(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する外筒体と、
前記外筒体の内側において、回転中心軸が前記外筒体の中心軸と揃うように配置されている回転体と、
前記回転体と前記外筒体との間で前記回転体の周方向において離れて配置されており、前記回転体と前記外筒体とのうち前記回転体と一体に設けられている複数の羽根と、
前記回転体を前記回転中心軸のまわりで一方向に回転させるモータと、
を備え、
前記外筒体は、前記第１端と前記第２端との間において前記外筒体の厚み方向に貫通している排出孔を有し、
前記排出孔の少なくとも一部が、前記回転中心軸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、
分離装置。
【請求項２】
前記排出孔の少なくとも一部が、前記回転中心軸に平行な方向と前記回転体の回転方向との間の方向に細長いスリット状である、
請求項１に記載の分離装置。
【請求項３】
前記排出孔は、前記回転体の前記回転方向に沿った螺旋方向の螺旋状である、
請求項２に記載の分離装置。
【請求項４】
前記排出孔は、前記外筒体の前記第１端から前記第２端に亘って形成されている、
請求項２又は３に記載の分離装置。
【請求項５】
前記外筒体は、前記排出孔を複数有し、
前記複数の排出孔は、前記外筒体の周方向において並んでいる、
請求項２〜４のいずれか一項に記載の分離装置。
【請求項６】
前記複数の排出孔は、前記外筒体の前記周方向において等間隔で並んでいる、
請求項５に記載の分離装置。
【請求項７】
前記複数の排出孔のうち前記外筒体の前記周方向において隣り合う２つの排出孔は、前記回転中心軸に平行な方向において重なっている、
請求項５又は６に記載の分離装置。
【請求項８】
前記複数の羽根は、前記回転方向において等角度間隔で配置されており、
前記外筒体において前記回転方向に沿った方向での前記排出孔の両端間の距離は、前記複数の羽根のうち互いに隣り合う２つの羽根間の前記回転方向における最大距離の整数倍である、
請求項２〜７のいずれか一項に記載の分離装置。
【請求項９】
前記回転体からの前記複数の羽根の各々の突出方向が前記回転体の互いに異なる一径方向に対して傾いており、
前記複数の羽根の各々では、前記外筒体側の先端が、前記回転方向に沿った方向において、前記回転体側の基端よりも後方に位置している、
請求項２〜８のいずれか一項に記載の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離装置に関し、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外筒体と、回転体と、複数の羽根と、モータと、を備える分離装置が知られている（特許文献１）。【０００３】
複数の羽根の各々は、回転体の外周面と外筒体の内周面との間の空間（流路）において回転体の回転中心軸と平行に配置されている。複数の羽根は、回転体の周方向において離れて配置されている。複数の羽根の各々は、回転体と外筒体とのうち回転体のみと連結されている。分離装置では、複数の羽根の各々と外筒体の内周面との間に隙間がある。【０００４】
分離装置では、外筒体に、流路を通る空気中の固体を容器へ排出する排出孔が形成されている。排出孔は、流路と容器の内部空間とを連通させる。分離装置では、流路から排出孔を通して排出された固体が容器に入ることで容器に捕集される。【０００５】
特許文献１に記載された分離装置では、回転体を回転させることで複数の羽根を回転させたときに発生する音（風切り音）が大きいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１９２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、回転体を回転させたときの音の発生を抑制することが可能な分離装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る分離装置は、外筒体と、回転体と、複数の羽根と、モータと、を備える。前記外筒体は、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。前記回転体は、前記外筒体の内側に配置されている。前記回転体は、その回転中心軸が前記外筒体の中心軸と揃うように配置されている。前記複数の羽根は、前記回転体と前記外筒体との間で前記回転体の周方向において離れて配置されており、前記回転体と前記外筒体とのうち前記回転体と一体に設けられている。前記モータは、前記回転体を前記回転中心軸のまわりで一方向に回転させる。前記外筒体は、前記第１端と前記第２端との間において前記外筒体の厚み方向に貫通している排出孔を有する。前記排出孔の少なくとも一部が、前記回転中心軸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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａは、本発明の一実施形態に係る分離装置の要部斜視図である。図１Ｂは、同上の分離装置の別の方向から見た要部斜視図である。
【図２】図２Ａは、同上の分離装置の正面図である。図２Ｂは、同上の分離装置の左側面図である。
【図３】図３は、同上の分離装置を示し、図２ＡのＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】図４は、同上の分離装置を示し、図２ＡのＹ−Ｙ線断面図である。
【図５】図５は、同上の分離装置の分解斜視図である。
【図６】図６は、同上の分離装置における外筒体の複数のスリットの相対的な位置関係の説明図である。
【図７】図７は、同上の分離装置における外筒体のスリットと複数の羽根との相対的な位置関係の説明図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態の変形例１に係る分離装置の断面図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態の変形例２に係る分離装置における外筒体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態）
以下、実施形態に係る分離装置１について、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３〜７に基づいて説明する。
【００１１】
実施形態に係る分離装置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。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。空調設備により分離装置１に流す空気の流量は、例えば、１００ｍ3／ｈ〜３００ｍ3／ｈである。分離装置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略同じである。
