された厚肉部７８を有している。ここで言う翼厚とは、翼の正圧面７７側の面と負圧面７９側の面との間の距離である。翼面の一部が膨出するように形成された厚肉部７８については、正圧面側に膨らんだ形状を有していることが好ましく、正圧面側および負圧面側の双方に膨らんだ形状を有していてもよい。
【００８２】
具体的には、厚肉部７８は、前縁部７２から翼７０Ｆの翼弦長の２０％以下の範囲内に最大翼厚が形成される形状を有しており、厚肉部７８のうちの最大翼厚を形成している部分を１つの線で結んだときに描かれる線を最大翼厚線７８Ｍとし、翼７０Ｆの翼弦長に沿った方向において最大翼厚線７８Ｍと前縁部７２との間の距離をＤとすると、最大翼厚線７８Ｍは、回転半径方向における内側から外側に向かうにつれて距離Ｄが徐々に大きくなる部分を有している。翼弦長とは、翼形状の前縁部７２と後縁部７４とを結んだ線分の長さを意味する。厚肉部７８は、前縁部７２から離れるにつれて徐々に厚くなり、最大翼厚線７８Ｍの位置において翼厚が最大となる形状を有している。
【００８３】
本実施の形態では、翼弦長の約５％の位置に最大翼厚線７８Ｍが形成されている。図４６に示すように、前縁部７２の長さを百分率で表したとすると、半径方向内側から３０％あたりまで距離Ｄは増加し（Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３）、その後は緩やかに減少している。図４７〜図４９に示すように、厚肉部７８は、正圧面側に膨らんだ形状を有している。図５０および図５１に示すように、翼先端部７１の近傍の位置では、厚肉部７８は形成されておらず、翼面の一部が膨出するようにはなっていない。
【００８４】
（作用および効果）
図５４（Ａ）は、プロペラファン５０Ｆが回転しているときの様子を模式的に示す断面図である。翼７０Ｆは、厚肉部７８を有し、先端が細く翼先端部７１から発生する翼先端渦が小さいため、渦のエネルギーが強くなり直進性の高い風が遠くまで到達する。具体的には、プロペラファン５０Ｆが回転しているとき、翼７０Ｆの正圧面から負圧面に向かって翼端から強い翼端渦が発生し、渦のエネルギーが強くなるため、直進性の高い風が遠くまで到達する。
【００８５】
ここで、翼端渦が弱いとエネルギーが散逸してしまい、直進性が低下し、渦が遠くまで届かない。この翼端渦に深く関与するのが循環である。厚肉部７８の存在により、この循環（循環流）が翼端で正圧面から負圧面に巻き込む流れと効率よく合流し、翼端から離れて翼端渦となる。この翼端渦が強い程、渦のエネルギーが強くなり、直進性の高い風が遠くまで到達する。よって、髪の毛を掻き分けて頭皮まで風が到達できる。循環が強いと、渦のエネルギーが強くなり、直進性の高い風が遠くまで到達する。
【００８６】
また、強い渦成分が発生することで風に回転成分（Ｖθ）を付与でき、風の持つエネルギーが上昇する。一方で、初速のＶ０を同じ、つまり風量を等しくても、回転成分が弱いと上記渦が散逸してしまい、風の持つエネルギーは小さくなる。したがって、風に回転成分を付与することで風の直進性が高まり、翼先端渦が長く維持される。
【００８７】
翼７０Ｆには揚力が働くが、この揚力は、ベルヌーイの定理より、ΔＰ＝ρ（Δｕ）＾２／２であり、流速の差Δｕで表される。翼面が揚力を発生している場合には、吹き出し風速に対し、負圧面側では相対的に＋Δｕ（ｍ／ｓ）の流速差が翼周りの渦によって発生し、正圧面側では−Δｕ（ｍ／ｓ）の流速差が翼周りの渦によって発生している。翼面上では、翼上面の流れが加速されるような循環が常に生成されており、循環は翼全域で繋がっており、これにより翼上下に圧力差がもたらされ、揚力として現れている（図５４（Ａ）中の白矢印参照）。
【００８８】
図５３に示すように、ファンの送風性能を維持させたい場合には、最大翼厚位置を翼弦長の２０％までに設けるとよく、また、ファンの送風性能と翼端に発生する翼端渦の強化による頭皮までの風の吹き付けとのバランスを重視する場合には、１５％までに設けるのが望ましい。翼端に発生する翼端渦による、風の頭皮までの到達を特化したい場合には、１０％までに設けることが望ましく、これによれば顕著な効果が得られる。
【００８９】
