WO2015049914A1 - プロペラファンおよび送風装置 - Google Patents

Abstract

　プロペラファンは、内側基準点（Ｑ１）、翼先端部（７１）および外側基準点（Ｑ２）をこの順に直線で結んだときに形成される内角をγとすると、１２≦γ／ｎ≦１７の関係が成立しており、外接円（ＣＲ）のうちの第１点（Ｐ１）と途中部分（Ｐ４）との間に形成される円弧の円周に沿った長さをＬｎとすると、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係が成立しており、外接円（ＣＲ）の中心と翼先端部（７１）とを結ぶ線分の長さをＲ１とし、外接円（ＣＲ）の半径をＲ０とすると、０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係が成立している。

Description

プロペラファンおよび送風装置

　本発明は、プロペラファンおよび送風装置に関する。

　吹き出される風の風圧および風速を変化させることにより、波動のような一定の周期で強弱の波がある風を吹き出す送風装置が知られている（特許文献１）。特許文献１は、頭皮に微動の刺激を与え、頭皮および頭髪の健康維持に寄与できると述べている。その他、送風を吹き付けることによって頭皮のマッサージを行い、ノズルを変更することによってドライヤーとしても使用可能な送風装置も知られている（特許文献２）。

　一方で、外部から高速の風が吹き付けた場合であっても破壊しにくくするために、後縁から前縁方向に所定の範囲でハブ接合縁に近い領域に、中央部における翼厚よりも翼厚が厚い領域を形成したプロペラが知られている（特許文献３）。その他、軸流ファンの剛性および遠心力に対する強度を向上させるために、翼前縁部とハブ部との接合部から翼前縁に沿って翼外周へ延びる肉厚補強部を設けた軸流ファンも知られている（特許文献４）。その他、回転時の羽根車における羽根根元部の剛性を落とさないために、羽根の根元部における前縁部分に、他の根元部より肉厚を増大させた厚肉部を形成した軸流ファン用羽根車も知られている（特許文献５）。

特開２０１２－０１９８６５号公報 特開２０１０－１３１２５９号公報 特許第５０７９０６３号公報 特許第４９２２６９８号公報 特許第３３６５３７４号公報

　プロペラファンには、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求められる場合がある。たとえば最近のヘアドライヤには、単に髪を乾かすという機能のみではなく、頭皮をケアする機能も求められている。このようなヘアドライヤに搭載されるプロペラファンの場合、高い直進性と強い風圧とを有する送風によって、毛髪を掻き分けて頭皮まで風を送ることができ、髪の乾燥のみならず、頭皮をケアすることが可能となる。

　本発明は、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なプロペラファン、およびそのようなプロペラファンを備えた送風装置を提供することを目的とする。

　本発明の第１局面に基づくプロペラファンは、回転動力を受けて仮想の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ｎ（ｎは２以上の整数）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、上記回転軸に対して平行な方向から上記翼を平面視した場合において、上記回転軸の位置に中心を有し且つ上記翼に外接する外接円を描き、上記中心と上記翼先端部とを結ぶ直線を第１直線とし、上記第１直線と上記外接円との交点を第１点とし、上記中心と上記外周後端部とを結ぶ直線を第２直線とし、上記第２直線と上記外接円との交点を第２点とし、上記外接円のうちの上記第１点と上記第２点との間に形成される円弧の円周に沿った長さをＬｍとし、上記外接円上に位置し、（０．１×Ｌｍ）の円周に沿った長さ分だけ上記第１点から離れた点を第３点とし、上記中心と上記第３点とを結ぶ直線を第３直線とし、上記第３直線と上記前縁部との交点を内側基準点とし、上記第３直線と上記外周縁部との交点を外側基準点とし、上記内側基準点、上記翼先端部および上記外側基準点をこの順に直線で結んだときに形成される内角をγとすると、１２≦γ／ｎ≦１７の関係が成立しており、上記外周縁部は、上記外接円上に位置する途中部分を含んでおり、上記外周縁部のうちの上記翼先端部と上記途中部分との間の部分は、上記翼先端部から上記途中部分に向かうにつれて上記中心から遠ざかるように回転半径方向の外側に広がる形状を有し、上記外接円のうちの上記第１点と上記途中部分との間に形成される円弧の円周に沿った長さをＬｎとすると、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係が成立しており、上記中心と上記翼先端部とを結ぶ線分の長さをＲ１とし、上記外接円の半径をＲ０とすると、０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係が成立している。

　好ましくは、回転によって生成される風の流れる方向において上記プロペラファンよりも下流側に位置し且つ上記回転軸に対して直交する基準平面を描き、上記回転軸に対して平行な方向における上記基準平面からの距離を高さという場合、上記ボス部および上記翼を構成している部位のうち、回転によって生成される風の流れる方向において最も上流側に位置する部分の高さをｈ０とし、上記翼先端部の高さをｈ１とし、上記ボス部と上記前縁部とが交わる部分の高さをｈ２とし、上記ボス部と上記後縁部とが交わる部分の高さをｈ３とし、ｈ０，ｈ１，ｈ２，ｈ３の各高さにおいて上記回転軸に対して直交する平面で上記ボス部を仮想的に切断したときに形成される上記ボス部の断面形状の面積をそれぞれＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３とし、δ１＝（－Ｓ０＋Ｓ１）／（ｈ０－ｈ１）とし、δ２＝（－Ｓ１＋Ｓ２）／（ｈ１－ｈ２）とし、δ３＝（－Ｓ２＋Ｓ３）／（ｈ２－ｈ３）とし、δ１×０．９≦δ２≦δ１×１．１の関係を式１とし、δ２×０．９≦δ３≦δ２×１．１の関係を式２とすると、式１および式２のうちの少なくともいずれかが成立している。

　好ましくは、上記ボス部と上記後縁部とが交わる部分を後根元部とし、上記翼先端部と上記後根元部とを結ぶ直線を傾斜直線とし、上記傾斜直線と上記回転軸に対して平行な平面とのなす角度をθＡとすると、２５≦θＡ≦４５の関係が成立している。

　本発明の第２局面に基づくプロペラファンは、回転動力を受けて仮想の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方側の部分は、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。

　好ましくは、上記回転軸に対して平行な方向から上記翼を平面視した場合において、上記回転軸と上記翼先端部とを結ぶ線分の長さをＲ１とし、上記ボス部と上記前縁部とが交わる部分を前根元部とし、上記回転軸と上記前根元部とを結ぶ線分の長さをＲ２とし、上記回転軸と上記厚肉部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。

　好ましくは、上記厚肉部のうちの最大翼厚を形成している部分の翼厚をＴｍａｘとし、上記翼の翼弦長の長さをＣとし、上記翼のうちの上記前縁部から０．３×Ｃの位置における翼厚をＴｎとすると、（Ｔｍａｘ／Ｔｎ）＜１．３５の関係が成立している。

　好ましくは、上記厚肉部は、回転半径方向の外側に向かうにつれて翼厚が薄くなる形状を有している。

　本発明に基づく送風装置は、吸入口および吐出口を有する風路形成部材と、駆動モータと、上記駆動モータにより駆動され、上記風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。

　本発明によれば、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なプロペラファン、およびそのようなプロペラファンを備えた送風装置を提供することができる。

