JP2021085327A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】横長のケーシング（20）の内部に圧縮機構（50）と電動機（30）が配置され、ケーシング（20）の底部の油を摺動部（S）へ送るための給油流路（45）と、油の濃度を示す指標を検出する検出器（11）とを備えた圧縮機（1）において、摺動部（S）に適量の冷凍機油を供給する【解決手段】給油流路（45）に、検出器（11）が配置される検出流路（46）を設け、ケーシング（20）の一部で形成される外殻形成部材（81）に検出流路（46）を形成する。【選択図】図１

Description

本開示は、圧縮機に関する。

従来、冷凍サイクルの圧縮機において、軸受などの摺動部の潤滑のために冷凍機油が使用される。一般に、冷凍機油には圧縮機内の冷媒が溶け込んでいる。摺動部に供給される油の濃度を正確に把握するために、油濃度を検出する油濃度センサを圧縮機内部に取り付ける場合がある（特許文献１参照）。

特開平４−１７９８７６号公報

従来の圧縮機では、冷凍機油（以下「油」と記載する）は、圧縮機内の底部に形成される油溜まりに貯留される。特許文献１では、油濃度センサは、油溜まりが形成される圧縮機内の底部に配置されている。

しかし、圧縮機の運転状態によって、油に溶け込む冷媒の量は異なる。また、油溜まりの油と冷媒の混合液（以下「混合液」と記載する）には濃度むらが生じやすい。このことにより、摺動部に供給される混合液の油濃度と、油濃度センサが検出する混合液の油濃度とに誤差が生じる。その結果、摺動部に供給される混合液の正確な油濃度を把握できず、適切な量の油を摺動部に供給できないという問題が生じる。

本開示の目的は、圧縮機の摺動部に適切な量の油を供給することである。

第１の態様は、横長のケーシング（20）と、前記ケーシング（20）内に配置される電動機（30）と、前記ケーシング（20）の長手方向に沿って延び、前記電動機（30）に回転駆動される駆動軸（40）と、前記駆動軸（40）と連結する圧縮機構（50）と、前記ケーシング（20）の底部の油を所定の摺動部（S）へ送るための給油流路（45）と、前記油の濃度を示す指標を検出する検出器（11）を有するセンサ（10）とを備える圧縮機であって、
前記給油流路（45）は、前記検出器（11）が配置される検出流路（46）を含み、
前記検出流路（46）を形成する外殻部（80）を有するとともに、前記ケーシング（20）の一部を兼用する外殻形成部材（81）を備えている。

この態様では、検出流路（46）において、混合液の流れに乱れが生じることによって、冷媒は油の中で分散する。そのため、検出流路（46）を流通する混合液の油濃度を均一にすることができる。検出器（11）は、検出流路（46）に配置されるため、センサ（10）による油濃度の検出精度を高めることができる。このことにより、検出流路（46）で検出される混合液の油濃度と、検出流路（46）を流通して摺動部（S）に供給される混合液の油濃度との誤差を抑えることができる。検出流路（46）外殻形成部材（81）がケーシング（20）を兼用することで、部材点数を削減できる。

第２の態様は、第１の態様において
前記センサ（10）は、前記検出器（11）に接続する回路基板（12）を有し、
前記検出器（11）は、前記外殻部（80）のうち前記検出流路（46）に臨む第１面（82）上に配置され、
前記回路基板（12）は、前記外殻部（80）のうち前記ケーシング（20）の外部に臨む第２面（83）上に配置され、
前記外殻部（80）は、前記第１面（82）から前記第２面（83）に亘る第１穴（84）を有する。

第２の態様では、検出器（11）と回路基板（12）とを最短距離で接続できる。このことにより、検出器（11）から送られる油濃度を示す指標に生じるノイズを低減できる。

第３の態様は、第１又は第２の態様において、
前記ケーシング（20）の底部の油を、前記給油流路（45）を介して前記摺動部（S）へ搬送するポンプ（90）をさらに備え、
前記検出流路（46）は、前記給油流路（45）のうち前記ポンプ（90）の吐出側に形成される。

第３の態様では、ポンプ（90）から吐出された混合液中の冷媒は油の中で分散する。このことにより、油濃度が比較的均一化された混合液が検出流路（46）内を流通できる。

第４の態様は、第３の態様において、
前記給油流路（45）は、前記駆動軸（40）の内部に形成される内部流路（47）を含み、
前記検出流路（46）は、前記ポンプ（90）の吐出口と前記内部流路（47）との間に形成される。

