JP2015031249A - プロペラファン - Google Patents

Abstract

【課題】軽量で空力性能の高いプロペラファンを提供する。
【解決手段】プロペラファン１０１は、モータの回転軸１に取り付けられるボス８と、ボス８から回転軸１の径方向（ｒ３方向）に延びる３枚の翼７とを備える。翼７は、径方向において翼面境界４を境に、外周側の第１の領域４１と、ボス側の第２の領域４２とに分けられる。第１の領域４１では、翼７とボス８との取付角度である第１の取付角αは、第２の領域４２における翼７とボス８との取付角度である第２の取付角β以上である。また翼面境界４において取付角β＝取付角α＝６０度程度であり、取付角βは内周側（ｒ３が短くなる方向）に行くほど小さくなり、内周２では０度（回転軸１と直角）になる。また翼面境界４は、回転軸１の径方向において回転軸１からの距離が等しい。
【選択図】図２

Description

本発明は、換気扇やエアコンなどに使用されるプロペラファンに関するものである。

従来のプロペラファンの一つとして、モータの回転軸を中心軸とした円筒状の中空のボスと、ボスの形状を補強するためのボスの中空内部に形成したリブと、ボスの円筒面に接合して放射状にのびる複数の翼とから構成されたものがある（例えば特許文献１）。

特許第３３６５３７４号

しかしながら、従来のファンではボスが占める重量が大きいものであった。そのため、プロペラファンを回転させるための電力を多大に必要とする上、ファンを樹脂で作成した場合は、プロペラファンのボスに占める樹脂の材料費が高くなるという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、軽量で高空力性能のプロペラファンを得ることを目的とする。

この発明のプロペラファンは、
回転軸に取り付けられるボスと、
前記ボスの外周に設けられた複数の翼と
を備えたプロペラファンにおいて、
前記複数の翼は、いずれも、
前記回転軸を中心軸と見立てた仮想円筒であって所定の半径の基準円筒の側面、及び前記基準円筒よりも半径が小さい複数の前記仮想円筒であって前記ボスの外周に向かって順次半径の小さくなる複数の小径円筒のそれぞれの側面と交わる各断面が、各仮想円筒の半径が小さくなるに従って次第に前記回転軸の方向に対して直角方向となる水平に近づくことを特徴とする。

この発明によれば、軽量で空力性能の高いプロペラファンを得ることができる。

実施の形態１の図で、プロペラファン１０１の斜視図。 実施の形態１の図で、プロペラファンの別の斜視図。 実施の形態１の図で、プロペラファンの正面図（図２のＸ方向矢視）。 実施の形態１の図で、翼７の構成要素の位置関係を説明する図。 実施の形態１の図で、翼７の取付角を示す図。 実施の形態１の図で、対比する従来のプロペラファン２００の斜視図。 実施の形態１の図で、対比する従来のプロペラファン２００の翼７の構成要素の位置関係を説明する図。 実施の形態１の図で、従来のプロペラファン２００の翼７の取付角を示す図。 実施の形態１の図で、プロペラファン１０１と従来のプロペラファン２００とのシミュレーション結果（静圧−風量の関係）を示す図。 実施の形態１の図で、プロペラファン１０１と従来のプロペラファン２００とのシミュレーション結果（静圧効率−風量の関係）を示す図。 実施の形態２の図で、プロペラファン１０２の正面図。 実施の形態３の図で、プロペラファン１０３を示す図。 実施の形態３の図で、ボス８へのモータ軸取付円筒２４の取付状態を示す図。 実施の形態４の図で、プロペラファン１０４を示す図。 実施の形態４の図で、ボス８へのモータ軸取付円筒２４の取付状態を示す図。

以下に、本発明に係るプロペラファンの実施の形態１〜４を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施の形態１〜４により、本発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
実施の形態１のプロペラファン１０１の特徴は、翼７の翼面境界４（後述の図２）から内周２までの間で、翼７に「ひねり」が加えられている点である。「ひねり」によって、図２に示すように、翼７におけるボス８への取付部である内周２は、ほぼ水平となるので、ボス８の厚さ（回転軸１の方向の寸法）を薄くすることができる。

