JP4226160B2 - コンプレッサ - Google Patents
コンプレッサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4226160B2 JP4226160B2 JP23465399A JP23465399A JP4226160B2 JP 4226160 B2 JP4226160 B2 JP 4226160B2 JP 23465399 A JP23465399 A JP 23465399A JP 23465399 A JP23465399 A JP 23465399A JP 4226160 B2 JP4226160 B2 JP 4226160B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression
- cylinder
- compressor
- compressed air
- cylinders
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に塗料吹付機用に適したコンプレッサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図8に示すように、コンプレッサは、例えば、ヘッド部に吸気弁C2と排気弁C3を備える圧縮シリンダCに往復動可能に収納された圧縮ピストンC1を、クランク装置Dを介して電磁モータMで往復動させて圧縮空気を作成する。コンプレッサの圧縮シリンダCの容量と、モータMの定格は、用途に応じて定められる。例えば、圧縮シリンダCの容量は、その用途において最大に必要な空気量を確保できるように設定する。モータMの定格は、モータMの許容範囲内で、必要な圧力の圧縮空気を作成できるように、前記の圧縮シリンダCの容量に対して、使用中の最大の空気圧の圧縮空気が作成できるようにモータMの定格を選定する。
【0003】
例えば、コンプレッサは、外壁塗装作業において、塗料吹付機に塗料吹付け用の空気を供給する用途に用いられる。この場合、圧縮シリンダCの容量は、塗料の吹付けに消費される空気量が確保できるように設定する。また、塗料の吹付けでは、特に、塗料の吹出し始めに高い圧力が必要となるので、モータMの定格は、吹出し始めに必要な空気圧に応じて設定する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、塗料は、種類によって粘性度が異なる。例えば、建築用の塗料の一種であるボンタイルは粘性度が比較的高い。ボンタイルは、吹出し始めにより高い空気圧が必要で、また、吹出し中により多くの空気量が必要である。
【0005】
例えば、実機では、ボンタイルは、吹出し始めに約7kg/cm2 の空気圧が必要であり、また、吹出し中は、約200l/minの空気量が必要であることが確認されている。
【0006】
このためボンタイル吹付用の塗料吹付機は、200l/minの空気量に対応する大きさのシリンダ容量を備え、かつ、このシリンダ容量の圧縮シリンダに対して、7kg/cm2の空気圧 の空気を作成できるモータを備えたコンプレッサを有する。従って、ボンタイル吹付用の塗料吹付機は、200l/minの空気量を確保し得る程度のシリンダ容量を備える圧縮シリンダに対して、7kg/cm2の空気圧の空気を作成できるように、200Vで使用可能な定格モータを 備えたコンプレッサが用いられる。しかし、200Vの定格モータは200Vの電源が必要であり、かかる電源が無い場合は発電機やバッテリーがいる。
【0007】
他方、家庭用の定格電源(100V)で使用可能な定格モータ(100V、13A)は、馬力が不足するため、200l/minの空気量を確保し得る程度のシリンダ容量を備える圧縮シリンダに対して、7kg/cm2 の空気圧の空気を作成することができず、また、7kg/cm2 の空気圧の空気を作成するためには、圧縮シリンダのシリンダ容量を小さくする必要があり、80l/min程度の空気量しか確保できない。
【0008】
また、200Vの定格モータを備えるコンプレッサは、塗料の吹出し中に空気圧が下がるため、塗料吹出し中はモータに余裕があり、モータの能力を十分に活用できていない。
【0009】
そこで、本発明は、より小型の定格モータで作動し、かつ、ボンタイル等の粘性度の高い塗料用の吹付機に適したコンプレッサを作成することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンプレッサは、圧縮ピストンを往復動可能に収容した複数の圧縮シリンダと、前記各圧縮シリンダを個別に適時無負荷状態に切替えるアンロード機構と、単一の又は相互に連動する複数のクランク軸より、クランクピンを介して前記各圧縮ピストンを往復運動可能に連結するクランク機構と、前記クランク軸を回転駆動する駆動モータと、前記各圧縮シリンダ内で圧縮した圧縮空気を排気する排気口を連通する圧縮空気用マニホールドと、前記圧縮空気用マニホールド内に気圧測定センサと、前記気圧測定センサにより測定される圧縮用マニホールド内の気圧測定値に基づいて、前記アンロード機構を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、段階的に設定した所定の圧力値に対応してアンロード機構を稼動させ、所定の圧縮シリンダを無負荷状態に切替えるものであり、気圧測定値の上昇に伴って、作動する圧縮シリンダの数を段階的に減らすようにしたことを特徴とする。
【0011】
