(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、流路切替装置、空気側熱交換器、膨張弁及び熱媒体側熱交換器を有し、これらが配管接続されて冷媒を循環する、２組の冷媒回路と、
負荷側機器に接続され、前記２組の冷媒回路の熱媒体側熱交換器においてそれぞれの前記冷媒と熱交換する熱媒体が流通する配管と、
前記２組の冷媒回路の熱媒体側熱交換器のそれぞれについて、出入口の前記熱媒体の温度を測定する複数の温度センサと、
前記２組の冷媒回路の熱媒体側熱交換器のそれぞれについて、出入口の前記熱媒体の差圧を測定する複数の圧力センサと、
前記２組の冷媒回路のそれぞれの前記圧縮機、前記流路切替装置及び前記膨張弁を制御する制御装置と
を備え、
前記２組の冷媒回路のそれぞれの前記流路切替装置は、前記熱媒体側熱交換器が凝縮器となる加熱側の流路と蒸発器となる冷却側の流路とを切り替えるものであり、
前記制御装置は、
予め設定された熱媒体の目標出口温度と、前記複数の温度センサにより測定された熱媒体の温度と、前記複数の圧力センサにより測定された熱媒体の差圧とに基づいて前記圧縮機を制御し、
前記負荷側機器の負荷が前記圧縮機の最低容量以下の低負荷になった場合に、前記圧縮機の最低容量運転を維持した状態で、前記２組の冷媒回路の一方の前記流路切替装置を切り替える
チリングユニット。
【請求項２】
前記制御装置は、前記負荷側機器の負荷が０になった場合に、加熱運転を実施している冷媒回路の加熱能力と、冷却運転を実施している冷媒回路の冷却能力とが等しくなるように、前記２組の冷媒回路の少なくとも一方の前記圧縮機の運転容量を制御する
請求項１に記載のチリングユニット。
【請求項３】
前記熱媒体の流量を可変にするインバータ式の循環ポンプをさらに備え、
前記制御装置は、前記熱媒体を冷却する冷却運転において、前記負荷側機器の負荷が低負荷である場合に、冷却運転を実施している冷媒回路の前記熱媒体側熱交換器が凍結しない冷媒温度を維持するように、当該冷媒回路の前記膨張弁の開度を制御する
請求項１又は２に記載のチリングユニット。
【請求項４】
前記２組の冷媒回路の前記熱媒体側熱交換器は、前記配管が構成する熱媒体回路において直列に接続され、
前記制御装置は、前記熱媒体を冷却する冷却運転において、前記負荷側機器の負荷が低負荷である場合に、前記熱媒体側熱交換器が上流に配置されている方の冷媒回路の前記流路切替装置を加熱側に切り替える
請求項１〜３のいずれか一項に記載のチリングユニット。
【請求項５】
一つの熱媒体回路に対して複数台配置された請求項１〜４のいずれか一項に記載のチリングユニットと、
複数台の前記チリングユニットのそれぞれの前記配管が接続されるヘッダ配管と
を備える
水循環温調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルを備えたチリングユニット及び水循環温調システムに関し、特に、低負荷時においても供給水温を安定させる構造を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、チリングユニットは、水循環温調システムの熱源等として使用されている。水循環温調システムは、ビル又は大規模商業施設の建物内に水を循環させ、負荷側機器であるファンコイルユニット又はエアハンドリングユニット等を介してその熱を冷暖房に使用する。また水循環温調システムは、産業用途にも用いられ、工場内に水を循環させて設備の冷却又は温調を行う。水循環温調システムでは、一つの水循環回路に対して、冷媒回路を備えたチリングユニットが複数台使用されることが一般的である。そして、各チリングユニットの水配管はヘッダ配管を介して接続され、水循環ポンプにより水循環回路内を水が循環している。【０００３】
チリングユニットを開示したものに、特許文献１がある。特許文献１には、４系統の冷媒回路にそれぞれ配置した水熱交換器の水回路を、２系統ずつ並列に接続し、その並列にした水回路を直列に接続したシステムが開示されている。また、特許文献１には、複数の冷媒回路の運転状況に応じて、水が流通する水配管の組み合わせを変更する技術が記載されている。【０００４】
一般に、チリングシステム及び水循環温調システムにおいて供給水温を安定させるためには、インバータに対応した圧縮機及び水循環ポンプを使用することが有効である。そして、それらのインバータ制御のために、水熱交換器前後の水温及び水圧等が測定され、負荷に対して最適な制御が構築されている。また、複数のチリングユニットを有する水循環温調システムにおいては、インバータ制御だけでなくチリングユニットの運転台数を制御することで低負荷に対応している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０８８２６２号
【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、上記のような従来のチリングユニットは、負荷側熱量が圧縮機の最低容量以下に低下した場合に、圧縮機を発停させて負荷に見合った熱量に調整する。このため、目標水温付近でチリングユニットが頻繁に発停を繰り返し、供給水温が安定しない場合があった。また、圧縮機の頻繁な発停は、冷媒回路内の低圧圧力を低下させるため、冷却運転時には、チリングユニットが水熱交換器内の水の凍結を回避するための異常停止に至る原因となっていた。さらに、このように頻繁に発停がなされると、圧縮機の寿命を低下させる。【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、低負荷時でも安定した供給水温を実現できるチリングユニット及び水循環温調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】
