JP2557217Y2 - 液体ヘリウム液化冷凍装置冷媒循環用エジェクター - Google Patents
液体ヘリウム液化冷凍装置冷媒循環用エジェクターInfo
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- JP2557217Y2 JP2557217Y2 JP1990005257U JP525790U JP2557217Y2 JP 2557217 Y2 JP2557217 Y2 JP 2557217Y2 JP 1990005257 U JP1990005257 U JP 1990005257U JP 525790 U JP525790 U JP 525790U JP 2557217 Y2 JP2557217 Y2 JP 2557217Y2
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- Japan
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- nozzle
- inner diameter
- ratio
- ejector
- refrigeration system
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、極低温域の冷媒を循環させるためのヘリウ
ム液化冷凍装置冷媒循環用エジェクターに関するもので
ある。
ム液化冷凍装置冷媒循環用エジェクターに関するもので
ある。
（従来の技術） 従来、ヘリウム液化冷凍装置において、特に極低温域
で冷媒を循環させるための流体機械として第１図に示す
エジェクターが公知である。
で冷媒を循環させるための流体機械として第１図に示す
エジェクターが公知である。
このエジェクターは駆動流体である高圧の１次流体を
噴出させるノズル１と、被駆動流体である２次流体の入
口２と１次,2次流体を混合させる混合器部３と、この混
合流体をエジェクター外に出すディフューザ４とを備え
ている。
噴出させるノズル１と、被駆動流体である２次流体の入
口２と１次,2次流体を混合させる混合器部３と、この混
合流体をエジェクター外に出すディフューザ４とを備え
ている。
そして、高圧の１次流体をノズル１から噴出させて膨
張させることにより、この流体の有する熱エネルギの速
度エネルギへの変換が行われる。このため、ノズル１を
出た１次流体の圧力は低下し、この低圧部に２次流体が
導かれ、混合器部３にて高速の１次流体との混合が行わ
れる。さらに、２次流体は１次流体との間の運動量の変
換により加速され、１次流体と２次流体との高速の混合
流体はディフューザ４にて減速され、速度エネルギの圧
力への変換が行われ、ここから送り出される。
張させることにより、この流体の有する熱エネルギの速
度エネルギへの変換が行われる。このため、ノズル１を
出た１次流体の圧力は低下し、この低圧部に２次流体が
導かれ、混合器部３にて高速の１次流体との混合が行わ
れる。さらに、２次流体は１次流体との間の運動量の変
換により加速され、１次流体と２次流体との高速の混合
流体はディフューザ４にて減速され、速度エネルギの圧
力への変換が行われ、ここから送り出される。
このように、エジェクターは高速で１次流体をノズル
１より噴出し、その噴流によって２次流体を吸引し、混
合器部３内で両者を混合してからディフューザ４で昇圧
して、外部へ出すもので、２次流体の圧縮或は輸送に用
いられ、機械式循環ポンプや排気ポンプに比べ稼動部が
ないので、長期運転において信頼性が高いことが特長で
ある。
１より噴出し、その噴流によって２次流体を吸引し、混
合器部３内で両者を混合してからディフューザ４で昇圧
して、外部へ出すもので、２次流体の圧縮或は輸送に用
いられ、機械式循環ポンプや排気ポンプに比べ稼動部が
ないので、長期運転において信頼性が高いことが特長で
ある。
（考案が解決しようとする課題） 一般的に、上記エジェクターの性能は１次流体の流量
Ｇ1と２次流体の流量Ｇ2との比、即ち循環比Ｇ2/G1の大
小により判断され、この循環比Ｇ2/G1が大きい程良いと
されている。
Ｇ1と２次流体の流量Ｇ2との比、即ち循環比Ｇ2/G1の大
小により判断され、この循環比Ｇ2/G1が大きい程良いと
されている。
例えば、CRYOGENICS,8月号（1978）第494頁に、最適
なエジェクター寸法として、混合器部入口部角度θ1:60
°〜90°，ディフューザ出口部角度θ2:8°〜10°，混
合器部長さＬ1：（６〜10）×dM（dM:混合器部内径），
ディフューザ長さＬ2：（６〜７）（ｄ0−dM）（ｄ0：
ディフューザ出口部内径）が示されている。また、循環