また、本発明のコンプレッサは、圧縮ピストンを往復動可能に収納した2つの圧縮シリンダを、各シリンダヘッドを外側に向けた状態で同一シリンダ軸線上に配設した圧縮シリンダユニットと、前記各圧縮シリンダを個別に適時無負荷状態に切替えるアンロード機構と、前記圧縮シリンダユニットにそれぞれ備えられ、各シリンダユニットの2つのピストンを連結すると共に、シリンダユニットの軸線に沿って直線往復動する複数のピストンロッドと、前記各シリンダユニットのシリンダ間で、シリンダ軸線にそのピッチ円の中心軸を直交すると共に、シリンダ軸線と平行に固定的に配設した内周太陽歯車と、前記内周太陽歯車のピッチ円直径の二分の一のピッチ円直径を有し、噛合して自転及び公転可能に配設した遊星歯車と、前記内周太陽歯車のピッチ円の中心軸回りに回転自在に配設されるクランク軸と、前記クランク軸の半径方向に突設し前記遊星歯車の自転軸を回転自在に支持する腕部とを有し、前記遊星歯車のピッチ円の円周上において前記ピストンロッドの中間部をピン係合するクランク機構と、前記クランク軸を回転駆動する駆動モータと、前記各圧縮シリンダ内で圧縮した圧縮空気を排気する排気口を連通する圧縮空気用マニホールドと、前記圧縮空気用マニホールド内に気圧測定センサと、前記気圧測定センサにより測定される圧縮用マニホールド内の気圧測定値に基づいて、前記アンロード機構を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、段階的に設定した所定の圧力値に対応してアンロード機構を稼動させ、所定の圧縮シリンダを無負荷状態に切替えるものであり、気圧測定値の上昇に伴って、作動する圧縮シリンダの数を段階的に減らすようにしたことを特徴とする。
【0012】
また、前記駆動モータの出力軸にフライホイールを設け、アンロード機構が、コンプレッサ始動時に所定時間、前記各圧縮シリンダを無負荷状態とするように構成することが好ましい。
【0013】
例えば、前記アンロード機構は、前記圧縮シリンダの各吸気弁を電磁開閉弁で構成して、各吸気弁をそれぞれ個別に適時開放状態に切替えるものとすることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るコンプレッサについて図面に基づいて説明する。
【0015】
図1に示すように、本発明の第一実施形態に係るコンプレッサは、後述するアンロード機構A(図5参照)を備える複数の圧縮シリンダCを、クランク軸Eに設けられたクランク装置Dを介して一つのモータMに連結したもので、各圧縮シリンダCで作成される圧縮空気を圧縮空気用マニホールドBでまとめた構成を有するもので、本発明の基本的な構成を備えるものである。
【0016】
モータMは、所定の定格モータである。圧縮シリンダCは、内部に圧縮ピストンC1を往復動可能に収容したものである。圧縮ピストンC1は、ピストンロッドC2及びクランク装置Dを介してモータMに連結駆動されて往復動する。アンロード機構Aは、圧縮空気用マニホールドB内の気圧測定値に基づいて作動し、各圧縮シリンダCを個別に適時無負荷状態にするものである。なお、この実施形態において、各圧縮シリンダCは、モータMの負担がクランク軸Eの各位相で均等に分散されるように、圧縮シリンダC1がそれぞれ所定の位相差で作動するように構成されている。
【0017】
図2を参照し、本実施形態にかかるコンプレッサを、上述したボンタイル吹付用の塗料吹付機に適用する場合について説明する。なお、コンプレッサは、各圧縮シリンダCの合計のシリンダ容量を200l/minとし、モータMを100V,13Aの定格モータとする。
【0018】
100V,13AのモータMは、4kg/cm2 より低い圧縮空気を作成するのであれば、合計のシリンダ容量を200l/minとしても、その許容範囲内でコンプレッサを駆動させるできるが、200l/minのシリンダ容量に対して、4kg/cm2 よりも高い圧縮空気を作成する場合は、オーバーロードとなる可能性がある。
【0019】
以下、このコンプレッサの動作を経時的に説明する。
【0020】
図2中のx1に示すように、コンプレッサは、始動時に所定時間だけ全てのアンロード機構Aを作動させて、全ての圧縮シリンダCを無負荷状態とする。これは、コンプレッサを空転させて、モータMに掛かる負荷をできるだけ小さくし、始動時におけるモータMのオーバーロードを抑止することを目的とする。
【0021】
次に、塗料吹付機が吹出し始めに必要な約7kg/cm2 の空気圧を作成する場合について説 明する。
【0022】
図2中のx2に示すように、このコンプレッサは、まず、全てのアンロード機構Aを解除して、全ての圧縮シリンダCを作動させて、より多くの圧縮空気を圧縮空気用マニホールドB内に送る。これは、コンプレッサのシリンダ容量を最大にして作動させ、早期に圧縮空気用マニホールドB内の空気圧を上昇させるためである。
【0023】
そして、図2中のx3に示すように、圧縮空気用マニホールドB内の空気圧が、4kg/cm2 を超えた時に、このコンプレッサは、アンロード機構Aを個別に作動させて、作動させる圧縮シリンダCの数を減らし、全体のシリンダ容量を小さくして、7kg/cm2 の圧縮空気を作成する。これは、コンプレッサのシリンダ容量を縮小して作動させ、モータMの許容範囲内で7kg/cm2 の圧縮空気を作成するためである。例えば、100V,13Aの定格モータMがオーバーロードしないように、作動している圧縮シリンダCの合計のシリンダ容量を80l/min以下にして7kg/cm2の圧縮空気を作成する。
