JP7470904B2 - Separation System - Google Patents

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Description

本発明は、分離システムに関する。本発明は、より詳細には、気体に含まれている固体を気体から分離する分離システムに関する。 The present invention relates to a separation system. More specifically, the present invention relates to a separation system that separates solids contained in a gas from the gas.

従来、ロータと、枠体と、複数の仕切板(羽根)と、複数の流路と、回転板と、を備え、気体から固体を分離する分離装置が知られている(特許文献1を参照)。 Conventionally, a separation device that separates solids from gas is known that includes a rotor, a frame, multiple partitions (vanes), multiple flow paths, and a rotating plate (see Patent Document 1).

枠体は、円筒状である。枠体は、ロータを囲んでロータと同軸的に配置されている。複数の仕切板は、ロータと枠体との間の空間に配置されて空間を区分する。複数の流路のそれぞれは、複数の仕切板のうち隣り合う2つの仕切板とロータと枠体とで規定される。回転板は、環状である。回転板は、複数の仕切板に連結されている。複数の仕切板の各々は、ロータに連結されている。複数の流路の各々は、ロータの回転中心軸に沿った方向においてロータの第1端側が上流側であり、かつ、ロータの第2端側が下流側である。分離装置は、複数の流路それぞれの下流側において複数の仕切板よりも回転中心軸側にあり、複数の流路のうち少なくとも1つの流路に連通し回転中心軸に直交する方向に開放されている少なくとも1つの中心出口と、複数の流路それぞれの下流側において回転中心軸に直交する方向で複数の仕切板よりも外側にあり、複数の流路のうち少なくとも1つの流路に連通し、回転中心軸に直交する方向に開放されている外周出口と、を備える。回転板は、複数の流路それぞれの下流側において複数の仕切板及び空間を覆う大きさである。 The frame is cylindrical. The frame is arranged coaxially with the rotor, surrounding the rotor. The partition plates are arranged in the space between the rotor and the frame to divide the space. Each of the multiple flow paths is defined by two adjacent partition plates among the multiple partition plates, the rotor, and the frame. The rotating plate is annular. The rotating plate is connected to the multiple partition plates. Each of the multiple partition plates is connected to the rotor. In each of the multiple flow paths, the first end side of the rotor is the upstream side in the direction along the central axis of rotation of the rotor, and the second end side of the rotor is the downstream side. The separation device includes at least one central outlet that is located closer to the central axis of rotation than the multiple partition plates on the downstream side of each of the multiple flow paths, communicates with at least one of the multiple flow paths, and is open in a direction perpendicular to the central axis of rotation, and an outer peripheral outlet that is located outside the multiple partition plates in the direction perpendicular to the central axis of rotation on the downstream side of each of the multiple flow paths, communicates with at least one of the multiple flow paths, and is open in a direction perpendicular to the central axis of rotation. The rotating plate is large enough to cover the multiple partition plates and spaces downstream of each of the multiple flow paths.

特許文献1に記載された分離装置では、回転板が、回転板の厚さ方向をロータの回転中心軸に沿った方向に揃えるように配置されている。このため、特許文献1に記載された分離装置では、気体から固体を効率良く分離することが可能となるが、圧力損失が大きくなってしまう。 In the separation device described in Patent Document 1, the rotating plates are arranged so that the thickness direction of the rotating plates is aligned along the central axis of rotation of the rotor. Therefore, the separation device described in Patent Document 1 can efficiently separate solids from gas, but the pressure loss is large.

国際公開第2016/163075号International Publication No. 2016/163075

本開示の目的は、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能な分離システムを提供することにある。 The objective of this disclosure is to provide a separation system that can improve separation performance while suppressing pressure loss.

本開示の一態様に係る分離システムは、筒体と、回転体と、を備える。筒体は、第1端に気体の流入口を有し、第2端に気体の流出口を有し、第1端と第2端との間において軸方向に交差する方向に貫通している複数の排出孔を有する。回転体は、筒体の内側に配置されており、筒体の軸方向に沿った回転中心軸を中心として回転可能である。回転体は、回転体の回転時に筒体内に旋回する気流を発生させる羽根を有する。筒体が軸方向において回転体よりも長い。分離システムは、円筒状の内筒部を更に備える。内筒部は、筒体の内側において軸方向における回転体と流出口との間に位置している。内筒部の内側空間が筒体の内側空間につながっている。 A separation system according to one aspect of the present disclosure includes a cylinder and a rotor. The cylinder has a gas inlet at a first end, a gas outlet at a second end, and a plurality of exhaust holes penetrating in a direction intersecting the axial direction between the first end and the second end. The rotor is disposed inside the cylinder and is rotatable about a central axis of rotation along the axial direction of the cylinder. The rotor has blades that generate a swirling airflow within the cylinder when the rotor rotates. The cylinder is longer in the axial direction than the rotor. The separation system further includes a cylindrical inner cylinder portion. The inner cylinder portion is located inside the cylinder between the rotor and the outlet in the axial direction. The inner space of the inner cylinder portion is connected to the inner space of the cylinder.

本開示の別の一態様に係る分離システムは、筒体と、内筒部と、を備える。筒体は、第1端に気体の流入口を有し、第2端に気体の流出口を有し、第1端と第2端との間において軸方向に交差する方向に貫通している排出孔を有する。内筒部は、筒体の内側に配置されており、軸方向において筒体よりも短い。分離システムは、筒体の流入口から流入して旋回している気流を内筒部の内側を通る第1の気流と内筒部の外側を通る第2の気流とに分けて、第2の気流を排出孔から排出させる。 A separation system according to another aspect of the present disclosure includes a cylinder and an inner cylinder portion. The cylinder has a gas inlet at a first end, a gas outlet at a second end, and a discharge hole penetrating in a direction intersecting the axial direction between the first end and the second end. The inner cylinder portion is disposed inside the cylinder and is shorter than the cylinder in the axial direction. The separation system separates the swirling airflow that flows in from the inlet of the cylinder into a first airflow that passes inside the inner cylinder portion and a second airflow that passes outside the inner cylinder portion, and discharges the second airflow from the discharge hole.

本開示の分離システムは、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system disclosed herein can improve separation performance while suppressing pressure loss.

図1は、実施形態1に係る分離システムの一部破断した斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a separation system according to a first embodiment. 図2Aは、同分離システムの正面図である。FIG. 2A is a front view of the separation system. 図2Bは、同分離システムの左側面図である。FIG. 2B is a left side view of the separation system. 図2Cは、同分離システムの右側面図である。FIG. 2C is a right side view of the separation system. 図3は、同分離システムを示し、図2CのA-A線断面図である。FIG. 3 shows the same separation system, and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2C. 図4は、同分離システムを示し、図2AのB-B線断面図である。FIG. 4 shows the same separation system, and is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2A. 図5は、同分離システムにおける筒体の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a cylindrical body in the separation system. 図6は、実施形態2に係る分離システムの一部破断した斜視図である。FIG. 6 is a perspective cutaway view of a separation system according to a second embodiment. 図7Aは、同分離システムの正面図である。FIG. 7A is a front view of the separation system. 図7Bは、同分離システムの左側面図である。FIG. 7B is a left side view of the separation system. 図7Cは、同分離システムの右側面図である。FIG. 7C is a right side view of the separation system. 図8は、同分離システムを示し、図7CのA-A線断面図である。FIG. 8 shows the same separation system, and is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 7C. 図9は、同分離システムを示し、図7AのB-B線断面図である。FIG. 9 shows the same separation system, and is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 7A. 図10は、同分離システムの要部説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of the main parts of the separation system. 図11は、同分離システムに関し、筒体の軸方向から見たときの回転体に対する内筒部の上流端の位置と除塵率との関係を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the position of the upstream end of the inner cylindrical portion relative to the rotor when viewed from the axial direction of the cylindrical portion and the dust removal rate in the separation system. 図12は、実施形態3に係る分離システムの一部破断した斜視図である。FIG. 12 is a perspective cutaway view of a separation system according to a third embodiment. 図13は、同分離システムの右側面図である。FIG. 13 is a right side view of the separation system. 図14は、同分離システムを示し、図13のA-A線断面図である。FIG. 14 shows the same separation system, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図15は、実施形態4に係る分離システムの右側面図である。FIG. 15 is a right side view of the separation system according to the fourth embodiment. 図16は、同分離システムを示し、図15のA-A線断面図である。FIG. 16 shows the same separation system, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図17は、実施形態5に係る分離システムの一部破断した斜視図である。FIG. 17 is a partially cutaway perspective view of a separation system according to the fifth embodiment. 図18は、同分離システムの右側面図である。FIG. 18 is a right side view of the separation system. 図19は、同分離システムを示し、図18のA-A線断面図である。FIG. 19 shows the same separation system, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

(実施形態1)
以下、実施形態1に係る分離システム1について、図1~図5に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る分離システム1の一部破断した斜視図である。図2Aは、同分離システム1の正面図である。図2Bは、同分離システム1の左側面図である。図2Cは、同分離システム1の右側面図である。図3は、同分離システムを示し、図2CのA-A線断面図である。図4は、同分離システムを示し、図2AのB-B線断面図である。図5は、同分離システムにおける筒体の斜視図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a separation system 1 according to a first embodiment will be described with reference to Figs. 1 to 5. Fig. 1 is a partially cutaway perspective view of the separation system 1 according to the first embodiment. Fig. 2A is a front view of the separation system 1. Fig. 2B is a left side view of the separation system 1. Fig. 2C is a right side view of the separation system 1. Fig. 3 is a cross-sectional view of the separation system taken along line A-A in Fig. 2C. Fig. 4 is a cross-sectional view of the separation system taken along line B-B in Fig. 2A. Fig. 5 is a perspective view of a cylinder in the separation system.

(1)概要
実施形態1に係る分離システム1は、例えば、送風機能を有する空調設備の上流側に設けられ、空気(気体)中の固体を分離する。空調設備は、例えば、上流側から下流側へ空気を送風する送風装置である。送風装置は、例えば、電動ファンである。空調設備は、送風装置に限らず、例えば、換気装置、エアコンディショナー、給気キャビネットファン、送風装置と熱交換器とを備える空気調和システム等でもよい。空調設備により分離システム1に流す空気の流量は、例えば、100m/h~300m/hである。分離システム1に流れる空気の流量は、空調設備を流れる空気の流量と実質的に同じである。
(1) Overview The separation system 1 according to the first embodiment is provided, for example, upstream of an air conditioning facility having a blowing function, and separates solids in air (gas). The air conditioning facility is, for example, a blower that blows air from the upstream side to the downstream side. The blower is, for example, an electric fan. The air conditioning facility is not limited to a blower, and may be, for example, a ventilator, an air conditioner, an air supply cabinet fan, or an air conditioning system equipped with a blower and a heat exchanger. The flow rate of air flowing into the separation system 1 by the air conditioning facility is, for example, 100 m 3 /h to 300 m 3 /h. The flow rate of air flowing into the separation system 1 is substantially the same as the flow rate of air flowing through the air conditioning facility.

分離システム1は、図1~4に示すように、筒体2と、回転体3と、を備える。筒体2は、第1端21に気体の流入口23を有し、第2端22に気体の流出口24を有する。筒体2は、筒体2の軸方向に交差する方向(筒体2の厚み方向)に貫通している排出孔25を有する。排出孔25は、例えば空気に含まれている固体を筒体2の外側に排出するための孔である。排出孔25は、筒体2の内側空間と筒体2の外側空間とをつないでいる。言い換えれば、排出孔25は、筒体2の内外を連通させる。回転体3は、筒体2の内側に配置されている。回転体3は、回転体3の回転時に筒体2内に旋回する気流を発生させる羽根36を有する。分離システム1では、筒体2と回転体3との間に、流入口23から流出口24に向かう流路200が形成されている。 As shown in Figs. 1 to 4, the separation system 1 includes a cylinder 2 and a rotor 3. The cylinder 2 has a gas inlet 23 at a first end 21 and a gas outlet 24 at a second end 22. The cylinder 2 has a discharge hole 25 penetrating in a direction intersecting the axial direction of the cylinder 2 (thickness direction of the cylinder 2). The discharge hole 25 is a hole for discharging solids contained in the air to the outside of the cylinder 2. The discharge hole 25 connects the inner space of the cylinder 2 to the outer space of the cylinder 2. In other words, the discharge hole 25 connects the inside and outside of the cylinder 2. The rotor 3 is disposed inside the cylinder 2. The rotor 3 has a blade 36 that generates a swirling airflow in the cylinder 2 when the rotor 3 rotates. In the separation system 1, a flow path 200 is formed between the cylinder 2 and the rotor 3, from the inlet 23 to the outlet 24.

分離システム1は、モータ4を更に備える。モータ4は、回転体3を回転させる。ここで、分離システム1は、回転体3とモータ4の回転軸42(図3を参照)との両方に連結されたシャフト7を更に備える。 The separation system 1 further includes a motor 4. The motor 4 rotates the rotor 3. Here, the separation system 1 further includes a shaft 7 connected to both the rotor 3 and the rotation shaft 42 of the motor 4 (see FIG. 3).

分離システム1は、円筒状の内筒部5を更に備える。内筒部5は、筒体2の内側において筒体2の軸方向における回転体3と流出口24との間に位置している。内筒部5の内側空間は、筒体2の内側空間につながっている。 The separation system 1 further includes a cylindrical inner tube portion 5. The inner tube portion 5 is located inside the tube body 2, between the rotor 3 and the outlet port 24 in the axial direction of the tube body 2. The inner space of the inner tube portion 5 is connected to the inner space of the tube body 2.

分離システム1は、筐体6を更に備える。筐体6は、筒体2の外側に配置されており、筒体2を収容している。 The separation system 1 further includes a housing 6. The housing 6 is disposed outside the cylindrical body 2 and houses the cylindrical body 2.

