(57)【要約】【課題】  冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管内に多量に溜まることを防止して、冷房運転の起動時に、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができるようにする。【解決手段】  冷房運転停止状態かどうかを判別し（Ｓ１）、冷房運転停止状態であれば、圧力センサで測定される（Ｓ２）圧力と設定値とを比較し、測定圧力が設定値以下かどうかを判別して（Ｓ３）測定圧力が設定値を超えているときには、電子膨張弁を閉じる（Ｓ４）。一方、測定圧力が設定値以下のときには電子膨張弁を開く（Ｓ５）。その後に第１の温度センサで測定（Ｓ６）される冷媒液配管の温度と設定値とを比較し（Ｓ７）、測定温度が設定値より低くなったときに電子膨張弁を閉じる（Ｓ４）。これにより、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管内に多量に溜まることを防止する。【選択図】        図４
2005308302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体と液体とに相変化する冷媒を蒸発気化して冷熱を放熱する利用側熱交換器と、冷媒を凝縮液化する凝縮器とを冷媒液配管と冷媒ガス配管とを介して接続し、前記凝縮器を前記利用側熱交換器よりも上方に配置し、前記凝縮器と前記利用側熱交換器との間に、自然循環により前記凝縮器で凝縮液化した冷媒液を前記利用側熱交換器に移送するとともに、前記利用側熱交換器で蒸発気化した冷媒ガスを前記凝縮器に移送するに足るヘッド差を備え、前記冷媒液配管に、前記利用側熱交換器に供給する冷媒液量を調整する膨張弁を設けた冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の上流側に設けられて前期冷媒液配管内の圧力を測定する圧力センサと、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の近傍に設けられて前期冷媒液配管の温度を測定する温度センサと、
冷房運転状態か冷房運転停止状態かどうかを判別して冷房運転停止状態のときに冷房運転停止信号を出力する冷房運転状態判別手段と、
前記冷房運転状態判別手段から冷房運転停止信号が出力されているときに前記圧力センサで測定される圧力が設定値以下かどうかを判別して測定圧力が設定値を超えているときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じ、測定圧力が設定値以下のときに開き信号を出力して前記膨張弁を開く膨張弁開閉制御手段と、
前記膨張弁開閉制御手段によって前記膨張弁が開いている状態で、前記温度センサで測定される温度が設定温度より低くなったかどうかを判別し、測定温度が設定温度より低くなったときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じる膨張弁閉じ制御手段と、
を備えたことを特徴とする冷媒自然循環式冷房システム。
【請求項２】
気体と液体とに相変化する冷媒を蒸発気化して冷熱を放熱する利用側熱交換器と、冷媒を凝縮液化する凝縮器とを冷媒液配管と冷媒ガス配管とを介して接続し、前記凝縮器を前記利用側熱交換器よりも上方に配置し、前記凝縮器と前記利用側熱交換器との間に、自然循環により前記凝縮器で凝縮液化した冷媒液を前記利用側熱交換器に移送するとともに、前記利用側熱交換器で蒸発気化した冷媒ガスを前記凝縮器に移送するに足るヘッド差を備え、前記冷媒液配管に、前記利用側熱交換器に供給する冷媒液量を調整する膨張弁を設けた冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の上流側に設けられて前期冷媒液配管内の圧力を測定する圧力センサと、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の近傍に設けられて前期冷媒液配管の温度を測定する温度センサと、
冷房運転状態か冷房運転停止状態かどうかを判別して冷房運転停止状態のときに冷房運転停止信号を出力する冷房運転状態判別手段と、
前記冷房運転状態判別手段から冷房運転停止信号が出力されているときに前記圧力センサで測定される圧力が設定値以下かどうかを判別して測定圧力が設定値を超えているときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じ、測定圧力が設定値以下のときに開き信号を出力して前記膨張弁を開く膨張弁開閉制御手段と、
