特許 5978062 空気圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5978062

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月24日

(54)【発明の名称】空気圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/06 20060101AFI20160817BHJP

【ＦＩ】

   F04B49/06 341G

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-182677(P2012-182677)

(22)【出願日】2012年8月21日

(65)【公開番号】特開2014-40786(P2014-40786A)

(43)【公開日】2014年3月6日

【審査請求日】2015年1月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 広明

(72)【発明者】

【氏名】北尾 吉秀

(72)【発明者】

【氏名】高安 広宣

【審査官】 山本 崇昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１３９０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９７９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７０７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１２０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０３６０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１９７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１９９２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０３８６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２６７５８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ４９／００−５１／００

Ｆ０４Ｄ １／００−１３／１６

Ｆ０４Ｄ １７／００−１９／０２

Ｆ０４Ｄ ２１／００−２５／１６

Ｆ０４Ｄ ２９／００−３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気を圧縮する圧縮機本体と、
前記圧縮機本体を駆動するモータと、
前記圧縮機本体で圧縮された圧縮空気を貯留する貯留タンクと、
前記モータの回転数を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記貯留タンク側の圧縮空気の圧力が予め定めた下限圧力よりも低くなると前記モータを駆動させ、
前記貯留タンク側の圧縮空気の圧力が予め定めた上限圧力よりも高くなると前記モータを停止させ、
前記モータの駆動継続時間が予め定めた所定時間Ｔ１を超え、且つ前記貯留タンク側の圧縮空気圧力が、前記上限圧力より低く前記下限圧力より高い予め定めた所定圧力よりも高くなった場合には、前記モータを停止させるように制御する
ことを特徴とする空気圧縮機。

【請求項2】

請求項１に記載の空気圧縮機であって、前記制御装置は、前記貯留タンクの圧力が予め定めた設定圧力に保つように前記モータの回転数を制御することを特徴とする空気圧縮機。

【請求項3】

請求項２に記載の空気圧縮機であって、前記所定圧力は、前記設定圧力よりも高い圧力値に設定されていることを特徴とする空気圧縮機。

【請求項4】

請求項１〜３の何れかに記載の空気圧縮機であって、前記制御装置は、前記モータの駆動継続時間が予め定めた所定時間Ｔ１を超え、且つ前記モータが下限回転数となってからその下限回転数での運転継続時間が予め定めた所定時間Ｔ２も超えた場合にも、前記モータを停止させることを特徴とする空気圧縮機。

【請求項5】

空気を圧縮する圧縮機本体と、
前記圧縮機本体を駆動するモータと、
前記圧縮機本体で圧縮された圧縮空気を貯留する貯留タンクと、
前記モータの回転数を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、
前記貯留タンク側の圧縮空気の圧力が予め定めた下限圧力よりも低くなると前記モータを駆動させ、
前記貯留タンク側の圧縮空気の圧力が予め定めた上限圧力よりも高くなると前記モータを停止させ、
前記モータの駆動継続時間が予め定めた所定時間Ｔ１を超え、且つ前記モータが下限回転数となってからその下限回転数での運転継続時間が予め定めた所定時間Ｔ２も超えた場合には、前記モータを停止させる
ことを特徴とする空気圧縮機。

【請求項6】

請求項５に記載の空気圧縮機であって、前記制御装置は、前記貯留タンクの圧力が予め定めた設定圧力に保つように前記モータの回転数を制御することを特徴とする空気圧縮機。

【請求項7】

請求項４または５に記載の空気圧縮機であって、前記所定時間Ｔ２は前記所定時間Ｔ１よりも短い時間に設定されていることを特徴とする空気圧縮機。

【請求項8】

請求項７に記載の空気圧縮機であって、前記所定時間Ｔ２は、前記所定時間Ｔ１が継続した後の前記モータの下限回転数での運転継続時間の閾値であることを特徴とする空気圧縮機。

