JPH089989B2 - 空気圧縮機における補助タンクの接続装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は空気圧縮機に設けた空気タンクに補助タンク
を接続する接続装置に関する。

（従来技術とその問題点） 一般に、空気圧縮機の可搬性を向上するためこれに一
体として備えられている空気タンクを小さくしたものが
ある。空気タンクの容量が小さいと空気消費量の大きい
工具では連続して使用できる時間が少なくなり作業性が
悪い。

このため、このような空気圧縮機に補助の空気タンク
を接続して使用することが知られている。従来の補助タ
ンクの接続は空気圧縮機本体のタンクと補助タンクとを
常時連通するように接続するものである。

通常の空気圧縮機は、圧力スイッチ等によってタンク
内の空気圧が第１の所定値（例えば10kg/cm²）となった
時に圧縮運転を停止し、圧力が第２の設定値（8kg/c
m²）に降下した時に圧縮運転を再開するという自動運転
を行なうようになっている。

ところで、空気圧縮機の能力よりも大きい空気消費を
する工具を上記構成で使用する場合、初期には両タンク
とも10kg/cm²の圧縮空気があり、工具の使用によって徐
々に圧力が降下する（この圧力降下の速度は本体の空気
タンクだけの場合よりもかなり緩やかとなる）。両タン
クの圧力が8kg/cm²にまで降下すると圧力スイッチが働
いて空気圧縮機が圧縮運転を開始する。しかしながら空
気圧縮機の能力よりも工具での消費が大きいためタンク
内圧力はやはり降下を続ける（降下速度は更に緩やかに
なる）。

やがて、工具での使用圧力にまでタンク内圧力が降下
すると工具を使用できなくなり、作業を中断してタンク
内圧力の回復を待つことになる。

上記のように、本体タンクと補助タンクとを直接接続
した場合には、使用開始から第２の設定圧力値までの圧
力降下が緩やかとなり、すなわち空気圧縮機が圧縮運転
を開始するまでの時間が長くかかり、この間空気を消費
するだけなので全体的な使用時間が少なくなるものであ
る。

（発明の技術的課題） 本発明は前記問題点を解消し、空気圧縮機に付属する
空気タンクと補助タンクとを併用した連続使用時間を長
くすることできる補助タンクの接続方法及び接続装置を
提供することをその技術的課題とする。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するため、本発明に係る空気圧縮機に
おける補助タンクの接続装置は、圧縮空気を貯留する空
気タンクを備えるとともに該空気タンク内の圧力を検知
して最大限界圧力値である第１の設定圧力値の検出信号
により圧縮空気の圧縮運転を停止し、前記第１の設定圧
力値より低い第２の設定圧力値の検出信号により圧縮運
転を再開させるように運転制御装置によって運転される
空気圧縮機であって、該空気圧縮機側の前記空気タンク
と並列的に接続される補助タンクとを接続するための接
続装置において、空気圧縮機側の空気タンクと補助タン
クとを接続する接続管路の中途に開閉弁を配置するとと
もに、前記空気タンク内圧力が前記第１の設定圧力値よ
りやや低く上記第２の設定圧力値よりも高い値に設定さ
れた第３の設定圧力値となったことを検出して検出信号
を発する圧力検出器を前記開閉弁よりも空気圧縮機側に
設置し、該圧力検出器の第３の設定圧力値の検出信号に
より前記開閉弁を閉止作動させ、かつ前記第２の設定圧
力値の検出信号により前記開閉弁を開放作動させる開閉
弁制御装置を備えたことを特徴とする。

なお、前記空気タンクの接続装置において、前記開閉
弁を開放作動させるための圧力検出器の検出圧力値が、
前記第２の設定圧力値に代え、前記第２の設定圧力値よ
り低く且つ空気圧工具の使用限界圧より高い第４の設定
圧力値に設定されるよう構成してもよい。

