JP2014126288A - 空気調和システム - Google Patents

Abstract

【課題】蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能な空気調和システムにおいて、特別な機器を追加することなく、自然循環式冷房運転時の冷媒循環の不良による冷房能力の低下を抑えることができるようにする。
【解決手段】空気調和システム（１）では、自然循環式冷房運転時において、室外熱交換器（２４）と室内熱交換器（５３ａ、５３ｂ）との間を接続する液冷媒管に存在するガス冷媒、及び／又は、室内熱交換器（５３ａ、５３ｂ）と室外熱交換器（２４）との間を接続するガス冷媒管に存在する液冷媒を除去するために、一時的に圧縮機（２１）の運転を行う異相冷媒除去制御に切り換える。
【選択図】図６

Description

本発明は、空気調和システム、特に、蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能な空気調和システムに関する。

従来より、特許文献１（実開平３−８３７２８号公報）に示すように、自然循環式冷房運転によって室内の冷房を行うことが可能な空気調和システムがある。具体的には、空気調和システムは、室外熱交換器、流量調節弁、室外熱交換器よりも下方に配置された室内熱交換器が接続されることによって構成された冷媒回路を有している。空気調和システムは、液冷媒とガス冷媒との密度差によって室外熱交換器、流量調節弁、室内熱交換器の順に冷媒を循環させる自然循環式冷房運転を行うことが可能である。

自然循環式冷房運転では、室外熱交換器と室内熱交換器との間を接続する液冷媒管に存在する液冷媒と、室内熱交換器と室外熱交換器との間を接続するガス冷媒管に存在するガス冷媒との密度差が冷媒循環の搬送力になっている。このため、周囲との熱損等によって、液冷媒管内にガス冷媒が発生する、及び／又は、ガス冷媒管内に液冷媒が発生すると、十分な冷媒循環の搬送力が得られにくくなる。これにより、冷媒循環の不良が発生して、冷房能力が低下するおそれがある。

これに対して、上記従来の空気調和システムでは、ガス冷媒管の下部に液溜め部及びヒータを設けることによって、冷媒回路における冷媒循環の不良を発生しにくくする構成が採用されている。しかし、このような液溜め部及びヒータが設けることは、冷媒循環の不良を改善するための特別な機器の追加が発生することから好ましいものとはいえない。

また、自然循環式冷房運転を行うことが可能な空気調和システムとして、冷房能力の範囲を拡大するために、圧縮機を運転する蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことを可能にした構成を採用することも考えられる。すなわち、圧縮機をさらに設けた上で、圧縮機を運転することによって圧縮機、室外熱交換器、レシーバ、流量調節弁、室内熱交換器の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換え可能な構成を採用するのである。しかし、このような蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能な空気調和システムにおいても、自然循環式冷房運転時には、冷媒循環の不良による冷房能力の低下が発生するおそれがある。

本発明の課題は、蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能な空気調和システムにおいて、特別な機器を追加することなく、自然循環式冷房運転時の冷媒循環の不良による冷房能力の低下を抑えることができるようにすることにある。

第１の観点にかかる空気調和システムは、圧縮機、室外熱交換器、流量調節弁、室内熱交換器が接続されることによって構成された冷媒回路を有しており、蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能である。蒸気圧縮式冷房運転は、圧縮機を運転することによって圧縮機、室外熱交換器、流量調節弁、室内熱交換器の順に冷媒を循環させる冷房運転である。自然循環式冷房運転は、圧縮機を停止した状態で室外熱交換器、流量調節弁、室内熱交換器の順に冷媒を循環させる冷房運転である。そして、ここでは、自然循環式冷房運転時において、室外熱交換器と室内熱交換器との間を接続する液冷媒管に存在するガス冷媒、及び／又は、室内熱交換器と室外熱交換器との間を接続するガス冷媒管に存在する液冷媒を除去するために、一時的に圧縮機の運転を行う異相冷媒除去制御に切り換える。

ここでは、この空気調和システムが圧縮機を有する構成であることを利用して、上記のように、自然循環式冷房運転時において、一時的に圧縮機の運転を行う異相冷媒除去制御に切り換えるようにしている。このため、室外熱交換器と室内熱交換器との間を接続する液冷媒管に存在するガス冷媒は、圧縮機の運転による強制的な冷媒循環によって液冷媒管から除去される。また、室内熱交換器と室外熱交換器との間を接続するガス冷媒管に存在する液冷媒は、圧縮機の運転による強制的な冷媒循環によってガス冷媒管から除去される。そうすると、自然循環式冷房運転時における冷媒循環の不良が改善された状態になり、その後に、自然循環式冷房運転に復帰することができる。

これにより、ここでは、特別な機器を追加することなく、自然循環式冷房運転時の冷媒循環の不良による冷房能力の低下を抑えることができる。

第２の観点にかかる空気調和システムは、第１の観点にかかる空気調和システムにおいて、異相冷媒除去制御時における冷媒循環量が、蒸気圧縮式冷房運転時の油戻し運転における冷媒循環量以上になるように、圧縮機及び流量調節弁を制御する。

ここでは、この空気調和システムが圧縮機を有する構成であることから、冷媒回路内には、圧縮機の潤滑のための冷凍機油が封入されている。このため、蒸気圧縮式冷房運転時には、蒸気圧縮式冷房運転を行うことによって冷媒回路内に分散した冷凍機油を圧縮機に戻すための油戻し運転が行われる。この油戻し運転では、冷媒回路内に分散した冷凍機油を冷媒で押し流すために、大きな冷媒循環量が得られるように圧縮機及び流量調節弁が制御される。

そして、ここでは、異相冷媒除去制御時においても、上記の蒸気圧縮式冷房運転時に行われる油戻し運転以上の冷媒循環量になるように圧縮機及び流量調節弁を制御するようにしている。

これにより、ここでは、室外熱交換器と室内熱交換器との間を接続する液冷媒管に存在するガス冷媒、及び／又は、室内熱交換器と室外熱交換器との間を接続するガス冷媒管に存在する液冷媒を短時間にかつ確実に除去することができる。

第３の観点にかかる空気調和システムは、第１又は第２の観点にかかる空気調和システムにおいて、室内熱交換器に室内空気を供給するための室内ファンがさらに設けられている。そして、ここでは、自然循環式冷房運転時において、室内温度又は室内熱交換器によって冷却された後の室内空気の温度の変化に基づいて冷房能力の低下を検知した場合に、異相冷媒除去制御を行う。

