JP2021055667A - 長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ - Google Patents

Abstract

【課題】管壁上の固体詰まりを自分で除去し、且つ設備全体が機械停止しない運転状態で自動洗浄作業を行う。【解決手段】長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブであり、少なくとも吸入チャンバー２０、噴出管３０及び洗浄部材５０を含む。吸入チャンバーの側壁には、第一流体管路４０に連通するための少なくとも一つの吸入口２４を有する。噴出管の噴出口は吸入チャンバー中に設けられ、且つ第二流体２００を噴出することにより、吸入チャンバーに負圧を生じさせて、第一流体管路中の第一流体１００を吸入チャンバーに進入させ、第一流体が吸入チャンバーに吸入される方向は第二流体の噴射の方向との間に第一夾角Θ１がある。洗浄部材は選択的に第三流体３００を提供して、吸入チャンバー及び／又は第一流体管路を洗浄する。そのうち、少なくとも一つのジェットヘッド５００は第一流体管路上に設けられ、気体を第一流体管路に吹き込む。【選択図】図４

Description

本発明は、マイクロバブル生成装置に関するものであり、特に液体と気体の混合及び固体粉塵の除去を処理する、輸送菅の詰まりを防止するのに用いる負圧装置に関するものである。

一般的に、工業排気などの気体は、各種の環境問題の根源であると思われる。工業プロセスの排気は、一般的に湿式洗浄塔を用いて有毒ガスを捕捉するため、気体と液体の混合程度が汚染除去能力の優劣を決定し、その混合程度の増加により、湿式洗浄塔はスプレータイプ（Ｓｐｒａｙ Ｔｙｐｅ）、充填塔式（Ｐａｃｋｅｄ Ｔｏｗｅｒ Ｔｙｐｅ）、ベンチュリ管式（Ｖｅｎｔｕｒｉ Ｔｕｂｅ Ｔｙｐｅ）等の形式に分けられる。そのうち、ベンチュリ管式はサイフォンの原理を用いて負圧を生じさせ有毒ガスの逆流を防止することができ、台湾実用新案第Ｍ５３５５９５号「輸送管部材、及びそれを有する気液混合攪拌器」は、ベンチュリ管構造を用いて気液混合程度を増加させるとともに、フレキシブルチューブが水の流れに従って揺動することにより、輸送管に付着した固体粉塵が詰まるのを防ぐ。
しかし、このフレキシブルチューブは使用時間に従って常に断裂する危険があり、設備の損害をもたらし、且つ管壁が小さく経路も長いため、汚染除去能力も下降する。また、この従来技術は、メンテナンス時に排気処理を行うことができないため、機械を停止してメンテナンスを行う必要があり、プロセス全体を停止させることになる。更に、多くのスペア設備を必要とするため、全体のコストが増加するだけでなく、排気処理の複雑さも増す。

以上に鑑み、本発明の目的は長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブを提供し、従来技術の課題を解決することである。

上記の目的を達成するため、本発明は、気体及び／又は気体中の固体粒子を除去するためのものであり、少なくとも吸入チャンバー、噴出管及び洗浄部材を含む、長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブを提供する。吸入チャンバーの側壁には第一流体管路に連通するための少なくとも一つの吸入口を有する。噴出管の射出口は吸入チャンバーに設けられ、且つ第二流体を噴出することにより、吸入チャンバーに負圧を生じさせて、第一流体管路中の第一流体を吸入チャンバーに進入させ、そのうち第一流体が吸入チャンバーに吸入される方向と第二流体の噴射の方向との間に第一夾角がある。洗浄部材は選択的に第三流体を提供して、吸入チャンバー及び／又は第一流体管路を洗浄する。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブは好ましくはさらに、第一流体管路上に固定的に設けられ、気体を第一流体管路に吹き込む、少なくとも１つのジェットヘッドを含む。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブは好ましくはさらに、第一流体管路上に移動可能に設けられ、気体を第一流体管路に吹き込む、少なくとも１つのジェットヘッドを含む。

そのうち、ジェットヘッドは好ましくは、可動フェルール又は可撓性コネクタを介して第一流体管路上に設けられ、気体を第一流体管路に吹き込む。

そのうち、ジェットヘッドは好ましくは、第一流体が負圧ジェットチューブに吸入される方向に対して第二夾角がある方向で気体を第一流体管路に供給する。

そのうち、ジェットヘッドは第一流体管路の断面に平行の接線方向に沿って気体を第一流体管路に吹き込む。

そのうち、ジェットヘッドは持続的に又は間欠的に気体を第一流体管路に吹き込む。

そのうち、第一夾角は２０度から９０度の間である。

そのうち、第二夾角は４５度から９１度の間である。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブはさらに第一流体と第二流体を混合して混合流体を生成させるための、吸入チャンバーに連通する混合管を含む。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブはさらに、混合流体を吹きかけるための、混合管に連通する拡散管を含む。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブはさらに、前記拡散管及び／又は上記混合管上に設けられたスリーブを含む。

