(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮手段と接続された循環流路であり、前記圧縮手段によって圧縮された冷媒と冷却対象との熱交換が可能となるように前記冷媒を循環させるための循環流路内を流れる前記冷媒の制御を行う冷媒制御システムであって、
前記冷媒を貯めるための貯留手段と、
前記循環流路を構成する流出口側配管であって前記圧縮手段の流出口側に位置する流出口側配管に接続された第１配管であり、当該第１配管を介して前記流出口側配管内の冷媒を前記貯留手段に流入させるための第１配管と、
前記循環流路を構成する流入口側配管であって前記圧縮手段の流入口側に位置する流入口側配管に接続された第２配管であり、当該第２配管を介して前記貯留手段内の前記冷媒を前記流入口側配管に流入させるための第２配管と、
前記第１配管に設けられた第１開閉弁であり、前記流出口側配管内の前記冷媒を前記貯留手段に流入させるか否かを切り替え可能な第１開閉弁と、
前記第２配管に設けられた第２開閉弁であり、前記貯留手段内の前記冷媒を前記流入口側配管に流入させるか否かを切り替え可能な第２開閉弁と、
所定方法で設定された前記冷却対象の設定温度に基づいて、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁の開閉制御を行う開閉制御手段と、を備え、
前記開閉制御手段は、
前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を上回る場合には、前記第１開閉弁を開放させると共に、前記第２開閉弁を閉鎖させ、
前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を下回る場合には、前記第１開閉弁を閉鎖させると共に、前記第２開閉弁を開放させる、
冷媒制御システム。
【請求項２】
前記開閉制御手段は、
所定方法で取得された前記圧縮手段の運転圧力値が閾値を上回る場合、又は前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を上回る場合の少なくともいずれかの場合に、前記第１開閉弁を開放させると共に、前記第２開閉弁を閉鎖させ、
前記圧縮手段の運転圧力値が閾値を下回る場合、又は前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を下回る場合の少なくともいずれかの場合に、前記第１開閉弁を閉鎖させると共に、前記第２開閉弁を開放させる、
請求項１に記載の冷媒制御システム。
【請求項３】
前記貯留手段内の前記冷媒の温度を調整するための温度調整手段を備える、
請求項１又は２に記載の冷媒制御システム。
【請求項４】
前記冷媒は、二酸化炭素である、
請求項１から３のいずれか一項に記載の冷媒制御システム。
【請求項５】
前記冷却対象は、半導体製造システムの冷却用冷媒である、
請求項１から４のいずれか一項に記載の冷媒制御システム。
【請求項６】
前記冷媒を用いて前記冷却対象を冷却するための冷却システムであって、
前記冷媒を圧縮するための圧縮手段と、
前記圧縮手段と接続され、且つ前記冷却対象側に位置する冷却対象側配管を有する循環流路であり、前記圧縮手段によって圧縮された前記冷媒と前記冷却対象との熱交換が可能となるように前記冷媒を循環させるための循環流路と、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の冷媒制御システムと、
前記冷却対象側配管に設けられた熱交換手段であり、前記冷却対象側配管内の前記冷媒と前記冷却対象との熱交換を行うための熱交換手段と、
を備える冷却システム。
【請求項７】
前記熱交換手段は、
前記冷却対象を冷却可能な第１熱交換手段と、
前記第１熱交換手段によって冷却された前記冷却対象を加熱可能な第２熱交換手段と、を備え、
前記冷却対象側配管は、
前記第１熱交換手段側に位置する第１冷却対象側配管と、
前記第２熱交換手段側に位置する第２冷却対象側配管と、を備え、
前記流出口側配管内の温度又は前記流入口側配管内の温度を検出するための検出手段と、
前記第１冷却対象側配管における前記第１熱交換手段よりも上流側の部分と、前記流入口側配管とに接続された第３配管と、
前記第３配管に設けられた第３開閉弁であり、前記冷却対象側配管内の冷媒が前記流入口側配管に流入する量を調整可能な第３開閉弁と、を備え、
前記開閉制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第３開閉弁の開度制御を行う、
請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記第１冷却対象側配管における前記第１熱交換手段よりも上流側の部分に設けられた第４開閉弁であり、前記第１冷却対象側配管内の冷媒が前記第１熱交換手段に流入する量を調整可能な第４開閉弁と、
前記第２冷却対象側配管における前記第２熱交換手段よりも下流側の部分に設けられた第５開閉弁であり、前記第２熱交換手段によって熱交換された前記冷媒が前記流入口側配管に流入する量を調整可能な第５開閉弁と、を備え、
前記開閉制御手段は、所定方法で取得された前記冷却対象の温度に基づいて、前記第４開閉弁及び前記第５開閉弁の開度制御を行う、
請求項７に記載の冷却システム。
【請求項９】
前記第１冷却対象側配管における前記第１熱交換手段よりも上流側の部分内の前記冷媒と、前記第２冷却対象側配管における前記第２熱交換手段よりも下流側の部分内の前記冷媒との熱交換を行うための冷媒熱交換手段を備える、
請求項７又は８に記載の冷却システム。
【請求項１０】
前記検出手段の検出結果と、所定方法で取得された前記冷却対象の温度とに基づいて、前記圧縮手段の制御を行う圧縮制御手段を備える、
請求項７から９のいずれか一項に記載の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒制御システム、及び冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷却対象の冷却を行うための装置が提案されている。例えば、特許文献１の装置は、高元側圧縮機、高元側凝縮器、高元側絞り装置、及び高元側蒸発器を配管接続して冷媒を循環させる高元冷凍サイクルと、低元側圧縮機、補助放熱器、低元側凝縮器、低元側絞り装置、及び低元側蒸発器を配管接続して冷媒を循環させる低元冷凍サイクルと、高元側蒸発器と低元側凝縮器とを、それぞれ通過する冷媒間での熱交換が可能となるように結合させて構成したカスケードコンデンサとを備えている。また、この低元冷凍サイクルの配管のうち低元側圧縮機の吸入部側の配管は、電磁弁を介して膨張タンクと接続されているので、電磁弁を開放して低元冷凍サイクル内の冷媒を膨張タンクに流入させることにより低元冷凍サイクル内の圧力が設定圧力以上にならないように調整できる。このような構成により、低元冷凍サイクルの低元側蒸発器付近に配置された冷却対象と低元冷凍サイクル内の冷媒との熱交換を行うことができ、冷却対象を冷却することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１４／１８１３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の装置においては、上述したように、膨張タンクが低元側圧縮機の吸入部側の配管と接続されていたので、例えば、冷却対象の温度範囲が広く、それに伴って低元冷凍サイクル内で必要とされる冷媒量が大きく変動するような場合には、低元冷凍サイクル内の圧力（冷媒量）を効率的に調整することが難しかった。また、低元側圧縮機の吸入部側の配管と膨張タンクとの冷媒の流れについては、上述したように、低元側圧縮機の吸入部側の配管内の冷媒が膨張タンクに流入されるに過ぎないので、例えば、低元側圧縮機の吸入部側の配管において室温、設置環境温度等で容易に飽和蒸気となる冷媒を用いた場合、膨張タンク内に飽和蒸気又は凝縮液が溜まることで、低元冷凍サイクルの機能が低下するおそれがあった。以上のことから、装置の使用性の観点からは改善の余地があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、使用性を維持することが可能になる、冷媒制御システム、及び冷却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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の冷媒制御システムは、圧縮手段と接続された循環流路であり、前記圧縮手段によって圧縮された冷媒と冷却対象との熱交換が可能となるように前記冷媒を循環させるための循環流路内を流れる前記冷媒の制御を行う冷媒制御システムであって、前記冷媒を貯めるための貯留手段と、前記循環流路を構成する流出口側配管であって前記圧縮手段の流出口側に位置する流出口側配管に接続された第１配管であり、当該第１配管を介して前記流出口側配管内の冷媒を前記貯留手段に流入させるための第１配管と、前記循環流路を構成する流入口側配管であって前記圧縮手段の流入口側に位置する流入口側配管に接続された第２配管であり、当該第２配管を介して前記貯留手段内の前記冷媒を前記流入口側配管に流入させるための第２配管と、前記第１配管に設けられた第１開閉弁であり、前記流出口側配管内の前記冷媒を前記貯留手段に流入させるか否かを切り替え可能な第１開閉弁と、前記第２配管に設けられた第２開閉弁であり、前記貯留手段内の前記冷媒を前記流入口側配管に流入させるか否かを切り替え可能な第２開閉弁と、所定方法で設定された前記冷却対象の設定温度に基づいて、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁の開閉制御を行う開閉制御手段と、を備え、前記開閉制御手段は、前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を上回る場合には、前記第１開閉弁を開放させると共に、前記第２開閉弁を閉鎖させ、前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を下回る場合には、前記第１開閉弁を閉鎖させると共に、前記第２開閉弁を開放させる。
【０００７】
請求項２に記載の冷媒制御システムは、請求項１に記載の冷媒制御システムにおいて、前記開閉制御手段は、所定方法で取得された前記圧縮手段の運転圧力値が閾値を上回る場合、又は前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を上回る場合の少なくともいずれかの場合に、前記第１開閉弁を開放させると共に、前記第２開閉弁を閉鎖させ、前記圧縮手段の運転圧力値が閾値を下回る場合、又は前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を下回る場合の少なくともいずれかの場合に、前記第１開閉弁を閉鎖させると共に、前記第２開閉弁を開放させる。
【０００８】
請求項３に記載の冷媒制御システムは、請求項１又は２に記載の冷媒制御システムにおいて、前記貯留手段内の前記冷媒の温度を調整するための温度調整手段を備える。
【０００９】
請求項４に記載の冷媒制御システムは、請求項１から３のいずれか一項に記載の冷媒制御システムにおいて、前記冷媒は、二酸化炭素である。
【００１０】
請求項５に記載の冷媒制御システムは、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷媒制御システムにおいて、前記冷却対象は、半導体製造システムの冷却用冷媒である。
【００１１】
請求項６に記載の冷却システムは、前記冷媒を用いて前記冷却対象を冷却するための冷却システムであって、前記冷媒を圧縮するための圧縮手段と、前記圧縮手段と接続され、且つ前記冷却対象側に位置する冷却対象側配管を有する循環流路であり、前記圧縮手段によって圧縮された前記冷媒と前記冷却対象との熱交換が可能となるように前記冷媒を循環させるための循環流路と、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の冷媒制御システムと、前記冷却対象側配管に設けられた熱交換手段であり、前記冷却対象側配管内の前記冷媒と前記冷却対象との熱交換を行うための熱交換手段と、を備える。
【００１２】
請求項７に記載の冷却システムは、請求項６に記載の冷却システムにおいて、前記熱交換手段は、前記冷却対象を冷却可能な第１熱交換手段と、前記第１熱交換手段によって冷却された前記冷却対象を加熱可能な第２熱交換手段と、を備え、前記冷却対象側配管は、
前記第１熱交換手段側に位置する第１冷却対象側配管と、前記第２熱交換手段側に位置する第２冷却対象側配管と、を備え、前記流出口側配管内の温度又は前記流入口側配管内の温度を検出するための検出手段と、前記第１冷却対象側配管における前記第１熱交換手段よりも上流側の部分と、前記流入口側配管とに接続された第３配管と、前記第３配管に設けられた第３開閉弁であり、前記冷却対象側配管内の冷媒が前記流入口側配管に流入する量を調整可能な第３開閉弁と、を備え、前記開閉制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第３開閉弁の開度制御を行う。
【００１３】
