JP7349929B2 - オイル管理システム - Google Patents

Description

本発明は、オイル貯留部内のオイルのメンテナンスを行うためのオイル管理システムに関する。

オイル貯留部内のオイルを管理するシステムとして、本願出願人は、計画的なメンテナンスを行うことができるオイル管理システムを提案している（特許文献１）。このオイル管理システムは、オイル貯留部に設けられたオイルの劣化度を検知する劣化センサーと管理装置とを用いたオイル管理システムである。このオイル管理システムでは、機器の積算運転時間が所定のメンテナンス時間になった時点において、オイル貯留部への対応として「オイルの交換」、「オイルの補充」及び「オイルの無交換・無補充」のいずれを選択すべきかを劣化センサーの検知結果を基に判定し、その判定結果に基づいて、オイル貯留部への対応に関する保守情報を生成する。また、このオイル管理システムにおいては、オイル量センサーによりオイルタンク内の残オイルを検知し、この残オイル量に基づき、補充に必要なオイル量を算出するようにしており、この算出された補充に必要なオイル量が保守情報に含まれるようになっている。

また、特許文献２には、エンジン内潤滑油の劣化状態に応じて新規潤滑油を補給するようにした潤滑油供給装置が開示されている。この潤滑油供給装置においては、エンジン内残留潤滑油量及び潤滑油劣化度を基に、予め設定された劣化度に応じた量の排油が行われるとともに、排油後にオイルレベル検出センサーが上限に達するまで給油が行われる。

特開２０１７－１７２４９３号公報 特開平８－３２６５１９号公報

特許文献１記載のオイル管理システムによれば、オイル貯留部内のオイルを交換すべきなのか、オイル貯留部内にオイルを補充すべきなのか、オイルの交換及びオイルの補充が不要なのか、オイルを補充する場合にはどの程度の量を補充する必要があるのかといったメンテナンス時に必要となる保守情報を得ることができる。しかしながら、保守情報に含まれる補充に必要なオイル量は、単にオイル量センサーの検知結果だけを基に算出されたものである。そのため、保守情報に基づいて必要量のオイルを補充するメンテナンスを行う場合に、メンテナンス後のオイルタンク内のオイルの劣化度が十分に回復しないような事態が生じる虞がある。したがって、特許文献１記載のオイル管理システムには、メンテナンス作業の正確性という面で改善の余地がある。

また、特許文献１記載のオイル管理システムによって保守情報を得たとしても、当該保守情報を基にメンテナンス作業を行う際には、オイルの供給やオイルの排出、オイルの供給量の調整等に必要な作業を作業者自身で行う必要がある。したがって、メンテナンス作業の簡素化という面でも改善の余地がある。

一方、特許文献２記載の潤滑油供給装置は、潤滑油消費量及び潤滑油劣化度を基に、潤滑油の給油・排油を自動で行うものであるが、定期的に行われるメンテナンス作業における正確性の向上や簡素化を図ったものではない。

このように、メンテナンス作業における正確性の向上や簡素化という点に改善の余地がある、或いはそもそもメンテナンス作業における正確性の向上や簡素化を図っていないといった実情があり、メンテナンス作業を高精度且つ簡単に行うことができるシステムの開発が切望されている。

本発明は以上の実情に鑑みなされたものであり、メンテナンス作業を高精度且つ簡単に行うことができるオイル管理システムの提供を、その目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るオイル管理システムの特徴構成は、オイル貯留部内へのオイルの供給及び前記オイル貯留部内からの前記オイルの排出を行う供給排出手段と、
メンテナンス作業開始前の時点での前記オイル貯留部内の前記オイルの劣化度を算定する劣化度算定手段と、
前記メンテナンス作業開始前の時点での前記オイル貯留部内の前記オイルの消費量を算定する消費量算定手段と、
制御手段とを備えたオイル管理システムであって、
前記制御手段は、
前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度と前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量とを基に、前記オイル貯留部への対応として、前記オイルの供給及び前記オイルの排出を行わない第１対応、前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量に相当する量の前記オイルの供給を行う第２対応、対応後の前記オイル貯留部内の前記オイルの劣化度が所定値以下となるように、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度に基づき算定される補充量分の前記オイルの供給を行う第３対応、対応後の前記オイル貯留部内の前記オイルの劣化度が所定値以下となるように、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度に基づき算定される抜取り量分の前記オイルの排出、並びに前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度に基づき算定され、前記抜取り量分を含む補充量分の前記オイルの供給を行う第４対応のうちいずれの対応を選択すべきかを判定する保守対応判定部と、
前記保守対応判定部での判定結果を基に、前記第１対応、前記第２対応、前記第３対応及び前記第４対応のいずれかを実行するように、前記供給排出手段の動作を制御する制御部とを備えた点にある。

上記特徴構成によれば、メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部内のオイルの劣化度及び消費量を基に、メンテナンス作業（保守対応）として、第１対応から第４対応のうちいずれの対応を選択すべきかを保守対応判定部によって判定する。そして、この保守対応判定部での判定結果を基にして、メンテナンス作業として第１対応から第４対応のいずれかを実行するように、供給排出手段の動作を制御部が制御する。

メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部内のオイルの劣化度が所定値以下であり、消費量も少ないような場合には、オイルの供給及びオイルの排出が不要である。したがって、このような場合には、保守対応判定部は第１対応を選択すべきと判定する。

メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部内のオイルの消費量が所定値以上であるような場合には、消費量分のオイルを供給する必要がある。したがって、このような場合には、保守対応判定部は第２対応を選択すべきと判定する。

メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部内のオイルの消費量が所定値未満であっても劣化度が所定値を超えているような場合には、オイルの劣化度を所定値以下まで回復させる必要がある。したがって、このような場合には、保守対応判定部は第３対応を選択すべきと判定する。

メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部内のオイルの劣化度が、単にオイルの消費量分を供給するだけでは所定値以下まで回復させることができないような値である場合がある。この場合には、オイル貯留部内のオイルの劣化度を所定値以下まで回復させるために消費量分以上のオイルを供給する必要があり、そのためにはオイル貯留部内から劣化しているオイルの一部を抜き取る必要がある。したがって、このような場合には、保守対応判定部は第４対応を選択すべきと判定する。

このように、上記特徴構成によれば、オイルの劣化度及びオイルの消費量に基づいて、メンテナンス作業として選択すべき適切な対応を判定できる。そして、選択された対応（判定結果）を、オイルの供給やオイルの排出、オイルの供給量の調整等の作業をメンテナンス作業者自身が行うことなく自動的に実行できる。したがって、メンテナンス作業を高精度且つ簡単に行うことができる。

また、本発明に係るオイル管理システムの更なる特徴構成は、前記保守対応判定部は、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度、前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量、並びに、前記オイルの劣化度と前記オイルの消費量との関係を示す予め定められた第１管理レベル及び第２管理レベルを基に、前記第１対応、前記第２対応、前記第３対応及び前記第４対応のうちいずれの対応を選択すべきかを判定し、
前記第１管理レベルは、前記第２管理レベルよりも前記オイルの劣化度が低くなるように予め定められている点にある。

上記のように、保守対応判定部において、上記４つの対応のうちのいずれを選択すべきか判定する際には、劣化度算定手段で算定されたオイルの劣化度と、消費量算定手段で算定されたオイルの消費量とを使用するため、オイルの劣化度とオイルの消費量との関係を予め規定しておくことが好ましい。また、算定された消費量が少ない場合には、オイルの劣化度が低ければオイルを供給する必要がなく、劣化度が高ければオイルを供給する必要があり、劣化度が更に高ければオイルの排出及びオイルの供給が必要となる。したがって、第１対応を選択すべきなのか、第３対応を選択すべきなのか、第４対応を選択すべきなのかを精度良く判定するためには、オイルの劣化度とオイルの消費量との関係を少なくとも２つ規定しておくことが好ましい。

そこで、上記特徴構成では、オイルの劣化度とオイルの消費量との関係を示す予め定められた２つの管理レベル（第１管理レベル及び第２管理レベル）と、劣化度算定手段で算定されたオイルの劣化度及び消費量算定手段で算定されたオイルの消費量とを基にして、上記４つの対応のうちいずれの対応を選択すべきかを判定することができる。したがって、オイル貯留部への対応として上記４つの対応のうちのいずれを選択すべきかを精度良く判定することができる。

また、本発明に係るオイル管理システムの更なる特徴構成は、前記保守対応判定部は、
前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量が第１閾値未満であり、且つ、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が前記第１管理レベル以下である場合に、前記第１対応を選択し、
前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量が前記第１閾値以上であり、且つ、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が前記第２管理レベル以下である場合に、前記第２対応を選択し、
前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量が前記第１閾値未満であり、且つ、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が前記第１管理レベルを超え且つ前記第２管理レベル以下である場合に、前記第３対応を選択し、
前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量が前記第１閾値よりも大きい第２閾値未満であり、且つ、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が前記第２管理レベルを超えている場合に、前記第４対応を選択する点にある。

上記特徴構成によれば、オイル貯留部への対応として第１対応から第４対応のうちのいずれの対応を選択すべきかを精度良く判定することができる。

また、本発明に係るオイル管理システムの更なる特徴構成は、前記第１管理レベル及び前記第２管理レベルは、前記オイルの劣化度が前記第２管理レベルである場合に、当該オイルの劣化度に対応した前記オイルの消費量に相当する量の前記オイルを前記オイル貯留部に供給することで、前記オイルの劣化度が前記第１管理レベル以下になる関係となるように予め定められている点にある。

上記特徴構成によれば、第４対応を行う際に、オイルの抜取り量及び補充量を容易に算定することができる。即ち、第４対応では、劣化度算定手段で算定されたオイルの劣化度と同等となる第２管理レベルにおける劣化度に対応するオイルの消費量から、消費量算定手段で算定されたオイルの消費量を減算した量をオイルの抜取り量とし、この抜取り量に消費量算定手段で算定されたオイルの消費量を加算した量が補充量となる。

また、本発明に係るオイル管理システムの更なる特徴構成は、前記第１管理レベル及び前記第２管理レベルは、前記オイル貯留部内の前記オイルの全量が未使用オイルである状態からの前記第２対応、前記第３対応及び前記第４対応の総実行回数に応じて調整されたものである点にある。

貯留されたオイルの全量が未使用オイルである状態（初めてオイルが充填された状態やオイルの全量が新品のオイルに交換された状態）のオイル貯留部に対して、オイルの供給を伴うメンテナンス作業を行うたびに、メンテナンス作業後におけるオイル貯留部内のオイルの状態が変化する。そのため、上記４つのうちいずれの対応を選択するかを精度よく判定する上で、判定に使用する第１管理レベル及び第２管理レベルをメンテナンス作業の回数に応じて調整することが好ましい。上記特徴構成では、第１管理レベル及び第２管理レベルがオイルの供給やオイルの排出を伴う対応（第２対応、第３対応及び第４対応）の総実行回数に応じて調整されたものであるため、保守対応判定部における判定の精度を高められる。

