JP2017115705A - 空気圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】エア漏れを検出する機能を備えた空気圧縮機を実現する。【解決手段】圧縮空気生成部２０を制御する制御部３０を備えるエアコンプレッサ１であって、制御部３０は、エア漏れ検出モードが選択されると、圧力センサ３５により空気タンク１０ａ，１０ｂの内圧を測定して第１測定値を取得し、前記第１測定値を取得してから所定時間が経過した後に空気タンク１０ａ，１０ｂの内圧を再度測定して第２測定値を取得し、前記第１測定値と前記第２測定値との差分値を基準値と比較し、前記差分値が前記基準値よりも大きい場合にはエア漏れありと判定し、前記差分値が前記基準値よりも小さい場合にはエア漏れなしと判定する。【選択図】図４

Description

本発明は空気圧縮機に関するものであり、特に、空気工具（釘打機やネジ打機）等に用いられる空気圧縮機であって、圧縮空気生成部と圧縮空気生成部によって生成された圧縮空気を貯留するタンクとを備える空気圧縮機に関する。

空気圧縮機は、圧縮空気生成部と、圧縮空気生成部によって生成された圧縮空気を貯留するタンクと、を有する。例えば、圧縮空気生成部は、動力源と、動力源から出力される駆動力によって往復駆動されるピストンと、ピストンを往復動可能に収容し、ピストンの往復動に伴って容積が変化するシリンダと、を含む。動力源には、回転駆動力を出力する電動モータが用いられることがあり、この場合、電動モータから出力される回転駆動力は、変換機構によって往復駆動力に変換されてピストンに伝達される。

シリンダ内のピストンが上死点から下死点に移動すると、シリンダの容積が拡大してシリンダ内が負圧になり、シリンダ内に空気が導入される。シリンダ内に導入された空気は、シリンダ内を下死点から上死点に移動するピストンによって圧縮され、圧力が高められる。圧縮された空気（高圧空気）は、所定の配管を介してタンクに送られ、該タンクに貯留される。

特許文献１には、圧縮機本体への電力供給がＯＦＦ状態になると、通電状態の時にあらかじめ蓄電池に蓄えられていた電力が報知手段へ供給され、この報知手段によって空気タンクの残圧が作業者へ報知される空気圧縮機が記載されている。

特開２０１０−１４０５７号公報

空気工具（釘打機やネジ打機）等に用いられる空気圧縮機においては、エアー漏れを検出するために石鹸水などを用いられており、空気圧縮機本体のみで作業者が簡単にエア漏れを確認することができなかった。

本発明の目的は、エア漏れを検出する機能を備えた空気圧縮機を提供することである。

本発明の空気圧縮機は、圧縮空気生成部と、前記圧縮空気生成部によって生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、前記空気タンクの内圧を検出する圧力センサと、前記圧縮空気生成部を制御する制御部と、を備える。また、本発明の空気圧縮機では、前記空気タンクの内圧が所定の範囲内に維持されるように前記圧縮空気生成部が制御される通常運転モードと、前記空気タンクの内圧の変化に基づいてエア漏れが検出されるエア漏れ検出モードと、を含む複数の運転モードのうちから任意の運転モードを選択可能である。前記制御部は、前記エア漏れ検出モードが選択されると、前記空気タンクの内圧を測定して第１測定値を取得し、前記第１測定値を取得してから第１所定時間が経過した後に前記空気タンクの内圧を再度測定して第２測定値を取得し、前記第１測定値と前記第２測定値との差分値を第１基準値と比較し、前記差分値が前記第１基準値よりも大きい場合にはエア漏れありと判定し、前記差分値が前記第１基準値よりも小さい場合にはエア漏れなしと判定する。

本発明の一態様では、前記制御部は、前記エア漏れ検出モードが選択されると、前記第１測定値を取得する前に、前記空気タンクの内圧を測定して事前測定値を取得し、前記事前測定値と第２基準値とを比較し、前記事前測定値が前記第２基準値よりも大きい場合には前記第１測定値を取得し、前記事前測定値が前記第２基準値よりも小さい場合には、前記圧縮空気生成部を作動させて前記空気タンクの内圧を前記第２基準値よりも高い状態にした後に前記第１測定値を取得する。

本発明の他の態様では、前記制御部は、前記圧縮空気生成部を作動させて前記空気タンクの内圧を前記第２基準値よりも高い状態にしてから第２所定時間が経過した後に前記第１測定値を取得する。

