(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入する液体を減圧するノズル部（４０）と、
前記ノズル部から噴出される前記液体による吸引力によって気体が吸引される吸引部（４１）と、
前記ノズル部よりもさらに下流に設けられる通路を形成し、前記ノズル部から噴出される前記液体と前記吸引部から吸引される前記気体とを混合させる通路を形成する混合部（４２）と、
下流に向かうほど通路断面積が拡大する拡大通路（４３０）を形成し、前記混合部で混合された混合流体を減速して圧力を上昇させるディフューザ部（４３）と、
を有するボディ（４）を備え、
前記ディフューザ部の前記拡大通路を形成する内周面には、前記拡大通路の軸を中心として螺旋状に延びるアンダーカット形状の部分であり、前記混合部で混合された前記混合流体を旋回させる旋回流を促進する旋回流促進部（４５）が設けられるエジェクタ装置（４）を製造する方法であって、
前記ボディ（４）のうち前記旋回流促進部が設けられていない部分を第１の成形型（７０，８０，９０，９１，９２）を用いて樹脂成形することによって第１の分割成形品（４７）を製作するとともに、前記ボディのうち前記旋回流促進部が設けられている部分を第２の成形型（７１，８１，９３）を用いて樹脂成形することによって第２の分割成形品（４８）を製作し、
前記第１の分割成形品と前記第２の分割成形品とを組み立てることにより前記ボディを製造することを特徴とするエジェクタ装置の製造方法。
【請求項２】
前記旋回流促進部は、前記拡大通路における上流端部（４３１）と下流端部（４３２）の間の途中の位置から開始されて前記螺旋状に延びるように設けられ、
前記第１の分割成形品と前記第２の分割成形品は、前記旋回流促進部が開始される前記途中の位置を境界にして前記ボディを分割する部品であることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ装置の製造方法。
【請求項３】
前記ボディは、前記ディフューザ部の下流端部からさらに下流に延びる通路であって一定の通路断面積を有する通路を形成する筒状体部（４４）をさらに備え、
前記ディフューザ部に設けられる前記旋回流促進部は、前記筒状体部（４４）の内周面（４４０）まで継続して前記螺旋状に延びて設けられ、
前記ボディ（４）のうち前記筒状体部を第３の成形型（７２，８２，９４）を用いて樹脂成形することによって第３の分割成形品（４９）を製作し、
前記第３の分割成形品と前記第２の分割成形品とを組み立てることにより前記ボディを製造することを特徴とする請求項１または２に記載のエジェクタ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細気泡を含む気液混合流体を噴出するエジェクタ装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気液混合流体を噴出する装置として、特許文献１、２、３が知られている。特許文献１の装置は、水道の水圧で加速された水が通過する流路と、水の流れにより生じる負圧で外部の気体を吸引する気体導入路と、を有して、気体と水を混合するアスピレータを備える。さらに特許文献１の装置は、アスピレータの下流に一体に接続され、アスピレータから排出された流体が流下する管状体を備える。
【０００３】
管状体は、上流端から下流端にかけて一定の流路断面積を形成する内周壁に長手方向を軸とする螺旋状の凸条が形成されている。この構成により、アスピレータから管状体の内部に流入した水と空気の混合流体は、凸条に導かれて螺旋状に旋回しつつ攪拌される。これにより、水中の空気の気泡が微細化してマイクロバブルが発生し、マイクロバブルは、管状体の出口から外部に排出される。
【０００４】
特許文献２の装置は、特許文献１の管状体と同様に、一定の流路断面積を形成する円筒状のケーシング内の内部に、流入口から流出口へ向かって延びる螺旋流路を有している。螺旋流路は、流路形成部材によってケーシング内を仕切ることによって形成される。流路形成部材は、螺旋形のねじり板状に形成されている。
【０００５】
特許文献３には、汚水と外気の混合流体をエジェクタ装置によって攪拌、噴霧化することで汚水を浄化処理する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１９４５２２号公報
【特許文献２】特開２００８−１６１８２２号公報
【特許文献３】特開平５−１５８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１、２の管内旋回流を形成する技術をエジェクタ装置に適用する場合には、流入口から流出口にかけての管内表面に旋回流形成のための案内構造を形成したとしても、気体吸引量、気泡微細化の点で、優れた洗浄効果を有する装置を提供できない。すなわち、エジェクタ装置の管内全域に上記の案内構造を設けた場合、圧力損失の増加によって気体の吸入量が低下したり、旋回流を形成する場所によっては十分な攪拌が得られず気泡の微細化が促進しなかったりするという問題がある。
【０００８】
さらに、上記の問題を解決できる適正な位置に上記の案内構造を設けたエジェクタ装置の成型品を製作しようとする場合、当該案内構造を設けた部分は他の部分の管内表面とは形状が異なるため、金型を抜くことができないという問題がある。このため、当該案内構造を備えるエジェクタ装置について、成型品を製造することが困難である。
【０００９】
そこで本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、優れた洗浄効果を奏するエジェクタ装置の製造方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲及び下記各手段に記載の括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００１１】
