JP2903034B2 - コンビネーシヨンジエツト真空発生装置 - Google Patents
コンビネーシヨンジエツト真空発生装置Info
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- JP2903034B2 JP2903034B2 JP6137725A JP13772594A JP2903034B2 JP 2903034 B2 JP2903034 B2 JP 2903034B2 JP 6137725 A JP6137725 A JP 6137725A JP 13772594 A JP13772594 A JP 13772594A JP 2903034 B2 JP2903034 B2 JP 2903034B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明による真空発生装置は真空
２ｍｍＨｇより６０ｍｍＨｇ前後迄の真空稼働範囲であ
り、更に吸引ガスの超音速下での作動であつてこの為大
量抽気を容易にし毎時１０００Ｋｇ程度の抽気能力を持
ち、抽気ガスが蒸気の場合も含め大気圧への直接放出が
可能である事から、真空冶金、乾燥、蒸溜、脱臭、抽
出、分離、等等、大型真空抽気設備は勿論１００℃以下
の蒸気利用を可能にしている事から、ボイラー設備を持
たない小規模産業分野をも含め産業上広い範囲の稼働分
野をもつ設備である。
２ｍｍＨｇより６０ｍｍＨｇ前後迄の真空稼働範囲であ
り、更に吸引ガスの超音速下での作動であつてこの為大
量抽気を容易にし毎時１０００Ｋｇ程度の抽気能力を持
ち、抽気ガスが蒸気の場合も含め大気圧への直接放出が
可能である事から、真空冶金、乾燥、蒸溜、脱臭、抽
出、分離、等等、大型真空抽気設備は勿論１００℃以下
の蒸気利用を可能にしている事から、ボイラー設備を持
たない小規模産業分野をも含め産業上広い範囲の稼働分
野をもつ設備である。
【０００２】
【従来の技術】戦後の真空発生装置の主流は大量抽気高
真空への対応は勿論低真空小容量抽気に至る迄、殆どの
設備は蒸気エゼクターによつて占められていたが、オイ
ルシヨツクを機に次第に機械的な回転体をもつ真空ポン
プに置き換えられ、高真空大容量抽気は末だに蒸気エゼ
クターが使用されているが、他の大部分は回転体をもつ
真空ポンプに転換使用されている。機械的な真空ポンプ
の大量抽気には問題もあるが、抽気ガスが空気等凝縮性
ガス混入の少ない場合に比較的大幅に使用されておる
が、蒸気等の凝縮性ガス混入の場合圧縮行程中にミスト
の発生があり、圧縮室の温度も比較的高くこの為所望の
真空度が得られにくくなり此の対策として、ポンプの直
前にコールドトラツプ等を設置して冷水若しくは冷凍機
等の使用により、事前にミストの除去を行つているが、
真空度が高い程ミストの除去は極めてむづかしく、比容
積の大きいガスへの熱伝達である為設備の大型化複雑化
は避けられず、これ等凝縮ガスを含む直接高真空抽気へ
の要望は極めて高い。
真空への対応は勿論低真空小容量抽気に至る迄、殆どの
設備は蒸気エゼクターによつて占められていたが、オイ
ルシヨツクを機に次第に機械的な回転体をもつ真空ポン
プに置き換えられ、高真空大容量抽気は末だに蒸気エゼ
クターが使用されているが、他の大部分は回転体をもつ
真空ポンプに転換使用されている。機械的な真空ポンプ
の大量抽気には問題もあるが、抽気ガスが空気等凝縮性
ガス混入の少ない場合に比較的大幅に使用されておる
が、蒸気等の凝縮性ガス混入の場合圧縮行程中にミスト
の発生があり、圧縮室の温度も比較的高くこの為所望の
真空度が得られにくくなり此の対策として、ポンプの直
前にコールドトラツプ等を設置して冷水若しくは冷凍機
等の使用により、事前にミストの除去を行つているが、
真空度が高い程ミストの除去は極めてむづかしく、比容
積の大きいガスへの熱伝達である為設備の大型化複雑化
は避けられず、これ等凝縮ガスを含む直接高真空抽気へ
