JP2003530989A - 差動噴出器 - Google Patents
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Abstract
Description
リータイプあるいは吸引タイプの流体混合・曝気装置に関し、また、第1の流体
に対し、飽和状態まで、或いは実質的に飽和状態まで第2の流体を溶解させる装
置に関する。
に適用されている。パイプを通した流体フローや他の流体装置は、流路あるいは
装置が構成されている素材のタイプ、および流体装置を作るために使用される製
造方法によって、装置に固有のロスを生じさせてきた。また、流路の物理的特徴
(例えば、表面の構造、粗さなど)、あるいは流体が移動する表面の物理的特徴
によって、流体の圧力ヘッドロスが起こる。
適用される機械的要素により、装置によって様々である。例えば、流体装置を通
じた流体の一次フローの中での液体、空気あるいは他の要素の注入中に、逆止弁
、機械的噴出器、ブロワー、コンプレッサー、ポンプなどのような機械的要素に
関連するロスは圧力差により流体フローを最小にするように作用する。
フローの維持のための基本的目標は、流体力学の第一原理により、それぞれの機
械的要素に関連する圧力ヘッドロスの全体を最小化することである。従来の流体
装置の大部分は、本発明によって本項に示されるように、ヘッドロスの全体を減
少させることはできなかった。上記に列挙したように、機械的要素に関連した圧
力ヘッドロスを大きく減少させることなくしては、大多数の流体装置では大きな
流量降下、あるいは圧力降下が生じる。これは、典型的な流体装置の一次流体流
路またはフロー内における複数の流体の混合に直接影響を与える。
器あるいはノズルを通してパルプ原料の流れに、塩素を添加する方法と装置を開
示している。本項で示される差動噴出器とは異なり、機械的噴出器は、トータル
ヘッドロスに直接寄与するフロー流、あるいは通路内の周縁に配置される。
を被る流体混合装置を開示している。可調整スロート部を持つベンチュリー流体
装置は、Gambleの特許によって述べられているものと同様に、トータルヘッドロ
スに寄与する装置のフロー通路あるいはスロート(例えば、インライン噴出器)
内に直接配置されるバッフルを含む。他の種々のインライン噴出器は、King(US
3,257,180)、Van Horn(US 3,507,626)、Baranowski,Jr.(US 3,768,962)、Longle
y (US 4,333,833)などによって述べられている。
) では、装置のスロート部に配置された混合噴出器を含むベンチュリー流体装置
を開示している。Mazzeiによる特許は特に、スロート部の周囲に間隔をおいて角
ばっており、スロート部の内壁内に配置された環状チャンバーと相互接続してい
る複数のポート手段を含む。この特殊デザインは、流路内での圧力降下を最小化
させるという点で、本発明と類似する。しかし、Mazzeiの噴出器では、本項で説
明されるような本発明とは異なり、スロート部におけるロスを減少させることが
できない。
が、システムに適用されているホースを通してフロー流に対して垂直方向に汚染
物質を注入する、住宅地の水管理システムでの使用を示す装置を開示している。
本発明による差動噴出器は、本項で述べられるように差動噴出器に起因する、ヘ
ッドロスを大きく減少させる注入がフロー流に対して平行に行われるという点で
異なる。
、Hollins(GB 870,525) 、Evans(GB 132,074) によるU.S.および他国での特許で
は、本発明に関連した流体装置を開示している。
流における圧力ヘッドロスを増加させる機械的噴出器を追加しないで混合・曝気
を行なうことである。主要なフロー流の全体的なフローの方向に注入することに
より、従来の流体装置と比べて極めて小さいロスで混合或いは曝気を行なう。
も請求項に記載された本発明について説明していないと思われる。それゆえ、前
述の問題点を解消する差動噴出器が望まれる。
備える。一部の実施例は、圧縮のための一次流体入口と、一次流体の流速を増加
させるための引き伸ばしたスロート部を備える。一次流体が入口部を出て、より
広くて圧力が開放される排出部へと通過する際に発生する吸引作用により、二次
流体は、装置の壁面に凹んだ少なくともひとつの流路を通じて、排出口の前部に
