JP4182285B2 - Ejector device - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に液体と気体の２つの流体を効率よく混合するもので、液中に１０ミクロン以下の泡を混合し、殺菌水や酸素水等を製造できるエジェクター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、１つの流体を流入させる複数の通路を有するノズル部と、これに相対する複数の通路を有する混合部を、相対する各通路が同軸心状にそれぞれ合致すべく対向して配し、他の１つの流体を導入する孔を有する吸入室を前記ノズル部と混合部の相互間に配設して、相対する各通路が吸入室を介して連通すべく成り、先方部に複数の通路から成る混合部を穿設して本体とし、該本体の反対側の手前部を開口し混合部に向かって穿設した嵌合洞部の混合部に通じる懐部を吸入室として確保して胴側壁に導入孔を穿設し、該嵌合洞部に複数の通路を穿設せるノズル部を嵌入して相対する各通路を合致させ任意の固定手段により結合して成ると共に、前記混合部は、通路の一部または全部を、通路全域またはその対向口部の内径を、相対するノズル部通路またはその対向口部の内径よりも０．８〜２．０ｍｍ大きく形成して成るエジェクター装置がある。（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−４２４２７号公報（請求項１、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような形態では、吸引容量と吸引真空度を高めるため、１つの流体の圧入流量を大きくし、それに応じて他の１つの流体の吸引容量および吸引真空度を高めようとしているが、吸入室を複数のノズル部と混合部の相互間に配設しているため、高馬力高負圧のポンプ等が必要となる。
また、通路全域またはその対向口部の内径を、相対するノズル部通路またはその対向口部の内径よりも１ｍｍ程度大きく形成してなるが、大き過ぎて、逆に吸引真空度が低下するのではないかと思われる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、吸気側の利用は、気圧低下の低温沸騰や真空容器容器内の気圧をさげ、気化熱による急速温度低下並びに、真空梱包機への応用により、食品加工工場の効率向上。
排気側では、液中に１０ミクロン以下の泡を大量かつ遠距離まで送ることができ、水中の溶存酸素濃度を高めると共に、水中の不純物の除去、オゾンガスの応用で水の殺菌や水にオゾンを溶かし殺菌水の製造、活魚等の運搬車両への積載等で幅広く利用できる、高負圧エジェクターを提供するものである。
【０００６】
上記課題を解決するために本発明のエジェクター装置は、円筒状のノズル本体と、ノズル本体の後部内に挿入配置され、前方に向かって細くなる円錐台状の流入孔が中央部に形成され、外面が円筒状で内面が流入孔の円錐台状の内面に連続して円錐台状に形成された放出部が前方に突出して形成された吸気ノズルと、ノズル本体の前部内に吸気ノズルの放出部の前端面と隙間を空けて挿入配置され、前方に向かって広くなる円錐台状の排出孔が中央部に形成され、外面が及び内面が円筒状の流入部が後方に突出して形成された排気ノズルと、吸気ノズルの前端側と排気ノズルの後端側とで形成されたドーナツ状の空間に連通してノズル本体に設けられた吸気継ぎ手と、中央部に流通孔が形成され、吸気ノズルの後部に連通して設けられた配管連結部を備えてなり、吸気ノズルの放出部の前端面と排気ノズルの流入部の後端面との隙間が１ｍｍから２ｍｍに設定され、排気ノズルの流入部の内径が吸気ノズルの放出部の前端における内径より０．２ｍｍから０．３ｍｍ大きく設定され、排気ノズルの排出孔の円錐台状の内面はその延長が排気ノズルの流入部の後端における吸気ノズルの放出部の前端における内径に相当する点を通るように形成されていることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。１は、エジェクター装置で、吸気ノズル２、排気ノズル３、ノズル本体４、吸気継ぎ手４ａ及び配管連結部５を備えている。吸気ノズル２は、ノズル本体４の後部内に挿入配置され、前方に向かって細くなるテーパー状すなわち円錐台状の流入孔２ａが中央部に形成され、外面が円筒状で内面が流入孔２ａの円錐台状の内面に連続してテーパー状すなわち円錐台状に形成された放出部２ｂが前方に突出して形成されている。排気ノズル３は、ノズル本体４の前部内に吸気ノズルの放出部２ｂの前端面と隙間Ｓを空けて挿入配置され、前方に向かって広くなる円錐台状の排出孔３ａが中央部に形成され、外面が円筒状で内面がフラット状すなわち円筒状の流入部３ｂが後方に突出して形成されている。ノズル本体４は、各図に示されるように、両端が開放した円筒状で、吸気ノズル２の前端側と排気ノズル３の後端側とでドーナツ状の空間Ｋが形成されている。吸気継ぎ手４ａは，この空間Ｋに連通してノズル本体４に設けられている。配管連結部５は、中央部に流通孔５ａが形成され、吸気ノズル２の後部に連通して設けられている。なお、排気ノズルの排出孔３ａの円錐台状の内面は、図６に拡大して示されているように、その延長が排気ノズルの流入部３ｂの後端における吸気ノズルの放出部２ｂの前端の内径に相当する点を通るように形成されている。
【０００８】
吸気ノズルの放出部２ｂの前端面と排気ノズルの流入部３ｂの後端面との間に吸気継ぎ手４ａから吸い込まれる気体を流入させるために、隙間Ｓが１ｍｍから２ｍｍに設定されている。また、排気ノズルの流入部３ｂの内径３ｂ１が吸気ノズルの放出部２ｂの前端における内径２ｂ１より０．２ｍｍから０．３ｍｍ大きく設定されている。
【０００９】
上記エジェクター装置１の使用例について下記に述べる。
ポンプＰの吸水口Ｐ１に吸水管Ｂを取り付け、水槽に接続、若しくは挿入する。
つぎに、ポンプＰの排出口Ｐ２に送水管Ｃを取り付け、水槽内に固定若しくは置き、循環型の水槽ＪＳを形成する。
なお、配管類はホースでも代用可能である。