自然循環式冷房運転時において、冷媒循環の不良によって冷房能力が低下すると、室内温度や室内熱交換器によって冷却された後の室内空気の温度の低下速度が鈍ることになる。

そこで、ここでは、上記のように、自然循環式冷房運転時において、室内温度又は室内熱交換器によって冷却された後の室内空気の温度の変化に基づいて冷房能力の低下を検知して、異相冷媒除去制御を行うようにしている。例えば、所定時間内における室内温度又は室内熱交換器によって冷却された後の室内空気の温度の低下量が所定量以下である場合には、冷房能力の低下が発生しているものとすることができる。

これにより、ここでは、冷媒循環の不良による冷房能力の低下を適切に検知して、異相冷媒除去制御を行うことができる。

第４の観点にかかる空気調和システムは、第１又は第２の観点にかかる空気調和システムにおいて、冷媒回路には、液ポンプがさらに設けられており、自然循環式冷房運転は、液ポンプを運転することによって室外熱交換器、液ポンプ、流量調節弁、室内熱交換器の順に冷媒を循環させる液ポンプの運転を伴う自然循環式冷房運転である。そして、ここでは、自然循環式冷房運転時において、液ポンプの消費電力の変化に基づいて冷房能力の低下を検知した場合に、異相冷媒除去制御を行う。

自然循環式冷房運転時において、冷媒循環の不良によって冷房能力が低下すると、冷媒回路内における流路抵抗が増加してくることになる。そして、液ポンプの運転を伴う自然循環式冷房運転時においては、このような流路抵抗の増加は、液ポンプの消費電力の増加として現れることになる。

そこで、ここでは、上記のように、液ポンプの運転を伴う自然循環式冷房運転時において、液ポンプの消費電力の変化に基づいて冷房能力の低下を検知して、異相冷媒除去制御を行うようにしている。例えば、所定時間内における液ポンプの消費電力の増加量が所定量以上である場合には、冷房能力の低下が発生しているものとすることができる。

これにより、ここでは、冷媒循環の不良による冷房能力の低下を適切に検知して、異相冷媒除去制御を行うことができる。

第５の観点にかかる空気調和システムは、第１又は第２の観点にかかる空気調和システムにおいて、自然循環式冷房運転時において、所定時間が経過する毎に、異相冷媒除去制御を行う。

冷媒循環の不良の発生を未然に防ぐためには、冷房能力の低下が発生するよりも前に異相冷媒除去制御を行う必要がある。

そこで、ここでは、上記のように、自然循環式冷房運転時において、所定時間経過する毎に、異相冷媒除去制御を行うようにしている。

これにより、ここでは、冷房能力の低下が発生していることを検知したときに異相冷媒除去制御を行う場合に比べて、異相冷媒除去制御を行う頻度が多くなるが、冷媒循環の不良が発生することを未然に防ぐことができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１の観点にかかる空気調和システムでは、特別な機器を追加することなく、自然循環式冷房運転時の冷媒循環の不良による冷房能力の低下を抑えることができる。

第２の観点にかかる空気調和システムでは、室外熱交換器と室内熱交換器との間を接続する液冷媒管に存在するガス冷媒、及び／又は、室内熱交換器と室外熱交換器との間を接続するガス冷媒管に存在する液冷媒を短時間にかつ確実に除去することができる。

第３及び第４の観点にかかる空気調和システムでは、冷媒循環の不良による冷房能力の低下を適切に検知して、異相冷媒除去制御を行うことができる。

第５の観点にかかる空気調和システムでは、冷媒循環の不良が発生することを未然に防ぐことができる。

本発明の一実施形態にかかる空気調和システムの概略構成図である。 空気調和システムの制御ブロック図である。 蒸気圧縮式暖房運転時における空気調和システム内の冷媒の流れを示す図である。 蒸気圧縮式冷房運転時における空気調和システム内の冷媒の流れを示す図である。 自然循環式冷房運転時における空気調和システム内の冷媒の流れを示す図である。 自然循環式冷房運転時における異相冷媒除去制御のフローチャートである。 変形例１にかかる空気調和システムの概略構成図である。 変形例１にかかる空気調和システムの制御ブロック図である。 変形例１における液ポンプの運転を伴う自然循環式冷房運転時における空気調和システム内の冷媒の流れを示す図である。 液ポンプの運転を伴う自然循環式冷房運転時における異相冷媒除去制御のフローチャートである。 変形例２の自然循環式冷房運転時における異相冷媒除去制御のフローチャートである。 変形例３にかかる空気調和システムの概略構成図である。 変形例３にかかる空気調和システムの制御ブロック図である。

以下、本発明にかかる空気調和システムの実施形態及びその変形例について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる空気調和システムの具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（１）空気調和システムの構成
図１は、本発明の一実施形態にかかる空気調和システム１の概略構成図である。

空気調和システム１は、圧縮機２１（後述）を運転して行う蒸気圧縮式冷房運転と圧縮機２１を停止した状態で行う自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能な装置である。また、ここでは、空気調和システム１は、圧縮機２１を運転して行う蒸気圧縮式暖房運転によって室内の暖房を行うことが可能な装置でもある。空気調和システム１は、主として、室外ユニット２と、室外ユニット２よりも下方に配置された複数（ここでは、２台）の室内ユニット５ａ、５ｂとが接続されることによって構成されている。例えば、室外ユニット２は、建物の屋上等に配置されており、室内ユニット５ａ、５ｂは、建物の室内等に配置されている。ここで、室外ユニット２と室内ユニット５ａ、５ｂとは、液冷媒連絡管６及びガス冷媒連絡管７を介して接続されている。すなわち、空気調和システム１の冷媒回路１０は、室外ユニット２と、室内ユニット５ａ、５ｂとが冷媒連絡管６、７を介して接続されることによって構成されている。また、冷媒回路１０には、冷媒とともに、圧縮機２１の潤滑のための冷凍機油が封入されている。

＜室内ユニット＞
室内ユニット５ａ、５ｂは、上記のように、建物の室内等に設置されている。室内ユニット５ａ、５ｂは、冷媒連絡管６、７を介して、互いが並列に接続されるとともに室外ユニット２に接続されており、室外ユニット２との間で冷媒回路１０を構成している。尚、ここでは、室内ユニット５ａ、５ｂが２台であるが、３台以上の室内ユニットが並列に接続されていてもよい。

