JP2020032339A - Separation system - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、分離システムに関し、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 disclosure relates to separation systems, and more particularly, to a separation system for separating solids contained in a gas from the gas.
従来、シャフトと、円筒形閉じ込め壁(cylindrical confinement wall)と、ブレードと、モータと、除去手段(removal means)と、アウトレットファン(outlet fan)と、セパレータアウトレット(separator outlet)と、を備える遠心分離装置が知られている(特許文献1)。 Conventionally, a centrifuge comprising a shaft, a cylindrical confinement wall, a blade, a motor, a removal means, an outlet fan, and a separator outlet. An apparatus is known (Patent Document 1).
円筒形閉じ込め壁は、シャフトを囲んで前記シャフトと同軸的に配置されている。ブレードは、シャフトと円筒形閉じ込め壁との間に配置されシャフトに連結されている。除去手段は、円筒形閉じ込め壁に設けられている。ここにおいて、排出手段は、インレット開口(inlet opening)に近い位置よりもアウトレット開口(outlet opening)に近い位置に設けられている。 A cylindrical confinement wall surrounds and is coaxial with the shaft. The blade is located between the shaft and the cylindrical confinement wall and is connected to the shaft. The removal means is provided on the cylindrical confinement wall. Here, the discharge means is provided at a position closer to the outlet opening than at a position closer to the inlet opening.
特許文献1に記載された遠心分離装置に限らず、含じんガスを円筒内に接線方向に沿ったダクトから流入させる接線流入式のサイクロンでは、円筒の軸方向に沿ったダクトから含じんガスを導入するサイクロンと比べて、圧力損失を低減できるので、モータにかかる負荷を軽減でき、省エネルギ化を図れる利点がある。しかしながら、接線流入式のサイクロンでは、圧力利得が大きく風量が多くなりやすいので、分離性能(例えば、分離効率)が低下してしまう。
Not only the centrifugal separator described in
本開示の目的は、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。 An object of the present disclosure is to provide a separation system capable of improving separation performance.
本開示の一態様に係る分離システムは、ケーシングと、回転体と、羽根と、モータと、流入管と、排出管と、流出管と、を備える。前記ケーシングは、第1端及び第2端が閉じた筒状である。前記ケーシングは、側壁において前記第1端側に形成された第1開口と、前記側壁において前記第2端側に形成された第2開口と、前記側壁において前記第1開口と前記第2開口との間に形成されている排出孔と、を有する。前記回転体は、前記ケーシングの内側において、回転中心軸が前記ケーシングの中心軸と揃うように配置されている。前記羽根は、前記回転体に連結されており、前記回転体から前記ケーシングの内周面に向かって突出している。前記モータは、前記回転体を前記回転中心軸のまわりで回転させる。前記流入管は、前記ケーシングにおける前記第1開口の周縁から前記ケーシングの側面の第1接線方向に延びており先端に流入口を有する。前記排出管は、前記ケーシングにおける前記第2開口の周縁から前記ケーシングの側面の第2接線方向に延びており先端に排出口を有する。前記流出管は、前記排気管から分岐され先端に流出口を有する。 A separation system according to an aspect of the present disclosure includes a casing, a rotating body, a blade, a motor, an inflow pipe, a discharge pipe, and an outflow pipe. The casing has a cylindrical shape with a first end and a second end closed. The casing has a first opening formed on the first end side on a side wall, a second opening formed on the second end side on the side wall, and the first opening and the second opening on the side wall. And a discharge hole formed therebetween. The rotating body is arranged inside the casing such that a rotation center axis is aligned with a center axis of the casing. The blade is connected to the rotating body, and protrudes from the rotating body toward an inner peripheral surface of the casing. The motor rotates the rotating body around the rotation center axis. The inflow pipe extends from a periphery of the first opening in the casing in a first tangential direction on a side surface of the casing, and has an inflow port at a distal end. The discharge pipe extends from a peripheral edge of the second opening in the casing in a second tangential direction of a side surface of the casing, and has a discharge port at a tip. The outlet pipe is branched from the exhaust pipe and has an outlet at a tip.
本開示の分離システムは、分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system according to the present disclosure can improve the separation performance.
下記の実施形態1〜3において説明する図1〜10は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。 1 to 10 described in the following first to third embodiments are schematic diagrams, and the ratio of the size and thickness of each component in the drawings does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. Not necessarily.
(実施形態1)
以下、実施形態1に係る分離システム100について、図1〜7に基づいて説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a
分離システム100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、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。空調設備によりサイクロン1に流す空気の流量は、例えば、100m3/h〜300m3/hである。分離システム100から空調設備側への流出量は、空調設備を流れる空気の流量と略同じである。
The
分離システム100は、ケーシング5と、回転体3と、複数の羽根36と、モータ4(図3及び4参照)と、流入管201と、排出管202と、流出管203と、を備える。
The
ケーシング5は、第1端51及び第2端52が閉じた筒状である。ケーシング5は、側壁56において第1端51側に形成された第1開口53(図6参照)と、側壁56において第2端52側に形成された第2開口54(図7参照)と、側壁56において第1開口53と第2開口54との間に形成されている排出孔25と、を有する。
The
