JP7448362B2 - Portable air compressor and control method for portable air compressor - Google Patents

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Description

本発明は、可搬型空気圧縮機、および可搬型空気圧縮機の制御方法に関する。 The present invention relates to a portable air compressor and a method of controlling a portable air compressor.

空気圧縮機においては、動作温度が高温になるとモータ巻線の劣化や制御基板の破損、軸受けの劣化等を招く虞があるため、所定の温度以上になった場合には温度が下がるよう様々な制御を行うことが求められている。 In air compressors, when the operating temperature becomes high, there is a risk of deterioration of the motor windings, damage to the control board, deterioration of the bearings, etc., so if the temperature exceeds a specified temperature, various measures are taken to lower the temperature. Control is required.

例えば、特許文献1には、空気タンクの圧力に応じてモータの回転数を多段階に制御する空気圧縮機においてモータの巻線温度が過度に上昇するのを防止するために、空気工具に用いられる圧縮空気を貯留するタンク部と、圧縮空気を生成し、タンク部に供給するための圧縮空気生成部と、圧縮空気生成部を駆動するためのモータを有する駆動部と、駆動部を制御するための制御回路部と駆動部のモータの温度を検知する温度センサを有し、制御回路部が上記温度センサの検出信号に応じてモータの回転数を複数段階に制御するように構成した、ことが記載されている。 For example, in Patent Document 1, in order to prevent the temperature of the windings of the motor from increasing excessively in an air compressor that controls the rotation speed of the motor in multiple stages according to the pressure of the air tank, a tank section that stores compressed air, a compressed air generation section that generates compressed air and supplies it to the tank section, a drive section that has a motor for driving the compressed air generation section, and a drive section that controls the drive section. and a temperature sensor for detecting the temperature of the motor of the drive section, and the control circuit section is configured to control the rotation speed of the motor in multiple stages according to the detection signal of the temperature sensor. is listed.

特開2004-316504号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-316504

特許文献1には、可搬型の空気圧縮機において、モータ巻き線部の温度上昇を防ぐため、回転数を複数段階制御するような構成が記載されている。 Patent Document 1 describes a portable air compressor in which the rotation speed is controlled in multiple stages in order to prevent a temperature rise in the motor windings.

しかしながら、上述した特許文献1とはじめとしたモータ及び制御での過熱保護技術は、主に圧縮機の運転によって本体内部の温度が上昇し、それぞれの温度許容を超えた場合にのみエラーが出力されるものである。 However, overheat protection technology for motors and controls, such as Patent Document 1 mentioned above, outputs an error only when the temperature inside the main body rises mainly due to compressor operation and exceeds the respective temperature tolerance. It is something that

このため、特許文献1の技術では、例えばアスファルト等の照り返しによって圧縮機の周囲温度が60℃を超えていても、モータや制御基盤の温度が上がりきるまでの間は運転が可能となっている。 Therefore, with the technology of Patent Document 1, even if the ambient temperature of the compressor exceeds 60°C due to reflection from asphalt, for example, operation is possible until the temperature of the motor and control board rises completely. .

しかしながら、高温環境下では、短時間の運転でもピストンリングの温度が圧縮熱と摩擦熱によって上昇し、軟化して摩耗が促進される可能性が考えられる。このため、高温環境下における運転負荷を抑制し、より安定した運転を実現する技術が待たれていた。 However, in a high-temperature environment, the temperature of the piston ring increases due to compression heat and frictional heat even during short-time operation, which may cause it to soften and accelerate wear. For this reason, there has been a need for technology that can reduce the operating load in high-temperature environments and achieve more stable operation.

また、高温環境下での運転によって圧縮効率が低下する恐れがある。 Furthermore, compression efficiency may be reduced due to operation in a high temperature environment.

更に、電流値が上昇して制御基盤側に搭載された電子部品への負荷が増えることによって部品の熱的損傷の恐れがある。外気温度の上昇と電流負荷の増加による電子部品の発熱によって部品を固定しているホットメルト接着剤の再溶解につながる恐れがあり、最悪の場合は制御基盤が破損し、運転を中断しなければならない可能性も考えられる。この観点からも、高温環境下における運転負荷を抑制する技術が待たれていた。 Furthermore, as the current value increases and the load on electronic components mounted on the control board increases, there is a risk of thermal damage to the components. The heat generated by electronic components due to the rise in outside temperature and increased current load may lead to the hot melt adhesive that fixes the components remelting, and in the worst case, the control board may be damaged and operation must be interrupted. It is also possible that this will not happen. From this point of view as well, there has been a need for technology that can reduce operating loads in high-temperature environments.

本発明では、高温環境下における運転負荷を従来に比べて軽減することができ、高温環境下においても安定して使用することができる可搬型空気圧縮機、および可搬型空気圧縮機の制御方法を提供する。 The present invention provides a portable air compressor and a method for controlling the portable air compressor, which can reduce the operating load in high-temperature environments compared to conventional ones and can be stably used even in high-temperature environments. provide.

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、持ち運びが可能な可搬型空気圧縮機であって、気体を貯蔵するタンクと、前記タンクの上に配置されたモータ部と、前記モータ部により駆動される圧縮部と、前記モータ部のコイルの周辺に配置され、前記モータ部の温度を測定する第1温度センサと、前記可搬型空気圧縮機の周囲温度を測定する第2温度センサと、前記第1温度センサの値が第1閾値を超えたときには前記第2温度センサの実測値から設定した値の差分だけ低く補正した補正値を用い、前記第1温度センサの値が前記第1閾値以下のときには前記第2温度センサの実測値を用いて前記モータ部の動作を制御する制御基盤と、を備えたことを特徴とする。 The present invention includes a plurality of means for solving the above problems, and one example thereof is a portable air compressor that includes a tank for storing gas and a tank disposed on the tank. a compressor section driven by the motor section; a first temperature sensor disposed around a coil of the motor section to measure the temperature of the motor section; and a periphery of the portable air compressor. A second temperature sensor that measures the temperature, and when the value of the first temperature sensor exceeds a first threshold, a correction value that is corrected to be lower by the difference between the actual measured value of the second temperature sensor and the set value is used. The present invention is characterized by comprising a control board that controls the operation of the motor section using the actual measurement value of the second temperature sensor when the value of the first temperature sensor is equal to or less than the first threshold value.

本発明によれば、高温環境下における運転負荷を従来に比べて軽減することができ、高温環境下においても安定して使用することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。 According to the present invention, the operating load in a high-temperature environment can be reduced compared to the conventional technology, and the device can be stably used even in a high-temperature environment. Problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear by the description of the following examples.

本発明を適用した実施例1に係る可搬型空気圧縮機の本体の断面の状態を示す図である。1 is a diagram showing a cross-sectional state of a main body of a portable air compressor according to Example 1 to which the present invention is applied. 実施例1に係る可搬型空気圧縮機の外観の一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of the appearance of a portable air compressor according to Example 1. FIG. 図2のA-A’断面図である。3 is a sectional view taken along line A-A' in FIG. 2. FIG. 実施例1に係る可搬型空気圧縮機の制御基盤の概略構造を示す図である。1 is a diagram showing a schematic structure of a control board of a portable air compressor according to a first embodiment; FIG. 実施例1に係る可搬型空気圧縮機の運転モードの概要を示す図である。1 is a diagram illustrating an overview of the operation mode of the portable air compressor according to the first embodiment. FIG. 実施例1に係る可搬型空気圧縮機の通常運転パターンの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a normal operation pattern of the portable air compressor according to the first embodiment. 実施例1に係る可搬型空気圧縮機の周囲温度が高い場合の制限運転パターンの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a limited operation pattern when the ambient temperature of the portable air compressor according to the first embodiment is high. 実施例1に係る可搬型空気圧縮機における運転制御の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the flow of operation control in the portable air compressor according to the first embodiment. 本発明を適用した実施例2に係る可搬型空気圧縮機の周囲温度が高い場合の制限運転パターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the limited operation pattern when the ambient temperature of the portable air compressor based on Example 2 to which this invention is applied is high.

以下に本発明を適用した可搬型空気圧縮機、および可搬型空気圧縮機の制御方法の実施例を、図面を用いて説明する。 Embodiments of a portable air compressor and a method of controlling the portable air compressor to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

<実施例1>
本発明を適用した実施例1に係る可搬型空気圧縮機、および可搬型空気圧縮機の制御方法について図1乃至図8を用いて説明する。
<Example 1>
A portable air compressor and a method of controlling the portable air compressor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8.

最初に、本実施例に係る可搬型空気圧縮機36の構造を、図1乃至図4を用いて説明する。図1は可搬型空気圧縮機36の本体の断面の状態を示す図、図2は可搬型空気圧縮機36の外観の一例を示す図、図3は図2のA-A’断面図、図4は可搬型空気圧縮機36の制御系の概略構造を示す図である。 First, the structure of the portable air compressor 36 according to this embodiment will be explained using FIGS. 1 to 4. 1 is a diagram showing a cross-sectional state of the main body of the portable air compressor 36, FIG. 2 is a diagram showing an example of the external appearance of the portable air compressor 36, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA' in FIG. 4 is a diagram showing a schematic structure of a control system of the portable air compressor 36.

