CN108499284B - 分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够提高将气体中包含的固体从气体分离的性能的分离装置。分离装置(1)具备外筒体(2)、旋转体(3)、多个桨叶(36)和马达。多个桨叶连结于旋转体。马达使旋转体绕旋转中心轴旋转。外筒体是圆筒状，在第1端与第2端之间具有使外筒体的内外连通的排出孔(25)。外筒体的排出孔的内周面具有在沿着旋转体的旋转方向(A1)的方向上位于后方的后内面(251)及位于前方的前内面(252)。前内面具有相对于穿过排出孔的外筒体的一径向(B1)倾斜的倾斜面(2521)。在前内面的倾斜面中，距旋转体远的一侧的外侧端(P22)比距旋转体近的一侧的内侧端(P21)更靠旋转方向的前方。

Description

分离装置

技术领域

本发明涉及分离装置，更详细地讲，涉及将气体中包含的固体从气体分离的分离装置。

背景技术

以往，作为这种分离装置，已知有例如具备转子(旋转体)、多个流路、送风部、驱动装置(马达)、排出部和捕集部的分离器(国际公开第2016/092847号：以下称作文献1)。

多个流路分别具有气体的流入口及流出口。多个流路处于转子的旋转中心轴的周围。送风部使气体流到多个流路中。驱动装置通过使转子旋转，使多个流路绕旋转中心轴旋转。排出部将在多个流路的各自中产生的气流(例如空气)中包含的固体(例如，微粒子、尘埃等)在与距多个流路各自的流入口较近的位置相比距流出口更近的位置向远离旋转中心轴的方向排出。

此外，在文献1中记载的一变形例的分离器中，排出部由在框体(外筒体)的下游侧沿着框体的径向贯通的排出口(排出孔)构成。

发明内容

在分离装置的领域中，希望进一步提高将气体中包含的固体从气体分离的分离性能。

本发明的目的在于提供一种能够实现将气体中包含的固体从气体分离的分离性能的提高的分离装置。

有关本发明的一技术方案的分离装置具备外筒体、旋转体、多个桨叶和马达。上述外筒体是圆筒状，在第1端具有气体的流入口，在第2端具有气体的流出口。上述旋转体在上述外筒体的内侧，以上述旋转体的旋转中心轴与上述外筒体的中心轴对齐的方式配置。上述多个桨叶在上述旋转体与上述外筒体之间在上述旋转体的外周方向上分离地配置，连结于上述旋转体。上述马达使上述旋转体绕上述旋转中心轴向一方向旋转。上述外筒体在上述第1端与上述第2端之间具有使上述外筒体的内外连通的排出孔。上述外筒体的上述排出孔的内周面具有在沿着上述旋转体的旋转方向的方向上位于后方的后内面及位于前方的前内面。上述前内面具有相对于穿过上述排出孔的上述外筒体的一径向倾斜的倾斜面。在上述前内面的倾斜面，与距上述旋转体近的一侧的内侧端相比，距上述旋转体远的一侧的外侧端更靠上述旋转方向的前方。

发明效果

本发明的分离装置能够实现将气体中包含的固体从气体分离的分离性能的提高。

附图说明

图1A是有关本发明的一实施方式的分离装置的主要部立体图。

图1B是同上的分离装置的从其他方向观察的主要部立体图。

图2是同上的分离装置的主要部截面立体图。

图3A是同上的分离装置的主视图。

图3B是同上的分离装置的左侧视图。

图4表示同上的分离装置，是图3A的X－X线剖视图。

图5表示同上的分离装置，是图3A的Y－Y线剖视图。

图6是同上的分离装置的分解立体图。

图7A表示同上的分离装置中的外筒体及捕集器，是从上侧观察的分解立体图。

图7B表示同上的分离装置中的外筒体及捕集器，是从下侧观察的分解立体图。

图8是同上的分离装置中的外筒体的排出孔的说明图。

图9是同上的分离装置的变形例1的外筒体的排出孔的说明图。

图10是同上的分离装置的变形例2的外筒体的排出孔的说明图。

图11是同上的分离装置的变形例3的剖视图。

标号说明

1 分离装置

2 外筒体

20 中心轴

21 第1端

22 第2端

23 流入口

24 流出口

25 排出孔

251 后内面

2511 倾斜面

2512 倾斜面

252 前内面

2521 倾斜面

3 旋转体

30 旋转中心轴

31 第1端

32 第2端

36 桨叶

4 马达

A1 旋转方向

B1 一径向

P11 内侧端

P12 外侧端

P21 内侧端

P22 外侧端

P31 内侧端

P32 外侧端

具体实施方式

(实施方式)

以下，基于图1A～图8对本实施方式的分离装置1进行说明。

分离装置1例如被设置在具有送风功能的空调设备的上游侧，将空气(气体)中的固体分离。空调设备例如是将空气从上游侧向下游侧送风的送风装置。送风装置例如是电动风扇。空调设备并不限于送风装置，例如也可以是换气装置、空气调节器、供气柜风扇(cabinet fan)、具备送风装置和热交换器的空气调和系统等。通过空调设备流到分离装置1中的空气的流量例如是100m³/h～300m³/h。流到分离装置1中的空气的流量与流过空调设备的空气的流量大致相同。

分离装置1如图1A、图1B、图2、图3A、图3B、图4～图6所示，具备外筒体2、旋转体3、多个桨叶36和马达4。外筒体2在第1端21具有气体的流入口23，在第2端22具有气体的流出口24。旋转体3被配置在外筒体2的内侧。多个桨叶36连结于旋转体3。在分离装置1中，如图2及图4所示，在外筒体2与旋转体3之间，形成有从流入口23朝向流出口24的流路5。马达4使旋转体3旋转。这里，分离装置1具备连结于旋转体3和马达4的旋转轴42双方的轴杆7。此外，分离装置1具备将轴杆7与马达4的旋转轴42连结的联轴器(shaft coupling)8(参照图2、图4及图6)。

