专利名称：涡轮制冷机及其控制方法
技术领域：
本发明涉及具备了可变速涡轮压缩机和定速涡轮压缩机的涡轮制冷机及其控制方法。
背景技术：
作为半导体工厂的冷水供给或地区制冷供暖所使用的热源系统，已知有具备涡轮制冷机的热源系统。涡轮制冷机具备用于压缩制冷剂的涡轮压缩机。通常，一台涡轮制冷机中设有一台涡轮压缩机。然而，在转用生产上通用的涡轮压缩机而能够抑制制造成本、或在一台涡轮压缩机能力不足无法与大容量对应的情况下，有时相对于一台涡轮制冷机设置两台涡轮压缩机。该情况下，考虑维护、运转的容易性，通常并列设置同一容量的涡轮压缩机。另外，已知在与涡轮制冷机不同方式的封装空调中，如下述的专利文献1及专利文献2所示，并列设置有两台压缩机。这些压缩机为使用变换装置使旋转频率可变的可变速压缩机和以一定的转速运转的定速压缩机的组合。专利文献1日本特开平7-3M25号公报专利文献2日本特开平7-83523号公报然而，上述的各专利文献所记载的压缩机被假定为涡旋压缩机或回转压缩机，与作为气动力回转机械的涡轮压缩机的工作原理根本不同。因此，当考虑到涡轮制冷机的效率提高时，成为与涡旋压缩机和回转压缩机完全不同的途径。例如，在使用了通过变换装置使旋转频率可变的可变速涡轮压缩机的涡轮制冷机中，在冷却水温度(外气湿球温度) 低的区域显示高的COP (涡轮制冷机的效率)，在冷却水温度低且压缩机负载率低时显示非常高的COP。进而，具有如下特征在冷却水温度高且压缩机负载率高时与以一定转速运转的定速涡轮压缩机相比，COP仅降低与变换器损失量对应的量。另外，在使用了定速涡轮压缩机的涡轮制冷机中，在压缩机负载率低时显示低的C0P，在压缩机负载率高时显示高的 COP。如此，在相对于一台涡轮制冷机设置可变速涡轮压缩机和定速涡轮压缩机这两台的情况下，能够期待可节能运转的组合及运转控制方法。另外，当涡轮制冷机的容量大且需要两台涡轮压缩机时，考虑设置两台定速涡轮压缩机，但无法期待低的压缩机负载率下的效率提高。另外，也考虑过设置两台可变速涡轮压缩机，但变换装置也需要两台，在成本和维护方面存在问题。在此，考虑一台可变速涡轮压缩机和一台定速涡轮压缩机的组合。然而，当前并没有提出利用该涡轮压缩机的组合最佳地实现效率提高的方案。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的，提供一种具备一台可变速涡轮压缩机和一台定速涡轮压缩机且能够高效率运转的涡轮制冷机及其控制方法。为了解决上述课题，本发明的涡轮制冷机及其控制方法采用以下的方案。
本发明的第一方案提供一种涡轮制冷机，具备可变速涡轮压缩机，其利用变换装置使旋转频率可变而压缩制冷剂；定速涡轮压缩机，其与该可变速涡轮压缩机并列连接，且以一定的转速运转而压缩制冷剂；冷凝器，其利用被供给的冷却水使通过所述可变速涡轮压缩机及/或所述定速涡轮压缩机压缩了的制冷剂冷凝液化；膨胀阀，其使通过该冷凝器冷凝液化了的制冷剂膨胀；蒸发器，其使通过该膨胀阀膨胀了的制冷剂蒸发；控制部，其对所述可变速涡轮压缩机及所述定速涡轮压缩机的运转进行控制，所述涡轮制冷机的特征在于，所述控制部进行如下控制，即，当被要求的该涡轮制冷机的负载率小于规定值时，选择仅起动所述可变速涡轮压缩机的可变速机优先运转模式，当被要求的该涡轮制冷机的负载率为规定值以上时，选择起动所述可变速涡轮压缩机及所述定速涡轮压缩机的并用运转模式。