(57)【要約】  いくつかの実施形態が、空気または気体から複数の微粒子を除去するための求心的空気または気体の洗浄装置を提供する。装置は、吸気口、ハウジング、インペラ、清浄空気排出口、および微粒子排出口を備える。ハウジングは、内側円錐面を有する。インペラの回転は、微粒子が充満した空気または気体をハウジング内へと取り入れる吸気口に向けて負圧を生成する。回転は、また、微粒子が充満した空気または気体を前記ハウジングの複数の外側壁に対して噴出する加速力を誘導する。ここで、複数の微粒子は、空気または気体から分離し、高圧ゾーンを貫通し、高圧ゾーンにおいて配置された微粒子排出口を介して放出される。より小さい慣性を有する空気または気体は、それが次に、空気または気体をハウジングの中央に向けて、それが清浄空気排出口を介して放出されるインペラの後方に駆動する求心力にさらされる高圧ゾーンから離れた方向に偏向する。
2016539801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子が充満した空気または気体のための吸入を提供する吸気口と、
前記吸気口に結合された近位端から遠位端まで円錐状に延在するハウジングであって、前記ハウジングは、前記遠位端から前記ハウジングの内側の内部において突出する内側円錐面を有し、前記内側円錐面は、前記ハウジングの前記遠位端における第１端と、前記第１端から前記ハウジング内のおよそ中央に配置された第２端まで鋭角をなして前記ハウジング内の内側に向かって延在する曲面とを含み、前記第２端は清浄空気または気体の排出口を提供する開口を含み、前記ハウジングは更に、前記内側円錐面の前記第１端および遠位端に隣接する微粒子排出口を有する、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、軸の周りを回転するように動作可能なインペラと、を備える、空気または気体の洗浄装置。
【請求項２】
前記インペラの回転は、前記吸気口から微粒子が充満した空気または気体を引き込む負圧を生成する、請求項１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項３】
前記インペラの回転は、前記微粒子が充満した空気または気体を前記ハウジングの複数の壁に向けて加速し、前記円錐面のベースに沿って高圧ゾーンを生成する、請求項２に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項４】
複数の微粒子は、前記微粒子が充満した空気または気体から分離し、前記空気または気体に対する前記複数の微粒子のより大きい運動量に起因する前記微粒子排出口を介した排出のために前記高圧ゾーンを貫通するが、これに対し前記空気または気体は、前記高圧ゾーンを通過できず、清浄空気または気体の排出口を介した放出のために求心力によって前記ハウジングの中央に至らせる、請求項３に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項５】
前記インペラの回転は、前記微粒子排出口から複数の前記微粒子を排出し、前記清浄空気または気体の排出口から清浄な空気または気体を排出する前記ハウジング内において力を誘導する、請求項１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項６】
前記インペラは、動作中の場合、前記空気または気体の最後の回転を誘導する後部平面を有し、それにより、残りの複数の粒子はいずれも前記微粒子排出口を介した排出のために噴出し返される、請求項１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項７】
前記ハウジングは、その内面に沿って延在する少なくとも１つのチャネルを更に有する、請求項１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのチャネルは、前記ハウジングの壁に沿って濃縮された複数の微粒子を、前記清浄空気または気体の排出口を介して放出される前記清浄な空気または気体から単離する、請求項７に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項９】
前記内側円錐面の前記第１端は、前記ハウジングの遠位端の直径とおよそ等しい直径を有し、前記曲面の直径は、前記第１端から前記第２端まで減少する、請求項１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項１０】
前記インペラは、統合モータを有する、請求項１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項１１】
前記ハウジングの外に配置された前記インペラのためのモータを更に備える、請求項１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項１２】
前記内側円錐面の前記第２端に結合された支持物のセットを更に備え、前記支持物のセットは、前記インペラを前記ハウジング内においておよそ中央に配置するためのマウントを提供する、請求項１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項１３】
前記マウントは、前記インペラを前記吸気口および前記清浄空気または気体の排出口とおよそ平行に配置する、請求項１２に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項１４】
