JP2006063843A - エゼクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 所要の負圧と、十分な吸引容量を確保しながら、小型化を図り得るエゼクタを提供する。
【解決手段】 ノズル２６からディフューザー２７，２８に圧縮流体を吐出することにより、負圧を生成するエゼクタにおいて、ディフューザー２７，２８のスロート部３０，３２にスロート軸４０を貫通させた
【選択図】 図１

Description

この発明は、圧縮流体の供給に基づいて負圧を生成するエゼクタに関するものである。

図４は、従来のエゼクタの一例を示す。供給ポート１から供給室２に供給された圧縮流体は、ノズル３から吐出され、さらに第一〜第三のディフューザー４ａ〜４ｃを介して排気ポート５から排出される。

このとき、ノズル３から吐出される圧縮流体が第一の真空室６ａ内の外気を巻き込み、第一のディフューザー４ａから吐出される圧縮流体が第二の真空室６ｂ内の外気を巻き込み、第二のディフューザー４ｂから吐出される圧縮流体が第三の真空室６ｃ内の外気を巻き込む。

第一〜第三の真空室６ａ〜６ｃは吸気室７に連通され、その吸気室７に吸気ポート８が開口されている。従って、圧縮流体の供給に基づいて吸気ポート８に負圧が発生する。このエゼクタでは、吸気ポート８から吸入する外気の流量を確保するために、ディフューザーを３段構成としたマルチステージ型となっている。

このようなエゼクタの性能を確保するための設計条件として、次のような条件が知られている。図５に示すエゼクタは、ノズル９から吐出される圧縮流体が、ディフューザー１０から排出されるとき、吸気ポート１１に負圧が発生する。ディフューザー１０は、入口部１１と、スロート部１２と、拡散部１３とからなる。

ディフューザー１０の入口の角度ａは、約２５度が望ましい。スロート部１２の長さＴは、スロート部１２の径Ｄの５倍から１０倍、望ましくは７倍程度が最適である。拡散部１３の長さＲは、スロート径の４〜８倍の長さが必要であり、その角度ｂは４〜１０度とする。

特許文献１，２には、所要の負圧と吸引容量を確保するために３段構成としたエゼクタが開示されている。
特開平７−５４８００号公報 登録実用新案公報第３０２２１４３号

上記のような従来のエゼクタでは、各ディフューザーのスロート部の長さは、スロート部の径によりほぼ決定され、吸引容量を確保するためにこのようなディフューザーを多段構成とすると、長さ方向の寸法が増大する。

また、多段構成のディフューザーを並列に動作させることにより、吸引容量をさらに増大させる構成とすると、幅方向の寸法が増大する。
従って、所要の負圧と、十分な吸引容量を確保するためには、エゼクタの寸法が増大するという問題点がある。

この発明の目的は、所要の負圧と、十分な吸引容量を確保しながら、小型化を図り得るエゼクタを提供することにある。

上記目的は、ノズルからディフューザーに圧縮流体を吐出することにより、負圧を生成するエゼクタにおいて、前記ディフューザーのスロート部にスロート軸を貫通させたエゼクタにより達成される。

本発明によれば、所要の負圧と、十分な吸引容量を確保しながら、小型化を図り得るエゼクタを提供することができる。

以下、本発明を具体化したエゼクタの一実施の形態を図面に従って説明する。図１及び図２に示すエゼクタは、ボディ２１の上面にカバー２２が取着され、そのカバー２２には加圧ポート２３が設けられている。

前記ボディ２１は、図３に示すように、ほぼ直方体状に形成され、その対向する二つの側面には吸気ポート２４がそれぞれ設けられている。吸気ポート２４は、フィルター、レギュレータ等の他の空気圧機器を介して吸着搬送装置等に接続される。

また、ボディ２１の吸気ポート２４が設けられていない側面には、ゲージポート２５がそれぞれ設けられている。ゲージポート２５には必要に応じて圧力計が接続され、圧力計が接続されない場合は封止される。

前記ボディ２１の上面には前記加圧ポート２３の下方位置にノズル２６が取着され、そのノズル２６の下方に形成された空間は、前記吸気ポート２４及びゲージポート２５に連通されるとともに下方へ開口されている。