送水管Ｃを水槽ＪＳ内で水没させ、途中若しくは先端にエジェクター装置１を取り付ける。
また、ポンプ容量でエジェクター装置１を、複数取り付け可能である。
つぎに、エジェクター装置１の吸気継ぎ手４ａに、チューブＴ若しくは、配管類を繋ぎ、空気やオゾン（オゾン発生器Ｏ）を吸気できるよう、水槽ＪＳの外に設ける。
この状態でポンプＰを作動させることにより、水Ｍが吸水管Ｂを通りポンプＰに吸い込まれポンプＰの排出口Ｐ２より、水Ｍが送水管Ｃを通りエジェクター装置１に送られる。
送られた水Ｍは、吸気ノズル２で絞られ圧力を増し、流速を高め水柱Ｈとなって排気ノズル３の中央を高速で通過する。
その際、排気ノズル３の中で中央を通過する水柱Ｈと周辺の静止水との間に摩擦がおき、負圧が生じ、逆流水Ｇが発生し、排気ノズル３内に逆流するに従い、急速に流速を高め、逆流水Ｇと水柱Ｈの隙間ＳＭに、より強い摩擦が生じ高い真空が発生し、発生した真空を水平な隙間ＨＳに集中させることで高負圧を発生する。
そして、高負圧を発生した、隙間ＨＳに隙間Ｓから気体Ｏ（周囲の空間Ｋより）を自吸させ、隙間ＳＭに入り逆流水Ｇと、水柱Ｈと隙間ＳＭの真空で微細に曝気させ、微細な泡Ａが発生し、排気ノズル３から放出される。
その際、水柱Ｈが慣性を保ち続ける距離だけ微細な泡Ａは、水平に移動し続ける。
例えば、水槽ＪＳで水柱Ｈが慣性を保ち続け縦の回転対流を連続的に起こし続ければ、水槽ＪＳ内の水は、乳白色に変化し、１０ミクロン以下の泡Ａのため、水面には泡立たない。
【００１０】
上記のように排出ノズル３から放出された１０ミクロン以下の微細な泡Ａの単位体積当たりの気泡表面積が大きいため、酸素やオゾンＯが溶けやすく、泡Ａは、電気的に帯電しており、水中の不純物や浮遊物に対し付着性を持つ。
また、吸気量及び吸気圧は制御バルブの具備（図示せず）で、制御は容易に行うことができる。
【００１１】
また、本発明は高負圧をも発生する。
高負圧の使用例では、吸気継ぎ手４ａにチューブＴ若しくは配管を接続するだけで容易に負圧が取り出せ、実験では１５０Ｗのポンプ、締め切り圧７０ｋｐａのポンプで−９８．１ｋｐａの負圧を発生し、密封容器の使用により常温で水が沸騰する。
【００１２】
さらに、他の実験結果を下記に述べる。
（１）、本発明のエジェクター装置で、巾２ｍ長さ３ｍ深さ２ｍの１２ｍ３の水槽が５分程度で泡が行き渡り、１時間程度で溶存酸素の飽和状態に至り、水槽内が乳白色に変化し、魚介類やプランクトンの育成に多大な効果を有する。
（２）、オゾンガスの使用により、殻付生牡蠣の殺菌処理を行った結果、１０ミクロン以下の泡の中で２０時間育成した牡蠣の細菌数は実験前、Ｅ．ｃｏｌｉ（ＭＰＮ／１００ｇ）は１５３０で細菌数（個／ｇ）１２４０００であったが、殺菌処理をした結果、Ｅ．ｃｏｌｉ（ＭＰＮ／１００ｇ）は２３０で細菌数は５００と生食用の適応基準まで殺菌した。
（３）、オゾンガスの使用により、殻付生牡蠣の小型球形ウィルス（ＳＲＳＶ）の殺菌処理実験を行った結果、殺菌機未使用は陽性反応が出たが、殺菌機使用は陰性と結果が出た。
但し、牡蠣自体の生体の問題で摂取した物が排出されるまで２０時間以上必要で、短時間でもウィルスの膈膜は破壊している可能性は大であるが、遺伝子が排出されるまで検査結果としては陽性反応が出ることがある。
（４）、本発明の高負圧発生のエジェクター装置で発生した、電気的に帯電した１０ミクロン以下の微細な泡が、水中の微細な浮遊物や不純物に付着し水面まで浮上させ、それを取り除くことで水質の浄化や環境が改善できた。
【００１３】
上記各実施例において、エジェクター装置の大きさ及び数量ならびにポンプ能力は、水槽の体積や負圧使用量に合わせ、適時選択することができる。
【００１４】
【発明の効果】
（１）、本発明は、吸気側の利用は、気圧低下の低温沸騰や真空容器容器内の気圧をさげ、気化熱による急速温度低下並びに、真空梱包機への応用により、食品加工工場の効率向上。排出側では、液中に１０ミクロン以下の泡を大量かつ遠距離まで送ることができ、水中の溶存酸素濃度を高めると共に、水中の不純物の除去。オゾンガスの応用で水の殺菌や水にオゾンを溶かし殺菌水の製造、活魚等の運搬車両への積載等で幅広く利用できる。
（２）、放出部の内径より流入部の内径を０．２ｍｍから０．３ｍｍ大きくすることにより、吸引真空度を一層高めることができる。
（３）、隙間を１ｍｍから２ｍｍにすることにより、空気やオゾン等の気体と、水等の混合率（濃度）を飛躍的に向上させることができる。
（４）、１０ミクロン以下の泡を６ｍ以上水平方向に送れるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の説明図で、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２】 本発明の実施形態の説明図で、図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図３】 本発明の実施形態の説明図で、水槽内に設けて使用する例を示す。
【図４】 本発明の実施形態の説明図で、エジェクター装置の作動状態を示す断面図である。
【図５】 本発明の実施形態の説明図で、外観を示す平面図である。
【図６】 本発明の実施形態の説明図で、吸気ノズルと排気ノズルの関連を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ エジェクター装置
２ 吸気ノズル
２ａ 流入孔
２ｂ 放出部
３ 排気ノズル
３ａ 排出孔
３ｂ 流入部
４ ノズル本体
４ａ 吸気継ぎ手
５ 配管連結部
