CN100476208C

CN100476208C - 空气压缩机

Info

Publication number: CN100476208C
Application number: CNB2005101166113A
Authority: CN
Inventors: 饭村良雄; 折笠博明
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2025-10-26
Also published as: US7476088B2; US20060110258A1; CN1766334A; ITTO20050757A1; JP4690694B2; JP2006125237A

Abstract

基于来自检测传感器的检测信号，空气压缩机中的控制电路部分找出当电机不工作时与时间有关的在储气罐部分内的压力下降率。在压力下降率大于一个给定值的情况下，电机启动而不等待储气罐内压力下降到电机重新启动压力值，储气罐部分内的压力增大到给定电机停止压力值，其后控制电机停止工作。在压力下降率小于给定值的情况下，当储气罐内的压力下降到电机重新启动压力值时电机启动。在电机启动之后，当储气罐部分内的压力增加到小于电机停止压力值的给定值时，电机被控停止工作。

Description

空气压缩机

技术领域

本发明涉及一种空气压缩机，用于制成压缩空气来驱动如射钉机(nailing machine)一类的气动工具。

背景技术

通常，用来驱动气动工具的空气压缩机被设计成通过曲轴将电机的旋转运动转化为气缸内活塞的往复运动，从而从气缸的吸气阀门吸入的空气可以被活塞的往复运动压缩。在气缸内被压缩的空气从排气阀门通过管道流到一个储气罐并储存在其中。例如射钉机的气动工具通过使用储存在储气罐内的压缩空气进行工作。

在个别情况中，这种常规的空气压缩机可以是具有大型储气罐的一个固定类型设备，所述大型储气罐具有很大的容量来存储制造的压缩空气。然而，空气压缩机通常需要被运送到各个施工场所并运行。所以，许多空气压缩机为便携型的，配备有相对小型的储气罐。因此，需要这样一种空气压缩机，其具有供应少量压缩空气的储气罐，即具有相对小容量的制造的压缩空气，并且其尺寸很小并非常便于携带。

此外，当储气罐内压力达到某个安全上限值时，空气压缩机具有使电机停止工作的功能。而且，当由于使用气动工具导致储气罐内压力下降到某个下限值以下时，该压缩机重新启动电机。通过用压力传感器检测空气罐内的压力来完成此功能，并响应于来自该传感器的信号，可控地接通或断开电机电源。

图5示出了在空气压缩机的操作过程中，储存压缩空气的储气罐内压力。在图5曲线图中，纵轴表示储气罐中的压力P(Ma)，而横轴表示时间T(分)。Poff表示电机停止的压力。Pon表示电机重新启动的压力。PL表示工作限制压力，在此压力下，由于储气罐内压力下降导致气动工具如射钉机不工作。

在现有技术中，电机重新启动压力Pon被这样设置：在该压力Pon和电机停止压力Poff之间产生的压力差处于某一范围内。例如，由于以下原因，该值被设为Pon＜(0.9xPoff)。当达到电机停止压力Poff时电机停止工作。之后，由于储气罐内温度的降低和空气的泄漏，导致储气罐内的压力会略微下降。因此，在Poff和Pon之间的差很小的情况下，即使没有使用任何气动工具，电机也会反复频繁的交替开关机。应该防止这种振荡情况发生。

在图5中，如果电机在没有消耗压缩空气并且储气罐内压力为零的情况下被启动，储气罐内压力上升。当在a点达到电机停止压力Poff时，电机停止工作。如果电机停止工作后立刻连续使用仅消耗少量压缩空气的气动工具，则储气罐内的压力将相对缓慢下降并在b点达到电机重新启动压力Pon，此时电机重新启动。储气罐内压力再次升高并在c点达到电机停止压力，此时电机停止工作。紧接着电机在c点停止工作后，如果连续使用消耗大量压缩空气的气动工具，则储气罐内的压力迅速下降，并在d点达到Pon。电机在该点重新启动。然而，在小型便携式空气压缩机的情况下，制造的压缩空气量不能赶上消耗量，所以储气罐内的压力将继续下降。最后，在e点达到工作限制压力PL时，此时工作无法继续进行。在这种情况下，工作被中止，必须等储气罐内的压力升高后才能执行下次工作。

