(57)【要約】【課題】運転効率を向上させることが可能な空気圧縮機を提供する。【解決手段】空気圧縮機１の制御部１５１は、２つの高圧用カプラと２つの常圧用カプラが接続する各空気通路に設けられた流量センサ１３７ａ〜１３７ｄにより検出された圧縮空気の流量から、使用されているカプラの種類とその個数を検出する。そして、検出したカプラの種類とその個数と、圧力センサ１３３が検出した１次タンク内圧力の圧力降下率とに基づいて、開閉設定ＤＢ１５１ｅに記憶された開閉弁１３２の開閉状態を取得する。そして、制御部１５１は、取得した開閉状態に基づいて、１次タンクと２次タンクとの間に設けられた開閉弁１３２の開閉を制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮空気を生成する圧縮装置と、
前記圧縮装置により生成された圧縮空気を貯留し、前記圧縮装置と接続される第１空気タンクと、該第１空気タンクと接続管を介して接続される第２空気タンクとを含む複数の空気タンクと、
前記接続管に設けられ、開閉することにより前記第１空気タンクから前記第２空気タンクへの圧縮空気の供給を許容または遮断する開閉弁と、
前記第１空気タンクから前記圧縮空気を取り出すための複数のカプラと、
前記複数のカプラに接続される空気工具が消費する前記圧縮空気の消費率を取得する空気消費率取得部と、
前記空気消費率取得部により取得された前記圧縮空気の消費率に基づいて、前記開閉弁の開閉を制御する制御回路部と、
を備えることを特徴とする空気圧縮機。
【請求項２】
前記複数のカプラのうち、前記第１空気タンクから圧縮空気が供給されている空気工具とエアホースを介して接続されているカプラの個数を取得する使用カプラ取得部をさらに備え、
前記制御回路部は、前記使用カプラ取得部により取得された前記カプラの個数と、前記空気消費率取得部により取得された前記圧縮空気の消費率に基づいて、前記開閉弁を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の空気圧縮機。
【請求項３】
前記制御回路部は、カプラの個数と、圧縮空気の消費率と、前記開閉弁の開閉状態と、を対応付けて記憶する記憶部を備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の空気圧縮機。
【請求項４】
前記第１空気タンク内の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記空気消費率取得部は、前記圧力センサにより検出された前記第１空気タンク内の圧力の時間変化率に基づいて、前記圧縮空気の消費率を取得する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気圧縮機。
【請求項５】
前記空気消費率取得部は、前記空気工具が送信した、前記空気工具が消費する空気消費量を示す信号を受信する受信部を備え、前記受信部が受信した前記空気消費量に基づいて、前記空気消費率を取得する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の空気圧縮機。
【請求項６】
前記制御回路部が取得した前記開閉弁の開閉状態に基づいて、前記複数の空気タンクの使用個数を表示する表示部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の空気圧縮機。
【請求項７】
前記複数の空気タンクを互いに着脱可能に接続する接続部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気工具等に用いられる圧縮空気を生成する空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、釘打機等の空気工具に用いられる圧縮空気を生成する空気圧縮機において、圧縮装置により生成された圧縮空気を、互いに連結された２つの空気タンクに貯留する空気圧縮機が知られている。このような空気圧縮機において、例えば空気消費量が少ない空気工具を使用する場合に、空気タンク内の圧力が所定の圧力に達するまで多くの時間を要し、運転効率が悪いという問題がある。この問題を解決するため、例えば、１次タンクと２次タンクとの間に、１次タンク内の圧力が所定の圧力以上になった場合に開放して、２次タンク内への圧縮空気の流入を許容するリリーフ弁を備える空気圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−５０２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の空気圧縮機では、２次タンク内の圧力が最大圧力となるまで圧縮装置を駆動するモータが停止しないため、結果的にモータは必要以上に運転し、十分に運転効率を向上させることができないという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、運転効率を向上させることが可能な空気圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る空気圧縮機は、
圧縮空気を生成する圧縮装置と、
前記圧縮装置により生成された圧縮空気を貯留し、前記圧縮装置と接続される第１空気タンクと、該第１空気タンクと接続管を介して接続される第２空気タンクとを含む複数の空気タンクと、
前記接続管に設けられ、開閉することにより前記第１空気タンクから前記第２空気タンクへの圧縮空気の供給を許容または遮断する開閉弁と、
前記第１空気タンクから前記圧縮空気を取り出すための複数のカプラと、
前記複数のカプラに接続される空気工具が消費する前記圧縮空気の消費率を取得する空気消費率取得部と、
前記空気消費率取得部により取得された前記圧縮空気の消費率に基づいて、前記開閉弁の開閉を制御する制御回路部と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
前記複数のカプラのうち、前記第１空気タンクから圧縮空気が供給されている空気工具とエアホースを介して接続されているカプラの個数を取得する使用カプラ取得部をさらに備え、
前記制御回路部は、前記使用カプラ取得部により取得された前記カプラの個数と、前記空気消費率取得部により取得された前記圧縮空気の消費率に基づいて、前記開閉弁を制御してもよい。
