JP2015017558A - 空気圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】制御基板に温度検出手段を設けた場合でも、機械の温度をできるだけ正確に検出できる空気圧縮機を提供する。
【解決手段】空気圧縮機１０の制御基板または制御基板の近傍に配設された温度検出手段２０と、前記温度検出手段２０が検出した温度を補正するための温度補正値を記憶した記憶手段１３０と、前記温度検出手段２０が検出した温度を補正する温度補正手段１６０と、空気圧縮機１０の作動状況に応じて時間を計測する時間計測手段１２０と、を備え、前記温度補正手段１６０は、前記時間計測手段１２０が計測した時間情報を基に前記温度補正値を選択し、前記温度補正値を用いることで前記温度検出手段２０が検出した温度を補正する。
【選択図】図４

Description

この発明は、空気圧縮機に関し、特に、コストをかけずに機械の温度をできるだけ正確に検出できる空気圧縮機に関する。

従来、圧縮機に使用されるピストンとして、クランク軸に連結したコネクティングロッドによりシリンダ内を揺動しながら往復するロッキングピストンが知られている。こうしたロッキングピストンにおいては、ピストンロッドの先端部にシール部材としてリップリングが設けられ、このリップリングによりシリンダとピストンロッドとの間をシールするようになっている。

しかしながら、このようなシール部材としてのリップリングは熱膨張により寸法変化が起きるため、圧縮機が冷えている状態においては、リップリングも冷えて収縮し十分なシール性能を発揮することができない。このため、運転休止時間が長かったり、寒冷地で使用されたりする場合には、リップリングのシール性能が低下してしまう。

こうした問題を解決するために、特許文献１には、低温時の自動暖気運転を行う技術が開示されている。この技術を使用すれば、省電力や静音のためにモータの回転数を低下させた場合でも、一時的に回転数を上げることでリップリングの熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させることが可能となる。

なお、この自動暖気運転を行うか否かの判断においては温度検出が必要となるが、この温度検出を制御基板上（インバータ回路）に設けた温度検出回路を使用するようにすれば、製造コストを低減できるとともに、構造を簡易なものとすることができる。

特開２０１２−１３６９９０号公報

しかし、制御基板上に設けた温度検出回路を使用して温度検出を行った場合、温度検出回路の自己発熱が存在するため、温度検出に誤差が生じる場合がある。このため、この誤差を小さくするために検出温度を補正することが考えられるが、温度検出回路の自己発熱を飽和するために検出温度から所定の値を減算処理することとすると、通電直後において自己発熱が生じていない場合にはマイナス側に誤差が生じることとなる。

また、制御基板上の温度から圧縮機構（リップリング）の温度を推定する場合には、検出温度を補正することで推定上の誤差を小さくすることができるが、圧縮動作が停止された直後と圧縮動作が長時間停止された後とでは圧縮機構の温度が大きく異なるため、どちらかの状態を基準にして検出温度を補正すると、他方の場合において誤差が生じてしまう。

このように、制御基板上に設けた温度検出回路を使用して温度検出を行うと、実際に測定したい部分の温度（例えば圧縮機構やリップリングの温度）との間に比較的大きな誤差が生じる問題があった。

そこで、本発明は、制御基板または制御基板の近傍に温度検出手段を設けた場合でも、機械の温度をできるだけ正確に検出できる空気圧縮機を提供することを課題とする。

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。

（請求項１）
請求項１に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
すなわち、請求項１に記載の空気圧縮機は、圧縮空気を生成して貯留可能な空気圧縮機であって、圧縮空気を生成するためのシリンダを備えた圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動させるモータと、前記モータを制御する駆動制御手段と、空気圧縮機の制御基板または制御基板の近傍に配設された温度検出手段と、前記温度検出手段が検出した温度を補正するための温度補正値を記憶した記憶手段と、前記温度検出手段が検出した温度を補正する温度補正手段と、空気圧縮機の作動状況に応じて時間を計測する時間計測手段と、を備え、前記温度補正手段は、前記時間計測手段が計測した時間情報を基に前記温度補正値を選択し、前記温度補正値を用いることで前記温度検出手段が検出した温度を補正することを特徴とする。

（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記温度補正手段は、前記モータの停止時間を基に前記温度補正値を選択することを特徴とする。

（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は２記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記温度補正手段は、電源投入時に前記温度検出手段が検出した温度を基に前記温度補正値を選択することを特徴とする。

（請求項４）
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記駆動制御手段は、前記温度補正手段によって補正された温度が所定の閾値を下回る場合に、前記モータを所定の回転数で回転させて暖気運転を行うことを特徴とする。

