(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（21）と凝縮器（22）と膨張機構（71）と蒸発器（72）とが接続されて冷媒が循環する冷媒回路（20）と、
冷却媒体が流れ、該冷却媒体が上記凝縮器（22）に冷熱を供給すると共に、冷却熱交換器（41）を有する冷却系統（40）と、
上記冷却熱交換器（41）で、又は冷却熱交換器（41）と上記冷媒回路（20）の蒸発器（72）とで冷却された熱媒体を利用側に供給すると共に、熱媒体が過冷却されると該熱媒体を加熱する加熱手段（73）を備えた利用側系統（70）と、
運転開始時に、少なくとも圧縮機（21）の起動前に所定の熱媒体が上記加熱手段（73）を流れるように利用側系統（70）の循環を開始する開始制御手段（75）とを備え、
該開始制御手段（75）は、利用側系統（70）の循環を開始すると共に、利用側に供給する熱媒体の温度が所定温度より高温であると、冷却媒体が冷却熱交換器（41）を流れるように冷却系統（40）を制御する
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
請求項１において、
利用側系統（70）は、所定温度に冷却された低温側の熱媒体を利用側に供給する低温側回路（60）に構成され、
冷媒回路（20）の膨張機構（71）及び蒸発器（72）は、低温側回路（60）の熱媒体を冷却する低温側膨張機構（E2）及び低温側蒸発器（24）に構成される一方、
上記冷媒回路（20）には、低温側膨張機構（E2）及び低温側蒸発器（24）と並列に高温側膨張機構（E1）及び高温側蒸発器（23）が設けられ、
該高温側蒸発器（23）には、低温側回路（60）の低温側の熱媒体より高温に冷却された高温側の熱媒体を利用側に供給する高温側回路（50）が接続され、
該高温側回路（50）は、冷却系統（40）に設けられた冷却熱交換器（41）で、又は該冷却熱交換器（41）と冷媒回路（20）の高温側蒸発器（23）とで冷却されるように構成されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
請求項１において、
利用側系統（70）は、所定温度に冷却された高温側の熱媒体を利用側に供給する高温側回路（50）に構成され、
冷媒回路（20）の膨張機構（71）及び蒸発器（72）は、高温側回路（50）の熱媒体を冷却する高温側膨張機構（E1）及び高温側蒸発器（23）に構成される一方、
上記冷媒回路（20）には、高温側膨張機構（E1）及び高温側蒸発器（23）と並列に低温側膨張機構（E2）及び低温側蒸発器（24）が設けられ、
該低温側蒸発器（24）には、高温側回路（50）の高温側の熱媒体より低温に冷却された低温側の熱媒体を利用側に供給する低温側回路（60）が接続されている
ことを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷凍装置に関し、特に、運転開始時の始動対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、利用側との間で循環する熱媒体（ブライン）の冷却を冷凍サイクルにより行う冷凍装置が、いわゆるチリングユニットとして知られている。例えば、特開平５−２８０８０９号公報には、冷却したブラインで工作機械の冷却を行う冷凍装置が開示されている。具体的に、上記冷凍装置は、圧縮機、凝縮器、膨張機構及び蒸発器を順次接続して構成される冷媒回路を備え、該冷媒回路の蒸発器と利用側である工作機械との間でブラインを循環させ、蒸発器において冷媒がブラインから吸熱することによってブラインの冷却を行っている。
【０００３】
上記冷凍装置の凝縮器においては、冷却水を使用して冷媒を冷却することが一般的に行われ、上記冷凍装置の起動時には、圧縮機を起動させるのと同時に冷却水を凝縮器に流通させると共に、蒸発器にブラインを流通させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記冷凍装置において、冷却運転の開始時について何らの対策も考慮されていないため、運転異常が起こり易いという問題があった。例えば、圧縮機の起動と同時に冷却水を凝縮器に供給し始めているので、凝縮器の温度が高くなると圧縮機の吐出側の冷媒圧力が上昇する。この結果、圧縮機に過剰な負荷がかかり、圧縮機の耐久性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い運転開始を行うようにすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、運転開始時に、圧縮機の起動前に所定の動作を行うようにしたものである。
【０００７】
具体的に、第１の解決手段は、圧縮機（21）と凝縮器（22）と膨張機構（71）と蒸発器（72）とが接続されて冷媒が循環する冷媒回路（20）と、冷却媒体が流れ、該冷却媒体が上記凝縮器（22）に冷熱を供給すると共に、冷却熱交換器（41）を有する冷却系統（40）と、上記冷却熱交換器（41）で、又は冷却熱交換器（41）と上記冷媒回路（20）の蒸発器（72）とで冷却された熱媒体を利用側に供給すると共に、熱媒体が過冷却されると該熱媒体を加熱する加熱手段（73）を備えた利用側系統（70）と、運転開始時に、少なくとも圧縮機（21）の起動前に所定の熱媒体が上記加熱手段（73）を流れるように利用側系統（70）の循環を開始する開始制御手段（75）とを備えている。
【０００８】
さらに、該開始制御手段（75）は、利用側系統（70）の循環を開始すると共に、利用側に供給する熱媒体の温度が所定温度より高温であると、冷却媒体が冷却熱交換器（41）を流れるように冷却系統（40）を制御する。
【０００９】
