【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脈動の少ないコンパクトなエアポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアポンプ例えば、電磁振動型ダイヤフラム式のエアポンプは、圧縮方式が潤滑を必要とするような金属面の摩擦が生じない柔軟なダイヤフラムを使用しているのでオイルレス構造として優れており、油分を含まない清浄な空気圧を吐出する機能を有している（特許文献１参照）。
【０００３】
近年、省エネルギと環境対策の両面から燃料電池、中でも固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）は、出力密度が高く小型化が可能であり、他のタイプの燃料電池より低温で作動するために起動・停止が容易である等の特性を有することから自動車用や家庭用の電源として注目されている。この固体高分子形燃料電池は、燃料極と空気極が高分子膜を挟むサンドイッチ構造とされ、燃料極に水素を、空気極に空気（酸素）を供給し、高分子膜中をプロトン（Ｈ＋）が移動して空気極の酸素と反応する際に水と起電力と熱を発生する。
【０００４】
そこで、上記燃料電池に空気を供給する過給器として高効率の電磁振動型ダイヤフラム式エアポンプの採用が考えられる。前記燃料電池に電磁振動型ダイヤフラム式エアポンプを使用する場合、エアポンプは、燃料電池が発電した電力で運転されるため高効率が先ず要求されるが、同時に燃料電池セル内で安定な化学反応を得るために低脈流であることも要求される。
【０００５】
ところが、電磁振動型ダイヤフラム式エアポンプは、基本的に間欠的にしかエアを圧送できないために脈流が許容されない用途については図６に示すようにポンプ本体４１の外部に脈流を除去するためのサージタンク４２を設け、左右のポンプ室４１ａから夫々空気通路４３を通して間欠圧縮空気を導入し、脈流を低減させて吐出口４４から吐出する構造としている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６０−１４７５８２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ポンプ本体４１の外部にサージタンク４２を設けた構造では、ポンプ本体４１のみの大きさに比して大きな占有空間を要し、機器組込用としては極めて空間利用率の低いものとなる。機器の大型化を避けるために外部設置型のエアポンプとすると、ポンプ本体４１を覆うケース４５及び清浄な空気圧を供給するための高性能のエアフィルタ４６を必要とし、更に大型化してポンプ本体４１のみの場合に比して２倍強となると共にコストが高くなる等の問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、脈動の少ないコンパクトなエアポンプを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明では、左右のポンプ室から交互に圧縮空気を吐出する電磁振動型ダイヤフラム式のエアポンプ本体と、前記エアポンプ本体を気密に収納する筐体とから成り、前記筐体は、前記左右のポンプ室から吐出された圧縮空気を貯溜する左右の空気室と、前記各ポンプ室に空気を導入する空気吸入口と、前記左右の空気室を連通してこれらの空気室からの圧縮空気を整流し一体化する整流通路と、前記整流通路の中央に設けられ前記整流した圧縮空気を吐出する吐出口とを有することを特徴とする。
【００１０】
筐体に気密に収納されているポンプ本体は、前記筐体の空気吸入口から空気を吸入し左右のポンプ室から交互に圧縮空気を左右の空気室に吐出する。左右の空気室内の間欠圧縮空気は、整流通路に入り込み、当該整流通路において整流され、一体化される。左右の空気室から間欠圧縮空気が整流通路に集まってくるときに整流作用が行われ、吐出口が整流通路の中央に設けられていることで左右の空気室から整流通路に供給された位相が反対の脈動が平均化される。これにより、筐体の吐出口から吐出される圧縮空気の脈動が大幅に低減される。また、筐体のコンパクト化が図られ、燃料電池等への組込が可能となる。
【００１１】
請求項２の発明では、前記ポンプ本体の左右のポンプ室の吐出口は、前記整流通路と反対側に開口されていることを特徴する。
ポンプ本体の左右のポンプ室から整流通路と反対側に向けて交互に吐出された間欠圧縮空気は、これら空気室内に貯溜され、整流通路に移動する間に脈動が低減されて整流通路における整流作用が更に向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。
