JPS59188099A

JPS59188099A - 吸上、破砕、圧送装置

Info

Publication number: JPS59188099A
Application number: JP6287683A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kezuka; 毛塚　利昭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-04-08
Filing date: 1983-04-08
Publication date: 1984-10-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は高圧気液二相流を駆動力として、水、複合ジェ
ット流の内部を通すことにより、駆動ジェット流の高速
流走を埒またげず両ジェ、トの噴射方向を搬送管の中心
軸線に収束することにより破砕を効果的に行い、気、液
ジェット２相流の相乗効果により、吸引、搬送効率を高
めて優れた流送能力を得ろことを目的としている。流送
対象物をジェット噴流による吸引作用と吐出力でもって
流送する従来の技術として、吸引管と搬送管とを折曲状
に接続し、搬送管内中心部に搬送方向に向けてジェット
ノズルを配設しているが、ジェ、トノスルの周囲に流送
物通路が形成されるためにジェットノズルが抵抗となる
のみならず、ジェットノズルの摩擦損耗を生じ、又被搬
送物が直線状に流走せず、その摩擦抵抗を増加する。更
に駆動力を液体のみに求めているため、該液体がその駆
動力を失って後、被搬送物となり、その搬送に更に駆動
液体のエネルギーを必要とするといった悪循環も生じた
りしている。

本発明は、上記のこのような問題点を解消し、汎用性に
富み、しかも運転効率の極めて高いす上、破砕、圧送装
置を提供するものである。そこで、本発明の特徴とする
処は、吸上管と該吸上管よりも大径の搬送管とを同一中
心軸線上で接続連通し、該両管の接続段部面に高圧液体
用噴射口及び高圧気体用噴射口を各々開設し、該両噴射
口の配慇位置を、上記吸上管内径円と各々同心円よと成
し且つ高圧気体用噴射口を高圧液体用噴射口よりも大径
側と成すと共に、上記両噴射口の噴射方向を上記搬送管
の中心軸線に収束する方向とし、且つ互いに平行となる
ようにした点にある。

以下、図面に示す実施例に基づいて、本発明を詳説する
。

第１図及び第２図において、（１）は被搬送物を吸上げ
る為の吸上管であって、該吸上管（１）には該吸上管（
１）より大径の搬送管（２）が接続筒（３）を介して同
一中心軸線上で接続連通しである。

接続筒（３）ハテーパ形状の筒体であって、核部（３）
の内面は吸上管（１）と搬送管（２）との接続部におい
てテーパ状の接続段部面（４）を形成する。該接続段部
面（４）には高圧液体用噴射口（５）・・・及び高圧気
体用噴射口（６）が各々開設しである。

高圧液体用噴射口（５）は第２図に示す如く、平面円形
状の小孔であり、該噴射口（５）ハ吸上管（１）の内径
図（′１）の成す内径円と同心円上に等間隔をもって複
数配設しである。また、高圧気体用噴射口（６）ハ第２
図に示す如く、平面扇形状のスリット孔であり、該噴射
口（６）ハ上記高圧液体用噴射口（５）・・・よりも大
径側の上記内径円と同心円上に、高圧液体用噴射口（５
）・・・と各々対応して同数配設しである。即ち、高圧
液体用噴射口（５）・・・と高圧気体用噴射口（６）・
・・とけ上記同心円中心からの同一放射線上に各々対応
位置するように構成しである。

（８）ｌ″ｉｉ図外体供給源からの高圧液体例えば水を
搬送管（２）内へ供給する為の高圧液体供給管であって
、該供給管（８）　ｆｌ　、高圧液体用噴射口（５）・
・・に各々連通開口する総ての噴射ノズル（９）・・・
に環状連通管α０を介して連通している。（ロ）は噴射
ノズル（９）内に開口する環状連通管αＱの連通口であ
る。尚、噴射ノズル（９）ハその中心軸線が吸上管（１
）及び搬送管（２）の同一中心軸線に収束するように設
定配置してアリ、シかして、供給管（８）から噴射ノズ
ル（９）・・・へ供給てれる高圧水け、噴射口（５）・
・・を介して上記中心軸線に収束する方向に噴射される
こととなる０（６）に図外の気体供給源からの高圧気体
例えば空気を搬送管（２）内へ供給する為の高圧気体供
給管であって、該供給管（６）は、高圧気体用噴射口（
６）・・・に各々連通開口する総ての噴射ノズル（ト）
・・・内に環状連通管ぐ→を介して連通している。α→
は噴射ノズルａ１・・・内に開口する環状連通管α→の
連通口である。

