JP2020169625A - エジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の噴射孔を有するエジェクタにおいて、エジェクタの昇圧性能を向上し、吸引流体の吸引量を増やす。【解決手段】ノズル部３０は、駆動流体を噴射する複数の噴射孔３１、３２を有する。混合部４０は、ノズル部３０から送出口４４側に向かい流路面積が次第に小さくなるように形成される。ディフューザ部４１は、混合部４０側の流路面積よりも送出口４４側の流路面積が大きく形成され、混合流体を昇圧して送出する。そして、複数の噴射孔３１、３２のうち、ディフューザ部４１の中心軸４２からずれた位置に配置される所定の噴射孔３１は、ディフューザ部４１の中心軸４２に対し交差する方向へ駆動流体を噴射し、その駆動流体がコアンダ効果により混合部４０またはディフューザ部４１の流路内壁４５に引き寄せられ、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れるように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、エジェクタに関するものである。

従来、噴射孔から噴射される駆動流体と吸引口から吸引した吸引流体とを混合した混合流体を送出口から送出するエジェクタが知られている。

特許文献１には、燃料電池システムに用いられるエジェクタが記載されている。このエジェクタは、駆動流体としての燃料ガスを噴射する複数の噴射孔を有している。そして、エジェクタは、複数の噴射孔から高速で噴射した燃料ガスの吸引力により燃料電池の燃料極から排出されるオフガスを吸引流体としてエジェクタ内に吸引し、それらを混合した混合流体を昇圧して送出口から燃料電池の燃料極に供給するものである。

特開２０１８−６０７５７号公報

特許文献１に記載のエジェクタが備える複数の噴射孔はいずれも、ディフューザ部の中心軸からずれた位置に配置されている。そして、複数の噴射孔はいずれも、ディフューザ部の中心軸と平行に燃料ガスを噴射するように構成されている。ここで、一般に、噴射孔から噴射される燃料ガスは、下流側に向かって流れが広がる。そのため、特許文献１では、複数の噴射孔から噴射された燃料ガスの一部が、混合部およびディフューザ部の流路内壁に衝突したり、燃料ガスのエネルギの摩擦損失が大きくなることが考えられる。その場合、エジェクタの昇圧性能が低下し、オフガスの吸引量が減少するといった問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、複数の噴射孔を有するエジェクタにおいて、エジェクタの昇圧性能を向上し、吸引流体の吸引量を増やすことを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明によると、複数の噴射孔（３１、３２）からそれぞれ噴射される駆動流体と吸引口（４３）から吸引した吸引流体とを混合した混合流体を送出口（４４）から送出するエジェクタは、ノズル部（３０）、混合部（４０）およびディフューザ部（４１）を備える。ノズル部は、駆動流体を噴射する複数の噴射孔を有する。混合部は、ノズル部から送出口側に向かい流路面積が次第に小さくなるように形成され、吸引流体を吸引するための吸引口が設けられる。ディフューザ部は、混合部側の流路面積よりも送出口側の流路面積が大きく形成され、混合流体を昇圧して送出する。そして、複数の噴射孔のうち、ディフューザ部の中心軸（４２）からずれた位置に配置される所定の噴射孔（３１）は、ディフューザ部の中心軸に対し交差する方向へ駆動流体を噴射し、その駆動流体がコアンダ効果により混合部またはディフューザ部の流路内壁（４５）に引き寄せられ、ディフューザ部の中心軸に沿って流れるように構成されている。

