JP4162894B2 - 真空ポンプ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エゼクタとタンクと循環ポンプを組み合わせた真空ポンプ装置に関し、特に、キャビテーションに伴う装置内部での騒音を低減すると共に、循環ポンプの停止時にエゼクタ内部で発生する水撃現象を防止することのできる真空ポンプ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の真空ポンプ装置としては、例えば特開平8−312600号公報に示されたものがある。これは、タンク1内のディフューザ6の外周に隔壁部材4,5を配置すると共に、ディフューザ6の下方に衝突板8を取り付けることにより、気液を分離して循環ポンプに気体が吸入されることを防止し、循環ポンプ効率を高く維持することができるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、ディフューザ内部で蒸気泡が崩壊して著しい騒音を発生する問題、及び、循環ポンプの停止時にタンク内の液体がエゼクタ内へ逆流することによる水撃現象に伴う騒音と衝撃を発生する問題があった。
【0004】
蒸気泡が崩壊するのは、エゼクタの吸込み部で大気圧以下の真空状態まで下がった圧力が、ディフューザ内での流体速度の低下と共に圧力上昇することによって蒸気泡が押し潰されることによる。この蒸気泡が崩壊する際にバリバリと言う激しい騒音を発生する。また、水撃現象は、循環ポンプでタンク内の液体をエゼクタへ供給して、エゼクタ内を真空状態に維持している時に、循環ポンプを停止した瞬間にエゼクタ内へ液体が逆流して水撃現象を発生するものである。
【0005】
従って本発明の課題は、気泡の崩壊に伴う装置内部での騒音を低減すると共に、循環ポンプの停止時にエゼクタ内部で発生する水撃現象をも防止することのできる真空ポンプ装置を得ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための手段は、エゼクタとタンクと循環ポンプを連通して、タンク内の流体を循環ポンプによってエゼクタへ供給するものにおいて、エゼクタのディフューザ部に大気と連通する大気連通孔を設け、当該大気連通孔の位置をディフューザ部の末広がり部の高さの略半分よりも下方の位置とすると共に、ディフューザ部の出口側端部をタンク内の液体中に開口したものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
エゼクタのディフューザ部に大気と連通する大気連通孔を設けたことにより、この大気連通孔からディフューザ内へ大気が吸引されて、気泡を含む流体と混合する。このように、大気が吸引されることにより、気泡が潰れる際の緩衝材となって気泡の崩壊を少なくすると共に、崩壊に伴って発生した騒音の外部伝達の緩衝材ともなって外部騒音を低減する。
【0008】
循環ポンプを停止してエゼクタ内部が真空状態になった場合には、この大気連通孔を介してエゼクタ内へ大気が吸引されることによって、液体のエゼクタ内部への逆流が防止され水撃現象を生じることもない。
【0009】
【実施例】
タンク2に取り付けたエゼクタ1と、タンク2下部から管路4を介して接続した循環ポンプ3、及び、循環ポンプ3の上部吐出口とエゼクタ1の入口5とを連通する管路6とで真空ポンプ装置を構成する。
【0010】
エゼクタ1は、液体入口5と吸込室8とディフューザ部7、及び、ディフューザ部7の下部に取り付けた大気連通管9とで構成する。吸込室8の側面には、吸引すべき流体源と連通する管路10を接続する。管路10からは主に、蒸気を含む気体と水等の液体との混合流体が流下してくる。大気連通管9は、逆L字状パイプで下端をディフューザ7の大気連通孔11と接続し、上端はタンク2内上部に開口する。
【0011】
大気連通孔11の位置は、ディフューザ7の末広がり部の高さの略半分よりも下方の位置が好ましく、本実施例のようにディフューザ7の末広がり部の高さの約1/3の位置が最も好ましい。
【0012】
大気連通孔11に取り付けた大気連通管9の管径は、エゼクタ1の排気能力が実質的に低下しない程度が好ましく、本実施例においては直径4ミリから18ミリメートルの範囲のものが好適である。
【0013】