また、本発明に係るオイル管理システムの更なる特徴構成は、前記第１管理レベル及び前記第２管理レベルは、前記オイルの種類ごとに予め定められたものである点にある。

オイルの種類に応じて、オイルの劣化度とオイルの消費量との関係が変化する。したがって、保守対応判定部での判定を精度良く行うためには、第１管理レベル及び第２管理レベルがオイルの種類ごとに予め定められたものであることが好ましい。上記特徴構成によれば、第１管理レベル及び第２管理レベルがオイルの種類ごとに予め定められたものであるため、保守対応判定部における判定の精度を高められる。

また、本発明に係るオイル管理システムの更なる特徴構成は、前記第１管理レベル及び前記第２管理レベルは、オイル管理システムが搭載された装置に設けられたメンテナンスが必要となる機器に関する次回メンテナンスまでの時間に応じて調整されたものである点にある。

このオイル管理システムが搭載された装置については、当該装置を構成する各種機器の調整や部品の交換といったメンテナンス作業が必要になる。オイルのメンテナンス作業を行うタイミングと機器の調整や部品の交換といったメンテナンス作業を行うタイミングとが異なると、作業者が装置の設置個所に赴かなければならない回数が増えてしまう。また、オイルのメンテナンス作業を行うタイミングを機器の調整等のメンテナンス作業を行うタイミングに合わせた場合、オイルの劣化度が使用限界を超えている状態で装置を使用し続けることになる虞がある。しかしながら、上記特徴構成によれば、例えば、メンテナンスが必要となる機器に関する次回メンテナンスまでの時間が比較的長い場合には、上記４つのいずれかの対応を実施した後のオイル貯留部内のオイルの劣化度が低めになるように、第１管理レベル及び第２管理レベルが調整されたものとなる。そのため、オイルのメンテナンス作業と機器の調整や部品の交換といったメンテナンス作業とを同じタイミングで行っても、オイル貯留部内のオイルの劣化度が使用限界を超えている状態で装置を使用し続けるような事態が生じ難い。

また、本発明に係るオイル管理システムの更なる特徴構成は、前記保守対応判定部は、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が予め定められた使用上限レベル以上である場合に、前記オイルの供給及び前記オイルの排出を行って前記オイル貯留部内に残っている前記オイルの全量を排出した後、前記オイル貯留部内に規定量の前記オイルが供給された状態となるように前記オイルを供給する第５対応を選択する点にある。

上記特徴構成によれば、オイルの劣化度が使用に適さないような状態である場合に、オイルの消費量にかかわらず、オイル貯留部内を規定量分の新品のオイルが供給された状態にすることができる。

また、本発明に係るオイル管理システムの更なる特徴構成は、前記供給排出手段は、
一端が前記オイル貯留部に接続された供給管と、
前記供給管の他端に接続可能な新油タンクと、
前記供給管に介装され、前記制御部により動作が制御される供給量調整部と、
一端が前記オイル貯留部に接続された排出管と、
前記排出管の他端に接続可能な廃油タンクと、
前記排出管に介装され、前記制御部により動作が制御される排出量調整部とを備えている点にある。

上記特徴構成によれば、新油タンク及び廃油タンクを供給管及び排出管の他端に接続した上で、保守対応判定部が第１対応から第４対応のいずれを選択すべきかを判定し、制御部がその判定結果を基に供給量調整部及び排出量調整部の動作を制御する。これにより、新油タンク内のオイルが供給管を通してオイル貯留部に供給され、オイル貯留部内のオイルが排出管を通して廃油タンクに排出され、上記第１対応から第４対応のいずれかを行うことができる。
また、新油タンク及び廃油タンクが供給管及び排出管の他端に接続可能であり、これらをメンテナンスのタイミングで適宜接続すればよいため、オイル管理システムが搭載される装置の内部や当該装置の周辺に新油タンク及び廃油タンクを常設しておくためのスペースが必要ない。したがって、装置構成の制約や装置の設置スペースの制約を緩和できる。

オイル管理システムの概略的な構成図である。 制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 保守対応判定部での処理を説明するための図である。 エンジンオイルの補充量及び抜取り量を算定する手法を説明するための図である。 エンジンオイルの補充量及び抜取り量を算定する手法を説明するための図である。

以下、図面を参照して実施形態に係るオイル管理システムについて説明する。尚、本実施形態に係るオイル管理システムは、ガスエンジンを用いてヒートポンプ運転を行う空調システムについて、ガスエンジンに用いるエンジンオイルを管理するためのシステムに本発明に係るオイル管理システムを適用したものである。

図１は、この空調システムの一部と本実施形態に係るオイル管理システムを示し、空調システムの一部として、ガスエンジン１とガスエンジン１の下部でエンジンオイル２を貯留しておくオイルパン３と、オイル管４によりオイルパン３と接続されたオイルタンク５を示しており、本実施形態においては、オイルパン３、オイル管４及びオイルタンク５によりオイル貯留部Ｔが形成されている。即ち、空調システムにおいて、エンジンオイル２は、オイルパン３、オイル管４及びオイルタンク５の間で自由に行き来できる状態で、これらオイルパン３、オイル管４及びオイルタンク５によって貯留されている。したがって、オイルパン３からエンジンオイル２が消費されるに伴い、オイルパン３とオイルタンク５との両者でエンジンオイル２の液面の位置が同じになる状態を保って、オイルパン３とオイルタンク５とにおけるエンジンオイル２の液面の位置が徐々に下がっていくようになっており、また、オイルパン３内のエンジンオイル２、オイル管４内のエンジンオイル２及びオイルタンク５内のエンジンオイル２の状態（例えば劣化具合）は同じとなるようになっている。

