JP2015124722A

JP2015124722A - エジェクタ

Info

Publication number: JP2015124722A
Application number: JP2013270614A
Authority: JP
Inventors: 今川　芳樹; Yoshiki Imagawa; 芳樹今川; 竜一谷村; Ryuichi Tanimura
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-06

Abstract

【課題】低圧流体であってもノズル部の噴射速度を高め、吸引力、混合性を向上させたエジェクタを提供すること。
【解決手段】第１流体を噴出するノズル部５と、第１流体をノズル部５へ供給する供給ポート７ａ，７ｂと、第１流体の噴出によりノズル部５の周囲で生じる圧力低下を利用して第２流体を吸引する吸引ポート９と、第１流体と第２流体の混合体を吐出するディフューザ部６とを備えるエジェクタ１において、供給ポート７ａ，７ｂは、ノズル部５の中心軸に対して傾斜する方向に延び、第１流体を旋回流としてノズル部５へ供給するように構成されたエジェクタ１による。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベンチュリーの法則に基づき、第１流体が噴出するノズル周囲の圧力低下を利用して第２流体を吸引し、第１流体と第２流体の混合流体を吐出するエジェクタに関する。

従来、高圧流体を減圧膨張させるノズル部から噴射される高速度の噴射流体の吸引作用によって、流体吸引口から流体を吸引するエジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のエジェクタでは、噴射流体と流体吸引口から吸引された吸引流体とを混合部にて混合し、混合された流体の運動エネルギーを昇圧部にて圧力エネルギーに変換して、エジェクタから流出する流出流体の圧力を吸引流体の圧力よりも上昇させている。また、液体用のエジェクタは、流体を絞る細孔から成るノズル部と、当該ノズル部と連通したディフューザ部とから構成される。このノズル部の直径、ディフューザ部の喉部の直径、喉部の平行部の長さなどがエジェクタの性能に影響する要素となる。これらの要素を一定の計算式により算出して、エジェクタを製作している。

特開２００８−０６４０２１号公報

しかしながら、上記従来のエジェクタにおいては、吸引性能がノズルから噴射する流体の速度に依存する。高い吸引力を発揮するためには流体をノズル部から高速噴射させるのだが、これには流体を高圧でノズル部へ供給しなければならない。そのため、相応の設備が必要になり、使用環境が限定的になるという問題を有していた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、低圧流体であってもノズル部からの噴射速度を高め、吸引力、混合性を向上させたエジェクタを提供することである。

本発明は上記目的を達成するために、第１流体を噴出するノズル部と、第１流体を前記ノズル部へ供給する供給ポートと、第１流体の噴出により前記ノズル部の周囲で生じる圧力低下を利用して第２流体を吸引する吸引ポートと、前記第１流体と第２流体の混合体を吐出するディフューザ部とを備えるエジェクタにおいて、前記供給ポートは、ノズル部の中心軸に対して傾斜する方向に延び、第１流体を旋回流としてノズル部へ供給するように構成されていることを特徴とする。

また、前記ノズル部の先端部を前記ディフューザ部に僅かに挿入し、当該ノズル部の外周面とディフューザ部の内周面との隙間が、第２流体をディフューザ部へ吸引するための流路とすることが好ましい。

本発明のエジェクタによれば、ノズル部を流れる第１流体を旋回流にすることで、ノズル部から噴出される第１流体の速度が高められ、ノズル部周囲の負圧が高くなる。このため、吸引ポートから吸引される第２流体の吸引量が多くなり、第１流体と第２流体の混合性が高められる。また、ディフューザ部においても、混合体が旋回流となり攪拌されるため、より混合性が高められる。

本発明の実施形態に係るエジェクタの横断面図。図１の左側面図。

図１に示すように、本実施形態のエジェクタ１は、本体２が上流側本体３と下流側本体４から成る分割構造であり、この中にノズル部５とディフューザ部６が収納されている。具体的には、上流側本体３は有底筒状を成しており、この中にノズル部５が挿入されている。また、ノズル部５には、外周にフランジ部５ａが形成されており、ノズル部５を挿入するとき、当該フランジ部５ａが上流側本体３の開口面に当接する。このような構成により、ノズル部５は上流側本体４によって支持されている。

