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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-03-19
(45)【発行日】2025-03-28
(54)【発明の名称】冷凍サイクル装置
(51)【国際特許分類】
F25B 1/00 20060101AFI20250321BHJP
F24F 11/86 20180101ALI20250321BHJP
F24F 5/00 20060101ALI20250321BHJP
【ＦＩ】
F25B1/00 387L
F24F11/86
F25B1/00 361A
F25B1/00 371Z
F24F5/00 Z
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021177406
(22)【出願日】2021-10-29
(65)【公開番号】P2023066677
(43)【公開日】2023-05-16
【審査請求日】2024-08-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】井ノ上 和輝
(72)【発明者】
【氏名】岩本 規孝
(72)【発明者】
【氏名】黒田 太郎
【審査官】西山 真二
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／１９３９５２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１３２２５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１２６２８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２２２２４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０６４４３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１８７２２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２０／１７４６７７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開昭５８－２０８５４５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２４Ｆ ５／００
Ｆ２４Ｆ １１／８６
Ｆ２５Ｂ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機（１４）と、屋外の空気との間で熱交換を行うための第１熱交換器（１１）と、冷媒の圧力を下げる減圧装置（１３）と、冷媒の熱交換を行う第２熱交換器（１２）と、を含む冷媒回路（１０）と、前記冷媒回路に対して、冷凍サイクル運転と、フリークーリング運転と、前記圧縮機に冷凍機油を回収する油回収運転の制御を実施するコントローラ（２０）と、
を備え、
前記コントローラは、前記冷凍サイクル運転では前記圧縮機がガス状態の冷媒を吸入するように制御し、前記フリークーリング運転では前記圧縮機が液状態の冷媒を吸入するように制御し、
前記コントローラは、前記フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに前記油回収運転を実施する、冷凍サイクル装置（１）。
【請求項2】
前記冷媒回路は、前記圧縮機、前記第２熱交換器、前記減圧装置、前記第１熱交換器の順に冷媒を流す第１流路に切り換えるための切換機構（１５）を含み、前記コントローラは、前記フリークーリング運転では、前記第１流路を冷媒が流れるように、前記冷媒回路を制御する、
請求項１に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項3】
前記コントローラは、前記油回収運転のときに前記第１流路（１００）を冷媒が流れるように前記冷媒回路を制御する、請求項２に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項4】
前記切換機構は、前記圧縮機、前記第１熱交換器、前記減圧装置、前記第２熱交換器の順に冷媒を流す第２流路（２００）に切り換えることができ、前記コントローラは、前記油回収運転のときに前記第２流路を冷媒が流れるように前記切換機構を制御する、
請求項２に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項5】
前記コントローラは、前記油回収運転のときに、前記圧縮機が吸入して吐出する冷媒がガス状態になるように、前記冷媒回路を制御する、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項6】
前記コントローラは、前記油回収運転のときに、前記圧縮機が吸入して吐出する冷媒が液状態になるように、前記冷媒回路を制御する、請求項１から４のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項7】