在使用了利用变换装置使旋转频率可变的可变速涡轮压缩机的涡轮制冷机中，具有如下特性在压缩机负载率低的情况下显示比较高的COP(涡轮制冷机的效率)，在压缩机负载率高的情况下COP降低。该趋势在如冬季那样冷却水温度低时显著。另外，在使用了以一定的转速运转的定速涡轮压缩机的涡轮制冷机中，在压缩机负载率低的情况下显示低的C0P，在压缩机负载率高的情况下显示高的COP。该趋势在如夏季那样冷却水温度高时显著。本发明的第一方案的涡轮制冷机中，考虑了这些特性，当涡轮制冷机的负载率小于规定值时，选择仅起动压缩机负载率成为小于规定值的可变速涡轮压缩机的可变速机优先运转模式，当涡轮制冷机的负载率为规定值以上时，由于各个压缩机的压缩机负载率成为规定值以上，因此选择了起动可变速及定速两方的涡轮压缩机的并用运转模式。需要说明的是，涡轮制冷机负载率在仅一台压缩机运转时与压缩机负载率相当，当两台压缩机运转时与压缩机负载率的合计相当。通常，在如冬季或中间时期那样冷却水温度比较低的状态下，涡轮制冷机负载率变低而压缩机负载率小于规定值的情况居多，这种情况下，通过选择可变速机优先运转模式，从而仅由可变速涡轮压缩机实现高效运转。另一方面，在成为冷却水温度比较高的状态的夏季，涡轮制冷机负载率上升而压缩机负载率成为规定值以上时，通过移向并用运转模式而实现高效运转。如此，通过组合使用可变速机优先运转模式和并用运转模式，能够实现在大范围的压缩机负载率下显示高的COP的涡轮制冷机。上述本发明的第一方案的涡轮制冷机中，所述涡轮制冷机的负载率的所述规定值可以为30%以上且小于50%。将涡轮制冷机的负载率的规定值即成为切换可变速机优先运转模式与并用运转模式的阈值的涡轮制冷机负载率设为30%以上且小于50%。由此，可变速涡轮压缩机主要以低的压缩机负载率下的可变速机优先运转模式运转，因此，可以选择容量比较小的可变速涡轮压缩机。即，作为可变速涡轮压缩机，选定与涡轮制冷机的负载率为30%以上且小于 50%相当的容量即可。因此，采用定速涡轮压缩机的一半程度以下的容量的可变速涡轮压缩机即可，从而能够使用通用的变换装置，廉价地构成涡轮压缩机。另外，优选成为阈值的压缩机负载率的规定值设定定速涡轮压缩机的效率成为规定值以上的区域(例如最高效率的20%以内)的下限。由此，能够防止在低的压缩机负载率下起动定速涡轮压缩机而导致涡轮制冷机的效率降低的情况。
需要说明的是，定速涡轮压缩机的容量选定为与可变速涡轮压缩机的容量的合计满足涡轮制冷机的负载率100%。例如，可变速涡轮压缩机的容量为与涡轮制冷机的负载率为30%相当的容量时，定速涡轮压缩机的容量为与涡轮制冷机的负载率为70%相当的容量。上述本发明的第一方案的涡轮制冷机中，可以构成为在所述定速涡轮压缩机的叶轮的制冷剂流上游侧设有对向该叶轮流入的制冷剂流量进行控制的入口导流叶片，在与该入口导流叶片对置的壁部设有密封部，该密封部在该入口导流叶片全闭时，使制冷剂在该入口导流叶片与该壁部之间的间隙的漏出最小化。定速涡轮压缩机在选择了可变速机优先运转模式时不起动。另外，由于定速涡轮压缩机与可变速涡轮压缩机并列连接，因此，即使在可变速机优先运转模式的情况下也会在定速涡轮压缩机前后产生制冷剂的压力差。在该压力差作用下，制冷剂从高压侧向低压侧泄漏而产生无助于制冷的制冷剂流，因此，会使制冷机性能降低。因此，本发明的第一方案的涡轮制冷机中，设有使制冷剂泄漏在入口导流叶片与壁部之间最小化的密封部，使入口导流叶片全闭时的制冷剂泄漏最小化。