(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の冷水配管に接続された商用電源からの商用電力を周波数変換せずに駆動モータに供給して駆動する少なくとも１台の商用電源駆動冷温水機と、商用電源からの商用電力をインバータを介して周波数変換して駆動モータに供給し駆動する少なくとも１台のインバータ駆動冷温水機とを備えた連結式冷温水機の運転方法であって、
前記各冷温水機は冷凍運転時に、各々の冷水出口温度を所定の一定温度に制御し、前記冷温水機の連結数、冷水出入口設定温度差、冷水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以上に大きければ前記冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の前記冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以下に小さければ前記冷温水機を１台増加させて前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転し、
前記冷温水機の運転台数増加時は前記インバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は前記商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、前記冷温水機の冷水出口温度設定温度をカスケード制御できるようにし、
前記商用電源駆動冷温水機は前記インバータ駆動冷温水機に比べて、冷水設定温度を一定値下げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにしたことを特徴とする連結式冷温水機の運転方法。
【請求項２】
共通の温水配管に接続された商用電源からの商用電力を周波数変換せずに駆動モータに供給して駆動する少なくとも１台の商用電源駆動冷温水機と、商用電源からの商用電力をインバータを介して周波数変換して駆動モータに供給し駆動する少なくとも１台のインバータ駆動冷温水機とを備えた連結式冷温水機の運転方法であって、
前記各冷温水機は温水運転時に、各々の温水出口温度を所定の一定温度に制御し、前記冷温水機の連結数、温水出入口設定温度差、温水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以上に大きければ前記冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の前記冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以下に小さければ前記冷温水機を１台増加させて前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転し、
前記冷温水機の運転台数増加時は前記インバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は前記商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、前記冷温水機の温水出口設定温度をカスケード制御できるようにし、
前記商用電源駆動冷温水機は前記インバータ駆動冷温水機に比べて、温水設定温度を一定値上げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにしたことを特徴とする連結式冷温水機の運転方法。
【請求項３】
共通の冷水配管に複数台の冷温水機を接続された連結式冷温水機であって、
前記複数台の冷温水機を商用電源からの商用電力を周波数変換せずに駆動モータに供給して駆動する少なくとも１台の商用電源駆動冷温水機と、商用電源からの商用電力をインバータを介して周波数変換して駆動モータに供給し駆動する少なくとも１台のインバータ駆動冷温水機とし、
前記各冷温水機は冷凍運転時に、各々の冷水出口温度を所定の一定温度に制御し、前記冷温水機の連結数、冷水出入口設定温度差、冷水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以上に大きければ前記冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以下に小さければ前記冷温水機の運転台数を１台増加させて前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転する運転制御手段を備え、
前記運転制御手段は、前記冷温水機の運転台数増加時は前記インバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は前記商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、前記複数台の冷温水機の冷水出口温度をカスケード制御できるようにし、前記商用電源駆動冷温水機は前記インバータ駆動冷温水機に比べて、冷水温度を一定値下げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにする機能を備えたことを特徴とする連結式冷温水機。