分離システム1は、排気ダクト9を更に備える。排気ダクト9は、内筒部5の外側において筐体6に接続されている。排気ダクト9の内側空間は、筐体6と筒体2との間の空間につながっている。 The separation system 1 further includes an exhaust duct 9. The exhaust duct 9 is connected to the housing 6 on the outside of the inner cylinder portion 5. The inner space of the exhaust duct 9 is connected to the space between the housing 6 and the cylinder body 2.

分離システム1は、上流側から流路200に流入した空気を、回転体3のまわりで螺旋状に回転させながら、流路200の下流側に流すことができる。ここにおける「上流側」は、空気の流れる方向でみたときの上流側(一次側)を意味する。また、「下流側」は、空気の流れる方向でみたときの下流側(二次側)を意味する。 The separation system 1 can direct air that has flowed into the flow path 200 from the upstream side to the downstream side of the flow path 200 while rotating the air in a spiral shape around the rotor 3. In this case, "upstream side" refers to the upstream side (primary side) when viewed in the direction of air flow. Additionally, "downstream side" refers to the downstream side (secondary side) when viewed in the direction of air flow.

空気中の固体としては、例えば、微粒子、塵埃等が挙げられる。微粒子としては、例えば、粒子状物質等が挙げられる。粒子状物質としては、微粒子として直接空気中に放出される一次生成粒子、気体として空気中に放出されたものが空気中で微粒子として生成される二次生成粒子等がある。一次生成粒子としては、例えば、土壌粒子(黄砂等)、粉塵、植物性粒子(花粉等)、動物性粒子(カビの胞子等)、煤等が挙げられる。粒子状物質としては、大きさの分類として、例えば、PM(Particulate Matter)1.0、PM2.5(微小粒子状物質)、PM10、SPM(Suspended Particulate Matter、浮遊粒子状物質)等を挙げられる。PM1.0は、粒子径1.0μmで50%の捕集効率を持つ分粒装置を透過する微粒子である。PM2.5は、粒子径2.5μmで50%の捕集効率を持つ分粒装置を透過する微粒子である。PM10は、粒子径10μmで50%の捕集効率を持つ分粒装置を透過する微粒子である。SPMは、粒子径10μmで100%の捕集効率を持つ分粒装置を透過する微粒子であり、PM6.5-7.0に相当し、PM10よりも少し小さな微粒子である。 Examples of solids in the air include fine particles and dust. Examples of fine particles include particulate matter. Particulate matter includes primary particles that are directly released into the air as fine particles, and secondary particles that are released into the air as gas and then generated as fine particles in the air. Examples of primary particles include soil particles (yellow sand, etc.), dust, plant particles (pollen, etc.), animal particles (mold spores, etc.), soot, etc. Particulate matter can be classified by size, for example, into PM (Particulate Matter) 1.0, PM2.5 (fine particulate matter), PM10, SPM (Suspended Particulate Matter, suspended particulate matter), etc. PM1.0 is a fine particle with a particle diameter of 1.0 μm that passes through a particle size separator with a collection efficiency of 50%. PM2.5 is a fine particle with a particle diameter of 2.5 μm that passes through a classifier with a collection efficiency of 50%. PM10 is a fine particle with a particle diameter of 10 μm that passes through a classifier with a collection efficiency of 50%. SPM is a fine particle with a particle diameter of 10 μm that passes through a classifier with a collection efficiency of 100%, and is equivalent to PM6.5-7.0, and is slightly smaller than PM10.

(2)詳細
上述のように、分離システム1は、筒体2と、回転体3と、内筒部5と、筐体6と、モータ4と、シャフト7と、を備える。
(2) Details As described above, the separation system 1 includes the cylindrical body 2, the rotating body 3, the inner cylindrical portion 5, the housing 6, the motor 4, and the shaft 7.

筒体2は、円筒状に形成されている。筒体2は、第1端21に気体の流入口23を有し、第2端22に気体の流出口24を有する。筒体2の材料は、例えば、ABS樹脂である。 The cylinder 2 is formed in a cylindrical shape. The cylinder 2 has a gas inlet 23 at a first end 21 and a gas outlet 24 at a second end 22. The material of the cylinder 2 is, for example, ABS resin.

上述のように、筒体2は、筒体2の第1端21と第2端22との間において筒体2の軸方向に交差する方向に貫通している排出孔25を有する。筒体2は、複数(図示例では、44個)の排出孔25を有する。複数の排出孔25の各々は、図5に示すように、実質的に4分の1円弧状である。複数の排出孔25の各々は、筒体2の周方向及び軸方向それぞれに並んでいる。これにより、分離システム1では、筒体2に流入した空気中の固体の大きさ又は筒体2の軸方向における位置に関係なく、筒体2の内周面27付近を通っている固体を、排出孔25から排出することが可能となる。複数の排出孔25は、図1及び3に示すように、回転体3の外側に位置している第1群(図示例では、32個)の排出孔25と、内筒部5の外側に位置している第2群(図示例では、12個)の排出孔25と、を含む。 As described above, the cylinder 2 has discharge holes 25 penetrating between the first end 21 and the second end 22 of the cylinder 2 in a direction intersecting the axial direction of the cylinder 2. The cylinder 2 has a plurality of discharge holes 25 (44 in the illustrated example). Each of the plurality of discharge holes 25 is substantially a quarter arc shape as shown in FIG. 5. Each of the plurality of discharge holes 25 is aligned in the circumferential direction and the axial direction of the cylinder 2. This makes it possible for the separation system 1 to discharge solids passing near the inner circumferential surface 27 of the cylinder 2 from the discharge holes 25 regardless of the size of the solids in the air flowing into the cylinder 2 or the position in the axial direction of the cylinder 2. The plurality of discharge holes 25 includes a first group (32 in the illustrated example) of discharge holes 25 located outside the rotating body 3 and a second group (12 in the illustrated example) of discharge holes 25 located outside the inner cylinder portion 5, as shown in FIGS. 1 and 3.

回転体3は、筒体2の内側で筒体2と同軸的に配置されている。「筒体2と同軸的に配置されている」とは、回転体3が、回転体3の回転中心軸A3(図3を参照)を筒体2の中心軸A2(図3を参照)に揃えるように配置されていることを意味する。回転体3は、図2C、図3及び図4に示すように、複数の羽根36と、回転体本体(ハブ)30と、を有する。回転体本体30には、複数の羽根36の基端361がつながっている。回転体本体30は、円柱状である。回転体本体30の材料は、例えば、ポリカーボネート樹脂である。 The rotor 3 is disposed coaxially with the cylindrical body 2 inside the cylindrical body 2. "Disposed coaxially with the cylindrical body 2" means that the rotor 3 is disposed so that the central axis of rotation A3 (see FIG. 3) of the rotor 3 is aligned with the central axis A2 (see FIG. 3) of the cylindrical body 2. As shown in FIG. 2C, FIG. 3, and FIG. 4, the rotor 3 has a plurality of blades 36 and a rotor body (hub) 30. The base ends 361 of the plurality of blades 36 are connected to the rotor body 30. The rotor body 30 is cylindrical. The material of the rotor body 30 is, for example, polycarbonate resin.

回転体3の回転中心軸A3に沿った方向において、回転体3の長さは、筒体2の長さよりも短い。 In the direction along the central axis A3 of the rotor 3, the length of the rotor 3 is shorter than the length of the cylindrical body 2.

回転体本体30は、図3に示すように、流入口23側の第1端31と、流出口24側の第2端32と、を有する。回転体本体30の第1端31は、筒体2の軸方向(筒体2の中心軸A2に沿った方向)において、流入口23の近くに配置されている。また、回転体本体30の第2端32は、筒体2の軸方向において、流出口24の近くに配置されている。 As shown in FIG. 3, the rotor body 30 has a first end 31 on the inlet 23 side and a second end 32 on the outlet 24 side. The first end 31 of the rotor body 30 is disposed near the inlet 23 in the axial direction of the cylinder 2 (the direction along the central axis A2 of the cylinder 2). The second end 32 of the rotor body 30 is disposed near the outlet 24 in the axial direction of the cylinder 2.

筒体2と回転体本体30との間には、複数(ここでは、23枚)の羽根36が配置されている。複数の羽根36の各々は、基端361と、先端362と、を有する。複数の羽根36の基端361は、回転体本体30につながっている。複数の羽根36の各々は、回転体本体30の第1端31から第2端32に亘って形成されている。複数の羽根36の材料は、例えば、ポリカーボネート樹脂である。回転体3では、回転体本体30の材料と複数の羽根36の材料とが同じであるが、異なってもよい。 A plurality of (here, 23) blades 36 are arranged between the cylinder 2 and the rotor body 30. Each of the blades 36 has a base end 361 and a tip end 362. The base ends 361 of the blades 36 are connected to the rotor body 30. Each of the blades 36 is formed from the first end 31 to the second end 32 of the rotor body 30. The material of the blades 36 is, for example, polycarbonate resin. In the rotor 3, the material of the rotor body 30 and the material of the blades 36 are the same, but may be different.

複数の羽根36の各々は、平板状である。複数の羽根36の各々は、回転体本体30の外周面37と筒体2の内周面27との間の空間(流路200)において回転体3の回転中心軸A3と平行に配置されている。複数の羽根36の各々は、図3及び図4に示すように、羽根36の先端362と筒体2の内周面27との間に隙間が形成されるように配置されている。言い換えれば、分離システム1は、複数の羽根36の各々と筒体2の内周面27との間に隙間がある。 Each of the vanes 36 is flat. Each of the vanes 36 is arranged parallel to the central axis of rotation A3 of the rotor 3 in the space (flow path 200) between the outer circumferential surface 37 of the rotor main body 30 and the inner circumferential surface 27 of the cylindrical body 2. As shown in Figures 3 and 4, each of the vanes 36 is arranged such that a gap is formed between the tip 362 of the vane 36 and the inner circumferential surface 27 of the cylindrical body 2. In other words, in the separation system 1, there is a gap between each of the vanes 36 and the inner circumferential surface 27 of the cylindrical body 2.

複数の羽根36の各々は、回転体本体30の周方向に沿う方向に交差するように配置されている。複数の羽根36は、回転体本体30の周方向において等角度間隔で離れて配置されている。ここでいう「等角度間隔」とは、厳密に同じ角度間隔である場合だけに限らず、例えば、所定の誤差範囲内の誤差を含む角度間隔であってもよい。 Each of the multiple blades 36 is arranged so as to intersect in a direction along the circumferential direction of the rotating body 30. The multiple blades 36 are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction of the rotating body 30. The "equal angular intervals" mentioned here are not limited to strictly the same angular intervals, but may also be, for example, angular intervals that include an error within a predetermined error range.

分離システム1では、筒体2の軸方向において流出口24側から見て、図4に示すように、複数の羽根36の各々が、回転体本体30の一径方向に対して回転体3の回転方向R1に所定角度(例えば、45度)だけ傾いている。所定角度は、45度に限らず、例えば、10度~80度の範囲内の角度であればよい。 In the separation system 1, as shown in FIG. 4, when viewed from the outlet 24 side in the axial direction of the cylinder 2, each of the multiple vanes 36 is inclined at a predetermined angle (e.g., 45 degrees) toward the rotation direction R1 of the rotor 3 with respect to one radial direction of the rotor main body 30. The predetermined angle is not limited to 45 degrees, and may be, for example, an angle within the range of 10 degrees to 80 degrees.

回転体3は、シャフト7を介してモータ4の回転軸42と連結されている。より詳細には、分離システム1では、回転体3がシャフト7に連結され、シャフト7がモータ4の回転軸42と連結されている。これにより、回転体3は、モータ4の回転軸42及びシャフト7と一緒に回転することができる。分離システム1では、回転軸42とシャフト7とが、一直線上に並ぶように配置されている。 The rotating body 3 is connected to the rotating shaft 42 of the motor 4 via the shaft 7. More specifically, in the separation system 1, the rotating body 3 is connected to the shaft 7, and the shaft 7 is connected to the rotating shaft 42 of the motor 4. This allows the rotating body 3 to rotate together with the rotating shaft 42 and shaft 7 of the motor 4. In the separation system 1, the rotating shaft 42 and shaft 7 are arranged so as to be aligned in a straight line.

モータ4は、回転体3を回転体3の回転中心軸A3のまわりで回転させる。回転体3の回転数は、例えば、1500rpm(revolutions per minute)~3000rpmである。モータ4は、例えば、直流モータである。モータ4は、例えば、外部の駆動回路により駆動される。 The motor 4 rotates the rotor 3 around the central axis A3 of the rotor 3. The rotation speed of the rotor 3 is, for example, 1500 rpm (revolutions per minute) to 3000 rpm. The motor 4 is, for example, a DC motor. The motor 4 is driven, for example, by an external drive circuit.

モータ4は、図3に示すように、モータ本体41と、モータ本体41から一部が突出している上述の回転軸42と、を備える。回転軸42は、円柱状である。モータ4は、回転体3の上流側に配置されている。 As shown in FIG. 3, the motor 4 includes a motor body 41 and the above-mentioned rotating shaft 42, a portion of which protrudes from the motor body 41. The rotating shaft 42 is cylindrical. The motor 4 is disposed upstream of the rotating body 3.

シャフト7は、棒状であり、筒体2の流入口23と流出口24とのうち流入口23側に位置する第1端71と、流出口24側に位置する第2端72と、を有する。シャフト7の材料は、例えば、ステンレス鋼である。シャフト7は、その軸線が回転体3の回転中心軸A3と一致するように配置される。分離システム1では、シャフト7の第1端71が、回転体本体30内に位置し、シャフト7の第2端72が筒体2の流出口24側に位置している。分離システム1は、シャフト7を回転自在に支持する軸受8を備えている。軸受8がシャフト7の第2端72を回転自在に支持する。 The shaft 7 is rod-shaped and has a first end 71 located on the inlet 23 side of the inlet 23 and an outlet 24 of the cylinder 2, and a second end 72 located on the outlet 24 side. The material of the shaft 7 is, for example, stainless steel. The shaft 7 is arranged so that its axis coincides with the central axis of rotation A3 of the rotor 3. In the separation system 1, the first end 71 of the shaft 7 is located inside the rotor main body 30, and the second end 72 of the shaft 7 is located on the outlet 24 side of the cylinder 2. The separation system 1 is provided with a bearing 8 that rotatably supports the shaft 7. The bearing 8 rotatably supports the second end 72 of the shaft 7.

