JP2006054941A

JP2006054941A - ブレーカ作動防止システム

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Publication number: JP2006054941A
Application number: JP2004233263A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Iimura; 良雄飯村; Hiroaki Origasa; 博明折笠; Mitsuhiro Sunaoshi; 光広砂押; Kazuhiro Segawa; 和博瀬川
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2006-02-23

Abstract

【課題】同一の電源系統より複数の電動工具に同時に給電し運転させることが可能なブレーカ作動防止システムを提供する。また、予め優先順位が決定された機構を持つ特定なコンセントの使用を排除し、かつ電源ブレーカの遮断に伴う被加工物の加工ミス及び加工精度の低下を防止する。
【解決手段】同一電源系統６０ｂに接続される空気圧縮機１及び電気機器４に流れる全電流Ｉ１を検出するための第１の電流検出部２１を設け、空気圧縮機１の制御回路部１３は、空気圧縮機１と他の電気機器４とが同時に動作した場合、第１の電流検出部２１の出力に基づいて、全電流Ｉ１がブレーカ６４の遮断電流値（例えば、２０Ａ）を超えないように空気圧縮機１に流れる電流Ｉ２の供給を停止またはその電流値を低下させるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、釘打機など空気工具の駆動用圧縮空気を生成する空気圧縮機及び電動工具などの他の電気機器に、同時に給電を行う電源系統に設置された電源ブレーカが不用意に作動することを防止するためのブレーカ作動防止システムに関し、特に、建築現場などの電源ブレーカを有する電源系統より複数の電動工具等の電気機器及び空気圧縮機に同時に給電し、併用運転させる場合に好適なブレーカ作動防止システムに関する。

一般に、空気圧縮機は、モータの回転運動を、クランク軸を介してシリンダ内のピストンの往復運動として変換し、ピストンの往復運動によりシリンダの吸気弁から吸い込んだ空気を圧縮するように構成されている。シリンダ内で圧縮された圧縮空気は排気弁からパイプを通してタンクに吐出され、タンク内に貯留される。釘打機等の空気工具はこのタンク内に貯留された圧縮空気を用いて釘打等の作業を行うものである。

かかる空気圧縮機は、消費電力が大きく、かつ建築現場等の同一電源系統に接続される他の丸ノコ、投光器等の電気機器と併用されることが多い。このため、しばしば建築現場等の電源系統は過負荷状態となり、その電源系統に挿入され、予定された遮断電流値に電流制限する電源ブレーカを不用意に作動させ、同一電源系統に使用される全部の電気機器あるいは電動工具の電源を遮断させることになる。その結果、電動工具等の電気機器に被害を与えたり、また、その電動工具による被加工物に段差等の加工ミスや仕上精度の低下等の悪影響を与えることになる。

図６は、従来、建築現場で使われている複数の電動工具類と、電源系統との関係を模式的に示したものである。同図において、配電盤６１は、例えば、建築現場に配設された、商用電源系統６０に接続されており、遮断電流値（制限電流値）が３０アンペア（以下、単位をＡと記す）の主ブレーカ６２と、遮断電流値が１５Ａの第１の枝ブレーカ６３と、遮断電流値が２０Ａの第２の枝ブレーカ６４とから成る。第１の枝ブレーカ６３には２つの差込口を含むコンセント６５が接続され、第２の枝ブレーカ６４には、２つの差込口を含むコンセント６６が接続されている。

コンセント６５には、電源延長コード７０が接続され、３つの差込口を有するタップ７２には、電流容量が１０Ａの投光器５がプラグ５ａを介して接続される。コンセント６６にはプラグ９１を介して電源延長コード９０が接続され、３つの差込口を有するタップ９２には最大駆動電流（電流容量）が１５Ａの空気圧縮機１と、最大駆動電流（電流容量）が１０Ａの丸ノコ４が接続されている。更に、空気圧縮機１には、圧縮空気を供給するためのエアホース３ａを介して釘打機３が接続されている。

かかる従来の接続形態において、空気圧縮機１のタンク内の圧力、空気圧縮機１の駆動電流、及び丸ノコ４の駆動電流を時間に対して観測すると、図５に示すようになる。

同図から明らかなように、タンク内の圧力が３０ｋｇ／ｃｍ^２までに上昇すると圧縮機１の駆動電流の供給が停止され、釘打機３が空気を消費して空気タンク内の圧力が２６ｋｇ／ｃｍ^２まで低下すると圧縮機１は再起動する。圧縮機１には電流制限機能があり、駆動中には１５Ａ以下の電流が流れ、停止中には空気圧縮機の制御回路部の維持電流がｍＡのオーダでわずかに流れる。