本発明の他の態様では、エア漏れありと判定した前記制御部は、その判定結果を音と光の少なくとも一方によって報知する。

本発明の他の態様では、前記制御部によって制御されるＬＥＤが設けられ、エア漏れありと判定した前記制御部は、前記ＬＥＤを点灯または点滅させて判定結果を報知する。

本発明の他の態様では、前記制御部によって制御されるスピーカが設けられ、エア漏れありと判定した前記制御部は、前記スピーカに報知音を発せさせて判定結果を報知する。

本発明の他の態様では、前記第１基準値，第２基準値，第１所定時間の少なくとも１つを変更可能である。

本発明の他の態様では、前記第２所定時間を変更可能である。

本発明の他の態様では、前記第１所定時間が経過するまでの間、前記圧縮空気生成部の動力源であるモータを運転させない。

本発明の他の態様では、前記制御部は、判定結果を報知した後に、前記空気タンクから圧縮空気が漏れ出さないように電磁バルブを制御する。

本発明の他の態様では、前記第１測定値と前記第２測定値は、複数回測定した圧力の平均値である。

本発明の他の態様では、空気圧縮機は、圧縮空気生成部と、前記圧縮空気生成部によって生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、前記空気タンクの内圧を検出する圧力センサと、前記圧縮空気生成部を制御する制御部と、を備える。この空気圧縮機では、前記空気タンクの内圧が所定の範囲内に維持されるように前記圧縮空気生成部が制御される通常運転モードと、前記空気タンクの内圧の変化に基づいてエア漏れが検出されるエア漏れ検出モードと、を含む複数の運転モードのうちから任意の運転モードを選択可能である。前記制御部は、前記エア漏れ検出モードが選択されると、前記空気タンクの内圧を測定して第１測定値を取得し、前記第１測定値を取得してから第１所定時間が経過した後に前記空気タンクの内圧を再度測定して第２測定値を取得し、前記第１測定値と前記第２測定値との圧力変化率をあらかじめ決められている基準値と比較し、前記圧力変化率が前記基準値よりも大きい場合にはエア漏れありと判定し、前記圧力変化率が前記基準値よりも小さい場合にはエア漏れなしと判定する。

本発明によれば、エア漏れを検出する機能を備えた空気圧縮機が実現される。

エアコンプレッサの外観を示す図である。 エアコンプレッサの内部構造を示す図である。 操作パネルを示す図である。 制御部の構成を示す図である。 通常運転モード選択時におけるタンク内圧の変化を示す図である。 エア漏れ検出モード選択時における制御フローを示す図である。 エア漏れ検出モード選択時におけるタンク内圧の変化の一例を示す図である。 エア漏れ検出モード選択時におけるタンク内圧の変化の他の一例を示す図である。 エアコンプレッサの使用状態の一例を示す図である。

以下、本発明の空気圧縮機の実施形態の一例について説明する。本実施形態に係る空気圧縮機は、電動モータ（以下「モータ」）を動力源とする圧縮空気生成部を備えるレシプロ型のエアコンプレッサである。本実施形態に係るエアコンプレッサの用途は特に限定されないが、圧縮空気の圧力によって釘やネジを木材などに打ち込む空気工具に圧縮空気を供給する供給源としての利用に適している。以下、本実施形態に係るエアコンプレッサについて図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示されるように、エアコンプレッサ１は、フレーム等の骨格部と、骨格部に連結された互いに平行な２つの空気タンク１０ａ，１０ｂと、を含む基台１１を有する。それぞれの空気タンク１０ａ，１０ｂの両端部下面には脚部１２が取り付けられており、エアコンプレッサ１は、４つの脚部１２によって所望の設置場所に置かれる。また、基台１１の両端部にはハンドル１３が設けられており、作業者は、ハンドル１３を把持してエアコンプレッサ１を持ち運ぶことができる。

図２に示されるように、基台１１には圧縮空気生成部２０が搭載されている。圧縮空気生成部２０は、動力源であるモータ２１と、クランクケース２２と、２つのシリンダ（第１シリンダ２３Ａ，第２シリンダ２３Ｂ）と、を含む。通常、圧縮空気生成部２０は、図１に示されるカバー１４によって覆われている。

再び図２を参照すると、モータ２１は、ステータ２１ａと、ステータ２１ａの内側に組み込まれたロータ２１ｂと、ロータ２１ｂと一体化された回転軸（モータ回転軸２１ｃ）と、ロータ２１ｂの回転位置を検出するホール素子などを有する。つまり、モータ２１はＤＣブラシレスモータである。モータ２１は、クランクケース２２の外に配置されているが、クランクケース２２のカバーに固定されており、クランクケース２２と一体化されている。

モータ回転軸２１ｃは、ロータ２１ｂを貫通してロータ２１ｂの軸方向両側に突出している。ロータ２１ｂの軸方向一方側に突出しているモータ回転軸２１ｃの突出部は、クランクケース２２を貫通しており、クランクケース２２に設けられている軸受によって回転自在に支持されている。