請求項８に記載の冷却システムは、請求項７に記載の冷却システムにおいて、前記第１冷却対象側配管における前記第１熱交換手段よりも上流側の部分に設けられた第４開閉弁であり、前記第１冷却対象側配管内の冷媒が前記第１熱交換手段に流入する量を調整可能な第４開閉弁と、前記第２冷却対象側配管における前記第２熱交換手段よりも下流側の部分に設けられた第５開閉弁であり、前記第２熱交換手段によって熱交換された前記冷媒が前記流入口側配管に流入する量を調整可能な第５開閉弁と、を備え、前記開閉制御手段は、所定方法で取得された前記冷却対象の温度に基づいて、前記第４開閉弁及び前記第５開閉弁の開度制御を行う。
【００１４】
請求項９に記載の冷却システムは、請求項７又は８に記載の冷却システムにおいて、前記第１冷却対象側配管における前記第１熱交換手段よりも上流側の部分内の前記冷媒と、前記第２冷却対象側配管における前記第２熱交換手段よりも下流側の部分内の前記冷媒との熱交換を行うための冷媒熱交換手段を備える。
【００１５】
請求項１０に記載の冷却システムは、請求項７から９のいずれか一項に記載の冷却システムにおいて、前記検出手段の検出結果と、所定方法で取得された前記冷却対象の温度とに基づいて、前記圧縮手段の制御を行う圧縮制御手段を備える。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の冷媒制御システム、及び請求項６に記載の冷却システムによれば、流出口側配管に接続された第１配管であり、当該第１配管を介して流出口側配管内の冷媒を貯留手段に流入させるための第１配管と、流入口側配管に接続された第２配管であり、当該第２配管を介して貯留手段内の冷媒を流入口側配管に流入させるための第２配管と、を備えたので、循環流路内の圧力が過大になることを抑制しながら、貯留手段に流入した冷媒の熱によって貯留手段内の温度を冷媒の臨界温度以上（又は過熱蒸気温度）に維持しやすくなることから、貯留手段内で冷媒が凝縮することで循環流路内の冷媒量が低下することを抑制できる。特に、第１配管が流出口側配管と接続されているので、第１配管が流入口側配管と接続されている場合に比べて高圧縮高密度の冷媒を貯留できるため、循環流路内の圧力が過大になることや、冷却対象の設定温度が高い場合での過剰な冷却能力の上昇を効果的に防止できる。また、貯留手段内の冷媒を流入口側配管に流入させることができ、当該流入した冷媒の熱によって流入口側配管内の温度を高めることができることから、圧縮手段に飽和蒸気が流入することで圧縮手段の機能低下又は故障が生じることを抑制できる。さらに、流出口側配管内の冷媒を貯留手段に流入させるか否かを切り替え可能な第１開閉弁と、貯留手段内の冷媒を流入口側配管に流入させるか否かを切り替え可能な第２開閉弁と、所定方法で設定された冷却対象の設定温度に基づいて、第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉制御を行う開閉制御手段と、を備えたので、冷却対象の設定温度に基づいた第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉制御により、貯留手段での冷媒の流入出を効果的に行うことができる。以上のことから、従来技術（低元冷凍サイクル内の冷媒を単に膨張タンクに流入させる技術）に比べて、圧縮手段の機能、貯留手段の機能、及び循環流路の機能を維持しやすくなるため、冷媒制御システム（又は冷却システム）の使用性を維持することが可能となる。
また、開閉制御手段が、冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を上回る場合には、第１開閉弁を開放させると共に、第２開閉弁を閉鎖させ、冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を下回る場合には、第１開閉弁を閉鎖させると共に、第２開閉弁を開放させるので、冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を上回る場合には、流出口側配管からの高圧縮高密度の冷媒を貯留手段に流入させることができ、循環流路内の圧力が過大になることや冷却対象の設定温度が高い場合での過剰な冷却能力の上昇を一層効果的に防止できる。また、冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を下回る場合には、貯留手段内の冷媒を流入口側配管に流入させることができ、その分循環流路の冷媒量を増加させることができる。その結果、冷却対象の設定温度の低下に伴って低下した循環流路内の圧力を回復させることができ、循環流路の機能を維持しやすくなる。
【００１８】
請求項２に記載の冷媒制御システムによれば、開閉制御手段が、圧縮手段の運転圧力値が閾値を上回る場合、又は冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を上回る場合の少なくともいずれかの場合に、第１開閉弁を開放させると共に、第２開閉弁を閉鎖させ、圧縮手段の運転圧力値が閾値を下回る場合、又は冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を下回る場合の少なくともいずれかの場合に、第１開閉弁を閉鎖させると共に、第２開閉弁を開放させるので、冷却対象の設定温度及び圧縮手段の運転圧力値に基づいた第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉制御を行うことができ、冷却対象の設定温度のみに基づいた第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉制御を行う場合に比べて、循環流路内の圧力が過大になることを抑制しながら、貯留手段に流入した冷媒の熱によって貯留手段内の温度を冷媒の臨界温度以上（又は過熱蒸気温度）に維持しやすくなる。
【００１９】
請求項３に記載の冷媒制御システムによれば、貯留手段内の冷媒の温度を調整するための温度調整手段を備えるので、貯留手段内の冷媒の温度を調整でき、例えば、貯留手段内で冷媒が凝縮することで循環流路内の冷媒量が低下することを抑制しやすくなる。
【００２０】
請求項４に記載の冷媒制御システムによれば、冷媒が、二酸化炭素であるので、フロンガスに比べて膨張しやすくても、循環流路内の圧力が過大になることを回避できる。
【００２１】
請求項５に記載の冷媒制御システムによれば、冷却対象が、半導体製造システムの冷却用冷媒であるので、冷却対象の温度レンジが比較的広くても、循環流路内の圧力が過大になることを回避できると共に、貯留手段内で冷媒が凝縮することで循環流路内の冷媒の流量が低下することを抑制できる。
【００２２】
請求項７に記載の冷却システムによれば、熱交換手段が、冷却対象を冷却可能な第１熱交換手段と、第１熱交換手段によって冷却された冷却対象を加熱可能な第２熱交換手段と、を備え、冷却対象側配管が、第１熱交換手段側に位置する第１冷却対象側配管と、第２熱交換手段側に位置する第２冷却対象側配管と、を備え、第１冷却対象側配管における第１熱交換手段よりも上流側の部分と、流入口側配管とに接続された第３配管と、冷却対象側配管内の冷媒が流入口側配管に流入する量を調整可能な第３開閉弁と、を備え、開閉制御手段が、検出手段の検出結果に基づいて、第３開閉弁の開度制御を行うので、冷媒の温度に基づいて第３開閉弁の開度調整を行うことができ、流出口側配管内の冷媒の温度を効率的に調整することができる。
【００２３】
請求項８に記載の冷却システムによれば、第１冷却対象側配管内の冷媒が第１熱交換手段に流入する量を調整可能な第４開閉弁と、第２熱交換手段によって熱交換された冷媒が流入口側配管に流入する量を調整可能な第５開閉弁と、を備え、開閉制御手段が、所定方法で取得された冷却対象の温度に基づいて、第４開閉弁及び第５開閉弁の開度制御を行うので、冷却対象の温度が冷却対象の設定温度になるように冷却対象側配管内の冷媒の温度を調整でき、冷却対象の冷却を効率的に行うことができる。
【００２４】
請求項９に記載の冷却システムによれば、第１冷却対象側配管における第１熱交換手段よりも上流側の部分内の冷媒と、第２冷却対象側配管における第２熱交換手段よりも下流側の部分内の冷媒との熱交換を行うための冷媒熱交換手段を備えるので、第２冷却対象側配管のうち第２熱交換手段よりも下流側の部分内の冷媒の温度を高めることができ、圧縮手段に乾燥した冷媒を流入させることが可能となる。
【００２５】
請求項１０に記載の冷却システムによれば、検出手段の検出結果と、所定方法で取得された冷却対象の温度とに基づいて、圧縮手段の制御を行う圧縮制御手段を備えるので、冷媒の温度及び冷却対象の温度に基づいて圧縮手段の制御を行うことができ、圧縮手段の制御を効率的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態に係る冷却システムを示す概要図である。
【図２】制御装置の電気的構成を示したブロック図である。
【図３】実施の形態に係る制御処理のフローチャートである。
【図４】第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉に伴う第１冷媒の流れを示す図であり、（ａ）は第１開閉弁を開放し、第２開閉弁を閉鎖した状態を示す図、（ｂ）は第１開閉弁を閉鎖し、第２開閉弁を開放した状態を示す図である。
【図５】第１温度調整処理のフローチャートである。
【図６】第２温度調整処理のフローチャートである。
【図７】冷却システムの変形例を示す図である。
【図８】温度調整部の設置状況を示す図である。
【図９】温度調整部の設置状況を示す図である。
【図１０】冷却システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る冷媒制御システム、及び冷却システムの実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、〔ＩＩＩ〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２９】
〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まずは、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、概略的に、圧縮手段によって圧縮された冷媒と冷却対象との熱交換が可能となるように冷媒を循環させるための循環流路内を流れる冷媒の制御を行う冷媒制御システム、及び冷却システムに関するものである。ここで、「冷媒」とは、冷却対象を冷却するために用いられる媒体を意味し、例えば、ガス状の冷媒（一例として、二酸化炭素、フロン、空気等）、液状の冷媒（一例として、水等）等を含む概念であるが、実施の形態では、二酸化炭素として説明する。また、「冷却対象」とは、冷却される対象を意味し、例えば、装置自体（又は、システム自体）、装置（又は、システム）の冷却用冷媒（一例として、ガス状又は液状の冷却用冷媒）等を含む概念であるが、実施の形態では、半導体製造システムの冷却用冷媒（具体的には、液状の冷却用冷媒）として説明する。
【００３０】
〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容
次に、実施の形態の具体的内容について説明する。
【００３１】
（構成）
まず、実施の形態に係る冷却システムの構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る冷却システムを示す概要図である。なお、以下の説明では、図１のＸ方向を冷却システムの左右方向（＋Ｘ方向を冷却システムの左方向、−Ｘ方向を冷却システムの右方向）、図１のＹ方向を冷却システムの前後方向（＋Ｙ方向を冷却システムの前方向、−Ｙ方向を冷却システムの後方向）、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向を上下方向（図１紙面の手前側に至る方向を冷却システムの上方向、図１紙面の奥側に至る方向を冷却システムの下方向）と称する。
【００３２】
この冷却システム１は、第１冷媒を用いて第２冷媒を冷却するためのシステムであり、図１に示すように、第１冷却システム１０、第２冷却システム１００、第３冷却システム２００、及び後述の図２の制御装置３００を備えている。ここで、「第１冷媒」とは、第２冷媒を冷却するために用いられるものであって、後述する循環部５０によって循環されるものである。また、「第２冷媒」とは、第１冷媒によって冷却されるものであって、後述する第２冷却システム１００の送出流路１３１によって送出されるものである。なお、上述した第１冷媒は、特許請求の範囲における「冷媒」に対応し、上述した第２冷媒は、特許請求の範囲における「冷却対象」に対応する。
【００３３】
（構成−第１冷却システム）
第１冷却システム１０は、第１冷媒を第２冷媒及び第３冷媒の各々と熱交換させるためのシステムであり、図１に示すように、圧縮部２０、貯留部３０、第１熱交換部４１〜第６熱交換部４６、除去部４７、及び循環部５０を備えている。ここで、「第３冷媒」とは、第１冷媒を冷却するために用いられるものであって、後述する第３冷却システム２００の第１送出流路２０１又は第２送出流路２０２によって送出されるものであり、例えば、ガス状の冷媒、液状の冷媒等を含む概念であるが、実施の形態では、工業用水として説明する。
