JP2004225577A

JP2004225577A - ジェットポンプ

Info

Publication number: JP2004225577A
Application number: JP2003012230A
Authority: JP
Inventors: Shiro Ono; 志郎小野; Hideyuki Omori; 英行大森
Original assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】駆動用流体のポンプの駆動馬力を低減し、より低圧力の駆動用流体で高圧の駆動用流体と同様な吐出流量及び吐出圧を確保でき、しかも、移送量を容易に調整できる移送効率の高いジェットポンプを提供する。
【解決手段】高圧の駆動用流体Ａを噴射する主噴射ノズル２と、該主噴射ノズル２の噴孔２ａが配置される連結室３と、該連結室３の前記主噴射ノズル２の下流側に接続された吐出管４と、該吐出管４に接続された送流管５とを備え、前記連結室３に吸引口３ａを有するジェットポンプ１Ａ〜１Ｃにおいて、前記吐出管４と前記送流管５との間に前記送流管５内へ送流用流体Ｃを噴射する副噴射ノズル６を設けて構成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雪等の固形物を含んだ水や高粘度油を移送したり、真空を発生させたりするのに使用されるジェットポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
雪等の固形物を含んだ水や高粘度油を移送したり、真空を発生させるために、ジェットポンプが使用されている。このジェットポンプは、高圧の流体を噴射する噴射ノズルの前方に、流体通路を形成し、この流体通路にベンチュリー等の拡径部を設けると共に、最も狭い通路部分に、移送流体や空気の吸引管の入口を開口して形成されている。
【０００３】
このベンチュリータイプのジェットポンプを改良したものの一つに、負圧が低下したときでも速やかに高負圧状態に復帰し、負圧力を安定して高負圧状態に保てるように自動的に制御されることを目的にした真空形成用ジェットポンプがあり、図１０に示すように、このジェットポンプ１Ｘでは、高圧流体噴射用の噴射ノズル１２の下流側に、中間噴射用の直管部分１３と吐出管１４と、中間噴射用の直管１３の噴射ノズル１２寄り部分に設けた流体吸引用枝管１６とを設け、直管部分１３の内径を噴射ノズル１２の噴孔１２ａの内径よりも大径で、かつ、吐出管１４部分の内径よりも小径に形成している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、小型で高い負圧を大量に形成することを目的に改良したものとして、上記のジェットポンプの吐出管の開口面積に対して、複数の噴射口を略均等に配設し、吐出管の長さを短縮したジェットポンプもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
更に、雪等を含んだ水を移送するためのジェットポンプとして、図１１に示すような、吸引口２３ａがオープンタイプのジェットポンプ１Ｙもある。このジェットポンプ１Ｙでは、高圧の駆動用流体Ａが、噴射ノズル２２の噴孔２２ａから噴射され、連結室２３の他端側の噴射ノズル２２の下流側に接続された吐出管２４に流入して拡散し、この吐出管２４内に真空を発生して、連結室２３内に移送用流体Ｂを吸引し、吐出管２４に接続され、かつ、この吐出管２４よりも大径の送流管２５を経由して移送管２９に送り込み、移送管２９で所定の場所まで移送する。
【０００６】
【特許文献１】
特公昭６２−１２４００号公報（第１図、第２頁左欄第１５行〜第３１行）
【特許文献２】
特許第２７８０７２１号公報（第１図、第２頁左欄第３３行〜第４９行）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来技術の全口径型ジェットポンプは可動部がなく、ハンドリングが容易で、しかも、吐出管直径の約８０％の大きさの固形物をも移送できる利点がある一方で、効率が２％程度と非常に低く、所定の移送性能を得るには大出力・大流量の駆動水ポンプが必要となるという問題がある。
【０００８】
