(57)【要約】【課題】小さな設置面積とされつつも、高真空度合いを提供し得るような、改良されたイジェクタを提供すること。【解決手段】本発明は、真空を生成するためのイジェクタ（１００）に関するものであって、第１駆動段（１００Ａ）を具備し、この第１駆動段が、圧縮空気の流れから駆動用のジェット空気流を生成する駆動ノズル（１２０）と；圧縮空気の流れから駆動用の空気リングを生成するとともに、この駆動用の空気リングを、ジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内し、さらに、導出拡径ノズル（１５０）の導入口内へと案内する、リング形状の駆動ノズル（１４０）と；を備えている。【選択図】図１Ａ
2017082781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空を生成するためのイジェクタであって、
第１駆動段を具備し、
この第１駆動段が、
圧縮空気の流れから駆動用のジェット空気流を生成するとともに、この駆動用のジェット空気流を、第１駆動段拡径ノズル内へと案内し、これにより、前記駆動用のジェット空気流の周囲容積内の空気を巻き込むことによって、前記第１駆動段を横断する真空を生成する、駆動ノズルと；
前記圧縮空気の流れから駆動用の空気リングを生成するとともに、この駆動用の空気リングを、前記ジェット空気流および前記巻き込まれた空気の上へと案内し、さらに、導出拡径ノズルの導入口内へと案内する、リング形状の駆動ノズルと；
を備えている、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項２】
請求項１記載のイジェクタにおいて、
前記第１駆動段拡径ノズルが、拡径部分を有し、
前記第１駆動段拡径ノズルの前記拡径部分が、前記第１駆動段拡径ノズルを通しての空気流の方向において、拡径している、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項３】
請求項１または２記載のイジェクタにおいて、
前記駆動用の空気リングが、前記第１駆動段拡径ノズルの導出口上へと案内される、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のイジェクタにおいて、
前記第１駆動段の導出口が、前記第１駆動段拡径ノズルの導出口と、前記リング形状の駆動ノズルの導出口と、を有している、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のイジェクタにおいて、
前記導出拡径ノズルの前記導入口が、前記第１駆動段の導出口と前記導出拡径ノズルの前記導入口との間の直径部分に、段差拡径を有している、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項６】
請求項５記載のイジェクタにおいて、
前記第１駆動段拡径ノズルの導出口と、前記駆動ノズルの導出口と、前記第１駆動段の前記導出口と前記導出拡径ノズルの前記導入口との間の前記直径部分における前記段差拡径とが、前記イジェクタを通しての空気流の方向に沿って位置合わせされている、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のイジェクタにおいて、
前記駆動用の空気リングが、前記導出拡径ノズルの前記導入口のところにおいて、前記ジェット空気流および前記巻き込まれた空気の上へと案内される、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のイジェクタにおいて、
前記導出拡径ノズルが、拡径部分を有し、
前記導出拡径ノズルの前記拡径部分が、前記導出拡径ノズルを通しての空気流の方向において拡径している、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項９】
請求項８記載のイジェクタにおいて、
前記駆動用の空気リングが、少なくとも前記導出拡径ノズルの前記拡径部分のところにおいて、前記ジェット空気流および前記巻き込まれた空気の上へと案内される、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項１０】
請求項８または９記載のイジェクタにおいて、
前記導出拡径ノズルの前記拡径部分が、前記拡径部分の直径内に段差拡径を規定している、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のイジェクタにおいて、
前記導出拡径ノズルが、縮径部分を有し、
前記導出拡径ノズルの前記縮径部分が、前記導出拡径ノズルを通しての空気流の方向において縮径している、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項１２】
請求項１１記載のイジェクタにおいて、
前記駆動用の空気リングが、少なくとも前記導出拡径ノズルの前記縮径部分のところにおいて、前記ジェット空気流および前記巻き込まれた空気の上へと案内される、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のイジェクタにおいて、
前記導出拡径ノズルが、直線部分を有し、
前記導出拡径ノズルの前記直線部分が、前記導出拡径ノズルを通しての空気流の方向において直線状とされている、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項１４】
請求項１３記載のイジェクタにおいて、
前記駆動用の空気リングが、少なくとも前記導出拡径ノズルの前記直線部分のところにおいて、前記ジェット空気流および前記巻き込まれた空気の上へと案内される、
ことを特徴とするイジェクタ。
【請求項１５】
圧縮空気の流れから真空を生成するための方法であって、
駆動ノズルに対して圧縮空気の流れを供給し、これにより、駆動用のジェット空気流を生成し；
この駆動用のジェット空気流を第１駆動段拡径ノズル内へと案内し、
前記駆動用のジェット空気流内へと、前記駆動用のジェット空気流の周囲容積内の空気を巻き込んで真空を生成し；
リング形状の駆動ノズルに対して圧縮空気の流れを供給し、これにより、駆動用の空気リングを生成し；
前記駆動用の空気リングを、前記駆動用のジェット空気流および前記巻き込まれた空気の上へと案内し、さらに、導出拡径ノズルの導入口内へと案内する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、
