本發(fā)明涉及一種用于由壓縮空氣流產(chǎn)生真空的噴射器。本發(fā)明還涉及一種用于由壓縮空氣流產(chǎn)生真空的方法。

背景技術(shù)：

使用壓縮空氣源(或者其它高壓流體)在周圍空間里產(chǎn)生負(fù)壓或者真空的真空泵是熟知的。通過使高壓空氣加速穿過驅(qū)動噴嘴，并且將高壓空氣作為空氣射流高速噴射穿過所述驅(qū)動噴嘴和出口流通道或噴嘴之間的間隙，來操作由壓縮空氣驅(qū)動的噴射器。所述驅(qū)動噴嘴和出口噴嘴之間的周圍空間中的流體介質(zhì)被夾帶到壓縮空氣的高速流中。被夾帶介質(zhì)和源自于壓縮空氣源的空氣的射流通過所述出口噴嘴被噴射。隨著在驅(qū)動噴嘴和出口噴嘴之間的空間中的流體以此方式被噴射，在圍繞空氣射流的體積中產(chǎn)生負(fù)壓或者真空，而這種流體或者介質(zhì)此前占用了所述圍繞空氣射流的體積。

對于任何給定的壓縮空氣源(所述壓縮空氣源也可以被稱為驅(qū)動流體)，真空噴射器中的噴嘴可以被調(diào)整為產(chǎn)生高體積流，但不能得到如此高的負(fù)壓(也就是說，絕對壓力將不會下降得如此低)，或者得到更高負(fù)壓(也就是，絕對壓力將更低)，但是不能達(dá)到如此高的體積流速。因此，任何單獨一對驅(qū)動噴嘴和出口噴嘴都不會被朝向產(chǎn)生高體積流速或者獲得高負(fù)壓來調(diào)整。

高負(fù)壓是期望的，以便產(chǎn)生與環(huán)境壓力的最大壓力差，并且因此可以產(chǎn)生能由負(fù)壓施加的最大抽吸力，例如升降應(yīng)用。同時，高體積流速是必須的，以保證將要排氣的體積能夠充分快速排空，以允許相關(guān)真空設(shè)備重復(fù)致動，或者同樣地，在真空輸送應(yīng)用中，以便輸送足夠量的材料。

為了獲得高最終真空度和高總體積流速，已經(jīng)設(shè)計出了所謂多級噴射器。所述多級噴射器包括串聯(lián)布置在一個殼體內(nèi)的三個或者更多個噴嘴，在序列中每對相鄰的噴嘴限定各自的級，跨過各級在兩個相鄰噴嘴之間的間隙中產(chǎn)生負(fù)壓。而且，一般來說，對于給定的壓縮空氣源，序列中的任何單獨一對噴嘴可以朝向產(chǎn)生高體積流速或者獲得高負(fù)壓進(jìn)行調(diào)整。

在這種多級噴射器中，最先級產(chǎn)生最高級別的負(fù)壓，即最低的絕對負(fù)壓，而隨后的級依次提供更低的負(fù)壓級別，也就是說，更高的絕對壓力，但是增加了噴射器裝置的總體積通流量。為了將跨過所述多個級產(chǎn)生的真空應(yīng)用到期望的真空裝置或者將要排氣的體積，連續(xù)的級典型地連接到一個共用的收集室，每個連續(xù)級都被提供了閥(至少在第一級即驅(qū)動級以后)，使得一旦所述集氣室中的負(fù)壓已經(jīng)降低到低于所述第二級及后續(xù)級能夠產(chǎn)生的負(fù)壓，所述后續(xù)級能夠從所述集氣室關(guān)閉斷開。

所述驅(qū)動級之所以稱為驅(qū)動級，是因為所述驅(qū)動級是連接到加壓流體(壓縮空氣)源的唯一級，并且因此在所述驅(qū)動流體和夾帶的流體從真空噴射器噴出之前，驅(qū)動加壓流體流穿過所有后續(xù)級和串聯(lián)的噴嘴。

為了跨過每個連續(xù)級提供流體夾帶，串聯(lián)的噴嘴具有橫截面逐漸增大的開口區(qū)域的貫通通道，高速流體流被供給穿過所述貫通通道，以夾帶周圍體積中的空氣或其它介質(zhì)進(jìn)入高速射流中。每級之間的噴嘴形成一個級的出口噴嘴和下一級的入口噴嘴，并且被構(gòu)造成使氣流和其它介質(zhì)連續(xù)加速，以便引導(dǎo)流體的高速射流穿過每個連續(xù)級。

雖然可以用不同的加壓流體作為驅(qū)動流體，但本類型的多級噴射器通常由壓縮空氣驅(qū)動，并且最通常用于將空氣作為介質(zhì)進(jìn)行夾帶以跨過相應(yīng)的級穿過串聯(lián)的噴嘴中的每個間隙從圍繞所述射流的體積排出。

多級噴射器的一個設(shè)計已經(jīng)發(fā)現(xiàn)獲得了商業(yè)成功，其具有在大致圓柱形的殼體內(nèi)部共軸布置的串聯(lián)噴嘴，所述圓柱形殼體合并了一系列吸入口，其中所述吸入口與所述噴射器的每一級連通，所述吸入口設(shè)有合適的閥構(gòu)件以使每一級與周圍體積的空氣選擇性地連通。這樣的布置使得，圓柱形本體形成為所謂的噴射器筒，所述噴射器筒在安裝在殼體模塊內(nèi)側(cè)或者尺寸合適的鉆孔中時，能夠用于從周圍腔室排氣，周圍腔室又流體連接到所述真空裝置，所述真空裝置要被施加所述負(fù)壓。