前記膨張弁開閉制御手段によって前記膨張弁が開いている状態で、前記温度センサで測定される温度に基づいて、特定温度範囲それぞれで、測定温度が前記膨張弁が開き信号により開く直前の温度から設定温度を減算した設定温度差以上低い温度になったかどうかを判別し、設定温度差以上低くなったときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じる膨張弁閉じ制御手段と、
を備えたことを特徴とする冷媒自然循環式冷房システム。
【請求項３】
気体と液体とに相変化する冷媒を蒸発気化して冷熱を放熱する利用側熱交換器と、冷媒を凝縮液化する凝縮器とを冷媒液配管と冷媒ガス配管とを介して接続し、前記凝縮器を前記利用側熱交換器よりも上方に配置し、前記凝縮器と前記利用側熱交換器との間に、自然循環により前記凝縮器で凝縮液化した冷媒液を前記利用側熱交換器に移送するとともに、前記利用側熱交換器で蒸発気化した冷媒ガスを前記凝縮器に移送するに足るヘッド差を備え、前記冷媒液配管に、前記利用側熱交換器に供給する冷媒液量を調整する膨張弁を設けた冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の近傍に設けられて前期冷媒液配管の温度を測定する温度センサと、
冷房運転状態か冷房運転停止状態かどうかを判別して冷房運転停止状態のときに冷房運転停止信号を出力する冷房運転状態判別手段と、
前記冷房運転状態判別手段から冷房運転停止信号が出力されているときに前記温度センサで測定される温度が設定値以下かどうかを判別して、測定温度が設定値以下のときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じ、測定温度が設定値を超えているときに開き信号を出力して前記膨張弁を開く膨張弁開閉制御手段と、
を備えたことを特徴とする冷媒自然循環式冷房システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凝縮器と、室内空調機や冷却装置などに備えられている利用側熱交換器との間で、気体と液体とに相変化する冷媒を自然循環により流動させて冷房を行う冷媒自然循環式冷房システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のような冷媒自然循環式冷房システムでは、冷媒液配管内に冷媒ガスが存在すると冷媒の自然循環が損なわれ、土日の間など比較的長時間冷房運転を停止した後に冷房運転を起動したときに、冷媒液配管内に発生した冷媒ガスを抜くのに時間を要し、実際に所定温度の温調空気が吹き出されるまでに時間がかかる問題があった。
【０００３】
そこで、冷媒液配管内に混入した冷媒ガスを抜くものとして、従来、次のようなものがあった。
最も下方に位置する室内機への入口付近において、冷媒液配管内の圧力を測定する圧力センサを設け、冷房運転が停止されている間中、冷媒液配管内の圧力をモニタリングし、その測定圧力が所定圧力よりも低くなったときに膨張弁を開き、冷媒液配管内に発生した冷媒ガスを抜くように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２９２０２５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の場合、冷媒液配管内に冷媒ガスが発生したことを検知するために高価な圧力センサを用いて冷房運転が停止している間中モニタリングしているにもかかわらず、「冷媒液配管内の冷媒ガス抜き制御」よりも「冷媒ガス配管内に冷媒液が侵入することを防止する」ことを優先させているため、「冷媒液配管内の冷媒ガス抜き制御」が作動しないことがある。その結果、冷房運転の停止が長時間に及ぶ場合には、「冷媒ガス配管内の冷媒液の存在が解消」されて「冷媒液配管内の冷媒ガス抜き制御」がやっと作動した時には、冷媒液配管内には冷媒ガスが充満されてしまっており、冷房運転を再開した時に、所定温度の温調空気を吹き出すまでに時間がかかったり、あるいは、再開できないといった不都合があった。
これは、冷媒液が冷媒ガス配管内に侵入する原因として、「冷媒液配管内の冷媒ガス抜き制御」を行っている室内機自身からの冷媒液の冷媒ガス配管内への侵入だけでなく、他の室内機からの冷媒液の冷媒ガス配管内への侵入（回り込み）があるためである。
