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特許7557840分離装置及び分離システム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】2024-09-19

(45)【発行日】2024-09-30

(54)【発明の名称】分離装置及び分離システム

(51)【国際特許分類】

B01D 45/12 20060101AFI20240920BHJP

A61L 9/16 20060101ALI20240920BHJP

B04B 5/12 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

B01D45/12

A61L9/16 Z

B04B5/12

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021554154

(86)(22)【出願日】2020-09-11

(86)【国際出願番号】 JP2020034557

(87)【国際公開番号】W WO2021079648

(87)【国際公開日】2021-04-29

【審査請求日】2023-07-11

(31)【優先権主張番号】P 2019192108

(32)【優先日】2019-10-21

(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】110002527

【氏名又は名称】弁理士法人北斗特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鶴居将大

(72)【発明者】

【氏名】早崎嘉城

(72)【発明者】

【氏名】鎌倉將有

【審査官】山崎直也

(56)【参考文献】

【文献】仏国特許出願公開第０２６４８３６１（ＦＲ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１６／１６３０７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開平０７－０３１１１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６０－０８４１７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９２９２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ４５／１２

Ｂ０４Ｂ５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気体の流入口と気体の流出口と固体の排出口とを有するケーシングと、
前記ケーシングの内側に配置されており、前記ケーシングの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、
前記ケーシングと前記回転体との間に配置されており、前記回転体と一緒に回転する複数の羽根と、を備え、
前記回転体は、前記流入口側の第１端と前記流出口側の第２端とを有し、
前記複数の羽根の各々は、前記流入口側の第１端と前記流出口側の第２端とを有し、
前記ケーシングは、前記軸方向において、前記複数の羽根の各々の前記第２端よりも前記排出口側に空間を有し、
前記ケーシングの前記軸方向において前記回転体の前記第１端及び前記第２端が前記ケーシングから離れており、
前記ケーシングの前記軸方向における前記複数の羽根の各々の長さをＬ４とし、前記ケーシングの前記軸方向における前記空間の長さをＬ２５とするとき、
Ｌ２５／（Ｌ４＋Ｌ２５）が０．２以上０．８以下である、
分離装置。

【請求項2】

前記排出口は、前記ケーシングの外周縁に沿って形成されている、
請求項１に記載の分離装置。

【請求項3】

前記排出口は、前記ケーシングの外周面に形成されている、
請求項２に記載の分離装置。

【請求項4】

前記ケーシングは、前記空間内において前記排出口と前記流出口との間を仕切る仕切壁を更に有する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の分離装置。

【請求項5】

前記排出口は、前記回転中心軸に直交する方向において前記複数の羽根と重複しない位置にある、
請求項１～４のいずれか１項に記載の分離装置。

【請求項6】

前記ケーシングの内側において前記流入口と前記回転体との間に位置しており、前記流入口内に流入する気体の流れを整流する整流構造を更に備える、
請求項１～５のいずれか１項に記載の分離装置。

【請求項7】

前記流入口は、前記軸方向に交差する方向に貫通している、
請求項１～６のいずれか１項に記載の分離装置。

【請求項8】

前記回転体の前記回転中心軸に沿って配置されている回転軸を更に備え、
前記回転軸の少なくとも一部が、前記空間内に配置されている、
請求項１～７のいずれか１項に記載の分離装置。

【請求項9】

前記ケーシングは、出口ダクト部を含み、
前記流入口及び前記流出口は、前記ケーシングの側方に開放されており、
前記ケーシングの前記軸方向において、前記排出口は、前記流入口と前記流出口との間にあり、
前記出口ダクト部は、固体が分離された気体を前記ケーシングの外側に送るためのダクトであり、
前記出口ダクト部は、前記ケーシングの前記軸方向から見て、前記ケーシングの外周面から前記外周面の一接線方向に沿った方向に延びている、
請求項１又は２に記載の分離装置。

【請求項10】

前記ケーシングは、ケーシング本体と、第１エンド部と、第２エンド部と、出口ダクト部と、を含み、
前記ケーシングでは、前記ケーシングの軸方向において、前記第１エンド部、前記ケーシング本体及び前記第２エンド部が、前記第１エンド部、前記ケーシング本体及び前記第２エンド部の順に並んでおり、
前記ケーシングでは、
前記第１エンド部が前記流入口を有し、
前記出口ダクト部が前記流出口を有し、
前記ケーシング本体が前記排出口を有し、
前記第２エンド部の内側空間は、前記ケーシング本体の内側空間につながっており、
前記第２エンド部は、円板状の底部と円筒状の周壁とを有する有底円筒状であり、
前記第２エンド部の前記周壁には、気体を流出させる開口が形成されており、
前記出口ダクト部は、前記第２エンド部の外周面において開口の周縁につながっており、
前記第１エンド部は、前記流入口を有する有底円筒状の小径部と、前記小径部及び前記ケーシング本体とつながっている拡径部と、を有し、
前記小径部の外径及び内径は、それぞれ、前記ケーシング本体の外径及び内径よりも小さく、
前記流入口は、前記小径部に形成されており、
前記拡径部は、前記ケーシングの前記軸方向において前記小径部から離れて前記ケーシング本体に近づくにつれて外径及び内径が漸増するテーパ円筒状である、
請求項１～８のいずれか一項に記載の分離装置。