前記駆動用の空気リングを前記駆動用のジェット空気流および前記巻き込まれた空気の上へと案内しさらに導出拡径ノズルの導入口内へと案内することにより、前記第１駆動段拡径ノズルを通しての空気流を加速させる、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮空気の流れから真空を生成するためのイジェクタに関するものである。本発明は、また、圧縮空気の流れから真空を生成するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周囲空間に負圧または真空を発生させるために圧縮空気（または他の高圧流体）源を使用する真空ポンプが知られている。圧縮空気被動イジェクタは、駆動ノズルを通して高圧空気を加速させ、駆動ノズルと出口流路または出口ノズルとの間の間隙にわたり高速でそれを空気ジェットとして噴出することにより動作する。駆動ノズルと出口ノズルとの間の周囲空間内の流体媒体は、圧縮空気の高速流と共に運ばれ、同伴媒体および圧縮空気源からの空気のジェット流が、出口ノズルを通して噴出される。駆動ノズルと出口ノズルとの間の空間内の流体が、このように噴出されることにより、負圧または真空が、この流体または媒体が以前に位置していた空気ジェットを囲む体積内において生成される。
【０００３】
任意の所与の圧縮空気源（駆動流体とも呼ばれる場合がある）に関して、真空イジェクタのノズルは、高体積流量を生成するがそれに応じて高い負圧を得ない（すなわち絶対圧がそれに応じて低下しない）ように調整され得るか、またはより高い負圧を得る（すなわち絶対圧がより低くなる）がそれに応じて高い体積流量を実現することがないように調整され得る。そのため、駆動ノズルおよび出口ノズルの任意の各対は、高体積流量を生成するようにまたは高い負圧を達成するように調整されることになる。
【０００４】
高い負圧は、例えばリフト用途の場合など、大気圧との間で最大圧力差を発生させそれにより負圧によって印加され得る最大吸引力を発生させるためには望ましい。また同時に、高体積流量は、真空コンベヤ用途において、排気対象の体積が、関連する真空デバイスの反復作動を可能にするのに十分な迅速さで、または十分な体積の材料を搬送するため等しく空にされ得るのを確保するためには必要となる。
【０００５】
高い極限真空レベルおよび高い合計体積流量の両方を実現するために、いわゆる多段イジェクタが考案されており、これは、ハウジング内に直列に配置された３つ以上のノズルを備え、直列内の各隣接対のノズルは、隣接する２つのノズル間の間隙で負圧を発生させるための各段を画定する。また、一般的には、この直列内の任意の各ノズル対は、所与の圧縮空気源に関して、高体積流量を生成するようにまたは高い負圧を達成するように調整され得る。
【０００６】
かかる多段イジェクタにおいて、最前段は、最高レベルの負圧をすなわち最低絶対圧を生成する一方で、後段は、連続的により低くなる負圧レベルをすなわちより高い絶対圧をもたらすが、イジェクタデバイスの体積スループット全体を増加させる。多段間で発生した真空を所望の真空デバイスまたは排気対象の体積に対して印加するために、連続段が、典型的には共通収集チャンバに連結され、その一方でバルブが、少なくとも第１の駆動段の後の各連続段に対して設けられることによって、後段は、収集チャンバ内の負圧が第２のおよび後の段により発生し得る負圧未満に低下すると、収集チャンバから遮断され得る。
【０００７】
駆動段は、圧縮流体（圧縮空気）源に連結された唯一の段であり、そのため直列内の後の段およびノズルのすべてに圧縮流体流を押し通し、その後駆動流体および同伴流体が真空イジェクタから噴出されることからそう呼ばれる。
【０００８】
各連続段間において流体同伴を実現するために、一連のノズルは、漸増的な断面開口面積を有する貫通チャネルを備える。高速流体流は、この貫通チャネルを通して送られて、周囲体積内の空気または他の媒体を高速ジェット流と共に運ぶ。各段の間のノズルは、ある段の出口ノズルと次の段の入口ノズルとを形成し、各連続段にわたり流体の高速ジェットを送るために空気および他の媒体の流れを連続的に加速させるように構成される。
【０００９】
様々な圧縮流体が駆動流体として使用され得るが、このタイプの多段イジェクタは、典型的には圧縮空気により駆動され、最も一般的には、ジェット流を囲む体積から排出されることとなる媒体としての空気を、直列内のノズルの各間隙を通して各段にわたって運ぶために使用される。
【００１０】
商業的成功を収めている多段イジェクタの１つの設計は、イジェクタの各段と連通状態にある一連の吸気ポートを組み込んだ実質的に円筒状のハウジング内に、軸方向配置にある一連のノズルを有することである。これらの吸気ポートは、周囲体積空気との間で各段を選択的に連通させるのに適したバルブ部材を備える。かような構成により、円筒体は、いわゆるイジェクタカートリッジとして形成され、このイジェクタカートリッジは、ハウジングモジュール内部にまたは適切に寸法設定されたボア穴内に設置された場合に、周囲チャンバの排気を行うために使用され得る。この周囲チャンバは、さらに真空デバイスに流体結合され、この真空デバイスに対して、負圧が印加されることになる。
【００１１】
かかるデバイスは、ＰＩＡＢ  ＡＢ名義のＰＣＴ国際出願ＷＯ９９／４９２１６Ａ１において開示されており、本願の図４および図５に示される。
【００１２】
図４に示すように、イジェクタカートリッジ１は、漸増的な断面開口面積を有する貫通チャネル６を画定する４つのジェット形状ノズル２、３、４、および５を備える。これらのノズルは、間に各スロット７、８、および９を備えつつ終端間を繋げて直列に配置される。
【００１３】
ノズル２、３、４、および５は、共に組み合わされることにより一体型ノズル本体１を形成するように設計された各ノズル本体の形に形成される。貫通開口１０が、外方周囲空間との流体連通をもたらすために、ノズル本体の壁部中に配置される。
【００１４】
図５を参照すると、イジェクタカートリッジ１がボア穴またはハウジング内にどのように取り付けられ得るかが示される。外方周囲空間は、排気対象のチャンバＶに相当する。各貫通開口１０は、バルブ部材１１を備えることにより、周囲空間Ｖからの空気流または他の流体をノズルの各隣接対同士の間の空間またはチャンバ内に選択的に流し得る。図５に示すように、イジェクタカートリッジ１は、ボア穴が穿孔または他の方法で形成されたマシン構成要素２０内に取り付けられている。イジェクタカートリッジ１は、入口チャンバｉから出口チャンバｕまで延在し、外方周囲空間Ｖを構成する３つの別個のチャンバの排気を行うために配置される。その各チャンバは、Ｏリング２２により隣接するチャンバから隔離される。図示しないが、外方周囲空間Ｖを構成する各チャンバは、吸気カップなどの関連付けられた真空被動デバイスに対して発生させた負圧を印加するために、共通収集チャンバまたは吸気ポートに連結される。
【００１５】
かかる多段イジェクタ装置は、高体積流量および高レベルの負圧の両方をもたらす点において有利であるが、多段イジェクタ全体に対して全体的な所望の性能特性を実現するために、このイジェクタの各連続段の設計については依然として幾分かの妥協が必然的に存在する。したがって、多段イジェクタの駆動ノズルと並列に設けられたいわゆるブースタノズルをさらに備えることも提案されている。このブースタノズルは、可能な最高レベルの真空を実現するように特に設計されるが、多段イジェクタを構成する一連の同軸配置ノズルの一部を形成しない。このようにすることで、ブースタノズルは、可能な最高レベルの真空を実現するように構成され得る一方で、一連の並置多段イジェクタノズルは、高い負圧（低絶対圧）を許容し得る短期間内に排気対象の体積内で実現させ得る高体積スループットを実現するように配置され得る。