５ａ 流通孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In particular, the present invention relates to an ejector device that efficiently mixes two fluids, liquid and gas, and can produce sterilized water, oxygen water, or the like by mixing bubbles of 10 microns or less into the liquid.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, a nozzle portion having a plurality of passages for allowing one fluid to flow in and a mixing portion having a plurality of passages opposite to each other are arranged facing each other so that the respective passages coincide with each other coaxially. In addition, a suction chamber having a hole for introducing another fluid is disposed between the nozzle portion and the mixing portion so that each of the opposing passages communicate with each other via the suction chamber. The mixing part consisting of the passage is made as a main body, and the front part on the opposite side of the main body is opened and the pocket part leading to the mixing part of the fitting cave part drilled toward the mixing part is secured as the suction chamber. Introducing an introduction hole in the body side wall, inserting a nozzle part for forming a plurality of passages in the fitting cave portion, matching the respective passages to each other, and connecting them by an arbitrary fixing means. The part is a part or all of the passage, the entire passage or the inner diameter of the opposite opening, There are 0.8~2.0mm larger and ejector device comprising than the inner diameter of the nozzle portion passage or its opposite opening against. (See Patent Document 1)
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-42427 (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described form, in order to increase the suction capacity and the suction vacuum degree, the press-in flow rate of one fluid is increased, and the suction capacity and suction vacuum degree of the other one fluid are increased accordingly. Since the suction chamber is disposed between the plurality of nozzle portions and the mixing portion, a high horsepower high negative pressure pump or the like is required.
In addition, the inner diameter of the entire passage or its opposite opening is formed to be about 1 mm larger than the inner diameter of the opposite nozzle passage or its opposite opening. However, it is too large and the suction vacuum is reduced. It seems that there is not.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. The purpose of the present invention is to use the intake side to reduce the low-temperature boiling of the atmospheric pressure and the atmospheric pressure in the vacuum vessel, to rapidly reduce the temperature due to heat of vaporization, and to vacuum packaging. Improve the efficiency of food processing plants by applying to machines.