【0024】
次に、図2中のx4に示すように、圧縮空気用マニホールドB内の空気圧が、7kg/cm2 に達した場合は、再び全てのアンロード機構Aを作動させて、コンプレッサを空転させる。これは、7kg/cm2 以上の圧縮空気を作ることで、モータMがオーバーロードするのを防止する ためである。コンプレッサは、塗料の吹出しが始まるまで空転して待機する。
【0025】
次に、ボンタイルの吹出しが始まると、圧縮空気用マニホールドB内の気圧が徐々に下がり始めるが、コンプレッサは圧縮空気用マニホールドB内の気圧を所定の気圧以上に維持するため、再び作動して圧縮空気用マニホールドB内に圧縮空気を供給する。
【0026】
このとき、図2中のx5に示すように、圧縮空気用マニホールドB内の気圧が4kg/cm2 以下になるまでは、コンプレッサはアンロード機構Aを個別に作動させて、シリンダ容量を縮小して作動し、モータMがオーバーロードするのを抑止する。また、図2中のx6に示すように、圧縮空気用マニホールドB内の気圧が4kg/cm2 よりも低くなると、コンプレッサは全部のアンロード機構Aを解除させて全圧縮シリンダCを作動して、塗料吹付機が塗料吹出し中に必要な200l/minの空気量を確保する。
【0027】
このように、このコンプレッサは、アンロード機構Aを備える複数の圧縮シリンダCを1つのモータで作動させることにより、圧縮シリンダCを個別に適時無負荷状態にすることができ、コンプレッサ全体としてのシリンダ容量を、コンプレッサの使用状況に応じて適切に変化させて、モータMがオーバーロードしないように作動させることができる。
【0028】
以下、本発明に係るコンプレッサの具体的実施形態を説明する。
【0029】
図3に示すように、このコンプレッサは、モータ10と、圧縮シリンダユニット20(図4参照)と、アンロード機構40(図6参照)と、制御装置45(図6参照)と、クランク装置50(図7参照)とを主要な構成要素として備える。このコンプレッサは、ボンタイル吹付用の塗料吹付機に適用したものである。
【0030】
モータ10は、例えば、100Vの家庭用定格電源で使用可能な100V,13Aの定格モータである。モータ10の出力軸11は、フライホール12を備え、クランク装置50のクランク軸51に動力伝達可能に連結したものである。
【0031】
圧縮シリンダユニット20は、図4に示すように、水平に設定した同一のシリンダ軸線L上に、それぞれシリンダヘッドを外側に向けて、2つの圧縮シリンダ21を対向配置したものである。各圧縮シリンダ2に往復動可能に収容した圧縮ピストン22は、同周期にて180°の位相差で往復動するように、それぞれピストンロッド23に枢支連結したものである。2つの圧縮シリンダは、100V,13Aの定格モータで作動したときに、合わせて約200l/minの空気量が確保できる大きさのシリンダ容量を備える。
【0032】
図5に示すように、各圧縮シリンダ21は、シリンダ軸線Lに対する中心部と周辺部にそれぞれ仕切って排気室25と吸気室24を設けるヘッドカバー26を備える。吸気室24は、吸気弁27と、シリンダ内部に開口する内部吸気口32と、外部に開口する外部吸気口28を有する。排気室25は、排気弁34と、シリンダ内部に開口する内部排気口36と、外部に開口する外部排気口35を有する。
【0033】
図5に示すように、吸気室24には、2つの吸気弁27がシリンダ軸線を挟んだ水平対向位置に設けられる。外部吸気口28は、各吸気弁27の近傍に開口するように、ヘッドカバー26の側壁に形成される。吸気弁27は、弁部29と、ロッド部30と、スプリング31を主要構成部材として有する。
【0034】
弁部29は、内部吸気口32のシリンダ内部側に配設する。ロッド部30は、弁部29から内部吸気口32を通ってヘッドカバー26を貫通して外側に突出した状態で、弁部29に一体的に構成する。ロッド部30は、シリンダヘッド外側の端部の所定位置に固定的に設けられたスプリング止部33を有する。図5中2点鎖線で示すスプリング31は、コイルばねであり、ロッド部30のスプリング止部33とヘッドカバー26との間に嵌挿する。スプリング31は、ロッド部30及び弁部29をシリンダの外側に引張り、弁部29を所定の力でシリンダの内部吸気口32に押付ける。また、シリンダ21の内壁には、圧縮ピストン22が上死点に移動したときに弁部29と圧縮ピストン22が干渉しないように、吸気弁27が所定の位置よりも開かないようにするための段差21aが設けられている。
【0035】
この吸気弁27は、圧縮ピストン22が上死点から下死点に移動する際に、外気圧によって押し開かれ、圧縮ピストン22が下死点から上死点に移動する際は、シリンダ内部の空気圧により閉じられる自動弁である。
【0036】
排気室25は、ヘッドカバー26のシリンダ軸線Lに沿った中心部に外部排気口35を有する。各圧縮シリンダ21の排気室25の外部排気口35は、排気管13によりそれぞれ排気用マニホールド14(図3参照)に連通する。従って、各圧縮シリンダ21で作成された圧縮空気は、排気用マニホールド14内で纏められて所定の用途に利用される。
【0037】
また、排気室25は、シリンダヘッドのシリンダ軸線Lに沿った中心部に形成した内部排気口36に排気弁34を備える。排気弁34は、弁部37と、ロッド部38と、スプリング39を主要構成部材として備える。
【0038】