由此，即使在可变速机优先运转模式的情况下也能够使经由定速涡轮压缩机泄漏的制冷剂量最小化，因此， 能够防止制冷机性能降低。另外，由于使定速涡轮压缩机中的制冷剂泄漏最小化，因此，不需要在制冷剂配管上追加设置自动开闭阀。需要说明的是，作为密封部可以列举在壁部侧形成的迷宫式密封。本发明的第二方案提供一种涡轮制冷机的控制方法，所述涡轮制冷机具备可变速涡轮压缩机，其利用变换装置使旋转频率可变而压缩制冷剂；定速涡轮压缩机，其与该可变速涡轮压缩机并列连接，且以一定的转速运转而压缩制冷剂；冷凝器，其利用被供给的冷却水使通过所述可变速涡轮压缩机及/或所述定速涡轮压缩机压缩了的制冷剂冷凝液化； 膨胀阀，其使通过该冷凝器冷凝液化了的制冷剂膨胀；蒸发器，其使通过该膨胀阀膨胀了的制冷剂蒸发，所述涡轮制冷机的控制方法是对所述可变速涡轮压缩机及所述定速涡轮压缩机的运转进行控制的涡轮制冷机的控制方法，其特征在于，当被要求的该涡轮制冷机的负载率小于规定值时，选择仅起动所述可变速涡轮压缩机的可变速机优先运转模式，当被要求的该涡轮制冷机的负载率为规定值以上时，选择起动所述可变速涡轮压缩机及所述定速涡轮压缩机的并用运转模式。在使用了利用变换装置使旋转频率可变的可变速涡轮压缩机的涡轮制冷机中，具有如下特征在压缩机负载率低的情况下显示比较高的COP(涡轮制冷机的效率)，在压缩机负载率高的情况下COP降低。该趋势在如冬季那样冷却水温度低时显著。另外，在使用了以一定的转速运转的定速涡轮压缩机的涡轮制冷机中，在压缩机负载率低的情况下显示低的C0P，在压缩机负载率高的情况下显示高的COP。该趋势在如夏季那样冷却水温度高时显著。在本发明的第二方案的涡轮制冷机的控制方法中，考虑了这些特性，当涡轮制冷机的负载率小于规定值时，选择仅起动压缩机负载率成为小于规定值的可变速涡轮压缩机的可变速机优先运转模式，当涡轮制冷机的负载率为规定值以上时，由于各个压缩机的压缩机负载率成为规定值以上，因此选择了起动可变速及定速两方的涡轮压缩机的并用运转模式。需要说明的是，涡轮制冷机负载率在仅一台压缩机运转时与压缩机负载率相当，当两台压缩机运转时与压缩机负载率的合计相当。通常，在如冬季或中间时期那样冷却水温度比较低的状态下，涡轮制冷机负载率变低而压缩机负载率小于规定值的情况居多，这种情况下，通过选择可变速机优先运转模式，从而仅由可变速涡轮压缩机实现高效运转。另一方面，在成为冷却水温度比较高的状态的夏季，涡轮制冷机负载率上升而压缩机负载率成为规定值以上时，通过移向并用运转模式而实现高效运转。如此，通过组合使用可变速机优先运转模式和并用运转模式，能够实现在大范围的压缩机负载率下显示高的COP的涡轮制冷机。发明效果根据本发明的涡轮制冷机及其控制方法，起到以下的作用效果。在涡轮制冷机的负载率小于规定值时，选择仅起动可变速涡轮压缩机的可变速机优先运转模式，当涡轮制冷机的负载率为规定值以上时，选择起动可变速及定速两方的涡轮压缩机的并用运转模式，从而，能够实现在大范围的压缩机负载率下显示高的COP的涡轮制冷机。另外，在冷却水温度为规定值以下的如冬季那样冷却水温度低时，选择可变速机优先运转模式，从而实现效率的进一步提高。另外，在冷却水温度为规定值以上的如夏季那样冷却水温度高时，选择并用运转模式，从而实现效率的进一步提高。另外，在冷却水温度不像夏季那样高也不像冬季那样低的中间时期，涡轮制冷机的负载率小于规定值时选择可变速机优先运转模式，涡轮制冷机的负载率为规定值以上时选择并用运转模式，从而实现效率的进一步提高。另外，通过设置使制冷剂泄漏在入口导流叶片与壁部之间最小化的密封部，使得在入口导流叶片全闭时的制冷剂泄漏最小化，因此，即使在可变速机优先运转模式的情况下也能够使制冷剂经由定速涡轮压缩机泄漏的量最小化，从而能够防止制冷机性能降低。