次に、室内ユニット５ａ、５ｂの構成について説明する。尚、室内ユニット５ａと室内ユニット５ｂとは同様の構成であるため、ここでは、室内ユニット５ａの構成だけを説明し、室内ユニット５ｂの構成については、室内ユニット５ａの各部を示す添字「ａ」を「ｂ」に読み替えるものとして、説明を省略する。

室内ユニット５ａは、主として、室内流量調節弁５１ａと、室内熱交換器５３ａとを有している。

−室内流量調節弁−
室内流量調節弁５１ａは、開度調節されることで室内熱交換器５３ａを流れる冷媒の流量を調節する流量調節弁である。室内流量調節弁５１ａは、室内熱交換器５３ａの液側の端部に接続された室内ユニット液冷媒管５４ａに設けられている。そして、室内ユニット５ａは、室内ユニット液冷媒管５４ａの室内流量調節弁５１ａの液側の端部に近い側の端部が、液冷媒連絡管６に接続されている。

−室内熱交換器−
室内熱交換器５３ａは、蒸気圧縮式暖房運転時には圧縮機２１によって圧縮された冷媒を放熱させ、蒸気圧縮式冷房運転時及び自然循環式冷房運転時には室内流量調節弁５１ａによって流量調節された冷媒を蒸発させる熱交換器である。室内熱交換器５３ａは、空調対象となる空間の室内空気を加熱源又は冷却源として、冷媒の蒸発又は放熱を行うようになっている。室内熱交換器５３ａの液側の端部は、上記のように、室内ユニット液冷媒管５４ａに接続されており、室内熱交換器５３ａのガス側の端部は、室内ユニットガス冷媒管５５ａに接続されている。室内ユニット５ａは、室内ユニットガス冷媒管５５ａの室内熱交換器５３ａのガス側の端部から遠い側の端部が、ガス冷媒連絡管７に接続されている。

そして、室内熱交換器５３ａの加熱源又は冷却源としての室内空気は、室内ファン５６ａによって供給されるようになっている。室内ファン５６ａは、ここでは、室内ファン用モータ５７ａによって回転駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。

−室内側制御部等−
また、室内ユニット５ａには、各種のセンサが設けられている。具体的には、室内ユニット５ａには、室内ユニット５ａが空調対象とする室内空間における室内空気の温度を検出する室内温度センサ６３ａと、室内熱交換器５３ａによって冷却又は加熱された後の室内空気の温度を検出する室内吹出温度センサ６４ａとが設けられている。

また、室内ユニット５ａは、室内ユニット５ａを構成する各部の動作を制御する室内側制御部５８ａを有している。そして、室内側制御部５８ａは、室内ユニット５ａの制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有している。これにより、室内側制御部５８ａは、室内ユニット５ａを個別に操作するためのリモコン（図示せず）との間で制御信号等のやりとりを行ったり、他の室内ユニット５ｂ及び室外ユニット２との間で伝送線８１を介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

＜室外ユニット＞
室外ユニット２は、上記のように、建物の屋上等に設置されている。室外ユニット２は、冷媒連絡管６、７を介して、室内ユニット５ａ、５ｂに接続されており、室内ユニット５ａ、５ｂとの間で冷媒回路１０を構成している。尚、ここでは、室外ユニット２が１台であるが、２台以上の室外ユニットが並列に接続されていてもよい。

室外ユニット２は、主として、圧縮機２１と、冷暖切換機構２３と、室外熱交換器２４と、レシーバ２５と、室外流量調節弁２６と、圧縮機バイパス機構２７とを有している。

−圧縮機、圧縮機バイパス機構−
圧縮機２１は、蒸気圧縮式暖房運転時及び蒸気圧縮式冷房運転時に冷媒を圧縮する機構である。ここでは、圧縮機２１は、ロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）を圧縮機用モータ２２によって回転駆動する密閉式構造になっている。圧縮機２１は、吸入側に吸入冷媒管２８が接続されており、吐出側に吐出冷媒管２９が接続されている。ここで、吸入冷媒管２８は、圧縮機２１の吸入側と冷暖切換機構２３とを接続する冷媒管である。吐出冷媒管２９は、圧縮機２１の吐出側と冷暖切換機構２３とを接続する冷媒管である。

そして、吸入冷媒管２８には、圧縮機バイパス機構２７を構成する圧縮機バイパス管３０の一端が接続されており、吐出冷媒管２９には、圧縮機バイパス冷媒管３０の他端が接続されている。圧縮機バイパス機構２７は、自然循環式冷房運転時に圧縮機２１をバイパスして吸入冷媒管２８から吐出冷媒管２９に冷媒を送るための機構である。圧縮機バイパス冷媒管３０には、圧縮機２１の停止時に圧縮機２１をバイパスして吸入冷媒管２８側から吐出冷媒管２９側に冷媒を流すための圧縮機バイパス弁３１が設けられている。ここでは、圧縮機バイパス弁３１として、吐出冷媒管２９側の冷媒の圧力よりも吸入冷媒管２８側の冷媒の圧力が高い場合に吸入冷媒管２８側から吐出冷媒管２９側への冷媒の流れを許容し、吸入冷媒管２８側の冷媒の圧力よりも吐出冷媒管２９側の冷媒の圧力が高い場合に吐出冷媒管２９側から吸入冷媒管２８側への冷媒の流れを遮断する逆止弁が使用されている。尚、圧縮機バイパス弁３１は、逆止弁に限定されるものではなく、電磁弁等であってもよい。