回転体3は、ケーシング5の内側において、回転中心軸30がケーシング5の中心軸50(図4参照)と揃うように配置されている。
The rotating
複数の羽根36は、回転体3に連結されており、回転体3からケーシング5の内周面57(図4及び5参照)に向かって突出している。
The plurality of
モータ4(図3及び4参照)は、回転体3を回転中心軸30のまわりで回転させる。これにより、分離システム100では、複数の羽根36が回転体3と一緒に回転中心軸30のまわりで回転する。
The motor 4 (see FIGS. 3 and 4) rotates the
流入管201は、ケーシング5における第1開口53(図6参照)の周縁から延びており先端に流入口204(図6参照)を有する。
The
排出管202は、ケーシング5における第2開口54(図7参照)の周縁から延びており先端に排出口205(図7参照)を有する。流出管203は、排気管202から分岐され先端に流出口206を有する。
The
ケーシング5は、筒状の筒体2と、有底筒状の第1エンドキャップ16と、有底筒状の第2エンドキャップ17と、を含む。筒体2は、第1端21に気体の入口23を有し、第2端22に気体の出口24を有する。
The
第1エンドキャップ16は、筒体2の第1端21側に配置され、筒体2の第1端21の入口23を覆っている。ここにおいて、第1エンドキャップ16の内部空間は、筒体2の入口23とつながっている(連通している)。ケーシング5では、第1エンドキャップ16に第1開口53が形成されている。
The
第2エンドキャップ17は、筒体2の第2端22側に配置され、筒体2の第2端22の出口24を覆っている。ここにおいて、第2エンドキャップ17の内部空間は、筒体2の出口24とつながっている(連通している)。ケーシング5では、第2エンドキャップ17に第2開口54が形成されている。
The
回転体3は、ケーシング5における筒体2の内側に配置されている。分離システム100では、図4に示すように、筒体2と回転体3との間に、入口23から出口24に向かう流路19が形成されている。
The
分離システム100では、上述のように、モータ4が、回転体3を回転させる。ここにおいて、分離システム100は、回転体3とモータ4の回転軸42との両方に連結されたシャフト7を備える。また、分離システム100は、シャフト7とモータ4の回転軸42とを連結する軸継手(シャフトカップリング)8を備える(図3及び4参照)。分離システム100では、モータ4が、回転体3を回転させる駆動装置を構成している。
In the
また、分離システム100は、上述のケーシング5と回転体3と複数の羽根36とモータ4と流入管201と排出管202と流出管203とを含むサイクロン1の他に、カバー10と、排気装置13と、を更に備える。カバー10は、排気孔105を有し、ケーシング5の排出孔25を覆うようにケーシング5を囲んでいる。より詳細には、カバー10は、ケーシング5に含まれる筒体2と第1エンドキャップ16と第2エンドキャップ17とのうち、筒体2を囲んでいる。排気装置13は、カバー10の排気孔105を介してカバー10内を排気する。
The
また、分離システム100は、圧力センサ14と、制御装置15と、を更に備えている。圧力センサ14は、カバー10内に配置される。制御装置15は、圧力センサ14の計測値に応じて排気装置13を制御する。
Further, the
分離システム100は、上流側から流入口204を通してケーシング5内に流入し流路19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19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。ケーシング5は、空気に含まれている固体をケーシング5の外側に排出するために、ケーシング5における筒体2の厚み方向に貫通している排出孔25(図3及び5参照)を有する。排出孔25は、筒体2の内部空間と筒体2の外部空間(筒体2とカバー10との間の空間)とをつないでいる。言い換えれば、排出孔25は、ケーシング5の内外を連通させる。
The
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、粒子状物質等を挙げることができる。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。粒子状物質は、大きさの分類として、例えば、PM2.5(微小粒子状物質)、PM10、SPM(浮遊粒子状物質)等を挙げることができる。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 the solid in the air include fine particles and dust. Examples of the fine particles include a particulate substance. Examples of the particulate matter include primary product particles that are directly released into the air as fine particles, and secondary product particles that are generated as fine particles in the air that are released into the air as a gas. Examples of the primary particles include soil particles (eg, yellow sand), dust, plant particles (eg, pollen), animal particles (eg, mold spores), and soot. As the classification of the size of the particulate matter, for example, PM2.5 (fine particulate matter), PM10, SPM (suspended particulate matter), and the like can be given. PM2.5 is fine particles that pass through a particle sizer having a particle diameter of 2.5 μm and a collection efficiency of 50%. PM10 is fine particles that pass through a particle sizer having a particle diameter of 10 μm and a collection efficiency of 50%. SPM is a fine particle that passes through a particle sizer having a particle diameter of 10 μm and a collection efficiency of 100%, corresponds to PM 6.5-7.0, and is slightly smaller than PM10.
分離システム100の各構成要素については、以下に、より詳細に説明する。
Each component of the
上述のように、分離システム100は、ケーシング5と、回転体3と、複数の羽根36と、モータ4と、シャフト7と、軸継手8と、を備える。
As described above, the
ケーシング5は、筒体2と、第1エンドキャップ16と、第2エンドキャップ17と、を含む。
筒体2は、円筒状に形成されており、第1端21に気体の入口23を有し、第2端22に気体の出口24を有する。筒体2の材料は、例えば、ABS樹脂であるが、これに限らない。
The
第1エンドキャップ16は、有底円筒状に形成されており、底壁161と、底壁161の周縁から筒体2に向かって突出している円筒状の側壁162と、を含む。第1エンドキャップ16の内径は、筒体2の内径と同じであるが、これに限らない。ケーシング5では、第1エンドキャップ16の側壁162に第1開口53(図6参照)が形成されている。第1エンドキャップ16の材料は、例えば、ABS樹脂であるが、これに限らない。
The
第2エンドキャップ17は、有底円筒状に形成されており、底壁171と、底壁171の周縁から筒体2に向かって突出している円筒状の側壁172と、を含む。第2エンドキャップ17の内径は、筒体2の内径と同じであるが、これに限らない。ケーシング5では、第2エンドキャップ17の側壁172に第2開口54(図7参照)が形成されている。第2エンドキャップ17の材料は、例えば、ABS樹脂であるが、これに限らない。
The
サイクロン1では、図4に示すように、ケーシング5の内周面57は、筒体2の内周面27と、第1エンドキャップ16の側壁162の内側面167と、第2エンドキャップ17の側壁172の内側面177と、を含む。また、ケーシング5の外周面58は、筒体2の外周面28と、第1エンドキャップ16の側壁162の外側面168と、第2エンドキャップ17の側壁172の外側面178と、を含む。
In the
回転体3は、図4及び5に示すように、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30(図4参照)を筒体2の中心軸20(図4参照)に揃えるように配置されていることを意味する。筒体2の中心軸20は、ケーシング5の中心軸50を規定している。回転体3において、回転中心軸30に直交する断面(例えば、図5参照)における外周線は、円形状である。回転体3の材料は、例えば、ポリカーボネート樹脂である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
