JP3854373B2 - Air pump - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に鑑賞魚の飼育用水槽や水生植物の栽培用水槽等の内部へ新鮮な空気を供給する為に使用するエアーポンプに於いて、エアーポンプの大型化を招くことなしに大幅なポンプ騒音の引下げを可能にしたものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、一般家庭や事務所、ホテル等では鑑賞魚等の飼育が広く行われて居り、何れもエアーポンプを用いて水槽内へ新鮮な空気を供給することにより、鑑賞魚等の飼育を行なっている。
【0003】
図15及び図16は、上記鑑賞魚等の飼育に使用されている従来のエアーポンプPの一例を示すものであり、当該エアーポンプPは、裏面側が開放されたプラスチック製のケース本体20の内部空間に、電磁石21と、先端に永久磁石22を固定した振動片23と、振動片23により駆動されるダイヤフラムポンプ24等を夫々配設すると共に、前記ケース本体20の裏面側開口部を蓋体25により密閉した構造となっている。
尚、図15及び図16に於いて、24aはダイヤフラムポンプ24のポンプケース、24bは伸縮自在なゴム製のダイヤフラム、24cはダイヤフラム室、24dは吸入弁、24eは吐出弁、24fは空気吸引口、24gは空気吐出口、26は空気導入口、27は振動片23の支点、28は電源コード、29は送気用パイプである。
【0004】
而して、前記エアーポンプPに於いて、電源コード28を介して交流電圧を印加すると、電磁石21が作動し、電磁石21と永久磁石22間に作用する電磁力によって振動片23が図15の矢印方向へ振動する。その結果、振動片23へ一端が固定された袋状のゴム製のダイヤフラム24bが交互に圧縮(減容積)と引張(増容積)の作用を受け、これに伴なってダイヤフラム室24c内の空気aが圧縮・膨張し、引張(増容積)時には吸入弁24dが開くと共に、吐出弁24eが閉となって空気aがダイヤフラム室24c内へ吸入され、又、圧縮時(減容積)には吸入弁24dが閉じると共に、吐出弁24eが開となってダイヤフラム室24c内の空気aが空気吐出口24gよりケース本体1の外部へ送出される。
【0005】
上記エアーポンプPは、構造が簡単で安価に製造できるうえ、空気吐出量が略一定の安定した運転が行えると云う優れた効用を有している。
【0006】
しかし、この種のエアーポンプPにも多くの問題点が残されて居り、その中でも特に重要な問題は、騒音が比較的高いと云う点である。
即ち、昼間等の周囲環境の騒音レベルが比較的高い場合には、エアーポンプPの騒音が問題になることはあまりない。ところが、夜間等の周囲環境の騒音レベルが低い場合には、エアーポンプPの騒音が無視できないような騒音源になり、睡眠・団らん・仕事・勉強等を妨げたり、人に煩らわしさを感じさせたりすることになる。
【0007】
その為、エアーポンプPの技術分野に於いては、ポンプ騒音の低下を図る為にこれ迄に様々な工夫が行われてきた。例えば、▲1▼ケース本体20の気密性を高めて騒音の外部への漏洩を防止する方法、▲2▼電磁石21やダイヤフラムポンプ24等を防振材を介してケース本体20へ固着する方法及び▲3▼前記▲1▼と▲2▼の両方を実施する方法等の工夫が現実に採用されている。
【0008】
而して、上記三通りの騒音防止策の内、現実に最も多く採用されている方法はケース本体20の内部の気密性を高める方法である。この場合、ケース本体20内への空気aの取入れ口(空気導入口26)は密閉することが出来ない為、ここには通気性のフィルター材(例えばガラス繊維等)を充填すると共にケース本体20と蓋体25の嵌合部にパッキン材を介設し、両者を緊密にネジ止めすることにより、ケース本体20の内部空間の気密性を高める構成が採用されている。
【0009】
上記密閉構成を採用することにより、エアーポンプPの発生騒音は相当程度引き下げられる。
図17は従来の非密閉型エアーポンプPの騒音測定値であり、又、図18は同一のエアーポンプPに於いて、シリコン樹脂等のシール材を充填して密閉型構造としたエアーポンプPの騒音測定値である。尚、図17及び図18はポンプの出口にサイレンサーを取り付けした状態で無騒音室内に於いて測定したものである。
【0010】
図17と図18の対比からも明らかなように、密閉型構造のエアーポンプPとした場合には、60Hzに於いては極僅かに、又、200Hz以上の周波数領域では大幅に騒音が下がっていることが判る。
これに対して、60Hz〜200Hzの低周波数領域の騒音はあまり低下せず、相当程度の騒音が残ってくる。その為、実際に人間の耳で聴いた場合に、周囲環境が比較的静かな夜間等に於いては、これが相当に大きな騒音となる。従って、単に密閉構造とするだけでは、騒音問題を基本的に解決するものとは到底云えない状態にある。
【0011】
又、前記▲2▼の騒音低減方法では、一般にダイヤフラムポンプ24や振動片23、電磁石21を防振ゴム等を介してケース本体20へ固定すると共に、エアーポンプPの基台の役目をする蓋体25をゴム製としてこれに振動を吸収させるような構造上の工夫を加えることにより、騒音を引下げるようにしている。
【0012】
ところで、上記防振ゴム等を用いてダイヤフラムポンプ24や振動片23、電磁石21の振動を押さえることにより騒音源を弱めようとする方法は、固体伝搬音の方は低下するものの空気伝搬音の低下はそれほど期待することができない。従って、現実にこの種の防振型エアーポンプPの騒音測定をした場合には、前記密閉型構造としたエアーポンプPの場合と同程度の騒音引下げ効果しか得られず、部品点数が増えて製造コストが上昇する割には、満足すべき程度にまで騒音を引下げすることができないと云う結果になっている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従前のエアーポンプに於ける上述の如き問題、即ち▲1▼密閉構造や防振材を用いた構造にするだけでは、約200Hz以下の領域の騒音を十分に低減させることが困難で、依然として騒音の問題が残ること、▲2▼防振材を用いた場合には、部品点数が増えてポンプの製造コストの上昇を招くこと等の問題を解決せんとするものであり、その目的は、エアーポンプの大型化を招くことなしに低周波数から高周波数の範囲に亘って騒音を大幅に引下げすることができ、然も製造コストの安価なエアーポンプを提供するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
従前からエアーポンプの技術分野に於いては、ポンプ騒音は電磁石や永久磁石を固定した振動片、ダイヤフラム等の振動が騒音源になって居り、従ってこれらの振動を押さえることにより騒音の引下げは可能であると考えられてきた。
しかし、上述したように電磁石等の振動を防振ゴム等によって押さえても、顕著な騒音の引下げ効果が得られないと云う実験結果から、本願発明者は、この種のエアーポンプに於ける騒音の発生源は単に電磁石等の振動のみでないことを見出した。
そこで、本願発明者は、前記知見に基づいて各種の騒音引下げに関する実験を行い、実験結果からエアーポンプの第1の騒音発生源がダイヤフラムポンプの吸入弁と吐出弁に起因したものであることを見出した。
【0015】
本発明は、上述の如き過程を経て創作されたものであり、本発明の請求項1の発明は、裏面側が開放されたケース本体の内部空間をポンプ室と消音室の二室に区分けし、前記ポンプ室内に、電磁石、空気との衝突により塵や埃を捕捉する衝突式フィルター及び空気の通過により塵や埃を捕捉する通過式フィルターを夫々配設すると共に、永久磁石若しくは磁性体を夫々固着した一対の振動片と各振動片により夫々駆動される一対のダイヤフラムポンプとを夫々対称状に配設し、前記ケース本体の裏面側開口部を蓋体により密閉してポンプ室内へ連通するケース本体の空気導入口及び消音室内へ連通するケース本体の空気導出口の部分を除いてケース本体の内部空間を密封状態としたエアーポンプであって、前記両振動片を電磁石の電磁力により近接及び離間する方向へ同期的に振動させて両ダイヤフラムポンプを夫々駆動し、空気導入口からポンプ室内へ導入した空気を衝突式フィルターに衝突させてから通過式フィルターを通過させ、その後両ダイヤフラムポンプの空気吸引口を通してダイヤフラム室内へ夫々吸引すると共に、両ダイヤフラム室内の空気を空気吐出口を通して消音室内へ夫々吐出し、該消音室から空気導出口を通してケース本体外へ空気を導出する構成としたことに特徴がある。
【0016】
本発明の請求項2の発明は、ポンプ室と両ダイヤフラムポンプの各空気吸入口とを、蓋体の内部に形成した空気吸引連通路及びケース本体の壁部に形成した空気吸引通路を介して夫々連通し、又、消音室と両ダイヤフラムポンプの各空気吐出口とを、蓋体の内部に形成した空気吐出連通路及びケース本体の壁部に形成した空気吐出通路を介して夫々連通するようにしたことに特徴がある。
【0018】
本発明の請求項3の発明は、衝突式フィルター及び通過式フィルターの厚み方向の密度を、空気が流れる方向に沿って低密度から高密度へと漸次変化させたことに特徴がある。
【0019】
本発明の請求項4の発明は、ケース本体の消音室内に通気性の吸音体を充填したことに特徴がある。
【0020】
本発明の請求項5の発明は、吸音体を、ガラスウール、フェルト若しくは発泡アルミニウムとしたことに特徴がある。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1乃至図11は本発明の第1の実施の形態に係るエアーポンプPを示すものであり、当該エアーポンプPは、裏面側が開放されたケース本体1の内部空間に、電磁石2と、永久磁石3を固着した一対の振動片4と、一対のダイヤフラムポンプ5と、衝突式フィルター6と、通過式フィルター7とを夫々配設し、ケース本体1の裏面側開口部を蓋体8で密閉してケース本体1の内部を略完全な密封状態としたものである。
尚、図1及び図2に於いて、9はシール部材、10は電源コード、11はゴム製クッションである。
【0022】
前記ケース本体1は、図6乃至図8に示す如く、合成樹脂材により裏面側が開放された箱状に形成されて居り、その内部空間は隔壁1aによりポンプ室1bと消音室1cの二室に区分けされている。この消音室1cの大きさは、膨張型消音室を形成するものであるからその内容積が大きいほど好都合であるが、ケース本体1の全内容積の1/5〜1/8位の内容量があれば、十分な騒音の引下げが可能である。
又、ケース本体1の対向する両側壁の内部には、一端部がポンプ室1bに開口すると共に、他端部がケース本体1の下端面側へ開口する空気吸引通路1dが夫々対向状に形成されて居り、各空気吸引通路1dのポンプ室1b側の開口端部は、ダイヤフラムポンプ5をポンプ室1b内へ取り付け固定した際に、ダイヤフラムポンプ5の空気吸引口5aと連通自在な位置に開口されている。
更に、空気吸引通路1dを形成した両側壁の内部には、一端部がポンプ室1bに開口すると共に、他端部がケース本体1の下端面側へ開口する空気吐出通路1eが夫々対向状に形成されて居り、各空気吐出通路1eのポンプ室1b側の開口端部は、ダイヤフラムポンプ5をポンプ室1b内へ取り付け固定した際に、ダイヤフラムポンプ5の空気吐出口5bと連通自在な位置に開口されている。
尚、図6乃至図8に於いて、12はケース本体1の側壁部に挿通固定されてポンプ室1bに連通する空気導入口12aを形成する空気導入管、13はケース本体1の側壁部に挿通固定されて消音室1c内に連通する空気導出口13aを形成する空気導出管、1fはケース本体1の側壁に形成された電源コード10の引出し口、1gはケース本体1の下端部端面に形成されたネジ挿通孔である。
【0023】
前記電磁石2は、図3及び図4に示す如く、鋼板を積層して成るE型のヨーク2aの中央部にコイル2bを設けた構造となって居り、ケース本体1のポンプ室1b内にネジ14により固定されている。
又、電磁石2のコイル2b部分には、ケース本体1の引出し口1fに挿通した電源コード10が接続されている。
【0024】
前記一対の振動片4は、図3及び図4に示す如く、金属板により左右対称状に形成されて居り、ケース本体1のポンプ室1b内に対向状に配置され、該ケース本体1に揺動自在に支持されている。即ち、両振動片4は、その基端部側をポンプ室1b内に固定したゴム製の支持部材15へ差し込むことによりケース本体1に揺動自在に支持されて居り、基端部側を支点にして図3に示す矢印イ・ロ方向へ揺動できるようになっている。
又、両振動片4の先端部には、永久磁石3が電磁石2に近接する状態で夫々固着されている。この両永久磁石3は、同一の磁極が電磁石2の方を向くようにして振動片4に固着されて居り、電磁石2のE型のヨーク2aの開口部分に夫々対向するようになっている。
従って、電磁石2に交流電圧を印加して電磁石2を作動させると、両振動片4は電磁石2と両永久磁石3間に作用する電磁力によって図3に示す矢印イ・ロ方向へ振動することになる。即ち、この両振動片4は、永久磁石3の磁極の向きが同一で且つ永久磁石3が電磁石2のE型のヨーク2aの開口部分に対向するようになっている為、図3の矢印イ・ロに示すように夫々近接及び離間する方向へ同期的に振動することになり、その結果両ダイヤフラムポンプ5は、同期的に空気吸引状態及び空気吐出状態になる。
【0025】
前記一対のダイヤフラムポンプ5は、図3乃至図5に示す如く、空気吸引口5a及び空気吐出口5bを形成したポンプケース5cと、ポンプケース5cとの間にダイヤフラム室5dを形成する袋状のゴム製のダイヤフラム5eと、ポンプケース5cの空気吸引口5a側に設けた吸入弁5fと、ポンプケース5cの空気吐出口5b側に設けた吐出弁5gとから夫々構成されている。
【0026】
この両ダイヤフラムポンプ5は、ケース本体1のポンプ室1b内に長手方向の中心線に対して対称状に配置されて居り、空気吸引口5aが空気吸引通路1dのポンプ室1b側の開口端部に、又、空気吐出口5bが空気吐出通路1eのポンプ室1b側の開口端部に夫々連通する状態でケース本体1の側壁部ににネジ16により取り付け固定されている。
更に、両ダイヤフラムポンプ5の各ダイヤフラム5eは、ネジ17により前記振動片4の中間部に夫々連結固定されている。
【0027】
而して、前記両ダイヤフラムポンプ5に於いて、両振動片4が図3に示す矢印イ・ロ方向へ振動して袋状のダイヤフラム5eが交互に圧縮(減容積)と引張(増容積)の作用を受けると、これに伴なってダイヤフラム室5d内の空気aが圧縮・膨張し、引張(増容積)時には吸入弁5fが開くと共に、吐出弁5gが閉となって空気aがダイヤフラム室5d内へ吸入され、又、圧縮時(減容積)には吸入弁5fが閉じると共に、吐出弁5gが開となってダイヤフラム室5d内の空気aが空気吐出口5bより吐出されるようになっている。
【0028】
前記蓋体8は、図9乃至図11に示す如く、合成樹脂材により略長方形の板状に形成されて居り、ケース本体1の裏面側開口部を密閉してポンプ室1b及び消音室1cを略完全な密封状態とするものである。即ち、蓋体8は、図4及び図5に示す如く、これとケース本体1の下端面との間に板状のシール部材9(パッキン)を介装し、蓋体8をネジ18でケース本体1側へ締め付け固定することによって、ケース本体1の内部空間を略完全な密封状態とすることができる。
又、蓋体8の内部には、蓋体8をケース本体1へ取り付け固定した際に、ポンプ室1bと各空気吸引通路1dのケース本体1下端面側の開口端部とを夫々連通状態にする一対の空気吸引連通路8aが夫々形成されている。
更に、蓋体8の内部には、蓋体8をケース本体1へ取り付け固定した際に、消音室1cと各空気吐出通路1eのケース本体1下端面側の開口端部とを夫々連通状態にする平面形状略T字型の空気吐出連通路8bが形成されている。
尚、図9に於いて、8cは蓋体8に形成した蓋取付け用ネジ孔である。
【0029】
前記衝突式フィルター6及び通過式フィルター7は、空気導入口12aからポンプ室1b内に流入した空気中の塵や埃を捕捉し、ダイヤフラムポンプ5内や各通路内へ埃や塵が侵入するのを防止するものである。
即ち、衝突式フィルター6は、図3乃至図5に示す如く、空気導入口12aと対向するようにポンプ室1b内に配置されている。又、通過式フィルター7は、蓋体8に形成した各空気吸引連通路8aのポンプ室1b側の開口端部を囲むようにポンプ室1b内に配置されている。
従って、空気導入口12aからポンプ室1b内に流入した空気aは、先ず衝突式フィルター6に衝突し、ここで空気中の塵や埃がある程度除去され、次に通過式フィルター7を通過してここで空気中の残りの塵や埃が略完全に除去された後、ダイヤフラムポンプ5側へ流入することになる。
そして、前記衝突式フィルター6及び通過式フィルター7には、何れも厚み方向の密度が空気aの流れる方向に沿って低密度から高密度へと変化した合成繊維製のものが使用されている。
【0030】
尚、前記エアーポンプPに於いては、電源コード10の引出し口1fと電源コード10の間、ケース本体1と空気導入管12の間、ケース本体1と空気導出管13の間には、夫々シリコン樹脂等のシール材(図示省略)が注入され、ケース本体1の内部空間の気密性が高められている。
【0031】
次に、前記エアーポンプPの作動について説明する。
両ダイヤフラムポンプ5が作動することにより、ケース本体1の空気導入口12aを通してポンプ室1b内へ流入した空気aは、先ず衝突式フィルター6に衝突し、次に通過式フィルター7を通過してから、空気吸引連通路8a、空気吸引通路1d、ダイヤフラムポンプ5の空気吸引口5a及び吸入弁5fを通してダイヤフラム室5d内へ吸引される。
又、ダイヤフラム室5d内へ吸引された空気aは、両ダイヤフラムポンプ5の作動により、吐出弁5g、空気吐出口5b、空気吐出通路1e及び空気吐出連通路8bを通してダイヤフラム室5dから消音室1c内へ吐出され、空気導出口13a及びこれに接続された吐出用ホース(図示省略)を通して水槽内(図示省略)へ供給されて行く。
【0032】
而して、前記エアーポンプPに於いて、両ダイヤフラムポンプ5が作動すると、吸入弁5fや吐出弁5gが作動し、これによって空気aが脈動して騒音が発生する。この騒音は、空気吸引口5a及び空気吐出口5b側へ夫々伝播される。
ところが、空気吸引口5aの方向へ伝播した騒音は、空気吸引通路1d、空気吸引連通路8a及びポンプ室1b内を伝播する間に減衰し、騒音は大きく低減することになる。
同様に、空気吐出口5bの方向へ伝播した騒音も、空気吐出通路1e、空気吐出連通路8b及び消音室1c内を伝播する間に減衰し、騒音は大きく低減することなる。
このように、前記エアーポンプPに於いては、吸入弁5fや吐出弁5gの作動により発生した騒音は、所謂膨張型消音器を形成する消音室1cやポンプ室1b内を通る間に減衰され、外部(空気導入口12a及び空気導出口13a)への音の漏出が大幅に減少することになる。
【0033】
又、両ダイヤフラムポンプ5が作動すると、両振動片4が電磁石2と両永久磁石3間に作用する電磁力によって図3に示す矢印イ・ロ方向へ振動するが、両振動片4は同期的に夫々近接及び離間する方向へ振動するようになっている。その結果、両ダイヤフラムポンプ5から発生する振動は、互いに相殺されて略ゼロに近い値となる。従って、エアーポンプP自体の振動が殆どなくなり、ケース本体1や蓋体8が他の外部物体に接触するようなことがあっても、騒音の発生が皆無となる。
【0034】
このように、エアーポンプP自体から生ずる騒音や振動は、従前のこの種ポンプに比較して極めて小さくなり、夜間等の静かな環境下に於いてポンプの運転を行なっても、ポンプ騒音によって人が睡眠を妨害されたり不快感を感じることは殆んどなくなる。
【0035】
そして、前記エアーポンプPに於いては、上述した効果の他に次のような効果を奏し得る。
即ち、ポンプ室1b内に流入した空気aが衝突式フィルター6に衝突してから通過式フィルター7を通過するようにしている為、空気中に含まれている塵や埃は衝突式フィルター6と通過式フィルター7とにより2段階に亘って捕捉されることになり、塵や埃の捕捉効率が大幅に向上することになる。然も、各フィルター6,7には、厚み方向の密度が空気aの流れる方向に沿って低密度から高密度へと変化したものを使用している為、塵や埃の捕捉効率がより一層向上することになる。
又、衝突式フィルター6に塵や埃が捕捉されて該衝突式フィルター6が目詰まりを起こしても、ポンプ室1b内での空気aの流れに何ら悪影響を及ぼすことがない。
更に、ポンプ室1b内に流入した空気中の塵や埃を衝突式フィルター6で捕捉した後、この空気aを通過式フィルター7を通過させるようにしている為、通過式フィルター7が短時間で目詰まりを引き起こすと云うこともなく、通過式フィルター7を長期間使用することができる。
【0036】
図12乃至図13は本発明の第2の実施の形態に係るエアーポンプPを示すものであり、当該エアーポンプPは、ケース本体1の消音室1c内に通気性の吸音体19を充填したものである。この吸音体19には、ガラスウール、フェルト若しくは発泡アルミニウム等が使用されている。
尚、このエアーポンプPは、消音室1cに吸音体19を充填した以外は上記第1の実施の形態に於けるエアーポンプPと全く同一構造及び同一形状に形成されている。
このエアーポンプPは、消音室1cに吸音体19を充填している為、より確実に騒音の引下げを達成することができる。
【0037】
図14は本発明の第1実施態様に係るエアーポンプPと前記図17に示した従前の非密閉型エアーポンプとの騒音特性を示すものである。
本発明に係るエアーポンプPと従前の非密閉型エアーポンプの吐出空気量と吐出圧は夫々同一に選定されて居り、且つケース本体1の総容積(外形寸法)も同一に選定されている。
また、騒音特性の測定は、同一の測定装置を用い、同一の場所(無騒音室)でマイクロホンとポンプ間の距離も同一(約15cm及び約50cm)とし、且つ従来品の場合には、吐出側の開口に容量約15ccの膨張型消音器を取り付けした状態で測定したものである。
【0038】
図14の曲線Aは、非密閉型ポンプPとマイク間の距離を15cmとして測定したF特性を示すものである。又、曲線B及びCは、本発明のポンプPとマイク間の距離を15cm及び50cmとして測定したF特性を示すものである。更に、曲線Dは本発明のポンプPとマイク間の距離を50cmとして測定したA特性を示すものである。
【0039】
尚、前記F特性はフラット特性と云われるものであり、騒音を物理的な音圧で測定表示したものである。又、前記A特性は、実際に人間の耳が感じる騒音を考慮して特性を表示したものであり、現実の騒音特性としては当該A特性で表示されたものが重要であって、例えば寝室の場合には、その騒音がA特性で30dB以下の騒音であれば、人は騒音を全く気にしないで十分に安眠をすることができる。
【0040】
前記図14の曲線Aと曲線Bとの対比からも明らかなように、本発明に係るエアーポンプPでは騒音値を従来品に比較して大幅に低下させることができる。
また、A特性で測定した曲線Dからも明らかなように、騒音値の平均は、200Hz以下の低周波領域に於いてほぼ10〜15dBに、また、200Hz以上の高周波領域に於いては5〜10dBとなっており、その結果、夜間等の周囲環境が静かなときにエアーポンプを運転しても、騒音は殆んど感ぜられず、騒音による不快感も全く感じない状態となる。
【0041】
上記各実施の形態に於いては、蓋体8を合成樹脂材により形成するようにしたが、他の実施の形態に於いては、蓋体8を弾性を有するゴム材により形成するようにしても良い。
【0042】
上記各実施の形態に於いては、ケース本体1と蓋体8の間に板状のシール部材9を介設し、ケース本体1と蓋体8とをネジ18により締め付け固定することによって両者間をシールするようにしたが、他の実施の形態に於いては、ケース本体1の下端部に蓋体8を嵌合し、この嵌合部にシリコン樹脂等のシール材を注入することによってケース本体1と蓋体8の間をシールするようにしても良い。
【0043】
上記各実施の形態に於いては、ケース本体1の側壁の空気導入口12aからポンプ室1b内へ流入した空気aを衝突式フィルター6へ衝突させた後、通過式フィルター7、ダイヤフラムポンプ5、消音室1cの順に流通せしめて消音室1cの側壁に設けた空気導出口13aから外部へ吐出させるようにしているが、空気aの流れの方向を逆にすると共に衝突式フィルター6の位置を替え(消音室1cに入れる)、消音室1cへ取り入れた空気aを衝突式フィルター6で処理した後、ダイヤフラムポンプ5、ポンプ室1b、通過式フィルター7の順に通してポンプ室1bの側壁から外部へ吐出させるようにしても良い。
【0045】
上記各実施の形態に於いては、振動片4に永久磁石3を固着するようにしたが、他の実施の形態に於いては、振動片4に磁性材例えば軟鋼片を固着するようにしても良い。
【0046】
