CN101956696B - 压缩机 - Google Patents
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Abstract
在压缩机(1)中,基于电动机(3)的旋转驱动来驱动彼此相对设置的第一压缩空气生成装置(13a)和第二压缩空气生成装置(13b),由此生成压缩空气而贮存于贮存罐(8)中。压缩机(1)具备控制所述电动机(3)的旋转驱动量的旋转驱动量控制部(5)和检测所述贮存罐(8)内的压力状态的压力状态检测部(12)。所述第一压缩空气生成装置(13a)所负荷的载荷与所述第二压缩空气生成装置(13b)所负荷的载荷根据所述贮存罐(8)的压力状态而不同。在由所述压力状态检测部(12)检测出的压力状态处于规定范围内时,与处于规定范围外时相比,所述旋转驱动量控制部(5)使所述电动机(3)的旋转驱动量减少。所述压力状态的所述规定范围是所述第一压缩空气生成装置(13a)所负荷的载荷值与所述第二压缩空气生成装置(13b)所负荷的载荷值一致时的所述贮存罐(8)的压力值前后的范围。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机,更详细而言,涉及下述的压缩机:基于电动机的旋转驱动来驱动彼此相对设置的第一压缩空气生成装置和第二压缩空气生成装置,由此生成压缩空气,并贮存在贮存罐中。
背景技术
在建筑现场使用利用压缩空气的打钉机等的驱动工具的情况下,为了对驱动工具供给压缩空气,需要设置空气压缩机。空气压缩机为下述构造:通过驱动电动机部,利用压缩空气生成部生成压缩空气,将生成的压缩空气贮存在罐部,由此向驱动工具供给压缩空气。
在应用这种压缩机而使用驱动工具的情况下,存在在压缩机的驱动时产生噪声(驱动声)的倾向。因此,存在下述的压缩机:考虑在夜间等操作者进行作业的情况,为了减少驱动声而具备“静音模式”的运转模式(例如参照专利文献1)。
专利文献1:JP-B2-4203292
在具备静音模式的压缩机中,使电动机的转速与通常运转时的转速相比降低而维持一定的转速,由此实现驱动声的降低。
然而,近来利用的压缩机中,为了能够同时使用多个驱动工具,或考虑利用较高压力的驱动工具的使用,存在将罐内的压力状态维持在高压并进一步使罐容量大型化的倾向。在像这样将罐内的压力维持在高压的压缩机中,存在驱动声变大的倾向,要求更进一步地降低驱动声。此外,如上所述,在罐容量大型化的压缩机中,若以降低驱动声为目的而进行将电动机的转速限制得较低的控制,则有时伴随转速的降低而使压缩机的性能降低。
发明内容
本发明的一个以上的实施例,提供一种压缩机,其能够维持与以往的静音模式同等程度以上的性能并与以往的静音模式相比降低驱动声。
根据本发明的一个以上的实施例,提供压缩机1,其基于电动机3的旋转驱动来驱动彼此相对设置的第一压缩空气生成装置13a和第二压缩空气生成装置13b,由此生成压缩空气,并贮存于贮存罐8中,压缩机1具备控制所述电动机3的旋转驱动量的旋转驱动量控制部5、和检测所述贮存罐8内的压力状态的压力状态检测部12。所述第一压缩空气生成装置13a所负荷的载荷和所述第二压缩空气生成装置13b所负荷的载荷根据所述贮存罐8的压力状态而不同。在由所述压力状态检测部12检测出的压力状态处于规定范围内时,所述旋转驱动量控制部5使所述电动机3的旋转驱动量与处于规定范围外时相比减少。所述压力状态的所述规定范围是所述第一压缩空气生成装置13a所负荷的载荷值与所述第二压缩空气生成装置13b所负荷的载荷值一致时的所述贮存罐8的压力值前后的范围。另外,处于规定范围内时减少的电动机的旋转驱动量不是零。此外,所述压力值的所述规定范围内不包括零。
在上述构造中,彼此相对地设置第一压缩空气生成装置和第二压缩空气生成装置,进而根据贮存罐的压力状态使第一压缩空气生成装置和第二压缩空气生成装置各自所负荷的载荷的载荷值变化状态不同。这样,载荷的载荷值变化状态不同的理由是起因于为了对贮存罐有效地蓄积规定压力的压缩空气而使第一压缩空气生成装置的压缩能力和第二压缩空气生成装置的压缩能力具有差异,是一般的压缩机中大多采用的构成。