比Ｇ2/G1が、（ノズル断面積／混合器部入口部断面積）
に反比例することが、上記文献により実験的に知られて
いるが、ノズル喉部長さt,ノズル内径dNにどのように影
響されるかは未だ分かっていない。
なエジェクター寸法として、混合器部入口部角度θ1:60
°〜90°，ディフューザ出口部角度θ2:8°〜10°，混
合器部長さＬ1：（６〜10）×dM（dM:混合器部内径），
ディフューザ長さＬ2：（６〜７）（ｄ0−dM）（ｄ0：
ディフューザ出口部内径）が示されている。また、循環
比Ｇ2/G1が、（ノズル断面積／混合器部入口部断面積）
に反比例することが、上記文献により実験的に知られて
いるが、ノズル喉部長さt,ノズル内径dNにどのように影
響されるかは未だ分かっていない。
本考案は、このノズル喉部長さt,ノズル内径dNの最適
値を求めることを課題としてなされたもので、最大の循
環比を得ることが可能としたヘリウム液化冷凍装置冷媒
循環用エジェクターを提供しようとするものである。
値を求めることを課題としてなされたもので、最大の循
環比を得ることが可能としたヘリウム液化冷凍装置冷媒
循環用エジェクターを提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本考案は、ノズル内径dN
を1.0〜3.0mm、ノズル内径dNと混合器部内径dMとの比の
平方（dN/dM）2を0.02〜0.04、ノズル喉部長さｔとノズ
ル内径dNの比（t/dN）を0.4〜0.7の範囲内として形成し
た。
を1.0〜3.0mm、ノズル内径dNと混合器部内径dMとの比の
平方（dN/dM）2を0.02〜0.04、ノズル喉部長さｔとノズ
ル内径dNの比（t/dN）を0.4〜0.7の範囲内として形成し
た。
（実施例） 次に、本考案の一実施例を図面にしたがって説明す
る。
る。
本考案に係るヘリウム液化冷凍装置冷媒循環用エジェ
クターは、形態に関する限り、第１図に示すエジェクタ
ーと実質的に変わることろはなく、上記同様にノズル1,
2次流体の入口2,混合器部3,ディフューザ４とを備えて
いる。
クターは、形態に関する限り、第１図に示すエジェクタ
ーと実質的に変わることろはなく、上記同様にノズル1,
2次流体の入口2,混合器部3,ディフューザ４とを備えて
いる。
寸法に関しては、ノズル内径dNは1.0〜3.0mm,ノズル
内径dNと混合器部内径dMとの比の平方（dN/dM）2は約0.
025,ノズル１と混合器部３との間の距離ｌは２〜8mmで
ある。
内径dNと混合器部内径dMとの比の平方（dN/dM）2は約0.
025,ノズル１と混合器部３との間の距離ｌは２〜8mmで
ある。
ここで、ノズル内径dNは１次流体の流量を定める因子
であり、この流量の実用的範囲よりノズル径の寸法が定
まっている。また、（dN/dM）2はノズル１の断面積と混
合器部３の断面積の比を示しており、この値が小さい
程、循環比（Ｇ2/G1）は大きくなり、好ましいが、製造
上の制約から無制限には小さくできず、上記の値となっ
ている。
であり、この流量の実用的範囲よりノズル径の寸法が定
まっている。また、（dN/dM）2はノズル１の断面積と混
合器部３の断面積の比を示しており、この値が小さい
程、循環比（Ｇ2/G1）は大きくなり、好ましいが、製造
上の制約から無制限には小さくできず、上記の値となっ
ている。
さらに、ノズル喉部長さｔとノズル内径dNの比（t/d
N）については、第２図（横軸：比（t/dN），縦軸：循
環比Ｇ2/G1）に示す曲線に基き定めてあり、同図中各曲
線は第３図および表１に示すノズル1aに関するデータよ
り求めたものである。
N）については、第２図（横軸：比（t/dN），縦軸：循
環比Ｇ2/G1）に示す曲線に基き定めてあり、同図中各曲
線は第３図および表１に示すノズル1aに関するデータよ
り求めたものである。
図から明らかなように、各曲線は比（t/dN）が0.5〜
0.6近辺で最大となっており、0.1程度のばらつきを考慮
して、本考案では比（t/dN）を0.4〜0.7の範囲内にして
ある。
0.6近辺で最大となっており、0.1程度のばらつきを考慮
して、本考案では比（t/dN）を0.4〜0.7の範囲内にして
ある。
設計に際しては、必要流量からノズル内径dNを決めた
後、ノズル喉部長さｔを、0.4≦t/dN≦0.7となるように
決めると、循環比を最大にすることができる。
後、ノズル喉部長さｔを、0.4≦t/dN≦0.7となるように
決めると、循環比を最大にすることができる。
なお、ノズル喉部長さｔが長くなると、この間でノズ
ル入口圧力の減少が起こり、循環に寄与するエネルギー
が減少するために循環量は減る。
ル入口圧力の減少が起こり、循環に寄与するエネルギー