這種裝置在PIAB AB名下的PCT國際申請WO 99/49216A1中公開了，顯示在本申請的圖4和圖5中。

如圖4所示，噴射器筒1包括四個噴管形噴嘴2、3、4和5，它們限定了具有逐漸增大的橫截面開口面積的貫通通道6。所述噴嘴端對端地串聯(lián)布置，在所述噴嘴之間具有相應(yīng)的隙槽7、8和9。

噴嘴2、3、4和5形成在相應(yīng)的噴嘴本體中，相應(yīng)的噴嘴本體被設(shè)計成組裝在一起以形成一體的噴嘴本體1。貫通開口10布置在噴嘴本體的壁中，以提供與外部周圍空間流體的連通。

來看圖5，能夠看到噴射器筒1是如何安裝在鉆孔或殼體中的，在鉆孔或殼體中，外部周圍空間與要排氣的腔室V相對應(yīng)。每個貫通開口10設(shè)有閥構(gòu)件11，以便選擇性地允許氣流或其它流體從周圍空間V進(jìn)入到每對相鄰的噴嘴之間的空間或腔室中。如圖5所示，噴射器筒1已經(jīng)安裝在機(jī)器部件20中，在機(jī)器部件20中已經(jīng)鉆出或以其它方式形成有鉆孔。噴射器筒1從入口腔室i延伸到出口腔室u，并且布置成對組成外部周圍空間V的三個單獨的腔室排氣，每個單獨的腔室用O形環(huán)22與相鄰的腔室隔開。盡管沒有示出，組成外部周圍空間V的腔室中的每一個都連接到共用集氣室或吸入口，以便將產(chǎn)生的負(fù)壓施加到相關(guān)的真空操作的裝置，例如吸盤。

雖然這種多級噴射器裝置在提供高體積流速和高級別負(fù)壓方面是有利的，但在噴射器的每個連續(xù)級的設(shè)計中必須還存在一些程度的妥協(xié)，以便使多級噴射器作為一個整體獲得所有希望的工作特性。因此，還建議提供另外的所謂的增壓噴嘴，所述增壓噴嘴與所述多級噴射器的驅(qū)動噴嘴平行設(shè)置，其中所述增壓噴嘴具體地設(shè)置成，獲得最高可能級別的真空，但不形成連續(xù)共軸布置的噴嘴的一部分，這些連續(xù)共軸布置的噴嘴構(gòu)成了多級噴射器。這樣，所述增壓噴嘴能夠被構(gòu)造成，獲得最高可能級別的真空，而平行的多級噴射器噴嘴系列能夠被布置成獲得大體積的通流量，這能夠在可接受的短期時間內(nèi)在要排氣的體積內(nèi)部獲得高負(fù)壓(低絕對壓力)。

這種裝置在US 4,395,202中公開，如本申請的圖6所示的。在這種裝置中設(shè)置了一套連續(xù)布置的噴射器噴嘴12、13、14、15，以對相關(guān)腔室5、6、7排氣，相關(guān)腔室5、6、7通過各自端口18、19和20與真空集氣室16雙向連通。閥21、22和23分別提供給端口18、19和20。

附加的一對噴嘴24和25平行于多級噴射器的驅(qū)動噴嘴12設(shè)置，并且被布置在單獨的增壓腔室4中，單獨的增壓腔室4經(jīng)由端口17連接到集氣室16。增壓級由一對噴嘴24和25構(gòu)成，入口噴嘴24與多級噴射器的驅(qū)動噴嘴12一起連接到被供給有壓縮空氣的入口腔室3。該對噴嘴24和25跨過增壓級，用于在增壓腔室4中產(chǎn)生最高可能的真空(最低負(fù)壓)。由噴嘴24產(chǎn)生的壓縮空氣射流穿過噴嘴25射出增壓級進(jìn)入同樣的腔室5中，驅(qū)動噴嘴12跨過腔室5推動壓縮空氣的驅(qū)動射流。這樣，排出增壓級的空氣被夾帶進(jìn)入到將要從多級噴射器排出的驅(qū)動射流中。此外，由多級噴射器的驅(qū)動級產(chǎn)生的真空被應(yīng)用到出口噴嘴25，使得跨過增壓級的壓力差增大，借此由增壓級產(chǎn)生的真空級別提高，也就是說，能夠獲得的絕對壓力減小。

在真空噴射器的操作中，多級噴射器的系列噴嘴12、13、14以及15能夠產(chǎn)生高體積流速，使得通過從腔室5、6、以及7和收集室16的每個腔室將流體夾帶到由噴射器的各個連續(xù)級形成的射流中，在短時間內(nèi)在收集室16中快速產(chǎn)生真空到低絕對壓力。增壓級的功能平行于多級噴射器，但是典型地產(chǎn)生低體積流速，因此并不顯著地貢獻(xiàn)于初始真空形成進(jìn)程。隨著收集室16內(nèi)的真空級別提高(也就是說，隨著絕對壓力下降)，相關(guān)的閥構(gòu)件23、22以及21將分別關(guān)閉，因為真空收集室16內(nèi)壓力下降到分別低于在相關(guān)聯(lián)的腔室7、6以及5內(nèi)的壓力。最后，收集室16內(nèi)的壓力將下降到低于多級噴射器的任意級能夠產(chǎn)生的最低壓力，使得所有閥都被關(guān)閉，而所有進(jìn)一步的排氣將由增壓級執(zhí)行，這將通過抽吸端口17對收集室16提供抽吸。