本発明に係るチリングユニットは、圧縮機、流路切替装置、空気側熱交換器、膨張弁及び熱媒体側熱交換器を有し、これらが配管接続されて冷媒を循環する、２組の冷媒回路と、負荷側機器に接続され、前記２組の冷媒回路の熱媒体側熱交換器においてそれぞれの前記冷媒と熱交換する熱媒体が流通する配管と、前記２組の冷媒回路の熱媒体側熱交換器のそれぞれについて、出入口の前記熱媒体の温度を測定する複数の温度センサと、前記２組の冷媒回路の熱媒体側熱交換器のそれぞれについて、出入口の前記熱媒体の差圧を測定する複数の圧力センサと、前記２組の冷媒回路のそれぞれの前記圧縮機、前記流路切替装置及び前記膨張弁を制御する制御装置とを備え、前記２組の冷媒回路のそれぞれの前記流路切替装置は、前記熱媒体側熱交換器が凝縮器となる加熱側の流路と蒸発器となる冷却側の流路とを切り替えるものであり、前記制御装置は、予め設定された熱媒体の目標出口温度と、前記複数の温度センサにより測定された熱媒体の温度と、前記複数の圧力センサにより測定された熱媒体の差圧とに基づいて前記圧縮機を制御し、前記負荷側機器の負荷が前記圧縮機の最低容量以下の低負荷になった場合に、前記圧縮機の最低容量運転を維持した状態で、前記２組の冷媒回路の一方の前記流路切替装置を切り替えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のチリングユニット及び水循環温調システムによれば、負荷側機器が低負荷になった場合に、流路切替装置が切り替えられる。これにより、圧縮機の最低容量運転が維持されたまま、チリングユニットの複数の空気側熱交換器の一部で加熱能力又は冷却能力の余剰分が消費される。この結果、チリングユニット及び水循環温調システムは、負荷側機器が低負荷の場合でも、圧縮機のサーモ発停を抑え、安定した温度の熱媒体を負荷側機器に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るチリングユニットの構成を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るチリングユニットの制御装置の機能を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るチリングユニットの冷却運転時の冷媒流れを示す回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るチリングユニットの制御装置が負荷側機器の低負荷時に行う制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係るチリングユニットの構成を示す概略構成図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るチリングユニットの制御装置が負荷側機器の低負荷時に行う制御を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係るチリングユニットの別の構成を示す概略構成図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る温調システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１及び図２に基づき、チリングユニットの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係るチリングユニットの構成を示す概略構成図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るチリングユニットの制御装置の機能を示すブロック図である。
【００１２】
チリングユニット１００では、冷媒回路１０の冷媒配管を流れる冷媒によって、熱媒体回路３０の配管を流れる熱媒体の加熱又は冷却が行なわれる。チリングユニット１００にて加熱又は冷却された熱媒体は、熱媒体回路３０を介して負荷側機器に送られ、その熱が空調等に利用される。冷媒及び熱媒体の種類はどのようなものであってもよいが、冷媒として例えばフロンが使用され、熱媒体として水又はブライン等が使用される。
【００１３】
（チリングユニット１００の構成）
実施の形態１において、チリングユニット１００は、冷媒が循環する１つの冷媒回路１０と、熱媒体が流れる熱媒体回路３０の配管等から構成される。冷媒回路１０は、圧縮機１と、第１流路切替装置２と、一対の空気側熱交換器と、第２流路切替装置８と、減圧装置と、熱媒体側熱交換器７等とを有し、これらは冷媒配管を介して接続されている。またチリングユニット１００は、熱媒体回路３０の一部を含み、熱媒体回路３０の一部には、循環ポンプ３１と、上記の熱媒体側熱交換器７と、これらを接続する配管等とが含まれる。
【００１４】
圧縮機１は、低温低圧の冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出し、冷媒を循環させるものである。圧縮機１は、容量制御可能なインバータ圧縮機で構成される。第１流路切替装置２は、例えば四方弁等で構成され、冷却運転と加熱運転とで冷媒の流れを切り替えるものである。第１流路切替装置２は、圧縮機１の吐出側に設けられており、圧縮機１から吐出される高温高圧の冷媒の送り先を、一対に空気側熱交換器、又は熱媒体側熱交換器７に切り替える。
【００１５】
減圧装置は、電子膨張弁等で構成され、冷媒を減圧して膨張させるものである。減圧装置は、膨張弁５及び副膨張弁６で構成される。膨張弁５は、第１空気側熱交換器３及び第２空気側熱交換器４と、熱媒体側熱交換器７との間の冷媒配管１５に設けられ、副膨張弁６は、後述する第１バイパス管１６に設けられている。
【００１６】
一対の空気側熱交換器は、並列接続された第１空気側熱交換器３と第２空気側熱交換器４とで構成され、空気と冷媒との間で熱交換を行い、大気の熱を吸収、あるいは大気に熱を放出する。第１空気側熱交換器３及び第２空気側熱交換器４は、通常制御において、加熱運転時には蒸発器として機能し、冷却運転時には凝縮器として機能する。また、第１空気側熱交換器３及び第２空気側熱交換器４には、プロペラファン等で構成される送風機がそれぞれ付設されており、送風機によって空気が供給される。
【００１７】
図１において、第１空気側熱交換器３と第２空気側熱交換器４とは、並列に接続されている。以下、第１空気側熱交換器３が設けられる冷媒配管を１３とし、第２空気側熱交換器４が設けられる冷媒配管を１４とする。
【００１８】
熱媒体側熱交換器７は、冷媒と熱媒体とを熱交換させるものであり、冷媒の熱で熱媒体を目的の温度に加熱又は冷却する。熱媒体側熱交換器７は、加熱運転時には、高温高圧の冷媒と熱媒体とを熱交換させて熱媒体の温度を上昇させ、冷却運転時には、低温低圧の冷媒と熱媒体とを熱交換させて熱媒体の温度を低下させる。
【００１９】
第２流路切替装置８は、通常制御と、後述する発停回避制御とで、冷媒循環経路を切り替えるものである。第２流路切替装置８は、例えば２つの三方弁８ａ，８ｂで構成される。２つの三方弁８ａ，８ｂは、冷媒配管１４上に第２空気側熱交換器４を挟むように配置され、第２空気側熱交換器４における冷媒流れを切り替える。三方弁８ａは、第１流路切替装置２と第２空気側熱交換器４との間に設けられ、三方弁８ｂは、第２空気側熱交換器４と膨張弁５との間に設けられている。
【００２０】