すなわち、開示する発明のひとつは、流入する液体を減圧するノズル部（４０）と、ノズル部から噴出される液体による吸引力によって気体が吸引される吸引部（４１）と、ノズル部よりもさらに下流に設けられる通路を形成し、ノズル部から噴出される液体と吸引部から吸引される気体とを混合させる通路を形成する混合部（４２）と、下流に向かうほど通路断面積が拡大する拡大通路（４３０）を形成し混合部で混合された混合流体を減速して圧力を上昇させるディフューザ部（４３）と、を有するボディ（４）を備え、
ディフューザ部の拡大通路を形成する内周面には、拡大通路の軸を中心として螺旋状に延びるアンダーカット形状の部分であり、混合部で混合された混合流体を旋回させる旋回流を促進する旋回流促進部（４５）が設けられるエジェクタ装置（４）を製造する方法に係る発明であって、
ボディ（４）のうち旋回流促進部が設けられていない部分を第１の成形型（７０，８０，９０，９１，９２）を用いて樹脂成形することによって第１の分割成形品（４７）を製作するとともに、ボディのうち旋回流促進部が設けられている部分を第２の成形型（７１，８１，９３）を用いて樹脂成形することによって第２の分割成形品（４８）を製作し、
第１の分割成形品と第２の分割成形品とを組み立てることによりボディを製造することを特徴とする。
【００１２】
ディフューザ部に設けられる旋回形成部は、成形品の内側に形成されるアンダーカット部分であり、アンダーカット部分がある部分とアンダーカット部分がない部分とを一体成型によって一つの成形品として製作しようとする場合、型抜きが困難である。
【００１３】
そこで、この発明によれば、内側にアンダーカット部分を備えない第１の分割成形品と、内側にアンダーカット部分を備える第２の分割成形品とを別個の部品として、それぞれを個別の金型で製作し、両部品を組み合わせて一体にする。これにより、型抜きの困難性を解決し、優れた洗浄効果を奏するエジェクタ装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態であるエジェクタ装置の構成を説明するための概要的な断面図である。
【図２】エジェクタ装置の製造方法を説明するための成形工程図である。
【図３】第１の分割成形品について、型開き前の状態を示した概要断面図である。
【図４】第２の分割成形品について、型開き前の状態を示した概要断面図である。
【図５】第３の分割成形品について、型開き前の状態を示した概要断面図である。
【図６】エジェクタ装置を備える配管洗浄装置の構成するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（実施形態）
本発明の一実施形態について図１〜図６を用いて説明する。図１は、本発明に係るエジェクタ装置の一例であるエジェクタ装置４の構成を示している。
【００１６】
図１に示すように、エジェクタ装置４は、少なくとも、ノズル部４０、吸引部４１、混合部４２、ディフューザ部４３を備えている。ノズル部４０は、流入した液体を減圧する。
【００１７】
ノズル部４０は、流入部４０１、狭まり通路４０２、小径通路４０３、拡がり通路４０４及び噴出部４０５を備えた一連の通路を形成する。流入部４０１は、エジェクタ装置４に流入する液体の入口部に相当し、外部の配管等が接続される。狭まり通路４０２は、流入部４０１の下流に延びる通路であり、通路断面積が流入部４０１から徐々に狭まるようになっている。狭まり通路４０２は、下流に向けて先細りである円錐形状空間を形成する通路である。小径通路４０３は、狭まり通路４１２の下流端部に位置する通路であり、ノズル部４０が形成する通路の中で、最も通路断面積が小さい通路である。
【００１８】
拡がり通路４０４は、小径通路４０３に接続される通路で、下流に向けて徐々に通路断面積が大きくなるように形成された通路である。拡がり通路４０４は、下流に向けて末広がりである逆円錐形状の空間を形成する通路である。噴出部４０５は、ノズル部４０の最下流端部であって拡がり通路４０４の出口である噴出口を構成する。したがって、噴出部４０５よりも下流には、混合部４２、ディフューザ部４３が存在する。外部の配管内を通って流入部４０１から流入した液体は、狭まり通路４０２、小径通路４０３、拡がり通路４０４の順にノズル部４０が形成する通路を軸方向に流れ、減圧される。
【００１９】
混合部４２は、エジェクタ装置４のボディにおいてノズル部４０の下流側に設けられる部分である。混合部４２は、拡がり通路４０４の噴出口から噴出される液体と吸引部４１から吸引される外部の気体とを混合させる通路を構成する。混合部４２は、吸引部４１の吸入通路４１１の下流側に設けられて、ノズル部４０からの高速度の液体流と吸入通路４１１から吸引された気体とを混合する通路でもある。混合部４２は、さらに下流側のディフューザ部４３に接続されている。エジェクタ装置４のボディは、両端が開口する筒状体を形成する。
【００２０】
ディフューザ部４３は、エジェクタ装置４のボディにおいて混合部４２の下流側に設けられる部分である。ディフューザ部４３は、下流に行くほど通路断面積が徐々に大きくなる形状に形成されている。すなわち、ディフューザ部４３は、上流端部４３１から下流端部４３２にかけて通路断面積が徐々に大きくなる拡大通路４３０を有する。ディフューザ部４３は、混合部４２で混合された混合流体の流れを減速して流体圧力を上昇させる作用、つまり、混合流体の速度エネルギーを圧力エネルギーに変換する機能を有する。
【００２１】
エジェクタ装置４は、さらにディフューザ部４３の下流側に筒状体部４４を備えるようにしてもよい。筒状体部４４は、ディフューザ部４３の流出口を構成する下流端部４３２からさらに下流に延びるストレート状の通路を形成する。筒状体部４４は、一定の通路断面積を有する通路を形成する。筒状体部４４の流出口４４１は、エジェクタ装置４の下流側に設けられた外部の配管に接続される。
