JP5223484B2 - Ejector and ion exchanger - Google Patents
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Description
この発明は、定流量化機能を有するエゼクタおよびこのエゼクタを用いたイオン交換装置に関する。 The present invention relates to an ejector having a constant flow rate function and an ion exchange apparatus using the ejector.
出願人は、特許文献1にて、駆動流体の流入口,吐出液の吐出口および吸引液の吸引口を有する本体と、前記本体内に設けられ前記流入口からの駆動流体が通過する際に定流量化機能をなす定流量化孔を有した環状弾性体と、前記本体内の前記環状弾性体の下流側に設けられ前記定流量化孔を通過した駆動流体を減圧液流として噴出するノズル孔を有し前記減圧液流により前記吸引口から吸引液を吸引するノズルとを備えたエゼクタ(以下、従来エゼクタという。)(特許文献1の図4参照)を提案している。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133867, the applicant discloses a main body having an inflow port for driving fluid, an ejection port for ejecting liquid, and an aspirating port for suction liquid, and the driving fluid from the inflow port provided in the main body passes. An annular elastic body having a constant flow rate adjusting hole that functions as a constant flow rate, and a nozzle that is provided on the downstream side of the annular elastic body in the main body and ejects the driving fluid that has passed through the constant flow rate adjusting hole as a reduced pressure liquid flow An ejector (hereinafter referred to as a conventional ejector) having a hole and a nozzle that sucks suction liquid from the suction port by the reduced pressure liquid flow (refer to FIG. 4 of Patent Document 1) is proposed.
この出願の発明者らは、従来エゼクタを商品化すべく、鋭意研究開発を進める過程で、従来エゼクタにはつぎの課題が存在することを見出した。すなわち、駆動流体が高圧となると、吸引液量が急増し、駆動流体が一定流量にもかかわらず吸引液量だけが増加するという課題である。そして、従来エゼクタを搭載したイオン交換装置にあっては、再生SV(=再生液流量/(樹脂量×単位時間))の増大と再生塩水濃度の増大を引き起こし、除去硬度性能の低下を招くという課題である。 The inventors of this application have found that the conventional ejector has the following problems in the process of intensive research and development to commercialize the conventional ejector. That is, when the driving fluid becomes high pressure, the amount of suction fluid increases rapidly, and only the amount of suction fluid increases despite the driving fluid having a constant flow rate. And, in an ion exchange apparatus equipped with a conventional ejector, an increase in regeneration SV (= regeneration liquid flow rate / (resin amount × unit time)) and an increase in regeneration salt water concentration are caused, resulting in a decrease in removal hardness performance. It is a problem.
そして、この課題の原因を追究すると、環状弾性体とノズルとが同一軸線上に配置されているため、高水圧となると、環状弾性体の口径が小さくなりすぎ、環状弾性体の定流量化孔から噴射される高速の噴流が前記ノズル孔をくぐり抜けるために、吸引液量が急増することが分かった。 In pursuit of the cause of this problem, since the annular elastic body and the nozzle are arranged on the same axis, when the water pressure becomes high, the diameter of the annular elastic body becomes too small, and the constant flow rate hole of the annular elastic body It has been found that the amount of suction liquid increases rapidly because the high-speed jet injected from the nozzle passes through the nozzle hole.
この発明の解決しようとする課題は、駆動流体圧が高圧となっても安定した吸引液量とすることができるエゼクタを提供することである。また、駆動流体圧が高圧となっても安定した再生剤原液の供給により除去硬度性能の低下を防止できるイオン交換装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an ejector capable of providing a stable suction liquid amount even when the driving fluid pressure becomes high. It is another object of the present invention to provide an ion exchange device that can prevent a decrease in removal hardness performance by supplying a stable regenerant stock solution even when the driving fluid pressure becomes high.
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、駆動流体の流入口,吐出液の吐出口および吸引液の吸引口を有する本体と、前記本体内に設けられ前記流入口からの駆動流体が通過する際に定流量化機能をなす定流量化孔を有した環状弾性体と、前記本体内の前記環状弾性体の下流側に設けられ前記定流量化孔を通過した駆動流体を減圧流として噴出するノズル孔を有し前記減圧流により前記吸引口から吸引液を吸引するノズルとを備えたエゼクタであって、前記定流量化孔の中心と前記ノズル孔の中心とが一直線上となるように、前記環状弾性体および前記ノズルが前記本体内に配置され、前記定流量化孔と前記ノズル孔との間において、前記定流量化孔からの噴流を分散させる噴流分散器を備え、前記噴流分散器は、前記定流量化孔の中心を横切るように配置された棒状部材であることを特徴としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、前記噴流分散器により、前記定流量化孔からの駆動流体が前記ノズル孔へ直線的に到達することが抑制されて、前記定流量化孔から噴射される高速の噴流が直接前記ノズル孔をくぐり抜けるのが抑制されるので、吸引液量の急増を防止できる。 According to the first aspect of the present invention, the jet flow distributor suppresses the drive fluid from the constant flow rate adjusting hole from reaching the nozzle hole linearly, and is jetted from the constant flow rate adjusting hole. Therefore, the rapid increase in the amount of suction liquid can be prevented.
請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記噴流分散器を構成する前記棒状部材の直径を前記定流量化孔の直径よりも小さく設定することを特徴としている。 A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the diameter of the rod-shaped member constituting the jet flow distributor is set smaller than the diameter of the constant flow rate adjusting hole .