分离装置1能够使从上游侧流入到流路5中的空气一边绕旋转体3以螺旋状旋转，一边向流路5的下游侧流动。这里的“上游侧”，是指以空气流动方向看时的上游侧(一次侧)。此外，“下游侧”是指以空气流动方向看时的下游侧(二次侧)。分离装置1的外筒体2为了将空气中包含的固体向外筒体2的外侧排出，具有使外筒体2的内外连通的排出孔25(参照图2、图5、图6、图7A及图7B)。此外，分离装置1还具备供从外筒体2的内侧经过排出孔25排出的固体进入的捕集器6。

作为空气中的固体，例如可以举出微粒子、尘埃等。作为微粒子，例如可以举出粒子状物质等。作为粒子状物质，有作为微粒子直接被释放到空气中的一次生成粒子、作为气体被释放到空气中并在空气中生成为微粒子的二次生成粒子等。作为一次生成粒子，例如可以举出土壤粒子(黄砂等)、粉尘、植物性粒子(花粉等)、动物性粒子(霉菌的孢子等)、煤等。粒子状物质按大小分类，例如可以举出PM2.5(微小粒子状物质)、PM10、SPM(悬浮粒子状物质)等。PM2.5是透过在粒子径2.5μm下拥有50％的捕集效率的分粒装置的微粒子。PM10是透过在粒子径10μm下拥有50％的捕集效率的分粒装置的微粒子。SPM是透过在粒子径10μm下拥有100％的捕集效率的分粒装置的微粒子，相当于PM6.5－7.0，是比PM10稍小的微粒子。

以下，对分离装置1的各构成要素更详细地说明。

如上述那样，分离装置1具备外筒体2、旋转体3、多个桨叶36、马达4、轴杆7、联轴器8和捕集器6。

外筒体2被形成为圆筒状，在第1端21具有气体的流入口23，在第2端22具有气体的流出口24。外筒体2的材料例如是ABS树脂。

旋转体3如图4及图5所示，在外筒体2的内侧与外筒体2同轴地配置。“与外筒体2同轴地配置”，是指将旋转体3以使旋转体3的旋转中心轴30(参照图4)与外筒体2的中心轴20(参照图4及图7A)对齐的方式配置。在旋转体3中，与旋转中心轴30正交的截面(例如，参照图5)中的外周线是圆形状。旋转体3的材料例如是聚碳酸酯树脂。

在沿着旋转体3的旋转中心轴30的方向上，旋转体3的长度比外筒体2的长度短。旋转体3如图4所示，具有流入口23侧的第1端31和流出口24侧的第2端32。旋转体3的第1端31在沿着外筒体2的中心轴20的方向上、在外筒体2的流入口23与流出口24之间被配置在流入口23的附近。此外，旋转体3的第2端32在沿着外筒体2的中心轴20的方向上、在外筒体2的流入口23与流出口24之间被配置在流出口24的附近。

在外筒体2与旋转体3之间，配置有被连结到旋转体3的多个(这里是24片)桨叶36。多个桨叶36的各自的材料例如是聚碳酸酯树脂。

多个桨叶36分别如图4及图5所示，以在与外筒体2的内周面27之间形成间隙的方式配置。换言之，分离装置1在多个桨叶36的各自与外筒体2的内周面27之间有间隙。即，多个桨叶36的各自的从旋转体3的外周面37突出的突出长度比旋转体3的径向上的旋转体3的外周面37与外筒体2的内周面27的距离短。多个桨叶36分别在旋转体3的外周面37与外筒体2的内周面27之间的空间(流路5)中与旋转体3的旋转中心轴30平行地配置。多个桨叶36分别是平板状。多个桨叶36分别以与沿着旋转体3的周向的方向交叉(在本实施方式中是大致正交)的方式配置。多个桨叶36如图5所示在旋转体3的周向上以大致等间隔分离地配置。

上述的旋转体3如图2、图4及图6所示，具备在沿着外筒体2的中心轴20(参照图4及图7A)的方向上排列的2个旋转部件3a、3b。旋转部件3a、3b如图4所示被形成为有底圆筒状。更详细地讲，2个旋转部件3a、3b在流入口23侧的第1端31a、31b具有底壁33a、33b，在流出口24侧的第2端32a、32b具有开口34a、34b。以下，为了说明的方便，也有将2个旋转部件3a、3b中的处于距流入口23较近的位置(相对地靠上游侧)的旋转部件3a称作上游侧旋转部件3a、将处于距流出口24较近的位置(相对地靠下游侧)的旋转部件3b称作下游侧旋转部件3b的情况。在有底圆筒状的上游侧旋转部件3a中，底壁33a被形成为向流入口23侧隆起的形状。由此，在分离装置1中，能够减小从外筒体2的流入口23流入的气体的压力损失。此外，在上游侧旋转部件3a的内侧，设有与上游侧旋转部件3a为一体的加强壁38。由此，在分离装置1中，能够使上游侧旋转部件3a的机械强度进一步提高。此外，在有底圆筒状的下游侧旋转部件3b的内侧，设有从下游侧旋转部件3b的底壁33b的中央部向开口34b侧突出的圆筒状的肋39。在沿着外筒体2的中心轴20的方向上，肋39的长度比下游侧旋转部件3b的长度短。

