JP5826614B2 - エアコンプレッサ - Google Patents

Description

本発明は、例えば圧縮エア駆動式の釘打ち機やエアタッカ等のエアツールに圧縮エアを供給するためのエアコンプレッサに関する。

据え置き式で大型のエアコンプレッサに比して吐出容量は小さいものの、小型軽量で楽に持ち運べることからエアツールを用いた簡易な軽作業に大きな利便性を発揮する簡易型のエアコンプレッサが提供されている。下記の特許文献１，２には、バッテリ（直流電源）を電源として用いる簡易型のエアコンプレッサに関する技術が開示されている。
この簡易型のエアコンプレッサは、樹脂製ケース内に電動モータと圧縮部を内装したもので、圧縮部は電動モータの回転出力を変換してシリンダ内でピストンを往復動させて圧縮エアを吐出する構成を備えており、吐出された圧縮エアを直接エアツールに供給して貯留するためのタンクを省略することにより軽量化が図られている。
これらに開示された簡易型のエアコンプレッサによれば、作業者が肩に掛けてあるいは背負った状態で携帯して用いることができるので、例えば電源コンセントが用意されていない建築作業現場等において使用場所の制約を受けることなく釘打ち機等のエアツールに圧縮エアを供給することができ、これにより補修作業等の軽作業を効率よく行うことができる。
下記の特許文献３には、比較的小型ではあるが据え置き式で内部に貯留タンクを備えた交流電源式のエアコンプレッサについて、これに補助タンクを外付けするための技術が開示されている。補助タンクを外付けすることにより、より多くの圧縮エアの供給を安定して行うことができるようになる。

米国特許公報第７１４０８４５号 特開平２−１０８８７８号公報 特開２００６−２２０２０２号公報

これら従来のエアコンプレッサについても種々改良を加える必要があった。例えば、上記バッテリ式のエアコンプレッサについて、より大量の圧縮エアを供給するために補助タンクを外付けした場合には、より大容量の電力を必要となってバッテリの残容量不足が発生しやすくなるため、たびたびバッテリを取り外して充電若しくは交換しなければならず、その結果作業が中断して作業性が著しく損なわれる問題があった。
本発明は、外付けタンクを利用する場合における電力不足を解消してより大量の圧縮エアを供給しつつエア工具による作業効率を維持できるようにすることを目的とする。