如上描述的這種多級噴射器和噴射器筒已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在許多不同行業(yè)中取得了成功，尤其在制造業(yè)，這種真空噴射器在制造業(yè)中可以被連接到吸盤而且在裝配過程中用來抓取和放置組件。

隨著在諸如脫氣處理、除濕、液壓裝填系統(tǒng)、強(qiáng)制過濾等等對高真空級別的需求(也就是說低絕對壓力)不斷增加，對能夠重復(fù)地提供高級別的負(fù)壓(也就是說低絕對壓力)的真空噴射器的需求在增加，以便執(zhí)行上述和其它進(jìn)程。

與之相關(guān)的是，正在促進(jìn)小型噴射器的趨勢，這些小型噴射器能夠在機(jī)械的遠(yuǎn)程位置提供需要的排氣能力(也就是說，在機(jī)械臂的終端，并且距離最終壓縮空氣源很遙遠(yuǎn))，而對機(jī)器的整體尺寸沒有負(fù)沖擊。特別地，存在小占地面積并且能夠?qū)⒄婵諔?yīng)用到越來越緊湊的沖擊工作區(qū)域的噴射器的需求。

考慮到上述內(nèi)容，存在對能夠提供高級別真空并且具有小占地面積的改進(jìn)的噴射器的需求。還存在對由壓縮空氣流產(chǎn)生真空的改進(jìn)的方法的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提出一種能夠提供高級別真空并且具有小占地面積的改進(jìn)的噴射器。本發(fā)明的目的還在于提供一種用于由壓縮空氣流產(chǎn)生真空的方法。

這些目的由具有權(quán)利要求1的技術(shù)特征的噴射器和權(quán)利要求15的方法來實現(xiàn)。

優(yōu)選實施例在從屬權(quán)利要求中列出。

在第一方面中，本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生真空的噴射器。所述噴射器包括第一級，所述第一級包括驅(qū)動噴嘴和環(huán)形驅(qū)動噴嘴。所述驅(qū)動噴嘴用于由壓縮空氣流產(chǎn)生驅(qū)動空氣射流，并且將所述驅(qū)動空氣射流引導(dǎo)到第一級擴(kuò)展噴嘴中，以便將圍繞驅(qū)動空氣射流的體積中的空氣夾帶進(jìn)入到所述射流中，從而跨過所述第一級產(chǎn)生真空。所述環(huán)形驅(qū)動噴嘴用于由壓縮空氣流產(chǎn)生驅(qū)動空氣環(huán)并且將所述驅(qū)動空氣環(huán)引導(dǎo)到所述射流和夾帶的空氣上，并且進(jìn)入出口擴(kuò)展噴嘴的入口。

在一個實施例中，所述驅(qū)動空氣環(huán)被引導(dǎo)到所述射流和所夾帶的空氣上，并且進(jìn)入所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口中，以便使穿過第一級擴(kuò)展噴嘴的氣流加速。

在這種構(gòu)造中，所述射流和所夾帶的空氣從第一級擴(kuò)展噴嘴以較高速率被排出。

因此，利用這種構(gòu)造，能夠提出一種能夠提供高真空級別同時具有小占地面積的改進(jìn)的噴射器。

在一個實施例中，噴射器包括出口擴(kuò)展噴嘴。

在一個實施例中，所述射流和所夾帶的空氣被引導(dǎo)到所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口中。

在一個實施例中，所述第一級擴(kuò)展噴嘴包括發(fā)散段。所述第一級擴(kuò)展噴嘴的發(fā)散段在穿過第一級擴(kuò)展噴嘴的氣流方向上發(fā)散。

在一個實施例中，所述第一級擴(kuò)展噴嘴包括吸入口，跨過所述吸入口產(chǎn)生真空。

在一個實施例中，所述吸入口在穿過所述第一級擴(kuò)展噴嘴的氣流方向上位于上游，所述驅(qū)動空氣射流在所述吸入口處進(jìn)入所述第一級擴(kuò)展噴嘴。

在一個實施例中，所述第一級擴(kuò)展噴嘴包括收斂段，所述第一級擴(kuò)展噴嘴的收斂段在穿過所述第一級擴(kuò)展噴嘴的氣流方向上收斂。

在一個實施例中，所述第一級擴(kuò)展噴嘴包括直段，所述第一級擴(kuò)展噴嘴的直段在穿過所述第一級擴(kuò)展噴嘴的氣流方向上是直的。

在一個實施例中，所述第一級擴(kuò)展噴嘴的所述收斂段、所述直段和所述發(fā)散段依此順序沿穿過所述第一級擴(kuò)展噴嘴的氣流方向布置。

在一個實施例中，所述驅(qū)動空氣環(huán)在所述第一級擴(kuò)展噴嘴的出口之上被引導(dǎo)。

在一個實施例中，所述驅(qū)動空氣環(huán)在所述第一級擴(kuò)展噴嘴的出口之上并圍繞該出口被引導(dǎo)。

在一個實施例中，所述第一級擴(kuò)展噴嘴的出口段限定所述第一級擴(kuò)展噴嘴的出口。

在這些構(gòu)造中，所述射流和所夾帶的空氣可以一離開所述第一級擴(kuò)展噴嘴，就被所述驅(qū)動空氣環(huán)加速。而且，在這些構(gòu)造中，所述環(huán)形驅(qū)動噴嘴可以設(shè)置在所述第一級擴(kuò)展噴嘴周圍。