尚、噴射ノズル◇→・・・は上述の高圧液体用の噴射ノ
ズル（９）・・と同様、その中心軸線が上記同一中心軸
線に収束するように設定配置してあり、しかして、供給
管Ｑ→から噴射ノズル（２）・・・へ供給はれる高圧空
気は、噴射口（６）・・を介して上記中心軸線に収束す
る方向に噴射てれることとなる。

従って、高圧液体供給管（８）及び高圧気体供給管０２
を各々介して高圧水及び高圧空気を同時に搬送管（２）
内へ供給噴射すると、これらの高圧水及び高圧空気は高
圧気液二相流を形成して極めて高い駆動力を発揮する。

即ち、噴射口（５）・・・から噴射されろ高圧水により
形成てれる略円筒状の噴射流層と搬送管（２）の内径面
との間に、噴射口（６）・・・から噴射でれる高圧空気
により形成で九“る略円筒状の噴射流層が存在する為、
上記高圧水けあたかも、その噴射方向に高速で走行する
円筒内に噴射てれるような効果を呈し、従って、停止し
た円筒内において生ずるような摩擦抵抗は伺ら存在しな
いばかりか、上記高圧空気の搬送管（２）内の突込によ
り生じた負圧力（吸上刃）との相乗効果により、上記高
圧水の噴射流は噴射時の初速度をむしろ増速気味に維持
し、搬送管（２）内を突走してその噴射流層内部に極め
て大きな負圧力（吸上刃）を生しろこととなるのである
。

次に、このように構成した推力発生装置の作用を説明す
る。

例えば、該装置を水、ヘドロ等の液体や、土砂、岩石、
木、草等の固形体を被搬送物として吸上搬送する為の吸
上ポンプとして用いる場合、搬送管（２）内を突走する
上記高圧気液二相流によって生ずる圧力差により上記被
搬送物は吸上管（１）内延ては高圧水により形成される
略円垂伏の噴射流層内に何ら抵抗を受けることなく進入
し噴射流層が徐々にせばまるに伴い被搬送物は外側より
破砕され、噴射流層の円型頂点に到って被搬送物の中心
部もカイメツ的に破砕が行われ、さらにその後噴射流に
より搬送管内壁にとげでれ衝突６Ｘ行われ、又粒体同志
のこすり合い等によって、粉砕つＳ一段と微少化１で進
み高速度で搬送てれる。

また、例えば、該装置を船体等の推進装置として用いる
場合、吸上管（１）　ｅ）”水中に没しているときは被
搬送物として吸上げられる水が、上記高圧気液二相流と
共に搬送管（２）内を実走し、その反作用により上記船
体等は推進力を得、また、吸上管（１）６エ水上にある
ときにも、同様に、吸気はれる空気と上記高圧気液二相
流との実走による反作用により推進力を得ることができ
る。

第３図は本発明に係る第２実施例を示し、高圧気体用噴
射口（６）を平面環形状としたものである。

この変更に伴ない、噴射ノズルα沸も環状と成し、前述
の環状連通管（１りを不要としている。従って、その他
の構成及び効果は第１実施例と同一である。

本実施例のように、高圧気体用噴射口（６）の形状を設
定すれば、該噴射口（６）から噴射てれろ高圧空気は完
全な円筒状の噴射流層を形成する為、前述した高圧気液
二相流の効果はより顕著となる。

