JP7069660B2 - 空調システムおよびシステム制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、フリークーリング型の空調ユニットと冷凍サイクル型の空調ユニットを並行駆動させる空調システムの技術に関する。

近年の情報社会の進展に伴い、扱うべき情報量が大幅に増加している。データセンタは、その大量の情報を取り扱うために、情報処理能力の高いサーバなどの電子機器（情報処理装置）を多数設置した施設である。このデータセンタを安定的かつ経済的に運用する要求がある。

一般に、情報処理能力の高い電子機器は消費電力が多く、その消費電力のほとんどが熱となる。そのため、データセンタ内に情報処理能力の高い多数の電子機器を設置すると、電子機器から発せられた排熱のためにデータセンタ内の温度が上昇する。電子機器の周囲の環境温度が上昇すると、電子機器からの放熱量が少なくなり、電子機器の温度が上昇してしまう。電子機器には機能維持に適切な温度範囲があるため、その温度範囲よりも電子機器の温度が上昇してしまうと、電子機器が正常に動作しなくなる虞がある。この事態の発生を防止するために、データセンタ内の温度を空調機によって下げる必要がある。しかしながら、空調機での消費電力が多く、経済的な面により、空調機の消費電力を削減することが課題となっている。

特許文献１には、消費電力を抑制しつつデータセンタ内を冷却する手法として、フリークーリング型冷却ユニットと冷凍サイクル型冷却ユニットを併設する空調システムが提案されている。この空調システムでは、外気温の低い寒冷期にはフリークーリング型冷却ユニットが利用される。これにより、寒冷期に冷凍サイクル型冷却ユニットを利用する場合に比べて、冷却に要する電力量が１／１０～１／１００程度に抑制される。一方で、外気温が高くなるにしたがってフリークーリング型冷却ユニットの冷却能力は低下する。特許文献１における空調システムでは、その不足した冷却能力分を補填するために、冷凍サイクル型冷却ユニットが利用される。これにより、特許文献１における空調システムは、外気温が変動しても、データセンタ内を所定の温度域に維持できる。このように、特許文献１の空調システムは、フリークーリング型冷却ユニットと冷凍サイクル型冷却ユニットを備え、季節や外気温に応じてそれぞれの冷却ユニットの駆動状態を調整することにより、要求に応じた冷却能力を維持しつつ、年間の消費電力を抑制できる。

なお、特許文献２には、蒸気圧縮式冷媒回路に重力式熱サイフォン冷媒回路を中間熱交換器を介して熱接続し、蒸気圧縮式冷媒回路の熱を重力式熱サイフォン冷媒回路によって室外に運んで放熱する構成が示されている。

特開２０１３－２０６２６４号公報 特開２００５－２４９２５８号公報

特許文献１のように複数の冷却ユニット（空調ユニット）を並行駆動する場合に、特許文献１の構成では、寒冷期には、フリークーリング型冷却ユニットが主な冷却手段となり、冷凍サイクル型冷却ユニットに求められる冷却能力は低くなる。反対に、温暖期にはフリークーリング型冷却ユニットがほとんど機能しなくなり、主に、冷凍サイクル型冷却ユニットが駆動する。このようにフリークーリング型冷却ユニットと冷凍サイクル型冷却ユニットはそれぞれ１年のうち半分程度あるいはそれ以上の期間で定格よりも低い冷却能力でしか稼働しておらず、装置の能力が無駄になっている、という課題がある。

本発明は上記課題を解決するために考え出された。すなわち、本発明の主な目的は、複数の空調ユニットを並行駆動する場合に、各空調ユニットを効率良く稼働し、かつ、年間の消費電力を抑制できる技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の空調システムは、
冷却対象の流体と冷媒との熱交換により前記冷却対象の流体を冷却する受熱器と、前記冷媒の熱を放熱させる放熱器とを通って前記冷媒が循環する第１の循環回路および第２の循環回路と、
前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの一方側における前記受熱器から前記放熱器に向かう前記冷媒の通路である気相通路を流れている前記冷媒が、前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの他方側における前記放熱器から前記受熱器に向かう前記冷媒の通路である液相通路を流れている前記冷媒の熱を吸収可能な内部熱交換器と
を備える。

本発明のシステム制御方法は、
冷却対象の流体と冷媒との熱交換により前記冷却対象の流体を冷却する受熱器と、前記冷媒の熱を放熱させる放熱器とを通って前記冷媒が循環する第１の循環回路と第２の循環回路とのうちの一方側における前記受熱器から前記放熱器に向かう前記冷媒の通路である気相通路を流れている前記冷媒が、前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの他方側における前記放熱器から前記受熱器に向かう前記冷媒の通路である液相通路を流れている前記冷媒の熱を吸収可能な内部熱交換器を設け、
前記気相通路を流れている前記冷媒の温度を温度センサにより検知し、
また、前記液相通路を流れている前記冷媒の温度を温度センサにより検知し、
検知した前記気相通路の前記冷媒の温度が前記液相通路の前記冷媒の温度よりも低い場合に、前記内部熱交換器によって前記気相通路の前記冷媒が前記液相通路の前記冷媒の熱を吸収し当該液相通路から受熱器に向かう前記冷媒をさらに冷却する。

本発明によれば、複数の空調ユニットを並行駆動する場合に、各空調ユニットを効率良く稼働し、かつ、年間の消費電力を抑制できる。

本発明に係る第１実施形態の空調システムの構成を簡略化して表す図である。 第１実施形態における受熱器（室内機）の設置例を説明する図である。 第１実施形態における制御装置の制御構成を表すブロック図である。 第１実施形態における制御装置の動作例を表すフローチャートである。 第１実施形態における効果の説明で利用する図である。 さらに、第１実施形態における効果の説明で利用する図である。 本発明に係る第２実施形態の空調システムの構成を簡略化して表す図である。 第２実施形態における制御装置の動作例を表すフローチャートである。 第２実施形態における効果の説明で利用する図である。 さらに、第１実施形態における効果の説明で利用する図である。 本発明に係るその他の実施形態の空調システムの構成を簡略化して表す図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
図１は本発明に係る第１実施形態の空調システムの概略構成が示されている。この空調システム１は、冷凍サイクル型の循環回路３と、フリークーリング型の循環回路４と、熱交換部５と、制御装置６とを備えている。