そのうち、吸入チャンバー、噴出管、混合管及び／又は拡散管は一体式又は組み立て式構造である。

そのうち、洗浄部材の数は複数個がより好ましく、且つ部分又は全部の洗浄部材は直列に連通し、並列に連通し、又は互いに連通していない。

そのうち、洗浄部材の数は複数個であり、且つ洗浄部材は等角度で第三流体を噴出する。

そのうち、洗浄部材は、吸入チャンバーに向かって第三流体を噴出するために、吸入チャンバーの側壁及び／又は第一流体管路に設けられる。

そのうち、第三流体は、気体、液体、気体混合液体又は交替する気体及び液体である。

そのうち、第一流体は、気体、第二流体は液体である。

そのうち、洗浄部材は負圧の数値及び／又は時間設定及び／又は頻度設定に基づき第三流体を噴出する。

そのうち、洗浄部材は吸入チャンバーにおいて実質的に負圧を有する又は有しない状況において第三流体を噴出する。

この他、本発明はさらに、負圧を用いて第一流体を吸入する長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブを提供し、第二流体を負圧ジェットチューブに通し負圧を生じさせること、及び負圧ジェットチューブを洗浄するための少なくとも一つの洗浄部材を備え、第一流体が負圧ジェットチューブに吸入される方向と第二流体が負圧ジェットチューブを通る方向との間で第一夾角があることを特徴とする。

そのうち、前記第一流体が負圧ジェットチューブに吸入される方向に対して第二夾角がある方向で気体を供給することを特徴とする。

そのうち、少なくとも一つの洗浄部材の数は複数個であり、且つ少なくとも一つの洗浄部材は等角度で第三流体を噴出する。

以上の構成より、本発明に係る長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブには次のような一つ又は複数のメリットがある。

（１）本発明の負圧ジェットチューブは高負圧を生成させ気体を吸入し、流体管路の固体粒子詰まりの問題を解決することができる。

（２）本発明の負圧ジェットチューブは自己洗浄機能を有し、設備全体が機械停止しない運転状態において粉塵の自動洗浄、汚れ除去作業を行うことができる。

（３）本発明の負圧ジェットチューブは気体及び／又は液体の噴射により、負圧ジェットチューブ及び第一流体管路の管壁上の固体詰まりを除去することができる。

（４）本発明において、第二流体の噴射の方向に比べて、第一流体が吸入される方向が傾斜を呈していることにより、第一流体管路中の固体粒子の沈積を防ぐことができる。

（５）本発明の負圧ジェットチューブは気体を第一流体管路中に向かって噴出し、洗浄過程で第一流体管路に残った水分を除去することにより、固体粒子の沈積を防止することができる。

（６）本発明の負圧ジェットチューブの吸入チャンバーは長さを長くすることができるため、作業員が手動で吸入チャンバーを洗浄する頻度を減らすことができる。

（７）本発明の負圧ジェットチューブの装置全体は、消耗部材がなく、断裂の危険がなく、使用寿命が長く、且つ部材の交換も便利である。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブを示す斜視図である。 本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの側面外観を示す図であり、そのうち第二流体管路を図示している。 本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの側面外観を示す図であり、そのうち第二流体管路を図示している。ここでは吸入チャンバーの長さが長い。 本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの平面図である。 本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの一方向からの断面図であり、そのうち負圧ジェットチューブは組み立て構造である。 本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの別方向からの断面図であり、そのうち負圧ジェットチューブは組み立て構造である。 本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの斜視図であり、そのうち負圧ジェットチューブは一体式構造である。 本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの断面図であり、そのうち負圧ジェットチューブは一体式構造である。 本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの側面外観を示す図であり、そのうちジェットヘッドは移動可能に第一流体管路上に設けられる。 本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブを排気処理装置に応用したことを示す図である。

以下、本発明の技術的特徴、内容とメリット、及び達成できる効果を理解するため、本発明の図面、及び実施の形態に基づいて以下の通り詳細に説明する。ここで使用する図面の要旨は、明細書の意味の説明及び補助に過ぎず、必ずしも本発明実施後の実際の比率と精確な配置ではない。このため、添付の図面の比率と配置関係について、本発明の実際の実施上の権利範囲と解読し、限定すべきでない。この他、理解を容易にするため、下記の実施形態における同じ部品について、同じ符号を付して説明する。また、図に示す部材の寸法の比率は、各部品とその構造を説明するためのものであり、限定に用いるものではない。

また、明細書全編及び特許請求の範囲に使用される用語は、特に示す場合を除いて、本願の分野、本明細書に開示される内容、及び特殊の内容における一般的な意義を持つ。本発明を述べるある用語は、下記又はこの明細書の別の箇所にて説明することにより、当業者に本発明の記載に関する追加ガイダンスを提供する。

