特許 7584305 ヒートポンプチラーシステムおよびプレート式熱交換器の接続方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-07

(45)【発行日】2024-11-15

(54)【発明の名称】ヒートポンプチラーシステムおよびプレート式熱交換器の接続方法

(51)【国際特許分類】

   F25B 13/00 20060101AFI20241108BHJP

   F25B 1/00 20060101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

F25B13/00 U

F25B13/00 R

F25B1/00 399Y

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021001967

(22)【出願日】2021-01-08

(65)【公開番号】P2022107185

(43)【公開日】2022-07-21

【審査請求日】2023-11-20

(73)【特許権者】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】馬越 清輝

【審査官】西山 真二

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０４８３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５４１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０９０９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０１８５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ １／００

Ｆ２５Ｂ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

負荷に供給する熱媒体と第１の冷媒の熱交換を行う第１のプレート式熱交換器を備える第１のヒートポンプチラーと、
前記熱媒体と第２の冷媒の熱交換を行う第２のプレート式熱交換器を備える第２のヒートポンプチラーと、
前記熱媒体と第３の冷媒の熱交換を行う第３のプレート式熱交換器を備える第３のヒートポンプチラーと、
前記熱媒体と第４の冷媒の熱交換を行う第４のプレート式熱交換器を備える第４のヒートポンプチラーと、
前記第３のプレート式熱交換器と前記第４のプレート式熱交換器とを接続する接続流路と、
前記第３のプレート式熱交換器又は前記第４のプレート式熱交換器の何れかに切り替えて前記熱媒体を供給する切替機構と、
を備え、
前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が並行流となり、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が並行流となるように前記熱媒体の流路が設けられ、
前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向とが共に上から下の場合に、前記第３のプレート式熱交換器と前記第４のプレート式熱交換器における前記熱媒体の流れが共に下から上へとなるように前記接続流路が設けられ、且つ、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が前記第３のプレート式熱交換器から前記第４のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第３のプレート式熱交換器へ前記熱媒体が供給され、
前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向とが共に下から上に切り替わると、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が前記第４のプレート式熱交換器から前記第３のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第４のプレート式熱交換器へ前記熱媒体が供給される、
ヒートポンプチラーシステム。

【請求項2】

前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体の出口と、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体の入口を接続する前記熱媒体の流路、をさらに備え、
前記第１のヒートポンプチラーと前記第２のヒートポンプチラーが直列に接続された、 請求項１に記載のヒートポンプチラーシステム。

【請求項3】

冷房運転時に前記第１の冷媒および前記第２の冷媒が垂直方向の下から上へ流れ、暖房運転時に前記第１の冷媒および前記第２の冷媒が垂直方向の上から下へ流れる、
請求項１または請求項２に記載のヒートポンプチラーシステム。

【請求項4】

暖房運転時に、前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第１のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差が、前記第２のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差よりも大きくなるように、前記第１のヒートポンプチラーおよび前記第２のヒートポンプチラーの設定温度を設定し、前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第２のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差が、前記第１のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差よりも大きくなるように前記設定温度を設定する、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のヒートポンプチラーシステム。

【請求項5】

冷房運転時に、前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第１のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差が、前記第２のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差よりも大きくなるように前記第１のヒートポンプチラーおよび前記第２のヒートポンプチラーの設定温度を設定し、前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第２のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差が、前記第１のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差よりも大きくなるように前記設定温度を設定する、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載のヒートポンプチラーシステム。

【請求項6】

負荷が所定の閾値以下であって、前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第２のヒートポンプチラーの運転を停止し、前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第１のヒートポンプチラーの運転を停止する、
請求項１から請求項５の何れか１項に記載のヒートポンプチラーシステム。

【請求項7】

前記第１のヒートポンプチラーの運転時間が、前記第２のヒートポンプチラーの運転時間よりも所定の時間より長い場合、前記熱媒体と冷媒の流れ方向の関係に関わらず、前記第１のヒートポンプチラーを停止して前記第２のヒートポンプチラーを運転し、
前記第２のヒートポンプチラーの運転時間が、前記第１のヒートポンプチラーの運転時間よりも所定の時間より長い場合、前記熱媒体と冷媒の流れ方向の関係に関わらず、前記第２のヒートポンプチラーを停止して前記第１のヒートポンプチラーを運転する、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載のヒートポンプチラーシステム。

【請求項8】

前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体の出口を垂直方向の下側に設けた場合、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体の入口を垂直方向の下側に設け、 前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体の出口を垂直方向の上側に設けた場合、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体の入口を垂直方向の上側に設けた、
請求項１から請求項７の何れか１項に記載のヒートポンプチラーシステム。

【請求項9】

負荷に供給する熱媒体と第１の冷媒の熱交換を行う第１のプレート式熱交換器を備える第１のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第２の冷媒の熱交換を行う第２のプレート式熱交換器を備える第２のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第３の冷媒の熱交換を行う第３のプレート式熱交換器を備える第３のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第４の冷媒の熱交換を行う第４のプレート式熱交換器を備える第４のヒートポンプチラーと、前記第３のプレート式熱交換器と前記第４のプレート式熱交換器とを接続する接続流路と、前記第３のプレート式熱交換器又は前記第４のプレート式熱交換器の何れかに切り替えて前記熱媒体を供給する切替機構と、を備えるヒートポンプチラーシステムにおいて、
前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が並行流となり、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が並行流となるように、前記第１のプレート式熱交換器と前記第２のプレート式熱交換器とを接続し、
前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向とが共に上から下の場合に、前記第３のプレート式熱交換器と前記第４のプレート式熱交換器における前記熱媒体の流れが共に下から上へとなるように前記接続流路を設け、且つ、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が前記第３のプレート式熱交換器から前記第４のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第３のプレート式熱交換器へ前記熱媒体を供給し、
前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向とが共に下から上に切り替わると、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が前記第４のプレート式熱交換器から前記第３のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第４のプレート式熱交換器へ前記熱媒体を供給する、
プレート式熱交換器の接続方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ヒートポンプチラーシステムおよびプレート式熱交換器の接続方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プレート式熱交換器を備えるヒートポンプチラーを複数含むシステムにおいて、水が流れる水回路は、一般にどのヒートポンプチラーのプレート式熱交換器でも、水と冷媒との流れは対向流もしくは並行流で統一されており、冷房運転と暖房運転で、対向流、並行流が固定されている。水と冷媒の熱交換については、対向流の方が効率がよい。そのため、例えば、暖房運転が対向流、冷房運転が並行流の場合、冷房運転（並行流）の性能が、暖房運転（対向流）に比べると低下する。

