JPH0351916B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は観賞魚水槽等への空気供給用として
利用される電磁式のエアーポンプに関するもので
ある。

従来の技術 従来より汎用されているこの種エアーポンプの
バルブ機構部は、第１１図Ａ，Ｂに示すように、
弁ハウジングａの吸入側および吐出側にそれぞれ
略鍵穴状の小さな弁室ｂとこれに連通する弁孔ｃ
を設け、各弁室ｂ内に薄い小片状の弁体ｄを嵌め
込み、この弁体ｄを弁室ｂ内で固定するためにそ
の上からゴム等の弾性体ｅを嵌挿して押さえた上
で、弁ハウジングａの一端にダイヤフラムｆを気
密的に嵌着した構造を備えている。しかして、上
記弁ハウジングａをエアーポンプのエースｇ内に
取付ける際には、吐出側の弁室ｂの気密を付与す
るためにケースｇの内面と弁ハウジングａとの間
にパツキンｈを介在させていた（例えば実公昭47
−26405号公報）。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来構成のエアーポンプで
は、弁体ｄおよび弾性体ｅの各２個とパツキンｈ
を使用することから部品点数が多く、その組立製
作において大きな手間を要し、特に弁体ｄと弾性
体ｅが共に弁室ｂに対応して非常に小さいもので
あるため、これらを弁室ｂに嵌め付ける作業が極
めて困難であり、不確実な嵌着による弁の作業不
良を生じ易いという問題があつた。一方、従来の
この種エアーポンプは概して作動音が大きいた
め、一般家庭で観賞魚水槽等に使用した場合に上
記作動音が就寝を妨げる騒音になるという問題も
あつた。

この発明は、上記従来の問題点を解決すべくな
されたものであつて、部品点数が少なく、組み立
て製作が極めて容易であり、しかも作動音が非常
に小さくかつ弁作動の信頼性に優れるエアーポン
プを提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 この発明に係るエアーポンプは、上記目的を達
成するために、吸入用および排出用の逆止弁を備
えた弁ハウジングの一端にダイヤフラムが気密的
に嵌着され、電磁振動付与手段による該ダイヤフ
ラムの振動にて空気の吐出を行うエアーポンプに
おいて、上記弁ハウジングが弾性シートを介して
対接するダイヤフラム側の部分とその反対側の部
分とに２分割形成され、その一方の分割半体は対
接面の周辺部に環状し配置した弁室を有すると共
に中央部に環状に配置した弁孔を有し、他方の分
割半体は上記弁室に対向して対接面の周辺部に環
状に配置した弁孔と上記一方の分割半体の弁孔全
体に対向して対接面の中央部に位置する弁室とを
有し、上記弾性シートがその周辺部と中央部とで
互いに逆方向の逆止弁の弁膜を構成することを特
徴とするものである。

発明の作用 この発明のエアーポンプでは、弁ハウジングの
両分割半体間に介在する弾性シートが吸入用およ
び排出用の両逆止弁の弁体機能を有するものであ
るため、バルブ機構部の組み立てが上記両分割半
体をそれらの対接面間に該弾性シートを挟んで嵌
合するだけの極めて簡単な操作で完了する。

一方、この発明者らの考察によると、従来のエ
アーポンプにおける大きな作動音は、主として、
空気が弁ハウジングの小弁孔を通過する際に発生
する笛音と弁体の激しい開閉動作に伴うたたき音
とが合成したものであることが判明している。こ
れに対し、この発明のエアーポンプでは、吸入側
および排出側の弁孔がそれぞれ弁ハウジングの一
方の分割半体の対接面周辺部と他方の分割半体の
対接面中央部とに環状に配置した構成であり、弾
性シートの周辺部全体と中央部全体とがそれぞれ
吸入用または排出用の逆止弁の弁膜として機能す
るため、弁孔の開口面積が大きく、それだけ弁孔
の単位面積当たりの空気流通量および流速が小さ
くなつて笛音を生じにくく、加えて弁膜としての
作動部分が大きく、それだけ弁膜の上下動が小さ
くなつてたたき音も発生しにくいことから、従来
に比較して全体の作動音が著しく低減する。