【００２２】
また、エジェクタ装置４が筒状体部４４を備えない場合には、ディフューザ部４３の下流端部４３２は、エジェクタ装置４の下流側に設けられた外部の配管に接続されることになる。
【００２３】
吸引部４１には、ノズル部４０からの液体の噴出による吸引作用により、外部の気体が吸引される。吸引部４１の入口である吸入通路４１１は、エジェクタ装置４のボディに設けられる。吸入通路４１１は、その軸心方向がエジェクタ装置４のボディの軸心に対してずらして設けられ、ボディの軸心方向に対して略直交する方向に気体が流入するようにボディを貫通する。外部の気体は、ノズル部４０の噴出部４０５から噴出された液体によって吸入通路４１１に吸引されて混合部４２の内周面に沿って円弧を描くように旋回しながら混合部４２の通路の軸心に向けて流下していく。混合部４２の通路に導入された気体は噴出部４０５から噴出された液体と混じり合い、混合流体はディフューザ部４３を流通する際に、微細な気泡を発生する流体となる。
【００２４】
ディフューザ部４３の拡大通路４３０を形成する内周面には、拡大通路４３０の軸を中心として螺旋状に延びる形状である旋回流促進部が設けられている。旋回流促進部は、混合部４２で混合された混合流体を昇圧しながら旋回させる旋回流を促進する機能を有する。旋回流促進部は、拡大通路４３０における流体の流れを案内するガイド部分である。旋回流促進部は、例えば、拡大通路４３０を形成する内周面から突出し、かつ螺旋状に延びる形状の凸条部４５によって構成される。
【００２５】
凸条部４５は、拡大通路４３０における上流端部４３１と下流端部４３２の間に設定される途中の位置から開始されて螺旋状に軸方向に延びる。すなわち、凸条部４５は、拡大通路４３０の上流端部４３１から開始されて下流に向けて螺旋状に延びるのではなく、上流端部４３１から軸方向の下流に所定の長さ分進んだ位置から開始されるものである。凸条部４５は、拡大通路４３０で発生する旋回流の回転方向と同じ向きの回転方向に回転しながら軸方向に螺旋状に前進するように設けられている。凸条部４５は、例えば、その断面形状が軸方向について所定のピッチである複数の山部を形成する。
【００２６】
凸条部４５は、ディフューザ部４３において、連続して延びる一連の螺旋状凸部を構成する。これにより、凸条部４５は、上流側の開始点から下流側の終点まで、拡大通路４３０の所定の範囲において連続する旋回流促進部を構成する。拡大通路４３０では、上流端部４３１と下流端部４３２の間の途中位置の凸条部４５の開始点から、混合流体が凸条部４５及び内周壁に沿って螺旋状に流れ、旋回流が発生するようになる。
【００２７】
さらに凸条部４５は、拡大通路４３０における上流端部４３１と下流端部４３２の間の中央位置、または当該中央位置よりも軸方向の下流から開始されることが好ましい。この構成によれば、拡大通路４３０の上流端部４３１付近に旋回流促進部を設けないことによって、拡大通路４３０の上流域で、凸条部４５による圧力損失の増加を抑制することができる。これにより、吸引部４１からの気体吸入量を確保することができる。したがって、混合部４２において十分な量の気体と液体とを混合させることができ、さらにこの良好な混合流体を凸条部４５によって下流域で旋回させるため、気泡の細分化を促進することができる。
【００２８】
さらに、筒状体部４４の通路を形成する内周面４４０には、通路の軸を中心として螺旋状に延びる形状である旋回流促進部が設けられている。旋回流促進部は、ディフューザ部４３で発生した旋回流を引き続き旋回させる機能を有する。この旋回流促進部は、筒状体部４４の通路における流体流れを案内するガイド部分である。この旋回流促進部は、例えば、ディフューザ部４３に設けられる凸条部４５と同様に、内周面４４０から突出し、かつ螺旋状に延びる形状の凸条部４６によって構成される。
【００２９】
凸条部４６は、筒状体部４４の通路における上流端部から開始されて螺旋状に軸方向に延びる。凸条部４６は、軸方向について所定のピッチをなすように形成され、拡大通路４３０で発生する旋回流の回転方向と同じ向きの回転方向に回転しながら軸方向に螺旋状に前進するように設けられている。凸条部４５と凸条部４６は、下流側に向かって螺旋状の回転方向が同じ方向となるように形成される。
【００３０】
凸条部４６は、筒状体部４４において、軸方向の上流端部から流出口４４１付近の下流端部まで連続して延びる一連の螺旋状凸部を構成する。これにより、凸条部４６は、上流の開始点から下流の終点まで、通路全体において連続する旋回流促進部を構成する。したがって、筒状体部４４の通路では、筒状体部４４の入口部から出口部まで、混合流体が凸条部４６及び内周面４４０に沿って螺旋状に流れ、旋回流が継続する。
【００３１】
両端が開口する筒状体であるエジェクタ装置４のボディは、少なくとも３個の部品を含んで構成されている。ここでは、図１に示すように、エジェクタ装置４のボディは、軸方向に分割される３個の部品から構成されるものとする。３個の部品は、エジェクタ装置４の下流に向けて順に並ぶ、第１の分割成形品４７、第２の分割成形品４８、第３の分割成形品４９である。
【００３２】
第１の分割成形品４７は、流入部４０１から凸条部４５の開始点の直前までの流体通路を形成する部品である。第１の分割成形品４７において流入部４０１から下流端面４７１までは、流体通路を形成する内周面に旋回流促進部が設けられていない。したがって、第１の分割成形品４７は、小径通路４０３を最も通路断面積が小さい部位とし、拡がり通路４０４を経て、拡大通路４３０において凸条部４５が設けられていない最も下流の部位まで延びる流体通路を形成する。
