(57)【要約】異なる固定された体積指数を有する複数のスクロール圧縮機は、流体並列回路に接続され、異なる凝縮温度における等エントロピー効率を最大化するように選択的に作動されるように構成される。典型的な気候条件又は地理的な位置等の環境条件に基づいて、異なる体積指数を有する複数のスクロール圧縮機を異なる数だけ選択して、効率の最大化を図ることができる。コントローラは、要求負荷と凝縮温度条件に基づいて、体積指数の異なる、様々に組み合わせられた複数の圧縮機を選択的に作動させることができる。凝縮温度条件は、多様な方法で判定できる。
2012515880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々一の体積指数を有して並列回路に接続される複数の冷媒圧縮機を備え、前記複数の冷媒圧縮機は、第１の圧縮機と第２の圧縮機とを含み、前記第１の圧縮機は、前記第２の圧縮機と異なる体積指数を有する、圧縮機構成。
【請求項２】
前記第１及び第２の圧縮機はスクロール圧縮機として設けられる、請求項１に記載の圧縮機構成。
【請求項３】
前記第１及び第２の圧縮機は、前記第１の圧縮機の方が、飽和凝縮温度の高温域において、前記第２の圧縮機より高い等エントロピー効率を有し、前記第２の圧縮機の方が、飽和凝縮温度が前記高温域よりも低い温度域にある低温域において、前記第１の圧縮機より高い等エントロピー効率を有するように構成された、請求項２に記載の圧縮機構成。
【請求項４】
前記第１の圧縮機は、空冷用に最適化され、前記第２の圧縮機は、水冷用に最適化された、請求項３に記載の圧縮機構成。
【請求項５】
前記冷媒圧縮機と作動可能に通信し、前記冷媒圧縮機を個別にオン／オフ切り替えするコントローラを更に備え、前記コントローラは、要求負荷と、異なる複数の飽和凝縮温度条件の判定とに応じて、前記第１及び第２の圧縮機を選択して運転するように構成された、請求項３に記載の圧縮機構成。
【請求項６】
前記コントローラは、等エントロピー効率の最大化に基づいて、前記第１又は第２の圧縮機、又は前記第１及び第２の圧縮機の組合せを選択する、請求項５に記載の圧縮機構成。
【請求項７】
前記第１の圧縮機及び前記第２の圧縮機はそれぞれ複数設けられ、前記コントローラは、前記高温域にあると判定すると、前記要求負荷に必要とされる範囲内で複数の前記第１の圧縮機を運転し、全ての前記第１の圧縮機が既に運転中であるときに前記要求負荷を満たすのに必要とされた場合に限って複数の前記第２の圧縮機を運転するように構成され、前記低温域にあると判定されると、前記要求負荷に必要とされる範囲内で複数の前記第２の圧縮機を運転し、全ての前記第２の圧縮機が既に運転中であるときに前記要求負荷を満たすのに必要とされた場合に限って複数の前記第１の圧縮機を運転する、請求項６に記載の圧縮機構成。
【請求項８】
前記高温域及び低温域を表す環境条件を検出するように構成された少なくとも１つのセンサを更に備え、前記センサは前記コントローラと通信し、前記コントローラは前記少なくとも１つのセンサが検出した環境条件に基づいて、前記高温域又は低温域のいずれであるかを判定する、請求項５に記載の圧縮機構成。
【請求項９】
前記複数の冷媒圧縮機は冷却システムに組み込まれ、前記冷却システムは：
膨張弁と膨張ユニットのための熱交換器とを含み、前記複数の冷媒圧縮機と流体的に直列に配置される前記膨張ユニットと；
前記膨張ユニットと前記複数の冷媒圧縮機との間に設けられたコンデンサとを含み；
前記複数の冷媒圧縮機が冷媒流体を圧縮し、前記冷媒流体は前記コンデンサで凝縮され、その後、前記膨張ユニットで膨張されてから、前記複数の冷媒圧縮機に戻されるように構成された；
請求項８に記載の圧縮機構成。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのセンサは、前記複数の冷媒圧縮機の上流に設けられた冷媒吸入ラインに連通する圧力センサとして設けられ、前記コントローラは、前記圧力センサの検知圧力に基づいて前記高温域又は低温域のいずれであるかを判定する、請求項９に記載の圧縮機構成。
【請求項１１】
前記高温域と前記低温域との間に中間温度域を更に備え、前記コントローラは、前記中間温度域にあるとき、等エントロピー効率を最大化するファクタ以外のファクタに基づいて、前記第１及び第２の圧縮機を選択的に運転する、請求項１０に記載の圧縮機構成。
【請求項１２】
前記コントローラは前記要求負荷を用いて飽和凝縮温度を判定し、前記要求負荷は、相対的に高い要求負荷がより高い飽和凝縮温度を表し、相対的に低い要求負荷がより低い飽和凝縮温度を表す場合の飽和凝縮温度を示す、請求項５に記載の圧縮機構成。
【請求項１３】
前記コントローラは、温度センサと季節日付データとの少なくとも一方を用いて飽和凝縮温度を判定する、請求項５に記載の圧縮機構成。
【請求項１４】
前記第１及び第２の圧縮機の前記体積指数は固定されて設けられ、従って調節可能に変化することがない、請求項１に記載の圧縮機構成。
【請求項１５】
バンク内の前記冷媒圧縮機の各々の吸入口を接続する共通の冷媒吸入パイプと、前記バンク内の前記冷媒圧縮機の各々の前記吐出口を接続する圧縮冷媒パイプとを更に備える、請求項１に記載の圧縮機構成。
【請求項１６】
共通の取付けレールを更に備え、前記第１及び第２の冷媒圧縮機の両方が前記取付けレールへ共通に取付けられるように構成された、請求項２に記載の圧縮機構成。
【請求項１７】
異なる固有の体積指数を有する少なくとも２つの冷媒圧縮機を流体的に並列配置するステップと；
飽和凝縮温度に基づいて前記少なくとも２つの冷媒圧縮機を選択的に運転するステップとを備える；
冷媒を圧縮する方法。
【請求項１８】
前記少なくとも２つの冷媒圧縮機の上流側の吸入圧力を検知するステップと；
前記吸入圧力に基づいて前記飽和凝縮温度を判定するステップとを更に備える；
請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記飽和凝縮温度は、要求負荷、実測温度、冷媒圧力、及び季節日付データの群から選ばれる少なくとも１つのファクタにより判定される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
要求負荷に応じて複数の冷媒圧縮機を選択的に運転するステップと；
現状の前記飽和凝縮温度において、異なる前記複数の冷媒圧縮機の内のより効率が高い冷媒圧縮機を判定するステップと；
現状の前記飽和凝縮温度において、より効率が高いと判定された前記冷媒圧縮機のみを運転して前記要求負荷を満たすステップと；
より効率が高いと判定された前記冷媒圧縮機では前記要求負荷を満たせない場合に、効率が低いと判定された前記冷媒圧縮機を運転するステップとを含む；
請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記冷媒圧縮機はスクロール圧縮機として設けられ、前記スクロール圧縮機の各々が固定された体積指数を有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