【0003】

特許文献１の第２実施形態には、冷房運転時において、第１中間熱交換器２１１では冷媒と熱媒体が対向流となり、第２中間熱交換器２１２では冷媒と熱媒体が並行流となるように構成し、第２中間熱交換器２１２を通過する熱媒体の冷却を弱めるようにした冷媒回路が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１０１８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

冷房運転、暖房運転のうち、一方の性能が高く、他方の性能が低い、という偏りがないヒートポンプチラーシステムに対するニーズがある。

【0006】

そこで本開示は、上述の課題を解決することのできるヒートポンプチラーシステムおよびプレート式熱交換器の接続方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様によれば、ヒートポンプチラーシステムは、負荷に供給する熱媒体と第１の冷媒の熱交換を行う第１のプレート式熱交換器を備える第１のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第２の冷媒の熱交換を行う第２のプレート式熱交換器を備える第２のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第３の冷媒の熱交換を行う第３のプレート式熱交換器を備える第３のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第４の冷媒の熱交換を行う第４のプレート式熱交換器を備える第４のヒートポンプチラーと、前記第３のプレート式熱交換器と前記第４のプレート式熱交換器とを接続する接続流路と、前記第３のプレート式熱交換器又は前記第４のプレート式熱交換器の何れかに切り替えて前記熱媒体を供給する切替機構と、を備え、前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が並行流となり、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が並行流となるように前記熱媒体の流路が設けられ、前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向とが共に上から下の場合に、前記第３のプレート式熱交換器と前記第４のプレート式熱交換器における前記熱媒体の流れが共に下から上へとなるように前記接続流路が設けられ、且つ、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が前記第３のプレート式熱交換器から前記第４のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第３のプレート式熱交換器へ前記熱媒体が供給され、前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向とが共に下から上に切り替わると、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が前記第４のプレート式熱交換器から前記第３のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第４のプレート式熱交換器へ前記熱媒体が供給される。

【0008】

本開示の一態様によれば、負荷に供給する熱媒体と第１の冷媒の熱交換を行う第１のプレート式熱交換器を備える第１のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第２の冷媒の熱交換を行う第２のプレート式熱交換器を備える第２のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第３の冷媒の熱交換を行う第３のプレート式熱交換器を備える第３のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第４の冷媒の熱交換を行う第４のプレート式熱交換器を備える第４のヒートポンプチラーと、前記第３のプレート式熱交換器と前記第４のプレート式熱交換器とを接続する接続流路と、前記第３のプレート式熱交換器又は前記第４のプレート式熱交換器の何れかに切り替えて前記熱媒体を供給する切替機構と、を備えるヒートポンプチラーシステムにおいて、前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が並行流となり、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が並行流となるように、前記第１のプレート式熱交換器と前記第２のプレート式熱交換器とを接続し、前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向とが共に上から下の場合に、前記第３のプレート式熱交換器と前記第４のプレート式熱交換器における前記熱媒体の流れが共に下から上へとなるように前記接続流路を設け、且つ、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が前記第３のプレート式熱交換器から前記第４のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第３のプレート式熱交換器へ前記熱媒体を供給し、前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向とが共に下から上に切り替わると、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が前記第４のプレート式熱交換器から前記第３のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第４のプレート式熱交換器へ前記熱媒体を供給する、プレート式熱交換器の接続方法である。

【発明の効果】

【0009】

本開示のヒートポンプチラーシステムおよびプレート式熱交換器の接続方法によれば、冷房運転と暖房運転の何れかにおける性能低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第一実施形態に係るヒートポンプチラーシステムの一例を示す図である。

【図2】一般的なプレート式熱交換器の概略図である。

【図3】第一実施形態に係るプレート式熱交換器の接続を示す図である。

【図4A】第一実施形態に係るヒートポンプチラーシステムの設定および動作の一例を示す第１図である。

【図4B】第一実施形態に係るヒートポンプチラーシステムの設定および動作の一例を示す第２図である。

【図5】第二実施形態に係るプレート式熱交換器の接続を示す第１図である。

【図6】第二実施形態に係るプレート式熱交換器の接続を示す第２図である。

【図7A】第三実施形態に係るヒートポンプチラーシステムの一例を示す図である。

【図7B】第三実施形態に係る水と冷媒の流れの関係を示す図である。

【図8】一般的なプレート式熱交換器の接続を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、各実施形態に係るヒートポンプチラーシステムについて、図１～図８を参照しながら説明する。

【0012】

＜第一実施形態＞
（ヒートポンプチラーシステムの構成）
図１は、一実施形態に係るヒートポンプチラーシステムの一例を示す図である。
ヒートポンプチラーシステム１００は、ヒートポンプチラー１Ａと、ヒートポンプチラー１Ｂと、制御装置１０と、を備える。
ヒートポンプチラー１Ａと、ヒートポンプチラー１Ｂは、水が流れる配管ＷＬによって負荷に対して直列に接続される。水は、ヒートポンプチラー１Ａへ流入し、冷却または加熱され、ヒートポンプチラー１Ａから流出する。ヒートポンプチラー１Ａから流出した水は、ヒートポンプチラー１Ｂへ流入し、冷却または加熱され、ヒートポンプチラー１Ｂから流出する。
ヒートポンプチラー１Ａは、圧縮機２Ａと、四方弁３Ａと、熱交換器４Ａと、プレート式熱交換器５Ａと、膨張弁６Ａと、制御装置７Ａ等を備える。
ヒートポンプチラー１Ｂは、圧縮機２Ｂと、四方弁３Ｂと、熱交換器４Ｂと、プレート式熱交換器５Ｂと、膨張弁６Ｂと、制御装置７Ｂ等を備える。
制御装置１０は、制御装置７Ａ、７Ｂを通じて、ヒートポンプチラー１Ａ、１Ｂの起動、停止等を制御する。
以下、ヒートポンプチラー１Ａとヒートポンプチラー１Ｂを区別する必要がない場合には、ヒートポンプチラー１と記載する。プレート式熱交換器５Ａとプレート式熱交換器５Ｂを区別する必要がない場合には、プレート式熱交換器５と記載する。他の構成についても同様である。