【００３３】
第２の分割成形品４８は、上流端面４８１から下流端面４８２まで延びる流体通路を形成する部品である。第２の分割成形品４８において上流端面４８１から下流端面４８２までは、流体通路を形成する内周面の全域にわたって旋回流促進部が設けられている。したがって、第２の分割成形品４８は、拡大通路４３０の途中であって凸条部４５の上流側の開始点からディフューザ部４３の下流端部まで延びる流体通路を形成する。このように、第２の分割成形品４８は、下流に向かうほど通路断面積が拡大する通路であって、通路全体に凸条部４５が存在する通路を形成する。
【００３４】
第３の分割成形品４９は、上流端面４９１から、下流端部である流出口４４１まで延びる流体通路を形成する部品である。第３の分割成形品４９が形成する流体通路には、その内周面の全域にわたって旋回流促進部が設けられている。したがって、第３の分割成形品４９は筒状体部４４を構成する。このように、第３の分割成形品４９は、内周面４４０に凸条部４６が形成された一定の通路断面積を有する通路を形成する。
【００３５】
これらの各分割成形品は、金型を用いた射出成形等により製作することができる。また、エジェクタ装置４は、軸方向に並ぶ３個の分割成形品を嵌め合い、接着、固定具を用いた結合等で一体に接合することで製作することができる。したがって、第１の分割成形品４７と第２の分割成形品４８は、下流端面４７１と上流端面４８１とが接合することで一体になり、第２の分割成形品４８と第３の分割成形品４９は、下流端面４８２と上流端面４９１とが接合することで一体になる。また、各分割成形品は、同一の材質で形成することができる。各分割成形品は、例えば、流体の圧力に対する耐久性を有する硬質の樹脂材料によって形成することができる。
【００３６】
次に、図２〜図５を参照しながら、各分割成形品の製造、エジェクタ装置４の製造について説明する。図２は、各分割成形品の製造に係る射出成形工程の流れを示したフローチャートである。
【００３７】
図２に示すように、射出成形は、異物のない適正な成形材料をセットする工程、可塑化工程、射出工程、保圧工程、冷却固化工程、型開き工程、成形品の取出し工程、型締め工程の工程順で行われる。成形機は、樹脂材料を溶かして（可塑化工程）、金型に注入し（射出工程）、所定の温度まで適正な密度を保つように圧力を加える（保圧工程）。金型は、型を冷やして樹脂材料を所定の形状に固める（冷却固化工程）。
【００３８】
成形品が取り出しできる温度まで冷却されると、金型が開かれ（型開き工程）、金型の突き出し機能によって成形品が離型されて取り出される（取出し工程）。成形品が取り出された後に、再び金型は所定の型締め力に型締めされる（型締め工程）。型閉め工程後は、射出工程に戻って各工程が繰り返される。また、保圧工程後は、成形機によって再び次の可塑化工程に移行するとともに、金型による冷却（冷却固化工程）が行われる。また、それぞれの工程は、連携しながら自動的かつ連続的に実施される。
【００３９】
エジェクタ装置４のボディを製造するためには、第１の分割成形品４７、第２の分割成形品４８、第３の分割成形品４９のそれぞれに対応する金型を用いる。すなわち、エジェクタ装置４のボディは、３個の金型を用いてそれぞれ成形された３個の分割成形品を組み立てて一体にすることによって製造することができる。
【００４０】
各分割成形品について、冷却固化工程の後に行われる型開き工程及び取出し工程を説明する。第１の分割成形品４７については、図３に示すように、第１の外側型７０及び第２の外側型８０によって成形品の外周形状が形成され、第１の内側型９１及び第２の内側型９２によって成形品の内周形状が形成される。さらに、吸引部４１の吸入通路４１１は、ピン状型９０によって形成される。
【００４１】
第１の外側型７０と第２の外側型８０は、それぞれ、例えば半円筒状の金型であり、流体通路を横断する方向（図３の上下方向）に組み合わされたり、離間したりする構造である。第１の内側型９１と第２の内側型９２は、それぞれ、例えば円錐状の金型であり、流体通路の軸方向（図３の横方向）に組み合わされたり、離間したりする構造である。第１の内側型９１は、第１の分割成形品４７の内側に、流入部４０１から小径通路４０３までの狭まり通路４０２を形成する金型である。第２の内側型９２は、第１の分割成形品４７の内側に、小径通路４０３から下流端面４７１までの、拡がり通路４０４と凸条部４５がない部分の拡大通路４３０とを形成する金型である。第１の内側型９１と第２の内側型９２は、小径通路４０３で軸方向に突き合わされて、第１の分割成形品４７の流体通路を占めるように設置される。
【００４２】
第１の外側型７０、第２の外側型８０、ピン状型９０及び第１の内側型９１及び第２の内側型９２は、エジェクタ装置４のボディのうち旋回流促進部が設けられていない部分の成形に用いられる第１の成形型を構成する。
【００４３】
これらの各金型は、ガイドピンやインターロックピンによって相互に位置決めされる。所定の位置に設置された金型間のキャビティに、ゲート等の流路を通して溶融樹脂が所定の速度で流入され、さらに保圧工程を経ると、図３の断面図に示す第１の分割成形品４７が成形される。型開き工程では、まず、ピン状型９０が吸入通路４１１の軸方向に引き出される。さらに第１の内側型９１、第２の内側型９２のそれぞれが流体通路の軸方向（図３の矢印方向）に引き出される。最後に、第１の外側型７０、第２の外側型８０のいずれかを流体通路を横断する方向（図３の上下方向）に取り出す。そして、第１の分割成形品４７は、突き出しピンによって押し出されることで、残った方の金型から脱落して取り出されることになる。
【００４４】
第２の分割成形品４８については、図４に示すように、第１の外側型７１及び第２の外側型８１によって成形品の外周形状が形成され、内側型９３によって成形品の内周形状が形成される。