前記コントローラは、前記フリークーリング運転における前記圧縮機の駆動時間を積算した積算時間が設定時間に達したときに前記所定条件を満たしたとして前記油回収運転を実施する、請求項１から６のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項8】
前記コントローラは、前記設定時間を屋外の気温または室内の気温により変更する、請求項７に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項9】
前記コントローラは、前記冷凍サイクル運転時と前記フリークーリング運転時で重みづけを変えて前記積算時間のカウントを行う、請求項７または請求項８に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項10】
前記コントローラは、前記フリークーリング運転の終了時に、前記油回収運転を行うように前記冷媒回路を制御する、請求項１から９のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項11】
前記コントローラは、前記フリークーリング運転における前記圧縮機の運転周波数を前記圧縮機の最低運転周波数に制御する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【請求項12】
前記コントローラは、前記冷凍サイクル運転時に、前記油回収運転とは異なる他の油回収運転を行うよう制御する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の冷凍サイクル装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
フリークーリング運転ができる冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１（特開２０１９－１３２２５４号公報）に記載されている圧縮機を液搬送ポンプとして使用して、フリークーリング運転を行う冷凍サイクル冷凍装置が提案されている。冷凍サイクル装置は、通常の冷凍サイクル運転では、ガス状態の冷媒を圧縮機で吸入し、圧縮して吐出する蒸気圧縮式の冷凍サイクルを実施する。例えば、温度の低い外気を冷房の熱源に用いることができるときには、電力消費を抑えるためにフリークーリング運転が行われる場合がある。特許文献１に記載されているように、圧縮機を用いてフリークーリング運転を行う場合には、冷凍サイクル装置は、圧縮機に液状態の冷媒を吸入して液状態の冷媒を吐出する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
圧縮機で液状態の冷媒を吸入するフリークーリング運転では、液状態の冷媒で冷凍機油が希釈される。フリークーリング運転を長時間続けて、圧縮機での冷凍機油の希釈が進むと、圧縮機で摺動部の焼き付きのリスクが高くなる。
【0004】
フリークーリング運転を行う冷凍サイクル装置には、フリークーリング運転で進む冷凍機油の希釈による圧縮機の焼き付きのリスクを低減させるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第１観点の冷凍サイクル装置は、冷媒回路とコントローラとを備える。冷媒回路は、圧縮機と、屋外の空気との間で熱交換を行うための第１熱交換器と、冷媒の圧力を下げる減圧装置と、冷媒の熱交換を行う第２熱交換器と、を含む。コントローラは、冷媒回路に対して、冷凍サイクル運転と、フリークーリング運転と、圧縮機に冷凍機油を回収する油回収運転の制御を実施する。コントローラは、冷凍サイクル運転では圧縮機がガス状態の冷媒を吸入するように制御し、フリークーリング運転では圧縮機が液状態の冷媒を吸入するように制御する。コントローラは、フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに油回収運転を実施する。
【0006】
第１観点の冷凍サイクル装置では、フリークーリング運転中に油回収運転を行うことで、フリークーリング運転で冷凍機油が不足するのを抑制し、圧縮機で焼き付きが発生するリスクを低減することができる。
【0007】
第２観点の冷凍サイクル装置は、第１観点の冷凍サイクル装置であって、冷媒回路は、圧縮機、第２熱交換器、減圧装置、第１熱交換器の順に冷媒を流す第１流路に切り換えるための切換機構を含む。コントローラは、フリークーリング運転では、第１流路を冷媒が流れるように、冷媒回路を制御する。
【0008】
第２観点の冷凍サイクル装置では、第１流路で冷媒が循環すると圧縮機と第２熱交換器の間に冷凍機油が溜まり易く、圧縮機と第２熱交換器の間に溜まった冷凍機油を圧縮機に吸入することが容易なため、冷凍機油の回収が容易になる。
【0009】
第３観点の冷凍サイクル装置は、第２観点の冷凍サイクル装置であって、コントローラは、油回収運転のときに第１流路を冷媒が流れるように冷媒回路を制御する。
【0010】