引き込まれる。二次流体は、一乃至複数のポートから少なくとも一の凹状流路に
供給される。二次流体ポートは、二次流体注入ポートまたは外部への開口部に接
続される。
は引き伸ばした導管部を通過してもよい。
ドロスを減少させる差動噴出器を提供することである。
・曝気を行う差動噴出器を提供することである。
次流体と二次流体を混合するための装置を提供することである。
単に行える差動噴出器を提供することである。
に達成する改良要素とそれらの配置を提供することである。
って容易に明白となる。
低く抑えて混合・曝気を行なうことが可能な差動噴出器を指向する。本発明の2
つの実施例が、図3〜図5に示され、参照数字20によって示される。
リータイプの流体装置内に、一つ、あるいはそれ以上の流体要素の注入を成させ
ることである。本発明による差動噴出器は、水処理プラントあるいは廃棄物処理
プラントの曝気装置、プール、ジャクジー、塗料や化学薬品の混合装置、染料や
化学薬品の噴出器、固形下水汚泥シュレッダー、上水処理プラントや油分離プラ
ントなどのための撹拌装置、というような様々な応用に適用可能である。
を成させる。これらの図で見られるように、ベンチュリー駆動流体装置1は、ベ
ンチュリー1のスロート3に配置された流体注入手段2を持つ。流体フローの入
口(流入口)4と出口(排出口)5は、装置1のための一次フロー通路Fを備え
る。二次流体通路6は噴出器2に備えられる。二次流体フロー6は一次流体フロ
ー流にそれに垂直な方向で注入される。このタイプの注入は、従来の流体装置に
おける一次、二次の流体間での均一な混合の範囲を減少させるフロー流の中で、
圧力差(あるいは連動したロス)を引き起こす。
部に配置されたベンチュリー24を持つ、実質上円筒形の流体導管22を含む。
ベンチュリー24は、ベンチュリー24を通して一次流体フローPをもたらすよ
うに、ボディ22に同心状に配置、配列される。ベンチュリー24は入口ポート
26あるいは一次フローの流入部と、排出部の出口ポート28とを持つ。入口ポ
ートはベンチュリー24のスロート部分に収束し、出口ポート28、または一次
フローの出口部で拡がる。水のような一次流体は、混合のために差動噴出器20
に入る。適用領域に応じて、上記に列挙したような様々な化学薬品、あるいは流
体を含む二次流体が、ベンチュリー24のスロート27内に直接注入することな
しに、混合するために噴出器20に応用される。予定された使用に際し、当業者
に対し流体注入のための適切なアダプターを提供するということは明白であろう
。
めに、あるいは一次流体Pの曝気のために、複数の流体を供給すべく備えられる
。図3に概略で示されている通り、噴出器ポート30は、実質上円筒形の流体導
管22の第一の壁部分内に配置される。図3の断面図である図4には更に、ベン
チュリー24のスロート27から下流側に一次流体フローPの出口部分へ二次流
体の配給を行うためにボディ22の第二の壁部分内に配置されている複数の流路
32の配置を示している。図4に示されている通り、流路32はボディ22内に
おいて、ベンチュリー24に対して平行に配置されている。この配置は、一次フ
ロー方向に対する抵抗をゼロにしながら二次流体が注入されるという点で重要で
ある。この注入のポイントは差動噴出器20内において、減少されたヘッドロス
に変える。流路32はベンチュリーと平行である必要はない。その他の方向にす
ることも可能であり、そうした実施例も意図している。例えば、図6乃至図8の
実施例を参照されたい。
を備える単一のユニットであり、環状空間34は、二次流体注入ポート30と、
ベンチュリー24と同心状に周辺部に配置した複数の流路32との間の流体を伝
導することにより、二次流体を一次流体に混合する体積率を改善する。流路32
はベンチュリー24と平行であってもよいし、平行ではなくてもよい。
さに簡単に機械加工や組み立てられる合成樹脂素材で作ることができる点がある
。図3及び図4の噴出器20もまた、2つの部分からなり、この素材から作られ
、図3及び図4に示すように簡単に分離・分解されるので、実際に使用する際に
状態を調べたり交換したり修理することができる。その他の機械加工可能な素材
、例えばアルミニウム、ステンレス鋼等も用いることができるだろう。本発明の
装置に用いられる素材は、装置を流体が通過することに適していることが望まし
く、製造が容易であるために機械加工が容易であるべきだろう。