前記ノズル２６の開口部の下方には、第一のディフューザー２７が配設され、その第一のディフューザー２７の下方に第二のディフューザー２８が配設されている。前記第一及び第二のディフューザー２７，２８は、前記ボディ２１の下部に嵌着される円筒状のチューブ２９により、各周縁部がボディ２１に固定される。

そして、前記第一のディフューザー２７は前記ボディ２１内の空間を上下に区画し、第二のディフューザー２８はボディ２１とチューブ２９内の空間とを区画している。
前記第一のディフューザー２７はほぼ円錐状に形成され、その中央に第一のスロート部３０が形成されている。前記第一のスロート部３０は一定の径で延設される。そして、前記ノズル２６から第一のスロート部３０に圧縮空気が噴出されると、第一のディフューザー２７の上方の空間内の空気が第一のスロート部３０内に巻き込まれる。この動作により、第一のディフューザー２７の上方の空間に負圧が発生し、第一の真空室３１が生成される。

前記第一のスロート部３０の下方において、前記第二のディフューザー２８には前記チューブ２９内に突出する第二のスロート部３２が形成されている。そして、第一のスロート部３０から第二のスロート部３２に圧縮空気が噴出されると、第二のディフューザー２８の上方の空間内の空気が第二のスロート部３２内に巻き込まれる。この動作により、第二のディフューザー２８の上方の空間に負圧が発生し、第二の真空室３３が生成される。

前記第一のディフューザー２７の第一のスロート部３０の周囲には、前記第一及び第二の真空室３１，３３を連通する複数の連通孔３４が形成され、前記第一のスロート部３０の周囲には、その連通孔３４を第二の真空室３３側から覆うゴム板状のチェックバルブ３５が取着されている。

前記チェックバルブ３５の下方において、前記第一のスロート部３０の外周にはバルブストッパ３６が嵌着され、前記チェックバルブ３５を位置決めしている。このような構成により、第二の真空室３３の気圧が第一の真空室３１の気圧より低くなったとき、チェックバルブ３５が開いて、第一及び第二の真空室３１，３３が等圧となるようになっている。

前記第二のスロート部３２の下端部は、圧縮空気を効率よく排出するために、その内径が所定の角度で徐々に拡径されている。
前記チューブ２９の下端にはボトムカバー３７が嵌着され、そのボトムカバー３７の中央部には排気ポート３８が形成されている。そして、前記第二のディフューザー２８から排出される空気が排気ポート３８から排出される。

前記第二のディフューザー２８の先端部と排気ポート３８との間には、筒状の消音器３９が設けられる。この消音器は、排気ポート３８の外部に取着する構成としてもよい。
前記ノズル２６、第一のスロート部３０及び第二のスロート部３２の中心部には、スロート軸４０が挿通されている。このスロート軸４０は、その上端がノズル２６に設けられた保持部４１に保持され、下端が前記ボトムカバー３７に設けられた保持部４２に保持されている。そして、スロート軸４０はノズル２６と、第一のスロート部３０と、第二のスロート部３２の中心部を貫通するように保持されている。

従って、ノズル２６ではスロート軸４０の外周面とノズル孔の内周面との間隙から圧縮空気が噴出され、第一及び第二のスロート部３０，３２では、圧縮空気がスロート軸４０と各スロート部３０，３２の間を通過するようになっている。

前記スロート軸４０の半径は、例えば４ｍｍに形成され、そのとき第一のスロート部３０の半径は５ｍｍに形成される。すると、第一のスロート部３０において圧縮空気が通過する断面積は、半径３ｍｍの内径を備えたスロート部と実質的に等しくなり、すなわち半径３ｍｍの内径を備えたスロート部と実質的に等しい流量を得ることができる。

また、第一のスロート部３０では、スロート軸４０を貫通させたことにより、圧縮空気が通過する流路は、第一のスロート部３０の内面とスロート軸４０との間で、内径と外径の差が１ｍｍの環状の流路となる。このような流路は、実質的に直径１ｍｍのスロート部を環状に配設した状態に等しい。従って、第一のスロート部３０の長さは、直径１ｍｍのスロート径に対応する長さでよいことになる。