また、第２の解決手段は、上記第１の解決手段において、利用側系統（70）は、所定温度に冷却された低温側の熱媒体を利用側に供給する低温側回路（60）に構成され、冷媒回路（20）の膨張機構（71）及び蒸発器（72）は、低温側回路（60）の熱媒体を冷却する低温側膨張機構（E2）及び低温側蒸発器（24）に構成される一方、上記冷媒回路（20）には、低温側膨張機構（E2）及び低温側蒸発器（24）と並列に高温側膨張機構（E1）及び高温側蒸発器（23）が設けられ、該高温側蒸発器（23）には、低温側回路（60）の低温側の熱媒体より高温に冷却された高温側の熱媒体を利用側に供給する高温側回路（50）が接続され、該高温側回路（50）は、冷却系統（40）に設けられた冷却熱交換器（41）で、又は該冷却熱交換器（41）と冷媒回路（20）の高温側蒸発器（23）とで冷却されるように構成されている。
【００１０】
また、第３の解決手段は、上記第１の解決手段において、利用側系統（70）は、所定温度に冷却された高温側の熱媒体を利用側に供給する高温側回路（50）に構成され、冷媒回路（20）の膨張機構（71）及び蒸発器（72）は、高温側回路（50）の熱媒体を冷却する高温側膨張機構（E1）及び高温側蒸発器（23）に構成される一方、上記冷媒回路（20）には、高温側膨張機構（E1）及び高温側蒸発器（23）と並列に低温側膨張機構（E2）及び低温側蒸発器（24）が設けられ、該低温側蒸発器（24）には、高温側回路（50）の高温側の熱媒体より低温に冷却された低温側の熱媒体を利用側に供給する低温側回路（60）が接続されている。
【００１１】
すなわち、上記第１の解決手段では、冷媒回路（20）の蒸発器（72）及び冷却系統（40）の冷却熱交換器（41）のうち、少なくとも冷却熱交換器（41）において熱媒体を冷却する。運転開始時には、開始制御手段（75）が、圧縮機（21）の起動前に熱媒体が利用側系統（70）を循環するように制御する。従って、圧縮機（21）が起動する前に所定の熱媒体が加熱手段（73）を冷却し、該加熱手段（73）の余熱を取り除く。
【００１２】
さらに、上記開始制御手段（75）が、圧縮機（21）の起動前に利用側系統（70）の循環を開始すると共に、利用側に供給する熱媒体の温度が所定温度より高温のときに、冷却媒体が冷却熱交換器（41）を流れるように冷却系統（40）を制御する。従って、熱媒体が加熱手段（73）の余熱を取り除く一方、所定温度の熱媒体が利用側系統（70）を流れる。
【００１３】
また、上記第２の解決手段では、上記第１の解決手段において、凝縮器（22）で冷却系統（40）の冷却媒体から冷熱を受けた冷媒が、低温側蒸発器（24）において低温側回路（60）の熱媒体を冷却する。該低温側回路（60）では、所定温度に冷却された低温側の熱媒体を利用側に供給する。特に、上記第３の解決手段においては、低温側回路（60）の熱媒体が過冷却されると、加熱手段（73）が熱媒体を加熱する。
【００１４】
一方、冷媒回路（20）の高温側蒸発器（23）及び冷却系統（40）の冷却熱交換器（41）のうち、少なくとも冷却熱交換器（41）において、高温側回路（50）の熱媒体を冷却する。該高温側回路（50）では、所定温度に冷却された高温側の熱媒体を利用側に供給する。
【００１５】
また、上記第３の解決手段では、上記第１の解決手段において、冷媒回路（20）の高温側蒸発器（23）及び冷却系統（40）の冷却熱交換器（41）のうち、少なくとも冷却熱交換器（41）において、高温側回路（50）の熱媒体を冷却する。該高温側回路（50）では、所定温度に冷却された高温側の熱媒体を利用側に供給する。特に、上記第６の解決手段においては、高温側回路（50）の熱媒体が過冷却されると、加熱手段（73）が熱媒体を加熱する。
【００１６】
一方、冷媒回路（20）の冷媒が、低温側蒸発器（24）において低温側回路（60）の熱媒体を冷却する。該低温側回路（60）では、所定温度に冷却された低温側の熱媒体を利用側に供給する。
【００１７】
【発明の効果】
従って、上記第１、第２、第３の解決手段によれば、圧縮機（21）の起動前に熱媒体を循環させるようにしたために、加熱手段（73）の余熱を取り除くことにより、該加熱手段（73）の異常昇温を防止することができ、信頼性の高い運転開始を行うことができる。
【００１８】
さらに、利用側に供給する熱媒体の温度が所定温度より高温のときに、冷却熱交換器（41）において熱媒体を冷却するようにしたために、運転開始時に、確実に所定温度の熱媒体を利用側に供給することができ、信頼性の高い運転開始を行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態は、本発明に係る冷凍装置により構成された、ブラインのチリングユニットである。
【００２０】
図１に示すように、上記チリングユニット（10）は、冷媒回路（20）、冷却系統である冷却水回路（40）、高温側回路である第１回路（50）、低温側回路である第２回路（60）、及びコントローラ（80）を備えている。上記第１回路（50）又は第２回路（60）が利用側系統（70）を構成している。このチリングユニット（10）は、半導体の製造工程におけるシリコンウェハーの冷却を行うために、温度レベルの異なる第１ブラインと第２ブラインとを、利用側である半導体の生産設備に供給するためのものである。
【００２１】
《冷媒回路》