冷凍サイクル型の循環回路３は、受熱器１０と、蒸気管１１と、圧縮機１２と、蒸気管１３と、放熱器１４と、液管１５と、膨張弁１６と、液管１７と、受熱器１０とが順に接続され、冷媒が循環する循環路である。この循環回路３は、冷凍サイクル型の空調ユニットを構成する。

受熱器１０は、空調対象（第１実施形態では、冷却対象）の流体である室内の空気に接触可能な場所に配置され、冷媒が空調対象の空気と熱交換することにより、当該空気を冷却可能な構成を備えている。受熱器１０では、液体の冷媒（液冷媒）が液管１７から流入し、当該冷媒が空調対象の空気との熱交換により吸収した熱によって液体から気体に相変化する。この気体の冷媒（気体冷媒）は、受熱器１０から気相通路である蒸気管１１を通して圧縮機１２に流れる。圧縮機１２は、気体冷媒を圧縮する構成を備えている。圧縮機１２の圧縮により高温になった気体冷媒は、蒸気管１３を通って放熱器１４に流入する。放熱器１４は、気体冷媒が放熱し易い構成を備えている。放熱器１４では、気体冷媒が放熱により気体から液体に相変化する。この液体の冷媒（液冷媒）が、液相通路である液管１５を介して膨張弁１６に流れ、当該膨張弁１６にて減圧され、さらに、液管１７を通って受熱器１０に流入する。

フリークーリング型の循環回路４は、受熱器２０と、蒸気管２１と、放熱器２２と、液管２３と、ポンプ２４と、液管２５と、受熱器２０とが順に接続され、冷媒が循環する循環路である。この循環回路４は、フリークーリング型の空調ユニットを構成する。

受熱器２０は、受熱器１０と同様に、冷却対象の流体である室内の空気に接触可能な場所に配置され、冷媒が冷却対象の空気と熱交換することにより、当該空気を冷却可能な構成を備えている。受熱器２０では、液体の冷媒（液冷媒）が液管２５から流入し、当該液冷媒が空調対象の空気から吸熱することにより冷媒が蒸発し、冷媒は液体から気体に相変化する。相変化による気体冷媒は、受熱器２０から気相通路である蒸気管２１を通して放熱器２２に流れる。放熱器２２は、気体冷媒が放熱し易い構成を備えている。放熱器２２では、気体冷媒が放熱により気体から液体に相変化する。相変化による液冷媒は放熱器２２から液相通路である液管２３を通ってポンプ２４に導入されポンプ２４により液管２５を通って受熱器２０に流入する。なお、受熱器２０と放熱器２２に大きな高低差が有る場合には、冷媒は、重力によって循環回路４を自然循環できるが、冷媒を安定的に循環させるためにポンプ２４が設けられる。

循環回路３，４における放熱器１４，２２と圧縮機１２と膨張弁１６とポンプ２４などは、筐体３１内に収容されて室外機３０を構成する。室外機３０は空調対象の施設（部屋）の外に配置される。筐体３１には、空気（給気）を筐体３１の外部から内部に導入する給気口３２が設けられている。また、筐体３１には、当該筐体３１の内部の空気を外部に排気するファン３３が設けられている。ファン３３の駆動により給気口３２から筐体３１の内部に外部の空気が強制的に導入され、給気口３２からファン３３に向かう通風（冷却用通風とも記す）が生じる。この通風が通る経路上に放熱器１４，２２が配設されている。ファン３３の駆動による通風が、放熱器１４，２２を流れている冷媒と熱交換することにより、冷媒を冷却し、また、冷媒から受け取った熱をファン３３を通して筐体３１の外部に運搬して排出する。

受熱器１０，２０は、室内機３５として空調対象の室内側に配置される。図２には、受熱器１０，２０の設置例が表されている。この設置例では、第１実施形態の空調システム１は、複数の情報処理装置（コンピュータ）４１が設置されているデータセンタの室内４０を冷却するシステムである。この例では、情報処理装置４１が配設されている室内４０に連通するダクト４２が設けられている。データセンタの室内４０からダクト４２に空気を導入する還気口には排気ファン４４が設けられ、ダクト４２から室内４０に空気を供給する給気口には給気ファン４５が設けられている。排気ファン４４と給気ファン４５の駆動によって、ダクト４２には排気ファン４４から給気ファン４５に向かう方向の通風が生じ、この通風の経路に受熱器１０，２０が介設される。なお、受熱器１０，２０（換言すれば室内機３５）は、前述した循環回路３，４を構成する蒸気管１１，２１および液管１７，２５によって室外機３０と接続されている。

受熱器１０，２０は、排気ファン４４からダクト４２に導入された室内４０の空気との熱交換により当該空気を冷却する。この冷却された空気（通風）が給気ファン４５を介して室内に戻され、室内４０を冷却する。

第１実施形態では、空調システム１は、冷凍サイクル型とフリークーリング型の循環回路３，４に加えて、図１に表される熱交換部５を備えている。熱交換部５は、冷凍サイクル型の循環回路３における液管１５に設けられたバイパス通路（液相バイパス通路）４７と、フリークーリング型の循環回路４における蒸気管２１に設けられたバイパス通路（気相バイパス通路）４８とを備えている。バイパス通路４７，４８の一部は、バイパス通路４７の液冷媒とバイパス通路４８の気体冷媒が熱交換可能な内部熱交換器である熱交換器５０を構成する。

また、バイパス通路４７にはバルブ５２が介設されている。バルブ５２は、開閉動作により、バイパス通路４７に冷媒が流れる状態と、流れない状態とを切り替える構成を備えている。さらに、液管１５には、バイパス通路４７との接続部Ｍ，Ｎ間となる部位にバルブ５３が介設されている。バルブ５３は、開閉動作により、液管１５におけるバイパス通路４７との接続部Ｍ，Ｎ間となる部位に冷媒が流れる状態と、流れない状態とを切り替える構成を備えている。さらに、液管１５には、バイパス通路４７との接続部Ｍよりも冷媒の流れの上流側に、冷媒の温度を計測する温度センサ５７が配設されている。

