JP4427948B2 - Triple cyclone separator - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の熱負荷の発生している室内を快適な室温のクリーンルームにするための分離器及びこれを用いた室内冷暖房装置に係り、特にコンパクトにまとめられると共に新鮮空気を導入できるトリプルサイクロン式分離器に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に建物内の室内には種々の熱負荷(冷却負荷)が発生している。例えば、熱負荷としては種々の熱発生源から伝わる熱、外気側からの侵入熱、居住者等から発生する熱、換気熱、動力や電灯等からの発生熱、室内に出入する各種物体からの熱等色々のものが挙げられる。従って、建物の室内は外気と比較して高温度になる場合が多い。また、人間にとっての快適生活温度としては約23℃程度の温度が挙げられるが、室内を常時この温度に保持することは何等かの換気装置や冷暖房装置によらなければ一般に困難である。
【0003】
図6に示すように、室31内の空間を仮りに人間が生活する下部側の空間(Aで示す)とこの空間の上方側の空間(Bで示す)の2つに分割した場合、空間(B)の方が一般に空間(A)よりも温度が高い。然し乍ら、室31内を快適にするにはとにかく室内空間全体を常に換気してまず外温と等しくし、更にこれを快適温にすることが必要である。一般に、室31を換気する手段として建物には外気導入口38と排気口33とが設けられて、外気は外気導入口38から侵入し、室内空気を排気口33から追い出す。この場合、室内空気を全部追い出すことができれば室31の換気は一応行われる。然し乍ら、外気は異物や有害物が一般に混入しているためこれを除去するため外気導入口38にはフィルタ39が設けられているのが一般である。然し乍ら、フィルタ39は平面体からなり、室31内は立体からなるため、外気による室31内の換気はフィルタ39の閉塞等により清浄に保つことは難しい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、図7に示すように、外気導入口38側には多量の空気を導入し得るサイクロン式分離器が一般に採用される。このサイクロン式分離器としては各種のものがあるが、例えば、特開平10−192739号公報に示されるものが一般である。このものは図7に示したサイクロン式分離器1aのような構造からなり、その空気導入部41は図8に示すようにサイクロン式分離器の本体40に対して1箇所の接線方向から導入される形式のものが殆どである。
【0005】
以上の構造のサイクロン式分離器1a等の場合にはサイクロン式分離器1a内に導入された空気が種々の抵抗を受け減圧され、この状態でテーパ状の前記本体40内で渦流を発生せしめて空気と異物等との分離を行うものである。このため、従来のサイクロン式分離器1aでは空気中の異物や有害物の分離除去の効率が悪く、微小粒の除去が不十分となり、この除去のために複数個のフィルタが必要となる。このため、前記フィルタが目詰まりし、時々交換や目詰まり除去作業をする必要があり、極めて非効率的のものとなる。
【0006】
一方、前記のように、室31内は外気により完全に換気され、かつクリーンルームに保持されることは必要であるが、室31の空間としては人間の生活する空間(A)が適温であればよく、発生熱が上昇して溜存している空間(B)については外気との換気ができればよく、快適温度にする必要はない。然し乍ら、従来の技術では空間(A)及び空間(B)のすべてを快適温度にする容量を有する冷暖房装置が採用され、特に多くの冷房消費電力が必要となっていた。
【0007】
本発明は、以上の事情に鑑みて発明されたものであり、空間の空気を完全に換気し、かつ空間をクリーンルームとして保持し得ると共に、主に人間の生活する空間のみを快適温度に保持して消費電力を節約し、効率的な冷暖房を行うようにしたトリプルサイクロン式分離器を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の目的を達成するために、請求項1の発明は、室内に外気をクリーンエアとして取り入れるためのトリプルサイクロン式分離器であって、該分離器は、空気吹出口を上方側に形成する中空外筒と、該中空外筒内に収納される第1段サイクロン式分離器及び第2段サイクロン式分離器とからなり、前記中空外筒と前記第1段サイクロン式分離器との間には外気を前記第1段サイクロン式分離器内に導入する外気導入部が形成され、前記第1段サイクロン式分離器は、前記外気導入部に連通し下方に向かって縮径する形状のテーパ管と、該テーパ管の上方に形成される外気の排出部と、前記テーパ管の下方に形成されて異物や有害物を排出するための開閉弁とを有するものからなり、前記第2段サイクロン式分離器は、前記排出部に連通する空気取入口を有する複数個のものからなり、その構造としては前記空気取入口に連通するケース本体と、該ケース本体内に収納されている外部サイクロン部と、更にこの外部サイクロン部内に収納されている内部サイクロン部とからなり、前記外気導入部は、円周方向に沿って等分位置に形成される複数箇所の外部の導入部と導入された外気の異物等を除去するためのフイルタ及び除去済の外気を前記第1段サイクロン式分離器内に導入するための噴出口を形成するものからなり、前記ケース本体は上方側に排出口を形成し下方側に異物等を排出する開閉弁を有するものからなり、前記外部サイクロン部はフイルタを有する上筒に上端側を挿入して下方に向かってテーパ状に末広がりするラッパ管状筒体とからなり、前記内部サイクロン部は上下を開放し上方に向かって拡径するテーパ状筒体とからなることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトリプルサイクロン式分離器の実施の形態を図面を参照して詳述する。図1は本発明に係るトリプルサイクロン式分離器の全体構造を示す断面図である。トリプルサイクロン式分離器1は、大別して土台5上に立設する中空外筒2と、中空外筒2内に配置される第1段サイクロン式分離器3と、これに連設して中空外筒2の上方側に収納されて配置される第2段サイクロン式分離器4等とからなる。