これにより、所定の噴射孔から噴射された駆動流体は、混合部およびディフューザ部の流路内壁に殆ど衝突することなくディフューザ部へ流れる。そのため、このエジェクタは、複数の噴射孔を有する構成において、ディフューザ部の中心軸からずれた位置に配置される所定の噴射孔から噴射される駆動流体の運動エネルギが摩擦により損失することを最小限に抑えることが可能である。したがって、請求項１に記載のエジェクタは、特許文献１に記載のものに比べて、エジェクタの昇圧性能を向上し、吸引流体の吸引量を増やすことができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係るエジェクタが適用される燃料電池システムの構成図である。 第１実施形態に係るエジェクタの断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。 中央噴射孔から噴射される燃料ガスの流れを説明するための説明図である。 傾斜噴射孔から噴射される燃料ガスの流れを説明するための説明図である。 傾斜噴射孔から噴射される燃料ガスの壁面近傍の流れを説明するための説明図である。 第１実施形態のエジェクタの傾斜噴射孔の設定範囲を説明するための説明図である。 第１実施形態のエジェクタの傾斜噴射孔の設定範囲を説明するための説明図である。 比較例のエジェクタの傾斜噴射孔から噴射される燃料ガスの流れを示す解析図である。 第１実施形態のエジェクタの傾斜噴射孔から噴射される燃料ガスの流れを示す解析図である。 第２実施形態に係るエジェクタの断面図である。 第３実施形態に係るエジェクタの断面図である。 第４実施形態に係るエジェクタの断面図である。 図１４のＸＩＶ−ＸＩＶ線の断面図である。 第５実施形態に係るエジェクタの断面図である。 第６実施形態に係るエジェクタの断面図である。 図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線の断面図である。 第７実施形態に係るエジェクタの断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態について図１〜図１０を参照して説明する。本実施形態のエジェクタ１０は、燃料電池システム１００等に用いられる。燃料電池システム１００は、例えば、車両走行用モータの電力供給源として燃料電池１１０を用いる電動車両などに搭載される。

まず、本実施形態のエジェクタ１０が用いられる燃料電池システム１００について説明する。
図１に示すように、燃料電池システム１００は、燃料電池１１０、燃料ガス供給装置１２０、燃料ガス供給経路１３０、オフガス経路１４０、複数のインジェクタ２０、エジェクタ１０、空気供給装置１５０、空気供給経路１６０、および空気排出経路１７０などを備えている。

燃料電池１１０は、図示しない燃料極、電解質、酸化剤極などを有している。燃料電池１１０は、燃料極に供給される燃料ガスと、酸化剤極に供給される酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギを発生させるものである。本実施形態では、燃料ガスとして水素ガスが用いられ、酸化剤ガスとして空気中の酸素が用いられる。

燃料ガス供給装置１２０は、燃料タンク１８０と圧力調整弁１９０を有している。燃料タンク１８０には、燃料としての水素が充填されている。圧力調整弁１９０は、燃料タンク１８０から燃料ガス供給経路１３０に流出する燃料ガス（すなわち、水素ガス）の圧力をインジェクタ２０の作動圧に低下させる。

燃料ガス供給経路１３０は、燃料ガス供給装置１２０から燃料電池１１０の燃料極へ燃料ガスを導く経路である。一方、オフガス経路１４０は、燃料電池１１０の燃料極から排出されたオフガスを、燃料ガス供給経路１３０を流れる燃料ガスに合流させる経路である。オフガスには、燃料電池１１０の燃料極に供給された燃料ガスのうち上記化学反応に用いられなかった未反応ガスが含まれる。

複数のインジェクタ２０とエジェクタ１０は、燃料ガス供給経路１３０の途中でオフガス経路１４０の合流位置に設けられている。以下の説明では、燃料ガス供給経路１３０のうち、インジェクタ２０より燃料ガス供給装置１２０側の部位を上流側供給経路１３１と呼び、エジェクタ１０より燃料電池１１０側の部位を下流側供給経路１３２と呼ぶことがある。

複数のインジェクタ２０は、燃料入口２１および燃料吐出口２２を有している。複数のインジェクタ２０は、図示しない制御装置からの指示に従い内部の流路を開閉する。そして、複数のインジェクタ２０は、燃料ガス供給経路１３０から燃料入口２１に供給される燃料ガスを、内部の流路を経由して燃料吐出口２２からエジェクタ１０に吐出する。

エジェクタ１０は、上流側供給経路１３１からインジェクタ２０を介して供給される燃料ガスと、オフガス経路１４０から供給されるオフガスとを混合、昇圧し、下流側供給経路１３２に送出するものである。このエジェクタ１０については後述する。

