JP2020169650A - エアーコンプレッサ、エアーコンプレッサの情報表示方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の他の目的は、電力不足等に起因する作業の中断を可能な限り回避し、エアー工具による作業の継続を可能にする、新たなエアーコンプレッサを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、エアーコンプレッサの現状やその現状に基づく各種ガイダンスなどユーザに知らせて、エアーコンプレッサを使うユーザ等を適切に支援することを可能にする、エアーコンプレッサおよび方法を提供することにある。
圧縮エアーを生成するためのモータを具備する圧縮装置と、圧縮エアーを貯留するためのエアータンクとを備えるエアーコンプレッサであって、
交流電源を主電源(主たる電力供給源)として駆動するモータと、
前記モータに電力を供給するためのバッテリと、
前記交流電源からモータへの電力供給と、前記バッテリからモータへの電力供給を、それぞれ制御するための電源制御手段と、
を有するエアーコンプレッサによって達成される。
圧縮エアーを生成するためのモータを具備する圧縮装置と、圧縮エアーを貯留するためのエアータンクとを備えるエアーコンプレッサであって、
必要に応じてモータに電力を供給するためのバッテリと、
外部電源である交流電源および前記バッテリの何れか一方または双方からの供給電力により駆動するモータと、
前記交流電源からモータへの電力供給と、前記バッテリからモータへの電力供給を、それぞれ制御するための電源制御手段と、
を有するエアーコンプレッサによって達成される。
(1) 前記交流電源からの電力で前記モータを駆動させる第1の電源モード、
(2) 前記交流電源からの電力に対して前記バッテリからの電力を加えたもので前記モータを駆動させる第2の電源モード、
の何れかの電源モードで前記モータを駆動させる。
(1) 前記交流電源からの電力で前記モータを駆動させる第1の電源モード、
(2) 前記交流電源からの電力と前記バッテリからの電力で前記モータを駆動させる第2の電源モード、
(3) 前記バッテリからの電力で前記モータを駆動させる第3の電源モード、
の何れかの電源モードで前記モータを駆動させる。
(a) エアーコンプレッサの状況、
(b) 前記交流電源からの電力供給状況、
の何れかの状況に応じて前記電源モードを切り替える。
上述したエアーコンプレッサと、該エアーコンプレッサとの間で無線通信を行う情報表示装置と、を用いたエアーコンプレッサの情報表示方法であって、
エアーコンプレッサが、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報を、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザが所持する情報表示装置に向けて、無線通信により送信するステップと、
前記情報表示装置が、エアーコンプレッサから受信した機器情報に基づいて、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報をリアルタイムで表示するステップと、
を含む情報表示方法によって達成される。
上述したエアーコンプレッサと、該エアーコンプレッサとの間で無線通信を行う情報表示装置と、を用いたエアーコンプレッサの情報表示方法であって、
エアーコンプレッサが、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報を、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザが所持する情報表示装置に向けて、無線通信により送信するステップと、
前記情報表示装置が、エアーコンプレッサから受信した機器情報に基づいて、エアーコンプレッサを使用するユーザを支援するための支援情報を表示するステップと、
を含む情報表示方法によって達成される。
したがって本発明によれば、外部電源である一般的な交流電源から供給される電力に対し、必要に応じて外部電源であるバッテリから供給される電力を加味することが可能になるので、エアーコンプレッサのモータ容量を増大させることができ、その結果、エアーコンプレッサの性能を向上させることが可能になる。つまり、本発明のエアーコンプレッサは、一般的な交流電源で使用可能な機器であるにもかかわらず、従来の交流電源式コンプレッサを凌駕する性能を達成することができる。
また、交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成することで、モータの回転トルクを上昇させることが可能になる。その結果、圧縮エアーの生成に係る性能を全体的に(底上げ的に)向上させることができることは勿論のこと、必要なときに又は状況に応じて性能を向上させることもできる。つまり、モータの回転トルクを(従来の交流電源式コンプレッサよりも)常に大きくすることが可能であり、また、必要なときに又は状況に応じて、回転トルクを一時的に大きくすることもできる。
なお一般的に、圧縮エアーの圧力が上昇すると、モータに対する負荷が大きくなり、それに伴って、モータの回転トルクが低下するとともに、圧縮エアーの吐出量(L/min)は低下する傾向にあるが、バッテリからの電力を加味してモータの回転トルクを(従来の交流電源式コンプレッサよりも)大きくすることで、高圧下でも高い回転速度が維持され、より多くの圧縮エアー吐出量を確保することが可能になる。したがって本発明によれば、交流電源式コンプレッサであるにもかかわらず、高圧下においても、モータの出力低下が可及的に回避され、従来装置よりも多くの吐出量を確保できる。