また、図１に示すように、本実施形態に係るオイル管理システムは、エンジンオイル２の温度、電気抵抗及び残オイル量を測定する複合センサー６を備えている。

複合センサー６は、微小な間隔を隔てて対向した２つの電極部が配置されたセンサー基板６ａと、センサー基板６ａに接続されたセンサー検出回路（図示せず）とを備えており、センサー基板６ａからの信号を基に、エンジンオイル２の温度、電気抵抗及び液面の位置を測定することができるセンサーである。そして、複合センサー６は、オイル貯留部Ｔとしてのオイルタンク５に設けられており、本実施形態では、複合センサー６は、エンジンオイル２が基準量にあるときのオイルタンク５内でのオイル液面の高さ位置にセンサー基板６ａの下端部が位置し、且つオイルタンク５の上部に形成された補給口に挿通された状態で、キャップとしての機能を兼ね備えたセンサーガイド７によって支持されている。この複合センサー６によれば、センサー基板６ａがエンジンオイル２に浸かると、電極間に電気が流れ、当該エンジンオイル２の電気抵抗を測定することができる。また、エンジンオイル２に浸かる電極部が増えるごとに静電容量が増加するため、静電容量を基にエンジンオイル２の液面の位置を検知することができ、検知された液面の位置を基に残オイル量を測定することができる。本実施形態においては、この複合センサー６は、後述する劣化度算定部２４と併せて劣化度算定手段として機能し、且つ、後述する消費量算定部２５と併せて消費量算定手段として機能する。

更に、図１に示すように、本実施形態に係るオイル管理システムは、オイル貯留部Ｔの一部であるオイルタンク５内へエンジンオイル２を供給するとともに、オイル管４を通してオイル貯留部Ｔ外にエンジンオイル２を排出するための供給排出手段８を備えている。

本実施形態において、供給排出手段８は、一端がオイルタンク５に接続された供給管９と、供給管９の他端に接続可能な新油タンク１０と、供給管９に介装され、後述する制御装置のポンプ制御部２７により動作が制御される供給ポンプ１１（供給量調整部）とを備えている。また、供給排出手段８は、一端がオイル管４に接続された排出管１２と、排出管１２の他端に接続可能な廃油タンク１３と、排出管１２に介装され、ポンプ制御部２７により動作が制御される排出ポンプ１４（排出量調整部）とを備えている。

尚、供給管９は、一端がオイルタンク５に接続され、他端が室外機Ｓの筐体Ｓ１に形成された開口部に接続された供給配管９ａと、一端が筐体Ｓ１に形成された開口部を介して供給配管９ａに接続され、他端が新油タンク１０に接続された供給ホース９ｂとからなる。供給ホース９ｂは、供給配管９ａ及び新油タンク１０に対して着脱自在になっている。また、同様に、排出管１２は、一端がオイル管４に接続され、他端が室外機Ｓの筐体Ｓ１に形成された開口部に接続された排出配管１２ａと、一端が筐体Ｓ１に形成された開口部を介して排出配管１２ａに接続され、他端が廃油タンク１３に接続された排出ホース１２ｂとからなる。排出ホース１２ｂは、排出配管１２ａ及び廃油タンク１３に着脱自在になっている。したがって、エンジンオイル２のメンテナンス作業を行う際には、供給ホース９ｂ及び排出ホース１２ｂを使用して新油タンク１０及び廃油タンク１３をオイルタンク５と連通するように接続することができ、メンテナンス作業を行っていないときは、新油タンク１０及び廃油タンク１３を室外機Ｓの傍から移動させることができる。よって、室外機Ｓの近傍に新油タンク１０及び廃油タンク１３を常設するためのスペースが不要となる。

また、図１に示すように、本実施形態に係るオイル管理システムは、制御装置２０（制御手段）と、メンテ用ＰＣ３０とを備えている。制御装置２０は、複合センサー６、供給ポンプ１１、排出ポンプ１４及びメンテ用ＰＣ３０との間で信号を送受信可能に接続されており、各種処理を実行するように構成されている。

図２に示すように、制御装置２０は、有線又は無線でデータを送受信可能な通信部２１と、各種データを記憶する記憶部２２と、各種のデータ処理を行う演算部２３と、供給ポンプ１１及び排出ポンプ１４の動作を制御するポンプ制御部２７（制御部）とを備えている。尚、制御装置２０は、情報の演算処理機能及び情報の入出力機能及び情報の記憶機能などを備える１台又は複数台のコンピュータ装置などを用いて実現される。また、本実施形態では、制御装置２０としてのマイコンを空調システムに用いられている室外機Ｓに組み込んだ形態で用いられており、空調システムの運転制御も併せて行うものとしてある。

記憶部２２は、オイルの劣化度とオイルの消費量との関係を示す予め定められた第１管理レベル及び第２管理レベル、並びにオイルの消費量に関する第１閾値及び第２閾値が記憶されている。尚、本実施形態においては、エンジンオイル２の種類ごとに予め定められた複数組の第１管理レベル及び第２管理レベルが記憶されている。

本実施形態において、第１管理レベル及び第２管理レベルは、図３に示すように、オイルの劣化度とオイルの消費量との直線関係を示すものである。また、第１管理レベル及び第２管理レベルは、エンジンオイル２の劣化度が第２管理レベルである場合に、このエンジンオイル２の劣化度に対応したエンジンオイル２の消費量に相当する量のエンジンオイル２をオイルタンク５に供給することで、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が第１管理レベルに達する関係となるように予め定められたものである。