また、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３のように、幅が広がる部分を有している構成によると、厚肉部／翼弦長の極端な低下を防ぐことができ、翼全域の循環を適切に強化することが可能となる。さらに、この構成によると、根元部７３の付近から徐々に最大厚み位置の幅を広げることが可能となる。この構成によると、循環を強くすべき翼の径方向中央部付近において循環を強くでき、かつ、翼の根元部付近での抗力の増加を防ぐことが可能であるため、翼全域での循環流をより適切に強化することが可能となる。
【００９０】
仮に、最大厚み位置を結んだ線（最大翼厚線７８Ｍ）と前縁部７２との間の距離Ｄが徐々に小さくなる構成を取っている場合、翼の循環のスパン方向における全域で循環の大きさが異なるため、翼全域におけるバランスが崩れ、翼端から発生する翼端渦が弱くなる。根元部では翼弦長が短いため、厚肉部７８の幅（弦長方向の長さ）を大きく取り過ぎると抗力が増大し、性能が低下することも考えられる。また、翼先端部７１の側（翼の外側）では、循環流が強く、この部分の循環流を強化してしまうと翼全域における循環流のバランスが崩れる。
【００９１】
これに対して翼７０Ｆによれば、揚力の発生にも有利な形状となっており、高い直進性と強い風圧とを有する送風を実現することができ、さらに、高速回転によって大きな遠心力を受けた場合であっても、前根元部７３Ｆの強度が向上しているため、超高速回転時の破損等の恐れが低減可能となっている。回転時に撓んだ翼先端部が円周上に乗ることにより、回転時にもケーシングと干渉することの無い範囲において、最も効率良くファンを使用可能となっている。
【００９２】
図５４（Ｂ）および図５４（Ｃ）を参照して、以上のような厚肉部から得られる作用および効果は、実施の形態１の構成から得られる作用、すなわち、翼端渦を外周縁部７６のさらに外側部分の近傍に固着させるという効果（翼端渦により厚肉翼のように振る舞って揚力が発生するという効果）と協働することができる。
【００９３】
具体的には、上記の翼端渦と翼面上に発生する循環とは、お互いに及ぼす影響が大きい。たとえば、翼面上の循環が強い場合には、翼端渦が形成されやすくなる。外周縁部７６に発生する循環を効果的に強めるためには、図５４（Ｂ）中の二点鎖線で示す領域ＬＳＲにおける循環を強めるとよい。二点鎖線で示す領域ＬＳＲとは、翼の径方向におけるおおよそ内側の部分であって、翼先端部７１から後縁部７４、ならびにボス部までに渡る領域である。循環を効果的に強めるためには、厚肉部７８を前縁部７２に設けるという構成を採用することが効果的である。翼面上の循環を強化することによって、翼端渦が形成されやすくなる。外周縁部７６の翼端渦を強めて安定的な翼型を保持することが可能となり、プロペラファンとしての性能をたとえば３０％くらい高めることも可能となる。図１１および図１２を参照しながら上述したように、実施の形態１のプロペラファンにおいても厚肉部という構成が採用されている。外周縁部７６の形状を改善することに加えて、厚肉部７８という構成を採用してプロペラファンとしての性能をより一層向上させることが好ましい。
【００９４】
［実施の形態２の比較例］
（プロペラファン５０Ｇ）
図５５および図５６は、それぞれ、実施の形態２の比較例におけるプロペラファン５０Ｇを示す斜視図および平面図である。プロペラファン５０Ｇは、ボス部６０Ｇおよび翼７０Ｇを備える。図５７〜図６１は、それぞれ、図５６中におけるＬＶＩＩ線、ＬＶＩＩＩ線、ＬＩＸ線、ＬＸ線、およびＬＸＩ線に沿った断面図である。図６２は、プロペラファン５０Ｇを示す他の平面図であり、図６３は、図６２中に示す翼弦長ＬＴ１〜ＬＴ４に沿った部分の翼厚を示す図である。プロペラファン５０Ｇは、実施の形態２における厚肉部７８に相当する部位を有しておらず、前縁部７２から翼７０Ｇの翼弦長の３０％付近に最大翼厚が形成される形状を有している（図６３参照）。
【００９５】
図６４は、実施の形態２の比較例におけるプロペラファン５０Ｇが回転しているときの様子を模式的に示す断面図である。プロペラファン５０Ｇにおいては、循環（循環流）が翼端で正圧面から負圧面に巻き込む流れと効率よく合流し、翼端から離れて翼端渦となることが少ない。プロペラファン５０Ｇにおいては、厚肉部７８が形成されていないため、翼の形状と迎え角とにより、翼負圧面の流れが加速（Δｕ）されるような循環流を生成している。これにより、翼上下に圧力差が生じ、揚力が発生している。