さらに、バイパス通路４８にはバルブ５４が介設されている。バルブ５４は、開閉動作により、バイパス通路４８に冷媒が流れる状態と、流れない状態とを切り替える構成を備えている。さらに、蒸気管２１には、バイパス通路４８との接続部Ｍ，Ｎ間となる部位にバルブ５５が介設されている。バルブ５５は、開閉動作により、蒸気管２１におけるバイパス通路４８との接続部Ｍ，Ｎ間となる部位に冷媒が流れる状態と、流れない状態とを切り替える構成を備えている。さらに、蒸気管２１には、バイパス通路４８との接続部Ｍよりも冷媒の流れの上流側に、冷媒の温度を計測する温度センサ５８が配設されている。

制御装置６は、空調システム１の動作を制御する装置であり、圧縮機１２、膨張弁１６、ポンプ２４およびファン３３の駆動制御や、各バルブ５２～５５の開閉制御などを行う機能を備えている。図３には制御装置６の構成が表されている。制御装置６は、大概構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、記憶装置６１とを備えている。

記憶装置６１は、各種データやコンピュータプログラム（プログラム）を記憶する構成を備えている。なお、制御装置６には、半導体メモリやハードディスク装置などの記憶装置が複数種設けられてもよく、この場合には、それら複数種の記憶装置をまとめて記憶装置６１と称する。

ＣＰＵ６０は、記憶装置６１に格納されているコンピュータプログラムを実行することにより、当該コンピュータプログラムに応じた機能を実現する。第１実施形態では、ＣＰＵ６０は、機能部として、取得部７１と比較部７２と判断部７３とバルブ駆動部７４と冷凍サイクル制御部７５とフリークーリング制御部７６を備えている。

冷凍サイクル制御部７５は、圧縮機１２と膨張弁１６の動作を制御する機能を備え、圧縮機１２と膨張弁１６を制御することによって、冷凍サイクル型の循環回路３における冷媒の流れ（循環）を制御する。なお、冷凍サイクル型の循環回路３における圧縮機１２と膨張弁１６の制御手法に関しては様々な手法があり、ここでは、何れの手法を採用してもよく、その説明は省略する。

フリークーリング制御部７６は、フリークーリング型の循環回路４におけるポンプ２４の動作を制御する機能を備え、ポンプ２４を制御することによって、フリークーリング型の循環回路４における冷媒の流れ（循環）を制御する。例えば、フリークーリング型の循環回路４における受熱器２０での冷却能力は、冷却対象の室内４０の気温Ｔ_roomに対する室外機３０に取り込まれる冷却用通風の温度Ｔ_ambientの差分（Ｔ_room－Ｔ_ambient）に比例する。また、冷却用通風の温度Ｔ_ambientが上昇し冷却対象の室内４０の気温Ｔ_room以上になると、冷媒が設計通りに相変化しなくなり、受熱器２０は冷却能力を発揮しなくなる。このことにより、冷却用通風の温度Ｔ_ambientが冷却対象の室内４０の気温Ｔ_room以上に上昇した場合には、フリークーリング制御部７６は、ポンプ２４を停止し、フリークーリング型の循環回路４における冷媒の循環（つまり、受熱器２０での冷却）を停止する。このように受熱器２０での冷却が停止しても、冷凍サイクル型の循環回路３における受熱器１０での冷却は継続されるので、空調システム１における冷却能力は維持される。なお、フリークーリング型の循環回路４におけるポンプ２４を制御する手法に関しては様々な手法があり、ここでは、上述したようなポンプ２４の制御手法に限定されずに何れの手法を採用してもよく、その説明は省略する。

取得部７１と比較部７２と判断部７３とバルブ駆動部７４は、バルブ５２～５５の開閉制御に関わる機能部であり、バルブ５２～５５の開閉を制御することによって、熱交換器５０でのバイパス通路４７の液冷媒とバイパス通路４８の気体冷媒との熱交換の有無を制御する。

すなわち、取得部７１は、温度センサ５７，５８から出力される出力値（センサ出力値）を取得（受信）する機能を備えている。なお、取得部７１は、取得したセンサ出力値を記憶装置６１に格納する機能を備えていてもよい。記憶装置６１に格納されるセンサ出力値には、例えばセンサ出力値の出力元である温度センサ５７，５８を識別する識別情報と、取得時間とが取得部７１によって関連付けられる。

比較部７２は、取得部７１によって同時刻あるいはほぼ同時刻に取得された温度センサ５７による出力値（つまり、放熱器１４から流れ出た液冷媒の温度）と、温度センサ５８による出力値（つまり、受熱器２０から流れ出た気体冷媒の温度）とを比較する。なお、比較部７２は、設定の時間間隔毎に温度センサ５８，５７の出力値を比較してもよいし、連続的に温度センサ５８，５７の出力値を比較してもよい。

判断部７３は、比較部７２による比較結果に応じたバルブ５２～５５の開閉状態を判断（決定）する機能を備えている。第１実施形態では、その判断に用いる次のような参照データが記憶装置６１に格納されている。

つまり、参照データには、温度センサ５８による気体冷媒の温度Ｔvap4が温度センサ５７による液冷媒の温度Ｔliq3以上（Ｔvap4≧Ｔliq3）である場合には、バルブ５３，５５を開状態とし、バルブ５２，５４を閉状態に制御することを表すデータが含まれている。バルブ５２～５５がそのような開閉状態である場合には、バイパス通路４７，４８には冷媒は流れず、熱交換器５０において冷凍サイクル型の循環回路３とフリークーリング型の循環回路４との冷媒間での熱交換は行われない。このようなバルブ５２～５５の動作モードをここではモード１（換言すれば、熱交換無しモード）と記すこととする。

また、温度センサ５８による温度Ｔvap4が温度センサ５７による温度Ｔliq3以上でない（つまり、温度Ｔvap4が温度Ｔliq3未満（Ｔvap4＜Ｔliq3）である）場合には、バルブ５３，５５を閉状態とし、バルブ５２，５４を開状態に制御することを表すデータも参照データに含まれている。バルブ５２～５５がそのような開閉状態である場合には、バイパス通路４７，４８に冷媒が流れ、熱交換器５０において冷凍サイクル型の循環回路３とフリークーリング型の循環回路４との冷媒間での熱交換が行われる。このようなバルブ５２～５５の動作モードをここではモード２（換言すれば、熱交換有りモード）と記すこととする。

バルブ駆動部７４は、判断部７３による判断結果に応じてバルブ５２～５５を開状態あるいは閉状態とする機能を備えている。つまり、バルブ５２～５５は、使用環境等を考慮して適宜に選択された種類の電磁弁により構成されており、バルブ駆動部７４は、バルブ５２～５５を構成している電磁弁の種類に応じて当該電磁弁への通電を制御しバルブ５２～５５の開閉状態を制御する。

