JP2021188758A - 冷凍機システム - Google Patents

Abstract

【課題】コストを抑えつつ冷水負荷設備に供給される熱媒体の温度を制御する。【解決手段】冷凍機システム１は、冷凍機１０と、冷凍機１０から冷水負荷設備１２に供給される熱媒体を貯留する第１エリアＡ１および冷水負荷設備１２から冷凍機１０に送られる熱媒体を貯留する第２エリアＡ２を有するバッファ部（膨張タンク１４）と、冷水１次ポンプ１８と、冷凍機入口温度を検出する冷凍機入口温度センサ２６と、冷凍機出口温度を検出する冷凍機出口温度センサ２８と、負荷入口温度を検出する負荷入口温度センサ３０と、負荷出口温度を検出する負荷出口温度センサ３２と、冷凍機入口温度と冷凍機出口温度との第１温度差が、負荷入口温度と負荷出口温度との第２温度差以下となるように冷水１次ポンプを通る熱媒体の流量を制御する制御部３４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍機システムに関する。

冷凍機システムでは、冷凍機と冷水負荷設備との間で熱媒体が循環する。具体的には、冷凍機は、冷水負荷設備から戻された熱媒体を冷却して冷水負荷設備に供給する。冷水負荷設備で使用された熱媒体は、冷水１次ポンプによって冷凍機に戻される。（例えば、特許文献１）。

特許第５３９９９４８号公報

冷凍機システムには、冷水負荷設備に供給される熱媒体の流量を検出する流量計が設けられることがある。そして、冷凍機システムでは、流量計による熱媒体の流量に基づいて、冷水１次ポンプを通る熱媒体の流量が制御されることがある。冷凍機システムでは、このように冷水１次ポンプを通る熱媒体の流量を制御することで、結果として、冷水負荷設備に供給される熱媒体の温度を制御可能である。しかし、流量計は、設置するための工事が大変であり、コストも高い。

本発明は、このような課題に鑑み、コストを抑えつつ冷水負荷設備に供給される熱媒体の温度を制御することが可能な冷凍機システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の冷凍機システムは、冷水負荷設備から送られる熱媒体を冷却して冷水負荷設備に供給する冷凍機と、冷凍機と冷水負荷設備との間の熱媒体の循環流路に設けられ、冷凍機から冷水負荷設備に供給される熱媒体を貯留する第１エリアおよび冷水負荷設備から冷凍機に送られる熱媒体を貯留する第２エリアを有するバッファ部と、熱媒体を第２エリアから冷凍機に送る冷水１次ポンプと、循環流路における第２エリアと冷凍機との間に設けられ、冷凍機に送入される熱媒体の温度である冷凍機入口温度を検出する冷凍機入口温度センサと、循環流路における冷凍機と第１エリアとの間に設けられ、冷凍機から送出される熱媒体の温度である冷凍機出口温度を検出する冷凍機出口温度センサと、循環流路における第１エリアと冷水負荷設備との間に設けられ、冷水負荷設備に送入される熱媒体の温度である負荷入口温度を検出する負荷入口温度センサと、循環流路における冷水負荷設備と第２エリアとの間に設けられ、冷水負荷設備から送出される熱媒体の温度である負荷出口温度を検出する負荷出口温度センサと、冷凍機入口温度と冷凍機出口温度との第１温度差が、負荷入口温度と負荷出口温度との第２温度差以下となるように冷水１次ポンプを通る熱媒体の流量を制御する制御部と、を備える。

また、上記課題を解決するために、本発明の冷凍機システムは、冷水負荷設備から送られる熱媒体を冷却して冷水負荷設備に供給する冷凍機と、冷凍機と冷水負荷設備との間の熱媒体の循環流路に設けられ、冷凍機から冷水負荷設備に供給される熱媒体を貯留する第１配管ヘッダと、循環流路に設けられ、冷水負荷設備から冷凍機に送られる熱媒体を貯留する第２配管ヘッダと、熱媒体を第２配管ヘッダから冷凍機に送る冷水１次ポンプと、第２配管ヘッダ内の圧力に対する第１配管ヘッダ内の圧力の差圧を検出する差圧計と、差圧がゼロ以上になるように冷水１次ポンプを通る熱媒体の流量を制御する制御部と、を備える。

本発明によれば、コストを抑えつつ冷水負荷設備に供給される熱媒体の温度を制御することが可能となる。

第１実施形態による冷凍機システムの構成を示す概略図である。 １次流量と２次流量との関係を説明する説明図である。 制御部の動作の概要を説明する説明図である。 制御部の動作の流れを説明するフローチャートである。 第２実施形態による冷凍機システムの構成を示す概略図である。 第２実施形態の制御部の動作の概要を説明する説明図である。 第２実施形態の制御部の動作の流れを説明するフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態の態様について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による冷凍機システム１の構成を示す概略図である。図１では、熱媒体の流れの方向を実線の矢印で示し、熱媒体と熱交換される空気の流れの方向を二点鎖線の矢印で示し、制御信号の流れの方向を破線の矢印で示している。

冷凍機システム１は、冷凍機１０ａ、１０ｂ、冷水負荷設備１２、膨張タンク１４、配管１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈ、冷水１次ポンプ１８ａ、１８ｂ、冷水２次ポンプ２０、制御弁２２、圧力計２４、冷凍機入口温度センサ２６、冷凍機出口温度センサ２８、負荷入口温度センサ３０、負荷出口温度センサ３２および制御部３４を含む。

冷凍機システム１では、２台の冷凍機１０ａ、１０ｂが並列に設けられている。以後、冷凍機１０ａ、１０ｂを総称して冷凍機１０と呼ぶ場合がある。なお、冷凍機１０の台数は、２台に限らず、１台であってもよいし、３台以上であってもよい。

冷凍機１０は、例えば、ターボ冷凍機などである。冷凍機１０は、冷水負荷設備１２から膨張タンク１４を介して送られた熱媒体を冷却し、冷却後の熱媒体を、膨張タンク１４を介して冷水負荷設備１２に供給する。熱媒体は、例えば、水である。

冷水負荷設備１２は、例えば、エアハンドリングユニット（ＡＨＵ）などの空調機である。なお、冷水負荷設備１２は、空調機に限らず、例えば、熱交換器などであってもよい。冷水負荷設備１２では、冷凍機１０から供給される熱媒体を用いて熱交換が行われる。熱交換後の熱媒体は、冷凍機１０に戻される。

膨張タンク１４は、中空の容器である。膨張タンク１４内には、熱媒体が収容される。なお、図１では、膨張タンク１４内の熱媒体をハッチングで示している。

膨張タンク１４の内部には、底面から鉛直に起立する仕切り板４０が設けられている。仕切り板４０の上端４２は、膨張タンク１４の天井４４から離隔している。仕切り板４０は、膨張タンク１４内を第１エリアＡ１および第２エリアＡ２に仕切る。第１エリアＡ１および第２エリアＡ２は、仕切り板４０の上端４２と天井４４との間を通じて連通している。

