JPH02108877A - 携帯用電動コンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、作業者への装着具を備えたハウジングを有し
、空気圧により駆動される被駆動機器に圧縮空気を供給
する携帯用電動コンプレッサに関するものである。

【従来の技術】

空気圧により駆動される被駆動機器に圧縮空気を供給す
るコンプレッサとしては、従来より床や台の上において
使用する据え置き式のものが用いられている。工場の生
産ラインなどで場所をほとんど移動せずに使用する場合
には、据え置き式でも問題はないが、屋外などで場所を
移動する場合には、据え置き式にすると、被駆動機器と
コンプレッサとを接続するエアホースを引き回さなくて
はならないから、エアホースが長くかつ重くなって、作
業場所に制限を受けるという問題が生じるとともに、作
業効率も低下する。 このような問題を解決するものとして、電池を電源とし
、作業者が携帯できるようにした電動式のコンプレッサ
が提案されている。 このようなコンプレッサ１は、たとえば第５図に示すよ
うに、作業者の腰に装着し、被駆動機器２との間を雉い
エアホース３で接続して使用するものであり、作業者が
携帯しやすいように構成されているから、作業場所の制
限がなく、作業効率が高くなるという利点がある。

【発明が解決しようとする課題】

上述したコンプレッサでは、電源として電池を用いてい
るものであるから、負荷が大きいと電池の消耗が速くな
るという問題がある。したがって、空気を効率よく圧縮
することが要求される。 本発明は上記したような問題点を解消することを目的と
するものであり、空気の圧縮効率を高めることにより電
池の消耗を低減させた携帯用電動コンプレッサを提供し
ようとするものである。

【課題を解決するための手段】

本発明では、上述の目的を達成するために、ハウジング
内の空気を圧縮する圧縮ポンプと、ハウジングに穿設さ
れた吸気口から外気をハウジング内に導入しハウジング
内の空気圧を大気圧よりも高くしてハウジングに穿設さ
れた排気口から排出するファンとをハウジング内に備え
ているのである。

【作用】

上記構成によれば、ファンによりハウジング内に空気が
流通するから断熱圧縮により発熱する圧縮ポンプが空冷
されるのはもちろんのこと、ファンによって加圧された
空気を圧縮ポンプでさらに圧縮するから、大気圧から一
気に所望圧力まで加圧する場合に比較すれば、圧縮ポン
プによる圧縮効率が高くなって電池の消耗が低減するこ
とになる。