【請求項11】

前記ケーシングは、ケーシング本体と、第１エンド部と、第２エンド部と、出口ダクト部と、を含み、
前記ケーシングでは、前記ケーシングの軸方向において、前記第１エンド部、前記ケーシング本体及び前記第２エンド部が、前記第１エンド部、前記ケーシング本体及び前記第２エンド部の順に並んでおり、
前記ケーシングでは、
前記第１エンド部が前記流入口を有し、
前記出口ダクト部が前記流出口を有し、
前記ケーシング本体が前記排出口を有し、
前記第２エンド部の内側空間は、前記ケーシング本体の内側空間につながっており、
前記第２エンド部は、円板状の底部と円筒状の周壁とを有する有底円筒状であり、
前記第２エンド部の前記周壁には、気体を流出させる開口が形成されており、
前記出口ダクト部は、前記第２エンド部の外周面において開口の周縁につながっており、
前記第１エンド部は、前記流入口を有する有底円筒状の小径部と、前記小径部及び前記ケーシング本体とつながっている拡径部と、を有し、
前記小径部の外径及び内径は、それぞれ、前記ケーシング本体の外径及び内径よりも小さく、
前記流入口は、前記小径部に形成されており、
前記拡径部は、前記ケーシングの前記軸方向において前記小径部から離れて前記ケーシング本体に近づくにつれて外径及び内径が漸増するテーパ円筒状であり、
前記整流構造は、円錐台状であり、前記小径部と前記ケーシング本体との間で前記拡径部の内側に、前記整流構造の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、
請求項６に記載の分離装置。

【請求項12】

前記排出口を複数有し、
前記複数の排出口は、前記ケーシングの外周縁に沿った周方向に並んでいる、
請求項１～１１のいずれか一項に記載の分離装置。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれか１項に記載の分離装置と、
前記回転体を回転駆動する駆動装置と、を備える、
分離システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分離装置及び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装置、及びそれを備える分離システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、外筒体と、回転体と、羽根と、を備える分離装置が記載されている。

【0003】

外筒体は、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する。回転体は、外筒体の内側において、回転体の回転中心軸が外筒体の中心軸と揃うように配置されている。複数の羽根は、回転体と外筒体との間で回転体の外周方向において離れて配置されている。複数の羽根は、回転体に連結されている。外筒体は、第１端と第２端との間において外筒体の内外を繋ぐ排出孔を有している。

【0004】

特許文献１に記載された分離装置では、分離対象の固体の粒径によっては気体から固体を分離する分離性能が低下してしまうことがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－１４０３８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本開示の目的は、気体に含まれる固体を気体から分離する分離性能の向上を図ることが可能な分離装置及び分離システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る分離装置は、ケーシングと、回転体と、複数の羽根と、を備える。前記ケーシングは、気体の流入口と気体の流出口と固体の排出口とを有する。前記回転体は、前記ケーシングの内側に配置されており、前記ケーシング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。前記複数の羽根は、前記ケーシングと前記回転体との間に配置されており、前記回転体と一緒に回転する。前記回転体は、前記流入口側の第１端と前記流出口側の第２端とを有する。前記複数の羽根の各々は、前記流入口側の第１端と前記流出口側の第２端とを有する。前記ケーシングは、前記軸方向において、前記複数の羽根の各々の前記第２端よりも前記排出口側に空間を有する。前記ケーシングの前記軸方向において前記回転体の前記第１端及び前記第２端が前記ケーシングから離れている。前記ケーシングの前記軸方向における前記複数の羽根の各々の長さをＬ４とし、前記ケーシングの前記軸方向における前記空間の長さをＬ２５とするとき、Ｌ２５／（Ｌ４＋Ｌ２５）が０．２以上０．８以下である。

【0008】

本開示の一態様に係る分離システムは、前記分離装置と、駆動装置と、を備える。前記駆動装置は、前記回転体を回転駆動する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る分離装置の斜視図である。

【図2】図２は、同上の分離装置の横断面図である。

【図3】図３は、同上の分離装置の縦断面図である。

【図4】図４は、同上の分離装置を備える分離システムの概略構成図である。

【図5】図５は、実施形態の変形例１に係る分離装置の斜視図である。

【図6】図６は、比較例に係る分離装置の斜視図である。

【図7】図７は、実施形態に係る分離装置、実施形態の変形例１に係る分離装置及び比較例に係る分離装置それぞれの分離特性を示すグラフである。

【図8】図８Ａは、実施形態に係る分離装置での粒径２μｍの粒子の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。図８Ｂは、同上の分離装置での粒径５．４８μｍの粒子の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。図８Ｃは、同上の分離装置での粒径８．９４μｍの粒子の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。

【図9】図９Ａは、実施形態の変形例に係る分離装置での粒径２μｍの粒子の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。図９Ｂは、同上の分離装置での粒径５．４８μｍの粒子の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。図９Ｃは、同上の分離装置での粒径８．９４μｍの粒子の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。

【図10】図１０Ａは、比較例に係る分離装置での粒径２μｍの粒子の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。図１０Ｂは、同上の分離装置での粒径５．４８μｍの粒子の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。図１０Ｃは、同上の分離装置での粒径８．９４μｍの粒子の軌跡のシミュレーション結果を示す図である。

【図11】図１１は、実施形態の変形例２に係る分離装置の要部構成図である。

【図12】図１２は、実施形態の変形例３に係る分離装置の要部構成図である。

【図13】図１３は、実施形態の変形例４に係る分離装置の要部構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

下記の実施形態等において説明する図１～３、５、６、８Ａ～１３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。

【0011】

（実施形態）
以下、実施形態に係る分離装置１及びそれを備える分離システム１０について、図１～４に基づいて説明する。

【0012】

（１）概要
分離装置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。分離装置１は、例えば、平らな屋根を有する施設（住居等）の屋上、又は地面に設置される。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でもよい。空調設備により分離装置１に流す空気の流量は、例えば、５０ｍ³／ｈ～５００ｍ³／ｈである。分離装置１から空調設備側への空気の流出量は、空調設備を流れる空気の流量と略同じである。

