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空気ポンプ - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 空気ポンプ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−16703(P2007−16703A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−199645(P2005−199645)
出願日 平成17年7月8日(2005.7.8)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 永田 忠 / 饗場 靖 / 竹内 義治 / 作田 淳 / 中本 達也 / 辻本 力
要約 課題
空洞空間を用いた消音器を空気ポンプの吸排気経路に取り付けた従来の空気ポンプでは、部品点数が増加し、また装置全体の小型化が困難であった。本発明は、部品点数を増加させず、またポンプ体積を増大させずに、騒音を低減することが可能な空気ポンプを提供することを目的とする。

解決手段
ポンプハウジング1と、そのポンプハウジング1と接しポンプ室6に空気を導入する吸気孔2を有するプレート3との間に、導入通路11によって吸気孔2と連通させた共鳴空間10を設け、吸入孔7から放射される摺動音、流体音、動作音等を共鳴空間10の共鳴効果により抑制し、空気ポンプの騒音を低減する。
特許請求の範囲
【請求項1】
ポンプ室を形成するポンプハウジングとそのポンプハウジングと接しポンプ室に空気を導入する吸気孔または吸気管を有するプレートを備え、導入通路によって吸気経路と連通する共鳴空間を形成したことを特徴とする空気ポンプ。
【請求項2】
導入通路を、ポンプハウジングに形成したことを特徴とする請求項1に記載の空気ポンプ。
【請求項3】
共鳴空間を、ポンプハウジングに形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の空気ポンプ。
【請求項4】
共鳴空間を、吸気孔または吸気管を有するプレートに形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の空気ポンプ。
【請求項5】
共鳴空間を、ポンプハウジング及び吸気孔または吸気管を有するプレートの両方に形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の空気ポンプ。
【請求項6】
導入通路を、吸気孔または吸気管を有するプレートに形成したことを特徴とする請求項1に記載の空気ポンプ。
【請求項7】
共鳴空間を、ポンプハウジングに形成したことを特徴とする請求項1または6に記載の空気ポンプ。
【請求項8】
共鳴空間を、吸気孔または吸気管を有するプレートに形成したことを特徴とする請求項1または6に記載の空気ポンプ。
【請求項9】
共鳴空間を、ポンプハウジング及び吸気孔または吸気管を有するプレートの両方に形成したことを特徴とする請求項1または6に記載の空気ポンプ。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は送風または空気供給を目的とした空気ポンプ、特に小型で騒音低減機能を備えた空気ポンプに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の空気ポンプはその作動音を低減する為、吸気側もしくは吸排気両方に消音器を備えている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図9は、特許文献1に記載された従来の空気ポンプの配置図を示すものである。図9に示すように、空気ポンプ101の吸気管側及び排気管側には、それぞれ騒音低減の為の消音器102及び103を備えている。図10はその消音器の構造図であり、空洞空間によりポンプ作動音、摺動音、空気流体音等を抑制している。
【特許文献1】特開昭63−177835号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記従来の構成では、空洞空間を用いた消音器を空気ポンプの吸排気経路に取り付けることになるので、部品点数の増加と小型化が困難であるという課題を有していた。
【0005】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、部品点数を増加させず、またポンプ体積を増大させずに、騒音を低減することが可能な空気ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記従来の課題を解決するために、本発明の空気ポンプは、ポンプ室を形成するポンプハウジングとそのポンプハウジングと接しポンプ室に空気を導入する吸気孔または吸気管を有するプレートとの間に、導入通路によって吸入経路と連通させた共鳴空間を設けたものである。
【0007】
特に、送風または空気供給用として用いられる空気ポンプにおいては、吸気側は開放で使用される。従って、空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音が開放された吸気経路より放射されることになるが、吸入経路に設けられた共鳴空間の共鳴効果によって、特定の周波数成分の騒音を抑制することができる。
【0008】
これによって、部品点数を増加させることが無く、またポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の空気ポンプは、部品点数を増加させることが無く、またポンプ体積を増大させずに、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
