JP2020112321A - オイルセンサ及び冷凍機用圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルセンサで安定して高精度な検出を行う。【解決手段】オイルセンサ１００Ａは、圧縮機ケーシング１０内に貯留されている潤滑油に曝される位置に配置される電極１１１、電極１１１の端部で張り出す基部１１２、及び、電極１１１に対して反対側に基部１１２から突出する端子１１３を有するセンサ本体１１０と、端子１１３が挿入可能かつ電気的に接続可能な回路基板１１５と、基部１１２を保持可能な底板部１２１と、底板部１２１と対向する位置に配置される蓋部１２３と、底板部１２１と蓋部１２３とを繋ぐ周壁部１２２とによって、端子１１３及び回路基板１１５を収容する端子収容空間１２４を形成する箱本体１２０と、箱本体１２０内で回路基板１１５を支持する複数の基板支持部１３０Ａと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、オイルセンサ及び冷凍機用圧縮機に関する。

圧縮機として、密閉型のケーシング内に、回転軸、回転軸を回転させる駆動部、及び回転軸の回転力により駆動されて作動流体を圧縮する圧縮部が収容されたものが知られている。この種の圧縮機は、例えば冷凍装置等の冷媒回路に接続され、冷媒回路の冷媒ガスを圧縮するために用いられる。このような圧縮機では、圧縮部としてスクロール圧縮機やロータリ圧縮機が採用されている。

密閉型のケーシングを有する圧縮機では、機械的な潤滑性を確保するために、回転軸を回転可能に支持する軸受部に適切な量の潤滑油を供給する必要がある。例えば特許文献１には、ケーシングである密閉ハウジングの底部に貯蔵される潤滑油の油面位置を検知するオイルセンサ（センサ部）を備えた圧縮機が開示されている。このような圧縮機によれば、潤滑油の油面位置が低下したことをオイルセンサで検知することによって、潤滑油の不足を防いでいる。

特開２００６−３２２３７７号公報

ところで、上記したようなオイルセンサは、潤滑油の油面位置を検知するセンサ本体に回路基板が接続されている。回路基板は、センサ本体で潤滑油を検知したときの静電容量等の変化に基づいて、センサ本体における検知結果を示す電気信号を出力する。このようなセンサ本体と回路基板とは、配線により接続されることが一般的である。

しかしながら、センサ本体と回路基板とを配線により接続すると、配線を介して外部から電磁ノイズを拾ってしまうことがある。その結果、回路基板から出力される出力信号にノイズが乗り、オイルセンサにおける検出精度が影響を受けてしまう。また、配線の取り回しや配線の長さ等のばらつきによっても、オイルセンサにおける検出精度が影響を受けてしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、安定して高精度な検出を行うことが可能なオイルセンサ及び冷凍機用圧縮機を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係るオイルセンサは、圧縮機ケーシング内に貯留されている潤滑油に曝される位置に配置される電極、前記電極の端部で前記電極の延びる延在方向と直交する直交方向に張り出す基部、及び、前記延在方向において前記電極に対して反対側に前記基部から突出する端子を有するセンサ本体と、前記端子が挿入可能かつ電気的に接続可能な孔部が形成され、前記直交方向に広がる回路基板と、前記基部を保持可能な底板部と、前記底板部と対向する位置に配置される蓋部と、前記底板部と前記蓋部とを繋ぐ周壁部とによって、前記端子及び前記回路基板を収容する端子収容空間を形成する箱本体と、前記箱本体内で前記延在方向に延びるとともに前記回路基板を支持する複数の基板支持部と、を備える。

このような構成とすることで、センサ本体の端子と回路基板とが直接接続されることで、端子と回路基板との間に配線を設ける必要が無い。これにより、オイルセンサからの出力信号に外部からノイズが乗ることを抑えることができる。また、配線の取り回しや配線の長さ等のばらつきにより、ノイズが乗ることも抑えることができる。

また、本発明の第二態様に係るオイルセンサでは、第一態様において、複数の前記基板支持部は、前記底板部に固定され、前記蓋部に向かって延びていてもよい。

このような構成とすることで、端子が接続された回路基板は、複数の基板支持部を介して底板部に固定される。これにより、回路基板が強固に固定される。これにより、端子と回路基板との接続部分に外部からの振動の影響が及ぶことを抑えることができる。

また、本発明の第三態様に係るオイルセンサでは、第一態様において、複数の前記基板支持部は、前記蓋部に固定され、前記底板部側に向かって延びていてもよい。

このような構成とすることで、端子が接続された回路基板は、複数の基板支持部を介して蓋部に固定される。これにより、回路基板が強固に固定される。これにより、端子と回路基板との接続部分に外部からの振動の影響が及ぶことを抑えることができる。

また、本発明の第四態様に係るオイルセンサでは、第三態様において、前記延在方向から見た際に、複数の前記基板支持部の少なくとも一つが、前記基部と重なる位置に配置されていてもよい。

このような構成とすることで、回路基板を支持する複数の基板支持部を、端子に、より近い位置に配置することができる。これにより、回路基板と端子との接続部分を、より強固に支持することが可能となる。