【0013】

図１～３に示すように、分離装置１は、ケーシング２と、回転体３と、羽根４と、を備える。また、分離システム１０は、図４に示すように、分離装置１と、駆動装置６と、を備える。

【0014】

ケーシング２は、気体の流入口２１と気体の流出口２２と固体の排出口２３とを有する。回転体３は、ケーシング２の内側に配置されている。回転体３は、ケーシング２の軸方向に沿った回転中心軸３０（図２及び３参照）を中心として回転可能である。羽根４は、ケーシング２と回転体３との間に配置されている。羽根４は、回転体３と一緒に回転する。羽根４は、流入口２１側の第１端４１と流出口２２側の第２端４２とを有する。ケーシング２は、ケーシング２の軸方向において、羽根４の第２端４２よりも排出口２３側に空間２５を有する。

【0015】

排出口２３は、例えば空気に含まれている固体をケーシング２の外側に排出するための孔である。排出口２３は、ケーシング２の内側空間とケーシング２の外側空間とをつないでいる。言い換えれば、排出口２３は、ケーシング２の内外を連通させる。分離装置１は、回転体３の回転時に、ケーシング２内にケーシング２内を旋回する気流を発生させる。分離装置１では、ケーシング２と回転体３との間に、流入口２１から流出口２２に向かう流路の一部が形成されている。

【0016】

分離装置１は、上流側からケーシング２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、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。分離装置１は、例えば、流出口２２が流入口２１よりも上方に位置する状態で使用される。この場合、分離装置１では、ケーシング２の流入口２１から流路に流入した空気を、回転体３のまわりで螺旋状に回転させながら上昇させ、流出口２２に流すことができる。

【0017】

分離装置１のケーシング２は、空気に含まれている固体をケーシング２の外側に排出するために、上述の排出口２３を有している。これにより、ケーシング２の流入口２１からケーシング２内に流入した空気に含まれている固体の少なくとも一部は、流路を通過する途中で、排出口２３からケーシング２の外部に排出される。

【0018】

また、分離システム１０は、上述のように、分離装置１に加えて、駆動装置６を備える。駆動装置６は、回転体３を回転駆動する。つまり、駆動装置６は、回転中心軸３０を中心として回転体３を回転させる。駆動装置６は、例えば、モータを含む。

【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、ＰＭ１．０、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。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、分離装置１は、ケーシング２と、回転体３と、羽根４と、を備える。また、分離システム１０は、分離装置１と、駆動装置６と、を備える。

【0021】

ケーシング２の材料は、例えば、金属であるが、これに限らず、樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂）であってもよい。また、ケーシング２は、金属により形成されている金属部と、樹脂により形成されている樹脂部と、を含んでいてもよい。

【0022】

ケーシング２は、ケーシング本体２００と、第１エンド部２０１と、第２エンド部２０２と、出口ダクト部２０３と、を有する。ここにおいて、ケーシング２では、ケーシング２の軸方向において、第１エンド部２０１、ケーシング本体２００及び第２エンド部２０２が、この順に並んでいる。ケーシング２では、第１エンド部２０１が流入口２１を有し、出口ダクト部２０３が流出口２２を有し、ケーシング本体２００が排出口２３を有している。流入口２１、流出口２２及び排出口２３は、ケーシング２の側方に開放されている。ケーシング２の軸方向において、排出口２３は、流入口２１と流出口２２との間にある。ケーシング２の軸方向において、排出口２３と流出口２２との距離は、排出口２３と流入口２１との距離よりも短い。

【0023】

ケーシング本体２００は、底部２００１と円筒部２００２とを有する有底円筒状であり、回転体３を囲んでいる。底部２００１は、ケーシング２の軸方向において貫通した円形状の開口２００３を有する。ケーシング２の軸方向は、ケーシング本体２００の中心軸に沿った方向（ケーシング本体２００の軸方向）である。ケーシング２では、ケーシング本体２００の中心軸が、ケーシング２の中心軸２０（図３参照）になる。ケーシング２の軸方向において、ケーシング本体２００の長さは、回転体３の長さよりも長い。ケーシング本体２００の内径及び外径は、ケーシング本体２００の軸方向の全長にわたって、それぞれ一定である。排出口２３は、ケーシング２の外周縁に沿って形成されている。ここにおいて、排出口２３は、ケーシング２の外周面２８（ここでは、ケーシング本体２００の外周面）に形成されている。排出口２３は、ケーシング本体２００の円筒部２００２において底部２００１の近くに形成されている。

【0024】

ケーシング本体２００は、複数（図示例では、４つ）の排出口２３を有する。ケーシング２の軸方向から見て、複数の排出口２３の各々は、例えば、略４分の１円弧状であり、ケーシング本体２００の外周縁に沿った周方向に並んでいる。４つの排出口２３の各々の開口範囲は、ケーシング本体２００の中心軸を中心として、９０度より若干小さい。分離装置１では、ケーシング２の内周面２７（ここでは、ケーシング本体２００の内周面）付近を通っている固体を、各排出口２３から排出することが可能となる。ケーシング２では、排出口２３を１つとして、この１つの排出口２３が、ケーシング本体２００の周方向の全周にわたって形成された環状であってもよい。この場合、ケーシング本体２００は、例えば、ケーシング２の軸方向において排出口２３を介して対向する２つの部材に分割されている。