这种构造的压缩机中,一般地,第一压缩空气生成装置和第二压缩空气生成装置相对地设置,因此在使第一压缩空气生成装置所负荷的载荷值与第二压缩空气生成装置所负荷的载荷值一致时,第一压缩空气生成装置的压缩运动与第二压缩空气生成装置的压缩运动相互影响,压缩机的驱动声的声压显著地增大。
因此,本发明的实施例的压缩机的旋转驱动量控制部中,预先求出第一压缩空气生成装置所负荷的载荷值与第二压缩空气生成装置所负荷的载荷值一致时的贮存罐的压力状态,在由压力状态检测部检测出的压力状态与前述的预先求出的载荷值一致时的压力状态接近时(即,一致时的压力状态的前后范围中),积极地使电动机的旋转驱动量(与除此以外的范围相比)减少。其结果是,能够抑制电动机的旋转驱动、第一压缩空气生成装置的压缩运动及第二压缩空气生成装置的压缩运动等引起的压缩机的驱动声的声压的增大。
另外,所述旋转驱动量控制部中减少的所述电动机的所述旋转驱动量,也可以是设定为如下程度的旋转驱动量:使进行该减少后的压缩机的驱动声的声压维持进行减少前的压缩机的驱动声的声压。
这样,以使进行电动机旋转驱动量的减少后的压缩机的驱动声的声压维持进行电动机旋转驱动量的减少前的压缩机的驱动声的声压的程度,使电动机的旋转驱动量减少,由此不仅能够积极地减少第一压缩空气生成装置所负荷的载荷值与第二压缩空气生成装置所负荷的载荷值一致时会上升的驱动声,还能够使操作者等难以意识到减少电动机的旋转驱动量前后的驱动声的声压变化。因此,能够减少操作者因声压变化等意识到驱动声的情况,能够抑制听到驱动声的操作者感到嘈杂的情况。
本发明的实施例的压缩机的旋转驱动量控制部中,在由压力状态检测部检测出的压力状态处于第一压缩空气生成装置所负荷的载荷值与第二压缩空气生成装置所负荷的载荷值一致时的贮存罐的压力状态的前后的规定范围内时,积极地减少电动机的旋转驱动量,由此能够抑制压缩机的驱动声的声压的增大。
附图说明
图1是表示典型实施例的空气压缩机的概略构成的框图。
图2是表示典型实施例的空气压缩机构部及电动机部的构成的剖面图。
图3是根据罐部内的压力变化表示与典型实施例的第一空气压缩机构部及第二空气压缩机构部有关的活塞载荷的载荷值变化的图。
图4是表示典型实施例的空气压缩机的控制电路部的框图。
图5是根据罐部的压力值表示典型实施例的电动机部的转速为1000rpm~1800rpm时的空气压缩机的驱动声的声压、与以通常模式用的转速使电动机部驱动时的空气压缩机的驱动声的声压的变化的图。
图6是根据罐部的压力值表示典型实施例的电动机部的转速为1500rpm、1800rpm~2200rpm时的空气压缩机的驱动声的声压的变化的图。
图7是表示典型实施例的控制电路部的微处理器的处理的流程图。
图8是对在典型实施例的空气压缩机中将电动机部的转速达到1500rpm的罐部内的压力值设定为2.0MPa的情况、设定为2.25MPa的情况、以及设定为2.5MPa的情况进行比较而表示驱动声的变化状态的图。
图9是根据罐部内的压力值表示典型实施例的空气压缩机的通常模式、静音模式、以及超静音模式下的电动机部的转速的图。
图10是根据罐部内的压力值表示典型实施例的空气压缩机的通常模式、静音模式、以及超静音模式下的空气压缩机的驱动声的声压的图。
具体实施方式
以下,作为本发明的压缩机的一例,利用附图对空气压缩机详细地进行说明。
图1是表示典型实施例的空气压缩机的概略构成的框图。空气压缩机1大致由罐部2、电动机部(电动机)3、压缩空气生成部(第一压缩空气生成装置、第二压缩空气生成装置)4、以及控制电路部(旋转驱动量控制部)5构成。
罐部2具有用于贮存压缩空气的贮存罐8。在贮存罐8中储存由压缩空气生成部4生成的一定压力的压缩空气,通常维持在3.5MPa~4.3MPa程度的压力。