回転体3の回転中心軸30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。回転体3は、図4に示すように、筒体2の入口23側に位置する第1端31と、筒体2の出口24側に位置する第2端32と、を有する。回転体3の第1端31は、筒体2の中心軸20に沿った方向において、筒体2の入口23と出口24との間で、入口23の近くに位置している。また、回転体3の第2端32は、筒体2の中心軸20に沿った方向において、筒体2の入口23と出口24との間で、出口24の近くに位置している。
In the direction along the
筒体2と回転体3との間には、回転体3に連結された複数(ここでは、24枚)の羽根36が配置されている。複数の羽根36の各々の材料は、例えば、ポリカーボネート樹脂である。
A plurality of (here, 24)
複数の羽根36の各々は、図4及び5に示すように、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100では、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。すなわち、複数の羽根36の各々における回転体3の外周面37からの突出長さは、回転体3の径方向における回転体3の外周面37と筒体2の内周面27との距離よりも短い。
Each of the plurality of
複数の羽根36の各々は、回転体3の外周面37と筒体2の内周面27との間の空間(流路19)において回転体3の回転中心軸30と平行に配置されている。言い換えれば、複数の羽根36は、回転体3とケーシング5の内周面57との間においてケーシング5の中心軸50と平行に配置されている。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、筒体2の中心軸20に沿った方向において入口23側から見て、回転体3の一径方向に対して所定角度(例えば、45度)だけ傾いている。ここにおいて、複数の羽根36の各々では、回転体3からの突出方向における筒体2側の先端が、回転体3側の基端よりも、回転体3の回転方向A1において後方に位置している。つまり、分離システム100では、複数の羽根36の各々が、回転体3の一径方向に対して回転体3の回転方向A1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、0度よりも大きく90度以下の角度であってもよい。例えば、所定角度は、10度〜80度の範囲内の角度であってもよい。複数の羽根36の各々は、回転体3の一径方向に対して回転体3の回転方向A1に所定角度だけ傾いている場合に限らず、例えば、回転体3の一径方向とのなす角度が0度であってもよい。つまり、複数の羽根36が回転体3から放射状に延びていてもよい。複数の羽根36は、図4に示すように回転体3の周方向において略等間隔で離れて配置されている。
Each of the plurality of
上述の回転体3は、図3及び4に示すように、筒体2の中心軸20(図4参照)に沿った方向において並ぶ2つの回転部材3a、3bを備える。回転部材3a、3bは、図4に示すように、有底円筒状に形成されている。より詳細には、2つの回転部材3a、3bは、入口23側の第1端31a、31bに底壁33a、33bを有し、出口24側の第2端32a、32bに開口34a、34bを有する。以下では、説明の便宜上、2つの回転部材3a、3bのうち入口23に近い位置(相対的に上流側)にある回転部材3aを上流側回転部材3aと称し、出口24に近い位置(相対的に下流側)にある回転部材3bを下流側回転部材3bとも称することもある。有底円筒状の上流側回転部材3aでは、底壁33aが、入口23側に膨らむ形状に形成されている。また、上流側回転部材3aの内側には、上流側回転部材3aに一体の補強壁38が設けられている。また、有底円筒状の下流側回転部材3bの内側には、下流側回転部材3bの底壁33bの中央部から開口34b側へ突出する円筒状のリブ39が設けられている。筒体2の中心軸20に沿った方向において、リブ39の長さは、下流側回転部材3bの長さよりも短い。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
サイクロン1では、複数の羽根36の各々が、上流側回転部材3aの外周面から突出している羽根片36aと、下流側回転部材3bの外周面から突出している羽根片36bと、で構成されている(図4参照)。言い換えれば、分離システム100では、上流側回転部材3aに連結された複数(24枚)の羽根片36aと、下流側回転部材3bに連結された複数(24枚)の羽根片36bと、が一対一で対応し、複数(24枚)の羽根36を構成している。以下では、説明の便宜上、羽根片36aを上流側羽根片36aと称し、羽根片36bを下流側羽根片36bと称することもある。
In the
複数の上流側羽根片36aは、回転体3の周方向において等角度間隔(15度)で離れて配置されている。ここでいう「等角度間隔」とは、厳密に同じ間隔でなくてもよく、所定の角度範囲(規定角度±20%:15度±3度)内の角度間隔であればよい。また、複数の下流側羽根片36bは、回転体3の周方向において等角度間隔(15度)で離れて配置されている。ここでいう「等角度間隔」とは、厳密に同じ間隔でなくてもよく、所定の角度範囲(規定角度±20%:15度±3度)内の角度間隔であればよい。一対一に対応する上流側羽根片36aと下流側羽根片36bとは、筒体2の中心軸20に平行な方向において一直線上に並んでいる。
The plurality of
回転体3は、図3及び4に示すように、シャフト7及び軸継手8を介してモータ4の回転軸(シャフト)42と連結されている。より詳細には、分離システム100では、回転体3がシャフト7に連結され、シャフト7が軸継手8によってモータ4の回転軸42と連結されている。サイクロン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
モータ4は、回転体3を回転体3の回転中心軸30のまわりで回転させる。回転体3の回転数は、例えば、1500rpm〜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、サイクロン1とは別に設けられた駆動回路により駆動される。なお、駆動回路は、サイクロン1に設けられていてもよい。
The
モータ4は、図4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の内側に配置されている。より詳細には、モータ4は、下流側回転部材3bの内側に配置されている。ここにおいて、サイクロン1は、モータ4及び軸継手8を収容するモータハウジング9(図3及び4参照)を備える。モータハウジング9は、下流側回転部材3b内に収納される。モータハウジング9は、後述のリヤカバー12に対して複数のねじによって固定されている。
As shown in FIG. 4, the
モータハウジング9の材料は、例えば、アルミニウムである。モータハウジング9は、図4に示すように、ハウジング本体部90と、フランジ部95と、を有する。ハウジング本体部90は、入口23側の第1端91に底壁93を有し、出口24側の第2端92に開口94を有する。ここにおいて、モータハウジング9では、ハウジング本体部90の底壁93に、軸継手8の通る円形状の孔931が形成されている。また、モータハウジング9は、底壁93における孔931の周縁から入口23側に突出した有底円筒状の軸継手収納部98を有する。モータハウジング9では、軸継手収納部98の底壁983に、シャフト7の通る円形状の孔987が形成されている。フランジ部95は、ハウジング本体部90の第2端92からハウジング本体部90の径方向外向きに突出している。フランジ部95は、モータハウジング9をリヤカバー12に対して複数のねじによって固定するために設けられている。
The material of the
シャフト7(図3、4及び5参照)は、丸棒状であり、長手方向の第1端71と、第1端71とは反対側の第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30と一致するように配置される。言い換えれば、シャフト7は、その軸線が筒体2の中心軸20と一致するように配置される。シャフト7は、その一部が、回転体3内に配置される。より詳細には、サイクロン1では、シャフト7の第1端71が、筒体2の中心軸20に沿った方向において筒体2の第1端21よりも外側に配置され、シャフト7の第2端72が下流側回転部材3bの内側に配置される。ここにおいて、シャフト7は、図4に示すように、上流側回転部材3aの底壁33aにおける中央に形成された孔35aと、下流側回転部材3bの底壁33bにおける中央に形成された孔35bと、を通っている。また、回転体3は、シャフト7に対して2つのボルト78(図4参照)と、2つのボルト78に一対一に対応する2つのナットと、によって連結されている。2つのボルト78の各々は、シャフト7において径方向に貫通した孔を通っている。これにより、回転体3は、シャフト7と一緒に回転することができる。
The shaft 7 (see FIGS. 3, 4 and 5) is in the shape of a round bar and has a
サイクロン1は、シャフト7を回転可能に支持する第1軸受75及び第2軸受76(図3及び4参照)を備えている。これにより、サイクロン1では、モータ4によって回転体3をより安定して回転させることが可能となる。サイクロン1では、第1軸受75がシャフト7の第1端71を回転可能に支持する。また、サイクロン1では、第2軸受76がシャフト7の第2端72の近くの部位を回転可能に支持する。第2軸受76は、軸継手収納部98の底壁983に2本のねじによって固定されている。シャフト7の第2端72は、軸継手8によってモータ4の回転軸42と連結されている。軸継手8は、下流側回転部材3bの内側に配置されている。
The
サイクロン1は、図1〜5に示すように、フロントカバー11と、リヤカバー12と、を更に備える。
The