図１は、本発明に係るエアポンプの第１実施形態を示す断面図、図２は、図１に示すエアポンプの矢線ＩＩ―ＩＩに沿う断面図、図３は、図１に示すエアポンプの矢線ＩＩＩ―ＩＩＩに沿う断面図である。図１及び図２に示すようにエアポンプ１は、電磁振動型ダイヤフラム式のエアポンプで、筐体２と、この筐体２に気密に収納されるエアポンプ本体３から成り、筐体２は、上方に開口する箱体５と、箱体５の開口端に着脱可能に装着されて密閉する蓋体６から成る。
【００１３】
図１及び図２に示すようにポンプ本体３は、左右対称形状をなし、ハウジング１１は、ハウジング本体１２と、このハウジング本体１２の側壁１２ａに装着され、当該側壁１２ａよりも小さいポンプ室ハウジング１３から成る。ポンプ本体３は、図３に示すようにハウジング本体１１内に対向したＥ型鉄心を有する電磁石１５の間に２個の永久磁石１６を有する振動子１７が配置され、この振動子１７の左右両端は、夫々周縁部が両側壁１２ａと左右のポンプ室ハウジング１３との間に気密に固定された円板状の合成ゴム製のダイヤフラム１８、１８の中央部に固定支持されている。
【００１４】
ポンプ室ハウジング１３にはダイヤフラム１８の外側にポンプ室２１、吸入通路２２、吐出通路２３が設けられている。吸入通路２２は、一端がポンプ室２１に連通し、他端がダイヤフラム１８の内側即ち、ハウジング本体１２の内部に連通している。吐出通路２３は、一端がポンプ室２１に連通し、他端がポンプ室ハウジング１３の後側に開口されている。ポンプ室２１と吸入通路２２、吐出通路２３とを連通する吸入口、吐出口に吸気弁２４、吐出弁２５が設けられている。また、ハウジング本体１２の上面１２ｅの所定位置例えば、略中央に空気吸入口１２ｆが開口されており（図１、図２）、ハウジング本体１２の内部に空気（大気）を導入して吸入通路２２からポンプ室２１に供給する。
【００１５】
箱体５は、前壁５ａの上部中央位置に穿設された孔５ｂに吐出口としてのニップル３１が装着されており（図１）、開口端の内側四隅に蓋体６を取り付けるためのボス５ｃが設けられ（図２）、底壁５ｄの四隅に防振用のゴム脚３２が固定されている。ポンプ本体３は、ハウジング本体１２の上面が蓋体６の裏面に密着固定されて箱体５に収納される。蓋体６は、箱体５の開口部に装着されて四隅をボス５ｃにねじ止めされて気密に固定される。蓋体６にはポンプ本体３のハウジング本体１２の空気吸入口１２ｆと連通する空気吸入口６ａが設けられ、ハウジング本体１２内に空気（大気）を導入可能とされている。箱体５及び蓋体６は、例えば、アルミダイキャスト、樹脂部材等で形成されている。尚、箱体５及び蓋体６は、ポンプ本体３の放熱性を考慮するとアルミダイキャスト製が好ましい。
【００１６】
図１乃至図３に示すようにポンプ本体３は、筐体２に収納された状態においてハウジング本体１２の後面１２ｂ、下面１２ｃ、ポンプ室ハウジング１３の側面１３ａと、箱体５の底壁５ｄ、後壁５ｅ、側壁５ｆの各内面との間が相互に干渉しない程度の狭い隙間とされており、前面１２ｄと前壁５ａの内面との間に整流通路２７が形成されている。この整流通路２７は、狭い通路とされ、当該整流通路２７内に流れ込む圧縮空気に抵抗を付与することで整流効果を得るようになっている。
【００１７】
ハウジング本体１２の左右の側壁１２ａと左右のポンプ室ハウジング１３の周縁部と箱体５の内面との間に広い空気室２８、２８が形成され、整流通路２７に連通されている。そして、ポンプ室２１の吐出通路２３の吐出口２３ａは、整流通路２７と反対側即ち、箱体５の後壁５ｅの内面に向かって且つ離隔して開口している。整流通路２７の幅（前面１２ｄと前壁５ａの内面との間隔）、及び当該整流通路２７の吐出口としてのニップル３１の内径は、ポンプ室２１から吐出される圧縮空気量、空気室２８の大きさ、ニップル３１から吐出される圧縮空気圧の目標とする脈動幅等を考慮して最適な値に設定される。
【００１８】
以下に作用を説明する。
図３において、ポンプ本体３の電磁石１５に交流電源を通電すると、周波数に応じた交番磁界が電磁石１５のＥ型鉄心の振動子１７側端面に発生する。この発生した交番磁界と永久磁石１６の固定磁界とにより吸引力／反発力がＥ型鉄心と振動子１７との間に発生し、振動子１７が軸方向（左右方向）振動運動を開始する。振動子１７の両端はダイヤフラム１８に固定されているため、このダイヤフラム１８に閉じられたポンプ室２１の容積が拡大・縮小を繰り返す。そして、吸気弁２４と吐出弁２５の逆止作用によりポンプ作用がなされ、蓋体６の空気吸入口６ａからハウジング本体１２内に大気が導入され、吸入通路２２を通してポンプ室２１に供給されて圧縮され、吐出口２３ａから後壁５ｅに向けて空気室２８に吐出される。
