JP2021038716A

JP2021038716A - Aspirator

Info

Publication number: JP2021038716A
Application number: JP2019161240A
Authority: JP
Inventors: 秀幸西澤; Hideyuki Nishizawa
Original assignee: Nishizawa Lab Co Ltd
Current assignee: Nishizawa Lab Co Ltd
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2021-03-11

Abstract

To provide an aspirator that can readily adjust whirling force of water inside a nozzle.SOLUTION: An aspirator 1 has a rotating impeller 71 provided with a whirling flow passage 77 for causing whirling force to act on water and an adjustment flow passage 75 for preventing whirling force from acting on water, thereby adjusting whirling force acting on the water passing through the rotating impeller 71 by changing a flow passage area of the adjustment flow passage 75 to adjust a flow rate of water not to be whirled.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ノズル内に発生させた旋転水流を高速で噴射して真空を生起させるアスピレータに関する。 The present invention relates to an ejector that injects a rotating water flow generated in a nozzle at a high speed to generate a vacuum.

アスピレータは、ノズル内に発生させた旋転水流を噴射口から高速で噴射することで、噴流内に真空を生起させる理化学機器である。そして、特許文献１には、ノズルの流入側に角度を持った羽根が設けられたアスピレータが開示されている。このアスピレータは、羽根によって旋転力を付与された水が、ノズル内を旋回しながら進み、噴射口から高速で噴射される。 An ejector is a physics and chemistry device that creates a vacuum in a jet by injecting a rotating water flow generated in the nozzle from an injection port at high speed. Further, Patent Document 1 discloses an ejector in which blades having an angle are provided on the inflow side of the nozzle. In this aspirator, water to which a rotational force is applied by the blades advances while swirling in the nozzle, and is ejected from the injection port at high speed.

実全昭５９−００５８００号公報Jitsuzensho 59-005800

ところで、アスピレータは、ノズルの噴射口の孔径（流路面積）を小さくすることにより、水の使用量を減らすことができる。しかし、水道からの給水圧が一定である場合、ノズルの噴射口の孔径を小さくすると、旋転羽根によって付与される水の旋転力が増大する。その結果、噴射口から噴射される噴流の遠心力が増大して噴流が拡散し、真空到達度（蒸気圧が限度）が低下してしまう。 By the way, the aspirator can reduce the amount of water used by reducing the hole diameter (flow path area) of the injection port of the nozzle. However, when the water supply pressure from the water supply is constant, if the hole diameter of the injection port of the nozzle is reduced, the rotating force of water applied by the rotating blades increases. As a result, the centrifugal force of the jet jet injected from the injection port increases, the jet flow diffuses, and the degree of vacuum reach (the limit of vapor pressure) decreases.

本発明は、旋転羽根によって付与される水の旋転力を容易に調節することが可能なアスピレータを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide an ejector capable of easily adjusting the rotational force of water applied by a rotating blade.

本発明のアスピレータは、水道から給水されるノズルと、前記ノズルの給水側に設けられて前記ノズル内に旋転水流を生じさせる旋転羽根と、を備え、前記ノズル内に発生させた旋転水流を噴射口から高速で噴射して真空を生起させるアスピレータであって、前記旋転羽根は、軸部と、前記軸部の周囲に設けられる複数枚の羽根と、水に旋転力を作用させる旋転流路と、水に旋転力を作用させない調節流路と、を備えることを特徴とする。 The aspirator of the present invention includes a nozzle supplied from tap water and a rotating blade provided on the water supply side of the nozzle to generate a rotating water flow in the nozzle, and injects a rotating water flow generated in the nozzle. It is an aspirator that injects water from a mouth at high speed to generate a vacuum, and the rotating blades include a shaft portion, a plurality of blades provided around the shaft portion, and a rotating flow path that exerts a rotating force on water. It is characterized in that it is provided with an adjustment flow path that does not cause a turning force to act on water.

