(57)【要約】      （修正有）【課題】優れた耐久性を有し、より安価に製造できるエジェクタを提供する。【解決手段】作動流体Ａを噴出させるノズル部３を有するエジェクタ１であって、前記ノズル部３の内壁面３１が樹脂６で構成されていることとする。更に、エジェクタ全体が樹脂で構成されている。前記樹脂は、熱可塑性樹脂、エンジニアリングプラスチックスまたは熱硬化性樹脂であり、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂が好適に用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体を噴出させるノズル部を有し、このノズル部から噴出する作動流体の巻き込み作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプであるエジェクタであって、前記ノズル部の内壁面が樹脂で構成されていることを特徴とするエジェクタ。
【請求項２】
ノズル部全体またはエジェクタ全体が樹脂で構成さ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】
前記樹脂が、熱可塑性樹脂、エンジニアリングプラスチックスまたは熱硬化性樹脂であ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。
【請求項４】
前記樹脂が、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂またはポリアセタール樹脂であ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。
【請求項５】
射出成形、切削加工またはそれらの加工方法を組み合わせた方法により製造されたものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項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、高速で噴出する作動流体の巻き込み作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプであるエジェクタ（ＪＩＳ  Ｚ  ８１２６  番号２．１．２．３等参照）に関するもので、液体や固体を含む液体をくみ上げ、移送するためのエジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エジェクタのノズル部は、作動流体を減圧して流体を加速するものであり、作動流に晒される内壁面は減圧により生じるキャビテーションと流体摩擦による壊蝕に対して耐久性が求められている。
【０００３】
このため、従来は、より強度の高い、例えばクロム鋼等の金属材料を用いてノズル部を製作することが試みられていた。しかしながら高強度の金属材料を用いた場合でも金属材料が有する微細な空洞部を基点としてキャビテーションによる壊蝕が進行し、十分な耐久性を有するノズル部を得ることは困難であった。
【０００４】
キャビテーション対策として少量の空気を加えて混気ジェットにすること等が提案されている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、混気にすることで性能が低下してしまい吸引効率が悪くなる等の問題があった。
【０００５】
また、耐久性を向上させるために、金属粉と樹脂バインダとの混合物を成形した後で焼結させたエジェクタが提案されている（例えば特許文献２参照）。このエジェクタは最終的には樹脂バインダが除去されて金属粉のみで焼き固められて得られるものである。しかしながらこのものは未だ耐久性が十分でなく、また製造方法が複雑であり金属粉を用いることによる重量化等、コスト高になってしまうという問題があった。
【特許文献１】特開平３−２３３１９９号公報
【特許文献２】特開２００４−２３９１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、優れた耐久性を有し、より安価に製造できるエジェクタを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【０００８】
第１に、本発明のエジェクタは、作動流体を噴出させるノズル部を有し、このノズル部から噴出する作動流体の巻き込み作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプであるエジェクタであって、前記ノズル部の内壁面が樹脂で構成されている。
【０００９】
第２に、上記第１の発明は、ノズル部全体またはエジェクタ全体が樹脂で構成されている。
【００１０】
第３に、上記第１または第２の発明は、前記樹脂が、熱可塑性樹脂、エンジニアリングプラスチックスまたは熱硬化性樹脂である。
【００１１】
第４に、上記第１または第２の発明は、前記樹脂が、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂またはポリアセタール樹脂である。
