(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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