本発明によれば、調節流路を流れる水の量を変えることにより、旋転羽根によって付与される水の旋転力を容易に調節することができる。その結果、ノズルの噴射口の孔径を小さくすることが可能であり、水の使用量を削減することができる。 According to the present invention, the rotational force of water applied by the rotating blades can be easily adjusted by changing the amount of water flowing through the adjusting flow path. As a result, the hole diameter of the injection port of the nozzle can be reduced, and the amount of water used can be reduced.

本実施形態に係るアスピレータの断面図である。It is sectional drawing of the aspirator which concerns on this embodiment. 旋転羽根の斜視図である。It is a perspective view of a rotating blade.

本発明の一実施形態を添付した図を参照して説明する。
図１に、本実施形態に係るアスピレータ１の断面図を示す。アスピレータ１は、上流側のノズル１１と、下流側の放水管３１と、を有する。ノズル１１には、給水口１２から噴射口１３へ向かって流路面積が漸次減少する流路３が設けられる。ノズル１１の上流側端部には、ホース（図示省略）に接続される接続部１５が形成される。接続部１５には、ホースへの挿入を容易にするためのテーパ部１６が形成される。テーパ部１６は、外径が給水口１２に向かって縮径される。接続部１５には、ホースの抜けを防止するためのタケノコ部１７が形成される。 This will be described with reference to the figure to which one embodiment of the present invention is attached.
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the ejector 1 according to the present embodiment. The aspirator 1 has a nozzle 11 on the upstream side and a water discharge pipe 31 on the downstream side. The nozzle 11 is provided with a flow path 3 in which the flow path area gradually decreases from the water supply port 12 to the injection port 13. A connecting portion 15 connected to a hose (not shown) is formed at the upstream end of the nozzle 11. The connecting portion 15 is formed with a tapered portion 16 for facilitating insertion into the hose. The outer diameter of the tapered portion 16 is reduced toward the water supply port 12. A bamboo shoot portion 17 for preventing the hose from coming off is formed in the connecting portion 15.

放水管３１の上流側端部には、ノズル１１と吸気管５１とが接続される接続部３２が設けられる。接続部３２は、上流側が開口する円筒形に形成される。接続部３２の内側には、減圧室３７が形成される。減圧室３７は、ノズル１１の先端部１９の外周に形成される。ノズル１１の下流側端面２５と、放水管３１の接続部３２（減圧室３７）の底面３８との間には、一定の隙間が形成される。放水管３１の接続部３２の側壁には、連通路４５を介して減圧室３７に連通される接続口４６が設けられる。接続口４６には、吸気管５１の一端側（図１における左側）が接続（圧入）される。吸気管５１内の流路５２には、一端側（減圧室３７側）から他端側（外気）への流体の流れを阻止する逆止弁５３が設けられる。 A connecting portion 32 for connecting the nozzle 11 and the intake pipe 51 is provided at the upstream end of the water discharge pipe 31. The connecting portion 32 is formed in a cylindrical shape with an opening on the upstream side. A decompression chamber 37 is formed inside the connecting portion 32. The decompression chamber 37 is formed on the outer periphery of the tip portion 19 of the nozzle 11. A certain gap is formed between the downstream end surface 25 of the nozzle 11 and the bottom surface 38 of the connecting portion 32 (decompression chamber 37) of the water discharge pipe 31. On the side wall of the connecting portion 32 of the water discharge pipe 31, a connecting port 46 communicating with the decompression chamber 37 via the connecting passage 45 is provided. One end side (left side in FIG. 1) of the intake pipe 51 is connected (press-fitted) to the connection port 46. The flow path 52 in the intake pipe 51 is provided with a check valve 53 that blocks the flow of fluid from one end side (pressure reducing chamber 37 side) to the other end side (outside air).

