JP6007570B2 - air compressor - Google Patents
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Description
この発明は、空気圧縮機に関し、特に、モータ起動時におけるモータの負荷を低減させることのできる空気圧縮機に関するものである。 The present invention relates to an air compressor, and more particularly to an air compressor that can reduce a load on a motor when the motor is started.
近年、空気圧縮機の分野においては、タンク内圧力が高圧化し、圧縮機のシール性能が向上する傾向があるため、圧縮機を停止した時に圧縮途中であった空気が、圧縮機内から漏れることなく残留し、再起動する際に、すでに高圧になっている圧縮機内のエアを圧縮方向に押し上げる力が不足してモータがロックしてしまうという問題が発生する場合がある。 In recent years, in the field of air compressors, the pressure inside the tank tends to increase and the sealing performance of the compressor tends to improve, so that air that was in the middle of compression when the compressor was stopped does not leak from the compressor. When it is left and restarted, there may be a problem that the motor is locked due to insufficient force to push up the air in the compressor that is already at high pressure in the compression direction.
モータがロックしてしまうと、モータが発熱する一方で、モータに接続された冷却ファンも回転できないためにモータの冷却が不十分になり、サーマルプロテクタが起動してエラーになってしまう。さらに、サーマルプロテクタが起動してエラーになると、モータが冷却するまで圧縮機は運転できないので、ユーザの作業が中断してしまい、作業効率を低下させてしまうという問題があった。 If the motor is locked, the motor generates heat, but the cooling fan connected to the motor cannot rotate, so that the motor is not sufficiently cooled, and the thermal protector is activated to cause an error. Furthermore, if the thermal protector is activated and an error occurs, the compressor cannot be operated until the motor cools, so that the user's work is interrupted and the work efficiency is lowered.
このような問題に対し、起動時の高負荷を回避するためにエア抜き用の孔を設けたものが知られている(例えば、特許文献1)。 In order to avoid such a problem, there is known a device provided with a vent hole for avoiding a high load at startup (for example, Patent Document 1).
また、エア抜き用の孔を設けても圧縮効率が低下しないように、孔を小さくしたものも知られている(例えば、特許文献2)。 In addition, there is also known one in which the hole is made small so that the compression efficiency does not decrease even if an air vent hole is provided (for example, Patent Document 2).
このようにエア抜き用の孔を設けることで、モータの停止時に圧縮機内に残留している圧縮途中の高圧のエアを抜くことができる。これにより、ピストンが圧縮方向に移動中に停止し、この状態から再度起動しようとした場合でも、圧縮途中の高圧のエアがエア抜き用の孔から排出されるので、ピストンを押し上げる力が不足してモータがロックしてしまう問題を回避することができる。 By providing the air vent hole in this way, it is possible to remove high-pressure air that is remaining in the compressor when the motor is stopped and is being compressed. As a result, even if the piston stops while moving in the compression direction and attempts to start again from this state, the high-pressure air that is being compressed is discharged from the air vent hole, so the force that pushes up the piston is insufficient. Thus, the problem that the motor is locked can be avoided.
しかし、上記した従来の空気圧縮機では、ピストンが停止した位置に関わらず、確実にエア抜きが行われるように、エア抜き穴をシリンダの上部、あるいはピストンに形成し、エア抜き孔によって圧縮効率が低下しないように、エア抜き孔の径を小さく設定しているが、モータ停止後、すぐに圧力が下がらないという問題があった。モータがロックしても、すぐに空気が抜けないと、再起動を繰り返すことになり、その間にモータが発熱してしまい起動できなくなる場合がある。 However, in the conventional air compressor described above, an air vent hole is formed in the upper part of the cylinder or in the piston so that the air is surely vented regardless of the position where the piston is stopped. However, there is a problem in that the pressure does not drop immediately after the motor stops. Even if the motor is locked, if the air does not escape immediately, the restart is repeated, and the motor may generate heat during that time and may not start.
また、小径の孔の場合、異物により孔が塞がれてしまうという問題がある。 In addition, in the case of a small-diameter hole, there is a problem that the hole is blocked by foreign matter.
