WO2015125669A1 - チラー装置 - Google Patents

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temperature
refrigeration cycle
control
temperature sensor
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篤史 関
繁雄 青木
史幸 細井
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伸和コントロールズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a chiller device that uses a variety of devices to be kept warm as a work, and the user (user) selectively sets the temperature in a predetermined temperature range (for example, -20 ° C. to 60 ° C.) Specifically, the control device controls the rotation speed of the electric compressor provided in the refrigeration cycle for cooling and the heating temperature of the heating device provided in the refrigerant cycle for heating according to the temperature difference between the set temperature and the work temperature
  • the present invention relates to a chiller device having a function.
  • this type of chiller device has a circuit configuration in which a refrigerant is circulated in a pipe by a refrigeration cycle for cooling and a refrigerant cycle for heating, and work to be a load to be kept warm is intervened and connected at a local part of the refrigerant cycle.
  • a refrigerant gas is compressed by an electric compressor and sent as a high pressure gas to a condenser on the discharge side, and the high pressure gas is condensed in the condenser and depressurized through an expansion valve of a pressure reduction mechanism before the evaporator
  • the refrigerant in the low pressure gas-liquid mixed state which has been depressurized is evaporated and sucked into the suction side of the compressor, thereby forming a primary temperature control circuit of a circuit configuration which repeats compression again.
  • an evaporator of the refrigeration cycle is shared to recover and store low-pressure liquid refrigerant in a refrigerant tank, and the refrigerant liquid is appropriately heated by a heater (heater) mounted on the refrigerant tank, Alternatively, it is a secondary temperature control circuit of a circuit configuration in which the refrigerant liquid sucked by the pump from the refrigerant tank without heating is interposed with a work and returned to the evaporator.
  • the number of rotations of the compressor provided in the refrigeration cycle and the heating temperature of the heating device provided in the refrigerant cycle are selected for the user in a predetermined temperature range (for example, -20.degree. C. to 60.degree. C.) It is controlled according to the temperature difference between the set temperature and the work temperature by the control device provided for setting.
  • a temperature sensor is provided for each of the refrigeration cycle and the refrigerant cycle, and the temperature of the workpiece is detected from a temperature sensor provided at a position closer to the workpiece than the pump of the refrigerant cycle.
  • the work temperature can usually be considered to be close to the ambient temperature (for example, about 20 ° C. to 25 ° C.), which is usually about room temperature, but may not always be the case. I assume.
  • the control device controls different operation modes according to the temperature difference between the initial set temperature and the work temperature. For example, at the time of high temperature setting where the setting temperature is much higher than the work temperature (for example, exceeding 10 ° C.), the cooling function of the refrigeration cycle is unnecessary, so the number of rotations of the compressor is suppressed low, and the heating device of the refrigerant cycle To set the heating temperature high in order to eliminate the temperature difference. In addition, since the heating function by the heating device of the refrigerant cycle is not required at low temperature setting where the set temperature is much lower than the work temperature (for example, exceeding 10 ° C.), the heating cycle of the heating device is not performed.
  • the operation mode giving priority to the cooling function is implemented to set the number of revolutions of the compressor at a high level to eliminate the temperature difference. Furthermore, when the temperature setting is small (for example, 5 ° C. to 10 ° C.) where the set temperature is close to the work temperature (the operation mode giving priority to the heating function described above or the operation mode giving priority to the cooling function) In the case where the difference decreases or the case where there is no initial temperature difference in advance), implement both the heating function by the heating device and the cooling function of the refrigeration cycle, and specifically eliminate the temperature difference.
  • the operating mode is switched between the heating function and the cooling function by changing the number of revolutions of the compressor slightly more or less from the predetermined value, or changing the heating of the heating device somewhat more or less from the predetermined value.
  • a “chiller device” which can stably operate over a wide temperature range and can control the temperature of the coolant with high accuracy And the like, and the like, which can control the temperature of the coolant with high accuracy (see Patent Document 2) and the like.
  • the present invention has been made to solve such problems.
  • the technical problem is that the temperature difference between the set temperature and the work temperature is small, and the refrigerant suction side of the evaporator and the refrigerant discharge in the refrigeration cycle It is an object of the present invention to provide a chiller device having a function of maintaining a stable heat retention operation without overloading the compressor even when there is almost no temperature difference from the side.
  • the present invention relates to a refrigeration cycle for cooling, a refrigerant cycle for heating which shares an evaporator provided in the refrigeration cycle, and various kinds to be interposed and connected during the refrigerant cycle
  • the apparatus is used as a work, and the user is provided with selective temperature setting for a predetermined temperature range for the user, and the number of rotations of the electric compressor provided in the refrigeration cycle, and for heating the refrigerant provided in the refrigerant cycle.
  • the heating temperature in the heating device is controlled according to the temperature difference between the set temperature set by the user and the work temperature detected by the first temperature sensor provided at the work-side location of the refrigerant cycle.
  • the refrigerant cycle is provided on the refrigerant discharge side of the evaporator on the front side of the refrigerant inflow to the heating device, and the refrigerant temperature is Has a second temperature sensor for detecting the temperature, and the control device is proportional to, and integral with, the refrigerant cycle side detected refrigerant temperature detected by the second temperature sensor when the heat retention setting with a small temperature difference between the set temperature and the work temperature And serially communicate a drive control signal for an inverter for driving an electric compressor generated based on a result of PID calculation including differentiation, and the work of the compressor with the motor rotation speed within a certain range. It is characterized by controlling according to temperature.
  • the chiller device of the present invention at the time of heat retention setting with a small temperature difference between the set temperature and the work temperature by the control device, the refrigerant inflow to the heating device at the refrigerant discharge side of the evaporator Drive control to an inverter for driving an electric compressor generated based on the result of performing PID calculation on the refrigerant cycle side refrigerant temperature that is provided on the front side and detected by the second temperature sensor for detecting the refrigerant temperature
  • the temperature difference between the set temperature and the work temperature is small, and the evaporator of the refrigeration cycle Even in the case where there is almost no temperature difference between the refrigerant suction side and the refrigerant discharge side, it is possible to obtain the function of performing the heat retaining operation stably without overloading the electric compressor.
  • FIG. 1 is an overall view showing a basic configuration of a chiller device according to an embodiment of the present invention, including a cooling device 300 performing connection to a work W in a refrigerant cycle 200 and cooling to a condenser 103 in a refrigeration cycle 100.
  • a cooling device 300 performing connection to a work W in a refrigerant cycle 200 and cooling to a condenser 103 in a refrigeration cycle 100.
  • a user selectively uses temperatures in a predetermined temperature range (for example, -20 ° C to 60 ° C)
  • a predetermined temperature range for example, -20 ° C to 60 ° C
  • a refrigerant cycle 200 for heating that shares the refrigeration cycle 100 for cooling and the evaporator (heat exchanger) 101 provided in the refrigeration cycle 100, and various devices that are intervene connected in the refrigerant cycle 200 and that are to be kept warm
  • the load W is used as a work W for selective temperature setting in a predetermined temperature range for the user, and the rotation speed of the motor-driven compressor 102 provided in the refrigeration cycle 100 and the refrigerant cycle 200 are provided.
  • the heating temperature in the heating device (heater) 202 for heating the refrigerant to be set is set at the set temperature set by the user at the user operation unit (not shown) and the first provided near the workpiece W side of the refrigerant cycle 200 Equipped with a CPU, ROM, RAM, IO, etc. to control according to the temperature difference with the work temperature detected by the temperature sensor T1 of A control device including a first printed circuit board (PCB1) 105 and a second printed circuit board (PCB2) 106, and a refrigerant is circulated in the pipe by a refrigeration cycle 100 and a refrigerant cycle 200 to keep the work W warm Has a function.
  • PCB1 printed circuit board
  • PCB2 second printed circuit board
  • the first temperature sensor T1 for detecting the work temperature here is a refrigerant discharge side of the pump 203 for sucking the refrigerant from the refrigerant tank 201 provided in the refrigerant cycle 200, and the inflow of the refrigerant closer to the work W Provided on the side to detect the temperature of the refrigerant on the refrigerant cycle side and send it to the second printed circuit board (PCB2) 106.
  • PCB2 second printed circuit board
  • the refrigerant detection temperature from the fourth temperature sensor T4 provided on the refrigerant outflow side of the above is input to the second printed circuit board (PCB2) 106, and the detection result of both is used in combination to detect the work temperature. Also good. Since high temperature detection accuracy is required for the first temperature sensor T1 here, it is preferable to use a Pt sensor using a platinum resistance band that can change the resistance value from 100 ohms to 0 ohms. On the other hand, the fourth temperature sensor T4 is not required to have detection accuracy about the first temperature sensor T1. Therefore, it is preferable to use a general thermocouple sensor using a general thermocouple in consideration of the manufacturing cost. .
  • the refrigeration cycle 100 compresses refrigerant gas by the electric compressor 102 and sends it as high pressure gas to the condenser 103 on the discharge side, and the condenser 103 condenses high pressure gas to use the expansion valve 104 of the pressure reducing mechanism.
  • the pressure is reduced via the pressure sensor before being sent to the evaporator 101.
  • the evaporator 101 evaporates the reduced pressure low pressure gas and sucks it to the suction side of the electric compressor 102 to repeat the compression again. It has become.
  • the pipe is connected to the condenser 103 so as to be folded back, and the cooling water is taken in via the valve V5 provided on the pipe on the inlet side to cool the inside of the condenser 103, and then the pipe on the outlet side.
  • the cooling device 300 configured to return outward through the valves V7 and V8 provided in the unit and detected by the pressure sensor P2 connected to the discharge side of the condenser 103 in the on state of the pressure switch PSW Accordingly, the opening and closing of the valve V7 is controlled to control the flow rate of the cooling water flowing in the pipe.
  • the valve V6 provided on the suction side of the valve V7 is a drain valve.
  • the cooling function for the condenser 103 by the cooling device 300 described here may be configured to be cooled by cold air using a cooling fan.
  • the refrigerant cycle 200 shares the evaporator 101 of the refrigeration cycle 100 to recover and store the refrigerant liquid in the refrigerant tank 201, and appropriately heats the refrigerant liquid by the heating device (heater) 201 mounted on the refrigerant tank 201?
  • the secondary temperature control circuit has a circuit configuration in which the refrigerant liquid sucked from the refrigerant tank 201 by the pump 203 without heating is returned to the evaporator 101 with the work W interposed.
  • the heating control device 207 connected to the first printed circuit board (PCB1) 105 is a first printed circuit board according to the temperature difference between the set temperature and the work temperature detected by the first temperature sensor T1.
  • the control of the heating temperature by the heating device 202 is performed under the control of the (PCB1) 105.
  • a flow rate detection sensor 204 is provided in the pipe on the outflow side of the refrigerant fluid in the pump 203, and the flow rate of the refrigerant fluid detected by the flow rate detection sensor 204 is input to the first printed circuit board (PCB1) 105,
  • the first printed circuit board (PCB1) 105 drives the inverter 206 to control the suction amount of the refrigerant liquid in the pump 203.
  • the refrigerant liquid is maintained at a substantially constant amount by the logic (LG).
  • valve V1 provided in the pipe on the refrigerant discharge side of the evaporator 101 and the valve V2 provided in the pipe connected to the refrigerant tank 201 are connected to a common pipe, and drain D for drainage treatment Used to drain and drain.
  • the valve V3 provided in the piping on the inflow side of the refrigerant liquid in the work W and the valve V4 provided in the piping on the outflow side mainly leak the refrigerant liquid when piping the work W to a local part of the refrigerant cycle 200 Used to prevent.
  • the detailed configuration of the chiller device described above is common to the conventional products, and the initial setting temperature and the control device of the first printed circuit board (PCB1) 105 and the second printed circuit board (PCB2) 106 Control of different operation modes is performed according to the temperature difference with the work temperature, and the cooling function of the refrigeration cycle 100 is not required at the high temperature setting where the set temperature is much higher than the work temperature (for example, 10 ° C excess) Therefore, the rotational speed of the motor-driven compressor 102 is suppressed low, and the heating temperature of the heating device 202 of the refrigerant cycle 200 is set high to implement an operation mode that prioritizes the heating function so as to eliminate the temperature difference.
  • the heating device 202 of the refrigerant cycle 200 does not have a heating function. Therefore, the same operation is performed as in the operation mode in which the cooling function is prioritized so as to eliminate the temperature difference by setting the number of rotations of the electric compressor 102 of the refrigeration cycle 100 high without setting the heating device 202 for heating. It is.
  • the refrigerant on the refrigerant suction side and the refrigerant discharge side of the evaporator 101 particularly in the refrigeration cycle 100 In the state where there is almost no temperature difference, the structure and function are maintained in which the electric compressor 102 continues to operate even though the refrigerant does not need to flow to the evaporator 101.
  • the first feature of the chiller device according to the present embodiment is that it is provided on the refrigerant discharge side of the evaporator 101 in the refrigerant cycle 200 on the near side of the refrigerant inflow to the heating device 202 and is the refrigerant
  • the second printed circuit board (PCB2) 106 has a second temperature sensor T2 for detecting a temperature, and the second printed circuit board (PCB2) 106 is set to a second temperature setting when the temperature difference between the set temperature and the work temperature is small (for example, 5 ° C to 10 ° C).
  • the drive control signal to the inverter 107 for driving the compressor 102 is serially communicated, and the compressor rotation speed of the motor-driven compressor 102 is within a certain range of work temperature In response there to the point of control.
  • the second temperature sensor T2 since high temperature detection accuracy is required, it is preferable to use a Pt sensor using a platinum resistance band that can change the resistance value from 100 ohms to 0 ohms.
  • the electric compressor 102 Therefore, it is possible to obtain the function of maintaining the amount of refrigerant flowing to the evaporator 101 properly and keeping the temperature stable.
  • the second feature of this embodiment is that the first electronic expansion valve EV1 connected to the refrigerant suction side of the evaporator 101 in the refrigeration cycle 100 is driven by the first stepping motor SM1.
  • the second printed circuit board (PCB2) 106 performs a PID operation including proportional, integral, and differential with respect to the work temperature detected by the first temperature sensor T1, and the first printed circuit board (PCB2) 105
  • the first stepping motor SM1 is driven by a pulse signal generated based on the result of the PID calculation to control the opening and closing of the first electronic control valve EV1 to control the refrigerant flow rate.
  • the amount of refrigerant separately sucked into the evaporator 101 in the refrigeration cycle 100 can be separately controlled appropriately. Function is obtained.
  • the second printed circuit board (PCB2) 106 the first temperature sensor T1 and the fourth temperature sensor T4 described above (provided on the refrigerant outflow side to the work W on the refrigerant suction side of the evaporator 101 in the refrigerant cycle 200) Heat load amount on the work W side is calculated based on the difference value of the refrigerant temperature detected by the detected temperature of the refrigerant), and PID calculation is performed based on the refrigerant temperature detected by the second temperature sensor T2 It is preferable to perform feedforward control (feedforward control for heat input) to improve the response of the opening control in the first electronic expansion valve EV1 after correcting the result using the calculation result of the heat load amount .
  • feedforward control feedforward control for heat input
  • the third feature of the present embodiment is the refrigerant suction side of the electric compressor 102, which is provided on the refrigerant discharge side of the evaporator 101 to detect the refrigerant temperature in the refrigerant cycle 100.
  • the third temperature sensor T3 of the third embodiment connects the refrigerant discharge side with a portion located on the refrigerant suction side of the evaporator 101 rather than the first electronic expansion valve EV1 on the side of the condenser 103 provided in the refrigeration cycle 100
  • the PID operation including proportional, integral, and differential is performed on the refrigerant temperature on the refrigeration cycle side detected by the third temperature sensor T3, and the PID expression related to the first printed circuit board (PCB2) 105 is performed.
  • thermocouple sensor T3 By controlling the opening and closing of the second electronic control valve EV2 by driving the second stepping motor SM2 by the pulse signal generated based on the result of is there.
  • high detection accuracy is not required as high as that of the second temperature sensor T2, so a general thermocouple sensor using a thermocouple is used in consideration of the manufacturing cost. Is preferred.
  • the functional configuration in addition to the control of the rotational speed of the electric motor-driven compressor 102 and the control of the amount of refrigerant sucked into the evaporator 101, bypassing of the refrigerant using the first bypass flow passage 108 in the refrigeration cycle 100 Since the flow rate can be separately controlled, the amount of refrigerant flowing into the evaporator 101 can be further finely controlled, and the function of the heat retention operation is significantly improved.
  • the fourth feature of this embodiment is the pressure sensor P1 provided on the refrigerant suction side of the motor-driven compressor 102 in the refrigeration cycle 100 to detect the pressure of the refrigerant, and the first electronic expansion valve
  • the third electronic expansion valve EV3 driven by the third stepping motor SM3 is connected while connecting a portion positioned closer to the refrigerant suction side of the evaporator 101 than the EV1 and the refrigerant discharge side of the electric compressor 102
  • the second printed circuit board (PCB2) 106 performs PID calculation including proportional, integral, and differential with respect to the refrigerant pressure detected by the pressure sensor P1.
  • the functional configuration in addition to the control of the rotational speed of the electric motor-driven compressor 102, the control of the amount of refrigerant sucked into the evaporator 101, and the control of the bypass flow rate of the refrigerant using the first bypass passage 108, Since the bypass flow rate of the refrigerant using the second bypass flow passage 109 can be further separately controlled in the refrigeration cycle 100, the inflow amount of the refrigerant to the evaporator 101 can be extremely finely controlled, and the function of the heat retention operation is extremely good. Become.
  • the second bypass flow path 109 is for preventing the refrigerant from being sucked into the electric compressor 102 in a liquid state without completely evaporating when the cooling load is small, and is in a high temperature / high pressure state. It functions as a hot gas bypass circuit that reduces the amount of cooling by bypassing the refrigerant gas (hot gas).
  • the second printed circuit board (PCB2) 106 is the third temperature sensor T3 (refrigeration cycle 100 described above).
  • the third stepping motor SM3 is driven by the generated pulse signal to control the opening and closing of the third electronically controlled valve EV3 and to generate the opening degree of the third electronically controlled valve EV3 at a predetermined amount.
  • the drive control signal to the inverter for driving the electric compressor 102 is serially communicated, and the compressor rotation speed in the electric compressor 102 is fixed. It is preferable that the control according to the work temperature range.
  • control of the compressor rotational speed of the motor-driven compressor 102 according to the heat load in the refrigeration cycle 100 is performed with high accuracy, so control of the refrigerant flow rate in the refrigeration cycle 100 is more reliable. It will be done.
  • the refrigerant saturation temperature on the refrigeration cycle 100 side corresponding to the refrigerant pressure detected by the pressure sensor P1 is replaced with an approximate curve Calculation, and the calculated refrigerant temperature on the refrigeration cycle 100 side is lower than the set temperature by a predetermined temperature range (for example, -4 ° C to -50 ° C) by setting change by the user, and the automatic temperature for the initial set temperature is set.
  • the setting control may be performed, and the control of the flow rate of the refrigerant in the second bypass flow passage 109 may be performed as opening / closing control of the third electronic control valve EV3 as the automatic temperature setting control.
  • the approximate curve of the refrigerant saturation temperature corresponding to the refrigerant pressure here can be stored in advance as a table format conversion value in the ROM etc. provided on the second printed circuit board (PCB2) 106. , And can be read by a CPU or the like.
  • the automatic temperature setting control in the setting change by the user is the first print described above at the time of heat retention setting in which the setting temperature is close to the work temperature (for example, 5 ° C. to 10 ° C.)
  • the control of the flow rate of the refrigerant and the control of the flow rate of the refrigerant of the PID calculation result in the second bypass flow path 109 by opening and closing control of the third electronic control valve EV3 are different functions, they are controlled in combination It is also possible.
  • the refrigerant is efficiently flowed to the refrigerant suction side of the evaporator 101 by controlling the opening and closing of the third electronic control valve EV3 from the high pressure discharge side of the motor-driven compressor 102 through the second bypass flow path 109 in particular. Since it is possible to uniquely improve the refrigeration function in the refrigeration cycle 100 when there is a need for rapid cooling of the work W, as a result the work W can be efficiently cooled without using it as a function for the user. can do.
  • the detailed configuration of the chiller device according to the embodiment described above can be variously changed for any of the cooling device 300, the refrigerant cycle 200, and the control device.
  • the first printed circuit board forming the control device (PCB1) 105 and the second printed circuit board (PCB2) 106 can be configured with a single printed circuit board (PCB) or can be configured to be functionally divided into three or more boards
  • the chiller device of the present invention is not limited to those disclosed in the examples.

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Abstract

　設定温度とワーク温度との温度差が小さく、且つ冷凍サイクル１００での蒸発器１０１の冷媒吸入側と冷媒吐出側との温度差が殆ど無い場合でも電動式圧縮機１０２に過負荷を掛けずに安定して保温動作する機能のチラー装置では、回路基板（ＰＣＢ２）１０６が設定温度とワーク温度との温度差の少ない保温設定時に、冷媒サイクル２００における加熱装置２０２の冷媒流入手前側の温度センサＴ２で検出される冷媒検出温度をＰＩＤ演算し、回路基板（ＰＣＢ１）１０５がその結果に基づいて生成したインバータ１０７に対する駆動制御信号をシリアル通信して圧縮機１０２の回転数を一定の範囲でワーク温度に応じて制御する他、回路基板１０６が温度センサＴ１で検出されたワーク温度についてＰＩＤ演算し、回路基板１０５がその結果に基づいて生成したパルス信号によりステッピングモータＳＭ１を駆動することで電子制御弁ＥＶ１での開閉を制御して冷媒流量を制御する。

Description

チラー装置
　本発明は、保温対象となる各種装置をワークとして、使用者（ユーザ）が所定の温度範囲（例えば－２０℃～６０℃）で選択的に温度設定して保温するためのチラー装置に係り、詳しくは設定温度とワーク温度との温度差に応じて冷却用の冷凍サイクルに備えられる電動式圧縮機の回転数と加熱用の冷媒サイクルに備えられる加熱装置の加熱温度とを制御装置で制御する機能を持つチラー装置に関する。
　従来、この種のチラー装置では、冷却用の冷凍サイクルと加熱用の冷媒サイクルとにより冷媒を管内で循環させて冷媒サイクルの局部で保温対象の負荷となるワークを介在接続させる回路構成を持つ。冷凍サイクルは、冷媒ガスを電動式圧縮機により圧縮して高圧ガスとして吐出側の凝縮器へ送り、凝縮器では高圧ガスを凝縮して減圧機構の膨張弁を経由して減圧させてから蒸発器へ送り、蒸発器では減圧された低圧な気液混合状態の冷媒を蒸発させて圧縮機の吸入側に吸い込ませることで再び圧縮を繰り返す回路構成の一次温度調整回路となっている。冷媒サイクルは、冷凍サイクルの蒸発器を共有して低圧な液体状態の冷媒液を冷媒タンクで回収して蓄えると共に、冷媒タンクに装着された加熱装置（ヒータ）で冷媒液を適宜加熱するか、或いは加熱させずに冷媒タンクからポンプにより吸引した冷媒液をワークを介在させて蒸発器に戻す回路構成の二次温度調整回路となっている。
　ここでの冷凍サイクルに備えられる圧縮機の回転数と冷媒サイクルに備えられる加熱装置の加熱温度とは、使用者向けに所定の温度範囲（例えば－２０℃～６０℃）での選択的な温度設定に供される制御装置により設定温度とワーク温度との温度差に応じて制御される。冷凍サイクルと冷媒サイクルとにはそれぞれ温度センサが設けられ、冷媒サイクルのポンプよりもワーク側の箇所に設けられた温度センサからはワーク温度が検出される。ここでワーク温度は、通常室温程度の周囲温度（例えば約２０℃～２５℃程度とする）に近い場合が多いとみなせるが、必ずしもそうでない場合もあるため、周囲温度との関係は問わないものとする。
　制御装置では、初期的な設定温度とワーク温度との温度差に応じて異なる動作モードの制御を行う。例えば設定温度がワーク温度よりもずっと高い温度差（例えば１０℃超過）のある高温設定時には、冷凍サイクルの冷却機能が不要であるため、圧縮機の回転数を低く抑制し、冷媒サイクルの加熱装置の加熱温度を高く設定して温度差を無くすように加熱機能を優先する動作モードを実施する。また、設定温度がワーク温度よりもずっと低い温度差（例えば１０℃超過）のある低温設定時には、冷媒サイクルの加熱装置による加熱機能が不要であるため、加熱装置の加熱設定を行わずに冷凍サイクルの圧縮機の回転数を高く設定して温度差を無くすように冷却機能を優先する動作モードを実施する。更に、設定温度がワーク温度に近い温度差（例えば５℃～１０℃）の少ない保温設定時（上述した加熱機能を優先した動作モードや冷却機能を優先した動作モードが継続して実施されて温度差が少なくなった場合や予め初期的に温度差がない場合を含む）には、加熱装置による加熱機能と冷凍サイクルの冷却機能との双方を実施し、具体的には温度差を無くすように圧縮機の回転数を所定値から幾分増減変化させるか、或いは加熱装置の加熱を所定値から幾分増減変化させるようにして、加熱機能や冷却機能を切り替える動作モードを実施する。
　因みに、このようなチラー装置の保温機能に関連する周知技術としては、例えば広い温度範囲にわたって安定して運転でき、クーラントの温度を精度良く制御できる「チラー装置」（特許文献１参照）や、大型のヒータを必要とせず、かつ、クーラントの温度を精度良く制御できる「チラー装置」（特許文献２参照）等が挙げられる。
特開２００８－７５９１９号公報 特開２００８－７５９２０号公報
　上述した既存のチラー装置の場合、設定温度がワーク温度に近い温度差の少ない保温設定時において、特に冷凍サイクルでの蒸発器の冷媒吸入側と冷媒吐出側との冷媒温度差が殆ど無い状態では冷媒を蒸発器に流す必要がないにも拘らず圧縮機が動作し続ける構造であるため、こうした場合には圧縮機に異常な過負荷（圧力）が掛かって圧縮機を故障させる虞がある他、冷凍サイクルでの冷却機能が不安定となって保温動作を安定して維持できなくなるという問題（係る問題点は特許文献１や特許文献２に開示された技術を適用しても基本的に解消され得ない）がある。
　本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、設定温度とワーク温度との温度差が小さく、且つ冷凍サイクルでの蒸発器の冷媒吸入側と冷媒吐出側との温度差が殆ど無い場合でも圧縮機に過負荷を掛けずに安定して保温動作する機能のチラー装置を提供することにある。
　上記技術的課題を達成するため、本発明は、冷却用の冷凍サイクルと、冷凍サイクルに備えられる蒸発器を共用する加熱用の冷媒サイクルと、冷媒サイクル中に介在接続されて保温対象となる各種装置をワークとして、使用者向けに所定の温度範囲での選択的な温度設定に供されると共に、冷凍サイクルに備えられる電動式圧縮機の回転数、並びに当該冷媒サイクルに備えられる冷媒に対する加熱用の加熱装置における加熱温度を、使用者により設定された設定温度と当該冷媒サイクルの当該ワーク側寄り箇所に設けられた第１の温度センサにより検出されたワーク温度との温度差に応じて制御する制御装置と、を備えたチラー装置において、冷媒サイクルは、蒸発器の冷媒吐出側で加熱装置に対する冷媒流入の手前側に設けられて冷媒温度を検出する第２の温度センサを有し、制御装置は、設定温度とワーク温度との温度差の少ない保温設定時には、第２の温度センサで検出される冷媒サイクル側冷媒検出温度について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算した結果に基づいて生成した電動式圧縮機を駆動するためのインバータに対する駆動制御信号をシリアル通信し、当該電動式圧縮機での圧縮機回転数を一定の範囲で当該ワーク温度に応じて制御することを特徴とする。
　本発明のチラー装置によれば、制御装置で設定温度とワーク温度との温度差の少ない保温設定時には、冷媒サイクルにおける熱交換機能の要となる蒸発器の冷媒吐出側で加熱装置に対する冷媒流入の手前側に設けられて冷媒温度を検出するための第２の温度センサで検出された冷媒サイクル側冷媒温度についてＰＩＤ演算した結果に基づいて生成した電動式圧縮機を駆動するためのインバータに対する駆動制御信号をシリアル通信し、電動式圧縮機での圧縮機回転数を一定の範囲でワーク温度に応じて制御するため、設定温度とワーク温度との温度差が小さく、且つ冷凍サイクルでの蒸発器の冷媒吸入側と冷媒吐出側との温度差が殆ど無い場合でも電動式圧縮機に過負荷を掛けずに安定して保温動作する機能が得られるようになる。
本発明の実施例に係るチラー装置の基本構成を冷媒サイクルでのワークへの接続及び冷凍サイクルでの凝縮器への冷却を行う冷却装置を含めて示した全体的な概略図である。
　以下に、本発明のチラー装置について、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の実施例に係るチラー装置の基本構成を冷媒サイクル２００でのワークＷへの接続及び冷凍サイクル１００での凝縮器１０３への冷却を行う冷却装置３００を含めて示した全体的な概略図である。
　図１を参照すれば、このチラー装置は、従来通りに保温対象となる各種装置をワークＷとして、使用者（ユーザ）が所定の温度範囲（例えば－２０℃～６０℃）で選択的に温度設定して保温するための機能を持つ点は同じである。ここでは冷却用の冷凍サイクル１００と、冷凍サイクル１００に備えられる蒸発器（熱交換器）１０１を共用する加熱用の冷媒サイクル２００と、冷媒サイクル２００中に介在接続されて保温対象となる各種装置（負荷）をワークＷとして、使用者向けに所定の温度範囲での選択的な温度設定に供されると共に、冷凍サイクル１００に備えられる電動式圧縮機１０２の回転数、並びに冷媒サイクル２００に備えられる冷媒に対する加熱用の加熱装置（ヒータ）２０２における加熱温度を、図示されない使用者向けの操作部で使用者により設定される設定温度と冷媒サイクル２００のワークＷ側寄り箇所に設けられた第１の温度センサＴ１により検出されたワーク温度との温度差に応じて制御するためのＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＯ等を備えた第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）１０５、及び第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６による制御装置と、を備え、冷凍サイクル１００及び冷媒サイクル２００により冷媒を管内で循環させてワークＷを保温する機能を持つ。
　因みに、ここでのワーク温度を検出するための第１の温度センサＴ１は、冷媒サイクル２００に備えられる冷媒タンク２０１から冷媒を吸引するポンプ２０３の冷媒吐出側であって、ワークＷ寄りの冷媒流入側に設けられて冷媒サイクル側冷媒温度を検出して第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６に送出するようになっているが、その他に蒸発器１０１の冷媒吸入側であって、ワークＷ寄りの冷媒流出側に設けられた第４の温度センサＴ４からの冷媒検出温度を第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６に入力し、双方の検出結果を併用してワーク温度を検出するようにしても良い。ここでの第１の温度センサＴ１については、高い温度検出精度が要求されるため、抵抗値を１００オームから０オームに可変できる白金抵抗帯を用いたＰｔセンサを用いることが好ましい。これに対し、第４の温度センサＴ４は、第１の温度センサＴ１程度には検出精度が要求されないため、製造コストを考慮して一般的な熱電対を用いた熱電対センサを用いることが好ましい。
　このうち、冷凍サイクル１００は、冷媒のガスを電動式圧縮機１０２により圧縮して高圧ガスとして吐出側の凝縮器１０３へ送り、凝縮器１０３では高圧ガスを凝縮して減圧機構の膨張弁１０４を経由して減圧させてから蒸発器１０１へ送り、蒸発器１０１では減圧された低圧ガスを蒸発させて電動式圧縮機１０２の吸入側に吸い込ませることで再び圧縮を繰り返す回路構成の一次温度調整回路となっている。また、ここでは凝縮器１０３に対して配管を折り返すように接続し、入口側の管に設けられたバルブＶ５を経由して冷却水を取り込んで凝縮器１０３内を冷却してから出口側の管に設けられたバルブＶ７、Ｖ８を経由して外方へ戻す構造の冷却装置３００が配備され、圧力スイッチＰＳＷのオン状態で凝縮器１０３の吐出側に接続された圧力センサＰ２により検出された結果に応じてバルブＶ７の開閉が制御され、配管内を流れる冷却水の流量が制御されるようになっている。尚、バルブＶ７の吸入側に設けられたバルブＶ６は、排水用の弁である。因みに、ここで説明した冷却装置３００による凝縮器１０３に対する冷却機能は、冷却ファンを用いて冷風で冷却する構成としても良い。
　冷媒サイクル２００は、冷凍サイクル１００の蒸発器１０１を共有して冷媒液を冷媒タンク２０１で回収して蓄えると共に、冷媒タンク２０１に装着された加熱装置（ヒータ）２０１で冷媒液を適宜加熱するか、或いは加熱させずに冷媒タンク２０１からポンプ２０３により吸引した冷媒液をワークＷを介在させて蒸発器１０１に戻す回路構成の二次温度調整回路となっている。
　また、第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）１０５に接続された加熱制御装置２０７は、設定温度と第１の温度センサＴ１により検出されたワーク温度との温度差に応じて第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）１０５から制御を受けて加熱装置２０２による加熱温度を制御する。
　更に、ポンプ２０３における冷媒液の流出側の配管には流量検出センサ２０４が設けられ、この流量検出センサ２０４で検出された冷媒液の流量は第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）１０５に入力され、第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）１０５がインバータ２０６を駆動してポンプ２０３における冷媒液の吸引量を制御するようになっている。これにより、冷媒タンク２０１内では、冷媒液がロジック（ＬＧ）によりほほ一定量に保たれることになる。
　加えて、蒸発器１０１の冷媒吐出側の管に設けられたバルブＶ１と冷媒タンク２０１に接続された管に設けられたバルブＶ２とは共通の配管に接続され、排液処理用のドレンＤに繋がって排液するために使用される。その他、ワークＷにおける冷媒液の流入側の配管に設けられたバルブＶ３と流出側の配管に設けられたバルブＶ４とは、主としてワークＷを冷媒サイクル２００の局部に配管接続するときの冷媒液漏れを防止するために使用される。
　以上に説明したチラー装置の細部構成は、従来製品に共通したもので、第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）１０５及び第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６の制御装置によって初期的な設定温度とワーク温度との温度差に応じて異なる動作モードの制御を行い、設定温度がワーク温度よりもずっと高い温度差（例えば１０℃超過）のある高温設定時には、冷凍サイクル１００の冷却機能が不要であるため、電動式圧縮機１０２の回転数を低く抑制し、冷媒サイクル２００の加熱装置２０２の加熱温度を高く設定して温度差を無くすように加熱機能を優先する動作モードを実施し、設定温度がワーク温度よりもずっと低い温度差（例えば１０℃超過）のある低温設定時には、冷媒サイクル２００の加熱装置２０２による加熱機能が不要であるため、加熱装置２０２の加熱設定を行わずに冷凍サイクル１００の電動式圧縮機１０２の回転数を高く設定して温度差を無くすように冷却機能を優先する動作モードを実施する点は同じである。
　但し、本実施例では設定温度がワーク温度に近い温度差（例えば５℃～１０℃）の少ない保温設定時において、特に冷凍サイクル１００での蒸発器１０１の冷媒吸入側と冷媒吐出側との冷媒温度差が殆ど無い状態にあって、冷媒を蒸発器１０１に流す必要がないにも拘らず電動式圧縮機１０２が動作し続ける構造及び機能を改善している。
　具体的に云えば、本実施例に係るチラー装置で第１番目の特徴となるのは、冷媒サイクル２００における蒸発器１０１の冷媒吐出側で加熱装置２０２に対する冷媒流入の手前側に設けられて冷媒温度を検出する第２の温度センサＴ２を有し、設定温度とワーク温度との温度差（例えば５℃～１０℃）の少ない保温設定時に、第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６が第２の温度センサＴ２で検出される冷媒サイクル側冷媒検出温度について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算を行い、第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）１０５が係るＰＩＤ演算の結果に基づいて生成した電動式圧縮機１０２を駆動するためのインバータ１０７に対する駆動制御信号をシリアル通信し、電動式圧縮機１０２での圧縮機回転数を一定の範囲でワーク温度に応じて制御する点にある。因みに、ここでの第２の温度センサＴ２についても、高い温度検出精度が要求されるため、抵抗値を１００オームから０オームに可変できる白金抵抗帯を用いたＰｔセンサを用いることが好ましい。
　係る機能構成によれば、設定温度とワーク温度との温度差が小さく、且つ冷凍サイクル１００での蒸発器１０１の冷媒吸入側と冷媒吐出側との温度差が殆ど無い場合でも電動式圧縮機１０２に過負荷を掛けずに運転を行わせ、蒸発器１０１に流れる冷媒量を適正に保ち、安定して保温動作する機能が得られる。
　また、本実施例で第２番目の特徴となるのは、冷凍サイクル１００における蒸発器１０１の冷媒吸入側に介在接続されて第１のステッピングモータＳＭ１で駆動される第１の電子膨張弁ＥＶ１を有し、第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６が第１の温度センサＴ１で検出されたワーク温度について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算を行い、第１のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０５が係るＰＩＤ演算の結果に基づいて生成したパルス信号により第１のステッピングモータＳＭ１を駆動することで第１の電子制御弁ＥＶ１での開閉を制御して冷媒流量を制御する点にある。
　係る機能構成によれば、先の電動式圧縮機１０２の回転数制御に加え、冷凍サイクル１００において別途に蒸発器１０１に吸入される冷媒量を別途適切に制御できるため、一層安定して保温動作する機能が得られる。因みに、第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６では、第１の温度センサＴ１と上述した第４の温度センサＴ４（冷媒サイクル２００における蒸発器１０１の冷媒吸入側でワークＷに対する冷媒流出側に設けられて冷媒温度を検出する）とにより検出された冷媒温度の差値に基づいてワークＷ側の熱負荷量を算出し、第２の温度センサＴ２で検出された冷媒温度に基づいてＰＩＤ演算した結果を熱負荷量の算出結果を用いて補正した上で第１の電子膨張弁ＥＶ１における開度制御の応答性を向上させるためのフィードフォワード制御（入熱に対するフィードフォワード制御）を行うことが好ましい。係る機能構成を加えれば、冷凍サイクル１００でのワークＷ側の熱負荷量に応じた冷媒流量の制御を適確に行うことができる。
　更に、本実施例で第３番目の特徴となるのは、電動式圧縮機１０２の冷媒吸入側であって、蒸発器１０１の冷媒吐出側に設けられて冷媒サイクル１００における冷媒温度を検出するための第３の温度センサＴ３と、蒸発器１０１の冷媒吸入側で第１の電子膨張弁ＥＶ１よりも冷凍サイクル１００に備えられる凝縮器１０３側に位置される箇所と冷媒吐出側とを繋ぐと共に、第２のステッピングモータＳＭ２で駆動される第２の電子膨張弁ＥＶ２が介在接続された冷媒バイパス用の第１のバイパス流路１０８と、を有し、第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６が第３の温度センサＴ３で検出される冷凍サイクル側冷媒温度について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算を行い、第１のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０５が係るＰＩＤ演算の結果に基づいて生成したパルス信号により第２のステッピングモータＳＭ２を駆動することで第２の電子制御弁ＥＶ２での開閉を制御して第１のバイパス流路１０８における冷媒流量を制御する点にある。因みに、ここでの第３の温度センサＴ３の場合も、第２の温度センサＴ２程度に高い検出精度が要求されないため、製造コストを考慮して一般的な熱電対を用いた熱電対センサを用いることが好ましい。
　係る機能構成によれば、先の電動式圧縮機１０２の回転数制御や蒸発器１０１に吸入される冷媒量の制御に加え、冷凍サイクル１００において第１のバイパス流路１０８を使用した冷媒のバイパス流量を別途に制御できるため、より一層蒸発器１０１への冷媒の流入量を細かく制御でき、保温動作の機能が格段に向上する。
　加えて、本実施例で第４番目の特徴となるのは、冷凍サイクル１００における電動式圧縮機１０２の冷媒吸入側に設けられて冷媒圧力を検出する圧力センサＰ１と、第１の電子膨張弁ＥＶ１よりも蒸発器１０１の冷媒吸入側に位置される箇所と電動式圧縮機１０２の冷媒吐出側とを繋ぐと共に、第３のステッピングモータＳＭ３で駆動される第３の電子膨張弁ＥＶ３が介在接続された冷媒バイパス用の第２のバイパス流路１０９と、を有し、第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６が圧力センサＰ１で検出される冷媒圧力について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算を行い、第１のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０５が係るＰＩＤ演算の結果に基づいて生成したパルス信号により第３のステッピングモータＳＭ３を駆動することで第３の電子制御弁ＥＶ３での開閉を制御して第２のバイパス流路１０９における冷媒流量を制御する点にある。
　係る機能構成によれば、先の電動式圧縮機１０２の回転数制御や蒸発器１０１に吸入される冷媒量の制御、第１のバイパス流路１０８を使用した冷媒のバイパス流量の制御に加え、冷凍サイクル１００において第２のバイパス流路１０９を使用した冷媒のバイパス流量を更に別途制御できるため、蒸発器１０１への冷媒の流入量を極めて細かく制御でき、保温動作の機能が極めて良好なものとなる。因みに、第２のバイパス流路１０９は、冷却負荷が少ない場合に冷媒が完全に気化せずに液状態で電動式圧縮機１０２に吸入されることを防止するためのもので、高温・高圧状態の冷媒ガス（ホットガス）をバイパスさせることで冷却量を低下させるホットガスバイパス回路の役割をする。その他、ここでの冷凍サイクル１００のように、冷媒バイパス用の第２のバイパス流路１０９を有する場合、第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６が上述した第３の温度センサＴ３（冷凍サイクル１００における電動式圧縮機１０２の冷媒吸入側で凝縮器１０３に対する冷媒吐出側に設けられて冷媒温度を検出する）で検出された冷媒温度について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算した結果に基づいて生成したパルス信号により第３のステッピングモータＳＭ３を駆動することで第３の電子制御弁ＥＶ３での開閉を制御すると共に、第３の電子制御弁ＥＶ３での開度を所定量に保つために生成した電動式圧縮機１０２を駆動するためのインバータに対する駆動制御信号をシリアル通信し、電動式圧縮機１０２での圧縮機回転数を一定の範囲でワーク温度に応じて制御するようにすることが好ましい。係る機能構成を加えれば、冷凍サイクル１００での熱負荷に応じた電動式圧縮機１０２の圧縮機回転数制御が精度良く実施されるため、冷凍サイクル１００での冷媒流量の制御が一層信頼性高く行われるようになる。
　ところで、第４番目の特徴について、第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６によるＰＩＤ演算に際して、圧力センサＰ１で検出される冷媒圧力に対応する冷凍サイクル１００側の冷媒飽和温度を近似曲線で置換して算出し、算出された冷凍サイクル１００側の冷媒温度を使用者による設定変更で設定温度より所定の温度範囲（例えば－４℃～－５０℃）分低くして初期的な設定温度に対する自動温度設定制御を行わせ、係る自動温度設定制御として、第３の電子制御弁ＥＶ３を開閉制御しての第２のバイパス流路１０９における冷媒流量の制御を行うようにしても良い。因みに、ここでの冷媒圧力に対応する冷媒飽和温度の近似曲線は、予め第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６に備えられるＲＯＭ等にテーブル形式の変換値として格納しておくことが可能であり、ＣＰＵ等で読み出すことができるものである。
　係る機能構成によれば、設定温度がワーク温度に近い温度差（例えば５℃～１０℃）の少ない保温設定時において、使用者による設定変更での自動温度設定制御は、上述した第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）１０５での電動式圧縮機１０２の圧縮機回転数のＰＩＤ演算結果の制御、第２の電子制御弁ＥＶ２を開閉制御しての第１のバイパス流路１０８におけるＰＩＤ演算結果の冷媒流量の制御、並びに第３の電子制御弁ＥＶ３を開閉制御しての第２のバイパス流路１０９におけるＰＩＤ演算結果の冷媒流量の制御とは別個な機能であるが、これらを組み合わせて制御させることも可能である。こうした場合には、特に電動式圧縮機１０２の高圧吐出側から第２のバイパス流路１０９経由で第３の電子制御弁ＥＶ３を開閉制御して蒸発器１０１の冷媒吸入側へ冷媒を効率良く流すことができるため、ワークＷに対する急冷が必要な事態が生じた場合に冷凍サイクル１００での冷凍機能を独自で向上させることができ、結果としてワークＷをユーザ向けの機能として従来に無く効率良く冷却することができる。
　以上に説明した実施例に係るチラー装置の細部構成は、冷却装置３００や冷媒サイクル２００、或いは制御装置の何れについても種々変更することが可能であり、例えば制御装置を成す第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）１０５及び第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）１０６は、単一のプリント回路基板（ＰＣＢ）で構成したり、或いは３枚以上の基板に機能分けした構成とすることも可能であるため、本発明のチラー装置は、実施例で開示したものに限定されない。
　１００　冷凍サイクル
　１０１　蒸発器（熱交換器）
　１０２　電動式圧縮機
　１０３　凝縮器
　１０４　膨張弁
　１０５　第１のプリント回路基板（ＰＣＢ１）
　１０６　第２のプリント回路基板（ＰＣＢ２）
　１０７、２０６　インバータ
　１０８　第１のバイパス流路
　１０９　第２のバイパス流路
　２００　冷媒サイクル
　２０１　冷媒タンク
　２０２　加熱装置（ヒータ）
　２０３　ポンプ
　２０４　流量検出センサ
　２０７　加熱制御装置
　３００　冷却装置
　Ｄ　ドレン
　ＥＶ１　第１の電子膨張弁
　ＥＶ２　第２の電子膨張弁
　ＥＶ３　第３の電子膨張弁
　Ｐ１、Ｐ２　圧力センサ
　ＰＳＷ　圧力スイッチ
　ＳＭ１　第１のステッピングモータ
　ＳＭ２　第２のステッピングモータ
　ＳＭ３　第３のステッピングモータ
　Ｔ１　第１の温度センサ
　Ｔ２　第２の温度センサ
　Ｔ３　第３の温度センサ
　Ｔ４　第４の温度センサ
　Ｖ１～Ｖ８　バルブ
　Ｗ　ワーク

Claims (8)

  1. 　冷却用の冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルに備えられる蒸発器を共用する加熱用の冷媒サイクルと、前記冷媒サイクル中に介在接続されて保温対象となる各種装置をワークとして、使用者向けに所定の温度範囲での選択的な温度設定に供されると共に、前記冷凍サイクルに備えられる電動式圧縮機の回転数、並びに当該冷媒サイクルに備えられる冷媒に対する加熱用の加熱装置における加熱温度を、使用者により設定された設定温度と当該冷媒サイクルの当該ワーク側寄り箇所に設けられた第１の温度センサにより検出されたワーク温度との温度差に応じて制御する制御装置と、を備えたチラー装置において、
    　前記冷媒サイクルは、前記蒸発器の冷媒吐出側で前記加熱装置に対する冷媒流入の手前側に設けられて冷媒温度を検出する第２の温度センサを有し、
    　前記制御装置は、前記設定温度と前記ワーク温度との温度差の少ない保温設定時には、前記第２の温度センサで検出される冷媒サイクル側冷媒検出温度について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算した結果に基づいて生成した前記電動式圧縮機を駆動するためのインバータに対する駆動制御信号をシリアル通信し、当該電動式圧縮機での圧縮機回転数を一定の範囲で当該ワーク温度に応じて制御することを特徴とするチラー装置。
  2. 　請求項１記載のチラー装置において、前記冷凍サイクルは、前記蒸発器の冷媒吸入側に介在接続されて第１のステッピングモータで駆動される第１の電子膨張弁を有し、前記制御装置は、前記第１の温度センサで検出された前記ワーク温度について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算した結果に基づいて生成したパルス信号により前記第１のステッピングモータを駆動することで前記第１の電子制御弁での開閉を制御して冷媒流量を制御することを特徴とするチラー装置。
  3. 　請求項２記載のチラー装置において、前記冷媒サイクルは、前記蒸発器の冷媒吸入側で前記ワークに対する冷媒流出側に設けられて冷媒温度を検出する第４の温度センサを有し、前記制御装置は、前記第１の温度センサと前記第４の温度センサとにより検出された冷媒温度の差値に基づいて当該ワーク側の熱負荷量を算出すると共に、前記第２の温度センサで検出された冷媒温度に基づいて前記ＰＩＤ演算した結果を当該熱負荷量の算出結果を用いて補正した上で前記第１の電子膨張弁における開度制御の応答性を向上させるためのフィードフォワード制御を行うことを特徴とするチラー装置。
  4. 　請求項３記載のチラー装置において、前記冷凍サイクルは、前記電動式圧縮機の冷媒吸入側であって、前記蒸発器の冷媒吐出側に設けられて冷媒温度を検出するための第３の温度センサと、前記蒸発器の冷媒吸入側で前記第１の電子膨張弁よりも当該冷凍サイクルに備えられる凝縮器側に位置される箇所と冷媒吐出側とを繋ぐと共に、第２のステッピングモータで駆動される第２の電子膨張弁が介在接続された冷媒バイパス用の第１のバイパス流路と、を有し、前記制御装置は、前記第３の温度センサで検出される冷凍サイクル側冷媒温度について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算した結果に基づいて生成したパルス信号により前記第２のステッピングモータを駆動することで前記第２の電子制御弁での開閉を制御して前記第１のバイパス流路における冷媒流量を制御することを特徴とするチラー装置。
  5. 　請求項４記載のチラー装置において、前記冷凍サイクルは、前記電動式圧縮機の冷媒吸入側に設けられて冷媒圧力を検出する圧力センサと、前記第１の電子膨張弁よりも前記蒸発器の冷媒吸入側に位置される箇所と前記電動式圧縮機の冷媒吐出側とを繋ぐと共に、第３のステッピングモータで駆動される第３の電子膨張弁が介在接続された冷媒バイパス用の第２のバイパス流路と、を有し、前記制御装置は、前記圧力センサで検出される前記冷媒圧力について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算した結果に基づいて生成したパルス信号により前記第３のステッピングモータを駆動することで前記第３の電子制御弁での開閉を制御して前記第２のバイパス流路における冷媒流量を制御することを特徴とするチラー装置。
  6. 　請求項４項記載のチラー装置において、前記冷凍サイクルは、前記第１の電子膨張弁よりも前記蒸発器の冷媒吸入側に位置される箇所と前記電動式圧縮機の冷媒吐出側とを繋ぐと共に、第３のステッピングモータで駆動される第３の電子膨張弁が介在接続された冷媒バイパス用の第２のバイパス流路を有し、前記制御装置は、前記第３の温度センサで検出された冷媒温度について比例、積分、微分を含むＰＩＤ演算した結果に基づいて生成したパルス信号により前記第３のステッピングモータを駆動することで前記第３の電子制御弁での開閉を制御すると共に、当該第３の電子制御弁での開度を所定量に保つために生成した前記電動式圧縮機を駆動するためのインバータに対する駆動制御信号をシリアル通信し、当該電動式圧縮機での圧縮機回転数を一定の範囲で前記ワーク温度に応じて制御することを特徴とするチラー装置。
  7. 　請求項５項記載のチラー装置において、前記制御装置は、前記ＰＩＤ演算に際して、前記圧力センサで検出される前記冷媒圧力に対応する前記冷凍サイクル側の冷媒飽和温度を近似曲線で置換して算出し、算出された当該冷凍サイクル側の冷媒温度を使用者による設定変更で前記設定温度より所定の温度範囲分低くして当該設定温度に対する自動温度設定制御を行わせ、当該自動温度設定制御として、前記第３の電子制御弁を開閉制御しての前記第２のバイパス流路における前記冷媒流量の制御を行うことを特徴とするチラー装置。
  8. 　請求項４記載のチラー装置において、前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサは、白金抵抗帯を用いたＰｔセンサであり、前記第３の温度センサ及び前記第４の温度センサは、熱電対を用いた熱電対センサであることを特徴とするチラー装置。
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