【００１６】
かかる構成は、本願の図６に示すように、米国特許第４，３９５，２０２号において開示されている。この構成では、各ポート１８、１９、および２０を通して真空収集コンパートメント１６と相互連通状態にある関連付けられたチャンバ５、６、７を排気するように連続的に配置されたイジェクタノズル１２、１３、１４、１５のセットが設けられる。バルブ２１、２２、および２３は、それぞれポート１８、１９、および２０に対して設けられる。
【００１７】
追加の対のノズル２４および２５が、多段イジェクタの駆動ノズル１２と並列に設けられ、ポート１７を介して収集チャンバ１６に連結された別個のブースタチャンバ４に配置される。ブースタ段は、一対のノズル２４および２５から構成され、入口ノズル２４は、多段イジェクタの駆動ノズル１２と共に、圧縮空気を供給される入口チャンバ３に連結される。ブースタ段間のノズル対２４および２５は、ブースタチャンバ４内に可能な最高真空（最低負圧）を発生させる役割を果たす。ノズル２４により発生した圧縮空気ジェットは、ブースタ段からノズル２５を通り同じチャンバ５内に噴出され、このチャンバ５において、駆動ノズル１２が、圧縮空気の駆動ジェットを推進させる。このようにすることで、ブースタ段から放出される空気は、多段イジェクタから放出されることとなる駆動ジェット流と共に運ばれる。さらに、多段イジェクタの駆動段により発生した真空は、ノズル２５の出口に印加され、それによりブースタ段間の圧力差が増大することによって、ブースタ段により発生し得る真空レベルが上昇され得る、すなわち実現され得る絶対圧が低下する。
【００１８】
真空イジェクタの動作において、多段イジェクタの一連のノズル１２、１３、１４、および１５は、各チャンバ５、６、および７ならびに収集チャンバ１６からの流体をイジェクタの各連続段により形成されるジェット流と共に運ぶことにより、短期間内で収集チャンバ１６内にて低絶対圧へと真空を迅速に発生させるために、高体積流量を生成することが可能である。ブースタ段は、多段イジェクタと並行して機能するが、典型的には低体積流量をもたらし、そのため初期真空形成プロセスには大きくは寄与しない。収集チャンバ１６内の真空レベルが上昇すると（すなわち絶対圧が低下すると）、関連付けられるバルブ部材２３、２２、および２１は、真空収集チャンバ１６内の圧力が関連付けられた各チャンバ７、６、および５内の圧力未満に低下することにより、順に閉じる。最終的に、収集チャンバ１６内の圧力は、多段イジェクタのいずれかの段が発生させ得る最低圧力未満に低下することになり、それによりすべてのバルブが閉じ、次いですべてのさらなる排気が吸気ポート１７を介して収集チャンバ１６に吸引力を与えるブースタ段によって行われる。
【００１９】
上述のような多段イジェクタおよびイジェクタカートリッジは、複数の種々の産業において、および特に、かかる真空イジェクタが吸気カップに連結され、組立プロセス時に構成要素を取り上げ配置するために使用され得る製造業において商業的成功を収めてきた。
【００２０】
脱ガス、除湿、油圧系統の充填、強制濾過等のプロセスにおいて高い真空レベル（低絶対圧）の需要が高まり続けていることにより、上記のおよび他のプロセスを実施するために高レベルの負圧（すなわち低絶対圧）を繰り返し供給し得る真空イジェクタに対する需要が高まっている。
【００２１】
これに関連して、マシンの全体寸法に負の影響を及ぼすことなく機械上の遠隔位置にて（すなわち機械アームの端部にておよび圧縮空気の最終的な供給源から著しい距離を置いて）所望の排気性能を実現し得る、より小型のイジェクタに向かう傾向が増加している。特に、設置面積の小さい、およびそれによりますますコンパクト化が進む作業エリアに真空を印加し得るイジェクタデバイスに対する要望が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】国際公開第９９／４９２１６号パンフレット
【特許文献２】米国特許第４，３９５，２０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
上記の事情に鑑み、小さな設置面積とされつつも、高真空度合いを提供し得るような、改良されたイジェクタが要望されている。また、圧縮空気の流れから真空を生成するための改良された方法が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
したがって、本発明の目的は、小さな設置面積とされつつも、高真空度合いを提供し得るような、改良されたイジェクタを提供することである。また、本発明の目的は、圧縮空気の流れから真空を生成するための改良された方法を提供することである。
【００２５】
上記の目的は、請求項１に記載された技術的特徴点を有したイジェクタによって、および、請求項１５に記載された技術的特徴点を有した方法によって、得られる。
【００２６】
様々な好ましい実施形態は、従属請求項に記載されている。
【００２７】
第１見地においては、真空を生成するためのイジェクタが提供され、このイジェクタは、第１駆動段を具備している。この第１駆動段は、駆動ノズルと、リング形状の駆動ノズルと、を備えている。駆動ノズルは、圧縮空気の流れから駆動用のジェット空気流を生成するとともに、この駆動用のジェット空気流を、第１駆動段拡径ノズル内へと案内し、これにより、駆動用のジェット空気流の周囲容積内の空気を巻き込むことによって、第１駆動段を横断する真空を生成する、ためのものである。リング形状の駆動ノズルは、圧縮空気の流れから駆動用の空気リングを生成するとともに、この駆動用の空気リングを、ジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内し、さらに、導出拡径ノズルの導入口内へと案内する、ためのものである。
【００２８】
一実施形態においては、駆動用の空気リングをジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内しさらに導出拡径ノズルの導入口内へと案内することにより、第１駆動段拡径ノズルを通しての空気流を加速することができる。
【００２９】
このような構成においては、ジェット空気流および巻き込まれた空気は、第１駆動段拡径ノズルから高速で排気される。
【００３０】
したがって、このような構成においては、小さな設置面積とされつつも、大きな真空度合いを提供し得るような、改良されたイジェクタを提供することができる。
【００３１】
一実施形態においては、イジェクタは、導出拡径ノズルを具備している。
【００３２】
一実施形態においては、ジェット空気流および巻き込まれた空気は、導出拡径ノズルの導入口内へと案内される。
【００３３】
一実施形態においては、第１駆動段拡径ノズルは、拡径部分を有している。第１駆動段拡径ノズルの拡径部分は、第１駆動段拡径ノズルを通しての空気流の方向において、拡径している。
【００３４】
一実施形態においては、第１駆動段拡径ノズルは、真空吸引ポートを有し、この真空吸引ポートを通して真空が生成される。
【００３５】