【００１９】
ポンプ本体３は、その動作原理上左右のポンプ室２１、２１から交互に間欠的に圧縮空気が空気室２８、２８に吐出される。左右のポンプ室２１、２１から左右の空気室２８、２８に後壁５ｅに向けて交互に吐出された間欠圧縮空気は、後壁５ｅ内面で反射されて空気室２８内に貯溜され、前壁５ａ側に向かって脈動波となり整流通路２７に入り込み、当該整流通路２７において一体化される。左右の空気室２８、２８の間欠圧縮空気は、整流通路２７が幅狭い通路とされていることで整流通路２７に集まってくるときに抵抗を受けて整流作用が行われて整流され、更にニップル３１が整流通路２７の中央に設けられていることで位相が反対の脈動が平均化されて吐出される。これにより、ニップル３１から吐出される圧縮空気の脈動が大幅に低減される。
【００２０】
図７乃至図９にニップル３１から吐出される圧縮空気の脈動波形の一例を示す。図７乃至図９において横軸（Ｘ軸）が時間を、縦軸（Ｙ軸）が圧力を表し、圧力の電気信号の関係上１Ｖがゲージ圧０（大気圧）になり、その１目盛上（２００ｍＶ）が目標圧力Ｐを示している。また、波形を見やすくするために図７乃至図９の時間軸の幅を変えてあり、図７は、５０ｍ秒／目盛、図８は、１０ｍ秒／目盛、図９は、５ｍ秒／目盛となっている。
【００２１】
そして、図７は、本願発明のエアポンプ１のニップル３１から吐出される圧縮空気の脈動波形を表しており、脈動波形の幅が±５％以下と大幅に軽減されていることが見て取れる。図８は、ニップル３１を整流通路２７の中央から左右何れかに偏位させた場合、具体的には図３に２点鎖線で示す位置にニップル３１’を設けた場合における当該ニップル３１’から吐出される圧縮空気の脈動波形を表している。この場合脈動幅が±１５％程度と大きくなる。また、図９は、図６に示す従来の電磁振動型ダイヤフラム式エアポンプにおいてサージタンク４２を外した場合における吐出圧縮空気の脈動波形を示し、脈動幅が±４０％である。従って、本願発明のエアポンプ１は、圧縮空気の脈動が極めて小さく且つコンパクトに構成することができ、エアポンプ本体３の約１．３倍程度の大きさとすることが可能であり、燃料電池のケース内に過給器として組み込むことが可能となる。
【００２２】
また、ポンプ本体３のケーシング本体１２の空気吸入口１２ｆから導入されて左右のポンプ室２１に供給される空気により電磁石１５、振動子１７等を冷却することが可能であり、従って、冷却したい部材の上方位置に空気吸入口１２ｆ、６ａを設けることで、これらの部材を効果的に冷却することができる。
図４は本発明のエアポンプ１の第２実施形態を示し、図５は、図４の矢線Ｖ−Ｖに沿う断面図である。尚、図１と同一部材には同一符号を付してある。図４及び図５においてエアポンプ１は、蓋体６の空気吸入口６ａの上部にダクト３４を設けて吸気音を低減させると共に、箱体５の底壁５ｄの内面に突起５ｈを左右方向（長手方向）に間隔を存して複数例えば、２個設けてハウジング本体１２の下面１２ｃに当接させて支持し、ポンプ本体３と筐体２との共振を防止するようにしたものである。また、箱体５の前壁５ａにニップル３１を一体に形成して部品点数の低減を図っている。尚、ダクト３４内にエアフィルタを収納して吸入空気を浄化するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の本発明によれば、ポンプ本体の左右のポンプ室から左右のポンプ室に交互に吐出された圧縮空気が整流通路において整流され、一体化されることで、筐体の吐出口から吐出される圧縮空気の脈動が大幅に低減される。また、構造が簡単で配管用のチューブや組付工数が不要となり、コストの低減が図られると共に、筐体のコンパクト化が図られ、燃料電池等への組込が可能となる。
【００２４】
請求項２の発明では、ポンプ本体の左右のポンプ室から整流通路と反対側に向けて交互に吐出された間欠圧縮空気は、これら空気室内を整流通路側に移動する間に脈動が低減されて整流通路に入り込むことで、整流通路における整流作用が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエアポンプの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示すエアポンプの矢線ＩＩ―ＩＩに沿う断面図である。
【図３】図１に示すエアポンプの矢線ＩＩＩ―ＩＩＩに沿う断面図である。
【図４】本発明に係るエアポンプの第２実施形態を示す断面図である。
【図５】図４に示すエアポンプの矢線Ｖ−Ｖに沿う断面図である。
【図６】従来のエアポンプの構成図である。
