知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2022-66863油量調整装置、油量調整方法、及び油量調整プログラム並びに冷凍システム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022066863
(43)【公開日】2022-05-02
(54)【発明の名称】油量調整装置、油量調整方法、及び油量調整プログラム並びに冷凍システム
(51)【国際特許分類】
F25B 1/00 20060101AFI20220422BHJP
F25B 43/02 20060101ALI20220422BHJP
【ＦＩ】
F25B1/00 371M
F25B43/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020175437
(22)【出願日】2020-10-19
(71)【出願人】
【識別番号】516299338
【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112737
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 考晴
(74)【代理人】
【識別番号】100140914
【弁理士】
【氏名又は名称】三苫 貴織
(74)【代理人】
【識別番号】100136168
【弁理士】
【氏名又は名称】川上 美紀
(74)【代理人】
【識別番号】100172524
【弁理士】
【氏名又は名称】長田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】川西 章夫
(72)【発明者】
【氏名】西村 耕世
(72)【発明者】
【氏名】村上 健一
(57)【要約】
【課題】オイル容器内の冷凍機油の油面高さを３段階で検知することにより、検知結果に応じてオイル容器に冷凍機油を供給する油量調整装置及び冷凍システム、油量調整方法、並びに油量調整プログラムを提供する。
【解決手段】油量調整装置２００は、複数の圧縮機１１，１２と、各圧縮機に対応して設けられた複数のオイル容器１３ａ，１３ｂとを備えるシステムに適用される。油量調整装置２００は、オイル容器１３ａ，１３ｂに設けられた第１検知部ＯＬＳ－１ａ，ＯＬＳ－２ａと、第１検知部ＯＬＳ－１ａ，ＯＬＳ－２ａの下方に設けられる第２検知部ＯＬＳ－１ｂ，ＯＬＳ－２ｂと、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ，ＯＬＳ－２ｂの下方に設けられる第３検知部ＯＬＳ－１ｃ，ＯＬＳ－２ｃと、各検知部の検知結果に基づいて、オイル容器１３ａ，１３ｂの油量調整を行う制御部５０とを備える。
【選択図】図３
【解決手段】油量調整装置２００は、複数の圧縮機１１，１２と、各圧縮機に対応して設けられた複数のオイル容器１３ａ，１３ｂとを備えるシステムに適用される。油量調整装置２００は、オイル容器１３ａ，１３ｂに設けられた第１検知部ＯＬＳ－１ａ，ＯＬＳ－２ａと、第１検知部ＯＬＳ－１ａ，ＯＬＳ－２ａの下方に設けられる第２検知部ＯＬＳ－１ｂ，ＯＬＳ－２ｂと、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ，ＯＬＳ－２ｂの下方に設けられる第３検知部ＯＬＳ－１ｃ，ＯＬＳ－２ｃと、各検知部の検知結果に基づいて、オイル容器１３ａ，１３ｂの油量調整を行う制御部５０とを備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の圧縮機と、各前記圧縮機に対応して設けられ、対応する前記圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器とを備えるシステムに適用される油量調整装置であって、
各前記オイル容器に設けられ、前記オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する第１検知部と、
各前記オイル容器において、前記第１検知部よりも下方に設けられ、前記オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する第２検知部と、
各前記オイル容器において、前記第２検知部よりも下方に設けられ、前記オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する第３検知部と、
前記第１検知部、前記第２検知部、及び前記第３検知部の検知結果に基づいて、前記オイル容器の油量調整を行う制御部と、
を備える油量調整装置。
各前記オイル容器に設けられ、前記オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する第１検知部と、
各前記オイル容器において、前記第１検知部よりも下方に設けられ、前記オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する第２検知部と、
各前記オイル容器において、前記第２検知部よりも下方に設けられ、前記オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する第３検知部と、
前記第１検知部、前記第２検知部、及び前記第３検知部の検知結果に基づいて、前記オイル容器の油量調整を行う制御部と、
を備える油量調整装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記第１検知部によって前記油面が前記第１油面よりも下であることが検知された場合に、前記油面が前記第１油面よりも下であることが検知された前記オイル容器に対して油を供給する均油制御を行う請求項１に記載の油量調整装置。
【請求項3】
前記制御部は、複数の前記圧縮機の回転数を変更することにより前記均油制御を行うとともに、前記均油制御を行ったときから所定期間経過するまでは、前記第１検知部によって前記油面が前記第１油面よりも下であることが検知された場合であっても、前記均油制御を行わない請求項２に記載の油量調整装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記第２検知部によって、前記オイル容器の前記油面が前記第２油面よりも下であることが検知された場合に、前記油面が前記第２油面よりも下であることが検知された前記オイル容器に対して油を供給する油戻し制御を行う請求項１から３のいずれか１項に記載の油量調整装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記第３検知部によって、前記オイル容器の前記油面が前記第３油面よりも下であることが検知された場合に、前記システムの運転を停止する請求項１から４のいずれか１項に記載の油量調整装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記システムの停止後における前記システムの再起動時に前記オイル容器に油を供給する油供給制御を行い、前記油供給制御後に、前記第３検知部によって、前記オイル容器の前記油面が前記第３油面よりも下であることが検知された場合に、前記システムの運転を停止する請求項５に記載の油量調整装置。
【請求項7】
各前記オイル容器は、対応する前記圧縮機の内部に設置される請求項１から６のいずれか１項に記載の油量調整装置。
【請求項8】
冷媒を圧縮する複数の圧縮機と、
各前記圧縮機に対応して設けられ、対応する前記圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器と、
熱交換によって前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
熱交換によって前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、
請求項１から７のいずれか１項に記載の油量調整装置と、
を備えた冷凍システム。
各前記圧縮機に対応して設けられ、対応する前記圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器と、
熱交換によって前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
熱交換によって前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、
請求項１から７のいずれか１項に記載の油量調整装置と、
を備えた冷凍システム。
【請求項9】
