WO2017169218A1 - エゼクタ、エゼクタの製造方法及びディフューザの出口流路の設定方法 - Google Patents

エゼクタ、エゼクタの製造方法及びディフューザの出口流路の設定方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017169218A1
WO2017169218A1 PCT/JP2017/005468 JP2017005468W WO2017169218A1 WO 2017169218 A1 WO2017169218 A1 WO 2017169218A1 JP 2017005468 W JP2017005468 W JP 2017005468W WO 2017169218 A1 WO2017169218 A1 WO 2017169218A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow path
ejector
diffuser
fluid
attachment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/005468
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
川島史裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TLV Co Ltd
Original Assignee
TLV Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TLV Co Ltd filed Critical TLV Co Ltd
Priority to JP2017527833A priority Critical patent/JP6352544B2/ja
Priority to CN201780019768.5A priority patent/CN108884840B/zh
Priority to EP17773766.5A priority patent/EP3438465B1/en
Publication of WO2017169218A1 publication Critical patent/WO2017169218A1/ja
Priority to US16/146,915 priority patent/US11131326B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/16—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/16—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids
    • F04F5/18—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids for compressing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/16—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids
    • F04F5/20—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing elastic fluids for evacuating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F04F5/24—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid displacing liquids, e.g. containing solids, or liquids and elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46—Arrangements of nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46—Arrangements of nozzles
    • F04F5/461—Adjustable nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46—Arrangements of nozzles
    • F04F5/469—Arrangements of nozzles for steam engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/48—Control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/02—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid
    • F04F5/04—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid displacing elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/02—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid
    • F04F5/10—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being liquid displacing liquids, e.g. containing solids, or liquids and elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/14—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow the inducing fluid being elastic fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • F04F5/46—Arrangements of nozzles
    • F04F5/463—Arrangements of nozzles with provisions for mixing