【0010】
中空外筒2は中間部に外気の導入される導入口6を有する外気導入部9を第1段サイクロン式分離器3との間に形成する筒体からなり、頂部に形成される吹出口7を開口形成する筒体からなる。なお、中空外筒2の外面の第2段サイクロン式分離器4の配置されている近傍にはこの交換やメンテナンスを行うために必要な取外し蓋8が着脱可能に装着されている。
【0011】
第1段サイクロン式分離器3は、従来から採用されているサイクロン式分離器に近似する形状のものからなり、外気の導入される外気導入部9の下方に連結されて下方に向かって縮径するテーパ管10と外気導入部9の上部に形成されている排出部11等を有するものからなる。また、テーパ管10の下端には分離された異物や有害物(以下、ダストという)を排出するための開閉弁12が設けられている。
【0012】
図2に示すように、外気導入部9は複数箇所(図示では4箇所)の導入部14を形成するものからなり、この導入部14は夫々円周方向に沿って等分の位置に形成される。この導入部14に連通する導入路15は図示のように円周に略沿ってカーブして形成され、その先端はテーパ管10に連通する噴出口16が形成される。なお、導入部14と導入路15との間は外気導入案内板13により仕切られている。また、導入部14内には異物除去用のメッシュ金網17が設けられている。以上の構造により、外気導入部9の夫々の導入部14から導入された外気はメッシュ金網17により異物を除去された後、導入路15を通り噴出口16からテーパ管10内に噴出される。1ヶ所だけでなく、均等4ヶ所の噴出口16により、従来のサイクロン式分離器のように1ヶ所の圧力減衰がなくなり効率的なサイクロン運動がテーパ管10内で発生する。一方、テーパ管10は前記のように下部に向かって縮径するテーパ部材からなり、この内部でサイクロン運動を行う形態のものからなる。次に説明する第2段式サイクロン分離器4は回転体分離器を備えているが、この第1段式サイクロン式分離器3は第2段式サイクロン式分離器4の負圧側と外気圧力との差により作動し回転重力体を使用しないことが特徴である。
【0013】
次に、図1及び図3により第2段サイクロン式分離器の構造を説明する。図1に示すように第2段サイクロン式分離器4は第1段サイクロン式分離器3の上部に左右対象に配置され内側に向かって傾斜して配置される一対のものからなる。また、図1に示すようにその空気取入口18,18は第1段サイクロン式分離器3の排出部11に連通して配置される。図3に示すように第2段サイクロン式分離器4は、ケース本体19と、この内部に収納されている外部サイクロン部20と、更にこの内部に収納されている内部サイクロン部21等とから構成される。
【0014】
ケース本体19は中空筒体からなり、上部に排出口22が開口形成され下部には開閉弁23が設けられている。一方、外部サイクロン部20は上筒24とこれに上端側を挿入し下方に向かってテーパ状に末広がりするラッパ管状筒体25とからなる。また、上筒24には細目のフィルタ26が設けられている。内部サイクロン部21は上方に向かって拡径するテーパ状筒管27からなり上方の開口部は排出口22に連通する。
【0015】
以上の構造の第2段サイクロン式分離器4の空気取入口18から空気がケース本体19内に導入されると、空気は外部サイクロン部20のまわりを巻回しながら微細ゴミの内の比較的大きなゴミ28を除去する。このゴミ28はラッパ管状筒体25の外面に沿って下降し、開閉弁23側に溜り、開閉弁23の開口により除去される。一方、外部サイクロン部20のフィルタ26を通過した空気は渦流状に巻回し、テーパ状筒管27内にサイクロン運動を行い細かい粒子29を下方に押し出し、清浄化された空気を上方側に送る。この清浄化された空気は排出口22から排出される。一方、粒子29はテーパ状筒管27の下方に溜り、開閉弁23の開放により排出される。
【0016】
次に、トリプルサイクロン式分離器1の作用を説明する。中空外筒2の導入口6から導入された外気(空気)はメッシュ金網17により昆虫やゴミを除去され、第1段サイクロン式分離器3の外気導入部9の4箇所の導入部14から内部に入り、導入路15を通り、噴出口16からテーパ管10内に噴出されてサイクロン運動される。これによりダストや塵埃等が更に除去され比較的清浄化された空気は上部の排出部11から噴出する。一方、除去されたダストや塵埃等はテーパ管10の下方に溜り、開閉弁12の開口により除去される。
【0017】
排出部11から噴出された比較的清浄化された空気は夫々の第2段サイクロン式分離器4,4の空気取入口18,18からそのケース本体19内に入り、外部サイクロン部20及び内部サイクロン部21によりゴミ28や粒子29を除去され、清浄化された空気はサイクロン運動しながら上方に進み排出口22から吹出口7の方向に進み、この吹出口7に連結される空気取入管30(図4)から吹出される。
【0018】