上記各実施の形態に於いては、ダイヤフラム5eをゴム製としているが、他の実施の形態に於いては、これを弾性を有する合成樹脂製又は金属薄板材製としても良い。
【0047】
【発明の効果】
上述の通り、本発明の請求項1の発明は、ケース本体の内部空間をポンプ室と消音室とに区分けすると共に、ポンプ室に一対のダイヤフラムポンプを内蔵し、外部からの空気をポンプ室を通してダイヤフラムポンプへ吸入し、又、ダイヤフラムポンプからの空気を消音室を通して外部へ吐出するようにしている為、ポンプ騒音の最大の発生源であるダイヤフラムポンプの吸入弁及び吐出弁からの発生音はポンプ室及び消音室で有効に消音されることになる。その結果、外部消音器等を必要とすることなしにエアーポンプの騒音を経済的にしかも騒音を殆んど感じられない程度にまで引下げることができる。
又、本発明の請求項1の発明は、各ダイヤフラムポンプ及びこれらを駆動する一対の振動片がケース本体内に対称状に配設され、然も両振動片が夫々近接及び離間する方向へ同期的に振動するようになっている為、両ダイヤフラムポンプの振動は互いに相殺されて略ゼロに近い値となる。従って、エアーポンプ自体の振動が殆どなくなり、ケース本体や蓋体が他の外部物体に接触するようなことがあっても、騒音の発生が皆無となる。
更に、本発明の請求項1の発明は、ケース本体の側壁に空気導入口及び空気導出口を設けている為、恰も空気導入口及び空気導出口の外部に無限大の空間容積を接続した状態となり、蓋体の下面側に空気導入口等を設けた場合に比較してポンプ騒音がより小さくなる。
そのうえ、本発明の請求項1の発明は、ポンプ室内に、空気との衝突により塵や埃を捕捉する衝突式フィルターと、空気の通過により塵や埃を捕捉する通過式フィルターとを夫々配設し、空気導入口からポンプ室内へ導入した空気を衝突式フィルターに衝突させてから通過式フィルターを通過させ、その後両ダイヤフラムポンプへ導くようにしている為、空気中の塵や埃は衝突式フィルターと通過式フィルターとにより確実に捕捉されることになり、捕捉効率の大幅な向上を図れる。又、衝突式フィルターに塵や埃が捕捉されて該衝突式フィルターが目詰まりを起こしても、ポンプ室内での空気の流れに何ら悪影響を及ぼすことがない。更に、空気中の塵や埃を衝突式フィルターで捕捉した後、この空気を通過式フィルターを通過させるようにしている為、通過式フィルターが短時間で目詰まりを引き起こすと云うこともなく、通過式フィルターを長期間使用することができる。
【0048】
本発明の請求項2の発明は、ポンプ室と両ダイヤフラムポンプの空気吸入口とを、蓋体の内部に形成した空気吸引連通路及びケース本体の壁部に形成した空気吸引通路を介して夫々連通し、又、消音室と両ダイヤフラムポンプの空気吐出口とを、蓋体の内部に形成した空気吐出連通路及びケース本体の壁部に形成した空気吐出通路を介して夫々連通するようにしている為、エアーポンプの組立等に手数がかかることは全くなく、エアーポンプをより安価に製造することができる。
【0050】
本発明の請求項3の発明は、衝突式フィルターと通過式フィルターに、厚み方向の密度が空気の流れる方向に沿って低密度から高密度へと漸次変化したものを使用している為、塵や埃の捕捉効率がより一層向上することになる。
【0051】
本発明の請求項4及び請求項5の発明は、ケース本体の消音室内にガラスウール、フェルト若しくは発泡アルミニウム等の通気性の吸音体を充填するようにしている為、ポンプ騒音がより一層減少することになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るエアーポンプの正面図である。
【図2】エアーポンプの底面図である。
【図3】エアーポンプの蓋体及びシール部材を取り外した状態の一部切欠底面図である。
【図4】図2のA−A線断面図である。
【図5】図2のB−B線断面図である。
【図6】エアーポンプのケース本体の底面図である。
【図7】図6のC−C線断面図である。
【図8】図7のD−D線断面図である。
【図9】エアーポンプの蓋体の平面図である。
【図10】図9のE−E線断面図である。
【図11】図9のF−F線断面図である。
【図12】本発明の第2の実施の形態に係るエアーポンプを示し、蓋体及びシール部材を取り外した状態の一部切欠底面図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態に係るエアーポンプの縦断面図である。
【図14】本発明の第1実施態様に係るエアーポンプと従前の非密閉型エアーポンプとの騒音特性を示すものである。
【図15】従前のエアーポンプの蓋体を取り外した状態の一部切欠底面図である。
【図16】従前のエアーポンプの縦断面図である。
【図17】従前の非密閉型エアーポンプの騒音測定図である。
【図18】従前の密閉型エアーポンプP騒音測定図である。
【符号の説明】
Pはエアーポンプ、aは空気、1はケース本体、1bはポンプ室、1cは消音室、1dは空気吸引通路、1eは空気吐出通路、2は電磁石、3は永久磁石(磁性体)、4は振動片、5はダイヤフラムポンプ、5aは空気吸引口、5bは空気吐出口、5dはダイヤフラム室、6は衝突式フィルター、7は通過式フィルター、8は蓋体、8aは空気吸引連通路、8bは空気吐出連通路、12aは空気導入口、13aは空気導出口、19は吸音体。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is an air pump mainly used for supplying fresh air to the interior of an aquarium for aquaculture and aquatic plants, without causing an increase in the size of the air pump. The pump noise can be reduced.
[0002]
[Prior art]
In recent years, appreciation fish etc. have been widely bred in general households, offices, hotels, etc., and all of them have been appreciating fish by supplying fresh air into the aquarium using an air pump. Yes.
[0003]
15 and 16 show an example of a conventional air pump P used for breeding the above-mentioned appreciation fish, etc., and the air pump P is inside the plastic case main body 20 whose back side is open. In the space, an electromagnet 21, a vibrating piece 23 having a permanent magnet 22 fixed at the tip thereof, a diaphragm pump 24 driven by the vibrating piece 23, and the like are disposed, and a back-side opening of the case body 20 is a lid. 25 is hermetically sealed.
In FIGS. 15 and 16, 24a is a pump case of the diaphragm pump 24, 24b is an elastic rubber diaphragm, 24c is a diaphragm chamber, 24d is a suction valve, 24e is a discharge valve, and 24f is an air suction port. , 24g is an air discharge port, 26 is an air introduction port, 27 is a fulcrum of the vibrating piece 23, 28 is a power cord, and 29 is an air supply pipe.
[0004]
Thus, in the air pump P, when an AC voltage is applied via the power cord 28, the electromagnet 21 is activated, and the vibrating piece 23 is moved as shown in FIG. 15 by the electromagnetic force acting between the electromagnet 21 and the permanent magnet 22. Vibrates in the direction of the arrow. As a result, the bag-like rubber diaphragm 24b having one end fixed to the vibrating piece 23 is alternately subjected to compression (reduction) and tension (increase), and the air in the diaphragm chamber 24c is accompanied with this action. When a is compressed / expanded, the suction valve 24d is opened at the time of tension (increase in volume), the discharge valve 24e is closed, and the air a is sucked into the diaphragm chamber 24c, and at the time of compression (reduction in volume) While the valve 24d is closed, the discharge valve 24e is opened, and the air a in the diaphragm chamber 24c is sent out of the case body 1 through the air discharge port 24g.
[0005]
The air pump P has an excellent effect that the structure is simple and can be manufactured at a low cost, and the air discharge amount can be stably operated with a substantially constant air discharge amount.
[0006]
However, many problems remain in this type of air pump P, and a particularly important problem is that the noise is relatively high.
That is, when the noise level of the surrounding environment such as daytime is relatively high, the noise of the air pump P is not a problem. However, when the noise level of the surrounding environment is low, such as at night, the noise of the air pump P becomes a noise source that can not be ignored, disturbing sleep, teamwork, work, study, etc. It will make you feel.
[0007]
Therefore, in the technical field of the air pump P, various devices have been made so far in order to reduce the pump noise. For example, (1) a method for improving the airtightness of the case body 20 to prevent leakage of noise to the outside, (2) a method for fixing the electromagnet 21, the diaphragm pump 24, etc. to the case body 20 via a vibration isolator, and (3) Ingenuity, such as a method of performing both the above (1) and (2), is actually used.
[0008]
Thus, among the three types of noise prevention measures, the method most commonly used in practice is a method for improving the airtightness inside the case body 20. In this case, since the intake port (air inlet 26) for air a into the case body 20 cannot be sealed, the case body 20 is filled with a breathable filter material (for example, glass fiber). A configuration is adopted in which a packing material is interposed in the fitting portion of the lid body 25 and the both are tightly screwed to increase the airtightness of the internal space of the case body 20.
[0009]
By adopting the above-described hermetic configuration, the noise generated by the air pump P can be reduced considerably.
FIG. 17 shows noise measurement values of a conventional non-sealed air pump P. FIG. 18 shows the air pump P filled with a sealing material such as silicon resin in the same air pump P. This is the noise measurement value. 17 and 18 are measured in a noiseless room with a silencer attached to the outlet of the pump.
[0010]
As is clear from the comparison between FIG. 17 and FIG. 18, in the case of the air pump P having a hermetically sealed structure, the noise is greatly reduced at 60 Hz and greatly reduced at a frequency range of 200 Hz or higher. I know that.
On the other hand, the noise in the low frequency range of 60 Hz to 200 Hz does not decrease so much, and a considerable amount of noise remains. For this reason, when it is actually listened to by human ears, this becomes a considerable noise at night when the surrounding environment is relatively quiet. Therefore, simply having a sealed structure cannot be said to fundamentally solve the noise problem.
[0011]
In the noise reduction method (2), generally, the diaphragm pump 24, the vibrating piece 23, and the electromagnet 21 are fixed to the case body 20 via a vibration-proof rubber or the like, and a lid that serves as the base of the air pump P is used. The body 25 is made of rubber, and noise is reduced by adding a structural device to absorb vibrations.
[0012]
By the way, the method of weakening the noise source by suppressing the vibrations of the diaphragm pump 24, the vibration piece 23, and the electromagnet 21 using the above-described anti-vibration rubber or the like reduces the air propagation sound although the solid propagation sound decreases. Can not expect so much. Therefore, when actually measuring the noise of this type of anti-vibration type air pump P, it is possible to obtain only the same noise reduction effect as in the case of the air pump P having the sealed structure, and the number of parts increases. The result is that the noise cannot be reduced to a satisfactory level for an increase in manufacturing cost.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
According to the present invention, it is difficult to sufficiently reduce the noise in the region of about 200 Hz or less only by using the above-described problem in the conventional air pump, that is, (1) a structure using a sealed structure or a vibration-proof material. However, the problem of noise still remains, and (2) the use of anti-vibration materials increases the number of parts and increases the manufacturing cost of the pump. The object is to provide an air pump that can significantly reduce noise over a range from low frequency to high frequency without causing an increase in the size of the air pump, and that is inexpensive to manufacture.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
Conventionally, in the technical field of air pumps, the pump noise has been caused by vibrations such as vibrating pieces with fixed electromagnets or permanent magnets, diaphragms, etc. Therefore, noise can be reduced by suppressing these vibrations. Has been considered.
However, as described above, the inventor of the present application has found that the noise in this type of air pump cannot be obtained even if the vibration of the electromagnet or the like is suppressed by a vibration isolating rubber or the like. It has been found that the generation source is not only the vibration of the electromagnet or the like.
Therefore, the inventor of the present application conducted various noise reduction experiments based on the above knowledge, and from the experimental results, the first noise generation source of the air pump was caused by the suction valve and the discharge valve of the diaphragm pump. I found it.
[0015]
  The present invention was created through the process as described above, and the invention of claim 1 of the present invention divides the internal space of the case body whose back side is open into two chambers, a pump chamber and a silencer chamber,In the pump chamber, an electromagnet, a collision type filter that captures dust and dirt by collision with air, and a passage type filter that captures dust and dirt by passage of air, respectively.In addition, a pair of vibrating pieces each having a permanent magnet or a magnetic material fixed thereto and a pair of diaphragm pumps driven by each vibrating piece are arranged symmetrically, and the back side opening of the case body is provided. Sealed with a lid and communicates with the pump chamberOf the case bodyCommunicates with air inlet and silencerOf the case bodyAn air pump in which the internal space of the case body is sealed except for the air outlet port, and both diaphragm pumps are vibrated synchronously in the direction of approaching and separating by the electromagnetic force of the electromagnet. Drive each of the air introduced into the pump chamber from the air inlet.After colliding with the impingement filter, pass it through the pass filter, thenA structure in which the air is sucked into the diaphragm chamber through the air suction ports of both diaphragm pumps, the air in both diaphragm chambers is discharged into the muffler chamber through the air discharge port, and the air is led out of the case body through the air outlet port from the muffler chamber. It is characterized by that.
[0016]
According to the second aspect of the present invention, the pump chamber and the air suction ports of the two diaphragm pumps are connected to each other via an air suction communication passage formed in the lid body and an air suction passage formed in the wall portion of the case body. Each communicates with each other, and the silencer chamber and each air discharge port of both diaphragm pumps communicate with each other via an air discharge communication passage formed inside the lid body and an air discharge passage formed in the wall portion of the case body. There is a feature in that.
[0018]
  Of the present inventionClaim 3The present invention is characterized in that the density in the thickness direction of the impingement filter and the pass filter is gradually changed from a low density to a high density along the direction of air flow.
[0019]
  Of the present inventionClaim 4The present invention is characterized in that a sound-absorbing body is filled in the sound-absorbing chamber of the case body.
[0020]
  Of the present inventionClaim 5This invention is characterized in that the sound absorber is made of glass wool, felt or foamed aluminum.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 11 show an air pump P according to a first embodiment of the present invention. The air pump P has an electromagnet 2 and a permanent magnet in an internal space of a case body 1 whose back side is open. A pair of vibrating pieces 4 to which the magnet 3 is fixed, a pair of diaphragm pumps 5, a collision type filter 6, and a passing type filter 7 are provided, respectively, and the back side opening of the case body 1 is sealed with a lid body 8. Thus, the inside of the case body 1 is in a substantially perfect sealed state.
In FIGS. 1 and 2, 9 is a sealing member, 10 is a power cord, and 11 is a rubber cushion.
[0022]
As shown in FIGS. 6 to 8, the case main body 1 is formed in a box shape whose back side is opened by a synthetic resin material, and its internal space is divided into two chambers, a pump chamber 1b and a silencer chamber 1c, by a partition wall 1a. It is divided. The size of the sound deadening chamber 1c forms an expansion type sound deadening chamber, so it is more convenient as the inner volume is larger. However, the inner volume is about 1/5 to 1/8 of the total inner volume of the case body 1. If there is, sufficient noise reduction is possible.
In addition, air suction passages 1d having one end opened to the pump chamber 1b and the other end opened to the lower end surface of the case body 1 are formed in the opposite side walls of the case body 1 so as to face each other. The opening end of each air suction passage 1d on the pump chamber 1b side is opened at a position where it can communicate with the air suction port 5a of the diaphragm pump 5 when the diaphragm pump 5 is mounted and fixed in the pump chamber 1b. Has been.
Furthermore, air discharge passages 1e having one end opened to the pump chamber 1b and the other end opened to the lower end surface side of the case body 1 are opposed to each other inside the side walls formed with the air suction passage 1d. The opening end of each air discharge passage 1e on the pump chamber 1b side is located at a position where it can communicate with the air discharge port 5b of the diaphragm pump 5 when the diaphragm pump 5 is mounted and fixed in the pump chamber 1b. It is open.
6 to 8, reference numeral 12 denotes an air introduction pipe which is inserted and fixed in the side wall portion of the case body 1 and forms an air introduction port 12a communicating with the pump chamber 1b. Reference numeral 13 denotes a side wall portion of the case body 1. An air outlet pipe that is inserted and fixed to form an air outlet 13a that communicates with the sound deadening chamber 1c, 1f is an outlet of the power cord 10 formed on the side wall of the case body 1, and 1g is an end face of the lower end of the case body 1. It is the formed screw insertion hole.
[0023]
As shown in FIGS. 3 and 4, the electromagnet 2 has a structure in which a coil 2b is provided at the center of an E-shaped yoke 2a formed by laminating steel plates, and a screw is provided in the pump chamber 1b of the case body 1. 14 is fixed.
Further, a power cord 10 inserted through the drawer opening 1 f of the case body 1 is connected to the coil 2 b portion of the electromagnet 2.
[0024]
As shown in FIGS. 3 and 4, the pair of vibrating pieces 4 are formed symmetrically by a metal plate, and are disposed in the pump chamber 1 b of the case body 1 so as to face each other. It is supported freely. That is, both vibrating pieces 4 are supported by the case main body 1 so as to be swingable by inserting the base end side into a rubber support member 15 fixed in the pump chamber 1b, and the base end side is a fulcrum. Thus, it can be swung in the direction of the arrow B shown in FIG.
Further, the permanent magnet 3 is fixed to the tip portions of both vibrating pieces 4 in a state of being close to the electromagnet 2. The two permanent magnets 3 are fixed to the vibrating piece 4 so that the same magnetic pole faces the electromagnet 2, and face the opening of the E-shaped yoke 2 a of the electromagnet 2.
Therefore, when the electromagnet 2 is operated by applying an AC voltage to the electromagnet 2, both the vibrating pieces 4 vibrate in the directions of arrows 1 and 2 shown in FIG. 3 due to the electromagnetic force acting between the electromagnet 2 and both the permanent magnets 3. become. That is, since both the vibrating pieces 4 have the same direction of the magnetic poles of the permanent magnet 3 and the permanent magnet 3 faces the opening of the E-type yoke 2a of the electromagnet 2, the arrows i in FIG. As shown in (b), the two diaphragm pumps 5 are synchronously brought into an air suction state and an air discharge state.
[0025]
As shown in FIGS. 3 to 5, the pair of diaphragm pumps 5 are formed in a bag shape that forms a diaphragm chamber 5d between a pump case 5c having an air suction port 5a and an air discharge port 5b, and the pump case 5c. A rubber diaphragm 5e, a suction valve 5f provided on the air suction port 5a side of the pump case 5c, and a discharge valve 5g provided on the air discharge port 5b side of the pump case 5c, respectively.
[0026]
The two diaphragm pumps 5 are arranged symmetrically with respect to the longitudinal center line in the pump chamber 1b of the case body 1, and the air suction port 5a is the open end of the air suction passage 1d on the pump chamber 1b side. In addition, the air discharge port 5b is attached and fixed to the side wall portion of the case body 1 with screws 16 in a state where the air discharge port 5b communicates with the opening end portion of the air discharge passage 1e on the pump chamber 1b side.
Further, each diaphragm 5 e of both diaphragm pumps 5 is connected and fixed to an intermediate portion of the vibrating piece 4 by a screw 17.
[0027]
Thus, in the two diaphragm pumps 5, the two vibrating pieces 4 vibrate in the directions of arrows A and B shown in FIG. 3, and the bag-like diaphragm 5e is alternately compressed (reduced volume) and tensioned (increased volume). As a result, the air a in the diaphragm chamber 5d is compressed / expanded, and the suction valve 5f is opened and the discharge valve 5g is closed and the air a is closed in the diaphragm chamber. Inhaled into 5d, and when compressed (reduced volume), the suction valve 5f is closed and the discharge valve 5g is opened so that the air a in the diaphragm chamber 5d is discharged from the air discharge port 5b. ing.
[0028]
As shown in FIGS. 9 to 11, the lid 8 is formed in a substantially rectangular plate shape by a synthetic resin material, and seals the opening on the back side of the case main body 1 so that the pump chamber 1 b and the silencer chamber 1 c are formed. A substantially complete sealed state is obtained. That is, as shown in FIGS. 4 and 5, the lid 8 has a plate-like seal member 9 (packing) interposed between the lid 8 and the lower end surface of the case body 1, and the lid 8 is attached to the case with screws 18. By tightening and fixing to the main body 1 side, the internal space of the case main body 1 can be brought into a substantially complete sealed state.
In addition, when the lid 8 is attached and fixed to the case body 1 inside the lid 8, the pump chamber 1b and the opening end on the lower end surface side of the case body 1 of each air suction passage 1d are in communication with each other. A pair of air suction communication passages 8a are formed.
Further, when the lid 8 is attached and fixed to the case body 1, the sound deadening chamber 1c and the opening end portion on the lower end surface side of the case body 1 of each air discharge passage 1e are in communication with each other. An air discharge communication passage 8b having a substantially T-shaped planar shape is formed.
In FIG. 9, reference numeral 8 c denotes a lid mounting screw hole formed in the lid body 8.
[0029]
The collision filter 6 and the pass filter 7 capture dust and dirt in the air flowing into the pump chamber 1b from the air inlet 12a, and the dust and dirt enter the diaphragm pump 5 and each passage. Is to prevent.
That is, as shown in FIGS. 3 to 5, the collision filter 6 is disposed in the pump chamber 1b so as to face the air inlet 12a. The passing filter 7 is disposed in the pump chamber 1b so as to surround the opening end of each air suction communication passage 8a formed in the lid 8 on the pump chamber 1b side.
Accordingly, the air a flowing into the pump chamber 1b from the air inlet 12a first collides with the collision filter 6, where dust and dust in the air are removed to some extent, and then pass through the passage filter 7. Here, after the remaining dust and dirt in the air are almost completely removed, the dust flows into the diaphragm pump 5 side.
The collision filter 6 and the pass filter 7 are both made of synthetic fibers whose density in the thickness direction changes from low density to high density along the direction in which the air a flows.
[0030]
In the air pump P, between the outlet 1f of the power cord 10 and the power cord 10, between the case body 1 and the air introduction pipe 12, and between the case body 1 and the air outlet pipe 13, respectively. Sealing material (not shown) such as silicon resin is injected to improve the airtightness of the internal space of the case body 1.
[0031]
Next, the operation of the air pump P will be described.
When the diaphragm pumps 5 are operated, the air a flowing into the pump chamber 1b through the air introduction port 12a of the case body 1 first collides with the collision filter 6 and then passes through the passage filter 7. Then, the air is sucked into the diaphragm chamber 5d through the air suction communication path 8a, the air suction path 1d, the air suction port 5a of the diaphragm pump 5 and the suction valve 5f.
Further, the air a sucked into the diaphragm chamber 5d is operated from the diaphragm chamber 5d through the discharge valve 5g, the air discharge port 5b, the air discharge passage 1e and the air discharge communication passage 8b by the operation of both diaphragm pumps 5. And is supplied into the water tank (not shown) through the air outlet 13a and a discharge hose (not shown) connected thereto.
[0032]
Thus, in the air pump P, when both the diaphragm pumps 5 are operated, the intake valve 5f and the discharge valve 5g are operated, whereby the air a pulsates and noise is generated. This noise is transmitted to the air suction port 5a and the air discharge port 5b.
However, the noise propagated in the direction of the air suction port 5a is attenuated while propagating through the air suction passage 1d, the air suction communication passage 8a, and the pump chamber 1b, and the noise is greatly reduced.
Similarly, the noise propagated in the direction of the air discharge port 5b is attenuated while propagating through the air discharge passage 1e, the air discharge communication passage 8b, and the silencing chamber 1c, and the noise is greatly reduced.
Thus, in the air pump P, the noise generated by the operation of the suction valve 5f and the discharge valve 5g is attenuated while passing through the silencer chamber 1c and the pump chamber 1b forming a so-called expansion silencer. The sound leakage to the outside (the air inlet 12a and the air outlet 13a) is greatly reduced.
[0033]
When both diaphragm pumps 5 are operated, both vibrating pieces 4 vibrate in the directions of arrows 1 and 2 shown in FIG. 3 by the electromagnetic force acting between the electromagnet 2 and both permanent magnets 3, but both vibrating pieces 4 are synchronous. And vibrate in the directions of approaching and separating from each other. As a result, vibrations generated from both diaphragm pumps 5 cancel each other and become a value close to substantially zero. Accordingly, the vibration of the air pump P itself is almost eliminated, and no noise is generated even if the case main body 1 or the lid body 8 comes into contact with other external objects.
[0034]
In this way, the noise and vibration generated from the air pump P itself are extremely small compared to this type of pump, and even if the pump is operated in a quiet environment such as at night, human noise is generated by the pump noise. Almost never disturbs sleep or feels uncomfortable.
[0035]
And in the said air pump P, there can exist the following effects other than the effect mentioned above.
That is, since the air a flowing into the pump chamber 1b collides with the collision filter 6 and then passes through the passage filter 7, dust and dust contained in the air are separated from the collision filter 6 with each other. The trapping filter 7 is trapped in two stages, and the dust and dust trapping efficiency is greatly improved. However, since the filters 6 and 7 are used in which the density in the thickness direction has changed from low density to high density along the direction of air a, the dust and dust capture efficiency is further improved. Will improve.
Further, even if dust or dust is trapped in the collision filter 6 and the collision filter 6 is clogged, it does not adversely affect the flow of air a in the pump chamber 1b.
Furthermore, since dust and dirt in the air that has flowed into the pump chamber 1b are captured by the collision filter 6, the air a is allowed to pass through the pass filter 7, so that the pass filter 7 can be used in a short time. The passing filter 7 can be used for a long time without causing clogging.
[0036]
12 to 13 show an air pump P according to a second embodiment of the present invention. The air pump P is filled with a breathable sound absorber 19 in a silencer chamber 1c of the case body 1. FIG. Is. The sound absorber 19 is made of glass wool, felt, aluminum foam or the like.
The air pump P has the same structure and the same shape as the air pump P in the first embodiment except that the sound absorbing chamber 19 is filled in the sound deadening chamber 1c.
Since the air pump P is filled with the sound absorbing body 19 in the sound deadening chamber 1c, the noise can be reduced more reliably.
[0037]
FIG. 14 shows the noise characteristics of the air pump P according to the first embodiment of the present invention and the conventional non-hermetic air pump shown in FIG.
The discharge air amount and discharge pressure of the air pump P according to the present invention and the conventional unsealed air pump are selected to be the same, and the total volume (outer dimensions) of the case body 1 is also selected to be the same.
The noise characteristics are measured using the same measuring device, the same distance (no noise room), the same distance between the microphone and the pump (about 15 cm and about 50 cm), and in the case of a conventional product, the discharge It is measured with an expansion silencer having a capacity of about 15 cc attached to the opening on the side.
[0038]
A curve A in FIG. 14 shows the F characteristic measured with the distance between the non-sealed pump P and the microphone set to 15 cm. Curves B and C show F characteristics measured with the distance between the pump P and the microphone of the present invention being 15 cm and 50 cm. Further, the curve D shows the A characteristic measured with the distance between the pump P and the microphone of the present invention as 50 cm.
[0039]
The F characteristic is called a flat characteristic, and is obtained by measuring and displaying noise with physical sound pressure. The A characteristic is a characteristic displayed in consideration of the noise actually felt by the human ear, and the actual A characteristic is displayed with the A characteristic. In this case, if the noise is 30 dB or less in A characteristic, a person can sleep well without worrying about the noise at all.
[0040]
  SaidFIG.As is clear from the comparison between the curve A and the curve B, the air pump P according to the present invention can significantly reduce the noise value as compared with the conventional product.
  Further, as apparent from the curve D measured by the A characteristic, the average noise value is approximately 10 to 15 dB in the low frequency region below 200 Hz, and 5 to 5 in the high frequency region above 200 Hz. As a result, even if the air pump is operated when the surrounding environment is quiet, such as at night, noise is hardly felt, and no discomfort due to noise is felt at all.
[0041]
In each of the above embodiments, the lid body 8 is made of a synthetic resin material. In other embodiments, the lid body 8 is made of an elastic rubber material. Also good.
[0042]
In each of the above embodiments, a plate-shaped sealing member 9 is interposed between the case body 1 and the lid body 8, and the case body 1 and the lid body 8 are fastened and fixed by screws 18. However, in another embodiment, the lid body 8 is fitted to the lower end portion of the case body 1 and a sealing material such as silicon resin is injected into the fitting portion. You may make it seal between the main body 1 and the cover body 8. FIG.
[0043]
In each of the above-described embodiments, the air a flowing into the pump chamber 1b from the air inlet 12a on the side wall of the case body 1 is collided with the collision filter 6, and then the pass filter 7, the diaphragm pump 5, The sound is circulated in the order of the muffler chamber 1c and discharged from the air outlet 13a provided on the side wall of the muffler chamber 1c. However, the flow direction of the air a is reversed and the position of the collision filter 6 is changed. (Into the silencer 1c), after the air a taken into the silencer 1c is processed by the collision filter 6, the diaphragm pump 5, the pump chamber 1b, and the pass filter 7 are passed through in this order from the side wall of the pump chamber 1b to the outside. You may make it discharge.
[0045]
In each of the above embodiments, the permanent magnet 3 is fixed to the vibrating piece 4. In other embodiments, a magnetic material such as a mild steel piece is fixed to the vibrating piece 4. Also good.
[0046]
In each of the above embodiments, the diaphragm 5e is made of rubber. However, in other embodiments, it may be made of a synthetic resin having elasticity or a metal thin plate material.
[0047]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, the internal space of the case body is divided into the pump chamber and the silencer chamber, and a pair of diaphragm pumps are built in the pump chamber, and external air is passed through the pump chamber. Since the air is sucked into the diaphragm pump and the air from the diaphragm pump is discharged to the outside through the silencer chamber, the sound generated from the suction valve and the discharge valve of the diaphragm pump, which is the largest source of pump noise, is pumped. It will be effectively silenced in the room and the muffler room. As a result, it is possible to reduce the noise of the air pump economically and to the extent that the noise can hardly be felt without requiring an external silencer.
  or,The invention of claim 1 of the present inventionEach diaphragm pump and a pair of vibrating pieces for driving them are arranged symmetrically in the case body, and both vibrating pieces vibrate synchronously in the directions approaching and separating from each other. The vibrations of the diaphragm pump cancel each other and become a value close to substantially zero. Therefore, the vibration of the air pump itself is almost eliminated, and no noise is generated even if the case main body or the lid comes into contact with other external objects.
  Furthermore,The invention of claim 1 of the present inventionSince the air inlet and air outlet are provided on the side wall of the case body, the infinite space volume is connected to the outside of the air inlet and air outlet, and the air inlet etc. Compared with the case where the pump is provided, the pump noise becomes smaller.