の要望は極めて高い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】真空中のガスを排出す
る吸入作動は大気圧下の気体容積の数百倍の容積をもつ
た極めて希薄なガス体の取り扱いであり、結局力の取り
組みでなく容積との取り組みであり此の面から多く使用
されている回転体による真空ポンプは大きな容積を持つ
希薄なガス体の吸入には不向きであり、此の点断熱膨張
によつて超音速蒸気流を作り此の流れによつて起こされ
る作動吸入方式は、比容積が大きいことによる加速度へ
の効果は大きく、真空抽気方法として蒸気エゼクターに
よる吸引方式が最適であらう。但し蒸気エゼクターの圧
縮は極めて性能が悪く解決すべき課題は抽気ガスを吸引
し、如何にして吸入加速された以後の超音速下にある混
合ガス流の圧縮方法を作動効果の良い方法にすること
が、問題を解決する課題である。
る吸入作動は大気圧下の気体容積の数百倍の容積をもつ
た極めて希薄なガス体の取り扱いであり、結局力の取り
組みでなく容積との取り組みであり此の面から多く使用
されている回転体による真空ポンプは大きな容積を持つ
希薄なガス体の吸入には不向きであり、此の点断熱膨張
によつて超音速蒸気流を作り此の流れによつて起こされ
る作動吸入方式は、比容積が大きいことによる加速度へ
の効果は大きく、真空抽気方法として蒸気エゼクターに
よる吸引方式が最適であらう。但し蒸気エゼクターの圧
縮は極めて性能が悪く解決すべき課題は抽気ガスを吸引
し、如何にして吸入加速された以後の超音速下にある混
合ガス流の圧縮方法を作動効果の良い方法にすること
が、問題を解決する課題である。
【０００４】
【蒸気エゼクターの圧縮比向上対策】蒸気エゼクターに
於ける作動エネルギーの源である断熱落差によつて超音
速蒸気流は得られる反面、発生するミストの量も多く此
のミストが以後の圧縮効果に大きな障害をもたらす、即
ち７Ｋｇ／ｃｍ２ａの圧力を持つ飽和蒸気を１０ｍｍＨ
ｇ迄断熱膨張の場合蒸気速度１３００ｍ／秒、ミスト発
生量は使用蒸気量の２５％前後となり、この気液混相流
の中での断熱圧縮に問題が多い事から、圧縮比向上対策
として圧縮工程前の系内よりの蒸気ミストの除去、或い
はデフユーザー内でのミストの蒸発等圧縮実験と解析と
によつて、種々のデーターは得られたものの約十年にわ
たる積み上げられた成果は極めて小さく、結局圧力の回
復は作動蒸気量の増加につながり結果として、蒸気エゼ
クター理論の根幹である末拡がりデフユーザーによる断
熱圧縮方式を断念した。
於ける作動エネルギーの源である断熱落差によつて超音
速蒸気流は得られる反面、発生するミストの量も多く此
のミストが以後の圧縮効果に大きな障害をもたらす、即
ち７Ｋｇ／ｃｍ２ａの圧力を持つ飽和蒸気を１０ｍｍＨ
ｇ迄断熱膨張の場合蒸気速度１３００ｍ／秒、ミスト発
生量は使用蒸気量の２５％前後となり、この気液混相流
の中での断熱圧縮に問題が多い事から、圧縮比向上対策
として圧縮工程前の系内よりの蒸気ミストの除去、或い
はデフユーザー内でのミストの蒸発等圧縮実験と解析と
によつて、種々のデーターは得られたものの約十年にわ
たる積み上げられた成果は極めて小さく、結局圧力の回
復は作動蒸気量の増加につながり結果として、蒸気エゼ
クター理論の根幹である末拡がりデフユーザーによる断
熱圧縮方式を断念した。
【コンビネーシヨンジエツトに依る圧縮効果】デフユー
ザースロート部を通過する超音速の蒸気ガスの混合気流
は、凝縮チヤンバーに導かれてジエツト水との衝撃接触
を行はせ、速度並びに熱エネルギーの水への転換授受に
よつて、容積の急激な減少に伴う仝チヤンバー内への吸
引作用を起させることで、大幅な作動蒸気量の減少を計
る事が出来た。噴出水流速度の数十倍の速度を持つガス
混合蒸気流は噴出する水流との、激しい追突衝撃接触が
行われ凝縮に伴う減圧と速度エネルギーによるガス圧縮
とともに、水流中への微細気泡の分散混合を果たし水へ
の加速と温度上昇へのエネルギー授受が行われ、水の蒸
気圧迄の一次圧縮の役割を果たし、以後加速された気液