【請求項9】

請求項７に記載の空気圧縮機であって、前記所定時間Ｔ２は、前記モータが下限回転数となってからその下限回転数での運転となった時点からの前記下限回転数での運転継続時間の閾値であり、前記制御装置は、前記モータの駆動継続時間が前記所定時間Ｔ１を経過後に、前記下限回転数での運転継続時間が前記所定時間Ｔ２を超えていれば、その時点でモータを停止させるように構成していることを特徴とする空気圧縮機。

【請求項10】

請求項１または５に記載の空気圧縮機であって、前記圧縮機本体は往復動式の圧縮機本体で構成されていることを特徴とする空気圧縮機。

【請求項11】

請求項１または５に記載の空気圧縮機であって、前記制御装置は、前記モータの回転数を、インバータを介して制御することを特徴とする空気圧縮機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工場内の生産ラインなどの各種負荷に圧縮空気を供給する空気圧縮機に係り、特にインバータ制御する空気圧縮機に好適なものである。

【背景技術】

【0002】

工場内の生産ラインなどの各種負荷に圧縮空気を供給する空気圧縮機としては、省エネルギー効果が得られるものが求められており、例えば特開２０００−３２０４６７号公報（特許文献１）のものがある。この特許文献１のものでは、空気圧縮機から負荷側（需要先）に圧縮空気を導く配管内の圧縮空気の圧力を検出し、この圧力値に基づき、インバータを用いて、圧縮機を駆動するモータの回転数を制御するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００−３２０４６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１のものでは、インバータ制御により省エネルギー効果を図るようにしているが、圧縮空気の使用量が少なくなった場合には、インバータ制御を行なっても無駄に圧縮空気を供給し過ぎてしまい、十分な省エネルギー効果が得られないことがある。

【0005】

本発明の目的は、負荷側での圧縮空気の使用量が少なくなった場合でも十分な省エネルギー効果を得ることのできる空気圧縮機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明は、空気を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体を駆動するモータと、前記圧縮機本体で圧縮された圧縮空気を貯留する貯留タンクと、前記モータの回転数を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記貯留タンク側の圧縮空気の圧力が予め定めた下限圧力よりも低くなると前記モータを駆動させ、前記貯留タンク側の圧縮空気の圧力が予め定めた上限圧力よりも高くなると前記モータを停止させ、前記モータの駆動継続時間が予め定めた所定時間Ｔ１を超え、且つ前記貯留タンク側の圧縮空気圧力が、前記上限圧力より低く前記下限圧力より高い予め定めた所定圧力よりも高くなった場合には、前記モータを停止させるように制御することを特徴とする。

【0007】

本発明の他の特徴は、空気を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体を駆動するモータと、前記圧縮機本体で圧縮された圧縮空気を貯留する貯留タンクと、前記モータの回転数を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記貯留タンク側の圧縮空気の圧力が予め定めた下限圧力よりも低くなると前記モータを駆動させ、前記貯留タンク側の圧縮空気の圧力が予め定めた上限圧力よりも高くなると前記モータを停止させ、前記モータの駆動継続時間が予め定めた所定時間Ｔ１を超え、且つ前記モータが下限回転数となってからその下限回転数での運転継続時間が予め定めた所定時間Ｔ２も超えた場合には、前記モータを停止させることにある。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、負荷側での圧縮空気の使用量が少なくなった場合でも十分な省エネルギー効果を得ることのできる空気圧縮機とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の空気圧縮機の実施例１を示す正面図で、正面カバーの一部を破断して示している図である。

【図2】図１に示す空気圧縮機の構成を説明する系統図である。

【図3】本発明の実施例１における制御動作を説明する線図である。

【図4】本発明の実施例１における制御動作を説明するフローチャートである。

【図5】本発明の実施例２における制御動作を説明する線図である。

【図6】本発明の実施例２における制御動作を説明するフローチャートである。

【図7】本発明の実施例２における制御動作の他の例を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の空気圧縮機の具体的実施例を図面に基づいて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。

