JP6579743B2 - 液体検知器、圧縮機及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、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、該液体検知器を備えた圧縮機、及び、該圧縮機を備えた空気調和機に関する。
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封入されている。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。

特許文献２に記載されたセンサでは、一対の電極板同士がスペーサによって固定されることにより、電極板に応力が加わった際に変形しにくくし、電極板間の距離が変動してしまうことによる測定精度の低下を抑制している。

特開２０１２−２０７５８５号公報 特開２０１３−９２４９１号公報

ところで、静電容量式の液体検知器において測定精度を向上させるためには、測定される静電容量の値を大きくすることが好ましい。そこで、電極板間の距離を小さくしたり電極板の面積を大きくしたりする構成が考えられる。しかしながら、特許文献２に記載の液体検知器において電極板間の距離を小さくした場合、液体中に塵埃等の固形物が存在すると、この固形物が電極板間に侵入して短絡してしまう可能性がある。一方、電極板の面積を大きくして静電容量の値を大きくしようとすると、液体検知器全体が大型化してしまう。

本発明の目的は、電極板同士の短絡を抑制しつつ全体を小型化することができる液体検知器、該液体検知器を備えた圧縮機、及び、該圧縮機を備えた空気調和機を提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、参考発明は、容器に収容された液体の液面高さの検知に用いられる静電容量式の液体検知器であって、互いに平行でかつ所定方向に間隔を開けて対向するように並設される複数の電極板と、前記複数の電極板を覆うケース部材と、を備え、前記ケース部材には、その内外に前記液体を流通可能とする１又は複数の孔が形成され、前記孔が、前記ケース部材の内側と外側とのそれぞれにおける前記液体の高さが同一になるように形成され、前記孔の最大径が、前記複数の電極板のうち隣り合う二枚の間の最短距離よりも小さく、前記ケース部材が、導電性を有するとともに、前記複数の電極板のうち１枚と平行であり且つ対向する板部を有し、前記板部に対向して設けられる前記電極板と当該板部との間の距離が、当該電極板と、当該電極板を挟んで前記板部の反対側に配置される前記電極板と、の間の距離よりも大きいことを特徴とする液体検知器である。

請求項１に記載された発明は、容器に収容された液体の液面高さの検知に用いられる静電容量式の液体検知器であって、互いに平行でかつ所定方向に間隔を開けて対向するように並設される３以上の電極板を備え、前記３以上の電極板のうち一つが、他の電極板を覆うケース部材として構成され、前記ケース部材には、その内外に前記液体を流通可能とする１又は複数の孔が形成され、前記孔が、前記ケース部材の内側と外側とのそれぞれにおける前記液体の高さが同一になるように形成され、前記孔の最大径が、前記３以上の電極板のうち隣り合う二枚の間の最短距離よりも小さく、前記ケース部材が、導電性を有するとともに、他の２枚以上の前記電極板のうち１枚と平行であり且つ対向する板部を有し、前記板部に対向して設けられる前記電極板と当該板部との間の距離が、当該電極板と、当該電極板を挟んで前記板部の反対側に配置される前記電極板と、の間の距離よりも大きいことを特徴とする液体検知器である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記ケース部材が、メッシュ形状を有していることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記容器に取り付けられるとともに前記複数の電極板を絶縁状態で支持する導電性の本体部をさらに備え、前記ケース部材が、導電性を有するとともに前記本体部に電気的に接続されてい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項に記載の発明において、前記複数の電極板が、当該複数の電極板を支持する本体部から離れる方向に並設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、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１〜４のいずれか１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６に記載された発明は、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５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。

参考発明および請求項１、５、６に記載された発明によれば、液体が流通可能な孔を有するケース部材で複数の電極板を覆うことにより、液体中の固形物を電極板間に侵入しにくくし、固形物による電極板同士の短絡を抑制することができる。電極板同士の短絡が抑制されていることから、電極板間の距離を小さくすることができ、液体検知器全体を小型化することができる。また、ケース部材を設けない従来の液体検知器では、電極板と容器内の他の部材との間に適宜なクリアランスを設ける必要がある。一方、本発明において、電極板に対してこのクリアランスと同程度の距離を開けてケース部材を配置することにより、ケース部材を設けることによって液体検知器の設置スペースが大きくなってしまうことを抑制することができる。尚、ケース部材は、少なくとも電極板の下方と水平方向に並ぶ位置とから覆っていればよく、電極板の上方にケース部材が設けられない場合、水平方向に並ぶ位置において最大液位よりも上方にまでケース部材が延在していればよい。

