(57)【要約】【課題】プロペラファンの部材に発生する応力が低く、軽量で低コストのプロペラファンを得ること。【解決手段】モータの回転軸５に固定されるボス部４と、該ボス部４に接合される円形の主板部２、該主板部２から径方向に外方へ延びるつなぎ部３及び該つなぎ部３から径方向に外方へ延び前記回転軸５方向へ送風するブレード１を有する翼１０と、を備えるプロペラファン１００において、前記ボス部４と前記主板部２との接合点Ｐを通る軸直角面Ｒから前記翼１０の重心６までの軸方向距離ｈと、前記翼外径との積が、前記翼１０の材料の降伏応力に基づいて定められる有効値以下となるように、前記軸方向距離ｈを設定する。【選択図】        図３−１
2008208792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転軸に固定されるボス部と、
該ボス部に接合される主板部、該主板部から径方向に外方へ延びるつなぎ部及び該つなぎ部から径方向に外方へ延び前記回転軸方向へ送風するブレードを有する翼と、
を備えるプロペラファンにおいて、
前記ボス部と前記主板部との接合点を通る軸直角面から前記翼の重心までの軸方向距離ｈと、前記翼外径との積が、前記翼の材料の降伏応力に基づいて定められる有効値以下となるように、前記軸方向距離ｈを設定することを特徴とするプロペラファン。
【請求項２】
前記有効値は、前記ボス部と前記主板部との接合点における前記翼の材料の応力が、該翼の材料の降伏応力となるときの、前記軸方向距離ｈと前記翼外径との積の値となっていることを特徴とする請求項１に記載のプロペラファン。
【請求項３】
前記有効値を、前記翼の材料が、高張力鋼の場合２５００、ステンレス鋼の場合１８００、圧延鋼の場合１５００、アルミニウムの場合３６００、樹脂の場合１９００、とすることを特徴とする請求項１又は２に記載のプロペラファン。
【請求項４】
モータの回転軸に固定されるボス部と、
該ボス部に接合される主板部、該主板部から径方向に外方へ延びるつなぎ部及び該つなぎ部から径方向に外方へ延び前記回転軸方向へ送風するブレードを有する翼と、
を備えるプロペラファンにおいて、
前記ボス部と前記主板部との接合点を通る軸直角面から前記翼の重心までの軸方向距離ｈと、前記翼外径との積が、前記翼の材料の疲労応力に基づいて定められる疲労有効値以下となるように、前記軸方向距離ｈを設定することを特徴とするプロペラファン。
【請求項５】
前記疲労有効値は、前記ボス部と前記主板部との接合点における前記翼の材料の応力が、該翼の材料の疲労応力となるときの、前記軸方向距離ｈと前記翼外径との積の値となっていることを特徴とする請求項４に記載のプロペラファン。
【請求項６】
前記疲労有効値を、前記翼の材料が、高張力鋼の場合９００、ステンレス鋼の場合４００、圧延鋼の場合６００、アルミニウムの場合１０００、樹脂の場合４００、とすることを特徴とする請求項４又は５に記載のプロペラファン。
【請求項７】
前記翼は、
前記主板部、前記つなぎ部及び該つなぎ部から径方向に外方へ延びるブレード接合部を有するスパイダーと、
前記ブレード接合部に重ねられて接合されるブレードと、
を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のプロペラファン。
【請求項８】
前記つなぎ部の前記主板部に対する径方向傾斜角は、０°〜−９０°の範囲であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のプロペラファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、換気扇やエアコン等に用いるプロペラファンに関するものであり、特に、その機械的強度及び生産性に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸に固定され強度を強くするための厚みのある頑丈なスパイダーと、このスパイダーの複数のブレード取付部にそれぞれ取り付けられた軽量なブレードと、各ブレードと前記ブレード取付部との重ね合わせ部分に取り付けられかつ当該重ね合わせ部分の輪郭形状を覆う大きさを有する補強板とを備えたプロペラファンであって、前記補強板の幅寸法は、前記回転半径方向内周部側では、その内周部と対応する位置の前期ブレード幅寸法と前記ブレード取付部の幅寸法との中間位置以下の大きさとされ、前記補強板の幅寸法は、前記回転半径方向外周部側では、その外周部と対応する位置の前記ブレード幅寸法の７０％以上の大きさとされ、ブレードに生じる応力を低減させているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−００５０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、ブレードに生じる応力を低減させるため、ブレードと、スパイダーのブレード取付部との重ね合わせ部分に、重ね合わせ部分の輪郭形状を覆う大きさを有する補強板を取り付けている。そのため、プロペラファンの重量が増大し、コストアップとなる、という問題があった。また、プロペラファンの外径が大きくなるほど、プロペラファンの材料に発生する応力が大きくなる、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、プロペラファンの部材に発生する応力が低く、軽量で低コストのプロペラファンを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、モータの回転軸に固定されるボス部と、該ボス部に接合される主板部、該主板部から径方向に外方へ延びるつなぎ部及び該つなぎ部から径方向に外方へ延び前記回転軸方向へ送風するブレードを有する翼と、を備えるプロペラファンにおいて、前記ボス部と前記主板部との接合点を通る軸直角面から前記翼の重心までの軸方向距離ｈと、前記翼外径との積が、前記翼の材料の降伏応力に基づいて定められる有効値以下となるように、前記軸方向距離ｈを設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、プロペラファンの部材に発生する応力が低く、軽量で低コストのプロペラファンが得られる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかるプロペラファンの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかるプロペラファンの実施の形態１を示す斜視図であり、図２は、実施の形態１を示す側面図であり、図３−１は、実施の形態１を示す縦断面の模式図であり、図３−２は、翼の前縁側及び後縁側の縦断面の模式図であり、図３−３は、翼のつなぎ部の平面図であり、図３−４は、主板部に凸部を設けたプロペラファンの縦断面の模式図であり、図３−５は、外径を拡大した主板部の平面図であり、図３−６は、図３−５のＤ−Ｄ線に沿う断面図であり、図４−１は、ボス部と主板部の接合点を通る軸直角面から翼の重心までの軸方向距離と翼外径寸法との積と、接合点における応力指数との関係を示す図であり、図４−２は、ボス部と主板部の接合点を通る軸直角面から翼の重心までの軸方向距離と翼外径寸法との積と、接合点における疲労応力指数との関係を示す図である。
【００１０】
図１に示すように、実施の形態１のプロペラファン１００は、一枚板から型取りした３枚ブレードのプロペラファンである。本発明のプロペラファンのブレード枚数は、３枚に限定されず、２枚又は４枚以上の枚数であってもよい。以下、実施の形態１のプロペラファン１００の形状について説明するが、３枚のブレード１は同一形状であり、１枚のブレード１及びそれに接続する部材の形状についてのみ説明する。
【００１１】
プロペラファン１００は、図示しないモータにより、回転軸５回りに回転駆動される。プロペラファン１００は、モータの回転軸５に固定されるボス部４と、ボス部４に接合される円形の主板部２と、主板部から径方向に外方へ延びるつなぎ部３と、つなぎ部３から径方向に外方へ延び回転軸５方向へ送風するブレード１と、を備えている。
【００１２】
ブレード１は、ボス部４と主板部２との接合点Ｐを通って回転軸５に直交する軸直角面Ｒに対して周方向に傾斜している。ブレード１の外周部の形状は、回転軸５を中心とする円弧形としているが、円弧形以外の曲線形としてもよい。プロペラファン１００を回転させると、ブレード１の周方向傾斜により回転軸５方向へ送風される。