【0025】

第１エンド部２０１は、ケーシング２の軸方向においてケーシング本体２００の上流側に設けられている。第１エンド部２０１は、ケーシング本体２００とつながっている。第１エンド部２０１の内側空間は、ケーシング本体２００の内側空間につながっている。第１エンド部２０１は、流入口２１を有する有底円筒状の小径部２１１と、拡径部２１２と、を有する。小径部２１１の外径及び内径は、それぞれ、ケーシング本体２００の外径及び内径よりも小さい。流入口２１は、小径部２１１において小径部２１１の底部２１１１の近くに形成されている。拡径部２１２は、ケーシング２の軸方向において小径部２１１から離れてケーシング本体２００に近づくにつれて外径及び内径が漸増するテーパ円筒状である。拡径部２１２は、小径部２１１側の第１端と、ケーシング本体２００側の第２端と、を有する。拡径部２１２の第１端は、小径部２１１とつながっている。拡径部２１２の第２端は、ケーシング本体２００とつながっている。拡径部２１２の外径及び内径は、それぞれ、ケーシング２の軸方向における小径部２１１側の端で小径部２１１の外径及び内径と同じである。拡径部２１２の外径及び内径は、それぞれ、ケーシング２の軸方向におけるケーシング本体２００側の端でケーシング本体２００の外径及び内径と同じである。つまり、拡径部２１２では、ケーシング２の軸方向において流入口２１から離れるにつれて開口面積が漸増している。

【0026】

第２エンド部２０２は、ケーシング２の軸方向においてケーシング本体２００の下流側に設けられており、ケーシング本体２００の底部２００１の開口２００３を覆っている。第２エンド部２０２は、ケーシング本体２００とつながっている。第２エンド部２０２の内側空間は、ケーシング本体２００の内側空間につながっている。第２エンド部２０２は、円板状の底部２２１と円筒状の周壁２２２とを有する有底円筒状である。第２エンド部２０２の周壁２２２には、気体を流出させる開口２２３が形成されている。開口２２３は、ケーシング２の軸方向に直交する方向に貫通している。周壁２２２の内径φ２（図３参照）及び外径は、ケーシング本体２００の軸方向の全長にわたって、それぞれ一定である。周壁２２２の内径φ２は、例えば、ケーシング本体２００の底部２００１の開口２００３の直径と同じである。

【0027】

出口ダクト部２０３は、第２エンド部２０２につながっている。出口ダクト部２０３の内側空間は、第２エンド部２０２の内側空間につながっている。

【0028】

出口ダクト部２０３は、例えば、第２エンド部２０２の外周面２２７において開口２２３の周縁につながっている。出口ダクト部２０３は、固体が分離された気体をケーシング２の外部へ供給するためのダクトである。出口ダクト部２０３は、ケーシング２の軸方向から見て、第２エンド部２０２の外周面２２７から外周面２２７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（図２参照）に沿った方向である。流出口２２は、出口ダクト部２０３において第２エンド部２０２の開口２２３側とは反対側に形成されている。出口ダクト部２０３は、角筒状である。流出口２２の開口形状は、例えば、正方形状である。

【0029】

回転体３は、ケーシング２の内側でケーシング２と同軸的に配置されている。「ケーシング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３参照）をケーシング２の中心軸２０（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。回転体３は、例えば、円柱状である。回転体３の材料は、例えば、ポリカーボネート樹脂である。

【0030】

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、ケーシング２の軸方向におけるケーシング本体２００の長さよりも短い。

【0031】

回転体３は、流入口２１側の第１端３１と、流出口２２側の第２端３２と、を有する。回転体３は、ケーシング２の軸方向において、第１エンド部２０１の近くに配置されている。より詳細には、ケーシング２の軸方向において、回転体３と第１エンド部２０１との距離は、回転体３と第２エンド部２０２との距離よりも短い。

【0032】

分離装置１では、ケーシング２と回転体３との間には、複数（ここでは、２４枚）の羽根４が配置されている。つまり、分離装置１は、複数の羽根４を備えている。複数の羽根４は、回転体３につながっており、ケーシング２からは離れている。複数の羽根４は、回転体３と一緒に回転する。

【0033】

複数の羽根４は、ケーシング２の軸方向に沿った方向において回転体３の全長に亘って回転体３に設けられている。つまり、複数の羽根４は、回転体３の第１端３１から第２端３２に亘って設けられている。複数の羽根４の材料は、例えば、ポリカーボネート樹脂である。分離装置１では、回転体３の材料と複数の羽根４の材料とが同じであるが、これに限らず、異なってもよい。複数の羽根４は、回転体３と一体に形成されていてもよいし、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。

【0034】

複数の羽根４の各々は、ケーシング２の軸方向から見て各羽根４とケーシング２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、分離装置１では、複数の羽根４の各々とケーシング２の内周面２７との間に隙間がある。回転体３の径方向において、複数の羽根４の各々の突出先端と回転体３の外周面３７との間の距離は、回転体３の外周面３７とケーシング２の内周面２７との距離よりも短い。

【0035】

複数の羽根４の各々は、回転体３の外周面３７とケーシング２の内周面２７との間の空間（流路）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。複数の羽根４の各々は、平板状である。複数の羽根４の各々は、その厚さ方向から見て回転体３の回転中心軸３０に沿った方向に長い長方形状である。複数の羽根４の各々は、ケーシング２の軸方向に沿った方向において第２エンド部２０２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４の各々では、回転体３からの突出方向におけるケーシング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Ｒ１（図２参照）において後方に位置している。つまり、分離装置１では、複数の羽根４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、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度以上８０度以下の範囲内の角度であってもよい。複数の羽根４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Ｒ１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４が回転体３から放射状に延びていてもよい。複数の羽根４は、図２に示すように回転体３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、規定の角度間隔に対して所定の誤差範囲（例えば、規定の角度間隔の±１０％）内の角度間隔であってもよい。