（請求項５）
請求項５に記載の発明は、上記した請求項１〜４のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記温度補正手段は、電源投入からの経過時間を基に前記温度補正値を選択することを特徴とする。

（請求項６）
請求項６に記載の発明は、上記した請求項１〜５のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
すなわち、前記温度補正値として、前記温度検出手段の自己発熱を補正するための第１の温度補正値と、前記温度検出手段の温度と前記圧縮機構の温度または外気温との差を補正するための第２の温度補正値と、を使用することを特徴とする。

請求項１に記載の発明は上記の通りであり、温度補正手段は、時間計測手段が計測した時間情報を基に温度補正値を選択し、前記温度補正値を用いることで温度検出手段が検出した温度を補正するので、空気圧縮機の制御基板または制御基板の近傍に温度検出手段を配設したにもかかわらず、機械の温度をできるだけ正確に検出することができる。よって、温度検出が必要な部分に別途温度検出手段を設けなくてもよいので、製造コストを低減しつつ、できるだけ正確な温度を取得することができる。

また、請求項２に記載の発明は上記の通りであり、前記温度補正手段は、前記モータの停止時間を基に前記温度補正値を選択するので、圧縮動作が停止された直後と圧縮動作が長時間停止された後とで異なる温度補正値を選択することができる。よって、圧縮動作の作動状態によって大きく異なる圧縮機構（リップリング）の温度を、最小限の誤差で得ることができる。

また、請求項３に記載の発明は上記の通りであり、前記温度補正手段は、電源投入時に前記温度検出手段が検出した温度を基に前記温度補正値を選択する。すなわち、電源投入時には制御基板や温度検出手段の自己発熱がないため、外気温を正確に測定できる。そして、この外気温を基準として検出した温度を補正できるので、できるだけ正確な温度を取得することができる。例えば、外気温が低い場合には機械が急速に冷えるため、外気温が高い場合とは異なる補正値を使用することで、温度補正の精度を向上させることができる。

また、請求項４に記載の発明は上記の通りであり、前記温度補正手段によって補正された温度が所定の閾値を下回る場合に暖気運転を行う。すなわち、補正された温度を使用して暖気運転の必要性（リップリングの温度）を推定できるので、制御基板または制御基板の近傍に温度検出手段を設けて製造コストを抑えつつも、正確に暖気運転の必要性を推定することができる。そして、暖気運転を実行することで、リップリングの熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させることができる。

また、請求項５に記載の発明は上記の通りであり、前記温度補正手段は、電源投入からの経過時間を基に前記温度補正値を選択するので、通電直後（自己発熱なし）と所定時間以上通電された後（自己発熱あり）とで異なる温度補正値を選択することができる。よって、制御基板や温度検出手段の自己発熱を考慮して温度補正値を選択し、できるだけ正確な温度を取得することができる。

また、請求項６に記載の発明は上記の通りであり、前記温度補正値として、前記温度検出手段の自己発熱を補正するための第１の温度補正値と、前記温度検出手段の温度と前記圧縮機構の温度または外気温との差を補正するための第２の温度補正値と、を使用するので、自己発熱と圧縮機構の温度変化との２つを考慮して、できるだけ正確な温度を取得することができる。

空気圧縮機の（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。 空気圧縮機の内部構成を示すブロック図である。 操作パネルのイメージ図である。 温度補正処理のフロー図である。 第１の温度補正値を説明する図である。 第２の温度補正値を説明する図である。 データ選択テーブルを説明する図である。

本実施形態に係る空気圧縮機１０は、圧縮空気を生成して貯留可能に形成されており、図１に示すように、圧縮空気を生成するためのシリンダを備えた圧縮機構１１と、前記圧縮機構１１によって生成した圧縮空気を貯留するためのタンク１４と、を備えている。

圧縮機構１１は、空気圧縮機１０に内蔵されたモータ１２によって駆動されるものであり、圧縮ピストンをシリンダ内で往復動させることでシリンダ内に導入された空気を圧縮するものである。このようにシリンダ内で圧縮された圧縮空気はタンク１４に送られて貯留される。貯留された圧縮空気は、エア取り出し部１３に接続された外部機器（例えば圧縮空気式の打ち込み工具）に供給されて使用される。

空気圧縮機１０の上面には、図１（ａ）及び図３に示すように、操作パネル１５が設けられている。この操作パネル１５は、空気圧縮機１０を操作するための各種のボタンや、空気圧縮機１０の状態を表示するためのＬＥＤ等を備えている。