【００１２】
分離装置１は、図１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３〜５に示すように、外筒体２と、回転体３と、複数の羽根３６と、モータ４と、を備える。外筒体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。回転体３は、外筒体２の内側に配置されている。複数の羽根３６は、回転体３に連結されている。分離装置１では、図３に示すように、外筒体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５が形成されている。モータ４は、回転体３を回転させる。ここにおいて、分離装置１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、分離装置１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５参照）。
【００１３】
分離装置１は、上流側から流路５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５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。分離装置１の外筒体２は、空気に含まれている固体を外筒体２の外側に排出するために、外筒体２の厚み方向に貫通している排出孔２５（図４〜７参照）を有する。排出孔２５は、外筒体２の内部空間と外筒体２の外部空間とをつないでいる。言い換えれば、排出孔２５は、外筒体２の内外を連通させる。
【００１４】
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。
【００１５】
分離装置１の各構成要素については、以下に、より詳細に説明する。
【００１６】
上述のように、分離装置１は、外筒体２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。
【００１７】
外筒体２は、円筒状に形成されており、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。外筒体２の材料は、例えば、ＡＢＳ樹脂である。
【００１８】
回転体３は、図３及び４に示すように、外筒体２の内側で外筒体２と同軸的に配置されている。「外筒体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３参照）を外筒体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において、回転中心軸３０に直交する断面（例えば、図４参照）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。
【００１９】
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、外筒体２の長さよりも短い。回転体３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３の第１端３１は、外筒体２の中心軸２０に沿った方向において、外筒体２の流入口２３と流出口２４との間で、流入口２３の近くに配置されている。また、回転体３の第２端３２は、外筒体２の中心軸２０に沿った方向において、外筒体２の流入口２３と流出口２４との間で、流出口２４の近くに配置されている。
【００２０】
外筒体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。
【００２１】
複数の羽根３６の各々は、図３及び４に示すように、外筒体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、分離装置１は、複数の羽根３６の各々と外筒体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と外筒体２の内周面２７との距離よりも短い。複数の羽根３６の各々は、回転体３の外周面３７と外筒体２の内周面２７との間の空間（流路５）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３６の各々は、平板状である。複数の羽根３６の各々は、回転体３の周方向に沿った方向に交差（本実施形態では、略直交）するように配置されている。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。
【００２２】
上述の回転体３は、図３及び５に示すように、外筒体２の中心軸２０（図３参照）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３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、流入口２３側の第１端３１ａ、３１ｂに底壁３３ａ、３３ｂを有し、流出口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のうち流入口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、流出口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、流入口２３側に膨らむ形状に形成されている。これにより、分離装置１では、外筒体２の流入口２３から流入する気体の圧力損失を低減することが可能となる。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。これにより、分離装置１では、上流側回転部材３ａの機械的強度をより向上させることが可能となる。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。外筒体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。
【００２３】
分離装置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３参照）。言い換えれば、分離装置１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。
【００２４】
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、外筒体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。