したがって、定常冷房運転状態においては、「冷媒ガス配管内に冷媒液が侵入することを防止する」ことは、当然考慮すべきではあるが、冷房運転停止状態と冷房運転の起動時の両方において、冷房運転開始後に所定温度の温調空気を迅速に吹き出すために、「冷媒ガス配管内の冷媒液の存在」よりも「冷媒液配管内の冷媒ガスの存在を解消する」ことを最優先すべきなのである。
すなわち、従来例の場合、冷媒液配管内での冷媒ガスの存在のいかんにかかわらず、膨張弁が開閉制御されるもので、冷媒液配管内の冷媒ガスを有効に抜くことができない欠点があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、請求項１および２に係る発明は、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管内に多量に溜まることを防止して、冷房運転の起動時に、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができるようにすることを目的とし、請求項３に係る発明は、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管内に多く溜まることを防止して、冷房運転の起動時に、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができるものを、安価にして提供できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
気体と液体とに相変化する冷媒を蒸発気化して冷熱を放熱する利用側熱交換器と、冷媒を凝縮液化する凝縮器とを冷媒液配管と冷媒ガス配管とを介して接続し、前記凝縮器を前記利用側熱交換器よりも上方に配置し、前記凝縮器と前記利用側熱交換器との間に、自然循環により前記凝縮器で凝縮液化した冷媒液を前記利用側熱交換器に移送するとともに、前記利用側熱交換器で蒸発気化した冷媒ガスを前記凝縮器に移送するに足るヘッド差を備え、前記冷媒液配管に、前記利用側熱交換器に供給する冷媒液量を調整する膨張弁を設けた冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の上流側に設けられて前期冷媒液配管内の圧力を測定する圧力センサと、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の近傍に設けられて前期冷媒液配管の温度を測定する温度センサと、
冷房運転状態か冷房運転停止状態かどうかを判別して冷房運転停止状態のときに冷房運転停止信号を出力する冷房運転状態判別手段と、
前記冷房運転状態判別手段から冷房運転停止信号が出力されているときに前記圧力センサで測定される圧力が設定値以下かどうかを判別して測定圧力が設定値を超えているときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じ、測定圧力が設定値以下のときに開き信号を出力して前記膨張弁を開く膨張弁開閉制御手段と、
前記膨張弁開閉制御手段によって前記膨張弁が開いている状態で、前記温度センサで測定される温度が設定温度より低くなったかどうかを判別し、測定温度が設定温度より低くなったときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じる膨張弁閉じ制御手段とを備えて構成する。
【０００７】
（作用・効果）
請求項１に係る発明の冷媒自然循環式冷房システムの構成によれば、冷媒液配管内に溜まっている冷媒ガスの量が多くなると、冷媒液量が少なく平均密度が小さくなって冷媒液配管内の圧力が小さくなることに着目し、冷房運転の停止状態において、例えば、常に、あるいは、１０分間や３０分間などの設定時間おきなどに、冷媒液配管内の圧力を測定し、その圧力が設定値以下になったときに、膨張弁を開いて冷媒ガスを冷媒液配管内から抜き、それに伴って膨張弁近傍に冷媒液が流入し、温度センサで測定される冷媒液配管の温度が設定温度より低くなるに伴って膨張弁を閉じる。
したがって、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管内に多量に溜まることを防止し、冷房運転の起動時に、冷媒ガスを冷媒液配管内から早期に抜いて冷媒の自然循環を開始でき、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
