JPH1142427A - エジェクター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 二つの流体を混合溶解させるエジェクター装
置において、一つの流体の流入量はノズル部の通路の断
面積により決まるのに対し、他の一つの流体の吸引容量
はノズル部に相対する混合部の通路の内周壁の円周長に
より決定されるため、ノズル部の内径を大きくすること
により一つの流体の流入量は大幅に増大するけれども、
他の一つの流体を吸引する混合部の内径拡大による円周
長はそれほど大きくならず、他の一つの流体の吸引容量
が前記流入量の増加に追随できない。そのため混合効率
を上げることができなかった。 【解決手段】 一つの流体６を流入させる複数の通路２
ａ，２ｂを有するノズル部２と、これに相対する複数の
通路３ａ，３ｂを有する混合部３を、相対する各通路２
ａ，３ａおよび２ｂ，３ｂが互いに同軸心状にそれぞれ
合致すべく対向して配し、両部２，３間に他の一つの流
体７を導入する孔４ａを有する吸入室４を配設して、相
対する各通路２ａ，３ａおよび２ｂ，３ｂが吸入室４を
介して連通すべく成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】液体同士、液体と気体など二
つの流体を混合させる混合装置に関し、詳しくは二つの
流体を効率よく混合させるエジェクター装置の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】液体同士の混合装置としてはエジェクタ
ー方式があり、液体と気体（ガス）との混合装置では散
気管方式とエジェクター方式とがある。

【０００３】液体と気体との混合装置における散気管方
式は、圧縮された気体（ガス）を液体中で噴出させるた
め気体（ガス）による気泡が大きくなるのに対し、エジ
ェクター方式では液体の流圧による真空作用を利用して
気体（ガス）を液体中に吸引させるため気泡が小さくさ
せることができる。そのため液体と気体との混合ではエ
ジェクター方式が効率よく混合することができるとされ
ている。

【０００４】これまで二つの流体を混合するエジェクタ
ー装置では、混合効率を高めるため装置の一方から圧入
した一つの流体をノズル状部から噴射させてディフュー
ザー部に通し、ノズル部とディフューザー部間でノズル
状部による流圧作用による吸引力を利用して他の一つの
流体を吸引しつつディフューザー部で混合し他方に圧出
することが一般に用いられている。

【０００５】エジェクター装置に関しては、二つの流体
の混合溶解率を高めるには、一つの流体に混合溶解させ
る他方の流体（気体）を気泡状に形成させるについて、
気泡の接触表面積とその接触時間を互いに大きくするこ
とがポイントの一つとして考えられている。

【０００６】即ち、混合溶解させる他の流体を極めて微
細の気泡に形成し、同体積でありながら微細多数の気泡
により、一つの流体中での他の流体の接触表面積を大き
くすることができる。

【０００７】しかも、流体中に他のガス状流体を混合溶
解させるとき、例えば水にオゾンを混合溶解させる場合
などでは、微細多数のガス状気泡は水中における上昇速
度が緩慢であることを利用して、未だ溶解し尽くされて
いないガス状流体を分離する過程で、さらに接触時間を
長くし、前記接触表面積の拡大と併せ、その溶解率が高
くなることが認められる。

【０００８】さらに、エジェクター装置において微細気
泡を造る場合、混合室内での吸引容量と吸引真空度（吸
引力）の大きさによる相対的な関係によって微細気泡が
形成されるもので、吸引力の１０〜２０％程度の吸引量
で他流体（オゾン）を吸引させ、常に負圧をかけながら
吸引させることにより、微細気泡が発生する。

【０００９】また、従来はエジェクター装置を複数配管
し取付けることも試みられたが、スペースおよび組立て
に難点があり、その上流量バランスを保つことが難しい
等の問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような点から、こ
の発明は吸引容量と吸引真空度を高めることに着目し、
一つの流体の圧入流量を大きくすることにより、それに
応じて他の一つの流体の吸引容量および吸引真空度を高
めることにある。

【００１１】また、一つの流体の圧入流量と他の一つの
流体の吸引容量および吸引真空度のバランスを混合溶解
効率の点からみると、圧入部の内径に対し混合部の内径
を１ｍｍ程度大きくすることが有効であることが認めら
れた。

【００１２】しかし、一つの流体の圧入流量を大きくす
るには、流体圧入部の断面積（πｒ² ）、即ち内径を大
きくすることにより、これに比例して流体の圧入流量
（ドライブ流量）が大きくなる。これに相対する混合部
での他の流体の吸引容量および吸引真空度は、その内径
の円周長（２πｒ）によって決まるため、圧入部に従っ
て混入部の内径を大きくしてみても圧入部の断面積の延
び率ほどは円周長が大きくならない。

【００１３】そのため、内径を大きくすることによって
は一つの流体の流入量の増大に比し他の一つの流体の吸
引容量が大きくならないことから、流入量に吸引容量を
追随させることができず、混合部での混合比率が低くな
って混合効率の悪いものとなり、コスト高を招く高濃度
の他の一つの流体の供給が必要となる。

