JP2023095459A - エアコンプレッサ - Google Patents
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Abstract
【課題】ユーザが搬送の為に近接している場合に確実にエアコンプレッサとしての機能を停止することの可能なエアコンプレッサを提供する。【解決手段】本発明の一態様に係るエアコンプレッサは、圧縮空気を外部の空圧工具に供給するエアコンプレッサであって、ユーザの近接を検出する検出部と、検出部が近接を検出した場合に、エアコンプレッサとしての機能を停止する制御部と、を備える。【選択図】図2
Description
本発明は、エアコンプレッサに関する。
建築現場等の作業現場においては、切削、釘打ち、ネジ打ちなどの作業を行うために、圧縮空気を駆動エネルギーとした空圧工具が広く用いられている。空圧工具として、エアドライバや、ステープル、ピン、ビス、釘などのファスナを打ち込むネイラが知られている。このような空圧工具に圧縮空気を供給するのが、エアコンプレッサである。
一般に、エアコンプレッサは、モータの回転運動が、クランク軸を介してシリンダ内のピストンの往復運動に変換され、ピストンの往復運動によって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シリンダの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。そして、タンク内に貯留された圧縮空気は、ユーザが調圧ダイヤルを操作することによって昇圧や減圧の微調整を行うことが可能である。このように微調整を行うことにより所望の圧力となった圧縮空気は、圧縮空気の供給口から外部の空圧工具に供給される。
このようなエアコンプレッサについて、例えば運搬中の安全等を考慮して、エアコンプレッサの各種の機能を停止させる機構が提案されている。例えば、特許文献1には、設置面に対するエアコンプレッサの設置状態または非設置状態を検知する設置検知手段を備えたエアコンプレッサが開示されている。当該エアコンプレッサは、スイッチが非設置状態を検知している場合に、エアコンプレッサとしての機能を停止する。
しかしながら、上記特許文献に記載のエアコンプレッサでは、エアコンプレッサの設置状態を検知しているため、ユーザが搬送の為にエアコンプレッサに近接している状態を直接的に検知するものではない。そのため、ユーザが搬送の為にエアコンプレッサに近接している場合に確実に機能停止することができないという課題があった。
そこで、本発明は、ユーザが搬送の為に近接している場合に確実にエアコンプレッサとしての機能を停止することの可能なエアコンプレッサを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係るエアコンプレッサは、圧縮空気を外部の空圧工具に供給するエアコンプレッサであって、ユーザの近接を検出する検出部と、検出部が近接を検出した場合に、エアコンプレッサとしての機能を停止する制御部と、を備える。これにより、ユーザの近接が検出された場合に、エアコンプレッサとしての機能が停止する。そのため、ユーザがエアコンプレッサに近接している場合に、確実にエアコンプレッサとしての機能を停止させることが可能となり、ユーザに対する安全性が向上する。
上記態様のエアコンプレッサでは、制御部は、圧縮空気を生成するための電動モータの作動を停止することにより、エアコンプレッサとしての機能を停止してもよい。これにより、エアコンプレッサとしての機能の停止を簡易且つ確実に行うことが可能となる。
上記態様のエアコンプレッサでは、制御部は、圧縮空気を生成するための電動モータへの電源の供給を停止することにより、エアコンプレッサとしての機能を停止してもよい。これにより、エアコンプレッサとしての機能の停止を簡易且つ確実に行うことが可能となる。
空圧工具へ圧縮空気を供給するための供給口に設けられた電磁弁を更に備え、制御部は、空圧工具への圧縮空気の供給を停止させるように電磁弁を制御することにより、エアコンプレッサとしての機能を停止してもよい。これにより、エアコンプレッサとしての機能の停止として、空圧工具への圧縮空気の供給が停止されるため、ユーザの安全性が向上する。
上記態様のエアコンプレッサでは、制御部は、検出部が連続して所定時間以上、近接を検出した場合に、エアコンプレッサとしての機能を停止してもよい。これにより、所定時間未満の近接の検出ではエアコンプレッサとしての機能は停止しないため、ユーザの安全性を確保しつつも、ユーザの利便性が向上する。
上記態様のエアコンプレッサでは、所定時間が任意に設定できるように構成されてもよい。これにより、エアコンプレッサの機能を停止させるために必要な近接が検出される時間の長さを設定することが可能となるため、ユーザの利便性が更に向上する。
上記態様のエアコンプレッサでは、制御部は、エアコンプレッサとしての機能を停止してから連続して所定時間以上、検出部が近接を検出しなかった場合に、エアコンプレッサとしての機能の停止を解除してもよい。これにより、エアコンプレッサとしての機能停止を解除させるための操作が不要になり、ユーザの利便性が向上する。
上記態様のエアコンプレッサでは、エアコンプレッサとしての機能の停止の解除を受け付ける受付部を更に備え、制御部は、受付部が解除を受け付けた場合に、エアコンプレッサとしての機能の停止を解除してもよい。これにより、ユーザは所望のタイミングでエアコンプレッサとしての機能停止を解除させることが可能となり、ユーザの利便性が向上する。
上記態様のエアコンプレッサでは、制御部は、受付部が解除を受け付けた場合であって、更に、解除が受け付けられてから連続して所定時間以上、検出部が近接を検出しなかった場合に、エアコンプレッサとしての機能の停止を解除してもよい。これにより、ユーザによる解除操作を受け付けた場合であっても、所定時間以上、検出部が近接を検出しない限り、エアコンプレッサとしての機能停止が解除されないため、ユーザの安全性が向上する。