また、液面付近に液体検知器を設置した場合に、ケース部材の内側の液位を外側の液位と略等しくすることができ、液面の高さを正確に測定することができる。また、ケース部材の孔は、液体が流入する際にケース部材内側の気体が流出するとともに、液体が流出する際にケース部材内側に気体が流入するように形成されていればよく、液体が流通可能なものと気体が流通可能なものとの少なくとも２つで構成されていてもよいし、液体と気体とが同時に通過可能な少なくとも１つで形成されていてもよい。また、液体が通過可能な孔は、電極よりも下方に形成されていればよく、容器内の液位が電極板の位置と同等以上となった場合に、ケース部材の内外の液位を同一にすればよい。即ち、容器内の液位が電極板よりも低くなった場合に、ケース部材の内側の液位が電極板よりも低くなれば、ケース部材の底に多少の液体が残留してもよい。

また、ケース部材の孔の最大径が隣り合う二枚の電極板間の最短距離よりも小さいことから、孔を微細な固形物が通過しても、電極板同士を短絡しにくくすることができる。尚、孔の平面視形状は、円形状や楕円形状、多角形状等の任意の形状であってよく、多角形状の場合、その対角線のうち最も長いものを最大径とする。また、ケース部材の板部に対向する電極板とケース部材との間の距離がこの電極板とケース部材の板部の反対側の電極板との間の距離よりも大きいことから、ケース部材が帯電してしまっても、浮遊容量（寄生容量）などの影響を抑制することができる。特に、反対側の電極板を基準電極として電源電位や接地（グラウンド）電位などの基準電位に接続するとともに、対向する電極板を信号電極とする場合に、浮遊容量などの影響を抑制することができる。

請求項２に記載された発明によれば、ケース部材がメッシュ形状を有することから、液体がケース部材の内外を流通しやすくなる。

請求項３に記載された発明によれば、ケース部材が導電性を有するとともに導電性の本体部に電気的に接続されていることから、本体部と等電位となったケース部材で電極板を覆うことによって外部電界を遮蔽し、電極板によって測定される静電容量の値が外部電界の影響を受けにくくなり、測定精度を向上させることができる。ところで、測定される静電容量には、電極板とその周辺部材との間に生じる浮遊容量が含まれる。電極板と、容器の壁部や容器内の他の部材と、の間に生じる浮遊容量は、液体検知器の容器への取り付け誤差による相対位置のばらつきが生じてしまうことがある。これに対し、電極板とケース部材との間に生じる浮遊容量は、電極板とケース部材との相対位置を固定しやすいことから変動しにくいとともに、ケース部材が壁部や他の構造物よりも電極板の近傍に設けられることから比較的大きな値となる。従って、測定される静電容量における、壁部やその他の構造物と電極板との間の浮遊容量による寄与を低下させ、測定誤差を低減することができる。

請求項４に記載された発明によれば、複数の電極板が本体部から離れる方向に並設されることから、この離れる方向における液体検知器の寸法を小さくすることができる。従って、液体検知器を容器に取り付けた際に、容器の振動によって生じる液体検知器の取り付け部分に集中する荷重を小さくすることができる。

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を正面視した部分断面図である。 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制御部の側面図である。 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変形例の構成を示す側面図である。 図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の他の変形例の構成を示す断面図である。 図１の液体検知ユニットが有する検知素子部の他の変形例の構成を示す断面図である。 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。

（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７を参照して説明する。この液体検知ユニットは、例えば、後述する圧縮機の筐体の側壁に取り付けられて、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を正面視した部分断面図である。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制御部の側面図である。図６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７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５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、本体部としてのベース２０と、複数の導電端子３０と、一対の電極板４０と、ケース部材としてのメッシュ部材９０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。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互い違いに配置されている。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には、図示しないモールド樹脂等が充填され、導電端子３０Ｌと電極板４０Ｓとが絶縁されている。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（本実施形態では０．１〜１０ｍｍ）をあけて平行に配置される。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。

メッシュ部材９０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、図５にも示すように、複数の線状材９１が交差するように編まれることにより平面視正方形状の孔９２を有した網目状に形成され、一対の電極板４０を覆って設けられている。メッシュ部材９０の孔９２の対角線の長さ（最大径）は、本実施形態において０．０５〜２０ｍｍとする。メッシュ部材９０は、例えば図示しない固定部材を用いたり溶接したりすることによって、ベース本体部２１の他方の面２１ｂに固定されるとともに電気的に接続され、ベース２０と等電位に保たれる。メッシュ部材９０と、このメッシュ部材９０に対向して設けられる電極板４０Ｌとの間の距離Ｌ１は、一対の電極板４０間の距離Ｌ２よりも大きく設定されている。