【０００８】
前記制御回路部は、カプラの個数と、圧縮空気の消費率と、前記開閉弁の開閉状態と、を対応付けて記憶する記憶部を備えてもよい。
【０００９】
前記第１空気タンク内の圧力を検出する圧力センサをさらに備え、
前記空気消費率取得部は、前記圧力センサにより検出された前記第１空気タンク内の圧力の時間変化率に基づいて、前記圧縮空気の消費率を取得してもよい。
【００１０】
前記空気消費率取得部は、前記空気工具が送信した、前記空気工具が消費する空気消費量を示す信号を受信する受信部を備え、前記受信部が受信した前記空気消費量に基づいて、前記空気消費率を取得してもよい。
【００１１】
前記制御回路部が取得した前記開閉弁の開閉状態に基づいて、前記複数の空気タンクの使用個数を表示する表示部をさらに備えてもよい。
【００１２】
前記複数の空気タンクを互いに着脱可能に接続する接続部をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、運転効率を向上させることが可能な空気圧縮機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気圧縮機の使用状態を表す外観図である。
【図２】第１実施形態に係る空気圧縮機の側面図である。
【図３】第１実施形態に係る空気圧縮機の上面図である。
【図４】第１実施形態に係る空気圧縮機の正面図である。
【図５】第１実施形態に係る空気圧縮機の回路構成図である。
【図６】第１実施形態に係る開閉設定ＤＢの一例を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る制御部が実行する運転制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】第１実施形態に係る空気圧縮機の１次タンク内圧力の時間変化の一例を表す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る空気圧縮機の使用状態を表す外観図である。
【図１０】第２実施形態に係る空気圧縮機の回路構成図である。
【図１１】第２実施形態に係る開閉設定ＤＢの一例を示す図である。
【図１２】第２実施形態に係る制御部が実行する運転制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第１実施形態及び第２実施形態の変形例に係る空気圧縮機の部分断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る空気圧縮機１を図面を用いて説明する。図１は、空気圧縮機１の使用状態を表す図である。空気圧縮機１は、図１に示すように、ハンドル１０１を備えた可搬型の空気圧縮機であり、生成した圧縮空気を空気タンク部１３０に貯留する。そして、貯留された圧縮空気は、所定の圧力に減圧された後、圧縮空気の取り出し口であるカプラ（図１においては、高圧用カプラ１３６ａ）に接続されたエアホース２を介して空気工具３に供給される。空気工具３は、供給された圧縮空気を動力として止具を被打込材４に打ち込む。
【００１６】
図２〜４は、それぞれ、カバー１０２を取り外した空気圧縮機１の側面図、上面図、正面図である。図２〜４に示すように、空気圧縮機１は、圧縮装置１１０と、電動モータ１２０と、空気タンク部１３０と、操作パネル部１４０と、制御回路部１５０と、から構成される。
【００１７】
圧縮装置１１０は、シリンダ内のピストンを電動モータ１２０により往復運動させ、シリンダの吸気弁からシリンダ内に引き込まれた空気を圧縮することにより、圧縮空気を生成する。生成された圧縮空気は、シリンダの排気弁から排気され、吐出管１１１を通って空気タンク部１３０に貯留される。
【００１８】
電動モータ１２０は、圧縮装置１１０のピストンを往復運動させるための駆動力を発生させるもので、電動モータ１２０の回転軸に取り付けられたクランク軸を介してピストンを往復運動させる。また、電動モータ１２０は、制御回路部１５０により、その運転の開始・停止等を制御される。
【００１９】
空気タンク部１３０は、図２及び図３に示すように、１次タンク１３１ａと、２次タンク１３１ｂと、開閉弁１３２と、圧力センサ１３３と、高圧用調整弁１３４ａと、常圧用調整弁１３４ｂと、高圧用圧力計１３５ａと、常圧用圧力計１３５ｂと、高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂと、常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄと、使用カプラ取得部１３７と、から構成される。
【００２０】
１次タンク１３１ａ及び２次タンク１３１ｂは、平行に配置された一対の円筒状の空気タンクであり、それぞれ所定容量（例えば、４〜８リットル）の圧縮空気を貯留する。１次タンク１３１ａは、吐出管１１１を介して、圧縮装置１１０と接続されている。そして、圧縮装置１１０で生成された圧縮空気は、吐出管を通って、１次タンク１３１ａに供給される。２次タンク１３１ｂは、開閉弁１３２を備える接続管１３８を介して、１次タンク１３１ａと接続されている。そして、開放弁１３２が開放状態であるときに、１次タンク１３１ａ内の圧縮空気が、開閉弁１３２及び接続管１３８を通って、２次タンク１３１ｂに供給される。
【００２１】
開閉弁１３２は、制御回路部１５０からの制御信号に基づいて、１次タンク１３１ａから２次タンク１３１ｂへの圧縮空気の供給を許容または遮断するものである。具体的に、開閉弁１３２は、その開閉を電気的に制御可能な電磁弁から構成される。開閉弁１３２は、接続管１３８に設けられ、制御回路部１５０からの制御信号に基づいて、接続管１３８を開放または閉鎖する。開閉弁１３２が開放状態であるとき、すなわち接続管１３８が開放状態であるとき、１次タンク１３１ａから２次タンク１３１ｂへの圧縮空気の供給が許容される。また、開閉弁１３２が閉鎖状態であるとき、すなわち接続管１３８が閉鎖状態であるとき、１次タンク１３１ａから２次タンク１３１ｂへの圧縮空気の供給が遮断される。
【００２２】
圧力センサ１３３は、１次タンク１３１ａ内の圧縮空気の圧力を検出する。圧力センサ１３３が検出した検出信号は、制御回路部１５０に出力される。
【００２３】
