JP6778783B2 - 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冷媒の混合比や誘電率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。また、潤滑油は冷媒と混合されるので、どの程度冷媒が混合されているか、すなわち混合比を監視する必要がある。このような液体の検知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１６は特許文献２と同様な従来のセンサの正面図及び断面図である。図１６に示すように、このセンサ９０１は、ベース部材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

上述した従来のセンサは、一対の電極板の間の静電容量の変化により潤滑油等の液体の有無を検出するものである。しかしながら、このようなセンサにより、静電容量から液体の液面レベルや液体の状態（例えば潤滑油の冷媒の混合比等）を検出しようとすると、正確に検出することができない。

すなわち、センサで検出される静電容量は、一対の電極の対向間隔と、この対向面における液体と電極板との接触面積と、液体の誘電率によって決まる。このため、液面レベル（接触面積）を検出できるのは、液体の誘電率が既知で一定の値の場合であって、液体の状態に応じて誘電率が変化する場合は、静電容量から液面レベル（接触面積）を特定することができない。例えば潤滑油の冷媒の混合比により誘電率は変化する。また、静電容量から液体の混合比（あるいは誘電率）を検出する場合も同様に、液面レベルが変化すると静電容量から混合比（あるいは誘電率）を特定できない。

そこで、本発明は、例えば潤滑油の冷媒の混合比のように液体の誘電率に応じた液体の状態を精度良く検出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の液体検知器は、複数の電極板の間の静電容量により液体を検知する液体検知器であって、前記複数の電極板が、それぞれ一対の電極板からなる第１の電極対と第２の電極対とを構成しており、前記液体の液面に対する上下方向において前記第１の電極対が前記第２の電極対に対して上方の位置となるように、当該第１の電極対と第２の電極対とが配置され、前記第１の電極対の前記一対の電極板の対向間隔が第１の間隔とされ、前記第２の電極対の前記一対の電極板の対向間隔が前記第１の間隔より狭い第２の間隔とされ、前記第１の電極対の一方と前記第２の電極対の一方とが上下方向に並ぶとともに、前記第１の電極対の他方と前記第２の電極対の他方とが、前記第１の電極対の一方および前記第２の電極対の一方を基準として互いに反対側に配置されていることを特徴とする。

請求項３の液体検知器は、請求項１又は２に記載の液体検知器であって、前記第１の電極対と前記第２の電極対とが、当該電極対の電極板に沿う方向に間隔を設けて配置されていることを特徴とする。

請求項２の液体検知器は、複数の電極板の間の静電容量により液体を検知する液体検知器であって、前記複数の電極板が、それぞれ一対の電極板からなる第１の電極対と第２の電極対とを構成しており、前記液体の液面に対する上下方向において前記第１の電極対が前記第２の電極対に対して上方の位置となるように、当該第１の電極対と第２の電極対とが配置され、前記第１の電極対の前記一対の電極板の対向間隔が第１の間隔とされ、前記第２の電極対の前記一対の電極板の対向間隔が前記第１の間隔より狭い第２の間隔とされ、前記複数の電極板が少なくとも３枚の電極板を含み、この３枚の電極板の内の１枚の電極板を、前記第１の電極対と前記第２の電極対との共通電極とするとともに、前記第１の電極対における前記共通電極以外の電極板と、前記第２の電極対における前記共通電極以外の電極板と、が前記共通電極を挟んで互いに反対側に配置されていることを特徴とする。

請求項４の液体検知器は、筐体内に収容された液体の検知に用いられる請求項１乃至３のいずれか一項の液体検知器であって、前記筐体の壁部に設けられた貫通穴を塞ぐように当該壁部に取り付けられるベースと、前記筐体内に少なくとも一部が配置されるように前記ベースの一つの面から突出して取り付けられた複数の導電端子と、を有し、前記複数の電極板が、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それぞれ取り付けられていることを特徴とする。