なお、冷凍機システム１では、膨張タンク１４内を仕切り板４０で仕切ることで第１エリアＡ１および第２エリアＡ２が形成されている。しかし、第１エリアＡ１と第２エリアとが別個の容器によって形成されてもよい。また、第１エリアＡ１を形成する容器と第２エリアＡ２を形成する容器とを連通させてもよい。

配管１６ａは、冷凍機１０ａにおける熱媒体の出口５０と膨張タンク１４の第１エリアＡ１とを連通するとともに、冷凍機１０ｂにおける熱媒体の出口５０と膨張タンク１４の第１エリアＡ１とを連通する。具体的には、配管１６ａは、冷凍機１０ａおよび冷凍機１０ｂのそれぞれから延び、１の配管１６ａに集合されて第１エリアＡ１に至る。配管１６ａは、冷凍機１０で冷却された熱媒体を膨張タンク１４の第１エリアＡ１に導く。膨張タンク１４の第１エリアＡ１には、冷凍機１０で冷却された熱媒体が貯留される。

配管１６ｂは、膨張タンク１４の第１エリアＡ１と冷水２次ポンプ２０とを連通する。配管１６ｃは、冷水２次ポンプ２０と制御弁２２とを連通する。配管１６ｄは、制御弁２２と冷水負荷設備１２における熱媒体の入口５２とを連通する。配管１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、第１エリアＡ１に貯留された熱媒体を冷水負荷設備１２に導く。

冷水２次ポンプ２０は、第１エリアＡ１内の熱媒体を冷水負荷設備１２に送る。つまり、冷水２次ポンプ２０は、第１エリアＡ１を通じて熱媒体を冷凍機１０から冷水負荷設備１２に送る。

制御弁２２は、配管１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにおける流路の開度を変更可能である。圧力計２４は、制御弁２２よりも熱媒体の流れの上流側に位置する配管１６ｃに設けられる。制御弁２２は、後述の空気温度センサ７２の温度に従って開度が変更される。

配管１６ｅは、冷水負荷設備１２における熱媒体の出口５４と膨張タンク１４の第２エリアＡ２とを連通する。配管１６ｅは、冷水負荷設備１２から送出された熱媒体を膨張タンク１４の第２エリアＡ２に導く。膨張タンク１４の第２エリアＡ２には、冷水負荷設備１２で使用された後の熱媒体が貯留される。

配管１６ｆは、膨張タンク１４の第２エリアＡ２と冷水１次ポンプ１８ａとを連通するとともに、膨張タンク１４の第２エリアＡ２と冷水１次ポンプ１８ｂとを連通する。具体的には、配管１６ｆは、膨張タンク１４の第２エリアＡ２から延びて２本に分岐され、分岐された一方が冷水１次ポンプ１８ａに至り、分岐された他方が冷水１次ポンプ１８ｂに至る。配管１６ｇは、冷水１次ポンプ１８ａと冷凍機１０ａにおける熱媒体の入口５６とを連通する。配管１６ｈは、冷水１次ポンプ１８ｂと冷凍機１０ｂにおける熱媒体の入口５６とを連通する。配管１６ｆ、１６ｇ、１６ｈは、膨張タンク１４の第２エリアＡ２に貯留された熱媒体を冷凍機１０に導く。

以後、冷水１次ポンプ１８ａ、１８ｂを総称して冷水１次ポンプ１８と呼ぶ場合がある。冷水１次ポンプ１８は、第２エリアＡ２内の熱媒体を冷凍機１０に送る。つまり、冷水１次ポンプ１８は、第２エリアＡ２を通じて熱媒体を冷水負荷設備１２から冷凍機１０に送る。

このように、冷凍機システム１では、冷凍機１０と冷水負荷設備１２との間で熱媒体が循環する。配管１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈは、熱媒体が流通する循環流路として機能する。また、膨張タンク１４は、冷凍機１０と冷水負荷設備１２との間の熱媒体の循環流路に設けられ、冷凍機１０から冷水負荷設備１２に供給される熱媒体を貯留する第１エリアＡ１と、冷水負荷設備１２から冷凍機１０に送られる熱媒体を貯留する第２エリアＡ２とを有するバッファ部として機能する。

冷水１次ポンプ１８ａには、１次モータ６０ａが接続される。１次モータ６０ａには、１次インバータ６２ａが接続される。１次インバータ６２ａは、電源に接続され、制御部３４から指示された周波数指令値に従った周波数で１次モータ６０ａを駆動する。１次モータ６０ａは、１次インバータ６２ａの周波数に従った回転数で冷水１次ポンプ１８ａを駆動する。

冷水１次ポンプ１８ｂには、１次モータ６０ｂが接続される。１次モータ６０ｂには、１次インバータ６２ｂが接続される。１次インバータ６２ｂは、電源に接続され、制御部３４から指示された周波数指令値に従った周波数で１次モータ６０ｂを駆動する。１次モータ６０ｂは、１次インバータ６２ｂの周波数に従った回転数で冷水１次ポンプ１８ｂを駆動する。

以後、１次インバータ６２ａ、６２ｂを総称して、１次インバータ６２と呼ぶ場合がある。また、１次モータ６０ａ、６０ｂを総称して、１次モータ６０と呼ぶ場合がある。また、冷凍機１０を通る熱媒体の流量を１次流量と呼ぶ場合がある。１次流量は、冷水１次ポンプ１８の回転数、すなわち、１次インバータ６２に指示する周波数指令値（以下、単に、１次インバータ６２の周波数指令値と呼ぶ場合がある）に従う。

冷水２次ポンプ２０には、２次モータ６４が接続される。２次モータ６４には、２次インバータ６６が接続される。２次インバータ６６は、電源に接続され、制御部３４から指示された周波数指令値に従った周波数で２次モータ６４を駆動する。２次モータ６４は、２次インバータ６６の周波数に従った回転数で冷水２次ポンプ２０を駆動する。

以後、冷水負荷設備１２を通る熱媒体の流量を２次流量と呼ぶ場合がある。２次流量は、冷水２次ポンプ２０の回転数、すなわち、２次インバータ６６に指示する周波数指令値に従う。

冷水負荷設備１２には、例えば、空気（外気）が導入される。冷水負荷設備１２では、冷凍機１０から供給された熱媒体と、導入された空気との間で熱交換が行われる。これにより、冷水負荷設備１２の出口５４における（熱交換後の）熱媒体の温度は、冷水負荷設備１２の入口５２における（熱交換前の）熱媒体の温度よりも高くなる。

