JP6534253B2 - 液体検知器、圧縮機及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、空気調和機に用いられる圧縮機の潤滑油の液面高さの検知などに用いられる静電容量式の液体検知器、この液体検知器を有する圧縮機、及び、この圧縮機を備える空気調和機に関する。

空気調和機は、室外熱交換器及び室内熱交換器と、これらの間に設けられた膨張弁と圧縮機とを備えている。空気調和機の冷凍サイクルでは、一例として、室外熱交換器を通過した液状の冷媒が、膨張弁でガス状になることにより温度が低下して冷気となり室内熱交換器に導かれる。そして、室内熱交換器により室内の空気に熱（低温）を移したガス状の冷媒は、圧縮機で圧縮されて高温・高圧状態となり、室外熱交換器により室外の空気に熱（高温）を移すことにより再び液状になる。

このような空気調和機に用いられる圧縮機として、ロータリー方式やスクロール方式などを採用したものがある。例えば、特許文献１に開示されたロータリー方式の圧縮機は、作動室が形成されたシリンダと当該作動室に収容された環状ピストンとを有する圧縮部がタンク状の圧縮機筐体内に配設されており、この環状ピストンが外周面の一部を作動室の周壁面に当接しながら回転されることにより、作動室内に導入された冷媒の圧縮が行われる。

特許文献１に開示された圧縮機では、シリンダやピストンなどの摺動部品の潤滑及び微小隙間のシール（封止）などのために圧縮機筐体内に潤滑油が収容されている。そして、この潤滑油が何らかの原因により所定量より少なくなると圧縮機の動作に支障をきたすため、潤滑油の量を監視する必要がある。このような潤滑油の量の監視に用いることができるセンサが、例えば、特許文献２に開示されている。

図１８に示すように、特許文献２に開示されたセンサ（図中、符号９０１で示す）は、基板体９０２に取り付けられた一対の導電ピン９０４の端部に、互いに間隔をあけて平行に配置された一対の帯状の電極板９０５が取り付けられている。そして、一対の電極板９０５の間の潤滑油の有無により導電ピン９０４間の静電容量が変化するので、このセンサ９０１を圧縮機筐体内の適切な高さ位置に設けることで、潤滑油の量が所定量以上あるか否かを検知することができる。

特開２０１２−２０７５８５号公報 特開２０１３−９２４９１号公報

しかしながら、上述したセンサ９０１は、圧縮機筐体における鉛直方向に沿う側壁部に取り付けられるものであるところ、一対の電極板９０５が圧縮機筐体の内側に向かって水平方向に延在して配置されるので、例えば、（１）一対の電極板９０５が当該側壁部から圧縮機筐体内側に大きく突出して配置され、当該圧縮機筐体内の圧縮部等との干渉を回避するための比較的大きな取付スペースを要する、（２）導電ピン９０４を基板体９０２に取り付ける部分に集中する荷重が大きくなり、当該部分の破損のおそれがある、というような問題があった。

そこで、本発明は、取付スペースが小さく、破損による故障を抑制できる静電容量式の液体検知器、この液体検知器を有する圧縮機、及び、この圧縮機を備えた空気調和機を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、容器に収容された液体の検知に用いられる静電容量式の液体検知器であって、前記容器の側壁部に設けられた貫通穴を塞ぐように当該側壁部に取り付けられるベースと、前記容器内に少なくとも一部が配置されるように前記ベースに取り付けられた複数の導電端子と、前記複数の導電端子のうちの対応する導電端子の前記一部に対してそれぞれ固定され、前記ベースから離れる方向に互いに間隔をあけて平行に重ねて並設された複数の電極板と、を有し、前記電極板は、前記導電端子の一部の先端に固定されるとともに、当該導電端子が突出していないことを特徴とする液体検知器である。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記複数の電極板が、３枚以上であることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載された発明において、前記複数の電極板のそれぞれが、前記容器内において鉛直方向に沿って配置されかつ上方から見たときに前記側壁部に沿って配置されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項４に記載された発明において、前記ベースが、前記貫通穴を塞ぐ際に当該貫通穴を囲むようにして前記側壁部に接する取付面を有し、前記複数の電極板のそれぞれが、前記取付面と平行にされていることを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明は、請求項４に記載された発明において、前記貫通穴が、平面視円形に形成され、前記ベースが、前記貫通穴に嵌合可能に形成されていることを特徴とするものである。

請求項７に記載された発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載された発明において、前記複数の電極板のそれぞれが、円板状又は正多角形板状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項８に記載された発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載された発明において、前記複数の電極板のうちの最も前記ベース寄りに配置された電極板が、基準電位に接続されることを特徴とするものである。

請求項９に記載された発明は、請求項８に記載された発明において、前記複数の電極板が、３枚以上設けられ、前記複数の電極板のうちの両端に配置された電極板が、基準電位に接続されることを特徴とするものである。

請求項１０に記載された発明は、上記目的を達成するために、筐体と、前記筐体内に設けられた圧縮部と、前記筐体が有する容器に収容された潤滑油を検知する液体検知部とを有する圧縮機であって、前記液体検知部が、請求項１〜９のいずれか一項に記載の液体検知器を含んで構成されていることを特徴とする圧縮機である。