第1の発明はポンプ室を形成するポンプハウジングとそのポンプハウジングと接しポンプ室に空気を導入する吸気孔または吸気管を有するプレートとの間に、導入通路によって吸入経路と連通させた共鳴空間を設けたことにより、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの部品点数を増加させることが無く
、また空気ポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【0011】
第2の発明は、特に、第1の発明の空気ポンプに於いて、共鳴空間と吸気経路を繋ぐ導入通路をポンプハウジングに形成することにより、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの部品点数を増加させることが無く、また空気ポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【0012】
第3の発明は、特に、第1または第2の発明の空気ポンプに於いて、共鳴空間をポンプハウジングに形成することにより、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの部品点数を増加させることが無く、また空気ポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【0013】
第4の発明は、特に、第1または第2の発明の空気ポンプに於いて、共鳴空間を吸気孔または吸気管を有するプレートに形成することにより、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの部品点数を増加させることが無く、また空気ポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【0014】
第5の発明は、特に、第1または第2の発明の空気ポンプに於いて、ポンプハウジング及び共鳴空間を吸気孔または吸気管を有するプレートの両方に形成することにより、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの部品点数を増加させることが無く、また空気ポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【0015】
第6の発明は、特に、第1の発明の空気ポンプに於いて、共鳴空間と吸気経路を繋ぐ導入通路を吸気孔または吸気管を有するプレートに形成することにより、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの部品点数を増加させることが無く、また空気ポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【0016】
第7の発明は、特に、第1または第6の発明の空気ポンプに於いて、共鳴空間をポンプハウジングに形成することにより、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの部品点数を増加させることが無く、また空気ポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【0017】
第8の発明は、特に、第1または第6の発明の空気ポンプに於いて、共鳴空間を吸気孔または吸気管を有するプレートに形成することにより、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの部品点数を増加させることが無く、また空気ポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【0018】
第9の発明は、特に、第1または第6の発明の空気ポンプに於いて、ポンプハウジング及び共鳴空間を吸気孔または吸気管を有するプレートの両方に形成することにより、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの部品点数を増加させることが無く、また空気ポンプ体積を増大させずに、空気ポンプの騒音を低減することができる。
【0019】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【0020】
(実施の形態1)
図1〜図3は、本発明の第1から3のいずれかの実施の形態における空気ポンプの断面
図を示すものである。
【0021】
図1及び図2において、ポンプハウジング1は吸気孔2と排気孔を有するAプレート3及び電動機4を保持するBプレート5にはさまれて固定され、ポンプ室6を形成する。Aプレート3の反対側には吸気管7と排気管8を有するCプレート9が取り付けられる。このとき図3に示すように、ポンプハウジング1には共鳴空間10が設けられ、導入通路11により、吸気孔2と連通する。
【0022】
以上のように構成された空気ポンプについて、以下その動作、作用を説明する。
【0023】
まず、空気ポンプに取り付けられている電動機4の運転により、シャフト12及びシャフト12に取り付けられているロータ13が回転する。ロータ13にはベーン溝14が設けられており、ベーン溝14に沿ってベーン15がその先端をポンプハウジング1の内周面に接しながら摺動する。ポンプハウジング1の内径はシャフト12と偏心しており、シャフト12の回転運動で、ポンプハウジング1、ロータ13、ベーン15、Aプレート3及びBプレート5とで形成されたポンプ室6の容積が変化し、吸気管7から吸入した空気を、排気管8から排出し、次のユニットに空気を供給する。この時、ベーン15の先端はポンプハウジング1の内周面と、また側面はロータ13のベーン溝14の側面と摺動するので、その摺動音が発生する。一方で、ポンプ室6はその容積を変化させながら空気を移動させるので、流体音が発生する。
【0024】