フロントカバー11は、筒体2の第1端21から外方に突出した第1フランジ211(図2B参照)に対して、複数(例えば、4本)のねじによって着脱可能に取り付けられる。リヤカバー12は、筒体2の第2端22から外方に突出した第2フランジ221(図3参照)に対して、複数(例えば、4本)のねじによって着脱可能に取り付けられる。
The
筒体2の中心軸20に沿った一方向から見て、フロントカバー11の外周形状は、円形状である。フロントカバー11は、図2Aに示すように、第1フレーム部111と、軸受取付部112と、4つの第1梁部113と、を備える。第1フレーム部111は、筒体2の第1フランジ211に重ねて配置される。第1フレーム部111の外周形状は、フロントカバー11の外周形状と同じである。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、筒体2の内径と略同じである。第1フレーム部111は、第1フランジ211に対して複数のねじによって固定される。軸受取付部112は、円環状であって、第1フレーム部111の内側に配置されている。軸受取付部112には、上述の第1軸受75が取り付けられる。4つの第1梁部113は、第1フレーム部111と軸受取付部112とをつないでいる。4つの第1梁部113は、軸受取付部112の周方向において略等間隔で離れて配置されている。第1軸受75は、ブッシュ軸受であり、軸受取付部112に圧入されることで軸受取付部112に取り付けられている。フロントカバー11の材料は、例えば、アルミニウムである。
When viewed from one direction along the
筒体2の中心軸20に沿った一方向から見て、リヤカバー12の外周形状は、円形状である。リヤカバー12は、図2Bに示すように、第2フレーム部121と、ハウジング取付部122と、4つの第2梁部123と、を備える。第2フレーム部121の外周形状は、リヤカバー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の内径と同じであるのが好ましい。第2フレーム部121は、筒体2の第2フランジ221(図3参照)に重ねて配置される。第2フレーム部121は、第2フランジ221に対して複数のねじによって固定される。ハウジング取付部122は、円環状であって、第2フレーム部121の内側に配置されている。ハウジング取付部122には、モータハウジング9のフランジ部95が重ねて配置される。ハウジング取付部122には、モータハウジング9のフランジ部95が複数のねじによって固定される。4つの第2梁部123は、第2フレーム部121とハウジング取付部122とをつないでいる。4つの第2梁部123は、ハウジング取付部122の周方向において略等間隔で離れて配置されている。リヤカバー12の材料は、例えば、アルミニウムである。
When viewed from one direction along the
サイクロン1は、図3及び4に示すように、通気パネル18を更に備える。通気パネル18の外周形状は、略円形状である。通気パネル18の外径は、リヤカバー12におけるハウジング取付部122(図2B参照)の外径と同じである。通気パネル18の中央部には、メッシュ181(図4参照)が設けられている。通気パネル18は、リヤカバー12における筒体2側とは反対側においてハウジング取付部122に重ねて配置される。通気パネル18は、複数のねじによってハウジング取付部122に固定される。
The
サイクロン1では、シャフト7に連結されている回転体3の回転方向が、モータ4の回転軸42(図4参照)の回転方向と同じとなる。回転体3の回転方向は、筒体2の入口23側から見て、時計回りの方向(図5における矢印A1の方向)である。回転体3の回転方向は、筒体2の出口24側から見て、反時計回りの方向である。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
サイクロン1では、上述の流入管201を備えているので、ケーシング5に流入した空気に対してケーシング5の中心軸50(図4参照)のまわりの回転方向の力を与えることが可能となる。また、サイクロン1では、モータ4の回転軸42の回転により回転体3が回転すると、回転体3と複数の羽根36とが同じ方向に回転する。サイクロン1は、回転体3が回転することで、流路19(図4及び5参照)に流入した空気に対して回転中心軸30(図4参照)のまわりの回転方向の力を与えることが可能となる。サイクロン1では、回転体3が回転することにより、流路19を流れる空気の速度ベクトルが、回転中心軸30に平行な方向の速度成分と、回転中心軸30のまわりの回転方向の速度成分と、を有することになる。
Since the
サイクロン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、サイクロン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。サイクロン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。サイクロン1で分離されずに空気中に残る固体としては、例えば、サイクロン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、サイクロン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
上述のように、ケーシング5は、筒体2の第1端21と第2端22との間において筒体2の厚み方向に貫通している排出孔25(図3及び5参照)を有している。
As described above, the
排出孔25は、回転中心軸30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る。ここにおいて、排出孔25は、回転中心軸30に平行な方向と回転体3の回転方向A1との間の方向に細長いスリット状である。より詳細には、排出孔25は、回転体3の回転方向A1に沿った螺旋方向の螺旋状である。「螺旋方向の螺旋状」とは、螺旋の少なくとも一部により形成された形状を意味する。螺旋の少なくとも一部とは、螺旋の回転数が1未満でもよいことを意味する。実施形態1に係る分離システム100におけるサイクロン1では、排出孔25は、螺旋の回転数が1未満である。
The
上述の排出孔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る。これにより、サイクロン1では、筒体2に流入した空気中の固体の大きさや筒体2の中心軸20(図4参照)に沿った方向における位置に関係なく、筒体2の内周面27(図4及び5参照)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。
The above-described
サイクロン1では、筒体2は、排出孔25を複数有している。つまり、ケーシング5は、排出孔25を複数有している。複数の排出孔25は、筒体2の周方向において並んでいる。ここで、複数の排出孔25は、筒体2の周方向において等間隔で並んでいる。ここでいう「等間隔」とは、厳密に同じ間隔でなくてもよく、所定の範囲(規定距離±20%)内の間隔であればよい。また、サイクロン1では、複数の排出孔25は、同じ形状である。
In the
上述の第1エンドキャップ16は、フロントカバー11における筒体2側とは反対側に重ねて配置される。第1エンドキャップ16は、例えば、複数のねじによってフロントカバー11に固定される。また、上述の第2エンドキャップ17は、リヤカバー12における筒体2側とは反対側に重ねて配置される。第2エンドキャップ17は、例えば、複数のねじによってリヤカバー12に固定される。
The above-mentioned
サイクロン1は、上述のように、流入管201と、排出管202と、流出管203と、を備える。
As described above, the
流入管201は、ケーシング5における第1開口53の周縁からケーシング5の側面58の一接線方向(以下、第1接線方向という)に延びており先端に流入口204(図6参照)を有する。サイクロン1では、流入管201が第1エンドキャップ16と一体である。流入管201は、第1エンドキャップ16と一体成形されているが、これに限らず、例えば、第1エンドキャップ16と別部材として形成され第1エンドキャップ16に結合されていてもよい。流入管201の材料は、例えば、ABS樹脂であるが、これに限らない。
The
排出管202は、ケーシング5における第2開口54の周縁からケーシング5の側面58の一接線方向(以下、第2接線方向という)に延びており先端に排出口205(図7参照)を有する。サイクロン1では、排出管202が第2エンドキャップ17と一体である。排出管202は、第2エンドキャップ17と一体成形されているが、これに限らず、例えば、第2エンドキャップ17と別部材として形成され第2エンドキャップ17に結合されていてもよい。流入管201の材料は、例えば、ABS樹脂であるが、これに限らない。
The
流出管203は、排気管202から分岐され先端に流出口206を有する。サイクロン1では、流出管203は、排出管202と一体である。流出管203は、排出管202と一体成形されているが、これに限らず、例えば、排出管202と別部材として形成され排出管202に結合されていてもよい。流出管203は、排出管202よりも流路断面積が小さい。流出管203の長さは、排出管202のうち流出管203の分岐箇所からの長さと同じであるが、これに限らない。流出管203は、排出管202から直角に分岐されている。ここにおいて、「直角」とは、厳密に90°である場合のみに限定されず、90°±5°でもよい。流出管203は、ケーシング5の中心軸50に平行な方向において、排出管202から見て流入管201とは反対側に延びている。
The