枝ブレーカ６４の遮断電流値は２０Ａに対して、圧縮機１の最大駆動電流は１５Ａ、丸ノコ４の最大駆動電流は１０Ａなので、圧縮機１と丸ノコ４の併用はできない。他方、枝ブレーカ６３の予定された遮断電流値は１５Ａに対して、丸ノコ４の最大駆動電流は１０Ａ、投光器５の電流容量は１０Ａなので、丸ノコ４と投光器５の併用もできない。

下記特許文献１に開示されているように、共有ブレーカを持つ同一の電源系統において、複数の電気機器を同時に運転させた場合に生ずるブレーカの不用意な作動を防止する技術がある。この技術では、複数の電気機器が併用された場合の全電流がブレーカの許容値（遮断電流値）を超えた場合、優先順位の低い電気機器の通電を遮断し、その後、時間が経過して全電流がブレーカの許容値に対して余裕ができた場合、その優先順位の低い電気機器に通電して復旧させるものである。

なお、上記及び以下の説明に使用される電気機器の「最大駆動電流」または「電流容量」の用語は、電気機器の定格または仕様に従った電流（定格電流）、もしくは定格または仕様に従った出力（定格出力）の状態で流れる電流を含み、更に電気機器の温度上昇の防止などその他の理由により予め制限された最大の電流（許容電流）を含むものとする。また、ブレーカの「遮断電流」の用語は、ブレーカの遮断動作中に流れる電流（制限電流）の他に、その制限電流値近傍に設定される電流を含むものとする。

特開平７−３３６８７１号公報

しかしながら、上述した図６に示すような従来の給電形態では、図５に示すように、空気圧縮機１の再起動時期が予測困難である。例えば、丸ノコ４が長尺の被加工物の切断を行っている場合等は、途中で切断を止めると被加工物の切断面に段差が生じてしまうため、丸ノコ４による切断を止めるわけには行かない。ブレーカの電流対時間特性のバラツキにより、運が良ければ切断完了となるが、図５に示すように、運が悪ければブレーカが作動して、加工性の点から不都合を招くことになる。

一方、上記特許文献１に示された従来の給電装置は、上記建築現場の空気圧縮機を優先順位の低い電気機器とし、一方、上記電気丸ノコ等を不意の停止によって加工ミスに係わる優先順位の高い電気機器として見なすことによって、複数の電動工具に対する給電装置として採用可能であるが、次のような問題を有する。

即ち電気機器の遮断すべき優先順位によりコンセントまたはタップの差込口（ソレット）が異なるので、遮断すべき優先順位を間違わないように、特定のコンセントまたはタップの差込口を選択しなければならないという問題がある。もし所定のコンセントの差込口を間違った場合は加工ミスを引き起こし兼ねないという問題がある。

従って、本発明の主目的は、同一の電源系統より複数の電動工具に同時に給電し運転させることが可能なブレーカ作動防止システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、予め優先順位が決定された機構を持つ特定なコンセントの使用を排除し、かつ電源ブレーカの遮断に伴う被加工物の加工ミス及び加工精度の低下を防止したブレーカ作動防止システムを提供することにある。

本発明の上記及びその他の目的ならびに新規な特徴は、以下の本明細書の記述及び添付図面から更に明らかにされるであろう。

本発明は、特に、ブレーカの過負荷状態において、空気圧縮機が占める駆動電流（負荷電流）の割合が他の電気機器に対して比較的大きく、かつ該駆動電流の供給を断続的に停止またはその電流値を低下させても、空気圧縮機の機能を急激的に低下または阻害させないことに着目して、空気圧縮機への通電及び遮断を制御するようにブレーカ作動防止システムを構成した。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、以下のとおりである。

（１）本発明によれば、空気工具を駆動する圧縮空気を貯留するタンク部と、圧縮空気を生成し、前記タンク部に供給する圧縮空気生成部と、該圧縮空気生成部を駆動するモータと、前記モータの駆動部が接続され、該駆動部を制御する制御回路部とから成る空気圧縮機、及び少なくとも一つの電気機器を、所定の遮断電流値を持つブレーカを介して所定の電源を給電して動作させるブレーカ作動防止システムであって、前記電源に接続される前記空気圧縮機及び前記電気機器に流れる電流を検出する第１の電流検出部を設け、前記制御回路部は、前記空気圧縮機と前記電気機器とが同時に動作した場合、前記第１の電流検出部の出力に基づいて、前記電源の電流が前記ブレーカの前記遮断電流値を超えないように前記空気圧縮機に流れる電流の供給を停止またはその電流値を低下させるように構成したことを特徴とする。