要求負荷に応じて複数の冷媒圧縮機を選択的に運転するステップと；
低い前記要求負荷において、最も低い前記体積指数を有する前記冷媒圧縮機のみを運転するステップと；
最大の前記要求負荷において、全ての前記複数の冷媒圧縮機を運転するステップとを更に備える；
請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
最小の前記要求負荷と前記最大の要求負荷との間の中間の前記要求負荷において、前記体積指数の異なる一群の冷媒圧縮機を運転して効率の最適化を図るステップを更に備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
最小の前記要求負荷と前記最大の要求負荷との間の中間の前記要求負荷において、前記最も低い体積指数を有する冷媒圧縮機のみを運転して効率の最適化を図るステップを更に備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
最小の前記要求負荷と前記最大の要求負荷との間の中間の前記要求負荷において、最も高い体積指数を有する冷媒圧縮機のみを運転して効率の最適化を図るステップを更に備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
気候上及び地理上のロケーションの少なくとも一方に基づいて、前記体積指数の異なる複数のスクロール圧縮機の組合せを構成するステップを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
前記構成するステップは、前記ロケーションに従って更に多くの前記体積指数の高いスクロール圧縮機を含むものとするステップと、前記ロケーションに従って更に多くの前記体積指数の低いスクロール圧縮機を含むものとするステップとを備える、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
共通の吸入冷媒パイプからの冷媒を前記複数の圧縮機の少なくとも一部を用いて圧縮し、前記圧縮した冷媒を共通の吐出パイプに沿って吐出するステップと；
前記吐出パイプから受け取った前記冷媒を、コンデンサ用の熱交換器を用いて凝縮するステップと；
膨張用の熱交換器内で前記凝縮された冷媒を膨張させるステップと；
前記膨張させた冷媒を、前記共通の吸入冷媒パイプに沿って前記冷媒圧縮機に戻すステップとを更に備える；
請求項１７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１及び第２の圧縮機はスクリュー圧縮機として設けられた、請求項１に記載の圧縮機構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒を圧縮するための複数のスクロール圧縮機に関し、より詳細には、冷却／冷凍回路に組み入れることができる２以上の圧縮機を有する圧縮機バンクに対する効率の向上に関する。本発明は、スクロール又はスクリュー圧縮機等、固定された固有の体積指数（ボリューム・インデックス）を有する複数の圧縮機に対して特に利点を有する。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機は圧縮機の一種であり、冷蔵、空調、ヒートポンプ、産業用の冷却並びに冷凍の各用途及び／又は圧縮された流体を使用する他の用途において冷媒を圧縮するために用いられる。このような従来のスクロール圧縮機は公知であり、例えば、Ｈａｓｅｍａｎｎに発行された米国特許第６，３９８，５３０号、Ｋａｍｍｈｏｆｆ等に発行された米国特許第６，８１４，５５１号、Ｋａｍｍｈｏｆｆ等に発行された米国特許第６，９６０，０７０号及びＫａｍｍｈｏｆｆ等に発行された米国特許第７，１１２，０４６号に例示されているが、上記特許はいずれも、本願出願人と密接な関係にあるＢｉｔｚｅｒ事業体に譲渡されている。本発明は、これらのスクロール圧縮機又は他のスクロール圧縮機の設計に組み込み可能な改良を開示していることから、米国特許第６，３９８，５３０号、７，１１２，０４６号、６，８１４，５５１号及び６，９６０，０７０号は、その開示内容の全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００３】
これらの特許で例示するように、従来、スクロール圧縮機は、スクロールセットを収容する外側ハウジングを備える。スクロール圧縮機、更に詳細にはスクロールセットは、第１及び第２のスクロール圧縮機部材を有する。第１のスクロール圧縮機部材は、典型的には静止して配置され、外側ハウジング内に固定される。第２のスクロール圧縮機部材は、それぞれの基部の上方に立ち上げられて設けられ、互いに係合する、それぞれに設けられたスクロールリブの間において冷媒を圧縮するために、第１のスクロール圧縮機部材に対して相対的に運動可能に設けられる。従来、可動スクロール圧縮機部材は、冷媒を圧縮するために中心軸の周りの軌道経路（ｏｒｂｉｔａｌ  ｐａｔｈ）を駆動されるように設けられている。通常は、適切な駆動ユニット（典型的には電動モータ）が同一のハウジング内に設けられて、可動スクロール部材を駆動する。
【０００４】
スクロール圧縮機及び／又は他の種類の圧縮機は容積式機械（ポジティブ・ディスプレイスメント・マシン）であるので、固定された、そのため調整不可能な「体積指数（ボリューム・インデックス）」を有することとなる。このような圧縮機は、固定された体積の流体（例えば、代表的には純粋（単相）気体状態の流体）を吸入側に閉じ込め、圧縮チャンバ内でその流体が占める容積を小さくすることにより圧力を高め、それによって吐出側の流体圧力を高める。体積指数（ボリューム・インデックス）とは、圧縮チャンバのキャビティ内の（キャビティの開放時における）気体の体積に対する、圧縮チャンバのキャビティ内の（キャビティの閉鎖時における）吸入気体の体積の比である。この体積指数（ボリューム・インデックス）（Ｖｉ）が圧縮機の内圧比を与える。
【０００５】
このような固定された容積式圧縮機（ポジティブ・ディスプレイスメント・コンプレッサ）を用いる際の一つの欠点は、運転温度や部分負荷運転（例えば、夏季と冬季の季節の変化による凝縮温度の違いに起因する）に対して効率曲線が固定されてしまっていることである。一方、可変容量型の圧縮機を設けることも可能ではあるが、これらの調節が可能な機械は、部品点数の増加（例えば、制御装置、アクチュエータ、機械的な寸法形状の調節構造）等、他の欠点があるため、複雑で、通常では実質的なコスト増となってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主たる目的は、全負荷条件及び部分負荷条件の両方の運転において、圧縮機システムの効率を向上させることである。更に、様々な環境条件に応じて圧縮機システムを最適化可能とすることである。
【０００７】