混合水流の速度エネルギーによつて、二次圧力への圧力
回復が計られ凝縮チヤンバー出口に設置されたジエツト
水マウスリングを通過させ二次圧縮を完了させ大気圧下
に放出する。このデフユーザースロート以後の圧力の回
復はコンビネーシヨンジエツト効果による背圧減衰効果
と共に吸引した抽気ガスを含む混合ガスのトータルエネ
ルギー、即ち速度と熱エネルギーの完全利用に依つて作
動蒸気量の軽減と使用蒸気圧の低減化を可能にし例とし
て圧力０．７Ｋｇ／ｃｍ２ａ温度９０℃の飽和蒸気を１
０ｍｍＨｇ迄断熱膨張を、行つた場合の断熱落差は１３
０Ｋｃａｌ／Ｋｇ流速１０５０ｍ／ｓｅｃ湿り度１８％
となり、高い圧力の蒸気に比較しても効果に全く問題無
く使用可能であり省エネルギー効果は極めて大きい。
ザースロート部を通過する超音速の蒸気ガスの混合気流
は、凝縮チヤンバーに導かれてジエツト水との衝撃接触
を行はせ、速度並びに熱エネルギーの水への転換授受に
よつて、容積の急激な減少に伴う仝チヤンバー内への吸
引作用を起させることで、大幅な作動蒸気量の減少を計
る事が出来た。噴出水流速度の数十倍の速度を持つガス
混合蒸気流は噴出する水流との、激しい追突衝撃接触が
行われ凝縮に伴う減圧と速度エネルギーによるガス圧縮
とともに、水流中への微細気泡の分散混合を果たし水へ
の加速と温度上昇へのエネルギー授受が行われ、水の蒸
気圧迄の一次圧縮の役割を果たし、以後加速された気液
混合水流の速度エネルギーによつて、二次圧力への圧力
回復が計られ凝縮チヤンバー出口に設置されたジエツト
水マウスリングを通過させ二次圧縮を完了させ大気圧下
に放出する。このデフユーザースロート以後の圧力の回
復はコンビネーシヨンジエツト効果による背圧減衰効果
と共に吸引した抽気ガスを含む混合ガスのトータルエネ
ルギー、即ち速度と熱エネルギーの完全利用に依つて作
動蒸気量の軽減と使用蒸気圧の低減化を可能にし例とし
て圧力０．７Ｋｇ／ｃｍ２ａ温度９０℃の飽和蒸気を１
０ｍｍＨｇ迄断熱膨張を、行つた場合の断熱落差は１３
０Ｋｃａｌ／Ｋｇ流速１０５０ｍ／ｓｅｃ湿り度１８％
となり、高い圧力の蒸気に比較しても効果に全く問題無
く使用可能であり省エネルギー効果は極めて大きい。
【０００５】
【作用−１】本装置は図１に示すたて型装置で吹下流下
作動方式の、コンビネーシヨンジエット真空発生装置を
示す。作動蒸気は頂部中心Ａより供給され「２」の蒸気
ノズルをへて「１」の吸入室内に吹き込まれる。抽気ガ
スはＣより吸入室に供給され作動蒸気流によつて加速度
が与えられ、蒸気流に混入して「３」の末細まりデフユ
ーザーを通りスロート部「４」を通過し、超音速で
「６」の凝縮チヤンバーの中心上部より吹き下げられ
る。仝チヤンバー頂部混合ガス流入口周辺には「５」の
ジエツト水ノズルが複数個設置されて居り、Ｄ部に供給
された加圧冷却水をガス流Ｅの周辺上部から、混合気流
中を仝チヤンバー下部中心に向けＦジエツト水流となつ
て吹き下げられ、超音速の混合ガス流Ｅは噴出水流との
間でエネルギーの授受が行われ、急激なガス容積の減少
と水流への温度上昇並びに速度増加を与え、凝縮チヤン
バー「６」は末細まり型の形状を持ち、非凝縮性ガスは
更に加速されたジエツト水流によつて微細な気泡粒とな
つて、水流中に分散混入し水の蒸気圧迄の一次圧縮を完
了させ、加速された気泡を含む水流の保つ速度エネルギ
ーを利用して二次圧縮を行い、「７」のジエツト水マウ
スリングを通過させる事により大気圧迄への圧力の回復
を計り、以後「８」の降水管を経て「９」貯水槽の水面
下に放出して、真空中より抽気ガスの大気圧への排出を
行う。
作動方式の、コンビネーシヨンジエット真空発生装置を
示す。作動蒸気は頂部中心Ａより供給され「２」の蒸気
ノズルをへて「１」の吸入室内に吹き込まれる。抽気ガ
スはＣより吸入室に供給され作動蒸気流によつて加速度
が与えられ、蒸気流に混入して「３」の末細まりデフユ
ーザーを通りスロート部「４」を通過し、超音速で
「６」の凝縮チヤンバーの中心上部より吹き下げられ