複数の圧縮機と、各前記圧縮機に対応して設けられ、対応する前記圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器とを備えるシステムに適用される油量調整方法であって、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する工程と、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する工程と、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する工程と、
各前記工程の検知結果に基づいて、前記オイル容器の油量調整を行う工程と、
を有する油量調整方法。
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する工程と、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する工程と、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する工程と、
各前記工程の検知結果に基づいて、前記オイル容器の油量調整を行う工程と、
を有する油量調整方法。
【請求項10】
複数の圧縮機と、各前記圧縮機に対応して設けられ、対応する前記圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器とを備えるシステムに適用される油量調整プログラムであって、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する処理と、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する処理と、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する処理と、
各前記工程の検知結果に基づいて、前記オイル容器の油量調整を行う処理と、
をコンピュータに実行させる油量調整プログラム。
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する処理と、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する処理と、
各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する処理と、
各前記工程の検知結果に基づいて、前記オイル容器の油量調整を行う処理と、
をコンピュータに実行させる油量調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、油量調整装置、油量調整方法、及び油量調整プログラム並びに冷凍システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば店舗などに設置される冷熱設備は、室外機として、圧縮機や凝縮器等を同一の架台に取り付けてユニット化したコンデンシングユニットを有している。
コンデンシングユニットと組み合わされる蒸発器ユニット（ユニットクーラ、ショーケース用クーラ等）は、その台数や形状など、個々の要件に対して多種多様である。
例えば、蒸発器ユニットの台数や、接続配管の長さが変わることによって、蒸発器ユニットや接続配管に冷凍機油（潤滑油）が滞留し、圧縮機での油面低下を発生させることがあった。また、油不足に起因して圧縮機に不具合が発生する可能性があった。
コンデンシングユニットと組み合わされる蒸発器ユニット（ユニットクーラ、ショーケース用クーラ等）は、その台数や形状など、個々の要件に対して多種多様である。
例えば、蒸発器ユニットの台数や、接続配管の長さが変わることによって、蒸発器ユニットや接続配管に冷凍機油（潤滑油）が滞留し、圧縮機での油面低下を発生させることがあった。また、油不足に起因して圧縮機に不具合が発生する可能性があった。
【0003】
特許文献１には、高さが異なる２つの配管によって油を溜めるタンクと接続される圧縮機において、タンク上の異なる高さに２つのセンサが設置されることによって、タンク内の油面高さを検知し、圧縮機内部の油面を調整することが開示されている。上記２つのセンサのうち、高い位置に設けられたセンサは、タンク内の冷凍機油が減少していることを検知し、低い位置に設けられたセンサはタンク内の冷凍機油の量が冷媒回路を正常運転するための必要量に不足していることを検知するものである。
【0004】
また、油量が少なくなったことが検知された場合に、タンク内に油を供給する制御を行って油量を増加させる技術が提案されている。例えば、特許文献２には、複数の圧縮機の回転数を変化させることにより、偏った油量を均等化させる均油制御が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１６－１１８３１７号公報
【特許文献2】特開２０１８－１０９４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、例えば、特許文献２に記載されているような圧縮機の回転数を変化させて油量を均等化させる均油制御は、頻繁に行うと圧縮機に過負荷を与えてしまい、故障や性能低下の原因となる可能性がある。
【0007】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、圧縮機の負荷を低減するとともに、圧縮機の異常停止の頻度を抑制する油量調整装置、油量調整方法、及び油量調整プログラム並びに冷凍システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の第１態様に係る油量調整装置は、複数の圧縮機と、各前記圧縮機に対応して設けられ、対応する前記圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器とを備えるシステムに適用される油量調整装置であって、各前記オイル容器に設けられ、前記オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する第１検知部と、各前記オイル容器において、前記第１検知部よりも下方に設けられ、前記オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する第２検知部と、各前記オイル容器において、前記第２検知部よりも下方に設けられ、前記オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する第３検知部と、前記第１検知部、前記第２検知部、及び前記第３検知部の検知結果に基づいて、前記オイル容器の油量調整を行う制御部と、を備える。
【0009】
本開示の第２態様に係る油量調整方法は、複数の圧縮機と、各前記圧縮機に対応して設けられ、対応する前記圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器とを備えるシステムに適用される油量調整方法であって、各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する工程と、各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する工程と、各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する工程と、各前記工程の検知結果に基づいて、前記オイル容器の油量調整を行う工程と、を有する。
【0010】
本開示の第３態様に係る油量調整プログラムは、複数の圧縮機と、各前記圧縮機に対応して設けられ、対応する前記圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器とを備えるシステムに適用される油量調整プログラムであって、各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する処理と、各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する処理と、各前記オイル容器において、前記オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する処理と、各前記工程の検知結果に基づいて、前記オイル容器の油量調整を行う処理と、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、圧縮機の負荷を低減するとともに、圧縮機の異常停止の頻度を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の一実施形態に係る冷凍システムの概略構成を示す図である。