【請求項４】
共通の冷水配管に複数台の冷温水機を接続された連結式冷温水機であって、
前記複数台の冷温水機を商用電源からの商用電力を周波数変換せずに駆動モータに供給して駆動する少なくとも１台の商用電源駆動冷温水機と、商用電源からの商用電力をインバータを介して周波数変換して駆動モータに供給し駆動する少なくとも１台のインバータ駆動冷温水機とし、
前記各冷温水機は温水運転時に、各々の温水出口温度を所定の一定温度に制御し、前記冷温水機の連結数、温水出入口温度差、温水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以上に大きければ前記冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以下に小さければ前記冷温水機の運転台数を１台増加させて前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転する運転制御手段を備え、
前記運転制御手段は、前記冷温水機の運転台数増加時は前記インバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は前記商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、前記複数台の冷温水機の温水出口設定温度をカスケード制御できるようにし、前記商用電源駆動冷温水機は前記インバータ駆動冷温水機に比べて、温水設定温度を一定値下げるか或いは圧縮機ロード信号を与えて負荷を多くかけるようにする機能を備えたことを特徴とする連結式冷温水機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の冷水配管にヘッダーを介して接続された商用電源駆動の冷温水機とインバータ駆動の冷温水機を複数台備えた連結式冷温水機、及びその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
共通の冷水配管にヘッダーを介して複数台の冷温水機を接続してなる連結式冷温水機は、負荷容量の変動に対応して運転台数制御でき、効率のよい運転ができる冷温水機システムである。このように連結式冷温水機を構成する複数の冷温水機に使用する冷温水機としては、商用電源駆動冷温水機と、インバータ駆動冷温水機がある。商用電源駆動冷温水機は商用電源からの周波数６０Ｈｚ（又は５０Ｈｚ）の電力を駆動モータに供給して運転し、容量制御はスライドバルブの制御で行なう冷温水機である。また、インバータ駆動冷温水機は商用電源からの電力をインバータを介してその電圧・周波数を変えて駆動モータに供給して運転し、容量制御は該インバータによる電圧・周波数制御で行う冷温水機である。
【０００３】
商用電源駆動冷温水機は図４の曲線Ａに示すように、最大負荷（１００％負荷）では効率（ＣＯＰ）が良いが、部分負荷では効率が悪いという特性を有している。これに対してインバータ駆動冷温水機はモータに供給する駆動電力の電圧・周波数制御で行うことから、図４の曲線Ｂに示すように最大負荷近傍ではインバータでのロス分商用電源駆動冷温水機（曲線Ａ）より効率が悪いが、部分負荷では効率がよいという特性を有している。また、インバータ駆動冷温水機はインバータを備える分、商用電源駆動冷温水機に比べてイニシャルコストが高い。
【０００４】
連結式冷温水機を構成する複数台の冷温水機の全部を商用電源駆動冷温水機にすると、イニシャルコストは低いが、台数運転において効率よい運転ができないという問題があり、その分ランニングコストが高くなる。また、複数台の冷温水機の全部をインバータ駆動冷温水機とすると、台数運転において効率よい運転ができ、ランニングコストを低減できるが、イニシャルコストが高くなるという問題がある。
【特許文献１】特開２００４−１４４４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、連結式冷温水機の冷温水機を少なくとも１台の商用電源駆動冷温水機と少なくとも１台のインバータ駆動冷温水機とで構成し、連結式冷温水機全体のイニシャルコストを下げると共に、負荷に応じて高い効率（ＣＯＰ）で運転できる連結式冷温水機、及びその運転方法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】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、共通の冷水配管に接続された商用電源からの商用電力を周波数変換せずに駆動モータに供給して駆動する少なくとも１台の商用電源駆動冷温水機と、商用電源からの商用電力をインバータを介して周波数変換して駆動モータに供給し駆動する少なくとも１台のインバータ駆動冷温水機とを