【００９６】
図５４（Ａ）と図６４とを対比すると、主流の速度Ｕは同一であるところ、厚肉部７８の存在は、翼面近傍の流れに影響を与えている。実施の形態２の翼７０Ｆにおいては、翼７０Ｆの負圧面側に流れる風量が増加しており、翼７０Ｆの負圧面側の流れがさらに加速されている（図５４（Ａ）中におけるΔｕ’＞図６４中におけるΔｕ）。翼７０Ｆの正圧面側に流れる風量は減少し、翼７０Ｆの正圧面側の流れはさらに減速されている。したがって、実施の形態２の翼７０Ｆにおいては、翼７０Ｆの周りの循環が強化され、翼端に発生する渦がさらに強化されている。渦のエネルギーが強くなるため、高い直進性と強い風圧とを有する送風を実現することが可能となっている。
【００９７】
［実施の形態３］
図６５および図６６を参照して、実施の形態３におけるプロペラファン５０Ｈについて説明する。図６５は、プロペラファン５０Ｈを示す平面図であり、図６６は、プロペラファン５０Ｈの翼７０Ｈを詳細に示す平面図である。プロペラファン５０Ｈは、ボス部６０Ｈおよび４枚の翼７０Ｈを備える。プロペラファン５０Ｈの直径は３９ｍｍであり、高さは１５ｍｍである。厚肉部７８の最大翼厚線７８Ｍについては、実施の形態２の場合と同様に、前縁部７２の４０％程度まで距離Ｄ（図４１に示すＤ１＜Ｄ２＜Ｄ３と同様）が増加し、その後は緩やかに減少する形状を有する。
【００９８】
［実施の形態４］
図６７および図６８を参照して、実施の形態４におけるプロペラファン５０Ｈ１について説明する。図６７は、プロペラファン５０Ｈ１を示す平面図であり、図６８は、プロペラファン５０Ｈ１の翼７０Ｈ１を詳細に示す平面図である。プロペラファン５０Ｈ１は、ボス部６０Ｈ１および３枚の翼７０Ｈ１を備える。厚肉部７８の最大翼厚線７８Ｍについては、前縁部７２の３０％程度まで距離Ｄは緩やかに増加し（Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３）、それより外側では１００％の近傍まで、前縁部７２から翼弦長の２０％以下の範囲内においてさらに広がる形状を有している。
【００９９】
［実施の形態５］
図６９および図７０を参照して、実施の形態５におけるプロペラファン５０Ｈ２について説明する。図６９は、プロペラファン５０Ｈ２を示す平面図であり、図７０は、プロペラファン５０Ｈ２の翼７０Ｈ２を詳細に示す平面図である。プロペラファン５０Ｈ２は、ボス部６０Ｈ２および３枚の翼７０Ｈ２を備える。厚肉部７８の最大翼厚線７８Ｍについては、前縁部７２の３０％程度まで距離Ｄは緩やかに増加し（Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３）、それより外側では１００％の近傍まで、距離Ｄが一定となる形状を有している。
【０１００】
［実施の形態６］
図７１は、実施の形態６における流体送り装置に備えられるプロペラファンを説明するための平面図である。図７１を参照して、回転軸８０に対して平行な方向から翼７０Ｈ３を平面視した場合において、回転軸８０と翼先端部７１とを結ぶ線分の長さをＲ１とし、ボス部６０と前縁部７２とが交わる部分を前根元部７３Ｆとし、回転軸８０と前根元部７３Ｆとを結ぶ線分の長さをＲ２とし、回転軸８０と厚肉部７８（図示せず）のうちの回転半径方向における最も外側に位置する部分ＺＴとを結ぶ線分の長さをＲ３とすると、０．４＜（Ｒ３−Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）の関係が成立していることが好ましい。
【０１０１】
すなわち、前縁部７２から翼先端部７１に向かって曲がる（変曲する）点ＣＱが、前縁部７２の長さの概ね０．４（４０％）付近にあると送風効率が高くなる。したがって、少なくともその変曲の近傍領域まで厚肉部７８を設けることによって、循環を強化して翼端渦を強化する効果をより一層発揮可能となる。
【０１０２】
［実施の形態７］