図1乃至図4に示すように、持ち運びが可能な可搬型空気圧縮機36は、大きく分けると、空気を圧縮する圧縮機本体1と、圧縮機本体1を駆動するモータ6と、冷却ファン10と、空気タンク24,25と、制御組30と、操作部34と、スイッチ基板40と、電源部(昇圧回路)41と、から構成されている。 As shown in FIGS. 1 to 4, the portable air compressor 36 can be roughly divided into a compressor body 1 that compresses air, a motor 6 that drives the compressor body 1, and a cooling fan 10. , air tanks 24 and 25, a control assembly 30, an operating section 34, a switch board 40, and a power supply section (boosting circuit) 41.

図1において、大きな点線の枠で囲んだ領域は空気を圧縮する圧縮機本体1であり、小さな点線の枠で囲んだ領域は圧縮機本体1を駆動するモータ6である。 In FIG. 1, the area surrounded by a large dotted line frame is the compressor body 1 that compresses air, and the area surrounded by a small dotted line frame is the motor 6 that drives the compressor body 1.

圧縮機本体1は、クランクケース1Aとクランクケース1Aに取り付けられたシリンダ18A,18Bとを備えている。クランクケース1A内には、モータ6のシャフト(回転軸)6Aが貫通している。 The compressor main body 1 includes a crankcase 1A and cylinders 18A and 18B attached to the crankcase 1A. A shaft (rotating shaft) 6A of the motor 6 passes through the crankcase 1A.

クランクケース1Aは、圧縮機本体1およびモータ6を覆っている。クランクケース1Aの一端側にはステータ2が直接固定されている。また、クランクケース1Aには、シャフト6Aを軸支するベアリング3が装着されており、ステータ2の取り付け側と反対側にはシャフト6Aを軸支するベアリング4が装着された軸受箱5が勘合された構造となっている。 The crankcase 1A covers the compressor main body 1 and the motor 6. A stator 2 is directly fixed to one end of the crankcase 1A. Further, a bearing 3 that pivotally supports the shaft 6A is installed in the crankcase 1A, and a bearing box 5 that is equipped with a bearing 4 that pivotally supports the shaft 6A is fitted on the side opposite to the installation side of the stator 2. It has a similar structure.

クランクケース1A内を貫通するシャフト6Aの中央部にはキー12が埋め込まれている。このキー12が埋め込まれたシャフト6Aには、ベアリング15Aと偏心したエキセントリック16Aを介して、バランス17と共に、空気をシール、圧縮するためのピストンリング13Aを有した連接棒組14Aに挿入されている。また、シャフト6Aには、ベアリング15Bと偏心したエキセントリック16Bを介して、空気をシール、圧縮するためのピストンリング13Bを有した連接棒組14Bも挿入されている。 A key 12 is embedded in the center of a shaft 6A that passes through the crankcase 1A. The shaft 6A in which the key 12 is embedded is inserted through a bearing 15A and an eccentric 16A together with a balance 17 into a connecting rod assembly 14A having a piston ring 13A for sealing and compressing air. . Further, a connecting rod assembly 14B having a piston ring 13B for sealing and compressing air is also inserted into the shaft 6A via a bearing 15B and an eccentric 16B.

連接棒組14A,14Bおよびバランス17は、クランクケース1Aおよび軸受箱5に装着された2個のベアリング3,4によって両側から支持されている。この構造により、連接棒組14A,14Bは、ベアリング15A,15Bを介してエキセントリック16A,16Bに対して回転自在に接続されている。 The connecting rod sets 14A, 14B and the balance 17 are supported from both sides by two bearings 3, 4 mounted on the crankcase 1A and the bearing box 5. With this structure, the connecting rod sets 14A, 14B are rotatably connected to the eccentrics 16A, 16B via bearings 15A, 15B.

本実施例では、低圧側のシリンダ18A、高圧側のシリンダ18B、合計で2つのシリンダ18A,18Bがクランクケース1Aを挟んで互いに対向するように取り付けられている。 In this embodiment, a low-pressure side cylinder 18A and a high-pressure side cylinder 18B, a total of two cylinders 18A and 18B, are mounted so as to face each other with the crankcase 1A in between.

シリンダ18Aは、フランジ19A、空気弁20A、シリンダヘッド21A、通しボルト22Aを備える。フランジ19Aはシリンダ18Aを取り付けるためにクランクケース1Aに設けられており、シリンダ18A、空気弁20A、シリンダヘッド21Aが、通しボルト22Aによってフランジ19Aに固定されることで、低圧側の圧縮室23Aを形成している。 The cylinder 18A includes a flange 19A, an air valve 20A, a cylinder head 21A, and a through bolt 22A. The flange 19A is provided on the crankcase 1A to attach the cylinder 18A, and the cylinder 18A, air valve 20A, and cylinder head 21A are fixed to the flange 19A with through bolts 22A, thereby opening the low pressure side compression chamber 23A. is forming.

同様に、シリンダ18Bは、フランジ19B、空気弁20B、シリンダヘッド21B、通しボルト22Bを備える。フランジ19Bも、シリンダ18Bを取り付けるためにクランクケース1Aに設けられており、シリンダ18B、空気弁20B、シリンダヘッド21Bが、通しボルト22Bによってフランジ19Bに固定されることで、高圧側の圧縮室23Bを形成している。 Similarly, the cylinder 18B includes a flange 19B, an air valve 20B, a cylinder head 21B, and a through bolt 22B. A flange 19B is also provided on the crankcase 1A to attach the cylinder 18B, and by fixing the cylinder 18B, air valve 20B, and cylinder head 21B to the flange 19B with a through bolt 22B, the compression chamber 23B on the high pressure side is formed.

本実施例では、モータ6の回転運動により駆動されるシャフト6Aと、このシャフト6Aの回転によって駆動するエキセントリック16A,16B、連接棒組14A,14B、フランジ19A,19B、空気弁20A,20B、シリンダヘッド21A,21Bが、圧縮部を構成する。 In this embodiment, a shaft 6A driven by the rotational movement of the motor 6, eccentrics 16A and 16B driven by the rotation of the shaft 6A, connecting rod assemblies 14A and 14B, flanges 19A and 19B, air valves 20A and 20B, and cylinders Heads 21A and 21B constitute a compression section.

なお、本実施例では、低圧側のシリンダ18A内で往復動する連接棒組14Aおよび高圧側のシリンダ18B内で往復動する連接棒組14Bにピストンリング13A,13Bを設ける場合について説明しているが、いずれか一方、例えば高圧側のみにピストンリングを設けることができる。 In this embodiment, a case is described in which piston rings 13A and 13B are provided on a connecting rod assembly 14A that reciprocates within a cylinder 18A on the low pressure side and a connecting rod assembly 14B that reciprocates within a cylinder 18B on the high pressure side. However, a piston ring can be provided only on one side, for example, on the high pressure side.

モータ6は、ステータ2、ベアリング3、シャフト6A、キー7、ロータ8、ワッシャ9を有し、シャフト6Aの端部には冷却ファン10が取り付けられている。また、シャフト6Aの一端側にキー7を介してロータ8が装着されている。ロータ8はワッシャ9と冷却ファン10を取り付けるためのファンシャフト11によって、軸方向に固定されている。 The motor 6 includes a stator 2, a bearing 3, a shaft 6A, a key 7, a rotor 8, and a washer 9, and a cooling fan 10 is attached to the end of the shaft 6A. Further, a rotor 8 is attached to one end of the shaft 6A via a key 7. The rotor 8 is fixed in the axial direction by a washer 9 and a fan shaft 11 to which a cooling fan 10 is attached.

冷却ファン10は冷却カバー26の内部に冷却風を供給し、圧縮機本体1やモータ6、空気タンク24,25などの可搬型空気圧縮機36の各構成要素を冷却する。冷却ファン10もファンシャフト11によってシャフト6Aの端部に設けられており、モータ6によって駆動されるシャフト6Aの回転に伴い回転する。 The cooling fan 10 supplies cooling air to the inside of the cooling cover 26 to cool each component of the portable air compressor 36, such as the compressor main body 1, the motor 6, and the air tanks 24 and 25. The cooling fan 10 is also provided at the end of the shaft 6A by a fan shaft 11, and rotates with the rotation of the shaft 6A driven by the motor 6.

図2に示すように、操作部34は、スイッチ34aを複数有しており、電源投入や運転モードの変更などの可搬型空気圧縮機36を操作する各種動作指示を行うことができるように構成されている。またこの操作部34には、可搬型空気圧縮機36の運転状態などを表示するためのLEDなどから構成される表示部34bが設けられている。本実施例では、特に、後述する温度・回転数センサ33の実測値や温度センサ35の実測値、あるいは補正値を表示する。 As shown in FIG. 2, the operation unit 34 has a plurality of switches 34a, and is configured to be able to issue various operation instructions for operating the portable air compressor 36, such as turning on the power and changing the operating mode. has been done. Further, the operation section 34 is provided with a display section 34b composed of an LED and the like for displaying the operating status of the portable air compressor 36 and the like. In this embodiment, in particular, the actual measured value of the temperature/rotational speed sensor 33, the actual measured value of the temperature sensor 35, or a correction value, which will be described later, is displayed.