演算部２３は、劣化度算定部２４と、消費量算定部２５と、オイル貯留部Ｔに対する対応として第１対応、第２対応、第３対応、第４対応及び第５対応のいずれの対応を選択するかを判定する保守対応判定部２６とを有している。尚、本実施形態において、演算部２３は、作業者がメンテ用ＰＣ３０の適宜入力部にメンテナンス作業に必要な処理を開始させるための操作を行い、当該操作を受け付けたメンテ用ＰＣ３０からメンテナンス作業に必要な処理を開始させる旨の信号を通信部２１を介して受信した時点で各種必要な演算処理を開始する。

劣化度算定部２４は、複合センサー６により測定されたエンジンオイル２の電気抵抗を基にエンジンオイル２の劣化度を算定する機能部である。本実施形態において、劣化度算定部２４は、複合センサー６から送信されるエンジンオイル２の電気抵抗値をエンジンオイル２の劣化度として算定する。

消費量算定部２５は、複合センサー６により測定されたエンジンオイル２の残オイル量を基にエンジンオイル２の消費量を算定する機能部である。具体的に、本実施形態においては、オイル貯留部Ｔ内を満タンにした際の量（規定量）から複合センサー６により測定されたエンジンオイル２の残オイル量を差し引いた分が消費されたエンジンオイルの量である。本実施形態において、エンジンオイル２の消費量とは、オイル貯留部Ｔの規定量に対する消費されたエンジンオイル２の量の割合である。

保守対応判定部２６は、劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度と、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量と、第１管理レベル、第２管理レベル、第１閾値、第２閾値及び使用上限レベルとを基にして、上記５つの保守対応のいずれを選択すべきかを判定する機能部である。

尚、本実施形態において、保守対応判定部２６は、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の種類に応じて、記憶部２２に記憶されている管理レベルの複数の組の中から適当な一組を選択して判定に使用する。オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の種類については、作業者によりその都度適宜選択されてもよいし、以前の作業時に選択され記憶されたものであってもよい。このように、エンジンオイル２の種類に応じて使用する管理レベルを変えることにより、判定の精度を高められる。

本実施形態において、保守対応判定部２６は、図３に示すように、劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度と消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量とが、第１管理レベル、第２管理レベル、エンジンオイル２の消費量に関する第１閾値、第２閾値及び使用上限レベルとの関係でどのような条件を満たしているかによって、選択すべき対応を判定する。また、保守対応判定部２６は、選択すべきと判定した対応において、オイルタンク５に供給すべきエンジンオイル２の量やオイル貯留部Ｔ外へ排出すべきエンジンオイル２の量を算定する。

メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が所定値以下であり、消費量も少ないような場合には、エンジンオイル２の供給及びエンジンオイル２の排出が不要である。そこで、保守対応判定部２６は、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量が第１閾値未満であり、且つ、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量に対応する劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度が第１管理レベル以下である場合（図３の領域Ａ１）に第１対応を選択すべきと判定する。第１対応とは、エンジンオイル２の供給及びエンジンオイル２の排出を行わない対応である。

また、メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の消費量が所定値以上であるような場合には、消費量分のエンジンオイル２を供給する必要がある。そこで、保守対応判定部２６は、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量が第１閾値以上であり、且つ、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量に対応する劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度が第２管理レベル以下である場合（図３の領域Ａ２）に第２対応を選択すべきと判定する。第２対応とは、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量に相当する量のエンジンオイル２をオイルタンク５に供給する対応である。

また、メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の消費量が所定値未満であっても劣化度が所定値を超えているような場合には、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度を所定値以下まで回復させる必要がある。そこで、保守対応判定部２６は、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量が第１閾値未満であり、且つ、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量に対応する劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度が第１管理レベルを超え且つ第２管理レベル以下である場合（図３の領域Ａ３）に第３対応を選択すべきと判定する。第３対応とは、対応後のオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が所定値以下となるように、劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度に基づき補充量を算定し、この算定された補充量分のエンジンオイル２の供給を行う対応である。

また、メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が、単にエンジンオイル２の消費量分を供給するだけでは所定値以下まで回復させることができないような値である場合がある。このような場合には、オイル貯留部Ｔ内から劣化しているエンジンオイル２の一部を抜き取り、この抜き取った量に相当する量に消費量分を加えた量のエンジンオイル２を供給する必要がある。そこで、保守対応判定部２６は、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量が第１閾値より大きい第２閾値未満であり、且つ、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量に対応する劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度が第２管理レベルを超えている場合（図３の領域Ａ４）に第４対応を選択すべきと判定する。第４対応とは、対応後のオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が所定値以下となるように、劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度に基づき補充量を算定するとともに、オイル貯留部Ｔから抜き取るエンジンオイル２の量（抜取り量）を算定し、この算定された抜取り量分のエンジンオイル２の排出と、算定された補充量分のエンジンオイル２の供給とを行う対応である。

また、メンテナンス作業開始前の時点でのオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が高すぎると、エンジンオイル２を補充しても劣化度を所定値以下に回復できない場合がある。そこで、本実施形態における保守対応判定部２６は、劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度が予め定められた使用上限レベル以上である場合（図３の領域Ａ５）に第５対応を選択すべきと判定する。第５対応とは、エンジンオイル２の供給及びエンジンオイル２の排出を行って、オイル貯留部Ｔ内に残っているエンジンオイル２の全量を排出した後、オイル貯留部Ｔ内に規定量のエンジンオイル２が供給された状態となるようにエンジンオイル２を供給する対応である。