【００１４】そこで、この発明は二つの流体を混合溶解
させるについて、一つの流体の圧入流量を上げ、その流
体圧入流量に応じて他の流体の吸引容量を強い吸引真空
度を保ちながら大きくして混合溶解効率を良くすると共
に、混合溶解流体量を大きくすることにある。

【００１５】さらに、液状流体へのガス状流体の混合溶
解過程におけるガス状流体の接触面積および接触時間を
大きくして一層の混合溶解効率向上を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明は二つの流体を
混合させるエジェクター装置における上記目的を実現さ
せるため、一つの流体を流入させる複数の通路を流れ方
向に沿って平行に配設してノズル部とし、該ノズル部の
各通路の流れ方向に相対して複数の通路をそれぞれ同軸
心状に対向させて配設して混合部とし、両部の互いの対
向部に他の一つの流体を導入すべく孔を設けた吸入室を
配して、すべての相対する通路が吸入室を介して互いに
連通すべく成ることにより、対向する複数の通路で他の
一つの流体の吸引容量および一つの流体への接触面積を
複数の各通路に分散して増大させることができる特徴が
ある。

【００１７】この発明の他の手段は、前記混合部通路の
一部または全部を、全域または対向口部における内径を
相対するノズル部通路のそれよりも０．８〜２．０ｍｍ
大きく形成して成ることにより、この内径の差がノズル
部通路からの一つの流体の流圧による混合部通路への混
合流圧作用によって吸入室での吸引真空度を高め、混合
部通路での他の一つの流体の吸引容量との良いバランス
を作り、混合する他の一つの流体を多数の微細粒体（気
泡）に形成することができる。これにより表面積を増大
させ、前記複数通路と相俟って、一つの流体への接触面
積を大きくすることに特徴がある。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明に係るエジェクター装置
の実施の形態を図１，２を用いて説明する。

【００１９】図１はこの発明を実施せるエジェクター装
置を縦断して示した断面図、図２は同要部での吸引混合
状態を示す拡大断面図で、エジェクター１の流入口に続
いて、複数の通路２ａ，２ｂを有するノズル部２と、こ
れに相対する複数の通路３ａ，３ｂを有する混合部３と
の間に導入孔４ａを有する吸入室４を介在させて連通
し、混合部３から流出口に続くべく成る。

【００２０】ノズル部２は一つの流体として水６を送入
するエジェクター１の流入口に続いて、複数の通路２
ａ，２ｂを流れ方向に沿って互いに平行に配設して成
り、該ノズル部２の各通路２ａ，２ｂの先端口に対向し
て相対する複数の通路３ａ，３ｂを各々同軸心状に配設
して混合部３として流出口に連なり、両部２，３間に他
の一つの流体としてのオゾン（気体）７を導入する孔４
ａを胴側壁に設けた吸入室４を配して対向する各通路２
ａ，３ａおよび２ｂ，３ｂを吸入室４を介してそれぞれ
連通させてエジェクター１を構成する。

【００２１】混合部３の複数の通路３ａ，３ｂのうち一
部の通路３ｂの内径を相対するノズル部２の通路２ｂに
比し０．８〜２．０ｍｍ大きく形成して成る。

【００２２】エジェクター１の流入口から送入した水６
は、図２に示すように複数の各通路２ａ，２ｂの開口部
を通してノズル部２に各々流入して混合部３の相対する
各通路３ａ，３ｂに向かって噴出し、吸入室４中を飛流
して各通路３ａ，３ｂに流入し、この流入圧力により吸
入室４内に真空吸引力を発生させて導入孔４ａからオゾ
ン７を導入して各通路３ａ，３ｂの開口部での水流の縁
である通路周壁に添って起きる負圧により吸引混合され
て水６に溶解し、オゾン混合水６ａとして流水口から送
り出す。

【００２３】オゾン生成装置においては、エジェクター
１から送り出されたオゾン混合水６ａは、図３に示すよ
うに水６に未だ溶解しないオゾンを除去するため、接続
せる分解装置８に底部より送り込み、該装置８内におい
て未溶解オゾン７ｂを前記微細気泡としてオゾン混合水
６ａ面に順次上昇させて余剰オゾン７ｃをオゾン混合水
６ａから分離させ、フィルター８ａを通して散出させて
完全に溶解されたオゾン水６ｂのみを送り出し、洗浄な
どの用途に供する。

【００２４】

【実施例】この発明に係るエジェクター装置の構成の一
つの実施例として、図４〜６を用いて説明する。

【００２５】本体１ａの長さ方向に沿う先方部に四本の
通路３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを流れ方向に沿って互いに
平行に等間隔をおいた同軸心の環列状に穿設して混合部
３とし、該本体１ａの先方部とは反対の手前部に開口せ
る嵌合洞部１ｂの、前記混合部３の各通路３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄの基端口に通じる奥部分を、吸入室４として
確保し、その胴側壁に導入孔４ａを連通すべく設ける。