そのため、効率の向上が重要な課題となっており、例えば、２％を２．４％と２０％アップとなった場合には、駆動源も略２０％低減となるが、駆動源が元々大きいため、大きな省エネルギーとなり、駆動用装置自体も著しく小型化される。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、駆動用流体のポンプの駆動馬力を低減し、より低圧力の駆動用流体で高圧の駆動用流体と同様な吐出流量及び吐出圧を確保でき、しかも、移送量を容易に調整できる移送効率の高いジェットポンプを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明のジェットポンプは、次のように構成される。
【００１１】
高圧の駆動用流体を噴射する主噴射ノズルと、該主噴射ノズルの噴孔が配置される連結室と、該連結室の前記主噴射ノズルの下流側に接続された吐出管と、該吐出管に接続された送流管とを備え、前記連結室に吸引口を有するジェットポンプにおいて、前記吐出管と前記送流管との間に前記送流管内へ送流用流体を噴射する副噴射ノズルを設けて構成される。
【００１２】
または、上記のジェットポンプにおいて、前記連結室の部分を前記吐出管よりも小径の連結管で形成し、該連結管に吸引口を設けて構成される。
【００１３】
あるいは、高圧の駆動用流体を噴射する主噴射ノズルと、該主噴射ノズルの下流側に設けられた吐出管と、該吐出管に接続された送流管とを備えて形成され、前記吐出管に吸引口を有するジェットポンプにおいて、前記吐出管と前記送流管との間に前記送流管内へ送流用流体を噴射する副噴射ノズルを設けて構成される。
【００１４】
そして、上記のジェットポンプにおいて、前記送流管を前記吐出管よりも大径に形成し、副噴射ノズルを前記吐出管と前記送流管との間の拡径部に設けて構成する。
【００１５】
また、上記のジェットポンプにおいて、前記副噴射ノズルの噴孔を複数個、前記送流管の周囲方向に配置して構成される。
【００１６】
更に、上記のジェットポンプにおいて、前記副噴射ノズルの圧力と噴射量と噴射角度の少なくとも一つを調整することにより、吸引口から吸入して移送する移送用流体の流量を調整することにより、吸引口から吸入する流体量を調整する。
【００１７】
上記の構成において、拡径部はテーパー状に拡径してもよく、段差で拡径してもよい。
【００１８】
そして、上記の構成のジェットポンプによれば、駆動用流体を、主噴射ノズルから、吸引口部において真空圧を発生させることが可能な程度の流量及び圧力で噴射し、ジェットポンプの主たる吸引力及び移送力を発生させて、吸引口から移送用流体を吸引して送流管に送り込む。
【００１９】
更に、送流管の入口部である拡径部において副噴射ノズルから送流用流体を噴射することにより、送流圧力を得る。この副噴射ノズルから噴射される送流用流体によって、負圧を発生させ、移送用流体の送流管内への吸引を補助すると共に、発生する負圧により、主噴射ノズルから噴射された駆動用流体の拡散を補助して、駆動用流体を送流管の壁面に誘導し、吐出管内における真空圧の発生を促進することができる。また、この副噴射による真空圧の発生の促進により、安定して真空を発生及び維持できるので、移送能力の変動を抑制でき、移送効率を平滑化できる。
【００２０】
従って、主噴射ノズルの駆動用流体の流量及び圧力を低減しても、副噴射ノズルからの副噴射により、ジェットポンプの移送能力を維持できるので、移送効率を向上できる。つまり、主噴射ノズルの駆動用流体の流量及び圧力を低減することにより、吐出管、吸引口近傍及び送流管入口近傍における流体の移動速度が遅くなるので、居所的な圧力損失が低減されエネルギーロスが少なくなる。
【００２１】
そして、副噴射ノズルを拡径部に設けると、送流管内の略流体の流れ方向に沿って、しかも外周側に噴射することができるので、駆動用流体の拡散の補助効果が大きくなる。また、送流管の途中に突起物を設ける必要が無くなるので移送用流体に混合された大きな固形物等も移送できる。
【００２２】
また、副噴射ノズルからの送流用流体の流量や圧力や噴射角度等を変化させることにより、ジェットポンプの揚程等の移送能力を容易に調節することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係るジェットポンプの実施の形態について説明する。
【００２４】
図１〜図４に示すように、本発明に係る第１の実施の形態のジェットポンプ１Ａは、主噴射ノズル２と連結室３と吐出管４と送流管５と副噴射ノズル６を備えて形成される。
【００２５】
この主噴射ノズル２は、高圧の水等の駆動用流体Ａを噴射するノズルであり、連結室３の一方側に配設され、貯水槽の水等の駆動用流体Ａが加圧ポンプで昇圧された後、連結室３内に配置された噴孔２ａから噴出される。
【００２６】