微粒子が充満した空気または気体から複数の微粒子を除去するための装置であって、
（ｉ）前記微粒子が充満した空気または気体のための吸気口を提供する第１開口部を持つ近位端、および（ｉｉ）密閉されたハウジングの外側に沿って遠位端に向けて第２開口部を提供する微粒子排出口、を有する密閉されたハウジングと、
前記密閉されたハウジング内の内側円錐面であって、ベースおよび最も内部の端を有し、前記ベースは、前記遠位端から前記最も内部の端まで鋭角をなして前記密閉されたハウジングの内側の内部に延在し、前記最も内部の端は、清浄空気または気体の排出口を提供する第３開口部を有し、前記最も内部の端は、前記ベースの周囲より小さい周囲を有する、内側円錐面と、
前記密閉されたハウジング内に配置された複数のブレードを有するロータであって、回転し、前記吸気口における吸引を誘導し、前記微粒子が充満した空気または気体からの複数の微粒子が、清浄な空気または気体が前記清浄空気または気体の排出口から放出される間に、前記内側円錐面を下方に移動して前記微粒子排出口から排出させる力を生成するように動作可能であるロータと、
を備える、装置。
【請求項１５】
前記最も内部の端の上に結合され、前記密閉されたハウジングの内部に前記ロータを保持するロータマウントを更に備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記ロータは、前記吸気口と前記清浄空気または気体の排出口との間に配置される、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記複数のブレードは、前記吸気口および前記清浄空気または気体の排出口の半径より大きい半径を有する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数の微粒子は、炭塵、おがくず、金属粉塵、塵、砂、および前記空気または気体に懸濁している液体のうち少なくとも１つを有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
ロータは、前記密閉されたハウジングの内部に配置されたモータに結合されている、請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記密閉されたハウジングは、円筒状および円錐状のうち少なくとも１つの形状である、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気または気体から複数の微粒子を放出するろ過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの工業および商業用の用途において、電動の機械は、複数の環境災害、および機械的故障または機械の準最適動作を促すまたは他のやり方でそれを誘発する厳しい動作条件にさらされる。複数の微粒子が充満した空気または気体は、そのような１つの災害である。複数の微粒子は、炭塵、おがくず、金属粉塵、塵、砂、および複数の液体の汚染物質をいくつかの例として含み得る。空気および付随する複数の微粒子が、複数のモータハウジングまたは機械の複数の他の機械部品の中へ入るとき、複数の微粒子は、機械の平常動作を中断させ、または妨げ得るので、従って故障または準最適動作の原因となる。複数の微粒子は、また、微粒子が充満した空気における人間の呼吸に有害な場合がある。
【０００３】
空気または気体洗浄システムは、長年、存在してきた。一部は、洗浄された空気または気体の通過を許可する一方で、複数の望ましくない微粒子を封入する複数の透過性障壁で動作する。それらは、初期圧力の降下を本質的にもたらし、空気流に対して制限を生成し、それは、媒体が望ましくない複数の粒子を封入することから時間と共に悪化し、更に性能を低減し、複数の機械構成要素における摩耗および断裂を引き起こす。その上、これらの空気または気体洗浄システムは、微粒子を封入する障壁が継続的に浄化され交換されなければいけないことから、運転および維持するのに費用がかかる。複数の他のシステムは、複数の微粒子の空気からの分離を誘発するべく、様々なやり方における空気流を操作することによって動作する。これらの分離システムの圧倒的な大部分は、微粒子が収集され空にされて、処分されなければいけないという点で本質的な没落の原因を有する。従って、微粒子が充満した空気または気体源からより効果的に清浄な空気または気体を供給すると同時に、より確実に、経済的に且つ効果的に長期にわたって工業および他の複数の用途において微粒子を収集する必要なく清浄な空気または気体を供給する最新のろ過システムの必要性が残る。
【発明の概要】
【０００４】
いくつかの実施形態は、求心的空気または気体浄化システムおよび装置を提供する。装置は、微粒子が充満した空気または気体を取り入れ、求心力が複数の微粒子を分離させ、洗浄された空気または気体の排出口とは異なる排出口から放出されるように誘導する。装置は、吸気口、ハウジング、インペラ、および少なくとも１つの清浄空気排出口および１つの微粒子排出口を備える。
【０００５】
吸気口は、装置が、微粒子が充満した空気または気体を取り入れる開口部を提供する。いくつかの実施形態において、吸気口は、ハウジングの近位端から中央に延在する。吸気口は、ハウジングの近位端における開口部であってよい。代替的に、ハウジングの近位端は、吸気口内へと曲線を描くリングを、その２つを接合するべく含んでよい。ハウジングは、吸気口から離れてハウジングの遠位端まで円錐状に延在する。拡張の角度は、所望される用途に応じて変化する。
