WO2021039668A1

WO2021039668A1 - ファン及び冷凍サイクル装置

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Publication number: WO2021039668A1
Application number: PCT/JP2020/031715
Authority: WO
Inventors: 英明小西; 恒久佐柳; 洋峻富岡; 祐希山下
Original assignee: ダイキン工業株式会社
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2021-03-04
Also published as: JP2021032137A

Abstract

複数の翼によるアンバランスを改善し易くして複数の翼のバランスの崩れによる騒音を抑制することができるファンを提供する。室外ファン（４０）は、樹脂製のハブ（６０）と、ハブ（６０）に接続されている樹脂製のｎ（ただし、ｎは２以上の整数）枚の翼（５０）と、釣合い重り（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）とを備えている。ｎ枚の翼（５０）のうちの少なくとも一つの翼（５０）の重心（５５）は、回転軸（９１）を中心に（３６０÷ｎ）度回転させたときに隣接する翼（５０）の重心（５５）と重ならない。釣合い重り（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）は、回転軸方向に見てハブ（６０）の内側に配置されている。釣合い重り（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）は、ｎ枚の翼（５０）及びハブ（６０）の樹脂よりも比重が大きい材料からなる。ハブ（６０）は、釣合い重り（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）を樹脂で把持して固定している。

Description

ファン及び冷凍サイクル装置

　ファン、及び当該ファンを備える冷凍サイクル装置

　従来のファンの中には、特許文献１（特開平１０―１７６６９４号公報）に記載されているように、複数の翼が不等ピッチで配列されたファンがある。このような翼の配列には、ファンが発する騒音の一種であるＮＺ音を低減する効果がある。ＮＺ音とは、１秒当たりの回転数Ｎと円周上に配列された翼の枚数Ｚとの積（Ｎ×Ｚ）の周波数を持つ騒音である。

　翼が不等ピッチで配列されるとファンのバランスが崩れる。そこで、特許文献１に記載のファンでは、翼に錘を装着し、特定の翼の質量を変え、或いは特定の翼の大きさを変えてバランスを調整している。しかしながら、翼が不等ピッチで配列されたことによるバランスの崩れを複数の翼に錘を装着し、特定の翼の質量を変え、或いは特定の翼の大きさを変えて調整しようとすると、ファンの設計や製造が難しくなる。

　ファンには、複数の翼によるアンバランスを改善し易くして複数の翼のバランスの崩れによる騒音を抑制するという課題がある。

　第１観点のファンは、樹脂製のハブと、ハブに接続されている樹脂製のｎ（ただし、ｎは２以上の整数）枚の翼と、釣合い重りとを備えている。ｎ枚の翼のうちの少なくとも一つの翼の重心は、回転軸を中心に（３６０÷ｎ）度回転させたときに隣接する翼の重心と重ならない。釣合い重りは、回転軸方向に見てハブの内側に配置され、ｎ枚の翼及びハブの樹脂よりも比重が大きい材料からなる。ハブは、釣合い重りを樹脂で把持して固定している。

　第１観点のファンは、樹脂よりも比重が大きい釣合い重りによってｎ枚の翼の重心のアンバランスを改善し、騒音を容易に小さくすることができる。

　第２観点のファンは、第１観点のファンであって、釣合い重りは、ｎ枚の翼及びハブの樹脂よりも高い融点を持つ材料からなる。

　第２観点のファンは、釣合い重りの融点が翼及びハブの樹脂よりも高いことから、翼及びハブの成形時に変形し難く、精度良くバランス調整をすることができる。

　第３観点のファンは、第１観点または第２観点のファンであって、釣合い重りは、ハブの樹脂中にインサートされた金属製部材である。

　第３観点のファンの釣合い重りは金属製部材であって、比重が大きく、安価で、且つ熱による変形もない。そのため、ファンは、金属製部材でバランスをとることにより、安価に精度良くバランス調整をすることができる。

　第４観点のファンは、第１観点から第３観点のいずれかのファンであって、ｎ枚の翼は、不等ピッチに配置されることによって回転軸を中心に（３６０÷ｎ）度回転させたときに隣接する翼の重心と重ならない少なくとも一つの翼を含む。

　第４観点のファンは、不等ピッチに配列されて大きく重心がずれても、樹脂よりも比重が大きい釣合い重りによって翼の重心のアンバランスを容易に改善することができる。

　第５観点のファンは、第１観点から第４観点のいずれかのファンであって、ハブは、釣合い重りの表面のうちの樹脂で覆われていない領域を埋めるシール部材を有する。

　第５観点のファンは、シール部材で釣合い重りの表面が覆われていないと水分が釣合い重りと樹脂との間に侵入して釣合い重りの腐食が進む。ファンは、シール部材で釣合い重りの表面を覆うことによって、釣合い重りと樹脂との間への水の侵入を防ぎ、釣合い重りを錆び難くすることができる。

　第６観点のファンは、第５観点のファンであって、シール部材の熱膨張率が釣合い重りの熱膨張率よりも大きい。

　第６観点のファンは、温度が上昇すると熱膨張率が小さい釣合い重りとハブの間に隙間ができることがある。しかし、熱膨張率が大きいシール部材とハブとの間には隙間ができ難いので、温度変化のある環境下でも釣合い重りに水分が到達するのを十分に抑制できる。