請求項2に記載の発明によれば、前記定流量化孔から噴射される高速の噴流が前記噴流分散器により分散される結果、前記定流量化孔からの駆動流体が前記ノズル孔へ直線的に到達するのが抑制されるので、吸引液量の急増を防止できる。 According to the second aspect of the present invention, as a result of the high-speed jet injected from the constant flow rate adjusting hole being dispersed by the jet flow disperser, the driving fluid from the constant flow rate adjusting hole is linearly directed to the nozzle hole. Therefore, it is possible to prevent a sudden increase in the amount of suction liquid.
さらに、請求項3に記載の発明は、イオン交換装置において、請求項1または請求項2に記載のエゼクタを再生剤原液を吸引するエゼクタとして用いたことを特徴としている。
Furthermore, the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または請求項2に記載の発明による効果に加えて、安定した再生剤原液の供給を行うことができ、除去硬度性能の低下を防止できるという効果を奏する。
According to the invention described in
この発明によれば、駆動流体圧が高圧となっても安定した吸引液量となるエゼクタを提供できるとともに、駆動流体圧が高圧となっても安定した再生剤原液の供給により除去硬度性能の低下を防止したイオン交換装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an ejector having a stable suction liquid amount even when the driving fluid pressure becomes high, and a decrease in removal hardness performance due to the stable supply of the regenerant stock solution even when the driving fluid pressure becomes high. It is possible to provide an ion exchange device that prevents the above.
このエゼクタについての発明の実施の形態を説明する。この発明の実施の形態は、軟水装置などのイオン交換装置に好適に実施される。 An embodiment of the invention relating to this ejector will be described. The embodiment of the present invention is preferably implemented in an ion exchange device such as a soft water device.
この発明の実施の形態は、駆動流体の流入口,吐出液の吐出口および吸引液の吸引口を有する本体と、前記本体内に設けられ前記流入口からの駆動流体が通過する際に定流量化機能をなす定流量化孔を有した環状弾性体と、前記本体内の前記環状弾性体の下流側に設けられ前記定流量化孔を通過した駆動流体を減圧流として噴出するノズル孔を有し前記減圧流により前記吸引口から吸引液を吸引するノズルとを備えたエゼクタであって、前記定流量化孔からの駆動流体が前記ノズル孔へ直線的に到達することを抑制する抑制手段を備えたことを特徴とするエゼクタである。ここで、「環状弾性体」は、単に弾性体と称することができ、「弾性」とは、駆動流体の圧力(以下、駆動圧と称する。)が高くなると前記定流量化孔の口径を狭くし、逆に駆動圧が低下すると前記定流量化孔の口径を広くすることにより、駆動圧の変動に対して駆動流体の流量を定流量化する機能を発揮する程度の弾力性をいう。 An embodiment of the present invention includes a main body having an inlet for driving fluid, an outlet for discharging liquid, and an inlet for suction liquid, and a constant flow rate when driving fluid from the inlet provided in the main body passes. And an annular elastic body having a constant flow rate hole for forming a flow rate function, and a nozzle hole that is provided on the downstream side of the annular elastic body in the main body and ejects the drive fluid that has passed through the constant flow rate adjustment hole as a reduced pressure flow. And an ejector comprising a nozzle for sucking suction liquid from the suction port by the reduced pressure flow, and a suppression means for suppressing the drive fluid from the constant flow rate hole from reaching the nozzle hole linearly. An ejector is provided. Here, the “annular elastic body” can be simply referred to as an elastic body, and “elasticity” means that when the pressure of the driving fluid (hereinafter referred to as driving pressure) increases, the diameter of the constant flow rate adjusting hole becomes narrower. On the contrary, when the driving pressure is lowered, the diameter of the constant flow rate adjusting hole is widened, and the elasticity is such that a function of making the flow rate of the driving fluid constant with respect to fluctuations in the driving pressure is exhibited.
この実施の形態においては、前記流入口から流入した駆動流体は、前記環状弾性体を定流量化孔を通過する。その通過の際、前記環状弾性体が、弾性変形することにより駆動流体の流量を定量化する定流量化手段として機能する。前記環状弾性体の定流量化孔を通過した駆動流体は、噴流となって前記ノズル孔へ向かおうとするが、前記抑制手段により前
記ノズル孔へ直線的に到達することが抑制される。この抑制は、前記定流量化孔からの噴流を分散させる,または噴流の流路を変更することにより実現される。その結果、前記定流量化孔から噴射される高速の噴流が直接前記ノズル孔を通過するのが抑制され、前記吸引口からの吸引液量の急増が防止される。前記抑制手段による前記定流量化孔からの噴流が前記ノズル孔へ直線的に到達することの抑制は、前記噴流の全量を直線的に到達させない場合と、前記噴流の一部を直線的に到達させない場合とを含む。
In this embodiment, the driving fluid flowing in from the inflow port passes through the annular elastic body through the constant flow rate adjusting hole. During the passage, the annular elastic body functions as a constant flow rate unit that quantifies the flow rate of the driving fluid by elastic deformation. The drive fluid that has passed through the constant flow rate hole of the annular elastic body tends to flow toward the nozzle hole as a jet flow, but is prevented from reaching the nozzle hole linearly by the suppression means. This suppression is realized by dispersing the jet flow from the constant flow rate holes or changing the flow path of the jet flow. As a result, high-speed jets injected from the constant flow rate holes are prevented from passing directly through the nozzle holes, and a sudden increase in the amount of suction liquid from the suction ports is prevented. The suppression of the jet flow from the constant flow rate hole by the suppression means reaching the nozzle hole linearly is the case where the entire amount of the jet flow does not reach linearly and the part of the jet flow reaches linearly. Including the case where it is not allowed.