次に、図4等により以上の構造のトリプルサイクロン式分離器1を用いた室内冷暖房装置100について説明する。熱負荷の発生している建物32の室31は前記のように人間の生活している空間(A)とその上方の空間(B)に分けられる。熱負荷による熱は上昇し空間(B)側に溜る。トリプルサイクロン式分離器1は室31の外部の一側面の近傍に立設して設置され、その吹出口7に連結する新鮮空気取入管30は室31内に挿入される。なお、新鮮空気取入管30は本実施の形態の場合は水平方向に沿って配管され、空間(B)内に挿入される。一方、この新鮮空気取入管30と略相対向する位置における室31の他側面には排気口33が開口形成される。なお、この排気口33内には排気用のファン34があってもよい。また、人間等の生活する空間(A)にはヒートポンプ35が設けられている。ヒートポンプ35は、例えば、その出口36から冷風を空間(A)内に放出し空間(A)と熱交換した後、入口37から冷風の戻りをヒートポンプ35内に導入する構造からなる。以上により、トリプルサイクロン式分離器1の排気容量を室31全体を換気し得るものにすることにより、室31内は略外気温と等しいものになり、トリプルサイクロン式分離器1から送気された新鮮空気により室31内の空気は排気口33から外気側に排出される。
【0019】
季節が夏の場合、建物32外の外気温度は、例えば、35℃位になる。よって、この外気を室31内に導入すると、空気そのものは新鮮であるが室31内の温度は35℃に近いものとなる。人間の生活していない空間(B)の部分は仮りに35℃になっても新鮮空気によって満たされている場合は特に問題はないが、空間(A)が35℃では快適空間とは言えない。快適空間の温度は23℃位のため、快適空間を作るには35℃−23℃=12℃だけ温度を下げればよい。よってヒートポンプ35は12℃だけの熱交換作用をすればよく、従来のように空間(B),(A)の双方を23℃に保持する場合に比較して小容量のものでよく、設備コストの低減や省電力の効果が上げられる。室の発生熱はサイクロン外部空気により排除し冷凍機の負荷としては考えないため冷凍機の負荷は小さくてよい。
【0020】
一方、冬季においては外気温度が仮りに5℃位とすると、トリプルサイクロン式分離器1から室31内に導入される新鮮空気の温度が略5℃となる。この場合、空間(A)は23℃−5℃=18℃だけ空間(A)を加温する容量のヒートポンプ35が必要になるだけである。以上のように本発明によれば、クリーンな空気が室31内に送られ、完全な換気が行われてクリーンルームが形成されると共に、設備コストの低減と大幅な省電力化を果たすことができる。また、室内に発生熱があれば加温に利用する。また、発生熱を利用する排気熱を熱源とするヒートポンプを空気排気部に設け利用する。まお、図4は排熱回収ヒートポンプ45を設けた例を示す。
【0021】
次に、本発明のトリプルサイクロン式分離器1を用いた室内冷暖房装置100aについて図5により説明する。この場合は、図示のようにトリプルサイクロン式分離器1の吹出口7に連結される新鮮空気取入管30は室31内に水平に長く延びてその途中に下向きの出口42を形成すると共にヒートパイプ熱交換機43が連結される。ヒートパイプ熱交換機43には室31の空間(B)側に連通するダクト44が連結する。このダクト44は空間(B)側に連通する入口45と大気側に連通する出口46を形成するものからなる。なお、入口45にはフィルタ47が設けられている。以上のヒートパイプ熱交換機43を採用することにより室31内の熱を利用することができ、トリプルサイクロン式分離器1から室31内に導入される新鮮空気が特別の熱供給なしに加温され、特に冬季における空間(A)内のヒートポンプ35の省電力化を図ることができる。
【0022】
【発明の効果】
1)本発明の請求項1のトリプルサイクロン式分離器によれば、外気は第1段サイクロン式分離器により効率的にダストのサイクロン分離が行われ、清浄化空気が排出されると共に第2段サイクロン式分離器にデュアルサイクロン式分離器を用いることにより、微粒のダクト等が略完全に除去され、新鮮空気を室内に導入することができ、多量な新鮮空気の導入により室内の完全換気が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のトリプルサイクロン式分離器の全体構造を示す断面図。
【図2】 図1のトリプルサイクロン式分離器のA−A線断面図。
【図3】 本発明のトリプルサイクロン式分離器に用いられている第2段サイクロン式分離器の詳細構造とその作用を説明するための断面図。
【図4】 本発明のトリプルサイクロン式分離器を用いた室内冷暖房装置の構造を示す模式的構成図。
【図5】 本発明のトリプルサイクロン式分離器とこれに係合するヒートパイプ熱交換機を用いた室内冷暖房装置を示す模式的構成図。
【図6】 従来の一般の室内冷暖房装置を示す模式的構成図。
【図7】 従来のサイクロン式分離器を用いた室内冷暖房装置を示す模式的構成図。
【図8】 従来のサイクロン式分離器の空気導入部の構造を示す模式的断面図。
【符号の説明】
1 トリプルサイクロン式分離器
2 中空外筒
3 第1段サイクロン式分離器
4 第2段サイクロン式分離器
5 土台
6 導入口
7 吹出口
8 取外し蓋
9 外気導入部
10 テーパ管
11 排出部
12 開閉弁
13 外気導入案内板
14 導入部
15 導入路
16 噴出口
17 メッシュ金網
18 空気取入口
19 ケース本体
20 外部サイクロン部
21 内部サイクロン部
22 排出口
23 開閉弁
24 上筒
25 ラッパ管状筒体
26 フィルタ
27 テーパ状筒管
28 ゴミ
29 粒子
30 新鮮空気取入管
31 室
32 建物
33 排気口
34 ファン
35 ヒートポンプ
36 出口
37 入口
42 出口
43 ヒートパイプ熱交換機
44 ダクト
45 入口
46 出口
47 フィルタ
48 排熱回収ヒートポンプ
100 室内冷暖房装置
100a 室内冷暖房装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a separator for making a room with various heat loads into a clean room having a comfortable room temperature, and an indoor air conditioner using the separator, and more particularly a triple cyclone that can be compactly packed and can introduce fresh air. It relates to a type separator.