（発明の作用、効果） 前記構成によれば、空気圧縮機の始動時には空気タン
クと補助タンクとが連通しているので、両タンクの内圧
は昇圧する。空気タンクの圧力値が第３の設定圧力値に
なると、圧力検出器の検出信号により開閉弁が作動して
両タンクの連通が遮断される。その後第１の設定圧力値
が検出されると、その検出信号により圧縮運転は停止す
る。したがって、この状態で空気圧縮機側の空気タンク
内には第１の設定圧力値の圧縮空気が、また補助タンク
内には第３の設定圧力値の圧縮空気が蓄圧されることに
なる。

次に、工具の使用により空気圧縮機側の空気タンク内
の圧縮空気が消費されると、その内圧は急激に降下す
る。しかし、補助タンクは空気圧縮機側の空気タンクと
遮断されているため、その空気圧は第３の設定圧力値に
維持されている。さらに、第２の設定圧力値が検出され
ると、その検出信号により空気圧縮機の圧縮運転が再開
され、同時に開閉弁が開放作動して前記両タンクが連通
する。これによって、補助タンク内の圧縮空気が圧力降
下している空気圧縮機側の空気タンク内に流入して該空
気タンク内圧力が急激に上昇するが、工具の使用が継続
しているため、ある程度まで上昇した後、その上昇端位
置から緩やかな圧力降下が始まる。この場合、最初に空
気タンク内圧力が第２の設定圧力値に至る時間は従来よ
りも早いので、空気圧縮機の圧縮運転再開も従来よりも
早く、したがって降下した圧力が空気圧工具の使用限界
圧に達するまでの時間は従来よりも遅くなる。

このように、当初空気圧縮機側の空気タンクのみを使
用して急激な圧力降下を生じさせることにより、早い時
間内で空気圧縮機の圧縮運転を再開させ、また再開時に
補助タンク内の圧縮空気を空気タンク内に流入させて空
気タンク内圧の昇圧を早くしたので、空気圧工具の連続
使用時間が長くなり、作業性と作業効率を上げることが
できる。

なお、圧縮運転再開後に前記第２の設定圧力値より低
く且つ空気圧工具の使用圧力の上限値より高い圧力に設
定された第４の設定圧力値を検出したときに圧縮機側の
空気タンクと補助タンクとを連通させるように構成すれ
ば、低圧領域で圧縮運転が行なわれることになり、圧縮
効率が向上し、その分さらに連続使用時間を延長するこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明について説明する。

第１図において、空気圧縮機１は、圧縮空気を貯留す
る空気タンク２を備えるとともに該空気タンク２内の圧
力を検知して最大限界圧力値である第１の設定圧力値の
検出信号により圧縮空気の圧縮運転を停止し、前記第１
の設定圧力値より低い第２の設定圧力値の検出信号によ
り圧縮運転を再開させるように図示しない運転制御装置
によって運転されるもので、さらに前記空気タンク２と
並列的に接続される補助タンク３とが並列的に接続され
ている。

空気圧縮機１側の空気タンク２と補助タンク３とを接
続する接続管路４の中途には開閉弁５が配置されてい
る。この開閉弁５は図示しない開閉弁制御装置により、
空気圧縮機１側の空気タンク２の圧力を検知して前記開
閉弁５を開閉作動させる圧力検出器６に接続し、該圧力
検出器６の圧力値の検出信号に基づいて上記接続管路４
を開閉作動するように構成されている。

次に、上記接続管路４の開閉と空気圧縮機１の運転・
停止は次のように制御するものとする。

まず、空気圧縮機１の始動時には空気タンク２と補助
タンク３とを連通させる。そして、圧縮検出器６が空気
タンク２内の圧力を検出して、その検出信号により空気
タンク２の最大限界圧力値である第１の設定圧力値の検
出信号により圧縮空気の圧縮運転を停止する。

次に、圧力検出器６が第２の設定圧力値の検出信号に
より圧縮運転を再開し、前記開閉弁５を開放作動させて
両タンク２、３を連通させるように構成する。第２の設
定圧力値は第１の設定圧力値と釘打機等の空気圧工具の
使用限界圧力値との中間に設定されている。