【実施例1】

【0011】

空気圧縮機の省エネルギー効果を目的として、インバータを使用した容量制御方式のものがある。このインバータを使用した容量制御方式の空気圧縮機の一例を図１及び図２により説明する。
図１は本発明の空気圧縮機の実施例１を示す正面図（全体構成図）で、正面カバーの一部を破断して示している図である。

【0012】

この図１に示すように、空気圧縮機１は、筐体２内に、外部の空気を吸込み圧縮する圧縮機本体３、この圧縮機本体３を駆動するモータ４、このモータ４の回転数を制御するためのインバータ５、前記圧縮機本体３が駆動されることにより製造される圧縮空気を貯める貯留タンク（空気タンク）６、この貯留タンク６内の圧縮空気の圧力、或いは該貯留タンク６に接続され、貯留タンク６内圧力とほぼ同一の圧力となっている配管内の圧力（以下、これらの圧力を「貯留タンク側の圧縮空気の圧力」或いは単に「貯留タンク側の圧力」という）を検出する圧力センサ７、前記モータ４の回転数を前記インバータ５を介して制御する制御装置（制御基板）８などを設置して構成されている。

【0013】

前記圧縮機本体３は、本実施例では往復動式（レシプロ式）の２つの圧縮機部３ａ，３ｂを備えている。なお、前記圧縮機部は一つ或いは３個以上としても良く、また圧縮機部は往復動式に限らず、スクリューロータにより構成された圧縮機部などで構成するようにしても良い。
前記モータ４の回転は、本実施例では、プーリとベルトを介して前記圧縮機本体３側に伝達されるように構成されている。また、本実施例では、前記制御装置８の部分にディスプレイ（モニタ）９が設けられており、このディスプレイ９には、前記圧力センサ７で検出された貯留タンク側の圧力、運転周波数、上限圧力及び下限圧力などの表示、付属機器の状態表示（例えばドライヤーの運転方式や故障表示）などが可能となっている。更に、前記制御装置８には、空気圧縮機１の運転や停止を操作するためのスイッチなども設けられている。

【0014】

前記貯留タンク６は、前記圧縮機本体３の吐出側配管を介して接続されており、また前記貯留タンク６の圧縮空気は配管６ａを介して需要先（負荷側）に供給されるように構成されている。

【0015】

図２は図１に示す空気圧縮機の構成を説明する系統図である。この図２において、１０は商用電源などの電源であり、この電源１０に前記インバータ５が接続され、更にこのインバータ５には前記モータ４が接続され、またこのインバータ５は前記制御装置８にも接続されている。これにより、前記制御装置８は前記インバータ５を介して前記モータ４を回転数制御するように構成されている。

【0016】

前記モータ４の回転は前記圧縮機本体３に伝達され、圧縮機本体３が駆動されることにより、圧縮空気が製造される。この製造された圧縮空気は、配管１１を介して貯留タンク６に送られて貯留され、その後需要先（負荷側）に配管６ａなどを介して供給される。

【0017】

前記貯留タンク６側の圧力は、圧力センサ７によって検出され、その圧力信号は前記制御装置８に送られる。前記制御装置８は、前記圧力センサ７により検出された圧力値に応じて、前記インバータ５を介して前記モータの回転数を増減する。

【0018】

前記制御装置８では、空気圧縮機１を運転する運転圧力幅を設定することができるように構成されている。即ち、オペレータは、負荷側の必要圧力を保つための下限圧力Ｐonと上限圧力（停止圧力）Ｐoff0を任意に設定することができ、空気圧縮機１は、前記貯留タンク６内の圧力が、前記下限圧力Ｐonと上限圧力Ｐoff0の間の圧力となるように、前記制御装置８により、インバータ５を介して前記モータ４の回転数を制御する。