高圧用調整弁１３４ａは、１次タンク１３１ａから高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂに供給される圧縮空気の圧力を、高圧（例えば１．０〜２．３ＭＰａ）の圧縮空気を用いる空気工具（高圧用空気工具）に供給可能な最高圧力以下に減圧する弁である。また、常圧用調整弁１３４ｂは、１次タンク１３１ａから常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄに供給される圧縮空気の圧力を、常圧（例えば０．４〜０．８ＭＰａ）の圧縮空気を用いる空気工具（常圧用空気工具）に供給可能な最高圧力以下に減圧する弁である。
【００２４】
高圧用圧力計１３５ａ及び常圧用圧力計１３５ｂは、それぞれ高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂ及び常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄ近傍の圧縮空気の圧力を検出し、表示するものである。
【００２５】
高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂ及び常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄは、１次タンク１３１ａから圧縮空気を取り出すための取り出し口であり、図１に示すように、エアホース２を介して空気工具２に接続される。作業者は、高圧用空気工具を用いて作業を行う場合、高圧用空気工具をエアホース２の一端部と接続するとともに、他端部を高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂに接続する。また、常圧用空気工具を用いて作業を行う場合、常圧用空気工具をエアホース２の一端部と接続するとともに、他端部を常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄに接続する。そして、高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂ及び常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄからは、それぞれ高圧用調整弁１３４ａ及び常圧用調整弁１３４ｂにより減圧された圧縮空気が、接続された空気工具に供給される。
【００２６】
使用カプラ取得部１３７は、高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂ及び常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄのうち、いずれのカプラが使用されているか、すなわち圧縮空気が供給されている空気工具３とエアホース２を介して接続されているカプラの種類とその個数を取得するものである。使用カプラ取得部１３７は、例えば流量センサ１３７ａ〜１３７ｄから構成される。具体的には、流量センサ１３７ａ、１３７ｂはそれぞれ、図２に示すように、高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂが接続する空気通路に設けられる。また、同様に、流量センサ１３７ｃ、１３７ｄは、常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄが接続する空気通路に設けられる。そして、流量センサ１３７ａ〜１３７ｄはそれぞれ、１次タンク１３１ａから高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂ及び常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄへの単位時間あたりの圧縮空気の流量を検出する。流量センサ１３７ａ〜１３７ｄが検出した圧縮空気の流量を表す信号は、制御回路部１５０へ出力される。
【００２７】
操作パネル部１４０は、主電源スイッチ１４１と、表示部１４２と、操作部１４３とから構成される。主電源スイッチ１４１は、空気圧縮機１に供給される交流電源５（図５参照）のＯＮ・ＯＦＦ操作を行うためのスイッチである。主電源スイッチ１４１を介して供給される交流電源５は、後述する電源回路１５２により直流電源に変換され、制御回路部１５０及び電源モータ１２０の駆動電源として用いられる。表示部１４２は、例えば１次タンク１３１ａ内の圧力、推奨される使用するタンクの数、過負荷等の警告を表示する。表示部１４２は、例えばＬＥＤ（Light-Emitting Diode）から構成される。操作部１４３は、作業者が開閉弁１３２の開閉を操作するための開閉スイッチ等から構成される。
【００２８】
制御回路部１５０は、圧力センサ１３３により検出された１次タンク１３１内の圧力に基づいて、電動モータ１２０を制御する。また、制御回路部１５０は、圧力センサ１３３により検出された１次タンク１３１内の圧力と、使用カプラ取得部１３７により検出されたカプラの種類及び個数に基づいて、開閉弁１３２を制御する。制御回路部１５０は、図５に示すように、制御部１５１と、電源回路１５２と、駆動回路１５３と、から構成される。
【００２９】
制御部１５１は、例えば、内部にタイマを備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）１５１ａと、ワークエリアとなるＲＡＭ（Random Access Memory）１５１ｂと、後述する処理を実行するための各種プログラム等を格納するＲＯＭ（Read-Only Memory）１５１ｃと、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１５１ｄと、開閉設定ＤＢ１５１ｅとから構成される。制御部１５１は、入出力インターフェイス１５１ｄを介して取得した、圧力センサ１３３からの１次タンク１３１ａ内の圧力を示す信号と、流量センサ１３７ａ〜１３７ｄからの圧縮空気の流量を表す信号とに基づいて、電動モータ１２０のオン・オフ及び開閉弁１３２の開閉を制御する運転制御処理を実行する。
【００３０】