第３観点の冷凍サイクル装置では、フリークーリング運転から油回収運転に移行する場合、冷媒の流れ方向を切り換えなくても済むので、流路の切り換えに必要な時間を省いて、油回収運転の時間を短縮することができる。
【0011】
第４観点の冷凍サイクル装置は、第２観点の冷凍サイクル装置であって、切換機構は、圧縮機、第１熱交換器、減圧装置、第２熱交換器の順に冷媒を流す第２流路に切り換えることができる。コントローラは、油回収運転のときに第２流路を冷媒が流れるように切換機構を制御する。
【0012】
第４観点の冷凍サイクル装置では、油回収運転のときに第２熱交換器から圧縮機に向かって冷媒が流れるので、第２熱交換器と圧縮機の間に溜まった冷凍機油を回収し易くなる。
【0013】
第５観点の冷凍サイクル装置は、第１観点または第２観点の冷凍サイクル装置であって、コントローラは、油回収運転のときに、圧縮機が吸入して吐出する冷媒がガス状態になるように、冷媒回路を制御する。
【0014】
第５観点の冷凍サイクル装置では、油回収運転時に、圧縮機をフリークーリング運転よりも高い運転周波数で駆動できるので、冷凍機油を効率よく回収できる。
【0015】
第６観点の冷凍サイクル装置は、第１観点または第２観点の冷凍サイクル装置であって、コントローラは、油回収運転のときに、圧縮機が吸入して吐出する冷媒が液状態になるように、冷媒回路を制御する。
【0016】
第６観点の冷凍サイクル装置では、フリークーリング運転の状態で油回収を行うことができ、フリークーリング運転から油回収運転に切り換える時間を省くことができる。
【0017】
第７観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第６観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、コントローラは、フリークーリング運転における圧縮機の駆動時間を積算した積算時間が設定時間に達したときに所定条件を満たしたとして油回収運転を実施する。
【0018】
第７観点の冷凍サイクル装置では、フリークーリング運転時に冷凍機油が圧縮機から流出するのを考慮した油切れを防ぐ適切なタイミングで油回収運転を行うことができる。
【0019】
第８観点の冷凍サイクル装置は、第７観点の冷凍サイクル装置であって、コントローラは、設定時間を屋外の気温または室内の気温により変更する。
【0020】
第８観点の冷凍サイクル装置では、気温による冷凍機油の冷媒への溶け込みの違いを考慮した適切なタイミングで油回収運転を行うことができる。
【0021】
第９観点の冷凍サイクル装置は、第７観点または第８観点の冷凍サイクル装置であって、コントローラは、冷凍サイクル運転時とフリークーリング運転時で重みづけを変えて積算時間のカウントを行う。
【0022】
第９観点の冷凍サイクル装置では、冷凍サイクル運転時とフリークーリング運転時の冷凍機油が流れ出し易さの違いを考慮した適切なタイミングで油回収運転を実施できる。
【0023】
第１０観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第９観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、コントローラは、フリークーリング運転の終了時に、油回収運転を行うように冷媒回路を制御する。
【0024】
第１０観点の冷凍サイクル装置では、フリークーリング運転の終了後に蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を実施する場合に、冷凍サイクル運転で圧縮機の焼き付きが発生するリスクを低減することができる。
【0025】
第１１観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第１０観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、コントローラは、フリークーリング運転における圧縮機の運転周波数を圧縮機の最低運転周波数に制御する。
【0026】
第１１観点の冷凍サイクル装置では、フリークーリング運転時に圧縮機で焼き付きが発生するリスクを大幅に低減することができる。
【0027】
第１２観点の冷凍サイクル装置は、第１観点から第１１観点のいずれかの冷凍サイクル装置であって、コントローラは、冷凍サイクル運転時に、油回収運転とは異なる他の油回収運転を行うよう制御する。
【0028】
第１２観点の冷凍サイクル装置では、油回収運転を、圧縮機がガス状態の冷媒を吸入する冷凍サイクル運転と圧縮機が液状態の冷媒を吸入するフリークーリング運転で状況が異なる圧縮機に合わせて行うことができ、圧縮機に不具合が生じるリスクを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】第２流路で冷媒が流れる冷凍サイクル装置の冷凍サイクル運転を説明するための模式図である。
【図2】第１流路で冷媒が流れる冷凍サイクル装置のフリークーリング運転を説明するための模式図である。
【図3】第２流路で冷媒が流れる冷凍サイクル装置の油回収運転を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