空気供給装置１５０は、燃料電池１１０の酸化剤極に空気を供給する装置である。空気供給装置１５０は、空気を圧縮して吐き出す空気圧縮機を有している。空気供給経路１６０は、空気供給装置１５０から燃料電池１１０へ空気を導く経路である。空気排出経路１７０は、燃料電池１１０から排出された空気が流れる経路である。

次に、エジェクタ１０について説明する。
図２および図３に示すように、エジェクタ１０は、ノズル部３０、混合部４０およびディフューザ部４１などを備えている。なお、図２では、混合部４０とディフューザ部４１との境界を説明のために破線Ｂで示しているが、混合部４０とディフューザ部４１とは連続して形成されている。

ノズル部３０は、複数のインジェクタ２０から供給される燃料ガスを駆動流体として噴射するための複数の噴射孔３１、３２を有している。以下の説明では、複数の噴射孔３１、３２のうち、ディフューザ部４１の中心軸４２からずれた位置に配置される所定の噴射孔を「傾斜噴射孔３１」と呼ぶ。一方、複数の噴射孔３１、３２のうち、ディフューザ部４１の中心軸に配置される他の噴射孔を「中央噴射孔３２」と呼ぶ。

傾斜噴射孔３１は、ノズル部３０の中でディフューザ部４１の中心軸４２から吸引口４３側にずれた位置に設けられている。具体的には、図２の矢印Ｄに示すように、傾斜噴射孔３１とディフューザ部４１の中心軸４２とは離れた位置に設けられている。
また、図３に示すように、傾斜噴射孔３１は、ディフューザ部４１の中心軸４２と吸引口４３の中心とを結ぶ線Ｌ１に垂直で、且つ、ディフューザ部４１の中心軸４２を含む線Ｌ２に対し、吸引口４３側の領域に設けられている。詳細には、傾斜噴射孔３１は、ディフューザ部４１の中心軸４２と吸引口４３の中心とを結ぶ線Ｌ１上に配置されている。

そして、図２に示すように、傾斜噴射孔３１の軸線３３とディフューザ部４１の中心軸４２とは、所定の角度θが設定されている。そのため、傾斜噴射孔３１は、ディフューザ部４１の中心軸４２に対し交差する方向へ駆動流体としての燃料ガスを噴射するように構成されている。
傾斜噴射孔３１の軸線３３とディフューザ部４１の中心軸４２とは、ディフューザ部４１で交差するように構成されている。なお、図２では、傾斜噴射孔３１の軸線３３とディフューザ部４１の中心軸４２との交点３４を、符号３４で示している。その交点３４は、ディフューザ部４１に位置している。

一方、中央噴射孔３２は、ノズル部３０の中でディフューザ部４１の中心軸４２に設けられている。そして、中央噴射孔３２は、ディフューザ部４１の中心軸４２と同軸に燃料ガスを噴射するように構成されている。また、中央噴射孔３２の開口面積は、傾斜噴射孔３１の開口面積よりも大きく形成されている。そして、中央噴射孔３２は、傾斜噴射孔３１よりも大流量の燃料ガスを噴射することが可能である。
なお、本明細書において、同軸とは、完全に同軸であることに加え、実質的に同軸であることも含んでいる。すなわち、中央噴射孔３２の軸線とディフューザ部４１の中心軸４２とは、一致していることに加え、それと同一の作用効果を奏する範囲であれば僅かにずれていてもよい。

なお、図示していないが、傾斜噴射孔３１と中央噴射孔３２はいずれも、ノズル部３０の先端側（すなわち、送出口４４側）の開口面積が最も小さく形成される。また、傾斜噴射孔３１と中央噴射孔３２はいずれも、ノズル部３０の先端側に向けて開口面積が次第に小さくなるテーパ状に形成してもよい。ただし、噴射孔３１、３２から噴射される燃料ガスの流速が要求される流速を満たす範囲で、噴射孔３１、３２はノズル部３０の先端よりも流路内側の部位の開口面積を最も小さくしてもよい。例えば、ラバルノズル（末広ノズルともいう）が例示される。