一実施形態においては、真空吸引ポートは、第１駆動段拡径ノズルを通しての空気流の方向において、駆動用のジェット空気流が第１駆動段拡径ノズル内へと導出される場所よりも上流側に配置されている。
【００３６】
一実施形態においては、第１駆動段拡径ノズルは、縮径部分を有している。第１駆動段拡径ノズルの縮径部分は、第１駆動段拡径ノズルを通しての空気流の方向において、縮径している。
【００３７】
一実施形態においては、第１駆動段拡径ノズルは、直線部分を有している。第１駆動段拡径ノズルの直線部分は、第１駆動段拡径ノズルを通しての空気流の方向において、直線状とされている。
【００３８】
一実施形態においては、第１駆動段拡径ノズルの拡径部分と直線部分と縮径部分とは、第１駆動段拡径ノズルを通しての空気流の方向に沿って、この順で配置されている。
【００３９】
一実施形態においては、駆動用の空気リングは、第１駆動段拡径ノズルの導出口上へと案内される。
【００４０】
一実施形態においては、駆動用の空気リングは、第１駆動段拡径ノズルの導出口上へとおよびその導出口の近傍へと案内される。
【００４１】
一実施形態においては、第１駆動段拡径ノズルの導出口部分は、第１駆動段拡径ノズルの導出口を規定している。
【００４２】
上記の構成においては、ジェット流および巻き込まれた空気を、ジェット流および巻き込まれた空気が第１駆動段拡径ノズルから導出された直後に、駆動用の空気リングによって、加速することができる。さらに、上記の構成においては、リング形状の駆動ノズルを、第１駆動段拡径ノズルの周囲に設けることができる。
【００４３】
よって、そのような構成においては、小さな設置面積とされつつも、大きな真空度合いを提供し得るような、さらに改良されたイジェクタを提供することができる。
【００４４】
一実施形態においては、第１駆動段の導出口は、第１駆動段拡径ノズルの導出口と、リング形状の駆動ノズルの導出口と、を有している。
【００４５】
一実施形態においては、導出拡径ノズルの導入口は、第１駆動段の導出口と導出拡径ノズルの導入口との間の直径部分に、段差拡径を規定している。
【００４６】
第１駆動段の導出口と導出拡径ノズルの導入口との間の直径部分における段差拡径により、導出拡径ノズルを通しての空気流の拡径を補助することができる。
【００４７】
よって、そのような構成においては、さらに大きな真空度合いを提供し得るような、さらに改良されたイジェクタを提供することができる。
【００４８】
一実施形態においては、導出拡径ノズルの導入口部分は、導出拡径ノズルの導入口を規定している。導出拡径ノズルの導入口部分は、導入口部分の直径内に段差拡径を規定している。
【００４９】
導入口部分の直径内に段差拡径により、導出拡径ノズルを通しての空気流の拡径を補助することができる。
【００５０】
よって、そのような構成においては、さらに大きな真空度合いを提供し得るような、さらに改良されたイジェクタを提供することができる。
【００５１】
一実施形態においては、ジェット流および巻き込まれた空気と、駆動用の空気リングとが、第１駆動段の導出口のところから導出される。
【００５２】
一実施形態においては、第１駆動段拡径ノズルの導出口と、リング形状の駆動ノズルの導出口と、第１駆動段の導出口と導出拡径ノズルの導入口との間の直径における段差拡径とは、イジェクタを通しての空気流の方向に沿って位置合わせされている。
【００５３】
一実施形態においては、駆動用の空気リングは、導出拡径ノズルの導入口のところにおいて、および、導出拡径ノズル内において、ジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内される。
【００５４】
したがって、ジェット流および巻き込まれた空気、および、駆動用の空気リングは、第１駆動段から導出された後に、導出拡径ノズル内へと即座に導入される。
【００５５】
よって、そのような構成においては、さらに大きな真空度合いを提供し得るような、さらに改良されたイジェクタを提供することができる。
【００５６】
一実施形態においては、導出拡径ノズルは、拡径部分を有している。導出拡径ノズルの拡径部分は、導出拡径ノズルを通しての空気流の方向において拡径している。
【００５７】
一実施形態においては、駆動用の空気リングは、少なくとも導出拡径ノズルの拡径部分のところにおいて、ジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内される。
【００５８】
一実施形態においては、導出拡径ノズルの拡径部分は、この拡径部分の直径内に段差拡径を形成している。
【００５９】
一実施形態においては、導出拡径ノズルは、この導出拡径ノズルの直径内に段差拡径を形成している。
【００６０】
このような場合には、直径内の段差拡径は、導出拡径ノズル内における流体流れを乱すように機能する。これにより、ノズル壁に沿っての導出流に乱流を生成することができる。これにより、導出拡径ノズルのところにおける摩擦を低減させることができ、これにより、イジェクタが圧縮空気の所定の供給源から真空を生成するに際しての効率を改良することができる。
【００６１】
よって、そのような構成においては、さらに大きな真空度合いを提供し得るような、さらに改良されたイジェクタを提供することができる。
【００６２】
一実施形態においては、導出拡径ノズルは、縮径部分を有している。導出拡径ノズルの縮径部分は、導出拡径ノズルを通しての空気流の方向において縮径している。
【００６３】
一実施形態においては、縮径部分は、導出拡径ノズルの導入口部分とされている。
【００６４】
一実施形態においては、駆動用の空気リングは、少なくとも導出拡径ノズルの縮径部分のところにおいて、ジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内される。
【００６５】
一実施形態においては、導出拡径ノズルは、直線部分を有している。導出拡径ノズルの直線部分は、導出拡径ノズルを通しての空気流の方向において直線状とされている。
【００６６】
一実施形態においては、駆動用の空気リングは、少なくとも導出拡径ノズルの直線部分のところにおいて、ジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内される。
【００６７】
一実施形態においては、駆動用の空気リングは、導出拡径ノズルの縮径部分のところにおいておよび直線部分のところにおいて、ジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内される。
【００６８】
一実施形態においては、駆動用の空気リングは、導出拡径ノズルの縮径部分のところにおいておよび直線部分のところにおいておよび拡径部分のところにおいて、ジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内される。
【００６９】
一実施形態においては、導出拡径ノズルの縮径部分と直線部分と拡径部分とは、導出拡径ノズルを通しての空気流の方向に沿ってこの順に配置されている。
【００７０】