図１及び図２には、冷凍サイクル装置１の構成の概要が示されている。冷凍サイクル装置１は、冷媒回路１０とコントローラ２０とを備えている。冷媒回路１０には、第１熱交換器１１と第２熱交換器１２と減圧装置１３と圧縮機１４とが含まれている。第１熱交換器１１と第２熱交換器１２と減圧装置１３と圧縮機１４とは、冷媒を流すための冷媒管１６によって接続されている。図１及び図２においては、斜線とドットを用いたハッチングにより冷媒が表されている。斜線によるハッチングは、液状態の冷媒ＲＲを示しており、ドットを用いたハッチングは、ガス状態の冷媒ＧＲを示している。ガス状態の冷媒ＧＲの概念には、ガス状態の冷媒の中に少量の液状態の冷媒が混じった冷媒も含まれ、液状態の冷媒ＲＲの概念には、液状態の冷媒の中に少量のガス状態の冷媒が混じった冷媒が含まれる。図１には、第２流路２００を冷媒が流れているときの冷媒回路１０が示され、図２には、第１流路１００を冷媒が流れているときの冷媒回路１０が示されている。冷凍サイクル装置１は、第１流路１００と第２流路２００とを切り換えられるように、四方弁１５をさらに備えている。ここでは、第１流路１００と第２流路２００の切り換えを行う切換機構として、四方弁１５が用いられている。しかし、切換機構は、四方弁１５に限られるものではない。例えば、第２流路２００と第１流路１００の切り換えを行う切換機構は、三方弁を２つ用いて構成することもできる。
（１）全体構成
図１及び図２には、冷凍サイクル装置１の構成の概要が示されている。冷凍サイクル装置１は、冷媒回路１０とコントローラ２０とを備えている。冷媒回路１０には、第１熱交換器１１と第２熱交換器１２と減圧装置１３と圧縮機１４とが含まれている。第１熱交換器１１と第２熱交換器１２と減圧装置１３と圧縮機１４とは、冷媒を流すための冷媒管１６によって接続されている。図１及び図２においては、斜線とドットを用いたハッチングにより冷媒が表されている。斜線によるハッチングは、液状態の冷媒ＲＲを示しており、ドットを用いたハッチングは、ガス状態の冷媒ＧＲを示している。ガス状態の冷媒ＧＲの概念には、ガス状態の冷媒の中に少量の液状態の冷媒が混じった冷媒も含まれ、液状態の冷媒ＲＲの概念には、液状態の冷媒の中に少量のガス状態の冷媒が混じった冷媒が含まれる。図１には、第２流路２００を冷媒が流れているときの冷媒回路１０が示され、図２には、第１流路１００を冷媒が流れているときの冷媒回路１０が示されている。冷凍サイクル装置１は、第１流路１００と第２流路２００とを切り換えられるように、四方弁１５をさらに備えている。ここでは、第１流路１００と第２流路２００の切り換えを行う切換機構として、四方弁１５が用いられている。しかし、切換機構は、四方弁１５に限られるものではない。例えば、第２流路２００と第１流路１００の切り換えを行う切換機構は、三方弁を２つ用いて構成することもできる。
【0031】
第２流路２００では、圧縮機１４、第１熱交換器１１、減圧装置１３、第２熱交換器１２の順に冷媒が流れ、さらに、第２熱交換器１２から圧縮機１４に冷媒が流れる。言い換えると、第２流路２００は、圧縮機１４、第１熱交換器１１、減圧装置１３、第２熱交換器１２の順に冷媒が流れるループを形成しているということである。
【0032】
第１流路１００では、圧縮機１４、第２熱交換器１２、減圧装置１３、第１熱交換器１１の順に冷媒が流れ、さらに、第１熱交換器１１から圧縮機１４に冷媒が流れる。言い換えると、第１流路１００は、圧縮機１４、第２熱交換器１２、減圧装置１３、第１熱交換器１１の順に冷媒が流れるループを形成しているということである。
【0033】
第１熱交換器１１は、冷媒と屋外の空気ＯＡとの間で熱交換を行うための熱交換器である。図１及び図２において、第１熱交換器１１と重ねて描かれている破線で示された矢印が屋外の空気ＯＡの流れを示している。第２熱交換器１２は、冷媒と室内の空気ＩＡとの間で熱交換を行うための熱交換器である。図１及び図２において、第２熱交換器１２と重ねて描かれている破線で示された矢印が室内の空気ＩＡの流れを示している。
【0034】
減圧装置１３は、冷媒の圧力を下げる機能を有する装置である。減圧装置１３は、減圧装置１３を通過する前の冷媒に比べて、減圧装置１３を通過した後の冷媒の圧力を低くすることができる。また、減圧装置１３は、通過する冷媒の圧力を変化させない開状態を取ることもできる。言い換えると、開状態のときに、減圧装置１３は、流路抵抗が最小になる。
【0035】
圧縮機１４は、図１に示されているように、ガス状態の冷媒ＧＲを吸入し、ガス状態の冷媒ＧＲを圧縮して吐出することができる。また、圧縮機１４は、図２に示されているように、液状態の冷媒ＲＲを吸入して吐出するポンプ機能を有している。圧縮機１４は、内部に冷凍機油を保持している。圧縮機１４は、冷媒と冷凍機油とが混じった状態で動作することで、圧縮機１４の中で摺動する摺動部の潤滑を冷凍機油で行って、摺動部の焼き付きを防いでいる。圧縮機１４は、運転周波数を変更することにより、容量を変更することができる圧縮機である。
【0036】