（１）図１は、実施の形態１に係るプロペラファン１０１を示す斜視図である。
（２）図２は、プロペラファン１０１の別の斜視図である。図２は、プロペラファン１０１のボス８の厚さＢ１と、後述の図６の従来のプロペラファン２００のボス２０の厚さＢ２との相違を示す便宜的な斜視図である。図２において、プロペラファン１０１は、回転軸１の回りを矢印３１の方向に回転する。図２において、空気は回転軸１の方向と反対方向の矢印３２の方向へ流れる。プロペラファン１０１では後述する図５のように、ボス８への翼７の取付部である内周２の取付角βが、ほぼ０度（水平）となる。よって、ボス８の厚さＢ１は、図２に示すように、翼７の厚みと同等あるいはやや厚めの平面状（平板状）とすることができ、軽量化できる。
なお、以下では回転軸１は、図２のように破線で示す。
（３）図３は、プロペラファン１０１の正面図（図２のＸ方向矢視）である。図３には回転方向を示す矢印３１、回転軸１の方向を示した。
（４）図４は、プロペラファン１０１の翼７の構成要素の位置関係を説明する図である。図４には回転方向を示す矢印３１、空気の流れる方向を示す矢印３２を示した。
（５）図５は、プロペラファン１０１の翼の取付角（後述する）を示す図である。

図１〜図５を用いて、実施の形態１のプロペラファン１０１の構成を説明する。図１〜図３に示すように、プロペラファン１０１では、翼７は、内周２と、外周３と、前縁５と、後縁６とで定められる。翼面境界４（後述する）を持つ翼７は、ボス８への接続部である内周２によって、ボス８に接続する。
円盤状のボス８の周囲（外周）には、複数の翼７が配置される。以下の実施の形態１〜４ではプロペラファン１０１〜１０４の翼の枚数は３枚として説明するが、一例である。翼７の枚数は２枚でもよいし、４枚、５枚、６枚等、４枚以上の複数でもよい。なお図２、図３等に示すようにボス８は円盤状である。

以下、実施の形態１のプロペラファン１０１の翼７について説明をするが、３枚の翼７は同じ形状を持つため、１枚の翼７についてのみ説明をする。

図３に示すように、翼７は、翼面境界４を境に、回転軸１を中心とした径方向に対して、外周３側の第１の領域４１と、内周２側の第２の領域４２とに区分される。図２のＸ方向矢視である図３では、翼面境界４は回転軸１から略等距離である。つまり図３では、翼７において翼面境界４を示す破線は半径ｒ３（後述する翼面境界線円筒面１４の半径）の円孤である。半径ｒ３よりも内周側が第２の領域４２であり、半径ｒ３よりも外周側が第１の領域４１である。

図２、図３に示すように、外周側の第１の領域４１は、外周３と、翼面境界４と、前縁５のうち翼面境界４よりも外周３側の部分と、後縁６のうち翼面境界４よりも外周３側の部分とで形成されている。

（第１の領域４１）
図４で後述するが、第１の領域４１は、回転軸１に対して垂直なボス８（ボス８の上面、下面はいずれも回転軸１を法線とする）に対して、所定の取付角αだけ傾き、プロペラファン１０１が回転すると空気を押し出し、プロペラファン１０１の送風能力に寄与する。

（第２の領域４２）
また、第２の領域４２は、図２、図３に示すように、内周２、翼面境界４、前縁５のうち翼面境界４よりも内周２側の部分、および後縁６のうち翼面境界４よりも内周２側の部分で形成されている。第２の領域４２は、ボス８と第１の領域４１とをつなぐ連結部分である。第２の領域４２は、回転軸１に対して垂直なボス８に対する取付角βは、径方向（ｒ３方向）においてボス８に近いほど、つまりプロペラファン１０１の中心（図３の回転軸１）に近いほど小さく、翼面境界４に近いほど、つまり外周に向かうほど大きくなる。