クランクケース２２を挟んでモータ２１と反対側には、モータ２１をインバータ制御するための半導体スイッチング素子などが搭載された回路基板を含む制御部３０が配置されている。制御部３０は、クランクケース２２と対向するように配置され、空気タンク１０ｂに固定されている。

第１シリンダ２３Ａおよび第２シリンダ２３Ｂは、クランクケース２２の両側に設けられている。第１シリンダ２３Ａと第２シリンダ２３Ｂは、モータ回転軸２１ｃの回転方向に関して１８０度異なる位置に配置されており、第１シリンダ２３Ａには第１ピストン２３ａが往復動可能に収容され、第２シリンダ２３Ｂには第２ピストン２３ｂが往復動可能に収容されている。

モータ回転軸２１ｃの回転運動を第１ピストン２３ａの往復運動に変換するために、第１ピストン２３ａには、第１コネクティングロッドの一端がピン結合されており、第１コネクティングロッドの他端は、モータ回転軸２１ｃに装着されている偏心カムに回転自在に結合されている。また、モータ回転軸２１ｃの回転運動を第２ピストン２３ｂの往復運動に変換するために、第２ピストン２３ｂには、第２コネクティングロッドの一端がピン結合されており、第２コネクティングロッドの他端は、モータ回転軸２１ｃに装着されている他の偏心カムに回転自在に結合されている。そこで、以下の説明では、モータ回転軸２１ｃを“クランクシャフト２１ｃ”と呼ぶ場合がある。モータ２１から出力される回転駆動力は、クランクシャフト２１ｃ，偏心カムおよびコネクティングロッド（第１コネクティングロッド，第２コネクティングロッド）からなる変換機構によって往復駆動力に変換されてピストン（第１ピストン２３ａ，第２ピストン２３ｂ）に伝達される。

第１ピストン２３ａが第１シリンダ２３Ａの上室を圧縮する方向に駆動されるとき、第２ピストン２３ｂは第２シリンダ２３Ｂの上室を膨張させる方向に駆動される。一方、第２ピストン２３ｂが第２シリンダ２３Ｂの上室を圧縮する方向に駆動されるとき、第１ピストン２３ａは第１シリンダ２３Ａの上室を膨張させる方向に駆動される。

それぞれのシリンダ２３Ａ，２３Ｂのシリンダヘッドの内側には、バッファ室が設けられている。第１ピストン２３ａが第１シリンダ２３Ａの上室を圧縮する方向に駆動され、上室内の空気の圧力が所定圧力よりも高くなると、第１シリンダ２３Ａの上室とバッファ室との間にある逆止弁が開かれる。すると、第１ピストン２３ａによって圧縮された空気は、第１シリンダ２３Ａと第２シリンダ２３Ｂとを連通させている第１配管２４を介して第２シリンダ２３Ｂの上室に送られる。

第２ピストン２３ｂが第２シリンダ２３Ｂの上室を圧縮する方向に駆動され、上室内の空気の圧力が所定圧力よりも高くなると、第２シリンダ２３Ｂの上室とバッファ室との間にある逆止弁が開かれる。すると、第２ピストン２３ｂによって圧縮された空気は、第２シリンダ２３Ｂと空気タンク１０ａとを連通させている第２配管を介して空気タンク１０ａに送られ、貯留される。尚、空気タンク１０ａ，１０ｂは第３配管を介して互いに連通している。よって、空気タンク１０ａ，１０ｂ内の圧力は均等に保たれる。

ここで、図２に示される第１シリンダ２３Ａの上室には外気が導入される。すなわち、第１ピストン２３ａは外気を圧縮し、第２ピストン２３ｂは、第１ピストン２３ａによって圧縮された外気（空気）をさらに圧縮する。換言すれば、第１ピストン２３ａは１段目の低圧用のピストンであり、第２ピストン２３ｂは２段目の高圧用のピストンである。また、第１シリンダ２３Ａは１段目の低圧用のシリンダであり、第２シリンダ２３Ｂは２段目の高圧用のシリンダである。このように、本実施形態に係るエアコンプレッサ１は、空気を２段階で圧縮する。具体的には、第１ピストン２３ａによって１．０[ＭＰａ]前後の圧縮空気を生成し、第２ピストン２３ｂによって４．０〜４．５[ＭＰａ]程度の圧縮空気を生成する。