上記態様のエアコンプレッサでは、制御部は、エアコンプレッサが交流電源に接続されている場合、エアコンプレッサとしての機能を停止させなくてもよい。これにより、ユーザがエアコンプレッサを運搬する可能性の低い状態において、ユーザの利便性を向上させることが可能となる。
上記態様のエアコンプレッサでは、検出部は、静電容量の変化に基づいて近接を検出してもよい。これにより、簡易に、ユーザの近接を検出することが可能となる。
上記態様のエアコンプレッサでは、検出部は、筐体アースから電気的に独立した部分に設けられてもよい。これにより、ユーザの近接が部分的に行われるため、誤検出の発生が抑制され、ユーザの利便性が向上する。
上記態様のエアコンプレッサでは、検出部は、グリップ又はその近傍に設けられてもよい。これにより、ユーザが接触する可能性の高い部分において近接を検出することが可能となるため、より確実にエアコンプレッサとしての機能を停止させることが可能となる。
上記態様のエアコンプレッサでは、検出部は、調圧ダイヤル又はその近傍に設けられてもよい。これにより、ユーザが接触する可能性の高い部分において近接を検出することが可能となるため、より確実にエアコンプレッサとしての機能を停止させることが可能となる。
上記態様のエアコンプレッサでは、検出部は、筐体アースに設けられてもよい。これにより、広範に近接を検出することが可能となるため、より確実にエアコンプレッサとしての機能を停止させることが可能となる。
上記態様のエアコンプレッサでは、検出部は、圧縮空気を貯留するタンク又はタンクに設けられた圧縮空気の供給口に設けられてもよい。これにより、広範に近接を検出することが可能となるため、より確実にエアコンプレッサとしての機能を停止させることが可能となる。
本発明のエアコンプレッサによれば、ユーザが搬送の為にエアコンプレッサに近接している場合に、確実にエアコンプレッサとしての機能を停止させることが可能となり、ユーザに対する安全性が向上する。
以下、本発明に係るエアコンプレッサの実施形態について図面を参照して説明する。
<エアコンプレッサの概略構成>
図1は、本実施形態に係るエアコンプレッサ1の外観構成の一例を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係るエアコンプレッサ1の機能構成の一例を示すブロック図である。エアコンプレッサ1は、筐体50、グリップ61、62、モータ4、モータ4により駆動されて圧縮空気を生成するための圧縮機構3、モータ4を制御するための制御部5、圧縮機構3によって生成された圧縮空気を貯留するためのタンク8、タンク8の内部圧力を取得するための圧力センサ12、操作パネル30等を備える。また、後述するように、エアコンプレッサ1には、ユーザのエアコンプレッサ1に対する近接を検出する近接センサ40が設けられている。
図1は、本実施形態に係るエアコンプレッサ1の外観構成の一例を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係るエアコンプレッサ1の機能構成の一例を示すブロック図である。エアコンプレッサ1は、筐体50、グリップ61、62、モータ4、モータ4により駆動されて圧縮空気を生成するための圧縮機構3、モータ4を制御するための制御部5、圧縮機構3によって生成された圧縮空気を貯留するためのタンク8、タンク8の内部圧力を取得するための圧力センサ12、操作パネル30等を備える。また、後述するように、エアコンプレッサ1には、ユーザのエアコンプレッサ1に対する近接を検出する近接センサ40が設けられている。
本実施形態に係るエアコンプレッサ1は、当該エアコンプレッサ1に接続される空圧工具に圧縮空気を提供する。空圧工具は、例えば、エアドライバや、ステープル、ピン、ビス、釘などのファスナを打ち込むネイラ等であってよい。ユーザは、例えば、エアコンプレッサ1を搬送させる際等に、グリップ61、62を把持してエアコンプレッサ1を持ち上げること等が可能に構成される。
タンク部2の内部には、空圧工具に供給するための圧縮空気を貯留するタンク8が設けられている。タンク8は、例えば、4.4MPa以下の圧力を有する圧縮空気を貯留することができる。タンク8には、圧縮空気を空圧工具に供給するためのエアチャック(圧縮空気の供給口)7及び9が設けられる。本実施形態に係るエアコンプレッサ1は、高圧の圧縮空気を供給するためのエアチャック(パージ機構付き)9Aと、低圧の圧縮空気を供給するためのエアチャック(パージ機構付き)9Bを備えている。ここで、パージ機構は、エアホースのプラグをエアチャックから分離する時にエアホース側の残圧をパージ(解放)するための機構である。また、本実施形態に係るエアコンプレッサ1は、高圧の圧縮空気を供給するためのエアチャック(パージ機構無し)7Aと、低圧の圧縮空気を供給するためのエアチャック(パージ機構無し)7Bとを備えている。エアチャック7A、7B、9A、及び9Bは、圧縮空気を空圧工具に供給するためのホースを着脱可能に構成されている。高圧のエアチャック7A及び9Aには、圧力調整弁を操作するための調圧ダイヤル10Aが設けられている。低圧のエアチャック7B及び9Bには、圧力調整弁を操作するための調圧ダイヤル10Bが設けられている。調圧ダイヤル10A、10Bの近傍には、空圧工具に供給される圧縮空気の圧力を示す圧力計11A、11Bが設けられている(図1参照)。
圧力センサ12は、タンク8の内部圧力を取得する(図2参照)。圧力センサ12は、例えば、気圧に応じて抵抗値が変動するピエゾ抵抗型、または、気圧に応じて静電容量が変動する圧力センサである。圧力センサ12として、ひずみゲージ式のものを用いてもよい。制御部5のMPU5Fは、圧力センサ12からタンク8の内部圧力を示す情報を取得する。タンク8、圧力センサ12、エアチャック7A、7B、9A、及び9B、調圧ダイヤル10A、10Bを含む部分をタンク部2と呼ぶ。