因此，利用這些構(gòu)造能夠提出一種可提供高的真空級別同時具有小的占地面積的進(jìn)一步改良的噴射器。

在一個實施例中，所述第一級的出口包括所述第一級擴(kuò)展噴嘴的出口和所述環(huán)形驅(qū)動噴嘴的出口。

在一個實施例中，所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口限定在直徑上的階梯式擴(kuò)展部，所述階梯式擴(kuò)展部位于所述第一級的出口和所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口之間。

在直徑上的所述階梯式擴(kuò)展部位于所述第一級的出口和所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口之間，有助于穿過所述出口擴(kuò)展噴嘴的氣流的擴(kuò)展。

因此，利用這種構(gòu)造能夠提供一種可提供更高真空級別的進(jìn)一步改良的噴射器。

在一個實施例中，所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口段限定所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口。所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口段限定所述入口段的在直徑上的階梯式擴(kuò)展部。

在所述入口段的在直徑上的階梯式擴(kuò)展部有助于穿過所述出口擴(kuò)展噴嘴的氣流的擴(kuò)展。

因此，利用這種構(gòu)造能夠提出一種可提供更高真空級別的、進(jìn)一步改善的噴射器。

在一個實施例中，所述射流和所夾帶的空氣、和所述驅(qū)動空氣環(huán)在所述第一級的出口處離開所述第一級。

在一個實施例中，所述第一級擴(kuò)展噴嘴的出口、所述環(huán)形驅(qū)動噴嘴的出口和在所述第一級的出口和所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口之間的在直徑上的所述階梯式擴(kuò)展部，沿著穿過所述噴射器的氣流方向布置。

在一個實施例中，所述驅(qū)動空氣環(huán)在所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口處和所述出口擴(kuò)展噴嘴中被引導(dǎo)到所述射流和所夾帶的空氣上。

因此，所述射流和所夾帶的空氣及所述驅(qū)動空氣環(huán)在離開所述第一級后緊接著進(jìn)入所述出口擴(kuò)展噴嘴。

于是，利用這種構(gòu)造能夠提出一種可提供更高真空級別的、進(jìn)一步改良的噴射器。

在一個實施例中，所述出口擴(kuò)展噴嘴包括發(fā)散段。所述出口擴(kuò)展噴嘴的發(fā)散段在穿過所述出口擴(kuò)展噴嘴的氣流方向上發(fā)散。

在一個實施例中，所述驅(qū)動空氣環(huán)至少在所述出口擴(kuò)展噴嘴的發(fā)散段中被引導(dǎo)到所述射流和所夾帶的空氣上。

在一個實施例中，所述出口擴(kuò)展噴嘴的發(fā)散段限定所述發(fā)散段的在直徑上的階梯式擴(kuò)展部。

在一個實施例中，所述出口擴(kuò)展噴嘴限定沿所述出口擴(kuò)展噴嘴的在直徑上的階梯式擴(kuò)展部。

在這些情形中，在直徑上的所述階梯式擴(kuò)展部用于使流體流在所述出口擴(kuò)展噴嘴中跳動(trip)，以產(chǎn)生沿噴嘴壁的擾動的出口流，由此減小所述出口擴(kuò)展噴嘴處的摩擦，并因此提高效率，借此，所述噴射器能夠從給定的壓縮空氣流產(chǎn)生真空。

因此，利用這些構(gòu)造能夠提出一種可提供更高真空級別的、進(jìn)一步改良的噴射器。

在一個實施例中，所述出口擴(kuò)展噴嘴包括收斂段。所述出口擴(kuò)展噴嘴的收斂段在穿過所述出口擴(kuò)展噴嘴的氣流方向上收斂。

在一個實施例中，所述收斂段是所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口段。

在一個實施例中，所述驅(qū)動空氣環(huán)至少在所述出口擴(kuò)展噴嘴的收斂段中被引導(dǎo)到所述射流和所夾帶的空氣上。

在一個實施例中，所述出口擴(kuò)展噴嘴包括直段。所述出口擴(kuò)展噴嘴的直段在穿過所述出口擴(kuò)展噴嘴的氣流方向上是直的。

在一個實施例中，所述驅(qū)動空氣環(huán)至少在所述出口擴(kuò)展噴嘴的直段中被引導(dǎo)到所述射流和所夾帶的空氣上。

在一個實施例中，所述驅(qū)動空氣環(huán)在所述出口擴(kuò)展噴嘴的收斂段和直段中被引導(dǎo)到所述射流和所夾帶的空氣上。

在一個實施例中，所述驅(qū)動空氣環(huán)在所述出口擴(kuò)展噴嘴的收斂段、直段和發(fā)散段中被引導(dǎo)到所述射流和所夾帶的空氣上。

在一個實施例中，所述出口擴(kuò)展噴嘴的收斂段、直段和發(fā)散段被依此順序沿穿過所述出口擴(kuò)展噴嘴的氣流方向布置。

在第二方面中，本發(fā)明提供一種從壓縮空氣流產(chǎn)生真空的方法。所述方法包括向驅(qū)動噴嘴供給壓縮空氣流以產(chǎn)生驅(qū)動空氣射流。所述方法包括引導(dǎo)所述驅(qū)動空氣射流到第一級擴(kuò)展噴嘴中。所述方法包括通過將所述驅(qū)動空氣射流周圍體積中的空氣夾帶到所述射流中來產(chǎn)生真空。所述方法包括供給壓縮空氣流到環(huán)形驅(qū)動噴嘴以產(chǎn)生驅(qū)動空氣環(huán)。所述方法包括引導(dǎo)所述驅(qū)動空氣環(huán)到所述射流和所夾帶的空氣上及出口擴(kuò)展噴嘴的入口中。