在贮存罐8设有多个压缩空气取出口9。典型实施例的空气压缩机1中,设有用于取出高压的压缩空气的高压取出口9a、和用于取出常压的压缩空气的常压取出口9b,在高压取出口9a,由减压阀10a取出的压缩空气的压力减压至1.5MPa~2.50MPa程度,在常压取出口9b,由减压阀10b取出的压缩空气的压力减压至0.7MPa~1.5MPa程度。此外,为了将由减压阀10a、10b减压的压缩空气向打钉机等驱动工具供给,可在各取出口9a、9b安上、卸下通气软管(图示省略)。
此外,在贮存罐8中设有用于检测贮存罐8内的压力的压力传感器(压力状态检测部)12。压力传感器12具有通过内部的压敏元件将贮存罐8内的压力变化转换为电信号的功能,检测出的电信号被传递至控制电路部5。
电动机部3具有产生用于使压缩空气生成部4的活塞往复运动的驱动力的作用。在电动机部3中设有用于产生驱动力的定子16和转子17。在定子16上形成有U相、V相、W相的线圈,对于这些线圈流过电流,由此形成旋转磁场。转子17由永久磁铁构成,通过因流过定子16的线圈的电流而形成的旋转磁场,转子17旋转。
压缩空气生成部4为下述构造:具有大致由活塞及气缸构成的空气压缩机构部13,使在气缸内设置的活塞往复运动,将从气缸的吸气阀引入到气缸内的空气压缩,从而生成压缩空气。
一般的压缩空气生成部(包括典型实施例的压缩空气生成部4)中,如图2所示,设有两个大致由活塞及气缸构成的空气压缩机构部13。构成一方的空气压缩机构部13的第一空气压缩机构部(第一压缩空气生成装置)13a由气缸直径为60mm且冲程规定为25mm的第一气缸14a及第一活塞15a构成,构成另一方的空气压缩机构部13的第二空气压缩机构部(第二压缩空气生成装置)13b由气缸直径为40mm且冲程规定为10mm的第二气缸14b及第二活塞15b构成。
此外,电动机部3如图2所示与压缩空气生成部4相邻设置,为电动机部3的转子17如上所述旋转时使电动机部3的旋转轴19旋转的构造。电动机部3的旋转轴19被旋转轴用轴承20a、20b可旋转地支承,旋转轴19上经由轴承部(曲柄用轴承)22a连结有第一活塞15a的连杆21a,此外,第二活塞15b的连杆21b经由轴承部(曲柄用轴承)22b被连结于旋转轴19上。而且,在旋转轴19的端部上设置有用于导入外部气体的风扇23。
电动机部3的旋转轴19开始旋转时,第一空气压缩机构部13a的第一活塞15a伴随着旋转轴19的旋转在第一气缸14a内进退移动(活塞运动),进行第一气缸14a内的空气的压缩,此外,第二空气压缩机构部13b的第二活塞15b伴随着旋转轴19的旋转在第二气缸14b内进退移动(活塞运动),进行第二气缸14b内的空气的压缩。
此处,第一空气压缩机构部13a的第一气缸14a气缸直径为60mm,冲程规定为25mm,与此相对,第二空气压缩机构部13b的第一活塞15a气缸直径为40mm,冲程规定为10mm,在第一空气压缩机构部13a中被压缩的空气的压力状态和在第二空气压缩机构部13b中被压缩的空气的压力状态变得不同。因此,在空气压缩机1的压缩空气生成部4中,在第一空气压缩机构部13a中将空气压缩后,对在第一空气压缩机构部13a中被压缩的空气进一步利用第二空气压缩机构部13b进行形成为高压的压缩处理,由此能够有效地进行罐部2内的压力控制。
另外,如上所述,对于第一气缸14a和第二气缸14b,气缸直径及冲程不同,分别施加于第一活塞15a及第二活塞15b的活塞载荷也为不同的值。图3是根据罐部2内的压力变化表示与第一空气压缩机构部13a和第二空气压缩机构部13b有关的活塞载荷的载荷值变化(载荷值变化状态)的图。
如图3所示,贮存罐8内的压力值较低时(例如0MPa~0.6MPa程度),对第一空气压缩机构部13a施加积极的载荷而使罐部2内的压力上升,但施加于第一空气压缩机构部13a的载荷因第一空气压缩机构部13a的能力而在预定值(典型实施例中为约160kgf程度)成为达到顶点的状态。
第一空气压缩机构部13a的载荷达到预定值后,利用第二空气压缩机构部13b对在第一空气压缩机构部13a中被压缩的空气进行压缩,由此提高罐部2内的压力。因此,施加于第二空气压缩机构部13b的载荷与第一空气压缩机构部13a相比缓慢地增加,超过第一空气压缩机构部13a的预定值(约160kgf),与罐部2内的压力上升成比例地上升。
