JP5353873B2 - Compressor control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、圧縮機の制御装置に関し、特に、一時的にモータの回転数を上げて暖気運転をすることができる圧縮機の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a compressor control device, and more particularly, to a compressor control device capable of warming up by temporarily increasing the rotational speed of a motor.
従来、圧縮機に使用されるピストンとして、クランク軸に連結したコネクティングロッドによりシリンダ内を揺動しながら往復するロッキングピストンが知られている。こうしたロッキングピストンにおいては、ピストンロッドの先端部にシール部材としてリップリングが設けられ、このリップリングによりシリンダとピストンロッドとの間をシールするようになっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a piston used in a compressor, a locking piston that reciprocates while swinging in a cylinder by a connecting rod connected to a crankshaft is known. In such a locking piston, a lip ring is provided as a seal member at the tip of the piston rod, and the gap between the cylinder and the piston rod is sealed by this lip ring (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、このようなシール部材としてのリップリングは熱膨張により寸法変化が起きるため、圧縮機が冷えている状態においては、リップリングも冷えて収縮し十分なシール性能を発揮することができない。このため、運転休止時間が長かったり、寒冷地で使用されたりする場合には、リップリングのシール性能が低下してしまう。 However, since the lip ring as such a seal member undergoes a dimensional change due to thermal expansion, the lip ring also cools and contracts when the compressor is cold, so that sufficient sealing performance cannot be exhibited. For this reason, when the operation stoppage time is long or when it is used in a cold region, the sealing performance of the lip ring is lowered.
また、リップリングは、圧縮熱やシリンダ壁面への押し付け荷重による影響を受けて変形したり、継続使用によって摩耗したりするため、このような変形或いは摩耗したリップリングにおいては、熱膨張前のシール性能の低下は顕著となる。 Further, since the lip ring is deformed due to the influence of the compression heat and the pressing load on the cylinder wall, or is worn by continuous use, in such a deformed or worn lip ring, the seal before thermal expansion is used. The decrease in performance is significant.
なお、モータの回転数を上げて作動させれば、摩擦熱及び圧縮熱の発生量が上昇するため、リップリングの熱膨張を促すことができる。しかしながら、省電力や静音のためにモータの回転数を低下させた場合には、なかなかリップリングが温められず、十分なシール性能を発揮するまで熱膨張が起きないという問題がある。 If the motor is operated at an increased rotational speed, the amount of frictional heat and compression heat generated increases, so that thermal expansion of the lip ring can be promoted. However, when the rotational speed of the motor is reduced for power saving and noise reduction, there is a problem that the lip ring is not easily heated and thermal expansion does not occur until sufficient sealing performance is exhibited.
そこで、本発明は、省電力や静音のためにモータの回転数を低下させた場合でも、一時的に回転数を上げることでリップリングの熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させることが可能な圧縮機を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention promotes thermal expansion of the lip ring by temporarily increasing the rotational speed even when the rotational speed of the motor is lowered for power saving and noise reduction, and quickly improves the sealing performance and compresses. It is an object to provide a compressor capable of increasing the efficiency.
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is characterized by the following.
(請求項1)
請求項1に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
(Claim 1)
The invention described in
すなわち、請求項1に記載の圧縮機の制御装置は、モータと、前記モータによってシリンダ内を往復運動するピストンロッドと、前記ピストンロッドと前記シリンダとの間をシールするためのシール部材と、を備え、前記モータの回転数の上限が低く設定されている低速運転モードと前記モータの回転数の上限が高く設定されている高速運転モードとの2つの運転モードを有する圧縮機において、圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定する冷状態判定手段と、前記冷状態判定手段によって圧縮機が冷状態にあると判定されたときに、所定の停止条件を満たすまで前記モータの回転数を上昇させて暖気運転を行うように制御する回転数制御手段と、を設け、前記低速運転モードにおいて所定の条件を満たすまで暖気運転を実行することを特徴とする。
That is, the compressor control device according to
(請求項2)
請求項2に記載の発明は、上記した請求項1記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
(Claim 2)
The invention described in claim 2 has the following features in addition to the features of the invention described in
すなわち、前記冷状態判定手段は、前記暖気運転を実行してから一定時間が経過したか否かによって圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定することを特徴とする。 That is, the cold state determination means determines whether or not the compressor is in a cold state based on whether or not a predetermined time has elapsed since the warm-up operation was executed.
(請求項3)
請求項3に記載の発明は、上記した請求項1又は2記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
(Claim 3)
The invention described in claim 3 is characterized by the following points in addition to the characteristics of the invention described in
すなわち、前記冷状態判定手段は、周囲温度又は圧縮機温度を基に圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定することを特徴とする。 That is, the cold state determination means determines whether the compressor is in a cold state based on the ambient temperature or the compressor temperature.
(請求項4)
請求項4に記載の発明は、上記した請求項1〜3のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
(Claim 4)
The invention according to claim 4 is characterized by the following points in addition to the features of the invention according to any one of
すなわち、前記冷状態判定手段は、電源供給された後において最初に前記モータが駆動したときには、圧縮機が冷状態にあると判定することを特徴とする。 That is, the cold state determination means determines that the compressor is in a cold state when the motor is driven for the first time after power is supplied.