【０００６】
ハウジングは、内部において循環する空気または気体の圧力を増加させる、半径方向に萎む容積を提供する。いくつかの実施形態において、チャネルまたはチャネルのセットは、ハウジングに沿って延在し、清浄な空気の経路から良好に放出されてきた複数の微粒子を単離する個別の障壁を成す。ハウジング内の半径方向に萎む容積は、内側円錐面によって一部を生成される。円錐面は、ハウジングの遠位端にその内部から近づき、ハウジングの遠位端にその内部から交差する曲面が備えられている。具体的に、円錐面は、ハウジングの遠位端内に生じる第１端を有し、第１端の直径は、ハウジング遠位端の直径におよそ一致する。曲面は、次に、ハウジング内の内側にこの第１端から鋭角で、ハウジング内のおよそ中央に配置された第２端へ延出する。角度は、複数の異なる実施形態において、０より大きい角度から９０度未満まで変化し得、それにより、円錐面の直径は、第１端から第２端へと徐々に減少する。より浅い角度は、微粒子分離を改善するかもしれないが、最適な角度は、分離される微粒子に依存する。いくつかの実施形態は、円錐面がハウジング内で突出する角度の調整を可能にする。
【０００７】
円錐面の最も内部の突出端である第２端は、その中央において、清浄空気排出口として機能する開口部を含む。微粒子排出口は、第１端または円錐面のベースに隣接する開口部である。いくつかの実施形態において、円錐面は、また、インペラが結合され得るマウントを提供する。
【０００８】
動作中の場合、モータは、インペラを回転させる。この回転は、微粒子が充満した空気または気体を吸気口からハウジングの中へ引き寄せる負圧を生成する。回転は、また、微粒子が充満した空気または気体をハウジングの複数の壁に向けて噴出する初期加速力も生成する。微粒子が充満した空気または気体は、次に、ハウジングの複数の壁からのせん断力が原因で減速し、次第に高圧となっているゾーンが萎む容積によって形成される。複数の微粒子は、それらのより大きい運動量のせいで高圧ゾーンの中を貫通する。複数の微粒子のより高い質量慣性モーメントは、それらが複数の微粒子排出口のうち１つを通って放出されるまで圧力勾配を介して半径方向に外側に移動し、円錐面の側面に沿って下に移動することを可能にする。より小さい慣性を有する空気または気体は、高圧ゾーンから離れた方向に偏向され、求心力が空気または気体を中央軸に向けて引き戻し、インペラの後方に駆動する。これは、角加速度における増加の原因となり、残りの複数の微粒子が外側に回転させられて、洗浄された空気または気体が清浄空気排出口を通って続くので、遠心ろ過の最終段階を容易にする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の性質のより良い理解を実現するべく、求心的空気または気体浄化システムおよび装置の好ましい実施形態が、例のみを手段として、ここで添付の複数の図面を参照して記載されるであろう。
【００１０】
【図１】いくつかの実施形態による求心的空気または気体浄化システムおよび装置およびその動作を図示する。
【００１１】
【図２】当該システムおよび装置の正面斜視図を提示する。
【００１２】
【図３】当該システムおよび装置の切り取り正面斜視図を提示する。
【００１３】
【図４】当該システムおよび装置の背面斜視図を提示する。
【００１４】
【図５】当該システムおよび装置の背面切り取り斜視図を提示する。
【００１５】
【図６】当該システムおよび装置の背面および前面図を提示する。
【００１６】
【図７】当該システムおよび装置の側面および底面図を提示する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な記載において、求心的空気または気体浄化システムおよび装置の数多くの詳細、複数の例、および複数の実施形態が、明記され記載される。これらのシステムおよび装置は、明記される複数の実施形態に限定されず、複数のシステムおよび複数の装置は、検討される複数の具体的な詳細および例のうちいくつかを用いずに実施されてよいことが、当該技術分野の当業者には明確および明らかになるであろう。
【００１８】
空気または気体から複数の微粒子を除去する求心的空気または気体浄化システムおよび装置が提供される。複数の微粒子は、空気または気体と混合される任意の個体状態の物質を含み得、空気または気体の所望されない汚染をもたらす。炭塵、おがくず、金属粉塵、塵、および砂は、システムおよび装置が、空気または気体から除去するように設計される複数の微粒子のいくつかの例である。複数の微粒子は、更にまたは代替的に、空気または気体に懸濁している液体を含み得る。
【００１９】
図１は、いくつかの実施形態による求心的空気または気体浄化システムおよび装置およびその動作を図示する。システムおよび装置は、（１）吸気口１１０、（２）ハウジング１２０、（３）インペラ１５０、（４）微粒子排出口１６０、および（５）清浄空気排出口１７０を含む。これらの様々な構成要素１１０、１２０、１５０、１６０および１７０のサイズは、装置の用途に応じて変化するであろう。
【００２０】
複数の装置およびその複数の構成要素の更なる複数の図が、図２−６において提示される。具体的に、図２は、システムおよび装置の正面斜視図を提示し、図３は、システムおよび装置の切り取り正面斜視図を提示し、図４は、システムおよび装置の背面斜視図を提示し、図５は、システムおよび装置の背面切り取り斜視図を提示し、図６は、システムおよび装置の背面および前面図を提示し、図７は、システムおよび装置の側面および底面図を提示する。