[0002]
[Prior art]
In general, various heat loads (cooling loads) are generated in a room in a building. For example, as heat load, heat transmitted from various heat generation sources, intrusion heat from outside air, heat generated from residents, ventilation heat, heat generated from power and lamps, etc., from various objects entering and exiting the room There are various things such as heat. Therefore, the interior of a building often has a higher temperature than the outside air. In addition, a comfortable living temperature for human beings is about 23 ° C., but it is generally difficult to keep the room at this temperature without using any ventilation or cooling / heating device.
[0003]
As shown in FIG. 6, if the space in the room 31 is divided into two spaces, a lower space (indicated by A) where humans live and an upper space (indicated by B) above this space, (B) generally has a higher temperature than space (A). However, in order to make the interior of the room 31 comfortable, it is necessary to always ventilate the entire interior space so that it is first equal to the outside temperature, and to make it comfortable. In general, a building is provided with an outside air introduction port 38 and an exhaust port 33 as a means for ventilating the room 31, and the outside air enters from the outside air introduction port 38 and expels the room air from the exhaust port 33. In this case, if all the room air can be expelled, the room 31 is ventilated. However, since foreign air and foreign substances are generally mixed in the outside air, a filter 39 is generally provided at the outside air inlet 38 in order to remove this. However, since the filter 39 is a flat body and the inside of the chamber 31 is a three-dimensional body, it is difficult to keep the ventilation in the chamber 31 by the outside air clean by blocking the filter 39 or the like.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, as shown in FIG. 7, a cyclone separator that can introduce a large amount of air is generally employed on the outside air inlet 38 side. There are various types of cyclonic separators, for example, those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-192739 are common. This has a structure like the cyclonic separator 1a shown in FIG. 7, and its air introduction part 41 is introduced from one tangential direction to the main body 40 of the cyclonic separator as shown in FIG. Most of the formats are.
