JPH10148181A

JPH10148181A - エアポンプ

Info

Publication number: JPH10148181A
Application number: JP32345696A
Authority: JP
Inventors: Jun Takayanagi; 順高柳
Original assignee: SHINTEN SANGYO KK
Current assignee: SHINTEN SANGYO KK
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 1998-06-02

Abstract

(57)【要約】【目的】エアポンプ以外の機能（例えば、スピーカの
機能）を合わせ持ったエアポンプを提供する。【構成】スピーカ兼用エアポンプの構成として、フレ
ームと、振動板の外周部がフレームの部分に固定された
スピーカと、フレームの部分に形成された吸入口に設け
られた吸入口弁と、フレームの部分に形成された吐出口
に設けられた吐出口弁とを設ける。または、室を形成す
るフレームと、フレームを仕切ってフレーム内の室を第
１室および第２室の２つの室に分割するフレームの仕切
り壁部分と、振動板がフレームの部分に固定されて第１
室の内に配置されたスピーカと、外気のエアを第１室に
吸入するようにフレームの部分に形成された吸入口に設
けられた吸入口弁と、第１室から第２室にエアを吐出し
て第２室内にある発熱体を冷却するように仕切り壁部分
に形成された吐出口に設けられた吐出口弁とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエアポンプに関し、特に
スピーカ兼用のエアポンプ、またはスピーカを部品とし
て用いたエアポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエアポンプには、以下のようなも
のがある。（１）ファン図１２（図１２ａ、図１２ｂ）に示すように、モータ１
００の軸線方向に（即ち、矢印ＡまたはＡ’の方向）に
エア（空気）を送風するものである。モータ１００の回
転軸１００ａにはプロペラ１０２が取付けられており、
プロペラ１０２の回転により、矢印ＡまたはＡ’の方向
に、即ち、後方から前方に、または逆方向に向けてエア
を送風する。なお、符号１０４はフレームを示す。

【０００３】（２）ブロワー図１３（図１３ａ、図１３ｂ）に示すように、モータ１
００の回転軸１００ａには、複数のベーン１０６が取付
けられており、ベーン１０６の回転により、モータ１０
０の軸線方向（即ち、矢印Ｂの方向）にエアを吸入し、
モータの回転軸１００ａのラジアル方向（半径方向）
（即ち、矢印Ａの方向）にエアを吐出する。なお、符号
１０４は、軸線方向の吸入口１０４ａとラジアル方向の
吐出口１０４ｂを持つフレームを示す。

【０００４】（３）ピストン−シリンダ図１４に示すように、シリンダ１１４内に配置されたピ
ストン１１６をモータによって往復動させることによ
り、エアを矢印Ｂの方向にシリンダ１１４内に吸引し、
矢印Ａ方向にエアをシリンダ１１４から吐出する。具体
的な構成では、モータ１００の回転軸１００ａとロータ
１１０の回転軸１１０ａがプーリ１０８によって連結さ
れており、モータ１００の回転がロータに伝達される。
ロータ１１０の部分にはロッド１１２の一端が回動可能
に取付けられており、ロッド１１２の他端はシリンダ１
１４内に配置したピストン１１６に回動可能に取付けら
れている。なお、ロータ１１０とロッド１１２はモータ
１００からの回転運動をピストン１１６の往復動に変換
するクランク機構を構成している。シリンダ１１４の上
部には吸入口１１４ａと吐出口１１４ｂが形成されてお
り、吸入口１１４ａと吐出口１１４ｂに対して吸入口弁
１１８と吐出口弁１２０がカム１２２と１２４の作動に
より開閉可能に配置されている。吸入口１１４ａはエア
の吸い込み口１１４ｃと連通しており、また吐出口１１
４ｂはエアの排出口１１４ｄと連通している。

【０００５】ピストン１１６は、シリンダ１１４内で、
クランク機構を介してモータ１００によって往復動させ
られるが、その際、ピストン１１６の下方ストロークに
おいて、弁１１８が開かれ、弁１２０が閉じられ、エア
は矢印Ｂで示すように、吸い込み口１１４ｃから吸入口
１１４ａを通してシリンダ１１４内に吸引され、次のピ
ストン１１６の上方ストロークにおいて、弁１１８が閉
じられ、弁１２０が開かれ、エアは矢印Ａで示すよう
に、シリンダ１１４内から吐出口１１４ｂを通し、排出
口１１４ｄを通して吐出される。

【０００６】（４）ロータ−シリンダ図１５に示すように、シリンダ１３０内でロータ１３２
が偏心位置に配置されており、ロータ１３２はモータ１
００によって回転されるようになっている。ロータ１３
２には複数のベーン１３４がラジアル方向に摺動可能に
かつ例えばバネ（図示せず）によって外方に付勢されて
配置されている。したがって、ベーンはロータ１３２の
回転に伴ってシリンダ１３０の内壁に接触しながら摺動
するようになっている。なお、シリンダ１３０は吸入口
１３０ａおよび吐出口１３０ｂを有する。

【０００７】モータ１００によってロータ１３２が回転
させられると、エアは矢印Ｂの方向に吸入口１３０ａを
通してシリンダ１３０内に吸入され、矢印Ａの方向に吐
出口１３０ｂから吐出される。

【０００８】（５）ソレノイド−振動板図１６に示すように、ソレノイド１４２の作動によっ
て、そのアクチュエータ１４２ａが往復動し、アクチュ
エータ１４２ａの先端が連結されている弾性振動板１４
０が矢印Ｃで示すように振動する。振動板１４０とフレ
ーム１４８はその内部に室（ポンプ室）１５０を形成し
ており、フレーム１４８には吸入口１４８ａと吐出口１
４８ｂが設けられており、吸入口１４８ａに対して吸入
口弁１４４が配置されており、吐出口１４８ｂに対して
吐出口弁１４６が配置されている。

【０００９】前述の振動板１４０の振動により、エアは
矢印Ｂの方向に吸入口１４８ａを通して室１５０内に吸
引され、またエアは矢印Ａの方向に吐出口１４８ｂを通
して室１５０内から吐出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来例のエア
ポンプはあくまでもエアポンプの機能だけを単独で発揮
するように構成されており、その他の機能との組み合わ
せたエアポンプは存在しなかった。

【００１１】したがって、本発明の第１の目的は、エア
ポンプ以外の機能を合わせ持ったエアポンプを提供する
ことにある。

【００１２】本発明の第２の目的は、他の機能を持つも
のをエアポンプとして使用できるエアポンプを提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は、フレームと、振動板の外周部が前記フ
レームの部分に固定されたスピーカと、前記フレームの
部分に形成された吸入口に設けられた吸入口弁と、前記
フレームの部分に形成された吐出口に設けられた吐出口
弁と、を有することを特徴とするスピーカ兼用エアポン
プを採用するものである。

【００１４】また、本発明は、フレームと、振動板の外
周部が前記フレームの部分に固定されたスピーカと、を
有し、前記フレームの部分には吸入口および吐出口が形
成されており、前記吸入口には吸入口弁が設けられ、ま
たは前記吐出口には吐出口弁が設けられていることを特
徴とするスピーカ兼用エアポンプを採用するものであ
る。

【００１５】また、本発明は、室を形成するフレーム
と、該フレームを仕切ってフレーム内の室を第１室およ
び第２室の２つの室に分割するフレームの仕切り壁部分
と、振動板が該フレームの部分に固定されて第１室の内
に配置されたスピーカと、外気のエアを第１室に吸入す
るように前記フレームの部分に形成された吸入口に設け
られた吸入口弁と、第１室から第２室にエアを吐出して
第２室内にある物体にエアを供給するように前記仕切り
壁部分に形成された吐出口に設けられた吐出口弁と、を
有することを特徴とするスピーカ兼用エアポンプを採用
するものである。

【００１６】さらにまた、本発明は、室を形成するフレ
ームと、該フレームを仕切ってフレーム内の室を第１室
および第２室の２つの室に分割するフレームの仕切り壁
部分と、振動板が該フレームの部分に固定されて第１室
の内に配置されたスピーカと、第１室から外気にエアを
吐出するように前記フレームの部分に形成された吐出口
に設けられた吐出口弁と、第２室から第１室にエアを吐
出して第２室内にある物体周囲のエアを吸入するように
前記仕切り壁部分に形成された吸入口に設けられた吸入
口弁と、を有することを特徴とするスピーカ兼用エアポ
ンプを採用するものである。

【００１７】さらにまた、本発明は、電話器を備えた電
子機器に用いるスピーカ兼用エアポンプにおいて、室を
形成するフレームと、該フレームを仕切ってフレーム内
の室を第１室および第２室の２つの室に分割するフレー
ムの仕切り壁部分と、振動板が該フレームの部分に固定
されて第１室の内に配置されたスピーカと、外気のエア
を第１室に吸入するように前記フレームの部分に形成さ
れた吸入口に設けられた吸入口弁と、第１室からエアを
吐出するように前記仕切り壁部分に形成された吐出口に
設けられた吐出口弁と、電子機器の外部に載置されて第
２室内の発熱体によって熱せられた電話器を冷却するよ
うに第１室から吐出したエアを電子機器の外部に導くエ
アガイド手段と、を有することを特徴とするスピーカ兼
用エアポンプを採用するものである。

【００１８】さらにまた、本発明は、携帯電話器に用い
るスピーカ兼用エアポンプにおいて、室を形成する携帯
電話器のフレームと、該フレームを仕切ってフレーム内
の室を第１室および第２室の２つの室に分割するフレー
ムの仕切り壁部分と、振動板が該フレームの部分に固定
されて第１室の内に配置されたスピーカと、外気のエア
を第１室に吸入するように前記フレームの部分に形成さ
れた吸入口に設けられた吸入口弁と、第１室から第２室
にエアを吐出して第２室内にある発熱体を冷却するよう
に前記仕切り壁部分に形成された吐出口に設けられた吐
出口弁と、を有することを特徴とするスピーカ兼用エア
ポンプを採用するものである。

【００１９】本発明は、また、フレームと、振動板の外
周部が前記フレームの部分に固定されたスピーカと、前
記フレームの部分に形成された吸入口に設けられた吸入
口弁と、前記フレームの部分に形成された吐出口に設け
られた吐出口弁と、を有し、前記スピーカにポンプ用信
号が供給されることを特徴とするエアポンプを採用する
ものである。

【００２０】本発明は、さらにまた、フレームと、該フ
レームを仕切ってフレーム内の室を第１室および第２室
の２つの室に分割するように振動板の外周部が前記フレ
ームの部分に固定されたスピーカと、前記第１室の前記
フレームの部分に形成された吸入口に設けられた吸入口
弁と、前記第１室の前記フレームの部分に形成された吐
出口に設けられた吐出口弁と、前記第２室の前記フレー
ムの部分に形成された吸入口に設けられた吸入口弁と、
前記第２室の前記フレームの部分に形成された吐出口に
設けられた吐出口弁と、を有し、前記スピーカにポンプ
用信号が供給されることを特徴とするエアポンプを採用
するものである。

【００２１】

【実施例】最初に、本発明の構成を概略すると、本来、
スピーカは電気信号を音声に変換するものであるが、本
発明では、スピーカをエアポンプに利用する。即ち、ス
ピーカをスピーカとエアポンプの両方の機能を果たすよ
うに用いたり、スピーカをエアポンプとして用いるもの
である。

【００２２】（実施例１）図１は本発明の実施例１のス
ピーカ兼用エアポンプの断面図である。図１において、
スピーカ兼用エアポンプのフレーム２は、上方が開放さ
れ、例えばほぼ円筒形の側壁２ａと底部２ｂを持つ箱型
形状である。フレームの底部２ｂには吸入口２ｃと吐出
口２ｄが形成されており、吸入口２ｃには、吸入口弁６
が設けられており、また、吸い込み口１０が設けられて
いる。また、吐出口２ｄには、吐出口弁８が設けられて
おり、また排出口１２が設けられている。

【００２３】フレーム２内には磁石（図示せず）を内部
に持つスピーカ４が配置されており、スピーカ４はほぼ
円錐状のスピーカフレーム４ｂを有し、このフレーム４
ｂの周囲端部はフレームの側壁２ａの上部周囲部に取り
付けられており、これによってフレーム２の内部に垂下
された状態で配置されることになる。フレーム２の側壁
２ａには、さらにスピーカの円錐状の振動板（例えば、
コーン紙）１４が取り付けられており、さらにその取り
付け箇所の上に、密閉用シール材１６が取り付けられて
いる。このため、フレーム２の内部は、吸入口弁６およ
び吐出口弁８の両方が閉じた状態では、密閉状態に維持
される室（ポンプ室）１８が形成される。また振動板１
４のほぼ中央にはスピーカ４のアクチュエータ４ａが固
定されており、このアクチュエータ４ａの往復動によっ
て、スピーカの振動板１４が振動するようになってい
る。

【００２４】前述の吸入口弁６は、フレーム２の内部の
室１８が負圧となると、開かれ、エアを矢印Ｂの方向に
吸い込み口１０から吸入口２ｃを通してフレーム２の内
部の室１８に吸入するが、フレーム２の内部の室１８が
正圧となると、閉じられるようになっている。言い換え
ると、この吸入口弁６は、エアが吸入される方向に吸引
されると、開かれ、エアが吸入される方向と反対方向に
吸引されると閉じられる構成になっている。このような
吸入口弁６は、例えば、図１に示すように、吸入口２ｃ
を覆うように、フレーム２の内側の面に可撓性の板の一
部を取り付けることによって得られる。

【００２５】前述の吐出口弁８は、フレーム２の内部の
室１８が正圧となると、開かれ、エアを矢印Ａの方向に
吐出口２ｄを通し、排出口１２を通して外部に吐出させ
るが、フレーム２の内部が負圧となると、閉じられるよ
うになっている。同様に言い換えると、この吐出口弁８
は、エアが吐出される方向に吸引されると、開かれ、エ
アが吐出される方向と反対方向に吸引されると閉じられ
る構成になっている。このような吐出口弁８は、例え
ば、図１に示すように、吐出口２ｄを覆うように、フレ
ーム２の外側の面に可撓性の板の一部を取り付けること
によって得られる。

【００２６】次に、このポンプの動作を概略する。スピ
ーカ４の振動板１４が外方に向かって動くと、フレーム
２の内部の室１８は負圧となり、その結果、吸い込み口
１０、吸入口２ｃを通してエアが室１８に吸入される。
このとき、吐出口弁８には負圧がかかり、閉じられるこ
とになるので、吐出口２ｄにおけるエアの出入りはな
く、エアの吸入だけが行われる。

【００２７】次の半サイクルでスピーカの振動板１４が
内方に向かって動くと、フレーム２の内部の室１８は正
圧となり、その結果、吐出口弁８が開かれ、エアは吐出
口２ｄ、排出口１２を通して吐出される。このとき、吸
入口弁６には正圧がかかるので、閉じられ、吸入口２ｃ
におけるエアの出入りはなく、エアの吐出だけが行われ
る。このように、半サイクル毎に、エアの吸入と吐出を
繰り返し、エアを吸入口からフレーム内に吸入し、吐出
口から吐出するエアポンプとして機能する。なお、ここ
で、半サイクルという用語は、フレーム２の内部での負
圧の期間または正圧の期間を意味し、負圧の期間と正圧
の期間が必ずも等しい期間である必要はない。

【００２８】なお、本装置をスピーカ兼用ポンプとして
使用する際には、後述するように、スピーカに加える駆
動信号は、スピーカをスピーカとして機能させる可聴周
波数成分の信号（音声信号）と、ポンプとして機能させ
る非可聴周波数成分の信号（ポンプ用信号）の両方を重
じょうして用いるのが好ましい。なお、スピーカだけま
たはポンプだけの機能を得るのであれば、可聴周波数成
分の信号だけまたは非可聴周波数成分の信号だけを用い
ることもできる。なお、この構成で、吸入口弁６および
吐出口弁８が高速応答できるものであれば、スピーカに
可聴周波数成分の信号だけを与えてもスピーカ機能に加
えて、小さいものではあるがポンプ機能が当然生じる。

【００２９】この実施例１では、スピーカ４が配置され
た室１８に対してエアの吸入口、吐出口が設けられてい
るので、外部からのエアは室１８に吸入され、室内に配
置したスピーカの側を通って吐出口から吐出されるの
で、スピーカの周囲のエアを吸引して吐出する結果とな
る。したがって、スピーカによって発生した熱も外部に
放出されることになり、スピーカ自体を放熱させる効果
がある。なお、後述する他の実施例においても、スピー
カ４が配置された室１８に対してエアの吸入口、吐出口
が設けられているものに対しては、同様な効果がある。

【００３０】（実施例２）図２は本発明の実施例２のス
ピーカ兼用エアポンプの断面図である。この実施例２は
実施例１の変形であり、スピーカのフレームを省略した
ものである。図２で示すように、スピーカのフレーム４
ｂが省略されているので、スピーカ４は、ポンプのフレ
ーム２の底部２ｂに載置されている。なお、その他の構
成は、実施例１の構成と同様であるので、詳細な説明は
省略する。この実施例では、構成する部品を減らすとこ
とができ、小型化、軽量化およびコストダウンを図るこ
とができる。

【００３１】（実施例３）図３は本発明の実施例３のス
ピーカ兼用エアポンプの断面図である。この実施例３は
実施例１をさらに変形したものであり、エアポンプのフ
レームとして装置のキャビネットを流用したものであ
る。キャビネット型のフレーム２は、箱型の部分２ｅを
仕切り壁部分２ｆによって仕切られており、この仕切り
壁部分２ｆによってフレーム２の内部は２つの室１８、
２０に分割されている。室１８内には、実施例１と同様
に、スピーカ４、スピーカのフレーム４ｂ、振動板１４
が配置されている。

【００３２】フレーム２の側壁２ａには、吸入口２ｃが
形成されており、吸入口２ｃに対して吸入口弁６が設け
られている。仕切り壁部分２ｆには、後述する発熱体に
エアが向くように吐出口２ｄが形成されており、吐出口
２ｄに対して吐出口弁８が設けられている。一方、他の
室２０に内には、装置の動作の際、発熱する部品（発熱
体）２２があり、また、他の室２０を形成するフレーム
２には排出口２ｇが設けられている。

【００３３】前述の吸入口２ｃは外気に接し、吐出口２
ｄは発熱体２２に接して配置されているので、スピーカ
４を動作させることによって室１８がポンプ室として機
能するので、冷たい外気を吸入口２ｃを通して吸入し吐
出口２ｄを通して発熱体２２に当てるように吐出するの
で、発熱体２２を簡単に冷却でき、さらに、発熱体２２
の熱によって温度上昇したエアを排出口２ｇから排出で
きる。これにより、別のモータやファンを用いなくと
も、小さい弁を２つ追加するだけでコストアップにもな
らず、また場所もとらないので、サイズもコンパクトに
できる。即ち、小型化、軽量化に加え、大幅なコストダ
ウンが達成できる。

【００３４】（実施例４）図４は本発明の実施例４のス
ピーカ兼用エアポンプの断面図である。この実施例４は
実施例１の変形であり、スピーカから出る音の音質を良
くするためにスピーカの背後のポンプ室２６の内壁に吸
音材２４を貼り付けたものである。その他の構成は実施
例１と同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、
この実施例４は、ポンプ室を持つ任意の適切な他の実施
例（例えば、実施例２、３等）に適用できるものであ
る。

【００３５】（実施例５）図５は本発明の実施例５のス
ピーカ兼用エアポンプの断面図である。この実施例５は
実施例４の変形であり、コストダウンを図るために、吐
出口弁または吸入口弁を省略したものである。その他の
構成は実施例４と同様であるので、詳細な説明は省略す
る。図５ａで示す実施例では、吐出口弁が省略されてい
るので、吐出口２ｄはエアの吐出後の半サイクルの間で
は、吸入口として機能するので、平均的なエア吐出量は
減少するが、ポンプ機能を果たすことができる。同様
に、図５ｂで示す実施例では、吸入口弁が省略されてい
るので、吸入口２ｃはエアの吸入後の半サイクルの間で
は、吐出口として機能するので、平均的なエア吸入量は
減少するが、ポンプ機能を果たすことができる。なお、
この実施例５は、実施例４ばかりではなく、任意の適切
な他の実施例にも適用できる。

【００３６】ここで、スピーカ兼用エアポンプをエアポ
ンプとして用いた場合のエア吐出量を説明する。エア吐
出量の計算として、スピーカの有効口径を６０ｍｍ、振
動板の有効振幅を０．５ｍｍ、振動板を振動させる周波
数を３０Ｈｚとした場合を例に挙げ説明する。エア吐出
量は以下の計算式（１）から求まる。エア吐出量＝スピーカの面積×振動板の振幅×周波数・・・（１）＝π×３０²（ｍｍ²）×０．５（ｍｍ）×３０（Ｈｚ）＝４２，３９０（ｍｍ³／ｓｅｃ）＝４２．４（ｃｃ／ｓｅｃ）＝２．５４（リットル／分）

【００３７】通常の放熱板（ヒートシンク）を用いて、
自然対流によって冷却する方法では、エアの流れる量は
静的であり、非常に少なく、この結果、放熱量はごく限
られたものでしかない。しかし、本発明のスピーカをエ
アポンプとして利用することによって前述のようにかな
り多量のエアの吐出させることができるので、放熱効果
を桁違いに大きくすることができる。

【００３８】次に、スピーカ兼用エアポンプをエアポプ
として用いた場合と、冷却用のファンを用いた場合の電
力消費について説明する。ファン用モータの消費電力は
約数Ｗ（ワット）であり、スピーカの消費電力は約数１
０〜数百ｍＷである。したがって、電力節減率は以下の
式（２）で表される。電力節減率＝スピーカの消費電力／モータの消費電力 ≒１／１０〜１／１００・・・（２）

【００３９】一般に、エア吐出量は専用のファンの方が
当然大幅に大きいが、消費電力はスピーカ兼用エアポン
プの方が大幅に小さくできる。

【００４０】次に、スピーカ兼用エアポンプを駆動する
回路について説明する。図６はスピーカ兼用エアポンプ
の回路ブロック図である。図６において、音声信号（約
５０〜１０，０００Ｈｚの可聴周波数）とポンプ用信号
（約１０〜３０Ｈｚの非可聴周波数）を同時にミキサ３
０に入力し、ミキサによって混合（合成）（一層具体的
には、重じょう）し、その出力をアンプ（ドライバ）３
２に入力して増幅し、その出力をスピーカ４に加える。

【００４１】スピーカ兼用ポンプは、図７に関連して後
述するが、音声信号とポンプ用信号の両方で駆動されて
振動するが、ポンプ用信号の方は非可聴周波数であり、
人の耳には聞こえず、また音声信号はポンプ用信号に重
じょうしているので、ほとんど歪みなしに忠実に再現さ
れた音声となる。

【００４２】前述の内容をさらに理解し易いように、図
７に各信号の状態と、周波数成分を表す波形および周波
数スペクトラムを示す。図７ａは、最終的にスピーカに
加えられる合成信号を示し、図７ｂは音声信号を示し、
図７ｃはポンプ用信号を示し、図７ｄは音声信号とポン
プ用信号の周波数成分の分布を示す。なお、図７ｄで実
線は２０Ｈｚの周波数をポンプ用信号として使用する場
合を示し、点線は、１０Ｈｚ、３０Ｈｚの周波数をポン
プ用信号として使用する場合を示す。使用周波数は１０
〜３０Ｈｚの範囲内の任意の周波数が好ましい。

【００４３】合成信号の周波数スペクトラムは音声信号
とポンプ用信号に明確に分かれており、互いに相手に悪
影響を及ぼすことはない。

【００４４】（実施例６）図８は本発明の実施例６のス
ピーカ兼用エアポンプの断面図である。この実施例６は
実施例３の変形であり、発熱体、例えば、パソコン等の
電子機器、特に携帯用パソコン、例えば、ノート型パソ
コンに使用されている発熱量の多い高速ＩＣを効率良く
冷却するためのものである。従来では、冷却にファン単
独またはファンとヒートシンクの組み合わせが発熱体の
冷却に用いられている。しかし、いずれの場合でも、ノ
ート型パソコンのような密閉され小型化されたもので
は、ファンによって外気を取り入れて冷却することは困
難であり、内部のエアを循環させて冷却を行なわざるを
えず、冷却効率はそれほど高くなく、さらにファンの使
用により重量が重くなり、コスト、サイズとも大きくな
るという欠点があった。この実施例６はそのような欠点
を取り除くものである。ノート型パソコンでは、マルチ
メディア化に伴いスピーカを備えているものが多く、こ
の実施例６では備えられたスピーカを利用するものであ
る。

【００４５】図８に示すように、キャビネットを構成す
るフレーム２は、その内部が仕切り壁部分２ｆによって
室１８と２０に分割されている。室２０内にはプリント
基板３４に載置された高速ＩＣであるＣＰＵのような発
熱体２２が存在する。スピーカが配置されている室１８
に関連するフレーム２および仕切り壁部分２ｆに対し
て、それぞれ、吸引口２ｃと吸引口弁６および吐出口２
ｄと吐出口弁８が設けられており、それらの機能は前述
の実施例と同様である。

【００４６】この実施例６では、吐出口２ｄから排出口
１２を介して排出されるエアを発熱体２２に直接導くた
めのパイプ３６が設けられている。したがって、外気の
冷たいエアがスピーカ４のポンプ機能により室１８内に
吸入されて吐出口２ｄから吐出され、排出口１２からパ
イプ３６によって導かれて、矢印Ｃで示すように、発熱
体２２に向かって排出される。このため、冷気が発熱体
に効率良く向けられ、発熱体２２を効率良く冷却する。

【００４７】なお、パイプ３６の材質は断熱性であるこ
とが、室２０内に入った冷気の冷たさが発熱体に至る途
中で室内に逃げることがないので好ましいが、必ずしも
断熱性である必要はない。

【００４８】（実施例７）図９は本発明の実施例７のス
ピーカ兼用エアポンプの断面図である。この実施例７は
実施例６の変形であり、実施例６では、発熱体を冷却し
ていたが、実施例７では、逆に、発熱体を放熱させるも
のである。図９に示すように、フレーム２の内部は仕切
り壁部分２ｆによって２つの室１８、２０に分割されて
いる。室１８内にはスピーカ４が配置されており、仕切
り壁部分２ｆには、吸入口２ｃと吸入口弁６が設けられ
ており、フレームの外気に接する部分２ａには吐出口２
ｄと吐出口弁８が設けられている。また、室２０の内部
には、プリント基板３４に載置された発熱体２２があ
り、この発熱体２２から吸入口に至る吸い込み口１０ま
でパイプ３８が設けられている。

【００４９】発熱体２２の周囲のエアはスピーカ４のポ
ンプ機能によってパイプ３８を通して吸引され、吸引口
２ｃ、室１８、吐出口２ｄを通って外部に放出され、こ
れによって発熱体２２の放熱が行われる。

【００５０】なお、パイプ３８の材質は非断熱性である
ことが、発熱体２２から室１８にエアを導く過程でも放
熱が起こり、熱を途中で逃がすことができるので、好ま
しいが、必ずしも非断熱性である必要はない。

【００５１】（実施例８）図１０は本発明の実施例８の
スピーカ兼用エアポンプの断面図である。この実施例８
は、本発明のスピーカ兼用エアポンプをファクシミリ等
の電話器を備えた機器に適用したものである。機器の内
部の発熱体、例えば、電源等の上方に電話器、特にその
受話器部分を配置すると、受話器部分が熱せられて熱く
なり、人が耳に当てて用いるとき、暑く感じる。このこ
とを防ぐために、受話器部分の冷却を行うものである。

【００５２】図１０ａに示すように、キャビネットを構
成するフレーム２の内部は仕切り壁部分２ｆによって２
つの室１８、２０に分割されている。室１８内にはスピ
ーカ４が配置されており、仕切り壁部分２ｆには、吐出
口２ｄと吐出口弁８が設けられており、フレームの外気
に接する部分２ａには吸入口２ｃと吸入口弁６が設けら
れている。また、室２０の内部には、例えば電源のよう
な発熱体２２がある。

【００５３】また、フレーム２の上に受話器部分４２ａ
と送話器部分４２ｂを持つ電話器４２が載置されるよう
に構成されており、キャビネット内には前述の発熱体２
２が受話器部分４２ａの下方に位置している。このよう
な構成であると、発熱体２２によって受話器部分４２ａ
が熱せられる。しかし、吐出口２ｄから受話器部分４２
ａの配置位置のフレーム部分に至るパイプ４０が設けら
れており、エアを吐出口２ｄから受話器部分４２ａに向
けて排出するようになっているので、受話器部分４２ａ
は冷却されて、熱せられることが防止される。

【００５４】図１０ｂは、図１０ａに示す構成で用いて
いるパイプ４０を用いずに受話器部分４２ａを直接冷却
させる構成を示すものである。この図１０ｂの構成で
は、仕切り壁部分２ｆを設けず、吐出口２ｄを受話器部
分４２ａに隣接してフレーム２に形成し、吐出口２ｄに
対して吐出口弁８を設けている。このため、エアは吐出
口と吐出口弁８を通って受話器部分４２ａに直接当たる
ことになる。その他の構成は、図１０ａに示すものと同
様であるので、説明は省略する。

【００５５】（実施例９）図１１は本発明の実施例９の
スピーカ兼用エアポンプの断面図である。この実施例９
は、本発明のスピーカ兼用エアポンプを携帯電話器に適
用したものであり、機器の内部の発熱体、例えば、パワ
ーアンプの冷却を行うものである。

【００５６】図１１に示すように、キャビネットを構成
するフレーム２の内部は仕切り壁部分２ｆによって２つ
の室１８、２０に分割されている。室１８内にはスピー
カ４が配置されており、仕切り壁部分２ｆには、吐出口
２ｄと吐出口弁８が設けられており、フレームの外気に
接する部分２ａには吸入口２ｃと吸入口弁６が設けられ
ている。また、室２０の内部には、例えばパワーアンプ
のような発熱体２２がある。エアを吐出口２ｄから発熱
体２２に向けて排出するようになっているので、発熱体
２２は冷却されて、熱せられることが防止される。

【００５７】また、空気抜き５４がスピーカ４の振動板
の端部が取付けられたフレーム２の部分の内側に設けら
れており、これにより、ポンプ用信号によって発生する
低周波数の振動が使用者の耳に直接伝わるのを防いで
る。なお、符号４０で示すものは携帯電話器であり、４
４ａがその本体を示し、４４ｂがプッシュボタンを示
し、４４ｃがプッシュボタンの覆う開閉可能なカバーを
示す。

【００５８】（実施例１０）今まで説明してきた実施例
１〜９の発明は、スピーカ兼用エアポンプに向けられた
ものであるが、この実施例１０および以下に説明する実
施例１１の発明は、スピーカを部品として用いたエアポ
ンプに向けられたものである。図１７ａはスピーカを部
品として用いたエアポンプを示す断面図であり、図１７
ｂは、エアポンプの振動板の変位とエアの流速の関係を
示すグラフである。

【００５９】図１７ａにおいて、エアポンプのフレーム
２は、上方が開放され、例えばほぼ円筒形の側壁２ａと
底部２ｂを持つ箱型形状である。フレームの側壁２ａに
は吸入口２ｃと吐出口２ｄが形成されており、吸入口２
ｃには、吸入口弁６が設けられている。また、吐出口２
ｄには、吐出口弁８が設けられている。

【００６０】フレーム２内には磁石（図示せず）を内部
に持つスピーカ４が配置されており、スピーカ４はほぼ
円錐状のスピーカフレーム４ｂを有し、このフレーム４
ｂの周囲端部はフレームの側壁２ａの上部周囲部に取り
付けられており、これによってフレーム２の内部に垂下
された状態で配置されることになる。フレーム２の側壁
２ａには、さらにスピーカの円錐状の振動板（例えば、
コーン紙）１４が取り付けられており、さらにその取り
付け箇所の上に、密閉用シール材１６が取り付けられて
いる。このため、フレーム２の内部は、吸入口弁６およ
び吐出口弁８の両方が閉じた状態では、密閉状態に維持
される室（ポンプ室）１８が形成される。また振動板１
４のほぼ中央にはスピーカ４のアクチュエータ４ａが固
定されており、このアクチュエータ４ａの往復動によっ
て、スピーカの振動板１４が振動するようになってい
る。

【００６１】なお、このエアポンプは図１７ａに示す構
成のものに限られるものではなく、例えば、図１、図
２、図４、図５ａ、図５ｂで示すような構成のものでも
よい。

【００６２】この実施例１０に示すエアポンプにおい
て、スピーカに対して、例えば、１０Ｈｚ〜３０Ｈｚの
非可聴周波数のポンプ信号が与えられると、図１７ｂに
示すように、振動板がそのポンプ信号の正弦波に応じた
変位を受ける。これによって、実施例１等その他の実施
例で説明したように、エアポンプの機能を果たす。

【００６３】（実施例１１）図１８ａはスピーカを部品
として用いたエアポンプを示す断面図であり、図１８ｂ
は、エアポンプの振動板の変位とエアの流速の関係を示
すグラフである。図１８ａにおいて、エアポンプのフレ
ーム２は、円筒形の側壁２ａと、平らな底部２ｂ、平ら
な上部２ｈから成る箱型形状である。側壁２ａのほぼ中
間で、その側壁の内面に、スピーカ４の振動板１４がそ
の全外周部を密閉状態で取付けられており、箱の内部を
２つの室１８、１８’に分割している。室１８に関連す
る側壁２ａには、実施例１０と同様に、吸入口２ｃ、吸
入口弁６、吐出口２ｄ、吐出口弁８が設けられている。
また、室１８’に関連する側壁２ａには、吸入口２ｊ、
吸入口弁６ａ、吐出口２ｋ、吐出口弁８ａが設けられて
いる。なお、必要に応じて、吸入口２ｃと２ｊにエアを
導くための案内手段５０が吸入側の側壁２ａに設けら
れ、また吐出口２ｄと２ｋからのエアを導くための案内
手段５２が吐出側の側壁２ａに設けられている。

【００６４】スピーカに対して、例えば、１０Ｈｚ〜３
０Ｈｚの非可聴周波数のポンプ信号が与えられると、図
１８ｂに示すように、振動板がそのポンプ信号の正弦波
に応じた変位を受ける。これによって、実施例１等その
他の実施例で説明したように、エアポンプの機能を果た
す。なお、この実施例１１では、振動板は各室に対して
プッシュ−プルで作用するので、エアの流量は実施例１
０の場合の約２倍となる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エアポンプ以外の機能を合わせ持ったエアポンプまたは
他の機能を持つものをエアポンプとして使用できるエア
ポンプが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例１のスピーカ兼用エアポ
ンプの断面図である。

【図２】図２は本発明の実施例２のスピーカ兼用エアポ
ンプの断面図である。

【図３】図３は本発明の実施例３のスピーカ兼用エアポ
ンプの断面図である。

【図４】図４は本発明の実施例４のスピーカ兼用エアポ
ンプの断面図である。

【図５】図５は本発明の実施例５のスピーカ兼用エアポ
ンプの断面図である。

【図６】図６はスピーカ兼用エアポンプの回路ブロック
図である。

【図７】図７は本発明のスピーカ兼用エアポンプの回路
における各信号の状態と、周波数成分を表す波形および
周波数スペクトラムを示し、図７ａは、最終的にスピー
カに加えられる合成信号を示し、図７ｂは音声信号を示
し、図７ｃはポンプ信号をを示し、図７ｄは音声信号と
ポンプ信号の周波数成分の分布を示す。