備えた連結式冷温水機の運転方法であって、前記各冷温水機は冷凍運転時に、各々の冷水出口温度を所定の一定温度に制御し、前記冷温水機の連結数、冷水出入口設定温度差、冷水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以上に大きければ前記冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の前記冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以下に小さければ前記冷温水機を１台増加させて前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転し、前記冷温水機の運転台数増加時は前記インバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は前記商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、前記冷温水機の冷水出口温度設定温度をカスケード制御できるようにし、前記商用電源駆動冷温水機は前記インバータ駆動冷温水機に比べて、冷水設定温度を一定値下げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
なお、ここでいう冷温水機は、冷凍と温水の両方に使用できる機器のみを指し示すのではなく、冷水を取り出す機能のみを持ち、温水を取り出すことを目的としない単なる冷凍機をも含むものとする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、共通の温水配管に接続された商用電源からの商用電力を周波数変換せずに駆動モータに供給して駆動する少なくとも１台の商用電源駆動冷温水機と、商用電源からの商用電力をインバータを介して周波数変換して駆動モータに供給し駆動する少なくとも１台のインバータ駆動冷温水機とを備えた連結式冷温水機の運転方法であって、前記各冷温水機は温水運転時に、各々の温水出口温度を所定の一定温度に制御し、前記冷温水機の連結数、温水出入口設定温度差、温水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以上に大きければ前記冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の前記冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以下に小さければ前記冷温水機を１台増加させて前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転し、前記冷温水機の運転台数増加時は前記インバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は前記商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、前記冷温水機の温水出口設定温度をカスケード制御できるようにし、前記商用電源駆動冷温水機は前記インバータ駆動冷温水機に比べて、温水設定温度を一定値上げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、共通の冷水配管に複数台の冷温水機を接続された連結式冷温水機であって、前記複数台の冷温水機を商用電源からの商用電力を周波数変換せずに駆動モータに供給して駆動する少なくとも１台の商用電源駆動冷温水機と、商用電源からの商用電力をインバータを介して周波数変換して駆動モータに供給し駆動する少なくとも１台のインバータ駆動冷温水機とし、前記各冷温水機は冷凍運転時に、各々の冷水出口温度を所定の一定温度に制御し、前記冷温水機の連結数、冷水出入口設定温度差、冷水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以上に大きければ前記冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以下に小さければ前記冷温水機の運転台数を１台増加させて前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転する運転制御手段を備え、前記運転制御手段は、前記冷温水機の運転台数増加時は前記インバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は前記商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、前記複数台の冷温水機の冷水出口温度をカスケード制御できるようにし、前記商用電源駆動冷温水機は前記インバータ駆動冷温水機に比べて、冷水温度を一定値下げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにする機能を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、共通の冷水配管に複数台の冷温水機を接続された連結式冷温水機であって、前記複数台の冷温水機を商用電源からの商用電力を周波数変換せずに駆動モータに供給して駆動する少なくとも１台の商用電源駆動冷温水機と、商用電源からの商用電力をインバータを介して周波数変換して駆動モータに供給し駆動する少なくとも１台のインバータ駆動冷温水機とし、前記各冷温水機は温水運転時に、各々の温水出口温度を所定の一定温度に制御し、前記冷温水機の連結数、温水出入口温度差、温水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以上に大きければ前記冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以下に小さければ前記冷温水機の運転台数を１台増加させて前記冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転する運転制御手段を備え、前記運転制御手段は、前記冷温水機の運転台数増加時は前記インバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は前記商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、前記複数台の冷温水機の温水出口設定温度をカスケード制御できるようにし、前記商用電源駆動冷温水機は前記インバータ駆動冷温水機に比べて、温水設定温度を一定値下げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにする機能を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、各冷温水機は冷凍運転時に、各々の冷水出口温度を所定の一定温度に制御し、冷温水機の連結数、冷水出入口設定温度差、冷水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以上に大きければ冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以下に小さければ冷温水機を１台増加させて冷温水機の運転台数が最適運転台数になるように運転し、冷温水機の運転台数増加時は前記インバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、冷温水機の冷水出口温度設定温度をカスケード制御できるようにし、商用電源駆動冷温水機はインバータ駆動冷温水機に比べて、冷水設定温度を一定値下げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにしたので、最大負荷から部分負荷に渡って効率のよい運転が可能でランニングコストを低減できると共に、全台数をインバータ駆動冷温水機で構成する場合に比較し連結式冷温水機全体のイニシャルコストを低く抑え、且つ効率向上を図ることができる連結式冷温水機の運転方法を提供できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、各冷温水機は温水運転時に、各々の温水出口温度を所定の一定温度に制御し、冷温水機の連結数、温水出入口設定温度差、温水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以上に大きければ冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以下に小さければ冷温水機を１台増加させて冷温水機の運転台数が最適台数になるように運転し、冷温水機の運転台数増加時はインバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、冷温水機の温水出口設定温度をカスケード制御できるようにし、商用電源駆動冷温水機はインバータ駆動冷温水機に比べて、温水設定温度を一定値上げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにしたので、最大負荷から部分負荷に渡って効率のよい運転が可能でランニングコストを低減できると共に、全台数をインバータ駆動冷温水機で構成する場合に比較し連結式冷温水機全体のイニシャルコストを低く抑え、且つ効率向上を図ることができる連結式冷温水機の運転方法を提供できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、各冷温水機は冷凍運転時に、各々の冷水出口温度を所定の一定温度に制御し、冷温水機の連結数、冷水出入口設定温度差、冷水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の冷温水機の運転台数が前記最適運転台数より所定値以上に大きければ冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以下に小