図７２および図７３は、実施の形態７における流体送り装置２００を示す断面図である。流体送り装置２００は、エアコン室外機であり、筺体２１、熱交換器２２、モータアングル２３、駆動モータ３０、およびプロペラファン５０Ｋを備える。筺体２１は、内部に流体が通流される流路形成部材として機能できる。プロペラファン５０Ｋは、筺体２１の中に配置される。プロペラファン５０Ｋは、たとえば、φ４６６ｍｍの外径と、１６３ｍｍの高さとを有する。筺体２１の中には、図示しないベルマウスも配置される。ベルマウスは、円弧状のオリフィスを設けた板状体であり、プロペラファン５０Ｋの外径に対して所定の隙間を空けて配置される。ベルマウスとプロペラファンとは、同軸上に配置される。
【０１０３】
図７４は、プロペラファン５０Ｋを示す正面図である。プロペラファン５０Ｋは、ボス部６０Ｋおよび２枚の翼７０Ｋを備える。図７５〜図８４は、それぞれ、図７４中のＬＸＸＶ−ＬＸＸＶ線、ＬＸＸＶＩ−ＬＸＸＶＩ線、ＬＸＸＶＩＩ−ＬＸＸＶＩＩ線、ＬＸＸＶＩＩＩ−ＬＸＸＶＩＩＩ線、ＬＸＸＩＸ−ＬＸＸＩＸ線、ＬＸＸＸ−ＬＸＸＸ線、ＬＸＸＸＩ−ＬＸＸＸＩ線、ＬＸＸＸＩＩ−ＬＸＸＸＩＩ線、ＬＸＸＸＩＩＩ−ＬＸＸＸＩＩＩ線、ＬＸＸＸＩＶ−ＬＸＸＸＩＶ線に沿った矢視断面図である。図７５〜図７８は外周縁部７６の断面形状を示しており、図７９〜図８１は後縁部７４の断面形状を示しており、図８２〜図８４は前縁部７２の断面形状を示している。
【０１０４】
図７５〜図７８を参照して、外周縁部７６のうちの翼先端部７１と外周後端部７５との間の少なくとも一部の領域における翼７０Ｋの断面形状を見たとする。この断面形状とは、回転軸８０に対して平行な切断面で翼７０Ｋを断面視した場合に得られる断面形状である。この場合、翼７０Ｋの翼面のうちの外周縁部７６から正圧面７７の側にかけて延在する部分には、上述の実施の形態１と同様に、直線部７６Ｌが形成される。
【０１０５】
直線部７６Ｌは、外周縁部７６から離れるにつれて直線状に延在する。直線部７６Ｌは、外周縁部７６から回転軸８０が位置している側に向かうにつれて、負圧面７９の側から正圧面７７の側に向かう方向に傾斜して延在する形状を有する。直線部７６Ｌの傾斜の度合いは、図７５に示す場合が最も急峻であり、図７６〜図７８の順に緩やかになる。一方で、翼７０Ｋの翼面のうちの外周縁部７６から負圧面７９の側にかけて延在する部分には、円弧状部７６Ｒが形成される。円弧状部７６Ｒは、外周縁部７６から負圧面７９の側に向けて円弧状に湾曲したのちにボス部６０Ｋ（図７４参照）に近づくように延在する。
【０１０６】
直線部７６Ｌと円弧状部７６Ｒとの間に位置する外周縁部７６の表面形状が、外周縁部７６を起点とするエッジ形状を呈することとなる。このエッジ形状を中心とする夾角（円弧状部７６Ｒと直線部７６Ｌとの間に形成される角度）を描いた場合、その夾角（内角）は４５°以上９０°以下であることが好ましい。４５°〜９０°の中でも、夾角は９０°に近い値であることがより好ましい。たとえば、夾角は７０°である。
【０１０７】
図７５、図７９〜図８１を参照して、後縁部７４のうちの根元部７３と外周後端部７５との間の少なくとも一部の領域における翼７０Ｋの断面形状を見たとする。この場合、翼７０Ｋの翼面のうちの後縁部７４から正圧面７７の側にかけて延在する部分には、直線部７４Ｌ（他の直線部）が形成される。
【０１０８】
直線部７４Ｌは、後縁部７４から離れるにつれて直線状に延在する。直線部７４Ｌは、後縁部７４から回転軸８０が位置している側に向かうにつれて、正圧面７７の側から負圧面７９の側に向かう方向に傾斜して延在する形状を有する。一方で、翼７０Ｋの翼面のうちの後縁部７４から負圧面７９の側にかけて延在する部分には、円弧状部７４Ｒ（他の円弧状部）が形成される。円弧状部７４Ｒは、後縁部７４から負圧面７９の側に向けて円弧状に湾曲したのちにボス部６０Ｋ（図７４参照）に近づくように延在する。
【０１０９】
図７５、図８２〜図８４を参照して、前縁部７２のうちの翼先端部７１と根元部７３との間の少なくとも一部の領域における翼７０Ｋの断面形状を見たとする。この場合、翼７０Ｋの翼面のうちの前縁部７２から正圧面７７の側にかけて延在する部分７２Ｌと、翼７０Ｋの翼面のうちの前縁部７２から負圧面７９の側にかけて延在する部分７２Ｒとを見ることができる。部分７２Ｌ，７２Ｒは、前縁部７２を起点として正圧面７７および負圧面７９の側に向かうにつれて、翼７０Ｋの厚さ方向において略均等に広がって延びるような形状を有している。翼７０Ｋは、以上のように構成される。