放水管３１は、接続部３２の下流側端部からアスピレータ１の軸線方向（図１における「下方向」。）へ延びる延長部３９を有する。延長部３９には、アスピレータ１の軸線方向へ延びる流路４１が設けられる。流路４１は、流路面積が上流側から下流側へ向かって拡径される逆テーパ部４２と、流路面積が一定のストレート部４３と、により構成される。逆テーパ部４２は、上流側の開口４４、即ち、流路面積の最小部分が減圧室３７に開口（連通）する。ストレート部４３は、上流側端部が、逆テーパ部４２の下流側端部、即ち、流路面積の最大部分に接続され、下流側端部が外部に開口する。 The water discharge pipe 31 has an extension 39 extending from the downstream end of the connection 32 in the axial direction of the ejector 1 (“downward” in FIG. 1). The extension portion 39 is provided with a flow path 41 extending in the axial direction of the aspirator 1. The flow path 41 is composed of a reverse taper portion 42 in which the flow path area is expanded from the upstream side to the downstream side, and a straight portion 43 in which the flow path area is constant. In the reverse taper portion 42, the opening 44 on the upstream side, that is, the minimum portion of the flow path area opens (communicates) with the decompression chamber 37. The upstream end of the straight portion 43 is connected to the downstream end of the reverse taper portion 42, that is, the maximum portion of the flow path area, and the downstream end opens to the outside.

なお、放水管３１の流路４１の上流側の開口４４の孔径は、ノズル１１の噴射口１３の孔径に対して、０．２から０．４ｍｍ程度、大きく設定される。これにより、ノズル１１から放水管３１の流路４１へ放出された水の遡上が抑止され、減圧室３７の真空（負圧）を維持することができる。 The hole diameter of the opening 44 on the upstream side of the flow path 41 of the water discharge pipe 31 is set to be about 0.2 to 0.4 mm larger than the hole diameter of the injection port 13 of the nozzle 11. As a result, the run-up of the water discharged from the nozzle 11 to the flow path 41 of the water discharge pipe 31 is suppressed, and the vacuum (negative pressure) of the decompression chamber 37 can be maintained.

ノズル１１の給水口１２には、旋転羽根７１が設けられる。図２に示されるように、旋転羽根７１は、軸部７２と、軸部７２の周囲に設けられる複数枚（本実施形態では「４枚」）の羽根７６と、を備える。旋転羽根７１は、羽根７６の外周面７３を給水口１２の内周面２７（図１参照）に圧入することでノズル１１に装着される。羽根７６は、周方向に一定の間隔をあけて配置される。隣接する羽根７６間の対向面７８、換言すれば、各旋転流路７７の対向する壁面７８は、軸部７２の軸平面に対して一定の傾斜角を以て傾斜している。そして、隣接する羽根７６と羽根７６との間と、ノズル１１（流路３の壁面）との間には、通過する水に旋転力を作用させる複数本（本実施形態では「４本」）の旋転流路７７が設けられる。 A rotating blade 71 is provided at the water supply port 12 of the nozzle 11. As shown in FIG. 2, the rotating blade 71 includes a shaft portion 72 and a plurality of blades 76 (“4 blades” in the present embodiment) provided around the shaft portion 72. The rotating blade 71 is attached to the nozzle 11 by press-fitting the outer peripheral surface 73 of the blade 76 into the inner peripheral surface 27 (see FIG. 1) of the water supply port 12. The blades 76 are arranged at regular intervals in the circumferential direction. The facing surfaces 78 between the adjacent blades 76, in other words, the facing wall surfaces 78 of each turning flow path 77 are inclined with a constant inclination angle with respect to the axial plane of the shaft portion 72. Then, between the adjacent blades 76 and the blades 76 and between the nozzle 11 (the wall surface of the flow path 3), a plurality of nozzles (“4 blades” in the present embodiment) that exert a rotational force on the passing water The rotating flow path 77 is provided.

