JPH08270556A - 電磁振動型のダイヤフラム式エアポンプの消音タンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は電磁振動型のダイヤフラム式エアポ
ンプの消音タンクに関し、ポンプ本体の圧縮室から消音
タンク内に導入される空気の乱脈流を低減し、また消音
タンク内の共鳴を発生させずに、消音を効率的に行なえ
る低騒音の電磁振動型のダイヤフラム式エアポンプを提
供することを目的とする。 【構成】 消音タンク３内の第１室３Ａに相当する空間
Ｋを、中央線Ｘを基準に対称的な２つの空気チャンバー
室１２Ａと、中間に混合室１２Ｂとを設け、この空気チ
ャンバー室から混合室へ、混合室から第２室へ通ずるオ
リフィス１３，１３′を断面略Ｕ字形の溝で長さを断面
の溝周以上の構成により混合室内に流入される空気を合
流して脈動を低減し、共鳴を阻止し、騒音エネルギーを
低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁振動型のダイヤフラ
ム式エアポンプの消音タンクに関し、例えば浄化槽、養
魚活魚水槽に空気を供給する時に使用するダイヤフラム
式エアポンプの消音を良好に行うものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば浄化槽、養魚活魚水槽に空
気を供給するためにダイヤフラムを振動させることによ
り空気を圧縮室内に吸入し、圧縮して吐出するダイヤフ
ラム式エアポンプがあった。このエアポンプは、永久磁
石と電磁石との磁気的な吸引力または反発力を利用して
往復移動される駆動扞をポンプ本体内に設け、このポン
プ本体の左右には前記駆動杆の両端部に結合したダイヤ
フラムを収納する圧縮室を設けたものである。そして永
久磁石から生ずる磁力に対して電源周波数に応じて電磁
石の吸引または反発する磁気的な極性を変化させて駆動
杆を往復移動させることにより、圧縮室内のダイヤフラ
ムを振動させ、空気を圧縮室内に吸引し、圧縮した後に
圧縮室から吐出していた。この際、左右の圧縮室から吐
出される空気は乱脈流になり、この乱脈流が配管の振動
や騒音の原因になっていた。そこでこの振動や騒音をな
くすために、消音タンクを設け、この消音タンク内に導
入される左右の空気の流れを干渉させる等の方策がとら
れている。

【０００３】この消音タンクを有する従来のダイヤフラ
ム式エアポンプには例えば図５および図６に示すものが
ある。すなわち外装ケース１のポンプ収納室２内に前記
ダイヤフラム式のポンプ本体Ｐを設け、該ポンプ本体Ｐ
の左右にはダイヤフラムを内部に振動可能に有する圧縮
室１０，１０を設け、外装ケース１の下部には重合され
る取付基板７とパッキング８を介して消音タンク３′を
ボルトを用いて取付け、この消音タンク３′内を縦横に
設けた隔壁Ｗ，Ｗ′により前半部を占める第１室３′Ａ
と、後半部を占める第２室３′Ｂおよび第３室３′Ｃと
に分割して形成し、前記第１室３′Ａと前記第２室３′
Ｂとはオリフィス１３″Ａを介して連通し、また前記第
２室３′Ｂと前記第３室３′Ｃとはオリフィス１３″Ｂ
を介して連通し、前記圧縮室１０，１０と前記消音タン
ク３′内の第１室３′Ａに相当する空間Ｋ′とをゴムホ
ース９，９にて連通した構造である。１１はゴムホース
９を止着するためのホースバンド、３′ａは消音タンク
３の一側に形成された吐出口であり、この消音タンク３
内に導入された空気はこの吐出口３′ａから排出され
る。

【０００４】そして駆動杆に固定した永久磁石から生ず
る磁力に対して電源周波数に応じて電磁石の吸引または
反発の磁気的な極性を変化させて駆動杆を往復移動させ
ることによりエアポンプを駆動させると、ダイヤフラム
は圧縮室１０，１０内において振動される。このように
ダイヤフラムが振動されると、左右の圧縮室１０，１０
内に空気は吸引され、圧縮された後に圧縮室１０，１０
から吐出される。そしてゴムホース９，９を通って空気
は消音タンク３′内の第１室３′Ａに流入する。この
際、消音タンク３′の第１室３′Ａ内に左右から空気が
流入されることにより、空気の流れは干渉されて消音を
はかろうとするものである。

【０００５】また図７に示すものは従来のダイヤフラム
式エアポンプの他例を示すものである。この従来例にお
いては構成の大部分が図５および図６に示す上記従来例
と同様であり、ポンプ本体Ｐの上面に防音カバー１４を
設けることによりポンプ本体Ｐ自体から洩れる騒音を最
小限にするとともに、消音タンク３内の前記第１室３′
Ａに緩衝材１５を収容して共鳴現象を緩衝させている点
が上記従来例とは異なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図５およ
び図６に示す１つ目の上記従来例では、左右の圧縮室１
０，１０から吐出される吐出空気を消音タンク３′内の
第１室３′Ａに、左右の両方から同時に導入させて左右
の吐出空気を干渉させようとしている。この際、左右の
圧縮室１０，１０から導入される音のエネルギーが大き
いので、２つの音が共鳴する現象が発生していた。

【０００７】またポンプ本体Ｐから吐出された空気が消
音タンク３′内の第１室３′Ａから第２室３′Ｂへとオ
リフィス１３″Ａを介して通過する時、また第２室３′
Ｂから第３室３′Ｃへとオリフィス１３″Ｂを通じて空
気が通過する時、オリフィス１３″Ａ，１３″Ｂが形成
されている隔壁Ｗ，Ｗ′の肉厚が薄いために風切音がオ
リフィス１３″Ａ，１３″Ｂを通過する時に発生して消
音タンク３′によって充分に消音防止がはかれなかっ
た。

【０００８】また図７に示す上記従来例は、ポンプ本体
Ｐの上面に防音カバー１４を設けているので、外装ケー
ス１内に生ずる騒音のエネルギーは減少する。しかしポ
ンプ本体Ｐおよび圧縮室１０，１０内に蓄えられる騒音
のエネルギーが、消音タンク３′内に導入されるので、
図５および図６に示す上記従来例と同様の共鳴現象が増
幅される。このため、消音タンク３′内の第１室３′Ａ
に緩衝材１５を装備して共鳴現象をなくす必要があり、
部品点数も多くなるという不都合があった。

【０００９】本発明は上記従来の欠点を解決するために
なされ、ポンプ本体の圧縮室から消音タンク内に導入さ
れる空気の乱脈流を低減し、また消音タンク内の共鳴を
発生させずに、消音を効率的に行える低騒音の電磁振動
型のダイヤフラム式エアポンプを提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされ、永久磁石と、該永久磁石から生ずる
磁力に対して相互に吸引または反発する電磁石との磁気
力により往復移動可能な駆動杆を有するポンプ本体と、
該駆動杆の両端部が結合され、圧縮室内に設けられたダ
イヤフラムとを備え、電源周波数に応じて前記駆動杆を
往復移動させてダイヤフラムを振動させることにより空
気を吸入し、該空気を第１室乃至第３室の各室に内部が
分割された消音タンク内へ吐出する形式の電磁振動型の
ダイヤフラム式エアポンプの消音タンクにおいて、前記
消音タンク内の第１室に相当する空間を、中央線を基準
に対称的な２つの空気チャンバー室に区分して左右に設
けるとともに該空気チャンバー室の中間には導入される
空気が混合されて脈動を制止する混合室を設け、前記空
気チャンバー室から前記混合室内へ夫々通ずるオリフィ
スと、該混合室から前記第２室へと通ずるオリフィスと
の断面を略Ｕ字形の溝に形成するとともに該各オリフィ
スの長さをオリフィス断面の溝周以上に形成するという
手段を採用した。

【００１１】

【作用】ポンプ本体の左右に設けた圧縮室から吐出され
る空気は、ゴムホースを通って消音タンク内に中央線を
基準に前半部を占める空間に左右対称的に配置された２
つの空気チャンバー室内にそれぞれ流入する。そしてこ
の２つの空気チャンバー室から、その中間に形成される
混合室内に通ずる断面略Ｕ字形の溝をなすオリフィスを
通過する時に、ポンプ本体および圧縮室内に蓄えられる
騒音エネルギーは減少される。その後混合室内において
左右から流入される空気を合流させることにより、脈動
は低減されるので、共鳴現象は発生しない。それから混
合室から消音タンク内の第２室へ断面略Ｕ字形のオリフ
ィスを通過することにより騒音エネルギーは一層、低減
される。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１乃至図４に従っ
て説明する。なお図中、図５乃至図７に示す部分と同一
部分は同一符号で示す。１は断面略碗形をなす外装ケー
スであり、この外装ケース１内にはダイヤフラム式のポ
ンプ本体Ｐを収納するためのポンプ収納室２が形成され
ている。

【００１３】３は消音タンクであり、この消音タンク３
は前記外装ケース１が被冠されることにより外装ケース
１の下部に形成される。３ａは前記消音タンク３の一側
に設けられた吐出口である。

【００１４】１ａは外装ケース１の前記ポンプ収納室２
の上方に設けられた吸気孔であり、この吸気孔１ａの上
方にはフィルター４が内装されている。５は断面略伏皿
状のフィルターカバーであり、このフィルターカバー５
は外装ケース１の上面に被着される。

【００１５】前記ポンプ本体Ｐの内部機構および駆動構
成は図には示さないが、駆動杆に固定される永久磁石
と、該永久磁石から生ずる磁力に対して相互に吸引また
は反発する電磁石との磁気力により前記駆動杆を内部に
往復移動可能に設けた公知のものが使用されるので、詳
述は省く。ポンプ本体Ｐを前記ポンプ収納室２内に取付
けるのには、数個の緩衝部品６を介して取付基板７に支
持、固定される。前記緩衝部品６は、例えば防振ゴム、
柔軟性を有する合成樹脂、フェルトにより形成したもの
を使用するほか、コイルバネ等の機械部品を用いてもよ
い。

【００１６】前記取付基板７はその下面にパッキン８を
重合することにより外装ケース１の下方部に嵌着され、
前記ポンプ収納室２に対して前記消音タンク３内を気密
に隔離している。

【００１７】９はゴムホースであり、このゴムホース９
は前記取付基板７内に先端が嵌挿され、基端が前記前記
ポンプ本体Ｐの左右に配置され、前記駆動杆の左右の両
端に結合されたダイヤフラムを内部に有する圧縮室１
０，１０の吐出側にホースバンド１１を用いて止着され
ることにより圧縮室１０，１０と消音タンク３内とを連
通している上述の点は図５乃至図７に示す公知のものと
同様であるので、詳細な説明は省略する。

【００１８】しかながら本実施例においては例えば図２
に示すように、消音タンク３の内部を前半部分を占める
第１室３Ａ、後半部分を占める第２室３Ｂおよび第３室
３Ｃの各室に分割する点は従来と変わりはないが、本実
施例ではさらに消音タンク３を合成樹脂またはアルミニ
ウムを用いて例えば射出成形することにより後記オリフ
ィス１３，１３；１３′と一体に形成することにより、
製作を容易にするとともに安価にしている。しかも本実
施例ではこの消音タンク３の前記第１室３Ａに相当する
空間Ｋを、図２に示すように中央線Ｘを基準に対称的な
２つの空気チャンバー室１２Ａ，１２Ａ′に区分して左
右に設けるとともに該空気チャンバー室１２Ａ，１２
Ａ′の中間には導入される空気が混合されて脈動を制止
する混合室１２Ｂを設けた点が従来とは異なる。

【００１９】１３は２つの前記空気チャンバー室１２
Ａ，１２Ａ′から中間の前記混合室１２Ｂ内へ通ずるオ
リフィスであり、このオリフィス１３は、例えば図３に
示すように断面が略Ｕ字形の溝に形成されるとともにそ
の溝の長さｌは、オリフィス断面の溝周ｌ′以上に形成
される。１３′は該混合室１２Ｂから前記第２室３Ｂへ
通ずるオリフィスであり、このオリフィス１３′は２つ
の前記オリフィス１３，１３の中間の前記中央線Ｘ上に
前記オリフィス１３と同様に断面が略Ｕ字形の溝に形成
されるとともにその溝の長さは前記空気チャンバー室１
２Ａ，１２Ａ′から前記混合室１２Ｂ内へ通ずる前記オ
リフィス１３の略２倍に形成される。そしてオリフィス
１３，１３′の入口と出口とは面取りＲを施すことによ
り脈流が生ずるのが阻止され、風切音が発生するのが阻
止される。

【００２０】１４はポンプ本体Ｐの上面に被冠された防
音カバーである。

【００２１】本発明の一実施例は以上のように、ポンプ
本体Ｐが電源周波数に応じて駆動すると、空気は騒音エ
ネルギーと一緒にポンプ本体Ｐの左右に配置した圧縮室
１０，１０からゴムホース９，９を介して消音タンク３
内の前半部を占める第１室３Ａに相当する空間Ｋを中央
線Ｘを基準に対称的に区分して設けられた２つの空気チ
ャンバー室１２Ａ，１２Ａ′内に流出される。

【００２２】次いで２つの空気チャンバー室１２Ａ，１
２Ａ′からオリフィス１３，１３を介して中間の混合室
１２Ｂに流入される空気は混合室１２Ｂ内において混練
され、脈動は除去されるとともに騒音の波長が相互に干
渉し合って減音される。この際、２つの空気チャンバー
室１２Ａ，１２Ａと、それぞれ混合室１２Ｂ内に連通さ
れるオリフィス１３，１３とは中央線Ｘを基準に消音タ
ンク３の前半部を占める空間Ｋに左右対称的に配置され
ているので、空気の吐出量および流速が略等しくなり音
の波長の干渉が有効に行なえる。