また、電源電圧の低下等により電力不足に陥り易い現場では、バッテリからの電力を加味することで、モータ出力の低下を回避し、エアータンク内の圧力を必要圧力まで上昇させることができる。つまり、電力不足に陥り易いような現場でも、エアー工具を使う作業の継続性を保つことができる。
(1) 交流電源からの電力だけでモータを駆動させる第1の電源モード(通常電源モード)。
(2) 交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成したものでモータを駆動させる第2の電源モード(パワーアップモード)。
例えば、従来の交流電源式のエアーコンプレッサでも性能的に足りるような状況下で使用する場合には、上記「第1の電源モード」でモータを駆動させ、また、従来の交流電源式のエアーコンプレッサを上回る出力で使用する場合には、上記「第2の電源モード」でモータを駆動させる。
例えば、モータの電流値が所定値(例えば9A)以下になったときに、交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成してモータを駆動させるようにしてもよい(第1の電源モード)。あるいは、モータの電流値が常に所定値(例えば9A)を保つように、必要に応じて交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成してモータを駆動させるようにしてもよい(第1の電源モードと第2の電源モードとの間での切り替え)。
このように、複数のモードでモータを駆動させることで、バッテリの無駄な消耗を回避することができる。また、交流電源からの電力に対してバッテリからの電力を加味してモータを駆動させた場合には、従来の交流電源式コンプレッサを上回る出力でモータを駆動させることができ、エアー工具使用時の作業効率が大幅に向上する。
(1) 交流電源からの電力だけでモータを駆動させる第1の電源モード(通常電源モード)。
(2) 交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成したものでモータを駆動させる第2の電源モード(パワーアップモード)。
(3) バッテリからの電力だけでモータを駆動させる第3の電源モード(バッテリーモード)。
例えば、従来の交流電源式のエアーコンプレッサでも性能的に足りるような状況下で使用する場合には、上記「第1の電源モード」でモータを駆動させ、また、従来の交流電源式のエアーコンプレッサを上回る出力で使用する場合には、上記「第2の電源モード」でモータを駆動させる。また、諸事情により電源供給ができない現場では、あるいは、供給電源が一時的に途絶えた場合には、上記「第3のモード」でモータを駆動させる。
このように、複数のモードでモータを駆動させることで、バッテリの無駄な消耗を回避することができる。また、電源供給ができない現場や、他の電動器具を同時に使用する等で起こる電源容量不足でのブレーカ遮断で供給電源が途絶えた場合でも、内蔵バッテリからの電力を使ってモータを駆動させることで、電源設備の乏しい現場でも、エアー工具を使う作業を一定期間継続することが可能になる。また、電源容量不足でのブレーカ遮断により供給電源が途絶えてしまうような現場でも、エアー工具を使った作業の中断を回避できる。
(a) エアーコンプレッサの状況(エアーコンプレッサの内部的要因)、
(b) 交流電源からの電力供給状況(エアーコンプレッサの外部的要因)、
の何れかに応じて前記電源モードを自動で切り替えるようになっている。
「エアーコンプレッサの状況」とは、例えば、エアータンク内の圧力(圧縮エアーの圧力)、モータの出力、モータに対する負荷、電源回路の出力電力の電流値、エアータンクに貯留された圧縮エアーの消費状況などが挙げられる。
「交流電源からの電力供給状況」とは、例えば、他の電動器具を同時に使用する等で起こる電源容量不足でのブレーカ遮断で供給電源が途絶えたような状況や、電源電圧が低下するような状況などが挙げられる。
このように、種々の状況に応じて電源モードを自動で切り替えることで、切り替えの手間をかけることなく、状況に応じた最適な電源モードでモータを駆動させることができる。
これにより、バッテリ残量が僅かになった場合に又は無くなった場合に、当該バッテリをエアーコンプレッサから取り外して、充電済みの新たなバッテリに付け替えることが可能になる。
これにより、エアーコンプレッサからバッテリを取り外すとともに、その取り外したバッテリをアダプタや専用充電器等を利用して外部充電することが可能になり、バッテリの充電作業が簡単になる。
また、エアーコンプレッサに通電されてい状態でも、必要に応じて、外部充電器(エアーコンプレッサとは別の機器)を利用してバッテリを充電することができる。また、そのような外部充電器を利用して、複数のバッテリをあらかじめ充電しておき、電源遮断時におけるバッテリ駆動に備えることができる。
1) エアーコンプレッサが、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報を、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザが所持する情報表示装置(携帯型通信機器/携帯端末)に向けて、無線通信により送信し、
2) 情報表示装置が、エアーコンプレッサから受信した機器情報に基づいて、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報をリアルタイムで表示するようになっている。
情報表示装置にリアルタイムで表示する機器情報の具体例としては、例えば、コンプレッサが内蔵している現在のバッテリ残量(内部電源の残量)などが挙げられる。