の比率を入口部24で約1/2に縮小し、縮小した直径をスロート部27の中で
、スロート部27の直径の約2.5倍の長さに等しい距離の間維持する設計によ
って達成される。スロート部27の出口において、排出部(出口ポート28の近
く)で、直径は入口部あるいは流入部の長さの約1/2以内の長さ、例えば入口
直径に拡大され、このために、流入部から入口部24まで移動する間に圧力が上
昇し、スロート部27の端部で即座に解放される。拡大した流れ、吸引作用を引
き起こして混合を誘発する圧力の低下した一次流体の中で、トロイダル渦と乱流
が発生する。二次流体溝あるいは流路32は、流路32が搬送可能な累積体積の
数倍の体積を有する注入環を通じて、注入ポートへと接続される。
が、二次流体流路132が、入口側にて、外気(例えば装置の外側)に対する開
口部となっていると共に、一次流体が流れる方向(図7の矢印A)に対して平行
ではない。図8は、図6及び図7の実施例を組み立てた形態であり、後述する出
力導管140に接続される。
部124を備える。スロート部127は図3及び図4と同様に供され、発散出口
あるいは排出部128は図3及び図4と同様に供される。上述のように、図6及
び図7の二次流体流路132は一次流体の流速方向に対して平行ではなく、わず
かに角度(例えば約20度)が与えられている。一次流体の流速方向に対して約
30度の角度までは問題なく所望の結果が得られることがわかっている。約30
度までの角度に配置された二次流体流路は、一次流体の方向と実質的に同じ向き
であると考えられる。
の流路を設けてもよく、流路132は一あるいはそれ以上の環状リングに設けら
れてよい(図6乃至図8には2つの環状リングが示されている)。図6Aに示す
ように、流路132は引き伸ばした或いは楕円の流路152と置き換えることが
可能であり、これらの流路は装置の発散排出部128の周辺に分散される。図6
Aの流路152は用途に応じて数を増減することができる。
流体がお互いに一体となるように、流体の種類、圧力、流速等に応じて予め定め
られた長さを有する導管140に、発散排出部128を接続することができる。
利用対象となる装置(不図示)にて供される背圧のために、導管140の遠方の
端部において、導管140を通過した一体化した流体は負圧になり、そのため、
流体が導管140を通過する際に、飽和点のような所望の溶解度に到達するまで
、二次流体と一次流体は互いにより溶解しあう。流体の最大飽和点に到達した後
、流体は互いに溶解することを止めて、超過分は気泡、粒子その他として残留し
、流体と共に搬送される。
ることができる。例えば、導管140の内径を大きくすれば、導管140内の背
圧を減少するし、その逆も成り立つ。場合によっては、装置内部の流体の動態を
調整するために、導管140内の背圧を増加あるいは削減することが有益である
。流体に与えられる背圧の大きさは、装置内を流れる各流体の体積に影響を与え
るのと同様に、乱流、流速、トロイダル渦、許容溶解度、気泡の大きさ等に影響
を与える。後述する図14及び図14Aの背圧調整装置を用いて背圧を調整する
ことができる。
140の直径と実質的に等しいことが望ましい。しかし、特定の応用事例によっ
ては、それぞれの直径が異なっていても構わない。出力導管140が本発明のど
の実施例であっても共に用いることができるのは明らかだろう。
溝129が排出部128の内壁に形成された変形を図8に示す。
要素の組み合わせで形成されている。
示す。図9Aの実施例は単一部材からの合成樹脂素材(既述の実施例にて用いら
れた素材)から機械加工することができる。代わりに、主装置を鋳造することや
、流路132を例えばドリルで機械加工することができる。その他の製造技術も
用いることができるだろう。図9Aから図9Bを通じて、同一または類似の要素
を示すために同一の参照番号を用いている。図9A乃至図9Fに示す部品は、合
成樹脂素材、その他適した樹脂素材や金属素材にて構成されるだろう。
の実施例は入力される一次流体が十分な流速を有し、収束部124での圧力で加
圧する必要がないときに有益である。本発明の他の開示した実施例と同様に、必
要であれば図9Bの実施例は図8に示す出力導管140と共に用いることが可能
である。図9Bの装置では、スロート部と排出部128が一体形成される。
流体入口部124が第2の部分から製造されるツーピース構造を示す。これらの