　第７観点のファンは、第１観点から第６観点のいずれかのファンであって、ハブは、外周部に円筒状外壁部及び、円筒状外壁部との間に隙間を持ち且つ釣合い重りを把持する把持部を有する。

　第７観点のファンは、円筒状外壁部と把持部との間の隙間により、円筒状外壁部の厚みを均一化してバランスが崩れるのを抑制できる。

　第８観点のファンは、第１観点から第７観点のいずれかのファンであって、ハブは、リブを有し、リブに取り付けられている金属製クリップを備える。

　第８観点のファンは、リブに取り付けられている金属製クリップでファンのバランス調整の微調整をすることができる。

　第９観点のファンは、第１観点から第８観点のいずれかのファンであって、ハブは、釣合い重りをハブに係止する抜け防止構造を有する。

　第９観点のファンは、抜け防止構造によって釣合い重りとハブとの位置関係がファンの成形後に変化するのを抑制することができ、成形後にファンのバランスが崩れるのを抑制することができる。

　第１０観点のファンは、第１観点から第９観点のいずれかのファンであって、釣合い重りは、金属製の第１部材を含み、第１部材は、回転軸に対して直交する方向から見て、ｎ枚の翼の重心の位置を全て含むように配置されている。

　第１０観点のファンは、第１部材により、偶不釣合いの発生を抑制しつつ、ｎ枚の翼とハブを含む全体の重心位置を回転軸上に合わせ易くなる。

　第１１観点のファンは、第１観点から第９観点のいずれかのファンであって、釣合い重りは、金属製の第１部材を含み、第１部材の回転軸方向の長さが、ハブの回転軸方向の長さに実質的に等しい。

　第１１観点のファンは、第１部材により、偶不釣合いの発生を抑制しつつ、ｎ枚の翼とハブを含む全体の重心位置を回転軸上に合わせ易くなる。

　第１２観点のファンは、第１０観点または第１１観点のファンであって、釣合い重りは、第１部材よりも短い金属製の第２部材及び第３部材を含み、第２部材及び第３部材は、回転軸方向に互いに離れて配置されている。

　第１２観点のファンは、第２部材と第３部材により、偶不釣合いを抑制しやすくなる。

　第１３観点のファンは、第１２観点のファンであって、第２部材と第３部材は、回転軸方向に見て回転軸を通る一つの直線と交わる位置に配置されている。

　第１３観点のファンは、第２部材と第３部材により、回転軸方向に見たファンの重心位置を回転軸上に配置し易く且つ偶不釣合いを抑制し易くなる。

　第１４観点のファンは、第１観点から第１３観点のいずれかのファンであって、翼の枚数が、２枚または３枚である。

　第１５観点の冷凍サイクル装置は、交換器を有し、冷凍サイクルが行われる冷媒回路と、第１観点から第１４観点のいずれかのファンと、を備え、ファンは、プロペラファンである。

　第１５観点の冷凍サイクル装置は、樹脂よりも比重が大きい釣合い重りによってｎ枚の翼の重心のアンバランスを改善し、騒音を容易に小さくすることができる。

実施形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す回路図。空気調和機の室外機の外観を示す正面図。図２の室外機の内部の構造を説明するための模式的な断面図。図２の室外機に用いられる室外ファンの一例を示す背面図。図４の室外ファンの正面図。ハブを示す拡大背面図。図６のＩ－Ｉ線に沿って切断したときの室外ファンの拡大断面図。図６のＩＩ－ＩＩ線に沿って切断したときの室外ファンの拡大断面図。釣合い重りの配置を説明するための室外ファンの平面図。釣合い重りの配置を説明するための室外ファンの平面図。リブに取り付けられたクリップ型バランサーの側面図。ブに取り付けられたクリップ型バランサーの正面図。シール部材を説明するための拡大断面図。シール部材を説明するための拡大断面図。変形例に係る室内機の内部の構造を説明するための模式的な断面図。

　（１）冷凍サイクル装置の構成
　図１には、冷凍サイクル装置の例として、空気調和機１が示されている。空気調和機１は、熱源となる室外機２と、室外機２で得られる熱を利用する室内機３とを備えている。室外機２と室内機３は、冷媒連絡配管４，５で接続されている。室外機２は、冷媒連絡配管４，５と接続するための閉鎖弁２６，２７を有している。

　冷媒連絡配管４，５で接続された室外機２と室内機３には、冷媒回路１０が形成される。この冷媒回路１０には、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張弁２４と、アキュムレータ２５と、室内熱交換器３１とが含まれている。四方弁２２は、例えば、空気調和機１の冷房運転時と暖房運転時とで、冷媒が流れる方向を切り換える。

　冷房運転時には、実線で示されている経路で冷媒を流すように四方弁２２が切り換えられる。冷房運転時には、圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒が、室外熱交換器２３に流れる。室外熱交換器２３では、室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器２３で熱を奪われた冷媒は、膨張弁２４で減圧される。膨張弁２４で減圧された冷媒は、室内熱交換器３１に流れる。室内熱交換器３１では、室内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室内熱交換器３１で熱を室内空気から得た冷媒は、四方弁２２及びアキュムレータ２５を通って圧縮機２１に吸入される。アキュムレータ２５を通過する際に、冷媒は、ガス冷媒と液冷媒に分離され、主にガス冷媒が圧縮機２１に吸入される。このように、冷媒回路１０で蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われ、室内熱交換器３１での熱交換によって熱を奪われた室内空気で室内が冷房される。室外熱交換器２３には、室外ファン４０により、室外空気が供給される。室内熱交換器３１には、室内ファン３２により、室内空気が供給される。室内ファン３２は、例えば、クロスフローファンである。

　暖房運転時には、破線で示されている経路で冷媒を流すように四方弁２２が切り換えられる。暖房運転時には、圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒が、四方弁２２を通って室内熱交換器３１に流れる。室内熱交換器３１では、室内空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室内熱交換器３１で放熱した冷媒は、膨張弁２４で減圧される。膨張弁２４で減圧された冷媒は、室外熱交換器２３に流れる。室外熱交換器２３では、室外空気と冷媒との間で熱交換が行われる。室外熱交換器２３で熱を室外空気から得た冷媒は、四方弁２２及びアキュムレータ２５を通って圧縮機２１に吸入される。このように、冷媒回路１０で蒸気圧縮式冷凍サイクルが行われ、室内熱交換器３１での熱交換によって熱を得た室内空気で室内が暖房される。

　（２）室外機２の構成
　室外機２は、図２及び図３に示されているように、実質的に直方体の外観を持つケーシング２８を有している。室外機２では、ケーシング２８の内部空間が、仕切板２９により送風機室Ｓ１と機械室Ｓ２とに分割されている。機械室Ｓ２には、図３に示されている圧縮機２１以外に、図３では図示を省略されているが、例えば、四方弁２２と膨張弁２４とアキュムレータ２５とが配置される。送風機室Ｓ１には、室外熱交換器２３と室外ファン４０とが配されている。この室外熱交換器２３は、平面視において、Ｌ字型の形状を有する。ただし、室外機２に用いられる室外熱交換器２３の形状は、Ｌ字型の形状を有するものには限られない。

　ケーシング２８には、室外熱交換器２３を挟んで室外ファン４０とは反対の側に、送風機室Ｓ１に繋がる開口部２８ａ，２８ｂが形成されている。室外ファン４０が駆動されると、開口部２８ａ，２８ｂから室外熱交換器２３を通過して送風機室Ｓ１に室外空気が流れ込む。ケーシング２８において、室外ファン４０を挟んで室外熱交換器２３とは反対の側にベルマウス２８ｃが配置されている。ベルマウス２８ｃは、室外ファン４０の回転軸方向に見て、円形の開口部２８ｄを有している。室外ファン４０が駆動されると、ベルマウス２８ｃを通して送風機室Ｓ１の内部から室外に向って空気が吹出される。このベルマウス２８ｃの円形の開口部２８ｄは、グリル２８ｅによって覆われている。室外ファン４０が駆動されると、ケーシング２８の開口部２８ａ，２８ｂからケーシング２８の内部に吸い込まれる室外空気は、室外熱交換器２３、室外ファン４０、ベルマウス２８ｃの円形の開口部２８ｄ及びグリル２８ｅを通過して、ケーシング２８の外部に吹出される。このように室外熱交換器２３を通過する室外空気が、室外熱交換器２３の中を流れる冷媒と熱交換される。

　室外ファン４０は、ファンモータ９０によって駆動される。ファンモータ９０は、ファンモータ台９５によって支持されている。ファンモータ台９５は、室外機２が設置されている状態で、ファンモータ９０の回転軸９１が実質的に水平方向に延びるように、ファンモータ９０をケーシング２８に固定している。ここでは、ファンモータ９０が回転軸９１を持つ場合が示されているが、室外ファン４０が回転軸を持つように構成されてもよい。水平方向に延びる回転軸９１に室外ファン４０が取り付けられている場合に、室外ファン４０は、実質的に水平な方向に流れる気流を発生する。

　（３）室外ファンの構成の概要
　図４及び図５に示されているように、室外ファン４０は、樹脂製のハブ６０と、ハブ６０に接続されている樹脂製の翼５０と、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃとを備えている。図４には、室外ファン４０を背面側（室外熱交換器２３の側）から見た状態が示されている。図４に描かれている翼５０の面が、負圧面５２である。言い換えると、負圧面５２は、室外ファン４０を回転させたときに空気が流入する側（空気の流通方向の上流）の面である。図５には、室外ファン４０を正面側（グリル２８ｅの側）から見た状態が示されている。図５に描かれている翼５０の面が、圧力面５１である。圧力面５１は、室外ファン４０を回転させたときに空気が流出する側（空気の流通方向の下流）の面である。図４及び図５に示された室外ファン４０の回転方向は、矢印ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３，ＡＲ４の方向である。