（２）本発明による上記（１）項のブレーカ作動防止システムにおいて、前記空気圧縮機に流れる電流を検出する第２の電流検出部を更に有し、前記制御回路部は、前記空気圧縮機と前記電気機器とが同時に動作した場合、前記第１の電流検出部の出力と前記第２の電流検出部の出力とに基づいて、前記電源の電流が前記ブレーカの前記遮断電流値を超えないように前記空気圧縮機に流れる電流を最大駆動電流値より低い値に低下させるようにしたことを特徴とする。

（３）本発明による上記（１）項のブレーカ作動防止システムにおいて、前記空気圧縮機に流れる電流を検出する第２の電流検出部を更に有し、前記制御回路部は、前記第１の電流検出部の電流が前記ブレーカの前記遮断電流値より前記空気圧縮機の最大駆動電流値を差し引いた値より小さい場合、前記空気圧縮機に流れる電流を前記空気圧縮機の前記最大駆動電流値に等しい値に設定し、一方、前記第１の電流検出部の電流が前記ブレーカの前記遮断電流値より前記空気圧縮機の前記最大駆動電流値を差し引いた値より大きい場合、前記空気圧縮機に流れる電流を前記空気圧縮機の前記最大駆動電流値より低い値に設定するようにしたことを特徴とする。

（４）本発明による上記（１）項のブレーカ作動防止システムにおいて、前記空気圧縮機に流れる電流を検出する第２の電流検出部を更に有し、前記制御回路部は、前記空気圧縮機に流れる電流の供給を停止している場合に前記電気機器を運転させたとき、前記第１の電流検出部の電流と前記空気圧縮機の最大駆動電流とを足し合わせた電流値が前記ブレーカの前記遮断電流値を超える場合、前記空気圧縮機に流れる電流の供給を停止状態に維持するようにしたことを特徴とする。

（５）本発明による上記（１）項のブレーカ作動防止システムにおいて、前記空気圧縮機と前記電気機器とが同時に動作し、前記第１の電流検出部の電流値が前記ブレーカの前記遮断電流値を超えた場合、前記第１の電流検出部の電流値が前記ブレーカの前記遮断電流値を所定時間以上継続して超えるときに前記空気圧縮機に流れる電流の供給を停止させることを特徴とする。

（６）本発明による上記（１）乃至（５）項のブレーカ作動防止システムにおいて、前記第１の電流検出部に該第１の電流検出部で検出した電流値を送信するための送信部を設け、前記空気圧縮機の制御回路部に前記送信部の信号を受信する受信部を設けたことを特徴とする。

（７）本発明による上記（１）乃至（６）項のブレーカ作動防止システムにおいて、プラグ及び複数のソケットを有するマルチタップ内に前記第１の電流検出部を一体形成し、前記空気圧縮機及び前記電気機器を前記マルチタップのソケットに電気的接続したことを特徴とする。

本発明のブレーカ作動防止システムによれば、同一電源系統に接続されるブレーカの遮断電流値以上の過負荷電流によるブレーカ作動の防止は、空気圧縮機に流れる駆動電流の供給を停止またはその電流値を低下させることによって達成させるので、複数の電動工具を接続するために複数のコンセントの差込口を特定する必要がなく、複数の電動工具を同時に運転させる場合のブレーカ作動防止が容易となる。

更に、本発明によれば、空気圧縮機の駆動電流の供給を優先的に停止させるか、またはその駆動電流値を低下させるので、電源ブレーカの不意な遮断を排除することができ、電動工具における被加工物の加工ミスを防止することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、既に図面を用いて説明した従来技術と同様な機能を有する部分については従来技術と同一の符号が付されている。

図１乃至図４は本発明の一実施形態に係るブレーカ作動防止システムを説明するための図面で、図１は本発明に係るブレーカ作動防止システムのブロック図、図２は本発明に係るブレーカ作動防止システムの外観図、図３は本発明に係るブレーカ作動防止システムの機能を説明するためのフローチャート、図４は本発明に係るブレーカ作動防止システムにおける、空気タンク内の圧力、ならびに圧縮機及び丸ノコの駆動電流（負荷電流）の対時間軸に対する変化を示す特性図である。

図２は、本発明によるブレーカ作動防止システムを適用して、特に建築現場で使われている複数の電動工具類と、電源系統との関係を模式的に示したものである。

図２において、配電盤６１は、図６に示された従来技術と同様な構成を有し、上記従来技術と同様に説明される。即ち、配電盤６１は、例えば建築現場に配設され、商用電源系統６０より給電される。配電盤６１は商用電源系統６０に接続された、遮断電流が３０Ａの主ブレーカ６２を有する。主ブレーカ６２を通した電源系統６０は、遮断電流が１５Ａの第１の枝ブレーカ６３を通して第１の電源系統６０ａと、遮断電流が２０Ａの第２の枝ブレーカ６４を通して第２の電源系統６０ｂとに分岐される。第１の枝ブレーカ６３には２つの差込口を持つコンセント６５が接続され、第２の枝ブレーカ６４には、２つの差込口を持つコンセント６６が接続されている。