【００３４】
（構成−第１冷却システム−圧縮部）
圧縮部２０は、第１冷媒を圧縮するための圧縮手段である。この圧縮部２０は、例えば公知のコンプレッサ（一例として、インバータドライブ回路を有するコンプレッサの如き周波数制御運転型の二段式コンプレッサ）等を用いて構成されており、具体的には、圧縮部本体２１、第１流出口２２、第１流入口２３、第２流出口２４、及び第２流入口２５を備えている。
【００３５】
このうち、圧縮部本体２１は、圧縮部２０の基本構造体であり、中空状に構成されている。また、第１流出口２２は、圧縮部本体２１内の第１冷媒を後述する第１循環流路６１に流出させるための開口である。また、第１流入口２３は、後述する第１循環流路６１内の第１冷媒を圧縮部本体２１に流入させるための開口である。また、第２流出口２４は、圧縮部本体２１内の第１冷媒を後述する第２循環流路８１に流出させるための開口である。また、第２流入口２５は、後述する第２循環流路８１内の第１冷媒を圧縮部本体２１に流入させるための開口である。
【００３６】
また、圧縮部２０の具体的な動作内容については任意であるが、実施の形態では、以下の通りとなる。すなわち、まず、後述する第１循環流路６１から第１流入口２３を介して圧縮部本体２１に流入させた第１冷媒を圧縮し、当該圧縮した第１冷媒を第２流出口２４を介して後述する第２循環流路８１に流出させる（以下、「第１圧縮動作」と称する）。次に、後述する第２循環流路８１から第２流入口２５を介して圧縮部本体２１に流入させた第１冷媒を圧縮し、当該圧縮した第１冷媒を第１流出口２２を介して後述する第１循環流路６１に流出させる（以下、「第２圧縮動作」と称する）。そして、これ以降、第１圧縮動作及び第２圧縮動作を含む動作サイクルを繰り返し行う。このような動作により、圧縮部２０によって２回圧縮された第１冷媒を後述する第１循環流路６１に流出させることができ、圧縮動作を１回のみ行う場合に比べて第１冷媒の圧縮を効率的に行うことが可能となる。
【００３７】
（構成−第１冷却システム−貯留部）
貯留部３０は、第１冷媒を貯めるための貯留手段である。この貯留部３０は、例えば公知の冷媒用貯留器（一例として、第１冷媒を流入出させる流入出口（図示省略）を有する中空円柱状の膨張タンク）を用いて構成されており、図１に示すように、圧縮部２０よりも第２冷却システム１００側に設置されている。
【００３８】
また、貯留部３０の具体的な大きさ（例えば、径及び高さ）については任意であるが、例えば、所望量の第１冷媒を貯めることができる限り小さくすることが望ましいことから、実験結果等に基づいて設定してもよい。
【００３９】
（構成−第１冷却システム−熱交換部）
第１熱交換部４１は、後述する第１循環流路６１内の第１冷媒と第２冷媒との熱交換を行うものであって、第２冷媒を冷却可能な第１熱交換手段である。この第１熱交換部４１は、例えば公知の熱交換器（一例として、エバポレータ）等を用いて構成されており、図１に示すように、第２冷却システム１００の近傍位置（図１では、後述する送出流路１３１の上流側の位置）に設置されている。
【００４０】
第２熱交換部４２は、後述する第１循環流路６１内の第１冷媒と第２冷媒との熱交換を行うものであって、第１熱交換部４１によって冷却された第２冷媒を加熱可能な第２熱交換手段である。この第２熱交換部４２は、例えば公知の熱交換器（一例として、プレート熱交換器）等を用いて構成されており、図１に示すように、第２冷却システム１００の近傍位置（図１では、後述する送出流路１３１の下流側の位置）に設置されている。このような第２熱交換部４２により、第１熱交換部４１によって冷却され過ぎた第２冷媒を加熱でき、後述する送出流路１３１の下流側の部分の温度を所望温度に維持しやすくなる。なお、上述した「第１熱交換部４１」及び「第２熱交換部４２」は、特許請求の範囲における「熱交換手段」に対応する。
【００４１】
第３熱交換部４３は、後述する第１循環流路６１内の第１冷媒と第３冷媒との熱交換を行うものであって、第１冷媒を冷却可能な第３熱交換手段である。この第３熱交換部４３は、例えば公知の熱交換器等を用いて構成されており、図１に示すように、第３冷却システム２００の近傍位置に設置されている。
【００４２】
第４熱交換部４４は、後述する第２循環流路８１内の第１冷媒と第３冷媒との熱交換を行うものであって、第１冷媒を冷却可能な第４熱交換手段である。この第４熱交換部４４は、例えば公知の熱交換器等を用いて構成されており、図１に示すように、第３冷却システム２００の近傍位置（図１では、第３熱交換部４３とは異なる位置）に設置されている。
【００４３】
第５熱交換部４５は、後述する第１冷却対象側配管６３ａにおける第１熱交換部４１よりも上流側の部分内の第１冷媒と、後述する第４サブ配管７１ｄ内の第１冷媒との熱交換を行うものであって、後述する第１冷却対象側配管６３ａ内の第１冷媒を冷却可能な第５熱交換手段である。この第５熱交換部４５は、例えば公知の熱交換器等を用いて構成されており、図１に示すように、第２熱交換部４２と第３熱交換部４３との相互間に設置されている。このような第５熱交換部４５により、後述する第１冷却対象側配管６３ａにおける第１熱交換部４１よりも上流側の部分内の第１冷媒を冷却（過冷却）することができ、第５熱交換部４５を設けない場合に比べて、第２冷媒の冷却を促進しながら、冷却システム１の冷却効率を向上させることができる。
【００４４】
第６熱交換部４６は、後述する第１冷却対象側配管６３ａにおける第１熱交換部４１よりも上流側の部分内の第１冷媒と、後述する第２冷却対象側配管６３ｂにおける第２熱交換部４２よりも下流側の部分内の第１冷媒との熱交換を行うものであって、後述する第２冷却対象側配管６３ｂ内の第１冷媒を加熱可能な冷媒熱交換手段である。この第６熱交換部４６は、例えば公知の熱交換器等を用いて構成されており、図１に示すように、貯留部３０と第１熱交換部４１（又は第２熱交換部４２）との間に設置されている。このような第６熱交換部４６により、後述する第２冷却対象側配管６３ｂのうち第２熱交換部４２よりも下流側の部分内の第１冷媒の温度を高めることができ、圧縮部２０に乾燥した第１冷媒を流入させることが可能となる。
【００４５】
（構成−第１冷却システム−除去部）
除去部４７は、後述する第１循環流路６１内の第１冷媒に含まれる異物（例えば、塵、埃等）又は水分等を除去するための除去手段である。この除去部４７は、例えば公知の冷媒用除去器（一例として、フィルタドライヤ）等を用いて構成されており、図１に示すように、第３熱交換部４３と第５熱交換部４５との間に設けられている。
【００４６】
（構成−第１冷却システム−循環部）
循環部５０は、第１冷媒を循環させるための循環手段であり、図１に示すように、第１循環部６０及び第２循環部８０を備えている。
【００４７】
（構成−第１冷却システム−循環部−第１循環部）
第１循環部６０は、第１冷媒を第２冷却システム１００に向けて循環させるためのものであり、図１に示すように、第１循環流路６１、第１サブ配管７１ａ〜第４サブ配管７１ｄ、第１開閉弁７２ａ〜第６開閉弁７２ｆ、第１温度検出部７３ａ〜第３温度検出部７３ｃ、及び第１圧力検出部７４ａ〜第３圧力検出部７４ｃを備えている。
【００４８】
（構成−第１冷却システム−循環部−第１循環部−第１循環流路）
第１循環流路６１は、圧縮部２０によって圧縮された第１冷媒と第２冷媒との熱交換が可能となるように第１冷媒を循環させるための流路である。この第１循環流路６１は、例えば公知の密閉式循環流路を用いて構成されており、図１に示すように、圧縮部２０、貯留部３０、第１熱交換部４１〜第６熱交換部４６、及び除去部４７を経由するように設置されている。また、図１に示すように、この第１循環流路６１は、圧縮部側配管６２及び冷却対象側配管６３を備えている。
【００４９】
（構成−第１冷却システム−循環部−第１循環部−第１循環流路−圧縮部側配管）
圧縮部側配管６２は、第１循環流路６１を構成する配管のうち圧縮部２０側に位置する配管である。この圧縮部側配管６２は、例えば公知の冷媒用配管等を用いて構成されており（なお、他の配管の構成についても同様とする）、図１に示すように、流出口側配管６２ａ及び流入口側配管６２ｂを備えている。
【００５０】
このうち、流出口側配管６２ａは、圧縮部２０の第１流出口２２側に位置する配管であり、圧縮部２０の第１流出口２２と冷却対象側配管６３の上流側端部に接続されており、具体的には、図１に示すように、流出口側配管６２ａの一部が貯留部３０内に収容されるように接続されている。また、流入口側配管６２ｂは、圧縮部２０の第１流入口２３側に位置する配管であり、図１に示すように、圧縮部２０の第１流入口２３と冷却対象側配管６３の下流側端部とに接続されている。
【００５１】
（構成−第１冷却システム−循環部−第１循環部−第１循環流路−冷却対象側配管）
冷却対象側配管６３は、第１循環流路６１を構成する配管のうち第２冷却システム１００側（冷却対象側）に位置する配管であり、図１に示すように、第１冷却対象側配管６３ａ及び第２冷却対象側配管６３ｂを備えている。
【００５２】
このうち、第１冷却対象側配管６３ａは、第１熱交換部４１側に位置する配管であり、流出口側配管６２ａの下流側端部と流入口側配管６２ｂの下流側端部とに接続されており、具体的には、図１に示すように、第６熱交換部４６、第３熱交換部４３、除去部４７、第５熱交換部４５、第１熱交換部４１、及び第６熱交換部４６を順に経由するように接続されている。また、第２冷却対象側配管６３ｂは、第２熱交換部４２側に位置する配管であり、流出口側配管６２ａの下流側端部と流入口側配管６２ｂの下流側端部とに接続されており、具体的には、図１に示すように、第２熱交換部４２及び第６熱交換部４６を順に経由するように接続されている。なお、実施の形態では、図１に示すように、第２冷却対象側配管６３ｂの下流側の部分（具体的には、第２冷却対象側配管６３ｂの下流側端部から第６熱交換部４６よりも上流側に至る部分）は、第１冷却対象側配管６３ａの下流側の部分を兼ねるものとして第１冷却対象側配管６３ａの下流側の部分と一体形成されている。
【００５３】
第１循環流路６１内の第１冷媒の流れについては、以下の通りとなる。すなわち、まず、圧縮部２０にて圧縮された第１冷媒の一部は、流出口側配管６２ａを介して第１冷却対象側配管６３ａに流出される。次に、第１冷却対象側配管６３ａに流出された第１冷媒は、第３熱交換部４３及び第５熱交換部４５によって冷却された後に第１熱交換部４１によって第２冷媒との熱交換が行われる（具体的には、第２冷媒を冷却する熱交換が行われる）。続いて、第２冷媒との熱交換が行われた第１冷媒は、第６熱交換部４６によって加熱された後に第１冷却対象側配管６３ａ及び流入口側配管６２ｂを介して圧縮部２０に流入される。また、圧縮部２０にて圧縮された第１冷媒の他の一部は、流出口側配管６２ａを介して第２冷却対象側配管６３ｂに流出される。次に、第２冷却対象側配管６３ｂに流出された第１冷媒は、第２熱交換部４２によって第２冷媒との熱交換が行われる（具体的には、第２冷媒を加熱する熱交換が行われる）。続いて、第２冷媒との熱交換が行われた第１冷媒は、第６熱交換部４６によって加熱された後に第２冷却対象側配管６３ｂ及び流入口側配管６２ｂを介して圧縮部２０に流入される。
【００５４】
このような第１循環流路６１により、第１循環流路６１内の第１冷媒と後述する送出流路１３１内の第２冷媒との熱交換が可能となるように当該第１冷媒を循環させることができる。
【００５５】
（構成−第１冷却システム−循環部−第１循環部−サブ配管）
第１サブ配管７１ａは、当該第１サブ配管７１ａを介して流出口側配管６２ａ内の第１冷媒を貯留部３０に流入させるための第１配管である。この第１サブ配管７１ａは、流出口側配管６２ａに接続されており、具体的には、図１に示すように、第１サブ配管７１ａの上流側端部が流出口側配管６２ａにおける貯留部３０よりも上流側の部分と接続されていると共に、第１サブ配管７１ａの下流側端部が貯留部３０の内部に収容されている。このような第１サブ配管７１ａにより、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒を貯留部３０に流入させることができ、第１循環流路６１内の圧力が過大になることを防止できる。特に、第１サブ配管７１ａが流出口側配管６２ａと接続されているので、第１サブ配管７１ａが流入口側配管６２ｂと接続されている場合に比べて第１循環流路６１内の圧力が過大になることを効果的に防止できる。また、貯留部３０に流入した第１冷媒の熱によって貯留部３０内の温度を第１冷媒の臨界温度以上（例えば、３１℃以上等）に維持しやすくなることから、貯留部３０内で第１冷媒が凝縮することで第１循環流路６１内の冷媒量が低下することを抑制できる。
【００５６】
第２サブ配管７１ｂは、当該第２サブ配管７１ｂを介して貯留部３０内の第１冷媒を流入口側配管６２ｂに流入させるための第２配管である。この第２サブ配管７１ｂは、流入口側配管６２ｂに接続されており、具体的には、図１に示すように、第２サブ配管７１ｂの上流側端部が流入口側配管６２ｂにおける圧縮部２０よりも上流側の部分と接続されていると共に、第２サブ配管７１ｂの下流側端部が貯留部３０の内部に収容されている。なお、実施の形態では、図１に示すように、第２サブ配管７１ｂの貯留部３０側の部分は、第１サブ配管７１ａの貯留部３０側の部分を兼ねるものとして第１サブ配管７１ａの貯留部３０側の部分と一体形成されているが、これに限らず、例えば、第１サブ配管７１ａの貯留部３０側の部分とは別体に形成されてもよい。このような第２サブ配管７１ｂにより、貯留部３０内の第１冷媒（余剰の第１冷媒）を流入口側配管６２ｂに流入させることができ、当該流入した第１冷媒の熱によって流入口側配管６２ｂ内の温度を高めることができることから、圧縮部２０に飽和蒸気が流入することで圧縮部２０の機能低下又は故障が生じることを抑制できる。