上記冷媒回路（20）は、圧縮機（21）、凝縮器（22）、高温側膨張機構である第１膨張弁（E1）、高温側蒸発器である第１蒸発器（23）、低温側膨張機構である第２膨張弁（E2）、低温側蒸発器である第２蒸発器（24）及びアキュームレータ（25）を配管接続して構成されている。上記第１膨張弁（E1）又は第２膨張弁（E2）が膨張機構（71）を構成している。上記第１蒸発器（23）又は第２蒸発器（24）が蒸発器（72）を構成している。上記第１膨張弁（E1）及び第１蒸発器（23）と、第２膨張弁（E2）及び第２蒸発器（24）とは、冷媒回路（20）において並列に接続されている。この冷媒回路（20）には、Ｒ４０７Ｃが冷媒として充填されている。冷媒回路（20）では、この冷媒が相変化しつつ循環し、冷凍サイクルが行われる。
【００２２】
上記冷媒回路（20）において、圧縮機（21）の吐出側は、吐出ガス配管（31）を介して凝縮器（22）における冷媒流路（22a）の上端に接続されている。凝縮器（22）における冷媒流路（22a）の下端には、液配管（32）の一端が接続されている。液配管（32）は、他端側で２つの分岐管に分岐されている。液配管（32）の第１分岐管（32a）は、第１膨張弁（E1）を介して、第１蒸発器（23）における１次側流路（23a）の上端に接続されている。一方、液配管（32）の第２分岐管（32b）は、第２膨張弁（E2）を介して、第２蒸発器（24）における１次側流路（24a）の上端に接続されている。
【００２３】
第１蒸発器（23）と第２蒸発器（24）とは、吸入ガス配管（33）を介して圧縮機（21）の吸入側に接続されている。具体的に、吸入ガス配管（33）は、一端側で２つの分岐管に分岐されている。そして、吸入ガス配管（33）は、その第１分岐管（33a）が第１蒸発器（23）における１次側流路（23a）の下端に接続され、その第２分岐管（33b）が第２蒸発器（24）における１次側流路（24a）の下端に接続されている。また、吸入ガス配管（33）の他端は、アキュームレータ（25）を介して圧縮機（21）の吸入側に接続されている。
【００２４】
上記第１膨張弁（E1）及び第２膨張弁（E2）は、モータで駆動されて開度が変更される、いわゆる電子膨張弁により構成されている。
【００２５】
上記凝縮器（22）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。凝縮器（22）には、冷媒流路（22a）と冷却水流路（22b）とが区画形成されている。この凝縮器（22）は、冷媒流路（22a）の冷媒と冷却水流路（22b）の冷却水とを熱交換させ、この熱交換によって冷媒を凝縮させるためのものである。
【００２６】
上記第１蒸発器（23）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。第１蒸発器（23）には、１次側流路（23a）と２次側流路（23b）とが区画形成されている。この第１蒸発器（23）は、１次側流路（23a）の冷媒と２次側流路（23b）のブラインとを熱交換させ、この熱交換によってブラインを冷却するためのものである。
【００２７】
上記第２蒸発器（24）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。第２蒸発器（24）には、１次側流路（24a）と２次側流路（24b）とが区画形成されている。この第２蒸発器（24）は、１次側流路（24a）の冷媒と２次側流路（24b）のブラインとを熱交換させ、この熱交換によってブラインを冷却するためのものである。
【００２８】
上記圧縮機（21）は、全密閉型のスクロール圧縮機（21）によって、容量可変に構成されている。つまり、この圧縮機（21）の電動機には、図外のインバータを介して電力が供給される。そして、インバータの出力周波数を調節して電動機の回転数を変更することにより、圧縮機（21）の容量が変更される。また、上記圧縮機（21）は、冷媒加熱手段であるクランクケースヒータ（21a）を備えている。
【００２９】
更に、上記冷媒回路（20）には、液冷媒導入管（34）、ガス冷媒導入管（35）、第３膨張弁（E3）、及び第４膨張弁（E4）が設けられている。
【００３０】
上記液冷媒導入管（34）の一端は、上記液配管（32）における第１及び第２膨張弁（E1,E2）の上流側に接続されている。また、液冷媒導入管（34）の他端は、上記吸入ガス配管（33）におけるアキュームレータ（25）の上流側に接続されている。液冷媒導入管（34）には、第３膨張弁（E3）が設けられている。この第３膨張弁（E3）は、上述の電子膨張弁によって構成されている。
【００３１】
上記ガス冷媒導入管（35）の一端は、上記吐出ガス配管（31）に接続されている。また、液冷媒導入管（34）の他端は、上記吸入ガス配管（33）におけるアキュームレータ（25）の上流側に接続されている。ガス冷媒導入管（35）には、第４膨張弁（E4）が設けられている。この第４膨張弁（E4）は、上述の電子膨張弁によって構成されている。
【００３２】
《冷却水回路》
上記冷却水回路（40）は、流入配管（42）及び流出配管（43）を備えている。また、冷却水回路（40）には、冷却熱交換器（41）が接続されている。この冷却水回路（40）では、上記凝縮器（22）及び冷却熱交換器（41）と、図外の冷却塔との間で冷却媒体である冷却水が循環する。
【００３３】
上記流入配管（42）の一端は、図外のポンプを介して冷却塔に接続されている。また、流入配管（42）は、他端側で２つの分岐管に分岐されている。流入配管（42）の第１分岐管（42a）は、第１電動弁（S1）を介して冷却熱交換器（41）における冷却水流路（41b）の下端に接続されている。一方、流入配管（42）の第２分岐管（42b）は、第２電動弁（S2）を介して凝縮器（22）における冷却水流路（22b）の下端に接続されている。
【００３４】