【0019】

このように、インバータ５を使用した容量制御方式の空気圧縮機１では、圧縮機本体３により圧縮された圧縮空気を貯める貯留タンク６内の圧力を検出し、空気圧縮機１の負荷側（需要先）での必要圧力を確保できるように、圧縮機本体３を駆動するモータ４の回転数を変化させている。即ち、前記貯留タンク６内の圧力は、負荷側の使用空気量の変化による圧力変化と、回転数制御される空気圧縮機で製造される圧縮空気量による圧力変化により変動するが、この貯留タンク６内の圧力変動による圧力振れ幅を、負荷側での必要圧力を保つための下限圧力値よりも低くならないようにする必要がある。従って、少なくとも前記下限圧力Ｐonを維持するように、前記圧縮機本体３を駆動するモータ４の回転数を制御する必要がある。

【0020】

次に、図３により、前記制御装置８による空気圧縮機１の制御動作を説明する。図３は本発明の実施例１における制御動作を説明する線図である。
図３において、横軸は時間ｔ、上の線図は貯留タンク側の圧力の変化を示し、Ｐonは前述した下限圧力、Ｐoff0は前述した上限圧力、Ｐｎは設定圧力（目標圧力または基準圧力）、下の線図はモータ回転数の変化を示している。

【0021】

まず、制御装置８の運転スイッチをＯＮにすると、インバータ５を介してモータ４に運転電流が流れて回転し、圧縮機本体３を駆動する。貯留タンク６内の圧力が前記設定圧力Ｐｎに近づくまでの時間ｔ１まではモータ４は上限回転数ＮＨで回転され、圧縮機本体３では最大空気量を作り出して貯留タンク６に送る。

【0022】

前記貯留タンク６の圧力が設定圧力Ｐｎ付近に近づくと、前記設定圧力Ｐｎを上回らないように、モータの回転数はインバータ制御により減少させていく。そして、設定圧力Ｐｎ付近の圧力になると、負荷側の空気消費量の変化に伴い、モータ回転数を変化させ、圧縮機本体３で製造される空気量を変化させることで、貯留タンク６内の圧力が設定圧力Ｐｎになるように制御される。

【0023】

前記インバータ制御でのモータ回転数は、下限回転数ＮＬと上限回転数ＮＨの値が決まっており、前記設定圧力Ｐｎになるようモータ４は下限回転数ＮＬから上限回転数ＮＨの範囲で制御される。しかし、インバータ制御でのモータ回転数の下限値（下限回転数）は、インバータの特性上０にすることはできず、インバータ固有の下限回転数での運転となる。

【0024】

そして、前記貯留タンク６内の圧力が前記設定圧力Ｐｎより下がると、モータ４の回転数を上げて製造される圧縮空気量を増やし、設定圧力を維持するように制御される。一方、貯留タンク６内の圧力が設定圧力Ｐｎより高くなると、モータ回転数を下げて製造される圧縮空気量を減らして設定圧力Ｐｎを維持するように制御される。

【0025】

このように、負荷側の必要空気量が減少するとそれに合せて、インバータ制御によりモータ回転数を減少させるが、モータ４が下限回転数ＮＬで駆動されている場合に圧縮機本体３で製造される圧縮空気量よりも負荷側での必要空気量が少ない場合、貯留タンク６には必要以上の圧縮空気が貯留されることになる（図３の時間ｔ２からｔ３の区間を参照）。この場合、貯留タンク６内の圧力は徐々に上昇してゆき、圧縮機固有の最高圧力、即ち前記上限圧力Ｐoff0に到達（時間ｔ３参照）すると運転を停止させる。

【0026】

しかし、この時間ｔ２からｔ３までの区間の運転は必要以上に圧力を上げてしまうことにより動力が上昇し、また必要以上に圧縮空気を製造する運転時間により多くの動力が消費されてしまうという課題がある。