利用這種方法能夠產(chǎn)生高的真空級別同時使用小占地面積的噴射器。

在一個實施方式中，所述驅(qū)動空氣環(huán)被引導(dǎo)到所述射流和所夾帶的空氣上及所述出口擴(kuò)展噴嘴的入口中，以便使穿過所述第一級擴(kuò)展噴嘴的氣流加速。

根據(jù)本發(fā)明的從壓縮空氣流產(chǎn)生真空的所述噴射器和所述方法的其它特征和效果，依據(jù)相關(guān)實施例的下面描述是明顯的。在這些實施例的描述中參考了附圖。

附圖說明

為了更好地理解本發(fā)明并且同樣懂得本發(fā)明如何實施，現(xiàn)在參考附圖僅以例的方式說明本發(fā)明，在附圖中，

圖1A顯示穿過根據(jù)本發(fā)明的噴射器筒的一個實施例的縱向、軸向橫截面圖，如在與氣流穿過噴射器筒的方向垂直的方向上看到的；

圖1B顯示如從圖1A相同方向看圖1A的噴射器筒的透視側(cè)視圖；

圖2顯示圖1A和1B中所示的實施例中的驅(qū)動噴嘴、第一段擴(kuò)展噴嘴和第二殼體100A(b)的縱向、軸向橫截面圖；

圖3顯示圖1A和圖1B所示的實施例的第一段擴(kuò)展噴嘴、環(huán)形驅(qū)動噴嘴和出口擴(kuò)展噴嘴的部件的縱向、軸向截面視圖；

圖4和圖5顯示現(xiàn)有技術(shù)的噴射器筒的截面視圖，而圖5示出被安裝到噴射器殼體單元中的筒，以及

圖6顯示了現(xiàn)有技術(shù)的噴射器單元，其包括被組合到公共殼體中并與在直線上的一系列的多級噴射器的噴嘴平行的增壓級。

具體實施方式

現(xiàn)在，參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在不同實施例的全部描述中，相同特征將會使用相同的附圖標(biāo)記。

圖1A和1B示出了根據(jù)本發(fā)明的噴射器的一個實施例。圖1A和圖1B所示的實施例被構(gòu)造成噴射器筒100。這個噴射器筒要將安裝在噴射器殼體組件內(nèi)部或者安裝在相關(guān)設(shè)備中所形成的孔或者腔室內(nèi)，所述孔或腔室限定了將由噴射器筒排氣的體積。

盡管如圖所示的噴射器的最優(yōu)選實施例被設(shè)計成用空氣作為驅(qū)動流體和作為要被排出的流體工作，但是噴射器可以應(yīng)用任何氣體作為驅(qū)動流體和應(yīng)用任何氣體作為將要排出的流體。驅(qū)動流體將具有穿過噴射器的主要運動方向或流動方向。這個方向平行于噴射器的縱軸線，在圖中水平地示出，并且始于入口114。這個方向在下面將被稱作氣流方向。

噴射器筒100是多段噴射器，具有第一段100A和第二段100B。真空可以跨過第一段100A產(chǎn)生。

第一段100A包括驅(qū)動噴嘴120。驅(qū)動噴嘴120具有入口流段121和出口流段122。入口流段121與噴射器筒100的入口114流體連通，使得供給到噴射器筒100的入口114的壓縮空氣的至少一部分將會供給驅(qū)動噴嘴120的入口流段121。驅(qū)動噴嘴120被布置成使供給到驅(qū)動噴嘴120的入口流段121的壓縮空氣加速，以便將高速空氣的射流(被稱為驅(qū)動空氣射流)引導(dǎo)出驅(qū)動噴嘴120的出口流段122。驅(qū)動噴嘴120的出口流段122位于噴射器筒100的中心軸線CL上。

高速空氣流被引導(dǎo)進(jìn)入第一段100A的第一段擴(kuò)展噴嘴130中。驅(qū)動噴嘴120的出口流段122配置在第一段擴(kuò)展噴嘴130內(nèi)。因此，離開驅(qū)動噴嘴120的出口流段122的高速空氣射流立即進(jìn)入第一段擴(kuò)展噴嘴130中。

第一段擴(kuò)展噴嘴130具有至少一個吸入口131和發(fā)散段135。第一段擴(kuò)展噴嘴130的發(fā)散段135限定第一段擴(kuò)展噴嘴130的出口136。在這個實施例中，第一段擴(kuò)展噴嘴130的發(fā)散段135是第一段擴(kuò)展噴嘴130的出口段。至少一個吸入口131、出口流段122的出口、以及出口136依此順序沿氣流方向布置。換句話說，出口136位于出口流段122的出口的下游，出口流段122的出口又在至少一個吸入口131的下游。參考圖1B，在這個實施例中，第一段擴(kuò)展噴嘴130有四個吸入口131，其中三個吸入口131可以從圖中看到，第四個吸入口131與面向觀察者的一個在直徑方向上相對。

當(dāng)壓縮空氣經(jīng)由噴射器筒100的入口114供給到驅(qū)動噴嘴120的入口流段121時，將由驅(qū)動噴嘴120產(chǎn)生高速空氣射流，從而形成這樣的射流，其中驅(qū)動空氣射流被引導(dǎo)進(jìn)入第一段擴(kuò)展噴嘴130。這樣，圍繞驅(qū)動空氣射流的體積中的空氣或者其它流介質(zhì)被夾帶進(jìn)入射流，并且被驅(qū)動通過第一段擴(kuò)展噴嘴130，從第一段擴(kuò)展噴嘴130的出口136出來。所述射流和所夾帶的空氣將會被驅(qū)動進(jìn)入噴射器筒100的第二段100B。