【実施例】

第４図及び第５図に示すように、コンプレッサ１は、着
脱自在なエアホース３を介して釘打機のような被駆動機
器２に接続され、被駆動機器２に圧縮空気を供給する。 コンプレッサ１のハウジング１０の内部には、第１図に
示すように、空気を圧縮する圧縮ポンプ２０と、圧縮ポ
ンプ２０の駆動源となるモータ３０とが配設され、ハウ
ジング１０の外面の一端上部に設けられた切欠部１１内
には、モータ３０への電源としての電池４が着脱自在に
装着される。ここに、電池４はケース内に収納され電池
バックを形成する。また、ハウジング１０の外面には、
作業者の腰ベルトに引掛けられる装着具（図示せず）が
取り付けられている。 圧縮ポンプ２０は、ハウジング１０内の上部に横向きに
配設されたシリンダ２１と、シリンダ２１内を往復する
ピストン２２とからなるピストンポンプであり、シリン
ダ２１の一端部には吸気弁２３と排気弁２４とを介して
シリンダヘッド２５が連結されている。 吸気弁２３および排気弁２４は、第２図に示すように、
吸気孔２３ａと排気孔２４ａとを備えた弁座２８と、弁
座２８を介して積層された弾性板よりなる一対の弁板２
９ａ、２９ｂとからなる。 一方の弁板２９ａには、吸気孔２３ａを開閉する舌片よ
りなる弁体２３ｂが形成されるとともに排気孔２４ａに
連通ずる透孔２４ｃが形成され、他方の弁板２９ｂには
、排気孔２４ａを開閉する舌片よりなる弁体２４ｂが形
成されるとともに吸気孔２３ａに連通する透孔２３ｃが
形成される。したがって、第２図中下向きに流れる空気
流は弁体２３ｂを押し下げて吸気弁２３を開き、上向き
に流れる空気流は弁体２４ｂを押し上げて排気弁２４を
開くのである。 シリンダヘッド２５は、吸気弁２３に対応する流路と排
気弁２４に対応する流路とを形成するように、内部が２
分されている。吸気弁２３につながる流路は、ハウジン
グ１０内の盗聞に上向きに開放され、フィルタ２６を介
して圧縮ポンプ２０に空気を取り入れるようになってい
る。また、排気弁２４につながる流路には、エアホース
３を接続するプラグ受け２７が取り付けられ、圧縮ポン
プ２０で圧縮された空気をプラグ受け２７を介してエア
ホース３に送り込むようになっている。ハウジング１０
の前面（第１図中右端面）には、凹所１３が形成されて
おり、プラグ受け２７の先端部は凹所１３内に露出する
。ハウジング１０の前面においてプラグ受け２７の周囲
には、排気口１５が開口し、ハウジング１０の内外に空
気が流通するようになっている。 圧縮ポンプ２０を駆動するモータ３０は、出力軸３１を
上下に突出させている。出力軸３１の上端部には、減速
用のギア３２．３３を介して円板状のクランク３４が連
結され、クランク３４にはコネクティングロッドを３５
介して圧縮ポンプ２０のピストン２２が連結される。し
たがって、モータ３０の回転に伴ってピストン２２が左
右に往復移動し、圧縮ポンプ２０で空気の吸入と圧縮と
が繰り返されるのである。 上記モータ３０の出力軸３１の下端部には、冷却用のフ
ァン５が取り付けられる。ハウジング１０の底面におい
てファン５の下方には、フィルタ１６が装着された吸気
口１４が開口している。モータ３０は吸気口１４から外
気を導入して排気口１５から排出するように回転するの
であり、プラグ受け２７の周囲や圧縮ポンプ２０の周囲
に空気が流れるから、断熱圧縮により発熱する圧縮ポン
プ２０を強制空冷することができるのである。また、フ
ァン５によりハウジング１０内に空気が導入されると、
ハウジング１０の内部で圧縮ポンプ２０への吸入口の近
傍の空気圧が大気圧よりも高くなるように、吸気口１４
と排気口１５との開口面積、ファン５の回転数、圧縮ポ
ンプ２０への吸入口の位置などが設定されている。さら
に、ファン５の下方に設けたフィルタ１６によりハウジ
ング１０内への空気が除塵され、その後、シリンダヘッ
ド２５に設けたフィルタ２６により圧縮ポンプ２０内へ
の空気が除塵されるのであり、２枚のフィルタ１６．２
６により圧縮ポンプ２０への空気が清浄化されるから、
圧縮ポンプ２０にごみやほこりが入って、吸気弁２３や
排気弁２４の空気漏れが生じたり、ピストン２２が動が
なくなったりすることが防止されるのである。また、ハ
ウジング１０内への空気がフィルタ１６で清浄化されて
いるから、フィルタ２６による清浄化は簡単に行えばよ
く、しかもフィルタ２６の目詰まりが少なくなり、圧縮
ポンプ２０への吸入抵抗を小さくすることができる。 上記シリンダヘッド２５における上記排気弁２４につな
がる流路には、通気管２７ａを介して圧力センサ４１が
接続されている。圧力センサ４１は、ハウジング１０内
に配設された配線基板４０上に制御回路４２と共に実装
されており、制御回路４２では、圧力センサ４１により
検出された圧力に基づいて、モータ２０と電池４との間
に挿入されたスイッチ回路ＳＷのオン・オフを制御し、
モータ２０の動作を制御する。電源は、ハウジング１０
の前面の凹所１３内にハンドルが露出する電源スィッチ
４３により入切され、また、被駆動機器２への圧縮空気
の圧力は、凹所１３内に露出する圧力調整つまみ４４に
より調節される。 制御回路４２は、第３図に示すように、圧力センサ４］
からの電圧出力を増幅する増幅回路４５と、基準電圧発
生回路４６と、増幅回路４５の出力と基準電圧発生回路
４６から出力される基準電圧とを比較する比較回路４７
とからなる。基準電圧発生回路４６は被駆動機器２で使
用する圧力に応じた基準電圧を発生するのであり、基準
電圧は、上記圧力調整つまみ４４を操作することにより
調節される。 エアホース３を介して被駆動機器２を接続している状態
で電源スィッチ４３を投入したとすると、圧縮ポンプ２
０から被駆動機器２に至る流路内の圧力が圧力センサ４
１により検出され、圧力センサ４１の出力は増幅回路４
５で増幅されて比較回路４７に入力される。駆動初期に
おいては、圧力センサ４１が検出する圧力は大気圧とほ
ぼ同じであり、増幅回路４５から比較回路４７に入力さ
れる電圧は基準電圧発生回路４６で設定された基準電圧
よりも低いから、比較回路４７の出力によってスイッチ
回路ＳＷがオン状態になり、モータ３０により圧縮ポン
プ２０が駆動される。その結果、圧縮ポンプ２０は吸気
弁２３と排気弁２４とを交互に開き、空気を取り入れて
圧縮空気を被駆動機器２へと送り出す、やがて圧力セン
サ４１で検出される圧力が設定された圧力に到達すると
、比較回路４７の出力が反転し、スイッチ回路ＳＷがオ
フ状態になってモータ３０が停止する。 被駆動機器２を作動させることによｌ、圧縮空気が使用
され、圧力センサ４１で検出される圧力が設定値よりも
下がると、比較回路４７の出力によりスイッチ回路ＳＷ
が再びオン状態になってモータ３０が再起動し、圧縮ポ
ンプ２０を作動させる。 したがって、圧縮ポンプ２０は、被駆動機器２による圧
縮空気の消費に伴なって間欠的に動作するのである。 ところで、上述したことから明らかなように、ファン５
によりハウジング１０の内部の空気は大気圧よりも高く
なっている。また、シリンダヘッド２５における吸気弁
２３につながる流路は上向きに開放されており、外気は
ハウジング１０の下面の吸気口１４から導入されるので
あって、ハウジング１０内の空気はハウジング１０の右
側面に形成された排気口１５から排気される。したがっ
て、圧縮ポンプ２０に空気を導入するシリンダヘッド２
５の開口の近傍では、空気の流れが滞留して圧力が上昇
しているから、圧縮ポンプ２０には大気圧よりも圧力の
高い空気が導入されることになる。シリンダ２１内の容
積が同じであれば、圧縮ポンプ２０に導入される空気の
圧力が高いほど、圧縮ポンプ２０から吐出される空気の
大気に対する圧縮率が高くなるから、ピストン２２の一
度の往復動作で高圧の圧縮空気を得ることができ、間欠
的に動作するモータ３０の動作時間を少なくすることが
できるのである。その結果、電池の消耗を低減できるの
である。また、一般に塵埃を除去するためのフィルタを
装着すると流通抵抗が増大するが、除塵は主としてフィ
ルタ１６で行うから、圧縮ポンプ２０の吸入口に装着さ
れたフィルタ２６は比較的簡単なものであって流通抵抗
の増大が少なく、ハウジング１０内の加圧された空気を
むだなく圧縮ポンプ２０に導入できるのである。ここに
、ファン５によりハウジング１０内に導入される空気量
に対して圧縮ポンプ２０に導入される空気量は数％程度
であるから、冷却用に用いられる空気量は十分に確保さ
れる。さらに、圧縮ポンプ２０がハウジング１０の内部
に配設され高温部が露出しないから、作業者が装着して
いるときにやけどをする恐れがないのである。