（取付角β、取付角α）
図４、図５の説明で後述するが、内周側の取付角βとは、次の様な角度である。翼７を回転軸１を中心軸とする仮想円筒の側面で切断すると、翼７の板厚に相当する長手形状の断面が現れる。この断面を展開（円筒側面を展開）した時の水平線（回転軸１に対して９０度）に対する角度（水平線に対する仰角）が、取付角βである。取付角βは０度で回転軸１と直交であり、０度から大きくなるにつれて回転軸１の方向に近づく。
つまり取付角βは、第２の領域４２における、水平線に対する仰角に相当し、取付角βが「小さい」とは展開した状態の板状断面が水平線により近いことを意味し、取付角βが「大きい」とは展開した状態の板状断面が回転軸１の方向により近いことを意味する。プロペラファン１０１の翼７では、取付角βは翼面境界４（半径ｒ３の仮想円筒）で例えば６０度程度であり、仮想円筒の半径が減少するにつれて６０度から次第に小さくなり、内周２では０度（水平）である。つまり第２の領域４２の取付角βは、翼７のボス８への取付部位である内周２では回転軸１と垂直（０度）であり、内周２から外周方向（半径が増加する方向）に向かうにつれて大きくなり、翼面境界４で最大（例えば６０度）となり、第１の領域４１の取付角αと等しくなる。なお、取付角αの定義は、第１の領域４１を対象する点が異なる他は、取付角βと同じである。

（Ｘ方向矢視（図２）での翼面境界４の位置）
図３に示すように、翼面境界４は、回転軸１に垂直な面において、回転軸１からの距離が等しく、回転軸１を中心とした円上に位置する。図２では、翼面境界４は、半径ｒ３の円弧の位置である。

以降に、図４、図５を参照して、翼７の構成要素の位置関係を説明する。図４では、翼７の風上側つまり負圧側の面である翼面１９を示し、ここでは、翼７の回転軸１を中心線と見立てた複数の円筒（仮想円筒）を用い、回転軸１方向において、紙面下（回転軸１の矢印の方向）を負圧側、紙面上（矢印３２の方向）を正圧側とする。

（１．内周円筒面１２）
図４において、翼面１９のうち、ボス８に接続する内周２の形状を定める内周線９は、半径ｒ１の円筒面である内周円筒面１２（小径円筒）上に位置する。なお、内周線９は、回転軸１に垂直な半径ｒ１の円上に位置するとともに、所定の長さを有する線分である。つまり、内周円筒面１２を展開すると、図５のように、内周線９は水平線に含まれる。

（２．外周円筒面１３）
翼面１９のうち、外周３の形状を定める外周線１０は、半径ｒ１より大きい半径ｒ２の円筒面（大径円筒の側面）である外周円筒面１３上に位置する。なお、外周線１０は、回転軸１方向から見て、回転軸１に垂直な半径ｒ２の円上に位置するとともに、回転軸１に垂直な面（回転軸１を法線とする面）に対して取付角αの角度を持った所定の長さを有する線分である。つまり、外周円筒面１３を展開すると、図５のように、外周線１０は水平線に対して取付角αをなす線分となる。ここで「水平線」とは、回転軸１を法線とする面が直線として見える場合である。

（３．翼面境界線円筒面１４）
翼面１９のうち、翼面境界４の形状を定める翼面境界線１１は、半径ｒ１より大きく半径ｒ２より小さい半径ｒ３（ｒ１＜ｒ３＜ｒ２）の円筒面である翼面境界線円筒面１４（基準円筒）上に位置する。なお、翼面境界線１１は、回転軸１方向から見ると回転軸１に垂直な半径ｒ３の円上に位置するとともに、回転軸１に垂直な面に対して取付角βを持った角度を持った所定の長さを有する線分である。つまり、翼面境界線円筒面１４を展開すると、図５のように、翼面境界線１１は水平線に対して取付角βをなす線分となる。プロペラファン１０１の翼７では、翼面境界線１１における取付角βは、取付角αにほぼ同じである。「ほぼ同じ」とは現実的に完全同一は有り得ないという意味である。なお、半径ｒ２と半径ｒ３との比は、１：Ｘ（Ｘは３〜３．５程度）である。

（前縁線１７、後縁線１８）
前縁線１７は、外周線１０の回転軸１の下方向（矢印３２と反対方向）の端点と、翼面境界線１１の回転軸１の下方向の端点と、内周線９の回転軸１の下方向の端点を結んだものである。また、後縁線１８は、外周線１０の回転軸１の上方向（矢印３２の方向）の端点と、翼面境界線１１の回転軸１の上方向の端点と、内周線９の回転軸１の上方向の端点を結んだものである。