供給的壓縮空氣的消耗量和輸送壓力能夠根據(jù)噴射器的大小和需要的排氣特性而變化。對于較小的噴射器，在從約0.4到約0.5MPa的輸送壓力下從約0.1到約0.2Nl/s(標(biāo)準(zhǔn)升每秒)的消耗量的范圍通常就足夠了，而大的噴射器在輸出壓力在約0.4到約0.5MPa時一般消耗從約2到約2.4Nl/s。范圍介于兩者之間，尺寸介于兩者之間是可能的和普遍的，但不希望局限于這些特定的范圍。在此使用的壓縮空氣應(yīng)理解為具有這些特性。

噴射器筒100的第一段100A具有第一殼體100A(a)、第二殼體100A(b)以及第三殼體100A(c)，它們一起構(gòu)成第一段100A的殼體。第一段擴(kuò)展噴嘴130的吸入口131延伸穿過第一殼體100A(a)，并且在第一段擴(kuò)展噴嘴130的內(nèi)側(cè)和噴射器筒100的外側(cè)之間提供流體連通。

噴射器筒100的第一段100A具有環(huán)形驅(qū)動噴嘴140。環(huán)形驅(qū)動噴嘴140由第一段擴(kuò)展噴嘴130的外表面和第一段100A的殼體的內(nèi)表面構(gòu)成。環(huán)形驅(qū)動噴嘴140限定大體上旋轉(zhuǎn)對稱的本體，構(gòu)成關(guān)于中心軸線CL的回旋本體。

環(huán)形驅(qū)動噴嘴140具有入口流段141和出口流段142。噴射器筒100的入口114與驅(qū)動噴嘴120的入口流段121以及環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的入口流段141均流體連通。因此，壓縮空氣源可以將壓縮空氣供給到噴射器筒100的入口114，以供給壓縮空氣到驅(qū)動噴嘴120的入口流段121和環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的入口流段141。環(huán)形驅(qū)動噴嘴140被布置成，使供給到環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的入口流段141的壓縮空氣加速，以便將驅(qū)動空氣環(huán)引導(dǎo)出驅(qū)動環(huán)噴嘴140的出口流段142。驅(qū)動空氣環(huán)是一個高速空氣環(huán)。驅(qū)動空氣環(huán)被驅(qū)動進(jìn)入噴射器筒100的第二段100B。壓縮空氣經(jīng)由入口144供給到環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的入口流段141，其中入口144是由驅(qū)動噴嘴120的外表面連同第一段擴(kuò)展噴嘴130的外表面和第一殼體100A(a)的內(nèi)表面形成的表面限定的。

在所述射流和夾帶的空氣被驅(qū)動排出第一段擴(kuò)展噴嘴130的出口136之后，驅(qū)動空氣環(huán)被引導(dǎo)到所述射流和夾帶的空氣上。驅(qū)動空氣環(huán)在噴射器筒100的第二段100B中被引導(dǎo)到所述射流和夾帶的空氣上。隨著驅(qū)動空氣環(huán)被引導(dǎo)到所述射流和夾帶的空氣上，穿過第一段擴(kuò)展噴嘴130的氣流可能被加速。

環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的出口流段142的出口限定了環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的出口143。第一段100A的出口包括第一段擴(kuò)展噴嘴130的出口136和環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的出口143。被驅(qū)動排出第一段100A的出口的空氣被驅(qū)動進(jìn)入第二段100B。

第一段100A是驅(qū)動段，因為它是連接到壓縮空氣源的唯一段，并因而在流體從噴射器筒100噴射之前，驅(qū)動壓縮空氣流穿過后續(xù)段(第二段100B)。而且，因為至少一個吸入口131被設(shè)置在第一段100A中，真空可以跨過第一段100A產(chǎn)生。噴射器筒100的第二段100B具有出口擴(kuò)展噴嘴150。出口擴(kuò)展噴嘴150具有入口段151，入口段151限定出口擴(kuò)展噴嘴150的入口152。出口擴(kuò)展噴嘴150具有第一發(fā)散段155a和第二發(fā)散段155b，第一發(fā)散段155a和第二發(fā)散段155b限定出口擴(kuò)展噴嘴150的發(fā)散段155。在這個實施例中，第一發(fā)散段155a和第二發(fā)散段155b具有相同的擴(kuò)張度。發(fā)散段155限定出口擴(kuò)展噴嘴150的出口157。出口157是噴射器筒100的出口。

出口擴(kuò)展噴嘴150的入口152是第二段100B的入口。離開第一段100A的出口的空氣被直接引入到出口擴(kuò)展噴嘴150的入口152(即第二段100A的入口)中。然后，所述空氣穿過出口擴(kuò)展噴嘴150，經(jīng)由出口157離開噴射器筒100。

第二段100B便于射流和夾帶的空氣及驅(qū)動空氣環(huán)的混合。而且，第二段100B可被構(gòu)造成，使得從緊接在第一段100A之后的流動和壓力狀況到所述流動膨脹到周圍壓力中的改變不是突然發(fā)生的。這提高了噴射器筒100的效率。

參考圖1B，噴射器筒100形成為大致旋轉(zhuǎn)對稱的本體，形成關(guān)于中心軸線CL回旋的本體，但吸入口131除外。雖然吸入口131，嚴(yán)格地講，不形成回旋本體，它們可以配置成關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)軸線CL旋轉(zhuǎn)對稱，因而表示在所謂關(guān)于中心軸線CL回旋的本體中僅僅較小的不連續(xù)性。