実施の形態１における送風装置を示す断面図である。 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。 実施の形態１における送風装置に備えられるプロペラファンを示す側面図である。 実施の形態１における送風装置に備えられるプロペラファンを示す平面図である。 実施の形態１における送風装置に備えられるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。 実施の形態１における送風装置に備えられ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。 実施の形態１における送風装置に備えられ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。 実施の形態１の比較例における送風装置に備えられ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。 実施の形態１の比較例における送風装置に備えられ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。 実施の形態１の比較例における送風装置に備えられるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。 実施の形態１とその比較例における送風装置が動作している様子を対比するための図である。 １２≦γ／ｎ≦１７の関係について説明するためのプロペラファンを示す側面図である。 １２≦γ／ｎ≦１７の関係について説明するためのプロペラファンを示す平面図である。 １２≦γ／ｎ≦１７の関係に関して行なった実験のモデルを示す平面図である。 １２≦γ／ｎ≦１７の関係に関して行なった実験の結果（吹出口直後の風量）を示す図である。 １２≦γ／ｎ≦１７の関係に関して行なった実験の結果（風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積）を示す図である。 １２≦γ／ｎ≦１７の関係に関して行なった実験の結果（風量と騒音との関係）を示す図である。 ０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係について説明するためのプロペラファンを示す平面図である。 ０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係について説明するための他のプロペラファンを示す平面図である。 ０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係に関して行なった実験のモデルを示す平面図である。 ０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係に関して行なった実験の結果（吹出口直後の風量）を示す図である。 ０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係に関して行なった実験の結果（風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積）を示す図である。 ０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係に関して行なった実験のモデルを示す平面図である。 ０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係に関して行なった実験の結果（吹出口直後の風量）を示す図である。 ０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係に関して行なった実験の結果（風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積）を示す図である。 実施の形態１の他の構成における送風装置に備えられるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。 実施の形態２における送風装置に備えられるプロペラファンを示す側面図である。 実施の形態２における送風装置に備えられるプロペラファンに関し、内ケース内に配置された翼を模式的に示す図である。 実施の形態２の比較例における送風装置に備えられるプロペラファンに関し、内ケース内に配置された翼を模式的に示す図である。 実施の形態２に関する実験の条件を示す図である。 実施の形態２に関する実験の条件を示す他の図である。 実施の形態２に関する実験で用いた実施例１のプロペラファンを示す斜視図である。 実施の形態２に関する実験で用いた実施例２のプロペラファンを示す斜視図である。 実施の形態２に関する実験で用いた比較例１のプロペラファンを示す斜視図である。 実施の形態２に関する実験で用いた比較例１のプロペラファンを示す斜視図である。 実施の形態２に関して行なった実験の結果（傾斜角度と風量との関係）を示す図である。 実施の形態２に関して行なった実験の結果（傾斜角度と騒音との関係）を示す図である。 実施の形態２に関して行なった実験の結果（傾斜角度と消費電力との関係）を示す図である。 実施の形態３における送風装置に備えられるプロペラファンを示す斜視図である。 実施の形態３における送風装置に備えられるプロペラファンを示す平面図である。 実施の形態３における送風装置に備えられるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。 図４０中におけるＸＬＩＩ線に沿った断面図である。 図４０中におけるＸＬＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４０中におけるＸＬＩＶ線に沿った断面図である。 図４０中におけるＸＬＶ線に沿った断面図である。 図４０中におけるＸＬＶＩ線に沿った断面図である。 実施の形態３における送風装置に備えられるプロペラファンを示す他の平面図である。 図４７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。 実施の形態３における送風装置に備えられ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。 実施の形態３における送風装置に備えられ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。 実施の形態３における送風装置に備えられ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。 実施の形態３の比較例における送風装置に備えられるプロペラファンを示す斜視図である。 実施の形態３の比較例における送風装置に備えられるプロペラファンを示す平面図である。 図５３中におけるＬＩＶ線に沿った断面図である。 図５３中におけるＬＶ線に沿った断面図である。 図５３中におけるＬＶＩ線に沿った断面図である。 図５３中におけるＬＶＩＩ線に沿った断面図である。 図５３中におけるＬＶＩＩＩ線に沿った断面図である。 実施の形態３の比較例における送風装置に備えられるプロペラファンを示す他の平面図である。 図５９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。 実施の形態３の比較例における送風装置に備えられ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。 実施の形態３の比較例における送風装置に備えられ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。 実施の形態３の比較例における送風装置に備えられ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。 実施の形態４における送風装置に備えられるプロペラファンを示す平面図である。 実施の形態４における送風装置に備えられるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。 実施の形態５における送風装置に備えられるプロペラファンを示す平面図である。 実施の形態５における送風装置に備えられるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。 実施の形態６における送風装置に備えられるプロペラファンを示す平面図である。 実施の形態６における送風装置に備えられるプロペラファンの翼を詳細に示す平面図である。 実施の形態７における送風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。 実施の形態３に関して行なった第１実験のモデルを示す平面図である。 実施の形態３に関して行なった第１実験の翼のモデルの一例を示す断面図である。 実施の形態３に関して行なった第１実験の翼のモデルの他の例を示す断面図である。 実施の形態３に関して行なった第１実験の翼のモデルのさらに他の例を示す断面図である。 実施の形態３に関して行なった第１実験の結果（送風効率）を示す図である。 実施の形態３に関して行なった第１実験の結果（風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積）を示す図である。 実施の形態３に関して行なった第２実験のモデルを示す平面図である。 実施の形態３に関して行なった第２実験の結果を示す図である。 実施の形態３に関して行なった第３実験の結果（送風効率）を示す図である。 実施の形態３に関して行なった第３実験の結果（風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積）を示す図である。

　以下、本発明に基づいた各実施の形態および各実験例について、図面を参照しながら説明する。各実施の形態および各実験例の説明において、個数および量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数およびその量などに限定されない。各実施の形態および各実験例の説明において、同一の部品および相当部品に対しては、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。

　［実施の形態１］
　（全体構成）
　図１は、実施の形態１における送風装置１００を示す断面図である。送風装置１００は、たとえばヘアドライヤであり、本体部１０および把持部２０を備える。把持部２０には操作部２３が設けられる。本体部１０は、外ケース１１、内ケース１２、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、略筒状の形状をそれぞれ有する。外ケース１１は、入口開口１３および出口開口１４を有する。入口開口１３は出口開口１４に連通し、入口開口１３と出口開口１４との間には風路が形成される。

　風路形成部材としての内ケース１２は、吸入口１５および吐出口１６を有する。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の内部に設けられる。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。

　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。ヒータ１７は、プロペラファン５０よりも出口開口１４の側に配置される。

　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、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の内部に設けられる。整流翼４０の内側には、モータ支持部４４が設けられる。

　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、モータ支持部４４の外表面から外方に向かって放射状に延在している。板状部４２は、吸入口１５から吐出口１６に向かって流れる気流の流量を低下させないように、周方向に間隔を空けて配置されている。板状部４２は、上流側に上流縁部４３を有する。上流縁部４３は、平面状の形状を有し、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。

　（プロペラファン５０）
　図３および図４は、それぞれ、プロペラファン５０を示す側面図および平面図である。プロペラファン５０は、たとえば、ＡＳ（acrylonitrile-styrene）樹脂等の合成樹脂により、樹脂成型品として一体的に作製される。プロペラファン５０は、駆動モータ３０（図１，２参照）からの回転動力を受けて仮想の回転軸８０の周りに矢印ＡＲ１方向に回転する。

　図３および図４に示すように、プロペラファン５０は、ボス部６０および３枚の翼７０を備える。プロペラファン５０は、回転対称の形状を有する。回転対称とは、回転軸８０の周りにプロペラファン５０を回転させたとき、２π／ｎラジアン（ｎは正の整数であり、本実施の形態ではｎ＝３である）の回転角度で同じ図形が繰り返される性質を意味する。プロペラファン５０は、翼７０のうちの一つを回転軸８０の周りに３６０／３＝１２０（°）の回転角度で回転させると、その翼７０に隣接する他の翼７０に重なるという性質を有している。

　プロペラファン５０は、たとえば、一枚物の板金を捻り加工することによって作製されてもよいし、曲面を有して形成される一体の薄肉状物から作製されてもよい。これらの場合、そのプロペラファンは、別に成形したボス部６０に３枚の翼７０を接合する構造としてもよい。プロペラファン５０は、３枚以外の複数枚の翼７０を備えていてもよいし、１枚のみの翼７０を備えていてもよい。プロペラファン５０が１枚のみの翼７０を備える場合、回転軸８０に対して翼７０の反対側に、バランサーとしての錘が設けられるとよい。

　（ボス部６０）
　ボス部６０は、駆動モータ３０からの回転動力を受けることにより、仮想の回転軸８０を中心として矢印ＡＲ１方向に回転する。ボス部６０は、外表面６１、内表面６８（図２）および軸受部６９（図２）を含む。ボス部６０は、全体として回転対称の形状を有する。ボス部６０の外表面６１は、上流端部６２、上流面６４、上流面６４の下流端６５、下流面６６および下流部６７を含む。上流端部６２は、外表面６１の最も上流側（頂点）の位置に形成される。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。上流面６４は、上流端部６２に連続する略円錐面の形状を有し、下流側に向かうにつれてプロペラファン５０の回転半径方向の外側に向かって拡径するように延びている。

　略円錐面の形状とは、上流面６４の回転軸８０に沿う方向の断面形状が、略直線からなる面の形状を意味する。略円錐面は、上流面６４のうちの上流端部６２寄りの部分およびまたは上流面６４のうちの下流端６５寄りの部分が適宜湾曲している場合も含む。上流面６４の形状は、下流側に向かうにつれてプロペラファン５０の回転半径方向の外側に向かって拡径するように延びていれば、その全体として湾曲するように形成されていてもよく、円錐面を軸線に近づく向きに湾曲させた形状も、円錐面を軸線から遠ざかる向きに湾曲させた形状も「略円錐面」に含まれる。

　ボス部６０の上流端部６２は、内角θ１（図２参照）を有している。内角θ１は、５０°以上であることが好ましく、本実施の形態では９８°である。内角θ１が５０°であることにより、プロペラファン５０が回転している際に上流側から下流側に向かって毛髪が流れたとしても、駆動モータ３０の出力軸３１（図２参照）に毛髪が巻き込まれることを抑制することができる。

　上流面６４の下流端６５は、上流面６４の最も下流側の位置に形成される。上流面６４の下流端６５を平面視した場合（図４参照）、上流面６４の下流端６５は円形状の形状を有している。下流部６７（図３参照）は、上流面６４の下流端６５よりもさらに下流側に位置している。下流部６７は、外表面６１の全体としての最も下流側に位置している。

　下流面６６は、上流面６４の下流端６５と下流部６７とを接続するように形成されている。下流面６６は、全体として円柱面の形状を有し、回転軸８０に対して平行な方向に沿って延びている。上流面６４の下流端６５とは、たとえば、上流面６４と下流面６６との間において曲率半径が最小となる部分である。ボス部６０の内表面６８（図２）は、外表面６１の内側に形成される。軸受部６９（図２）は、筒状の形状を有し、内表面６８の中央の位置に設けられる。軸受部６９は、プロペラファン５０を、駆動モータ３０（図２）の出力軸３１に接続する部位である。