図１に示されるように、空気タンク１０ａ，１０ｂの端部上方には、圧縮空気の取り出し口であるカプラ１５ａ，１５ｂが設けられている。さらに、空気タンク１０ａ，１０ｂとカプラ１５ａ，１５ｂとの間には、圧縮空気の圧力を調節する減圧弁１６ａ，１６ｂがそれぞれ設けられている。減圧弁１６ａ，１６ｂによって調節された圧縮空気の圧力は、それぞれの減圧弁１６ａ，１６ｂの近傍に設置されている圧力計１７ａ，１７ｂによって計測され、表示される。

また、図２に示されるように、空気タンク１０ａには、空気タンク１０ａ，１０ｂ内の圧力が所定圧力よりも高くなると自動的に開く安全弁１８ａが設けられている。一方、空気タンク１０ｂにはドレン装置１８ｂが設けられており、ドレン装置１８ｂが操作されると、空気タンク１０ａ，１０ｂ内の水分が圧縮空気と一緒に排出される。図１に示されるように、カバー１４の上面には操作パネル１９が設けられており、この操作パネル１９に設けられている不図示の入力部を介して、制御部３０（図２）に各種の指令や命令が入力される。

エアコンプレッサ１の運転中には、図２に示される圧縮空気生成部２０や制御部３０の温度が上昇する。そこで、エアコンプレッサ１には、クランクケース２２を挟んで対向する２つの冷却ファン（第１冷却ファン２５ａ，第２冷却ファン２５ｂ）が設けられている。第１冷却ファン２５ａは、主に圧縮空気生成部２０に冷却風を供給するための冷却ファンであって、モータ２１を挟んでクランクケース２２と対向する位置に配置されている。第２冷却ファン２５ｂは、主に制御部３０に冷却風を供給するための冷却ファンであって、クランクケース２２と制御部３０との間に配置されている。

ここで、本実施形態に係るエアコンプレッサ１は複数の運転モードを有する。使用者は、エアコンプレッサ１が有する複数の運転モードのうちから任意の運転モードを選択可能である。具体的には、エアコンプレッサ１は、“通常運転モード”および“エア漏れ検出モード”の少なくとも２つの運転モードを有する。図３に示されるように、操作パネル１９には、モード切替スイッチ２６が設けられており、このモード切替スイッチ２６が押されると、通常運転モードが選択される。また、モード切替スイッチ２６が長押しされると（例えば、モード切替スイッチ２６が押された状態が５秒以上継続すると、）、エア漏れ検出モードが選択される。換言すれば、モード切替スイッチ２６が長押しされると、運転モードが通常運転モードからエア漏れ検出モードに切り替わる。

図４に示されるように、制御部３０は、中央処理ユニット（以下「ＣＰＵ」）３１，ランダムアクセスメモリ（以下「ＲＡＭ」）３２，リードオンリーメモリ（以下「ＲＯＭ」）３３およびタイマ３４を有し、上記のようにして選択された運転モードに従って圧縮空気生成部２０を制御する。尚、ＲＯＭ３３には、圧縮空気生成部２０を制御するための制御プログラムが格納されており、ＲＡＭ３２は、制御プログラムの実行に必要なデータや演算結果を一時的に格納するために用いられる。

また、空気タンク１０ｂには、空気タンク１０ｂの内圧を検出する圧力センサ３５が設けられている。圧力センサ３５は、空気タンク１０ｂの内圧に応じた電気信号（検出信号）を制御部３０に出力する。尚、空気タンク１０ｂの内圧と空気タンク１０ａ（図１）の内圧とが均等に保たれることは既述のとおりである。そこで、以下の説明では、空気タンク１０ａ，１０ａの内圧を“タンク内圧”と総称する。つまり、圧力センサ３５によってタンク内圧が検出され、その検出結果が制御部３０に入力される。通常、圧力センサ３５は、所定のサンプリング周期でタンク内圧を検出し、検出信号を制御部３０に出力する。本実施形態における圧力センサ３５は１秒毎にタンク内圧を検出し、検出信号を制御部３０に出力する。制御部３０は、圧力センサ３５によって検出されたタンク内圧を示す数値を操作パネル１９に設けられている表示部２７に表示する。

制御部３０は、制御プログラムに基づき、かつ、選択されている運転モードに応じて圧縮空気生成部２０を制御する。以下、制御部３０によって実行される制御を通常運転モード選択時とエア漏れ検出モード選択時とに分けて説明する。

（通常運転モード選択時）
図４に示されている制御部３０は、タンク内圧が所定の範囲内に維持されるように、圧縮空気生成部２０を制御する。具体的には、制御部３０は、図５に示されるように、タンク内圧が所定の下限値（Ｐmin）と所定の上限値（Ｐmax）との間に維持されるように、圧縮空気生成部２０を制御する。図１等に示されている空気タンク１０ａ，１０ｂに貯留されている圧縮空気が消費されると、タンク内圧が低下する。そこで、図４に示されている制御部３０は、タンク内圧が下限値（Ｐmin）まで低下すると圧縮空気生成部２０（モータ２１）を作動させて圧縮空気を生成する。その後、タンク内圧が上限値（Ｐmax）まで上昇すると、制御部３０は圧縮空気生成部２０（モータ２１）を停止させて圧縮空気の生成を中止する。その後、タンク内圧が再び下限値（Ｐmin）まで低下すると、制御部３０は圧縮空気生成部２０（モータ２１）を再び作動させて圧縮空気の生成を再開する。