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。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。

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、例えばシリコーンゴムなどを材料として環状に形成され、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６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７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１１に示すように、後述する圧縮機１０１に対し、容器１０２ａを有する筐体１０２における鉛直方向に沿う側壁部１０３に取り付けられる。容器１０２ａには後述する潤滑油Ｋが収容され、潤滑油Ｋが後述する正常状態となる際、一対の電極板４０全体とメッシュ部材９０全体とが液面下に沈む。このとき、潤滑油Ｋ中に固形物が存在していても、この固形物がメッシュ部材９０によってその内側に侵入することが抑制され、一対の電極板４０が固形物から保護される。また、メッシュ部材９０は潤滑油Ｋの流動性を妨げにくく、その内側と外側とで潤滑油Ｋの液位は略等しくなる。

また、メッシュ部材９０が導電性を有していることから、メッシュ部材９０は全体が等電位に保たれ、その内側において外側の電界が遮蔽される。このようなメッシュ部材９０に覆われた一対の電極板４０によって測定される静電容量の値が、外部電界の影響を受けにくくなり、測定精度を向上させることができる。また、メッシュ部材９０と電極板４０Ｌとの間の距離Ｌ１が一対の電極板４０間の距離Ｌ２よりも大きいことから、メッシュ部材９０が帯電し、その電荷がベース２０側に充分に逃がせない場合であっても、このときに生じる浮遊容量による影響を抑制することができる。

また、容器１０２ａに取り付けられた検知素子部１０において、一対の電極板４０は、鉛直方向に沿って互いに平行に配置される。そのため、例えば、電極板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が容器１０２ａ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。

以上より、本実施形態によれば、メッシュ部材９０によって一対の電極板４０が潤滑油Ｋ中の固形物から保護されることにより、一対の電極板４０同士の短絡を抑制することができる。さらに、一対の電極板４０同士の短絡が抑制されていることから、一対の電極板４０同士の間隔を小さくすることができ、検知素子部１０全体を小型化することができる。

また、メッシュ部材９０の孔９２の最大径が一対の電極板４０間の距離よりも小さく形成されていれば、メッシュ部材９０を微細な固形物が通過しても、一対の電極板４０同士を短絡しにくくすることができる。

また、一対の電極板４０が、圧縮機１０１の容器１０２ａ内に鉛直方向に沿って互いに平行に配置されるように、複数の導電端子３０のうちの対応する導電端子３０における容器１０２ａ内に配置された一部３１にそれぞれ取り付けられている。このようにしたことから、一対の電極板４０が容器１０２ａ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で支持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。

上述した実施形態では、メッシュ部材９０が平面視正方形状の孔９２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８に示すように、検知素子部１０Ａが、平面視円形状の孔９２Ａを有するメッシュ部材９０Ａを備えた構成としてもよい。このメッシュ部材９０Ａは、例えば板状部材の側面に打ち抜き加工を施すことによって孔９２Ａが形成される。孔９２Ａの径は、例えば０．１〜２０ｍｍとする。

また、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く、検知素子部１０が３枚以上の電極板を有していてもよい。このとき、メッシュ部材９０の孔９２の最大径が、隣り合う電極板間の距離のうち最短のものよりも小さければ、電極板同士を短絡しにくくすることができる。また、メッシュ部材の内側に１枚の電極板が収容されるとともにこのメッシュ部材が電極板として機能し、メッシュ部材と電極板との間の静電容量を測定する構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、メッシュ部材９０の孔９２の最大径が０．０５〜２０ｍｍであり、一対の電極板４０間の距離が０．１〜１０ｍｍであるものとしたが、一対の電極板４０同士の短絡を抑制するとともに、潤滑油Ｋの流動を妨げにくくするためには、孔９２の最大径が、一対の電極板間の最短距離よりも小さいことが好ましい。また、メッシュ部材９０の孔９２の最大径は、一対の電極板４０間の距離よりも小さいものに限定されず、一対の電極板４０間の距離と同程度、又は、それよりも大きくても（例えば、２倍程度であっても）よい。このメッシュ部材９０では、前記実施形態よりも一対の電極板４０を固形物から保護する効果が低くなってしまうものの、潤滑油Ｋの流動をより妨げにくく、メッシュ部材９０の内側と外側とで液位の差をさらに生じにくくすることができる。