弁部37は、シリンダの内部排気口36の外側に配設する。ロッド部38は、例えば、3本のロッドを弁部37の周縁に均等に配し、弁部34からヘッドカバー26に気密性を確保しつつ貫通させて設ける。図5中2点鎖線で示すスプリング39は、ロッド部38の弁部37とヘッドカバー26の間に嵌挿する。スプリング39は、弁部37をシリンダの内部排気口36に所定の力で押付ける。
【0039】
排気弁34は、圧縮ピストン22が上死点から下死点に移動する際に、圧縮空気用マニホールド14内の空気圧によって閉じられる。また排気弁34は、圧縮ピストン22が下死点から上死点に移動する際に、圧縮シリンダ21内の空気圧が圧縮空気用マニホールド14の空気圧よりも高くなった場合に押し開かれて、圧縮空気を圧縮空気用マニホールド14へ排気する。
【0040】
アンロード機構40は、図5及び図6に示すように、各圧縮シリンダ21の吸気弁27に取付けられて、吸気弁27を適時開放状態にする機構である。アンロード機構40は、プッシュレバー41と、レバー操作ロッド42と、ソレノイド43とを備える。
【0041】
プッシュレバー41は、ヘッドカバー26のシリンダ軸線方向に突設したプッシュレバー取付部44に、一端41aをピン係合により揺動自在に取付けた断面略コの字型の片材である。プッシュレバー41は、揺動面41bが吸気弁27のスプリング止部33に当接するように配設する。レバー操作ロッド42は、鉄製の丸棒で、プッシュレバー41の揺動する端部に、一端42aをピン係合で取付け、他端42bをソレノイド43内に挿入したものである。ソレノイド43は、電磁石で構成され、電磁力の作用によってソレノイド43内に挿入されたレバー操作ロッド42を引張るように構成したものである。ソレノイド43は、後述する制御装置45の電気的信号に基づいて適時ON/OFF制御される。
【0042】
アンロード機構40は、図6中の破線で示すようにソレノイド43の電磁力でレバー操作ロッド42を引張り、プッシュレバー41をシリンダ側に回動させることによって、吸気弁27を圧縮シリンダ21内に押込み、吸気弁27を開放した状態に維持する。圧縮シリンダ21の吸気弁27が開放維持されているときは、空気が圧縮シリンダ21内に自由に出入りできるので、当該圧縮シリンダ21では圧縮空気が作成されない。そして、当該圧縮シリンダ21で圧縮空気が作成されない分だけ、モータ10に掛かる負荷が小さくなる。すなわち、アンロード機構40は、吸気弁27を適時開放した状態として、コンプレッサの圧縮シリンダ21を個別に無負荷状態とすることにより、モータ10の負担を軽減するものである。
【0043】
図6に示すように、制御装置45は、圧縮空気用マニホールド14内に設けた気圧測定センサ46(図3参照)及びタイマー47に基づいて、各圧縮シリンダ21に設けたアンロード機構40を電気的にON/OFF制御する。
【0044】
図2に示すように、本実施形態では、制御装置45は、4kg/cm2 と7kg/cm2 に2段階に設定された圧力値に基づいて、2つの圧縮シリンダ21を適時無負荷状態に切替える。
【0045】
すなわち、制御装置45は、圧縮空気用マニホールド14内の気圧が4kg/cm2未満のと きに、両方のアンロード機構40をOFFにして、両方の圧縮シリンダを作動状態にし、コンプレッサのシリンダ容量を最大にして作動させる。また、制御装置45は、圧縮空気用マニホールド14内の気圧が4kg/cm2以上7Kg/cm2未満のときに、片側のアンロード機構40 をONにし、当該片側の圧縮シリンダを無負荷状態とし、コンプレッサのシリンダ容量を縮小して作動させる。また、制御装置45は、圧縮空気用マニホールド14内の気圧が7kg/cm2 以上のときに、両方のアンロード機構40をONにし、両方の圧縮シリンダを無負荷状態にし、コンプレッサを空転させる。
【0046】
また、制御装置45は、タイマー47を備え、図2に示すように、コンプレッサ始動時において、両方のアンロード機構40をONにし、所定時間だけコンプレッサを空転させる。これは、コンプレッサを空転させて負荷を軽減した状態でモータ10を始動させるためである。これにより、コンプレッサは、フライホール12に十分に慣性力が貯えられてから圧縮空気を作成するので、始動時におけるモータ10のオーバーロードを抑止することができる。
【0047】
図6に示すように、クランク装置50は、モータ10の回転運動をピストンロッド23の直線往復運動に変換するものである。クランク装置50は、軸受52を介してクランクケース53内に回転可能に軸支し、前述のモータ10の出力軸11にフライホイール12を介して連結したクランク軸51と、ピストンロッド54に連結した連結ピン55と、これらクランク軸51と連結ピン55との間に介装される遊星歯車機構56とを備える。
【0048】
以下、図4,7に基づいてこの遊星歯車機構56を説明する。
【0049】
前記遊星歯車機構56は、内周面に歯を形成した内周太陽歯車57と外周面に歯を形成した遊星歯車58を主要な構成部材とする。
【0050】
内周太陽歯車57は、その中心軸57aが前記シリンダ軸線Lに直交し、かつ、中心軸57aがクランク軸51の回転中心と一致するように、クランクケース53に固定的に配設する。
【0051】
遊星歯車58は、そのピッチ円直径が内周太陽歯車57のピッチ円直径の1/2であり、この内周太陽歯車57の内周に沿って転動するように配設する。遊星歯車58は、その中心に自転軸60が軸受61を介して回転可能に枢支連結されるとともに、自転軸60の軸端に回転慣性力を付与するカウンタバランサ62が一体形成される。