【００２１】
様々な図から示されるように、吸気口１１０は、微粒子が充満した空気または気体を装置がハウジング１２０内へと取り入れる開口部である。吸気口１１０は、円錐状、円形、または任意の他の規則的または不規則な形状であり得る。吸気口１１０の様々な形状は、複数の変化するサイズの標準的および非標準的な複数のダクトにそれが結合することを可能にするので、従って、微粒子が充満した空気または気体を異なる複数の機械からハウジング１２０内へと送ることを可能にする。吸気口１１０は、周囲環境から空気または気体を取り入れるべく、露出されたままで残され得る。吸気口１１０は、スチール、アルミニウム、金属薄板、プラスチック、その他等の任意の剛体または担持材料で構成され得る。吸気口１１０の直径は、装置の用途に応じて変化する。従って、吸気口１１０は、少量の空気または気体を浄化するための１インチ未満の直径から、大量の空気または気体を浄化するためのはるかに大きな直径まで有し得る。いくつかの実施形態において、吸気口１１０は、ハウジング１２０の近位端１３０における開口部である。いくつかの他の実施形態において、ハウジングの近位端１３０は、その２つを接合するべく吸気口１１０内へと曲線を描いて行くリングを含む。
【００２２】
ハウジング１２０は、互いに取り付けられた１つの単一構造または別個の複数の構造であってよい。１または複数の構造は、スチール、アルミニウム、金属薄板、プラスチック、または他の剛体または担持材料からなり得る。複数の好ましい実施形態において、ハウジング１２０は、円錐状拡張部の角度が実施形態に応じて変化する円錐状である。１つのそのような実施形態において、ハウジング１２０は、近位端１３０から遠位端１４０までインペラ１５０の前面の輪郭に似た角度で延在する。いくつかの他の実施形態において、ハウジング１２０は、前部および異なる形状の後部を含んでよい。例えば、前部および後部は円錐状であってよいものの、異なる角度の複数の拡張部を持つ。他の例として、前部は円錐状であり、後部は円筒状であってよい。ハウジング１２０の複数の具体的な寸法および複数の他の特徴は、装置の用途に基づいて決定される。より大量の空気または気体が浄化されるべきである複数の大規模利用について、装置のハウジング１２０および複数の他の構成要素は、より大きいであろう。逆に、より少量の空気または気体が浄化されるべきである複数の小規模利用について、装置のハウジング１２０および複数の他の構成要素は、より小さいであろう。
【００２３】
ハウジング１２０は、その内部で循環している空気または気体の圧力を増加させる、半径方向に萎む容積を提供する。半径方向に萎む容積は、ハウジング１２０の遠位端１４０から内側に向かって突き出る円錐面１８０によって一部を生成される。円錐面１８０は、図４の背面斜視図および図５の背面切り取り斜視図から最も良好に見える。
【００２４】
示されるように、円錐面１８０は、ハウジング１２０の遠位端１４０内で生じる第１端を有し、第１端の直径は、ハウジング１２０の遠位端１４０の直径とおよそ一致する。曲面は、ひいては、ハウジング内の内側に向かってこの第１端からハウジング内のおよそ中央に配置された第２端まで鋭角で延出する。角度は、複数の異なる実施形態において、０より大きい角度から９０度未満まで変化し得、それにより円錐面の直径は、第１端から第２端まで徐々に減少する。最適な角度は分離される微粒子に依存するが、より浅い角度は微粒子分離を改善するかもしれない。いくつかの実施形態は、円錐面１８０がハウジング１２０の遠位端１４０から突出する角度の調整を可能にする。代替的に、複数の異なる実施形態は、それぞれ、円錐面１８０がハウジング１２０内に突出する異なる角度を提供してよい。
【００２５】
円錐面１８０の最も内部の突出端である第２端もまた、その中央において開口部を含む。この開口部は、清浄空気排出口１７０であり、または清浄空気排出口１７０と少なくとも整列する。いくつかの実施形態において、清浄空気排出口１７０は、吸気口１１０と並んでいるかまたはそれと平行である。いくつかの実施形態は、清浄空気排出口１７０に取り付けるための様々な取り付け具またはリングを提供する。これらの取り付け具は、複数の具体的な環境および用途に対して設計をカスタマイズするために用いられ得る。これらの取り付け具は、また、生じた浄化空気または気体を、他の機械または配管へと直接供給するためにも用いられ得る。装置は、他の装置に接続されないように独立型であってよいことは、明らかであるべきである。むしろ、装置は、環境から直接空気または気体を受け取り、浄化空気または気体を環境へと供給する。
【００２６】
いくつかの実施形態において、円錐面１８０は、インペラ１５０のためのマウントを提供する。マウントは、図４および図５から最も良好に見える。示されるように、マウントは、円錐面１８０の突出している第２端の周りに取り付けられた支持物のセット４１０を備える。支持物のセット４１０の各支持物は、金属製のブラケットまたは他の剛構造であってよい。支持物のセット４１０は、円錐面１８０の突出する第２端の周囲に沿って取り付けられ得、または何らかの類似のやり方で周囲に沿って貼り付けられ得る。支持物のセット４１０は、円形リング４２０によって一緒に接合される。円形リング４２０は、インペラ１５０が上に搭載するベースである。インペラ１５０は、ナットおよびボルト組立体を用いて取り付けられてよい。しかしながら、他の複数の組立体も、インペラ１５０をマウントに結合させるために用いられてもよいことは明らかであるべきである。このマウントは、清浄空気排出口１７０を覆い隠すことなく、かつ任意のかなりの量の流れを制限することなく、ハウジング１２０内において中央の位置を提供する。