本文中で使用する“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等は、特に順序や順位の意味を指すものではなく、本発明を限定するものでもなく、同じ技術用語が述べる部材又は操作を区別するためのものにすぎない。

次に、本文中での使用する“含む”、“備える”、“有する”、“含有する”などの用語は、いずれも開放的な用語であり、即ち、含むが、これに限定されないことを意味する。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブは、高負圧を生成して気体を吸い込むことにより、流体管路の固体粒子の詰まりという課題を解決することができるだけでなく、自己洗浄の機能を提供することができ、負圧ジェットチューブの吸入チャンバーの、長時間使用による固体粒子の詰まりの問題を回避する。
また、本発明の負圧ジェットチューブから噴出される混合流体が流体を有する処理槽に応用される場合、単位体積の表面積（表面積を体積で割った値）に大幅に増加したマイクロバブルを生成することにより、気体の溶解度及び固体粒子の捕捉率を増加することができる。

図１から図９を参照する。図１は、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブを示す斜視図である。図２Ａは、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの側面外観を示す図であり、そのうち第二流体管路を図示している。図２Ｂは、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの側面外観を示す図であり、そのうち第二流体管路を図示している。この図では、吸入チャンバーの長さが長い。図３は、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの平面図である。図４は、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの一方向からの断面図であり、そのうち負圧ジェットチューブは組み立て構造である。図５は、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの別方向からの断面図であり、そのうち負圧ジェットチューブは組み立て構造である。図６は、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの斜視図であり、そのうち負圧ジェットチューブは一体式構造である。図７は、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの断面図であり、そのうち負圧ジェットチューブは一体式構造である。図８は、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブの側面外観を示す図であり、そのうちジェットヘッドは移動可能に第一流体管路上に設けられる。図９は、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブを排気処理装置に応用したことを示す図である。

図１から図９が示すように、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ１０は少なくとも吸入チャンバー２０及び噴出管３０を備える。吸入チャンバー２０の側壁２２には少なくとも一つの吸入口２４を有し、吸入口２４は第一流体管路４０に連通するためのものである。そのうち、吸入チャンバー２０は好ましくは中空柱状管であり、且つ好ましくは円柱状管であるが、これに限らず、その他の形状も同様に本発明に適用することができる。
噴出管３０は好ましくは中空漏斗管であり、即ち噴出管３０の構造は上が広く下が狭くなっていることにより、流速を加速させ、噴出管３０の両側の開口の口径は異なり、且つ吸込口３２の口径が射出口３４の口径より大きいことが好ましい。そのうち噴出管３０の吸込口３２と射出口３４の間の管壁は傾斜状、又は平行に延伸して再度傾斜状を呈してもよく、傾斜角度は噴出管３０の吸込口３２と射出口３４の間の距離及び口径によって定められてもよい。吸入チャンバー２０の上部側は好ましくはシールされており、吸入チャンバー２０の底側は排出口２６を有する。

噴出管３０の先端は吸込口３２であり、噴出管３０の底端は射出口３４である。噴出管３０のパイプシャフトは一部又は全部が吸入チャンバー２０を貫いて設けられていることにより、噴出管３０の射出口３４を吸入チャンバー２０中に設け、噴出管３０の吸込口３２は第二流体２００を提供可能な第二流体管路４２に連通する。
これにより、第二流体２００が噴出管３０の吸込口３２から吸入チャンバー２０に進入し、且つ吸入チャンバー２０の射出口３４から噴出すると、高流量の第二流体２００は吸入チャンバー２０に負圧を生じさせる。この負圧の数値は例えば、０ｋＰａからマイナス１００ｋＰａであるが、これに限らず、真空負圧現象の吸引力又は第一流体管路４０中に流動する第一流体１００の圧力（例えば気体圧力）により、第一流体管路４０中の第一流体１００を吸入チャンバー２０に進入させることができ、且つ傾斜状で吸入チャンバー２０内に吸入されることが好ましく、これにより第一流体管路４０に固体粒子が沈積するのを防ぐ。
本発明の特長は、第一流体１００が負圧により吸入チャンバー２０に吸引されて進入する方向と第二流体２００の噴射の方向との間に第一夾角θ１があり、そのうち、この第一夾角θ１は例えば２０度から９０度の間、より好ましくは３０度から５０度の間、さらに好ましくは３５度から４５度の間であることにある。