【００２５】
回転体３は、図３及び５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、分離装置１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。分離装置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。
【００２６】
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、外部の駆動回路により駆動される。
【００２７】
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、分離装置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５参照）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。
【００２８】
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３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、流入口２３側の第１端９１に底壁９３を有し、流出口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の周縁から流入口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。
【００２９】
シャフト７（図３〜５参照）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、その軸線が外筒体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、分離装置１では、シャフト７の第１端７１が、外筒体２の中心軸２０に沿った方向において外筒体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３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３参照）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。
【００３０】
分離装置１は、シャフト７を回転自在に支持するための第１軸受７５及び第２軸受７６（図３及び５参照）を備えている。これにより、分離装置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。分離装置１では、第１軸受７５がシャフト７の第１端７１を回転自在に支持する。また、分離装置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自在に支持する。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。
【００３１】
分離装置１は、図１Ａ〜５に示すように、フロントカバー（第１カバー）１１と、リヤカバー（第２カバー）１２と、を更に備える。また、分離装置１は、図２Ａ、３、４及び５に示すように、ボトムカバー（第３カバー）１３を更に備える。
【００３２】
フロントカバー１１は、外筒体２の第１端２１から外方に突出した第１フランジ２１１（図１Ｂ及び２参照）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、外筒体２の第２端２２から外方に突出した第２フランジ２２１（図１Ａ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。ボトムカバー１３は、フロントカバー１１及びリヤカバー１２それぞれに対して、複数（例えば、２本）のねじによって着脱可能に取り付けられる。
【００３３】
外筒体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、正方形状である。フロントカバー１１は、図１Ａ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、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、外筒体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とを繋いでいる。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。
【００３４】
外筒体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、正方形状である。リヤカバー１２は、図１Ｂ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、外筒体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、第２フランジ２２１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とを繋いでいる。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。
【００３５】
ボトムカバー１３（図２Ａ、３、４及び５参照）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。ボトムカバー１３は、外筒体２の下方に配置される。ボトムカバー１３は、外筒体２の中心軸２０に沿った方向を長手方向とする矩形板であり、長手方向の一端がフロントカバー１１に対して複数のねじによって固定され、長手方向の他端がリヤカバー１２に対して複数のねじによって固定されている。ボトムカバー１３の長手方向の長さは、外筒体２の長さよりも長く、ボトムカバー１３の短手方向の長さは、外筒体２の外径よりも長い。ボトムカバー１３の材料は、例えば、アルミニウムである。
【００３６】
分離装置１では、フロントカバー１１とリヤカバー１２とボトムカバー１３とを含む筐体１００が、図２Ａに示すように、外筒体２を三方から囲んでいる。筐体１００は、フロントカバー１１、リヤカバー１２及びボトムカバー１３の他に、外筒体２の上方に配置されるトップカバーを備えていてもよい。また、筐体１００は、外筒体２の径方向において外筒体２の両側に配置される一対のサイドカバーを備えていてもよい。
【００３７】
分離装置１は、図２Ａ、２Ｂ、３及び５に示すように、フロントパネル１６と、リヤパネル１７と、通気パネル１８と、を更に備える。
【００３８】
