[發明專利]空氣壓縮機

有效

• 申請號: 200980139907.3
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN102177342A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 橫田伴義;古田土誠一;松永健一
• 申請（專利權）人: 日立工機株式會社
• 主分類號: F04B49/00
• 分類號: F04B49/00;F04B49/06;F04B49/02;F04B41/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;段斌

技術領域

本發明涉及產生壓縮空氣以驅動諸如打釘機等氣動工具的空氣壓縮機。

背景技術

通常，如下述專利文獻1所公開，用于氣動工具的空氣壓縮機通過曲軸將電動工具的旋轉運動轉換為氣缸內的活塞的往復運動，通過活塞的往復運動壓縮從吸氣閥中吸入的空氣，然后從氣缸的排氣閥將壓縮空氣儲存在空氣罐部內。這種空氣壓縮機連同氣動工具一起被運送到諸如建筑工地等工作地點。然后，使用空氣壓縮機作為驅動源，通過空氣軟管將儲存在空氣壓縮機的空氣罐部內的壓縮空氣供應到氣動工具(例如打釘機)中，使釘子或螺釘鉆入例如木材等工作部件中。

由于這種空氣壓縮機連同氣動工具一起被運送到室內或室外工作地點，并且經由空氣軟管將空氣罐部內的壓縮空氣供應到氣動工具中，因此空氣壓縮機通常為具有較小尺寸的空氣罐的便攜式類型。與落地式空氣壓縮機相比，這種便攜式空氣壓縮機產生壓縮空氣并將其儲存在空氣罐內的能力較弱，并且為了優異的便攜性能，需要配置盡可能小的空氣罐。

在如專利文獻1所公開的常規的空氣壓縮機中，通過活塞的往復運動來壓縮被吸入到氣缸內的空氣，從而產生壓縮空氣。通過將電動機的旋轉運動轉換為往復運動來驅動活塞。于是，當控制電動機的旋轉運動的控制電路將電動機的旋轉速度設定得較高時，空氣壓縮機將較高壓縮比的壓縮空氣儲存在空氣罐內。在這種情況下，在空氣罐內安裝有用于將壓縮空氣轉換為電壓信號的壓力傳感器，并且控制電路從來自壓力傳感器的檢測信號中獲取罐部內的壓力(P)。

當壓力傳感器檢測到罐部內的壓力(P)達到設定為安全上限的最大設定壓力值時，控制電路停止操作電動機。如果空氣壓力等于或高于氣動工具的使用極限壓力的壓縮空氣儲存在空氣罐內，則即使待連接的氣動工具需要比空氣壓縮機的生產能力可以產生的壓縮空氣更大量的壓縮空氣時，也可以通過將空氣罐內的壓縮空氣排放預定時間出來滿足這一需求。

另一方面，當空氣罐內的壓力因空氣罐內的壓縮空氣的消耗而下降到預定的重啟設定壓力值或該值以下時，控制電路重啟電動機，以產生壓縮空氣并將壓縮空氣儲存在空氣罐內。此外，控制電路基于來自壓力傳感器的檢測信號檢測每經過預定的時間(ΔT)空氣壓降(ΔP)，從而獲得罐內的空氣的壓降速率(ΔP/ΔT)。然后，控制電路判斷由氣動工具的工作而消耗的空氣的多少，并再次設定電動機的旋轉速度以及與壓降速率(ΔP/ΔT)相對應的重啟壓力的設定值。控制電路以這種方式進行控制，以便將空氣罐內的空氣壓力保持在可由氣動工具利用的壓力，從而確保氣動工具的有效使用。

例如，在基于如圖6B所示的常規空氣壓縮機的控制操作的壓力變化曲線圖中，初始重啟設定壓力值(第二重啟設定壓力值)為3.2MPa。對于工作時空氣消耗量大的情況，即，當壓降速率(ΔP/ΔT)大時，用于產生壓縮空氣的第一重啟設定壓力值被設定為大的值，即4.0MPa。然后，在空氣罐內的壓力下降到4.0MPa或4.0MPa以下的時刻c，以例如2600rpm的較高轉速操作電動機，從而提前開始將壓縮空氣儲存在空氣罐內，以處理大的空氣消耗量。這保證氣動工具在壓力下降到空氣壓縮機的能力極限壓力(強迫操作設定壓力)或該壓力以下的時刻d之前的使用時間。

對于空氣罐內的空氣消耗量小的情況，即，當壓降速率(ΔP/ΔT)小時，重啟壓力的設定值被設定為小于設置值4.0MPa的3.2MPa。在空氣壓力從設定值4.0MPa下降并達到3.2MPa的時刻h之前，空氣壓縮機不重啟并且待機。在空氣壓力下降到3.2MPa或3.2MPa以下的時刻h，控制電路進行控制并將電動機的旋轉速度N設定為低旋轉速度N3＝1600rpm，從而進行恢復壓縮空氣的操作。

以這種方式，控制電路操作電動機以及空氣壓縮部分，其中重啟設定壓力值和電動機的旋轉速度根據空氣罐內的空氣消耗量的壓降速率(ΔP/ΔT)的大小而改變。這可以消除電動機部分和活塞部分的無用的操作，從而可以降低功耗浪費，并防止空氣壓縮機的磨損或故障。

對于由另一種常規的控制系統控制的空氣壓縮機，已知的空氣壓縮機構造為具有轉換開關，該轉換開關能夠將電動機的旋轉速度設定為高旋轉速度和低旋轉速度中的一種旋轉速度而與空氣罐內的空氣消耗量無關，以便氣動工具的用戶事先選擇轉換開關以設定操作條件。

[專利文獻1]未審查的日本專利申請公開KOKAI?No.2004-300996。

發明內容

最近，諸如打釘機等氣動工具要求長時間的連續工作，并且已經出現了具有高的驅動功率的產品。相應地，氣動工具的壓縮空氣消耗量增大，并且需要壓縮空氣產生能力優異的空氣壓縮機。