この空気圧縮機１０の動作は、空気圧縮機１０に内蔵された制御装置１００（図２参照）によって制御される。制御装置１００は、特に図示しないが、ＣＰＵを中心に構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えている。そして、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み込むことで、各種の入力装置及び出力装置を制御するように構成されている。

なお、この制御装置１００は、インバータ制御装置を備えた制御基板上に構成されている。インバータ制御装置は、モータ１２の回転に応じて供給電流及び供給電圧を可変して制御するものであり、このような制御によってモータ１２を効率的に駆動させ、消費電力を低減させるようになっている。

（入力装置）
制御装置１００の入力装置としては、図２に示すように、温度検出手段２０、圧力検出手段２１、電流検出手段２２、電圧検出手段２３、モータ回転数検出手段２４、電源スイッチ３０、充填モード切替スイッチ３１、運転モード切替スイッチ３２が設けられている。なお、入力装置としては、この図１に示す入力装置に限定されず、他の入力装置を備えていてもよい。

（温度検出手段２０）
温度検出手段２０は、上記した制御基板または制御基板の周囲（近傍）の温度を測定する温度検出回路であり、制御基板上の回路に接続されている。この温度検出手段２０が測定した温度は、制御装置１００に信号として出力され、空気圧縮機１０の状態を確認するために使用される。

具体的には、温度検出手段２０が検出した温度は、制御基板に実装されたインバータ制御装置が熱によって破壊されないように制御するための指標として、また、暖気運転の必要性を判断するための指標として使用される。
なお、温度検出手段２０は、インバータ制御装置が実装されている制御基板以外に、たとえば操作パネル１５用の操作制御基板に設けてもよい。

（圧力検出手段２１）
圧力検出手段２１は、タンク１４内の圧力を検出するためのものであり、具体的にはタンク１４内に設けられた圧力センサである。この圧力検出手段２１で計測された圧力値は、制御装置１００に信号として出力されて処理される。

（電流検出手段２２）
電流検出手段２２は、モータ１２に供給される電流値を測定するためのものである。この電流検出手段２２で計測された電流値は、制御装置１００に信号として出力されて処理される。

（電圧検出手段２３）
電圧検出手段２３は、空気圧縮機１０への入力電圧を検出するためのものである。この電圧検出手段２３で計測された電圧値は、制御装置１００に信号として出力されて処理される。

（モータ回転数検出手段２４）
モータ回転数検出手段２４は、モータ１２の回転数を検出するものであり、例えば角位置センサなどで構成される。このモータ回転数検出手段２４で計測された回転数は、制御装置１００に信号として出力されて処理される。

（電源スイッチ３０）
電源スイッチ３０は、空気圧縮機１０を起動するためのスイッチであり、上述した操作パネル１５に配設されている。この電源スイッチ３０が押下されて空気圧縮機１０が起動すると、圧縮機構１１が作動して圧縮空気がタンク１４に貯留され、空気圧縮機１０を使用可能な状態となる。

（充填モード切替スイッチ３１）
充填モード切替スイッチ３１は、空気圧縮機１０の充填モードを設定するためのスイッチである。すなわち、本実施形態に係る空気圧縮機１０は、使用環境に合わせてモータ１２の回転数の制御範囲を変更可能となっており、充填モード切替スイッチ３１を押下することでモータ１２の回転数の制御範囲を設定できるようになっている。本実施形態に係る空気圧縮機１０は、充填モードとして、通常モードと、前記通常モードよりも前記モータ１２の回転数を抑制した静音モードと、前記通常モードよりも前記モータ１２の回転数を上げた急速充填モードと、を備えている。充填モード切替スイッチ３１の押下が検出されると、その押下信号は制御装置１００（後述する充填モード設定手段１４０）に出力されて処理される。

（運転モード切替スイッチ３２）
運転モード切替スイッチ３２は、空気圧縮機１０の運転モードを設定するためのスイッチである。すなわち、本実施形態に係る空気圧縮機１０は、使用目的に合わせて圧力制御範囲を変更可能となっており、運転モード切替スイッチ３２を押下することでこの圧力制御範囲を任意の範囲に設定できるようになっている。例えば、タンク１４内の圧力を１．１〜１．５ＭＰａとするか、２．５〜３．０ＭＰａとするか、３．２〜４．０ＭＰａとするか、３．９〜４．４ＭＰａとするか、を選択して設定できるようになっている。運転モード切替スイッチ３２の押下が検出されると、その押下信号は制御装置１００（後述する運転モード設定手段１５０）に出力されて処理される。