  Moreover, according to the first aspect of the present invention, a collision type filter for capturing dust and dirt by collision with air and a passing type filter for capturing dust and dirt by passage of air are disposed in the pump chamber. Since the air introduced into the pump chamber from the air inlet is made to collide with the collision filter and then pass through the passage filter, and then guided to both diaphragm pumps, dust and dust in the air are collided filter. And the passage type filter are surely captured, and the capture efficiency can be greatly improved. Further, even if dust or dust is trapped in the collision filter and the collision filter is clogged, there is no adverse effect on the air flow in the pump chamber. In addition, after trapping dust and dirt in the air with a collision type filter, this air is allowed to pass through the passing filter, so that the passing filter does not cause clogging in a short time and passes through. The expression filter can be used for a long time.
[0048]
According to a second aspect of the present invention, the pump chamber and the air suction ports of the two diaphragm pumps are respectively connected via an air suction communication passage formed in the lid body and an air suction passage formed in the wall portion of the case body. The silencer chamber and the air discharge ports of both diaphragm pumps communicate with each other via an air discharge communication passage formed in the lid and an air discharge passage formed in the wall of the case body. Therefore, there is no trouble in assembling the air pump and the air pump can be manufactured at a lower cost.
[0050]
  Of the present inventionClaim 3The invention uses a collision type filter and a pass type filter whose density in the thickness direction gradually changes from low density to high density along the direction of air flow. It will be further improved.
[0051]
  Of the present inventionClaims 4 and 5In this invention, since the sound-absorbing chamber of the case main body is filled with a breathable sound absorber such as glass wool, felt or foamed aluminum, the pump noise is further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of an air pump according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of the air pump.
FIG. 3 is a partially cutaway bottom view of the air pump with a lid and a seal member removed.
4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 6 is a bottom view of the case body of the air pump.
7 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 9 is a plan view of the lid of the air pump.
10 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG.
11 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
FIG. 12 is a partially cutaway bottom view showing an air pump according to a second embodiment of the present invention, with a lid and a seal member removed.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of an air pump according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 14 shows noise characteristics of the air pump according to the first embodiment of the present invention and a conventional unsealed air pump.
FIG. 15 is a partially cutaway bottom view showing a state in which a lid of a conventional air pump is removed.
FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a conventional air pump.
FIG. 17 is a noise measurement diagram of a conventional non-hermetic air pump.
FIG. 18 is a measurement diagram of a conventional sealed air pump P noise.
[Explanation of symbols]
P is an air pump, a is air, 1 is a case body, 1b is a pump chamber, 1c is a silencer chamber, 1d is an air suction passage, 1e is an air discharge passage, 2 is an electromagnet, 3 is a permanent magnet (magnetic material), 4 Is a diaphragm, 5 is a diaphragm pump, 5a is an air suction port, 5b is an air discharge port, 5d is a diaphragm chamber, 6 is a collision filter, 7 is a pass filter, 8 is a lid, 8a is an air suction communication path, 8b is an air discharge communication path, 12a is an air inlet, 13a is an air outlet, and 19 is a sound absorber.

Claims (5)

裏面側が開放されたケース本体(1)の内部空間をポンプ室(1b)と消音室(1c)の二室に区分けし、前記ポンプ室(1b)内に、電磁石(2)、空気(a)との衝突により塵や埃を捕捉する衝突式フィルター(6)及び空気(a)の通過により塵や埃を捕捉する通過式フィルター(7)を夫々配設すると共に、永久磁石(3)若しくは磁性体を夫々固着した一対の振動片(4)と各振動片(4)により夫々駆動される一対のダイヤフラムポンプ(5)とを夫々対称状に配設し、前記ケース本体(1)の裏面側開口部を蓋体(8)により密閉してポンプ室(1b)内へ連通するケース本体(1)の空気導入口(12a)及び消音室(1c)内へ連通するケース本体(1)の空気導出口(13a)の部分を除いてケース本体(1)の内部空間を密封状態としたエアーポンプであって、前記両振動片(4)を電磁石(2)の電磁力により近接及び離間する方向へ同期的に振動させて両ダイヤフラムポンプ(5)を夫々駆動し、空気導入口(12a)からポンプ室(1b)内へ導入した空気(a)を衝突式フィルター(6)に衝突させてから通過式フィルター(7)を通過させ、その後両ダイヤフラムポンプ(5)の空気吸引口(5a)を通してダイヤフラム室(5d)内へ夫々吸引すると共に、両ダイヤフラム室(5d)内の空気(a)を空気吐出口(5b)を通して消音室(1c)内へ夫々吐出し、該消音室(1c)から空気導出口(13a)を通してケース本体(1)外へ空気(a)を導出する構成としたことを特徴とするエアーポンプ。The inner space of the case body (1) with the back side opened is divided into two chambers, a pump chamber (1b) and a muffler chamber (1c). An electromagnet (2) and air (a) are placed in the pump chamber (1b). A collision filter (6) that captures dust and dirt by collision with the air and a pass-through filter (7) that captures dust and dirt by the passage of air (a) and a permanent magnet (3) or magnetic A pair of vibrating pieces (4) each having a fixed body and a pair of diaphragm pumps (5) driven by the vibrating pieces (4) are arranged symmetrically, and the back side of the case body (1) air opening lid (8) the pump chamber and sealed by the air inlet of the case body which communicates into (1b) (1) (12a) and the silencer chamber case body communicating to (1c) in (1) The interior of the case body (1) except for the outlet (13a) In which the diaphragms (4) are synchronously vibrated toward and away from each other by the electromagnetic force of the electromagnet (2) to drive the diaphragm pumps (5), respectively. Air (a) introduced into the pump chamber (1b) from the air inlet (12a) collides with the collision filter (6) and then passes through the passage filter (7), and then the diaphragm pumps (5). While sucking into the diaphragm chamber (5d) through the air suction port (5a), the air (a) in both diaphragm chambers (5d) is discharged into the sound deadening chamber (1c) through the air discharge port (5b), respectively. An air pump characterized in that air (a) is led out from the case body (1) through the air lead-out port (13a) from the silencer chamber (1c). ポンプ室(1b)と両ダイヤフラムポンプ(5)の各空気吸引口(5a)とを、蓋体(8)の内部に形成した空気吸引連通路(8a)及びケース本体(1)の壁部に形成した空気吸引通路(1d)を介して夫々連通し、又、消音室(1c)と両ダイヤフラムポンプ(5)の各空気吐出口(5b)とを、蓋体(8)の内部に形成した空気吐出連通路(8b)及びケース本体(1)の壁部に形成した空気吐出通路(1e)を介して夫々連通するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のエアーポンプ。  The pump chamber (1b) and the air suction ports (5a) of both diaphragm pumps (5) are connected to the air suction communication path (8a) formed inside the lid (8) and the wall of the case body (1). The air suction passages (1d) thus formed communicate with each other, and the muffler chamber (1c) and the air discharge ports (5b) of both diaphragm pumps (5) are formed inside the lid (8). 2. The air pump according to claim 1, wherein the air pump communicates via an air discharge passage (8 b) and an air discharge passage (1 e) formed in a wall portion of the case body (1). 衝突式フィルター(6)及び通過式フィルター(7)の厚み方向の密度を、空気が流れる方向に沿って低密度から高密度へと漸次変化させたことを特徴とする請求項1に記載のエアーポンプ。The air according to claim 1 , wherein the density in the thickness direction of the impingement filter (6) and the pass filter (7) is gradually changed from a low density to a high density along a direction in which the air flows. pump. ケース本体(1)の消音室(1c)内に通気性の吸音体(19)を充填したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のエアーポンプ。  The air pump according to claim 1 or 2, characterized in that the sound-absorbing chamber (1c) of the case body (1) is filled with a breathable sound absorber (19). 吸音体(19)を、ガラスウール、フェルト若しくは発泡アルミニウムとしたことを特徴とする請求項4に記載のエアーポンプ。The air pump according to claim 4 , wherein the sound absorber (19) is made of glass wool, felt or foamed aluminum.
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