【図2】本開示の一実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示した図である。
【図3】本開示の一実施形態に係る油量調整装置の構成及びその周辺構成についての概略図である。
【図4】本開示の一実施形態に係る均油制御における各圧縮機の回転数と時間を示すタイムチャートである。
【図5】本開示の一実施形態に係る油量調整制御処理の手順の一例を示したフローチャートである。
【図6】本開示の一実施形態に係る油量調整制御処理の手順の一例を示したフローチャートである。
【図7】本開示の他の態様に係る均油管を備えた冷凍システムの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の一実施形態に係る油量調整装置、油量調整方法、及び油量調整プログラム並びに冷凍システムについて、図面を参照して説明する。
図１は、本開示の一実施形態における冷凍システム３００の冷媒回路の概略構成を示した図である。
図１に示すように、冷凍システム３００は、圧縮機１１及び１２、ガスクーラ（凝縮器）１６ａ及び１６ｂ、膨張弁ＳＣ－Ｖ１、熱交換器（蒸発器）８０等を備える冷媒回路と、制御装置１００とを主な構成として備えている。熱交換器（蒸発器）８０は、ショーケース２内に設けられている。また、冷媒回路には、アキュムレータ１４、オイルセパレータ１５ａ及び１５ｂ等の気液分離機が接続されている。また、圧縮機１１にはオイル容器１３ａが、圧縮機１２にはオイル容器１３ｂが接続されている。
上記各構成は、冷媒配管やオイル配管等で接続されている。
図１は、本開示の一実施形態における冷凍システム３００の冷媒回路の概略構成を示した図である。
図１に示すように、冷凍システム３００は、圧縮機１１及び１２、ガスクーラ（凝縮器）１６ａ及び１６ｂ、膨張弁ＳＣ－Ｖ１、熱交換器（蒸発器）８０等を備える冷媒回路と、制御装置１００とを主な構成として備えている。熱交換器（蒸発器）８０は、ショーケース２内に設けられている。また、冷媒回路には、アキュムレータ１４、オイルセパレータ１５ａ及び１５ｂ等の気液分離機が接続されている。また、圧縮機１１にはオイル容器１３ａが、圧縮機１２にはオイル容器１３ｂが接続されている。
上記各構成は、冷媒配管やオイル配管等で接続されている。
【0014】
圧縮機１１及び１２は、冷媒を圧縮し、圧縮した高圧冷媒を冷媒回路へ供給する。本実施形態においては、圧縮機１１は、１段目の第一段圧縮部１１ａと２段目の第二段圧縮部１１ｂから構成される２段圧縮機である。同様に、圧縮機１２は、１段目の第一段圧縮部１２ａと２段目の第二段圧縮部１２ｂとから構成される２段圧縮機である。冷凍システム３００において、圧縮機１１と圧縮機１２は、並列に設けられている。また、後述するように圧縮機１１は連通管ＣＰ１並びにＣＰ２を介してオイル容器１３ａとそれぞれ接続され、同様に圧縮機１２は、連通管ＣＰ３並びにＣＰ４を介してオイル容器１３ｂとそれぞれ接続される。
本実施形態の冷媒には、例えば、ＣＯ２が用いられる。ＣＯ２冷媒は、高圧と低圧の圧力差が大きく、圧縮機効率の向上のため二段圧縮構造が採用されている。また、性能・効率向上のため、圧縮機１１及び１２の第二段圧縮部１１ｂ及び１２ｂに中間圧力（中圧）の冷媒を供給するガスインジェクション機構が採用されている。
本実施形態の冷媒には、例えば、ＣＯ２が用いられる。ＣＯ２冷媒は、高圧と低圧の圧力差が大きく、圧縮機効率の向上のため二段圧縮構造が採用されている。また、性能・効率向上のため、圧縮機１１及び１２の第二段圧縮部１１ｂ及び１２ｂに中間圧力（中圧）の冷媒を供給するガスインジェクション機構が採用されている。
【0015】
オイル容器１３ａの上部と圧縮機１１の第一段圧縮部１１ａの吐出側とは連通管ＣＰ１により連通されている。油戻し管ＲＰ１１から流入する冷凍機油とは別に、圧縮機１１の動作中、冷凍機油は、第一段圧縮部１１ａの吐出側に連通する連通管ＣＰ１からもオイル容器１３ａへ流入する。また、オイル容器１３ａの底部は、連通管ＣＰ２により圧縮機１１の底部と連通している。オイル容器１３ａの下方に溜った冷凍機油は、底部の連通管ＣＰ２を通じて圧縮機１１に戻される。
【0016】
また、オイル容器１３ａには、オイル容器１３ａ内の油面高さを段階的に検知するために、第１検知部ＯＬＳ－１ａ，第２検知部ＯＬＳ－１ｂ，第３検知部ＯＬＳ－１ｃがそれぞれ異なる高さに設けられる。
【0017】
オイル容器１３ａ内の油面高さを検知する第１検知部ＯＬＳ－１ａは、オイル容器１３ａの油面が、後述する均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する。そして、オイル容器１３ａの油面が第１油面以上である場合には、オン信号を出力し、オイル容器１３ａの油面が第１油面よりも下である場合には、オイル容器１３ａの油面の低下を示す信号（オフ信号）を制御装置１００に出力する。
ここで、均油制御とは、オイル容器１３ａ及びオイル容器１３ｂにそれぞれ貯留された油量に不均衡が発生した場合に、各油量を調整し油量の不均衡を解消する制御である。
ここで、均油制御とは、オイル容器１３ａ及びオイル容器１３ｂにそれぞれ貯留された油量に不均衡が発生した場合に、各油量を調整し油量の不均衡を解消する制御である。
【0018】
第２検知部ＯＬＳ－１ｂは、第１検知部ＯＬＳ－１ａよりも下方に設けられ、オイル容器１３ａの油面が、後述する油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する。そして、オイル容器１３ａの油面が第２油面以上である場合には、オン信号を出力し、オイル容器１３ａの油面が第２油面よりも下である場合には、オイル容器１３ａの油面の低下を示す信号（オフ信号）を制御装置１００に出力する。
ここで、油戻し制御とは、冷凍システム３００内部を流通する冷凍機油をアキュムレータ１４に回収し、回収された冷凍機油を圧縮機１１及び圧縮機１２へと戻す制御である。
ここで、油戻し制御とは、冷凍システム３００内部を流通する冷凍機油をアキュムレータ１４に回収し、回収された冷凍機油を圧縮機１１及び圧縮機１２へと戻す制御である。
【0019】
第３検知部ＯＬＳ－１ｃは、第２検知部ＯＬＳ－１ｂよりも下方に設けられ、オイル容器１３ａの油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する。そして、オイル容器１３ａの油面が第３油面以上である場合には、例えば、オン信号を出力し、オイル容器１３ａの油面が第３油面よりも下である場合には、オイル容器１３ａの油面の低下を示す信号（オフ信号）を制御装置１００に出力する。
【0020】
圧縮機１２側のオイル容器１３ｂについても同様に、オイル容器１３ｂの上部と圧縮機１２の第一段圧縮部１２ａの吐出側とは連通管ＣＰ３により連通されている。油戻し管ＲＰ１２から流入する冷凍機油とは別に、圧縮機１２の動作中、冷凍機油は、第一段圧縮部１２ａの吐出側に連通する連通管ＣＰ３からもオイル容器１３ｂへ流入する。また、オイル容器１３ｂの底部は連通管ＣＰ４により圧縮機１２の底部と連通している。オイル容器１３ｂの下方に溜った冷凍機油は、底部の連通管ＣＰ４を通じて圧縮機１２に戻される。
また、オイル容器１３ｂには、オイル容器１３ａに設けられる第１検知部ＯＬＳ－１ａ，第２検知部ＯＬＳ－１ｂ，第３検知部ＯＬＳ－１ｃと同様に、第１検知部ＯＬＳ－２ａ，第２検知部ＯＬＳ－２ｂ，第３検知部ＯＬＳ－２ｃが設けられる。
また、オイル容器１３ｂには、オイル容器１３ａに設けられる第１検知部ＯＬＳ－１ａ，第２検知部ＯＬＳ－１ｂ，第３検知部ＯＬＳ－１ｃと同様に、第１検知部ＯＬＳ－２ａ，第２検知部ＯＬＳ－２ｂ，第３検知部ＯＬＳ－２ｃが設けられる。
【0021】
アキュムレータ１４は、圧縮機１１及び１２へ供給される冷媒の気液分離を行う。アキュムレータ１４で分離されたガス冷媒は、吸入管ＭＰ１４を通過して、圧縮機１１に付設されたアキュムレータ２１及び吸入管ＭＰ１５を通過して、圧縮機１２に付設されたアキュムレータ２２へ供給される。アキュムレータ２１でさらに気相だけが抽出されたガス冷媒は、圧縮機１１の第一段圧縮部１１ａの吸入側へ供給される。同様に、アキュムレータ２２でさらに気相だけが抽出されたガス冷媒は、圧縮機１２の第一段圧縮部１２ａの吸入側へ供給される。
また、均油制御及び油戻し制御においては、アキュムレータ１４に回収された冷媒に含まれる冷凍機油が、吸入管ＭＰ１４を介して圧縮機１１へ、同様に吸入管ＭＰ１５を介して圧縮機１２へとそれぞれ供給される。これにより、オイル容器１３ａ及び１３ｂの各油面を上昇させることができる。