（第１の領域４２と第２の領域４２）
以上のように、翼面１９は、外周線１０と、内周線９と、前縁線１７と、後縁線１８と、翼面境界線１１とを通る平面となる。また、翼面１９において、（イ）翼面境界線１１と、（ロ）前縁線１７のうち翼面境界線１１よりも外周線１０に近い部分と、（ハ）外周線１０と、（二）後縁線１８のうち翼面境界線１１よりも外周線１０に近い部分と、によって囲まれる面が、送風能力に寄与する第１の領域４１を形成する面となる。
また、翼面境界線１１よりも内周線９側の領域、つまり、（イ）内周線９と、（ロ）前縁線１７のうち翼面境界線１１よりも内周線９に近い部分と、（ハ）翼面境界線１１と、（二）後縁線１８のうち翼面境界線１１よりも内周線９に近い部分と、によって囲まれる面が、第１の領域４１と、ボス８とをつなぐための第２の領域４２を形成する面となる。

（翼面１９と翼７との関係）
図１〜図３等に記載の翼７は、図４の翼面１９に厚みを持たせたものである。具体的には、図４の翼面１９を、回転軸１上向き方向（矢印３２方向）にシフト（平行移動）すれば、翼面１９が翼７の負圧面となり、シフトした翼面１９が正圧面となる。また、翼面１９における内周線９、外周線１０、前縁線１７、後縁線１８、翼面境界線１１は、厚みを持った翼７の内周２、外周３、前縁５、後縁６、翼面境界４となる。なお、翼面１９の厚みの持たせ方は、翼面１９を回転軸１下向き方向（矢印３２の反対方向）にシフトしても良い。その場合には、翼面１９は正圧面であり、シフトした翼面１９が負圧面となる。

図３のように、回転軸１が中心を通るボス８の周囲に、複数の翼７を等間隔角度に並べれば、プロペラファン１０１となる。プロペラファン１０１は、樹脂を用いてボス８と複数の翼７とを一体成型しても良いし、プロペラファン１０１の形状を形成できるのであれば、ボス８と、個々の翼７とを別個の部品とするなど、複数の部材で構成しても良い。

図５は上記でも述べたように、翼面１９を形成する内周線９、外周線１０、翼面境界線１１の位置関係を示す図であり、回転軸１に対する取付角度の関係を示している。以下、図５を参照してさらに説明する。

（第１の領域４１における取付角α）
内周線９は回転軸１に対して垂直である。また、翼面１９の第１の領域４１を形成する面において、外周線１０は内周線９（水平線）に対して取付角αで傾いているが、径方向（図３で半径ｒ３が長くなる方向）において翼面境界線１１から外周線１０に向かう間、翼面１９の内周線９（水平線）に対する角度は、ほぼ取付角αに等しい。つまり、第１の領域４１を形成する面は、全面に渡って取付角がほぼ一定のαとなる。
従って、翼７における第１の領域４１は、取付角αが第１（外側）の領域４１の全面に渡ってほぼ一定である。このように翼７では、翼面境界線円筒面１４（基準円筒）よりも半径の大きい仮想円筒（回転軸１を中心軸とする）である大径円筒の側面と交わる断面の回転軸１に対する角度が、大径円筒の半径が翼面境界線円筒面１４から次第に大きくなっても、翼面境界線円筒面１４と交わる断面の角度に対して、ほぼ変化しない。