四方弁１５は、第２流路２００で冷媒を流すように冷媒回路１０を切り換えるときには、圧縮機１４から吐出された冷媒を第１熱交換器１１に流し、第２熱交換器１２から流出する冷媒を圧縮機１４に流す。四方弁１５は、第１流路１００で冷媒を流すように冷媒回路１０を切り換えるときには、圧縮機１４から吐出された冷媒を第２熱交換器１２に流し、第１熱交換器１１から流出する冷媒を圧縮機１４に流す。
【0037】
冷媒回路１０は、コントローラ２０により制御されている。詳細には、コントローラ２０は、減圧装置１３の減圧の程度、圧縮機１４の運転周波数及びオンオフ並びに四方弁１５の切り換えを制御する。
【0038】
また、冷凍サイクル装置１は、第１熱交換器１１に屋外の空気ＯＡの気流を発生させる機能及び第２熱交換器１２に室内の空気ＩＡの気流を発生させる機能を有している。そのために、冷凍サイクル装置１は、例えば、第１熱交換器１１に屋外の空気ＯＡの気流を発生させるための第１ファン（図示せず）及び第２熱交換器１２に室内の空気ＩＡの気流を発生させるための第２ファン（図示せず）を備える。この場合、コントローラ２０は、第１ファン及び第２ファンを制御する。
【0039】
（２）冷凍サイクル装置１の動作
（２－１）冷凍サイクル運転
冷凍サイクル装置１は、図１に示されている蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍サイクル運転を行うことができる。コントローラ２０による冷凍サイクル運転のための制御の実施により、コントローラ２０は、圧縮機１４でガス状態の冷媒ＧＲを吸入して吐出するように冷媒回路１０を制御している。冷凍サイクル運転では、コントローラ２０は、圧縮機１４から四方弁１５を介して第１熱交換器１１に冷媒が流れ、第２熱交換器１２から四方弁１５を介して圧縮機１４に冷媒が流れるように、四方弁１５を切り換える。また、コントローラ２０は、通過する冷媒の圧力を減圧装置１３が低下させる状態になるように、減圧装置１３を制御している。
（２－１）冷凍サイクル運転
冷凍サイクル装置１は、図１に示されている蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷凍サイクル運転を行うことができる。コントローラ２０による冷凍サイクル運転のための制御の実施により、コントローラ２０は、圧縮機１４でガス状態の冷媒ＧＲを吸入して吐出するように冷媒回路１０を制御している。冷凍サイクル運転では、コントローラ２０は、圧縮機１４から四方弁１５を介して第１熱交換器１１に冷媒が流れ、第２熱交換器１２から四方弁１５を介して圧縮機１４に冷媒が流れるように、四方弁１５を切り換える。また、コントローラ２０は、通過する冷媒の圧力を減圧装置１３が低下させる状態になるように、減圧装置１３を制御している。
【0040】
冷凍サイクル運転では、冷媒回路１０において蒸気圧縮式の冷凍サイクルが実施されている。圧縮機１４から吐出された冷媒ＧＲは、第１熱交換器１１に送られて第１熱交換器１１で屋外の空気ＯＡと熱交換する。冷媒ＧＲは、空気ＯＡに熱を与える熱交換により冷却される。第１熱交換器１１から流出する液状態の冷媒ＲＲは、第１熱交換器１１での熱交換によりガス状態の冷媒ＧＲが凝縮することにより生じた冷媒である。第１熱交換器１１から減圧装置１３に送られた冷媒ＲＲは、減圧装置１３で減圧されて気液二相状態の冷媒になる。減圧装置１３から第２熱交換器１２に送られた冷媒は、第２熱交換器１２で室内の空気ＩＡと熱交換する。第２熱交換器１２で熱交換することにより、空気ＩＡから熱を奪って気化したガス状の冷媒ＧＲが第２熱交換器１２から圧縮機１４に送られる。冷凍サイクル装置１は、このような冷凍サイクル運転により、室内の空気ＩＡを冷やすことができる。冷やされた室内の空気ＩＡを用いて、例えば、室内の冷房が行われる。
【0041】
（２－２）フリークーリング運転
冷凍サイクル装置１は、図２に示されているフリークーリング運転を行うことができる。フリークーリング運転は、液状態の冷媒ＲＲを圧縮機１４のポンプ機能により送り出すことで、圧縮機１４での実質的なガス状態の冷媒の圧縮を伴わずに、第２熱交換器１２で熱を奪える冷媒を第１熱交換器１１から第２熱交換器１２に運ぶ運転である。コントローラ２０によるフリークーリング運転のための制御の実施により、コントローラ２０は、圧縮機１４で液状態の冷媒ＲＲを吸入して吐出するように冷媒回路１０を制御している。フリークーリング運転では、コントローラ２０は、圧縮機１４から四方弁１５を介して第２熱交換器１２に冷媒が流れ、第１熱交換器１１から四方弁１５を介して圧縮機１４に冷媒が流れるように、四方弁１５を切り換える。また、コントローラ２０は、減圧装置１３が開状態になるように制御し、減圧装置１３を通過する冷媒に対する減圧装置３の流路抵抗を下げる。
冷凍サイクル装置１は、図２に示されているフリークーリング運転を行うことができる。フリークーリング運転は、液状態の冷媒ＲＲを圧縮機１４のポンプ機能により送り出すことで、圧縮機１４での実質的なガス状態の冷媒の圧縮を伴わずに、第２熱交換器１２で熱を奪える冷媒を第１熱交換器１１から第２熱交換器１２に運ぶ運転である。コントローラ２０によるフリークーリング運転のための制御の実施により、コントローラ２０は、圧縮機１４で液状態の冷媒ＲＲを吸入して吐出するように冷媒回路１０を制御している。フリークーリング運転では、コントローラ２０は、圧縮機１４から四方弁１５を介して第２熱交換器１２に冷媒が流れ、第１熱交換器１１から四方弁１５を介して圧縮機１４に冷媒が流れるように、四方弁１５を切り換える。また、コントローラ２０は、減圧装置１３が開状態になるように制御し、減圧装置１３を通過する冷媒に対する減圧装置３の流路抵抗を下げる。
