JP6290724B2 - チラーシステム - Google Patents

Description

本発明は、冷媒の凝縮熱または蒸発熱により熱媒体としての温調用の循環液の温度を調節するヒートポンプ式のチラーが複数台接続されるチラーシステムに関する。

ヒートポンプにおいて、冷媒と空気との間で熱交換させる冷媒−空気熱交換器が蒸発器として作用するときに、外気温度等の条件によって冷媒−空気熱交換器内の配管に付着した霜を除去するデフロスト運転（除霜運転）を行う構成が従来から知られている（例えば特許文献１参照）。詳しくは、特許文献１は、デフロスト運転時に、室内熱交換器用膨張弁を全閉として室内熱交換器に冷媒を流さずに廃熱回収器でエンジン冷却水から吸熱して冷媒を蒸発させる構成を開示している。

一方、冷媒の凝縮熱または蒸発熱により熱媒体としての温調用（例えば空調用）の循環液の温度を調節するヒートポンプ式のチラーについても、同様に、冷媒−空気熱交換器内の配管に付着した霜を除去するデフロスト運転を行うことがあるが、ヒートポンプ式のチラーが複数台接続されるチラーシステムにおいて、デフロスト運転を行う場合、デフロスト運転中は循環液の温度の調節がなされないために、所定台数以上のチラー（特に全てのチラー）が同時期にデフロスト運転を行ってしまうと、循環液の温度の調節を十分に（或いは全く）行うことができない。

この点に関し、特許文献２は、各チリングユニット（チラー）よりデフロスト運転の要求があると、予め設定された台数のチリングユニット（チラー）のみが同時にデフロスト運転を実行するように所定台数のチリングユニット（チラー）毎にデフロスト許可信号を出力し（特許文献２の段落０１０４参照）、デフロスト同時運転の可能台数が２台以上の場合、デフロスト要求信号に対して、可能台数になるまで、デフロスト許可信号を出力する（特許文献２の段落０１１１参照）構成を開示している。つまり、特許文献２は、デフロスト同時運転の可能台数まで先着順でデフロスト運転を許可する構成を開示している。

特許第４２５７３５１号公報 特開平１０−１２２６０４号公報

しかしながら、特許文献２は、デフロスト同時運転の可能台数まで先着順でデフロスト運転を許可する構成を開示しているものの、デフロスト運転待機中のチラー同士の優先順位までは開示していない。

そこで、本発明は、ヒートポンプ式のチラーが複数台接続されるチラーシステムであって、所定台数まで先着順でデフロスト運転を許可する場合にデフロスト運転の待機中のチラー同士の優先順位を決定することができるチラーシステムを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、冷媒の凝縮熱または蒸発熱により熱媒体としての温調用の循環液の温度を調節するヒートポンプ式のチラーが複数台接続されるチラーシステムであって、前記複数台のチラーのうち、何れか１台が親機のチラーに指定され、前記複数台のチラーのうち、デフロスト運転が必要なチラーは、前記親機のチラーに対して前記デフロスト運転を要求し、前記親機のチラーは、前記デフロスト運転を要求したチラーのうち、予め定めた所定の台数まで先着順で前記デフロスト運転を許可し、前記デフロスト運転の待機中のチラーは、所定周期で前記親機のチラーに対して前記デフロスト運転の要求し、前記親機のチラーは、前記デフロスト運転の待機中のチラーが複数台存在する場合は、前記デフロスト運転の要求回数または要求時間の大きい順に次回の前記デフロスト運転を許可することを特徴とするチラーシステムを提供する。

本発明において、前記親機のチラーは、前記デフロスト運転の要求回数または要求時間が同じチラー同士については識別番号の小さい順または大きい順に次回の前記デフロスト運転を許可する態様を例示できる。

また、本発明は、冷媒の凝縮熱または蒸発熱により熱媒体としての温調用の循環液の温度を調節するヒートポンプ式のチラーが複数台接続されるチラーシステムであって、前記複数台のチラーに対して動作制御を行う制御機構を備え、前記複数台のチラーのうち、デフロスト運転が必要なチラーは、前記制御機構に対して前記デフロスト運転を要求し、前記制御機構は、前記デフロスト運転を要求したチラーのうち、予め定めた所定の台数まで先着順で前記デフロスト運転を許可し、前記デフロスト運転の待機中のチラーは、所定周期で前記制御機構に対して前記デフロスト運転を要求し、前記制御機構は、前記デフロスト運転の待機中のチラーが複数台存在する場合は、前記デフロスト運転の要求回数または要求時間の大きい順に次回の前記デフロスト運転を許可することを特徴とするチラーシステムも提供する。

本発明によると、ヒートポンプ式のチラーが複数台接続されるチラーシステムにおいて、所定台数まで先着順でデフロスト運転を許可する場合にデフロスト運転の待機中のチラー同士の優先順位を決定することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るチラーシステムの概略構成を示す系統図である。 チラーシステムにおける一のチラーの概略ブロック図である。 冷却運転を行っている冷却運転状態を示すチラーの概略ブロック図である。 加熱運転を行っている加熱運転状態を示すチラーの概略ブロック図である。 デフロスト運転を行っているデフロスト運転状態を示すチラーの概略ブロック図である。 チラーの台数を８台とした場合のチラーシステムにおいて、各チラーから親機のチラーへのデフロスト運転の要求、および、親機のチラーの各チラーに対するデフロスト運転の許可または禁止を行っている状態の一例を示す概念図であって、親機のチラーがデフロスト運転を要求した先着順で早かった２台のチラーのデフロスト運転を許可し、２台のチラーよりも遅かった３台のチラーのデフロスト運転を禁止している状態を示す図である。 チラーの台数を８台とした場合のチラーシステムにおいて、各チラーから親機のチラーへのデフロスト運転の要求、および、親機のチラーの各チラーに対するデフロスト運転の許可または禁止を行っている状態の一例を示す概念図であって、親機のチラーが図６に示す２台のチラーのデフロスト運転終了後にデフロスト運転の要求回数順で要求回数が大きかった待機中の２台のチラーのデフロスト運転を許可し、２台のチラーよりも小さかった１台のチラーのデフロスト運転を禁止している状態を示す図である。 チラーの台数を８台とした場合のチラーシステムにおいて、各チラーから親機のチラーへのデフロスト運転の要求、および、親機のチラーの各チラーに対するデフロスト運転の許可または禁止を行っている状態の一例を示す概念図であって、親機のチラーが図７に示す２台のチラーのデフロスト運転終了後に残り１台のチラーのデフロスト運転を許可している状態を示す図である。 図６から図８に示す例において、チラーシステムの温調能力、および、各チラーの運転状態のタイミングチャートを示すグラフである。 親機のチラーの各チラーへのデフロスト制御による制御動作の一例の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るチラーシステム１の概略構成を示す系統図である。

図１に示すチラーシステム１は、ヒートポンプ式のチラー１００が複数台並列に接続される構成とされている。なお、ヒートポンプ式のチラーは、以下、単にチラーということがある。

詳しくは、チラーシステム１は、複数台のチラー１００（１）〜１００（ｎ）（ｎは２以上の整数）と、循環液回路２００とを備えている。各チラー１００（１）〜１００（ｎ）は、同一の構成のものとされている。よって、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）の定格出力は、何れも同一のものとされている。なお、以下の説明において、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）に対して単に符号１００を付することがある。

チラーシステム１は、図示を省略した温調対象区域（例えば空調対象区域）に敷設されて熱媒体としての温調用（例えば空調用）の循環液を流通させる循環液回路２００と、循環液回路２００の複数台のチラー１００（１）〜１００（ｎ）毎に設けられて循環液回路２００に循環液を循環させる循環ポンプ３００（１）〜３００（ｎ）とをさらに備え、循環ポンプ３００（１）〜３００（ｎ）により循環液回路２００に流れる循環液の温度を調節する構成とされている。ここで、循環液としては、熱媒体として作用するものであれば何れのものであってもよく、代表的には水を例示できる。但し、それに限定されるものではなく、循環液は、例えば、水に不凍液を含有したものであってもよい。