（第２の領域４２における「ひねり」）
（１）翼面１９の第２の領域４２を形成する面において、第１の領域４１を形成する面に接続する翼面境界線１１の位置では、内周線９に対する取付角βは、取付角αと同じ（略同じ）である。つまり翼面境界線円筒面１４を展開したときの取付角βは、取付角αとほぼ同一である。
（２）しかし、取付角βは、回転軸１に近づくにつれて、内周線９の角度、言い換えれば回転軸１に垂直な面（図５の水平線）に近づく。詳しく述べれば、翼７では、回転軸１を中心軸と見立てた仮想円筒である翼面境界線円筒面１４（基準円筒）よりも半径が小さい複数の仮想円筒であってボス８の外周に向かって順次半径の小さくなる複数の小径円筒のそれぞれの側面と交わる各断面が、各仮想円筒の半径が小さくなるに従って次第に回転軸１の方向に対して直角方向となる水平に近づく。つまり、第２の領域４２を形成する面における取付角βは、第１の領域４１を形成する面における取付角α以下であり、かつ、翼面境界線１１から内周線９に近づくにつれて次第に小さくなり、内周線９の対応する内周円筒面１２を展開したときの取付角βは０度（水平）となる。従って、翼７における第２の領域４２では、翼面境界４の取付角βは、第１の領域４１の取付角αと等しく、第２の領域４２の取付角は内周２に近づくにつれて小さくなる。
（３）このように、プロペラファン１０１の翼７は、翼面境界４と回転軸１に垂直な内周２とで定められた第２の領域４２における取付角βが、径方向によって変化しており、「ひねり」が加えられているという形状の特徴を持つ。つまり「ひねり」があるので、翼面境界線円筒面１４から仮想円筒の半径を次第に小さくするにつれて、仮想円筒の側面で切断される翼７の断面の示す取付角βは、水平（０度）に近づく。

（従来のプロペラファン２００とプロペラファン１０１との比較）
次に、実施の形態１に係るプロペラファン１０１と従来のプロペラファン２００との能力の比較を説明するが、その前に、図６〜図８を用いて、従来のプロペラファン２００の、特に翼の位置関係について説明する。

図６は、従来のプロペラファン２００であって、従来の円筒状のボス２０をもつ、プロペラファン２００を示す斜視図である。
図７は、従来のプロペラファン２００の翼の構成要素の位置関係を示す図であり、図４に対応する図である。
図８は、従来のプロペラファン２００の翼の取付角を示す図であり、図５に対応する図である。

図６に示すように、従来のプロペラファン２００は、回転軸１を中心軸とする円筒状のボス２０に複数の翼７を等間隔の角度を持って配置されたものである。翼枚数は、３枚のものを示した。以下、従来のプロペラファン２００の翼７について説明をするが、３枚の翼７は、同じ形状を持つため、１枚の翼７についてのみ説明をする。

図７において、プロペラファン２００の翼面１９のうち、ボス２０に接続する内周２の形状を定める内周線９は、回転軸１を中心線とし半径ｒ１の円筒面である内周円筒面１２上に位置する。
また、外周３の形状を定める外周線１０は、回転軸１を中心線とし半径ｒ１より大きい半径ｒ２の円筒面である外周円筒面１３上に位置する。
翼面１９は、（イ）内周線９と、（ロ）前縁線１７と、（ハ）外周線１０と、（二）後縁線１８と、によって囲まれた領域であり、翼面１９に厚みを与えれば、従来のプロペラ弾２００の翼７となる。翼面の厚みの与え方は、プロペラファン１０１と同様に、翼面１９を回転軸１上向き方向（回転軸１と反対方向）にシフトすれば、翼面１９が翼７の負圧面、回転軸１の上向き方向にシフトしたものが正圧面となる。また、翼面１９の内周線９、外周線１０、前縁線１７、後縁線１８は、厚みを持った翼７を構成し、厚みを持った翼７の内周２、外周線１０、前縁５、外周６となる。

図８は、プロペラファン２００の内周線９と外周線１０との位置関係を示す図である。プロペラファン２００では、内周線９は、回転軸１に対して水平（０度）ではなく、例えば６０度の取付角βをもっている。そのため、内周線９と外周線１０と前縁線１７と後縁線１８で定められた翼面１９は、回転軸１に対して内周線９が水平となるような「ひねり」が加えられていることはない点で、プロペラファン１０１の翼７と形状が異なる。

（数値シミュレーション結果）
図９は、実施の形態１のプロペラファン１０１と、従来技術のプロペラファン２００との数値シミュレーション結果から、静圧と風量との関係を作成した図である。グラフ２１がプロペラファン１０１の空力性能データを示し、グラフ２２がプロペラファン２００の空力データを示している。

図１０は、実施の形態１のプロペラファン１０１と、従来技術のプロペラファン２００の数値シミュレーション結果から、静圧効率と風量との関係を作成した図である。グラフ２１が、プロペラファン１０１の空力性能データを示し、グラフ２２がプロペラファン２００の空力データを示している。

