(57)【要約】【課題】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。【解決手段】中心部に中空部２１を有した柱状を成し、中空部２１には基端から吸引部２１ａ、合流部２１ｂ、混合部２１ｃが設けられた本体部２０と、先端に噴射口１１ａを有し、噴射口１１ａが混合部２１ｃに対向した状態で先端部が合流部２１ｂの内部に配置されたノズル１０とを備え、本体部２０の基端部には緩衝空間３１を構成するケース部３０が設けられ、本体部２０には、緩衝空間３１と吸引部２１ａとの間を連通し、かつ本体部２０の軸心２０Ｃを中心とした環状の連通孔１ａが設けられ、ノズル１０の噴射口１１ａから駆動流体を噴射することにより、ケース部３０の緩衝空間３１及び連通孔１ａを介して外部の流体を吸引部２１ａに吸引し、吸引した流体を合流部２１ｂにおいて駆動流体に合流させるようにしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に中空部を有した柱状を成し、前記中空部には基端から吸引部、合流部、混合部が設けられた本体部と、
先端に噴射口を有し、前記噴射口が前記混合部に対向した状態で先端部が前記合流部の内部に配置されたノズルと
を備え、
前記本体部の基端部には緩衝空間を構成するケース部が設けられ、
前記本体部には、前記緩衝空間と前記吸引部との間を連通し、かつ前記本体部の軸心を中心として回転対称の形状となる連通孔が設けられ、
前記ノズルの噴射口から駆動流体を噴射することにより、前記ケース部の緩衝空間及び前記連通孔を介して外部の流体を前記吸引部に吸引し、吸引した流体を前記合流部において駆動流体に合流させることを特徴とするエジェクタ。
【請求項２】
前記連通孔は、前記本体部の軸心を中心とした円周上となる部位に互いに等間隔となるように複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ。
【請求項３】
前記連通孔は、前記本体部の軸心を中心として環状に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ。
【請求項４】
前記緩衝空間は、前記本体部の周囲に環状となるように設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のエジェクタ。
【請求項５】
前記ケース部は、前記本体部において前記吸引部から前記混合部までの周囲を取り囲むように設けられ、
前記ケース部には、前記連通孔よりも先端側となる部位に、外部の流体を吸引する吸引通路が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のエジェクタ。
【請求項６】
前記ケース部は、前記本体部の基端面を覆うように設けられ、
前記連通孔は、前記本体部の基端面に開口することを特徴とする請求項４に記載のエジェクタ。
【請求項７】
前記ケース部の外周面には、外部の流体を吸引する吸引通路が設けられ、
前記吸引通路の軸心と前記本体部の軸心とがねじれの位置となることを特徴とする請求項４に記載のエジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、先端の噴射口から駆動流体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、ノズルの噴射口延長上となる部位に駆動流体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通路とを備えて構成されている。このエジェクタでは、ノズルの噴射口から冷媒を駆動流体として噴射すると、吸引通路を通じて外部の冷媒が本体部の内部に吸引され、吸引された外部の流体が合流部において駆動流体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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−６４０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、この種のエジェクタでは、吸引通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通路が設けられた場合には、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、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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るエジェクタは、中心部に中空部を有した柱状を成し、前記中空部には基端から吸引部、合流部、混合部が設けられた本体部と、先端に噴射口を有し、前記噴射口が前記混合部に対向した状態で先端部が前記合流部の内部に配置されたノズルとを備え、前記本体部の基端部には緩衝空間を構成するケース部が設けられ、前記本体部には、前記緩衝空間と前記吸引部との間を連通し、かつ前記本体部の軸心を中心として回転対称の形状となる連通孔が設けられ、前記ノズルの噴射口から駆動流体を噴射することにより、前記ケース部の緩衝空間及び前記連通孔を介して外部の流体を前記吸引部に吸引し、吸引した流体を前記合流部において駆動流体に合流させることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、上述したエジェクタにおいて、前記連通孔は、前記本体部の軸心を中心とした円周上となる部位に互いに等間隔となるように複数設けられていることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