また、圧力検出器６が、前記第１の設定圧力値よりや
や低い値に設定された第３の設定圧力値の検出信号によ
って前記開閉弁５を閉止作動させて両タンク２、３の連
通を遮断する。

なお、第２図（ａ）に示されるように、圧力検出器を
圧力調整弁6a、開閉弁を空圧作動弁5aとして構成し、圧
力調整弁が第３の設定圧力値の検出信号によりオン作動
し、第２の設定圧力値の検出によりオフ作動するように
設定してもよく、あるいは同図（ｂ）に示されるよう
に、圧力検出器を圧力スイッチ6b、開閉弁を電磁弁6bと
して構成し、圧力検出器６が第３の設定圧力値の検出信
号によりオフ作動し、第２の設定圧力値の検出信号によ
りオン作動するように設定してもよい。

前記空気圧縮機１に連結される空気圧工具７は空気圧
縮機１の圧縮能力よりも大きい空気消費を伴なうものと
する。

次に、上記空気圧縮機１と補助タンク３との接続構成
において空気圧工具７の使用に基づく空気圧縮機１側の
空気タンク２内圧力の増減状態を第３図のグラフととも
に説明する。なお、この例において黒点を結ぶ実線は従
来の接続構成における増減のグラフである。

空気圧縮機１を始動させると、空気タンク２と補助タ
ンク３とは連通しているので、両タンク２、３に圧縮空
気が充填され、その内圧は昇圧する。空気タンク２の圧
力値が第３の設定圧力値P3になると（ａ点に至ったと
き）、圧力検出器６の検出信号により開閉弁５が作動し
て両タンク２、３の連通が遮断される。その後、圧力検
出器６の検出圧力値が第１の設定圧力値P1となったとき
に空気圧縮機１の圧縮運転は停止する。したがって、こ
の状態で空気圧縮機側の空気タンク２内には第１の設定
圧力値P1の圧縮空気が、また補助タンク３内には第３の
設定圧力値P3の圧縮空気が蓄圧されることになる。

次に、工具７の使用により空気圧縮機側の空気タンク
２内の圧縮空気が消費されると、その内圧は急激に降下
する。しかし、補助タンク３は空気圧縮機側の空気タン
ク２と遮断されているため、その空気圧は第３の設定圧
力値P3に維持されている。さらに、第２の設定圧力値P2
が検出されると、その検出信号により空気圧縮機の圧縮
運転が再開され、同時に開閉弁５が開放作動して前記両
タンク２、３が連通する（同図にｂ点で示す）。

これによって、補助タンク３内の圧縮空気が圧力降下
している空気圧縮機１側の空気タンク２内に流入して該
空気タンク２内圧力が急激に上昇するが、空気圧工具７
の使用が継続しているため、ある程度まで上昇した後、
その上昇端位置から緩やかな圧力降下が始まる。この場
合、最初に空気タンク２内圧力が第２の設定圧力値P2に
至る時間は従来よりも早いので、空気圧縮機１の圧縮運
転再開は、従来例に示す運転再開時間（ｂ′点で示す）
よりもt1だけ早いので、降下した圧力が空気圧工具７の
使用限界圧に達するまでの時間は従来よりもT1分だけ遅
くなる。

このように、当初空気圧縮機１側の空気タンク２のみ
を使用して急激な圧力降下を生じさせることにより、早
い時間内で空気圧縮機１の圧縮運転を再開させ、また再
開時に補助タンク３内の圧縮空気を空気タンク２内に流
入させて空気タンク２内圧の昇圧を早くしたので、空気
圧工具７の連続使用時間が長くなり、作業性と作業効率
を上げることができる。

なお、前記補助タンク３の接続構成において、両タン
ク２、３を連通状態にする設定圧力値として、第２の設
定圧力値P2に代えて、前記第２の設定圧力値P2より低く
且つ空気圧工具７の使用圧力の上限値より高い圧力に設
定された第４の設定圧力値P4を採用してもよい。この場
合、前記補助タンク３の接続装置においては、圧力検出
器６が上記第４の設定圧力値P4を検出することにより、
前記開閉弁５が開放作動して前記両タンク２、３を連通
状態にするように構成する。