また、均油制御及び油戻し制御においては、アキュムレータ１４に回収された冷媒に含まれる冷凍機油が、吸入管ＭＰ１４を介して圧縮機１１へ、同様に吸入管ＭＰ１５を介して圧縮機１２へとそれぞれ供給される。これにより、オイル容器１３ａ及び１３ｂの各油面を上昇させることができる。
【0022】
圧縮機１１から吐出される冷媒は、吐出側の吐出管ＭＰ０１を介して、オイルセパレータ１５ａへ供給される。オイルセパレータ１５ａでは、冷媒と冷媒に溶け込んだ冷凍機油とが分離され、冷媒はガス管ＭＰ１０及びホットガスバイパス管ＢＰ１１へ流れる。
【0023】
ホットガスバイパス管ＢＰ１１の一方は、オイルセパレータ１５ａと逆止弁ＣＶ１の間でガス管ＭＰ１０と接続される。ホットガスバイパス管ＢＰ１１における冷媒の流れは、弁ＨＧ－Ｖ１の開閉により制御される。すなわち、制御装置１００が弁ＨＧ－Ｖ１を開くと、オイルセパレータ１５ａの冷媒吐出側とアキュムレータ１４の吸入側が連通し、冷媒がホットガスバイパス管ＢＰ１１を流れる。
なお、冷凍システム３００の運転中は、弁ＨＧ－Ｖ１が全閉とされる。これにより、冷媒は、ホットガスバイパス管ＢＰ１１を流れずにガス管ＭＰ１０を流れる。
なお、冷凍システム３００の運転中は、弁ＨＧ－Ｖ１が全閉とされる。これにより、冷媒は、ホットガスバイパス管ＢＰ１１を流れずにガス管ＭＰ１０を流れる。
【0024】
オイルセパレータ１５ａでは、冷媒と冷媒に溶け込んだ冷凍機油とが分離され、冷媒は、逆止弁ＣＶ１を経由してガス管ＭＰ１０へと流れる。また、オイルセパレータ１５ａの底部とオイル容器１３ａの側面は、油戻し管ＲＰ１１で連通している。オイルセパレータ１５ａで分離された冷凍機油は、油戻し管ＲＰ１１を介してオイル容器１３ａへ戻される。
【0025】
油戻し管ＲＰ１１は、２つの流路に分かれる。一方の流路の配管には、弁Ｒ－Ｖ１が設けられる。オイル容器１３ｂへ戻される冷凍機油の量は、弁Ｒ－Ｖ１の開閉により調整される。
【0026】
圧縮機１１側と同様に、圧縮機１２から吐出される冷媒は、吐出側の吐出管ＭＰ０２を介して、オイルセパレータ１５ｂへ供給される。オイルセパレータ１５ｂでは、冷媒と冷媒に溶け込んだ冷凍機油とが分離され、冷媒はガス管ＭＰ１０及びホットガスバイパス管ＢＰ１２へ流れる。
【0027】
ホットガスバイパス管ＢＰ１２の一方は、オイルセパレータ１５ｂと逆止弁ＣＶ２の間でガス管ＭＰ１０と接続される。ホットガスバイパス管ＢＰ１２における冷媒の流れは、弁ＨＧ－Ｖ２の開閉により制御される。すなわち、制御装置１００が弁ＨＧ－Ｖ２を開くと、オイルセパレータ１５ｂの冷媒吐出側とアキュムレータ１４の吸入側が連通し、冷媒がホットガスバイパス管ＢＰ１２を流れる。
なお、冷凍システム３００の運転中は、弁ＨＧ－Ｖ２が全閉とされる。これにより、冷媒は、ホットガスバイパス管ＢＰ１２を流れずにガス管ＭＰ１０を流れる。
なお、冷凍システム３００の運転中は、弁ＨＧ－Ｖ２が全閉とされる。これにより、冷媒は、ホットガスバイパス管ＢＰ１２を流れずにガス管ＭＰ１０を流れる。
【0028】
圧縮機１１側と同様に、オイルセパレータ１５ｂでは、冷媒と冷媒に溶け込んだ冷凍機油とが分離され、冷媒は、逆止弁ＣＶ２を経由してガス管ＭＰ１０へと流れる。また、オイルセパレータ１５ｂの底部とオイル容器１３ｂの側面は、油戻し管ＲＰ１２で連通している。オイルセパレータ１５ｂで分離された冷凍機油は、油戻し管ＲＰ１２を介してオイル容器１３ｂへ戻される。
油戻し管ＲＰ１１は２つの流路に分かれる。一方の流路の配管には、弁Ｒ－Ｖ２が設けられる。オイル容器１３ｂへ戻される冷凍機油の量は、弁Ｒ－Ｖ２の開閉により調整される。
油戻し管ＲＰ１１は２つの流路に分かれる。一方の流路の配管には、弁Ｒ－Ｖ２が設けられる。オイル容器１３ｂへ戻される冷凍機油の量は、弁Ｒ－Ｖ２の開閉により調整される。
【0029】
圧縮機１１及び１２によって吐出された高温高圧の冷媒は、ガス管ＭＰ１０を介して、並列に設けられたガスクーラ１６ａ及び１６ｂへ供給される。ガスクーラ１６ａ及び１６ｂへ供給された冷媒は、ファン１７ａ及び１７ｂによって送り込まれる空気との熱交換により凝縮される。ＣＯ２冷媒の場合は冷却される。
【0030】
ガスクーラ１６ａ及び１６ｂで冷却あるいは凝縮された冷媒は、気液２相管ＭＰ１１及び液管ＭＰ１２を介して、ショーケース２に備えられる熱交換器８０へ送出される。このとき、冷媒は、液管ＭＰ１２に設けられた弁ＳＣ-Ｖ１で減圧された後に、熱交換器８０に送られる。熱交換器８０において冷媒と対象媒体（例えば、空気、水）との間で熱交換が行われ昇温した冷媒は、配管ＩＰ１０へ出力される。
【0031】
配管ＩＰ１０は、配管ＩＰ１１と配管ＩＰ１２とに分岐し、冷媒は配管ＩＰ１１を通じて圧縮機１１へ送られるとともに、ＩＰ１２を通じて圧縮機１２へ送られる。また、熱交換器８０における液相の冷媒は、戻り配管ＭＰ１３を通じてアキュムレータ１４へ供給される。
【0032】
制御装置１００は、本開示に係る冷凍システム３００を制御する。具体的には、圧縮機１１及び１２、ガスクーラ１６ａ及び１６ｂ、ファン１７ａ及び１７ｂ、及び各弁等を制御する。また、制御装置１００は、油量調整制御部５０を備える。油量調整制御部５０は、第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａ、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ及びＯＬＳ－２ｂ、第３検知部ＯＬＳ－１ｃ及びＯＬＳ－２ｃから入力される検出結果（オン信号、オフ信号）に基づいて、オイル容器１３ａ及び１３ｂの油量を調整する。
【0033】
図２は、本開示の一実施形態に係る制御装置１００のハードウェア構成の一例を示した図である。
図２に示すように、制御装置１００は、コンピュータシステム（計算機システム）であり、例えば、ＣＰＵ５１と、ＣＰＵ５１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５２と、各プログラム実行時のワーク領域として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５４と、ネットワーク等に接続するための通信部５５とを備えている。なお、大容量記憶装置としては、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の他の記憶装置を用いることとしてもよい。これら各部は、バス５８を介して接続されている。
図２に示すように、制御装置１００は、コンピュータシステム（計算機システム）であり、例えば、ＣＰＵ５１と、ＣＰＵ５１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５２と、各プログラム実行時のワーク領域として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５４と、ネットワーク等に接続するための通信部５５とを備えている。なお、大容量記憶装置としては、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の他の記憶装置を用いることとしてもよい。これら各部は、バス５８を介して接続されている。
【0034】
また、制御装置１００は、キーボードやマウス等からなる入力部や、データを表示する液晶表示装置等からなる表示部などを備えていてもよい。
【0035】
次に、本実施形態に係る油量調整装置２００について図３を参照して説明する。図３は、油量調整装置２００の構成及びその周辺構成についての概略図である。図３に示すように、本実施形態に係る油量調整装置２００は、オイル容器１３ａ及び１３ｂに設けられた第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａ、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ及びＯＬＳ－２ｂ、第３検知部ＯＬＳ－１ｃ及びＯＬＳ－２ｃ及び油量調整制御部５０を備える。
後述の油量調整制御部５０によって実現される一連の処理の過程は、プログラム（例えば、油量調整プログラム）の形式で制御装置１００が備えるハードディスクドライブ５４等に記録されており、このプログラムをＣＰＵ５１がＲＡＭ５３等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭ５２やその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