スイッチ基板40は、図4に示すように、操作部34における作業従事者の運転に関する各種指示を制御信号に置き換えて制御組30に対して出力するとともに、制御組30から入力された、運転モードの情報や後述する圧力センサ31、温度センサ32、温度・回転数センサ33、温度センサ35での検出結果に基づいた運転状態の情報信号に基づいて表示部34bの表示制御を行う。 As shown in FIG. 4, the switch board 40 replaces various instructions regarding the worker's driving on the operation unit 34 with control signals and outputs them to the control group 30, and also changes the driving mode input from the control group 30. The display of the display unit 34b is controlled based on information signals of the operating state based on the information and the detection results of the pressure sensor 31, temperature sensor 32, temperature/rotation speed sensor 33, and temperature sensor 35, which will be described later.

図2に示すように、圧縮された空気を貯蔵する空気タンク24,25は、冷却カバー26によって覆われている圧縮機本体1の下部に配置されている。そして、図3に示すように、これら2つの空気タンク24,25の間には可搬型空気圧縮機36の運転を制御する制御組30や、モータ6等が配置されている。 As shown in FIG. 2, air tanks 24 and 25 for storing compressed air are arranged at the lower part of the compressor body 1 covered by a cooling cover 26. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, a control set 30 for controlling the operation of a portable air compressor 36, a motor 6, etc. are arranged between these two air tanks 24, 25.

制御組30では、図4に示すように、電源部41より電源が供給され、モータ6を駆動することで圧縮機本体1を動作させる。 In the control group 30, as shown in FIG. 4, power is supplied from a power supply section 41, and the compressor main body 1 is operated by driving the motor 6.

制御組30の内部は、コンバータ30b、コンデンサ30c、スイッチング素子30d、マイクロコンピュータ等で構成されたCPU(Central Processing Unit)30a等で構成されている。コンバータ30bは、電源部41から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、コンデンサ30cで平滑された直流電圧をスイッチング素子30dで交流電力に変換する。 The inside of the control set 30 includes a converter 30b, a capacitor 30c, a switching element 30d, a CPU (Central Processing Unit) 30a including a microcomputer, and the like. Converter 30b converts the AC voltage supplied from power supply section 41 into DC voltage, and converts the DC voltage smoothed by capacitor 30c into AC power by switching element 30d.

CPU30aは、操作部34の操作によりスイッチ基板40から入力された作業従事者の各種指示や、温度センサ32、温度・回転数センサ33、温度センサ35での検出結果に基づいて、モータ6の運転状態を決定し、決定した運転状態を実現するための駆動制御信号を演算する。そのうえで、CPU30aは、演算した駆動制御信号をスイッチング素子30dに対して出力し、スイッチング素子30dを駆動する。 The CPU 30a operates the motor 6 based on various instructions from the worker input from the switch board 40 through the operation of the operation unit 34 and the detection results from the temperature sensor 32, temperature/rotation speed sensor 33, and temperature sensor 35. The state is determined, and a drive control signal for realizing the determined operating state is calculated. Then, the CPU 30a outputs the calculated drive control signal to the switching element 30d to drive the switching element 30d.

また、本実施例の可搬型空気圧縮機36は圧力運転制御方式を採用していることから、図3および図4に示すように、空気タンク24に取り付けられた圧力センサ31にてセンシングした圧力に応じて、制御組30で運転制御を行う。 In addition, since the portable air compressor 36 of this embodiment adopts a pressure operation control method, the pressure sensed by the pressure sensor 31 attached to the air tank 24 as shown in FIGS. The control group 30 performs operational control according to the above.

また、制御組30には温度センサ32が備えられている。温度センサ32は制御組30の温度をモニタリングしており、温度センサ32が所定の温度を検知すると、制御組30は可搬型空気圧縮機36の運転を停止させ、操作部34の表示部34bを点灯させ、エラーが発生したことを作業従事者に報知する。 The control set 30 is also equipped with a temperature sensor 32. The temperature sensor 32 monitors the temperature of the control unit 30, and when the temperature sensor 32 detects a predetermined temperature, the control unit 30 stops the operation of the portable air compressor 36 and displays the display unit 34b of the operation unit 34. Lights up to notify workers that an error has occurred.

更に、図3に示すように、モータ6には温度・回転数センサ33が備えられている。温度・回転数センサ33は、モータ6のコイルの周辺に配置され、モータ6のコイル温度、およびモータ6の回転数をモニタリングしており、所定の温度を検知すると、制御組30は可搬型空気圧縮機36の運転を停止させ、操作部34の表示部34bを点灯させ、エラーが発生したことを作業従事者に報知する。 Furthermore, as shown in FIG. 3, the motor 6 is equipped with a temperature/rotation speed sensor 33. The temperature/rotation speed sensor 33 is arranged around the coil of the motor 6 and monitors the coil temperature of the motor 6 and the rotation speed of the motor 6. When a predetermined temperature is detected, the control group 30 The operation of the compressor 36 is stopped, the display section 34b of the operation section 34 is turned on, and the worker is notified that an error has occurred.

また、温度・回転数センサ33が検知した回転数情報は制御組30に常時送られるが、操作部34に設けられている可搬型空気圧縮機36の運転ボタンを押してもモータ6が回転しない等の異常がある場合は、操作部34の表示部34bを点灯させ、エラーが発生したことを作業従事者に報知する。 In addition, although the rotation speed information detected by the temperature/rotation speed sensor 33 is constantly sent to the control group 30, the motor 6 does not rotate even when the operation button of the portable air compressor 36 provided on the operation unit 34 is pressed. If there is an abnormality, the display section 34b of the operation section 34 is turned on to notify the worker that an error has occurred.

その上、図2に示すように、操作部34の周辺に温度センサ35が備えられている。温度センサ35は可搬型空気圧縮機36の周囲温度をモニタリングしているサーミスタなどで構成される。本実施例のような可搬型空気圧縮機36は屋外で使用されることも多く、温度環境の変化が大きい。温度センサ35が検出した温度が所定値より低いまたは高い場合は、制御組30が最高圧力を自動的に低下させるなど、運転に制限をかけて製品の保護を行う。 Furthermore, as shown in FIG. 2, a temperature sensor 35 is provided around the operating section 34. The temperature sensor 35 is composed of a thermistor or the like that monitors the ambient temperature of the portable air compressor 36. A portable air compressor 36 like the one in this embodiment is often used outdoors, and the temperature environment changes significantly. If the temperature detected by the temperature sensor 35 is lower or higher than a predetermined value, the control set 30 protects the product by limiting the operation, such as automatically lowering the maximum pressure.

次に、本実施例の可搬型空気圧縮機36の運転モードについて説明するが、これはあくまでも一例に過ぎない。 Next, the operation mode of the portable air compressor 36 of this embodiment will be described, but this is just an example.

釘打ち機などに用いられる可搬型空気圧縮機36では、作業内容や環境に応じ、何パターンかの運転モードを備えることが一般的であり、運転モードは圧力制御範囲変更やスイッチング素子30dを用いた回転数変更により設定されることが多い。圧力制御とは、所定の設定圧力に空気タンク24,25の圧力が達すると圧縮機の運転を停止し空気タンク24,25の圧力が所定の設定圧力以下になった場合に圧縮機を再起動させる運転制御のことである。 A portable air compressor 36 used in a nail gun or the like is generally equipped with several patterns of operation modes depending on the work content and environment. It is often set by changing the rotation speed. Pressure control means that the compressor stops operating when the pressure in the air tanks 24, 25 reaches a predetermined set pressure, and restarts the compressor when the pressure in the air tanks 24, 25 falls below the predetermined set pressure. This refers to the operation control that allows

本実施例の可搬型空気圧縮機36には、図5に示すように、ノーマルモード、パワフルモード、低速運転モードの3つの運転モードが備えられている。 As shown in FIG. 5, the portable air compressor 36 of this embodiment is provided with three operation modes: a normal mode, a powerful mode, and a low-speed operation mode.

図5に示す3つの運転モードにおいては、2通りの圧力制御範囲を設定している。ノーマルモードは、モータ6の回転数が1800~2850min-1と可変で、空気タンク24内の圧力が4.2MPaになると動作を停止し、3.2MPaになると動作を再起動させる、という運転制御が実行されるモードである。パワフルモードは、モータ6の回転数範囲はノーマルモードと同様に可変で、圧力制御範囲を3.8MPa~4.2MPaにした運転モードである。低速運転モードは、圧力制御範囲がノーマルモードと同じで、モータ6の回転数を1500min-1に固定した運転モードである。 In the three operation modes shown in FIG. 5, two pressure control ranges are set. In the normal mode, the rotation speed of the motor 6 is variable from 1800 to 2850 min -1 , and the operation is controlled such that the operation is stopped when the pressure in the air tank 24 reaches 4.2 MPa, and the operation is restarted when the pressure within the air tank 24 reaches 3.2 MPa. is the mode in which it is executed. The powerful mode is an operation mode in which the rotation speed range of the motor 6 is variable as in the normal mode, and the pressure control range is 3.8 MPa to 4.2 MPa. The low speed operation mode is an operation mode in which the pressure control range is the same as the normal mode, and the rotation speed of the motor 6 is fixed at 1500 min -1 .