更に、上記主たる目的の従たる目的は、固定された体積指数（ボリューム・インデックス）を有する複数の圧縮機を用いて効率の良いゲインを提供することである。但し、本明細書の記載から分かるように、この従たる目的は、固定された体積指数（ボリューム・インデックス）を有する複数の圧縮機だけに限定されるものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的の一方又は両方を達成するために、本発明の一の態様では、各々一の体積指数（ボリューム・インデックス）を有して並列回路に接続される複数の冷媒圧縮機を備える圧縮機構成を対象とする。複数の冷媒圧縮機は、少なくとも１つの第１の圧縮機と少なくとも１つの第２の圧縮機とを含み、第１の圧縮機の各々は、第２の圧縮機の各々と異なる体積指数を有する。
【０００９】
上記の態様によれば、第１及び第２の圧縮機は、例えば、スクロール圧縮機やスクリュー圧縮機等の固定された体積指数（ボリューム・インデックス）を有する複数の圧縮機として設けてもよい。第１及び第２の圧縮機の各々は、互いに異なる体積指数を有する。例えば、一の実施の形態では、第１の圧縮機は第２の圧縮機より大きい体積指数を有する。第１の圧縮機と第２の圧縮機との間には、第１の圧縮機の各々の方が、飽和凝縮温度の高温域において、より高い等エントロピー効率を有するという関係に設けられてもよい。対照的に、第２の圧縮機の各々が、飽和凝縮温度の低温域において、より高い等エントロピー効率を有するものとして設けられてもよい。高温域と低温域との間には、効率が概ね等しい、又はその差が比較的に小さい、中間域が設けられてもよい。
【００１０】
上記の態様によれば、複数の圧縮機の一は、空冷用（従って凝縮温度が高い）として実質的に最適化されてもよく、他のタイプの圧縮機は水冷用（従って凝縮温度が低い）として実質的に最適化されるものとしてもよい。体積指数（ボリューム・インデックス）が異なるということは、概して凝縮機の最適化が異なるものといえる。他の観点から説明すると、システムが空冷用として選択されて設けられる場合にも、このシステムは空冷用に最適化された複数の圧縮機と水冷用に最適化された複数の圧縮機との組合せを含むことができる。あるいは、システムが水冷式又は液冷式の場合には、この構成は、水冷用に最適化された複数の圧縮機に組み合わせて空冷用に最適化された複数の圧縮機を含んでもよい。複数の圧縮機の組合せは、その圧縮機が使用される地理的な位置（ロケーション）において予想される運転条件に基づく等エントロピー効率を少なくとも部分的に（ある程度は）最大化するように選択される。複数の圧縮機の組合せは、また、季節エネルギー効率比（ＳＥＥＲ：Ｓｅａｓｏｎａｌ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｒａｔｉｏ）及び期間成績係数（ＩＰＬＶ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐａｒｔ  Ｌｏａｄ  Ｖａｌｕｅ）を少なくとも部分的に（ある程度は）最大化することに基づいて選択される。
【００１１】
本発明の他の従たる態様では、両方のタイプの冷媒圧縮機と作動可能に通信（又は連動）して、複数の冷媒圧縮機を個別にオン・オフ切り替えする（自由に選択して複数の圧縮機を調節したり、制御したりすることを含む）コントローラを含んでもよい。このコントローラは、要求負荷と、異なる複数の飽和凝縮温度条件の判定とに応じて、第１の複数の圧縮機又は第２の複数の圧縮機を選択して運転するように構成できる。コントローラは、好ましくは、等エントロピー効率の最大化に基づいて、第１の複数の圧縮機、第２の複数の圧縮機、又は両方の組合せを選択する。例えば、第１の高温域にあると判定すると、コントローラは、要求負荷に必要とされる範囲内で複数の第１の圧縮機を運転し、全ての第１の圧縮機が既に運転中であるときに要求負荷を満たすのに必要とされた場合に限って複数の第２の圧縮機を運転するように設けてもよい。しかし一方で、温度が概して低く、第２の低温域にあると判定されるときは、コントローラは、要求負荷に必要とされる範囲内で複数の第２の圧縮機を運転し、全ての第２の圧縮機が既に運転中であるときに要求負荷を満たすのに必要とされた場合に限って複数の第１の圧縮機を運転するように設けてもよい。高温域と低温域との間に中間域（中間温度域）が設けられる場合、異なるロジック又は異なる組合せのどちらかを、その他の考慮内容に応じて、複数の圧縮機のために予め選択することができるが、依然として、中間域においてもたらされる可能性のある効率の差を無視し得るだけの、効率の最大化を得ることができる。
【００１２】
様々な方法を用いて凝縮温度の温度域を判定することができる。例えば、圧力センサを用いて検出した冷凍システムの検出圧力で、飽和凝縮温度を示すことができる。他の方法として、温度センサを用いて検出した実測温度、及び／又は他のデータ、即ち、現在（現状）の環境や気候を表す日付や季節情報等を用いて、圧縮機構成が凝縮温度の高温域にあるのか低温域にあるのかを判定できる。低い運転要求負荷が低い凝縮温度域を示し、高い運転要求負荷が高い凝縮温度域を示す場合には、運転要求負荷そのものも、又、例えば、空調システム等の運転凝縮温度を示すことができる。このようにセンサと他のデータ又は情報とを併用することより、かかる判定を導くことができる。
【００１３】
圧縮機構成は、１つ、２つ、又はそれ以上のバンクと、１つ、２つ、又はそれ以上の異なる冷媒回路とで作動する、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上の圧縮機を備えることができるが、固定された体積指数（ボリューム・インデックス）を有する全ての異なる圧縮機構成及びテクノロジーに拡張可能である。更に、複数の圧縮機を単一のバンク構成として設けることができる。又は複数の圧縮機を共通の吸入パイプと吐出パイプ及び共通の取付けレールを用いて共通に取付けるように設けられた、複数のスクロール圧縮機を有する、分割された異なる複数のバンク構成として設けてもよい。個別の回路や組み合わせた回路を、これらのバンクと併用してもよい。
【００１４】
他の態様の冷媒を圧縮する方法は、異なる固有の体積指数（ボリューム・インデックス）を有する少なくとも２つの冷媒圧縮機を流体的に並列配置するステップと、飽和凝縮温度に基づいて少なくとも２つの冷媒圧縮機を選択的に運転するステップとを含む。
【００１５】
飽和凝縮温度は、要求負荷、実測温度、冷媒圧力、及び季節日付データ、の群から選ばれる少なくとも１つのファクタにより判定してもよい。ファクタは、少なくとも２つの冷媒圧縮機の上流側の吸入圧力を検知するステップと、その吸入圧力（例えば、公知（既知）の冷媒の場合、吸入圧力は飽和凝縮温度と相関性があるので飽和凝縮温度を示すことになる）に基づいて飽和凝縮温度を判定するステップとを含むことができるような、圧力をベースとした情報であることが好ましい。
【００１６】
上記方法は、要求負荷に応じて複数の冷媒圧縮機を選択的に運転するステップと；現状の飽和凝縮温度において、異なる複数の冷媒圧縮機の内のより効率が高い冷媒圧縮機を判定するステップと；現状の飽和凝縮温度において、より効率が高いと判定された冷媒圧縮機のみを運転して要求負荷を満たすステップと；より効率が高いと判定された冷媒圧縮機では要求負荷を満たせない場合に、効率が低いと判定された冷媒圧縮機を運転するステップとを含む、従属的な態様を更に含んでもよい。