在现有技术中，采用将电机停止压力Poff设置为较高值以增加可用压缩空气量的方法来解决上述问题。

例如，在具有容量为10升的储气罐的空气压缩机储气罐中，如果工作限制压力PL为2.0MPa，则当电机停止压力Poff从3.0MPa增加到3.5MPa时，可用空气量(转换为大气压力)将从100升变化到150升。也就是说，将电机停止压力Poff从3.0Mpa增大到3.5Mpa可以使可用空气量增加50％。

发明内容

然而，对于现有技术的小型空气压缩机，如果增加其电机停止压力，则制造压缩空气的气缸内的压力增大。为此，气缸内壁与活塞环之间的摩擦力增大。此外，制造压缩空气的活塞的驱动转矩增加。这增加了电机中使用的轴承，如滚球轴承和滚针轴承承载的负荷。

因此，在现有技术中，如果尝试储气罐通过增加可用空气量来增加消耗大量压缩空气的气动工具的连续工作时间，则会出现空气压缩机寿命缩短的问题，其中增加可用空气量是通过增加储气罐中压力的电机停止压力Poff的方法来实现的。

因此，本发明的一个目的是提供一种控制电机的技术，该电机驱动压缩空气制造部分，该技术既不会影响空气压缩机的寿命也不会影响其性能。

本发明的另一个目的是提供一种空气压缩机，该空气压缩机是特别便于携带的类型的，并且该空气压缩机通过增加储存在储气罐内压缩空气的电机停止压力(Poff)来延长与该空气压缩机连接的气动工具的连续工作时间。

本发明上述及其他目的和新特点将通过下面对本说明书及附图的描述变得更加清楚。

在此公开的本发明典型实施例在下面作出概括描述。

(1)本发明的一个空气压缩机包括：一个用来储存压缩空气的储气罐部分；一个制造压缩空气并将其提供给储气罐部分的压缩空气制造部分；一个具有用于驱动压缩空气制造部分的电机的驱动器部分；一个用来控制驱动器部分的控制电路部分；和一个用来检测储气罐部分内压缩空气压力的压力传感器。控制电路部分根据来自压力传感器的检测信号来控制驱动器部分，当储气罐部分内的压力增大到给定的电机停止压力值(Poff)时以这种方式使电机停止工作，并且在停止该电机之后当储气罐部分内的压力下降到给定的电机重新启动压力值(Pon)时驱动器部分使电机启动。在压力的下降率(ΔP/ΔT)小于一个给定值的情况下，在储气罐部分内的压力达到电机停止压力值之前就使电机停止工作。

(2)本发明的另一种空气压缩机基于上述项(1)，并且其特征在于，在压力的下降率大于给定值的情况下，电机启动而不等待储气罐部分内的压力下降到电机重新启动压力值。

(3)本发明的又一种空气压缩机基于上述项(2)，并且其特征在于，压力的下降率是通过在第一时间(ΔT1)内储气罐部分中的第一压力下降率(ΔP1/ΔT1)和在比第一时间长的第二时间(ΔT2)内储气罐部分中的第二压力下降率(ΔP2/ΔT2)给定的。第一压力下降率与第一给定值进行比较，或第二压力下降率与第二给定值进行比较。在第一或第二压力下降率大于第一或第二给定值的情况下，控制电机启动而不等待储气罐部分内的压力下降到电机重新启动压力值。电机启动之后，当储气罐部分内的压力增大到电机停止压力值时控制电机停止工作。

(4)本发明另一种空气压缩机基于上述项(3，并且其特征在于，第一给定值是具有比第二给定值大的值的压力下降率。

根据本发明的上述特点，在储气罐部分内压缩空气的压力下降率大于给定值的情况下，电机立刻启动。当储气罐部分内的压力增大到给定的电机停止压力值(Poff)时，电机停止工作。另一方面，在压力下降率小于给定值的情况下，当储气罐部分内压缩空气的压力降低到给定的电机重新启动压力值(Pon)时电机启动。当储气罐部分内压缩空气的压力增大到小于电机停止压力值(Poff)的给定压力值时，控制电机停止工作。因此，当压缩空气的消耗量很小时，通过降低电机停止压力在高压力条件下使电机停止工作。因此，可以减少驱动器部分中气缸内壁和活塞环的磨损、以及轴承部分的负荷。这样可以延长空气压缩机的寿命。

根据上述项(3)的本发明的特点，可以通过相对短时间内的压力下降率(ΔP1/ΔT1)来在早些时候检测到空气消耗量相对较大的状态。另一方面，可以借助于相对较长时间(ΔT2)内的压力下降率(ΔP2/ΔT2)来检测不能在短时间(ΔT1)内检测出的相对较大的压力下降量(ΔP2)，例如在间歇使用气动工具的情况下。因此，可以有效控制压力。