【0027】

この課題を解決するため、前記設定圧力Ｐｎ以上に圧力が上がった場合にはモータ４を停止させて動力消耗を抑えることも考えられるが、このような制御を行なうと、負荷側の消費空気量が極端に少ない場合、圧縮機本体３の起動から停止までの時間が短くなる。このような短時間での起動、停止が繰り返されると空気圧縮機１を構成しているモータ４やインバータ５等の電気部品に負担を掛けることになり、前記モータ４やインバータ５等の電気部品の寿命を低下させてしまうため、起動と停止の間には一定時間以上の間隔が必要となる。

【0028】

インバータ制御により圧縮機を効果的に運転するためには、圧縮空気を多く必要としているときには設定圧力Ｐｎで運転を行うと共に、必要空気量が少なくなった場合にはできるだけ圧力を上昇させないようにして停止させ、且つ起動と停止の間には一定時間以上の間隔を置くようにすることが有効となる。

【0029】

そこで、本実施例では、モータ４が動き出した時（ＯＮ）からの駆動継続時間ｔが予め定めた設定時間Ｔ１を経過していない場合には、上限圧力（停止圧力）Ｐoff0になるまでモータ４を停止させず、上限圧力Ｐoff0になった時点（図３の時間ｔ３参照）でモータ４を停止させる。また、前記駆動継続時間ｔが予め定めた設定時間Ｔ１を経過している場合には、前記上限圧力Ｐoff0よりも低く、且つ前記設定圧力Ｐｎよりも高い所定圧力Ｐoff1になった時点（図３の時間ｔ５参照）で前記モータ４を停止させるように制御している。なお、前記所定圧力Ｐoff1は、インバータ制御による圧力の振れ幅以上の圧力値に設定すると良い。例えば、下限圧力Ｐonが０．７０ＭＰａ、設定圧力Ｐｎが０．７３ＭＰａの場合で、振れ幅の上限が０．７６ＭＰａであれば、予め定める前記所定圧力Ｐoff1は、この振れ幅の上限値以上で前記上限圧力Ｐoff0よりは小さく設定する。好ましくは、前記振れ幅の上限値（この例では０．７６ＭＰａ）付近の値に設定すると良い。

【0030】

従って、前記駆動継続時間ｔが予め定めた設定時間Ｔ１以上となった場合、負荷側の消費空気量が減少して、圧縮機が下限回転数ＮＬで動作中に製造される空気量よりも前記消費空気量の方が少なくなって、貯留タンク６の圧力が上昇し、前記所定圧力Ｐoff1に達するとモータ４は停止（ＯＦＦ）される。その後、貯留タンク６内の圧力が前記下限圧力Ｐonに達すると、前記制御装置８はモータ４を再び起動（ＯＮ）させる。

【0031】

ここで、前記駆動継続時間ｔの設定時間Ｔ１については、前記モータ４やインバータ５等の電気部品の寿命を低下させないように、運転から停止までの時間が、少なくとも、例えば１〜２分以上の時間となるように設定する。
また、貯留タンク６側の圧力が上昇して所定圧力Ｐoff１に達した際には、前記駆動継続時間ｔが前記設定時間Ｔ１に達していない場合でも、圧力が停止圧力Ｐoff0に達する前に前記駆動継続時間ｔが前記設定時間Ｔ１に達した場合にはその時点で停止させる。

【0032】

以上説明した本実施例１の制御動作を図４に示すフローチャートにより更に詳しく説明する。このフローチャート示す制御は前記制御装置８により行なわれる。
図４において、ステップＳ１で空気圧縮機の運転が開始されると、まず前記モータ４は上限回転数ＮＨで運転される（ステップＳ２）。そして、前記圧力センサ７検出された貯留タンク６側の圧力が設定圧力Ｐｎに近づくと、前記モータ４の回転は減速され（ステップＳ３、図３の時間ｔ１参照）、その後、前記設定圧力Ｐｎ付近の圧力（例えば、設定圧力±０．０３ＭＰａの範囲）となるようにモータ４の回転数はその可変範囲（例えば、２４〜６０Ｈｚ）で制御される。