なお、本実施形態では、制御装置１００に油量調整制御部５０が組み込まれた場合を例示して説明するが、この例に限定されない。例えば、油量調整制御部５０は、制御装置１００とは別体として設けられており、制御装置１００と油量調整制御部５０との間で情報の授受を行う構成としてもよい。
後述の油量調整制御部５０によって実現される一連の処理の過程は、プログラム（例えば、油量調整プログラム）の形式で制御装置１００が備えるハードディスクドライブ５４等に記録されており、このプログラムをＣＰＵ５１がＲＡＭ５３等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭ５２やその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
なお、本実施形態では、制御装置１００に油量調整制御部５０が組み込まれた場合を例示して説明するが、この例に限定されない。例えば、油量調整制御部５０は、制御装置１００とは別体として設けられており、制御装置１００と油量調整制御部５０との間で情報の授受を行う構成としてもよい。
【0036】
以下、油量調整制御部５０によって行われる各種制御について説明する。
【0037】
〔均油制御の動作〕
油量調整制御部５０は、例えば、オイル容器１３ａの第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びオイル容器１３ｂの第１検知部ＯＬＳ－２ａの検知結果が、オイル容器１３ａ及び１３ｂの各油面の少なくとも一方が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する場合に、均油制御を実行する。油量調整制御部５０は、例えば、図３に例示されているように、第１検知部ＯＬＳ－１ａによって第１油面を下回っていることが検知され、第１検知部ＯＬＳ－２ａによって第１油面を下回っていることが検知されていない場合には、圧縮機１１の回転数を上昇させ、圧縮機１２の回転数を減少させる。これにより、圧縮機１１の圧力は低下し、圧縮機１１がアキュムレータ１４から吸引する油量が通常動作時よりも多くなる。反対に、圧縮機１２の圧力は増加し、圧縮機１２がアキュムレータ１４から吸引する油量が通常動作時よりも少なくなる。このように、圧縮機１１及び１２の回転数を変更して、均油制御を所定時間続けることにより、オイル容器１３ａとオイル容器１３ｂの各油量の差が減少する。そして、油量調整制御部５０によって所定時間経過後に均油制御が終了される。なお第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａによってオイル容器１３ａ及び１３ｂの油面がそれぞれ第１油面よりも上であることが検知された場合に、油量調整制御部５０によって均油制御が終了されることとしてもよい。また、油量調整制御部５０は、第１検知部ＯＬＳ－２ａによって第１油面を下回っていることが検知され、第１検知部ＯＬＳ－１ａによって第１油面を下回っていることが検知されていない場合には、圧縮機１２の回転数を上昇させ、圧縮機１１の回転数を減少させる。
また、本実施形態では、均油制御を行った後、所定時間が経過するまで、次回の均油制御は行わない。
油量調整制御部５０は、例えば、オイル容器１３ａの第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びオイル容器１３ｂの第１検知部ＯＬＳ－２ａの検知結果が、オイル容器１３ａ及び１３ｂの各油面の少なくとも一方が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する場合に、均油制御を実行する。油量調整制御部５０は、例えば、図３に例示されているように、第１検知部ＯＬＳ－１ａによって第１油面を下回っていることが検知され、第１検知部ＯＬＳ－２ａによって第１油面を下回っていることが検知されていない場合には、圧縮機１１の回転数を上昇させ、圧縮機１２の回転数を減少させる。これにより、圧縮機１１の圧力は低下し、圧縮機１１がアキュムレータ１４から吸引する油量が通常動作時よりも多くなる。反対に、圧縮機１２の圧力は増加し、圧縮機１２がアキュムレータ１４から吸引する油量が通常動作時よりも少なくなる。このように、圧縮機１１及び１２の回転数を変更して、均油制御を所定時間続けることにより、オイル容器１３ａとオイル容器１３ｂの各油量の差が減少する。そして、油量調整制御部５０によって所定時間経過後に均油制御が終了される。なお第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａによってオイル容器１３ａ及び１３ｂの油面がそれぞれ第１油面よりも上であることが検知された場合に、油量調整制御部５０によって均油制御が終了されることとしてもよい。また、油量調整制御部５０は、第１検知部ＯＬＳ－２ａによって第１油面を下回っていることが検知され、第１検知部ＯＬＳ－１ａによって第１油面を下回っていることが検知されていない場合には、圧縮機１２の回転数を上昇させ、圧縮機１１の回転数を減少させる。
また、本実施形態では、均油制御を行った後、所定時間が経過するまで、次回の均油制御は行わない。
【0038】
〔均油制御における圧縮機の回転数変化のタイムチャート〕
図４は、均油制御における圧縮機１１及び１２の各回転数と時間を示すタイムチャートである。図４は、一例として、図３に示したように、オイル容器１３ａの油面が第１油面を下回っており、オイル容器１３ｂの油面が第１油面以上である場合の圧縮機１１、１２の回転数制御の一例を示した図である。
図４は、均油制御における圧縮機１１及び１２の各回転数と時間を示すタイムチャートである。図４は、一例として、図３に示したように、オイル容器１３ａの油面が第１油面を下回っており、オイル容器１３ｂの油面が第１油面以上である場合の圧縮機１１、１２の回転数制御の一例を示した図である。
【0039】
（時刻ｔ０～ｔ１）
まず、均油制御を行わない場合、油量調整制御部５０は、負荷に応じた回転数で圧縮機１１及び１２を駆動する。
まず、均油制御を行わない場合、油量調整制御部５０は、負荷に応じた回転数で圧縮機１１及び１２を駆動する。
【0040】
（時刻ｔ１）
次に、時刻ｔ１において、第１検知部ＯＬＳ－１ａ又はＯＬＳ－２ａによってオイル容器１３ａの油面又はオイル容器１３ｂの油面が第１油面を下回っていることが検知された場合、油量調整制御部５０によって均油制御が実行される。
次に、時刻ｔ１において、第１検知部ＯＬＳ－１ａ又はＯＬＳ－２ａによってオイル容器１３ａの油面又はオイル容器１３ｂの油面が第１油面を下回っていることが検知された場合、油量調整制御部５０によって均油制御が実行される。
【0041】
（時刻ｔ２～ｔ５）
次に、時刻ｔ２からｔ５の間において、油量調整制御部５０によって圧縮機１１及び１２の各回転数が、均油制御ステップ１から均油制御ステップ３までの間、所定時間経過毎に段階的に変更される。具体的には、圧縮機１１の回転数を段階的に上昇させ、圧縮機１２の回転数を段階的に減少させる。
次に、時刻ｔ２からｔ５の間において、油量調整制御部５０によって圧縮機１１及び１２の各回転数が、均油制御ステップ１から均油制御ステップ３までの間、所定時間経過毎に段階的に変更される。具体的には、圧縮機１１の回転数を段階的に上昇させ、圧縮機１２の回転数を段階的に減少させる。
【0042】
（時刻ｔ５以降）
そして、均油制御ステップ３が所定期間行われると、油量が均一化されたとみなして、均油制御を終了し、通常制御に戻る。なお、この例に限定されず、例えば、均油制御中において、第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａによって、オイル容器１３ａとオイル容器１３ｂの各油面が第１油面を上回っていることが検知された場合に、均油制御を終了することとしてもよい。
そして、均油制御ステップ３が所定期間行われると、油量が均一化されたとみなして、均油制御を終了し、通常制御に戻る。なお、この例に限定されず、例えば、均油制御中において、第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａによって、オイル容器１３ａとオイル容器１３ｂの各油面が第１油面を上回っていることが検知された場合に、均油制御を終了することとしてもよい。
【0043】
〔油戻し制御の動作〕
また、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ又はＯＬＳ－２ｂによってオイル容器１３ａの油面又はオイル容器１３ｂの油面が第２油面を下回っていることが検知された場合、油量調整制御部５０によって油戻し制御が実行される。