第１実施形態の空調システム１は上記のように構成されている。以下に、この空調システム１における制御装置６の制御動作の一例を図４のフローチャートに基づいて説明する。例えば、まず、制御装置６の取得部７１が温度センサ５７，５８のセンサ出力値を取得する（図４におけるステップＳ１０１）。その後、比較部７２が、取得されたセンサ出力値に基づいて、フリークーリング型の循環回路４における気体冷媒の温度Ｔvap4が冷凍サイクル型の循環回路３における液冷媒の温度Ｔliq3以上（Ｔvap4≧Ｔliq3）であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。

そして、例えば放熱器２２での冷媒の放熱量（冷却量）が少なくなる温暖期などにおいて、温度Ｔvap4が温度Ｔliq3以上（Ｔvap4≧Ｔliq3）となる場合がある。この場合には、判断部７３は、比較部７２の比較結果に基づいてバルブ５２～５５の動作モードはモード１（熱交換無しモード）であると判断する。さらに、バルブ駆動部７４が、その判断結果に応じてバルブ５２～５５の開閉状態を制御する（ステップＳ１０３）。つまり、バルブ駆動部７４が、バルブ５３，５５を開状態とし、バルブ５２，５４を閉状態に制御する。この状態では、バイパス通路４７，４８には冷媒は流れず、熱交換器５０において、循環回路３，４を循環している冷媒（循環冷媒とも記す）間の熱交換は行われない。その後、制御装置６は、ステップＳ１０１以降の動作を繰り返す。

一方、例えば放熱器２２での冷媒の放熱量（冷却量）が多くなる寒冷期などにおいて、温度Ｔvap4が温度Ｔliq3以上（Ｔvap4≧Ｔliq3）でない場合には、判断部７３は、バルブ５２～５５の動作モードはモード２（熱交換有りモード）であると判断する。換言すれば、温度Ｔvap4が温度Ｔliq3未満である（Ｔvap4＜Ｔliq3）場合には、判断部７３は、その比較結果に基づいて、バルブ５２～５５の動作モードはモード２（熱交換有りモード）であると判断する。そして、バルブ駆動部７４が、その判断結果に応じてバルブ５２～５５の開閉状態を制御する（ステップＳ１０４）。つまり、バルブ駆動部７４が、バルブ５３，５５を閉状態とし、バルブ５２，５４を開状態に制御する。この状態では、バイパス通路４７，４８に冷媒が流れ、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる。すなわち、熱交換器５０における循環冷媒間の熱交換によって、冷凍サイクル型の循環回路３におけるバイパス通路４７の液冷媒の熱がフリークーリング型の循環回路４におけるバイパス通路４８の気体冷媒に奪われる。これにより、受熱器１０に供給される液冷媒の温度が低下するため、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われない場合に比べて、受熱器１０は冷却対象の空気の冷却効果を高めることができる。その後、制御装置６は、ステップＳ１０１以降の動作を繰り返す。

上記のように、第１実施形態の空調システム１は、フリークーリング型の循環回路４における気体冷媒が冷凍サイクル型の循環回路３における液冷媒から吸熱することにより当該液冷媒の温度低下（追加冷却）を図る構成を備えている。これにより、空調システム１は、複数の空調ユニットを並行駆動する場合において、各空調ユニットを効率良く稼働し、かつ、年間の消費電力を抑制できるという効果を得ることができる。このような効果を空調システム１が得られることを以下に詳細に説明する。

図５には、図２におけるダクト４２の通風が受熱器２０，１０を順に通って冷却されたことによる通風の温度変化が実線Ａにより表されると共に、受熱器２０，１０での空気の冷却量がイメージにより表されている。ここでは、フリークーリング型の循環回路４における受熱器２０での液冷媒の温度を温度Ｔ_20L1であると仮定する。また、冷凍サイクル型の循環回路３における受熱器１０での液冷媒の温度を、受熱器２０での液冷媒の温度Ｔ_20L1よりも低い温度Ｔ_10L1であると仮定する。

ダクト４２の通風は、まず、受熱器２０において液冷媒との熱交換により冷却される。ここでは、受熱器２０による通風の冷却量は、通風の温度（図５における実線Ａ）と受熱器２０の液冷媒の温度Ｔ_20L1との差分に応じた冷却量Ｑrec20と表す。図５では、その冷却量のイメージが領域Ｑrec20により表されている。さらに、受熱器２０で冷却されたダクト４２の通風は受熱器１０の液冷媒との熱交換により冷却される。ここでは、受熱器１０による通風の冷却量は、通風の温度（図５における実線Ａ）と受熱器１０の液冷媒の温度Ｔ_10L1との差分に応じた冷却量Ｑrec10と表す。図５では、その冷却量のイメージが領域Ｑrec10により表されている。

第１実施形態では、温度センサ５８により検知される温度Ｔvap4が温度センサ５７により検知される温度Ｔliq3未満である場合には、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる。つまり、温度Ｔvap4が温度Ｔliq3未満である場合とは、放熱器２２に向かう気体冷媒の温度が受熱器１０に向かう液冷媒の温度よりも低い場合である。この場合には、放熱器２２に向かう気体冷媒が受熱器１０に向かう液冷媒の熱を奪う。このため、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われない場合に比べて、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換によって受熱器１０への液冷媒の温度が低下し、かつ、放熱器２２への気体冷媒の温度が上昇する。これにより、受熱器１０に流入する液冷媒の温度が例えば図５における温度Ｔ_10L1から温度Ｔ_10L2に低下するように変化する。このため、空調システム１は、ダクト４２における冷却対象の通風の冷却量を、例えば温度Ｔ_10L1と温度Ｔ_10L2の差分に応じた冷却量ΔＱ（図５では、領域ΔＱのイメージにより表されている）分、増加させることができる。この増加した冷却量ΔＱは熱交換器５０において循環冷媒間で熱交換された熱量に相当する。なお、ここでは、説明の煩雑化を避けるために、受熱器１０による通風の冷却量が増加しても、受熱器１０により冷却される通風の温度は図５における実線Ａのままとする。

