(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸引室、該吸引室に連通するノズル、被吸引流体管、及びデフューザーを具備し、前記ノズルから前記デフューザーに向けて駆動流体を噴射することにより、前記吸引室に前記被吸引流体管を通して被吸引流体を吸引すると共に、前記デフューザーの入口部を通して駆動流体の流出力により被吸引流体を流出させるエジェクタにおいて、
前記被吸引流体は前記駆動流体と反応して固体化合物を生成する流体であり、
前記デフューザーは流路がテーパー形状に形成された入口部を有し、該入口部を含む該デフューザー内壁に、液体による濡れ壁を形成する濡れ壁形成手段を前記入口部の上流に設けたことを特徴とするエジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のエジェクタにおいて、
前記濡れ壁形成手段で濡れ壁を形成する液体には、前記吸引室やデフューザーの内壁面に付着する可能性のある物質を溶解される物質が含まれていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項３】
請求項１に記載のエジェクタにおいて、
前記濡れ壁形成手段で濡れ壁を形成する液体は、前記吸引室やデフューザの内壁面に付着する可能性のある物質を溶解させる液体であることを特徴とするエジェクタ。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエジェクタにおいて、
前記被吸引流体は、加水分解性を有する成分を含んだガスであり、駆動流体として水分を含んでいることを特徴とするエジェクタ。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエジェクタにおいて、
前記濡れ壁形成手段は、前記吸引室の前記ノズル先端よりも上方に設けられていることを特徴とするエジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の吸引・搬送や低真空の発生などに用いられるエジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エジェクタはその内部に機械的な可動部分を持たず、高圧の駆動流体があれば手軽に負圧を発生させることができるため、流体の吸引・搬送や低真空の発生などに広く用いられている。しかしながら、被吸引流体の組成によっては、エジェクタ内壁、特に吸引室やデフューザー内壁に物質が付着して、吸引性能が低下する場合がある。図１はこの種のエジェクタの構成例を示す図である。図示するように、エジェクタは吸引室１と、該吸引室１に連通するノズル２、被吸引流体導入管３及びデフューザー４を具備する。
【０００３】
駆動流体導入管５からの駆動流体Ｑ１をノズル２からデフューザー４の入口部６に向けて噴射することにより、吸引室１内に負圧を発生させ、被吸引流体導入管３を通して被吸引流体Ｑ２を吸引すると共に、デフューザー４を通して駆動流体Ｑ１の流出力により被吸引流体Ｑ２を流出させる。被吸引流体Ｑ２に含まれる物質の付着は、ノズル２の被吸引流体導入管３側、吸引室１の内壁、デフューザー入口部６及びデフューザー４の内壁で発生する。特に、デフューザー４の入口部６への付着は被吸引流体Ｑ２の吸引性能に与える影響が著しく大きい。
【０００４】
例えば、被吸引流体Ｑ２がミストやヒューム等の微細な粒子を含んだガスである場合、エジェクタの吸引室１やデフューザー４の内壁にこれらの粒子が付着し、流路を狭めて吸引性能を低下させる。
【０００５】
また、被吸引流体Ｑ２に駆動流体Ｑ１と反応して固体化合物を生成する物質が含まれている場合にも、生成した固体化合物が上記と同様な部分に付着し、吸引性能の低下が起こる。例えば三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）のような加水分解性を有する成分を含んだガスを被吸引流体Ｑ２、水分を含んだ空気を駆動流体Ｑ１としてエジェクタで吸引した場合に、このようなことが起きる。これは三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）と空気中に含まれる水が反応して、塩酸（ＨＣｌ）と酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）が生成し、気体である塩酸（ＨＣｌ）はエジェクタをそのまま通過するが、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）は固体であるためエジェクタの内壁に付着するためである。