る。仝チヤンバー頂部混合ガス流入口周辺には「５」の
ジエツト水ノズルが複数個設置されて居り、Ｄ部に供給
された加圧冷却水をガス流Ｅの周辺上部から、混合気流
中を仝チヤンバー下部中心に向けＦジエツト水流となつ
て吹き下げられ、超音速の混合ガス流Ｅは噴出水流との
間でエネルギーの授受が行われ、急激なガス容積の減少
と水流への温度上昇並びに速度増加を与え、凝縮チヤン
バー「６」は末細まり型の形状を持ち、非凝縮性ガスは
更に加速されたジエツト水流によつて微細な気泡粒とな
つて、水流中に分散混入し水の蒸気圧迄の一次圧縮を完
了させ、加速された気泡を含む水流の保つ速度エネルギ
ーを利用して二次圧縮を行い、「７」のジエツト水マウ
スリングを通過させる事により大気圧迄への圧力の回復
を計り、以後「８」の降水管を経て「９」貯水槽の水面
下に放出して、真空中より抽気ガスの大気圧への排出を
行う。
【０００６】
【作用−２】図２はデフユーザースロート面積の調節を
行う機構をもつ、コンビネーシヨンジエツト真空発生装
置の主要部を示す図面であり、バツフルブロツク「１
０」は図に示す如く円錐形の形状をもち、最上位は
「４」デフユーザースロート部より下位は「６」の凝縮
チヤンバー上部に至る間に収納され、其の間を上下移動
が出来る機能をそなえ、図示の通り下位の凝縮チヤンバ
ー上部に位置する場合、デフユーザースロート部面積は
最大値を示すが、次第に上部に移動させる事によつてバ
ツフルブロツクとデフユーザースロート部とが造り出す
二重円筒状の流路となり、図示の如くバツフルブロツク
が最上部に位置した場合デフユーザー流路面積は最小値
を示す、このデフユーザー面積の調節によつて通過する
混合ガスの、速度変化を与える事により、スタートアツ
プ時、或は真空度の変化させる時、更には抽気量の大幅
な増減を行う時、等等、作動蒸気量調節と併せて装置能
力の拡大を計ることを作用目的とする、要部面積調節機
構を備えたコンビネーシヨンジエツト真空発生装置。
行う機構をもつ、コンビネーシヨンジエツト真空発生装
置の主要部を示す図面であり、バツフルブロツク「１
０」は図に示す如く円錐形の形状をもち、最上位は
「４」デフユーザースロート部より下位は「６」の凝縮
チヤンバー上部に至る間に収納され、其の間を上下移動
が出来る機能をそなえ、図示の通り下位の凝縮チヤンバ
ー上部に位置する場合、デフユーザースロート部面積は
最大値を示すが、次第に上部に移動させる事によつてバ
ツフルブロツクとデフユーザースロート部とが造り出す
二重円筒状の流路となり、図示の如くバツフルブロツク
が最上部に位置した場合デフユーザー流路面積は最小値
を示す、このデフユーザー面積の調節によつて通過する
混合ガスの、速度変化を与える事により、スタートアツ
プ時、或は真空度の変化させる時、更には抽気量の大幅
な増減を行う時、等等、作動蒸気量調節と併せて装置能
力の拡大を計ることを作用目的とする、要部面積調節機
構を備えたコンビネーシヨンジエツト真空発生装置。
【０００７】
【実施例】本装置に依る実施は生産装置、実験装置、を
含め数基の実施を行ない現在生産稼働中の装置を含む４
基の実施例を下表に記載する。
含め数基の実施を行ない現在生産稼働中の装置を含む４
基の実施例を下表に記載する。
【０００８】
【発明の効果】本発明は以上記載した特徴を備えた設備
であり以下５項目に記載する。 １ 低圧蒸気の使用、特に大気圧を下回る低コストの蒸
気使用を可能にした。 ２ 使用蒸気量の軽減を計る事ができた ３ 省エネルギー、大量抽気、更に凝縮圧縮方式への転
換により高い圧縮効果に依つて装置長さの大幅な短縮化
を実現する事ができ、前項実施例ＩＩＩの場合、従来設
備の蒸気エゼクターに比べ圧縮に要する装置長さは約１
／５であり、設備コストの大幅な低減化を計る事が出来
た。 ４ 設備構成が単純で水の循環ポンプ以外常時運動機構
を持たない、水と蒸気の洗浄効果を持つ保全対応個所の
少ない、メインテナンスフリーに相当する設備で操作の