【００１７】
この従属的な態様によれば、上記方法は、要求負荷に応じて複数の冷媒圧縮機を選択的に運転するステップと；低い要求負荷において、最も低い体積指数（ボリューム・インデックス）を有する冷媒圧縮機のみを運転するステップと；最大の要求負荷において、全ての冷媒圧縮機を運転するステップとを更に含んでもよい。中間の要求負荷が与えられた場合に、上記方法は、最小の要求負荷と最大の要求負荷との間の中間の要求負荷において、体積指数の異なる一群の冷媒圧縮機を運転して効率の最適化を図るステップを更に含んでもよい。
【００１８】
本発明の他の態様、目的及び利点は、添付図面を併せ見れば、以下の詳細な説明により更に明らかになるであろう。
【００１９】
本明細書に組み入れられ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明の複数の態様を例示し、記述と共に、本発明の原理の説明に資する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一の実施の形態に従って並列流体回路内に取付けられ、一対の共通取付けレール上へ共通のバンクで搭載可能な複合（マルチプル）スクロール圧縮機アセンブリの等角投影図である。
【００２１】
【図２】図２は、図１に示す複数のスクロール圧縮機の内の１つのスクロール圧縮機の断面図である。
【００２２】
【図３】図３は、複数のスクロール圧縮機を有する、少なくとも１つのバンクを組み込んだ冷却システムの概略図である。
【００２３】
【図４】図４は、図３の他の実施の形態による、複数のスクロール圧縮機を有する、少なくとも１つのバンクを組み込んだ冷却システムの概略図であり、同様の構成要素には類似の符号を付した図である。
【００２４】
【図５】図５は、体積指数（ボリューム・インデックス）の低い圧縮機と、体積指数の高い圧縮機の等エントロピー効率を異なる運転凝縮温度において示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、ある好ましい実施の形態と関連付けて説明されるが、それら実施の形態に限定する意図はない。反対に、意図するところは、全ての代替物、変形、及び均等物を、特許請求の範囲に定義されているように本発明の精神と範囲の内に含まれるものとして、カバーすることである。
【００２６】
図１に、本発明の実施の形態を、少なくとも１つのバンク１０を成す複数の圧縮機として示す。これら複数の圧縮機は、流体並列回路で接続され、少なくとも２つの異なる体積指数（ボリューム・インデックス）を有する、例えば、複数のスクロール圧縮機１２として設けられる。図１に示すスクロール圧縮機１２の各々は、固定された容積式機械（ポジティブ・ディスプレイスメント・マシン）として設けるものとしてもよく、運転中は、形成されたスクロール及び圧縮機チャンバの寸法形状を調整できないという点で、調整不可能な固定された固有の体積指数を有する。複数のスクロール圧縮機１２のバンク１０は、空調装置や冷却装置、可逆ヒートポンプ、冷凍装置、産業用冷却用途装置、他の冷媒回路等を含む（ここで、冷却、冷凍、その他類似語は置換え可能に使用され、同じ意味を持ち、指示されるあらゆる用途に広く適用可能である）様々なシステムに用いることができる。
【００２７】
異なる体積指数（ボリューム・インデックス）を有する並列回路バンクを詳細に説明する前に、図２に示すスクロール圧縮機１２の背景について少し説明するが、本発明は、例えば、本発明の背景技術に述べたような他の圧縮機構成、特に固定された（例えば、調整不可能な）体積指数を有する構成にも適用可能であることはいうまでもない。一般に、スクロール圧縮機１２は外側ハウジング１４を含む。外側ハウジング１４は、典型的には、スタンピング成型加工されて溶接される一以上のシート鋼製のシェル部１６を備える。外側ハウジング１４内には、電動モータにより構成された駆動ユニット１８と、固定スクロール圧縮機本体２０及び可動スクロール圧縮機本体２２を含む一対のスクロール圧縮機組立体とが収容されている。スクロール圧縮機組立体２０、２２は、それぞれのベース２４と、それぞれのベース２４から突出したそれぞれのスクロールリブ２６とを有し、流体を圧縮するために互いに係合する。駆動ユニット１８は、固定スクロール圧縮機本体２０に対して軌道経路を中心に可動スクロール圧縮機本体２２を駆動する回転出力を駆動軸２８に与え、それにより流体の圧縮を可能とする。駆動ユニット１８は、外側ハウジング１４に担持されるローカル（部分）の電気パネル及びボックス３０に、配線を介して電気接続される。このようなスクロール圧縮機構成の詳細は、引用により本明細書に全体を組み入れる前述の特許に更に記載されている。
【００２８】
再び図１を参照すると、スクロール圧縮機１２の各々は、取付けベース４０を介して共通の取付けレール３２へ共通に取付けられ、複数のスクロール圧縮機１２を有する、少なくとも１つのバンク１０を形成することができる。図示するように、複数のスクロール圧縮機１２を並列回路で互いに接続した複合（マルチプル）バンク（図３及び図４に概略的に示す）として設けてもよい。並列接続を可能とするように、スクロール圧縮機１２の各々は、共通の低圧吸入パイプ３４に接続した吸入口と、共通の高圧吐出パイプ３６に接続した吐出口とを有する。潤滑油槽を、共通ライン３８を介して付加的に接続してもよい。
【００２９】
また図１に示すように、複数の異なるスクロール圧縮機１２は、型、大きさ又は種類（例えば、スクロール部材の形状寸法が異なる）が異なるように設けられ、複数の異なる固有の固定された体積指数（ボリューム・インデックス）（Ｖｉ）を与えるように設けてもよい。例えば、図１に示す複数のスクロール圧縮機１２のうちの１つのスクロール圧縮機１２のＶｉが２．３である場合、実施の形態において、水冷用途（例えば、この場合、凝縮温度は低くなる）のために最適化されるものとするとよい。同じく図１に示す複数のスクロール圧縮機１２の内の２つのスクロール圧縮機１２のＶｉが２．６である場合、実施の形態において、空冷用途（つまりこの場合、凝縮温度は高くなる）のために最適化されるものとするとよい。体積指数（ボリューム・インデックス）とは、圧縮チャンバ４２のキャビティの開放時における気体の体積に対する、圧縮チャンバ４２のキャビティの閉鎖時（例えば、図２に示す複数のスクロール部材２０、２２の間に形成されるチャンバ４２を参照）における吸入気体の体積の比である。この体積指数（Ｖｉ）が圧縮機の内圧比を与える。スクロール圧縮機１２において（図１参照）、圧縮チャンバ４２の各々の容積は、吐出口へ逆止弁４４を通して（冷媒を）吐出するまでは、その動きにより半径方向の内側方向へ移動するので、圧縮チャンバ４２の各々の容積は運転中、徐々に減少する。
【００３０】