本発明の設計は流速を加速させて周囲の環境に真空負圧現象を生じさせ、第一流体管路４０中の第一流体１００（例えばプロセスの排気等の気体）を吸い出し、固体粒子が第一流体管路４０の出口箇所に累積するのを避けることができる。
噴出管３０の射出口３４と吸入チャンバー２０の排出口２６の間の第一距離は、例えば噴出管３０の射出口３４と吸入チャンバー２０の吸入口２４の間の第二距離に等しく、これにより、よりよい噴射効果が得られるが、この限りではない。例を挙げて言うと、上述の第一距離は第二距離より大きいか又は小さくてもよい。この他、第一流体１００は気体又は液体であってよく、第二流体２００は液体又は気体であってよい。
処理プロセスの排気を例にとると、第一流体１００は好ましくはプロセス排気等の気体であり、第二流体２００は好ましくは水又は洗浄液等の液体である。第一流体１００の流量範囲は約２００ＳＬＭから４，０００ＳＬＭであり、第一流体管路４０の管径範囲は約１０から２５０センチメートルである。第二流体２００の流量範囲は約２００ＳＬＭから４，０００ＳＬＭであり、第二流体管路４２の管径範囲は約１０から２５０センチメートルである。
また、本発明の負圧ジェットチューブの吸入チャンバー２０は長さを長くすることにより（すなわち、噴出管３０の射出口３４と吸入チャンバー２０の排出口２６の間の第一距離を増加することにより）、作業員が手動で吸入チャンバー２０を洗浄する頻度を低減する。言い換えると、噴出管３０の射出口３４と吸入チャンバー２０の排出口２６の間の第一距離が長いほど、作業員が手動で吸入チャンバー２０を洗浄する時間間隔が長くなる。例を挙げると、上記の第一距離と第二距離の比の値は例えば０．５から２．５の間であり、好ましくは１から２．５の間又は０．５から１の間、さらに好ましくは０．８６である。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ１０は選択的に混合管６０を含み、そのうち混合管６０の入口端は吸入チャンバー２０に連通する。詳しく言うと、混合管６０の入口端は好ましくは吸入チャンバー２０の排出口２６に連通しており、これにより、第一流体１００と第二流体２００がそれぞれ第一流体管路４０及び噴出管３０を経て吸入チャンバー２０に進入し、且つ吸入チャンバー２０の排出口２６から混合管６０に進入すると、混合管６０は第一流体１００と第二流体２００を混合して混合流体４００を生成する。そのうち、混合流体４００はマイクロバブルを有しているものが好ましく、これにより、汚れを除去する効果を達成する。
混合管６０は、例えば中空柱状管であり、且つ好ましくは円柱状管であるが、これに限らず、その他の形状も同様に本発明に適用できる。混合管６０は好ましくは直管であり、即ち混合管６０のパイプ本体の管径は好ましくは実質的に同じである。但し、その他の形態の混合管６０も同様に本発明に適用できる。混合管６０の長さは実際の需要により調整できることにより、異なる混合効果を達成できる。

本発明の混合管６０は吸入チャンバー２０に直接接続することができる。また、混合管６０は間接的に吸入チャンバー２０に連接することもできる。例えば、混合管６０と吸入チャンバー２０の間は選択的にスリーブ２１を有していてもよく、これにより両者の接合及び／又は構造の安定性を増加する。例を挙げて言うと、本発明の吸入チャンバー２０の底側には排出口２６を有する板体であってもよく、且つこの板体は取り外し可能で側壁２２に連接する、又は一体で側壁２２を形成することができる。
上述の混合管６０は例えばスリーブ２１を経て吸入チャンバー２０に連通することができる。或いは、吸入チャンバー２０の底側もスリーブ２１により構成されてもよく、そのうちスリーブ２１の上端は吸入チャンバー２０の底端に接続し、且つスリーブ２１の底端は混合管６０に接続することにより、混合管６０をスリーブ２１を経て吸入チャンバー２０に連通させることができる。ただし、上述の構造は例を挙げたに過ぎず、本発明を限定するためのものではない。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ１０はさらに選択的に拡散管７０を備え、そのうち拡散管７０の入口端は混合管６０の出口端に連通する。拡散管７０は、好ましくは中空管であり、且つ好ましくは拡散状を呈する漏斗管であり、即ち拡散管７０の構造は上が狭く下が広くなっており、拡散管７０の両側の開口の口径は異なり、且つ好ましくは拡散管７０の入口端の口径が出口端の口径より小ささい。そのうち拡散管７０の入口端と出口端の間の管壁は好ましくは傾斜状を呈しており、即ち徐々に口径を変化させ、あるいは平行に延伸して傾斜状を呈し、傾斜角度は実際の需要により調整することで、異なる拡散効果を達成する。
本発明の負圧ジェットチューブ１０の構造全体あるいは一つ又は複数個の部材の全部又は部分的材質を例にとると、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、塩素化塩化ビニル樹脂（ＣＰＶＣ）、ステンレス鋼であるが、これに限らず、例えばＳＵＳ３０４又はＳＵＳ３１６ステンレス鋼及びそのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）塗布層である。そのうち、吸入チャンバー２０の構造は全部又は部分が透明であってよく、あるいは吸入チャンバー２０の構造は全部又は部分が不透明であってよい。もし吸入チャンバー２０が透明構造を有する場合は、ユーザが肉眼で詰まりが発生しているかを見ることに役立つ。