気体と液体とに相変化する冷媒を蒸発気化して冷熱を放熱する利用側熱交換器と、冷媒を凝縮液化する凝縮器とを冷媒液配管と冷媒ガス配管とを介して接続し、前記凝縮器を前記利用側熱交換器よりも上方に配置し、前記凝縮器と前記利用側熱交換器との間に、自然循環により前記凝縮器で凝縮液化した冷媒液を前記利用側熱交換器に移送するとともに、前記利用側熱交換器で蒸発気化した冷媒ガスを前記凝縮器に移送するに足るヘッド差を備え、前記冷媒液配管に、前記利用側熱交換器に供給する冷媒液量を調整する膨張弁を設けた冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の上流側に設けられて前期冷媒液配管内の圧力を測定する圧力センサと、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の近傍に設けられて前期冷媒液配管の温度を測定する温度センサと、
冷房運転状態か冷房運転停止状態かどうかを判別して冷房運転停止状態のときに冷房運転停止信号を出力する冷房運転状態判別手段と、
前記冷房運転状態判別手段から冷房運転停止信号が出力されているときに前記圧力センサで測定される圧力が設定値以下かどうかを判別して測定圧力が設定値を超えているときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じ、測定圧力が設定値以下のときに開き信号を出力して前記膨張弁を開く膨張弁開閉制御手段と、
前記膨張弁開閉制御手段によって前記膨張弁が開いている状態で、前記温度センサで測定される温度に基づいて、特定温度範囲それぞれで、測定温度が前記膨張弁が開き信号により開く直前の温度から温度から設定温度を減算した設定温度差以上低い温度になったかどうかを判別し、設定温度差以上低くなったときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じる膨張弁閉じ制御手段とを備えて構成する。
ここで、特定温度範囲それぞれで、測定温度が膨張弁が開き信号により開く直前の温度から設定温度を減算した設定温度差以上低い温度になったかどうかを判別することとは、膨張弁の開き制御時に冷媒液配管の温度が高い範囲のときには、冷媒液配管内に冷媒ガスが多く存在しているだけでなく、膨張弁に流れてきた冷媒液がその流動途中で気化するため、冷媒ガスが十分に抜けきらないうちに膨張弁が閉じることを防止するために、低下する温度差を大きくし、一方、膨張弁の開き制御時に冷媒液配管の温度が低い範囲のときには、冷媒液配管内の冷媒ガスの存在量も少なく、流動途中での冷媒液の気化量も少ないので、少し温度が低下しただけでも冷媒ガスは十分に抜けるために、低下する温度差を小さくすることを、すなわち、予め設定した特定温度範囲それぞれで、閉じ信号を出力するために判別する温度差を異ならせてあることをいう。
【０００９】
（作用・効果）
請求項２に係る発明の冷媒自然循環式冷房システムの構成によれば、冷媒液配管内に溜まっている冷媒ガスの量が多くなると、冷媒液量が少なく平均密度が小さくなって冷媒液配管内の圧力が小さくなることに着目し、冷房運転の停止状態において、例えば、１０分間や３０分間などの設定時間おきなどに、冷媒液配管内の圧力を測定し、その圧力が設定値以下になったときに、膨張弁を開いて冷媒ガスを冷媒液配管内から抜き、それに伴って膨張弁近傍に冷媒液が流入し、温度センサで測定される冷媒液配管の温度が低下することを、夏期などで冷媒液配管の温度が高温になっているときには大きな温度差分だけ温度が低下したことに基づいて判断して膨張弁を閉じ、冬期などで冷媒液配管の温度が高くなっていないときには小さな温度差分だけ温度が低下したことに基づいて判断して膨張弁を閉じる。
したがって、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管内に多量に溜まることを防止し、冷房運転の起動時に、冷媒ガスを冷媒液配管内から早期に抜いて冷媒の自然循環を開始でき、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができる。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
気体と液体とに相変化する冷媒を蒸発気化して冷熱を放熱する利用側熱交換器と、冷媒を凝縮液化する凝縮器とを冷媒液配管と冷媒ガス配管とを介して接続し、前記凝縮器を前記利用側熱交換器よりも上方に配置し、前記凝縮器と前記利用側熱交換器との間に、自然循環により前記凝縮器で凝縮液化した冷媒液を前記利用側熱交換器に移送するとともに、前記利用側熱交換器で蒸発気化した冷媒ガスを前記凝縮器に移送するに足るヘッド差を備え、前記冷媒液配管に、前記利用側熱交換器に供給する冷媒液量を調整する膨張弁を設けた冷媒自然循環式冷房システムにおいて、