　図４及び図５に示されている室外ファン４０は、３枚の翼５０を有している。しかし、室外ファン４０が備える翼５０の枚数は、３枚には限らない。他のファンに適用する場合他のファンが備える翼の枚数は、２枚であってもよく、４枚以上であってもよい。以下の説明では、３枚の翼５０の各々を区別して説明するときには、符号にＡ，Ｂ，Ｃの添え字を付けて、翼５０Ａ、翼５０Ｂ、翼５０Ｃのように説明する。図４に示されている翼５０Ａと翼５０Ｂと翼５０Ｃは、互いに同じ材質で同じ形状を有している。また、各翼５０の外周部４１が同じ円周上に配置されている。従って、これら翼５０Ａ、翼５０Ｂ、翼５０Ｃのような互いに形状が同じ同形状の翼を等ピッチで配置したときには、複数の同形状の翼のうちの１つだけを回転方向に１２０度回転させれば、隣接する同形状の翼と回転させた同形状の翼とが完全に重なって一致する。そして、同形状の翼が互いに一致するということは、材質が同じであれば、同形状の翼の重心が一致するということを意味する。言い換えると、等ピッチで配置された同形状の翼の重心も、等ピッチで配置されているということである。このように重心が等ピッチで配置されると、各同形状の翼に働く遠心力は互いに打ち消しあって、同形状の翼に掛かる遠心力によってファンを径方向に引っ張る（または押す）力が生じない。

　ところで、翼５０Ａと翼５０Ｂと翼５０Ｃのピッチ角度Ｐｔ１，Ｐｔ２，Ｐｔ３は互いに異なる。言い換えると、室外ファン４０は、不等ピッチのファンである。ピッチ角度Ｐｔ１，Ｐｔ２，Ｐｔ３は、例えば、１１０度、１２０度、１３０度である。従って、不等ピッチで配置されている翼５０Ａ、翼５０Ｂ、翼５０Ｃのうちの少なくとも一つの翼５０の重心５５は、１２０度回転させたときに隣接する翼の重心と一致しない。例えば、ピッチ角度Ｐｔ１が１１０度であるから、回転方向に、翼５０Ｃを１２０度回転させても、翼５０Ｃと翼５０Ａとは重ならず、互いの重心５５も１０度ずれる。このようなズレが生じると、室外ファン４０は、３枚の翼５０に掛かる遠心力によって、外周方向に引っ張る力を受ける。このような力のために室外ファン４０の回転が不安定になり、騒音が生じる。言い換えると、３枚の翼５０の重心５５の偏りによって、振動（騒音）を生じさせる力が発生する。

　このような室外ファン４０に掛かる力を打ち消すために、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃがハブ６０の内側に配置されている。ここでは、室外ファン４０が３個の釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃを備える場合について説明する。しかし、ここで説明する技術を他のファンに適用する場合の釣合い重りの数は、３個には限られない。そのような場合の他のファンの釣合い重りの数は１個でもよく、２個でもよく、あるいは４個以上でもよい。

　釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、３枚の翼５０及びハブ６０の樹脂よりも比重が大きい材料からなっている。ここで説明する釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、鉄からなっている。しかし、他のファンに適用される場合の釣合い重りの材料は、鉄には限られない。例えば、他のファンの釣合い重りの材料は、鉄以外の金属であってもよい。鉄以外の金属としては、例えば、ステンレス、銅、アルミニウムがある。また、他のファンの釣合い重りの材料は、金属以外の材料であってもよい。金属以外の材料としては、例えば、セラミック、金属粉末と樹脂またはゴムとの混合物がある。

　釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、ハブ６０の内側、さらに詳細には円筒状外壁部６１よりも内側に配置される。翼５０に生じる遠心力は、回転軸９１から重心５５までの距離に比例する。従って、翼５０の重心５５の偏りによって室外ファン４０に生じる振動させる力を重りで打ち消すとき、質量の小さな重りを回転軸９１から遠くに配置することが考えられる。しかし、ハブ６０の内側に配置される釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃで室外ファン４０に生じる振動させる力を打ち消す場合は、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの比重が大きい方が有利である。比重が大きいほど、同じ重さの釣合い重りでも、小さな体積で釣合い重りを構成でき、ファンの設計の自由度が増すからである。

　ハブ６０は、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃを樹脂で把持して固定している。釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃを樹脂で把持して固定するために、インサート成形により翼５０及びハブ６０と一体成形されている。釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃを樹脂で把持して固定することにより、室外ファン４０は、質量の大きな釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃを安定して保持することができる。

　（４）室外ファンの詳細構成
　（４－１）翼
　室外ファン４０は、プロペラファンである。複数の翼５０は、ハブ６０の円筒状外壁部６１に固定されている。言い換えると、複数の翼５０は、ハブ６０の外周縁から突出するように形成されている。室外ファン４０は、外周部４１を通る円の直径が、例えば５００ｍｍから７００ｍｍである。

　室外ファン４０の各翼５０は、回転方向（矢印ＡＲ１，ＡＲ２の方向）の前方に位置する前縁５３と後方に位置する後縁５４とを有している。後縁５４は、回転方向に向って凹んだ窪み部５８を有している。各翼５０は、少なくとも窪み部５８の回転方向の最も前方に位置し且つ肉厚が周囲の部分よりも厚い補強用凸部５９を有している。各翼５０は、圧力面５１に、補強用凸部５９を有している。室外ファン４０は、これら補強用凸部５９により、窪み部５８の周辺の翼５０に応力が集中する箇所を補強されている。

　回転軸方向に見て、前縁５３は、回転方向に対して凹状の曲線を描く。回転軸方向に見て、前縁５３は、外周部４１に近づくに従って、回転方向に迫り出している。言い換えると、回転軸方向に見て、前縁５３とハブ６０との接続部４３と回転軸９１を通る直線よりも、前縁５３の外周端４５が回転方向の前方に位置する。各翼５０の後縁５４は、窪み部５８の部分を除くと、図４に二点差線で示した曲線Ｃｖ１を描く。曲線Ｃｖ１は、回転方向とは逆の方向に対して凸状の滑らかな曲線を描く。回転軸方向に見て、後縁５４とハブ６０との接続部４４と回転軸９１を通る直線よりも、後縁５４の外周端４６が回転方向の前方に位置する。この曲線Ｃｖ１よりも回転方向に凹んだ部分が、窪み部５８である。