このように、通常運転モードが選択されると、制御部３０は、圧縮空気生成部２０（モータ２１）を断続的に作動させて、タンク内圧を下限値（Ｐmin）と上限値（Ｐmax）との間に維持する。本実施形態では、下限値（Ｐmin）は２．３[ＭＰａ]に設定され、上限値（Ｐmax）は４．３[ＭＰａ]に設定されている。また、上記のような圧縮空気生成部２０（モータ２１）の作動および停止のタイミングが圧力センサ３５によるタンク内圧の検出結果に基づいて判断されることはもちろんである。

（エア漏れ検出モード選択時）
図４に示されている制御部３０は、エア漏れ検出モードが選択されると、図６に示されているエア漏れ検出用の制御フローを実行する。エア漏れ検出モードが選択されると、制御部３０はステップ１０１を実行する。ステップ１０１において、制御部３０は、図４に示されているタイマ３４のカウントをリセットするとともに、タンク内圧を測定して測定値を取得する。具体的には、制御部３０は、エア漏れ検出モードが選択されたときに圧力センサ３５によって検出されたタンク内圧を事前測定値（Ｐ₀）としてＲＡＭ３２に格納する。

その後、制御部３０は図６に示されているステップ１０２に移行する。ステップ１０２において、制御部３０は、事前測定値（Ｐ₀）と第２基準値（Ｐｓ）とを比較する。タンク内圧が低過ぎると、エア漏れの検出が不可能または困難になる。そこで、エア漏れ検出の可否を判定する基準値として第２基準値（Ｐｓ）が予め設定されている。図５に示されるように、本実施形態における第２基準値（Ｐｓ）は、下限値（Ｐmin）よりも大きく、かつ、上限値（Ｐmax）よりも小さい値に設定されている。換言すれば、本実施形態における第２基準値（Ｐｓ）は、下限値（Ｐmin）よりも高く、かつ、上限値（Ｐmax）よりも低い圧力である。ただし，エア漏れを測定する対象物によっては第２基準値（Ｐｓ）が下限値（Ｐmin）よりも小さい値に設置される場合もある。

再び図６を参照する。制御部３０は、ステップ１０２において事前測定値（Ｐ₀）が第２基準値（Ｐｓ）よりも大きいと判断すると、ステップ１０３に移行する。一方、制御部３０は、ステップ１０２において事前測定値（Ｐ₀）が第２基準値（Ｐｓ）よりも小さいと判断すると、ステップ１０４に移行してモータ２１（図４）を起動させ、事前測定値（Ｐ₀）が第２基準値（Ｐｓ）よりも大きい状態になった後にステップ１０３に移行する。つまり、タンク内圧を第２基準値（Ｐｓ）よりも高い状態にした後にステップ１０３に移行する。

ステップ１０３では、モータ２１が運転されているか否か、つまりモータ２１が回転しているか否かが判定される。制御部３０は、ステップ１０３においてモータ２１が回転していないと判断した場合にはステップ１０５に移行し、モータ２１が回転していると判断した場合にはステップ２０１に移行する。

ステップ１０５に移行した制御部３０は、タンク内圧を再度測定して測定値を取得する。具体的には、制御部３０は、圧力センサ３５によって検出されたタンク内圧を第１測定値（Ｐ₁）としてＲＡＭ３２に格納する。なお、第１測定値（Ｐ₁）は、測定ポイント付近で複数回測定した圧力の平均値であってもよい。

一方、ステップ２０１に移行した制御部３０は、ステップ２０１〜２０４を実行した後にステップ１０５を実行して第１測定値（Ｐ₁）をＲＡＭ３２に格納する。ステップ２０１に移行した制御部３０は、ステップ１０４において起動させたモータ２１を停止させる。続いて制御部３０は、タイマ３４にカウントを開始させる（ステップ２０２）。次に、制御部３０は、第２所定時間が経過した後にタイマ３４を停止させ、カウントをリセットした後にステップ１０５を実行する。具体的には、制御部３０は、タイマ３４のカウントが所定値（Ｔ₂）に達したか否かを判定し（ステップ２０３）、カウントが所定値（Ｔ₂）に達した場合にはステップ２０４に移行してタイマ３４を停止させ、カウントをリセットした上でステップ１０５を実行する。