Definitions

  • the technology disclosed herein includes an ejector that sucks and discharges the second fluid together with the first fluid by the negative pressure generated when the first fluid is ejected, and an outlet flow path of a diffuser used in the ejector. It relates to the setting method.
  • Patent Document 1 discloses a general ejector.
  • the first fluid driving fluid
  • the second fluid driven fluid
  • the first fluid and the second fluid are mixed and discharged from the diffuser (exit).
  • the diffuser is provided with an enlarged channel (a channel whose channel cross-sectional area increases as it goes downstream), and the mixed fluid of the first fluid and the second fluid is decelerated and pressurized when flowing through the enlarged channel. .
  • the mixed fluid discharged from the ejector is supplied to a device or the like on the downstream side of the ejector.
  • the discharge pressure may fluctuate due to, for example, a change in operating conditions (amount of mixed fluid used or a pressure used) of a steam supply destination device. For example, when the amount of the mixed fluid in the supply destination apparatus is temporarily decreased or the operating pressure is temporarily increased, the discharge flow rate of the ejector is decreased and the discharge pressure is increased. If the discharge pressure becomes too high, the second fluid becomes difficult to be sucked, and eventually the suction flow rate of the second fluid is significantly reduced. In such a case, an ejector that can secure a sufficient suction flow rate of the second fluid up to the highest possible discharge pressure is desired.
  • Ejector performance such as the discharge pressure of the mixed fluid and the suction flow rate of the second fluid varies depending on the specifications of the diffuser flow path, that is, the dimensions.
  • the dimensions that is, the dimensions.
  • changing the size of the diffuser flow path may deteriorate the performance of the ejector.
  • the technology disclosed herein has been made in view of such circumstances, and its purpose is to change the upper limit of the discharge pressure at which the suction flow rate of the second fluid can be ensured, while reducing the performance of the ejector at that time. It is to reduce.
  • the ejector disclosed herein includes a nozzle that ejects a first fluid, a suction chamber in which the nozzle is accommodated, and a second fluid is sucked by a negative pressure generated by ejecting the first fluid from the nozzle,
  • a reduced flow path having an outlet flow path comprising a diffuser that mixes and discharges the first fluid and the second fluid in the suction chamber, and the cross-sectional area of the outlet flow path decreases toward the downstream side
  • a parallel flow path connected to the downstream end of the reduced flow path and having a constant cross-sectional area; and an enlarged flow path connected to the downstream end of the parallel flow path and increasing in cross-sectional area toward the downstream side.
  • the diffuser further includes a changing unit that changes the size of the outlet channel, and the changing unit includes a length X of the reduced channel, and a length Y and an inner diameter D of the parallel channel.
  • the ejector manufacturing method disclosed herein includes a setting step for setting the dimension of the outlet channel, and a preparation step for preparing the diffuser having the dimension of the outlet channel set in the setting step.
  • the setting step the length (X) of the reduced flow path and the length (Y) and the inner diameter D of the parallel flow path are expressed using the constants A and B. Set to meet.
  • the method for setting the outlet flow path of the diffuser disclosed herein satisfies the formula (1) represented by using the inner diameter D and the constant A of the parallel flow path for the length X of the reduced flow path. And the step of setting the length Y of the parallel flow path so as to satisfy the formula (2) expressed by using the inner diameter D and the constant B.
  • the ejector it is possible to reduce the deterioration of the ejector performance at that time while changing the upper limit of the discharge pressure that can secure the suction flow rate of the second fluid.
  • the ejector manufacturing method it is possible to provide an ejector that reduces the deterioration of the ejector performance at that time while changing the upper limit of the discharge pressure that can secure the suction flow rate of the second fluid.
  • the setting method of the outlet flow path of the diffuser it is possible to realize an ejector that reduces the deterioration of the ejector performance at that time while changing the upper limit of the discharge pressure that can secure the suction flow rate of the second fluid.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an ejector according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the discharge pressure and the suction flow rate.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the diffuser to which the first attachment is attached.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the diffuser to which the second attachment is attached.
  • the ejector 10 is a steam ejector that sucks low-pressure steam (second fluid) by ejecting high-pressure steam (first fluid), and mixes and discharges these steam. That is, in the ejector 10, the high-pressure steam is the driving fluid, and the low-pressure steam is the suction fluid.
  • the ejector 10 includes a nozzle 20, a suction chamber 30, and a diffuser 40.
  • the nozzle 20 is connected to an inflow pipe 91 connected to a supply source of high-pressure steam.
  • the nozzle 20 ejects the supplied high-pressure steam.
  • the tip of the nozzle 20 is accommodated in the suction chamber 30.
  • the suction chamber 30 is provided with a suction port 31 for low-pressure steam.
  • the low pressure steam is sucked from the suction port 31 into the suction chamber 30 by the negative pressure (pressure drop) generated when the high pressure steam is ejected from the nozzle 20. That is, in the suction chamber 30, a suction force for sucking the low-pressure steam is generated by the negative pressure generated by the jet pump effect of the high-pressure steam.
  • the suction port 31 is connected to a suction pipe 92 connected to the supply source of the low-pressure steam.
  • the diffuser 40 is connected to the suction chamber 30.
  • the diffuser 40 mixes and discharges the high-pressure steam ejected into the suction chamber 30 and the low-pressure steam sucked into the suction chamber 30.
  • An outflow pipe 93 connected to the supply destination of the mixed steam is connected to the downstream end of the diffuser 40.
  • the diffuser 40 has a divided structure including an upstream portion 41, an attachment 42 and a downstream portion 43.
  • the upstream end of the upstream portion 41 is connected to the suction chamber 30.
  • a flange 41 a is provided at the downstream end of the upstream portion 41.
  • a first flange 43 a is provided at the upstream end of the downstream portion 43, and a second flange 43 b is provided at the downstream end of the downstream portion 43.
  • the downstream part 43 is connected to the outflow pipe 93 via the second flange 43b.
  • the attachment 42 is sandwiched between the upstream portion 41 and the downstream portion 43.
  • the attachment 42 is held by the upstream portion 41 and the downstream portion 43 by tightening the flange 41 a of the upstream portion 41 and the first flange 43 a of the downstream portion 43 with a bolt 44. That is, the attachment 42 can be replaced by loosening the fastening of the bolt 44.
  • the attachment 42 is an example of a changing unit.
  • the diffuser 40 is formed with an outlet channel 50 for high-pressure steam and low-pressure steam that communicates with the suction chamber 30.
  • the outlet channel 50 includes a reduced channel 51, a parallel channel 52, and an enlarged channel 53 that are sequentially connected from the upstream side.
  • the cross section of the outlet channel 50 is substantially circular. The diffuser 40 decelerates and pressurizes the mixed steam when the mixed steam flows through the enlarged flow path 53.
  • the upstream end of the reduced flow path 51 is open to the suction chamber 30.
  • the upstream end of the reduced flow path 51 faces the downstream end of the nozzle 20 in the suction chamber 30.
  • the cross-sectional area, that is, the inner diameter of the reduced flow channel 51 gradually decreases toward the downstream side.
  • a parallel flow path 52 is connected to the downstream end of the reduction flow path 51.
  • the parallel flow path 52 is a flow path having a constant cross-sectional area, that is, an inner diameter.
  • the parallel flow path 52 is a portion having the smallest inner diameter in the outlet flow path 50 and constitutes a so-called throat portion.
  • An enlarged channel 53 is connected to the downstream end of the parallel channel 52.
  • the cross-sectional area of the enlarged flow path 53 that is, the inner diameter gradually increases toward the downstream side.
  • the reduced flow path 51 is formed from the upstream portion 41 to the attachment 42.
  • the parallel flow path 52 is formed in the attachment 42.
  • the enlarged flow path 53 is formed from the attachment 42 to the downstream portion 43. That is, at least the upstream end portion of the reduced flow channel 51 is formed in the upstream portion 41.
  • the attachment 42 is formed with at least the downstream end of the reduced flow channel 51, the parallel flow channel 52, and at least the upstream end of the enlarged flow channel 53. At the downstream portion 43, at least the downstream end portion of the enlarged flow path 53 is formed.
  • the high-pressure steam flowing through the inflow pipe 91 is ejected from the nozzle 20 into the suction chamber 30, and the low-pressure steam is ejected from the suction port 31 into the suction chamber 30 by the ejection of the high-pressure steam. Sucked.
  • the high pressure steam and low pressure steam in the suction chamber 30 are mixed and discharged from the diffuser 40.
  • the steam discharged from the diffuser 40 is supplied to the downstream apparatus.
  • the flow velocity of the mixed steam is approximately the speed of sound in the parallel flow path 52 of the diffuser 40. Thereafter, the mixed steam is decelerated and pressurized when flowing through the enlarged flow path 53.
  • the discharge pressure of the ejector 10 may increase depending on the operating conditions and specifications of the steam supply destination device.
  • this discharge pressure is referred to as “maximum discharge pressure” that can secure the suction flow rate of the low-pressure steam.
  • Pmax the maximum discharge pressure
  • the suction pressure starts to rise.
  • the flow velocity in the parallel flow path 52 becomes lower than the sound velocity and becomes a non-critical state, and the suction pressure rises to a value almost equal to the discharge pressure. That is, when the discharge pressure exceeds the maximum discharge pressure Pmax, the suction flow rate of the low-pressure steam decreases rapidly.
  • the maximum discharge pressure Pmax can be changed according to the specifications of the outlet channel 50, that is, the dimensions. For example, it is conceivable to increase the maximum discharge pressure Pmax by reducing the inner diameter D of the parallel flow path 52. When the inner diameter D of the parallel flow path 52 decreases, the flow rate of the mixed steam in the parallel flow path 52 increases, so that a critical state of pressure in the parallel flow path 52 is easily ensured.
  • changing only the inner diameter D of the parallel flow path 52 may not only increase the maximum discharge pressure Pmax but also may not maintain the performance of the ejector 10. For example, even if the maximum discharge pressure Pmax can be increased, the suction flow rate of low-pressure steam may be significantly reduced, or conversely, the maximum discharge pressure Pmax may be reduced. That is, various dimensions of the outlet channel 50 are related to the performance of the ejector 1, and it is necessary to change dimensions other than the inner diameter D of the parallel channel 52.