在分离装置1中，多个桨叶36分别由从上游侧旋转部件3a的外周面突出的桨叶片36a、和从下游侧旋转部件3b的外周面突出的桨叶片36b构成(参照图4)。换言之，在分离装置1中，连结于上游侧旋转部件3a的多个(24片)桨叶片36a与连结于下游侧旋转部件3b的多个(24片)桨叶片36b一对一地对应，构成多个(24片)桨叶36。以下，为了说明的方便，也有将桨叶片36a称作上游侧桨叶片36a、将桨叶片36b称作下游侧桨叶片36b的情况。

多个上游侧桨叶片36a在旋转体3的周向上以大致等间隔分离地配置。此外，多个下游侧桨叶片36b在旋转体3的周向上以大致等间隔分离地配置。这里，一对一地对应的上游侧桨叶片36a和下游侧桨叶片36b在与外筒体2的中心轴20平行的方向上排列在一直线上。

旋转体3如图2、图4及图6所示，经由轴杆7及联轴器8而与马达4的旋转轴(轴杆)42连结。更详细地讲，在分离装置1中，旋转体3连结于轴杆7，轴杆7通过联轴器8而与马达4的旋转轴42连结。在分离装置1中，旋转轴42和轴杆7以排列在一直线上的方式配置。

马达4使旋转体3绕旋转体3的旋转中心轴30向一方向旋转。旋转体3的转速例如是1500rpm～3000rpm。马达4例如是直流马达。马达4例如被外部的驱动电路驱动。

马达4如图2及图4所示，具备马达主体41和一部分从马达主体41突出的上述的旋转轴42。旋转轴42是圆柱状。马达4被配置在旋转体3的内侧。更详细地讲，马达4被配置在下游侧旋转部件3b的内侧。这里，分离装置1具备容纳马达4及联轴器8的马达壳体9(参照图2、图4及图6)。马达壳体9被容纳在下游侧旋转部件3b内。马达壳体9通过多个螺钉相对于后述的后罩12固定。

马达壳体9的材料例如是铝。马达壳体9如图4所示，具有壳体主体部90和凸缘部95。壳体主体部90在流入口23侧的第1端91具有底壁93，在流出口24侧的第2端92具有开口94。这里，在马达壳体9中，在壳体主体部90的底壁93形成有供联轴器8穿过的圆形状的孔931。此外，马达壳体9具有从底壁93的孔931的周缘向流入口23侧突出的有底圆筒状的联轴器容纳部98。在马达壳体9中，在联轴器容纳部98的底壁983形成有供轴杆7穿过的圆形状的孔987。凸缘部95从壳体主体部90的第2端92朝向壳体主体部90的径向外方突出。凸缘部95是为了用多个螺钉将马达壳体9相对于后罩12固定而设置的。

轴杆7(参照图4、图5及图6)是圆棒状，具有较长方向的第1端71、和与第1端71相反侧的第2端72。轴杆7的材料例如是不锈钢。轴杆7以其轴线与旋转体3的旋转中心轴30对齐的方式配置。换言之，轴杆7以其轴线与外筒体2的中心轴20对齐的方式配置。轴杆7的一部分被配置在旋转体3内。更详细地讲，在分离装置1中，轴杆7的第1端71在沿着外筒体2的中心轴20的方向上被配置在比外筒体2的第1端21靠外侧，轴杆7的第2端72被配置在下游侧旋转部件3b的内侧。这里，轴杆7如图4所示，穿过在上游侧旋转部件3a的底壁33a上的中央形成的孔35a、和在下游侧旋转部件3b的底壁33b上的中央形成的孔35b。此外，旋转体3通过2个螺栓78(参照图4)和与2个螺栓78一对一地对应的2个螺母相对于轴杆7连结。2个螺栓78分别穿过在轴杆7中沿径向贯通的孔。由此，旋转体3能够与轴杆7一起旋转。

分离装置1具备用来将轴杆7旋转自如地支承的第1轴承75及第2轴承76(参照图4及图6)。由此，在分离装置1中，能够通过马达4使旋转体3更稳定地旋转。在分离装置1中，第1轴承75将轴杆7的第1端71旋转自如地支承。此外，在分离装置1中，第2轴承76将轴杆7的第2端72的附近的部位旋转自如地支承。第2轴承76通过2根螺钉固定于联轴器容纳部98的底壁983。轴杆7的第2端72通过联轴器8而与马达4的旋转轴42连结。联轴器8被配置在下游侧旋转部件3b的内侧。

分离装置1如图1A～图6所示，还具备前罩(第1罩)11和后罩(第2罩)12。此外，分离装置1如图3A、图4、图5及图6所示，还具备底罩(第3罩)13。

前罩11通过多个(例如4根)螺钉相对于从外筒体2的第1端21向外方突出的第1凸缘211(参照图1B及图2)可拆装地安装。后罩12通过多个(例如4根)螺钉相对于从外筒体2的第2端22向外方突出的第2凸缘221(参照图1A及图2)可拆装地安装。底罩13通过多个(例如2根)螺钉相对于前罩11及后罩12分别可拆装地安装。

从沿着外筒体2的中心轴20的一方向观察，前罩11的外周形状是正方形。前罩11如图1A及图2所示，具备第1框架部111、轴承安装部112和4个第1梁部113。第1框架部111被与第1凸缘211重叠配置。第1框架部111的外周形状与前罩11的外周形状相同。第1框架部111的内周形状是圆形。第1框架部111的内径与外筒体2的内径大致相同。第1框架部111通过多个螺钉相对于第1凸缘211固定。轴承安装部112是圆环状，被配置在第1框架部111的内侧。在轴承安装部112安装上述第1轴承75。4个第1梁部113将第1框架部111与轴承安装部112相连。4个第1梁部113在轴承安装部112的周向上以大致等间隔分离地配置。第1轴承75是套筒轴承，通过被压入到轴承安装部112而被安装到轴承安装部112。前罩11的材料例如是铝。