また、連結室３は、主噴射ノズル２と吐出管４とを連結する部分であり、移送用流体（雪などの固形物を含む場合も有る）Ｂを吸引する吸引口３ａが設けられている。
【００２７】
吐出管４は、主噴射ノズル２の下流側に設けられ、連結室３から送流管５側に向かって配設される。この連結室３と吐出管４は、主噴射ノズル２で噴射された流体Ａにより真空を発生する部分である。この真空により、移送用流体Ｂを吸引し、送流管５に駆動用流体Ａと共に送り込む。
【００２８】
送流管５は、吐出管４より大径に形成され、一方が、拡径部７を介して吐出管４に連結され、他方が必要に応じて拡径部８を介して移送管９に連結されている。この送流管５を通して、移送用流体Ｂが移送管９に入り、主噴射ノズル２から噴射される駆動用流体Ａと副噴射ノズル６から噴射される送流用流体Ｃと共に所定の場所へ移送される。
【００２９】
副噴射ノズル６は、吐出管４と送流管５との連結部である拡径部７に配設され、その噴孔６ａは複数個円周方向に等間隔で配設され、この噴孔６ａから水や空気等の送流用流体Ｃを、送流管５内の略流れ方向に沿って噴射する。この送流用流体Ｃは、駆動用流体Ｂの駆動源の一部を使用してもよく、別の送流用駆動源を設置してそこから供給してもよい。
【００３０】
そして、上記の構成のジェットノズル１Ａにおいて、主噴射ノズル２から、駆動用流体Ａを、真空圧を発生させることが可能な程度の流量及び圧力で噴射し、ジェットポンプ１Ａの主たる吸引力及び移送力を発生させ、外部の移送用流体Ｂを吸引口３ａから吸引し、吐出管４経由で送流管５に送り込む。
【００３１】
同時に、副噴射ノズル６から、送流用流体Ｃを噴射することにより、送流圧力を得ると共に、負圧を発生させ、吸引口３ａから送流管４内への移送用流体Ｂの吸引を補助する。また、この送流用流体Ｃの噴射で発生する負圧により駆動用流体Ａの拡散を補助して、駆動用流体Ａを送流管４の壁面に誘導し、吐出管３内における真空圧の発生を促進する。
【００３２】
また、第１の実施の形態のジェットポンプ１Ａの他の例として、図５に、副噴射ノズル６の噴射方向を吐出管４の軸方向から内側に傾斜角度θだけ傾斜させて設けたジェットポンプ１Ｂを示し、図６に、拡径部７をテーパー部でなく、段差部で形成したジェットポンプ１Ｃを示す。
【００３３】
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００３４】
図７に示すように、本発明に係る第２の実施の形態のジェットポンプ１Ｄは、連結室３が吐出管４より小径の連結管３で形成され、この連結管３に吸引口３ａが設けられる点が第１の実施の形態のジェットポンプ１Ａと異なる。その他の構成は第１の実施の形態のジェットポンプ１Ａと同じである。
【００３５】
次に、第３の実施の形態について説明する。
【００３６】
図８に示すように、本発明に係る第３の実施の形態のジェットポンプ１Ｅは、連結室３がなく、主噴射ノズル２が直接、吐出管４内に配設される点と、この吐出管４に吸引口４ａが設けられる点が第１の実施の形態のジェットポンプ１Ａと異なる。その他の構成は第１の実施の形態のジェットポンプ１Ａと同じである。
【００３７】
なお、図示していないが、副噴射ノズル６の噴射方向を吐出管４の軸方向から内側に傾斜角度θだけ傾斜させて設けてもよく、また、拡径部７をテーパー部でなく、段差部で形成してもよい。
【００３８】
図９に示すように、本発明に係る第４の実施の形態のジェットポンプ１Ｆは、送流管５が吐出管４と同径で構成されている点と、副噴射ノズル６の取付構造が異なる点が第１の実施の形態のジェットポンプ１Ａと異なる。その他の構成は第１の実施の形態のジェットポンプ１Ａと同じである。
【００３９】
これらのジェットポンプ１Ａ〜１Ｆによれば、主噴射ノズル２の駆動用流体Ａの流量及び圧力を低減しても、副噴射ノズル６からの送流管用流体Ｃの副噴射により、移送能力を高く維持できるので、移送効率を向上できる。
【００４０】
つまり、主噴射ノズル２の駆動用流体Ａの流量及び圧力を低減することにより、吐出管３、吸引口４ａ近傍や送流管５の入口近傍における流体Ａ，Ｂの移動速度を遅くできるので、居所的な圧力損失を低減することができ、エネルギーロスを少なくすることができる。
【００４１】
そして、この副噴射による真空圧の発生の促進により、安定して真空を発生及び維持できるので、移送能力の変動が抑制され、移送効率の平滑化が可能となる。
【００４２】