本実施形態における保守対応判定部２６において、第３対応でオイルタンク５内に供給すべきエンジンオイル２の量（補充量）並びに、第４対応でオイルタンク５内に供給すべきエンジンオイル２の量（補充量）及びオイル貯留部Ｔから抜き取るべきエンジンオイル２の量（抜取り量）を算定する方法について、図４を参照しつつ説明する。本実施形態においては、以下の（式１）から導出される（式２）を基に、オイルタンク５に供給すべきエンジンオイル２の量を算定する。尚、本実施形態において、（式２）を基に算定されるエンジンオイル２の量は、オイル貯留部Ｔの満量に対する割合として算定される。したがって、算定された値にオイル貯留部Ｔの満量を乗じた値が実際に供給すべきエンジンオイル２の体積となる。また、（式１）及び（式２）において、ｙは供給すべきエンジンオイル２の量（割合）、ａは新油の劣化度、ｂ２は消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量に対応する第１管理レベルでの劣化度、ｃは劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度、Ｍはオイル貯留部Ｔの満量である。
（式１）
Ｍ×ｙ×ａ＋Ｍ×（１－ｙ）×ｃ＝ｂ２×Ｍ
（式２）
ｙ＝（ｂ２－ｃ）／（ａ－ｃ）

図４に示すように、消費量算定部２５で算定された消費量がＸであり、劣化度算定部２４で算定された劣化度ｃ１が第１管理レベルでの劣化度ｂ２を超え且つ第２管理レベルでの劣化度ｂ１以下である場合（第３対応を選択すべき場合）、供給すべきエンジンオイル２の量から消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量を差し引いた値は負となる（即ち、実際の消費量の方が供給すべきエンジンオイル２の量よりも多くなる）。この場合、上記（式２）で算定された量が補充量となる。このようにして算定された補充量は、対応後のオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が第１管理レベルとなるように算定されたものである。尚、この場合、（式２）で算定された補充量によっては、第３対応後のオイル貯留部Ｔ内のオイル量が、オイル貯留部Ｔの規定量には達していないが、エンジンオイル２の消費量が第１閾値未満であるような状態になる場合がある。

一方、図４に示すように、消費量算定部２５で算定された消費量がＸであり、劣化度算定部２４で算定された劣化度ｃ２が第２管理レベルでの劣化度ｂ１を超えている場合（第４対応を選択すべき場合）、供給すべきエンジンオイル２の量から消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量を差し引いた値は正となる（即ち、実際の消費量よりも供給すべきエンジンオイル２の量が多くなる）。この場合、上記（式２）で算定された量が補充量となり、（式２）で算定された量から消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量を差し引いた値がオイル貯留部Ｔからの抜取り量となる。

また、本実施形態における保守対応判定部２６は、空調システムに設けられたメンテナンスが必要となる機器に関する次回メンテナンスまでの時間に応じて、選択すべき対応を判定する際に使用する第１管理レベル及び第２管理レベルを調整する。例えば、メンテナンスが必要となる機器に関する次回メンテナンスまでの時間が比較的長い場合には、上記５つの対応を実施した後のオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が低めになるように、第１管理レベル及び第２管理レベルを調整する。これにより、エンジンオイル２のメンテナンス作業と機器の調整や部品の交換といったメンテナンス作業とを同じタイミングで行っても、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が使用限界を超えている状態で空調システムを使用し続けるような事態が生じにくい。尚、メンテナンスが必要となる機器に関する次回メンテナンスまでの時間は、例えば、作業者がメンテ用ＰＣ３０の適宜入力部を操作し、次回メンテナンスまでの時間に関する情報を制御装置２０に送信する態様を例示できる。

また、本実施形態における保守対応判定部２６は、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の全量が未使用オイルである状態からの第２対応、第３対応及び第４対応の総実行回数に応じて、選択すべき対応を判定する際に使用する第１管理レベル及び第２管理レベルを調整する。具体的に、本実施形態においては、総実行回数が増加するほど第１管理レベル及び第２管理レベルを傾きを変えることなく全体として劣化度が上がるようにシフトさせている。このようにすれば、メンテナンス作業後におけるオイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の状態の変化に応じて調整された管理レベルを使用することになるため、判定の精度を高められる。

ポンプ制御部２７は、保守対応判定部２６での判定結果（即ち、第１対応、第２対応、第３対応、第４対応及び第５対応のうち選択された対応、並びにエンジンオイル２の供給量（補充量）やエンジンオイル２の排出量（抜取り量））を基に、供給ポンプ１１及び排出ポンプ１４の動作を制御する。本実施形態において、ポンプ制御部２７は、保守対応判定部２６における判定結果、及び選択すべきと判定した対応において、オイルタンク５への供給量やオイル貯留部Ｔ外への排出量を自動的に取得するように構成されている。

以上のような構成を備えた本実施形態に係るオイル管理システムにおいては、メンテナンス作業を行うために空調システムが設置された現場に作業者が赴き、メンテナンス作業を開始するにあたり、メンテナンス作業に必要な処理を開始させる旨の信号をメンテ用ＰＣ３０を介して制御装置２０に入力する。

制御装置２０がメンテ用ＰＣ３０から上記信号を受信した後、劣化度算定部２４において、複合センサー６により測定されたエンジンオイル２の電気抵抗を基にエンジンオイル２の劣化度が算定される。また、消費量算定部２５において、複合センサー６により測定されたエンジンオイル２の残オイル量を基にエンジンオイル２の消費量が算定される。

そして、保守対応判定部２６において、算定されたエンジンオイル２の劣化度及び消費量が、第１管理レベル、第２管理レベル、エンジンオイル２の消費量に関する第１閾値、第２閾値及び使用上限レベルとの関係でどのような条件を満たしているかによって、オイル貯留部Ｔに対する対応として選択すべき対応が判定されるとともに、選択された対応を実施する際のオイルタンク５への供給量やオイル貯留部Ｔ外への排出量が算定される。