【0013】

冷房運転時のヒートポンプチラーシステム１００の動作について説明する。制御装置７Ａは、圧縮機２Ａの高圧側と熱交換器４Ａが連通し、圧縮機２Ａの低圧側とプレート式熱交換器５Ａが連通するように四方弁３Ａを制御する。また、制御装置７Ａは、現在の水温と設定温度に基づいて、圧縮機２Ａを所定の回転数で運転させ、膨張弁６Ａを所定の開度で開く。制御装置７Ｂも同様にして、四方弁３Ｂ、圧縮機２Ｂ、膨張弁６Ｂを制御する。
負荷側から配管ＷＬを通って流れてきた水が、ヒートポンプチラー１Ａへ流入する。ヒートポンプチラー１Ａでは、圧縮機２Ａが、冷媒を圧縮して高圧冷媒を吐出する。高圧冷媒は、四方弁３Ａを経由して熱源側の熱交換器４Ａ（凝縮器）へ供給され、室外の空気等と熱交換して凝縮する。この冷媒は、膨張弁６Ａで減圧され、利用側のプレート式熱交換器５Ａ（蒸発器）に供給される。プレート式熱交換器５Ａでは、冷媒が配管ＷＬを流れる水から吸熱して気化し、圧縮機２Ａへ吸入される。圧縮機２Ａは、高圧冷媒を吐出し、冷媒は上記と同様にして冷媒回路を循環する。配管ＷＬを流れる水は、プレート式熱交換器５Ａでの熱交換により冷却され、ヒートポンプチラー１Ｂへ流入する。ヒートポンプチラー１Ｂでは、ヒートポンプチラー１Ａと同様にして、冷媒が、圧縮機２Ｂ、熱交換器４Ｂ（凝縮器）、膨張弁６Ｂ、プレート式熱交換器５Ｂ（蒸発器）、圧縮機２Ｂ、の順に循環する。ヒートポンプチラー１Ｂへ流入した水は、プレート式熱交換器５Ｂでの熱交換により冷却され負荷へ供給される。図中、矢印は、水の流れ方向を示している。

【0014】

暖房運転時のヒートポンプチラーシステム１００の動作について説明する。制御装置７Ａは、図１に示すように、圧縮機２Ａの高圧側とプレート式熱交換器５Ａが連通し、圧縮機２Ａの低圧側と熱交換器４Ａが連通するように四方弁３Ａを制御する。また、制御装置７Ａは、現在の水温と設定温度に基づいて、圧縮機２Ａを所定の回転数で運転させ、膨張弁６Ａを所定の開度で開く。制御装置７Ｂも同様にして、四方弁３Ｂ、圧縮機２Ｂ、膨張弁６Ｂを制御する。
負荷側から配管ＷＬを通って流れてきた水は、ヒートポンプチラー１Ａへ流入する。ヒートポンプチラー１Ａでは、圧縮機２Ａが、冷媒を圧縮して高圧冷媒を吐出する。高圧冷媒は、四方弁３Ａを経由して利用側のプレート式熱交換器５Ａ（凝縮器）へ供給され、水と熱交換して凝縮する。この冷媒は、膨張弁６Ａで減圧され、熱源側の熱交換器４Ａ（蒸発器）に供給される。冷媒は、熱交換器４Ａにて、室外の空気等から吸熱して気化する。気化した冷媒は圧縮機２Ａへ吸入される。圧縮機２Ａは、高圧冷媒を吐出し、冷媒は上記と同様にして冷媒回路を循環する。配管ＷＬを流れる水は、プレート式熱交換器５Ａでの熱交換により加熱され、ヒートポンプチラー１Ｂへ流入する。ヒートポンプチラー１Ｂでは、ヒートポンプチラー１Ａと同様にして、冷媒が、圧縮機２Ｂ、プレート式熱交換器５Ｂ（凝縮器）、膨張弁６Ｂ、熱交換器４Ｂ（蒸発器）、圧縮機２Ｂ、の順に循環する。ヒートポンプチラー１Ｂへ流入した水は、プレート式熱交換器５Ｂでの熱交換により加熱され、負荷へ供給される。

【0015】

（プレート式熱交換器の構成）
次に図２を参照し、一般的なプレート式熱交換器５の構造を簡単に説明する。図２に示すように、プレート式熱交換器５のうち、水の入口を第１端５１とし、水の出口を第２端５２とする。第１端５１において、水を導入する配管ＷＬ１が接続され、第２端５２において、水を排出する配管ＷＬ２が接続されている。また、冷媒の出入口を第３端５３とし、冷媒の出入口を第４端５４とする。第３端５３において、冷媒を導入又は排出する配管ＲＬ１が接続され、第４端５４において、冷媒を排出又は導入する配管ＲＬ２が接続されている。なお、冷房運転と暖房運転で冷媒の流れは、逆方向になる。暖房運転では、冷媒は、例えば、第３端５３から導入され第４端５４から排出される。冷房運転では、冷媒は、例えば、第４端５４から導入され第３端５３から排出される。

【0016】

図示するようにプレート式熱交換器５は、複数のプレート５５ａ～５５ｅを備えている。複数のプレート５５ａ～５５ｅは、熱伝導材料で構成され、プレート両面間で熱交換可能となっている。複数のプレート５５が互いに間隔をあけて積層配置されることによって、プレート式熱交換器５の内部に積層配置された各プレート５５ａ～５５ｅの間には、流路５６ａ～５６ｄが形成されている。例えば、プレート５５ａとプレート５５ｂの間に流路５６ａが形成され、プレート５５ｂとプレート５５ｃの間に流路５６ｂが形成される。流路５６ｃ，５６ｄについても同様である。積層された複数の流路に対し、水と冷媒が交互に流れる。例えば、冷媒は流路５６ａと流路５６ｃを流れ、水は流路５６ｂと流路５６ｄを流れる。水の流れを実線矢印、冷媒の流れの一例を破線矢印で示す。プレート式熱交換器５では、熱伝導材料であるプレート５５ａ～５５ｅを介して、水と冷媒との間で熱交換が行われる。図示するようにプレート式熱交換器５では、水と冷媒が垂直方向に流れる。