【００５７】
第３サブ配管７１ｃは、第１冷却対象側配管６３ａ内の第１冷媒を流入口側配管６２ｂに流入させるための第３配管であり、第１冷却対象側配管６３ａと流入口側配管６２ｂに接続されており、具体的には、図１に示すように、第１冷却対象側配管６３ａにおける第１熱交換部４１よりも上流側の部分と、流入口側配管６２ｂの上流側端部とに接続されている。このような第３サブ配管７１ｃにより、第１冷却対象側配管６３ａにおける第１熱交換部４１よりも上流側の部分内の第１冷媒を流入口側配管６２ｂに流入させることができ、当該流入した第１冷媒の熱を用いて第１循環流路６１内の第１冷媒の温度調整を行うことが可能となる。
【００５８】
第４サブ配管７１ｄは、第５熱交換部４５側に位置する第４配管であり、図１に示すように、第２冷却対象側配管６３ｂにおける除去部４７と第５熱交換部４５との間の部分と、後述する第２循環流路８１の下流側端部とに接続されており、具体的には、第５熱交換部４５を経由するように接続されている。このような第４サブ配管７１ｄにより、第４サブ配管７１ｄ内の第１冷媒と第１冷却対象側配管６３ａ内の第１冷媒との熱交換を行うことが可能となる。
【００５９】
（構成−第１冷却システム−循環部−第１循環部−開閉弁）
第１開閉弁７２ａは、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒が貯留部３０に流入させるか否かを切り替え可能な弁である。この第１開閉弁７２ａは、例えば公知の電磁弁等を用いて構成され（なお、他の開閉弁の構成についても同様とする）、第１サブ配管７１ａに設けられており、具体的には、図１に示すように、第１サブ配管７１ａの圧縮部２０側の部分に接続されている。
【００６０】
第２開閉弁７２ｂは、貯留部３０内の第１冷媒を流入口側配管６２ｂに流入させるか否かを切り替え可能な弁であり、第２サブ配管７１ｂに設けられており、具体的には、図１に示すように、第２サブ配管７１ｂの圧縮部２０側の部分に接続されている。
【００６１】
第３開閉弁７２ｃは、冷却対象側配管６３内の第１冷媒が流入口側配管６２ｂに流入する量を調整可能な弁であり、第３サブ配管７１ｃに設けられており、具体的には、図１に示すように、第３サブ配管７１ｃの上流側の部分に接続されている。
【００６２】
第４開閉弁７２ｄは、第１冷却対象側配管６３ａ内の第１冷媒が第１熱交換部４１に流入する量を調整可能な弁であり、第１冷却対象側配管６３ａに設けられており、具体的には、図１に示すように、第１冷却対象側配管６３ａにおける第１熱交換部４１と第５熱交換部４５との間の部分に接続されている。
【００６３】
第５開閉弁７２ｅは、第２熱交換部４２によって熱交換された第１冷媒が流入口側配管６２ｂに流入する量を調整可能な弁であり、第２冷却対象側配管６３ｂに設けられており、具体的には、図１に示すように、第２冷却対象側配管６３ｂにおける第１熱交換部４１よりも下流側の部分に接続されている。
【００６４】
第６開閉弁７２ｆは、第４サブ配管７１ｄにおける第５熱交換部４５よりも上流側の部分内の第１冷媒が第４サブ配管７１ｄにおける第５熱交換部４５よりも下流側の部分に流入する量を調整可能な弁であり、第４サブ配管７１ｄに設けられており、具体的には、図１に示すように、第４サブ配管７１ｄの上流側の部分に接続されている。
【００６５】
（構成−第１冷却システム−循環部−第１循環部−温度検出部）
第１温度検出部７３ａは、流出口側配管６２ａ内の温度を検出するための検出手段である。この第１温度検出部７３ａは、例えば公知の温度検出センサ等を用いて構成され（なお、他の温度検出部の構成についても同様とする）、流出口側配管６２ａに設けられており、具体的には、図１に示すように、流出口側配管６２ａにおける圧縮部２０の近傍部分に接続されている。
【００６６】
第２温度検出部７３ｂは、流入口側配管６２ｂ内の温度を検出するための検出手段であり、流入口側配管６２ｂに設けられており、具体的には、図１に示すように、流入口側配管６２ｂにおける圧縮部２０の近傍部分に接続されている。
【００６７】
第３温度検出部７３ｃは、冷却対象側配管６３内の温度を検出するためのものであり、冷却対象側配管６３に設けられており、具体的には、図１に示すように、第１冷却対象側配管６３ａにおける第５熱交換部４５と第４開閉弁７２ｄとの間の部分に接続されている。
【００６８】
（構成−第１冷却システム−循環部−第１循環部−圧力検出部）
第１圧力検出部７４ａは、流出口側配管６２ａ内の圧力を検出するためのものである。
この第１圧力検出部７４ａは、例えば公知の圧力センサ又は圧力スイッチ等を用いて構成され、流出口側配管６２ａに複数設けられており（図１では、２つ設けられている）、具体的には、図１に示すように、流出口側配管６２ａにおける圧縮部２０の近傍部分に接続されている。
【００６９】
第２圧力検出部７４ｂは、流入口側配管６２ｂ内の圧力を検出するためのものである。この第２圧力検出部７４ｂは、例えば公知の圧力センサ等を用いて構成され（なお、第３圧力検出部７４ｃ、後述する圧力検出部８３、及び後述する送出圧力検出部１３６についても同様とする）、流入口側配管６２ｂに設けられており、具体的には、図１に示すように、流入口側配管６２ｂにおける圧縮部２０の近傍部分に接続されている。
【００７０】
第３圧力検出部７４ｃは、冷却対象側配管６３内の圧力を検出するためのものであり、第１冷却対象側配管６３ａに設けられており、具体的には、図１に示すように、第１冷却対象側配管６３ａにおける第５熱交換部４５と第４開閉弁７２ｄとの間の部分に接続されている。
【００７１】
（構成−第１冷却システム−循環部−第２循環部）
第２循環部８０は、第１冷媒を第２冷却システム１００に向けて循環させるためのものであり、図１に示すように、第２循環流路８１、温度検出部８２、及び圧力検出部８３を備えている。
【００７２】
（構成−第１冷却システム−循環部−第２循環部−第２循環流路）
第２循環流路８１は、圧縮部２０によって圧縮された第１冷媒と第３冷媒との熱交換が可能となるように第１冷媒を循環させるための流路である。この第２循環流路８１は、例えば配管からなる公知の密閉式循環流路を用いて構成されており、図１に示すように、第４熱交換部４４を経由するように設置されている。このような第２循環流路８１により、第２循環流路８１内の第１冷媒と後述する第１送出流路２０１内の第３冷媒との熱交換が可能となるように当該第１冷媒を循環させることができる。
【００７３】
（構成−第１冷却システム−循環部−第２循環部−温度検出部、圧力検出部）
温度検出部８２は、第２循環流路８１内の温度を検出するためのものであり、第２循環流路８１に設けられており、具体的には、図１に示すように、第２循環流路８１における下流側の部分に接続されている。
【００７４】
圧力検出部８３は、第２循環流路８１内の圧力を検出するためのものであり、第２循環流路８１に設けられており、具体的には、図１に示すように、第２循環流路８１における下流側の部分に接続されている。
【００７５】
（構成−第２冷却システム）
第２冷却システム１００は、第２冷媒を第１冷媒と熱交換させるためのシステムであり、図１に示すように、エアベント部１１０、貯留部１２０、及び送出部１３０を備えている。
【００７６】
（構成−第２冷却システム−エアベント部）
エアベント部１１０は、送出流路１３１内に溜まった空気を排気するためのものであり、例えば公知のエアベント器（一例として、エアベントタンク）等を用いて構成されており、図１に示すように、第２熱交換部４２の近傍に設置されている。
【００７７】
（構成−第２冷却システム−貯留部）
貯留部１２０は、第２冷媒を貯めるものであり、例えば公知の冷媒用貯留手段（一例として、リザーバタンク）等を用いて構成されており、図１に示すように、送出流路１３１の近傍に設置されている。
【００７８】
（構成−第２冷却システム−送出部）
送出部１３０は、第２冷媒を第１冷却システム１０に向けて送出させるための送出手段であり、図１に示すように、送出流路１３１、第１サブ送出配管１３２ａ〜第４サブ送出配管１３２ｄ、第１送出開閉弁１３３ａ〜第４送出開閉弁１３３ｄ、ポンプ部１３４、第１送出温度検出部１３５ａ、第２送出温度検出部１３５ｂ、送出圧力検出部１３６、及び流量検出部１３７を備えている。
【００７９】
（構成−第２冷却システム−送出部−送出流路）
送出流路１３１は、第２冷媒を第１冷却システム１０に向けて送出させるための流路である。この送出流路１３１は、例えば配管からなる公知の流路を用いて構成されており（なお、他の送出流路の構成についても同様とする）、図１に示すように、第２冷媒を外部から送出流路１３１に流入させる第１流入部（図示省略）と、第１熱交換部４１と、第２熱交換部４２と、エアベント部１１０と、第２冷媒を送出流路１３１から外部に流出させる第１流出部（図示省略）とを経由するように設置されており、具体的には、送出流路１３１の上流側端部が第１流入部に接続されていると共に、送出流路１３１の下流側端部が第１流出部に接続されている。このような送出流路１３１により、送出流路１３１内の第２冷媒と第１循環流路６１内の第１冷媒との熱交換が可能となるように当該第２冷媒を送出させることができる。
【００８０】
（構成−第２冷却システム−送出部−サブ送出配管）
第１サブ送出配管１３２ａは、当該第１サブ送出配管１３２ａを介してエアベント部１１０内の第２冷媒を貯留部１２０に流入させるための配管であり、図１に示すように、第１サブ送出配管１３２ａの上流側端部がエアベント部１１０と接続されていると共に、第１サブ送出配管１３２ａの下流側端部が貯留部１２０に接続されている。
【００８１】
第２サブ送出配管１３２ｂは、当該第２サブ送出配管１３２ｂを介して貯留部１２０内の第２冷媒をエアベント部１１０に流入させるための配管であり、図１に示すように、第２サブ送出配管１３２ｂの上流側端部が貯留部１２０と接続されていると共に、第２サブ送出配管１３２ｂの下流側端部がエアベント部１１０に接続されている。
【００８２】
第３サブ送出配管１３２ｃは、当該第３サブ送出配管１３２ｃを介して送出流路１３１の上流側の部分内の第２冷媒を送出流路１３１の下流側の部分に流入させるための配管であり、図１に示すように、第３サブ送出配管１３２ｃの上流側端部が送出流路１３１の上流側の部分と接続されていると共に、第３サブ送出配管１３２ｃの下流側端部が送出流路１３１の下流側の部分に接続されている。
【００８３】
第４サブ送出配管１３２ｄは、当該第４サブ送出配管１３２ｄを介してエアベント部１１０内の第２冷媒を図示しない排出部に排出させるための配管であり、図１に示すように、第４サブ送出配管１３２ｄの上流側端部がエアベント部１１０と接続されていると共に、第４サブ送出配管１３２ｄの下流側端部が排出部に接続されている。
【００８４】
（構成−第２冷却システム−送出部−送出開閉弁）
第１送出開閉弁１３３ａは、第２冷媒を第１流入部から送出流路１３１に流入させるか否かを切り替え可能な弁である。この第１送出開閉弁１３３ａは、例えば公知の開閉弁（一例として、ゲートバルブ）等を用いて構成され（なお、第２送出開閉弁１３３ｂの構成についても同様とする）、図１に示すように、送出流路１３１の上流側端部に設けられている。
【００８５】
第２送出開閉弁１３３ｂは、第２冷媒を送出流路１３１から第１流出部に流出させるか否かを切り替え可能な弁であり、図１に示すように、送出流路１３１の下流側端部に設けられている。
【００８６】
第３送出開閉弁１３３ｃは、第３サブ送出配管１３２ｃ内の第２冷媒を送出流路１３１の下流側の部分に流入させるか否かを切り替え可能な弁である。この第３送出開閉弁１３３ｃは、例えば公知の開閉弁（一例として、ボールバルブ）等を用いて構成され（なお、第４送出開閉弁１３３ｄの構成についても同様とする）、図１に示すように、第３サブ送出配管１３２ｃに設けられている。
【００８７】
第４送出開閉弁１３３ｄは、第４サブ送出配管１３２ｄ内の第２冷媒を排出部に排出させるか否かを切り替え可能な弁であり、図１に示すように、第４サブ送出配管１３２ｄに設けられている。
【００８８】
（構成−第２冷却システム−送出部−ポンプ部）
ポンプ部１３４は、送出流路１３１内の第２冷媒を第１流入部から第１流出部に向けて送出するためのものであり、例えば公知のポンプ等を用いて構成されており、図１に示すように、送出流路１３１の下流側の部分に設けられている。
【００８９】
（構成−第２冷却システム−送出部−送出温度検出部）
第１送出温度検出部１３５ａは、送出流路１３１内の温度を検出するためのものであり、図１に示すように、送出流路１３１の上流側の部分に設けられている。
【００９０】
第２送出温度検出部１３５ｂは、送出流路１３１内の温度を検出するためのものであり、図１に示すように、送出流路１３１の下流側の部分に設けられている。
【００９１】
（構成−第２冷却システム−送出部−送出圧力検出部）
送出圧力検出部１３６は、送出流路１３１内の圧力を検出するためのものであり、図１に示すように、送出流路１３１の下流側の部分に設けられている。