上記課題は下記の発明によって解決される。
第１の発明は、エア工具に圧縮エアを供給するコンプレッサ本体部と、このコンプレッサ本体部に接続可能で圧縮エアを貯留可能な外部タンク（外付けタンク）を備え、この外部タンクに、コンプレッサ本体部に電力を供給可能な外部バッテリを備えたエアコンプレッサ装置である。
第１の発明によれば、エア工具に対して単独で圧縮エアを供給可能なコンプレッサ本体部に、より大量の圧縮エアを安定してエア工具に供給可能とするために外部タンクを接続した場合に、この外部タンクに搭載した外部バッテリからコンプレッサ本体部に電力の供給がなされる。このことから、従来のような電力不足を招くことなく大量の圧縮エアを供給することができ、これにより作業の中断を回避してエア工具による作業性を維持することができる。
第２の発明は、第１の発明において、コンプレッサ本体部に電源としての本体バッテリを備えたエアコンプレッサ装置である。
第２の発明によれば、コンプレッサ本体部は、単体でバッテリ式のエアコンプレッサとして利用することができるので、ＡＣ電源を用意できない場所等でのエア工具による作業の利便性を高めることができる。コンプレッサ本体部に外部タンクを接続した場合には、本体バッテリと外部バッテリの双方を同時にまたは交互に切り換えて電源として機能させることによりコンプレッサ本体部を作動させて電力不足を回避しつつ大量の圧縮エアを供給することができる。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、コンプレッサ本体部側の本体バッテリと外部タンク側の外部バッテリを切り換えて、コンプレッサ本体部に電力供給可能なエアコンプレッサ装置である。
第３の発明によれば、コンプレッサ本体部をより長時間作動させて作業性を維持することができる。本体バッテリと外部バッテリの一方を電源として利用している間、他方のバッテリを充電若しくは交換することにより、交流電源を利用する場合と同様、長時間の連続運転を実現することができる。
第４の発明は、第１〜第３の何れか１つの発明において、外部タンクに外部バッテリを充電する機能を備えたエアコンプレッサ装置である。
第４の発明によれば、外部バッテリを外部タンクからわざわざ取り外すことなく、搭載状態のままで充電することができ、この点で外部バッテリの取り扱い性ひいては当該エアコンプレッサ装置の使い勝手を高めることができる。
第５の発明は、第１〜第４の何れか１つの発明において、外部タンクにコンプレッサ本体部とは別の電気機器を接続可能で、この電気機器に対して外部バッテリから電力供給可能なエアコンプレッサ装置である。
第５の発明によれば、外部タンクに、コンプレッサ本体部とは別の電気機器として例えば照明器具を接続し、この照明器具の電源として外部バッテリを利用することができ、この点で外部タンクひいては当該エアコンプレッサ装置の付加価値を高めることができる。コンプレッサ本体部とは別の電気機器として、上記照明器具の他、ラジオ等の音響機器、コーヒーメーカや湯沸し器、集塵機、扇風機あるいはブロワ等の各種電気機器を接続してこれらを外部バッテリを電源として利用可能な構成とすることができる。
第６の発明は、第１〜第５の何れか一つの発明において、外部バッテリを外部タンクから取り外し可能なエアコンプレッサ装置である。
第６の発明によれば、外部バッテリを別のバッテリに交換することができ、また別途用意した充電器で充電することができる。
第７の発明は第１〜第６の何れか１つの発明に係るエアコンプレッサ装置に用いるコンプレッサ本体部であり、第８の発明は第１〜第６の何れか１つの発明に係るエアコンプレッサ装置に用いる外部タンクである。
第７の発明に係るコンプレッサ本体部に第８の発明に係る外部タンクを接続することにより上記の作用効果を得ることができる。

第１実施形態のエアコンプレッサ装置の概略の構成を示す図である。本図は、外部タンクを経由してエア工具を接続した実施形態を示している。 第２実施形態のエアコンプレッサ装置の概略の構成を示す図である。本図は、エア工具をコンプレッサ本体部に接続した実施形態を示している。 第３実施形態のエアコンプレッサ装置の概略の構成を示す図である。本図では、コンプレッサ本体が省略されている。

次に、本発明の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１に示すように第１実施形態のエアコンプレッサ装置１は、充電式のコンプレッサ本体部１０と、このコンプレッサ本体部１０に接続された外部タンク３０を備えている。外部タンク３０は、エアホース１１を介してコンプレッサ本体部１０に接続されている。また、電源コード１２を介して外部タンク３０はコンプレッサ本体部１０に電気的にも接続されている。
コンプレッサ本体部１０は、電動モータ１３を駆動源とする空気圧縮部１４を内装している。電動モータ１３の動作は制御回路１５で制御される。電動モータ１３は、バッテリ（本体バッテリ１６）を電源として動作する。電源スイッチ２２をオンするとこの本体バッテリ１６から電動モータ１３に電源供給される。この本体バッテリ１６は、取り外して別途用意した充電器で充電することにより繰り返し使用することができる。
また、コンプレッサ本体部１０には、電源入力端子２３が設けられている。この電源入力端子２３に電源コード１２が接続される。この電源コード１２を経て外部から制御回路１５の電源回路に電源が供給される。この外部電源によっても電動モータ１３を起動させることができる。本実施形態では、この外部電源として外部タンク３０側の電源（外部バッテリ）を利用することができる。
空気圧縮部１４で発生した圧縮空気は、貯留タンク１７内に貯留される。貯留タンク１７内の圧縮エアのエア圧は、圧力検知部１８で検知され、その検知信号は制御回路１５に入力される。貯留タンク１７内の圧縮エアのエア圧が一定値以下になると電動モータ１３が起動して貯留タンク１７内に圧縮エアの補充がなされる。
貯留タンク１７内の圧縮エアは、圧力調整部１９を経て一定圧に調整された後、圧縮エア取り出し口としてのエアカプラ２０から吐出される。圧縮エアの吐出圧力は、圧力計２１に表示される。吐出された圧縮エアは、エアカプラ２０に接続したエアホース１１を経て外部タンク３０に供給される。