上記冷却熱交換器（41）と凝縮器（22）とは、流出配管（43）を介して冷却塔に接続されている。具体的に、流出配管（43）は、その一端側で２つの分岐管に分岐されている。流出配管（43）の第１分岐管（43a）は、冷却熱交換器（41）における冷却水流路（41b）の上端に接続されている。一方、流入配管（42）の第２分岐管（43b）は、凝縮器（22）における冷却水流路（22b）の上端に接続されている。また、流入配管（42）は、その他端が図外の冷却塔に接続されている。
【００３５】
上記冷却熱交換器（41）は、いわゆるプレート式熱交換器により構成されている。冷却熱交換器（41）には、冷却水流路（41b）とブライン流路（41a）とが区画形成されている。この冷却熱交換器（41）は、冷却水流路（41b）の冷却水とブライン流路（41a）のブラインとを熱交換させ、この熱交換によってブラインを冷却するためのものである。
【００３６】
《第１回路、第２回路》
上記第１回路（50）は、冷却熱交換器（41）、第１蒸発器（23）、第１ヒータ（52）、及び第１タンク（53）を順に配管接続して構成された閉回路である。この第１回路（50）には、熱媒体である第１ブラインが充填されている。第１回路（50）では、第１ブラインは、冷却熱交換器（41）及び第１蒸発器（23）において冷却され、第１設定温度となって利用側に供給される。尚、第１ブラインとして、フッ素系不活性液体である３Ｍ社のフロリナート（商標）が用いられている。また、第１設定温度は、例えば３０℃〜１２０℃の範囲内の設定温度に設定される。
【００３７】
上記第１回路（50）において、利用側から延びるブラインの戻り管（51）は、冷却熱交換器（41）におけるブライン流路（41a）の下端に接続されている。冷却熱交換器（41）におけるブライン流路（41a）の上端は、第１蒸発器（23）における２次側流路（23b）の下端と配管接続されている。つまり、冷却熱交換器（41）の下流側に第１蒸発器（23）が配置されている。第１蒸発器（23）における２次側流路（23b）の上端は、第１ヒータ（52）を介して第１タンク（53）の最下部と配管接続されている。第１ヒータ（52）は、第１ブラインが過冷却されて、第１設定温度より低温になったときに、第１ブラインを加熱するためのものである。
【００３８】
第１タンク（53）内には、その底部に第１ブラインポンプ（54）が設置されている。この第１ブラインポンプ（54）には、利用側へ延びるブラインの送出管（55）が接続されている。第１ブラインポンプ（54）は、第１タンク（53）内の第１ブラインを吸入し、送出管（55）を通じて利用側へ送り出すことにより、第１回路（50）に第１ブラインを循環させるためのものである。また、送出管（55）には、第１逆止弁（CV1）が設けられている。この第１逆止弁（CV1）は、第１タンク（53）から利用側へ向かう第１ブラインの流通のみを許容する。
【００３９】
上記第２回路（60）は、第２蒸発器（24）、第２ヒータ（62）、及び第２タンク（63）を順に配管接続して構成された閉回路である。この第２回路（60）には、熱媒体である第２ブラインが充填されている。第２回路（60）では、第２ブラインは、第２蒸発器（24）において冷媒回路（20）の冷媒から冷熱を受け、第２設定温度となって利用側へ供給される。尚、第２ブラインとして、フッ素系不活性液体である３Ｍ社のフロリナート（商標）が用いられている。また、第２設定温度は、例えば−３０℃〜６０℃の範囲内の設定温度に設定される。ただし、第２ブラインの設定温度は、上記第１ブラインの設定温度よりも低い値に設定される。
【００４０】
上記第２回路（60）において、利用側から延びるブラインの戻り管（61）は、第２蒸発器（24）における２次側流路（24b）の下端に接続されている。第２蒸発器（24）における２次側流路（24b）の上端は、第２ヒータ（62）を介して第２タンク（63）の最下部と配管接続されている。第２ヒータ（62）は、第２ブラインが過冷却されて、第２設定温度より低温になったときに、第２ブラインを加熱するためのものである。
【００４１】
第２タンク（63）内には、その底部に第２ブラインポンプ（64）が設置されている。この第２ブラインポンプ（64）には、利用側へ延びるブラインの送出管（65）が接続されている。第２ブラインポンプ（64）は、第２タンク（63）内の第２ブラインを吸入し、送出管（65）を通じて利用側へ送り出すことにより、第２回路（60）に第２ブラインを循環させるためのものである。また、送出管（65）には、第２逆止弁（CV2）が設けられている。この第２逆止弁（CV2）は、第２タンク（63）から利用側へ向かう第２ブラインの流通のみを許容する。
【００４２】
上記第１タンク（53）及び第２タンク（63）は、同様の形状に構成され、共に直方体形状の容器で構成されている。両タンク（53,63）は、容量が１８リットル程度に構成されている。第１タンク（53）には、第１ヒータ（52）を通過した第１ブラインが貯留されている。つまり、第１タンク（53）には、第１設定温度の第１ブラインが貯留されている。第２タンク（63）には、第２ヒータ（62）を通過した第２ブラインが貯留されている。つまり、第２タンク（63）には、第２設定温度の第２ブラインが貯留されている。
【００４３】
上記第１ヒータ（52）又は第２ヒータ（62）が加熱手段（73）を構成している。
【００４４】
《各種センサ》
上記冷媒回路（20）、第１回路（50）、及び第２回路（60）には、各種のセンサが設けられている。
【００４５】