分離システム100では、流入管201の流入口204を通してケーシング5に流入した空気に含まれていた固体は、ケーシング5内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30(図4参照)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、ケーシング5の内周面57へ向かい、ケーシング5の内周面57付近を内周面57に沿って螺旋状に回転する。そして、分離システム100では、空気中の固体(塵等)の一部が、流路19を通過する途中で排出孔25(図5参照)から排出される。図1では、流入口204に流入する空気の流れを点線の矢印F1で模式的に示し、排出孔25から排出され排気孔105を通して排気された空気の流れを実線の矢印F4で模式的に示し、空気中の固体として粒子P1を模式的に示してある。
In the
また、分離システム100では、排出管202から分岐した流出管203を備えているので、ケーシング5の第2開口54から排出管202に流入した空気に残っている固体の一部を排出管202の排出口205から排出でき、かつ、排出管202に流入した空気から固体が分離(除去)された空気(清浄化された空気)の一部が、流出管203の流出口206から流出する。これにより、分離システム100では、流入管201の流入口204を通してケーシング5に流入した空気に含まれていた固体をより効率良く分離でき、より清浄化された空気を流出管203から流出させることが可能となる。図1では、排出口205から排出される空気の流れを点線の矢印F2で模式的に示し、流出口206から流出された空気の流れを実線の矢印F3で模式的に示し、空気中の固体として粒子P1を模式的に示してある。
Further, since the
分離システム100におけるサイクロン1は、例えば、住宅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。「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、サイクロン1を備えることにより、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、サイクロン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。
The
分離システム100は、カバー10と、排気装置13と、を更に備える。また、分離システム100は、圧力センサ14と、制御装置15と、を更に備える。
The
カバー10は、図1に示すように、サイクロン1を囲んでいる。ここにおいて、カバー10は、筒体2を全周に亘って囲むように配置されている。カバー10は、サイクロン1の入口23及び出口24それぞれに対応する入口側開口103(図3参照)及び出口側開口104(図3参照)を有する。入口側開口103及び出口側開口104は、それぞれ、入口23及び出口24よりも大きい。カバー10は、筒状であり、第1端101に入口側開口103を有し、第2端102に出口側開口104を有する。ここにおいて、カバー10は、ケーシング5の中心軸50に沿った方向を長手方向とする円筒状である。入口側開口103及び出口側開口104の各々の開口形状は、例えば、円形状である。また、カバー10は、第1端101と第2端102との間に、排気孔105を有する。排気孔105は、カバー10の厚み方向に貫通している。カバー10の材料は、例えば、ABS樹脂である。
The
カバー10は、フロントカバー11及びリヤカバー12に結合されている。より詳細には、分離システム100では、カバー10の第1端101がフロントカバー11に対して複数のねじによって固定され、カバー10の第2端102がリヤカバー12に対して複数のねじによって固定されている。ケーシング5の中心軸50に沿った方向において、カバー10の長さは、ケーシング5の長さよりも短い。ただし、カバー10は、ケーシング5の複数の排出孔25を覆うようにケーシング5を囲んでいる。
The
排気装置13は、排気孔105を介してカバー10内を排気する。ここにおいて、排気装置13は、ファン131を含む。ファン131は、排気ファンである。排気ファンは、例えば、シロッコファンであるが、これに限らない。分離システム100は、カバー10の側面107において排気孔105の周縁から延びている排気ダクト108を備える。分離システム100は、排気ダクト108に接続された排気チューブ109を備える。排気装置13は、排気孔105、排気ダクト108及び排気チューブ109を介してカバー10内を排気する。
The
排気装置13は、カバー10内に存在している固体を含む気体をファン131によって吸引する。分離システム100では、カバー10内から排気された気体及びその気体に含まれている固体がファン131を通る。ファン131は、例えば、排気量を調整可能な排気ファンであるのが好ましい。この場合、ファン131は、制御装置15に制御されて吸気量を調整することで排気量を調整することができる。
The
分離システム100において、排気装置13を動作させていない場合(つまり、排気孔105からの排出が自然排出の場合)、サイクロン1では、回転体3から離れ筒体2に近づくにつれて静圧が高くなり、カバー10内の圧力が、筒体2の内周面27付近の圧力と同様の高い圧力となる傾向にある。このため、分離システム100では、自然排出の場合、排気孔105からの排出量が少なく、サイクロン1の排出孔25からカバー10内へ排出された固体がカバー10内に留まりやすい。
In the
これに対して、分離システム100は、上述の排気装置13を動作させることにより、カバー10内にサイクロン1から排出された固体が留まるのを抑制することが可能となる。また、分離システム100は、上述の圧力センサ14及び制御装置15を備えている。
On the other hand, the
圧力センサ14は、カバー10内の圧力(ゲージ圧)を測定する。圧力センサ14は、カバー10内に配置されている。より詳細には、圧力センサ14は、カバー10の内側面106とサイクロン1との間に配置されている。
The
制御装置15は、圧力センサ14の計測値に応じて排気装置13を制御する。例えば、制御装置15は、圧力センサ14の計測値に応じて排気装置13の排気量を制御する。より詳細には、制御装置15は、圧力センサ14の計測値が所定範囲内の値になるように排気装置13を制御する。所定範囲は、例えば、シミュレーションにおいて分離システム100での所定粒径(例えば、2.5μm)の粒子の分離効率が所望の値(例えば、60%)以上になるように決めてあるのが好ましい。分離システム100では、流入管201の流入口204から流入して流出管203の流出口206から流出する気体の単位時間当たりの流出量が所定量(例えば、250m3/h)となるように、排気装置13による単位時間当たりの排気量は、流入口204に流入する単位時間当たりの流入量よりも小さい。排気装置13での排気量を変えても流出口206からの流出量を所定量に保つためには、排気量に応じて流入口204への流入量を変える必要があり、排気量が多くなるほど流入量を多くするのが好ましい。また、流入口204への流入量が決まっている場合には、流入量と流出量との差分に応じて排気量を設定するのが好ましい。所定範囲は、例えば、大気圧を含む範囲である。所定範囲の上限値(第1閾値)は、例えば、所定の正圧に相当する値である。所定範囲の下限値(第2閾値)は、例えば、所定の負圧に相当する値である。
The
本開示における制御装置15の実行主体は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしてのプロセッサ及びメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御装置15としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。コンピュータシステムのプロセッサは、半導体集積回路(IC)又は大規模集積回路(LSI)を含む1ないし複数の電子回路で構成される。ここでいうIC又はLSI等の集積回路は、集積の度合いによって呼び方が異なっており、システムLSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、又はULSI(Ultra Large Scale Integration)と呼ばれる集積回路を含む。さらに、LSIの製造後にプログラムされる、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又はLSI内部の接合関係の再構成若しくはLSI内部の回路区画の再構成が可能な論理デバイスについても、プロセッサとして採用することができる。複数の電子回路は、1つのチップに集約されていてもよいし、複数のチップに分散して設けられていてもよい。複数のチップは、1つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に分散して設けられていてもよい。ここでいうコンピュータシステムは、1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを有するマイクロコントローラを含む。したがって、マイクロコントローラについても、半導体集積回路又は大規模集積回路を含む1ないし複数の電子回路で構成される。
The execution subject of the
以上説明した実施形態1に係る分離システム100は、ケーシング5と、回転体3と、羽根36と、モータ4と、流入管201と、排出管202と、流出管203と、を備える。ケーシング5は、第1端51及び第2端52が閉じた筒状である。ケーシング5は、側壁56において第1端51側に形成された第1開口53と、側壁56において第2端52側に形成された第2開口54と、側壁56において第1開口53と第2開口54との間に形成されている排出孔25と、を有する。回転体3は、ケーシング5の内側において、回転中心軸30がケーシング5の中心軸50と揃うように配置されている。羽根36は、回転体3に連結されており、回転体3からケーシング5の内周面57に向かって突出している。モータ4は、回転体3を回転中心軸30のまわりで回転させる。流入管201は、ケーシング5における第1開口53の周縁からケーシング5の側面58の第1接線方向に延びており先端に流入口204を有する。排出管202は、ケーシング5における第2開口54の周縁からケーシング5の側面58の第2接線方向に延びており先端に排出口205を有する。流出管203は、排気管202から分岐され先端に流出口206を有する。