これらの空気ポンプ内部で発生する摺動音や流体音はポンプ動作音と共に吸気管7から放射されるが、ポンプハウジング1に設けられた共鳴空間10が、ポンプハウジング1に設けられた導入通路11により吸気孔2に連通しているので、共鳴空間10の共鳴効果により吸気管7から放射される騒音レベルを低減することができる。
【0025】
図11は、本実施の形態における空気ポンプの騒音周波数分析結果であり、共鳴効果により特定の周波数域の騒音ピークが減少し、騒音低減を実現している。
【0026】
以上のように、本実施の形態においてはポンプハウジング1に設けられた共鳴空間10が、ポンプハウジング1に設けられた導入通路11により吸気孔2に連通しているので、共鳴空間10の共鳴効果により吸気管7から放射される空気ポンプの動作音、摺動音及び流体音等の騒音レベルを低減することができる。
【0027】
(実施の形態2)
図4は、本発明の第4の実施の形態における空気ポンプの詳細断面図を示すものである。
【0028】
図4において、Aプレート3には共鳴空間10が設けられ、ポンプハウジング1に設けられた導入通路11により、吸気孔2と連通する。
【0029】
本実施の形態では、共鳴空間10をAプレート3に貫通孔として設けることができるので、金型で容易に作成でき、且つ本実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0030】
(実施の形態3)
図5は、本発明の第5の実施の形態における空気ポンプの詳細断面図を示すものである。
【0031】
図5において、ポンプハウジング1及びAプレート3に共鳴空間10が設けられ、ポンプハウジング1に設けられた導入通路11により、吸気孔2と連通する。
【0032】
本実施の形態では、共鳴空間10をポンプハウジング1及びAプレート3に設けているので、大きな共鳴空間を確保する場合であっても、Aプレート3側の共鳴空間を金型で作成することで、ポンプハウジング1側の共鳴空間を少ない加工工数で作成することができ、且つ本実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0033】
(実施の形態4)
図6は、本発明の第6または第7の実施の形態における空気ポンプの詳細断面図を示すものである。
【0034】
図6において、ポンプハウジング1には共鳴空間10が設けられ、Aプレート3に設けられた導入通路11により、吸気孔2と連通する。
【0035】
本実施の形態では、導入通路11をAプレート3に設けているので、加工時は加工距離の短縮による加工工数の低減、また金型での作成を可能にし、且つ本実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0036】
(実施の形態5)
図7は、本発明の第8の実施の形態における空気ポンプの詳細断面図を示すものである。
【0037】
図7において、Aプレート3には共鳴空間10が設けられ、Aプレート3に設けられた導入通路11により、吸気孔2と連通する。
【0038】
本実施の形態では、共鳴空間10をAプレート3に貫通孔として設けることができるので、金型で容易に作成でき、また導入通路11をAプレート3に設けているので、加工時は加工距離の短縮による加工工数の低減、また金型での作成を可能にし、且つ本実施の形態1と同様の効果が得られる。
【0039】
(実施の形態6)
図8は、本発明の第9の実施の形態における空気ポンプの詳細断面図を示すものである。
【0040】
図8において、ポンプハウジング1及びAプレート3に共鳴空間10が設けられ、Aプレート3に設けられた導入通路11により、吸気孔2と連通する。
【0041】
本実施の形態では、共鳴空間10をポンプハウジング1及びAプレート3に設けているので、大きな共鳴空間を確保する場合であっても、Aプレート3側の共鳴空間を金型で作成することで、ポンプハウジング1側の共鳴空間を少ない加工工数で作成することができ、また導入通路11をAプレート3に設けているので、加工時は加工距離の短縮による加工工数の低減、また金型での作成を可能にし、且つ本実施の形態1と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【0042】
以上のように、本発明にかかる空気ポンプは、部品点数を増加させることが無く、またポンプ体積を増大させずに、吸気側から放射される空気ポンプの作動音、摺動音、空気流体音等を抑制し、空気ポンプの騒音を低減することが可能となるので、送風または空気供給を目的とした空気ポンプ、特に小型で持ち運びを行う用途で、また騒音低減を要求される用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明の実施の形態1における空気ポンプの横断面図
【図2】図1におけるX−X’断面図
【図3】図2におけるY−Y’詳細断面図
【図4】本発明の実施の形態2における空気ポンプの詳細断面図
【図5】本発明の実施の形態3における空気ポンプの詳細断面図
【図6】本発明の実施の形態4における空気ポンプの詳細断面図
【図7】本発明の実施の形態5における空気ポンプの詳細断面図
【図8】本発明の実施の形態6における空気ポンプの詳細断面図
【図9】従来の空気ポンプの配置図
【図10】従来の空気ポンプの消音器の詳細斜視図
【図11】本発明の実施形態1に於ける空気ポンプの騒音周波数分析特性図
【符号の説明】
【0044】
1 ポンプハウジング
2 吸気孔
3 Aプレート
4 電動機
5 Bプレート
6 ポンプ室
7 吸気管
8 排気管
9 Cプレート
10 共鳴空間
11 導入通路
12 シャフト
13 ロータ
14 ベーン溝
15 ベーン
101 空気ポンプ
102 消音器
103 消音器




 

 


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