本発明は、所与の用途及び／又は地理上の場所（ロケーション）において、異なる凝縮温度によって効率を高めるために、体積指数（ボリューム・インデックス）（Ｖｉ）の異なる複数の圧縮機を用いる。実施の形態では、体積指数Ｖｉを有する複数の圧縮機の異なる複数の組合せを構成するが、この組合せは、異なる複数の温度域の各々における代表的な要求負荷と、年間を通じてその温度範囲にある時間％に依存する。
【００３１】
体積指数（ボリューム・インデックス）Ｖｉが異なる複数の圧縮機を組み合わせて用いる利点は、かかる複数の圧縮機による性能効率の違いとして実現できる。これについて図５を参照すると、圧縮機が異なると、異なる飽和凝縮温度において異なる性能を発揮することが分かる。図５には、２つの異なる圧縮機の効率がグラフとして示されている。一方は高い体積指数（Ｖｉ）を有し、他方は低い体積指数（Ｖｉ）を有する。最大効率には少なくとも温度５°Ｆ分の隔たりがある。更に、低温域では、Ｖｉが低い圧縮機の方が有意に効率的であり（好ましいことに、効率が少なくとも２％は高く、温度域によっては効率が少なくとも５％は高い）。対照的に、高温域では、体積指数Ｖｉの高い圧縮機の方が有意に効率的である。更に、中間域（図示のように、一の最大効率から始まり他の最大効率で終わるように設けても、そうでなくても）を追加的に設けてもよい。この中間域では、効率の差は僅かである、つまり相対的に有意ではないので、この領域では運転に対して他のロジックを用いるものとしてもよい。
【００３２】
図３及び図４を参照すると、異なる複数の冷凍冷却システムが図示されて、複数のスクロール圧縮機１２を有する、１つ以上のバンク１０を組み込んだシステムの異なる実施の形態が示されている。図３は、バンク１０毎に個別の冷凍回路を用いるシステムを示し、図４は、バンク１０が並列に接続されて共通の冷凍回路に（冷媒を）供給するように設けられたシステムを示す。
【００３３】
図３を参照すると、図示の冷却システムは、並列回路で接続された、複数のスクロール圧縮機１２を有する、２つの個別のバンク１０を含むが、各々のバンク１０は、個別の専用の冷凍回路４６に（冷媒を）供給するように設けられる。各々の冷凍回路４６は、スクロール圧縮機バンク１０の高圧吐出パイプ３６に直列に接続されたコンデンサ（凝縮器）４８を含む。図示のコンデンサ４８は、流体の流れ（例えば、空気又は他の実施の形態では液体）を、熱交換器５０を通過させて流して冷却することにより高圧の冷媒を凝縮する。圧力センサ５２を中間（例えば、コンデンサ４８（凝縮器）の上流側で複数のスクロール圧縮機１２の下流側）に設けて、吐出パイプ３６に沿う高圧の冷媒の圧力を検知するものとしてもよい。圧力センサ５２は、電子コントローラ６０に対して、検知した圧力を示す電気的フィードバックを提供する。
【００３４】
更に、少なくとも１つの冷却膨張ユニット５４（複数のユニット５４が回路に存在する場合、並列に配置されるのが普通である）が、コンデンサ（凝縮器）４８の下流へ流体的に直列に配置される。付加的な制御弁ユニット５６（例えば、米国特許公報第２００８／００１１０１４号に記載）又は他の制御装置を、膨張ユニット５４とコンデンサ４８との間に付加的に設けるものとしてもよい。膨張ユニット５４はオン／オフ停止弁５８を含むのが普通である。オン／オフ停止弁５８はコントローラ６０に制御されて、要求負荷を必要とされたときに冷却膨張ユニット５４を作動可能として冷却し、必要とされないときには冷却膨張ユニット５４を作動不能とする。冷却膨張ユニット５４は更に膨張弁６２を含む。膨張弁６２は、冷却膨張ユニット５４の熱交換器６４の下流の圧力に応答するか、又は部分的に制御されることができ、熱交換器６４への冷媒の吐出を制御し、膨張により、熱が吸収され冷媒が気体状態になるまで膨張させることにより、熱交換器６４に冷却／冷凍効果を生じさせる。
【００３５】
冷却膨張ユニット５４は、膨張して気体状態となった冷媒を低圧吸入パイプ３４に沿って複数のスクロール圧縮機１２を有するバンク１０へ戻す。圧力センサ６６は、復路に沿って冷却膨張ユニット５４と複数のスクロール圧縮機１２との間に設けられ、吸入パイプ３４内の吸入側に沿う圧力を検知する。圧力センサ６６は、電子コントローラ６０に対して、検知した圧力を示す電気的フィードバックを提供する。コントローラ６０は複数のスクロール圧縮機１２の各々の電気ボックス３０へも電気的に接続され、複数のスクロール圧縮機１２を個別にオン／オフ切り替えし、あるいは適宜に複数のスクロール圧縮機１２を制御する。
【００３６】
図４を参照すると、複数の圧縮機１２を有する、２台のバンク１０の両方が、同じ回路にまとめて並列配置されて設けられ、図示された１つ以上の冷却膨張ユニット５４に出力を行う共通のコンデンサ４８に（冷媒を）供給する代替構成に設けられている。この回路も、先ず冷媒の圧縮、冷媒の凝縮、冷媒の膨張そして冷媒をサイクルの開始に戻すという同じ冷凍サイクルで作動する。ここでは、異なる回路構成が可能であることを例証する。
【００３７】
図３と図４のいずれの冷凍回路構成においても、コントローラ６０は、以下に述べる本発明の実施の形態に従って作動可能である。既に述べたように、コントローラ６０は両方の種類の複数の冷媒圧縮機１２（高Ｖｉ圧縮機と低Ｖｉ圧縮機の両方）と作動可能に通信（又は連動）し、要求負荷と環境条件（例えば、凝縮温度）とに応じて異なる複数の圧縮機１２を個別に、選択的に制御する。コントローラ６０は、このようにして、複数の冷凍圧縮機１２を個別にオン／オフ切り替えする（付加的に複数の圧縮機１２の変調及び他の制御を含む）ことができる。コントローラ６０は、要求負荷と温度条件（実測データ又は他のデータからの算出値から判定される）に基づいて自動的に圧縮機（複数）を選択するロジックを用いるように予め構成されている。
【００３８】
一の実施の形態では、コントローラ６０は、要求負荷と、異なる飽和凝縮温度条件の判定とに応じて、高Ｖｉの複数の圧縮機１２又は低Ｖｉの複数の圧縮機１２を選択して運転するように構成できる。図５に示す組合せでは、コントローラ６０は、好ましくは、等エントロピー効率の最大化に基づいて、高Ｖｉの複数の圧縮機、低Ｖｉの複数の圧縮機、又は両方の組合せを選択する。例えば、第１の高温域（図５参照）にあると判定すると、コントローラ６０は、要求負荷に必要とされる範囲内で複数の高Ｖｉの圧縮機を運転し、全ての高Ｖｉの圧縮機が既に運転中であるときに要求負荷を満たすのに必要とされた場合に限って複数の低Ｖｉの圧縮機を運転するとよい。
【００３９】
しかし一方で、温度が第２の低温域（図５参照）にあると判定されると、コントローラ６０は、要求負荷に必要とされる範囲内で複数の低Ｖｉの圧縮機を運転し、全ての低Ｖｉの圧縮機が既に運転中であるときに要求負荷を満たすのに必要とされた場合に限って複数の高Ｖｉの圧縮機を運転するとよい。このように設けると、効率は最大化される。高温域と低温域との間に中間域がある場合、異なるロジック又は異なる組合せのどちらかを、その他の考慮内容に応じて複数の圧縮機のために予め選択するものとするとよい。
【００４０】