第４の態様では、検出流路（46）内では混合液中の冷媒は油の中で分散する。このことにより、油濃度が比較的均一化された混合液が内部流路（47）を流通できる。

第５の態様は、第１〜第４の態様のいずれか１つにおいて
前記給油流路（45）は、前記駆動軸（40）の内部に形成される内部流路（47）を含み、
前記検出流路（46）は、前記内部流路（47）と連通するように前記駆動軸（40）の一端側に形成され、
前記ケーシング（20）は、前記駆動軸（40）の前記一端に対向する第１側壁（22）を有し、
前記外殻形成部材（81）は、前記第１側壁（22）から前記駆動軸（40）の内部流路（47）に亘って形成される。

第５の態様では、ケーシング（20）の第１側壁（22）から内部流路（47）までの距離は、ケーシング（20）の周壁から内部流路（47）までの距離と比べて短くできる。このため、外殻形成部材（81）の長さを短くできる。

図１は、実施形態に係る圧縮機の断面図である。 図２は、圧縮機の断面の一部を拡大した図である。 図３は、圧縮機の運転状態を示す図１相当図である。 図４は、その他の実施形態に係る圧縮機の油濃度センサの取り付け前の図２相当図である。 図５は、その他の実施形態に係る圧縮機の油濃度センサの取り付け後の図２相当図である。

以下、本実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。なお、以下の説明において、「左」及び「右」は、特に断りのない限り、図中に記載された方向を意味する。図中に示す矢印は油が流れる向きを示す。

《実施形態》
〈全体構成〉
本実施例の圧縮機（1）は、スクロール式の圧縮機である。圧縮機（1）は、冷凍装置の冷媒回路に接続されている（図示省略）。この冷凍装置では、圧縮機（1）で圧縮された冷媒が、凝縮器（放熱器）で放熱し、減圧機構で減圧される。減圧された冷媒は、蒸発器で蒸発して圧縮機（1）に吸入される。このように冷凍装置の冷媒回路では、冷凍サイクルが行われる。

図１に示すように、圧縮機（1）は、ケーシング（20）、電動機（30）、駆動軸（40）、圧縮機構（50）、給油機構（K）、及び外殻形成部材（81）を備えている。

〈ケーシング〉
ケーシング（20）は、横長の円筒状の密閉容器で構成される。ケーシング（20）は、円筒状の胴部（21）と、胴部（21）の右端を閉塞する第１鏡板（22）と、胴部（21）の左端を閉塞する第２鏡板（23）とを有している。第１鏡板（22）は第１側壁に対応する。第１鏡板（22）の中央寄りには、円形の壁穴（22a）が形成される。

〈電動機〉
電動機（30）は、ケーシング（20）内に配置される。電動機（30）は、ケーシング（20）の内周面に固定される固定子（31）と、該固定子（31）の内部に挿通される回転子（33）とを有している。固定子（31）は、略筒状の固定子コア（32）と、該固定子コア（32）に巻回される巻き線（図示省略）を有している。固定子コア（32）の外周面は、ケーシング（20）の内周面に固定されている。固定子コア（32）の外周面には、固定子コア（32）を軸方向に貫通するコアカット（34）が形成されている。回転子（33）は、略筒状に形成されている。回転子（33）の内部に駆動軸（40）が挿通されて連結される。

〈駆動軸〉
駆動軸（40）は、ケーシング（20）の長手方向に沿って延び、電動機（30）に回転駆動される。ここでは、特に断りのない限り、駆動軸（40）の一端を右端とし、駆動軸（40）の他端を左端とする。駆動軸（40）の右端は第１鏡板（22）に対向する。駆動軸（40）は、主軸部（41）と軸受部（42）とを有する。主軸部（41）は、後述する内部流路（47）を有する。軸受部（42）は、ケーシング（20）内の左寄りに位置している。軸受部（42）は、主軸部（41）の左端に形成される。軸受部（42）の左面は、凹陥され、かつ、軸方向から見て略円形に形成されている。軸受部（42）の軸心は、主軸部（41）の軸心に対して偏心している。軸受部（42）の直径は、主軸部（41）の直径よりも大きい。軸受部（42）の内周面には、第３滑り軸受（42a）が嵌め込まれている。主軸部（41）の軸心は、壁穴（22a）の中心と一致している。

〈圧縮機構〉
圧縮機構（50）は、冷媒回路の冷媒を圧縮する。圧縮機構（50）は、駆動軸（40）と連結されている。圧縮機構（50）には、駆動軸（40）を介して、電動機から動力が伝達される。圧縮機構（50）は、第１ハウジング（35）、可動スクロール（55）、及び固定スクロール（60）を備えている。

第１ハウジング（35）は、略円筒状の大径部（35a）と小径部（35b）とを有する。大径部（35a）の外周面は、ケーシング（20）の胴部（21）の内周面に固定されている。大径部（35a）の右端には、環状の第１枠部（36）が接続されている。小径部（35b）は、第１枠部（36）の内周縁から右方に延びるように形成される。大径部（35a）及び小径部（35b）のそれぞれの内径の中心は、駆動軸（40）の軸心と一致している。