フロントパネル１６の外周形状は、正方形状である。フロントパネル１６には、その厚さ方向に貫通する通気孔１６１（図１Ａ、３及び５参照）が形成されている。フロントパネル１６は、フロントカバー１１における外筒体２側とは反対側に重ねて配置される。フロントパネル１６は、複数のねじによってフロントカバー１１に固定される。通気孔１６１の開口形状は、円形状である。通気孔１６１の内径は、外筒体２の内径及び回転体３の外径よりも小さく、フロントカバー１１の軸受取付部１１２の外径よりも大きい。フロントパネル１６の材料は、例えば、アルミニウムである。
【００３９】
リヤパネル１７の外周形状は、正方形状である。リヤパネル１７には、その厚さ方向に貫通する通気孔１７１（図２Ｂ、３及び５参照）が形成されている。リヤパネル１７は、リヤカバー１２における外筒体２側とは反対側に重ねて配置される。リヤパネル１７は、複数のねじによってリヤカバー１２に固定される。通気孔１７１の開口形状は、円形状である。通気孔１７１の内径は、外筒体２の内径よりも小さく回転体３の外径及びリヤカバー１２のハウジング取付部１２２の外径よりも大きい。リヤパネル１７の材料は、例えば、アルミニウムである。
【００４０】
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１Ｂ及び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２Ｂ及び３参照）が設けられている。通気パネル１８は、リヤカバー１２における外筒体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。
【００４１】
分離装置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３参照）の回転方向と同じとなる。回転体３の回転方向は、外筒体２の流入口２３側から見て、時計回りの方向（図４における矢印Ａ１の方向）である。回転体３の回転方向は、外筒体２の流出口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。
【００４２】
分離装置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。分離装置１は、回転体３が回転することで、流路５（図３及び４参照）に流入した空気に対して回転中心軸３０（図３参照）のまわりの回転方向の力を与えることが可能となる。分離装置１では、回転体３が回転することにより、流路５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。
【００４３】
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、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。分離装置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）を挙げることができる。
【００４４】
上述のように、分離装置１の外筒体２は、外筒体２の第１端２１と第２端２２との間において外筒体２の厚み方向に貫通している排出孔２５（図４〜７参照）を有している。
【００４５】
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。実施形態に係る分離装置１の排出孔２５では、排出孔２５は、螺旋の回転数が１未満である。
【００４６】
上述の排出孔２５は、外筒体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、分離装置１では、外筒体２に流入した空気中の固体の大きさや外筒体２の中心軸２０（図３参照）に沿った方向における位置に関係なく、外筒体２の内周面２７（図３及び４参照）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。
【００４７】
実施形態に係る分離装置１では、外筒体２は、排出孔２５を複数有している。複数の排出孔２５は、外筒体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、外筒体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、実施形態１に係る分離装置１では、複数の排出孔２５は、同じ形状である。
【００４８】
実施形態に係る分離装置１では、図６に示すように、複数の排出孔２５のうち外筒体２の周方向において隣り合う２つの排出孔２５は、回転中心軸３０に平行な方向において重なっている。図６の例では、隣り合う２つの排出孔２５における一方の排出孔２５のうち外筒体２の第１端２１に形成された部分と、他方の排出孔２５のうち外筒体２の第２端２２に形成された部分とが、回転中心軸３０に平行な一方向において重なっている（回転中心軸３０の一方から見て重なる距離をＳ３としてある）。
【００４９】
実施形態に係る分離装置１では、上述のように、複数の羽根３６は、回転体３の回転方向Ａ１において等角度間隔で配置されている。これに対して、外筒体２において回転方向Ａ１に沿った方向での排出孔２５の両端間の距離（外筒体２の周方向における排出孔２５の両端間の距離）Ｓ１は、例えば、図７に示すように、複数の羽根３６のうち互いに隣り合う２つの羽根３６間の回転方向Ａ１（図４参照）における最大距離Ｓ２の整数倍（図７の例では、３倍）であるのが好ましい。ｎを１以上の整数とすると、外筒体２の周方向における排出孔２５の両端間の距離Ｓ１は、複数の羽根３６のうち互いに隣り合う２つの羽根３６間の回転方向Ａ１における最大距離Ｓ２のｎ倍である。実施形態に係る分離装置１では、ｎ＝３の場合であるが、これに限らず、ｎ＝１、ｎ＝２又はｎ≧３であってもよい。
【００５０】
分離装置１では、外部の空気がフロントパネル１６の通気孔１６１（図１Ａ、３及び５参照）及びフロントカバー１１の第１フレーム部１１１（図１Ａ参照）の内側の空間を通して外筒体２の流入口２３に流入する。外筒体２に流入した空気に含まれていた固体は、流路５（図３参照）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３参照）から外筒体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、外筒体２の内周面２７へ向かい、外筒体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。そして、分離装置１では、空気中の固体の一部が、流路５を通過する途中で排出孔２５（図４参照）から排出される。
【００５１】
