JP7243096B2 - Ejector - Google Patents
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Description
本発明は、エジェクタに関するものである。 The present invention relates to an ejector.
例えば、冷媒を循環させる回路にはエジェクタを備えたものがある。エジェクタは、先端の開口から駆動流が噴射されるノズルと、ノズルの周囲を取り囲むように配置され、ノズルの先端開口延長上となる部位に駆動流との合流部が設けられた本体部と、本体部の内部に開口するように接続された吸引管路とを備えて構成されている。このエジェクタでは、ノズルの先端開口から冷媒を駆動流として噴射すると、吸引管路を通じて冷媒が吸引流として本体部の内部に吸引され、吸引流が合流部において駆動流に合流されて下流のディフューザに至る(例えば、特許文献1参照)。
For example, some circuits for circulating refrigerant are provided with an ejector. The ejector includes a nozzle through which the driving flow is ejected from an opening at the tip, a main body disposed so as to surround the nozzle and having a confluence with the driving flow at a portion extending from the tip opening of the nozzle, and a suction line connected to the inside of the main body so as to open. In this ejector, when the refrigerant is ejected as a driving flow from the tip opening of the nozzle, the refrigerant is sucked into the main body as a suction flow through the suction pipe, and the suction flow joins the driving flow at the confluence section to flow to the downstream diffuser. (See
ところで、この種のエジェクタでは、省スペース化等の理由により、吸引管路が本体部の外周面に設けられることが多い。しかしながら、本体部の外周面に吸引管路が設けられた場合には、吸引流がノズルの外周面に衝突することになる。このため、ノズルの手前側を通過して合流部に至る吸引流と、ノズルの反対側を通過して合流部に至る吸引流とに偏りが生じる。この結果、合流部において渦が発生する等、冷媒の流れが乱れるため、吸引流が減少する等、ポンプ効率が低下する等の問題を招来するおそれがある。 By the way, in this type of ejector, the suction pipe is often provided on the outer peripheral surface of the main body part for reasons such as space saving. However, when the suction pipe is provided on the outer peripheral surface of the main body, the suction flow collides with the outer peripheral surface of the nozzle. Therefore, the suction flow passing through the front side of the nozzle to reach the confluence portion and the suction flow passing through the opposite side of the nozzle to reach the confluence portion are biased. As a result, the flow of the refrigerant is disturbed, for example, a vortex is generated at the confluence, which may cause problems such as a decrease in the suction flow and a decrease in pump efficiency.
本発明は、上記実情に鑑みて、合流部において流体の流れに乱れが生じる事態を防止することのできるエジェクタを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ejector that is capable of preventing turbulence in the flow of fluid at a junction.
上記目的を達成するため、本発明に係るエジェクタは、先端の開口から駆動流が噴射されるノズルと、前記ノズルの周囲を取り囲むように配置され、前記ノズルの先端開口延長上となる部位に駆動流との合流部が設けられた本体部と、前記本体部の内周面に開口するように接続された吸引管路とを備え、前記ノズルの先端開口から駆動流を噴射することにより前記吸引管路を通じて外部流体を前記本体部の内部に吸引し、吸引した外部流体を合流部において駆動流に合流させるエジェクタであって、前記ノズルの軸心と前記吸引管路の軸心とがねじれの位置となることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ejector according to the present invention includes a nozzle through which a driving flow is ejected from an opening at the tip, and an ejector that is arranged so as to surround the periphery of the nozzle. A body portion provided with a confluence portion with a flow, and a suction pipe line connected to the inner peripheral surface of the body portion so as to open, wherein the suction is performed by injecting the driving flow from the tip opening of the nozzle. An ejector that sucks an external fluid into the main body through a conduit and joins the sucked external fluid with a driving flow at a confluence, wherein the axial center of the nozzle and the axial center of the suction conduit are twisted. It is characterized by being a position.
また本発明は、上述したエジェクタにおいて、前記本体部の内部において前記吸引管路の開口よりも下流となる部位に吸引した外部流体の旋回を抑制する整流手段を設けたことを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the ejector described above, rectifying means for suppressing swirl of the sucked external fluid is provided in a portion downstream of the opening of the suction pipe inside the main body.