ノズル部３０の外側に混合部４０が形成されている。混合部４０は、ノズル部３０を内側に収容し、ノズル部３０から送出口４４側に向かい流路面積が次第に小さくなるように形成された流路である。混合部４０の内壁のうち、ノズル部３０の径方向外側に吸引口４３が設けられている。吸引口４３には、オフガス経路１４０が接続され、オフガス経路１４０から吸引流体としてのオフガスが供給されるようになっている。

混合部４０とディフューザ部４１とは連通している。ディフューザ部４１は、混合部４０側の流路面積よりも送出口４４側の流路面積が次第に大きくなるように形成された流路である。なお、ディフューザ部４１は、混合部４０側の部位に、流路面積がほぼ一定または送出口４４側に向かって僅かに大きくなるように形成されたスロート部を有していてもよい。

エジェクタ１０は、複数の噴射孔３１、３２からそれぞれ噴射される駆動流体としての燃料ガスと、吸引口４３から吸引した吸引流体としてのオフガスとを混合した混合流体を、送出口４４から送出するように構成されている。具体的には、傾斜噴射孔３１または中央噴射孔３２から燃料ガスが高速で噴射されると、その燃料ガスの吸引作用により、吸引口４３からオフガスが混合部４０に吸引される。そして、ディフューザ部４１では、その燃料ガスとオフガスとが混合され、混合流体としての混合ガスとなる。ディフューザ部４１は、流路面積が送出口４４側に向かって次第に大きくなるように形成されているので、混合ガスを減速させ、圧力を上昇させる。すなわち、ディフューザ部４１は、混合ガスの速度エネルギを圧力エネルギに変換し、混合ガスを昇圧する。ディフューザ部４１は、昇圧した混合ガスを送出口４４から下流側供給経路１３２に送出する。

上述した構成において、本実施形態の中央噴射孔３２と傾斜噴射孔３１からそれぞれ噴射される燃料ガスの流れについて説明する。

まず、中央噴射孔３２から噴射される燃料ガスの流れについて、図４を参照して説明する。
図５に記載した複数の矢印は、中央噴射孔３２から噴射される燃料ガスの速度分布を示している。上述したように、本実施形態では、中央噴射孔３２の開口面積は、傾斜噴射孔３１の開口面積よりも大きい。そのため、図４に示すように、中央噴射孔３２から噴射される燃料ガスは、運動エネルギが大きく、速度分布の広がりが大きいものとなる。そのため、仮に、開口面積の大きい噴射孔を、ディフューザ部４１の中心軸４２からずれた位置に配置すれば、噴射孔から噴射される燃料ガスが混合部４０またはディフューザ部４１の流路内壁（以下、単に「流路内壁４５」という）に衝突しやすくなることが考えられる。これに対し、本実施形態では、開口面積の大きい中央噴射孔３２を、ディフューザ部４１の中心軸４２と同軸に配置することで、中央噴射孔３２から噴射される燃料ガスが流路内壁４５に衝突することを抑制している。これにより、中央噴射孔３２から噴射される燃料ガスの運動エネルギが摩擦により損失することが最小限に抑えられる。したがって、エジェクタ１０の昇圧性能を向上し、オフガスの吸引量を増やすことができる。

次に、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスの流れについて、図５を参照して説明する。
図５に記載した白抜きの矢印Ｇは、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスの流れの方向を示している。上述したように、傾斜噴射孔３１は、ディフューザ部４１の中心軸４２に対し交差する方向へ燃料ガスを噴射する。その燃料ガスは、コアンダ効果により流路内壁４５に引き寄せられ、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れる。これにより、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスが流路内壁４５に衝突することが抑制される。そのため、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスの運動エネルギが摩擦により損失することが最小限に抑えられる。したがって、オフガスの吸引量を増やし、エジェクタ１０の昇圧性能を向上することができる。