小径部（35b）には、第１軸受部（37）が形成されている。第１軸受部（37）には、第１滑り軸受（37a）が嵌め込まれている。第１滑り軸受（37a）には、駆動軸（40）の軸受部（42）が挿入される。第１滑り軸受（37a）によって駆動軸（40）は回転自在に支持されている。

大径部（35a）内には、可動スクロール（55）が収容される。可動スクロール（55）は、可動側鏡板部（56）、可動側ラップ（57）、軸部（58）を有している。可動側鏡板部（56）は円板状に形成されている。可動側鏡板部（56）の厚さ方向の一端部（左端側）には、可動側ラップ（57）が形成されている。可動側ラップ（57）は、渦巻き状に形成されている。可動側鏡板部（56）の厚さ方向の他端部（右端側）には、該他端部の中心から右方向に延びる軸部（58）が形成されている。軸部（58）は第３滑り軸受（42a）に嵌め込まれ、駆動軸（40）は回転自在に支持されている。

固定スクロール（60）は、固定側鏡板部（61）、外縁部（62）、及び固定側ラップ（63）を有している。固定側鏡板部（61）は、円板状に形成されている。固定側鏡板部（61）には、可動スクロール（55）側の面に外縁部（62）と固定側ラップ（63）とが形成されている。

外縁部（62）は、固定スクロール（60）の外周端部に筒状に形成される。外縁部（62）の軸方向の右側端面と、可動スクロール（55）の可動側鏡板部（56）の軸方向の左側端面とが互いに摺動する、スラスト摺動面が形成される。固定側ラップ（63）は、外縁部（62）の内部に配置され、渦巻き状に形成されている。固定側ラップ（63）は、可動側ラップ（57）と噛み合う。

圧縮機構（50）では、可動スクロール（55）と固定スクロール（60）との間に、冷媒を圧縮する圧縮室（C）が区画される。固定スクロール（60）の固定側鏡板部（61）には、吐出ポート（64）が形成されている。吐出ポート（64）は、固定側鏡板部（61）の中心に形成され、圧縮室（C）に連通している。

ケーシング（20）内の固定スクロール（60）より左側の空間には、吐出チャンバ（65）が形成される。吐出チャンバ（65）は、吐出ポート（64）の流出端に連通している。吐出チャンバ（65）は、吐出流路（図示省略）を通じて、ケーシング（20）内における第１ハウジング（35）の右側空間に連通している。第１ハウジング（35）の右側空間は、高圧の吐出冷媒で満たされる高圧空間（25）を構成している。

第１ハウジング（35）の左面には、オルダムリング（39）が設けられている。オルダムリング（39）は、可動スクロール（55）の自転を阻止する。オルダムリング（39）は、可動スクロール（55）の可動側鏡板部（56）と第１ハウジング（35）とに、摺動自在に嵌め込まれている。

ケーシング（20）には、吸入管（27）と吐出管（28）とが接続されている。吸入管（27）は、圧縮室（C）と連通している。吸入管（27）は、冷媒回路の低圧側のガス配管に接続されている。吐出管（28）は、ケーシング（20）の第１鏡板（22）に配置されている。吐出管（28）の流出端は、冷媒回路の高圧側のガス配管に接続されている。

ケーシング（20）の底部には、油が貯留される油溜まり（O）が形成される。

ケーシング（20）内の右寄りには第２ハウジング（70）が配置されている。第２ハウジング（70）は、円板状に形成されている。第２ハウジング（70）の外周面はケーシング（20）の内周面に固定されている。第２ハウジング（70）の中心には、駆動軸（40）の右端が挿通されている。第２ハウジング（70）の左寄りには、第２軸受部（71）が形成されている。第２軸受部（71）は、第１ハウジング（35）の小径部（35b）と同一外径の円形凸状に形成されている。第２軸受部（71）には、第２滑り軸受（71a）が嵌め込まれている。第２滑り軸受（71a）によって駆動軸（40）は回転自在に支持されている。

〈給油機構〉
図１及び図２に示すように、給油機構（K）は、ポンプ機構（P）と給油流路（45）とを有する。

ポンプ機構（P）は、給油ポンプ（90）及びポンプ管（91）を有する。ポンプ機構（P）は、駆動軸（40）の右端に配置される。

給油ポンプ（90）は、給油流路（45）を介して油を後述する所定の摺動部（S）へ搬送する。具体的に、給油ポンプ（90）は、トロコイドポンプで構成される。給油ポンプ（90）は、アウターロータ（86）とインナーロータ（87）とを有する。