第２の見地においては、圧縮空気の流れから真空を生成するための方法が提供される。この方法においては、駆動ノズルに対して圧縮空気の流れを供給し、これにより、駆動用のジェット空気流を生成する。この方法においては、この駆動用のジェット空気流を第１駆動段拡径ノズル内へと案内する。この方法においては、駆動用のジェット空気流内へと、駆動用のジェット空気流の周囲容積内の空気を巻き込んで真空を生成する。この方法においては、リング形状の駆動ノズルに対して圧縮空気の流れを供給し、これにより、駆動用の空気リングを生成する。この方法においては、駆動用の空気リングを、駆動用のジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内し、さらに、導出拡径ノズルの導入口内へと案内する。
【００７１】
そのような方法においては、小さな設置面積とされたイジェクタを使用しつつも、大きな真空度合いを提供することができる。
【００７２】
一実施形態においては、駆動用の空気リングを駆動用のジェット空気流および巻き込まれた空気の上へと案内しさらに導出拡径ノズルの導入口内へと案内することにより、第１駆動段拡径ノズルを通しての空気流を加速させることができる。
【００７３】
本発明に基づく、圧縮空気の流れから真空を生成するためのイジェクタおよび方法のさらなる特徴点や効果は、様々な実施形態に関する以下の説明により、明らかとなるであろう。以下の説明においては、添付図面を参照する。
【００７４】
本発明のより明瞭な理解のために、また、本発明による効果を導く態様を示すために、単なる例示としての添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１Ａ】イジェクタカートリッジを通過する空気流の方向に対して垂直な方向に見た場合の、本発明によるイジェクタカートリッジの一実施形態の長手方向における軸線方向断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａと同一方向からの、図１Ａのイジェクタカートリッジを示す側方からの斜視図である。
【図２】図１Ａおよび図１Ｂの実施形態に関し、駆動ノズルと、第１駆動段拡径ノズルと、第２ハウジング１００Ａ（ｂ）と、を示す長手方向における軸線方向断面図である。
【図３】図１Ａおよび図１Ｂの実施形態に関し、第１駆動段拡径ノズルの一部と、リング形駆動ノズルと、出口拡径ノズルと、を示す長手方向における軸線方向断面図である。
【図４】従来技術によるイジェクタカートリッジを示す断面図である。
【図５】従来技術によるイジェクタカートリッジを示す断面図であって、イジェクタのハウジングユニット内に取り付けられたカートリッジを示している。
【図６】一列に並んだ一連の多段イジェクタノズルと平行に共通ハウジング内に組み込まれたブースタ段を備えた従来技術によるイジェクタユニットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。同様の参照数字が、様々な実施形態の説明全体を通して同様の特徴を指すために使用されている。
【００７７】
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明によるイジェクタの一実施形態を示している。図１Ａおよび図１Ｂの実施形態は、イジェクタカートリッジ１００として構成されている。このようなカートリッジは、イジェクタカートリッジにより排気されることとなる容積を画定することとなる、イジェクタハウジングモジュール内にあるいは設備の関連部材に形成されたボアもしくはチャンバ内に設置されるように意図される。
【００７８】
図に示すようなイジェクタの最も好ましい実施形態は、駆動流体としてのおよび排気対象の流体としての空気で動作するように構成されているけれども、このイジェクタは、駆動流体としての任意のガスおよび排気対象の流体としての任意のガスに対して適用可能となる。駆動流体は、イジェクタを通過する移動または流れの主要方向を有している。この方向は、図で水平に示されていて、入口１１４を起点とするイジェクタの長手方向軸線に対して平行である。以下においては、この方向は空気流方向として参照される。
【００７９】
イジェクタカートリッジ１００は、第１駆動段１００Ａおよび第２駆動段１００Ｂを有する多段イジェクタである。第１駆動段１００Ａを通して真空を生成することができる。
【００８０】
第１駆動段１００Ａは、駆動ノズル１２０を備えている。この駆動ノズル１２０は、流れ導入部分１２１と、流れ導出部分１２２と、を有している。流れ導入部分１２１は、イジェクタカートリッジ１００の導入口１１４に対して流体連通している。これにより、イジェクタカートリッジ１００の導入口１１４に対して供給された圧縮空気の少なくとも一部は、駆動ノズル１２０の流れ導入部分１２１に対して供給されることとなる。駆動ノズル１２０は、駆動ノズル１２０の流れ導入部分１２１に対して供給された圧縮空気を加速させることができる。これにより、駆動ノズル１２０の流れ導出部分１２２から、高速のジェット空気流（駆動用の空気ジェットとして参照される）を導出することができる。駆動ノズル１２０の流れ導出部分１２２は、イジェクタカートリッジ１００の中央軸線ＣＬ上に位置している。
【００８１】
高速のジェット空気流は、第１駆動段１００Ａの第１駆動段拡径ノズル１３０へと導入される。駆動ノズル１２０の流れ導出部分１２２は、第１駆動段拡径ノズル１３０内に配置されている。したがって、駆動ノズル１２０の流れ導出部分１２２から導出された高速のジェット空気流は、第１駆動段拡径ノズル１３０内へと即座に導入される。
【００８２】
第１駆動段拡径ノズル１３０は、少なくとも１つの真空吸引ポート１３１と、拡径部分１３５と、を有している。第１駆動段拡径ノズル１３０の拡径部分１３５は、第１駆動段拡径ノズル１３０の導出口１３６を規定している。この実施形態においては、第１駆動段拡径ノズル１３０の拡径部分１３５は、第１駆動段拡径ノズル１３０の導出部分とされている。少なくとも１つの真空吸引ポート１３１と、流れ導出部分１２２の導出口と、導出口１３６とは、空気流方向に沿って、この順に配置されている。言い換えれば、導出口１３６は、流れ導出部分１２２の導出口よりも下流側に配置されており、流れ導出部分１２２の導出口は、少なくとも１つの真空吸引ポート１３１よりも下流側に配置されている。図１Ｂに示すように、この実施形態においては、第１駆動段拡径ノズル１３０は、４つの真空吸引ポート１３１を有している。それらのうちの３つが図示されており、４つ目の真空吸引ポート１３１は、読者を向いた面とは径方向において反対側に位置している。
【００８３】
駆動ノズル１２０の流れ導入部分１２１へと、イジェクタカートリッジ１００の導入口１１４を介して、圧縮空気が供給されたときには、高速のジェット空気流が、駆動ノズル１２０によって生成され、この駆動用の空気ジェットは、第１駆動段拡径ノズル１３０内へと導出される。これにより、駆動用の空気ジェットを囲んでいる容積内の空気または他の流体媒体は、ジェット流内へと巻き込まれることとなり、第１駆動段拡径ノズル１３０を通して駆動され、第１駆動段拡径ノズル１３０の導出口１３６から導出されることとなる。ジェット流および巻き込まれた空気は、イジェクタカートリッジ１００の第２駆動段１００Ｂ内へと駆動されることとなる。