図６は、図５の符号ＶＩを付した破線で示した箇所において、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスの流路内壁近傍の流れを説明するための説明図である。図６の矢印Ｃに示すように、燃料ガスは、コアンダ効果により、流路内壁４５に沿って流れる。そして、破線の矢印Ｓ１、Ｓ２に示すように、燃料ガスは、流線曲率の定理により、流線の曲率中心方向に圧力が低くなるため、その流線の曲率の内側（すなわち、流路内壁４５側）に曲がる力が作用する。これにより、燃料ガスは、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れるようになる。なお、流線曲率の定理とは、非粘性流体の外力が無視できる定常な流れにおいて、流線の曲率中心方向に圧力が低くなる定理である。

次に、本実施形態の傾斜噴射孔３１の設定範囲について説明する。
図７は、傾斜噴射孔３１の軸線３３とディフューザ部４１の中心軸４２とのなす角度θを大きくし、傾斜噴射孔３１の軸線３３とディフューザ部４１の中心軸４２との交点３４をノズル部３０側に近づけた状態を示している。図７に示すように、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスの流れは、下流側に向かって所定の角度αで広がっている。そして、図７では、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスの流れの外縁を実線Ｅで示している。
傾斜噴射孔３１は、その噴射孔から噴射された燃料ガスの流れの外縁が流路内壁４５に僅かに接するように構成される。これにより、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスに対してコアンダ効果が作用する。そのため、燃料ガスは流路内壁４５に引き寄せられ、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れることが可能である。

一方、図８は、傾斜噴射孔３１の軸線３３とディフューザ部４１の中心軸４２とのなす角度θを小さくし、傾斜噴射孔３１の軸線３３とディフューザ部４１の中心軸４２との交点３４を送出口４４側に近づけた状態を示している。この状態では、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスの流れの一部が、流路内壁４５に衝突する量が増えるので、図７に示した状態に比べると、燃料ガスのエネルギ損失は大きくなる傾向にある。しかし、図８では、傾斜噴射孔３１の軸線３３は、流路内壁４５から離れた位置にある。そのため、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスの流れの中心は、流路内壁４５に衝突しない。そのため、図８の状態においても、噴射孔から噴射された燃料ガスに対してコアンダ効果が作用する。したがって、燃料ガスは、流路内壁４５に引き寄せられ、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れることが可能である。

このことから、本実施形態の傾斜噴射孔３１の設定範囲は、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスの流れの外縁が流路内壁４５に接し、且つ、傾斜噴射孔３１の軸線３３がその内壁から離れている範囲とされる。なお、図７に示したように、本実施形態の傾斜噴射孔３１は、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスの流れの外縁が流路内壁４５に接する状態がより好ましい。

続いて、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスの流れに関し、ＣＦＤ（computational fluid dynamics）解析を行った結果を図９および図１０に示す。なお、図９および図１０のハッチングおよびドットは、燃料ガスの流速分布を示している。また、図９および図１０では、ノズル部３０の断面にハッチングを付していない。

図９は、本実施形態の傾斜噴射孔３１と比較するため、比較例の傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスの流れを示したものである。比較例では、燃料ガスの流れの外縁が、流路内壁４５から離れている。そのため、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスに対してコアンダ効果が作用しない。したがって、燃料ガスは、流路内壁４５に引き寄せられることなく、直進し、ディフューザ部４１の内壁に衝突している。この場合、燃料ガスのエネルギ損失が大きくなる。そのため、比較例では、燃料ガスによるオフガスの吸引力が低下するので、吸引口４３から吸引されるオフガスの吸引量が減少し、エジェクタ１０の昇圧性能が低下するといった問題がある。

これに対し、図１０は、本実施形態の傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスの流れを示したものである。本実施形態では、燃料ガスの流れの外縁が流路内壁４５に接している。そのため、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスは、コアンダ効果により、流路内壁４５に引き寄せられ、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れている。そのため、本実施形態では、比較例に比べて、吸引口４３から吸引されるオフガスの吸引量が増加している。

以上説明した本実施形態のエジェクタ１０は、次の作用効果を奏する。
（１）本実施形態では、傾斜噴射孔３１は、ディフューザ部４１の中心軸４２に対し交差する方向へ燃料ガスを噴射し、その燃料ガスがコアンダ効果により流路内壁４５に引き寄せられ、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れるように構成されている。
これにより、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスは、流路内壁４５に殆ど衝突することなくディフューザ部４１へ流れる。そのため、このエジェクタ１０は、複数の噴射孔３１、３２を有する構成において、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスのエネルギ損失を最小限に抑えることが可能である。したがって、エジェクタ１０は、複数の噴射孔３１、３２を有する構成において、オフガスの吸引量を増やし、エジェクタ１０の昇圧性能を向上することができる。