【０１１０】
なお上述の実施の形態２（図４４〜図５４（Ｃ））の場合と同様に、前縁部７２には、図８２〜８４に示すような厚肉部（実施の形態２における厚肉部７８）を形成してもよい。実施の形態７において採用可能な厚肉部とは、図８２〜８４中の点線７２ＬＳ１，７２ＬＳ２，７２ＬＳ３よりも図中下方に位置する部分であり、翼７０Ｋの前縁部７２の近傍に形成される。厚肉部を形成することの作用および効果については、上述の実施の形態２において詳述したものと同様のものが得られる。厚肉部という構成を採用しない場合には、翼７０の前縁部７２の近傍の形状は、図８２〜８４中の点線７２ＬＳ１，７２ＬＳ２，７２ＬＳ３よりも図中上方に位置する部分として表されることになる。この場合には、点線７２ＬＳ１，７２ＬＳ２，７２ＬＳ３と部分７２Ｒとの間に位置する前縁部７２の表面形状が、前縁部７２を起点とするエッジ形状を呈していることが好ましい。
【０１１１】
プロペラファン５０Ｋが回転すると、上流から下流に向かって流れが生じる。この種のプロペラファン５０Ｋにおいては、低静圧で大風量を得るために、すなわち送風性能向上のために、オリフィスの厚さを薄くし、翼を上流側に突き出した構造が一般に用いられる。翼７０Ｋは、オリフィスに対し、オリフィス前縁から突出し、オリフィス後縁から突出している。なお、オリフィス前縁はベルマウスの前縁でもある。このように、翼７０Ｋは、オリフィス前縁に対し大きく突出している。
【０１１２】
［実施の形態８］
図８５は、実施の形態８における流体送り装置３００を示す斜視図である。流体送り装置３００は、園芸用ブロワーであり、筺体２８、筒体２９、駆動モータ３０およびプロペラファン５０を備える。筺体２８は、内部に流体が通流される流路形成部材として機能できる。プロペラファン５０は、実施の形態１で説明したものと同様の構成を有することができ、筺体２８の中に配置される。本実施の形態では、プロペラファン５０の直径は１１０ｍｍであり、高さは４０ｍｍ、翼は４枚とすることができる。
【０１１３】
［実施の形態９］
本実施の形態では、上述の各実施の形態におけるプロペラファンの製造時に用いられる成形用金型４００について説明する。図８６は、成形用金型を示す断面図である。図１６を参照して、成形用金型４００は、可動側金型４０１および固定側金型４０２を有する。可動側金型４０１および固定側金型４０２により、上述の各実施の形態におけるプロペラファンと略同一形状であって、流動性の樹脂が注入されるキャビティが規定される。このように構成された成形用金型４００によれば、上述の各実施の形態におけるプロペラファンを樹脂成形により製造することができる。
【０１１４】
［実験例］
図８７は、プロペラファンを製造するための材料の物性に関して行った実験およびその結果を示す図である。当該実験は、実験例１〜５を含む。実験例１，２は、ドライヤー（図１参照）に関するものであり、プロペラファンを製造するために用いた材料（引張弾性率）のみが互いに異なる。実験例１はＰＰであり、実験例２はＰＯＭである。
【０１１５】
実験例３，４は、エアコン室外機（図７２，７３参照）に関するものであり、プロペラファンを製造するために用いた材料（引張弾性率）のみが互いに異なる。実験例３はＡＳＧＦ２０であり、実験例４はＡＳＣＦ２０である。実験例５は、園芸用ブロワー（図８５参照）に関するものである。実験例５におけるファンの材質は、ＰＡ６−ＧＦ３０である。
【０１１６】
図中のファン外径とは、回転軸８０と回転半径方向における翼の最外周部分との間の距離を２倍した値である。周速とは、回転数から算出されるものであり、回転半径方向における翼の最外周部分の周速としている。動粘性係数は、室温（２０℃）環境下の空気により決まる値である。
【０１１７】
プロペラファンの外径をＤＡ（ｍ）と定義し、プロペラファンの回転半径方向における翼の最外周部分の周速をＶ（ｍ／ｓ）と定義し、流体の動粘性係数をν（ｍ２／ｓ）と定義し、プロペラファンの引張弾性率をＥ（ＭＰａ）と定義したとする。レイノルズ数は、（外径ＤＡ×周速Ｖ／動粘性係数ν）の式によって定義される値であり、翼端位置変異係数は、（外径ＤＡ×周速Ｖ／引張弾性率Ｅ）の式によって定義される値である。