アウターロータ（86）は、略円環状に形成される。アウターロータ（86）の内周面には複数の略円弧状（トロコイド曲線状）の外側歯部（図示省略）が形成されている。

インナーロータ（87）は、略円環状に形成される。インナーロータ（87）は、駆動軸（40）と一体回転するように、駆動軸（40）の外面に固定されている。インナーロータ（87）の外周面には、アウターロータ（86）の外側歯部と対応するように、複数の内側歯部（図示省略）が形成される。内側歯部と外側歯部とが互いに噛み合うことにより、内側歯部と外側歯部との間には、油を搬送するための容積室（V）が形成される。

容積室（V）には、油が吸入される第１容積室（V1）と油を吐出する第２容積室（V2）が形成される。第１容積室（V1）は、主軸部（41）の軸心より下側に形成される。第２容積室（V2）は、主軸部（41）の軸心より上側に形成される。

給油ポンプ（90）の右端は、第２ハウジング（70）の右端と面一となるように配置される。駆動軸（40）の右端部は、給油ポンプ（90）よりも右側に突出している。

給油ポンプ（90）の右端、及び第２ハウジング（70）の右端には、第２枠部（85）が固定されている。第２枠部（85）は、内周縁と外周縁とが円形に形成される平板状の部材である。第２枠部（85）には、駆動軸（40）の右端が挿通される。第２枠部（85）の左面は、給油ポンプ（90）の右端及び第２ハウジング（70）の右端に当接している。第２枠部（85）の内周縁には、給油ポンプ（90）の第２容積室（V2）から油が吐出される隙間（m）が形成される。

ポンプ管（91）は、油溜まり（O）から第２ハウジングに向かって上下方向に延びている。ポンプ管（91）の上端は、給油ポンプ（90）の吸入側である第１容積室（V1）に接続されている。

給油流路（45）は、油溜まり（O）の油を所定の摺動部（S）へ送るための流路である。給油流路（45）は、内部流路（47）と検出流路（46）とを有する。所定の摺動部（S）は、第１摺動面（S1）、第２摺動面（S2）、第３摺動面（S3）、及び圧縮機構（50）の内部の摺動面を含む。第１摺動面（S1）は、第１滑り軸受（37a）と軸受部（42）との間に形成される。第２摺動面（S2）は、第２滑り軸受（71a）と主軸部（41）との間に形成される。第３摺動面（S3）は、第３滑り軸受（42a）と及び軸部（58）との間に形成される。

内部流路（47）は、駆動軸（40）の内部に形成される。内部流路（47）は、駆動軸（40）の軸中心において、軸方向に延びる主流路（47a）と、該主流路（47a）から摺動部へ分岐する２つの分岐流路（47b，47c）とを有する。主流路（47a）は駆動軸（40）を一端から他端へ貫通するように形成される。駆動軸（40）の右端には、軸方向に開口する油流入口（92）が形成される。２つの分岐流路（47b，47c）のうち、一方の第１分岐流路（47b）により、主流路（47a）と第１摺動面（S1）とが連通する。他方の第２分岐流路（47c）により、主流路（47a）と第２摺動面（S2）とが連通する。軸受部（42）の開口は第３摺動面（S3）と連通する。

検出流路（46）は、後述する油濃度センサ（10）の電極（11）が配置される流路である。検出流路（46）は、給油流路（45）のうち給油ポンプ（90）の吐出側に形成される。検出流路（46）は、給油ポンプ（90）の吐出口である第２容積室（V2）と内部流路（47）との間に形成される。検出流路（46）は、内部流路（47）と連通するように駆動軸（40）の右端側に形成される。具体的に、検出流路（46）は、給油ポンプ（90）の第２容積室（V2）と油流入口（92）とに連通する。検出流路（46）は、外殻形成部材（81）の一部を構成する外殻部（80）の内部に形成される。

〈外殻形成部材及び外殻部〉
外殻形成部材（81）は、外殻部（80）と鏡板接続部（89）とを有する。具体的に、外殻形成部材（81）は、円筒状の筒部（81a）と、該筒部（81a）の内側に配置される仕切り部（81b）とを有する。外殻形成部材（81）の筒部（81a）は、第１鏡板（22）の壁穴（22a）から駆動軸（40）の内部流路（47）に亘って形成される。仕切り部（81b）は、筒部（81a）の内側を塞ぐように配置される。

外殻部（80）は、仕切り部（81b）と筒部（81a）の左側部分とにより構成される。外殻部（80）は、外殻部（80）の内側に駆動軸（40）の右端が位置するように配置される。具体的に、筒部（81a）の左端が第２枠部（85）の右面に固定される。第２枠部（85）の隙間（m）は、第２容積室（V2）と外殻部（80）内とを連通する。このように、検出流路（46）は、外殻部（80）の内側に形成される。第２容積室（V2）から吐出された混合液は、検出流路（46）内に流入する。