しかる後、ポンプ制御部２７によって供給ポンプ１１及び排出ポンプ１４の動作が制御され、第１対応、第２対応、第３対応、第４対応及び第５対応のうちのいずれかの対応が自動的に実行される。

このように、本実施形態に係るオイル管理システムによれば、エンジンオイル２の劣化度及び消費量に基づいて、メンテナンス作業として選択すべき適切な対応を判定できる。そして、エンジンオイル２の供給や排出のため操作、及び供給量や排出量を調整するための操作をメンテナンス作業者地震が行うことなく、選択された対応を自動的に実行できる。したがって、メンテナンス作業を高精度且つ簡単に行うことができる。

〔別実施形態〕
〔１〕上記実施形態では、保守対応判定部２６において４つの対応のいずれを選択すべきか判定する際に、エンジンオイル２の劣化度と消費量との関係を示す２つの管理レベル（第１管理レベル及び第２管理レベル）を使用するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、第１対応を選択すべきと判定する際に、第１管理レベル以下であるか未満であるかという判定基準に代えて、予め定めた一定値以下であるか未満であるかという判定基準を採用してもよい。

〔２〕上記実施形態では、第１対応、第２対応、第３対応及び第４対応を選択すべきと判定する際の条件の一例を示したが、これに限られるものではなく、劣化度算定部２４及び消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の劣化度及び消費量が２つの管理レベル及び２つの閾値との間でどのような条件を満たした場合にどの対応を選択すべきと判定するかは適宜設定することができる。例えば、消費量算定部２５で算定されたエンジンオイル２の消費量が第１閾値以上であっても、対応する劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度が第１管理レベル以下である場合に第１対応を選択すべきと判定するようにしてもよい。

〔３〕上記実施形態では、保守対応判定部２６において、第４対応での補充量及び抜取り量を算定する態様として、（式２）を基に算定する態様を採用したが、これに限られるものではない。
上記実施形態では、第１管理レベル及び第２管理レベルが、エンジンオイルの劣化度が第２管理レベルである場合に、このエンジンオイル２の劣化度に対応したエンジンオイル２の消費量に相当する量のエンジンオイル２をオイルタンク５に供給することで、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が第１管理レベルに達する関係となるように予め定められたものである。
したがって、例えば、図５に示すように、消費量算定部２５で算定された消費量がｗであり、劣化度算定部２４で算定された劣化度ｃ３が消費量がｗである場合の第２管理レベルでの劣化度を超えている場合（第４対応を選択すべき場合）、第２管理レベルでの劣化度がｃ３となる場合のエンジンオイル２の消費量ｎから、消費量ｗを減算した量がエンジンオイル２の抜取り量となり、この抜取り量にエンジンオイル２の消費量ｗを加算した量が補充量となる。

〔４〕上記実施形態では、第１管理レベル及び第２管理レベルが、エンジンオイルの劣化度が第２管理レベルである場合に、このエンジンオイル２の劣化度に対応したエンジンオイル２の消費量に相当する量のエンジンオイル２をオイルタンク５に供給することで、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が第１管理レベルに達する関係となるように予め定められたものであるが、これに限られるものではない。例えば、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の劣化度が第１管理レベル以下になる関係となるように予め定められたものであってもよい。

〔５〕上記実施形態では、保守対応判定部２６が、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の全量が未使用オイルである状態からの第２対応、第３対応及び第４対応の総実行回数に応じて、選択すべき対応を判定する際に使用する第１管理レベル及び第２管理レベルを調整する態様としたが、これに限られるものではなく、総実行回数に応じて調整しなくてもよい。

〔６〕上記実施形態では、エンジンオイル２の種類ごとに予め定められた複数組の第１管理レベル及び第２管理レベルが記憶部２２に記憶されており、保守対応判定部２６が、オイル貯留部Ｔ内のエンジンオイル２の種類に応じて、記憶部２２に記憶されている管理レベルの複数の組の中から適当な一組を選択して判定に使用する態様としたが、これに限られるものではなく、エンジンオイル２の種類に応じて使用する管理レベルを変えなくてもよい。

〔７〕上記実施形態では、保守対応判定部２６が、空調システムに設けられたメンテナンスが必要となる機器に関する次回メンテナンスまでの時間に応じて、選択すべき対応を判定する際に使用する第１管理レベル及び第２管理レベルを調整する態様としたが、これに限られるものではなく、機器に関する次回メンテナンスまでの時間に応じて調整しなくてもよい。

〔８〕上記実施形態では、保守対応判定部２６が、劣化度算定部２４で算定されたエンジンオイル２の劣化度が予め定められた使用上限レベル以上である場合に第５対応を選択すべきと判定する態様としたが、これに限られるものではない。

〔９〕上記実施形態では、新油タンク１０及び廃油タンク１３が着脱自在な供給ホース９ｂ及び排出ホース１２ｂを介してオイルタンク５と連通するように接続可能な態様としたが、これに限られるものではない。新油タンク１０及び廃油タンク１３を常設するためのスペースの確保に困らないのであれば、新油タンク１０及び廃油タンク１３が常にオイルタンク５に接続した態様であってもよい。

〔１０〕上記実施形態では、制御装置２０との間で信号を送受信可能に接続されたメンテ用ＰＣ３０を設け、作業者がメンテ用ＰＣ３０の適宜入力部に必要な操作を行うことで、メンテナンス作業に必要な処理を開始させる旨を信号などが制御装置２０に送信される態様としたが、これに限られるものではない。制御装置２０に適宜入力部を設け、メンテナンス作業に必要な処理を開始させるための操作やエンジンオイル２を選択する操作、メンテナンスが必要となる機器に関する次回メンテナンスまでの時間を入力する操作などを行うようにすればよい。