　各翼５０は、回転軸９１に垂直な平面に対して傾斜している。各翼５０の後縁５４が前縁５３よりも風の吹出方向（翼５０からグリル２８ｅに向う方向）に突出している。言い換えると、前縁５３がファンモータ９０に近い位置に配置され、後縁５４がファンモータ９０から遠い位置に配置されている。また、各翼５０の圧力面５１には凹面が形成され、負圧面５２には凸面が形成されている。翼５０の肉厚は、ハブ６０と接続部分において大きくなっており、外周部４１に向かうにつれて小さくなっている。

　（４－２）ハブ
　室外ファン４０は、ファンモータ９０の回転軸９１に取り付けられるハブ６０を備えている。図６には、ハブ６０が拡大して示されている。ハブ６０は、円筒状外壁部６１と底部６２とボス６９とを備えている。ボス６９は、底部６２からハブ６０の円筒状外壁部６１の中心軸に沿って延びている。ボス６９の中心には、ファンモータ９０の回転軸９１が挿入される。ボス６９には、回転軸９１が連結され、室外ファン４０にはボス６９を介してファンモータ９０の駆動力が伝えられる。ボス６９には、回転軸方向に凹んだ６つの凹部６９ａが形成されている。

　ハブ６０の形状の概略は、有底円筒型である。円筒状外壁部６１は、ハブ６０の外周部に形成された中空の略円筒型の壁である。底部６２は、円筒状外壁部６１と同じ外径を持つ円盤状の部材であって、円筒状外壁部６１の一方の端を塞ぐ部材である。樹脂製の底部６２は、樹脂製の円筒状外壁部６１と同時に射出成形により形成される。

　ハブ６０には、回転軸方向に見て、ボス６９から放射状に延びる複数の第１リブ７１が形成されている。ここで示されている第１リブ７１の９つであるが、第１リブ７１の数は９つには限られない。第１リブ７１は、底部６２にも固定されている。また、ハブ６０には、円筒状外壁部６１と底部６２とで形成される隅部に、複数の第２リブ７２が形成されている。ここで示されている第２リブ７２の５つであるが、第２リブ７２の数は５つには限られない。第２リブ７２の回転軸方向の長さは、第１リブ７１の回転軸方向の長さよりも短い。

　（４－３）把持部
　図７には、図６のＩ－Ｉ線に沿ってハブ６０を切断したときのハブ６０の断面が示されている。また、図８には、図６のＩＩ－ＩＩ線に沿ってハブ６０を切断したときのハブ６０の断面が示されている。ハブ６０は、図６、図７及び図８に示されている把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃを有している。把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃは、底部６２から立ち上がる筒状の部分である。把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃは、それぞれ、円筒状外壁部６１との間に隙間Ｉｓ１，Ｉｓ２，Ｉｓ３を持っている。円筒状外壁部６１は、バランスを考慮して厚みが設定されている。そのため、成形時に円筒状外壁部６１の一部の樹脂量が少なくなると、言い換えると円筒状外壁部６１の樹脂量に偏りが生じるとバランスが崩れる原因ともなる。円筒状外壁部６１と把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃとの間の隙間Ｉｓ１、Ｉｓ２，Ｉｓ３により、射出成形時に、把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃによって円筒状外壁部６１に樹脂の偏りができるのを抑制している。もし、隙間Ｉｓ１、Ｉｓ２，Ｉｓ３が無く、把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃと円筒状外壁部６１とが接続していると、射出成形時に円筒状外壁部６１において樹脂の流れに偏りができやすく、円筒状外壁部６１の樹脂量に偏りが生じ易くなる。

　（４－４）釣合い重り
　釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、円筒形の鉄棒を上下と中間部分を円環状に削り取った形状を有している。従って、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃは、それぞれ、図７及び図８に示されているように、上下の段差８１と中間部分の溝８２とを有する。把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃは、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの側面の全体を覆っている。釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃがインサート成形されるため、把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃは、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの段差８１と溝８２に嵌り込んだリング状のリブ６４，６５を有する。これらリング状のリブ６４，６５が、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃをハブに係止するために、ハブ６０が有する抜け防止構造である。

　釣合い重り８０ａ，８０ｂにおいては、釣合い重り８０ａ，８０ｂの回転軸方向の長さが、ハブ６０の回転軸方向の長さＬｈよりも短い。釣合い重り８０ａ，８０ｂの長さは、例えば、ハブ６０の高さｈ１の２分の１よりも短い。それに対し、釣合い重り８０ｃの回転軸方向の長さＬｃは、ハブ６０の回転軸方向の長さＬｈに実質的に等しい。ここで、長さＬｃが長さＬｈに実質的に等しいとは、長さＬｃが長さＬｎの±１０％の範囲に収まっていることを意味する。言い換えると、長さＬｃが長さＬｈに実質的に等しいとは、０．９×Ｌｈ≦Ｌｃ≦１．１×Ｌｈの関係が満たされるということである。