【００１３】
図２及び図３−１に、主板部２、つなぎ部３及びブレード１からなる翼１０の重心６を示す。図３−１に示すように、プロペラファン１００の回転により、翼１０に、軸直角面Ｒに平行な遠心力Ｆが働く。遠心力Ｆは、主板部２とボス部４の接合点Ｐと重心６とを結ぶ重心線８の方向の引張分力Ｆ1と、重心線８と垂直方向の曲げ分力Ｆ2として、翼１０に負荷される。
【００１４】
主板部２とボス部４の接合点Ｐを通る軸直角面Ｒからの重心６の距離ｈが、小さいほど曲げ分力Ｆ2が小さくなり、接合点Ｐに発生する応力を小さくすることができる。また、主板部２とつなぎ部３の接続部等に発生する応力も小さくすることができる。
【００１５】
図４−１に、翼１０の部材を微小分割して各微小分割部の応力を求める有限要素解析により求めた、軸直角面Ｒからの重心６の軸方向距離ｈ（ｍｍ）と翼外径寸法（ｍｍ）との積（ｍｍ2；横軸）と、接合点Ｐにおける各翼材料毎の応力指数（発生応力をその材料の降伏応力で除算したもの；縦軸）と、の関係を示す。
【００１６】
接合点Ｐや他の部分に発生する応力により翼１０が永久変形しないように、接合点Ｐにおける発生応力を降伏応力より小さくする（応力指数を１．０以下に抑える）必要がある。応力指数を１．０以下に抑えるために、図４−１に示すように、軸直角面Ｒからの重心６の軸方向距離ｈ（ｍｍ）と翼外径寸法（ｍｍ）との積の値（ｍｍ2）が、翼１０の材料の降伏応力に基づいて定められた「有効値」以下となるように、軸方向距離ｈ（ｍｍ）を設定する。
【００１７】
図４−１に示すように、上記の「有効値」は、例えば、高張力鋼（密度７．８ｇ／ｃｍ3、降伏応力４００ＭＰａ）の場合は２５００、ステンレス鋼（密度８．０ｇ／ｃｍ3、降伏応力３００ＭＰａ）の場合は１８００、圧延鋼（密度７．８ｇ／ｃｍ3、降伏応力２５０ＭＰａ）の場合は１５００、アルミニウム（密度２．７ｇ／ｃｍ3、降伏応力２００ＭＰａ）の場合は３６００、樹脂（密度１．０ｇ／ｃｍ3、降伏応力４０ＭＰａ）の場合は１９００である。
【００１８】
上記した「有効値」は、一つの例であって、一般的には、前記「有効値」は、ボス部４と主板部２との接合点Ｐにおける翼１０の材料の応力が、翼１０の材料の降伏応力となるときの、軸直角面Ｒからの重心６の軸方向距離ｈ（ｍｍ）と翼外径との積の値とする。
【００１９】
また、プロペラファン１００が、起動・停止を頻繁に繰返し、プロペラファン１００に繰返し荷重がかかる場合は、接合点Ｐや他の部分に発生する繰返し応力により翼１０が疲労破壊しないように、接合点Ｐにおける発生応力を疲労応力より小さくする（疲労応力指数を１．０以下に抑える）必要がある。
【００２０】
疲労応力指数を１．０以下に抑えるために、図４−２に示すように、軸直角面Ｒからの重心６の軸方向距離ｈ（ｍｍ）と翼外径寸法（ｍｍ）との積の値（ｍｍ2）が、翼１０の材料の疲労応力に基づいて定められた「疲労有効値」以下となるように、軸方向距離ｈ（ｍｍ）を設定する。
【００２１】
図４−２に示すように、上記の「疲労有効値」は、例えば、高張力鋼（密度７．８ｇ／ｃｍ3、疲労応力１５０ＭＰａ）の場合は９００、ステンレス鋼（密度８．０ｇ／ｃｍ3、疲労応力８０ＭＰａ）の場合は４００、圧延鋼（密度７．８ｇ／ｃｍ3、疲労応力１００ＭＰａ）の場合は６００、アルミニウム（密度２．７ｇ／ｃｍ3、疲労応力６０ＭＰａ）の場合は１０００、樹脂（密度１．０ｇ／ｃｍ3、疲労応力１０ＭＰａ）の場合は４００である。
【００２２】
上記した「疲労有効値」は、一つの例であって、一般的には、前記「疲労有効値」は、ボス部４と主板部２との接合点Ｐにおける翼１０の材料の応力が、翼１０の材料の疲労応力となるときの、軸直角面Ｒからの重心６の軸方向距離ｈ（ｍｍ）と翼外径との積の値とする。
【００２３】
次に、軸直角面Ｒから翼１０の重心６までの距離ｈ（ｍｍ）が有効値（以下、「有効値」は、「疲労有効値」を含むものとする）を満足させるための方法を説明する。翼１０の重心６までの距離ｈ（ｍｍ）が有効値を満足させるように、ブレード１の取付け位置を決定する。
【００２４】