从沿着外筒体2的中心轴20的一方向观察，后罩12的外周形状是正方形。后罩12如图1B及图2所示，具备第2框架部121、壳体安装部122和4个第2梁部123。第2框架部121的外周形状与后罩12的外周形状相同。第2框架部121的内周形状是圆形。第2框架部121的内径优选的是与外筒体2的内径相同。第2框架部121被与第2凸缘221重叠配置。第2框架部121通过多个螺钉相对于第2凸缘221固定。壳体安装部122是圆环状，被配置在第2框架部121的内侧。在壳体安装部122，重叠配置马达壳体9的凸缘部95。马达壳体9的凸缘部95通过多个螺钉固定于壳体安装部122。4个第2梁部123将第2框架部121与壳体安装部122相连。4个第2梁部123在壳体安装部122的周向上以大致等间隔分离地配置。后罩12的材料例如是铝。

底罩13(参照图3A、图4、图5及图6)与前罩11及后罩12结合。底罩13配置在外筒体2的下方。底罩13是以沿着外筒体2的中心轴20的方向为较长方向的矩形板，较长方向的一端通过多个螺钉相对于前罩11固定，较长方向的另一端通过多个螺钉相对于后罩12固定。底罩13的较长方向的长度比外筒体2的长度长，底罩13的较短方向的长度比外筒体2的外径长。底罩13的材料例如是铝。

在分离装置1中，包括前罩11、后罩12和底罩13的箱体100如图3A所示将外筒体2从三方包围。箱体100也可以除了前罩11、后罩12及底罩13以外，还具备配置在外筒体2的上方的顶罩。此外，箱体100也可以具备在外筒体2的径向上被配置在外筒体2的两侧的一对侧罩。

分离装置1如图3A、图3B、图4及图6所示，还具备前面板16、后面板17和通气面板18。

前面板16的外周形状是正方形。在前面板16形成有在其厚度方向上贯通的通气孔161(参照图1、图4及图6)。前面板16被重叠配置在前罩11的与外筒体2侧相反侧。前面板16通过多个螺钉固定于前罩11。通气孔161的开口形状是圆形。通气孔161的内径比外筒体2的内径及旋转体3的外径小，比前罩11的轴承安装部112的外径大。前面板16的材料例如是铝。

后面板17的外周形状是正方形。在后面板17形成有在其厚度方向上贯通的通气孔171(参照图3B、图4及图6)。后面板17被重叠配置在后罩12的与外筒体2侧相反侧。后面板17通过多个螺钉固定于后罩12。通气孔171的开口形状是圆形。通气孔171的内径比外筒体2的内径小，比旋转体3的外径及后罩12的壳体安装部122的外径大。后面板17的材料例如是铝。

通气面板18的外周形状是大致圆形。通气面板18的外径与后罩12的壳体安装部122(参照图1B、图2及图3B)的外径相同。在通气面板18的中央部设有网181(参照图3B及图4)。通气面板18在后罩12的与外筒体2侧相反侧被重叠配置在壳体安装部122。通气面板18通过多个螺钉固定于壳体安装部122。

在分离装置1中，与轴杆7连结的旋转体3的旋转方向A1(参照图5)与马达4的旋转轴42(参照图2及图4)的旋转方向相同。从外筒体2的流入口23侧观察，旋转体3的旋转方向A1是顺时针方向(参照图5)。从外筒体2的流出口24侧观察，旋转体3的旋转方向A1是逆时针方向。旋转体3的旋转角速度与马达4的旋转轴42的旋转角速度相同。

在分离装置1中，如果通过马达4的旋转轴42的旋转而旋转体3旋转，则旋转体3和多个桨叶36向相同的方向旋转。分离装置1通过旋转体3的旋转，能够对流入到流路5(参照图2、图4及图5)中的空气赋予绕旋转中心轴30(参照图4)的旋转方向的力。在分离装置1中，通过旋转体3的旋转，在流路5中流动的空气的速度矢量具有与旋转中心轴30平行的方向的速度分量和绕旋转中心轴30的旋转方向的速度分量。

关于分离装置1的分离特性，有随着旋转体3的旋转速度变快而分离效率变高的趋势。此外，关于分离装置1的分离特性，有随着分粒径变大而分离效率变高的趋势。在分离装置1中，例如优选的是设定旋转体3的旋转速度以将规定粒径以上的微粒子分离。作为规定粒径的微粒子，例如，设想了空气动力学的粒子径是0.3μm～10μm的粒子。所谓“空气动力学的粒子径”，是指空气动力学的动态与比重1.0的球形粒子等价的粒子的直径。空气动力学的粒子径是根据粒子的沉降速度求出的粒径。作为没有被分离装置1分离而残留在空气中的固体，例如可以举出粒径比设想由分离装置1分离的微粒子小的微粒子(换言之，比设想由分离装置1分离的微粒子的质量小的质量的微粒子)。

在分离装置1中，为了将从外筒体2的流入口23流入到外筒体2内的空气中包含的固体向外筒体2的外侧排出，在外筒体2形成有使外筒体2的内外连通的排出孔25(参照图2、图5、图6、图7A及图7B)。此外，分离装置1具备从外筒体2的内侧穿过排出孔25排出的固体进入的捕集器6。在分离装置1中，从排出孔25排出的固体例如通过重力沉降等而堆积到捕集器6的底面。