また本発明は、上述したエジェクタにおいて、前記整流手段は、前記ノズルの外周面と前記本体部の内周面との間に前記ノズルの軸心に沿って延在する整流板部材であることを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the ejector described above, the straightening means is a straightening plate member extending along the axis of the nozzle between the outer peripheral surface of the nozzle and the inner peripheral surface of the main body. Characterized by
また本発明は、上述したエジェクタにおいて、前記整流手段は、多数の通孔を有し、前記本体部の軸心に対して直交する方向に沿って延在する多孔板部材であることを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the ejector described above, the straightening means is a perforated plate member having a large number of through holes and extending along a direction perpendicular to the axis of the main body. do.
本発明によれば、吸引通路の軸心がノズルの軸心に交わっていないため、吸引管路を通じて吸引された吸引流がノズルに衝突することなくノズルの周面に沿って反対側まで到達することになり、合流部において流体の流れに乱れが生じる事態を防止することが可能となる。 According to the present invention, since the axis of the suction passage does not intersect the axis of the nozzle, the suction flow sucked through the suction channel reaches the opposite side along the peripheral surface of the nozzle without colliding with the nozzle. As a result, it is possible to prevent turbulence in the fluid flow at the junction.
以下、添付図面を参照しながら本発明に係るエジェクタの好適な実施の形態について詳細に説明する。 A preferred embodiment of an ejector according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
(実施の形態1)
図1~図3は、本発明の実施の形態1であるエジェクタの要部を示したものである。ここで例示するエジェクタは、図には明示していないが、冷媒の循環回路に適用され、第1の冷媒経路を流通する冷媒を駆動流として第2の冷媒経路を流通する冷媒の吸引を行うもので、ノズル10、本体部20、吸引管路30を備えている。
(Embodiment 1)
1 to 3 show the essential parts of an ejector according to
ノズル10は、中心部に冷媒通路11を有した円筒状を成すものである。ノズル10の先端部は、先端(図2において右側)に向けて漸次外径が減少するテーパ状を成し、かつ内部の冷媒通路11についても先端に向けて漸次内径が減少するように構成してある。図には明示していないが、このノズル10の冷媒通路11には、基端部に第1の冷媒経路が接続してある。
The
本体部20は、中心部が中空で断面が円形の柱状を成すものである。本体部20の中空部には、吸引通路部21、合流部22及び混合部23が設けてある。吸引通路部21は、ノズル10の外径よりも太径となる一様の内径を有した部分であり、本体部20の基端部分に設けてある。合流部22は、吸引通路部21の先端に連続し、先端に向けて漸次内径が減少するようにテーパ状に形成した部分である。混合部23は、合流部22の先端に連続し、ノズル10の先端外径よりも細径、かつノズル10の先端内径よりも太径となる一様の内径を有した部分である。
The
この本体部20の中空部には、互いの軸心を合致させ、ノズル10の先端と混合部23との間に適宜な隙間を確保した状態でノズル10が固定してある。すなわち、本体部20は、ノズル10の周囲を取り囲むように配設してあり、ノズル10の先端開口延長上となる部位に合流部22が位置している。ノズル10の先端開口と本体部20の混合部23とは、互いに軸心が合致した状態で相互に対向している。図には明示していないが、吸引通路部21の基端部は、閉塞された状態にある。また混合部23の先端には、先端に向けて漸次内径が増大するディフューザ部(昇圧部)24が接続してある。
The