請求項１１に記載された発明は、上記目的を達成するために、室内熱交換器、室外熱交換器、膨張弁及び圧縮機を含む冷媒回路を備えた空気調和機であって、前記圧縮機が、請求項１０に記載の圧縮機で構成されていることを特徴とする空気調和機である。

請求項１、１０、１１に記載された発明によれば、複数の電極板が、複数の導電端子のうちの対応する導電端子における容器内に位置づけられる一部にそれぞれ取り付けられ、ベースから離れる方向に互いに間隔をあけて平行に重ねて並設されている。このようにしたことから、複数の電極板が容器内側に大きく突出することがなくなり、また、導電端子をベースに取り付ける部分に集中する荷重を小さくすることができる。そのため、取付スペースを小さくできるとともに、破損による故障を抑制できる。

請求項３に記載された発明によれば、複数の電極板が３枚以上である。このようにしたことから、複数の電極板が２枚である構成に比べて、互いに向き合う電極板の組をより多くすることができるので、静電容量を比較的容易に増加させることができる。これにより、液体の検出精度を効果的に向上させることができる。

請求項４に記載された発明によれば、複数の電極板のそれぞれが、容器内において鉛直方向に沿って配置されかつ上方から見たときに容器の側壁部に沿って配置されている。このようにしたことから、複数の電極板間の液体のきれ（液体の残りにくさ）を向上させることができ、検出精度を向上できる。

請求項５に記載された発明によれば、ベースが、貫通穴を塞ぐ際に当該貫通穴を囲むようにして側壁部に接する取付面を有し、複数の電極板のそれぞれが、この取付面と平行にされている。このようにしたことから、ベースを容器に取り付けたときの取付角度（容器の貫通穴の貫通方向を回転軸とする回転角度）にばらつきがあった場合でも、複数の電極板が確実に鉛直方向に沿って配置される。そのため、複数の電極板間の液体のきれ（液体の残りにくさ）に差が生じることによる検出精度のばらつきを抑制することができる。

請求項６に記載された発明によれば、貫通穴が、平面視円形に形成され、ベースが、貫通穴に嵌合可能に形成されている。このようにしたことから、貫通穴が平面視円形のため、複数の電極板が鉛直方向に沿ったままベースを任意の取付角度で取り付けることができる。そのため、複数の電極板間の液体のきれに差が生じることによる検出精度のばらつきを抑制することができる。

請求項７に記載された発明によれば、前記複数の電極板のそれぞれが、円板状又は正多角形板状に形成されている。このようにしたことから、例えば、複数の電極板が帯板状に形成されている構成では、ベースを容器に取り付けたときの取付角度（容器の貫通穴の貫通方向を回転軸とする回転角度）にばらつきがあると、液体が複数の電極板に接する高さにもばらつきが生じるので、検出精度にもばらつきが生ずるおそれがあるが、複数の電極板が円板状又は正多角形板状に形成されていることで、液体が複数の電極板に接する高さを取付角度によらず概ね一定にすることができ、検出精度のばらつきを抑制することができる。

請求項８に記載された発明によれば、複数の電極板のうちの最もベース寄りに配置された電極板が、基準電位に接続される。このようにしたことから、複数の電極板のうち最もベース寄りに配置された電極板が、例えば、電源電位や接地（グラウンド）電位などの基準電位に接続されることで、ベースとの間の浮遊容量（寄生容量）などの影響を抑制することができ、検出精度を向上させることができる。

請求項９に記載された発明によれば、複数の電極板が、３枚以上設けられ、複数の電極板のうちの両端に配置された電極板が、基準電位に接続される。このようにしたことから、複数の電極板のうち両端に配置された電極板が、例えば、電源電位や接地（グラウンド）電位などの基準電位に接続されることで、外部ノイズや近接構造物との間の浮遊容量（寄生容量）などの影響を抑制することができ、検出精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る検知素子部を有する液体検知ユニットの正面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の背面図である。 図１の液体検知ユニットが有する検知制御部の正面図である。 図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の電気回路の概略を示す図である。 図１の液体検知ユニットの電気回路の概略を示す図である。 図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の第１の変形例の構成を示す断面図である。 図７の検知素子部の電気回路の概略を示す図である。 図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の第２の変形例の構成を示す断面図である。 図９の検知素子部の背面図である。 図９の検知素子部の電気回路の概略を示す図である。 図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の第３の変形例の構成を示す断面図である。 図１２の検知素子部の正面図である。 図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の第４の変形例の構成を示す断面図である。 図１４の検知素子部の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る圧縮機の断面図である。 本発明の一実施形態に係る空気調和機の概略構成を示す図である。 従来の液面センサの斜視図である。

（液体検知器の実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る液体検知器を有する液体検知ユニットについて、図１〜図６を参照して説明する。この液体検知ユニットは、静電容量式であり、例えば、後述する圧縮機の筐体の側壁部に取り付けられて、当該筐体に収容された潤滑油の液面高さや、潤滑油への不純物の混入程度などの検知に用いられる。

図１は、本発明の一実施形態に係る検知素子部を有する液体検知ユニットの正面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。図３は、図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の背面図である。図４は、図１の液体検知ユニットが有する検知制御部の正面図である。図５は、図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の電気回路の概略を示す図である。図６は、図１の液体検知ユニットの電気回路の概略を示す図である。

この液体検知ユニット（図中、符号１で示す）は、図１〜図４に示すように、液体検知器としての検知素子部１０と、検知制御部５０（図２）とを有している。検知素子部１０と検知制御部５０とは、一対のコネクタとして互いに嵌合可能に構成されている。