[0005]
In the case of the cyclonic separator 1a and the like having the above structure, air introduced into the cyclonic separator 1a is subjected to various resistances and depressurized, and in this state, a vortex is generated in the tapered main body 40. Separation of air from foreign matter and the like is performed. For this reason, in the conventional cyclone separator 1a, the efficiency of separating and removing foreign substances and harmful substances in the air is poor, and the removal of fine particles becomes insufficient, and a plurality of filters are required for this removal. For this reason, the filter is clogged, and it is sometimes necessary to replace or clog the clogging, which is extremely inefficient.
[0006]
On the other hand, as described above, the inside of the room 31 needs to be completely ventilated by the outside air and kept in a clean room. Well, the space (B) where the generated heat rises and remains is only required to be ventilated with the outside air and does not need to be at a comfortable temperature. However, the conventional technology employs a cooling / heating device having a capacity to bring the space (A) and the space (B) to a comfortable temperature, and particularly requires a large amount of cooling power consumption.
[0007]
The present invention has been invented in view of the above circumstances, and can completely ventilate the air in the space and keep the space as a clean room, and keeps only the space where people mainly live at a comfortable temperature. An object of the present invention is to provide a triple cyclone separator that saves power consumption and performs efficient air conditioning.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a triple cyclone separator for taking outside air as clean air into a room, and the separator has an air outlet on the upper side. And a first-stage cyclonic separator and a second-stage cyclonic separator housed in the hollow outer cylinder, the hollow outer cylinder and the first-stage cyclonic separator, An outside air introduction portion for introducing outside air into the first-stage cyclone separator is formed between the first-stage cyclone separator, and the first-stage cyclone separator communicates with the outside-air introduction portion and has a shape that decreases in diameter downward. The second tapered tube, an outside air discharge portion formed above the tapered tube, and an on-off valve formed under the tapered tube for discharging foreign matter and harmful substances. The stage cyclone separator has the discharge part It consists of a plurality of air intakes that communicate with each other, and has a structure that includes a case main body that communicates with the air intake, an external cyclone that is housed in the case main body, and a housing that is housed in the external cyclone. The external air introduction portion is formed of a plurality of external introduction portions formed at equal positions along the circumferential direction, and a filter for removing foreign matter or the like of the introduced external air. And an opening for introducing the removed outside air into the first-stage cyclone separator, and the case body has an opening on the upper side and an opening and closing for discharging foreign matter and the like on the lower side. The outer cyclone portion is composed of a trumpet tubular cylinder having a top end inserted into an upper cylinder having a filter and tapering downward toward the bottom. Ron unit is characterized by comprising a tapered cylindrical body whose diameter increases upward to open the vertical.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the triple cyclone separator of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of a triple cyclone separator according to the present invention. The triple cyclone separator 1 is roughly divided into a hollow outer cylinder 2 standing on a base 5, a first-stage cyclone separator 3 arranged in the hollow outer cylinder 2, and a hollow outer cylinder connected to this. It consists of a second-stage cyclone separator 4 and the like housed and arranged on the upper side of the cylinder 2.
[0010]
The hollow outer cylinder 2 is composed of a cylindrical body that forms an outside air introduction portion 9 having an introduction port 6 for introducing outside air at an intermediate portion with the first-stage cyclone separator 3, and a blowout port 7 formed at the top portion. It consists of a cylinder which forms an opening. In addition, the removal lid 8 required in order to perform this replacement | exchange and a maintenance is detachably attached to the outer surface of the hollow outer cylinder 2 in the vicinity of the second-stage cyclone separator 4 disposed.
[0011]
The first-stage cyclone separator 3 has a shape similar to that of a conventionally employed cyclone separator, and is connected to the lower side of the outside air introduction portion 9 into which outside air is introduced and is reduced in diameter downward. It has what has the discharge part 11 etc. which are formed in the upper part of the taper tube 10 and the external air introduction part 9 which do. An opening / closing valve 12 is provided at the lower end of the taper tube 10 for discharging separated foreign substances and harmful substances (hereinafter referred to as dust).