一方、旋転羽根７１の軸部７２には、通過する水に旋転力を作用させない調節流路７５が設けられる。即ち、調節流路７５は、ノズル１１の軸線（中心線）に対して平行に延びて旋転羽根７１の上流側（配水設備側）と下流側（減圧室３７側）とを連通する。調節流路７５は、一定の流路面積及び断面形状（本実施形態では「円形」）を有する。 On the other hand, the shaft portion 72 of the rotating blade 71 is provided with an adjusting flow path 75 that does not apply a rotating force to the passing water. That is, the adjusting flow path 75 extends parallel to the axis line (center line) of the nozzle 11 and communicates with the upstream side (water distribution equipment side) and the downstream side (decompression chamber 37 side) of the rotating vane 71. The adjustment flow path 75 has a constant flow path area and cross-sectional shape (“circular” in this embodiment).

このようなアスピレータ１では、水道等の配水設備から、ホース（図示省略）を介してノズル１１へ給水されると、この水は、旋転羽根７１を通過することで旋転力が付与され、旋転水流となって流路３を流下する。この旋転水流は、流路面積が漸次減少する流路３を流下する過程で加速され、高速の旋転水流となって噴射口１３から噴射される。このとき、噴流、即ち、噴射口１３から噴射された水の内側に真空（負圧）が発生し、この噴流内に発生した真空が、減圧室３７を減圧させる。減圧室３７が減圧されると、減圧室３７と吸気管５１内の流路５２との間に差圧が生じ、減圧室３７には外気が導入される。 In such an aspirator 1, when water is supplied to the nozzle 11 from a water distribution facility such as a water supply via a hose (not shown), the water passes through the rotating blade 71 to give a rotating force, and the rotating water flow. And flows down the flow path 3. This rotating water flow is accelerated in the process of flowing down the flow path 3 whose channel area gradually decreases, becomes a high-speed rotating water flow, and is injected from the injection port 13. At this time, a vacuum (negative pressure) is generated inside the jet stream, that is, the water jetted from the injection port 13, and the vacuum generated in the jet stream depressurizes the pressure reducing chamber 37. When the decompression chamber 37 is decompressed, a differential pressure is generated between the decompression chamber 37 and the flow path 52 in the intake pipe 51, and outside air is introduced into the decompression chamber 37.

ところで、アスピレータ１は、ノズル１１の噴射口１３の孔径（流路面積）を小さくすることにより、水の使用量を減らすことができる。しかし、水道からの給水圧が一定である場合、ノズル１１の噴射口１３の孔径を小さくすると、旋転羽根７１によって付与される水の旋転力が増大する。その結果、噴射口１３から噴射される噴流の遠心力が増大して噴流が拡散し、真空到達度（蒸気圧が限度）が低下してしまう。 By the way, the aspirator 1 can reduce the amount of water used by reducing the hole diameter (flow path area) of the injection port 13 of the nozzle 11. However, when the water supply pressure from the water supply is constant, if the hole diameter of the injection port 13 of the nozzle 11 is reduced, the rotating force of water applied by the rotating blade 71 increases. As a result, the centrifugal force of the jet flow injected from the injection port 13 increases, the jet flow diffuses, and the degree of vacuum reach (the vapor pressure is the limit) decreases.

そこで、本実施形態では、旋転させる水の流量に対して、旋転させない水の流量を調節することにより、旋転羽根７１を通過する水に作用させる旋転力を調節するように構成した。具体的には、調節流路７５の流路面積（孔径）を大きくして、旋転させない水の流量を相対的に増加させると、旋転羽根７１によって付与される水の旋転力を減らすことができる。 Therefore, in the present embodiment, the rotating force acting on the water passing through the rotating blade 71 is adjusted by adjusting the flow rate of the water that is not rotated with respect to the flow rate of the water that is rotated. Specifically, if the flow path area (hole diameter) of the adjusting flow path 75 is increased to relatively increase the flow rate of water that is not rotated, the rotating force of water applied by the rotating blade 71 can be reduced. ..