【００２６】この本体１ａの嵌合洞部１ｂに嵌入するノ
ズル部２には、前記混合部３の各通路３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄのそれぞれに相対する四本の通路２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄを混合部３の各通路の内径より約１ｍｍ程度
小さい内径で以て穿設して成り、該ノズル部２の先端口
部分から本体１ａの嵌合洞部１ｂに嵌入して各通路２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの先端口を前記吸入室４に連通さ
せると共に、混合部３の各通路３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
にそれぞれ同軸心状に対向させるべくノズル部２を嵌合
洞部１ｂ内において軸心に対し回転させて合致させ、嵌
合洞部１ｂの胴側壁に穿設したネジ孔１ｄを通してノズ
ル部２のネジ孔２ｅにネジピン５を螺合させる手段によ
り固定する。

【００２７】この固定手段としてノズル部２にネジ孔２
ｅを設けず、ネジピン５の先端でノズル部２の外側を押
支して固定することも可能であり、そのほか外周面に沿
ってネジを切ったリング状の固定具で嵌合洞部１ｂの内
周側に設けた取付ネジ１ｃなどを利用して螺着固定する
こともできる。

【００２８】本体１ａは外側を長さ方向に沿って角部を
有する多角状に形成し、先方取付部の外周側および嵌合
洞部１ｂの手前開口部の内周側には他の装置に接続させ
るための取付ネジ１ｃ，１ｃをそれぞれ設けて成る。

【００２９】エジェクター装置の構成として、図面を省
略したが、本体１ａにノズル部２を設け、別体とした混
合部３を混合洞部１ｂに嵌入固定する構成のほか、例え
ば流入口を有するノズル部２と流出口を有する混合部３
を互いの各通路を同軸心状にそれぞれ合致すべく対向さ
せ、相互間において導入孔４ａを有する短筒状の接続部
材の両端部を両部２，３に螺合接続して吸入室４を形成
しエジェクター１を構成することができる。

【００３０】また、ノズル部２とこれに相対する混合部
３の互いの各通路を同一の内径に形成することによって
も、複数の各通路により効率のよい混合溶解が得られる
ものである。

【００３１】さらに、混合部３の先端口のみをノズル部
２の先端口の内径より小さく形成し、主要部（中央部）
をノズル部２の内径と同等に形成することによっても、
混合溶解に有効な微細気泡を発生させる作用効果が得ら
れる。

【００３２】加えて、混合部３の通路３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄの先端口を主要部（中央部）よりも大きく拡大
させることにより、通路３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄでの流
圧を高めて溶解効率を良くすることが認められる。

【００３３】

【発明の効果】この発明のエジェクター装置は、上記で
説明した構成から、ノズル部と混合部の相対する複数の
通路を用いて、互いに共通する吸入室を通して二つの流
体の混合作用を増幅させることにより、一つの流体の流
入量に応じて他の一つの流体の吸引量を追随させ、混合
された流体の流量を増大させることに特徴がある。

【００３４】さらに、ノズル部の通路の内径に比し、混
合部の通路の内径を大きくすることにより、吸入室での
吸引真空度と吸引容量の増大を図り、他の一つの流体の
混合溶解効率を良くすることに役立つ。

【００３５】また、先方部に混合部を穿設した本体手前
部に開口して穿設せる嵌合洞部の奥部を吸入室としてノ
ズル部を嵌入結合したエジェクター装置の組立構成で
は、本体およびノズル部の製作工程および組立工程も簡
易となり、コストの低減が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施せるエジェクター装置の縦断側
面図である。

【図２】エジェクター装置の要部における混合過程を示
す拡大断面図である。

【図３】エジェクター装置を気液流体の混合装置として
利用した場合の気液分離装置を示す要部の縦断面図であ
る。

【図４】この発明における他の実施例を示すエジェクタ
ー装置の一部を縦断せる側面図である。

【図５】図４におけるエジェクター装置の右側からの側
面図である。

【図６】図４におけるエジェクター装置から分離したノ
ズル部を示す右側からの側面図である。

【符号の説明】

１ エジェクター １ａ 本体 １ｂ 嵌合洞部 ２ ノズル部 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 通路 ３ 混合部 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 通路 ４ 吸入室 ４ａ 導入孔 ６，７ 流体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの流体を流入させる複数の通路を有
   するノズル部と、これに相対する複数の通路を有する混
   合部を、相対する各通路が同軸心状にそれぞれ合致すべ
   く対向して配し、他の一つの流体を導入する孔を有する
   吸入室を前記ノズル部と混合部の相互間に配設して、相
   対する各通路が吸入室を介して連通すべく成るエジェク
   ター装置。
2. 【請求項２】 先方部に複数の通路から成る混合部を穿
   設して本体とし、該本体の反対側の手前部を開口し混合
   部に向かって穿設した嵌合洞部の混合部に通じる懐部を
   吸入室として確保して胴側壁に導入孔を穿設し、該嵌合
   洞部に複数の通路を穿設せるノズル部を嵌入して相対す
   る各通路を合致させ任意の固定手段により結合して成る
   請求項１のエジェクター装置。
3. 【請求項３】 前記混合部は、通路の一部または全部
   を、通路全域またはその対向口部の内径を、相対するノ
   ズル部通路またはその対向口部の内径よりも０．８〜
   ２．０ｍｍ大きく形成して成る請求項１または２のエジ
   ェクター装置。