On the exhaust side, bubbles of 10 microns or less can be sent to liquids over long distances, increasing the dissolved oxygen concentration in the water, removing impurities in the water, and applying ozone gas to sterilize the water and add ozone to the water The present invention provides a high negative pressure ejector that can be widely used for manufacturing melted sterilized water and loading live fish on a transportation vehicle.
[0006]
In order to solve the above problems, the ejector device of the present invention has a cylindrical nozzle body and a frustoconical inflow hole that is inserted and arranged in the rear part of the nozzle body and narrows toward the front. An intake nozzle in which the discharge part formed in a truncated cone shape is formed in a cylindrical shape and the inner surface is continuous with the inner surface of the frustoconical shape of the inflow hole, and the discharge of the intake nozzle in the front part of the nozzle body A frustoconical discharge hole that is inserted and arranged with a gap from the front end surface of the part and is widened toward the front is formed in the central part, and an inflow part having a cylindrical outer surface and an inner surface protrudes backward. An intake nozzle formed in the nozzle body in communication with a donut-shaped space formed by the exhaust nozzle, the front end side of the intake nozzle and the rear end side of the exhaust nozzle, and a through hole formed in the center portion. Piping provided in communication with the rear The gap between the front end surface of the discharge portion of the intake nozzle and the rear end surface of the inflow portion of the exhaust nozzle is set to 1 mm to 2 mm, and the inner diameter of the inflow portion of the exhaust nozzle is set to the front end of the discharge portion of the intake nozzle The inner surface of the frustoconical shape of the exhaust hole of the exhaust nozzle corresponds to the inner diameter at the front end of the discharge portion of the intake nozzle at the rear end of the inflow portion of the exhaust nozzle. It is characterized by being formed to pass through a point.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0008]
The gap S is set to 1 mm to 2 mm so that the gas sucked from the
[0009]
An example of use of the
The water suction pipe B is attached to the water suction port P1 of the pump P, and is connected to or inserted into the water tank.
Next, the water supply pipe C is attached to the discharge port P2 of the pump P, and fixed or placed in the water tank to form a circulation type water tank JS.
In addition, a hose can be substituted for piping.