The
以上の構成により、実施形態1に係る分離システム100では、分離性能の向上を図ることが可能となる。
With the above configuration, the
また、実施形態1に係る分離システム100では、流出管203は、排出管202から直角に分岐されている。これにより、実施形態1に係る分離システム100では、分離性能をより向上させることが可能となる。
Further, in the
また、実施形態1に係る分離システム100では、流出管203は、排出管202よりも流路断面積が小さい。これにより、実施形態1に係る分離システム100では、流出管203の流路抵抗を排出管202の流路抵抗よりも大きくでき、分離性能をより向上させることが可能となる。
In the
また、実施形態1に係る分離システム100は、カバー10の形状が円筒状なので、角筒状のカバーを用いる場合と比べて、カバー10内において、固体を含む気体のよどみが発生するのを抑制することが可能となる。これにより、実施形態1に係る分離システム100は、カバー10内に固体が留まりにくくなり、分離効率の向上を図ることができる。
In addition, in the
また、実施形態1に係る分離システム100では、制御装置15が、圧力センサ14の計測値に応じて排気装置13を制御する。これにより、分離システム100では、カバー10内の圧力が上昇するのを抑制することができるとともに、サイクロン1の排出孔25からカバー10内へ排出された気体及び固体を排気装置13によって吸引することができる。
In the
分離システム100では、排気ダクト108は、カバー10の軸方向から見て、図5に示すように、カバー10の側面107から一接線方向に延びている。ここにおいて、一接線方向は、回転体3の回転方向A1(図5参照)に沿った方向である。これにより、分離システム100では、サイクロン1の排出孔25からカバー10内に排出された気体に含まれる固体が、排気ダクト108から排出されやすくなる。よって、分離システム100は、分離性能の向上を図ることが可能となる。
In the
(実施形態2)
実施形態2に係る分離システム100aは、図8に示すように、排出管202から分岐された分岐排出管207を更に備えている点で、実施形態1に係る分離システム100と相違する。実施形態2に係る分離システム100aの基本構成は実施形態1に係る分離システム100と同様なので、分離システム100と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
The
分岐排出管207は、流出管203よりもケーシング5に近い位置で排出管202から分岐されている。分岐排出管207は、排出管202とは反対側の先端に排出口208を有する。したがって、分離システム100は、排出管202の先端の排出口205と、分岐排出管207の先端の排出口208と、を有する。分岐排出管207は、排出管202から直角に分岐されている。ここにおいて、「直角」とは、厳密に90°である場合のみに限定されず、90°±5°でもよい。分岐排出管207は、流出管203よりも流路断面積が大きいが、これに限らない。また、分岐排出管207の流路断面積は、排出管202の流路断面積と同じであるが、これに限らない。分岐排出管207の長さは、流出管203の長さと同じであるが、これに限らない。
The
実施形態2に係る分離システム100aでは、分岐排出管207を備えることにより、実施形態1に係る分離システム100よりも、分離性能をより向上させることが可能となる。
In the
(実施形態3)
実施形態3に係る分離システム100bでは、図9及び10に示すように、排出管202bの形状が、実施形態1に係る分離システム100における排出管202の形状と相違する。実施形態3に係る分離システム100bの基本構成は実施形態1に係る分離システム100と同様なので、分離システム100と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
In the
排出管202bは、第2接線方向に延びており内部空間が第2開口54(図7参照)につながっている第1管部2021と、第1管部2021の先端から第2接線方向に直交する方向に延びており先端に排出口205を有する第2管部2022と、を含む。流出管203は、第2管部2022から、第1管部2021が側壁56から延びている方向とは反対方向に分岐されている。流出管203は、排出管202bから直角に分岐されている。より詳細には、流出管203は、第2管部2022から直角に分岐されている。流出管203は、排出管202よりも流路断面積が小さい。より詳細には、流出管203は、第2管部2022よりも流路断面積が小さい。
The
実施形態3に係る分離システム100bでは、実施形態1に係る分離システム100よりも、分離性能をより向上させることが可能となる。
In the
実施形態1〜3は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態1〜3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。
(変形例)
例えば、ケーシング5では、排出孔25の全部が、回転体3の回転中心軸30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る場合に限らず、例えば、排出孔25の少なくとも一部が、回転中心軸30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ればよい。
(Modification)
For example, in the
また、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る場合に限らず、例えば、筒体2の中心軸20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し、筒体2の中心軸20に沿った方向において第1端21から中央部に亘って形成されていてもよい。
Further, the
また、ケーシング5が複数の排出孔25を有しているが、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。
Further, the
また、複数の排出孔25は、ケーシング5の周方向において等間隔で並んでいる場合に限らず、不等間隔であってもよい。
The plurality of discharge holes 25 are not limited to being arranged at equal intervals in the circumferential direction of the
また、ケーシング5の材料は、ABS等の合成樹脂に限らず、金属等でもよい。また、回転体3及び複数の羽根36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。また、回転体3の材料と複数の羽根36の材料とは互いに異なっていてもよい。
The material of the
複数の羽根36の各々は、回転体3と別部材として形成され回転体3に固定されることで回転体3に連結されていてもよい。
Each of the plurality of
また、複数の羽根36の各々は、回転体3の回転中心軸30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。
Further, each of the plurality of
回転体3は、筒体2の中心軸20に沿った方向において並ぶ2つの回転部材3a、3bを備える構成に限らず、例えば、2つの回転部材3a、3bのうちの1つのみを備える構成でもよい。また、回転体3は、2つの回転部材3a、3bの間に、少なくとも1つの回転部材(回転部材3bと同様の形状の回転部材)を備えていてもよい。この場合、2つの回転部材3a、3bの間にある回転部材にも、複数の羽根36の各々の一部を構成する羽根片が連結されているのが好ましい。
The
また、羽根36の数は、複数に限らず、例えば、1つであってもよい。
The number of the
また、カバー10における排気孔105の数は、1つに限らず、複数でもよい。また、分離システム100、100a,100bは、複数の排気孔105に一対一に対応する複数の排気ダクト108を備えていてもよい。これにより、分離システム100、100a、100bでは、排気孔105及び排気ダクト108の組み合わせが1つだけの場合と比べて、分離性能の向上を図ることが可能となる。
Further, the number of
また、分離システム100、100a、100bは、排気装置13を通って排出された固体が入る捕集器を更に備えていてもよい。
Further, the
また、排気装置13は、ファンに限らず、例えば、排気ポンプとバルブとで構成されてもよい。
Further, the
また、カバー10の形状は、円筒状に限らない。この場合、カバー10の開口形状は、例えば、5以上の整数nを用いた場合に正n角形状である。この場合、排気ダクト108は、カバー10のn個の側面のうちの一側面に沿って延びているのが好ましい。
Further, the shape of the
(まとめ)
以上説明した実施形態1〜3及び変形例等から以下の態様が開示されている。
(Summary)
The following aspects are disclosed from the first to third embodiments and the modified examples described above.