様々な方法を用いて凝縮温度の温度域を判定することができる。例えば、圧力センサ５２、６６は、飽和凝縮温度を示すシステムの圧力を提供する。特に、所与の冷媒に関しては、空調（ＡＣ）システムは、所与の冷媒の精確な圧力にリンクする特定の温度で気化させることができるであろう。従って、圧力信号を利用して温度を判定することができる。代替として、実際の温度センサの値及び／又は周囲の現在（現状）の気候を示すような日付や季節情報等の他の情報を利用することにより、圧縮機構成が高温域にあるのか低温域にあるのかを判定するものとしてもよい。例えば、真夏の空冷システムでは、それによって高温域であるものと判定されるだろう。低い運転要求負荷が低い凝縮温度域を示し、高い運転要求負荷が高い凝縮温度域を示す場合には、運転要求負荷そのものも、又、例えば、空調システム等の運転凝縮温度を示すことができる。従って、温度は要求負荷から容易に判定できる。このようなセンサと他のデータ又は情報とを併用することより、かかる温度の判定を導くことができる。
【００４１】
これまでを理解した上で、実施を想定した下記の本発明の実施の形態の実施例を説明する。
【実施例】
【００４２】
［実施例］
【００４３】
上記の概念を実証（デモンストレーション）すべく、異なる体積指数（ボリューム・インデックス）（Ｖｉ）を有する２種類のスクロール圧縮機を用いて効率を最適化した空調冷却装置について、実施例を以下に説明する。実証のために、以下の用途／環境パラメータを想定する：
「システム」：約３６０ｋＷ（公称最大冷却容量）の空冷の冷却装置（２回路、各回路で３台のスクロール圧縮機を運転）
「地理上の地域」：南ヨーロッパ（イタリア、スペイン）
「目的」：顧客要求事項とアプリケーション要求事項との合意に従って、エネルギー消費効率等級（ＥＥＲ）（全負荷）と季節エネルギー消費効率等級（ＳＥＥＲ）（部分負荷）との両方でシステムの最適化を図る。
【００４４】
これらの用途と環境パラメータとを前提とし、合計６台のスクロール圧縮機を用いる。このうち、１回路につき１台の圧縮機はＶｉ＝２．３を有するものを選び、（つまり、Ｂｉｔｚｅｒ型番ＧＳＤ８−２９５ＶＷ水冷式／低凝縮温度用に最適化）、残り２台はＶｉ＝２．６を有するものを選んだ（つまり、Ｂｉｔｚｅｒ型番ＧＳＤ８−２９５ＶＡ空冷式／高凝縮温度用に最適化）ものとする。
【００４５】
冷却要求は異なるので、年間で数通りの運転条件が入れ替えられる。既に一般的となっているが、システム制御は、必要な数の圧縮機をオン／オフ切り替えすることにより、供給される冷却容量を調整することになる。“スクロール・ミックス（混合）”の利点は、システムが所要条件下において、より高性能の圧縮機だけを選択し得るということである。
【００４６】
この構成に基づいて、この場合に考え得る６通りの状況、即ち、全負荷の１００％、８３．３％、６６．７％、５０％、３３．３％、１６．７％の内の３通りの状況における効率上の利点を以下に示す。
【００４７】
Ａ．「全負荷１００％：６台全ての圧縮機がオンである。」
【００４８】
季節は暑い夏／真夏で、凝縮温度は最も高くなる。
【００４９】
総エネルギー効率に関しては、この場合、Ｖｉ＝２．６の４台の圧縮機の“重み”が勝る（支配的である）ことになる。従って、空調（ＡＣ）システム全体の性能は、高い凝縮温度用（Ｖｉ＝２．６）に最適化された圧縮機の値となる傾向にある。Ｖｉが低い２台の圧縮機は、このような条件においても運転することができる。
【００５０】
システムが全負荷で運転される期間が相対的に短い（所与の地域についての丸１年間と比べて）ことを考えると、Ｖｉが低い２台の圧縮機の影響による若干の効率低下は、６台とも“空冷式”の圧縮機を搭載する同等のシステムの効率に比べて殆ど問題にならない。
【００５１】
ところで、このシステムの効率は、６台とも低いＶｉ＝２．３の圧縮機を搭載する同等のシステムの効率よりもはるかに高い。これは、部分負荷運転に関してのみ空調（ＡＣ）システムを最適化することを選択する場合である。
【００５２】
Ｂ．「部分負荷６６．７％：Ｖｉ＝２．３の圧縮機２台とＶｉ＝２．６の圧縮機２台はオンであり、Ｖｉ＝２．６の圧縮機２台はオフである。」
【００５３】
季節は夏の始まりの“初夏”と夏の終わりで、この季節は主に、中間の凝縮温度と部分要求負荷に対応する。更に、コンデンサ（凝縮器）の大きさは一定なので、凝縮温度は部分負荷運転中に低くなる。
【００５４】
この場合、システムの効率は、Ｖｉ＝２．３の圧縮機２台の高い効率の影響を既に受けているだろう。Ｖｉが高い２台の圧縮機は依然十分な性能を発揮する。多分、Ｖｉの低い２台の圧縮機による効率増加は、Ｖｉの高い２台の圧縮機による効率低下よりも大きいであろう。しかし、場合によっては、これらの効果が互いに相殺しあうことになろう（これは、実際の凝縮温度の関数であり、また、圧縮機の等エントロピー効率曲線の正確な挙動にも依存する）。
【００５５】
ところで、このような条件におけるシステムの全効率は、４台の空冷条件（Ｖｉ＝２．６）に合わせて最適化された圧縮機を備える同等のシステムの効率を確実にはるかに凌ぐ。これが、所与の条件での“スクロール・ミックス（混合）”による効率の優位性である。
【００５６】
Ｃ．「部分負荷３３．３％：Ｖｉ＝２．３の圧縮機２台はオンであり、Ｖｉ＝２．６の圧縮機４台はオフである。」
【００５７】
季節は、低凝縮温度が一般的な春、秋、又は初夏若しくは晩夏である。
【００５８】
これらの温度条件は水冷式冷却装置の条件に類似するので、この場合、効率面での優位性は一層顕著になる。
【００５９】
このような条件におけるシステムの効率は、空冷条件（Ｖｉ＝２．６）に合わせて最適化された圧縮機を備える同等のシステムの効率を確実にはるかに凌ぐ。現に、全負荷条件におけるシステムの高い効率を放棄せずに、体積指数（ボリューム・インデックス）の低いＶｉ＝２．３の圧縮機だけを備えるシステムと全く同じ効率が得られるだろう。
【００６０】
「その他の運転能力」
【００６１】
上記の実施例では、合計６台の圧縮機が２回路に分割されている（１回路に３台の圧縮機）。１００％、６６．７％、３３．３％の構成を先に述べたが、他の部分負荷構成で運転することも可能である。例えば８３．３％の運転能力では、５台の圧縮機をオンとするように、第１のバンク／回路の３台の圧縮機を全負荷で運転し、第２のバンク／回路の２台の圧縮機を部分負荷６６．７％で運転する。５０％の運転能力では、３台の圧縮機をオンとするように、第１の回路の２台の圧縮機を運転し（部分負荷６６．７％）、第２の回路の１台の圧縮機を部分負荷３３．３％で運転する。１６．７％の運転能力では、圧縮機１台のみをオンにし、１つの回路の１台の圧縮機を部分負荷３３．３％で運転し、他方の回路は完全にオフにする。但し、この場合の正確な挙動は、システムのレイアウトと設計（コンデンサが１つか、個別のコンデンサが２つか）に依存する。
【００６２】
「実施例から得られる結論」
【００６３】
定量化した後に、異なる運転条件でシステムの効率を１年間分合計すると、全効率は、“スクロール・ミックス（混合）”型システムの方が、全ての圧縮機が同じＶｉ（より高くても低くても）である同等のシステムよりも高くなる。これについての説明は可能である。なぜなら、効率に関して、“スクロール・ミックス（混合）”は、ある運転条件に対応して最も効率の高い圧縮機に依存するからである。同様に、他の場合において、部分負荷条件、つまり低凝縮温度を重視した最適化が必要になる場合には、低い凝縮温度のために最適化された圧縮機の“重み”を増すために、より多くのＶｉの低い圧縮機（つまり３台または４台）が選択されることになる。いずれの場合も、正確なミックス（混合）を容易に計算可能である。