外部タンク３０は、コンプレッサ本体部１０の空気圧縮部１４で発生した圧縮エアを貯留してエア工具Ｔに供給する外付けの補助タンクとしての機能を備えている。この外部タンク３０のエアカプラ３１にエアホース１１が接続されている。このエアホース１１を経て外部タンク３０がコンプレッサ本体部１０に接続されている。エアホース１１を経てコンプレッサ本体部１０から供給された圧縮エアは、貯留タンク３２に貯留される。貯留タンク３２に貯留された圧縮エアは、圧力調整部３３で一定圧力に調圧された後、エアカプラ３４に接続されたエアホース３６を経てエア工具Ｔに供給される。供給される圧縮エアのエア圧は圧力計３５に表示される。エア工具Ｔとしては、圧縮エア駆動式の釘打ち機やエアガン等の各種のエアツールを用いることができる。
この外部タンク３０には、充電式のバッテリ（外部バッテリ３７）が搭載されている。この外部バッテリ３７の電力は、電源出力端子３８及び電源コード１２を経てコンプレッサ本体部１０に供給される。このため、この外部バッテリ３７の電力をコンプレッサ本体部１０の電源として利用することができる。この外部バッテリ３７は、外部タンク３０から取り外して別途用意した充電器で充電することにより繰り返し使用することができる。
コンプレッサ本体部１０の制御回路１５では、本体部内蔵の本体バッテリ１６と外部タンク３０側の外部バッテリ３７の残容量がそれぞれ検知される。一方の残容量が一定容量以下になると、他方のバッテリに自動的に切り換えられて電動モータ１３の電源として利用される。
コンプレッサ本体部１０は、外部タンク３０を分離して単独でも、利用することができる。この場合、本体バッテリ１６のみが電源として用いられる。電源コード１２は電源入力端子２３から取り外される。一方、エアカプラ２０には、エアホース１１を介して直接エア工具Ｔが接続される。エア工具Ｔには、貯留タンク１７に貯留された圧縮エアが供給される。コンプレッサ本体部１０による圧縮エアの供給量が不足する場合に、外部タンク３０を接続することができる。