さければ冷温水機の運転台数を１台増加させて冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転する運転制御手段を備え、運転制御手段は、冷温水機の運転台数増加時はインバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、複数台の冷温水機の冷水出口温度をカスケード制御できるようにし、商用電源駆動温水機は前記インバータ駆動冷温水機に比べて、冷水温度を一定値下げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにする機能を備えたので、最大負荷から部分負荷に渡って効率のよい運転が可能でランニングコストを低減できると共に、全台数をインバータ駆動冷温水機で構成する場合に比較し連結式冷温水機全体のイニシャルコストを低く抑え、且つ効率向上を図ることができる連結式冷温水機を提供できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、各冷温水機は温水運転時に、各々の温水出口温度を所定の一定温度に制御し、冷温水機の連結数、温水出入口温度差、温水入口温度により一定時間毎に最適運転台数を演算し、該最適運転台数と運転台数の比較により、実際の冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以上に大きければ冷温水機の運転台数を１台減少させ、実際の冷温水機の運転台数が最適運転台数より所定値以下に小さければ冷温水機の運転台数を１台増加させて冷温水機の運転台数が前記最適運転台数になるように運転する運転制御手段を備え、運転制御手段は、冷温水機の運転台数増加時はインバータ駆動冷温水機を優先して運転し、運転台数減少時は商用電源駆動冷温水機を優先して停止すると共に、複数台の冷温水機の温水出口設定温度をカスケード制御できるようにし、商用電源駆動冷温水機はインバータ駆動冷温水機に比べて、温水設定温度を一定値下げるか或いは圧縮機にロード信号を与えて負荷を多くかけるようにする機能を備えたので、最大負荷から部分負荷に渡って効率のよい運転が可能でランニングコストを低減できると共に、全台数をインバータ駆動冷温水機で構成する場合に比較し連結式冷温水機全体のイニシャルコストを低く抑え、且つ効率向上を図ることができる連結式冷温水機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は冷温水機を冷凍機として使用する冷凍運転の形態を主として説明する。図１は本発明に係る連結式冷温水機の構成例を示す図である。図１に示すように本連結式冷温水機は１台の親機冷温水機１１、２台の子機冷温水機１２−１、１２−２を備えている。該親機冷温水機１１、子機冷温水機１２−１、及び子機冷温水機１２−２はそれぞれヘッダー１３を介して逆環水法にて冷水配管１４に接続され、該冷水配管１４から親機冷温水機１１、子機冷温水機１２−１、及び子機冷温水機１２−２のそれぞれに均等に冷水Ｗが流れるように構成されている。
【００１６】
ここで、親機冷温水機１１と子機冷温水機１２−１は商用電源からの商用電力を直接供給（周波数変換せずに）して駆動する商用電源駆動冷温水機であり、子機冷温水機１２−２は商用電源からの電力をインバータを介して電圧・周波数変換して駆動モータに供給し、駆動するインバータ駆動冷温水機である。また、本連結式冷温水機は子機冷温水機１２を４台まで連結可能となっている。
【００１７】
親機冷温水機１１の冷水入口配管１５には、冷水入口温度センサー１６が取り付けられ、親機冷温水機１１、子機冷温水機１２−１、子機冷温水機１２−２のそれぞれの冷水出口配管１７には冷水出口温度センサー１８が取り付けられている。親機冷温水機１１、子機冷温水機１２−１、及び子機冷温水機１２−２のそれぞれには操作盤１９が設けられていて、ＣＰＵ（図示せず）が内臓されている。各操作盤１９はモジュール間通信配線２０で接続され、親機冷温水機１１から子機冷温水機１２−１、１２−２への冷水で入口温度設定、子機冷温水機１２−１、１２−２から親機冷温水機１１へデータ伝送を行っている。また、親機冷温水機１１は遠方信号線２３を介して遠方制御されるようになっている。
【００１８】
親機冷温水機１１の制御盤１９には冷水入口温度センサー１６で検出された冷水入口温度、合流部冷水出口温度センサー２２で検出された冷水出口温度、遠方信号線２３からの遠方制御信号Ｓが入力されるようになっている。また、各冷温水機の操作盤１９には温度調節計２４が設けられ、冷水出口温度センサー１８の出力が入力されるようになっている。また、親機冷温水機１１には温度設定制御部２５が設けられ、各冷温水機の設定温度を制御するようになっている。
【００１９】