特に、パワフルモードでは圧縮機の再起動圧力が高く設定されており、貯留した圧縮空気が少量使用されると圧縮機が再起動して空気タンク24,25への充填を開始する。このため、圧縮空気の使用量が多い際に有効な運転モードである。 In particular, in the powerful mode, the restart pressure of the compressor is set high, and when a small amount of the stored compressed air is used, the compressor is restarted and starts filling the air tanks 24, 25. Therefore, this is an effective operation mode when a large amount of compressed air is used.

しかし、パワフルモードは使用空気量が多い場合に有効である一方で、再起動圧力が高いことによる課題もある。 However, while powerful mode is effective when using a large amount of air, it also has problems due to the high restart pressure.

例えば、ピストンリング13A,13Bに加わる平均荷重が高くなることで摩耗が促進する、ベアリング15Bに加わる平均荷重が高くなりベアリング寿命が短くなる、等の課題がある。特に、製品の使用温度範囲外の高温で使用され、ピストンリング13A,13Bが軟化した場合、圧縮時の空気圧によってシリンダ18A,18Bに押し付けられる頻度が高くなる、との懸念がある。 For example, there are problems such as an increase in the average load applied to the piston rings 13A and 13B, which accelerates wear, and an increase in the average load applied to the bearing 15B, which shortens the bearing life. In particular, if the piston rings 13A, 13B are softened due to use at a high temperature outside the product's operating temperature range, there is a concern that the piston rings 13A, 13B will be pressed against the cylinders 18A, 18B more frequently by the air pressure during compression.

更に、圧縮機の運転によってピストンリング13A,13Bがシリンダ18A,18B内で摺動運動をすると、ピストンリング13A,13Bの摩耗が促進することが懸念される。一般的に、摩耗が促進する圧縮機の運転条件としては、ピストンリング13A,13Bの温度が高く且つピストンリング13A,13Bに大きな荷重が加わる場合、つまり周囲環境温度が高く、高い圧力で連続運転される場合である。当該機の使用温度範囲上限は各部品の寿命計算結果や信頼性試験結果をもとに40℃に設定をしている。 Furthermore, when the piston rings 13A, 13B slide within the cylinders 18A, 18B due to operation of the compressor, there is a concern that wear of the piston rings 13A, 13B may be accelerated. In general, compressor operating conditions that accelerate wear are when the temperature of the piston rings 13A, 13B is high and a large load is applied to the piston rings 13A, 13B, that is, when the ambient environment temperature is high and the compressor is operated continuously at high pressure. This is the case. The upper limit of the operating temperature range of this machine is set at 40°C based on the life calculation results of each component and reliability test results.

仮に、製品の使用温度範囲外の高温で使用された場合には、シリンダ18A,18Bおよびピストンリング13A,13Bの温度が上昇し、ピストンリング13A,13Bの摩耗が促進されて、メンテナンスサイクルが短くなるという課題があった。 If the product is used at a high temperature outside the operating temperature range, the temperatures of the cylinders 18A, 18B and piston rings 13A, 13B will rise, accelerating wear of the piston rings 13A, 13B, and shortening the maintenance cycle. There was an issue of becoming.

また、高温環境下での連続運転は制御部の各制御素子にも影響を及ぼすことが考えられる。連続運転によって、圧縮部の発熱や、電流負荷による各制御素子の発熱が発生する。 Continuous operation in a high-temperature environment may also affect each control element of the control unit. Continuous operation causes heat generation in the compression section and heat generation in each control element due to the current load.

例えば、コンデンサ類は85℃を最高使用温度としているものもあり、圧縮機の最高使用温度40℃では発熱を考慮しても問題ないがそれ以上の周囲温度の場合は85℃を超えてしまうこともある。このため、制御素子の破損が起こる可能性や制御素子を固定しているホットメルト接着剤が再溶解してしまい、圧縮機の振動によって制御組30内のコイルが脱落する可能性もある、という改善の余地が残されていた。 For example, some capacitors have a maximum operating temperature of 85°C, and if the maximum operating temperature of a compressor is 40°C, there is no problem even considering heat generation, but if the ambient temperature is higher than that, the temperature may exceed 85°C. There is also. For this reason, there is a possibility that the control element may be damaged, the hot melt adhesive that fixes the control element may re-melt, and the coil in the control assembly 30 may fall off due to the vibration of the compressor. There was still room for improvement.

このような課題に対し、本実施例の可搬型空気圧縮機36では以下のような対策により解決を図る。以下、図6乃至図8を用いて説明する。図6は通常運転パターンの一例を示す図、図7は圧縮機の周囲温度が高い場合の制限運転パターンの一例を示す図、図8は運転制御の流れを示すフローチャートである。 The portable air compressor 36 of this embodiment attempts to solve such problems by taking the following measures. This will be explained below using FIGS. 6 to 8. FIG. 6 is a diagram showing an example of a normal operation pattern, FIG. 7 is a diagram showing an example of a limited operation pattern when the ambient temperature of the compressor is high, and FIG. 8 is a flowchart showing the flow of operation control.

図6に示すように、圧縮機の運転開始後、一定時間が経過し、空気タンク24,25の圧力が停止圧力P2に達すると、運転を停止する。作業者が空気タンク24,25内の圧縮空気を使用し、圧力が再起動圧力P1まで達すると圧縮機は運転を再開する。また空気タンク24,25の圧力が停止圧力P2に達した場合は、圧縮機は再度運転を停止する。 As shown in FIG. 6, after a certain period of time has elapsed after the compressor started operating, when the pressures in the air tanks 24 and 25 reach the stop pressure P2, the compressor stops operating. When the operator uses the compressed air in the air tanks 24 and 25 and the pressure reaches the restart pressure P1, the compressor resumes operation. Further, when the pressure in the air tanks 24, 25 reaches the stop pressure P2, the compressor stops operating again.

ここで、上述のように、図3に示すタンク一体式の可搬型空気圧縮機36では、製品保護のために温度センサ32を制御組30に、温度・回転数センサ33をモータ6に備えている。当該機においては、制御組30、あるいはモータ6のコイル温度が規定値に達すると停止する運転制御を行っている。 Here, as mentioned above, the tank-integrated portable air compressor 36 shown in FIG. There is. In this machine, the operation is controlled to stop when the coil temperature of the control set 30 or the motor 6 reaches a specified value.

しかしながら、制御組30やモータ6のコイルの温度は運転の有無によって温度が極端に変化する部分であり、上述の検出部により圧縮機の周囲温度を検知することは困難でる。そこで、圧縮機の周囲温度をより正確にとらえるべく、操作部34に温度センサ35を増設することによって周囲温度が可搬型空気圧縮機36の使用可能な温度範囲であるか否かを判定する。 However, the temperatures of the control assembly 30 and the coils of the motor 6 change drastically depending on whether the compressor is in operation or not, and it is difficult to detect the ambient temperature of the compressor using the above-mentioned detection section. Therefore, in order to more accurately capture the ambient temperature of the compressor, a temperature sensor 35 is added to the operating section 34 to determine whether the ambient temperature is within the usable temperature range of the portable air compressor 36.

本実施例では、周囲温度が使用温度範囲を上回る場合、停止圧力P2を低下させる制御モードを追加する。図7に示すように、本実施例の運転パターンでは、操作部34に備えられた温度センサ35の検出値が設定された規定値を超えた場合、停止圧力をP2からP4に引き下げる(例えば4.2MPaから3.2MPaに引き下げる)。この時、再起動圧力P1がP4と同じになるまたは極端に差が小さくなるため、運転・停止の切り替わりの頻発を抑制するべく、再起動圧力P1もP3まで引き下げる。 In this embodiment, a control mode is added in which the stop pressure P2 is reduced when the ambient temperature exceeds the operating temperature range. As shown in FIG. 7, in the operation pattern of this embodiment, when the detected value of the temperature sensor 35 provided in the operating section 34 exceeds a preset value, the stop pressure is lowered from P2 to P4 (for example, 4 .2MPa to 3.2MPa). At this time, since the restart pressure P1 becomes the same as P4 or the difference becomes extremely small, the restart pressure P1 is also lowered to P3 in order to suppress frequent switching between operation and stop.

例えば、図5に示した3種類の運転モードの内、ノーマルモードに設定されていた場合は、例えば通常モードにて停止圧力4.2MPa、再起動圧力3.2MPaであったものを停止圧力3.2MPa、再起動圧力2.5MPaに変更する。 For example, if the normal mode is set among the three operating modes shown in FIG. .2MPa, restart pressure changed to 2.5MPa.

なお、圧力の下降量は、各モード一律の値としてもよいし、各モードごとに異なる値としてもよい。 Note that the amount of decrease in pressure may be a uniform value for each mode, or may be a different value for each mode.