また、上述した実施形態では、電極板４０を覆うケース部材としてメッシュ部材９０が設けられるものとしたが、これに限定するものではない。例えば、図９に示すように、各側面が板状の部材で構成されるとともに、この板状の部材に孔９２Ｂが形成されたケース部材９０Ｂが設けられる構成であってもよい。このケース部材９０Ｂでは、孔９２Ｂが電極板４０の上方及び下方に形成され、潤滑油Ｋの液位が上昇する場合、下側の孔９２Ｂからケース部材９０Ｂの内側に潤滑油Ｋが流入するとともに、上側の孔９２Ｂからケース部材９０Ｂの内側の空気が流出する。また、潤滑油Ｋの液位が低下する場合、下側の孔９２Ｂからケース部材９０Ｂの内側の潤滑油Ｋが流出するとともに、上側の孔９２Ｂからケース部材９０Ｂの内側に空気が流入する。また、このケース部材９０Ｂには、孔９２Ｂ以外の孔が形成されてもよいし、下側の孔９２Ｂにおいて潤滑油Ｋ及び空気が同時に流通可能であれば、上側の孔９２Ｂは形成されなくてもよい。

また、上述した実施形態では、メッシュ部材９０が潤滑油Ｋの流動性を妨げにくく、その内側と外側とで潤滑油Ｋの液位は略等しくなるものとしたが、例えば液体検知ユニット１が容器の底面近傍等に設置され、常に潤滑油Ｋに浸かった状態となる場合には、潤滑油Ｋがメッシュ部材の孔を通過しにくく、メッシュ部材の外側における潤滑油Ｋの液位の変動に内側における液位が追従しにくい構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、メッシュ部材９０が導電性を有する構成であったが、これに限定するものではなく、例えばメッシュ部材が樹脂によって構成され、導電性を有していなくてもよい。このメッシュ部材では、電極板との間で短絡することがないことから、電極板と近接して配置することができ、検知素子部１０をさらに小型化することができる。

また、上述した実施形態では、一対の電極板４０が鉛直方向に沿って互いに平行に配置される構成であったが、これに限定するものではなく、一対の電極板が容器１０２ａ内の設置スペースに応じた適宜な方向に延びていればよい。例えば、図１０に示すように、水平方向に沿って互いに平行に配置された一対の電極板４０Ｂを有する液体検知部１０Ｂの構成であってもよい。この液体検知部１０Ｂでは、一対の電極板４０Ｂが容器１０２ａの側壁部１０３に対して略垂直に延びるように、ベース２０Ｂが容器１０２ａに取り付けられる。一対の電極板４０Ｂがこのように配置されることにより、液体検知部１０Ｂの鉛直方向寸法を小さくすることができる。

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、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１１を参照して説明する。図１１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の下部には、圧縮部１２０等の潤滑等のための潤滑油Ｋが収容され、筐体１０２のうち潤滑油Ｋが収容される部分が容器１０２ａとして機能し、容器１０２ａは、筐体１０２の側壁部１０３をその側壁とする。

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、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の一対の電極板４０は、容器１０２ａにおいて鉛直方向に沿って互いに平行に配置されている。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、小型な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１２を参照して説明する。図１２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１３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１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。

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、小型な空気調和機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 検知素子部（液体検知器）
２０ ベース（本体部）
２３ａ 取付面
４０ 電極板
５０ 検知制御部
９０ メッシュ部材（ケース部材）
１０１ 圧縮機
１０２ 筐体
１０２ａ 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 (6)

1. 容器に収容された液体の液面高さの検知に用いられる静電容量式の液体検知器であって、
   互いに平行でかつ所定方向に間隔を開けて対向するように並設される３以上の電極板を備え、
   前記３以上の電極板のうち一つが、他の電極板を覆うケース部材として構成され、
   前記ケース部材には、その内外に前記液体を流通可能とする１又は複数の孔が形成され、
   前記孔が、前記ケース部材の内側と外側とのそれぞれにおける前記液体の高さが同一になるように形成され、
   前記孔の最大径が、前記３以上の電極板のうち隣り合う二枚の間の最短距離よりも小さく、
   前記ケース部材が、導電性を有するとともに、他の２枚以上の前記電極板のうち１枚と平行であり且つ対向する板部を有し、
   前記板部に対向して設けられる前記電極板と当該板部との間の距離が、当該電極板と、当該電極板を挟んで前記板部の反対側に配置される前記電極板と、の間の距離よりも大きいことを特徴とする液体検知器。
2. 前記ケース部材が、メッシュ形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の液体検知器。
3. 前記容器に取り付けられるとともに、前記複数の電極板を絶縁状態で支持する導電性の本体部をさらに備え、
   前記ケース部材が、導電性を有するとともに前記本体部に電気的に接続されてい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. 前記複数の電極板が、当該複数の電極板を支持する本体部から離れる方向に並設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. 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１〜４のいずれか１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。
6. 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５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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