が減少するために循環量は減る。
したがって、ノズル喉部長さｔは短い程良いと思われ
るが、現実には約ｔ＝０の場合を想定するとエッジの効
果が発生し、逆に圧力損失を大きくすることが考えられ
る。
るが、現実には約ｔ＝０の場合を想定するとエッジの効
果が発生し、逆に圧力損失を大きくすることが考えられ
る。
（考案の効果） 以上の説明より明らかなように、本考案によれば、ノ
ズル内径dNを1.0〜3.0mm、ノズル内径dNと混合器部内径
dMとの比の平方（dN/dM）2を0.02〜0.04、ノズル喉部長
さｔとノズル内径dNの比（t/dN）を0.4〜0.7の範囲内と
して形成してある。
ズル内径dNを1.0〜3.0mm、ノズル内径dNと混合器部内径
dMとの比の平方（dN/dM）2を0.02〜0.04、ノズル喉部長
さｔとノズル内径dNの比（t/dN）を0.4〜0.7の範囲内と
して形成してある。
このため、上述のデータによって示されるように、プ
ロセス条件に関係なく最大の循環比、即ち循環効率が得
られるという効果を奏する。
ロセス条件に関係なく最大の循環比、即ち循環効率が得
られるという効果を奏する。
第１図はエジェクターの断面図、第２図は比t/dNと循環
比との関係を示すグラフ、第３図はノズルの部分拡大断
面図である。 1,1a……ノズル、ｔ……ノズル喉部長さ、dN……ノズル
内径、dM……混合器部内径
比との関係を示すグラフ、第３図はノズルの部分拡大断
面図である。 1,1a……ノズル、ｔ……ノズル喉部長さ、dN……ノズル
内径、dM……混合器部内径
Claims (1)
- 【請求項１】ノズル内径dNを1.0〜3.0mm、ノズル内径dN
と混合器部内径dMとの比の平方（dN/dM）2を0.02〜0.0
4、ノズル喉部長さｔとノズル内径dNの比（t/dN）を0.4
〜0.7の範囲内として形成したことを特徴とする液体ヘ
リウム液化冷凍装置冷媒循環用エジェクター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990005257U JP2557217Y2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 液体ヘリウム液化冷凍装置冷媒循環用エジェクター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990005257U JP2557217Y2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 液体ヘリウム液化冷凍装置冷媒循環用エジェクター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0397600U JPH0397600U (ja) | 1991-10-08 |
| JP2557217Y2 true JP2557217Y2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=31508974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990005257U Expired - Lifetime JP2557217Y2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 液体ヘリウム液化冷凍装置冷媒循環用エジェクター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557217Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5316057B2 (ja) * | 2009-02-18 | 2013-10-16 | ダイキン工業株式会社 | 噴射ノズル、タービン発電機及びエジェクタ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50109209U (ja) * | 1974-02-13 | 1975-09-06 | ||
| JPS5299342U (ja) * | 1975-12-29 | 1977-07-27 |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP1990005257U patent/JP2557217Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0397600U (ja) | 1991-10-08 |
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