JP3668699B2 - エアマイクロポンプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医療機器等に使用される小型のエアマイクロポンプに関する。特に、消音効果の優れたエアマイクロポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気を供給するエアポンプとして自動血圧計，内視鏡等の加圧に用いるものや、病室などにおける呼吸補助具としての空気を供給するもの等または理科科学機器類の撹拌用に使用するもの等多くの分野に使用されている。小型エアポンプとして電磁ポンプや電動モータを駆動源に使用するものが多く利用されている。例えば、電動モータや交流電流による電磁石によってロッドの往復運動によりダイヤフラムにより吸気弁と排気弁を動作させて排気弁から排気されるエアを吐出口から連続的にエアを供給するものが知られている。
特に、電動モータを使用して円板状のダイヤフラムを往復動させて吸気弁・排気弁を動作させるエアポンプにおいてはダイヤフラムの動作音が機器外部に漏れていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のものは駆動部分の回転またはロッドの往復によるダイヤフラムや弁の騒音が発生し、狭い室内での使用では五月蠅かった。このように騒音の発生の多いエアポンプにおいて、動作音の外部に漏れる問題点があった。
この発明は、騒音の発生の少ないエアポンプを提供するものである。
この発明の課題は、ダイヤフラムの前後の空気の通過する空気室を改良して消音に優れた効果を発揮するエアマイクロポンプを提供することである。
この発明の課題は、簡易な構成で、ダイヤフラムの大きさを変更させることなく、筐体を小さく小型にできるエアマイクロポンプを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を達成するために、この発明に係るエアマイクロポンプは、電動モータを配設し、この電動モータの回転軸を中枠の仕切りを貫通して突設し、この回転軸の先端に偏心カムを固着し、この偏心カムにより中枠内の空洞に配設した吸気・排気弁を備えたダイヤフラムを作動して連続的に空気を送り込むエアポンプにおいて、前記電動モータの前記仕切りの軸受ホルダに合成樹脂消音部材を配置し、この電動モータの回転軸に固着した偏心カムにダイヤフラムのロッドを連結して前記中枠の空洞内に配置し、少なくとも１個の吸気管を備え、前記空洞側に多数の通気口を備えるととともに内部にフィルタ部材を内蔵し前記吸気管に接続したフィルタ室を配置し、前記中枠の空洞と吸気部屋とを連通する吸気口を備え、この吸気部屋に隣接して吐出部屋を配置し、この両部屋は吸気弁を有する吸気孔、排気弁を有する排気孔によって連通し、この吐出部屋を吸気部屋より大きめに形成し、この吐出部屋と吐出口を配設した緩衝室との境界に複数のスリット溝を穿った隔壁を配置して構成してなり、前記フィルタ室の吸気管より吸気し、このフィルタ室でろ過された空気を前記中枠の空洞を経てダイヤフラムの動作に関連して作動する吸気弁および排気弁により吸気口、吐出部屋、隔壁のスリット溝を通過して緩衝室の吐出口から空気を連続的に吐出するエアマイクロポンプの構成である。
【０００６】
更に、前記課題は、前記フィルタ室の吸気管の先端の吸気口が小さなオリフスになっており、この吸気管に接続する管が弾力性の可撓性管から形成されている構成及び、前記吸気管から吸入した空気が多孔性物質等を内蔵した大きなフィルタ室を経由して中枠の空洞内に放出される構成によって達成できる。
【０００７】
その他、前記課題は、前記電動モータの回転軸の軸受ホルダと中枠のシャフトとの間の隙間に弾性を備えた物質を使用して回転軸からの振動音の漏れを防止した構成、吸気管から吐出口までの空気の通過経路の場所を狭所と、広所とを交互に配置してダイヤフラム等で発生する動作音が消音され、装置全体の騒音の少ないことを吐出する構成で達成できる。
【０００８】
この発明のエアマイクロポンプは、電動モータによってダイヤフラムのロッドを往復動させるから、動作音が小さい。しかも、ダイヤフラムの吸気室を囲って、隣接する吐出室によって吸音され、更に隔壁のスリット溝を通過して緩衝室を経て吐出口から排気されるので消音効果に優れている。しかも、緩衝室ないにフェルトなどの消音材を貼着することによりより一層の消音効果を発揮することができる。
【０００９】
また、この発明のエアマイクロポンプは、ダイヤフラムの動作音が外部に漏洩するのは吸気部または吐出部等であるが、この吸気部の吸気管又は吐出口の先端のゴム管との接続部分の構造としてオリフスの径を狭くしてあるから空気通過の際の消音効果を発揮して装置全体の騒音が抑制できる効果がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係るエアマイクロポンプの実施の形態について図面を参照して 図１はこの発明に係るエアマイクロポンプの実施の形態を示す外箱を取り外した状態を示す斜視図である。図２は図１の裏面からの斜視図である。図３は図１の吸気室等のエア供給室を取り外した状態を示す実施の形態の斜視図である。図４は図３の中枠を除去した状態を示す説明用の正面図と側面図である。図５はこの発明のエアマイクロポンプの１実施の形態の中枠を示す斜視図である。図６はこの発明のエアマイクロポンプの電動モータの回転軸の消音機構を示す説明正面図である。図７はこの発明のエアマイクロポンプのエア供給室の説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は中央断面図（ｃ）は低面図である。図８はこの発明エアマイクロポンプの全体の外観図である。
【００１１】
この発明のエアマイクロポンプについて図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
この図面では、電動モータ１を中枠３に並列して横位置に配置し、中枠３の底部から吸気し、中枠３の上部に開口部を設け、吐出口を配置してあるが、電動モータ１を縦位置に配置して吐出口を側面に設けることもできる。
電動モータ１を中枠３の横に並列して配し、この電動モータ１の回転軸２を底面に平行に横位置にして固定してある。この電動モータ１に隣接して固定した中枠３の空洞３ａを広く形成してある。この中枠３内に電動モータ１の回転軸２を延設してある。この回転軸２に偏心カム２０を固着し、この偏心カム２０を嵌装したダイヤフラム８のロッド１９を配置してある。このダイヤフラム８はエア供給部４に設けたダイヤフラム室７に密接してある。
このエア供給部４は、中枠３の空洞３ａに連通する吸気口５、吸気孔６ａを備えた吸気弁６を備えた吸気部屋、この吸気部屋より大きく形成した吐出部屋１０、スリット溝１２を多数穿ってある隔壁１１および吐出口１４を配置してある緩衝室１３から形成されている。吐出部屋１０はダイヤフラム室７から排気弁９による排気孔９ａの開成により吸気部屋からの空気が供給される。
【００１２】
回転軸２の中枠３側の軸受ホルダ２ａと中枠３のシフトとの隙間には合成樹脂製のワッシャ２３，２３が配置され、このワッシャ２３，２３に挟まれて多孔性物質の外円筒２４や内円筒２５を介在してある。このようなシールワッシャによって軸受ホルダ２ａが形成してあるので、この回転軸２からの音の漏洩は完全に防止することができる。
【００１３】
中枠３の下部に、多数の孔を穿設してあり、多孔性物質を内蔵したフィルタ室１５を配置し、この底にオリフス口を狭く形成した吸気管１６，１６が連接してあり、この吸気管１６，１６には所定の長さのゴム管１７，１７が接続してある。この吸気管１６は中枠３の鋳造のときに一体に形成してもよい。これら全体は外筐２２によって被覆されており、エア供給部４は外筐２２の内壁に密着するようにネジ止めしてある。前記電動モータ１は中枠３の側面に設けた長孔２７に螺着してあり、この電動モータ１の回転軸２とダイヤフラム８との距離の調整を行うためである。前記電動モータ１の回転軸２には冷却ファン２１が固着してあり、この冷却ファン２１はファンガード２６によって保護されている。
【００１４】
このように構成したこの発明のエアマイクロポンプの動作を説明する。
図８にされる状態で、電動モータ１の回転により回転軸２に固着した偏心カム２０が回転して、ダイヤフラム８のロッド１９を往復動させる。このダイヤフラム８の往復動により吸気弁６及び排気弁９が作動して中枠３の空洞３ａ内の空気が吸気口５から吸気されて吸気孔６ａ、吸気弁６を経由してダイヤフラム室７に、排気孔９ａ、排気弁９を経て吐出部屋１０内に一時溜められ、隔壁１１のスリット溝１２を通過して緩衝室１３において空気は放出され、吐出口１４から吐出される。
【００１５】
中枠３の空洞３ａには底部に設けた所定の長さで接続されているゴム管１７，１７から吸気された空気が、吸気管１６，１６を経てフィルタ室１５に供給される。このようにしてフィルタを通過した空気が空洞４内に供給されて、ダイヤフラム８の動作によりエア供給部４の吸気部屋へ吸気される。
このようにこの発明のエアマイクロポンプは、狭い所と広い所を交互に空気が通過するので、消音効果を発揮する。
【００１６】
この発明のエアマイクロポンプは、吸気されるエアが二段に配置したフィルタ層を通過するので、大気中の塵埃はもとより、殺菌効果もあり、病人等への使用にも好適である。フィルタの材質によっては一層でもよいことは勿論である。
【００１７】
【発明の効果】