【図７】図１に示すエアポンプの吐出圧縮空気の脈動特性を示す図である。
【図８】図１に示すエアポンプにおいて吐出用のニップルの取付位置をずらした場合における吐出圧縮空気の脈動特性を示す図である。
【図９】図６に示すエアポンプにおいてサージタンクを取り除いた場合の吐出圧縮空気の脈動特性を示す図である。
【符号の説明】
１ エアポンプ
２ 筐体
３ エアポンプ本体（電磁振動型フラム式エアポンプ）
５ 箱体
６ 蓋体
１１ ハウジング
１２ ハウジング本体
１３ ポンプ室ハウジング
２１ ポンプ室
２２ 吸入通路
２３ 吐出通路
２７ 整流通路
２８ 空気室
３１ ニップル（吐出口）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a compact air pump with less pulsation.
[0002]
[Prior art]
Air pump For example, an electromagnetic vibration type diaphragm type air pump uses a flexible diaphragm that does not generate friction on a metal surface such that the compression method requires lubrication, so it is excellent as an oilless structure and does not contain oil. It has a function of discharging clean air pressure (see Patent Document 1).
[0003]
In recent years, fuel cells, especially polymer electrolyte fuel cells (PEFCs), have high output density and can be miniaturized, and start up because they operate at lower temperatures than other types of fuel cells from both aspects of energy saving and environmental measures.・ Because it has characteristics such as easy stopping, it has attracted attention as a power source for automobiles and homes. This polymer electrolyte fuel cell has a sandwich structure in which a fuel electrode and an air electrode sandwich a polymer membrane. Hydrogen is supplied to the fuel electrode, air (oxygen) is supplied to the air electrode, and protons (H + ) Generates water, electromotive force and heat when it moves and reacts with oxygen in the cathode.
[0004]
Therefore, it is conceivable to employ a highly efficient electromagnetic vibration type diaphragm air pump as a supercharger for supplying air to the fuel cell. When an electromagnetic vibration type diaphragm air pump is used for the fuel cell, the air pump is required to have high efficiency because the air pump is operated by the power generated by the fuel cell, but at the same time, obtains a stable chemical reaction in the fuel cell. Therefore, a low pulsating flow is also required.