ディフューザ部7をタンク2内に配置して取り付ける。タンク2内でディフューザ部7の下方には、円筒状の隔壁筒12を取り付ける。隔壁筒12の上端13は開口しており、ディフューザ7の下部の一部を挿入する。このようにすることにより、エゼクタ1を通過した液体が隔壁筒12内に優先的に溜まりディフューザ7の出口側下端部は常時液体中に位置して液封される。
【0014】
タンク2の下方を管路4で循環ポンプ3と接続し、更に管路6でエゼクタ1の入口5と接続する。入口5と連通して吸込室8の上部には図示しない複数の細孔を設けてエゼクタ1の絞り部とする。タンク2内の水等の液体が循環ポンプ3で循環され、管路6からエゼクタ1の複数の細孔と吸込室8とディフューザ7とを経て隔壁筒12に至り、隔壁筒12から溢れた液体がタンク2内へ溜まる。隔壁筒12の底部にはタンク2と連通する貫通孔30を複数設ける。貫通孔30の孔径は、循環ポンプ3による循環液体の一部が通過できる程度の大きさとし、大半の液体は隔壁筒12の上端開口13から溢れてタンク2内に至る。
【0015】
タンク2の上部には循環流体補充管14を、また左側部には不凝縮気体排出及びオーバーフロー管15をそれぞれ接続する。タンク2の下部には隔壁筒12内の流体排出管16とタンク2内の流体排出管17を、それぞれバルブ18,19を介して接続する。
【0016】
タンク2の左側部に第2のエゼクタ20を配置する。第2のエゼクタ20のディフューザ21に管路22を介してタンク2の側面上方と接続し、タンク2底部から管路23を介して第2の循環ポンプ24と接続し、更に、第2の循環ポンプ24の吐出口に管路25を介して吸込室26と接続する。吸込室26内には図示しない単孔式のノズルを取り付けて絞り部とする。吸込室26の側面には、吸引すべき流体源と連通する管路27を接続する。管路27からは主に液体が流下してくる。
【0017】
循環ポンプ3を駆動してタンク2内の液体をエゼクタ1へ供給すると、吸込室8で吸引力を生じて管路10から蒸気を含む流体を吸引して、両方の流体は混合されながらディフューザ7内を流下する。この場合、ディフューザ7内は大気圧以下の真空状態であるために、大気連通管9を通してディフューザ7内へ大気が吸引され、ディフューザ7内の流体と混合する。このように大気が混合することによって、末広がり形状のディフューザ7内で蒸気泡が押し潰される際の緩衝材の役割を果たして蒸気泡の崩壊を少なくして、バリバリと言う騒音の発生を低減することができる。
【0018】
また、ディフューザ7内で蒸気泡が押し潰されて騒音を発生しても、混合された大気が緩衝材となって、外部へ伝達される騒音を減少させる。本実施例のようにエゼクタ1の末広がり部の下部に大気連通孔11を設けて大気連通管9を取り付けたことによって、騒音レベルを約10デシベル減少させることが可能となった。
【0019】
駆動していた循環ポンプ3を停止した場合、吸込室8内とディフューザ7内は真空状態であるために、大気連通管9を通して大気が吸引されて大気圧状態となる。このように大気をエゼクタ1内に吸引することによって、隔壁筒12内の液体がディフューザ7の下端開口から逆流してエゼクタ1内で衝撃的な水撃現象を生じることを防止する。
【0020】
本実施例においては、ディフューザ7の大気連通孔11に大気連通管9を取り付けた例を示したが、大気連通孔11が確実に大気と連通する場合には、連通管9は必ずしも必要ではない。
【0021】
また、本実施例においては、大気連通孔11を1箇所だけに設けた例を示したが、エゼクタ1の吸引能力あるいは混合流体中の蒸気泡の量によっては、複数箇所に設けることもできる。
【0022】
【発明の効果】
気泡の崩壊に伴う装置内部での騒音を低減すると共に、循環ポンプの停止時にエゼクタ内部で発生する水撃現象をも防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の真空ポンプ装置の実施例を示す構成図。
【符号の説明】
1 エゼクタ
2 タンク
3 循環ポンプ
7 ディフューザ
8 吸込室
9 大気連通管
11 大気連通孔
12 隔壁筒
Claims (1)
- エゼクタとタンクと循環ポンプを連通して、タンク内の流体を循環ポンプによってエゼクタへ供給するものにおいて、エゼクタのディフューザ部に大気と連通する大気連通孔を設け、当該大気連通孔の位置をディフューザ部の末広がり部の高さの略半分よりも下方の位置とすると共に、ディフューザ部の出口側端部をタンク内の液体中に開口したことを特徴とする真空ポンプ装置。
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