図９、図１０のシミュレーションにおいて、プロペラファン１０１は、翼面境界４を従来技術のプロペラファン２００の内周２と同じくし、外周３を従来技術のプロペラファン２００と同じにして翼７を作図した。つまり、プロペラファン１０１は、翼面境界４から外周３までにいたる翼７の形状が、従来技術のプロペラファン２００内周２から外周３に至る形状と等しい。シミュレーション用のプロペラファン１０１の翼面境界４から内周２側の第２の領域４２、およびボス８は、従来のプロペラファン２００のボス２０の内部に納まるサイズに形状を定めた。つまり、回転軸１に対して垂直な面（図３のビュー）において、実施の形態１のプロペラファン１０１の翼面境界４よりも中央（内周側）にある、第２の領域４２とボス８とが占める領域は、従来のプロペラファン２００のボス２０が占める領域とほぼ等しいことになる。

シミュレーションの結果、実施の形態１のプロペラファン１０１の空力性能データ２１は、従来のプロペラファン２００の空力データ２２を、図９の静圧−風量の関係、図１０の静圧効率−風量の関係の両方で上回っている。これは、プロペラファン１０１の翼面境界４から外周３にいたるまでの形状が、従来のプロペラファン２００の翼形状と等しく、少なくとも従来技術のプロペラファン２００と同じ送風能力を備えるからである。さらに、翼面境界４から内周２までにいたる第２の領域４２も、回転軸１に垂直な面に対して傾いているために、従来技術のプロペラファン２００よりも送風に寄与する翼の面積が増加したからである。また、実施の形態１のプロペラファン１０１は、従来のプロペラファン２００では円筒状であったボス２０を、翼７の厚みと同等あるいは、やや厚めの平面状（平板状）のボス８にすることで、従来のプロペラファン２００よりも重量を小さくして軽量化された。

このように、実施の形態１のプロペラファン１０１は、同一形状の翼を持つ従来のプロペラファン２００からボス２０を廃したことで重量が軽くなり、また翼面積が増加したことで空力性能が向上する。また、翼面境界線４を、回転軸１に垂直な面において、回転軸１からの距離を等しくする）ことで、プロペラファン１０１の第１の領域４１で得られる送風能力は、従来のプロペラファンの第１の領域４１で得られる送風能力と等しくできる。

実施の形態２．
図１１を参照して実施の形態２のプロペラファン１０２を説明する。
図１１は、実施の形態２に係るプロペラファン１０２の正面図であり、実施の形態１の図３に対応する。
プロペラファン１０２では、実施の形態１のプロペラファン１０１における隣り合う翼７どうしの前縁５と後縁６とを連結する翼補強部２３を設け、翼補強部２３を、さらに、ボス８と接合する。翼補強部２３は、隣接する翼７どうしにおけるボス８の近傍の前縁５と、ボス８の近傍の後縁６と、ボス８とに接続することで、翼７どうしを補強する。これによってプロペラファン１０２では、翼７の強度を向上させることができる。

なお、翼補強部２３の外周部分の一端２３ａ（破線で囲んだ範囲）は、翼７の前縁５のうちの第２の領域４２を形成する部分と接続し、他端２３ｂ（破線で囲んだ範囲）は、当該翼７と隣り合う翼７の後縁６のうちの第２の領域４２を形成する部分と接続する。外周部分の一端２３ａは、前縁５のうち、ボス８から翼面境界４までの間であれば任意の場所に接続させて良く、他端２３ｂについても、後縁６のうち、ボス８から翼面境界４までの間であれば任意の場所に接続させて良い。

実施の形態３．
図１２、図１３を参照して実施の形態３のプロペラファン１０３を説明する。
図１２は、プロペラファン１０３の側面図である。プロペラファン１０３は、実施の形態１のプロペラファン１０１のボス８に、モータ軸の先端部分を固定するモータ軸取付円筒２４を設定した。
図１３は図３のＡ−Ｂ−Ａ断面に相当する断面図である。図１３は、ボス８と、モータ軸取付円筒２４との取付関係を示す断面図である。図１３に示すように、モータ軸取付円筒２４（ボス取付部材）は、円盤状のボス８の略中央（円盤の中心部分）に固定される。モータ軸取付円筒２４は、回転軸１を挿入させることで、ボス８を回転軸１に固定する筒状の部材である。モータ軸取付円筒２４を配置することで、プロペラファン１０３の回転時の振動を抑制でき、安定した回転を得ることができる。