圧縮機構3は、モータ4により駆動されて圧縮空気を生成する。圧縮機構3は、例えば、シリンダと、シリンダ内に設けられるピストンとを備え、モータ4によってピストンを往復運動させてシリンダの吸気弁からシリンダ内に供給される空気を圧縮することによって、圧縮空気を生成する。圧縮された空気は、連結パイプ14を介してタンク8に供給される(図2参照)。
モータ4は、圧縮機構3を駆動する。本実施形態に係るモータ4は、圧縮機構3のピストンを往復運動させるための駆動力を発生させる。モータ4は、三相のブラシレスDCモータ4であり、U相、V相、W相の三相の巻線16A、16B、16Cを有するステータ16と、永久磁石を有するロータ17とを備える。三相の巻線16A、16B、16Cを流れる電流によって形成される回転磁界によりロータ17が回転する結果、ロータ17の回転軸に接続される回転体と係合するピストンが往復運動する。
制御部5は、例えば、モータ4等を制御する。さらに制御部5は、外部端末装置20および操作パネル30による表示に必要な情報を供給する。制御部5は、例えば、電源供給切替回路5Aと、コンバータ回路5Bと、インバータ回路5Cと、電流/電圧検出回路5Dと、通信回路5Eと、MPU5Fと、を備える。
電源供給切替回路5Aは、交流電源ACからコンバータ回路5Bへの電源供給のオン/オフを切り替える。例えば、電源供給切替回路5Aは、交流電源ACからコンバータ回路5Bへの電源供給のオン/オフを切り替えるリレーを含んで構成されてもよいし、或いは、FET等のスイッチング可能な半導体素子を含んで構成されてもよい。エアコンプレッサ1は、交流電源ACに限らず、直流電源を電源としてもよい。この場合、電源供給切替回路5Aは、直流電源から次段の回路やモータ4への電源供給のオン/オフを切り替えるように構成されてもよい。
コンバータ回路5Bは、交流電源ACを所定の電圧を有する直流電源に変換し、インバータ回路5Cに供給する。コンバータ回路5Bは、知られた構成を採用することが可能であり、例えば、交流電圧を直流電圧に変換するためのダイオードを備える整流回路と、直流電圧の電圧を制御するためのスイッチング素子を備える昇圧回路と、直流電圧を平滑にするためコンデンサを備える平滑回路とを備える。
インバータ回路5Cは、コンバータ回路5Bから供給される直流電源をスイッチングしてモータ4の三相の巻線16A、16B、16Cに供給する。インバータ回路5Cは、知られた構成を採用することが可能であり、例えば、電源線及びグランド線間に三相ブリッジ接続されたIGBT(Insulted Gate Bipolar Transistor)またはFET(Field Effect Transistor)からなるスイッチング素子を備える。MPU5Fは、インバータ回路5Cのスイッチング素子を制御することにより、PWM(Pulse Width Modulation)制御を実行することが可能である。
電流/電圧検出回路5Dは、電流検出回路(「負荷取得部」の一例)及び電圧検出回路を備える。電流検出回路は、三相の巻線16A、16B、16Cの少なくとも一つに接続され、これに流れる電流を検出する。モータ4の巻線16A、16B、16Cに流れる電流は、モータ4の負荷に応じて変動するため、電流検出回路は、モータ4の負荷を示す情報を取得する負荷取得部として機能する。MPU5Fは、電流検出回路から、モータ4の負荷を示す情報を取得し、これに基づいて、コンバータ回路5B、インバータ回路5Cを制御することが可能である。また、MPU5Fは、モータ4の負荷を示す情報を、通信回路5Eを介して、外部端末装置20に送信する。電圧検出回路は、コンバータ回路5Bによって変換された電源電圧を検出する。MPU5Fは、電圧検出回路から、電源電圧を示す情報を取得し、これに基づいて、コンバータ回路5B、インバータ回路5Cを制御することが可能である。また、MPU5Fは、電源電圧を示す情報を、通信回路5Eを介して、外部端末装置20に送信する。
通信回路5Eは、外部端末装置20との間で、無線通信により、情報を送受信する。無線通信は、例えば、Bluetooth(登録商標)通信規格、無線LAN通信規格、Zigbee(登録商標)通信規格等の技術規格に従うことが好ましい。通信回路5Eは、例えば、Bluetooth通信規格に従って、外部端末装置20との間で情報を送受信するためのインタフェース回路を備える。
MPU5Fは、電源供給切替回路5A、コンバータ回路5B、及びインバータ回路5C等を制御することにより、エアコンプレッサ1としての機能を制御する。また、MPU5Fは、エアコンプレッサ1に対するユーザの近接を近接センサ40が検出した場合に、当該検出結果に基づいて、エアコンプレッサ1としての機能を停止する処理を実行する。エアコンプレッサ1としての機能の停止制御については後述する。
MPU5Fは、電源供給切替回路5Aを制御することにより、交流電源ACからコンバータ回路5Bへの電源供給のオン/オフを切り替えることが可能である。具体的には、例えば、MPU5Fは、電源供給切替回路5Aが有するリレーやスイッチング可能な半導体素子(FET等)のオン/オフを制御すること可能である。
MPU5Fは、コンバータ回路5Bの昇圧回路のスイッチング素子を制御することにより、PAM(Pulse Amplitude Modulation)制御を実行することが可能である。本実施形態のMPU5Fは、エアコンプレッサ1の動作モードに応じてあらかじめ設定されるモータ起動圧力値(以下、「ON圧値」という場合がある。)及びモータ停止圧力値(以下、「OFF圧値」という場合がある。)を、MPU5Fが備える記憶素子から読み出し、または、外部端末装置20から受信し、内部圧力情報に基づいて現在のタンク8の内部圧力と比較し、タンク8の内部圧力がモータ起動圧力値以下の場合、モータ4を駆動させるための制御信号(コンバータ回路5Bのスイッチング素子を駆動するためのPAM信号及びインバータ回路5Cのスイッチング素子を駆動するためのPWM信号)を生成し、コンバータ回路5B及びインバータ回路5Cに供給することにより、タンク8の内部圧力がモータ停止圧力値に到達するまでモータ4を駆動する。