【0033】

次に、ステップＳ４では、前記圧力センサ７で検出された圧力Ｐが前記設定圧力Ｐｎよりも小さいか否かを比較し、使用空気量の増加などで前記検出圧力Ｐの方が小さい場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳ５に移る。このステップＳ５では、前記モータ４が上限回転数となっているかどうかを判断し、上限回転数であれば（ＹＥＳの場合）前記ステップＳ４に戻る。前記ステップＳ５で上限回転数になっていなければ（ＮＯの場合）、モータ４の回転数を所定量だけ増加（ステップＳ６）させた後、前記ステップＳ４に戻る。

【0034】

前記ステップＳ４で、前記圧力センサ７で検出された圧力Ｐが、使用空気量の減少などのため圧力が上昇し、前記設定圧力Ｐｎ以上になっている場合（ＮＯの場合）にはステップＳ７に移る。このステップＳ７では、前記モータ４が下限回転数になっているかどうかを判断し、下限回転数でなければ（ＮＯの場合）モータ４の回転数を所定量だけ減速（ステップＳ８）させた後、前記ステップＳ４に戻る。前記ステップＳ７で下限回転数になっていれば（ＹＥＳの場合）、ステップＳ９に移り、前記駆動継続時間ｔが予め定めた設定時間Ｔ１（図３参照）以下の場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１０に移る。このステップＳ１０では、前記圧力センサ７で検出された圧力Ｐが前記上限圧力Ｐoff0（図３参照）よりも大きいか否かを判定し、大きければ（ＹＥＳの場合）モータ４の運転を停止させ（ステップＳ１２）、前記上限圧力Ｐoff0以下の場合（ＮＯの場合）には前記ステップＳ４に戻る。

【0035】

前記ステップＳ９で、前記駆動継続時間ｔが予め定めた設定時間Ｔ１を超えている場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳ１１に移り、前記圧力センサ７で検出された圧力Ｐが前記所定圧力Ｐoff1（図３参照）よりも大きいか否かを判定し、大きければ（ＹＥＳの場合）モータ４の運転を停止させ（ステップＳ１２）、所定圧力Ｐoff1以下の場合（ＮＯの場合）には前記ステップＳ４に戻る。

【0036】

前記ステップＳ１２でモータ４を停止させた場合にはステップＳ１３に移り、圧力センサ７で検出された圧力Ｐが前記下限圧力Ｐon（図３参照）よりも小さいかどうかを判定し、小さい場合（ＹＥＳの場合）にはモータ４を再起動（ステップＳ１４）した後、前記ステップＳ２に戻る。前記ステップＳ１３で、検出圧力Ｐが前記下限圧力Ｐon以上の場合（ＮＯの場合）には前記ステップＳ１２に戻り、停止状態を継続させる。

【0037】

以上説明したように、本実施例によれば、停止圧力Ｐoff0まで圧力上昇させていた従来の空気圧縮機の制御に比べ、それよりも低い圧力である前記所定圧力Ｐoff1でモータ４（或いは圧縮機本体３）を停止させることができるので、その圧力低下による動力低下と運転時間の短縮、即ち無駄な圧縮動作を低減できるので、動力削減して消費電力を抑えることができる。
即ち、本実施例によれば、負荷側での圧縮空気の使用量が少なくなった場合でも十分な省エネルギー効果を得ることのできる空気圧縮機とすることができる。

【0038】

しかも、本実施例によれば、前記所定圧力Ｐoff１で前記モータ４を停止させる場合には、前記モータ４やインバータ５等の電気部品の寿命を低下させないように前記駆動継続時間ｔの設定時間Ｔ１を設定しているので、貯留タンク６の容量や運転パターンなどに左右されることなく、短時間でモータ４（或いは圧縮機本体３）が起動、停止を繰り返すのも防止できる。従って、本実施例によれば、消費電力を抑えつつ前記モータ４やインバータ５等の電気部品の寿命低下も防止できる効果が得られる。