【００８４】
供給される圧縮空気の消費量および供給圧力は、イジェクタのサイズに応じて、また、所望の排気特性に応じて、変更することができる。より小さなイジェクタに関しては、約０．４〜約０．５ＭＰａという供給圧力において、約０．１〜約０．２Ｎｌ／ｓ（ノーマライズドリットル／秒）という消費量で、通常は十分である。大きなイジェクタの場合には、約０．４〜約０．５ＭＰａという供給圧力において、約２〜約２．４Ｎｌ／ｓという量を消費する。これらの範囲内の数値が可能であって通常的である。しかしながら、これらの特定の数値範囲に何ら限定されることなく、そのような特性を有するために圧縮空気を使用し得ることは、理解されるであろう。
【００８５】
イジェクタカートリッジ１００の第１駆動段１００Ａは、第１ハウジング１００Ａ（ａ）と、第２ハウジング１００Ａ（ｂ）と、第３ハウジング１００Ａ（ｃ）と、を備えている。これらのハウジングは、互いに一緒になって、第１駆動段１００Ａのハウジングを形成している。第１駆動段拡径ノズル１３０の真空吸引ポート１３１は、第１ハウジング１００Ａ（ａ）を貫通して延在しているものであって、第１駆動段拡径ノズル１３０の内部とイジェクタカートリッジ１００の外部との間の流体連通を提供する。
【００８６】
イジェクタカートリッジ１００の第１駆動段１００Ａは、リング形状の駆動ノズル１４０を備えている。このリング形状の駆動ノズル１４０は、第１駆動段拡径ノズル１３０の外表面と、第１駆動段１００Ａのハウジングの内表面と、から形成されている。リング形状の駆動ノズル１４０は、実質的に回転対称なボディであって、中央軸線ＣＬまわりに回転対称なボディを形成している。
【００８７】
リング形状の駆動ノズル１４０は、流れ導入部分１４１と流れ導出部分１４２とを有している。イジェクタカートリッジ１００の導入口１１４は、駆動ノズル１２０の流れ導入部分１２１と、リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導入部分１４１と、の双方に対して流体連通している。したがって、圧縮空気の供給源は、圧縮空気を、イジェクタカートリッジ１００の導入口１１４内へと供給することができる。これにより、圧縮空気を、駆動ノズル１２０の流れ導入部分１２１と、駆動ノズル１４０の流れ導入部分１４１と、の双方に対して供給することができる。リング形状の駆動ノズル１４０は、リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導入部分１４１に対して供給された圧縮空気を加速させることができる。これにより、リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導出部分１４２から駆動用の空気リングを導出することができる。駆動用の空気リングは、高速空気からなるリングである。駆動用の空気リングは、イジェクタカートリッジ１００の第２駆動段１００Ｂ内へと駆動される。圧縮空気は、駆動ノズル１２０の外表面と、第１駆動段拡径ノズル１３０の外表面と、第１ハウジング１００Ａ（ａ）の内表面と、によって規定された導入口１４４を通して、リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導入部分１４１に対して供給される。
【００８８】
駆動用の空気リングは、ジェット流および巻き込まれた空気が第１駆動段拡径ノズル１３０の導出口１３６から導出された後に、ジェット流および巻き込まれた空気の上へと案内される。駆動用の空気リングは、イジェクタカートリッジ１００の第２駆動段１００Ｂ内において、ジェット流および巻き込まれた空気の上へと案内される。駆動用の空気リングが、ジェット流および巻き込まれた空気の上へと案内される際には、第１駆動段拡径ノズル１３０を通しての空気流を加速させることができる。
【００８９】
リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導出部分１４２の導出口は、リング形状の駆動ノズル１４０の導出口１４３を規定する。第１駆動段１００Ａの導出口は、第１駆動段拡径ノズル１３０の導出口１３６と、リング形状の駆動ノズル１４０の導出口１４３と、を有している。第１駆動段１００Ａの導出口から導出された空気は、第２駆動段１００Ｂ内へと駆動される。
【００９０】
第１駆動段１００Ａは、圧縮空気の供給源に対して連結された唯一の駆動段であって、イジェクタカートリッジ１００から流体が導出される前に、その後の駆動段（第２駆動段１００Ｂ）を通して圧縮空気の流れを案内することができる。さらに、第１駆動段１００Ａ内に少なくとも１つの真空吸引ポート１３１が設けられていることのために、第１駆動段１００Ａに交差して真空を生成することができる。第２駆動段１００Ｂは、導出拡径ノズル１５０を備えている。導出拡径ノズル１５０は、導入部分１５１を有している。導入部分１５１は、導出拡径ノズル１５０の導入口１５２を規定している。導出拡径ノズル１５０は、第１拡径部分１５５ａと、第２拡径部分１５５ｂと、を有している。これら第１拡径部分１５５ａおよび第２拡径部分１５５ｂは、導出拡径ノズル１５０の拡径部分１５５を規定している。この実施形態においては、第１拡径部分１５５ａと第２拡径部分１５５ｂとの双方は、互いに同じ拡径比率を有している。拡径部分１５５は、導出拡径ノズル１５０の導出口１５７を規定している。この導出口１５７は、イジェクタカートリッジ１００の導出口とされている。
【００９１】
導出拡径ノズル１５０の導入口１５２は、第２駆動段１００Ｂの導入口とされている。第１駆動段１００Ａの導出口から導出される空気は、導出拡径ノズル１５０の導入口１５２（すなわち、第２駆動段１００Ｂの導入口）内へと直接的に導入される。その後、空気は、導出拡径ノズル１５０を通過し、導出口１５７を通してイジェクタカートリッジ１００から導出される。
【００９２】
第２駆動段１００Ｂは、ジェット流と、巻き込まれた空気と、駆動用の空気リングと、の混合を促進する。さらに、第２駆動段１００Ｂは、第１駆動段１００Ａの直後の流れ条件および圧力条件から雰囲気圧力内への流れの拡大にかけての変化があまり急峻ではないように、構成することができる。このことは、イジェクタカートリッジ１００の効率を改良することができる。
【００９３】
図１Ｂに示すように、イジェクタカートリッジ１００は、真空吸引ポート１３１を除いては、実質的に回転対称なボディとして形成されており、中央軸線ＣＬまわりの回転体を形成する。真空吸引ポート１３１は、厳密に言えば、回転対称体ではないけれども、中央軸線ＣＬまわりに回転対称的に配置されていることのために、ごくわずかの不連続性を呈しているに過ぎず、これがなければ、中央軸線ＣＬまわりの回転対称体を形成している。
【００９４】