（２）本実施形態では、複数の噴射孔３１、３２のうち、中央噴射孔３２は、ディフューザ部４１の中心軸４２に配置され、ディフューザ部４１の中心軸４２と同軸に燃料ガスを噴射するように構成されている。
これにより、中央噴射孔３２から噴射された燃料ガスは、流路内壁４５に殆ど衝突することなくディフューザ部４１へ流れる。そのため、このエジェクタ１０は、中央噴射孔３２から噴射される燃料ガスのエネルギ損失を最小限に抑えることが可能である。

（３）本実施形態では、中央噴射孔３２は、傾斜噴射孔３１よりも開口面積が大きく形成されている。
これによれば、複数の噴射孔３１、３２を有するエジェクタ１０において、傾斜噴射孔３１と中央噴射孔３２の開口面積を変えることで、複数の噴射孔３１、３２を必要流量に応じて使い分けることが可能である。
しかし、噴射孔ごとに開口面積が異なる場合、開口面積の大きい噴射孔から噴射された燃料ガスは、その下流側に向かう流れの広がりが大きくなり、ディフューザ部４１の流路内壁４５に衝突しやすくなる。これに対し、本実施形態では、傾斜噴射孔３１の開口面積に比べて、中央噴射孔３２の開口面積を大きくしている。そのため、中央噴射孔３２から噴射された燃料ガスは、下流側に向かって流れが広がる角度が大きくても、ディフューザ部４１の流路内壁４５に衝突することが抑制される。したがって、このエジェクタ１０は、開口面積の異なる複数の噴射孔３１、３２を有する構成において、傾斜噴射孔３１と中央噴射孔３２それぞれから噴射される燃料ガスの運動エネルギの損失を最小限に抑えることが可能である。

（４）本実施形態では、傾斜噴射孔３１の軸線３３と、ディフューザ部４１の中心軸４２とは、ディフューザ部４１で交差するように構成されている。
これにより、傾斜噴射孔３１の軸線３３とディフューザ部４１の中心軸４２とが混合部４０で交差する構成と比べて、傾斜噴射孔３１の軸線３３が、流路内壁４５に近くなる。そのため、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスがコアンダ効果を得られやすくなる。

（５）本実施形態では、傾斜噴射孔３１は、その傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスの流れの外縁が流路内壁４５に接し、且つ、傾斜噴射孔３１の軸線３３がその流路内壁４５から離れているように構成されている。
傾斜噴射孔３１の傾斜角度をこの範囲に設定することで、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスがコアンダ効果を得られやすくなる。したがって、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスがコアンダ効果により流路内壁４５に引き寄せられ、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れるようにすることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態に対して流路内壁４５の構成の一部を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１１に示すように、第２実施形態では、混合部４０とディフューザ部４１とを接続する箇所の流路内壁４５が曲面形状となっている。すなわち、混合部４０の流路内壁４５とディフューザ部４１の流路内壁４５とはなだらかな曲面形状によって接続されている。これにより、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスに対しコアンダ効果が強く作用するので、燃料ガスが流路内壁４５に沿って曲がりやすくなる。そのため、その燃料ガスは、流路内壁４５に殆ど衝突することなく、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れる。したがって、第２実施形態のエジェクタ１０は、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスのエネルギ損失を最小限に抑えることで、エジェクタ１０の昇圧性能をより向上させ、オフガスの吸引量を増やすことが出来る。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態等に対し、エジェクタ１０に燃料ガスを供給するインジェクタ２０等を含めた構成について説明するものである。