如圖1A和圖1B所示，噴射器筒100是大致圓柱形的噴射器筒，在垂直于中心軸線CL(即垂直于穿過噴射器筒100的氣流的方向)的平面中沿它的長度具有大致圓形的橫截面形狀。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，噴射器筒100或其部件不是必須形成有圓形的橫截面形狀。盡管如此，噴射器筒100優(yōu)選是大致圓柱形或管形形狀，因為這允許噴射器筒100極其容易地安裝在鉆孔中或其它噴射器殼體組件中，如圖1A和圖1B所示，使用例如O形環(huán)112的合適密封件密封。

下面還參照圖2和圖3更詳細(xì)地描述噴射器筒100的部件。

圖2示出了噴射器筒100的驅(qū)動噴嘴120和第一段擴(kuò)展噴嘴130，和第一段100A的第二殼體100A(b)。

如上面所解釋的，驅(qū)動噴嘴120布置成使供給到入口流段121的壓縮空氣加速，以將高速空氣的射流引導(dǎo)出出口流段122。在這個實施例中，驅(qū)動噴嘴120是收斂-發(fā)散噴嘴。因此，驅(qū)動噴嘴120的入口流段121具有收斂段，且驅(qū)動噴嘴120的出口流段122具有發(fā)散段。

第一段擴(kuò)展噴嘴130具有關(guān)于氣流方向依序布置的第一直段132、第一收斂段133a、第二收斂段133b、第二直段134和發(fā)散段135。第一收斂段133a和第二收斂段133b一起形成第一段擴(kuò)展噴嘴130的收斂段133。在這個實施例中，第一收斂段133a比第二收斂段133b更收斂。發(fā)散段135限定第一段擴(kuò)展噴嘴130的出口136。

第一段擴(kuò)展噴嘴130的吸入口131形成在第一段擴(kuò)展噴嘴130的第一直段132中。驅(qū)動噴嘴120的出口流段122的出口配置在第一段擴(kuò)展噴嘴130中。出口流段122的出口配置在第一段擴(kuò)展噴嘴130的吸入口131的下游。出口流段122的出口配置成，使得離開出口流段122的高速空氣射流被引導(dǎo)到第一段擴(kuò)展噴嘴130的收斂段133中。因此，出口流段122的出口配置在第一收斂段133a的上游。

第二直段134配置在收斂段133和發(fā)散段135之間。

如能從圖2看到的，第一段擴(kuò)展噴嘴130具有至少一個固定元件137，固定元件137將第一段擴(kuò)展噴嘴130固定到第二殼體100A(b)，并且第二殼體100A(b)又固定到第一殼體100A(a)和第三殼體100A(c)。第一段擴(kuò)展噴嘴130的外表面和第二殼體100A(b)的內(nèi)表面組成通道，所述至少一個固定元件137延伸穿過所述通道。所述至少一個固定元件137構(gòu)造成使得所述通道中流動的阻抗達(dá)到最小。在一個實施例中，所述至少一個固定元件137包括材料幅板。所述材料幅板可以形成這樣的平面，即這個平面具有平行于氣流方向的軸線和垂直于氣流方向的垂直軸線。在一個實施例中，所述至少一個固定元件137包括材料片。所述材料片可以形成這樣的平面，即這個平面具有平行于氣流方向的軸線和垂直于氣流方向的垂直軸線。在一個實施例中具有四個固定元件137。在一個實施例中，固定元件137配置成關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線CL旋轉(zhuǎn)對稱。在一個實施例中，第一段擴(kuò)展噴嘴130、所述至少一個固定元件137和第二殼體100A(b)形成為單一實體。

圖3示出了第一段擴(kuò)展噴嘴130、環(huán)形驅(qū)動噴嘴140和出口擴(kuò)展噴嘴150的部分。

如能從圖3所看到的，環(huán)形驅(qū)動噴嘴140是收斂-發(fā)散噴嘴。因此，環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的入口流段141具有收斂段，環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的出口流段142具有發(fā)散段。環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的出口流段142在第一段擴(kuò)展噴嘴130的發(fā)散段135之上引導(dǎo)空氣。離開出口流段142的驅(qū)動空氣環(huán)越過第一段擴(kuò)展噴嘴130的出口136。驅(qū)動空氣環(huán)緊接著進(jìn)入出口擴(kuò)展噴嘴150的入口段151。

在這個實施例中，入口段151是收斂段。

第一段100A的出口包括第一段擴(kuò)展噴嘴130的出口136和環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的出口流段142的出口。第一段100A的出口限定出口外徑。在這個實施例中，出口擴(kuò)展噴嘴150的入口152限定在第一段100A的出口外徑和出口擴(kuò)展噴嘴150的入口152的直徑之間的階梯式擴(kuò)展部160。具體地，第一段100A的出口外徑小于入口152的直徑。也就是說，出口流段142的出口的外徑小于入口152的直徑。在這個實施例中，第一段擴(kuò)展噴嘴130的出口、環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的出口和階梯式擴(kuò)展部160沿穿過噴射器筒100的氣流方向?qū)?zhǔn)。