そこで、本発明は、圧縮効率を低下させずに、圧縮機内に残留した高圧エアを確実に抜くことができる空気圧縮機を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the air compressor which can extract the high pressure air which remained in the compressor reliably, without reducing compression 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に記載の空気圧縮機は、シリンダ内をピストンが往復運動することで空気圧縮を行う圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動するモータと、前記モータの作動を制御する制御手段と、を備え、前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、前記エア抜き処理において、前記ピストンを圧縮運転時よりも遅い速度で摺動させることを特徴とする。
That is, the air compressor according to
(請求項2)
請求項2に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
(Claim 2)
The invention according to
すなわち、シリンダ内をピストンが往復運動することで空気圧縮を行う圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動するモータと、前記モータの作動を制御する制御手段と、を備え、前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、前記制御手段は、前記モータを逆転させて前記エア抜き処理を実行することを特徴とする。 That is, a compression mechanism that compresses air by reciprocating a piston in a cylinder, a motor that drives the compression mechanism, and a control unit that controls the operation of the motor, the cylinder includes the piston An air vent hole is formed between the top dead center and the bottom dead center, and the air vent for sliding the piston to a position where the internal space of the cylinder communicates with the outside of the cylinder through the air vent hole. Processing can be executed, and the control means reversely rotates the motor to execute the air bleeding processing .
(請求項3)
請求項3に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
(Claim 3)
The invention according to claim 3, characterized by the following points.
すなわち、シリンダ内をピストンが往復運動することで空気圧縮を行う圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動するモータと、前記モータの作動を制御する制御手段と、を備え、前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、前記制御手段は、前記モータの起動に失敗したときに前記エア抜き処理を実行することを特徴とする。
(請求項4)
請求項4に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
That is, a compression mechanism that compresses air by reciprocating a piston in a cylinder, a motor that drives the compression mechanism, and a control unit that controls the operation of the motor, the cylinder includes the piston An air vent hole is formed between the top dead center and the bottom dead center, and the air vent for sliding the piston to a position where the internal space of the cylinder communicates with the outside of the cylinder through the air vent hole. A process can be executed, and the control means executes the air bleeding process when the activation of the motor fails .
(Claim 4)
The invention according to claim 4, characterized by the following points.
すなわち、シリンダ内をピストンが往復運動することで空気圧縮を行う圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動するモータと、前記モータの作動を制御する制御手段と、を備え、前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、前記制御手段は、前記モータの起動に失敗したときに所定時間待機した後で前記エア抜き処理を実行することを特徴とする。 That is, a compression mechanism that compresses air by reciprocating a piston in a cylinder, a motor that drives the compression mechanism, and a control unit that controls the operation of the motor, the cylinder includes the piston An air vent hole is formed between the top dead center and the bottom dead center, and the air vent for sliding the piston to a position where the internal space of the cylinder communicates with the outside of the cylinder through the air vent hole. A process can be executed, and the control means executes the air bleeding process after waiting for a predetermined time when the motor fails to start .
(請求項5)
請求項5に記載の発明は、以下の点を特徴とする。
(Claim 5)
The invention according to claim 5, characterized by the following points.
すなわち、シリンダ内をピストンが往復運動することで空気圧縮を行う圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動するモータと、前記モータの作動を制御する制御手段と、を備え、前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、前記制御手段は、前記エア抜き処理を実行した後に、所定時間待機してから前記モータを起動させることを特徴とする。 That is, a compression mechanism that compresses air by reciprocating a piston in a cylinder, a motor that drives the compression mechanism, and a control unit that controls the operation of the motor, the cylinder includes the piston An air vent hole is formed between the top dead center and the bottom dead center, and the air vent for sliding the piston to a position where the internal space of the cylinder communicates with the outside of the cylinder through the air vent hole. A process can be executed, and the control means waits for a predetermined time after the air bleeding process is performed, and then starts 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、前記エア抜き処理において、前記シリンダの内部空間が前記エア抜き穴を介して前記シリンダの外部と連通する位置に前記ピストンを停止させることを特徴とする。 That is, in the air bleeding process, the piston is stopped at a position where the internal space of the cylinder communicates with the outside of the cylinder through the air bleeding hole .
(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
すなわち、前記制御手段は、前記モータを作動させて前記エア抜き処理を実行することを特徴とする。 That is, the control means operates the motor to execute the air bleeding process .
本発明は上記の通りであり、シリンダには、ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能である。このため、仮にエア抜きができない位置にピストンが停止してしまったとしても、エア抜き処理が実行されてエア抜きを確実に行うことができる。 The present invention is as described above, and the cylinder is provided with an air vent hole between a top dead center and a bottom dead center of the piston, and the internal space of the cylinder passes through the air vent hole. An air bleeding process for sliding the piston to a position communicating with the outside can be executed. For this reason, even if the piston stops at a position where air cannot be vented, the air venting process is executed and air can be vented reliably.
また、前記エア抜き処理において、前記シリンダの内部空間が前記エア抜き穴を介して前記シリンダの外部と連通する位置に前記ピストンを停止させるようにすれば、連通する時間を十分確保できるので、エア抜きを確実に行うことができる。 Further, in the prior SL air bleeding process, if such an inner space of the cylinder to stop the piston at a position communicates with the outside of the cylinder through the air vent hole, because the time for communicating sufficiently secured, Air bleeding can be performed reliably.