油戻し制御において、油量調整制御部５０は、例えば、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ又はＯＬＳ－２ｂが第２油面を下回っていることを検知した場合、圧縮機１１及び圧縮機１２の回転数を上昇させる。これにより、圧縮機１１及び１２の各圧力は低下し、圧縮機１１及び１２がアキュムレータ１４から吸引する油量が通常動作時よりも多くなる。このように、圧縮機１１及び１２の回転数を上昇させ、所定時間動作を続けることにより、オイル容器１３ａ及び１３ｂの油量が増加する。そして、油戻し制御を所定時間継続して行った場合に、オイル容器１３ａとオイル容器１３ｂに冷凍機油が充分戻ってきたとみなし、油戻し制御を終了させる。
また、油戻し制御は、例えば、油戻し制御中において、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ及びＯＬＳ－２ｂによって、オイル容器１３ａとオイル容器１３ｂの各油面が第２油面以上であることが検知された場合に、終了することとしてもよい。また、油戻し制御における圧縮機１１、１２の回転数制御は、均油制御と同様に段階的に変化させることとしてもよい。
また、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ又はＯＬＳ－２ｂによってオイル容器１３ａの油面又はオイル容器１３ｂの油面が第２油面を下回っていることが検知された場合、油量調整制御部５０によって油戻し制御が実行される。
油戻し制御において、油量調整制御部５０は、例えば、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ又はＯＬＳ－２ｂが第２油面を下回っていることを検知した場合、圧縮機１１及び圧縮機１２の回転数を上昇させる。これにより、圧縮機１１及び１２の各圧力は低下し、圧縮機１１及び１２がアキュムレータ１４から吸引する油量が通常動作時よりも多くなる。このように、圧縮機１１及び１２の回転数を上昇させ、所定時間動作を続けることにより、オイル容器１３ａ及び１３ｂの油量が増加する。そして、油戻し制御を所定時間継続して行った場合に、オイル容器１３ａとオイル容器１３ｂに冷凍機油が充分戻ってきたとみなし、油戻し制御を終了させる。
また、油戻し制御は、例えば、油戻し制御中において、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ及びＯＬＳ－２ｂによって、オイル容器１３ａとオイル容器１３ｂの各油面が第２油面以上であることが検知された場合に、終了することとしてもよい。また、油戻し制御における圧縮機１１、１２の回転数制御は、均油制御と同様に段階的に変化させることとしてもよい。
【0044】
〔異常停止の動作〕
また、第３検知部ＯＬＳ－１ｃ又はＯＬＳ－２ｃによってオイル容器１３ａの油面又はオイル容器１３ｂの油面が第３油面を下回っていることが検知された場合、油量調整制御部５０によって油不足による異常停止が実行される。
また、第３検知部ＯＬＳ－１ｃ又はＯＬＳ－２ｃによってオイル容器１３ａの油面又はオイル容器１３ｂの油面が第３油面を下回っていることが検知された場合、油量調整制御部５０によって油不足による異常停止が実行される。
【0045】
〔フローチャート〕
次に、油量調整制御部５０によって実行されるオイル容器１３ａ及び１３ｂの油量調整制御処理の一例について説明する。図５～図６は、本実施形態に係る油量調整制御処理の手順の一例を示したフローチャートである。以下の油量調整制御処理は、例えば、冷凍システム３００の起動時に合わせて開始される。
次に、油量調整制御部５０によって実行されるオイル容器１３ａ及び１３ｂの油量調整制御処理の一例について説明する。図５～図６は、本実施形態に係る油量調整制御処理の手順の一例を示したフローチャートである。以下の油量調整制御処理は、例えば、冷凍システム３００の起動時に合わせて開始される。
【0046】
まず、冷凍システム３００が起動すると（Ｓ１０１）、圧縮機１１及び１２が運転しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。この結果、圧縮機１１及び１２の両圧縮機が運転していない場合には（Ｓ１０３：ＮＯ）、圧縮機１１及び１２が運転を開始するまでステップＳ１０２の処理を繰り返し行う。
【0047】
また、圧縮機１１及び１２のうち、少なくともいずれか一方が運転している場合には（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、運転中の圧縮機に対して後続の制御を行う。なお、以下の説明においては、圧縮機１１、１２の両方が運転している場合を例示するが、どちらか一方の圧縮機が停止している場合には、運転している方の圧縮機を対象に、以下の処理が行われる。
まず、第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａのいずれかがオフであるか否か、すなわち、オイル容器１３ａ又は１３ｂのいずれかの油面高さが第１油面を下回っているか否かを判定する（Ｓ１０３）。この結果、いずれの第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａもオフでない場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、すなわち、オイル容器１３ａ及び１３ｂのいずれの油面も第１油面以上である場合には、ステップＳ１０２に戻り、後続の処理を行う。
まず、第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａのいずれかがオフであるか否か、すなわち、オイル容器１３ａ又は１３ｂのいずれかの油面高さが第１油面を下回っているか否かを判定する（Ｓ１０３）。この結果、いずれの第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａもオフでない場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、すなわち、オイル容器１３ａ及び１３ｂのいずれの油面も第１油面以上である場合には、ステップＳ１０２に戻り、後続の処理を行う。
【0048】
また、オイル容器１３ａ又は１３ｂがオフである場合には（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ及びＯＬＳ－２ｂのうち、いずれかがオフか否かを判定する（Ｓ１０４）。この結果、いずれの第２検知部もオフでない場合、すなわち、オイル容器１３ａ及び１３ｂのいずれの油面も第２油面を下回っていない場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、前回の均油制御実行時からの経過時間が予め設定した所定時間以上であるかを判定する（Ｓ１０５）。この結果、前回均油制御実行時からの経過時間が所定時間以上である場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、均油制御を実行する（Ｓ１０６）。これにより、第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａの検知結果に基づいて圧縮機１１及び１２の回転数が変更され、オイル容器１３ａと１３ｂの油面のアンバランスが低減される。
【0049】
続いて、均油制御実行時から所定期間が経過した否かを判定する（Ｓ１０７）。この結果、所定時間が経過していなければ（Ｓ１０７：ＮＯ）、所定期間が経過するまで均油制御が継続して行われる。そして、均油制御が所定期間実行されると（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２に戻り、後続の処理行う。
【0050】
一方、ステップＳ１０４において、いずれかの第２検知部がオフであると判定した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、または、ステップＳ１０５において、前回均油制御実行時からの経過時間が所定時間未満である場合（Ｓ１０５：ＮＯ）には、第３検知部ＯＬＳ－１ｃ及びＯＬＳ－２ｃがオフか否かを判定する（図６のＳ１０８）。この結果、いずれの第３検知部もオフでない場合、すなわち、オイル容器１３ａ及び１３ｂのいずれの油面も第３油面を下回っていない場合には（Ｓ１０８：ＮＯ）、油戻し制御を実行する（Ｓ１０９）。これにより、第２検知部ＯＬＳ－１ｂ及びＯＬＳ－２ｂの検知結果に基づいて圧縮機１１及び１２の回転数が変更され、オイル容器１３ａと１３ｂの油量が増加する。