請求項５の圧縮機は、筐体と、前記筐体内に設けられた圧縮部と、前記筐体内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乃至４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。

請求項６の空気調和機は、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。

請求項１、２、５、６に記載された発明によれば、液体の液面に対する上下方向において第１の電極対を第２の電極対の上方にされ、第１の電極対で液体の有無を検出し、液体が有ると検知されたときに第２の電極対で液面のレベルに関係なく液体の状態（例えば混合比や誘電率）を検出することができる。

請求項３に記載された発明によれば、液体の液面に対する上下方向において第１の電極対を隙間を挟んで第２の電極対の上方に配置することができ、請求項１、２と同様に、第１の電極対で液体の有無を検出し、液体が有ると検知されたときに第２の電極対で液面のレベルに関係なく液体の状態（例えば混合比や誘電率）を検出することができる。

請求項１、２に記載された発明によれば、対向間隔の広い第１の電極対では液体の切れがよいので、この第１の電極対により潤滑油等の液体の有無を誤検知することなく検知でき、かつ、対向間隔の狭い第２の電極対では所望の静電容量を得ることができるので、静電容量を精度良く検出でき、例えば液体の混合比や誘電率を検出することができる。

請求項２に記載された発明によれば、請求項１の効果に加えて、電極板の数を少なくできる。

請求項４に記載された発明によれば、複数の電極板が、ベースに沿って互いに平行に配置されるように、複数の導電端子のうちの対応する導電端子における一部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、請求項１、２と同様な効果が得られるとともに、以下の効果が得られる。複数の電極板が導電端子からこの導電端子の軸方向に大きく突出することがなくなり、例えば振動等により導電端子に加わるモーメント（あるいは荷重）を抑えることができるので、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。

本発明の第１実施形態に係る液体検知器の正面図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 図１の液体検知器の背面図である。 図１の液体検知器を備えた液体検知回路の概略を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る液体検知器の正面図である。 図５のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 図５の液体検知器の背面図である。 図５の液体検知器を備えた液体検知回路の概略を示す図である。 第１実施形態の作用を説明する図である。 第１の電極対と第２の電極対とが共通電極に対して他方の電極が同じ側に有るような液体検知器の例と、その作用を説明する図である。 第１の電極対と第２の電極対とに重なり部分があるような液体検知器の例と、その作用を説明する図である。 第１実施形態の液体検知器を電極板が液面に対して平行となるように配置した例と、その作用を説明する図である。 電極板が鉛直方向で同軸となっている場合と、その作用を説明する図である。 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。 従来のセンサの正面図及び断面図である。

（液体検知器の実施形態）
以下に、本発明の第１実施形態に係る液体検知器について、図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る液体検知器の正面図、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図３は同液体検知器の背面図、図４は同液体検知器を備えた液体検知回路の概略を示す図である。なお、以下の説明における「上下」の概念は図１乃至図３、図５乃至図７の図面における上下に対応する。

この実施形態の液体検知器１は、ベース２と、複数の導電端子３と、３枚の電極板４と、を有している。ベース２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、円盤状のベース本体部２１と、すり鉢状のフレア部２２とを一体に有しており、さらに、後述する複数の導電端子３を固定するハーメチックガラス２３を有している。

フレア部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の端部の全周に突出して設けられている。ベース本体部２１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。フレア部２２の外周の取付面２２ａは円錐台状の面であって、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「壁部」としての側壁部１０３に設けられた貫通穴１０３ａに対して筐体１０２の内側から嵌合される。そして、このフレア部２２と貫通穴１０３ａの外周とが溶接により固着される。ハーメチックガラス２３は、複数の貫通穴２１ｃ内に固着されている。

複数の導電端子３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３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２３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３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２３に代えて別の絶縁材を用いてもよい。これにより、複数の導電端子３は、それぞれの一部３１がベース本体部２１のフレア部２２内の一方の面２１ａから垂直に突出して配置され、他の一部３２が他方の面２１ｂから垂直に突出して配置されている。各導電端子３の他の一部３２は、図示しないコネクタを介してリード線と接続される。