一方、図６には、図１における給気口３２からファン３３に向かう冷却用通風が放熱器２２，１４を順に通って吸熱したことによる冷却用通風の温度変化が実線Ｂにより表されている。また、図６には、冷却用通風による放熱器２２，１４での冷媒の放熱量もイメージにより表されている。ここでは、フリークーリング型の循環回路４における放熱器２２での気体冷媒の温度を温度Ｔ_22V1であると仮定する。また、冷凍サイクル型の循環回路３における放熱器１４での液冷媒の温度を、放熱器２２での気体冷媒の温度Ｔ_22V1よりも高い温度Ｔ_14V1であると仮定する。

冷却用通風は、まず、放熱器２２において気体冷媒との熱交換により気体冷媒から熱を奪い当該気体冷媒を冷却する。冷却用通風による気体冷媒の放熱量は、冷却用通風の温度（図６における実線Ｂ）と放熱器２２の気体冷媒の温度Ｔ_22V1との差分に応じた放熱量Ｑrad22である。図６では、その放熱量のイメージが領域Ｑrad22により表されている。さらに、放熱器２２の気体冷媒を冷却した冷却用通風は放熱器１４の気体冷媒との熱交換により気体冷媒から熱を奪って当該気体冷媒を冷却する。この際の冷却用通風による気体冷媒の放熱量は、冷却用通風の温度（図６における実線Ｂ）と放熱器１４の気体冷媒の温度Ｔ_14V1との差分に応じた放熱量Ｑrad14である。図６では、その放熱量のイメージが領域Ｑrad14により表されている。

上記のような温度状態から、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換によって、放熱器２２における気体冷媒の温度が温度Ｔ_22V1よりも高い温度Ｔ_22V2に変化したとする。この温度上昇により、放熱器２２での気体冷媒の放熱量は、例えば温度Ｔ_22V1と温度Ｔ_22V2の差分に応じた放熱量ΔＱ（図６では領域ΔＱのイメージにより表されている）分、増加する。この増加した放熱量ΔＱは熱交換器５０において循環冷媒間で熱交換された熱量に相当する。これにより、放熱器２２から受熱器２０に流れる液冷媒の温度は、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われない場合と同様の温度となる。なお、ここでは、説明の煩雑化を避けるために、放熱器２２における気体冷媒の放熱量が増加しても、冷却用通風の温度は図６における実線Ｂのままとする。また、上述したような熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換により、受熱器１０に流入する液冷媒の温度が低下するが、受熱器１０から流出する相変化後の気体冷媒の温度は、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われない場合と同様である。さらに、冷凍サイクル型の循環回路３においては、受熱器１０から流出した気体冷媒は圧縮機１２によって設定温度まで上昇するので、設定温度の気体冷媒が放熱器１４に流入する。このため、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる場合も行われない場合も放熱器１４での放熱量は同様である。

すなわち、空調システム１におけるシステム全体での冷却対象の空気の冷却量は、受熱器１０，２０での冷却量であるから、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われない場合に比べて、受熱器１０での冷却量増加ΔＱ分、増加する。

また、上述したように、受熱器１０において液冷媒が気体冷媒に相変化して受熱器１０から圧縮機１２に流入する気体冷媒の温度は、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われる場合も行われない場合も同様である。このため、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われる場合も行われない場合も、圧縮機１２が気体冷媒の温度を設定値まで上昇させるために必要な電力は変化しない。ここでは、圧縮機１２に投入される電力を電力Ｗcompと表す。

ところで、冷却のエネルギー消費効率の目安として使われる指標として、成績係数ＣＯＰ（Coefficient Of Performance）と呼ばれる係数がある。この空調システム１における冷却の成績係数ＣＯＰ（Coefficient Of Performance）は、システム全体の冷却量と、圧縮機１２に投入する投入電力Ｗcompとの比によって表される。ここで、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われていない場合におけるシステム全体の冷却量を冷却量Ｑcoolとする。この場合には、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われていない場合における冷却の成績係数ＣＯＰは、次式（１）により表される。
ＣＯＰ＝Ｑcool／Ｗcomp ・・・・・ （１）
熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われる場合には、前述したように、熱交換が行われない場合に比べて、システム全体の冷却量は冷却量ΔＱ分、増加する。これにより、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われる場合におけるシステム全体の冷却量は、Ｑcool＋ΔＱとなり、成績係数は次式（２）に表される成績係数ＣＯＰαに変化する。
ＣＯＰα＝（Ｑcool＋ΔＱ）／Ｗcomp ・・・・・ （２）
式（２）は式（１）を利用すると、次式（３）のように書き改めることができる。
ＣＯＰα＝ＣＯＰ＋（ΔＱ／Ｗcomp） ・・・・・ （３）
すなわち、空調システム１は、システム全体の成績係数を、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換を行うことにより、熱交換が行われない場合に比べて、（ΔＱ／Ｗcomp）分、上昇（改善）することができる。

上記のように、第１実施形態の空調システム１は、フリークーリング型の循環回路４における気体冷媒が冷凍サイクル型の循環回路３における液冷媒から熱を奪うこと（追加冷却）が可能な構成を備えることにより、成績係数ＣＯＰを向上させることができる。

＜第２実施形態＞
以下に、本発明に係る第２実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態の空調システムを構成する構成部分と同一名称部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

図７には第２実施形態における空調システムの構成が簡略化して表されている。前述した第１実施形態では、熱交換部５は、冷凍サイクル型の循環回路３における液冷媒と、フリークーリング型の循環回路４における気体冷媒との熱交換が可能な構成を備えている。これに対し、第２実施形態では、熱交換部５は、冷凍サイクル型の循環回路３における気体冷媒と、フリークーリング型の循環回路４における液冷媒との熱交換が可能な構成を備えている。つまり、冷凍サイクル型の循環回路３における蒸気管１１（換言すれば、圧縮機１２よりも冷媒の上流側の蒸気管）には冷媒の迂回路であるバイパス通路(気相バイパス通路)４７が接続されている。蒸気管１１におけるバイパス通路４７との接続部Ｍ，Ｎ間の部位にはバルブ５３が介設されている。また、フリークーリング型の循環回路４における液管２３には冷媒の迂回路であるバイパス通路（液相バイパス通路）４８が接続されている。液管２３におけるバイパス通路４８との接続部Ｍ，Ｎ間の部位にはバルブ５５が介設されている。さらに、バイパス通路４７，４８には、それぞれ、バルブ５２，５４が介設されている。さらにまた、バイパス通路４７，４８の一部はバイパス通路４７の気体冷媒とバイパス通路４８の液冷媒が熱交換可能な熱交換器（内部熱交換器）５０を構成する。