部分を、スロート部127の端部を入力部124のボア127'に挿入して組み
立てる。2つの部分は圧入により液体を通さないように結合することが可能であ
り、あるいは接着剤を用いて接合してもよい。
ース構造ではなく、ツーピース構造である。図9Dにおいて、スロート部の開口
部127'に発散部のボス128'を挿入して組み立てる。図9Cの実施例のよう
に、部品は流体を通さないように圧入することが可能であり、あるいは例えば接
着剤を用いて接着してもよい。
は発散部128と入口部124に上で述べたように接続される。
出端に備える。
の特定の装置を、規格化した部品から組み立てることが可能となるために、製造
が容易になり、最適な大きさの装置に至るまでの実験が容易になることである。
例えば、直径とスロート部の長さが異なる部品を組み立て用に好きなようにスト
ックしておくことができる。
28の後で予め定められた距離の間圧力を維持することにより、流体が引き伸ば
した導管を通過する際に、流体が互いに更に溶解するように促進するために設け
られる。上述のように、引き伸ばした導管140を、本発明の既に説明した実施
例と共に、あるいは、以後説明する実施例と共に用いることができるのは明らか
である。
4を流れる一次流体の入力速度Bは、流路132を通して空気その他の二次流体
を引き込むのに十分な速さであり、混合装置の中心部を取り囲むチャンバー16
0への吸引効果を生み出す。図10に示すように、チャンバー160はハウジン
グ161を装置の周りにT字状に搭載して形成される。チャンバー160内が減
圧され、結果として装置は真空ポンプとして作用する。真空あるいは減圧の度合
いは、装置の物理的な設計の特徴の関数であり、当業者には明らかである。ハウ
ジングは、チャンバー160にて生成された真空あるいは減圧を使用する出力用
途装置165に接続するためのパイプ状の接続部を有する。第2の接続部163
に真空減圧を用いる第2の出力用途装置166を接続してもよい。流体リザーバ
170からの液体は、ポンプ171により、導管(B)を通じて噴出器にくみ上
げられて、出力流体Cは再利用のため流体リザーバに戻される。空気孔172が
流体リザーバ172に設けられる。
差動噴出器を示す。ベンチュリー124はスロート部127及び外に向かって発
散するベル形状の出口部129を有する。二次流体は入口ポート132から注入
されるが、入口ポートは差動噴出器の周辺部に必要なだけ設けることができる。
図示した実施例では、全体的に丸みを帯びた形状(あるいは他の中空円筒形状)
を有し、4つの二次流体注入ポートが示されている。不図示の装置のもう半分は
近い数の二次流体注入ポートを有するだろう。
通し、トロイダル渦の中心が発生する一次流体の領域へと二次流体を排出する。
例えば、渦は図6の矢印150のように示される。渦は近隣や発散部129の発
散壁の前方(下流)に発生し、その主要部は一般に図11に示す発散壁と点線1
51の間に現れる。図11の装置の丸い発散部129の周辺部、二次流体注入ポ
ート132の近隣で同様の現象が発生する。
。導管140のような導管を用いてもよい。
あるいは曝気するため、主流体あるいは一次流体と二次流体と共に作動する。流
体は液体でも気体でもよい。ポート132は、二次流体が一次流体と概して同じ
方向であるように、流速方向Aに対して約30度未満の角度を有し、約20度以
下であることが好ましい。
他のベンチュリーに似た装置を示す。収束部223の一次流体はスロート部22
7で加速される。二次流体ポート224は差動噴出器220の出口部あるいは排
出部229の壁面226に設けられる。二次流体入口ポート234は、図5の環
状開口部34と同様、図示のように導管手段225により二次流体の源に接続さ
れ、あるいは多岐管に囲まれたスロート部227に接続される。図12Aにより
詳しく示すように、注入ポート234の前端部は、スロート部229の内部に延
びることが好ましい。図12Aにおいて、そのような注入ポート234をひとつ
だけ示す。通過する二次流体を制御する、プラグ、バルブ、流量調整器、圧力調
整器、オリフィスその他のポート234と直列に接続した流体制御部により、ポ
ート234は流れを独立に制御することができる。
るいは長円形のポート244を示す。ポート244の数は用途により変えること
ができる。こうしたポート244が4から8あることが望ましいと考える。しか