【実施例2】

【0039】

本発明の空気圧縮機の実施例２を図５及び図６により説明する。なお、この実施例２において、空気圧縮機の全体構成や、系統図は実施例１で説明した図１や図２と同一であるので、それらの説明については省略する。なお、図５は本発明の実施例２における制御動作を説明する線図、図６は本発明の実施例２における制御動作を説明するフローチャートである。

【0040】

上記実施例１では、モータ４の駆動継続時間ｔが予め定めた所定時間Ｔ１を超え、且つ貯留タンク６側の圧縮空気圧力が、上限圧力Ｐoff0より低く前記下限圧力Ｐonより高い予め定めた所定圧力Ｐoff1よりも高くなった場合に、前記モータ４を停止させるように制御しているが、本実施例２では更に図５に示す制御も追加しているものである。

【0041】

即ち、本実施例２において、制御装置８（図１、図２参照）は、前記モータ４の駆動継続時間ｔが予め定めた所定時間Ｔ１を超え、且つ前記モータ４が下限回転数ＮＬとなってからその下限回転数ＮＬでの運転継続時間ｔ_Ｌが予め定めた所定時間Ｔ２を超えた場合にも、前記モータ４を停止させるようにしている。

【0042】

更に詳しく説明すると、図５の時間ｔ５の部分に示すように、前記モータ４の駆動継続時間ｔが予め定めた所定時間Ｔ１を超え、且つ下限回転数ＮＬでの運転継続時間ｔ_Ｌが予め定めた所定時間Ｔ２も超えた場合には、圧力センサ７（図１、図２参照）で検出された圧力Ｐが前記所定圧力Ｐoff1以下の場合であっても、前記モータ４を停止させるようにしたものである。即ち、下限回転数ＮＬで運転されている場合には、下限回転数ＮＬ以下の運転で製造される空気量で足りる状態であるから、貯留タンク６内の空気量は増加して圧力上昇となる状態にあるため、前記所定圧力Ｐoff1以下の場合であっても、より早めにモータ４を停止させるようにしたものである。

【0043】

この本実施例２の制御動作を図６に示すフローチャートにより更に詳しく説明する。この図６に示すフローチャートにおいて、前述した図４示したフローチャートと同一符号を付したステップについては、同一或いは相当する動作をするステップであるので、それらの説明は省略し、図４に示したフローチャートと異なる点について説明する。

【0044】

図６に示す本実施例では、ステップＳ１１において、圧力センサ７で検出された圧力Ｐが前記所定圧力Ｐoff1以下の場合（ＮＯの場合）、図４の例ではステップＳ４に戻るようにしているが、本実施例２では、ステップＳ１５に移り、前記モータ４が下限回転数ＮＬとなってからその下限回転数ＮＬでの運転継続時間ｔ_Ｌが予め定めた所定時間Ｔ２を超えている場合（ＹＥＳの場合）には、圧力Ｐが前記所定圧力Ｐoff1以下の場合であっても、前記モータ４を停止させる（ステップＳ１２）ようにしている。なお、前記ステップＳ１５において、前記運転継続時間ｔ_Ｌが前記所定時間Ｔ２以下の場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ４に戻る。
他のステップは前述した図４の場合と同様であるので、説明を省略する。

【0045】

本実施例２によれば、上記実施例１と同様の効果が得られる上に、更に、次の効果も得ることができる。即ち、本実施例では、下限回転数ＮＬで運転している運転継続時間ｔ_Ｌを検知し、その時間ｔ_Ｌが前記所定時間Ｔ２を超えたときにモータ４を停止させるようにしている。従って、負荷側の使用空気量が減少して設定圧力Ｐｎ以上の圧力になり、更に動力が上がる初期の段階で停止を判断するので、前記実施例１の場合よりも、圧力上昇を更に抑え、運転時間も短縮することが可能となるから、消費電力を更に抑えつつ前記モータ４やインバータ５等の電気部品の寿命低下も防止することのできる空気圧縮機を得ることができる。