【0051】
続いて、油戻し制御実行時から所定期間が経過したか否かを判定する。この結果、所定時間が経過していなければ、所定期間が経過するまで油戻し制御が継続して行われる。そして、油戻し制御が所定期間実行されると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、図５のステップＳ１０２に戻り、後続の処理を行う。
【0052】
一方、ステップＳ１０８において、いずれかの第３検知部がオフであると判定した場合には（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、冷凍システム３００を一旦停止させる（Ｓ１１１）。この制御は、例えば、油量調整制御部５０から制御装置１００内においてシステム起動及び停止を制御する制御部（図示略）に対して、油量異常検知信号（冷凍システムを停止させるための信号）を出力することにより実現される。
【0053】
続いて、第３検知部がオフであると判定した回数が１回目であるか否かを判定する。この結果、第３検知部のオフが１回目である場合には（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、ファンや弁を駆動させてオイル容器１３ａ及び１３ｂの油量を増加させるインチング動作を所定時間実行した（Ｓ１１３）後、冷凍システム３００を再起動するために、図５のステップＳ１０１に戻り、後続の処理を行う。
【0054】
一方、第３検知部のオフが１回目でない場合には（Ｓ１１２：ＮＯ）、冷凍システム３００に異常が発生しているとして、冷凍システム３００の停止状態を継続させるとともに、管理者に異常の解消を促す通知を行う（Ｓ１１４）。
【0055】
続いて、冷凍システム３００に発生した異常が解消されたか否かを判定する（Ｓ１１５）。異常が解消されていない場合（Ｓ１１５：ＮＯ）には、異常が解消されたと判定するまで異常停止状態を継続する。
【0056】
一方、異常が解消された場合（Ｓ１１５：ＹＥＳ）には、図５のステップＳ１０１に戻り、後続の処理を繰り返し行う。
【0057】
以上説明したように、本実施形態に係る油量調整装置、油量調整方法、及び油量調整プログラム並びに冷凍システムによれば、第１検知部ＯＬＳ－１ａ及びＯＬＳ－２ａ，第２検知部ＯＬＳ－１ｂ及びＯＬＳ－２ｂ，第３検知部ＯＬＳ－１ｃ及びＯＬＳ－２ｃによって、オイル容器１３ａ及び１３ｂの油面高さをそれぞれ段階的に検知し、これらの検知結果に基づいて各オイル容器１３ａ及び１３ｂの油量が油量調整制御部５０によって調整される。これにより、各オイル容器１３ａ及び１３ｂの油量を適量に保つことが可能となる。
【0058】
以上、本開示について実施形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、上記実施形態で説明した各処理の流れも一例であり、本開示の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
また、上記実施形態で説明した各処理の流れも一例であり、本開示の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
【0059】
例えば、上述した実施形態では、アキュムレータ１４から各圧縮機１１、１２に対して油が供給される場合について説明したがこの例に限定されない。例えば、図７に示すように、オイル容器１３ａとオイル容器１３ｂとを均油管ＯＥＰ１で接続し、均油管ＯＥＰ１上に設けられた弁ＯＥ－Ｖ１を用いての開閉を制御することにより、均油制御及び油戻し制御を行うこととしてもよい。
【0060】
以下、このような均油管ＯＥＰ１を介して油が供給される場合における油量調整制御について説明する。また、以下の説明では、便宜上、オイル容器１３ａの油面高さは第１油面を下回っており、オイル容器１３ｂの油面高さは第１油面を上回っている場合を例示して説明する。すなわち、オイル容器１３ａの油量はオイル容器１３ｂの油量よりも少ない状態を例示する。
この状態において均油制御を実行する場合、油量調整制御部５０によって、弁ＯＥ－Ｖ１を開放し、さらに圧縮機１１の回転数を上昇させて圧縮機１１内の圧力を低下させる。これにより、圧縮機１２から均油管ＯＥＰ１を介して圧縮機１１へ冷凍機油が移動し、圧縮機１１及び１２間の冷凍機油の偏りが解消される。また、油量調整制御部５０は、均油運転を開始して所定時間経過後、その圧縮機の回転数を元に戻して均油制御を終了する。
この状態において均油制御を実行する場合、油量調整制御部５０によって、弁ＯＥ－Ｖ１を開放し、さらに圧縮機１１の回転数を上昇させて圧縮機１１内の圧力を低下させる。これにより、圧縮機１２から均油管ＯＥＰ１を介して圧縮機１１へ冷凍機油が移動し、圧縮機１１及び１２間の冷凍機油の偏りが解消される。また、油量調整制御部５０は、均油運転を開始して所定時間経過後、その圧縮機の回転数を元に戻して均油制御を終了する。
【0061】
また、本実施形態では、均油制御及び油戻し制御について、各制御を所定期間継続して行った場合に、均油制御等を終了させていたが、この例に限定されない。例えば、各検知部の検知結果が特定条件を満たす場合に各制御を停止することとしてもよい。
【0062】
また、オイル容器１３ａ、１３ｂの設置位置について、本実施形態では、連通管ＣＰ１～ＣＰ４によってオイル容器１３ａ、１３ｂが圧縮機１１及び１２と接続されていたが、これに限られない。例えば、オイル容器１３ａ、１３ｂは、圧縮機１１、１２内部に設けられてもよい。なお、オイル容器１３ａ、１３ｂは、オイルポッドやオイルパック等、特定の構成に限定されるものではなく、冷凍機油を貯留するものであればよい。
【0063】
【0064】
以上説明した本開示に係る油量調整装置及び冷凍システム、油量調整方法、並びに油量調整プログラムは例えば以下のように把握される。
本開示に係る油量調整装置（２００）は、複数の圧縮機（１１，１２）と、各圧縮機に対応して設けられ、対応する圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器（１３ａ，１３ｂ）とを備えるシステム（３００）に適用される油量調整装置であって、各オイル容器に設けられ、オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する第１検知部（ＯＬＳ－１ａ，ＯＬＳ－２ａ）と、各オイル容器において、第１検知部よりも下方に設けられ、オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する第２検知部（ＯＬＳ－１ｂ，ＯＬＳ－２ｂ）と、各オイル容器において、第２検知部よりも下方に設けられ、オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する第３検知部（ＯＬＳ－１ｃ，ＯＬＳ－２ｃ）と、第１検知部、第２検知部、及び第３検知部の検知結果に基づいて、オイル容器の油量調整を行う制御部（５０）と、を備える。
本開示に係る油量調整装置（２００）は、複数の圧縮機（１１，１２）と、各圧縮機に対応して設けられ、対応する圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器（１３ａ，１３ｂ）とを備えるシステム（３００）に適用される油量調整装置であって、各オイル容器に設けられ、オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する第１検知部（ＯＬＳ－１ａ，ＯＬＳ－２ａ）と、各オイル容器において、第１検知部よりも下方に設けられ、オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する第２検知部（ＯＬＳ－１ｂ，ＯＬＳ－２ｂ）と、各オイル容器において、第２検知部よりも下方に設けられ、オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する第３検知部（ＯＬＳ－１ｃ，ＯＬＳ－２ｃ）と、第１検知部、第２検知部、及び第３検知部の検知結果に基づいて、オイル容器の油量調整を行う制御部（５０）と、を備える。
【0065】