(請求項5)
請求項5に記載の発明は、上記した請求項1〜4のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
(Claim 5)
The invention according to claim 5 is characterized by the following points in addition to the features of the invention according to any one of
すなわち、前記冷状態判定手段は、前記モータの停止時間を基に圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定することを特徴とする。 That is, the cold state determining means determines whether or not the compressor is in a cold state based on the stop time of the motor.
(請求項6)
請求項6に記載の発明は、上記した請求項1〜5のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
(Claim 6)
The invention described in claim 6 is characterized by the following points in addition to the features of the invention described in any one of claims 1-5.
すなわち、前記冷状態判定手段は、一定時間における圧力上昇率に基づいて圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定することを特徴とする。 That is, the cold state determining means determines whether or not the compressor is in a cold state based on the pressure increase rate over a predetermined time.
(請求項7)
請求項7に記載の発明は、上記した請求項1〜6のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
(Claim 7)
The invention described in claim 7 is characterized by the following points in addition to the characteristics of the invention described in any one of claims 1-6.
すなわち、前記冷状態判定手段は、前記モータに供給される電流値、前記モータに供給される電圧値、前記モータの回転数のうちの少なくともいずれかを基に圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定することを特徴とする。 That is, the cold state determination means determines whether the compressor is in a cold state based on at least one of a current value supplied to the motor, a voltage value supplied to the motor, and a rotation speed of the motor. It is characterized by determining.
(請求項8)
請求項8に記載の発明は、上記した請求項1〜7のいずれかに記載の発明の特徴点に加え、以下の点を特徴とする。
(Claim 8)
The invention described in
すなわち、前記暖気運転を実行するか否かを切り替えるためのスイッチを設けたことを特徴とする。 That is, a switch for switching whether or not to perform the warm-up operation is provided.
本発明は上記の通りであり、圧縮機が冷状態にあると判定されたときに、モータの回転数を上昇させて暖気運転を行うように制御するため、省電力や静音のためにモータの回転数を低下させた場合でも、一時的に回転数を上げることでシール部材の熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させることができる。しかも、圧縮機が冷状態にある場合にのみ、暖気運転が実行されるので、不要な回転数の上昇が行われず、効率的にシール性能を向上させることができる。 The present invention is as described above, and when it is determined that the compressor is in a cold state, the motor is controlled so as to perform a warm-up operation by increasing the rotation speed of the motor. Even when the rotational speed is decreased, the thermal expansion of the seal member can be promoted by temporarily increasing the rotational speed, and the sealing performance can be quickly improved to increase the compression efficiency. In addition, since the warm-up operation is executed only when the compressor is in a cold state, unnecessary rotation speed is not increased, and the sealing performance can be improved efficiently.
また、前記冷状態判定手段は、前記暖気運転を実行してから一定時間が経過したか否かによって圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定するようにしてもよい。このようにすれば、簡易な構成で冷状態の判定を行うことができるとともに、暖気運転の実行時間を制限することもできる。 Further, the cold state determination means may determine whether or not the compressor is in a cold state based on whether or not a predetermined time has elapsed since the warm-up operation was executed. In this way, it is possible to determine the cold state with a simple configuration and to limit the execution time of the warm-up operation.
また、前記冷状態判定手段は、周囲温度又は圧縮機温度を基に圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定するようにしてもよい。このようにすれば、直接的に圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定することができる。 The cold state determination means may determine whether or not the compressor is in a cold state based on the ambient temperature or the compressor temperature. In this way, it can be directly determined whether or not the compressor is in a cold state.
また、前記冷状態判定手段は、電源供給された後において最初に前記モータが駆動したときには、圧縮機が冷状態にあると判定するようにしてもよい。すなわち、電源供給されていないときには、一定時間以上運転が停止していたことが推測できるため、圧縮機が冷状態にあると判定することとしてもよい。 The cold state determination means may determine that the compressor is in a cold state when the motor is driven for the first time after power is supplied. That is, when the power is not supplied, it can be estimated that the operation has been stopped for a certain period of time, and therefore, it may be determined that the compressor is in a cold state.
また、前記冷状態判定手段は、前記モータの停止時間を基に圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定するようにしてもよい。例えば、モータの継続停止時間に基づいて圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定したり、モータの駆動時間と停止時間とを相対比較した結果に基づいて圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定したりしてもよい。このようにすれば、モータの停止時間を計測することで冷状態を画一的に判断できるため、簡易な制御で圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定することができる。 The cold state determination means may determine whether or not the compressor is in a cold state based on the stop time of the motor. For example, it is determined whether or not the compressor is in a cold state based on the continuous stop time of the motor, and whether or not the compressor is in a cold state based on a result of a relative comparison between the drive time and the stop time of the motor. It may be judged. In this way, since the cold state can be determined uniformly by measuring the stop time of the motor, it is possible to determine whether the compressor is in the cold state with simple control.