これによって圧縮機の圧縮比が低下し、圧縮に伴って生じる熱量が低減することで、シリンダ18A,18B及びピストンリング13A,13Bの温度上昇が抑制できる。また、圧縮機の負荷が低減されることから、制御組30及びモータ6のコイル温度を低下させることができ、仮に作業従事者が高温環境下で使用した場合にもシリンダ18A,18B・ピストンリング13A,13B・制御組30・モータ6のコイルなどの各部品の温度上昇を抑えることができ、破損防止につながる。 This lowers the compression ratio of the compressor and reduces the amount of heat generated due to compression, thereby suppressing temperature increases in the cylinders 18A, 18B and piston rings 13A, 13B. In addition, since the load on the compressor is reduced, the coil temperatures of the control assembly 30 and motor 6 can be lowered, and even if workers use the cylinders 18A, 18B and piston rings in a high-temperature environment. It is possible to suppress the temperature rise of each component such as 13A, 13B, the control assembly 30, and the coil of the motor 6, leading to prevention of damage.

ここで、操作部34は制御組30及びモータ6とは異なり、運転の有無による温度変化が少ないため、周囲温度を測定するための温度センサの設置箇所として非常に好適である。特に、制御組30とモータ6とは、圧縮機の負荷によって電流値が変化するため、その分温度が上昇しやすいが、操作部34は電流値による温度上昇がほとんどない。 Here, unlike the control assembly 30 and the motor 6, the operating section 34 is very suitable as a location for installing a temperature sensor for measuring the ambient temperature because the temperature changes little depending on whether or not the operating section 34 is in operation. In particular, the temperature of the control set 30 and the motor 6 tends to rise because the current value changes depending on the load of the compressor, but the temperature of the operating section 34 hardly increases due to the current value.

しかし、操作部34も、その大半は冷却カバー26の内部に取り付けられるため、圧縮部から発生する放射熱によって温度が数℃から十数℃ほど上昇してしまうことが避けられない、との課題がある。 However, since most of the operating section 34 is attached inside the cooling cover 26, the problem is that the temperature inevitably rises by several degrees Celsius to more than ten degrees Celsius due to the radiant heat generated from the compression section. There is.

そのため、例えば温度センサ35の閾値を周囲温度40℃と設定した時、周囲温度が35℃の環境下で操作部34の温度が連続運転されることで徐々に上昇し、結果的に周囲温度が40℃を超えていないにもかかわらず異常と誤判定して高温モードに遷移してしまうという課題があることも明らかとなった。 Therefore, for example, when the threshold value of the temperature sensor 35 is set to an ambient temperature of 40°C, the temperature of the operation unit 34 will gradually rise due to continuous operation in an environment where the ambient temperature is 35°C, and as a result, the ambient temperature will increase. It has also become clear that there is a problem in which the temperature is incorrectly determined to be abnormal even though the temperature has not exceeded 40°C and the system switches to high temperature mode.

そこで、本実施例では、モータ6に取り付けられた温度・回転数センサ33を利用して操作部34の温度センサ35の測定値を変動させることによって圧縮機の運転状態によらず、外部温度を正確に判断して制限運転を実施する。 Therefore, in this embodiment, the temperature/rotational speed sensor 33 attached to the motor 6 is used to vary the measured value of the temperature sensor 35 of the operating section 34, thereby controlling the external temperature regardless of the operating state of the compressor. Make accurate judgments and implement restricted driving.

本実施例の制御ロジックを図8に示す。図8中、Vは電源電圧、T1は操作部34の温度センサ35の実測値、T2はT1補正値、Aは補正定数、Ts1は温度センサ35の閾値その1(第2閾値)、Ts2は温度センサ35の閾値その2、Ts3は温度センサ35の異常閾値、T3は温度・回転数センサ33の測定値、Tmは温度・回転数センサ33の閾値(第1閾値)とする。 The control logic of this embodiment is shown in FIG. In FIG. 8, V is the power supply voltage, T1 is the actual measurement value of the temperature sensor 35 of the operation unit 34, T2 is the T1 correction value, A is the correction constant, Ts1 is the first threshold (second threshold) of the temperature sensor 35, and Ts2 is the The second threshold of the temperature sensor 35, Ts3, is the abnormality threshold of the temperature sensor 35, T3 is the measured value of the temperature/rotation speed sensor 33, and Tm is the threshold (first threshold) of the temperature/rotation speed sensor 33.

まず、高温判定として、制御組30は、モータ6のコイルに取り付けられた温度・回転数センサ33の温度測定値T3が閾値Tmを超えているか否かを判断する(ステップS11)。閾値Tmを超えていないと判断されたときは、制御組30は、圧縮機が運転していないまたは運転直後であるとし、処理をステップS12に進めて、温度センサ35の測定値T1イコール周囲温度T2とする(ステップS12)。その後、処理をステップS14に進める。 First, as a high temperature determination, the control group 30 determines whether the temperature measurement value T3 of the temperature/rotation speed sensor 33 attached to the coil of the motor 6 exceeds the threshold value Tm (step S11). When it is determined that the threshold value Tm has not been exceeded, the control group 30 determines that the compressor is not operating or has just started, and advances the process to step S12, where the measured value T1 of the temperature sensor 35 equals the ambient temperature. T2 (step S12). After that, the process advances to step S14.

これに対し、ステップS11において温度測定値T3が閾値Tmを超えていると判断されたときは処理をステップS13に進め、圧縮機がある程度の時間連続運転をしている、またはしていたと考え、周囲温度を検知している温度センサ35は外部温度よりも高い値を測定しているものとして扱う。 On the other hand, when it is determined in step S11 that the temperature measurement value T3 exceeds the threshold value Tm, the process proceeds to step S13, and it is assumed that the compressor is or has been in continuous operation for a certain period of time. The temperature sensor 35 detecting the ambient temperature is treated as measuring a value higher than the external temperature.

具体的には、制御組30は、周囲温度の測定値を制御組30内で補正定数による補正、例えば、温度センサ35の測定値T1と予め設定した値Aの差分を補正値T2とする(ステップS13)。その後、処理をステップS14に進める。 Specifically, the control group 30 corrects the measured value of the ambient temperature using a correction constant within the control group 30, for example, sets the difference between the measured value T1 of the temperature sensor 35 and a preset value A as the correction value T2 ( Step S13). After that, the process advances to step S14.

次いで、制御組30は、周囲温度補正値T2が閾値その1Ts1を超えているか否かを判断する(ステップS14)。超えていると判断されたときは処理をステップS15に進め、越えていると判断されなかったときは処理をステップS11に戻す。 Next, the control group 30 determines whether the ambient temperature correction value T2 exceeds the threshold value 1Ts1 (step S14). If it is determined that the limit has been exceeded, the process proceeds to step S15, and if it is not determined that the limit has been exceeded, the process returns to step S11.

ステップS14において周囲温度補正値T2が閾値その1Ts1を超えていると判断された場合、周囲が高温であると判断して、制御組30は、圧縮機の運転を制限モード(警告モード(高温))に遷移させる(ステップS15)。このステップS15では、制御組30は、表示部34bに対して異常を表示する指示信号を送信することが望ましい。また、圧縮部の停止圧力を引き下げるとともに、再起動圧力を引き下げることが望ましい。 If it is determined in step S14 that the ambient temperature correction value T2 exceeds the threshold value 1Ts1, the control group 30 determines that the ambient temperature is high and controls the operation of the compressor in the limited mode (warning mode (high temperature)). ) (step S15). In this step S15, it is desirable that the control group 30 transmits an instruction signal to display the abnormality to the display section 34b. Furthermore, it is desirable to lower the stop pressure of the compression section as well as the restart pressure.

次いで、制御組30は、周囲温度補正値T2が閾値その2Ts2を下回っているか否かを判断する(ステップS16)。このステップS16は、運転モードが高温モードを脱せる状態にあるか否かを判定するためのステップである。閾値その2Ts2を下回っていると判断されたときは処理をステップS17に進めて、運転モードを高温モードから通常運転モードに戻し(ステップS17)、処理をステップS11に戻す。 Next, the control group 30 determines whether the ambient temperature correction value T2 is less than the threshold value 2Ts2 (step S16). This step S16 is a step for determining whether the operating mode is in a state where it can exit the high temperature mode. When it is determined that the temperature is below the threshold value 2Ts2, the process proceeds to step S17, the operation mode is returned from the high temperature mode to the normal operation mode (step S17), and the process returns to step S11.

これに対し、ステップS16において周囲温度補正値T2が閾値その2Ts2を下回っていると判断されなかったときは処理をステップS18に進め、制御組30は、周囲温度補正値T2が異常閾値Ts3を上回っているか否かを判断する(ステップS18)。異常閾値Ts3を上回っていると判断されたときは圧縮機が動作不可能な周囲温度であると判断して処理をステップS19に進めて、圧縮機を異常停止させる(ステップS19)。これに対し、上回っていると判断されなかったときは処理をステップS15に戻す。 On the other hand, if it is not determined in step S16 that the ambient temperature correction value T2 is below the threshold Ts2, the process proceeds to step S18, and the control group 30 determines that the ambient temperature correction value T2 is above the abnormality threshold Ts3. It is determined whether or not (step S18). When it is determined that the temperature exceeds the abnormality threshold value Ts3, it is determined that the ambient temperature is such that the compressor cannot operate, and the process proceeds to step S19, where the compressor is abnormally stopped (step S19). On the other hand, if it is not determined that it exceeds this, the process returns to step S15.