つぎに、この実施の形態の構成要素について説明する。前記環状弾性体は、駆動流体の圧力が高くなると前記定流量化孔の口径を狭くし、逆に駆動圧が低下すると前記定流量化孔の口径を広くすることにより、駆動圧の変動に対して駆動流体の流量を定流量化する機能を有するものであれば、形状および材質は、特定のものに限定されない。この環状弾性体は、そのほぼ中央部に駆動流体が通過する定流量化孔を形成しており、この定流量化孔の径の変化により駆動流体流路の断面積の調整作用を行う。駆動流体は、通常は水を代表とする液体であるが、用途に応じて液体以外の流体(たとえば、空気などの気体)とすることができる。 Next, components of this embodiment will be described. When the pressure of the driving fluid increases, the annular elastic body narrows the diameter of the constant flow rate adjusting hole, and conversely, when the driving pressure decreases, the diameter of the constant flow rate adjusting hole is widened to reduce the fluctuation of the driving pressure. The shape and material are not limited to specific ones as long as they have a function of making the flow rate of the driving fluid constant. The annular elastic body has a constant flow rate hole through which the driving fluid passes substantially in the center, and adjusts the cross-sectional area of the drive fluid flow path by changing the diameter of the constant flow rate hole. The driving fluid is usually a liquid typified by water, but can be a fluid other than the liquid (for example, a gas such as air) depending on the application.
前記ノズルは、前記流入口および前記吐出口間に設けられ、好ましくは、中央部に前記ノズル孔を形成し、このノズル孔の上流側に内径を下流へ向けて内径を順次縮小する縮径部を形成する。この縮径部は、必ずしも必要ではないが、これを設けることにより、ノズルから噴射される流体の直進性を良くして効率的に吸い込みを行える。このノズルには、前記縮径部の上流側に、後記の噴流分散手段を支持する筒状の第一支持部を形成でき、さらに第一支持部の上流側に前記環状弾性体を支持する第二支持部を形成することができる。 The nozzle is provided between the inflow port and the discharge port. Preferably, the nozzle hole is formed in a central portion, and the diameter-reducing portion that sequentially reduces the inner diameter toward the downstream side at the upstream side of the nozzle hole. Form. Although this reduced diameter portion is not always necessary, by providing this, the straightness of the fluid ejected from the nozzle can be improved and suction can be performed efficiently. The nozzle can be formed with a cylindrical first support part for supporting the jet dispersion means described later on the upstream side of the reduced diameter part, and further, the first elastic part supporting the annular elastic body on the upstream side of the first support part. Two support portions can be formed.
前記ノズル孔は、好ましくは、筒状に形成するなどして駆動流体流の流れ方向へ所定の長さとする。前記ノズル孔の位置は、前記定流量化孔からの駆動流体流の拡大が終わらない(減圧が終了しない)位置としている。前記ノズル孔の位置を前記定流量化孔に近くするほど加圧水頭圧の低下を減少できる。前記環状弾性体と前記ノズルとの位置関係は、両者が干渉しない関係であればよい。「加圧水頭圧」とは、エゼクタの吸引力を表し、(吐出口における吐出液の圧力−吸引口における吸引液の圧力)を流体の比重量で割った値である。前記本体の吸引口は、このノズルによる減圧流により吸引液が吸引される位置に形成される。 The nozzle hole is preferably formed in a cylindrical shape or the like so as to have a predetermined length in the flow direction of the driving fluid flow. The position of the nozzle hole is a position where the expansion of the driving fluid flow from the constant flow rate adjusting hole does not end (decompression does not end). As the position of the nozzle hole is closer to the constant flow rate hole, the decrease in pressurized head pressure can be reduced. The positional relationship between the annular elastic body and the nozzle may be a relationship that does not interfere with each other. The “pressurized head pressure” represents the suction force of the ejector, and is a value obtained by dividing (the pressure of the discharge liquid at the discharge port−the pressure of the suction liquid at the suction port) by the specific weight of the fluid. The suction port of the main body is formed at a position where suction liquid is sucked by the reduced pressure flow by the nozzle.
前記抑制手段は、好ましくは、前記定流量化孔と前記ノズル孔との間において前記定流量化孔からの噴流を分散させる噴流分散手段とする。この噴流分散手段は、前記定流量化孔からの噴流を分散させることにより、前記定流量化孔からの駆動流体が前記ノズル孔へ直線的に到達することを抑制する機能(抑制機能)を有する第一抑制手段である。 The suppression means is preferably jet dispersion means for dispersing the jet flow from the constant flow rate adjusting hole between the constant flow rate adjusting hole and the nozzle hole. The jet dispersion means has a function (suppressing function) for suppressing the drive fluid from the constant flow rate adjusting hole from reaching the nozzle hole linearly by dispersing the jet flow from the constant flow rate adjusting hole. It is the first suppression means.
しかしながら、前記抑制手段は、前記第一抑制手段だけではなく、前記定流量化孔から前記ノズル孔への駆動流体の流路を屈曲させることにより前記抑制機能をなす第二抑制手段とするか、前記定流量化孔の中心と前記ノズル孔の中心とがずれる(一直線上とならない)ように前記環状弾性体および前記ノズルを配置することで前記抑制機能をなす第三抑制手段とすることができる。前記第二抑制手段の場合、前記定流量化孔からの噴流は、屈曲流路を流れるので、前記定流量化孔からの駆動流体が前記ノズル孔へ直線的に到達することはない。また、前記第三抑制手段の場合、前記定流量化孔からの噴流は、その全量または一部が前記ノズルの内壁(好ましくは、前記縮径部の内壁)に衝突したのち、前記ノズル孔から流出するので、駆動流体が前記ノズル孔へ直線的に到達することが抑制される。 However, the suppression means is not only the first suppression means, but also a second suppression means that performs the suppression function by bending the flow path of the driving fluid from the constant flow rate hole to the nozzle hole, By disposing the annular elastic body and the nozzle so that the center of the constant flow rate adjusting hole and the center of the nozzle hole are not aligned (cannot be in a straight line), the third suppressing means can perform the suppressing function. . In the case of the second suppression means, since the jet flow from the constant flow rate adjusting hole flows through the bent flow path, the driving fluid from the constant flow rate adjusting hole does not reach the nozzle hole linearly. In the case of the third suppression means, the jet flow from the constant flow rate adjusting hole collides with the inner wall of the nozzle (preferably the inner wall of the reduced diameter portion), and then the nozzle flow from the nozzle hole. Since it flows out, it is suppressed that a drive fluid reaches | attains the said nozzle hole linearly.