　ここで、上流面６４の回転軸８０に対して平行な方向における高さ寸法をＨ（図３参照）とし、下流面６６の回転軸８０に対して平行な方向における高さ寸法をｈ（図３参照）とすると、ｈ／（Ｈ＋ｈ）の値は１／５以上であることが好ましく、本実施の形態では約１／４である。ｈ／（Ｈ＋ｈ）の値は、回転軸８０に対して平行な方向において、ボス部６０の全高（Ｈ＋ｈ）の中に占める下流面６６の高さ寸法ｈの割合である。換言すると、ボス部６０の全高（Ｈ＋ｈ）の中に占める下流面６６の高さ寸法ｈの割合は、１／５以上であるとよい。ｈ／（Ｈ＋ｈ）の値が１／５以上であることにより、プロペラファン５０が回転している際に上流側から下流側に向かって毛髪が流れたとしても、駆動モータ３０の出力軸３１（図２参照）に毛髪が巻き込まれることを抑制することができる。

　内角θ１の値が５０°未満の場合であっても、下流面６６の高さ寸法ｈがある程度確保されることによって、毛髪の巻き込みは抑制可能である。下流面６６の高さ寸法ｈが全体の高さの１／５未満の場合であっても、内角θ１がある程度の値を有しており流れが外表面６１から剥離するような形状を有していれば、毛髪の巻き込みは抑制可能である。したがって、内角θ１の特徴とｈ／（Ｈ＋ｈ）の特徴とは、ボス部６０に対して独立して適用されることができる。なお、駆動モータの出力軸への毛髪の巻き込みをより一層抑制したい場合には、「ｈ／（Ｈ＋ｈ）＝０．０５０１×内角θ１ｍａｘ＋０．００５６」の関係が成立するように、内角θ１の最大値が設定されるとより好ましい。

　（翼７０）
　３枚の翼７０は、ボス部６０の外表面６１に設けられ、この外表面６１からプロペラファン５０の回転半径方向の外側に向かって延出する形状を有する。３枚の翼７０は、同一の形状を有している。３枚の翼７０は、プロペラファン５０の回転方向（矢印ＡＲ１方向）において、等間隔に並んで配置されている。３枚の翼７０が回転軸８０を中心として矢印ＡＲ１方向に回転する際、３枚の翼７０はボス部６０と一体的に回転する。３枚の翼７０は、回転軸８０を中心として回転することにより、吸入口１５（図１，２参照）から吐出口１６（図１，２参照）に向かって流れる気流を発生させる。

　図３および図４を参照して、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を有する。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）に位置している。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の前縁を形成している。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延びている（図４参照）。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。ボス部６０と前縁部７２とが交わる部分には、前根元部７３Ｆ（図３）が形成され、ボス部６０と後縁部７４とが交わる部分には、後根元部７３Ｒ（図３）が形成される。

　後縁部７４は、前縁部７２よりも回転方向（矢印ＡＲ１方向）における後ろ側に設けられ、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の後縁を形成している。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、回転方向のやや前方側に向かって延びている（図４参照）。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の外周縁を形成している。

　翼７０は、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、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、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。

　前縁部７２は、翼７０の回転方向（矢印ＡＲ１方向）の前方側に位置し、回転方向における翼７０の前縁を形成している。プロペラファン５０を回転軸８０に対して平行な方向から見た場合（換言すると、プロペラファン５０を平面視した場合）に、前縁部７２は、前根元部７３Ｆを起点として、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延びている。プロペラファン５０を回転軸８０に対して直交する方向から見た場合（換言すると、プロペラファン５０を側面視した場合）に、前縁部７２は、前根元部７３Ｆを起点として、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、気流の流れる方向の上流側に向かって延びている。

　翼先端部７１は、回転方向（矢印ＡＲ１方向）における翼７０の最も先端（前方側）に位置するとともに、前縁部７２における回転半径方向の最も外側に位置する。翼先端部７１は、前縁部７２と外周縁部７６とが接続される部分であり、前縁部７２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。

　後縁部７４は、翼７０の回転方向の後方側に位置し、回転方向における翼７０の後縁を形成している。プロペラファン５０を回転軸８０に対して平行な方向から見た場合（換言すると、プロペラファン５０を平面視した場合）に、後縁部７４は、後根元部７３Ｒを起点として、回転半径方向の内側から同方向の外側に向けて延びている。プロペラファン５０を回転軸８０に対して直交する方向から見た場合（換言すると、プロペラファン５０を側面視した場合）に、後縁部７４は、後根元部７３Ｒを起点として、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、気流の流れる方向のやや上流側に向かって延びている。

　外周後端部７５は、後縁部７４における回転半径方向の最も外側に位置する。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７０の回転方向（回転軸８０を中心とする周方向）に沿って延び、翼先端部７１と外周後端部７５との間を接続するように設けられる。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。プロペラファン５０を回転軸８０に対して平行な方向から見た場合（換言すると、プロペラファン５０を平面視した場合）に、回転軸８０（上流端部６２）および翼先端部７１の間の寸法は、回転軸８０（上流端部６２）および外周後端部７５の間の寸法よりも小さくなっている。

　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。翼７０の翼面は、前縁部７２から後縁部７４に向かうにつれて、吸入口１５（図１，２参照）の側から吐出口１６（図１，２参照）の側に向かって全体として滑らかに湾曲するように形成されている。

　図３を参照して、翼先端部７１と後根元部７３Ｒとを結ぶ直線を傾斜直線ＬＦとし、傾斜直線ＬＦと回転軸８０に対して平行な平面とのなす角度をθＡとすると、２５≦θＡ≦４５の関係が成立していることが好ましい。角度θＡとは、傾斜直線ＬＦを含み且つ回転軸８０に対して平行な方向に沿って延びる平面を描き、さらに、回転軸８０に対して直交する方向に沿って延びる平面を描き、これらの２つの平面同士により形成される交線を描いた場合、この交線と傾斜直線ＬＦとの間に形成される角度のことである。本実施の形態では、θＡ＝３３．６°である。

　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側の面には正圧面が形成され、翼７０の翼面の吸入口１５の面には負圧面が形成される。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、正圧面で相対的に大きく、負圧面で相対的に小さくなる圧力分布が生じる。

　回転軸８０に対して平行な方向において、翼７０は、高さ寸法ｈａおよび高さ寸法ｈｂを有している。高さ寸法ｈａは、回転軸８０に対して平行な方向において、翼７０における最も下流側の位置（翼７０においては後根元部７３Ｒ）と、前根元部７３Ｆの位置との間の寸法である。高さ寸法ｈｂは、回転軸８０に対して平行な方向において、翼７０における最も下流側の位置（翼７０においては後根元部７３Ｒ）と、翼先端部７１の位置との間の寸法である。

　プロペラファン５０を回転軸８０に対して直交する方向から見た場合（換言すると、プロペラファン５０を側面視した場合）に、前縁部７２は、根元部７３のうちの回転方向における前端部（前根元部７３Ｆ）を起点として、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、気流の流れる方向の上流側に向かって延びている。ｈｂ／ｈａの値は１．５以上であることが好ましく、本実施の形態においては２．２０である。

　翼７０が回転することに伴って、翼７０の翼先端部７１の付近には翼先端渦が発生する。この翼先端渦は、翼先端部７１の付近を先端として回転方向（矢印ＡＲ１方向）の後方側に向かって延びるように発生する。翼７０の翼先端部７１は、ｈｂ／ｈａ≧１．５を満足するように翼７０の下流端から離れた位置に形成されており、翼先端渦の発生位置と、翼７０の下流端（後縁部７４）の付近に発生する渦の発生位置との間の距離が長くなっている。ｈｂ／ｈａ≧１．５を満足することにより、吸入口からの空気が吐出口に向かってスムーズに流れることが可能な風路の幅が広くなり、内ケースの内壁面に対する空気の入射角も小さくなる。ここで言う入射角とは、吸入口からの空気が内ケースの内壁面に接触する際に、その空気の流れる方向と内ケースの内壁面との間に形成される角度のことである。

　ｈｂ／ｈａ≧１．５を満足していることによれば、吸入口からの空気が内ケースの内壁面に接触する際に、回転半径方向の外側に向かう流れは、内ケースの内壁面に接触したとしても弾き返されることはほとんどない。外表面６１に沿って流れていた空気が内側に入り込むこともなく、内ケースの内壁面に接触した空気はそのまま下流側に向かって流れることとなる。したがってｈｂ／ｈａ≧１．５を満足していることにより、毛髪などの異物が駆動モータ３０の出力軸３１に絡みつくことを効果的に抑制することが可能となる。

　（翼７０の詳細構造）
　図５は、プロペラファン５０の翼７０を詳細に示す平面図である。回転軸８０に対して平行な方向から翼７０を平面視した場合において、回転軸８０の位置に中心を有し、且つ翼７０に外接する外接円ＣＲを描いたとする。外接円ＣＲは、図５中で一点鎖線で示されている。外接円ＣＲとは、３枚の翼７０をその内側に含む最小の円のことである。外接円ＣＲの中心は、ボス部６０の上流端部６２の位置に一致している。

