KR20030019346A - 차등 분사기 - Google Patents

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KR20030019346A
KR20030019346A KR1020027013647A KR20027013647A KR20030019346A KR 20030019346 A KR20030019346 A KR 20030019346A KR 1020027013647 A KR1020027013647 A KR 1020027013647A KR 20027013647 A KR20027013647 A KR 20027013647A KR 20030019346 A KR20030019346 A KR 20030019346A
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fluid flow
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가르시아폴
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프리미어 웨이스트워터 인터네셔널 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 유체 혼합을 위한 차등 분사기(20)에 관한 것으로, 상기 차등 분사기는 제 1 유체 입구(26)와 협로부(27) 및 발산 배출 출구(28)를 가진다. 제 2 유체는 벤튜리의 제 1 유체에 의해 발생되는 흡입 작용에 의해 환형 오목 홈들을 통해 배출 출구로 흡인된다. 복수의 채널들(32)은 오목형 환형 홈들내로 제 2 유체를 공급한다. 채널은 분사 고리들(34)을 경유하여 제 2 유체 분사 포트(30)에 연결될 수 있다.

Description

차등 분사기{Differential injector}
다양한 유체 혼합 장치가 안출되어 있으며, 여기서, 벤튜리는 서로 다른 유형의 기계적 분사기들에 적용된다. 파이프 및 다른 유동 장치들을 통한 유체 유동은 유동 채널 또는 장치가 구성되는 재료의 유형에 따라, 그리고, 그 유체 유동 장치를 제조하기 위해 사용된 제조 방법에 따라서, 그 장치에 고유하게 연계된 손실을 가진다. 또한, 유체가 횡단하는 표면들 또는 채널들의 물리적 특징들(즉, 표면 형질, 조도 등)에 따라 유동의 압력 헤드 손실이 초래된다.
이런 밴츄리 구동 유동 시스템 같은 유동 장치의 손실은 그에 적용된 기계 요소들에 따라 다양한 장치들 사이에서 변화한다. 액체, 공기 또는 다른 원소들을 유동 장치를 통해 유체의 제 1 유동내로 분사하는 동안, 예로서, 체크밸브, 기계적 분사기, 송풍기, 압출기, 펌프 등 같은 기계적 소자들과 연계된 손실은 유체 유동을 최소화하도록 기능하고, 압력차를 증가시킨다.
일반적으로, 유체 역학의 제 1 법칙에 따라 상호연결된 유동 채널들 또는 소자들의 네트워크내에서 유체 유동을 유지하기 위한 주된 목적은 각 기계적 소자들과 연계된 총 압력 헤드 손실을 최소화하는 것이다. 대부분의 종래의 유체 유동 장치들은 본 발명에 의해 여기에 기술된 바와 같이 총 헤드 손실을 감소시키는데 실패하였다. 상술된 바와 같은 기계적 소자들과 연계된 압력 헤드 손실을 현저히 감소시키지 않으면, 대부분의 유동 장치들내에서 체적 유량의 현저한 강하가 발생한다. 이는 통상적인 유체 유동 장치의 주 유체 채널 또는 스트림내의 다수의 유체들의 혼합에 직접적으로 영향을 미친다.
예로서, 페트로에에게 허여된 미국 특허 제 2,361,150호는 유출 단계 동안 복수의 분사기들 또는 노즐들을 경유하여 펄프 스톡의 스트림에 염소를 혼합시키는 장치 및 방법을 개시하고 있다. 이 기계적 분사기는 본 명세서에 설명된 차등 분사기와는 달리 총 헤드 손실에 직접적인 기여도를 가지는 유체 스트림 또는 경로내에서 주변에 배치된다.
갬블에게 허여된 미국 특허 제 2,424,654호는 상술한 바와 같은 헤드 손실의 단점을 가지는 유체 혼합 장치를 개시하고 있다. 조절식 협로부(throat section)를 가지는 벤튜리 유동 장치는 장치의 유동 경로 또는 협로내에 직접적으로 배치된 배플(즉, 인라인 분사기)을 포함하며, 이는 갬플의 특허에 유사하게 고려된 바와 같이 총 헤드 손실에 기여한다. 인라인 분사기의 다른 다양한 예들은 킹(미국 특허 제 3,257,180), 반 혼(미국 특허 제 3,507,626), 바라노스키 주니어(미국 특허 제 3,768,962) 및 롱글리 등(미국 특허 제 4,333,833)에 의해 안출된 것들이 있다.
세코르(미국 특허 제 398,456)와 마제이(미국 특허 제 4,123,800)에게 허여된 미국 특허는 장치의 협로부에 배치된 혼합기 분사기를 포함하는 벤튜리 유동 장치를 개시한다. 특히, 마제이의 특허는 협로부 둘레에 각도방향으로 이격 배치되어 협로부의 내벽내에 배치된 환형 챔버를 상호연결하는 복수의 포트 수단을 포함한다. 이 특정 디자인은 채널내의 압력 강하를 최소화하는 것을 시도한다는 점에서 본 발명의 것과 유사하다. 그러나, 마제이의 분사기는 여기에 설명된 바와 같은 본 발명의 것과는 달리 협로부에서의 손실을 감소시키는 데 실패하였다.
쿨에게 허여된 미국 특허 제 5,693,226은 용수 처리 시스템의 체류점을 보여주기 위한 장치를 개시하고 있으며, 여기서는, 분사 포트 또는 흡입 분기부가 그에 적용된 호스를 경유하여 유동 스트림에 수직한 방향으로 오염물질을 분사한다. 본 발명에 따른 차등 분사기는 분사가 유동 스트림에 평행한 방향으로 이루어지며, 이것이, 본 명세서에 기술된 바와 같은 차등 분사기에서 헤드 손실을 현저히 감소시킨다는 점에서 상이하다.
몬로어(미국 특허 제 4,765,373), 루프트 등(AU 203339), 그레톤-로웨(GB 802,691), 홀린스(GB 870,525) 및 에반스(GB 132074)에 의한 미국 및 외국 특허는 본 발명의 것과 실질적으로 유관한 유동 장치들을 개시하고 있다.
본 발명과, 상기 관련 기술들 사이의 차이점은 본 발명에 따른 차등 분사기가 제 1 유동 스트림내의 압력 헤드 손실을 증가시키는 기계적 분사기를 추가로 필요로하지 않으면서 혼합 및/또는 급기를 제공한다는 것이다. 혼합 또는 급기는 종래의 유동 장치에 비해 매우 낮은 손실로 제 1 유동 스트림의 실질적인 유동 방향으로의 분사에 의해 이루어진다.
이에 관하여, 상술한 발명들 및 특허들 중 어떠한 것도 단독 혹은 조합으로 본 발명에 청구된 바를 개시하지 않고 있다. 따라서, 상술한 문제점을 해결하는 차등 분사기가 필요하다.
본 발명은 일반적으로 유체 혼합 및/또는 급기 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 벤튜리형 또는 흡입형 유체 혼합 및/또는 급기 장치에 관한 것이며, 또한, 제 2 유체가 그 포화 상태로 또는 실질적인 그 포화 상태로 제 1 유체내에 용해되게 하는 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술의 통상적인 벤튜리 유동 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 종래 기술의 통상적인 벤튜리 유동 장치의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 차등 분사기의 분해 사시도.
도 4는 혼합을 위해 유동 장치내에 유체를 분사하기 위한 복수의 분사 채널들을 예시하는, 도 3에 따른 차등 분사기의 분해 단면도.
도 5는 혼합을 위해 유동 장치내에 유체를 분사하기 위한 환형 캐비티에 의해 결합된 복수의 채널들을 예시하는, 대안적인 실시예에 따른 본 발명의 차등 분사기의 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 차등 분사기의 다른 실시예의 분해 사시도.
도 6a는 도 5의 실시예의 변형의 부분 분해도.
도 7은 도 6의 차등 분사기의 분해 단면도.
도 8은 그 조립 상태의, 도 6 및 도 7의 실시예의 분해 단면도.
도 8a는 변형 배출부를 가진 도 6 내지 도 8의 실시예의 부분 분해 단면도.
도 9a 내지 도 9f는 본 발명에 따른 상이한 배열의 장치의 개략도.
도 10은 본 발명의 차등 분사기를 사용하는 진공 펌프의 부분 분해 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 차등 분사기의 또 다른 실시예의 분해 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 차등 분사기의 또 다른 실시예의 부분 단면도.
도 12a 및 도 12b는 도 12의 실시예의 변형에 대한 부분 분해도.
도 13은 본 발명에 따른 차등 분사기의 또 다른 실시예의 단면도.
도 14는 배압 규제 장치를 구비한, 본 발명에 따른 차등 분사기의 또 다른 실시예의 단면도.
도 14a는 도 14의 14A-14A를 따른 단면도.
본 발명에 따른 분사기는 제 1 유동 입구를 가지는 유체 혼합 및/또는 급기 장치가다. 또한, 일부 실시예들은 주 유체 유동의 속도를 증가시키도록 세장형 협로부와 억제 제 1 유동 입구를 포함한다. 제 2 유체는 주 유체가 흡입부의 외측으로 확대부, 압력 해제부, 배출부로 통과할 때 주 유체에 의해 생성된 흡입 작용에 의해서, 장치의 벽내에 패여진 하나 이상의 채널을 통해 배출 출구의 전방부로 흡인된다. 하나 또는 복수의 포트는 제 2 유체를 하나 이상의 오목 채널내로 공급한다. 제 2 유체 포트는 제 2 유체 분사 포트에 연결되거나, 대기로 개방된다.
배출부 이후에, 혼합된 유체는 제 2 유체가 주 유체에 그 포화상태에 도달할 때 까지 용해되도록 세장형 도관부를 통과할 수 있다.
따라서, 본 발명의 주 목적은 분사에 의해 유동 장치내의 총 헤드 손실을 감소시키기 위한 차등 분사기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 최소의 수의 부착 기계 소자들로 유체를 혼합 및/또는 유체를 급기하는 차등 분사기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제 2 유체가 그 포화상태에 도달할 때까지 주 유체내에 용해되도록 주 유체와 제 2 유체를 혼합하기 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 검사, 세정 및 수리를 위해 쉽게 조립 및 분해될 수 있는 차등 분사기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 그 의도된 목적을 저가로 신뢰성있게 완전히 효과적으로 달성할 수 있는 상술된 목적을 위한 그 개선된 소자 및 배열을 제공하는 것이다.
이들 및 본 발명의 다른 목적은 하기의 명세서와 도면을 참조로 보다 쉽게 명백해질 것이다.
본 발명은 분사에 의해 실질적인 0 또는 매우 낮은 손실로 유동 장치내의 혼합 및/또는 급기를 생성하는 차등 분사기에 관한 것이다. 본 발명의 두 실시예들이 도 3 내지 도 5에 도시되어 있으며, 이들은 참조부호 20으로 표시되어 있다.
본 발명의 일 목적은 분사 방법을 통해 실질적으로 0 손실로, 벤튜리형 유동 장치내에 하나 이상의 유체 원소들의 유체 분사를 생성하는 것이다. 본 발명에 따른 차등 분사기는 물 및 폐기물 처리 설비, 폐기물 처리 시스템, 풀, 자쿠지(jacuzzies), 페인트나 화학제품용 혼합기 또는 염료 및 화학제품용 분사기 등, 수처리 설비, 오일 분리 설비 등을 위한 급기 장치같은 다양한 분야들에 적용될 수 있다.
종래의 유동 장치들은 도 1 및 도 2에 개략적으로 예시된 바와 같이 유동 장치를 경유하여 혼합을 제공한다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 벤츄리 구동 유동 장치(1)는 벤튜리(1)의 협로(3)에 배치된 유체 분사 수단(2)을 가진다. 유체 유동 입구(유입부; 4)와 출구(유출구; 5)는 장치를 위한 제 1 유동 경로(F)를 제공한다. 제 2 유체 유동 경로(6)는 분사기(2)에 의해 제공된다. 제 2 유체 유동(6)은 그에 수직한 방향으로 제 1 유동 스트림내로 직접적으로 분사된다. 이 유형의 분사는 유동 스트림내에 압력차(또는, 연계된 손실)를 도입하며, 이는 종래의 유동 장치내의 주 유체와 제 2 유체 사이의 균일한 혼합 정도를 감소시킨다.
도 3 및 도 4에 가장 잘 도시되어 있는 바와 같이, 일 양호한 실시예에 따른 차등 분사기(20)는 내부에 배치된 벤튜리(24)를 구비한 실질적인 원통형 유체 유동 본체(22)를 포함한다. 벤튜리(24)는 벤튜리(24)를 통한 주 유체 유동(P)을 제공하도록 유동 본체(22)와 동심으로 정렬 및 배치된다. 벤튜리(24)는 입구 포트(26) 또는 제 1 유동의 유입부와, 배출부의 출구 포트(28)를 가진다. 입구 포트는 벤튜리(24)의 협로부(27)에서 수렴하고, 제 1 유동의 유출부 또는 출구 포트(28)에서 발산한다. 물 같은 주 유체는 혼합 또는 급기를 위해 차등 분사기(20)에 도입한다. 적용 영역에 따라서, 다양한 화학약품 또는 유체들(예로서, 공기 같은 가스나 가스들을 포함)을 상술한 바와 같이 포함하는 제 2 유체가 벤튜리(24)의 협로(27)내로의 직접 분사없이 혼합을 위해 분사기(20)에 적용된다. 본 기술분야의 숙련자들에게는 의도된 용도의 물질로서의 유체를 분사하기 위해 적절한 어뎁터를 제공하는 것은 명백할 것이다.
따라서, 제 2 유체 또는 분사기 포트(30)는 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 실질적인 원통형 유체 유동 본체(22)의 제 1 벽부(40)내에 배치된다. 도 3의 단면도는 도 4에 도시된 바와 같이, 벤튜리(24)의 협로로부터 주 유체 유동(P)의 유출부로 제 2 유체를 하류로 전달하기 위해 상기 유동 본체(22)의 제 2 벽부(42)내에 배치된 복수의 채널들(32)의 배열을 추가로 예시한다. 도 4에 도시된 바와 같은 채널들(32)은 벤튜리(24)에 관해 평행한 배열로 유동 본체(22)내에 배치된다. 이 배열은 제 2 유체가 제 1 유동 방향에 대해 실질적인 0 저항(또는 매우 낮은 저항)으로 분사되기에 충분하다. 분사 지점은 차등 분사기(20)내의 감소된 헤드 손실로 전환된다. 채널(32)은 벤튜리에 평행할 필요는 없다. 다른 배향들이 가능하며, 고려될 수 있다. 예로서, 도 6 내지 도 8의 실시예를 참조하라.
도 5에 개략적으로 도시된 대안 실시예에 따라서, 차등 분사기(200는 단일 유니트로서 도시되어 있으며, 이는 제 2 유체 분사기 포트(30)와 소통하는 유체의 환형 캐비티(34)와, 용적에 의한 주 유체에 대한 제 2 유체의 혼합비를 향상시키기 위해 벤튜리(24)와 동심으로 원주방향으로 배열되어 있는 복수의 채널들(32)을 추가로 포함한다. 채널(32)은 벤튜리(24)에 평행하거나 평행하지 않을 수 있다.
도 3 내지 도 5의 실시예들에 따른 차등 분사기(20)의 일부 장점들은 쉽게 기계가공되거나 다른 방식으로 양호한 치수로 제조될 수 있는 합성 플라스틱 재료로 제조된다는 것이다. 또한, 이 재료로 제조된 도 3 및 도 4의 2부품 분사기(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실제 사용시 검사 및/또는 교체 및/또는 수리를 위해 쉽게 제거 및 분해될 수 있다. 다른 기계가공 가능한 재료들도 사용될 수 있으며, 그 예로서는 알루미늄 스테인레스강 등이 있다. 본 발명의 모든 장치들을 위해 사용되는 재료는 장치를 통과하는 유체와 친화성이 있어야하며, 제조의 용이성을 위해 쉽게 기계가공할 수 있어야 한다.
도 3 내지 도 5의 차등 분사기(20)의 다른 장점들은 입구 부분(24)의 약 1/2만큼 입구 직경 비율을 감소시키고, 협로부(27)의 직경의 약 2.5배와 같은 길이의 거리 동안 협로부(27)의 그 감소된 직경을 유지함으로써 설계를 통해 달성된다. 협로부(27)의 출구에서, 직경은 배출부(출구 포트(28) 부근)에서 입구 또는 유입부의 1/2 길이와 같은 거리내에서 예로서, 입구 직경으로 확장되며, 따라서, 입구부(24)를 통한 유입물의 이동 동안 압력의 누적과, 협로부(27)의 단부에서의 순간적 해제를 유발한다. 환상 소용돌이 및 난류가 확장하는 유동, 즉, 감소된 압력의 제 1 유체내에 생성되고, 이는 흡입효과를 돕고 혼합을 촉진한다. 제 2 유체 홈 또는 채널(32)은 분사 고리를 통해 분사 포트에 연결되며, 이는 채널(32)이 운반할 수 있는 복수회의 누적 용량과 같은 용적 용량을 가진다.
도 6 및 도 7은 도 3 및 도 4의 실시예와 유사한 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 여기서는 제 2 유체 채널(132)이 그 입구측(즉, 장치의 외측)에서 대기에 개방되어 있으며, 제 1 유체 유동의 방향(도 7의 화살표 A 방향)에 평행하지 않다. 도 8은 후술될 출력 도관(140)에 연결된 조립된 형태의 도 6 및 도 7의 실시예를 도시한다.
도 6 내지 도 8은 도 3 및 도 4의 도입부(24)와 유사한 수렴 제 1도입부(124)를 포함한다. 협로부(127)는 도 3 및 도 4의 것과 유사하게 제공되며, 발산하는 출구 또는 배출부(128)가 도 3 및 도 4와 유사하게 제공된다. 상술한 바와 같이, 도 6 및 도 7의 제 2 유체 채널(132)은 제 1 유체 유동에 평행하지 않으며, 그에 대해 다소(즉, 약 20도 만큼) 각도 형성되어 있다. 제 1 유체 유동의 방향에 대해 약 30도 까지의 각도가 만족스러우며, 양호한 결과를 제공하는 것이 발견되었다. 약 30도 가지의 각도로 배열된 제 2 유체 채널은 제 1 유체 유동의 방향과 실질적으로 동일한 방향인 것으로 간주된다.
제 2 유체 채널(132)의 수가 예로서 도시되어 있다. 보다 작거나 보다 많은 채널들이 제공될 수 있으며, 채널(132)은 하나 이상의 환형 링으로 제공될 수 있다(채널(132)의 두 환형 링이 도 6 내지 도 8에 도시되어 있다). 도 6a에 도시된 바와 같이, 채널(132)은 세장형 또는 타원형 채널(152)로 대체될 수 있으며, 이들은 장치의 발산 배출부(128)의 주변 둘레에 분포된다. 도 6a의 채널(152)은 응용 분야에 따라 수가 증가 또는 감소될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 발산 배출부(128)는 유체의 유형들, 압력, 속도 등에 따라 유체가 세장형 도관(140)을 통과할 때, 제 1 및 제 2 유체의 부가적인 상호 혼합 조합을 제공하기 위한 소정의 길이로 이루어진 도관(140)에 연결될 수 있다. 도관(140)의 원위 단부에서 이용 장치(미도시)에 제공된 배압으로 인하여, 도관(140)을 통해 유동하는 조합된 유체는 압력을 받는 상태가 되며, 따라서, 도관(140)을 통과할 때, 제 2 및 제 1 유체는 포화점 같은 양호한 지점에 도달할 때까지 점점 더 서로 용해되게 된다. 유체의 최대 포화점이 도달한 이후에, 유체는서로에 대한 용해를 중단하고, 잉여분들은 기포 또는 미립자 등으로서 잔류하며, 유체내에서 함께 운반된다.
도관(140)의 내경은 발생된 배압의 양에 영향을 미치도록 크기설정될 수 있다. 예로서, 도관(140)의 직경을 확대시키는 것은 도관(140)내에 발생되는 배압을 감소시키고, 그 반대도 마찬가지이다. 일부 경우에, 장치를 통한 유체 유동의 동역학을 규제하기 위하여 도관(140)내의 배압의 양을 추가 또는 감소시키는 것이 적합하다. 유체에 도입된 배압의 양은 난류, 속도, 환형 소용돌이, 용해 용량, 기포 크기 등에 영향을 미치며, 장치를 통해 유동하는 각 유체의 용적들에도 영향을 미친다. 배압은 도 14 및 도 14a에 도시된 배압 조절 장치를 사용하여 조절될 수 있으며, 이는 하기에 보다 상세히 설명된다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 입력 도관(141)의 직경은 세장형 출력 도관(140)의 직경과 실질적으로 동일한 것이 적합하다. 그러나, 특정 응용 분야에 따라서, 각 직경은 상이할 수 있다. 출력 도관(140)은 본 발명의 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다는 것은 명백하다.
도 8a는 혼합 효과를 향상시킬 수 있는 환형 소용돌이의 생성과 난류를 증가시키기 위해서, 홈들(129)이 배출부(128)의 내벽상에 형성되어 있는 변형예를 도시한다.
도 9a 내지 도 9f는 도 6 내지 도 8의 것과 유사한 실시예를 도시하며, 여기서, 이 장치는 상이한 조합의 부품 소자들로 형성된다.
도 9a는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같은 2부재 구조가 아닌 단일 부재구조를 도시한다. 도 9a의 실시예는 단일 부재로부터 합성 플라스틱 재료(상술한 실시예들에서 사용된 재료)로 기계가공될 수 있다. 대안적으로, 주 장치가 성형되고, 채널들(132)이 예로서 드릴링에 의해 기계가공될 수 있다. 다른 제조 기술들도 사용될 수 있다. 도 9a 내지 도 9f 전체에 걸쳐 동일 또는 유사한 소자들을 지시하기 위해 동일 참조부호를 사용하고 있다. 도 9a 내지 도 9f에 도시된 부품들은 합성 플라스틱 재료로 이루어지거나, 소정의 다른 적절한 플라스틱 또는 금속 재료로 이루어진다.
도 9b는 도 6 내지 도 8에 도시된 실시예를 예시하며, 여기서는 수렴 입구부(124)가 없다. 도 9b의 실시예는 도입 제 1 유체 유동이 압력을 추가로 증가시키기 위한 수렴부(124)가 불필요한, 충분한 속도 및 압력을 가지고 있을 때 유용하다. 도 9b의 실시예와, 본 발명의 다른 모든 실시예들은 필요에 따라 도 8에 도시된 바와 같은 출력 도관(140)을 구비할 수 있다. 도 9b의 장치에서, 협로부와 배출부(128)는 하나의 부재로 형성된다.
도 9c는 협로부(127)와 배출부(128)가 단일 부재로 제조되고, 제 1 도입부(124)가 두 번째 부재로 제조되어 있는 2부재 구조를 도시하고 있다. 이 부재들은 협로부(127)의 단부를 입력부(124)의 보어(127')내로 삽입함으로써 조립된다. 두 부분들은 액밀식으로 함께 억지끼워맞춤되거나, 접착제를 사용하여 함께 접합될 수 있다.
도 9d의 실시예는 도 9b의 것과 유사하며, 도 9b에 도시된 바와 같은 단일 부재 구조가 아닌 2부재 구조로 이루어져 있다. 도 9d에서, 협로부는 배출부의 돌기(128')상으로 조립되며, 이 배출부는 협로부의 단부에서 개구(127')내로 삽입된다. 도 9c의 실시예에서와 같이, 부품들은 액밀식으로 함께 억지끼워맞춤되거나, 예로서, 접착제로 접합될 수 있다.
도 9e는 장치가 3부재 구조로 이루어져 있는 유사한 실시예를 도시한다. 협로부(127)는 상술한 방식으로 배출부(128)와, 도입부(124)에 연결된다.
도 9f는 도 9e의 것과 유사한 실시예를 도시하며, 그 배출 단부에 세장형 도관(140)을 추가로 포함하고 있다.
도 9c 내지 도 9f의 다부품 실시예들의 장점은, 특정 실시예를 위한 특정 장치가 표준화된 부품으로부터 조립될 수 있고, 그에 의해, 제조를 용이하게 하며, 최적의 크기의 장치를 발견하기 위한 실험을 용이하게 한다. 상기 한 직경들 및 상이한 협로 길이를 가지는 상이한 부품들이 예로서, 필요에 따른 조립을 위해 저장 보유될 수 있다.
도 9f에 도시된 바와 같이, 세장형 도관(140)을 유체가 통과할 때 유체들의 상호 용해를 부가적으로 촉진하기 위해, 장치의 배출 단부에, 세장형 도관(140)이배출부(128) 이후 소정 거리에 걸쳐 압력을 유지하기 위해 제공된다. 상술한 바와 같이, 세장형 도관(140)은 상술 또는 후술된 본 발명의 모든 실시예에 사용될 수 있다는 것은 명백하다.
도 10은 진공 펌프로서 사용된 도 6 및 도 7의 실시예를 도시한다. 도입부(124)를 통해 유동하는 제 1 유체(B)의 입력 속도는 채널(132)을 통해 공기 또는 다른 제 2 유체를 흡인하기에 충분하며, 그래서, 혼합 장치의 중앙부를 둘러싸는 챔버(160)내에 흡입 효과를 생성한다. 챔버(160)는 도 10에 도시된 바와 같이, 장치 둘레에 "T" 같이 하우징(161)을 장착함으로써 형성된다. 감소된 압력이 챔버(160)내에 생성되고, 장치가 진공 펌프로서 동작하게 한다. 진공 또는 감소된 압력의 정도는 장치의 물리적 설계 특성의 함수이며, 이는 본 기술분야의 숙련자들에게는 명백한 사실이다. 하우징은 챔버(16)내의 감소된 압력 또는 생성된 진공을 이용하기 위한 출력 이용 장치(165)와 결합되어 있다. 제 1 피팅(163)이 진공 감소 압력을 사용하도록 제 2 이용 장치(166)에 결합될 수 있다. 유체 저장부(170)로부터의 액체가 도관(B)을 통해 펌프(171)에 의해 분사기 장치로 펌핑되며, 출력 유체(C)는 재사용을 위해 유체 저장부로 반환된다. 공기 배출구(172)가 유체 저장부(170)상에 제공된다.
도 11은 화살표(A) 방향으로의 제 1 유체 유동을 받아들이기 위한 벤튜리(124)를 가지는 차등 분사기를 도시한다. 벤튜리(124)는 협로부(127)와 외향 발산 벨형 배출부(129)를 가진다. 제 2 유체는 입구 포트(132)내로 분사되고, 이는 차등 분사기(120)의 주변 둘레에 소정수로 제공된다. 예시된 실시예에서, 차등 분사기는 일반적으로 형상이 라운드형(또는 다른 중공 관형 형상)으로 이루어지며, 네 개의 제 2 유체 유동 분사기 포트(132)가 도시되어 있다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 장치의 반대쪽 반부는 동일한 수의 제 2 유체 유동 분사 포트들을 포함한다.
제 2 유체 유동 분사 포트(132)는 벤튜리(124)의 발산부(129)의 벽부를 통과하며, 환형 소용돌이 중심이 나타나는 제 1 유체 유동의 영역내로 제 2 유체를 배출한다. 소용돌이는 도 6에 화살표(150)로 예로서 도시되어 있다. 소용돌이는 발산부(129)의 발산벽의 근방 및 전방(하류)에 생성되며, 그 주 부분들은 실질적으로 발산벽과, 도 11에 도시된 점선(151) 사이에 나타난다. 유사한 현상이 제 2 유체 유동 분사기 포트(132)에 인접한 도 11의 장치의 라운드형 발산부(129)의 주변 둘레에도 나타난다.
도 11에 도시된 차등 분사기(120)는 배출 이용 장치에 배출 도관(154)을 경유하여 연결된다. 도관(140) 같은 도관이 사용될 수 있다.
이전에 예시된 장치와 마찬가지로 도 11의 장치는 주 또는 제 1 유동으로서의, 또한, 제 2 유체 유동으로서의 유체와 함께 동작하며, 장치를 통해 유동하는 유체들의 혼합 및/또는 급기를 제공한다. 유체는 액체 또는 가스일 수 있다. 포트(132)는 약 30도 이하, 바람직하게는 약 20도 미만의 각도의 유동(A)에 대한 각도로 안내되고, 그래서, 제 2 유체 유동은 제 1 유체 유동과 실질적으로 동일한 방향이다.
도 12는 수렴부(223)내에 제 1 유체 유동을 수용하기 위한 관형 개구(224)를 가지는 다른 벤튜리형 장치를 예시하며, 제 1 유체 유동은 그후, 협로부(227)에서 가속된다. 제 2 유동 포트(224)는 차등 분사기(220)의 출구 또는 배출부(229)의 벽(226)에 제공된다. 제 2 유체 유동 입구 포트(234)는 도시된 바와 같이 도관(225)에 의해 제 2 유체의 소스에 연결되거나, 이들은 도 5의 환형 개구(34)와 유사한 방식으로 협로부(227) 주변의 매니폴드에 연결될 수 있다. 분사 포트(234)의 전방 단부 부분은 도 12a에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 협로부(229)의 내부로 연장하는 것이 바람직하다. 도 12a에서, 단 하나의 이런 분사 포트(234)가 도시되어 있다. 나머지들은 도 12a에 도시된 개구를 통해 연장한다. 포트(234)는 플러그, 밸브, 유동 규제부, 압력 규제부, 오리피스 또는 포트(234)와 직렬로 소정의 다른 유체 유동 제어부재를 제공함으로써, 그를 통한 제 2 유체 유동을 제어하기 위해 유동 억세스의 독립적 제어를 허용한다.
도 12b는 도 12a와 유사하며, 판(226')을 통하여 직사각형, 난형 또는 타원형 형상으로 이루어지는 포트(244)를 도시한다. 포트(244)의 수는 응용 분야에 따라 변화할 수 있다. 4 내지 8개의 이런 포트(244)가 적합한 것으로 고려된다. 그러나, 도시의 편의를 위해 단 하나의 포트(244)만이 도시되어 있다.
도 13은 세장형 협로부(327)에 수렴하며, 그를 통해 화살표(A) 방향으로 제 1 유체가 유동하는 수렴 입구부(323)를 가지는 본 발명의 또 다른 실시예를 예시한다. 하우징(301)은 장치의 협로부(327)의 적어도 일부 둘레에 제공된다. 하우징(301)은 화살표(D)의 방향으로 제 2 유체가 그를 통해 도입하게 되는 입구 포트(305)를 가진다. 본 실시예에서, 어떠한 독립적인 제 2 포트도 제 2 유체를 위해 제공되지 않는다. 제 2 유체는 화살표(D)의 방향으로 유동하며, 그후, 화살표(E)의 방향으로 유동하고, 그후, 배출 영역(304) 근방에서 주 유체 유동내로 도입한다. 제 1 유체가 영역(304)의 근방에서 협로부(327)를 벗어날 때, 난류가 생성되며, 흡입 효과가 생성되어, 화살표(E) 방향으로 유동하는 제 2 유체를 제 1 유체 유동내로 흡입한다. 도 13의 실시예의 중요한 특징은 제 1 유체가 영역(304)내로 도입되는 위치를 변경시킴으로써, 유체의 동역학이 변경될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 도 13의 장치는 원형이며, 원형 구조의 단지 절반만이 단면으로 도시되어 있다. 원형이 아닌 다른 중공 형상도 사용될 수 있다. 도 13의 실시예는 환형 제 2 유동 입구를 통한 실질적인 동심형 환형 제 2 유체 유동을 제공한다.
도 14는 벤튜리형 개구부(424)의 입구내로 화살표(A) 방향으로 제 1 유체가 유동하고, 그후, 협로부(427)를 통해 유동하며, 그후, 발산 배출부(429)를 통해 배출되는 본 발명의 또 다른 실시예를 예시한다. 제 2 유체는 채널(432)을 통해 도입된다. 예시된 실시예에서, 제 2 유체는 공기이다. 그러나, 제 2 유체 도관은 제 2 유체로서 소정의 유체를 채널(432)내로 공급하도록 도 12의 도관(234, 225)에 유사하게 제공될 수 있다. 포트 또는 개구(432)를 통해 도입된 제 2 유체는 배출부 벽(429) 근방의 발산하는 제 1 유동의 난류부내로 들어가고, 난류는 장치를 통해 유동하는 제 1 유체의 혼합 및 급기를 수행한다. 결과적인 조합된 유체 유동은 도관(401; 소정 길이일 수 있음)을 통해 배플부(402)로 들어가고, 이 배플부는 혼합 조건을 변화시키기 위한 배압을 형성하기 위해 제공된다. 배플부내의 배압 제공 장치는 세장형 스크류 부재(403)를 포함하고, 이는 고정된 부재(404)에 나사식으로 장착된다. 고정된 부재(404)는 도 14a에 보다 상세히 도시되어 있으며, 도 14a는 도 14의 14A-14A 선을 따른 단면도이다. 고정된 지지부재(404)는 유동 통과 도관(407)을 방해하는 것을 최소화하도록 설계되어 있다. 원추형 배플부재(405)는 스크류(403)의 전방 단부에 제공되며, 그래서, 유체 유동에 대하여 배플링 또는 배압을 제공하도록 배플부의 경사벽(406)과 상호협력한다. 배플부재(405)가 도 14의우측을 향해 이동될 때, 배플 부재(405)와 경사벽(406) 사이의 공간이 감소하고, 그에 의해, 배압을 증가시킨다. 배플 부재(405)가 도 14의 좌측을 향해 이동할 때, 반대의 효과가 발생한다. 배압의 변화는 장치의 동작 조건을 변화시키며, 일부 경우에 혼합기로서 제조된 장치를 급기장치로 변화시킬 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다. 유체는 도관(407)을 통해 배출된다. 또한, 배압의 제어는 도관(401)내에서 유체들이 압력하에서 유동할 때, 제 1 및 제 2 유체의 상호 용해를 제어하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 모든 실시예에서, 수류 등의 제 1 유체 유동은 예로서, 약 1,000 내지 약 2,000 ft/min의 속도로 유동할 수 있으며, 공기 유동 같은 제 2 유체 유동은 어떠한 압력도 적용되지 않은 상태로 제공될 수 있다. 제 1 유체 유동이 협로부 이후의 출구 또는 배출 영역에서 흡입을 생성할 때 단지 분위기 압력과 흡입 효과만으로 혼합 및/또는 급기 및/또는 용해 효과를 제공하기에 충분하다. 제 2 유체의 압력을 증가시키는 것은 일부 경우에 효율을 향상시킨다. 본 명세서에 도시 및/또는 설명된 모든 장치들은 도관(140, 401, 407) 같은 세장형 배출 도관이 사용될 수 있으며, 유체의 양호한 포와(용해) 상태를 생성하는 것을 가능한 양호하게 할 수 있다. 1 내지 100ft 같은 길이가 사용되거나, 1 내지 20ft 또는 1 내지 30ft가 일부 경우에 양호하게 사용될 수 있다.
도 14의 도관(407)은 도관(401) 보다 충분히 큰 직경으로 이루어질 수 있고, 이는 배압의 감소를 허용하며, 이 경우에, 조절가능형 배플 부재(405)를 사용하는 것은 시스템의 압력의 미세 조율을 허용한다. 일부 경우에, 도관(407)은 매우 짧을수 있다.
도 14 및 14a에 도시된 바와 같은 배압 제어 장치 또는 배플, 밸브, 오리피스 또는 다른 유형의 규제 장치나 주로 치수설정된 도관 같은 배압 제어 장치는 각 시스템내의 배압을 제어하기 위해 본 명세서에 도시 및/또는 설명된 모든 실시예들을 위해 제공될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 하기의 청구항의 범주내에서 소정의 그리고 모든 실시예들을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (56)

  1. 유동 장치내에서의 혼합을 위한 차등 분사기에 있어서,
    벤튜리와 제 1 및 제 2 벽부가 내부에 배치되어 있는 관형 유체 유동 본체와,
    제 1 유동과의 혼합을 위해 복수의 유체를 공급하기 위한 제 2 유체 포트를 포함하고,
    상기 벤튜리는 입구 포트와 출구 포트를 구비하고, 실린실와 동심으로 배열 및 배치되어 상기 벤튜리를 통한 제 1 유체 유동을 제공하고,
    상기 제 2 포트는 상기 실질적인 원통형 유체 유동 본체의 상기 제 1 벽부내에 배치되어 제 2 유체를 복수의 유동 채널들에 전달하고,
    상기 채널들은 상기 실질적인 원통형 유체 유동 본체의 제 2 벽부내에 배치되고, 상기 벤튜리내의 제 1 유체 유동의 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 배치되어 분사에 의해 실질적으로 상기 제 1 유체 유동의 방향을 따라 제 2 유체를 제공하는 차등 분사기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 실질적인 원통형 유동 본체는 상기 유동 본체의 중앙부내에서 그에 동심으로 배치되어 있는 환형 캐비티를 추가로 포함하는 차등 분사기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 제 2 유체 포트와 유체 소통하도록 치수설정, 구성 및 배열되어 있는 차등 분사기.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 캐비티는 상기 제 2 유체 포트 및 상기 복수의 채널들과 유체 소통하도록 치수설정, 구성 및 배열되어 있는 차등 분사기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 채널들은 상기 벤튜리의 주변으로 상기 제 2 벽부내에 배치되어 있는 차등 분사기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 실질적인 원통형 유동 본체는 합성 플라스틱 재료로 제조되는 차등 분사기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 채널들은 연결벽을 통해 일체로 형성되는 차등 분사기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 일체로 형성된 채널들은 또한 적어도 상기 제 2 부분의 벽부내에 일체로 형성되는 차등 분사기.
  9. 두 유체를 혼합하기 위한 혼합 장치에 있어서,
    제 1 유체 유동 경로를 형성하는 내부 통로를 가지는 제 1 부분과,
    상기 제 1 부분의 내부 통로 보다 큰 단면적의 내부 통로를 가지며, 그 적어도 일부가 상기 제 1 부분의 하류 단부의 하류에 존재하는 제 2 부분과,
    상기 제 1 부분과 제 2 부분을 연결하며, 상기 제 1 및 제 2 부분을 연결하는 연결벽을 가지는 제 3 부분과,
    상기 제 1 부분의 상기 하류 단부의 근방의 제 2 유체 분사 영역과,
    상기 연결벽의 적어도 일부에 형성된 복수의 제 2 유체 분사 채널을 포함하고,
    상기 제 2 유체 분사 채널은 상기 연결벽과 일체로 형성되어 상기 연결벽의 내면에서 후퇴되어 있으며, 그래서, 상기 제 2 유체 분사 영역이 상기 연결벽의 내면에 인접하게되는 혼합 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유체 분사 채널은 상기 제 1 유체 유동 경로의 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 적어도 상기 연결벽을 통해 연장하는 혼합 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 채널들은 상기 연결벽을 통해 일체로 형성되어 있으며, 제 1 유체 유동의 방향에 대해 약 0°내지 약 25°의 각도로 연장하는 혼합 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 각도는 약 15° 내지 약 25°인 혼합 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 각도는 약 20°인 혼합 장치.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 연결벽은 상기 제 1 부분의 상기 하류 단부로부터 상기 제 2 부분으로, 제 1 유체 유동 방향으로 외향 경사져있는 혼합 장치.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 유체 분사 영역은 상기 제 1 부분의 상기 하류 단부의 근방에, 그리고, 상기 제 1 부분의 상기 하류 단부의 하류에 배치되는 혼합 장치.