コンセント６５には、図６に示された従来技術と同様に、プラグ７１を介して電源延長コード７０が接続される。電源延長コード７０は３つの差込口（ソケット部）を持つタップ７２を有し、その差込口の１つにプラグ５ａを介して電流容量が１０Ａの投光器５が接続される。コンセント６６には、プラグ８１を介して電源延長コード８０が接続される。電源コード８０の他端には１つの差込口を持つタップ８２が接続されている。

タップ８２には、本発明に従って、プラグ２ｂを介してマルチタップ２が接続される。マルチタップ２は、互いに並列接続された３つの差込口を持つソケット部２２を有し、その３つの差込口に流れる全電流Ｉ１、即ち、第２の電源系統６０ｂに流れる全電流Ｉ１を検出するための第１の電流検出器（電流検出部）２１１（図１参照）を内蔵している。更にこのマルチタップ２には、第１の電流検出部で検出した電流値を送信するための送信部２１２（図１参照）を設け、送信部の送信アンテナ２ａを介して、後述する空気圧縮機１の制御回路部１３（図１参照）へ第１の電流検出部２１１の出力信号を送信する。

マルチタップ２には、プラグ１ｂを介して最大駆動電流が１５Ａの空気圧縮機１と、プラグ４ａを介して最大駆動電流が１０Ａの丸ノコ４が接続されている。更に、空気圧縮機１には、圧縮空気を供給するためのエアホース３ａを介して釘打機３が接続されている。

図１は、図２のブレーカ作動防止システムの電気的配線を示すブロック図で、特に、主電源系統６０より、遮断電流値が２０Ａである第２の枝ブレーカ６４を介して分岐される第２の電源系統６０ｂに関する電気的配線を示している。

第２の電源系統６０ｂの給電コンセント６６には、電源延長コード８０を介してマルチタップ２が接続されている。マルチタップ２は、ブレーカ６４に流入する全電流Ｉ１を検出するための電流検出部２１とソケット部２２とから構成されている。更に、電流検出部２１は、電源系統の全電流Ｉ１を検出するように線路に挿入された電流検出器２１１と、この電流検出器２１１で検出した全電流Ｉ１に応答した信号を送信するための送信部２１２とから構成される。送信部２１２は、送信アンテナ２ａを有する。ソケット部２２には、最大駆動電流（電流容量）１０Ａの丸ノコ４と最大駆動電流１５Ａの空気圧縮機１が接続されている。

空気圧縮機１は、主スイッチ１１と、空気圧縮機１に流れる駆動電流（負荷電流）Ｉ２を検出するための電流検出器（電流検出部）１２と、後述するモータの駆動部１３３に接続され、その駆動部１３３の電流を制御する制御回路部１３と、モータ１４と、圧縮空気生成部１５と、圧縮空気を貯留する空気タンク１６と、空気タンク１６内の圧力を検出する圧力センサ１７とから構成される。

制御回路部１３は、受信部１３１を具備し、その受信アンテナ１ａより、上述した電流検出器２１１によって検出された全電流Ｉ１が送信部２１２の送信アンテナ２ａを介して送信された全電流Ｉ１の信号を受信する。更に、制御回路部１３は、受信部１３１からの全電流Ｉ１の信号、圧縮機１自体に流れる電流Ｉ２の信号、及び圧力センサ１７からの空気タンク内の圧力に応答する信号を受信して、モータ１４の駆動部１３３の駆動電流を演算、決定するための演算部１３２を具備している。また、制御回路部１３は、空気圧縮機１に流れる電流Ｉ２をその最大駆動電流値に制限する機能をもつ。本実施例の場合、制御回路部１３の有する電流制限機能により、最大駆動電流値が１５Ａに制限されている。