第二のスロート部３２においても、圧縮空気の流路は環状となり、その環状の流路の内径と外径の差を直径としたスロート部に対応する長さとすることが可能となる。
次に、上記のように構成されたエゼクタの作用を説明する。

加圧ポート２３に圧縮空気が供給されると、その圧縮空気がノズル２６から噴出される。すなわち、ノズル２６は圧縮空気の圧力を速度に変換して、高速の空気流として吐出する。

ノズル２６から吐出される空気は、第一のスロート部３０に流入し、このとき、その空気流により第一の真空室３１内の空気が第一のスロート部３０に巻き込まれ、第一の真空室３１内に負圧が生成される。そして、その負圧により、吸気ポート２４から外気が吸入される。

第一のスロート部３０から吐出される空気は、第二のスロート部３２に流入する。すると、第二の真空室３３内の空気が第二のスロート部３２に巻き込まれ、第二の真空室３３内に負圧が生成される。そして、第二の真空室３３内の気圧が第一の真空室３１内の気圧より低くなると、チェックバルブ３５が開いて、第一の真空室３１から第二の真空室３３に空気が引き込まれる。

第二のスロート部３２に流入した空気は、消音器３９を経て、排気ポート３８から排出される。
このような動作により、第一のディフューザー２７により第一の真空室３１内に負圧が生成され、その負圧が吸気ポート２４に供給される。また、第二のディフューザー２８により、第一の真空室３１からチェックバルブ３５を経て第二の真空室３３に空気が引き込まれ、吸気ポート２４から吸入する外気の吸入容量が確保される。

上記のように構成されたエゼクタでは、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）加圧ポート２３に圧縮空気を供給することにより、吸気ポート２４に負圧を発生させ、吸気ポート２４に外気を吸入することができる。
（２）第一のディフューザー２７の第一のスロート部３０にスロート軸４０を貫通させたことにより、第一のスロート部３０の実質的な径を縮小することができる。従って、第一のスロート部３０の長さを短縮することができる。
（３）第一のスロート部３０の吸入容量を低下させることなく、実質的な径を縮小することができる。
（４）第二のディフューザー２８の第二のスロート部３２にスロート軸４０を貫通させたことにより、第二のスロート部３２の実質的な径を縮小することができる。従って、第二のスロート部３２の長さを短縮することができる。
（５）第一及び第二のスロート部３０，３２の長さを縮小することができるので、エゼクタを長さ方向に小型化することができる。
（６）第一及び第二のスロート部３０，３２にスロート軸４０を貫通させればよいので、エゼクタの幅方向の寸法を大きく増大させることはない。
（７）第一及び第二のスロート部３０，３２にスロート軸４０を貫通させればよいので、部品点数を大きく増大させることはなく、コストを増大させることはない。

上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・ディフューザーは、任意の段数としてもよい。

一実施の形態のエゼクタを示す断面図である。 一実施の形態のエゼクタを示す断面図である。 一実施の形態のエゼクタを示す平面図である。 従来例を示す断面図である。 エゼクタの設計条件を示す説明図である。

符号の説明

２３ 加圧ポート
２４ 吸気ポート
２６ ノズル
２７，２８ ディフューザー
３０，３２ スロート部
３７ ボトムカバー
４０ スロート軸
４１，４２ 保持部

Claims (4)

1. ノズルからディフューザーに圧縮流体を吐出することにより、負圧を生成するエゼクタにおいて、
   前記ディフューザーのスロート部にスロート軸を貫通させたことを特徴とするエゼクタ。
2. 前記スロート軸は、断面円形の丸棒とし、該スロート軸を前記スロート部の中心に貫通させて、スロート部の内面との間で環状の流路を形成することを特徴とする請求項１記載のエゼクタ。
3. 前記ノズルには、前記スロート軸の一端を支持する保持部を備え、排気ポートを備えたボトムカバーに前記スロート軸の他端を支持する保持部を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のエゼクタ。
4. 前記ディフューザーを複数備え、該ディフューザーのスロート部に前記スロート軸を貫通させたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエゼクタ。

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