鏡板接続部（89）は、仕切り部（81b）と筒部（81a）の右側部分とにより構成される。仕切り部（81b）の右端は、壁穴（22a）に固定されている。このように、鏡板接続部（89）は、第１鏡板（22）の一部を構成する。換言すると、外殻形成部材（81）は、ケーシング（20）の一部を構成する。なお、仕切り部（81b）は外殻部（80）と鏡板接続部（89）とを兼用する。

仕切り部（81b）には、該仕切り部（81b）を厚さ方向に貫通する微細な直径の穴である第１穴（84）が形成される。第１穴（84）は、例えば仕切り部（81b）の中心に位置する。仕切り部（81b）には、第１穴（84）から混合液が漏れるのを抑えるために、ゴムなどの固形のシール部材を装着されるか、樹脂などの粘性シール剤が第１穴（84）に充填される。

〈油濃度センサ〉
油濃度センサ（10）は、油濃度を検出するセンサである。油濃度センサ（10）は、静電容量式のセンサである。油濃度センサ（10）は、油濃度に応じて変化する混合液の誘電率に基づいて油濃度を検出する。油濃度センサ（10）は、電極（11）と回路基板（12）と配線（図示省略）とを有する。

電極（11）は、検出流路（46）内の油の濃度を示す指標である電流値を検出する検出器である。電極（11）は、棒状の部材である。電極（11）は、検出流路（46）に臨む第１面（82）上に配置される。具体的に、電極（11）が駆動軸（40）の軸心に沿うように、電極（11）の基端部が、第１面（82）の中心に配置されている。

回路基板（12）は、電極（11）に接続される。回路基板（12）は、電極（11）で検出された電流値から油濃度を検出する。回路基板（12）は、仕切り部（81b）の第１面（82）に対向する第２面（83）上に配置される。第２面（83）は、仕切り部（81b）におけるケーシング（20）の外部に臨む面である。

配線（図示省略）は、電極（11）と回路基板（12）とを接続する導線である。配線は、第１面（82）から第２面（83）に亘って形成される第１穴（84）に挿通されている。

−運転動作−
圧縮機（1）の基本的な動作について、図１を参照しながら説明する。圧縮機（1）の運転時には、電動機（30）に通電されて回転子（33）が回転する。これに伴い駆動軸（40）が回転し、駆動軸（40）の軸受部（42）に嵌合される可動スクロール（55）が、駆動軸（40）に対して偏心回転する。その結果、圧縮機構（50）で以下のように圧縮動作が行われる。

圧縮機構（50）では、可動スクロール（55）が自転することなしに公転運動する。そうすると、冷媒回路の冷媒（低圧ガス冷媒）は、吸入管（27）から圧縮機構（50）の内部に吸い込まれる。圧縮機構（50）では、固定側ラップ（63）の外周側から冷媒が吸い込まれる。可動スクロール（55）がさらに旋回すると、固定側ラップ（63）と可動側ラップ（57）との間に、閉空間となる圧縮室（C）が区画される。この圧縮室（C）は、容積を次第に縮小しながら固定スクロール（60）の中心部に近づいていく。このようにして、冷媒は圧縮室（C）にて圧縮される。この圧縮室が吐出ポート（64）に連通すると、圧縮室（C）内の冷媒が吐出ポート（64）を通じて吐出チャンバ（65）に吐出される。

吐出チャンバ（65）に吐出された高圧冷媒（高圧ガス冷媒）は、吐出流路（図示省略）を通じて、高圧空間（25）へ送られる。高圧空間（25）の冷媒は、吐出管（28）を通じてケーシング（20）の外部の冷媒回路へ送られる。

〈給油動作〉
圧縮機（1）における給油動作について、図１〜図３を参照しながら説明する。上述した通り、圧縮機（1）が運転されると、駆動軸（40）の回転に伴い給油ポンプ（90）も駆動される。給油ポンプ（90）では、インナーロータ（87）がアウターロータ（86）の内部で回転する。このことにより、容積室（V）の容積が拡縮し、油溜まり（O）の混合液が給油ポンプ（90）の内部に吸い込まれる。具体的に、油溜まり（O）の混合液は、ポンプ管（91）を介して、給油ポンプ（90）の吸込み側の第１容積室（V1）に吸い込まれる。第１容積室（V1）の混合液は、吐出側の第２容積室（V2）から検出流路（46）に吐出される。検出流路（46）に吐出された混合液の流れが乱れることによって、冷媒は油の中で分散される。その後、混合液は油流入口（92）に流入する。

油流入口（92）から内部流路（47）に流入した混合液は、主流路（47a）を流通する。主流路（47a）の混合液の一部は、第２分岐流路（47c）を流通して、第２軸受部（71）へ供給される。第２軸受部（71）では、第２滑り軸受（71a）と主軸部（41）との間の第２摺動面（S2）が潤滑される。主流路（47a）の残りの混合液は、さらに主流路（47a）内を流通する。混合液の一部は、第１分岐流路（47b）を流通して、第１軸受部（37）へ供給される。第１軸受部（37）では、第１滑り軸受（37a）と軸受部（42）との間の第１摺動面（S1）が潤滑される。残りの混合液は、さらに主流路（47a）を流通して、油連絡室（48）に流出する。