【0036】

ケーシング２の軸方向において、複数の羽根４の各々の長さは、回転体３の長さと同じである。ここにおいて、複数の各々の羽根４の長さは、回転体３の長さと同じである場合に限らず、回転体３よりも長くてもよいし、短くてもよい。

【0037】

ケーシング２の軸方向において、複数の羽根４の各々の長さは、ケーシング本体２００の長さよりも短い。回転体３の回転中心軸３０に沿った方向において、複数の羽根４の各々の長さは、ケーシング２の第１エンド部２０１と排出口２３との間の距離よりも短い。

【0038】

複数の羽根４の各々は、ケーシング２の軸方向において、流入口２１側（ここでは、第１エンド部２０１側）の端である第１端４１と、流出口２２側（ここでは、第２エンド部２０２側）の端である第２端４２と、を有する。複数の羽根４の各々における第１端４１は、ケーシング２の軸方向における第１エンド部２０１側の端（上流端）である。複数の羽根４の各々における第２端４２は、ケーシング２の軸方向における第２エンド部２０２側の端（下流端）である。

【0039】

ケーシング２は、その軸方向において、各羽根４の第２端４２よりも排出口２３側に空間２５を有する。分離装置１では、排出口２３は、回転体３の回転中心軸３０に直交する方向において空間２５と重なる位置にある。つまり、排出口２３は、ケーシング２の軸方向に直交する方向において空間２５と重なる位置にある。また、分離装置１では、排出口２３は、回転体３の回転中心軸３０に直交する方向において各羽根４と重複しない位置にある。つまり、排出口２３は、ケーシング２の軸方向に直交する方向において各羽根４と重複しない位置にある。言い換えれば、ケーシング２を側方から見たときの排出口２３の投影領域には、各羽根４がない。

【0040】

分離装置１では、ケーシング２の軸方向における羽根４の長さＬ４（図３参照）と空間２５の長さＬ２５（図３参照）との合計（Ｌ４＋Ｌ２５）に対する空間２５の長さＬ２５（図３参照）の比率（Ｌ２５／（Ｌ４＋Ｌ２５））は、例えば、０．４である。

【0041】

分離装置１では、ケーシング２は、空間２５内において排出口２３と流出口２２との間を仕切る仕切壁２６（図３参照）を更に有する。ケーシング２の軸方向において、仕切壁２６の長さＬ２６は、排出口２３の長さＬ２３と同じであるが、これに限らず、排出口２３の長さＬ２３と異なっていてもよい。仕切壁２６は、例えば、円環状である。仕切壁２６の内径φ３は、第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２と同じであるが、これに限らず、第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２と異なってもよい。

【0042】

図４に示すように、分離システム１０は、分離装置１と、分離装置１の回転体３を回転駆動する駆動装置６と、を備える。駆動装置６は、例えば、回転体３を回転駆動させるモータを含む。駆動装置６は、モータの回転軸を回転体３に直接又は間接的に連結してあってもよいし、モータの回転軸の回転をプーリ及び回転ベルトを介して回転体３に伝達するようにしてあってもよい。モータは、ケーシング２の内側に配置されていてもよいし、ケーシング２の外側に配置されていてもよい。駆動装置６によって回転駆動される回転体３の回転数は、例えば、１５００ｒｐｍ～３０００ｒｐｍである。

【0043】

分離システム１０は、駆動装置６を制御する制御装置７を更に備える。制御装置７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、制御装置７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。

【0044】

（３）分離装置及び分離システムの動作
実施形態に係る分離装置１では、回転体３の回転方向Ｒ１（図２参照）は、例えば、ケーシング２の軸方向において第２エンド部２０２側から回転体３を見たときに、時計回り方向である。分離システム１０は、駆動装置６によって回転体３を回転駆動する。

【0045】

分離装置１では、羽根４を有する回転体３が回転することで、ケーシング２の内側空間（流路）に流入した空気に対して回転中心軸３０のまわりの回転方向の力を与えることが可能となる。分離装置１では、回転体３が回転することにより、回転体３と一緒に複数の羽根４が回転し、ケーシング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。要するに、分離装置１では、回転体３及び各羽根４が回転することにより、ケーシング２内に旋回する気流を発生させることができる。旋回する気流は、３次元の螺旋状に回転する気流である。

【0046】

分離装置１では、ケーシング２に流入した空気に含まれていた固体は、ケーシング２の内側空間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からケーシング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２の内周面２７へ向かい、ケーシング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。そして、分離装置１では、空気中の固体の一部が、ケーシング２の内側空間を通過する途中で排出口２３から排出される。固体に作用する遠心力は、固体の質量に比例する。したがって、相対的に質量が大きな固体は、相対的に質量が小さな固体よりも先に、ケーシング２の内周面２７付近に到達しやすい。

【0047】

分離装置１では、ケーシング２の内側空間において旋回している気流（旋回流）が発生するので、ケーシング２の流入口２１からケーシング２内に流入した空気中の固体（例えば、砂塵）の一部が、排出口２３を通して排出され、固体が分離（除去）された空気（清浄化された空気）の一部が、ケーシング２の流出口２２から流出する。

【0048】

分離装置１は、ケーシング２において空間２５を有しているので、例えば、回転体３の外周面３７とケーシング２の内周面２７との間において回転体３の回転方向Ｒ１で隣り合う２つの羽根４の間の空間に渦流が発生した場合でも各羽根４よりも下流側の空間２５において螺旋状の気流に整流されやすい。粒径が大きい粒子は遠心力を受けると気流から逸脱しやすくケーシング２の内周面２７に近づいて排出口２３から排出されやすい。これに対して、粒径が小さい粒子は気流に乗ってしまう傾向が強いが、分離装置１では、各羽根４よりも下流側の空間２５において気流をケーシング２の内周面に沿って旋回する螺旋状の気流に整流しやすくなり、粒径の小さな粒子が排出口２３から排出されやすくなる。