また、前記冷状態判定手段は、一定時間における圧力上昇率に基づいて圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定するようにしてもよい。このようにすれば、実際の圧縮機の圧縮効率を基に冷状態を判断できるため、直接的に効果を見込めるタイミングで暖気運転を行うことができる。 Further, the cold state determination means may determine whether or not the compressor is in a cold state based on a pressure increase rate in a predetermined time. In this way, since the cold state can be determined based on the compression efficiency of the actual compressor, the warming-up operation can be performed at a timing at which an effect can be directly expected.
また、前記冷状態判定手段は、前記モータに供給される電流値、前記モータに供給される電圧値、前記モータの回転数のうちの少なくともいずれかを基に圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定するようにしてもよい。このようにすれば、実際の圧縮効率等を基に冷状態であるかどうかを判定することができるため、圧縮効率に直結したシール性能の向上が期待できる。 Whether the compressor is in a cold state based on at least one of a current value supplied to the motor, a voltage value supplied to the motor, and a rotation speed of the motor. May be determined. In this way, since it can be determined whether or not it is in a cold state based on the actual compression efficiency and the like, an improvement in sealing performance directly linked to the compression efficiency can be expected.
また、前記暖気運転を実行するか否かを切り替えるためのスイッチを設けてもよい。このようにすれば、暖気運転を行わないという選択も可能となる。例えば、リフォーム等の環境において常に騒音の発生を抑えたい場合や、電流量を低減してブレーカー落ちを防止したい場合などには、暖気運転を実行させないようにすることもできる。 Further, a switch for switching whether or not to execute the warm-up operation may be provided. In this way, it is possible to select not to perform the warm-up operation. For example, when it is desired to constantly suppress the generation of noise in an environment such as remodeling, or when it is desired to reduce the amount of current to prevent the breaker from dropping, the warm-up operation can be prevented from being executed.
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る圧縮機は、シリンダ10内にピストンロッド11を収容したロッキングピストンを備えており、このロッキングピストンによって圧縮された空気を圧縮空気貯蔵タンク(図示せず)に貯留することで、圧縮空気を釘打機等に供給可能としたものである。
The compressor according to the present embodiment includes a locking piston that houses a
ロッキングピストンは、圧縮機内部に設けられたモータ30で作動するものであり、このモータ30でクランク機構(図示せず)を作動させることで、ピストンロッド11がシリンダ10内を往復運動し、空気を圧縮するように構成されている。
The locking piston is operated by a
ピストンロッド11は、図1に示すように、シリンダ10内を揺動しつつ摺動可能に形成されたものであり、このピストンロッド11の先端部13には、皿状のピストン部が形成されている。また、このピストンロッド11の基部(大端部)の偏心位置に形成した軸受孔12には、圧縮機本体に設けられたクランクシャフト(図示せず)が軸受けされており、このクランクシャフトは、圧縮機本体に設けられたモータ30に作動連結されている。
As shown in FIG. 1, the
このため、モータ30を作動させることにより、クランクシャフトを回転させ、これによってピストンロッド11の基部を偏心運動させて、ピストンロッド11の先端部13が摺動方向(図1における方向D1)に往復運動をするようになっている。すなわち、本実施形態に係る圧縮機は、クランクシャフトの回転によりピストンロッド11を往復動させてシリンダ10内に取り込まれた大気を圧縮し、圧縮空気で作動する各種装置や工具に向けて送出させるようになっている。
Therefore, by operating the
ところで、本実施形態に係るピストンロッド11は、図1に示すようにピストン部が一体的に設けられている。このため、上記したようなピストンロッド11の往復運動に伴い、ピストンロッド11の先端部13は摺動方向と直交する方向(図1における方向D2)に揺動し、シリンダ10とピストンロッド11との間に間隙が生まれることになる。
Incidentally, the
ピストンロッド11の先端部13の外周には、図1に示すように、ピストンロッド11とシリンダ10との間をシールするシール部材としてのリップリング14が取り付けられており、このリップリング14によって、シリンダ10とピストンロッド11との間の間隙がシールされるようになっている。このため、ピストンロッド11の先端部13が揺動することによって発生する間隙は、リップリング14が弾性変形することによってシールされるようになっている。
As shown in FIG. 1, a
このリップリング14は合成樹脂、合成ゴム等の具体的にはポリテトラフルオロエチレン又は変成ポリテトラフルオロエチレン、銅又は青銅合金粉末、球状炭素又は炭素繊維、二酸化モリブデンの成分構成からなる非金属材料から形成され、全周にわたって切れ目がなく連続した円環状の部材である。具体的には、リップリング14は、円環板状の底部の全周縁からリップ部が立設した形状をしている。
This
なお、このリップリング14は、図1に示すように、ピストンロッド11の上面にリング押え15で固定されている。すなわち、ピストンロッド11の上面に形成された凹部にはリング押え15が嵌合しており、このリング押え15は上方から挿通された固定用ボルト16によってピストンロッド11の上面に固定されている。そして、リップリング14は、このリング押え15とピストンロッド11との間に挟まれて固定されている。
The
このリップリング14は熱膨張により寸法変化が起きるため、圧縮機が冷えている状態においては、リップリング14も冷えて収縮し十分なシール性能を発揮することができない場合がある。特に、継続使用などによってリップリング14が摩耗・変形している場合、シール性能の低下が顕著となる。
Since the