検知素子部１０は、ベース２０と、複数の導電端子３０と、一対の電極板４０と、を有している。

ベース２０は、例えば、ステンレス鋼などの金属を材料として構成されており、ベース本体部２１と、円筒部２２と、フランジ部２３と、を一体に有しており、さらに、後述する複数の導電端子３０を固定するハーメチックガラス２４を有している。

ベース本体部２１は、円板状に形成されている。円筒部２２は、ベース本体部２１と同軸となるようにベース本体部２１の一方の面２１ａに突出して設けられている。ベース本体部２１における円筒部２２の内側の箇所には、一方の面２１ａと他方の面２１ｂとを貫通する複数の貫通穴２１ｃが形成されている。フランジ部２３は、ベース本体部２１の半径方向に突出するように、当該ベース本体部２１の周面２１ｄの全体にわたって設けられている。フランジ部２３におけるベース本体部２１の他方の面２１ｂと同一方向を向く取付面２３ａは、環状の平面であって、後述する圧縮機１０１の筐体１０２に取り付ける際に、当該筐体１０２の側壁部１０３に設けられた貫通穴１０３ａを囲み当該側壁部１０３の外面に全体が密に接するように配置される。ハーメチックガラス２４は、複数の貫通穴２１ｃ内に固着されている。

複数の導電端子３０は、例えば、ニッケル合金などの導電性の金属を材料とし構成されており、それぞれが真っ直ぐに伸びる棒状に形成されている。導電端子３０は、これ以外にも板状などでもよく、その形状は任意である。複数の導電端子３０のそれぞれは、対応する上記貫通穴２１ｃに挿通されており、ハーメチックガラス２４によりベース本体部２１と電気的に絶縁された状態で当該ベース本体部２１に固定して取り付けられている。なお、導電端子３０をベース本体部２１に固定するために、ハーメチックガラス２４に代えて別の絶縁材を用いてもよい。複数の導電端子３０は、それぞれの一部３１がベース本体部２１の他方の面２１ｂから垂直に突出して配置され、他の一部３２が一方の面２１ａから垂直に突出して配置されている。各導電端子３０の他の一部３２は、後述する検知制御部５０との嵌合時にオス端子として検知制御部５０のメス端子と接触される。

本実施形態において、導電端子３０を６本有し、２種類の長さのものを含んでいる。具体的には、複数の導電端子のうち３本が長く形成され（図中、符号３０Ｌで示す）、これら３本より残りの３本が短く形成されている（図中、符号３０Ｓで示す）。３本の導電端子３０Ｌと残りの３本の導電端子３０Ｓとは、正面方向から見て、正六角形の各頂点となるように周方向に交互に配置されている。複数の導電端子３０（３０Ｌ、３０Ｓ）は、それぞれの他の一部３２の長さが同一となるように、ベース本体部２１に固定されており、これにより、３本の導電端子３０Ｌの一部３１と、残りの３本の導電端子３０Ｓの一部３１は、互いの長さが異なるようにされている。

一対の電極板４０は、例えば、ステンレス鋼などの導電性の金属を材料として構成されており、それぞれが同一の平らな円板状に形成されている。一対の電極板４０のうちの一方の電極板４０Ｌは、上述した３本の導電端子３０Ｌのそれぞれの一部３１の先端に固定して取り付けられており、他方の電極板４０Ｓは、残りの３本の導電端子３０Ｓのそれぞれの一部３１の先端に固定して取り付けられている。他方の電極板４０Ｓにおける３本の導電端子３０Ｌに対応する箇所には、これら３本の導電端子３０Ｌを挿通する貫通穴４０ａが設けられている。各貫通穴４０ａは、導電端子３０Ｌと電極板４０Ｓとが接触しない大きさに形成されている。各貫通穴４０ａは、導電端子３０Ｌを挿通した状態で絶縁材で塞がれていてもよい。各電極板４０は、例えば、溶接やろう付けなどによって各導電端子３０に取り付けられている。このように、長さの異なる導電端子３０Ｌの一部３１及び導電端子３０Ｓの一部のそれぞれの先端に、一方の電極板４０Ｌ及び他方の電極板４０Ｓが取り付けられることにより、これら電極板４０Ｌ、４０Ｓは、互いに間隔をあけて平行に配置され、つまり、複数の電極板４０は、ベース２０から離れる方向に互いに間隔をあけて平行に重ねて並設されている。また、電極板４０Ｌ、４０Ｓは、フランジ部２３の取付面２３ａとも平行に配置される（即ち、平行にされている）。

検知制御部５０は、ハウジング６０と、ケース７０と、制御基板８０と、を有している。

ハウジング６０は、例えば、合成樹脂を材料として構成されており、ハウジング本体部６１と、円柱部６２と、基板収容部６３と、を一体に有しており、さらに、シール部材６４を有している。

ハウジング本体部６１は、円板状に形成されている。円柱部６２は、ハウジング本体部６１と同軸となるようにハウジング本体部６１の一方の面６１ａに突出して設けられている。円柱部６２は、嵌合時に検知素子部１０の円筒部２２内に収容されるように、その外径が円筒部２２の内径と略同一にされ、その高さが円筒部２２の深さと略同一にされている。円柱部６２には、その端面６２ａにおける複数の導電端子３０に対応する箇所に開口し、メス端子（図示なし）を収容する端子孔６２ｂが形成されている。基板収容部６３は、ハウジング本体部６１の他方の面６１ｂに四角筒状に突出して設けられている。基板収容部６３は、例えば、円筒形状など、その内側に後述する制御基板８０を収容できるものであれば、その形状は任意である。