　（１２≦γ／ｎ≦１７）
　外接円ＣＲの中心と翼先端部７１とを結ぶ直線を第１直線Ｌ１とし、第１直線Ｌ１と外接円ＣＲとの交点を第１点Ｐ１とし、外接円ＣＲの中心と外周後端部７５とを結ぶ直線を第２直線Ｌ２とし、第２直線Ｌ２と外接円ＣＲとの交点を第２点Ｐ２とする。外接円ＣＲのうちの第１点Ｐ１と第２点Ｐ２との間に形成される円弧の円周に沿った長さをＬｍとし、外接円ＣＲ上に位置し、（０．１×Ｌｍ）の円周に沿った長さ分だけ第１点Ｐ１から離れた点を第３点Ｐ３とし、外接円ＣＲの中心と第３点Ｐ３とを結ぶ直線を第３直線Ｌ３とし、第３直線Ｌ３と前縁部７２との交点を内側基準点Ｑ１とし、第３直線Ｌ３と外周縁部７６との交点を外側基準点Ｑ２とする。

　内側基準点Ｑ１、翼先端部７１および外側基準点Ｑ２をこの順に直線で結んだときに形成される内角をγとすると、１２≦γ／ｎ≦１７の関係が成立している。ｎは、２以上の整数であり、プロペラファン５０に搭載される翼７０の枚数である。内角γは、翼７０を平面視したときの、翼７０の翼先端部７１における尖り具合に相当している。本実施の形態では、ｎ＝３であり、γ＝４７°であり、γ／ｎ＝１５．６６７である。

　（０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７）
　外周縁部７６は、外接円ＣＲ上に位置する途中部分Ｐ４を含んでいる。途中部分Ｐ４とは、外周縁部７６を翼先端部７１の側から外周後端部７５の側に見ていった場合に、外周縁部７６が最初に外接円ＣＲに交差する箇所に位置している。すなわち、外周縁部７６のうちの翼先端部７１と途中部分Ｐ４との間の部分は、翼先端部７１から途中部分Ｐ４に向かうにつれて外接円ＣＲの中心から遠ざかるように回転半径方向の外側に広がる形状を有している。

　外接円ＣＲのうちの第１点Ｐ１と途中部分Ｐ４との間に形成される円弧の円周に沿った長さをＬｎとすると、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係が成立している。Ｌｎ／Ｌｍは、外周縁部７６が翼先端部７１に向かって外周から内側に入り込む部分が、外周縁部７６に対してどのくらいを占めているかの割合を表す。Ｌｎ／Ｌｍの値が大きい程、内側に入り込んでいる形状となる。本実施の形態では、Ｌｎ／Ｌｍ＝０．５８７である。

　（０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９）
　さらに、外接円ＣＲの中心と翼先端部７１とを結ぶ線分の長さをＲ１とし、外接円ＣＲの半径をＲ０とすると、０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係が成立している。本実施の形態では、Ｒ１／Ｒ０＝０．９０４である。翼７０は、以上のように構成される。

　（作用および効果）
　図６および図７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。翼７０は、１２≦γ／ｎ≦１７の関係を満足しており、翼先端部７１の近傍において先端が細くなる形状を有している。したがって、翼先端部７１を起点として発生する翼先端渦（図中の太線矢印を参照）の渦径が細くなる。その結果、渦のエネルギーが強くなり、直進性が高く強い風圧を持った風を遠くまで到達させることができる。

　図８および図９は、それぞれ、実施の形態１の比較例におけるプロペラファン５０Ｚを示す平面図および側面図である。プロペラファン５０Ｚは、ボス部６０Ｚと、７枚の翼７０Ｚを備える。ボス部６０の外表面６１は、ドーム形状を有している。翼７０Ｚに外接する外接円ＣＲを描き、外接円ＣＲの中心と翼先端部７１とを結ぶ線分の長さをＲ１とし、外接円ＣＲの半径をＲ０とすると、Ｒ１≒Ｒ０であり、翼７０Ｚは０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係を満足していない。

　図１０は、プロペラファン５０Ｚの翼７０Ｚを詳細に示す平面図である。実施の形態１と同様に第３直線Ｌ３、内側基準点Ｑ１および外側基準点Ｑ２などを定義し、角度γ（図示せず）を算出すると、翼７０Ｚにおいてはγ＝８０°である。すなわち、翼７０Ｚの場合、翼先端部７１を起点として発生する翼先端渦（図中の太線矢印を参照）は翼面からはなれ、渦径は実施の形態１の場合に比べて太くなる。その結果、渦のエネルギーが散逸することにより、直進に寄与する渦のエネルギーが実施の形態１の場合に比べて弱くなり、直進性が高く強い風圧を持った風を遠くまで到達させることは難しくなる。

　図１１は、実施の形態１とその比較例における送風装置が動作している様子を対比するための図である。実施の形態１の場合、翼７０の作用により、出口開口１４から吹き出される風に強い渦成分が発生することで、風に強い回転成分（Ｖθ）を付与でき、風の持つエネルギーを上昇させることができる。実施の形態１の場合、風は一点鎖線ＢＬ１に示すように、直進性が高く強い風圧を持った状態で吹き出されることとなる。

　実施の形態１の場合と比較例の場合とで初速のＶｚが同じになるように構成したとしても（つまり風量を等しくても）、比較例の場合においては回転成分（Ｖθ）が弱いため、渦が散逸してしまい、風の持つエネルギーは小さい。比較例の場合では、風が広がって効率良く頭皮まで乾かすことができない。比較例の場合、風は破線ＢＬ２に示すように、直進性が低く弱い風圧を持った状態で吹き出されることとなる。一方で、実施の形態１の場合では、強い渦成分により、風のエネルギーが上昇し、頭皮まで風がしっかり届くこととなる。すなわち、出口開口１４から吹き出される風の空気密度をρとし、回転成分をＶθとし、初速をＶｚとすると、実施の形態１と比較例との間には、次の式が成立することとなる。なお、図中の寸法ＬＬ１はたとえば３ｃｍであり、寸法ＬＬ２は１５ｃｍである。（１／２）×ρ×Ｖｚ^２＜｛（１／２）×ρ×Ｖｚ^２＋（１／２）×ρ×Ｖθ^２｝
　実施の形態１の送風装置１００は、毛髪の乾燥およびスタイリングの用途だけでなく、頭皮を十分に乾かすことができる。頭皮に雑菌が繁殖することもなく、かゆみや湿疹、もしくは臭いなどを引き起こすことも十分に抑制できる。送風装置１００を頭皮に近づける必要も無いため、熱による頭皮の過乾燥または頭皮付近の髪のダメージに繋がる恐れもほとんどない。

　髪のダメージを抑えながら頭皮まで風を到達させることを実現するために、ファンの静圧を上げて到達距離を延ばすという構成が考えられるが、この場合、髪の毛を吸込み口から巻き込んでしまう懸念がある。送風装置１００によれば、直進性が高く強い風圧を持った風により、ファンの静圧を上げずに到達距離を延ばすことができるため、そのような懸念もない。静圧を上げずに到達距離を延ばす方法として、吹出し口を絞って吹出風速を高めるという構成も考えられるが、この場合には風量が減少するので、頭皮を十分に乾燥させるだけの風量が得られない。送風装置１００によれば、そのような懸念もない。

　図１２および図１３を参照して、１２≦γ／ｎ≦１７の関係についてさらに説明する。この不等式の中では、角度γを翼の枚数ｎで除している。図１２および図１３の中では、翼７０Ａおよびボス部６０Ａを備えるプロペラファン５０Ａが図示されている。翼７０Ａにおいては、翼先端部７１と後根元部７３Ｒとを結ぶ直線を傾斜直線ＬＦとすると、傾斜直線ＬＦと回転軸８０に対して平行な平面とは、角度θＢをなしている。

　同じ直径で同じ高さを有するファンでは、翼の枚数ｎが多くなると、翼の傾き（≒角度θＢ）が急峻になる。すなわち、翼先端部７１で発生した翼先端渦の強度は、翼の展開角に対して翼の先端がどれだけ尖っているかで決まってくる。展開角をどれだけ大きく取れるかは、翼の枚数で決まる。翼が３枚の場合、展開角の最大値は１２０°であり、翼が４枚の場合、展開角の最大値は９０°である。すなわち、展開角は、３６０を翼の枚数で除した値である。

　同じ直径で同じ高さを有するファンでは、翼の枚数ｎが多くなると、翼の傾き（≒角度θＢ）が急峻になる。翼先端部７１における翼の尖り具合を示す角度γを比較するために、翼の枚数ｎで補正する。そこで、γをｎで除して評価を行う。上述のとおり、風の速度に回転成分を付与することによって、回転成分を有しない風と比較して、風の直進性が格段に高まり、翼先端渦が長くなり、風は頭皮まで到達できる。翼先端部の尖り具合が風の到達距離に大きく影響するが、翼の先端が必要以上に太っていると、翼先端渦も大きく太り、翼の後方で容易に散逸し、頭皮まで到達するほどの直進性を有しない。また、翼面積は増えるが、ある程度以上増やしても抵抗となるため、風量は増加しない。逆に、翼先端があまりに尖りすぎると、風量が減少する。発生する渦が細すぎると渦の運動エネルギーは弱まってしまう。以上のようなことに鑑みて、γ／ｎを評価するためにγ／ｎの値を変更し、風量と上記面積の計測を行ったところ、１２≦γ／ｎ≦１７が最適であることが分かった。以下、具体的に説明する。