このため、本実施形態に係る圧縮機は、一時的に回転数を上げる暖気運転を行うことで、摩擦熱及び圧縮熱の発生量が上昇させてリップリング14の熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させるようにしている。
For this reason, the compressor according to the present embodiment performs a warm-up operation that temporarily increases the rotational speed, thereby increasing the generation amount of frictional heat and compression heat to promote the thermal expansion of the
なお、本実施形態に係る圧縮機は、モータ30の回転数の上限が低く設定されている「低速運転モード」と、モータ30の回転数の上限が高く設定されている「高速運転モード
」との2つの運転モードを有しており、この運転モードを切り替え可能となっている。リップリング14の熱膨張が促進されない問題が発生するのは主に「低速運転モード」であるため、本実施形態においては、暖気運転を実行するのは「低速運転モード」であるとしている。ただし、本発明の実施形態としてはこれに限らず、「低速運転モード」や「高速運転モード」以外の運転モードを備えていても良いし、暖気運転を行う運転モードについても任意のモードで実行可能に形成することができる。
The compressor according to the present embodiment includes a “low speed operation mode” in which the upper limit of the rotation speed of the
この暖気運転は、圧縮機1の内部に内蔵された制御装置100(図2参照)により制御されるものであり、この制御装置100は、暖気運転のみならず、圧縮機全体の動作を制御するためのものである。
This warm-up operation is controlled by a control device 100 (see FIG. 2) built in the
この制御装置100は、特に図示しないが、CPUを中心に構成され、ROM、RAM、I/O等を備えている。そして、CPUがROMに記憶されたプログラムを読み込むことで、圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定する冷状態判定手段110や、モータ30の回転数を制御する回転数制御手段120を構成している。なお、制御装置100としては、上記した各手段に限定されるものではなく、他の手段を含んでいても良い。
Although not particularly illustrated, the
また、この制御装置100への入力としては、図2に示すように、温度センサ20と、圧力センサ21と、電流計22と、暖気運転スイッチ23と、ターボスイッチ24と、が接続されている。
Further, as shown in FIG. 2, a
また、この制御装置100への出力としては、図2に示すように、モータ30と、表示手段31と、が接続されている。
Further, as shown in FIG. 2, the
なお、制御装置100に接続される入出力としても、上記に限定されず、他の機器類が接続されていてもよい。また、後述する冷状態判定の態様によっては、使用しない入出力を省略することも可能である。
The input / output connected to the
以下、上記した各構成について詳しく説明する。 Hereinafter, each of the above-described configurations will be described in detail.
温度センサ20は、リップリング14や圧縮機の周囲温度(又は圧縮機温度)を測定するためのものである。この温度センサ20が測定した温度は、冷状態判定手段110から出力された信号に基づき冷状態判定手段110に出力され、後述する冷状態判定に使用される。
The
圧力センサ21は、圧縮空気貯蔵タンク内の圧力を測定するためのものである。この圧力センサ21が測定した圧力は、冷状態判定手段110から出力された信号に基づき冷状態判定手段110に出力され、後述する冷状態判定に使用される。 The pressure sensor 21 is for measuring the pressure in the compressed air storage tank. The pressure measured by the pressure sensor 21 is output to the cold state determination unit 110 based on the signal output from the cold state determination unit 110 and is used for cold state determination described later.
電流計22は、モータ30に供給される電流値を測定するためのものである。この電流計22が測定した電流値は、冷状態判定手段110から出力された信号に基づき冷状態判定手段110に出力され、後述する冷状態判定に使用される。
The ammeter 22 is for measuring the current value supplied to the
暖気運転スイッチ23は、暖気運転を実行するための押しスイッチであり、この暖気運転スイッチ23を押下することで、暖気運転を実行するか否かを切り替えることができるものである。本実施形態においては、この暖気運転スイッチ23は、低速運転モードにおいてのみ使用する。
The warm-up
ターボスイッチ24は、高速運転モードにおいてモータ30の回転数を更に上昇させて実行するための押しスイッチである。このターボスイッチ24を押下することで、後述するように、回転数上昇モードで所定期間運転させることができ、高速運転モードにおいて更に出力を上げることが可能となっている。
The
表示手段31は、暖気運転時及び高速運転モードにおいて、現在暖気運転中であること、又は回転数上昇モードであることを知らしめるための表示を行うものである。例えば、表示手段31としてランプを設け、ランプを点灯又は点滅させることとしてもよい。この他にも、表示手段31として7セグや液晶を設けて所定の表示を行ってもよいし、表示手段31としてスピーカを設け、音や音声の出力で暖気運転や回転数上昇モードを判別できるようにしてもよい。 The display means 31 performs a display for notifying that the warm-up operation is currently being performed or the rotation speed increase mode is being performed during the warm-up operation and the high-speed operation mode. For example, a lamp may be provided as the display unit 31, and the lamp may be turned on or blinked. In addition to this, 7-segment display or liquid crystal may be provided as the display means 31, and a predetermined display may be performed. Alternatively, a speaker may be provided as the display means 31, and the warm-up operation and the rotation speed increase mode can be discriminated by outputting sound or sound. You may do it.