以上の構成によるブレーカ作動システムの動作に関し、最大駆動電流１５Ａの空気圧縮機１及び最大駆動電流（電流容量）１０Ａの丸ノコ４が同時に動作（運転）し、電流検出部２１の出力がブレーカ６４の遮断電流値２０Ａを超えた場合、制御回路部１３は、その受信部１３１によって、電流検出部２１の全電流Ｉ１（２５Ａ）の信号を受信し、演算部１３２で演算し、全電流Ｉ１がブレーカの電流制限値２０Ａを超えないように、優先的に、空気圧縮機１の駆動部１３３に流れる電流Ｉ２の供給を実質的に停止、または１０Ａ以下の低電流値に低下させる。なお、空気圧縮機１には、駆動部１３３に流れるモータ１４の駆動電流を停止してもその他の制御回路部１３等の電流が流れるが、モータ１４の駆動電流に比較して、例えばｍＡオーダの微小な値なので、実質的に無視し得るものである。即ち、停止状態として定義できる。また、制御回路部１３によってモータ１４の駆動電流Ｉ２を低電流値とする場合は、ブレーカの遮断電流値２０Ａから、優先的に動作を継続させる丸ノコ４の最大駆動電流値（電流容量値）１０Ａを差し引いた電流値１０Ａより低い値に設定される。モータ１４の駆動電流Ｉ２を低電流値に設定しても、空気タンク１６内の圧力を著しく低下させることなく、所定の圧力以上に保持できる。

図３は、図１で示したブレーカ作動防止システムの動作を詳細に説明するためのフローチャートを示す。動作はステップ１００でスタートする。ステップ１０１で、空気圧縮機１の主スイッチ１１がオン（ＯＮ）されたか否かを判定する。ＮＯの場合、次のステップに進まず、主スイッチ１１がオンされるまで待つ。ＹＥＳの場合、次のステップ１０２に進み、圧力センサ１７による空気タンク１６内の圧力が２６ｋｇ／ｃｍ^２未満か否かを判定する。

ステップ１０２の判定がＮＯの場合、即ち内圧が２６ｋｇ／ｃｍ^２以上の場合、タンク１６内の空気量が大と判断し、ステップ１０３へ進み、空気圧縮機１のモータ１４の駆動部１３３への電流の供給を停止する。これと逆に、判定がＹＥＳの場合、即ちタンク１６内の圧力が２６ｋｇ／ｃｍ^２未満の場合、次のステップ１０２ａへ進み、電流検出器２１１によって電流値Ｉ１が検出され、更にステップ１０４へ進む。

ステップ１０４において、電流検出器２１１の電流値Ｉ１が、２０Ａを超えているか否かを判定する。判定がＮＯの場合、即ち電流値Ｉ１が２０Ａ以下の場合、枝フレーカ６４は作動することがないので、次のステップ１０８へ進む。判定が２０Ａを超える場合、枝ブレーカ６４が作動する可能性があるので、次のステップ１０５へ進む。

ステップ１０５において、電流Ｉ１が２０Ａを超過している間の継続時間Ｔをカウントする。

ステップ１０７は継続時間が、所定時間３秒以上か否かを判断する。判断がＮＯの場合、即ち、継続時間Ｔが３秒以下の場合、超過電流Ｉ１は瞬間的で、かつ過渡的な電流変化と見なされ、再度、ステップ１０２ａで電流値Ｉ１を検出した後にステップ１０４に戻る。これは、判定時間が３秒以内の場合は、例えば、モータ１４が駆動したとき、あるいはその回転数が変化したときに生ずる負荷電流またはノイズ電流や、他の電動工具４を始動させたときに生じる負荷電流またはノイズ電流等の瞬間的な過渡電流に起因するものと考えられるからである。この判定時間は、場合によっては３秒より短い時間に設定することもできる。もちろん、判定時間Ｔの範囲内の短い時間において、枝ブレーカ６４に所定の遮断電流値２０Ａを超える好ましくない電流（Ｉ１）が流れたとしても、ブレーカの保持特性によりブレーカ６４は、電源系統６０ｂを直ちに遮断することはない。ステップ１０７の判断がＹＥＳの場合、即ち２０Ａを超える電流が継続的にブレーカ６４に流れた場合、正に過負荷状態と判断して、ステップ１０３の処理に移り、駆動部１３３に流れるモータ１４の駆動電流の供給を停止させる。

ステップ１０４で、ブレーカ６４に流れる全電流Ｉ１がブレーカ６４の遮断電流２０Ａを超えていないと判断された場合、ステップ１０８へ進む。ステップ１０８では、丸ノコ４などの他の電動工具が運転している場合に、空気圧縮１のモータ１４を、所定の最大駆動電流値１５Ａで駆動できるか、あるいは所定の最大駆動電流値１５Ａより低い電流値で駆動できるか判断される。

即ち、ステップ１０８において、ブレーカ６４の遮断電流値（２０Ａ）より、実際に流れている全電流Ｉ１を差し引いた値が、空気圧縮機１の最大駆動電流（１５Ａ）より大きいか否かが判定される。この判定がＹＥＳの場合、即ち、既に流れている電流Ｉ１が５Ａより小さい場合、ステップ１１０の処理に進み、モータ１４に流す電流Ｉ２を所定の最大駆動電流値１５Ａに設定する。一方、ステップ１０８の判定がＮＯの場合、即ち、既に流れている電流Ｉ１が５Ａを超える場合、更に、ステップ１０９に進む。