第1の態様に係る分離システム(100;100a;100b)は、ケーシング(5)と、回転体(3)と、羽根(36)と、モータ(4)と、流入管(201)と、排出管(202;202b)と、流出管(203)と、を備える。ケーシング(5)は、第1端(51)及び第2端(52)が閉じた筒状である。ケーシング(5)は、側壁(56)において第1端(51)側に形成された第1開口(53)と、側壁(56)において第2端(52)側に形成された第2開口(54)と、側壁(56)において第1開口(53)と第2開口(54)との間に形成されている排出孔(25)と、を有する。回転体(3)は、ケーシング(5)の内側において、回転中心軸(30)がケーシング(5)の中心軸(50)と揃うように配置されている。羽根(36)は、回転体(3)に連結されており、回転体(3)からケーシング(5)の内周面(57)に向かって突出している。モータ(4)は、回転体(3)を回転中心軸(30)のまわりで回転させる。流入管(201)は、ケーシング(5)における第1開口(53)の周縁からケーシング(5)の側面(58)の第1接線方向に延びており先端に流入口(204)を有する。排出管(202;202b)は、ケーシング(5)における第2開口(54)の周縁からケーシング(5)の側面(58)の第2接線方向に延びており先端に排出口(205)を有する。流出管(203)は、排気管(202)から分岐され先端に流出口(206)を有する。 The separation system (100; 100a; 100b) according to the first embodiment includes a casing (5), a rotating body (3), a blade (36), a motor (4), an inlet pipe (201), and a discharge. A tube (202; 202b) and an outflow tube (203) are provided. The casing (5) has a cylindrical shape with a first end (51) and a second end (52) closed. The casing (5) has a first opening (53) formed on the side of the first end (51) on the side wall (56) and a second opening (53) formed on the side of the second end (52) on the side wall (56). 54), and a discharge hole (25) formed in the side wall (56) between the first opening (53) and the second opening (54). The rotating body (3) is arranged inside the casing (5) such that the rotation center axis (30) is aligned with the center axis (50) of the casing (5). The blade (36) is connected to the rotating body (3) and protrudes from the rotating body (3) toward the inner peripheral surface (57) of the casing (5). The motor (4) rotates the rotating body (3) around the rotation center axis (30). The inflow pipe (201) extends from the periphery of the first opening (53) in the casing (5) in the first tangential direction of the side surface (58) of the casing (5), and has an inflow port (204) at the tip. The discharge pipe (202; 202b) extends from the periphery of the second opening (54) in the casing (5) in the second tangential direction of the side surface (58) of the casing (5), and has a discharge port (205) at the tip. . The outflow pipe (203) is branched from the exhaust pipe (202) and has an outflow port (206) at the tip.
第1の態様に係る分離システム(100;100a;100b)は、分離性能の向上を図ることが可能となる。 The separation system (100; 100a; 100b) according to the first aspect can improve the separation performance.
第2の態様に係る分離システム(100a)は、第1の態様において、流出管(203)よりもケーシング(5)に近い位置で排出管(202)から分岐されている分岐排出管(207)を更に備える。 The separation system (100a) according to the second aspect, in the first aspect, includes a branch discharge pipe (207) branched from the discharge pipe (202) at a position closer to the casing (5) than the outlet pipe (203). Is further provided.
第2の態様に係る分離システム(100a)では、分離性能をより向上させることが可能となる。 In the separation system (100a) according to the second aspect, the separation performance can be further improved.
第3の態様に係る分離システム(100b)では、第1の態様において、排出管(202b)は、第2接線方向に延びており内部空間が第2開口(54)につながっている第1管部(2021)と、第1管部(2021)の先端から第2接線方向に直交する方向に延びており先端に排出口(205)を有する第2管部(2022)と、を含む。流出管(203)は、第2管部(2022)から、第1管部(2021)が側壁(56)から延びている方向とは反対方向に分岐されている。 In the separation system (100b) according to the third aspect, in the first aspect, the discharge pipe (202b) extends in the second tangential direction and has an internal space connected to the second opening (54). (2021) and a second tube (2022) extending from the tip of the first tube (2021) in a direction orthogonal to the second tangential direction and having a discharge port (205) at the tip. The outflow pipe (203) is branched from the second pipe (2022) in a direction opposite to the direction in which the first pipe (2021) extends from the side wall (56).
第3の態様に係る分離システム(100b)では、分離性能をより向上させることが可能となる。 In the separation system (100b) according to the third aspect, the separation performance can be further improved.
第4の態様に係る分離システム(100;100a;100b)では、第1〜3の態様のいずれか一つにおいて、流出管(203)は、排出管(202;202b)から直角に分岐されている。 In the separation system (100; 100a; 100b) according to the fourth aspect, in any one of the first to third aspects, the outlet pipe (203) is branched at a right angle from the discharge pipe (202; 202b). I have.
第4の態様に係る分離システム(100;100a;100b)では、分離性能をより向上させることが可能となる。 In the separation system (100; 100a; 100b) according to the fourth aspect, the separation performance can be further improved.