在第二空气压缩机构部13b中被压缩的空气经由连结管14(参照图1)向罐部2的贮存罐8供给。
控制电路部5如图4所示,大致由微处理器(MPU:Micro ProcessingUnit)25、转换器电路26、变换器电路27构成。
转换器电路26大致由整流电路28、升压电路29和平滑电路30构成,通过该转换器电路26执行所谓的PAM控制。此处,所谓PAM控制是指通过利用转换器电路26改变输出电压的脉冲的高度来控制电动机部3的转速的方法。另一方面,在变换器电路27中执行所谓的PWM控制。所谓PWM控制是指改变输出电压的脉冲宽度来控制电动机部3的转速的方法。微处理器25根据空气压缩机1的运转状态,适当地切换由转换器电路26进行的PAM控制和由变换器电路27进行的PWM控制而执行控制。
转换器电路26的整流电路28及平滑电路30具有通过对作为空气压缩机1的驱动源的交流电源31进行整流/平滑而转换成直流电压的功能。在升压电路29的内部设有开关元件29a,具有根据微处理器25的控制指令进行直流电压的振幅控制的功能。升压电路29经由接受微处理器25的PAM指令的升压控制器32被控制。
变换器电路27具有下述功能:对由转换器电路26转换的直流电压的脉冲以一定周期进行正负转换,并且通过转换脉冲宽度将直流电压转换成具有近似的正弦波的交流电压。通过调整该脉冲宽度,能够如上所述进行电动机部3的转速控制。微处理器25进行对于变换器电路27的输出值的调整,由此控制电动机部3的驱动量。
微处理器25是用于通过进行转换器电路26及变换器电路27的驱动控制来使罐部2的压缩空气的压力稳定的控制单元。微处理器25是通过1片的LSI实现运算处理单元(CPU:Central Processing Unit)、作为操作存储器等的临时存储区域而被利用的RAM(Random AccessMemory)、存储后述的控制处理程序等(图7所示的处理内容的程序等)的ROM(Read Only Memory)等的功能的部件。
向微处理器25输入在罐部2的压力传感器12中检测出的压力值信息。此外,微处理器25是能够对转换器电路26及变换器电路27输出控制信息(PAM指令、PWM指令)的构成。
转换器电路26及变换器电路27中,基于由微处理器25输出的控制信息来执行电动机部3的驱动控制。具体而言,微处理器25通过向升压控制器32输出PAM指令,经由升压控制器32控制升压电路29的开关元件29a,进行转换器电路26的驱动控制。此外,同样地,微处理器25对变换器电路27输出PWM指令,由此进行变换器电路27的控制。
接着,对于根据电动机部3的转速求出的空气压缩机1的驱动声的声压变化进行说明。
图5是根据罐部2的压力值表示电动机部3的转速为1000rpm、1100rpm、1200rpm、1300rpm、1400rpm、1500rpm、1600rpm、1700rpm及1800rpm时的空气压缩机1的驱动声的声压、和以通常模式用的转速驱动电动机部3时的空气压缩机1的驱动声的声压的变化的图。
另外,将电动机部3的转速维持在1800rpm的状态相当于空气压缩机1的静音模式下的驱动状态。此外,图5表示在将驱动电压设定/维持在100V的状态、在电动机部3的风扇23侧的位置进行驱动声的声压测定时的数据。
如图5所示,以从1000rpm到1800rpm的各个转速驱动电动机部3时,与在通常模式下驱动电动机部3时相比,声压减少。此外,在罐部2内的压力值达到1.5MPa程度之前的期间,在从1000rpm到1800rpm的全部的转速下,驱动声的声压变化变得缓和(变化较少的状态)。
但是,在罐部2内的压力值从1.5MPa增加到2.5MPa时,在转速设定为1600rpm~1800rpm的情况下,与在此之前(达到1.5MPa程度之前)的驱动声的声压增加倾向相比,声压急剧地上升。而且,罐部2内的压力值从超过2.5MPa附近开始,在转速设定为1600rpm~1800rpm的电动机部3中,显示声压维持或稍微减少的倾向。