吸引管路30は、断面が円形の筒状を成し、直線状に延在するもので、本体部20の外周面から吸引通路部21の内部に連通する状態で本体部20に取り付けてある。吸引管路30の内径は、ノズル10の外径の1/2よりも小さい寸法に構成してある。吸引管路30の流路断面積は、吸引通路部21の流路断面積よりも小さくなるように設定してある。図からも明らかなように、吸引管路30の軸心30aは、ノズル10の軸心10aに直交する仮想の平面α上においてノズル10の軸心10aからずれており、ノズル10の軸心10aに対してねじれの位置となるように設定してある。より具体的に説明すると、吸引管路30は、ノズル10の軸心10aを含み、かつ吸引管路30の軸心30aに対して平行となる仮想の二等分面βに対して一方側にずれており、先端の開口がノズル10の周面において仮想の二等分面βよりも一方側に位置する部分にのみ対向している。図には明示していないが、吸引管路30の基端部には、第2の冷媒経路が接続してある。ここで、吸引管路30の軸心30aについて、本実施の形態1のように吸引管路30が直線状に延在するものである場合は、延在方向と平行になるよう軸心30aの方向を定めているが、吸引管路30が曲線状等のように湾曲している場合には、実質上の冷媒の流入方向と平行になるよう軸心30aの方向を定めても良い。
The
上記のように構成したエジェクタでは、ノズル10の先端から冷媒を駆動流として噴射すると、吸引管路30を通じて冷媒が吸引流として本体部20の吸引通路部21に吸引されることになる。本体部20に流入された吸引流は、吸引管路30と吸引通路部21との流路断面積の変化に伴って減速された後、合流部22及び混合部23においてノズル10から噴射された駆動流に混合され、ディフューザ部24を介して図示せぬ冷媒経路に送出されることになる。
In the ejector configured as described above, when the refrigerant is ejected from the tip of the
ここで、このエジェクタによれば、吸引管路30の軸心30aがノズル10の軸心10aに対してねじれの位置に設定してある。このため、吸引管路30を通じて流入された吸引流は、ノズル10に衝突することなくノズル10の周面に沿って反対側まで到達し、そのまま旋回しながら合流部22へ向かう流れとなる。つまり、合流部22においては、吸引通路部21の全周から吸引流がほぼ均等に流入することになる。これにより、周方向において合流部22に至る吸引流の流れに偏りがなくなるため、冷媒の流れに乱れが生じるおそれがなくなり、合流部22において渦が発生する等の問題を招来することがない。従って、吸引管路30を通じて吸引される冷媒の流量が確保されることになり、ポンプ効率が低下する問題を防止することが可能となる。
Here, according to this ejector, the
(実施の形態2)
図4~図6は、本発明の実施の形態2であるエジェクタの要部を示したものである。ここで例示するエジェクタは、実施の形態1と同様、冷媒の循環回路に適用されるもので、実施の形態1とはノズルの形状のみが異なっている。すなわち、実施の形態2で適用するノズル110には、先端部のテーパ状を成す部分の外周面に整流板部材111が一体に成形してある。整流板部材111は、ノズル110の軸心10aを中心として放射状に突出したもので、外周面が合流部22の内周面に当接することにより、吸引通路部21から合流部22に至る冷媒の流通領域を周方向に等分割している。本実施の形態2では、互いに90°の間隔をもって4つの整流板部材111が設けてあり、吸引通路部21から合流部22に至る冷媒の流通領域が4分割してある。周方向に隣設する整流板部材111の相互間隔は、ノズル110の先端に向けて漸次減少するように構成してある。なお、実施の形態2において実施の形態1と同様の構成については同一の符号が付してある。
(Embodiment 2)
4 to 6 show the essential parts of an ejector according to a second embodiment of the invention. The ejector illustrated here is applied to a refrigerant circulation circuit as in the first embodiment, and differs from the first embodiment only in the shape of the nozzle. That is, in the
上記のように構成したエジェクタにおいても、実施の形態1と同様、吸引管路30の軸心30aがノズル110の軸心10aに対してねじれの位置に設定してあるため、吸引管路30を通じて流入された吸引流がノズル110に衝突することなくノズル110の周面に沿って反対側まで十分に到達することになり、周方向において冷媒の流れに偏りがなくなる。しかも、実施の形態2のエジェクタでは、吸引通路部21の冷媒が整流板部材111の相互間を通過して合流部22に至ることになる。つまり、合流部22においては、吸引通路部21の全周から吸引流が旋回することなくノズル110の軸心10aに沿ってほぼ均等に流入することになる。これにより、周方向において合流部22に至る吸引流の流れに偏りがなくなり、偏りがなくなるため、冷媒の流れに乱れが生じるおそれがなくなり、合流部22において渦が発生する等の問題を招来することがない。従って、吸引管路30を通じて吸引される冷媒の流量が確保されることになり、ポンプ効率が低下する問題を防止することが可能となる。
In the ejector configured as described above, as in the first embodiment, the
なお、上述した実施の形態2では、ノズル110に整流板部材111を一体に設けるようにしているが、本発明はこれに限定されず、ノズル110とは別体に構成した整流板部材を適用しても良いし、整流板部材を本体部20と一体に成形しても構わない。また、整流板部材111の数は必ずしも4である必要はなく、1以上あれば良い。さらに、周方向に隣設する整流板部材111の相互間隔は、必ずしもノズル110の先端(下流)に向けて漸次減少している必要はない。
In the second embodiment described above, the rectifying
(実施の形態3)
図7~図9は、本発明の実施の形態3であるエジェクタの要部を示したものである。ここで例示するエジェクタは、実施の形態1と同様、冷媒の循環回路に適用されるもので、実施の形態1とは本体部20の中空部に多孔板部材50を設けた点のみが異なっている。すなわち、実施の形態3で適用するエジェクタでは、吸引通路部21と合流部22との境界となる部分に多孔板部材50が配設してある。多孔板部材50は、中心孔51を有した円形の平板状を成すもので、中心孔51をノズル10の先端部に嵌合し、かつ外周面を吸引通路部21の内周面に当接した状態で吸引通路部21と合流部22との境界に固定してある。この多孔板部材50には、互いに同一の内径を有した多数の通孔52が形成してある。通孔52は、ノズル10の先端開口よりも細径の円形状を成すもので、多孔板部材50の全周にわたって等分布となるように設けてある。図からも明らかなように、多孔板部材50は、ノズル10の軸心10aに対して直交する方向に沿って配設してあり、個々の通孔52の軸心がノズル10の軸心10aに対して平行となっている。なお、実施の形態3において実施の形態1と同様の構成については同一の符号が付してある。
(Embodiment 3)
7 to 9 show the essential parts of an ejector according to Embodiment 3 of the present invention. The ejector exemplified here is applied to a refrigerant circulation circuit as in the first embodiment, and differs from the first embodiment only in that a
上記のように構成したエジェクタにおいても、実施の形態1と同様、吸引管路30の軸心30aがノズル10の軸心10aに対してねじれの位置に設定してあるため、吸引管路30を通じて流入された吸引流がノズル10に衝突することなくノズル10の周面に沿って反対側まで十分に到達することになり、周方向において冷媒の流れに偏りがなくなる。しかも、実施の形態3のエジェクタでは、吸引通路部21の冷媒が多孔板部材50の通孔52を通過して合流部22に至ることになる。つまり、合流部22においては、吸引通路部21の全周からほぼ均等に吸引流が旋回が抑えられた状態でノズル10の軸心10aに沿って流入することになる。これにより、周方向において合流部22に至る吸引流の流れに偏りがなくなるため、冷媒の流れに乱れが生じるおそれがなくなり、合流部22において渦が発生する等の問題を招来することがない。従って、吸引管路30を通じて吸引される冷媒の流量が確保されることになり、ポンプ効率が低下する問題を防止することが可能となる。
In the ejector configured as described above, as in the first embodiment, the
なお、上述した実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3では、冷媒の循環回路に適用され、第1の冷媒経路を流通する冷媒を駆動流として第2の冷媒経路を流通する冷媒の吸引を行うエジェクタを例示しているが、その他の流体を駆動流及び吸引流とする回路に適用することも可能である。この場合、流体としては気体もしくは液体であっても良いし、液体と気体との気液二相混合流体であっても構わない。 In the first, second, and third embodiments described above, the refrigerant flowing through the second refrigerant path is applied to the refrigerant circulation circuit, and the driving flow is the refrigerant flowing through the first refrigerant path. Although an ejector for sucking a liquid is exemplified, it is also possible to apply it to a circuit in which other fluids are used as a driving flow and a sucking flow. In this case, the fluid may be a gas, a liquid, or a gas-liquid two-phase mixed fluid of a liquid and a gas.
また、上述した実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3では、吸引管路30として断面が円形のものを例示しているが、必ずしも円形である必要はない。この場合、吸引管路の軸心は、吸引管路の断面形状において重心となる位置を通過し、かつ吸引管路の断面に直交する直線となる。さらに、吸引管路30の軸心30aが、ノズル10の軸心10aに直交する仮想の平面α上に位置するように設定しているが、本発明は必ずしもこれに限定されない。吸引管路30の軸心30aは、ノズル10の軸心10aに交差しなければ、ノズル10の軸心10aに対して傾斜する仮想の平面上に位置するように設定しても構わない。
Further, in the first, second, and third embodiments described above, the
10 ノズル
10a ノズルの軸心
20 本体部
21 吸引通路部
22 合流部
23 混合部
30 吸引管路
30a 吸引管路の軸心
50 多孔板部材
52 通孔
110 ノズル
111 整流板部材
Claims (3)
前記ノズルの周囲を取り囲むように配置され、前記ノズルの先端開口延長上となる部位に駆動流との合流部が設けられた本体部と、
前記本体部の内周面に開口するように接続された吸引管路と
を備え、前記ノズルの先端開口から駆動流を噴射することにより前記吸引管路を通じて外部流体を前記本体部の内部に吸引し、吸引した外部流体を合流部において駆動流に合流させるエジェクタであって、
前記ノズルの軸心と前記吸引管路の軸心とがねじれの位置となり、
前記本体部の内部において前記吸引管路の開口よりも下流であって、前記合流部にのみ、吸引した外部流体の旋回を抑制する整流手段を設けたことを特徴とするエジェクタ。 a nozzle through which a driving flow is jetted from an opening at the tip;
a main body disposed so as to surround the nozzle and having a confluence portion with the driving flow provided at a portion extending from the tip opening of the nozzle;
a suction pipe connected to the inner peripheral surface of the main body so as to be open, wherein the external fluid is sucked into the main body through the suction pipe by injecting the driving flow from the tip opening of the nozzle. and an ejector that joins the sucked external fluid with the driving flow at the junction,
The axial center of the nozzle and the axial center of the suction pipe are at twisted positions,
An ejector, wherein a rectifying means for suppressing swirl of the sucked external fluid is provided only at the confluence portion downstream of the opening of the suction pipe inside the main body portion .
前記ノズルの周囲を取り囲むように配置され、前記ノズルの先端開口延長上となる部位に駆動流との合流部が設けられた本体部と、
前記本体部の内周面に開口するように接続された吸引管路と
を備え、前記ノズルの先端開口から駆動流を噴射することにより前記吸引管路を通じて外部流体を前記本体部の内部に吸引し、吸引した外部流体を合流部において駆動流に合流させるエジェクタであって、
前記ノズルの軸心と前記吸引管路の軸心とがねじれの位置となり、
前記本体部の内部において前記吸引管路の開口よりも下流となる部位に吸引した外部流体の旋回を抑制する整流手段が設けられ、
前記整流手段は、多数の通孔を有し、前記本体部の軸心に対して直交する方向に沿って延在する多孔板部材であることを特徴とするエジェクタ。 a nozzle through which a driving flow is jetted from an opening at the tip;
a main body disposed so as to surround the nozzle and having a confluence portion with the driving flow provided at a portion extending from the tip opening of the nozzle;
a suction pipe connected to the inner peripheral surface of the main body so as to be open, wherein the external fluid is sucked into the main body through the suction pipe by injecting the driving flow from the tip opening of the nozzle. and an ejector that joins the sucked external fluid with the driving flow at the junction,
The axial center of the nozzle and the axial center of the suction pipe are at twisted positions,
A rectifying means for suppressing swirl of the sucked external fluid is provided at a portion downstream of the opening of the suction pipe in the interior of the main body,
The ejector, wherein the straightening means is a perforated plate member having a large number of through holes and extending along a direction perpendicular to the axis of the main body.
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