【発明の効果】

本発明は上述のように、ハウジング内の空気を圧縮する
圧縮ポンプと、ハウジングに穿設された吸気口から外気
をハウジング内に導入しハウジング内の空気圧を大気圧
よりも高くしてハウジングに穿設された排気口から排出
するファンとをハウジング内に備えているものであり、
ファンによりハウジング内に空気が流通するから、断熱
圧縮により発熱する圧縮ポンプが空冷されるとともに、
ファンによって加圧された空気を圧縮ポンプでさらに圧
縮するから、大気圧から一気に所望圧力まで加圧する場
合に比べて、圧縮ポンプでの圧縮率が高くなり、結果的
に圧縮効率が高くなって電池の消耗が低減するという利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は同上に
用いる吸気弁と排気弁とを示す分解斜視図、第３図は同
上に用いる制御回路を示すブロック図、第４図は使用例
を示す分解斜視図、第５図は同上を用いた作業状態を示
す斜視図である。 １・・・コンプレッサ、２・・・被駆動機器、３・・・
エアホース、４・・・電池、５・・・ファン、１ｏ・・
・ハウジング、１４・・・吸気口、１５・・・排気口、
２０・・・圧縮ポンプ。 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）作業者への装着具を備えたハウジングを有し、空
   気圧により駆動される被駆動機器にエアホースを介して
   圧縮空気を供給する携帯用電動コンプレッサにおいて、
   ハウジング内の空気を圧縮する圧縮ポンプと、ハウジン
   グに穿設された吸気口から外気をハウジング内に導入し
   ハウジング内の空気圧を大気圧よりも高くしてハウジン
   グに穿設された排気口から排出するファンとをハウジン
   グ内に備えて成ることを特徴とする携帯用電動コンプレ
   ッサ。