容易性、作動安定性は極めて高い。 ５ ２段コンビネーシヨンジエツトのテスト装置で０．
５ｍｍＨｇの抽気実績が得られ、近い将来超高真空分野
への進出普及への可能性を持つ設備である。
であり以下５項目に記載する。 １ 低圧蒸気の使用、特に大気圧を下回る低コストの蒸
気使用を可能にした。 ２ 使用蒸気量の軽減を計る事ができた ３ 省エネルギー、大量抽気、更に凝縮圧縮方式への転
換により高い圧縮効果に依つて装置長さの大幅な短縮化
を実現する事ができ、前項実施例ＩＩＩの場合、従来設
備の蒸気エゼクターに比べ圧縮に要する装置長さは約１
／５であり、設備コストの大幅な低減化を計る事が出来
た。 ４ 設備構成が単純で水の循環ポンプ以外常時運動機構
を持たない、水と蒸気の洗浄効果を持つ保全対応個所の
少ない、メインテナンスフリーに相当する設備で操作の
容易性、作動安定性は極めて高い。 ５ ２段コンビネーシヨンジエツトのテスト装置で０．
５ｍｍＨｇの抽気実績が得られ、近い将来超高真空分野
への進出普及への可能性を持つ設備である。
【０００９】
【図１】本コンビネーシヨンジエツト真空発生装置の断
面図である。
面図である。
【図２】デフユーザースロート面積調節機構を持つ、コ
ンビネーシヨンジエツト真空発生装置の要部断面図であ
る。
ンビネーシヨンジエツト真空発生装置の要部断面図であ
る。
１． 吸入室 ２． 蒸気ノズル ３． 末細まりデフユーザー ４． デフユーザースロート ５． ジエツト水ノズル ６． 凝縮チヤンバー ７． ジエツト水マウスリング ８． 降水管 ９． 貯水糟 １０， バツフルブロツク Ａ． 作動蒸気 Ｂ． ジエツト噴出蒸気 Ｃ． 抽気ガス Ｄ． 冷却水 Ｅ． 混合ガス流 Ｆ． ジエツト水流 Ｇ． 放出水流 Ｈ． 排水
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F04F 5/36 F04F 5/20
Claims (1)
- 【請求項１】 上部に円筒形の吸入室１を備え側壁中央
部に装置からの抽気ガスＣの接続口を持ち、上部には単
一若しくは複数個の末拡がり蒸気ノズル２を設置し、吸
入室下部には蒸気ノズルより吹き下げられた蒸気流れを
受ける形で末細まりデフユーザー３を設置し、末端のデ
フユーザースロート短管４を経て凝縮チヤンバー６の中
心上部より吹き下げられ、仝チヤンバー中心上部よりの
蒸気流周辺円周上には複数個の加圧噴出される水のジエ
ツト水ノヅル５が設置され、ノヅルの配列された位置か
らチヤンバー下端に設置されているジエツト水マウスリ
ング７の、上面中心線上の一点に集中注水されるよう固
定設置されており、凝縮チヤンバー６の形状は末細まり
形のジエツト水流を包み込む形状とし、最下端設置のマ
ウスリングを通過させる事により、大気圧下に放流さ
せ、マウスリング下部に降水管８を備え据付位置によつ
て管長は自由に決定し得るが、降水管末端は常に水面以
下となるよう貯水糟９を設置し水面下に放流する、これ
等の装置機能を特徴とするコンビネーシヨンジエツト真
空発生装置。 【請求請２】 前項記載のデフユーザースロート４内に
バツフルブロツク１０を装着させ、更にこれを退避格納
させ得るよう、吸入室又は凝縮チヤンバー内に格納し得
る上下移動装置を備えた事を特徴とする、請求項１に記
載の真空発生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6137725A JP2903034B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | コンビネーシヨンジエツト真空発生装置 |