【0017】

（プレート式熱交換器の接続方法）
図８に一般的なプレート式熱交換器５Ａ´とプレート式熱交換器５Ｂ´の接続例を示す。図８に、プレート５５を正面から見たときのプレート式熱交換器５Ａ´、５Ｂ´を示す。プレート式熱交換器５は、気化した冷媒がプレート５５ａ等の下側から上方向へ流れ、液化した冷媒はプレート５５ａ等の上側から下方向へ流れるように使用される。つまり、図８に示すように、プレート式熱交換器５Ａ´，５Ｂ´のそれぞれにおいて、冷房運転時には冷媒が上方向へ移動し、暖房運転時には冷媒が下方向へ移動する。冷房運転時の冷媒の流れを一点鎖線矢印、暖房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示す。一般的には、水の入口である第１端５１がプレートの垂直方向下側に設けられ、水の出口である第２端５２がプレートの上側に設けられたプレート式熱交換器５Ａ´，５Ｂ´（又は、第１端５１がプレートの上側に設けられ、第２端５２がプレートの下側に設けられたプレート式熱交換器５Ａ´，５Ｂ´）を、ヒートポンプチラー１Ａと、ヒートポンプチラー１Ｂのそれぞれに設けて、これらを直列に接続する。つまり、図８に示すように、プレート式熱交換器５Ａ´の上側に設けられた第２端５２Ａ´と、プレート式熱交換器５Ｂ´の下側に設けられた第１端５１Ｂ´とが接続される。すると、プレート式熱交換器５Ａ´，５Ｂ´における水の流れは、何れにおいても下側から上方向となる。図示するように、暖房運転時には、プレート式熱交換器５Ａ´，５Ｂ´の何れにおいても水と冷媒は対向する方向に流れ、冷房運転時には、プレート式熱交換器５Ａ´，５Ｂ´の何れにおいても水と冷媒は同じ方向に流れる。暖房運転時のように水と冷媒が対向する方向に流れることを対向流と呼び、冷房運転時のように水と冷媒が同方向へ流れることを並行流と呼ぶ。ここで、水と冷媒の熱交換は、並行流よりも対向流の方が効率が良い。図８の例のように接続したヒートポンプチラーシステムの場合、暖房運転時の方が冷房運転時よりも高い性能が得られ、冷房運転時には、暖房運転時よりも性能が低下する。

【0018】

本開示では、このように運転モードによる性能の偏りをなくし、冷房運転でも暖房運転でも同様の性能が得られるようにプレート式熱交換器５を接続する。このとき、冷媒の流れを変えることは好ましくない為、冷房運転と暖房運転の何れにおいても、並行流と対向流が混在するように水の流れを制御する。図３に本実施形態に係るプレート式熱交換器５の接続例を示す。

【0019】

図３は、一実施形態に係るプレート式熱交換器の接続を示す図である。
本実施形態では、図３に示すように、第１端５１Ａがプレートの垂直方向の下側に設けられ、第２端５２Ａがプレートの垂直方向の上側に設けられたプレート式熱交換器５Ａをヒートポンプチラー１Ａに設け、第１端５１Ｂがプレートの上側に設けられ、第２端５２Ｂがプレートの下側に設けられたプレート式熱交換器５Ｂをヒートポンプチラー１Ｂに設ける。そして、第２端５２Ａと第１端５１Ｂを配管ＷＬで接続する。
このようにすると、プレート式熱交換器５Ａでは、第１端５１Ａから流入した水が、下側から上方向へ流れ、第２端５２Ａから流れ出た水は、配管ＷＬを通じて、第１端５１Ｂからプレート式熱交換器５Ｂへ流入する。プレート式熱交換器５Ｂでは、水は上側から下方向へ流れ、第２端５２Ｂから流れ出る。この場合、暖房運転時には、プレート式熱交換器５Ａにおいて水と冷媒は対向流となり、プレート式熱交換器５Ｂにおいては、水と冷媒は並行流となる。また、冷房運転時には、プレート式熱交換器５Ａにおいて水と冷媒は並行流となり、プレート式熱交換器５Ｂにおいては、水と冷媒は対向流となる。つまり、冷房運転時においても、暖房運転時においても、対向流の熱交換器１台、並行流の熱交換器１台によって水と冷媒が熱交換を行うことになり、冷房運転時と暖房運転時との性能差、性能の偏りが解消される。

【0020】

次に、図４Ａ、図４Ｂを参照して、図３に例示するプレート式熱交換器５Ａ，５Ｂを備えたヒートポンプチラーシステム１００の設定および動作について説明する。
図４Ａは、一実施形態に係るヒートポンプチラーシステムの設定および動作の一例を示す第１図である。
本実施形態では、冷房負荷、又は、暖房負荷を多く負担させるプレート式熱交換器５を“メイン作動プレート式熱交換器”と呼ぶ。図３を用いて説明したように、冷房運転時において、プレート式熱交換器５Ａでは、水と冷媒が並行流となり、プレート式熱交換器５Ｂでは、水と冷媒が対向流となる。この場合、熱交換の効率が高いプレート式熱交換器５Ｂを“メイン作動プレート式熱交換器”として定め、制御装置１０が、ヒートポンプチラー１Ｂに冷房負荷をより多く割り当てる設定を行う。

【0021】

例えば、負荷側から送られる水の温度を５℃低下させて、負荷に戻すような冷房運転が求められる場合、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ａへ流入する水と、ヒートポンプチラー１Ａから流出する水の温度差が２℃（流出する水の温度が２℃低い）となるようにヒートポンプチラー１Ａの設定温度を制御装置７Ａに設定する。そして、制御装置１０は、“メイン作動プレート式熱交換器”であるヒートポンプチラー１Ｂについては、流入する水と流出する水の温度差が３℃（流出する水の温度が３℃低い）となるように、制御装置７Ｂに設定温度を設定する。