【００４５】
第１の外側型７１と第２の外側型８１は、それぞれ、例えば半円筒状の金型であり、流体通路を横断する方向（図４の上下方向）に組み合わされたり、離間したりする構造である。内側型９３は、例えば円錐状の金型であり、流体通路の軸方向（図３の横方向）に移動させることができる構造である。内側型９３は、凸条部４５を形成するための螺旋状の溝部を外周面に備えている。この螺旋状の溝部に溶融樹脂が流入し、冷却固化されることにより、第２の分割成形品４８の内周面から突出する螺旋状の凸条部４５を形成することができる。したがって、内側型９３は、第２の分割成形品４８の内周面に旋回流促進部を形成する金型である。内側型９３は、第２の分割成形品４８の流体通路を占めるように設置される。
【００４６】
第１の外側型７１、第２の外側型８１、及び内側型９３は、エジェクタ装置４のボディのうち旋回流促進部が設けられている部分の成形に用いられる第２の成形型を構成する。
【００４７】
これらの各金型は、ガイドピンやインターロックピンによって相互に位置決めされる。所定の位置に設置された金型間のキャビティに、ゲート等の流路を通して溶融樹脂が所定の速度で流入され、さらに保圧工程を経ると、図４の断面図に示す第２の分割成形品４８が成形される。型開き工程では、まず、溝部が進行する回転方向と同方向に内側型９３を回転させることにより、内側型９３が流体通路の軸方向（図４の矢印方向）に引き出される。最後に、第１の外側型７１、第２の外側型８１のいずれかを流体通路を横断する方向（図４の上下方向）に取り出す。そして、第２の分割成形品４８は、突き出しピンによって押し出されることで、残った方の金型から脱落して取り出されることになる。
【００４８】
ノズル部４０及びディフューザ部４３の上流側部分の内周面には、旋回流促進部が設けられていないが、ディフューザ部４３の途中位置から下流側部分の内周面には、旋回流促進部が設けられている。この両方の部分を一体成型によって、一つの成形品として製作しようとする場合、型抜きが困難であるという問題がある。
【００４９】
そこで、上記のように、内側に凸条部を備えない第１の分割成形品４７と、内側に凸条部４５を備える第２の分割成形品４８とを別個の部品として、それぞれを個別の金型で製作し、両部品を組み合わせて一体にする。この製造方法によれば、拡大通路４３０の途中から開始される螺旋状の凸条部４５や溝部といった内側アンダーカットの形状を含む樹脂成形品について、型抜きの困難性を解決してエジェクタ装置４を製造することができる。
【００５０】
第３の分割成形品４９については、図５に示すように、第１の外側型７２及び第２の外側型８２によって成形品の外周形状が形成され、内側型９４によって成形品の内周形状が形成される。
【００５１】
第１の外側型７２と第２の外側型８２は、それぞれ、例えば半円筒状の金型であり、流体通路を横断する方向（図５の上下方向）に組み合わされたり、離間したりする構造である。内側型９４は、例えば円柱状の金型であり、流体通路の軸方向（図５の横方向）に移動させることができる構造である。内側型９４は、凸条部４６を形成するための螺旋状の溝部を外周面に備えている。この螺旋状の溝部に溶融樹脂が流入し、冷却固化されることにより、第３の分割成形品４９の内周面から突出する螺旋状の凸条部４６を形成することができる。したがって、内側型９４は、第３の分割成形品４９の内周面に旋回流促進部を形成する金型である。内側型９４は、第３の分割成形品４９の流体通路を占めるように設置される。
【００５２】
第１の外側型７２、第２の外側型８２及び内側型９４は、エジェクタ装置４のボディのうち旋回流促進部が設けられている部分の成形に用いられる第３の成形型を構成する。
【００５３】
これらの各金型は、ガイドピンやインターロックピンによって相互に位置決めされる。所定の位置に設置された金型間のキャビティに、ゲート等の流路を通して溶融樹脂が所定の速度で流入され、さらに保圧工程を経ると、図５の断面図に示す第３の分割成形品４９が成形される。型開き工程では、まず、溝部が進行する回転方向と同方向に内側型９４を回転させることにより、内側型９４が流体通路の軸方向（図５の矢印方向）に引き出される。最後に、第１の外側型７２、第２の外側型８２のいずれかを流体通路を横断する方向（図５の上下方向）に取り出す。そして、第３の分割成形品４９は、突き出しピンによって押し出されることで、残った方の金型から脱落して取り出されることになる。
【００５４】
ディフューザ部４３と筒状体部４４は、いずれにも旋回流促進部が設けられているが、両者が形成する流体通路は異なる形状であり、それぞれに内側アンダーカットの形状をなす旋回流促進部が設けられている。この両方の部分を一体成型によって、一つの成形品として製作しようとする場合、型抜きが困難であるという問題がある。
【００５５】
そこで、上記のように、拡大通路４３０に凸条部４５を有する第２の分割成形品４８と、断面積一定のストレート通路に凸条部４６を有する第３の分割成形品４９とを別個の部品として、それぞれを個別の金型で製作し、両部品を組み合わせて一体にする。この製造方法によれば、異なる形状の通路にそれぞれ設けられる螺旋状の凸条部や溝部といった内側アンダーカットを含む樹脂成形品について、型抜きの困難性を解決してエジェクタ装置４を製造することができる。
【００５６】
次に、ディフューザ部４３の拡大通路４３０で発生する気泡について説明する。エジェクタ装置４は、ノズル部４０において、液体の流れの速度差によって生じる圧力変動に起因して、通路に負圧部分を発生する。この負圧発生によって吸引力が生じ、吸引部４１から外部の気体がエジェクタ装置４の内部に吸入される。このように、エジェクタ装置４は、ノズル部４０によって流路を絞り、内部圧力を低下させることで外部からの気体を吸入する。このとき、ノズル部４０で発生する負圧が大きいほど、気体の吸入量を大きくすることができる。