また、本発明の第五態様に係るオイルセンサでは、第一態様から第四態様のいずれか一つにおいて、前記底板部は、前記圧縮機ケーシング内で潤滑油が貯留されている貯留部に連通可能とされて内部に前記潤滑油が流入可能なセンサ収容空間が形成されたセンサハウジングに着脱可能に設けられ、前記電極は、前記センサ収容空間に配置されていてもよい。

このような構成とすることで、センサ本体が故障等した場合には、筒状部から底板部を取り外すことで、センサ本体の交換を容易に行うことができる。

また、本発明の第六態様に係る冷凍機用圧縮機は、鉛直方向に延びる軸線回りに回転可能な回転軸と、前記回転軸を前記軸線回りに回転させる駆動部と、前記駆動部の上方で前記回転軸に一体に設けられて供給される冷媒を圧縮する圧縮部と、前記回転軸、前記駆動部、及び前記圧縮部を収容する収容空間を形成するとともに、前記収容空間の一部であって潤滑油が貯留される貯留部を有した圧縮機ケーシングと、第一態様から第五態様のいずれか一つのオイルセンサと、を備える。

本発明によれば、オイルセンサで安定して高精度な検出を行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る圧縮機の構成を示す断面図である。 本発明の第一実施形態に係る圧縮機に設けたオイルセンサを示す要部拡大断面図である。 オイルセンサの回路基板と基板支持部との位置関係を示す図であり、図２のＡ−Ａ矢視図である。 本発明の第二実施形態に係る圧縮機に設けたオイルセンサを示す要部拡大断面図である。 オイルセンサの回路基板と基板支持部との位置関係を示す図であり、図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明によるオイルセンサ及び冷凍機用圧縮機を実施するための形態を説明する。しかし、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではない。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る圧縮機の構成を示す断面図である。本実施形態の圧縮機（冷凍機用圧縮機）１Ａは、例えば冷凍装置の冷媒回路に接続され、流体として冷媒ガスを圧縮する際に用いられるスクロール圧縮機である。図１に示すように、本実施形態に係る圧縮機１Ａは、圧縮機ケーシング１０と、回転軸２０と、軸受部３０と、給油ポンプ４０と、駆動部５０と、圧縮部６０と、ブッシュアセンブリ７０と、吸込管８０と、吐出管９０と、オイルセンサ１００Ａとを備えている。

圧縮機ケーシング１０は、有底筒状をなして密閉構造とされている。圧縮機ケーシング１０の内部には、各種部品が収容される収容空間１０ｓが形成されている。圧縮機ケーシング１０は、後述する回転軸２０の軸線Ｏ１が延びる軸線方向Ｄａに延在している。本実施形態の圧縮機ケーシング１０は、軸線方向Ｄａが鉛直方向Ｄｖとなるように配置されている。圧縮機ケーシング１０は、回転軸２０、軸受部３０、給油ポンプ４０、駆動部５０、圧縮部６０、及びブッシュアセンブリ７０を収容空間１０ｓ内に収容している。

圧縮機ケーシング１０の内部は、圧縮部６０により、吐出室１１と、吸入室１２と、に区画されている。吐出室１１は、圧縮後の冷却ガスが存在する空間である。吐出室１１は、圧縮機ケーシング１０内の圧縮部６０の上方の空間である。吸入室１２は、圧縮前の冷却ガスが存在する空間である。吸入室１２は、圧縮機ケーシング１０内の圧縮部６０の下方の空間である。

回転軸２０は、回転軸本体２１と、偏心軸２２と、を有する。回転軸本体２１は、軸線Ｏ１を中心とする円柱形状をなしている。回転軸本体２１は、圧縮機ケーシング１０内で軸線方向Ｄａに延びている。回転軸本体２１は、軸受部３０により軸線Ｏ１周りに回転可能な状態で支持されている。回転軸本体２１の内部には、軸線方向Ｄａの両端で開口するように、回転軸本体２１を軸線方向Ｄａに貫通する回転軸本体貫通孔２１１が形成されている。

偏心軸２２は、回転軸本体２１の軸線方向Ｄａの一方側（鉛直方向Ｄｖの上方側）の端部に一体に設けられている。偏心軸２２は、軸線Ｏ１に対してオフセット（偏心）された位置で軸線方向Ｄａに延びる偏心軸線Ｏ２を中心軸としている。偏心軸２２は、回転軸本体２１の外径よりも小さく、軸線方向Ｄａの長さが短い円柱状をなしている。したがって、偏心軸２２は、軸線Ｏ１回りに回転軸本体２１が回転すると、軸線Ｏ１回りに公転する。偏心軸２２の内部には、偏心軸２２を軸線方向Ｄａに貫通する偏心軸貫通孔２２１が形成されている。偏心軸貫通孔２２１は、回転軸本体貫通孔２１１と連通している。