【0022】

また、例えば、負荷側から送られる水の温度を３℃低下させて負荷に戻すといった、比較的軽い負荷の冷房運転が求められる場合、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ａを停止して、“メイン作動プレート式熱交換器”を備えるヒートポンプチラー１Ｂのみ運転させる（軽負荷時動作）。制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ｂについて、水温を３℃低下させる設定温度を制御装置７Ｂに設定する。図４Ａの“冷房時”の行は、これらの設定および動作内容を示している。

【0023】

また、図３の構成では、暖房運転時において、プレート式熱交換器５Ａでは、水と冷媒が対向流となり、プレート式熱交換器５Ｂでは、水と冷媒が並行流となる。この場合、制御装置１０は、熱交換の効率が高いプレート式熱交換器５Ａを“メイン作動プレート式熱交換器”として定め、ヒートポンプチラー１Ａに暖房負荷をより多く割り当てる設定を行う。例えば、負荷側から送られる水の温度を５℃上昇させて負荷に戻すような暖房運転が求められる場合、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ａに流入する水とヒートポンプチラー１Ａから流出する水の温度差が３℃（流出する水の温度が３℃高い）となるような設定温度を制御装置７Ａへ設定する。そして、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ｂに流入する水とヒートポンプチラー１Ｂから流出する水の温度差が２℃（流出する水の温度が２℃高い）となるように、制御装置７Ｂにヒートポンプチラー１Ｂの設定温度を設定する。

【0024】

また、例えば、負荷側から送られる水の温度を３℃上昇させて、負荷に戻すような比較的軽い負荷の暖房運転が求められる場合、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ｂを停止して、ヒートポンプチラー１Ａのみ運転させる（軽負荷時動作）。制御装置１０は、水温を３℃上昇させる設定温度を制御装置７Ａに設定する。図４Ａの“暖房時”の行は、これらの設定および動作内容を示している。

【0025】

軽負荷時動作を長く続けると、“メイン作動プレート式熱交換器”を備えるヒートポンプチラー１だけを長時間使用し、他方のヒートポンプチラー１は運転を停止する時間が長くなる。このような状態が長く続くと、２台のヒートポンプチラー１の間に性能や状態の差が生じる。このような、偏りをなくすため、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ａの運転時間と、ヒートポンプチラー１Ｂの運転時間との差が閾値以上となると、平準化運転を行ってもよい。平準化運転とは、ヒートポンプチラー１Ａ、１Ｂの運転時間の偏りを平準化する運転のことである。図４Ｂに平準化運転におけるヒートポンプチラーシステム１００の設定および動作例を示す。

【0026】

（平準化運転）
図４Ｂは、一実施形態に係るヒートポンプチラーシステムの設定および動作の一例を示す第２図である。
例えば、冷房運転の場合、軽負荷時運転が長く続くと、ヒートポンプチラー１Ｂの運転時間が、ヒートポンプチラー１Ａの運転時間より、所定時間以上長くなる。すると、制御装置１０は、“メイン作動プレート式熱交換器”をプレート式熱交換器５Ｂからプレート式熱交換器５Ａに切り替える。例えば、制御装置１０は、制御装置７Ａを通じて圧縮機２Ａを起動し、ヒートポンプチラー１Ａを運転状態とする。また、制御装置１０は、制御装置７Ｂを通じて圧縮機２Ａを停止し、ヒートポンプチラー１Ｂを停止する。また、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ａへ流入する水と流出する水の温度差が３℃（流出する水の水温が３℃低い）となるような設定温度を、制御装置７Ａに設定する。これにより、長時間運転状態にあったヒートポンプチラー１Ｂを停止し、長時間停止していたヒートポンプチラー１Ａを運転させることができる。例えば、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ａ、１Ｂの運転時間が同等になるまで、ヒートポンプチラー１Ａによって冷房運転を行う。ヒートポンプチラー１Ａ、１Ｂの運転時間が同等になると、制御装置１０は、再び、熱交換の効率が高いプレート式熱交換器５Ｂを“メイン作動プレート式熱交換器”とする運転に切り替える。

【0027】

同様に、暖房の軽負荷時運転が長く続くと、ヒートポンプチラー１Ａの運転時間が、ヒートポンプチラー１Ｂの運転時間より、所定時間以上長くなる。すると、制御装置１０は、“メイン作動プレート式熱交換器”をプレート式熱交換器５Ａからプレート式熱交換器５Ｂに切り替える。例えば、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ａを停止し、ヒートポンプチラー１Ｂを起動する。また、制御装置１０は、ヒートポンプチラー１Ｂへ流入する水と流出する水の温度差が３℃（流出する水の水温が３℃高い）となるような設定温度を、制御装置７Ｂに設定する。そして、ヒートポンプチラー１Ａ、１Ｂの運転時間が同等になると制御装置１０は、再び、熱交換の効率が高いプレート式熱交換器５Ａを“メイン作動プレート式熱交換器”とする暖房の軽負荷運転に切り替える。

【0028】

なお、平準化運転の実行は必須ではない。例えば、性能を優先する場合、ヒートポンプチラー１Ａとヒートポンプチラー１Ｂの運転時間に乖離が生じた場合であっても、制御装置１０は、図４Ａに示す性能優先運転時の運転を継続してもよい。また、性能優先運転を行うか、平準化運転を行うかは、ユーザが制御装置１０に任意に設定することができる。また、平準化運転を行う場合、熱交換の効率が良いヒートポンプチラー１から、熱交換の効率が悪いヒートポンプチラー１への切り替えタイミング（運転時間差）は、ユーザが制御装置１０に任意に設定することができる。

【0029】

このように、本実施形態によれば、ヒートポンプチラー１を２台備えるヒートポンプチラーシステム１００において、冷房運転と暖房運転の性能の偏りを解消し、冷房運転の性能と暖房運転の性能を同等とすることができる。また、低負荷時に１台のヒートポンプチラー１だけで運転する場合、冷房運転と暖房運転において、性能の良いヒートポンプチラー１を選択して運転させることができる。また、一方のヒートポンプチラー１の運転時間が所定時間以上長くなった場合、他方のヒートポンプチラー１に切り替えて運転を継続することで、運転時間の平準化を図ることができる。