前記冷媒液配管の前記膨張弁の近傍に設けられて前期冷媒液配管の温度を測定する温度センサと、
冷房運転状態か冷房運転停止状態かどうかを判別して冷房運転停止状態のときに冷房運転停止信号を出力する冷房運転状態判別手段と、
前記冷房運転状態判別手段から冷房運転停止信号が出力されているときに前記温度センサで測定される温度が設定値以下かどうかを判別して、測定温度が設定値以下のときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じ、測定温度が設定値を超えているときに開き信号を出力して前記膨張弁を開く膨張弁開閉制御手段と、
を備えたことを特徴とする冷媒自然循環式冷房システム。
【００１１】
（作用・効果）
請求項３に係る発明の冷媒自然循環式冷房システムの構成によれば、冷媒液配管内に溜まっている冷媒ガスの量が多くなると、冷媒液配管の温度が上昇し、また、膨張弁の近傍に冷媒液があるときには冷媒液配管の温度が低いことに着目し、冷房運転の停止状態において、冷媒液配管の温度を測定し、その測定温度が設定値を超えているときに膨張弁を開いて冷媒ガスを冷媒液配管内から抜き、それに伴って膨張弁近傍に冷媒液を流入させ、温度センサで測定される冷媒液配管の温度が低いときには、冷媒ガスを抜く必要が無いことから膨張弁を閉じる。
したがって、圧力センサを設けずに温度センサを設けるだけで済むから、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管内に多量に溜まることを防止し、冷房運転の起動時に、冷媒ガスを冷媒液配管内から早期に抜いて冷媒の自然循環を開始でき、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができるものを安価にして提供できる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明の冷媒自然循環式冷房システムによれば、冷媒液配管内に溜まっている冷媒ガスの量が多くなると、冷媒液量が少なく平均密度が小さくなって冷媒液配管内の圧力が小さくなることに着目し、冷房運転の停止状態において、例えば、常に、あるいは、１０分間や３０分間などの設定時間おきなどに、冷媒液配管内の圧力を測定し、その圧力が設定値以下になったときに、膨張弁を開いて冷媒ガスを冷媒液配管内から抜き、それに伴って膨張弁近傍に冷媒液が流入し、温度センサで測定される冷媒液配管の温度が設定温度より低くなるに伴って膨張弁を閉じるから、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管内に多量に溜まることを防止し、冷房運転の起動時に、冷媒ガスを冷媒液配管内から早期に抜いて冷媒の自然循環を開始でき、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、この発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明に係る冷媒自然循環式冷房システムの実施例１を示す全体構成図であり、建物の各階それぞれに、冷房能力の異なる複数個の室内空調機１が設置されている。
室内空調機１は、気体と液体とに相変化する冷媒を蒸発気化して冷熱を放熱する利用側熱交換器２と、室内からの空気を吸い込んで利用側熱交換器２を通過させて吹き出す送風ファン３とを備えて構成されている。
【００１５】
最上階の室内空調機１よりも上方の位置に冷媒を凝縮液化する凝縮器４が設けられ、その凝縮器４と利用側熱交換器２とが冷媒液配管５と冷媒ガス配管６とを介して接続されている。
凝縮器４と利用側熱交換器２との間に、凝縮器４で凝縮液化した冷媒液を、自然循環により利用側熱交換器２に移送するとともに、利用側熱交換器２で蒸発気化した冷媒ガスを凝縮器４に移送するに足るヘッド差が備えられている。
冷媒液配管５の、利用側熱交換器２それぞれに近い箇所に、利用側熱交換器２に供給する冷媒液量を調整する電子膨張弁７が設けられている。
【００１６】
凝縮器４に、その内部の圧力を測定する凝縮器用圧力センサ８が付設され、図示しないが、この凝縮器用圧力センサ８にコントローラが接続されるとともに、コントローラに冷却水供給ポンプが接続され、冷房運転停止状態で、凝縮器用圧力センサ８で測定される圧力が所定範囲内に維持されるように冷却水供給ポンプの駆動を制御し、冷媒液配管５内の冷媒液温度が所定範囲になるようにし、冷媒液配管５の温度が広範囲に変動することの無いように構成されている。