軸受部３０は、回転軸２０を回転可能に支持している。本実施形態の軸受部３０は、メイン軸受３１と、サブ軸受３２と、ボス軸受３３とを有している。

メイン軸受３１は、回転軸本体２１の軸線方向Ｄａの一方側の端部を回転可能に支持している。メイン軸受３１は、圧縮機ケーシング１０の内壁に固定されている。メイン軸受３１は、回転軸本体２１内に形成されているメイン給油孔２１２を介して回転軸本体貫通孔２１１と繋がっている。

サブ軸受３２は、回転軸本体２１の軸線方向Ｄａの他方側の端部を回転可能に支持している。サブ軸受３２は、メイン軸受３１よりも軸線方向Ｄａの他方側（鉛直方向Ｄｖの下方側）に配置されている。サブ軸受３２は、圧縮機ケーシング１０の内壁に固定されている。サブ軸受３２は、回転軸本体２１内に形成されているサブ給油孔２１３を介して回転軸本体貫通孔２１１と繋がっている。

ボス軸受３３は、偏心軸２２を覆うように配置されている。したがって、ボス軸受３３は、メイン軸受３１よりも軸線方向Ｄａの一方側に配置されている。ボス軸受３３は、ブッシュアセンブリ７０を介して偏心軸２２を回転可能に支持している。

給油ポンプ４０は、サブ軸受３２の下方に設けられている。給油ポンプ４０は、圧縮機ケーシング１０内に貯留された潤滑油を汲み上げてメイン軸受３１、サブ軸受３２、及びボス軸受３３に供給する。具体的には、給油ポンプ４０は、回転軸本体貫通孔２１１及び偏心軸貫通孔２２１を介して回転軸本体２１の軸線方向Ｄａの他方側の端面から偏心軸２２の軸線方向Ｄａの一方側の端面まで潤滑油を汲み上げている。メイン軸受３１にはメイン給油孔２１２を介して回転軸本体貫通孔２１１内を流れる潤滑油が供給される。サブ軸受３２には、サブ給油孔２１３を介して回転軸本体貫通孔２１１内を流れる潤滑油が供給される。ボス軸受３３には、偏心軸２２の端面から流れ出た潤滑油が供給される。

駆動部５０は、圧縮機ケーシング１０内において、メイン軸受３１とサブ軸受３２との軸線方向Ｄａの間に配置されている。駆動部５０は、回転軸本体２１の中央部の外周面を囲むように配置されている。駆動部５０は、回転軸本体２１を回転駆動させる。駆動部５０としては、例えば、回転軸本体２１の外周面に固定されたロータ５１と、軸線Ｏ１を中心としてロータ５１を外周側から囲むステータ５２と、を有するモータである。ロータ５１は、内部に永久磁石を有し、その外形は軸線Ｏ１を中心とする略円筒状をなしている。

圧縮部６０は、圧縮機ケーシング１０内において、メイン軸受３１よりも軸線方向Ｄａの一方側に配置されている。圧縮部６０は、固定スクロール６１と、旋回スクロール６２と、を有する。

固定スクロール６１は、圧縮機ケーシング１０の内壁に固定されている。固定スクロール６１は、固定スクロール端板６１１と、固定ラップ６１２と、を有する。

固定スクロール端板６１１は、圧縮機ケーシング１０に固定された円盤状の板材である。固定スクロール端板６１１は、旋回スクロール６２と対向している。固定スクロール端板６１１は、吐出口６６を有する。吐出口６６は、固定スクロール端板６１１の中央を貫通するように形成された穴である。吐出口６６は、圧縮部６０によって圧縮された高圧の冷媒ガス（高圧流体）を吐出室１１に吐出させる。

固定ラップ６１２は、固定スクロール端板６１１の軸線方向Ｄａの他方側を向く面（下面）から延びている。固定ラップ６１２は、軸線方向Ｄａから見て渦巻き状に形成された壁体である。固定ラップ６１２は、例えば、固定スクロール端板６１１の中心回りに巻回された板状の部材である。

旋回スクロール６２は、固定スクロール６１とメイン軸受３１との間に配置されている。旋回スクロール６２は、旋回スクロール端板６２１と、旋回ラップ６２２と、ボス部６２３と、を有する。

旋回スクロール端板６２１は、円盤状の板材である。旋回スクロール端板６２１は、軸線方向Ｄａにおいて固定スクロール端板６１１と対向している。

旋回ラップ６２２は、旋回スクロール端板６２１の軸線方向Ｄａの一方側を向く面から延びている。旋回ラップ６２２は、軸線方向Ｄａから見て渦巻き状に形成された壁体である。旋回ラップ６２２は、例えば、旋回スクロール端板６２１の中心回りに巻回された板状の部材である。

旋回ラップ６２２は、固定ラップ６１２と噛み合うように配置されている。これにより、旋回ラップ６２２と固定ラップ６１２との間には、流体を圧縮する空間である圧縮室が区画される。旋回ラップ６２２が固定スクロール６１に対して旋回することで、圧縮室の容積が変化する。これにより、圧縮室内の流体（冷媒ガス）が圧縮される。