さらに、蒸気管１１には、バイパス通路４７との接続部Ｍよりも冷媒の流れの上流側に、冷媒の温度を計測する温度センサ５７が配設されている。液管２３には、バイパス通路４８との接続部Ｍよりも冷媒の流れの上流側に、冷媒の温度を計測する温度センサ５８が配設されている。

第２実施形態の空調システム１は、上記のような熱交換部５を備えていることにより、制御装置６は、次のように、バルブ５２～５５の開閉動作を制御する。すなわち、制御装置６は、図３に表されるような制御構成を備えている。また、記憶装置６１には、判断部７３が参照する参照データが格納されている。第２実施形態では、参照データには、温度センサ５７により検知される気体冷媒の温度Ｔvap3が温度センサ５８により検知される液冷媒の温度Ｔliq4以上（Ｔvap3≧Ｔliq4）である場合には、バルブ５３，５５を開状態とし、バルブ５２，５４を閉状態に制御することを表すデータが含まれている。バルブ５２～５５がそのような開閉状態である場合には、バイパス通路４７，４８には冷媒は流れず、熱交換器５０において冷凍サイクル型の循環回路３とフリークーリング型の循環回路４との冷媒間での熱交換は行われない。つまり、バルブ５２～５５は、モード１（換言すれば、熱交換無しモード）でもって開閉動作する。

また、参照データには、温度センサ５７による温度Ｔvap3が温度センサ５８による温度Ｔliq4以上でない（つまり、温度Ｔvap3が温度Ｔliq4未満（Ｔvap3＜Ｔliq4）である）場合には、バルブ５３，５５を閉状態とし、バルブ５２，５４を開状態に制御することを表すデータも含まれている。バルブ５２～５５がそのような開閉状態である場合には、バイパス通路４７，４８に冷媒が流れ、熱交換器５０において冷凍サイクル型の循環回路３とフリークーリング型の循環回路４との冷媒間での熱交換が行われる。つまり、バルブ５２～５５はモード２（換言すれば、熱交換有りモード）でもって開閉動作する。

第２実施形態では、制御装置６は、上記のような参照データを利用してバルブ５２～５５の開閉動作を次のように制御する。なお、図８には第２実施形態におけるバルブ５２～５５の開閉動作に関する制御装置６の制御動作の一例がフローチャートにより表されている。

例えば、まず、制御装置６の取得部７１が温度センサ５７，５８のセンサ出力値を取得する（図８におけるステップＳ２０１）。その後、比較部７２が、取得されたセンサ出力値に基づいて、冷凍サイクル型の循環回路３における気体冷媒の温度Ｔvap3がフリークーリング型の循環回路４における液冷媒の温度Ｔliq4以上（Ｔvap3≧Ｔliq4）であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。

そして、例えば放熱器２２での冷媒の放熱量（冷却量）が多くなる寒冷期などにおいては放熱器２２から流れ出る液冷媒の温度が低下する。このような場合に、温度Ｔvap3が温度Ｔliq4以上（Ｔvap3≧Ｔliq4）になると、判断部７３は、比較部７２の比較結果に基づいてバルブ５２～５５の動作モードはモード１（熱交換無しモード）であると判断する。さらに、バルブ駆動部７４が、その判断結果に応じてバルブ５２～５５の開閉状態を制御する（ステップＳ２０３）。つまり、バルブ駆動部７４が、バルブ５３，５５を開状態とし、バルブ５２，５４を閉状態に制御する。この状態では、バイパス通路４７，４８には冷媒は流れず、熱交換器５０において、循環回路３，４を循環している循環冷媒間の熱交換は行われない。その後、制御装置６は、ステップＳ２０１以降の動作を繰り返す。

一方、例えば放熱器２２での冷媒の放熱量（冷却量）が少なくなる温暖期などにおいて、温度Ｔvap3が温度Ｔliq4以上（Ｔvap3≧Ｔliq4）でなくなると、判断部７３は、バルブ５２～５５の動作モードはモード２（熱交換有りモード）であると判断する。換言すれば、温度Ｔvap3が温度Ｔliq4未満である（Ｔvap3＜Ｔliq4）場合には、判断部７３は、その比較結果に基づいて、バルブ５２～５５の動作モードはモード２（熱交換有りモード）であると判断する。そして、バルブ駆動部７４が、その判断結果に応じてバルブ５２～５５の開閉状態を制御する（ステップＳ２０４）。つまり、バルブ駆動部７４が、バルブ５３，５５を閉状態とし、バルブ５２，５４を開状態に制御する。この状態では、バイパス通路４７，４８に冷媒が流れ、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる。すなわち、熱交換器５０における循環冷媒間の熱交換によって、冷凍サイクル型の循環回路３におけるバイパス通路４７の気体冷媒がフリークーリング型の循環回路４におけるバイパス通路４８の液冷媒の熱を奪う。これにより、受熱器２０に供給される液冷媒の温度が低下するため、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換が行われない場合に比べて、受熱器２０は冷却対象の空気の冷却効果を高めることができる。その後、制御装置６は、ステップＳ２０１以降の動作を繰り返す。

第２実施形態の空調システム１における上記以外の構成は第１実施形態で説明した構成と同様である。

第２実施形態の空調システム１は、冷凍サイクル型の循環回路３における気体冷媒がフリークーリング型の循環回路４における液冷媒から吸熱することにより当該液冷媒の温度低下（追加冷却）を図る構成を備えている。これにより、第２実施形態の空調システム１は、第１実施形態と同様に、複数の空調ユニットを並行駆動する場合において、各空調ユニットを効率良く稼働し、かつ、年間の消費電力を抑制できるという効果を得ることができる。

すなわち、第２実施形態の空調システム１では、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる場合には、行われない場合に比べて、受熱器２０に流入する液冷媒の温度が例えば図９に表される温度Ｔ_20L1から温度Ｔ_20L2に低下する。このため、受熱器２０における冷媒の冷却量は、図９に表す冷却量Ｑrec20から、その温度低下に応じた冷却量ΔＱ分増加する。一方、受熱器１０においては、熱交換器５０での循環冷媒間の熱交換の有無によらずに冷却量はほぼ変化せずに例えば冷却量Ｑrec10である。