  • the dimensions of the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 are set so as to satisfy the following expressions (1) and (2). That is, even when the dimensions of the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 are changed, the expressions (1) and (2) are satisfied before and after the change.
  • X A ⁇ D (1)
  • Y B ⁇ D (2)
  • X is the length of the reduced flow path 51
  • Y is the length of the parallel flow path 52
  • A is a constant
  • B is a constant
  • D is the inner diameter of the parallel flow path 52.
  • the length X of the reduced flow path 51 and the length Y of the parallel flow path 52 change in proportion to the inner diameter D of the parallel flow path 52. Further, even if the dimensions of the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 are changed, the ratio (X / D) of the length X of the reduced flow path 51 to the inner diameter D of the parallel flow path 52 is constant at A, The ratio (Y / D) of the length Y of the parallel flow path 52 to the inner diameter D of the parallel flow path 52 is constant at B. As a result, the ratio (Y / X) of the length Y of the parallel flow path 52 to the length X of the reduced flow path 51 is constant at B / A.
  • X / D is substantially equal before and after the change
  • Y / D is substantially equal before and after the change
  • the length of the enlarged flow path 53 is set to a value that does not affect the performance of the ejector 10 even if the lengths of the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 change.
  • the diffuser 40 is configured such that the dimensions of the outlet channel 50 can be changed by replacing the attachment 42. Thereby, the dimension of the outlet channel 50 can be easily changed without replacing the entire ejector 10.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the diffuser 40 to which the first attachment 42A is attached
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the diffuser 40 to which the second attachment 42B is attached.
  • the first attachment 42A has a parallel flow path 52 having an inner diameter D of d1.
  • the length x1 of the reduced flow path 51 is A ⁇ d1
  • the length y1 of the parallel flow path 52 is B ⁇ d1.
  • the second attachment 42B has a parallel flow path 52 having an inner diameter D of d2.
  • the length x2 of the reduced flow path 51 in the second attachment 42B is A ⁇ d2
  • the length y2 of the parallel flow path 52 is B ⁇ d2.
  • the inner diameter d2 of the parallel flow path 52 of the second attachment 42B is smaller than the inner diameter d1 of the parallel flow path 52 of the first attachment 42A. Therefore, the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 of the second attachment 42B are shorter than those of the first attachment 42A.
  • the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 are shortened, so that the enlarged flow path 53 included in the second attachment 42B.
  • decrease flow path 51 is the 2nd part formed in the upstream part 41, and 2nd. It differs from the part formed in the attachment 42B.
  • the angle of the inner peripheral wall with respect to the axis of the enlarged flow path 53 is the same as the part formed in the second attachment 42B. It differs from the portion formed in the downstream portion 43.
  • the maximum discharge pressure Pmax of the diffuser 40 in which the second attachment 42B is incorporated is the first attachment. It becomes higher than the case where 42A is incorporated.
  • the relationship of the expressions (1) and (2) is maintained before and after the change of the dimension of the outlet channel 50. That is, x2 / d2 is substantially equal to x1 / d1, and y2 / d2 is substantially equal to y1 / d2.
  • the maximum discharge pressure Pmax can be increased while maintaining the performance of the ejector 1.
  • the maximum discharge pressure Pmax can be increased while ensuring a sufficient suction flow rate.
  • the method for manufacturing the ejector 1 includes a setting step for setting the dimension of the outlet channel 50 and a preparation step for preparing the diffuser 40 having the dimension set in the setting step.
  • the length X of the reduced flow path 51 and the length Y and the inner diameter D of the parallel flow path 52 are set.
  • the length X of the reduced flow path 51 and the length Y and the inner diameter D of the parallel flow path 52 are set so as to satisfy the expressions (1) and (2).
  • the inner diameter D of the parallel flow path 52 is set, and the length X of the reduction flow path 51 and the length Y of the parallel flow path 52 are set accordingly.
  • the length of the enlarged flow path 53 is set.
  • the length of the enlarged flow path 53 is inevitably determined from the length X of the reduced flow path 51 and the length Y of the parallel flow path 52.
  • the diffuser 40 that realizes the length X of the reduced flow path 51 set in the setting step and the length Y and the inner diameter D of the parallel flow path 52 is prepared.
  • the attachment 42 for realizing the length X of the reduced flow path 51 set in the setting step, and the length Y and the inner diameter D of the parallel flow path 52 are provided.
  • the inner diameter D of the parallel flow path 52 is different, and a plurality of attachments 42 having the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 satisfying the expressions (1) and (2). Has been prepared.
  • An attachment 42 suitable for the operating status and specifications of the apparatus to which the steam is supplied is selected.
  • the manufacturing method of the ejector 1 further includes an assembly step.
  • the nozzle 20, the suction chamber 30, and the diffuser 40 are assembled.
  • the upstream portion 41 of the nozzle 20 and the diffuser 40 is attached to the suction chamber 30.
  • the attachment 42 and the downstream portion 43 are attached to the upstream portion 41 in a state where the attachment 42 is sandwiched between the upstream portion 41 and the downstream portion 43.
  • the ejector 10 includes the nozzle 20 that ejects the high-pressure steam (first fluid) and the low-pressure steam (second fluid) due to the negative pressure that is generated when the nozzle 20 is accommodated and the high-pressure steam is ejected from the nozzle 20.
  • the reduced flow path 51 whose cross-sectional area decreases toward the downstream side, and is connected to the downstream end of the reduced flow path 51, connected to the parallel flow path 52 having a constant cross-sectional area, and the downstream end of the parallel flow path 52, downstream
  • the diffuser 40 further includes an attachment 42 (changing portion) for changing the size of the outlet flow channel 50, and the attachment 42 is a reduced flow channel.
  • the length X of the reduced flow path 51 and the length Y and the inner diameter D of the parallel flow path 52 are changed by the attachment 42.
  • the maximum discharge pressure Pmax of the ejector 10 can be changed.
  • the length X of the reduced flow path 51 and the length Y and the inner diameter D of the parallel flow path 52 satisfy the expressions (1) and (2).
  • the performance of the ejector 10 is affected by various dimensions of the outlet channel 50.
  • the deterioration of the performance of the ejector 10 is reduced by setting the length X of the reduced flow path 51 and the length Y and the inner diameter D of the parallel flow path 52 so as to satisfy at least the expressions (1) and (2). be able to. That is, the maximum discharge pressure Pmax of the ejector 10 can be changed while reducing the deterioration of the performance of the ejector 10.
  • a part of the diffuser 40 is configured by a replaceable attachment 42, and the attachment 42 is at least a downstream end portion of the reduction flow path 51, a parallel flow path 52, and at least an upstream end of the expansion flow path 53.
  • the dimensions of the outlet channel 50 are changed while satisfying the expressions (1) and (2) by replacing the attachment 42.
  • the diffuser 40 is configured such that the attachment 42 can be replaced.
  • the plurality of attachments 42 are formed with reduced flow paths 51 and parallel flow paths 52 having different dimensions.
  • the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 when the one attachment 42 is incorporated, and the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 when the other attachment 42 is incorporated are also expressed by the equations (1) and (2). Satisfies.
  • the maximum discharge pressure Pmax of the ejector 10 can be changed by replacing the attachment 42 without replacing the entire diffuser 40, and the deterioration of the performance of the ejector 10 at that time can be reduced. Can do.
  • the manufacturing method of the ejector 10 includes a setting step for setting the dimension of the outlet flow channel 50 and a preparation step for preparing the diffuser 40 having the dimension of the outlet flow channel 50 set in the setting step.
  • the length X of the reduced flow path 51 and the length Y and the inner diameter D of the parallel flow path 52 are set so as to satisfy the expressions (1) and (2).
  • the preparation step by replacing the attachment 42 of the diffuser 40 including the exchangeable attachment 42, the length X of the reduced flow path 51 set in the setting step, and the length Y of the parallel flow path 52 and A diffuser 40 having an inner diameter D is prepared.
  • the dimensions of the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 of the diffuser 40 are changed by replacing the attachment 42. Therefore, the dimensions of the reduced flow path 51 and the parallel flow path 52 can be changed without changing the entire diffuser 40.
  • the setting method of the exit flow path of the diffuser 40 sets the length X of the reduction
  • the diffuser 40 has a three-part structure, but may have two or four or more parts.
  • the fixing method of the attachment 42 is not limited to the method by sandwiching the upstream portion 41 and the downstream portion 42. Any fixing method can be employed as long as the attachment 42 can be fixed.
  • the configuration for changing the dimension of the outlet channel 50 is not limited to that by the attachment 42.
  • the diffuser may have a deformation mechanism capable of deforming the inner diameter.
  • the deformation mechanism partitions the outlet flow channel 50 and has a flexible tubular wall portion, and a plurality of pressing members that are arranged circumferentially on the outer periphery of the wall portion and press the wall portion radially inward (
  • a bolt may be included.
  • a plurality of sets of pressing members are provided at different positions in the axial direction of the wall portion, with a plurality of pressing members arranged in the circumferential direction of the wall portion as one set. That is, the length Y and the axial position of the parallel flow path 52 can be changed depending on which position in the axial direction is pressed by the pressing member. Changing the axial position of the parallel flow path 52 changes the length X of the reduced flow path 51. That is, the length X of the reduced flow path 51 and the length Y of the parallel flow path 52 can also be changed. In addition to such a configuration, any configuration that can change the dimensions of the outlet channel 50 can be employed.
  • the diffuser 40 has a divided structure including the attachment 42, but is not limited to this.
  • the diffuser 40 may be an integral structure.
  • each of the plurality of diffusers 40 has an outlet channel 50 having a different size, but the reduced channel 51 and the parallel channel 52 of each outlet channel 50 are expressed by the equations (1) and (2). Meet.
  • An appropriate diffuser 40 is selected from these, and incorporated in the ejector 10.
  • the diffuser 40 having the length X of the reduced flow path 51 set in the setting step and the length Y and the inner diameter D of the parallel flow path 52 is replaced with a plurality of diffusers 40. Select from among them or create a new one.
  • the technique disclosed herein is useful for an ejector, a method for manufacturing the ejector, and a method for setting an outlet flow path of a diffuser used in the ejector.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