実施例 以下、この発明を図示実施例に基づいて説明す
る。

第１図および第２図において、１は矩形箱状の
合成樹脂成形物からなるエアーポンプケースであ
り、その内部の一側に電磁石２が取付けられると
共に、他側には短円筒状の弁ハウジング３がケー
ス側壁１ａに取付けられている。この弁ハウジン
グ３の一端にはゴム等の弾性体からなる椀状のダ
イヤフラム４が気密的に嵌着され、先端に永久磁
石５を固着した金属製帯板状の振動子６がその中
間部で鵜ダイヤフラム４の頂壁中央部４ａにボル
ト７ａおよびナツト７ｂを介して連結されると共
に、該振動子６の二股状基端部６ａがダイヤフラ
ム４の周辺一部に突設された取付用突片部４ｂを
狭む形で接着固定されている。しかして、振動子
６は、永久磁石５が電磁石２の磁石に所定距離を
隔てて対向するように配置しており、電磁石２の
極性の交番的な反転に伴なつて永久磁石５が吸
引、反発することにより、基端部６ａを支点とし
て振動し、ダイヤフラム４を振動させる作用を行
う。

弁ハウジング３は、共に硬質合成樹脂成形物か
らなるダイヤフラム４側の分割半体８と反対側の
分割半体９とに２分割形成され、両分割半体８，
９の対接面間に弾性シート１０を介装するように
なされている。

ダイヤフラム４側の分割半体８は、第３図Ａ〜
Ｃでも示す如く、反対側の分割半体９に外面側で
対接する頂壁部８ａと周壁部８ｂとからなる略皿
形に形成されており、この頂壁部８ａが内、中、
外の同心円状の３つの環状部１１ａ，１１ｂ，１
１ｃとこれらを連結する放射状配置した内外各６
本の架橋部１２ａ，１２ｂとからなる網状に構成
されている。しかして、中、外環状部１１ｂ，１
１ｃと両者間を連結する外側架橋部１２ｂとは、
外側面つまり分割半体９との対接面側が面一に形
成され、これらの間の軸方向に透通する空間が環
状配置した弁孔１３を構成している。また、内環
状部１１ａの外面側が中、外環状部１１ｂ，１１
ｃのそれよりもやや高く設定されると共に内、中
環状部１１ａ，１１ｂ間を連結する内側架橋部１
２ａの外面側が低く設定されており、内、中環状
部１１ａ，１１ｂ間に内側架橋部１２ａの外面位
置を底とする環状弁室１４が構成され、かつ各内
側架橋部１２ａ相互間の空間が該環状弁室１４と
ダイヤフラム側空間つまりポンプ室１５を連通す
る通気孔１６を構成している。更に、外環状部１
１ｃは周壁部８ｂと全周にわたり連続しており、
この連続部分の外面側に環状段部８ｃが形成さ
れ、また中環状部１１ｂの外面側には、相互に
120゜の位相差を有する３ケ所に位置決め孔１７が
設けてある。

反対側の分割半体９は、第４図Ａ〜Ｃでも示す
如く、分割半体８に内面側で対接する頂壁部９ａ
と周壁部９ｂとからなる略皿形に形成されると共
に、頂壁部９ａの外面側に吐出ノズル１８が一体
突設され、かつ頂壁部９ａの周縁にフランジ部９
ｃが形成されている。しかして、頂壁部９ａは、
内面側周辺部が凹状に形成されて吐出ノズル１８
に連通する環状弁室１９を構成すると共に、これ
よりも内側に環状に配置した６つの弁孔２０が設
けられ、かつ中心部に取付用ねじ孔２１が形成さ
れ、更に分割半体８の各位置決め孔１７に対応す
る位置決め用突起２２が内面に突設されている。

一方、弾性シート１０は、弾性を有する合成樹
脂またはゴムからなり、第５図でも示す如く、ド
ーナツ状であつて、外周側と内周側の両側より交
互に半径方向に切り込む計６本のスリツト状の切
欠部２３ａ，２３ｂが等配形成されている。