このような機器情報を情報表示装置にリアルタイムで表示することで、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザ側で、現在のエアーコンプレッサの機器状態をリアルタイムで正確に把握することができる。
例えば、バッテリ残量を情報表示装置にリアルタイムで表示させることで、想定外のバッテリ切れを未然に防止し、電源供給の遮断などの不測の事態に常に備えることができる。すなわち、バッテリが必要なときに、確実にバッテリを機能させることができる。また、バッテリ切れが近いことが分かれば、適切なタイミングで、当該バッテリを充電済みのものに付け替えることも可能である。
情報表示装置に表示する「エアーコンプレッサのユーザを支援するための支援情報」の具体例としては、設定圧力値までの到達予想時間、バッテリの充電を促す警告、などが挙げられる。
このような支援情報を、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザの情報表示装置に表示することで、エアーコンプレッサの操作や管理を行うユーザを適切に支援することが可能になる。
図1に基づいて、本発明に係るエアーコンプレッサの概略について説明する。
図1は、本発明に係るエアーコンプレッサの機能的構成を概略的に示すブロック図である。以下、エアーコンプレッサを必要に応じて「コンプレッサ」と略称する。
・圧縮エアーを生成するためのモータを具備する圧縮装置1と、
・生成した圧縮エアーを貯留するためのエアータンク3を
備えている。
・外部のAC電源12(外部電源)を主電源として駆動するモータ13と、
・モータ13を動力源として駆動するエアー圧縮部15と、
・モータ13に電力を供給するためのバッテリ17(内部電源)と、
・制御回路29からの制御を受けてモータ13を駆動するための駆動回路19と、
・モータ13の出力や負荷等を検出するための検出回路21と、
・入力電力から必要な出力電力を生成するための電源回路23と、
・電源のON/OFF操作や各種モードの切り替えなどに用いられる操作部25と、
・電源のON/OFF状態や各種モードの状態などを表示するための表示部27と、
・ユーザが所持する情報表示装置との間で無線通信を実行するための通信部28と、
・圧縮装置が具備する各部の電子制御などを担う制御回路29を
有している。
この電源回路23は、AC電源12およびバッテリ17の何れか一方または双方からの入力電力から、モータ13の駆動に必要とされる出力電力を生成する。
具体的には、後述する通常電源モード(第1の電源モード)では、電源回路23は、電源コードを介してAC電源12から入力された電力を、モータ13の駆動に適した電力に変換して出力する。
また、後述するパワーアップモード(第2の電源モード)では、電源回路23は、AC電源12およびバッテリ17の双方から入力された電力を、モータ13の駆動に適した電力に変換して出力する。
また、後述するバッテリモード(第3の電源モード)では、電源回路23は、バッテリ17から入力された電力を、モータ13の駆動に適した電力に変換して出力する。
電源回路23から出力された電力は、駆動回路19を介してモータ13へ供給される。
(1) AC電源12からの電力だけでモータ13を駆動させる通常電源モード(第1の電源モード)。
(2) AC電源12からの電力とバッテリ17からの電力でモータ13を駆動させるパワーアップモード(第2の電源モード)。
(3) バッテリ17からの電力だけでモータ13を駆動させるバッテリーモード(第3の電源モード)。
(a) コンプレッサの状況(コンプレッサの内部的要因)、
(b) AC電源からの電力供給状況(コンプレッサの外部的要因)、
の何れかに応じて上記電源モードを自動的に切り替える役割を担っている。
本実施形態では、情報表示装置の具体例として、携帯可能な通信機器を例示する。
・液晶ディスプレイやLEDなどからなる表示部51と、
・コンプレッサのセキュリティー装置との間で無線通信を行う通信部53と、
・警告音や音声ガイダンスなどの音情報を出力可能なスピーカ55と、
・上記の各部を制御する回路からなる制御部57を有している。
図2は、通常電源モード(第1の電源モード)でモータ13が駆動するときの状態を概略的に示している。
したがって、本実施形態の場合において、通常電源モードでのコンプレッサの性能は、従来の交流電源式のコンプレッサと比較して差異は無い。
図3は、パワーアップモード(第2の電源モード)でモータ13が駆動するときの状態を概略的に示している。
したがって、本実施形態の如くパワーアップモードでモータ13を駆動させることで、高圧下においても、モータの出力低下が可及的に回避され、従来装置よりも多くの吐出量を確保できる。
図4は、バッテリーモード(第3の電源モード)でモータ13が駆動するときの状態を概略的に示している。
次に、上述した電源モード(通常電源モード、パワーアップモード、バッテリーモード)を自動的に切り替える方法について説明する。
この実施例では、通常電源モードで駆動しているときに、圧力センサ5から受信した信号(圧力値)に基づいて、所定の圧力を超えたと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「通常電源モード」から「パワーアップモード」に自動的に切り替える。
一方、パワーアップモードで駆動しているときに、所定の圧力を下回ったと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「パワーアップモード」から「通常電源モード」に切り替える。
この実施例では、通常電源モードで駆動しているときに、検出回路21から受信した信号(モータ出力)に基づいて、所定のモータ出力を下回ったと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「通常電源モード」から「パワーアップモード」に自動的に切り替える。