排出孔25在外筒体2的第1端21与第2端22之间，被形成为在沿着旋转体3的旋转中心轴30的方向上细长的狭缝状。在沿着外筒体2的中心轴20的方向上，排出孔25与流入口23的距离比桨叶36与流入口23的距离短，但不过是一例，并不限于此。此外，在沿着外筒体2的中心轴20的方向上，排出孔25与流出口24的距离比桨叶36与流出口24的距离长，但只不过是一例，并不限于此。在分离装置1中，能够与流入到外筒体2中的空气中的固体的大小及沿着外筒体2的中心轴20(参照图4及图7A)的方向上的位置无关地，将经过外筒体2的内周面27(参照图4、图5及图8)附近的固体从排出孔25排出。由此，分离装置1能够抑制固体附着并堆积到外筒体2的内周面27上。

捕集器6被设在外筒体2的与旋转体3侧相反侧。捕集器6以在外筒体2的外侧将排出孔25覆盖的方式配置。由此，捕集器6的内部空间与外筒体2的内侧的流路5连通(相连)。在分离装置1中，从外筒体2的内侧穿过排出孔25排出的固体进入捕集器6。捕集器6相对于外筒体2可拆装地安装。

捕集器6是没有盖的器具。捕集器6如图7A及图7B所示，具备底壁60、周壁65和安装凸缘66。

底壁60形成为与外筒体2的中心轴20(参照图4及图7A)平行的方向为较长方向的长方形状。底壁60的较长方向的长度比与外筒体2的中心轴20平行的方向上的排出孔25的长度长。底壁60如图5所示，位于外筒体2的斜下方。此外，底壁60被配置在底罩13上。

周壁65如图7A及图7B所示，从底壁60的外周缘的整周向底壁60的厚度方向突出。周壁65具备第1侧壁61、第2侧壁62、第3侧壁63及第4侧壁64。第1侧壁61从在底壁60的较长方向上距外筒体2的第1端21及第2端22中的第1端21近的一侧的端缘向底壁60的厚度方向突出。第2侧壁62从在底壁60的较长方向上距外筒体2的第1端21及第2端22中的第2端22近的一侧的端缘向底壁60的厚度方向突出。因而，第1侧壁61和第2侧壁62在与外筒体2的中心轴20平行的方向上相互对置。第1侧壁61的形状与第2侧壁62的形状相同。第1侧壁61及第2侧壁62的各自的与底壁60侧相反侧的前端面611及612被形成为沿着外筒体2的外周面28的形状。

第3侧壁63在底壁60的较短方向上从距外筒体2近的一侧的端缘向底壁60的厚度方向突出。第4侧壁64在底壁60的较短方向上从距外筒体2远的一侧的的端缘向底壁60的厚度方向突出。因而，第3侧壁63和第4侧壁64在与外筒体2的一径向平行的方向上相互对置。第4侧壁64的突出尺寸比第3侧壁63的突出尺寸长。第3侧壁63的突出尺寸，与第1侧壁61及第2侧壁62的在第3侧壁63侧的端部处的突出尺寸相同。第4侧壁64的突出尺寸，与第1侧壁61及第2侧壁62的在第4侧壁64侧的端部处的突出尺寸相同。在捕集器6中，由第1侧壁61、第2侧壁62、第3侧壁63和第4侧壁64构成周壁65。从底壁60的厚度方向看到的周壁65的平面视形状是矩形框状。在从底壁60的厚度方向观察的平面视下，排出孔25被捕集器6的周壁65包围。

安装凸缘66从第4侧壁64的外周缘在与第4侧壁64相同面内向外方突出。

在分离装置1中，在外筒体2的外周面28设有可拆装地安装捕集器6的安装部26(参照图7B)。这里，捕集器6的安装凸缘66通过螺钉安装于安装部26。安装部26从外筒体2的外周面28突出。安装部26具备与安装凸缘66的第1侧壁61、第2侧壁62、第3侧壁63及第4侧壁64分别一对一地对应的第1侧片261、第2侧片262、第3侧片263及第4侧片264。

第1侧片261和第2侧片262在与外筒体2的中心轴20平行的方向上相互对置。从与外筒体2的中心轴20平行的方向观察，第1侧片261及第2侧片262的形状与捕集器6的第1侧壁61及第2侧壁62的形状相同。第1侧片261和第2侧片262的相互的对置面间的距离与捕集器6的第1侧壁61和第2侧壁62的相互的外表面间的距离大致相同。从与外筒体2的径向平行的一方向观察，第3侧片263的形状与捕集器6的第3侧壁63的形状相同。在安装部26中，将捕集器6的安装凸缘66通过螺钉相对于第1侧片261、第2侧片262及第4侧片264固定。在分离装置1中，在将捕集器6安装在安装部26的状态下，捕集器6的周壁65的前端面与外筒体2的外周面28接触或接近。这里，捕集器6优选的是周壁65的前端面在整周上与外筒体2的外周面28接触。

分离装置1还具备将捕集器6的内部空间分为多个(在本实施方式中是3个)空间的多个(在本实施方式中是2个)分隔壁10(参照图2、图5及图7A)。多个分隔壁10被配置在捕集器6的内部空间中。多个分隔壁10的各自与沿着旋转体3的旋转中心轴30(参照图4)的方向(平行的方向)上交叉(在本实施方式中，正交)。这里，并不限于多个分隔壁10分别与平行于旋转体3的旋转中心轴30的方向正交(即，分隔壁10与旋转中心轴30所成的角度是90°)的情况。多个分隔壁10各自例如也可以与平行于旋转体3的旋转中心轴30的方向在30°～150°的范围中交叉。在本实施方式的分离装置1中，多个分隔壁10被配置在捕集器6内，在沿着旋转体3的旋转中心轴30的方向上排列。由此，在分离装置1中，由多个(2个)分隔壁10将捕集器6的内部空间划分为沿着旋转中心轴30的方向上排列的多个(3个)空间。作为一例，多个分隔壁10在沿着旋转体3的旋转中心轴30的方向上以大致等间隔配置。多个分隔壁10被配置在捕集器6的底壁60上。多个分隔壁10的各自的前端面10a(参照图7A)被形成为沿着外筒体2的外周面28的形状。多个分隔壁10的各自的前端面10a的曲率半径优选的是与外筒体2的外周面28的曲率半径相同。在分离装置1中，分隔壁10与捕集器6是一体。在分离装置1中，捕集器6及多个分隔壁10的材料是合成树脂，捕集器6和分隔壁10被一体成形。