冷水負荷設備１２で熱交換された空気は、例えば、室内７０に送られる。また、冷水負荷設備１２と室内７０との間の空気の流路には、空気温度センサ７２が設けられる。空気温度センサ７２は、冷水負荷設備１２で熱交換後の空気の温度を検出する。

配管１６ｇにおける冷凍機１０ａの入口５６付近、および、配管１６ｈにおける冷凍機１０ｂの入口５６付近には、冷凍機入口温度センサ２６が各々設けられる。冷凍機入口温度センサ２６は、冷凍機１０に送入される熱媒体の温度である冷凍機入口温度を検出する。

配管１６ａにおける冷凍機１０の出口５０付近には、冷凍機出口温度センサ２８が各々設けられる。冷凍機出口温度センサ２８は、冷凍機１０から送出される熱媒体の温度である冷凍機出口温度を検出する。

配管１６ｄにおける冷水負荷設備１２の入口５２付近には、負荷入口温度センサ３０が設けられる。負荷入口温度センサ３０は、冷水負荷設備１２に送入される熱媒体の温度である負荷入口温度を検出する。

配管１６ｅにおける冷水負荷設備１２の出口５４付近には、負荷出口温度センサ３２が設けられる。負荷出口温度センサ３２は、冷水負荷設備１２から送出される熱媒体の温度である負荷出口温度を検出する。

以後、冷凍機入口温度と冷凍機出口温度との差分の絶対値を、第１温度差と呼び、負荷入口温度と負荷出口温度との差分の絶対値を、第２温度差と呼ぶ場合がある。

制御部３４は、中央処理プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。

ここで、冷水負荷設備１２に導入される空気は、季節や日時などによって温度が異なる。つまり、冷水負荷設備１２における熱負荷が季節や日時などによって変動する。制御部３４は、空気温度センサ７２による温度（冷水負荷設備１２で熱交換後の空気の温度）が予め設定された温度で一定となるように、制御弁２２の開度を制御する。

制御弁２２の開度が変化すると、冷水負荷設備１２に送入される熱媒体の圧力が変化する。制御部３４は、圧力計２４の圧力が一定となるように２次インバータ６６に指示する周波数指令値を制御することで、冷水２次ポンプ２０を通る熱媒体の流量（２次流量）を制御する。このように、冷凍機システム１では、冷水負荷設備１２に導入される空気の温度によって、２次流量が変動する。

また、制御部３４は、通常、第１温度差が所定の定格温度差で一定となるように、１次インバータ６２の周波数指令値を制御する。ここでの定格温度差は、例えば、冷凍機１０を定格で動作させたときの冷凍能力から決まる定格の温度差であり、制御部３４に記憶される。例えば、冷凍機入口温度が１２℃であると想定し、冷凍機出口温度（目標温度）を７℃としたい場合、定格温度差は、５℃に決まる。なお、これは一例であり、定格温度差は、冷凍機の種類や運転状態により個別に変わる。

上述のように、冷水負荷設備１２における熱負荷が変動するため、使用済の熱媒体が戻される冷凍機１０の入口５６の熱媒体の温度である冷凍機入口温度は、その熱負荷によって変動する。例えば、夏季のように熱負荷が高い場合、冷凍機入口温度は、想定された１２℃より高くなり、冬季のように熱負荷が低い場合、冷凍機入口温度は、想定された１２℃より低くなる。これに対し、冷凍機出口温度は、上述の７℃に維持したい。つまり、夏季のように熱負荷が高ければ、第１温度差が定格温度差よりも大きくなり、冬季のように熱負荷が低ければ、第１温度差が定格温度差よりも小さくなる。

第１温度差が定格温度差よりも大きくなった場合、制御部３４は、１次インバータ６２の周波数指令値を上昇させる。これにより、冷水１次ポンプ１８の回転数が上昇し、冷凍機１０に入る１次流量が増加する。つまり、冷凍機１０で冷却される熱媒体の量が増加する。そうすると、冷水負荷設備１２に供給される冷却後の熱媒体の量が増加するため、冷水負荷設備１２から冷凍機１０に戻る熱媒体の温度が、想定された１２℃に向かって下がる。その結果、第１温度差を定格温度差に近づけることができる。このようにすることで、熱負荷が高くなっても、冷水負荷設備１２で必要な冷熱が不足することを防止できる。

第１温度差が定格温度差よりも小さくなった場合、制御部３４は、１次インバータ６２の周波数指令値を下降させる。これにより、冷水１次ポンプ１８の回転数が下降し、冷凍機１０に入る１次流量が減少する。つまり、冷凍機１０で冷却される熱媒体の量が減少する。そうすると、冷水負荷設備１２に供給される冷却後の熱媒体の量が減少するため、冷水負荷設備１２から冷凍機１０に戻る熱媒体の温度が、想定された１２℃に向かって上がる。その結果、第１温度差を定格温度差に近づけることができる。このようにすることで、熱負荷が小さい場合において、熱媒体が無駄に冷却されることを抑制することができ、かつ、冷水１次ポンプ１８の回転数下降により省エネルギー化が可能である。

また、制御部３４は、第１温度差が定格温度差で一定となるように１次インバータ６２の周波数指令値を制御しつつ、冷凍機入口温度、冷凍機出口温度、負荷入口温度および負荷出口温度に基づいて、１次インバータ６２の周波数指令値を補正する。つまり、制御部３４は、冷凍機入口温度、冷凍機出口温度、負荷入口温度および負荷出口温度に基づいて、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量を制御する。１次インバータ６２の周波数指令値の補正については、後に詳述する。

図２は、１次流量と２次流量との関係を説明する説明図である。図２（ａ）は、１次流量と２次流量とが等しい（１次流量＝２次流量）場合を示しており、図２（ｂ）は、１次流量が２次流量より少ない（１次流量<２次流量）場合を示しており、図２（ｃ）は、１次流量が２次流量より多い（１次流量>２次流量）場合を示している。また、図２（ａ）〜図２（ｃ）では、膨張タンク１４内の熱媒体をハッチングで示している。なお、図２（ａ）〜図２（ｃ）では、説明に関係する構成のみを記載しており、その他の構成を省略している。

図２（ａ）に示すように、１次流量と２次流量とが等しい場合、第２エリアＡ２から冷凍機１０を通じて第１エリアＡ１に移動する熱媒体の量と、第１エリアＡ１から冷水負荷設備１２を通じて第２エリアＡ２に移動する熱媒体の量とが等しくなる。その結果、この場合、第１エリアＡ１内の熱媒体の貯留量および第２エリアＡ２内の熱媒体の貯留量は、それぞれ維持される。例えば、第１エリアＡ１内の熱媒体の貯留量と第２エリアＡ２内の熱媒体の貯留量とが大凡等しい状態で維持される。その結果、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度は、目標温度（例えば、７℃）に維持される。