前記第一抑制手段は、好ましくは、丸または角の棒状部材にて構成するが、板状部材や
球状のものとすることができる。また、その形状,大きさ(径)および配置する位置は、前記定流量化孔に近いほど分散機能が増大し、逆に圧力損失が増大するので、実験により求めた圧力損失が設定値以上とならないものとする。
The first suppressing means is preferably a round or square rod-shaped member, but may be a plate-shaped member or a spherical member. In addition, the shape, size (diameter), and position to be disposed are closer to the constant flow rate hole, so that the dispersion function increases, and conversely the pressure loss increases. Shall not be.
前記第一抑制手段とする場合には、好ましくは、前記定流量化孔の中心と前記ノズル孔の中心と一直線上となるように前記環状弾性体および前記ノズルを配置する。これにより、前記第二抑制手段や前記第三抑制手段のように、エゼクタの構成を複雑にすることなく、シンプルな構成にでき、安価なエゼクとすることができる。 In the case of the first suppression means, preferably, the annular elastic body and the nozzle are arranged so as to be aligned with the center of the constant flow rate hole and the center of the nozzle hole. Accordingly, unlike the second suppression unit and the third suppression unit, the configuration of the ejector can be made simple without being complicated, and an inexpensive ejector can be obtained.
この実施の形態においては、好ましくは、前記ノズルおよび前記吸引口の下流側に混合部(のど部と称することができる。)と、この混合部と筒状体により一体的に形成されこの混合部の下流側に設けられる拡散部(ディフューザーまたは拡大管と称することができる。)とを備える。この混合部および拡散部は、特別なものを設けることなく、接続配管とすることができる。前記混合部と前記拡散部とをスロートと称することができる。 In this embodiment, it is preferable that the mixing portion (which can be referred to as a throat portion) and the mixing portion and the cylindrical body are integrally formed on the downstream side of the nozzle and the suction port. A diffusing portion (which can be referred to as a diffuser or an expansion tube) provided on the downstream side of the slab. The mixing section and the diffusing section can be connected pipes without providing special ones. The mixing unit and the diffusion unit can be referred to as a throat.
前記の実施の形態のエゼクタは、イオン交換装置の再生剤原液の吸引用のエゼクタとして用いることができる。このイオン交換装置によれば、駆動流体圧が高くなっても再生SVおよび再生塩水濃度を安定化することができ、除去硬度性能の低下(除去硬度質量の低下や平均洩れ硬度量の増加)を防止できる。再生塩水濃度を一定化できるのは、駆動水量に対して、再生剤原液の吸引量を一定化するとともに、再生剤原液濃度の一定化が必要となる。 The ejector of the above-described embodiment can be used as an ejector for sucking the regenerant stock solution of the ion exchange device. According to this ion exchange apparatus, even if the driving fluid pressure becomes high, the regeneration SV and the regeneration salt water concentration can be stabilized, and the removal hardness performance (decrease in removal hardness mass and increase in average leakage hardness) can be reduced. Can be prevented. Regeneration salt water concentration can be made constant by making the suction amount of the regenerant stock solution constant with respect to the driving water amount and making the regenerant stock solution concentration constant.
このため、塩を保持する塩保持手段および保持された塩の一部を水に浸漬して塩水を生成して貯留する塩水タンクを備えるタイプのイオン交換装置においては、塩水タンクの塩水濃度ほぼ一定に保つ濃度調整手段を備えることが望ましい。この濃度調整手段(塩水濃度上昇手段)としては、好ましくは、前記保持された塩に前記塩水タンク内の塩水を散水する散水器と、前記塩水タンクの塩水貯留部と前記散水器とを接続する循環ラインと、前記循環ラインに設けたポンプとを備えるものとする。 For this reason, in an ion exchange apparatus including a salt holding unit that holds salt and a salt water tank that generates and stores salt water by immersing a part of the held salt in water, the salt water concentration in the salt water tank is substantially constant. It is desirable to provide density adjusting means for maintaining the density. As the concentration adjusting means (salt water concentration increasing means), preferably, a sprinkler for sprinkling salt water in the salt water tank to the retained salt, a salt water storage section of the salt water tank, and the sprinkler are connected. A circulation line and a pump provided in the circulation line are provided.
このような濃度調整手段を備えない場合は、前記塩水タンク内では、塩濃度による比重差で自然対流するので、飽和に達するまで時間がかかる。しかしながら、前記濃度調整手段を備えることにより、短時間で飽和塩水をできる。その結果、この実施の形態のエゼクタと前記濃度調整手段を備える塩水タンクとの組合せにより、より一層、再生SVおよび再生塩水濃度を安定化することができ、除去硬度性能を安定化することができる。 When such a concentration adjusting means is not provided, it takes time until saturation is reached because natural convection occurs in the salt water tank due to the specific gravity difference due to the salt concentration. However, by providing the concentration adjusting means, saturated brine can be produced in a short time. As a result, the combination of the ejector of this embodiment and the salt water tank provided with the concentration adjusting means can further stabilize the regeneration SV and the regeneration salt water concentration, and can stabilize the removal hardness performance. .