まず、軸直角面Ｒから翼１０の重心６までの距離ｈ（ｍｍ）が有効値を満足させるように、つなぎ部３の前縁部１ｆ（図３−３、図３−５参照）から後縁部１ｇの間で、つなぎ部３の径方向傾斜角を徐々に変える。図３−２は、翼１０の前縁側及び後縁側の縦断面の模式図である。３ａは、つなぎ部３の前縁側を示し、３ｂは、つなぎ部３の後縁側を示し、１ａは、ブレード１の前縁側を示し、１ｂは、ブレード１の後縁側を示す。
【００２５】
つなぎ部３の軸直角面Ｒに対する径方向傾斜角をθで表す。実施の形態１のプロペラファン１００のつなぎ部３は、径方向傾斜角θを、前縁接合点１ｆから後縁接合点１ｇにかけて、０°〜−９０°に変化させる形状としている。本発明のプロペラファンのつなぎ部の径方向傾斜角θは、９０°〜−９０°の範囲であってもよいし、−４５°等の一定の角度であってもよい。
【００２６】
また、軸直角面Ｒから翼１０の重心６までの距離ｈ（ｍｍ）が有効値を満足させるように、つなぎ部３の前縁部１ｆ及び後縁部１ｇにおける主板部２との接続位置を変更し、つなぎ部３の前縁側及び／又は後縁側の面積を増やすか又は減らす。
【００２７】
図３−３に、上記方法の具体例を示す。図３−３は、実施の形態１のプロペラファン１００のつなぎ部３の平面図である。３ａ´は、従来のつなぎ部３の前縁、３ｂ´は、従来のつなぎ部３の後縁である。α1は、回転軸５及び重心６を通る水平軸ｒと、前縁部１ｆ及び回転軸５を通る直線とのなす角、α2は、その直線と、前縁部１ｆ及びつなぎ部３の前縁の所定点を通る直線とのなす角である。
【００２８】
β1は、水平軸ｒと、後縁部１ｇ及び回転軸５を通る直線とのなす角、β2は、その直線と、後縁部１ｇ及びつなぎ部３の後縁の所定点を通る直線とのなす角である。つなぎ部３の前縁については、このα1とα2の角度から決まる形状を追加又は削除する。つなぎ部３の後縁については、このβ1とβ2の角度から決まる形状を追加又は削除する。
【００２９】
その他、軸直角面Ｒから翼１０の重心６までの距離ｈ（ｍｍ）が有効値を満足させるように、図３−４に示すように、主板２に凸部２ａ又は凹部を設けたり、図３−５、図３−６に示すように、主板２のつなぎ部３が接続されていない部分を、角度γをつけて延長して拡径する。なお、延長部３ｃが、つなぎ部３の前縁部１ｆと、隣接するつなぎ部３の後縁部１ｇとに連続するように、前縁部１ｆから後縁部１ｇにかけて角度γを徐々に変化させるようにする。
【００３０】
翼１０の形状を、以上説明したように変更することにより、軸直角面Ｒから翼１０の重心６までの距離ｈ（ｍｍ）が、有効値を満足させるようにすることができる。また、軸直角面Ｒとつなぎ部３の径方向傾斜角θを、０°〜−９０°の範囲にすれば、つなぎ部３を主板部２に対して同一方向にのみ曲げればよく、プレス曲げの加工性が向上し、生産性が向上する。
【００３１】
以上、軸直角面Ｒから翼１０の重心６までの距離ｈ（ｍｍ）が有効値を満足させるための方法を説明したが、説明した全ての方法を実施する必要はなく、少なくとも一つの方法を実施すればよく、最終的な形状が、軸直角面Ｒから翼１０の重心６までの距離ｈ（ｍｍ）が有効値を満足させればよい。
【００３２】
また、実施の形態１では、一枚板から型取りしたプロペラファンについて説明したが、例えば、翼を補強するための部材を有するプロペラファンや、バランスをとるための部材を有するプロペラファンのように、複数の部材により形成されるプロペラファンの場合は、複数の部材からなるプロペラファンの翼の重心の軸直角面Ｒからの距離が、有効値を満足させるようにすれば、応力は低減する。また、翼の重心の軸直角面Ｒからの距離が、有効値を満足させるように部材を取付けることにより、応力を低減することができる。
【００３３】
実施の形態２．
図５は、本発明にかかるプロペラファンの実施の形態２を示す斜視図であり、図６は、実施の形態２を示す側面図であり、図７−１は、実施の形態２を示す縦断面の模式図であり、図７−２は、ブレード接合部の平面図であり、図７−３は、翼の前縁側及び後縁側の縦断面の模式図であり、図７−４は、翼のつなぎ部の平面図であり、図７−５は、主板部に凸部を設けたプロペラファンの縦断面の模式図であり、図７−６は、外径を拡大した主板部の平面図であり、図７−７は、図７−６のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【００３４】