−冷暖切換機構−
冷暖切換機構２３は、冷媒回路１０内における冷媒の流れの方向を切り換えるための機構である。冷暖切換機構２３は、蒸気圧縮式冷房運転時及び自然循環式冷房運転時には、室外熱交換器２４を冷媒の放熱器として、かつ、室内熱交換器５３ａ、５３ｂを室外熱交換器２４において放熱した冷媒の蒸発器として機能させる冷房運転状態への切り換えを行うことができる。すなわち、冷暖切換機構２３は、吐出冷媒管２９と室外熱交換器２４のガス側の端部とを接続するとともに、吸入冷媒管２８と室内熱交換器５３ａ、５３ｂのガス側の端部とを接続することができる（図１の冷暖切換機構２３の実線を参照）。また、冷暖切換機構２３は、蒸気圧縮式暖房運転時には、室内熱交換器５３ａ、５３ｂを冷媒の放熱器として、かつ、室外熱交換器２４を室内熱交換器５３ａ、５３ｂにおいて放熱した冷媒の蒸発器として機能させる暖房運転状態への切り換えを行うことができる。すなわち、冷暖切換機構２３は、吐出冷媒管２９と室内熱交換器５３ａ、５３ｂのガス側の端部とを接続するとともに、吸入冷媒管２８と室外熱交換器２４のガス側の端部とを接続することができる（図１の冷暖切換機構２３の破線を参照）。冷暖切換機構２３は、ここでは、吸入冷媒管２８、吐出冷媒管２９、室外ユニット第１ガス冷媒管３２、及び、室外ユニット第２ガス冷媒管３３に接続された四路切換弁からなる。ここで、室外ユニット第１ガス冷媒管３２は、冷暖切換機構２３と室外熱交換器２４のガス側の端部とを接続する冷媒管である。室外ユニット第２ガス冷媒管３３は、ガス冷媒連絡管７及び室内ユニットガス冷媒管５５ａ、５５ｂを介して、冷暖切換機構２３と室内熱交換器５３ａ、５３ｂのガス側の端部とを接続する冷媒管である。尚、冷暖切換機構２３は、四路切換弁に限定されるものではなく、例えば、複数の電磁弁を組み合わせる等によって、上記と同様の冷媒の流れの方向を切り換える機能を有するように構成したものであってもよい。

−室外熱交換器−
室外熱交換器２４は、蒸気圧縮式暖房運転時には室外流量調節弁２６によって減圧された冷媒を蒸発させ、蒸気圧縮式冷房運転時には圧縮機２１によって圧縮された冷媒を放熱させ、自然循環式冷房運転時には圧縮機バイパス機構２７によって圧縮機２１をバイパスした冷媒を放熱させる熱交換器である。室外熱交換器２４は、室外ユニット２が配置された空間の室外空気を加熱源又は冷却源として、冷媒の蒸発又は放熱を行うようになっている。ここで、室外熱交換器２４は、室外ユニット２が室内ユニット５ａ、５ｂよりも上方に配置されているため、室内熱交換器５３ａ、５３ｂよりも上方に配置されていることになる。すなわち、室内熱交換器５３ａ、５３ｂは、室外熱交換器２４よりも下方に配置されている。室外熱交換器２４の液側の端部は、室外ユニット液冷媒管３４に接続されており、室内熱交換器５３ａのガス側の端部は、上記のように、室外ユニット第１ガス冷媒管３２に接続されている。ここで、室外ユニット液冷媒管３４は、液冷媒連絡管６、及び、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂを含む室内ユニット液冷媒管５４ａ、５４ｂを介して、室外熱交換器２４の液側の端部と室内熱交換器５３ａ、５３ｂの液側の端部とを接続する冷媒管である。

そして、室外熱交換器２４の加熱源又は冷却源としての室外空気は、室外ファン３５によって供給されるようになっている。室外ファン３５は、ここでは、室外ファン用モータ３６によって回転駆動される遠心ファンや多翼ファン等である。

−レシーバ−
レシーバ２５は、冷媒回路１０において発生する余剰冷媒を溜めることができるように室外ユニット液冷媒管３４に設けられた容器である。レシーバ２５の出入口のうち蒸気圧縮式冷房運転時及び自然循環式冷房運転時の入口は、室外ユニット液冷媒管３４のうち室外熱交換器２４の液側の端部に近い側の室外ユニット第１液冷媒管３４ａに接続されており、レシーバ２５の出入口のうち蒸気圧縮式冷房運転時及び自然循環式冷房運転時の出口は、室外ユニット液冷媒管３４のうち液冷媒連絡管６に近い側の室外ユニット第２液冷媒管３４ｂに接続されている。

−室外流量調節弁−
室外流量調節弁２６は、ここでは、室外ユニット液冷媒管３４のうちレシーバ２５の蒸気圧縮式冷房運転時及び自然循環式冷房運転時の出口側の部分に位置する室外ユニット第２液冷媒管３４ｂに設けられている。

−室外側制御部等−
また、室外ユニット２は、室外ユニット２を構成する各部の動作を制御する室外側制御部３７を有している。そして、室外側制御部３７は、室外ユニット２の制御を行うために設けられたマイクロコンピュータやメモリ等を有している。これにより、室外側制御部３７は、室内側制御部５８ａ、５８ｂとの間で伝送線８１を介して制御信号等のやりとりを行うことができるようになっている。

＜冷媒連絡管＞
冷媒連絡管６、７は、空気調和システム１を建物等の設置場所に設置する際に、現地にて施工される冷媒管であり、設置場所や室外ユニットと室内ユニットとの組み合わせ等の設置条件に応じて種々の長さや管径を有するものが使用される。

以上のように、室外ユニット２と、室内ユニット５ａ、５ｂと、冷媒連絡管６、７とが接続されることによって、空気調和システム１の冷媒回路１０が構成されている。空気調和システム１は、上記のように、主として、圧縮機２１、室外熱交換器２４、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂ、室内熱交換器５３ａ、５３ｂが接続されることによって構成された冷媒回路１０を有しており、蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能である。蒸気圧縮式冷房運転は、圧縮機２１を運転することによって圧縮機２１、室外熱交換器２４、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂ、室内熱交換器５３ａ、５３ｂの順に冷媒を循環させる冷房運転である。自然循環式冷房運転は、圧縮機２１を停止した状態で室外熱交換器２４、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂ、室内熱交換器５３ａ、５３ｂの順に冷媒を循環させる冷房運転である。

＜制御部＞
空気調和システム１は、室内側制御部５８ａ、５８ｂと室外側制御部３７とから構成される制御部８によって、室外ユニット２及び室内ユニット５ａ、５ｂの各機器の制御を行うことができるようになっている。すなわち、室内側制御部５８ａ、５８ｂと室外側制御部３７との間を接続する伝送線８１とによって、上記の蒸気圧縮式冷房運転や自然循環式冷房運転等を含む空気調和システム１全体の運転制御を行う制御部８が構成されている。

制御部８は、図２に示すように、各種センサ６３ａ、６３ｂ、６４ａ、６４ｂ等の検出信号を受けることができるように接続されるとともに、これらの検出信号等に基づいて各種機器及び弁２２、２３、２６、３６、５１ａ、５１ｂ、５７ａ、５７ｂ等を制御することができるように接続されている。