ステップ１０９において、ブレーカ６４の遮断電流値（２０Ａ）より、実際に流れている全電流Ｉ１を差し引いた値が、５Ａ（この値は、ブレーカ６４の遮断電流値２０Ａから空気圧縮機１の最大駆動電流値１５Ａを差し引いた値である）より大きいか否かが判定される。その判定がＮＯの場合、即ち、既に流れている全電流Ｉ１が１５Ａを超える場合、ステップ１０３の処理に進み、モータ１４の動作を停止させる。その判定がＹＥＳの場合、即ち、既に流れている全電流Ｉ１が１５Ａ以下の場合、ステップ１１１の処理に進み、圧縮機１のモータ１４に流す電流Ｉ２を所定の最大駆動電流値１５Ａより低い電流値（遮断電流値２０Ａより全電流Ｉ１を差し引いた電流値）に設定する。

ステップ１１０またはステップ１１１の判定の結果、モータ１４を駆動させて、空気タンク１６に貯留された圧縮空気の圧力を高めた場合、ステップ１１２に進む。

ステップ１１２では、圧力センサ１７によって圧力が感知され、制御回路１３によりタンク内の圧力が３０ｋｇ／ｃｍ^２を超えているか否かが判断される。判定がＹＥＳの場合、即ち、圧力が３０ｋｇ／ｃｍ^２を超える場合、ステップ１０３の処理に進み、モータ１４は停止される。判定がＮＯの場合、ステップ１０４に戻り、モータ１４の運転の必要性が判断されることになる。

以上の動作により、空気圧縮機１及び丸ノコ４等の他の電動工具が併用され、枝ブレーカ６４の作動が予測される場合、空気圧縮機１が、優先的に、かつ自動的に停止または低電流値で駆動されることになるので、枝ブレーカ６４の不用意な作動を防止できる。

次に、具体的な動作例について、図４の特性図を参照して説明する。図４において、横軸は時間（分）を示し、縦軸は空気タンク１６内の圧力（ｋｇ／ｃｍ^２）、空気圧縮機１の駆動電流Ｉ２（Ａ）、及び丸ノコの駆動電流（Ａ）を示す。

空気タンク１６内の圧力が零の状態で主スイッチ１１をオンすると、空気タンク１６内の圧力は、３０ｋｇ／ｃｍ^２のａ点まで上昇して、モータ１４の回転が停止する。この圧力変化のとき、空気圧縮機の駆動電流は空気タンク１６内の圧力とともに上昇するが、上述したように制御回路部１３は電流制限機能を持っているので、最大１５Ａの最大駆動電流に制限される。空気圧縮機１の停止状態では、圧縮機の駆動電流（Ｉ２）は、無視し得る僅かな制御回路部１３の電流を除いて、電流が流れない。即ち、駆動電流は実質的に零となる。

空気圧縮機１に接続された釘打機３の使用により、空気タンク１６内の圧力が減少し、時間ｂ点で２６ｋｇ／ｃｍ^２まで下がると、モータ１４の駆動部１３３に１５Ａの最大駆動電流（Ｉ２）が供給され、再び空気タンク１６内の圧力が３０ｋｇ／ｃｍ^２のｃ点まで上昇すると、モータ１４は停止状態となる。

時間ｃ〜ｄ〜ｅにおいて、圧縮空気の使用量が多くなっている場合を示している。ｄ点で２６ｋｇ／ｃｍ^２まで減少すると、モータ１４が再起動して空気タンク１６内の圧力を大きくしようとするが、圧縮空気の使用量がモータ１４による圧縮空気生成量を上回るので、モータ１４の回転にもかかわらず、空気タンク１６内の圧力はｅ点まで減少する。

時間ｅ点で丸ノコ４が使用（運転）され始めると、全電流Ｉ１は、ブレーカ６４の遮断電流２０Ａを超えて、２５Ａ（圧縮機の最大駆動電流１５Ａ＋丸ノコの最大駆動電流１０Ａ）となるので、継続時間Ｔの判定時間が３秒以上となり、モータ１４の駆動を停止し、丸ノコ４のみを駆動させる。その結果、電源系統６０ｂの全電流Ｉ１は、２０Ａ以下となるので、遮断電流値が２０Ａの枝ブレーカ６４は作動することはない。