　図１４～図１７を参照して、１２≦γ／ｎ≦１７の関係に関して行なった実験およびその結果について説明する。図１４は、本実験のモデルを示す平面図である。翼７０の枚数ｎは３である。図中の線７２Ａ，７２Ｂに示すように、前縁部７２の形状を種々変更することにより、内側基準点Ｑ１の位置を点Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂの位置に変化させ、γ／ｎの値を変化させた。翼先端部７１、外周縁部７６、外周後端部７５、および後縁部７４の位置および形状は変更させなかった。プロペラファンの回転数は１４０００ｒｐｍであり、ファン径はφ６３ｍｍであり、ファン高さは３０ｍｍであり、これらはいずれも一定値とした。

　γ／ｎの値を変化させ、その時の吹出口直後の風量を計測した（図１５参照）。風量は、相対値を得るものとし、γ＝８０°のときに得られる吹出口直後の風量を基準値の１とした。また、吹出し口の直後の風速の平均値をＶ０とし、γを変化させ、吹出口から１５ｃｍ先で、風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積を計測した（図１６参照）。この面積についても相対値を得るものとし、γ＝８０°のときに吹出口から１５ｃｍ先で０．９×Ｖ０となる面積を基準値の１とした。

　図１５を参照して、γ／ｎが１０より小さい場合に、風量が低下することが分かった。γ／ｎが１０以上の場合、風量の変化は見られなかった。図１６を参照して、１２≦γ／ｎ≦１７であれば、γ＝８０°の約２倍（２．５倍）以上の面積で、初速の０．９倍を維持できていることが分かった。したがって、風量の低下がなく、顕著な効果が得られるのは、１２≦γ／ｎ≦１７であると言える。

　図１７を参照して、風量と騒音との関係についても検証した。γ／ｎ＝１７．９の場合、風量が２．０ｍ^３／ｍｉｎのとき、騒音は６２．９ｄＢであり、風量が２．５ｍ^３／ｍｉｎのとき、騒音は６８．９ｄＢであった。一方で、γ／ｎ＝１５．７の場合、風量が２．０ｍ^３／ｍｉｎのとき、騒音は６１．３ｄＢであり、風量が２．５ｍ^３／ｍｉｎのとき、騒音は６７．１ｄＢであった。γ／ｎを変化させることによって、全体的には１ｄＢ以上、２．５ｍ^３／ｍｉｎ時には１．８ｄＢ程度の騒音低減の効果が得られた。すなわち、γ／ｎが１５．７の場合は、γ／ｎが１７．９の場合に比べて騒音が低下することが分かった。

　図１８～図２２を参照して、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係についてさらに説明する。上述のとおり、Ｌｎ／Ｌｍは、外周縁部７６が翼先端部７１に向かって外周から内側に入り込む部分が、外周縁部７６に対してどのくらいを占めているかの割合を表す。図１８には、翼７０Ａ１およびボス部６０Ａ１を備えるプロペラファン５０Ａ１が図示されている。翼７０Ａ１における途中部分Ｐ４Ａは、上述の実施の形態１の場合に比べて外周後端部７５の近くに位置しており、翼７０Ａは、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係を満足していない。途中部分Ｐ４Ａの位置では、良好な翼先端渦が形成されにくく、直進性などを向上させることは難しい。

　図１９には、翼７０Ａ２およびボス部６０Ａ２を備えるプロペラファン５０Ａ２が図示されている。翼７０Ａ２における途中部分Ｐ４Ｂは、上述の実施の形態１の場合に比べて翼先端部７１の近くに位置しており、翼７０Ｂも、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係を満足していない。途中部分Ｐ４Ｂの位置では、翼先端部７１が外接円ＣＲに近くなり、翼先端渦が減衰しやすくなり、直進性などを向上させることは難しい。

　図２０～図２２を参照して、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係に関して行なった実験およびその結果について説明する。図２０は、本実験のモデルを示す平面図である。翼７０の枚数ｎは３である。図中の線７６Ａ，７６Ｂに示すように、外周縁部７６の形状を種々変更することにより、Ｌｎ／Ｌｍの値を変化させた。翼先端部７１の位置は固定とし、翼先端部７１における角度γは４７°であり、プロペラファンの回転数は１４０００ｒｐｍであり、ファン径はφ６３ｍｍであり、ファン高さは３０ｍｍであり、これらはいずれも一定値とした。

　Ｌｎ／Ｌｍの値を変化させ、その時の吹出口直後の風量を計測した（図２１参照）。風量は、相対値を得るものとし、Ｌｎ／Ｌｍ＝１のときに得られる吹出口直後の風量を基準値の１とした。また、吹出し口の直後の風速の平均値をＶ０とし、Ｌｎ／Ｌｍの値を変化させ、吹出口から１５ｃｍ先で、風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積を計測した（図２１参照）。この面積についても相対値を得るものとし、Ｌｎ／Ｌｍ＝１のときに吹出口から１５ｃｍ先で０．９×Ｖ０となる面積を基準値の１とした。

　図２１を参照して、Ｌｎ／Ｌｍが０．７より小さい場合に、風量が低下することが分かった。０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の場合、風量の変化は見られなかった。図２２を参照して、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７であれば、Ｌｎ／Ｌｍ＝１の場合に比べて約１０％程度の増加が見込めることがわかる。したがって、風量の低下がほとんどなく、適切な効果が得られるのは、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７であると言える。

　すなわち、Ｌｎ／Ｌｍの値が大きすぎる場合には、翼のうちの半径方向の外側部分で働く翼の面積が低下し、ファンの能力が低下してしまう。逆に、Ｌｎ／Ｌｍの値が小さすぎる場合には、翼の先端近くまで半径が大きい形状となり、翼先端から発生した翼先端渦の位置が半径方向の外側になる。その結果、後方に吐出された翼先端渦がケーシングに衝突し、渦の有する運動エネルギーがケーシングとの摩擦により損失される。それによって風の直進性および到達距離が低下するものと考えられる。

　図２３～図２５を参照して、０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係に関して行なった実験およびその結果について説明する。Ｒ１／Ｒ０は、翼先端部７１の回転半径方向における位置を表す。Ｒ１／Ｒ０が小さい程、翼先端部７１は内側に入り込んでいる。図２３は、本実験のモデルを示す平面図である。翼７０の枚数ｎは３である。図中の線７１Ａ，７１Ｂに示すように、翼先端部７１の位置を種々変更することにより、Ｒ１／Ｒ０の値を変化させた。途中部分Ｐ４の位置は固定とし、翼先端部７１における角度γは３６°であり、プロペラファンの回転数は１４０００ｒｐｍであり、ファン径はφ６３ｍｍであり、ファン高さは３０ｍｍであり、これらはいずれも一定値とした。

　Ｒ１／Ｒ０の値を変化させ、その時の吹出口直後の風量を計測した（図２４参照）。風量は、相対値を得るものとし、Ｒ１／Ｒ０＝１のときに得られる吹出口直後の風量を基準値の１とした。また、吹出し口の直後の風速の平均値をＶ０とし、Ｒ１／Ｒ０の値を変化させ、吹出口から１５ｃｍ先で、風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積を計測した（図２５参照）。この面積についても相対値を得るものとし、Ｒ１／Ｒ０＝１のときに吹出口から１５ｃｍ先で０．９×Ｖ０となる面積を基準値の１とした。

　図２４を参照して、Ｒ１／Ｒ０が０．８より小さい場合に、風量が低下することが分かった。Ｒ１／Ｒ０が０．８以上の場合、風量の変化は見られなかった。図２５を参照して、０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５であれば、Ｒ１／Ｒ０＝１の場合に比べて約２０％程度の増加が見込めることがわかる。したがって、風量の低下がほとんどなく、適切な効果が得られるのは、０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５であると言える。さらに顕著な効果が得るためには、０．９≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９２とすることが望ましいと言える。

　すなわち、Ｒ１／Ｒ０の値が小さすぎる場合には、翼のうちの半径方向の外側部分で働く翼の面積が低下し、ファンの能力が低下してしまう。逆に、Ｒ１／Ｒ０の値が大きすぎる場合には、翼の先端近くまで半径が大きい形状となり、翼先端から発生した翼先端渦の位置が半径方向の外側になる。その結果、後方に吐出された翼先端渦がケーシングに衝突し、渦の有する運動エネルギーがケーシングとの摩擦により損失される。それによって風の直進性および到達距離が低下するものと考えられる。