冷状態判定手段110は、圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定するためのものであり、各種センサからの入力などを基にして、冷状態にあるか否かを判定するプログラムとして構成されている。この冷状態判定手段110によって圧縮機が冷状態にあると判定されたときには、その判定結果に基づく信号が後述する回転数制御手段120に出力され、この信号を受信した回転数制御手段120がモータ30の回転数を上昇させ、暖気運転が実行されるように形成されている。 The cold state determination means 110 is for determining whether or not the compressor is in a cold state, and is configured as a program for determining whether or not the compressor is in a cold state based on inputs from various sensors. ing. When it is determined by the cold state determining means 110 that the compressor is in a cold state, a signal based on the determination result is output to the rotational speed control means 120 described later, and the rotational speed control means 120 that has received this signal receives the motor. It is formed so that the number of revolutions of 30 is increased and the warm-up operation is executed.
回転数制御手段120は、モータ30の回転数を制御するプログラムとして構成され、最適な回転数でモータ30を回転させるためのものである。例えば、低速運転モードや高速運転モードなどの実行モードに応じてモータ30への供給電圧を調整することで、モータ30の回転数を制御する。本実施形態においては、この回転数制御手段120は、前述したように、冷状態判定手段110による判定結果に基づいてモータ30の回転数を上昇させ、暖気運転を実行可能に形成されている。
The rotational speed control means 120 is configured as a program for controlling the rotational speed of the
(暖気運転の説明)
次に、本実施形態に係る暖気運転について具体的に説明する。
(Explanation of warm-up operation)
Next, the warm-up operation according to the present embodiment will be specifically described.
(低速運転モードの実行フロー)
本実施形態に係る暖気運転は低速運転モードにおいて実行されるため、まず、低速運転モードの実行フローについて説明する。
(Low-speed operation mode execution flow)
Since the warm-up operation according to this embodiment is executed in the low-speed operation mode, first, the execution flow in the low-speed operation mode will be described.
低速運転モードは、図3に示すように、以下のようなフローで実行される。 As shown in FIG. 3, the low-speed operation mode is executed according to the following flow.
すなわち、この図3のステップ100に示すように、まず、電源スイッチがONになり圧縮機が起動する。そして、ステップ101に進む。
That is, as shown in
ステップ101では、暖気運転スイッチ23が押されたか否かをチェックし、押されていれば、ステップ102に進む。また、暖気運転スイッチ23が押されていなければ、ステップ105に進む。
In step 101, it is checked whether or not the warm-up
ステップ102では、回転数制御手段120によってモータ30の回転数が上昇するように制御され、暖気運転が実行される。このとき、表示手段31は、現在暖気運転中であることを表示する(たとえばランプが点灯する)。そして、ステップ103に進む。
In step 102, the rotational speed control means 120 controls the rotational speed of the
ステップ103では、冷状態判定手段110による冷状態判定が実行される。この冷状態判定の詳細は後述する。そして、ステップ104に進む。
In
ステップ104では、冷状態判定手段110によって冷状態であると判定されたか否かがチェックされ、冷状態であると判定された場合には、ステップ102に戻り、冷状態でないと判定されるまで暖気運転を実行する。一方、冷状態でないと判定された場合には、暖気運転を停止し、ステップ105に進む。なお、暖気運転が停止されると、表示手段31による表示も終了する(たとえばランプが消灯する)。 In step 104, it is checked whether or not the cold state is determined by the cold state determination means 110, and if it is determined that the state is cold, the process returns to step 102 and warms up until it is determined that the state is not cold. Run the operation. On the other hand, if it is determined not to be in the cold state, the warm-up operation is stopped and the process proceeds to step 105. When the warm-up operation is stopped, the display by the display means 31 is also terminated (for example, the lamp is turned off).
ステップ105では、回転数制御手段120により、通常の回転数(低速運転モード規定の回転数)となるようにモータ30の回転数が制御され、この状態で運転が実行される。この運転は圧力センサ21により所定の停止圧に到達したことが検知されるまで実行される。なお、所定の停止圧に到達したことが検知されたら、圧縮空気貯蔵タンクに十分な量の空気が圧縮されたと判断し、モータ30の運転を停止する。そして、ステップ106に進む。
In
ステップ106では、釘打機等が圧縮空気貯蔵タンク内の圧縮空気を使用したことにより、圧縮空気貯蔵タンク内の圧力が低下したかをチェックする。圧縮空気貯蔵タンク内の圧力低下により、再運転圧力に到達していた場合には、ステップ107に進む。一方、再運転圧力に到達していない場合には、再運転圧力に到達するまで待機する。
In
ステップ107では、予め決められた所定時間(例えば45分)以上運転が停止していたかをチェックする。所定時間以上運転が停止していた場合には、ステップ108に進む。一方、所定時間以上運転が停止していなかった場合には、ステップ105に進み、通常の回転数(低速運転モード規定の回転数)で運転が実行される。 In step 107, it is checked whether the operation has been stopped for a predetermined time (for example, 45 minutes). If the operation has been stopped for a predetermined time or longer, the process proceeds to step 108. On the other hand, if the operation has not stopped for a predetermined time or longer, the process proceeds to step 105, and the operation is performed at the normal rotation speed (the rotation speed specified in the low speed operation mode).