〔１１〕上記各実施形態では、制御装置２０としてのマイコンを空調システムに用いられている室外機に組み込んだ形態で用いられている態様を例にとって説明したが、これに限られるものではない。例えば、制御装置２０が担う処理機能を複合センサー６のセンサー検出回路に組み込むようにしても良いし、制御装置２０が担う処理機能を外部の処理センタに持たせ、複合センサー６により測定される各種測定結果を外部の処理センタに送信するようにしても良い。

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、オイル貯留部内のオイルのメンテナンスを行うためのオイル管理システムに利用できる。

５ オイルタンク
６ 複合センサー
８ 供給排出手段
９ 供給管
１０ 新油タンク
１１ 供給ポンプ
１２ 排出管
１３ 廃油タンク
１４ 排出ポンプ
２０ 制御装置
２４ 劣化度算定部
２５ 消費量算定部
２６ 保守対応判定部
２７ ポンプ制御部
Ｔ オイル貯留部

Claims (9)

1. オイル貯留部内へのオイルの供給及び前記オイル貯留部内からの前記オイルの排出を行う供給排出手段と、
   メンテナンス作業開始前の時点での前記オイル貯留部内の前記オイルの劣化度を算定する劣化度算定手段と、
   前記メンテナンス作業開始前の時点での前記オイル貯留部内の前記オイルの消費量を算定する消費量算定手段と、
   制御手段とを備えたオイル管理システムであって、
   前記制御手段は、
   前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度と前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量とを基に、前記オイル貯留部への対応として、前記オイルの供給及び前記オイルの排出を行わない第１対応、前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量に相当する量の前記オイルの供給を行う第２対応、対応後の前記オイル貯留部内の前記オイルの劣化度が所定値以下となるように、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度に基づき算定される補充量分の前記オイルの供給を行う第３対応、対応後の前記オイル貯留部内の前記オイルの劣化度が所定値以下となるように、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度に基づき算定される抜取り量分の前記オイルの排出、並びに前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度に基づき算定され、前記抜取り量分を含む補充量分の前記オイルの供給を行う第４対応のうちいずれの対応を選択すべきかを判定する保守対応判定部と、
   前記保守対応判定部での判定結果を基に、前記第１対応、前記第２対応、前記第３対応及び前記第４対応のいずれかを実行するように、前記供給排出手段の動作を制御する制御部とを備えたオイル管理システム。
2. 前記保守対応判定部は、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度、前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量、並びに、前記オイルの劣化度と前記オイルの消費量との関係を示す予め定められた第１管理レベル及び第２管理レベルを基に、前記第１対応、前記第２対応、前記第３対応及び前記第４対応のうちいずれの対応を選択すべきかを判定し、
   前記第１管理レベルは、前記第２管理レベルよりも前記オイルの劣化度が低くなるように予め定められている請求項１記載のオイル管理システム。
3. 前記保守対応判定部は、
   前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量が第１閾値未満であり、且つ、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が前記第１管理レベル以下である場合に、前記第１対応を選択し、
   前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量が前記第１閾値以上であり、且つ、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が前記第２管理レベル以下である場合に、前記第２対応を選択し、
   前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量が前記第１閾値未満であり、且つ、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が前記第１管理レベルを超え且つ前記第２管理レベル以下である場合に、前記第３対応を選択し、
   前記消費量算定手段で算定された前記オイルの消費量が前記第１閾値よりも大きい第２閾値未満であり、且つ、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が前記第２管理レベルを超えている場合に、前記第４対応を選択する請求項２に記載のオイル管理システム。
4. 前記第１管理レベル及び前記第２管理レベルは、前記オイルの劣化度が前記第２管理レベルである場合に、当該オイルの劣化度に対応した前記オイルの消費量に相当する量の前記オイルを前記オイル貯留部に供給することで、前記オイルの劣化度が前記第１管理レベル以下になる関係となるように予め定められている請求項３に記載のオイル管理システム。
5. 前記第１管理レベル及び前記第２管理レベルは、前記オイル貯留部内の前記オイルの全量が未使用オイルである状態からの前記第２対応、前記第３対応及び前記第４対応の総実行回数に応じて調整されたものである請求項２～４のいずれか一項に記載のオイル管理システム。
6. 前記第１管理レベル及び前記第２管理レベルは、前記オイルの種類ごとに予め定められたものである請求項２～５のいずれか一項に記載のオイル管理システム。
7. 前記第１管理レベル及び前記第２管理レベルは、オイル管理システムが搭載された装置に設けられたメンテナンスが必要となる機器に関する次回メンテナンスまでの時間に応じて調整されたものである請求項２～６のいずれか一項に記載のオイル管理システム。
8. 前記保守対応判定部は、前記劣化度算定手段で算定された前記オイルの劣化度が予め定められた使用上限レベル以上である場合に、前記オイルの供給及び前記オイルの排出を行って前記オイル貯留部内に残っている前記オイルの全量を排出した後、前記オイル貯留部内に規定量の前記オイルが供給された状態となるように前記オイルを供給する第５対応を選択する請求項１～７のいずれか一項に記載のオイル管理システム。
9. 前記供給排出手段は、
   一端が前記オイル貯留部に接続された供給管と、
   前記供給管の他端に接続可能な新油タンクと、
   前記供給管に介装され、前記制御部により動作が制御される供給量調整部と、
   一端が前記オイル貯留部に接続された排出管と、
   前記排出管の他端に接続可能な廃油タンクと、
   前記排出管に介装され、前記制御部により動作が制御される排出量調整部とを備えている請求項１～８のいずれか一項に記載のオイル管理システム。

Images