【００６４】
本明細書中で引用する公報、特許出願及び特許を含む全ての文献は、各文献を個々に、具体的に示し、引用して組み込むかのように、又、その全体を本明細書に記載するかのように、引用して組み込まれる。
【００６５】
本発明の説明に関連して（特に以下の請求項に関連して）用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数及び複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」及び「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（即ち「〜を含むが限らない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されたかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明される全ての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例又は例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中のいかなる言い回しも、請求項に記載されていない要素を、本発明の実施に不可欠であるものとして示すものとは解釈されないものとする。
【００６６】
本明細書中では、本発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読めば、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で本発明が実施されることを予定している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正及び均等物を全て含む。更に、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、全ての変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。
【符号の説明】
【００６７】
１０  バンク
１２  スクロール圧縮機
１４  外側ハウジング
１６  シェル部
１８  駆動ユニット（電動モータ）
２０  固定スクロール圧縮機本体（スクロール圧縮機組立体）
２２  可動スクロール圧縮機本体（スクロール圧縮機組立体）
２４  ベース（スクロール圧縮機本体）
２６  スクロールリブ（スクロール圧縮機本体）
２８  駆動軸
３０  電気パネル／ボックス
３２  取付けレール
３４  低圧吸入パイプ
３６  高圧吐出パイプ
３８  共通ライン（潤滑油槽接続用）
４０  取付けベース
４２  圧縮チャンバ
４４  逆止弁（チェックバルブ）
４６  冷凍回路
４８  コンデンサ（凝縮器）
５０  熱交換器
５２  圧力センサ
５４  冷却膨張ユニット
５６  制御弁ユニット
５８  オン／オフ停止弁（冷却膨張ユニット）
６０  電子コントローラ
６２  膨張弁（冷却膨張ユニット）
６４  熱交換器（冷却膨張ユニット）
６６  圧力センサ
【図１】
2012515880.tif 000003
【図２】
2012515880.tif 000004
【図３】
2012515880.tif 000005
【図４】
2012515880.tif 000006
【図５】
2012515880.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月27日(2012.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々一の体積指数を有して並列回路に接続される複数の冷媒圧縮機を備え、前記複数の冷媒圧縮機は、第１の圧縮機と第２の圧縮機とを含み、前記第１の圧縮機は、前記第２の圧縮機と異なる体積指数を有する、圧縮機装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の圧縮機はスクロール圧縮機として設けられる、請求項１に記載の圧縮機装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の圧縮機は、前記第１の圧縮機の方が、飽和凝縮温度の高温域において、前記第２の圧縮機より高い等エントロピー効率を有し、前記第２の圧縮機の方が、飽和凝縮温度が前記高温域よりも低い温度域にある低温域において、前記第１の圧縮機より高い等エントロピー効率を有するように構成された、請求項１又は請求項２に記載の圧縮機装置。
【請求項４】
前記第１の圧縮機は、空冷用に最適化され、前記第２の圧縮機は、水冷用に最適化された、請求項３に記載の圧縮機装置。
【請求項５】
前記冷媒圧縮機と作動可能に通信し、前記冷媒圧縮機を個別にオン／オフ切り替えするコントローラを更に備え、前記コントローラは、要求負荷と、異なる複数の飽和凝縮温度条件の判定とに応じて、前記第１及び第２の圧縮機を選択して運転するように構成された、請求項３又は請求項４に記載の圧縮機装置。
【請求項６】
前記コントローラは、等エントロピー効率の最大化に基づいて、前記第１又は第２の圧縮機、又は前記第１及び第２の圧縮機の組合せを選択する、請求項５に記載の圧縮機装置。
【請求項７】
前記第１の圧縮機及び前記第２の圧縮機はそれぞれ複数設けられ、前記コントローラは、前記高温域にあると判定すると、前記要求負荷に必要とされる範囲内で複数の前記第１の圧縮機を運転し、全ての前記第１の圧縮機が既に運転中であるときに前記要求負荷を満たすのに必要とされた場合に限って複数の前記第２の圧縮機を運転するように構成され、前記低温域にあると判定されると、前記要求負荷に必要とされる範囲内で複数の前記第２の圧縮機を運転し、全ての前記第２の圧縮機が既に運転中であるときに前記要求負荷を満たすのに必要とされた場合に限って複数の前記第１の圧縮機を運転する、請求項５又は請求項６に記載の圧縮機装置。
【請求項８】
前記高温域及び低温域を表す環境条件を検出するように構成された少なくとも１つのセンサを更に備え、前記センサは前記コントローラと通信し、前記コントローラは前記少なくとも１つのセンサが検出した環境条件に基づいて、前記高温域又は低温域のいずれであるかを判定する、請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の圧縮機装置。
【請求項９】
前記複数の冷媒圧縮機は冷却システムに組み込まれ、前記冷却システムは：
膨張弁と膨張ユニットのための熱交換器とを含み、前記複数の冷媒圧縮機と流体的に直列に配置される前記膨張ユニットと；
前記膨張ユニットと前記複数の冷媒圧縮機との間に設けられたコンデンサとを含み；