図１２に示すように、第３実施形態では、複数のインジェクタ２０とエジェクタ１０との間に、流路構成部材２５（例えば、配管など）が設けられている。そのため、エジェクタ１０と複数のインジェクタ２０とは、流路構成部材２５を介して離れた場所に設置されている。これにより、インジェクタ２０の体格が大きい場合でも、中央噴射孔３２と傾斜噴射孔３１とを近い位置に設けることが可能である。すなわち、傾斜噴射孔３１を、ディフューザ部４１の中心軸４２に近い位置に設けることが可能である。そのため、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスが、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れ易くなる。したがって、第３実施形態のエジェクタ１０も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

なお、傾斜噴射孔３１は、先端のみを斜めにした形状としてもよい。そのようにしても、傾斜噴射孔３１は、燃料ガスを、ディフューザ部４１の中心軸４２に対して斜めに噴き出すことが可能である。

（第４〜第７実施形態）
第４〜第７実施形態は、第１実施形態等に対して複数の噴射孔３１、３２の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態等と同様であるため、第１実施形態等と異なる部分についてのみ説明する。

（第４実施形態）
図１３および図１４に示すように、第４実施形態では、傾斜噴射孔３１は、ノズル部３０の中でディフューザ部４１の中心軸４２から吸引口４３とは反対側にずれた位置に設けられている。具体的には、図１３の矢印Ｄに示すように、傾斜噴射孔３１とディフューザ部４１の中心軸４２とは離れた位置に設けられている。

また、図１４に示すように、傾斜噴射孔３１は、ディフューザ部４１の中心軸４２と吸引口４３の中心とを結ぶ線Ｌ１に垂直で、且つ、ディフューザ部４１の中心軸４２を含む線Ｌ２に対し、吸引口４３とは反対側の領域に設けられている。詳細には、ディフューザ部４１の中心軸４２と吸引口４３の中心とを結ぶ線Ｌ１上に配置されている。

そして、図１３に示すように、傾斜噴射孔３１の軸線３３とディフューザ部４１の中心軸４２とは、所定の角度θが設定されている。そのため、傾斜噴射孔３１は、ディフューザ部４１の中心軸４２に対し交差する方向へ燃料ガスを噴射するように構成されている。この第４実施形態においても、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第５実施形態）
図１５に示すように、第５実施形態では、傾斜噴射孔３１の開口面積は、中央噴射孔３２の開口面積よりも大きく形成されている。そして、傾斜噴射孔３１は、中央噴射孔３２よりも大流量の燃料ガスを噴射することが可能である。

第５実施形態は、第１実施形態と比較して、傾斜噴射孔３１から噴射される燃料ガスの運動エネルギが大きいものとなる。そのため、第５実施形態は、傾斜噴射孔３１から噴射された燃料ガスがディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れるように構成することは、第１実施形態と比較すれば困難性を有する。しかし、第５実施形態においても、傾斜噴射孔３１の傾斜角度等の調整により、傾斜噴射孔３１から噴射した燃料ガスがコアンダ効果により流路内壁４５に引き寄せられ、ディフューザ部４１の中心軸４２に沿って流れるように構成することは可能である。そのため、第５実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第６実施形態）
図１６および図１７に示すように、第６実施形態では、ノズル部３０は、１個の中央噴射孔３２と、２個の傾斜噴射孔３１ａ、３１ｂを有している。中央噴射孔３２は、ノズル部３０の中でディフューザ部４１の中心軸４２に設けられている。

一方、２個の傾斜噴射孔３１ａ、３１ｂは、ノズル部３０の中でディフューザ部４１の中心軸４２から吸引口４３側にずれた位置に設けられている。また、図１７に示すように、２個の傾斜噴射孔３１ａ、３１ｂは、ディフューザ部４１の中心軸４２と吸引口４３の中心とを結ぶ線Ｌ１に垂直で、且つ、ディフューザ部４１の中心軸４２を含む線Ｌ２に対し、吸引口４３側の領域に設けられている。詳細には、２個の傾斜噴射孔３１ａ、３１ｂは、ディフューザ部４１の中心軸４２と吸引口４３の中心とを結ぶ線Ｌ１上に配置されている。