弁ハウジング３を組み立てるには、第６図で示
すように、ダイヤフラム側の分割半体８の頂壁部
８ａ外面と反対側の分割半体９の頂壁部９ａの内
面とを対接すると共に、この対接面間に弾性シー
ト１０を介在させ、位置決め用突起２２が弾性シ
ート１０の切欠部２３ａまたは２３ｂを通して位
置決め孔１７に嵌挿する状態で、分割半体８の環
状段部８ｃに分割半体９の周壁部９ｂ下端が係嵌
するように両分割半体８，９を嵌合すればよい。

この組立て状態において、分割半体８の環状弁
室１４と分割半体９の各弁孔２０、ならびに分割
半体８の各弁孔１３と分割半体９の環状弁室１９
がそれぞれ対向し、また分割半体８の内環状部１
１ａの頂端面が分割半体９の頂壁部９ａ内面に直
接に接当して、かつ両環状弁室１４，１９間が弾
性シート１０にて環状に封止されるように、各部
の寸法が設定されている。しかして、弾性シート
１０は、その内縁部１０ａが環状弁室１４内内
に、また外縁部１０ｂが環状弁室１９内にそれぞ
れ配置する。尚、弾性シート１０の切欠部２３ａ
または２３ｂを上記組立て状態でその内奥端に位
置決め用突起２２が配置するように寸法設定する
ことにより、両分割半体８，９および弾性シート
１０の３者を同時に確実に位置決めすることが可
能になる。

かくして組立てられた弁ハウジング３は、予め
振動子６を取付けてあるダイヤフラム４を分割半
体９のフランジ部９ｃ位置まで嵌着し、要すれば
接着固定した上で、第１図で示すようにケース１
の側壁部１ａを通して分割半体９のねじ孔２１に
ねじ２４を螺入することにより、ケース１内に取
付けられる。しかして、この取付状態では、吐出
ノズル１８がケース１の透孔２５を通して外部へ
突出するように配置すると共に、側壁部１ａと分
割半体９との当接面間に構成される空気吸入口２
６が弁孔２０と連通するようになされている。

上記構成のエアーポンプを作動させると、振動
子６が電磁石２へ接近するように側に振れた際、
第７図Ａで示すように、ダイヤフラム４がその内
容積を増大するように弾性変形し、ポンプ室１５
内が減圧し、この負圧を受けて弾性シート１０の
内縁部１０ａが環状弁室１４側に変形して弁孔２
０を開き、これを通して空気吸入口２６から空気
がポンプ室１５内へ流入する。この時、弾性シー
ト１０の外縁部１０ｂは分割半体８の外環状部１
１ｃに密着し、弁孔１３が封止されている。次
に、振動子６が電磁石２から離間する側に振れた
際、第７図Ｂで示すように、ダイヤフラム４がそ
の内容積を縮小するように弾性変形し、ポンプ室
１５内が増圧し、この加圧を受けて弾性シート１
０の外縁部１０ｂが環状弁室１９側に変形して弁
孔１３を開き、これを通してポンプ室１５内の空
気が吐出ノズル１８より外部へ吐出される。この
時、弾性シート１０の内縁部１０ａは分割半体９
の対接面に密着し、弁孔２０が封止されている。

従つて、弾性シート１０は、その内縁部１０ａ
が吸入用逆止弁の弁膜として機能すると共に、外
縁部１０ｂが排出用逆止弁の弁膜として機能し、
また内外縁部１０ａ，１０ｂに挟まれる環状部分
が上記両弁間のパツキンとして機能する。しかし
て、上記動作の繰り返しによつてエアーポンプ作
用が果たされる。

このようなエアーポンプでは、弁孔１３，２０
が共に環状に配置して開口面積が大きいことか
ら、弁孔単位面積当たりの空気流通量および流速
が小さくなり、笛音を生じにくく、加えて弾性シ
ート１０の弁膜としての作動部分つまり内外縁部
１０ａ，１０ｂが環状をなして大きく、それだけ
弁作動に伴う上下動が小さくなつてたたき音が発
生しにくく、もつて全体の作動音が極めて小さい
ものとなる。