また、前記エア抜き処理において、前記ピストンを圧縮運転時よりも遅い速度で摺動させるようにすれば、仮にエア抜きができない位置にピストンが停止してしまったとしても、エア抜き処理が実行されてエア抜きを確実に行うことができる。 Further, in the prior SL air bleeding process, be caused to slide the piston at a slower than during the compression operation speed, even if a piston in a position that can not air bleeding has stopped, the air bleeding process execution Thus, air can be surely removed.
また、前記制御手段は、前記モータを作動させて前記エア抜き処理を実行するようにすれば、エア抜き処理を任意のタイミングで行うことができ、例えばモータの停止時に必ずエア抜き処理を行うようしたり、起動時に必ずエア抜き処理を行うようにすることができる。 The front Symbol controller, if allowed to operate the motor so as to perform the air bleeding process, can be performed Bleed processing at an arbitrary timing, performs the air vent always processed when for example a motor stop It is possible to perform the air bleeding process at the time of starting.
また、前記制御手段は、前記モータを逆転させて前記エア抜き処理を実行するようにすれば、高圧のエアを圧縮方向に押し上げる力が不足してモータがロックしたときにエア抜き処理を実行する場合、負荷が高い正転方向にモータを作動させるのではなく、モータを逆転させることで、容易にピストンを作動させることができるので、エア抜きを確実に行うことができる。 The front Symbol control means, when to perform the air bleeding process reverses the motor, perform air removal process when the motor is locked insufficient force to push up the high-pressure air in the compression direction In this case, since the piston can be easily operated not by operating the motor in the forward rotation direction where the load is high but by rotating the motor in the reverse direction, the air can be surely removed.
また、前記制御手段は、前記モータの起動に失敗したときに前記エア抜き処理を実行するようにすれば、必要なときにのみエア抜き処理を実行することができる。 The front Symbol control means, when to perform the air bleeding process when it fails to start the motor, it is possible to perform the air bleeding process only when necessary.
また、前記制御手段は、前記モータの起動に失敗したときに所定時間待機した後で前記エア抜き処理を実行するようにすれば、待機時間中に温度を低下させて圧力を低下させ、より確実に残圧を除去してモータの起動を確実に成功させることができる。 The front Symbol control means, when to perform the air bleeding process after waiting a predetermined time for failure to execute the motor, the pressure was reduced by lowering the temperature during the waiting time, more It is possible to reliably remove the residual pressure and to make the motor start up with certainty.
また、前記制御手段は、前記エア抜き処理を実行した後に、所定時間待機してから前記モータを起動させるようにすれば、待機時間中に温度を低下させて圧力を低下させ、より確実に残圧を除去してモータの起動を確実に成功させることができる。 The front Symbol control means, after performing the air vent process, if after waiting a predetermined time so as to start the motor, the pressure is reduced by lowering the temperature during the waiting time, more reliably The residual pressure can be removed and the motor can be started successfully.
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.
図1は、本実施形態に係る空気圧縮機の圧縮機構を示す断面図である。この図1に示すように、クランクケース11の前側の端部にはモータケース12が一体的に形成され、モータケース12内にモータ13が配設されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a compression mechanism of an air compressor according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a
モータ13はロータ14とステータ15との間で作用する電磁力によって回転軸16を回転させるDCブラシレスモータで、インバータ制御によって駆動されるものである。ステータ15は固定子コイル等から構成され、ロータ14を外周側から包囲するようになっている。ロータ14は永久磁石等からなり、回転軸16に一体的に設けられている。この回転軸16は、軸受によって回転自在に支持されている。
The
回転軸16はクランクケース11の内部に延長配置されており、クランクケース11内において、2個の偏心板が固定されている。
The
このうちの一方の偏心板は一次圧縮機構20を構成する一次コネクティングロッド23に軸受を介して連結される一次偏心板22であり、他方の偏心板は二次圧縮機構30を構成する二次コネクティングロッド33に軸受を介して連結される二次偏心板32である。一次コネクティングロッド23は一次圧縮機構20の一次ピストン24に連結され、二次コネクティングロッド33は二次圧縮機構30の二次ピストン34に連結される。また、一次圧縮機構20の一次ピストン24は円筒状の一次シリンダ21に摺動自在に収容され、二次圧縮機構30の二次ピストン34は円筒状の二次シリンダ31に摺動自在に収容されている。
One of the eccentric plates is a primary