分離システム1は、第1カバー11と、第2カバー12と、を更に備える。第1カバー11は、筒体2の上流側に配置されている。第2カバー12は、筒体2の下流側に配置されている。分離システム1では、筒体2及び筐体6が、第1カバー11と第2カバー12とにより保持されている。筐体6は、円筒状であり、第1端61と、第2端62と、を有する。筐体6は、筒体2と同軸的に配置されている。「筒体2と同軸的に配置されている」とは、筐体6が、円筒状の筐体6の中心軸を筒体2の中心軸A2(図3参照)に揃えるように配置されていることを意味する。 The separation system 1 further includes a first cover 11 and a second cover 12. The first cover 11 is disposed on the upstream side of the cylinder 2. The second cover 12 is disposed on the downstream side of the cylinder 2. In the separation system 1, the cylinder 2 and the housing 6 are held by the first cover 11 and the second cover 12. The housing 6 is cylindrical and has a first end 61 and a second end 62. The housing 6 is disposed coaxially with the cylinder 2. "Disposed coaxially with the cylinder 2" means that the housing 6 is disposed so that the central axis of the cylindrical housing 6 is aligned with the central axis A2 (see FIG. 3) of the cylinder 2.

分離システム1では、モータ4が、第1カバー11に着脱可能に取り付けられている。モータ4は、第1カバー11に対して例えば複数のねじによって固定されている。分離システム1では、軸受8が、第2カバー12に固定されている。 In the separation system 1, the motor 4 is removably attached to the first cover 11. The motor 4 is fixed to the first cover 11, for example, by a plurality of screws. In the separation system 1, the bearing 8 is fixed to the second cover 12.

第1カバー11には、図3に示すように、筒体2の第1端21を位置決めしている円環状の溝114と、筐体6の第1端61を位置決めしている円環状の溝115と、が形成されている。第2カバー12には、図3に示すように、筒体2の第2端22を位置決めしている円環状の溝124と、筐体6の第2端62を位置決めしている円環状の溝125と、が形成されている。 As shown in Fig. 3, the first cover 11 is formed with an annular groove 114 that positions the first end 21 of the cylindrical body 2, and an annular groove 115 that positions the first end 61 of the housing 6. As shown in Fig. 3, the second cover 12 is formed with an annular groove 124 that positions the second end 22 of the cylindrical body 2, and an annular groove 125 that positions the second end 62 of the housing 6.

筒体2の軸方向から見て、第1カバー11の外周形状は、例えば、正方形状である(図2Bを参照)。第1カバー11は、第1フレーム部111と、第1取付部112と、4つの第1梁部113と、を有する。第1フレーム部111の外周形状は、第1カバー11の外周形状と同じある。第1フレーム部111の内周形状は、円形状である。第1フレーム部111の内径は、回転体本体30の外径よりも大きく、筒体2の内径よりも小さい。第1取付部112は、円盤状であって、第1フレーム部111の内側に配置されている。第1取付部112には、モータ4が取り付けられている。4つの第1梁部113は、第1フレーム部111と第1取付部112とをつないでいる。4つの第1梁部113は、第1取付部112の周方向において等間隔で離れて配置されている。第1カバー11の材料は、例えば、アルミニウムである。 When viewed from the axial direction of the cylindrical body 2, the outer peripheral shape of the first cover 11 is, for example, a square shape (see FIG. 2B). The first cover 11 has a first frame portion 111, a first mounting portion 112, and four first beam portions 113. The outer peripheral shape of the first frame portion 111 is the same as the outer peripheral shape of the first cover 11. The inner peripheral shape of the first frame portion 111 is a circle. The inner diameter of the first frame portion 111 is larger than the outer diameter of the rotating body main body 30 and smaller than the inner diameter of the cylindrical body 2. The first mounting portion 112 is disk-shaped and is disposed inside the first frame portion 111. The motor 4 is attached to the first mounting portion 112. The four first beam portions 113 connect the first frame portion 111 and the first mounting portion 112. The four first beam portions 113 are disposed at equal intervals in the circumferential direction of the first mounting portion 112. The material of the first cover 11 is, for example, aluminum.

筒体2の軸方向から見て、第2カバー12の外周形状は、正方形状である(図2Cを参照)。第2カバー12は、第2フレーム部121と、第2取付部122と、4つの第2梁部123と、を有する。第2フレーム部121の外周形状は、第2カバー12の外周形状と同じである。第2フレーム部121の内周形状は、円形状である。第2フレーム部121の内径は、筒体2の内径よりも小さく、内筒部5の内径と同じであり、回転体本体30の外径よりも大きい。第2取付部122は、円盤状であって、第2フレーム部121の内側に配置されている。第2取付部122には、軸受8が取り付けられている。軸受8は、転がり軸受であり、第2取付部122の凹部に圧入されることで第2取付部122に取り付けられている。4つの第2梁部123は、第2フレーム部121と第2取付部122とをつないでいる。4つの第2梁部123は、第2取付部122の周方向において等間隔で離れて配置されている。第2カバー12の材料は、例えば、アルミニウムである。 When viewed from the axial direction of the cylindrical body 2, the outer peripheral shape of the second cover 12 is square (see FIG. 2C). The second cover 12 has a second frame portion 121, a second mounting portion 122, and four second beam portions 123. The outer peripheral shape of the second frame portion 121 is the same as the outer peripheral shape of the second cover 12. The inner peripheral shape of the second frame portion 121 is circular. The inner diameter of the second frame portion 121 is smaller than the inner diameter of the cylindrical body 2, the same as the inner diameter of the inner cylindrical portion 5, and larger than the outer diameter of the rotating body main body 30. The second mounting portion 122 is disk-shaped and is disposed inside the second frame portion 121. The bearing 8 is attached to the second mounting portion 122. The bearing 8 is a rolling bearing, and is attached to the second mounting portion 122 by being pressed into the recess of the second mounting portion 122. The four second beams 123 connect the second frame portion 121 and the second mounting portion 122. The four second beams 123 are spaced apart at equal intervals in the circumferential direction of the second mounting portion 122. The material of the second cover 12 is, for example, aluminum.

第1カバー11の第1フレーム部111と第2カバー12の第2フレーム部121とは、例えば筐体6を囲むように配置される複数本の棒状の連結部材を介して連結されている。 The first frame portion 111 of the first cover 11 and the second frame portion 121 of the second cover 12 are connected via multiple rod-shaped connecting members arranged, for example, to surround the housing 6.

内筒部5は、筒体2の内側において、筒体2の軸方向における回転体3と流出口24との間に位置している。内筒部5は、回転体3側の上流端51と流出口24側の下流端52とを有する。内筒部5は、例えば、第2カバー12に固定されている。より詳細には、内筒部5では、例えば、内筒部5の下流端52が第2カバー12の4つの第2梁部123に固定されている。 The inner cylinder portion 5 is located inside the cylinder body 2, between the rotor 3 and the outlet port 24 in the axial direction of the cylinder body 2. The inner cylinder portion 5 has an upstream end 51 on the rotor 3 side and a downstream end 52 on the outlet port 24 side. The inner cylinder portion 5 is fixed to, for example, the second cover 12. More specifically, in the inner cylinder portion 5, for example, the downstream end 52 of the inner cylinder portion 5 is fixed to the four second beam portions 123 of the second cover 12.

分離システム1では、内筒部5の内径は、筒体2の軸方向における位置によらず一定である。内筒部5の内径は、筒体2の内径よりも小さく、回転体本体30の外径よりも大きい。したがって、内筒部5の内側空間は、筒体2の内側空間につながっている。内筒部5の材料は、例えば、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂である。 In the separation system 1, the inner diameter of the inner cylinder 5 is constant regardless of the axial position of the cylinder 2. The inner diameter of the inner cylinder 5 is smaller than the inner diameter of the cylinder 2 and larger than the outer diameter of the rotor main body 30. Therefore, the inner space of the inner cylinder 5 is connected to the inner space of the cylinder 2. The material of the inner cylinder 5 is, for example, ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) resin.

分離システム1は、内筒部5と筒体2との間に形成されており排出孔25とつながっている空間S1(図3を参照)を有する。分離システム1では、空間S1は、内筒部5と筒体2と第2カバー12とで囲まれている。分離システム1では、空間S1が、固体の滞在する溜まり部としての機能も有する。また、分離システム1では、内筒部5の内側に空洞10がある。ここにおいて、分離システム1では、モータ4が筒体2の上流側に配置されているので、内筒部5の内側には、内筒部5の内側にモータ4を配置する場合と比べて、より大きな空洞10が形成されている。分離システム1では、シャフト7のうち内筒部5の内側に位置している部分と内筒部5との間に別部材が介在せず、空洞10のみが形成されている。 The separation system 1 has a space S1 (see FIG. 3) formed between the inner cylinder 5 and the cylinder 2 and connected to the discharge hole 25. In the separation system 1, the space S1 is surrounded by the inner cylinder 5, the cylinder 2, and the second cover 12. In the separation system 1, the space S1 also functions as a reservoir for solids. In the separation system 1, a cavity 10 is formed inside the inner cylinder 5. Here, in the separation system 1, the motor 4 is disposed upstream of the cylinder 2, so a larger cavity 10 is formed inside the inner cylinder 5 compared to when the motor 4 is disposed inside the inner cylinder 5. In the separation system 1, no separate member is interposed between the part of the shaft 7 located inside the inner cylinder 5 and the inner cylinder 5, and only the cavity 10 is formed.

筐体6は、筒体2の外側に配置されており、筒体2を収容している。筐体6は、円筒状である。筐体6の内径は、筒体2の軸方向における位置によらず一定である。筐体6の内径は、筒体2の外径よりも大きい。筐体6の材料は、例えば、ABS樹脂である。 The housing 6 is disposed outside the cylindrical body 2 and houses the cylindrical body 2. The housing 6 is cylindrical. The inner diameter of the housing 6 is constant regardless of the position in the axial direction of the cylindrical body 2. The inner diameter of the housing 6 is larger than the outer diameter of the cylindrical body 2. The material of the housing 6 is, for example, ABS resin.

排気ダクト9は、内筒部5の外側において筐体6に接続されている。排気ダクト9の内側空間は、筐体6と筒体2との間の空間につながっている。ここにおいて、筐体6は、筐体6の軸方向の第1端61と第2端62との間に排気孔65(図4を参照)を有する。排気ダクト9は、例えば、筐体6の外周面66において排気孔65の周縁に接続されている。排気ダクト9は、筒体2の排出孔25から筐体6内に排出された気体に含まれる固体を筐体6の外部へ排出するためのダクトである。 The exhaust duct 9 is connected to the housing 6 on the outside of the inner tube portion 5. The inner space of the exhaust duct 9 is connected to the space between the housing 6 and the cylindrical body 2. Here, the housing 6 has an exhaust hole 65 (see FIG. 4) between a first end 61 and a second end 62 in the axial direction of the housing 6. The exhaust duct 9 is connected to the periphery of the exhaust hole 65 on the outer peripheral surface 66 of the housing 6, for example. The exhaust duct 9 is a duct for discharging solids contained in the gas discharged into the housing 6 from the discharge hole 25 of the cylindrical body 2 to the outside of the housing 6.

排気ダクト9は、筒体2の軸方向から見て、図4に示すように、筐体6の外周面66から外周面66の一接線方向に沿った方向に延びている。ここにおいて、一接線方向は、回転体3の回転方向R1に沿った方向である。分離システム1では、排気ダクト9の延びている方向から見て、筐体6の排気孔65と筒体2の少なくとも1つの排出孔25の少なくとも一部とが重複している。 As shown in FIG. 4, when viewed from the axial direction of the cylindrical body 2, the exhaust duct 9 extends from the outer peripheral surface 66 of the housing 6 in a direction along one tangent to the outer peripheral surface 66. Here, the one tangent direction is a direction along the rotation direction R1 of the rotating body 3. In the separation system 1, when viewed from the direction in which the exhaust duct 9 extends, the exhaust hole 65 of the housing 6 and at least a portion of at least one discharge hole 25 of the cylindrical body 2 overlap.

(3)分離システムの動作
以下、分離システム1の動作例について説明する。
(3) Operation of Separation System An example of the operation of the separation system 1 will now be described.

分離システム1では、シャフト7に連結されている回転体3の回転方向R1が、モータ4の回転軸42の回転方向と同じとなる。回転体3の回転方向R1は、例えば、筒体2の流出口24側から見て、時計回り方向である。回転体3の回転角速度は、モータ4の回転軸42の回転角速度と同じである。 In the separation system 1, the rotation direction R1 of the rotor 3 connected to the shaft 7 is the same as the rotation direction of the rotating shaft 42 of the motor 4. The rotation direction R1 of the rotor 3 is, for example, a clockwise direction when viewed from the outlet 24 side of the cylindrical body 2. The rotational angular velocity of the rotor 3 is the same as the rotational angular velocity of the rotating shaft 42 of the motor 4.

分離システム1では、羽根36を有する回転体3が回転することで、筒体2の内側空間(流路200)に流入した空気に対して、回転中心軸A3のまわりの回転方向の力を与えることが可能となる。分離システム1では、羽根36を有する回転体3が回転することにより、筒体2の内側空間を流れる空気の速度ベクトルが、回転中心軸A3に平行な方向の速度成分と、回転中心軸A3のまわりの回転方向の速度成分と、を有することになる。要するに、分離システム1では、羽根36を有する回転体3が回転することにより、筒体2内に旋回する気流を発生させる。旋回する気流は、3次元の螺旋状に回転する気流である。 In the separation system 1, the rotation of the rotor 3 having the blades 36 makes it possible to apply a force in the rotational direction around the central axis of rotation A3 to the air that has flowed into the inner space (flow path 200) of the cylinder 2. In the separation system 1, the rotation of the rotor 3 having the blades 36 causes the velocity vector of the air flowing through the inner space of the cylinder 2 to have a velocity component parallel to the central axis of rotation A3 and a velocity component in the rotational direction around the central axis of rotation A3. In short, in the separation system 1, the rotation of the rotor 3 having the blades 36 generates a swirling airflow inside the cylinder 2. The swirling airflow is an airflow that rotates in a three-dimensional spiral.