すなわち、この発明は、実施の形態としてつぎのイオン交換装置を含む。
(イオン交換装置の実施の形態)
イオン交換樹脂を収容した樹脂収容部と、塩を保持する塩保持手段および保持された塩の一部を水に浸漬して塩水を生成して貯留する塩水タンクを備え、前記塩水タンク内の塩水をエゼクタにより前記樹脂週要部へ送水する塩水生成貯留装置とを含んで構成されるイオン交換装置であって、前記エゼクタは、駆動水の流入口,吐出液の吐出口および塩水の吸引口を有する本体と、前記本体内に設けられ前記流入口からの駆動水が通過する際に定流量化機能をなす定流量化孔を有した環状弾性体と、前記本体内の前記環状弾性体の下流側に設けられ前記定流量化孔を通過した駆動水を減圧流として噴出するノズル孔を有し前記減圧流により前記吸引口から塩水を吸引するノズルと、前記定流量化孔からの駆動水が前記ノズル孔へ直線的に到達することを抑制する抑制手段とを備え、前記塩水生成貯留装置は、前記塩水タンク内の塩水の塩水濃度を上昇させる塩水濃度調整手段を備えることを特徴とするイオン交換装置。
That is, this invention includes the following ion exchange apparatus as an embodiment.
(Embodiment of ion exchange apparatus)
A salt container in the salt water tank, comprising: a resin container that stores an ion exchange resin; a salt holding unit that holds salt; and a salt water tank that generates and stores salt water by immersing a part of the held salt in water. A salt water generation and storage device that feeds water to the resin weekly part by an ejector, wherein the ejector includes an inlet for driving water, a discharge port for discharge liquid, and a suction port for salt water. A main body having an annular elastic body provided in the main body and having a constant flow rate adjusting hole that functions as a constant flow rate when driving water from the inflow port passes, and downstream of the annular elastic body in the main body A nozzle hole that is provided on the side and ejects driving water that has passed through the constant flow rate adjusting hole as a reduced pressure flow, and a nozzle that sucks salt water from the suction port by the reduced pressure flow; and the driving water from the constant flow rate adjusting hole is It reaches the nozzle hole linearly And a suppression means for suppressing that the water generated accumulating device, ion exchanger, characterized in that it comprises a salt concentration adjusting means for raising the brine concentration brine in the brine tank.
前記塩水濃度調整手段は、好ましくは、前記保持された塩に前記塩水タンク内の塩水を
散水する散水器と、前記塩水タンクの塩水貯留部と前記散水器とを接続する循環ラインと、前記循環ラインに設けたポンプとを備えるものとする。
The salt water concentration adjusting means is preferably a water sprinkler for sprinkling salt water in the salt water tank to the held salt, a circulation line connecting the salt water storage part of the salt water tank and the water sprinkler, and the circulation And a pump provided in the line.
前記イオン交換装置としては、好ましくは、軟水装置とするが、これに限定されるものではない。また、前記軟水装置としては、対向流再生、並行流再生など再生方式に限定されることなく、種々の再生方式および構造のものが実施の対象となる。 The ion exchange device is preferably a soft water device, but is not limited thereto. The soft water device is not limited to regeneration methods such as counter flow regeneration and parallel flow regeneration, and various regeneration methods and structures are applicable.
以下、この発明のエゼクタの実施例1を図面に基づいて説明する。図1は、同実施例1の縦断面の説明図であり、図2および図3は、同実施例1の作用効果を説明する特性図である。 A first embodiment of an ejector according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a longitudinal section of the first embodiment, and FIGS. 2 and 3 are characteristic diagrams for explaining the operational effects of the first embodiment.
この実施例1のエゼクタ1は、駆動液の流入口2,吐出液(駆動液と吸引液との混合液)の吐出口3および吸引液の吸引口4を備えた筒状の本体5と、この本体5内の前記流入口2および前記吐出口3間に設けられる環状弾性体6と、この環状弾性体6の下流側に設けられる噴流分散器(噴流分散手段)7と、前記環状弾性体6の下流側に設けられるノズル8、このノズル8および前記吸引口4の下流側に設けられる混合部9と、この混合部9と筒状体により一体的に形成されこの混合部9の下流側に設けられる拡散部10とを主要部として備える。この実施例1の駆動液は、水としている。
The