図１Ａおよび図１Ｂに示すように、イジェクタカートリッジ１００は、実質的に円筒形のイジェクタカートリッジであって、その長さに沿って、中央軸線ＣＬに対して垂直な平面内において、すなわち、イジェクタカートリッジ１００を通しての空気流の方向に対して垂直な平面内において、実質的に円筒形をなす横断面形状を有している。しかしながら、イジェクタカートリッジ１００が、あるいは、その構成部材が、円筒形横断面形状のものとして形成されることが重要ではないことは、理解されるであろう。それでもなお、イジェクタカートリッジ１００においては、実質的に円筒形状であることが好ましい。なぜなら、円筒形状であれば、イジェクタカートリッジ１００を、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、例えばＯ−リング１１２といったような適切なシール部材を使用して、ボア穴内へとあるいは他のイジェクタハウジングモジュール内へと、最も容易に設置し得るからである。
【００９５】
さらに、図２および図３を参照して、イジェクタカートリッジ１００の構成部材について詳細に説明する。
【００９６】
図２は、イジェクタカートリッジ１００の駆動ノズル１２０および第１駆動段拡径ノズル１３０と、第１駆動段１００Ａの第２ハウジング１００Ａ（ｂ）と、を示している。
【００９７】
上述したように、駆動ノズル１２０は、流れ導入部分１２１に対して供給された圧縮空気を加速させ得るよう構成されている。これにより、流れ導出部分１２２から、高速のジェット空気流を導出することができる。この実施形態においては、駆動ノズル１２０は、縮径−拡径ノズルとされている。したがって、駆動ノズル１２０の流れ導入部分１２１は、縮径部分を有しており、駆動ノズル１２０の流れ導出部分１２２は、拡径部分を有している。
【００９８】
第１駆動段拡径ノズル１３０は、第１直線部分１３２と、第１縮径部分１３３ａと、第２縮径部分１３３ｂと、第２直線部分１３４と、拡径部分１３５と、を有している。これらは、空気流の方向に関して、この順で配置されている。第１縮径部分１３３ａと第２縮径部分１３３ｂとは、互いに一緒になって、第１駆動段拡径ノズル１３０の縮径部分１３３を形成している。この実施形態においては、第１縮径部分１３３ａは、第２縮径部分１３３ｂと比較して、より大きな縮径度合いを有している。拡径部分１３５は、第１駆動段拡径ノズル１３０の導出口１３６を規定している。
【００９９】
第１駆動段拡径ノズル１３０の真空吸引ポート１３１は、第１駆動段拡径ノズル１３０の第１直線部分１３２内に形成されている。駆動ノズル１２０の流れ導出部分１２２の導出口は、第１駆動段拡径ノズル１３０内に配置されている。流れ導出部分１２２の導出口は、第１駆動段拡径ノズル１３０の真空吸引ポート１３１よりも下流側に配置されている。流れ導出部分１２２の導出口は、流れ導出部分１２２から導出される高速のジェット空気流が第１駆動段拡径ノズル１３０の縮径部分１３３内へと案内されるように、配置されている。したがって、流れ導出部分１２２の導出口は、第１縮径部分１３３ａよりも上流側に配置されている。
【０１００】
第２直線部分１３４は、縮径部分１３３と拡径部分１３５との間に配置されている。
【０１０１】
図２に明瞭に示すように、第１駆動段拡径ノズル１３０は、少なくとも１つの固定部材１３７を有している。この少なくとも１つの固定部材１３７は、第１駆動段拡径ノズル１３０を、第２ハウジング１００Ａ（ｂ）に対して固定する。第２ハウジング１００Ａ（ｂ）は、第１ハウジング１００Ａ（ａ）に対しておよび第３ハウジング１００Ａ（ｃ）に対して固定される。少なくとも１つの固定部材１３７は、第１駆動段拡径ノズル１３０の外表面からおよび第２ハウジング１００Ａ（ｂ）から形成されたチャネルを通して延在している。少なくとも１つの固定部材１３７は、チャネル内における流れの妨害が最小であるように、構成される。一実施形態においては、少なくとも１つの固定部材１３７は、材料ウェブを有している。材料ウェブは、空気流の方向に対して平行な軸線を有したおよび空気流の方向に対して垂直な直交軸線を有した平面を形成することができる。一実施形態においては、少なくとも１つの固定部材１３７は、材料シートとされている。この材料シートは、空気流の方向に対して平行な軸線を有したおよび空気流の方向に対して垂直な直交軸線を有した平面を形成することができる。一実施形態においては、４つの固定部材１３７が設けられる。一実施形態においては、固定部材１３７は、回転軸線ＣＬまわりにおいて回転対称であるようにして配置される。一実施形態においては、第１駆動段拡径ノズル１３０と、少なくとも１つの固定部材１３７と、第２ハウジング１００Ａ（ｂ）とは、単一部材として形成される。
【０１０２】
図３は、第１駆動段拡径ノズル１３０とリング形状の駆動ノズル１４０と導出拡径ノズル１５０との構成部材を示している。
【０１０３】
図３に明瞭に示すように、リング形状の駆動ノズル１４０は、縮径−拡径ノズルとされている。したがって、リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導入部分１４１は、縮径部分を有しており、リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導出部分１４２は、拡径部分を有している。リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導出部分１４２は、第１駆動段拡径ノズル１３０の拡径部分１３５上へと空気を案内する。流れ導出部分１４２から導出される駆動用の空気リングは、第１駆動段拡径ノズル１３０の導出口１３６上を通過する。駆動用の空気リングは、導出拡径ノズル１５０の導入部分１５１へと即座に導入される。
【０１０４】
この実施形態においては、導入部分１５１は、縮径部分とされている。
【０１０５】
第１駆動段１００Ａの導出口は、第１駆動段拡径ノズル１３０の導出口１３６と、リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導出部分１４２の導出口と、を有している。第１駆動段１００Ａの導出口は、外側導出直径を規定する。この実施形態においては、導出拡径ノズル１５０の導入口１５２は、第１駆動段１００Ａの外側導出直径と導出拡径ノズル１５０の導入口１５２の直径との間において、段差拡径１６０を規定している。より詳細には、第１駆動段１００Ａの外側導出直径は、導入口１５２の直径と比較して、より小さいものとされている。言い換えれば、流れ導出部分１４２の導出口の外径は、導入口１５２の直径よりも小さい。この実施形態においては、第１駆動段拡径ノズル１３０の導出口と、リング形状の駆動ノズル１４０の導出口と、段差拡径１６０とは、イジェクタカートリッジ１００を通しての空気流の方向に沿って、位置合わせされている。
【０１０６】
導出拡径ノズル１５０の導入部分１５１と直線部分１５３と拡径部分１５５とは、空気流の方向に関して、この順に配置されている。
【０１０７】