【0030】

なお、ヒートポンプチラーシステム１００を構成するヒートポンプチラー１の数は２台に限定されない。例えば、ヒートポンプチラー１の台数が偶数台の場合、図３に例示する接続方法で接続した２台のヒートポンプチラー１を１つのユニットとし、このユニットを複数備える構成とする。また、ヒートポンプチラー１の台数が奇数の場合、１台は、重要視する運転状態において、水と冷媒が対向流となるように水の出入口と冷媒の出入口を設定し（例えば、冷房運転より暖房運転に重きを置く場合、暖房運転時に水と冷媒が対向流となるように設定する。）、残りは、上記のユニットによって構成する。

【0031】

＜第二実施形態＞
以下、本発明の第二実施形態によるヒートポンプチラーシステムについて図５～図６を参照して説明する。
第一実施形態では、２つのプレート式熱交換器５において、対応流と並行流を混在させ、１台が対応流、１台が並行流となるように水の流れを制御した。第二実施形態では、２つのプレート式熱交換器５において、２台共に対応流となるように水の流れを制御する。

【0032】

図５は、第二実施形態に係るプレート式熱交換器の接続を示す第１図である。
図５に２つのプレート式熱交換器５Ｃ，５Ｄを示す。プレート式熱交換器５Ｃ，５Ｄにおいては、図８に例示する一般的な接続と同様に、それぞれプレートの下側に水の入口である第１端５１Ｃ，５１Ｄが設けられ、上側に水の出口である第２端５２Ｃ，５２Ｄが設けられている。但し、図８の例と異なり、第三実施形態では、運転モード（冷房、暖房）に応じて、第１端５１Ｃ，５１Ｄが水の出口となり、第２端５２Ｃ，５２Ｄが水の入口となる。そして、例えば、図１のヒートポンプチラー１Ａにプレート式熱交換器５Ｃを設け、ヒートポンプチラー１Ｂにプレート式熱交換器５Ｄを設ける。

【0033】

また、配管ＷＬについて、上流側のヒートポンプチラー１へ水を導入する配管ＷＬを配管ＷＬ３とし、上流側のヒートポンプチラー１と下流側のヒートポンプチラー１を接続する配管ＷＬを配管ＷＬ４とし、下流側のヒートポンプチラー１から水を排出する配管ＷＬを配管ＷＬ５とする。そして、配管ＷＬ３の上流側から順に他の配管との接続点Ｃ１、Ｃ２を設け、配管ＷＬ５の上流側から順に他の配管との接続点Ｃ３、Ｃ４を設ける。そして、接続点Ｃ１と接続点Ｃ３を配管ＷＬ６によって接続し、接続点Ｃ２と接続点Ｃ４を配管ＷＬ７によって接続する。また、配管ＷＬ３における接続点Ｃ１と接続点Ｃ２の間に弁Ｖ１を設け、配管ＷＬ６に弁Ｖ２を設け、配管ＷＬ７に弁Ｖ３を設ける。また、配管ＷＬ３における接続点Ｃ３と接続点Ｃ４の間に弁Ｖ４を設ける。制御装置１０が、弁Ｖ１～Ｖ４の開閉を制御する。例えば、暖房運転時、制御装置１０は、弁Ｖ１と弁Ｖ４を開とし、弁Ｖ２と弁Ｖ３を閉とする。すると、配管ＷＬ３を流れる水は、第１端５１Ｃからプレート式熱交換器５Ｃへ流入し、第１端５１Ｃが設けられたプレートの下側から上方向へ流れる。また、水はプレート式熱交換器５Ｃの第２端５２Ｃから流出し、配管ＷＬ４を通じて第１端５１Ｄからプレート式熱交換器５Ｄへ流入する。プレート式熱交換器５Ｄにおいても、水は、プレートの下側から上方向へ流れ、第２端５２Ｄから流出し、配管ＷＬ５を通じて負荷へ供給される。図５に示すように、プレート式熱交換器５Ｃ、５Ｄの両方で、水と冷媒は対向流となる。これにより、水と冷媒の間で、効率の良い熱交換が可能となり、第一実施形態に比べ、暖房運転の性能を向上することができる。

【0034】

次に図６を参照して、冷房運転時の水および冷媒の流れを説明する。
図６は、第二実施形態に係るプレート式熱交換器の接続を示す第２図である。
冷房運転時、制御装置１０は、弁Ｖ１と弁Ｖ４を閉とし、弁Ｖ２と弁Ｖ３を開とする。すると、配管ＷＬ３を流れる水は、配管ＷＬ３、配管ＷＬ７、配管ＷＬ５の順に流れ、第２端５２Ｄからプレート式熱交換器５Ｄへ流入し、第２端５２Ｄが設けられた上側から下方向へ流れ、プレート式熱交換器５Ｄの第１端５１Ｄから流出する。その後、水は、配管ＷＬ４を通じて第２端５２Ｃからプレート式熱交換器５Ｃへ流入し、第２端５２Ｃが設けられた上側から下方向へ流れ、プレート式熱交換器５Ｃの第１端５１Ｃから流出する。プレート式熱交換器５Ｃから流出した水は、配管ＷＬ３、配管ＷＬ６、配管ＷＬ５の順に流れ、配管ＷＬ５を通じて負荷へ供給される。図６に示すように、冷房運転時、プレート式熱交換器５Ｃ、５Ｄの両方で、水と冷媒は対向流となる。これにより、水と冷媒の間で、効率の良い熱交換が可能となり、第一実施形態に比べ、冷房運転の性能を向上することができる。

【0035】

以上、説明したように第二実施形態によれば、冷房運転、暖房運転に関わらず、２台のヒートポンプチラー１の両方において水と冷媒の対応流を実現することができる。従って、図８に例示した一般的な接続のように、冷房運転、暖房運転の何れかで性能の低下を招くことなく、どちらの運転状態でも高い性能を維持することができる。
なお、第一実施形態と同様、低負荷時には、どちらか一方のヒートポンプチラー１だけを運転し、他方を停止させてもよい。また、ヒートポンプチラー１Ａとヒートポンプチラー１Ｂの運転時間に所定時間以上の時間差が生じた場合には、制御装置１０の制御により平準化運転を実行してもよい。