前記環状弾性体6は、そのほぼ中央部に駆動液が通過する円形の定流量化孔11を形成している。そして、この環状弾性体6は、駆動圧が高くなると、前記定流量化孔11の径が小さくなって、駆動液流路の断面積を狭くし、逆に駆動圧が低下すると、前記定流量化孔11の径が大きくなって、駆動液流路の断面積を広くする弾性変形を生ずるように構成されている。すなわち、駆動圧の変動に対して駆動液の流量をほぼ一定とする定流量化機能を有するように構成されている。前記環状弾性体6は、この実施例1では、材質をゴムとしている。
The annular
前記ノズル8は、前記流入口2および前記吐出口3間に設けられ、中央部に円形のノズル孔12を形成し、このノズル孔12の上流側に内径を下流へ向けて内径を順次縮小する縮径部13を形成している。そして、前記縮径部13の上流側に、前記噴流分散器7を支持する筒状の支持部14を形成している。
The
前記ノズル孔12は、絞り機能を発揮できるように、駆動液の流れ方向に所定の長さを有する。前記ノズル孔12の上流側端は、前記定流量化孔11からの駆動液流の拡大が終わらない位置としている。前記本体5の吸引口4は、前記ノズル8により形成される減圧流により吸引液が吸引される位置に形成される。
The
そして、前記環状弾性体6および前記ノズル8は、前記定流量化孔11の中心と前記ノズル孔12の中心とが一直線上となるように前記本体5内に配置されている。
The annular
前記噴流分散器7は、前記定流量化孔11と前記ノズル孔12との間において前記定流量化孔11から噴出される駆動液の噴流を分散させる機能を有し、前記定流量化孔11の中心を横切るように配置する。この噴流分散器7は、前記定流量化孔11からの噴流を分散させることにより、前記定流量化孔11からの駆動流体が前記ノズル孔12へ直線的に到達することを抑制する抑制手段として機能する。前記噴流分散器7は、その両端部を前記支持部14に設けた一対の溝15、15に嵌め込むことで前記支持部14に装着される。
The
前記噴流分散器7は、この実施例1では、丸棒状部材にて構成している。この分散器7
の直径は、前記定流量化孔11の直径を7.5mmとした場合、たとえば2mmとするが、これに限定されるものではない。この噴流分散器7の配置位置は、圧力損失が設定値以上とならないように実験により求める。
In the first embodiment, the
When the diameter of the constant flow
前記環状弾性体6は、前記支持部14の端部に当接した状態で、環状シール部材を介して、前記本体5の内壁に形成される溝に嵌め込まれる弾性取り付けリング(いずれも図示しない)により定位置に保持される。
The annular
この実施例1の動作を説明する。前記流入口2から流入した駆動液体は、前記環状弾性体の定流量化孔11を通過する。その通過の際、前記環状弾性体6が、弾性変形することにより前記定流量化孔11の径を変化させて、駆動液体の流量を定量化する定流量化手段として機能する。
The operation of the first embodiment will be described. The driving liquid flowing in from the
駆動液の圧力が高くなると、前記定流量化孔11を通過した駆動液体は、噴流となって高速で前記ノズル孔12へ向かおうとするが、前記噴流分散器7に衝突して分散され、前記ノズル孔へ直線的に到達することが抑制される。その結果、駆動液の圧力が高くなっても、前記定流量化孔11から噴射される高速の噴流が直接前記ノズル孔12を通過して前記混合部9へ至るのが抑制され、前記吸引口4からの吸引液量の急増が防止され、吸引液量が安定化する。この実施例1では、前記噴流分散器7を設けることで、前記ノズル6のノズル孔の口径に応じた噴流が噴射されることとなるので、噴流速度が安定し、高駆動液圧でも吸引液量が安定することになる。
When the pressure of the driving liquid is increased, the driving liquid that has passed through the constant flow
この実施例1による吸引液量の安定化の作用効果について、前記噴流分散器7を備えない比較例(特許文献1の図4に相当)との比較により、図2および図3に基づき説明する。図2は、前記エゼクタ1を軟水装置(図4に示し、後述する。)に用いた場合の、この実施例1の実験結果を示し、前記環状弾性体6の上流における駆動(原水)圧(kgf/m2)の変化に対する駆動水量(L/min),吸引水(揚水)量(L/min),吐出水量(L/min)の変化と、塩濃度(wt%)の変化とを示している。図3は、図2に対応する比較例の実験結果を示している。前記駆動圧,前記駆動水量,吸引水量および前記塩濃度は、実測値であり、前記吐出水量は、前記駆動水量と前記吸引水量の合計値である。
The effect of stabilizing the suction liquid amount according to the first embodiment will be described based on FIGS. 2 and 3 by comparing with a comparative example (corresponding to FIG. 4 of Patent Document 1) that does not include the
図2および図3の実験例からつぎのことが分かる。駆動圧が3kgf/m2以上の領域において、駆動圧の増加に対して、図3の比較例は、駆動水量がほぼ一定となっているのに、揚水量および吐出水量が増加している。これに対して、この実施例1では、図2に示すように、駆動水量,吐出水量および揚水量がおおむね比較例と比較してほぼ一定化されている。このように実施例1によれば、駆動圧が高くなっても駆動水量,吸引水(揚水)量がほぼ一定化されるので、定流量性において優れるだけでなく、吸引水量をほぼ一定化できるという優れた効果を発揮する。特に、前記エゼクタ1をイオン交換装置に適用した場合には、駆動圧が高くなっても再生SVの増大および再生塩水濃度の増大を抑えることができ、除去硬度性能の低下を防止できるという顕著な効果を奏する。
The following can be understood from the experimental examples shown in FIGS. In the region where the driving pressure is 3 kgf / m 2 or more, the amount of pumped water and the amount of discharged water increase in the comparative example of FIG. On the other hand, in this Example 1, as shown in FIG. 2, the amount of drive water, the amount of discharged water, and the amount of pumped water are substantially constant as compared with the comparative example. As described above, according to the first embodiment, since the amount of driving water and the amount of suction water (pumped water) are substantially constant even when the driving pressure increases, not only is excellent in the constant flow rate, but the amount of suction water can be substantially constant. Exhibits an excellent effect. In particular, when the