本実施形態によれば、アスピレータ１の旋転羽根７１に、水に旋転力を作用させる旋転流路７７と、水に旋転力を作用させない調節流路７５とを設けたので、調節流路７５の流路面積を変更して旋転させない水の流量を調節することにより、旋転羽根７１を通過する水に作用させる旋転力、延いては、噴射口１３から噴射される水の遠心力を調節することができる。
よって、ノズル１１の噴射口１３の孔径に応じて水に作用させる旋転力を調節することにより、噴射口１３から噴射される水の拡散を抑制し、好適な真空到達度を保持することができる。
そして、本実施形態では、調節流路７５の流路面積（孔径）を大きくして、調節流路７５を流れる水の量を増加させることにより、旋転羽根７１によって付与される水の旋転力を容易に低下させることができる。その結果、ノズル１１の噴射口１３の孔径を小さくすることが可能であり、水の使用量が削減された節水型のアスピレータ１を提供することができる。
また、従来のアスピレータのように、ノズル１１の噴射口１３の孔径に応じて羽根７６の形状や枚数を変更する必要がないので、設計が容易である。 According to the present embodiment, the rotating blade 71 of the aspirator 1 is provided with a rotating flow path 77 that causes a rotating force to act on water and an adjusting flow path 75 that does not apply a rotating force to water. By changing the flow path area to adjust the flow rate of water that does not rotate, the rotational force acting on the water passing through the rotating blade 71, and by extension, the centrifugal force of the water injected from the injection port 13 is adjusted. Can be done.
Therefore, by adjusting the turning force acting on the water according to the hole diameter of the injection port 13 of the nozzle 11, it is possible to suppress the diffusion of the water injected from the injection port 13 and maintain a suitable vacuum reachability. ..
Then, in the present embodiment, the flow path area (hole diameter) of the adjustment flow path 75 is increased to increase the amount of water flowing through the adjustment flow path 75, thereby increasing the rotational force of water applied by the rotation blade 71. It can be easily lowered. As a result, it is possible to reduce the hole diameter of the injection port 13 of the nozzle 11, and it is possible to provide the water-saving type aspirator 1 in which the amount of water used is reduced.
Further, unlike the conventional vacuum ejector, it is not necessary to change the shape and the number of blades 76 according to the hole diameter of the injection port 13 of the nozzle 11, so that the design is easy.

なお、実施形態は、前述した形態に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
本実施形態では、旋転羽根７１の調節流路７５は１本であったが、２本以上の複数本であってもよい。
本実施形態では、調節流路７５を旋転羽根７１の軸部７２に形成したが、羽根７６の外周面７３に溝を設けて調節流路７５を形成したり、羽根７６を貫通する孔を設けて調節流路７５を形成してもよい。 The embodiment is not limited to the above-described embodiment, and can be configured as follows, for example.
In the present embodiment, the number of adjusting flow paths 75 of the rotating blade 71 is one, but it may be two or more.
In the present embodiment, the adjusting flow path 75 is formed on the shaft portion 72 of the rotating blade 71, but a groove is provided on the outer peripheral surface 73 of the blade 76 to form the adjusting flow path 75, or a hole penetrating the blade 76 is provided. The adjustment flow path 75 may be formed.

１アスピレータ、１１ノズル、７１旋転羽根、７２軸部、７５調節流路、７６羽根、７７旋転流路 1 aspirator, 11 nozzles, 71 rotating blades, 72 shafts, 75 adjusting flow paths, 76 blades, 77 rotating flow paths

Claims

A nozzle supplied from tap water and a rotating blade provided on the water supply side of the nozzle to generate a rotating water flow in the nozzle are provided, and the rotating water flow generated in the nozzle is ejected from the injection port at high speed. It is an ejector that creates a vacuum.
The rotating blade includes a shaft portion, a plurality of blades provided around the shaft portion, a rotating flow path that causes a rotating force to act on water, and an adjusting flow path that does not apply a rotating force to water. An aspirator featuring.

The aspirator according to claim 1, wherein one or more of the adjusting flow paths are provided on the shaft portion or the blades.