JP2004036577A

JP2004036577A - エアーポンプ

Info

Publication number: JP2004036577A
Application number: JP2002197543A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Iwata; 岩田　宜之
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】複数のポンプ室のアンバランスによって吸排気効率の低下を来してしまうことのないエアーポンプを提供する。
【解決手段】吸気口３３ａ，６３ａを有する吸気室３３，６３と排気口３２ａ，６２ａを有する排気室３２，６２とから構成されるポンプ室Ｐ１，Ｐ２と、複数のシリンダ室４７，４８と、往復移動可能に設けられたダイアフラム１３，１４と、ダイアフラム１３，１４を往復移動させるクランク機構２０とを備え、ダイアフラム１３，１４がそれぞれ往動した際に外部の空気が吸気口３３ａ，６３ａおよび吸気室３３，６３を介してシリンダ室４７，４８にそれぞれ吸気され、ダイアフラム１３，１４がそれぞれ復動した際にシリンダ室４７，４８の空気が排気室３２，６２および各排気口３２ａ，６２ａを介して外部へそれぞれ排気されるエアーポンプ１０であって、各ポンプ室Ｐ１，Ｐ２の各吸気室３３，６３をそれぞれ連通し、各排気室３２，６２をそれぞれ連通した。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ダイアフラムの往復移動によってエアーを吸排気するエアーポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、吸気室と排気室とから構成されるポンプ室を左右に一対設けたエアーポンプが知られている。
【０００３】
かかるエアーポンプは、各ポンプ室の内側に往復移動可能なダイアフラムを配置し、このダイアフラムによって各ポンプ室の内側にシリンダ室を区画形成している。ダイアフラムはクランク機構によってモータの回転により往復移動するようになっている。
【０００４】
また、吸気室には外部に連通した吸気口とシリンダ室に連通した吸気孔とが設けられており、吸気孔には吸気弁が設けられている。また、排気室には外部に連通した排気口とシリンダ室に連通した排気孔とが設けられており、排気孔には排気弁が設けられている。
【０００５】
そして、ダイアフラムが往動すると、排気弁が閉成するとともに吸気弁が開成して、吸気口から外気が吸気室および吸気孔を介してシリンダ室に吸気される。ダイアフラムが復動すると、吸気弁が閉成するとともに排気弁が開成してシリンダ室の空気が排気孔および排気室を介して排気孔から排気されていく。
【０００６】
このように、ダイアフラムの往復移動により、外気が吸気孔から吸気されて排気孔から排気されていく。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなエアーポンプにあっては、左右のポンプ室の寸法精度等のバラツキによって、例えば一方のダイアフラムの往復移動の際にモータに加わる負荷が大きい場合、他方のダイアフラムに対するモータの負荷が小さくても、一方のダイアフラムに対するモータの高負荷の影響を受けて、他方のダイアフラムによる吸排気効率が低下してしまう。すなわち、エアーポンプは左右のポンプ室のアンバランスによって吸排気効率が低下してしまう問題があった。
【０００８】
この発明の目的は、複数のポンプ室のアンバランスによって吸排気効率の低下を来してしまうことのないエアーポンプを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、吸気口を有する吸気室と排気口を有する排気室とから構成される複数のポンプ室と、各ポンプ室に隣接してそれぞれ形成された複数のシリンダ室と、各シリンダ室の一部を区画するとともに往復移動可能に設けられた複数のダイアフラムと、各ダイアフラムを往復移動させる往復移動手段とを備え、各ダイアフラムがそれぞれ往動した際に外部の空気が各吸気口および各吸気室を介して各シリンダ室にそれぞれ吸気され、各ダイアフラムがそれぞれ復動した際に各シリンダ室の空気が各排気室および各排気口を介して外部へそれぞれ排気されるエアーポンプであって、
各ポンプ室の各吸気室同士をそれぞれ連通し、各排気室同士をそれぞれ連通したことを特徴とする。
【００１０】
【実施の形態】