シール部材６４は、例えばゴムなどの弾性材料を用いて環状に形成され、ハウジング本体部６１の一方の面６１ａに円筒部２２を囲むように一部を露出して埋め込まれている。このシール部材６４は、嵌合時に検知素子部１０の円筒部２２の端面２２ａによって押しつぶされて、検知素子部１０と検知制御部５０との間をシール（封止）する。

ケース７０は、例えば、合成樹脂を材料として構成されており、円筒状の周壁部７１と、周壁部７１の一端を塞ぐ底壁部７２と、を一体に有している。

周壁部７１は、嵌合時に検知素子部１０の円筒部２２を収容するように、その内径が円筒部２２の外径と略同一にされている。また、周壁部７１の内周面には、嵌合時に円筒部２２の外周面に形成された係止受孔（図示なし）に係止する係止爪（図示なし）が突出して形成されている。底壁部７２には、基板収容部６３を嵌め込み可能なように当該基板収容部６３の平面視形状と略同一形状（本実施形態においては、四角形状）に形成された嵌込孔７２ａが形成されている。

制御基板８０は、静電容量を検知する検知回路を構成する各種電子部品がプリント基板に実装されてなる電子基板である。制御基板８０は、基板収容部６３内に収容固定されており、リード線８５を通じて上位の制御装置（図示なし）と接続されている。制御基板８０は、端子孔６２ｂに収容されたメス端子（図示なし）と接続されており、このメス端子が導電端子３０の他の一部３２（即ち、オス端子）と接触した状態において、一対の電極板４０間の静電容量を検知して、当該静電容量に応じた検知信号をリード線８５を通じて出力するように構成されている。制御基板８０では、例えば、時定数や共振回路における共振周波数などに基づいて静電容量を検知し、静電容量の大きさに応じて変化する電圧信号（検知信号）を出力する。

検知素子部１０と検知制御部５０とは、図２に示す状態からさらに互いを近づけて嵌合させることにより、検知素子部１０の導電端子３０（オス端子）と検知制御部５０のハウジング６０内のメス端子とが接触して電気的に接続され、一対の電極板４０間の液体状態に応じて変化する静電容量に応じた検知信号を出力する液体検知ユニット１を構成する。ここで、「液体状態」とは、液体の有無の他、例えば、液体に混入している不純物の割合なども含む。

図５に示すように、検知素子部１０は、一対の電極板４０間に電荷を蓄えるキャパシタとみなすことができる。そして、図６に示すように、液体検知ユニット１は、この一対の電極板４０間の静電容量を検知して、検知した静電容量に応じた検知信号を出力する。この検知信号に基づいて、検知素子部１０が取り付けられた高さにおける液体の有無、即ち、液面高さを検出することができる。また、検知信号が示す静電容量の値によって液体に混入している不純物の割合を検出することもできる。

次に、上述した液体検知ユニット１における作用について説明する。

液体検知ユニット１の検知素子部１０は、例えば、図１６に示すように、後述する圧縮機１０１の容器としての筐体１０２における鉛直方向に沿う側壁部１０３に取り付けられる。具体的には、筐体１０２の側壁部１０３には、検知素子部１０のベース本体部２１の外径より大きく、フランジ部２３の外径より小さい円形状の貫通穴１０３ａが形成されており、この貫通穴１０３ａから複数の導電端子３０の一部３１及び一対の電極板４０を筐体１０２内に挿入して、フランジ部２３の取付面２３ａ全体を側壁部１０３の外面に当接させる。そして、フランジ部２３を側壁部１０３に溶接して貫通穴１０３ａを塞いだのち、検知素子部１０に検知制御部５０を嵌合させる。なお、本実施形態では、フランジ部２３の取付面２３ａ全体を側壁部１０３の外面に当接させる構成であったが、これ以外にも、フランジ部２３の取付面２３ａと反対側の面を取付面として、当該取付面全体を側壁部１０３の内面に当接させる構成としてもよい。

このとき、検知素子部１０の一対の電極板４０は、ベース２０から離れる方向に互いに間隔をあけて重ねて並設されており、筐体１０２内において鉛直方向に沿って配置され、かつ、上方から見たときに側壁部１０３に沿って配置される。そのため、例えば、図１８に示す従来の構成のように電極板９０５が帯板状で筐体内側に向かって延在する構成に比べて、一対の電極板４０が筐体１０２内側に大きく突出することがなく、また、各導電端子３０におけるハーメチックガラス２４で支持されている部分に集中する荷重が小さくなる。なお、上方から見たときに側壁部１０３が例えば円弧状などの直線状以外の形状であった場合は、一対の電極板４０は、概ねその延在方向に沿って配置されればよい。

また、一対の電極板４０とフランジ部２３の取付面２３ａとが互いに平行に配置されている。そのため、ベース２０がその軸を中心とする回転方向にずれて側壁部１０３に取り付けられた場合、即ち、ベース２０の取付角度にずれがある場合でも、取付面２３ａが鉛直方向に沿う側壁部１０３と平行に配置されるため、一対の電極板４０についても鉛直方向に沿って配置される。