時間ｅ点で空気圧縮機１の駆動電流（Ｉ２）が遮断されると、時間ｅ〜ｆの時点で、電流検出器２１１の全電流Ｉ１が１０Ａとなり、この電流値Ｉ１はブレーカ６４の遮断電流値２０Ａを超えない値で、かつブレーカ６４の遮断電流値２０Ａより空気圧縮機１の最大駆動電流値１５Ａを差し引いた値５Ａより大きくなるので、電流検出部１２に流れる電流Ｉ２を空気圧縮機１の所定の最大駆動電流値１５Ａより低い値（Ｉ２＝２０Ａ−Ｉ１Ａ）、即ち１０Ａに設定することになる。このように、丸ノコ４が使用されても、空気圧縮機１を所定の最大駆動電流値（１５Ａ）より低い値（１０Ａ）で駆動できる。

時間ｆ点で丸ノコ４の使用を止めると、電流検出器２１１の電流値Ｉ１が５Ａ以下になり、かつ空気タンク１６内の圧力も２６ｋｇ／ｃｍ^２以下となっているので、モータ１４は所定の最大駆動電流１５Ａで再起動する。このとき、圧縮空気の使用量は相変わらず多いために、時間ｆ〜ｇ間は、時間ｄ〜ｅ間と同様に空気タンク１６内の圧力が減少する。

時間ｇ点で釘打機３の使用を止めると、空気タンク１６内の圧力は、３０ｋｇ／ｃｍ^２のｈ点まで上昇し、モータ１４の回転が停止する。

時間ｈ点で釘打機３の使用を再開すると、空気タンク内の圧力が減少し、時間ｉ〜ｊ間で２６ｋｇ／ｃｍ^２まで下がる。この時点においては、丸ノコ４が回転中で電流検出器２１１の全電流Ｉ１が丸ノコの最大駆動電流１０Ａとなり、Ｉ１＝１０Ａ＞５Ａの関係となり、かつＩ１は空気圧縮機１の最大駆動電流値１５Ａより小さくなるので、上記時間ｅ〜ｆ間と同様に、空気圧縮機１の電流Ｉ２は、最大駆動電流値１５Ａより低い電流値（Ｉ２＝２０−Ｉ１）、即ち１０Ａに設定される。

時間ｊ点で丸ノコ４の使用を止めると、電流検出器２１１の全電流Ｉ１は５Ａ以下で、かつ空気タンク１６内の圧力も２６ｋｇ／ｃｍ^２以下となるので、モータ１４の駆動電流Ｉ２は所定の最大駆動電流１５Ａでフル回転する。これによって、空気タンク内の圧力が、ｋ点で再び３０ｋｇ／ｃｍ^２に上昇すれば、モータ１４の回転は停止する。

以上の本発明において、特に限定されないが、図２に示されるように、第１の電流検出部２１及び送信アンテナ２ａを含む送信部２１２は、マルチタップ２の筐体内に一体化することが好ましい。これによって、空気圧縮機１の付属用具として電流検出器２１の持ち運びを容易にすることができる。また、第１の電流検出部２１で検出された全電流値Ｉ１は、ワイヤレスによって、送信アンテナ２ａから空気圧縮機１の制御回路部１３の受信アンテナ１ａへ送信することが好ましい。

本発明によれば、空気圧縮機を利用してブレーカ作動防止システムを構成したので、作業優先度の高い電動工具を優先的に使用できるとともに、空気圧縮機を含む複数の電動工具を効率的に使用できる電源系統を提供できる。また、空気圧縮機を利用してブレーカによる電源系統の不用意な遮断（作動）を防止したので、特に、建築現場等の複数の電動工具を使用する電源系統に適用して、加工ミスの排除及び加工精度の向上を図ることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能であることは言うまでもない。

上述の実施形態では、電動工具として丸ノコ４を１台のみ使用した例について説明したが、他の電動工具として複数の工具を用いることができる。上述の実施例のように、その他の工具（丸ノコ）を１台のみ使用する場合、第１の電流検出部で全電流の値Ｉ１を検出すれば、ブレーカの遮断電流値及びその他の工具の電流容量（最大駆動電流）は予め把握できるので、空気圧縮機の制御回路部（演算部）によって、第１の電流検出部により検出された全電流Ｉ１の値から空気圧縮機の駆動電流Ｉ２を一義的に設定することもできる。従って、この場合、空気圧縮機の駆動電流Ｉ２を検出するための第２の電流検出部を省略することもできる。

上述の実施形態では、他の電気機器として電気丸ノコを使用した場合について述べたが、その他の電気機器としては、インパクトドライバ、振動ドリル、グラインダ等の他の電動工具を併用した場合についても、上述と同様に構成し、同様な効果を得ることができる。

本発明に係るブレーカ作動防止システムのブロック図。本発明に係るブレーカ作動防止システムの外観図。本発明に係るブレーカ作動防止システムの機能フローチャート。本発明に係るブレーカ作動防止システムにおける、空気タンクの内圧力、ならびに圧縮機及び丸ノコの電流（負荷電流）の対時間軸に対する変化を示す特性図。従来技術による空気圧縮機のタンク内圧力及び電流変化を示す特性図。従来技術による同一電源系統から複数電動工具への給電形態を示す外観図。

符号の説明

１空気圧縮機１ａ受信アンテナ１ｂプラグ
１１主スイッチ１２第２の電流検出部１３制御回路部
１３１受信部１３２演算部１３３駆動部１４モータ
１５圧縮空気生成部１６空気タンク１７圧力センサ
２マルチタップ２ａ送信アンテナ２ｂプラグ
２１第１の電流検出部２１１電流検出器２１２送信部
２２ソケット部３釘打機４丸ノコ４ａプラグ
５投光器５ａプラグ６０主電源系統６０ａ枝電源系統
６０ｂ枝電源系統６１配電盤６２主ブレーカ６３枝ブレーカ
６４枝ブレーカ６５コンセント６６コンセント
７０電源延長コード７１プラグ７２タップ
８０電源延長コード８１プラグ８２タップ
９０電源延長コード９１プラグ９２タップ

Claims

空気工具を駆動する圧縮空気を貯留するタンク部と、圧縮空気を生成し、前記タンク部に供給する圧縮空気生成部と、該圧縮空気生成部を駆動するモータと、前記モータの駆動部が接続され、該駆動部を制御する制御回路部とから成る空気圧縮機、及び少なくとも一つの電気機器を、所定の遮断電流値を持つブレーカを介して所定の電源を給電して動作させるブレーカ作動防止システムであって、
前記電源に接続される前記空気圧縮機及び前記電気機器に流れる電流を検出する第１の電流検出部を設け、前記制御回路部は、前記空気圧縮機と前記他の電気機器とが同時に動作した場合、前記第１の電流検出部の出力に基づいて、前記電源の電流が前記ブレーカの前記遮断電流値を超えないように前記空気圧縮機に流れる電流の供給を停止またはその電流値を低下させるようにしたことを特徴とするブレーカ作動防止システム。
ブレーカ作動防止システムは、前記空気圧縮機に流れる電流を検出する第２の電流検出部を有し、前記制御回路部は、前記空気圧縮機と前記電気機器とが同時に動作した場合、前記第１の電流検出部の出力と前記第２の電流検出部の出力とに基づいて、前記電源の電流が前記ブレーカの前記遮断電流値を超えないように前記空気圧縮機に流れる電流を最大駆動電流より低い値に低下させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のブレーカ作動防止システム。
ブレーカ作動防止システムは、前記空気圧縮機に流れる電流を検出する第２の電流検出部を有し、前記制御回路部は、前記第１の電流検出部の電流が前記ブレーカの前記遮断電流値より前記空気圧縮機の最大駆動電流値を差し引いた値より小さい場合、前記空気圧縮機に流れる電流を前記最大駆動電流値に等しい値に設定し、一方、前記第１の電流検出部の電流が前記ブレーカの前記遮断電流値より前記空気圧縮機の最大駆動電流値を差し引いた値より大きい場合、前記空気圧縮機に流れる電流を前記空気圧縮機の前記最大駆動電流値より低い値に設定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のブレーカ作動防止システム。
ブレーカ作動防止システムは、前記空気圧縮機に流れる電流を検出する第２の電流検出部を有し、前記制御回路部は、前記空気圧縮機に流れる電流の供給を停止している場合に前記電気機器を運転させたとき、前記第１の電流検出部の電流と前記空気圧縮機の最大駆動電流とを足し合わせた電流値が前記ブレーカの前記遮断電流値を超える場合、前記空気圧縮機に流れる電流の供給を停止状態に維持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のブレーカ作動防止システム。
前記空気圧縮機と前記電気機器とが同時に動作し、前記第１の電流検出部の電流値が前記ブレーカの前記遮断電流値を超えた場合、前記第１の電流検出部の電流値が前記ブレーカの前記遮断電流値を所定時間以上継続して超えるときに前記前記空気圧縮機に流れる電流の供給を停止させることを特徴とする請求項１に記載のブレーカ作動防止システム。
前記第１の電流検出部に該第１の電流検出部で検出した電流値を送信するための送信部を設け、前記空気圧縮機の制御回路部に前記送信部の信号を受信する受信部を設けたことを特徴とする請求項１乃至５項のいずれか一つに記載のブレーカ作動防止システム。
プラグ及び複数のソケットを有するマルチタップ内に前記第１の電流検出部を一体形成し、前記空気圧縮機及び電気機器を前記マルチタップのソケットに電気的接続したことを特徴とする請求項１乃至６項のいずれか一つに記載のブレーカ作動防止システム。