（出力装置）
制御装置１００の出力装置としては、図２に示すように、モータ１２と、電源表示ＬＥＤ３５と、充填モード表示ＬＥＤ３６と、運転モード表示ＬＥＤ３７と、吐出レベルＬＥＤ３８と、表示手段３９と、報知手段４０と、が設けられている。なお、出力装置としては、この図２に示す出力装置に限定されず、他の出力装置を備えていてもよい。

（モータ１２）
モータ１２は、上述したように、圧縮機構１１を駆動させて圧縮ピストンをシリンダ内で往復動させるものである。このモータ１２は、制御装置１００（後述する駆動制御手段１１０）によって駆動制御されることで、圧縮動作を開始したり停止したりするように形成されている。

（電源表示ＬＥＤ３５）
電源表示ＬＥＤ３５は、前述した電源スイッチ３０が押下されて空気圧縮機１０が起動している場合に点灯するものである。また、電源スイッチ３０が押下されて空気圧縮機１０がシャットダウンされている場合には消灯する。

（充填モード表示ＬＥＤ３６）
充填モード表示ＬＥＤ３６は、前述した充填モード切替スイッチ３１が押下されて選択された充填モードを表示するためのものである。

（運転モード表示ＬＥＤ３７）
運転モード表示ＬＥＤ３７は、前述した運転モード切替スイッチ３２が押下されて選択された運転モードを表示するためのものである。

（吐出レベルＬＥＤ３８）
吐出レベルＬＥＤ３８は、空気圧縮機１０の状態をチェックした結果、吐出レベルが低下するような状況であると判断された場合に点滅するものである。

（表示手段３９）
表示手段３９は、圧力検出手段２１が検出したタンク１４内の圧力値などを表示するためのものである。本実施形態においては、２桁の７セグメントディスプレイが用いられており、数値をデジタル表示できるようになっている。

なお、表示手段３９は３桁以上の７セグメントディスプレイであってもよいし、７セグメントディスプレイに限らず高画素数のディスプレイ（タッチパネル含む）であってもよい。

（報知手段４０）
報知手段４０は、空気圧縮機１０のエラーなどを報知する手段である。例えば、ブザーなどの聴覚表示を行う装置や、ＬＥＤなどの視覚表示を行う装置である。

（制御装置１００）
次に、制御装置１００について詳述する。
制御装置１００は、上記した各種装置を制御するものであり、駆動制御手段１１０、時間計測手段１２０、記憶手段１３０、充填モード設定手段１４０、運転モード設定手段１５０、温度補正手段１６０、などの各手段として機能する。
なお、制御装置１００としては、上記した各手段に限定されるものではなく、他の手段を含んでいても良い。

（駆動制御手段１１０）
駆動制御手段１１０は、モータ１２を制御することにより、圧縮機構１１による圧縮動作を制御するためのプログラムである。この駆動制御手段１１０は、圧力検出手段２１が検出したタンク１４内の空気圧力を参照し、タンク１４内の空気圧力が適切な圧力となるようにモータ１２の作動をオン・オフする。

具体的には、圧縮機構１１の駆動を開始させるためのオン圧と、圧縮機構１１の駆動を停止させるためのオフ圧とが予め決められており、駆動制御手段１１０は、圧力検出手段２１が検出したタンク１４内の空気圧力がこのオン圧またはオフ圧に到達したか否かを判定し、到達した場合にモータ１２の作動をオン・オフする。

このとき、オン圧及びオフ圧は、後述する運転モード設定手段１５０によって設定された運転モードによって決定される。例えば圧力制御範囲を３．２〜４．０ＭＰａとする運転モードの場合、３．２ＭＰａがオン圧となり、４．０ＭＰａがオフ圧となる。この場合、タンク１４内の圧縮空気が使用され、タンク１４内の圧力が３．２ＭＰａ（オン圧）まで低下したら、タンク１４内の圧力が４．０ＭＰａ（オフ圧）になるまでモータ１２を作動させて空気を圧縮する。この動作を繰り返すことで、タンク１４内の空気圧力が適切な圧力となるように制御する。

なお、圧縮動作を行う際のモータ１２を回転数は、後述する充填モード設定手段１４０によって設定された充填モードによって決定される。例えば、モータ１２の回転速度は、通常モードであれば最大２９００ｍｉｎ＾−１に制限され、静音モードであれば最大１８００ｍｉｎ＾−１に制限され、急速充填モードであれば最大３４００ｍｉｎ＾−１に制限されるように制御される。このような制御により、例えば夜間や住宅街での作業時には静音モードを使用することで騒音を抑制することができ、また、圧縮空気を早く使用したい場合などは急速充填モードを使用することで時間を短縮することができるようになっている。