MPU5Fは、圧力センサ12からタンク8の内部圧力を示す内部圧力情報を取得し、電流検出回路からモータ4の負荷を示す負荷情報を取得し、電圧検出回路から電源電圧を示す電源電圧情報を取得し、これらに基づいて、電源供給切替回路5A、コンバータ回路5B、及びインバータ回路5Cを制御するための制御信号を生成することにより、モータ4を制御する。
MPU5Fは、通信回路5Eを用いて、内部圧力情報、負荷情報、及び電源電圧情報を、外部端末装置20に送信する。さらに、MPU5Fは、外部端末装置20から通信回路5Eを用いて受信した、動作モードを選択する情報、モータ4の回転量を選択する情報、及び、モータ起動圧力値及びモータ停止圧力値を示す情報に基づいて、モータ4を制御可能に構成されている。また、MPU5Fは、所定の表示部を制御してもよい。
外部端末装置20は、エアコンプレッサ1から離れた場所から、エアコンプレッサ1を動作させることが可能な端末装置である。外部端末装置20は、スマートホンやタブレットなど、情報を表示するための表示画面を有し、無線通信可能な、携帯型のコンピュータ装置である。このコンピュータ装置に、本実施形態に係る各処理などを実行するためのアプリケーションプログラム(コンピュータプログラム)をインストールし、起動することにより、外部端末装置20を構成することが可能である。本実施形態の外部端末装置20は、タンク8の内部圧力情報を含む情報をエアコンプレッサ1から受信するための通信回路20Dと、タンク8の内部圧力を含む情報を表示するための表示画面を含む表示部20Bと、モータ起動圧力値およびモータ停止圧力値の少なくとも一方を入力するための操作部20Cと、通信回路20D、表示部20B及び操作部20Cを制御し、本実施形態に係る外部端末装置20による各処理を実行するための、プロセッサ及び記憶素子を有するMPU20Aと、を備えている(図2参照)。
操作パネル30は、作業者らの操作入力を受け付けるともに、所定の情報を作業者らに知らせるための情報伝達手段として筐体50の例えば上面に設けられている(図1等参照)。操作パネル30は、筐体50内に設けられたLED等の光を外部に導く導光部材や、操作スイッチ等を、備えていてもよい。操作パネル30は、特に、受付部の一例として機能してもよく、例えば、エアコンプレッサとしての機能停止の解除の操作を受け付けてもよい。
<エアコンプレッサの動作モード>
エアコンプレッサ1は、例えば、ハイパワーモード、AIモード、静音モードの3種類のモードで動作可能に構成される。ハイパワーモードは、空圧工具をエアドライバとするねじ締め、ネイラによるネダレス打ちなど、大量の空気を消費する作業に適する動作モードであり、モータ4を比較的大きな電力で駆動する。AIモードは、エアの使用頻度に応じて自動でON圧値、OFF圧値やモータ4の出力を変動させ、圧縮空気の消費に応じて駆動を変化させることでモータ4にとって比較的優しい最適な自動運転を実現する動作モードであり、例えばスーパーネイラによる下地打ち、造作作業などに適する。静音モードは、内装作業など、高出力モードよりも低い出力で足りる作業に適する省電力の動作モードであり、モータ4を比較的小さな電力で駆動する。
エアコンプレッサ1は、例えば、ハイパワーモード、AIモード、静音モードの3種類のモードで動作可能に構成される。ハイパワーモードは、空圧工具をエアドライバとするねじ締め、ネイラによるネダレス打ちなど、大量の空気を消費する作業に適する動作モードであり、モータ4を比較的大きな電力で駆動する。AIモードは、エアの使用頻度に応じて自動でON圧値、OFF圧値やモータ4の出力を変動させ、圧縮空気の消費に応じて駆動を変化させることでモータ4にとって比較的優しい最適な自動運転を実現する動作モードであり、例えばスーパーネイラによる下地打ち、造作作業などに適する。静音モードは、内装作業など、高出力モードよりも低い出力で足りる作業に適する省電力の動作モードであり、モータ4を比較的小さな電力で駆動する。
上記のごとき運転モードは、例えば操作パネル30上あるいはその近傍に配置された、各運転モードに対応した導光部材を点灯させることによって作業者らにどの運転モードなのかを報知することができるようになっていてもよい。
<近接センサ40>
近接センサ40は、検出部の一例であって、エアコンプレッサ1に対するユーザの近接を検出し、検出信号を制御部5(MPU5F)に供給する。ここで、ユーザの近接とは、ユーザがエアコンプレッサ1に接触すること、又はユーザがエアコンプレッサ1に対して所定の距離以内に接近することを含んでもよい。なお、ユーザのエアコンプレッサ1に対する接近を規定する当該所定の距離は、例えば、50cmであってよい。しかしながら、これに限らず、当該所定の距離は、近接センサ40の構成や設定により任意に規定してもよく、例えば、数mm、数cm、数十cm等であってもよい。近接センサ40は、ユーザの近接の度合(例えば、近接センサ40からユーザまでの距離等)を定量的に検出可能であってもよい。この場合、特に、近接センサ40は測距センサとして構成されてもよい。
近接センサ40の構成や検出原理は、ユーザの近接が検出できれば特に限定されない。例えば、近接センサ40は、ユーザが電界に進入した際の静電容量の変化によりユーザを検出する静電容量型のセンサとして構成されてもよい。静電容量型の近接センサ40は、例えば、検出用電極が組み込まれた発振回路と、発振回路の発振周波数の変化を検出する検出回路から構成される。検出領域にユーザが進入すると、検出用電極の電荷の増加により静電容量が増加し、発振回路の発振周波数が変化する。当該発振周波数の変化により、ユーザの近接が検出される。
また、例えば、近接センサ40は、ユーザが発する赤外線を検出する赤外線検出センサとして構成されてもよい。赤外線センサとしての近接センサ40は、例えば、ユーザが放射する赤外線を受け取ることで温度上昇を起こす受光素子(赤外線吸収層)と、当該受光素子の温度変化を検出して電気信号に変換する温度センサとを備えて構成されてもよい。