【００９２】
（構成−第２冷却システム−送出部−流量検出部）
流量検出部１３７は、送出流路１３１内の第２冷媒の流量を検出するためのものであり、図１に示すように、送出流路１３１の下流側の部分に設けられている。
【００９３】
（構成−第３冷却システム）
第３冷却システム２００は、第３冷媒を第１冷媒と熱交換させるためのシステムであり、図１に示すように、第１送出流路２０１、第２送出流路２０２、第１送出開閉弁２０３、第２送出開閉弁２０４、及び送出温度検出部２０５を備えている。
【００９４】
（構成−第３冷却システム−送出流路）
第１送出流路２０１は、第３冷媒を第１冷却システム１０に向けて送出させるための流路であり、図１に示すように、第３冷媒を外部から第１送出流路２０１に流入させる第２流入部（図示省略）と、第３熱交換部４３と、第１送出流路２０１から外部に流出させる第２流出部（図示省略）とを経由するように設置されており、具体的には、第１送出流路２０１の上流側端部が第２流入部に接続されていると共に、第１送出流路２０１の下流側端部が第２流出部に接続されている。このような第１送出流路２０１により、第１送出流路２０１内の第３冷媒と第１循環流路６１内の第１冷媒との熱交換が可能となるように当該第３冷媒を送出させることができる。
【００９５】
第２送出流路２０２は、第３冷媒を第１冷却システム１０に向けて送出させるための流路であり、図１に示すように、第４熱交換部４４を経由するように設置されており、具体的には、第２送出流路２０２の上流側端部が第１送出流路２０１の上流側の端部に接続されていると共に、第２送出流路２０２の下流側端部が第１送出流路２０１の下流側の端部に接続されている。このような第２送出流路２０２により、第２送出流路２０２内の第３冷媒と第２循環流路８１内の第１冷媒との熱交換が可能となるように当該第３冷媒を送出させることができる。
【００９６】
（構成−第３冷却システム−送出開閉弁）
第１送出開閉弁２０３は、第１送出流路２０１内の第３冷媒を第２流出部に流出させるか否かを切り替え可能な弁である。この第１送出開閉弁２０３は、例えば公知の開閉弁（一例として、ボールバルブ）等を用いて構成され、図１に示すように、第１送出流路２０１の下流側部分に設けられている。
【００９７】
第２送出開閉弁２０４は、第２送出流路２０２内の第３冷媒を第２流出部に流出させるか否かを切り替え可能な弁である。この第２送出開閉弁２０４は、例えば公知の開閉弁（一例として、電磁弁）等を用いて構成され、図１に示すように、第２送出流路２０２の下流側部分に設けられている。
【００９８】
（構成−第３冷却システム−送出温度検出部）
送出温度検出部２０５は、第１送出流路２０１内の温度を検出するためのものであり、図１に示すように、第１送出流路２０１の上流側の部分に設けられている。
【００９９】
（構成−制御装置）
図２は、制御装置３００の電気的構成を示したブロック図である。制御装置３００は、冷却システム１の各部を制御する装置であり、第１冷却システム１０の近傍に設けられ、図２に示すように、操作部３１０、通信部３２０、出力部３３０、電源部３４０、制御部３５０、及び記憶部３６０を備えている。なお、実施の形態では、制御装置３００は、第１冷却システム１０、第２冷却システム１００、及び第３冷却システム２００の各々の電気的各部（例えば、各種の開閉弁、各種の検出部等）と図示しない配線を介して電気的に接続されているものとして説明する。
【０１００】
（構成−制御装置−操作部）
操作部３１０は、各種の情報に関する操作入力を受け付けるための操作手段である。この操作部３１０は、例えば、タッチパッド、リモートコントローラの如き遠隔操作手段、あるいはハードスイッチ等、公知の操作手段を用いて構成されている。
【０１０１】
（構成−制御装置−通信部）
通信部３２０は、第１冷却システム１０、第２冷却システム１００、及び第３冷却システム２００の各々の電気的各部、又は管理サーバ等の外部装置との間で通信するための通信手段であり、例えば、公知の通信手段等を用いて構成されている。
【０１０２】
（構成−制御装置−出力部）
出力部３３０は、制御部３５０の制御に基づいて各種の情報を出力する出力手段であり、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイの如きフラットパネルディスプレイ等の公知の表示手段やスピーカー等の公知の音声出力手段等を用いて構成されている。
【０１０３】
（構成−制御装置−電源部）
電源部３４０は、商用電源（図示省略）から供給された電力又は当該電源部３４０に蓄電された電力を、制御装置３００の各部に供給する電力供給手段である。
【０１０４】
（構成−制御装置−制御部）
制御部３５０は、制御装置３００の各部を制御する制御手段である。この制御部３５０は、具体的には、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。
【０１０５】
また、この制御部３５０は、図２に示すように、機能概念的に、開閉制御部３５１及び圧縮制御部３５２を備えている。
【０１０６】
開閉制御部３５１は、所定方法で設定された第２冷媒の設定温度に基づいて、第１開閉弁７２ａ及び第２開閉弁７２ｂの開閉制御を行う開閉制御手段である。
【０１０７】
圧縮制御部３５２は、第１温度検出部７３ａ又は第２温度検出部７３ｂの検出結果と、所定方法で取得された第２冷媒の温度とに基づいて、圧縮部２０の制御を行う圧縮制御手段である。なお、この制御部３５０によって実行される処理の詳細については後述する。
【０１０８】
（構成−制御装置−記憶部）
記憶部３６０は、制御装置３００の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記録する記録手段であり、例えば、外部記録装置としてのハードディスク（図示省略）を用いて構成されている。ただし、ハードディスクに代えてあるいはハードディスクと共に、磁気ディスクの如き磁気的記録媒体、ＤＶＤやブルーレイディスクの如き光学的記録媒体、又はＦｌａｓｈ  Ｒｏｍ、ＵＳＢメモリ、ＳＤカードの如き電気的記録媒体を含む、その他の任意の記録媒体を用いることができる。
【０１０９】
以上のような冷却システム１により、第１冷媒を用いて第２冷媒の冷却を効果的に行うことが可能となる。なお、上述した「貯留部３０」、「第１サブ配管７１ａ」、「第２サブ配管７１ｂ」、「第１開閉弁７２ａ」、「第２開閉弁７２ｂ」、及び「開閉制御部３５１」は、特許請求の範囲における「冷媒制御システム」に対応する。
【０１１０】
（制御処理）
次に、このように構成された冷却システム１によって実行される制御処理について説明する。図３は、実施の形態に係る制御処理のフローチャートである（以下の各処理の説明ではステップを「Ｓ」と略記する）。図４は、第１開閉弁７２ａ及び第２開閉弁７２ｂの開閉に伴う第１冷媒の流れを示す図であり、（ａ）は第１開閉弁７２ａを開放し、第２開閉弁７２ｂを閉鎖した状態を示す図、（ｂ）は第１開閉弁７２ａを閉鎖し、第２開閉弁７２ｂを開放した状態を示す図である。制御処理は、冷却システム１を制御するための処理である。この制御処理を実行するタイミングは任意であるが、実施の形態では、冷却システム１の電源が投入された後に起動されるものとして説明する。
【０１１１】
また、この制御処理の前提については、実施の形態では、以下の通りとなる。すなわち、圧縮部２０内には、所望量の第１冷媒が収容されているものとする。また、冷却システム１の各種の開閉弁の開閉状態については、第１開閉弁７２ａ、第３送出開閉弁１３３ｃ、及び第４送出開閉弁１３３ｄは閉鎖状態であるものの、これら以外の開閉弁は開放状態であるものとする。これにより、第１冷媒は第１循環流路６１及び第２循環流路８１を循環できるものとし、第２冷媒は送出流路１３１を流れているものとし、第３冷媒は第１送出流路２０１及び第２送出流路２０２を流れているものとする。
【０１１２】
制御処理が起動されると、図３に示すように、ＳＡ１において制御装置３００の制御部３５０は、第１冷媒の設定温度（例えば、＋８０℃〜＋９０℃程度等。以下、「第１設定温度」と称する。）を設定する。この第１冷媒の設定温度の設定方法については任意であるが、実施の形態では、操作部３１０を介して入力された設定温度を示す情報を、設定すべき第１冷媒の設定温度として設定する。ただし、これに限らず、例えば、あらかじめ記憶部３６０に記憶された設定温度を示す情報、又は通信部３２０を介して外部装置から受信した設定温度を示す情報を、設定すべき第１冷媒の設定温度として設定してもよい（なお、後述するＳＡ２の第２設定温度の設定方法についても同様とする）。
【０１１３】
ＳＡ２において制御装置３００の制御部３５０は、第２冷媒の設定温度（例えば、−２０℃〜＋８０℃程度等。以下、「第２設定温度」と称する）を設定する。
【０１１４】
ＳＡ３において制御装置３００の圧縮制御部３５２は、圧縮部２０の制御を行う（具体的には、上述した動作サイクルを繰り返す制御を行う）。なお、実施の形態では、ＳＡ３の処理は、制御処理が終了するまで継続して行われるものとする。
【０１１５】
ここで、圧縮部２０の制御方法については任意であるが、実施の形態では、ＳＡ３処理時の第１温度検出部７３ａ又は第２温度検出部７３ｂの検出結果と、ＳＡ３処理時の第１送出温度検出部１３５ａ又は第２送出温度検出部１３５ｂの検出結果とに基づいて、圧縮部２０（具体的には、圧縮部２０の運転周波数）の制御を行う。例えば、第１送出温度検出部１３５ａ（又は第２送出温度検出部１３５ｂ）から取得した第２冷媒の温度がＳＡ２にて設定された第２設定温度を上回る場合には、第１温度検出部７３ａ（又は第２温度検出部７３ｂ）から取得した第１冷媒の温度が下がるように圧縮部２０の運転周波数を大きくすることで、圧縮部２０から流出される第１冷媒の流量を増加させる。また、第１送出温度検出部１３５ａ（又は第２送出温度検出部１３５ｂ）から取得した第２冷媒の温度がＳＡ２にて設定された第２設定温度を下回る場合には、第１温度検出部７３ａ（又は第２温度検出部７３ｂ）から取得した第１冷媒の温度が上がるように圧縮部２０の運転周波数を小さくすることで、圧縮部２０から流出される第１冷媒の流量を減少させる。これにより、第１冷媒の温度及び第２冷媒の温度に基づいて圧縮部２０の制御を行うことができ、圧縮部２０の制御を効率的に行うことが可能となる。
【０１１６】
ＳＡ４において制御装置３００の開閉制御部３５１は、ＳＡ２にて設定された第２設定温度に基づいて、第１開閉弁７２ａ及び第２開閉弁７２ｂの開閉制御を行う。
【０１１７】
ここで、第１開閉弁７２ａ及び第２開閉弁７２ｂの開閉制御方法については任意であるが、実施の形態では、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度（例えば、記憶部３６０にあらかじめ記憶された第１冷媒の臨界温度）を上回る場合には、第１開閉弁７２ａを開放させると共に、第２開閉弁７２ｂを閉鎖させる。これに伴って、図４（ａ）に示すように、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒が貯留部３０に流入される。また、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を下回る場合には、第１開閉弁７２ａを閉鎖させると共に、第２開閉弁７２ｂを開放させる。これに伴って、図４（ｂ）に示すように、貯留部３０内の第１冷媒が流入口側配管６２ｂに流入される。
【０１１８】
このように、第２設定温度に基づいた第１開閉弁７２ａ及び第２開閉弁７２ｂの開閉制御により、貯留部３０での第１冷媒の流入出を効果的に行うことができる。特に、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を上回る場合には、流出口側配管６２ａからの高圧縮高密度の第１冷媒を貯留部３０に流入させることができ、第１循環流路６１の圧力が過大になることや第２設定温度が高い場合での過剰な冷却能力の上昇を効果的に防止できる。また、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を下回る場合には、貯留部３０内の第１冷媒を流入口側配管６２ｂに流入させることができ、その分第１循環流路６１の冷媒量を増加させることができる。その結果、第２設定温度の低下に伴って低下した第１循環流路６１内の圧力を回復させることができ、第１循環流路６１の機能を維持しやすくなる。よって、圧縮部２０の機能、貯留部３０の機能、及び第１循環流路６１の機能を維持しやすくなることから、冷却システム１の使用性を維持することが可能となる。また、第１冷媒が二酸化炭素であるので、フロンガスに比べて膨張しやすくても、第１循環流路６１の圧力が過大になることを回避できる。また、第２冷媒が、半導体製造システムの冷却用冷媒であるので、第２冷媒の温度レンジが比較的広くても、第１循環流路６１の圧力が過大になることを回避できると共に、貯留部３０内で第１冷媒が凝縮することで第１循環流路６１内の第１冷媒の流量が低下することを抑制できる。
【０１１９】
図３に戻り、ＳＡ５において制御装置３００の開閉制御部３５１は、第６開閉弁７２ｆの開閉制御を行う。なお、実施の形態では、ＳＡ５の処理は、制御処理が終了するまで継続して行われるものとする。
【０１２０】