前記複数の冷媒圧縮機が冷媒流体を圧縮し、前記冷媒流体は前記コンデンサで凝縮され、その後、前記膨張ユニットで膨張されてから、前記複数の冷媒圧縮機に戻されるように構成された；
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の圧縮機装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのセンサは、前記複数の冷媒圧縮機の上流に設けられた冷媒吸入ラインに連通する圧力センサとして設けられ、前記コントローラは、前記圧力センサの検知圧力に基づいて前記高温域又は低温域のいずれであるかを判定する、請求項８に記載の圧縮機装置。
【請求項１１】
前記高温域と前記低温域との間に中間温度域を更に備え、前記コントローラは、前記中間温度域にあるとき、等エントロピー効率を最大化するファクタ以外のファクタに基づいて、前記第１及び第２の圧縮機を選択的に運転する、請求項５に記載の圧縮機装置。
【請求項１２】
前記コントローラは前記要求負荷を用いて飽和凝縮温度を判定し、前記要求負荷は、相対的に高い要求負荷がより高い飽和凝縮温度を表し、相対的に低い要求負荷がより低い飽和凝縮温度を表す場合の飽和凝縮温度を示す、請求項５乃至請求項７及び請求項１１のいずれか一項に記載の圧縮機装置。
【請求項１３】
前記コントローラは、温度センサと季節日付データとの少なくとも一方を用いて飽和凝縮温度を判定する、請求項５乃至請求項７及び請求項１１のいずれか一項に記載の圧縮機装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２の圧縮機の前記体積指数は固定されて設けられ、従って調節可能に変化することがない、請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の圧縮機装置。
【請求項１５】
バンク内の前記冷媒圧縮機の各々の吸入口を接続する共通の冷媒吸入パイプと、前記バンク内の前記冷媒圧縮機の各々の前記吐出口を接続する圧縮冷媒パイプとを更に備える、請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の圧縮機装置。
【請求項１６】
共通の取付けレールを更に備え、前記第１及び第２の冷媒圧縮機の両方が前記取付けレールへ共通に取付けられるように構成された、請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載の圧縮機装置。
【請求項１７】
前記第１及び第２の圧縮機はスクリュー圧縮機として設けられた、請求項１に記載の圧縮機装置。
【請求項１８】
異なる固有の体積指数を有する少なくとも２つの冷媒圧縮機を流体的に並列配置するステップと；
飽和凝縮温度に基づいて前記少なくとも２つの冷媒圧縮機を選択的に運転するステップとを備える；
冷媒を圧縮する方法。
【請求項１９】
前記少なくとも２つの冷媒圧縮機の上流側の吸入圧力を検知するステップと；
前記吸入圧力に基づいて前記飽和凝縮温度を判定するステップとを更に備える；
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記飽和凝縮温度は、要求負荷、実測温度、冷媒圧力、及び季節日付データの群から選ばれる少なくとも１つのファクタにより判定される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
要求負荷に応じて複数の冷媒圧縮機を選択的に運転するステップと；
現状の前記飽和凝縮温度において、異なる前記複数の冷媒圧縮機の内のより効率が高い冷媒圧縮機を判定するステップと；
現状の前記飽和凝縮温度において、より効率が高いと判定された前記冷媒圧縮機のみを運転して前記要求負荷を満たすステップと；
より効率が高いと判定された前記冷媒圧縮機では前記要求負荷を満たせない場合に、効率が低いと判定された前記冷媒圧縮機を運転するステップとを含む；
請求項１８乃至請求項２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記冷媒圧縮機はスクロール圧縮機として設けられ、前記スクロール圧縮機の各々が固定された体積指数を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
要求負荷に応じて複数の冷媒圧縮機を選択的に運転するステップと；
低い前記要求負荷において、最も低い前記体積指数を有する前記冷媒圧縮機のみを運転するステップと；
最大の前記要求負荷において、全ての前記複数の冷媒圧縮機を運転するステップとを更に備える；
請求項１８乃至請求項２０及び請求項２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
最小の前記要求負荷と前記最大の要求負荷との間の中間の前記要求負荷において、前記体積指数の異なる一群の冷媒圧縮機を運転して効率の最適化を図るステップを更に備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
最小の前記要求負荷と前記最大の要求負荷との間の中間の前記要求負荷において、前記最も低い体積指数を有する冷媒圧縮機のみを運転して効率の最適化を図るステップを更に備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
最小の前記要求負荷と前記最大の要求負荷との間の中間の前記要求負荷において、最も高い体積指数を有する冷媒圧縮機のみを運転して効率の最適化を図るステップを更に備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
気候上及び地理上のロケーションの少なくとも一方に基づいて、前記体積指数の異なる複数のスクロール圧縮機の組合せを構成するステップを更に含む、請求項１８乃至請求項２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記構成するステップは、前記ロケーションに従って更に多くの前記体積指数の高いスクロール圧縮機を含むものとするステップと、前記ロケーションに従って更に多くの前記体積指数の低いスクロール圧縮機を含むものとするステップとを備える、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
共通の吸入冷媒パイプからの冷媒を前記複数の圧縮機の少なくとも一部を用いて圧縮し、前記圧縮した冷媒を共通の吐出パイプに沿って吐出するステップと；
前記吐出パイプから受け取った前記冷媒を、コンデンサ用の熱交換器を用いて凝縮するステップと；
膨張用の熱交換器内で前記凝縮された冷媒を膨張させるステップと；
前記膨張させた冷媒を、前記共通の吸入冷媒パイプに沿って前記冷媒圧縮機に戻すステップとを更に備える；
請求項１８乃至請求項２８のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
2012515880.tif 000008
2012515880.tif 000009