【００５７】
吸入された空気と液体は、混合部４２で混合されて気液混合流体として、ディフューザ部４３の通路断面積の拡大によって昇圧されて、その流速が低下する。拡大通路４３０を流れる気液混合流体は、ディフューザ部４３の凸条部４５に至るまで流速が低下し、凸条部４５に至ると旋回流が促進する段階に入る。こうして流体の攪拌が促進される。つまり、凸条部４５を、ディフューザ部４３の上流端部４３１からではなく、途中位置から下流に向けて螺旋状に延ばすことにより、気体の吸入量の確保と、気体と液体の十分な混合とをもたらすことができる。そして、この効果が得られた良好な混合流体を旋回流の形成により、攪拌できるので、エジェクタ装置４によれば、十分に微細化された気泡を有する混合流体を生成することができる。
【００５８】
次に、エジェクタ装置４を備える配管洗浄装置について説明する。この配管洗浄装置は、エジェクタ装置４から噴出する気液混合流体によって各種の配管内部を洗浄する装置である。ここでは、図６に示すように、浴槽５０と接続される配管を洗浄する装置の例を説明する。
【００５９】
図６に示すように、給湯装置１００は、エジェクタ装置４を備える配管洗浄装置を備える。給湯装置１００は、配管洗浄装置の他に、高温水を沸かすヒートポンプユニット２０と、タンク１０と、浴槽５０、追焚き用熱交換器１７と、各種の配管及び各種の弁とを備える。
【００６０】
タンク１０は、給湯に用いる給湯用水を貯える容器であって、耐食性に優れた金属製、例えばステンレス製の容器であり、外周部に断熱材が設置されており、給湯用の湯を長時間に渡って保温することができる。
【００６１】
タンク１０の底部には、タンク１０内に水道水を供給する導入用流路としての導入管１１が接続されている。この導入管１１には、減圧弁２２が設けられている。減圧弁２２は、導入管１１を流れてくる水道水の水圧を所定圧に減圧したり、断水等における湯の逆流を防止したりすることができる。導入管１１には、タンク１０における導入口の上流側の部位から分岐する給水管１１Ａが設けられている。給水管１１Ａの下流端は、給湯用混合弁２４及び風呂用混合弁２５に繋がれている。
【００６２】
タンク１０の最上部にはタンク１０内に貯えられた給湯用の湯のうち、高温の湯を導出するための給湯用流路としての高温取出管１２が接続されている。高温取出管１２の経路途中には、逃がし弁２３が設けられた排出配管が接続されている。逃がし弁２３は、タンク１０内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、開放してタンク１０内の湯を外部に排出し、タンク１０等にダメージを与えないようになっている。
【００６３】
ヒートポンプ側回路２１は、タンク１０の下部と上部とを接続する。タンク１０の上部には、ヒートポンプ側回路２１を経てヒートポンプユニット２０側から吐出された湯が流入する。ヒートポンプ側回路２１の一部は、ヒートポンプユニット２０における水・冷媒熱交換器の水側通路となっている。
【００６４】
ヒートポンプユニット２０は、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素を使用するヒートポンプサイクルと、ヒートポンプ側回路２１中に設置された給水ポンプとから構成されている。超臨界のヒートポンプサイクルによれば、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温、例えば、８５℃〜９０℃程度の湯をタンク１０内に貯えることができる。
【００６５】
ヒートポンプユニット２０は、制御装置からの制御信号により作動するとともに、その作動状態を操作パネルに表示するように構成されている。ヒートポンプユニット２０は、主に料金設定の安価な深夜時間帯の深夜電力を利用し、圧縮機の回転数制御により、タンク１０内の給湯用水を加熱する沸き上げ運転を行う。また、ヒートポンプユニット２０は、深夜時間帯以外の時間帯においても、タンク１０内の貯湯熱量が不足してくると沸き上げ運転を行う。また、圧縮機の回転数は、種々の運転条件下において規定の能力が出るように制御装置により制御される。
【００６６】
高温取出管１２には、浴槽５０への湯張り配管としての風呂用配管１４が分岐するように接続されている。高温取出管１２は、その下流端の端末としての給湯端末（カラン、シャワー等）へ設定温度に温度調節された湯を導く給湯用配管である。高温取出管１２の流路の中途には、給湯用混合弁２４、給湯サーミスタ（図示せず）、流量カウンタ２７、逆止弁６０が設けられている。給湯サーミスタは、給湯用混合弁２４によって混合された湯水の温度を検出するための電気信号を制御装置に出力する。流量カウンタ２７は、湯の流れを検出し検出信号を制御装置に出力する。
【００６７】
風呂用配管１４は、その下流端が浴槽水回路の戻り配管１５に接続されて、戻り配管１５を介して浴槽５０のアダプタ５１に通じる。風呂用配管１４は、浴槽５０内に湯張り、差し湯、たし湯等を行う時に、設定温度に温度調節された湯を浴槽５０内に導く配管である。風呂用配管１４の流路の中途には、下流に向けて順に、風呂用混合弁２５、風呂用サーミスタ（図示せず）、湯張り用電磁弁２６、逆止弁３０、湯張り用流量カウンタ２８、逆止弁３１、エジェクタ装置４が設けられている。
【００６８】
エジェクタ装置４は、ノズル部４０の流入部４０１が湯張り用電磁弁２６側の配管に接続され、筒状体部４４の流出口４４１が浴槽５０側の配管に接続されるように、設置されている。
【００６９】