【0046】

図７は、図５及び図６に示した本実施例２における制御動作の他の例を説明するフローチャートである。この図７に示すフローチャートにおいて、前述した図４、図６に示したフローチャートと同一符号を付したステップについては、同一或いは相当する動作をするステップであるので、それらの説明は省略し、図４、図６に示したフローチャートと異なる点について説明する。

【0047】

図７に示す例では、ステップＳ９において、前記駆動継続時間ｔが予め定めた設定時間Ｔ１（図５参照）を超えていなければ（ＮＯの場合）、上述した図４及び図６の場合と同様に、ステップＳ１０に移り、前記圧力センサ７で検出された圧力Ｐが前記上限圧力Ｐoff0（図５参照）よりも大きいか否かを判定して、大きければ（ＹＥＳの場合）モータ４の運転を停止させ（ステップＳ１２）、前記上限圧力Ｐoff0以下の場合（ＮＯの場合）には前記ステップＳ４に戻る。

【0048】

一方、前記ステップＳ９で、前記駆動継続時間ｔが予め定めた設定時間Ｔ１を超えている場合（ＹＥＳの場合）、図６で説明した例ではステップＳ１１に移って、前記圧力センサ７で検出された圧力Ｐが前記所定圧力Ｐoff1よりも高いか否かを判断するステップＳ１１を実施したが、この図７に示す例では、前記ステップＳ１１を実施することなくステップＳ１５に移る。このステップＳ１５では、前記モータ４が下限回転数ＮＬとなってからその下限回転数ＮＬでの運転継続時間ｔ_Ｌが予め定めた所定時間Ｔ２を超えているかどうかを判定する。そして、前記運転継続時間ｔ_Ｌが予め定めた所定時間Ｔ２を超えている場合（ＹＥＳの場合）には、前記検出圧力Ｐに関わらず、前記モータ４を停止させるようにしている（ステップＳ１２）。なお、前記ステップＳ１５において、前記運転継続時間ｔ_Ｌが前記所定時間Ｔ２以下の場合（ＮＯの場合）には、この例では、前記ステップＳ１０に移る。

【0049】

他のステップは前述した図４或いは図６の場合と同様であるので、説明を省略する。
この例では、前述した図６の例とほぼ同様の効果が得られると共に、本例では前記ステップＳ１１の判定をしないので、制御をよりシンプルにできる。

【0050】

なお、図５〜図７に示した本実施例２では、前記ステップＳ１５における前記運転継続時間ｔ_Ｌは、図５に示したように、前記所定時間Ｔ１を経過した後の下限回転数ＮＬでの運転継続時間が前記所定時間Ｔ２を超えているか否かで判定するようにしているが、これに限られるものではない。即ち、前記運転継続時間ｔ_Ｌは、下限回転数ＮＬになった時点からの前記下限回転数ＮＬでの運転継続時間としても良く、前記モータ４の駆動継続時間ｔが前記所定時間Ｔ１を経過後に、前記運転継続時間ｔ_Ｌが前記所定時間Ｔ２を超えていれば、その時点でモータ４を停止させるようにしても良い。このようにすれば、前記所定時間Ｔ１を経過後に、より早くモータ４を停止させることができるから、更なる省エネルギー効果を得ることができる。

【0051】

以上述べたように、本発明の各実施例によれば、負荷側での圧縮空気の使用量が少なくなった場合でも十分な省エネルギー効果を得ることのできる空気圧縮機とすることができる効果がある。

【符号の説明】

【0052】

１：空気圧縮機、
２：筐体、
３：圧縮機本体、
４：モータ、
５：インバータ、
６：貯留タンク（空気タンク）、６ａ：配管、
７：圧力センサ、
８：制御装置（制御基板）、
９：ディスプレイ、
１０：電源、
１１：配管。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】