また、一対の電極板４０が、円板状に形成されている。そのため、例えば、一対の電極板４０が仮に帯板状に形成されている構成の場合では、ベース２０がその軸を中心とする回転方向にずれて側壁部１０３に取り付けられると、即ち、ベース２０の取付角度にずれがあると、ずれの程度によって筐体１０２内の液体に接する高さが異なってしまうが、円板状に形成されていることで、取り付けに回転方向のずれがあっても、液体に接する高さが一定となる。

以上より、本実施形態によれば、一対の電極板４０が、複数の導電端子３０のうちの対応する導電端子３０の一部３１にそれぞれ取り付けられ、ベース２０から離れる方向に互いに間隔をあけて重ねて並設され、さらに、一対の電極板４０のそれぞれが、筐体１０２内において鉛直方向に沿って配置されかつ上方から見たときに筐体１０２の側壁部１０３に沿って配置されている。このようにしたことから、一対の電極板４０が筐体１０２内側に大きく突出することがなくなり、また、導電端子３０をベース２０に取り付ける部分、即ち、ハーメチックガラス２４で指示されている部分に集中する荷重を小さくすることができる。そのため、取付スペースを小さくできるとともに、破損による故障を抑制できる。

また、一対の電極板４０のそれぞれが、フランジ部２３の取付面２３ａと平行にされている。このようにしたことから、ベース２０を筐体１０２に取り付けたときの取付角度にばらつき（ずれ）があった場合でも、一対の電極板４０が確実に鉛直方向に沿って配置される。そのため、一対の電極板４０間の液体のきれ（液体の残りにくさ）に差が生じることによる検出精度のばらつきを抑制することができる。

また、一対の電極板４０のそれぞれが、円板状に形成されている。このようにしたことから、例えば、一対の電極板４０が帯板状に形成されている構成では、ベース２０を筐体１０２に取り付けたときの取付角度にばらつき（ずれ）があると、液体が一対の電極板４０に接する高さにもばらつきが生じるので、検出精度にもばらつきが生ずるおそれがあるが、一対の電極板４０が円板状に形成されていることで、液体が一対の電極板４０に接する高さを取付角度によらず一定にすることができ、検出精度のばらつきを抑制することができる。

上述した実施形態では、一対（２枚）の電極板４０を有する構成であったが、これに限定するものではない。例えば、図７に示すように、４枚の電極板４０を有する構成の検知素子部１０Ａとしてもよい。この検知素子部１０Ａでは、３本の導電端子３０Ｌに２枚の電極板４０Ｌ１、４０Ｌ２が取り付けられ、残りの３本の導電端子３０Ｓに２枚の電極板４０Ｓ１、４０Ｓ２が取り付けられている。図８に、検知素子部１０Ａの電気回路の概略を示す。

または、例えば、図９、図１０に示すように、３枚の電極板４０を有する構成の検知素子部１０Ｂとしてもよい。この検知素子部１０Ｂは、導電端子３０を９本有し、３種類の長さのものを含んでいる。即ち、複数の導電端子のうち３本が長く形成され（図中、符号３０Ｌで示す）、これら３本より他の３本が短く形成され（図中、符号３０Ｍで示す）、残りの３本がさらに短く形成されている（図中、符号３０Ｓで示す）。各導電端子３０Ｌ、３０Ｍ、３０Ｓは、正面方向から見て、正九角形の各頂点となるように周方向に順に配置されている。複数の導電端子３０（３０Ｌ、３０Ｍ、３０Ｓ）は、それぞれの他の一部３２の長さが同一となるように、ベース本体部２１に固定されており、これにより、各導電端子３０Ｌ、３０Ｍ、３０Ｓの一部３１は、互いの長さが異なるようにされている。３枚の電極板４０のうちの１つの電極板４０Ｌは、上述した３本の導電端子３０Ｌのそれぞれの一部３１の先端に固定して取り付けられており、他の１つの電極板４０Ｍは、他の３本の導電端子３０Ｍのそれぞれの一部３１の先端に固定して取り付けられており、残りの１つの電極板４０Ｓは、残りの３本の導電端子３０Ｓのそれぞれの一部３１の先端に固定して取り付けられている。これにより、電極板４０Ｌと電極板４０Ｍとの間、及び、電極板４０Ｍと電極板４０Ｓとの間に間隔が設けられるとともに、互いに平行に配置される。図１１に、検知素子部１０Ｂの電気回路の概略を示す。

これら検知素子部１０Ａ、１０Ｂのように３枚以上の電極板４０を有する構成とすることで、電極板４０が２枚である構成に比べて、互いに向き合う電極板４０の組をより多くすることができるので、静電容量を比較的容易に増加させることができる。これにより、液体の検出精度を効果的に向上させることができる。

また、上述した実施形態では、各電極板４０が円板状に形成された構成であったが、これに限定されるものではなく、電極板４０は、それら形状や大きさなどについて任意である。但し、液体が複数の電極板４０に接する高さのばらつきを抑制する、即ち、検出精度のばらつきを抑制する観点から、電極板４０は、円板状又は正三角形板状、正方形板状、正六角形板状若しくは正八角形板状などの正多角形板状に形成されていることが好ましい。