図５に示すように、実施の形態２のプロペラファン２００は、スパイダーＺにブレード２１を取付けた３枚ブレードのプロペラファンである。３枚のブレード２１は、同一形状である。プロペラファン２００のブレード枚数は２枚又は４枚以上の枚数であってもよい。以下、実施の形態２のプロペラファン２００の形状について説明する。
【００３５】
プロペラファン２００は、図示しないモータにより、回転軸２５回りに回転駆動される。プロペラファン２００は、モータの回転軸２５に固定されるボス部２４と、主板部２２、つなぎ部２３及びブレード接合部２９を有しボス部２４に接合されるスパイダーＺと、スパイダーＺのブレード接合部２９に重ねられて接合され回転軸５方向へ送風するブレード２１と、を備えている。
【００３６】
ブレード２１は、ボス部２４と主板部２２との接合点Ｐ´を通って回転軸２５に直交する軸直角面Ｒ´に対して周方向に傾斜している。ブレード２１の外周部の形状は、回転軸２５を中心とする円弧形としているが、円弧形以外の曲線形としてもよい。プロペラファン２００を回転させると、ブレード２１の周方向傾斜により回転軸２５方向へ送風される。
【００３７】
図６及び図７−１に、スパイダーＺ及びブレード２１からなる翼２０の重心２６を示す。図７−１に示すように、プロペラファン２００の回転により、翼２０に、軸直角面Ｒ´に平行な遠心力Ｆが働く。遠心力Ｆは、主板部２２とボス部２４の接合点Ｐ´と重心２６とを結ぶ重心線２８の方向の引張分力Ｆ1と、重心線２８と垂直方向の曲げ分力Ｆ2として、翼２０に負荷される。
【００３８】
主板部２２とボス部２４の接合点Ｐ´を通る軸直角面Ｒ´からの重心２６の距離ｈ´が、小さいほど曲げ分力Ｆ2が小さくなり、接合部Ｐ´に発生する応力を小さくすることができる。また、これにより、主板部２２とつなぎ部２３の接続部等に発生する応力も小さくすることができる。
【００３９】
実施の形態１のプロペラファン１００と同様に、軸直角面Ｒ´からの重心２６の軸方向距離ｈ´（ｍｍ）と翼外径寸法（ｍｍ）との積の値（ｍｍ2）が、翼２０の材料の降伏応力に基づいて求められた「有効値」以下となるように、軸方向距離ｈ´（ｍｍ）を設定する。
【００４０】
上記の「有効値」は、例えば、高張力鋼（密度７．８ｇ／ｃｍ3、降伏点４００ＭＰａ）の場合は２５００、ステンレス鋼（密度８．０ｇ／ｃｍ3、降伏点３００ＭＰａ）の場合は１８００、圧延鋼（密度７．８ｇ／ｃｍ3、降伏点２５０ＭＰａ）の場合は１５００、アルミニウム（密度２．７ｇ／ｃｍ3、降伏点２００ＭＰａ）の場合は３６００、樹脂（密度１．０ｇ／ｃｍ3、降伏点４０ＭＰａ）の場合は１９００である。
【００４１】
上記した「有効値」は、一つの例であって、一般的には、前記「有効値」は、ボス部２４と主板部２２との接合点Ｐ´における翼２０の材料の応力が、翼２０の材料の降伏応力となるときの、軸直角面Ｒ´からの重心２６の軸方向距離ｈ´（ｍｍ）と翼外径との積の値とする。
【００４２】
また、プロペラファン２００が、起動・停止を頻繁に繰返し、プロペラファン２００に繰返し荷重がかかる場合は、接合点Ｐ´や他の部分に発生する繰返し応力により翼２０が疲労破壊しないように、接合点Ｐ´における発生応力を疲労応力より小さくする（疲労応力指数を１．０以下に抑える）必要がある。
【００４３】
疲労応力指数を１．０以下に抑えるために、図４−２に示すように、軸直角面Ｒ´からの重心２６の軸方向距離ｈ´（ｍｍ）と翼外径寸法（ｍｍ）との積の値（ｍｍ2）が、翼２０の材料の疲労応力に基づいて定められた「疲労有効値」以下となるように、軸方向距離ｈ´（ｍｍ）を設定する。
【００４４】
図４−２に示すように、上記の「疲労有効値」は、例えば、高張力鋼（密度７．８ｇ／ｃｍ3、疲労応力１５０ＭＰａ）の場合は９００、ステンレス鋼（密度８．０ｇ／ｃｍ3、疲労応力８０ＭＰａ）の場合は４００、圧延鋼（密度７．８ｇ／ｃｍ3、疲労応力１００ＭＰａ）の場合は６００、アルミニウム（密度２．７ｇ／ｃｍ3、疲労応力６０ＭＰａ）の場合は１０００、樹脂（密度１．０ｇ／ｃｍ3、疲労応力１０ＭＰａ）の場合は４００である。
【００４５】