上述したエジェクタにおいて、前記連通孔は、前記本体部の軸心を中心として環状に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上述したエジェクタにおいて、前記緩衝空間は、前記本体部の周囲に環状となるように設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上述したエジェクタにおいて、前記ケース部は、前記本体部において前記吸引部から前記混合部までの周囲を取り囲むように設けられ、前記ケース部には、前記連通孔よりも先端側となる部位に、外部の流体を吸引する吸引通路が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上述したエジェクタにおいて、前記ケース部は、前記本体部の基端面を覆うように設けられ、前記連通孔は、前記本体部の基端面に開口することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上述したエジェクタにおいて、前記ケース部の外周面には、外部の流体を吸引する吸引通路が設けられ、前記吸引通路の軸心と前記本体部の軸心とがねじれの位置となることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外部の流体が緩衝空間に吸引された際に流速が緩和され、さらに連通孔を介して吸引部に至る。このため、合流部に対して流体がほぼ均等に流れるようになり、渦が発生する事態を抑えることができ、ポンプ効率が低下する等の問題を招来するおそれがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態であるエジェクタを概念的に示す断面側面図である。
【図２】図２は、図１に示したエジェクタの横断面図である。
【図３】図３は、本発明の変形例であるエジェクタを概念的に示す断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１及び図２は、本発明の実施の形態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体として、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、ケース部３０を備えている。
【００１７】
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１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ている。ノズル１０の冷媒通路１１は、先端に向けて漸次内径が減少するテーパ状を成し、ノズル１０の先端面に噴射口１１ａとして開口している。図には明示していないが、ノズル１０の基端部周面には、第１の冷媒経路と冷媒通路１１との間を接続する供給管路１２が接続してある。なお、図１中の符号１３は、軸心に沿って適宜移動することにより、噴射口１１ａから噴射される冷媒の流量を調整するニードルである。
【００１８】
本体部２０は、中心部に中空部２１を有した柱状を成すものである。本体部２０の中空部２１には、図１において左側となる基端から右側の先端に向けて吸引部２１ａ、合流部２１ｂ、混合部２１ｃ、ディフューザ部２１ｄが順次構成してある。吸引部２１ａは、一様の内径を有した円筒状を成す部分であり、本体部２０の基端面２０ａに開口している。吸引部２１ａの内径は、ノズル１０の外径よりも大きく構成してある。合流部２１ｂは、基端が吸引部２１ａ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構成した部分である。混合部２１ｃは、基端が合流部２１ｂの先端に連続し、ノズル１０の噴射口１１ａの内径よりも太径となる一様の内径を有した部分である。ディフューザ部２１ｄは、基端が混合部２１ｃの先端に連続し、先端に向けて漸次内径が増大する部分である。これら吸引部２１ａ、合流部２１ｂ、混合部２１ｃ、ディフューザ部２１ｄは、本体部２０の軸心２０Ｃ上に設けてある。
【００１９】
この本体部２０の中空部２１には、噴射口１１ａが本体部２０の混合部２１ｃに対向し、互いの軸心を合致させた状態でノズル１０が配設してある。ノズル１０は、テーパ状を成す先端部が合流部２１ｂとの間に適宜な間隔を確保した状態で合流部２１ｂの内部に配置してある。ノズル１０の基端部外周面と吸引部２１ａとの間には、合流部２１ｂに連通した円環状の吸引空間１が構成される。この吸引空間１は、本体部２０の基端面２０ａにおいて本体部２０の軸心２０Ｃを中心とした円周上に、一連の連通孔１ａとして開口している。ノズル１０の基端部は、本体部２０の基端面２０ａから外部に突出している。
【００２０】
ケース部３０は、本体部２０の基端部からノズル１０の基端部にわたる部位の周囲を囲繞し、かつ本体部２０の基端面２０ａを覆うように設けた中空状を成すもので、本体部２０の周囲に環状の緩衝空間３１を構成している。図からも明らかなように、本体部２０の連通孔１ａは、緩衝空間３１に開口しており、本体部２０の吸引空間１と緩衝空間３１との間を互いに連通している。緩衝空間３１の内部容積は、吸引部２１ａの内部容積に比較して十分に大きく、例えば１０倍以上となるように確保してある。
【００２１】