（２）空気調和システムの動作
次に、空気調和システム１の動作について、図３〜図５を用いて説明する。空気調和システム１は、室内の暖房を行う運転として、蒸気圧縮式暖房運転を行うことが可能である。また、空気調和システム１は、室内の冷房を行う運転として、蒸気圧縮式冷房運転及び自然循環式冷房運転を切り換えて行うことが可能である。さらに、空気調和システム１は、蒸気圧縮式冷房運転時において、蒸気圧縮式冷房運転を行うことによって冷媒回路１０内に分散した冷凍機油を圧縮機２１に戻すための油戻し運転を行うようになっている。

＜蒸気圧縮式暖房運転＞
蒸気圧縮式暖房運転時には、図３に示すように、冷暖切換機構２３が暖房運転状態に切り換えられる。また、蒸気圧縮式暖房運転時には、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂが室内熱交換器５３ａ、５３ｂを流れる冷媒の流量を調節するために使用される。

このような冷媒回路１０において、低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、高圧になるまで圧縮された後に吐出される。尚、ここでは、圧縮機２１の運転が行われることによって吐出冷媒管２９側の冷媒の圧力が吸入冷媒管２８側の冷媒の圧力よりも高くなっているため、圧縮機バイパス機構２７の圧縮機バイパス弁３１が冷媒の流れを遮断している。このため、圧縮機バイパス機構２７の圧縮機バイパス冷媒管３０を通じて冷媒が流れることがない状態になっている。圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、冷暖切換機構２３及びガス冷媒連絡管７を通じて、室外ユニット２から室内ユニット５ａ、５ｂに送られる。

室内ユニット５ａ、５ｂに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器５３ａ、５３ｂに送られる。このとき、室内熱交換器５３ａ、５３ｂに送られる高圧のガス冷媒は、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂの開度調節によって、流量が調節されている。そして、室内熱交換器５３ａ、５３ｂに送られた高圧のガス冷媒は、室内熱交換器５３ａ、５３ｂにおいて、室内ファン５６ａ、５６ｂによって冷却源として供給される室内空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。これにより、室内空気は加熱され、その後に、室内に供給されることで室内の暖房が行われる。室内熱交換器５３ａ、５３ｂで放熱した高圧の液冷媒は、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂを通過した後に、液冷媒連絡管６を通じて、室内ユニット５ａ、５ｂから室外ユニット２に送られる。

室外ユニット２に送られた液冷媒は、室外流量調節弁２６に送られる。室外流量調節弁２６に送られた液冷媒は、室外流量調節弁２６によって低圧まで減圧される。室外流量調節弁２６で減圧された低圧の冷媒は、レシーバ２５で一時的に溜められた後に、室外熱交換器２４に送られる。室外熱交換器２４に送られた低圧の冷媒は、室外熱交換器２４において、室外ファン３５によって加熱源として供給される室外空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。室外熱交換器２４で蒸発した低圧の冷媒は、冷暖切換機構２３を通じて、再び、圧縮機２１に吸入される。

＜蒸気圧縮式冷房運転、油戻し運転＞
蒸気圧縮式冷房運転時には、図４に示すように、冷暖切換機構２３が冷房運転状態に切り換えられる。また、蒸気圧縮式冷房運転時には、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂが室内熱交換器５３ａ、５３ｂを流れる冷媒の流量を調節するために使用される。

このような冷媒回路１０において、低圧のガス冷媒は、圧縮機２１に吸入され、高圧になるまで圧縮された後に吐出される。尚、ここでは、圧縮機２１の運転が行われることによって吐出冷媒管２９側の冷媒の圧力が吸入冷媒管２８側の冷媒の圧力よりも高くなっているため、圧縮機バイパス機構２７の圧縮機バイパス弁３１が冷媒の流れを遮断している。このため、圧縮機バイパス機構２７の圧縮機バイパス冷媒管３０を通じて冷媒が流れることがない状態になっている。圧縮機２１から吐出された高圧のガス冷媒は、冷暖切換機構２３を通じて、室外熱交換器２４に送られる。室外熱交換器２４に送られた高圧のガス冷媒は、室外熱交換器２４において、室外ファン３５によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、高圧の液冷媒になる。室外熱交換器２４で放熱した高圧の液冷媒は、レシーバ２５で一時的に溜められた後に、室外流量調節弁２６及び液冷媒連絡管６を通じて、室外ユニット２から室内ユニット５ａ、５ｂに送られる。

室内ユニット５ａ、５ｂに送られた高圧の液冷媒は、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂの開度調節によって、流量が調節されるとともに低圧まで減圧される。そして、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂによって流量が調節された低圧の冷媒は、室内熱交換器５３ａ、５３ｂに送られる。室内熱交換器５３ａ、５３ｂに送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器５３ａ、５３ｂにおいて、室内ファン５６ａ、５６ｂによって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。室内熱交換器５３ａ、５３ｂで蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管７を通じて、室内ユニット５ａ、５ｂから室外ユニット２に送られる。

室外ユニット２に送られた低圧のガス冷媒は、冷暖切換機構２３を通じて、再び、圧縮機に吸入される。

また、蒸気圧縮式冷房運転時には、定期的に油戻し運転が行われる。ここで、油戻し運転時には、冷媒回路１０内に分散した冷凍機油を冷媒で押し流すために、大きな冷媒循環量が得られるように圧縮機２１、室外流量調節弁２６及び室内流量調節弁５１ａ、５１ｂが制御される。例えば、圧縮機２１については、インバータ制御等によって圧縮機用モータ２２の回転数を最大回転数近くまで増加させる。そして、室外流量調節弁２６及び室内流量調節弁５１ａ、５１ｂについては、全開近くまで開ける。これにより、蒸気圧縮式冷房運転時に冷媒回路１０内に分散した冷凍機油が圧縮機２１に戻ることになる。

＜自然循環式冷房運転＞
自然循環式冷房運転時には、図５に示すように、冷暖切換機構２３が冷房運転状態に切り換えられる。また、自然循環式冷房運転時には、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂが室内熱交換器５３ａ、５３ｂを流れる冷媒の流量を調節するために使用される。

このような冷媒回路１０において、圧縮機２１を停止した状態にして圧縮機バイパス機構２７の圧縮機バイパス冷媒管３０及び圧縮機バイパス弁３１を通じて冷媒が圧縮機２１をバイパスして吸入冷媒管２８側から吐出冷媒管２９側に流れるようにする。すると、低圧の冷媒は、室外熱交換器２４において、室外ファン３５によって冷却源として供給される室外空気と熱交換を行って放熱して、低圧の液冷媒になる。室外熱交換器２４で放熱した低圧の液冷媒は、レシーバ２５で一時的に溜められた後に、室外流量調節弁２６及び液冷媒連絡管６を通じて、重力によって下降して、室外ユニット２から室内ユニット５ａ、５ｂに送られる。