（時間計測手段１２０）
時間計測手段１２０は、所定のタイミングからの時間を測定するための手段である。例えばＣＰＵタイマなどを使用して構成される。
（記憶手段１３０）
記憶手段１３０は、不揮発性のメモリを備えて構成され、プログラムやデータを記憶している。

本実施形態に係る記憶手段１３０は、温度検出手段２０が検出した温度を補正するための温度補正値を記憶している。具体的には、後述する第１の温度補正値のデータテーブル２００、第２の温度補正値のデータテーブル３００、データ選択テーブル４００を記憶している。

（充填モード設定手段１４０）
充填モード設定手段１４０は、空気圧縮機１０の充填モードを設定するためのものである。具体的には、充填モード切替スイッチ３１の押下が検出されたときに、その押下信号を受信し、充填モードを切り替える処理を実行する。充填モード設定手段１４０によって設定された充填モードは記憶手段１３０などに記憶され、駆動制御手段１１０によるモータ１２の駆動制御に使用される。

（運転モード設定手段１５０）
運転モード設定手段１５０は、空気圧縮機１０の運転モードを設定するためのものである。具体的には、運転モード切替スイッチ３２の押下が検出されたときに、その押下信号を受信し、運転モードを切り替える処理を実行する。運転モード設定手段１５０によって設定された運転モードは記憶手段１３０などに記憶され、駆動制御手段１１０によるモータ１２の駆動制御に使用される。

（温度補正手段１６０）
温度補正手段１６０は、温度検出手段２０が検出した温度を補正するためのものである。この温度補正手段１６０は、時間計測手段１２０が計測した時間情報を基に温度補正値を選択し、この温度補正値を用いることで温度検出手段２０が検出した温度を補正する。この処理の詳細は後述する。

（温度補正処理の実行フロー）
次に、本実施形態に係る温度補正処理について具体的に説明する。
本実施形態に係る空気圧縮機１０は、機械が冷状態にあると判定されたときに、モータ１２の回転数を上昇させて暖気運転（通常モードの高速回転以上）を行うようになっている。暖気運転を行うことで、省電力や静音のためにモータ１２の回転数を低下させた場合（静音モードで使用した場合）でも、一時的に回転数を上げることでリップリングなどのシール部材の熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させることができる。しかも、空気圧縮機１０が冷状態にある場合にのみ、暖気運転が実行されるので、不要な回転数の上昇が行われず、効率的にシール性能を向上させることができるようになっている。

この暖気運転の要否は、温度検出手段２０が検出した温度に基づいて判断される。しかしながら、温度検出手段２０は空気圧縮機１０の制御基板または制御基板の周囲近傍に配設されているため、直接的にシール部材の付近の温度を計測しているわけではない。

しかも、温度検出手段２０の自己発熱が存在するため、温度検出に誤差が生じる場合がある。例えば、温度検出手段２０の自己発熱を飽和するように、予め設定された自己発熱温度を検出された温度から減算処理することとすると、通電直後において自己発熱が生じていない場合にはマイナス側に誤差が生じることとなる。

また、圧縮動作が停止された直後と圧縮動作が長時間停止された後とでは圧縮機構１１（リップリング）の温度が大きく異なるため、どちらかの状態を基準にして検出温度を補正すると、他方の場合において誤差が生じてしまう。

本実施形態においては、温度検出手段２０が検出した温度を温度補正手段１６０が補正することで、上記したような誤差を最小限とし、制御基板または制御基板の周囲近傍に温度検出手段２０を設けた場合でも、機械の温度をできるだけ正確に検出できるようになっている。具体的には、前記温度検出手段２０の自己発熱を補正するための第１の温度補正値と、温度検出手段２０の温度と圧縮機構１１の温度との差を補正するための第２の温度補正値と、の２種類の温度補正値を使用することで、圧縮機構１１（リップリング）の温度をより正確に推定できるように構成されている。
この温度補正処理について図４のフローを参照しながら説明する。