【0036】

なお、第二実施形態においてヒートポンプチラー１の数は２台に限定されない。例えば、ヒートポンプチラー１の台数が偶数台の場合、図５、図６に例示する接続方法で接続した２台のヒートポンプチラー１を１つのユニットとし、このユニットを複数備える構成とする。また、ヒートポンプチラー１の台数が奇数の場合、１台は、重要視する運転状態において、水と冷媒が対向流となるように水の出入口と冷媒の出入口を設定し、残りは、上記のユニットによって構成する。

【0037】

＜第三実施形態＞
以下、本発明の第三実施形態によるヒートポンプチラーシステムについて図７Ａ～図７Ｂを参照して説明する。
第三実施形態では、第一実施形態と第二実施形態を組み合わせたヒートポンプチラーシステム１００´を提供する。図７Ａに第三実施形態に係るヒートポンプチラーシステム１００´を示す。ヒートポンプチラーシステム１００´は、ヒートポンプチラー１Ａと、ヒートポンプチラー１Ｂと、ヒートポンプチラー１Ｃと、ヒートポンプチラー１Ｄと、ヒートポンプチラー１Ａ～１Ｄを制御する制御装置１０と、を備える。ヒートポンプチラー１Ａ～１Ｄは、直列に接続されている。つまり、負荷側から流れてきた水は、ヒートポンプチラー１Ａに流入して熱交換されて流出し、次にヒートポンプチラー１Ｂに流入して熱交換されて流出し、次にヒートポンプチラー１Ｃに流入して熱交換されて流出し、次にヒートポンプチラー１Ｄに流入して熱交換されて流出し、その後、負荷に供給される。

【0038】

ヒートポンプチラー１Ａは、図３に例示するプレート式熱交換器５Ａを備え、ヒートポンプチラー１Ｂは、図３に例示するプレート式熱交換器５Ｂを備える。そして、プレート式熱交換器５Ａとプレート式熱交換器５Ｂは、図３に例示するように接続されている。

【0039】

ヒートポンプチラー１Ｃは、図５、図６に例示するプレート式熱交換器５Ｃを備え、ヒートポンプチラー１Ｄは、図５、図６に例示するプレート式熱交換器５Ｄを備える。そして、プレート式熱交換器５Ｃとプレート式熱交換器５Ｄは、図５、図６に例示するように接続されている。そして、プレート式熱交換器５Ｂ（図３）の第２端５２Ｂには、図５、図６の配管ＷＬ３が接続される。

【0040】

そして、冷房運転時、制御装置１０は、図６に示すように弁Ｖ１、弁Ｖ４を閉とし、弁Ｖ２、弁Ｖ３を開とする。また、暖房運転時、制御装置１０は、図５に示すように弁Ｖ１、弁Ｖ４を開とし、弁Ｖ２、弁Ｖ３を閉とする。

【0041】

このように制御したときのプレート式熱交換器５Ａ～５Ｄにおける、水と冷媒の流れ方向の関係を図７Ｂに示す。図７Ｂに示すように、冷房運転時には、プレート式熱交換器５Ａでは並行流、プレート式熱交換器５Ｂ～５Ｄでは対向流となる。暖房運転時には、プレート式熱交換器５Ｂでは並行流、プレート式熱交換器５Ａ，５Ｃ～５Ｄでは対向流となる。

【0042】

このように第一実施形態と第二実施形態を組み合わせることで、並行流と対向流の割合を１：３とすることができ、冷房運転、暖房運転の両方で高い性能で運転することができる。

【0043】

なお、上記の制御装置７、１０はコンピュータを備えている。コンピュータは、ＣＰＵ、主記憶装置、補助記憶装置、入出力インタフェース、通信インタフェース等を備える。制御装置７、１０における各処理の過程は、例えば制御装置７、１０が有するＣＰＵ等がプログラムを実行することによって実現できる。制御装置７、１０によって実行されるプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録され、この記録媒体に記録されたプログラムを読み出して実行することによって実現してもよい。なお、制御装置７、１０は、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、制御装置７、１０に内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。

【0044】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0045】

＜付記＞
各実施形態に記載のヒートポンプチラーシステム１００，１００´およびプレート式熱交換器の接続方法は、例えば以下のように把握される。

【0046】

（１）第１の態様に係るヒートポンプチラーシステム１００、１００´は、負荷に供給する熱媒体（水）と第１の冷媒の熱交換を行う第１のプレート式熱交換器５Ａを備える第１のヒートポンプチラー１Ａと、前記熱媒体と第２の冷媒の熱交換を行う第２のプレート式熱交換器５Ｂを備える第２のヒートポンプチラー１Ｂと、を備え、前記第１のプレート式熱交換器５Ａにおける前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第２のプレート式熱交換器５Ｂにおける前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が並行流となり、前記第２のプレート式熱交換器５Ｂにおける前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第１のプレート式熱交換器５Ａにおける前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が並行流となるように前記熱媒体の流路が設けられている。
これにより、冷房運転と暖房運転を同程度の性能で運転することができる。

【0047】

（２）第２の態様に係るヒートポンプチラーシステム１００、１００´は、（１）のヒートポンプチラーシステム１００、１００´であって、前記第１のプレート式熱交換器５Ａにおける前記熱媒体の出口と、前記第２のプレート式熱交換器５Ｂにおける前記熱媒体の入口を接続する前記熱媒体の流路、をさらに備え、前記第１のヒートポンプチラー１Ａと前記第２のヒートポンプチラー１Ｂが直列に接続されている。

【0048】

（３）第３の態様に係るヒートポンプチラーシステム１００、１００´は、（１）～（２）のヒートポンプチラーシステム１００、１００´であって、冷房運転時に前記第１の冷媒および前記第２の冷媒が垂直方向の下から上へ流れ、暖房運転時に前記第１の冷媒および前記第２の冷媒が垂直方向の上から下へ流れる。