附图说明

图1是示出与本发明相关联的空气压缩机的一个实施例的外观的正视图；

图2是示出与本发明相关联的空气压缩机的一个实施例的框图；

图3是示出用于控制与本发明相关联的空气压缩机的程序的一个实施例的流程图；

图4是示出与本发明相关联的空气压缩机的一个实施例的操作的压力变化曲线图；以及

图5是示出与现有技术相关联的空气压缩机操作的压力变化曲线图。

具体实施方式

下面将参考图1-4对本发明的实施例进行具体描述。在所有示出实施例的附图中，具有相同功能的部分将用同一标号表示，并不对它们做重复描述。

图1是示出本发明的空气压缩机外观的正视图。图2是示出根据本发明的空气压缩机的电子和机械系统的框图。

如图1所示，与本发明相关联的空气压缩机1具有用来储存压缩空气的储气罐部分10、用来检测储气罐部分10内压缩空气压力的压力传感器11、用来制造压缩空气的压缩空气制造部分20、具有用来驱动压缩空气制造部分20的电机30a(见图2)的驱动器部分30、和用来控制驱动器部分中电机30a的启动和停止(接通和断开)的控制电路部分33，该控制电路部分33构造在一个外壳内。

储气罐部分10是由一对跨越纸面方向彼此平行安装的圆柱体储气罐10A组成的，用来储存压缩空气。压缩空气由压缩空气制造部分20制造，并通过管道(空气循环通道)21从压缩空气制造部分20的传端口提供到储气罐10A。该提供的压缩空气具有压力，例如，储气罐10A内具有2.0到3.5MPa的压力。

安全阀门10B安装在每个储气罐10A上。当每个储气罐10A内的压力变得过高时，部分压缩空气将被排放到外面以防止压力的过度增加。储气罐10A配备有一对压缩空气放气端口18和19，他们分别通过减压阀门12和13与连接器(液力联轴节)14和15连接。气动工具41和42(见图2)如射钉机分别通过空气软管与连接器14和15相连。

减压阀门12和13具有将出口侧(连接器侧)压缩空气的最大压力控制在某一水平的功能，而不考虑入口侧(储气罐侧)压缩空气压力的大小。例如，在将具有2.0MPa最大压力的减压阀门用作减压阀门12和13的情况下，即使储气罐10A内的压缩空气压力高于2.0MPa，减压阀门12和13也只能传送压缩压力小于2.0MPa的压缩空气。因此，从减压阀门12和13的出口侧获得其压力小于最大压力的压缩空气，而不考虑储气罐10A内的压力大小。

压力表16和17分别安装在减压阀门12和13上，从而可以监控减压阀门12和13出口侧压力。

压力传感器11安装在每一储气罐10A的一部分上用来检测储气罐10A内压缩空气的压力。检测信号被发送至控制电路部分33(稍后描述)，用来控制电机驱动电路30b以使图2所示驱动器部分30中电机30a启动或停止工作。

压缩空气制造部分20被设计成将电机30a的旋转运动转换为往复运动并驱动活塞(未示出)进行往复运动来制造压缩空气。即，活塞在气缸内做往复运动以将通过气缸的进气阀门抽入气缸中的空气压缩，从而处理压缩空气。压缩空气从安装在气缸头部的排气阀门排到管道21，并通过管道21将其储存到储气罐10A。例如，由本申请的申请者在JP-A-11-280653中公开的技术可以应用于压缩空气制造部分(压缩机的主体)的结构。

商用交流电源(如，100V、50/60Hz的单相交流电源)31可通过电源线1a向空气压缩机1供电。

在如图2所示的空气压缩机的框图中，商用电源31经过主开关32向供电电路34供电。供电电路34包含一个用来对交流电源31整流的整流电路，并向控制电路部分33和驱动器部分30提供直流电。

例如驱动器部分30中装备的电机30a由直流电机构成。电机30a由电机驱动电路30b驱动。电机驱动电路30b由控制电路部分33控制。如果电机的驱动电路30b被控制电路部分33接通，则电机30a启动。相反，如果电机驱动电路30b断开，则控制电机30a停止工作。