以上のように構成した第１実施形態のエアコンプレッサ装置１によれば、本体バッテリ１６を備えることにより単独で使用できるコンプレッサ本体部１０に外部タンク３０を接続することができる。外部タンク３０を接続することにより、より多くの圧縮エアをエア工具Ｔに供給できる。しかも、内蔵の本体バッテリ１６に加えて外部バッテリ３７を電動モータ１３の電源として利用することができるので従来のような電力不足を生ずることなく長時間使用でき、ひいては作業の中断を招くことなく作業効率を維持することができる。
以上説明した第１実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、第１実施形態では、エア工具Ｔを外部タンク３０に接続してその貯留タンク３２を経由して吐出される圧縮エアを利用する構成を例示し、外部タンク３０を補助タンクとして利用する構成を例示したが、エア工具Ｔはコンプレッサ本体１０に接続して外部タンク６０を増設タンクとして機能させることができる。この第２実施形態のエアコンプレッサ装置５０が図２に示されている。
第２実施形態の場合、充電式コンプレッサ本体部１０の貯留タンク１７にエアホース５１を介して外部タンク６０が接続される。また、第２実施形態の場合、圧縮エア取り出し口としてのエアカプラ２０にエア工具Ｔが直接接続される。コンプレッサ本体部１０のその他の構成については第１実施形態と同様であるので同位の符号を用いてその説明を省略する。
第２実施形態のエアコンプレッサ装置５０における外部タンク６０は、第１実施形態の外部タンク３０における圧力調整部３３とエアカプラ３４と圧力計３５を省略した構成を備えている。第２実施形態における外部タンク６０は、エアホース５１が接続されるエアカプラ６１と、電源コード１２が接続される電源出力端子６２を備えている。
エアホース５１の一端側はエアカプラを介してコンプレッサ本体部１０の貯留タンク１７に接続され、他端側はエアカプラ６１を介して外部タンク６０の貯留タンク６３に接続されている。このエアホース５１を経てコンプレッサ本体部１０の貯留タンク１７と外部タンク６０の貯留タンク６３が接続されている。これにより、コンプレッサ本体部１０の空気圧縮部１４で発生した圧縮エアが貯留タンク１７と外部タンク６０側の貯留タンク６３の双方に貯留される。
外部タンク６０に内装したバッテリ（外部バッテリ６４）の電力は電源出力端子６２及び電源コード１２を介してコンプレッサ本体部１０側に供給される。この外部バッテリ６４は、外部タンク６０から取り外して別途用意した充電器で充電することにより繰り返し使用することができる。

このように構成した第２実施形態のエアコンプレッサ装置５０によれば、本体バッテリ１６を備えることにより単独で使用できるコンプレッサ本体部１０に外部タンク６０を接続することができる。外部タンク６０を接続することにより、より多くの圧縮エアをエア工具Ｔに供給できる。しかも、内蔵の本体バッテリ１６に加えて外部バッテリ６４を電動モータ１３の電源として利用することができるので従来のような電力不足を生ずることなく長時間使用でき、ひいては作業の中断を招くことなく作業効率を維持することができる。
この第２実施形態の場合は、コンプレッサ本体部１０にエア工具Ｔが直接接続されており、外部タンク６０は貯留タンク１７の貯留容量を増設するための増設タンクとして機能する。
以上説明した２実施形態にはさらに変更を加えることができる。図３には第３実施形態の外部タンク７０が示されている。この外部タンク７０は、第１実施形態の外部タンク３０に変更を加えたもので、コンプレッサ本体部１０は同様に構成されているので図示が省略されている。変更を要しない部材については同位の符号を用いてその説明を省略する。第１実施形態の外部タンク３０では、外部バッテリ３７を取り外して別途用意した充電器で充電する構成を例示したが、第３実施形態の外部タンク３０は、充電機能（充電部３９）が内蔵されている。この充電部３９により外部バッテリ３７を取り外すことなく充電してそのまま電源として利用できるようになり、当該エアコンプレッサ装置１の使い勝手を一層高めることができる。充電部３９には別途交流電源が用いられる。
また、同じく図３に示すように外部タンク７０には、他の電気機器（外部機器Ｋ）の電源コードを接続するための電源出力端子４０が設けられている。このため、外部バッテリ３７を外部機器Ｋの直流電源として利用することができ、当該外部タンク７０ひいてはエアコンプレッサ装置１の付加価値（使い勝手）を一層高めることができる。接続可能とすることができる外部機器Ｋとしては、例えば照明器具、ラジオやテレビ等のＡＶ機器、コーヒーメーカや湯沸し器等の調理機器、集塵機、扇風機あるいはブロワ等の各種電気機器を設定することができる。