ボス部６２３は、回転軸本体２１の端面と対向する旋回スクロール端板６２１の軸線方向Ｄａの他方側を向く面の中央部に設けられている。ボス部６２３は、円筒形状をなすように、旋回スクロール端板６２１からメイン軸受３１に向かって突出している。ボス部６２３は、偏心軸２２の外周を囲むように配置されている。ボス部６２３の内周面には、ボス軸受３３が固定されている。

ブッシュアセンブリ７０は、旋回スクロール６２と回転軸２０とを連結している。ブッシュアセンブリ７０は、ボス部６２３と偏心軸２２との間に設けられている。ブッシュアセンブリ７０がボス軸受３３に回転可能に支持されることで、ボス部６２３に対して偏心軸２２が回転可能とされている。

また、圧縮機ケーシング１０は、貯留部１３をさらに有している。貯留部１３は、圧縮機ケーシング１０内の底部において、潤滑油が貯留される空間である。つまり、貯留部１３は、収容空間１０ｓの一部である。貯留部１３は、圧縮機ケーシング１０内の駆動部５０よりも軸線方向Ｄａの他方側の領域の一部である。貯留部１３では、貯留された潤滑油内に浸かるように給油ポンプ４０が配置されている。

吸込管８０は、圧縮機ケーシング１０の外部の供給源（例えば、アキュムレータ、不図示）から圧縮機ケーシング１０内に圧縮前の冷媒ガスを導入させる配管である。なお、吸込管８０からは冷媒ガスのような気体のみが導入され、液相の冷媒（液冷媒）や潤滑油等の液体を圧縮機ケーシング１０内に導入する際には他の供給配管（不図示）が用いられる。

吐出管９０は、圧縮機ケーシング１０の軸線方向Ｄａの一方側の端部である頂部に設けられている。吐出管９０は、吐出室１１と連通されている。吐出管９０からは、圧縮部６０で圧縮されて吐出口６６から吐出室１１に出された高圧の冷媒ガスが排出される。吐出管９０は、圧縮された冷媒ガスの使用先（例えば、室内機、不図示）と接続されている。

図２は、本発明の第一実施形態に係る圧縮機に設けたオイルセンサを示す要部拡大断面図である。図３は、オイルセンサの回路基板と基板支持部との位置関係を示す図であり、図２のＡ−Ａ矢視図である。図２に示すように、オイルセンサ１００Ａは、センサハウジング１０１と、センサ本体１１０と、回路基板１１５と、箱本体１２０と、基板支持部１３０Ａとを備える。

センサハウジング１０１は、筒状部１０２を有する。筒状部１０２は、軸線Ｏ１に対して交差する方向（本実施形態では、軸線Ｏ１に対して直交する水平方向）に延びている。筒状部１０２は、圧縮機ケーシング１０を貫通するように配置されている。つまり、筒状部１０２は、貯留部１３から圧縮機ケーシング１０に対して径方向外側に向かって筒状に延びている。ここで、径方向とは、軸線Ｏ１を中心とした放射方向であって、回転軸２０の径方向である。筒状部１０２は、圧縮機ケーシング１０に形成された孔１０ｈに挿入された状態で、圧縮機ケーシング１０にロウ付け等によって接合されている。したがって、筒状部１０２における径方向内側の先端部１０２ａは、貯留部１３に位置するように圧縮機ケーシング１０内に配置されている。一方、筒状部１０２における径方向外側の基端部１０２ｂは、圧縮機ケーシング１０の外に配置されている。基端部１０２ｂは、径方向において先端部１０２ａと反対側の筒状部１０２の端部である。先端部１０２ａには、開口部１０１ａが形成されている。開口部１０１ａは、貯留部１３に位置している。

筒状部１０２の内側には、開口部１０１ａと繋がったセンサ収容空間１０４が形成されている。センサ収容空間１０４は、筒状部１０２が圧縮機ケーシング１０に固定されることで、開口部１０１ａを介して貯留部１３と連通する空間である。したって、センサ収容空間１０４内には、開口部１０１ａを介して潤滑油が流入する。

センサ本体１１０は、筒状部１０２内で貯留部１３に貯留された潤滑油を検出する。センサ本体１１０は、箱本体１２０を介してセンサハウジング１０１に着脱可能に固定されている。センサ本体１１０は、静電容量式で、潤滑油の有無、及び潤滑油の濃度を検出する。センサ本体１１０での検出結果は、電気信号として、外部のコントローラ（図示無し）に出力される。センサ本体１１０は、検出電極（電極）１１１と、基部１１２と、端子１１３と、を備える。

検出電極１１１は、圧縮機ケーシング１０内に貯留されている潤滑油に曝される位置に配置される。具体的には、検出電極１１１は、筒状部１０２内（センサ収容空間１０４）に配置されている。検出電極１１１は、圧縮機ケーシング１０における径方向に延びている。本実施形態の検出電極１１１は、鉛直方向Ｄｖと直交する水平方向に円柱状をなして延びている。検出電極１１１の先端１１１ｓは、鉛直方向Ｄｖから見た際に、圧縮機ケーシング１０の内周面１０ｆ及び筒状部１０２の先端部１０２ａに対し、径方向外側に位置している。つまり、検出電極１１１の先端１１１ｓは、圧縮機ケーシング１０に対して外側に配置されており、筒状部１０２の先端部１０２ａから突出していない。検出電極１１１は、鉛直方向Ｄｖにおいて予め定められた貯留部１３での潤滑油の貯留量に応じた潤滑油の液面の下限レベルに合わせて設けられている。