【0052】
遊星歯車58の自転軸60は、クランクピンとなり、クランク軸51から半径方向に突設した腕部51aに軸支される。
【0053】
連結ピン55は、カウンターバランサ62の側面において、遊星歯車58のピッチ円58cの直径がシリンダ軸線Lと一致するときに、内周太陽歯車57のピッチ円と遊星歯車58のピッチ円との接点に対応する位置に設けられる。連結ピン55は、軸受を介してコンプレッサのピストンロッド23の一端を回転可能に枢支連結する。
【0054】
図6に示すように、このクランク装置50は、前述の構成により、クランク軸51の回転中心から遊星歯車58の自転軸60までの距離と、遊星歯車58の自転軸60からピストンロッド8を連結する連結ピン55までの距離が等しく、また、遊星歯車58が1回公転する毎に2回自転するので、この連結ピン55は、遊星歯車58が1回公転する毎にシリンダ軸線L上で直線往復運動することになる。このため、ピストンロッド23が、シリンダ軸線Lに対してほとんど揺動することなく直線往復運動するので、圧縮ピストン21に半径方向横向きの力がほとんど作用せず、いわゆるピストンスラップが生じ難くて振動・騒音・キャビテーション・摩耗損失などが大幅に低減される。
【0055】
なお、ピストンロッド23の往復動の範囲は、圧縮シリンダ21の上死点と下死点の距離に等しく、そのため、内周太陽歯車57のピッチ円直径は、圧縮シリンダ21の上死点と下死点の距離に等しく設定される。
【0056】
また、この場合、両方の圧縮ピストン22のピストンロッド23は原理的には一体の連続ロッドで構成することが可能であるが、本実施形態では、ピン63による中折れ可能な連結構造とすることにより、各部の寸法誤差を吸収して圧縮ピストン3および膨張ピストン24の往復運動をスムーズなものとしている。
【0057】
以下、図2を参照しつつ本実施形態のコンプレッサの作用を説明する。
【0058】
図2中のx1で示すように、本実施形態のコンプレッサは、タイマー47に基づいて、制御装置45が、始動時において所定時間だけ両方のアンロード機構40を作動させる。これにより、コンプレッサは、始動後の所定時間だけ空転し、フライホイール12に十分な慣性力が得られた後で、コンプレッサが作動するから、始動時におけるモータ10のオーバーロードが抑止される。
【0059】
次に、図2中のx2で示すように、本実施形態のコンプレッサは、ボンタイルの吹出しに必要な7kg/cm2の圧縮空気を作成する際は、まず、気圧センサ46に基づいて圧縮空気用マニ ホールド14内の気圧が4kg/cm2より低い場合に、制御装置45が、両方のアンロード機 構40を解除し、両方の圧縮シリンダ21で圧縮空気を作成する。これにより、コンプレッサは最大のシリンダ容量で作動し、モータ10の許容範囲内で、より多くの圧縮空気を作成するように作動する。
【0060】
次に、図2中のx3で示すように、本実施形態のコンプレッサは、気圧センサ46に基づいて圧縮空気用マニホールド14内の気圧が4kg/cm2以上で7kg/cm2より低い場合に、 制御装置45が片側のアンロード機構40を作動させ、当該片側の圧縮シリンダ21を無負荷状態とする。これにより、コンプレッサはシリンダ容量を縮小して作動し、作成する圧縮空気の量を少なくして、モータ10の許容範囲内でより高い圧力の空気を作成するように作動する。
【0061】
次に、図2中のx4で示すように、本実施形態のコンプレッサは、制御装置45は、気圧センサ46に基づいて圧縮空気用マニホールド内の気圧が7kg/cm2となり、ボンタイルを吹出 すことが可能となった場合に、制御装置45が両方のアンロード機構40を作動させて、両方の圧縮シリンダ21を無負荷状態として、モータ10のオーバーロードを防止する。
【0062】
その後、ボンタイルの吹出しが始まると、圧縮空気用マニホールド14内の気圧が7kg/cm2から徐々に低くなる。図2中のx5で示すように、制御装置45は、圧縮空気用マニホール ド14内の気圧が7kg/cm2未満4kg以上では、片方のアンロード機構40を作動させコンプレッサのシリンダ容量を縮小させて作動し、モータ10のオーバーロードを抑止する。また、図2中のx6で示すように、制御装置45は、圧縮空気用マニホールド14内の気圧が4kg未満ではアンロード機構40を両方とも解除し、コンプレッサを最大のシリンダ容量で作動させて、吹出し中に必要な200l/minの空気量を確保する。
【0063】
このように、本実施形態のコンプレッサは、2つの圧縮シリンダを備え、各圧縮シリンダを、例えば、圧縮空気用マニホールド内の空気圧に基づいて、適時無負荷状態に切替えるように構成したので、通常の同程度のシリンダ容量を備えるコンプレッサに比べてより小さい定格モータで作動させることができる。このため、吹出し始めに高い空気圧が必要で、かつ、吹出し中により多くの空気量が必要な塗料吹付機用のコンプレッサとして好適である。
【0064】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明のコンプレッサは、上記の実施形態のものに限定されない。
【0065】
例えば、アンロード機構は、吸気弁をロッド部に直接ソレノイドを設けた電磁開閉弁とするなど、吸気弁を種々の電磁開閉弁として構成することができる。また、アンロード機構は、吸気弁とは別個に独立したアンロード用の電磁開閉弁を圧縮シリンダに設けても良い。
【0066】