室内ユニット５ａ、５ｂに送られた低圧の液冷媒は、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂの開度調節によって、流量が調節される。そして、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂによって流量が調節された低圧の冷媒は、室内熱交換器５３ａ、５３ｂに送られる。室内熱交換器５３ａ、５３ｂに送られた低圧の冷媒は、室内熱交換器５３ａ、５３ｂにおいて、室内ファン５６ａ、５６ｂによって加熱源として供給される室内空気と熱交換を行って蒸発して、低圧のガス冷媒になる。これにより、室内空気は冷却され、その後に、室内に供給されることで室内の冷房が行われる。室内熱交換器５３ａ、５３ｂで蒸発した低圧のガス冷媒は、ガス冷媒連絡管７を通じて、室内熱交換器５３ａ、５３ｂの入口側（ここでは、液冷媒連絡管６側）に存在する液冷媒との密度差によって上昇して、室内ユニット５ａ、５ｂから室外ユニット２に送られる。

室外ユニット２に送られた低圧のガス冷媒は、冷暖切換機構２３及び圧縮機バイパス機構２７を通じて、再び、室外熱交換器２４に送られる。

（３）自然循環式冷房運転時における異相冷媒除去制御
上記の自然循環式冷房運転では、室外熱交換器２４と室内熱交換器５３ａ、５３ｂとの間を接続する液冷媒管に存在する液冷媒と、室内熱交換器５３ａ、５３ｂと室外熱交換器２４との間を接続するガス冷媒管に存在するガス冷媒との密度差が冷媒循環の搬送力になっている。尚、ここでは、室外熱交換器２４と室内熱交換器５３ａ、５３ｂとの間を接続する液冷媒管とは、室外ユニット液冷媒管３４から液冷媒連絡管６を通じて室内ユニット液冷媒管５４ａ、５４ｂに至るまでの冷媒管である。また、室内熱交換器５３ａ、５３ｂと室外熱交換器２４との間を接続するガス冷媒管とは、室内ユニットガス冷媒管５５ａ、５５ｂからガス冷媒連絡管７等を通じて室外ユニットガス冷媒管３２に至るまでの冷媒管である。このため、周囲との熱損等によって、液冷媒管内にガス冷媒が発生する、及び／又は、ガス冷媒管内に液冷媒が発生すると、十分な冷媒循環の搬送力が得られにくくなる。これにより、冷媒循環の不良が発生して、冷房能力が低下するおそれがある。

そこで、ここでは、自然循環式冷房運転時において、室外熱交換器２４と室内熱交換器５３ａ、５３ｂとの間を接続する液冷媒管に存在するガス冷媒、及び／又は、室内熱交換器５３ａ、５３ｂと室外熱交換器２４との間を接続するガス冷媒管に存在する液冷媒を除去するために、一時的に圧縮機２１の運転を行う異相冷媒除去制御に切り換えるようにしている。

次に、自然循環式冷房運転時における異相冷媒除去制御について、図６を用いて説明する。ここで、図６は、自然循環式冷房運転時における異相冷媒除去制御のフローチャートである。尚、以下に説明する異相冷媒除去制御は、蒸気圧縮式暖房運転、蒸気圧縮式冷房運転、油戻し運転及び自然循環式冷房運転と同様、制御部８が行う。

＜ステップＳＴ１＞
まず、ステップＳＴ１において、制御部８は、自然循環式冷房運転中であるかどうかを判定する。そして、自然循環式冷房運転中である場合には、ステップＳＴ２の処理に移行する。

＜ステップＳＴ２＞
次に、ステップＳＴ２において、制御部８は、自然循環式冷房運転時において、冷媒循環の不良によって冷房能力が低下しているかどうかを判定する。ここで、自然循環式冷房運転時において、冷媒循環の不良によって冷房能力が低下すると、室内温度センサ６３ａ、６３ｂによって検出される室内温度Ｔｒや室内吹出温度センサ６４ａ、６４ｂによって検出される室内熱交換器５３ａ、５３ｂによって冷却された後の室内空気の温度Ｔｒｄの低下速度が鈍ることになる。そこで、ここでは、自然循環式冷房運転時において、室内温度Ｔｒ又は室内熱交換器５３ａ、５３ｂによって冷却された後の室内空気の温度Ｔｒｄの変化に基づいて冷房能力の低下を検知するようにしている。例えば、所定時間内における室内温度Ｔｒ又は室内熱交換器５３ａ、５３ｂによって冷却された後の室内空気の温度Ｔｒｄの変化量ΔＴｒ又はΔＴｒｄが所定量ΔＴｒｓ又はΔＴｒｄｓ以下である場合には、冷房能力の低下が発生しているものとすることができる。また、温度Ｔｒｄと温度Ｔｒとの温度差が所定量以下である場合に冷房能力の低下が発生しているものと判定してもよい。このように、冷房能力の変化が現れやすい室内温度Ｔｒ等に基づいて冷房能力の低下の有無を判定するものであればよい。そして、室内温度Ｔｒ等に基づいて冷房能力の低下が発生していると判定された場合には、ステップＳＴ３の処理に移行する。

このように、ここでは、室内温度Ｔｒ等の変化に基づいて冷媒循環の不良による冷房能力の低下を適切に検知することができる。

＜ステップＳＴ３、ＳＴ４＞
次に、ステップＳＴ３において、制御部８は、異相冷媒除去制御を行う。ここでは、空気調和システム１が圧縮機２１を有する構成であることを利用して、自然循環式冷房運転時において、一時的に圧縮機２１の運転を行うものである。これにより、冷媒は、図４に示される蒸気圧縮式冷房運転と同様の流れで冷媒回路１０を循環するようになり、室外熱交換器２４と室内熱交換器５３ａ、５３ｂとの間を接続する液冷媒管に存在するガス冷媒は、圧縮機２１の運転による強制的な冷媒循環によって液冷媒管から除去される。また、室内熱交換器５３ａ、５３ｂと室外熱交換器２４との間を接続するガス冷媒管に存在する液冷媒は、圧縮機２１の運転による強制的な冷媒循環によってガス冷媒管から除去される。そうすると、自然循環式冷房運転時における冷媒循環の不良が改善された状態になり、その後に、ステップＳＴ４の処理に移行して、自然循環式冷房運転に復帰することができる。尚、この異相冷媒除去制御は、上記の液冷媒管からのガス冷媒の除去やガス冷媒管からの液冷媒の除去を行う効果が得られる時間であればよく、長くても１０分以内、好ましくは３分以内の時間だけ行われる。