エゼクタ１０は、ノズル２０と吸引室３０とディフューザ４０とを備えている。ディフューザ４０は、出口流路５０の寸法を変更するアタッチメント４２をさらに有している。アタッチメント４２は、縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄを式（１）、（２）を満たすように変更する。　Ｘ＝Ａ×Ｄ　・・・（１）　Ｙ＝Ｂ×Ｄ　・・・（２）

Description

エゼクタ、エゼクタの製造方法及びディフューザの出口流路の設定方法
　ここに開示された技術は、第１流体が噴出されることによって生じる負圧により第２流体を吸引して第１流体と共に吐出するエゼクタ及びその製造方法、並びにエゼクタに用いられるディフューザの出口流路の設定方法に関する。
　例えば特許文献１に一般的なエゼクタが開示されている。このエゼクタでは、第１流体（駆動流体）が噴射口から噴射されることによって負圧（圧力降下）が発生し、この負圧により第２流体（被駆動流体）が吸引される。そして、第１流体及び第２流体は混合されディフューザ（出口）から吐出される。ディフューザには拡大流路（下流にいくに従って流路断面積が大きくなる流路）が設けられており、第１流体及び第２流体の混合流体は拡大流路を流れる際に減速及び昇圧される。こうしてエゼクタから吐出された混合流体は、エゼクタの下流側の装置等に供給される。
特開２０００－３５６３０５号公報
　ところで、上述したようなエゼクタでは、蒸気の供給先の装置の運転条件（混合流体の使用量や使用圧力）の変更等によって吐出圧力が変動し得る。例えば、供給先の装置における混合流体の使用量が一時的に低下したり、使用圧力が一時的に上昇操作されたりすると、エゼクタの吐出流量が減少して吐出圧力が上昇する。吐出圧力が高くなり過ぎると、第２流体が吸引され難くなり、やがて、第２流体の吸入流量が著しく減少する。このような場合には、できるだけ高い吐出圧力まで十分な第２流体の吸入流量を確保できるエゼクタが望まれる。
　混合流体の吐出圧力や第２流体の吸入流量等のエゼクタの性能は、ディフューザの流路の仕様、即ち、寸法によって変わる。ただし、ディフューザの流路の様々な寸法がエゼクタの性能に影響しているので、ディフューザの流路の寸法を変更することによってエゼクタの性能が悪化する場合もあり得る。
　ここに開示された技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、第２流体の吸入流量を確保できる吐出圧力の上限を変更しつつ、その際のエゼクタの性能の悪化を低減することにある。
　ここに開示されたエゼクタは、第１流体を噴出するノズルと、前記ノズルが収容され、前記ノズルから前記第１流体が噴出することによって生じる負圧により第２流体が吸引される吸引室と、出口流路を有し、前記吸引室の前記第１流体及び前記第２流体を混合して吐出するディフューザとを備え、前記出口流路は、下流側に向かって断面積が小さくなる縮小流路と、前記縮小流路の下流端に接続され、断面積が一定の平行流路と、前記平行流路の下流端に接続され、下流側に向かって断面積が大きくなる拡大流路とを含んでおり、前記ディフューザは、前記出口流路の寸法を変更する変更部をさらに有し、前記変更部は、前記縮小流路の長さＸ、並びに、前記平行流路の長さＹ及び内径Ｄを定数Ａ，Ｂを用いて表される下記式（１）、（２）を満たすように変更する。
　Ｘ＝Ａ×Ｄ　・・・（１）
　Ｙ＝Ｂ×Ｄ　・・・（２）
　また、ここに開示されたエゼクタの製造方法は、前記出口流路の寸法を設定する設定ステップと、前記設定ステップで設定された前記出口流路の寸法を有する前記ディフューザを準備する準備ステップとを含み、前記設定ステップでは、前記縮小流路の長さＸ、並びに、前記平行流路の長さＹ及び内径Ｄを定数Ａ，Ｂを用いて表される前記式（１）、（２）を満たすように設定する。
　さらに、ここに開示されたディフューザの出口流路の設定方法は、前記縮小流路の長さＸを、前記平行流路の内径Ｄ及び定数Ａを用いて表される前記式（１）を満たすように設定するステップと、前記平行流路の長さＹを、前記内径Ｄ及び定数Ｂを用いて表される前記式（２）を満たすように設定するステップとを含む。
　前記エゼクタによれば、第２流体の吸入流量を確保できる吐出圧力の上限を変更しつつ、その際のエゼクタの性能の悪化を低減することができる。
　前記エゼクタの製造方法によれば、第２流体の吸入流量を確保できる吐出圧力の上限を変更しつつ、その際のエゼクタの性能の悪化を低減するエゼクタを提供することができる。
　前記ディフューザの出口流路の設定方法によれば、第２流体の吸入流量を確保できる吐出圧力の上限を変更しつつ、その際のエゼクタの性能の悪化を低減するエゼクタを実現することができる。
図１は、実施形態に係るエゼクタの構成を模式的に示す図である。 図２は、吐出圧力と吸入流量との関係を示すグラフである。 図３は、第１アタッチメントが取り付けられたディフューザの模式的な断面図である。 図４は、第２アタッチメントが取り付けられたディフューザの模式的な断面図である。
　以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　エゼクタ１０は、高圧蒸気（第１流体）を噴出させることによって低圧蒸気（第２流体）を吸引し、これら蒸気を混合して吐出する蒸気エゼクタである。つまり、エゼクタ１０において、高圧蒸気は駆動流体であり、低圧蒸気は吸引流体である。エゼクタ１０は、ノズル２０と、吸引室３０と、ディフューザ４０とを備えている。
　ノズル２０には、高圧蒸気の供給元に繋がる流入配管９１が接続されている。ノズル２０は、供給される高圧蒸気を噴出する。ノズル２０の先端部は、吸引室３０に収容されている。
　吸引室３０には、低圧蒸気の吸引口３１が設けられている。ノズル２０から高圧蒸気が噴出することにより生じる負圧（圧力降下）によって、低圧蒸気が吸引口３１から吸引室３０へ吸引される。つまり、吸引室３０では、高圧蒸気のジェットポンプ効果によって生じる負圧により、低圧蒸気を吸引するための吸引力が発生する。吸引口３１には、低圧蒸気の供給元に繋がる吸引配管９２が接続されている。
　ディフューザ４０は、吸引室３０に接続されている。ディフューザ４０は、吸引室３０に噴出された高圧蒸気と吸引室３０に吸引された低圧蒸気とを混合して吐出するものである。ディフューザ４０の下流端には、混合蒸気の供給先に繋がる流出配管９３が接続されている。
　ディフューザ４０は、上流部４１とアタッチメント４２と下流部４３とを含む分割構造となっている。上流部４１の上流端は、吸引室３０に接続されている。上流部４１の下流端には、フランジ４１ａが設けられている。下流部４３の上流端には、第１フランジ４３ａが設けられ、下流部４３の下流端には、第２フランジ４３ｂが設けられている。下流部４３は、第２フランジ４３ｂを介して流出配管９３に接続されている。アタッチメント４２は、上流部４１と下流部４３とに挟み込まれている。上流部４１のフランジ４１ａと下流部４３の第１フランジ４３ａとがボルト４４により締め付けられることによって、アタッチメント４２は、上流部４１と下流部４３とに保持されている。つまり、ボルト４４の締結を緩めることによって、アタッチメント４２を交換することができる。アタッチメント４２は、変更部の一例である。
　ディフューザ４０には、吸引室３０に連通する、高圧蒸気及び低圧蒸気の出口流路５０が形成されている。出口流路５０は、上流側から順に連なる、縮小流路５１、平行流路５２及び拡大流路５３を含んでいる。出口流路５０の断面は、略円形をしている。ディフューザ４０は、混合蒸気が拡大流路５３を流れる際に混合蒸気を減速及び昇圧させる。
　縮小流路５１の上流端は、吸引室３０に開口している。縮小流路５１の上流端は、吸引室３０においてノズル２０の下流端と対向している。縮小流路５１の断面積、即ち、内径は、下流側に向かってしだいに小さくなっている。縮小流路５１の下流端には、平行流路５２が接続されている。平行流路５２は、断面積、即ち、内径が一定の流路である。平行流路５２は、出口流路５０において最も内径が小さい部分であり、いわゆる、喉部を構成している。平行流路５２の下流端には、拡大流路５３が接続されている。拡大流路５３の断面積、即ち、内径は、下流側に向かってしだいに大きくなっている。