图1是表示具备本发明的一实施方式的涡轮制冷机的热源系统的简要结构图。图2是表示涡轮制冷机的COP相对于制冷机单元(涡轮制冷机)负载率的图表。图3是表示入口导流叶片全闭的状态的主视图。图4A是沿图3的剖切线A-A的剖面图。图4B是沿图3的剖切线B-B的剖面图。
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施方式。图1示出了具备本发明的涡轮制冷机的热源系统的一实施方式。热源系统1具备并列设置有多台(本实施方式中为两台)的涡轮制冷机3、并列设置有多台(本实施方式中为四台)的冷却塔5。涡轮制冷机3具备压缩制冷剂的两台涡轮压缩机7、8、使通过这些涡轮压缩机7、 8压缩了的制冷剂冷凝液化的冷凝器9、使通过该冷凝器9冷凝液化了的制冷剂膨胀的膨胀阀(未图示)、使通过该膨胀阀膨胀了的制冷剂蒸发的蒸发器11。
两台中的一台涡轮压缩机7通过利用变换装置使旋转频率可变的电动机13驱动。 从而，该涡轮压缩机7为可变速涡轮压缩机。另一涡轮压缩机8为通过电动机14而以一定的转速运转的定速涡轮压缩机。向冷凝器9引导由冷却水泵15供给来的冷却水。冷却水泵15通过利用变换装置使旋转频率可变的电动机(未图示)驱动。向冷凝器9供给的冷却水的入口温度和从冷凝器9流出的冷却水的出口温度通过未图示的温度传感器计测，向后述的控制部发送输出值。各冷却水泵15吸入从冷却水返管17导出的冷却水并向冷凝器9侧喷出。从冷凝器9侧喷出的冷却水被向冷却水往管19引导。全部的涡轮制冷机3及全部的冷却塔5共同连接在冷却水返管17上。全部的涡轮制冷机3及全部的冷却塔5也共同连接在冷却水往管19上。通过冷水泵21供给的冷水被向蒸发器11引导。冷水泵21通过利用变换装置使旋转频率可变的电动机(未图示)驱动。向蒸发器11供给的冷水的入口温度与从蒸发器 11流出的冷水的出口温度通过未图示的温度传感器计测，并向后述的控制部发送输出值。 另外，冷水流量也通过流量仪计测，并向后述的控制部发送输出值。在控制部通过将冷水入口出口温度差、冷水流量、冷水的比热和冷水的比重相乘，而算出因外部负载而被消耗的负载。各冷水泵21吸入从冷水返管23导入的冷水而向蒸发器11侧喷出。从蒸发器11 侧喷出的冷水被导向冷水往管25。全部的涡轮制冷机3共同连接在冷水返管23上。全部的涡轮制冷机3也共同连接在冷水往管25上。冷水返管23及冷水往管25与未图示的外部负载连接。通过蒸发器11冷却了的冷水(例如7°C)经由冷水往管25向外部负载供给，被外部负载使用并升温了的冷水(例如12°C )经由冷水返管23返回蒸发器11侧。冷却塔5具备冷却塔风扇30、散水管32、冷却水贮存箱34。冷却塔风扇30用于将外气导入冷却塔5内，并通过电动机36驱动。作为该电动机36优选使用通过变换装置使旋转频率可变的电动机。散水管32从上方向外气中散布冷却水，通过使其与外气接触，不仅使用显热还使用蒸发潜热对冷却水进行冷却。在散水管32与冷水往管19之间设有冷却水往用开闭阀 38。在冷却水贮存箱34贮存有被散布而经外气冷却的冷却后的冷却水。贮存在冷却水贮存箱34内的冷却水经由冷却水返用开闭阀40被向冷却水返管17引导。