上記した「疲労有効値」は、一つの例であって、一般的には、前記「疲労有効値」は、ボス部２４と主板部２２との接合点Ｐ´における翼２０の材料の応力が、翼２０の材料の疲労応力となるときの、軸直角面Ｒ´からの重心２６の軸方向距離ｈ´（ｍｍ）と翼外径との積の値とする。
【００４６】
次に、軸直角面Ｒ´からの翼２０の重心２６までの距離ｈ´（ｍｍ）が有効値（以下、「有効値」は、「疲労有効値」を含む）を満足させるための方法を説明する。翼２０の重心２６までの距離ｈ´（ｍｍ）が有効値を満足させるように、ブレード２１の取付け位置を決定する。
【００４７】
まず、軸直角面Ｒ´からの翼２０の重心２６までの距離ｈ´（ｍｍ）が有効値を満足させるように、図７−２に示すように、スパイダーＺのブレード接合部２９の形状を変更する。破線２９ｆは、従来のスパイダーＺのブレード接合部の外形を示す。従来のブレード接合部２９ｆの外形を変更し、従来のブレード接合部２９ｆの面積を実施の形態２のブレード接合部２９のように増やすか、又は減らす。
【００４８】
また、軸直角面Ｒ´から翼２０の重心２６までの距離ｈ´（ｍｍ）が有効値を満足させるように、つなぎ部２３の前縁部２１ｆから後縁部２１ｇの間で、つなぎ部２３の径方向傾斜角を徐々に変える。図７−３は、翼２０の前縁側及び後縁側の縦断面模式図である。２３ａは、つなぎ部２３の前縁側を示し、２３ｂは、つなぎ部２３の後縁側を示し、２１ａは、ブレード２１の前縁側を示し、２１ｂは、ブレード２１の後縁側を示す。
【００４９】
つなぎ部２３の軸直角面Ｒ´に対する径方向傾斜角をθ´で表す。実施の形態２のプロペラファン２００のつなぎ部２３は、径方向傾斜角θ´を、前縁接合点２１ｆから後縁接合点２１ｇにかけて、０°〜−９０°に変化させる形状としている。プロペラファンのつなぎ部の径方向傾斜角θは、９０°〜−９０°の範囲であってもよいし、−４５°等の一定の角度であってもよい。
【００５０】
また、つなぎ部２３の前縁部２１ｆ及び後縁部２１ｇにおける主板部２２との接続位置を変更し、つなぎ部２３の前縁側及び／又は後縁側の面積を増やすか、又は減らす。
【００５１】
図７−４に具体例を示す。図７−４は、実施の形態２のプロペラファン２００のつなぎ部２３の平面図である。２３ａ´は、従来のつなぎ部２３の前縁、２３ｂ´は、従来のつなぎ部２３の後縁である。α1´は、回転軸２５及び重心２６を通る水平軸ｒ´と、前縁部２１ｆと回転軸２５を通る直線とのなす角、α2は、その直線と、前縁部２１ｆ及びつなぎ部２３の前縁の所定点を通る直線とのなす角である。
【００５２】
β1´は、水平軸ｒ´と、後縁部２１ｇ及び回転軸２５を通る直線とのなす角、β2´は、その直線と、後縁部２１ｇ及びつなぎ部２３の後縁の所定点を通る直線とのなす角である。つなぎ部２３の前縁については、このα1´とα2´の角度から決まる形状を追加又は削除する。つなぎ部２３の後縁については、このβ1´とβ2´の角度から決まる形状を追加又は削除する。
【００５３】
その他、軸直角面Ｒ´から翼２０の重心２６までの距離ｈ´が有効値を満足させるように、図７−５に示すように、主板１０に凸部２２ａ又は凹部を設けたり、図７−６、図７−７に示すように、主板２２のつなぎ部２３が接続されていない部分を、角度γ´をつけて延長し拡径する。なお、延長部２３ｃが、つなぎ部２３の前縁部２１ｆと、隣接するつなぎ部２３の後縁部２１ｇとに連続するように、前縁部２１ｆから後縁部２１ｇにかけて角度γ´を徐々に変化させるようにする。
【００５４】
翼２０の形状を、以上説明した形状に形成することにより、軸直角面Ｒ´から翼２０の重心２６までの距離ｈ´（ｍｍ）が有効値を満足させるようにすることができる。また、軸直角面Ｒ´とつなぎ部２３の径方向傾斜角θを、０°〜−９０°の範囲にすれば、つなぎ部２３を主板部２２に対して同一方向にのみ曲げればよく、プレス曲げの加工性が向上し、生産性が向上する。
【００５５】
以上、軸直角面Ｒ´から翼２０の重心２６までの距離ｈ´（ｍｍ）が有効値を満足させるための方法を説明したが、説明した全ての方法を実施する必要はなく、少なくとも一つの方法を実施すればよく、最終的な形状が、軸直角面Ｒ´から翼２０の重心２６までの距離ｈ（ｍｍ）が有効値を満足さるようにすればよい。
【００５６】