具体的に、上記冷媒回路（20）には、第１圧力センサ（P1）、第２圧力センサ（P2）、第１サーミスタ（T1）、第２サーミスタ（T2）、及び第３サーミスタ（T3）が設けられている。第１圧力センサ（P1）は、吸入ガス配管（33）に接続され、圧縮機（21）の吸入側圧力Lpを検出する。第２圧力センサ（P2）は、吐出ガス配管（31）に接続され、圧縮機（21）の吐出側圧力を検出する。第１サーミスタ（T1）は、吸入ガス配管（33）に取り付けられ、圧縮機（21）の吸入側温度を検出する。第２サーミスタ（T2）は、吐出ガス配管（31）に取り付けられ、圧縮機（21）の吐出側温度t2を検出する。第３サーミスタ（T3）は、吸入ガス配管（33）の第２分岐管（33b）に設けられ、この第２分岐管（33b）の温度を検出することによって、第２蒸発器（24）から流出した冷媒の温度を検出する。
【００４６】
上記第１回路（50）には、第１白金温度計（Pt1）、第２白金温度計（Pt2）、第４白金温度計（Pt4）、及び第３圧力センサ（P3）が設けられている。第１白金温度計（Pt1）は、第１回路（50）の戻り管（51）に設けられ、利用側から戻り、冷却熱交換器（41）に流入する前の第１ブラインの温度を検出する。第２白金温度計（Pt2）は、第１回路（50）における冷却熱交換器（41）の出口付近に設けられ、冷却熱交換器（41）から流出する第１ブラインの温度を検出する。第４白金温度計（Pt4）は、第１回路（50）における第１ヒータ（52）の出口付近に設けられ、第１タンク（53）に流入する前の第１ブラインの温度を検出する。第３圧力センサ（P3）は、第１回路（50）の送出管（55）に接続され、第１ブラインポンプ（54）から吐出された第１ブラインの圧力を検出する。
【００４７】
上記第２回路（60）には、第５白金温度計（Pt5）、第７白金温度計（Pt7）、及び第４圧力センサ（P4）が設けられている。第５白金温度計（Pt5）は、第２回路（60）の戻り管（61）に設けられ、利用側から戻り、第２蒸発器（24）に流入する前の第２ブラインの温度を検出する。第７白金温度計（Pt7）は、第２回路（60）における第２ヒータ（62）の出口付近に設けられ、第２タンク（63）に流入する前の第２ブラインの温度を検出する。第４圧力センサ（P4）は、第２回路（60）の送出管（65）に接続され、第２ブラインポンプ（64）から吐出された第２ブラインの圧力を検出する。尚、上記の各白金温度計は、白金測温抵抗体を用いた温度センサである。
【００４８】
上記コントローラ（80）は、チリングユニット（10）の運転制御及び停止制御を行うものである。コントローラ（80）には、上記の各サーミスタ（T1,…）、各圧力センサ（P1,…）、及び各白金温度計（Pt1,…）、の検出信号が入力される。そして、コントローラ（80）は、入力された信号に基づき、各膨張弁（E1,…）の開度調節、各電動弁（S1,S2）の開度調節、圧縮機（21）の容量調節、各ヒータ（52,62）の出力調節などを行うように構成されている。
【００４９】
一方、上記コントローラ（80）は、高圧制御部（81）と第１低圧制御部（82）と第２低圧制御部（83）と第１開始制御部（84）と第２開始制御部（85）と冷媒加熱制御部（86）とを備えている。
【００５０】
上記高圧制御部（81）は、高圧制御手段を構成している。つまり、上記高圧制御部（81）は、運転開始時に、圧縮機（21）を起動する前に第２電動弁（S2）を開放することにより、凝縮器（22）に所定の冷却水が流れるように制御するように構成されている。
【００５１】
上記第１低圧制御部（82）は、運転開始時に、圧縮機（21）の吸入側圧力が所定圧力より低圧のときに、圧縮機（21）の起動前に第１膨張弁（E1）を所定開度だけ開放するように構成されている。
【００５２】
上記第２低圧制御部（83）は、運転開始時に、圧縮機（21）の吸入側圧力が所定圧力より低圧のときに、圧縮機（21）の起動前に第２膨張弁（E2）を所定開度だけ開放するように構成されている。
【００５３】
上記所定圧力は、２Kgf/cm2 に設定され、上記所定開度は、２００パルスに設定されている。
【００５４】
上記第１低圧制御部（82）又は第２低圧制御部（83）が、低圧制御手段（74）を構成している。
【００５５】
上記第１開始制御部（84）は、運転開始時に、圧縮機（21）の起動前に第１ブラインポンプ（54）を駆動することにより、第１回路（50）に第１ブラインを循環させ、第１ヒータ（52）に所定の第１ブラインを流すように構成されている。また、上記第１開始制御部（84）は、第１タンク（53）に流入する第１ブラインの温度が第１設定温度より高温のときは、運転開始時に、圧縮機（21）の起動前に第１電動弁（S1）を開放することにより、所定の冷却水が冷却熱交換器（41）を流れるように制御するように構成されている。
【００５６】
上記第２開始制御部（85）は、運転開始時に、圧縮機（21）の起動前に第２ブラインポンプ（64）を駆動することにより、第２回路（60）に第２ブラインを循環させ、第２ヒータ（62）に所定の第２ブラインを流すように構成されている。
【００５７】
上記第１開始制御部（84）又は第２開始制御部（85）が、開始制御手段（75）を構成している。
【００５８】
上記冷媒加熱制御部（86）は、冷媒加熱制御手段を構成している。つまり、上記冷媒加熱制御部（86）は、圧縮機（21）の停止中に、圧縮機（21）の吐出側温度t2が第１の所定温度より低温となるとクランクケースヒータ（21a）をオンさせ、且つ吐出側温度t2が第２の所定温度より高温となると、クランクケースヒータ（21a）をオフさせるように構成されている。上記第１の所定温度は、70℃に設定され、上記第２の所定温度は、75℃に設定されている。
【００５９】
−運転動作−
上記チリングユニット（10）の運転動作について説明する。
【００６０】
《冷媒回路、冷却水回路における動作》