分離システム1では、外部の空気が第1フレーム部111の内側の空間を通して筒体2の流入口23に流入する。第1フレーム部111の内側の空間は、第1カバー11の第1フレーム部111と第1取付部112と4つの第1梁部113のうち隣り合う2つの第1梁部113と、で囲まれた空間を含む。筒体2に流入した空気に含まれていた固体は、筒体2の内側空間(流路200)において螺旋状に回転するときに回転体3の回転中心軸A3から筒体2の内周面27に向かう方向の遠心力を受ける。遠心力を受けた固体は、筒体2の内周面27へ向かい、筒体2の内周面27付近を内周面27に沿って螺旋状に回転する。空気中の固体の一部が、筒体2の内側空間を通過する途中で排出孔25から排出される。 In the separation system 1, outside air flows into the inlet 23 of the cylinder 2 through the space inside the first frame portion 111. The space inside the first frame portion 111 includes a space surrounded by the first frame portion 111, the first mounting portion 112, and two adjacent first beam portions 113 out of the four first beam portions 113 of the first cover 11. The solids contained in the air that has flowed into the cylinder 2 are subjected to centrifugal force in a direction from the rotation center axis A3 of the rotor 3 toward the inner circumferential surface 27 of the cylinder 2 when rotating spirally in the inner space (flow path 200) of the cylinder 2. The solids subjected to the centrifugal force move toward the inner circumferential surface 27 of the cylinder 2 and rotate spirally along the inner circumferential surface 27 near the inner circumferential surface 27 of the cylinder 2. A part of the solids in the air is discharged from the discharge hole 25 while passing through the inner space of the cylinder 2.

分離システム1では、筒体2の内側において旋回している気流(旋回流)が発生する。このため、筒体2の流入口23から筒体2内に流入した空気中の固体(塵等)の一部が、排出孔25を通して排出され、固体(塵等)が分離(除去)された空気(清浄化された空気)の一部が、筒体2の流出口24から流出する。ここにおいて、分離システム1は、内筒部5を備えているので、図3に示すように筒体2の内側において旋回している気流F0が内筒部5の内側を通る第1の気流F1と内筒部5の外側を通る第2の気流F2とに分けられる。第2の気流F2は、内筒部5の外側において筒体2の排出孔25から排出される。分離システム1では、筒体2内において回転体3の下流側に内筒部5が存在するので、回転体3のまわりを旋回していて排出孔25から排出されなかった固体が内筒部5の外側に導かれ易くなる。 In the separation system 1, a swirling airflow (swirling flow) is generated inside the cylinder 2. As a result, some of the solids (dust, etc.) in the air that flows into the cylinder 2 from the inlet 23 of the cylinder 2 are discharged through the discharge hole 25, and some of the air (cleaned air) from which the solids (dust, etc.) have been separated (removed) flows out from the outlet 24 of the cylinder 2. Here, since the separation system 1 has an inner cylinder 5, the airflow F0 swirling inside the cylinder 2 is divided into a first airflow F1 that passes through the inside of the inner cylinder 5 and a second airflow F2 that passes outside the inner cylinder 5, as shown in FIG. 3. The second airflow F2 is discharged from the discharge hole 25 of the cylinder 2 outside the inner cylinder 5. In the separation system 1, since the inner cylinder 5 is present downstream of the rotor 3 inside the cylinder 2, the solids that have been swirling around the rotor 3 and not discharged from the discharge hole 25 are easily guided to the outside of the inner cylinder 5.

分離システム1の分離特性に関しては、回転体3の回転速度が速くなるにつれて分離効率が高くなる傾向にある。また、分離システム1の分離特性に関しては、分粒径が大きくなるにつれて分離効率が高くなる傾向にある。分離システム1では、例えば、規定粒径以上の微粒子を分離するように回転体3の回転速度が設定されているのが好ましい。規定粒径の微粒子としては、例えば、空気動力学的粒子径が、0.3μm~10μmの粒子を想定している。「空気動力学的粒子径」とは、空気動力学的挙動が、比重1.0の球形粒子と等価になるような粒子の直径を意味する。空気動力学的粒子径は、粒子の沈降速度から求められる粒径である。分離システム1で分離されずに空気中に残る固体としては、例えば、分離システム1で分離することを想定している微粒子よりも粒径の小さな微粒子(言い換えれば、分離システム1で分離することを想定している微粒子の質量よりも小さな質量の微粒子)を挙げることができる。 Regarding the separation characteristics of the separation system 1, the faster the rotation speed of the rotor 3, the higher the separation efficiency tends to be. Also, regarding the separation characteristics of the separation system 1, the larger the particle size, the higher the separation efficiency tends to be. In the separation system 1, for example, the rotation speed of the rotor 3 is preferably set so as to separate fine particles of a specified particle size or more. For example, particles with an aerodynamic particle diameter of 0.3 μm to 10 μm are assumed as fine particles of a specified particle size. "Aerodynamic particle diameter" means the diameter of a particle whose aerodynamic behavior is equivalent to that of a spherical particle with a specific gravity of 1.0. The aerodynamic particle diameter is a particle diameter calculated from the settling velocity of the particle. Examples of solids that remain in the air without being separated by the separation system 1 include fine particles with a smaller diameter than the fine particles expected to be separated by the separation system 1 (in other words, fine particles with a mass smaller than the mass of the fine particles expected to be separated by the separation system 1).

(4)利点
実施形態1に係る分離システム1は、筒体2と、回転体3と、を備える。筒体2は、第1端21に気体の流入口23を有し、第2端22に気体の流出口24を有し、第1端21と第2端22との間において軸方向に交差する方向に貫通している排出孔25を有する。回転体3は、筒体2の内側に配置されており、筒体2の軸方向に沿った回転中心軸A3を中心として回転可能である。回転体3は、回転体3の回転時に筒体2内に旋回する気流F0を発生させる。筒体2が軸方向において回転体3よりも長い。分離システム1は、円筒状の内筒部5を更に備える。内筒部5は、筒体2の内側において筒体2の軸方向における回転体3と流出口24との間に位置している。内筒部5の内側空間が筒体2の内側空間につながっている。
(4) Advantages The separation system 1 according to the first embodiment includes a cylinder 2 and a rotor 3. The cylinder 2 has a gas inlet 23 at a first end 21, a gas outlet 24 at a second end 22, and a discharge hole 25 penetrating in a direction intersecting the axial direction between the first end 21 and the second end 22. The rotor 3 is disposed inside the cylinder 2 and can rotate around a rotation center axis A3 along the axial direction of the cylinder 2. The rotor 3 generates an airflow F0 that swirls inside the cylinder 2 when the rotor 3 rotates. The cylinder 2 is longer than the rotor 3 in the axial direction. The separation system 1 further includes a cylindrical inner cylinder portion 5. The inner cylinder portion 5 is located inside the cylinder 2 between the rotor 3 and the outlet 24 in the axial direction of the cylinder 2. The inner space of the inner cylinder portion 5 is connected to the inner space of the cylinder 2.

以上の構成により、実施形態1に係る分離システム1は、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能となる。実施形態1に係る分離システム1は、圧力損失を抑制できる。これにより、モータ4の負荷を低減でき、低消費電力化を図れる。実施形態1に係る分離システム1では、筒体2と回転体3との間の空間から内筒部5と筒体2との間の空間S1に侵入した固体を空間S1に滞在させることも可能となる。実施形態1に係る分離システム1は、分離性能を向上できる。このため、内筒部5を備えていない場合と比べて、回転体3の小型化(回転中心軸A3に沿った方向に回転体3の長さの縮小化と、回転体3の外径の短径化との少なくとも一方)を図ることも可能となる。なお、回転体3の外径の短径化は、例えば、回転体3の円柱状の回転体本体30の外径を小さくすることで実現できる。 With the above configuration, the separation system 1 according to the first embodiment can improve separation performance while suppressing pressure loss. The separation system 1 according to the first embodiment can suppress pressure loss. This can reduce the load on the motor 4, thereby achieving low power consumption. In the separation system 1 according to the first embodiment, it is also possible to make a solid that has entered the space S1 between the inner cylindrical portion 5 and the cylindrical portion 2 from the space between the cylindrical portion 2 and the rotor 3 stay in the space S1. The separation system 1 according to the first embodiment can improve separation performance. Therefore, compared to a case in which the inner cylindrical portion 5 is not provided, it is also possible to reduce the size of the rotor 3 (at least one of reducing the length of the rotor 3 in the direction along the rotation center axis A3 and shortening the outer diameter of the rotor 3). The shortening of the outer diameter of the rotor 3 can be achieved, for example, by reducing the outer diameter of the cylindrical rotor main body 30 of the rotor 3.

また、実施形態1に係る分離システム1は、筐体6を更に備えている。これにより、筒体2の排出孔25から排出された固体が飛散するのを防止することができる。 The separation system 1 according to the first embodiment further includes a housing 6. This prevents the solid matter discharged from the discharge hole 25 of the cylindrical body 2 from scattering.

また、実施形態1に係る分離システム1は、排気ダクト9を更に備える。このため、筒体2の排出孔25から排出された固体が排気ダクト9を通して排出されやすくなる。これにより、分離システム1では、排出孔25から排出された固体を捕獲するためのメッシュフィルタを備えた分離装置と比べて圧力損失を低減できる。 The separation system 1 according to the first embodiment further includes an exhaust duct 9. This makes it easier for solids discharged from the discharge hole 25 of the cylindrical body 2 to be discharged through the exhaust duct 9. This allows the separation system 1 to reduce pressure loss compared to a separation device equipped with a mesh filter for capturing solids discharged from the discharge hole 25.

また、実施形態1に係る分離システム1は、以下の構成を満たしていれば、筒体2以外の構成は特に限定されない場合もある。 Furthermore, the configuration of the separation system 1 according to embodiment 1 other than the cylindrical body 2 may not be particularly limited as long as the following configuration is satisfied.

実施形態1に係る分離システム1は、筒体2と、内筒部5と、を備える。筒体2は、第1端21に気体の流入口23を有し、第2端22に気体の流出口24を有し、第1端21と第2端22との間において軸方向に交差する方向に貫通している排出孔25を有する。内筒部5は、筒体2の内側に配置されており、筒体2の軸方向において筒体2よりも短い。分離システム1は、筒体2の流入口23から流入して旋回している気流F0(図3を参照)を内筒部5の内側を通る第1の気流F1(図3を参照)と内筒部5の外側を通る第2の気流F2(図3を参照)とに分けて、第2の気流F2を排出孔25から排出させる。これにより、分離システム1は、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system 1 according to the first embodiment includes a cylindrical body 2 and an inner cylindrical portion 5. The cylindrical body 2 has a gas inlet 23 at a first end 21, a gas outlet 24 at a second end 22, and a discharge hole 25 penetrating in a direction intersecting the axial direction between the first end 21 and the second end 22. The inner cylindrical portion 5 is disposed inside the cylindrical body 2 and is shorter than the cylindrical body 2 in the axial direction of the cylindrical body 2. The separation system 1 separates the airflow F0 (see FIG. 3) that flows in from the inlet 23 of the cylindrical body 2 and swirls into a first airflow F1 (see FIG. 3) that passes through the inside of the inner cylindrical portion 5 and a second airflow F2 (see FIG. 3) that passes through the outside of the inner cylindrical portion 5, and discharges the second airflow F2 from the discharge hole 25. This allows the separation system 1 to improve separation performance while suppressing pressure loss.

(5)分離システムの適用例
分離システム1は、例えば、施設等に設置する空気浄化システムにおいて、空調設備の上流側に配置されたHEPAフィルタ(high efficiency particulate air filter)等のエアフィルタよりも上流側に配置して使用する。
(5) Application Example of Separation System The separation system 1 is used, for example, in an air purification system installed in a facility or the like, by being placed upstream of an air filter such as a HEPA filter (high efficiency particulate air filter) that is placed upstream of an air conditioning device.

本開示でいう「施設」は、例えば、データセンタ、病院、オフィスビル、工場、複合商業施設、美術館、博物館、遊戯施設、テーマパーク、空港、鉄道駅、ドーム球場、ホテル、住宅等である。その他、「施設」は、例えば、船舶、鉄道車両等の移動体であってもよい。 In this disclosure, a "facility" refers to, for example, a data center, a hospital, an office building, a factory, a commercial complex, an art gallery, a museum, an amusement facility, a theme park, an airport, a train station, a dome stadium, a hotel, a residence, etc. In addition, a "facility" may be, for example, a moving object such as a ship or a railroad car.

「HEPAフィルタ」とは、定格流量で粒径が0.3μmの粒子に対して99.97%以上の粒子捕集率をもち、かつ初期圧力損失が245Pa以下の性能をもつエアフィルタである。エアフィルタは、100%の粒子捕集効率を必須の条件とはしない。空気浄化システムは、分離システム1を備えることにより、PM1.0、PM2.5等の微粒子がエアフィルタへ到達するのを抑制することが可能となる。よって、空気浄化システムでは、分離システム1よりも下流側にあるエアフィルタ等の長寿命化を図ることが可能となる。例えば、空気浄化システムでは、エアフィルタに捕集される微粒子等の総質量が増加することによる圧力損失の上昇を抑制することが可能となる。これにより、空気浄化システムでは、エアフィルタの交換頻度を少なくすることが可能となる。空気浄化システムは、エアフィルタと空調設備とが互いに異なる筐体に収納された構成に限らず、空調設備の筐体内にエアフィルタを備えていてもよい。言い換えれば、空調設備が、送風装置に加えてエアフィルタを備えていてもよい。 A "HEPA filter" is an air filter that has a particle collection rate of 99.97% or more for particles with a particle size of 0.3 μm at a rated flow rate and an initial pressure loss of 245 Pa or less. An air filter does not necessarily require 100% particle collection efficiency. By providing the separation system 1, the air purification system can prevent fine particles such as PM1.0 and PM2.5 from reaching the air filter. Therefore, the air purification system can extend the life of the air filter and other components downstream of the separation system 1. For example, the air purification system can prevent an increase in pressure loss due to an increase in the total mass of fine particles and other particles captured by the air filter. This makes it possible to reduce the frequency of replacing the air filter in the air purification system. The air purification system is not limited to a configuration in which the air filter and the air conditioning equipment are stored in different housings, and may include an air filter in the housing of the air conditioning equipment. In other words, the air conditioning equipment may include an air filter in addition to a blower.