本実施形態においては、３種類の長さの導電端子３を３本有し、導電端子３Ｌは最も長く、導電端子３Ｍが導電端子３Ｌより短く、導電端子３Ｓがさらに短く形成されている。各導電端子３Ｌ，３Ｍ，３Ｓは、正面方向から見て中央に縦に配置されている。そして、複数の導電端子３（３Ｌ，３Ｍ，３Ｓ）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３Ｌ，３Ｍ，３Ｓ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４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、この３枚の電極板４は、例えば、溶接やろう付けなどによって対応する各導電端子３に取り付けられている。また、各電極板４は、対応する各導電端子３に対して直角に配置されるとともに、ベース本体部２１の一方の面２１ａに沿って、この一方の面２１ａと平行に配置されている。

３枚の電極板４のうちの一番内側の電極板４Ｓは上方端部に円弧を有する略半円状に形成され、導電端子３Ｓの一部３１の先端に固定して取り付けられている。中央の電極板４Ｍは円板状に形成され、導電端子３Ｍの一部３１の先端に固定して取り付けられている。一番外側の電極板４Ｌは下方端部に円弧を有する略半円状に形成され、導電端子３Ｌ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４Ｓと電極板４Ｍとの間、及び、電極板４Ｌと電極板４Ｍ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。なお、電極板４Ｍにおける導電端子３Ｌに対応する箇所には、この導電端子３Ｌを挿通する貫通穴４ａが設けられている。この貫通穴４ａは、導電端子３Ｌと電極板４Ｍとが接触しないように形成したものであるが、この貫通穴４ａは、導電端子３Ｌを挿通した状態で絶縁材で塞がれていてもよい。

また、略半円状の電極板４Ｓの上方端部の円弧の半径と、略半円状の電極板４Ｌの下方端部の円弧の半径とは、円板状の電極板４Ｍの外周の半径と等しくなっている。また、電極板４Ｓと電極板４Ｍとは、それぞれの上端の高さを一致させて配置され、電極板４Ｌと電極板４Ｍとは、それぞれの下端の高さを一致させて配置されている。さらに、これらの電極板４Ｓ，４Ｍ，４Ｌは左右方向の中心を一致させて配置されている。

これにより、電極板４Ｓの全面が電極板４Ｍの略上半分の面に正面で対向し、電極板４Ｌの全面が電極板４Ｍの略下半分の面に正面で対向している。そして、電極板４Ｓの全面とこれに対向する電極板４Ｍの略上半分の面とが第１の電極対Ａを構成し、電極板４Ｌの全面とこれに対向する電極板４Ｍの略下半分の面とが第２の電極対Ｂを構成している。

この例では、図２に示すように、第１の電極対の電極板４Ｓ，４Ｍの対向間隔は広く、第２の電極対Ｂの電極板４Ｌ，４Ｍの対向間隔は狭くなっている。すなわち、複数の電極板４において電極板４Ｍは共通電極であり、対向間隔を広くした一第１の電極対Ａと、対向間隔を狭くした第２の電極対Ｂとが構成されている。また、第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂとは、電極板４Ｓの水平な下端と、電極板４Ｌの水平な上端との、上下方向の距離に対応して、電極板４に沿う方向に間隔Ｄを設けて配置されている。なお、一番内側の電極板４Ｓとベース本体部２１の一方の面２１ａとの対向間隔は、第１の電極対Ａの電極板４Ｓ，４Ｍの対向間隔よりも広くなっている。