另一方面,在将转速设定为1500rpm以下时,如图5所示,显示与罐部2内的压力值无关地(在从1.5MPa到2.5MPa的状况下也是)驱动声的声压缓慢地增加的倾向,没有陷入像将转速设定为1600rpm以上时那样驱动声的声压急剧地上升的状况。
因此,可以说,在即使使用以往的静音模式(电动机部3的转速为约1800rpm)也具有驱动声变大的倾向的1.5MPa以上的压力值的范围中,使电动机部3的旋转降低至不产生急剧的驱动声的上升的转速,对于减少驱动声的声压是有效的。具体而言,能够判断如下:如图5所示,在不产生急剧的驱动声的上升的转速、且在其中显示最高的转速的1500rpm之前,使电动机部3的转速降低,从而能够实现减少驱动声的声压。
此外,在罐部2内的压力值变为1.5MPa之前的期间,在从1000rpm到1700rpm的全部的转速下,显示出驱动声与罐部2内的压力值成比例而缓慢地增加的倾向。若考虑到这种缓慢的增加,则通过将电动机部3的转速设定为比1500rpm高的转速,即使罐部2内的压力值变动,也难以产生驱动声的声压变动,能够减少听觉上的驱动声变化。
图6是根据罐部2的压力值表示电动机部3的转速为1500rpm、1800rpm、1900rpm、2000rpm、2100rpm及2200rpm时的空气压缩机1的驱动声的声压的变化的图。另外,图6也与图5一样,表示在将驱动电压设定/维持在100V的状态、在电动机部3的风扇23侧的位置进行驱动声的声压测定时的数据。
根据图6可知,在分别设定了从1800rpm到2200rpm的转速的电动机部3中,与图5相同,在罐部2内的压力值从1.5MPa增加到2.5MPa的状况下,与在此之前(1.5MPa程度以下的)的声压的增加倾向相比,显示声压急剧地上升的倾向。另外,如图6所示,在转速为1500rpm的电动机部3中,与1800rpm以上的电动机部3相比,维持驱动声的声压相对减少的状态。
另一方面,在罐部2内的压力值达到1.5MPa之前的期间,设定为1500rpm、1800rpm、1900rpm的转速的各电动机部3的声压显示出比较近似的声压值。因此,在罐部2内的压力值达到1.5MPa之前的期间,即使将静音模式下的电动机部3的转速1800rpm降低至1500rpm等,也不能积极地得到声压减少的效果,相反,即使转速上升至1900rpm,驱动声也不会显著增大。
特别地,对于在罐部2内的压力值达到1.5MPa之前的期间的空气压缩机1的驱动声的声压,优选维持为与在罐部2内的压力值为2.5MPa以上时将电动机部3的转速设定为1500rpm时的空气压缩机1的驱动声的声压相同的程度。这样,通过将罐部2内的压力值达到1.5MPa之前的期间的驱动声的声压与罐部2内的压力值为2.5MPa以上时的驱动声的声压维持在相同程度,由此能够使操作者等难以意识到降低电动机部的旋转驱动量的前后的驱动声的声压变化。因此,能够减少操作者因声压变化等意识到驱动声的情况,能够抑制听到驱动声的操作者感到嘈杂的情况。
考虑这些方面,另外考虑到罐部2的性能维持/提高,能够判断出:确定罐部2内的压力值达到1.5MPa之前的期间的电动机部3的转速时,优选将转速设定为1900rpm。
这样,在典型实施例的空气压缩机1中,对每个电动机部3的转速求取根据罐部2的压力值变化的空气压缩机1的驱动声状态时,存在罐部2的内压从约1.5MPa到约2.5MPa暂时增大的倾向。作为其理由,可认为是因为彼此相对而水平设置的第一空气压缩机构部13a的压缩运动和第二空气压缩机构部13b的压缩运动相互影响而产生振动等。
一般的压缩机具备上述那样的水平相对地配置的两气缸的空气压缩机构部。这两个空气压缩机构部为了分别有效地降低罐部2内的压力,在一方的空气压缩机构部中将外部气体的压力降低到一定值,然后,在另一方的空气压缩机构部中,将通过一方的空气压缩机构部压缩的空气进一步压缩,由此将罐部2内的压力提高到期望的压力值并进行维持。
在典型实施例的空气压缩机1中,最初进行外部气体的压缩的第一空气压缩机构部13a与对被第一空气压缩机构部13a压缩的空气进一步进行压缩处理的第二空气压缩机构部13b相比,气缸直径及冲程量较大,对于第一空气压缩机构部13a和第二空气压缩机构部13b,其压缩性能(压缩能力)不同。将其性能差作为一例表示的图是上述的图3。