[0005]
However, the electromagnetic vibration type diaphragm type air pump is basically used only for intermittently supplying air, and for applications where a pulsating flow is not allowed, as shown in FIG. A surge tank 42 is provided, and intermittent compressed air is introduced from the left and right pump chambers 41 a through the air passages 43, respectively, to reduce the pulsating flow and discharge from the discharge port 44.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-60-147852
[Problems to be solved by the invention]
However, in the structure in which the surge tank 42 is provided outside the pump main body 41, a large occupied space is required as compared with the size of the pump main body 41 alone, and the space utilization rate for assembling the device is extremely low. . If an air pump of an external installation type is used to avoid an increase in the size of the device, a case 45 that covers the pump body 41 and a high-performance air filter 46 for supplying clean air pressure are required. There are problems that the cost is more than twice and the cost is higher than in the case of
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a compact air pump with less pulsation.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes an electromagnetic vibration type diaphragm type air pump main body that alternately discharges compressed air from left and right pump chambers, and a housing that hermetically stores the air pump main body, The casing communicates the left and right air chambers with the left and right air chambers for storing compressed air discharged from the left and right pump chambers, the air suction ports for introducing air into the pump chambers, and the left and right air chambers. A rectification passage for rectifying and integrating the compressed air from the air chamber, and a discharge port provided at the center of the rectification passage for discharging the rectified compressed air.
[0010]
A pump body housed in a housing airtightly sucks air from an air suction port of the housing and alternately discharges compressed air from the left and right pump chambers to the left and right air chambers. The intermittent compressed air in the left and right air chambers enters the straightening passage, is straightened in the straightening passage, and is integrated. Rectification is performed when the intermittent compressed air from the left and right air chambers gathers in the rectification passage, and the discharge port is provided in the center of the rectification passage, so that the phase supplied from the left and right air chambers to the rectification passage is changed. Opposite pulsations are averaged. Thereby, the pulsation of the compressed air discharged from the discharge port of the housing is significantly reduced. Further, the size of the housing is reduced, and the housing can be incorporated into a fuel cell or the like.
[0011]
The invention according to claim 2 is characterized in that the discharge ports of the left and right pump chambers of the pump body are opened on the opposite side to the rectifying passage.
Intermittent compressed air discharged alternately from the left and right pump chambers of the pump body toward the opposite side to the rectifying passage is stored in these air chambers, and pulsation is reduced while moving to the rectifying passage, so that rectifying action in the rectifying passage is performed. Is further improved.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the air pump according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the air pump shown in FIG. 1, taken along line II-II, and FIG. 3 is an arrow of the air pump shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III. As shown in FIGS. 1 and 2, the air pump 1 is an electromagnetic vibration type diaphragm type air pump, and includes a housing 2 and an air pump body 3 which is housed in the housing 2 in an airtight manner. It comprises a box 5 that opens, and a lid 6 that is detachably attached to the open end of the box 5 and hermetically seals.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the pump body 3 has a symmetrical shape, and a housing 11 is mounted on a housing body 12 and a side wall 12a of the housing body 12, and a pump chamber housing 13 smaller than the side wall 12a. Consists of In the pump body 3, as shown in FIG. 3, a vibrator 17 having two permanent magnets 16 is disposed between opposing electromagnets 15 having an E-shaped iron core in a housing body 11. Are fixedly supported at the center of disk-shaped synthetic rubber diaphragms 18, 18 whose peripheral edges are air-tightly fixed between the side walls 12a and the left and right pump chamber housings 13, respectively.
[0014]
In the pump chamber housing 13, a pump chamber 21, a suction passage 22, and a discharge passage 23 are provided outside the diaphragm 18. The suction passage 22 has one end communicating with the pump chamber 21 and the other end communicating with the inside of the diaphragm 18, that is, the inside of the housing body 12. The discharge passage 23 has one end communicating with the pump chamber 21 and the other end opened to the rear of the pump chamber housing 13. An intake valve 24 and a discharge valve 25 are provided at a suction port and a discharge port that communicate the pump chamber 21 with the suction passage 22 and the discharge passage 23. An air inlet 12f is opened at a predetermined position, for example, substantially at the center of the upper surface 12e of the housing main body 12 (FIGS. 1 and 2). From the pump chamber 21.