ステップ108では、暖気運転スイッチ23が押されたか否かをチェックし、押されていれば、ステップ108に進み、冷状態判定が実行される。また、暖気運転スイッチ23が押されていなければ、ステップ105に進み、通常の回転数(低速運転モード規定の回転数)で運転が実行される。
In step 108, it is checked whether or not the warm-up
(冷状態判定のフロー)
次に、本実施形態に係る冷状態判定のフローについて、図4〜6を参照しつつ、3つの例を挙げて説明する。なお、下記の冷状態判定は例示に過ぎず、下記の冷状態判定のいずれかを使用してもよいし、組み合わせて使用してもよい。また、一部の処理を省略したり、置き換えて使用してもよい。
(Cool state determination flow)
Next, the flow of cold state determination according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the following cold state determination is only an example, and any of the following cold state determinations may be used or may be used in combination. Also, some processes may be omitted or replaced.
(第1の冷状態判定フロー)
図4は、第1の冷状態判定フローを示す図である。この冷状態判定においては、冷状態判定手段110は、暖気運転を実行してから一定時間が経過したか否かによって圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定する。
(First cold state determination flow)
FIG. 4 is a diagram showing a first cold state determination flow. In this cold state determination, the cold state determination means 110 determines whether or not the compressor is in a cold state based on whether or not a certain time has elapsed since the warm-up operation was executed.
すなわち、図4のステップ200に示すように、前回運転(通常運転又は暖気運転)が終了してからの時間を計測し、その計測値が所定値以上であるか否かをチェックすることで、運転を実行してから一定時間が経過したか否かをチェックする。そして、一定時間が経過していた場合には、ステップ202に進み、冷状態でないと判定され、冷状態判定処理が終了する。一方、一定時間が経過していない場合には、ステップ201に進み、冷状態と判定され、冷状態判定処理が終了する。
That is, as shown in
このような冷状態判定フローによれば、複雑な処理を経ることなく、画一的に冷状態を判定することができ、また、暖気運転の実行時間を制限することもできる。 According to such a cold state determination flow, it is possible to uniformly determine the cold state without performing complicated processing, and it is also possible to limit the execution time of the warm-up operation.
(第2の冷状態判定フロー)
図5は、第2の冷状態判定フローを示す図である。この冷状態判定においては、冷状態判定手段110は、周囲温度又は圧縮機温度、一定時間における圧力上昇率、モータ30に供給される電流値(2次電流値)、圧縮機コンセットに供給される電流値(1次電流値)、モータ30の回転数などを基に圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定する。
(Second cold state determination flow)
FIG. 5 is a diagram showing a second cold state determination flow. In this cold state determination, the cold state determination means 110 is supplied to the ambient temperature or the compressor temperature, the pressure increase rate in a certain time, the current value (secondary current value) supplied to the
すなわち、図5のステップ300に示すように、まず、温度センサ20により、リップリング14や圧縮機の周囲温度(又は圧縮機温度)を測定し、その温度が一定以下であるか否かをチェックする。そして、温度が一定以下である場合には、ステップ305に進み、冷状態と判定されて冷状態判定処理が終了する。一方、温度が一定以下でない場合には、ステップ301に進む。
That is, as shown in step 300 of FIG. 5, first, the
ステップ301では、圧縮空気貯蔵タンク内の圧力が低下しているか否かを、圧力センサ21を使用してチェックする。圧力が上昇中である場合は、ステップ302に進む。一方、圧力が上昇中でない場合は、ステップ303に進む。
In
ステップ302では、圧力センサ21により計測された圧力変化を基に、時間当たりの圧力上昇率が計算され、その圧力上昇率が閾値以下であるか否かをチェックする。すなわち、圧縮空気貯蔵タンク内の圧力が効率良く上昇しているかをチェックすることで、リップリング14から空気が漏れていないかをチェックする。このチェックの結果、圧力上昇率が閾値以下である場合には、ステップ305に進み、冷状態と判定されて冷状態判定処理が終了する。一方、圧力上昇率が閾値以下でない場合には、ステップ304に進み、冷状態でないと判定されて冷状態判定処理が終了する。
In step 302, the rate of increase in pressure per hour is calculated based on the pressure change measured by the pressure sensor 21, and it is checked whether the rate of increase in pressure is below a threshold value. That is, it is checked whether air leaks from the
ステップ303では、モータ30に供給される電流値が閾値以下であるか、又はモータ30の回転数が閾値以上であるかがチェックされる。すなわち、リップリング14から空気が漏れている場合には、圧縮機の負荷が下がり、モータ30に供給される電流値が低下するため、電流計22を使用してモータ30に供給される電流値を所得し、この電流値が閾値以下であるか否かをチェックすることで、リップリング14から空気が漏れているかどうかをチェックできる。また、リップリング14から空気が漏れている場合には、圧縮機の圧縮効率が低下し、それを補うためにモータ30の回転数を上げる処理が行われるため、モータ30の回転数が閾値以上であるか否かをチェックすることでも、リップリング14から空気が漏れているかどうかをチェックできる。