本実施形態に係る空気圧縮機は、上記した一次圧縮機構20及び二次圧縮機構30の2つの圧縮機構が設けられて構成されており、これにより2段圧縮を行うことができるものである。
The air compressor according to the present embodiment includes two compression mechanisms, the
すなわち、一次圧縮機構20の一次シリンダ21には大気が導入されるように構成されており、大気はクランクケース11のクランクケースキャップに形成した吸気孔(図示せず)からクランクケース11の内部に導入され、さらに一次圧縮機構20の一次ピストン24に貫通形成された逆止弁付き導入孔(図示せず)から一次シリンダ21に取り込まれるように構成されている。そして、一次圧縮機構20と二次圧縮機構30とはパイプを介して接続されており、一次圧縮機構20で圧縮された空気はパイプを通って、二次ピストン34に貫通形成された逆止弁付き導入孔(図示せず)から二次シリンダ31に取り込まれて更に圧縮される。二次圧縮機構30で圧縮された空気は空気タンクへと送られて貯留される。
That is, air is introduced into the
一次圧縮機構20と二次圧縮機構30とは、回転軸16を挟んで互いに反対側に配置されており、一次圧縮機構20の一次ピストン24が圧縮工程のときに二次圧縮機構30の二次ピストン34が吸気工程となり、一次圧縮機構20の一次ピストン24が吸気工程のときに二次圧縮機構30の二次ピストン34が圧縮工程となるように、交互に空気圧縮を実行するようになっている。
The
上記構成において、モータ13が作動すると、回転軸16が回転するので、一次圧縮機構20の一次偏心板22と一次コネクティングロッド23によって回転運動が直進往復運動に変換され、一次ピストン24が一次シリンダ21内を往復運動する。一次ピストン24が吸気工程で後退移動すると、一次シリンダ21内のスペースが急に拡張して内部が負圧になり、上記導入孔が開いてクランクケース11内の空気が一次シリンダ21に導入される。次に、圧縮工程に移って一次ピストン24が前進すると、逆にクランクケース11内のスペースが急に拡張するので、クランクケース11内に空気が取り込まれ、同時に一次シリンダ21内のスペースは収縮して圧縮されるので上記導入孔が閉じ、一次シリンダ21に形成した吐出口(図示せず)が開いて圧縮空気が吐出される。吐出された一次圧エアはパイプを経て二次圧縮機構30の二次シリンダ31に供給される。二次シリンダ31内の一次圧エアは同様にして往復運動する二次ピストン34によってさらに高圧に圧縮されて二次圧エアとして吐出され、空気タンクに供給されて貯留される。
In the above configuration, when the
このような空気圧縮機の動作は、空気圧縮機に内蔵された制御手段によって制御される。 The operation of such an air compressor is controlled by control means built in the air compressor.
この制御手段は、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、各種の入力装置及び出力装置を制御するように構成されている。 Although not particularly shown, this control means is mainly configured by a CPU and includes a ROM, a RAM, an I / O, and the like. Then, the CPU is configured to control various input devices and output devices by reading a program stored in the ROM.
この制御手段は、例えば、タンク内に設けられた圧力センサで計測された圧力値を参照し、タンク内の空気圧力が適切な圧力となるようにモータ13の作動を制御することで、圧縮機構20,30の作動をON/OFFする。具体的には、制御手段は、タンク内の圧力が所定のOFF圧(例えば1.5MPa)になるまでモータ13を作動させ、OFF圧に到達したらモータ13の作動を停止する。その後、タンク内の圧縮空気が使用され、タンク内の圧力が所定のON圧(例えば1.1MPa)に到達したら、タンク内の圧力がOFF圧になるまで再度モータ13を作動させることを繰り返す。
This control means refers to, for example, a pressure value measured by a pressure sensor provided in the tank, and controls the operation of the
図2は、本実施形態に係る二次ピストン34付近の拡大断面図である。この図2が示すように、二次ピストン34の先端部には、二次シリンダ31と二次ピストン34との間をシールするためのリップリング40が設けられている。このリップリング40は、円盤状のリング押え41によって、上方から押さえつけられて二次ピストン34に固定されている。このリップリング40は、合成樹脂や合成ゴム等の材料から形成され、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。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the
リング押え41の側壁には周溝が設けられており、この周溝にはリングばね42が嵌め込まれている。このリングばね42は、二次ピストン34と二次シリンダ31との間の間隙を確実にシールするためにリップリング40を外側に押し広げるように内側から付勢している。
A circumferential groove is provided on the side wall of the
二次シリンダ31の周壁には、二次ピストン34の上死点と下死点との間に大気と連通可能なエア抜き穴31aが穿設されている。このエア抜き穴31aは、クランクケース11の内部と常時連通した微細な孔であり、モータ13の停止時に二次圧エアを少しずつ外部に漏れさせるために設けられている。
The peripheral wall of the
しかしながら、このエア抜き穴31aは二次ピストン34の上死点と下死点との間に設けられているため、例えば図3に示すように、リップリング40がエア抜き穴31aを塞ぐような位置で二次ピストン34が停止する場合がある。この場合、エア抜き穴31aからのエア抜きがすぐには行われない(なお、時間が経過すれば、二次シリンダ31に残っている空気圧で二次ピストン34が下降し、エア抜きが行われる場合はある)。このようにエア抜きがされていない状態でモータ13を起動しようとすると、高圧のエアを圧縮方向に押し上げる力が不足してモータ13がロックしてしまう場合がある。
However, since the
本実施形態に係る圧縮機は、このようにモータ13がロックしてしまった場合でも、図4に示すように、二次シリンダ31の内部空間が二次シリンダ31の外部と連通する位置まで二次ピストン34を摺動させるエア抜き処理を実行することで、エア抜きを確実に行うことができるようになっている。
In the compressor according to the present embodiment, even when the
以下、図5〜7のフロー図を参照しつつ、エア抜き処理について詳述する。 Hereinafter, the air bleeding process will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS.