【0042】
フリークーリング運転では、冷媒回路１０において蒸気圧縮式の冷凍サイクルは実施されない。第１熱交換器１１で、屋外の空気ＯＡと熱交換して冷やされた液状態の冷媒ＲＲは、圧縮機１４に吸入される。圧縮機１４に吸入された液状態の冷媒ＲＲは、圧縮機１４のポンプ機能により、第２熱交換器１２に送出される。第２熱交換器１２では、第１熱交換器１１で冷やされた冷媒ＲＲと室内の空気ＩＡが熱交換する。第２熱交換器１２では、冷媒ＲＲによって室内の空気ＩＡが冷やされる。空気ＩＡから熱を奪う冷媒ＲＲは、例えば、第２熱交換器１２で一部または全部がガス状態の冷媒ＧＲに変化する。第２熱交換器１２で熱交換を終えた冷媒ＧＲは、減圧装置１３を通過して、第１熱交換器１１に流入する。第１熱交換器１１に流入した冷媒ＧＲは、再び、屋外の空気ＯＡと熱交換して冷やされ液状態となる。冷凍サイクル装置１は、このようなフリークーリング運転により、室内の空気ＩＡを冷やすことができる。冷やされた室内の空気ＩＡを用いることで、例えば、室内を冷房することができる。
【0043】
フリークーリング運転では、冷房負荷が低いために、圧縮機１４の運転周波数を、冷凍サイクル運転時の圧縮機１４の平均的な運転周波数に比べて低く抑えることが好ましい。例えば、コントローラ２０は、フリークーリング運転における圧縮機１４の運転周波数を圧縮機１４の最低運転周波数にする
フリークーリング運転では、冷凍サイクル運転と比べて、圧縮機１４の吸入口と吐出口の冷媒の差圧が小さいので、圧縮機１４に係る負担が小さい。フリークーリング運転では、冷凍サイクル運転の平均的な圧縮機１４の運転周波数に比べて低速度で圧縮機１４が回転するので、圧縮機１４の摺動部に係る負担が小さい。そのため、フリークーリング運転では、冷凍機油の希釈が進んでも、圧縮機１４の摺動部に係る負荷が小さいので、冷凍サイクル運転に比べて、摺動部の焼き付きが起こり難い。しかしながら、フリークーリング運転を行って冷凍機油の希釈が進み過ぎた状態で、通常の冷凍サイクル運転に戻ると、摺動部の焼き付きが発生するリスクが高くなる。そこで、フリークーリング運転で冷凍機油の希釈の程度が摺動部の焼付リスクが高くなる前に油回収運転を行う。例えば、冷凍機油の希釈が進み過ぎる前に、フリークーリング運転から冷凍サイクル運転に戻るか、またはフリークーリング運転から冷凍サイクル運転に戻る前に油回収運転を行う。
フリークーリング運転では、冷凍サイクル運転と比べて、圧縮機１４の吸入口と吐出口の冷媒の差圧が小さいので、圧縮機１４に係る負担が小さい。フリークーリング運転では、冷凍サイクル運転の平均的な圧縮機１４の運転周波数に比べて低速度で圧縮機１４が回転するので、圧縮機１４の摺動部に係る負担が小さい。そのため、フリークーリング運転では、冷凍機油の希釈が進んでも、圧縮機１４の摺動部に係る負荷が小さいので、冷凍サイクル運転に比べて、摺動部の焼き付きが起こり難い。しかしながら、フリークーリング運転を行って冷凍機油の希釈が進み過ぎた状態で、通常の冷凍サイクル運転に戻ると、摺動部の焼き付きが発生するリスクが高くなる。そこで、フリークーリング運転で冷凍機油の希釈の程度が摺動部の焼付リスクが高くなる前に油回収運転を行う。例えば、冷凍機油の希釈が進み過ぎる前に、フリークーリング運転から冷凍サイクル運転に戻るか、またはフリークーリング運転から冷凍サイクル運転に戻る前に油回収運転を行う。
【0044】
（２－３）油回収運転の動作
コントローラ２０は、フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに油回収運転を実施する。油回収運転は、フリークーリング運転の途中で、図１に示されている第２流路２００に切り換えて行われる。なお、油回収運転がフリークーリング運転の終わりに行われる場合も、ここでは、フリークーリング運転中に油回収運転が行われる場合に含まれる。
コントローラ２０は、フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに油回収運転を実施する。油回収運転は、フリークーリング運転の途中で、図１に示されている第２流路２００に切り換えて行われる。なお、油回収運転がフリークーリング運転の終わりに行われる場合も、ここでは、フリークーリング運転中に油回収運転が行われる場合に含まれる。
【0045】
油回収運転の準備モードにするために、コントローラ２０は、四方弁１５を制御し、冷媒回路１０を第１流路１００から第２流路２００に変更する。準備モードでは、コントローラ２０は、運転周波数（回転速度）を低く抑えたままで圧縮機１４を駆動し、圧縮機１４がガス状態の冷媒ＧＲを吸入する状態になるように冷媒回路１０を制御する。
【0046】