また冷媒回路１０は、熱媒体側熱交換器７をバイパスするバイパス回路を有している。バイパス回路は、第１バイパス管１６と、第２バイパス管１７と、上述した冷媒配管１４のうち三方弁８ａと三方弁８ｂとの間の配管等とから構成される。第１バイパス管１６は、第１空気側熱交換器３及び第２空気側熱交換器４と、膨張弁５との間の冷媒配管と、三方弁８ｂとを接続する。第２バイパス管１７は、熱媒体側熱交換器７と第１流路切替装置２との間の冷媒配管１９と、三方弁８ａとを接続する。冷媒回路１０では、第２流路切替装置８の接続状態が切り替わることにより、メインの冷媒回路において熱媒体側熱交換器７へ向かう冷媒の一部あるいは全部がバイパス回路に流れ、通常制御と発停回避制御とで冷媒の循環経路を切り替えることができる。
【００２１】
ここで、発停回避制御は、熱媒体回路３０に接続されている負荷側装置が低負荷になった場合に、冷媒回路１０の圧縮機１が発進と停止とを繰り返す不安定な状態になることを回避するために実施される制御である。バイパス回路上の第２空気側熱交換器４には、第２流路切替装置８が通常制御の接続状態であるとき、第１空気側熱交換器３と同じ方向に冷媒が流れ、第２流路切替装置８が発停回避制御の接続状態であるとき、熱媒体側熱交換器７と同じ方向に冷媒が流れる。
【００２２】
循環ポンプ３１は、熱媒体回路３０に熱媒体を循環させるものであり、これにより、配管を介して環状に接続された負荷側装置と熱媒体側熱交換器７との間を熱媒体が流れる。循環ポンプ３１は、インバータ式のポンプで構成され、熱媒体の流量を多段階にあるいは連続して可変にする。循環ポンプ３１は、後述する制御装置５０から、負荷に応じた流量にするための制御信号を受信し、制御信号に応じてモータの周波数を駆動することで、循環する熱媒体の流量を調整している。
【００２３】
また、チリングユニット１００は、温度センサ及び圧力センサ等の複数のセンサを備えている。熱媒体回路３０には、熱媒体側熱交換器７の出入口の配管に、温度センサ３２，３４及び圧力センサ３３，３５が配置されている。温度センサ３２及び温度センサ３４は、熱媒体側熱交換器７の出入口における熱媒体の温度を測定し、圧力センサ３３及び圧力センサ３５は、熱媒体側熱交換器７の出入口における熱媒体の差圧を測定する。また、図示していないが、冷媒回路１０には、圧縮機１の吸入管に冷媒の吸入圧力を検出する低圧圧力センサが設置され、圧縮機１の吐出管に冷媒の吐出圧力を検出する高圧圧力センサが設置されている。
【００２４】
制御装置５０は、例えばマイコン等で構成され、チリングユニット１００の各アクチュエータの制御を行う。制御装置５０は、上述した複数のセンサから、冷媒の圧力情報及び温度情報、並びに熱媒体の圧力情報及び温度情報等を受信する。制御装置５０は、各センサから取得したこれらの情報、予め設定された設定情報、及び利用者によって入力された指令等に基づき、運転制御を行う。具体的には、制御装置５０は、圧縮機１の運転、停止及び回転数の制御、減圧装置の開度調整、第１流路切替装置２及び第２流路切替装置８の切り替え制御、並びに、第１空気側熱交換器３及び第２空気側熱交換器４に併設された送風機の回転制御等を行う。また制御装置５０は、循環ポンプ３１の周波数を制御し、熱媒体側熱交換器７に供給される熱媒体の流量を調整する。
【００２５】
次に、図２に基づき、制御装置５０の機能構成について説明する。制御装置５０は、運転制御部５１と、負荷判定部５２とを有する。運転制御部５１は、予め設定された熱媒体の目標出口温度と、出入口における現在の熱媒体の温度と差圧とから、熱媒体を目標出口温度にするために最適な運転条件を演算して各アクチュエータに運転指示を出力する。また運転制御部５１は、第１流路切替装置２を切り替えることで加熱運転と冷却運転を切り替え、発停回避制御を行うときに第２流路切替装置８を切り替える。また、運転制御部５１は、負荷判定部５２が行う判定の結果を取得し、取得した判定結果に応じて制御を行う。
【００２６】
負荷判定部５２は、運転制御部５１から、現在の負荷側機器の負荷の情報を取得し、負荷についての判定を行う。具体的には、負荷が低下したか否か、負荷が圧縮機１の最低容量以下であるか否か、あるいは、負荷がない状態であるか否かを判定する。また、負荷判定部５２は、判定結果を運転制御部５１に通知する。ここで、現在の負荷側機器の負荷は、負荷側機器から取得する情報、又は、設定情報、各アクチュエータの制御情報及び各種センサの情報により、運転制御部５１が演算により求めてもよい。
【００２７】
まず、チリングユニット１００の通常制御時の動作について説明する。図１中、熱媒体回路３０に沿う一点鎖線の矢印は熱媒体の流れを表し、冷媒回路１０に沿う実線矢印及び破線矢印は、通常制御の冷却運転又は加熱運転における冷媒の流れを表している。
【００２８】
（通常制御）
冷却運転において、圧縮機１に吸入された冷媒は圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１から吐出されたガス冷媒は、第１流路切替装置２を経て冷媒配管１３と冷媒配管１４とに分流し、凝縮器となる第１空気側熱交換器３と第２空気側熱交換器４にそれぞれ流入して周囲の空気に放熱しながら冷却され、高圧中温の冷媒となる。このとき、冷媒配管１４に設けられた第２流路切替装置８は通常制御時の接続状態となっている。つまり、三方弁８ａは、第１流路切替装置２と第２空気側熱交換器４とを接続し、三方弁８ｂは、第２空気側熱交換器４と減圧装置とを接続している。その後、高圧中温の冷媒は、合流し、減圧装置の膨張弁５で減圧されて低圧二相の状態になり、蒸発器である熱媒体側熱交換器７に流入する。このとき、副膨張弁６は閉となっており、バイパス回路に冷媒は流れない。そして、低圧二相の冷媒は、熱媒体側熱交換器７において、熱媒体回路３０を流れる熱媒体から熱を吸収して加熱蒸発され、低圧低温のガス冷媒となる。熱媒体側熱交換器７から流出したガス冷媒は、第１流路切替装置２を経た後、再度圧縮機１に吸入される。一方、熱媒体側熱交換器７において温度が低下した熱媒体は、チリングユニット１００から負荷側機器に送られる。
【００２９】
加熱運転において、圧縮機１に吸入された冷媒は圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１から吐出されたガス冷媒は、第１流路切替装置２を経て、凝縮器となる熱媒体側熱交換器７に流入し、熱媒体回路３０を流れる熱媒体へ熱を放出して冷却され、高圧中温の冷媒となる。その後、高圧中温の冷媒は、減圧装置の膨張弁５で減圧されて低圧二相の状態になる。このとき、副膨張弁６は閉となっており、また、冷媒配管１４に設けられた第２流路切替装置８は通常制御時の接続状態となっている。そのため、バイパス回路に冷媒は流れず、低圧二相の冷媒は、冷媒配管１３と冷媒配管１４とに分流し、蒸発器となる第１空気側熱交換器３と第２空気側熱交換器４にそれぞれ流入する。そして、低圧二相の冷媒は、第１空気側熱交換器３又は第２空気側熱交換器４において周囲の空気から熱を吸収しながら加熱蒸発され、低圧低温のガス冷媒となる。その後、低圧低温のガス冷媒は、合流して第１流路切替装置２を通り、再度圧縮機１に吸入される。一方、熱媒体側熱交換器７において温度が上昇した熱媒体は、チリングユニット１００から負荷側機器に送られる。