このように、ここでは、特別な機器を追加することなく、自然循環式冷房運転時の冷媒循環の不良による冷房能力の低下を抑えることができる。

しかも、ここでは、異相冷媒除去制御時における冷媒循環量が蒸気圧縮式冷房運転時の油戻し運転における冷媒循環量以上になるように、圧縮機２１、室外流量調節弁２６及び室内流量調節弁５１ａ、５１ｂを制御するようにしている。例えば、異相冷媒除去制御においても、圧縮機２１については、インバータ制御等によって圧縮機用モータ２２の回転数を油戻し運転以上の回転数まで増加させ、室外流量調節弁２６及び室内流量調節弁５１ａ、５１ｂについては、油戻し運転以上の開度まで開けるようにする。

これにより、ここでは、室外熱交換器２４と室内熱交換器５３ａ、５３ｂとの間を接続する液冷媒管に存在するガス冷媒、及び／又は、室内熱交換器５３ａ、５３ｂと室外熱交換器２４との間を接続するガス冷媒管に存在する液冷媒を短時間にかつ確実に除去することができる。

（４）変形例１
上記の実施形態においては、圧縮機２１を運転して行う蒸気圧縮式冷房運転と圧縮機２１を停止した状態で行う自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能な空気調和システムの例として、図１〜図６に示す空気調和システム１を挙げて説明した。

しかし、蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能な空気調和システムは、上記の空気調和システム１の構成に限定されるものではない。

例えば、図７及び図８に示す空気調和システム１のように、自然循環式冷房運転時における冷媒回路１０内における冷媒の循環を補助するために、液ポンプ３９を設けるようにしてもよい。ここでは、自然循環式冷房運転時におけるレシーバ２５の出口側に位置する室外流量調節弁２６をバイパスする調節弁バイパス冷媒管３８を室外ユニット第２液冷媒管３４ｂから分岐接続し、調節弁バイパス冷媒管３８に液ポンプ３９を設けている。液ポンプ３９は、室外熱交換器２４において放熱した液冷媒を搬送する機構である。液ポンプ３９は、遠心式や容積式のポンプ要素（図示せず）を液ポンプ用モータ４０によって回転駆動する構造になっている。

これにより、図９に示すように、自然循環式冷房運転時において、液ポンプ３９を運転することによって、液冷媒とガス冷媒との密度差による冷媒の搬送力に加えて、液ポンプ３９による搬送力が作用するようになる。すなわち、この場合には、液ポンプ３９を運転することによって、室外熱交換器２４、液ポンプ３９、室内流量調節弁５１ａ、５１ｂ、室内熱交換器５３ａ、５３ｂの順に冷媒を循環させる液ポンプ３９の運転を伴う自然循環式冷房運転が行われることになる。そして、冷媒回路１０内における冷媒の循環を一層安定的に行うことができる。

また、このような液ポンプ３９の運転を伴う自然循環式冷房運転時においても、上記の実施形態と同様に、図６に示すように、室内温度Ｔｒ等に基づいて冷房能力の低下を検知した場合に、異相冷媒除去制御を行うことによって、特別な機器を追加することなく、自然循環式冷房運転時の冷媒循環の不良による冷房能力の低下を抑えることができる。

また、液ポンプ３９の運転を伴う自然循環式冷房運転時には、液冷媒とガス冷媒との密度差による冷媒の搬送力のみで自然循環式冷房運転を行っている場合とは異なり、図１０に示すように、液ポンプ３９の消費電力Ｗｐの変化に基づいて冷房能力の低下を検知した場合に、異相冷媒除去制御を行うことも可能である。

すなわち、自然循環式冷房運転時において、冷媒循環の不良によって冷房能力が低下すると、冷媒回路１０内における流路抵抗が増加してくることになる。そして、液ポンプ３９の運転を伴う自然循環式冷房運転時においては、このような流路抵抗の増加は、液ポンプ３９の消費電力Ｗｐの増加として現れることになる。

そこで、ここでは、上記のように、液ポンプ３９の運転を伴う自然循環式冷房運転時において、液ポンプ３９の消費電力Ｗｐの変化に基づいて冷房能力の低下を検知して、異相冷媒除去制御を行うようにしている。例えば、図１０のステップＳＴ１２において、所定時間内における液ポンプ３９の消費電力Ｗｐの増加量ΔＷｐが所定量ΔＷｐｓ以上である場合には、冷房能力の低下が発生しているものとすることができる。

このように、ここでは、液ポンプ３９の運転を伴う自然循環式冷房運転時においては、流路抵抗の変化が現れやすい液ポンプ３９の消費電力Ｗｐの変化に基づいて冷媒循環の不良による冷房能力の低下を適切に検知して、異相冷媒除去制御を行うことができる。

（５）変形例２
上記の実施形態及び変形例１では、図６及び図１０に示すように、室内温度Ｔｒ等や液ポンプ３９の消費電力に基づいて冷房能力の低下を検知した場合に、異相冷媒除去制御を行うようにしているため、異相冷媒除去制御を行う頻度を最小限に抑えることができる。すなわち、上記の実施形態及び変形例１における異相冷媒除去制御では、少しではあるが、冷媒循環の不良の発生及びこれによる冷房能力の低下を許容することになる。

これに対して、冷媒循環の不良の発生を未然に防ぐためには、上記の実施形態及び変形例１のステップＳＴ２、ＳＴ１２とは異なり、冷房能力の低下が発生するよりも前に異相冷媒除去制御を行う必要がある。

そこで、ここでは、図１１のフローチャートのステップＳＴ１３に示すように、自然循環式冷房運転時において、所定時間ｔｓが経過する毎に、ステップＳＴ３の異相冷媒除去制御を行うようにしている。ここで、所定時間ｔｓは、冷媒循環の不良が発生しない程度の短い時間に設定される。

これにより、ここでは、冷房能力の低下が発生していることを検知したときに異相冷媒除去制御を行う場合に比べて、異相冷媒除去制御を行う頻度が多くなるが、冷媒循環の不良が発生することを未然に防ぐことができる。