　図９及び図１０には、室外ファン４０を上方（図３に示されている方向）から見た状態が示されている。釣合い重り８０ａ，８０ｂは、釣合い重り８０ｃ（第１部材）よりも短い金属製の第２部材及び第３部材である。図９に示されているように、釣合い重り８０ａ（第２部材）と釣合い重り８０ｂ（第３部材）は、回転軸方向に離れて配置されている。釣合い重り８０ａの重心８５と釣合い重り８０ｂの重心８６も回転軸方向に離れて配置される。また、図６に示されているように、釣合い重り８０ａと釣合い重り８０ｂは、回転軸方向に見て、回転軸９１を通る１つの直線Ｌｎ１と交わる位置に配置されている。これらの釣合い重り８０ａ，８０ｂは、遠心力により生じる振動の改善だけでなく、偶アンバランスにより生じる振動の改善に有効に用いられる。

　釣合い重り８０ｃは、図１０に示されているように、ハブ６０の回転軸９１に対して直交する方向から見て、３枚の翼５０の重心５５の位置を全て含むように配置されている金属製の第１部材である。釣合い重り８０ｃの重心８７は、回転軸方向において、翼５０の重心５５の位置の近傍に配置される。このような釣合い重り８０ｃは、主に遠心力による振動の改善に有効に用いられる。

　釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの融点は、翼５０及びハブ６０の樹脂よりも高い。そのため、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃをインサートして、翼５０及びハブ６０を射出成形により成形するときに、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃが変形し難い。そのため、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃをインサートした室外ファン４０は、精度良くバランス調整をすることができる。

　（４－５）クリップ型バランサー
　図１１及び図１２には、第１リブ７１または第２リブ７２に取り付けられた状態の金属製のクリップ型バランサー８８が示されている。クリップ型バランサー８８は、室外ファン４０の径方向に見て、Ｕ字形の形状を有する。このようなＵ字形のクリップ型バランサー８８は、弾性を有する金属板を曲げて形成される。クリップ型バランサー８８は、第１リブ７１または第２リブ７２を挟み込んで第１リブ７１または第２リブ７２に係止する。クリップ型バランサー８８は、室外ファン４０の成形後に取り付けられる。第１リブ７１または第２リブ７２に押し込まれるときに、クリップ型バランサー８８は、第１リブ７１または第２リブ７２によって脚部が広げられて、第１リブ７１または第２リブ７２を弾性力により挟み込む。クリップ型バランサー８８は、第１リブ７１または第２リブ７２を挟みこんだ状態でしっかり固定するため、第１リブ７１または第２リブ７２に向って突出する係止部８９を有している。これら係止部８９は、例えばプレス成形によって形成できる。

　クリップ型バランサー８８は、遠心力により生じる振動及び／または偶不釣合いにより生じる振動を緩和するために、後から取り付けられる部材である。クリップ型バランサー８８は、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃと協働してバランスを補正して前述の振動を抑制する。従って、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃだけで振動が発生しない状態にまでバランスが保たれているときには、クリップ型バランサー８８は、取り付けられなくてもよい。クリップ型バランサー８８は、遠心力により生じる振動を緩和する場合には、例えば、第１リブ７１に取り付けられる。クリップ型バランサー８８は、偶不釣合いを補正する場合には、例えば、回転軸方向の長さの異なる第１リブ７１と第２リブ７２に選択的に取り付けられる。

　（５）変形例
　（５－１）変形例Ａ
　室外ファン４０は、例えば、インサート成形により釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃを樹脂中にインサートされる。金型の中で金型により釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃを保持するために、室外ファン４０では、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの端部が樹脂から露出している。金属製の釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの端部が樹脂から露出していると、空気中の水分などにより、金属製の釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃが錆びる場合がある。このような釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの錆びを防止するため、図１３及び図１４に示されているように、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの表面のうちの樹脂で覆われていない領域を、シール部材７５で埋めてもよい。シール部材７５は、例えば、樹脂製の接着剤である。シール部材７５の熱膨張率は、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの熱膨張率よりも大きいことが好ましい。通常、金属の熱膨張率は樹脂の熱膨張率よりも小さい。そのため、温度が高くなると、熱膨張率の大きい把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃと、熱膨張率の小さい釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃとの間に隙間が生じることがある。釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの熱膨張率よりも熱膨張率の大きいシール部材７５は、このような隙間の発生を抑制することができる。シール部材７５の熱膨張率は、ハブ６０を構成している樹脂の熱膨張率と実質的に同じであることが好ましい。

　（５－２）変形例Ｂ
　上記実施形態では、室外ファン４０がプロペラファンである場合について説明した。しかし、ここで開示した技術を適用できるファンは、プロペラファンには限られない。例えば、ハブを有する多翼ファンに、上述の技術を適用することができる。多翼ファンとしては、例えば図１５に示されている室内ファン３２のような遠心ファンであってもよい。図１に示されているように、室内ファン３２は、空気調和機１の室内機３に取り付けられている。遠心ファンである室内ファン３２は、樹脂製のハブ１６０と、主板１７０と、ｎ枚の翼１５０とを備えている。ｎ枚の翼１５０が、主板１７０を介してハブ１６０に取り付けられている。ｎ枚の翼１５０のうちの少なくとも一つの翼１５０の重心は、回転軸を中心に（３６０÷ｎ）度回転させたときに隣接する翼１５０の重心と重ならない構成となっている。ハブ１６０には、上述の釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃに相当する釣合い重りが配置される。ハブ１６０は、図示を省略しているが、釣合い重りを樹脂で把持して固定している。遠心ファンとしては、例えば、ターボファン、シロッコファンがある。