【００１７】
各階の電子膨張弁７より上流側となる冷媒液配管５の水平管部分に、冷媒液配管５内の圧力を測定する圧力センサ９が設けられている。
また、室内空調機１において、図２の拡大図に示すように、冷媒液配管５の利用側熱交換器２への入口に近い箇所に冷媒液配管５の温度を測定する第１の温度センサ１０が設けられ、一方、冷媒ガス配管６の利用側熱交換器２からの出口に近い箇所に冷媒温度を測定する第２の温度センサ１１が設けられている。
【００１８】
第１および第２の温度センサ１０，１１がコントローラ１２に接続され、コントローラ１２に電子膨張弁７および運転スイッチ１３が接続されている。
コントローラ１２には、図３の制御系のブロック図に示すように、冷房運転状態判別手段１４と膨張弁開閉制御手段１５と膨張弁閉じ制御手段１６とが備えられている。
【００１９】
冷房運転状態判別手段１４では、運転スイッチ１３の操作状態に基づいて冷房運転停止状態かどうかを判別して冷房運転停止状態のときに冷房運転停止信号を出力するようになっている。
膨張弁開閉制御手段１５では、冷房運転状態判別手段１４から冷房運転停止信号が出力されているときに圧力センサ９で測定される圧力と設定値とを比較し、測定圧力が設定値以下かどうかを判別して測定圧力が設定値を超えているときに閉じ信号を出力して電子膨張弁７を閉じ、測定圧力が設定値以下のときに開き信号を出力して電子膨張弁７を開くようになっている。
膨張弁閉じ制御手段１６では、膨張弁開閉制御手段１５によって電子膨張弁７が開いている状態で、第１の温度センサ１０で測定される冷媒液配管５の温度と設定温度とを比較し、測定温度が設定温度より低くなったかどうかを判別し、測定温度が設定温度より低くなったときに閉じ信号を出力して電子膨張弁７を閉じるようになっている。
【００２０】
次に、上述制御系の動作につき、図４のフローチャートを用いて説明する。
先ず、冷房運転停止状態かどうかを判別し（Ｓ１）、冷房運転停止状態で無ければ、冷房運転などの他の運転モードに移行する。
冷房運転停止状態であれば、圧力センサ９により冷媒液配管５内の圧力を測定して（Ｓ２）からステップＳ３に移行する。
【００２１】
ステップＳ３では、圧力センサ９で測定される圧力と設定値とを比較し、測定圧力が設定値以下かどうかを判別して測定圧力が設定値を超えているときには閉じ信号を出力してステップＳ４に移行し、電子膨張弁７を閉じるようになっている。
一方、測定圧力が設定値以下のときには開き信号を出力してステップＳ５に移行し、電子膨張弁７を開き、その後に第１の温度センサ１０により電子膨張弁７の下流側近傍における冷媒液配管５の温度を測定して（Ｓ６）からステップＳ７に移行するようになっている。
【００２２】
ステップＳ７では、第１の温度センサ１０で測定される冷媒液配管５の温度と設定値（例えば、１５℃）とを比較し、測定温度が設定値より低くなったかどうかを判別し、測定温度が設定値より低くなったときに閉じ信号を出力してステップＳ４に移行し、電子膨張弁７を閉じるようになっている。
【００２３】
上記構成により、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管５内に多量に溜まることを防止し、冷房運転の起動時に、冷媒ガスを冷媒液配管５内から早期に抜いて冷媒の自然循環を開始でき、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができる。
【００２４】
また、図示しないが、コントローラ１２では、第１および第２の温度センサ１０，１１で測定される冷媒温度に基づいて、定常冷房運転状態での電子膨張弁７の開度を制御するようになっている。
すなわち、第２の温度センサ１１で測定される冷媒温度と第１の温度センサ１０で測定される冷媒液配管５の温度との冷媒温度差を算出し、その冷媒温度差が第１の設定値（例えば、４℃）以下のときには、電子膨張弁７の開度を設定量開き、冷媒温度差が第２の設定値（例えば、１０℃）以上のときには、電子膨張弁７の開度を設定量閉じ、そして、冷媒温度差が第１の設定値と第２の設定値との間であるときには、電子膨張弁７の開度をそのままの状態に維持し、常に設定温度の温調空気を吹き出して冷房運転を行うようになっている。
【００２５】
図５は、本発明に係る冷媒自然循環式冷房システムの実施例２の制御系を示すブロック図であり、実施例１と異なるところは次の通りである。