　γおよびＬｎ／Ｌｍを固定し、先端の位置を半径方向に移動した場合に、翼先端部が外周に近ければ近いほど、翼先端から発生した翼先端渦の位置が半径方向外側になるため、後方に吐出された翼先端渦がケーシングに衝突し、渦の有する運動エネルギーがケーシングとの摩擦により損失される。それによって風の直進性および到達距離が低下する。また反対に、翼先端部が内側に入り込みすぎると、翼先端渦がボス部に当たって摩擦により渦の強度が減衰する。翼先端渦が外側のケーシングにぶつかる場合と比較して、翼先端渦が内側のボス部にぶつかる場合の方が、抵抗による損失が大きくなり、より渦の強度（運動エネルギー）が減衰する。

　したがって、翼先端渦がケーシングにもボス部にも擦れにくい位置に翼先端部７１を設けるのが効果的であり、実施の形態１の送風装置１００に用いられる翼７０は、１２≦γ／ｎ≦１７、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７、および０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係をいずれも満足しており、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。頭皮まで風を吹き付けることができれば、頭皮のマッサージ効果も得ることが可能である。スカルプモードとして、リズム風などにしても良い。

　図２６に示すように、翼７０の翼面上に翼先端部７１を通る流線Ｌ７１を描いたとすると、前縁部７２および外周縁部７６は、流線Ｌ７１に対してほぼ左右対称となるような幅Ｗ７１Ａおよび幅７１Ｂを有して延びていることがさらに望ましい。幅Ｗ７１Ａおよび幅７１Ｂとは、流線Ｌ７１に対して直交する方向における、流線Ｌ７１と前縁部７２および外周縁部７６との間の距離である。当該形状によれば、さらに高い直進性と強い風圧とを有する送風を実現できる。

　［実施の形態２］
　（プロペラファン５０Ｂ）
　図２７～図３８を参照して、実施の形態２におけるプロペラファン５０Ｂについて説明する。図２７は、プロペラファン５０Ｂを示す側面図である。プロペラファン５０Ｂは、上述の実施の形態１における１２≦γ／ｎ≦１７、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７、および０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係を満足していると言う構成に加えて、下記の特徴をさらに備えている。

　プロペラファン５０Ｂは、ボス部６０Ｂおよび翼７０Ｂを備える。翼７０Ｂの回転によって生成される風の流れる方向においてプロペラファン５０Ｂよりも下流側に位置し、且つ回転軸８０に対して直交する基準平面ＣＰを描いたとする。回転軸８０に対して平行な方向における基準平面ＣＰからの距離を高さという場合、ボス部６０Ｂおよび翼７０Ｂを構成している部位のうち、回転によって生成される風の流れる方向において最も上流側に位置する部分の高さをｈ０とし、翼先端部７１の高さをｈ１とする。本実施の形態では、ｈ０＝ｈ１である。

　さらに、ボス部６０Ｂと前縁部７２とが交わる部分（すなわち、前根元部７３Ｆ）の高さをｈ２とし、ボス部６０Ｂと後縁部７４とが交わる部分（すなわち、後根元部７３Ｒ）の高さをｈ３とする。ｈ０，ｈ１，ｈ２，ｈ３の各高さにおいて回転軸８０に対して直交する平面でボス部６０Ｂ（プロペラファン５０Ｂ）を仮想的に切断したときに形成されるボス部６０Ｂの断面形状の面積をそれぞれＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３とする。

　δ１＝（－Ｓ０＋Ｓ１）／（ｈ０－ｈ１）とし、δ２＝（－Ｓ１＋Ｓ２）／（ｈ１－ｈ２）とし、δ３＝（－Ｓ２＋Ｓ３）／（ｈ２－ｈ３）とし、δ１×０．９≦δ２≦δ１×１．１の関係を式１とし、δ２×０．９≦δ３≦δ２×１．１の関係を式２とすると、プロペラファン５０Ｂにおいては、式１および式２のうちの少なくともいずれかが成立している。

　図２８は、内ケース１２内に配置された翼７０Ｂを模式的に示す図である。便宜上、図２８にはボス部６０Ｂのみ図示している。図２８を参照して、内ケース１２の流路面積をＡとすると、流路をふさいでしまうボス部６０Ｂの断面形状の面積はＳ０に相当するため、高さｈ０において風が通過可能な面積Ａ０（図中のｈ０における斜線部分）は、（Ａ－Ｓ０）となる。同様に、高さｈ１，ｈ２，ｈ３において風が通過可能な面積Ａ１，Ａ２，Ａ３は、それぞれ、（Ａ－Ｓ１）、（Ａ－Ｓ２）、（Ａ－Ｓ３）となる。上記のδ１，δ２，δ３の各値は、風が通過可能な面積の変化率を表している。

　すなわち、δ１＝（Ａ０－Ａ１）／（ｈ０－ｈ１）とし、この式にＡ０＝（Ａ－Ｓ０）と、Ａ１＝（Ａ－Ｓ１）の式を代入すると、δ１＝（－Ｓ０＋Ｓ１）／（ｈ０－ｈ１）の式が得られる。同様に、δ２＝（Ａ１－Ａ２）／（ｈ１－ｈ２）とし、この式にＡ１＝（Ａ－Ｓ１）と、Ａ２＝（Ａ－Ｓ２）の式を代入すると、δ２＝（－Ｓ１＋Ｓ２）／（ｈ１－ｈ２）の式が得られる。同様に、δ３＝（Ａ２－Ａ３）／（ｈ２－ｈ３）とし、この式にＡ２＝（Ａ－Ｓ２）と、Ａ３＝（Ａ－Ｓ３）の式を代入すると、δ３＝（－Ｓ２＋Ｓ３）／（ｈ２－ｈ３）の式が得られる。

　本実施の形態では、δ１×０．９≦δ２≦δ１×１．１の関係を式１とし、δ２×０．９≦δ３≦δ２×１．１の関係を式２とすると、式１および式２のうちの少なくともいずれかが成立している。δ１およびδ２の値が近接しており、δ２およびδ３の値が近接している場合には、流路をふさいでしまうボス部６０Ｂの断面形状の面積が徐々に変化することになり、風の通過できる面積が滑らかに狭まるため、効率のよい送風が可能となり、翼先端で発生した渦のエネルギーを増幅させることが可能である。好ましくは、δ１×０．９５≦δ２≦δ１×１．０５の関係を式１とし、δ２×０．９５≦δ３≦δ２×１．０５の関係を式２とすると、式１および式２のうちの少なくともいずれかが成立しているとよい。さらに好ましくは、δ１＝δ２＝δ３であるとよい。

　図２９を参照して、一方で、ボス部６０Ｂ１を有するプロペラファンにおいては、δ１×０．９≦δ２≦δ１×１．１の関係を式１とし、δ２×０．９≦δ３≦δ２×１．１の関係を式２とすると、式１および式２のうちのいずれも成立していない。このような場合、風の通過できる面積が急峻に狭まるため、翼先端で発生した渦のエネルギーを増幅させることは難しい。

　図３０～図３５を参照して、上記の式１および式２の関係に関して行なった実験およびその結果について説明する。図３０および図３１を参照して、本実験では、実施例１，２として、δ２×０．９≦δ３≦δ２×１．１（式２）を具備するプロペラファン５０Ｅ１（図３２）およびプロペラファン５０Ｅ２（図３３）を準備した。実施例１のプロペラファン５０Ｅ１は、ボス部６０Ｅ１および３枚の翼７０Ｅ１を有しており、風通過面積が略一定の割合を持って減少する形状（換言すると、流路をふさいでしまうボス部の断面形状の面積が略一定の割合を持って増加する形状）を有している（図３１参照）。同様に、実施例２のプロペラファン５０Ｅ２は、ボス部６０Ｅ２および４枚の翼７０Ｅ２を有しており、風通過面積が略一定の割合を持って減少する形状を有している（図３１参照）。

　一方で、比較例１，２として、上記式１および式２のうちのいずれも成立していないプロペラファン５０Ｅ３（図３４参照）およびプロペラファン５０Ｅ４（図３５参照）を準備した。比較例１のプロペラファン５０Ｅ３は、ボス部６０Ｅ３および７枚の翼７０Ｅ３を有しており、風通過面積が略一定の割合では減少しない形状を有している（図３１参照）。同様に、比較例２のプロペラファン５０Ｅ４は、ボス部６０Ｅ４および４枚の翼７０Ｅ４を有しており、風通過面積が略一定の割合では減少しない形状を有している（図３１参照）。

　実施例１，２および比較例１，２のプロペラファンを同一条件で回転させて風量等を検証したところ、実施例１，２では、高さと面積の減り幅が滑らかであり、抵抗が小さく、徐々に風速が速くなることが分かった。静圧のエネルギー（位置エネルギー）を運動エネルギーに変換する際に損失が低減され。静圧のエネルギーを運動エネルギーに変えて、運動エネルギーを増幅することができることが分かった。一方で、比較例１，２では、面積が極端に減少している部分が存在しており、静圧のエネルギー（位置エネルギー）が運動エネルギーに変換されるときにロスが発生することが分かった。

　［実施の形態１，２に関する実験例］
　図３６～図３８を参照して、上述の実施の形態１，２に関して行った実験例について説明する。図３を参照して上述したように、翼先端部７１と後根元部７３Ｒとを結ぶ直線を傾斜直線ＬＦとし、傾斜直線ＬＦと回転軸８０に対して平行な平面とのなす角度をθＡとすると、２５≦θＡ≦４５の関係が成立していることが好ましい。角度θＡとは、傾斜直線ＬＦを含み且つ回転軸８０に対して平行な方向に沿って延びる平面を描き、さらに、回転軸８０に対して直交する方向に沿って延びる平面を描き、これらの２つの平面同士により形成される交線を描いた場合、この交線と傾斜直線ＬＦとの間に形成される角度のことである。