控制电路部分33由微型计算机33a构成。该微型计算机33a由以下功能块构成，包括：用于执行计算和控制程序的中央处理器(CPU)、存储用于CPU的控制程序的只读存储器(ROM)、用作CPU的工作区域和数据的临时存储区域的随机存取存储器(RAM)、定时器(TIM)、和输入输出端口(IOP)。它们用内部总线(BUS)进行互相连接。一个用半导体集成电路制造技术在半导体基板上制造的公知IC(集成电路)可被应用于构造微型计算机33a功能块。

来自安装在储气罐10A上的压力传感器11的检测信号被施加给微型计算机33a的输入输出端口(IOP)。CPU基于装载到ROM中的控制程序和存储在RAM中的数据来控制电机驱动电路30b。因此，使电机30a被启动或停止工作(即，接通和断开)。

下面参考图3示出的流程图对在控制电路部分33(微型计算机33a)中设置用于操作空气压缩机的程序进行描述。

接通主开关32(见图2)以便启动该空气压缩机。然后，控制进到步骤100。

首先，在步骤100，执行初始化。电机驱动电路30b被断开以使电机30a停止工作。电机停止压力Poff2，即储气罐10A内的压力的电机停止压力被设定为3.5MPa(Poff2＝3.5MPa)。

接下来，在步骤101，压力传感器11检测到的压力每秒都在改变，直到60秒的周期过去，并且得到存储在RAM中的61个压力数据项P(0)-P(60)。压力数据项被清到初始值零。存储器中的压力数据项P(0)-P(60)的排列每秒都被用于计算如上所述的3秒时间周期内的压力下降率(ΔP1/ΔT1)和60秒时间周期内的压力下降率(ΔP2/ΔT2)。即，它们被用来区分三种情况：(1)电机不工作时储气罐10A中大量压缩空气在短时间内被消耗；(2)在较长时间内消耗相对大量的压缩空气；以及(3)压缩空气消耗量较小。当步骤101的数据初始化完成时，电机30a在步骤102旋转。

在步骤103，每秒检测储气罐10A内压缩空气的压力。新数据被连续存储到存储器的压力数据项P(0)-P(60)的阵列中。

在步骤104中，将压力数据项移动到存储器的连续连接的压力数据项P(0)-P(60)的阵列中。就是说，存储在存储器数据阵列最后的地址P(60)中的数据项被丢弃。存储在存储器地址P(59)中的数据项被移动到存储器地址P(60)。存储在存储器地址P(58)中的数据项被移动到存储器地址P(59)。类似的，存储在存储器地址P(0)中的数据项被移动到存储器地址P(1)。一个新的数据项被存储的存储器地址P(0)。

在步骤105步，判断存储在存储器地址P(0)的储气罐10A内最新压力值是否高于电机停止压力Poff。如果判断结果为是，即P(0)＞Poff，则控制进到步骤106，在该步骤中将电机30a设置为停止工作。然后，控制返回步骤103。相反，如果判断结果为否，即P(0)≤Poff，则电机的操作状态在步骤107被确定。

在步骤107中，如果电机30a正在旋转(判断为是)，则控制返回步骤103。相反，如果判断结果为否(电机没有工作)，则控制进到步骤108。

在步骤108，对3秒短时间内压力减少率的值进行判断。如果判断结果为是，即压力下降率(P(3)-P(0))/3＞0.0125MPa/秒，则确定储气罐10A内的压缩空气被大量消耗。因此，为了增加储气罐10A内存储的空气量，在步骤109中将电机停止压力Poff设定为等于3.5MPa(Poff2＝3.5MPa)。在步骤114，使没有工作的电机旋转。其后，控制返回步骤103。

如果在步骤108的判断结果为否，即压力下降率(P(3)-P(0))/3≤0.0125MPa/秒，则确定在短时间内压缩空气的消耗量较少。然而，在较长时间内的空气消耗量可能很大。所以，在步骤110，对60秒长的时间内压力下降率的幅度进行判断。

在步骤110，如果判断结果为是，即如果较长时间内压力下降率是(P(60)-P(0))/60＞0.4MPa/分(＝0.0067MPa/秒)，则确定压缩空气消耗量较大，从而这样设置电机停机压力Poff：以步骤111中的关系Poff2＝3.5MPa来增加储气罐10A内存储的空气量。在步骤114中，使没有工作的电机旋转。其后，控制返回步骤103。