【００２７】
ハウジング１２０は、また、微粒子排出口１６０も含む。微粒子排出口１６０は、空気または気体から分離された複数の微粒子が装置から放出される開口部である。微粒子排出口１６０は、円錐面１８０のベースに隣接してハウジング１２０の遠位端１４０に沿って配置される。いくつかの実施形態において、微粒子排出口１６０は、所望される容器へ、または装置からいくらか離れた距離へ複数の微粒子を導くホースまたはチューブに任意に接続される。いくつかの実施形態は、円錐面１８０のベースに隣接する複数の微粒子排出口を提供する。
【００２８】
インペラ１５０は、それを円錐面１８０上に見られるマウントに結合させることによって、ハウジング１２０内に配置される。これは、インペラ１５０をハウジング１２０内のおよそ中央に配置し、吸気口１１０および清浄空気排出口１７０とおよそ平行に配置する。インペラ１５０は、清浄空気排出口１７０からある距離によって分離され、以下に記載される求心力に必要な体積を提供する。インペラ１５０は、遠心ファンまたは混成流インペラであってよく、後方へ向かって傾斜していてよい。しかしながら、概して、インペラ１５０は、回転ブレードのセットを持つロータである。いくつかの実施形態において、インペラ１５０は、全てのその構成要素がハウジング１２０内に収容されているように、一体型モータを含む。いくつかの他の実施形態において、インペラ１５０のモータは、ハウジング１２０の外にある。インペラ１５０のサイズおよび複数の寸法は、装置の用途およびハウジング１２０のサイズに応じて変わり得る。そのような各用途について、寸法解析および計算流体力学（ＣＦＤ）シミュレーションが、最適なインペラ１５０およびハウジング１２０のサイズを決定するために用いられ得る。いくつかの実施形態において、複数のインペラは、ハウジング１２０内において平行に取り付けられてよい。
【００２９】
動作中のとき、インペラ１５０は、回転する。この回転は、微粒子が充満した空気または気体を吸気口１１０からハウジング１２０内へと引き込む負圧を生成する。吸気口１１０は、周囲環境から空気または気体を直接取り入れるべく露出され得、またはダクティングによって微粒子が充満した空気または気体を放出する他の機械に結合され得る。インペラ１５０の回転は、また、微粒子が充満した空気または気体がハウジング１２０の遠位端に達し得る前に、吸い込まれた微粒子が充満した空気または気体をハウジング１２０の複数の壁に向けて噴出する初期加速力をハウジング１２０内において生成する。微粒子が充満した空気または気体は、次に、複数の壁からのせん断力が原因で減速する。結果として、微粒子が充満した空気または気体がハウジングの複数の壁に接触する後方の萎む容積において、円錐面１８０のベースに沿って高圧ゾーンが生じる。高圧ゾーンのクローズアップの概念図が、マーカ１９０を参照して図１に示される。複数の微粒子は、それらのより大きい運動量のせいで高圧ゾーンの中を貫通し、それによって空気または気体から分離する。空気または気体は、より小さい慣性のせいで、高圧ゾーンの中を貫通することは不可である。より大きい質量慣性モーメントは、複数の微粒子を、それらが複数の微粒子排出口１６０のうち１つを介して放出されるまで複数の圧力勾配を介して半径方向に外側に移動させ、円錐面１８０の側面に沿って下方に移動させる。より小さい慣性を有する空気または気体は、高圧ゾーンから離れた方向に偏向される。求心力は、次に、微粒子が含まれない空気または気体をインペラ１５０の後方に、中央軸に向けて駆動する。円錐面１８０は、ハウジング１２０内の滑らかな空気流を保証し、それにより、乱流は最小化されて空気流は遮られず、または他の場合は、低減されない。円錐面１８０は、また、洗浄された空気または気体が求心力の結果として中へ引き抜かれる体積を減らす。この体積の減少は、洗浄された空気または気体の角加速度を増加させ、遠心ろ過の最終段階を容易にする。このろ過の最終段階は、インペラ１５０によって援助される。いくつかの実施形態において、インペラは、後部平面を有する。従って、空気または気体が、ハウジング１２０の複数の壁からインペラの後方に蓄積すると、空気または気体は、それが清浄空気排出口１７０を介して放出される前に最後の回転にさらされる。そうすることにおいて、洗浄された空気または気体における残りの複数の粒子は、微粒子排出口１６０を介した排出のために清浄空気排出口１７０から離れて噴出し返される。
【００３０】
いくつかの実施形態において、ハウジング１２０内における１または複数のチャネルの追加は、複数の粒子の排除を促し、より小さい角回転を起こし、空気がより効率的に出口に向かって流れることを可能にする。チャネルの例は、図３のマーカ３１０を参照して見ることが可能である。チャネリングは、ハウジングの壁に沿って濃縮された複数の微粒子を、清浄空気または気体の排出口を介して放出される清浄な空気または気体から単離する個別の障壁を提供する。
【００３１】