図４に示すように、第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂは導電端子３Ｓ，３Ｍ，３Ｌを介して検知回路１０に接続される。第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂは、電極板４Ｓ，４Ｍ間と電極板４Ｌ，４Ｍ間とに、それぞれ電荷を蓄える２つのキャパシタとみなすことができる。そして、検知回路１０は、一対の電極板４Ｓ，４Ｍ間の静電容量と、一対の電極板４Ｌ，４Ｍ間の静電容量とをそれぞれ検知して、検知した静電容量に応じた二種の検知信号を出力する。そして、この検知信号に基づいて、第１の電極対Ａが取り付けられた高さにおける液体の有無を検出することができる。また、第２の電極対Ｂに対応する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混合比（例えば潤滑油と冷媒の混合比）等を検出することができる。なお、この第１実施形態では、電極板４Ｍは、「ＧＮＤ」で示すグランド端子（フレームグランド）に接続され、電極板４Ｌ，４Ｓは、「＋」で示す信号端子に接続されている。

以上の構成により、対向間隔の広い第１の電極対Ａに対応する検知信号により、液体の有無を検出する。これにより、この実施形態では、圧縮機の油の切れを検出することができる。なお、油の切れが検出されたら、圧縮機は停止させる。また、対向間隔の狭い第２の電極対Ｂに対応する検知信号により、液体に混入している不純物の割合を検出する。この不純物の割合は、この実施形態では圧縮機の潤滑油の冷媒の混合比を検出する。これにより、圧縮機において、冷媒と潤滑油がどの程度混合されているかを判定する。

このように、液体の有無の検出には、対向間隔の広い第１の電極対Ａを用いているので、液体が無くなった場合には、一対の電極板４Ｓ，４Ｍの間から液体が確実に無くなり、さらに、電極板４Ｓと一方の面２１ａとの間からも液体が確実に無くなり、液体の無し状態を確実に検出することができる。すなわち、第１の電極対Ａにおいて、電極板４Ｓ，４Ｍの間に液体が無い場合は、この第１の電極対Ａで検出される静電容量は、電極板４Ｓ，４Ｍの面積と対向間隔、空気等の誘電率で決まる一定の値（以下、「下限規定値」という。）である。そして、電極板４Ｓ，４Ｍの間に液体が有る場合の静電容量は、液体の誘電率と液体と電極板４Ｓ，４Ｍとの接触面積に応じて、上記下限規定値よりも大きくなる。したがって、第１の電極対Ａで検出される静電容量が上記下限規定値になったときに、液体が無いと判定できる。また、第１の電極対Ａで検出される静電容量が下限規定値より大きい場合は液体が有ると判定できる。

第２の電極対Ｂで不純物の混合比を検出するときは、第１の電極対Ａで液体が検出されている状態のときとする。すなわち、この状態では、液体の液面は、前記間隔Ｄより上にあり、第２の電極対Ｂは液体中に完全に浸った状態となっている。したがって、第２の電極対Ｂで検出される静電容量は、電極板４Ｌ，４Ｍの対向している面の面積と対向間隔、液体の誘電率で決まる。この電極板４Ｌ，４Ｍの対向している面の面積と対向間隔は一定の値（設計上既知の値）である。したがって、検出される静電容量から液体の誘電率を一義的に求めることができる。また、この誘電率を求めるために、対向間隔の狭い第２の電極対Ｂを用いているので、静電容量すなわち誘電率を精度良く検出することができ、不純物の割合（潤滑油と冷媒の混合比等）を精度良く検出することができる。

なお、この実施形態では、信号端子（＋）に接続された電極板４Ｓがベース本体部２１側に配置されているので、ベース本体部２１等における浮遊電荷の影響を受ける可能性もあるが、仮に浮遊電荷の影響を受けても、この電極板４Ｓは液体の有無の検出に用いるものであり、静電容量を精度良く検出する必要がなく、問題はない。

次に、本発明の第２実施形態に係る液体検知器について、図５〜図８を参照して説明する。図５は本発明の第２実施形態に係る液体検知器の正面図、図６は図５のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図７は同液体検知器の背面図、図８は同液体検知器を備えた液体検知回路の概略を示す図である。なお、第２実施形態において第１実施形態と同じ要素あるいは対応する要素には同符号を付記して詳細な説明は省略する。