また、上述した実施形態では、ベース２０のフランジ部２３の取付面２３ａを、圧縮機１０１の側壁部１０３の外面に当接した状態で溶接する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、フランジ部２３を省略し、ベース２０のベース本体部２１における他方の面２１ｂの周縁部分を全周にわたって圧縮機１０１の側壁部１０３の外面に当接した状態で溶接する構成や、または、側壁部１０３とベース２０とをネジ構造で固定するとともにフレアシール構造で封止するなど、本発明の目的に反しない限り、側壁部１０３の貫通穴１０３ａを塞ぐように当該側壁部１０３にベース２０を固定して取り付ける構造であれば、取付構造は任意である。

また、上述した実施形態では、導電端子３０が水平に配置されかつ鉛直方向に沿うようにこれら導電端子３０に直交して電極板４０が取り付けられた構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、鉛直方向と平行でない側壁部に取り付けられた場合においても、複数の電極板４０が鉛直方向に沿うように、導電端子３０の形状や、導電端子３０と電極板４０とがなす角度を適宜設定した構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、各電極板４０のそれぞれについて３本の導電端子３０で支持する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、図１２、図１３に示すように、各電極板４０を１本の導電端子３０で支持する構成の検知素子部１０Ｃとしてもよい。この検知素子部１０Ｃは、２本の導電端子３０が、ベース本体部２１に固定して取り付けられている。これら導電端子３０の一部３１は、互いに間隔をあけて水平（図中左右方向）に配置される。複数の電極板４０のそれぞれは鉛直方向に沿って配置される。複数の電極板４０のうちの一群の電極板４０（４０Ｌ）が、２本の導電端子３０の間に水平方向に互いに間隔をあけて重ねて並設され、それらの周縁の一箇所が一方の導電端子３０（３０Ｌ）の一部３１に固定して取り付けられている。また、複数の電極板４０のうちの他の一群の電極板４０（４０Ｓ）が、２本の導電端子３０の間に水平方向に互いに間隔をあけて重ねて並設され、それらの周縁の一箇所が他方の導電端子３０（３０Ｓ）の一部３１に固定して取り付けられている。そして、一群の電極板４０Ｌと、他の一群の電極板４０Ｓとが、互いに噛み合うように、交互に間隔をあけて配置されている。検知素子部１０Ｃの電気回路の概略は、図５に示すものと同様である。このようにすることで、導電端子３０の本数を削減してより簡易な構成とすることができる。ただし、電極板４０を複数の導電端子３０で支持する構成の方が、導電端子３０をベース２０に取り付ける部分にかかる荷重を分散させることができるので、耐久性などの点では有利である。

また、上述した実施形態において、検知素子部１０は、２枚の電極板４０Ｌ、４０Ｓのうちの最もベース２０寄りの電極板４０Ｓを、電源電位や接地電位などの基準電位に接続する構成とすることが望ましい。即ち、検知素子部１０を検知制御部５０に接続したときに、各導電端子３０Ｓが検知制御部５０内の基準電位に接続されるように構成する。このようにすることで、ベース２０寄りの電極板４０Ｓとベース２０との間に生じる浮遊容量（寄生容量）などの影響を抑制することができ、検出精度を向上させることができる。電極板４０を３枚以上備えた構成でも同様である。

また、３枚以上の複数の電極板４０を有する構成においては、両端に配置された電極板４０を、例えば、電源電位や接地電位などの基準電位に接続することが望ましい。例えば、図１２に示す構成において、導電端子３０Ｓを接地電位に接続する。このようにすることで、外部ノイズや、圧縮機１０１の筐体１０２又はベース２０などの近接構造物との間に生じる浮遊容量（寄生容量）などの影響を抑制することができ、検出精度をさらに向上させることができる。

また、上述した実施形態では、複数の電極板４０のそれぞれが独立して設けられた構成であったがこれに限定されるものではない。例えば、図１４、図１５に示すように、一部の電極板４０が筒状構造物である円筒電極体４００に含まれる構成を有する検知素子部１０Ｄとしてもよい。この検知素子部１０Ｄの有する円筒電極体４００は、円筒状の周壁部４１と周壁部の両端を塞ぐ電極板４０（４０Ｌ、４０Ｋ）とを一体に有している。円筒電極体４００内には、他の電極板４０（４０Ｓ）が収容されている。各電極板４０は、互いに間隔をあけて平行に重ねて並設されている。他の電極板４０Ｓに接続された導電端子３０（３０Ｓ）は、電極板４０Ｌに設けられた貫通穴４０ａに挿通されている。円筒電極体４００の電極板４０Ｌと他の電極板４０Ｓとが、本発明の電極板に相当する。電極板４０Ｋは、他の電極板４０Ｓは電極板４０Ｌとの間に電極を蓄え、さらに周壁部４１を介して電極板４０Ｌと接続された電極板４０Ｋとの間にも電荷を蓄えることができる。このような構成においても、上述した実施形態と同様の作用効果を奏する。