冷媒回路（20）において、圧縮機（21）を運転すると、圧縮されたガス冷媒が圧縮機（21）から吐出される。このガス冷媒は、吐出ガス配管（31）を通って凝縮器（22）の冷媒流路（22a）に導入される。凝縮器（22）の冷媒流路（22a）では、導入された冷媒が冷却水流路（22b）の冷却水に放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、凝縮器（22）から出て液配管（32）を流れる。その後、液配管（32）の冷媒は、二手に分流されて、一方が第１分岐管（32a）に流入し、他方が第２分岐管（32b）に流入する。
【００６１】
液配管（32）の第１分岐管（32a）に流入した冷媒は、第１膨張弁（E1）で減圧された後に、第１蒸発器（23）の１次側流路（23a）に導入される。この１次側流路（23a）では、導入された冷媒が２次側流路（23b）の第１ブラインから吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第１蒸発器（23）から出て吸入ガス配管（33）の第１分岐管（33a）に流入する。
【００６２】
一方、液配管（32）の第２分岐管（32b）に流入した冷媒は、第２膨張弁（E2）で減圧された後に、第２蒸発器（24）の１次側流路（24a）に導入される。この１次側流路（24a）では、導入された冷媒が２次側流路（24b）の第２ブラインから吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、第２蒸発器（24）から出て吸入ガス配管（33）の第２分岐管（33b）に流入する。
【００６３】
吸入ガス配管（33）において、第１分岐管（33a）の冷媒と第２分岐管（33b）の冷媒とが合流する。この合流後の冷媒は、アキュームレータ（25）を通って圧縮機（21）に吸入される。圧縮機（21）は、吸入した冷媒を圧縮して再び吐出する。冷媒回路（20）では、以上のように冷媒が循環して、冷凍サイクルが行われる。
【００６４】
冷却水回路（40）において、ポンプ（図外）を運転すると、冷却塔（図外）で冷却された冷却水が、流入配管（42）を通じて送り込まれる。流入配管（42）を流れる冷却水は、二手に分流され、一方が第１分岐管（42a）に流入し、他方が第２分岐管（42b）に流入する。
【００６５】
流入配管（42）の第１分岐管（42a）に入った冷却水は、第１電動弁（S1）を通過して冷却熱交換器（41）の冷却水流路（41b）に導入される。冷却熱交換器（41）では、導入された冷却水がブライン流路（41a）の第１ブラインから吸熱する。吸熱後の冷却水は、冷却熱交換器（41）から出て流出配管（43）の第１分岐管（43a）を流れる。
【００６６】
一方、流入配管（42）の第２分岐管（42b）に入った冷却水は、第２電動弁（S2）を通過して凝縮器（22）の冷却水流路（22b）に導入される。凝縮器（22）では、導入された冷却水が冷媒流路（22a）の冷媒から吸熱する。吸熱後の冷却水は、凝縮器（22）から出て流出配管（43）の第２分岐管（43b）を流れる。
【００６７】
流出配管（43）において、第１分岐管（43a）の冷却水と第２分岐管（43b）の冷却水とが合流する。この合流後の冷却水は、冷却塔（図外）に送られて冷却され、再び流入配管（42）を通じて送り込まれる。
【００６８】
《第１回路及び第２回路における動作》
第１回路（50）において、第１ブラインポンプ（54）を運転すると、第１ブラインが循環する。利用側で対象物から吸熱した第１ブラインは、戻り管（51）を流れて冷却熱交換器（41）のブライン流路（41a）に導入される。冷却熱交換器（41）では、ブライン流路（41a）の第１ブラインが冷却水流路（41b）の冷却水と熱交換する。この熱交換により、第１ブラインは、冷却水に放熱して冷却される。冷却熱交換器（41）で冷却された第１ブラインは、第１蒸発器（23）の２次側流路（23b）に導入される。第１蒸発器（23）では、２次側流路（23b）の第１ブラインが１次側流路（23a）の冷媒と熱交換する。この熱交換により、第１ブラインは、冷媒に放熱して更に冷却される。
【００６９】
第１蒸発器（23）から出た第１ブラインは、第１ヒータ（52）に導入される。このとき、第１タンク（53）に流入する前の第１ブラインの温度が第１設定温度未満のとき、第１ブラインは、第１ヒータ（52）により、第１設定温度になるように加熱された後、第１タンク（53）に流入して貯留される。
【００７０】
第１タンク（53）に貯留された第１設定温度の第１ブラインは、第１ブラインポンプ（54）に吸入され、送出管（55）に送り出される。送出管（55）を通じて供給された第１ブラインは、利用側において対象物の冷却に利用される。利用側で対象物から吸熱した第１ブラインは、戻り管（51）を通じて再び冷却熱交換器（41）へ送り込まれる。
【００７１】
第２回路（60）において、第２ブラインポンプ（64）を運転すると、第２ブラインが循環する。利用側で対象物から吸熱した第２ブラインは、戻り管（61）を流れて第２蒸発器（24）の２次側流路（24b）に導入される。第２蒸発器（24）では、２次側流路（24b）の第２ブラインが１次側流路（24a）の冷媒と熱交換する。この熱交換により、第２ブラインは、冷媒に放熱して冷却される。
【００７２】
第２蒸発器（24）から出た第２ブラインは、第２ヒータ（62）に導入される。このとき、第２タンク（63）に流入する前の第２ブラインの温度が第２設定温度未満のとき、第２ブラインは、第２ヒータ（62）により、第２設定温度になるように加熱された後、第２タンク（63）に流入して貯留される。
【００７３】
第２タンク（63）に貯留された所定温度の第２ブラインは、第２ブラインポンプ（64）に吸入され、送出管（65）に送り出される。送出管（65）を通じて供給された第２ブラインは、利用側において対象物の冷却に利用される。利用側で対象物から吸熱した第２ブラインは、戻り管（61）を通じて再び第２蒸発器（24）へ送り込まれる。