上記した各実施形態にはさらに変更を加えることができる。例えば、コンプレッサ本体部１０については、例示したように充電式のバッテリを電源とする他、交流電源を用いる構成としてもよい。
また、例示した各実施形態において、それぞれコンプレッサ本体部１０から貯留タンク１７を省略してもよい。第１，３実施形態のコンプレッサ本体部１０から貯留タンク１７を省略した場合には、空気圧縮部１４で発生した全ての圧縮エアがエアホース１１を経て外部タンク３０の貯留タンク３２に貯留される。第２実施形態のコンプレッサ本体部１０から貯留タンク１７を省略した場合には、空気圧縮部１４で発生した圧縮エアが一旦外部タンク６０の貯留タンク６３に貯留され、これが必要に応じてコンプレッサ本体部１０を経てエア工具Ｔに供給される。
また、コンプレッサ本体部１０側の本体バッテリ１６の残容量が一定値以下になった時点で、電源が外部タンク３０側の外部バッテリ３７に自動的に切り換えられる構成を例示したが、手動で切り換える構成としてもよく、場合によっては本体バッテリ１６と外部バッテリ３７がコンプレッサ本体部１０の電源として同時に使用される構成としてもよい。
コンプレッサ本体部１０については、本体バッテリ１６を電源（ＤＣ電源）とする構成の他、交流電源（ＡＣ電源）を電源とする構成であってもよい。ＡＣ電源式のコンプレッサ本体部であっても、外部タンク３０（６０，７０）側の外部バッテリ３７が、停電等によるＡＣ電源遮断時における補助電源として機能させることができる。
さらに、上記のように貯留タンク１７を備えないコンプレッサ本体部１０であっても、外部タンク３０を分離して単独で用いることもできる。コンプレッサ本体部１０を単独で用いる場合には、空気圧縮部１４で発生した圧縮エアをそのままエアホース１１を経てエア工具Ｔに供給することができ、この場合であっても比較的軽作業にエア工具Ｔを用いるのであれば十分な圧縮エアを供給することができる。

Ｔ…エア工具
１…エアコンプレッサ装置（第１実施形態）
１０…コンプレッサ本体部
１１…エアホース
１２…電源コード
１３…電動モータ
１４…空気圧縮部
１５…制御回路
１６…本体バッテリ
１７…貯留タンク
１８…圧力検知部
１９…圧力調整部
２０…エアカプラ
２１…圧力計
２２…電源スイッチ
２３…電源入力端子
３０…外部タンク
３１…エアカプラ
３２…貯留タンク
３３…圧力調整部
３４…エアカプラ
３５…圧力計
３６…エアホース
３７…外部バッテリ
３８…電源出力端子
３９…充電部
４０…電源出力端子
Ｋ…外部機器
５０…エアコンプレッサ装置（第２実施形態）
５１…エアホース
６０…外部タンク
６１…エアカプラ
６２…電源出力端子
６３…貯留タンク
６４…外部バッテリ

Claims (6)

1. エア工具に圧縮エアを供給するコンプレッサ本体部と、該コンプレッサ本体部に接続可能で圧縮エアを貯留可能な外部タンクを備え、前記コンプレッサ本体部は、前記外部タンクを分離して単独でも使用可能なエアコンプレッサ装置であって、
   前記コンプレッサ本体部に電源としての本体バッテリを備え、かつ前記外部タンクに、前記コンプレッサ本体部に電力を供給可能な外部バッテリを備え、
   前記本体バッテリと前記外部バッテリを切り換えて、前記コンプレッサ本体部に電力供給可能なエアコンプレッサ装置。
2. 請求項１に記載したエアコンプレッサ装置であって、前記外部タンクに前記外部バッテリを充電する機能を備えたエアコンプレッサ装置。
3. 請求項１又は２に記載したエアコンプレッサ装置であって、前記外部タンクに前記コンプレッサ本体部とは別の電気機器を接続可能で、該電気機器に対して前記外部バッテリから電力供給可能なエアコンプレッサ装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載したエアコンプレッサ装置であって、前記外部バッテリを前記外部タンクから取り外し可能なエアコンプレッサ装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載したエアコンプレッサ装置に用いるコンプレッサ本体部。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載したエアコンプレッサ装置に用いる外部タンク。
   

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