在分离装置1中，在旋转体3的旋转中，从外筒体2的流入口23流入的空气中的固体的一部分在穿过流路5(参照图2)的中途在其离心力等作用下进入捕集器6。

在分离装置1中，通过将捕集器6相对于外筒体2可拆装地安装，例如，人可以将捕集器6从外筒体2拆下而将捕集器6内的固体丢弃，然后将捕集器6安装到外筒体2。

在分离装置1中，在将积存在捕集器6中的固体丢弃的情况下，例如，将底罩13从前罩11及后罩12拆下，然后将捕集器6从外筒体2拆下，接着将捕集器6内的固体丢弃，然后将捕集器6安装到外筒体2，接着将底罩13安装到前罩11及后罩12。在分离装置1的维护中，也可以代替拆下的捕集器6而将更换用的捕集器6安装到外筒体2。

在分离装置1中，外部的空气穿过前面板16的通气孔161(参照图1A、图4及图6)及前罩11的第1框架部111(参照图1A及图2)的内侧的空间流入外筒体2的流入口23。流入到外筒体2中的空气中包含的固体当在流路5(参照图2)中以螺旋状旋转时，受到从旋转体3的旋转中心轴30(参照图4)朝向外筒体2的内周面27的方向的离心力。受到了离心力的固体朝向外筒体2的内周面27，在外筒体2的内周面27附近沿着内周面27以螺旋状旋转。并且，在分离装置1中，空气中的固体的一部分在穿过流路5的中途被从排出孔25(参照图2及图5)排出，被捕集器6捕集。

在分离装置1中，由于在外筒体2的内侧发生旋绕流，所以从外筒体2的流入口23流入到外筒体2内的空气中的固体(灰尘等)的一部分穿过排出孔25被捕集到捕集器6内，被分离(除去)了固体(灰尘等)的空气(被清洁化的空气)的一部分从外筒体2的流出口24流出。

本发明人们制作如在文献1中记载的分离器那样在流出口的附近具有排出孔的比较例的分离装置，进行了利用具有与PM2.5同等的粒径的试验用粉体来测定固体的分离特性的实验。这里，作为试验用粉体(Test powders)，例如使用在JIS Z 8901中规定的“试验用粉体1”的11种(Class11)。这11种化学成分是SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃等。此外，该11种的中位径是1.6～2.3μm。实验的结果，本发明人们得到了在框体的内周面、框体的排出孔的内周面等附着有试验用粉体(固体)的凝结体(块)的认识。并且，本发明人们作为在比较例的分离装置中分离性能及容器(捕集器)中的捕集效率难以进一步提高的理由，考虑有附着在框体的内周面、框体的排出孔的内周面等上的固体的凝结体本身剥离而向下游侧流动、固体从附着在框体的内周面、框体的排出孔的内周面等上的固体的凝结体再飞散等。

相对于此，在本实施方式的分离装置1中，外筒体2的排出孔25的内周面如图5及图8所示，具有在沿着旋转体3的旋转方向A1的方向上位于后方的后内面251及位于前方的前内面252。

前内面252具有相对于外筒体2的径向中的穿过排出孔25的一径向B1(参照图8)倾斜的倾斜面2521。这里，“相对于一径向B1倾斜”，是指相对于包含外筒体2的中心轴20(参照图4、图7A)及一径向B1的假想平面倾斜。在倾斜面2521中，距旋转体3远的一侧的外侧端P22比距旋转体3近的一侧的内侧端P21更靠旋转方向A1的前方。总之，在分离装置1中，外筒体2的排出孔25具有在旋转体3的旋转方向A1上分别位于后方及前方的后内面251及前内面252，前内面252具有朝向外筒体2的外侧的倾斜面2521。倾斜面2521的法线方向朝向外筒体2的外侧。在与外筒体2的中心轴20正交的截面中，如图8所示，如果设前内面252的内侧端(这里是前内面252的倾斜面2521的内侧端P21)的切线T2与倾斜面2521所成的锐角的角度为θ2，则在外筒体2中，θ2是20°。θ2并不限于20°，例如1°～80°是妥当的，3°～60°是优选的范围，5°～25°是更优选的范围。从抑制固体向倾斜面2521的附着及堆积的观点来看，θ2优选的是45°以下。另一方面，从外筒体2的排出孔25附近的机械强度、形状稳定性等的观点来看，θ2优选的是15°以上。这里，外筒体2的材料如上述那样，例如是ABS树脂。外筒体2的厚度(外筒体2的径向上的厚度)例如是5mm，但并不限于此，例如也可以在2mm～20mm左右的范围中适当变更。外筒体2的厚度只要根据外筒体2的材料、外径及长度等适当设定就可以。

在分离装置1中，后内面251具有相对于上述的一径向B1(参照图8)倾斜的倾斜面2511。在倾斜面2511中，距旋转体3远的一侧的外侧端P12比距旋转体3近的一侧的内侧端P11更靠旋转方向A1的前方。总之，在分离装置1中，外筒体2的排出孔25的后内面251具有朝向外筒体2的内侧的倾斜面2511。由此，在分离装置1中，包含前内面252的倾斜面2521的假想平面与包含后内面251的倾斜面2511的假想平面大致平行。在与外筒体2的中心轴20正交的截面中，如图8所示，如果设后内面251的倾斜面2511的内侧端P11的切线T1与倾斜面2511所成的钝角的角度为θ1，则在外筒体2中，θ1是170°，但并不限于该值，例如也可以是180°。