また、上記実施形態では、水平に対向配置した圧縮シリンダユニットに遊星歯車機構を備えるクランク装置を有するコンプレッサを示したが、本発明のコンプレッサは、これに限定されない。
【0067】
【発明の効果】
本発明に係るコンプレッサは、複数の圧縮シリンダを備え、各圧縮シリンダを個別に適時無負荷状態に切替えるアンロード機構を設けたので、シリンダ容量を適時変更することで、コンプレッサをより小型の定格モータで作動させることができる。
【0068】
また、本発明のコンプレッサは、圧縮ピストンを往復動可能に収納した2つの圧縮シリンダを、各シリンダヘッドを外側に向けた状態で同一シリンダ軸線上に配設した圧縮シリンダユニットと、前記各圧縮シリンダを個別に適時無負荷状態に切替えるアンロード機構と、前記圧縮シリンダユニットにそれぞれ備えられ、各シリンダユニットの2つのピストンを連結すると共に、シリンダユニットの軸線に沿って直線往復動する複数のピストンロッドと、前記各シリンダユニットのシリンダ間で、シリンダ軸線にそのピッチ円の中心軸を直交すると共に、シリンダ軸線と平行に固定的に配設した内周太陽歯車と、前記内周太陽歯車のピッチ円直径の二分の一のピッチ円直径を有し、噛合して自転及び公転可能に配設した遊星歯車と、前記内周太陽歯車のピッチ円の中心軸回りに回転自在に配設されるクランク軸と、前記クランク軸の半径方向に突設し前記遊星歯車の自転軸を回転自在に支持する腕部とを有し、前記遊星歯車のピッチ円の円周上において前記ピストンロッドの中間部をピン係合するクランク機構と、前記クランク軸を回転駆動する駆動モータと、前記各圧縮シリンダ内で圧縮した圧縮空気を排気する排気口を連数する圧縮空気用マニホールドとを有するので、各圧縮シリンダにおいてピストンスラップ等の圧縮ピストンの抵抗が低減され、モータの負担を軽減することができるから、より小型のモータを適用できる。
【0069】
また、本発明に係るコンプレッサは、アンロード機構が、コンプレッサ始動時に所定時間、前記各圧縮シリンダを無負荷状態とするように構成したので、始動時において、フライホイールが十分な慣性力を得てから各圧縮シリンダで圧縮空気を作成するように作動し、モータのオーバーロードを抑止することができる。
【0070】
また、本発明に係るコンプレッサは、前記圧縮空気用マニホールド内に備えた気圧測定センサにより、圧縮用マニホールド内の気圧測定値に基づき、段階的に設定された所定圧力値に対応して、所定の圧縮シリンダを無負荷状態に切替えることにより、前記駆動モータの負担を段階的に軽減するように構成したので、駆動モータの許容範囲内でより多くの圧縮空気を作成するように作動させることができる。
【0071】
また、本発明に係るコンプレッサは、前記アンロード機構が、前記圧縮シリンダの各吸気弁を電磁開閉弁で構成したので、例えば、上記気圧測定センサの気圧測定値に基づく電気的信号によって、各アンロード機構のON/OFF制御を自動的に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るコンプレッサの基本構成を示す図。
【図2】 本発明の実施形態に係るコンプレッサの経時的に使用状態を示す図。
【図3】 本発明の実施形態に係るコンプレッサの平面図。
【図4】 本発明の実施形態に係るコンプレッサの圧縮シリンダユニット部分の横断面図。
【図5】 本発明の実施形態に係るコンプレッサのシリンダヘッド部分の横断面図。
【図6】 本発明の実施形態に係るコンプレッサのアンロード機構を示す図。
【図7】 本発明の実施形態に係るコンプレッサのクランク装置の概略図。
【図8】 従来のコンプレッサを示す図。
【符号の説明】
10 モータ
14 圧縮空気用マニホールド
20 圧縮シリンダユニット
21 圧縮シリンダ
27 吸気弁
40 アンロード機構
41 プッシュレバー
42 レバー操作ロッド
43 ソレノイド
45 制御装置
50 クランク装置
Claims (4)
- 圧縮ピストンを往復動可能に収容した複数の圧縮シリンダと、
前記各圧縮シリンダを個別に適時無負荷状態に切替えるアンロード機構と、
単一の又は相互に連動する複数のクランク軸より、クランクピンを介して前記各圧縮ピストンを往復運動可能に連結するクランク機構と、
前記クランク軸を回転駆動する駆動モータと、
前記各圧縮シリンダ内で圧縮した圧縮空気を排気する排気口を連通する圧縮空気用マニホールドと、
前記圧縮空気用マニホールド内に気圧測定センサと、
前記気圧測定センサにより測定される圧縮用マニホールド内の気圧測定値に基づいて、前記アンロード機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、段階的に設定した所定の圧力値に対応してアンロード機構を稼動させ、所定の圧縮シリンダを無負荷状態に切替えるものであり、気圧測定値の上昇に伴って、作動する圧縮シリンダの数を段階的に減らすようにしたことを特徴とするコンプレッサ。 - 圧縮ピストンを往復動可能に収納した2つの圧縮シリンダを、各シリンダヘッドを外側に向けた状態で同一シリンダ軸線上に配設した圧縮シリンダユニットと、
前記各圧縮シリンダを個別に適時無負荷状態に切替えるアンロード機構と、
前記圧縮シリンダユニットにそれぞれ備えられ、各シリンダユニットの2つのピストンを連結すると共に、シリンダユニットの軸線に沿って直線往復動する複数のピストンロッドと、