開示された装置の従来技術の他の空気または気体浄化またはろ過システムに対する複数の利点は、上記の設計および形状に由来する。この設計は、装置が、通常の非フィルタの、インラインの密封された換気ファンに、より類似した空気圧および空気流を維持することを可能にする。言い換えると、このシステムおよび装置は、他の複数の空気ろ過システムほど、流量のかなりの降下には悩まされない。更に、構成は、外輪またはフィルタ媒体等のような、塵が回転しそれから出されることで自己洗浄式する、ろ過の更なる複数の方法を、インペラ１５０の後方に対して含むように修正され得る。その上、当該設計は、ろ過効率を失うことなく、より大量の空気または気体を移動させることに役立つ。当該設計は、また、清浄空気排出口１７０において高い加圧を可能にするが、これに対して従来技術の複数の設計は、清浄な空気が更なる複数の空気移動装置によって引き出される源であることにより向けられている。
【図１】
2016539801.tif 000003
【図２】
2016539801.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2016539801.tif 000007
【図６】
2016539801.tif 000008
【図７】
2016539801.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年7月8日(2016.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）内部空洞、（ｉｉ）微粒子が充満した空気または気体を前記内部空洞の中に受け取る吸入口、および（ｉｉｉ）前記微粒子が充満した空気または気体から分離された複数の微粒子がハウジングを出る開口を提供する微粒子排出口、および（ｉｖ）前記微粒子が充満した空気または気体から分離された空気または気体が前記ハウジングを出る開口を提供する浄化空気または気体の排出口を有する、ハウジングと、
前記ハウジング内の前記吸入口の後方に位置付けられた動力付きインペラであって、前記吸入口と整列している回転の軸を有し、前記吸入口における前記微粒子が充満した空気または気体の吸引を誘導し、前記ハウジング内の前記微粒子が充満した空気または気体を、前記吸入口へおよそ半径方向に加速する、動力付きインペラと、
前記内部空洞に隣接し、前記ハウジング内から前記動力付きインペラの周りに延在し、前記動力付きインペラの背部または後方に延在する障壁であって、前記微粒子が充満した空気または気体からの複数の微粒子を前記加速に基づいてトラップし前記微粒子排出口へ導くが、これに対して前記複数の微粒子よりも小さい運動量を有する浄化空気または気体は、前記複数の微粒子から分離し、前記加速に基づいて前記浄化空気または気体の排出口に向かって移動する、障壁と、
を備える、空気または気体の洗浄装置。
【請求項２】
前記障壁は、前記加速との組み合わせで、前記内部空洞の内部表面の周りに、前記浄化空気または気体より大きい運動量を有する前記複数の微粒子が中を貫通するが、前記複数の微粒子より小さい運動量を有する前記浄化空気または気体は中を貫通できなく、それによって前記複数の微粒子から分離し、前記浄化空気または気体の排出口を介して前記ハウジングを出る、高圧ゾーンを生成する、請求項１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項３】
前記障壁は、前記微粒子排出口に整列しているまたは前記微粒子排出口に至るチャネルを有し、前記チャネルは、前記微粒子排出口に向かって前記複数の微粒子を方向付ける、請求項１または２に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項４】
前記インペラの後方に延在し、前記ハウジングの遠隔端における体積を定義するバッキングを更に備え、前記バッキングは、前記浄化空気または気体を前記浄化空気または気体の排出口から離れる方向に、および前記浄化空気または気体の排出口に向かって押し込むことを更に補助するべく、圧力を増加させる、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項５】
前記動力付きインペラに結合され、動力付きインペラの回転を推進力で駆動する動力源を更に備える、請求項１から４のうちいずれか一項に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項６】
前記微粒子が充満した空気または気体から分離する前記浄化空気または気体が中を通る、前記障壁のおよそ中央に少なくとも１つの開口部を更に備える、請求項１から５のうちいずれか一項に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項７】
前記開口部は、前記浄化空気または気体の排出口に整列している、請求項６に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項８】
インペラマウントを更に備え、前記インペラマウントは、前記動力付きインペラを前記インペラマウントに結合させ、前記動力付きインペラを前記内部空洞の内部のおよそ中央に吊るすハードウェアを有する、請求項１から７のうちいずれか一項に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項９】
前記動力付きインペラの電源を更に備え、前記電源は、前記インペラと共に前記インペラマウントに結合されている、請求項８に記載の、空気または気体の洗浄装置。
【請求項１０】
微粒子が充満した空気または気体から複数の微粒子を除去するための装置であって、