圧縮機１４にガス状態の冷媒ＧＲが継続して吸入される状態になった後に、準備モードから、冷凍機油を圧縮機１４に戻す油戻しモードに移行する。フリークーリング運転中の油回収運転の油戻しモードでは、圧縮機１４の運転周波数（回転速度）を最大またはそれに近い値にまで上昇させる制御は行わない。フリークーリング運転中の油回収運転の油戻しモードで、コントローラ２０は、油が戻ってくる下限の運転周波数またはその下限の運転周波数を超えているけれども最大運転周波数よりも十分小さい運転周波数で、圧縮機１４をゆっくりと駆動する。なお、油が戻ってくる下限の運転周波数は、例えば、実機による実験またはシミュレーションにより予め求められている。
【0047】
油戻しモードにおいて、圧縮機１４は、第２熱交換器１２からガス状態の冷媒ＧＲを吸入する。圧縮機１４は、吸入した冷媒ＧＲを圧縮して第１熱交換器１１に吐出する。第１熱交換器１１を通過した冷媒は、開状態の減圧装置１３を介して、第２熱交換器１２に流入する。第２熱交換器１２では、室内の空気ＩＡとの熱交換により、ガス状態の冷媒ＧＡが発生する。油回収モードは、短時間で終了する。油回収モードで圧縮機１４が駆動する短時間は、例えば１分程度である。
【0048】
コントローラ２０は、油回収運転では、第１熱交換器１１での熱交換を抑制するため、第１ファンを停止させて、第１熱交換器１１に屋外の空気ＯＡの気流が発生しないように制御する。
【0049】
（２－４）油回収運転への移行
フリークーリング運転中に所定条件を満たす場合について説明する。例えば、フリークーリング運転における圧縮機１４の駆動時間を積算した積算時間が設定時間に達することを、所定条件とすることができる。例えば、設定時間が１２時間である場合、コントローラ２０は、油回収運転後に一日でフリークーリング運転を１２時間連続して行ったときに、１２時間経過時点で油回収運転を再度行う。そして、油回収運転が終了した後に、再びフリークーリング運転に切り換える。同様の設定時間で、コントローラ２０は、油回収運転後に１日目にフリークーリング運転を２時間実施して停止し、２日目にフリークーリング運転を実施した時間が１０時間に達したときに、油回収運転を行う。
フリークーリング運転中に所定条件を満たす場合について説明する。例えば、フリークーリング運転における圧縮機１４の駆動時間を積算した積算時間が設定時間に達することを、所定条件とすることができる。例えば、設定時間が１２時間である場合、コントローラ２０は、油回収運転後に一日でフリークーリング運転を１２時間連続して行ったときに、１２時間経過時点で油回収運転を再度行う。そして、油回収運転が終了した後に、再びフリークーリング運転に切り換える。同様の設定時間で、コントローラ２０は、油回収運転後に１日目にフリークーリング運転を２時間実施して停止し、２日目にフリークーリング運転を実施した時間が１０時間に達したときに、油回収運転を行う。
【0050】
また、例えば、フリークーリング運転が終了することを所定条件とすることができる。このような条件を設定するのは、フリークーリング運転で冷凍機油の希釈が進んだ状態に続いて実施される通常の冷凍サイクル運転中に圧縮機１４で焼き付きが発生するリスクが高くなるのを防ぐためである。さらに詳細には、例えば、油回収運転を行わずにまたは油回収運転後に所定時間以上連続してフリークーリング運転を実施して終了することを所定条件とすることができる。所定時間が５時間の場合は、例えば、フリークーリング運転を８時間行っても、途中で油回収運転を行ってその後フリークーリング運転の終了まで４時間しか経過しないときには終了時点での油回収運転は実施されない。
【0051】
コントローラ２０は、前述の設定時間及び所定時間を、屋外の気温または室内の気温により変更できる機能を有してもよい。屋外の気温が低い程また室内の気温が低い程、冷凍機油の希釈が進行し易くなる。そのため、例えば、コントローラ２０は、屋外の気温が第１閾値以下になったときに、設定時間及び所定時間を短くする変更を行う。また、例えば、室内の気温が第２閾値以下になったときに、設定時間及び所定時間を短くする変更を行う。
【0052】
コントローラ２０は、油回収運転時の圧縮機１４の駆動時間を、フリークーリング運転の時間に応じて変更してもよい。例えば、フリークーリング運転を１０時間行った後に油回収運転を行う場合と、フリークーリング運転を１５時間行った後に油回収運転を行う場合とでは、後者の油回収運転時の圧縮機１４の駆動時間を長くする。フリークーリング運転を長く行う程、冷凍機油の希釈が進むので、油回収運転で冷凍機油の回収量が多くなるように調節する。
【0053】