本開示に係る油量調整装置によれば、第１検知部、第２検知部、第３検知部の検知結果に基づいて、各オイル容器内の油量調整を行う。このように、第１～第３検知部によってオイル容器の油面が段階的に検知され、これらの検知結果に基づいてオイル容器の油量が制御部によって調整されるので、オイル容器の油量を適量に保つことが可能となる。特に、第１検知部と第３検知部との間に第２検知部を設けているので、第１検知部による検知の後において、オイル容器の油量が急速に減少した場合でも、第３検知部が異常検知する前に第２検知部によってオイル容器の油が減少していることが検知される。これにより、油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下になる頻度を低減することが可能となる。
【0066】
本開示に係る油量調整装置において、制御部は、第１検知部によって油面が第１油面よりも下であることが検知された場合に、油面が第１油面よりも下であることが検知されたオイル容器に対して油を供給する均油制御を行う。
【0067】
本開示に係る油量調整装置によれば、第１検知部によって油面が第１油面よりも下であることが検知された場合に、油面が第１油面よりも下であることが検知されたオイル容器に対して油が供給される。これにより、オイル容器間における油量の偏りが解消される。
【0068】
本開示に係る油量調整装置において、制御部は、複数の圧縮機の回転数を変更することにより均油制御を行うとともに、均油制御を行ったときから所定期間経過するまでは、第１検知部によって油面が第１油面よりも下であることが検知された場合であっても、均油制御を行わない。
【0069】
本開示に係る油量調整装置によれば、均油制御を行う頻度を制限することができる。これにより、圧縮機の回転数が油量に起因して強制的に上昇又は下降させられる頻度を制限することができ、均油制御による圧縮機の故障又は性能低下を抑制することが可能となる。
【0070】
本開示に係る油量調整装置において、制御部は、第２検知部によって、オイル容器の油面が第２油面よりも下であることが検知された場合に、油面が第２油面よりも下であることが検知されたオイル容器に対して油を供給する油戻し制御を行う。
【0071】
本開示に係る油量調整装置によれば、第２検知部によって油面が第２油面よりも下であることが検知された場合に、油面が第２油面よりも下であることが検知されたオイル容器に油が供給される。例えば、第１検知部の検知に基づく均油制御を所定のインターバルをあけて行うような場合、そのインターバルの期間にオイル容器内の油量が急速に減少する場合がある。このような場合でも、第２検知部によってオイル容器の油面の減少が検知された場合には、油戻し制御が行われる。これにより、第３検知部によって異常が検知される前に、第２検知部の検知結果に基づく油戻し制御を行うことができる。この結果、異常停止を未然に防ぐことが可能となり、異常停止の頻度を抑制することが可能となる。
【0072】
本開示に係る油量調整装置において、制御部は、第３検知部によって、オイル容器の油面が第３油面よりも下であることが検知された場合に、システムの運転を停止する。
【0073】
本開示に係る油量調整装置によれば、第３検知部によって油面が第３油面よりも下であることが検知された場合に、システムの運転が停止される。このように、オイル容器内の油量が不足した状態でシステムが運転されることがなくなるため、機器の性能低下や故障の発生を防止すること可能となる。
【0074】
本開示に係る油量調整装置において、制御部は、システムの停止後におけるシステムの再起動時にオイル容器に油を供給する油供給制御を行い、油供給制御後に、第３検知部によって、オイル容器の油面が第３油面よりも下であることが検知された場合に、システムの運転を停止する。
【0075】
本開示に係る油量調整装置によれば、第３検知部によって油面が第３油面よりも下であることが検知された場合に、システムの運転が停止される。このように、オイル容器内の油量が不足した状態でシステムが運転されることがなくなるため、機器の性能低下や故障の発生を防止すること可能となる。
【0076】
本開示に係る油量調整装置において、各オイル容器は、対応する圧縮機の内部に設置される。
【0077】
本開示に係る油量調整装置によれば、オイル容器が圧縮機の内部に設置されているので、システムの構成を簡素化することができる。
【0078】
本開示に係る冷凍システムは、冷媒を圧縮する複数の圧縮機と、各圧縮機に対応して設けられ、対応する圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器と、熱交換によって冷媒を蒸発させる蒸発器と、熱交換によって冷媒を凝縮させる凝縮器と、上記記載の油量調整装置と、を備える。
【0079】
本開示に係る油量調整方法は、複数の圧縮機と、各圧縮機に対応して設けられ、対応する圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器とを備えるシステムに適用される油量調整方法であって、各オイル容器において、オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する工程と、各オイル容器において、オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する工程と、各オイル容器において、オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する工程と、各工程の検知結果に基づいて、オイル容器の油量調整を行う工程と、を有する。
【0080】
本開示に係る油量調整プログラムは、複数の圧縮機と、各圧縮機に対応して設けられ、対応する圧縮機に対して油を供給するための複数のオイル容器とを備えるシステムに適用される油量調整プログラムであって、各オイル容器において、オイル容器の油面が均油制御の基準となる第１油面よりも下であることを検知する処理と、各オイル容器において、オイル容器の油面が油戻し制御の基準となる第２油面よりも下であることを検知する処理と、各オイル容器において、オイル容器の油面が異常検知の基準となる第３油面よりも下であることを検知する処理と、各工程の検知結果に基づいて、オイル容器の油量調整を行う処理と、をコンピュータに実行させる。
【符号の説明】
【0081】
２ ：ショーケース
１１，１２：圧縮機
１１ａ，１２ａ：第一段圧縮部
１１ｂ，１２ｂ：第二段圧縮部
１３ａ，１３ｂ：オイル容器
１４，２１，２２：アキュムレータ
１５ａ，１５ｂ：オイルセパレータ
１６ａ，１６ｂ：ガスクーラ
１７ａ，１７ｂ：ファン
５０ ：油量調整制御部
５１ ：ＣＰＵ
５２ ：ＲＯＭ
５３ ：ＲＡＭ
５４ ：ハードディスクドライブ
５５ ：通信部
５８ ：バス
８０ ：熱交換器
１００：制御装置
２００：油量調整装置
３００：冷凍システム
ＯＬＳ－１ａ，ＯＬＳ－２ａ：第１検知部
ＯＬＳ－１ｂ，ＯＬＳ－２ｂ：第２検知部
ＯＬＳ－１ｃ，ＯＬＳ－２ｃ：第３検知部
ＭＰ０１，ＭＰ０２：吐出管
ＭＰ１０：ガス管
ＭＰ１１：気液２相管
ＭＰ１２：液管
ＭＰ１３：戻り配管
ＭＰ１４，ＭＰ１５：吸入管
ＢＰ１１，ＢＰ１２：ホットガスバイパス管
ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３，ＣＰ４：連通管
ＲＰ１１，ＲＰ１２：油戻し管
ＩＰ１０，ＩＰ１１，ＩＰ１２：配管
ＯＥＰ１：均油管
ＳＣ-Ｖ１，ＨＧ－Ｖ１，ＨＧ－Ｖ２，Ｒ－Ｖ１，Ｒ－Ｖ２，ＯＥ－Ｖ１：弁
ＣＶ１，ＣＶ２：逆止弁
１１，１２：圧縮機
１１ａ，１２ａ：第一段圧縮部
１１ｂ，１２ｂ：第二段圧縮部
１３ａ，１３ｂ：オイル容器
１４，２１，２２：アキュムレータ
１５ａ，１５ｂ：オイルセパレータ
１６ａ，１６ｂ：ガスクーラ
１７ａ，１７ｂ：ファン
５０ ：油量調整制御部
５１ ：ＣＰＵ
５２ ：ＲＯＭ
５３ ：ＲＡＭ
５４ ：ハードディスクドライブ
５５ ：通信部
５８ ：バス
８０ ：熱交換器
１００：制御装置
２００：油量調整装置
３００：冷凍システム
ＯＬＳ－１ａ，ＯＬＳ－２ａ：第１検知部
ＯＬＳ－１ｂ，ＯＬＳ－２ｂ：第２検知部
ＯＬＳ－１ｃ，ＯＬＳ－２ｃ：第３検知部
ＭＰ０１，ＭＰ０２：吐出管
ＭＰ１０：ガス管
ＭＰ１１：気液２相管
ＭＰ１２：液管
ＭＰ１３：戻り配管
ＭＰ１４，ＭＰ１５：吸入管
ＢＰ１１，ＢＰ１２：ホットガスバイパス管
ＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３，ＣＰ４：連通管
ＲＰ１１，ＲＰ１２：油戻し管
ＩＰ１０，ＩＰ１１，ＩＰ１２：配管
ＯＥＰ１：均油管
ＳＣ-Ｖ１，ＨＧ－Ｖ１，ＨＧ－Ｖ２，Ｒ－Ｖ１，Ｒ－Ｖ２，ＯＥ－Ｖ１：弁
ＣＶ１，ＣＶ２：逆止弁
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】