(実施形態2)
以下、実施形態2に係る分離システム1Aについて、図6~図9を参照して説明する。図6は、実施形態2に係る分離システム1Aの一部破断した斜視図である。図7Aは、同分離システム1Aの正面図である。図7Bは、同分離システム1Aの左側面図である。図7Cは、同分離システム1Aの右側面図である。図8は、同分離システム1Aを示し、図7CのA-A線断面図である。図9は、同分離システム1Aを示し、図7AのB-B線断面図である。実施形態2に係る分離システム1Aに関し、実施形態1に係る分離システム1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the separation system 1A according to the second embodiment will be described with reference to Figs. 6 to 9. Fig. 6 is a partially cutaway perspective view of the separation system 1A according to the second embodiment. Fig. 7A is a front view of the separation system 1A. Fig. 7B is a left side view of the separation system 1A. Fig. 7C is a right side view of the separation system 1A. Fig. 8 is a cross-sectional view of the separation system 1A taken along line A-A in Fig. 7C. Fig. 9 is a cross-sectional view of the separation system 1A taken along line B-B in Fig. 7A. In the separation system 1A according to the second embodiment, components similar to those of the separation system 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and will not be described.

実施形態2に係る分離システム1Aは、実施形態1に係る分離システム1の内筒部5の代わりに、内筒部5Aを備えている点等で、実施形態1に係る分離システム1と相違する。 The separation system 1A according to the second embodiment differs from the separation system 1 according to the first embodiment in that the separation system 1A according to the second embodiment includes an inner cylinder portion 5A instead of the inner cylinder portion 5 of the separation system 1 according to the first embodiment.

内筒部5Aは、内筒部5と同様、筒体2の内側において筒体2の軸方向における回転体3と流出口24との間に位置している。内筒部5Aは、回転体3側の上流端51Aと流出口24側の下流端52Aとを有する。 The inner cylinder portion 5A, like the inner cylinder portion 5, is located inside the cylinder body 2 between the rotor 3 and the outlet port 24 in the axial direction of the cylinder body 2. The inner cylinder portion 5A has an upstream end 51A on the rotor 3 side and a downstream end 52A on the outlet port 24 side.

内筒部5Aは、内筒部5とは異なる形状の円筒状であり、拡径部53Aを含んでいる。拡径部53Aの内径及び外径は、筒体2の軸方向において筒体2の流出口24に近づくにつれて大きくなっている。内筒部5Aは、筒体2の軸方向において、拡径部53Aの他に一定の内径及び一定の外径の部分を有していてもよい。 The inner cylinder portion 5A is cylindrical and has a different shape from the inner cylinder portion 5, and includes an expanded diameter portion 53A. The inner and outer diameters of the expanded diameter portion 53A increase in the axial direction of the cylinder body 2 as it approaches the outlet port 24 of the cylinder body 2. The inner cylinder portion 5A may have a portion with a constant inner diameter and a constant outer diameter in the axial direction of the cylinder body 2 in addition to the expanded diameter portion 53A.

内筒部5Aの上流端51Aの内径は、回転体本体30の外径よりも大きい。上流端51Aの外径は、筒体2の内径よりも小さい。内筒部5Aの下流端52Aの内径は、上流端51Aの内径よりも大きい。下流端52Aの外径は、上流端51Aの外径よりも大きい。下流端52Aの外径は、筒体2の内径と同じであるが、これに限らず、筒体2の内径よりも小さくてもよい。下流端52Aの内径は、第2フレーム部121の内径と同じである。 The inner diameter of the upstream end 51A of the inner cylinder portion 5A is larger than the outer diameter of the rotor main body 30. The outer diameter of the upstream end 51A is smaller than the inner diameter of the cylinder body 2. The inner diameter of the downstream end 52A of the inner cylinder portion 5A is larger than the inner diameter of the upstream end 51A. The outer diameter of the downstream end 52A is larger than the outer diameter of the upstream end 51A. The outer diameter of the downstream end 52A is the same as the inner diameter of the cylinder body 2, but is not limited to this and may be smaller than the inner diameter of the cylinder body 2. The inner diameter of the downstream end 52A is the same as the inner diameter of the second frame portion 121.

内筒部5Aの上流端51Aは、筒体2の軸方向から見て羽根36の先端縁と回転体本体30(の外周面37)との間に位置している。 The upstream end 51A of the inner cylinder portion 5A is located between the tip edge of the blade 36 and the rotor body 30 (outer peripheral surface 37) when viewed in the axial direction of the cylinder 2.

実施形態2に係る分離システム1Aは、内筒部5Aを備えている。これにより、実施形態1に係る分離システム1と同様、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system 1A according to the second embodiment includes an inner cylinder portion 5A. This makes it possible to improve separation performance while suppressing pressure loss, similar to the separation system 1 according to the first embodiment.

実施形態2に係る分離システム1Aでは、実施形態1に係る分離システム1と比べて、分離性能が向上する。この理由は、実施形態2に係る分離システム1Aでは、実施形態1に係る分離システム1と比べて、筒体2の径方向における筒体2と内筒部5Aとの距離が筒体2の軸方向において下流側ほど短くなるので、筒体2内の気流に含まれる固体が内筒部5Aの外側において筒体2の排出孔25から排出されやすくなるためであると推考される。 In the separation system 1A according to the second embodiment, the separation performance is improved compared to the separation system 1 according to the first embodiment. The reason for this is presumably that in the separation system 1A according to the second embodiment, the distance between the cylindrical body 2 and the inner cylindrical portion 5A in the radial direction of the cylindrical body 2 becomes shorter toward the downstream side in the axial direction of the cylindrical body 2 compared to the separation system 1 according to the first embodiment, so that solids contained in the airflow inside the cylindrical body 2 are more easily discharged from the discharge hole 25 of the cylindrical body 2 outside the inner cylindrical portion 5A.

図10は、実施形態2に係る分離システム1Aの要部説明図である。図10は、筒体2の軸方向から見たときの回転体3に対する内筒部5Aの上流端51Aの位置を説明するための図である。図10には、回転体本体30の外周の位置を0%とし、筒体2の軸方向から見た複数の羽根36の先端縁を通る包絡線の位置を100%としたときに、筒体2の径方向において20%の位置、70%の位置、100%の位置それぞれに位置している上流端51Aを、それぞれ一点鎖線C1、C2及びC3で示してある。 Figure 10 is an explanatory diagram of the main parts of the separation system 1A according to the second embodiment. Figure 10 is a diagram for explaining the position of the upstream end 51A of the inner cylindrical portion 5A relative to the rotor 3 when viewed from the axial direction of the cylindrical body 2. In Figure 10, when the position of the outer periphery of the rotor main body 30 is set to 0% and the position of the envelope passing through the tip edges of the multiple blades 36 when viewed from the axial direction of the cylindrical body 2 is set to 100%, the upstream end 51A located at the 20%, 70%, and 100% positions in the radial direction of the cylindrical body 2 are shown by dashed lines C1, C2, and C3, respectively.

図11は、実施形態2に係る分離システムに関し、筒体2の軸方向から見たときの回転体3に対する内筒部5Aの上流端51Aの位置と除塵率との関係を示すグラフである。なお、図11における除塵率は、規定粒径(例えば、1.0μm)の微粒子の流入口23への流入数と流出口24からの流出数との差分を、流入数で除した値を百分率で表している。 Figure 11 is a graph showing the relationship between the position of the upstream end 51A of the inner cylinder 5A relative to the rotor 3 when viewed from the axial direction of the cylinder 2 and the dust removal rate for the separation system according to the second embodiment. Note that the dust removal rate in Figure 11 is expressed as a percentage, which is the difference between the number of fine particles of a specified particle size (e.g., 1.0 μm) that flow into the inlet 23 and the number that flow out of the outlet 24, divided by the number that flows in.

図11から、実施形態2に係る分離システム1Aでは、内筒部5Aを設けていない場合と比べて、除塵率の向上を図ることが可能となることが分かる。上流端51Aが筒体2の径方向において20%~90%の位置にあれば、除塵率のより一層の向上を図ることが可能となることが分かる。 From FIG. 11, it can be seen that in the separation system 1A according to embodiment 2, it is possible to improve the dust removal rate compared to a case in which the inner cylindrical portion 5A is not provided. It can be seen that if the upstream end 51A is located at 20% to 90% in the radial direction of the cylindrical body 2, it is possible to further improve the dust removal rate.

(実施形態3)
以下、実施形態3に係る分離システム1Bについて、図12~図14を参照して説明する。図12は、実施形態3に係る分離システム1Bの一部破断した斜視図である。図13は、同分離システム1Bの右側面図である。図14は、同分離システム1Bを示し、図13のA-A線断面図である。実施形態3に係る分離システム1Bに関し、実施形態1に係る分離システム1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
Hereinafter, a separation system 1B according to the third embodiment will be described with reference to Figs. 12 to 14. Fig. 12 is a partially cutaway perspective view of the separation system 1B according to the third embodiment. Fig. 13 is a right side view of the separation system 1B. Fig. 14 is a cross-sectional view of the separation system 1B taken along line A-A in Fig. 13. Regarding the separation system 1B according to the third embodiment, components similar to those of the separation system 1 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and will not be described.

実施形態3に係る分離システム1Bは、実施形態1に係る分離システム1の筒体2の代わりに、筒体2Bを備えている点等で、実施形態1に係る分離システム1と相違する。 The separation system 1B according to the third embodiment differs from the separation system 1 according to the first embodiment in that the separation system 1B according to the third embodiment includes a cylindrical body 2B instead of the cylindrical body 2 of the separation system 1 according to the first embodiment.

筒体2Bは、縮径部28を含んでいる。縮径部28は、筒体2Bの軸方向において流出口24に近づくにつれて内径及び外径が小さくなっている。筒体2Bは、縮径部28と、縮径部28よりも上流側の円筒部26(図14を参照)と、を有する。円筒部26は、内径及び外径それぞれが一定である。例えば、円筒部26は、モータ4と回転体3とを囲んでいる部分である。縮径部28は、内筒部5の外側に位置しており、内筒部5を全周に亘って囲んでいる部分である。 The cylinder 2B includes a reduced diameter section 28. The reduced diameter section 28 has an inner diameter and an outer diameter that become smaller as it approaches the outlet 24 in the axial direction of the cylinder 2B. The cylinder 2B has a reduced diameter section 28 and a cylindrical section 26 (see FIG. 14) that is upstream of the reduced diameter section 28. The cylindrical section 26 has a constant inner diameter and outer diameter. For example, the cylindrical section 26 is a section that surrounds the motor 4 and the rotating body 3. The reduced diameter section 28 is located outside the inner cylindrical section 5 and surrounds the inner cylindrical section 5 all around.

筒体2Bは、筒体2と同様、複数(図示例では、44個)の排出孔25を有する。複数の排出孔25は、回転体3の外側に位置している第1群(図示例では、32個)の排出孔25と、内筒部5の外側に位置している第2群(図示例では、12個)の排出孔25と、を含む。筒体2Bでは、円筒部26が第1群の排出孔25を有し、縮径部28が第2群の排出孔25を有している。 Like the cylindrical body 2, the cylindrical body 2B has a plurality of discharge holes 25 (44 in the illustrated example). The plurality of discharge holes 25 includes a first group (32 in the illustrated example) of discharge holes 25 located outside the rotor 3, and a second group (12 in the illustrated example) of discharge holes 25 located outside the inner cylindrical portion 5. In the cylindrical body 2B, the cylindrical portion 26 has the first group of discharge holes 25, and the reduced diameter portion 28 has the second group of discharge holes 25.

実施形態3に係る分離システム1Bは、内筒部5を備えているので、実施形態1に係る分離システム1と同様、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system 1B according to the third embodiment includes an inner cylinder portion 5, and thus, like the separation system 1 according to the first embodiment, it is possible to improve separation performance while suppressing pressure loss.

実施形態3に係る分離システム1Bでは、実施形態1に係る分離システム1及び実施形態2に係る分離システム1Aと比べて、分離性能が向上する。この理由は、実施形態3に係る分離システム1Bが筒体2Bの縮径部28を有するので、内筒部5の外側における筒体2Bと筐体6との間の空間の容積を大きくできて、筒体2Bと筐体6との間の空間の圧力を低下でき、筒体2Bの内側の気流に含まれる固体が内筒部5の外側において筒体2Bの排出孔25から排出されやすくなるためであると推考される。 In the separation system 1B according to the third embodiment, the separation performance is improved compared to the separation system 1 according to the first embodiment and the separation system 1A according to the second embodiment. The reason for this is presumably that the separation system 1B according to the third embodiment has a reduced diameter portion 28 of the cylinder 2B, so that the volume of the space between the cylinder 2B and the housing 6 outside the inner cylinder portion 5 can be increased, the pressure of the space between the cylinder 2B and the housing 6 can be reduced, and solids contained in the airflow inside the cylinder 2B can be easily discharged from the discharge hole 25 of the cylinder 2B outside the inner cylinder portion 5.