実施の形態４．
図１４、図１５を参照して実施の形態４のプロペラファン１０４を説明する。
図１４は、プロペラファン１０４の側面図である。プロペラファン１０４は、プロペラファン１０３のモータ軸取付円筒２４を、ボス８に貫通させた構成である。
図１５は貫通状態を示す断面図であり、図３のＡ−Ｂ−Ａ断面に相当する断面図である。図１５に示すように、モータ軸取付円筒２４は、ボス８を貫通した状態でボス８に固定されると共に、回転軸１を貫通させる。これによって、実施の形態４のプロペラファン１０４においても回転時の振動を抑制でき、安定した回転を得ることができる。

特に、モータ軸取付円筒２４をボス８に貫通させたことで、モータに対するプロペラファンの取り付け位置を自由に調整でき、モータ駆動部との距離を近づけることで発生トルクを軽減し、電力を抑制して省エネルギーに貢献できる。

以上のように、重量の多くを占めるボス部を廃し、空力性能を損ねることなく軽量で低コストであるプロペラファンを得ることができる。

以上、本発明の実施の形態１〜４について説明したが、整合性が保持できる限り、これらの実施の形態のうち２つ以上を組み合わせて実施しても構わないし、実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。

α 取付角、β 取付角、１ 回転軸、２ 内周、３ 外周、４ 翼面境界、５ 前縁、６ 後縁、７ 翼、８ ボス、９ 内周線、１０ 外周線、１１ 翼面境界線、１２ 内周円筒面、１３ 外周円筒面、１４ 翼面境界線円筒面、１７ 前縁線、１８ 後縁線、１９ 翼面、２０ ボス 、２１ 翼補強部、２４ モータ軸取付円筒、３１，３２ 矢印、４１ 第１の領域、４２ 第２の領域、１０１，１０２，１０３，１０４，２００ プロペラファン。

Claims (7)

1. 回転軸に取り付けられるボスと、
   前記ボスの外周に設けられた複数の翼と
   を備えたプロペラファンにおいて、
   前記複数の翼は、いずれも、
   前記回転軸を中心軸と見立てた仮想円筒であって所定の半径の基準円筒の側面、及び前記基準円筒よりも半径が小さい複数の前記仮想円筒であって前記ボスの外周に向かって順次半径の小さくなる複数の小径円筒のそれぞれの側面と交わる各断面が、各仮想円筒の半径が小さくなるに従って次第に前記回転軸の方向に対して直角方向となる水平に近づくことを特徴とするプロペラファン。
2. それぞれの前記翼は、
   前記仮想円筒であって前記基準円筒よりも半径の大きい大径円筒の側面と交わる断面の前記回転軸に対する角度が、前記大径円筒の半径が前記基準円筒から次第に大きくなっても、前記基準円筒の側面と交わる断面の角度に対して、ほぼ変化しないことを特徴とする請求項１記載のプロペラファン。
3. 前記プロペラファンは、さらに、
   隣接する翼どうしにおける前記ボスの近傍の前縁と、前記ボスの近傍の後縁と、前記ボスとに接続する翼補強部を備えたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のプロペラファン。
4. 前記プロペラファンは、
   前記ボスに固定され、前記回転軸を挿入することで前記ボスを前記回転軸に固定する筒状のボス取付部材を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプロペラファン。
5. 前記ボス取付部材は、
   前記ボスを貫通した状態で前記ボスに固定されると共に、前記回転軸を貫通させることを特徴とする請求項４記載のプロペラファン。
6. 前記ボスは、
   円盤形状をなし、
   前記複数の翼は、いずれも、
   前記ボスと接続する前記ボスの外周において、前記外周に相当する半径を持つ前記小径円筒と交わる断面がほぼ水平であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプロペラファン。
7. 前記プロペラファンは、
   前記複数の翼と、前記ボスとが一体成型されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプロペラファン。