JP2017516010A - エジェクタ配置 - Google Patents

Abstract

エジェクタ配置（１）は、ハウジング（５）と、前記ハウジング（５）内に配置される少なくとも２つのエジェクタ（２）とを備えて提供され、各エジェクタ（２）が、駆動口（３）、吸引口（２９）、出口（１１）、及び長手方向軸（１７）を有する。かかる配置は、簡単な構造を有するべきである。この目的のために、前記エジェクタ（２）の前記吸引口（２９）は、流体路によって共通の吸引ライン（８）に接続される。

Description

本発明は、ハウジングを備えるエジェクタ配置に関し、少なくとも２つのエジェクタが前記ハウジング内に配置され、各エジェクタは、駆動口、吸引口、出口、及び長手方向軸を有し、前記エジェクタの駆動口は、共通の駆動ラインに接続されている。

かかるエジェクタ配置は、特開２０１０−１４３５３号公報から公知である。

一般的に言えば、エジェクタは、駆動口を介して供給される駆動流体によって吸引口における流体の圧力エネルギーを高めるよう、ベンチュリ効果を用いるポンプの一種である。エジェクタは、また、インジェクタと呼ぶこともできる。

単体のエジェクタは、時間当たりの流体量に対して限られた容量を有する。より大きい容量が必要とされる場合、２つ以上のエジェクタを用いることが知られている。しかし、これは、エジェクタ配置の構造を複雑にする。

本発明の基礎となる目的は、エジェクタ配置の簡単な構造を有することである。

この目的は、前記エジェクタの前記吸引口が流体路によって共通の吸引ラインに接続される、上記のようなエジェクタ配置により解決される。

この場合、駆動流体は、駆動ラインを介して駆動口に供給されてもよく、吸引流体は、少なくとも２つのエジェクタに対して共通の吸引ラインを介して吸引口に供給されてもよい。この場合、両流体は、制御された方法で案内されてもよい。これにより、エジェクタ配置の構造が簡単になり、吸引口への流体の制御されていない経路による損失が回避される。

前記駆動ライン及び前記吸引ラインは、互いに平行に配置されるのが好ましい。これは、配置を更に簡素化する可能性をもたらす。駆動ライン及び吸引ラインは、ハウジング内で平行ダクト又はチャネルとして形成することができる。ダクト又はチャネルが平行に配置される場合、それらは、複雑な機械加工を行うことなく、ハウジングに穿孔されてもよい。

前記エジェクタの前記出口は、共通の出口ラインに接続され、前記出口ラインは、特に、前記駆動ライン及び前記吸引ラインのうちの少なくとも１つと平行に配置されるのが好ましい。共通の出口ラインを使用できる場合、高圧エネルギーにされた流体は、エジェクタから集めることができ、ハウジングの出口ポートへ案内することができる。好ましい配置において、前記出口ラインは、駆動ライン及び／又は吸引ラインと平行に配置される。これは、吸引ライン及び駆動ラインの配置に対して上記と同じ利点をもたらす。同様に、ダクト又はチャネルとして形成することができる出力ラインは、駆動ラインを形成するよう穿孔された孔及び／又は吸引ラインを形成する孔と平行に通る孔をハウジングに穿孔することによって形成することができる。

前記長手方向軸は、前記吸引ライン及び前記出口ラインのうちの少なくとも１つと垂直に配置されるのが好ましい。この場合、複数のエジェクタは、吸引ライン及び／又は出口ラインに対して最適な構成で配置することができる。吸引流体用及び／又は出口流体用の流体路は、短くすることができる。

前記吸引ラインは、前記駆動ラインと前記出口ラインとの間に配置されるのが好ましい。この配置の結果は、比較的コンパクトなハウジングである。

好ましい実施形態において、各エジェクタはカートリッジ内部に配置され、前記カートリッジは前記ハウジング内に配置される。これにより、エジェクタ配置の取付が簡素化される。好ましい実施形態において、前記カートリッジは、エジェクタと、逆止め弁と、必要に応じて、他の構成部品とを備えることができる。これらの構成部品は、別の生産ラインにおいて予め組み立てられてもよい。その後、カートリッジは、エジェクタ配置を組み立てるよう、前記ハウジング内に取り付けられてもよい。

前記カートリッジは、前記エジェクタの前記駆動口を制御する制御弁を備えるのが好ましい。かかる弁は、例えば、オン／オフソレノイド弁であってもよい。この場合、駆動口は、例えば、パルス変調制御されてもよい。

好ましい実施形態において、前記制御弁は、前記エジェクタの駆動ノズルと整列される弁座を有している。かかる整列により、インジェクタ両端の圧力差を低減する。

前記カートリッジは、出口チャネルを備え、前記出口チャネルは、前記吸引ラインと交差するのが好ましい。出口チャネルは、例えば、吸引ラインを通って案内されるチューブを通ることができる。これは、吸引ライン及び出口ラインを共通平面内に配置して、従って、エジェクタ配置の外形寸法を小さくする可能性をもたらす。

前記カートリッジは、前記流体路内に配置される逆止め弁を備えるのが好ましい。換言すれば、カートリッジは、エジェクタの機能に必要なすべての又は少なくとも略すべての構成要素を備える自己完結型ユニットである。

好ましい実施形態において、前記吸引ラインから前記吸引口への前記流体路は、前記吸引ラインから出る９０°転換部と、前記エジェクタに入る１８０°転換部とを備える。エジェクタは、吸引ラインの縦方向と平行な方向に互いに並んで配置することができる。吸引流体は、吸引ラインから複数のエジェクタへ容易に分配することができる。

好ましい実施形態において、前記逆止め弁は、特に前記９０°転換部と前記１８０°転換部との間の前記流体路内に配置される。前記逆止め弁は、増加した圧力により、流体が膨張して吸引ライン内に戻ることを防ぐ。逆止め弁が前記９０°転換部と前記１８０°転換部との間に配置される好ましい実施形態において、逆止め弁の弁体を収容するために十分な空間が存在する。

前記逆止め弁は、前記長手方向軸を中心として対称に配置されるのが好ましい。この場合、流体路をリング状に形成することが可能である。これは、スロットリング抵抗を小さく維持できるように、吸引流体のための十分な断面をもたらす。それにもかかわらず、逆止め弁は、エジェクタから吸引ライン内に戻る経路を塞ぐことが可能である。

好ましい実施形態において、前記吸引ライン及び前記出口ラインは、バイパス弁によって互いに接続される。かかるバイパス弁は、可変又は一定の圧力差のバイパス弁、好ましくはガスバイパス弁であってもよい。かかるバイパス弁は、出口圧力の低減を可能にする。

前記バイパス弁は、前記ハウジングに対してエジェクタと同じ境界面を有するのが好ましい。換言すれば、カートリッジ及びバイパス弁は、何らかの更なる変更なしに、ハウジング内の同じ位置に取り付けることができる。

好ましい実施形態において、少なくとも１つのエジェクタは、前記ハウジングに対して前記エジェクタと同じ境界面を有するダミーユニットで置き換えられる。前記ダミーユニットは、ライン間の接続を塞ぐ。かかるダミーユニットは、例えば、エジェクタ配置が残りのエジェクタで動作できるように、不良エジェクタと置き換えることができる。ダミーユニットは、エジェクタ配置の容量をユーザのニーズに適合させるために用いられてもよい。

好ましい実施形態において、前記吸引ラインは、ガス吸引口と、別個の液体吸引口とを備える。この場合、ガスのみが入口吸引を通って吸引され、より高い圧力に移行できるだけではなく、液体も吸引され、圧力を増加させることができる。

前記吸引ラインは、ガスセクションと液体セクションとに分割されるのが好ましい。これは、ガスセクションと液体セクションとの間で吸引ラインを遮断するだけで簡単に行うことができる。代替として、前記ガス、例えば、蒸気及び液体吸引流体は、ハウジングへの接続前に１つの配管に組み合わせ、次いで、二相吸引口を介してハウジングに入ってもよい。前記二相吸引に接続されるエジェクタは、選択肢として、分離された液体をエジェクタの混合チャンバに搬送するための上昇部を装備してもよい。

好ましい実施形態において、前記ハウジングは、一体構造を備える。かかる一体構造は、エジェクタが配置されるチャネル及びキャビティを形成するよう機械加工される材料のブロックによって形成されてもよい。一体構造は、要求される圧力に対して十分に安定して作成されてもよい。

前記エジェクタのうちの少なくとも２つは、異なる容量を有するのが好ましい。これは、エジェクタ配置の出力をより高い分解能で制御する可能性をもたらす。

本発明の好ましい実施例を、ここで、以下の図面を参照して、より詳細に説明する。

エジェクタ配置の断面図である。 エジェクタ配置の正面図である。 エジェクタ配置の平面図である。 エジェクタ配置の側面図である。 単体のエジェクタのカートリッジを示す。 図５に従うカートリッジの断面図である。 閉じた逆止め弁を示す図６に従う断面図である。 ダミーユニットの側面図である。 図８に従うダミーユニットの断面図である。 図８に従うダミーユニットの平面図である。

エジェクタ配置１は、複数のエジェクタ２を備え、本実施例において、エジェクタ配置は、６つのエジェクタ２を備えている。各エジェクタ２は、駆動ライン４に接続される駆動口３を有している。駆動ライン４は、すべてのエジェクタ２を収容するハウジング５に穿孔されたチャネルによって形成されている。駆動流体のための流路６が示されている。駆動流体は、ハウジング５に設けられた駆動流体供給ポート７を介して供給される。

すべてのエジェクタ２に共通の吸引ライン８は、同様にハウジング５内に設けられ、吸引口２９を介してエジェクタに開口している。吸引流体は、吸引流体供給ポート９を介して供給される。吸引流体のための流路１０が線で示されている。吸引ライン８は、ハウジング５に穿孔されたチャネル又はダクトである。吸引ライン８は、ハウジング５内部で駆動ライン４と平行に通っている。駆動ライン４及び吸引ライン８は、共通平面内に配置され、２つのライン４、８の少なくとも中心軸が、共通平面内に配置されている。

各エジェクタ２は、出口１１を有している。すべてのエジェクタ２の出口１１は、共通の出口ライン１２に接続されている。好ましい実施形態において、この出口ライン１２は、駆動ライン４及び吸引ライン８と平行に配置される。駆動ライン４、吸引ライン８、及び出口ライン１２の中心軸は、共通平面内に配置される。

出口ライン１２は、ハウジングに配置される出口ポート１３に接続される。

流路１０は、吸引流体が吸引ライン８から出る場合の９０°転換部１４と、流路がエジェクタ２に、すなわち、吸引口２９において入り込む場合の１８０°転換部１５とを有している。

逆止め弁の弁体１６は、吸引流体の流路１０に配置される。弁体１６は、エジェクタ２の長手方向軸１７を中心として対称に配置される。弁体は、流路１０に沿って流れる吸引流体によって生じる圧力差により弁座１８から持ち上げられる。それは、例えば、弁体１６下流の圧力が吸引ライン８内の圧力よりも大きい場合に、弁体１６が弁座１８に対して押圧されて閉じる。

各エジェクタ２は、制御弁１９によって制御される。制御弁１９は、ソレノイド２０によって駆動される。制御弁１９は、パルス変調法で操作されるオン／オフ弁であってもよい。制御弁１９は、駆動口３を開閉する。制御弁１９は、エジェクタ２の駆動ノズル３１（図６）と整列される弁座３０を備えている。かかる整列により、エジェクタ２の両端の圧力差を低減している。

各エジェクタ２は、カートリッジ２１内で組み合わされている。カートリッジ２１は、エジェクタ２のすべての要素、例えば、逆止め弁の弁体１６及び弁座１８と、制御弁１９と、駆動口３を制御するソレノイド２０とを備えている。