本発明の拡散管７０は混合管６０に直接的に接続することができる。また、拡散管７０は混合管６０に間接的に接続することもできる。例えば、拡散管７０と混合管６０の間はさらに、選択的にスリーブ７１を有していてもよく、これにより構造の安定性を増加する。そのうちこのスリーブ７１の一端は混合管６０に接続し、もう一端は拡散管７０に接続し、あるいはスリーブ７１は拡散管７０と混合管６０の間の連接箇所に位置する。ただし、上述の構造は例を挙げたに過ぎず、本発明を限定するためのものではない。
この他、本発明の負圧ジェットチューブは一体式又は組み立て式構造であってよく、そのうち吸入チャンバー２０、噴出管３０、混合管６０及び／又は拡散管７０は一体式又は組み立て式構造である。組み立て式構造の拡散管を例にとると、本発明の拡散管７０は２個又は２個以上の管体を接続して構成してもよい。ただし、上述の構造は例を挙げたに過ぎず、本発明を限定するためのものではない。

本発明の別の技術的特徴は、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ１０はさらに少なくとも一つの洗浄部材５０を含むことにある。洗浄部材５０は好ましくは第三流体管路４４に直接的に又は間接的に接続して第三流体管路４４に連通し、そのうち第三流体管路４４の別の側は、例えば第三流体供給槽（図示せず）に連通することにより、第三流体３００を供給して吸入チャンバー２０及び／又は第一流体管路４０に進入させる。
上述の第二流体２００は噴出管３０の底端の射出口３４から噴出され且つ混合管６０中に進入するため、射出口３４の下方及び／又は上方まで固体粒子が沈積して詰まり現象が発生する可能性がある。よって、洗浄部材５０のより好ましい設置位置は、噴出管３０の射出口３４の上方であり、且つ更に好ましくは吸入チャンバー２０の上端及び噴出管３０の射出口３４の間である。このようにすることで、負圧ジェットチューブの洗浄及び固体粒子が負圧ジェットチューブに沈積するのを除去又は避けることができる。ただし、上述の洗浄部材５０の設置位置は例を挙げたに過ぎず、本発明を限定するためのものではなく、洗浄部材５０は吸入チャンバー２０の上端及び噴出管３０の射出口３４の間に設けてもよく、負圧ジェットチューブの洗浄及び固体粒子が負圧ジェットチューブに沈積するのを除去又は回避するという効果を達成する。

この他、洗浄部材５０又は第三流体管路４４は、例えば制御部材（図示せず）により制御されてもよく、これにより、第三流体管路４４は洗浄部材５０を介して第三流体３００を供給するか又は供給を停止することができる。制御部材は例えば、制御器に吸い上げポンプ又は電動弁を合わせたものであるが、これに限らない。制御部材は従来技術を採用してもよいため、ここでは述べない。
洗浄部材５０の型式は特に限定しないが、単一液柱又は複数の液柱を噴出できれば、いずれも本発明に適用できる。例を挙げて言うと、洗浄部材５０は、例えば噴出口、ノズル、管体、開口又はその他の適切な洗浄部材であり、本発明の洗浄部材５０が選択的に第三流体３００を噴出して吸入チャンバー２０及び／又は第一流体管路４０を洗浄できれば、本発明に適用することができる。洗浄部材５０は好ましくは第三流体３００を水平に噴出する。即ち第三流体３００は好ましくは第二流体２００が吸入チャンバー２０に進入する方向に実質的に垂直であり、より好ましいすすぎ洗浄の効果を達成するが、この限りではなく、第三流体３００は吸入チャンバー２０の吸入口２４及び／又は吸入チャンバー２０の排出口２６に向かって傾斜状を呈していてもよく、あるいは第二流体２００が吸入チャンバー２０に進入する方向に平行でもよく、固体詰まりさえ有効に除去できれば、本発明に適用することができる。上記は例を挙げたにすぎず、本発明を限定するものではく、即ち各種の洗浄方式と設計はいずれも本発明の範疇に属する。

また、洗浄部材５０は、例えば吸入チャンバー２０上に設けてもよく、第一流体管路４０上に設けてもよく、あるいは吸入チャンバー２０及び第一流体管路４０上に同時に設けてもよい。あるいは、洗浄部材５０は、噴出管３０又は第一流体管路４０上に設けてもよく、このとき第三流体３００は第三流体管路４４により供給され、又は噴出管３０又は第一流体管路４０により供給されてもよい。あるいは、洗浄部材５０は、負圧ジェットチューブ１０のいずれの位置あるいは吸入チャンバー２０から距離があるところに設けてもよい。言い換えると、どの構造、どの型式、どの設置位置又はどの数量の洗浄部材５０であっても、第三流体３００を選択的に噴出し、吸入チャンバー２０及び／又は第一流体管路４０を洗浄できれば、いずれも本発明に適用することができる。
また、第三流体３００の材料と供給源は第二流体２００と同じか、あるいは異なっていてもよい。