この発明に係るエアマイクロポンプは、ダイヤフラムを電動モータにより駆動し、このダイヤフラムを中枠の空洞内に配置してあるから吸気管から吸気され、フィルタ室から吸気口に到るエアの通過に際しての騒音の発生を抑制でき、静かなエアマイクロポンプである。
また、吐出室を大きくし、隔壁を設けてスリット溝を形成して緩衝室を配置してあるから吸気部屋から吐出室、緩衝室を通過する際のエア通過音を消音することができる。しかも、緩衝室内に消音材を配置することにより更なる消音効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るエアマイクロポンプの実施の形態を示す外筐を取り外した状態を示す斜視図である。
【図２】図１の裏面からの斜視図である。
【図３】図１の吸気室等のエア供給室を取り外した状態を示す実施の形態の斜視図である。
【図４】図３の中枠を除去した状態を示す説明用の正面図と側面図である。
【図５】この発明エアマイクロポンプの１実施の形態の中枠を示す斜視図である。
【図６】この発明エアマイクロポンプの電動モータの回転軸の消音機構を示す説明正面図である。
【図７】この発明エアマイクロポンプのエア供給室の説明図で、
（ａ）は平面図である。
（ｂ）は中央断面図である。
（ｃ）は低面図である。
【図８】この発明エアマイクロポンプの全体の外観図である。
【符号の説明】
１ 電動モータ
２ 回転軸
３ 中枠
３ａ 空洞
４ エア供給室
５ 吸気口
６ 吸気弁
６ａ 吸気孔
７ ダイヤフラム室
８ ダイヤフラム
９ 排気弁
９ａ 排気孔
１０ 吐出部屋
１１ 隔壁
１２ スリット溝
１３ 緩衝室
１４ 吐出口
１５ フィルタ室
１６ 吸気管
１７ ゴム管
１８ 台枠
１９ ロッド
２０ 偏心カム
２１ 冷却ファン
２２ 外筐
２３ ワッシャ
２４ 内筒体
２５ 外筒体

Claims (6)

1. 電動モータを配設し、この電動モータの回転軸を中枠の仕切りを貫通して突設し、この回転軸の先端に偏心カムを固着し、この偏心カムにより中枠内の空洞に配設した吸気・排気弁を備えたダイヤフラムを作動して連続的に空気を送り込むエアポンプにおいて、
   前記電動モータの前記仕切りの軸受ホルダに合成樹脂消音部材を配置し、この電動モータの回転軸に固着した偏心カムにダイヤフラムのロッドを連結して前記中枠の空洞内に配置し、少なくとも１個の吸気管を備え、前記空洞側に多数の通気口を備えるととともに内部にフィルタ部材を内蔵し前記吸気管に接続したフィルタ室を配置し、前記中枠の空洞と吸気部屋とを連通する吸気口を備え、この吸気部屋に隣接して吐出部屋を配置し、この両部屋は吸気弁を有する吸気孔、排気弁を有する排気孔によって連通し、この吐出部屋を吸気部屋より大きめに形成し、この吐出部屋と吐出口を配設した緩衝室との境界に複数のスリット溝を穿った隔壁を配置して構成してなり、
   前記フィルタ室の吸気管より吸気し、このフィルタ室でろ過された空気を前記中枠の空洞を経てダイヤフラムの動作に関連して作動する吸気弁および排気弁により吸気口、吐出部屋、隔壁のスリット溝を通過して緩衝室の吐出口から空気を連続的に吐出することを特徴とするエアマイクロポンプ。
2. 前記フィルタ室に接続した吸気管の先端の吸気口が小さなオリフスになっており、この吸気管に接続する管が弾力性の可撓性管から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエアマイクロポンプ。
3. 前記吸気口から吸入した空気が多孔性物質等を内蔵した大きなフィルタ室を経由して中枠の空洞内に放出されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエアマイクロポンプ。
4. 前記電動モータの回転軸の軸受ホルダと中枠のシャフトとの間の隙間に弾性を備えた物質を使用して回転軸からの振動音の漏れを防止したことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のいずれか１つのエアマイクロポンプ。
5. 吸気管から吐出口までの空気の通過経路の場所を狭所と、広所とを交互に配置してダイヤフラム等で発生する動作音が消音され、装置全体の騒音の少ないことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のいずれか１つのエアマイクロポンプ。
6. 前記中枠、前記吸気室、前記吐出部屋及び緩衝室のいずれかの内壁に消音材を付着したことを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のいずれか１つのエアマイクロポンプ。

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