【０００６】
被吸引流体Ｑ２に、四塩化ケイ素（ＳｉＦ4）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）などの加水分解性を有する成分を含む場合も同様のことが言える。従来、上記のようなエジェクタの吸引性能の低下を防止するため。定期的にエジェクタの組み込まれた装置の運転を停止し、エジェクタを分解清掃するなどの対策が取られていた。
【０００７】
しかしながら，物質付着による性能低下が著しい場合には清掃間隔を短くする必要があり，生産性が著しく低下する。また、特公昭６１−２６４１２号公報及び特公昭６２−１１１９６号公報に開示されているエジェクタは水洗機構を備えており、装置に組み込まれた状態のままで洗浄できるが、洗浄時には装置の運転を停止する必要があり、生産性の低下は避けられない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、被吸引流体の組成に起因するエジェクタ内壁への物質付着による吸引力低下を防止することができるエジェクタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、吸引室、該吸引室に連通するノズル、被吸引流体管、及びデフューザーを具備し、ノズルからデフューザーに向けて駆動流体を噴射することにより、吸引室に被吸引流体管を通して被吸引流体を吸引すると共に、デフューザーの入口部を通して駆動流体の流出力により被吸引流体を流出させるエジェクタにおいて、被吸引流体は駆動流体と反応して固体化合物を生成する流体であり、デフューザーは流路がテーパー形状に形成された入口部を有し、該入口部を含む該デフューザー内壁に、液体による濡れ壁を形成する濡れ壁形成手段を前記入口部の上流に設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記のように濡れ壁形成手段を設けることにより、被吸引流体が駆動流体と反応して生成される固体化合物が付着しやすい、入口部を含むデフューザー内壁に液体による濡れ壁を形成することができる。これにより上記固体化合物の付着を防止できるから、吸引性能の低下を防止することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエジェクタにおいて、濡れ壁形成手段で濡れ壁を形成する液体には、吸引室やデフューザーの内壁面に付着する可能性のある物質を溶解させる物質が含まれていることを特徴とする。
【００１２】
上記のように濡れ壁を形成する液体に、吸引室やデフューザーの内壁面に付着する可能性のある物質を溶解させる物質が含まれているので、該付着する可能性のある物質は溶解するから、物質付着防止効果を高めることが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のエジェクタにおいて、濡れ壁形成手段で濡れ壁を形成する液体は、吸引室やデフューザーの内壁面に付着する可能性のある物質を溶解させる液体であることを特徴とする。
【００１４】
上記のように濡れ壁を形成する液体自体が吸引室やデフューザーの内壁面に付着する可能性のある物質を溶解させる液体であるので、該付着する可能性のある物質は溶解するから、物質付着防止効果を高めることが可能となる。
【００１５】
また、請求項１に記載のエジェクタにおいて、駆動流体は気体であり、濡れ壁形成手段はデフューザーの流路がテーパー形状に形成された入口部に濡れ壁を形成する液体を供給することを特徴とする。
【００１６】
上記のように壁形成手段は濡れ壁を形成する液体をデフューザーの流路がテーパー形状に形成された入口部に供給するから、濡れ壁を安定に形成することができ、安定した固体化合物付着防止効果が得られる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエジェクタにおいて、被吸引流体は、加水分解性を有する成分を含んだガスであり、駆動流体として水分を含んでいることを特徴とする。
【００１８】
上記のように被吸引流体は、加水分解性を有する成分を含んだガスであり、駆動流体として水分を含んでいるので、例えば被吸引流体に三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）のような加水分解性を有する成分を含んだガスを、駆動流体に水分を含んだ空気を用いた場合、ガス中の三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）が空気中の水分に反応して、塩酸（ＨＣｌ）（気体）と酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）（固体）が生成され、酸化ホウ素（Ｂ2Ｏ3）（固体）が入口部を含むデフューザー内壁に付着しようとするが、濡れ壁形成手段で形成された濡れ壁面が付着を防ぐ作用を奏する。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエジェクタにおいて、濡れ壁形成手段は、吸引室のノズル先端よりも上方に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