　（５－３）変形例Ｃ
　上記実施形態では、室外ファン４０の各翼５０に窪み部５８が設けられる場合について説明した。しかし、本開示の技術が適用できるファンは、窪み部５８を持つ形状のファンには限られず、窪み部５８を持たないファンであってもよい。また、窪み部を持つファンに適用する場合、窪み部の数は１つに限られるものではない。

　（５－４）変形例Ｄ
　上記実施形態では、ｎ枚の翼５０うちの少なくとも一つの翼５０の重心５５は、回転軸９１を中心に（３６０÷ｎ）度回転させたときに隣接する翼５０の重心５５と重ならない場合として、不等ピッチのファンを例に挙げて説明した。しかし、このように、重心５５が不均等に配置されるのは不等ピッチのファンに限られない。例えば、複数の翼の形状が互いに異なるために、重心の配置位置が不均等になる場合がある。

　（６）特徴
　（６－１）
　上述の室外ファン４０または上述の室内ファン３２は、樹脂よりも比重が大きい釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃによって３枚の翼５０の重心５５のアンバランスを改善し、騒音を容易に小さくすることができる。

　（６－２）
　上述の室外ファン４０は、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの融点が翼５０及びハブ６０の樹脂よりも高いことから、翼５０及びハブ６０の成形時に変形し難く、精度良くバランス調整をすることができる。

　（６－３）
　上述の室外ファン４０の釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃが金属製部材である場合、比重が大きく、安価で、且つ熱による変形もない。そのため、室外ファン４０は、金属製部材（釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）でバランスをとることにより、安価に精度良くバランス調整をすることができる。

　（６－４）
　上述の室外ファン４０は、不等ピッチに配列されて大きく重心がずれても、樹脂よりも比重が大きい釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃによって翼５０の重心５５のアンバランスを容易に改善することができる。

　（６－５）
　上述の室外ファン４０は、シール部材７５で釣合い重りの表面が覆われていないと水分が釣合い重りと樹脂との間に侵入して釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの腐食が進む。室外ファン４０は、シール部材７５で釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃの表面を覆うことによって、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃと樹脂との間への水の侵入を防ぐ。その結果、シール部材７５により、釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃが錆び難くなる。

　（６－６）
　上述の室外ファン４０は、温度が上昇すると熱膨張率が小さい金属製の釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃと樹脂製のハブ６０の間に隙間ができることがある。熱膨張率が大きいシール部材７５とハブ６０との間に隙間ができ難いので、温度変化のある環境下でも釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃに水分が到達するのを十分に抑制できる。

　（６－７）
　上述の室外ファン４０は、円筒状外壁部６１と把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃとの間の隙間Ｉｓ１、Ｉｓ２，Ｉｓ３により、射出成形時に、把持部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃによって樹脂の流れに偏りが生じるのを抑制している。その結果、円筒状外壁部６１の樹脂量に偏りが生じるのを抑制し、円筒状外壁部６１の厚みを均一化してバランスが崩れるのを抑制できる。

　（６－８）
　上述の室外ファン４０は、第１リブ７１及び／または第２リブ７２に取り付けられている金属製クリップであるクリップ型バランサー８８により、室外ファン４０のバランス調整の微調整をすることができる。

　（６－９）
　上述の室外ファン４０は、抜け防止構造であるリブ６４，６５によって釣合い重り８０ａ，８０ｂ，８０ｃとハブ６０との位置関係が室外ファン４０の成形後に変化するのを抑制することができる。その結果、室外ファン４０は、リブ６４，６５により、成形後に室外ファン４０の全体のバランスが崩れるのを抑制することができる。

　（６－１０）
　上述の室外ファン４０では、釣合い重り８０ｃが、回転軸９１に対して直交する方向から見て、３枚の翼５０の重心５５の位置を全て含むように配置されている金属製の第１部材である。このような第１部材である釣合い重り８０ｃにより、室外ファン４０は、偶不釣合いの発生を抑制しつつ、３枚の翼５０とハブ６０を含む全体の重心位置を回転軸上に合わせ易くなる。

　（６－１１）
　上述の室外ファン４０では、釣合い重り８０ｃが、回転軸方向の長さが、ハブ６０の回転軸方向の長さＬｈに実質的に等しい金属製の第１部材である。このような第１部材である釣合い重り８０ｃにより、室外ファン４０は、偶不釣合いの発生を抑制しつつ、３枚の翼５０とハブ６０を含む全体の重心位置を回転軸９１の上に合わせ易くなる。

　（６－１２）
　上述の室外ファン４０では、釣合い重り８０ａ，８０ｂが、回転軸方向に見て回転軸を通る一つの直線と交わる位置に配置されている金属製の第２部材と第３部材である。このような第２部材と第３部材である釣合い重り８０ａ，８０ｂにより、室外ファン４０は、回転軸方向に見た室外ファン４０の重心位置を回転軸９１の上に配置し易く且つ偶不釣合いを抑制し易くなる。