【００３０】
また、冷却運転中及び加熱運転中に、制御装置５０は、熱媒体を目標出口温度にするために必要な圧縮機１の容量、循環ポンプ３１の容量、及び膨張弁５の開度等を決定している。これにより、例えば、圧縮機１は、負荷側機器の負荷が大きい場合には運転容量を大きくするように制御され、負荷側機器の負荷が小さい場合には運転容量を小さくするように制御される。
【００３１】
次に、図３に基づき、チリングユニット１００の発停回避制御時の動作について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係るチリングユニットの冷却運転時の冷媒流れを示す回路図である。図中、実線矢印は通常制御における冷却運転時の冷媒流れを表し、破線矢印は発停回避制御における冷却運転時の冷媒流れを表している。
【００３２】
（発停回避制御）
通常制御の運転時に、負荷側機器の負荷が圧縮機１の最低容量以下の低負荷になると、発停回避制御が実施され、第２流路切替装置８の接続状態が切り替えられる。このとき、三方弁８ａは、第２空気側熱交換器４と第２バイパス管１７とを接続し、三方弁８ｂは、第１バイパス管１６と第２空気側熱交換器４とを接続する。つまり、第１空気側熱交換器３と第２空気側熱交換器４との並列接続は解除され、第２空気側熱交換器４と熱媒体側熱交換器７とが並列接続される。図３に示すように、第２空気側熱交換器４の冷媒流れの方向は、発停回避制御時には通常制御時とは逆方向となる。またこのとき、副膨張弁６は開とされ、膨張弁５及び副膨張弁６の開度がそれぞれ調整される。
【００３３】
冷却運転において、圧縮機１に吸入された低温低圧の冷媒は、圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１から吐出されたガス冷媒は、第１流路切替装置２を経て冷媒配管１３上の第１空気側熱交換器３に流入する。第１空気側熱交換器３は凝縮器として機能し、ガス冷媒は周囲の空気に放熱しながら冷却され、高圧中温の冷媒となる。第１空気側熱交換器３を流出した高圧中温の冷媒のうち、一部は、膨張弁５で減圧され、低圧二相の状態になって熱媒体側熱交換器７に流入し、残りの冷媒は、副膨張弁６で減圧され、低圧二相の状態になって第２空気側熱交換器４に流入する。発停回避制御の冷却運転時には、熱媒体側熱交換器７及び第２空気側熱交換器４の双方が、蒸発器として機能する。熱媒体側熱交換器７に流入した低圧二相の冷媒は、熱媒体回路３０を流れる熱媒体から熱を吸収して加熱蒸発され、低圧低温のガス冷媒となる。また、第２空気側熱交換器４に流入した低圧二相の冷媒は、周囲の空気から熱を吸収して加熱蒸発され、低圧低温のガス冷媒となる。熱媒体側熱交換器７に流れる冷媒量とバイパス回路に流れる冷媒量は、膨張弁５と副膨張弁６の開度により調整される。そして、熱媒体側熱交換器７から流出したガス冷媒と、第２空気側熱交換器４から流出したガス冷媒とは合流し、第１流路切替装置２を経て、再度圧縮機１に吸入される。一方、熱媒体側熱交換器７において温度が低下した熱媒体は、チリングユニット１００から負荷側機器に送られる。
【００３４】
このように発停回避制御が行われると、熱媒体側熱交換器７に流れる冷媒量が調整できるようになる。このため、チリングユニット１００は、圧縮機１の運転容量が最低容量であっても、冷媒と熱媒体との間の熱交換量をさらに小さくするように制御でき、低負荷に対応できる。
【００３５】
図４は、本発明の実施の形態１に係るチリングユニットの制御装置が負荷側機器の低負荷時に行う制御を示すフローチャートである。
【００３６】
チリングユニットの運転中、運転制御部５１は、負荷側機器の負荷を求め、負荷に応じて各アクチュエータを制御している。負荷判定部５２は、運転制御部５１から負荷の情報を取得し、負荷側機器の負荷が低下したか否かを判定する（ステップＳＴ１０１）。このとき、負荷判定部５２は、今回取得した負荷の情報と前回取得した負荷の情報とを比較する、あるいは、所定時間の負荷を平均して今回の平均と前回の平均とを比較することで、上記ステップＳＴ１０１の負荷低下判定を行ってもよい。負荷が低下した場合には（ステップＳＴ１０１；ＹＥＳ）、負荷判定部５２は、さらに、負荷側機器の負荷が圧縮機１の最低容量以下の低負荷であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０２）。負荷判定部５２は、低負荷と判定した場合には（ステップＳＴ１０２；ＹＥＳ）、その判定結果を運転制御部５１に通知する。そして、運転制御部５１により発停回避制御が実施される。一方、負荷低下判定にて負荷が低下していないと判定された場合（ステップＳＴ１０１；ＮＯ）、あるいは、上記ステップＳＴ１０２の低負荷判定にて低負荷ではないと判定された場合には（ステップＳＴ１０２；ＮＯ）、負荷判定部５２は、運転制御部５１にその判定結果を通知する。そして、運転制御部５１により通常制御が続行される。負荷判定部５２は、運転中、運転制御部５１から負荷側機器の負荷の情報を取得し、ステップＳＴ１０１及びステップＳＴ１０２の判定を繰り返し、負荷の低下を監視する。
【００３７】
運転制御部５１は、発停回避制御において、圧縮機１の最低容量運転を維持したまま、加熱又は冷却能力の余剰分を消費するために第２流路切替装置８を通常制御の接続状態から発停回避制御の接続状態に切り替える（ステップＳＴ１０３）。例えば、冷却運転中に発停回避制御が実施された場合には、第１空気側熱交換器３は凝縮器となり第２空気側熱交換器４は蒸発器となり、それぞれ冷媒と大気との間で熱交換を行う。また運転制御部５１は、熱媒体側熱交換器７で熱交換される熱量が負荷側機器の負荷に見合った熱量となるように、膨張弁５及び副膨張弁６の開度を調整する（ステップＳＴ１０４）。運転制御部５１は、負荷側機器の負荷が小さいほど膨張弁５の開度を小さくし、熱媒体側熱交換器７に流れる冷媒量が少なくするように制御すればよい。
【００３８】