基部１１２は、検出電極１１１における先端１１１ｓとは反対側の端部を支持している。本実施形態の基部１１２は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、圧縮機ケーシング１０に対して径方向の外側で検出電極１１１に固定されている。基部１１２の一部は、筒状部１０２に嵌め込まれている。基部１１２は、検出電極１１１の延びる延在方向（本実施形態では水平方向であり、径方向である）と直交する直交方向に円盤状をなすように張り出している。

端子１１３は、検出電極１１１の延在方向において、基部１１２から検出電極１１１とは反対側（圧縮機ケーシング１０から離れる側）に突出するよう設けられている。端子１１３は、例えばガラス端子からなる。端子１１３は、検出電極１１１と平行になるように、検出電極１１１の延在方向に延びている。図３に示すように、端子１１３は、径方向から見た際に、検出電極１１１を中心として間隔をあけて複数（本実施形態では二本一対）設けられている。複数の端子１１３は、基部１１２に対して、同じ距離だけ離れて配置されている。

図２、図３に示すように、二本一対の端子１１３は、回路基板１１５に接続されている。回路基板１１５は、矩形板状をなしている。回路基板１１５は、基部１１２と平行となるように直交方向に広がっている。回路基板１１５には、二個一対の貫通孔（孔部）１１５ｈが形成されている。貫通孔１１５ｈは、端子１１３が挿入可能かつ電気的に接続可能なスルーホールである。二個一対の貫通孔１１５ｈには、二本一対の端子１１３が挿入されている。貫通孔１１５ｈに端子１１３が挿入された状態で端子１１３は回路基板１１５に固定されている。その結果、回路基板１１５に形成された所定の配線回路パターン（不図示）に端子１１３が電気的に接続されている。

図２に示すように、箱本体１２０は、センサ本体１１０を保持可能とされている。箱本体１２０は、底板部１２１と、周壁部１２２と、蓋部１２３と、を備えている。箱本体１２０は、検出電極１１１の延在方向において、底板部１２１と対向する領域が開口している。

底板部１２１は、径方向から見た際に、回路基板１１５よりも大きな矩形板状をなしている。底板部１２１は、筒状部１０２の径方向外側の基端部１０２ｂを閉塞するよう設けられている。つまり、底板部１２１は、筒状部１０２に対して開口部１０１ａと反対側に配置されている。底板部１２１は、基端部１０２ｂにおいて外側に張り出すように形成されたフランジ部１０２ｃに、複数本のボルト１０６によって着脱可能に締結されている。底板部１２１と筒状部１０２のフランジ部１０２ｃとの間には、環状のシール材１０７が設けられている。

径方向から見た際に、底板部１２１の中央部には、底板部１２１の板厚方向に貫通するセンサ保持開口１２１ｈが形成されている。基部１１２は、センサ保持開口１２１ｈに嵌め込まれて固定されている。これにより、センサ本体１１０は、箱本体１２０に保持されている。

周壁部１２２は、底板部１２１の外周部の四辺から径方向の外側向かって延びることで、矩形筒状をなしている。周壁部１２２は、底板部１２１と一体に形成されている。周壁部１２２は、端子１１３及び回路基板１１５を取り囲むように設けられている。

蓋部１２３は、箱本体１２０の開口を覆って閉塞している。蓋部１２３は、矩形板状をなしている。蓋部１２３は、周壁部１２２に対して、底板部１２１とは反対側である径方向外側に固定されている。したがって、蓋部１２３は、箱本体１２０とともに、端子１１３及び回路基板１１５を収容する端子収容空間１２４を形成している。端子収容空間１２４内で、回路基板１１５は、底板部１２１及び蓋部１２３に対して径方向に間隔をあけて設けられている。蓋部１２３は、その外周部が、周壁部１２２に、溶接又はボルト（図示無し）によって固定されている。

なお、箱本体１２０は、本実施形態のように底板部１２１及び周壁部１２２が一体に形成され、別部材である蓋部１２３が周壁部１２２に固定される構造に限定されるものではない。例えば、箱本体１２０は、蓋部１２３及び周壁部１２２が一体に形成され、別部材である底板部１２１が周壁部１２２に固定される構造であってもよい。また、周壁部１２２は、その一部が底板部１２１と一体に形成され、残りの部分が蓋部１２３と一体に形成されるような分割構造を有していてもよい。

基板支持部１３０Ａは、箱本体１２０の端子収容空間１２４内で、回路基板１１５を支持している。本実施形態の基板支持部１３０Ａは、底板部１２１から蓋部１２３側に向かって立ち上がるように延びる柱状をなしている。したがって、基板支持部１３０Ａは、検出電極１１１の延在方向において、回路基板１１５に対して基部１１２と同じ側に配置されている。基板支持部１３０Ａは、検出電極１１１の延在方向における蓋部１２３側から見た際に、基部１１２を囲うように、基部１１２の外側で間隔をあけて複数本（本実施形態では３本）が設けられている。このような基板支持部１３０Ａは、例えば、樹脂材料のような絶縁材料から形成されている。各基板支持部１３０Ａは、底板部１２１及び回路基板１１５のそれぞれに、接着、ビス留め、又は溶接等によって接合されている。