循環液回路２００は、循環液を複数台のチラー１００（１）〜１００（ｎ）に流入させる方向に流す流入幹管２１０と、流入幹管２１０からの循環液を複数台のチラー１００（１）〜１００（ｎ）に向けてそれぞれ分流させる流入枝管２１１（１）〜２１１（ｎ）と、循環液を複数台のチラー１００（１）〜１００（ｎ）から流出させる方向に流す流出幹管２２０と、複数台のチラー１００（１）〜１００（ｎ）からの循環液を流出幹管２２０に向けてそれぞれ合流させる流出枝管２２１（１）〜２２１（ｎ）とで構成されている。

具体的には、流入枝管２１１（１）〜２１１（ｎ）は、それぞれ、流入幹管２１０の各チラー１００（１）〜１００（ｎ）に対応する分岐部と各チラー１００（１）〜１００（ｎ）の循環液流入側とを接続する。また、流出枝管２２１（１）〜２２１（ｎ）は、それぞれ、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）の循環液流出側と流出幹管２２０の各チラー１００（１）〜１００（ｎ）に対応する合流部とを接続する。流入枝管２１１（１）〜２１１（ｎ）および流出枝管２２１（１）〜２２１（ｎ）の何れか一方（この例では、流出枝管２２１（１）〜２２１（ｎ））には、それぞれ、循環液回路２００において循環液を循環させる循環ポンプ３００（１）〜３００（ｎ）が設けられている。

かかる構成を備えたチラーシステム１では、循環ポンプ３００（１）〜３００（ｎ）により循環される循環液は、流入幹管２１０から各流入枝管２１１（１）〜２１１（ｎ）を介して各チラー１００（１）〜１００（ｎ）に分配され、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）において温度が調節される。温度が調節された循環液は、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）から各流出枝管２２１（１）〜２２１（ｎ）を介して流出幹管２２０に合流し、循環液回路２００の温調対象区域（例えば空調対象区域）を循環する。流入幹管２１０および流出幹管２２０の負荷側は、例えば、図示しない熱交換器を介してそれぞれ接続されて閉回路を構成している。

図２は、チラーシステム１における一のチラー１００の概略ブロック図である。なお、図２において、流入枝管２１１（１）〜２１１（ｎ）のうちの一の流入枝管２１１が示され、流出枝管２２１（１）〜２２１（ｎ）のうちの一の流出枝管２２１が示され、また、循環ポンプ３００（１）〜３００（ｎ）のうちの一の循環ポンプ３００が示されている。

チラー１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１０を駆動し、冷媒の凝縮熱または蒸発熱により循環液の温度を調節するようになっている。

すなわち、チラー１００は、冷媒を吸入・吐出する圧縮機１０と、冷媒と空気（具体的には外気）との間で熱交換させる冷媒−空気熱交換器２０と、冷媒−空気熱交換器２０のための冷媒−空気熱交換器用ファン３０と、圧縮機１０で圧縮した冷媒を膨張させる膨張弁４０と、循環液と冷媒との間で熱交換させる冷媒−循環液熱交換器５０と、圧縮機１０を駆動するエンジン６０と、エンジン６０の排熱を回収するエンジン排熱回収器７０とを備え、後述する加熱運転、冷却運転またはデフロスト運転（除霜運転）を実行できるようになっている。膨張弁４０は、この例では、閉塞可能な第１膨張弁４１と閉塞可能な第２膨張弁４２とで構成されている。

圧縮機１０は、複数台の圧縮機を並列に接続したものであってもよく、同様に、冷媒−空気熱交換器２０は、複数台の冷媒−空気熱交換器を並列に接続したものであってもよい。

詳しくは、チラー１００は、冷媒を流通させる冷媒回路１１０と、エンジン６０を冷却するエンジン冷却水を流通させる冷却水回路１２０と、冷却水回路１２０用の循環ポンプ１３０と、制御装置１４０とをさらに備えている。

冷媒回路１１０には、圧縮機１０、冷媒−空気熱交換器２０、冷媒−循環液熱交換器５０、膨張弁４０およびエンジン排熱回収器７０が設けられている。

冷媒回路１１０は、四方弁１１１、ブリッジ回路１１２、高圧ガス冷媒経路１１３ａ、第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂ、第１ガス冷媒経路１１３ｃ、第１冷媒経路１１３ｄ、高圧液冷媒経路１１３ｅ、第１低圧気液二相冷媒経路１１３ｆ、第２冷媒経路１１３ｇ、第２ガス冷媒経路１１３ｈ、第２低圧気液二相冷媒経路１１３ｉおよび第２低圧ガス冷媒経路１１３ｊを備えている。

四方弁１１１は、制御装置１４０からの指示信号により、流入口（図２中の下側）と一方の接続口（図２中の左側）とを接続し、かつ、他方の接続口（図２中の右側）と流出口（図２中の上側）とを接続する第１接続状態（図２に示す状態）と、流入口と他方の接続口とを接続し、かつ、一方の接続口と流出口とを接続する第２接続状態とに切り替える構成とされている。これにより、四方弁１１１は、冷媒の流れ方向を切り替えることができる。

ブリッジ回路１１２は、４つの逆止弁（第１逆止弁１１２ａ、第２逆止弁１１２ｂ、第３逆止弁１１２ｃおよび第４逆止弁１１２ｄ）を備えており、二つの逆止弁（第１逆止弁１１２ａおよび第２逆止弁１１２ｂ）を含む第１逆止弁列１１２１と、残りの二つの逆止弁（第３逆止弁１１２ｃおよび第４逆止弁１１２ｄ）を含む第２逆止弁列１１２２とで構成されている。

第１逆止弁列１１２１は、第１逆止弁１１２ａおよび第２逆止弁１１２ｂを冷媒の流れる方向が同じになるように直列に接続したものとされている。第２逆止弁列１１２２は、第３逆止弁１１２ｃおよび第４逆止弁１１２ｄを冷媒の流れる方向が同じになるように直列に接続したものとされている。そして、第１逆止弁列１１２１および第２逆止弁列１１２２は、冷媒の流れる方向が同じになるように並列に接続されている。

ブリッジ回路１１２において、第１逆止弁１１２ａと第２逆止弁１１２ｂとの間の接続点が第１中間接続点Ｐ１とされ、第１逆止弁１１２ａと第３逆止弁１１２ｃとの間の接続点が流出接続点Ｐ２とされ、第３逆止弁１１２ｃと第４逆止弁１１２ｄとの間の接続点が第２中間接続点Ｐ３とされ、第２逆止弁１１２ｂと第４逆止弁１１２ｄとの間の接続点が流入接続点Ｐ４とされている。

高圧ガス冷媒経路１１３ａは、圧縮機１０の吐出口と四方弁１１１の流入口とを接続する。第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂは、四方弁１１１の流出口と圧縮機１０の吸入口とを接続する。第１ガス冷媒経路１１３ｃは、四方弁１１１の一方の接続口と冷媒−空気熱交換器２０の一方の接続口とを接続する。第１冷媒経路１１３ｄは、冷媒−空気熱交換器２０の他方の接続口とブリッジ回路１１２の第１中間接続点Ｐ１とを接続する。高圧液冷媒経路１１３ｅは、ブリッジ回路１１２の流出接続点Ｐ２と膨張弁４０（具体的には第１膨張弁４１および第２膨張弁４２）の一方側とを接続する。第１低圧気液二相冷媒経路１１３ｆは、膨張弁４０を構成する第１膨張弁４１の他方側とブリッジ回路１１２の流入接続点Ｐ４とを接続する。第２冷媒経路１１３ｇは、ブリッジ回路１１２の第２中間接続点Ｐ３と冷媒−循環液熱交換器５０の一方の冷媒接続口とを接続する。第２ガス冷媒経路１１３ｈは、冷媒−循環液熱交換器５０の他方の冷媒接続口と四方弁１１１の他方の接続口とを接続する。第２低圧気液二相冷媒経路１１３ｉは、膨張弁４０を構成する第２膨張弁４２の他方側とエンジン排熱回収器７０の冷媒流入口とを接続する。第２低圧ガス冷媒経路１１３ｊは、エンジン排熱回収器７０の冷媒流出口と第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂの途中の合流点Ｐ５とを接続する。ここで、第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂにおいて合流点Ｐ５の下流側（圧縮機１０側）は、合流経路１１３ｂ１とされている。