如图3所示,在使罐部2内的压力上升的情况下,第一空气压缩机构部13a的活塞载荷的载荷值变化和第二空气压缩机构部13b的活塞载荷的载荷值变化分别不同。若注意各个空气压缩机构部的活塞载荷的载荷值,则在典型实施例的空气压缩机1的第一空气压缩机构部13a和第二空气压缩机构部13b中,在空气压缩机1刚起动后第一空气压缩机构部13a的活塞载荷的载荷值相比第二空气压缩机构部13b急剧地上升,罐部2内的内压达到0.6MPa时,载荷值达到约160kgf而成为达到顶点的状态(维持约160kgf的状态)。
另一方面,关于第二空气压缩机构部13b,活塞载荷的载荷值相比第一空气压缩机构部13a的载荷值的上升缓慢地上升。典型实施例的空气压缩机1的第二空气压缩机构部13b显示出根据罐部2内的压力上升而活塞载荷上升的倾向。根据该第一空气压缩机构部13a的载荷值上升特性(载荷值变化状态)和第二空气压缩机构部13b的载荷值上升特性的不同,空气压缩机1中,在空气压缩机1起动时,快速地执行第一空气压缩机构部13a的压缩处理,在罐部2内的内压上升某种程度的状态下,使压缩处理的主体从第一空气压缩机构部13a向第二空气压缩机构部13b转移,由此顺利地进行其后的罐部2内的内压上升。
在该第一空气压缩机构部13a和第二空气压缩机构部13b的活塞载荷的变化中,各个载荷值一致时的罐部2的压力值在典型实施例的空气压缩机1中为1.5MPa,该压力值的前后的值(例如1.0MPa~2.0MPa)相当于电动机部3的声压开始上升的罐部2内的压力值的预定范围。
可判断为这是因为:在第一空气压缩机构部13a和第二空气压缩机构部13b的活塞载荷的载荷值一致的状态下,第一空气压缩机构部13a的活塞运动和第二空气压缩机构部13b的活塞运动互相影响,支承电动机部3、第一空气压缩机构部13a及第二空气压缩机构部13b的轴承、支承部材等的间隙的影响变为最大,振动等变大。因此,能够判断为在该活塞运动带来的影响可产生的罐部2内的压力值中,存在空气压缩机1的驱动声明显化的倾向。
因此,典型实施例的空气压缩机1中,在控制电路部5中,预先求出第一空气压缩机构部13a的活塞载荷和第二空气压缩机构部13b的活塞载荷一致的罐部2内的内压,基于该罐部2的压力值,进行改变电动机部3的旋转状态的控制,由此进行实现减少空气压缩机1的驱动声的处理。
图7是表示控制电路部5的微处理器25的处理的流程图。微处理器25根据ROM等中存储的控制程序,执行图7所示的流程图的处理。
微处理器25首先将电动机部3的转速设定为1900rpm(步骤S.1),以使转子17以已设定的转速旋转的方式进行电动机部3的驱动控制(步骤S.2)。具体而言,微处理器25为了使电动机部3的转子17的旋转变为设定的转速(例如1900rpm),向升压控制器32输出PAM指令,向变换器电路27输出PWM指令,将电动机部3的转子17的旋转状态控制在1900rpm。
接着,微处理器25经由压力传感器12取得罐部2内的压力值(步骤S.3)。然后,微处理器25判断罐部2内的压力值是否为大于1.5MPa的值(步骤S.4)。在罐部2内的压力值不是大于1.5MPa的值时(即0Pa以上且1.5MPa以下时、步骤S.4中为“否”时),微处理器25将电动机部3的转速维持在1900rpm(步骤S.1),进行电动机部3的驱动控制(步骤S.2),再次取得罐部2内的压力值(步骤S.3),判断罐部2内的压力值是否是大于1.5MPa的值(步骤S.4)。
罐部2内的压力值为大于1.5MPa的值时(步骤S.4中为“是”时),微处理器25判断罐部2内的压力值是否是小于2.5MPa的值(步骤S.5)。罐部2内的压力值不是小于2.5MPa的值时(即2.5MPa以上时、步骤S.5中为“否”时),微处理器25将电动机部3的转速设定为1500rpm(步骤S.6)。然后,微处理器25以使电动机部3的转速为1500rpm的方式进行电动机部3的驱动控制(步骤S.2)。然后,微处理器25如上所述,取得罐部2内的压力值(步骤S.3),重复执行罐部2内的压力值是不是大于1.5MPa的值的判断(步骤S.4)。