第5の態様に係る分離システム(100;100a;100b)では、第1〜4の態様のいずれか一つにおいて、流出管(203)は、排出管(202;202b)よりも流路断面積が小さい。 In the separation system (100; 100a; 100b) according to the fifth aspect, in any one of the first to fourth aspects, the outflow pipe (203) has a channel cross-sectional area larger than that of the discharge pipe (202; 202b). Is small.
第5の態様に係る分離システム(100;100a;100b)では、流出管(203)の流路抵抗を排出管(202;202b)の流路抵抗よりも大きくでき、分離性能をより向上させることが可能となる。 In the separation system (100; 100a; 100b) according to the fifth aspect, the flow path resistance of the outflow pipe (203) can be larger than the flow path resistance of the discharge pipe (202; 202b), and the separation performance can be further improved. Becomes possible.
第6の態様に係る分離システム(100;100a;100b)は、第1〜5の態様のいずれか一つにおいて、カバー(10)と、排気装置(13)と、を更に備える。カバー(10)は、排気孔(105)を有し、ケーシング(5)の排出孔(25)を覆うようにケーシング(5)を囲んでいる。排気装置(13)は、排気孔(105)を介してカバー(10)内を排気する。 The separation system (100; 100a; 100b) according to the sixth aspect, in any one of the first to fifth aspects, further comprises a cover (10) and an exhaust device (13). The cover (10) has an exhaust hole (105) and surrounds the casing (5) so as to cover the exhaust hole (25) of the casing (5). The exhaust device (13) exhausts the inside of the cover (10) through the exhaust hole (105).
第6の態様に係る分離システム(100;100a;100b)では、分離性能の向上を図ることが可能となる。 In the separation system (100; 100a; 100b) according to the sixth aspect, the separation performance can be improved.
第7の態様に係る分離システム(100;100a;100b)では、第6の態様において、カバー(10)は、円筒状である。 In the separation system (100; 100a; 100b) according to the seventh aspect, in the sixth aspect, the cover (10) is cylindrical.
第7の態様に係る分離システム(100;100a;100b)では、カバー(10)が円筒状でない場合と比べて、分離性能の向上を図ることが可能となる。 In the separation system (100; 100a; 100b) according to the seventh aspect, the separation performance can be improved as compared with the case where the cover (10) is not cylindrical.
第8の態様に係る分離システム(100;100a;100b)は、第1〜7の態様のいずれか一つにおいて、羽根(36)を複数有する。複数の羽根(36)は、回転体(3)の周方向において離れて配置されている。 A separation system (100; 100a; 100b) according to an eighth aspect has a plurality of blades (36) according to any one of the first to seventh aspects. The plurality of blades (36) are spaced apart in the circumferential direction of the rotating body (3).
第8の態様に係る分離システム(100;100a;100b)では、分離性能の更なる向上を図ることが可能となる。 In the separation system (100; 100a; 100b) according to the eighth aspect, it is possible to further improve the separation performance.
25 排出孔
3 回転体
30 回転中心軸
31 第1端
32 第2端
36 羽根
4 モータ
5 ケーシング
50 中心軸
51 第1端
52 第2端
53 第1開口
54 第2開口
56 側壁
57 内周面
58 側面
10、10a、10b カバー
105 排気孔
13 排気装置
100、100a、100b 分離システム
201 流入管
202、202b 排出管
2021 第1管部
2022 第2管部
203 流出管
204 流入口
205 排出口
206 流出口
207 分岐排出管
208 排出口
Claims (8)
前記ケーシングの内側において、回転中心軸が前記ケーシングの中心軸と揃うように配置されている回転体と、
前記回転体に連結されており、前記回転体から前記ケーシングの内周面に向かって突出している羽根と、
前記回転体を前記回転中心軸のまわりで回転させるモータと、
前記ケーシングにおける前記第1開口の周縁から前記ケーシングの側面の第1接線方向に延びており先端に流入口を有する流入管と、
前記ケーシングにおける前記第2開口の周縁から前記ケーシングの側面の第2接線方向に延びており先端に排出口を有する排出管と、
前記排気管から分岐され先端に流出口を有する流出管と、を備える、
分離システム。 A first opening formed on the side of the first end on the side wall, a second opening formed on the second end side of the side wall, A casing having a discharge hole formed in the side wall between the first opening and the second opening;
A rotating body disposed inside the casing such that a rotation center axis is aligned with a center axis of the casing;
A blade connected to the rotating body and protruding from the rotating body toward an inner peripheral surface of the casing;
A motor that rotates the rotating body around the rotation center axis;
An inflow pipe extending from a periphery of the first opening in the casing in a first tangential direction on a side surface of the casing and having an inflow port at a tip end;
A discharge pipe extending from a peripheral edge of the second opening in the casing in a second tangential direction of a side surface of the casing and having a discharge port at a tip end;
An outlet pipe branched from the exhaust pipe and having an outlet at the tip.
Separation system.
請求項1に記載の分離システム。 Further comprising a branch discharge pipe branched from the discharge pipe at a position closer to the casing than the outflow pipe,
The separation system according to claim 1.
前記流出管は、前記第2管部から、前記第1管部が前記側壁から延びている方向とは反対方向に分岐されている、
請求項1に記載の分離システム。 A first pipe portion extending in the second tangent direction and having an internal space connected to the second opening; and a discharge pipe extending in a direction perpendicular to the second tangential direction from a tip of the first pipe portion. And a second pipe portion having the discharge port at the tip thereof,
The outflow pipe is branched from the second pipe in a direction opposite to a direction in which the first pipe extends from the side wall.
The separation system according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の分離システム。 The outlet pipe is branched at a right angle from the discharge pipe;
The separation system according to claim 1.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の分離システム。 The outlet pipe has a smaller channel cross-sectional area than the discharge pipe,
The separation system according to claim 1.
前記排気孔を介して前記カバー内を排気する排気装置と、を更に備える、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の分離システム。 A cover that has an exhaust hole and surrounds the casing so as to cover the exhaust hole of the casing;
An exhaust device that exhausts the inside of the cover through the exhaust hole.
The separation system according to claim 1.
請求項6に記載の分離システム。 The cover is cylindrical;
The separation system according to claim 6.
前記複数の羽根は、前記回転体の周方向において離れて配置されている、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の分離システム。 Having a plurality of the blades,
The plurality of blades are spaced apart in a circumferential direction of the rotating body,
The separation system according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018159711A JP2020032339A (en) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | Separation system |
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JP2018159711A JP2020032339A (en) | 2018-08-28 | 2018-08-28 | Separation system |
Publications (1)
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JP2020032339A true JP2020032339A (en) | 2020-03-05 |
Family
ID=69669004
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Country | Link |
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JP (1) | JP2020032339A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021241063A1 (en) * | 2020-05-28 | 2021-12-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Separation device and separation system |
EP4349490A4 (en) * | 2021-05-24 | 2024-08-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | SEPARATION DEVICE AND SEPARATION SYSTEM |
-
2018
- 2018-08-28 JP JP2018159711A patent/JP2020032339A/en active Pending
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