  16. 제 9 항에 있어서, 혼합된 제 1 및 제 2 유체를 그를 통해 통과시키고, 상기 제 1 및 제 2 유체가 서로 용해되도록 하기 위해 상기 제 2 부분에 결합된 세장형 도관을 추가로 포함하는 혼합 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 도관은 약 1 내지 약 100 ft 사이의 길이를 가지는 혼합 장치.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 도관은 약 1 내지 약 50 ft 사이의 길이를 가지는 혼합 장치.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 도관은 약 1 내지 약 30 ft 사이의 길이를 가지는 혼합 장치.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 도관은 약 1 내지 약 10 ft 사이의 길이를 가지는 혼합 장치.
  21. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 부분내의 상기 제 1 및 제 2 유체상의 배압을 조절하기 위해 상기 제 2 부분에 결합된 배압 조절 장치를 추가로 포함하는 혼합 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 배압 저감 장치는 도관과 상기 도관내의 차단 또는 유동 저항 제공 부재를 포함하고, 상기 도관의 내벽과 상기 차단 또는 유동 저항 제공 부재 사이에 공간이 제공되어 있는 혼합 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 차단 또는 유동 저항 제공 부재는 상기 도관의 내벽과 상기 차단 또는 유동 저항 제공 부재 사이의 공간을 변화시키도록 상기 도관내에 조절가능하게 장착되는 혼합 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 도관은 상기 차단 부재의 근방에 경사벽을 가지고,
    상기 차단 부재는 상기 경사벽과 상기 차단 부재 사이의 거리를 변화시켜 배압을 변화시키도록 일 방향으로 이동할 수 있는 혼합 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 차단 부재에는 세장형 스크류 부재가 결합되어 있고,
    상기 세장형 스크류 부재를 돌림으로써 상기 차단 부재의 위치가 상기 도관내에서 변화되도록 상기 세장형 스크류 부재를 위한 고정 나사 부재를 추가로 포함하는 혼합 장치.
  26. 유동 장치내에서의 혼합을 위한 차등 분사기에 있어서,
    그 내부에 배치된 벤튜리를 형성하는 벽들을 가지고, 상기 벤튜리를 통해 제 1 유체 유동을 제공하는 관형 유체 유동 본체와,
    제 1 유체와의 혼합을 위해 하나 이상의 유체를 공급하는 제 2 유체 포트를 포함하고,
    상기 관형 유체 유동 본체는 상기 제 1 유체 유동을 받아들이기 위한 상기 벤튜리의 입구 포트와, 상기 벤튜리의 출구 포트를 형성하는 벽부를 구비하고,
    상기 제 2 유체 포트는 제 2 유체를 복수의 유동 채널들에 전달하고,
    상기 유동 채널은 상기 관형 유체 유동 본체의 벽부내에 배치되며,
    상기 유동 채널은 상기 벤튜리내의 제 1 유체 유동의 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 배치되되어, 분사에 의해 실질적으로 상기 제 1 유체 유동의 방향을 따라 상기 벤튜리의 출구 포트 영역내로 상기 제 2 유체를 제공하기 위해 상기 벤튜리의 상기 출구 포트 근방으로 개방되는 차등 분사기.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 관형 유체 유동 본체는 실질적으로 원통형이며,
    상기 관형 유체 유동 본체의 중앙부내에서 그에 대해 동심으로 배치된 환형 캐비티를 추가로 포함하는 차등 분사기.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 관형 유동 본체는 합성 플라스틱 재료로 이루어지는 차등 분사기.
  29. 제 26 항에 있어서, 상기 채널들은 상기 관형 유체 유동 본체의 상기 벽부를 통해 일체로 형성되며, 제 1 유체 유동의 방향에 대해 약 0°내지 약 25°의 각도로 연장하는 차등 분사기.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 각도는 약 15°내지 약 25°인 차등 분사기.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 각도는 약 20°인 차등 분사기.
  32. 인라인 혼합 장치를 사용하여 제 1 유체내에 제 2 유체를 용해시키는 방법에 있어서,
    제 1 유체 유동의 압력/속도를 증가시키도록 구성된 혼합 장치의 제 1 부분을 통해 가압된 제 1 유체를 유동시키는 단계와,
    상기 제 1 부분으로부터 상기 제 1 부분 보다 큰 단면적을 가지는 제 2 부분내로 증가된 압력의 제 1 유체를 배출하는 단계와,
    제 1 유체가 제 1 부분으로부터 방출되는 방출 영역의 근방에서, 제 1 유체의 유동 방향과 실질적으로 동일한 방향으로, 제 2 유체를 도입시키는 단계와,
    상기 방출 영역의 하류에서 상기 제 1 유체 및 제 2 유체를 혼합하는 단계와,
    상기 제 2 유체가 실질적으로 그 포화점까지 상기 제 1 유체내에 용해되도록하게 하기 위해 상기 도관의 가장 큰 단면 치수 보다 실질적으로 큰 소정 거리에 걸쳐 도관을 통해 상기 혼합된 제 1 및 제 2 유체를 통과시키는 단계를 포함하는 제 1 유체내에 제 2 유체를 용해시키는 방법.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 도관은 약 1 내지 약 50ft 사이의 길이를 가지는 제 1 유체내에 제 2 유체를 용해시키는 방법.
  34. 제 32 항에 있어서, 약 1 내지 약 30ft 사이의 길이를 가지는 제 1 유체내에 제 2 유체를 용해시키는 방법.
  35. 제 32 항에 있어서, 약 1 내지 약 10ft 사이의 길이를 가지는 제 1 유체내에 제 2 유체를 용해시키는 방법.
  36. 제 32 항에 있어서, 상기 제 1 유체는 액체이고, 상기 제 2 유체는 가스인 제 1 유체내에 제 2 유체를 용해시키는 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 액체는 물을 기반으로하고, 상기 가스는 공기인 제 1 유체내에 제 2 유체를 용해시키는 방법.