親機冷温水機１１、子機冷温水機１２−１、及び子機冷温水機１２−２のそれぞれは圧縮機の吸込み風量を変化させて、冷水出口温度を一定値に制御している。更に親機冷温水機１１の操作盤１９内には、各冷温水機出口温度の平均温度、又は合流部の温度を制御するため、各冷温水機の冷水又は出口設定温度をカスケード制御している。なお、２１は冷水ポンプであり、冷水ポンプ２１からの冷水Ｗは冷水配管１４、ヘッダー１３、冷水入口配管１５、１５、１５を通って親機冷温水機１１、子機冷温水機１２−１、及び子機冷温水機１２−２の各蒸発器３３に供給され、各蒸発器３３の冷水は冷水出口配管１７、１７、１７を通って排出され、出口側の冷水配管１４に合流する。
【００２０】
図２は商用電源駆動冷温水機である親機冷温水機１１及び子機冷温水機１２−１の構成例を示す図である。商用電源駆動冷温水機は、圧縮機３０、凝縮器３１、膨張弁３２、蒸発器３３を備え、これら機器を冷媒配管３４で接続して構成されている。蒸発器３３で蒸発した冷媒蒸気は圧縮機３０に吸入され高温高圧の冷媒蒸気に圧縮され、凝縮器３１で冷却水配管３５を通る冷却水で冷却され、冷媒凝縮液となる。該冷媒凝縮液は膨張弁３２で低圧低温まで減圧され蒸発器３３に入り蒸発すると共に、冷水入口配管１５を通る冷水を冷却する。
【００２１】
商用電源（ＡＣ）が配線遮断器３７、スター−Δ接触器３８を介して圧縮機３０の駆動モータ３９に供給し、６０Ｈｚ時約３６００ｒｐｍにて圧縮機ロータ４４を回転し圧縮機３０を運転している。冷水出口配管１７の出口に設けた冷水出口温度センサー１８で検出した冷水出口温度を温度調節計２４に送り、該温度調節計２４にて容量電磁弁４１を開閉し、ピストン４２を動作させてスライドバルブ４３を動かして、吸込み風量を連続無段階に制御し、冷水出口温度が一定になるように制御している。
【００２２】
図３はインバータ駆動冷温水機である子機冷温水機１２−２の構成例を示す図である。インバータ駆動冷温水機は、圧縮機３０、凝縮器３１、膨張弁３２、蒸発器３３を備え、これら機器を冷媒配管３４で接続して構成されている。蒸発器３３で蒸発した冷媒蒸気は圧縮機３０に吸入され高温高圧の冷媒蒸気に圧縮され、凝縮器３１で冷却水配管３５を通る冷却水で冷却され、冷媒凝縮液となる。該冷媒凝縮液を膨張弁３２で低圧低温まで減圧して蒸発器３３に入り蒸発すると共に、冷水入口配管１５を通る冷水を冷却する点は、図２に示す商用電源駆動冷温水機と同一である。
【００２３】
商用電源（ＡＣ）は配線遮断器３７を介してインバータ４６に供給され、電圧・周波数を変化させて、圧縮機３０の駆動モータ３９に供給されている。冷水出口配管１７の出口に設けた冷水出口温度センサー１８で検出した冷水出口温度を温度調節計２４に送り、該温度調節計２４にてインバータ４６を制御し、駆動モータ３９の回転数を増減して、圧縮機３０の吸込み風量を変化させて、冷水出口温度を一定に制御している。
【００２４】
図４に上記スライドバルブ制御である商用電源駆動冷温水機と回転数制御であるインバータ駆動冷温水機の部分負荷特性を示す。図４において、曲線Ａは商用電源駆動冷温水機の部分負荷特性を、曲線Ｂはインバータ駆動冷温水機の部分負荷特性をそれぞれ示す。図示する通り、最大負荷（１００％）近傍では商用電源駆動冷温水機に比べてインバータ駆動冷温水機ではインバータ４６の効率低下の分、２〜４％効率（ＣＯＰ）が低下するが、部分負荷ではインバータ駆動冷温水機の方が効率の高い運転ができる。
【００２５】
上記のように商用電源駆動冷温水機である親機冷温水機１１及び子機冷温水機１２−１、インバータ駆動冷温水機である子機冷温水機１２−２を組み合わせてなる連結式冷温水機において、負荷に応じて商用電源駆動冷温水機及びインバータ駆動冷温水機の台数制御を行なえば高い効率の運転が可能である。ここで、親機冷温水機１１にて設定した冷温水機の連結数Ｎ、冷水出入口設定温度差をＤＴ（１００％負荷とした時の）、冷水出口設定温度Ｓｖ、実際の負荷によって変化する冷水入口温度Ｔｉにより最適運転台数（必要運転台数）ｒを下式より求め、
ｒ＝｛Ｎ×（Ｔｉ−Ｓｖ）｝／ＤＴ
運転台数Ｒとの差より、一定時間毎に運転台数を現状に維持又は増減させて最適台数で運転することにより、連結式冷温水機全体の効率の高い運転ができる。
【００２６】
図５は連結式冷温水機における冷却時台数運転フローを示す図である。台数運転を所定時間（本実施形態では３分間）連続して〔ｒ＋１＋α〕＜Ｒか否かを判断し（ステップＳＴ１）、ＹＥＳであったら商用電源駆動冷温水機の運転を１台減らし、即ち商用電源駆動冷温水機を優先して停止し（ステップＳＴ２）、ＮＯであったら所定時間（本実施形態では３分間）連続してＲ＜〔ｒ−α〕か否かを判断し（ステップＳＴ３）、ＹＥＳであったらインバータ駆動冷温水機の運転台数を１台増やし、即ちインバータ駆動冷温水機を優先して運転し（ステップＳＴ４）、ＮＯであったらステップＳＴ１に戻り、処理を繰り返す。
【００２７】
図６は冷却時の冷却台数運転演算結果を示す図である。図６において、横軸は冷水温度〔℃〕と冷温水機の必要運転台数ｒを縦軸は運転台数Ｒを示す。ここでは冷温水機の冷水出口温度を７℃の一定温度に維持制御する場合を示す。図示するように、冷温水機の１台、２台の運転において冷水入口温度がα降下すると冷温水機を１台停止し、α上昇すると冷温水機を１台追加運転する。