In step 303, it is checked whether the current value supplied to the
なお、電流値と回転数とを併せてチェックすることで、モータ30の回転数を制限して運転している場合には電流値をチェックすることで空気漏れをチェックできるとともに、電流値を制限して運転している場合にはモータ30の回転数をチェックすることで空気漏れをチェックできるように形成されている。
In addition, by checking the current value and the rotation speed together, when operating with the rotation speed of the
そして、電流値が閾値以下又は回転数が閾値以上である場合には、ステップ305に進み、冷状態と判定されて冷状態判定処理が終了する。一方、電流値が閾値以下でなく、かつ、回転数が閾値以上でない場合には、ステップ304に進み、冷状態でないと判定されて冷状態判定処理が終了する。 If the current value is equal to or less than the threshold value or the rotation speed is equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to step 305, where the cold state is determined, and the cold state determination process ends. On the other hand, if the current value is not less than or equal to the threshold value and the rotation speed is not greater than or equal to the threshold value, the process proceeds to step 304, where it is determined that the current state is not cold, and the cold state determination process ends.
このような冷状態判定フローによれば、主に圧縮効率をチェックすることで、冷状態にあるか否かを判定するため、暖気運転により直接的に圧縮効率の向上を期待できる。 According to such a cold state determination flow, since it is determined whether or not it is in a cold state mainly by checking the compression efficiency, an improvement in compression efficiency can be expected directly by the warm-up operation.
なお、上記ではモータ30に供給される電流値をチェックすることとしたが、圧縮機コンセットに供給される電流値、あるいは電流値の代わりに電圧値をチェックすることとしてもよい。
In the above description, the current value supplied to the
(第3の冷状態判定フロー)
図6は、第3の冷状態判定フローを示す図である。この冷状態判定においては、電源供給された後において最初にモータ30が駆動したか否かや、モータ30の停止時間などを基に圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定する。
(Third cold state determination flow)
FIG. 6 is a diagram showing a third cold state determination flow. In this cold state determination, it is determined whether or not the
すなわち、図6のステップ400に示すように、電源供給された後において最初にモータ30が駆動したか否かがチェックされる。ここで、電源供給された後において最初にモータ30が駆動した場合には、圧縮機が冷えていることが推測できるので、ステップ404に進み、冷状態と判定されて冷状態判定処理が終了する。一方、電源供給された後において最初にモータ30が駆動したのでない場合には、ステップ401に進む。
That is, as shown in step 400 of FIG. 6, it is checked whether or not the
ステップ401では、一定時間以上運転が停止され、モータ30が回転していなかったかがチェックされる。そして、一定時間以上運転が停止していた場合には、圧縮機が冷えていることが推測できるので、ステップ404に進み、冷状態と判定されて冷状態判定処理が終了する。一方、一定時間以上運転が停止していなかった場合には、ステップ402に進む。
In step 401, it is checked whether the operation has been stopped for a certain period of time and the
ステップ402では、運転時間と停止時間との相対比率がチェックされ、停止時間の比率が一定比率以上であるかが判定される。そして、停止時間の比率が一定比率以上である場合には、停止時間が長かったために圧縮機が冷えていることが推測できるので、ステップ404に進み、冷状態と判定されて冷状態判定処理が終了する。一方、停止時間の比率が一定比率以上でなかった場合には、ステップ403に進み、冷状態でないと判定されて冷状態判定処理が終了する。
In
このような冷状態判定フローによれば、モータ30の運転状態を基に冷状態を判定するため、容易に冷状態の判定を行うことができる。
According to such a cold state determination flow, since the cold state is determined based on the operation state of the
(高速運転モードの説明)
次に、高速運転モードについて説明する。
(Explanation of high-speed operation mode)
Next, the high speed operation mode will be described.
本実施形態においては、上記した暖気運転とは別に、モータ30の回転数を一時的に上昇させる回転数上昇モードを備えている。この回転数上昇モードは、本実施形態においては高速運転モードにおいて実行可能となっている。
In the present embodiment, in addition to the above-described warm-up operation, a rotation speed increase mode for temporarily increasing the rotation speed of the
すなわち、図7のステップ500に示すように、まず、電源スイッチがONになり圧縮機が起動する。そして、ステップ501に進む。 That is, as shown in step 500 of FIG. 7, first, the power switch is turned on and the compressor is started. Then, the process proceeds to step 501.