ここで、第６開閉弁７２ｆの開閉制御方法については任意であるが、実施の形態では、第２設定温度に基づいて制御する。例えば、第２設定温度が記憶部３６０にあらかじめ記憶された閾値を下回る場合には第６開閉弁７２ｆを所定の開度まで開放させる。これに伴って、第４サブ配管７１ｄにおける第５熱交換部４５よりも上流側の部分内の第１冷媒が第４サブ配管７１ｄにおける第５熱交換部４５よりも下流側の部分に流入されるので、第５熱交換部４５による第１冷媒の熱交換が行われる。また、第２設定温度が閾値を上回る場合には第６開閉弁７２ｆを閉鎖させる。これに伴って、第４サブ配管７１ｄにおける第５熱交換部４５よりも上流側の部分内の第１冷媒が第４サブ配管７１ｄにおける第５熱交換部４５よりも下流側の部分に流入されないので、第５熱交換部４５による第１冷媒の熱交換は行われない。
【０１２１】
このような処理により、第２設定温度に基づいて第６開閉弁７２ｆの開度調整を行うことができ、第１冷却対象側配管６３ａ内の第１冷媒の温度の調整を効率的に行うことが可能となる。
【０１２２】
ＳＡ５の処理後、制御装置３００の開閉制御部３５１は、第１温度調整処理（ＳＡ６）を起動させる。
【０１２３】
（制御処理−第１温度調整処理）
次に、第１温度調整処理（ＳＡ６）について説明する。図５は、第１温度調整処理のフローチャートである。第１温度調整処理は、冷却対象側配管６３内の第１冷媒の温度を調整するための処理である。
【０１２４】
第１温度調整処理が起動されると、図５に示すように、ＳＢ１において制御装置３００の開閉制御部３５１は、第１送出温度検出部１３５ａ（又は第２送出温度検出部１３５ｂ）から第２冷媒の温度を取得する。
【０１２５】
ＳＢ２において制御装置３００の開閉制御部３５１は、ＳＢ１にて取得した第２冷媒の温度が第２設定温度であるか否かを判定する。そして、制御装置３００の開閉制御部３５１は、上記第２冷媒の温度が第２設定温度であると判定されなかった場合（ＳＢ２、Ｎｏ）にはＳＢ３に移行し、上記第２冷媒の温度が第２設定温度であると判定された場合（ＳＢ２、Ｙｅｓ）には、第１温度調整処理を終了して、図３の制御処理に戻る。
【０１２６】
ＳＢ３において制御装置３００の開閉制御部３５１は、ＳＢ１にて取得した第２冷媒の温度に基づいて、第４開閉弁７２ｄ及び第５開閉弁７２ｅの開度制御を行う。その後、制御装置３００の開閉制御部３５１は、ＳＢ１に移行し、ＳＢ２にて第２冷媒の温度が第２設定温度であると判定されるまで、ＳＢ１からＳＢ３の処理を繰り返す。
【０１２７】
また、この第４開閉弁７２ｄ及び第５開閉弁７２ｅの開度制御方法については任意であるが、例えば、ＳＢ１にて取得した第２冷媒の温度がＳＡ２にて設定された第２設定温度を上回る場合には、第４開閉弁７２ｄの開度を第１基準開度よりも広げると共に、第５開閉弁７２ｅの開度を第１基準開度よりも狭める。これに伴って、第１冷却対象側配管６３ａ内における第１冷媒の第１熱交換部４１への流入量が増加し、且つ第２熱交換部４２によって熱交換された第１冷媒の流入口側配管６２ｂへの流入量が減少することにより第２熱交換部４２の加熱量が減少するため、第１冷媒による第２冷媒の冷却が促進される。また、ＳＢ１にて取得した第２冷媒の温度がＳＡ２にて設定された第２設定温度を下回る場合には、第４開閉弁７２ｄの開度を第１基準開度よりも狭めると共に、第５開閉弁７２ｅの開度を第１基準開度よりも広げる。これに伴って、第１冷却対象側配管６３ａ内における第１冷媒の第１熱交換部４１への流入量が減少し、且つ第２熱交換部４２によって熱交換された第１冷媒の流入口側配管６２ｂへの流入量が増加することにより第２熱交換部４２の加熱量が増加するため、第１冷媒による第２冷媒の冷却が抑制される。なお、「第１基準開度」とは、例えば、第２冷媒の温度が第２設定温度と同じになる場合の開放弁の開度を意味する。
【０１２８】
このような処理により、第２冷媒の温度に基づいて第４開閉弁７２ｄ及び第５開閉弁７２ｅの開度調整を行うことができ、第２冷媒の温度に応じて冷却対象側配管６３内の第１冷媒の温度を効率的に調整することができる。
【０１２９】
このような第１温度調整処理により、第２冷媒の温度が第２設定温度になるように冷却対象側配管６３内の第１冷媒の温度を調整でき、第２冷媒の冷却を効率的に行うことができる。
【０１３０】
図３に戻り、ＳＡ６の処理後、制御装置３００の開閉制御部３５１は、第２温度調整処理（ＳＡ７）を起動させる。
【０１３１】
（制御処理−第２温度調整処理）
次に、第２温度調整処理（ＳＡ７）について説明する。図６は、第２温度調整処理のフローチャートである。第２温度調整処理は、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒の温度を調整するための処理である。
【０１３２】
第２温度調整処理が起動されると、図６に示すように、ＳＣ１において制御装置３００の開閉制御部３５１は、第１温度検出部７３ａ（又は第２温度検出部７３ｂ）から第１冷媒の温度を取得する。
【０１３３】
ＳＣ２において制御装置３００の開閉制御部３５１は、ＳＣ１にて取得した第１冷媒の温度が第１設定温度を下回るか否かを判定する。そして、制御装置３００の開閉制御部３５１は、上記第１冷媒の温度が第１設定温度を下回ると判定されなかった場合（ＳＣ２、Ｎｏ）にはＳＣ３に移行し、上記第１冷媒の温度が第１設定温度を下回ると判定された場合（ＳＣ２、Ｙｅｓ）には、第２温度調整処理を終了して、図３の制御処理に戻る。
【０１３４】
ＳＣ３において制御装置３００の開閉制御部３５１は、ＳＣ１にて取得した第１冷媒の温度に基づいて、第３開閉弁７２ｃの開度制御を行う。その後、制御装置３００の開閉制御部３５１は、ＳＣ１に移行し、ＳＣ２にて第１冷媒の温度が第１設定温度を下回ると判定されるまで、ＳＣ１からＳＣ３の処理を繰り返す。
【０１３５】
また、この第３開閉弁７２ｃの開度制御方法については任意であるが、例えば、ＳＣ１にて取得した第１冷媒の温度がＳＡ１にて設定された第１設定温度を上回る場合には、第３開閉弁７２ｃの開度を第２基準開度よりも広げる。これに伴って、冷却対象側配管６３内における第１冷媒の流入口側配管６２ｂへの流入量が増加するので、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒の温度を下げることができる。また、ＳＣ１にて取得した第１冷媒の温度がＳＡ１にて設定された第１設定温度と一致する場合には、第３開閉弁７２ｃの開度を第２基準開度に維持する。これに伴って、冷却対象側配管６３内における第１冷媒の流入口側配管６２ｂへの流入量が維持されるので、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒の温度が上がることを抑制できる。なお、「第２基準開度」とは、例えば、第１冷媒の温度が第１設定温度と同じになる場合の開放弁の開度を意味する。
【０１３６】
このような処理により、第１冷媒の温度に基づいて第３開閉弁７２ｃの開度調整を行うことができ、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒の温度を効率的に調整することができる。
【０１３７】
以上のような第２温度調整処理により、第１冷媒の温度が第１設定温度になるように流出口側配管６２ａ内の第１冷媒の温度を調整できる。よって、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒が第１サブ配管７１ａを介して貯留部３０に流入した場合に、当該流入した第１冷媒の熱によって貯留部３０内の温度を第１冷媒の臨界温度以上に維持しやすくなる。
【０１３８】
図３に戻り、ＳＡ８において制御装置３００の制御部３５０は、制御処理を終了するタイミング（以下、「終了タイミング」と称する）が到来したか否かを判定する。この終了タイミングが到来したか否かの判定方法については任意であるが、例えば、操作部３１０を介して所定操作が受け付けられたか否かに基づいて判定し、上記所定操作が受け付けられた場合には終了タイミングが到来したと判定し、上記所定操作が受け付けられていない場合には終了タイミングが到来していないと判定する。そして、制御装置３００の制御部３５０は、終了タイミングが到来したと判定された場合（ＳＡ８、Ｙｅｓ）には制御処理を終了する。一方、終了タイミングが到来していないと判定された場合（ＳＡ８、Ｎｏ）にはＳＡ６に移行し、ＳＡ８において終了タイミングが到来したと判定されるまで、ＳＡ６からＳＡ８に移行する。
【０１３９】
以上のような制御処理により、冷却システム１の使用性を維持しながら、第１冷媒を用いて第２冷媒の冷却を効果的に行うことが可能となる。
【０１４０】
（実施の形態の効果）
このように実施の形態によれば、流出口側配管６２ａに接続された第１サブ配管７１ａであり、当該第１サブ配管７１ａを介して流出口側配管６２ａ内の第１冷媒を貯留部３０に流入させるための第１サブ配管７１ａと、流入口側配管６２ｂに接続された第２サブ配管７１ｂであり、当該第２サブ配管７１ｂを介して貯留部３０内の第１冷媒を流入口側配管６２ｂに流入させるための第２サブ配管７１ｂと、を備えたので、第１循環流路６１内の圧力が過大になることを抑制しながら、貯留部３０に流入した第１冷媒の熱によって貯留部３０内の温度を第１冷媒の臨界温度以上（又は過熱蒸気温度）に維持しやすくなることから、貯留部３０内で第１冷媒が凝縮することで第１循環流路６１内の第１冷媒量が低下することを抑制できる。特に、第１サブ配管７１ａが流出口側配管６２ａと接続されているので、第１サブ配管７１ａが流入口側配管６２ｂと接続されている場合に比べて高圧縮高密度の冷媒を貯留できるため、第１循環流路６１内の圧力が過大になることや、第２設定温度が高い場合での過剰な冷却能力の上昇を効果的に防止できる。また、貯留部３０内の第１冷媒を流入口側配管６２ｂに流入させることができ、当該流入した第１冷媒の熱によって流入口側配管６２ｂ内の温度を高めることができることから、圧縮部２０に飽和蒸気が流入することで圧縮部２０の機能低下又は故障が生じることを抑制できる。さらに、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒を貯留部３０に流入させるか否かを切り替え可能な第１開閉弁７２ａと、貯留部３０内の第１冷媒を流入口側配管６２ｂに流入させるか否かを切り替え可能な第２開閉弁７２ｂと、所定方法で設定された第２設定温度に基づいて、第１開閉弁７２ａ及び第２開閉弁７２ｂの開閉制御を行う開閉制御部３５１と、を備えたので、第２設定温度に基づいた第１開閉弁７２ａ及び第２開閉弁７２ｂの開閉制御により、貯留部３０での第１冷媒の流入出を効果的に行うことができる。以上のことから、従来技術（低元冷凍サイクル内の冷媒を単に膨張タンクに流入させる技術）に比べて、圧縮部２０の機能、貯留部３０の機能、及び第１循環流路６１の機能を維持しやすくなるため、冷媒制御システム（又は冷却システム１）の使用性を維持することが可能となる。
【０１４１】
また、開閉制御部３５１が、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を上回る場合には、第１開閉弁７２ａを開放させると共に、第２開閉弁７２ｂを閉鎖させ、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を下回る場合には、第１開閉弁７２ａを閉鎖させると共に、第２開閉弁７２ｂを開放させるので、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を上回る場合には、流出口側配管６２ａからの高圧縮高密度の第１冷媒を貯留部３０に流入させることができ、第１循環流路６１内の圧力が過大になることや第２設定温度が高い場合での過剰な冷却能力の上昇を一層効果的に防止できる。また、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を下回る場合には、貯留部３０内の第１冷媒を流入口側配管６２ｂに流入させることができ、その分第１循環流路６１の冷媒量を増加させることができる。その結果、第２設定温度の低下に伴って低下した第１循環流路６１内の圧力を回復させることができ、第１循環流路６１の機能を維持しやすくなる。
【０１４２】
また、第１冷媒が、二酸化炭素であるので、フロンガスに比べて膨張しやすくても、第１循環流路６１内の圧力が過大になることを回避できる。
【０１４３】
また、第２冷媒が、半導体製造システムの冷却用冷媒であるので、第２冷媒の温度レンジが比較的広くても、第１循環流路６１内の圧力が過大になることを回避できると共に、貯留部３０内で第１冷媒が凝縮することで第１循環流路６１内の第１冷媒の流量が低下することを抑制できる。
【０１４４】
また、熱交換手段が、第２冷媒を冷却可能な第１熱交換部４１と、第１熱交換部４１によって冷却された第２冷媒を加熱可能な第２熱交換部４２と、を備え、冷却対象側配管６３が、第１熱交換部４１側に位置する第１冷却対象側配管６３ａと、第２熱交換部４２側に位置する第２冷却対象側配管６３ｂと、を備え、第１冷却対象側配管６３ａにおける第１熱交換部４１よりも上流側の部分と、流入口側配管６２ｂとに接続された第３サブ配管７１ｃと、冷却対象側配管６３内の第１冷媒が流入口側配管６２ｂに流入する量を調整可能な第３開閉弁７２ｃと、を備え、開閉制御部３５１が、第１温度検出部７３ａ（又は第２温度検出部７３ｂ）の検出結果に基づいて、第３開閉弁７２ｃの開度制御を行うので、第１冷媒の温度に基づいて第３開閉弁７２ｃの開度調整を行うことができ、流出口側配管６２ａ内の第１冷媒の温度を効率的に調整することができる。