尚、上記実施例では弾性シート１０の内縁部１
０ａを吸入用逆止弁の弁膜とし、同外縁部１０ｂ
を排出用逆止弁の弁膜とする構造を示したが、該
弁膜作用を上記とは逆にすることも可能である。
例えば、第８図で示すように、弁ハウジング２７
を構成するダイヤフラム側の分割半体２８が周辺
側に環状弁室２９を有し、かつ中央側に環状に配
置した弁孔３０を有し、反対側の分割半体３１が
上記弁室２９に対向する周辺側に空気吸入口２６
に連通する弁孔３２を有し、かつ上記弁孔３０に
対向する中央側に吐出ノズル３３に連通する環状
弁室３４を有するものとすれば、図示矢印の空気
の流れで示すように弾性シート１０の内縁部１０
ａが排出用逆止弁の弁膜として、また外縁部１０
ｂが吸入用逆止弁の弁膜として作用する。

また、弁ハウジングの両分割半体の細部構造に
ついては上記２実施例以外に種々設計変更可能で
ある。例えば、弁室は、完全に環状に連続する構
造のほか、開環状構造や複数の弁室が環状に配置
した構造としてもよい。特に分割半体の中央側に
形成する弁室は、環状配置していなくても差し支
えなく、対応する環状配置した弁孔全体に対向す
る構造であればよい。

一方、弾性シートとしては、第５図で示す以外
の種々の形状のものを採用できる。例えば第９図
で示す弾性シート３５は、全体として環状をなす
スリツト３６にて周縁部３５ｃを半分離し、該ス
リツト３６の内側の周辺部３５ｂと中央部３５ａ
とを前記同様に相互に逆方向の逆止弁の弁膜に利
用すると共に、最外周縁部３５ｃを弁ハウジング
の両分割半体の周縁部間のパツキン部として作用
させる構成としたものである。また第１０図の弾
性シート３７は、リング状外周部材３８とその内
側に配置される同様リング状の中央部材３９との
２部材にて構成されるものであり、両部材３８，
３９の半径方向の切欠部３８ｃ，３９ｃを有する
内周部３８ａ，３９ａを互いに逆方向の逆止弁の
弁膜となし、かつ外周部３８ｂ，３９ｂを共に弁
ハウジングの両分割半体間のパツキン部として機
能させるようにしてある。更に、切欠形状を適当
に設定することにより、弾性シートをドーナツ状
以外の形状とすることも可能である。