ハウジングであって、近位端における前面、遠位端におけるインペラ支持物、前記前面に連結する側壁のセット、前記側壁のセットの間における内部空洞、前記内部空洞への前記微粒子が充満した空気または気体のための吸気口を提供する第１開口部、前記微粒子が充満した空気または気体からの複数の微粒子を前記内部空洞内に分配する第２開口部、および浄化空気または気体が前記ハウジングを出る第３開口部、を有するハウジングと、
前記内部空洞内で前記第１開口部の後方に前記インペラ支持物によって配置される動力付きインペラであって、前記インペラは、前記微粒子が充満した空気または気体を前記ハウジングの複数の側壁の内部に向けて加速し、前記側壁のセット内において高圧ゾーンを生成する遠心空気または気体加速器であって、
浄化空気または気体より大きい運動量を有する前記複数の微粒子は、前記微粒子が充満した空気または気体から分離し、前記高圧ゾーンの中を貫通し、前記加速の結果として前記第２開口部に向って移動し、前記複数の微粒子より小さい運動量を有する前記浄化空気または気体は、前記加速の結果として前記高圧ゾーンから遠ざかり、前記第３開口部に向かって押し進む、動力付きインペラと、を備える、装置。
【請求項１１】
前記インペラの後方に延在するバッキングを更に備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記バッキングは、前記ハウジングの背面に向かって開放領域を提供し、前記浄化空気または気体は、そこから前記第３開口部に移動する、または前記装置を出る、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記動力付きインペラは、複数の回転ブレードを有し、前記複数の回転ブレードは、前記第１開口部および前記第３開口部の半径に等しい、またはそれより大きい半径を有する、請求項１０から１２のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２開口部は、噴出口または前記装置から放出される前記複数の微粒子を維持する容器との結合を有する、請求項１０から１３のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記複数の微粒子が、前記微粒子が充満した空気または気体から分離される場合に中に蓄積するチャネルを更に備える、請求項１０から１４のうちいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
微粒子が充満した空気または気体を受け取る吸入口を有する前面カバーと、
前記前面カバーの後方に位置付けられ、前記前面カバーと整列している動力付きインペラであって、前記吸入口において前記微粒子が充満した空気または気体の吸引を誘導し、前記微粒子が充満した空気または気体を前記吸入口へおよそ半径方向に加速する、動力付きインペラと、
微粒子排出口と、
浄化空気または気体の排出口と、
前記動力付きインペラの周りに延在し、前記動力付きインペラの背部または後方に延在する障壁であって、前記障壁は、前記浄化空気または気体の排出口と整列しており、複数の前記微粒子より小さい運動量を有する浄化空気または気体が、前記障壁をわたってより重い複数の微粒子から離れ、前記浄化空気または気体の排出口から出る間に、記微粒子が充満した空気または気体を前記動力付きインペラによって加速することにより、前記複数の微粒子が前記微粒子排出口に達して前記微粒子排出口を出るまで、より重い複数の微粒子を、前記障壁をわたって押す障壁と、を備える、空気または気体の洗浄装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
開示された装置の従来技術の他の空気または気体浄化またはろ過システムに対する複数の利点は、上記の設計および形状に由来する。
この設計は、装置が、通常の非フィルタの、インラインの密封された換気ファンにより類似した空気圧および空気流を維持することを可能にする。
言い換えると、このシステムおよび装置は、他の複数の空気ろ過システムほど、流量のかなりの降下には悩まされない。
更に、構成は、外輪またはフィルタ媒体等のような、塵が回転しそれから出されるであろうことから恐らく自己洗浄式である、インペラ１５０の後方に対し、ろ過の更なる複数の方法を含むように修正され得る。
その上、設計は、ろ過効率を失うことなく、より大量の空気または気体を移動させることに役立つ。
設計は、また、清浄空気排出口１７０において高い加圧を可能にするが、これに対して従来技術の複数の設計は、清浄な空気が更なる複数の空気移動装置によって引き出される源であることにより向けられている。
［項目１］
微粒子が充満した空気または気体のための吸入を提供する吸気口と、
上記吸気口に結合された近位端から遠位端まで円錐状に延在するハウジングであって、上記ハウジングは、上記遠位端から上記ハウジングの内側の内部において突出する内側円錐面を有し、上記内側円錐面は、上記ハウジングの上記遠位端における第１端と、上記第１端から上記ハウジング内のおよそ中央に配置された第２端まで鋭角をなして上記ハウジング内の内側に向かって延在する曲面とを含み、上記第２端は清浄空気または気体の排出口を提供する開口を含み、上記ハウジングは更に、上記内側円錐面の上記第１端および遠位端に隣接する微粒子排出口を有する、ハウジングと、
上記ハウジング内に配置され、軸の周りを回転するように動作可能なインペラと、を備える、空気または気体の洗浄装置。
［項目２］
上記インペラの回転は、上記吸気口から微粒子が充満した空気または気体を引き込む負圧を生成する、項目１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目３］
