【手続補正書】
【提出日】平成22年10月15日(2010.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮して吐出する空気圧縮機本体と、該空気圧縮機本体から吐出された圧縮空気を貯留するタンクと、該タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段により検出された前記タンク内の圧力に応じて、前記空気圧縮機本体の圧縮運転と圧縮停止とを切換えて制御する制御手段とを備えてなる空気圧縮装置において、
前記制御手段は、
前記圧力検出手段によって検出された前記タンク内の圧力が所定の圧力下限値まで低下したときに、前記空気圧縮機本体の圧縮運転を開始する圧縮運転開始手段と、
前記空気圧縮機本体の圧縮運転中に前記圧力検出手段によって検出された前記タンク内の圧力の単位時間当たりの増加率を演算する圧力増加率演算手段と、
該圧力増加率演算手段によって演算した圧力の増加率に基づいて、現在の前記空気圧縮機本体を圧縮停止に切換えたときに、前記タンク内の圧力が前記圧力下限値まで低下するまでの停止時間を予測する停止時間予測手段と、
該停止時間予測手段によって予測した停止時間に現在までの運転時間を加算して、この加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、前記空気圧縮機本体を圧縮停止に切換える圧縮停止切換手段とを備える構成としたことを特徴とする空気圧縮装置。
【請求項２】
前記空気圧縮装置は、駆動源となる電動モータと、該電動モータの運転と停止を切換える電磁開閉器とを備え、
前記時間しきい値は、該電磁開閉器の切換え回数に基づいて決定する構成としてなる請求項１に記載の空気圧縮装置。
【請求項３】
前記空気圧縮装置は前記タンクに対して圧縮空気を供給する複数台の空気圧縮機本体によって構成し、
前記圧縮停止切換手段は、前記停止時間と運転時間との加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、該複数台の空気圧縮機本体の運転台数を減少させる構成としてなる請求項１または２に記載の空気圧縮装置。
【請求項４】
空気を圧縮して貯留するタンクに吐出する空気圧縮機本体を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
前記タンクの圧力が所定の圧力下限値まで低下したときに、前記空気圧縮機本体の圧縮運転を開始する圧縮運転開始手段と、
前記空気圧縮機本体の圧縮運転中に前記タンク内の圧力の単位時間当たりの増加率を演算する圧力増加率演算手段と、
該圧力増加率演算手段によって演算した圧力の増加率に基づいて、現在の前記空気圧縮機本体を圧縮停止に切換えたときに、前記タンク内の圧力が前記圧力下限値まで低下するまでの停止時間を予測する停止時間予測手段と、
該停止時間予測手段によって予測した停止時間に現在までの運転時間を加算して、この加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、前記空気圧縮機本体を圧縮停止に切換える圧縮停止切換手段とを備える構成としたことを特徴とする空気圧縮機本体の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】空気圧縮装置および空気圧縮機本体の制御装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、空気圧縮装置の運転時間および停止時間の加算時間が一定となるように制御し、消費電力を低減することができる空気圧縮装置および空気圧縮機本体の制御装置を提供することにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、空気を圧縮して吐出する空気圧縮機本体と、該空気圧縮機本体から吐出された圧縮空気を貯留するタンクと、該タンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段により検出された前記タンク内の圧力に応じて、前記空気圧縮機本体の圧縮運転と圧縮停止とを切換えて制御する制御手段とを備えてなる空気圧縮装置に適用される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記制御手段は、前記圧力検出手段によって検出された前記タンク内の圧力が所定の圧力下限値まで低下したときに、前記空気圧縮機本体の圧縮運転を開始する圧縮運転開始手段と、前記空気圧縮機本体の圧縮運転中に前記圧力検出手段によって検出された前記タンク内の圧力の単位時間当たりの増加率を演算する圧力増加率演算手段と、該圧力増加率演算手段によって演算した圧力の増加率に基づいて、現在の前記空気圧縮機本体を圧縮停止に切換えたときに、前記タンク内の圧力が前記圧力下限値まで低下するまでの停止時間を予測する停止時間予測手段と、該停止時間予測手段によって予測した停止時間に現在までの運転時間を加算して、この加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、前記空気圧縮機本体を圧縮停止に切換える圧縮停止切換手段とを備える構成としたことにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項３の発明は、前記空気圧縮装置は前記タンクに対して圧縮空気を供給する複数台の空気圧縮機本体によって構成し、前記圧縮停止切換手段は、前記停止時間と運転時間との加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、該複数台の空気圧縮機本体の運転台数を減少させる構成としている。