開閉設定ＤＢ１５１ｅは、ハードディスク等の書き換え可能な記憶装置から構成され、高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂと常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄそれぞれの使用個数と、１次タンク１３１ａ内の圧力降下率と、開閉弁１３２の開閉状態と、を対応付けて記憶するものである。ここで、「圧力降下率」とは、１次タンク１３１ｂ内の圧力低下の時間変化率であり、第１実施形態における空気工具３が消費する圧縮空気の消費率に相当する。図６に、開閉設定ＤＢ１５１ｅの一例を示す。図６に示す開閉設定ＤＢ１５１ｅは、高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂと常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄの使用個数の８つのパターンについて、各パターンに対応する圧力降下率が大きい場合及び圧力降下率が小さい場合における開閉弁１３２の開閉状態を記憶している。ここで、「開放」は、開閉弁１３２が開放状態であることを表し、「閉鎖」は、開閉弁１３２が閉鎖状態であることを表す。
【００３１】
電源回路１５２は、整流回路、平滑回路、定電圧回路等から構成され、交流電源５から電動モータ１２０等に供給される電源を直流に変換する。
【００３２】
駆動回路１５３は、制御部１５１からの制御信号に従って、電動モータ１２０の運転開始・停止を制御する。
【００３３】
次に、以上のように構成される空気圧縮機１の制御部１５１が実行する運転制御処理について図７のフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
制御部１５１は、例えば、空気圧縮機１が交流電源５に接続され、主電源スイッチ１４１が操作されることにより、制御部１５１に電源が供給されたことを契機として、運転制御処理を開始する。
【００３５】
制御部１５１は、開閉弁１３２を初期状態に設定する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部１５１は、操作部１４３から開閉弁１３２の開閉状態を表す操作信号を待ち受け、受信した操作信号に応じた開閉状態を表す制御信号を開閉弁１３２に出力する。これにより、作業者は、操作部１４３を操作することにより、運転制御処理の開始時における圧縮空気を貯留する空気タンクの個数を選択することができる。また、制御部１５１は、予めＲＯＭ１５１ｃに記憶されている運転制御処理の開始時における開閉弁１３２の開閉状態に基づいて、開閉弁１３２に制御信号を出力してもよい。
【００３６】
次に、制御部１５１は、駆動回路１５３に電動モータ１２０の運転開始を示す制御信号を送信する。この制御信号を受信した駆動回路１５３は、電動モータ１２０への電源供給を開始し、電動モータ１２０が運転を開始する（ステップＳ１０２）。
【００３７】
次に、制御部１５１は、圧力センサ１３３により１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐ（ｔ）のサンプリングを開始する（ステップＳ１０３）。制御部１５１は、所定時間毎（例えば１秒毎）にサンプリングを行い、サンプリングされた検出信号により示される１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐ（ｔ）をＲＡＭ１５１ｂに記録する。
【００３８】
次に、制御部１５１は、ステップＳ１０２で記憶された圧力Ｐ（ｔ）が停止圧力以上か否かを判別する（ステップＳ１０４）。ここで、「停止圧力」とは、１次タンク１３１ａ内に圧縮空気を蓄積する予定量として、予め設定されている圧力を表し、予めＲＯＭ１５１ｃに記憶されているものとする。
【００３９】
圧力Ｐ（ｔ）が停止圧力以上でないと判別した場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、制御部１５１は、圧力Ｐ（ｔ）が停止圧力以上となるまで待ち状態となる。
【００４０】
圧力Ｐ（ｔ）が停止圧力以上であると判別した場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、制御部１５１は、駆動回路１５３に電動モータ１２０の運転を停止する旨の制御信号を送信する（ステップＳ１０５）。この制御信号を受信した駆動回路１５３は、電動モータ１２０への電源供給を停止し、電動モータ１２０は運転を停止する。
【００４１】
次に、制御部１５１は、圧力Ｐ（ｔ）が再起動圧力よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ここで、「再起動圧力」は、停止圧力よりも低い圧力であって、圧縮空気が消費されることにより１次タンク１３１ａ内の圧力が低下した場合に電動モータ１２０を再起動させる基準となる圧力を表し、予めＲＯＭ１５１ｃに記憶されているものとする。制御部１５１は、圧力Ｐ（ｔ）が再起動圧力よりも小さくない、すなわち再起動圧力以上であると判別した場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、圧力Ｐ（ｔ）が再起動圧力よりも小さくなるまで待ち状態となる。
【００４２】
圧力Ｐ（ｔ）が再起動圧力よりも小さいと判別した場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、制御部１５１は、流量センサ１３７ａ〜１３７ｄから取得した圧縮空気の流量に基づいて、使用されているカプラの種類とその個数を検出する（ステップＳ１０７）。
【００４３】
具体的には、例えば、制御部１５１は、流量センサ１３７ａ〜１３７ｄからの圧縮空気の流量を示す信号に基づいて、所定時間（例えば、５分間）の間に所定流量よりも大きい流量を検出した流量センサ１３７ａ〜１３７ｄを特定する。ここで、所定流量とは、空気工具が使用された場合において、その空気工具が接続されている高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂ及び常圧用カプラ１３６ｃに対応する流量センサ１３７ａ〜１３７ｄが検出する流量と、空気工具が使用されていない場合における流量センサ１３７ａ〜１３７ｄが検出する流量との間の流量であるものとする。従って、所定流量よりも大きい流量を検出した流量センサ１３７ａ〜１３７ｄを特定することにより、制御部１５１は、特定された流量センサ１３７ａ〜１３７ｄに対応する高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂ及び常圧用カプラ１３６ｃを、使用されているカプラとして検出する。例えば、制御部１５１は流量センサ１３７ａ、１３７ｃから取得した圧縮空気の流量が所定流量よりも大きいと判別した場合、流量センサ１３７ａに対応する高圧用カプラ１３６ａと、流量センサ１３７ｃに対応する常圧用カプラ１３６ｃとが使用されている、すなわち高圧用カプラの使用個数が１、かつ常圧用カプラの使用個数が１であることを検出する。