上記構成の空気圧縮機１に空気圧工具７を接続したと
きは、第３の設定圧力値P3の検出に基づいて前記開閉弁
５を閉止作動させて両タンク２、３の連通を遮断するこ
とにより、空気圧縮機１の空気タンク２の内圧のみが急
激に降下し、さらに圧力検出器６が第２の設定圧力値P2
の検出すると、その検出信号により空気圧縮器が運転を
再開する。しかし、この時点ではさらに空気圧縮機１側
の空気タンク２内の圧力降下が進む。そして、圧力検出
器６が第４の設定圧力値P4を検出すると、その検出信号
により前記開閉弁５を開放作動させて前記両タンク２、
３を連通状態にする。

これによって、補助タンク３内の圧縮空気が圧力降下
している空気圧縮機１側のタンク内に流入してタンク内
圧力が再上昇するが、第４の設定圧力値P4は前記第２の
設定圧力値P2よりも低い。空気圧縮機１の通常の特性と
して、タンク内圧力は低いほど圧縮効率が高い。換言す
れば、タンク内の圧力が低いほどタンク内に沢山の空気
を貯めることができる。したがって、第２の設定圧力値
P2と第４の設定圧力値P4との間における低圧領域での圧
縮運転t2分は、圧縮効率がよいので、開閉弁５の開放に
よる空気圧縮器側の空気タンク２と補助タンク３との連
通時の圧力が、上昇後降下して空気圧工具７の使用限界
圧に達するまでの時間は、前述の例よりもさらにT2分だ
け遅くなる。

このように、設定圧力値を空気圧工具７への供給圧力
値に近く設定することによって、圧縮効率が向上し、空
気圧縮機１を低い圧力範囲で長く運転させることがで
き、その分連続使用時間を延長できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気圧縮機における補助タンクの
接続装置の概要図、第２図（ａ）（ｂ）はその具体例の
説明図、第３図は空気圧工具７を使用した場合の空気圧
縮機側の空気タンクの圧力増減状態を示すグラフであ
る。 符号１……空気圧縮機、２……空気タンク、３……補助
タンク、４……接続管路、５……開閉弁、６……圧力検
出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 力 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 (72)発明者 浅井 政敏 東京都中央区日本橋箱崎町６番６号 マッ クス株式会社内 (56)参考文献 実公 昭55−26547（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮空気を貯留する空気タンクを備えると
   ともに該空気タンク内の圧力を検知して最大限界圧力値
   である第１の設定圧力値の検出信号により圧縮空気の圧
   縮運転を停止し、前記第１の設定圧力値より低い第２の
   設定圧力値の検出信号により圧縮運転を再開させるよう
   に運転制御装置によって運転される空気圧縮機であっ
   て、 該空気圧縮機側の前記空気タンクと並列的に接続される
   補助タンクとを接続するための接続装置において、 空気圧縮機側の空気タンクと補助タンクとを接続する接
   続管路の中途に開閉弁を配置するとともに、 前記空気タンク内圧力が前記第１の設定圧力値よりやや
   低く上記第２の設定圧力値よりも高い値に設定された第
   ３の設定圧力値となったことを検出して検出信号を発す
   る圧力検出器を前記開閉弁よりも空気圧縮機側に設置
   し、 該圧力検出器の第３の設定圧力値の検出信号により前記
   開閉弁を閉止作動させ、かつ前記第２の設定圧力値の検
   出信号により前記開閉弁を開放作動させる開閉弁制御装
   置を備えたことを特徴とする空気圧縮機における補助タ
   ンクの接続装置。
2. 【請求項２】前記空気タンクの接続装置において、前記
   開閉弁を開放作動させるための圧力検出器の検出圧力値
   が、前記第２の設定圧力値に代え、前記第２の設定圧力
   値より低く且つ空気圧工具の使用限界圧より高い第４の
   設定圧力値に設定されていることを特徴とする請求項
   （１）記載の空気圧縮機における補助タンク接続装置。