次に、負荷判定部５２は、負荷側機器の負荷が０であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。負荷側機器の負荷が０でない場合には（ステップＳＴ１０５；ＮＯ）、運転制御部５１により、膨張弁５と副膨張弁６の開度の調整が繰り返される（ステップＳＴ１０４）。一方、負荷側機器の負荷が０である場合には（ステップＳＴ１０５；ＹＥＳ）、運転制御部５１により、膨張弁５が全閉される（ステップＳＴ１０６）。膨張弁５が全閉されると、熱媒体側熱交換器７へ向かおうとする冷媒は全てバイパス回路へ流れ、第２空気側熱交換器４により大気と熱交換される。
【００３９】
このように、負荷がないときにも、加熱又は冷却能力の余剰分は、第１空気側熱交換器３及び第２空気側熱交換器４がそれぞれ大気と熱交換することにより相殺される。ここで、熱媒体回路３０側に負荷がない場合に、冷媒回路１０で能力の余剰分を相殺するためには、第１空気側熱交換器３と第２空気側熱交換器４とは、同等の熱交換能力が発揮できるものであることが望ましい。
【００４０】
また、冷却運転において負荷側機器が低負荷である場合には、熱媒体側熱交換器７が凍結しない冷媒温度（例えば、０℃以上）を維持するように膨張弁５の開度を調整するとい。このように膨張弁５を調整することで、チリングユニット１００は、熱媒体回路３０においても、圧力センサ３３，３５の差圧に基づいて熱媒体の流量を極低流量にすることが可能となり、循環ポンプ３１の動力を削減することができる。
【００４１】
なお、第１空気側熱交換器３と第２空気側熱交換器４とが並列に接続される場合を例に説明したが、特にこれに限定されない。第２空気側熱交換器４が通常制御と発停回避制御とで上述したように機能し、また、発停回避制御において熱媒体側熱交換器７に流れる冷媒量が調整できる構成であれば、どのような回路構成であってもよい。
【００４２】
以上のように、実施の形態１において、チリングユニット１００は、圧縮機１、一対の空気側熱交換器（例えば、第１空気側熱交換器３及び第２空気側熱交換器４）、膨張弁５及び熱媒体側熱交換器７を有す冷媒回路１０と、熱媒体が流通する配管と、流路切替装置（第２流路切替装置８）と、制御装置５０等とを備えている。そして、制御装置５０は、負荷側機器が低負荷になった場合に、圧縮機１の最低容量運転を維持した状態で流路切替装置（第２流路切替装置８）を切り替え、一対の空気側熱交換器の一方（第２空気側熱交換器４）と熱媒体側熱交換器７とを並列接続させる。
【００４３】
これにより、チリングユニット１００は、負荷側機器が低負荷になった場合に、圧縮機１の最低容量運転を維持したまま、第２空気側熱交換器４にて加熱能力又は冷却能力の余剰分を消費することができる。したがって、チリングユニット１００は、低負荷時でも、圧縮機１のサーモ発停を抑え、安定した温度の熱媒体を負荷側機器に供給することができる。
【００４４】
また、一対の空気側熱交換器の一方（第２空気側熱交換器４）と他方（第１空気側熱交換器３）とは並列接続されており、発停回避制御において、流路切替装置（第２流路切替装置８）が切り替えられると、一対の空気側熱交換器の一方と他方との並列接続が解除される。
【００４５】
これにより、第２空気側熱交換器４は、冷媒の循環経路を切り替える第２流路切替装置８によって、通常制御では第１空気側熱交換器３を補助し、発停回避制御では熱媒体側熱交換器７を補助して加熱又は冷却能力の余剰分を消費することができる。
【００４６】
また、膨張弁５は、一対の空気側熱交換器（第１空気側熱交換器３及び第２空気側熱交換器４）と熱媒体側熱交換器７との間の冷媒配管１５に設けられ、制御装置５０は、負荷側機器の負荷が０になった場合に、膨張弁５を全閉するものである。
【００４７】
これにより、低負荷時に、圧縮機１の最低容量運転が維持されたまま第２流路切替装置８が発停回避制御に切り替えられ、さらに、負荷が０になると膨張弁５が全閉される。このため、負荷がないときに、熱媒体側熱交換器７での熱交換は行われず、加熱又は冷却能力の余剰分は第２空気側熱交換器４が空気と熱交換することで相殺される。したがって、チリングユニット１００は、負荷がない場合においても、圧縮機１のサーモ発停を抑え、安定した温度の熱媒体を負荷側に供給することができる。
【００４８】
また、チリングユニット１００は、熱媒体の流量を可変にするインバータ式の循環ポンプ３１をさらに備え、制御装置５０は、熱媒体を冷却する冷却運転において、負荷側機器の負荷が低負荷である場合に、熱媒体側熱交換器７が凍結しない冷媒温度を維持するように膨張弁５の開度を制御する。
【００４９】
これにより、低負荷時であっても、圧縮機１を発停させない制御により低圧圧力が安定し、冷媒温度が安定する。その結果、低負荷時でも異常停止等を生じることなく熱媒体の流量を極低流量にすることができるようになる。また、流量可変な循環ポンプ３１と開度可変な膨張弁５とにより、熱媒体側熱交換器７に流れる熱媒体又は冷媒の流量を調整できるため、チリングユニット１００は、負荷側機器の負荷がほとんどない低負荷状態でも熱量を負荷に合わせて調整することができる。また、これにより、チリングユニット１００は、循環ポンプ３１の動力を削減することができる。
【００５０】
実施の形態２．
図５及び図６に基づき、実施の形態２のチリングユニット２００について説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係るチリングユニットの構成を示す概略構成図である。図６は、本発明の実施の形態２に係るチリングユニットの制御装置が負荷側機器の低負荷時に行う制御を示すフローチャートである。以下、実施の形態２のチリングユニット２００において、実施の形態１の場合と異なる構成について説明し、相当する構成については説明を省略するものとする。
【００５１】
実施の形態２において、チリングユニット２００は、冷媒回路を２回路有している。各冷媒回路２１０ａ，２１０ｂは、圧縮機１ａ，１ｂと、第１流路切替装置２ａ，２ｂと、空気側熱交換器３ａ，３ｂと、膨張弁５ａ，５ｂと、熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂ等とから構成される。つまり、実施の形態２のチリングユニット２００には、実施の形態１の第２空気側熱交換器４、第２流路切替装置８、バイパス回路及び副膨張弁６は設けられていない。図５には、各冷媒回路２１０ａ，２１０ｂの熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂが、熱媒体回路２３０において並列に接続されている場合が示されている。
【００５２】