また、上述した実施形態では、ベース２０のフランジ部２３の取付面２３ａ全体を側壁部１０３の外面における貫通穴１０３ａの周縁に当接させるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、圧縮機１０１の側壁部１０３の貫通穴１０３ａが平面視円形に形成され、この貫通穴１０３ａにベース２０が嵌合する構成としてもよい。具体的には、例えば、ベース２０の円筒部２２の外周面についてその径が端面２２ａに向かうにしたがって徐々に小さくなるテーパ形状に形成されており、当該外周面における端面２２ａ側端部の径が貫通穴１０３ａの径より小さく、かつ、反対側の端部の径が貫通穴１０３ａの径より大きく形成されている。そして、筐体１０２の内側から貫通穴１０３ａに円筒部２２を挿入することで、円筒部２２の外周面における貫通穴１０３ａと同径の箇所において当該円筒部２２と貫通穴１０３ａとが嵌合する。このとき、貫通穴１０３ａが平面視円形であり、当該貫通穴１０３ａと嵌合する円筒部２２についても断面外形が円形であるため、ベース２０を任意の取付角度（貫通穴１０３ａの貫通方向を回転軸とする回転角度）で取り付けることができる。このようにすることで、貫通穴１０３ａが平面視円形のため、複数の電極板４０が鉛直方向に沿ったままベース２０を任意の取付角度で取り付けることができる。そのため、複数の電極板４０間の液体のきれに差が生じることによる検出精度のばらつきを抑制することができる。

また、上述した実施形態では、複数の電極板４０がベース２０に固定された導電端子３０に固定して取り付けられ、これら電極板４０とフランジ部２３の取付面２３ａとが、互いに位置関係が固定された状態で平行に配置されているものであったが、これに限定されず、これらが平行にされていればよい。例えば、複数の電極板４０のそれぞれが一縁部を１本の導電端子３０で支持されるとともに、電極板４０と導電端子３０との間にヒンジ構造を採用するなどして揺動可能に取り付けてもよい。このようにすることで、電極板４０が導電端子３０にぶら下がり、重力により鉛直方向に沿って互いに平行に配置され、取付面２３ａとも平行に配置される（即ち、平行にされる）。

また、上述した実施形態では、検知素子部１０と検知制御部５０とが別体であり、これらが一対のコネクタとして嵌合可能に構成されていたが、これに限定されるものではなく、検知素子部１０と検知制御部５０とを一体として構成した液体検知ユニットであってもよい。この構成において、液体検知ユニットが液体検知器に相当する。

（圧縮機の実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る圧縮機について、図１６を参照して説明する。図１６は、本発明の一実施形態に係る圧縮機の断面図である。この圧縮機は、例えば、空気調和機の冷媒回路に設けられて、冷媒回路内の冷媒の循環等のために用いられる。

圧縮機１０１は、ロータリー方式を採用しており、筐体１０２内に、モータ固定子１１１及びモータ回転子１１２を有するモータ部１１０と、シリンダ１２１及びシリンダ１２１に形成された作動室１２２に収容された環状ピストン１２５を有する圧縮部１２０と、が配設されている。モータ回転子１１２と環状ピストン１２５とは、クランク軸１３０によって連結されている。また、筐体１０２内に、圧縮部１２０等の潤滑等のための潤滑油Ｋが収容されている。筐体１０２（具体的には、筐体１０２の下部）は、容器に相当する。

圧縮機１０１は、モータ部１１０によってクランク軸１３０が回転されると、環状ピストン１２５が、その外周面の一部を作動室１２２の周壁面に接しながら回転される。環状ピストン１２５の回転に応じて、吸入管１４１から吸入マフラ１４２、導入管１４３を通じて、作動室１２２内に冷媒が導入される。そして、この冷媒が作動室１２２内において環状ピストン１２５によって圧縮されて、吐出マフラ１４４、筐体１０２、吐出管１４５を通じて圧縮機１０１外部に導出される。

また、圧縮機１０１は、液体検知部として上述した液体検知ユニット１を有している。液体検知ユニット１の検知素子部１０は、筐体１０２における鉛直方向に沿う側壁部１０３の下部に取り付けられている。具体的には、検知素子部１０は、側壁部１０３に設けられた貫通穴１０３ａに複数の導電端子３０の一部３１及び一対の電極板４０が挿入されるとともに、ベース２０のフランジ部２３の取付面２３ａ全体が貫通穴１０３ａの周囲において側壁部１０３の外面に接した状態で、当該フランジ部２３が溶接により固定されている。検知素子部１０のベース２０は、貫通穴１０３ａを封止して塞いでいる。

検知素子部１０の一対の電極板４０は、筐体１０２内において鉛直方向に沿って互いに平行に配置されかつ側壁部１０３に沿って配置されている。検知素子部１０は、潤滑油Ｋが適量となる正常状態において一対の電極板４０の全体が液面下に沈み、潤滑油Ｋが不足している異常状態において一対の電極板４０の一部又は全体が液面上に露出するように配置されている。

以上より本実施形態によれば、上述した液体検知ユニット１を有しているので、検知素子部１０の取付スペースを小さくできるとともに、破損による故障を抑制でき、そのため、小型で故障の少ないものとすることができる。

上述した実施形態では、ロータリー方式を採用した構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、スクロール方式など他の方式を採用した構成のものであってもよい。

（空気調和機の実施形態）
以下に、本発明の一実施形態に係る空気調和機について、図１７を参照して説明する。図１７は、本発明の一実施形態に係る空気調和機の概略構成を示す図である。この空気調和機は、例えば、家屋や商業施設などに設けられるエアコン等として用いられる。