如果步骤110中的判断结果为否，即较长时间内压力下降率为(P(60)-P(0))/60≤0.4MPa/分(＝0.0067MPa/秒)，则确定空气消耗量较小。因此，在步骤112，判断储气罐10A内压力P(0)是否已下降到电机重新启动压力Pon＝2.6MPa。

在步骤112中判断结果为是，即储气罐10A内压力已下降到电机重新启动压力Pon＝2.6MPa以下。因此，在步骤113，将电机停止压力Poff设定为比电机停止压力Poff2＝3.5MPa小的给定值Poff1＝3.0MPa。在步骤114，使没有工作的电机旋转。控制返回步骤103。将电机停止压力Poff设定为比Poff2＝3.5MPa小的给定值Poff1＝3.0Mpa的原因如下。在压缩空气消耗量较小的情况下，即使储存在储气罐10A内的空气量较小，也确定是将不会有问题。通过降低电机停机压力Poff来避免活塞环上过多的负荷。从而，延长空气压缩机的寿命。

如果在步骤110中判断结果为否，即如果储气罐内压力高于电机重新启动压力Pon＝2.6MPa，则确定压缩空气量既没有过剩也没有不足。因此，不执行处理，并且返回步骤103。

将参考图4在下面描述根据上述流程图(见图3)的空气压缩机操作的实例。图4中，储气罐10A内的压缩空气压力(储气罐内压力)P(MPa)和流过电机30a的驱动电流Id在纵轴绘出。时间T(分钟)在横轴绘出。

图4中，Poff1和Poff2表示已经参照图3中描述的电机停止压力。即，如前所述，在压缩空气的消耗量相对较大并且储气罐10A内压缩空气的压力下降率(ΔP/ΔT)大于一个给定值的情况下，通过使电机30a旋转(启动)来增加压力。当储气罐10A内压缩空气压力达到预设值时，必须使电机30a停止工作。以此方式电机停止工作的给定压力值为电机停止压力Poff1和Poff2。电机停止压力Poff2被设为3.5MPa。电机停止压力Poff1被设为小于Poff2＝3.5MPa的值3.0MPa。

同时，Pon代表电机重新启动压力。即，在压缩空气的消耗量相对较小并且储气罐10A内压缩空气的压力下降率(ΔP/ΔT)以小于一个给定压力下降率的压力下降率下降时，电机处于等待状态而不启动电机30a，直到储气罐10A内压缩空气的压力下降到作为电机重新启动压力值的给定值。其后，电机30a启动。电机以此方式启动的给定的压力值为电机重新启动压力Pon。如前所述，该电机重新启动压力Pon被设为等于2.6MPa(Pon＝2.6MPa)。

PL表示工作限制压力。即，该值表示将储气罐10A内的压缩空气压力用于气动工具如射钉机的限制值。在本实施例的气动工具中，该工作限制压力PL被设为等于2.0MPa(PL＝2.0MPa)。

图4中，用虚线表示的储气罐内压力随时间流逝的变化表示由现有技术方法获得的特征，此方法提供控制而不检测压力下降率(ΔP/ΔT)。

图4中，假定在a点的状态是储气罐10A内压缩空气压力P增加到Poff2＝3.5MPa，并且电机30a停止工作。

下面讨论这样的情况，例如，通过射钉机在较短时间内消耗相对大量压缩空气，从a点开始连续驱动一个大直径射钉。由于消耗大量压缩空气，所以储气罐内的压力迅速下降。在这种情况下，使用如图5所示现有技术的控制方法，提供控制而忽略在消耗期间储气罐内压力的下降率(ΔP/ΔT)。因此，储气罐内的压力值从a点迅速下降到b’点。在b’点，达到电机重新启动压力Pon。此时，电机30a重新启动。因此，虽然储气罐内压力下降幅度减慢，但是压力仍持续下降。在c’点，达到工作限制压力PL。此时，射钉机将无法继续工作。因此，短时间内消耗大量压缩空气的射钉机的连续操作时间从a点到c’点变化。

另一方面，在检测到储气罐内压力的下降率(ΔP/ΔT)、并且根据图3中示出的本发明的控制方法来提供控制的情况下，检测到在a点和b点之间的3秒的较短时间内压力下降率(ΔP1/ΔT1)(＝(P(3)-P(0))/3)。在短时间内压力下降率(ΔP1/ΔT1)大于一个给定值0.0125MPa/秒，即(P(3)-P(0))/3＞0.0125MPa/秒的情况下，控制电路部分33将把电机停止压力Poff设定为3.5MPa(Poff2＝3.5MPa)。在检测到压力下降率后，电机30a将立刻在b点重新启动。这样提前了电机30a的启动时间，降低了压力的下降率。压力下降到工作限制压力PL的时间是c点。实线b-c表示了储气罐内压力下降率被降低的情况。直到压力下降到工作限制压力PL(2.0MPa)，有效工作时间才可以被延长。

以此方式，根据本发明，在检测到储气罐10A内压缩空气大量减少之后，立刻重新启动电机30a。因此，从该点开始储气罐内压力的下降将减缓。因此，尽管储气罐内压力延实线b-c达到工作限制压力PL，连续工作时间也比压力沿虚线b’-c’下降的现有技术情况大幅延长。

其后，在d点，如果在较长时间内消耗相对大量压缩空气的射钉机连续钉中等直径的射钉，，那么，虽然压缩空气消耗量小于上述a-b-c点表示的压缩空气消耗量，但是在较长时间内也大量消耗了压缩空气。因此，储气罐内的压力迅速下降。根据图5中示出的现有技术的方法，提供控制，而不检测储气罐内压力下降率(ΔP/ΔT)，从而储气罐内的压力将迅速从d点降到e’点。在e’点，达到电机重新启动压力Pon，于是电机30a重新启动。因此，虽然储气罐内压力下降速度减缓，但是仍持续下降。在f’点，达到工作限制压力PL，并且射钉机无法继续使用。所以，在这种情况下，连续工作时间是从d点持续到f’点。

另一方面，在根据图3中示出的本发明控制方法来检测储气罐内压力的下降率(ΔP/ΔT)的同时提供控制的情况下，检测d点和e点之间60秒的较长时间内的压力下降率(ΔP2/ΔT2)(＝(P(60)-P(0))/60)。在长时间内压力下降率(ΔP2/ΔT2)大于给定值0.4MPa/分(＝0.0067MPa/秒)的情况下，即在(ΔP2/ΔT2)＝(P(60)-P(0))/60＞0.4MPa/分(＝0.0067MPa/秒)的情况下，控制电路部分33将把电机停止压力Poff设定为3.5MPa(Poff2＝3.5MPa)。之后，电机30a立刻在e点重新启动。

因此，电机30a的启动时间被提前。这使得沿实线e-f的储气罐内压力的下降被减缓。这就是说，如果检测到储气罐内压缩空气压力相对大量下降，则电机30a立刻重新启动。从该点开始储气罐内压力的下降将减缓。所以，尽管储气罐内压力延实线e-f下降达到工作限制压力PL，但是连续工作时间将比沿虚线e’-f’下降的现有技术情况的连续工作时间延长。

其后，例如，如果在g点开始射钉机使用压缩空气的连续消耗量相对较少的连续钉小直径射钉，则压缩空气的消耗量较小，因此储气罐内压力缓慢下降。在这种情况下，储气罐较短时间内储气罐内压力的压力下降率(ΔP1/ΔT1)和较长时间内压力的压力下降率(ΔP2/ΔT2)分别小于给定值0.0125MPa/秒和0.4MPa/分(＝0.0067MPa/秒)。储气罐内压力以与现有技术相同的的方式从g点下降到h点，在现有技术中，在不检测压力下降率(ΔP/ΔT)的情况下对电机进行控制。储气罐内的压力在h点达到电机重新启动压力Pon＝2.6MPa。此时，电机30a重新启动。因此，储气罐内的压力下降开始变缓。射钉操作在i点结束。然后，储气罐内的压力迅速增大。在工作结束后，储气罐内压力由于电机的重新启动而增加。当压力达到给定值时，电机停止工作。根据本发明，电机30a停止工作的电机停止压力Poff被设为3.0MPa(Poff1＝3.0MPa)，低于现有技术中的值Poff2＝3.5MPa。例如，该值被设定为Poff2的0.8到0.9倍的值。

也就是说，在没有在g-h段检测到储气罐内压力下降率(ΔP/ΔT)的现有技术方法中，电机停止压力Poff被唯一地设定为3.5MPa(Poff2＝3.5MPa)，而不考虑压力下降率的幅度。因此，当储气罐内压力达到3.5MPa时，电机在j’点储气罐停止工作。另一方面，根据本发明，对较短时间内压力的下降率(ΔP1/ΔT1)和较长时间内压力的下降率(ΔP2/ΔT2)进行检测。如果压力下降率被判断为小于给定值，则电机30a会在h点重新启动。电机停止压力将被重新设置。停止压力Poff将被修改为Poff1＝3.0MPa。因此，当储气罐内压力在j点达到3.0MPa时，电机停止工作。因此，在储气罐10A中压缩空气消耗较少的情况下，空气压缩机会在一个较低的压力下运行。结果，减少了气缸的磨损和轴承的负荷。空气压缩机的寿命可被延长。

从对本发明实施例的描述可以很清楚的知道，根据本发明的空气压缩机，控制电路部分检测储气罐内压缩空气的压力下降率。在压缩空气的消耗量较小，即压力的下降率小于给定值的情况下，电机停止压力(Poff)将被自动重置一个小于Poff2的值Poff1。因此，减轻了空气压缩机的负荷其寿命可被延长。

此外，根据本发明中，在压缩空气消耗量较大的情况下，即在储气罐内压缩空气的压力下降率较大的情况下，电机将立刻重新启动。而且，电机停止压力(Poff)被重新设置为值Poff2，值Poff2大于压缩空气消耗量较少时的Poff1。因此，与空气压缩机相连的气动工具如射钉机的连续操作时间可被延长。在本发明以此方式被特别应用于小型便携式空气压缩机时，可获得突出的优点。

在实施例的基础上发明者对本发明进行了详尽的描述，但本发明不限于此。相反在不脱离本发明的范围和精神得情况下，可以进行各种改变和修改。

在上述实施例中，检测短时间内压力下降率(ΔP1/ΔT1)的时间被设定为3秒。该时间也可被设定为其他小于3秒的时间。另一方面，检测长时间内压力下降率(ΔP2/ΔT2)的时间被设定为60秒。该时间也可根据气动工具消耗的压缩空气量或工作时间而被设定为其他长于或短于60秒的时间。此外，可根据单一压力下降率提供控制，而不必使用短时间和长时间压力下降率。

此外，考虑到空气压缩机的储气罐容量和压缩空气的制造能力，或气动工具对压缩空气的消耗量和工作时间，用来与检测的压力下降率进行比较的给定值(参考值)也可被设置为其它给定值。

Claims

1.一种空气压缩机，包含：

储气罐部分；用来储存压缩空气；

压缩空气制造部分，用来制造压缩空气并将其提供到储气罐部分；

驱动器部分，具有电机，用来驱动压缩空气制造部分；

控制电路部分，用来控制驱动器部分；和

压力传感器，用来检测储气罐部分内压缩空气压力值；

其中，控制电路部分基于来自压力传感器的检测信号控制驱动器部分，其控制方式为：当储气罐部分内压力增加到一个给定的电机停止压力值时即断开电机，并且在电机停止工作后，当储气罐部分内压力下降到一个给定的电机重新启动压力值时启动电机；并且，

其中，在压力下降率小于给定值的情况下，电机将在储气罐部分内的压力达到电机停止压力值之前就停止工作。

2.如要求1中所述的空气压缩机，其中，在压力下降率大于给定值的情况下，电机启动而不等待储气罐部分内的压力下降到电机重新启动压力值。

3.如要求2中所述的空气压缩机，

其中，压力下降率由第一时间(ΔT1)内储气罐部分中第一压力下降率(ΔP1/ΔT1)和在长于第一时间得第二时间(ΔT2)内的储气罐部分中的第二压力下降率(ΔP2/ΔT2)给出，

其中，第一个压力下降率与第一给定值进行比较，或第二压力下降率与第二给定值进行比较，

其中，在第一和第二压力下降率中任意一个大于第一或第二给定值的情况下，电机启动而不等待储气罐部分中的压力下降到电机重新启动压力值，并且

其中，在电机启动后，当储气罐部分内的压力增加到电机停止压力值时，电机停止工作。

4.如要求3中所述空气压缩机，其中，第一给定值是具有大于第二给定值的一个值的压力下降率。

5.如权利要求1所述的空气压缩机，其中，根据压力下降率，控制电路部分从至少两个值中选择电机停止压力值，所述至少两个值为：第一电机停止压力值和小于第一电机停止压力值的第二电机停止压力值，并且，

其中，在压力下降率小于预定值的情况下，当储气罐部分内的压力达到第二电机停止压力值时，电机停止工作，而在压力下降率大于预定值的情况下，当储气罐部分内的压力达到第一电机停止压力值时，电机停止工作。