【００７４】
《コントローラの制御動作》
上述のように、上記コントローラ（80）は、チリングユニット（10）の運転制御を行う。ここでは、その内容について説明する。
【００７５】
上記コントローラ（80）は、冷却熱交換器（41）における熱交換量の調節を行う。つまり、第１電動弁（S1）の開度を調節し、冷却熱交換器（41）に対する冷却水の供給量を変更することによって、冷却熱交換器（41）における第１ブラインからの放熱量を調節する。
【００７６】
上記コントローラ（80）は、第１蒸発器（23）及び第２蒸発器（24）における熱交換量の調節を行う。つまり、第１膨張弁（E1）の開度を調節し、第１蒸発器（23）に対する冷媒の供給量を変更することによって、第１蒸発器（23）における第１ブラインからの放熱量を調節する。また、第２膨張弁（E2）の開度を調節し、第２蒸発器（24）に対する冷媒の供給量を変更することによって、第２蒸発器（24）における第２ブラインからの放熱量を調節する。その際、コントローラ（80）は、圧縮機（21）の容量調節も行う。つまり、第２蒸発器（24）における冷却能力の過不足に応じてインバータ（図外）の出力周波数を変更し、圧縮機（21）における電動機の回転数を変更することによって、圧縮機（21）の容量を調節する。
【００７７】
尚、上記コントローラ（80）は、冷却熱交換器（41）の出口において、第１ブラインの温度が既に所定温度より低温となっている場合には、第１蒸発器（23）における第１ブラインの冷却を停止する。つまり、このような場合には、上記コントローラ（80）が第１膨張弁（E1）を全閉し、第１蒸発器（23）に対する冷媒の供給を遮断する。
【００７８】
上記コントローラ（80）は、第１ヒータ（52）及び第２ヒータ（62）の出力調節を行う。つまり、第１ヒータ（52）については、第４白金温度計（Pt4）の検出温度が第１設定温度となるように出力を調節する。また、第２ヒータ（62）については、第７白金温度計（Pt7）の検出温度が第２設定温度となるように出力を調節する。
【００７９】
《第１回路及び第２回路の起動前制御動作》
上記コントローラ（80）は、第１回路（50）及び第２回路（60）の起動前制御を行う。ここでは、その内容について説明する。
【００８０】
先ず、第１回路（50）の起動前制御動作について、図２を参照しながら説明する。
【００８１】
この第１回路（50）の起動前制御動作では、先ず、ステップST11において、第１タンク（53）に流入する前の第１ブラインの温度が第１設定温度より高温のときには、第１電動弁（S1）を開放して、冷却水が冷却熱交換器（41）を流れるようにし、ステップST12に移る。従って、起動前に冷却熱交換器（41）において第１ブラインを冷却する。
【００８２】
ステップST12では、第１ブラインポンプ（54）の駆動を開始し、第１回路（50）に第１ブラインを循環させて、ステップST13に移る。つまり、圧縮機（21）を起動する前に第１ブラインを循環させることにより、第１ヒータ（52）に所定の第１ブラインを流し、該第１ヒータ(52)を冷却して余熱を取り除く。
【００８３】
ステップST13では、第２電動弁（S2）を開放して、凝縮器（22）に冷却水を流し、ステップST14に移る。つまり、圧縮機（21）の起動前に凝縮器（22）を冷却することにより、起動時に凝縮器（22）が高温にならず、圧縮機（21）の吐出側圧力が過剰に高くなるのを防止している。
【００８４】
ステップST14では、圧縮機（21）の吸入側圧力Lpが２Kgf/cm2より低圧となっているか否かを判定し、吸入側圧力Lpが２Kgf/cm2より低圧のときはステップST15に移り、第１膨張弁（E1）を２００パルスだけ開放する。つまり、圧縮機（21）の停止時に冷媒を回収するため、運転開始時には圧縮機（21）の吸入側に冷媒がなく、低圧が低下する。従って、第１膨張弁（E1）を開放することによって、圧縮機（21）に冷媒を吸入させ、吸入側圧力Lpが異常に低下するのを防止している。また、２００パルスを越えて第１膨張弁（E1）を開放すると、液バックが生じ、圧縮機（21）を損傷させてしまうため、２００パルスだけ開放することにより、液バックの発生を防止している。
【００８５】
一方、吸入側圧力Lpが２Kgf/cm2以上のときは、第１膨張弁（E1）を閉じたままにしておき、運転開始後に第１膨張弁（E1）を開放する。
【００８６】
そして、圧縮機（21）を起動して、第１回路（50）の運転を行う。
【００８７】
次に、第２回路（60）の起動前制御動作について、図３を参照しながら説明する。
【００８８】
この第２回路（60）の起動前制御動作では、先ず、ステップST21において、第２電動弁（S2）を開放して凝縮器（22）に冷却水を流すことにより、凝縮器（22）を冷却し、ステップST22に移る。つまり、圧縮機（21）の起動前に凝縮器（22）を冷却することにより、圧縮機（21）の起動時に吐出側圧力が過剰に上昇するのを防止している。ステップST22では、第２ブラインポンプ（64）の駆動を開始し、第２回路（60）に第２ブラインを循環させて、ステップST23に移る。つまり、第２ブラインを循環させることにより、第２ヒータ（62）に所定の第２ブラインを流して余熱を取り除く。
【００８９】
ステップST23では、圧縮機（21）の吸入側圧力Lpが２Kgf/cm2より低圧となっているか否かを判定し、吸入側圧力Lpが２Kgf/cm2より低圧のときはステップST24に移り、第２膨張弁（E2）を２００パルスだけ開放する。つまり、第２膨張弁（E2）を２００パルスだけ開放することにより、液バックの発生を防止すると共に、吸入側に所定量の冷媒を流し、吸入側圧力Lpが異常に低下するのを防止している。