ステップ１０５において第１測定値（Ｐ₁）をＲＡＭ３２に格納した制御部３０は、ステップ１０６に移行してタイマ３４にカウントを開始させる。次に、制御部３０は、第１所定時間が経過した後にタイマ３４を停止させ、カウントをリセットした後にステップ１０９に移行する。具体的には、制御部３０は、タイマ３４のカウントが所定値（Ｔ₁）に達したか否かを判定し（ステップ１０７）、カウントが所定値（Ｔ₁）に達した場合にはステップ１０８に移行してタイマ３４を停止させ、カウントをリセットした上でステップ１０９に移行する。

ステップ１０９に移行した制御部３０は、タンク内圧を再度測定して測定値を取得する。具体的には、制御部３０は、圧力センサ３５によって検出されたタンク内圧を第２測定値（Ｐ₂）としてＲＡＭ３２に格納する。なお、第２測定値（Ｐ₂）は、測定ポイント付近で複数回測定した圧力の平均値であってもよい。

続くステップ１１０では、ステップ１０５において取得された第１測定値（Ｐ₁）とステップ１０９において取得された第２測定値（Ｐ₂）との差が第１基準値（Ｐj）と比較される。具体的には、制御部３０は、ＲＡＭ３２に格納されている第１測定値（Ｐ₁）と第２測定値（Ｐ₂）との差分値△Ｐ（Ｐ₁−Ｐ₂）を算出し、これを予め設定されている第１基準値（Ｐj）と比較する。

その後、制御部３０は、差分値△Ｐ（Ｐ₁−Ｐ₂）が第１基準値（Ｐj）よりも大きい場合には“エア漏れあり”と判定してステップ１１１に移行し、操作パネル１９に設けられているＬＥＤ２８を点灯させた上で処理を終了する。一方、差分値△Ｐ（Ｐ₁−Ｐ₂）が第１基準値（Ｐj）よりも小さい場合には“エア漏れなし”と判定し、ＬＥＤ２８を点灯させることなく処理を終了する。つまり、第２基準値（Ｐｓ）はエア漏れ検出の可否を判定する閾値であるのに対し、第１基準値（Ｐj）は、エア漏れの有無を判定する閾値である。

以上のように、エア漏れ検出モードが選択されると、事前に測定した第１測定値（Ｐ₁）と、第１測定値（Ｐ₁）を測定してから第１所定時間（Ｔ₁）が経過した後に測定した第２測定値（Ｐ₂）との差分値△Ｐ（Ｐ₁−Ｐ₂）と、第１基準値（Ｐj）と、が比較され、その比較結果に基づいてエア漏れの有無が判定される（図７）。換言すれば、一定時間内におけるタンク内圧の低下量が所定の閾値よりも大きいか否かによってエア漏れの有無が判定される。また、差分値△Ｐに変えて、第１測定値（Ｐ₁）と第２測定値（Ｐ₂）との間の圧力変化率（勾配）を求め、求められた圧力変化率（勾配）を予め決められている圧力変化率に関する基準値と比較し、圧力変化率が大きい場合（急勾配の場合）には“エア漏れあり”と判断し、圧力変化率が小さい場合（緩やかな勾配の場合）には“エア漏れなし”と判断してもよい。

ここで、図６に示されるように、第１測定値（Ｐ₁）の測定（ステップ１０５）に先立ってモータ２１の回転の有無が判定される（ステップ１０３）。そして、モータ２１が回転していない場合にはそのまま第１測定値（Ｐ₁）が測定される一方、モータ２１が回転している場合にはステップ２０１〜２０４が実行された後に第１測定値（Ｐ₁）が測定される。このように、第１測定値（Ｐ₁）の測定に先立ってモータ２１の回転の有無を判定し、その判定結果によって制御を異ならせている理由について説明する。

制御部３０は、ステップ１０２において事前測定値（Ｐ₀）が第２基準値（Ｐｓ）よりも小さいと判断すると、ステップ１０４に移行してモータ２１を起動させ、タンク内圧を上昇させる。このときのタンク内圧の変化をグラフ化すると図８に示すようになる。つまり、モータ２１を起動させて空気タンク１０ａ，１０ｂ（図１）に圧縮空気を充填すると、温度上昇（圧縮熱）によってタンク内圧は一時的に高い値を示す。その後、モータ２１を停止させると、空気タンク１０ａ，１０ｂ内の圧縮空気の温度が低下し、これに伴ってタンク内圧も低下する。つまり、第１測定値（Ｐ₁）を正確に測定するためには、温度変化によるタンク内圧の変化が落ち着くのを待つ必要がある。そこで、図６に示されている制御フローでは、ステップ１０４でモータ２１を起動させてタンク内圧を上昇させた場合には、ステップ２０１〜２０４を実行してからステップ１０５が実行されるようになっている。要するに、ステップ２０１でモータ２１を停止させた後、第２所定時間（Ｔ₂）が経過してから第１測定値（Ｐ₁）を測定するようになっている。