　縮小流路５１は、上流部４１からアタッチメント４２に亘って形成されている。平行流路５２は、アタッチメント４２に形成されている。拡大流路５３は、アタッチメント４２から下流部４３に亘って形成されている。すなわち、上流部４１には、縮小流路５１の少なくとも上流端部が形成されている。アタッチメント４２には、縮小流路５１の少なくとも下流端部と平行流路５２と拡大流路５３の少なくとも上流端部とが形成されている。下流部４３には、拡大流路５３の少なくとも下流端部が形成されている。
　このように構成されたエゼクタ１０では、流入配管９１を流通する高圧蒸気がノズル２０から吸引室３０内に噴出されると共に、その高圧蒸気の噴出によって低圧蒸気が吸引口３１から吸引室３０内に吸引される。そして、吸引室３０の高圧蒸気及び低圧蒸気は、混合してディフューザ４０から吐出される。ディフューザ４０から吐出された蒸気は、下流側の装置に供給される。混合蒸気の流速は、ディフューザ４０の平行流路５２で概ね音速となる。その後、混合蒸気は、拡大流路５３を流れる際に減速及び昇圧される。
　ここで、蒸気の供給先の装置の運転状況や仕様の変更によってはエゼクタ１０の吐出圧力が上昇する場合がある。しかしながら、図２に示すように、エゼクタ１０において、低圧蒸気の吸入流量を確保できる吐出圧力には上限（以下、この吐出圧力を「最高吐出圧力」という）がある。吐出圧力が最高吐出圧力Ｐｍａｘを超えて上昇すると、吸入圧力も上昇し始める。やがて、平行流路５２における流速が音速よりも低下して非臨界状態となり、吸入圧力が吐出圧力とほぼ同等の値まで上昇してゆく。つまり、吐出圧力が最高吐出圧力Ｐｍａｘを超えると、低圧蒸気の吸入流量が急激に減少していく。
　最高吐出圧力Ｐｍａｘは、出口流路５０の仕様、即ち、寸法によって変更することができる。例えば、平行流路５２の内径Ｄを小さくすることによって、最大吐出圧力Ｐｍａｘを高めることが考えられる。平行流路５２の内径Ｄが減少すると、平行流路５２における混合蒸気の流速が上昇するので、平行流路５２における圧力の臨界状態が確保されやすくなる。
　しかしながら、平行流路５２の内径Ｄだけを変更するのでは、最大吐出圧力Ｐｍａｘを高めることができないばかりか、エゼクタ１０の性能を維持することができない場合もある。例えば、最大吐出圧力Ｐｍａｘを高めることができても低圧蒸気の吸入流量が大幅に減少したり、逆に最大吐出圧力Ｐｍａｘが低下したりする場合もある。つまり、エゼクタ１の性能には、出口流路５０の様々な寸法が関係しており、平行流路５２の内径Ｄ以外の寸法も変更する必要がある。
　そこで、エゼクタ１０では、縮小流路５１及び平行流路５２の寸法は、下記式（１）、（２）を満たすように設定される。つまり、縮小流路５１及び平行流路５２の寸法が変更される場合であっても、変更の前後で式（１）、（２）が満たされる。
　　Ｘ＝Ａ×Ｄ　・・・（１）
　　Ｙ＝Ｂ×Ｄ　・・・（２）
　ここで、Ｘは縮小流路５１の長さ、Ｙは平行流路５２の長さ、Ａは定数、Ｂは定数、Ｄは平行流路５２の内径である。
　つまり、縮小流路５１の長さＸ及び平行流路５２の長さＹは、平行流路５２の内径Ｄに比例して変化する。また、縮小流路５１及び平行流路５２の寸法が変更されても、平行流路５２の内径Ｄに対する縮小流路５１の長さＸの比（Ｘ／Ｄ）は、Ａで一定であり、平行流路５２の内径Ｄに対する平行流路５２の長さＹの比（Ｙ／Ｄ）は、Ｂで一定である。その結果、縮小流路５１の長さＸに対する平行流路５２の長さＹの比（Ｙ／Ｘ）は、Ｂ／Ａで一定となる。
　換言すると、Ｘ／Ｄは、変更の前後で実質的に等しく、Ｙ／Ｄは、変更の前後で実質的に等しい。
　尚、拡大流路５３の長さは、縮小流路５１及び平行流路５２の長さが変化してもエゼクタ１０の性能に影響を与えない程度の値に設定されている。
　ディフューザ４０は、アタッチメント４２を取り替えることによって出口流路５０の寸法を変更可能に構成されている。これにより、エゼクタ１０の全体を交換しなくても、出口流路５０の寸法を簡単に変更することができる。
　図３は、第１アタッチメント４２Ａが取り付けられたディフューザ４０の模式的な断面図であり、図４は、第２アタッチメント４２Ｂが取り付けられたディフューザ４０の模式的な断面図である。
　第１アタッチメント４２Ａは、内径Ｄがｄ１の平行流路５２を有している。このとき、縮小流路５１の長さｘ１は、Ａ×ｄ１となり、平行流路５２の長さｙ１は、Ｂ×ｄ１となる。それに対し、第２アタッチメント４２Ｂは、内径Ｄがｄ２の平行流路５２を有している。このとき、第２アタッチメント４２Ｂにおける縮小流路５１の長さｘ２は、Ａ×ｄ２であり、平行流路５２の長さｙ２は、Ｂ×ｄ２である。第２アタッチメント４２Ｂの平行流路５２の内径ｄ２は、第１アタッチメント４２Ａの平行流路５２の内径ｄ１よりも小さくなっている。そのため、第２アタッチメント４２Ｂの縮小流路５１及び平行流路５２は、第１アタッチメント４２Ａのそれらよりも短くなっている。
　尚、第１アタッチメント４２Ａ及び第２アタッチメント４２Ｂの全長は同じなので、第２アタッチメント４２Ｂにおいては、縮小流路５１及び平行流路５２が短くなった分、第２アタッチメント４２Ｂに含まれる拡大流路５３の長さが長くなる。また、縮小流路５１のうち、第２アタッチメント４２Ｂに形成された部分だけが変更されるので、縮小流路５１の軸心に対する内周壁の角度は、上流部４１に形成された部分と第２アタッチメント４２Ｂに形成された部分とで異なる。同様に、拡大流路５３のうち、第２アタッチメント４２Ｂに形成された部分だけが変更されるので、拡大流路５３の軸心に対する内周壁の角度は、第２アタッチメント４２Ｂに形成された部分と下流部４３に形成された部分とで異なる。
　このように、第２アタッチメント４２Ｂの平行流路５２の内径ｄ２は、第１アタッチメント４２Ａよりも小さくなっているので、第２アタッチメント４２Ｂが組み込まれたディフューザ４０の最高吐出圧力Ｐｍａｘは、第１アタッチメント４２Ａを組み込んだ場合と比べて高くなる。このとき、出口流路５０の寸法の変更前後で式（１）、（２）の関係が維持される。つまり、ｘ２／ｄ２は、ｘ１／ｄ１と実質的に等しく、ｙ２／ｄ２は、ｙ１／ｄ２と実質的に等しい。これにより、エゼクタ１の性能を維持したまま最高吐出圧力Ｐｍａｘを高めることができる。具体的には、十分な吸入流量を確保したまま最高吐出圧力Ｐｍａｘを高めることができる。尚、平行流路５２の内径Ｄが小さくなるので、低圧蒸気の吸入流量は若干低減する。その結果、蒸気の供給先の装置の運転状況や仕様の変更によってエゼクタ１０の吐出圧力が上昇したとしても、低圧蒸気の吸入流量を確保することができる。
　続いて、このようなエゼクタ１の製造方法について説明する。
　具体的には、エゼクタ１の製造方法は、出口流路５０の寸法を設定する設定ステップと、設定ステップで設定された寸法を有するディフューザ４０を準備する準備ステップとを含んでいる。
　設定ステップでは、縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄを設定する。このとき、式（１）、（２）を満たすように、縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄが設定される。例えば、平行流路５２の内径Ｄが設定され、それに応じて、縮小流路５１の長さＸ及び平行流路５２の長さＹがそれぞれ設定される。その後、拡大流路５３の長さが設定される。エゼクタ１のようにディフューザ４０の全長が固定の場合には、縮小流路５１の長さＸ及び平行流路５２の長さＹから拡大流路５３の長さが必然的に決定される。
　準備ステップでは、設定ステップで設定された縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄを実現するディフューザ４０が準備される。前述のように交換可能なアタッチメント４２を有するディフューザ４０の場合、設定ステップで設定された縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄを実現するアタッチメント４２が準備される。例えば、様々な最高吐出圧力Ｐｍａｘに対応するように、平行流路５２の内径Ｄが異なり且つ、式（１）、（２）を満たす縮小流路５１及び平行流路５２を有する複数のアタッチメント４２が準備されている。その中から、蒸気の供給先の装置の運転状況や仕様に適したアタッチメント４２が選択される。