このような制御により、高温時の制御モードが過度に反応することを防ぐことができるため、厳しい運転環境下でも制限運転によって極力運転を停止しない圧縮機を提供することができ、外部要因(天候・作業環境)等による現場作業者の作業効率低下を従来の可搬型空気圧縮機に比べて抑制することができる。 This type of control can prevent the control mode from overreacting at high temperatures, making it possible to provide a compressor that does not stop operating due to restricted operation even under severe operating environments, and can prevent external factors (weather・Compared to conventional portable air compressors, it is possible to suppress the decline in work efficiency of on-site workers due to factors such as the working environment.

次いで、本実施例における圧縮機本体1の動作について説明する。 Next, the operation of the compressor main body 1 in this embodiment will be explained.

本実施例における圧縮機本体1は、電源部41から電力を投入してロータ8を駆動することによりシャフト6Aが回転すると、エキセントリック16Aによって連接棒組14Aが圧縮室23A内を往復運動する。この連接棒組14Aが上死点から下死点へ向かう吸い込み工程ではシリンダヘッド21A、空気弁20Aを通じて圧縮室23A内へ空気を吸い込み、逆に上死点へ向かう吐き出し工程では吸い込んだ空気を圧縮しつつ、空気弁20A、シリンダヘッド21Aを通じて吐き出す構造である。 In the compressor main body 1 in this embodiment, when the shaft 6A rotates by applying power from the power source 41 to drive the rotor 8, the connecting rod assembly 14A reciprocates within the compression chamber 23A by the eccentric 16A. During the suction process in which this connecting rod assembly 14A moves from top dead center to bottom dead center, air is sucked into the compression chamber 23A through the cylinder head 21A and air valve 20A, and conversely, in the discharge process towards top dead center, the air is compressed. At the same time, the air is discharged through the air valve 20A and the cylinder head 21A.

シリンダヘッド21Aを通じて吐き出された空気は、さらに他方のシリンダ18Bに送られる。シリンダ18Bでは、シャフト6Aが回転して、連接棒組14Bが上死点から下死点へ向かう吸い込み工程ではシリンダヘッド21B、空気弁20Bを通じて圧縮室23B内へシリンダ18Aで圧縮した空気を吸い込み、逆に上死点へ向かう吐き出し工程では吸い込んだ空気を更に圧縮しつつ、空気弁20B、シリンダヘッド21Bを通じて吐き出す。 The air discharged through the cylinder head 21A is further sent to the other cylinder 18B. In the cylinder 18B, the shaft 6A rotates, and in the suction process in which the connecting rod assembly 14B moves from the top dead center to the bottom dead center, air compressed by the cylinder 18A is sucked into the compression chamber 23B through the cylinder head 21B and the air valve 20B. On the contrary, in the discharge process toward the top dead center, the sucked air is further compressed and discharged through the air valve 20B and the cylinder head 21B.

この吐き出された圧縮された空気は、空気タンク24,25に貯留される。本実施例では、一方のシリンダ18Aで圧縮した空気を更に他方のシリンダ18Bで更に圧縮する2段圧縮を行うことにより効率よく空気を圧縮している。2段の空気圧縮機は、1段圧縮の場合よりも低圧側、高圧側の圧力比が各々小さくなるため、圧縮効率がよくなることから、圧縮部に発生する熱を少なくすることができる。 This discharged compressed air is stored in air tanks 24 and 25. In this embodiment, air is efficiently compressed by performing two-stage compression in which air compressed in one cylinder 18A is further compressed in the other cylinder 18B. In a two-stage air compressor, the pressure ratios on the low-pressure side and the high-pressure side are each smaller than in the case of one-stage compression, so the compression efficiency is improved and the heat generated in the compression section can be reduced.

次に、本実施例の効果について説明する。 Next, the effects of this embodiment will be explained.

上述した本発明の実施例1の持ち運びが可能な可搬型空気圧縮機36は、気体を貯蔵する空気タンク24,25と、空気タンク24,25の上に配置されたモータ6と、モータ6により駆動される圧縮部と、モータ6のコイルの周辺に配置され、モータ6の温度を測定する温度・回転数センサ33と、可搬型空気圧縮機36の周囲温度を測定する温度センサ35と、温度・回転数センサ33の値が第1閾値を超えたときには温度センサ35の実測値を補正した補正値を用い、温度・回転数センサ33の値が第1閾値以下のときには温度センサ35の実測値を用いてモータ6の動作を制御する制御組30と、を備えている。 The portable air compressor 36 according to the first embodiment of the present invention described above includes air tanks 24 and 25 for storing gas, a motor 6 disposed on the air tanks 24 and 25, and a motor 6. A compressor unit to be driven, a temperature/rotational speed sensor 33 that is arranged around the coil of the motor 6 and measures the temperature of the motor 6, a temperature sensor 35 that measures the ambient temperature of the portable air compressor 36, and a temperature sensor 35 that measures the ambient temperature of the portable air compressor 36. - When the value of the rotation speed sensor 33 exceeds the first threshold value, a correction value obtained by correcting the actual value of the temperature sensor 35 is used, and when the value of the temperature/rotation speed sensor 33 is below the first threshold value, the actual measurement value of the temperature sensor 35 is used. and a control set 30 that controls the operation of the motor 6 using the following.

以上のような制御を搭載することによって、圧縮機周囲温度を可搬型空気圧縮機36の運転状態によらず正確に検知することができるようになる。これにより従来に比べて安全に運転を制限することができる。したがって、従来に比べてエラーによる停止や、ピストンリング13A,13Bの摩耗や制御組30の破損などの各種部品の摩耗,損傷を抑制することができるようになる。 By installing the above control, it becomes possible to accurately detect the compressor ambient temperature regardless of the operating state of the portable air compressor 36. This makes it possible to restrict driving more safely than in the past. Therefore, compared to the prior art, it is possible to suppress stoppages due to errors, wear and damage to various parts such as wear of the piston rings 13A and 13B and damage to the control assembly 30.

また、可搬型空気圧縮機36を操作する操作部34を更に備え、温度センサ35は、操作部34の周辺に配置されているため、制御組30やスイッチ基板40との配線を極力短くできる。このため、配線の損傷などに問題が生じることを抑制でき、より安定した運転を実現することができる。 Moreover, since the operating section 34 for operating the portable air compressor 36 is further provided, and the temperature sensor 35 is arranged around the operating section 34, the wiring with the control group 30 and the switch board 40 can be made as short as possible. Therefore, problems such as damage to the wiring can be suppressed, and more stable operation can be achieved.

更に、可搬型空気圧縮機36の状態を表示するとともに、実測値、あるいは補正値を表示する表示部34bを更に備えたことで、作業従事者は可搬型空気圧縮機36の運転状態を容易に把握することができ、作業効率の向上を図ることができる。 Furthermore, by further providing a display section 34b that displays the status of the portable air compressor 36 and also displays actual measured values or correction values, workers can easily check the operating status of the portable air compressor 36. It is possible to understand the situation and improve work efficiency.

また、制御組30は、実測値、あるいは補正値が第2閾値を超えているときは、表示部34bに対して異常を表示する指示信号を送信することにより、作業従事者は可搬型空気圧縮機36の運転が制限されていることを容易に把握することができ、場合に応じては作業中断などの対応をとることができるようになる。このため、圧縮機が過酷な環境下で連続して運転されることを抑制することができるようになる。 Furthermore, when the actual measurement value or the correction value exceeds the second threshold, the control group 30 transmits an instruction signal to display an abnormality to the display unit 34b, so that the worker can use the portable air compressor. It is possible to easily understand that the operation of the machine 36 is restricted, and it becomes possible to take measures such as suspending work as the case requires. Therefore, it is possible to prevent the compressor from being continuously operated in a harsh environment.

更に、制御組30は、実測値、あるいは補正値が第2閾値を超えるときは、圧縮部の停止圧力を引き下げることにより、ピストンリング13A,13Bの摩耗促進や制御組30内のコンデンサなどの各種部品の損傷を従来に比べてより抑制することが可能となる。 Furthermore, when the actual measurement value or the correction value exceeds the second threshold value, the control group 30 reduces the stop pressure of the compression section to accelerate wear of the piston rings 13A, 13B and prevent various damage such as the capacitor in the control group 30. It becomes possible to suppress damage to parts more than in the past.

また、制御組30は、実測値、あるいは補正値が第2閾値を超えるときは、圧縮部の再起動圧力を引き下げることにより、同様の効果が得られるとともに、運転の停止と再起動とが頻繁に切り替わることを抑制することができ、運転負荷の更なる低減を図ることができる。 Furthermore, when the actual measured value or the corrected value exceeds the second threshold value, the control group 30 lowers the restart pressure of the compression section to obtain the same effect and to prevent the operation from being stopped and restarted frequently. It is possible to suppress the switching to , and it is possible to further reduce the operating load.