上記のように濡れ壁形成手段は、吸引室のノズル先端よりも上方に設けられているので、濡れ壁形成手段が設置されている下方の内壁面に濡れ壁を形成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係るエジェクタの構成例を示す図である。図２において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。なお、他の図面においても同様とする。本エジェクタはデフューザー４の外側を覆う形で液体室８が設けられており、該液体室８に適当な流量で液体Ｑ３を導入する。該液体Ｑ３は吸引室１とデフューザー４の境界付近に円環状に設けられたスリット７から溢流し、ここから下方のデフューザー４の内壁に濡れ壁９を形成する。
【００２２】
付着物質を生成する成分を含むか又はもともと付着物質を含む被吸引流体Ｑ２は、ノズル２から噴射される駆動流体Ｑ１によって吸引室１内に発生する負圧により吸引され、駆動流体Ｑ１の流出力によりデフューザー４内を通って流出する。この過程で上記被吸引流体Ｑ２に含まれる成分により生成された物質又はもともと被吸引流体Ｑ２に含まれている物質は、デフューザー４の入口部６に付着しようとするが、液体Ｑ３によって形成された濡れ壁９によって洗い流されるため堆積せず、エジェクタの吸引性能は低下しない。
【００２３】
液体Ｑ３にはデフューザー４の入口部６や内壁に付着する可能性のある物質を溶解する性質を有する溶媒が望ましいが、該物質を溶解する性質を有しない場合でも、濡れ壁９の物理的洗浄効果によって付着させない場合もある。また、液体Ｑ３には上記付着可能性のある物質を溶解する目的で、別の物質を混合しても構わない。
【００２４】
例えば被吸引流体Ｑ２に付着可能性物質としてポリスチレン微粒子を含む場合は、液体Ｑ３に水を用いてもよいが、キシレンを用いると溶解性が向上し、更にエジェクタの吸引性能維持に効果がある。また、上記被吸引流体Ｑ２に含まれる付着可能性物質が水への溶解度の低いタングステン酸（Ｈ2ＷＯ4）である場合、液体Ｑ３に水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を溶解させたものを用いると、タングステン酸（Ｈ2ＷＯ4）は水溶性のタングステン酸ナトリウム（ＮａＷＯ4）に変化し、濡れ壁９の洗浄作用が向上し、エジェクタの吸引性能維持に効果がある。
【００２５】
液体Ｑ３の流量は、エジェクタの形状や駆動流体Ｑ１、被吸引流体Ｑ２の流量によって適当に決定されるべきもので、少な過ぎれば付着物に対する洗浄作用が得られないし、多過ぎれば濡れ壁９の厚みが増してエジェクタの吸引性能を低下させる。
【００２６】
なお、液体Ｑ３によって生成した濡れ壁を安定に存在させるため、デフューザー４はノズル２の駆動流体Ｑ１の噴射方向に対して対称的断面を持ち、垂直に配置され、内壁面は平滑に加工されていることが望ましい。
【００２７】
濡れ壁９を形成するためのスリット７は、図２に示すようにデフューザー４の入口部６に設けてもよいが、図３に示すように被吸引流体導入管３を被吸引流体Ｑ２がデフューザー４の上方から垂直に流入するように配置し、ノズル２より上方の被吸引流体導入管３の内壁から吸引室１の内壁を含んだ範囲に濡れ壁９を形成させて、物質付着を防ぐ構成としてもよい。
【００２８】
図４は本発明に係るエジェクタの別の構成例を示す図である。本エジェクタは外部から吸引室１内に向かって、液体導入管１０を設けており、該液体導入管１０を介して、液体Ｑ３を適当な流量で吸引室１に供給する。吸引室１に入った液体Ｑ３はデフューザー４の入口部６に達する。ノズル２から噴射された駆動流体（気体）Ｑ１はデフューザー４の入口部６がテーパー形状になっていることと、図４に示すように吸引室１の内側壁面の開口から被吸引流体Ｑ２が流入するため、入口部６内に旋回流が形成され、吸引室１に入った液体Ｑ３は該入口部６で駆動流体Ｑ１による回転力を受け、デフューザー４に向かって旋回しながら内壁面に沿って流れ落ちる。ここで液体Ｑ３は旋回しているためデフューザー４の内壁面の全周を漏れなくカバーし、安定した濡れ壁９を形成する。