【0049】

（４）第４の態様に係るヒートポンプチラーシステム１００、１００´は、（１）～（３）のヒートポンプチラーシステム１００、１００´であって、暖房運転時に、前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第１のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差が、前記第２のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差よりも大きくなるように設定温度を設定し、前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第２のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差が、前記第１のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差よりも大きくなるように設定温度を設定する。
熱交換の効率が高い、プレート式熱交換器５を備えるヒートポンプチラーに、多くの暖房負荷を負担させることで、効率の良い暖房運転を行うことができる。

【0050】

（５）第５の態様に係るヒートポンプチラーシステム１００、１００´は、（１）～（４）のヒートポンプチラーシステム１００、１００´であって、冷房運転時に、前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第１のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差が、前記第２のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差よりも大きくなるように設定温度を設定し、前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第２のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差が、前記第１のヒートポンプチラーの入口における前記熱媒体の温度と出口における前記熱媒体の温度との差よりも大きくなるように設定温度を設定する。
熱交換の効率が高い、プレート式熱交換器５を備えるヒートポンプチラーに、多くの冷房負荷を負担させることで、効率の良い冷房運転を行うことができる。

【0051】

（６）第６の態様に係るヒートポンプチラーシステム１００、１００´は、（１）～（５）のヒートポンプチラーシステム１００、１００´であって、負荷が所定の閾値以下であって、前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第２のヒートポンプチラーの運転を停止し、前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合、前記第１のヒートポンプチラーの運転を停止する。
低負荷の場合、熱交換の効率が高いプレート式熱交換器５を備えるヒートポンプチラー１の運転により負荷を賄い、熱交換の効率が高いプレート式熱交換器５を備えるヒートポンプチラー１の運転を停止することにより、省エネルギ運転を実現することができる。

【0052】

（７）第７の態様に係るヒートポンプチラーシステム１００、１００´は、（１）～（６）のヒートポンプチラーシステム１００、１００´であって、前記第１のヒートポンプチラーの運転時間が、前記第２のヒートポンプチラーの運転時間よりも所定の時間より長い場合、前記熱媒体と冷媒の流れ方向の関係に関わらず、前記第１のヒートポンプチラーを停止して前記第２のヒートポンプチラーを運転し、前記第２のヒートポンプチラーの運転時間が、前記第１のヒートポンプチラーの運転時間よりも所定の時間より長い場合、前記熱媒体と冷媒の流れ方向の関係に関わらず、前記第２のヒートポンプチラーを停止して前記第１のヒートポンプチラーを運転する。
ヒートポンプチラー１Ａ、１Ｂの運転時間を平準化することができる。

【0053】

（８）第８の態様に係るヒートポンプチラーシステム１００、１００´は、（１）～（７）のヒートポンプチラーシステム１００、１００´であって、前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体の出口を垂直方向の下側に設けた場合、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体の入口を垂直方向の下側に設け、前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体の出口を垂直方向の上側に設けた場合、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体の入口を垂直方向の上側に設けている。
これにより、２台のヒートポンプチラーにおいて、対向流と並行流を１台ずつ混在させることができる。

【0054】

（９）第９の態様に係るヒートポンプチラーシステム１００´は、（１）～（８）のヒートポンプチラーシステム１００´であって、前記熱媒体と第３の冷媒の熱交換を行う第３のプレート式熱交換器５Ｃを備える第３のヒートポンプチラー１Ｃと、前記熱媒体と第４の冷媒の熱交換を行う第４のプレート式熱交換器５Ｄを備える第４のヒートポンプチラー１Ｄと、前記第３のプレート式熱交換器５Ｃと前記第４のプレート式熱交換器５Ｄとを接続する接続流路と、前記第３のプレート式熱交換器又は前記第４のプレート式熱交換器の何れかに切り替えて前記熱媒体を供給する切替機構（配管ＷＬ３、ＷＬ５、ＷＬ６、ＷＬ７、弁Ｖ１～Ｖ４）と、をさらに備え、前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向と、が共に上から下の場合に、前記第３のプレート式熱交換器と前記第４のプレート式熱交換器における前記熱媒体の流れが共に下から上へとなるように前記接続流路が設けられ、且つ、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が、前記第３のプレート式熱交換器から前記第４のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第３のプレート式熱交換器へ前記熱媒体が供給され、前記第３のプレート式熱交換器における前記第３の冷媒の流れ方向と、前記第４のプレート式熱交換器における前記第４の冷媒の流れ方向と、が共に下から上に切り替わると、前記切替機構の制御により、前記熱媒体が、前記第４のプレート式熱交換器から前記第３のプレート式熱交換器の順に流れるように、前記第４のプレート式熱交換器へ供給される。
これにより、冷媒の流れに関わらず、水と冷媒を対向流とすることができ、冷房運転でも暖房運転でも高性能を発揮することができる。

【0055】

（１０）第１０の態様に係るプレート式熱交換器の接続方法は、負荷に供給する熱媒体と第１の冷媒の熱交換を行う第１のプレート式熱交換器を備える第１のヒートポンプチラーと、前記熱媒体と第２の冷媒の熱交換を行う第２のプレート式熱交換器を備える第２のヒートポンプチラーと、を備えるヒートポンプチラーシステムにおいて、前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が並行流となり、前記第２のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第２の冷媒の流れ方向が対向流の場合に前記第１のプレート式熱交換器における前記熱媒体と前記第１の冷媒の流れ方向が並行流となるように、前記第１のプレート式熱交換器と前記第２のプレート式熱交換器とを接続する。

【符号の説明】

【0056】

１００、１００´・・・ヒートポンプチラーシステム
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ・・・ヒートポンプチラー
７、７Ａ、７Ｂ、１０・・・制御装置
２、２Ａ、２Ｂ・・・圧縮機
３、３Ａ、３Ｂ・・・四方弁
４、４Ａ、４Ｂ・・・熱交換器
５、５Ａ、５Ｂ・・・プレート式熱交換器
６、６Ａ、６Ｂ・・・膨張弁
ＷＬ、ＷＬ１、ＷＬ２、ＷＬ３、ＷＬ４、ＷＬ５、ＷＬ６、ＷＬ７・・・配管
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４・・・弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】