尚、本発明は上述の実施例に限定でれないことは勿論で
あって、種々股引変更自由である。例えば、高圧液体用
噴射口（５）・・及び高圧気体用噴射口（６）・・・の
形状、配設位置、配設数等は同一機能を有する限り、目
的（用途、使用能力等）ＶＣ応じて変更することが可能
であり、特に、極めて大きな駆動力分必要とする大型の
ものにおいては、噴射ノズル（９）α３・・・を各々独
立構造と成し、各噴射ノズル（９）（２）・・・に対応
した数の供給管（８）（６）・・・を各々対応配設し、
更には、各供給管（８）（６）と噴射ノズル（９）α浄
更には噴射口（５１（６）との接続を、同一中心軸線上
で、且つ該軸線が吸上管（１）及び搬送管（２）の同一
中心軸線に収束する方向になるように行なえば、これら
の流走路において破砕エネルギー損失を極めて少なくす
ることができ、極めて大きな所望の破砕力を得ることＩ
５Ｅできる。また、キャビテーンヨン発生を防止する為
の手段例えば空気導入管を上記ノズル（句に付設するも
好ましい。更に、使用する液体及び気体は、各々水及び
空気に限ら′Ｆ１．ろものではなく、同一機能を有する
限り変更使用できる。

１だ、接続段部面（４）の形状は図示例のチー・く状に
限定きれるものではない。また、高圧液体のみ或は高圧
気体のみの一方の高圧噴射流のみでイ吏用することも可
能であることは勿論である。

本発明は、以上詳述したような構成であって、所期目的
を有効達成した。特に、吸上管（１）と該吸上管（１）
よりも大径の搬送管（２）とを同一中心軸線上で接続連
通したから、被搬送物が直線伏に流走することができる
為、折曲部におけるような無駄な摩擦抵抗を生じず、極
めて効率の良い搬送１５５可能となる。また、上記両管
（１）　（２）の接続段部面（４）に高圧液体用噴射口
（５）・・・及び高圧気体用噴射口（６）・・・を各々
開設し、該両噴吋口（５１（６）・・・を上記吸上管（
１）内径円と各々同心円上に配設すると共に、高圧気体
用噴射口（６）・・を高圧液体用噴射口（５）・・より
も大径側に配し、更ＶＣは、これらの噴射口（５）　（
６）・・・の噴射方向を吸上管（１）及び搬送管（２）
の同一中心軸線に収束するようにしたから、搬送管（２
）内での破砕ｂ；効果的に行われ、又吸上管（１）の内
径までのものであれば吸上破砕及び搬送が可能である。

捷た、被搬送物に高圧液体により形成されろ略円垂状若
しくは円型状の噴射流層内部を搬送てれる為、高圧液体
の噴射流層と搬送管（２）の内径面との間に、高圧気体
の噴射流層が形成てれろ為、上記高圧液体は何ら抵抗を
受けないばかりか、上記高圧気体との高圧気液二相流に
よる相乗効果により、極めて大第１図は本発明に係る一
実施例の側面断面図、第２図は第１図におけるＸ−Ｘ線
矢視断面図、第３図は第２実施例を示し第２図に対応す
る断面図である０（１）・・吸上管　　（２）・・・搬送管　　（４）・
・・接続段部面（５）・・高圧液体用噴射口　（６）、
・・・高圧気体用噴射口特許出願人　　　　毛　塚　利
　昭

Claims

【特許請求の範囲】

吸上管（１）と該吸上管（１）よりも大径の搬送管（２
）とを同一中心軸線上で接続連通し、該両管（１）　（
２）の接続段部面（４）　ＶＣ高圧液体用噴射口（５）
・・・及び高圧気体用噴射口（６）・・・を各々開設し
、該両噴射口（５）　（６）・・・の配設位置を、上記
吸上管（１）内径円と各々同心円上と成し且つ高圧気体
用噴射口（６）・・・を高圧液体用噴射口（５）・・よ
りも大径側と成すと共に、上記両噴射口（５）　（６）
・・・の噴射方向を上記搬送管の中心軸線に収束する方
向とし、且つ互いに平行となるようにしたことを特徴と
する吸上、破砕、圧送装置。