分離装置１では、外筒体２の内側において旋回流が発生するので、外筒体２の流入口２３から外筒体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、外筒体２の流出口２４から流出する。
【００５２】
分離装置１は、流路５に流入する空気中の固体を排出孔２５から排出することが可能であり、かつ、固体が分離された空気を下流側へ流すことが可能なので、空気から固体を効率良く分離することが可能となる。
【００５３】
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、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。
【００５４】
以上説明した実施形態に係る分離装置１は、外筒体２と、回転体３と、複数の羽根３６と、モータ４と、を備える。外筒体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。回転体３は、外筒体２の内側に配置されている。回転体３は、その回転中心軸３０が外筒体２の中心軸２０と揃うように配置されている。複数の羽根３６は、回転体３と外筒体２との間で回転体３の周方向において離れて配置されており、回転体３と外筒体２とのうち回転体３と一体に設けられている。モータ４は、回転体３を回転中心軸３０のまわりで一方向に回転させる。外筒体２は、第１端２１と第２端２２との間において外筒体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る。ここにおいて、排出孔２５では、回転体３の回転方向Ａ１において、外筒体２の第２端２２に形成されている部分が、外筒体２の第１端２１に形成されている部分よりも前方の位置にある。
【００５５】
実施形態に係る分離装置１では、特許文献１の分離装置のように排出孔が外筒体の中心軸に沿った方向に長いスリット状に形成されている場合に比べて、回転体３を回転させることで複数の羽根３６を回転させたときに発生する音（風切り音）を低減することができる。つまり、実施形態に係る分離装置１では、回転体を回転させたときの音の発生を抑制することが可能となる。
【００５６】
（実施形態の変形例）
上記の実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態は、本発明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。
【００５７】
（変形例１）
実施形態の変形例１に係る分離装置１ａでは、図８に示すように、回転体３からの複数の羽根３６の突出方向が、実施形態１に係る分離装置１における回転体３からの複数の羽根３６の突出方向と相違する。また、実施形態の変形例１に係る分離装置１ａでは、回転体３の回転方向Ａ１が、実施形態１に係る分離装置１における回転体３の回転方向Ａ１とは逆方向である。変形例１に係る分離装置１ａの基本構成は実施形態に係る分離装置１と同様なので図示及び説明を省略する。
【００５８】
変形例１に係る分離装置１ａでは、外筒体２の中心軸２０に沿った方向において流入口２３側から見て、複数の羽根３６の各々が回転体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外筒体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、変形例１に係る分離装置１ａ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、例えば、１０度〜８０度の範囲内の角度であってもよい。
【００５９】
（変形例２）
実施形態の変形例２に係る分離装置１では、図９に示すように、外筒体２ｂの形状が、実施形態１に係る分離装置１における外筒体２の形状と相違する。変形例２に係る分離装置１の基本構成は実施形態に係る分離装置１と同様なので図示及び説明を省略する。
【００６０】
変形例２に係る分離装置１では、外筒体２ｂの排出孔２５が、外筒体２ｂの周方向に沿って形成されている。
【００６１】
また、変形例２に係る分離装置１は、排出孔２５を複数（１０個）有しており、外筒体２ｂの周方向において複数（２個）の排出孔２５が並んでおり、外筒体２ｂの中心軸に平行な方向において複数（５個）の排出孔２５が並んでいる。外筒体２ｂの周方向において複数の排出孔２５は、略等間隔で並んでいるが、これに限らず、略等間隔で並んでいなくてもよい。また、外筒体２ｂの中心軸に平行な方向において複数の排出孔２５は、略等間隔で並んでいるが、これに限らず、略等間隔で並んでいなくてもよい。
【００６２】
（その他の変形例）
例えば、分離装置１では、排出孔２５の全部が、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。
【００６３】
排出孔２５は、外筒体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ない。例えば、排出孔２５は、外筒体２の中心軸２０に沿った方向において外筒体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、外筒体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。
【００６４】
また、分離装置１では、外筒体２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。
【００６５】
また、複数の排出孔２５は、外筒体２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。
【００６６】
例えば、外筒体２の材料は、ＡＢＳ等の合成樹脂に限らず、金属等でもよい。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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
回転体３は、外筒体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。
【００７０】
また、分離装置１は、外筒体２の内側から排出孔２５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。
【００７１】
捕集器は、外筒体２における回転体３側とは反対側に設けられる。捕集器は、例えば、外筒体２の外側において排出孔２５を覆うように配置される。捕集器は、例えば、蓋がない器である。分離装置１では、回転体３の回転中、外筒体２の流入口２３から流入した空気中の固体の一部が、流路５（図３参照）を通る途中でその遠心力等によって排出孔２５を通って捕集器に入る。
【００７２】
（まとめ）
以上説明した実施形態等から以下の態様が開示されている。
【００７３】