【0049】

分離装置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、分離装置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。分離装置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、２μｍ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。分離装置１で分離されずに空気中に残る固体は、例えば、分離装置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、分離装置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）を含む。

【0050】

（４）分離装置の分離性能
以下では、実施形態に係る分離装置１の分離性能を説明する前に、実施形態の変形例１に係る分離装置１Ａについて図５に基づいて説明し、比較例に係る分離装置１Ｒについて図６に基づいて説明する。変形例１に係る分離装置１Ａ及び比較例に係る分離装置１Ｒの各々に関し、実施形態に係る分離装置１と同様の構成要素については、同一の符合を付して説明を適宜省略する。

【0051】

変形例１に係る分離装置１Ａでは、ケーシング２の軸方向における羽根４の長さＬ４と空間２５の長さＬ２５との合計（Ｌ４＋Ｌ２５）に対する空間２５の長さＬ２５の比率（Ｌ２５／（Ｌ４＋Ｌ２５））は、０．７である。

【0052】

また、変形例１に係る分離装置１Ａでは、ケーシング２における第２エンド部２０２の周壁２２２の内径が、実施形態に係る分離装置１のケーシング２における第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２よりも小さい。

【0053】

比較例に係る分離装置１Ｒは、空間２５を有していない点で、実施形態に係る分離装置１と相違する。比較例に係る分離装置１Ｒでは、ケーシング２の軸方向における羽根４の長さが、実施形態に係る分離装置１の羽根４の長さＬ４よりも長い。また、比較例に係る分離装置１Ｒでは、複数の排出口２３がケーシング２の軸方向において並んでいる。

【0054】

図７は、実施形態に係る分離装置１、変形例１に係る分離装置１Ａ及び比較例に係る分離装置１Ｒそれぞれの分離特性のシミュレーション結果を示すグラフである。

【0055】

図７の横軸は、粒子径である。図７の縦軸は、分離効率である。図７では、ひし形でプロットされたデータが、実施形態に係る分離装置１の分離特性である。また、図７では、丸でプロットされたデータが、変形例１に係る分離装置１Ａの分離特性である。また、図７では、四角でプロットされたデータが、比較例に係る分離装置１Ｒの分離特性である。

【0056】

図７から、実施形態に係る分離装置１は、１μｍ～７μｍの粒子径を有する微粒子に関して、比較例に係る分離装置１Ｒよりも分離効率を向上できることが分かる。また、変形例１に係る分離装置１Ａは、２．６μｍ～５μｍの粒子径を有する微粒子に関して、比較例に係る分離装置１Ｒよりも分離効率を向上できることが分かる。

【0057】

また、図７から、実施形態に係る分離装置１は、１μｍ～５μｍの粒子径を有する微粒子に関して、変形例１に係る分離装置１Ａよりも分離効率を向上できることが分かる。

【0058】

各分離装置１、１Ａ及び１Ｒそれぞれにおけるケーシング２内での気流については、例えば、流体解析ソフトウェアを用いたシミュレーションの結果により推測することが可能である。流体解析ソフトウェアとしては、例えば、ANSYS(R) Fluent(R)を採用することができる。シミュレーションの結果、本願発明者らは、比較例に係る分離装置１Ｒでは、回転体３と回転体３の周方向において隣り合う２つの羽根４とケーシング２とで囲まれた空間において渦流等の乱流が発生しやすいという知見を得た。これに対して、本願発明者らが提案した実施形態に係る分離装置１及び変形例１に係る分離装置１Ａのように羽根４の下流側に空間２５を有する構造では、乱流の発生を抑制できることが確認された。

【0059】

また、本願発明者らは、各分離装置１、１Ａ及び１Ｒのそれぞれについて、上述の流体解析ソフトウェアを用いたシミュレーション結果に対して、粒子軌跡解析ソフトウェアを用いたシミュレーションを行った。粒子軌跡解析手法としては、例えば、ＤＰＭ（Discrete Phase Model）を採用することができる。図８Ａ～８Ｃは、実施形態に係る分離装置１のケーシング２内での粒子の軌跡の例を太線で示している。図９Ａ～９Ｃは、変形例１に係る分離装置１Ａのケーシング２内での粒子の軌跡の例を太線で示している。図１０Ａ～１０Ｃは、比較例に係る分離装置１Ｒのケーシング２内での粒子の軌跡の例を太線で示している。図８Ａ、９Ａ及び１０Ａは、粒径２μｍの粒子の軌跡である。図８Ｂ、９Ｂ及び１０Ｂは、粒径５．４８μｍの粒子の軌跡である。図８Ｃ、９Ｃ及び１０Ｃは、粒径８．９４μｍの粒子の軌跡である。例えば、図８Ａ及び９Ａと、図１０Ａとの比較から、粒径２μｍの粒子について見れば、実施形態に係る分離装置１及び変形例１に係る分離装置１Ａは、比較例に係る分離装置１Ｒと比べて、ケーシング２の内周面２７に沿って旋回しやすく、排出口２３から排出されやすいことが分かる。また、図８Ｂ及び９Ｂと、図１０Ｂとの比較から、粒径５．４８μｍの粒子について見れば、実施形態に係る分離装置１及び変形例１に係る分離装置１Ａは、比較例に係る分離装置１Ｒと比べて、ケーシング２の内周面２７に沿って旋回しやすく、排出口２３から排出されやすいことが分かる。図８Ｃ及び９Ｃと、図１０Ｃとの比較から、粒径８．９４μｍの粒子について見れば、実施形態に係る分離装置１、変形例１に係る分離装置１Ａ及び比較例に係る分離装置１Ｒのいずれでも、ケーシング２の内周面２７に沿って旋回しやすく、排出口２３から排出されやすいことが分かる。