(メイン処理)
図5は、メイン処理のフローである。
(Main process)
FIG. 5 is a flow of the main process.
このメイン処理では、まず、ステップS100において、電源が投入される。そして、ステップS101に進む。 In this main process, power is first turned on in step S100. Then, the process proceeds to step S101.
ステップS101では、電源スイッチがONで、かつ、タンク内の圧力値が所定のON圧よりも低いかがチェックされる。電源スイッチがONで、かつ、タンク内の圧力値が所定のON圧よりも低い場合には、ステップS102へ進む。一方、そうでない場合には、ステップS101に戻り、電源スイッチがONで、かつ、タンク内の圧力値が所定のON圧よりも低くなるまで待機する。 In step S101, it is checked whether the power switch is ON and the pressure value in the tank is lower than a predetermined ON pressure. If the power switch is ON and the pressure value in the tank is lower than the predetermined ON pressure, the process proceeds to step S102. On the other hand, if not, the process returns to step S101 and waits until the power switch is ON and the pressure value in the tank becomes lower than a predetermined ON pressure.
ステップS102では、モータ13を起動して圧縮処理を開始するための起動処理が実行される。そして、ステップS103に進む。
In step S102, an activation process for activating the
ステップS103では、起動処理においてエラーが設定されたか否かがチェックされる。エラーが設定されている場合には、ステップS104へ進み、エラー状態となる。一方、エラーが設定されていない場合には、ステップS105に進む。 In step S103, it is checked whether an error has been set in the startup process. If an error is set, the process proceeds to step S104 to enter an error state. On the other hand, if no error is set, the process proceeds to step S105.
ステップS105では、電源スイッチがOFF、または、タンク内の圧力値が所定のOFF圧よりも高いかがチェックされる。電源スイッチがOFF、または、タンク内の圧力値が所定のOFF圧よりも高い場合には、ステップS107へ進む。一方、そうでない場合には、ステップS106へ進む。 In step S105, it is checked whether the power switch is OFF or the pressure value in the tank is higher than a predetermined OFF pressure. If the power switch is OFF or the pressure value in the tank is higher than a predetermined OFF pressure, the process proceeds to step S107. On the other hand, if not, the process proceeds to step S106.
ステップS106へ進んだ場合、エラーが検出されたか否かがチェックされる。エラーが検出された場合には、ステップS107へ進む。一方、そうでない場合には、ステップS105へ戻り、電源スイッチがOFFとなるか、または、タンク内の圧力値が所定のOFF圧よりも高くなるまで待機する。 When the process proceeds to step S106, it is checked whether an error is detected. If an error is detected, the process proceeds to step S107. On the other hand, if not, the process returns to step S105 and waits until the power switch is turned off or the pressure value in the tank becomes higher than a predetermined OFF pressure.
ステップS107へ進んだ場合、モータブレーキをかけてモータ13を停止させ、圧縮動作を終了する。
When it progresses to step S107, a motor brake is applied, the
(起動処理)
次に起動処理について、図6を参照しつつ説明する。
(Start process)
Next, the activation process will be described with reference to FIG.
まず、図6に示すステップS200において、リトライカウントが「0」にリセットされる。そして、ステップS201に進む。 First, in step S200 shown in FIG. 6, the retry count is reset to “0”. Then, the process proceeds to step S201.