湯張り用電磁弁２６が開状態であるとき、風呂用配管１４を流下してきた水は、流入部４０１からノズル部４０内に流入し減圧されることで外部の空気が吸引され、混合部４２で水と空気が混ざった気液混合流体が生じる。そして、エジェクタ装置４は、ディフューザ部４３で昇圧されつつ旋回流の形成により、微細気泡を含む気液混合流体を浴槽５０側の配管内や戻り配管１５の内部に向けて噴出する。このエジェクタ装置４からの気液混合流体の噴出により、浴槽５０へ延びる風呂用配管１４、戻り配管１５、追焚き用熱交換器１７の浴槽水側通路１７ａ、往き配管１６等を洗浄することができる。このように、配管洗浄装置は、人の皮脂等で汚れた浴槽水が繰り返し流通することにより配管内に堆積した汚れを洗浄することができる。
【００７０】
さらに、風呂用混合弁２５と湯張り用電磁弁２６の間と、逆止弁３０と湯張り用流量カウンタ２８の間とを連結する配管には、排水弁６８が設けられている。給湯用混合弁２４、風呂用混合弁２５は、それぞれ高温取出管１２、風呂用配管１４の末端で出湯される湯の温度を調節する温度調節弁である。
【００７１】
風呂用サーミスタは、風呂用混合弁２５の下流側で風呂用配管１４内の温度を検出するための電気信号を制御装置に出力する。湯張り用電磁弁２６は、風呂用配管１４の通路を開閉する弁であり、浴槽５０内への湯張り、差し湯、たし湯等を行う時に制御装置により制御される。湯張り用流量カウンタ２８は、風呂用混合弁２５の出口の湯の流れを検出し検出信号を制御装置に出力する。湯張り用流量カウンタ２８が風呂用混合弁２５の出口の湯の流れを検出した時は、風呂用配管１４の湯張り用電磁弁２６が開弁されて出湯されていることを示す。
【００７２】
逆止弁３０，３１は、浴槽水回路を循環する浴槽水を風呂用混合弁２５側に逆流させないための弁である。循環温サーミスタ（図示せず）は、往き配管１６に設けられ、浴槽水回路を循環する浴槽水の温度を検出するための電気信号を制御装置に出力する。風呂循環センサ（図示せず）は、浴槽水回路を浴槽水が循環しているか否かを検出可能な流水センサである。追焚きサーミスタ（図示せず）は、戻り配管１５に設けられ、追焚き用熱交換器１７で加熱された後の浴槽水の温度を検出するための電気信号を制御装置に出力する。
【００７３】
水位センサ２９は、浴槽５０内に湯張りされた浴槽水の湯量、言い換えれば浴槽５０内の水位レベルを求めるための水圧を検出するセンサであり、水圧信号を制御装置に出力する。風呂循環ポンプ１９は、浴槽５０内の浴槽水を追焚き用熱交換器１７に圧送する電動ポンプであり、制御装置によってその作動が制御される。
【００７４】
給湯装置１００は、タンク１０の外部に設置された追焚き用熱交換器１７と、追焚き用熱交換器１７とタンク１０の内部とを連絡する１次側回路１３とを備える。追焚き用熱交換器１７における給湯用水側通路１７ｂの入口部は、タンク１０の最上部に接続されている。
【００７５】
給湯用水側通路１７ｂの出口部は、タンク１０の中間部に配管によって接続されている。１次側循環ポンプ１８は、制御装置によって制御されて、タンク１０内の給湯用水やヒートポンプユニット２０で沸き上げた高温水を１次側回路１３に循環させることができる。
【００７６】
追焚き運転を行う時は、風呂循環ポンプ１９及び１次側循環ポンプ１８を駆動する。これにより、浴槽５０内の浴槽水が浴槽水回路を循環し、タンク１０の高温水が１次側回路１３を循環する。浴槽水は、追焚き用熱交換器１７の浴槽水側通路１７ａでタンク１０の高温水と熱交換して加熱される。追焚き運転では、循環温サーミスタにより検出される浴槽水温度が設定温度になるまで制御が継続される。
【００７７】
以下に、作用効果について述べる。エジェクタ装置４は、液体を減圧するノズル部４０と、気体が吸引される吸引部４１と、ノズル部４０からの液体と吸引された気体とを混合させる通路を形成する混合部４２と、拡大通路４３０を形成するディフューザ部４３と、を備える。拡大通路４３０を形成する内周面には、拡大通路４３０の軸を中心として螺旋状に延びる形状であって、混合部４２で混合された混合流体を旋回させる旋回流を促進する旋回流促進部が設けられる。
【００７８】
この構成によれば、拡大通路４３０に旋回流促進部を設けることにより、混合部４２で気体を十分に吸入することができ、良好な状態の気液混合流体をディフューザ部４３の昇圧による流速低下を抑えつつ、旋回流の形成により攪拌することができる。これにより、気体の吸入と混合流体の攪拌とを適正に行えるため、気泡の微細化を促進できる。十分に微細化された気泡を有する気液混合流体は、微細気泡による表面の吸着作用によって、洗浄面に対する表面積の増大に寄与する。したがって、洗浄効果の高い気液混合流体を提供でき、優れた洗浄効果を奏するエジェクタ装置４が得られる。
【００７９】
エジェクタ装置４の旋回流促進部は、拡大通路４３０における上流端部４３１と下流端部４３２の間の途中の位置から開始されて螺旋状に延びるように設けられる。
【００８０】
この構成によれば、拡大通路４３０の上流端部４３１に旋回流促進部を設けないことによって、拡大通路４３０の開始部で凸条部４５による圧力損失の増加を抑制することができる。これにより、拡大通路４３０の開始部での圧力損失を抑制して、混合部４２における吸引力を確保でき、吸引部４１からの気体吸入量を十分に得ることができる。したがって、混合部４２において十分な量の気体と液体とを混合させることができ、かつ、この良好な気液混合流体を凸条部４５によって旋回させるため、気泡の細分化を促進することができる。したがって、気体吸入量と旋回流による攪拌効果とのバランスを図るエジェクタ装置４を提供できる。
【００８１】
エジェクタ装置４は、ディフューザ部４３の下流端部４３２からさらに下流に延びる通路であって、一定の通路断面積を有する通路を形成する筒状体部４４を備える。ディフューザ部４３に設けられる旋回流促進部は、筒状体部４４の内周面４４０まで継続して螺旋状に延びて設けられる。ディフューザ部４３において促進された旋回流は、筒状体部４４においても継続する。
【００８２】