前記各シリンダユニットのシリンダ間で、シリンダ軸線にそのピッチ円の中心軸を直交すると共に、シリンダ軸線と平行に固定的に配設した内周太陽歯車と、前記内周太陽歯車のピッチ円直径の二分の一のピッチ円直径を有し、噛合して自転及び公転可能に配設した遊星歯車と、前記内周太陽歯車のピッチ円の中心軸回りに回転自在に配設されるクランク軸と、前記クランク軸の半径方向に突設し前記遊星歯車の自転軸を回転自在に支持する腕部とを有し、前記遊星歯車のピッチ円の円周上において前記ピストンロッドの中間部をピン係合するクランク機構と、
前記クランク軸を回転駆動する駆動モータと、
前記各圧縮シリンダ内で圧縮した圧縮空気を排気する排気口を連通する圧縮空気用マニホールドと、
前記圧縮空気用マニホールド内に気圧測定センサと、
前記気圧測定センサにより測定される圧縮用マニホールド内の気圧測定値に基づいて、前記アンロード機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、段階的に設定した所定の圧力値に対応してアンロード機構を稼動させ、所定の圧縮シリンダを無負荷状態に切替えるものであり、気圧測定値の上昇に伴って、作動する圧縮シリンダの数を段階的に減らすようにしたことを特徴とするコンプレッサ。 - 前記駆動モータの出力軸にフライホイールを設け、前記アンロード機構が、コンプレッサ始動時に所定時間、前記各圧縮シリンダを無負荷状態とするように構成したことを特徴とする請求項1又は2記載のコンプレッサ。
- 前記アンロード機構が、前記圧縮シリンダの各吸気弁を電磁開閉弁で構成して、各吸気弁をそれぞれ個別に適時開放状態に切替えるものであることを特徴とする請求項1乃至3記載のコンプレッサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23465399A JP4226160B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | コンプレッサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23465399A JP4226160B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | コンプレッサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001059475A JP2001059475A (ja) | 2001-03-06 |
JP4226160B2 true JP4226160B2 (ja) | 2009-02-18 |
Family
ID=16974392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23465399A Expired - Fee Related JP4226160B2 (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | コンプレッサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4226160B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102878061A (zh) * | 2012-09-11 | 2013-01-16 | 佛山市广顺电器有限公司 | 一种多级气体增压器设备 |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003013847A (ja) * | 2001-03-26 | 2003-01-15 | Okinawa General Bureau Cabinet Office | 水力作動コンプレッサ |
JP2002285972A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Okinawa Kaihatsuchiyou Okinawa Sogo Jimukiyokuchiyou | コンプレッサユニット |
JP2002369487A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-20 | Lwj Kk | 発電装置 |
JP2007009856A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Honmagumi:Kk | 圧縮空気製造装置 |
WO2008010490A1 (fr) * | 2006-07-18 | 2008-01-24 | Univ Shizuoka Nat Univ Corp | MOTEUR ALTERNATIF cycloïdAL ET POMPE EMPLOYANT CE MÉCANISME DE VILEBREQUIN |
KR101325217B1 (ko) | 2011-12-27 | 2013-11-04 | 이달은 | 부하조절장치를 구비한 공기압축기를 이용하여 구동이 용이하도록 한 풍력발전장치 |
EP3495609B1 (en) | 2016-12-28 | 2023-12-27 | Z Mechanism Technology Institute Co. Ltd. | Driving apparatus provided with swinging linear motion mechanism |