　翼の傾斜角度θＡを変化させたときの、風量と（図３６）、騒音と（図３７）、消費電力と（図３８）についてそれぞれ測定した。実験条件としては、プロペラファンの平面形状は同一とし、プロペラファンの回転数は１４０００ｒｐｍとした。図３６に示すように、風量の観点で言えば、２５≦θＡ≦６５であることが好ましいことが分かる。図３７に示すように、騒音の観点で言えば、１５≦θＡ≦４５であることが好ましいことが分かる。なお、この騒音の値は、風量を１．４ｍ^３／ｍｉｎとしたときの値である。図３８に示すように、消費電力の観点で言えば、θＡ≦４５であることが好ましいことが分かる。なお、この消費電力の値は、風量を１．４ｍ^３／ｍｉｎとし、ヒータをＯＦＦとし、傾斜角θＡが１０°の時を基準値の１とした場合の値である。

　すなわち、傾斜角度θＡが小さすぎると風量が低下し、さらに直進性の低下を招く。また、傾斜角度θＡが大きすぎると、流れが翼面から剥離し、翼先端から発生する翼先端渦が安定しないため、渦が散逸してしまい直進性の低下を招く。また、傾斜角度θＡが大きくなると風量はある程度増加するが、騒音および消費電力が増大してしまうという問題も生じる。以上によれば、従来形状より風量が４割程度増加し、騒音が従来形状より悪化することなく、消費電力の増加が５％未満とするためには、２５≦θＡ≦４５の関係が成立していることが好ましいことが分かる。

　以上の実施の形態１，２および実施の形態１，２に関する実験例で説明した効果は、本体のスリム化等により、プロペラファンが小さくなった場合にも、翼の枚数を増減することで、同様の効果が得られる。

　［実施の形態３］
　（プロペラファン５０Ｆ）
　図３９～図５１を参照して、実施の形態３におけるプロペラファン５０Ｆについて説明する。図３９および図４０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４１は、翼７０Ｆを詳細に示す平面図である。図４２～図４６は、それぞれ、図４０中におけるＸＬＩＩ線、ＸＬＩＩＩ線、ＸＬＩＶ線、ＸＬＶ線、およびＸＬＶＩ線に沿った断面図である。図４７は、プロペラファン５０Ｆを示す他の平面図であり、図４８は、図４７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３９～図４８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、翼の正圧面側の面と負圧面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。

　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。

　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４１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４２～図４４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４５および図４６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。

　（作用および効果）
　図４９および図５０は、それぞれ、プロペラファン５０Ｆ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。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。

　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。

　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。

　図５１を参照して、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５１中の白矢印参照）。

　図４８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。

　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。

　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。

　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。

　（プロペラファン５０Ｇ）
　図５２および図５３は、それぞれ、実施の形態３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５４～図５８は、それぞれ、図５３中におけるＬＩＶ線、ＬＶ線、ＬＶＩ線、ＬＶＩＩ線、およびＬＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図５９は、プロペラファン５０Ｇを示す他の平面図であり、図６０は、図５９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３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６０参照）。

　図６１および図６２は、それぞれ、プロペラファン５０Ｇ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。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。図６３に示すように、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。

　図５１と図６３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３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５１中におけるΔｕ’＞図６３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３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。

　［実施の形態４］
　図６４および図６５を参照して、実施の形態４におけるプロペラファン５０Ｈについて説明する。図６４は、プロペラファン５０Ｈを示す平面図であり、図６５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３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。

　［実施の形態５］
　図６６および図６７を参照して、実施の形態５におけるプロペラファン５０Ｈ１について説明する。図６６は、プロペラファン５０Ｈ１を示す平面図であり、図６７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。

　［実施の形態６］
　図６８および図６９を参照して、実施の形態６におけるプロペラファン５０Ｈ２について説明する。図６８は、プロペラファン５０Ｈ２を示す平面図であり、図６９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。

　［実施の形態７］
　図７０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（図５参照）とし、ボス部６０Ｆ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。

　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。上述の実施の形態３では、（Ｒ３－Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）＝０．８２５であり、この関係を満足している。上述の実施の形態４（図６４および図６５）では、（Ｒ３－Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）＝０．９８であり、この関係を満足している。

　［実施の形態３に関する第１実験］
　図７１～７６を参照して、上述の実施の形態３に関して行なった第１実験およびその結果について説明する。図７１は、本実験のモデルを示す平面図である。プロペラファン５０Ｊは、ボス部６０Ｊおよび３枚の翼７０Ｊを備える。図中の破線および一点鎖線に示すように、最大翼厚線７８Ｍの位置を種々変更させた。距離Ｄ１、距離Ｄ２および距離Ｄ３については、互いに同じ値をとるようにした。すなわち、最大翼厚位置が、前縁部７２から一定の幅の位置に設けられるようにして、距離Ｄが内側から外側に向かって一定になるように厚肉部７８を設けた。

　図７２～図７４の翼７０Ｊ１，翼７０Ｊ２，翼７０Ｊ３に示すように、モデル化したそれぞれの翼断面形状はひし形とし、最大厚み７８Ｋはそれぞれの翼断面における翼弦長Ｃの１０％とした。（Ｒ３－Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）＝０．４の位置における、最大翼厚位置を０～０．５Ｃまで変化させた時の、最大翼厚位置と送風効率との関係を検証し（図７５）、さらに、最大翼厚位置と、吹出口から１５ｃｍ先で、風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積との関係について検証した（図７６）。送風効率および上記面積については、最大翼厚線７８Ｍが０．３×翼弦長Ｃの位置に存在する場合の翼型の場合を基準値の１とし、相対値を示している。

　図７５を参照して、送風効率については、０．３×翼弦長Ｃの位置に最大翼厚が設けられる場合に最大となることが分かった。最大翼厚位置が０～０．２×翼弦長Ｃの範囲では、０に近づくほど送風効率が１０％程度減少することが分かった。

　図７６を参照して、一方で、吹出口から１５ｃｍ先で、風速Ｖ０の０．９倍の速さを保っている部分の面積については、最大翼厚位置が０．３×翼弦長Ｃの位置より小さい場合に向上することが分かった。したがって、最大翼厚位置を０．３×翼弦長Ｃよりも前に設けることで、たとえばドライヤーとしての機能が向上し、頭皮を乾かす性能が向上することがわかった。

　以上により、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１５％～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、１０％～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、５％～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ことがわかる。

　［実施の形態３に関する第２実験］
　図７７および図７８を参照して、実施の形態３に関して行なった第２実験およびその結果について説明する。図７７は、本実験のモデルを示す平面図である。プロペラファン５０Ｋは、ボス部６０Ｋおよび３枚の翼７０Ｋを備える。図中の破線および一点鎖線に示すように、最大翼厚線７８Ｍの位置を種々変更させた。検証例Ｋ０（図示せず）については、最大翼厚線７８Ｍが０．３×翼弦長Ｃの位置に存在しているものとした。

　検証例Ｋ１については、最大翼厚線７８Ｍが前縁部７２から翼弦長の２０％までの範囲内に設けられ、上記距離Ｄが内側から外側に向かって減少する（幅が狭まる）ものとした。検証例Ｋ２については、最大翼厚線７８Ｍが前縁部７２から翼弦長の２０％までの範囲内に設けられ、上記距離Ｄが内側から外側に向かって一定であり、その後滑らかに厚肉部７８がなくなるものとした。検証例Ｋ３については、最大翼厚線７８Ｍが前縁部７２から翼弦長の２０％までの範囲内に設けられ、上記距離Ｄが内側から外側に向かって増加し（幅が広がり）、その後滑らかに厚肉部７８がなくなるものとした。それぞれの検証例において、吹出し口から１５ｃｍ先の位置における初速の０．９倍を保った面積を計測し、検証例１の場合の面積を１として無次元化した。

　図７８を参照して、検証例Ｋ３の場合において、顕著な効果が得られた。翼全域における循環のバランスが確保できていることに起因しているものと考えられる。検証例Ｋ１のように、距離Ｄが外側に向かって減少する場合には、翼の循環流の半径方向の全域で循環流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ことがわかる。この場合、根元部では翼弦長が短いため、厚肉部の幅（翼弦長方向における長さ）を大きく取り過ぎると、抗力が増大して性能が低下することも考えられる。

　一方で検証例Ｋ２の場合のように、距離Ｄが一定である場合においては、半径方向外側の、周速が速い箇所では、根元部付近と比較して、レイノルズ数が大きくなる（Ｒｎ＝Ｌ×Ｕ÷ρ）ことにより、流れの剥離が発生したりして、抗力が大きくなることが考えられる。つまり、検証例Ｋ４のような構成を採用することにより、発生する抗力を抑制しながら循環を強めることが可能となり、徐変的に滑らかに翼面が変化する。効率のよい送風が可能となり、厚肉部の減り幅が滑らかとなり、抵抗も小さくすることができる。