The water pipe C is submerged in the water tank JS, and the
Further, a plurality of
Next, a tube T or piping is connected to the
By operating the pump P in this state, the water M is sucked into the pump P through the water absorption pipe B, and the water M is sent from the discharge port P2 of the pump P to the
The sent water M is squeezed by the
At that time, friction occurs between the water column H passing through the center in the
Then, the gas HS (from the surrounding space K) is caused to self-suck into the gap HS where the high negative pressure is generated, and enters the gap SM to be finely aerated by the backflow water G and the vacuum of the water column H and the gap SM. Fine bubbles A are generated and discharged from the
At that time, the fine bubbles A continue to move horizontally by the distance that the water column H keeps the inertia.
For example, if the water column H keeps inertia in the tank JS and continues to cause vertical rotation convection continuously, the water in the tank JS turns milky white and does not foam on the water surface because of bubbles A of 10 microns or less. .
[0010]
Since the bubble surface area per unit volume of the fine bubbles A of 10 microns or less discharged from the
Further, the intake air amount and the intake air pressure can be easily controlled by providing a control valve (not shown).
[0011]
The present invention also generates a high negative pressure.
In the high negative pressure use example, the negative pressure can be easily taken out simply by connecting the tube T or the pipe to the intake joint 4a. In the experiment, a negative pressure of -98.1 kpa is generated with a pump of 150 W and a pump of 70 kpa of deadline pressure. By using a sealed container, water boils at room temperature.
[0012]
Further, other experimental results are described below.
(1), in the ejector apparatus of the present invention, it spreads bubbles in width 2m length 3m depth 12m 3 aquarium 2m about 5 minutes, leading to saturation of dissolved oxygen in about 1 hour, the milky water tank It has a great effect on the growth of seafood and plankton.
(2) As a result of sterilization of shelled raw oysters by using ozone gas, the number of bacteria of oysters grown in bubbles of 10 microns or less for 20 hours was E. E. coli (MPN / 100 g) was 1530 and the number of bacteria (cells / g) was 124000. E. coli (MPN / 100 g) was 230 and the number of bacteria was 500, which was sterilized to the adaptation standard for raw food.
(3) As a result of the sterilization treatment experiment of small spherical virus (SRSV) of shelled raw oysters by using ozone gas, a positive reaction appeared when the sterilizer was not used, but a negative result was obtained when the sterilizer was used. It was.
However, it takes 20 hours or more until the ingested food is discharged due to a problem with the body of the oyster itself, and it is highly possible that the capsule of the virus has been destroyed even in a short time, but it is inspected until the gene is discharged. As a result, a positive reaction may occur.
(4) The electrically charged fine bubbles of 10 microns or less generated in the ejector apparatus generating high negative pressure of the present invention adhere to fine suspended matters and impurities in the water and float to the water surface. By removing it, water quality purification and environment could be improved.
[0013]
In each of the above embodiments, the size and quantity of the ejector device and the pump capacity can be selected in a timely manner according to the volume of the water tank and the amount of negative pressure used.
[0014]
【The invention's effect】
(1) According to the present invention, the use on the intake side reduces the low-temperature boiling of the pressure drop and the pressure inside the vacuum container, and the rapid temperature drop due to the heat of vaporization and the application to the vacuum packaging machine, the efficiency of the food processing factory Improvement. On the discharge side, a large amount of bubbles of 10 microns or less can be sent into the liquid to a long distance, and the dissolved oxygen concentration in the water is increased and impurities in the water are removed. The application of ozone gas can be widely used for sterilizing water, dissolving ozone in water, manufacturing sterilized water, and loading live fish on transport vehicles.
(2) The suction vacuum degree can be further increased by increasing the inner diameter of the inflow part by 0.2 mm to 0.3 mm from the inner diameter of the discharge part.
(3) By setting the gap to 1 mm to 2 mm, the mixing ratio (concentration) of a gas such as air or ozone and water can be drastically improved.
(4) A bubble of 10 microns or less can be sent in the horizontal direction by 6 m or more.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, showing an example in which it is used in a water tank.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view showing an operating state of the ejector device.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention and is a plan view showing an appearance.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a relationship between an intake nozzle and an exhaust nozzle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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