[0012]
As shown in FIG. 2, the outside air introduction portion 9 includes a plurality of (four in the drawing) introduction portions 14 that are formed at equal positions along the circumferential direction. The As shown in the drawing, the introduction path 15 communicating with the introduction portion 14 is formed to curve substantially along the circumference, and a jet outlet 16 communicating with the tapered tube 10 is formed at the tip thereof. The introduction portion 14 and the introduction path 15 are partitioned by an outside air introduction guide plate 13. In addition, a mesh wire net 17 for removing foreign substances is provided in the introduction portion 14. With the structure described above, the outside air introduced from the respective introduction portions 14 of the outside air introduction portion 9 is ejected from the ejection port 16 into the tapered tube 10 through the introduction path 15 after the foreign matter is removed by the mesh metal mesh 17. Not only one place but also four uniform outlets 16 eliminate the pressure attenuation at one place as in the conventional cyclone separator, and an efficient cyclone motion is generated in the taper tube 10. On the other hand, the taper tube 10 is composed of a taper member whose diameter is reduced toward the lower portion as described above, and is configured to perform a cyclonic motion therein. The second-stage cyclone separator 4 to be described next includes a rotating body separator. The first-stage cyclone separator 3 includes the negative pressure side of the second-stage cyclone separator 4 and the outside air pressure. The feature is that it operates by the difference between the two and does not use a rotating gravity body.
[0013]
Next, the structure of the second stage cyclonic separator will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the second-stage cyclone separator 4 is composed of a pair of elements disposed on the left and right objects at an upper part of the first-stage cyclone separator 3 and inclined inward. As shown in FIG. 1, the air intakes 18 and 18 are arranged in communication with the discharge part 11 of the first-stage cyclone separator 3. As shown in FIG. 3, the second-stage cyclone separator 4 includes a case body 19, an external cyclone unit 20 accommodated therein, an internal cyclone unit 21 accommodated therein, and the like. Is done.
[0014]
The case body 19 is formed of a hollow cylinder, and a discharge port 22 is formed in the upper part, and an opening / closing valve 23 is provided in the lower part. On the other hand, the outer cyclone portion 20 is composed of an upper cylinder 24 and a trumpet tubular cylinder 25 which is inserted into the upper cylinder 24 and expands downwardly in a tapered shape. The upper cylinder 24 is provided with a fine filter 26. The internal cyclone portion 21 is composed of a tapered cylindrical tube 27 whose diameter increases upward, and the upper opening portion communicates with the discharge port 22.
[0015]
When air is introduced into the case main body 19 from the air intake 18 of the second-stage cyclonic separator 4 having the above structure, the air is relatively large in the fine dust while winding around the external cyclone portion 20. The dust 28 is removed. The dust 28 descends along the outer surface of the trumpet tubular cylinder 25, accumulates on the on-off valve 23 side, and is removed by opening the on-off valve 23. On the other hand, the air that has passed through the filter 26 of the external cyclone unit 20 is spirally wound, performs a cyclonic motion in the tapered cylindrical tube 27, pushes out the fine particles 29 downward, and sends the purified air upward. The purified air is discharged from the discharge port 22. On the other hand, the particles 29 accumulate below the tapered cylindrical tube 27 and are discharged when the on-off valve 23 is opened.
[0016]
Next, the operation of the triple cyclone separator 1 will be described. Insects and dust are removed from the outside air (air) introduced from the introduction port 6 of the hollow outer cylinder 2 by the mesh wire mesh 17, and the inside from the four introduction parts 14 of the outside air introduction part 9 of the first-stage cyclone separator 3 Enters, passes through the introduction path 15, and is ejected from the ejection port 16 into the taper tube 10 to perform a cyclonic motion. As a result, dust, dust, and the like are further removed and relatively cleaned air is ejected from the upper discharge portion 11. On the other hand, the removed dust, dust or the like is accumulated below the tapered tube 10 and is removed by opening the on-off valve 12.
[0017]
The relatively purified air ejected from the discharge part 11 enters the case body 19 from the air intakes 18 and 18 of the respective second-stage cyclone separators 4 and 4, and enters the external cyclone part 20 and the internal cyclone. Dust 28 and particles 29 are removed by the part 21 and the purified air is moved upward while moving in a cyclone motion, proceeds from the discharge port 22 toward the blowout port 7, and is connected to the blowout port 7. From FIG. 4).