拡径部分１５５は、この拡径部分１５５の直径に関して、段差拡径１５６を規定している。直径内におけるこの段差拡径１５６は、拡径部分１５５に沿って部分的に形成されており、この例においては、導出拡径ノズル１５０のうちの、導出口１５７側ではなく、導入部分１５１の近くに位置している。導出拡径ノズル１５０の第１拡径部分１５５ａは、直線部分１５３から、実質的に一定の拡径角度とし得る拡径角度でもって、尖鋭コーナー１５６ａのところにおいて段差拡径１５６が設けられているポイントのところまで、延在している。好ましくは、尖鋭コーナー１５６ａは、導出拡径ノズル１５０の拡径部分１５５内のアンダーカットによって形成されている。段差拡径１５６のところにおいては、拡径部分１５５をなす壁は、逆向きとなっており、これにより、尖鋭コーナー１５６ａを形成している。尖鋭コーナー１５６ａのところにおいては、壁は、導出拡径ノズル１５０の導出口１５７に向けて軸線方向に延在しつつも、拡径度合いが変化している。これにより、短い距離にわたって、導出拡径ノズル１５０の導入部分１５１に向かう向きに軸線方向において延在しつつも、拡径している。その後、導出拡径ノズル１５０の導出口１５７に向かう向きに軸線方向に延在しつつも、再度戻っている。拡径形状への最後の戻りは、図示のような第２拡径部分１５５ｂが、初期的には、すなわち尖鋭コーナー１５６ａの直後の下流側においては、円筒形の直線壁形状へと連接するように戻ることができ、その後、導出拡径ノズル１５０の導出口１５７の前に短い距離にわたって拡径形状へと連接され得るという点において、付加的なものである。導出拡径ノズル１５０の形状は、導出拡径ノズル１５０のこの形状が、導出拡径ノズル１５０内の流れ条件および圧力条件から雰囲気圧力内への流れの拡径への変化の急峻さを小さなものにするように機能することを考慮しつつ、イジェクタの所望の特性に応じて選択されることとなる。このようにして、導出拡径ノズルの構成を使用することにより、有利には、第１駆動段１００Ａの圧力条件および流速条件に影響を与えることができる。その結果、当業者であれば、イジェクタカートリッジ１００の第１駆動段１００Ａを、より大きな自由度で構成することができる。
【０１０８】
図３に示すように、段差拡径１５６は、尖鋭コーナー１５６ａのところにおける段差拡径１５６の直前の直径Ｄｉと、段差拡径１５６の直後の直径Ｄｏと、を比較することにより、測定することができる。直径Ｄｏは、拡径部分１５５の第２拡径部分１５５ｂ上においては、尖鋭コーナー１５６ａと径方向において一直線状となっている。直径における段差変化は、導出拡径ノズル１５０の拡径部分１５５内における流体流れを乱れさせるように機能する。これにより、ノズル壁に沿っての導出流に乱流を生成することができる。これにより、導出拡径ノズル１５０の導入口１５６のところにおける摩擦を低減させることができ、これにより、イジェクタカートリッジ１００が圧縮空気の所定の供給源から真空を生成するに際しての効率を改良することができる。
【０１０９】
比率Ｄｉ：Ｄｏは、好ましくは、５：６から５：８の間とされる。
【０１１０】
上記の説明により、当業者であれば、本発明が効果的であることを十分に理解されるであろう。しかしながら、上記の説明は、単なる例示に過ぎない。
【０１１１】
とりわけ、当業者には明らかなように、多数の可能な変形が存在する。
【０１１２】
例えば、リング形状の駆動ノズル１４０は、駆動用の空気リングが、ジェット流および巻き込まれた空気上へと案内されて、導出拡径ノズル１５０の導入口１５２内へと案内される限りにおいては、任意の態様で配置することができる。
【０１１３】
しかしながら、リング形状の駆動ノズル１４０は、第１駆動段拡径ノズル１３０の外表面と第１駆動段１００Ａのハウジングの内表面とから形成される必要はない。むしろ、リング形状の駆動ノズル１４０は、個別の構成部材から形成することができる。
【０１１４】
図１〜図３に示す実施形態においては、導入口１１４は、駆動ノズル１２０の流れ導入部分１２１とリング形状の駆動ノズル１４０の流れ導入部分１４１との双方に対して流体流通している。したがって、この実施形態においては、圧縮空気の供給源は、圧縮空気を、イジェクタカートリッジ１００の導入口１１４内へと、供給することができる。これにより、駆動ノズル１２０とリング形状の駆動ノズル１４０との双方を駆動することができる。しかしながら、他の実施形態においては、圧縮空気の第１の供給源が、駆動ノズル１２０の流れ導入部分１２１に対して第１の圧縮空気を供給することができ、圧縮空気の第２の供給源が、リング形状の駆動ノズル１４０の流れ導入部分１４１に対して第２の圧縮空気を供給することができる。
【０１１５】
さらに、他の実施形態においては、段差拡径１５６，１６０のいずれか一方を、省略することができる。また、段差拡径１５６は、導出拡径ノズル１５０のうちの、導入部分１５１側ではなくて、導出口１５７の近くに形成することができる。
【０１１６】
また、導出拡径ノズル１５０は、任意の順序で配置された縮径部分と直線部分と拡径部分との任意の組合せを有することができる。駆動用の空気リングは、これらの部分の任意のところにおいてあるいはこれらの部分の任意の組合せのところにおいて、ジェット流および巻き込まれた空気上へと案内することができる。
【０１１７】
また、第１駆動段拡径ノズル１３０は、任意の順序で配置された第１直線部分１３２と縮径部分１３３と第２拡径部分１３４と拡径部分１３５との任意の組合せを有することができる。流れ導出部分１２２の導出口は、流れ導出部分１２２から導出される高速のジェット空気流がこれらの部分の任意のところへと案内されるように、配置することができる。
【０１１８】
本明細書の全般にわたって、縮径部分とは、空気流の方向に関して縮径する部分を意味しており、拡径部分とは、空気流の方向に関して拡径する部分を意味している。言い換えれば、縮径部分とは、空気流の方向に関して直径が減少する部分を意味しており、拡径部分とは、空気流の方向に関して直径が増大する部分を意味している。
【０１１９】
上記のすべては、本発明の範囲内であり、代替可能な様々な実施形態の基礎をなすものと考えられる。代替可能な実施形態に対しては、上述した特定の組合せに限定されることなく、上述した様々な特徴点の１つまたは複数の組合せを適用することができる。
【０１２０】
上述したように、本発明を具現するに際しては、多くの代替例が存在する。当業者であれば、本発明の範囲内において、様々な状況や様々な要求に応じて、当該技術分野における一般常識を加味しつつ、上記のいくつかの特徴点やすべての特徴点を維持しながら、上記の様々な実施形態を修正したり変更したりし得るであろう。そのような均等物や修正や変更のすべては、特許請求の範囲によって規定された本発明の範囲内に属するものである。
【符号の説明】
【０１２１】
１００    イジェクタカートリッジ
１００Ａ  第１駆動段
１００Ｂ  第２駆動段
１２０    駆動ノズル
１３０    第１駆動段拡径ノズル
１４０    リング形状の駆動ノズル
１５０    導出拡径ノズル
【図１Ａ】
2017082781.tif 000003
【図１Ｂ】
2017082781.tif 000004
【図２】
2017082781.tif 000005
【図３】
2017082781.tif 000006
【図４】
2017082781.tif 000007
【図５】
2017082781.tif 000008
【図６】
2017082781.tif 000009
【外国語明細書】
2017082781000001.pdf