第１実施形態では電極板４Ｍと導電端子３Ｍにより、第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂについての共通電極を構成しているのに対して、この第２実施形態では第１の電極対Ａは、電極板４Ｓに対向する電極板４Ｍ１を有し、第２の電極対Ｂは、電極板４Ｌに対向する電極板４Ｍ２を有している。電極板４Ｍ１は電極板４Ｓと合同な形状であり、電極板４Ｍ２は電極板４Ｌと合同な形状である。また、電極板４Ｍ１，４Ｍ２も、他の電極板と同様に、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いる。さらに、４枚の電極板４は、例えば、溶接やろう付けなどによって対応する各導電端子３に取り付けられている。

本実施形態においては、第１実施形態の導電端子３より太さが僅かに細い３種類の長さの導電端子３を４本有している。導電端子３Ｌは最も長く、２本の導電端子３Ｍ１，３Ｍ２が導電端子３Ｌより短く、導電端子３Ｓがさらに短く形成されている。各導電端子３Ｓ，３Ｍ１，３Ｍ２，３Ｌは、正面方向から見て中央に縦に配置されている。

そして、電極板４Ｓは導電端子３Ｓの一部３１の先端に固定して取り付けられ、電極板４Ｍ１は導電端子３Ｍ１の一部３１の先端に固定して取り付けられている。また、電極板４Ｌは導電端子３Ｌの一部３１の先端に固定して取り付けられ、電極板４Ｍ２は導電端子３Ｍ２の一部３１の先端に固定して取り付けられている。なお、電極板４Ｓにおける導電端子３Ｍ１に対応する箇所には、この導電端子３Ｍ１を挿通する貫通穴４ａが設けられている。この貫通穴４ａは、導電端子３Ｍ１と電極板４Ｓとが接触しないように形成したものであるが、この貫通穴４ａは、導電端子３Ｍ１を挿通した状態で絶縁材で塞がれていてもよい。

図８に示すように、第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂは導電端子３Ｓ，３Ｍ１，３Ｍ２，３Ｌを介して検知回路１０に接続される。第１実施形態と同様に、第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂは電荷を蓄える２つのキャパシタとみなすことができ、検知回路１０は、一対の電極板４Ｓ，４Ｍ１間の静電容量と、一対の電極板４Ｌ，４Ｍ２間の静電容量とをそれぞれ検知して、検知した静電容量に応じた二種の検知信号を出力する。なお、電極板４Ｓ，４Ｌは、「ＧＮＤ」で示すグランド端子（フレームグランド）に接続され、電極板４Ｍ１，４Ｍ２は、「＋」で示す信号端子に接続されている。

この第２実施形態でも、対向間隔の広い第１の電極対Ａに対応する検知信号により、液体の有無を検出することができる。また、対向間隔の狭い第２の電極対Ｂに対応する検知信号により、液体に混入している不純物の割合（潤滑油と冷媒の混合比）を検出することができる。

前記第１実施形態では、電極板４Ｍが円板状に形成され、電極板４Ｓ，４Ｌが略半円状の形状であり、また、第２実施形態では、電極板４Ｍ１，４Ｍ２，４Ｓ，４Ｌが略半円状の形状であるが、これらの電極板４の形状はこれに限定されるものではなく、正方形、長方形、多角形など、形状や大きさなどについて任意である。

次に、図９乃至図１３に基づいて実施形態と変形例の作用について説明する。なお、図９乃至図１４では第１の電極対Ａ、第２の電極対Ｂ及び液面Ｓのみを図示しており、斜線は電極対の中の液体を示している。