[0018]
Next, an indoor air conditioner 100 using the triple cyclone separator 1 having the above structure will be described with reference to FIG. As described above, the room 31 of the building 32 where the thermal load is generated is divided into a space (A) where a human lives and a space (B) above it. The heat due to the heat load rises and accumulates on the space (B) side. The triple cyclone separator 1 is installed upright near one side of the outside of the chamber 31, and a fresh air intake pipe 30 connected to the outlet 7 is inserted into the chamber 31. In the case of the present embodiment, the fresh air intake pipe 30 is piped along the horizontal direction and inserted into the space (B). On the other hand, an exhaust port 33 is formed in the other side surface of the chamber 31 at a position substantially opposite to the fresh air intake pipe 30. An exhaust fan 34 may be provided in the exhaust port 33. In addition, a heat pump 35 is provided in a space (A) where a person or the like lives. For example, the heat pump 35 has a structure in which cold air is discharged from the outlet 36 into the space (A) and heat exchange with the space (A) is performed, and then the return of the cold air is introduced into the heat pump 35 from the inlet 37. Thus, by making the exhaust capacity of the triple cyclone separator 1 ventilate the entire chamber 31, the inside of the chamber 31 becomes substantially equal to the outside air temperature, and air is supplied from the triple cyclone separator 1. The air in the chamber 31 is discharged from the exhaust port 33 to the outside air side by the fresh air.
[0019]
When the season is summer, the outside air temperature outside the building 32 is about 35 ° C., for example. Therefore, when this outside air is introduced into the chamber 31, the air itself is fresh, but the temperature in the chamber 31 is close to 35 ° C. There is no particular problem if the space (B) where humans do not live is filled with fresh air even if it reaches 35 ° C, but it cannot be said that the space (A) is a comfortable space at 35 ° C. . Since the temperature of the comfortable space is about 23 ° C., the temperature should be lowered by 35 ° C.−23 ° C. = 12 ° C. in order to create a comfortable space. Therefore, the heat pump 35 only needs to exchange heat at 12 ° C., and may have a smaller capacity than the conventional case where both the spaces (B) and (A) are held at 23 ° C. Reduction and power saving effect. Since the heat generated in the chamber is excluded by the cyclone external air and is not considered as a load on the refrigerator, the load on the refrigerator may be small.
[0020]
On the other hand, if the outside air temperature is about 5 ° C. in winter, the temperature of fresh air introduced from the triple cyclone separator 1 into the chamber 31 is about 5 ° C. In this case, the space (A) only needs a heat pump 35 having a capacity for heating the space (A) by 23 ° C.−5 ° C. = 18 ° C. As described above, according to the present invention, clean air is sent into the chamber 31 and complete ventilation is performed to form a clean room. At the same time, equipment costs can be reduced and significant power savings can be achieved. . If there is heat generated in the room, it is used for heating. In addition, a heat pump that uses exhaust heat that uses generated heat as a heat source is provided in the air exhaust unit. FIG. 4 shows an example in which an exhaust heat recovery heat pump 45 is provided.
[0021]
Next, an indoor air conditioner 100a using the triple cyclone separator 1 of the present invention will be described with reference to FIG. In this case, as shown in the figure, the fresh air intake pipe 30 connected to the outlet 7 of the triple cyclone separator 1 extends horizontally in the chamber 31 to form a downward outlet 42 in the middle thereof and a heat pipe. A heat exchanger 43 is connected. A duct 44 communicating with the space (B) side of the chamber 31 is connected to the heat pipe heat exchanger 43. The duct 44 includes an inlet 45 communicating with the space (B) and an outlet 46 communicating with the atmosphere. A filter 47 is provided at the inlet 45. By adopting the above heat pipe heat exchanger 43, the heat in the chamber 31 can be used, and fresh air introduced from the triple cyclone separator 1 into the chamber 31 is heated without any special heat supply. In particular, power saving of the heat pump 35 in the space (A) in winter can be achieved.