また、例えば、近接センサ40は、所定の光を受光することによってユーザを検出する光電センサとして構成されてもよい。光電センサとしての近接センサ40は、例えば、可視光線や赤外線等の光を発する投光部と、投光部が発した光を受光する受光部とを備えて構成されてもよい。近接センサ40は、例えば、反射型の光電センサであってよく、投光部が投光した光がユーザにより反射され、当該反射された光を受光部が受光することによりユーザを検出してもよい。また、近接センサ40は、例えば、透過型の光電センサであってよく、投光部が投光した光を常時受光している受光部が、ユーザにより光が遮られたことを検出することによりユーザを検出してもよい。
ここで、図1を参照して、近接センサ40が設けられる位置について説明する。近接センサ40は、例えば、エアコンプレッサ1のうち、筐体アースから電気的に独立した部分に設けられてもよい。これにより、エアコンプレッサ1の全体に対して部分的にユーザの近接の検出が行われることで、誤検出による機能停止の発生が低減するため、ユーザの利便性を優先・向上させることが可能となる。ここで、筐体アースは、感電を防止するためにエアコンプレッサ1に設けられた金属として構成されるアース機構であって、例えば、エアコンプレッサ1が有するタンク8及びエアチャック7、9等を含んで構成されてもよい。
例えば、近接センサ40は、筐体アースから電気的に独立した部分として、グリップ61、62又はその近傍に設けられてもよい。近接センサ40は、グリップ61、62の少なくとも一部(ユーザが把持する部分であってもよいし、接触しない部分であってもよい)又は全体に設けられてもよい。近接センサ40がグリップ61、62の近傍に設けられる場合、当該近傍部分は、例えば、ユーザがグリップ61、62を把持した場合にユーザの身体(手、手首、腕等)に対して所定の距離以内で対向するように設計された面であってよい。
また、例えば、近接センサ40は、筐体アースから電気的に独立した部分として、調圧ダイヤル10A、10B又はその近傍に設けられてもよい。近接センサ40は、調圧ダイヤル10A、10Bの少なくとも一部又は全体に設けられてもよい。近接センサ40が調圧ダイヤル10A、10Bの近傍に設けられる場合、当該近傍部分は、例えば、ユーザが調圧ダイヤル10A、10Bを操作する際にユーザの身体(手、手首、腕等)に対して所定の距離以内で対向するように設計された面(例えば、図1において符号50Aで示す面)の少なくとも一部であってよい。
近接センサ40は、例えば、エアコンプレッサ1のうち、筐体アースに設けられてもよい。これにより、ユーザの近接に対する近接センサ40の感度を高めることで、より確実に、近接に基づく機能停止を実行することが可能となる。例えば、近接センサ40は、タンク8の少なくとも一部又は全体に設けられてもよい。また、例えば、近接センサ40は、エアチャック7、9の少なくとも一部又は全体に設けられてもよい。なお、近接センサ40は、上述した位置に限られず、エアコンプレッサ1の任意の位置に設けられてもよい。
<エアコンプレッサとしての機能停止>
図3は、本実施形態に係るエアコンプレッサ1による機能停止の処理の動作フローの一例を示す図である。上述したとおり、MPU5Fは、エアコンプレッサ1に対するユーザの近接を近接センサ40が検出した場合に、当該検出結果に基づいて、エアコンプレッサ1としての機能を停止する制御を実行する。
図3は、本実施形態に係るエアコンプレッサ1による機能停止の処理の動作フローの一例を示す図である。上述したとおり、MPU5Fは、エアコンプレッサ1に対するユーザの近接を近接センサ40が検出した場合に、当該検出結果に基づいて、エアコンプレッサ1としての機能を停止する制御を実行する。
(S101)まず、MPU5Fは、近接センサ40から供給される検出信号に基づいて、ユーザがエアコンプレッサ1に対して近接しているか否かを判定する。このとき、MPU5Fは、ユーザがエアコンプレッサ1(近接センサ40)に対して接触しているか、或いは近接しているかを判定してもよい。また、MPU5Fは、近接センサ40が出力する検出信号に基づいて、近接の度合を定量的に示す情報を取得してもよい。
(S102)ユーザがエアコンプレッサ1に対して近接していないと判定された場合(S101;No)、MPU5Fは、タイマをリセットする。その後、処理は、ステップS101に戻る。なお、近接していると判定するための近接センサ40の検出信号の閾値は、ユーザの利便性や安全性等を考慮して、予め任意に設定可能であってよい。
(S103)一方、ユーザがエアコンプレッサ1に対して近接していると判定された場合(S101;Yes)、MPU5Fは、タイマをカウントアップする。
(S104)次に、MPU5Fは、タイマを参照して、所定時間が経過したか否かを判定する。ここで、当該所定時間は、エアコンプレッサ1としての機能を停止するために必要な、ユーザのエアコンプレッサ1に対する近接が連続して検出される時間として設定された時間である。当該所定時間は、ユーザの利便性や安全性等を考慮して、予め任意に設定可能であってよく、例えば、5秒に設定されてもよい。しかしながら、これに限らず、当該所定時間は、例えば、数ミリ秒、数秒、数十秒、数分等の単位で設定されてもよい。所定時間が経過していないと判定された場合(S104;No)は、処理はステップS101に戻る。
(S105)所定時間が経過したと判定された場合(S104;Yes)、MPU5Fは、エアコンプレッサ1としての機能を停止する処理を実行する。すなわち、MPU5Fは、近接センサ40が連続して所定時間以上、ユーザのエアコンプレッサ1に対する近接を検出した場合に、エアコンプレッサ1としての機能を停止する。