【００４４】
次に、制御部１５１は、ＲＡＭ１５１ｂに記録された圧力センサ１３３の検出信号に基づいて、１次タンク１３１ａ内の単位時間あたりの圧力降下率−ΔＰ／ΔＴを取得する（ステップＳ１０８）。
【００４５】
具体的には、単位時間あたりの圧力降下率−ΔＰ／ΔＴは、例えば、直近の電動モータ１２０が停止した時刻における圧力センサ１３３が検出した圧力Ｐ（ｔ）と直近の圧力センサ１３３が再起動圧力を検出した時刻における圧力Ｐ（ｔ＋ΔＴ）との差ΔＰ＝Ｐ（ｔ＋ΔＴ）−Ｐ（ｔ）から、−ΔＰ／ΔＴ＝−｛Ｐ（ｔ＋ΔＴ）−Ｐ（ｔ）｝／ΔＴ＝｛Ｐ（ｔ）−Ｐ（ｔ＋ΔＴ）｝／ΔＴのように算出される。
【００４６】
次に、制御部１５１は、ステップＳ１０７において検出された使用されているカプラの種類と、その個数と、ステップＳ１０８において取得された圧力降下率−ΔＰ／ΔＴとに基づいて、開閉弁１３２の開閉状態を取得する（ステップＳ１０９）。
【００４７】
具体的には、制御部１５１は、ステップＳ１０８において取得された圧力降下率−ΔＰ／ΔＴが所定値Ｘよりも大きいか否か判別する。そして、制御部１５１は、その判別結果と、ステップＳ１０７において検出された使用されているカプラの種類と、その個数とに基づいて、開閉設定ＤＢ１５１ｅを参照して、開閉弁１３２の開閉状態を取得する。例えば、ステップＳ１０８において取得された圧力降下率−ΔＰ／ΔＴが所定値Ｘよりも大きいと判別し、ステップＳ１０７において、高圧用カプラの使用個数が１、かつ常圧用カプラの使用個数が１であることを検出した場合、制御部１５１は、開閉設定ＤＢ１５１ｅを参照して、開閉弁１３２の開閉状態として「開放」を取得する。
【００４８】
次に、制御部１５１は、ステップＳ１０９において取得した開閉弁１３２の開閉状態が「閉鎖」であるか否かを判別する（ステップＳ１１０）。
【００４９】
取得した開閉弁１３２の開閉状態が「閉鎖」であると判別した場合（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、制御部１５１は、開閉弁１３２に閉鎖する旨の制御信号を出力する（ステップＳ１１１）。この制御信号を受信した開閉弁１３２は、接続管１３８を閉鎖することにより、１次タンク１３１ａから２次タンク１３１ｂへの圧縮空気の供給を遮断する。そして、制御部１５１は、処理をステップＳ１１３に進める。
【００５０】
取得した開閉弁１３２の開閉状態が「閉鎖」でない、すなわち「開放」であると判別した場合（ステップＳ１１０；Ｎｏ）、制御部１５１は、開閉弁１３２に開放する旨の制御信号を出力する（ステップＳ１１２）。この制御信号を受信した開閉弁１３２は、接続管１３８を開放することにより、１次タンク１３１ａから２次タンク１３１ｂへの圧縮空気の供給を許容する。そして、制御部１５１は、処理をステップＳ１１３に進める。
【００５１】
次に、制御部１５１は、駆動回路１５３に電動モータ１２０の運転開始を示す制御信号を送信する（ステップＳ１１３）。この制御信号を受信した駆動回路１５３は、電動モータ１２０への電源供給を開始し、電動モータ１２０は運転を再開する。そして、制御部１５１は、処理をステップＳ１０４に戻す。
【００５２】
そして、制御部１５１は、例えば、空気圧縮機１の主電源スイッチ１４１が操作されることにより、電動モータ１２０の運転が停止するまで、以上の処理を繰り返す。
【００５３】
次に、以上のように構成される空気圧縮機１の動作を図８を用いて説明する。図８は、空気圧縮機１の１次タンク１３１ａ内圧力Ｐの時間変化の一例を表したグラフである。なお、以下の動作説明では、時刻ｔ＝０において、高圧用空気工具が高圧用カプラ１３６ａに、常圧用空気工具が常圧用カプラ１３６ｃにそれぞれエアホース２を介して接続されており、開閉弁１３２は閉鎖状態であるものとする。
【００５４】
まず、時刻ｔ＝０で、空気圧縮機１の電動モータ１２０は運転を開始する。なお、開閉弁１３２は閉鎖状態であるため、生成された圧縮空気は１次タンク１３１ａのみに貯留される。
【００５５】
そして、１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐが増加していき、時刻ｔ＝ｔ１において、１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐが停止圧力である４．５ＭＰａに達すると、電動モータ１２０は運転を停止する。
【００５６】
そして、時刻ｔ＝ｔ２以降、高圧用カプラ１３６ａに接続された高圧用空気工具と、常圧用カプラ１３６ｃに接続された常圧用空気工具とにより１次タンク１３１内の圧縮空気が消費される。これにともない、１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐが減少していく。
【００５７】
そして、時刻ｔ＝ｔ３において、１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐが再起動圧力である３．５ＭＰａに達すると、制御部１５１は、流量センサ１３７ａ〜１３７ｄが検出した圧縮空気の流量に基づいて、高圧用カプラの使用個数が１、かつ常圧用カプラの使用個数が１であることを検出する。また、制御部１５１は、直近の電動モータ１２０が停止した時刻である時刻ｔ＝ｔ２と、直近の圧力センサ１３３が再起動圧力を検出した時刻である時刻ｔ＝ｔ３との間における圧力降下率−ΔＰ／ΔＴを取得し、取得した圧力降下率−ΔＰ／ΔＴが取得した所定値Ｘよりも大きいことを検出する。そして、制御部１５１は、開閉設定ＤＢ１５１ｅを参照して、開閉弁１３２の開閉状態として「開放」を取得し、開閉弁１３２を開放状態にする。そして、制御部１５１は、電動モータ１２０の運転を開始させる。
【００５８】
そして、時刻ｔ＝ｔ３以降、生成された圧縮空気は１次タンク１３１ａ及び２次タンク１３１ｂに貯留される。