　（６－１３）
　上述の室外ファン４０では、釣合い重り８０ａ，８０ｂが、回転軸方向に見て回転軸９１を通る一つの直線と交わる位置に配置されている。室外ファン４０は、釣合い重り８０ａ，８０ｂにより、回転軸方向に見たファンの重心位置を回転軸９１の上に配置し易く且つ偶不釣合いを抑制し易くなる。

　（６－１４）
　上述の室外ファン４０または上述の室内ファン３２は、冷凍サイクル装置に備えられる。冷凍サイクル装置は、冷凍サイクルを実施する装置である。冷凍サイクル装置は、空気調和機１以外に、例えば、ヒートポンプ給湯器、冷蔵庫、及び庫内を冷却する冷却装置に適用することができる。空気調和機１は、冷凍サイクルが行われる冷媒回路１０に設けられ、冷媒回路１０を循環する冷媒と空気との間の熱交換を行う熱交換器である室外熱交換器２３と室内ファン３２を備えている。室外ファン４０は、室外熱交換器２３に空気の流れを生じさせるファンである。室内ファン３２は、室内熱交換器３１に空気の流れを生じさせるファンである。

　以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

　１　空気調和機（冷凍サイクル装置の例）
　１０　冷媒回路
　２３　室外熱交換器（熱交換器の例）
　３１　室内熱交換器（熱交換器の例）
　３２　室内ファン
　４０　室外ファン
　５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ　翼
　６０　ハブ
　６４，６５　リブ（抜け防止構造の例）
　７５　シール部材
　８０ａ，８０ｂ　釣合い重り（第２部材、第３部材の例）
　８０ｃ　釣合い重り（第１部材の例）
　８８　クリップ型バランサー（金属製クリップの例）

特開平１０―１７６６９４号公報

Claims

　樹脂製のハブ（６０）と、
　前記ハブに接続されている樹脂製のｎ（ただし、ｎは２以上の整数）枚の翼（５０，５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）と、
　釣合い重り（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）と
を備え、
　前記ｎ枚の翼のうちの少なくとも一つの翼の重心は、回転軸を中心に（３６０÷ｎ）度回転させたときに隣接する翼の重心と重ならず、
　前記釣合い重りは、回転軸方向に見て前記ハブの内側に配置され、前記ｎ枚の翼及び前記ハブの樹脂よりも比重が大きい材料からなり、
　前記ハブは、前記釣合い重りを樹脂で把持して固定している、ファン（４０，３２）。
　前記釣合い重りは、前記ｎ枚の翼及び前記ハブの樹脂よりも高い融点を持つ材料からなる、
請求項１に記載のファン。
　前記釣合い重りは、前記ハブの樹脂中にインサートされた金属製部材である、
請求項１または請求項２に記載のファン（４０，３２）。
　前記ｎ枚の翼は、不等ピッチに配置されることによって前記回転軸を中心に（３６０÷ｎ）度回転させたときに隣接する翼の重心と重ならない少なくとも一つの翼を含む、
請求項１から３のいずれか一項に記載のファン（４０，３２）。
　前記ハブは、前記釣合い重りの表面のうちの樹脂で覆われていない領域を埋めるシール部材（７５）を有する、
請求項１から４のいずれか一項に記載のファン（４０，３２）。
　前記シール部材の熱膨張率が前記釣合い重りの熱膨張率よりも大きい、
請求項５に記載のファン（４０，３２）。
　前記ハブは、外周部に円筒状外壁部及び、前記円筒状外壁部との間に隙間を持ち且つ前記釣合い重りを把持する把持部を有する、
請求項１から６のいずれか一項に記載のファン（４０，３２）。
　前記ハブは、リブを有し、
　前記リブに取り付けられている金属製クリップ（８８）を備える、
請求項１から７のいずれか一項に記載のファン（４０，３２）。
　前記ハブは、前記釣合い重りを前記ハブに係止する抜け防止構造（６４，６５）を有する、
請求項１から８のいずれか一項に記載のファン（４０，３２）。
　前記釣合い重りは、金属製の第１部材を含み、
　前記第１部材は、前記回転軸に対して直交する方向から見て、前記ｎ枚の翼の重心の位置を全て含むように配置されている、
請求項１から９のいずれか一項に記載のファン（４０，３２）。
　前記釣合い重りは、金属製の第１部材（８０ｃ）を含み、
　前記第１部材の前記回転軸方向の長さが、前記ハブの前記回転軸方向の長さに実質的に等しい、
請求項１から９のいずれか一項に記載のファン（４０，３２）。
　前記釣合い重りは、前記第１部材よりも短い金属製の第２部材及び第３部材（８０ａ，８０ｂ）を含み、
　前記第２部材及び前記第３部材は、前記回転軸方向に互いに離れて配置されている、
請求項１０または請求項１１に記載のファン（４０，３２）。
　前記第２部材と前記第３部材は、前記回転軸方向に見て前記回転軸を通る一つの直線と交わる位置に配置されている、
請求項１２に記載のファン（４０，３２）。
　前記翼の枚数は、２枚または３枚である、
請求項１から１３のいずれか一項に記載のファン（４０，３２）。
　熱交換器（２３，３１）を有し、冷凍サイクルが行われる冷媒回路（１０）と、
　請求項１から１４のいずれかに記載のファン（４０，３２）と、
を備え、
　前記ファンは、プロペラファンである、冷凍サイクル装置（１）。