また、実施の形態２において、循環ポンプ３１は、熱媒体回路２３０において熱媒体側熱交換器７ａ及び熱媒体側熱交換器７ｂよりも上流側に設けられている。また、温度センサ３２，３４及び圧力センサ３３，３５は、各熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂごとに設けられ、各熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂについて、出入口における熱媒体の温度、並びに、出入口における熱媒体の差圧が測定される。さらに、各冷媒回路２１０ａ，２１０ｂにはそれぞれ、実施の形態１の場合と同様に、圧縮機１ａ，１ｂの吸入圧力を検出する低圧圧力センサと、圧縮機１ａ，１ｂの吐出圧力を検出する高圧圧力センサ等が設置されている。
【００５３】
まず、チリングユニット２００の通常制御時の動作について説明する。図５中、熱媒体回路２３０に沿う一点鎖線の矢印は熱媒体の流れを表している。また、冷媒回路２１０ａに沿う破線矢印は、加熱運転を行うときの冷媒の流れを表し、冷媒回路２１０ｂに沿う実線矢印は、冷却運転を行うときの冷媒の流れを表している。
【００５４】
（通常制御）
冷却運転において、圧縮機１ｂに吸入された冷媒は圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１ｂから吐出されたガス冷媒は、第１流路切替装置２ｂを経て、凝縮器となる空気側熱交換器３ｂに流入して周囲の空気に放熱し、高圧中温の冷媒となる。空気側熱交換器３ｂを流出した高圧中温の冷媒は、膨張弁５ｂで減圧されて低圧二相の状態になり、蒸発器である熱媒体側熱交換器７ｂに流入する。熱媒体側熱交換器７ｂにおいて、低圧二相の冷媒は、熱媒体回路２３０を流れる熱媒体から熱を吸収して加熱蒸発され、低圧低温のガス冷媒となる。熱媒体側熱交換器７ｂから流出したガス冷媒は、第１流路切替装置２ｂを経た後、再度圧縮機１ｂに吸入される。一方、熱媒体側熱交換器７ｂにおいて熱を放出し、温度が低下した熱媒体は、チリングユニット２００から負荷側機器に送られる。
【００５５】
加熱運転において、圧縮機１ａに吸入された冷媒は圧縮され、高温高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１ａから吐出されたガス冷媒は、第１流路切替装置２ａを経て、凝縮器となる熱媒体側熱交換器７ａに流入し、熱媒体回路３０を流れる熱媒体へ熱を放出し、高圧中温の冷媒となる。熱媒体側熱交換器７ａを流出した高圧中温の冷媒は、膨張弁５ａで減圧されて低圧二相の状態になり、空気側熱交換器３ａに流入する。空気側熱交換器３ａにおいて、低圧二相の冷媒は、周囲の空気から熱を吸収しながら加熱蒸発され、低圧低温のガス冷媒となる。空気側熱交換器３ａを流出した低圧低温の冷媒は、第１流路切替装置２ａを経て、再度圧縮機１ａに吸入される。一方、熱媒体側熱交換器７ａにおいて熱を吸収し、温度が上昇した熱媒体は、チリングユニット２００から負荷側機器に送られる。
【００５６】
また、冷却運転中及び加熱運転中に、制御装置２５０は、熱媒体を目標出口温度にするために必要な圧縮機１の容量、循環ポンプ３１の容量、及び膨張弁５の開度等を決定している。実施の形態２において、チリングユニット２００は冷媒回路を２回路有しているため、負荷を分担することで、１回路で構成するチリングユニット１００に比べて大きな負荷に対応することができる。
【００５７】
次に、図６に基づき、制御装置２５０が行う低負荷時の制御について説明する。ここで、チリングユニット２００は、２つの冷媒回路２１０ａ，２１０により、通常制御の冷却運転を行っており、圧縮機１ａ，１ｂは最低容量で運転しているものとする。
【００５８】
チリングユニットの運転中、運転制御部５１は、負荷側機器の負荷を求め、負荷に応じて各アクチュエータを制御している。負荷判定部５２は、運転制御部５１から負荷の情報を取得し、負荷側機器の負荷が低下したか否かを判定する（ステップＳＴ２０１）。このとき、負荷判定部５２は、今回取得した負荷の情報と前回取得した負荷の情報とを比較する、あるいは、所定時間の負荷を平均して今回の平均と前回の平均とを比較することで、上記ステップＳＴ２０１の負荷低下判定を行ってもよい。負荷が低下した場合には（ステップＳＴ２０１；ＹＥＳ）、負荷判定部５２は、さらに、負荷側機器の負荷が圧縮機１ａ，１ｂの最低容量以下の低負荷であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０２）。負荷判定部５２は、低負荷と判定した場合には（ステップＳＴ２０２；ＹＥＳ）、その判定結果を運転制御部５１に通知する。そして、運転制御部５１により発停回避制御が実施される。一方、負荷低下判定にて負荷が低下していないと判定された場合（ステップＳＴ２０１；ＮＯ）、あるいは、上記ステップＳＴ２０２の低負荷判定にて低負荷ではないと判定された場合には（ステップＳＴ２０２；ＮＯ）、負荷判定部５２は、運転制御部５１にその判定結果を通知する。そして、運転制御部５１により通常制御が続行される。負荷判定部５２は、運転中、運転制御部５１から負荷側機器の負荷の情報を取得し、ステップＳＴ２０１及びステップＳＴ２０２の判定を繰り返し、負荷の低下を監視する。
【００５９】
運転制御部５１は、発停回避制御において、圧縮機１ａ，１ｂの最低容量運転を維持したまま、冷却能力の余剰分を消費するために、一方の冷媒回路２１０ａの第１流路切替装置２ａを加熱運転の接続状態に切り替える（ステップＳＴ２０３）。また運転制御部５１は、熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂで熱交換される熱量が負荷側機器の負荷に見合った熱量となるように、圧縮機１ａ，１ｂの運転容量を調整する（ステップＳＴ２０４）。例えば、運転制御部５１は、負荷側機器の負荷が小さいほど冷媒回路２１０ｂの冷却能力と冷媒回路２１０ａの加熱能力との差が小さくなるように圧縮機１ａ，１ｂを制御すればよい。このように、冷却運転中に上記の発停回避制御が実施されると、一方の冷媒回路２１０ａにより熱媒体が加熱され、他方の冷媒回路２１０ｂで熱媒体が冷却されるので、熱媒体との間で熱交換される合計の熱量を通常制御のときよりも小さくすることができる。
【００６０】
次に、負荷判定部５２は、負荷側機器の負荷が０であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０５）。負荷側機器の負荷が０でない場合には（ステップＳＴ２０５；ＮＯ）、運転制御部５１により、圧縮機１ａ，１ｂの運転容量の調整が繰り返される（ステップＳＴ２０４）。一方、負荷側機器の負荷が０である場合には（ステップＳＴ２０５；ＹＥＳ）、運転制御部５１により、圧縮機１ａ，１ｂの運転容量が調整される（ステップＳＴ２０６）。具体的には、冷却運転を行っている冷媒回路２１０ｂの冷却能力と、加熱運転を行っている冷媒回路２１０ａの加熱能力とが等しくなるように、圧縮機１ａ及び圧縮機１ｂの少なくとも一方が調整される。このため、冷媒回路２１０ａ及び冷媒回路２１０ｂと、熱媒体回路２３０との間で熱交換される合計の熱量が相殺される。
