特許 7470904 分離システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-11

(45)【発行日】2024-04-19

(54)【発明の名称】分離システム

(51)【国際特許分類】

   B04B 5/12 20060101AFI20240412BHJP

   B01D 45/14 20060101ALI20240412BHJP

【ＦＩ】

B04B5/12

B01D45/14

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021522696

(86)(22)【出願日】2020-04-16

(86)【国際出願番号】 JP2020016662

(87)【国際公開番号】W WO2020241104

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2023-02-02

(31)【優先権主張番号】P 2019103344

(32)【優先日】2019-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】横手 静

(72)【発明者】

【氏名】横内 保行

(72)【発明者】

【氏名】高木 翔太

(72)【発明者】

【氏名】赤坂 修

(72)【発明者】

【氏名】岡田 幸弘

(72)【発明者】

【氏名】宇野 拓

(72)【発明者】

【氏名】森崎 昌彦

【審査官】中村 泰三

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５２－０９７４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９２９２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭３５－０２００８０（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】米国特許第２４５３５９３（ＵＳ，Ａ）

【文献】実開昭６１－０３３６５０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第１８７６００２（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開昭４８－０９１６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１８７５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３８２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０９２８４７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０４Ｂ ３／００、５／１２、９／００

Ｂ０１Ｄ ４５／１２－１４

Ｂ０１Ｄ ５０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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。

【請求項2】

前記内筒部と前記筒体との間に形成されて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。

【請求項3】

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。

【請求項4】

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１～３のいずれか一項に記載の分離システム。

【請求項5】

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１～４のいずれか一項に記載の分離システム。

【請求項6】

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５に記載の分離システム。

【請求項7】

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１～６のいずれか一項に記載の分離システム。

【請求項8】

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１～７のいずれか一項に記載の分離システム。

【請求項9】

前記回転体を回転させるモータを更に備える、
請求項１～８のいずれか一項に記載の分離システム。

【請求項10】

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９に記載の分離システム。

【請求項11】

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。

【請求項12】

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。

【請求項13】

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を備え、
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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）。

【0003】

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。

【0004】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０１６／１６３０７５号

【発明の概要】

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】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。

【図2A】図２Ａは、同分離システムの正面図である。

【図2B】図２Ｂは、同分離システムの左側面図である。

【図2C】図２Ｃは、同分離システムの右側面図である。

【図3】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】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】図５は、同分離システムにおける筒体の斜視図である。

【図6】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。

【図7A】図７Ａは、同分離システムの正面図である。

【図7B】図７Ｂは、同分離システムの左側面図である。

【図7C】図７Ｃは、同分離システムの右側面図である。

【図8】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。

【図9】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。

【図10】図１０は、同分離システムの要部説明図である。

【図11】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。

【図12】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。

【図13】図１３は、同分離システムの右側面図である。

【図14】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。

【図15】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。

【図16】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。

【図17】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。

【図18】図１８は、同分離システムの右側面図である。

【図19】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。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（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。

【0012】

（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^３／ｈ～３００ｍ^３／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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

（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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

（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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

（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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

（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。

【0059】

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。

【0060】

「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。

【0061】

（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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

（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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

（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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【0081】

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。

【0082】

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。

【0083】

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。

【0084】

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。

【0085】

（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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

（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。

【0102】

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。

【0103】

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。

【0104】

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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

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。

【0108】

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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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。

【0112】

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。

【0113】

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。

【0114】

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。

【0115】

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。

【0116】

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。

【0117】

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。

【0118】

また、ファン１６は、筒体２内に設けられていてもよい。

【0119】

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。

【0120】

（態様）
本明細書には、以下の態様が開示されている。

【0121】

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。

【0122】

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。

【0123】

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。

【0124】

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。

【0125】

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。

【0126】

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。

【0127】

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。

【0128】

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。

【0129】

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。

【0130】

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。

【0131】

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。

【0132】

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。

【0133】

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。

【0134】

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。

【0135】

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。

【0136】

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。

【0137】

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。

【0138】

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。

【0139】

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。

【0140】

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。

【0141】

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。

【0142】

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。

【0143】

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。

【0144】

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。

【0145】

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。

【0146】

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。

【0147】

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。

【0148】

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。

【0149】

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。

【0150】

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。

【0151】

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。

【符号の説明】

【0152】

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

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】