すなわち、コントローラ１２において、実施例１の膨張弁開閉制御手段１５に代えて、当初温度記憶手段２１、温度差算出手段２２、特定温度範囲判別手段２３、特定温度範囲−設定温度差相関テーブル２４、設定温度差設定手段２５および膨張弁開閉制御手段２６が備えられている。
【００２６】
当初温度記憶手段２１では、膨張弁開閉制御手段１５からの開き信号に応答して第１の温度センサ１０から入力された電子膨張弁７が開く直前の冷媒液配管５の温度を記憶するようになっている。
温度差算出手段２２では、第１の温度センサ１０から冷媒液配管５の温度が入力されるたびに、その温度と、当初温度記憶手段２１で記憶された電子膨張弁７が開く直前の冷媒液配管５の温度との温度差ΔＴを算出するようになっている。
【００２７】
特定温度範囲判別手段２３では、第１の温度センサ１０から入力される冷媒液配管５の温度に基づき、その温度が、特定温度範囲−設定温度差相関テーブル２４において予め設定されているどの特定温度範囲に属するかを求めるとともに、その特定温度範囲に対応する温度差を抽出するようになっている。
設定温度差設定手段２５では、特定温度範囲判別手段２３で抽出された温度差を設定温度差に設定するようになっている。
膨張弁開閉制御手段２６では、温度差算出手段２２で算出された温度差ΔＴと、設定温度差設定手段２５で設定された設定温度差とを比較し、温度差ΔＴが設定温度差以上低い温度になったかどうかを判別し、設定温度差以上低くなったときに閉じ信号を出力して前記膨張弁を閉じるようになっている。
【００２８】
特定温度範囲−設定温度差相関テーブル２４では、例えば、次のように設定されている。
特定温度範囲≧２０℃のとき、ΔＴ≧１０℃
２０℃＞特定温度範囲≧１５℃のとき、ΔＴ≧５℃
１５℃＞特定温度範囲≧１０℃のとき、ΔＴ≧３℃
１０℃＞特定温度範囲≧  ５℃のとき、ΔＴ≧２℃
特定温度範囲＜  ５℃のとき、ΔＴ≧１℃
すなわち、電子膨張弁７の開き制御時に冷媒液配管５の温度が高い範囲のときには、冷媒液配管５内に冷媒ガスが多く存在しているだけでなく、電子膨張弁７に流れてきた冷媒液がその流動途中で気化するため、冷媒ガスが十分に抜けきらないうちに電子膨張弁７が閉じることを防止するために、低下する温度差を大きくし、一方、電子膨張弁７の開き制御時に冷媒液配管５の温度が低い範囲のときには、冷媒液配管５内の冷媒ガスの存在量も少なく、流動途中での冷媒液の気化量も少ないので、少し温度が低下しただけでも冷媒ガスは十分に抜けるために、低下する温度差を小さくするのである。他の構成は実施例１と同じであり、同じ図番を付してその説明は省略する。この実施例２の場合、凝縮器用圧力センサ８は付設されていない。
【００２９】
次に、この実施例２の制御動作につき、図６のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１からステップＳ４までの動作は同じであり、説明は省略する。
ステップＳ１１において、電子膨張弁７を開き信号により開く直前の冷媒液配管５の温度を測定するとともに電子膨張弁７を開く直前の冷媒液配管５の温度を記憶してからステップＳ１２で電子膨張弁７を開いた後、ステップＳ１３に移行し、それ以後、ステップＳ１１に戻って第１の温度センサ１０から冷媒液配管５の温度が入力されるたびに、その温度と、当初温度記憶手段２１で記憶された電子膨張弁７を開く直前の冷媒液配管５の温度との温度差ΔＴを算出する。
【００３０】
その後、ステップＳ１４に移行し、特定温度範囲に対応して設定された温度差とステップＳ１３で算出された温度差ΔＴとを比較し、温度差ΔＴが設定温度差以上低い温度になったかどうかを判別し、設定温度差以上低くなったときに、閉じ信号を出力してステップＳ４に移行し、電子膨張弁７を閉じるようになっている。
【００３１】
この実施例２の構成によれば、冷房運転の停止状態において、例えば、１０分間や３０分間などの設定時間おきなどに、冷媒液配管５内の圧力を測定し、その圧力が設定値以下になったときに、電子膨張弁７を開いて冷媒ガスを冷媒液配管５内から抜き、それに伴って電子膨張弁７の近傍に冷媒液が流入し、温度センサで測定される冷媒液配管５の温度が低下することを、夏期などで冷媒液配管５の温度が高温になっているときには大きな温度差分だけ温度が低下したことに基づいて判断して電子膨張弁７を閉じ、冷媒液配管５の温度が高くなっていないときには小さな温度差分だけ温度が低下したことに基づいて判断して電子膨張弁７を閉じ、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管５内に多量に溜まることを防止し、冷房運転の起動時に、冷媒ガスを冷媒液配管５内から早期に抜いて冷媒の自然循環を開始でき、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができる。
