JP4626120B2 - 空気圧縮機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気圧縮機に係り、特に工事現場などの配線が長くなる場所で使用される空気圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、建築現場などでは、圧縮空気の圧力で釘を木材などに打ち込む釘打ち機を使用している。このように、屋外で使用される釘打ち機は、搬送可能な空気圧縮機で生成された圧縮空気を供給されて釘装填部に装填された釘を空気圧力で打ち込むように構成されている。
【０００３】
この種の空気圧縮機は、空気を吸い込んで圧縮するピストン・シリンダ部（空気圧縮部）と、ピストンを駆動するモータ（駆動部）と、ピストン・シリンダ部及びモータを覆うカバーと、圧縮空気を貯留するタンクとを備えてなる。
【０００４】
また、空気圧縮機に搭載された制御部は、タンクの圧力を監視しており、タンク内の圧力が上限圧力値に達するまでモータを駆動させて圧縮空気をタンクに充填し、タンク内の圧力が上限圧力値に達すると、モータを一時的に停止させ、タンク内の圧力が下限圧力値に低下すると、再びモータを起動させてタンクへ圧縮空気を充填する。
【０００５】
また、建築現場では、コンセントの数が限られており、延長コードを使用して釘打機を使用場所での電源を確保している。ところが、コンセントの位置から釘打機の使用場所までの距離が長い場合には、複数の延長コードを直列に接続する等して配線が長くなる場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、延長コードには、釘打機以外にも他の電動工具（例えば、電動ドリルや電動ノコギリなど）が接続される場合がある。このように、延長コードに複数の電動工具のコードが接続された状態で同時に使用されると、各電動工具及び空気圧縮機へ供給される電圧が低下することがある。
【０００７】
その場合、空気圧縮機では、モータやピストン・シリンダ部を冷却するためのファンが内部で回転しているため、電圧低下が生じてモータの回転数が下がったり、あるいはモータがトルク不足で停止してしまうと、ファンの回転数も減速されて十分な冷却効果が得られず、モータやピストン・シリンダ部の温度が上昇して寿命が短くなるという問題も生じる。
【０００８】
このような問題を解消する手段としては、電圧が所定値以下に低下した場合、電源スイッチをオフ状態に切り替えて停止状態とすることでモータにかかる負荷を取り除くことが考えられている。
【０００９】
しかしながら、作業者は、釘打機を使用しているときに、空気圧縮機のモータが停止してしまうと、空気圧縮機が故障したものと勘違いして製造メーカに修理を依頼してしまい、製造メーカのメンテナンス要員が修理に来ても何ら異常がないことが分かり、そのメンテナンス要員の移動及び点検作業が無駄になるという問題があった。
【００１０】
また、モータの回転数が遅い分、通常よりもタンク内に圧力が溜まるのに時間がかかり、作業者が故障と間違えてしまうという問題もあった。
【００１１】
そこで、本発明は上記課題を解決した空気圧縮機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
本発明は、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、該空気圧縮部を駆動するモータと、前記空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、を備えた空気圧縮機において、前記モータの回転数を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転数が予め設定された第一の所定回転数以下に減速したとき、前記モータに供給される電圧値が低下したと判定し、操作パネル上の表示により電圧低下が生じたことを警告し、前記モータに供給される電圧値が低下して前記モータがさらに減速し、停止した場合にアラームによりモータの停止を警告する報知手段と、前記モータが停止した場合に前記モータへの通電を停止する制御部と、を備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。
図１は本発明になる空気圧縮機の一実施例を示す斜視図である。図２はカバー２２を外した状態を示す斜視図である。図３は空気圧縮機の側面図である。図４は空気圧縮機の平面図である。図５は空気圧縮機の正面図である。図６は空気圧縮機の背面図である。
【００１４】
図１乃至図６に示されるように、空気圧縮機１０は、例えば、建築現場などの屋外において、空圧式の釘打ち機（図示せず）に圧縮空気を供給するように構成された小型コンプレッサである。
【００１５】
また、空気圧縮機１０は、フレーム１２に円筒形状に形成された一対のタンク１４，１６が平行に支持されており、タンク１４，１６の上部には圧縮空気を生成する空気圧縮部１８と、空気圧縮部１８を駆動する駆動部２０とが搭載されている。さらに、タンク１４，１６の上部には、空気圧縮部１８及び駆動部２０を覆うように一体成型された樹脂製のカバー２２が取り付けられている。
【００１６】
また、タンク１４，１６の両端下部には、脚部２４〜２７が設けられている。さらに、フレーム１２の両端部には、コ字状に形成された把持部２８，３０が固着されている。空気圧縮機１０は、把持部２８，３０を把持されて搬送される。
【００１７】
また、空気圧縮機１０は、空気圧縮部１８の両側に空気吐出部３２，３４が設けられている。空気吐出部３２，３４は、タンク１４，１６の取り出し管路（図示せず）に接続された圧力調整弁３６，３８と、圧力調整弁３６，３８により調整された吐出圧力値を表示する圧力計４０，４２と、圧力調整弁３６，３８により調整された圧力の圧縮空気を吐出する吐出口４４〜４７とを有する。
【００１８】
圧力調整弁３６，３８は、ハンドル３６ａ，３８ａが回わされて吐出圧力を調整する。また、吐出口４４〜４７は、釘打ち機に接続されたホース（図示せず）が接続されるクイックカプラが設けられている。
【００１９】
さらに、カバー２２の上部には、操作パネル４８が設けられている。この操作パネル４８には、電源スイッチ及び各種表示ランプが設けられているが、物が置かれても電源オフにならないようにカバー２２の凹部２３内に設けられている。
【００２０】
図２に示されるように、カバー２２は、着脱自在に取り付けられており、空気圧縮部１８及び駆動部２０のメンテナンス時にはフレーム１２から外される。このように、カバー２２が外されると、タンク１４，１６の上部に設けられた空気圧縮部１８及び駆動部２０の他に圧力調整弁３６，３８、圧力計４０，４２、吐出口４４〜４７が露出された状態になる。
【００２１】
ここで、圧縮部１８及び駆動部２０の構成について説明する。
図７は圧縮部１８及び駆動部２０の内部構成を示す横断面図である。
【００２２】
図７に示されるように、圧縮部１８は、ケーシング６０の両側に配置されたピストン・シリンダ機構６２，６４を有する。このピストン・シリンダ機構６２，６４は、１８０°異なる向きに形成されている。
【００２３】
ピストン・シリンダ機構６２，６４は、ピストン６２ａ，６４ａと、シリンダ６２ｂ，６４ｂと、連接棒６２ｃ，６４ｃと、シリンダヘッド６２ｄ，６４ｄとを有する。尚、図７において、ピストン６４ａは、隠れて見えない。
【００２４】
また、ケーシング６０は、圧縮部１８の回転部分を収納する第１の部屋６０ａと、圧縮用空気の導入経路に設けられたフィルタ６６を収納する第２の部屋６０ｂと、駆動部２０のモータ６８を収納する第３の部屋６０ｃとを有する。
【００２５】
モータ６８は、ロータの回転速度（回転数）を検出するための回転検出センサを必要とするモータであり、例えば、直流ブラシレスモータ（ＤＣＢＬモータ）、あるいはスイッチリラクタンスモータ（ＳＲモータ）、あるいはシンクロナスリラクタンスモータなどインバータ制御により駆動されるモータ等から構成されている。
【００２６】
この圧縮部１８は、２段圧縮方式で空気を高圧に圧縮しており、第１段のピストン・シリンダ機構６２で空気導入口２２ｍから導入された空気を圧縮した後、第２段のピストン・シリンダ機構６４でさらに圧縮してタンク１４，１６に貯留する。尚、タンク１４，１６は、互いに連通されているので、同じ圧力に保持されている。
【００２７】
また、第１段のピストン・シリンダ機構６２と第２段のピストン・シリンダ機構６４との間は、連通管（図示せず）を介して接続されている。
【００２８】
連接棒６２ｃ，６４ｃは、一端がピストン６２ａ，６４ａと一体に形成されており、他端が軸受７０，７２を介して回転軸７４に支持されている。この回転軸７４は、ケーシング６０の隔壁６０ｄに保持された軸受７６と、モータカバー７９の内部に保持された軸受７８とにより回転自在に軸承されている。
【００２９】
回転軸７４の一端７４ａには、圧縮用空気を第１の空気導入口２２ｍから吸い込むための第１のファン（羽根車）８０が固着されている。また、回転軸７４の他端７４ｂには、モータ冷却用の空気を空気導入口２２ｎから吸い込むための第２のファン（羽根車）８２が固着されている。
【００３０】
第１のファン８０により空気導入口２２ｍから吸い込まれた空気は、ケーシング６０及びピストン・シリンダ機構６２，６４の表面に吹き付けられて冷却すると共に、その一部がフィルタ６６を通過してろ過された後に第１段のシリンダ６２ｂで圧縮された後、第２段のシリンダ６４ｂに供給されて更に圧縮される。
【００３１】
また、第２のファン８２は、モータカバー７９の入り口７９ａに設けられており、モータ６８を冷却するための空気を吸い込んでモータ６８の周囲に送風する。モータ６８は、回転軸７４に固定されたマグネット（ロータ）６８ａと、マグネット６８ａの外周に配置されたステータ６８ｂと、ステータ６８ｂの内部に巻回されたコイル６８ｃから構成されている。このモータ６８は、小型化及び軽量化されており、回転軸７４を介してピストン６２ａ，６４ａを往復動させると共に、ファン８０，８２を回転駆動する。
【００３２】
また、駆動部２０は、円筒状のモータカバー７８の内部にファン８２とモータ６８が収納されているので、このファン８２の回転によって空気導入口２２ｎから外部の空気を吸い込み、モータカバー７９の内部を通過して複数の排気孔２２ｓから排気される。モータカバー７９の内部では、図８中矢印で示すように、ファン８２の回転によって生じた空気流の流速が高まり、この空気流がモータ６８の発熱を効率良く奪ってモータ６８を冷却される。
【００３３】
ここで、操作パネル４８の構成について説明する。
図８は操作パネル４８の構成を示す平面図である。
図８に示されるように、操作パネル４８は、電源ＯＮスイッチ９０と、電源ＯＦＦスイッチ９２と、タンク１４，１６内の圧力変化を６段階（０．５ＭＰａずつ０．５ＭＰａ〜３．０ＭＰａ）に表示する圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）と、通電の有無を表示する通電表示用赤色ＬＥＤ８８７（▲７▼）と、運転状態を表示する運転状態表示用緑色ＬＥＤ８８８（▲８▼）とで構成されている。
【００３４】
電源ＯＮスイッチ９０及び電源ＯＦＦスイッチ９２は、押圧操作されたときにオフからオンに切り替わるメンブレンスイッチからなり、押圧操作されない状態では、オフのままである。
【００３５】
上記ＬＥＤ８８１〜８８８（▲１▼〜▲８▼）は、操作パネル４８の下方に配置された基板（図示せず）上に半田付けされた発光ダイオードからなり、操作パネル４８には、長方形状のレンズが露出されている。尚、赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）は、タンク１４，１６内の圧力変化に応じて段階的に点灯または消灯されるため、点灯数によってタンク１４，１６内の圧力値を表示する。
【００３６】
また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）は、一斉に点滅することで電圧低下によりモータ６８が停止したことを表示する報知手段としても機能する。
【００３７】
また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）は、一斉に点滅することで電圧低下によりモータ６８が停止したことを表示する報知手段としても機能する。また、通電表示用赤色ＬＥＤ８８７（▲７▼）及び運転状態表示用緑色ＬＥＤ８８８（▲８▼）は、温度上昇によりモータ６８が停止したことを表示する報知手段としても機能する。
【００３８】
図９は空気圧縮機１０に設けられた各電気系統の構成を示すブロック図である。
図９に示されるように、空気圧縮機１０の制御部９４には、上記ＬＥＤ８８１〜８８８（▲１▼〜▲８▼）、モータ６８、電源ＯＮスイッチ９０、電源ＯＦＦスイッチ９２の他に圧力センサ９８、温度センサ１００、モータ回転検出センサ（回転検出手段）１０２と接続されている。
【００３９】
圧力センサ９８は、タンク１４，１６内の圧力を検出するための圧力検出手段であり、圧力の変化に応じた信号（電圧）を出力するように構成されている。また、温度センサ１００は、モータ６８に設けられており、モータ６８の温度が設定された温度に達すると信号を出力する。
【００４０】
制御部９４には、後述するように圧力センサ９８により検出された圧力値に応じたモータ６８のオン・オフ制御を行う制御と、モータ６８の回転数をモータ回転検出センサ１０２により検出された回転数が予め設定された所定値以下に減速されたとき、モータ６８に供給される電圧値が低下したことを判別する制御（低電圧判別手段）と、モータ６８に供給される電圧値が低下したものと判別されたとき、低電圧状態であることを報知する制御（報知手段）とを行う。
【００４１】
図１０（Ａ）〜（Ｈ）はタンク内圧力変化及び圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）及びモータ６８の制御動作例を示すタイミングチャートである。尚、本実施例では、タンク１４，１６に充填される圧力の上限圧力値を３．０ＭＰａとし、モータ６８の再起動を行うタンク圧力の下限圧力値を２．５ＭＰａとする。
図１０（Ａ）に示されるように、空気圧縮機１０の運転開始（時間Ｔ１）によりタンク１４，１６内の圧力が徐々に上昇し、タンク１４，１６内の圧力が予め設定された上限圧力３．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ７）、図１０（Ｈ）に示されるように、モータ６８がオフ（待機状態）になり、その間にタンク１４，１６内の圧縮空気が釘打機（図示せず）等により消費されてタンク圧力が降下する。
【００４２】
そして、図１０（Ａ）に示されるように、タンク１４，１６内の圧力が予め設定された下限圧力２．５ＭＰａに低下すると（時間Ｔ８）、図１０（Ｈ）に示されるように、モータ６８の運転が再開されてタンク１４，１６への圧縮空気の供給が行われる。これにより、タンク１４，１６内の圧力は、圧縮空気の供給に伴って徐々に上昇する。
【００４３】
その後、タンク１４，１６内の圧力が上限圧力３．０ＭＰａに上昇すると（時間Ｔ９）、モータ６８が再び停止して待機状態になる。このように、空気圧縮機１０は、通常の運転モードにおいて、圧縮運転状態と待機状態とが交互に行われる。
【００４４】
図１０（Ｂ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１（▲１▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第１段圧力０．５ＭＰａに達すると（時間Ｔ２）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が０．５ＭＰａに達したことを表示する。
【００４５】
図１０（Ｃ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８２（▲２▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第２段圧力１．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ３）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が１．０ＭＰａに達したことを表示する。
【００４６】
図１０（Ｄ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８３（▲３▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第３段圧力１．５ＭＰａに達すると（時間Ｔ４）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が１．５ＭＰａに達したことを表示する。
【００４７】
図１０（Ｅ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８４（▲４▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第４段圧力２．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ５）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が２．０ＭＰａに達したことを表示する。
【００４８】
図１０（Ｆ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８５（▲５▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第５段圧力２．５ＭＰａに達すると（時間Ｔ６）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が２．５ＭＰａに達したことを表示する。
【００４９】
図１０（Ｇ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第６段圧力３．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ７）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が３．０ＭＰａに達したことを表示する。また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が２．５ＭＰａ以下に低下すると（時間Ｔ８）、消灯してタンク１４，１６内の圧力値が第５段圧力２．５ＭＰａに低下したことを表示する。
【００５０】
さらに、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、モータ６８のオン・オフに連動しており、タンク１４，１６内の圧力が第６段圧力３．０ＭＰａ（時間Ｔ９）に達してモータ６８の運転が停止されると共に、点灯する。また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、タンク１４，１６内の圧力が第５段圧力２．５ＭＰａ以下に低下してモータ６８の運転が再開されると共に、消灯する。
【００５１】
このように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）をモータ６８のオン・オフに連動して消灯または点灯させるため、モータ６８のオン・オフを作業者は、視覚で確認でき、故障してモータ６８が停止したのではないことを一目で分かるようにした。また、タンク圧力が上限圧力値３．０ＭＰａ付近で温度変化等により変動したとしてもモータ６８の運転が再開されるまで圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）が点灯した状態が継続されるので、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）の表示が安定することになり、作業者に安心感を与えることが可能になる。
【００５２】
図１１（Ａ）（Ｂ）はモータ６８の特性の一例を示すグラフである。
図１１（Ａ）に示されるように、本実施例のモータ６８は、例えば、無負荷状態であれば１００Ｖの電圧が印加されると、２４００ｒｐｍで回転する性能を有している。そして、タンク１４，１６の圧力が上昇するのに連れて負荷が次第に増大するため、電流一定で入力電圧を一定に制御した状態でタンク１４，１６の圧力が３ＭＰａに達したときには、モータ６８の回転数は２０００ｒｐｍに下がっている。
【００５３】
図１１（Ｂ）に示されるように、モータ６８は、タンク１４，１６の圧力が３ＭＰａであるときに、印加電圧が１００Ｖであるときは、２０００ｒｐｍで回転している。また、モータ６８は、タンク１４，１６の圧力が３ＭＰａであるときに、印加電圧が６５Ｖまで下がると、回転数は１０００ｒｐｍに下がってしまう。但し、この回転数と電圧との関係は、一例であり、モータ出力やタンク圧力などの条件によって変化するのは言うまでもない。
【００５４】
このことから、モータ６８への印加電圧は、８０Ｖ〜１００Ｖであれば回転数１５００ｒｐｍ以上でモータ６８がピストン・シリンダ機構６２，６４を駆動することが可能になる。従って、空気圧縮機１０は、モータ６８への印加電圧が６５Ｖ以下に低下した場合には、回転数は１５００ｒｐｍ以下に下がってピストン・シリンダ機構６２，６４の負荷が相対的に増大して圧縮空気の生成量が低下するばかりか、モータ６８、ピストン・シリンダ機構６２，６４を冷却するためのファン８０，８４の回転数が減速して冷却効率が大きく低下することになる。その場合、モータ６８やピストン・シリンダ機構６２，６４の温度上昇が問題になる。
【００５５】
尚、上記請求項１に記載された所定値とは、警告を行うモータ６８の回転数の所定値（１５００ｒｐｍ）であり、且つ、定常回転数よりも小さい値であり、タンク内圧力が高くて負荷が大きい場合においても定常ではない値を所定値と設定する。
【００５６】
また、上記図１１（Ｂ）に示す停止値とは、負荷が小さい場合においてもモータ６８が回転することができない状況となる所定値（１０００ｒｐｍ）と設定する。
【００５７】
ここで、低電圧時に制御部９４が実行するモータ制御処理について説明する。
図１２は低電圧時に制御部９４が実行するモータ制御処理を示すフローチャートである。
図１２において、制御部９４は、ステップＳ１１（以下「ステップ」を省略する）で空気圧縮機１０の電源コード（図示せず）のプラグがＡＣ１００Ｖのコンセントに差し込まれた後、電源ＯＮスイッチ９０がオンに操作されると、Ｓ１２に進み、モータ６８への通電を開始してピストン・シリンダ機構６２，６４による圧縮運転を開始させる。
【００５８】
次のＳ１３では、モータ回転検出センサ１０２により検出されたモータ６８の回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ（例えば、Ｎａ＝１５００ｒｐｍ）以下に減速されたかどうかをチェックする（低電圧判別手段）。Ｓ１３において、モータ６８の回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以下でないときは、Ｓ１４に進み、後述する警告処理を停止させる。
【００５９】
そして、Ｓ１５では、タンク１４，１６内の圧力変化に応じて赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）を段階的に点灯または消灯し、ＬＥＤ点灯数によってタンク１４，１６内の圧力値を表示する。その後、Ｓ１２に戻り、Ｓ１２以降の処理を行う。
【００６０】
また、上記Ｓ１３において、モータ６８の回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以下（第一の所定回転数以下）であるときは、例えば、延長コードに接続された複数の電動工具が同時に使用されて電圧が７０Ｖ以下に低下したものと判断してＳ１６に進み、電圧低下が生じたことを警告する（報知手段）。本実施例の警告方法としては、例えば、６個の赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（（1）〜（6））を一斉に点滅させてモータ６８が電圧低下により停止状態であることを報知する。また、低電圧によりモータ６８を停止させて警告する際、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（（1）〜（6））を一斉に点滅する代わりに、他のＬＥＤを点滅させても良いし、あるいは、アラームで報知するようにしても良い。
【００６１】
次のＳ１７では、モータ６８の回転速度ＶがＶ＝０となり、モータ６８が停止したかどうかをチェックする。Ｓ１７において、モータ６８が電圧低下したことでピストン・シリンダ機構６２，６４の負荷により停止した場合、Ｓ１８に進み、モータ６８への通電をオフにしてモータ６８が過熱することを防止する。
【００６２】
また、Ｓ１７において、モータ６８の回転速度ＶがＶ＞０であるときは、上記Ｓ１３に戻り、Ｓ１３以降の処理を繰り返す。尚、上記制御処理において、作業者が、電源ＯＦＦスイッチ９２をオンに操作したときは、電源オフの割り込み処理が優先して実行され、電圧低下の警告をオフにした後、モータ６８への通電を停止させる。
【００６３】
これにより、空気圧縮機１０は、モータ６８への印加電圧が、例えば圧力３ＭＰａ時に８０Ｖ以下に低下した場合には、前述したようにピストン・シリンダ機構６２，６４の負荷が相対的に増大してモータ６８、ピストン・シリンダ機構６２，６４を冷却するためのファン８０，８４の回転数が減速して冷却効率が大きく低下するので、モータ６８を停止させることで、モータ６８やピストン・シリンダ機構６２，６４の温度上昇を防止できる。
【００６４】
本実施例では、モータ６８の回転数Ｎの減速により低電圧を検出するため、電圧変化を検出するための回路が不要であり、その分電気回路の構成を簡略化することが可能になっている。
【００６５】
このように、モータ６８の回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以下であるときは、圧力３ＭＰａで８０Ｖ以下に低下したものと判断して警告を発することにより、作業者に空気圧縮機１０の運転状況を報知することが可能になり、作業員がモータ６８の停止理由が分からずに、故障と思い込んで修理を製造メーカに依頼することを防止して、必要の無いメンテナンス作業の増加を防止できる。
【００６６】
さらに、上記のようにモータ６８の回転数Ｎが所定値Ｎａ以下であるときに警告を発することにより、モータ６８の回転数が遅い分、通常よりもタンク内に圧力が溜まるのに時間がかかり、作業者が故障と間違えてしまうことも防止できる。
【００６７】
尚、上記実施例では、ピストン・シリンダ機構６２，６４により２段圧縮する構成を一例として挙げたが、これに限らず、ピストン・シリンダ機構を一つあるいは３つ以上設けた構成のものでも良い。
【００６８】
また、上記実施例では、一対のタンク１４，１６を有する構成を一例として挙げたが、これに限らず、タンクを一つあるいは３つ以上設けた構成のものでも良い。
【００６９】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、該空気圧縮部を駆動するモータと、前記空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、を備えた空気圧縮機において、前記モータの回転数を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転数が予め設定された第一の所定回転数以下に減速したとき、前記モータに供給される電圧値が低下したと判定し、操作パネル上の表示により電圧低下が生じたことを警告し、前記モータに供給される電圧値が低下して前記モータがさらに減速し、停止した場合にアラームによりモータの停止を警告する報知手段と、前記モータが停止した場合に前記モータへの通電を停止する制御部と、を備えたものであり、例えば他の電動工具が同時に使用された場合等、一時的に低電圧状態になっていることを作業者に警告を報知しながらモータの運転を持続することが可能となる。また、モータの回転数Ｎの減速により低電圧を検出するため、電圧変化を検出するための回路が不要であり、その分電気回路の構成を簡略化することができる。
【００７０】
また、モータがさらに減速し、停止した場合に前記モータへの通電を停止するため、モータの過熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる空気圧縮機の一実施例を示す斜視図である。
【図２】空気圧縮機のカバー２２を外した状態を示す斜視図である。
【図３】空気圧縮機の側面図である。
【図４】空気圧縮機の平面図である。
【図５】空気圧縮機の正面図である。
【図６】空気圧縮機の背面図である。
【図７】圧縮部１８及び駆動部２０の内部構成を示す横断面図である。
【図８】操作パネル４８の構成を示す平面図である。
【図９】空気圧縮機１０に設けられた各電気系統の構成を示すブロック図である。
【図１０】タンク内圧力変化及び圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）及びモータ６８の制御動作例を示すタイミングチャートである。
【図１１】モータ６８の特性の一例を示すグラフである。
【図１２】低電圧時に制御部９４が実行するモータ制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 空気圧縮機
１２ フレーム
１４，１６ タンク
１８ 空気圧縮部
２０ 駆動部
２２ カバー
２４〜２７ 脚部
２８，３０ 把持部
３２，３４ 空気吐出部
３６，３８ 圧力調整弁
４０，４２ 圧力計
４４〜４７ 吐出口
４８ 操作パネル
６０ ケーシング
６２，６４ ピストン・シリンダ機構
６６ フィルタ
６８ モータ
７９ モータカバー
８０ 第１のファン
８２ 第２のファン
８８１〜８８６ 圧力表示用赤色ＬＥＤ
８８７ 通電表示用赤色ＬＥＤ
８８８ 運転状態表示用緑色ＬＥＤ
９０ 電源ＯＮスイッチ
９２ 電源ＯＦＦスイッチ
９４ 制御部
９８ 圧力センサ
１００ 温度センサ
１０２ モータ回転センサ（回転検出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は空気圧縮機に係り、特に工事現場などの配線が長くなる場所で使用される空気圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、建築現場などでは、圧縮空気の圧力で釘を木材などに打ち込む釘打ち機を使用している。このように、屋外で使用される釘打ち機は、搬送可能な空気圧縮機で生成された圧縮空気を供給されて釘装填部に装填された釘を空気圧力で打ち込むように構成されている。