加えて、洗浄部材５０の数は実際の需要により定めることができ、１つ又は複数個であってよい。洗浄部材５０の数が複数個である場合、洗浄部材５０は例えば、同じ水平面（単層分布）又は異なる水平面（多層分布）に分布することができ、等角度分布であってもよく、これにより、第三流体３００を等角度で噴出する。
洗浄部材５０の数が３個であることを例にとると、この３個の洗浄部材５０の間の夾角は好ましくは１２０度である。同様の理由で、本発明の洗浄部材５０は等角度分布に限らず、洗浄部材５０は非等角度分布であってもよい。洗浄部材５０の数が３個であることを例にとると、この３個の洗浄部材５０の設置位置は、好ましくは２個の洗浄部材５０が吸入チャンバー２０に位置し、１個の洗浄部材５０が第一流体管路４０に位置し、第一流体管路４０に固体粒子の沈積が生成しそうな箇所、例えば湾曲箇所がある場合、洗浄部材５０は好ましくは第一流体管路４０の湾曲箇所に位置する。
また、本発明において、これら洗浄部材５０の一部又は全部の洗浄部材５０は、例えば第三流体管路４４又はその他の管路により直列に連通、並列に連通していてもよく、あるいはこれら洗浄部材５０中の一部又は全部の洗浄部材５０は、お互いに連通せず独立して作動することもできる。

例を挙げると、洗浄部材５０は、例えば市販の三方コネクタ又は三方弁であってよく、あるいは市販の三方コネクタ又は三方弁により順番に第三流体管路４４に連通し、これにより、第三流体管路４４が供給する第三流体３００は、同時に又は順番に洗浄部材５０によって吸入チャンバー２０及び／又は第一流体管路４０中の、詰まりが生成する可能性があるかすでに生成している位置に、高速で吹き付けられる。また、第三流体管路４４が洗浄部材５０に第三流体３００を供給する方法は、例えば上記負圧の数値に基づいたもの、例えば負圧の数値が所定の数値範囲を超えているかを判断するか、及び／又は時間設定及び／又は頻度設定により、例えば定時／定頻度に基づき、手動式操作又は自動式操作を行ってもよい。
判断数値を例にとると、本発明の負圧ジェットチューブ１０はさらに圧力センサ（図示せず）を増設してもよく、好ましくは吸入チャンバー２０又は第一流体管路４０に設けることにより、負圧の数値を読み取り、ユーザに手動操作させることができる。或いは、上述の制御部材はこの負圧の数値により、所定の数値範囲にあるかを判断し、結果が否であれば、第三流体３００の供給を自動的に開始することで、固体詰まりを除去する。
当業者は、本発明の開示内容に基づいて、どのように洗浄部材５０を制御して洗浄効果を生むのかを明確に理解しているはずなので、ここでは別途述べない。以上をまとめると、本発明の洗浄部材５０はどの現有の構造又は技術も採用でき、固体詰まりの洗浄、予防又は除去の効果を達成する。

本発明の技術的特徴は、洗浄部材５０が吸入チャンバー２０が実質的に負圧を有する状況で第三流体３００を噴出して自己洗浄の効果を達成することができるという点であり、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ装置は設備全体が機械停止しない運転状態で自動粉塵洗浄を行い、汚れ除去作業をするとともに、実質的に負圧ジェットチューブ１０の負圧状態を保持する。
ただし、本発明は同様に上述の方法に限らず、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ装置は実際の需要に基づき、吸入チャンバー２０が実質的に負圧を有しない状況でも第三流体３００を噴出することができ、即ち設備全体が機械停止する状態でさらに自動粉塵洗浄して、汚れを除去する作業を行うこともできる。

さらに、本発明の別の技術的特徴は、第一流体管路４０上にさらに１つ又は複数のジェットヘッド５００を設け、且つジェットヘッド５００の噴射の方向は、例えば固定式又は可動式であり、且つ例えば持続的に又は間欠的に気体５１０（第四流体）を第一流体管路４０に吹き込むことである。例を挙げると、ジェットヘッド５００は例えば直接第一流体管路４０上に設けられて、噴射の方向を固定してもよく、或いはジェットヘッド５００は例えば可動フェルール５２０（図８に示すとおり）又は可撓性コネクタを介すことにより、気体５１０が第一流体管路４０に吹き込む方向又は角度を調整してもよい。そのうち、ジェットヘッド５００は第一流体１００が吸入チャンバー２０に吸入される方向に対して第二夾角θ２がある方向で第一流体管路４０に気体５１０を供給する。この第二夾角θ２は、例えば４５度から９１度の間であり、より好ましくは８０度から９１度の間であり、さらに好ましくは８５度から９１度の間である。
また、ジェットヘッド５００は好ましくは、第一流体管路４０の断面に平行の接線方向に沿って気体５１０を第一流体管路４０に吹き入れ、且つジェットヘッド５００は好ましくは持続的に気体５１０を第一流体管路４０に吹き入れる。これにより、上から下へ第一流体管路４０に沿って流動する螺旋気流を生む。ジェットヘッド５００から吹き出される気体５１０は例えば、窒素、加熱窒素ガスであってよく、気体５１０の流量は、例えば０ＳＬＭから５００ＳＬＭの間であり、好ましくは０ＳＬＭから２００ＳＬＭの間であり、さらに好ましくは０ＳＬＭから６０ＳＬＭの間である。