つまり、第２実施形態の空調システム１においては、システム全体の冷却量は、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる場合には、行われない場合に比べて、冷却量ΔＱ分増加する。

また、第２実施形態では、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる場合も行われない場合も、放熱器２２に流入する冷媒の温度はほぼ変化しないため、放熱器２２における冷媒の放熱量は変化せず例えば図１０に表す放熱量Ｑrad22である。さらに、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われることにより、行われない場合に比べて、バイパス通路４７から流れ出る気体冷媒の温度が上昇する。しかし、圧縮機１２によって気体冷媒の温度は設定温度まで上昇するので、放熱器１４に流入する気体冷媒の温度は、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる場合も行われない場合もほぼ同様である。このため、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる場合も行われない場合も、放熱器１４における冷媒の放熱量は変化せず例えば図１０に表す放熱量Ｑrad14である。

ところで、上述したように、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われる場合には、行われない場合に比べて、圧縮機１２に流入する気体冷媒の温度が上昇する。このため、空調システム１は、気体冷媒の温度を設定温度まで上昇させるために必要な圧縮機１２への投入電力Ｗcompを削減することができる。その投入電力Ｗcompの削減量は、熱交換器５０において循環冷媒間での熱交換された熱量に相当するので、ここでは、削減量ΔＱと表す。つまり、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われることにより、圧縮機１２への投入電力は、電力（Ｗcomp－ΔＱ）となる。

ここで、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換が行われない場合における冷却の成績係数ＣＯＰを、ＣＯＰ＝Ｑcool／Ｗcompとすると、第２実施形態の空調システム１における成績係数ＣＯＰαは、次式（４）のように書き表すことができる。
ＣＯＰα＝（Ｑcool＋ΔＱ）／（Ｗcomp－ΔＱ）
＝ＣＯＰ+ΔＱ×（Ｗcomp＋Ｑcool）／Ｗcomp×（Ｗcomp－ΔＱ）・・・（４）
すなわち、第２実施形態の空調システム１は、熱交換器５０において循環冷媒間の熱交換を行うことにより、行わない場合に比べて、成績係数ＣＯＰを（ΔＱ×（Ｗcomp＋Ｑcool）／Ｗcomp×（Ｗcomp－ΔＱ））分、増加（改善）することができる。

＜その他の実施形態＞
なお、本発明は第１と第２の実施形態に限定されず、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１と第２の実施形態では、冷媒が流れる通路にバルブ５２～５５が設けられている。これに代えて、例えば、バルブの一種である三方弁が利用可能である場合には、三方弁を設けてもよく、この場合には、バルブの設置数を削減することができる。

また、本発明に係る空調システムは図１１に表されるような構成をも採り得る。つまり、図１１に表される空調システムは、第１の循環回路８０と、第２の循環回路９０と、内部熱交換器１００とを備える。第１の循環回路８０は受熱器８１と放熱器８２を備える。受熱器８１は冷却対象の流体と冷媒との熱交換により冷却対象の流体を冷却する構成を備える。放熱器８２は冷媒の熱を放熱させる機能を備える。受熱器８１と放熱器８２は、受熱器８１から放熱器８２に向かう冷媒を流す気相通路８３によって接続されている。また、受熱器８１と放熱器８２は、放熱器８２から受熱器８１に向かう冷媒を流す液相通路８４によっても接続されている。すなわち、受熱器８１と放熱器８２と気相通路８３と液相通路８４は、冷媒を循環させる第１の循環回路８０を構成する。

第２の循環回路９０は受熱器９１と放熱器９２を備える。受熱器９１は冷却対象の流体と冷媒との熱交換により冷却対象の流体を冷却する構成を備える。放熱器９２は冷媒の熱を放熱させる機能を備える。受熱器９１と放熱器９２は、受熱器９１から放熱器９２に向かう冷媒を流す気相通路９３によって接続されている。また、受熱器９１と放熱器９２は、放熱器９２から受熱器９１に向かう冷媒を流す液相通路９４によっても接続されている。すなわち、受熱器９１と放熱器９２と気相通路９３と液相通路９４は、冷媒を循環させる第２の循環回路９０を構成する。

内部熱交換器１００は、第１と第２の循環回路８０，９０のうちの一方側における気相通路（図１１の例では気相通路９３）を流れている冷媒が、他方側における液相通路（図１１の例では液相通路８４）を流れている冷媒の熱を吸収可能な構成を備える。

図１１における空調システムにおいても、第１や第２の実施形態と同様に、放熱器８２で冷却された冷媒を内部熱交換器１００においてさらに冷却（追加冷却）することが可能であるから、受熱器８１における冷却能力を高めることができる。また、冷媒間の熱交換により受熱器８１に流入する冷媒を追加冷却できることから、空調システムは、追加冷却のために大きな電力を用いなくとも済む。これにより、この空調システムは、複数の空調ユニットを並行駆動する場合において、各空調ユニットを効率良く稼働し、かつ、年間の消費電力を抑制できるという効果を得ることができる。

１ 空調システム
３ 冷凍サイクル型の循環回路
４ フリークーリング型の循環回路
１０，２０ 受熱器
１４，２２ 放熱器
４７，４８ バイパス通路
５０ 熱交換器
５７，５８ 温度センサ

Claims (7)