  38. 인라인 혼합 장치를 사용하여 제 1 유체내에 제 2 유체를 혼합시키는 방법에 있어서,
    제 1 유체 유동의 압력/속도를 증가시키도록 구성된 혼합 장치의 제 1 부분을 통해 가압된 제 1 유체를 유동시키는 단계와,
    상기 제 1 부분으로부터 상기 제 1 부분 보다 큰 단면적을 가지는 제 2 부분내로 증가된 압력의 제 1 유체를 배출하는 단계와,
    제 1 유체가 제 1 부분으로부터 방출되는 방출 영역의 근방에서, 제 1 유체의 유동 방향과 실질적으로 동일한 방향으로, 제 2 유체를 도입시키는 단계와,
    상기 방출 영역의 하류에서 상기 제 1 유체 및 제 2 유체를 혼합하는 단계와,
    상기 제 2 유체가 실질적으로 그 포화점까지 상기 제 1 유체내에 용해되도록하게 하기 위해 상기 도관의 가장 큰 단면 치수 보다 실질적으로 큰 소정 거리에 걸쳐 도관을 통해 상기 혼합된 제 1 및 제 2 유체를 통과시키는 단계를 포함하는제 1 유체내에 제 2 유체를 혼합시키는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 도관은 약 1 내지 약 50ft 사이의 길이를 가지는 제 1 유체내에 제 2 유체를 혼합시키는 방법.
  40. 제 38 항에 있어서, 약 1 내지 약 30ft 사이의 길이를 가지는 제 1 유체내에 제 2 유체를 혼합시키는 방법.
  41. 제 38 항에 있어서, 약 1 내지 약 10ft 사이의 길이를 가지는 제 1 유체내에 제 2 유체를 혼합시키는 방법.
  42. 제 38 항에 있어서, 상기 제 1 유체는 액체이고, 상기 제 2 유체는 가스인 제 1 유체내에 제 2 유체를 혼합시키는 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 액체는 물을 기반으로하고, 상기 가스는 공기인 제 1 유체내에 제 2 유체를 혼합시키는 방법.
  44. 챔버내에 진공 상태를 생성하기 위한 차등 분사기에 있어서,
    그 내부에 배치된 벤튜리를 형성하는 벽들을 가지고, 상기 벤튜리를 통해 제 1 유체 유동을 제공하는 관형 유체 유동 본체와,
    상기 벤튜리를 통해 유동하는 제 1 유체와 소통하는 제 2 유체 포트와,
    상기 제 2 유체 포트를 둘러싸는 하우징을 포함하고,
    상기 관형 유체 유동 본체는 상기 제 1 유체 유동을 받아들이기 위한 상기 벤튜리의 입구 포트와, 상기 벤튜리의 출구 포트를 형성하는 벽부를 구비하고,
    상기 제 2 유체 포트는 제 2 유체를 복수의 유동 채널들에 전달하고,
    상기 유동 채널은 상기 관형 유체 유동 본체의 벽부내에 배치되며,
    상기 유동 채널은 상기 벤튜리내의 제 1 유체 유동의 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 배치되되어, 분사에 의해 실질적으로 상기 제 1 유체 유동의 방향을 따라 상기 벤튜리의 출구 포트 영역내로 상기 제 2 유체를 제공하기 위해 상기 벤튜리의 상기 출구 포트 근방으로 개방되며,
    상기 하우징은 상기 채널들을 경유하여 상기 하우징으로부터 상기 출구 포트로 제 2 유체를 전달하는 것에 응답하여 적어도 부분적 진공이 형성되는 상기 챔버를 적어도 부분적으로 한정하는 차등 분사기.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 관형 유체 유동 본체는 실질적으로 원통형이고,
    상기 제 2 유체 포트는 상기 관형 유체 유동 본체의 중앙부내에서 그에 대해 동심으로 배치된 환형 캐비티를 포함하는 차등 분사기.
  46. 제 45 항에 있어서, 상기 관형 유동 본체는 합성 플라스틱 재료로 이루어지는 차등 분사기.
  47. 제 44 항에 있어서, 상기 채널은 상기 관형 유체 유동 본체의 상기 벽부를 통해 일체로 형성되며, 상기 제 1 유체 유동의 방향에 대해 약 0° 내지 약 25°의 각도로 연장하는 차등 분사기.
  48. 제 47 항에 있어서, 상기 각도는 약 15°내지 약 25°인 차등 분사기.
  49. 제 48 항에 있어서, 상기 각도는 약 20°인 차등 분사기.
  50. 챔버내에 진공 상태를 생성하기 위한 장치에 있어서,
    제 1 유체 유동 경로를 형성하는 내부 통로를 가지는 제 1 부분과,
    상기 제 1 부분의 내부 통로 보다 큰 단면적의 내부 통로를 가지며, 그 적어도 일부가 상기 제 1 부분의 하류 단부의 하류에 존재하는 제 2 부분과,
    상기 제 1 부분과 제 2 부분 사이에 연결되며, 상기 제 1 및 제 2 부분을 연결하는 연결벽을 가지는 제 3 부분과,
    상기 연결벽의 적어도 일부에 형성된 복수의 제 2 유체 분사 채널들과,
    상기 제 2 부분 및 제 3 부분 중 적어도 하나의 적어도 일부를 둘러싸는 하우징을 포함하고,
    상기 제 2 유체 분사 채널은 상기 연결벽과 일체로 형성되어 상기 연결벽의 내면에서 후퇴되어 있으며, 그래서, 상기 제 2 유체 분사 영역이 상기 연결벽의 내면에 인접하게 되고,
    상기 하우징을 통해 상기 제 2 유체가 상기 제 1 유체 유동 경로내의 상기 제 1 유체의 유동에 응답하여 상기 분사 채널을 통과하고,
    상기 하우징은 상기 채널을 경유하여 상기 하우징으로부터 상기 분사 영역으로 제 2 유체를 전달하는 것에 응답하여 적어도 부분적 진공이 형성되는 상기 챔버를 적어도 부분적으로 형성하는 진공 상태 생성 장치.
  51. 제 50 항에 있어서, 상기 제 2 유체 분사 채널은 상기 제 1 유체 유동 경로의 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 적어도 상기 연결벽을 통해 연장하는 진공 상태 생성 장치.
  52. 제 51 항에 있어서, 상기 채널은 상기 관형 유체 유동 본체의 상기 벽부를 통해 일체로 형성되며, 상기 제 1 유체 유동의 방향에 대해 약 0° 내지 약 25°의 각도로 연장하는 진공 상태 생성 장치.
  53. 제 52 항에 있어서, 상기 각도는 약 15°내지 약 25°진공 상태 생성 장치.
  54. 제 53 항에 있어서, 상기 각도는 약 20°인 진공 상태 생성 장치.
  55. 제 50 항에 있어서, 상기 연결벽은 상기 제 1 부분의 상기 하류 단부로부터상기 제 2 부분으로 제 1 유체 유동의 방향으로 외향 경사져있는 진공 상태 생성 장치.
  56. 제 50 항에 있어서, 상기 제 2 유체 분사 영역은 상기 제 1 부분의 상기 하류 단부의 상기 근방에, 그리고, 상기 제 1 부분의 상기 하류 단부의 하류에 배치되는 진공 상태 생성 장치.
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