【０１４５】
また、第１冷却対象側配管６３ａ内の第１冷媒が第１熱交換部４１に流入する量を調整可能な第４開閉弁７２ｄと、第２熱交換部４２によって熱交換された第１冷媒が流入口側配管６２ｂに流入する量を調整可能な第５開閉弁７２ｅと、を備え、開閉制御部３５１が、所定方法で取得された第２冷媒の温度に基づいて、第４開閉弁７２ｄ及び第５開閉弁７２ｅの開度制御を行うので、第２冷媒の温度が第２設定温度になるように冷却対象側配管６３内の第１冷媒の温度を調整でき、第２冷媒の冷却を効率的に行うことができる。
【０１４６】
また、第１冷却対象側配管６３ａにおける第１熱交換部４１よりも上流側の部分内の第１冷媒と、第２冷却対象側配管６３ｂにおける第２熱交換部４２よりも下流側の部分内の第１冷媒との熱交換を行うための第６熱交換部４６を備えるので、第２冷却対象側配管６３ｂのうち第２熱交換部４２よりも下流側の部分内の第１冷媒の温度を高めることができ、圧縮部２０に乾燥した第１冷媒を流入させることが可能となる。
【０１４７】
また、第１温度検出部７３ａ（又は第２温度検出部７３ｂ）の検出結果と、所定方法で取得された第２冷媒の温度とに基づいて、圧縮部２０の制御を行う圧縮制御部３５２を備えるので、第１冷媒の温度及び第２冷媒の温度に基づいて圧縮部２０の制御を行うことができ、圧縮部２０の制御を効率的に行うことが可能となる。
【０１４８】
〔ＩＩＩ〕実施の形態に対する変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【０１４９】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、前記した内容に限定されるものではなく、本発明によって、前記に記載されていない課題を解決したり、前記に記載されていない効果を奏することもでき、また、記載されている課題の一部のみを解決したり、記載されている効果の一部のみを奏することがある。
【０１５０】
（分散や統合について）
また、上述した各電気的構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散や統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散又は統合して構成できる。また、本出願における「システム」とは、複数の装置によって構成されたものに限定されず、単一の装置によって構成されたものを含む。また、本出願における「装置」とは、単一の装置によって構成されたものに限定されず、複数の装置によって構成されたものを含む。また、上記実施の形態で説明した各情報については、そのデータ構造を任意に変更してもよい。例えば、制御装置３００を、相互に通信可能に構成された複数の装置に分散して構成し、これら複数の装置の一部に制御部３５０を設けると共に、これら複数の装置の他の一部に記憶部３６０を設けてもよい。
【０１５１】
（形状、数値、構造、時系列について）
実施の形態や図面において例示した構成要素に関して、形状、数値、又は複数の構成要素の構造若しくは時系列の相互関係については、本発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。
【０１５２】
（第３冷媒について）
上記実施の形態では、第３冷媒が、工業用水であると説明したが、これに限らない。図７は、冷却システム１の変形例を示す図である。例えば、第３冷媒は、空気であってもよい。この場合には、図７に示すように、第３冷却システム２００は、第３熱交換部４３に第３冷媒を送出する第１送出部４０１（一例として、公知の送風器）と、第４熱交換部４４に第３冷媒を送出する第２送出部４０２（一例として、公知の送風器）とを備えてもよい。
【０１５３】
（第１冷却システムについて）
上記実施の形態では、第１冷却システム１０が、第５熱交換部４５、第６熱交換部４６、及び除去部４７を備えていると説明したが、これに限らず、例えば、第５熱交換部４５、第６熱交換部４６、又は除去部４７の少なくともいずれか１つを省略してもよい。なお、第５熱交換部４５を省略する場合には、第４サブ配管７１ｄ及び第６開閉弁７２ｆを省略できる。
【０１５４】
また、上記実施の形態では、第１冷却システム１０が、第３開閉弁７２ｃ、第４開閉弁７２ｄ、第５開閉弁７２ｅ、及び第６開閉弁７２ｆを備えていると説明したが、これに限らず、例えば、第３開閉弁７２ｃ、第４開閉弁７２ｄ、第５開閉弁７２ｅ、又は第６開閉弁７２ｆの少なくともいずれか１つを省略してもよい。なお、第３開閉弁７２ｃが省略される場合には、制御処理のＳＡ７の処理を省略できる。また、第４開閉弁７２ｄ及び第５開閉弁７２ｅが省略される場合には、制御処理のＳＡ６の処理を省略できる。また、第６開閉弁７２ｆが省略される場合には、制御処理のＳＡ５の処理を省略できる。
【０１５５】
また、上記実施の形態では、第１冷却システム１０が、圧縮部２０、貯留部３０、第１熱交換部４１〜第６熱交換部４６、除去部４７、及び循環部５０を備えていると説明したが、これに限らず、例えば、これらの構成要素に加えて、温度調整部４１０を備えてもよい。図８、図９は、温度調整部４１０の設置状況を示す図である。ここで、温度調整部４１０は、貯留部３０内の第１冷媒の温度を調整するための温度調整手段であり、例えば公知の温度調整器（一例として、加熱機能又は冷却機能の少なくともいずれか一方を含む温度調整器）等を用いて構成されており、貯留部３０に設置される。また、この温度調整部４１０の設置方法については任意であるが、例えば、図８に示すように、貯留部３０内に設置してもよい。あるいは、図９に示すように、貯留部３０の外部において貯留部３０に巻きつくように設置してもよい。このような温度調整部４１０により、貯留部３０内の冷媒の温度を調整でき、例えば、貯留部３０内で冷媒が凝縮することで第１循環流路６１内の冷媒量が低下することを抑制しやすくなる。
【０１５６】
（貯留部について）
上記実施の形態では、貯留部３０の設置数が１つであると説明したが、これに限らず、例えば、貯留部３０の設置数が２以上であってもよい。この場合には、第１サブ配管７１ａ及び第２サブ配管７１ｂを各貯留部３０に設置することにより、各貯留部３０での第１冷媒の流入出を行うことが可能となる。
【０１５７】
また、上記実施の形態では、貯留部３０内に流出口側配管６２ａの一部が貯留部３０内に収容されていると説明したが、これに限らず、例えば、貯留部３０の内部に流出口側配管６２ａが収容されていなくてもよい（すなわち、図８、図９に示すように、流出口側配管６２ａ全体が貯留部３０の外部において貯留部３０から離れた位置に設置されてもよく、あるいは、貯留部３０の外部において貯留部３０に巻きつくように設置されてもよい）。
【０１５８】
（圧縮部について）
上記実施の形態では、圧縮部２０が、周波数制御運転型のコンプレッサであると説明したが、これに限らず、例えば、定速運転型のコンプレッサであってもよい。
【０１５９】
また、上記実施の形態では、圧縮部２０が、二段式コンプレッサであると説明したが、これに限らない。図１０は、冷却システム１の変形例を示す図である。例えば、圧縮部２０が、一段式コンプレッサであってもよい。この場合には、図１０に示すように、冷却システム１は、図１の冷却システム１に比べて、第４熱交換部４４、第２循環部８０、第２送出流路２０２、及び第２送出開閉弁２０４を省略できる。
【０１６０】
（第２冷却システムについて）
上記実施の形態では、第２冷却システム１００が、エアベント部１１０、貯留部１２０、第１サブ送出配管１３２ａ〜第４サブ送出配管１３２ｄ、第１送出開閉弁１３３ａ〜第４送出開閉弁１３３ｄ、ポンプ部１３４、第１送出温度検出部１３５ａ、第２送出温度検出部１３５ｂ、送出圧力検出部１３６、及び流量検出部１３７を備えていると説明したが、これに限らず、例えば、エアベント部１１０、貯留部１２０、第１サブ送出配管１３２ａ〜第４サブ送出配管１３２ｄ、第１送出開閉弁１３３ａ〜第４送出開閉弁１３３ｄ、ポンプ部１３４、第１送出温度検出部１３５ａ、第２送出温度検出部１３５ｂ、送出圧力検出部１３６、又は流量検出部１３７の少なくともいずれか１つを省略してもよい。
【０１６１】
（第３冷却システムについて）
上記実施の形態では、第３冷却システム２００が、第１送出開閉弁２０３、第２送出開閉弁２０４、及び送出温度検出部２０５を備えていると説明したが、これに限らず、例えば、第１送出開閉弁２０３、第２送出開閉弁２０４、又は送出温度検出部２０５の少なくともいずれか１つを省略してもよい。
【０１６２】
（制御処理について）
上記実施の形態では、ＳＡ３において、第１温度検出部７３ａ又は第２温度検出部７３ｂの検出結果と、第１送出温度検出部１３５ａ又は第２送出温度検出部１３５ｂの検出結果とに基づいて、圧縮部２０の運転周波数を制御すると説明したが、これに限らず、例えば、圧縮部２０の運転周波数を一定の周波数で制御してもよい。
【０１６３】
また、上記実施の形態では、ＳＡ４の処理において、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を上回る場合には、第１開閉弁７２ａを開放させると共に、第２開閉弁７２ｂを閉鎖させ、第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を下回る場合には、第１開閉弁７２ａを閉鎖させると共に、第２開閉弁７２ｂを開放させると説明したが、これに限らない。例えば、所定方法で取得された圧縮部２０の運転圧力値（一例として、第１圧力検出部７４ａから取得した圧力値等）が閾値を上回る場合、又は第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を上回る場合の少なくともいずれかの場合に、第１開閉弁７２ａを開放させると共に、第２開閉弁７２ｂを閉鎖させ、圧縮部２０の運転圧力値が閾値を下回る場合、又は第２設定温度が第１冷媒の臨界温度を下回る場合の少なくともいずれかの場合に、第１開閉弁７２ａを閉鎖させると共に、第２開閉弁７２ｂを開放させてもよい。これにより、第２設定温度及び圧縮部２０の運転圧力値に基づいた第１開閉弁７２ａ及び第２開閉弁７２ｂの開閉制御を行うことができ、第２設定温度のみに基づいた第１開閉弁７２ａ及び第２開閉弁７２ｂの開閉制御を行う場合に比べて、第１循環流路６１内の圧力が過大になることを抑制しながら、貯留部３０に流入した第１冷媒の熱によって貯留部３０内の温度を第１冷媒の臨界温度以上（又は過熱蒸気温度）に維持しやすくなる。
【０１６４】
（付記）
付記１の冷媒制御システムは、圧縮手段と接続された循環流路であり、前記圧縮手段によって圧縮された冷媒と冷却対象との熱交換が可能となるように前記冷媒を循環させるための循環流路内を流れる前記冷媒の制御を行う冷媒制御システムであって、前記冷媒を貯めるための貯留手段と、前記循環流路を構成する流出口側配管であって前記圧縮手段の流出口側に位置する流出口側配管に接続された第１配管であり、当該第１配管を介して前記流出口側配管内の冷媒を前記貯留手段に流入させるための第１配管と、前記循環流路を構成する流入口側配管であって前記圧縮手段の流入口側に位置する流入口側配管に接続された第２配管であり、当該第２配管を介して前記貯留手段内の前記冷媒を前記流入口側配管に流入させるための第２配管と、前記第１配管に設けられた第１開閉弁であり、前記流出口側配管内の前記冷媒を前記貯留手段に流入させるか否かを切り替え可能な第１開閉弁と、前記第２配管に設けられた第２開閉弁であり、前記貯留手段内の前記冷媒を前記流入口側配管に流入させるか否かを切り替え可能な第２開閉弁と、所定方法で設定された前記冷却対象の設定温度に基づいて、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁の開閉制御を行う開閉制御手段と、を備える。
【０１６５】
付記２の冷媒制御システムは、付記１に記載の冷媒制御システムにおいて、前記開閉制御手段は、前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を上回る場合には、前記第１開閉弁を開放させると共に、前記第２開閉弁を閉鎖させ、前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を下回る場合には、前記第１開閉弁を閉鎖させると共に、前記第２開閉弁を開放させる。
【０１６６】
付記３の冷媒制御システムは、付記２に記載の冷媒制御システムにおいて、前記開閉制御手段は、所定方法で取得された前記圧縮手段の運転圧力値が閾値を上回る場合、又は前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を上回る場合の少なくともいずれかの場合に、前記第１開閉弁を開放させると共に、前記第２開閉弁を閉鎖させ、前記圧縮手段の運転圧力値が閾値を下回る場合、又は前記冷却対象の設定温度が前記冷媒の臨界温度を下回る場合の少なくともいずれかの場合に、前記第１開閉弁を閉鎖させると共に、前記第２開閉弁を開放させる。
【０１６７】
付記４の冷媒制御システムは、付記１から３のいずれか一項に記載の冷媒制御システムにおいて、前記貯留手段内の前記冷媒の温度を調整するための温度調整手段を備える。
【０１６８】