まず、図４に示すステップＳ１００において、電源スイッチ３０がオンになる。このとき、時間計測手段１２０は、電源投入からの経過時間の計測を開始する。そして、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、温度検出手段２０によって初期温度が測定される。この初期温度は、電源投入直後であるために制御基板や温度検出手段２０の自己発熱の影響を受けておらず、外気温とほぼ等しい温度である。そして、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、初期温度が閾値以上であるかがチェックされる。初期温度が閾値以上である場合には、ステップＳ１０３に進む。一方、初期温度が閾値以上でない場合には、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０３へ進んだ場合、機械が冷状態ではないので、タンク１４内の圧力がオフ圧に達するまで通常運転（通常モードまたは静音モードの回転数の運転）を行う。そして、タンク１４内の圧力がオフ圧に達したらモータ１２を停止する。また、モータ１２が停止すると同時に、時間計測手段１２０は、モータ１２の停止時間の計測を開始する。そして、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４へ進んだ場合、機械が冷状態であるので、タンク１４内の圧力がオフ圧に達するまで暖気運転を行う。すなわち、通常運転における高速回転以上にモータ１２の回転数を上げることで、シール部材の熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させる。そして、タンク１４内の圧力がオフ圧に達したらモータ１２を停止する。また、モータ１２が停止すると同時に、時間計測手段１２０は、モータ１２の停止時間の計測を開始する。そして、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、圧縮空気が使用されてタンク１４内の圧力がオン圧に到達するまで待機する。そして、タンク１４内の圧力がオン圧に到達すると、圧縮機構１１の再起動を開始する。そして、ステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０６では、温度検出手段２０によって温度が測定されるとともに、測定された温度が温度補正手段１６０によって補正される。

具体的には、温度補正手段１６０は、時間計測手段１２０が計測した時間情報を基に第１の温度補正値及び第２の温度補正値を選択し、この第１の温度補正値及び第２の温度補正値を温度検出手段２０によって測定された温度値に適用することで、測定温度を補正する。

第１の温度補正値は、上述したように、温度検出手段２０の自己発熱を補正するためのものである。すなわち、図５（ａ）に示すように、電源投入から時間が経過すると、温度検出手段２０の自己発熱によって、温度検出手段２０の検出温度が外気温よりも少しずつ高くなっていく。この検出温度と外気温との差は、一定量を超えるとほぼ横這い状態となり変化しない。このため、本実施形態においては、ほぼ横這い状態に移行するタイミングＴ１を基準として第１の温度補正値を選択するようになっている。

第１の温度補正値の選択には、図５（ｂ）に示すような第１の温度補正値のデータテーブル２００が使用される。この第１の温度補正値のデータテーブル２００では、時間計測手段１２０が計測した電源投入からの時間を基に、第１の温度補正値を選択できるようになっている。具体的には、時間計測手段１２０が計測した電源投入からの時間がＴ１未満であれば第１の温度補正値としてＦ１が選択される。一方、電源投入からの時間がＴ１以上であれば第１の温度補正値としてＦ２が選択される。なお、Ｆ１はタイミングＴ１における検出温度と外気温との差Ｈ１よりも小さい値であり、Ｆ２はタイミングＴ１における検出温度と外気温との差Ｈ１とほぼ等しい値である。このＦ１及びＦ２の値を具体的にどのように設定するかは、電源投入からの時間と自己発熱との関係を実際に計測し、その計測結果から推測して決定すればよい。

また、第２の温度補正値は、上述したように、温度検出手段２０の温度と圧縮機構１１の温度との差を補正するためのものである。すなわち、図６（ａ）に示すように、モータ１２の停止から時間が経過すると、温度検出手段２０も圧縮機構１１も少しずつ冷えいくが、このときの温度変化の推移に差異があることから、両者の温度差も一定ではない。本実施形態においては、３つのタイミングＴ２，Ｔ３，Ｔ４（Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）を基準として第２の温度補正値を選択するようになっている。

第２の温度補正値の選択には、図６（ｂ）に示すような第２の温度補正値のデータテーブル３００が使用される。この第２の温度補正値のデータテーブル３００では、時間計測手段１２０が計測したモータ１２の停止時間を基に、第２の温度補正値を選択できるようになっている。具体的には、時間計測手段１２０が計測したモータ１２の停止時間がＴ２未満であれば第２の温度補正値としてＳ１が選択される。また、停止時間がＴ２以上Ｔ３未満であれば第２の温度補正値としてＳ２が選択される。また、停止時間がＴ３以上Ｔ４未満であれば第２の温度補正値としてＳ３が選択される。また、停止時間がＴ４以上であれば第２の温度補正値としてＳ４が選択される。

なお、Ｓ１はＨ２（タイミングＴ２における温度検出手段２０の温度と圧縮機構１１の温度との差）とほぼ等しい値であり、Ｓ２はＨ２よりも小さくかつＨ３（タイミングＴ３における温度検出手段２０の温度と圧縮機構１１の温度との差）とほぼ等しい値であり、Ｓ３はＨ３よりも小さくかつＨ４（タイミングＴ４における温度検出手段２０の温度と圧縮機構１１の温度との差）とほぼ等しい値であり、Ｓ４はＨ４よりも小さい値である。このＳ１〜Ｓ４の値を具体的にどのように設定するかは、モータ１２の停止時間に応じた温度検出手段２０の温度と圧縮機構１１の温度との差を実際に計測し、その計測結果から推測して決定すればよい。