【００２８】
冷温水機の運転台数は一定時間毎に最適台数を演算し冷温水機の運転台数を現状に維持又は一台ずつ増減させることにより、台数運転時の合流部の冷水出口温度の変化を小さくでき、安定した温度の冷水Ｗの供給が可能であると同時に、冷温水機が同時に起動しないため、始動電流による電源系統への影響を小さくできる。更に冷水出口温度が所定値より２℃下がると自動停止させ、冷温水の出口温度の下がり過ぎを防止している。
【００２９】
図７は複数台の冷温水機を備えた連結式冷温水機の連結運転時の部分負荷特性を示す図である。図７において、曲線Ａは本実施形態例である２台の商用電源駆動冷温水機（親機冷温水機１１と子機冷温水機１２−１）と１台のインバータ駆動冷温水機（子機冷温水機１２−２）からなる連結式冷温水機の部分負荷特性を、曲線Ｂは３台の冷温水機全部がインバータ駆動冷温水機の部分負荷特性を、曲線Ｃは３台の冷温水機全部が商用電源駆動冷温水機の部分負荷特性を示す。
【００３０】
曲線Ａに示すように、本実施形態例に係る連結式冷温水機では、商用電源駆動冷温水機（親機冷温水機１１と子機冷温水機１２−１）は冷水出口温度を（１．５℃下げて）５．５℃にして負荷をかけるようにし、インバータ駆動冷温水機（子機冷温水機１２−２）は商用電源駆動冷温水機に比べて冷水出口設定温度を高くして部分負荷で運転することにより、商用電源駆動冷温水機の負荷が大きいところでの高いＣＯＰと、インバータ駆動冷温水機の部分負荷での高いＣＯＰを有効利用できるため、曲線Ｃの全部が商用電源駆動冷温水機に比べてイニシャルコストアップを最小値に抑えながらもＣＯＰを高くできる。また、曲線Ｂの全部がインバータ駆動冷温水機に比べても１００％付近及び最小負荷近辺では高い効率の運転ができ、イニシャルコストを低く抑えることができる。
【００３１】
商用電源駆動冷温水機（親機冷温水機１１と子機冷温水機１２−１）は冷水出口温度設定温度を下げるか、ロード信号を与えて負荷を掛けて運転し、残りの負荷をインバータ駆動冷温水機（ここでは子機冷温水機１２−２）で部分負荷運転することにより、連結式冷温水機全体のイニシャルコストの低減と、効率向上を図ることができる。
【００３２】
上記実施形態では冷凍運転の形態を主として説明したが、冷水、冷却水の流路の切替え等により、凝縮器出口の流体を温水として取り出す温水機として動作させた場合でも、配管等の詳細は図示は省略するが、同様に制御可能である。図６に示したのと同様に、連結数Ｎ、出入口設定温度差ＤＴ、出口設定温度Ｓｖ、入口温度Ｔｉ（この場合の温度は温水温度）に基づく台数制御が可能である。また、商用電源駆動冷温水機は温水出口温度設定温度を上げるか、ロード信号を与えて負荷を掛けて運転し、残りの負荷をインバータ駆動冷温水機で部分負荷運転することにより、連結式冷温水機全体のイニシャルコストの低減と、効率向上を図ることができることも冷凍機運転時と同様である。
【００３３】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る連結式冷温水機の構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る連結式冷温水機に用いる商用電源駆動冷温水機の構成例を示す図である。
【図３】本発明に係る連結式冷温水機に用いるインバータ駆動冷温水機の構成例を示す図である。
【図４】商用電源駆動冷温水機とインバータ駆動冷温水機の部分負荷特性を示す。
【図５】本発明に係る連結式冷温水機の冷却時台数運転フローを示す図である。
【図６】本発明に係る連結式冷温水機の冷却時台数運転演算結果を示す図である。
【図７】連結式冷温水機の連結運転時の部分負荷特性を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１      親機冷温水機
１２      子機冷温水機
１３      ヘッダー
１４      冷水配管
１５      冷水入口配管
１６      冷水入口温度センサー
１７      冷水出口配管
１８      冷水出口温度センサー
１９      操作盤
２０      モジュール間通信配線
２１      冷水ポンプ
２２      合流部冷水出口温度センサー
２３      遠方信号線
２４      温度調節計
２５      温度設定制御部
３０      圧縮機
３１      凝縮器
３２      膨張弁
３３      蒸発器
３４      冷媒配管
３５      冷却水配管
３８      スター−Δ接触器
３９      駆動モータ
４１      容量電磁弁
４２      ピストン
４３      スライドバルブ
４４      圧縮機ロータ
４６      インバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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