例を挙げると、ジェットヘッド５００は、例えば市販の三方コネクタ又は三方弁であってよい。ジェットヘッド５００の数が複数である場合は、市販の三方コネクタ又は三方弁により順に第四流体管路５５に連通することにより、第四流体管路５５が供給する第四流体（気体５１０）はジェットヘッド５００から第一流体管路４０に高速で吹き付けられ、これにより、洗浄部材５０は洗浄過程で第一流体管路４０に残留した水分を除去し、固体粒子の沈積を防ぐことができる。また、複数のジェットヘッド５００は、例えば第一流体管路４０の異なる高さに設けられてよく、且つ例えば第一流体管路４０を囲むように設けられてもよい。好ましくは、ジェットヘッド５００が噴出する気体は第一流体管路４０の管壁に沿って流動する螺旋気流であってよく、これにより第一流体管路４０に残留した水分を除去することができるだけでなく、また水分、固体粒子及びプロセス排気を螺旋気流に従って吸入チャンバー２０に流入させることができる。なお、ジェットヘッド５００が吹き出す気体は上述の螺旋気流に限定されるものではなく、例えば非螺旋気流であってもよい。

排気処理プロセスを例にとると、第一流体１００は好ましくは気体であり、例えば排気等廃ガスであり、且つ例えば半導体製造過程において生まれるプロセス気体であり、第二流体２００は好ましくは液体であり、例えば、液体水、水を含む溶液又はその他の洗浄液体であり、例えばアルカリ性溶液である。例を挙げて言うと、淡水からなる洗浄液は実際に多くの埃や固体粒子の捕捉に応用するに足り、そのうち洗浄液の水溶液は埃又は固体粒子を濡らして捕捉する。この他、淡水と水酸化ナトリウム又はその他の中和剤（例えば石灰）からなる洗浄液は、大量の酸性物質、例えば塩酸、硫酸又は排気中のその他の酸を含む成分を有効的に取り出し及び中和することができる。塩酸及び硫酸等の酸性物質は非常に水に溶け易いため、水からなる洗浄液に適切なアルカリ、例えば水に溶解する水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）_２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）及び／又は炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）が存在すれば、各種生産源中の酸性成分を吸収及び中和して、酸性溶液の形成を降下させることができる。

本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ１０が処理槽８０中に（図９に示すとおり）設けられることによって、排気処理装置を構成する場合、第二流体２００の組成成分は好ましくは処理予定の第一流体１００（例えば気体）に基づいて決定され、且つ第二流体２００（例えば液体）は好ましくは処理槽８０中に収容されるとともに、例えば管路循環により噴出管３０に供給され射出口３４から噴出され、ベンチュリ管原理により高負圧を生じ第一流体管路４０中の第一流体１００（気体）を吸入し、水気混合流体を形成する。
水気混合流体が混合管６０、拡散管７０に進入し、又は処理槽８０中の第二流体２００に進入すると、第一流体１００（気体）は圧力変化によりマイクロバブルに切り分けられ、且つ直線運動となるので、エネルギー使用効率が高い。この他、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ装置は設備全体が機械停止しない運転状態で自動粉塵洗浄し、汚れを除去する作業を行うことができ、即ち本発明は負圧値を実時間保持でき、且つより低い排気モータ効率を実時間保持できる。よって、ＰＭ２．５微粒子を例にとると、本発明は９７％の除去率を実時間保持でき、且つ省エネ効果を有する。

本発明の各種実施形態において、第三流体３００は例えば気体、液体又は気体混合液体であってよく、上述の気体は例えば、空気、窒素、不活性気体又はその他適切な気体であってよく、液体は例えば液体水、水を含む溶液又はその他適切な溶液等の洗浄液であってよいが、これに限らない。例を挙げて言うと、第三流体３００は交替で供給交換される気体及び液体であってよく、例えば気体を一定時間供給したのち、液体をまた一定時間供給し、続けて再度気体を一定時間供給するといったものより類推されるものである。例を挙げて言うと、第三流体３００が気体であるとき、洗浄部材５０が噴出する第三流体３００の流量範囲は約２００ＳＬＭから４，０００ＳＬＭである。第三流体３００が液体であるとき、洗浄部材５０から噴出される第三流体３００の流量範囲は約２００ＳＬＭから４，０００ＳＬＭである。