【００５９】
そして、１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐが増加していき、時刻ｔ＝ｔ４において、１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐが停止圧力である４．５ＭＰａに達すると、電動モータ１２０は運転を停止する。
【００６０】
そして、時刻ｔ＝ｔ４以降、高圧用カプラ１３６ａに接続された高圧用空気工具と、常圧用カプラ１３６ｃに接続された常圧用空気工具とにより１次タンク１３１内の圧縮空気が消費される。これにともない、１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐが減少していく。
【００６１】
そして、時刻ｔ＝ｔ５において、１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐが再起動圧力である３．５ＭＰａに達すると、制御部１５１は、流量センサ１３７ａ〜１３７ｄが検出した圧縮空気の流量に基づいて、高圧用カプラの使用個数が１、かつ常圧用カプラの使用個数が１であることを検出する。また、制御部１５１は、直近の電動モータ１２０が停止した時刻である時刻ｔ＝ｔ４と、直近の圧力センサ１３３が再起動圧力を検出した時刻である時刻ｔ＝ｔ５との間における圧力降下率−ΔＰ／ΔＴを取得し、取得した圧力降下率−ΔＰ／ΔＴが取得した所定値Ｘよりも小さいことを検出する。そして、制御部１５１は、開閉設定ＤＢ１５１ｅを参照して、開閉弁１３２の開閉状態として「閉鎖」を取得し、開閉弁１３２を閉鎖状態にする。そして、制御部１５１は、電動モータ１２０の運転を開始させる。
【００６２】
そして、時刻ｔ＝ｔ３以降、生成された圧縮空気は１次タンク１３１ａのみに貯留され、時刻ｔ＝ｔ６において、１次タンク１３１ａ内の圧力Ｐが停止圧力である４．５ＭＰａに達すると、電動モータ１２０は運転を停止する。
【００６３】
このように、第１実施形態に係る空気圧縮機１は、使用されているカプラの種類と個数、及び１次タンク１３１ａ内の圧力降下率に基づいて、１次タンク１３１ａと２次タンク１３１ｂとの間に設けられた開閉弁１３２を開閉する。従って、使用する空気工具や作業内容に応じて自動的に使用する空気タンクの個数を制御することができる。そのため、圧縮空気の消費量が少なく、１つの空気タンクで作業可能な場合に、２つの空気タンクに圧縮空気を貯留させるといった電動モータの無駄な運転を省くことができ、空気圧縮機１の運転効率の向上や、消費電力の削減を図ることができる。さらに、１つの空気タンクで作業可能な場合に、作業者は、１つの空気タンクに圧縮空気が充填されるまで待てば良いので、２つの空気タンクに圧縮空気が充填されるまでの待ち時間よりも待ち時間が短くなり、作業効率を向上させることができる。また、作業者は、使用する空気工具の種類や個数を変更するごとに、手作業で１次タンク１３１ａと２次タンク１３１ｂとの接続状態を変更する必要がないため、作業効率を向上させることができる。
【００６４】
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、圧力センサ１３３が検出した１次タンク１３１ａ内の圧力から算出された圧力降下率が、空気工具３が消費する圧縮空気の消費率に相当するものとしている。そして、検出した使用されているカプラと取得された圧力降下率とに基づいて、開閉弁１３２を開閉する。しかし、空気工具３が１回の打ち込み動作で消費する空気消費量が、空気工具３が消費する圧縮空気の消費率に相当するものとして、開閉弁１３２を開閉してもよい。以下に、第２実施形態として、空気圧縮機１ａに接続された空気工具３ａの空気消費量と、検出した使用されているカプラとに応じて、タンクの使用個数を決定する空気圧縮機１ａについて説明する。なお、第１実施形態に係る空気圧縮機１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６５】
図９は、第２実施形態に係る空気圧縮機１ａの使用状態を表す図である。図９に示すように、空気工具３ａは、空気消費量を記憶する記憶媒体として、ＩＣタグ３１０を備える。また、空気圧縮機１ａは、ＩＣタグ３１０に記憶された空気工具３ａの空気消費量を読み取るためのリーダライタ１６０を備える。なお、リーダライタ１６０及びＩＣタグ３１０が設けられる位置は、図９に示す位置に限られず、空気圧縮機１ａ及び空気工具３ａの設計に応じて適宜変更してもよい。
【００６６】
ＩＣタグ３１０は、電磁波の送受信を行うためのアンテナと、信号処理用の電子回路と不揮発性メモリとが集積された集積回路チップとを備える。ＩＣタグ３１０は、リーダライタ１６０が送信する電磁波をアンテナで受信し、この電磁波とアンテナとの電磁誘導によって発生する起電力を電源として、リーダライタ１６０から送信されたコマンドに応じた情報を不揮発性メモリから読み出し、アンテナからリーダライタ１６０へ送信する。本実施形態に係るＩＣタグ３１０は、ＩＣタグ３１０が設けられた空気工具３ａが、止具を１本打ち込む際に消費する空気量、すなわち、１回の打ち込み動作における空気消費量ΔＬを記憶している。そして、リーダライタ１６０は、ＩＣタグ３１０に記憶された１回の打ち込み動作における空気消費量ΔＬを読み取って、制御部１５１へ出力する。
【００６７】
図１０は、第２実施形態に係る空気圧縮機１ａの回路構成図である。図１０に示すように、第２実施形態に係る空気圧縮機１ａは、第１実施形態に係る空気圧縮機１ａと異なり、ＩＣタグ３１０から情報を読み取るためのリーダライタ１６０を備えている。リーダライタ１６０は、制御部１５１からの制御信号に従って、電磁波を送信し、近接する空気工具３ａのＩＣタグ３１０から空気工具３１０の１回の打ち込み動作における空気消費量ΔＬを読み取る。そして、リーダライタ１６０は、空気消費量ΔＬを示す信号を制御部１５１に出力する。制御部１５１は、取得した空気消費量ΔＬをＲＡＭ１５１ｂに記憶する。また、複数の空気工具３ａが使用される場合には、制御部１５１は、それぞれの空気工具３ａについて空気消費量ΔＬをリーダライタ１６０を介して読み取り、ＲＡＭ１５１ｂに記録する。
【００６８】