第１の態様に係る分離装置（１；１ａ）は、外筒体（２；２ｂ）と、回転体（３）と、複数の羽根（３６）と、モータ（４）と、を備える。外筒体（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）を有する。回転体（３）は、外筒体（２；２ｂ）の内側に配置されている。回転体（３）は、その回転中心軸（３０）が外筒体（２；２ｂ）の中心軸（２０）と揃うように配置されている。複数の羽根（３６）は、回転体（３）と外筒体（２；２ｂ）との間で回転体（３）の周方向において離れて配置されており、回転体（３）と外筒体（２；２ｂ）とのうち回転体（３）と一体に設けられている。モータ（４）は、回転体（３）を回転中心軸（３０）のまわりで一方向に回転させる。外筒体（２；２ｂ）は、第１端（２１）と第２端（２２）との間において外筒体（２；２ｂ）の厚み方向に貫通している排出孔（２５）を有する。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る。
【００７４】
第１の態様に係る分離装置（１；１ａ）は、回転体（３）を回転させたときの音の発生を抑制することが可能となる。
【００７５】
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、排出孔（２５）の少なくとも一部が、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。
【００７６】
第２の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、排出孔（２５）が外筒体（２ｂ）の周方向に沿って形成されている場合と比べて、回転体（３）を回転させたときの音の発生を、より抑制することが可能となる。
【００７７】
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。
【００７８】
第３の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、回転体（３）を回転させたときの音の発生を、より抑制することが可能となる。
【００７９】
第４の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、第２又は３の態様において、排出孔（２５）は、外筒体（２）の第１端（２１）から第２端（２２）に亘って形成されている。
【００８０】
第４の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、回転体（３）を回転させたときの音の発生を抑制しつつ分離性能を向上させることが可能となる。
【００８１】
第５の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、第２〜４の態様のいずれか一つにおいて、外筒体（２；２ｂ）は、排出孔（２５）を複数有する。複数の排出孔（２５）は、外筒体（２；２ｂ）の周方向において並んでいる。
【００８２】
第５の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、回転体（３）を回転させたときの音の発生を抑制しつつ分離性能を向上させることが可能となる。
【００８３】
第６の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、第５の態様において、複数の排出孔（２５）は、外筒体（２；２ｂ）の周方向において等間隔で並んでいる。
【００８４】
第６の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、回転体（３）を回転させたときの音の発生を抑制しつつ分離性能を向上させることが可能となる。
【００８５】
第７の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、第５又は６の態様において、複数の排出孔（２５）のうち外筒体（２）の周方向において隣り合う２つの排出孔（２５）は、回転中心軸（３０）に平行な方向において重なっている。
【００８６】
第７の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、回転体（３）を回転させたときの、回転体（３）と複数の羽根（３６）のうち隣り合う２つの羽根（３６）と外筒体（２）とで囲まれた空間の圧力の変動が連続的で緩やかになり、音の発生を抑制することが可能となる。
【００８７】
第８の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、第２〜７の態様のいずれか一つにおいて、複数の羽根（３６）は、回転方向（Ａ１）において等間隔で配置されている。外筒体（２）において回転方向（Ａ１）に沿った方向での排出孔（２５）の両端間の距離は、複数の羽根（３６）のうち互いに隣り合う２つの羽根（３６）間の回転方向（Ａ１）における最大距離の整数倍である。
【００８８】
第８の態様に係る分離装置（１；１ａ）では、回転体（３）を回転させたときの、回転体（３）と複数の羽根（３６）のうち隣り合う２つの羽根（３６）と外筒体（２）とで囲まれた空間の圧力の変動が連続的で緩やかになり、音の発生を抑制することが可能となる。
【００８９】
第９の態様に係る分離装置（１ａ）では、第２〜８の態様のいずれか一つにおいて、回転体（３）からの複数の羽根（３６）の各々の突出方向が回転体（３）の互いに異なる一径方向に対して傾いている。複数の羽根（３６）の各々では、外筒体（２）側の先端が、回転方向（Ａ１）に沿った方向において、回転体（３）側の基端よりも後方に位置している。
【００９０】
第９の態様に係る分離装置（１ａ）では、回転体（３）を回転させたときの音の発生を抑制しつつ分離性能を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００９１】
１、１ａ  分離装置
２、２ｂ  外筒体
２０  中心軸
２１  第１端
２２  第２端
２３  流入口
２４  流出口
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
Ａ１  回転方向
【図１】
0006964263.tif 000002
【図２】
0006964263.tif 000003
【図３】
0006964263.tif 000004
【図４】
0006964263.tif 000005
【図５】
0006964263.tif 000006
【図６】
0006964263.tif 000007
【図７】
0006964263.tif 000008
【図８】
0006964263.tif 000009
【図９】
0006964263.tif 000010