し、図示の便宜上、そうしたポート244のうちのひとつだけを図示する。
Aの方向に流れる収束入口部323を有する本発明の他の実施例を示す。ハウジ
ング301は、装置のスロート部327の少なくとも一部に設けられる。ハウジ
ング301は、矢印Dの方向に二次流体が流入する入口ポート305を有する。
本実施例においては、二次流体用に個々の二次ポートは設けない。二次流体は矢
印Dの方向に流れた後、矢印Eの方向に流れ、排出領域304の周辺の主流体に流
入する。領域304の周辺のスロート部327から一次流体が流出するとき、乱
流が発生して、一次流体内に矢印Eの方向で二次流体を引き込む吸引効果が発生
する。図13の実施例の重要な特徴は、一次流体を領域304に導入する場所を
変更することによって、流体の動態を変更できることである。
に示されている。円筒以外の中空形状を用いることもできる。図13の実施例は
、環状二次流体入口を通じて、実質的に同心環状の二次流体を提供する。
ロート部437を通過して、発散排出部429から流出する本発明の他の実施例
を図14に示す。二次流体は流路432を通じて流入する。図示した実施例にお
いて二次流体は空気である。しかし、二次流体導管を図12の導管234、22
5のように設けて、所望の流体を二次流体として流路432に供給することがで
きる。ポートあるいは開口部432を通じて流入する二次流体は、排出部壁42
9の近くの発散一次流体の管部の内部に流入し、乱流が装置を通過する一次流体
の混合及び曝気を行う。結果的に一体となった流体は(所望の長さの)導管40
1を通過してバッフル部402に向かって流れる。バッフル部402は背圧を発
生して混合状態を変更するために設けられる。バッフル部の背圧供給装置は、引
き伸ばしたスクリュー部403を備え、スクリュー部403はねじで固定部40
4に搭載される。図14の直線14A−14Aに沿った断面図である図14Aに
おいて、固定部404をより詳細に示す。固定支持部404は導管407の流れ
をできるだけ妨げないように設計される。コーン形状のバッフル部405はスク
リュー403の前端に設けられ、バッフル部の傾斜壁406と共に、流体の流れ
をそらすため、あるいは流体に対して背圧を与えるように働く。バッフル部40
5を図14中で右に動かすと、バッフル部405と傾斜壁406の間の空間が小
さくなり、その結果、背圧が上昇する。図14中でバッフル部405を左に動か
したときは逆の効果が発生する。背圧が変化すると、装置が動作する状態が変化
して、場合によっては混合器から曝気器に、あるいはその逆に装置の作用を変換
する。流体は導管407を経て排出される。背圧を制御すると、導管401内の
圧力下で流れる一次流体と二次流体とが互いに溶解するのを制御することもでき
る。
〜2000フィート毎分の流速を有してよいし、空気のような二次流体は加圧な
しで供給することができる。周囲の気圧と、スロート部の後の出口あるいは排出
領域で一次流体が発生する吸引効果だけで、混合、曝気、溶解を行なうのに十分
である。二次流体を加圧すると場合によっては効率が上がる。ここで説明した全
装置に対して、導管140、401及び407のような引き伸ばした出口導管を
用いることが可能であり、所望の流体の飽和(溶解度)が得られるように所望の
長さにすることができる。例えば1フィートから100フィートの長さにするこ
とができるだろうし、1〜20フィートあるいは1〜30フィートが望ましいこ
ともある。
あり、こうすることにより背圧を下げたり、可調整バッフル部405を用いてシ
ステム内部の圧力をより細かく調整することができるようになる。応用事例によ
っては導管407はごく短くてもよい。
リフィスその他のタイプの制限する装置、あるいは適切な大きさを有する導管を
、ここで図示及び説明した実施例に設けて、それぞれのシステムにおける背圧を
制御することができる。
らゆる実施例を含むと解すべきである。
注入するための複数の注入流路を示す図である。
内で流体を注入するための、環状空間により結合された複数の流路を示す図であ
る。
Claims (56)
- 【請求項1】 流体装置内で混合に用いる差動噴出器において: 内部に配備されたベンチュリーと、第1および第2の壁部とを備えた筒状流体
導管と、 前記筒体と同心状に整列配備され、入口ポートと出口ポートとを有する前記ベ
ンチュリーであって、該ベンチュリーを通って一次流体の流れを作るための前記