また、この実施例1によれば、前記定流量化孔11の中心と前記ノズル孔12の中心とが一直線上となるように前記環状弾性体6および前記ノズル8を配置するとともに、前記噴流分散器7を用いているので、エゼクタの構成を複雑にすることなく、シンプルな構成にでき、安価なエゼクとすることができる。また、前記噴流分散器7は、その両端部を前記支持部14に設けた一対の溝15、15に嵌め込むことで前記支持部14に装着される構成としているので、前記噴流分散器7と前記定流量化孔11との位置合わせを容易にすることができる。
Further, according to the first embodiment, the annular
(実施例1のイオン交換装置への適用例)
前記実施例1は、軟水装置などのイオン交換装置に好適に用いられる。例えば、図4に示すイオン交換装置21に適用される。勿論、前記実施例1は、図4以外のエゼクタを用いたイオン交換装置やその他の装置に適用可能なことはいうまでもない。以下、図4のイオン交換装置21を簡単に説明する。
(Application example of Example 1 to ion exchange apparatus)
The said Example 1 is used suitably for ion exchange apparatuses, such as a soft water apparatus. For example, the present invention is applied to the
図4において、イオン交換装置21は、樹脂収容部22と、コントロールバルブユニット23と、再生剤タンク24とを主に備えている。前記樹脂収容部22は、支持材である珪石25および処理材である陽イオン交換樹脂26が下方からこの順で充填された樹脂筒27を備えており、この樹脂筒27の開口部は、蓋部材28で閉鎖されている。そして、この蓋部材28には、前記コントロールバルブユニット23が装着されており、前記イオン交換装置21の通水作動の流路と再生作動の流路とを制御器(図示省略)からの指令信号によって切り換えることができるように構成されている。
In FIG. 4, the
前記蓋部材28には、原水を前記樹脂筒27内へ案内する流入路(符号省略)が形成されており、この流入路の入口には、前記コントロールバルブユニット23を介して原水ライン29が接続されている。すなわち、この原水ライン29の一部は、前記コントロールバルブユニット23内に形成されている。一方、前記流入路の出口は、前記樹脂筒27内へ向かって開口している。
The
また、前記蓋部材28には、処理水である軟水を前記樹脂筒27外へ案内する流出路(符号省略)が形成されており、この流出路の入口には、前記樹脂筒27の底部へ延びる集水パイプ30が接続されている。そして、この集水パイプ30の先端部には、前記陽イオン交換樹脂26の処理水側への流出を阻止する第一スクリーン部材31が装着されている。一方、前記流出路の出口には、前記コントロールバルブユニット23を介して処理水ライン32が接続されている。すなわち、この処理水ライン32の一部は、前記コントロールバルブユニット23内に形成されている。
Further, the
前記原水ライン29には、上流側から順にストレーナ33および第一開閉弁34が設けられており、この第一開閉弁34は、前記コントロールバルブユニット23を構成している。また、前記処理水ライン32には、第二開閉弁35が設けられており、この第二開閉弁35は、前記コントロールバルブユニット23を構成している。
The
ここで、前記コントロールバルブユニット23の構成について、さらに詳細に説明する。前記コントロールバルブユニット23内において、前記第一開閉弁34の上流側の前記原水ライン29は、前記第二開閉弁35の下流側の前記処理水ライン32とバイパスライン36で接続されている。このバイパスライン36には、第三開閉弁37が設けられている。この第三開閉弁37の上流側の前記バイパスライン36は、前記第一開閉弁34の下流側の前記原水ライン29と再生液調製ライン38で接続されている。この再生液調製ライン38には、前記バイパスライン36側から順に第四開閉弁39,および図1に示す前記エゼクタ1が設けられている。ここにおいて、また、前記エゼクタ1は、流れ方向の断面積を急縮小させるノズル8(図1参照)を有している。
Here, the configuration of the
前記エゼクタ1の吐出口3は、前記再生剤タンク24内に配置されたフロート弁ユニット43と再生剤供給ライン44で接続されており、この再生剤供給ライン44には、第五開閉弁45が設けられている。すなわち、前記エゼクタ1は、駆動水としての原水が前記ノズル8から吐出されるときに発生する負圧を利用して、前記再生剤タンク24内の再生剤原液(たとえば、塩化ナトリウムの飽和水溶液)を吸引可能に構成されている。そして、前記エゼクタ1において、前記再生剤タンク24からの再生剤原液は、原水で所定濃度(たとえば、8〜12重量%)にまで希釈されるようになっている。
The
前記再生剤タンク24は、前記陽イオン交換樹脂26の再生に使用する再生剤原液を調製するタンクであって、その内部には、再生剤である固形塩46(たとえば、粒状やペレット状の塩化ナトリウム)が、水を通すための微小な多数の孔を有する周知の塩水プレートから構成される保持手段42により保持されて、貯蔵されている。そして、この固形塩46を前記再生剤供給ライン44を介して前記再生剤タンク24内に補給された原水と接触させることにより溶解させ、再生剤原液を生成するように構成されている。
The
前記フロート弁ユニット43は、前記再生剤供給ライン44を介して前記再生剤タンク24内へ原水が補給されると、フロート47と連動する弁体48が上昇し、所定水位で原水の流入を遮断するように作動する。逆に、前記フロート弁ユニット43は、前記エゼクタ1内が負圧になると、前記フロート47と連動する前記弁体48が下降し、前記再生剤供給ライン44へ再生剤原液を流出させるように作動する。そして、前記再生剤タンク24内の再生剤原液が所定水位まで消費されると、前記フロート弁ユニット43に内蔵された中空ボール49が前記再生剤供給ライン44の開口部へ移動し、再生剤原液およびエアの吸引を遮断する。
When the raw water is replenished into the
前記第二開閉弁35の上流側の前記処理水ライン32には、前記コントロールバルブユニット23の外部へ延びる第一排水ライン50が接続されている。この第一排水ライン50には、第六開閉弁51が設けられている。また、前記第一開閉弁34の下流側の前記原水ライン29は、前記第六開閉弁51の下流側の前記第一排水ライン50と第二排水ライン52で接続されている。この第二排水ライン52には、前記原水ライン29側から順に第七開閉弁53およびオリフィス54が設けられている。ここにおいて、前記オリフィス54は、前記樹脂筒27から排水される逆洗水を所定範囲の流量に調節するためのものである。
A