油連絡室（48）に流出した混合液は、軸受部（42）へ供給される。軸受部（42）では、第３滑り軸受（42a）と及び軸部（58）との間の第３摺動面（S3）が潤滑される。第３摺動面（S3）を潤滑した混合液は、可動側鏡板部（56）の右端側に流出し、スラスト摺動面から圧縮室（C）の外周側の低圧または中間圧の空間へ流入する。混合液は、固定スクロール（60）と可動スクロール（55）との間のスラスト摺動面に供給され、さらに圧縮室（C）内の両ラップ（57，63）の隙間に供給される。各摺動部（S）、固定スクロール（60）、及び可動スクロール（55）に供給された混合液は、冷媒とともに吐出ポート（64）から吐出チャンバ（65）に吐出され、ケーシング（20）内の高圧空間（25）で冷媒と分離された後、ケーシング（20）内の油溜まり（O）に貯留される。

−実施形態の効果−
実施形態では、圧縮機（1）は、横長のケーシング（20）と、前記ケーシング（20）内に配置される電動機（30）と、前記ケーシング（20）の長手方向に沿って延び、前記電動機（30）に回転駆動される駆動軸（40）と、前記駆動軸（40）と連結する圧縮機構（50）と、前記ケーシング（20）の底部の油を所定の摺動部（S）へ送るための給油流路（45）と、前記油の濃度を示す指標を検出する電極（11）を有する油濃度センサ（10）とを備える。前記給油流路（45）は、前記電極（11）が配置される検出流路（46）を含む。圧縮機（1）は、前記検出流路（46）を形成する外殻部（80）を有するとともに、前記ケーシング（20）の一部を兼用する外殻形成部材（81）を備えている。

ここで、従来、冷凍サイクルの圧縮機において、摺動部の潤滑のために油が使用される。従来の圧縮機では、油は圧縮機内の底面に形成される油溜まりに貯留される。油溜まりの油は、給油ポンプによって吸い上げられ、各摺動部に供給される。圧縮機の運転状態によって、油に溶け込む冷媒の量は異なる。また、油溜まりの油と冷媒の混合液には濃度むらが生じやすい。そのため、油濃度を検出する油濃度センサを圧縮機内に設けて、油濃度に応じて適切な量の油を摺動部に供給することが望ましい。しかし、油濃度センサを油溜まりに配置すると、摺動部に供給される混合液の油濃度と、油濃度センサに検出される混合液の油濃度とに生じる誤差が比較的大きくなる。このことにより、摺動部に供給される油濃度よりも油濃度センサが検出する油濃度が高い場合、摺動部損傷を抑制する程度の油量を供給することができない。一方、摺動部に供給される油濃度よりも油濃度センサが検出する油濃度が低い場合、摺動部への油の供給過多となり圧縮機による圧縮効率が低下する。そこで、各摺動部に供給される混合液の油濃度をより正確に把握するために、給油ポンプの吸込み口における混合液の油濃度を測定することが考えられる。しかし、給油ポンプの吸込み口の直下には十分な空間がなく、油濃度センサを吸い込み口近傍に配置することは難しい。

これに対して、本実施形態では、検出流路（46）において、冷媒と油との混合液の流れに乱れが生じることによって、冷媒は油の中で分散する。そのため、検出流路（46）を流通する混合液を均一にすることができる。このことにより、油の濃度むらの比較的少ない混合液を摺動部（S）に供給できる。

加えて、検出器である電極（11）を検出流路（46）に配置できる。このことにより、油濃度センサ（10）は濃度むらの少ない混合液の油濃度を検出できる。このことにより、油濃度センサ（10）による油濃度の検出精度を高めることができるともに、圧縮機の運転条件に関わらず安定して混合液の油濃度を検出できる。

加えて、検出流路（46）を流通する混合液が摺動部（S）に供給される。このことにより、油濃度センサ（10）により検出された混合液の油濃度と、摺動部（S）に供給される混合液の油濃度との誤差を抑えることができる。

加えて、油濃度センサ（10）により検出される油濃度に応じて、各摺動部（S）に供給する混合液の量を調節できる。具体的に、油濃度が低い時は、圧縮機（1）の回転数を上げることによって、混合液の供給量を多くすることができる。一方、油濃度が高い時は、圧縮機（1）の回転を下げることによって、混合液の供給を少なくすることができる。このことにより、適切な量の油を摺動部（S）に供給できる。その結果、油の供給不足による摺動部損傷を抑制できると共に、油の供給過多による圧縮機構（50）の圧縮効率の低下を抑制できる。