発明の効果 この発明に係るエアーポンプは、電磁方式によ
るダイヤフラムの振動にて空気吐出を行うものに
おいて、該ダイヤフラムを一端に嵌着する弁ハウ
ジングがダイヤフラム側とその反対側とに２分割
形成されて、両分割半体間に介在させる弾性シー
トがその周辺部と中央部とで吸入用と排出用の両
逆止弁の弁膜機能を有するものであるから、バル
ブ機構部の部品点数が少なく、その組立て製作を
極めて容易にかつ確実に行うことができ、また弁
作動の信頼性に優れ、しかも作動に伴う弁孔での
笛音ならびに弁膜のたたき音が発生しにくく全体
としての作動音が非常に小さいため、騒音を嫌う
一般家庭の観賞魚水槽用等としての最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る第１の実施例のエアー
ポンプ全体を示す断面図、第２図は同上の斜視
図、第３図Ａは弁ハウジングのダイヤフラム側の
分割半体の上面図、第３図Ｂは第３図ＡのＢ−
Ｂ線の断面矢視図、第３図Ｃは同分割半体の下
面図、第４図Ａは反対側の分割半体の上面図、第
４図Ｂは第４図ＡのＢ−Ｂ線の断面矢視図、
第４図Ｃは同分割半体の下面図、第５図は第１の
実施例に使用される弾性シートの平面図、第６図
は同上の弁ハウジングの組立状態における縦断面
図、第７図Ａ，Ｂは同上のバルブ機構部の動作を
示す縦断面図、第８図はこの発明の第２実施例に
おける弁ハウジングの縦断面図、第９図および第
１０図はこの発明で使用される弾性シートの他の
形状例を示す平面図、第１１図Ａは従来のバルブ
機構部の代表例を示す分解状態斜視図、第１１図
Ｂは第１１図ＡのＢ−Ｂ線の断面図であ
る。 ３……弁ハウジング、４……ダイヤフラム、８
……ダイヤフラム側の分割半体、９……反対側の
分割半体、１０……弾性シート、１０ａ……内縁
部（中央部）、１０ｂ……外縁部（周辺部）、１３
……弁孔、１４……環状弁室、１５……ポンプ室
（ダイヤフラム側空間）、１７……位置決め孔、１
８……吐出ノズル（空気吐出口）、１９……環状
弁室、２０……弁孔、２２……位置決め用突起、
２３ａ、２３ｂ……切欠部、２６……空気吸入
口、２７……弁ハウジング、２８……ダイヤフラ
ム側の分割半体、２９……環状弁室、３０……弁
孔、３１……反対側の分割半体、３２……弁孔、
３３……吐出ノズル（空気吐出口）、３４……環
状弁室、３５……弾性シート、３５ａ……中央
部、３５ｂ……周辺部、３５ｃ……周縁部、３７
……弾性シート、３８……リング状外周部材、３
８ｃ……切欠部、３９……中央部材、３９ｃ……
切欠部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸入用および排出用の逆止弁を備えた弁ハウ
   ジングの一端にダイヤフラムが気密的に嵌着さ
   れ、電磁振動付与手段による該ダイヤフラムの振
   動にて空気の吐出を行うエアーポンプにおいて、
   上記弁ハウジングが弾性シートを介して対接する
   ダイヤフラム側の部分とその反対側の部分とに２
   分割形成され、その一方の分割半体は対接面の周
   辺部に環状に配置した弁室を有すると共に中央部
   に環状に配置した弁孔を有し、他方の分割半体は
   上記弁室に対向して対接面の周辺部に環状に配置
   した弁孔と上記一方の分割半体の弁孔全体に対向
   して対接面の中央部に位置する弁室とを有し、上
   記弾性シートがその周辺部と中央部とで互いに逆
   方向の逆止弁の弁膜を構成することを特徴とする
   エアーポンプ。 ２ ダイヤフラム側の分割半体の弁室および弁孔
   がダイヤフラム内空間に連通し、反対側の分割半
   体の弁室が空気吐出口に連通すると共に同弁孔が
   空気吸入口に連通する特許請求の範囲第１項記載
   のエアーポンプ。 ３ 空気吐出口が反対側の分割半体に一体突設さ
   れて外部に連通する吐出ノズルである特許請求の
   範囲第２項記載のエアーポンプ。 ４ 片側の分割半体の対接面に位置決め用突起が
   形成され、他側の分割半体の対接面に上記突起を
   嵌挿させる位置決め孔が形成されてなる特許請求
   の範囲第１項ないし第３項のいずれか１に記載の
   エアーポンプ。 ５ 他方の分割半体の弁室が環状に配置するもの
   である特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載のエアーポンプ。 ６ 一方の分割半体がダイヤフラム側のものであ
   る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか
   １に記載のエアーポンプ。 ７ 他方の分割半体がダイヤフラム側のものであ
   る特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか
   １に記載のエアーポンプ。 ８ 弾性シートが一枚物である特許請求の範囲第
   １項ないし第７項のいずれか１に記載のエアーポ
   ンプ。 ９ 弾性シートがドーナツ状である特許請求の範
   囲第８項記載のエアーポンプ。 １０ 弾性シートがリング状外周部材とその内側
   に配置する中央部材との２部材から構成される特
   許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１に
   記載のエアーポンプ。 １１ 弾性シートが分割半体の対接面に形成され
   た位置決め用突起を挿通させる切欠部を備える特
   許請求の範囲第４項ないし第１０項のいずれか１
   に記載のエアーポンプ。 １２ 弾性シートの周縁部が両分割半体の対接面
   間のパツキン部を構成する特許請求の範囲第１項
   ないし第１１項のいずれか１に記載のエアーポン
   プ。 １３ ダイヤフラムがそれ自身でも電磁振動手段
   の振動子全体を支持する特許請求の範囲第１項な
   いし第１２項のいずれか１に記載のエアーポン
   プ。 １４ 両分割半体が硬質合成樹脂成形物からなる
   特許請求の第１項ないし第１３項のいずれか１に
   記載のエアーポンプ。 １５ 弾性シートが弾性を有する合成樹脂ないし
   ゴムからなる特許請求の範囲第１項ないし第１４
   項のいずれか１に記載のエアーポンプ。