ベンチュリーと; 前記一次流体と混合するために複数の流体を供給するための二次流体ポートで
あって、二次流体を複数の流路に分配するために前記筒状の流体導管の前記第1
の壁部内に配置された前記二次流体ポートと、 前記筒状前記筒状の流体導管の前記第2の壁部内に、前記ベンチュリー内の一
次流体流の方向と実質的に同じ方向に配置され、二次流体を前記一次流体の方向
に沿って、噴出によって、供給するための前記流路と; を有することを特徴とする差動噴出器。 - 【請求項2】 前記筒状の導管が更にその中心部に同心上に環状空間を備え
る請求項1の流体装置内の混合用差動噴出器。 - 【請求項3】 前記空間が、前記二次流体ポートと連通するような寸法で形
成されて配置される請求項2の流体装置内の混合用差動噴出器。 - 【請求項4】 前記環状空間が、前記二次流体ポート及び前記複数の流路と
連通するような寸法で形成されて配置される請求項2の流体装置内の混合用差動
噴出器。 - 【請求項5】 前記複数の流路が前記ベンチュリーの周縁で前記第2の壁部
内に配置される請求項1の流体装置内の混合用差動噴出器。 - 【請求項6】 前記筒状の導管は合成樹脂素材により作られている請求項1
の流体装置内の混合用差動噴出器。 - 【請求項7】 前記流路が前記接続壁を通じて集積的に形成されている請求
項1の流体装置内の混合用差動噴出器。 - 【請求項8】 前記集積的に形成された流路が、前記第2部の壁部の少なく
ともひとつと集積的に形成されている請求項7の流体装置内の混合用差動噴出器
。 - 【請求項9】 一次流体の流路を規定する内部通路を備える第1部分と、 前記第1部分の内部通路よりも大きく、部分間をまたいだ領域の内部通路を備
える第2部分であって、前記第2部分の少なくとも一部は前記第1部分の下流側
端部より下流に位置する第2部分と、 前記第1部分及び第2部分を接続し、第1部分及び第2部分を接続する接続壁
を備える第3部分と、 前記第1部分の前記下流側端部の周辺の二次流体注入領域と、 前記接続壁の少なくとも一部に形成される複数の二次流体注入流路であって、
前記接続壁内に集積的に形成され、前記二次流体注入領域が前記接続壁の内面に
隣接するように前記接続壁の内面から出て行く前記二次流体注入流路と を備える二流体を混合する混合装置。 - 【請求項10】 前記二次流体注入流路が、少なくとも前記接続壁を通じて
、前記一次流体流路の方向とほぼ同じ方向に延びる請求項9の混合装置。 - 【請求項11】 前記流路が、前記接続壁を通じて集積的に形成されている
と共に、一次流体の方向に対して約0から約25度の角度で延びる請求項10の
混合装置。 - 【請求項12】 前記角度が約15度から約25度である請求項11の混合
装置。 - 【請求項13】 前記角度が約20度の請求項12の混合装置。
- 【請求項14】 前記接続壁が、外側に向かって傾斜すると共に、前記第1
部分の前記下流側端部から前記第2部分への一次流体の流速方向に傾斜する請求
項9の混合装置。 - 【請求項15】 前記二次流体注入領域が、前記第1部分の前記下流側端部
の前記周辺であって、前記第1部分の前記下流側端部の下流に位置する請求項9
の混合装置。 - 【請求項16】 混合した一次流体及び二次流体が通過するためであって、
前記一次流体及び二次流体を互いに溶解させるための、前記第2部分に接続され
た引き伸ばした導管を更に備える請求項9の混合装置。 - 【請求項17】 前記導管が約1フィートから約100フィートの間の長さ
を有する請求項16の混合装置。 - 【請求項18】 前記導管が、約1フィートから約50フィートの間の長さ
を有する請求項16の混合装置。 - 【請求項19】 前記導管が、約1フィートから約30フィートの間の長さ
を有する請求項16の混合装置。 - 【請求項20】 前記導管が約1フィートから約10フィートの間の長さを
有する請求項16の混合装置。 - 【請求項21】 前記第2部分での一次流体及び二次流体の背圧を調整する
ために、前記第2部分に接続された背圧調整装置を更に備える請求項9の混合装
置。 - 【請求項22】 前記背圧調整装置が、導管を備えると共に、閉鎖部及び流
体抵抗発生部のいずれかとを前記導管の中に備え、前記閉鎖部及び流体抵抗発生
部のいずれかと、前記導管の内壁との間に空間を形成する請求項21の混合装置