　［実施の形態３に関する第３実験］
　厚肉部７８のうちの最大翼厚を形成している部分の翼厚をＴｍａｘとし、翼の翼弦長の長さをＣとし、翼のうちの前縁部７２から０．３×Ｃの位置における翼厚をＴｎとすると、（Ｔｍａｘ／Ｔｎ）＜１．３５の関係が成立しているとよい。このことについて検証した。

　実験条件としては、最大翼厚位置が、前縁部７２から５％の位置となるようにし、上記の距離Ｄは内側から外側に向かって増加するものとし、翼の前縁部７２における半径方向内側から３０％程度まで距離Ｄは増加し、その後は緩やかに減少するものとし、厚肉部７８は、（Ｒ３－Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）＝０．８２５の位置において消滅する翼形状とした。

　最大翼厚位置が０．３×Ｃの位置に設けられた場合の翼厚（Ｔｎ）と比較して、０．２×Ｃよりも前方（前縁部７２の側）に設けられた最大翼厚（Ｔｍａｘ）の割合（Ｔｍａｘ／Ｔｎ）を、それぞれの翼面で一定にしつつ、Ｔｍａｘ／Ｔｎの値を変化させ、ファンの送風効率（図７９）および、直進性の指標である吹出口から１５ｃｍ先で０．９×Ｖ０となる面積（図８０）をそれぞれ計測した。Ｔｍａｘ／Ｔｎ＝１の場合を基準値１としている。

　図７９を参照して、Ｔｍａｘ／Ｔｎが１．３５よりも大きいと、送風性能がやや低下した。これは、翼先端付近の形状の厚みが増加することにより、流れが剥離したことによるものと考えられる。Ｔｍａｘ／Ｔｎが１．３５よりも大きいと、騒音も大幅に増大した。一方で図８０を参照して、Ｔｍａｘ／Ｔｎが１．３５未満の場合に、循環を強化して翼端渦を強化する十分な効果が得られることがわかる。

　以上の各実施の形態を総合的に勘案すると、たとえば次のような構成が考えられる。プロペラファンの直径は３９ｍｍであり、高さは１５ｍｍであり、翼枚数は４枚である。翼の半径方向内側から４０％程度まで距離Ｄを増加させ、その後は緩やかに減少させる。（Ｒ３－Ｒ２）／（Ｒ１－Ｒ２）の値は０．９８とし、Ｔｍａｘ／Ｔｎの値は１．０６である。γ＝５９°であり、γ／ｎ＝１４．７である。Ｌｎ／Ｌｍ＝０．４９８であり、Ｒ１／Ｒ０＝０．９１８である。δ１＝２１．４であり、δ２＝２１．５であり、θＡ＝３２．４°である。

　以上、本発明に基づいた各実施の形態および各実験例について説明したが、今回開示された各実施の形態および各実験例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。

　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、２０　把持部、２３　操作部、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、５０，５０Ａ，５０Ａ１，５０Ａ２，５０Ｂ，５０Ｅ１，５０Ｅ２，５０Ｅ３，５０Ｅ４，５０Ｆ，５０Ｇ，５０Ｈ，５０Ｈ１，５０Ｈ２，５０Ｊ，５０Ｋ，５０Ｚ　プロペラファン、６０，６０Ａ，６０Ａ１，６０Ａ２，６０Ｂ，６０Ｂ１，６０Ｅ１，６０Ｅ２，６０Ｅ３，６０Ｅ４，６０Ｆ，６０Ｇ，６０Ｈ，６０Ｈ１，６０Ｈ２，６０Ｊ，６０Ｋ，６０Ｚ　ボス部、６１　外表面、６２　上流端部、６４　上流面、６５　下流端、６６　下流面、６７　下流部、６８　内表面、６９　軸受部、７０，７０Ａ，７０Ａ１，７０Ａ２，７０Ｂ，７０Ｅ１，７０Ｅ２，７０Ｅ３，７０Ｅ４，７０Ｆ，７０Ｇ，７０Ｈ，７０Ｈ１，７０Ｈ２，７０Ｈ３，７０Ｊ，７０Ｊ１，７０Ｊ２，７０Ｊ３，７０Ｋ，７０Ｚ　翼、７１　翼先端部、７２　前縁部、７３　根元部、７３Ｆ　前根元部、７３Ｒ　後根元部、７４　後縁部、７５　外周後端部、７６　外周縁部、７８　厚肉部、７８Ｋ　最大厚み、７８Ｍ　最大翼厚線、８０　回転軸、１００　送風装置、Ｃ，ＬＳ１～ＬＳ４，ＬＴ１～ＬＴ４　翼弦長、ＣＰ　基準平面、ＣＲ　外接円、Ｄ，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３　距離、Ｌ１　第１直線、Ｌ２　第２直線、Ｌ３　第３直線、Ｌ７１　流線、ＬＦ　傾斜直線、ＬＬ１，ＬＬ２　寸法、Ｐ１　第１点、Ｐ２　第２点、Ｐ３　第３点、Ｐ４，Ｐ４Ａ，Ｐ４Ｂ　途中部分、Ｑ１　内側基準点、Ｑ２　外側基準点。

Claims (5)

1. 　回転動力を受けて仮想の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ｎ（ｎは２以上の整数）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、
   　前記回転軸に対して平行な方向から前記翼を平面視した場合において、
   　前記回転軸の位置に中心を有し且つ前記翼に外接する外接円を描き、
   　前記中心と前記翼先端部とを結ぶ直線を第１直線とし、
   　前記第１直線と前記外接円との交点を第１点とし、
   　前記中心と前記外周後端部とを結ぶ直線を第２直線とし、
   　前記第２直線と前記外接円との交点を第２点とし、
   　前記外接円のうちの前記第１点と前記第２点との間に形成される円弧の円周に沿った長さをＬｍとし、
   　前記外接円上に位置し、（０．１×Ｌｍ）の円周に沿った長さ分だけ前記第１点から離れた点を第３点とし、
   　前記中心と前記第３点とを結ぶ直線を第３直線とし、
   　前記第３直線と前記前縁部との交点を内側基準点とし、
   　前記第３直線と前記外周縁部との交点を外側基準点とし、
   　前記内側基準点、前記翼先端部および前記外側基準点をこの順に直線で結んだときに形成される内角をγとすると、１２≦γ／ｎ≦１７の関係が成立しており、
   　前記外周縁部は、前記外接円上に位置する途中部分を含んでおり、
   　前記外周縁部のうちの前記翼先端部と前記途中部分との間の部分は、前記翼先端部から前記途中部分に向かうにつれて前記中心から遠ざかるように回転半径方向の外側に広がる形状を有し、
   　前記外接円のうちの前記第１点と前記途中部分との間に形成される円弧の円周に沿った長さをＬｎとすると、０．４≦Ｌｎ／Ｌｍ≦０．７の関係が成立しており、
   　前記中心と前記翼先端部とを結ぶ線分の長さをＲ１とし、
   　前記外接円の半径をＲ０とすると、０．８≦Ｒ１／Ｒ０≦０．９５の関係が成立している、
   プロペラファン。
2. 　回転によって生成される風の流れる方向において前記プロペラファンよりも下流側に位置し且つ前記回転軸に対して直交する基準平面を描き、
   　前記回転軸に対して平行な方向における前記基準平面からの距離を高さという場合、
   　前記ボス部および前記翼を構成している部位のうち、回転によって生成される風の流れる方向において最も上流側に位置する部分の高さをｈ０とし、
   　前記翼先端部の高さをｈ１とし、
   　前記ボス部と前記前縁部とが交わる部分の高さをｈ２とし、
   　前記ボス部と前記後縁部とが交わる部分の高さをｈ３とし、
   　ｈ０，ｈ１，ｈ２，ｈ３の各高さにおいて前記回転軸に対して直交する平面で前記ボス部を仮想的に切断したときに形成される前記ボス部の断面形状の面積をそれぞれＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３とし、
   　δ１＝（－Ｓ０＋Ｓ１）／（ｈ０－ｈ１）とし、
   　δ２＝（－Ｓ１＋Ｓ２）／（ｈ１－ｈ２）とし、
   　δ３＝（－Ｓ２＋Ｓ３）／（ｈ２－ｈ３）とし、
   　δ１×０．９≦δ２≦δ１×１．１の関係を式１とし、
   　δ２×０．９≦δ３≦δ２×１．１の関係を式２とすると、
   　式１および式２のうちの少なくともいずれかが成立している、
   請求項１に記載のプロペラファン。
3. 　回転動力を受けて仮想の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方側の部分は、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、
   プロペラファン。
4. 　前記厚肉部のうちの最大翼厚を形成している部分の翼厚をＴｍａｘとし、
   　前記翼の翼弦長の長さをＣとし、
   　前記翼のうちの前記前縁部から０．３×Ｃの位置における翼厚をＴｎとすると、
   　（Ｔｍａｘ／Ｔｎ）＜１．３５の関係が成立している、
   請求項３に記載のプロペラファン。
5. 　吸入口および吐出口を有する風路形成部材と、
   　駆動モータと、
   　前記駆動モータにより駆動され、前記風路形成部材の中に配置された、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と、を備える、
   送風装置。

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