これによれば、ディフューザ部４３における旋回流の形成に続いて、筒状体部４４においても旋回流を形成することにより、旋回流の発生範囲を長くすることができる。これにより、気液混合流体の攪拌範囲を大きくして、気泡の微細化をより促進することができる。したがって、洗浄効果の高い気液混合流体を提供するエジェクタ装置４が得られる。
【００８３】
また、配管洗浄装置は、エジェクタ装置４と、浴槽５０の水を加熱する追焚き用熱交換器１７と、浴槽５０に接続される風呂用配管１４と、浴槽５０と追焚き用熱交換器１７とを接続する追焚き用配管（例えば、戻り配管１５）と、を備える。エジェクタ装置４は、旋回流促進部によって旋回された後の混合流体を、風呂用配管１４内及び追焚き用配管内に供給する。
【００８４】
これによれば、上記の効果を奏するエジェクタ装置４からの噴出流によって風呂用配管１４内及び追焚き用配管を洗浄することにより、追焚き運転等による浴槽水の繰り返し流通によって、配管内に堆積した汚れを洗浄することができる。
【００８５】
上記のエジェクタ装置４の製造方法が奏する効果を説明する。ディフューザ部４３の拡大通路４３０を形成する内周面には、拡大通路４３０の軸を中心として螺旋状に延びるアンダーカット形状の部分であり、混合部４２で混合された混合流体を旋回させる旋回流を促進する旋回流促進部が設けられる。ボディのうち旋回流促進部が設けられていない部分を第１の成形型を用いて樹脂成形することによって第１の分割成形品４７を製作する。ボディのうち旋回流促進部が設けられている部分を第２の成形型を用いて樹脂成形することによって第２の分割成形品４８を製作する。第１の分割成形品４７と第２の分割成形品４８とを組み立てることによりボディを製造する。
【００８６】
この方法によれば、内側にアンダーカット部分を備えない第１の分割成形品４７と、内側にアンダーカット部分を備える第２の分割成形品４８とを別個の部品として、それぞれを個別の金型で製作し、両部品を組み合わせて一体にする。これにより、型抜きの困難性を解決し、優れた洗浄効果を奏するエジェクタ装置４を製造することができる。
【００８７】
また、第１の分割成形品４７と第２の分割成形品４８は、旋回流促進部が開始される途中の位置を境界にしてボディを分割する部品である。これによれば、ディフューザ部４３を旋回流促進部がある部分とない部分とで分割し、別個の成形型を用いてそれぞれの分割成形品を成形する。これにより、ディフューザ部４３の途中から開始される旋回流促進部を有し、優れた洗浄効果を奏する成形品を、型抜きの困難性を解決して製造することができる。
【００８８】
また、ボディのうち筒状体部４４を第３の成形型を用いて樹脂成形することによって第３の分割成形品４９を製作する。第３の分割成形品４９と第２の分割成形品４８とを組み立てることによりボディを製造する。これによれば、ディフューザ部４３と筒状体部４４とで分割し、別個の成形型を用いてそれぞれの分割成形品を成形する。これにより、旋回流促進部を有し通路の形状が異なる部分同士を含むボディを、型抜きの困難性を解決して製造することができる。
【００８９】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００９０】
上記実施形態において、旋回流促進部は、通路を形成する内周面から突出し螺旋状に延びる形状の凸条部４５や凸条部４６によって構成されるが、この形態に限定されない。各旋回流促進部は、例えば、通路を形成する内周面に形成される、螺旋状に延びる溝部によって構成してもよい。
【００９１】
また、凸条部４５、凸条部４６、上記の溝部は、途中で途切れることなく一続きに螺旋状に延びる形態であってもよいし、途中で途切れて複数の部分からなる旋回流促進部を構成する形態でもよい。要するに、旋回流促進部は、ディフューザ部４３、筒状体部４４の各通路において、混合流体を旋回流として流通させることができるものであれば、その形状は上記実施形態に記載のものに限定されない。
【００９２】
上記実施形態において、混合部４２はディフューザ部４３と同様の拡大管により形成された通路を有して液体と気体が混合する部分であるが、この形態に限定されない。混合部４２は、拡大管ではなく、一定の通路断面積を有する通路を所定長さ形成するストレート管によって構成されるものであってもよい。
【００９３】
上記実施形態において、ディフューザ部４３は、混合部４２の下流側に設けられる部分として説明しているが、この形態に限定されない。ディフューザ部４３は、通路断面積が下流に向かうほど拡大する通路を形成するため、例えば、混合部４２が拡大通路である場合には、ディフューザ部４３の一部は混合部４２とオーバーラップする構成であると定義してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
４…エジェクタ装置（ボディ）、  ４０…ノズル部、  ４１…吸引部、  ４２…混合部、
４３…ディフューザ部、  ４５…凸条部（旋回流促進部）、  ４７…第１の分割成形品、
４８…第２の分割成形品、  ４９…第３の分割成形品、
７０…第１の外側型（第１の成形型）、  ７１…第１の外側型（第２の成形型）、
７２…第１の外側型（第３の成形型）、  ８０…第２の外側型（第１の成形型）、
８１…第２の外側型（第２の成形型）、  ８２…第２の外側型（第３の成形型）、
９０…ピン状型（第１の成形型）、  ９１…第１の内側型（第１の成形型）、
９２…第２の内側型（第１の成形型）、  ９３…内側型（第２の成形型）、
９４…内側型（第３の成形型）、  ４３０…拡大通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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