図９は、エアコンプレッサ１の使用状態の一例を示している。図示されている使用状態では、エアコンプレッサ１とサブタンク４０とがエアホース４１を介して接続され、サブタンク４０と空気工具５０とがエアホース５１を介して接続されている。図示されている空気工具５０は、圧縮空気の圧力によって釘を木材などに打ち込む釘打機である。

エアコンプレッサ１の空気タンク１０ａ，１０ｂに貯留されている圧縮空気は、エアホース４１を経由してサブタンク４０に送られ、サブタンク４０に貯留される。サブタンク４０に貯留されている圧縮空気は、エアホース５１を経由して釘打機５０に供給される。

図９に示されるようにエアコンプレッサ１、サブタンク４０および釘打機５０がエアホース４１，５１を介して一連に接続されている場合、エアコンプレッサ１、エアホース４１，５１、サブタンク４０および釘打機５０のいずれかにおいてエア漏れが発生すると、エアコンプレッサ１の空気タンク１０ａ，１０ｂの内圧が低下する。

従って、図９に示される接続状態の下でエア漏れ検出モードを実行した結果、“エア漏れあり”と判定されれば、エアコンプレッサ１、エアホース４１，５１、サブタンク４０および釘打機５０のいずれかにおいてエア漏れが発生していることがわかる。その後、釘打機５０との接続を解除した上で再度エア漏れ検出モードを実行し、その結果、“エア漏れなし”と判定されれば、エア漏れの発生源は釘打機５０であると特定できる。一方、“エア漏れあり”と判定されれば、エア漏れの発生源は釘打機５０ではなく、釘打機５０よりも上流側に位置しているサブタンク４０、エアホース４１、５１またはエアコンプレッサ１であると特定できる。このように、エアコンプレッサ１に接続されているサブタンク４０、エアホース４１，５１、釘打機５０を順番に取り外しながらエア漏れ検出モードを複数回実行すれば、最終的にはエア漏れの発生源を特定することができる。

このように、本実施形態に係るエアコンプレッサ１によれば、エアコンプレッサ自体におけるエア漏れはもちろんのこと、エアコンプレッサ１に接続されているサブタンク４０、エアホース４１，５１、釘打機５０におけるエア漏れも検出することができる。

本発明は上記実施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で種々変更可能である。例えば、第１基準値（Ｐj），第２基準値（Ｐｓ），第１所定時間（Ｔ₁），第２所定時間（Ｔ₂）の少なくとも１つを変更可能とすることができる。この場合、操作パネル１９にある入力部を操作してそれぞれの値を任意の値に変更可能とすることができる。

圧縮空気の温度変化に伴うタンク内圧の変化が無視または許容できる場合には、図６に示されるステップ２０１〜２０４を省略してもよい。

上記実施形態では、エア漏れありと判定した制御部３０は、その判定結果を光によって報知した。具体的には、制御部３０は、操作パネル１９に設けられているＬＥＤ２８を点灯させて判定結果を報知した。しかし、ＬＥＤ２８を点滅させたり、それまで点灯していたＬＥＤ２８を消灯させたりして判定結果を報知してもよい。また、光に加えて、または、光に代えて音によって判定結果を報知してもよい。例えば、ＬＥＤ２８に加えて、または、ＬＥＤ２８に代えてスピーカを設け、スピーカに報知音やメッセージを発せさせて判定結果を報知してもよい。

さらに、制御部３０が判定結果を報知するとともに、図示しない電磁バルブ等の開閉手段を操作して、空気タンク１０ａ，１０ｂからエアホース４１や空気工具５０への圧縮空気の供給を自動で停止させる実施形態も本発明に含まれる。

上記実施形態に係るエアコンプレッサ１は、２組のシリンダおよびピストンを備えた多段式の空気圧縮機であったが、シリンダおよびピストンは１組でも３組以上でもよい。また、本発明が適当される空気圧縮機はレシプロ型のエアコンプレッサに限られず、例えばロータリー型のエアコンプレッサに適用することもできる。