また、実施の形態２では、スパイダーＺとブレード２１を備えるプロペラファンについて説明したが、例えば、翼を補強するための他の部材を有するプロペラファンや、バランスをとるための他の部材を有するプロペラファンのように、複数の部材により形成されるプロペラファンの場合は、複数の部材からなるプロペラファンの翼の重心位置の距離が、有効値を満足させるようにすれば、応力は低減する。また、翼の重心位置の距離が、有効値を満足させるように部材を取付けることにより、応力を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかる送風機用プロペラファンは、換気扇やエアコン等に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明にかかるプロペラファンの実施の形態１を示す斜視図である。
【図２】実施の形態１を示す側面図である。
【図３−１】実施の形態１を示す縦断面の模式図である。
【図３−２】翼の前縁側及び後縁側の縦断面の模式図である。
【図３−３】翼のつなぎ部の平面図である。
【図３−４】主板部に凸部を設けたプロペラファンの縦断面の模式図である。
【図３−５】外径を拡大した主板部の平面図である。
【図３−６】図３−５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図４−１】ボス部と主板部の接合点を通る軸直角面から翼の重心までの軸方向距離と翼外径寸法との積と、接合点における応力指数との関係を示す図である。
【図４−２】ボス部と主板部の接合点を通る軸直角面から翼の重心までの軸方向距離と翼外径寸法との積と、接合点における疲労応力指数との関係を示す図である。
【図５】本発明にかかるプロペラファンの実施の形態２を示す斜視図である。
【図６】実施の形態２を示す側面図である。
【図７−１】実施の形態２を示す縦断面の模式図である。
【図７−２】ブレード接合部の平面図である。
【図７−３】翼の前縁側及び後縁側の縦断面の模式図である。
【図７−４】翼のつなぎ部の平面図である。
【図７−５】主板部に凸部を設けたプロペラファンの縦断面の模式図である。
【図７−６】外径を拡大した主板部の平面図である。
【図７−７】図７−６のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，２１  ブレード
１ａ，２１ａ  ブレードの前縁側
１ｂ，２１ｂ  ブレードの後縁側
１ｆ，２１ｆ  つなぎ部の前縁部
１ｇ，２１ｇ  つなぎ部の後縁部
２，２２  主板部
２ａ，２２ａ  主板部の凸部
３，２３  つなぎ部
３ａ，２３ａ  つなぎ部の前縁側
３ｂ、２３ｂ  つなぎ部の後縁側
３ａ´，２３ａ´  つなぎ部の従来の前縁
３ｂ´，２３ｂ´  つなぎ部の従来の後縁
３ｃ，２３ｃ  主板部の延長部
４，２４  ボス部
５，２５  回転軸
６，２６  翼の重心
８，２８  ボス部と主板部との接合点と、翼の重心を通る重心線
２９  スパイダーのブレード接合部
Ｐ，Ｐ´  ボス部と主板部との接合点
ｒ，ｒ´  水平軸
Ｒ，Ｒ´  ボス部と主板部との接合点を通って回転軸に直交する軸直角面
Ｚ  スパイダー
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図３−５】
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【図３−６】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図７−３】
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【図７−４】
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【図７−５】
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【図７−６】
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【図７−７】
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