加えて、外殻形成部材（81）を構成する鏡板接続部（89）が、ケーシング（20）の第１鏡板（22）を兼用する。このことにより、部材点数を削減できる。

実施形態では、前記油濃度センサ（10）は、前記検出器（11）に接続する回路基板（12）を有する。前記検出器（11）は、前記外殻部（80）のうち前記検出流路（46）に臨む第１面（82）上に配置される。前記回路基板（12）は、前記外殻部（80）のうち前記ケーシング（20）の外部に臨む第２面（83）上に配置される。前記外殻部（80）は、前記第１面（82）から前記第２面（83）に亘る第１穴（84）を有する。

この構成では、外殻形成部材（81）の仕切り部（81b）において、検出流路（46）に臨む面を第１面（82）に、ケーシング（20）の外部に臨む面を第２面（83）にすることができる。検出器である電極（11）と回路基板（12）とを接続する配線を第１穴（84）に挿通できる。第１穴（84）は、仕切り部（81b）の厚さ方向に形成されるので、配線を短くできる。そのため、電極（11）と回路基板（12）とを互いに近くに配置できる。このことにより、電極（11）から回路基板（12）へ送られる電流値に生じるノイズを低減できる。その結果、回路基板（12）をケーシング（20）の外部に配置する場合よりも、油濃度センサ（10）の検出精度を高めることができる。

実施形態では、前記ケーシング（20）の底部の油を、前記給油流路（45）を介して前記摺動部（S）へ搬送する給油ポンプ（90）をさらに備え、前記検出流路（46）は、前記給油流路（45）のうち前記給油ポンプ（90）の吐出側に形成される。

この構成では、給油ポンプ（90）から混合液が吐出されると、混合液の流れに乱れが生じ、冷媒は油の中で分散される。そのため、検出流路（46）には、冷媒と油とが比較的均一に混ざった混合液が流通する。このことにより、油濃度センサ（10）は摺動部（S）に供給される油の濃度の検出精度をより高めることができる。

実施形態では、前記給油流路（45）は、前記駆動軸（40）の内部に形成される内部流路（47）を含み、前記検出流路（46）は、前記給油ポンプ（90）の吐出口と前記内部流路（47）との間に形成される。

この構成では、給油ポンプ（90）の吐出口から検出流路（46）内に吐出された混合液は、検出流路（46）内で油と冷媒が均一に混合された後、駆動軸（40）内の内部流路（47）に流入し、摺動部（S）に向かって流れる。その結果、濃度が均一化された混合液を摺動部（S）に供給できる。

実施形態では、前記給油流路（45）は、前記駆動軸（40）の内部に形成される内部流路（47）を含む。前記検出流路（46）は、前記内部流路（47）と連通するように前記駆動軸（40）の右端側に形成される。前記ケーシング（20）は、前記駆動軸（40）の右端に対向する第１鏡板（22）（第１側壁）を有する。前記外殻形成部材（81）は、前記第１鏡板（22）から前記駆動軸（40）の内部流路（47）に亘って形成される。

この構成では、ケーシング（20）の第１鏡板（22）から内部流路（47）までの距離は、ケーシング（20）の胴部（21）から内部流路（47）までの距離と比べて短くすることができる。筒部（81a）の長さを短くすることによって、第１鏡板（22）から第１仕切り部（81b）までの深さを比較的浅くできる。このことにより、油濃度センサ（10）が仕切り部（81b）に配置されているとき、油濃度センサ（10）のメンテナンスを容易にできる。

《その他の実施形態》
上記実施形態においては、以下のような構成としてもよい。

油濃度センサ（10）は、配線を有さなくてもよい。具体的に、検出器（11）と回路基板（12）とが一体に構成されている油濃度センサ（10）でもよい。この場合、検出器（11）及び回路基板（12）の少なくとも一方が第１穴（84）に挿通される。検出器（11）と回路基板（12）とが直接接続されるため、検出器（11）から送られてくる濃度を示す指標に生じるノイズを低減できる。