図２（ｂ）に示すように、１次流量が２次流量より少なくなると（２次流量が１次流量より多くなると）、第２エリアＡ２から冷凍機１０を通じて第１エリアＡ１に移動する熱媒体の量より、第１エリアＡ１から冷水負荷設備１２を通じて第２エリアＡ２に移動する熱媒体の量が多くなる。これにより、第２エリアＡ２における熱媒体の貯留量が増加していく。

第２エリアＡ２内の熱媒体が増加し続けると、第２エリアＡ２内の熱媒体は、仕切り板４０の上端４２を超えて（仕切り板４０をオーバーフローして）、第１エリアＡ１に溢れ出る。そうすると、冷水負荷設備１２で使用済の熱媒体の一部が、冷凍機１０を通らずに（冷凍機１０で冷却されずに）、冷水負荷設備１２に供給される熱媒体に混入してしまう。その結果、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度が目標温度よりも上昇してしまう。

図２（ｃ）に示すように、１次流量が２次流量より多くなると、第２エリアＡ２から冷凍機１０を通じて第１エリアＡ１に移動する熱媒体の量が、第１エリアＡ１から冷水負荷設備１２を通じて第２エリアＡ２に移動する熱媒体の量より多くなる。これにより、第１エリアＡ１における熱媒体の貯留量が増加していく。

第１エリアＡ１内の熱媒体が増加し続けると、第１エリアＡ１内の熱媒体は、仕切り板４０の上端４２を超えて（仕切り板４０をオーバーフローして）、第２エリアＡ２に溢れ出る。そうすると、冷凍機１０で冷却された熱媒体の一部が、冷水負荷設備１２を経由せずに、冷水負荷設備１２で使用済の熱媒体に混入する。

しかし、この場合、第１エリアＡ１内の熱媒体は、すべて冷凍機１０で冷却されたものである。このため、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度は、目標温度に維持される。

したがって、冷凍機システム１では、１次流量が２次流量以上（１次流量≧２次流量）となるようにする必要がある。

従来の冷凍機システムでは、１次流量を２次流量以上に制御するために、２次流量を検出する流量計が設けられていた。そして、従来の冷凍機システムでは、その流量計の検出結果に基づいて、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量を制御することで、１次流量を２次流量以上にしていた。しかし、流量計は、設置するための工事が大変であり、コストも高い。

そこで、第１実施形態の冷凍機システム１では、流量計を用いずに、１次流量を２次流量以上に制御する。

図３は、制御部３４の動作の概要を説明する説明図である。図３（ａ）は、１次流量と２次流量とが等しい（１次流量＝２次流量）場合を示しており、図３（ｂ）は、１次流量が２次流量より少ない（１次流量<２次流量）場合を示しており、図３（ｃ）は、１次流量が２次流量より多い（１次流量>２次流量）場合を示している。また、図３（ａ）〜図３（ｃ）では、膨張タンク１４内の熱媒体をハッチングで示している。なお、図３（ａ）〜図３（ｃ）では、説明に関係する構成のみを示しており、その他の構成を省略している。

図３（ａ）〜図３（ｃ）において、第１温度差は、冷凍機入口温度センサ２６による温度（冷凍機入口温度Ｔ１Ａ）と冷凍機出口温度センサ２８による温度（冷凍機出口温度Ｔ１Ｂ）との差分の絶対値である。第２温度差は、負荷入口温度センサ３０による温度（負荷入口温度Ｔ２Ａ）と負荷出口温度センサ３２による温度（負荷出口温度Ｔ２Ｂ）との差分の絶対値である。

図３（ａ）に示すように、１次流量と２次流量とが等しい場合、膨張タンク１４内で熱媒体のオーバーフローが起こらないため、負荷出口温度Ｔ２Ｂと冷凍機入口温度Ｔ１Ａとが大凡等しく、冷凍機出口温度Ｔ１Ｂと負荷入口温度Ｔ２Ａとが大凡等しくなる。その結果、この場合、第１温度差と第２温度差とが大凡等しくなる（第１温度差＝第２温度差）。

図３（ｂ）に示すように、１次流量が２次流量より少ない場合、冷水負荷設備１２で使用済の熱媒体が第２エリアＡ２から第１エリアＡ１にオーバーフローするため、負荷入口温度Ｔ２Ａは、冷凍機出口温度Ｔ１Ｂより高くなる。また、第２エリアＡ２内は冷水負荷設備１２で使用済の熱媒体のみであるため、冷凍機入口温度Ｔ１Ａは、負荷出口温度Ｔ２Ｂと大凡等しくなる。したがって、第１温度差は、第２温度差よりも大きくなる（第１温度差>第２温度差）。

図３（ｃ）に示すように、１次流量が２次流量より多い場合、冷凍機１０で冷却された熱媒体が第１エリアＡ１から第２エリアＡ２にオーバーフローするため、冷凍機入口温度Ｔ１Ａは、負荷出口温度Ｔ２Ｂより低くなる。また、第１エリアＡ１内は冷凍機１０で冷却された熱媒体のみであるため、負荷入口温度Ｔ２Ａは、冷凍機出口温度Ｔ１Ｂと大凡等しくなる。したがって、第１温度差は、第２温度差よりも小さくなる（第１温度差<第２温度差）。

これらを踏まえ、冷凍機システム１の制御部３４は、第１温度差が第２温度差以下（第１温度差≦第２温度差）となるように、すなわち、図３（ａ）の状態を維持するか、それを維持できなくとも図３（ｃ）の状態を維持できるように、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量（１次流量）を制御する。冷凍機システム１の制御部３４は、第１温度差が第２温度差以下となるように制御することで、結果として、図２を用いて説明したように、第１流量が第２流量以上（１次流量≧２次流量）となるように制御することができる。

これを実現するために、制御部３４は、第１温度差が定格温度差で一定となるように１次インバータ６２の周波数指令値を導出し、第１温度差が第２温度差より大きい（第１温度差>第２温度差）ようであれば、導出された１次インバータ６２の周波数指令値を補正する。

上述のように、冷水負荷設備１２における熱負荷が低ければ、制御部３４は、１次インバータ６２の周波数指令値を下降させる。そうすると、１次流量は、減少して２次流量より少なくなる場合がある。つまり、熱負荷が低くて１次側で省エネルギー化し過ぎると、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度を目標温度に維持できない場合がある。

このことから、制御部３４は、第１温度差が第２温度差より大きいようであれば（１次流量が２次流量より少ないようであれば）、１次インバータ６２の周波数指令値が小さくなり過ぎないように、１次インバータ６２の周波数指令値を上昇させる補正を行う。

具体的には、第１温度差が第２温度差より大きい場合（第１温度差が第２温度差以下ではない場合）、制御部３４は、第１温度差と第２温度差との差分の絶対値である補正対象温度差を導出する。制御部３４は、補正対象温度差と１次インバータ６２の周波数指令値の上昇量（補正量）とが関連付けられたテーブルや関係式を用いて、１次インバータ６２の周波数指令値の上昇量を導出する。制御部３４は、第１温度差が定格温度差で一定となるように導出された１次インバータ６２の周波数指令値に、導出された１次インバータ６２の周波数指令値の上昇量を加算し、１次インバータ６２の補正後の周波数指令値を導出する。そして、制御部３４は、補正後の周波数指令値を１次インバータ６２に送信する。

補正後の周波数指令値を受信した１次インバータ６２は、補正後の周波数の電力を１次モータ６０に供給する。１次モータ６０は、１次インバータ６２の補正後の周波数に従った回転数で冷水１次ポンプ１８を駆動させる。

これにより、冷凍機システム１では、１次流量が増加し、第１温度差が第２温度差以下（１次流量が２次流量以上）の状態に復帰させることができる。その結果、冷凍機システム１では、冷水負荷設備１２における熱負荷が低くても、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度を目標温度に維持できる。

また、制御部３４は、１次インバータ６２の周波数指令値の上昇量を、補正対象温度差に基づいて導出している。このため、冷凍機システム１では、第１温度差が第２温度差以下の状態に、より確実に復帰させることができる。

なお、制御部３４は、１次インバータ６２の周波数指令値を、予め設定された所定上昇量だけ上昇させてもよい。この場合、上昇量の導出を行わない分、処理負荷を軽減することができる。

図４は、制御部３４の動作の流れを説明するフローチャートである。制御部３４は、冷凍機システム１の電源が投入されて運転がオンされると、図４の一連の処理を開始する。なお、冷凍機１０ａを通る１次流量の制御と、冷凍機１０ｂを通る１次流量の制御とが同様の内容であるため、以下では、冷凍機１０を通る１次流量の制御としてまとめて説明する。

まず、制御部３４は、冷凍機入口温度センサ２６から冷凍機入口温度Ｔ１Ａを取得し、冷凍機出口温度センサ２８から冷凍機出口温度Ｔ１Ｂを取得し、負荷入口温度センサ３０から負荷入口温度Ｔ２Ａを取得し、負荷出口温度センサ３２から負荷出口温度Ｔ２Ｂを取得する（Ｓ１００）。

次に、制御部３４は、冷凍機入口温度Ｔ１Ａと冷凍機出口温度Ｔ１Ｂとから第１温度差を導出する（Ｓ１１０）。次に、制御部３４は、負荷入口温度Ｔ２Ａと負荷出口温度Ｔ２Ｂとから第２温度差を導出する（Ｓ１２０）。

次に、制御部３４は、第１温度差が定格温度差で一定となるように、１次インバータ６２の周波数指令値を導出する（Ｓ１３０）。例えば、制御部３４は、定格温度差に対する第１温度差の差分である制御温度差を導出する。制御部３４は、制御温度差と１次インバータ６２の周波数指令値の変動量（上昇量または下降量）とが関連付けられたテーブルや関係式を用いて、導出された制御温度差に基づいて、１次インバータ６２の周波数指令値の変動量を導出する。制御部３４は、導出された１次インバータ６２の周波数指令値の変動量と、１次インバータ６２の現在の周波数指令値とから、１次インバータ６２の新たな周波数指令値を導出する。

次に、制御部３４は、第１温度差が第２温度差以下（第１温度差≦第２温度差）であるか否かを判断する（Ｓ１４０）。第１温度差が第２温度差以下である場合（Ｓ１４０におけるＹＥＳ）、制御部３４は、ステップＳ１３０で導出された周波数指令値を１次インバータ６２に送信する（Ｓ１６０）。この場合、１次流量が２次流量以上であるとみなし、１次インバータ６２の周波数指令値の補正は行われない。

第１温度差が第２温度差以下ではない場合（Ｓ１４０におけるＮＯ）、制御部３４は、ステップＳ１３０で導出された周波数指令値を補正する（Ｓ１５０）。この場合、制御部３４は、第１温度差および第２温度差に基づいて補正対象温度差を導出し、補正対象温度差に基づいて周波数指令値の上昇量を導出する。制御部３４は、導出された周波数指令値の上昇量を、ステップＳ１３０で導出された周波数指令値に加算して、１次インバータ６２の補正後の周波数指令値を導出する。

補正後、制御部３４は、補正後の周波数指令値を１次インバータ６２に送信する（Ｓ１６０）。この場合、１次インバータ６２が補正後の周波数指令値に従って動作するため、第１温度差が第２温度差以下の状態に復帰する。

周波数指令値または補正後の周波数指令値の送信（Ｓ１６０）後、制御部３４は、冷凍機システム１の運転をオフする指令を受信したか否かを判断する（Ｓ１７０）。運転をオフする指令を受信した場合（Ｓ１７０におけるＹＥＳ）、制御部３４は、一連の処理を終了する。一方、運転をオフする指令を受信していない場合（Ｓ１７０におけるＮＯ）、制御部３４は、ステップＳ１００に戻り、運転をオフする指令を受信するまで、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。

以上のように、第１実施形態の冷凍機システム１では、第１温度差が第２温度差以下となるように、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量（１次インバータ６２の周波数指令値）が制御される。これにより、第１実施形態の冷凍機システム１では、流量計を用いずに１次流量を制御することができる。また、冷凍機入口温度センサ２６、冷凍機出口温度センサ２８、負荷入口温度センサ３０および負荷出口温度センサ３２は、流量計に比べ、設置が容易であり、コストも低い。

したがって、第１実施形態の冷凍機システム１によれば、コストを抑えつつ冷水負荷設備１２に供給される熱媒体の温度を制御することが可能となる。

なお、第１実施形態の冷凍機システム１において、制御部３４は、第１温度差と第２温度差とが等しく（第１温度差＝第２温度差）なるように、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量（１次インバータ６２の周波数指令値）を制御してもよい。この場合、制御部３４は、第１温度差が第２温度差より大きく（第１温度差>第２温度差）なるようであれば、１次インバータ６２の周波数指令値を上昇させる補正をし、第１温度差が第２温度差より小さく（第１温度差<第２温度差）なるようであれば、１次インバータ６２の周波数指令値を下降させる補正をしてもよい。この態様においても、コストを抑えつつ冷水負荷設備１２に供給される熱媒体の温度を制御することが可能となる。また、この態様では、冷却後の熱媒体を、より効率的に冷水負荷設備１２に供給することができる。

また、第１実施形態の冷凍機システム１において、膨張タンク１４の第１エリアＡ１および第２エリアＡ２の一方または双方に水位計を設けてもよい。そして、制御部３４は、水位計による水位が一定となるように、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量（１次インバータ６２の周波数指令値）を制御してもよい。この態様においても、コストを抑えつつ冷水負荷設備１２に供給される熱媒体の温度を制御することが可能となる。

（第２実施形態）
図５は、第２実施形態による冷凍機システム１００の構成を示す概略図である。第２実施形態の冷凍機システム１００は、膨張タンク１４に代えて第１配管ヘッダ１４０、第２配管ヘッダ１４２、連通管１４４および差圧計１４６を有する点において第１実施形態の冷凍機システム１と異なる。また、冷凍機システム１００では、負荷入口温度センサ３０および負荷出口温度センサ３２が省略されている。ここでは、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、異なる構成について詳述する。

第１配管ヘッダ１４０および第２配管ヘッダ１４２は、中空で密閉された筒状の容器である。第１配管ヘッダ１４０内および第２配管ヘッダ１４２内には、熱媒体が収容される。図５では、第１配管ヘッダ１４０内および第２配管ヘッダ１４２内の熱媒体をハッチングで示している。

冷凍機システム１００において、配管１６ａは、冷凍機１０ａの出口５０と第１配管ヘッダ１４０とを連通するとともに、冷凍機１０ｂの出口５０と第１配管ヘッダ１４０とを連通する。つまり、配管１６ａは、冷凍機１０で冷却された熱媒体を第１配管ヘッダ１４０に導く。第１配管ヘッダ１４０には、冷凍機１０で冷却された熱媒体が貯留される。

また、配管１６ｂは、第１配管ヘッダ１４０と冷水２次ポンプ２０とを連通する。つまり、配管１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、第１配管ヘッダ１４０に貯留された熱媒体を冷水負荷設備１２に導く。また、冷水２次ポンプ２０は、第１配管ヘッダ１４０内の熱媒体を冷水負荷設備１２に送る。つまり、冷水２次ポンプ２０は、第１配管ヘッダ１４０を通じて熱媒体を冷凍機１０から冷水負荷設備１２に送る。

また、配管１６ｅは、冷水負荷設備１２の出口５４と第２配管ヘッダ１４２とを連通する。つまり、配管１６ｅは、冷水負荷設備１２から送出された熱媒体を第２配管ヘッダ１４２に導く。第２配管ヘッダ１４２には、冷水負荷設備１２で使用された後の熱媒体が貯留される。

また、配管１６ｆは、第２配管ヘッダ１４２と冷水１次ポンプ１８ａとを連通するとともに、第２配管ヘッダ１４２と冷水１次ポンプ１８ｂとを連通する。つまり、配管１６ｆ、１６ｇ、１６ｈは、第２配管ヘッダ１４２に貯留された熱媒体を各冷凍機１０に導く。また、冷水１次ポンプ１８は、第２配管ヘッダ１４２内の熱媒体を冷凍機１０に送る。つまり、冷水１次ポンプ１８は、第２配管ヘッダ１４２を通じて熱媒体を冷水負荷設備１２から冷凍機１０に送る。

連通管１４４は、第１配管ヘッダ１４０と第２配管ヘッダ１４２とを連通する。連通管１４４は、第１配管ヘッダ１４０と第２配管ヘッダ１４２との間で熱媒体を移動可能にさせる。連通管１４４は、第１配管ヘッダ１４０および第２配管ヘッダ１４２のうち圧力が相対的に高い方から圧力が相対的に低い方に熱媒体をオーバーフローさせる。

なお、連通管１４４は、第１配管ヘッダ１４０および第２配管ヘッダ１４２よりも内径（換言すると、断面積）が小さくてもよい。連通管１４４は、第１配管ヘッダ１４０と第２配管ヘッダ１４２との間で熱媒体をオーバーフローさせることができればよいからである。

このように、冷凍機システム１００では、冷凍機１０と冷水負荷設備１２との間で熱媒体が循環する。配管１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈは、熱媒体が流通する循環流路として機能する。また、第１配管ヘッダ１４０、第２配管ヘッダ１４２および連通管１４４は、冷凍機１０と冷水負荷設備１２との間の熱媒体の循環流路に設けられ、熱媒体を貯留するバッファ部として機能する。

差圧計１４６は、例えば、第２配管ヘッダ１４２内の圧力に対する第１配管ヘッダ１４０内の圧力の差圧を検出する。換言すると、差圧計１４６は、第２配管ヘッダ１４２内の圧力を基準とした、第１配管ヘッダ１４０内の圧力と第２配管ヘッダ１４２内の圧力との差圧を検出する。以後、第２配管ヘッダ１４２内の圧力に対する第１配管ヘッダ１４０内の圧力の差圧を、単に差圧と呼ぶ場合がある。

図６は、第２実施形態の制御部３４の動作の概要を説明する説明図である。図６（ａ）は、１次流量と２次流量とが等しい（第１流量＝第２流量）場合を示しており、図６（ｂ）は、１次流量が２次流量より少ない（第１流量<第２流量）場合を示しており、図６（ｃ）は、１次流量が２次流量より多い（第１流量>第２流量）場合を示している。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）では、説明に関係する構成のみを示しており、その他の構成を省略している。

図６（ａ）に示すように、１次流量と２次流量とが等しい場合、第１配管ヘッダ１４０から第２配管ヘッダ１４２に移動する熱媒体の量と、第２配管ヘッダ１４２から第１配管ヘッダ１４０に移動する熱媒体の量とが等しくなる。そうすると、第１配管ヘッダ１４０内の圧力と第２配管ヘッダ１４２内の圧力とが大凡等しくなる。つまり、第２配管ヘッダ１４２内の圧力に対する第１配管ヘッダ１４０内の圧力の差圧は、ゼロとなる（差圧＝０）。

このように差圧がゼロである場合、連通管１４４を通じた熱媒体の移動は、ほとんど起こらない。この場合、冷凍機１０で冷却された熱媒体のほとんどすべてが冷水負荷設備１２に送られるため、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度は、目標温度（例えば、７℃）に維持される。

図６（ｂ）に示すように、１次流量が２次流量より少なくなると、第１配管ヘッダ１４０から送出される熱媒体の量は、第１配管ヘッダ１４０に送入される熱媒体の量より多くなる。そうすると、図６（ａ）の場合に比べ、第１配管ヘッダ１４０内の圧力が低くなる。また、この場合、第２配管ヘッダ１４２から送出される熱媒体の量は、第２配管ヘッダ１４２に送入される熱媒体の量より少なくなる。そうすると、図６（ａ）の場合に比べ、第２配管ヘッダ１４２内の圧力が高くなる。その結果、第２配管ヘッダ１４２内の圧力に対する第１配管ヘッダ１４０内の圧力の差圧は、ゼロより小さくなる（差圧<０）。

このように差圧がゼロより小さい場合、矢印１４８ｂで示すように、第２配管ヘッダ１４２内の使用済の熱媒体の一部が、冷凍機１０を経由することなく、連通管１４４を通じて第１配管ヘッダ１４０内に移動する。この場合、使用済の熱媒体が第１配管ヘッダ１４０内に混入するため、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度は、目標温度よりも上昇してしまう。

図６（ｃ）に示すように、１次流量が２次流量より多くなると、第１配管ヘッダ１４０から送出される熱媒体の量は、第１配管ヘッダ１４０に送入される熱媒体の量より少なくなる。そうすると、図６（ａ）の場合に比べ、第１配管ヘッダ１４０内の圧力が高くなる。また、この場合、第２配管ヘッダ１４２から送出される熱媒体の量は、第２配管ヘッダ１４２に送入される熱媒体の量より多くなる。そうすると、図６（ａ）の場合に比べ、第２配管ヘッダ１４２内の圧力が低くなる。その結果、第２配管ヘッダ１４２内の圧力に対する第１配管ヘッダ１４０内の圧力の差圧は、ゼロより大きくなる（差圧>０）。

このように差圧がゼロより大きい場合、矢印１４８ｃで示すように、第１配管ヘッダ１４０内の冷却された熱媒体の一部が、冷水負荷設備１２を経由することなく、連通管１４４を通じて第２配管ヘッダ１４２内に移動する。しかし、冷水負荷設備１２には、冷却後の熱媒体のみが供給される。したがって、この場合、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度は、目標温度に維持される。

これらを踏まえ、冷凍機システム１００の制御部３４は、第２配管ヘッダ１４２内の圧力に対する第１配管ヘッダ１４０内の差圧がゼロ以上（差圧≧０）となるように、すなわち、図６（ａ）の状態を維持するか、それを維持できなくとも図６（ｃ）の状態を維持できるように、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量（第１流量）を制御する。冷凍機システム１００の制御部３４は、差圧がゼロ以上となるように制御することで、第１流量が第２流量以上（１次流量≧２次流量）となるように制御することができる。

これを実現するために、制御部３４は、第１温度差が定格温度差で一定となるように１次インバータ６２の周波数指令値を導出し、差圧がゼロより小さい（差圧<０）ようであれば、導出された１次インバータ６２の周波数指令値を補正する。

第１実施形態と同様に、冷水負荷設備１２における熱負荷が低い場合、１次側で省エネルギー化し過ぎて、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度を目標温度に維持できないことがある。このことから、制御部３４は、差圧がゼロより小さい（差圧<０）ようであれば、１次インバータ６２の周波数指令値が小さくなり過ぎないように、１次インバータ６２の周波数指令値を上昇させる補正を行う。

具体的には、差圧がゼロより小さい場合（差圧がゼロ以上ではない場合）、制御部３４は、１次インバータ６２の周波数指令値の上昇量（補正量）を導出する。周波数指令値の上昇量は、例えば、差圧と１次インバータ６２の周波数指令値の上昇量（補正量）とが関連付けられたテーブルや関係式を用いて導出される。制御部３４は、第１温度差が定格温度差で一定となるように導出された１次インバータ６２の周波数指令値に、導出された１次インバータ６２の周波数指令値の上昇量を加算し、１次インバータ６２の補正後の周波数指令値を導出する。そして、制御部３４は、補正後の周波数指令値を１次インバータ６２に送信する。

補正後の周波数指令値を受信した１次インバータ６２は、補正後の周波数の電力を１次モータ６０に供給する。１次モータ６０は、１次インバータ６２の補正後の周波数に従った回転数で冷水１次ポンプ１８を駆動させる。

これにより、冷凍機システム１００では、１次流量が増加し、差圧がゼロ以上（１次流量が２次流量以上）の状態に復帰させることができる。その結果、冷凍機システム１００では、冷水負荷設備１２における熱負荷が低くても、冷水負荷設備１２の入口５２に送られる熱媒体の温度を目標温度に維持できる。

また、制御部３４は、１次インバータ６２の周波数指令値の上昇量を、差圧に基づいて導出している。このため、冷凍機システム１では、差圧がゼロ以上の状態に、より確実に復帰させることができる。

なお、制御部３４は、１次インバータ６２の周波数指令値を、予め設定された所定上昇量だけ上昇させてもよい。この場合、上昇量の導出を行わない分、処理負荷を軽減することができる。

図７は、第２実施形態の制御部３４の動作の流れを説明するフローチャートである。制御部３４は、冷凍機システム１００の電源が投入されて運転がオンされると、図７の一連の処理を開始する。なお、冷凍機１０ａを通る１次流量の制御と、冷凍機１０ｂを通る１次流量の制御とが同様の内容であるため、以下では、冷凍機１０を通る１次流量の制御としてまとめて説明する。

まず、制御部３４は、差圧計１４６から差圧を取得する（Ｓ２００）。次に、制御部３４は、冷凍機入口温度センサ２６から冷凍機入口温度Ｔ１Ａを取得し、冷凍機出口温度センサ２８から冷凍機出口温度Ｔ１Ｂを取得する（Ｓ２１０）。次に、制御部３４は、冷凍機入口温度Ｔ１Ａと冷凍機出口温度Ｔ１Ｂとから第１温度差を導出する（Ｓ２２０）。

次に、制御部３４は、第１温度差が定格温度差で一定となるように、１次インバータ６２の周波数指令値を導出する（Ｓ２３０）。第１実施形態と同様に、制御部３４は、定格温度差と第１温度差とから制御温度差を導出し、導出された制御温度差に基づいて、１次インバータ６２の周波数指令値の変動量を導出する。制御部３４は、導出された１次インバータ６２の周波数指令値の変動量と、１次インバータ６２の現在の周波数指令値とから、１次インバータ６２の新たな周波数指令値を導出する。

次に、制御部３４は、差圧がゼロ以上（差圧≧０）であるか否かを判断する（Ｓ２４０）。差圧がゼロ以上である場合（Ｓ２４０におけるＹＥＳ）、制御部３４は、ステップＳ２３０で導出された周波数指令値を１次インバータ６２に送信する（Ｓ２６０）。この場合、１次流量が２次流量以上であるとみなし、１次インバータ６２の周波数指令値の補正は行われない。

差圧がゼロ以上ではない場合（Ｓ２４０におけるＮＯ）、制御部３４は、ステップＳ２３０で導出された周波数指令値を補正する（Ｓ２５０）。この場合、制御部３４は、差圧に基づいて周波数指令値の上昇量を導出する。制御部３４は、導出された周波数指令値の上昇量を、ステップＳ２３０で導出された周波数指令値に加算して、１次インバータ６２の補正後の周波数指令値を導出する。

補正後、制御部３４は、補正後の周波数指令値を１次インバータ６２に送信する（Ｓ２６０）。この場合、１次インバータ６２が補正後の周波数指令値に従って動作するため、差圧がゼロ以上の状態に復帰する。

周波数指令値または補正後の周波数指令値の送信（Ｓ２６０）後、制御部３４は、冷凍機システム１００の運転をオフする指令を受信したか否かを判断する（Ｓ２７０）。運転をオフする指令を受信した場合（Ｓ２７０におけるＹＥＳ）、制御部３４は、一連の処理を終了する。一方、運転をオフする指令を受信していない場合（Ｓ２７０におけるＮＯ）、制御部３４は、ステップＳ２００に戻り、運転をオフする指令を受信するまで、ステップＳ２００以降の処理を繰り返す。

以上のように、第２実施形態の冷凍機システム１００では、第２配管ヘッダ１４２内の圧力に対する第１配管ヘッダ１４０内の圧力の差圧がゼロ以上となるように、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量（１次インバータ６２の周波数指令値）が制御される。これにより、第２実施形態の冷凍機システム１００では、流量計を用いずに１次流量を制御することができる。また、差圧計１４６は、流量計に比べ、設置が容易であり、コストも低い。

したがって、第２実施形態の冷凍機システム１００によれば、コストを抑えつつ冷水負荷設備１２に供給される熱媒体の温度を制御することが可能となる。

また、第２実施形態の冷凍機システム１００は、差圧計１４６および２個の温度計（冷凍機入口温度センサ２６および冷凍機出口温度センサ２８）が正常に機能していればよく、４個の温度計（冷凍機入口温度センサ２６、冷凍機出口温度センサ２８、負荷入口温度センサ３０および負荷出口温度センサ３２）のすべてが正常に機能する必要がある第１実施形態の冷凍機システム１に比べ、信頼性が高い。

なお、第２実施形態の冷凍機システム１００において、制御部３４は、差圧がゼロ（差圧＝０）となるように、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量（１次インバータ６２の周波数指令値）を制御してもよい。この場合、制御部３４は、差圧がゼロより小さく（差圧<０）なるようであれば、１次インバータ６２の周波数指令値を上昇させる補正をし、差圧がゼロより大きく（差圧>０）なるようであれば、１次インバータ６２の周波数指令値を下降させる補正をしてもよい。この態様においても、コストを抑えつつ冷水負荷設備１２に供給される熱媒体の温度を制御することが可能となる。また、この態様では、冷却後の熱媒体を、より効率的に冷水負荷設備１２に供給することができる。

また、第２実施形態において、差圧計１４６は、第２配管ヘッダ１４２内の圧力に対する第１配管ヘッダ１４０内の圧力の差圧を検出していた。しかし、差圧計１４６は、第１配管ヘッダ１４０内の圧力に対する第２配管ヘッダ１４２内の圧力の差圧を検出してもよい。この態様では、制御部３４は、差圧計１４６から取得された差圧がゼロ以下（差圧≦０）の場合、１次インバータ６２の周波数指令値の補正を行わず、差圧計１４６から取得した差圧がゼロより大きい（差圧>０）の場合、１次インバータ６２の周波数指令値を上昇させる補正を行ってもよい。つまり、この態様は、第２実施形態と実質的に同一の構成であり、第２実施形態と同様の効果が得られる。

また、第２実施形態に第１実施形態の特徴を組み合わせてもよい。例えば、冷凍機システム１００に、負荷入口温度センサ３０および負荷出口温度センサ３２を設けてもよい。この構成において、制御部３４は、第１温度差が第２温度差以下となり、かつ、差圧がゼロ以上となるように、冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量（１次インバータ６２の周波数指令値）を制御してもよい。また、この構成において、第１温度差が第２温度差以下となるように冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量を制御する態様と、差圧がゼロ以上となるように冷水１次ポンプ１８を通る熱媒体の流量を制御する態様とを切り替え可能としてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、冷凍機システムに利用することができる。

１ 冷凍機システム
１０ 冷凍機
１２ 冷水負荷設備
１４ 膨張タンク
１８ 冷水１次ポンプ
２６ 冷凍機入口温度センサ
２８ 冷凍機出口温度センサ
３０ 負荷入口温度センサ
３２ 負荷出口温度センサ
３４ 制御部
１４０ 第１配管ヘッダ
１４２ 第２配管ヘッダ
１４４ 連通管
１４６ 差圧計

Claims (2)

1. 冷水負荷設備から送られる熱媒体を冷却して前記冷水負荷設備に供給する冷凍機と、
   前記冷凍機と前記冷水負荷設備との間の前記熱媒体の循環流路に設けられ、前記冷凍機から前記冷水負荷設備に供給される前記熱媒体を貯留する第１エリアおよび前記冷水負荷設備から前記冷凍機に送られる前記熱媒体を貯留する第２エリアを有するバッファ部と、
   前記熱媒体を前記第２エリアから前記冷凍機に送る冷水１次ポンプと、
   前記循環流路における前記第２エリアと前記冷凍機との間に設けられ、前記冷凍機に送入される前記熱媒体の温度である冷凍機入口温度を検出する冷凍機入口温度センサと、
   前記循環流路における前記冷凍機と前記第１エリアとの間に設けられ、前記冷凍機から送出される前記熱媒体の温度である冷凍機出口温度を検出する冷凍機出口温度センサと、
   前記循環流路における前記第１エリアと前記冷水負荷設備との間に設けられ、前記冷水負荷設備に送入される前記熱媒体の温度である負荷入口温度を検出する負荷入口温度センサと、
   前記循環流路における前記冷水負荷設備と前記第２エリアとの間に設けられ、前記冷水負荷設備から送出される前記熱媒体の温度である負荷出口温度を検出する負荷出口温度センサと、
   前記冷凍機入口温度と前記冷凍機出口温度との第１温度差が、前記負荷入口温度と前記負荷出口温度との第２温度差以下となるように前記冷水１次ポンプを通る前記熱媒体の流量を制御する制御部と、
   を備える冷凍機システム。
2. 冷水負荷設備から送られる熱媒体を冷却して前記冷水負荷設備に供給する冷凍機と、
   前記冷凍機と前記冷水負荷設備との間の前記熱媒体の循環流路に設けられ、前記冷凍機から前記冷水負荷設備に供給される前記熱媒体を貯留する第１配管ヘッダと、
   前記循環流路に設けられ、前記冷水負荷設備から前記冷凍機に送られる前記熱媒体を貯留する第２配管ヘッダと、
   前記熱媒体を前記第２配管ヘッダから前記冷凍機に送る冷水１次ポンプと、
   前記第２配管ヘッダ内の圧力に対する前記第１配管ヘッダ内の圧力の差圧を検出する差圧計と、
   前記差圧がゼロ以上になるように前記冷水１次ポンプを通る前記熱媒体の流量を制御する制御部と、
   を備える冷凍機システム。

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