【００２３】さらに混合室１２Ｂから基準線Ｘ上に位置
するオリフィス１３′を通過して第２室３Ｂに空気が流
出される時に混合室１２Ｂにおいて除去されなかった音
域（周波数帯）の騒音エネルギーを減衰することができ
る。

【００２４】消音タンク３を以上述べたような構造に採
用したので、図５および図６に示すような従来のダイヤ
フラム式エアポンプの消音タンクにおいては図８に示す
ように略42dB(A) もあった騒音が、本実施例では図４に
示すように略38dB(A) に減少した。また本実施例では騒
音値の突出した音域もなく平均化した帯域であり、従来
のように共鳴もなくなった。これは本実施例のダイアフ
ラム式エアポンプと従来のダイヤフラム式エアポンプ
を、駆動電源がAC電源100Vで周波数60Hzであり、また暗
騒音26dB(A) 以下の時のそれぞれの吐出圧力(Kgf/cm²)
、吐出空気量(l/min) 、騒音値 dB(A) 1.5m をそれぞ
れ下記表１のように計測した結果である。

【００２５】

【表１】 表１から本実施例と従来とがそれぞれの吐出圧力が略0.
17Kgf/cm² 、吐出空気量が略105l/min付近で同様な数値
である場合に、本実施例では騒音値が低くなることがわ
かる。

【００２６】

【発明の効果】上述のように本発明はポンプ本体の圧縮
室から消音タンク内に導入される空気の乱脈流を低減で
き、またポンプ本体および圧縮室内に蓄えられる騒音の
エネルギーが導入されるのに起因して消音タンク内に引
き起こされる共鳴は発生されずに消音が効率的に行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁振動型のダイヤフラム式エアポン
プの消音タンク一実施例を示す断面図である。

【図２】同じく消音タンク部分を表した平面図である。

【図３】本実施例を構成するオリフィスを示す断面図で
ある。

【図４】本実施例のダイヤフラム式エアポンプを使用し
た騒音周波数の分析結果を示すグラフである。

【図５】従来の電磁振動型のダイヤフラム式エアポンプ
に消音タンクを適用した一例を示す断面図である。

【図６】同じくタンク部分を示す平面図である。

【図７】従来の電磁振動型のダイヤフラム式エアポンプ
に消音タンクを設けた他例を示す断面図である。

【図８】従来のダイヤフラム式エアポンプを使用した騒
音周波数の分析結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 外装ケース ２ ポンプ収納室 ３ 消音タンク ３Ａ 第１室 ３Ｂ 第２室 ３Ｃ 第３室 １２Ａ 空気チャンバー室 １２Ａ′ 空気チャンバー室 １２Ｂ 混合室 １３ オリフィス １３′ オリフィス Ｋ 空間 ｌ オリフィス１３の長さ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石と、該永久磁石から生ずる磁力
   に対して相互に吸引または反発する電磁石との磁気力に
   より往復移動可能な駆動杆を有するポンプ本体と、該駆
   動杆の両端部が結合され、圧縮室内に設けられたダイヤ
   フラムとを備え、電源周波数に応じて前記駆動杆を往復
   移動させてダイヤフラムを振動させることにより空気を
   吸入し、該空気を第１室乃至第３室の各室に内部が分割
   された消音タンク内へ吐出する形式の電磁振動型のダイ
   ヤフラム式エアポンプの消音タンクにおいて、前記消音
   タンク内の第１室に相当する空間を、中央線を基準に対
   称的な２つの空気チャンバー室に区分して左右に設ける
   とともに該空気チャンバー室の中間には導入される空気
   が混合されて脈動を制止する混合室を設け、前記空気チ
   ャンバー室から前記混合室内へ夫々通ずるオリフィス
   と、該混合室から前記第２室へと通ずるオリフィスとの
   断面を略Ｕ字形の溝に形成するとともに該各オリフィス
   の長さをオリフィス断面の溝周以上に形成したことを特
   徴とする電磁振動型のダイヤフラム式エアポンプの消音
   タンク。
2. 【請求項２】 前記混合室から前記第２室へと通ずるオ
   リフィスの長さは、前記空気チャンバー室から前記混合
   室内へ通ずるオリフィスの長さの略２倍に形成されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電磁振動型のダイヤフ
   ラム式エアポンプの消音タンク。
3. 【請求項３】 前記消音タンクは、合成樹脂またはアル
   ミニウムを成形材料に用いて前記オリフィスを一体形成
   されることを特徴とする請求項１に記載の電磁振動型の
   ダイヤフラム式エアポンプの消音タンク。