　エゼクタ１の製造方法は、組立ステップをさらに含んでいる。組立ステップでは、ノズル２０、吸引室３０及びディフューザ４０が組み立てられる。具体的には、吸引室３０に、ノズル２０及びディフューザ４０の上流部４１が取り付けられる。そして、アタッチメント４２及び下流部４３が上流部４１に、上流部４１と下流部４３とでアタッチメント４２を挟み込む状態で取り付けられる。
　以上のように、エゼクタ１０は、高圧蒸気（第１流体）を噴出するノズル２０と、ノズル２０が収容され、ノズル２０から高圧蒸気が噴出することによって生じる負圧により低圧蒸気（第２流体）が吸引される吸引室３０と、吸引室３０と連通する出口流路５０を有し、吸引室３０の高圧蒸気及び低圧蒸気を混合して吐出するディフューザ４０とを備え、出口流路５０は、下流側に向かって断面積が小さくなる縮小流路５１と、縮小流路５１の下流端に接続され、断面積が一定の平行流路５２と、平行流路５２の下流端に接続され、下流側に向かって断面積が大きくなる拡大流路５３とを含んでおり、ディフューザ４０は、出口流路５０の寸法を変更するアタッチメント４２（変更部）をさらに有し、アタッチメント４２は、縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄを下記式（１）、（２）を満たすように変更する。
　Ｘ＝Ａ×Ｄ　・・・（１）
　Ｙ＝Ｂ×Ｄ　・・・（２）
　ここで、Ａ，Ｂは、定数である。
　この構成によれば、アタッチメント４２によって、縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄが変更される。平行流路５２の内径Ｄが変更されると、エゼクタ１０の最高吐出圧力Ｐｍａｘが変更され得る。このとき、変更の前後で、縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄは、式（１）、（２）を満たしている。エゼクタ１０の性能は、出口流路５０の様々な寸法が影響している。少なくとも式（１）、（２）を満たすように、縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄを設定することによってエゼクタ１０の性能の悪化を低減することができる。つまり、エゼクタ１０の性能の悪化を低減しつつ、エゼクタ１０の最高吐出圧力Ｐｍａｘを変更することができる。
　具体的には、ディフューザ４０の一部は、交換可能なアタッチメント４２で構成され、アタッチメント４２は、縮小流路５１の少なくとも下流端部と、平行流路５２と、拡大流路５３の少なくとも上流端部とを含んでおり、出口流路５０の寸法は、アタッチメント４２を交換することによって、式（１）、（２）を満たしつつ変更される。
　つまり、ディフューザ４０は、アタッチメント４２を交換可能に構成されている。複数のアタッチメント４２には、寸法が異なる縮小流路５１及び平行流路５２が形成されている。ただし、一のアタッチメント４２を組み込んだ場合の縮小流路５１及び平行流路５２も、他のアタッチメント４２を組み込んだ場合の縮小流路５１及び平行流路５２も式（１）、（２）を満たしている。その結果、ディフューザ４０の全体を交換しなくても、アタッチメント４２を交換することによって、エゼクタ１０の最高吐出圧力Ｐｍａｘを変更することができると共に、その際のエゼクタ１０の性能の悪化を低減することができる。
　また、エゼクタ１０の製造方法は、出口流路５０の寸法を設定する設定ステップと、設定ステップで設定された出口流路５０の寸法を有するディフューザ４０を準備する準備ステップとを含み、設定ステップでは、縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄを式（１）、（２）を満たすように設定する。
　Ｘ＝Ａ×Ｄ　・・・（１）
　Ｙ＝Ｂ×Ｄ　・・・（２）
　ここで、Ａ，Ｂは、定数である。
　この構成によれば、エゼクタ１０の性能の悪化を低減しつつ、最高吐出圧力Ｐｍａｘの異なるエゼクタ１０を製造することができる。
　さらに、準備ステップでは、交換可能なアタッチメント４２を含むディフューザ４０のアタッチメント４２を交換することによって、設定ステップで設定された縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄを有するディフューザ４０を準備する。
　つまり、アタッチメント４２を交換することによってディフューザ４０の縮小流路５１及び平行流路５２の寸法が変更される。そのため、ディフューザ４０の全体を変更しなくても、縮小流路５１及び平行流路５２の寸法を変更することができる。
　また、ディフューザ４０の出口流路の設定方法は、縮小流路５１の長さＸを、平行流路５２の内径Ｄ及び定数Ａを用いて表される式（１）を満たすように設定するステップと、平行流路５２の長さＹを、内径Ｄ及び定数Ｂを用いて表される式（２）を満たすように設定するステップとを含んでいる。
　Ｘ＝Ａ×Ｄ　・・・（１）
　Ｙ＝Ｂ×Ｄ　・・・（２）
　ここで、Ａ，Ｂは、定数である。
　《その他の実施形態》
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
　ディフューザ４０は、３分割構造であるが、２つ又は４つ以上の分割構造であってもよい。
　また、アタッチメント４２の固定方法は、上流部４１と下流部４２との挟み込みによるものに限られない。アタッチメント４２を固定できる限りは任意の固定方法を採用することができる。
　さらに、出口流路５０の寸法を変更する構成は、アタッチメント４２によるものに限られない。例えば、ディフューザは、内径を変形可能な変形機構を有していてもよい。変形機構は、出口流路５０を区画すると共に可撓性を有する管状の壁部と、前記壁部の外周に周方向に配列され、前記壁部を半径方向内側へ押圧する複数の押圧部材（例えば、ボルト等）とを有していてもよい。押圧部材によって壁部を半径方向内側に押圧することによって壁部が変形して、壁部の内径が小さくなる。これにより、平行流路５２の内径Ｄ、即ち、断面積を変更することができる。さらに、壁部の周方向に配列された複数の押圧部材を１セットとして、壁部の軸方向の異なる位置に複数セットの押圧部材が設けられている。つまり、軸方向のどの位置の押圧部材で押圧するかによって、平行流路５２の長さＹ及び軸方向位置を変更することができる。平行流路５２の軸方向位置を変更することは、縮小流路５１の長さＸを変更することになる。つまり、縮小流路５１の長さＸ及び平行流路５２の長さＹも変更することができる。このような構成以外でも、出口流路５０の寸法を変更できる任意の構成を採用することができる。
　さらに、ディフューザ４０は、アタッチメント４２を含む分割構造であるが、これに限られるものではない。例えば、ディフューザ４０は、一体的な構造体であってもよい。その場合、複数のディフューザ４０のそれぞれは、異なる寸法の出口流路５０を有しているものの、各出口流路５０の縮小流路５１及び平行流路５２は、式（１）、（２）を満たしている。その中から適切なディフューザ４０が選択され、エゼクタ１０に組み込まれる。つまり、エゼクタ１０の製造方法における準備ステップでは、設定ステップで設定された縮小流路５１の長さＸ、並びに、平行流路５２の長さＹ及び内径Ｄを有するディフューザ４０を複数のディフューザ４０の中から選択するか、又は新たに作成する。
　ここに開示された技術は、エゼクタ及びその製造方法、並びにエゼクタに用いられるディフューザの出口流路の設定方法について有用である。
１０　　　　エゼクタ
２０　　　ノズル
３０　　　吸引室
４０　　　ディフューザ
４２　　　アタッチメント（変更部）
４２Ａ　　第１アタッチメント（変更部）
４２Ｂ　　第２アタッチメント（変更部）
５０　　　出口流路
５１　　　縮小流路
５２　　　平行流路
５３　　　拡大流路