【００２９】
付着物質を生成する成分を含むか又はもともと付着物質を含む被吸引流体Ｑ２はノズル２から噴射される駆動流体Ｑ１によって吸引室１内に発生する負圧により吸引され、駆動流体Ｑ１の流出力によりデフューザー４内を通って流出する。この過程で上記被吸引流体Ｑ２に含まれる成分により生成された物質又はもともと被吸引流体Ｑ２に含まれている物質は、デフューザー４の入口部６に付着しようとするが、液体Ｑ３によって形成された濡れ壁９によって洗い流されるため堆積せず、エジェクタの吸引性能は低下しない。
【００３０】
液体導入管１０は図４に示すように、ノズル２に液体Ｑ３を吹き付ける構成にするのがよく、こうすることでノズル２への物質付着を防止することができる。また、液体導入管１０は１本でもよいが、物質の付着が起こり易い場所に向けて複数本配置してもよい。また、先端にスプレーノズルを備え広い範囲に液体Ｑ３を吹き付けるようにしてもよい。
【００３１】
また、液体Ｑ３の供給方法は、駆動流体Ｑ１に該液体Ｑ３を混合するようにしてもよい。また、加熱した液体Ｑ３に駆動流体Ｑ１を接触させ、液体Ｑ３を蒸気としてエジェクタのノズル２から吐出し断熱膨張する過程で生じる温度低下や、被吸引流体Ｑ２との混合による温度低下によって結露させ、液体Ｑ３を供給する方法でもよい。
【００３２】
また、ここで液体Ｑ３には、図２のエジェクタで用いた液体Ｑ３のようなものを使用できる。また、液体Ｑ３の流量、デフューザー４の断面、配置、内壁面の平滑度に関しても、図２のエジェクタと同様に配慮する必要がある。
【００３３】
また、図２に示す構成のエジェクタの特徴と図４に示す構成のエジェクタの特徴を組合せてエジェクタを構成してもよい。特に図４に示すノズル２に液体Ｑ３を吹き付ける構成を、図２に示すエジェクタに組合せた構成にしても当然有効である。
【００３４】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００３５】
請求項１に記載の発明によれば、濡れ壁形成手段を設けることにより、被吸引流体が駆動流体と反応して生成される固体化合物が付着しやすい、入口部を含むデフューザー内壁に液体による濡れ壁を形成することができるから、固定化合物の付着を防止でき、吸引性能の低下のないエジェクタを提供できる。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、濡れ壁を形成する液体に、吸引室やデフューザーの内壁面に付着する可能性のある物質を溶解させる物質が含まれているので、該付着する可能性のある物質は溶解するから、更に物質付着防止効果を高めたエジェクタを提供できる。
【００３７】
請求項３に記載の発明によれば、濡れ壁を形成する液体自体が吸引室やデフューザーの内壁面に付着する可能性のある物質を溶解させる液体であるので、該付着する可能性のある物質は溶解するから、更に物質付着防止効果を高めたエジェクタを提供できる。
【００３８】
請求項４に記載の発明によれば、被吸引流体は、加水分解性を有する成分を含んだガスであり、駆動流体として水分を含んでいるので、被吸引ガス中の加水分解性を有する成分を含んだ駆動流体中の水分に反応して固体化合物を生成された場合、該固体化合物が入口部を含むデフューザー内壁に付着しようとするが、濡れ壁形成手段で形成された濡れ壁面が付着を防ぐことができる。
【００３９】
請求項５に記載の発明によれば、濡れ壁形成手段は、吸引室のノズル先端よりも上方に設けられているので、濡れ壁形成手段が設置されている下方の内壁面に濡れ壁を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のエジェクタの構成例を示す図である。
【図２】  本発明に係るエジェクタの構成例を示す図である。
【図３】  本発明に係るエジェクタの構成例を示す図である。
【図４】  本発明に係るエジェクタの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１          吸引室
２          ノズル
３          被吸引流体導入管
４          デフューザー
５          駆動流体導入管
６          入口部
７          スリット
８          液体室
９          濡れ壁
１０        液体導入管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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