エアポンプ

エアポンプは空気を押し出すためのポンプです。例としては、自転車のポンプ、エアストーンを介して水槽や池に空気を送るために使用されるポンプ、空気圧工具、エアホーン、パイプオルガンに動力を与えるために使用されるガスコンプレッサー、火を起こすために使用されるふいご、掃除機、真空ポンプなどがあります。すべてのエアポンプには、空気の流れを動かす可動部品（羽根、ピストン、インペラ、ダイヤフラムなど）が含まれています。空気が動くと、低圧領域が生成され、より多くの空気で満たされます。^[1]

ポンプとコンプレッサーは非常によく似たメカニズムを使用しており、基本的には同じ動作を実行しますが、流体の状態が異なります。ある時点で用語が重複しますが、次のような固定観念があります。

• コンプレッサーは圧縮可能な流体（通常はガス）で動作します。ポンプは、非圧縮性として近似される流体（通常は液体）で動作します。
• コンプレッサーは、閉鎖系に対して非常に高い圧力上昇を発生させるように設計されています。一方、ポンプは、背圧を最小限に抑えながら自由流動系に対して比較的小さな圧力を発生させるように設計されています。
• ポンプは連続フロー動作で使用されることが多いですが、多くの低価格コンプレッサーは断続的な動作サイクルを必要とします。
• コンプレッサーには通常、希望の圧力に達すると停止するフィードバックセンサーが付いています。ポンプは固定設計で、条件が変化すると性能曲線に沿って自由に動作します。

1649年、オットー・フォン・ゲーリケはスプール真空空気ポンプを発明しました。このポンプは19世紀の辞書では空気ポンプと呼ばれていました。^[2]さらに、ゲーリケの空気ポンプは革製のワッシャーを使用することでピストンとシリンダー間の潜在的な漏れを減らしました。^[3]

イギリスで科学的な目的で作られた最初の効果的な空気ポンプは、1658年にロバート・フックがロバート・ボイルのために作ったものである。^[4]

1705年、フランシス・ホークスビーというイギリスの科学者が、ある種の二連式空気ポンプを開発しました。ホークスビーの二連式空気ポンプは主に科学研究に使用され、真空を作り出すことができました。^[5]

• エアポンプの発明は、真空ポンプと真空管の発明につながり、真空管はさまざまな分野で画期的な発明をもたらしました。
• 真空ポンプは電球の製造、医療・食品・生物産業における凍結乾燥プロセス、原子力産業などに使用されています。^[6]
• 圧縮空気は、より優れた強力な空気圧工具を可能にし、建設プロセスを通じて大都市の発展に貢献しました。今日の社会における高層ビル、ホテル、長屋、スタジアムなど多くの重要な建物は、これらの工具のおかげで実現しました。^[7]
• 往復ポンプの使用により、自動車の使用を可能にするエンジンが開発されました。

ヒル紙は、「HVACシステムとそれを設置する請負業者は、経済と私たちの生活に不可欠です。それらは新鮮な食品の供給とデータセンターの稼働を保証します。また、すべての家庭、医療施設、オフィスビルに不可欠な快適さと室内空気の質を提供します。」と報告しています。 ^[8]

エアコンプレッサー

エアコンプレッサーは、電力（ガソリンまたは電気モーター）を位置エネルギーに変換します。この位置エネルギーはタンクに蓄えられ、タンク内に空気を押し込み、正圧を作り出します。通常、ホースがタンクに接続され、バルブまたはスイッチで開くと、ホースから空気が高速で噴射されます。^[9]

ベロー

空気を送り込む最も古い方法の 1 つです。両側に硬い板またはハンドルが付いた柔軟なバッグで構成されるシンプルなメカニズムです。ハンドルを互いに離すように動かし、一緒にノズルから空気を押し出すことで、バッグを拡張および縮小できます。バッグが膨らむか、ハンドルが互いに離れると、側面のバルブが開き、空気が入ります。ハンドルが一緒に押されると、そのバルブが閉じ、端から空気が押し出されます。

自転車ポンプ

このポンプは、シリンダー内のピストンを使用することで、ハンドルで制御される一方向バルブとピストンを使用して圧力を発生させます。自転車ポンプは、自転車のタイヤを膨らませるために使用される垂直ハンドポンプです。これらのポンプは非常に一般的であり、アダプターを使用して多くのものを膨らませるために使用できます。^[10]

ダイヤフラムポンプ

エアポンプの場合、ダイヤフラムポンプは容積式ポンプの一種であると考えられています。シンプルなダイヤフラムポンプには、弾力性のあるダイヤフラムのように機能するチャンバーが含まれています。圧縮されると、ダイヤフラム内の空気が排出されます。ダイヤフラムが減圧されると、チャンバーに空気が再び充填されます。ダイヤフラムポンプの簡単な例としては、何かを膨らませるためにユーザーがポンプを常に上下に踏む必要があるフットポンプがあります。^{[11] [12]}

エンジン駆動タイヤポンプ

自動車の 真鍮時代には、いくつかの企業がエンジン駆動のタイヤポンプを開発しました。

往復ポンプ

単純な往復ポンプは、一般的に、入口、出口、およびピストンを備えたシリンダーで構成されています。入口と出口は空気の流れを方向付けるために使用され、ピストンは空気の流れを生成するために使用されます。ピストンが引き上げられると、空気が入口からポンプに吸い込まれます。ポンプ室は空気で満たされると減圧されます。ピストンが押し下げられると、空気が圧縮され、入口が閉じられます。その後、空気は出口から流れ出ます。^[13]

ロータリーベーンポンプ

ロータリーポンプは、かみ合ったギアを使って、ギアの動きによって空気を捕らえて加圧します。これにより、排出時に高い圧力が得られます。^[14]