エアコンプレッサ1としての機能を停止する処理は、例えば、電源供給切替回路5Aをオフにする処理を含んでもよい。これにより、電源供給切替回路5Aからコンバータ回路5Bへの電源の供給が停止するため、モータ4が駆動できない状態となる(駆動中のモータ4は停止する)。また、エアコンプレッサ1としての機能を停止する処理は、例えば、コンバータ回路5Bの機能を停止する処理を含んでもよい。これにより、交流電源ACから変換された所定の電圧を有する直流電源のインバータ回路5Cに対する供給が停止するため、モータ4が駆動できない状態となる(駆動中のモータ4は停止する)。また、エアコンプレッサ1としての機能を停止する処理は、例えば、インバータ回路5Cの機能を停止する処理を含んでもよい。これにより、コンバータ回路5Bからの直流電源の三相の巻線16A、16B、16Cへのスイッチングによる供給が停止するため、モータ4が駆動できない状態となる(駆動中のモータ4は停止する)。以上で、処理が終了する。
なお、MPU5Fは、例えば、エアコンプレッサ1が交流電源ACに接続されているか否かを検出してもよい。ここで、エアコンプレッサ1が交流電源ACに接続されているとは、例えば、エアコンプレッサ1が有する電源プラグが、交流電源ACを供給するための供給口(コンセント)に接続されていることを含んでもよい。この場合、電源プラグは、交流電源ACの供給口に接続されているか否かを示す検知信号を制御部5に供給してもよい。そして、MPU5Fは、エアコンプレッサ1が交流電源ACに接続されている場合は、例えば、上述したステップS105に規定するような、エアコンプレッサ1としての機能停止を実行しなくてもよい。特に、MPU5Fは、エアコンプレッサ1が交流電源ACに接続されている場合は、近接センサ40が近接を検出している場合であっても、エアコンプレッサ1としての機能停止を実行しなくてもよい。
また、MPU5Fは、例えば、近接センサ40が近接の度合を検出可能に構成される場合、当該近接の度合に応じて、エアコンプレッサ1としての機能を停止する処理の種類を変化させてもよい。例えば、ユーザが近接センサ40に近い程、より確実にエアコンプレッサ1としての機能を停止可能な制御を優先させてもよい。MPU5Fは、予め設定された情報に基づいて、近接の度合に応じて、電源供給切替回路5Aをオフにする処理、コンバータ回路5Bの機能を停止する処理、及びインバータ回路5Cの機能を停止する処理を、選択的に実行してもよい。
<エアコンプレッサとしての機能停止の解除>
図4は、本実施形態に係るエアコンプレッサ1による機能停止の解除の処理の動作フローの一例を示す図である。特に、図4の処理では、エアコンプレッサとしての機能の停止を解除するための条件として、当該機能を停止してから連続して所定時間以上、近接が検出されないことが含まれる。当該処理は、例えば上述したステップS105のように、MPU5Fによりエアコンプレッサ1としての機能が停止された後に実行される。
図4は、本実施形態に係るエアコンプレッサ1による機能停止の解除の処理の動作フローの一例を示す図である。特に、図4の処理では、エアコンプレッサとしての機能の停止を解除するための条件として、当該機能を停止してから連続して所定時間以上、近接が検出されないことが含まれる。当該処理は、例えば上述したステップS105のように、MPU5Fによりエアコンプレッサ1としての機能が停止された後に実行される。
(S201)まず、MPU5Fは、近接センサ40から供給される検出信号に基づいて、ユーザがエアコンプレッサ1に対して近接しているか否かを判定する。このとき、MPU5Fは、ユーザがエアコンプレッサ1(近接センサ40)に対して接触しているか、或いは近接しているかを判定してもよい。また、MPU5Fは、近接センサ40が出力する検出信号に基づいて、近接の度合を定量的に示す情報を取得してもよい。
(S202)ユーザがエアコンプレッサ1に対して近接していると判定された場合(S201;Yes)、MPU5Fは、タイマをリセットする。その後、処理は、ステップS201に戻る。なお、近接していると判定するための近接センサ40の検出信号の閾値は、ユーザの利便性や安全性等を考慮して、予め任意に設定可能であってよい。
(S203)一方、ユーザがエアコンプレッサ1に対して近接していないと判定された場合(S201;No)、MPU5Fは、タイマをカウントアップする。
(S204)次に、MPU5Fは、タイマを参照して、所定時間が経過したか否かを判定する。ここで、当該所定時間は、エアコンプレッサ1としての機能の停止を解除するために必要な、ユーザのエアコンプレッサ1に対する近接が連続して検出されない時間として設定された時間である。当該所定時間は、ユーザの利便性や安全性等を考慮して、予め任意に設定することが可能であってよく、例えば、5秒に設定されてもよい。しかしながら、これに限らず、当該所定時間は、例えば、数ミリ秒、数秒、数十秒、数分、数十分、数時間等の単位で設定されてもよい。
(S205)所定時間を経過していないと判定された場合(S204;No)は、MPU5Fは、エアコンプレッサ1としての機能停止の解除の操作が受け付けられたか否かを判定する。当該解除の操作は、例えば、エアコンプレッサ1が有する操作パネル30に対するユーザの操作であってもよいし、(通信回路5Eを介して受け付けられる)外部端末装置20に対するユーザの操作であってもよい。なお、当該ステップS205の判定処理(機能停止の解除の操作が受け付けられたか否かの判定処理)は必ずしも実行されなくてもよい。
(S206)上述したステップS204において所定時間を経過したと判定された場合(S204;Yes)、又は、上述したステップS205において解除の操作が受け付けられたと判定された場合(S205;Yes)、MPU5Fは、エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する処理を実行する。すなわち、MPU5Fは、近接センサ40が連続して所定時間以上、ユーザのエアコンプレッサ1に対する近接を検出しなかった場合に、エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する。
エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する処理は、例えば、電源供給切替回路5Aがオフにされている場合は、電源供給切替回路5Aをオンにする処理を含んでもよい。これにより、電源供給切替回路5Aからコンバータ回路5Bへの電源の供給の停止が解除されるため、モータ4が駆動できる状態となる。また、エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する処理は、例えば、コンバータ回路5Bの機能が停止されている場合は、コンバータ回路5Bの機能を復帰させる処理を含んでもよい。これにより、交流電源ACから変換された所定の電圧を有する直流電源のインバータ回路5Cに対する供給が復帰するため、モータ4が駆動できる状態となる。また、エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する処理は、例えば、インバータ回路5Cの機能が停止されている場合は、インバータ回路5Cの機能を復帰させる処理を含んでもよい。これにより、コンバータ回路5Bからの直流電源の三相の巻線16A、16B、16Cへのスイッチングによる供給が復帰するため、モータ4が駆動できる状態となる。以上で、処理が終了する。
図5は、本実施形態に係るエアコンプレッサ1による機能停止の解除の処理の動作フローの他の一例を示す図である。特に、図5の処理では、エアコンプレッサとしての機能の停止を解除するための条件として、機能停止の解除が受け付けられてから連続して所定時間以上、近接が検出されないことが含まれる。当該処理は、例えば上述したステップS105のように、MPU5Fによりエアコンプレッサ1としての機能が停止された後に実行される。
(S301)まず、MPU5Fは、エアコンプレッサ1としての機能停止の解除の操作が受け付けられたか否かを判定する。当該解除の操作は、例えば、エアコンプレッサ1が有する操作パネル30に対するユーザの操作であってもよいし、(通信回路5Eを介して受け付けられる)外部端末装置20に対するユーザの操作であってもよい。ステップS301は、当該操作が受け付けられるまで繰り返される(S301;No)。
(S302)エアコンプレッサ1としての機能停止の解除の操作が受け付けられたと判定された場合(S301;Yes)、MPU5Fは、近接センサ40から供給される検出信号に基づいて、ユーザがエアコンプレッサ1に対して近接しているか否かを判定する。このとき、MPU5Fは、ユーザがエアコンプレッサ1(近接センサ40)に対して接触しているか、或いは近接しているかを判定してもよい。また、MPU5Fは、近接センサ40が出力する検出信号に基づいて、近接の度合を定量的に示す情報を取得してもよい。
(S303)ユーザがエアコンプレッサ1に対して近接していると判定された場合(S302;Yes)、MPU5Fは、タイマをリセットする。その後、処理は、ステップS302に戻る。なお、近接していると判定するための近接センサ40の検出信号の閾値は、ユーザの利便性や安全性等を考慮して、予め任意に設定可能であってよい。
(S304)一方、ユーザがエアコンプレッサ1に対して近接していないと判定された場合(S302;No)、MPU5Fは、タイマをカウントアップする。
(S305)次に、MPU5Fは、タイマを参照して、所定時間が経過したか否かを判定する。ここで、当該所定時間は、エアコンプレッサ1としての機能の停止を解除するために必要な、機能停止の解除が受け付けられてからユーザのエアコンプレッサ1に対する近接が連続して検出されない時間として設定された時間である。当該所定時間は、ユーザの利便性や安全性等を考慮して、予め任意に設定することが可能であってよく、例えば、5秒に設定されてもよい。しかしながら、これに限らず、当該所定時間は、例えば、数ミリ秒、数秒、数十秒、数分、数十分、数時間等の単位で設定されてもよい。
(S306)上述したステップS305において所定時間を経過したと判定された場合(S305;Yes)、MPU5Fは、エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する処理を実行する。すなわち、MPU5Fは、近接センサ40が、機能停止の解除が受け付けられてから連続して所定時間以上、ユーザのエアコンプレッサ1に対する近接を検出しなかった場合に、エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する。
エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する処理は、例えば、電源供給切替回路5Aがオフにされている場合は、電源供給切替回路5Aをオンにする処理を含んでもよい。これにより、電源供給切替回路5Aからコンバータ回路5Bへの電源の供給の停止が解除されるため、モータ4が駆動できる状態となる。また、エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する処理は、例えば、コンバータ回路5Bの機能が停止されている場合は、コンバータ回路5Bの機能を復帰させる処理を含んでもよい。これにより、交流電源ACから変換された所定の電圧を有する直流電源のインバータ回路5Cに対する供給が復帰するため、モータ4が駆動できる状態となる。また、エアコンプレッサ1としての機能停止を解除する処理は、例えば、インバータ回路5Cの機能が停止されている場合は、インバータ回路5Cの機能を復帰させる処理を含んでもよい。これにより、コンバータ回路5Bからの直流電源の三相の巻線16A、16B、16Cへのスイッチングによる供給が復帰するため、モータ4が駆動できる状態となる。以上で、処理が終了する。
<変形例>
図6を参照して、本実施形態の変形例に係るエアコンプレッサ1′について説明する。図6は、本実施形態の変形例に係るエアコンプレッサ1′の機能構成の一例を示すブロック図である。
図6を参照して、本実施形態の変形例に係るエアコンプレッサ1′について説明する。図6は、本実施形態の変形例に係るエアコンプレッサ1′の機能構成の一例を示すブロック図である。