このケース部３０には、本体部２０の外周面に対向する部位に第２の冷媒経路との間を接続する吸引通路３２が設けてある。本実施の形態では、断面が円形で直線状に延在する筒状を成し、ケース部３０の外周面から緩衝空間３１に連通するように吸引通路３２が設けてある。吸引通路３２の内径は、本体部２０の外径の１／２よりも小さく、吸引通路３２の流路断面積は、吸引部２１ａの流路断面積よりも小さい。図２からも明らかなように、吸引通路３２の軸心３２Ｃは、本体部２０の軸心２０Ｃに直交する仮想の平面α上において本体部２０の軸心２０Ｃからずれており、本体部２０の軸心２０Ｃ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、吸引通路３２は、本体部２０の軸心２０Ｃを含み、かつ吸引通路３２の軸心３２Ｃ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、先端の開口が本体部２０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。なお、吸引通路３２の軸心３２Ｃについて、本実施の形態のように吸引通路３２が直線状に延在するものの場合は、延在方向と平行になるよう軸心の方向を定めているが、吸引通路３２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の方向を定めても良い。
【００２２】
上記のように構成したエジェクタでは、ノズル１０の噴射口１１ａから第１の冷媒経路の冷媒を駆動流体として噴射すると、第２の冷媒経路の冷媒が吸引通路３２を通じて緩衝空間３１に吸引され、さらに緩衝空間３１から連通孔１ａを介して本体部２０の吸引部２１ａに吸引される。本体部２０の吸引部２１ａに流入された吸引流体は、合流部２１ｂ及び混合部２１ｃにおいてノズル１０から噴射された駆動流体に混合され、ディフューザ部２１ｄを介して図示せぬ冷媒経路に送出される。
【００２３】
ここで、このエジェクタによれば、第２の冷媒経路の冷媒が緩衝空間３１に吸引された際に流速が緩和され、速度分布が不均一となる事態が防止される。さらに、速度分布が均一となった後の冷媒が環状の連通孔１ａを介して吸引部２１ａに至るため、合流部２１ｂの周囲全域に対して冷媒がほぼ均等に流入されるようになる。加えて、実施の形態のエジェクタにおいては、吸引通路３２の軸心３２Ｃが本体部２０の軸心２０Ｃに対してねじれの位置となるように設けてある。このため、吸引通路３２を通じて緩衝空間３１に吸引された吸引流体は、本体部２０に衝突することなく本体部２０の周面に沿って反対側まで到達し、緩衝空間３１において流れに偏りがなくなる。
【００２４】
これらの結果、合流部２１ｂにおいては、吸引部２１ａの全周から吸引流体がほぼ均等に流入し、冷媒の流れに乱れが生じるおそれがなくなるため、渦が発生する等の問題を招来することがない。これにより、吸引通路３２を通じて吸引される冷媒の流量が十分に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。
【００２５】
なお、上述した実施の形態では、吸引部２１ａに対応する部位の外周部を覆う位置に緩衝空間３１を設けるようにしているが、本発明はこれに限定されない。例えば、図３に示す変形例のように、ケース部１３０を本体部２０の先端部側に延長し、混合部２１ｃに対応する部位やディフューザ部２１ｄに対応する部分までの間に緩衝空間１３１を構成するようにしても良い。変形例のエジェクタによれば、径方向の大型化を招来することなく緩衝空間１３１に十分な内部容積を確保することが可能である。しかも、連通孔１ａよりもケース部１３０の先端部側に吸引通路１３２を設ければ、例えば図示の例では混合部２１ｃとディフューザ部２１ｄとの中間部分に吸引通路１３２が設けてあるため、吸引通路１３２から連通孔１ａまでの距離を大きく確保することができるとともに、緩衝空間１３１において冷媒の流れが折り返されることになり、冷媒の速度分布をより均一にすることができ、上述の効果が顕著となる。この変形例において吸引通路１３２の軸心１３２Ｃが本体部２０の軸心２０Ｃに対してねじれの位置となるように設けてあるのは実施の形態と同様である。しかしながら、吸引通路３２と本体部２０とは、必ずしもねじれの位置である必要はない。図３の変形例においては、実施の形態と同様の構成については同一の符号が付してある。
【００２６】
また、上述した実施の形態及び変形例では、緩衝空間３１，１３１として、本体部２０の周囲に環状となるように設けられているものを例示しているが、緩衝空間３１，１３１は必ずしも本体部２０の周囲に設ける必要はない。
【００２７】
さらに、上述した実施の形態及び変形例では、連通孔１ａとして本体部２０の軸心２０Ｃを中心とした円周上に開口する一連のものを例示しているが、必ずしもこれに限定されず、本体部２０の軸心２０Ｃを中心とした円周上に複数の連通孔を互いに等間隔に設けるようにしても同様の作用効果を奏することが可能である。つまり、本発明においては、緩衝空間と吸引部との間を連通し、本体部の軸心を中心として回転対称の形状となるように連通孔が設けられていれば、一連のものであっても複数のものであっても良い。さらに、連通孔１ａの開口方向としては、本体部２０の基端面２０ａである必要はなく、本体部２０の周面に開口するように連通孔を設けることも可能である。連通孔を本体部２０の周面に開口するように設けた場合には、ケース部３０，１３０が本体部２０の基端面２０ａを覆う必要はない。
【符号の説明】
【００２８】
１ａ      連通孔
１０      ノズル
１１ａ      噴射口
２０      本体部
２０Ｃ      本体部の軸心
２０ａ      基端面
２１      中空部
２１ａ      吸引部
２１ｂ      合流部
２１ｃ      混合部
３０，１３０      ケース部
３１，１３１      緩衝空間
３２，１３２      吸引通路
３２Ｃ，１３２Ｃ      吸引通路の軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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