【００６１】
また、冷却運転で負荷側機器が低負荷の場合は、冷却運転側の熱媒体側熱交換器７ｂが凍結しない冷媒温度（例えば、０℃以上）を維持するように膨張弁５ｂを調整するとよい。このように膨張弁５ｂを調整することで、チリングユニット１００は、熱媒体回路２３０においても、圧力センサ３３，３５の差圧に基づいて熱媒体の流量を極低流量にすることが可能となり、循環ポンプ３１の動力を削減することができる。
【００６２】
なお、実施の形態２において、熱媒体側熱交換器７ａと熱媒体側熱交換器７ｂとが、熱媒体回路２３０において並列に接続される場合について説明したが、熱媒体側熱交換器７ａと熱媒体側熱交換器７ｂとは直列に接続されていてもよい。
【００６３】
図７は、本発明の実施の形態２に係るチリングユニットの別の構成を示す概略構成図である。図７に示すチリングユニット３００では、熱媒体回路３３０において熱媒体側熱交換器７ａと熱媒体側熱交換器７ｂとが直列に接続されている。そして、熱媒体側熱交換器が熱媒体の流れの上流となる方の冷媒回路２１０ａの第１流路切替装置２ａを加熱側に切替えて熱媒体を加熱し、下流となる方の冷媒回路２１０ｂすなわち冷却運転中の冷媒回路２１０ｂで熱媒体を冷却する。
【００６４】
これにより、熱媒体回路３３０では、上流の熱媒体側熱交換器７ａで加熱された熱媒体を、下流の熱媒体側熱交換器７ｂで冷却するため、熱媒体を冷却した後に加熱する場合に比べて、大幅に熱媒体の温度が低下するのを回避することができる。したがって、チリングユニット３００は、低負荷時に熱媒体を極低流量にする場合であっても、凍結せずに負荷に応じた加熱又は冷却を実現することができる。
【００６５】
以上のように、実施の形態２において、チリングユニット２００，３００は、圧縮機１ａ，１ｂ、流路切替装置（第１流路切替装置２ａ，２ｂ）、空気側熱交換器３ａ，３ｂ、膨張弁５ａ，５ｂ及び熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂが配管接続された、２組の冷媒回路２１０ａ，２１０ｂと、熱媒体が流通する配管と、制御装置２５０等とを備えている。そして、流路切替装置（第１流路切替装置２ａ，２ｂ）は、熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂが凝縮器となる加熱側の流路と蒸発器となる冷却側の流路とを切り替える。また、制御装置２５０は、負荷側機器が低負荷になった場合に、圧縮機１ａ，１ｂの最低容量運転を維持した状態で、２組の冷媒回路の一方（例えば、冷媒回路２１０ａ）の流路切替装置（第１流路切替装置２ａ）を切り替える。
【００６６】
これより、チリングユニット２００，３００は、負荷側機器が低負荷になった場合に、圧縮機１ａ，１ｂを運転したまま、２つの冷媒回路２１０ａ，２１０ｂの運転の組み合わせによりユニット全体の加熱又は冷却能力の余剰分を消費することができる。したがって、チリングユニット２００，３００は、負荷側機器が低負荷のときでも、圧縮機１ａ，１ｂのサーモ発停を抑え、安定した温度の熱媒体を負荷側に供給することができる。
【００６７】
また、制御装置２５０は、負荷側機器の負荷が０になった場合に、加熱運転を実施している冷媒回路２１０ａの加熱能力と、冷却運転を実施している冷媒回路２１０ｂの冷却能力とが等しくなるように、２組の冷媒回路２１０ａ，２１０ｂの少なくとも一方の冷媒回路の圧縮機１ａ，１ｂの運転容量を制御する。
【００６８】
これにより、負荷が低負荷になった場合に、圧縮機１ａ，１ｂが運転した状態で一方の冷媒回路の冷媒流れが切り替えられ、さらに、負荷が０になると、加熱能力と冷却能力とが同等になるように圧縮機１ａ，１ｂの運転容量が制御される。このため、熱媒体側熱交換器７ａ及び熱媒体側熱交換器７ｂで熱交換される熱量が相殺される。したがって、チリングユニット２００，３００は、負荷側機器の負荷が無い場合でも、圧縮機１ａ，１ｂのサーモ発停を抑え、安定した温度の熱媒体を負荷側機器に供給することができる。
【００６９】
また、チリングユニット２００，３００は、熱媒体の流量を可変にするインバータ式の循環ポンプ３１をさらに備え、制御装置２５０は、熱媒体を冷却する冷却運転において、負荷側機器の負荷が低負荷である場合に、冷却運転を実施している冷媒回路（例えば、冷媒回路２１０ｂ）の熱媒体側熱交換器７ｂが凍結しない冷媒温度を維持するように、冷媒回路２１０ｂの膨張弁５ｂの開度を制御する。
【００７０】
これにより、負荷側機器が低負荷の場合でも、圧縮機１ａ，１ｂを発停させない制御により低圧圧力が安定し、冷媒温度が安定することで、異常停止等を生じることなく熱媒体の流量を極低流量にすることができるようになる。また、流量可変な循環ポンプ３１と開度可変な各膨張弁５ａ，５ｂとにより、熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂに流れる熱媒体又は冷媒の流量を調整できるため、チリングユニット２００，３００は、負荷側機器の負荷がほとんどない低負荷状態でも熱量を負荷に合わせて調整することができる。また、これにより、チリングユニット２００，３００は、循環ポンプ３１の動力を削減することができる。
【００７１】
また、２組の冷媒回路の熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂは、熱媒体回路３３０において直列に接続され、制御装置２５０は、熱媒体を冷却する冷却運転において、負荷側機器の負荷が低負荷である場合に、熱媒体側熱交換器７ａ，７ｂが上流側に配置されている方の冷媒回路（例えば、冷媒回路２１０ａ）の流路切替装置（第１流路切替装置２ａ）を加熱側に切り替える。
【００７２】
これにより、熱媒体回路３３０では、上流の冷媒回路２１０ａで加熱した熱媒体に、下流の冷媒回路２１０ｂで冷却された熱媒体が混合されるので、大幅に熱媒体の温度が低下することがない。このため、低負荷時に熱媒体を極低流量にしても凍結しないチリングユニット３００が提供できる。
【００７３】