このイオン交換装置21の再生工程は、つぎのようにして行われる。前記再生工程では、前記制御器からの指令信号により、前記第三開閉弁37,前記第四開閉弁39,前記第五開閉弁45および前記第六開閉弁51は、それぞれ開状態に設定される。一方、前記第一開閉弁34,前記第二開閉弁35,前記第七開閉弁53は、それぞれ閉状態に設定される。前記原水ライン29を流れる原水は、希釈水(駆動水)として、前記バイパスライン36および前記再生液調製ライン38を介して前記エゼクタ1の一次側へ供給される。前記エゼクタ1において、前記ノズル8の吐出側で負圧が発生すると、前記再生剤供給ライン44内も負圧となり、前記フロート47と連動する前記弁体48が下降する。この結果、前記再生剤タンク24内の再生剤原液が前記再生剤供給ライン44を介して吸引可能となり、前記エゼクタ1内では、再生剤原液が原水で所定濃度まで希釈され、再生液が調製される。前記エゼクタ1からの再生液は、前記再生液調製ライン38および前記原水ライン29の一部を介して前記樹脂筒27内の上部へ供給される。この再生液は、前記陽イオン交換樹脂26の充填層を下降流で通過し、前記陽イオン交換樹脂26を再生させる。すなわち、前記陽イオン交換樹脂26の充填層に対して並流再生(co-flow regeneration)が行われる。そして、前記陽イオン交換樹脂26の充填層を通過した再生液は、前記第一スクリーン部材31および前記集水パイプ30を介して前記樹脂筒27から排出されたのち、前記処理水ライン32および前記第一排水ライン50を介して系外へ排出される。ここにおいて、前記再生剤タンク24内の再生剤原液が所定水位まで消費されると、前記中空ボール49が前記再生剤供給ライン44の開口部へ移動し、再生剤原液およびエアの吸引を遮断する。
The regeneration process of the
このイオン交換装置21によれば、前記エゼクタ1を用いているので、前記エゼクタ1により定流量機能を発揮しつつ、駆動液圧が高くなっても再生剤原液の吸引量を安定化でき、再生塩水濃度の増大を抑えることができ、除去硬度性能の低下を防止できる。
According to this
このイオン交換装置21において、前記再生剤タンク24に、好ましくは、再生剤原液濃度調整手段を備える。この再生剤原液濃度調整手段は、前記保持手段42により保持された塩に前記再生剤タンク24内の再生剤原液を散液する散液器(図示省略)と、前記再生剤タンク24の再生剤原液貯留部と前記散液器とを接続する循環ライン(図示省略)と、前記循環ラインに設けたポンプ(図示省略)とを含んで構成する。そして、前記ポンプは、前記制御器により、補水工程終了後に設定時間駆動するように構成するか、前記再生剤原液貯留部に再生剤原液の濃度検出センサを設け、再生剤原液の濃度が設定値となるように前記ポンプを駆動するように構成することができる。この再生剤原液濃度調整手段と、前記エゼクタ1との組合せにより、より一層、再生SVおよび再生原液濃度を安定化することができ、除去硬度性能を安定化したイオン交換装置21を提供することができる。
In the
この発明は前記実施例1に限定されるものではなく、前記エゼクタ1の各構成要
素は、本発明を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、前記環状弾性体6は種々変更可能であり、図5に示すように、その駆動液体の流れ方向の厚みを前記実施例1と比較して、厚くすることができる。このように厚みを厚くした場合、弾性変形が容易となるように環状の変形促進溝16を形成している。
The present invention is not limited to the first embodiment, and each component of the
また、前記噴流分散器7も種々変更可能であり、図6に示すように、前記環状弾性体6の定流量化孔11に対向し、噴流を分散する噴流分散部17以外の箇所に通孔18,18を形成することができる。さらに、前記ノズル8も種々変更可能であり、図7に示すように、ノズル孔12を筒状に形成することができる。また、前記縮径部13の内壁の傾斜を前記実施例1と比較して緩やかにすることができる。
Also, the
1 エゼクタ
2 流入口
3 吐出口
4 吸引口
10 ノズル
11 環状弾性体
21 イオン交換装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記本体内に設けられ前記流入口からの駆動流体が通過する際に定流量化機能をなす定流量化孔を有した環状弾性体と、
前記本体内の前記環状弾性体の下流側に設けられ前記定流量化孔を通過した駆動流体を減圧流として噴出するノズル孔を有し前記減圧流により前記吸引口から吸引液を吸引するノズルとを備えたエゼクタであって、
前記定流量化孔の中心と前記ノズル孔の中心とが一直線上となるように、前記環状弾性体および前記ノズルが前記本体内に配置され、
前記定流量化孔と前記ノズル孔との間において、前記定流量化孔からの噴流を分散させる噴流分散器を備え、
前記噴流分散器は、前記定流量化孔の中心を横切るように配置された棒状部材であることを特徴とするエゼクタ。 A main body having a driving fluid inlet, a discharge liquid discharge port, and a suction liquid suction port;
An annular elastic body provided in the main body and having a constant flow rate adjusting hole that performs a constant flow rate function when the driving fluid from the inflow port passes;
A nozzle that is provided on the downstream side of the annular elastic body in the main body and has a nozzle hole that ejects the driving fluid that has passed through the constant flow rate adjusting hole as a reduced pressure flow, and sucks suction liquid from the suction port by the reduced pressure flow; An ejector comprising:
The annular elastic body and the nozzle are arranged in the main body so that the center of the constant flow rate hole and the center of the nozzle hole are in a straight line,
A jet disperser for dispersing the jet from the constant flow rate hole between the constant flow rate hole and the nozzle hole;
The ejector according to claim 1, wherein the jet disperser is a rod-shaped member disposed so as to cross a center of the constant flow rate adjusting hole .
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