一方、パワーアップモードで駆動しているときに、圧力センサ5から受信した信号(圧力値)に基づいて、エアータンク3内の圧力が所定の圧力を上回ったと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「パワーアップモード」から「通常電源モード」に切り替える。
この実施例では、検出回路21からの検出値(電流値)を制御回路29が常に監視し、モータ13の電流値が常に所定値(例えば9A)を保つように、電源制御手段7が、「通常電源モード」と「パワーアップモード」との間で電源モードの切り替えを自動的に実行する。
この実施例では、通常電源モードまたはパワーアップモードで駆動しているときに、電源回路23から受信した信号に基づいて、外部電源が遮断された又は所定の電圧値を下回ったと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「通常電源モード」または「パワーアップモード」から「バッテリーモード」に自動的に切り替える。
一方、バッテリーモードで駆動しているときに、外部電源が復旧した又は所定の電圧値を超えたと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「バッテリーモード」から「通常電源モード」または「パワーアップモード」に切り替える。
次に、コンプレッサと情報表示装置との間での無線通信を利用した情報表示方法について説明する。
1)コンプレッサの現在のバッテリ残量(内部電源の残量)。
2)コンプレッサの圧力センサで計測された現在の圧力値(コンプレッサが起動してから現在までに到達しているエアータンク内の圧力値)。すなわち、現在出力可能な圧縮空気の圧力値。
3)現在のコンプレッサが外部電源・バッテリのどちらからの電力供給で駆動しているのかを示す情報。
4)外部電源が遮断された事実を知らせる情報。
5)外部電源が遮断されてバッテリで駆動していることを知らせる情報。
6)コンプレッサの現在の電源モードを知らせる情報。
また例えば、圧力センサ5で計測された現在の圧力値(起動後から現在までに到達している圧縮空気の圧力値)を表示することで、コンプレッサ側での圧力値の上昇をリアルタイムで目視にて確認することができ、それによってエアー工具を使う作業に備えることができる。
また例えば、「現在のコンプレッサがAC電源12・バッテリ17のどちらからの電力供給で駆動しているのか」といった情報、あるいは、「AC電源12が遮断されてバッテリ17で駆動している」といった情報をリアルタイムで表示することで、外部電源遮断の事実などをいち早く把握することができるようになり、必要であれば、電源復旧のための作業をいち早く進めることができるようになる。また、外部電源遮断の事実などを知らずに(すなわちバッテリ駆動に切り替わったことを知らずに)、そのままバッテリが消耗し続け、知らぬ間にバッテリ切れに陥る、といった事態を事前に回避することができる。
2)コンプレッサから「圧力センサ5で計測された現在の圧力値」(起動後から現在までに到達している圧縮空気の圧力値)を受信した場合であって、当該圧力値が設定値に到達した場合には、設定圧力に到達したことを知らせる情報を情報表示装置において表示する。
3)コンプレッサから「バッテリ残量」に関する機器情報を受信した場合であって、当該残量が所定値(所定の基準値)を下回っている場合には、バッテリ17の充電を促す警告を情報表示装置において表示する。
4)コンプレッサがAC電源12で駆動している場合であって、コンプレッサからバッテリ切れを知らせる機器情報を受信した場合には、バッテリ切れを知らせる警告を情報表示装置において表示する。
1)バッテリ切れを知らせる警告音や音声ガイダンス。
2)バッテリの充電を促す警告音や音声ガイダンス。
3)AC電源12が遮断したことを知らせる警告音や音声ガイダンス。
4)バッテリ17からの電力によって(すなわちバッテリモードで)駆動し始めたことを知らせる警告音や音声ガイダンス。
5)設定圧力に到達したことを知らせるアラーム音や音声ガイダンス。
6)電源モードが切り替わったことを知らせるアラーム音や音声ガイダンス。
上述した実施形態は、本発明の実施形態を例示するものであり、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、特許請求の範囲の記載の範囲内で、種々の実施形態や変形例を採用することができる。
3 エアータンク
5 圧力センサ
7 電源制御手段
12 AC電源(交流電源/外部電源)
13 モータ
15 エアー圧縮部
17 バッテリ(内部電源)
19 駆動回路
21 検出回路
23 電源回路
25 操作部
27 表示部
28 通信部
29 制御回路
31 流路
51 表示部
53 通信部
55 スピーカ
57 制御部
また、本発明の他の目的は、電力不足等に起因する作業の中断を可能な限り回避し、エアー工具による作業の継続を可能にする、新たなエアーコンプレッサを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、エアーコンプレッサの現状やその現状に基づく各種ガイダンスなどユーザに知らせて、エアーコンプレッサを使うユーザ等を適切に支援することを可能にする、エアーコンプレッサおよび方法を提供することにある。
モータに電力を供給するためのバッテリと、
前記バッテリからモータへの電力供給を制御するための電源制御手段と、
エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザが所持する情報表示装置に向けて、無線通信により送信するための通信部と、を有しており、