【００３２】
図７は、本発明に係る冷媒自然循環式冷房システムの実施例３の制御系を示すブロック図であり、実施例１と異なるところは次の通りである。
すなわち、実施例１における圧力センサ９が無く、第１の温度センサ１０によって測定される冷媒液配管５の温度によって電子膨張弁７を開閉制御するように構成されている。
したがって、コントローラ１２には、実施例１と同一機能の冷房運転状態判別手段１４に加えて、膨張弁開閉制御手段３１のみが備えられている。
【００３３】
膨張弁開閉制御手段３１では、冷房運転状態判別手段１４から冷房運転停止信号が出力されているときに第１の温度センサ１０で測定される冷媒液配管５の温度と設定値（例えば、１５℃）とを比較し、測定温度が設定値以下かどうかを判別して、測定温度が設定値以下のときに閉じ信号を出力して電子膨張弁７を閉じ、測定温度が設定値を超えているときに開き信号を出力して電子膨張弁７を開くようになっている。他の構成は実施例１と同じであり、同じ図番を付してその説明は省略する。
【００３４】
次に、この実施例２の制御動作につき、図８のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１からステップＳ２までの動作は同じであり、説明は省略する。
ステップＳ２で測定した冷媒液配管５の温度と設定値とを比較し（Ｓ２１）、測定温度が設定値以下のときに閉じ信号を出力してステップＳ２２に移行し、電子膨張弁７を閉じ、一方、測定温度が設定値を超えているときに開き信号を出力してステップＳ２３に移行し、電子膨張弁７を開く。
【００３５】
この実施例３の構成によれば、冷房運転の停止状態において、冷媒液配管５の温度を測定し、その測定温度が設定値を超えているときに電子膨張弁７を開いて冷媒ガスを冷媒液配管５内から抜き、それに伴って電子膨張弁７の近傍に冷媒液を流入させ、第１の温度センサ１０で測定される冷媒液配管５の温度が低いときには、冷媒ガスを抜く必要が無いことから電子膨張弁７を閉じる。
したがって、圧力センサを設けずに第１の温度センサ１０を設けるだけで済むから、冷房運転停止状態で冷媒ガスが冷媒液配管５内に多量に溜まることを防止し、冷房運転の起動時に、冷媒ガスを冷媒液配管５内から早期に抜いて冷媒の自然循環を開始でき、良好に所定温度の温調空気を迅速に吹き出させることができるものを安価にして提供できる。
【００３６】
上記実施例では電子膨張弁７を用いているが、それに代えて温度式膨張弁を用いても良く、それらをして膨張弁と総称する。
【００３７】
本発明は、上述のように建物の複数階に多数の室内空調機１を設ける場合に限らず、例えば、ひとつの階に複数個の室内空調機１を設ける場合や、ひとつの室内空調機１を設ける場合、更には、冷却装置を設けるような場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る冷媒自然循環式冷房システムの実施例１を示す全体構成図である。
【図２】室内空調機の拡大図である。
【図３】制御系を示すブロック図である。
【図４】制御動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る冷媒自然循環式冷房システムの実施例２の制御系を示すブロック図である。
【図６】実施例２の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る冷媒自然循環式冷房システムの実施例３の制御系を示すブロック図である。
【図８】実施例３の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
２…利用側熱交換器
４…凝縮器
５…冷媒液配管
６…冷媒ガス配管
７…電子膨張弁
９…圧力センサ
１０…第１の温度センサ（温度センサ）
１４…冷房運転状態判別手段
１５…膨張弁開閉制御手段
１６…膨張弁閉じ制御手段
２６…膨張弁閉じ制御手段
３１…膨張弁開閉制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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