図６は、開状態にある逆止め弁１６、１８を示し、図７は、弁体１６が弁座１８に支えられている閉状態にある逆止め弁１６、１８を示している。

図５〜７で見て取れるように、出口１１はパイプ２２内部に配置されている。パイプ２２は、吸引ライン８及び出口ライン１２を共通平面内に配置できるように、吸引ライン８（図１）と交差する。

図１において、吸引ライン８は、セクション８ａ、８ｂ間に壁を形成するハウジング５の一部分２３によって離間されるセクション８ａ、８ｂに分割されていることが見て取れる。セクション８ａ、８ｂへの離間により、１つのセクション８ａをガス状流体の吸引のために確保し、他のセクション８ｂを液状流体のために用いることが可能となる。液状流体は、液体吸引ポート２７を介して供給することができる。更に、いくつかの補助ポート、すなわち、駆動補助ポート２５、吸引ガス補助ポート２６、吸引液体補助ポート２４、及び排出補助ポート２８を設けることができる。補助ポートは、例えば、測定ポートとして、又は点検ポートとして用いることができる。

液状流体を扱うエジェクタ２は、ガス状流体も扱うことができる。従って、ガス状流体をセクション８ａだけではなく、セクション８ｂにも導入することができる。

すべてのカートリッジ２１は、弁ブロックに対するすべてのカートリッジの境界面が同じであるように、同じ外形寸法を有している。しかし、異なるカートリッジ２１のエジェクタ２の容量は、異なっていてもよい。

図面に図示しない方法において、吸引ライン８及び出口ライン１２は、バイパス弁を用いて接続することができる。かかるバイパス弁は、可変又は一定の圧力差を有するガスバイパス弁であってもよい。バイパス弁及びカートリッジ２１は、ハウジング２に対して同じ境界面を有している。

図１に示すエジェクタ２のうちの少なくとも１つは、図８〜１０に示すダミーユニット３２で置き換えられてもよい。ダミーユニット３２は、前記ダミーユニット３２が、ハウジング５内に挿入された場合に駆動ライン４を遮らないような口径３３を示している。しかし、図９から明らかなように、ダミーユニット３２は、ダミーユニット３２を介する駆動ライン４、セクションライン８、及び出口ライン１２間の接続がないように、いずれの更なるチャネルも有していない。しかし、ダミーユニット３２は、問題なくエジェクタ２をダミーユニット３２で置き換えることができるように、カートリッジ２１と同じ境界面を有している。ダミーユニット３２は、他の予備品が利用できない場合に、不良カートリッジ２１を交換するために用いられてもよい。ダミーユニット３２は、同様に、エジェクタ配置１の容量をユーザのニーズに適合させるために用いられてもよい。

例えば、図６で見て取れるように、カートリッジ２１は３つの軸方向シール３３、３４、３５を有している。これらの軸方向シールは、ハウジング５内部の対応するシール面に支えられている。しかし、カートリッジ２１がハウジング５内に挿入される際には、軸方向シール３３〜３５とハウジング５との間に摩擦移動がない。

ハウジング５は、一体構造として形成される。ハウジング５は、例えば、鋼又は真鍮のような材料のブロックから作成されてもよく、その内部に、ライン４、８、１２を形成するチャネルが穿孔され、更なる開口が、カートリッジ２１、前記ダミーユニット３２、又は上記のバイパス弁のような任意のその他の構成要素を収容するよう穿孔される。

本実施形態において、ガス吸引及び液体吸引のための２つの異なるポートを示してきた。しかし、ガス及び液体吸引は、ハウジングへの接続前に１つの配管に組み合わせ、次いで、二相吸引を介して入ってもよい。