前記電源制御手段が前記バッテリの情報を取得し、該バッテリの情報を通信部を介して情報表示装置に向けて送信する、ことを特徴とするエアーコンプレッサによって達成される。
エアーコンプレッサが、バッテリの情報を、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザが所持する情報表示装置に向けて、無線通信により送信するステップと、
前記情報表示装置が、エアーコンプレッサから受信した情報に基づいて、バッテリの情報を表示するステップと、
を含むことを特徴とするエアーコンプレッサの情報表示方法によって達成される。
したがって本発明によれば、外部電源である一般的な交流電源から供給される電力に対し、必要に応じて外部電源であるバッテリから供給される電力を加味することが可能になるので、エアーコンプレッサのモータ容量を増大させることができ、その結果、エアーコンプレッサの性能を向上させることが可能になる。つまり、本発明のエアーコンプレッサは、一般的な交流電源で使用可能な機器であるにもかかわらず、従来の交流電源式コンプレッサを凌駕する性能を達成することができる。
また、交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成することで、モータの回転トルクを上昇させることが可能になる。その結果、圧縮エアーの生成に係る性能を全体的に(底上げ的に)向上させることができることは勿論のこと、必要なときに又は状況に応じて性能を向上させることもできる。つまり、モータの回転トルクを(従来の交流電源式コンプレッサよりも)常に大きくすることが可能であり、また、必要なときに又は状況に応じて、回転トルクを一時的に大きくすることもできる。
なお一般的に、圧縮エアーの圧力が上昇すると、モータに対する負荷が大きくなり、それに伴って、モータの回転トルクが低下するとともに、圧縮エアーの吐出量(L/min)は低下する傾向にあるが、バッテリからの電力を加味してモータの回転トルクを(従来の交流電源式コンプレッサよりも)大きくすることで、高圧下でも高い回転速度が維持され、より多くの圧縮エアー吐出量を確保することが可能になる。したがって本発明によれば、交流電源式コンプレッサであるにもかかわらず、高圧下においても、モータの出力低下が可及的に回避され、従来装置よりも多くの吐出量を確保できる。
また、電源電圧の低下等により電力不足に陥り易い現場では、バッテリからの電力を加味することで、モータ出力の低下を回避し、エアータンク内の圧力を必要圧力まで上昇させることができる。つまり、電力不足に陥り易いような現場でも、エアー工具を使う作業の継続性を保つことができる。
(1) 交流電源からの電力だけでモータを駆動させる第1の電源モード(通常電源モード)。
(2) 交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成したものでモータを駆動させる第2の電源モード(パワーアップモード)。
例えば、従来の交流電源式のエアーコンプレッサでも性能的に足りるような状況下で使用する場合には、上記「第1の電源モード」でモータを駆動させ、また、従来の交流電源式のエアーコンプレッサを上回る出力で使用する場合には、上記「第2の電源モード」でモータを駆動させる。
例えば、モータの電流値が所定値(例えば9A)以下になったときに、交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成してモータを駆動させるようにしてもよい(第1の電源モード)。あるいは、モータの電流値が常に所定値(例えば9A)を保つように、必要に応じて交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成してモータを駆動させるようにしてもよい(第1の電源モードと第2の電源モードとの間での切り替え)。
このように、複数のモードでモータを駆動させることで、バッテリの無駄な消耗を回避することができる。また、交流電源からの電力に対してバッテリからの電力を加味してモータを駆動させた場合には、従来の交流電源式コンプレッサを上回る出力でモータを駆動させることができ、エアー工具使用時の作業効率が大幅に向上する。
(1) 交流電源からの電力だけでモータを駆動させる第1の電源モード(通常電源モード)。
(2) 交流電源からの電力とバッテリからの電力を合成したものでモータを駆動させる第2の電源モード(パワーアップモード)。
(3) バッテリからの電力だけでモータを駆動させる第3の電源モード(バッテリーモード)。
例えば、従来の交流電源式のエアーコンプレッサでも性能的に足りるような状況下で使用する場合には、上記「第1の電源モード」でモータを駆動させ、また、従来の交流電源式のエアーコンプレッサを上回る出力で使用する場合には、上記「第2の電源モード」でモータを駆動させる。また、諸事情により電源供給ができない現場では、あるいは、供給電源が一時的に途絶えた場合には、上記「第3のモード」でモータを駆動させる。
このように、複数のモードでモータを駆動させることで、バッテリの無駄な消耗を回避することができる。また、電源供給ができない現場や、他の電動器具を同時に使用する等で起こる電源容量不足でのブレーカ遮断で供給電源が途絶えた場合でも、内蔵バッテリからの電力を使ってモータを駆動させることで、電源設備の乏しい現場でも、エアー工具を使う作業を一定期間継続することが可能になる。また、電源容量不足でのブレーカ遮断により供給電源が途絶えてしまうような現場でも、エアー工具を使った作業の中断を回避できる。
(a) エアーコンプレッサの状況(エアーコンプレッサの内部的要因)、
(b) 交流電源からの電力供給状況(エアーコンプレッサの外部的要因)、
の何れかに応じて前記電源モードを自動で切り替えるようになっている。