また、第２実施形態に係る空気圧縮機１ａの開閉設定ＤＢ１５１ｆは、高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂと常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄそれぞれの使用個数と、空気工具３ａの空気消費量ΔＬと、開閉弁１３２の開閉状態と、を対応付けて記憶するものである。図１２に一例として示すように、開閉設定ＤＢ１５１ｆは、高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂと常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄの使用個数の８つのパターンについて、各パターンに対応する空気工具３ａの空気消費量ΔＬが大きい場合及び空気消費量ΔＬが小さい場合における開閉弁１３２の開閉状態を記憶している。
【００６９】
次に、制御部１５１が実行する運転制御処理について図１２のフローチャートを用いて説明する。
【００７０】
制御部１５１は、例えば、空気圧縮機１が交流電源５に接続され、主電源スイッチ１４１が操作されることにより、制御部１５１に電源が供給されたことを契機として、運転制御処理を開始する。
【００７１】
制御部１５１は、第１実施形態と同様に開閉弁１３２を初期状態に設定する（ステップＳ１０１）。
【００７２】
次に、制御部１５１は、空気圧縮機１ａの高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂ及び常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄに接続された空気工具３ａのＩＣタグ３１０から、空気消費量ΔＬを取得する（ステップＳ２０１）。
【００７３】
具体的には、制御部１５１は、リーダライタ１６０から空気消費量ΔＬの送信要求を示す信号を出力する。そして、リーダライタ１６０に近接している空気工具３ａのＩＣタグ３１０から空気消費量ΔＬを示す信号を受信するまで待ち状態となる。制御部１５１は、リーダライタ１６０を介して空気消費量ΔＬを受信すると、受信した空気消費量ΔＬをＲＡＭ１５１ｂに記録する。
【００７４】
そして、制御部１５１は、第１実施形態と同様にステップＳ１０２〜Ｓ１０７までの処理を実行する。
【００７５】
次に、制御部１５１は、ステップＳ１０７において検出された使用されているカプラの種類と、その個数と、ステップＳ２０１において取得された空気消費量ΔＬとに基づいて、開閉弁１３２の開閉状態を取得する（ステップＳ２０９）。
【００７６】
具体的には、制御部１５１は、ステップＳ２０１において取得された空気消費量ΔＬが所定値Ｙよりも大きいか否か判別する。ここで、ＲＡＭ１５１ｂが複数の空気工具３ａの空気消費量ΔＬを記憶している場合には、制御部１５１はすべての空気消費量ΔＬの和が所定値Ｙよりも大きいか否かを判別する。
そして、制御部１５１は、その判別結果と、ステップＳ１０７において検出された使用されているカプラの種類と、その個数とに基づいて、開閉設定ＤＢ１５１ｆを参照して、開閉弁１３２の開閉状態を取得する。例えば、ステップＳ２０１において取得された空気消費量ΔＬが所定値Ｙよりも大きいと判別し、ステップＳ１０７において、高圧用カプラの使用個数が１、かつ常圧用カプラの使用個数が１であることを検出した場合、制御部１５１は、開閉設定ＤＢ１５１ｆを参照して、開閉弁１３２の開閉状態として「開放」を取得する。
【００７７】
そして、制御部１５１は、第１実施形態と同様にステップＳ１０９〜Ｓ１１２を実行する。そして、例えば、空気圧縮機１ａの主電源スイッチ１４１が操作されることにより、電動モータ１２０の運転が停止するまで、以上の処理を繰り返す。
【００７８】
このように、第２実施形態に係る空気圧縮機１ａは、使用されているカプラの種類と個数、及び空気工具３ａの１回の打ち込み動作で消費する空気消費量ΔＬに基づいて、１次タンク１３１ａと２次タンク１３１ｂとの間に設けられた開閉弁１３２を開閉する。従って、使用する空気工具や作業内容に応じて自動的に使用する空気タンクの個数を制御することができる。そのため、圧縮空気の消費量が少なく、１つの空気タンクで作業可能な場合に、２つの空気タンクに圧縮空気を貯留させるといった電動モータの無駄な運転を省くことができ、空気圧縮機１ａの運転効率の向上や、消費電力の削減を図ることができる。さらに、１つの空気タンクで作業可能な場合に、作業者は、１つの空気タンクに圧縮空気が充填されるまで待てば良いので、２つの空気タンクに圧縮空気が充填されるまでの待ち時間よりも待ち時間が短くなり、作業効率を向上させることができる。また、作業者は、使用する空気工具の種類や個数を変更するごとに、手作業で１次タンク１３１ａと２次タンク１３１ｂとの接続状態を変更する必要がないため、作業効率を向上させることができる。
【００７９】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００８０】
例えば、第１実施形態及び第２実施形態に係る空気圧縮機１、１ａにおいて、１次タンク１３１ａ及び２次タンク１３１ｂは、互いに水平方向に平行に配置された一対の円筒状の空気タンクであるとして説明したが、空気タンクの配置はこれに限られない。図１３に第１実施形態及び第２実施形態の変形例である空気圧縮機１ｂを示す。図１３に示す空気圧縮機１ｂにおいて、１次タンク１３１ｂａと２次タンク１３１ｂｂとは、垂直方向に平行に配置されるとともに、２次タンク１３１ｂｂは１次タンク１３１ｂａから着脱可能に設けられている。
【００８１】
以下に、空気圧縮機１ｂの１次タンク１３１ｂａと２次タンク１３１ｂｂの接続部分の構成について説明する。１次タンク１３１ｂａは、その下部の四隅に設けられたゴム足ホルダ１７１と、ゴム足ホルダ１７１の側面に設けられた接続部１７２ａとを備える。また、２次タンク１３１ｂｂは、その上部の四隅に設けられた接続部１７２ｂを備える。接続部１７２ａ、１７２ｂは、それぞれ貫通穴を有する。そして、２次タンク１３１ｂｂの上方に１次タンク１３１ｂａを配置し、接続部１７２ａ、１７２ｂの貫通穴にボルト１７３を挿入し、挿入されたボルト１７３にナット１７４を締結することにより、１次タンク１３１ｂａと２次タンク１３１ｂｂとが接続される。
【００８２】