変形例に係るエアコンプレッサ1′は、電磁弁70A及び70Bを有する。より具体的には、高圧のエアチャック7A及び9Aには、電磁弁70Aが設けられており、また、低圧のエアチャック7B及び9Bには、電磁弁70Bが設けられている。電磁弁70A及び70Bは、エアチャック7及び9それぞれから空圧工具に供給される圧縮空気の流量を調節することが可能に構成される。電磁弁70A及び70Bは、例えば、エアチャック7、9における圧縮空気の流路に設けられたプランジャ(鉄片)と、当該流路を開放する位置及び閉鎖する位置の間でプランジャを移動可能に構成されたソレノイド(電磁石)とを含んでもよい。
電磁弁70A及び70Bは、例えば、MPU5Fから供給される制御信号に応じて、エアチャック7、9から空圧工具に供給される圧縮空気の流量を調節する。特に、MPU5Fは、近接センサ40による近接の検出結果に基づく所定の条件下において、空圧工具への圧縮空気の供給を停止させるように電磁弁70A及び70Bを制御することが可能である。空圧工具への圧縮空気の供給が停止することにより、エアコンプレッサとしての機能が停止する。
なお、エアコンプレッサ1′では、エアチャック7A、7B、9A、及び9Bの全てに電磁弁が設けられている必要はなく、エアチャック7A、7B、9A、及び9Bの一部にのみ設けられてもよい。MPU5Fは、例えば上述したステップS105等における、エアコンプレッサとしての機能を停止する処理として、電磁弁70A及び70Bを制御することにより、空圧工具への圧縮空気の供給を停止させてもよい。なお、MPU5Fは、エアコンプレッサとしての機能停止の他の処理(例えば、電源供給切替回路5Aをオフにする処理、コンバータ回路5Bの機能を停止する処理、及びインバータ回路5Cの機能を停止する処理等)と併せて電磁弁70A及び70Bを制御してもよいし、或いは、当該他の処理に代えて電磁弁70A及び70Bを制御してもよい。
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
1、1′…エアコンプレッサ、2…タンク部、3…圧縮機構、4…モータ、5…制御部、5A…電源供給切替回路、5B…コンバータ回路、5C…インバータ回路、5D…電流/電圧検出回路、5E…通信回路、5F…MPU、7、7A、7B、9、9A、9B…エアチャック、8…タンク、10A,10B…調圧ダイヤル、11A,11B…圧力計、12…圧力センサ、14…連結パイプ、16…ステータ、16A、16B、16C…三相の巻線、17…ロータ、20…外部端末装置、30…操作パネル、40…近接センサ、50…筐体、61、62…グリップ、70A、70B…電磁弁
Claims (16)
- 圧縮空気を外部の空圧工具に供給するエアコンプレッサであって、
ユーザの近接を検出する検出部と、
前記検出部が前記近接を検出した場合に、エアコンプレッサとしての機能を停止する制御部と、を備えるエアコンプレッサ。 - 前記制御部は、前記圧縮空気を生成するための電動モータの作動を停止することにより、エアコンプレッサとしての機能を停止する、請求項1に記載のエアコンプレッサ。
- 前記制御部は、前記圧縮空気を生成するための電動モータへの電源の供給を停止することにより、エアコンプレッサとしての機能を停止する、請求項1又は2に記載のエアコンプレッサ。
- 前記空圧工具へ前記圧縮空気を供給するための供給口に設けられた電磁弁を更に備え、
前記制御部は、前記空圧工具への前記圧縮空気の供給を停止させるように前記電磁弁を制御することにより、エアコンプレッサとしての機能を停止する、請求項1から3のいずれか一項に記載のエアコンプレッサ。 - 前記制御部は、前記検出部が連続して所定時間以上、前記近接を検出した場合に、エアコンプレッサとしての機能を停止する、請求項1から4のいずれか一項に記載のエアコンプレッサ。
- 前記所定時間が任意に設定できるように構成された、請求項5に記載のエアコンプレッサ。
- 前記制御部は、エアコンプレッサとしての機能を停止してから連続して所定時間以上、前記検出部が前記近接を検出しなかった場合に、エアコンプレッサとしての機能の停止を解除する、請求項1から6のいずれか一項に記載のエアコンプレッサ。
- エアコンプレッサとしての機能の停止の解除を受け付ける受付部を更に備え、
前記制御部は、前記受付部が前記解除を受け付けた場合に、エアコンプレッサとしての機能の停止を解除する、請求項1から7のいずれか一項に記載のエアコンプレッサ。 - 前記制御部は、前記受付部が前記解除を受け付けた場合であって、更に、前記解除が受け付けられてから連続して所定時間以上、前記検出部が前記近接を検出しなかった場合に、エアコンプレッサとしての機能の停止を解除する、請求項8に記載のエアコンプレッサ。
- 前記制御部は、前記エアコンプレッサが交流電源に接続されている場合、エアコンプレッサとしての機能を停止させない、請求項1から9のいずれか一項に記載のエアコンプレッサ。
- 前記検出部は、静電容量の変化に基づいて前記近接を検出する、請求項1から10のいずれか一項に記載のエアコンプレッサ。
- 前記検出部は、筐体アースから電気的に独立した部分に設けられている、請求項1から11のいずれか一項に記載のエアコンプレッサ。
- 前記検出部は、前記エアコンプレッサを搬送するために把持可能に構成されたグリップ又はその近傍に設けられている、請求項12に記載のエアコンプレッサ。
- 前記検出部は、調圧ダイヤル又はその近傍に設けられている、請求項12又は13に記載のエアコンプレッサ。
- 前記検出部は、筐体アースに設けられる、請求項1から11のいずれか一項に記載のエアコンプレッサ。
- 前記検出部は、前記圧縮空気を貯留するタンク又は前記タンクに設けられた前記圧縮空気の供給口に設けられている、請求項15に記載のエアコンプレッサ。
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