このように、第１の温度補正値と第２の温度補正値とが選択されたら、この補正値を使用して温度検出手段２０の検出温度を補正する。具体的には、温度検出手段２０の検出温度から、第１の温度補正値を減算するとともに、第２の温度補正値を加算することで、温度を補正して圧縮機構１１の温度を推定する。

なお、上記の例では、第１の温度補正値のデータテーブル２００及び第２の温度補正値のデータテーブル３００を１つずつ設けた場合について説明したが、これに限らず、図７（ａ）（ｂ）に示すように、第１の温度補正値のデータテーブル２００及び第２の温度補正値のデータテーブル３００を複数設けてもよい。この場合、各データテーブルは外気温に紐づけられており、外気温によってどのデータテーブルを使用するかが決定される。

具体的には、図７（ｃ）に示すように、ステップＳ１０１で計測した初期温度が、Ｄ１未満である場合には、第１の温度補正値のデータテーブル２００としてＡが、第２の温度補正値のデータテーブル３００としてＤが選択される。また、初期温度が、Ｄ１以上かつＤ２未満である場合には、第１の温度補正値のデータテーブル２００としてＢが、第２の温度補正値のデータテーブル３００としてＥが選択される。また、初期温度が、Ｄ２以上である場合には、第１の温度補正値のデータテーブル２００としてＣが、第２の温度補正値のデータテーブル３００としてＦが選択される。

このように、外気温（初期温度）に応じてどのデータテーブルを使用するかを選択してもよい。このように構成すれば、外気温を基準として温度を補正できるので、できるだけ正確な温度を取得することができる。例えば、外気温が低い場合には機械が急速に冷えるため、外気温が高い場合とは異なる補正値を使用することで、温度補正の精度を向上させることができる。
このように温度補正手段１６０が温度検出手段２０の検出温度を補正したら、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、補正した温度が閾値以上であるかがチェックされる。補正した温度が閾値以上である場合には、ステップＳ１０８に進む。一方、補正した温度が閾値以上でない場合には、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０８へ進んだ場合、機械が冷状態ではないので、タンク１４内の圧力がオフ圧に達するまで通常運転（通常モードまたは静音モードの回転数の運転）を行う。そして、タンク１４内の圧力がオフ圧に達したらモータ１２を停止する。また、モータ１２が停止すると同時に、時間計測手段１２０は、モータ１２の停止時間の計測をリセットするとともに、モータ１２の停止時間の再計測を開始する。そして、ステップＳ１０５に戻る。

ステップＳ１０９へ進んだ場合、機械が冷状態であるので、タンク１４内の圧力がオフ圧に達するまで暖気運転を行う。すなわち、通常運転における高速回転以上にモータ１２の回転数を上げることで、シール部材の熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させる。そして、タンク１４内の圧力がオフ圧に達したらモータ１２を停止する。また、モータ１２が停止すると同時に、時間計測手段１２０は、モータ１２の停止時間の計測をリセットするとともに、モータ１２の停止時間の再計測を開始する。そして、ステップＳ１０５に戻る。
なお、暖気運転に関しては、これ以外に圧力変化率における充填時間や運転開始からの時間で設定してもよい。
以下、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０９を繰り返す。

（まとめ）
以上説明したように、本実施形態によれば、温度補正手段１６０は、時間計測手段１２０が計測した時間情報を基に温度補正値を選択し、前記温度補正値を用いることで温度検出手段２０が検出した温度を補正するので、空気圧縮機１０の制御基板または制御基板周囲近傍に温度検出手段２０を配設したにもかかわらず、機械の温度をできるだけ正確に検出することができる。よって、温度検出が必要な部分に別途温度検出手段２０を設けなくてもよいので、製造コストを低減しつつ、できるだけ正確な温度を取得することができる。

また、前記温度補正手段１６０は、前記モータ１２の停止時間を基に前記温度補正値を選択するので、圧縮動作が停止された直後と圧縮動作が長時間停止された後とで異なる温度補正値を選択することができる。よって、圧縮動作の作動状態によって大きく異なる圧縮機構１１（リップリング）の温度を、最小限の誤差で得ることができる。