第１膨張弁４１および第２膨張弁４２は、何れも制御装置１４０からの指示信号により開度を調整できるようになっている。これにより、第１膨張弁４１および第２膨張弁４２は、冷媒回路１１０における冷媒の循環量を調整することができる。詳しくは、第１膨張弁４１および第２膨張弁４２は、何れも閉塞可能な複数の膨張弁を並列に接続したものとされている。こうすることで、第１膨張弁４１および第２膨張弁４２は、開放する膨張弁を組み合わせて冷媒回路１１０における冷媒の循環量を調整することができる。

本実施の形態では、チラー１００は、オイルセパレータ８１、アキュムレータ８２およびレシーバ８３をさらに備えている。

オイルセパレータ８１は、高圧ガス冷媒経路１１３ａに設けられており、冷媒に含有する圧縮機１０の潤滑油を分離しかつ分離した潤滑油を、バルブ８１ａ（具体的には電磁バルブ）を介して圧縮機１０に戻す。アキュムレータ８２は、第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂの合流経路１１３ｂ１に設けられており、蒸発器として作用する冷媒−循環液熱交換器５０または蒸発器として作用する冷媒−空気熱交換器２０で蒸発し切れなかった冷媒液を分離する。レシーバ８３は、高圧液冷媒経路１１３ｅに設けられており、ブリッジ回路１１２からの高圧液冷媒を一時的に蓄える。

冷却水回路１２０は、エンジン６０を冷却するエンジン冷却水の経路を構成するものであり、第１サーモスタット型切替弁１２１と、第２サーモスタット型切替弁１２２と、ラジエータ１２３と、流出経路１２４ａと、流入経路１２４ｂと、第１経路１２４ｃから第５経路１２４ｇとを備えている。

流出経路１２４ａは、エンジン６０の流出口と第１サーモスタット型切替弁１２１の流入口（図２中の下側）とを接続する。流入経路１２４ｂは、ラジエータ１２３の流出口とエンジン６０の流入口とを接続する。第１経路１２４ｃは、第１サーモスタット型切替弁１２１の一方の流出口（図２中の上側）と第２サーモスタット型切替弁１２２の流入口（図２中の左側）とを接続する。第２経路１２４ｄは、第１サーモスタット型切替弁１２１の他方の流出口（図２中の右側）とラジエータ１２３の流入口とを接続する。第３経路１２４ｅは、第２サーモスタット型切替弁１２２の一方の流出口（図２中の上側）とエンジン排熱回収器７０の冷却水流入口とを接続する。第４経路１２４ｆは、第２サーモスタット型切替弁１２２の他方の流出口（図２中の右側）と流入経路１２４ｂの途中の合流点Ｐ６とを接続する。第５経路１２４ｇは、エンジン排熱回収器７０の冷却水流出口と流入経路１２４ｂの合流点Ｐ６よりも上流側の合流点Ｐ７とを接続する。循環ポンプ１３０は、流入経路１２４ｂにおいてエンジン６０の流入口と合流点Ｐ６との間に設けられている。循環ポンプ１３０は、制御装置１４０からの指示信号により、冷却水回路１２０においてエンジン冷却水を循環させる。エンジン排熱回収器７０は、冷媒回路１１０および冷却水回路１２０の双方に属している。

第１サーモスタット型切替弁１２１は、エンジン冷却水の温度が予め定めた所定の第１温度（例えば７１℃）未満の場合にはエンジン６０からのエンジン冷却水を第２サーモスタット型切替弁１２２に向けて流す一方、エンジン冷却水が第１温度以上の場合にはエンジン６０からのエンジン冷却水をラジエータ１２３に向けて流すようになっている。これにより、冷却水回路１２０は、エンジン冷却水が第１温度未満の場合に、エンジン冷却水を第２サーモスタット型切替弁１２２の方に循環させる一方、エンジン冷却水が第１温度以上の場合に、エンジン冷却水をラジエータ１２３の方に循環させることができる。

第２サーモスタット型切替弁１２２は、エンジン冷却水の温度が第１温度よりも低い予め定めた所定の第２温度未満（例えば６０℃）の場合には第１サーモスタット型切替弁１２１からのエンジン冷却水をエンジン排熱回収器７０および流入経路１２４ｂの合流点Ｐ６の双方に向けて流す一方、第２温度以上の場合には第１サーモスタット型切替弁１２１からのエンジン冷却水をエンジン排熱回収器７０に向けて流すようになっている。これにより、冷却水回路１２０は、エンジン冷却水が第２温度未満の場合に、エンジン冷却水をエンジン排熱回収器７０および流入経路１２４ｂの合流点Ｐ６の方に循環させる一方、第２温度以上かつ第１温度未満の場合に、エンジン冷却水をエンジン排熱回収器７０の方に循環させることができる。

なお、エンジン冷却水の温度は、冷却水回路１２０に設けられた温度センサ（図示省略）により検知することができる。

循環液回路２００を構成する流入枝管２１１は、冷媒−循環液熱交換器５０の循環液流入口と流入幹管２１０（図１参照）のチラー１００に対応する分岐部とを接続する。循環液回路２００を構成する流出枝管２２１は、冷媒−循環液熱交換器５０の循環液流出口と流出幹管２２０（図１参照）のチラー１００に対応する合流部とを接続する。冷媒−循環液熱交換器５０は、冷媒回路１１０および循環液回路２００の双方に属している。

圧縮機１０は、クラッチ１１を介してエンジン６０に接続されている。クラッチ１１は、制御装置１４０からの指示信号により、エンジン６０から圧縮機１０に駆動力を伝達する接続状態と、エンジン６０から圧縮機１０への駆動力の伝達を遮断する遮断状態とをとるようになっている。

チラー１００は、第１圧力センサ１５１、第１温度センサ１６１、第２圧力センサ１５２、第２温度センサ１６２および回転数センサ１７０をさらに備えている。

第１圧力センサ１５１および第１温度センサ１６１は、それぞれ、合流経路１１３ｂ１に設けられており、合流経路１１３ｂ１内の冷媒の圧力および温度を検知する。第２圧力センサ１５２および第２温度センサ１６２は、それぞれ、第２低圧ガス冷媒経路１１３ｊに設けられており、第２低圧ガス冷媒経路１１３ｊ内の冷媒の圧力および温度を検知する。回転数センサ１７０は、エンジン６０に設けられており、エンジン６０の回転数を検出する。

循環液回路２００は、流入循環液温度センサ２３１および流出循環液温度センサ２３２を備えている。

詳しくは、流入循環液温度センサ２３１は、流入枝管２１１に設けられており、冷媒−循環液熱交換器５０に流入する循環液（具体的には流入枝管２１１内の循環液）の温度を検出する。流出循環液温度センサ２３２は、流出枝管２２１に設けられており、冷媒−循環液熱交換器５０から流出する循環液（具体的には流出枝管２２１内の循環液）の温度を検出する。

制御装置１４０は、各種センサからの検知信号に基づいて、冷媒回路１１０、冷却水回路１２０および循環液回路２００の駆動を制御するようになっている。これにより、チラー１００は、循環液回路２００に流れる循環液の温度を調整することができる。

詳しくは、制御装置１４０は、圧縮機１０により、第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂから吸入した冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を高圧ガス冷媒経路１１３ａに吐出する。制御装置１４０は、循環液回路２００の循環液を冷却する冷却運転を行う冷却運転時には、四方弁１１１を、高圧ガス冷媒経路１１３ａと第１ガス冷媒経路１１３ｃとを連通しかつ第２ガス冷媒経路１１３ｈと第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂとを連通する第１接続状態にする。また、制御装置１４０は、循環液回路２００の循環液を加熱する加熱運転を行う加熱運転時には、四方弁１１１を、高圧ガス冷媒経路１１３ａと第２ガス冷媒経路１１３ｈとを連通しかつ第１ガス冷媒経路１１３ｃと第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂとを連通する第２接続状態にする。

冷媒−空気熱交換器２０は、冷却運転時に冷媒が放熱して液化する凝縮器として機能し、加熱運転時に冷媒が吸熱して気化する蒸発器として機能する。冷媒−循環液熱交換器５０は、冷却運転時に冷媒が吸熱して循環液を冷却する冷却器として機能し、加熱運転時に冷媒が放熱して循環液を加熱する加熱器として機能する。エンジン排熱回収器７０は、冷媒が吸熱して気化する蒸発器として機能する。

第１膨張弁４１および第２膨張弁４２は、ブリッジ回路１１２の下流側に並列に配置されている。第１膨張弁４１は、制御装置１４０からの指示信号により、冷却運転時ではブリッジ回路１１２を介して冷媒−循環液熱交換器５０に向かう冷媒の流量を調整し、加熱運転時ではブリッジ回路１１２を介して冷媒−空気熱交換器２０に向かう冷媒の流量を調整する。第２膨張弁４２は、制御装置１４０からの指示信号により、エンジン排熱回収器７０に向かう冷媒の流量を調整する。

制御装置１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のマイクロコンピュータからなる処理部１４１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリ、ＲＡＭ（Randam Access Memory）等の揮発性メモリを含む記憶部１４２とを有している。

制御装置１４０は、処理部１４１が記憶部１４２のＲＯＭに予め格納された制御プログラムを記憶部１４２のＲＡＭ上にロードして実行することにより、各種構成要素の作動制御を行うようになっている。

以上説明したチラー１００では、冷却運転または加熱運転を適宜行うことにより、循環液回路２００に流れる循環液の温度を調整することができる。

先ず、チラー１００による冷却運転の運転動作について、図３を参照しながら、説明し、次に、チラー１００による加熱運転の運転動作について、図４を参照しながら、説明する。

［冷却運転］
図３は、冷却運転を行っている冷却運転状態を示すチラー１００の概略ブロック図である。

チラー１００では、冷却運転を行うにあたり、制御装置１４０は、四方弁１１１を第１接続状態に切り替えて高圧ガス冷媒経路１１３ａと第１ガス冷媒経路１１３ｃとを連通しかつ第２ガス冷媒経路１１３ｈと第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂとを連通する。こうすることで、圧縮機１０から吐出される高圧ガス状態の冷媒（以下、高圧ガス冷媒という。）が、オイルセパレータ８１を経由して冷媒−空気熱交換器２０に流れる。

冷媒−空気熱交換器２０に流れる高圧ガス冷媒の温度は、冷媒−空気熱交換器２０を流通する空気の温度よりも高い。このため、高圧ガス冷媒から空気に熱が移動する。この結果、高圧ガス冷媒は凝縮熱を失って液化し、高圧液状態の冷媒（以下、高圧液冷媒という。）になる。つまり、冷却運転では、冷媒−空気熱交換器２０は、高圧ガス冷媒が放熱する冷媒の凝縮器として機能する。

高圧液冷媒は、冷媒−空気熱交換器２０から第１冷媒経路１１３ｄを経由してブリッジ回路１１２の第１中間接続点Ｐ１に流れる。第１中間接続点Ｐ１は、第２逆止弁１１２ｂの流出口側かつ第１逆止弁１１２ａの流入口側に位置しているため、高圧液冷媒は、第２逆止弁１１２ｂおよび第３逆止弁１１２ｃの方には流れず、第１中間接続点Ｐ１から第１逆止弁１１２ａおよび流出接続点Ｐ２を経由して、高圧液冷媒経路１１３ｅに流れる。

制御装置１４０は、冷却運転を行うにあたり、高圧液冷媒が第１膨張弁４１側に流れる一方、第２膨張弁４２側に流れないように、第１膨張弁４１を開く一方、第２膨張弁４２を閉じる。このため、高圧液冷媒は、高圧液冷媒経路１１３ｅ上のレシーバ８３を経由して第１膨張弁４１を通過する。

第１膨張弁４１において、高圧液冷媒は、膨張して低圧気液二相状態の冷媒（以下、低圧気液二相冷媒という。）となる。低圧気液二相冷媒は、第１低圧気液二相冷媒経路１１３ｆからブリッジ回路１１２の流入接続点Ｐ４に流れる。流入接続点Ｐ４は、第２逆止弁１１２ｂおよび第４逆止弁１１２ｄの流入口側にあるが、前述した高圧液冷媒が第１中間接続点Ｐ１および流出接続点Ｐ２に流れている。このため、低圧気液二相冷媒は、第１中間接続点Ｐ１および流出接続点Ｐ２に流れる高圧液冷媒との圧力差により、第２逆止弁１１２ｂおよび第３逆止弁１１２ｃの方には流れず、流入接続点Ｐ４から第４逆止弁１１２ｄ、第２中間接続点Ｐ３および第２冷媒経路１１３ｇを経由して、冷媒−循環液熱交換器５０に流れる。

冷媒−循環液熱交換器５０の冷媒回路１１０側に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、冷媒−循環液熱交換器５０の循環液回路２００側に流れる循環液の温度よりも低い。このため、循環液から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。この結果、低圧気液二相冷媒は蒸発熱を得て気化し、低圧ガス状態の冷媒（以下、低圧ガス冷媒という。）になる。一方、循環液は冷媒の吸熱作用により冷却される。つまり、冷却運転では、冷媒−循環液熱交換器５０は、低圧気液二相冷媒が吸熱する循環液の冷却器として機能する。

その後、低圧ガス冷媒は、冷媒−循環液熱交換器５０から第２ガス冷媒経路１１３ｈに流れる。このとき、制御装置１４０は、四方弁１１１により、第２ガス冷媒経路１１３ｈと第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂとを連通しているので、低圧ガス冷媒は、第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂ上のアキュムレータ８２を経由して圧縮機１０に吸入される。

チラー１００では、以降、同様にして、前述した一連の冷却運転の動作が繰り返される。

［加熱運転］
図４は、加熱運転を行っている加熱運転状態を示すチラー１００の概略ブロック図である。

チラー１００では、加熱運転を行うにあたり、制御装置１４０は、四方弁１１１を第２接続状態に切り替えて高圧ガス冷媒経路１１３ａと第２ガス冷媒経路１１３ｈとを連通しかつ第１ガス冷媒経路１１３ｃと第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂとを連通する。こうすることで、圧縮機１０から吐出される高圧ガス冷媒が、オイルセパレータ８１を経由して冷媒−循環液熱交換器５０に流れる。

冷媒−循環液熱交換器５０の冷媒回路１１０側に流れる高圧ガス冷媒の温度は、冷媒−循環液熱交換器５０の循環液回路２００側に流れる循環液の温度よりも高い。このため、高圧ガス冷媒から循環液に熱が移動する。この結果、高圧ガス冷媒は凝縮熱を失って液化し、高圧液冷媒になる。一方、循環液は冷媒の放熱作用により加熱される。つまり、加熱運転では、冷媒−循環液熱交換器５０は、高圧ガス冷媒が放熱する循環液の加熱器として機能する。

高圧液冷媒は、冷媒−循環液熱交換器５０から第２冷媒経路１１３ｇを経由してブリッジ回路１１２の第２中間接続点Ｐ３に流れる。第２中間接続点Ｐ３は、第３逆止弁１１２ｃの流入口側かつ第４逆止弁１１２ｄの流出口側に位置しているため、高圧液冷媒は、第１逆止弁１１２ａおよび第４逆止弁１１２ｄの方には流れず、第２中間接続点Ｐ３から第３逆止弁１１２ｃおよび流出接続点Ｐ２を経由して、高圧液冷媒経路１１３ｅに流れる。

制御装置１４０は、加熱運転を行うにあたり、高圧液冷媒が第１膨張弁４１側に流れる一方、第２膨張弁４２側に流れないように、第１膨張弁４１を開く一方、第２膨張弁４２を閉じる。このため、高圧液冷媒は、高圧液冷媒経路１１３ｅ上のレシーバ８３を経由して第１膨張弁４１を通過する。

第１膨張弁４１において、高圧液冷媒は、膨張して低圧気液二相冷媒となる。低圧気液二相冷媒は、第１低圧気液二相冷媒経路１１３ｆからブリッジ回路１１２の流入接続点Ｐ４に流れる。流入接続点Ｐ４は、第２逆止弁１１２ｂおよび第４逆止弁１１２ｄの流入口側にあるが、前述した高圧液冷媒が第２中間接続点Ｐ３および流出接続点Ｐ２に流れている。このため、低圧気液二相冷媒は、第２中間接続点Ｐ３および流出接続点Ｐ２に流れる高圧液冷媒との圧力差により、第４逆止弁１１２ｄおよび第１逆止弁１１２ａの方には流れず、流入接続点Ｐ４から第２逆止弁１１２ｂおよび第１冷媒経路１１３ｄを経由して、冷媒−空気熱交換器２０に流れる。

冷媒−空気熱交換器２０に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、冷媒−空気熱交換器２０を流通する空気の温度よりも低い。このため、空気から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。この結果、低圧気液二相冷媒は蒸発熱を得て気化し、低圧ガス冷媒になる。つまり、加熱運転では、冷媒−空気熱交換器２０は、低圧気液二相冷媒が吸熱する冷媒の蒸発器として機能する。

その後、低圧ガス冷媒は、冷媒−空気熱交換器２０から第１ガス冷媒経路１１３ｃに流れる。このとき、制御装置１４０は、四方弁１１１により、第１ガス冷媒経路１１３ｃと第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂとを連通しているので、低圧ガス冷媒は、第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂ上のアキュムレータ８２を経由して圧縮機１０に吸入される。

チラー１００では、以降、同様にして、前述した一連の加熱運転の動作が繰り返される。

［デフロスト運転］
ところで、加熱運転を行っている場合、冷媒−空気熱交換器２０に低圧気液二相冷媒が供給されるので、冷媒−空気熱交換器２０内の配管が冷却される。このとき、外気温度等の条件によっては冷媒−空気熱交換器２０内の配管に霜が付着することがある。この場合、チラー１００は、デフロスト運転を行う。

次に、チラー１００によるデフロスト運転の運転動作について、図５を参照しながら、説明する。

図５は、デフロスト運転を行っているデフロスト運転状態を示すチラー１００の概略ブロック図である。

チラー１００では、デフロスト運転を行うにあたり、制御装置１４０は、冷却運転と同様、四方弁１１１を第１接続状態に切り替えて高圧ガス冷媒経路１１３ａと第１ガス冷媒経路１１３ｃとを連通しかつ第２ガス冷媒経路１１３ｈと第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂとを連通する。こうすることで、圧縮機１０から吐出される高圧ガス冷媒が、オイルセパレータ８１を経由して冷媒−空気熱交換器２０に流れる。

冷媒−空気熱交換器２０に流れる高圧ガス冷媒は、冷却運転と同様、凝縮熱を失って液化し、高圧液冷媒になる。つまり、デフロスト運転では、冷媒−空気熱交換器２０は、高圧ガス冷媒が放熱する冷媒の凝縮器として機能する。

高圧液冷媒は、冷却運転と同様、冷媒−空気熱交換器２０から第１冷媒経路１１３ｄ、ブリッジ回路１１２の第１中間接続点Ｐ１、第１逆止弁１１２ａおよび流出接続点Ｐ２を経由して、高圧液冷媒経路１１３ｅに流れる。

制御装置１４０は、デフロスト運転を行うにあたり、高圧液冷媒が第２膨張弁４２側に流れる一方、第１膨張弁４１側に流れないように、第２膨張弁４２を開く一方、第１膨張弁４１を閉じる。このため、高圧液冷媒は、高圧液冷媒経路１１３ｅ上のレシーバ８３を経由して第２膨張弁４２を通過する。

第２膨張弁４２において、高圧液冷媒は、膨張して低圧気液二相冷媒となる。低圧気液二相冷媒は、第２低圧気液二相冷媒経路１１３ｉからエンジン排熱回収器７０に流れる。

エンジン排熱回収器７０の冷媒回路１１０側に流れる低圧気液二相冷媒の温度は、エンジン排熱回収器７０の冷却水回路１２０側に流れるエンジン冷却水の温度よりも低い。このため、エンジン冷却水から低圧気液二相冷媒に熱が移動する。この結果、低圧気液二相冷媒は蒸発熱を得て気化し、低圧ガス冷媒になる。つまり、デフロスト運転では、エンジン排熱回収器７０は、低圧気液二相冷媒が吸熱する冷媒の蒸発器として機能する。

その後、低圧ガス冷媒は、エンジン排熱回収器７０から第２低圧ガス冷媒経路１１３ｊ、第１低圧ガス冷媒経路１１３ｂの合流点Ｐ５、合流経路１１３ｂ１およびアキュムレータ８２を経由して圧縮機１０に吸入される。

チラー１００では、以降、同様にして、前述した一連のデフロスト運転の動作が繰り返される。

以上説明したデフロスト運転では、冷媒−空気熱交換器２０に高圧ガス冷媒が供給されるので、冷媒−空気熱交換器２０内の配管が加熱される。この結果、加熱運転において冷媒−空気熱交換器２０に付着した霜が除去される。また、デフロスト運転では、低圧気液二相冷媒が冷媒−循環液熱交換器５０に流れないので、冷媒蒸発に伴う循環液の温度の低下は生じない。

［チラーシステムの各チラーに対する制御について］
ところで、複数台のチラー１００（１）〜１００（ｎ）が接続されるチラーシステム１においては、冷媒−空気熱交換器２０内の配管に付着した霜を除去するデフロスト運転を行う場合、デフロスト運転中は循環液の温度の調節（詳しくは加熱運転）がなされないために、所定台数以上のチラー１００（特に全てのチラー１００（１）〜１００（ｎ））が同時期にデフロスト運転を行ってしまうと、循環液の温度の調節を十分に（或いは全く）行うことができない。

この点に関し、従来のチラーシステムでは、既述のとおり、各チラーよりデフロスト運転の要求があると、予め設定された台数のチラーのみが同時にデフロスト運転を実行し、デフロスト同時運転の可能台数が２台以上の場合、デフロスト同時運転の可能台数まで先着順でデフロスト運転を許可する構成となっているが（特許文献２参照）、デフロスト運転待機中のチラー同士の優先順位を決定する構成にはなっていない。

かかる観点から、本実施の形態に係るチラーシステム１は、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）に対して次のような動作制御を行う制御機構を備えている。

すなわち、本実施形態では、かかる制御機構は、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）の制御装置１４０の集合体であり、各制御装置１４０（１）〜１４０（ｎ）は互いに通信可能に接続されている。チラーシステム１は、複数台のチラー１００（１）〜１００（ｎ）のうち、何れか１台が親機のチラー１００（ｉ）（ｉは１からｎまでの何れかの整数）に指定されている。なお、制御機構は、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）を統括制御する制御装置とされ、該制御装置が各チラー１００（１）〜１００（ｎ）とは別に設けられていてもよい。

各チラー１００（１）〜１００（ｎ）は、冷媒−空気熱交換器２０に付着した霜を除去するために、デフロスト運転のデフロスト制御を実行する。加熱運転中のチラー１００は、例えば、加熱運転の連続実行時間が所定時間を超えている場合にデフロスト運転が必要であると判定する。デフロスト運転が必要との判定が行われた場合に対処するため、デフロスト制御が用意されている。デフロスト制御は、デフロスト運転が必要であると判定した加熱運転中のチラー１００に同時期に予め定めた所定の台数（同時期にデフロスト運転を許可する台数である同時デフロスト許可台数）を超えてデフロスト運転を実行させることなく、同時デフロスト許可台数を限度にデフロスト運転を実行させる制御である。

本実施の形態では、同時デフロスト許可台数は、チラー１００が接続されている台数である接続台数から１台引いた台数を、デフロスト運転を許可するための基準となる許可基準台数（この例では４台）で割った値の小数点以下を切り捨てた値に１台を加えた台数とすることができる。

つまり、接続台数をｎ（ｎ≧２）とし、許可基準台数をｃとすると、同時デフロスト許可台数ｍは、次の式（１）で算出することができる。

ｍ＝ＩＮＴ［（ｎ−１）／ｃ］＋１ … 式（１）
但し、式（１）内の「ＩＮＴ」は、角括弧内の式［（ｎ−１）／ｃ］の値の小数点以下を切り捨てる関数である。

例えば、許可基準台数ｃを４とした場合、接続台数ｎが２台以上４台以下では、同時デフロスト許可台数ｍは１台となり、接続台数ｎが５台以上８台以下では、同時デフロスト許可台数ｍは２台となる。

また、親機のチラー１００（ｉ）を含む複数台のチラー１００（１）〜１００（ｎ）（子機）が、デフロスト運転が必要であると判定した場合、デフロスト運転が必要なチラー１００は、親機のチラー１００（ｉ）（具体的には制御装置１４０（ｉ））に対してデフロスト運転を要求（具体的にはデフロスト運転を要求する信号を発信）する構成とされている。なお、デフロスト運転を要求するチラー１００が親機のチラー１００（ｉ）自身である場合は、親機のチラー１００（ｉ）は、自らに対してデフロスト運転を要求する。

また、親機のチラー１００（ｉ）は、親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求したチラー１００のうち、同時デフロスト許可台数ｍまでデフロスト運転を要求した先着順でデフロスト運転を許可（具体的にはデフロスト運転を許可する信号を発信）する構成とされている。なお、デフロスト運転の許可を受けるチラー１００が親機のチラー１００（ｉ）自身である場合は、親機のチラー１００（ｉ）は、自らがデフロスト運転の許可を受ける。

例えば、チラー１００の接続台数ｎを８台とした場合、親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求したチラー１００（１）、チラー１００（４）、１００（６）〜１００（８）のうち、チラー１００（１）、チラー１００（４）、１００（６）、１００（７）および１００（８）の順でデフロスト運転を要求した場合、親機のチラー１００（ｉ）は、同時デフロスト許可台数ｍ（この例では２台）までチラー１００（１）およびチラー１００（４）の先着順でデフロスト運転を許可する。

また、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）において、デフロスト運転の待機中のチラー１００は、所定周期で（具体的には所定の処理時間毎に）親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求（具体的にはデフロスト運転を要求する信号を発信）する構成とされている。

ここで、待機中のチラー１００とは、親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求しているが、親機のチラー１００（ｉ）がデフロスト運転を許可していない（運転を禁止している）チラーをいう。

そして、親機のチラー１００（ｉ）は、デフロスト運転の待機中のチラー１００が複数台存在する場合は、デフロスト運転の要求回数または要求時間（後述する図６から図１０に示す例では要求回数）の大きい順に次回のデフロスト運転を許可する構成とされている。ここで、デフロスト運転の要求回数は、デフロスト運転が必要なチラー１００によるデフロスト運転の最初の要求時から親機のチラー１００（ｉ）によるデフロスト運転の最新の許可判定時までにデフロスト運転を要求した回数である。また、デフロスト運転の要求時間は、デフロスト運転が必要なチラー１００によるデフロスト運転の最初の要求時から親機のチラー１００（ｉ）によるデフロスト運転の最新の許可判定時までに要した時間である。

また、各チラー１００（１）〜１００（ｎ）には、互いに異なる識別番号（この例では１〜ｎ）が付されており、親機のチラー１００（ｉ）は、デフロスト運転の要求回数または要求時間が同じチラー１００同士については、識別番号の小さい順または大きい順（図６から図１０に示す例では小さい順）に次回のデフロスト運転を許可する構成とされている。

図６から図８は、チラー１００の接続台数ｎを８台とした場合のチラーシステム１において、各チラー１００（１）〜１００（８）から親機のチラー１００（ｉ）へのデフロスト運転の要求、および、親機のチラー１００（ｉ）の各チラー１００（１）〜１００（８）に対するデフロスト運転の許可または禁止を行っている状態の一例を示す概念図である。

なお、図６から図８の例では、各チラー１００（１）〜１００（８）のうち、負荷容量に対してチラー１００の６台分の運転容量で足りることから、２台のチラー１００（３），１００（５）が停止している一方、６台のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６）〜１００（８）で加熱運転を行う例を示している。詳しくは、加熱運転を行う各チラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６）〜１００（８）のうち、デフロスト運転が必要であると判定して親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求したチラー１００（１），１００（４），１００（６）〜１００（８）のうち、デフロスト運転を要求した先着順で上位２台のチラー１００の順序は、チラー１００（１）およびチラー１００（４）の順とされ、残りのチラー１００（６）〜１００（８）の順序は、デフロスト運転の要求回数が大きい順でチラー１００（６）、チラー１００（８）およびチラー１００（７）の順とされる例を示している。

すなわち、図６は、親機のチラー１００（ｉ）がデフロスト運転を要求した先着順で早かった２台のチラー１００（１），１００（４）のデフロスト運転を許可し、２台のチラー１００（１），１００（４）よりも遅かった３台のチラー１００（６）〜１００（８）のデフロスト運転を禁止している状態を示している。

図７は、親機のチラー１００（ｉ）が図６に示す２台のチラー１００（１），１００（４）のデフロスト運転終了後にデフロスト運転の要求回数順で要求回数が大きかった待機中の２台のチラー１００（６），１００（８）のデフロスト運転を許可し、２台のチラー１００（６），１００（８）よりも小さかった１台のチラー１００（７）のデフロスト運転を禁止（待機状態を継続）している状態を示している。

また、図８は、親機のチラー１００（ｉ）が図７に示す２台のチラー１００（６），１００（８）のデフロスト運転終了後に残り１台のチラー１００（７）のデフロスト運転を許可している状態を示している。

図９は、図６から図８に示す例において、チラーシステム１の温調能力、および、各チラー１００（１）〜１００（８）の運転状態のタイミングチャートを示すグラフである。

なお、図９において、サーモオンは、圧縮機１０が稼働している状態を意味し、サーモオフは、圧縮機１０が停止している状態を意味する。また、デフロスト運転オンは、デフロスト運転を行っている状態を意味し、デフロスト運転オフは、デフロスト運転を行っていない状態を意味する。図６から図９に示す例では、サーモオン状態のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６）〜１００（８）は、デフロスト運転オフのときに加熱運転を行い、デフロスト運転オンのときにデフロスト運転を行う。また、本来は停止中のチラー１００（３），１００（５）は、サーモオフのときに停止しており、サーモオンのときに加熱運転を行う。

（親機のチラーの各チラーへの制御動作について）
次に、親機のチラー１００（ｉ）の各チラー１００（１）〜１００（ｎ）への制御動作について、図６から図９に示す例を参照しながら以下に説明する。

図１０は、親機のチラー（ｉ）の各チラー１００（１）〜１００（ｎ）へのデフロスト制御による制御動作の一例の流れを示すフローチャートである。

チラーシステム１において、８台のチラー１００（１）〜１００（８）のうち、２台のチラー１００（３），１００（５）が停止しており、６台のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６）〜１００（８）が加熱運転を行っているとき（図９中のα１参照）、加熱運転中のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６）〜１００（８）は、デフロスト運転が必要か否かを判定する（ステップＳ１）。この判定結果により、加熱運転中の６台のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６）〜１００（８）のうち、５台のチラー１００（１），１００（４），１００（６）〜１００（８）がデフロスト運転を行う必要がある場合、デフロスト運転が必要なチラー１００（１），１００（４），１００（６）〜１００（８）は、デフロスト要求フラグＦＬａ（１），ＦＬａ（４），ＦＬａ（６）〜ＦＬａ（８）をオンし（図６参照）、親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求する（ステップＳ２）。ここで、デフロスト要求フラグＦＬａ（１）〜ＦＬａ（８）および後述するデフロスト許可フラグＦＬｂ（１）〜ＦＬｂ（８）は、初期状態ではオフになっている。

次に、親機のチラー１００（ｉ）は、各チラー１００（１）〜１００（８）に対応するデフロスト許可フラグＦＬｂ（１）〜ＦＬｂ（８）において、親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求しているチラー１００（この例ではチラー１００（１），１００（４），１００（６）〜１００（８））のうちデフロスト運転を要求した先着順で同時デフロスト許可台数ｍ（この例では２台）分のチラー１００（この例ではチラー１００（１），１００（４））のデフロスト許可フラグＦＬｂ（１），ＦＬｂ（４）をオンし（図６参照）、デフロスト運転を要求した先着順で同時デフロスト許可台数（この例では２台）分のチラー１００（１），１００（４）に対してデフロスト運転を許可する（ステップＳ３）。

そうすると、デフロスト運転が許可された２台のチラー１００（１），１００（４）は、加熱運転からデフロスト運転になり（ステップＳ４）、加熱運転中のチラー１００が６台から２台減って４台のチラー１００（２），１００（６）〜１００（８）になることから、空量能力が減少する（図９中のα２参照）。このため、親機のチラー１００（ｉ）は、サーモオフしている停止中の２台のチラー１００（３），１００（５）をサーモオンにして加熱運転を行い、加熱運転中のチラー１００を４台から２台増やして６台のチラー１００（２），１００（３），１００（５），１００（６）〜１００（８）にする（図９中のα３参照）。

次に、デフロスト運転中のチラー１００（１），１００（４）がデフロスト運転中である場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、デフロスト運転の待機中のチラー１００（６）〜１００（８）は、所定周期で親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求する（ステップＳ６）。一方、デフロスト運転中のチラー１００（１），１００（４）において、霜が除去されてデフロスト運転が不要になると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、デフロスト運転を終了し（ステップＳ７）、デフロスト要求フラグＦＬａ（１），ＦＬａ（４）をオフし、親機のチラー１００（ｉ）は、デフロスト許可フラグＦＬｂ（１），ＦＬｂ（４）をオフする（図７参照）。

そうすると、デフロスト要求フラグＦＬａ（１），ＦＬａ（４）をオフした２台のチラー１００（１），１００（４）は、デフロスト運転から加熱運転に戻り、加熱運転中のチラー１００が６台から２台増えて８台のチラー１００（１）〜１００（８）になることから、空量能力が増加する（図９中のα４参照）。このため、親機のチラー１００（ｉ）は、本来は停止中であるにも拘わらずサーモオンしている加熱運転中の２台のチラー１００（３），１００（５）をサーモオフにして停止し、加熱運転中のチラー１００を８台から２台減らして６台のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６）〜１００（８）にする（図９中のα５参照）。

次に、ステップＳ８（ステップＳ８：Ｙｅｓ）およびステップＳ９（ステップＳ９Ｙｅｓ）を経てステップＳ１０に移行し、親機のチラー１００（ｉ）は、親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求しているチラー１００（この例ではチラー１００（６）〜１００（８））をデフロスト運転の要求回数の大きい順（降順）でかつ要求回数が同じチラー１００同士については識別番号の小さい順（昇順）に並び替え（ステップＳ１０）、チラー１００（６）〜１００（８）の順序をチラー１００（６）、チラー１００（８）およびチラー１００（７）の順にする。なお、この例では、チラー１００（８）の要求回数がチラー１００（７）の要求回数よりも大きいため、チラー１００（６）〜１００（８）の順序は、チラー１００（６）、チラー１００（８）およびチラー１００（７）の順になるが、例えば、チラー１００（８）およびチラー１００（７）が同じ要求回数である場合には、チラー１００（８）の識別番号は「８」であるのに対してチラー１００（７）の識別番号は「７」であるから、チラー１００（６）〜１００（８）の順序は、チラー１００（６）、チラー１００（７）およびチラー１００（８）の順になる。

その後、親機のチラー１００（ｉ）は、各チラー１００（１）〜１００（８）に対応するデフロスト許可フラグＦＬｂ（１）〜ＦＬｂ（８）において、親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求しているチラー１００（この例ではチラー１００（６）〜１００（８））のうちデフロスト運転の要求回数順で要求回数が大きいかつ要求回数が同じチラー同士では識別番号の小さい同時デフロスト許可台数ｍ（この例では２台）分のチラー１００（この例ではチラー１００（６），１００（８））のデフロスト許可フラグＦＬｂ（６），ＦＬｂ（８）をオンし（図７参照）、デフロスト運転の要求回数順で要求回数が大きいかつ要求回数が同じチラー同士では識別番号の小さい同時デフロスト許可台数（この例では２台）分のチラー１００（６），１００（８）に対してデフロスト運転を許可する（ステップＳ１１）。

そうすると、デフロスト運転が許可された２台のチラー１００（６），１００（８）は、加熱運転からデフロスト運転になり（ステップＳ４）、加熱運転中のチラー１００が６台から２台減って４台のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（７）になることから、空量能力が減少する（図９中のα６参照）。このため、親機のチラー１００（ｉ）は、サーモオフしている停止中の２台のチラー１００（３），１００（５）をサーモオンにして加熱運転を行い、加熱運転中のチラー１００を４台から２台増やして６台のチラー１００（１）〜１００（５），１００（７）にする（図９中のα７参照）。

次に、デフロスト運転中のチラー１００（６），１００（８）がデフロスト運転中である場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、デフロスト運転の待機中のチラー１００（７）は、所定周期で親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求する（ステップＳ６）。一方、デフロスト運転中のチラー１００（１），１００（４）において、霜が除去されてデフロスト運転が不要になると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、デフロスト運転を終了し（ステップＳ７）、デフロスト要求フラグＦＬａ（６），ＦＬａ（８）をオフし、親機のチラー１００（ｉ）は、デフロスト許可フラグＦＬｂ（６），ＦＬｂ（８）をオフする（図８参照）。

そうすると、デフロスト要求フラグＦＬａ（６），ＦＬａ（８）をオフした２台のチラー１００（６），１００（８）は、デフロスト運転から加熱運転に戻り、加熱運転中のチラー１００が６台から２台増えて８台のチラー１００（１）〜１００（８）になることから、空量能力が増加する（図９中のα８参照）。このため、親機のチラー１００（ｉ）は、本来は停止中であるにも拘わらずサーモオンしている加熱運転中の２台のチラー１００（３），１００（５）をサーモオフにして停止し、加熱運転中のチラー１００を８台から２台減らして６台のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６）〜１００（８）にする（図９中のα９参照）。

次に、ステップＳ８（ステップＳ８：Ｙｅｓ）およびステップＳ９（ステップＳ９：Ｎｏ）を経てステップＳ１２に移行し、親機のチラー１００（ｉ）は、各チラー１００（１）〜１００（８）に対応するデフロスト許可フラグＦＬｂ（１）〜ＦＬｂ（８）において、親機のチラー１００（ｉ）に対してデフロスト運転を要求している残りの１台のチラー１００（この例ではチラー１００（７））のデフロスト許可フラグＦＬｂ（７）をオンし（図８参照）、残りの１台のチラー１００（７）に対してデフロスト運転を許可する（ステップＳ１２）。

そうすると、デフロスト運転が許可された１台のチラー１００（７）は、加熱運転からデフロスト運転になり（ステップＳ４）、加熱運転中のチラー１００が６台から１台減って５台のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６），１００（８）になることから、空量能力が減少する（図９中のα１０参照）。このため、親機のチラー１００（ｉ）は、サーモオフしている停止中の１台のチラー１００（この例ではチラー１００（３））をサーモオンにして加熱運転を行い、加熱運転中のチラー１００を５台から１台増やして６台のチラー１００（１）〜１００（４），１００（６），１００（８）にする（図９中のα１１参照）。

次に、デフロスト運転中のチラー１００（７）において、霜が除去されてデフロスト運転が不要になると（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、デフロスト運転を終了し（ステップＳ７）、デフロスト要求フラグＦＬａ（７）をオフし、親機のチラー１００（ｉ）は、デフロスト許可フラグＦＬｂ（７）をオフする。

そうすると、デフロスト要求フラグＦＬａ（７）をオフした１台のチラー１００（７）は、デフロスト運転から加熱運転に戻り、加熱運転中のチラー１００が６台から１台増えて７台のチラー１００（１）〜１００（４），１００（６）〜１００（８）になることから、空量能力が増加する（図９中のα１２参照）。このため、親機のチラー１００（ｉ）は、本来は停止中であるにも拘わらずサーモモオンしている加熱運転中の１台のチラー１００（３）をサーモオフにして停止し、加熱運転中のチラー１００を７台から１台減らして６台のチラー１００（１），１００（２），１００（４），１００（６）〜１００（８）にする（図９中のα１３参照）。

そして、デフロスト運転の待機中のチラー１００が無くなると（ステップＳ８：Ｎｏ）、デフロスト制御を終了する。

なお、図６から図１０に示す例では、チラー１００の台数を８台としたが、それに限定されるものではなく、チラー１００の台数は、２台〜７台或いは９台以上であってもよい。

また、図６から図１０に示す例では、デフロスト運転の待機中のチラーが複数台存在する場合、要求回数の大きい順に次回の前記デフロスト運転を許可するようにしたが、要求時間の大きい順に次回の前記デフロスト運転を許可するようにしてもよい。

また、図６から図１０に示す例では、親機のチラー１００（ｉ）は、デフロスト運転の要求回数が同じチラー１００同士については、識別番号の小さい順に次回のデフロスト運転を許可するようにしたが、識別番号の大きい順に次回のデフロスト運転を許可するようにしてもよい。

（本実施の形態について）
以上説明したように、本実施の形態に係るチラーシステム１によれば、制御機構（この例では親機のチラー１００（ｉ））は、デフロスト運転を要求したチラー１００のうち、予め定めた所定の台数（同時デフロスト許可台数ｍ）まで先着順でデフロスト運転を許可し、デフロスト運転の待機中のチラー１００は、所定周期で制御機構（この例では親機のチラー１００（ｉ））に対してデフロスト運転を要求し、親機のチラー１００（ｉ）は、デフロスト運転の待機中のチラー１００が複数台存在する場合は、デフロスト運転の要求回数または要求時間の大きい順に次回のデフロスト運転を許可することで、デフロスト運転の待機中のチラー１００同士で必要性の高い順に次回のデフロスト運転を許可することができる。従って、所定台数まで先着順でデフロスト運転を許可する場合にデフロスト運転の待機中のチラー１００同士の優先順位を決定することが可能となる。

また、本実施の形態では、制御機構（この例では親機のチラー１００（ｉ））は、デフロスト運転の要求回数または要求時間が同じチラー１００同士については識別番号の小さい順または大きい順に次回のデフロスト運転を許可することで、デフロスト運転の要求回数または要求時間が同じチラー１００同士について、デフロスト運転の待機中のチラー１００同士で確実に優先順位を決定することができる。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、かかる実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

１ チラーシステム
１０ 圧縮機
１１ クラッチ
２０ 冷媒−空気熱交換器
３０ 冷媒−空気熱交換器用ファン
４０ 膨張弁
４１ 第１膨張弁
４２ 第２膨張弁
５０ 冷媒−循環液熱交換器
６０ エンジン
７０ エンジン排熱回収器
８１ オイルセパレータ
８１ａ バルブ
８２ アキュムレータ
８３ レシーバ
１００ チラー
１１０ 冷媒回路
１１１ 四方弁
１１２ ブリッジ回路
１１２１ 第１逆止弁列
１１２２ 第２逆止弁列
１１２ａ 第１逆止弁
１１２ｂ 第２逆止弁
１１２ｃ 第３逆止弁
１１２ｄ 第４逆止弁
１１３ａ 高圧ガス冷媒経路
１１３ｂ 第１低圧ガス冷媒経路
１１３ｂ１ 合流経路
１１３ｃ 第１ガス冷媒経路
１１３ｄ 第１冷媒経路
１１３ｅ 高圧液冷媒経路
１１３ｆ 第１低圧気液二相冷媒経路
１１３ｇ 第２冷媒経路
１１３ｈ 第２ガス冷媒経路
１１３ｉ 第２低圧気液二相冷媒経路
１１３ｊ 第２低圧ガス冷媒経路
１２０ 冷却水回路
１２１ 第１サーモスタット型切替弁
１２２ 第２サーモスタット型切替弁
１２３ ラジエータ
１２４ａ 流出経路
１２４ｂ 流入経路
１２４ｃ 第１経路
１２４ｄ 第２経路
１２４ｅ 第３経路
１２４ｆ 第４経路
１２４ｇ 第５経路
１３０ 循環ポンプ
１４０ 制御装置
１４１ 処理部
１４２ 記憶部
１５１ 第１圧力センサ
１５２ 第２圧力センサ
１６１ 第１温度センサ
１６２ 第２温度センサ
１７０ 回転数センサ
２００ 循環液回路
２１０ 流入幹管
２１１ 流入枝管
２２０ 流出幹管
２２１ 流出枝管
２３１ 流入循環液温度センサ
２３２ 流出循環液温度センサ
３００ 循環ポンプ
ＦＬａ デフロスト要求フラグ
ＦＬｂ デフロスト許可フラグ
Ｐ１ 第１中間接続点
Ｐ２ 流出接続点
Ｐ３ 第２中間接続点
Ｐ４ 流入接続点
Ｐ５ 合流点
Ｐ６ 合流点
Ｐ７ 合流点
ｃ 許可基準台数
ｍ 同時デフロスト許可台数
ｎ 接続台数

Claims (3)

1. 冷媒の凝縮熱または蒸発熱により熱媒体としての温調用の循環液の温度を調節するヒートポンプ式のチラーが複数台接続されるチラーシステムであって、
   前記複数台のチラーのうち、何れか１台が親機のチラーに指定され、
   前記複数台のチラーのうち、デフロスト運転が必要なチラーは、前記親機のチラーに対して前記デフロスト運転を要求し、
   前記親機のチラーは、前記デフロスト運転を要求したチラーのうち、予め定めた所定の台数まで先着順で前記デフロスト運転を許可し、
   前記デフロスト運転の待機中のチラーは、所定周期で前記親機のチラーに対して前記デフロスト運転を要求し、
   前記親機のチラーは、前記デフロスト運転の待機中のチラーが複数台存在する場合は、前記デフロスト運転の要求回数または要求時間の大きい順に次回の前記デフロスト運転を許可することを特徴とするチラーシステム。
2. 請求項１に記載のチラーシステムであって、
   前記親機のチラーは、前記デフロスト運転の要求回数または要求時間が同じチラー同士については識別番号の小さい順または大きい順に次回の前記デフロスト運転を許可することを特徴とするチラーシステム。
3. 冷媒の凝縮熱または蒸発熱により熱媒体としての温調用の循環液の温度を調節するヒートポンプ式のチラーが複数台接続されるチラーシステムであって、
   前記複数台のチラーに対して動作制御を行う制御機構を備え、
   前記複数台のチラーのうち、デフロスト運転が必要なチラーは、前記制御機構に対して前記デフロスト運転を要求し、
   前記制御機構は、前記デフロスト運転を要求したチラーのうち、予め定めた所定の台数まで先着順で前記デフロスト運転を許可し、
   前記デフロスト運転の待機中のチラーは、所定周期で前記制御機構に対して前記デフロスト運転を要求し、
   前記制御機構は、前記デフロスト運転の待機中のチラーが複数台存在する場合は、前記デフロスト運転の要求回数または要求時間の大きい順に次回の前記デフロスト運転を許可することを特徴とするチラーシステム。

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