【0060】

ケーシング２の軸方向における羽根４の長さＬ４と空間２５の長さＬ２５との合計に対する空間２５の長さＬ２５の比率（Ｌ２５／（Ｌ４＋Ｌ２５））は、例えば、分離効率を高める観点及び圧力損失を抑制する観点から０．２以上であるのが好ましい。

【0061】

また、上記比率（Ｌ２５／（Ｌ４＋Ｌ２５））は、例えば、より粒径の小さな微粒子を分離する観点から０．８以下であるのが好ましい。

【0062】

分離装置１の構造パラメータとしては、図３に示すように、第１エンド部２０１の小径部２１１の内径φ１、羽根４の長さＬ４、ケーシング本体２００の内周面と開口２００３との距離Ｂ０、及び第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２及び流出口２２の面積等がある。ケーシング本体２００の内周面と開口２００３との距離Ｂ０は、ケーシング本体２００の内径と第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２との差分の２分の１の距離である。分離装置１の構造パラメータに関して、羽根４の長さＬ４、第１エンド部２０１の小径部２１１の内径φ１、ケーシング本体２００の内周面と開口２００３との距離Ｂ０及び第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２のうちいずれか１つを変化させた場合の分離装置１の分離効率についてシミュレーションした結果を下記表１～４に示す。なお、流出口２２から流出する気体の流量は、１００ｍ^３／ｈとした。

【0063】

【表1】

【0064】

【表2】

【0065】

【表3】

【0066】

【表4】

【0067】

表１からは、羽根４の長さＬ４を７０ｍｍから１５０ｍｍに長くしたほうが、分離効率が高くなっていることが分かる。これにより、分離装置１の分離効率を高める観点では、羽根Ｌ４の長さを長くしたほうが好ましいと推考される。ただし、分離装置１では、羽根Ｌ４の長さを長くしすぎると、隣り合う羽根４の間で渦流が発生しやすくなる傾向がある。また、分離装置１では、羽根Ｌ４の長さを長くすると、圧力損失が小さくなる傾向にある。

【0068】

また、表２からは、分離装置１では、小径部２１１の開口面積を５５ｍｍ～６５ｍｍの範囲で変えても分離効率がほとんど変わらないことが分かる。

【0069】

また、表３からは、分離装置１では、ケーシング本体２００の内周面と開口２００３との距離Ｂ０を５０ｍｍから８０ｍｍに長くしたほうが、分離効率が高くなっていることが分かる。これにより、分離装置１の分離効率を高める観点では、距離Ｂ０を長くしたほうが好ましいと推考される。ただし、距離Ｂ０については、第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２が大きくなるほど小さくなる。

【0070】

また、表４からは、分離装置１では、第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２を１２０ｍｍ～３００ｍｍの範囲において大きくしたほうが、分離効率が高くなっていることが分かる。これにより、分離装置１の分離効率を高める観点では、内径φ２を大きくしたほうが好ましいと推考される。また、表４からは、分離装置１では、第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２を１２０ｍｍ～３００ｍｍの範囲において大きくしたほうが、圧力損失が小さくなっていることが分かる。これにより、分離装置１での圧力損失を小さくする観点では、内径φ２を大きくしたほうが好ましいと推考される。

【0071】

分離装置１では、構造パラメータに関し、複数のパラメータを個別に最適化しているのではなく複数のパラメータの相関を考慮して最適化を行っている。ここにおいて、分離装置１では、例えば、羽根４の長さを変えると、分離効率が変わるが、圧力損失も変わる。分離装置１では、構造パラメータの最適化を行うにあたり、分離効率が高くなるように羽根４の長さＬ４を調整する際に、圧力損失が所望の圧力損失に収まるように羽根４の長さ及び第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２を調整している。また、分離装置１では、羽根４の長さＬ４、第２エンド部２０２の周壁２２２の内径φ２、及び小径部２１１の開口面積の面積を適宜調整することで圧力損失を小さくしつつ分離効率の向上を図っている。

【0072】

（５）利点
実施形態に係る分離装置１は、ケーシング２と、回転体３と、羽根４と、を備える。ケーシング２は、気体の流入口２１と気体の流出口２２と固体の排出口２３とを有する。回転体３は、ケーシング２の内側に配置されており、ケーシング２の軸方向に沿った回転中心軸３０を中心として回転可能である。羽根４は、ケーシング２と回転体３との間に配置されており、回転体３と一緒に回転する。羽根４は、流入口２１側の第１端４１と流出口２２側の第２端４２とを有する。ケーシング２は、軸方向において、羽根４の第２端４２よりも排出口２３側に空間２５を有する。

【0073】

以上の構成により、実施形態に係る分離装置１は、分離性能の向上を図ることが可能となる。

【0074】

（６）分離装置の適用例
分離装置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、分離装置１を備えることにより、空気中に含まれる砂塵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、分離装置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。

【0075】

（７）実施形態のその他の変形例
実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、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。

【0076】

例えば、実施形態の変形例２では、図１１に示すように、整流構造８を更に備えていてもよい。整流構造８は、ケーシング２の内側において流入口２１と回転体３との間に位置しており、ケーシング２に流入する気体の流れを整流する。整流構造８は、例えば、円錐台状であり、小径部２１１とケーシング本体２００との間で拡径部２１２の内側に配置されている。整流構造８は、その中心軸がケーシング２の中心軸２０（図３参照）と揃うように配置されている。これにより、分離装置１では、流入口２１からケーシング２内に流入した気体を回転体３の径方向において回転体３の外周面３７から遠くケーシング２の内周面２７に近いところへ導入しやすくなる。図１１では、拡径部２１２内の気体の流れを矢印Ｆ１で模式的に示してある。整流構造８は、例えば、ケーシング２に１又は複数の梁を介して支持されていてもよいし、回転体３に連結されていてもよい。