出口擴(kuò)展噴嘴150的入口段151、直段153和發(fā)散段155關(guān)于氣流方向依此順序布置。

發(fā)散段155限定發(fā)散段155的在直徑上的階梯式擴(kuò)展部156。在直徑上的階梯式擴(kuò)展部156沿著發(fā)散段155在半路上形成，在這個示例中，靠近出口擴(kuò)展噴嘴150的入口段151而不是出口157。出口擴(kuò)展噴嘴150的第一發(fā)散段155a從直段153以大致不變的發(fā)散角延伸到一點，在該點處在直徑上的階梯式擴(kuò)展部設(shè)于尖銳拐角156a處。優(yōu)選地，尖銳拐角156a由出口擴(kuò)展噴嘴150的發(fā)散段155中的下切部限定。在直徑上的階梯式擴(kuò)展部156處，發(fā)散段155的壁被反向以構(gòu)成尖銳拐角156a，在尖銳拐角156a處，所述壁從發(fā)散且同時沿朝向出口擴(kuò)展噴嘴150的出口157的軸向方向延伸，改變成發(fā)散且同時沿朝向出口擴(kuò)展噴嘴150的入口段151的軸向方向延伸一小段距離，然后再反向折回，再次發(fā)散且同時朝向出口擴(kuò)展噴嘴150的出口157的軸向方向延伸。最后反向折回成發(fā)散形狀是可選的，因為如圖所示，第二發(fā)散段155b可以初始地(即緊接在尖銳拐角156a的下游)可以反向折回以沿圓柱形的直壁形狀繼續(xù)延伸，然后僅在出口擴(kuò)展噴嘴150的出口157前面以發(fā)散形狀繼續(xù)延伸。出口擴(kuò)展噴嘴150的形狀可以根據(jù)噴射器的需要特性來選擇，需要注意的是所述形狀用來使從出口擴(kuò)展噴嘴150中的流速和壓力狀況到所述流動膨脹到周圍壓力中的變化不是突然的。這樣，出口擴(kuò)展噴嘴的設(shè)計能夠有利地用于影響第一段100A中的壓力和流速狀況。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員在設(shè)計噴射器筒100的第一段100A時具有更大的自由度。

如圖3所示，直徑上的階梯式擴(kuò)展部156通過比較直徑Di和直徑Do來測量，其中，直徑Di是在尖銳拐角156a處緊接在階梯式擴(kuò)展部156前面的直徑；直徑Do是緊接在階梯式擴(kuò)展部156后面的直徑，且與尖銳拐角155a在徑向上對齊只是位于發(fā)散段155的第二發(fā)散段155b上。直徑上的階梯式變化用于使所述流體流在出口擴(kuò)展噴嘴150的發(fā)散段155中跳動，以產(chǎn)生沿著噴嘴壁的擾動出口流，由此減小出口擴(kuò)展噴嘴150的出口156處的摩擦，而且相應(yīng)地提高噴射器筒100由特定的壓縮空氣源能夠產(chǎn)生真空的效率。

優(yōu)選地，比率Di:Do在5:6和5:8之間。

盡管上面的說明被認(rèn)為是完全地闡明了本領(lǐng)域的技術(shù)人員如何直接實施本發(fā)明，但應(yīng)認(rèn)為僅僅是示例性的。

特別地，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，本發(fā)明存在大量的可能的變型。

例如，只要空氣驅(qū)動環(huán)被引導(dǎo)到射流和夾帶的空氣上，并且進(jìn)入出口擴(kuò)展噴嘴150的入口152中，驅(qū)動噴嘴140可以以任何方式布置。

此外，環(huán)形驅(qū)動噴嘴140可以不由第一段擴(kuò)展噴嘴130的外表面和第一段100A的殼體的內(nèi)表面構(gòu)成。而是環(huán)形驅(qū)動噴嘴140可以由另外的元件構(gòu)成。

在圖1至圖3所示的實施例中，入口114與驅(qū)動噴嘴120的入口流段121和環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的入口流段141均流體連通。因此，在這個實施例中，壓縮空氣源可以將壓縮空氣供給到噴射器筒100的入口114中，以便驅(qū)動所述驅(qū)動噴嘴120和環(huán)形驅(qū)動噴嘴140。然而，在另一實施例中，第一壓縮空氣源被構(gòu)造成將第一壓縮空氣供給到驅(qū)動噴嘴120的入口流段121，第二壓縮空氣源被構(gòu)造成將第二壓縮空氣供給到環(huán)形驅(qū)動噴嘴140的入口流段141。

另外，在其他實施例中可以省略階梯式擴(kuò)展部156、160中的任何一個。還有，階梯式擴(kuò)展部156可以形成為距離出口擴(kuò)展噴嘴150的出口156比距離入口152更近。

還有，出口擴(kuò)展噴嘴150可以具有收斂段、直段153、以及發(fā)散段155以任何順序布置的任何組合?？諝怛?qū)動環(huán)可以在這些段中的任意段或者這些段的任意組合中被引導(dǎo)到所述射流和夾帶的空氣上。

還有，第一段擴(kuò)展噴嘴130具有第一直段132、收斂段133、第二直段134以及發(fā)散段135以任何順序布置的任何組合。出口流段122的出口可以配置成，使得離開出口流段122的高速空氣射流被引導(dǎo)到這些段的任意段中。

在整個本公開中，任何提到的收斂段或者發(fā)生段，分別是指關(guān)于氣流方向收斂或發(fā)散的段，也就是說，其直徑關(guān)于氣流方向減小或增大的段。

所有上述都完全在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，并且被認(rèn)為構(gòu)成了應(yīng)用上述特征的一個或更多組合的替換實施例的基礎(chǔ)，而不限于上面公開的具體組合。

鑒于此，將會有許多實施本發(fā)明的教導(dǎo)的替換方案。期望的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)修改并使得本公開適應(yīng)各自環(huán)境和需求，但保持了與上面公開的或從上面推導(dǎo)出的相同的一些或者所有的技術(shù)結(jié)果。所有這樣的等價特征、變型或者適應(yīng)性變化都落在本發(fā)明在此限定和要求的保護(hù)范圍內(nèi)。