さらに、１次タンク１３１ｂａと２次タンク１３１ｂｂとは、開閉弁１３２ｂを備える接続管１３８ｂにより接続される。接続管１３８ｂは、その一端部に、１次タンクに設けられたカプラ１７５ａと接続されるソケット１７５ｂを有する。また、接続管１３８ｂの他端部は、２次タンク１３１ｂｂと接続される。そして、１次タンク１３１ｂａと２次タンク１３１ｂｂとが接続管１３８ｂを介して接続されると、第１実施形態及び第２実施形態における１次タンク１３１ａ及び２次タンク１３１ｂと同様に機能する。すなわち、第１実施形態または第２実施形態と同様の運転制御処理により開閉弁１３２ｂの開閉が制御され、開閉弁１３２ｂが開放状態であるとき、１次タンク１３１ｂａ内の圧縮空気が、開閉弁１３２ｂ及び接続管１３８ｂを通って、２次タンク１３１ｂｂに供給される。
【００８３】
以上のように、空気圧縮機１ｂにおいて、２次タンク１３１ｂｂが１次タンク１３１ｂａと着脱可能に設けられているため、作業者は作業内容に応じて、使用する空気タンクの個数を選択することができる。例えば、作業量が少なく、１次タンク１３１ｂａのみで作業可能であると判断した場合、１次タンク１３１ｂａから２次タンク１３１ｂｂを取り外すことが可能であるため、作業者は容易に空気圧縮機１ｂを持ち運ぶことができる。また、作業量が多い場合には、１次タンク１３１ｂａに２次タンク１３１ｂｂを取り付けることで、容易にタンク容量を増やすことが可能である。さらに、１次タンク１３１ｂａと２次タンク１３１ｂｂとは開閉弁１３２ｂを備える接続管１３８ｂにより接続されているため、途中から作業量が少なくなり、１次タンク１３１ｂａのみでの作業が可能になった場合には、開閉弁１３２ｂが閉鎖し、２次タンク１３１ｂｂに圧縮空気が供給されなくなるため、運転効率の向上や、消費電力の削減を図ることができる
【００８４】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、使用されているカプラの種類と個数と、１次タンク１３１ａ内の圧力降下率または空気工具３ａの１回の打ち込み動作で消費する空気消費量ΔＬとに基づいて、開閉弁１３２の開閉を制御する場合について説明した。しかし、より簡便な構成で本発明を実施するために、使用されているカプラの種類と個数、又は１次タンク１３１ａ内の圧力降下率の一方に基づいて使用する空気タンクの個数を制御するようにしても良い。例えば、１次タンク１３１ａ内の圧力降下率が大きい場合は開閉弁１３２を開いて２本の空気タンクを使用し、圧力降下率が小さい場合は開閉弁１３２を閉じて１本の空気タンクを使用するようにしてもよい。また、使用されているカプラの種類と個数、又は空気工具３ａの１回の打ち込み動作で消費する空気消費量ΔＬの一方に基づいて使用する空気タンクの個数を制御するようにしても良い。
【００８５】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、使用する空気タンクの個数を作業者が設定した数に固定するモードを設けることもできる。すなわち、作業者が使用する空気タンクの数を指定するモードと、上記の第１実施形態及び第２実施形態において説明したように使用する空気タンクの個数を自動的に決定するモードを任意に選択可能としても良い。
【００８６】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、空気圧縮機１、１ａが、高圧用カプラ１３６ａ、１３６ｂと常圧用カプラ１３６ｃ、１３６ｄとを備えている場合について説明したが、カプラの種類は、これに限られない。例えば、常圧用カプラのみを備える空気圧縮機においても、本発明を適用することができる。また、高圧用空気工具及び常圧用空気工具のいずれも接続可能な共用カプラを備える空気圧縮機においても、本発明を適用することができる。具体的には、例えば、常圧用カプラのみを備える空気圧縮機において、開閉設定ＤＢ１５１ｅ、１５１ｆが、常圧用カプラの使用個数と、圧力降下率または空気消費量と、タンクの使用個数とを対応付けて記憶していればよい。
【００８７】
また、第１実施形態及び第２実施形態において、圧力降下率−ΔＰ／ΔＴは、直近の電動モータ１２０が停止した時刻における圧力センサ１３３が検出した圧力と直近の圧力センサ１３３が再起動圧力を検出した時刻における圧力とに基づいて取得されているが、圧力降下率−ΔＰ／ΔＴの取得方法はこれに限られない。例えば、直近の圧力センサ１３３が再起動圧力を検出した時刻における圧力とその時刻の所定時間前における圧力センサ１３３が検出した圧力との間の圧力の時間変化率から、圧力降下率−ΔＰ／ΔＴを取得してもよい。これにより、電動モータ１２０が再起動する直前の作業内容に応じて開閉弁１３２の開閉を制御することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１、１ａ、１ｂ  空気圧縮機
１０１    ハンドル
１０２    カバー
１１０    圧縮装置
１１１    吐出管
１２０    電動モータ
１３０    空気タンク部
１３１ａ、１３１ｂａ  １次タンク
１３１ｂ、１３１ｂｂ  ２次タンク
１３２、１３２ｂ  開閉弁
１３３    圧力センサ
１３４ａ  高圧用調整弁
１３４ｂ  常圧用調整弁
１３５ａ  高圧用圧力計
１３５ｂ  常圧用圧力計
１３６ａ、１３６ｂ  高圧用カプラ
１３６ｃ、１３６ｄ  常圧用カプラ
１３７    使用カプラ取得部
１３７ａ〜１３７ｄ  流量センサ
１３８、１３８ｂ  接続管
１４０    操作パネル部
１４１    主電源スイッチ
１４２    表示部
１４３    操作スイッチ
１５０    制御回路部
１５１    制御部
１５１ａ  ＣＰＵ
１５１ｂ  ＲＡＭ
１５１ｃ  ＲＯＭ
１５１ｄ  入出力Ｉ／Ｆ
１５１ｅ、１５１ｆ  開閉設定ＤＢ
１５２    電源回路
１５３    駆動回路
１６０    リーダライタ
１７１    ゴム足ホルダ
１７２ａ、１７２ｂ  接続部
１７３    ボルト
１７４    ナット
１７５ａ  カプラ
１７５ｂ  ソケット
２        エアホース
３、３ａ  空気工具
３１０    ＩＣタグ
４        被打込材
５        交流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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