また、副噴射ノズル６を拡径部７に設けると、送流用流体Ｃを送流管５内の流体Ａ，Ｂの流れ方向に沿って、しかも、外周側に噴射することが容易にでき、効率よく駆動用流体Ａを送流管５の内壁面に誘導できる。また、送流管５の途中に突起物を設ける必要が無いので流体Ａに混合された大きな固形物等も移送できる。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るジェットポンプによれば、次のような効果を奏することができる。
【００４４】
これらのジェットポンプによれば、主噴射ノズルの駆動用流体の流量及び圧力を低減しても、副噴射ノズルからの噴射される送流用流体により、移送能力を維持できる。
【００４５】
従って、主噴射ノズルの駆動用流体の流量及び圧力を低減することができ、これにより、吐出管、吸引口内及び送流管入口における流体の移動速度を遅くできるので、居所的な圧力損失を低減して、エネルギーロスを少なくすることができ、移送効率を向上できる。
【００４６】
また、副噴射による真空圧の発生の促進により、安定して真空を発生及び維持できるので、移送能力の変動が抑制され、移送効率の平滑化が可能となる。
【００４７】
そして、副噴射ノズルを拡径部に設けると、送流用流体を送流管内の略流体の流れ方向に沿って、しかも、外周側に噴射することができるので、効率よく駆動用流体Ａを送流管５の内壁面に誘導できる。また、送流管の途中に突起物を設ける必要が無いので流体に混合された大きな固形物等も移送できる。
【００４８】
更に、副噴射ノズルからの移送用流体の流量や圧力や噴射角度等を変化させることにより、ジェットポンプの揚程等の移送能力を容易に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態のジェットポンプの構成及び流れの状態を模式的に示す図である。
【図２】図１のジェットポンプの側面図である。
【図３】図１のジェットポンプの側断面図である。
【図４】図１のジェットポンプの平面図である。
【図５】第１の実施の形態のジェットポンプにおいて、副噴射ノズルの噴射角度を変えた場合の構成及び流れの状態を示す図である。
【図６】第１の実施の形態のジェットポンプにおいて、拡径部が段差で形成されている構成を示す図である。
【図７】本発明に係る第２の実施の形態のジェットポンプの構成及び流れの状態を模式的に示す図である。
【図８】本発明に係る第３の実施の形態のジェットポンプの構成及び流れの状態を模式的に示す図である。
【図９】本発明に係る第４の実施の形態のジェットポンプの構成及び流れの状態を模式的に示す図である。
【図１０】従来技術のジェットポンプの構成を示す図である。
【図１１】従来技術のジェットポンプの他の構成を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆジェットポンプ
２主噴射ノズル
２ａ噴孔
３連結室
３ａ吸引口
４吐出管
４ａ吸引口
５送流管
６副噴射ノズル
６ａ噴孔
７拡径部
Ａ駆動用流体
Ｂ移送用流体
Ｃ送流用流体
θ 噴射角度

Claims

高圧の駆動用流体を噴射する主噴射ノズルと、該主噴射ノズルの噴孔が配置される連結室と、該連結室の前記主噴射ノズルの下流側に接続された吐出管と、該吐出管に接続された送流管とを備え、前記連結室に吸引口を有するジェットポンプにおいて、前記吐出管と前記送流管との間に前記送流管内へ送流用流体を噴射する副噴射ノズルを設けたことを特徴とするジェットポンプ。
前記連結室の部分を前記吐出管よりも小径の連結管で形成し、該連結管に吸引口を設けたことを特徴とする請求項１記載のジェットポンプ。
高圧の駆動用流体を噴射する主噴射ノズルと、該主噴射ノズルの下流側に設けられた吐出管と、該吐出管に接続された送流管とを備えて形成され、前記吐出管に吸引口を有するジェットポンプにおいて、前記吐出管と前記送流管との間に前記送流管内へ送流用流体を噴射する副噴射ノズルを設けたことを特徴とするジェットポンプ。
前記送流管を前記吐出管よりも大径に形成し、副噴射ノズルを前記吐出管と前記送流管との間の拡径部に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のジェットポンプ。
前記副噴射ノズルの噴孔を複数個、前記送流管の周囲方向に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のジェットポンプ。
前記副噴射ノズルの圧力と噴射量と噴射角度の少なくとも一つを調整することにより、吸引口から吸入して移送する移送用流体の流量を調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のジェットポンプ。