1. 冷却対象の流体と冷媒との熱交換により前記冷却対象の流体を冷却する受熱器と、前記冷媒の熱を放熱させる放熱器とを通って前記冷媒が循環する第１の循環回路および第２の循環回路と、
   前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの一方側における前記受熱器から前記放熱器に向かう前記冷媒の通路である気相通路を流れている前記冷媒が、前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの他方側における前記放熱器から前記受熱器に向かう前記冷媒の通路である液相通路を流れている前記冷媒の熱を吸収可能な内部熱交換器とを備え、
   前記気相通路に接続され前記気相通路を流れる前記冷媒の迂回路である気相バイパス通路と、
   前記液相通路に接続され前記液相通路を流れる前記冷媒の迂回路である液相バイパス通路と
   をさらに備え、
   前記内部熱交換器は、前記気相バイパス通路と前記液相バイパス通路の一部により構成される空調システム。
2. 冷却対象の流体と冷媒との熱交換により前記冷却対象の流体を冷却する受熱器と、前記冷媒の熱を放熱させる放熱器とを通って前記冷媒が循環する第１の循環回路および第２の循環回路と、
   前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの一方側における前記受熱器から前記放熱器に向かう前記冷媒の通路である気相通路を流れている前記冷媒が、前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの他方側における前記放熱器から前記受熱器に向かう前記冷媒の通路である液相通路を流れている前記冷媒の熱を吸収可能な内部熱交換器とを備え、
   前記第１の循環回路における前記気相通路には、前記冷媒を圧縮する圧縮機がさらに介設され、前記第１の循環回路における前記液相通路には、前記冷媒を減圧する膨張弁がさらに介設されており、前記第１の循環回路は冷凍サイクル型の空調ユニットを構成し、
   前記第２の循環回路はフリークーリング型の空調ユニットを構成し、
   前記内部熱交換器は、前記第２の循環回路における前記気相通路を流れている前記冷媒が、前記第１の循環回路における前記放熱器から前記膨張弁までの前記液相通路を流れている前記冷媒の熱を吸収可能な構成を備える空調システム。
3. 前記第２の循環回路における前記気相通路に接続され前記気相通路を流れる前記冷媒の迂回路である気相バイパス通路と、
   前記第１の循環回路における前記放熱器から前記膨張弁までの前記液相通路の部分に接続され前記液相通路を流れる前記冷媒の迂回路である液相バイパス通路と
   をさらに備え、
   前記内部熱交換器は、前記気相バイパス通路と前記液相バイパス通路の一部により構成される請求項２に記載の空調システム。
4. 冷却対象の流体と冷媒との熱交換により前記冷却対象の流体を冷却する受熱器と、前記冷媒の熱を放熱させる放熱器とを通って前記冷媒が循環する第１の循環回路および第２の循環回路と、
   前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの一方側における前記受熱器から前記放熱器に向かう前記冷媒の通路である気相通路を流れている前記冷媒が、前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの他方側における前記放熱器から前記受熱器に向かう前記冷媒の通路である液相通路を流れている前記冷媒の熱を吸収可能な内部熱交換器とを備え、
   前記第１の循環回路における前記気相通路には、前記冷媒を圧縮する圧縮機がさらに介設され、前記第１の循環回路における前記液相通路には、前記冷媒を減圧する膨張弁がさらに介設されており、前記第１の循環回路は冷凍サイクル型の空調ユニットを構成し、
   前記第２の循環回路はフリークーリング型の空調ユニットを構成し、
   前記内部熱交換器は、前記第１の循環回路における前記受熱器から前記圧縮機までの前記気相通路を流れている前記冷媒が、前記第２の循環回路における前記液相通路を流れている前記冷媒の熱を吸収可能な構成を備える空調システム。
5. 前記第１の循環回路における前記受熱器から前記圧縮機までの前記気相通路の部分に接続され前記気相通路を流れる前記冷媒の迂回路である気相バイパス通路と、
   前記第２の循環回路における前記液相通路に接続され前記液相通路を流れる前記冷媒の迂回路である液相バイパス通路と
   をさらに備え、
   前記内部熱交換器は、前記気相バイパス通路と前記液相バイパス通路の一部により構成される請求項４に記載の空調システム。
6. 前記気相バイパス通路における前記冷媒の流れを制御するバルブと、
   前記液相バイパス通路における前記冷媒の流れを制御するバルブと、
   前記気相バイパス通路よりも受熱器側の前記気相通路を流れる前記冷媒の温度を検知する温度センサと、
   前記液相バイパス通路よりも放熱器側の前記液相通路を流れる前記冷媒の温度を検知する温度センサと、
   前記温度センサの検知温度を利用して前記気相通路を流れる前記冷媒の温度が前記液相通路を流れる前記冷媒の温度よりも低下した場合に、前記バルブの動作を制御することにより、前記気相バイパス通路と前記液相バイパス通路のそれぞれに前記冷媒を流し、前記内部熱交換器において前記冷媒間での熱交換を行わせる制御装置とをさらに備える請求項１又は請求項３又は請求項５に記載の空調システム。
7. 冷却対象の流体と冷媒との熱交換により前記冷却対象の流体を冷却する受熱器と、前記冷媒の熱を放熱させる放熱器とを通って前記冷媒が循環する第１の循環回路と第２の循環回路とのうちの一方側における前記受熱器から前記放熱器に向かう前記冷媒の通路である気相通路を流れている前記冷媒が、前記第１の循環回路と前記第２の循環回路とのうちの他方側における前記放熱器から前記受熱器に向かう前記冷媒の通路である液相通路を流れている前記冷媒の熱を吸収可能な内部熱交換器を設け、
   前記気相通路に接続され前記気相通路を流れる前記冷媒の迂回路である気相バイパス通路と、前記液相通路に接続され前記液相通路を流れる前記冷媒の迂回路である液相バイパス通路とをさらに設け、
   前記内部熱交換器を、前記気相バイパス通路の一部と前記液相バイパス通路の一部により構成し、
   前記気相バイパス通路における前記冷媒の流れを制御する気相側のバルブと、前記液相バイパス通路における前記冷媒の流れを制御する液相側のバルブと、前記気相バイパス通路よりも受熱器側の前記気相通路を流れる前記冷媒の温度を検知する気相側の温度センサと、前記液相バイパス通路よりも放熱器側の前記液相通路を流れる前記冷媒の温度を検知する液相側の温度センサとをさらに設け、
   前記気相バイパス通路よりも受熱器側の前記気相通路を流れている前記冷媒の温度を前記気相側の温度センサにより検知し、
   また、前記液相バイパス通路よりも放熱器側の前記液相通路を流れている前記冷媒の温度を前記液相側の温度センサにより検知し、
   前記気相バイパス通路よりも受熱器側の前記気相通路の検知した前記冷媒の温度が前記液相バイパス通路よりも放熱器側の前記液相通路の検知した前記冷媒の温度よりも低い場合に、前記内部熱交換器によって前記気相通路の前記冷媒が前記液相通路の前記冷媒の熱を吸収し当該液相通路から前記受熱器に向かう前記冷媒をさらに冷却すべく、前記気相側のバルブと前記液相側のバルブを開状態に制御して前記気相バイパス通路と前記液相バイパス通路のそれぞれに前記冷媒を流すシステム制御方法。

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