上記インペラの回転は、上記微粒子が充満した空気または気体を上記ハウジングの複数の壁に向けて加速し、上記円錐面の基盤に沿って高圧ゾーンを生成する、項目２に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目４］
複数の微粒子は、上記微粒子が充満した空気または気体から分離し、上記空気または気体に対する上記複数の微粒子のより大きい運動量に起因する上記微粒子排出口を介した排出のために上記高圧ゾーンを貫通するが、これに対し上記空気または気体は、上記高圧ゾーンを通過できず、清浄空気または気体の排出口を介した放出のために求心力によって上記ハウジングの中央に至らせる、項目３に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目５］
上記インペラの回転は、上記微粒子排出口から複数の上記微粒子を排出し、上記清浄空気または気体の排出口から清浄な空気または気体を排出する上記ハウジング内において力を誘導する、項目１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目６］
上記インペラは、動作中の場合、上記空気または気体の最後の回転を誘導する後部平面を有し、それにより、残りの複数の粒子はいずれも上記微粒子排出口を介した排出のために噴出し返される、項目１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目７］
上記ハウジングは、その内面に沿って延在する少なくとも１つのチャネルを更に有する、項目１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目８］
上記少なくとも１つのチャネルは、上記ハウジングの壁に沿って濃縮された複数の微粒子を、上記清浄空気または気体の排出口を介して放出される上記清浄な空気または気体から単離する、項目７に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目９］
上記内側円錐面の上記第１端は、上記ハウジングの遠位端の直径とおよそ等しい直径を有し、上記曲面の直径は、上記第１端から上記第２端まで減少する、項目１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目１０］
上記インペラは、統合モータを有する、項目１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目１１］
上記ハウジングの外に配置された上記インペラのためのモータを更に備える、項目１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目１２］
上記内側円錐面の上記第２端に結合された一式の支持物を更に備え、上記一式の支持物は、上記インペラを上記ハウジング内においておよそ中央に配置するためのマウントを提供する、項目１に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目１３］
上記マウントは、上記インペラを上記吸気口および上記清浄空気または気体の排出口とおよそ平行に配置する、項目１２に記載の、空気または気体の洗浄装置。
［項目１４］
微粒子が充満した空気または気体から複数の微粒子を除去するための装置であって、
（ｉ）上記微粒子が充満した空気または気体のための吸気口を提供する第１開口を持つ近位端、および（ｉｉ）密閉されたハウジングの外側に沿って遠位端に向けて第２開口を提供する微粒子排出口、を有する密閉されたハウジングと、
上記密閉されたハウジング内の内側円錐面であって、基盤および最も内部の端を有し、上記基盤は、上記遠位端から上記最も内部の端まで鋭角をなして上記密閉されたハウジングの内側の内部に延在し、上記最も内部の端は、清浄空気または気体の排出口を提供する第３開口を有し、上記最も内部の端は、上記基盤の周囲より小さい周囲を有する、内側円錐面と、
上記密閉されたハウジング内に配置された複数のブレードを有するロータであって、回転し、上記吸気口における吸引を誘導し、上記微粒子が充満した空気または気体からの複数の微粒子が、清浄な空気または気体が上記清浄空気または気体の排出口から放出される間に、上記内側円錐面を下方に移動させ上記微粒子排出口から排出させる力を生成するように動作可能であるロータと、
を備える、装置。
［項目１５］
上記最も内部の端の上に結合され、上記密閉されたハウジングの内部に上記ロータを保持するロータマウントを更に備える、項目１４に記載の装置。
［項目１６］
上記ロータは、上記吸気口と上記清浄空気または気体の排出口との間に配置される、項目１４に記載の装置。
［項目１７］
上記複数のブレードは、上記吸気口および上記清浄空気または気体の排出口の半径より大きい半径を有する、項目１６に記載の装置。
［項目１８］
上記複数の微粒子は、炭塵、おがくず、金属粉塵、塵、砂、および上記空気または気体に懸濁している液体のうち少なくとも１つを有する、項目１４に記載の装置。
［項目１９］
ロータは、上記密閉されたハウジングの内部に配置されたモータに結合されている、項目１４に記載の装置。
［項目２０］
上記密閉されたハウジングは、円筒状および円錐状のうち少なくとも１つの形状である、項目１４に記載の装置。
【国際調査報告】
2016539801.tif 000010