[0022]
【The invention's effect】
1) According to the triple cyclone type separator of claim 1 of the present invention, the outside air is efficiently cyclone separated from the dust by the first stage cyclone type separator, the clean air is discharged and the second stage By using a dual cyclone separator in the cyclone separator, fine ducts and the like can be removed almost completely, and fresh air can be introduced into the room. Is called.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall structure of a triple cyclone separator according to the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line AA of the triple cyclone separator in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the detailed structure and operation of a second-stage cyclone separator used in the triple cyclone separator of the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the structure of an indoor air-conditioning apparatus using the triple cyclone separator according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an indoor air conditioner using a triple cyclone separator of the present invention and a heat pipe heat exchanger engaged therewith.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a conventional general indoor air conditioner.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an indoor air conditioner using a conventional cyclone separator.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a structure of an air introduction part of a conventional cyclone separator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Triple cyclone type separator 2 Hollow outer cylinder 3 1st stage cyclone type separator 4 2nd stage cyclone type separator 5 Base 6 Inlet 7 Outlet 8 Removal lid 9 Outside air introduction part 10 Taper tube 11 Discharge part 12 Opening and closing valve DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Outside air introduction guide plate 14 Introduction part 15 Introduction path 16 Jet outlet 17 Mesh wire net 18 Air intake 19 Case main body 20 External cyclone part 21 Internal cyclone part 22 Outlet 23 Open / close valve 24 Upper cylinder 25 Trumpet tubular cylinder 26 Filter 27 Taper Cylindrical pipe 28 garbage 29 particles 30 fresh air intake pipe 31 room 32 building 33 exhaust port 34 fan 35 heat pump 36 outlet 37 inlet 42 outlet 43 heat pipe heat exchanger 44 duct 45 inlet 46 outlet 47 filter 48 exhaust heat recovery heat pump 100 indoor air conditioning Equipment 100a Indoor air conditioner Place

Claims (1)

室内に外気をクリーンエアとして取り入れるためのトリプルサイクロン式分離器であって、該分離器は、空気吹出口を上方側に形成する中空外筒と、該中空外筒内に収納される第1段サイクロン式分離器及び第2段サイクロン式分離器とからなり、前記中空外筒と前記第1段サイクロン式分離器との間には外気を前記第1段サイクロン式分離器内に導入する外気導入部が形成され、前記第1段サイクロン式分離器は、前記外気導入部に連通し下方に向かって縮径する形状のテーパ管と、該テーパ管の上方に形成される外気の排出部と、前記テーパ管の下方に形成されて異物や有害物を排出するための開閉弁とを有するものからなり、前記第2段サイクロン式分離器は、前記排出部に連通する空気取入口を有する複数個のものからなり、その構造としては前記空気取入口に連通するケース本体と、該ケース本体内に収納されている外部サイクロン部と、更にこの外部サイクロン部内に収納されている内部サイクロン部とからなり、前記外気導入部は、円周方向に沿って等分位置に形成される複数箇所の外部の導入部と導入された外気の異物等を除去するためのフイルタ及び除去済の外気を前記第1段サイクロン式分離器内に導入するための噴出口を形成するものからなり、前記ケース本体は上方側に排出口を形成し下方側に異物等を排出する開閉弁を有するものからなり、前記外部サイクロン部はフイルタを有する上筒に上端側を挿入して下方に向かってテーパ状に末広がりするラッパ管状筒体とからなり、前記内部サイクロン部は上下を開放し上方に向かって拡径するテーパ状筒体とからなることを特徴とするトリプルサイクロン式分離器。A triple cyclone separator for taking outside air into the room as clean air, the separator comprising a hollow outer cylinder having an air outlet on the upper side, and a first stage accommodated in the hollow outer cylinder An outside air introduction system comprising a cyclone separator and a second-stage cyclone separator, and introducing outside air into the first-stage cyclone separator between the hollow outer cylinder and the first-stage cyclone separator. The first-stage cyclone separator is connected to the outside air introduction part and has a tapered pipe having a shape that is reduced in diameter downward, and an outside air discharge part formed above the taper pipe, The second-stage cyclone separator has a plurality of air intakes communicating with the discharge portion. The open-close valve is formed below the taper tube and discharges foreign matters and harmful substances. The structure As a case main body communicating with the air intake port, an external cyclone portion accommodated in the case main body, and an internal cyclone portion accommodated in the external cyclone portion. A plurality of external introduction portions formed at equal positions along the circumferential direction, a filter for removing foreign matter and the like of the introduced outside air, and the removed outside air into the first-stage cyclone separator The case main body has a discharge port on the upper side and an open / close valve for discharging foreign matter etc. on the lower side, and the external cyclone portion has a filter. consists of a trumpet tubular barrel body diverging tapered downward by inserting the upper end into a cylindrical, tapered cylindrical body the inner cyclone unit whose diameter increases upward to open the upper and lower Triple cyclone separator characterized by comprising the.
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