なお、可搬型空気圧縮機36の周囲温度を測定する温度センサ35を操作部34の周辺に配置する場合について説明したが、温度センサ35の配置箇所は操作部34の周囲に限られず、圧縮機内部の温度の影響を受けづらい個所に適宜配置することができる。 Although the case has been described in which the temperature sensor 35 that measures the ambient temperature of the portable air compressor 36 is arranged around the operating section 34, the location where the temperature sensor 35 is arranged is not limited to the surrounding of the operating section 34, and can be placed around the operating section 34. It can be appropriately placed in a location that is not easily affected by internal temperature.

例えば、制御組30やスイッチ基板40との配線のことを気にしないのであれば、空気タンク25の下部に配置することができる。この場合、モータ6の温度の影響を受けづらくすることができるものの、やはり上述のようにモータ6のコイル温度に応じた補正制御を行うことが望ましいが、上記本発明の効果は冷却カバー26内に温度センサ35が配置されるときに大きく発揮される。 For example, if wiring with the control assembly 30 and the switch board 40 is not a concern, it can be placed below the air tank 25. In this case, although it is possible to reduce the influence of the temperature of the motor 6, it is still desirable to perform correction control according to the coil temperature of the motor 6 as described above. This effect is greatly exhibited when the temperature sensor 35 is placed in the area.

<実施例2>
本発明を適用した実施例2に係る可搬型空気圧縮機、および可搬型空気圧縮機の制御方法について図9を用いて説明する。実施例1と同じ構成には同一の符号を示し、説明は省略する。図9は本実施例2に係る可搬型空気圧縮機36の周囲温度が高い場合の制限運転パターンの一例を示す図である。
<Example 2>
A portable air compressor and a method of controlling the portable air compressor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Components that are the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted. FIG. 9 is a diagram showing an example of a limited operation pattern when the ambient temperature of the portable air compressor 36 according to the second embodiment is high.

上述の実施例1では、制御組30は、実測値、あるいは補正値が第2閾値を超えるときに、停止圧力と再起動圧力とを合わせて低下させる制御としていた。 In the first embodiment described above, the control set 30 controls to reduce both the stop pressure and the restart pressure when the actual measurement value or the correction value exceeds the second threshold value.

具体的には、高温環境下での運転時には最高停止圧力P2及び再起動圧力P1をそれぞれ低下させる制限運転モードを追加していた。この制限運転モードは回転数を各圧力によって設定された目標回転数によって制御している。例えば圧力1.5MPaでは2,300min-1前後、2.3MPaでは2,100min-1前後と設定している。この間は線形に推移するように目標回転数を設定するプログラムとなっている。これによって定格電流値を超えない範囲で圧縮機の突出空気量を確保していた。 Specifically, a limited operation mode was added in which the maximum stop pressure P2 and the restart pressure P1 are respectively lowered during operation in a high-temperature environment. In this limited operation mode, the rotation speed is controlled by the target rotation speed set by each pressure. For example, when the pressure is 1.5 MPa, it is set to around 2,300 min -1 , and when the pressure is 2.3 MPa, it is set to around 2,100 min -1 . During this time, the program sets the target rotation speed so that it changes linearly. This ensured that the amount of air projected by the compressor was within a range that did not exceed the rated current value.

しかしながら、低い圧力領域ではモータ6の回転数が増速する制御となっているため、モータ6及び制御組30への電流負荷の軽減を必ずしも達成することができない場合がある。そこで、本実施例では、制御組30は、実測値、あるいは補正値が第2閾値を超える高温環境下での運転時は、回転数も減速させて運転を行うべく、モータ6の回転数を可変式から一定速に変更する。以下、本実施例における制御の詳細について図9を用いて説明する。 However, since the rotational speed of the motor 6 is controlled to increase in the low pressure region, it may not always be possible to reduce the current load on the motor 6 and the control set 30. Therefore, in this embodiment, the control set 30 reduces the rotation speed of the motor 6 in order to reduce the rotation speed during operation in a high temperature environment where the actual measured value or correction value exceeds the second threshold value. Change from variable speed to constant speed. The details of the control in this embodiment will be explained below using FIG. 9.

本実施例では、回転数は低速運転モードよりも早く、可変式での運転よりも遅い範囲とすることによって、低速運転モードほど作業効率を落とさず、実施例1の制限運転モードと比較して負荷を更に低減して、電流値の低下、制御組30の温度上昇の更なる抑制につながる。 In this embodiment, by setting the rotation speed to a range that is faster than in the low-speed operation mode and slower than in the variable type operation, the work efficiency does not decrease as much as in the low-speed operation mode, and compared to the limited operation mode of Embodiment 1. The load is further reduced, leading to a reduction in the current value and further suppression of the temperature rise in the control set 30.

より具体的な回転数制御の運転パターンを図9に示す。図9に示すように、通常運転時は、空気タンク24,25内の圧力P1,P2に対し、それぞれ目標回転数R1,R2があり、その間は線形補間された値が目標回転数となる。 A more specific operation pattern for rotation speed control is shown in FIG. As shown in FIG. 9, during normal operation, there are target rotational speeds R1 and R2 for the pressures P1 and P2 in the air tanks 24 and 25, respectively, and during that time, the target rotational speed is a linearly interpolated value.

これに対し、周囲温度が高いことを検知して制限運転モードに入った場合は、図9に示すように、回転数を引き下げ、いずれの圧力帯においても目標回転数を一定値R3で推移させる。 On the other hand, if it detects that the ambient temperature is high and enters the limited operation mode, as shown in Figure 9, the rotation speed is lowered and the target rotation speed remains at a constant value R3 in any pressure range. .

例えば、ノーマルモード及びパワフルモードでの回転数は1,850~2,850min-1で推移しており、低速運転モードは1,500min-1一定である。よって、1,850~1,500min-1の間で一定速とすることによって、圧縮機の負荷が更に下がり、電流値が大幅に低下する。これにより、制御組30の温度の更なる低下を実現することができ、制御組30の更なる負荷低減を図ることができる。 For example, the rotation speed in the normal mode and the powerful mode varies between 1,850 and 2,850 min -1 , and in the low speed operation mode it is constant at 1,500 min -1 . Therefore, by keeping the speed constant between 1,850 and 1,500 min -1 , the load on the compressor is further reduced and the current value is significantly reduced. Thereby, the temperature of the control group 30 can be further reduced, and the load on the control group 30 can be further reduced.

なお、モータ6の回転数が下がることによってモータ6のコイル及び制御組30を冷却するための冷却風量が低下してしまうことになる。この場合、モータ6のコイル温度については微増するものの使用温度に対して問題ない。また、制御組30については冷却風量が低下しても電流値が下がることによる温度低減の効果が大きく、温度が低下するため、運転に支障が生じることは防がれる。 Note that as the rotational speed of the motor 6 decreases, the amount of cooling air for cooling the coil of the motor 6 and the control assembly 30 decreases. In this case, although the coil temperature of the motor 6 slightly increases, there is no problem with the operating temperature. Further, regarding the control set 30, even if the cooling air volume decreases, the temperature reduction effect due to the decrease in the current value is large, and the temperature decreases, so that problems in operation are prevented.

その他の構成・動作は前述した実施例1の可搬型空気圧縮機、および可搬型空気圧縮機の制御方法と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。 The other configurations and operations are substantially the same as the portable air compressor and the control method for the portable air compressor of the first embodiment described above, and the details will be omitted.

本発明の実施例2の可搬型空気圧縮機、および可搬型空気圧縮機の制御方法においても、前述した実施例1の可搬型空気圧縮機、および可搬型空気圧縮機の制御方法とほぼ同様な効果が得られる。 The portable air compressor and the method for controlling the portable air compressor according to the second embodiment of the present invention are almost the same as the portable air compressor and the method for controlling the portable air compressor according to the first embodiment described above. Effects can be obtained.

また、制御組30は、実測値、あるいは補正値が第2閾値を超えるときは、モータ6の回転数を可変式から一定速に変更することによって、圧縮機が各種部品に差し支えない範囲で連続運転を繰り返すことが可能となり、外気温度が高いようなより運転環境が厳しい場面でも極力異常停止することが抑制される。このため、多少の制限はかかるものの、厳しい運転環境下においても一定の作業効率を保つことが可能となり、作業自体の中断などの大きな不具合をより避けることができ、作業従事者の作業効率を更に向上させることができる。 In addition, when the actual measurement value or the correction value exceeds the second threshold value, the control set 30 changes the rotation speed of the motor 6 from a variable speed to a constant speed, so that the compressor continues operating within a range that does not affect various parts. It is possible to repeat the operation, and abnormal stoppages are suppressed as much as possible even in harsher operating environments such as high outside temperatures. Therefore, although there are some restrictions, it is possible to maintain a certain level of work efficiency even under harsh operating environments, and major problems such as interruptions in work can be avoided, further increasing the work efficiency of workers. can be improved.

<その他>
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
<Others>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. The above-mentioned embodiments have been described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described.