【0077】

また、実施形態の変形例３では、図１２に示すように、回転体３の回転中心軸３０に沿って配置されている回転軸９を更に備えていてもよい。ここにおいて、回転軸９の少なくとも一部は、空間２５内に配置されている。回転軸９は、回転体３と連結されていてもよいし、連結されていなくてもよい。また、回転軸９は、回転体３と一緒に回転してもよいし、回転体３とは別に回転してもよい。

【0078】

また、実施形態の変形例４では、分離装置１は、図１３に示すように、回転体３に連結されている複数の羽根４の各々からなる複数の第１羽根とは別に、変形例３で説明した回転軸９に連結されている複数の第２羽根１１を備えていてもよい。複数の第２羽根１１は、ケーシング２の軸方向において回転体３から離れるほど回転軸９からの突出寸法が小さくなっている。複数の第２羽根１１の各々は、ケーシング２の軸方向に沿った方向において第２エンド部２０２側から見て、回転体３の一径方向に対して傾いていてもよいし、傾いていなくてもよい。また、複数の第２羽根１１の各々は、回転軸９からの突出寸法が回転体３からの第１羽根の突出寸法よりも小さく、その厚さ方向から見て回転軸９の軸方向に長い長方形状であってもよい。

【0079】

また、排出口２３は、ケーシング２の外周縁に沿って形成されている場合、ケーシング２の外周面２８に形成されている場合に限らず、ケーシング本体２００の底部２００１に形成されていてもよい。排出口２３は、回転体３の回転中心軸３０に直交する方向において羽根４と重複しない位置にある場合に限らず、回転中心軸３０に直交する方向において羽根４と少なくとも一部が重複する位置にあってもよい。また、分離装置１のケーシング２は、回転中心軸３０に直交する方向において羽根４と重複しない位置にある排出口２３と、回転中心軸３０に直交する方向において羽根４と重複する位置にある排出口と、を有していてもよい。

【0080】

また、ケーシング２の有する排出口２３の数は、複数に限らず、１つであってもよい。排出口２３の数が１つの場合、排出口２３は、ケーシング２の軸方向から見て円弧状であってもよいし、例えば、ケーシング２の周方向（ケーシング２の外周に沿った方向）の全周にわたって形成された円環状であってもよい。

【0081】

また、複数の排出口２３の形状は、互いに同じである場合のみに限らず、異なっていてもよい。

【0082】

また、複数の羽根４の各々は、回転体３からの突出方向におけるケーシング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Ｒ１において前方に位置していてもよい。

【0083】

また、複数の羽根４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。

【0084】

また、複数の羽根４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。

【0085】

また、回転体３は、複数の回転部材を含んでいてもよい。この場合、回転体３では、例えば、ケーシング２の中心軸２０に沿った方向において並んでいる回転部材同士が結合されている。

【0086】

また、分離装置１におけるケーシング２は、流出口２２を複数有していてもよい。この場合、ケーシング２は、出口ダクト部２０３を複数有していてもよい。複数の出口ダクト部２０３は、ケーシング２の周方向に並んでいてもよいし、ケーシング２の軸方向において互いに異なる位置にあってもよい。また、分離装置１は、出口ダクト部２０３を備えていない構成であってもよい。

【0087】

また、ケーシング２の流入口２１からケーシング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。

【0088】

また、仕切壁２６は、円環状に限らず、ケーシング２の軸方向から見て円弧状であってもよい。この場合、仕切壁２６の数は、１つでもよいし、複数であってもよい。

【0089】

（態様）
本明細書には、以下の態様が開示されている。

【0090】

第１の態様に係る分離システム（１；１Ａ）は、ケーシング（２）と、回転体（３）と、羽根（４）と、を備える。ケーシング（２）は、気体の流入口（２１）と気体の流出口（２２）と固体の排出口（２３）とを有する。回転体（３）は、ケーシング（２）の内側に配置されており、ケーシング（２）の軸方向に沿った回転中心軸（３０）を中心として回転可能である。羽根（４）は、ケーシング（２）と回転体（３）との間に配置されており、回転体（３）と一緒に回転する。羽根（４）は、流入口（２１）側の第１端（４１）と流出口（２２）側の第２端（４２）とを有する。ケーシング（２）は、軸方向において、羽根（４）の第２端（４２）よりも排出口（２３）側に空間（２５）を有する。

【0091】

第１の態様に係る分離システム（１；１Ａ）は、気体に含まれる固体を気体から分離する分離性能の向上を図ることが可能となる。

【0092】

第２の態様に係る分離装置（１；１Ａ）では、第１の態様において、排出口（２３）は、ケーシング（２）の外周縁に沿って形成されている。

【0093】

第２の態様に係る分離装置（１；１Ａ）は、排出口（２３）がケーシング（２）の外周縁に沿って形成されていない場合と比べて、分離効率の向上を図ることが可能となる。

【0094】

第３の態様に係る分離装置（１；１Ａ）では、第２の態様において、排出口（２３）は、ケーシング（２）の外周面（２８）に形成されている。

【0095】

第３の態様に係る分離装置（１；１Ａ）では、遠心力の作用している固体が排出口（２３）から排出されやすくなる。

【0096】

第４の態様に係る分離装置（１；１Ａ）では、第１～３の態様のいずれか１つにおいて、ケーシング（２）は、空間（２５）内において排出口（２３）と流出口（２２）との間を仕切る仕切壁（２６）を更に有する。