【００９０】
一方、吸入側の圧力Lpが２Kgf/cm2以上のときには、第２膨張弁（E2）を閉じたままにしておき、運転開始後に第２膨張弁（E2）を開放する。
【００９１】
そして、圧縮機（21）を起動して、第２回路（60）の運転を行う。
【００９２】
《圧縮機の停止中における冷媒加熱制御動作》
上記コントローラ（80）は、圧縮機（21）の停止中に冷媒加熱制御を行う。ここでは、その内容について、図４を参照しながら説明する。
【００９３】
圧縮機（21）を停止させる際には、先ず、ステップST31において、第２電動弁（S2）を閉鎖することにより、凝縮器（22）への冷却水の流入を止め、ステップST32において、第１〜第４膨張弁（E1,…）を全て閉鎖することにより、第１蒸発器（23）における第１ブラインの冷却を停止すると共に、第２蒸発器（24）における第２ブラインの冷却を停止し、ステップST33において、圧縮機（21）を停止させる。
【００９４】
そして、ステップST34に移り、圧縮機（21）の吐出側温度t2が75℃より高温となっているか否かを判定し、吐出側温度t2が75℃以下のときは、ステップST35に移る。ステップST35では、吐出側温度t2が70℃より低温となっているか否かを判定し、吐出側温度t2が70℃より低温となっているときは、ステップST37に移り、クランクケースヒータ（21a）をオンさせ、圧縮機（21）の内部の冷媒を加熱して、リターンする。
【００９５】
一方、吐出側温度t2が75℃より高温となっているときは、ステップST34の判定がＹＥＳとなって、ステップST36に移り、クランクケースヒータ（21a）をオフさせる。
【００９６】
つまり、圧縮機（21）の内部の冷媒温度が一定範囲内に維持することにより、冷媒の冷凍機油への溶け込みを防止すると共に、モータコイルの焼損や冷凍機油の劣化を防止している。
【００９７】
−実施形態の効果−
本実施形態によれば、圧縮機（21）の起動前に凝縮器（22）を冷却するようにしたために、運転開始時に、凝縮器（22）の温度が上昇して圧縮機（21）の吐出側圧力が過剰に高くなるのを防止することができ、信頼性の高い運転開始を行うことができる。
【００９８】
また、圧縮機（21）の吸入側圧力が所定圧力より低圧のときに、該圧縮機（21）の起動前に第１膨張弁（E1）又は第２膨張弁（E2）を開放するようにしたために、運転開始時に、圧縮機（21）にすぐに冷媒が吸入されて、低圧が異常に低下するのを防止することができ、信頼性の高い運転開始を行うことができる。
【００９９】
また、圧縮機（21）の起動前に第１ブライン又は第２ブラインを循環させるようにしたために、第１ヒータ（52）又は第２ヒータ（62）の余熱を取り除くことにより、第１ヒータ（52）又は第２ヒータ（62）の異常昇温を防止することができ、信頼性の高い運転開始を行うことができる。
【０１００】
また、利用側に供給する第１ブラインの温度が第１設定温度より高温のときに、冷却熱交換器（41）において第１ブラインを冷却するようにしたために、運転開始時に、確実に第１設定温度の第１ブラインを利用側に供給することができ、信頼性の高い運転開始を行うことができる。
【０１０１】
また、圧縮機（21）の停止中に、冷媒の温度を一定の範囲内に維持するようにしたために、圧縮機（21）の冷媒が冷凍機油に溶け込むのを防止し、圧縮機（21）の起動不良の発生を防止するので、信頼性の高い運転開始を行うことができる。
【０１０２】
＜発明のその他の実施の形態＞
本発明は、上記実施形態と異なり、第２回路（60）を省略し、第１回路（50）のみを備える構成にしてもよい。斯かる構成において、コントローラ（80）は、高圧制御部（81）、第１低圧制御部（82）のうち、何れか１つのみを備える構成にしてもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態のコントローラ（80）は、高圧制御部（81）を省略する構成にしてもよい。
【０１０４】
また、上記実施形態のコントローラ（80）は、第１低圧制御部（82）及び第２低圧制御部（83）の少なくとも何れか一方を省略する構成にしてもよい。
【０１０５】
また、上記実施形態のコントローラ（80）は、冷媒加熱制御部（86）を省略する構成にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るチリングユニットの全体構成を示す配管系統図である。
【図２】実施形態に係る第１回路の起動前制御を示すフロー図である。
【図３】実施形態に係る第２回路の起動前制御を示すフロー図である。
【図４】実施形態に係る圧縮機の停止中制御を示すフロー図である。
【符号の説明】
（20）    冷媒回路
（21）    圧縮機
（21a）   クランクケースヒータ
（22）    凝縮器
（23）    第１蒸発器
（24）    第２蒸発器
（40）    冷却水回路
（41）    冷却熱交換器
（50）    第１回路
（60）    第２回路
（70）    利用側系統
（71）    膨張機構
（72）    蒸発器
（73）    加熱手段
（74）    低圧制御手段
（75）    開始制御手段
（81）    高圧制御部
（82）    第１低圧制御部
（83）    第２低圧制御部
（84）    第１開始制御部
（85）    第２開始制御部
（86）    冷媒加熱制御部
（E1）    第１膨張弁
（E2）    第２膨張弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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