ステップS201では、制御手段によってモータ13の起動が開始される。そして、ステップS202に進む。
In step S201, activation of the
ステップS202では、モータ13のロックを検出したか否か(モータ13の起動に失敗したか否か)がチェックされる。具体的には、モータ13の回転数をホールICなどで計測し、その回転数を所定の閾値と比較することにより、モータ13のロックを検出する。ロック検出に使用される閾値は図8のとおりであり、モータ13の起動開始から1秒未満の場合には167rpm以下であればモータ13がロックしていると判断する。また、モータ13の起動開始から1秒以降の場合には750rpm以下であればモータ13がロックしていると判断する。モータ13のロックを検出した場合には、ステップS203へ進む。一方、モータ13のロックを検出しない場合には、正常にモータ13が起動しているのでリターンする。
In step S202, it is checked whether the lock of the
ステップS203へ進んだ場合、モータ13のロックを検出しているので、モータブレーキをかけてモータ13を停止させる。そして、ステップS204に進む。
When the process proceeds to step S203, since the lock of the
ステップS204では、リトライカウントが「1」加算される。そして、ステップS205に進む。 In step S204, the retry count is incremented by “1”. Then, the process proceeds to step S205.
ステップS205では、リトライカウントが「4」であるかがチェックされる。リトライカウントが「4」である場合には、ステップS206へ進む。一方、リトライカウントが「4」でない場合(リトライ回数が4回未満の場合)には、ステップS207に進む。 In step S205, it is checked whether the retry count is “4”. If the retry count is “4”, the process proceeds to step S206. On the other hand, when the retry count is not “4” (when the number of retries is less than 4), the process proceeds to step S207.
ステップS206へ進んだ場合、すでに後述のエア抜き処理が3回実行されているため、RAMにエラー情報を書き込んでリターンする。この場合、リターン先のステップS103においてエラーが設定されていると判断され、エラー状態となる。 When the process proceeds to step S206, since the air bleeding process described later has already been executed three times, error information is written in the RAM and the process returns. In this case, it is determined that an error is set in the return destination step S103, and an error state is entered.
一方、ステップS207へ進んだ場合、リトライカウントに応じた待機時間で待機する(モータ13の起動に失敗したときの所定時間待機)。具体的には、リトライカウントが
「1」の場合(一回目のエア抜き処理を行う前)には待機時間なし、リトライカウントが
「2」又は「3」の場合(二回目又は三回目のエア抜き処理を行う前)には25秒の待機時間で待機する。そして、ステップS208に進む。
On the other hand, when it progresses to step S207, it waits by the waiting time according to the retry count (it waits for the predetermined time when starting of the
ステップS208では、エア抜き処理が実行される。そしてステップS201に戻る。 In step S208, an air bleeding process is executed. Then, the process returns to step S201.
以上のように、本実施形態の起動処理では、モータ13のロックが検出されたときに最大3回のエア抜き処理を実行する。
As described above, in the start-up process of the present embodiment, the air bleeding process is executed a maximum of three times when the lock of the
また、リトライ回数に応じた待機時間で待機することで、時間経過によって二次シリンダ31内の空気温度を低下させて圧力を低下させ、リトライの成功確率を向上させるようになっている。
Further, by waiting for a waiting time corresponding to the number of retries, the air temperature in the
(エア抜き処理)
次にエア抜き処理について、図7を参照しつつ説明する。
(Air bleeding process)
Next, the air bleeding process will be described with reference to FIG.
まず、図7に示すステップS300において、逆転動作タイマが「0」にリセットされて時間計測が開始される。また、励磁カウントが「0」にリセットされる。そして、ステップS301に進む。 First, in step S300 shown in FIG. 7, the reverse operation timer is reset to “0” and time measurement is started. In addition, the excitation count is reset to “0”. Then, the process proceeds to step S301.
ステップS301では、ホールICを使用してモータ13の位置が取得される。そして、ステップS302に進む。
In step S301, the position of the
ステップS302では、取得したモータ13の位置に合わせてモータ13が逆転するように励磁する。そして、ステップS303に進む。
In step S302, excitation is performed so that the
ステップS303では、逆転動作タイマの値が1秒を経過しているかがチェックされる。逆転動作タイマの値が1秒を経過している場合には、処理時間が超過しているため、エア抜き処理を終了するためにステップS307へ進む。一方、逆転動作タイマの値が1秒を経過していない場合には、ステップS304に進む。 In step S303, it is checked whether the value of the reverse operation timer has passed 1 second. If the value of the reverse operation timer has exceeded 1 second, the processing time has exceeded, and thus the process proceeds to step S307 to end the air bleeding process. On the other hand, if the value of the reverse operation timer has not passed 1 second, the process proceeds to step S304.