オイルセンサ１００Ａを組み立てる際には、予め、端子１１３が直接固定された回路基板１１５を、複数の基板支持部１３０Ａを介して底板部１２１に取り付けておく。これにより、センサ本体１１０及び回路基板１１５が底板部１２１及び周壁部１２２に一体的に取り付けられる。その後、底板部１２１及び周壁部１２２は、筒状部１０２に固定される。筒状部１０２に固定された底板部１２１及び周壁部１２２に蓋部１２３が固定される。なお、筒状部１０２に固定する前に底板部１２１及び周壁部１２２に蓋部１２３が固定されてもよい。

このようなオイルセンサ１００Ａにおいて、検出電極１１１は、収容空間１０ｓの下部の貯留部１３からセンサ収容空間１０４に流れ込んだ潤滑油を検出する。検出電極１１１は、センサ収容空間１０４内における潤滑油の有無、及び潤滑油の濃度の変化に応じて静電容量が変化する。検出電極１１１における静電容量の変化は、端子１１３を介して回路基板１１５に入力される。回路基板１１５は、検出電極１１１における検出結果である静電容量の変化を、電気信号として、外部のコントローラ（図示無し）に出力する。

外部のコントローラ（図示無し）では、センサ本体１１０から入力される電気信号に基づいて、供給配管（図示無し）を通して圧縮機ケーシング１０内に潤滑油を補給するか否かを決定する。具体的には、センサ本体１１０において、潤滑油が無いと検出された場合、潤滑油が予め定めた下限レベル以下であるため、圧縮機ケーシング１０内に潤滑油を供給する。また、センサ本体１１０において、液冷媒の混在によって潤滑油が予め定めた濃度以下であると検出された場合、圧縮機ケーシング１０内に潤滑油を供給する。

ここで、センサ本体１１０は、貯留部１３の外側に窪むように形成されたセンサ収容空間１０４内に設けられているので、圧縮機ケーシング１０での潤滑油に生じる流れの影響を受けにくくなる。具体的には、検出電極１１１は、鉛直方向Ｄｖから見た際に、筒状部１０２の壁部によって側方が貯留部１３に対して遮蔽されている。したがって、貯留部１３内に貯留されている潤滑油に軸線Ｏ１の周りを旋回するような流れが生じても、筒状部１０２の壁部によって検出電極１１１が直接流れに曝されることが抑えられる。これにより、潤滑油の流れによって生じるノイズが乗ることが抑えられる。したがって、圧縮機ケーシング１０内における潤滑油の流れの影響をオイルセンサ１００Ａが受けることを抑え、安定して高精度な検出が行える。

上述したようなオイルセンサ１００Ａ及び圧縮機１Ａによれば、センサ本体１１０の端子１１３と回路基板１１５とが直接接続されることで、端子１１３と回路基板１１５との間に配線を設ける必要が無い。これにより、オイルセンサ１００Ａからの出力信号に外部からノイズが乗ることを抑えることができる。また、配線の取り回しや配線の長さ等のばらつきにより、ノイズが乗ることも抑えることができる。したがって、オイルセンサ１００Ａにおいて、安定して高精度な検出を行うことが可能となる。

また、端子１１３が電気的に接続される回路基板１１５は、複数の基板支持部１３０Ａを介して箱本体１２０の底板部１２１に固定される。その結果、端子１１３と回路基板１１５とが箱本体１２０に対して一体的に強固に固定される。これにより、端子１１３と回路基板１１５との接続部分に外部からの振動の影響が及ぶことを抑えることができる。したがって、オイルセンサ１００Ａにおいて、より安定して高精度な検出を行うことが可能となる。

また、センサ本体１１０、回路基板１１５、及び、箱本体１２０が一体的にユニット化される。このため、オイルセンサ１００Ａの組立に際しては、センサ本体１１０及び回路基板１１５が取り付けられた箱本体１２０を、センサハウジング１０１の筒状部１０２の基端部１０２ｂに取り付ければよく、組立性に優れる。

また、基部１１２を取り囲むように設けられた複数の基板支持部１３０Ａによって、回路基板１１５を、強固かつ安定的に底板部１２１に固定することができる。

また、底板部１２１は、筒状部１０２に着脱可能に設けられている。このような構成とすることで、筒状部１０２から箱本体１２０（底板部１２１）ごとセンサ本体１１０を取り外すことができる。これにより、センサ本体１１０が故障等した場合には、センサ本体１１０の交換を容易に行うことができる。

（第二実施形態）
次に、本発明に係るオイルセンサ及び冷凍機用圧縮機の第二実施形態について説明する。なお、以下に説明する第二実施形態においては、上記第一実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。第二実施形態では、基板支持部１３０Ｂを蓋部１２３に設けた点で第一実施形態と異なっている。