「エアーコンプレッサの状況」とは、例えば、エアータンク内の圧力(圧縮エアーの圧力)、モータの出力、モータに対する負荷、電源回路の出力電力の電流値、エアータンクに貯留された圧縮エアーの消費状況などが挙げられる。
「交流電源からの電力供給状況」とは、例えば、他の電動器具を同時に使用する等で起こる電源容量不足でのブレーカ遮断で供給電源が途絶えたような状況や、電源電圧が低下するような状況などが挙げられる。
このように、種々の状況に応じて電源モードを自動で切り替えることで、切り替えの手間をかけることなく、状況に応じた最適な電源モードでモータを駆動させることができる。
これにより、バッテリ残量が僅かになった場合に又は無くなった場合に、当該バッテリをエアーコンプレッサから取り外して、充電済みの新たなバッテリに付け替えることが可能になる。
これにより、エアーコンプレッサからバッテリを取り外すとともに、その取り外したバッテリをアダプタや専用充電器等を利用して外部充電することが可能になり、バッテリの充電作業が簡単になる。
また、エアーコンプレッサに通電されてい状態でも、必要に応じて、外部充電器(エアーコンプレッサとは別の機器)を利用してバッテリを充電することができる。また、そのような外部充電器を利用して、複数のバッテリをあらかじめ充電しておき、電源遮断時におけるバッテリ駆動に備えることができる。
1) エアーコンプレッサが、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報を、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザが所持する情報表示装置(携帯型通信機器/携帯端末)に向けて、無線通信により送信し、
2) 情報表示装置が、エアーコンプレッサから受信した機器情報に基づいて、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報をリアルタイムで表示するようになっている。
情報表示装置にリアルタイムで表示する機器情報の具体例としては、例えば、コンプレッサが内蔵している現在のバッテリ残量(内部電源の残量)などが挙げられる。
このような機器情報を情報表示装置にリアルタイムで表示することで、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザ側で、現在のエアーコンプレッサの機器状態をリアルタイムで正確に把握することができる。
例えば、バッテリ残量を情報表示装置にリアルタイムで表示させることで、想定外のバッテリ切れを未然に防止し、電源供給の遮断などの不測の事態に常に備えることができる。すなわち、バッテリが必要なときに、確実にバッテリを機能させることができる。また、バッテリ切れが近いことが分かれば、適切なタイミングで、当該バッテリを充電済みのものに付け替えることも可能である。
情報表示装置に表示する「エアーコンプレッサのユーザを支援するための支援情報」の具体例としては、設定圧力値までの到達予想時間、バッテリの充電を促す警告、などが挙げられる。
このような支援情報を、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザの情報表示装置に表示することで、エアーコンプレッサの操作や管理を行うユーザを適切に支援することが可能になる。
図1に基づいて、本発明に係るエアーコンプレッサの概略について説明する。
図1は、本発明に係るエアーコンプレッサの機能的構成を概略的に示すブロック図である。以下、エアーコンプレッサを必要に応じて「コンプレッサ」と略称する。
・圧縮エアーを生成するためのモータを具備する圧縮装置1と、
・生成した圧縮エアーを貯留するためのエアータンク3を
備えている。
・外部のAC電源12(外部電源)を主電源として駆動するモータ13と、
・モータ13を動力源として駆動するエアー圧縮部15と、
・モータ13に電力を供給するためのバッテリ17(内部電源)と、
・制御回路29からの制御を受けてモータ13を駆動するための駆動回路19と、
・モータ13の出力や負荷等を検出するための検出回路21と、
・入力電力から必要な出力電力を生成するための電源回路23と、
・電源のON/OFF操作や各種モードの切り替えなどに用いられる操作部25と、
・電源のON/OFF状態や各種モードの状態などを表示するための表示部27と、
・ユーザが所持する情報表示装置との間で無線通信を実行するための通信部28と、
・圧縮装置が具備する各部の電子制御などを担う制御回路29を
有している。
この電源回路23は、AC電源12およびバッテリ17の何れか一方または双方からの入力電力から、モータ13の駆動に必要とされる出力電力を生成する。
具体的には、後述する通常電源モード(第1の電源モード)では、電源回路23は、電源コードを介してAC電源12から入力された電力を、モータ13の駆動に適した電力に変換して出力する。
また、後述するパワーアップモード(第2の電源モード)では、電源回路23は、AC電源12およびバッテリ17の双方から入力された電力を、モータ13の駆動に適した電力に変換して出力する。
また、後述するバッテリモード(第3の電源モード)では、電源回路23は、バッテリ17から入力された電力を、モータ13の駆動に適した電力に変換して出力する。
電源回路23から出力された電力は、駆動回路19を介してモータ13へ供給される。
(1) AC電源12からの電力だけでモータ13を駆動させる通常電源モード(第1の電源モード)。
(2) AC電源12からの電力とバッテリ17からの電力でモータ13を駆動させるパワーアップモード(第2の電源モード)。
(3) バッテリ17からの電力だけでモータ13を駆動させるバッテリーモード(第3の電源モード)。
(a) コンプレッサの状況(コンプレッサの内部的要因)、