ステップS304では、再度ホールICを使用してモータ13の位置が取得され、位置切替がなされたかがチェックされる。位置切替がなされていない場合には、位置切替がなされるまで待機するためにステップS303に戻る。一方、位置切替がなされた場合には、ステップS305に進む。
In step S304, the position of the
ステップS305では、励磁カウントが「1」加算される。そして、ステップS306に進む。 In step S305, the excitation count is incremented by “1”. Then, the process proceeds to step S306.
ステップS306では、モータ13の回転軸16が半回転したかがチェックされる。具体的には、6極のモータ13では励磁18回で機械が1回転するため、励磁カウントが「9」であるかをチェックすることでモータ13の回転軸16が半回転したかがチェックされる。励磁カウントが「9」でない場合には、ステップS301へ戻って励磁を繰り返す。一方、励磁カウントが「9」の場合には、ステップS307へ進む。
In step S306, it is checked whether the rotating
ステップS307では、モータブレーキをかけてモータ13を停止させる。そして、リターンする。
In step S307, a motor brake is applied and the
このエア抜き処理を実行することで、モータ13の回転軸16が半回転するまで逆転するため、必ず二次ピストン34が下死点位置まで下げられることになり、言い換えると、必ずエア抜き穴31aの下方まで二次ピストン34が誘導されるので、エア抜きを確実に行うことができる。
By executing this air venting process, the reverse rotation is made until the rotating
(まとめ)
以上説明したように、本実施形態によれば、二次シリンダ31には、二次ピストン34の上死点と下死点との間にエア抜き穴31aが穿設され、このエア抜き穴31aを介して二次シリンダ31の内部空間が二次シリンダ31の外部と連通する位置まで二次ピストン34を摺動させるエア抜き処理を実行可能である。このため、仮にエア抜きができない位置に二次ピストン34が停止してしまったとしても、エア抜き処理が実行されてエア抜きを確実に行うことができる。
(Summary)
As described above, according to the present embodiment, the
すなわち、本実施形態においては、圧縮中のエアが、エア抜き穴31aから漏れて圧縮効率が下がってしまうことがないように、エア抜き穴31aを二次シリンダ31の低い位置に設けている。このため、圧縮中に二次シリンダ31の内部空間が二次シリンダ31の外部と連通する時間を短くでき、エア抜き穴31aを極端に小さな穴にしなくても圧縮機能を阻害することがない。
That is, in the present embodiment, the
また、エア抜き穴31aを低い位置に設けることでエア抜き穴31aと二次ピストン34との停止位置の関係が問題となるが、この問題はエア抜き処理によって解決している。このエア抜き処理においては、圧縮運転時よりもゆっくりと二次ピストン34を動かす(または停止させる)制御を行うことで確実にエアを抜くことができる。
Further, providing the
また、エア抜き穴31aを極端に小さな穴にしなくても良いので、素早くエアを抜くことが出来る上、異物によってエア抜き穴31aが塞がれるといったリスクを軽減することができる。
Moreover, since it is not necessary to make the
さらに、二次ピストン34を下げることによる圧力低下と、エア抜きによる圧力低下の2つの効果を得られるので、再起動を素早く行なうことが出来る。
Furthermore, since the two effects of the pressure drop by lowering the
また、制御手段は、モータ13を逆転させることでこのエア抜き処理を実行する。このように、負荷が高い正転方向にモータ13を作動させるのではなく、負荷が低い逆転方向にモータ13を作動させることで、高圧のエアを圧縮方向に押し上げる力が不足してモータ13がロックしたときでも確実にエア抜きを行うことができる。
Further, the control means executes this air venting process by reversing the
また、制御手段は、モータ13の起動に失敗したときにエア抜き処理を実行するため、必要なときにのみエア抜き処理を実行することができる。
Further, since the control means executes the air bleeding process when the activation of the
また、制御手段は、モータ13の起動に失敗したときに所定時間待機した後でエア抜き処理を実行する。これにより、待機時間中に温度を低下させて圧力を低下させ、より確実に残圧を除去してモータ13の起動を確実に成功させることができる。
Further, the control means executes the air bleeding process after waiting for a predetermined time when the
なお、上記した実施形態においては、モータ13の起動に失敗したときにのみエア抜き処理を実行することとしたが、これに限らず、例えばモータ13の停止時に必ずエア抜き処理を実行するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the air venting process is executed only when the
また、上記した実施形態においては、二次シリンダ31にエア抜き穴31aを設けたが、これに限らず、一次シリンダ21にエア抜き穴を設けてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施形態においては、モータ13を作動させることでエア抜き処理を実行することとしたが、これに限らず、他の手段でエア抜き処理を実行してもよい。例えば、手動でエア抜き処理を実行するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the air venting process is executed by operating the
11 クランクケース
12 モータケース
13 モータ
14 ロータ
15 ステータ
16 回転軸
20 一次圧縮機構
21 一次シリンダ
22 一次偏心板
23 一次コネクティングロッド
24 一次ピストン
30 二次圧縮機構
31 二次シリンダ
31aエア抜き穴
32 二次偏心板
33 二次コネクティングロッド
34 二次ピストン
40 リップリング
41 リング押え
42 リングばね
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記圧縮機構を駆動するモータと、
前記モータの作動を制御する制御手段と、
を備え、
前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、
前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、
前記エア抜き処理において、前記ピストンを圧縮運転時よりも遅い速度で摺動させることを特徴とする、空気圧縮機。 A compression mechanism that compresses air by reciprocating the piston in the cylinder;
A motor for driving the compression mechanism;
Control means for controlling the operation of the motor;
With
The cylinder has an air vent hole between the top dead center and the bottom dead center of the piston,
Wherein Ri executable der Bleed processing for sliding the piston interior space of the cylinder through the air vent hole to a position communicates with the outside of the cylinder,
An air compressor characterized in that, in the air venting process, the piston is slid at a speed slower than that during compression operation .