【０１１８】
実験例１〜５のレイノルズ数の値は、いずれも１．０×１０６未満であり、これは低レイノルズ領域に含まれる。この低レイノルズ領域の条件下において、実験例１〜５の翼端位置変異係数は、いずれも１．０×１０−２未満である。図中に示される性能Ａ〜Ｃとは、Ａ、Ｂ、Ｃの順に評価が下がるものとしている。
【０１１９】
翼端（翼の外周縁部７６に近い側の部分）が撓むと、翼外縁部外側に保持する渦と、翼面と、流れと、の角度関係に変動が生ずる。回転数によって翼端のたわみ量が大きく変動する場合、上記の角度が回転数により大きく変動する。これらの変動を抑えるために、回転数による翼端のたわみ量を抑制する。すなわち、レイノルズ数が１．０×１０６未満であり、且つ翼端位置変異係数が１．０×１０−２未満であるとすることによって、翼端渦を適切に固着させ、翼として積極的に活用することが可能となり、高い送風性能を実現することが可能となる。翼端位置変異係数は、より好ましくは、１．０×１０−３未満とすることも可能である。
【０１２０】
以上、実施の形態、変形例、実施例および実験例について説明したが、上記の開示内容はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  本体部、１１  外ケース、１２  内ケース、１３  入口開口、１４  出口開口、１５  吸入口、１６  吐出口、１７  ヒータ、１８  把持部、１９  操作部、２１，２８  筺体、２２  熱交換器、２３  モータアングル、２９  筒体、３０  駆動モータ、３１  出力軸、４０  整流翼、４２  板状部、４３  上流縁部、４４  モータ支持部、５０，５０Ｆ，５０Ｇ，５０Ｈ，５０Ｈ１，５０Ｈ２，５０Ｋ，５０Ｚ１  プロペラファン、６０，６０Ｆ，６０Ｇ，６０Ｈ，６０Ｈ１，６０Ｈ２，６０Ｋ，６０Ｚ１  ボス部、６１  外表面、６２  上流端部、６３  下流端、７０，７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｆ，７０Ｇ，７０Ｈ，７０Ｈ１，７０Ｈ２，７０Ｈ３，７０Ｋ，７０Ｚ，７０Ｚ１，７０Ｚ２，７０Ｚ３  翼、７１  翼先端部、７２  前縁部、７２Ｌ，７２Ｒ，７６Ｖ，７６Ｗ，７６Ｙ，ＺＴ  部分、７３  根元部、７３Ｆ  前根元部、７４  後縁部、７４Ｌ，７６Ｊ，７６Ｌ  直線部、７４Ｒ，７６Ｒ  円弧状部、７５  外周後端部、７６  外周縁部、７６Ｅ  先端部分、７６Ｍ  途中部分、７７  正圧面、７８  厚肉部、７８Ｍ  最大翼厚線、７９  負圧面、８０  回転軸、１００，２００，３００  流体送り装置、４００  成形用金型、４０１  可動側金型、４０２  固定側金型、ＡＲ２，ＡＲ３，ＡＲ４  矢印、ＬＬ１，ＬＬ２  線、ＬＳ１，ＬＳ４，ＬＴ１，ＬＴ４  翼弦長、ＲＲ  領域。
【図１】
2016031339.tif 000003
【図２】
2016031339.tif 000004
【図３】
2016031339.tif 000005
【図４】
2016031339.tif 000006
【図５】
2016031339.tif 000007
【図６】
2016031339.tif 000008
【図７】
2016031339.tif 000009
【図８】
2016031339.tif 000010
【図９】
2016031339.tif 000011
【図１０】
2016031339.tif 000012
【図１１】
2016031339.tif 000013
【図１２】
2016031339.tif 000014
【図１３】
2016031339.tif 000015
【図１４】
2016031339.tif 000016
【図１５】
2016031339.tif 000017
【図１６】
2016031339.tif 000018
【図１７】
2016031339.tif 000019
【図１８】
2016031339.tif 000020
【図１９】
2016031339.tif 000021
【図２０】
2016031339.tif 000022
【図２１】
2016031339.tif 000023
【図２２】
2016031339.tif 000024
【図２３】