另一方面,罐部2内的压力值为小于2.5MPa的值时(即罐部2内的压力值为大于1.5MPa的值且小于2.5MPa的值时、在步骤S.5中为“是”时),微处理器25根据罐部2内的压力值设定电动机部3的转速(步骤S.7)。
具体而言,微处理器25以下述方式设定电动机部3的转速:在罐部2内的压力值为1.5MPa时,使电动机部3的转速为1900rpm,然后随着罐部2内的压力值上升而线性地使电动机部3的转速减少,在罐部2内的压力值达到2.5MPa时,使电动机部3的转速为1500rpm。即,典型实施例的空气压缩机1中,为使电动机部3的转速根据罐部2内的内压线性地减少的构成。与罐部2内的压力值对应的电动机部3的转速可以是预先作为表数据存储在微处理器25的ROM等中的数据,此外,也可以是微处理器25根据罐部2内的压力值算出的数据。
此外,典型实施例的空气压缩机1中,采用了下述方法:在罐部2内的压力值为1.5MPa时,将电动机部3的转速设定为1900rpm,在罐部2内的压力值为2.5MPa时,将电动机部3的转速设定为1500rpm,由此线性地确定电动机部3的转速,但将电动机部3的转速设定变更为1500rpm的罐部2内的压力值不一定限于2.5MPa,也可以是2.0MPa,还可以是2.25MPa。这种罐部2内的压力值能够通过第一空气压缩机构部13a及第二空气压缩机构部13b的气缸直径、冲程量适当地变更。
图8是对在典型实施例的空气压缩机1中将电动机部3的转速达到1500rpm的罐部2内的压力值设定为2.0MPa的情况、设定为2.25MPa的情况、和设定为2.5MPa的情况进行比较而表示驱动声的变化状态的图。另外,图8是表示在风扇23侧测定在罐部2内填充压缩空气的处理中的电动机部3的声压的值的坐标图。
典型实施例的空气压缩机1中,如图8所示,将罐部2内的压力值设定为2.5MPa时驱动声的声压变化最小,因此将电动机部3的转速降低为1500rpm时的罐部2内的压力值设定为2.5MPa,以实现减少驱动声的变动。另外,典型实施例的空气压缩机1中,将罐部2内的压力值设定为2.5MPa时驱动声的声压变化最小,但驱动声的声压变化最小的罐部2内的压力值不会总是2.5MPa,因此设定的压力值不限于2.5MPa。
如上所述,微处理器25根据罐部2内的压力值设定电动机部3的转速(转子17的转速)(步骤S.7)后,以按照已设定的转速旋转驱动电动机部3方式进行电动机部3的驱动控制(步骤S.2)。以后,微处理器25通过重复执行上述的处理内容,根据罐部2内的压力值变更电动机部3的转速的设定,进行空气压缩机1的驱动控制。
图9是根据罐部2内的压力值表示空气压缩机1的通常运转模式、以往使用的静音模式、以及典型实施例中提出的超静音模式中的电动机部3的转速的坐标图,图10是根据罐部2内的压力值表示上述三个模式中的空气压缩机1的驱动声的声压的坐标图。
如图9所示,空气压缩机1的通常运转模式下,电动机部3的转速根据罐部2内的压力值而变化,但对于该转速变化,微处理器25不是根据罐部2内的压力值进行控制,而是根据交流电源31的电力值控制电动机部3的转速,因此不能积极地进行基于罐部2内的压力值的控制。在通常运转模式下,为了能够在空气压缩机1的起动时尽早地提高罐部2内的压力值,进行考虑电力值的容许量而稍高地设定电动机部3的转速的控制。因此,没有积极考虑降低电动机部3的声压。
在静音模式下,由于以降低空气压缩机1的驱动声为第一目标,因此不管罐部2内的压力值而将电动机部3的转速始终设定在1800rpm来进行运转。另一方面,在典型实施例中提出的超静音模式下,在至1.5MPa之前将电动机部3的转速设定为1900rpm,在1.5MPa~2.5MPa之间,使电动机部3的转速线性地减少,在2.5MPa以后将电动机部3的转速设定为1500rpm而进行运转。