[0015]
The box body 5 has a nipple 31 as a discharge port mounted in a hole 5b formed in the upper center position of the front wall 5a (FIG. 1), and bosses for attaching the lid body 6 to four inner corners of the opening end. 5c are provided (FIG. 2), and rubber feet 32 for vibration isolation are fixed to four corners of the bottom wall 5d. The pump body 3 is housed in the box body 5 with the upper surface of the housing body 12 being tightly fixed to the back surface of the lid 6. The lid 6 is attached to the opening of the box 5 and is screwed at four corners to the boss 5c to be airtightly fixed. The lid 6 is provided with an air suction port 6a that communicates with the air suction port 12f of the housing body 12 of the pump body 3 so that air (atmosphere) can be introduced into the housing body 12. The box 5 and the lid 6 are formed of, for example, an aluminum die-cast, a resin member, or the like. The box 5 and the lid 6 are preferably made of aluminum die-casting in consideration of the heat radiation of the pump body 3.
[0016]
As shown in FIGS. 1 to 3, when the pump body 3 is housed in the housing 2, the rear surface 12 b and the lower surface 12 c of the housing body 12, the side surface 13 a of the pump chamber housing 13, the bottom wall 5 d of the box body 5, The clearance between the inner surface of the rear wall 5e and the inner surface of the side wall 5f is small enough not to interfere with each other, and a rectifying passage 27 is formed between the front surface 12d and the inner surface of the front wall 5a. The rectifying passage 27 is a narrow passage, and a rectifying effect is obtained by applying resistance to the compressed air flowing into the rectifying passage 27.
[0017]
Wide air chambers 28 are formed between the left and right side walls 12 a of the housing body 12, the peripheral portions of the left and right pump chamber housings 13, and the inner surface of the box 5, and communicate with the rectifying passage 27. The discharge port 23a of the discharge passage 23 of the pump chamber 21 opens on the opposite side to the rectifying passage 27, that is, toward the inner surface of the rear wall 5e of the box body 5 and separated therefrom. The width of the rectification passage 27 (the distance between the front surface 12d and the inner surface of the front wall 5a) and the inner diameter of the nipple 31 serving as the discharge port of the rectification passage 27 are determined by the amount of compressed air discharged from the pump chamber 21 and the air chamber 28. The optimal value is set in consideration of the size, the target pulsation width of the compressed air pressure discharged from the nipple 31, and the like.
[0018]
The operation will be described below.
3, when an AC power supply is applied to the electromagnet 15 of the pump body 3, an alternating magnetic field corresponding to the frequency is generated on the end face of the E-shaped iron core of the electromagnet 15 on the vibrator 17 side. Due to the generated alternating magnetic field and the fixed magnetic field of the permanent magnet 16, an attractive force / repulsive force is generated between the E-shaped iron core and the vibrator 17, and the vibrator 17 starts an axial (left-right) vibration motion. Since both ends of the vibrator 17 are fixed to the diaphragm 18, the volume of the pump chamber 21 closed by the diaphragm 18 repeats expansion and contraction. Then, a pump action is performed by the check action of the intake valve 24 and the discharge valve 25, the atmosphere is introduced into the housing main body 12 from the air suction port 6 a of the lid 6, and supplied to the pump chamber 21 through the suction passage 22 and compressed. Then, the air is discharged from the discharge port 23a toward the rear wall 5e into the air chamber 28.
[0019]
In the pump body 3, compressed air is alternately and intermittently discharged from the left and right pump chambers 21, 21 into the air chambers 28, 28 due to its operation principle. The intermittent compressed air discharged alternately from the left and right pump chambers 21, 21 to the left and right air chambers 28, 28 toward the rear wall 5e is reflected on the inner surface of the rear wall 5e and is stored in the air chamber 28, A pulsating wave is formed toward the 5a side, enters the rectification passage 27, and is integrated in the rectification passage 27. The intermittent compressed air in the left and right air chambers 28, 28 is rectified by receiving resistance when the rectifying passage 27 gathers in the rectifying passage 27 because the rectifying passage 27 is formed as a narrow passage. The pulsation having the opposite phase is averaged and discharged by the provision of 31 in the center of the rectifying passage 27. Thereby, the pulsation of the compressed air discharged from the nipple 31 is significantly reduced.