図９は第１実施形態の作用を説明する図であり、図９（Ａ）は液体の液面Ｓが第１の電極対Ａの範囲内にあり、第１の電極対Ａで検出される静電容量が下限規定値より大きくなる。したがって、この場合は、第２の電極対Ｂは液面Ｓの下方にあって液体中に完全に浸った状態となっていると判断でき、第２の電極対Ｂにより液体の誘電率（混合比等）を測定できる。図９（Ｂ）の場合は、第１の電極対Ａで検出される静電容量が下限規定値より僅かに大きな値となり、この場合も第２の電極対Ｂにより液体の誘電率（混合比等）を測定できる。

図９（Ｃ）及び図９（Ｄ）の場合は、液面Ｓが第１の電極対Ａの下にあり、第１の電極対Ａで検出される静電容量はいずれも下限規定値となる。したがって、図９（Ｃ）のように第２の電極対Ｂが液体に完全に浸った状態であるので、これを判別できれば測定可能である。しかし、第１の電極対Ａからは図９（Ｄ）の場合と区別できないので、第２の電極対Ｂによる液体の誘電率（混合比等）の測定は行わない。

図１０は、第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂとが、共通電極に対して他方の電極が同じ側に有るような液体検知器の例である、この場合も図９と同様である。

図１１は第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂとに重なり部分があるような液体検知器の例である。図１１（Ａ）は液面Ｓが第１の電極対Ａの範囲内にあり、第１の電極対Ａで検出される静電容量が下限規定値より大きくなる。この静電容量が下限規定値よりも所定量だけ十分大きな場合は、図１１（Ａ）のように第２の電極対Ｂは液面Ｓの下方にあると想定できるので、第２の電極対Ｂにより液体の誘電率（混合比等）を測定する。図１１（Ｂ）の場合は、第１の電極対Ａで検出される静電容量が下限規定値より僅かに大きな値となる。この場合は、第２の電極対Ｂは液面Ｓの完全に下とはならないが、第１の電極対Ａとの重なり部分の面積を見越した第２の電極対Ｂにより液体の誘電率（混合比等）を測定できる。図１１（Ｃ）の場合は、液面Ｓが第１の電極対Ａの下にあり、第１の電極対Ａで検出される静電容量は下限規定値となる。したがって、第２の電極対Ｂによる液体の誘電率（混合比等）の測定は行わない。

図１２は第１実施形態の液体検知器を電極板が液面Ｓに対して平行となるように配置した例である。図１２（Ａ）の場合は、液体の液面Ｓが第１の電極対Ａの範囲内にあり、第１の電極対Ａで検出される静電容量が下限規定値より大きくなる。したがって、この場合は、第２の電極対Ｂは液面Ｓの下方にあって液体中に完全に浸った状態となっていると判断でき、第２の電極対Ｂにより液体の誘電率（混合比等）を測定できる。また、図１２（Ｂ）の場合は、第１の電極対Ａで検出される静電容量が下限規定値より僅かに大きな値となり、この場合も第２の電極対Ｂにより液体の誘電率（混合比等）を測定できる。そして、第１の電極対Ａで検出される静電容量が下限規定値の場合は、第２の電極対Ｂにより液体の誘電率（混合比等）を測定しない。このように、電極板が液面Ｓに対して平行となる場合は、例えば図１３のように各電極板が鉛直方向で同軸となっている場合でもよい。図１３（Ａ）の場合は図１２（Ａ）と同様な処理をすることができ、図１３（Ｂ）の場合は図１２（Ｂ）と同様な処理をすることができる。

以上の図９乃至図１３のいずれの場合も、液面Ｓに対する上下方向において第１の電極対Ａが第２の電極対Ｂに対して上方の位置となるように配置されている。これらの液体検知器も、図示しない導電端子及びベースを備えており、各電極板は導電端子に固定されるとともに導電端子を介してベースに取付られている。

（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１４を参照して説明する。図１４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。

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、上述した液体検知器１を有している。液体検知器１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、液体検知器１は、側壁部１０３に設けられた貫通穴１０３ａに複数の導電端子３の一部３１及び第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂが挿入されるとともに、ベース２のフレア部２２の取付面２２ａが貫通穴１０３ａの周囲において側壁部１０３の内面に接した状態で、当該フレア部２２が溶接により固定されている。