また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。 Further, it is also possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Furthermore, it is also possible to add, delete, or replace some of the configurations of each embodiment with other configurations.

1…圧縮機本体
6…モータ
6A…シャフト(回転軸)
8…ロータ
10…冷却ファン
13A,13B…ピストンリング
14A,14B…連接棒組
15A,15B…ベアリング
16A,16B…エキセントリック
18A,18B…シリンダ
19A,19B…フランジ
20A,20B…空気弁
21A,21B…シリンダヘッド
23A,23B…圧縮室
24,25…空気タンク
30…制御組
30a…CPU
30b…コンバータ
30c…コンデンサ
30d…スイッチング素子
31…圧力センサ
32…制御組温度センサ
33…モータ温度・回転数センサ(第1温度センサ)
34…操作部
34a…スイッチ
34b…表示部
35…操作部温度センサ(第2温度センサ)
36…可搬型空気圧縮機
40…スイッチ基板
41…電源部(昇圧回路)
1...Compressor body 6...Motor 6A...Shaft (rotating shaft)
8...Rotor 10...Cooling fan 13A, 13B...Piston ring 14A, 14B...Connecting rod assembly 15A, 15B...Bearing 16A, 16B...Eccentric 18A, 18B...Cylinder 19A, 19B...Flange 20A, 20B...Air valve 21A, 21B... Cylinder heads 23A, 23B...Compression chambers 24, 25...Air tank 30...Control group 30a...CPU
30b...Converter 30c...Capacitor 30d...Switching element 31...Pressure sensor 32...Control group temperature sensor 33...Motor temperature/rotation speed sensor (first temperature sensor)
34...Operation unit 34a...Switch 34b...Display unit 35...Operation unit temperature sensor (second temperature sensor)
36...Portable air compressor 40...Switch board 41...Power supply section (boost circuit)

Claims (14)

持ち運びが可能な可搬型空気圧縮機であって、
気体を貯蔵するタンクと、
前記タンクの上に配置されたモータ部と、
前記モータ部により駆動される圧縮部と、
前記モータ部のコイルの周辺に配置され、前記モータ部の温度を測定する第1温度センサと、
前記可搬型空気圧縮機の周囲温度を測定する第2温度センサと、
前記第1温度センサの値が第1閾値を超えたときには前記第2温度センサの実測値から設定した値の差分だけ低く補正した補正値を用い、前記第1温度センサの値が前記第1閾値以下のときには前記第2温度センサの実測値を用いて前記モータ部の動作を制御する制御基盤と、を備えた
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機。
A portable air compressor that is portable,
A tank for storing gas,
a motor section disposed above the tank;
a compression section driven by the motor section;
a first temperature sensor that is arranged around a coil of the motor section and measures the temperature of the motor section;
a second temperature sensor that measures the ambient temperature of the portable air compressor;
When the value of the first temperature sensor exceeds the first threshold, a correction value that is corrected lower by the difference of the set value from the actual measured value of the second temperature sensor is used, and the value of the first temperature sensor is set to the first threshold. A portable air compressor, comprising: a control board that controls the operation of the motor section using the actual measured value of the second temperature sensor in the following cases.
請求項1に記載の可搬型空気圧縮機において、
前記可搬型空気圧縮機を操作する操作部を更に備え、
前記第2温度センサは、前記操作部の周辺に配置されている
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機。
The portable air compressor according to claim 1,
further comprising an operation unit for operating the portable air compressor,
The portable air compressor, wherein the second temperature sensor is disposed around the operating section.
請求項1に記載の可搬型空気圧縮機において、
前記可搬型空気圧縮機の状態を表示するとともに、前記実測値、あるいは前記補正値を表示する表示部を更に備えた
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機。
The portable air compressor according to claim 1,
A portable air compressor, further comprising a display section that displays the state of the portable air compressor and also displays the actual measured value or the corrected value.
請求項3に記載の可搬型空気圧縮機において、
前記制御基盤は、前記実測値、あるいは前記補正値が第2閾値を超えているときは、前記表示部に対して異常を表示する指示信号を送信する
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機。
The portable air compressor according to claim 3,
The portable air compressor is characterized in that, when the actual measurement value or the correction value exceeds a second threshold value, the control board transmits an instruction signal to the display unit to display an abnormality.
請求項1に記載の可搬型空気圧縮機において、
前記制御基盤は、前記実測値、あるいは前記補正値が第2閾値を超えるときは、前記圧縮部の停止圧力を引き下げる
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機。
The portable air compressor according to claim 1,
The portable air compressor, wherein the control board lowers the stop pressure of the compression section when the actual measurement value or the correction value exceeds a second threshold value.
請求項1に記載の可搬型空気圧縮機において、
前記制御基盤は、前記実測値、あるいは前記補正値が第2閾値を超えるときは、前記圧縮部の再起動圧力を引き下げる
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機。
The portable air compressor according to claim 1,
The portable air compressor, wherein the control board lowers the restart pressure of the compression section when the actual measurement value or the correction value exceeds a second threshold.
請求項1に記載の可搬型空気圧縮機において、
前記制御基盤は、前記実測値、あるいは前記補正値が第2閾値を超えるときは、前記モータ部の回転数を可変式から一定速に変更する
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機。
The portable air compressor according to claim 1,
The portable air compressor, wherein the control board changes the rotation speed of the motor unit from a variable speed to a constant speed when the actual measurement value or the correction value exceeds a second threshold value.
気体を貯蔵するタンクと、前記タンクの上に配置されたモータ部と、前記モータ部により駆動される圧縮部と、前記モータ部のコイルの周辺に配置され、前記モータ部の温度を測定する第1温度センサと、可搬型空気圧縮機の周囲温度を測定する第2温度センサと、を備えた持ち運びが可能な可搬型空気圧縮機の制御方法であって、
前記第1温度センサの値が第1閾値を超えたときには前記第2温度センサの実測値から設定した値の差分だけ低く補正した補正値を用い、前記第1温度センサの値が前記第1閾値以下のときには前記第2温度センサの実測値を用いて前記モータ部の動作を制御する
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機の制御方法。
a tank for storing gas; a motor section disposed above the tank; a compression section driven by the motor section; and a compressor section disposed around a coil of the motor section for measuring the temperature of the motor section. A method for controlling a portable air compressor that is portable and includes a first temperature sensor and a second temperature sensor that measures the ambient temperature of the portable air compressor.
When the value of the first temperature sensor exceeds the first threshold, a correction value that is corrected to be lower by the difference of the set value from the actual measured value of the second temperature sensor is used, and the value of the first temperature sensor is set to the first threshold. A method for controlling a portable air compressor, characterized in that the operation of the motor section is controlled using the actual measurement value of the second temperature sensor in the following cases.
請求項8に記載の可搬型空気圧縮機の制御方法において、
前記第2温度センサを、前記可搬型空気圧縮機を操作する操作部の周辺に配置する
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機の制御方法。
The method for controlling a portable air compressor according to claim 8,
A method for controlling a portable air compressor, characterized in that the second temperature sensor is disposed around an operating section that operates the portable air compressor.
請求項8に記載の可搬型空気圧縮機の制御方法において、
前記可搬型空気圧縮機の状態を表示するとともに、前記実測値、あるいは前記補正値を表示する
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機の制御方法。
The method for controlling a portable air compressor according to claim 8,
A method for controlling a portable air compressor, characterized in that the state of the portable air compressor is displayed, and the actual measured value or the corrected value is also displayed.
請求項10に記載の可搬型空気圧縮機の制御方法において、
前記実測値、あるいは前記補正値が第2閾値を超えているときは、異常を知らせる
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機の制御方法。
The method for controlling a portable air compressor according to claim 10,
A method for controlling a portable air compressor, characterized in that when the actual measured value or the corrected value exceeds a second threshold, an abnormality is notified.
請求項8に記載の可搬型空気圧縮機の制御方法において、
前記実測値、あるいは前記補正値が第2閾値を超えるときは、前記圧縮部の停止圧力を引き下げる
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機の制御方法。
The method for controlling a portable air compressor according to claim 8,
A method for controlling a portable air compressor, characterized in that when the actual measurement value or the correction value exceeds a second threshold value, the stop pressure of the compression section is lowered.
請求項8に記載の可搬型空気圧縮機の制御方法において、
前記実測値、あるいは前記補正値が第2閾値を超えるときは、前記圧縮部の再起動圧力を引き下げる
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機の制御方法。
The method for controlling a portable air compressor according to claim 8,
A method for controlling a portable air compressor, characterized in that when the actual measurement value or the correction value exceeds a second threshold value, the restart pressure of the compression section is lowered.
請求項8に記載の可搬型空気圧縮機の制御方法において、
前記実測値、あるいは前記補正値が第2閾値を超えるときは、前記モータ部の回転数を可変式から一定速に変更する
ことを特徴とする可搬型空気圧縮機の制御方法。
The method for controlling a portable air compressor according to claim 8,
A method for controlling a portable air compressor, characterized in that when the actual measurement value or the correction value exceeds a second threshold value, the rotation speed of the motor section is changed from a variable speed to a constant speed.
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