这样在三个各运转模式下,若将如上所述设定电动机部3的转速而进行运转时的驱动声进行比较,则如图10所示,在通常模式下驱动时的驱动声显示出最高值。另一方面,在静音模式下被驱动时驱动声与通常模式下驱动时相比声压减少,但在罐部2内的压力从1.5MPa变为2.5MPa之间声压急剧地上升,因此担心因在罐部2内的压力值为1.5MPa以下时产生的驱动声和罐部2内的压力值为2.5MPa以上时产生的驱动声之间的声压差等,操作者会意识到空气压缩机1的噪声而感到嘈杂。
但是,在超静音模式下,如图10所示,包括罐部2内的压力从1.5MPa变为2.5MPa的期间在内,声压几乎维持在一定的水平,因此难以产生静音模式的那种声压差。因此,操作者在使用空气压缩机1时难以意识到噪声,能够将驱动声导致的不适感减少到实际的声压值以上。
此外,在以往的静音模式下被驱动的电动机部3的转速在1800rpm维持为一定,与此相对,在超静音模式下被驱动的电动机部3的转速在罐部2内的压力达到2.5MPa以后向1500rpm减少,因此也可以认为相比静音模式性能变差。但是,在罐部2内的压力达到1.5MPa之前,电动机部3的转速维持在1900rpm,因此作为结果,空气压缩机1即使在超静音模式下进行驱动时,也能够维持与在静音模式下进行驱动时同等的性能。
以上利用附图说明了本发明的压缩机,但本发明的压缩机不限于上述的典型实施例中所示的构成。可以明确,本领域技术人员在专利申请的范围所记载的范畴内可想到各种变更例或修改例,可知这些也当然属于本发明的技术范围。
例如,典型实施例的空气压缩机1中,对于进行下述控制的情况进行了说明:微处理器25中,在罐部2内的压力值达到1.5MPa之前,将电动机部3的转速维持在1900rpm,在罐部2内的压力值从1.5MPa到2.5MPa的期间,使电动机部3的转速线性地降低,在罐部2内的压力值变为2.5MPa以上之后,将电动机部3的转速维持在1500rpm,但该设定例是一例,还能够分别根据罐部2的容量、第一空气压缩机构部13a及第二空气压缩机构部13b的气缸载荷的变化特性将设定的电动机部3的转速及罐部2内的压力值分别适当地变更为设定值。
此外,典型实施例的空气压缩机1中,由第一空气压缩机构部13a的活塞载荷的变化和第二空气压缩机构部13b的活塞载荷的变化,彼此载荷值一致而可影响的罐部2内的压力值为1.5MPa,因此如上所述以1.5MPa为基准进行变更电动机部3的转速的控制,但是第一空气压缩机构部及第二空气压缩机构部的活塞载荷的变化在与典型实施例的空气压缩机1的第一空气压缩机构部13a及第二空气压缩机构部13b不同的情况下,也能够使作为变更电动机部的转速的基准的罐部的压力值为与典型实施例不同的值。
Claims (2)
1.一种压缩机,基于电动机(3)的旋转驱动来驱动彼此相对设置的第一压缩空气生成装置(13a)和第二压缩空气生成装置(13b),由此生成压缩空气而贮存于贮存罐(8)中,所述压缩机(1)中,具备:
控制所述电动机(3)的旋转驱动量的旋转驱动量控制部(5);以及
检测所述贮存罐(8)内的压力状态的压力状态检测部(12),
所述第一压缩空气生成装置(13a)所负荷的载荷与所述第二压缩空气生成装置(13b)所负荷的载荷根据所述贮存罐(8)的压力状态而不同,
在由所述压力状态检测部(12)检测出的压力状态处于规定范围内时,所述旋转驱动量控制部(5)使所述电动机(3)的旋转驱动量与处于规定范围外时相比减少,
所述压力状态的所述规定范围是所述第一压缩空气生成装置(13a)所负荷的载荷值和所述第二压缩空气生成装置(13b)所负荷的载荷值一致时的所述贮存罐(8)的压力值前后的范围,
所述第一压缩空气生成装置(13a)所负荷的载荷值与所述第二压缩空气生成装置(13b)所负荷的载荷值一致时的所述贮存罐(8)的压力值,是所述压力状态的所述规定范围的上限值与下限值的中央的值。
2.如权利要求1所述的压缩机,其中,
在所述旋转驱动量控制部(5)中减少的所述电动机的所述旋转驱动量被设定为如下的程度:使进行该减少后的压缩机的驱动声的声压维持进行减少前的压缩机的驱动声的声压。
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