前記圧縮機構を駆動するモータと、
前記モータの作動を制御する制御手段と、
を備え、
前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、
前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、
前記制御手段は、前記モータを逆転させて前記エア抜き処理を実行することを特徴とする、空気圧縮機。 A compression mechanism that compresses air by reciprocating the piston in the cylinder;
A motor for driving the compression mechanism;
Control means for controlling the operation of the motor;
With
The cylinder has an air vent hole between the top dead center and the bottom dead center of the piston,
Wherein Ri executable der Bleed processing for sliding the piston interior space of the cylinder through the air vent hole to a position communicates with the outside of the cylinder,
The said control means reversely rotates the said motor and performs the said air bleeding process , The air compressor characterized by the above-mentioned .
前記圧縮機構を駆動するモータと、
前記モータの作動を制御する制御手段と、
を備え、
前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、
前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、
前記制御手段は、前記モータの起動に失敗したときに前記エア抜き処理を実行することを特徴とする、空気圧縮機。 A compression mechanism that compresses air by reciprocating the piston in the cylinder;
A motor for driving the compression mechanism;
Control means for controlling the operation of the motor;
With
The cylinder has an air vent hole between the top dead center and the bottom dead center of the piston,
Wherein Ri executable der Bleed processing for sliding the piston interior space of the cylinder through the air vent hole to a position communicates with the outside of the cylinder,
The said control means performs the said air bleeding process, when starting of the said motor fails , The air compressor characterized by the above-mentioned .
前記圧縮機構を駆動するモータと、
前記モータの作動を制御する制御手段と、
を備え、
前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、
前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、
前記制御手段は、前記モータの起動に失敗したときに所定時間待機した後で前記エア抜き処理を実行することを特徴とする、空気圧縮機。 A compression mechanism that compresses air by reciprocating the piston in the cylinder;
A motor for driving the compression mechanism;
Control means for controlling the operation of the motor;
With
The cylinder has an air vent hole between the top dead center and the bottom dead center of the piston,
Wherein Ri executable der Bleed processing for sliding the piston interior space of the cylinder through the air vent hole to a position communicates with the outside of the cylinder,
The air compressor is characterized in that the control means executes the air bleeding process after waiting for a predetermined time when the motor fails to start .
前記圧縮機構を駆動するモータと、
前記モータの作動を制御する制御手段と、
を備え、
前記シリンダには、前記ピストンの上死点と下死点との間にエア抜き穴が穿設され、
前記エア抜き穴を介して前記シリンダの内部空間が前記シリンダの外部と連通する位置まで前記ピストンを摺動させるエア抜き処理を実行可能であり、
前記制御手段は、前記エア抜き処理を実行した後に、所定時間待機してから前記モータを起動させることを特徴とする、空気圧縮機。 A compression mechanism that compresses air by reciprocating the piston in the cylinder;
A motor for driving the compression mechanism;
Control means for controlling the operation of the motor;
With
The cylinder has an air vent hole between the top dead center and the bottom dead center of the piston,
Wherein Ri executable der Bleed processing for sliding the piston interior space of the cylinder through the air vent hole to a position communicates with the outside of the cylinder,
The said control means waits for a predetermined time after performing the said air bleeding process, Then, the said motor is started , The air compressor characterized by the above-mentioned .
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