以下、この発明に係るエアーポンプの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１ないし図３において、１０はエアポンプで、このエアポンプ１０は、本体ケース１１と、モータ１２と、一対のダイアフラム１３，１４と、モータ１２の回転によってダイアフラム１３，１４を往復移動させるクランク機構（往復移動手段）２０等とを備えている。なお、図３にはモータ１２やクランク機構２０などは省略してある。
【００１２】
本体ケース１１は、右側面（図２において）が開口された筺体状の第１ポンプケース３０と、モータ１２を挟み込んで挟持する一対の支持ケース４０，５０と、左側面が開口された筺体状の第２ポンプケース６０と、第１ポンプケース３０の開口にゴムパッキング１５を介して取り付ける閉塞板１６と、第２ポンプケース６０の開口にゴムパッキング１７を介して取り付ける閉塞板１８等とを備えている。
【００１３】
第１ポンプケース３０は、図４および図５に示すように、中央部に左右方向（図４において）に延びた区画壁３１によって第１ポンプ室Ｐ１を上下に排気室（第１排気室）３２と吸気室（第１吸気室）３３とに区画している。排気室３２の一側面には排気口（第１排気口）３２ａが形成され、吸気室３３の一側面には吸気口（第１吸気口）３３ａが形成されている。第１ポンプケース３０の側壁３４の左側（図４において）には右方（図５において）へ窪んだ凹部３５が形成され、凹部３５の壁（底壁）３５Ａの上部には多数の小孔からなる排気孔（第１排気孔）３５ｂが形成され、壁３５Ａの下部には多数の小孔からなる吸気孔（第１吸気孔）３５ｃとが形成されている。
【００１４】
排気孔３５ｂにはダイアフラム（第１ダイアフラム）１３の往復移動によって開閉する排気弁（第１排気弁）３６が取り付けられ、吸気孔３５ｃにはダイアフラム１３の往復移動によって閉開する吸気弁（第１吸気弁）３７が取り付けられている。また、第１ポンプケース３０の側壁３４の上部には排気連通孔３８が形成され、その側壁３４の下部には吸気連通孔３９が形成されている。
【００１５】
第２ポンプケース６０も第１ポンプケース２０と同じ構成なので詳細な説明は省略する。なお、図６において、６２は排気室（第２排気室）、６２ａは排気口（第２排気口）、６３は吸気室（第２吸気室）、６３ａは吸気口（第２吸気孔）、６５ｂは排気孔（第２排気孔）、６５ｃは吸気孔（第２吸気孔）、６６は排気弁（第２排気弁）、６７は吸気弁（第２吸気弁）、Ｐ２は第２ポンプ室である。
【００１６】
支持ケース４０は、図３に示すように上部壁４１と下部壁４２と右側壁部４３とを有し、右側壁部４３には円形の開口４４が形成されている。上部壁４１内には第１ポンプケース３０の排気連通孔３８に接続される連通孔４５が左右方向に貫通している。同様に、下部壁４２内には第１ポンプケース３０の吸気連通孔３９に接続される連通孔４６が左右方向に貫通している。
【００１７】
支持ケース４０の右側壁部４３の開口４４にはダイアフラム１３が配置され、このダイアフラム１３の周縁部が第１ポンプケース２０に固定されている。そして、このダイアフラム１３が第１ポンプケース３０の凹部３５の壁３５Ａとでシリンダ室（第１シリンダ室）４７（図６参照）が形成されている。
【００１８】
支持ケース５０も支持ケース４０と同様な構成となっており、上部壁５１内には第２ポンプケース６０の排気連通孔６８に接続される連通孔５５が形成され、下部壁５２内には第２ポンプケース６０の排気連通孔６９に接続される連通孔５６が形成されている。支持ケース５０の左壁部５３の開口５４にはダイアフラム１４が配置され、このダイアフラム１４の周縁部が第２ポンプケース６０に固定されている。そして、このダイアフラム１４と第２ポンプケース６０の凹部６５の壁６５Ａとでシリンダ室（第２シリンダ室）４８（図６参照）が形成されている。
【００１９】
また、図６に示すように支持ケース４０の連通孔４５，４６と支持ケース５０の連通孔５５，５６とが接続され、第１ポンプケース３０の排気室３２と第２ポンプケース６０の排気室６２とが連通し、第１ポンプケース３０の吸気室３３と第２ポンプケース６０の吸気室６３とが連通している。
【００２０】
クランク機構２０は、図７に示すように、モータ１２の駆動軸１２Ａに装着され偏心軸２１を有する大径の連結軸２２と、偏心軸２１にベアリング２３，２３を介して連結されたクランク軸２４，２５とを有している。クランク軸２４，２５の先端には円形の取付部２６，２７が形成され、この取付部２６，２７がダイアフラム１３，１４の中央部にネジＮ１により固定されている。
【００２１】
そして、モータ１２の駆動軸１２Ａの回転によって、クランク軸２４，２５は左右方向に移動してダイアフラム１３，１４を左右方向に往復移動させるようになっている。
【００２２】