[0020]
7 to 9 show examples of the pulsation waveform of the compressed air discharged from the nipple 31. FIG. 7 to 9, the horizontal axis (X-axis) represents time, and the vertical axis (Y-axis) represents pressure, and 1V is 0 gauge pressure (atmospheric pressure) due to the electric signal of the pressure. (200 mV) indicates the target pressure P. The width of the time axis in FIGS. 7 to 9 is changed to make it easier to see the waveform. FIG. 7 shows 50 ms / scale, FIG. 8 shows 10 ms / scale, and FIG. 9 shows 5 ms / scale. Has become.
[0021]
FIG. 7 shows the pulsation waveform of the compressed air discharged from the nipple 31 of the air pump 1 of the present invention, and it can be seen that the width of the pulsation waveform is significantly reduced to ± 5% or less. FIG. 8 shows a case where the nipple 31 is displaced to the right or left from the center of the flow regulating passage 27, specifically, from the nipple 31 ′ when the nipple 31 ′ is provided at a position indicated by a two-dot chain line in FIG. 7 shows a pulsation waveform of the compressed air to be discharged. In this case, the pulsation width becomes as large as about ± 15%. FIG. 9 shows a pulsation waveform of the discharge compressed air when the surge tank 42 is removed in the conventional electromagnetic vibration type diaphragm air pump shown in FIG. 6, and the pulsation width is ± 40%. Accordingly, the air pump 1 according to the present invention can be configured to have a very small and compact pulsation of the compressed air, and can be about 1.3 times as large as the air pump body 3. Can be incorporated as a supercharger.
[0022]
In addition, it is possible to cool the electromagnet 15, the vibrator 17 and the like by the air introduced from the air suction port 12f of the casing main body 12 of the pump main body 3 and supplied to the left and right pump chambers 21. By providing the air intake ports 12f and 6a above the above, these members can be effectively cooled.
FIG. 4 shows a second embodiment of the air pump 1 of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. The same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. 4 and 5, the air pump 1 has a duct 34 provided above the air intake port 6a of the lid 6 to reduce the intake noise, and a protrusion 5h is formed on the inner surface of the bottom wall 5d of the box 5 in the left-right direction (longitudinally). (In the direction), two or more, for example, two are provided and supported by being brought into contact with the lower surface 12c of the housing main body 12 to prevent resonance between the pump main body 3 and the housing 2. Further, the nipple 31 is formed integrally with the front wall 5a of the box body 5 to reduce the number of parts. Note that an air filter may be housed in the duct 34 to purify the intake air.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the compressed air alternately discharged from the left and right pump chambers of the pump body to the left and right pump chambers is rectified and integrated in the rectification passage, thereby providing a housing. The pulsation of the compressed air discharged from the discharge port of the body is greatly reduced. In addition, the structure is simple, and a tube for piping and a man-hour for assembling are not required, so that the cost can be reduced, the housing can be made compact, and it can be incorporated into a fuel cell or the like.
[0024]
According to the second aspect of the invention, the intermittent compressed air alternately discharged from the left and right pump chambers of the pump body toward the side opposite to the rectifying passage has reduced pulsation while moving to the rectifying passage side in these air chambers. By entering the rectification passage, the rectification action in the rectification passage is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an air pump according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the air pump shown in FIG. 1, taken along the line II-II.
FIG. 3 is a sectional view of the air pump shown in FIG. 1, taken along the line III-III.
FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the air pump according to the present invention.
5 is a sectional view of the air pump shown in FIG. 4, taken along the line VV.
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional air pump.
FIG. 7 is a diagram showing pulsation characteristics of discharge compressed air of the air pump shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a diagram showing the pulsation characteristics of the discharge compressed air when the mounting position of the discharge nipple is shifted in the air pump shown in FIG. 1;
FIG. 9 is a diagram showing pulsation characteristics of discharge compressed air when the surge tank is removed from the air pump shown in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
1 air pump 2 housing 3 air pump body (electromagnetic vibration type flam type air pump)
5 Box 6 Lid 11 Housing 12 Housing main body 13 Pump chamber housing 21 Pump chamber 22 Suction passage 23 Discharge passage 27 Rectification passage 28 Air chamber 31 Nipple (discharge port)