 

Claims (5)

  1. 　第１流体を噴出するノズルと、
    　前記ノズルが収容され、前記ノズルから前記第１流体が噴出することによって生じる負圧により第２流体が吸引される吸引室と、
    　出口流路を有し、前記吸引室の前記第１流体及び前記第２流体を混合して吐出するディフューザとを備え、
    　前記出口流路は、下流側に向かって断面積が小さくなる縮小流路と、前記縮小流路の下流端に接続され、断面積が一定の平行流路と、前記平行流路の下流端に接続され、下流側に向かって断面積が大きくなる拡大流路とを含んでおり、
    　前記ディフューザは、前記出口流路の寸法を変更する変更部をさらに有し、
    　前記変更部は、前記縮小流路の長さＸ、並びに、前記平行流路の長さＹ及び内径Ｄを定数Ａ，Ｂを用いて表される下記式（１）、（２）を満たすように変更することを特徴とするエゼクタ。
    　Ｘ＝Ａ×Ｄ　・・・（１）
    　Ｙ＝Ｂ×Ｄ　・・・（２）
  2. 　請求項１に記載のエゼクタにおいて
    　前記ディフューザの一部は、交換可能なアタッチメントで構成され、
    　前記変更部は、前記アタッチメントであり、
    　前記アタッチメントは、前記縮小流路の少なくとも一部と、前記平行流路と、前記拡大流路の少なくとも一部とを含んでおり、
    　前記出口流路の寸法は、前記アタッチメントを交換することによって、前記式（１）、（２）を満たしつつ変更されることを特徴とするエゼクタ。
  3. 　第１流体を噴出するノズルと、前記ノズルが収容され、前記ノズルから前記第１流体が噴出することによって生じる負圧により第２流体が吸引される吸引室と、下流側に向かって断面積が小さくなる縮小流路、前記縮小流路の下流端に接続され、断面積が一定の平行流路、及び、前記平行流路の下流端に接続され、下流側に向かって断面積が大きくなる拡大流路を含む出口流路を有し、前記吸引室の前記第１流体及び前記第２流体を混合して吐出するディフューザとを備えたエゼクタの製造方法であって、
    　前記出口流路の寸法を設定する設定ステップと、
    　前記設定ステップで設定された前記出口流路の寸法を有する前記ディフューザを準備する準備ステップとを含み、
    　前記設定ステップでは、前記縮小流路の長さＸ、並びに、前記平行流路の長さＹ及び内径Ｄを定数Ａ，Ｂを用いて表される下記式（１）、（２）を満たすように設定することを特徴とするエゼクタの製造方法。
    　Ｘ＝Ａ×Ｄ　・・・（１）
    　Ｙ＝Ｂ×Ｄ　・・・（２）
  4. 　請求項３に記載のエゼクタの製造方法において、
    　前記準備ステップでは、交換可能なアタッチメントを含むディフューザの前記アタッチメントを交換することによって、前記設定ステップで設定された前記出口流路の寸法を有する前記ディフューザを準備することを特徴とするエゼクタの製造方法。
  5. 　下流側に向かって断面積が小さくなる縮小流路と、前記縮小流路の下流端に接続され、断面積が一定の平行流路と、前記平行流路の下流端に接続され、下流側に向かって断面積が大きくなる拡大流路とを含む出口流路を有し、エゼクタに用いられるディフューザの出口流路の設定方法であって、
    　前記縮小流路の長さＸを、前記平行流路の内径Ｄ及び定数Ａを用いて表される下記式（１）を満たすように設定するステップと、
    　前記平行流路の長さＹを、前記内径Ｄ及び定数Ｂを用いて表される下記式（２）を満たすように設定するステップとを含むことを特徴とするディフューザの出口流路の設定方法。
    　Ｘ＝Ａ×Ｄ　・・・（１）
    　Ｙ＝Ｂ×Ｄ　・・・（２）
PCT/JP2017/005468 2016-04-01 2017-02-15 エゼクタ、エゼクタの製造方法及びディフューザの出口流路の設定方法 Ceased WO2017169218A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017527833A JP6352544B2 (ja) 2016-04-01 2017-02-15 エゼクタ、エゼクタの製造方法及びディフューザの出口流路の設定方法
CN201780019768.5A CN108884840B (zh) 2016-04-01 2017-02-15 喷射器、喷射器的制造方法以及扩散器的出口流路的设定方法
EP17773766.5A EP3438465B1 (en) 2016-04-01 2017-02-15 Ejector, ejector production method, and method for setting diffuser outlet flow path
US16/146,915 US11131326B2 (en) 2016-04-01 2018-09-28 Ejector, ejector production method, and method for setting diffuser outlet flow path

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-074552 2016-04-01
JP2016074552 2016-04-01

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/146,915 Continuation US11131326B2 (en) 2016-04-01 2018-09-28 Ejector, ejector production method, and method for setting diffuser outlet flow path

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017169218A1 true WO2017169218A1 (ja) 2017-10-05

Family

ID=59962953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/005468 Ceased WO2017169218A1 (ja) 2016-04-01 2017-02-15 エゼクタ、エゼクタの製造方法及びディフューザの出口流路の設定方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11131326B2 (ja)
EP (1) EP3438465B1 (ja)
JP (1) JP6352544B2 (ja)
CN (1) CN108884840B (ja)
WO (1) WO2017169218A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230022970A (ko) * 2020-06-10 2023-02-16 로베르트 보쉬 게엠베하 기체 매체를 운반 및/또는 제어하기 위한 연료 전지 시스템용 운반 유닛

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113669305B (zh) * 2020-05-14 2023-06-20 中国石油化工股份有限公司 一种可更换式引射装置
CN115467862A (zh) * 2022-10-14 2022-12-13 国家电投集团氢能科技发展有限公司 混合室可调式引射器和燃料电池
CN118988587A (zh) * 2023-05-22 2024-11-22 开利公司 喷射器以及具有其的制冷系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5779152U (ja) * 1980-10-29 1982-05-15
US6877960B1 (en) * 2002-06-05 2005-04-12 Flodesign, Inc. Lobed convergent/divergent supersonic nozzle ejector system

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2888191A (en) * 1954-05-03 1959-05-26 Rheem Mfg Co Jet pump
US3448691A (en) * 1967-07-03 1969-06-10 David M Frazier Energy controller
GB1420215A (en) * 1972-03-09 1976-01-07 British Gas Corp Jet boosters
FR2239142A5 (en) * 1973-07-27 1975-02-21 Utilisation Ration Gaz Hot gas flow generator - has burner delivering high-speed gas into coaxial venturi
US4595344A (en) * 1982-09-30 1986-06-17 Briley Patrick B Ejector and method of controlling same
FR2554874B1 (fr) * 1983-11-10 1988-04-15 Bertin & Cie Ejecteur-melangeur a effet de trompe a section variable et application
US4898517A (en) * 1988-10-21 1990-02-06 Eriksen Olof A Steam/air ejector for generating a vacuum
JP2000356305A (ja) 1999-06-15 2000-12-26 Tlv Co Ltd 復水回収装置
KR100381194B1 (ko) * 2000-10-10 2003-04-26 엘지전자 주식회사 용량 가변형 이젝터
SG157325A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-29 Denso Corp Ejector and manufacturing method thereof
ES2594349T3 (es) * 2010-11-30 2016-12-19 Carrier Corporation Eyector
CN104801435A (zh) * 2014-01-23 2015-07-29 刘友宏 菊花型喷嘴射水抽气器和喷射式混合器
GB2524499B (en) * 2014-03-24 2020-02-12 Caltec Ltd Jet pump
KR102303676B1 (ko) * 2014-12-30 2021-09-23 삼성전자주식회사 이젝터 및 이를 갖는 냉동장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5779152U (ja) * 1980-10-29 1982-05-15
US6877960B1 (en) * 2002-06-05 2005-04-12 Flodesign, Inc. Lobed convergent/divergent supersonic nozzle ejector system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230022970A (ko) * 2020-06-10 2023-02-16 로베르트 보쉬 게엠베하 기체 매체를 운반 및/또는 제어하기 위한 연료 전지 시스템용 운반 유닛
JP2023528431A (ja) * 2020-06-10 2023-07-04 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング ガス状の媒体を供給および／または制御するための燃料電池システム用のフィードユニット
JP7585355B2 (ja) 2020-06-10 2024-11-18 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング ガス状の媒体を供給および／または制御するための燃料電池システム用のフィードユニット
KR102965505B1 (ko) 2020-06-10 2026-05-18 로베르트 보쉬 게엠베하 기체 매체를 운반 및/또는 제어하기 위한 연료 전지 시스템용 운반 유닛

Also Published As

Publication number Publication date
US11131326B2 (en) 2021-09-28
EP3438465A4 (en) 2019-03-27
CN108884840A (zh) 2018-11-23
EP3438465A1 (en) 2019-02-06
JPWO2017169218A1 (ja) 2018-04-05
JP6352544B2 (ja) 2018-07-04
US20190032678A1 (en) 2019-01-31
CN108884840B (zh) 2020-03-31
EP3438465B1 (en) 2020-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6352544B2 (ja) エゼクタ、エゼクタの製造方法及びディフューザの出口流路の設定方法
JP6821383B2 (ja) 高真空イジェクタ
CN106568220B (zh) 使用旋流的喷射器
CN104847708B (zh) 超声速引射器
CN105570202B (zh) 一种内壁结构可调节的喷射器
CN104929990B (zh) 引射器喷管
JP6352543B2 (ja) エゼクタ、エゼクタの製造方法及びディフューザの出口流路の設定方法
JP2001295800A (ja) エゼクタ式真空発生器
US9295952B2 (en) Venturi tube fluid mixer with at least two inflection points in the divergent section
CN113614386A (zh) 射流泵
JP4802786B2 (ja) 遠心形ターボ機械
JP6144854B1 (ja) エゼクタ
CN222342199U (zh) 多级混合装置
JP2017155621A (ja) エジェクタ
JP5630029B2 (ja) ノズル及び分散装置
JP2018048578A (ja) エゼクタ及び取付構造
JP5428962B2 (ja) 軸流圧縮機及びガスタービンエンジン
JP7490945B2 (ja) エジェクタ
RU72736U1 (ru) Эжектор
CN201728166U (zh) 一种低噪声耐低温亚音速喷射器
RU2354856C1 (ru) Эжектор
JP2023096418A (ja) 渦巻ポンプ
CN121131360A (zh) 一种管道清洗系统及其喷射组件

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017527833

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017773766

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017773766

Country of ref document: EP

Effective date: 20181102

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17773766

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1