外殻形成部材（81）の筒部（81a）は後付けできるものであってもよい。具体的に、図４及び図５を参照して説明する。図４は、外殻形成部材（81）の筒部（81a）及び油濃度センサ（10）が取り付けられる前の既設の圧縮機（1）を示す。圧縮機（1）には、ポンプカバー（100）が設けられている。ポンプカバー（100）は、筒状で右側端部が閉じたカバー部（100a）と、カバー部の左側端部から径方向外側へ張り出したフランジ部（100b）とを有する。カバー部（100a）は、駆動軸（40）の右端部を覆っている。フランジ部（100b）は、第２枠部（85）の右面に固定される。図５は、外殻形成部材（81）の筒部（81a）及び油濃度センサ（10）が取り付けられた後の状態を示す。第１鏡板（22）、及びポンプカバー（100）にはそれぞれ、筒部（81a）が挿入される穴（H）が形成される。各穴（H）の中心は、駆動軸（40）の軸心に一致している。外殻形成部材（81）の筒部（81a）は、第１鏡板（22）の外穴（H1）からポンプカバー（100）の内穴（H2）に向けて挿入される。筒部（81a）の左端は、ポンプカバー（100）に固定され、筒部（81a）の右端は、第１鏡板（22）に固定される。検出流路（46）の外殻は、ポンプカバー（100）と外殻部（80）とにより構成される。油濃度センサ（10）の電極（11）は仕切り部（81b）の第１面（82）に配置される。そのため、検出流路（46）内の油濃度を検出できる。このように、既製品の圧縮機であっても、検出流路（46）及び油濃度センサ（10）を給油ポンプ（90）の吐出側と内部流路（47）との間に設けることができる。

外殻形成部材（81）の仕切り部（81b）は、筒部（81a）内の右端に配置されていてもよい。換言すると、外殻形成部材（81）は、鏡板接続部（89）を有さなくてもよい。このことにより、仕切り部（81b）は第１鏡板（22）と面一となるため、油濃度センサ（10）のメンテナンスをより容易に行うことができる。

圧縮機（1）は、スクリュー式、ロータリー式、又はレシプロ式の圧縮機であってもよい。

油濃度センサ（10）は、超音波による油濃度を検出する超音波センサであってもよい。

以上、実施形態および変形例を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。また、以上の実施形態および変形例は、本開示の対象の機能を損なわない限り、適宜組み合わせたり、置換したりしてもよい。以上に述べた「第１」、「第２」、「第３」…という記載は、これらの記載が付与された語句を区別するために用いられており、その語句の数や順序までも限定するものではない。

以上説明したように、本開示は、圧縮機について有用である。

Ｓ 摺動部
１ 圧縮機
１０ 油濃度センサ（センサ）
１１ 電極（検出器）
１２ 回路基板
２０ ケーシング
２２ 第１鏡板（第１側壁）
３０ 電動機
４０ 駆動軸
４５ 給油流路
４６ 検出流路
４７ 内部流路
５０ 圧縮機構
８０ 外殻部
８１ 外殻形成部材
８２ 第１面
８３ 第２面
８４ 第１穴
９０ 給油ポンプ（ポンプ）

Claims (5)

1. 横長のケーシング（20）と、
   前記ケーシング（20）内に配置される電動機（30）と、
   前記ケーシング（20）の長手方向に沿って延び、前記電動機（30）に回転駆動される駆動軸（40）と、
   前記駆動軸（40）と連結する圧縮機構（50）と、
   前記ケーシング（20）の底部の油を所定の摺動部（S）へ送るための給油流路（45）と、
   前記油の濃度を示す指標を検出する検出器（11）を有するセンサ（10）とを備える圧縮機であって、
   前記給油流路（45）は、前記検出器（11）が配置される検出流路（46）を含み、
   前記検出流路（46）を形成する外殻部（80）を有するとともに、前記ケーシング（20）の一部を兼用する外殻形成部材（81）を備えている圧縮機。
2. 請求項１において、
   前記センサ（10）は、前記検出器（11）に接続する回路基板（12）を有し、
   前記検出器（11）は、前記外殻部（80）のうち前記検出流路（46）に臨む第１面（82）上に配置され、
   前記回路基板（12）は、前記外殻部（80）のうち前記ケーシング（20）の外部に臨む第２面（83）上に配置され、
   前記外殻部（80）は、前記第１面（82）から前記第２面（83）に亘る第１穴（84）を有する圧縮機。
3. 請求項１又は２において、
   前記ケーシング（20）の底部の油を、前記給油流路（45）を介して前記摺動部（S）へ搬送するポンプ（90）をさらに備え、
   前記検出流路（46）は、前記給油流路（45）のうち前記ポンプ（90）の吐出側に形成される圧縮機。
4. 請求項３において、
   前記給油流路（45）は、前記駆動軸（40）の内部に形成される内部流路（47）を含み、
   前記検出流路（46）は、前記ポンプ（90）の吐出口と前記内部流路（47）との間に形成される圧縮機。
5. 請求項１〜４のいずれか１つにおいて、
   前記給油流路（45）は、前記駆動軸（40）の内部に形成される内部流路（47）を含み、
   前記検出流路（46）は、前記内部流路（47）と連通するように前記駆動軸（40）の一端側に形成され、
   前記ケーシング（20）は、前記駆動軸（40）の前記一端に対向する第１側壁（22）を有し、
   前記外殻形成部材（81）は、前記第１側壁（22）から前記駆動軸（40）の内部流路（47）に亘って形成される圧縮機。
   
   

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