第６実施形態は、第１実施形態と比較して、噴射孔の数を増やすことで、必要流量に応じて複数の噴射孔３１ａ、３１ｂ、３２を使い分けることが可能である。その他、第６実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第７実施形態）
図１８に示すように、第７実施形態では、ノズル部３０は、１個の中央噴射孔３２と、２個の傾斜噴射孔３１ａ、３１ｂを有している。中央噴射孔３２は、ノズル部３０の中でディフューザ部４１の中心軸４２に設けられている。

一方、２個の傾斜噴射孔３１ａ、３１ｂは、ディフューザ部４１の中心軸４２と吸引口４３の中心とを結ぶ線Ｌ１に垂直で、且つ、ディフューザ部４１の中心軸４２を含む線Ｌ２に対し、吸引口４３側の領域に設けられている。詳細には、２個の傾斜噴射孔３１ａ、３１ｂは、ディフューザ部４１の中心軸４２と吸引口４３の中心とを結ぶ線Ｌ１に対して、対称となるように配置されている。

第７実施形態も、第６実施形態と同様に、噴射孔の数を増やすことで、必要流量に応じて複数の噴射孔３１ａ、３１ｂ、３２を使い分けることが可能である。その他、第７実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。

また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

（１）上記各実施形態では、ノズル部３０が有する複数の噴射孔は、傾斜噴射孔３１と中央噴射孔３２により構成されるものとしたが、これに限らない。ノズル部３０が有する複数の噴射孔は、傾斜噴射孔３１のみで構成してもよい。

（２）上記各実施形態において、複数の噴射孔３１、３２に対し燃料ガスを供給するインジェクタ２０の数および形状等に限定はない。それぞれの噴射孔に対し、噴射に必要な流量の燃料ガスを供給することの可能なインジェクタ２０が接続されていればよい。

１０エジェクタ
３０ノズル部
３１傾斜噴射孔
３２中央噴射孔
４０混合部
４１ディフューザ部
４２中心軸
４３吸引口
４４送出口
４５流路内壁

Claims (6)

1. 複数の噴射孔（３１、３２）からそれぞれ噴射される駆動流体と吸引口（４３）から吸引した吸引流体とを混合した混合流体を送出口（４４）から送出するエジェクタにおいて、
   駆動流体を噴射する複数の前記噴射孔を有するノズル部（３０）と、
   前記ノズル部から前記送出口側に向かい流路面積が次第に小さくなるように形成され、吸引流体を吸引するための前記吸引口が設けられる混合部（４０）と、
   前記混合部側の流路面積よりも前記送出口側の流路面積が大きく形成され、混合流体を昇圧して送出するディフューザ部（４１）と、を備え、
   複数の前記噴射孔のうち、前記ディフューザ部の中心軸（４２）からずれた位置に配置される所定の前記噴射孔（３１）は、前記ディフューザ部の中心軸に対し交差する方向へ駆動流体を噴射し、その駆動流体がコアンダ効果により前記混合部または前記ディフューザ部の流路内壁（４５）に引き寄せられ、前記ディフューザ部の中心軸に沿って流れるように構成されている、エジェクタ。
2. 複数の前記噴射孔のうち、他の前記噴射孔（３２）は、前記ディフューザ部の中心軸に配置され、前記ディフューザ部の中心軸と同軸に駆動流体を噴射するように構成されている、請求項１に記載のエジェクタ。
3. 他の前記噴射孔は、所定の前記噴射孔よりも開口面積が大きく形成され、且つ、前記ディフューザ部の中心軸と同軸に駆動流体を噴射するように構成されている、請求項２に記載のエジェクタ。
4. 前記混合部と前記ディフューザ部とを接続する箇所の流路内壁は、曲面形状となっている、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のエジェクタ。
5. 所定の前記噴射孔の軸線（３３）と、前記ディフューザ部の中心軸とは、前記ディフューザ部で交差するように構成されている、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のエジェクタ。
6. 所定の前記噴射孔は、その所定の前記噴射孔から噴射された駆動流体の流れの外縁が前記混合部または前記ディフューザ部の流路内壁に接し、且つ、所定の前記噴射孔の軸線がその流路内壁から離れているように構成されている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のエジェクタ。

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