(b) AC電源からの電力供給状況(コンプレッサの外部的要因)、
の何れかに応じて上記電源モードを自動的に切り替える役割を担っている。
本実施形態では、情報表示装置の具体例として、携帯可能な通信機器を例示する。
・液晶ディスプレイやLEDなどからなる表示部51と、
・コンプレッサのセキュリティー装置との間で無線通信を行う通信部53と、
・警告音や音声ガイダンスなどの音情報を出力可能なスピーカ55と、
・上記の各部を制御する回路からなる制御部57を有している。
図2は、通常電源モード(第1の電源モード)でモータ13が駆動するときの状態を概略的に示している。
したがって、本実施形態の場合において、通常電源モードでのコンプレッサの性能は、従来の交流電源式のコンプレッサと比較して差異は無い。
図3は、パワーアップモード(第2の電源モード)でモータ13が駆動するときの状態を概略的に示している。
したがって、本実施形態の如くパワーアップモードでモータ13を駆動させることで、高圧下においても、モータの出力低下が可及的に回避され、従来装置よりも多くの吐出量を確保できる。
図4は、バッテリーモード(第3の電源モード)でモータ13が駆動するときの状態を概略的に示している。
次に、上述した電源モード(通常電源モード、パワーアップモード、バッテリーモード)を自動的に切り替える方法について説明する。
この実施例では、通常電源モードで駆動しているときに、圧力センサ5から受信した信号(圧力値)に基づいて、所定の圧力を超えたと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「通常電源モード」から「パワーアップモード」に自動的に切り替える。
一方、パワーアップモードで駆動しているときに、所定の圧力を下回ったと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「パワーアップモード」から「通常電源モード」に切り替える。
この実施例では、通常電源モードで駆動しているときに、検出回路21から受信した信号(モータ出力)に基づいて、所定のモータ出力を下回ったと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「通常電源モード」から「パワーアップモード」に自動的に切り替える。
一方、パワーアップモードで駆動しているときに、圧力センサ5から受信した信号(圧力値)に基づいて、エアータンク3内の圧力が所定の圧力を上回ったと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「パワーアップモード」から「通常電源モード」に切り替える。
この実施例では、検出回路21からの検出値(電流値)を制御回路29が常に監視し、モータ13の電流値が常に所定値(例えば9A)を保つように、電源制御手段7が、「通常電源モード」と「パワーアップモード」との間で電源モードの切り替えを自動的に実行する。
この実施例では、通常電源モードまたはパワーアップモードで駆動しているときに、電源回路23から受信した信号に基づいて、外部電源が遮断された又は所定の電圧値を下回ったと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「通常電源モード」または「パワーアップモード」から「バッテリーモード」に自動的に切り替える。
一方、バッテリーモードで駆動しているときに、外部電源が復旧した又は所定の電圧値を超えたと制御回路29が判断した場合には、電源制御手段7が、コンプレッサの電源モードを「バッテリーモード」から「通常電源モード」または「パワーアップモード」に切り替える。
次に、コンプレッサと情報表示装置との間での無線通信を利用した情報表示方法について説明する。
1)コンプレッサの現在のバッテリ残量(内部電源の残量)。
2)コンプレッサの圧力センサで計測された現在の圧力値(コンプレッサが起動してから現在までに到達しているエアータンク内の圧力値)。すなわち、現在出力可能な圧縮空気の圧力値。
3)現在のコンプレッサが外部電源・バッテリのどちらからの電力供給で駆動しているのかを示す情報。
4)外部電源が遮断された事実を知らせる情報。
5)外部電源が遮断されてバッテリで駆動していることを知らせる情報。
6)コンプレッサの現在の電源モードを知らせる情報。
また例えば、圧力センサ5で計測された現在の圧力値(起動後から現在までに到達している圧縮空気の圧力値)を表示することで、コンプレッサ側での圧力値の上昇をリアルタイムで目視にて確認することができ、それによってエアー工具を使う作業に備えることができる。
また例えば、「現在のコンプレッサがAC電源12・バッテリ17のどちらからの電力供給で駆動しているのか」といった情報、あるいは、「AC電源12が遮断されてバッテリ17で駆動している」といった情報をリアルタイムで表示することで、外部電源遮断の事実などをいち早く把握することができるようになり、必要であれば、電源復旧のための作業をいち早く進めることができるようになる。また、外部電源遮断の事実などを知らずに(すなわちバッテリ駆動に切り替わったことを知らずに)、そのままバッテリが消耗し続け、知らぬ間にバッテリ切れに陥る、といった事態を事前に回避することができる。
2)コンプレッサから「圧力センサ5で計測された現在の圧力値」(起動後から現在までに到達している圧縮空気の圧力値)を受信した場合であって、当該圧力値が設定値に到達した場合には、設定圧力に到達したことを知らせる情報を情報表示装置において表示する。
3)コンプレッサから「バッテリ残量」に関する機器情報を受信した場合であって、当該残量が所定値(所定の基準値)を下回っている場合には、バッテリ17の充電を促す警告を情報表示装置において表示する。