また、前記温度補正手段１６０によって補正された温度が所定の閾値を下回る場合に暖気運転を行う。すなわち、補正された温度を使用して暖気運転の必要性（リップリングの温度）を推定できるので、制御基板または制御基板周囲近傍に温度検出手段２０を設けて製造コストを抑えつつも、正確に暖気運転の必要性を推定することができる。そして、暖気運転を実行することで、リップリングの熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させることができる。

また、前記温度補正手段１６０は、電源投入からの経過時間を基に前記温度補正値を選択するので、通電直後（自己発熱なし）と所定時間以上通電された後（自己発熱あり）とで異なる温度補正値を選択することができる。よって、制御基板や温度検出手段２０の自己発熱を考慮して温度補正値を選択し、できるだけ正確な温度を取得することができる。

また、前記温度補正値として、前記温度検出手段２０の自己発熱を補正するための第１の温度補正値と、前記温度検出手段２０の温度と前記圧縮機構１１の温度との差を補正するための第２の温度補正値と、を使用するので、自己発熱と圧縮機構１１の温度変化との２つを考慮して、できるだけ正確な温度を取得することができる。

なお、上記した実施形態においては、第２の温度補正値を、温度検出手段２０の温度と前記圧縮機構１１の温度との差を補正するための値としたが、これに限らず、温度検出手段２０の温度と外気温との差を補正するための値としてもよい。
また、上記した実施形態においては、温度補正値を２種類使用したが、これに限らず、１種類の温度補正値のみを使用してもよい。

また、上記した実施形態においては、補正した温度で暖気運転の可否を決定することとしたが、これに限らず、補正した温度を他の用途に使用してもよい。例えば、補正した温度を使用して周囲環境の温度を推定してもよい。そして、推定した外気温が高過ぎる場合には、空気圧縮機１０の作動に適さない環境であることを報知するようにしてもよい。その他、補正した温度を使用して機械の温度を推定し、狭い場所で使用されていることや、冷却風吸い込み口の閉塞や故障の兆候などを検出するようにしてもよい。

１０ 空気圧縮機
１１ 圧縮機構
１２ モータ
１３ エア取り出し部
１４ タンク
１５ 操作パネル
２０ 温度検出手段
２１ 圧力検出手段
２２ 電流検出手段
２３ 電圧検出手段
２４ モータ回転数検出手段
３０ 電源スイッチ
３１ 充填モード切替スイッチ
３２ 運転モード切替スイッチ
３５ 電源表示ＬＥＤ
３６ 充填モード表示ＬＥＤ
３７ 運転モード表示ＬＥＤ
３８ 吐出レベルＬＥＤ
３９ 表示手段
４０ 報知手段
１００ 制御装置
１１０ 駆動制御手段
１２０ 時間計測手段
１３０ 記憶手段
１４０ 充填モード設定手段
１５０ 運転モード設定手段
１６０ 温度補正手段
２００ 第１の温度補正値のデータテーブル
３００ 第２の温度補正値のデータテーブル
４００ データ選択テーブル

Claims (6)

1. 圧縮空気を生成して貯留可能な空気圧縮機であって、
   圧縮空気を生成するためのシリンダを備えた圧縮機構と、
   前記圧縮機構を駆動させるモータと、
   前記モータを制御する駆動制御手段と、
   空気圧縮機の制御基板または制御基板の近傍に配設された温度検出手段と、
   前記温度検出手段が検出した温度を補正するための温度補正値を記憶した記憶手段と、
   前記温度検出手段が検出した温度を補正する温度補正手段と、
   空気圧縮機の作動状況に応じて時間を計測する時間計測手段と、
   を備え、
   前記温度補正手段は、前記時間計測手段が計測した時間情報を基に前記温度補正値を選択し、前記温度補正値を用いることで前記温度検出手段が検出した温度を補正することを特徴とする、空気圧縮機。
2. 前記温度補正手段は、前記モータの停止時間を基に前記温度補正値を選択することを特徴とする、請求項１記載の空気圧縮機。
3. 前記温度補正手段は、電源投入時に前記温度検出手段が検出した温度を基に前記温度補正値を選択することを特徴とする、請求項１又は２記載の空気圧縮機。
4. 前記駆動制御手段は、前記温度補正手段によって補正された温度が所定の閾値を下回る場合に、前記モータを所定の回転数で回転させて暖気運転を行うことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の空気圧縮機。
5. 前記温度補正手段は、電源投入からの経過時間を基に前記温度補正値を選択することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の空気圧縮機。
6. 前記温度補正値として、前記温度検出手段の自己発熱を補正するための第１の温度補正値と、前記温度検出手段の温度と前記圧縮機構の温度または外気温との差を補正するための第２の温度補正値と、を使用することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の空気圧縮機。

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