図１に示すように、本実施形態に係る圧縮機（冷凍機用圧縮機）１Ｂは、圧縮機ケーシング１０と、回転軸２０と、軸受部３０と、給油ポンプ４０と、駆動部５０と、圧縮部６０と、ブッシュアセンブリ７０と、吸込管８０と、吐出管９０と、オイルセンサ１００Ｂとを備えている。

図４は、本発明の第二実施形態に係る圧縮機に設けたオイルセンサを示す要部拡大断面図である。図５は、オイルセンサの回路基板と基板支持部との位置関係を示す図であり、図４のＢ−Ｂ矢視断面図である。

図４に示すように、オイルセンサ１００Ｂは、センサハウジング１０１と、センサ本体１１０と、回路基板１１５と、箱本体１２０と、基板支持部１３０Ｂとを備える。

基板支持部１３０Ｂは、箱本体１２０の端子収容空間１２４内で、回路基板１１５を支持する。第二実施形態の基板支持部１３０Ｂは、蓋部１２３から底板部１２１側に向かって立ち上がるように延びる柱状をなしている。したがって、基板支持部１３０Ｂは、検出電極１１１の延在方向において、回路基板１１５に対して基部１１２と反対側に配置されている。基板支持部１３０Ｂは、検出電極１１１の延在方向における蓋部１２３側から見た際に、間隔をあけて複数本（本実施形態では３本）が設けられている。図５に示すように、検出電極１１１の延在方向における蓋部１２３側から見た際に、複数の基板支持部１３０Ｂの少なくとも一つは、基部１１２と重なる位置に配置されている。本実施形態では、１本の基板支持部１３０Ｂが、基部１１２と重なるように基部１１２の外周面よりも内側に配置されている。各基板支持部１３０Ｂは、蓋部１２３及び回路基板１１５のそれぞれに、接着、ビス留め、又は溶接等によって接合されている。

オイルセンサ１００Ｂを組み立てる際には、予め、回路基板１１５の貫通孔１１５ｈに端子１１３を挿入することで、センサ本体１１０と回路基板１１５とを接続する。その後、回路基板１１５を、複数の基板支持部１３０Ｂを介して蓋部１２３に取り付ける。さらに、底板部１２１及び周壁部１２２を筒状部１０２に固定する。その後、筒状部１０２に固定された底板部１２１及び周壁部１２２に対して、センサ本体１１０及び回路基板１１５が固定された蓋部１２３を取り付ける。周壁部１２２に蓋部１２３を取り付ける際には、基部１１２の一部を筒状部１０２に嵌め込む。

上述したようなオイルセンサ１００Ｂ及び圧縮機１Ｂによれば、第一実施形態と同様に、センサ本体１１０の端子１１３と回路基板１１５とが直接接続されることで、端子１１３と回路基板１１５との間に配線を設ける必要が無い。これにより、オイルセンサ１００Ｂからの出力信号に外部からノイズが乗ることを抑えることができる。

また、端子１１３に電気的に接続される回路基板１１５は、複数の基板支持部１３０Ｂを介して蓋部１２３に固定される。その結果、蓋部１２３を介して、端子１１３と回路基板１１５とが箱本体１２０に対して一体的に強固に固定される。これにより、端子１１３と回路基板１１５との接続部分に外部からの振動の影響が及ぶことを抑えることができる。したがって、オイルセンサ１００Ｂにおいて、安定して高精度な検出を行うことが可能となる。

また、オイルセンサ１００Ｂの組立に際しては、予め回路基板１１５を複数の基板支持部１３０Ｂを介して蓋部１２３に取り付けられている。そのため、センサ本体１１０が取り付けられた底板部１２１及び周壁部１２２を筒状部１０２に固定した後に、周壁部１２２に蓋部１２３を取り付けることで、センサ本体１１０を同時に筒状部１０２に対して取り付けることができる。これにより、オイルセンサ１００Ｂの組立性が向上する。

また、検出電極１１１の延在方向における蓋部１２３側から見た際に、複数の基板支持部１３０Ｂの少なくとも一つは、基部１１２と重なる位置に配置されている。そのため、基部１１２の大きさの影響を受けずに、基板支持部１３０Ｂを、端子１１３に近づけて配置することができる。これにより、回路基板１１５に対する端子１１３の接続部分を基板支持部１３０Ｂに近づけることができる。したがって、回路基板１１５に対する端子１１３の接続部分に対し、外部からの振動の影響が及ぶことをより確実に抑え、より強固に支持することが可能となる。

なお、基板支持部１３０Ｂは、一つのみが基部１１２と重なる位置に配置されることに限定さえるものではない。例えば、基板支持部１３０Ｂは、検出電極１１１の延在方向における蓋部１２３側から見た際に、複数（例えば、二つや三つ全て）が基部１１２と重なる位置に配置されていてもよい。