在本实施方式的分离装置1中，与比较例的分离装置相比，固体不易附着、堆积到排出孔的内周面(在本实施方式中，固体不易附着、堆积到作为排出孔25的内周面的一部分的前内面252)，能够提高分离性能。此外，在本实施方式的分离装置1中，能够提高捕集器6中的捕集效率。

分离装置1例如在设置在住宅等中的空气净化系统中，比配置在空调设备的上游侧的HEPA过滤器(高效微粒空气过滤器：high efficiency particulate air filter)等空气过滤器更靠上游侧配置而使用。“HEPA过滤器”是指在额定流量下对于粒径为0.3μm的粒子拥有99.97％以上的粒子捕集率、并且拥有初始压力损失为245Pa以下的性能的空气过滤器。空气过滤器不将100％的粒子捕集效率作为必须的条件。空气净化系统通过具备分离装置1，能够抑制PM2.5等的微粒子到达空气过滤器。因此，在空气净化系统中，能够实现比分离装置1靠下游侧的空气过滤器等的长寿命化。例如，在空气净化系统中，能够抑制因被空气过滤器捕集的微粒子等的总质量增加造成的压力损失的上升。由此，在空气净化系统中，能够使空气过滤器的更换频度变少。空气净化系统并不限于空气过滤器和空调设备被容纳在相互不同的箱体中的结构，也可以在空调设备的箱体内具备空气过滤器。换言之，空调设备也可以除了送风装置以外还具备空气过滤器。

上述实施方式不过是本发明的各种各样的实施方式的一个。上述实施方式只要能够达到本发明的目的，则能够根据设计等进行各种各样的变更。

例如，在分离装置1的变形例1中，如图9所示，外筒体2的排出孔25的前内面252在倾斜面2521的内侧端P21侧具有相对于一径向B1不倾斜的平坦面2522。这里，平坦面2522是与一径向B1平行并且与外筒体2的周向正交的平面。由此，在分离装置1的变形例1中，与实施方式的分离装置1相比，能够实现排出孔25的前内面252的形状稳定性的提高。从抑制固体向前内面252的附着、堆积的观点及形状稳定性的观点来看，一径向B1上的平坦面2522的长度例如优选的是0.5mm～1mm。此外，在图9的结构中，也可以是外筒体2的排出孔25的后内面251在倾斜面2511的外侧端P12侧具有相对于一径向B1不倾斜的平坦面。

此外，在分离装置1的变形例2中，如图10所示，外筒体2的排出孔25的前内面252在倾斜面2521的内侧端P21侧具有凸曲面2523。这里，凸曲面2523在与外筒体2的中心轴20正交的截面中具有圆度。凸曲面2523的曲率半径例如优选的是0.5mm～1mm。由此，在分离装置1的变形例2中，与实施方式的分离装置1相比，能够实现排出孔25的前内面252的形状稳定性及分离性能的稳定性的提高。作为一例，凸曲面2523由将与外筒体2的中心轴20(参照图4及图7A)平行的方向作为轴向的圆柱面的一部分构成。此外，在图10的结构中，也可以是外筒体2的排出孔25的后内面251在倾斜面2511的外侧端P12侧具有凸曲面。

此外，在分离装置1的变形例3中，如图11所示，外筒体2的排出孔25的后内面251具有相对于上述的一径向B1倾斜的倾斜面2512。在倾斜面2512中，距旋转体3远的一侧的外侧端P32比距旋转体3近的一侧的内侧端P31更靠旋转方向A1的后方。总之，在分离装置1的变形例3中，外筒体2的排出孔25的后内面251具有朝向外筒体2的外侧的倾斜面2512。此外，在图11的结构中，也可以是外筒体2中的排出孔25的前内面252在倾斜面2521的内侧端P21侧具有相对于一径向B1不倾斜的平坦面或凸曲面。此外，在图11的结构中，也可以是外筒体2中的排出孔25的后内面251在倾斜面2512的内侧端P31侧具有相对于一径向B1不倾斜的平坦面或凸曲面。

例如，外筒体2的材料并不限于ABS等的合成树脂，也可以是金属等。此外，旋转体3及多个桨叶36的材料并不限于聚碳酸酯树脂等的合成树脂，例如也可以是金属等。此外，旋转体3的材料和多个桨叶36的材料也可以相互不同。

多个桨叶36分别也可以被作为与旋转体3不同部件形成，通过被固定到旋转体3上而连结于旋转体3。

此外，多个桨叶36分别也可以绕旋转体3的旋转中心轴30形成为螺旋状。这里，所谓“螺旋状”，并不限于圈数为1以上的螺旋形状，也包括圈数为1的螺旋形状的一部分的形状。

旋转体3并不限于具备在沿着外筒体2的中心轴20的方向上排列的2个旋转部件3a、3b的结构，例如也可以是仅具备2个旋转部件3a、3b中的1个的结构。此外，旋转体3也可以在2个旋转部件3a、3b之间具备至少1个旋转部件(与旋转部件3b同样的形状的旋转部件)。在此情况下，优选的是在处于2个旋转部件3a、3b之间的旋转部件上也连结有构成多个桨叶36的各自的一部分的桨叶片。

排出孔25只要至少一部分是在沿着旋转体3的旋转中心轴30的方向(换言之，沿着外筒体2的中心轴20的方向)上细长的狭缝状就可以，例如也可以包括在沿着外筒体2的周向的方向上较长的1至多个弧状狭缝。