4)コンプレッサがAC電源12で駆動している場合であって、コンプレッサからバッテリ切れを知らせる機器情報を受信した場合には、バッテリ切れを知らせる警告を情報表示装置において表示する。
1)バッテリ切れを知らせる警告音や音声ガイダンス。
2)バッテリの充電を促す警告音や音声ガイダンス。
3)AC電源12が遮断したことを知らせる警告音や音声ガイダンス。
4)バッテリ17からの電力によって(すなわちバッテリモードで)駆動し始めたことを知らせる警告音や音声ガイダンス。
5)設定圧力に到達したことを知らせるアラーム音や音声ガイダンス。
6)電源モードが切り替わったことを知らせるアラーム音や音声ガイダンス。
上述した実施形態は、本発明の実施形態を例示するものであり、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、特許請求の範囲の記載の範囲内で、種々の実施形態や変形例を採用することができる。
3 エアータンク
5 圧力センサ
7 電源制御手段
12 AC電源(交流電源/外部電源)
13 モータ
15 エアー圧縮部
17 バッテリ(内部電源)
19 駆動回路
21 検出回路
23 電源回路
25 操作部
27 表示部
28 通信部
29 制御回路
31 流路
51 表示部
53 通信部
55 スピーカ
57 制御部
Claims (11)
- 圧縮エアーを生成するためのモータを具備する圧縮装置と、圧縮エアーを貯留するためのエアータンクとを備えるエアーコンプレッサであって、
交流電源を主電源として駆動するモータと、
前記モータに電力を供給するためのバッテリと、
前記交流電源からモータへの電力供給と、前記バッテリからモータへの電力供給を、それぞれ制御するための電源制御手段と、
を有するエアーコンプレッサ。 - 前記電源制御手段は、
(1) 前記交流電源からの電力で前記モータを駆動させる第1の電源モード、
(2) 前記交流電源からの電力と前記バッテリからの電力で前記モータを駆動させる第2の電源モード、
の何れかの電源モードで前記モータを駆動させる、ことを特徴とする請求項1に記載のエアーコンプレッサ。 - 前記電源制御手段は、
(1) 前記交流電源からの電力で前記モータを駆動させる第1の電源モード、
(2) 前記交流電源からの電力と前記バッテリからの電力で前記モータを駆動させる第2の電源モード、
(3) 前記バッテリからの電力で前記モータを駆動させる第3の電源モード、
の何れかの電源モードで前記モータを駆動させる、ことを特徴とする請求項1に記載のエアーコンプレッサ。 - 前記電源制御手段は、
(a) エアーコンプレッサの状況、
(b) 前記交流電源からの電力供給状況、
の何れかの状況に応じて前記電源モードを切り替える、ことを特徴とする請求項2又は3に記載のエアーコンプレッサ。 - 前記電源モードを手動で切り替えるための電源モード切替手段を、更に有することを特徴とする請求項2又は3に記載のエアーコンプレッサ。
- 前記バッテリは、前記交流電源から供給される電力によって充電可能に構成されている、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のエアーコンプレッサ。
- 前記バッテリは、取り外し可能に設けられている、ことを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載のエアーコンプレッサ。
- 前記バッテリは、エアーコンプレッサに対して着脱自在に構成され、該エアーコンプレッサから取り外した状態で外部給電できるように構成されている、ことを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載のエアーコンプレッサ。
- エアーコンプレッサの現状に関する機器情報を、該エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザが所持する情報表示装置に向けて、無線通信により送信するための通信部を、更に有することを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載のエアーコンプレッサ。
- 請求項9に記載のエアーコンプレッサと、該エアーコンプレッサとの間で無線通信を行う情報表示装置と、を用いたエアーコンプレッサの情報表示方法であって、
エアーコンプレッサが、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報を、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザが所持する情報表示装置に向けて、無線通信により送信するステップと、
前記情報表示装置が、エアーコンプレッサから受信した機器情報に基づいて、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報をリアルタイムで表示するステップと、
を含むことを特徴とするエアーコンプレッサの情報表示方法。 - 請求項9に記載のエアーコンプレッサと、該エアーコンプレッサとの間で無線通信を行う情報表示装置と、を用いたエアーコンプレッサの情報表示方法であって、
エアーコンプレッサが、該エアーコンプレッサの現状に関する機器情報を、エアーコンプレッサから離れた場所にいるユーザが所持する情報表示装置に向けて、無線通信により送信するステップと、
前記情報表示装置が、エアーコンプレッサから受信した機器情報に基づいて、エアーコンプレッサを使用するユーザを支援するための支援情報を表示するステップと、
を含むことを特徴とするエアーコンプレッサの情報表示方法。
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