（実施形態の変形例）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

即ち、圧縮部６０は、本実施形態のようにスクロール圧縮機であることに限定されるものではない。圧縮部６０は、例えばロータリ圧縮機であってもよい。

また、例えば、上記実施形態では、オイルセンサ１００Ａ及び１００Ｂで、潤滑油の有無を検出することによる潤滑油レベルの検出、及び潤滑油の濃度検出を行うようにしたが、オイルセンサ１００Ａ及び１００Ｂでは、そのいずれか一方のみを検出するようにしてもよい。また、潤滑油の有無を検出するオイルセンサ１００Ａ及び１００Ｂと、潤滑油の濃度検出を行うオイルセンサ１００Ａ、１００Ｂとを別々に備えるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、底板部１２１を、ボルト１０６により筒状部１０２に固定するようにしたが、溶接により筒状部１０２に固定してもよい。

さらに、上記実施形態では、オイルセンサ１００Ａ及び１００Ｂは、圧縮機ケーシング１０とは別部材として、筒状部１０２を備えるようにしたが、このような構成に限定されるものではない。筒状部１０２は、例えば圧縮機ケーシング１０が十分な厚みを有している場合、圧縮機ケーシング１０の一部として、圧縮機ケーシング１０と一体に形成されてもよい。

１Ａ、１Ｂ 圧縮機（冷凍機用圧縮機）
１０ 圧縮機ケーシング
１０ｆ 内周面
１０ｈ 孔
１０ｓ 収容空間
１１ 吐出室
１２ 吸入室
１３ 貯留部
２０ 回転軸
２１ 回転軸本体
２２ 偏心軸
３０ 軸受部
３１ メイン軸受
３２ サブ軸受
３３ ボス軸受
４０ 給油ポンプ
５０ 駆動部
５１ ロータ
５２ ステータ
６０ 圧縮部
６１ 固定スクロール
６２ 旋回スクロール
６６ 吐出口
７０ ブッシュアセンブリ
８０ 吸込管
９０ 吐出管
１００Ａ、１００Ｂ オイルセンサ
１０１ センサハウジング
１０１ａ 開口部
１０２ 筒状部
１０２ａ 先端部
１０２ｂ 基端部
１０２ｃ フランジ部
１０４ センサ収容空間
１０６ ボルト
１０７ シール材
１１０ センサ本体
１１１ 検出電極
１１１ｓ 先端
１１２ 基部
１１３ 端子
１１５ 回路基板
１１５ｈ 貫通孔
１２０ 箱本体
１２１ 底板部
１２１ｈ センサ保持開口
１２２ 周壁部
１２２ａ 開口
１２３ 蓋部
１２４ 端子収容空間
１３０Ａ、１３０Ｂ 基板支持部
２１１ 回転軸本体貫通孔
２１２ メイン給油孔
２１３ サブ給油孔
２２１ 偏心軸貫通孔
６１１ 固定スクロール端板
６１２ 固定ラップ
６２１ 旋回スクロール端板
６２２ 旋回ラップ
６２３ ボス部
Ｄａ 軸線方向
Ｄｖ 鉛直方向
Ｏ１ 軸線
Ｏ２ 偏心軸線

Claims (6)

1. 圧縮機ケーシング内に貯留されている潤滑油に曝される位置に配置される電極、前記電極の端部で前記電極の延びる延在方向と直交する直交方向に張り出す基部、及び、前記延在方向において前記電極に対して反対側に前記基部から突出する端子を有するセンサ本体と、
   前記端子が挿入可能かつ電気的に接続可能な孔部が形成された回路基板と、
   前記基部を保持可能な底板部と、前記底板部と対向する位置に配置される蓋部と、前記底板部と前記蓋部とを繋ぐ周壁部とによって、前記端子及び前記回路基板を収容する端子収容空間を形成する箱本体と、
   前記箱本体内で前記延在方向に延びるとともに前記回路基板を支持する複数の基板支持部と、を備えるオイルセンサ。
2. 複数の前記基板支持部は、前記底板部に固定され、前記蓋部に向かって延びている請求項１に記載のオイルセンサ。
3. 複数の前記基板支持部は、前記蓋部に固定され、前記底板部側に向かって延びている請求項１に記載のオイルセンサ。
4. 前記延在方向から見た際に、複数の前記基板支持部の少なくとも一つが、前記基部と重なる位置に配置されている請求項３に記載のオイルセンサ。
5. 前記底板部は、前記圧縮機ケーシング内で潤滑油が貯留されている貯留部に連通可能とされて内部に前記潤滑油が流入可能なセンサ収容空間が形成されたセンサハウジングに着脱可能に設けられ、
   前記電極は、前記センサ収容空間に配置されている請求項１から４の何れか一項に記載のオイルセンサ。
6. 鉛直方向に延びる軸線回りに回転可能な回転軸と、
   前記回転軸を前記軸線回りに回転させる駆動部と、
   前記駆動部の上方で前記回転軸に一体に設けられて供給される冷媒を圧縮する圧縮部と、
   前記回転軸、前記駆動部、及び前記圧縮部を収容する収容空間を形成するとともに、前記収容空間の一部であって潤滑油が貯留される貯留部を有した圧縮機ケーシングと、
   請求項１から５の何れか一項に記載のオイルセンサと、
   を備える冷凍機用圧縮機。

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