BE1026883B1 (nl) * | 2018-12-18 | 2020-07-22 | Atlas Copco Airpower Nv | Zuigercompressor en werkwijze waarin zulke zuigercompressor wordt toegepast |
CN114576134B (zh) * | 2022-03-17 | 2024-06-11 | 台州宝恩科技有限公司 | 一种纯无油高压空压机 |
-
1999
- 1999-08-20 JP JP23465399A patent/JP4226160B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102878061A (zh) * | 2012-09-11 | 2013-01-16 | 佛山市广顺电器有限公司 | 一种多级气体增压器设备 |
CN102878061B (zh) * | 2012-09-11 | 2015-09-09 | 佛山市广顺电器有限公司 | 一种多级气体增压器设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001059475A (ja) | 2001-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4226160B2 (ja) | コンプレッサ | |
US5687682A (en) | Method and apparatus for starting an internal combustion engine | |
KR100561348B1 (ko) | 엔진밸브작동제어시스템 | |
CA2071458C (en) | 4-cycle engine | |
JPH03222806A (ja) | 遠心式ガバナ・遠心式デコンプ装置付きエンジン | |
CN100365250C (zh) | 内燃机的气门机构 | |
US8136501B2 (en) | Variable stroke engine | |
US8490597B2 (en) | Vertical and horizontal engine | |
JP3640412B2 (ja) | 往復動ポンプユニット | |
US20120132185A1 (en) | Vertical and Horizontal Engine | |
WO2009082709A2 (en) | Internal combustion engine twin power unit having an oscillating cylinder | |
US20100122678A1 (en) | Valve driving apparatus | |
CN1982658A (zh) | 阀操纵机构 | |
KR20010032651A (ko) | 진자 피스톤 모터 | |
KR100761277B1 (ko) | 이중용량 왕복동식 압축기 및 이를 구비한 냉장고 | |
HUT72930A (en) | Apparatus for mutual conversion between circular motion and reciprocal motion | |
US5263454A (en) | Engine for portable working machine | |
JP2759364B2 (ja) | サイクル可変エンジン | |
JPH04119212A (ja) | ピストンクランク機構 | |
KR20080010950A (ko) | 운동을 변환하는 기구 및 이를 포함하는 내연 기관 | |
WO2011145699A1 (ja) | 1サイクルエンジン | |
JPH094548A (ja) | 内燃機関のクランキング回転数低下防止装置 | |
KR100438955B1 (ko) | 왕복동식 압축기 | |
JP3906428B2 (ja) | 電動圧縮機 | |
JP2002369487A (ja) | 発電装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060322 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080731 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080804 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080930 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081111 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081126 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4226160 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111205 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121205 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131205 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |