JP5062068B2

JP5062068B2 - 空気圧縮機

Info

Publication number: JP5062068B2
Application number: JP2008175897A
Authority: JP
Inventors: 伴義横田; 誠一古田土; 健一松永
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: JP2010014057A

Description

本発明は、生成した圧縮空気を空気タンクに蓄える空気圧縮機に関する。

建築現場などでは、圧縮空気の圧力で釘やネジを木材などに打ち込こむ携帯型の空気工具を使用している。このように、屋外で使用される空気工具は、搬送可能な空気圧縮機で生成された圧縮空気の空気圧力はエアホースを介して供給し、空気圧力を動力へ変換することで釘やネジを打ち込むように構成されている。

この種の空気圧縮機は、例えば、下記特許文献１に開示されている。

このような空気圧縮機では、電力によりモータを駆動しており、モータの回転軸に取り付けたクランク軸にピストンを連結し、空気を吸込んで圧縮するピストン・シリンダ部（圧縮部）と圧縮空気を貯留する空気タンクとを備えている。モータを駆動させるために必要な電力は空気圧縮機の電源コードのプラグを電力供給源のコンセントに接続し、本体への電力をON-OFFするためのスイッチを介して供給する。

また、空気タンクには、タンク内の圧力を監視する圧力検出手段を備えており、タンク内の圧力が上限値に達するまでモータの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。空気圧縮機への電力供給がON状態では制御回路部は常に空気タンクの残圧を監視しながらモータをON-OFFさせ繰返して運転を行なっている。タンク内に充填された空気圧は本体の操作パネル上にLEDで表示され作業者はＬＥＤの表示状態でタンク内の空気残量を認識することができる。

特開２００３−２５４２５４

近年の空気圧縮機の空気タンクへ蓄圧できる圧力は年々増加しており、空気タンク内の圧力を検出しながらモータの駆動を制御する空気圧縮機の運転停止・開始の設定圧力はたとえば上限設定圧力値を4MPａとした場合、下限設定圧力値は3.2ＭＰａとし、空気工具の使用可能圧力0.4〜0.8ＭＰａに対して常に作業ができる空気量を確保できるように下限圧力を設定している。そのため、通電状態で空気圧縮機が運転を停止しているときの空気タンクの残圧は常に3.2ＭＰａ以上を確保していることになる。例えば残圧が3.2ＭＰａとして空気タンクの体積を10リットルとしたときにこの空気量を釘打ち用空気工具の作業量で換算すると釘を約120本打ち込むことが可能となる。よって、残りの作業量を推定し、全ての作業を終了するより早めに圧縮機本体の電源をＯＦＦにして残圧内で作業を終了させることで無駄な運転電力が削減でき、運転時の騒音や消費電力の削減など環境への配慮を実施した作業を進めることができる。

しかしながら、このような残圧を有効に利用する作業は、複数の作業者が作業を行なうと個人が空気の消費量を基に想定した作業を想定通り行なうことが困難になるため、作業者は空気タンク内の残圧を把握しながら作業を行なう必要があるが、本体の電源がＯＦＦ状態であるため空気タンク内の残圧を表示するＬＥＤが点灯できず作業者は空気タンク内の残圧を確認できないという問題が生じる。

また、電力を使わないアナログ計器により空気タンク内の圧力を表示する方式の空気圧縮機でもアナログ計器の表示値方向は本体に一定方向に固定されているため、識別できる角度は限られており、通常圧縮機本体から離れた場所で作業する作業者が表示値により残圧を確認するためには確認できる位置まで移動しなければならず作業性が低下する問題があった。

本発明は上記課題を解決するため、電源装置から取り出した電力により駆動するモータと、該モータによって駆動され、外部から吸込んだ空気を圧縮する圧縮部と、該圧縮部から吐出された圧縮空気を蓄える空気タンクと、該空気タンク内の圧力を検知する圧力検出手段とからなる空気圧縮機において、前記空気圧縮機には前記電源装置からの電力供給遮断後に電力を取り出すことができる蓄電池と、該蓄電池で蓄えられた電力により動作する報知手段を備え、前記空気タンク内の圧力に応じて、該報知手段が動作することを特徴とする空気圧縮機を提供する。

本発明によれば、空気圧縮機本体の電源をＯＦＦにした状態になると、蓄電装置に蓄えられた電力が報知装置を動作し、本体の電源をＯＦＦの状態でも空気タンク内の残圧を報知装置に設けた報知手段により確認することが可能となるので、1回の空気充填で十分な作業量のときには本体が無駄な運転をしないように電源をＯＦＦ状態のまま複数の作業者が作業を行なう場合でも、作業者は空気タンク内の残圧を認識しながら作業ができるので、空気圧縮機の消費電力の削減と作業効率の向上が可能となり、また、運転時の騒音や消費電力の削減など環境への配慮を実施した作業を進めることができる。

さらに、請求項２に記載の発明によれば、振動を感知する振動感知装置１６により報知制御が可能になるので報知時間を設定することで報知装置の消費電力を節約することが可能になり、蓄電池の容量を小さくし本体の重量を軽減することができる。

本発明の一実施形態を以下図面により説明する。図１に示すように空気圧縮機１は電源装置より電力を取り出すための電源コード２、モータ３への電力供給をON-OFFするスイッチ１０、圧縮部４を駆動するためのモータ３、圧縮空気を製造する圧縮部４、圧縮空気を蓄圧する空気タンク５、各種運転を制御するための制御回路部６、空気タンク５に取り付けて空気タンク内５の圧力を監視する圧力検出手段７、蓄電池９および報知手段１１を備えている。

さらに、制御回路部６には圧縮機本体への電力供給の有無を感知するための通電監視手段８が備えられており、通電監視手段が電源装置からの電力供給遮断を感知すると報知手段１１を動作するのに必要な電力を蓄電池９から取り出すように構成されている。
空気圧縮機１は電力供給源より電源コード２を介して接続される。電力を取り出し、空気圧縮機の外面に取り付けたスイッチ１０をONすることで制御回路部６を介してモータ３へ電力を供給する。

供給された電力によってモータ３は回転する。モータ３の回転する力により、図３のように圧縮部４のピストン４２がシリンダ４１内を往復動し、空気の吸入・圧縮を繰り返し、圧縮空気はパイプ１２を経由して空気タンク５に送られる。

空気タンク５には蓄圧した空気を空気工具１５ａ、１５ｂが動作するために適正な圧力へ調整する減圧弁１３ａ、１３ｂを取り付けており、減圧弁１３ａ、１３ｂによって減圧した空気圧力はカプラ１４ａ、１４ｂを通じて空気工具１５ａ、１５ｂへ供給する。
圧力検出器７は空気タンク５内の圧力を検出し、制御回路部６に信号を伝達する。空気タンク５内の圧力が予め設定した最高圧力4.0ＭＰａに到達すると、圧力検出器７からの信号により、制御回路部６はモータ３への電力の供給を停止する。空気工具１５ａ、１５ｂが空気タンク５内の空気を消費すると空気タンク５内の圧力は減少し、予め設定した下限圧力3.0MPａまで減少すると制御回路部６からの指示によりモータ３が運転を開始し、前記同様に空気タンク５内が最高設定圧力に到達するとモータは運転を停止する。

通電監視手段８は空気圧縮機本体の電源スイッチ１０がONになると蓄電池９の電力残量を検知し、充電が必要な場合は蓄電池９へ電力を供給し、蓄電池９の電力残量が所定値に達すると充電を停止する。

空気圧縮機本体の電源スイッチ１０がOFFになると蓄電池９に蓄えた電力を制御回路部６へ通電し、圧力検出器７から空気タンク５の残圧信号を検知し報知装置１１を作動させる。

報知手段１１は消費電力の少ないＬＥＤ発光体が良く、光ファイバー繊維などの光伝達材料により誘導し、空気圧縮機本体上面などの視認度の高い部分に設置する。報知方法は空気タンク５の残圧量によって少なくとも2段階以上の複数段階に分けており、たとえば残圧が0.4ＭＰａ以上では緑色のＬＥＤが点灯し、残圧がない場合は消灯する。

報知手段１１は前記タンクの残圧量に対応した信号を出力することで残量の変化を作業者へ知らせることが可能である。たとえば、LED発光体による赤、青、緑の3色のLED発光部と発光部を合成するファイバー繊維などの光伝達材で構成すれば、各LEDの点灯パターンにより複数の発光色を作ることができるので残圧量に対応して色彩を変化させることで作業者へ残量を発信できる。また、LEDによる報知手段は単色でも良く、LEDの点滅パターンを変えたものや、単色ＬＥＤを複数設けて点灯数で表示しても良い。

報知手段１１には予め作動時間が設定されている。制御回路部６は、報知手段１１の作動開始後に設定した時間が経過すると報知手段１１への電力供給を停止する。この結果、ＬＥＤの消費電力を節約することができるので蓄電池の容量を小さくすることができるようになるので本体の重量を軽減することができる。

空気工具１５ａ、１５ｂが使用され、空気タンク５内の圧力の低下を圧力検出手段８が感知すると、制御回路部６は再度報知手段１１を作動させる。これにより、作業者は空気圧縮機本体の電源スイッチ１０をOFFにした状態で、空気タンク内の圧力を把握しながら残圧を利用して空気工具１５ａ、１５ｂを使用することができる。

また、空気圧縮機本体に振動を感知する振動感知装置１６を取り付けている。振動感知装置１６は、作業者が配置場所移動をさせようとする時などに空気圧縮機本体にかかる振動を感知し、制御回路部６へ信号を送る。制御回路部６は振動感知装置１６からの信号を受けて報知装置１１を作動させる。これにより、作業者が配置場所移動をさせようとする時に、空気タンク５内の圧力を作業者に知らせることができ、空気タンク５に高い圧力の圧縮空気が残った状態では配置場所の移動をおこなわない等、適切な使用方法で使用するための注意喚起をすることができる。

なお、本発明の一実施例では報知装置はＬＥＤの発光素子としているが作業者が感知できる手段であれば手段を限定しなくても良い。さらに、本発明は本体の電源がＯＦＦの状態でも作業者に空気タンク内の残圧を報知することが目的であるので、予め、電池、充電済みのバッテリー、太陽光発電装置などを用いて報知手段を動作させる構造でも良い。

本発明による空気圧縮機の一実施形態を示す概念図。本発明による空気圧縮機の一実施形態を示す概念図。本発明による空気圧縮機の一実施形態を示す部分拡大図。

符号の説明

１：空気圧縮機２：電源コード３：モータ４：圧縮部（圧縮空気生成部）
５：空気タンク６：制御回路部７：圧力検出手段８：通電監視手段９：電池
１０：本体電源スイッチ１１：報知手段１２：パイプ１３ａ、１３ｂ：減圧弁１４ａ、１４ｂ：カプラ１５ａ、１５ｂ：空気工具１６：振動感知装置

Claims

電源装置から取り出した電力により駆動するモータと、
該モータによって駆動され、外部から吸込んだ空気を圧縮する圧縮部と、
該圧縮部から吐出された圧縮空気を蓄える空気タンクと、
該空気タンク内の圧力を検知する圧力検出手段とからなる空気圧縮機において、
前記空気圧縮機には前記電源装置からの電力供給遮断後に電力を取り出すことができる蓄電池と、
該蓄電池で蓄えられた電力により動作する報知手段を備え、
前記空気タンク内の圧力に応じて、該報知手段が動作することを特徴とする空気圧縮機。
振動感知装置をさらに有し、
前記空気タンク内の圧力が所定値以上で、かつ、前記振動感知装置で検出した振動値が所定値以上の時に動作することを特徴とした請求項１記載の空気圧縮機。