上述した、本発明の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブには、次のような一つ又は複数のメリットがある。
（１）本発明の負圧ジェットチューブは高負圧を生成させて気体を吸入し、流体管路の固体粒子詰まりの問題を解決することができる。
（２）本発明の負圧ジェットチューブは自己洗浄機能を有し、設備全体が機械停止しない運転状態において粉塵の自動洗浄、汚れの除去作業を行うことができる。
（３）本発明の負圧ジェットチューブは気体又は液体の噴射により、負圧ジェットチューブ及び第一流体管路の管壁上の固体詰まりを自分で洗浄除去する。
（４）本発明において、第二流体の噴射の方向に比べて、第一流体が吸入される方向は傾斜を呈することにより、第一流体管路中の固体粒子の沈積を防ぐことができる。
（５）本発明の負圧ジェットチューブは気体を第一流体管路に向かって噴出し、洗浄過程で第一流体管路中に残った水分を除去することにより、固体粒子の沈積を防止することができる。
（６）本発明の負圧ジェットチューブは吸入チャンバーの長さを長くすることができるため、作業員が手動で吸入チャンバーを洗浄する頻度を減らすことができる。
（７）本発明の負圧ジェットチューブ装置全体は、消耗部材がなく、断裂の危険がなく、使用寿命が長く、且つ部材の交換も便利である。

以上の記述は例を挙げたものにすぎず、限定するものではない。本発明の精神及び範疇から逸脱しない、それに対して行ういかなる同等効果の修正又は変更も、添付の特許請求の範囲に含まれる。

１０ 負圧ジェットチューブ
２０ 吸入チャンバー
２１ スリーブ
２２ 側壁
２４ 吸入口
２６ 排出口
３０ 噴出管
３２ 吸込口
３４ 射出口
４０ 第一流体管路
４２ 第二流体管路
４４ 第三流体管路
５０ 洗浄部材
５５ 第四流体管路
６０ 混合管
７０ 拡散管
８０ 処理槽
７１ スリーブ
１００ 第一流体
２００ 第二流体
３００ 第三流体
４００ 混合流体
５００ ジェットヘッド
５１０ 気体
５２０ 可動フェルール
θ１ 第一夾角
θ２ 第二夾角

Claims (13)

1. 側壁に第一流体管路に連通するための少なくとも一つの吸入口を有す吸入チャンバーと、
   射出口が前記吸入チャンバー中に設けられ、且つ第二流体を噴出することにより、前記吸入チャンバーに負圧を生じさせて、前記第一流体管路中の第一流体を前記吸入チャンバーに進入させ、前記第一流体が前記吸入チャンバーに吸入される方向と第二流体の噴射の方向との間に第一夾角がある噴出管と、
   選択的に第三流体を提供して、前記吸入チャンバー及び／又は前記第一流体管路を洗浄する少なくとも一つの洗浄部材と、を備える、
   長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
2. 前記第一流体管路上に固定的に設けられ、気体を前記第一流体管路に吹き込む少なくとも一つのジェットヘッドをさらに備える請求項１に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
3. 前記第一流体管路上に移動可能に設けられ、気体を前記第一流体管路に吹き込む少なくとも一つのジェットヘッドをさらに備える請求項１に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
4. 前記ジェットヘッドは可動フェルール又は可撓性コネクタを介して前記第一流体管路上に設けられ、前記気体を前記第一流体管路に吹き込む請求項３に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
5. 前記ジェットヘッドは前記第一流体が前記吸入チャンバーに吸入される方向に対して第二夾角がある方向で前記気体を前記第一流体管路に供給する請求項２乃至４のいずれか一項に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
6. 前記ジェットヘッドは前記第一流体管路の断面に平行の接線方向に沿って前記気体を前記第一流体管路に吹き込む請求項２乃至４のいずれか一項に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
7. 前記ジェットヘッドは持続的に又は間欠的に前記気体を前記第一流体管路に吹き込む請求項２乃至４のいずれか一項に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
8. 前記第一夾角は２０度から９０度の間である請求項１に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
9. 前記第二夾角は４５度から９１度の間である請求項５に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
10. 前記第一流体と前記第二流体を混合して混合流体を生成させるための、前記吸入チャンバーに連通する混合管をさらに備える請求項１に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
11. 前記混合流体を吹きかけるための、前記混合管に連通する拡散管をさらに備える請求項１０に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
12. 前記少なくとも一つの洗浄部材の数は複数個であり、且つ一部又は全部の前記洗浄部材は直列に連通し、並列に連通し、又は互いに連通していない請求項１に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。
13. 前記少なくとも一つの洗浄部材は前記負圧の数値及び／又は時間設定及び／又は頻度設定に基づき、前記吸入チャンバーが実質的に前記負圧を有する又は有さない状況で前記第三流体を噴出する請求項１に記載の長時間作用型自己洗浄負圧ジェットチューブ。

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