また、図３において、１９は本体ケース１１の開口１１Ａ（図１参照）を閉塞する閉塞板であり、ネジＮ２により第１，第２ポンプケース３０，６０に固定するものである。Ｂはボルトであり、閉塞板１６と、ゴムパッキング１５と、第１ポンプケース３０と、一対の支持ケース４０，５０と、第２ポンプケース６０と、ゴムパッキング１７と、閉塞板１８とをこの順序で重ね合わせて、各部材１６，１５，３０，４０，５０，６０，１７，１８に設けた貫通孔１６Ｈ，１５Ｈ，３０Ｈ，４０Ｈ，５０Ｈ，６０Ｈ，１７Ｈ，１８Ｈに貫装させて各部材を締め付けて各部材１６，１５，３０，４０，５０，６０，１７，１８を互いに固定するものである。
［動　作］
次に、上記のように構成されるエアーポンプ１０の動作について説明する。
【００２３】
モータ１２の駆動により、ダイアフラム１３，１４が図６に示すように右方向に移動すると、第１ポンプケース３０の排気弁３６が破線で示すように開成し、第２ポンプケース６０の吸気弁６７が破線で示すように開成する。吸気弁６７の開成により、外気が吸気口６３ａから吸気室６３および吸気孔６５ｃを介してシリンダ室４８へ吸気される。また、この吸気の際、第２ポンプケース６０の吸気室６３と第１ポンプケース３０の吸気室３３とが連通していることにより、外気が第１ポンプケース３０の吸気口３３ａから吸気室３３および連通孔３９，４６，５６，６９を介して第２ポンプケース６０の吸気室６３に吸気され、さらにシリンダ室４８へ吸気される。
【００２４】
他方、排気弁３６の開成により、シリンダ室４７の空気が排気孔３５ｂおよび排気室３２を介して排気口３２ａから排気される。この排気の際、第１ポンプケース３０の排気室３２と第２ポンプケース６０の排気室６２とが連通していることにより、第１ポンプケース３０の排気室３２に排気された空気は連通孔３８，４５，５５，６８を介して第２ポンプケース６０の排気室６４に排気され、この排気室６４の空気が排気口６２ａから外部へ排気される。
【００２５】
同様に、ダイアフラム１３，１４が左方向に移動すると、第１ポンプケース３０の吸気弁３７が開成し、第２ポンプケース６０の排気弁６６が開成する。吸気弁３７の開成により、外気が吸気口３３ａから吸気室３３および吸気孔３５ｃを介してシリンダ室４７へ吸気される。また、この吸気の際、第１ポンプケース３０の吸気室３３と第２ポンプケース６０の吸気室６３とが連通していることにより、外気が第２ポンプケース６０の吸気口６３ａから吸気室６３および連通孔６９，５６，４６，３９を介して第１ポンプケース３０の吸気室３３に吸気され、さらにシリンダ室４７へ吸気される。
【００２６】
他方、排気弁６６の開成により、シリンダ室４８の空気が排気孔６５ｂおよび排気室６２を介して排気口６２ａから排気される。この排気の際、第２ポンプケース６０の排気室６２と第１ポンプケース３０の排気室３２とが連通していることにより、第２ポンプケース６０の排気室６２に排気された空気は連通孔６８，５５，４５，３８を介して第１ポンプケース３０の排気室３２に排気され、この排気室３２の空気が排気口３２ａから外部へ排気される。
【００２７】
このように、第１ポンプケース３０の吸気室３３と第２ポンプケース６０の吸気室６３とが連通しているので、両吸気室３３，６３にアンバランスが生じていても、ダイアフラム１３，１４の左右（図６において）のどちらの移動に対しても負荷は同一となり、ダイアフラム１３，１４の一方の移動のときのみ高負荷になってしまうことが防止される。このため、両吸気室３３，６３のアンバランスによって吸込効率が低下してしまうことが防止される。また、しかも２カ所から吸気することによりその負荷が軽減される。このため、吸込効率は向上することになる。
【００２８】
また、第１ポンプケース３０の排気室３２と第２ポンプケース６０の排気室６２とが連通しているので、両排気室３２，６２にアンバランスが生じていても、ダイアフラム１３，１４の左右方向の移動に対する負荷は同一となり、ダイアフラム１３，１４の一方の移動のときのみ高負荷になってしまうことが防止される。このため、両排気室３２，６２のアンバランスによって排気効率が低下してしまうことが防止される。また、しかも２カ所から排気することによりその負荷が軽減される。このため、排気効率は向上することになる。
【００２９】
すなわち、左右のポンプ室Ｐ１，Ｐ２のアンバランスによって吸排気効率が低下してしまうことが防止されるとともに、吸排気効率を向上させることができる。また、２カ所から排気することにより排気音が軽減される。
【００３０】