(実施形態4)
以下、実施形態4に係る分離システム1Cについて、図15及び図16を参照して説明する。図15は、実施形態4に係る分離システム1Cの右側面図である。図16は、同分離システム1Cを示し、図15のA-A線断面図である。実施形態4に係る分離システム1Cに関し、実施形態1に係る分離システム1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
Hereinafter, a separation system 1C according to embodiment 4 will be described with reference to Fig. 15 and Fig. 16. Fig. 15 is a right side view of the separation system 1C according to embodiment 4. Fig. 16 is a cross-sectional view of the same separation system 1C taken along line A-A in Fig. 15. Regarding the separation system 1C according to embodiment 4, components similar to those of the separation system 1 according to embodiment 1 are denoted by the same reference numerals and will not be described.

実施形態4に係る分離システム1Cは、実施形態1に係る分離システム1の筐体6の代わりに、筐体6Cを備えている点等で、実施形態1に係る分離システム1と相違する。 The separation system 1C according to the fourth embodiment differs from the separation system 1 according to the first embodiment in that the separation system 1C has a housing 6C instead of the housing 6 of the separation system 1 according to the first embodiment.

筐体6Cは、筐体6とは異なる形状の円筒状であり、拡径部68を含んでいる。 The housing 6C is cylindrical in shape, different from the housing 6, and includes an enlarged diameter portion 68.

拡径部68の内径及び外径は、筒体2の軸方向において筒体2の流出口24に近づくにつれて大きくなっている。 The inner and outer diameters of the enlarged diameter section 68 increase in the axial direction of the cylinder 2 as they approach the outlet port 24 of the cylinder 2.

筐体6Cは、筒体2の軸方向において、拡径部68と、拡径部68よりも上流側の円筒部67と、を有する。円筒部67の内径及び外径は、それぞれ一定である。拡径部68の内径は、円筒部67側の端で円筒部67の内径と同じであり、円筒部67側とは反対側の端で円筒部67の内径よりも大きい。筒体2の径方向における筒体2と拡径部68との距離は、筒体2の軸方向において筒体2の流出口24に近づくにつれて大きくなっている。 The housing 6C has an expanded diameter section 68 and a cylindrical section 67 upstream of the expanded diameter section 68 in the axial direction of the cylindrical body 2. The inner diameter and outer diameter of the cylindrical section 67 are both constant. The inner diameter of the expanded diameter section 68 is the same as the inner diameter of the cylindrical section 67 at the end on the cylindrical section 67 side, and is larger than the inner diameter of the cylindrical section 67 at the end opposite the cylindrical section 67 side. The distance between the cylindrical body 2 and the expanded diameter section 68 in the radial direction of the cylindrical body 2 increases as it approaches the outlet 24 of the cylindrical body 2 in the axial direction of the cylindrical body 2.

円筒部67の内径及び外径は、例えば、実施形態1に係る分離システム1の筐体6の内径及び外径それぞれと同じである。したがって、実施形態4に係る分離システム1Cは、実施形態1に係る分離システム1と比べて、内筒部5の外側における筒体2と筐体6Cとの間の空間の容積を大きくすることができる。 The inner and outer diameters of the cylindrical portion 67 are, for example, the same as the inner and outer diameters of the housing 6 of the separation system 1 according to embodiment 1. Therefore, the separation system 1C according to embodiment 4 can increase the volume of the space between the cylinder 2 and the housing 6C outside the inner cylinder portion 5 compared to the separation system 1 according to embodiment 1.

分離システム1Cは、内筒部5を備えている。これにより、実施形態1に係る分離システム1と同様、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system 1C includes an inner cylinder portion 5. This makes it possible to improve separation performance while suppressing pressure loss, similar to the separation system 1 according to the first embodiment.

(実施形態5)
以下、実施形態5に係る分離システム1Dについて、図17~図19を参照して説明する。図17は、実施形態5に係る分離システム1Dの一部破断した斜視図である。図18は、同分離システム1Dの右側面図である。図19は、同分離システム1Dを示し、図18のA-A線断面図である。実施形態5に係る分離システム1Dに関し、実施形態1に係る分離システム1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 5)
A separation system 1D according to embodiment 5 will be described below with reference to Figs. 17 to 19. Fig. 17 is a partially cutaway perspective view of the separation system 1D according to embodiment 5. Fig. 18 is a right side view of the separation system 1D. Fig. 19 is a cross-sectional view of the separation system 1D taken along line A-A in Fig. 18. Constituent elements of the separation system 1D according to embodiment 5 that are similar to those of the separation system 1 according to embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals and will not be described.

分離システム1Dは、シャッタ部15及びファン16を更に備える点等で、実施形態1に係る分離システム1と相違する。 The separation system 1D differs from the separation system 1 according to the first embodiment in that it further includes a shutter unit 15 and a fan 16.

分離システム1Dは、第1ダクト13と、第2ダクト14と、を更に備える。第1ダクト13は、筒体2の上流側に配置されている。第2ダクト14は、筒体2の下流側に配置されている。 The separation system 1D further includes a first duct 13 and a second duct 14. The first duct 13 is disposed upstream of the cylindrical body 2. The second duct 14 is disposed downstream of the cylindrical body 2.

第1ダクト13は、円筒状である。第1ダクト13の内径は、筒体2の軸方向において筒体2からの距離によらず一定である。第1ダクト13の内側空間は、筒体2の上流側において筒体2の内側空間につながっている流路を構成している。 The first duct 13 is cylindrical. The inner diameter of the first duct 13 is constant in the axial direction of the cylindrical body 2 regardless of the distance from the cylindrical body 2. The inner space of the first duct 13 forms a flow path that is connected to the inner space of the cylindrical body 2 on the upstream side of the cylindrical body 2.

第2ダクト14は、筒体2の軸方向において筒体2から離れるにつれて開口面積が徐々に小さくなる角筒状である。第2ダクト14の内側空間は、筒体2の下流側において筒体2の内側空間につながっている流路を構成している。 The second duct 14 is a rectangular tube whose opening area gradually decreases as it moves away from the cylinder 2 in the axial direction of the cylinder 2. The inner space of the second duct 14 forms a flow path that is connected to the inner space of the cylinder 2 on the downstream side of the cylinder 2.

シャッタ部15は、流路を開閉可能なシャッター機構である。シャッタ部15は、例えば、シャッタ本体151と、軸体152と、駆動部153と、を有する。シャッタ本体151は、円板状であり、第1ダクト13内に配置されている。シャッタ本体151の直径は、第1ダクト13の内径と実質的に同じである。軸体152は、シャッタ本体151に連結されている。駆動部153は、軸体152を回転させることによりシャッタ本体151を回転させる。駆動部153は、例えば、モータ等の電気駆動型のアクチュエータを含む。 The shutter unit 15 is a shutter mechanism capable of opening and closing the flow path. The shutter unit 15 has, for example, a shutter body 151, a shaft body 152, and a drive unit 153. The shutter body 151 is disk-shaped and is disposed in the first duct 13. The diameter of the shutter body 151 is substantially the same as the inner diameter of the first duct 13. The shaft body 152 is connected to the shutter body 151. The drive unit 153 rotates the shaft body 152 to rotate the shutter body 151. The drive unit 153 includes, for example, an electrically driven actuator such as a motor.

シャッタ部15では、シャッタ本体151が、シャッタ本体151の厚み方向と第1ダクト13の軸方向とが一致する第1位置と、シャッタ本体151の厚み方向と第1ダクト13の径方向とが一致する第2位置と、の間で回転可能となっている。シャッタ部15では、シャッタ本体151の厚み方向が第1ダクト13の軸方向と一致しているときに、筒体2の内側空間につながっている流路を遮断可能である。 In the shutter unit 15, the shutter body 151 can rotate between a first position where the thickness direction of the shutter body 151 coincides with the axial direction of the first duct 13, and a second position where the thickness direction of the shutter body 151 coincides with the radial direction of the first duct 13. In the shutter unit 15, when the thickness direction of the shutter body 151 coincides with the axial direction of the first duct 13, the flow path connected to the inner space of the cylinder 2 can be blocked.

実施形態1に係る分離システム1では、モータ4の起動直後、モータ4の回転数が所定の回転数に達するまでの間、粉塵等の固体に十分な遠心力が与えられないため、固体に作用する力は、筒体2の径方向外向きの力よりも筒体2の軸方向の力が支配的となる。そのため、筒体2の流入口23から流出口24に向かう主流から固体が分離されずに流出口24から流出してしまうことがある。 In the separation system 1 according to the first embodiment, immediately after the motor 4 is started, until the rotation speed of the motor 4 reaches a predetermined rotation speed, sufficient centrifugal force is not applied to solids such as dust, so the force acting on the solids is dominated by the axial force of the cylinder 2 rather than the radial outward force of the cylinder 2. Therefore, solids may flow out from the outlet 24 without being separated from the main flow from the inlet 23 of the cylinder 2 toward the outlet 24.

これに対して、実施形態5に係る分離システム1Dでは、例えば、モータ4の回転数がモータ4の起動後に所定の回転数に達するまでの間、シャッタ部15で流路を遮断しておく。これにより、気体に含まれている固体、及び、筒体2の内周面27等に付着していた固体が流出口24から流出するのを抑制することが可能となる。また、分離システム1Dでは、筒体2に流入する空気の湿度が高い場合等に構造体(施設)の内部空間の湿度の上昇を抑制することが可能となる。 In contrast, in the separation system 1D according to the fifth embodiment, for example, the flow path is blocked by the shutter unit 15 until the rotation speed of the motor 4 reaches a predetermined rotation speed after the motor 4 is started. This makes it possible to prevent solids contained in the gas and solids adhering to the inner surface 27 of the cylinder 2, etc., from flowing out from the outlet 24. In addition, in the separation system 1D, it is possible to prevent an increase in humidity in the internal space of the structure (facility) when the humidity of the air flowing into the cylinder 2 is high, etc.

ファン16は、例えば、筒体2の内側空間を通過する風量を制御するために設けられる。 The fan 16 is provided, for example, to control the amount of air passing through the inner space of the cylinder 2.

実施形態1に係る分離システム1は、固体に遠心力を与えることを目的とした構造となっているため、軸方向に空気を送る力が比較的弱いことがある。そこで、構造体の内部空間へ流入する空気量(風量)が必要とされる風量よりも不足することがある。 The separation system 1 according to the first embodiment is designed to apply centrifugal force to solids, so the force that sends air in the axial direction may be relatively weak. As a result, the amount of air (air volume) flowing into the internal space of the structure may be less than the required amount.

これに対して、実施形態5に係る分離システム1Dは、ファン16を備えているので、所定の風量を発生させることができる。 In contrast, the separation system 1D according to embodiment 5 is equipped with a fan 16, and is therefore capable of generating a predetermined amount of air.

実施形態5に係る分離システム1Dでは、筒体2の流出口24の下流側にファン16が配置されているので、構造体の内部空間へ流入する気体の流量を検知したり、制御したりしやすくなる。さらに、ファン16への粉塵等の付着が抑制される。 In the separation system 1D according to the fifth embodiment, the fan 16 is disposed downstream of the outlet 24 of the cylinder 2, making it easier to detect and control the flow rate of the gas flowing into the internal space of the structure. Furthermore, adhesion of dust and the like to the fan 16 is suppressed.

分離システム1Dは、筒体2の下流側にファン16を配置してあるので、ファン16によって筒体2を通過する気体の流量(風量)を調整することができる。 In the separation system 1D, a fan 16 is disposed downstream of the cylinder 2, so that the flow rate (air volume) of the gas passing through the cylinder 2 can be adjusted by the fan 16.

実施形態5に係る分離システム1Dは、内筒部5を備えているので、実施形態1に係る分離システム1と同様、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system 1D according to the fifth embodiment includes an inner cylindrical portion 5, and thus, like the separation system 1 according to the first embodiment, it is possible to improve separation performance while suppressing pressure loss.

実施形態5に係る分離システム1Dでは、ファン16の風量を少なくすることにより、内筒部5の外側に一旦導かれた固体が内筒部5の内側での軸方向の流速アップにより引っ張られるのを抑制可能となる。逆に言えば、分離システム1Dでは、内筒部5の外側の空間S1に一旦導かれた固体が内筒部5の内側の気流F1に引き込まれないようにファン16の風量を調整することにより、分離性能の向上を図れる。分離システム1Dでは、ファン16の風量を少なくしたほうが、筒体2の軸方向の流速を遅くできる。これにより、分離効率を向上させることができる。 In the separation system 1D according to the fifth embodiment, by reducing the air volume of the fan 16, it is possible to prevent solids once guided to the outside of the inner cylinder 5 from being pulled by an increase in the axial flow velocity inside the inner cylinder 5. Conversely, in the separation system 1D, the air volume of the fan 16 is adjusted so that solids once guided to the space S1 outside the inner cylinder 5 are not drawn into the air flow F1 inside the inner cylinder 5, thereby improving the separation performance. In the separation system 1D, the axial flow velocity of the cylinder 2 can be slowed by reducing the air volume of the fan 16. This improves the separation efficiency.

(実施形態の変形例)
実施形態1~5は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態1~5は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
(Modification of the embodiment)
The first to fifth embodiments are merely examples of the present disclosure. Various modifications of the first to fifth embodiments are possible depending on the design and the like as long as the object of the present disclosure can be achieved.

筒体2の排出孔25は、円弧状に限らない。例えば、筒体2の中心軸A2に平行な方向に長いスリット状であってもよいし、中心軸A2に平行な方向に対して傾いた方向に細長いスリット状であってもよい。排出孔25は、円形状であってもよいし、多角形状であってもよい。排出孔25は、筒体2の第1端21から第2端22に亘って形成されていてもよいし、筒体2の中心軸A2に沿った方向において筒体2の中央部から第2端22に亘って形成されていてもよい。 The discharge hole 25 of the cylinder 2 is not limited to an arc shape. For example, it may be a long slit shape in a direction parallel to the central axis A2 of the cylinder 2, or a thin slit shape in a direction inclined relative to the direction parallel to the central axis A2. The discharge hole 25 may be circular or polygonal. The discharge hole 25 may be formed from the first end 21 to the second end 22 of the cylinder 2, or may be formed from the center of the cylinder 2 to the second end 22 in the direction along the central axis A2 of the cylinder 2.