なお、上記の発停回避制御は、圧縮機１ａ及び圧縮機１ｂの双方が最低容量運転で運転している状態から一方の冷媒回路２１０ａの運転を切り替えるものであったが、低負荷に対応できる制御であればどのようなものでもよい。例えば、制御装置２５０は、負荷が設定値よりも低下した場合に、まず一方の冷媒回路２１０ａの運転を停止し、その後、さらに負荷が圧縮機１ｂの最低容量以下となった場合に、停止していた冷媒回路２１０ａを、冷媒回路２１０ｂとは逆方向の冷媒流れで運転するように制御してもよい。
【００７４】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る温調システムの概略構成図である。図８に示すように、水循環温調システム５００は、実施の形態１のチリングユニット１００を一つの水回路５３０に対して複数台使用して構成される。
【００７５】
水循環温調システム５００は、複数のチリングユニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃと、複数の負荷側機器９０ａ，９０ｂ，９０ｃと、ヘッダ配管５４０ａ及びヘッダ配管５４０ｂ等とを備える。以下、チリングユニット１００ａとチリングユニット１００ｂとチリングユニット１００ｃとを特に区別する必要がない場合には、それぞれをチリングユニット１００として説明する。また、負荷側機器９０ａと負荷側機器９０ｂと負荷側機器９０ｃとを特に区別する必要がない場合には、それぞれを負荷側機器９０として説明する。
【００７６】
複数の負荷側機器９０ａ，９０ｂ，９０ｃと、複数のチリングユニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃにおいて熱媒体が流通するそれぞれの配管とが、ヘッダ配管５４０ａ及びヘッダ配管５４を介して接続されて、熱媒体である水が循環する水回路５３０を構成している。また水循環温調システム５００は、システム制御装置５１０を備えており、システム制御装置５１０は、各チリングユニット１００の制御装置５０及び各負荷側機器９０のそれぞれと、通信可能に接続されている。
【００７７】
システム制御装置５１０は、負荷側機器９０の負荷が低下した場合に、負荷に応じてチリングユニット１００の運転台数を減らしてゆき、最終的には１台のチリングユニット１００のみが運転している状態にする。そして、負荷側機器９０の負荷がさらに低下して圧縮機１の最低容量以下の低負荷となった場合に、システム制御装置５１０は、運転しているチリングユニット１００（例えばチリングユニット１００ａ）に、前述したような発停回避制御を実施させる。
【００７８】
なお、水循環温調システム５００は、実施の形態１のチリングユニット１００を複数台使用する代わりに、実施の形態２のチリングユニット２００又はチリングユニット３００を複数台使用するものであってもよい。この場合、低負荷時には複数のチリングユニット２００，３００のうち２台が運転される。
【００７９】
このように、水循環温調システム５００は、実施の形態１又は実施の形態２のチリングユニット１００，２００，３００を使用することで、負荷側機器９０の負荷が低下した場合でも、圧縮機１のサーモ発停を抑えて極低流量の水量で対応することができる。そして、水循環温調システム５００は、負荷側機器９０の負荷がほとんどない低負荷状態でもチリングユニットの熱量を負荷に合わせて調整できる。このため、水循環温調システム５００では、従来の水循環温調システムが備える、ヘッダ配管５４０ａとヘッダ配管５４０ｂとの間のバイパス配管、あるいはクッションタンク等を設置する必要がない。
【００８０】
以上のように、実施の形態３において、水循環温調システム５００は、一つの熱媒体回路（水回路５３０）に対して複数台配置された、上記のチリングユニット１００，２００，３００と、複数台のチリングユニットの配管が接続されるヘッダ配管５４０ａ，５４０ｂとを備える。
【００８１】
これにより、複数のチリングユニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃでは、前述したように、負荷側機器９０の負荷が圧縮機１の最低容量以下である場合でも、圧縮機１を発停させない制御により低圧圧力が安定し、冷媒温度が安定する。このため、水循環温調システム５００は、異常停止の発生を抑えて熱媒体を極低流量にすることができ、低負荷状態においても、チリングユニット１００の熱量を負荷に合わせて調整できる。したがって、水循環温調システム５００は、負荷側の水回路５３０内に、バイパス配管及びクッションタンク等を設置する必要なくなり、低水量に対応できるとともに、システム構成を簡素化することができる。
【００８２】
なお、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。例えば、上記説明は、低負荷時でも圧縮機がサーモ発停しない空冷式のチリングユニットについてのものであるが、その他水冷式のチリングユニット、直膨式の冷凍、空調装置にも利用できることは言うまでもない。
【００８３】
また、複数の冷媒回路の説明として２冷媒回路を例に挙げているが、冷却と加熱のバランスを考慮することで３冷媒回路、４冷媒回路、あるいはそれ以上の冷媒回路を有するユニットも応用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１，１ａ，１ｂ  圧縮機、２，２ａ，２ｂ  第１流路切替装置、３  第１空気側熱交換器、３ａ，３ｂ  空気側熱交換器、４  第２空気側熱交換器、５，５ａ，５ｂ  膨張弁、６  副膨張弁、７，７ａ，７ｂ  熱媒体側熱交換器、８  第２流路切替装置、８ａ，８ｂ  三方弁、１０，２１０ａ，２１０ｂ  冷媒回路、１３，１４，１５，１９  冷媒配管、１６  第１バイパス管、１７  第２バイパス管、３０，２３０，３３０  熱媒体回路、３１  循環ポンプ、３２，３４  温度センサ、３３，３５  圧力センサ、５０，２５０  制御装置、５１  運転制御部、５２  負荷判定部、９０（９０ａ，９０ｂ，９０ｃ）  負荷側機器、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，２００  チリングユニット、５００  水循環温調システム、５１０  システム制御装置、５３０  水回路、５４０ａ，５４０ｂ  ヘッダ配管。
【図１】
0006707192.tif 000002
【図２】
0006707192.tif 000003
【図３】
0006707192.tif 000004
【図４】
0006707192.tif 000005
【図５】
0006707192.tif 000006
【図６】
0006707192.tif 000007
【図７】
0006707192.tif 000008
【図８】
0006707192.tif 000009