一方、下流側本体４は無底筒状を成し、下流側の開口部から挿入されたディフューザ部６を支持している。このようにして、ノズル部５及びディフューザ部６を各々支持する上流側本体３と下流側本体４とを嵌め合わすことで、ノズル部５とディフューザ部６が連通させてある。また、下流側本体４において上流側の開口部には内周面に段付き部４ａが形成されており、上流側本体３と下流側本体４を嵌め合わせたとき、ノズル部５のフランジ部５ａが当該段付き部４ａに当接するため、ノズル部５の先端部５ｂとディフューザ部６の上流側端部６ａとの位置関係が決定される。

前記ノズル部５の先端部５ｂは、外周が先細りになっており、かつ通路断面積が小さく絞られ第１流体を高速噴射するように構成されている。

前記ディフューザ部６は、流路面積が下流に従って徐々に大きくなるように形成されており、流体の流れを減速して圧力を上昇させる作用、つまり、速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する作用を果たす。

図２に示すように、前記ノズル部５へ第１流体を供給するための流路として、上流側本体３の有底部には供給ポート７ａ，７ｂが設けてある。供給ポート７ａ，７ｂは、入口穴と出口穴がずれた位置関係にあり、つまり、ノズル部５の中心軸延長線に対して傾斜する方向に流路が延びている。この構成により、供給ポート７ａ，７ｂからノズル部５へ供給された第１流体は、旋回流となってノズル部５を流れる。なお、供給ポートの個数は、二個に限定されるものではなく、ノズル部５を流れる第１流体が旋回流になるのであれば、一個又は三個、四個であってもよい。

図１に示すように、ノズル部５の先端部５ｂとディフューザ部６の上流側端部６ａとは、下流側本体４の内部に設けられた真空室４ｂで近接しており、ノズル部５の先端部５ｂは、ディフューザ部６の上流側端部６ａに僅かに挿入されている。そして、先端部５ｂの外周面と上流側端部６ａの内周面との間には隙間が設けてあり、この隙間が第２流体の流路である吸引部８となる。

下流側本体４には、内部の真空室４ｂと連通する吸引ポート９が設けてあり、この吸引ポート９から第２流体が吸引される。第２流体は、第１流体の噴出によって前記ノズル部５の先端部５ｂの周囲で生じる圧力低下により、真空室４ｂ及び吸引部８を通過してディフューザ部６へ吸引される。こうして、ディフューザ部６は、前記第１流体と第２流体との混合流体を吐出する。

本発明のエジェクタ１によれば、供給ポート７ａ，７ｂが中心軸に対して傾斜する方向に延びており、第１流体はノズル部５へ斜め方向から進入する。このため、ノズル部５を流れる第１流体は旋回流となり、噴出速度が高まる。したがって、第２流体の吸引量が多くなり、第１流体と第２流体の混合性を高めることができる。また、ディフューザ部６においても、混合流体は旋回流となるので、第１流体と第２流体とが攪拌されるため、より混合性を高めることができる。

また、ノズル部５の先端部５ｂの外径φ１と、ディフューザ部６の上流側端部６ａの内径φ２との寸法関係は、φ２＞φ１となっている。このため、ノズル部５の先端部５ｂとディフューザ部６の上流側端部６ａとは、先端部５ｂを上流側端部６ａへ僅かに挿入した位置関係にあることで隙間が形成され、この隙間が第２流体の流路として吸引部８となる。このような構成からなる吸引部８によって、第２流体がディフューザ部６へ流入するときには、エネルギー損失が抑えられている。
なお、各部の具体的な構成は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

１エジェクタ
２本体
３上流側本体
４下流側本体
４ａ段付き部
４ｂ真空室
５ノズル部
５ａフランジ部
５ｂ先端部
６ディフューザ部
６ａ上流側端部
６ｂ内面取り部
７ａ，７ｂ供給ポート
８吸引部
９吸引ポート

Claims

第１流体を噴出するノズル部と、第１流体を前記ノズル部へ供給する供給ポートと、第１流体の噴出により前記ノズル部の周囲で生じる圧力低下を利用して第２流体を吸引する吸引ポートと、前記第１流体と第２流体の混合体を吐出するディフューザ部とを備えるエジェクタにおいて、
前記供給ポートは、ノズル部の中心軸に対して傾斜する方向に延び、第１流体を旋回流としてノズル部へ供給するように構成されていることを特徴とするエジェクタ。
前記ノズル部の先端部を前記ディフューザ部に僅かに挿入し、当該ノズル部の外周面とディフューザ部の内周面との隙間が、第２流体をディフューザ部へ吸引するための流路となっていることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ。