JP2017009269A5 - - Google Patents

Description

空調システム

本発明は、空調システムに関する。

従来より、例えば、特許文献１（特開平８−２１０６６７号公報）のように、冷却塔／ボイラで冷却／加熱された水がポンプにより水回路内を循環し、水回路の水から空調装置の熱源機に冷熱および／または温熱が供与される空調システムが知られている。

ここで、水回路を循環する水の流量は、例えば、空調装置の熱源機の出入口の水の温度差がある一定の温度差で維持されるように制御することができる。

また、空調装置で暖房運転が行われている場合において、空調装置における熱負荷が小さい場合であっても水回路内を循環する水の凍結を防止するためには、水回路を循環する水の流量を最低流量以上となるように制御することが求められる。

ところが、空調装置における暖房運転時の熱負荷が小さい場合において、空調装置の熱源機の出入口の水の温度差としてある一定の温度差を確保しようとすると、水回路の流量を最低流量よりも少ない流量に制御しなければならない状況になることがあり、この場合には、水の凍結を避けるために、空調装置の運転を停止することになる。そして、空調装置の熱源機の出入口の水の温度差としてある一定の温度差を確保でき、しかも、水回路の流量を最低流量よりも多くすることができる状況になった場合に、再度、空調装置の運転を開始することとなる。

このように、空調装置における暖房運転時の熱負荷が小さい場合には、空調装置の熱源機の出入口の水の温度差としてある一定の温度差を確保できる状況であるにも関わらず、水回路の流量が少なくなることで空調装置の運転が停止されやすくなり、空調装置の運転／停止が頻繁に繰り返され、エネルギー効率が悪いだけでなく、空調対象空間の環境が頻繁に変化してしまうこととなり、快適性に欠けてしまう。

本発明の課題は、上述した点に鑑みてなされたものであり、流体回路における凍結を抑制しつつ、冷媒回路における圧縮機の運転をより長く継続させることが可能な空調システムを提供することにある。

第１観点に係る空調システムは、流体回路と、加熱手段と、冷媒回路と、流量調節機構と、制御部と、を備えている。流体回路は、循環流体が循環する。加熱手段は、循環流体を加熱する。冷媒回路は、圧縮機と、利用側熱交換器と、膨張弁と、熱源側熱交換器と、を有しており、冷媒が循環する。熱源側熱交換器は、循環流体の熱と、熱源側熱交換器の内部を流れる冷媒の熱との間で熱交換を行わせる。流量調節機構は、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量を調節する。制御部は、流量調節機構を制御する。制御部は、冷媒回路において熱源側熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させ、利用側熱交換器を冷媒の放熱器として機能させる暖房運転を行う。制御部は、暖房運転を行う場合において、第１制御と第２制御を切り換えて実行する。第１制御を実行する際には、制御部は、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が所定目標値となるように流量調節機構を制御する。第２制御を実行する際には、制御部は、２種の第２制御のいずれかを実行する。第２制御その１では、制御部は、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差を所定目標値とする制御を行うことなく、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量を所定の下限流量に固定するように流量調節部を制御する。第２制御その２では、制御部は、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値をより小さな値である更新目標値に変更して、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が更新目標値となるように流量調節部を制御する。

この空調システムでは、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定流量以下となる場合や圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合のように熱負荷が小さくなり、第１制御をそのまま続けたのでは熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差として所定目標値を確保することが困難になる場合であっても、熱源ユニットの運転を停止（圧縮機を停止）させることなく、制御部が第２制御を実行することで、流体回路における凍結を抑制させつつ、低負荷に応じた運転を行い、運転状態を継続させることが可能になる。

具体的には、第２制御その１では、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差を所定目標値とする制御を行うことなく、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量を所定の下限流量に固定するように流量調節部を制御することで、結果的に熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が所定目標値より小さくなることで低負荷に対応した運転が可能になるとともに、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量は所定の下限流量に固定されて十分な流量が確保され続けるために循環流路の凍結を抑制することも可能になる。

また、第２制御その２では、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値をより小さな値である更新目標値に変更して、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が更新目標値となるように流量調節部を制御することで、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が所定目標値より小さくなり、低負荷に対応した運転が可能になる。さらに、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が、更新目標値の温度差を実現する流量に制御されるため、第１制御から第２制御に切り換えられた場合に流量を増大させることができ、循環流路の凍結を抑制することが可能になる。

以上により、低負荷時においても、流体回路における凍結を抑制しつつ、冷媒回路における圧縮機の運転をより長く継続させることが可能になる。

第２観点に係る空調システムは、第１観点に係る空調システムであって、第２制御において、制御部は、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差を所定目標値とする制御を行うことなく、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量を所定の下限流量に固定するように流量調節部を制御する。制御部は、第２制御実行時において、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が所定目標値よりも大きな値である復帰温度差よりも大きくなった場合に、第２制御から第１制御に切り換える。

この空調システムでは、低負荷となったことで第２制御が行われ、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定の下限流量に固定されている状況において、負荷が大きくなり、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が復帰温度差よりも大きくなった場合に、制御部は、再度、第１制御に切り換える。ここで、復帰温度差は、所定目標値よりも大きな値であるため、第１制御と第２制御との間における制御のハンチングを抑制することができる。

第３観点に係る空調システムは、第１観点に係る空調システムであって、第２制御において、制御部は、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値をより小さな値である更新目標値に変更して、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が更新目標値となるように流量調節部を制御する。制御部は、第２制御実行時において、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定の下限流量よりも大きな値である所定増大更新流量よりも大きくなった場合に、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値を更新目標値よりも大きな値である増大更新目標値に更新して、温度差が増大更新目標値となるように流量調節部を制御する。

この空調システムでは、低負荷となったことで第２制御が行われ、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値をより小さな値である更新目標値に変更した制御が行われている際に、更新目標値による制御では熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定増大更新流量よりも大きくなった場合に、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値をより大きな値である増大更新目標値に更新させる制御を行う。これにより、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差を増大させて所定目標値に近づけることが可能になる。

第４観点に係る空調システムは、第３観点に係る空調システムであって、制御部は、第２制御その２実行時において、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が更新目標値となるように流量調節部を制御している際に、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値を更新目標値よりも小さな値である減少更新目標値に更新して、温度差が減少更新目標値となるように流量調節部を制御する。

この空調システムでは、低負荷となったことで第２制御が行われ、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値をより小さな値である更新目標値に変更した制御が行われている際においても、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値を更新目標値よりも小さな値である減少更新目標値に更新させる制御を行う。これにより、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差をさらに小さくすることで、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量を確保しやすくし、循環流路の凍結を抑制することが可能になる。

第５観点に係る空調システムは、第３観点または第４観点に係る空調システムであって、制御部は、第２制御実行時において、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値が所定目標値と同じ値になった場合に、第２制御から第１制御に切り換える。

この空調システムでは、低負荷となったことで第２制御が行われ、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が更新目標値となるように制御されている状況において、負荷が大きくなり、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の制御目標値が所定目標値と同じ値になった場合に、制御部は、再度、第１制御に切り換える。これにより、低負荷となった後に再度負荷が増大してきた場合であっても、制御の切り換えにより負荷に対応することができる。

第６観点に係る空調システムは、第３観点から第５観点のいずれかに係る空調システムであって、更新目標値は、圧縮機の回転数から把握される熱源の能力を所定の下限流量で除して得られる値である回転数対応目標値である。

この空調システムでは、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、温度差の制御目標値を、より小さな値である更新目標値（圧縮機の回転数から把握される熱源の能力を所定の下限流量で除して得られる値である回転数対応目標値）に変更して、温度差が更新目標値となるように流量調節部を制御する。これにより、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が所定目標値より小さくなり、低負荷に対応した運転が可能になる。ここで、熱源の能力を所定の下限流量で除して得られる値である回転数対応目標値は、その際の熱源の能力において流体回路で所定の下限流量を維持するために必要となる、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差の目標値となる。さらに、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量としても回転数対応目標値の温度差を実現する流量に制御されるため、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量として所定の下限流量を確保し、循環流路の凍結を抑制することが可能になる。

以上により、低負荷時においても、流体回路における凍結を抑制しつつ、冷媒回路における圧縮機の運転をより長く継続させることが可能になる。

第７観点に係る空調システムは、第６観点に係る空調システムであって、第２制御において、制御部は、圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合に、温度差の制御目標値を、更新目標値に変更して、温度差が更新目標値となるように流量調節部を制御する。制御部は、第２制御実行時において、圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力よりも大きな値である所定復帰能力よりも大きくなった場合に、第２制御その３から第１制御に切り換える。

この空調システムでは、低負荷となったことで第２制御が行われ、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差が回転数対応目標値となるように制御されている状況において、負荷が大きくなり、圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定復帰能力よりも大きくなった場合に、制御部は、再度、第１制御に切り換える。ここで、所定復帰能力は、所定能力よりも大きな値であるため、第１制御と第２制御との間における制御のハンチングを抑制することができる。

第８観点に係る空調システムは、第１観点から第７観点のいずれかに係る空調システムであって、複数の冷媒回路と、複数の流量センサを備えている。流体回路は、冷媒回路毎に分岐して循環流体を流す分岐回路を有している。流量調節機構は、流体回路のうち分岐回路以外の部分に設けられた循環ポンプと、分岐回路毎に設けられた流量調節弁と、を有している。複数の流量センサは、分岐回路毎に設けられている。各流量センサは、自己が設けられている分岐回路を流れる循環流体の流量を検出する。制御部は、流量センサの検出値に応じて、循環ポンプおよびそれぞれの流量調節弁を制御する。

この空調システムでは、冷媒回路を複数有する場合であっても、流量センサの検出値に応じて循環ポンプおよびそれぞれの流量調節弁を制御することで、各熱源側熱交換器に向けて流体回路により送られる循環流体の流量を確保して各熱源側熱交換器における凍結を抑制しつつ、各冷媒回路における圧縮機の頻繁な発停を抑制することが可能になる。

第１観点に係る空調システムでは、低負荷時においても、流体回路における凍結を抑制しつつ、冷媒回路における圧縮機の運転をより長く継続させることが可能になる。

第２観点に係る空調システムでは、低負荷となった後に再度負荷が増大してきた場合であっても、制御の切り換えにより負荷に対応することができるとともに、制御のハンチングを抑制することができる。

第３観点に係る空調システムでは、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差を増大させて所定目標値に近づけることが可能になる。

第４観点に係る空調システムでは、熱源側熱交換器を通過する前後の循環流体の温度差をさらに小さくすることで、熱源側熱交換器に送られる循環流体の流量を確保しやすくし、循環流路の凍結を抑制することが可能になる。

第５観点に係る空調システムでは、低負荷となった後に再度負荷が増大してきた場合であっても、制御の切り換えにより負荷に対応することができる。

第６観点に係る空調システムでは、低負荷時においても、流体回路における凍結を抑制しつつ、冷媒回路における圧縮機の運転をより長く継続させることが可能になる。

第７観点に係る空調システムでは、低負荷となった後に再度負荷が増大してきた場合であっても、制御の切り換えにより負荷に対応することができるとともに、制御のハンチングを抑制することができる。

第８観点に係る空調システムでは、各熱源側熱交換器における凍結を抑制しつつ、各冷媒回路における圧縮機の頻繁な発停を抑制することが可能になる。

第１実施形態に係る空調システムの概略構成図である。 空調装置および流体回路の一部を示す概略構成図である。 第１実施形態に係るポンプの制御フローチャートである。 第２実施形態に係る空調システムの概略構成図である。 空調装置および流体回路の一部を示す概略構成図である。 第２実施形態に係る流量調節弁の制御フローチャートである。 変形例（Ａ）係る流量調節弁の制御フローチャートである。

以下、実施形態に係る空調システムを、図面を参照しつつ説明する。

なお、下記の記載は例であり、発明を限定するものではない。
（１）第１実施形態
（１−１）全体構成
第１実施形態に係る空調システム１００は、ビル等に設置される空調システムである。本実施形態に係る空調システム１００は、設置されたビル等の冷房および暖房に使用される。

空調システム１００は、図１に示すように、流体回路２１、冷却塔８０、ボイラ９０、ポンプ２０、冷媒回路３１、空調コントローラ４９および流体コントローラ７０を主に有する。

冷却塔８０は、例えば空調システム１００の設置されたビル等の屋上に設置される。冷却塔８０は、特に限定されないが、流体回路２１を流れる循環流体を、大気と直接または間接的に接触させることにより冷却する。

ボイラ９０は、例えば空調システム１００の設置されたビル等の機械室に設置される。ボイラ９０は、特に限定されないが、流体回路２１を流れる循環流体を、燃料を燃焼させて得られる熱により加熱する。

流体回路２１は、内部に循環流体を循環させており、冷却塔８０により所定の目標冷却温度まで冷却された循環流体またはボイラ９０により所定の目標加熱温度まで加熱された循環流体を、後述する空調装置３０の熱源機４０まで運ぶことが可能となるように構成されている。流体回路２１には、循環する循環流体の流量（例えば、体積流量）を調節することが可能なポンプ２０が設けられている。当該ポンプ２０が可動することにより、流体回路２１において循環流体が循環し、冷却塔８０またはボイラ９０と、空調装置３０の熱源機４０と、の間で循環流体が行き来することになる。ここで、流体回路２１は、冷却塔８０またはボイラ９０から熱源機４０に向けて循環流体を送る往き管２２と、熱源機４０から冷却塔８０またはボイラ９０に向けて循環流路を送る戻り管２３と、を有している。往き管２２の熱源機４０側端部とは反対側には、冷却塔８０まで伸びた第１冷却管８１と、ボイラ９０まで伸びた第１加熱管９１と、が接続されている。戻り管２３の熱源機４０側端部とは反対側には、冷却塔８０まで伸びた第２冷却管８２と、ボイラ９０まで伸びた第２加熱管９２と、が接続されている。本実施形態において、ポンプ２０は、往き管２２の途中に設けられている。また、往き管２２の途中には、熱源機４０における熱源側熱交換器４３での冷媒との熱交換が行われる前の循環流体の温度を検知する上流側流体温度センサ２４が設けられている。さらに、戻り管２３の途中には、熱源機４０における熱源側熱交換器４３での冷媒との熱交換が行われた後の循環流体の温度を検知する下流側流体温度センサ２５が設けられている。第１冷却管８１の途中には第１冷却弁８３が設けられ、第２冷却管８２の途中には第２冷却弁８４が設けられ、第１加熱管９１の途中には第１加熱弁９３が設けられ、第２加熱管９２の途中には第２加熱弁９４が設けられている。

ここで、空調装置３０が冷房運転を行う場合には、第１加熱弁９３および第２加熱弁９４は閉じられてボイラ９０は停止状態となっており、第１冷却弁８３および第２冷却弁８４が全開となり冷却塔８０が駆動状態となっており、往き管２２、熱源側熱交換器４３、戻り管２３、第２冷却管８２、冷却塔８０および第１冷却管８１がこの順に接続された閉回路によって流体回路２１が構成される。ここで、第２冷却管８２から冷却塔８０に流入した循環流体は、所定の目標冷却温度まで冷却された後、第１冷却管８１を介して流出する。

また、空調装置３０が暖房運転を行う場合には、第１冷却弁８３および第２冷却弁８４は閉じられて冷却塔８０は停止状態となっており、第１加熱弁９３および第２加熱弁９４が全開となりボイラ９０が駆動状態となっており、往き管２２、熱源側熱交換器４３、戻り管２３、第２加熱管９２、ボイラ９０および第１加熱管９１がこの順に接続された閉回路によって流体回路２１が構成される。ここで、第２加熱管９２からボイラ９０に流入した循環流体は、所定の目標加熱温度まで加熱された後、第１加熱管９１を介して流出する。

流体コントローラ７０は、上流側流体温度センサ２４および下流側流体温度センサ２５の検知温度を把握することが可能になっている。また、第１加熱弁９３、第２加熱弁９４、第１冷却弁８３および第２冷却弁８４の開閉制御は、流体コントローラ７０によって行われる。また、冷却塔８０およびボイラ９０の駆動制御についても、流体コントローラ７０によって行われる。

ここでは、循環流体として水を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、循環流体として、水に変えてブライン等が用いられてもよい。

ポンプ２０は、容量可変のインバータポンプである。ポンプ２０は、モータ（図示せず）の回転数が制御されることで、容量（送液量）を変化させるよう構成されている。ポンプ２０の容量、言い換えれば、モータの回転数は、流体コントローラ７０により制御される。

冷媒回路３１は、図２に示すように、圧縮機４１、四路切換弁４２、熱源側熱交換器４３、膨張弁４４および利用側熱交換器５１を有しており、これらを接続させつつ内部において冷媒を循環させている。圧縮機４１は、容量可変のインバータ式の圧縮機である。圧縮機４１の種類は、特に限定されず、ロータリ圧縮機やスクロール圧縮機等を用いることができる。膨張弁４４は、開度可変の電動膨張弁である。

当該冷媒回路は、空調装置３０において設けられている。空調装置３０は、熱源機４０と室内機５０とが冷媒回路３１の一部を構成する液側連絡配管とガス側連絡配管とによって接続されて構成されている。本実施形態では、圧縮機４１、四路切換弁４２、熱源側熱交換器４３、膨張弁４４および空調コントローラ４９が熱源機４０に設けられている。熱源機４０は、例えば空調システム１００の設置されたビル等の各階の機械室に設置される。また、利用側熱交換器５１および利用側熱交換器５１に対して空調対象空間の空気を送るための室内ファン５２が室内機５０に設けられている。室内機５０は、空調対象空間に設置される。

冷媒回路３１では、蒸気圧縮冷凍サイクルが行われることで、空調対象空間の冷房または暖房が行われる。冷房運転時には、四路切換弁４２が図２の実線で示す接続状態となり、圧縮機４１から吐出された冷媒は、四路切換弁４２の接続ポートの一部を通過して、熱源側熱交換器４３に送られ、熱源側熱交換器４３において放熱する。熱源側熱交換器４３において放熱した冷媒は、膨張弁４４を通過する際に減圧され、利用側熱交換器５１に送られる。利用側熱交換器５１に送られた冷媒は、室内ファン５２から送られてくる室内空気の熱により蒸発し、四路切換弁４２の他の一部の接続ポートを通過して、圧縮機４１に吸入される。暖房運転時には、四路切換弁４２が図２の点線で示す接続状態となり、圧縮機４１から吐出された冷媒は、四路切換弁４２の接続ポートの一部を通過して、利用側熱交換器５１に送られ、室内ファン５２から送られてくる室内空気に対して放熱する。利用側熱交換器５１において放熱した冷媒は、膨張弁４４を通過する際に減圧され、熱源側熱交換器４３に送られる。熱源側熱交換器４３に送られた冷媒は、蒸発し、四路切換弁４２の他の一部の接続ポートを通過して、圧縮機４１に吸入される。

熱源機４０に設けられている熱源側熱交換器４３では、冷媒回路３１を流れる冷媒と、流体回路２１を流れる循環流体と、の間で熱交換が行われる。これにより、冷媒回路３１を流れる冷媒は、冷房運転時には流体回路２１を流れる循環流体により冷却され、暖房運転時には流体回路２１を流れる循環流体により加熱される。

空調コントローラ４９は、ＣＰＵや、ＲＡＭおよびＲＯＭ等のメモリ等から構成される。空調コントローラ４９は、空調装置３０の各構成、例えば、室内ファン５２、圧縮機４１、四路切換弁４２および膨張弁４４と電気的に接続されている。また、空調コントローラ４９は、流体コントローラ７０と通信可能に接続されている。

空調コントローラ４９は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することで、空調装置３０の制御を行う。空調コントローラ４９は、室内機５０を操作するための図示しないリモコンとの間で制御信号のやり取りを行う。空調コントローラ４９は、リモコンに入力された指令（例えば、室内機５０の運転／停止、運転モード（冷房／暖房）、設定温度等）や、図示しない空調装置３０の各種センサの計測値等に基づいて、空調装置３０の各種構成、例えば室内ファン５２、圧縮機４１、四路切換弁４２、および、膨張弁４４を制御する。

空調コントローラ４９は、空調装置３０の空調負荷（空調対象空間の冷房／暖房を行うために必要とする能力）に応じて、空調装置３０の各種構成を制御する。具体的には、本実施形態では、空調コントローラ４９は、空調装置３０の冷房運転時には、空調負荷に応じた所定の回転数となるように圧縮機４１の回転数を制御し、利用側熱交換器５１の出口を流れる冷媒の過熱度が所定の過熱度となるように膨張弁４４の弁開度を制御する。また、本実施形態では、空調コントローラ４９は、空調装置３０の暖房運転時には、空調負荷に応じた所定の回転数となるように圧縮機４１の回転数を制御し、利用側熱交換器５１の出口を流れる冷媒の過冷却度が所定の過冷却度となるように膨張弁４４の弁開度を制御する。

流体コントローラ７０は、ＣＰＵや、ＲＡＭおよびＲＯＭ等のメモリ等から構成される。流体コントローラ７０は、冷却塔８０、ボイラ９０およびポンプ２０と電気的に接続されている。また、流体コントローラ７０は、各空調コントローラ４９と通信可能に接続されている。流体コントローラ７０は、各空調コントローラ４９から、各空調装置３０の運転状況に関する情報を受信する。空調装置３０の運転状況に関する情報には、例えば、空調装置３０の運転／停止に関する情報、空調装置３０の空調負荷に関する情報、空調装置３０の運転モード（暖房／冷房モード）に関する情報等を含む。

流体コントローラ７０は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することで、第１冷却弁８３、第２冷却弁８４、第１加熱弁９３、第２加熱弁９４の開閉制御、冷却塔８０、ボイラ９０およびポンプ２０の駆動制御を行う。また、流体コントローラ７０は、空調コントローラ４９から受信した空調装置３０の運転／停止に関する情報や運転モードに関する情報に基づいて、冷却塔８０、ボイラ９０およびポンプ２０の制御を行う。

（１−２）空調装置３０およびポンプ２０の制御
空調装置３０は、特に限定されないが、例えば、ユーザによるリモコン操作等の指示を受けて、冷房運転もしくは暖房運転を行う。ここで、冷房運転時においても暖房運転時においても、空調装置３０は、空調対象空間の温度が設定温度となるように運転が行われる。設定温度は、ユーザからの入力操作によって受け付けた温度であってもよいし、予め定められた温度であってもよい。

空調装置３０は、空調負荷の大きさに応じた能力を出せるように、適宜制御される。具体的には、空調コントローラ４９が、空調対象空間の設定温度と空調対象空間の現在の温度との差の大きさに応じて、圧縮機４１の回転数を制御する。空調装置３０は、常時、この制御が継続される。

流体コントローラ７０は、空調コントローラ４９から空調装置３０が冷房運転と暖房運転のいずれの運転を行っているかを示す情報を受信する。ここで、冷房運転時には、流体コントローラ７０は、第１加熱弁９３および第２加熱弁９４を閉じてボイラ９０を停止状態にしつつ、第１冷却弁８３および第２冷却弁８４を全開にして冷却塔８０を駆動させる。冷却塔８０では、第２冷却管８２から冷却塔８０に流入した循環流体の温度を、所定の目標冷却温度まで冷却させて（特に限定されないが、少なくとも熱源側熱交換器４３に流入する冷媒の温度よりも低い温度まで冷却させて）第１冷却管８１に対して流出させる。また、暖房運転時には、流体コントローラ７０は、第１冷却弁８３および第２冷却弁８４を閉じて冷却塔８０を停止状態にしつつ、第１加熱弁９３および第２加熱弁９４を全開にしてボイラ９０を駆動させる。ボイラ９０では、第２加熱管９２からボイラ９０に流入した循環流体の温度を、所定の目標加熱温度まで加熱させて（特に限定されないが、少なくとも熱源側熱交換器４３に流入する冷媒の温度よりも高い温度まで冷却させて）第１加熱管９１に対して流出させる。

以下では、図３を参照しつつ、暖房運転時におけるポンプ２０の制御を説明する。

暖房運転時には、冷房運転時と異なり、流体回路２１において循環流体（水）の凍結が生じにくいように、循環流体の流量が所定の最低流量以上の状態が維持されるように制御される。本実施形態では、ポンプ２０の所定の定格流量の５０％の流量が、所定の最低流量として予め定められている。また、ここでは、凍結をより確実に抑制できるように、所定の下限流量として、所定の最低流量（ポンプ２０の所定の定格流量の５０％）よりも僅かに多い流量（ポンプ２０の所定の定格流量の５０％＋α（αは例えば５％以下））が定められている。

ステップＳ１０では、流体コントローラ７０は、熱源機４０における熱源側熱交換器４３の通過前後における循環流体の温度差ΔＴが、通常目標値（所定目標値）の５℃となるようにポンプ２０の回転数を制御する（通常制御）。

ここで、空調装置３０は、暖房運転を行っているため、熱源機４０の熱源側熱交換器４３は冷媒の蒸発器として機能している。流体回路２１を流れる循環流体は、熱源機４０の熱源側熱交換器４３において冷媒を蒸発させ、循環流体自身は冷却される。したがって、流体回路２１を流れる循環流体の温度は、下流側流体温度センサ２５の検知温度が、上流側流体温度センサ２４の検知温度よりも低くなる。したがって、流体コントローラ７０は、上流側流体温度センサ２４の検知温度から下流側流体温度センサ２５の検知温度を差し引いて得られる循環流体の温度差ΔＴが、通常目標値の５℃となるように、ポンプ２０の回転数を制御する。したがって、循環流体の温度差ΔＴが５℃より小さくなる場合には、流体回路２１における循環流体の流速を落とすためにポンプ２０の回転数を低下させることとなる。他方、循環流体の温度差ΔＴが５℃より大きくなる場合には、流体回路２１における循環流体の流速を増大させるためにポンプ２０の回転数を増加させることとなる。

ステップＳ１１では、流体コントローラ７０は、循環流体の温度差ΔＴが通常目標値の５℃となるようにポンプ２０の回転数を制御している際に、ポンプ２０の回転数から把握される流体回路２１における循環流体の流量が、所定の下限流量以下になっているか否かを判断する。ここで、所定の下限流量以下にはなっていない場合には、循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保できる状態であることから、ステップＳ１０に戻り、通常制御を継続する。他方、所定の下限流量以下になっている場合には、循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保できる状態ではないため、ステップＳ１２に移行し、低負荷時制御を行う。

なお、空調装置３０は、流体回路２１において循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保できない状態になっている場合であっても、暖房運転を停止（圧縮機４１を停止）させることなく、現状の空調負荷に応じた運転を継続させる。

ステップＳ１２では、流体コントローラ７０は、流体回路２１における循環流体の流量が、所定の下限流量で固定されて維持されるようにポンプ２０の回転数の制御（低負荷時制御）を行う（循環流体の温度差ΔＴが通常目標値の５℃となるようにポンプ２０の回転数を制御することは行わない。）。これにより、暖房運転時において、空調装置３０の空調負荷が小さい状態であっても、流体回路２１における循環流体の流量として所定の下限流量を確保することができるため、流体回路２１において循環流体が凍結してしまうことを抑制することができる。なお、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行して低負荷時制御を開始した際には、循環流体の温度差ΔＴは、通常目標値の５℃よりも小さな値となる。また、その後、しばらくして空調装置３０における空調負荷が増大した場合には、循環流体の温度差ΔＴは次第に大きくなっていくことになる。

ステップＳ１３では、流体コントローラ７０は、熱源機４０における熱源側熱交換器４３の通過前後における循環流体の温度差ΔＴが、通常目標値の５℃よりも大きな値である所定の復帰温度差（５＋β℃（βは例えば０．５℃以上２℃以下））よりも大きいか否かを判断する。ここで、循環流体の温度差ΔＴが、復帰温度差（５＋β℃）よりも大きくはなっていない場合には、ステップＳ１２における低負荷時制御を継続する。他方、循環流体の温度差ΔＴが、復帰温度差（５＋β℃）よりも大きくなっている場合には、ステップＳ１０に戻り、低負荷時制御から通常制御に切り換える。

なお、冷房運転では、熱源機４０における熱源側熱交換器４３の通過前後における循環流体の温度差ΔＴが、通常目標値の５℃となるようにポンプ２０の回転数を制御するが、流体回路２１における循環流体の凍結の問題が生じにくいため、上述したステップＳ１１〜Ｓ１３のような処理は行わない。

（１−３）第１実施形態の特徴
本実施形態の空調システム１００は、熱源機４０における熱源側熱交換器４３の通過前後における循環流体の温度差ΔＴが通常目標値の５℃となるようにポンプ２０の回転数を制御する通常制御をそのまま続けたのでは熱源側熱交換器４３の通過前後の循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保することが困難になる場合であっても、空調装置３０の運転を停止させることなく（圧縮機４１を停止させることなく）、流体コントローラ７０が通常制御から低負荷時制御に切り換えて制御を実行する。低負荷時制御では、流体回路２１を流れる循環流体の流量として、所定の最低流量よりも僅かに多い所定の下限流量が確保されるため、流体回路２１における循環流体の凍結を抑制させることができる。しかも、通常制御の継続が困難になった場合であっても、低負荷時制御に切り換えることで空調装置３０の運転停止を回避し、空調負荷に応じた運転を継続させることが可能になる。

なお、所定の復帰温度差（５＋β℃）は、通常目標値の５℃よりも大きな値として設定されている。このため、熱源機４０における熱源側熱交換器４３の通過前後における循環流体の温度差ΔＴが十分に大きくならなければ、低負荷時制御から通常制御への切り換えが行われないため、制御のハンチングを抑制させることが可能になっている。

（２）第２実施形態
（２−１）全体構成
第２実施形態に係る空調システム２００は、ビル等に設置され、設置されたビル等の冷房および暖房に使用されるものであり、第１実施形態のシステムにおいて、複数の空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃを並列に設け、流体回路２１を各空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃ毎に分岐させたものである。以下では、第１実施形態の例との違いを中心に説明する。

空調システム２００は、図４および図５示すように、第１空調装置３０ａ、第２空調装置３０ｂ、第３空調装置３０ｃがそれぞれ設けられている。各空調装置の構成は、上記第１実施形態において説明したものと同様である（対応する構成については対応する番号で示している。）。具体的には、第１空調装置３０ａは、第１冷媒回路３１ａ、第１熱源機４０ａおよび第１室内機５０ａを有しており、第１空調コントローラ４９ａによって制御される。第２空調装置３０ｂは、第２冷媒回路３１ｂ、第２熱源機４０ｂおよび第２室内機５０ｂを有しており、第２空調コントローラ４９ｂによって制御される。第３空調装置３０ｃは、第３冷媒回路３１ｃ、第３熱源機４０ｃおよび第３室内機５０ｃを有しており、第３空調コントローラ４９ｃによって制御される。各熱源機４０ａ、４０ｂ、４０ｃが有する熱源側熱交換器４３ａ、４３ｂ、４３ｃには、流体回路２１から分岐した各分岐回路部分が通過している。

流体回路２１は、各空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃの各熱源側熱交換器に対応するように、分岐回路を有している。分岐回路は、第１往き管２２ａ、第２往き管２２ｂ、第３往き管２２ｃ、第１戻り管２３ａ、第２戻り管２３ｂ、第３戻り管２３ｃによって構成されている。第１往き管２２ａ、第２往き管２２ｂおよび第３往き管２２ｃは、往き管２２の冷却塔８０やボイラ９０側とは反対側の端部から、それぞれ第１空調装置３０ａ側、第２空調装置３０ｂ側、第３空調装置３０ｃ側に向けて分岐するように伸びている。第１戻り管２３ａ、第２戻り管２３ｂおよび第３戻り管２３ｃは、戻り管２３の冷却塔８０やボイラ９０側とは反対側の端部から、それぞれ第１空調装置３０ａ側、第２空調装置３０ｂ側、第３空調装置３０ｃ側に向けて分岐するように伸びている。

ここで、第１往き管２２ａを流れた循環流体は、第１空調装置３０ａの熱源側熱交換器において冷媒と熱交換を行い、第１戻り管２３ａに送られる。第２往き管２２ｂを流れた循環流体は、第２空調装置３０ｂの熱源側熱交換器において冷媒と熱交換を行い、第２戻り管２３ｂに送られる。第３往き管２２ｃを流れた循環流体は、第３空調装置３０ｃの熱源側熱交換器において冷媒と熱交換を行い、第３戻り管２３ｃに送られる。

第１往き管２２ａの途中には、弁開度を調節可能な第１流量調節弁３５ａが設けられている。第２往き管２２ｂの途中には、弁開度を調節可能な第２流量調節弁３５ｂが設けられている。第３往き管２２ｃの途中には、弁開度を調節可能な第３流量調節弁３５ｃが設けられている。これらの第１流量調節弁３５ａ、第２流量調節弁３５ｂおよび第３流量調節弁３５ｃは、いずれも流体コントローラ７０によって弁開度が制御される。

第１往き管２２ａの途中であって第１流量調節弁３５ａよりも第１熱源機４０ａ側には、通過する循環流体の温度を検知する第１上流側流体温度センサ２４ａが設けられている。第１戻り管２３ａの途中には、通過する循環流体の温度を検知する第１下流側流体温度センサ２５ａが設けられている。第２往き管２２ｂの途中であって第２流量調節弁３５ｂよりも第２熱源機４０ｂ側には、通過する循環流体の温度を検知する第２上流側流体温度センサ２４ｂが設けられている。第２戻り管２３ｂの途中には、通過する循環流体の温度を検知する第２下流側流体温度センサ２５ｂが設けられている。第３往き管２２ｃの途中であって第３流量調節弁３５ｃよりも第３熱源機４０ｃ側には、通過する循環流体の温度を検知する第３上流側流体温度センサ２４ｃが設けられている。第３戻り管２３ｃの途中には、通過する循環流体の温度を検知する第３下流側流体温度センサ２５ｃが設けられている。これらの第１上流側流体温度センサ２４ａ、第１下流側流体温度センサ２５ａ、第２上流側流体温度センサ２４ｂ、第２下流側流体温度センサ２５ｂ、第３上流側流体温度センサ２４ｃおよび第３下流側流体温度センサ２５ｃの検知温度は、いずれも流体コントローラ７０が把握することが可能になっている。

また、第１戻り管２３ａの途中には、通過する循環流体の流量を検出する第１流量センサ３６ａが設けられている。第２戻り管２３ｂの途中には、通過する循環流体の流量を検出する第２流量センサ３６ｂが設けられている。第３戻り管２３ｃの途中には、通過する循環流体の流量を検出する第３流量センサ３６ｃが設けられている。これらの第１流量センサ３６ａ、第２流量センサ３６ｂおよび第３流量センサ３６ｃが検出する流量は、いずれも流体コントローラ７０が把握することが可能になっている。

（２−２）第１〜第３空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、ポンプ２０、第１〜第３流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの制御
第１〜第３空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、それぞれ、ユーザからの指示を受けて空調対象空間の温度が設定温度となるように冷房運転または暖房運転を行う。第１〜第３空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、それぞれの空調対象空間の温度と設定温度との相違に基づいて、空調負荷の大きさに応じた能力を出せるように制御される。具体的には、各空調コントローラ４９ａ、４９ｂ、４９ｃは、対応する空調対象空間の設定温度と空調対象空間の現在の温度との差の大きさに応じて、各圧縮機の回転数を制御する。第１〜第３空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、それぞれ、常時、この制御が継続される。

流体コントローラ７０は、第１〜第３空調コントローラ４９ａ、４９ｂ、４９ｃのいずれかから第１〜第３空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃが冷房運転と暖房運転のいずれの運転を行っているかを示す情報を受信する。

ここで、ポンプ２０の回転数は、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度に応じて予め定められた関係を満たすように、流体コントローラ７０によって制御される。特に限定されないが、例えば、ポンプ２０の回転数は、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度の合計値に応じて予め定められた回転数となるように流体コントローラ７０によって制御されてもよい。ここで、流体コントローラ７０によるポンプ２０の回転数の制御は、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度の値に常時対応するように、もしくは、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度の値に所定時間間隔で対応するように制御される。

暖房運転時には、冷房運転時と異なり、流体回路２１において循環流体（水）の凍結が生じにくいように、循環流体の流量がいずれの箇所においても所定の最低流量以上の状態で維持されるように制御される。具体的には、分岐回路（第１往き管２２ａ、第２往き管２２ｂ、第３往き管２２ｃ、第１戻り管２３ａ、第２戻り管２３ｂ、第３戻り管２３ｃ）を流れる循環流体の流量が所定の最低流量以上の状態で維持されるように制御される。なお、本実施形態では、ポンプ２０の所定の定格流量の５０％の流量が、所定の最低流量として予め定められている。また、ここでは、凍結をより確実に抑制できるように、所定の下限流量として、所定の最低流量（ポンプ２０の所定の定格流量の５０％）よりも僅かに多い流量（ポンプ２０の所定の定格流量の５０％＋α（αは例えば５％以下））が定められている。

以下では、図６を参照しつつ、暖房運転時における第１〜第３流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの個々の制御を説明する。なお、以下の説明では、第１流量調節弁３５ａの制御を例として説明するが、当該制御は、第２流量調節弁３５ｂの制御としても第３流量調節弁３５ｃの制御としてもそれぞれ独立して流体コントローラ７０によって実行されているものとする。

ステップＳ２０では、流体コントローラ７０は、第１熱源機４０ａの第１熱源側熱交換器４３ａの通過前後における循環流体の温度差ΔＴが、通常目標値（所定目標値）の５℃となるように、第１流量調節弁３５ａの弁開度を制御する（通常制御）。

具体的には、流体コントローラ７０は、第１上流側流体温度センサ２４ａの検知温度から第１下流側流体温度センサ２５ａの検知温度を差し引いて得られる循環流体の温度差ΔＴが、通常目標値の５℃となるように、第１流量調節弁３５ａの弁開度を制御する。したがって、循環流体の温度差ΔＴが通常目標値の５℃より小さくなる場合には、流体回路２１のうちの第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａを流れる循環流体の流速を落とすために第１流量調節弁３５ａの弁開度を小さくすることとなる。他方、循環流体の温度差ΔＴが通常目標値の５℃より大きくなる場合には、流体回路２１のうちの第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａを流れる循環流体の流速を増大させるために第１流量調節弁３５ａの弁開度を大きくすることとなる。

なお、ポンプ２０の回転数は、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度に応じて予め定められた関係を満たすように、流体コントローラ７０によって制御されるため、ここでの第１流量調節弁３５ａの弁開度の制御の変化に応じて、ポンプ２０の回転数も調節されることとなる。

ステップＳ２１では、流体コントローラ７０は、循環流体の温度差ΔＴが通常目標値の５℃となるように第１流量調節弁３５ａの弁開度を制御している際に、第１流量センサ３６ａから把握される第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａを流れる循環流体の流量が、所定の下限流量以下になっているか否かを判断する。ここで、所定の下限流量以下にはなっていない場合には、第１流量調節弁３５ａについては、循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保できる状態であることから、ステップＳ２０に戻り、通常制御を継続する。他方、所定の下限流量以下になっている場合には、第１流量調節弁３５ａについては、循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保できる状態ではないため、ステップＳ２２に移行し、低負荷時制御を行う。なお、第２流量センサ３６ｂから把握される第２往き管２２ｂおよび第２戻り管２３ｂを流れる循環流体の流量が所定の下限流量以下になっているか否か、第３流量センサ３６ｃから把握される第３往き管２２ｃおよび第３戻り管２３ｃを流れる循環流体の流量が所定の下限流量以下になっているか否か、についても同様に判断する。以下、各弁の低負荷時制御や対応する空調装置の制御についても同様であり、説明を省略する。

なお、対応する第１熱源機４０ａを有する第１空調装置３０ａは、流体回路２１の第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａにおいて循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保できない状態になっている場合であっても、暖房運転を停止（圧縮機４１ａを停止）させることなく、現状の空調負荷に応じた運転を継続させる。

ステップＳ２２では、流体コントローラ７０は、第１熱源機４０ａの第１熱源側熱交換器４３ａの通過前後における循環流体の温度差ΔＴの制御目標値について、通常目標値（所定目標値）の５℃より所定温度（本実施形態では１℃）だけ減少した値（更新目標値）に更新させて、第１流量調節弁３５ａの弁開度を制御する（低負荷時制御）。これにより、暖房運転時において、第１空調装置３０ａの空調負荷が小さい状態であっても、流体回路２１の第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａにおける循環流体の流量として所定の下限流量を確保しやすくなるため、第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａにおいて循環流体が凍結してしまうことを抑制することができる。

なお、ポンプ２０の回転数は、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度に応じて予め定められた関係を満たすように、流体コントローラ７０によって制御されるため、ここでの第１流量調節弁３５ａの弁開度の制御の変化に応じて、ポンプ２０の回転数も調節されることとなる。

なお、ステップＳ２２では、制御目標値が更新された状態で第１流量調節弁３５ａの弁開度が制御され初めて所定の時間が経過するのを待ってステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３では、流体コントローラ７０は、第１流量センサ３６ａから把握される第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａを流れる循環流体の流量が、所定の下限流量以下になっているか否かを再度判断する。ここで、第１流量調節弁３５ａの制御目標値を更新させたにもかかわらず、再び所定の下限流量以下になっている場合には、第１流量調節弁３５ａの制御目標値について、さらに小さい値（減少更新目標値）に更新させるために、ステップＳ２２に戻る。このように、当該温度差の制御目標値をさらに小さくすることで第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａに送られる循環流体の流量を確保しやすくすることが可能になる。他方、所定の下限流量以下にはなっていない場合には、ステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４では、流体コントローラ７０は、第１流量センサ３６ａから把握される第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａを流れる循環流体の流量が、所定増大更新流量より大きいか否かを判断する。ここで、所定増大更新流量より大きくなっていない場合には、ステップＳ２３に戻る。他方、所定増大更新流量より大きくなっている場合には、第１流量調節弁３５ａの制御状態において流量を増大させる余地がある状態であるため、ステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５では、流体コントローラ７０は、第１熱源機４０ａの第１熱源側熱交換器４３ａの通過前後における循環流体の温度差ΔＴの制御目標値について、現状の目標値より所定温度（本実施形態では１℃）だけ増大した値（増大更新目標値）に更新させて、第１流量調節弁３５ａの弁開度を制御する（低負荷時制御中における制御目標値の補正を行う）。

なお、ポンプ２０の回転数は、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度に応じて予め定められた関係を満たすように、流体コントローラ７０によって制御されるため、ここでの第１流量調節弁３５ａの弁開度の制御の変化に応じて、ポンプ２０の回転数も調節されることとなる。

ステップＳ２６では、流体コントローラ７０は、第１流量調節弁３５ａの制御目標値が、通常目標値（５℃）に戻されているか否かを判断する。ここで、通常目標値に戻されていない場合には、ステップＳ２３に戻り、当該制御目標値による低負荷時制御を継続させる。他方、通常目標値に戻されている場合には、ステップＳ２０に戻り、低負荷時制御から通常制御に切り換える。これにより、第１空調装置３０ａについて、空調負荷が低負荷となった後に再度負荷が増大してきた場合であっても、制御モードの切り換えにより負荷に対応することができる。

なお、冷房運転では、第１熱源機４０ａの第１熱源側熱交換器４３ａの通過前後における循環流体の温度差ΔＴが、通常目標値の５℃となるように第１流量調節弁３５ａの弁開度を制御するが、流体回路２１の第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａにおける循環流体の凍結の問題が生じにくいため、上述したステップＳ２１〜Ｓ２６のような処理は行わない。

第２流量調節弁３５ｂの制御および第３流量調節弁３５ｃの制御は、以上の第１流量調節弁３５ａについての制御と同様であり、これらの制御は、流体コントローラ７０によって同時に実行される。

（２−３）第２実施形態の特徴
本実施形態の空調システム２００は、各熱源機４０ａ、４０ｂ、４０ｃの第１熱源側熱交換器４３ａ、４３ｂ、４３ｃの通過前後における循環流体の温度差ΔＴが通常目標値の５℃となるように各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度を制御する通常制御をそのまま続けたのでは循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保することが困難になる場合であっても、各空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃの運転を停止させることなく（各圧縮機を停止させることなく）、流体コントローラ７０が通常制御から低負荷時制御に切り換えて制御を実行する。低負荷時制御では、当該温度差の制御目標値が通常目標値から下げられることで流体回路２１のうちの各分岐回路部分を流れる循環流体の流量として所定の最低流量よりも僅かに多い所定の下限流量が確保されやすいため、各分岐回路部分における循環流体の凍結を抑制させることができる。しかも、通常制御の継続が困難になった場合であっても、低負荷時制御に切り換えることで各空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃの運転停止を回避し、ポンプ２０の回転数を各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度に応じて制御することで、空調負荷に応じた運転を継続させることが可能になる。

（３）変形例
上記では、空調システムの例を挙げて説明したが、空調システムとしては、さらに以下に記載のように適宜変形されたものであってもよい。

（３−１）変形例Ａ
上記第２実施形態の空調システム２００では、低負荷となった際に、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度の制御目標値である温度差ΔＴの目標値をより小さい値に更して制御する場合を例に挙げて説明した。

しかし、当該制御としては、これに限定されるものではなく、例えば、以下に述べるように、各空調装置３０ａ、３０ｂ、３０ｃの能力（各圧縮機４１ａ、４１ｂ、４１ｃの回転数に応じた値）に応じて定まる目標値によって各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃを制御するようにしてもよい。

以下では、図７を参照しつつ、第２実施形態と同様に、暖房運転時における第１〜第３流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの個々の制御を説明する。なお、以下の説明では、第１流量調節弁３５ａの制御を例として説明するが、当該制御は、第２流量調節弁３５ｂの制御としても第３流量調節弁３５ｃの制御としてもそれぞれ独立して流体コントローラ７０によって実行されているものとする。また、第２実施形態と同様に、ポンプ２０の回転数は、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度に応じて予め定められた関係を満たすように、流体コントローラ７０によって制御されるものとする。

ステップＳ３０では、流体コントローラ７０は、第１熱源機４０ａの第１熱源側熱交換器４３ａの通過前後における循環流体の温度差ΔＴが、通常目標値（所定目標値）の５℃となるように、第１流量調節弁３５ａの弁開度を制御する（通常制御）。

なお、ポンプ２０の回転数は、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度に応じて予め定められた関係を満たすように、流体コントローラ７０によって制御されるため、ここでの第１流量調節弁３５ａの弁開度の制御の変化に応じて、ポンプ２０の回転数も調節されることとなる。

ステップＳ３１では、流体コントローラ７０は、循環流体の温度差ΔＴが通常目標値の５℃となるように第１流量調節弁３５ａの弁開度を制御している際に、対応する第１空調装置３０ａの第１圧縮機４１ａの回転数から求まる能力Ｑｒが所定能力（ここでは、第１空調装置３０ａの定格能力の５０％＋γ（γは例えば５％以下））以下になっているか否かを判断する。ここで、所定能力としては、特に限定されないが、例えば、所定の最低流量よりも僅かに多い所定の下限流量の循環流体を第１熱源側熱交換器４３ａに通過させる場合に、通過前後の循環流体の温度差ΔＴを５℃確保することができる能力とすることができる。

ここで、空調装置の能力Ｑｒは、圧縮機の回転数ｒと圧縮機の吐出し容積Ｖと吸込冷媒ガスの温度および圧力より求まる密度ρsとから算出する冷媒循環量Ｇｒ（＝ｒ×Ｖ×ρｓ）と、熱交換器の出入口の冷媒温度および圧力から算出する比エンタルピ差Δｈと、を用いて、Ｑｒ＝Δｈ×Ｇｒのように表すことができる。

なお、第２流量調節弁３５ｂに対応する第２空調装置３０ｂの第２圧縮機４１ｂの回転数から求まる能力Ｑｒ、第３流量調節弁３５ｃに対応する第３空調装置３０ｃの第３圧縮機４１ｃの回転数から求まる能力Ｑｒについても同様である。以下、各弁の低負荷時制御や対応する空調装置の制御についても同様であり、説明を省略する。

ここで、所定能力以下にはなっていない場合には、第１流量調節弁３５ａについては、循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保できる状態であることから、ステップＳ３０に戻り、通常制御を継続する。他方、所定能力以下になっている場合には、第１流量調節弁３５ａについては、循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保できる状態ではないため、ステップＳ３２に移行し、低負荷時制御を行う。

なお、対応する第１熱源機４０ａを有する第１空調装置３０ａは、流体回路２１の第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａにおいて循環流体の温度差ΔＴとして通常目標値の５℃を確保できない状態になっている場合であっても、暖房運転を停止（圧縮機４１ａを停止）させることなく、現状の空調負荷に応じた運転を継続させる。

ステップＳ３２では、流体コントローラ７０は、第１熱源機４０ａの第１熱源側熱交換器４３ａの通過前後における循環流体の温度差ΔＴの制御目標値について、第１空調装置３０ａの能力Ｑｒを所定の下限流量で除して得られる値（温度差：空調装置の能力に応じた値）を新たな制御目標値（回転数対応目標値）として、第１流量調節弁３５ａの弁開度を制御する（低負荷時制御）。これにより、暖房運転時において、第１空調装置３０ａの空調負荷が小さい状態であっても、流体回路２１の第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａにおける循環流体の流量として所定の下限流量を確保しやすくなるため、第１往き管２２ａおよび第１戻り管２３ａにおいて循環流体が凍結してしまうことを抑制することができる。

なお、ポンプ２０の回転数は、各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度に応じて予め定められた関係を満たすように、流体コントローラ７０によって制御されるため、ここでの第１流量調節弁３５ａの弁開度の制御の変化に応じて、ポンプ２０の回転数も調節されることとなる。

ステップＳ３３では、流体コントローラ７０は、対応する第１空調装置３０ａの第１圧縮機４１の回転数から求まる能力Ｑｒが所定復帰能力（ここでは、第１空調装置３０ａの定格能力の５０％＋２γ）以上になっているか否かを判断する。ここで、所定復帰能力としては、特に限定されないが、例えば、ステップＳ３１での判断に用いられる所定能力よりも僅かに大きな値であることが好ましい。ここで、所定復帰能力以上になっていない場合には、ステップＳ３２に戻り、低負荷時制御を継続させる。他方で、所定復帰能力以上になっている場合には、ステップＳ３０に戻り、低負荷時制御から通常制御に切り換える。これにより、第１空調装置３０ａについて、空調負荷が低負荷となった後に再度負荷が増大してきた場合であっても、制御モードの切り換えにより負荷に対応することができる。また、所定復帰能力の値は、所定能力の値よりも大きな値として設定されているため、制御におけるハンチングを抑制させることが可能になっている。

第２流量調節弁３５ｂの制御および第３流量調節弁３５ｃの制御は、以上の第１流量調節弁３５ａについての制御と同様であり、これらの制御は、流体コントローラ７０によって同時に実行される。

以上の変形例Ａによる制御であっても、上記実施形態と同様に、流体回路２１における循環流体の凍結を抑制させつつ、空調負荷に応じた運転を継続させることが可能になる。

（３−２）変形例Ｂ
上記例では、冷却塔８０およびボイラ９０を有する場合を例に挙げて説明した。

しかし、空調システムとしては、これに限定されるものではなく、冷却塔８０を有することなくボイラ９０を有するものであってもよい。例えば、空調装置３０が冷房運転を行うことなく暖房運転を行う場合には、空調システム１００は、冷却塔８０を有することなくボイラ９０を有するものであってもよい。

（３−３）変形例Ｃ
上記第２実施形態では、第１流量センサ３６ａ、第２流量センサ３６ｂ、第３流量センサ３６ｃの各流量センサを用いて、各分岐回路部分の循環流体の流量を把握する場合を例に挙げて説明した。

これに対して、ポンプ２０の回転数と各流量調節弁３５ａ、３５ｂ、３５ｃの弁開度から、各熱源機４０ａ、４０ｂ、４０ｃの熱源側熱交換器４３ａ、４３ｂ、４３ｃを通過する循環流体の流量を求めるようにしてもよい。この場合には、第１流量センサ３６ａ、第２流量センサ３６ｂ、第３流量センサ３６ｃの各流量センサを設ける必要が無くなる。

本発明を利用すれば、流体回路における凍結を抑制しつつ、冷媒回路における圧縮機の運転をより長く継続させることが可能であることから、ポンプが循環させる循環流体から空調装置の熱源機に温熱が供与される空調システムとして利用可能である。

２０ ポンプ（流量調節機構）
２１ 流体回路
２２ａ 第１往き管（分岐回路）
２２ｂ 第２往き管（分岐回路）
２２ｃ 第３往き管（分岐回路）
２３ａ 第１戻り管（分岐回路）
２３ｂ 第２戻り管（分岐回路）
２３ｃ 第３戻り管（分岐回路）
３０ 空調装置
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 冷媒回路
３５ 流量調整弁（流量調節機構）
３６ａ 第１流量センサ（流量センサ）
３６ｂ 第２流量センサ（流量センサ）
３６ｃ 第３流量センサ（流量センサ）
４０ 熱源機
４１ 圧縮機
４３ 熱源側熱交換器
４４ 膨張弁
４９ 空調コントローラ（流量可変機構調整部）
５１ 利用側熱交換器
７０ コントローラ（ポンプ調整部）
８０ 冷却塔
９０ ボイラ（加熱手段）
１００ 空調システム
２００ 空調システム

特開平８−２１０６６７号公報

Claims (8)

1. 循環流体が循環する流体回路（２１）と、
   前記循環流体を加熱する加熱手段（９０）と、
   圧縮機（４１）と、利用側熱交換器（５１）と、膨張弁（４４）と、前記循環流体の熱と内部を流れる冷媒の熱との間で熱交換を行わせる熱源側熱交換器（４３）と、を有しており、前記冷媒が循環する冷媒回路（３１）と、
   前記熱源側熱交換器に送られる前記循環流体の流量を調節する流量調節機構（２０、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）と、
   前記流量調節機構を制御する制御部（７０、４９、４９ａ、４９ｂ、４９ｃ）と、
   を備え、
   前記制御部は、前記冷媒回路において前記熱源側熱交換器を冷媒の蒸発器として機能させ、前記利用側熱交換器を冷媒の放熱器として機能させる暖房運転を行う場合において、
   前記熱源側熱交換器を通過する前後の前記循環流体の温度差が所定目標値となるように前記流量調節機構を制御する第１制御と、
   前記熱源側熱交換器に送られる前記循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは前記圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、前記温度差を前記所定目標値とする制御を行うことなく、前記熱源側熱交換器に送られる前記循環流体の流量を所定の下限流量に固定するように前記流量調節部を制御するか、または、
   前記熱源側熱交換器に送られる前記循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは前記圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、前記温度差の制御目標値をより小さな値である更新目標値に変更して、前記温度差が前記更新目標値となるように前記流量調節部を制御するか、
   のいずれかである第２制御と、
   を切り換えて実行する、
   空調システム（１００、２００）。
2. 前記第２制御において、前記制御部は、前記熱源側熱交換器に送られる前記循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは前記圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、前記温度差を前記所定目標値とする制御を行うことなく、前記熱源側熱交換器に送られる前記循環流体の流量を所定の下限流量に固定するように前記流量調節部を制御し、
   前記制御部は、前記第２制御実行時において、前記温度差が前記所定目標値よりも大きな値である復帰温度差よりも大きくなった場合に、前記第２制御から前記第１制御に切り換える、
   請求項１に記載の空調システム。
3. 前記第２制御において、前記制御部は、前記熱源側熱交換器に送られる前記循環流体の流量が所定流量以下となる場合もしくは前記圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、前記温度差の制御目標値をより小さな値である更新目標値に変更して、前記温度差が前記更新目標値となるように前記流量調節部を制御し、
   前記制御部は、前記第２制御実行時において、前記熱源側熱交換器に送られる前記循環流体の流量が所定の下限流量よりも大きな値である所定増大更新流量よりも大きくなった場合に、前記温度差の制御目標値を前記更新目標値よりも大きな値である増大更新目標値に更新して、前記温度差が前記増大更新目標値となるように前記流量調節部を制御する、
   請求項１に記載の空調システム。
4. 前記制御部は、前記第２制御実行時において、前記温度差が前記更新目標値となるように前記流量調節部を制御している際に、前記熱源側熱交換器に送られる前記循環流体の流量が前記所定流量以下となる場合もしくは前記圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合である低負荷時に、前記温度差の制御目標値を前記更新目標値よりも小さな値である減少更新目標値に更新して、前記温度差が前記減少更新目標値となるように前記流量調節部を制御する、
   請求項３に記載の空調システム。
5. 前記制御部は、前記第２制御実行時において、前記温度差の制御目標値が前記所定目標値と同じ値になった場合に、前記第２制御から前記第１制御に切り換える、
   請求項３または４に記載の空調システム。
6. 前記更新目標値は、前記圧縮機の回転数から把握される熱源の能力を所定の下限流量で除して得られる値である回転数対応目標値である、
   請求項３から５のいずれか１項に記載の空調システム。
7. 前記第２制御において、前記制御部は、前記圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が所定能力以下となる場合に、前記温度差の制御目標値を、前記更新目標値に変更して、前記温度差が前記更新目標値となるように前記流量調節部を制御し、
   前記制御部は、前記第２制御実行時において、前記圧縮機の回転数から把握される熱源の能力が前記所定能力よりも大きな値である所定復帰能力よりも大きくなった場合に、前記第２制御から前記第１制御に切り換える、
   請求項６に記載の空調システム。
8. 前記冷媒回路（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）を複数備えており、
   前記流体回路は、前記冷媒回路毎に分岐して前記循環流体を流す分岐回路（２２ａ、２３ａ、２２ｂ、２３ｂ、２２ｃ、２３ｃ）を有しており、
   前記流量調節機構は、前記流体回路のうち前記分岐回路以外の部分に設けられた循環ポンプ（２０）と、前記分岐回路毎に設けられた流量調節弁（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）と、を有しており、
   前記分岐回路を流れる前記循環流体の流量を検出する流量センサ（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）を、前記分岐回路毎に備えており、
   前記制御部は、前記流量センサの検出値に応じて、前記循環ポンプおよびそれぞれの前記流量調節弁を制御する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の空調システム（２００）。