付記５の冷媒制御システムは、付記１から４のいずれか一項に記載の冷媒制御システムにおいて、前記冷媒は、二酸化炭素である。
【０１６９】
付記６の冷媒制御システムは、付記１から５のいずれか一項に記載の冷媒制御システムにおいて、前記冷却対象は、半導体製造システムの冷却用冷媒である。
【０１７０】
付記７の冷却システムは、前記冷媒を用いて前記冷却対象を冷却するための冷却システムであって、前記冷媒を圧縮するための圧縮手段と、前記圧縮手段と接続され、且つ前記冷却対象側に位置する冷却対象側配管を有する循環流路であり、前記圧縮手段によって圧縮された前記冷媒と前記冷却対象との熱交換が可能となるように前記冷媒を循環させるための循環流路と、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷媒制御システムと、前記冷却対象側配管に設けられた熱交換手段であり、前記冷却対象側配管内の前記冷媒と前記冷却対象との熱交換を行うための熱交換手段と、を備える。
【０１７１】
付記８の冷却システムは、付記７に記載の冷却システムにおいて、前記熱交換手段は、前記冷却対象を冷却可能な第１熱交換手段と、前記第１熱交換手段によって冷却された前記冷却対象を加熱可能な第２熱交換手段と、を備え、前記冷却対象側配管は、前記第１熱交換手段側に位置する第１冷却対象側配管と、前記第２熱交換手段側に位置する第２冷却対象側配管と、を備え、前記流出口側配管内の温度又は前記流入口側配管内の温度を検出するための検出手段と、前記第１冷却対象側配管における前記第１熱交換手段よりも上流側の部分と、前記流入口側配管とに接続された第３配管と、前記第３配管に設けられた第３開閉弁であり、前記冷却対象側配管内の冷媒が前記流入口側配管に流入する量を調整可能な第３開閉弁と、を備え、前記開閉制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第３開閉弁の開度制御を行う。
【０１７２】
付記９の冷却システムは、付記８に記載の冷却システムにおいて、前記第１冷却対象側配管における前記第１熱交換手段よりも上流側の部分に設けられた第４開閉弁であり、前記第１冷却対象側配管内の冷媒が前記第１熱交換手段に流入する量を調整可能な第４開閉弁と、前記第２冷却対象側配管における前記第２熱交換手段よりも下流側の部分に設けられた第５開閉弁であり、前記第２熱交換手段によって熱交換された前記冷媒が前記流入口側配管に流入する量を調整可能な第５開閉弁と、を備え、前記開閉制御手段は、所定方法で取得された前記冷却対象の温度に基づいて、前記第４開閉弁及び前記第５開閉弁の開度制御を行う。
【０１７３】
付記１０の冷却システムは、付記７から９のいずれか一項に記載の冷却システムにおいて、前記第１冷却対象側配管における前記第１熱交換手段よりも上流側の部分内の前記冷媒と、前記第２冷却対象側配管における前記第２熱交換手段よりも下流側の部分内の前記冷媒との熱交換を行うための冷媒熱交換手段を備える。
【０１７４】
付記１１の冷却システムは、付記７から１０のいずれか一項に記載の冷却システムにおいて、前記検出手段の検出結果と、所定方法で取得された前記冷却対象の温度とに基づいて、前記圧縮手段の制御を行う圧縮制御手段を備える。
【０１７５】
（付記の効果）
付記１に記載の冷媒制御システム、及び付記７に記載の冷却システムによれば、流出口側配管に接続された第１配管であり、当該第１配管を介して流出口側配管内の冷媒を貯留手段に流入させるための第１配管と、流入口側配管に接続された第２配管であり、当該第２配管を介して貯留手段内の冷媒を流入口側配管に流入させるための第２配管と、を備えたので、循環流路内の圧力が過大になることを抑制しながら、貯留手段に流入した冷媒の熱によって貯留手段内の温度を冷媒の臨界温度以上（又は過熱蒸気温度）に維持しやすくなることから、貯留手段内で冷媒が凝縮することで循環流路内の冷媒量が低下することを抑制できる。特に、第１配管が流出口側配管と接続されているので、第１配管が流入口側配管と接続されている場合に比べて高圧縮高密度の冷媒を貯留できるため、循環流路内の圧力が過大になることや、冷却対象の設定温度が高い場合での過剰な冷却能力の上昇を効果的に防止できる。また、貯留手段内の冷媒を流入口側配管に流入させることができ、当該流入した冷媒の熱によって流入口側配管内の温度を高めることができることから、圧縮手段に飽和蒸気が流入することで圧縮手段の機能低下又は故障が生じることを抑制できる。さらに、流出口側配管内の冷媒を貯留手段に流入させるか否かを切り替え可能な第１開閉弁と、貯留手段内の冷媒を流入口側配管に流入させるか否かを切り替え可能な第２開閉弁と、所定方法で設定された冷却対象の設定温度に基づいて、第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉制御を行う開閉制御手段と、を備えたので、冷却対象の設定温度に基づいた第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉制御により、貯留手段での冷媒の流入出を効果的に行うことができる。以上のことから、従来技術（低元冷凍サイクル内の冷媒を単に膨張タンクに流入させる技術）に比べて、圧縮手段の機能、貯留手段の機能、及び循環流路の機能を維持しやすくなるため、冷媒制御システム（又は冷却システム）の使用性を維持することが可能となる。
【０１７６】
付記２に記載の冷媒制御システムによれば、開閉制御手段が、冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を上回る場合には、第１開閉弁を開放させると共に、第２開閉弁を閉鎖させ、冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を下回る場合には、第１開閉弁を閉鎖させると共に、第２開閉弁を開放させるので、冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を上回る場合には、流出口側配管からの高圧縮高密度の冷媒を貯留手段に流入させることができ、循環流路内の圧力が過大になることや冷却対象の設定温度が高い場合での過剰な冷却能力の上昇を一層効果的に防止できる。また、冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を下回る場合には、貯留手段内の冷媒を流入口側配管に流入させることができ、その分循環流路の冷媒量を増加させることができる。その結果、冷却対象の設定温度の低下に伴って低下した循環流路内の圧力を回復させることができ、循環流路の機能を維持しやすくなる。
【０１７７】
付記３に記載の冷媒制御システムによれば、開閉制御手段が、圧縮手段の運転圧力値が閾値を上回る場合、又は冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を上回る場合の少なくともいずれかの場合に、第１開閉弁を開放させると共に、第２開閉弁を閉鎖させ、圧縮手段の運転圧力値が閾値を下回る場合、又は冷却対象の設定温度が冷媒の臨界温度を下回る場合の少なくともいずれかの場合に、第１開閉弁を閉鎖させると共に、第２開閉弁を開放させるので、冷却対象の設定温度及び圧縮手段の運転圧力値に基づいた第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉制御を行うことができ、冷却対象の設定温度のみに基づいた第１開閉弁及び第２開閉弁の開閉制御を行う場合に比べて、循環流路内の圧力が過大になることを抑制しながら、貯留手段に流入した冷媒の熱によって貯留手段内の温度を冷媒の臨界温度以上（又は過熱蒸気温度）に維持しやすくなる。
【０１７８】
付記４に記載の冷媒制御システムによれば、貯留手段内の冷媒の温度を調整するための温度調整手段を備えるので、貯留手段内の冷媒の温度を調整でき、例えば、貯留手段内で冷媒が凝縮することで循環流路内の冷媒量が低下することを抑制しやすくなる。
【０１７９】
付記５に記載の冷媒制御システムによれば、冷媒が、二酸化炭素であるので、フロンガスに比べて膨張しやすくても、循環流路内の圧力が過大になることを回避できる。
【０１８０】
付記６に記載の冷媒制御システムによれば、冷却対象が、半導体製造システムの冷却用冷媒であるので、冷却対象の温度レンジが比較的広くても、循環流路内の圧力が過大になることを回避できると共に、貯留手段内で冷媒が凝縮することで循環流路内の冷媒の流量が低下することを抑制できる。
【０１８１】
付記８に記載の冷却システムによれば、熱交換手段が、冷却対象を冷却可能な第１熱交換手段と、第１熱交換手段によって冷却された冷却対象を加熱可能な第２熱交換手段と、を備え、冷却対象側配管が、第１熱交換手段側に位置する第１冷却対象側配管と、第２熱交換手段側に位置する第２冷却対象側配管と、を備え、第１冷却対象側配管における第１熱交換手段よりも上流側の部分と、流入口側配管とに接続された第３配管と、冷却対象側配管内の冷媒が流入口側配管に流入する量を調整可能な第３開閉弁と、を備え、開閉制御手段が、検出手段の検出結果に基づいて、第３開閉弁の開度制御を行うので、冷媒の温度に基づいて第３開閉弁の開度調整を行うことができ、流出口側配管内の冷媒の温度を効率的に調整することができる。
【０１８２】
付記９に記載の冷却システムによれば、第１冷却対象側配管内の冷媒が第１熱交換手段に流入する量を調整可能な第４開閉弁と、第２熱交換手段によって熱交換された冷媒が流入口側配管に流入する量を調整可能な第５開閉弁と、を備え、開閉制御手段が、所定方法で取得された冷却対象の温度に基づいて、第４開閉弁及び第５開閉弁の開度制御を行うので、冷却対象の温度が冷却対象の設定温度になるように冷却対象側配管内の冷媒の温度を調整でき、冷却対象の冷却を効率的に行うことができる。
【０１８３】
付記１０に記載の冷却システムによれば、第１冷却対象側配管における第１熱交換手段よりも上流側の部分内の冷媒と、第２冷却対象側配管における第２熱交換手段よりも下流側の部分内の冷媒との熱交換を行うための冷媒熱交換手段を備えるので、第２冷却対象側配管のうち第２熱交換手段よりも下流側の部分内の冷媒の温度を高めることができ、圧縮手段に乾燥した冷媒を流入させることが可能となる。
【０１８４】
付記１１に記載の冷却システムによれば、検出手段の検出結果と、所定方法で取得された冷却対象の温度とに基づいて、圧縮手段の制御を行う圧縮制御手段を備えるので、冷媒の温度及び冷却対象の温度に基づいて圧縮手段の制御を行うことができ、圧縮手段の制御を効率的に行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１８５】
１  冷却システム
１０  第１冷却システム
２０  圧縮部
２１  圧縮部本体
２２  第１流出口
２３  第１流入口
２４  第２流出口
２５  第２流入口
３０  貯留部
４１  第１熱交換部
４２  第２熱交換部
４３  第３熱交換部
４４  第４熱交換部
４５  第５熱交換部
４６  第６熱交換部
４７  除去部
５０  循環部
６０  第１循環部
６１  第１循環流路
６２  圧縮部側配管
６２ａ  流出口側配管
６２ｂ  流入口側配管
６３  冷却対象側配管
６３ａ  第１冷却対象側配管
６３ｂ  第２冷却対象側配管
７１ａ  第１サブ配管
７１ｂ  第２サブ配管
７１ｃ  第３サブ配管
７１ｄ  第４サブ配管
７２ａ  第１開閉弁
７２ｂ  第２開閉弁
７２ｃ  第３開閉弁
７２ｄ  第４開閉弁
７２ｅ  第５開閉弁
７２ｆ  第６開閉弁
７３ａ  第１温度検出部
７３ｂ  第２温度検出部
７３ｃ  第３温度検出部
７４ａ  第１圧力検出部
７４ｂ  第２圧力検出部
７４ｃ  第３圧力検出部
８０  第２循環部
８１  第２循環流路
８２  温度検出部
８３  圧力検出部
１００  第２冷却システム
１１０  エアベント部
１２０  貯留部
１３０  送出部
１３１  送出流路
１３２ａ  第１サブ送出配管
１３２ｂ  第２サブ送出配管
１３２ｃ  第３サブ送出配管
１３２ｄ  第４サブ送出配管
１３３ａ  第１送出開閉弁
１３３ｂ  第２送出開閉弁
１３３ｃ  第３送出開閉弁
１３３ｄ  第４送出開閉弁
１３４  ポンプ部
１３５ａ  第１送出温度検出部
１３５ｂ  第２送出温度検出部
１３６  送出圧力検出部
１３７  流量検出部
２００  第３冷却システム
２０１  第１送出流路
２０２  第２送出流路
２０３  第１送出開閉弁
２０４  第２送出開閉弁
２０５  送出温度検出部
３００  制御装置
３１０  操作部
３２０  通信部
３３０  出力部
３４０  電源部
３５０  制御部
３５１  開閉制御部
３５２  圧縮制御部
３６０  記憶部
４０１  第１送出部
４０２  第２送出部
４１０  温度調整部
【図１】
0006980945.tif 000002
【図２】
0006980945.tif 000003
【図３】
0006980945.tif 000004
【図４】
0006980945.tif 000005
【図５】
0006980945.tif 000006
【図６】
0006980945.tif 000007
【図７】
0006980945.tif 000008
【図８】
0006980945.tif 000009
【図９】
0006980945.tif 000010
【図１０】
0006980945.tif 000011