また、筒体2の有する排出孔25の数は、複数に限らず、例えば、1つであってもよい。 The number of discharge holes 25 in the cylindrical body 2 is not limited to multiple, and may be, for example, one.

また、複数の排出孔25のそれぞれの形状は、同じである場合のみに限らず、異なっていてもよい。 In addition, the shapes of the multiple discharge holes 25 do not necessarily have to be the same, but may be different.

また、筒体2の材料は、ABS等の合成樹脂に限らず、金属等でもよい。回転体3の材料は、ポリカーボネート樹脂等の合成樹脂に限らず、例えば、金属等でもよい。回転体3の材料が金属の場合、回転体3は、導電性を有する。回転体3は、例えば、その材料が合成樹脂の場合、撥水性を有していてもよい。 The material of the cylindrical body 2 is not limited to synthetic resin such as ABS, but may be metal, etc. The material of the rotating body 3 is not limited to synthetic resin such as polycarbonate resin, but may be metal, etc. If the material of the rotating body 3 is metal, the rotating body 3 has electrical conductivity. If the material of the rotating body 3 is synthetic resin, for example, the rotating body 3 may have water repellency.

また、内筒部5の下流端52は、筒体2の流出口24の下流側に位置していてもよい。内筒部5は、筒体2の軸方向から見て完全に閉じた円筒に限らず、一部が切れた円筒状であってもよく、例えば、C字状であってもよい。 The downstream end 52 of the inner cylinder 5 may be located downstream of the outlet 24 of the cylinder 2. The inner cylinder 5 is not limited to being a completely closed cylinder when viewed in the axial direction of the cylinder 2, but may be a partially cut cylinder, for example, C-shaped.

複数の羽根36のそれぞれは、回転体本体30と別部材として形成され回転体本体30に固定されることで回転体本体30に連結されていてもよい。 Each of the multiple blades 36 may be formed as a separate member from the rotor body 30 and connected to the rotor body 30 by being fixed to the rotor body 30.

また、複数の羽根36のそれぞれは、回転体本体30からの突出方向における筒体2側の先端362が、回転体3側の基端361よりも、回転体3の回転方向R1において前方に位置していてもよい。 In addition, the tip 362 of each of the multiple blades 36 on the side of the tube 2 in the direction of protrusion from the rotor main body 30 may be located forward in the rotation direction R1 of the rotor 3 relative to the base end 361 on the side of the rotor 3.

また、複数の羽根36の各々は、1つ以上の円弧状等の曲線状の部分を含む形状でもよい。 In addition, each of the multiple blades 36 may have a shape that includes one or more curved portions, such as arcs.

また、複数の羽根36のそれぞれは、回転体本体30の回転中心軸A3のまわりで螺旋状に形成されていてもよい。ここにおいて「螺旋状」とは、回転数が1以上の螺旋形状に限らず、回転数が1の螺旋形状の一部の形状も含む。 In addition, each of the multiple blades 36 may be formed in a spiral shape around the central axis of rotation A3 of the rotor main body 30. In this case, "spiral" is not limited to a spiral shape with one or more revolutions, but also includes a partial shape of a spiral shape with one revolution.

また、回転体3は、筒体2の中心軸A2に沿った方向において並んでおり、各々が回転体本体30の一部と複数の羽根それぞれの一部とを構成する複数の回転部材を結合することで回転体本体30と複数の羽根36とを有していてもよい。 The rotor 3 may also have a rotor body 30 and a plurality of blades 36 by combining a plurality of rotating members arranged in a direction along the central axis A2 of the cylindrical body 2, each of which constitutes a part of the rotor body 30 and a part of each of the plurality of blades.

また、分離システム1、1A、1B、1C、1Dは、排気ダクト9を複数備えていてもよい。複数の排気ダクト9は、筐体6の外周方向に並んでいてもよい。複数の排気ダクト9は、筐体6の軸方向において互いに異なる位置にあってもよい。 The separation systems 1, 1A, 1B, 1C, and 1D may also include multiple exhaust ducts 9. The multiple exhaust ducts 9 may be arranged in a line in the outer circumferential direction of the housing 6. The multiple exhaust ducts 9 may be located at different positions from each other in the axial direction of the housing 6.

また、モータ4は、筒体2の軸方向において回転体3から見て流入口23側に配置されている場合に限らず、例えば、流出口24側に配置されていてもよい。 Motor 4 is not limited to being disposed on the inlet 23 side as viewed from rotor 3 in the axial direction of cylinder 2, but may be disposed on the outlet 24 side, for example.

また、実施形態2~5に係る分離システム1A、1B、1C、1Dは、回転体3を回転させるために筒体2の内側にモータ4を配置してある。しかし、これに限らず、例えば、筒体2の外側にモータ4を配置して、モータ4の回転軸の回転をプーリ及び回転ベルトを介して伝達するようにしてもよい。 In addition, in the separation systems 1A, 1B, 1C, and 1D according to the second to fifth embodiments, the motor 4 is disposed inside the cylindrical body 2 in order to rotate the rotor 3. However, this is not limiting, and for example, the motor 4 may be disposed outside the cylindrical body 2, and the rotation of the rotating shaft of the motor 4 may be transmitted via a pulley and a rotating belt.

また、実施形態2~4に係る分離システム1A、1B、1Cのいずれかが、実施形態5に係る分離システム1Dにおけるシャッタ部15及びファン16の少なくとも一方を備えていてもよい。 In addition, any one of the separation systems 1A, 1B, and 1C according to embodiments 2 to 4 may be equipped with at least one of the shutter unit 15 and the fan 16 in the separation system 1D according to embodiment 5.

また、シャッタ部15は、筒体2の上流側の流路に限らず、下流側の流路に設けられていてもよい。シャッタ部15は、筒体2内に設けられていてもよい。 The shutter unit 15 may be provided not only in the flow path upstream of the cylindrical body 2, but also in the flow path downstream. The shutter unit 15 may be provided inside the cylindrical body 2.

また、ファン16は、筒体2の流出口24の下流側に限らず、例えば、筒体2の流入口23の上流側に配置されていてもよい。この場合、筒体2に流入する固体に予旋回が与えられるので固体が分離されやすくなる。これにより、除塵効率が向上する。 Furthermore, the fan 16 is not limited to being located downstream of the outlet 24 of the cylinder 2, but may be located, for example, upstream of the inlet 23 of the cylinder 2. In this case, a pre-swirl is imparted to the solids flowing into the cylinder 2, making it easier for the solids to separate. This improves the dust removal efficiency.

また、ファン16は、筒体2内に設けられていてもよい。 The fan 16 may also be provided inside the cylindrical body 2.

また、筒体2の流入口23から筒体2に流入する気体は、空気に限らず、例えば、排気ガス等であってもよい。 In addition, the gas flowing into the cylindrical body 2 from the inlet 23 of the cylindrical body 2 is not limited to air, but may be, for example, exhaust gas, etc.

(態様)
本明細書には、以下の態様が開示されている。
(Aspects)
The present specification discloses the following aspects.

第1の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、筒体(2、2B)と、回転体(3)と、を備える。筒体(2、2B)は、第1端(21)に気体の流入口(23)を有し、第2端(22)に気体の流出口(24)を有し、第1端(21)と第2端(22)との間において軸方向に交差する方向に貫通している複数の排出孔(25)を有する。回転体(3)は、筒体(2、2B)の内側に配置されており、筒体(2、2B)の軸方向に沿った回転中心軸(A3)を中心として回転可能である。回転体(3)は、回転体(3)の回転時に筒体(2、2B)内に旋回する気流(F0)を発生させる羽根(36)を有する。筒体(2、2B)が筒体(2、2B)の軸方向において回転体(3)よりも長い。分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、円筒状の内筒部(5、5A)を更に備える。内筒部(5、5A)は、筒体(2、2B)の内側において筒体(2、2B)の軸方向における回転体(3)と流出口(24)との間に位置している。内筒部(5、5A)の内側空間が筒体(2、2B)の内側空間につながっている。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the first aspect includes a cylindrical body (2, 2B) and a rotating body (3). The cylindrical body (2, 2B) has a gas inlet (23) at a first end (21), a gas outlet (24) at a second end (22), and a plurality of exhaust holes (25) penetrating in a direction intersecting the axial direction between the first end (21) and the second end (22). The rotating body (3) is disposed inside the cylindrical body (2, 2B) and can rotate around a rotation center axis (A3) along the axial direction of the cylindrical body (2, 2B). The rotating body (3) has a blade (36) that generates a swirling airflow (F0) in the cylindrical body (2, 2B) when the rotating body (3) rotates. The cylindrical body (2, 2B) is longer than the rotating body (3) in the axial direction of the cylindrical body (2, 2B). The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) further includes a cylindrical inner tube portion (5, 5A). The inner tube portion (5, 5A) is located inside the tube body (2, 2B) between the rotor (3) and the outlet (24) in the axial direction of the tube body (2, 2B). The inner space of the inner tube portion (5, 5A) is connected to the inner space of the tube body (2, 2B).

第1の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the first aspect makes it possible to improve separation performance while suppressing pressure loss.

第2の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、第1の態様において、筐体(6、6C)を更に備える。筐体(6、6C)は、筒体(2、2B)の外側に配置されており、筒体(2、2B)を収容している。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the second aspect is the first aspect, and further includes a housing (6, 6C). The housing (6, 6C) is disposed outside the cylindrical body (2, 2B) and houses the cylindrical body (2, 2B).

第2の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、筒体(2、2B)の排出孔(25)から排出された固体が飛散するのを防止することができる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the second aspect can prevent solids discharged from the discharge hole (25) of the cylindrical body (2, 2B) from scattering.

第3の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、第2の態様において、排気ダクト(9)を更に備える。排気ダクト(9)は、内筒部(5、5A)の外側において筐体(6、6C)に接続されている。排気ダクト(9)の内側空間が筐体(6、6C)と筒体(2、2B)との間の空間につながっている。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the third aspect is the second aspect, and further includes an exhaust duct (9). The exhaust duct (9) is connected to the housing (6, 6C) on the outside of the inner cylinder portion (5, 5A). The inner space of the exhaust duct (9) is connected to the space between the housing (6, 6C) and the cylinder (2, 2B).

第3の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、筒体(2、2B)の排出孔(25)から排出された固体が排気ダクト(9)を通して排出されやすくなる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the third aspect makes it easier for solids discharged from the discharge hole (25) of the cylindrical body (2, 2B) to be discharged through the exhaust duct (9).

第4の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、第1~3の態様のいずれか一つにおいて、内筒部(5、5A)と筒体(2、2B)との間に形成されおり排出孔(25)とつながっている空間(S1)を有する。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the fourth aspect is any one of the first to third aspects and has a space (S1) formed between the inner cylinder portion (5, 5A) and the cylinder body (2, 2B) and connected to the discharge hole (25).

第4の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)では、空間(S1)が、固体の滞在する溜まり部としての機能を有することも可能となる。 In the separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the fourth aspect, the space (S1) can also function as a reservoir where solids remain.

第5の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)では、第1~4の態様のいずれか一つにおいて、内筒部(5、5A)の内側に空洞(10)がある。 In the separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, there is a cavity (10) inside the inner cylinder portion (5, 5A).

第5の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、圧力損失を抑制可能となる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the fifth aspect can suppress pressure loss.

第6の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)では、第1~5の態様のいずれか一つにおいて、複数の排出孔(25)は、筒体(2、2B)の周方向において並んでいる。 In the separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, the multiple discharge holes (25) are arranged in the circumferential direction of the cylindrical body (2, 2B).

第6の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D、)は、分離性能を向上させることが可能となる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the sixth aspect can improve separation performance.

第7の態様に係る分離システム(1A)では、第1~6の態様のいずれか一つにおいて、内筒部(5、5A)は、筒体(2、2B)の軸方向において流出口(24)に近づくにつれて内径及び外径が大きくなっている拡径部(53A)を含む。 In the seventh aspect of the separation system (1A), in any one of the first to sixth aspects, the inner cylindrical portion (5, 5A) includes an expanded diameter portion (53A) whose inner and outer diameters increase toward the outlet (24) in the axial direction of the cylindrical body (2, 2B).

第7の態様に係る分離システム(1A)は、分離性能を向上させることが可能となる。 The separation system (1A) according to the seventh aspect can improve separation performance.

第8の態様に係る分離システム(1A)では、第7の態様において、回転体(3)は、羽根(36)の基端(361)がつながっている回転体本体(30)を有する。内筒部(5A)は、回転体(3)側の上流端(51A)と流出口(24)側の下流端(52A)とを有する。上流端(51A)は、筒体(2、2B)の軸方向から見て羽根(36)の先端縁と回転体本体(30)との間に位置している。 In the separation system (1A) according to the eighth aspect, in the seventh aspect, the rotor (3) has a rotor body (30) to which the base end (361) of the blade (36) is connected. The inner cylindrical portion (5A) has an upstream end (51A) on the rotor (3) side and a downstream end (52A) on the outlet (24) side. The upstream end (51A) is located between the tip edge of the blade (36) and the rotor body (30) when viewed from the axial direction of the cylindrical body (2, 2B).

第8の態様に係る分離システム(1A)は、分離性能を向上させることが可能となる。 The separation system (1A) according to the eighth aspect can improve separation performance.

第9の態様に係る分離システム(1B)では、第1~8の態様のいずれか一つにおいて、筒体(2B)は、筒体(2B)の軸方向において流出口(24)に近づくにつれて内径及び外径が小さくなっている縮径部(28)を含む。 In the separation system (1B) according to the ninth aspect, in any one of the first to eighth aspects, the cylindrical body (2B) includes a tapered portion (28) whose inner and outer diameters become smaller as it approaches the outlet (24) in the axial direction of the cylindrical body (2B).

第9の態様に係る分離システム(1B)は、分離性能を向上させることが可能となる。 The separation system (1B) according to the ninth aspect can improve separation performance.

第10の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)では、第1~9の態様のいずれか一つにおいて、回転体(3)、筒体(2、2B)及び内筒部(5、5A)のうち少なくとも一部が撥水性又は導電性を有する。 In the separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the tenth aspect, in any one of the first to ninth aspects, at least a part of the rotating body (3), the cylindrical body (2, 2B), and the inner cylindrical portion (5, 5A) is water repellent or conductive.

第10の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、回転体(3)、筒体(2、2B)及び内筒部(5、5A)のうち少なくとも一部が撥水性を有する場合、例えば、環境湿度が高い状況や水分を含んだ粉塵等の固体を含んだ水分を含んだ気体が流入したときに付着するのを抑制することが可能となる。第10の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、回転体(3)、筒体(2、2B)及び内筒部(5、5A)のうち少なくとも一部が導電性を有する場合、固体が静電気により付着するのを抑制することが可能となる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the tenth aspect can suppress adhesion of solids due to static electricity, for example, when the ambient humidity is high or when a gas containing moisture containing solids such as moisture-containing dust flows in, if at least a portion of the rotating body (3), the cylindrical body (2, 2B), and the inner cylindrical portion (5, 5A) is water-repellent. The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the tenth aspect can suppress adhesion of solids due to static electricity, if at least a portion of the rotating body (3), the cylindrical body (2, 2B), and the inner cylindrical portion (5, 5A) is conductive.

第11の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、第1~10の態様のいずれか一つにおいて、モータ(4)を更に備える。モータ(4)は、回転体(3)を回転させる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the eleventh aspect is any one of the first to tenth aspects, and further includes a motor (4). The motor (4) rotates the rotating body (3).

第11の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、モータ(4)を別途用意する必要がなくなる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the eleventh aspect eliminates the need for a separate motor (4).

第12の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)では、第11の態様において、モータ(4)は、筒体(2、2B)の軸方向において回転体(3)から見て流入口(23)側に配置されている。 In the separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the twelfth aspect, in the eleventh aspect, the motor (4) is arranged on the inlet (23) side as viewed from the rotor (3) in the axial direction of the cylindrical body (2, 2B).

第12の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、モータ(4)が流出口(24)側で内筒部(5、5A)の内側に配置されている場合と比べて、圧力損失を低減することができる。また、流速の上昇を抑制できて分離性能の向上を図れる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the twelfth aspect can reduce pressure loss compared to a case in which the motor (4) is disposed inside the inner cylinder portion (5, 5A) on the outlet (24) side. In addition, an increase in flow rate can be suppressed, improving separation performance.

第13の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、第1~12の態様のいずれか一つにおいて、シャッタ部(15)を更に備える。シャッタ部(15)は、筒体(2、2B)の内側空間につながっている流路を遮断可能である。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the thirteenth aspect is any one of the first to twelfth aspects, and further includes a shutter section (15). The shutter section (15) is capable of blocking the flow path connected to the inner space of the cylindrical body (2, 2B).

第13の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、例えば回転体(3)を回転させるモータ(4)の起動直後に気体中の固体が筒体(2、2B)の流出口(24)から流出することを抑制可能となる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the thirteenth aspect can suppress solids in the gas from flowing out of the outlet (24) of the cylindrical body (2, 2B) immediately after starting the motor (4) that rotates the rotor (3), for example.

第14の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、第1~13の態様のいずれか一つにおいて、ファン(16)を更に備える。ファン(16)は、筒体(2、2B)の内側空間を通過する風量を制御する。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the 14th aspect is any one of the first to 13th aspects, and further includes a fan (16). The fan (16) controls the amount of air passing through the inner space of the cylinder (2, 2B).

第14の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、内筒部(5、5A)の外側に一旦導かれた固体が内筒部(5、5A)の内側での軸方向の流速アップにより引っ張られるのを抑制可能となる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the fourteenth aspect can prevent solids once guided to the outside of the inner tube portion (5, 5A) from being pulled by an increase in the axial flow velocity inside the inner tube portion (5, 5A).

第2~14の態様に係る構成については、分離システム(1、1A、1B、1C、1D)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。 The configurations according to the second to fourteenth aspects are not essential components of the separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) and may be omitted as appropriate.

第15の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、筒体(2、2B)と、内筒部(5、5A)と、を備える。筒体(2、2B)は、第1端(21)に気体の流入口(23)を有し、第2端(22)に気体の流出口(24)を有し、第1端(21)と第2端(22)との間において軸方向に交差する方向に貫通している排出孔(25)を有する。内筒部(5、5A)は、筒体(2、2B)の内側に配置されており、筒体(2)の軸方向において筒体(2、2B)よりも短い。分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、筒体(2、2B)の流入口(23)から流入して旋回している気流(F0)を内筒部(5、5A)の内側を通る第1の気流(F1)と内筒部(5、5A)の外側を通る第2の気流(F2)とに分けて、第2の気流(F2)を排出孔(25)から排出させる。 A separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to a fifteenth aspect includes a cylindrical body (2, 2B) and an inner cylindrical portion (5, 5A). The cylindrical body (2, 2B) has a gas inlet (23) at a first end (21), a gas outlet (24) at a second end (22), and a discharge hole (25) penetrating in a direction intersecting the axial direction between the first end (21) and the second end (22). The inner cylindrical portion (5, 5A) is disposed inside the cylindrical body (2, 2B) and is shorter than the cylindrical body (2, 2B) in the axial direction of the cylindrical body (2). The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) separates the swirling airflow (F0) that flows in from the inlet (23) of the cylinder (2, 2B) into a first airflow (F1) that passes inside the inner cylinder (5, 5A) and a second airflow (F2) that passes outside the inner cylinder (5, 5A), and discharges the second airflow (F2) from the discharge hole (25).

第15の態様に係る分離システム(1、1A、1B、1C、1D)は、圧力損失を抑制しつつ分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system (1, 1A, 1B, 1C, 1D) according to the fifteenth aspect makes it possible to improve separation performance while suppressing pressure loss.

1、1A、1B、1C、1D 分離システム
10 空洞
11 第1カバー
12 第2カバー
13 第1ダクト
14 第2ダクト
15 シャッタ部
16 ファン
111 第1フレーム部
112 第1取付部
113 第1梁部
114、115、124、125 溝
121 第2フレーム部
122 第2取付部
123 第2梁部
151 シャッタ本体
152 軸体
153 駆動部
2、2B 筒体
21 第1端
22 第2端
23 流入口
24 流出口
25 排出孔
26 円筒部
27 内周面
28 縮径部
3 回転体
30 回転体本体
31 第1端
32 第2端
36 羽根
361 基端
362 先端
37、66 外周面
4 モータ
41 モータ本体
42 回転軸
5、5A 内筒部
51、51A 上流端
52、52A 下流端
53A、68 拡径部
6、6C 筐体
61 第1端
62 第2端
67 円筒部
71 第1端
72 第2端
8 軸受
A2 中心軸
A3 回転中心軸
F0 気流
F1 第1の気流
F2 第2の気流
R1 回転方向
S1 空間
1, 1A, 1B, 1C, 1D Separation system 10 Cavity 11 First cover 12 Second cover 13 First duct 14 Second duct 15 Shutter section 16 Fan 111 First frame section 112 First mounting section 113 First beam section 114, 115, 124, 125 Groove 121 Second frame section 122 Second mounting section 123 Second beam section 151 Shutter body 152 Shaft body 153 Drive section 2, 2B Cylinder 21 First end 22 Second end 23 Inlet 24 Outlet 25 Discharge hole 26 Cylindrical section 27 Inner circumferential surface 28 Reduced diameter section 3 Rotating body 30 Rotating body main body 31 First end 32 Second end 36 Blade 361 Base end 362 Tip 37, 66 Outer circumferential surface 4 Motor 41 Motor body 42 Rotating shaft 5, 5A Inner cylinder portion 51, 51A Upstream end 52, 52A Downstream end 53A, 68 Enlarged diameter portion 6, 6C Housing 61 First end 62 Second end 67 Cylindrical portion 71 First end 72 Second end 8 Bearing A2 Central axis A3 Rotation central axis F0 Air flow F1 First air flow F2 Second air flow R1 Rotation direction S1 Space

Claims (13)

第1端に気体の流入口を有し、第2端に気体の流出口を有し、前記第1端と前記第2端との間において軸方向に交差する方向に貫通している排出孔を有する筒体と、
前記筒体の内側に配置されており、前記筒体の前記軸方向に沿った回転中心軸を中心として回転可能な回転体と、を備え、
前記回転体は、前記回転体の回転時に前記筒体内に旋回する気流を発生させる羽根を有し、
前記筒体が前記軸方向において前記回転体よりも長く、
前記筒体の内側において前記軸方向における前記回転体と前記流出口との間に位置しており、内側空間が前記筒体の内側空間につながっている円筒状の内筒部を更に備え
前記筒体の外側に配置されており、前記筒体を収容している筐体を更に備え、
前記内筒部の外側において前記筐体に接続されており、内側空間が前記筐体と前記筒体との間の空間につながっている排気ダクトを更に備える、
分離システム。
a cylinder having a gas inlet at a first end, a gas outlet at a second end, and a discharge hole penetrating in a direction intersecting an axial direction between the first end and the second end;
a rotor that is disposed inside the cylindrical body and is rotatable about a rotation center axis along the axial direction of the cylindrical body,
the rotor has blades that generate a swirling airflow within the cylinder when the rotor rotates,
the cylindrical body is longer than the rotor in the axial direction,
The rotor is located between the rotor and the outlet in the axial direction inside the cylindrical body, and the inner space of the cylindrical body is connected to the inner space of the cylindrical body .
Further comprising a housing disposed outside the cylindrical body and housing the cylindrical body,
The exhaust duct is connected to the housing on the outside of the inner cylindrical portion, and an inner space of the exhaust duct is connected to a space between the housing and the cylindrical body.
Separation system.
前記内筒部と前記筒体との間に形成されおり前記排出孔とつながっている空間を有する、
請求項1に記載の分離システム。
A space is formed between the inner cylindrical portion and the cylindrical body and is connected to the discharge hole.
The separation system of claim 1 .
前記内筒部の内側に空洞がある、
請求項1、2のいずれか一項に記載の分離システム。
There is a cavity inside the inner cylindrical portion.
A separation system according to any one of claims 1 and 2 .
前記筒体は、前記排出孔を複数有し、
前記複数の排出孔は、前記筒体の周方向において並んでいる、
請求項1~のいずれか一項に記載の分離システム。
The cylindrical body has a plurality of the discharge holes,
The plurality of discharge holes are arranged in a circumferential direction of the cylindrical body.
A separation system according to any one of claims 1 to 3 .
前記内筒部は、前記軸方向において前記流出口に近づくにつれて内径及び外径が大きくなっている拡径部を含む、
請求項1~のいずれか一項に記載の分離システム。
The inner cylindrical portion includes an expanding portion having an inner diameter and an outer diameter that increase toward the outlet in the axial direction.
A separation system according to any one of claims 1 to 4 .
前記回転体は、前記羽根の基端がつながっている回転体本体を有し、
前記内筒部は、前記回転体側の上流端と前記流出口側の下流端とを有し、
前記上流端は、前記軸方向から見て前記羽根の先端縁と前記回転体本体との間に位置している、
請求項に記載の分離システム。
The rotor has a rotor main body to which the base ends of the blades are connected,
the inner cylindrical portion has an upstream end on the rotor side and a downstream end on the outlet side,
The upstream end is located between a tip edge of the blade and the rotor body when viewed in the axial direction.
The separation system of claim 5 .
前記筒体は、前記軸方向において前記流出口に近づくにつれて内径及び外径が小さくなっている縮径部を含む、
請求項1~のいずれか一項に記載の分離システム。
The cylindrical body includes a tapered portion having an inner diameter and an outer diameter that become smaller toward the outlet in the axial direction.
A separation system according to any one of claims 1 to 6 .
前記回転体、前記筒体及び前記内筒部のうち少なくとも部が撥水性又は導電性を有する、請求項1~のいずれか一項に記載の分離システム。 The separation system according to claim 1 , wherein at least a portion of the rotating body, the cylindrical body, and the inner cylindrical portion is water-repellent or conductive. 前記回転体を回転させるモータを更に備える、
請求項1~のいずれか一項に記載の分離システム。
Further comprising a motor for rotating the rotating body.
A separation system according to any one of claims 1 to 8 .
前記モータは、前記軸方向において前記回転体から見て前記流入口側に配置されている、請求項に記載の分離システム。 The separation system according to claim 9 , wherein the motor is disposed on the inlet side as viewed from the rotor in the axial direction. 前記筒体の前記内側空間につながっている流路を遮断可能なシャッター部を更に備える、請求項1~10のいずれか一項に記載の分離システム。 The separation system according to claim 1 , further comprising a shutter portion capable of blocking a flow path connected to the internal space of the cylindrical body. 前記筒体の前記内側空間を通過する風量を制御するためのファンを更に備える、
請求項1~11のいずれか一項に記載の分離システム。
Further comprising a fan for controlling the amount of air passing through the inner space of the cylindrical body.
A separation system according to any one of claims 1 to 11 .
前記筒体の内側に配置されており、前記軸方向において前記筒体よりも短い内筒部備え、
前記筒体の前記流入口から流入して旋回している気流を前記内筒部の内側を通る第1の気流と前記内筒部の外側を通る第2の気流とに分けて、前記第2の気流を前記排出孔から排出させる、
請求項1に記載の分離システム。
an inner cylindrical portion disposed inside the cylindrical body and shorter than the cylindrical body in the axial direction;
The airflow that flows in through the inlet of the cylinder and is swirling is divided into a first airflow that passes through the inside of the inner cylinder portion and a second airflow that passes through the outside of the inner cylinder portion, and the second airflow is discharged from the exhaust hole.
The separation system of claim 1 .
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