在分离装置1中，在外筒体2仅形成有1个排出孔25，但并不限于此，也可以形成有多个排出孔25。在此情况下，多个排出孔25优选的是在外筒体2的周向上分离地配置。此外，在此情况下，也可以在分离装置1设置多个捕集器6，将多个捕集器6以与多个排出孔25一对一地对应的方式配置。

在分离装置1中，将捕集器6的安装凸缘66通过螺钉安装到安装部26，但并不限于此，只要能够将捕集器6相对于外筒体2拆装就可以。总之，在分离装置1中，安装凸缘66及螺钉不是必须的构成要素。

此外，捕集器6及多个分隔壁10的材料并不限于合成树脂，也可以是金属等。此外，捕集器6和多个分隔壁10也可以由相互不同的材料形成。在分离装置1中，也可以将捕集器6和多个分隔壁10用不同部件形成，通过粘接、熔敷、嵌合、螺钉固定等一体化。

此外，在分离装置1中，多个分隔壁10也可以与外筒体2是一体。这里，多个分隔壁10也可以由与外筒体2不同部件形成，通过粘接、嵌合、螺钉固定等与外筒体2一体化，也可以与外筒体2一体成形。

此外，被配置到捕集器6内的分隔壁10的数量并不限于多个，也可以是1个。此外，在捕集器6内配置多个分隔壁10的情况下，分隔壁10的数量并不限于2个，也可以是3个以上。

在分离装置1中，捕集器6不是必须的构成要素。换言之，分离装置1只要构成为能够将固体从外筒体2的内侧穿过排出孔25向外筒体2的外侧排出，也可以是不具备捕集器6的结构。

根据上述的实施方式等可知，有关第1技术方案的分离装置1具备外筒体2、旋转体3、多个桨叶36和马达4。外筒体2是圆筒状，在第1端21具有气体的流入口23，在第2端22具有气体的流出口24。旋转体3被配置在外筒体2的内侧。旋转体3以其旋转中心轴30与外筒体2的中心轴20对齐的方式配置。多个桨叶36在旋转体3与外筒体2之间在旋转体3的外周方向上分离地配置，连结于旋转体3。马达4使旋转体3绕旋转中心轴30向一方向旋转。外筒体2在第1端21与第2端22之间具有使外筒体2的内外连通的排出孔25。外筒体2的排出孔25的内周面具有在沿着旋转体3的旋转方向A1的方向上位于后方的后内面251及位于前方的前内面252。前内面252具有相对于穿过排出孔25的外筒体2的一径向B1倾斜的倾斜面2521。在前内面252的倾斜面2521中，距旋转体3远的一侧的外侧端P22位于比距旋转体3近的一侧的内侧端P21更靠旋转方向A1的前方。

通过以上的结构，分离装置1能够实现将气体中包含的固体从气体分离的分离性能的提高。

在有关第2技术方案的分离装置1中，在第1技术方案中，排出孔25被形成为在沿着旋转中心轴30的方向上细长的狭缝状。由此，在分离装置1中，能够实现将气体中包含的固体从气体分离的分离性能的进一步的提高。

在有关第3技术方案的分离装置1中，在第1或2技术方案中，后内面251具有相对于一径向B1倾斜的倾斜面2511。在后内面251的倾斜面2511中，距旋转体3远的一侧的外侧端P12比距旋转体3近的一侧的内侧端P11更靠旋转方向A1的前方。由此，在分离装置1中，能够抑制在外筒体2与旋转体3之间发生的旋绕流的紊乱，能够实现分离性能的提高。

在有关第4技术方案的分离装置1中，在第1或2技术方案中，后内面251具有相对于一径向B1倾斜的倾斜面2512。在后内面251的倾斜面2512中，距旋转体3远的一侧的外侧端P32比距旋转体3近的一侧的内侧端P31更靠旋转方向A1的后方。由此，在分离装置1中，能够进一步抑制固体附着、堆积到外筒体2的排出孔25的后内面251。

Claims (4)

1.一种分离装置，其特征在于，具备：

圆筒状的外筒体，在第1端具有气体的流入口，在第2端具有气体的流出口；

旋转体，在上述外筒体的内侧，以旋转中心轴与上述外筒体的中心轴对齐的方式配置；

多个桨叶，在上述旋转体与上述外筒体之间在上述旋转体的外周方向上分离地配置，并连结于上述旋转体；以及

马达，使上述旋转体绕上述旋转中心轴向一方向旋转；

上述外筒体在上述第1端与上述第2端之间具有使上述外筒体的内外连通的排出孔，上述外筒体所具有的上述排出孔从上述外筒体的上述第1端及上述第2端离开；

上述外筒体不旋转；

上述多个桨叶以在与上述外筒体的内周面之间形成间隙的方式配置；

上述外筒体的上述排出孔的内周面具有在沿着上述旋转体的旋转方向的方向上位于后方的后内面及位于前方的前内面；

上述前内面具有相对于穿过上述排出孔的上述外筒体的一径向倾斜的倾斜面；

在上述前内面的倾斜面中，距上述旋转体远的一侧的外侧端比距上述旋转体近的一侧的内侧端更靠上述旋转方向的前方。

2.如权利要求1所述的分离装置，其特征在于，

上述排出孔被形成为在沿着上述旋转中心轴的方向上细长的狭缝状。

3.如权利要求1或2所述的分离装置，其特征在于，

上述后内面具有相对于上述一径向倾斜的倾斜面；

在上述后内面的倾斜面中，距上述旋转体远的一侧的外侧端比距上述旋转体近的一侧的内侧端更靠旋转方向的前方。

4.如权利要求1或2所述的分离装置，其特征在于，

上述后内面具有相对于上述一径向倾斜的倾斜面；

在上述后内面的倾斜面中，距上述旋转体远的一侧的外侧端比距上述旋转体近的一侧的内侧端更靠旋转方向的后方。

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