通过开闭冷却水往用开闭阀38和冷却水返用开闭阀40而进行冷却塔5的起动停止。由此，能够变更冷却塔5的起动台数。在冷却塔5设有湿度传感器(未图示)。利用该湿度传感器获得外气湿球温度。 湿度传感器的输出向后述的控制部发送。需要说明的是，也可以代替湿度传感器，利用于球温度、相对湿度与外气压力来获得外气湿球温度。热源系统具备未图示的控制部，该控制部控制涡轮压缩机7、8、膨胀阀、冷却水泵 15、冷却塔风扇30、冷却水往用开闭阀38、冷却水返用开闭阀40及冷水泵21的动作。上述结构的热源系统1如下进行动作。
通过控制部的指令，起动涡轮压缩机7、8而压缩制冷剂。这些涡轮制冷机7、8的起动顺序在后叙述。通过涡轮制冷机7、8压缩了的制冷剂被导向冷凝器9，被通过冷却水泵15从冷却水返管17供给来的冷却水冷却而冷凝液化。在冷凝器9中得到冷凝潜热而升温的冷却水被导向冷却水往管19，经由冷却水往用开闭阀38被导向散水管32。冷却水从散水管32向外气散布，通过与由冷却塔风扇30导入的外气接触而被冷却。冷却后的冷却水暂时贮存在冷却水贮存箱34内，之后经由冷却水返用开闭阀40被导向冷却水返管17。如此，冷却水在冷凝器9与冷却塔5之间循环。在冷凝器9中冷凝液化了的液体制冷剂通过未图示的膨胀阀膨胀后，被导向蒸发器11。在蒸发器11中，通过液体制冷剂蒸发而从冷水夺取蒸发潜热而对冷水进行冷却。冷水从冷水返管23通过冷水泵21被导向蒸发器11，在蒸发器11中冷却而成为所需温度(例如7°C )，被导向冷水往管25。冷水往管25与未图示的外部负载连接，冷水被外部负载使用而升温至规定温度(例如12°C )后向冷水返管23返回。在蒸发器11中蒸发了的制冷剂被向涡轮压缩机7、8的吸入口导入而再次被压缩。其次，使用图2对涡轮压缩机7、8的起动方法进行说明。该图的横轴表示涡轮制冷机的负载率，纵轴表示涡轮制冷机3的COP。涡轮制冷机的负载率通过将为了维持要求的冷水出口温度而继续必要的运转时所要求的涡轮制冷机3的输出(运转的涡轮压缩机7、8 的合计输出)用这些涡轮制冷机3的合计额定输出(涡轮压缩机7、8的额定输出的合计) 除而得到。在控制部中，预先掌握热源系统1及涡轮制冷机3的当前的运转状态，始终得到涡轮制冷机的负载率。在该图中，虚线表示可变速涡轮压缩机7，双点划线表示定速涡轮压缩机8。另外， 各曲线表示各冷却水入口温度(向冷凝器9流入的冷却水温度)、具体而言12°C、20°C、 32°C下的COP。冷却水入口温度为12°C代表冬季，20°C代表中间时期白天和夏季夜间(以下简称为“中间时期”)，32°C代表夏季白天(以下简称为“夏季”)。由该图可知，使用了可变速涡轮压缩机7的涡轮制冷机具有如下特性在如冬季那样冷却水温度低(例如12°C)时，在涡轮制冷机的负载率低的情况下显示比较高的C0P， 在涡轮制冷机的负载率高的情况下COP降低。另外，在使用了定速涡轮压缩机8的涡轮制冷机中，在如夏季那样冷却水温度高(例如30°C)时，在涡轮制冷机的负载率低的情况下 COP大幅降低，但在涡轮制冷机的负载率高的情况下显示一定高的COP。在本实施方式中，基于上述那样的涡轮压缩机的特性，如下所述地进行运转控制。在涡轮制冷机的负载率小于规定值(例如30% )时，仅起动可变速涡轮压缩机 7 (可变速机优先运转模式)，当涡轮制冷机的负载率为规定值以上时，直至额定值(100% ) 为止起动两涡轮压缩机7、8(并用运转模式)。需要说明的是，作为阈值的涡轮制冷机的负载率并没有限定为30%，可以根据涡轮制冷机的特性而适当设定。其中，优选在30%以上且小于50%之间设定阈值。当成为涡轮压缩机的运转切换的阈值的涡轮制冷机的负载率设定为30%时，作为可变速涡轮压缩机7选定额定输出的30%左右的容量，作为定速涡轮压缩机8选定额定的 70%左右的容量。在涡轮制冷机的负载率为30%以下的区域中，如该图中粗实线所示，选择显示比定速涡轮压缩机8高的COP的可变速涡轮压缩机7所示的COP。通常，在小于30%的涡轮制冷机的负载率下，成为冬季(区域A)或中间时期(区域B)下的运转。从而，通过在小于 30%的涡轮制冷机的负载率下选择可变速涡轮压缩机7，能够实现高效率的运转。当涡轮制冷机的负载率在30%以上且100%以下的区域时，如该图中粗实线所示，选择定速涡轮压缩机8与可变速涡轮压缩机7所示的COP的中间值。在30%以上且 100%以下的涡轮制冷机的负载率的区域中，成为中间时期(区域B)或夏季(区域C)下的运转。在中间时期或夏季的冷却水入口温度下，定速涡轮压缩机8的COP在涡轮制冷机的负载率超过30%时充分提高，因此即使两涡轮制冷机7、8并用运转也能够实现高效率的运转。如此，在本实施方式中，通过组合可变速机优先运转模式和并用运转模式，能够实现在大范围的涡轮制冷机的负载率下显示高的COP的涡轮制冷机3。另外，成为切换可变速机优先运转模式与并用运转模式的阈值的涡轮制冷机的负载率为30%以上且小于50%。由此，可变速涡轮压缩机7主要以低的涡轮制冷机的负载率下的可变速机优先运转模式运转，因此，能够选择容量比较小的可变速涡轮压缩机7。即，作为可变速涡轮压缩机7，选定与涡轮制冷机的负载率为30%以上且小于50%相当的容量即可。从而，采用定速涡轮压缩机8的一半程度以下的容量的可变速涡轮压缩机即可，因此， 可以使用通用的变换装置，能够廉价地构成涡轮压缩机。其次，使用图3以及图4A及图4B，对设置在定速涡轮压缩机8上的入口导流叶片的结构进行说明。入口导流叶片50设于定速涡轮压缩机8的叶轮(未图示)的上游侧，对向叶轮流入的制冷剂的流量进行控制。入口导流叶片50的多片叶片56设于中心轴体52与外周环 M之间，且呈放射状配置。叶片56为大致扇形的板状体。各叶片56绕通过中心轴体52中心的转动轴线58转动。在图3的状态中，表示关闭状态，各叶片56的面位于与制冷剂流路正交的位置。在打开状态的情况下，各叶片56转动90°，各叶片56的面位于沿着制冷剂流的位置。图4A示出了沿着图3的剖切线A-A的剖面。如该图所示，在外周环M的内周面上沿着制冷剂流的方向(图中纵向)形成有多条槽Ma，构成迷宫式密封(密封部)。另外， 如示出了沿着图3的剖切线B-B的剖面的图4B所示，在中心轴体52的外周面上也形成有多条槽52a，构成迷宫式密封(密封部)。如上所述，在各叶片56与外周环M及中心轴体52之间设有迷宫式密封，使全闭状态下的制冷剂泄漏最小化。由此，在像可变速机优先运转模式那样，即使定速涡轮压缩机 8没有起动而在并列设置的可变速涡轮压缩机7的作用下，在定速涡轮压缩机8的前后产生制冷剂的压力差的情况下，也通过入口导流叶片全闭而使制冷剂泄漏最小化。由此，即使在可变速机优先运转模式的情况下也能够使制冷剂经由定速涡轮压缩机而泄漏的量最小化， 因此能够防止制冷机性能的降低。另外，由于使定速涡轮压缩机8中的制冷剂泄漏最小化， 因此，不需要在制冷剂配管上追加设置开闭阀。符号说明1热源系统3涡轮制冷机
5冷却塔7涡轮压缩机9冷凝器11蒸发器
13电动机
15冷却水泵
17冷却水返管
19冷却水往管
21冷水泵
23冷水返管
25冷水往管
30冷却塔风扇
32散水管
34冷却水贮存箱
36电动机
38冷却水往用开闭阀
40冷却水返用开闭阀
权利要求
1.一种涡轮制冷机，其具备可变速涡轮压缩机，其利用变换装置使旋转频率可变而压缩制冷剂； 定速涡轮压缩机，其与该可变速涡轮压缩机并列连接，且以一定的转速运转而压缩制冷剂；冷凝器，其利用被供给的冷却水使通过所述可变速涡轮压缩机及/或所述定速涡轮压缩机压缩了的制冷剂冷凝液化；膨胀阀，其使通过该冷凝器冷凝液化了的制冷剂膨胀； 蒸发器，其使通过该膨胀阀膨胀了的制冷剂蒸发；控制部，其对所述可变速涡轮压缩机及所述定速涡轮压缩机的运转进行控制， 所述涡轮制冷机的特征在于，所述控制部进行如下控制，即，当被要求的该涡轮制冷机的负载率小于规定值时，选择仅起动所述可变速涡轮压缩机的可变速机优先运转模式，当被要求的该涡轮制冷机的负载率为规定值以上时，选择起动所述可变速涡轮压缩机及所述定速涡轮压缩机的并用运转模式。
2.根据权利要求1所述的涡轮制冷机，其特征在于，所述涡轮制冷机的负载率的所述规定值为30%以上且小于50%。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮制冷机，其特征在于，在所述定速涡轮压缩机的叶轮的制冷剂流上游侧设有对向该叶轮流入的制冷剂流量进行控制的入口导流叶片，在与该入口导流叶片对置的壁部设有密封部，该密封部在该入口导流叶片全闭时，使制冷剂在该入口导流叶片与该壁部之间的间隙的漏出最小化。
4.一种涡轮制冷机的控制方法，所述涡轮制冷机具备可变速涡轮压缩机，其利用变换装置使旋转频率可变而压缩制冷剂； 定速涡轮压缩机，其与该可变速涡轮压缩机并列连接，且以一定的转速运转而压缩制冷剂；冷凝器，其利用被供给的冷却水使通过所述可变速涡轮压缩机及/或所述定速涡轮压缩机压缩了的制冷剂冷凝液化；膨胀阀，其使通过该冷凝器冷凝液化了的制冷剂膨胀； 蒸发器，其使通过该膨胀阀膨胀了的制冷剂蒸发，所述涡轮制冷机的控制方法是对所述可变速涡轮压缩机及所述定速涡轮压缩机的运转进行控制的涡轮制冷机的控制方法，其特征在于，当被要求的该涡轮制冷机的负载率小于规定值时，选择仅起动所述可变速涡轮压缩机的可变速机优先运转模式，当被要求的该涡轮制冷机的负载率为规定值以上时，选择起动所述可变速涡轮压缩机及所述定速涡轮压缩机的并用运转模式。
全文摘要
本发明提供一种具备一台可变速涡轮压缩机和一台定速涡轮压缩机且能够高效运转的涡轮制冷机。涡轮制冷机具备可变速涡轮压缩机，其利用变换装置使旋转频率可变而压缩制冷剂；定速涡轮压缩机，其与可变速涡轮压缩机并列连接，且以一定的转速运转而压缩制冷剂；控制部，其对可变速涡轮压缩机及定速涡轮压缩机的运转进行控制，其中，控制部进行如下控制，即，当被要求的涡轮制冷机的负载率小于规定值时，选择仅起动可变速涡轮压缩机的可变速机优先运转模式，当被要求的涡轮制冷机的负载率为规定值以上时，选择起动可变速涡轮压缩机及定速涡轮压缩机的并用运转模式。
文档编号F25B1/00GK102165273SQ20108000276
公开日2011年8月24日 申请日期2010年3月30日 优先权日2009年3月31日
发明者上田宪治 申请人:三菱重工业株式会社