（６）変形例３
＜Ａ＞
上記の実施形態及び変形例１、２の構成において、例えば、図１２及び図１３に示す空気調和システム１のように、液冷媒連絡管６を通じて室外ユニット２から室内ユニット５ａ、５ｂに液冷媒を送る際の液冷媒連絡管６内の液シール状態を良好に保つために、過冷却熱交換器４１及び過冷却バイパス冷媒管４２を設けるようにしてもよい。ここでは、過冷却熱交換器４１は、蒸気圧縮式冷房運転時におけるレシーバ２５の出口側に位置する室外ユニット第２液冷媒管３４ｂの室外流量調節弁２６と液冷媒連絡管６との間の部分に設けられており、液冷媒を液冷媒連絡管６に送る前にさらに放熱させる熱交換器である。過冷却熱交換器４１は、ここでは、二重管型熱交換器やプレート型熱交換器からなり、放熱側流路４１ａを流れる冷媒と蒸発側流路４１ｂを流れる冷媒とが熱交換するようになっている。放熱側流路４１ａには、室外ユニット第２液冷媒管３４ｂを流れる冷媒が流れるようになっている。蒸発側流路４１ｂには、過冷却バイパス冷媒管４２を流れる冷媒が流れるようになっている。すなわち、過冷却熱交換器４１は、過冷却バイパス冷媒管４２を流れる冷媒によって室外ユニット第２液冷媒管３４ｂを流れる冷媒の放熱を行わせる熱交換器となっている。過冷却バイパス冷媒管４２は、室外ユニット第２液冷媒管３４ｂを流れる冷媒の一部を分岐して吸入冷媒管２８に送るための冷媒管である。そして、過冷却バイパス冷媒管４２には、過冷却熱交換器４１の蒸発側流路４１ｂの入口寄りの部分に、過冷却流量調節弁４３が設けられている。過冷却流量調節弁４３は、過冷却バイパス冷媒管４２を流れる冷媒の流量を調節する弁である。

これにより、蒸気圧縮式冷房運転時において、過冷却流量調節弁４３の開度制御を行うことによって、室外ユニット第２液冷媒管３４ｂを流れる液冷媒をさらに冷却した後に液冷媒連絡管６に送ることができる。そして、液冷媒連絡管６内の液シール状態を良好に保ちつつ、液冷媒連絡管６を通じて、室外ユニット２から室内ユニット５ａ、５ｂに液冷媒を送ることができる。

また、この場合においても、上記の実施形態及び変形例１、２と同様に、自然循環式冷房運転時において、異相冷媒除去制御を行うことによって、特別な機器を追加することなく、自然循環式冷房運転時の冷媒循環の不良による冷房能力の低下を抑えることができる。

＜Ｂ＞
また、例えば、ここでは図示しないが、冷暖切換機構２３を省略して、吐出冷媒管２９と室外ユニット第１ガス冷媒管３２とを接続し、かつ、室外ユニット第２ガス冷媒管３３と吸入冷媒管２８とを接続することによって、冷房専用の空気調和システムにしてもよい。

この場合においても、上記の実施形態及び変形例１、２と同様に、自然循環式冷房運転時において、異相冷媒除去制御を行うことによって、特別な機器を追加することなく、自然循環式冷房運転時の冷媒循環の不良による冷房能力の低下を抑えることができる。

本発明は、蒸気圧縮式冷房運転と自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能な空気調和システムに対して、広く適用可能である。

１ 空気調和システム
１０ 冷媒回路
２１ 圧縮機
２４ 室外熱交換器
３９ 液ポンプ
５１ａ、５１ｂ 室内流量調節弁（流量調節弁）
５３ａ、５３ｂ 室内熱交換器
５６ａ、５６ｂ 室内ファン

実開平３−８３７２８号公報

Claims (5)

1. 圧縮機（２１）、室外熱交換器（２４）、流量調節弁（５１ａ、５１ｂ）、室内熱交換器（５３ａ、５３ｂ）が接続されることによって構成された冷媒回路（１０）を有しており、前記圧縮機を運転することによって前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記流量調節弁、前記室内熱交換器の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式冷房運転と、前記圧縮機を停止した状態で前記室外熱交換器、前記流量調節弁、前記室内熱交換器の順に冷媒を循環させる自然循環式冷房運転とを切り換えて室内の冷房を行うことが可能な空気調和システムにおいて、
   前記自然循環式冷房運転時において、前記室外熱交換器と前記室内熱交換器との間を接続する液冷媒管に存在するガス冷媒、及び／又は、前記室内熱交換器と前記室外熱交換器との間を接続するガス冷媒管に存在する液冷媒を除去するために、一時的に前記圧縮機の運転を行う異相冷媒除去制御に切り換える、
   空気調和システム（１）。
2. 前記異相冷媒除去制御時における冷媒循環量が、前記蒸気圧縮式冷房運転時の油戻し運転における冷媒循環量以上になるように、前記圧縮機（２１）及び前記流量調節弁（５１ａ、５１ｂ）を制御する、
   請求項１に記載の空気調和システム（１）。
3. 前記室内熱交換器（５３ａ、５３ｂ）に室内空気を供給するための室内ファン（５６ａ、５６ｂ）がさらに設けられており、
   前記自然循環式冷房運転時において、室内温度又は前記室内熱交換器によって冷却された後の室内空気の温度の変化に基づいて冷房能力の低下を検知した場合に、前記異相冷媒除去制御を行う、
   請求項１又は２に記載の空気調和システム（１）。
4. 前記冷媒回路（１０）には、液ポンプ（３９）がさらに設けられており、
   前記自然循環式冷房運転は、前記液ポンプを運転することによって前記室外熱交換器（２４）、前記液ポンプ、前記流量調節弁（５１ａ、５１ｂ）、前記室内熱交換器（５３ａ、５３ｂ）の順に冷媒を循環させる前記液ポンプの運転を伴う自然循環式冷房運転であり、
   前記自然循環式冷房運転時において、前記液ポンプの消費電力の変化に基づいて冷房能力の低下を検知した場合に、前記異相冷媒除去制御を行う、
   請求項１又は２に記載の空気調和システム（１）。
5. 前記自然循環式冷房運転時において、所定時間が経過する毎に、前記異相冷媒除去制御を行う、
   請求項１又は２に記載の空気調和システム（１）。

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