空気調和機２０１は、室内熱交換器２１１と、室外熱交換器２１２と、膨張弁２１３と、上述した圧縮機１０１と、流路切換弁２１５とを含む冷媒回路２１０を備えている。

空気調和機２０１の冷凍サイクルの流路は流路切換弁２１５により「冷房モード」および「暖房モード」の２通りの流路に切換えられる。冷房モードでは、図１７に実線の矢印で示すように、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は流路切換弁２１５から室外熱交換器２１２に流入され、膨張弁２１３に流入される。そして、この膨張弁２１３で冷媒が膨張され、室内熱交換器２１１に流入される。この室内熱交換器２１１に流入された冷媒は、流路切換弁２１５を介して圧縮機１０１に流入される。一方、暖房モードでは、図１７に破線の矢印で示すように、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は流路切換弁２１５から室内熱交換器２１１に流入され、膨張弁２１３に流入される。そして、この膨張弁２１３で冷媒が膨張され、室外熱交換器２１２、流路切換弁２１５、圧縮機１０１の順に循環される。

冷房モードでは、室外熱交換器２１２が凝縮器として機能し、室内熱交換器２１１が蒸発器として機能し、室内の冷房がなされる。また、暖房モードでは、室外熱交換器２１２が蒸発器として機能し、室内熱交換器２１１が凝縮器として機能し、室内の暖房がなされる。空気調和機２０１において、流路切換弁２１５を省略して、冷房モード又は暖房モードの一方のみを備えた構成としてもよい。

以上より、本実施形態によれば、上述した液体検知ユニット１を有する圧縮機１０１を備えているので、小型で故障の少ない空気調和機２０１とすることができる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の液体検知器、圧縮機及び空気調和機の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１ 液体検知ユニット
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 検知素子部（液体検知器）
２０ ベース
２３ａ 取付面
２４ ハーメチックガラス
３０ 導電端子
３１ 導電端子の一部
３２ 導電端子の他の一部
４０ 電極板
５０ 検知制御部
１０１ 圧縮機
１０２ 筐体（容器）
１０３ 側壁部
１０３ａ 貫通穴
２０１ 空気調和機
２１０ 冷媒回路
２１１ 室内熱交換器
２１２ 室外熱交換器
２１３ 膨張弁
２１５ 流路切換弁
Ｋ 潤滑油

Claims (11)

1. 容器に収容された液体の検知に用いられる静電容量式の液体検知器であって、
   前記容器の側壁部に設けられた貫通穴を塞ぐように当該側壁部に取り付けられるベースと、
   前記容器内に少なくとも一部が配置されるように前記ベースに取り付けられた複数の導電端子と、
   前記複数の導電端子のうちの対応する導電端子の前記一部に対してそれぞれ固定され、前記ベースから離れる方向に互いに間隔をあけて平行に重ねて並設された複数の電極板と、を有し、
   前記電極板は、前記導電端子の一部の先端に固定されるとともに、当該導電端子が突出していないことを特徴とする液体検知器。
2. 容器に収容された液体の検知に用いられる静電容量式の液体検知器であって、
   前記容器の側壁部に設けられた貫通穴を塞ぐように当該側壁部に取り付けられるベースと、
   前記容器内に少なくとも一部が配置されるように前記ベースに取り付けられた複数の導電端子と、
   前記複数の導電端子のうちの対応する導電端子の前記一部に対してそれぞれ固定され、前記ベースから離れる方向に互いに間隔をあけて平行に重ねて並設された複数の電極板と、を有し、
   前記複数の電極板は、第１の電極板群と第２の電極板群とによって構成され、
   前記第１の電極板群および前記第２の電極板群は、互いに噛み合うようにそれぞれの電極板が交互に配置されるとともに、各々が固定される前記導電端子同士の対向方向と直交する方向から見た際に、相手方の前記導電端子にまで到達していないことを特徴とする液体検知器。
3. 前記複数の電極板が、３枚以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体検知器。
4. 前記複数の電極板のそれぞれが、前記容器内において鉛直方向に沿って配置されかつ上方から見たときに前記側壁部に沿って配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体検知器。
5. 前記ベースが、前記貫通穴を塞ぐ際に当該貫通穴を囲むようにして前記側壁部に接する取付面を有し、
   前記複数の電極板のそれぞれが、前記取付面と平行にされていることを特徴とする請求項４に記載の液体検知器。
6. 前記貫通穴が、平面視円形に形成され、
   前記ベースが、前記貫通穴に嵌合可能に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液体検知器。
7. 前記複数の電極板のそれぞれが、円板状又は正多角形板状に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体検知器。
8. 前記複数の電極板のうちの最も前記ベース寄りに配置された電極板が、基準電位に接続されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体検知器。
9. 前記複数の電極板が、３枚以上設けられ、
   前記複数の電極板のうちの両端に配置された電極板が、基準電位に接続されることを特徴とする請求項８に記載の液体検知器。
10. 筐体と、前記筐体内に設けられた圧縮部と、前記筐体が有する容器に収容された潤滑油を検知する液体検知部とを有する圧縮機であって、
    前記液体検知部が、請求項１〜９のいずれか一項に記載の液体検知器を含んで構成されていることを特徴とする圧縮機。
11. 室内熱交換器、室外熱交換器、膨張弁及び圧縮機を含む冷媒回路を備えた空気調和機であって、前記圧縮機が、請求項１０に記載の圧縮機で構成されていることを特徴とする空気調和機。

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