2016031339.tif 000025
【図２４】
2016031339.tif 000026
【図２５】
2016031339.tif 000027
【図２６】
2016031339.tif 000028
【図２７】
2016031339.tif 000029
【図２８】
2016031339.tif 000030
【図２９】
2016031339.tif 000031
【図３０】
2016031339.tif 000032
【図３１】
2016031339.tif 000033
【図３２】
2016031339.tif 000034
【図３３】
2016031339.tif 000035
【図３４】
2016031339.tif 000036
【図３５】
2016031339.tif 000037
【図３６】
2016031339.tif 000038
【図３７】
2016031339.tif 000039
【図３８】
2016031339.tif 000040
【図３９】
2016031339.tif 000041
【図４０】
2016031339.tif 000042
【図４１】
2016031339.tif 000043
【図４２】
2016031339.tif 000044
【図４３】
2016031339.tif 000045
【図４４】
2016031339.tif 000046
【図４５】
2016031339.tif 000047
【図４６】
2016031339.tif 000048
【図４７】
2016031339.tif 000049
【図４８】
2016031339.tif 000050
【図４９】
2016031339.tif 000051
【図５０】
2016031339.tif 000052
【図５１】
2016031339.tif 000053
【図５２】
2016031339.tif 000054
【図５３】
2016031339.tif 000055
【図５４】
2016031339.tif 000056
【図５５】
2016031339.tif 000057
【図５６】
2016031339.tif 000058
【図５７】
2016031339.tif 000059
【図５８】
2016031339.tif 000060
【図５９】
2016031339.tif 000061
【図６０】
2016031339.tif 000062
【図６１】
2016031339.tif 000063
【図６２】
2016031339.tif 000064
【図６３】
2016031339.tif 000065
【図６４】
2016031339.tif 000066
【図６５】
2016031339.tif 000067
【図６６】
2016031339.tif 000068
【図６７】
2016031339.tif 000069
【図６８】
2016031339.tif 000070
【図６９】
2016031339.tif 000071
【図７０】
2016031339.tif 000072
【図７１】
2016031339.tif 000073
【図７２】
2016031339.tif 000074
【図７３】
2016031339.tif 000075
【図７４】
2016031339.tif 000076
【図７５】
2016031339.tif 000077
【図７６】
2016031339.tif 000078
【図７７】
2016031339.tif 000079
【図７８】
2016031339.tif 000080
【図７９】
2016031339.tif 000081
【図８０】
2016031339.tif 000082
【図８１】
2016031339.tif 000083
【図８２】
2016031339.tif 000084
【図８３】
2016031339.tif 000085
【図８４】
2016031339.tif 000086
【図８５】
2016031339.tif 000087
【図８６】
2016031339.tif 000088
【図８７】
2016031339.tif 000089
【国際調査報告】
2016031339.tif 000090
2016031339.tif 000091