【００１２】
第５に、上記いずれかの発明は、射出成形、切削加工またはそれらの加工方法を組み合わせた方法により製造されたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ノズル部からの作動流体の噴出によって生じるキャビテーションを低減させ、かつ流体摩擦も低減できる。このためキャビテーションと流体摩擦による壊蝕を防ぎ、耐久性を向上させることができる。
【００１４】
また本発明は軽量化にも有効であり、その効果はノズル部の内壁面を樹脂で構成するばかりでなく、ノズル部全体またはエジェクタ全体を樹脂で構成することによってさらに一層効果的なものになり、移動性や作業性が向上する。
【００１５】
さらに本発明は射出成形や切削加工等の一般的な方法で製造することができるため、安価に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のエジェクタは、作動流体を噴出させるノズル部を有し、このノズル部から高速で噴出する作動流体の巻き込み作用によって流体輸送を行う運動量輸送式ポンプであるエジェクタであって、前記ノズル部の内壁面が樹脂で構成されていることを特徴としており、ノズル部全体またはエジェクタ全体が樹脂で構成されていてもよい。
【００１７】
ノズル部の材質としては、従来、クロム鋼等の金属材料が用いられるのが一般的であり、これまでエジェクタは金属の鋳造品で製作されてきた。その理由としては、高圧流体の噴射によって生じるキャビテーションと流体摩擦による壊蝕に対する耐久性が求められるため、より硬質の材料が必要とされ、硬質表面の金属材料（鋼類）が用いられていたのである。これに対して樹脂は一般的には金属材料よりも軟質であり耐久性が劣ると考えられるため、ノズル部の材質としては不適と考えられていた。しかしながら本発明者は、このような予想に反し、ノズル部の内壁面を樹脂製とすることで優れた耐久性が発現するという、従来の常識からは全く予期し得ない効果を見出したのである。
【００１８】
このようにノズル部の内壁面を樹脂製とすることで優れた耐久性が発現する理由は推定ではあるが、ノズル部の内壁面に対する作動流体の衝撃（波）がより軟らかい樹脂で吸収され、これによってキャビテーションと流体摩擦が金属製の場合よりも低減して耐久性が向上すると考えられる。
【００１９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態であるエジェクタの側断面図である。
【００２１】
本実施形態に係るエジェクタ１は、流体管２とその側方に隣接する吸引管４とを備えており、吸引エジェクタまたはジェットポンプエジェクタ等とも呼ばれるものである。
【００２２】
流体管２の流体入口側には作動流体Ａを噴出させるノズル部３が設けられており、内部には軸線方向に沿って延びる流体通路が内壁面３１により形成されており、ノズル部３の基端３２（上流側）には下流方向に進むにしたがって漸次連続的に縮径する内壁面を有する絞り部３３が形成されている。
【００２３】
ノズル部３の下流側では、流体管２と吸引管４が連通一体とされ、前記ノズル部３の先端３４から噴出する作動流体Ａによって発生する負圧により吸引管４の吸引口４１から他の流体Ｂを吸引し前記作動流体Ａに合流させる混合部５が形成されており、ノズル部３の同軸線上には作動流体Ａと流体Ｂとが合流した混合流体を放出する放出口２１が形成されている。吸引口４１の口径は放出口２１の口径と同じ、もしくはそれ以下であることが好ましい。
【００２４】
本実施形態に係るエジェクタ１は、ノズル部３をはじめエジェクタ１全体が樹脂６で構成されており、モールドによる射出成形方法等の方法により一体に成形して得られる。なお、切削加工等による方法で製作されたものであってもよい。
【００２５】
樹脂６としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ（メタ）アクリル酸アルキル類等の熱可塑性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂については特に高分子量のものが好ましく、例えば、平均分子量５０〜６００万の超高分子量のものが好ましい。また、エンジニアプラスチックスであってもよく、具体例として、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル類、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂が挙げられる。さらに、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、液晶ポリマー等のスーパーエンジニアリング樹脂や不飽和ポリエステル樹脂、ＤＡＰ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂も好適に用いることができる。これらのなかでも、超高分子量のポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂が好ましく用いられる。