また、第１ポンプケース３０の排気室３２と第２ポンプケース６０の排気室６２とを支持ケース４０，５０の上部壁４１，５１内に設けた連通孔４５，５５で連通し、第１ポンプケース３０の吸気室３３と第２ポンプケース６０の吸気室６３とを支持ケース４０，５０の下部壁４２，５２内に設けた連通孔４６，５６で連通したものであるから、吸気室３３と吸気室６３、排気室３２と排気室６２を連通するパイプなどを設ける必要がなく、このため部品点数を削減することができる。
【００３１】
上記実施形態では、左右に一対のポンプ室Ｐ１，Ｐ２を配置したエアーポンプ１０について説明したが、必ずしも左右にポンプ室Ｐ１，Ｐ２を配置したものに限らない。例えばポンプ室Ｐ１，Ｐ２を並設してもよい。また、ポンプ室が３つ以上あってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、複数のポンプ室のアンバランスによって吸排気効率が低下してしまうことを防止することができ、しかもその吸排気効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るエアーポンプの本体ケースを示した斜視図である。
【図２】図１のエアーポンプの構成を示した斜視図である。
【図３】この発明に係るエアーポンプの構成を示した分解斜視図である。
【図４】本体ケースの第１ポンプケースを示した正面図である。
【図５】第１ポンプケースを示した断面図である。
【図６】エアーポンプの構成を概念的に示した説明図である。
【図７】クランク機構を示した説明図である。
【符号の説明】
１０　　　　　　　　　　エアポンプ
１３　　　　　　　　　　ダイアフラム（第１ダイアフラム）
１４　　　　　　　　　　ダイアフラム（第２ダイアフラム）
２０　　　　　　　　　　クランク機構（往復移動手段）
３２　　　　　　　　　　排気室（第１排気室）
３２ａ　　　　　　　　排気口（第１排気口）
３３　　　　　　　　　　吸気室（第１吸気室）
３３ａ　　　　　　　　吸気口（第１吸気口）
４７　　　　　　　　　　シリンダ室（第１シリンダ室）
４８　　　　　シリンダ室（第２シリンダ室）
６２　　　　　　　　　　排気室（第２排気室）
６２ａ　　　　　　　　排気口（第２排気口）
６３　　　　　　　　　　吸気室（第２吸気室）
６３ａ　　　　　　　　吸気口（第２吸気口）
Ｐ１　　　　　　　　　　ポンプ室（第１ポンプ室）
Ｐ２　　　　　　　　　　ポンプ室（第２ポンプ室）

Claims

吸気口を有する吸気室と排気口を有する排気室とから構成される複数のポンプ室と、各ポンプ室に隣接してそれぞれ形成された複数のシリンダ室と、各シリンダ室の一部を区画するとともに往復移動可能に設けられた複数のダイアフラムと、各ダイアフラムを往復移動させる往復移動手段とを備え、各ダイアフラムがそれぞれ往動した際に外部の空気が各吸気口および各吸気室を介して各シリンダ室にそれぞれ吸気され、各ダイアフラムがそれぞれ復動した際に各シリンダ室の空気が各排気室および各排気口を介して外部へそれぞれ排気されるエアーポンプであって、
各ポンプ室の各吸気室同士をそれぞれ連通し、各排気室同士をそれぞれ連通したことを特徴とするエアーポンプ。
ケース本体内の一端側に並設されるとともに第１吸気口を有する第１吸気室と第１排気口を有する第１排気室とから構成される第１ポンプ室と、前記ケース本体内の他端側に並設されるとともに第２吸気口を有する第２吸気室と第２排気口を有する第２排気室とから構成される第２ポンプ室と、第１ポンプ室に隣接して第１シリンダ室を区画形成するとともに往復移動可能な第１ダイアフラムと、第２ポンプ室に隣接して第２シリンダ室を区画形成するとともに往復移動可能な第２ダイアフラムと、第１シリンダ室と第１吸気室とを連通する第１吸気孔と、第１シリンダ室と第１排気室とを連通する第１排気孔と、第１ダイアフラムの往動の際に第１吸気孔を開成し第１ダイアフラムの復動の際に第１吸気孔を閉成する第１吸気弁と、第１ダイアフラムの往動の際に第１排気孔を閉成し第１ダイアフラムの復動の際に第１排気孔を開成する第１排気弁と、第２シリンダ室と第２吸気室とを連通する第２吸気孔と、第２シリンダ室と第２排気室とを連通する第２排気孔と、第２ダイアフラムの往動の際に第２吸気孔を開成し第２ダイアフラムの復動の際に第２吸気孔を閉成する第２吸気弁と、第２ダイアフラムの往動の際に第２排気孔を閉成し第２ダイアフラムの復動の際に第２排気孔を開成する第２排気弁と、第１ダイアフラムと第２ダイアフラムの間に設けられ且つ第１，第２ダイアフラムを往復移動させる往復移動手段とを備えたエアーポンプであって、
第１吸気室と第２吸気室とを本体ケース内で連通させ、
第１排気室と第２排気室とを本体ケース内で連通させたことを特徴とするエアーポンプ。