前記二相吸引に接続されるエジェクタ２は、選択肢として、分離された液体をインジェクタ２の液体チャンバに搬送するためのレイザーを装備してもよい。

エジェクタ２は、詳細に説明されていない。基本的には、エジェクタ２は、駆動流体ノズルに接続される駆動流体口３を有している。エジェクタの吸引口２９は、駆動流体ノズルの開口部が同様に開口する範囲に開口している。駆動流体及び吸引流体の組み合わされた流れは、末広出口ディフューザに連続する収束入口ノズルに入る。入口ノズル及び出口ディフューザは、ディフューザのどによって接続される。収束−末広ノズルは、吸引流体を引き込み且つ運ぶ低圧区域を生じる駆動流体を加速する。エジェクタのディフューザのどを通過した後、混合された流体は膨張し、及び速度が低下し、結果として混合流体を再圧縮する。

Claims (15)

1. ハウジング（５）と、前記ハウジング（５）内に配置される少なくとも２つのエジェクタ（２）とを備え、各エジェクタ（２）が、駆動口（３）、吸引口（２９）、出口（１１）、及び長手方向軸（１７）を有し、前記エジェクタ（２）の前記駆動口（３）が共通の駆動ライン（４）に接続されるエジェクタ配置（１）において、前記エジェクタ（２）の前記吸引口（２９）は、流体路によって共通の吸引ライン（８）に接続されることを特徴とする、エジェクタ配置（１）。
2. 前記駆動ライン（４）及び前記吸引ライン（８）は、互いに平行に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のエジェクタ配置。
3. 前記エジェクタ（２）の前記出口（１１）は、共通の出口ライン（１２）に接続され、前記出口ライン（１２）は、特に、前記駆動ライン及び前記吸引ライン（１２）のうちの少なくとも１つと平行に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のエジェクタ配置。
4. 前記長手方向軸（１７）は、前記吸引ライン（８）及び前記出口ライン（１２）のうちの少なくとも１つと垂直に配置されることを特徴とする、請求項３に記載のエジェクタ配置。
5. 前記吸引ライン（８）は、前記駆動ライン（４）と前記出口ライン（１２）との間に配置されることを特徴とする、請求項３又は４に記載のエジェクタ配置。
6. 各エジェクタ（２）はカートリッジ（２１）内部に配置され、前記カートリッジ（２１）は前記ハウジング（５）内に配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエジェクタ配置。
7. 前記カートリッジ（２１）は、前記エジェクタ（２）の前記駆動口（３）を制御する制御弁（１９）を備え、前記制御弁（１９）は、好ましくは、前記エジェクタ（２）の駆動ノズルと整列される弁座を有することを特徴とする、請求項６に記載のエジェクタ配置。
8. 前記カートリッジ（２１）は、出口チャネル（１１）を備え、前記出口チャネル（１１）は、前記吸引ライン（８）と交差することを特徴とする、請求項６又は７に記載のエジェクタ配置。
9. 前記カートリッジは、前記流体路内に配置される逆止め弁（１６、１８）を備えることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載のエジェクタ配置。
10. 前記吸引ライン（８）から前記吸引口への前記流体路（１０）は、前記吸引ラインから出る９０°転換部（１４）と、前記エジェクタに入る１８０°転換部（１５）とを備え、前記逆止め弁（１６、１８）は、好ましくは、特に前記９０°転換部（１４）と前記１８０°転換部（１５）との間に、且つ、特に好ましくは前記長手方向軸（１７）を中心として対称に配置されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のエジェクタ配置。
11. 吸引ライン（８）及び前記出口ライン（１２）は、バイパス弁によって互いに接続され、前記バイパス弁は、好ましくは、前記ハウジング（５）に対してエジェクタ（２）と同じ境界面を有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエジェクタ配置。
12. 少なくとも１つのエジェクタ（２）は、前記ハウジング（５）に対して前記エジェクタ（２）と同じ境界面を有するダミーユニットで置き換えられることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のエジェクタ配置。
13. 前記吸引ライン（８）は、ガス吸引口（９）と、別個の液体吸引口（２７）とを備え、前記吸引ライン（８）は、好ましくは、ガスセクション（８ａ）と液体セクション（８ｂ）とに分割されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエジェクタ配置。
14. 前記ハウジング（５）は、一体構造を備えることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のエジェクタ配置。
15. 前記エジェクタ（２）のうちの少なくとも２つは、異なる容量を有することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のエジェクタ配置。

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