| MYPI95001292A MY124444A (en) | 1994-05-17 | 1995-05-17 | Combination jet/vacuum generating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6137725A JP2903034B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | コンビネーシヨンジエツト真空発生装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27124696A Division JPH09166100A (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | コンビネーションジェット眞空発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310700A JPH07310700A (ja) | 1995-11-28 |
| JP2903034B2 true JP2903034B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=15205376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6137725A Expired - Lifetime JP2903034B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | コンビネーシヨンジエツト真空発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2903034B2 (ja) |
| MY (1) | MY124444A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2124147C1 (ru) * | 1997-10-29 | 1998-12-27 | Попов Сергей Анатольевич | Способ работы насосно-эжекторной установки и установка для его осуществления |
| JP5520032B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-06-11 | 株式会社テイエルブイ | 廃蒸気回収装置 |
| JP5520031B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-06-11 | 株式会社テイエルブイ | 廃蒸気回収装置 |
| JP5520033B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-06-11 | 株式会社テイエルブイ | 廃蒸気回収装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS601076Y2 (ja) * | 1980-07-02 | 1985-01-12 | 凸版印刷株式会社 | 自立性袋 |
| JPS60111100A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-17 | Sakou Giken:Kk | 蒸気エゼクタ− |
| JPS6176800A (ja) * | 1984-09-25 | 1986-04-19 | Sakou Giken:Kk | 蒸気エゼクタ− |
-
1994
- 1994-05-17 JP JP6137725A patent/JP2903034B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-05-17 MY MYPI95001292A patent/MY124444A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MY124444A (en) | 2006-06-30 |
| JPH07310700A (ja) | 1995-11-28 |
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