【００２６】
以上の構成のエジェクタ１においては、水等の作動流体Ａが流体管２に流れ、作動流体Ａがノズル部３の先端３４から混合部５に噴出される。混合部５に作動流体Ａが噴出されると負圧が発生して吸引管４の吸引口４１から流体Ｂが吸引され、作動流体Ａと合流して放出口２１から放出される。
【００２７】
このようなエジェクタ１は、キャビテーションおよび流体摩擦が低減するため、キャビテーションと流体摩擦による壊蝕が抑制され、耐久性が向上する。また、エジェクタ１全体が樹脂６で構成されているため、クロム鋼等の金属材料に比べて軽量化され、移動性や作業性が向上する。しかも、射出成形や切削加工等の一般的な方法で製造することができるため、安価に製造することができる。
【００２８】
図２は、本発明の別の一実施形態であるエジェクタのノズル部の要部側断面図である。
【００２９】
この実施形態に係るエジェクタは、ノズル部３の内壁面３１のみが樹脂６で構成され、その外側を金属製の保護管７で構成している。このような構成のエジェクタは、保護管７の内壁面を樹脂６でライニング成形加工したり、保護管７の内壁面に樹脂６を貼着したりする方法等により得られる。ノズル部３の内壁面３１のみが樹脂６で構成されるエジェクタであっても、ノズル部３からの作動流体の噴出によって生じるキャビテーションを低減させ、かつ流体摩擦も低減でき、キャビテーションと流体摩擦による壊蝕を防ぎ、耐久性を向上させることができる。
【００３０】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において各種の変更が可能である。例えば、ノズル部のみを樹脂製としそれ以外を金属製の保護管とし、これらを組み合わせてエジェクタとする構造でもよい。この場合の樹脂製ノズル部の製造方法としては、樹脂単体からのくりぬき切削加工やモールドによる射出成形方法等があり、選択された樹脂に適した加工方法を適宜選択することができる。また、エジェクタの形状や構造についてもノズル部の内壁面が樹脂で構成されていれば図１のものに限定されず各種のものであってよい。
【００３１】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００３２】
＜実施例１＞
図１に示した形状のエジェクタを超高分子量ポリエチレン材料（三井化学社製「ハイゼックススミリオン」）を用いて一体成型法で製作した。
【００３３】
このエジェクタを用いて常温で水を作動流体として、１５ｋｇ／ｃｍの駆動圧で、駆動流量を６０立米／時間にした際の性能を測定した。その際の吸引量は２００立米／時間で吸引圧は０．８０ｋｇ／ｃｍとなった。吸引流体には砂を含んだものとした。この条件で連続運転で３ヶ月後に吸引量が１０％低下した。
＜実施例２＞
実施例１の樹脂をポリ塩化ビニル樹脂に代えて実施例１と同様にしてエジェクタの性能を測定したところ、実施例１と同様の結果を得ることが確認できた。
＜実施例３＞
実施例１の樹脂をポリアセタール樹脂に代えて実施例１と同様にしてエジェクタの性能を測定したところ、実施例１と同様の結果を得ることが確認できた。
＜比較例＞
実施例１と同一形状でクロム鋼製のエジェクタを作製した。このエジェクタで２００立米／時間の吸引量を得るためには駆動流量が８５立米／時間が必要であった。その際の吸引圧は０．８１６ｋｇ／ｃｍであった。常温で水を作動流体として、吸引流体は砂を含んだ水を用いて試験した。連続運転で１ヶ月後に吸引量が１０％低下した。
【００３４】
以上、実施例１−３及び比較例の結果から、樹脂製のエジェクタの耐久性が高いことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明のエジェクタは、作動流体を噴射させることによる吸引作用により流体や固形物混合流体の吸引及び移送を可能にするものである。土木工事における浚渫作業、泥水、土砂、砂礫、汚泥を吸い上げ除去することや環境浄化の目的で河川や湖沼の沈殿、堆積物の除去や浄化等に広く用いられるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態であるエジェクタの側断面図である。
【図２】本発明の別の一実施形態であるエジェクタのノズル部の要部側断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  エジェクタ
２  流体管
２１  放出口
３  ノズル部
３１  内壁面
３２  基端
３３  絞り部
３４  先端
４  吸引管
４１  吸引口
５  混合部
６  樹脂
７  保護管
Ａ  作動流体
Ｂ  流体
【図１】
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【図２】
2009222054.tif 000004