【０００３】
この種の空気圧縮機は、空気を吸い込んで圧縮するピストン・シリンダ部（空気圧縮部）と、ピストンを駆動するモータ（駆動部）と、ピストン・シリンダ部及びモータを覆うカバーと、圧縮空気を貯留するタンクとを備えてなる。
【０００４】
また、空気圧縮機に搭載された制御部は、タンクの圧力を監視しており、タンク内の圧力が上限圧力値に達するまでモータを駆動させて圧縮空気をタンクに充填し、タンク内の圧力が上限圧力値に達すると、モータを一時的に停止させ、タンク内の圧力が下限圧力値に低下すると、再びモータを起動させてタンクへ圧縮空気を充填する。
【０００５】
また、建築現場では、コンセントの数が限られており、延長コードを使用して釘打機を使用場所での電源を確保している。ところが、コンセントの位置から釘打機の使用場所までの距離が長い場合には、複数の延長コードを直列に接続する等して配線が長くなる場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、延長コードには、釘打機以外にも他の電動工具（例えば、電動ドリルや電動ノコギリなど）が接続される場合がある。このように、延長コードに複数の電動工具のコードが接続された状態で同時に使用されると、各電動工具及び空気圧縮機へ供給される電圧が低下することがある。
【０００７】
その場合、空気圧縮機では、モータやピストン・シリンダ部を冷却するためのファンが内部で回転しているため、電圧低下が生じてモータの回転数が下がったり、あるいはモータがトルク不足で停止してしまうと、ファンの回転数も減速されて十分な冷却効果が得られず、モータやピストン・シリンダ部の温度が上昇して寿命が短くなるという問題も生じる。
【０００８】
このような問題を解消する手段としては、電圧が所定値以下に低下した場合、電源スイッチをオフ状態に切り替えて停止状態とすることでモータにかかる負荷を取り除くことが考えられている。
【０００９】
しかしながら、作業者は、釘打機を使用しているときに、空気圧縮機のモータが停止してしまうと、空気圧縮機が故障したものと勘違いして製造メーカに修理を依頼してしまい、製造メーカのメンテナンス要員が修理に来ても何ら異常がないことが分かり、そのメンテナンス要員の移動及び点検作業が無駄になるという問題があった。
【００１０】
また、モータの回転数が遅い分、通常よりもタンク内に圧力が溜まるのに時間がかかり、作業者が故障と間違えてしまうという問題もあった。
【００１１】
そこで、本発明は上記課題を解決した空気圧縮機を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような特徴を有する。
本発明は、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、該空気圧縮部を駆動するモータと、前記空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、を備えた空気圧縮機において、前記モータの回転数を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転数が予め設定された第一の所定回転数以下に減速したとき、前記モータに供給される電圧値が低下したと判定し、操作パネル上の表示により電圧低下が生じたことを警告し、前記モータに供給される電圧値が低下して前記モータがさらに減速し、停止した場合にアラームによりモータの停止を警告する報知手段と、前記モータが停止した場合に前記モータへの通電を停止する制御部と、を備えたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の一実施例について説明する。
図１は本発明になる空気圧縮機の一実施例を示す斜視図である。図２はカバー２２を外した状態を示す斜視図である。図３は空気圧縮機の側面図である。図４は空気圧縮機の平面図である。図５は空気圧縮機の正面図である。図６は空気圧縮機の背面図である。
【００１４】
図１乃至図６に示されるように、空気圧縮機１０は、例えば、建築現場などの屋外において、空圧式の釘打ち機（図示せず）に圧縮空気を供給するように構成された小型コンプレッサである。
【００１５】
また、空気圧縮機１０は、フレーム１２に円筒形状に形成された一対のタンク１４，１６が平行に支持されており、タンク１４，１６の上部には圧縮空気を生成する空気圧縮部１８と、空気圧縮部１８を駆動する駆動部２０とが搭載されている。さらに、タンク１４，１６の上部には、空気圧縮部１８及び駆動部２０を覆うように一体成型された樹脂製のカバー２２が取り付けられている。
【００１６】
また、タンク１４，１６の両端下部には、脚部２４〜２７が設けられている。さらに、フレーム１２の両端部には、コ字状に形成された把持部２８，３０が固着されている。空気圧縮機１０は、把持部２８，３０を把持されて搬送される。
【００１７】
また、空気圧縮機１０は、空気圧縮部１８の両側に空気吐出部３２，３４が設けられている。空気吐出部３２，３４は、タンク１４，１６の取り出し管路（図示せず）に接続された圧力調整弁３６，３８と、圧力調整弁３６，３８により調整された吐出圧力値を表示する圧力計４０，４２と、圧力調整弁３６，３８により調整された圧力の圧縮空気を吐出する吐出口４４〜４７とを有する。
【００１８】
圧力調整弁３６，３８は、ハンドル３６ａ，３８ａが回わされて吐出圧力を調整する。また、吐出口４４〜４７は、釘打ち機に接続されたホース（図示せず）が接続されるクイックカプラが設けられている。
【００１９】
さらに、カバー２２の上部には、操作パネル４８が設けられている。この操作パネル４８には、電源スイッチ及び各種表示ランプが設けられているが、物が置かれても電源オフにならないようにカバー２２の凹部２３内に設けられている。
【００２０】
図２に示されるように、カバー２２は、着脱自在に取り付けられており、空気圧縮部１８及び駆動部２０のメンテナンス時にはフレーム１２から外される。このように、カバー２２が外されると、タンク１４，１６の上部に設けられた空気圧縮部１８及び駆動部２０の他に圧力調整弁３６，３８、圧力計４０，４２、吐出口４４〜４７が露出された状態になる。
【００２１】
ここで、圧縮部１８及び駆動部２０の構成について説明する。
図７は圧縮部１８及び駆動部２０の内部構成を示す横断面図である。
【００２２】
図７に示されるように、圧縮部１８は、ケーシング６０の両側に配置されたピストン・シリンダ機構６２，６４を有する。このピストン・シリンダ機構６２，６４は、１８０°異なる向きに形成されている。
【００２３】
ピストン・シリンダ機構６２，６４は、ピストン６２ａ，６４ａと、シリンダ６２ｂ，６４ｂと、連接棒６２ｃ，６４ｃと、シリンダヘッド６２ｄ，６４ｄとを有する。尚、図７において、ピストン６４ａは、隠れて見えない。
【００２４】
また、ケーシング６０は、圧縮部１８の回転部分を収納する第１の部屋６０ａと、圧縮用空気の導入経路に設けられたフィルタ６６を収納する第２の部屋６０ｂと、駆動部２０のモータ６８を収納する第３の部屋６０ｃとを有する。
【００２５】
モータ６８は、ロータの回転速度（回転数）を検出するための回転検出センサを必要とするモータであり、例えば、直流ブラシレスモータ（ＤＣＢＬモータ）、あるいはスイッチリラクタンスモータ（ＳＲモータ）、あるいはシンクロナスリラクタンスモータなどインバータ制御により駆動されるモータ等から構成されている。
【００２６】
この圧縮部１８は、２段圧縮方式で空気を高圧に圧縮しており、第１段のピストン・シリンダ機構６２で空気導入口２２ｍから導入された空気を圧縮した後、第２段のピストン・シリンダ機構６４でさらに圧縮してタンク１４，１６に貯留する。尚、タンク１４，１６は、互いに連通されているので、同じ圧力に保持されている。
【００２７】
また、第１段のピストン・シリンダ機構６２と第２段のピストン・シリンダ機構６４との間は、連通管（図示せず）を介して接続されている。
【００２８】
連接棒６２ｃ，６４ｃは、一端がピストン６２ａ，６４ａと一体に形成されており、他端が軸受７０，７２を介して回転軸７４に支持されている。この回転軸７４は、ケーシング６０の隔壁６０ｄに保持された軸受７６と、モータカバー７９の内部に保持された軸受７８とにより回転自在に軸承されている。
【００２９】
回転軸７４の一端７４ａには、圧縮用空気を第１の空気導入口２２ｍから吸い込むための第１のファン（羽根車）８０が固着されている。また、回転軸７４の他端７４ｂには、モータ冷却用の空気を空気導入口２２ｎから吸い込むための第２のファン（羽根車）８２が固着されている。
【００３０】
第１のファン８０により空気導入口２２ｍから吸い込まれた空気は、ケーシング６０及びピストン・シリンダ機構６２，６４の表面に吹き付けられて冷却すると共に、その一部がフィルタ６６を通過してろ過された後に第１段のシリンダ６２ｂで圧縮された後、第２段のシリンダ６４ｂに供給されて更に圧縮される。
【００３１】
また、第２のファン８２は、モータカバー７９の入り口７９ａに設けられており、モータ６８を冷却するための空気を吸い込んでモータ６８の周囲に送風する。モータ６８は、回転軸７４に固定されたマグネット（ロータ）６８ａと、マグネット６８ａの外周に配置されたステータ６８ｂと、ステータ６８ｂの内部に巻回されたコイル６８ｃから構成されている。このモータ６８は、小型化及び軽量化されており、回転軸７４を介してピストン６２ａ，６４ａを往復動させると共に、ファン８０，８２を回転駆動する。
【００３２】
また、駆動部２０は、円筒状のモータカバー７８の内部にファン８２とモータ６８が収納されているので、このファン８２の回転によって空気導入口２２ｎから外部の空気を吸い込み、モータカバー７９の内部を通過して複数の排気孔２２ｓから排気される。モータカバー７９の内部では、図８中矢印で示すように、ファン８２の回転によって生じた空気流の流速が高まり、この空気流がモータ６８の発熱を効率良く奪ってモータ６８を冷却される。
【００３３】
ここで、操作パネル４８の構成について説明する。
図８は操作パネル４８の構成を示す平面図である。
図８に示されるように、操作パネル４８は、電源ＯＮスイッチ９０と、電源ＯＦＦスイッチ９２と、タンク１４，１６内の圧力変化を６段階（０．５ＭＰａずつ０．５ＭＰａ〜３．０ＭＰａ）に表示する圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）と、通電の有無を表示する通電表示用赤色ＬＥＤ８８７（▲７▼）と、運転状態を表示する運転状態表示用緑色ＬＥＤ８８８（▲８▼）とで構成されている。
【００３４】
電源ＯＮスイッチ９０及び電源ＯＦＦスイッチ９２は、押圧操作されたときにオフからオンに切り替わるメンブレンスイッチからなり、押圧操作されない状態では、オフのままである。
【００３５】
上記ＬＥＤ８８１〜８８８（▲１▼〜▲８▼）は、操作パネル４８の下方に配置された基板（図示せず）上に半田付けされた発光ダイオードからなり、操作パネル４８には、長方形状のレンズが露出されている。尚、赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）は、タンク１４，１６内の圧力変化に応じて段階的に点灯または消灯されるため、点灯数によってタンク１４，１６内の圧力値を表示する。
【００３６】
また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）は、一斉に点滅することで電圧低下によりモータ６８が停止したことを表示する報知手段としても機能する。
【００３７】
また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）は、一斉に点滅することで電圧低下によりモータ６８が停止したことを表示する報知手段としても機能する。また、通電表示用赤色ＬＥＤ８８７（▲７▼）及び運転状態表示用緑色ＬＥＤ８８８（▲８▼）は、温度上昇によりモータ６８が停止したことを表示する報知手段としても機能する。
【００３８】
図９は空気圧縮機１０に設けられた各電気系統の構成を示すブロック図である。
図９に示されるように、空気圧縮機１０の制御部９４には、上記ＬＥＤ８８１〜８８８（▲１▼〜▲８▼）、モータ６８、電源ＯＮスイッチ９０、電源ＯＦＦスイッチ９２の他に圧力センサ９８、温度センサ１００、モータ回転検出センサ（回転検出手段）１０２と接続されている。
【００３９】
圧力センサ９８は、タンク１４，１６内の圧力を検出するための圧力検出手段であり、圧力の変化に応じた信号（電圧）を出力するように構成されている。また、温度センサ１００は、モータ６８に設けられており、モータ６８の温度が設定された温度に達すると信号を出力する。
【００４０】
制御部９４には、後述するように圧力センサ９８により検出された圧力値に応じたモータ６８のオン・オフ制御を行う制御と、モータ６８の回転数をモータ回転検出センサ１０２により検出された回転数が予め設定された所定値以下に減速されたとき、モータ６８に供給される電圧値が低下したことを判別する制御（低電圧判別手段）と、モータ６８に供給される電圧値が低下したものと判別されたとき、低電圧状態であることを報知する制御（報知手段）とを行う。
【００４１】
図１０（Ａ）〜（Ｈ）はタンク内圧力変化及び圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）及びモータ６８の制御動作例を示すタイミングチャートである。尚、本実施例では、タンク１４，１６に充填される圧力の上限圧力値を３．０ＭＰａとし、モータ６８の再起動を行うタンク圧力の下限圧力値を２．５ＭＰａとする。
図１０（Ａ）に示されるように、空気圧縮機１０の運転開始（時間Ｔ１）によりタンク１４，１６内の圧力が徐々に上昇し、タンク１４，１６内の圧力が予め設定された上限圧力３．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ７）、図１０（Ｈ）に示されるように、モータ６８がオフ（待機状態）になり、その間にタンク１４，１６内の圧縮空気が釘打機（図示せず）等により消費されてタンク圧力が降下する。
【００４２】
そして、図１０（Ａ）に示されるように、タンク１４，１６内の圧力が予め設定された下限圧力２．５ＭＰａに低下すると（時間Ｔ８）、図１０（Ｈ）に示されるように、モータ６８の運転が再開されてタンク１４，１６への圧縮空気の供給が行われる。これにより、タンク１４，１６内の圧力は、圧縮空気の供給に伴って徐々に上昇する。
【００４３】
その後、タンク１４，１６内の圧力が上限圧力３．０ＭＰａに上昇すると（時間Ｔ９）、モータ６８が再び停止して待機状態になる。このように、空気圧縮機１０は、通常の運転モードにおいて、圧縮運転状態と待機状態とが交互に行われる。
【００４４】
図１０（Ｂ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１（▲１▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第１段圧力０．５ＭＰａに達すると（時間Ｔ２）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が０．５ＭＰａに達したことを表示する。
【００４５】
図１０（Ｃ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８２（▲２▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第２段圧力１．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ３）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が１．０ＭＰａに達したことを表示する。
【００４６】
図１０（Ｄ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８３（▲３▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第３段圧力１．５ＭＰａに達すると（時間Ｔ４）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が１．５ＭＰａに達したことを表示する。
【００４７】
図１０（Ｅ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８４（▲４▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第４段圧力２．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ５）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が２．０ＭＰａに達したことを表示する。
【００４８】
図１０（Ｆ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８５（▲５▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第５段圧力２．５ＭＰａに達すると（時間Ｔ６）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が２．５ＭＰａに達したことを表示する。
【００４９】
図１０（Ｇ）に示されるように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が第６段圧力３．０ＭＰａに達すると（時間Ｔ７）、点灯してタンク１４，１６内の圧力値が３．０ＭＰａに達したことを表示する。また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、圧力センサ９８により検出された圧力値が２．５ＭＰａ以下に低下すると（時間Ｔ８）、消灯してタンク１４，１６内の圧力値が第５段圧力２．５ＭＰａに低下したことを表示する。
【００５０】
さらに、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、モータ６８のオン・オフに連動しており、タンク１４，１６内の圧力が第６段圧力３．０ＭＰａ（時間Ｔ９）に達してモータ６８の運転が停止されると共に、点灯する。また、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）は、タンク１４，１６内の圧力が第５段圧力２．５ＭＰａ以下に低下してモータ６８の運転が再開されると共に、消灯する。
【００５１】
このように、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）をモータ６８のオン・オフに連動して消灯または点灯させるため、モータ６８のオン・オフを作業者は、視覚で確認でき、故障してモータ６８が停止したのではないことを一目で分かるようにした。また、タンク圧力が上限圧力値３．０ＭＰａ付近で温度変化等により変動したとしてもモータ６８の運転が再開されるまで圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）が点灯した状態が継続されるので、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８６（▲６▼）の表示が安定することになり、作業者に安心感を与えることが可能になる。
【００５２】
図１１（Ａ）（Ｂ）はモータ６８の特性の一例を示すグラフである。
図１１（Ａ）に示されるように、本実施例のモータ６８は、例えば、無負荷状態であれば１００Ｖの電圧が印加されると、２４００ｒｐｍで回転する性能を有している。そして、タンク１４，１６の圧力が上昇するのに連れて負荷が次第に増大するため、電流一定で入力電圧を一定に制御した状態でタンク１４，１６の圧力が３ＭＰａに達したときには、モータ６８の回転数は２０００ｒｐｍに下がっている。
【００５３】
図１１（Ｂ）に示されるように、モータ６８は、タンク１４，１６の圧力が３ＭＰａであるときに、印加電圧が１００Ｖであるときは、２０００ｒｐｍで回転している。また、モータ６８は、タンク１４，１６の圧力が３ＭＰａであるときに、印加電圧が６５Ｖまで下がると、回転数は１０００ｒｐｍに下がってしまう。但し、この回転数と電圧との関係は、一例であり、モータ出力やタンク圧力などの条件によって変化するのは言うまでもない。
【００５４】
このことから、モータ６８への印加電圧は、８０Ｖ〜１００Ｖであれば回転数１５００ｒｐｍ以上でモータ６８がピストン・シリンダ機構６２，６４を駆動することが可能になる。従って、空気圧縮機１０は、モータ６８への印加電圧が６５Ｖ以下に低下した場合には、回転数は１５００ｒｐｍ以下に下がってピストン・シリンダ機構６２，６４の負荷が相対的に増大して圧縮空気の生成量が低下するばかりか、モータ６８、ピストン・シリンダ機構６２，６４を冷却するためのファン８０，８４の回転数が減速して冷却効率が大きく低下することになる。その場合、モータ６８やピストン・シリンダ機構６２，６４の温度上昇が問題になる。
【００５５】
尚、上記請求項１に記載された所定値とは、警告を行うモータ６８の回転数の所定値（１５００ｒｐｍ）であり、且つ、定常回転数よりも小さい値であり、タンク内圧力が高くて負荷が大きい場合においても定常ではない値を所定値と設定する。
【００５６】
また、上記図１１（Ｂ）に示す停止値とは、負荷が小さい場合においてもモータ６８が回転することができない状況となる所定値（１０００ｒｐｍ）と設定する。
【００５７】
ここで、低電圧時に制御部９４が実行するモータ制御処理について説明する。
図１２は低電圧時に制御部９４が実行するモータ制御処理を示すフローチャートである。
図１２において、制御部９４は、ステップＳ１１（以下「ステップ」を省略する）で空気圧縮機１０の電源コード（図示せず）のプラグがＡＣ１００Ｖのコンセントに差し込まれた後、電源ＯＮスイッチ９０がオンに操作されると、Ｓ１２に進み、モータ６８への通電を開始してピストン・シリンダ機構６２，６４による圧縮運転を開始させる。
【００５８】
次のＳ１３では、モータ回転検出センサ１０２により検出されたモータ６８の回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ（例えば、Ｎａ＝１５００ｒｐｍ）以下に減速されたかどうかをチェックする（低電圧判別手段）。Ｓ１３において、モータ６８の回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以下でないときは、Ｓ１４に進み、後述する警告処理を停止させる。
【００５９】
そして、Ｓ１５では、タンク１４，１６内の圧力変化に応じて赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）を段階的に点灯または消灯し、ＬＥＤ点灯数によってタンク１４，１６内の圧力値を表示する。その後、Ｓ１２に戻り、Ｓ１２以降の処理を行う。
【００６０】
また、上記Ｓ１３において、モータ６８の回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以下（第一の所定回転数以下）であるときは、例えば、延長コードに接続された複数の電動工具が同時に使用されて電圧が７０Ｖ以下に低下したものと判断してＳ１６に進み、電圧低下が生じたことを警告する（報知手段）。本実施例の警告方法としては、例えば、６個の赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（（1）〜（6））を一斉に点滅させてモータ６８が電圧低下により停止状態であることを報知する。また、低電圧によりモータ６８を停止させて警告する際、圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（（1）〜（6））を一斉に点滅する代わりに、他のＬＥＤを点滅させても良いし、あるいは、アラームで報知するようにしても良い。
【００６１】
次のＳ１７では、モータ６８の回転速度ＶがＶ＝０となり、モータ６８が停止したかどうかをチェックする。Ｓ１７において、モータ６８が電圧低下したことでピストン・シリンダ機構６２，６４の負荷により停止した場合、Ｓ１８に進み、モータ６８への通電をオフにしてモータ６８が過熱することを防止する。
【００６２】
また、Ｓ１７において、モータ６８の回転速度ＶがＶ＞０であるときは、上記Ｓ１３に戻り、Ｓ１３以降の処理を繰り返す。尚、上記制御処理において、作業者が、電源ＯＦＦスイッチ９２をオンに操作したときは、電源オフの割り込み処理が優先して実行され、電圧低下の警告をオフにした後、モータ６８への通電を停止させる。
【００６３】
これにより、空気圧縮機１０は、モータ６８への印加電圧が、例えば圧力３ＭＰａ時に８０Ｖ以下に低下した場合には、前述したようにピストン・シリンダ機構６２，６４の負荷が相対的に増大してモータ６８、ピストン・シリンダ機構６２，６４を冷却するためのファン８０，８４の回転数が減速して冷却効率が大きく低下するので、モータ６８を停止させることで、モータ６８やピストン・シリンダ機構６２，６４の温度上昇を防止できる。
【００６４】
本実施例では、モータ６８の回転数Ｎの減速により低電圧を検出するため、電圧変化を検出するための回路が不要であり、その分電気回路の構成を簡略化することが可能になっている。
【００６５】
このように、モータ６８の回転数Ｎが予め設定された所定値Ｎａ以下であるときは、圧力３ＭＰａで８０Ｖ以下に低下したものと判断して警告を発することにより、作業者に空気圧縮機１０の運転状況を報知することが可能になり、作業員がモータ６８の停止理由が分からずに、故障と思い込んで修理を製造メーカに依頼することを防止して、必要の無いメンテナンス作業の増加を防止できる。
【００６６】
さらに、上記のようにモータ６８の回転数Ｎが所定値Ｎａ以下であるときに警告を発することにより、モータ６８の回転数が遅い分、通常よりもタンク内に圧力が溜まるのに時間がかかり、作業者が故障と間違えてしまうことも防止できる。
【００６７】
尚、上記実施例では、ピストン・シリンダ機構６２，６４により２段圧縮する構成を一例として挙げたが、これに限らず、ピストン・シリンダ機構を一つあるいは３つ以上設けた構成のものでも良い。
【００６８】
また、上記実施例では、一対のタンク１４，１６を有する構成を一例として挙げたが、これに限らず、タンクを一つあるいは３つ以上設けた構成のものでも良い。
【００６９】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、該空気圧縮部を駆動するモータと、前記空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、を備えた空気圧縮機において、前記モータの回転数を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段により検出された回転数が予め設定された第一の所定回転数以下に減速したとき、前記モータに供給される電圧値が低下したと判定し、操作パネル上の表示により電圧低下が生じたことを警告し、前記モータに供給される電圧値が低下して前記モータがさらに減速し、停止した場合にアラームによりモータの停止を警告する報知手段と、前記モータが停止した場合に前記モータへの通電を停止する制御部と、を備えたものであり、例えば他の電動工具が同時に使用された場合等、一時的に低電圧状態になっていることを作業者に警告を報知しながらモータの運転を持続することが可能となる。また、モータの回転数Ｎの減速により低電圧を検出するため、電圧変化を検出するための回路が不要であり、その分電気回路の構成を簡略化することができる。
【００７０】
また、モータがさらに減速し、停止した場合に前記モータへの通電を停止するため、モータの過熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる空気圧縮機の一実施例を示す斜視図である。
【図２】空気圧縮機のカバー２２を外した状態を示す斜視図である。
【図３】空気圧縮機の側面図である。
【図４】空気圧縮機の平面図である。
【図５】空気圧縮機の正面図である。
【図６】空気圧縮機の背面図である。
【図７】圧縮部１８及び駆動部２０の内部構成を示す横断面図である。
【図８】操作パネル４８の構成を示す平面図である。
【図９】空気圧縮機１０に設けられた各電気系統の構成を示すブロック図である。
【図１０】タンク内圧力変化及び圧力表示用赤色ＬＥＤ８８１〜８８６（▲１▼〜▲６▼）及びモータ６８の制御動作例を示すタイミングチャートである。
【図１１】モータ６８の特性の一例を示すグラフである。
【図１２】低電圧時に制御部９４が実行するモータ制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 空気圧縮機
１２ フレーム
１４，１６ タンク
１８ 空気圧縮部
２０ 駆動部
２２ カバー
２４〜２７ 脚部
２８，３０ 把持部
３２，３４ 空気吐出部
３６，３８ 圧力調整弁
４０，４２ 圧力計
４４〜４７ 吐出口
４８ 操作パネル
６０ ケーシング
６２，６４ ピストン・シリンダ機構
６６ フィルタ
６８ モータ
７９ モータカバー
８０ 第１のファン
８２ 第２のファン
８８１〜８８６ 圧力表示用赤色ＬＥＤ
８８７ 通電表示用赤色ＬＥＤ
８８８ 運転状態表示用緑色ＬＥＤ
９０ 電源ＯＮスイッチ
９２ 電源ＯＦＦスイッチ
９４ 制御部
９８ 圧力センサ
１００ 温度センサ
１０２ モータ回転センサ（回転検出手段）
Claims (1)
- 空気を吸い込んで圧縮する空気圧縮部と、
該空気圧縮部を駆動するモータと、
前記空気圧縮部により生成された圧縮空気を貯留するタンクと、
を備えた空気圧縮機において、
前記モータの回転数を検出する回転検出手段と、
前記回転検出手段により検出された回転数が予め設定された第一の所定回転数以下に減速したとき、前記モータに供給される電圧値が低下したと判定し、操作パネル上の表示により電圧低下が生じたことを警告し、前記モータに供給される電圧値が低下して前記モータがさらに減速し、停止した場合にアラームによりモータの停止を警告する報知手段と、
前記モータが停止した場合に前記モータへの通電を停止する制御部と、
を備えたことを特徴とする空気圧縮機。
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