[发明专利]涡轮制冷机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及具备节能器的涡轮制冷机，特别是涉及使用多级压缩节能器循环的涡轮制冷机及其控制方法。

背景技术

以往，制冷空调装置等中利用的涡轮制冷机，由封入有制冷剂的封闭系统构成，将从冷水（被冷却流体）夺取热量而使制冷剂蒸发从而发挥制冷效果的蒸发器、将由上述蒸发器蒸发了的制冷剂气体压缩，使其成为高压的制冷剂气体的压缩机、借助冷却水（冷却流体）对高压的制冷剂气体进行冷却而使其冷凝的冷凝器、对上述冷凝后的制冷剂进行减压而使其膨胀的膨胀阀（膨胀机构）通过制冷剂配管连结而构成。而且，在使用通过多级叶轮将制冷剂气体进行多级压缩的多级压缩机来作为压缩机的情况下，进行将由设置在冷凝器与蒸发器之间的制冷剂配管中的中间冷却器亦即节能器产生的制冷剂气体导入至压缩机的中间级（多级叶轮的中间部分）的动作（例如，专利文献1）。

专利文献1：日本特开2009-236430号公报

在涡轮制冷机中，有时要求根据运转环境而使其制冷容量（制冷能力）降低至零附近。然而，以往的涡轮制冷机却无法使制冷容量降低至零附近，因而无法满足这样的要求。

发明内容

本发明是为了解决上述以往的问题所做出的，其目的在于提供能够使制冷容量无限地下降至零附近的涡轮制冷机及其控制方法。

为实现上述目的，本发明的第一方式，是一种涡轮制冷机，具备：蒸发器，其从被冷却流体夺取热量而将制冷剂蒸发从而发挥制冷效果；多级涡轮压缩机，其通过多级叶轮将制冷剂压缩；冷凝器，其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却以使其冷凝；中间冷却器亦即节能器，其使冷凝后的制冷剂液的一部分蒸发并将蒸发后的制冷剂气体供给至所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分，所述涡轮制冷机的特征在于，具备：控制阀，其设置在将所述节能器与所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分连通的流路中，对所述流路进行开闭；热气旁通流路，其使被压缩的所述制冷剂气体不通过所述节能器而是从所述冷凝器返回所述蒸发器；热气旁通阀，其设置于所述热气旁通流路；控制装置，其至少根据在所述蒸发器中流动的冷水的温度来计算所述涡轮制冷机的制冷容量，所述多级涡轮压缩机具备：压缩机马达，其使所述多级叶轮旋转；逆变器，其驱动所述压缩机马达；开度可变的叶片，其调整向所述多级叶轮吸入的制冷剂气体的吸入流量，所述控制装置随着所述制冷容量的降低而以下述顺序执行第一～第四控制步骤：第一控制步骤，经由所述逆变器而使所述多级涡轮压缩机的旋转速度降低；第二控制步骤，减小所述叶片的开度；第三控制步骤，关闭所述控制阀；第四控制步骤，打开所述热气旁通阀。

本发明的第二方式，是一种涡轮制冷机，具备：蒸发器，其从被冷却流体夺取热量而将制冷剂蒸发从而发挥制冷效果；多级涡轮压缩机，其通过多级叶轮将制冷剂压缩；冷凝器，其利用冷却流体对压缩后的制冷剂气体进行冷却以使其冷凝；中间冷却器亦即节能器，其使冷凝后的制冷剂液的一部分蒸发并将蒸发后的制冷剂气体供给至所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分，所述涡轮制冷机的特征在于，具备：控制阀，其设置在将所述节能器与所述多级涡轮压缩机的多级压缩级的中间部分连通的流路中，对所述流路进行开闭；热气旁通流路，其使被压缩的所述制冷剂气体不通过所述节能器而是从所述冷凝器返回所述蒸发器；热气旁通阀，其设置于所述热气旁通流路；控制装置，其至少根据在所述蒸发器中流动的冷水的温度来计算所述涡轮制冷机的制冷容量，所述多级涡轮压缩机具备：压缩机马达，其使所述多级叶轮旋转；开度可变的叶片，其调整向所述多级叶轮吸入的制冷剂气体的吸入流量，所述控制装置随着所述制冷容量的降低，以下述顺序执行第一～第三控制步骤：第一控制步骤，减小所述叶片的开度；第二控制步骤，关闭所述控制阀；第三控制步骤，打开所述热气旁通阀。