。 - 【請求項23】 前記閉鎖部及び流体抵抗発生部のいずれかと、前記導管の
内壁との間の空間を変形するため、前記閉鎖部及び流体抵抗発生部のいずれかが
、前記導管の中で調整可能である請求項22の混合装置。 - 【請求項24】 前記導管が、前記閉鎖部の周辺に傾斜した壁を有すると共
に、前記閉鎖部と前記傾斜した壁の間の距離を変えると、その結果背圧が変わる
ように、前記閉鎖部が一方向に動く請求項23の混合装置。 - 【請求項25】 前記閉鎖部に接続される引き伸ばしたスクリュー部を前記
閉鎖部が有すると共に、前記引き伸ばしたスクリュー部を結合するためのネジが
切られて固定された部材を備え、前記引き伸ばしたスクリュー部を回転させるこ
とにより、前記導管内での前記閉鎖部の位置が変わる請求項24の混合装置。 - 【請求項26】 ベンチュリーを規定する壁を有する筒状流体導管を備え、
前記ベンチュリーは前記筒状流体導管内に配置し、前記筒状流体導管は、前記ベ
ンチュリーを通じて一次流体を提供し、一次流体を受け入れるための前記ベンチ
ュリーの入口ポートと前記ベンチュリーの出口ポートとを規定する壁部を備え、
一次流体と混合するための少なくともひとつの流体を供給するための二次流体ポ
ートであって、二次流体を複数の流路に配送する二次流体ポートを備え、前記流
路は前記筒状流体導管の壁部内に配置され、前記流路は、前記ベンチュリー内の
一次流体の方向と実質的に同じ方向に配置されると共に、前記ベンチュリーの出
力ポート領域の中へと注入することによりほぼ一次流体の方向に沿って二次流体
を提供するため、前記ベンチュリーの前記出力ポートの周辺に開口する、流体装
置内の混合用差動噴出器。 - 【請求項27】 前記筒状流体導管が実質的に円筒形状を有し、筒状流体導
管の中心部に同心状に環状空間を更に備える請求項26の流体装置内の混合用差
動噴出器。 - 【請求項28】 前記筒状導管が合成樹脂素材で作られている請求項26の
流体装置内の混合用差動噴出器。 - 【請求項29】 前記流路が前記筒状流体導管の前記壁部を通じて集積的に
形成され、一次流体フローの方向に対して約0から約25の角度で延びる請求項
26の流体装置内の混合用差動噴出器。 - 【請求項30】 前記角度が約15から約25である請求項29の流体装置
内の混合用差動噴出器。 - 【請求項31】 前記角度が約20である請求項29の流体装置内の混合用
差動噴出器。 - 【請求項32】 インライン混合装置を用いて二次流体を一次流体に溶解さ
せる方法であって、 一次流体フローの圧力/流速が増加するように形成された混合装置の第1部分
に加圧した一次流体を流し、 前記第1部分よりも大きな部分間をまたいだ領域を有する第2部分へ、第1部
分から加圧した一次流体を排出し、 一次流体が第1部分から排出され、一次流体フローの方向と実質的に同じ方向
に二次流体が導入される排出領域の周辺に二次流体を導入し、 前記排出領域の下流で一次流体と二次流体を混合し、 実質的に飽和点まで前記二次流体を前記一次流体に溶解させるため、最大の断
面長さよりも実質的に長く、予め定められた距離の長さを有する導管を、混合し
た一次流体及び二次流体が通過する ことを含む方法。 - 【請求項33】 前記導管が約1フィートから約50フィートの長さを有す
る請求項32の溶解方法。 - 【請求項34】 前記導管が1フィートから30フィートの長さを有する請
求項32の溶解方法。 - 【請求項35】 前記導管が1フィートから10フィートの長さを有する請
求項32の溶解方法。 - 【請求項36】 前記一次流体が液体であり、前記二次流体が気体である請
求項32の溶解方法。 - 【請求項37】 前記液体は水が主成分であり、前記気体は空気である請求
項36の溶解方法。 - 【請求項38】 インライン混合装置を用いて二次流体を一次流体に混合す
る方法であって、 一次流体の圧力/流速を増加するように形成された混合装置の第1部分を通じ
て加圧した一次流体を流し、 前記第1部分よりも大きな横断領域を有する第2部分の中へ加圧した一次流体
を第1部分から排出し、 一次流体が第1部分から排出され、一次流体フローの方向と実質的に同じ方向
に二次流体が導入される排出領域の周辺に二次流体を導入し、 実質的に飽和点まで前記二次流体を前記一次流体に溶解させるため、最大の断
面長さよりも実質的に長く、予め定められた距離の長さを有する導管を、混合し
た一次流体及び二次流体が通過する ことを含む方法。 - 【請求項39】 前記導管が約1フィートから約50フィートの長さを有す
る請求項38の混合方法。 - 【請求項40】 前記導管が1フィートから30フィートの長さを有する請
求項38の混合方法。 - 【請求項41】 前記導管が1フィートから10フィートの長さを有する請
求項38の混合方法。 - 【請求項42】 前記一次流体が液体であり、前記二次流体が気体である請
求項38の混合方法。 - 【請求項43】 前記液体は水が主成分であり、前記気体は空気である請求
項42の混合方法。 - 【請求項44】 筒状流体導管の中に配置するベンチュリーを規定する壁を
備え、前記ベンチュリーを通じて一次流体フローを提供して、一次流体フローを
受け入れるための前記ベンチュリーの入口ポートと出口ポートとを規定する壁部
とを備える筒状流体導管と、 前記ベンチュリーを通じて流れる一次流体と連通して、前記ベンチュリーの出
口ポート領域の中に注入することによって一次流体の方向にほぼ沿って二次流体
を提供するために、前記筒状流体導管の壁部内に、前記ベンチュリー内の一次流
体フローの方向と実質的に同じ方向に配置される複数の流路に二次流体を配送す
る二次流体ポートと、 前記二次流体ポートを囲み、少なくとも部分的にチャンバーを規定するハウジ
ングであって、前記ハウジングから前記出力ポート領域に前記流路を介して二次
流体を分配することにより、少なくとも部分的な真空を前記チャンバー内で形成
する前記ハウジングと を備える、チャンバー内に真空状態を発生する差動噴出器。 - 【請求項45】 前記筒状流体導管は筒状を有し、前記二次流体ポートは、
前記筒状流体導管の中心部の同心上に環状空間を備える請求項44のチャンバー
に真空状態を発生する差動噴出器。 - 【請求項46】 前記筒状流体導管が合成樹脂素材で作られた請求項45の
チャンバーに真空状態を発生する差動噴出器。 - 【請求項47】 前記流路が、前記筒状流体導管の前記壁部を通じて集積的
に形成され、一次流体フローの方向に対して、約0から約25の角度で延びる請
求項44のチャンバーに真空状態を発生する差動噴出器。 - 【請求項48】 前記角度が約15から約25である請求項47のチャンバ
ーに真空状態を発生する差動噴出器。 - 【請求項49】 前記角度が約20である請求項48のチャンバーに真空状
態を発生する差動噴出器。 - 【請求項50】 チャンバー内に真空状態を発生する装置であって、 一次流体のフロー経路を規定する内部通路を有する第1部分と、 前記第1部分の内部通路よりも大きい断面領域の内部通路を有し、少なくとも
一部が前記第1部分の下流側端部よりも下流に位置する第2部分と、 第1部分及び第2部分に接続され、第1部分及び第2部分を接続する接続壁を
有する第3部分と、 前記第1部分の前記下流端部に隣接する二次流体注入領域と、 前記接続壁の少なくとも一部に形成される複数の二次流体注入流路であって、
前記接続壁に集積的に形成され、前記二次流体注入領域が前記接続壁の内面に隣
接するように、前記接続壁の内面に出る二次流体注入流路と、 前記第2部分及び第3部分の少なくともひとつの少なくとも一部を囲み、前記
一次流体フロー経路中の一次流体に応答して前記二次流体が前記注入流路へと通
過するハウジングであって、前記ハウジングから前記流路を経て前記注入領域に
二次流体を配送する際に応答して少なくとも部分的な真空を形成する前記チャン
バーの少なくとも一部を規定するハウジングと を備える装置。 - 【請求項51】 前記二次流体注入流路が少なくとも前記接続壁を通じて、
前記一次流体フロー経路とほぼ同じ方向に延びる請求項50の装置。 - 【請求項52】 前記流路が、前記接続壁を通じて集積的に形成されると共
に、一次流体フローの方向に対して約0から25の角度で延びる請求項51の装
置。 - 【請求項53】 前記角度が約25の請求項52の装置。
- 【請求項54】 前記角度が約20の請求項53の装置。
- 【請求項55】 前記接続壁が、外側に、かつ、前記第1部分の前記下流端
部から前記第2部分への一次流体の方向に傾いている請求項50の装置。 - 【請求項56】 前記二次流体注入領域が前記第1部分の前記下流端部に隣
接し、前記第1部分の前記下流端部の下流にある請求項50の装置。
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