１ エアコンプレッサ
１０ａ，１０ｂ 空気タンク
１９ 操作パネル
２０ 圧縮空気生成部
２１ モータ
２１ａ ステータ
２１ｂ ロータ
２１ｃ モータ回転軸（クランクシャフト）
２２ クランクケース
２３Ａ 第１シリンダ
２３Ｂ 第２シリンダ
２３ａ 第１ピストン
２３ｂ 第２ピストン
２６ モード切替スイッチ
２７ 表示部
２８ ＬＥＤ
３０ 制御部
３２ ＲＡＭ
３３ ＲＯＭ
３４ タイマ
３５ 圧力センサ
４０ サブタンク
４１，５１ エアホース
５０ 空気工具（釘打機）

Claims (12)

1. 圧縮空気生成部と、前記圧縮空気生成部によって生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、前記空気タンクの内圧を検出する圧力センサと、前記圧縮空気生成部を制御する制御部と、を備える空気圧縮機であって、
   前記空気タンクの内圧が所定の範囲内に維持されるように前記圧縮空気生成部が制御される通常運転モードと、前記空気タンクの内圧の変化に基づいてエア漏れが検出されるエア漏れ検出モードと、を含む複数の運転モードのうちから任意の運転モードを選択可能であり、
   前記制御部は、前記エア漏れ検出モードが選択されると、
   前記空気タンクの内圧を測定して第１測定値を取得し、
   前記第１測定値を取得してから第１所定時間が経過した後に前記空気タンクの内圧を再度測定して第２測定値を取得し、
   前記第１測定値と前記第２測定値との差分値を第１基準値と比較し、
   前記差分値が前記第１基準値よりも大きい場合にはエア漏れありと判定し、前記差分値が前記第１基準値よりも小さい場合にはエア漏れなしと判定する、
   空気圧縮機。
2. 前記制御部は、前記エア漏れ検出モードが選択されると、
   前記第１測定値を取得する前に、前記空気タンクの内圧を測定して事前測定値を取得し、
   前記事前測定値と第２基準値とを比較し、
   前記事前測定値が前記第２基準値よりも大きい場合には前記第１測定値を取得し、
   前記事前測定値が前記第２基準値よりも小さい場合には、前記圧縮空気生成部を作動させて前記空気タンクの内圧を前記第２基準値よりも高い状態にした後に前記第１測定値を取得する、
   請求項１に記載の空気圧縮機。
3. 前記制御部は、前記圧縮空気生成部を作動させて前記空気タンクの内圧を前記第２基準値よりも高い状態にしてから第２所定時間が経過した後に前記第１測定値を取得する、
   請求項２に記載の空気圧縮機。
4. エア漏れありと判定した前記制御部は、その判定結果を音と光の少なくとも一方によって報知する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の空気圧縮機。
5. 前記制御部によって制御されるＬＥＤを有し、
   エア漏れありと判定した前記制御部は、前記ＬＥＤを点灯または点滅させて判定結果を報知する、
   請求項４に記載の空気圧縮機。
6. 前記制御部によって制御されるスピーカを有し、
   エア漏れありと判定した前記制御部は、前記スピーカに報知音を発せさせて判定結果を報知する、
   請求項４に記載の空気圧縮機。
7. 前記第１基準値，第２基準値，第１所定時間の少なくとも１つを変更可能である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気圧縮機。
8. 前記第２所定時間を変更可能である、請求項３に記載の空気圧縮機。
9. 前記第１所定時間が経過するまでの間、前記圧縮空気生成部の動力源であるモータを運転させない、請求項１に記載の空気圧縮機。
10. 前記制御部は、判定結果を報知した後に、前記空気タンクから圧縮空気が漏れ出さないように電磁バルブを制御する、請求項４に記載の空気圧縮機。
11. 前記第１測定値と前記第２測定値は、複数回測定した圧力の平均値である、請求項１に記載の空気圧縮機。
12. 圧縮空気生成部と、前記圧縮空気生成部によって生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、前記空気タンクの内圧を検出する圧力センサと、前記圧縮空気生成部を制御する制御部と、を備える空気圧縮機であって、
    前記空気タンクの内圧が所定の範囲内に維持されるように前記圧縮空気生成部が制御される通常運転モードと、前記空気タンクの内圧の変化に基づいてエア漏れが検出されるエア漏れ検出モードと、を含む複数の運転モードのうちから任意の運転モードを選択可能であり、
    前記制御部は、前記エア漏れ検出モードが選択されると、
    前記空気タンクの内圧を測定して第１測定値を取得し、
    前記第１測定値を取得してから第１所定時間が経過した後に前記空気タンクの内圧を再度測定して第２測定値を取得し、
    前記第１測定値と前記第２測定値との圧力変化率をあらかじめ決められている基準値と比較し、
    前記圧力変化率が前記基準値よりも大きい場合にはエア漏れありと判定し、前記圧力変化率が前記基準値よりも小さい場合にはエア漏れなしと判定する、
    空気圧縮機。

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