ステップ501では、ターボスイッチ24が押されたか否かをチェックし、押されていれば、ステップ502に進む。また、ターボスイッチ24が押されていなければ、ステップ504に進む。
In step 501, it is checked whether or not the
ステップ502では、モータ30の回転が一定時間以上停止していたか否かがチェックされ、モータ30が一定時間以上停止していた場合には、ステップ503に進む。一方、モータ30が一定時間以上停止していなかった場合には、モータ30が高温になっていると推測されるので、回転数上昇モードに入らず、ステップ504に進む。
In step 502, it is checked whether or not the rotation of the
ステップ503では、一定時間が経過するまで回転数上昇モードに入る。すなわち、回転数制御手段120がモータ30の回転数を上げるように制御する。このとき、表示手段31は、回転数上昇モードの開始とともに表示を開始し(たとえばランプが点灯する)、回転数上昇モードが終了するまでの間、現在回転数上昇モードであることを表示する。そして、ステップ504に進む。
In step 503, the engine speed increases mode is entered until a predetermined time elapses. That is, the rotation speed control means 120 controls to increase the rotation speed of the
ステップ504では、通常の回転数(高速運転モード規定の回転数)となるようにモータ30の回転数が制御され、この状態で運転が実行される。そして、ステップ501に進む。
In step 504, the rotational speed of the
なお、上記フローにおいては説明を簡略化するために敢えて説明していないが、図3におけるフローと同様に、圧縮空気貯蔵タンク内の圧力変化に応じてモータ30の運転を制御することは言うまでもない。
Although not described in the above flow in order to simplify the description, it goes without saying that the operation of the
以上のように、本実施形態によれば、暖気運転が必要ない場合でも、回転数上昇モードで実行することで、圧縮効率を一時的に向上させることができる。 As described above, according to the present embodiment, the compression efficiency can be temporarily improved by executing the rotation speed increase mode even when the warm-up operation is not required.
(まとめ)
以上説明したように、本実施形態によれば、圧縮機が冷状態にあると判定されたときに、モータ30の回転数を上昇させて暖気運転を行うように制御するため、省電力や静音のためにモータ30の回転数を低下させた場合でも、一時的に回転数を上げることでリップリング14の熱膨張を促し、迅速にシール性能を向上させて圧縮効率を上昇させることができる。しかも、圧縮機が冷状態にある場合にのみ、暖気運転が実行されるので、不要な回転数の上昇が行われず、効率的にシール性能を向上させることができる。
(Summary)
As described above, according to the present embodiment, when it is determined that the compressor is in the cold state, control is performed so as to perform the warm-up operation by increasing the rotation speed of the
また、暖気運転スイッチ23が押下されたときに暖気運転を実行するようにしたため、暖気運転スイッチ23を押下しなければ、暖気運転を行わないという選択も可能となる。このため、例えば、リフォーム等の環境において常に騒音の発生を抑えたい場合や、電流量を低減してブレーカー落ちを防止したい場合などには、暖気運転を実行させないようにすることもできる。
Further, since the warm-up operation is performed when the warm-up
なお、上記においては、低速運転モードにおいて暖気運転スイッチ23が押されたときに暖気運転を実行することとしたが、これに限らず、冷状態と判定されたときに必ず暖気運転を行うように形成してもよい。
In the above description, the warm-up operation is performed when the warm-up
10 シリンダ
11 ピストンロッド
12 軸受孔
13 先端部
14 リップリング(シール部材)
15 リング押え
16 固定用ボルト
20 温度センサ
21 圧力センサ
22 電流計
23 暖気運転スイッチ
24 ターボスイッチ
30 モータ
31 表示手段
100 制御装置
110 冷状態判定手段
120 回転数制御手段
D1 ピストンロッドの摺動方向
D2 ピストンロッドの揺動方向
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記モータによってシリンダ内を往復運動するピストンロッドと、
前記ピストンロッドと前記シリンダとの間をシールするためのシール部材と、
を備え、
前記モータの回転数の上限が低く設定されている低速運転モードと前記モータの回転数の上限が高く設定されている高速運転モードとの2つの運転モードを有する圧縮機において、
圧縮機が冷状態にあるかどうかを判定する冷状態判定手段と、
前記冷状態判定手段によって圧縮機が冷状態にあると判定されたときに、前記モータの回転数を上昇させて暖気運転を行うように制御する回転数制御手段と、
を設け、
前記低速運転モードにおいて所定の条件を満たすまで暖気運転を実行することを特徴とする、圧縮機の制御装置。 A motor,
A piston rod that reciprocates in the cylinder by the motor;
A sealing member for sealing between the piston rod and the cylinder;
Equipped with a,
In the compressor having two operation modes, a low speed operation mode in which the upper limit of the rotation speed of the motor is set low and a high speed operation mode in which the upper limit of the rotation speed of the motor is set high .
Cold state determining means for determining whether or not the compressor is in a cold state;
A rotational speed control means for controlling to increase the rotational speed of the motor and perform a warm-up operation when it is determined by the cold state determination means that the compressor is in a cold state;
Provided ,
A control device for a compressor , wherein a warm-up operation is executed until a predetermined condition is satisfied in the low-speed operation mode .
The control device for a compressor according to any one of claims 1 to 7, further comprising a switch for switching whether or not to perform the warm-up operation.
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