【図８】図８は本発明の実施例６のスピーカ兼用エアポ
ンプの断面図である。

【図９】図９は本発明の実施例７のスピーカ兼用エアポ
ンプの断面図である。

【図１０】図１０は本発明の実施例８のスピーカ兼用エ
アポンプの断面図である。

【図１１】図１１は本発明の実施例９のスピーカ兼用エ
アポンプの断面図である。

【図１２】図１２は１つの従来例のエアポンプの正面図
と側面図である。

【図１３】図１３は他の従来例のエアポンプの正面図と
側面図である。

【図１４】図１４はさらに他の従来例のエアポンプの部
分的断面図である。

【図１５】図１５はさらに他の従来例のエアポンプの断
面図である。

【図１６】図１６はさらに他の従来例のエアポンプの断
面図である。

【図１７】図１７は本発明の実施例１０のエアポンプの
断面図およびその特性を説明するためのグラフである。

【図１８】図１８は本発明の実施例１１のエアポンプの
断面図およびその特性を説明するためのグラフである。

【符号の説明】

２ポンプのフレーム２ｆフレームの仕切り壁分４スピーカ６吸入口弁８吐出口弁１４振動板１６シール材１８室２０室２２発熱体２４吸音材３０ミキサ３２アンプ３６パイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームと、振動板の外周部が前記フレ
ームの部分に固定されたスピーカと、前記フレームの部
分に形成された吸入口に設けられた吸入口弁と、前記フ
レームの部分に形成された吐出口に設けられた吐出口弁
と、を有することを特徴とするスピーカ兼用エアポン
プ。
【請求項２】フレームと、振動板の外周部が前記フレ
ームの部分に固定されたスピーカと、を有し、前記フレ
ームの部分には吸入口および吐出口が形成されており、
前記吸入口には吸入口弁が設けられ、または前記吐出口
には吐出口弁が設けられていることを特徴とするスピー
カ兼用エアポンプ。
【請求項３】請求項１または２記載のスピーカ兼用エ
アポンプにおいて、スピーカはスピーカフレームを有
し、該スピーカフレームの外周部が前記振動板と共に前
記フレームに固定されることを特徴とするスピーカ兼用
エアポンプ。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
スピーカ兼用エアポンプにおいて、前記フレームの内側
に吸音材が取付けられていることを特徴とするスピーカ
兼用エアポンプ。
【請求項５】室を形成するフレームと、該フレームを
仕切ってフレーム内の室を第１室および第２室の２つの
室に分割するフレームの仕切り壁部分と、振動板が該フ
レームの部分に固定されて第１室の内に配置されたスピ
ーカと、外気のエアを第１室に吸入するように前記フレ
ームの部分に形成された吸入口に設けられた吸入口弁
と、第１室から第２室にエアを吐出して第２室内にある
物体にエアを供給するように前記仕切り壁部分に形成さ
れた吐出口に設けられた吐出口弁と、を有することを特
徴とするスピーカ兼用エアポンプ。
【請求項６】請求項５記載のスピーカ兼用エアポンプ
において、前記吐出口から前記物体にエアを導くパイプ
をさらに有することを特徴とするスピーカ兼用エアポン
プ。
【請求項７】室を形成するフレームと、該フレームを
仕切ってフレーム内の室を第１室および第２室の２つの
室に分割するフレームの仕切り壁部分と、振動板が該フ
レームの部分に固定されて第１室の内に配置されたスピ
ーカと、第１室から外気にエアを吐出するように前記フ
レームの部分に形成された吐出口に設けられた吐出口弁
と、第２室から第１室にエアを吸入して第２室内にある
物体周囲のエアを吸入するように前記仕切り壁部分に形
成された吸入口に設けられた吸入口弁と、を有すること
を特徴とするスピーカ兼用エアポンプ。
【請求項８】請求項７記載のスピーカ兼用エアポンプ
において、前記物体から前記吸入口にエアを導くパイプ
をさらに有することを特徴とするスピーカ兼用エアポン
プ。
【請求項９】電話器を備えた電子機器に用いるスピー
カ兼用エアポンプにおいて、室を形成するフレームと、
該フレームを仕切ってフレーム内の室を第１室および第
２室の２つの室に分割するフレームの仕切り壁部分と、
振動板が該フレームの部分に固定されて第１室の内に配
置されたスピーカと、外気のエアを第１室に吸入するよ
うに前記フレームの部分に形成された吸入口に設けられ
た吸入口弁と、第１室からエアを吐出するように前記仕
切り壁部分に形成された吐出口に設けられた吐出口弁
と、電子機器の外部に載置されて第２室内の発熱体によ
って熱せられた電話器を冷却するように第１室から吐出
したエアを電子機器の外部に導くエアガイド手段と、を
有することを特徴とするスピーカ兼用エアポンプ。
【請求項１０】携帯電話器に用いるスピーカ兼用エア
ポンプにおいて、室を形成する携帯電話器のフレーム
と、該フレームを仕切ってフレーム内の室を第１室およ
び第２室の２つの室に分割するフレームの仕切り壁部分
と、振動板が該フレームの部分に固定されて第１室の内
に配置されたスピーカと、外気のエアを第１室に吸入す
るように前記フレームの部分に形成された吸入口に設け
られた吸入口弁と、第１室から第２室にエアを吐出して
第２室内にある発熱体を冷却するように前記仕切り壁部
分に形成された吐出口に設けられた吐出口弁と、を有す
ることを特徴とするスピーカ兼用エアポンプ。
【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか１つに記
載のスピーカ兼用エアポンプにおいて、音声信号とポン
プ用信号を合成するミキサと、ミキサからの出力信号を
増幅して前記スピーカに入力するアンプと、をさらに有
することを特徴とするスピーカ兼用エアポンプ。
【請求項１２】請求項１乃至１０のいずれか１つに記
載のスピーカ兼用エアポンプにおいて、音声信号だけを
増幅して前記スピーカに入力することを特徴とするスピ
ーカ兼用エアポンプ。
【請求項１３】フレームと、振動板の外周部が前記フ
レームの部分に固定されたスピーカと、前記フレームの
部分に形成された吸入口に設けられた吸入口弁と、前記
フレームの部分に形成された吐出口に設けられた吐出口
弁と、を有し、前記スピーカにポンプ用信号が供給され
ることを特徴とするエアポンプ。
【請求項１４】フレームと、該フレームを仕切ってフ
レーム内の室を第１室および第２室の２つの室に分割す
るように振動板の外周部が前記フレームの部分に固定さ
れたスピーカと、前記第１室の前記フレームの部分に形
成された吸入口に設けられた吸入口弁と、前記第１室の
前記フレームの部分に形成された吐出口に設けられた吐
出口弁と、前記第２室の前記フレームの部分に形成され
た吸入口に設けられた吸入口弁と、前記第２室の前記フ
レームの部分に形成された吐出口に設けられた吐出口弁
と、を有し、前記スピーカにポンプ用信号が供給される
ことを特徴とするエアポンプ。