さらに、請求項４の発明は、空気を圧縮して貯留するタンクに吐出する空気圧縮機本体を制御する制御装置であって、前記制御装置は、前記タンクの圧力が所定の圧力下限値まで低下したときに、前記空気圧縮機本体の圧縮運転を開始する圧縮運転開始手段と、前記空気圧縮機本体の圧縮運転中に前記タンク内の圧力の単位時間当たりの増加率を演算する圧力増加率演算手段と、該圧力増加率演算手段によって演算した圧力の増加率に基づいて、現在の前記空気圧縮機本体を圧縮停止に切換えたときに、前記タンク内の圧力が前記圧力下限値まで低下するまでの停止時間を予測する停止時間予測手段と、該停止時間予測手段によって予測した停止時間に現在までの運転時間を加算して、この加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、前記空気圧縮機本体を圧縮停止に切換える圧縮停止切換手段を備える構成としたことを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項１の発明によれば、停止時間予測手段は、圧力の増加率に基づいて、運転中の空気圧縮機本体を圧縮停止に切換えたときに、タンク内の圧力が圧力下限値（運転再開する圧力値）まで低下するまでの停止時間を予測する。そして、圧縮停止切換手段は、予測した停止時間に現在までの運転時間を加算して、この加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、空気圧縮機本体を圧縮停止に切換える。このため、運転時間と停止時間とを加算した加算時間が一定となるにように空気圧縮機本体を制御することができる。これにより、例えば圧縮空気の消費流量が非常に少ない場合や圧縮空気の消費流量が空気圧縮機本体の供給流量に近い場合でも、検出圧力値が圧力上限値に到達する前に空気圧縮機本体を圧縮停止に切換えることができる。この結果、タンク内の圧力が圧力上限値付近となった状態で圧縮運転を行う時間を短縮することができ、空気圧縮機本体の負荷を軽減して消費電力を低減することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項２の発明によれば、空気圧縮機本体を圧縮停止に切換えるための時間しきい値は、電磁開閉器の切換え回数に基づいて決定している。ここで、本発明では、圧縮空気の消費流量によらず、空気圧縮機本体が圧縮運転を開始した後に、再度圧縮運転を開始するまでの運転周期（起動頻度）をほぼ一定にすることができる。一方、電磁開閉器の電気的または機械的な寿命は、一般的に電磁開閉器の切換え回数によって決まる。このため、例えば空気圧縮装置のメンテナンス時間が予め決められているときには、メンテナンス時間を寿命までの切換え回数で割った値よりも空気圧縮装置の運転周期を長くするのが好ましい。これにより、電磁開閉器が寿命となる前に空気圧縮装置のメンテナンスを行うことができ、電磁開閉器の損傷や故障を未然に防止することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項３の発明によれば、圧縮停止切換手段は、停止時間と運転時間との加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、複数台の空気圧縮機本体の運転台数を減少させる構成とした。このため、タンク内の圧力が圧力上限値付近となった状態で圧縮運転を行う時間を短縮できる。これにより、空気圧縮装置の負荷を軽減して消費電力を低減することができる。また、空気圧縮機本体の運転台数を減少させることによって、空気圧縮装置の吐出容量の時間平均値を制御することができる。
さらに、請求項４の発明によれば、停止時間予測手段は、圧力の増加率に基づいて、運転中の空気圧縮機本体を圧縮停止に切換えたときに、タンク内の圧力が圧力下限値（運転再開する圧力値）まで低下するまでの停止時間を予測する。そして、圧縮停止切換手段は、予測した停止時間に現在までの運転時間を加算して、この加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、空気圧縮機本体を圧縮停止に切換える。このため、運転時間と停止時間とを加算した加算時間が一定となるにように空気圧縮機本体を制御することができる。これにより、例えば圧縮空気の消費流量が非常に少ない場合や圧縮空気の消費流量が空気圧縮機本体の供給流量に近い場合でも、検出圧力値が圧力上限値に到達する前に空気圧縮機本体を圧縮停止に切換えることができる。この結果、請求項１の発明と同様、タンク内の圧力が圧力上限値付近となった状態で圧縮運転を行う時間を短縮することができ、空気圧縮機本体の負荷を軽減して消費電力を低減することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
さらに、前記実施の形態では、単一の圧縮機本体３を用いて空気圧縮装置１を構成するものとしたが、タンクに対して圧縮空気を供給する複数台の空気圧縮機本体によって空気圧縮装置を構成してもよい。この場合、制御回路（圧縮停止切換手段）は、停止時間と運転時間との加算時間が所定の時間しきい値に到達したときに、運転中の空気圧縮機本体のうちいずれか１台を停止させて、空気圧縮機本体の運転台数を減少させる。これにより、タンク内の圧力が圧力上限値付近となった状態で圧縮運転を行う時間を短縮できる。この結果、空気圧縮装置の負荷を軽減して消費電力を低減することができる。また、空気圧縮機本体の運転台数を減少させることによって、空気圧縮装置の吐出容量の時間平均値を制御することができる。