液体検知器１の第１の電極対Ａと第２の電極対Ｂを構成する３枚の電極板４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ている。液体検知器１は、潤滑油Ｋが適量となる正常状態において３枚の電極板４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第１の電極対Ａ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。さらに、液体検知器１は、潤滑油Ｋ（液体）の液面に対する上下方向において第１の電極対Ａが第２の電極対Ｂに対して、間隔Ｄを取って上方の位置となるように配置されている。

以上より本実施形態によれば、上述した液体検知器１を有しているので、液体検知器１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。なお、図１４は第１実施形態の液体検知器１を有している例を示しているが、第２実施形態の液体検知器１も同様に圧縮機１０１に対して取り付けられるものである。

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１５を参照して説明する。図１５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１５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１５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、上述した液体検知器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。

以上の実施形態では、導電端子３は棒状のものであるが、これに限らず、導電端子は、電極板４と一体に形成した、あるいは別体に形成した、帯状のものでもよい。

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。すなわち、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 液体検知器
２ ベース
３ 導電端子
４ 電極板
１０ 検知回路
Ａ 第１の電極対
Ｂ 第２の電極対
Ｄ 間隔
１０１ 圧縮機
１０２ 筐体
１０３ 側壁部（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
Ｓ 液面
Ｋ 潤滑油

Claims (6)

1. 複数の電極板の間の静電容量により液体を検知する液体検知器であって、
   前記複数の電極板が、それぞれ一対の電極板からなる第１の電極対と第２の電極対とを構成しており、
   前記液体の液面に対する上下方向において前記第１の電極対が前記第２の電極対に対して上方の位置となるように、当該第１の電極対と第２の電極対とが配置され、
   前記第１の電極対の前記一対の電極板の対向間隔が第１の間隔とされ、前記第２の電極対の前記一対の電極板の対向間隔が前記第１の間隔より狭い第２の間隔とされ、
   前記第１の電極対の一方と前記第２の電極対の一方とが上下方向に並ぶとともに、前記第１の電極対の他方と前記第２の電極対の他方とが、前記第１の電極対の一方および前記第２の電極対の一方を基準として互いに反対側に配置されていることを特徴とする液体検知器。
2. 複数の電極板の間の静電容量により液体を検知する液体検知器であって、
   前記複数の電極板が、それぞれ一対の電極板からなる第１の電極対と第２の電極対とを構成しており、
   前記液体の液面に対する上下方向において前記第１の電極対が前記第２の電極対に対して上方の位置となるように、当該第１の電極対と第２の電極対とが配置され、
   前記第１の電極対の前記一対の電極板の対向間隔が第１の間隔とされ、前記第２の電極対の前記一対の電極板の対向間隔が前記第１の間隔より狭い第２の間隔とされ、
   前記複数の電極板が少なくとも３枚の電極板を含み、この３枚の電極板の内の１枚の電極板を、前記第１の電極対と前記第２の電極対との共通電極とするとともに、前記第１の電極対における前記共通電極以外の電極板と、前記第２の電極対における前記共通電極以外の電極板と、が前記共通電極を挟んで互いに反対側に配置されていることを特徴とする液体検知器。
3. 前記第１の電極対と前記第２の電極対とが、当該電極対の電極板に沿う方向に間隔を設けて配置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. 筐体内に収容された液体の検知に用いられる請求項１乃至３のいずれか一項の液体検知器であって、
   前記筐体の壁部に設けられた貫通穴を塞ぐように当該壁部に取り付けられるベースと、
   前記筐体内に少なくとも一部が配置されるように前記ベースの一つの面から突出して取り付けられた複数の導電端子と、を有し、
   前記複数の電極板が、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それぞれ取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一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、前記筐体内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乃至４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。
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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