フリークーリング運転における圧縮機１４の駆動時間を積算した積算時間が設定時間に達することを所定条件とする場合、冷凍サイクル運転に応じて所定条件を変更する機能をコントローラ２０が備えていてもよい。例えば、コントローラ２０は、冷凍サイクル運転時とフリークーリング運転時で重みづけを変えて積算時間のカウントを行ってもよい。冷凍サイクル運転時には、圧縮機１４の中をガス状態の冷媒ＧＲが通過するのに対し、フリークーリング運転時には、圧縮機１４の中を液状態の冷媒ＲＲが通過する。そのため、フリークーリング運転時には、冷凍サイクル運転時よりも、冷凍機油の希釈が速く進む。冷凍サイクル運転時における圧縮機１４の駆動時間の積算が軽くなるような重みづけを行って、フリークーリング運転時の積算時間に加える。例えば、コントローラ２０は、冷凍サイクル運転時における圧縮機１４の駆動時間には１より小さい係数を掛けてカウントし、フリークーリング運転時の圧縮機１４の駆動時間をそのままカウントする。また、例えば、コントローラ２０は、フリークーリング運転時の圧縮機１４の駆動時間のみ積算して冷凍サイクル運転時の圧縮機１４の駆動時間を積算時間にカウントしないように構成してもよい。さらに、フリークーリング運転における圧縮機１４の駆動時間を積算するときに、フリークーリング運転中の油回収運転だけでなく、冷凍サイクル運転中の油回収運転が行われる度に積算時間をリセットするように構成してもよい。
【0054】
既に説明したように、冷凍サイクル運転を行う場合に、フリークーリング運転時の油回収運転とは異なる他の油回収運転が必要になる場合がある。冷凍サイクル運転時の他の油回収運転では、コントローラ２０は、例えば、圧縮機１４の運転周波数を最大値または最大値に近い値になるように制御し、減圧装置１３を開状態になるように制御して、第２流路２００に切り換えて冷媒回路１０に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを実施させてもよい。
【0055】
また、例えば、屋外の気温が低温の場合、冷凍サイクル装置１を停止した状態でも冷凍機油の希釈が進む場合がある。コントローラ２０は、屋外の気温が第１温度値（例えば、０℃）以下になっている時間が、第１時間（例えば、１２時間）よりも長くなる場合に、コントローラ２０が、さらに他の油回収運転を冷媒回路１０に行わせるように構成されてもよい。この場合、コントローラ２０は、外気温の状態にあわせて、起動パターンを決めてもよい。低外気時の油回収運転では、コントローラ２０は、圧縮機１４の起動周波数を油が戻ってくる程度の低速でゆっくりと起動する。例えば、低外気時の油回収運転は、フリークーリング運転時の油回収運転と同様の設定で行ってもよい。低外気時の油回収運転は、例えば、数時間に１度の頻度で実施する。低外気時の油回収運転では、油回収を短時間（例えば１分程度）で完了する。前述のような圧縮機１４の起動周波数は、例えば、予め実機による実験またはシミュレーションにより予め決定される。
【0056】
（３）詳細構成
（３－１）第１熱交換器１１及び第２熱交換器１２
第１熱交換器１１及び第２熱交換器１２は、冷媒と空気との熱交換を行う熱交換器である。第１熱交換器１１及び第２熱交換器１２には、例えば、複数の伝熱管（図示せず）と伝熱フィン（図示せず）で構成されたフィンチューブ式の熱交換器を用いることができる。
（３－１）第１熱交換器１１及び第２熱交換器１２
第１熱交換器１１及び第２熱交換器１２は、冷媒と空気との熱交換を行う熱交換器である。第１熱交換器１１及び第２熱交換器１２には、例えば、複数の伝熱管（図示せず）と伝熱フィン（図示せず）で構成されたフィンチューブ式の熱交換器を用いることができる。
【0057】
（３－２）圧縮機１４
圧縮機１４は、インバータ制御により運転周波数を変更できるものであることが好ましい。圧縮機１４には、例えば、ロータリー式圧縮機またはスクロール式圧縮機を用いることができる。圧縮機１４には、液状の冷媒ＲＲを吸入して吐出するポンプ機能を有する圧縮機が用いられる。
圧縮機１４は、インバータ制御により運転周波数を変更できるものであることが好ましい。圧縮機１４には、例えば、ロータリー式圧縮機またはスクロール式圧縮機を用いることができる。圧縮機１４には、液状の冷媒ＲＲを吸入して吐出するポンプ機能を有する圧縮機が用いられる。
【0058】
（３－３）減圧装置１３
この減圧装置１３は、減圧の程度を変更するため、開度を変更する機能を有している。減圧装置１３が開度を小さくすると、減圧装置１３を通過した冷媒の圧力が低下する。減圧装置１３が徐々に開度を小さくすることができる構成である場合、開度が徐々に小さくなるに従って、減圧装置１３を通過した冷媒の圧力の低下の度合いが徐々に大きくなる。減圧装置１３が完全に開いた状態では、減圧装置１３を通過する前後の冷媒の圧力が実質的に同じになる。減圧装置１３には、例えば、コントローラ２０から与えられる信号に応じて開度を変更できる膨張弁を用いることができる。膨張弁としては、例えば、モータによって開度を変更できる電動膨張弁を用いることができる。
この減圧装置１３は、減圧の程度を変更するため、開度を変更する機能を有している。減圧装置１３が開度を小さくすると、減圧装置１３を通過した冷媒の圧力が低下する。減圧装置１３が徐々に開度を小さくすることができる構成である場合、開度が徐々に小さくなるに従って、減圧装置１３を通過した冷媒の圧力の低下の度合いが徐々に大きくなる。減圧装置１３が完全に開いた状態では、減圧装置１３を通過する前後の冷媒の圧力が実質的に同じになる。減圧装置１３には、例えば、コントローラ２０から与えられる信号に応じて開度を変更できる膨張弁を用いることができる。膨張弁としては、例えば、モータによって開度を変更できる電動膨張弁を用いることができる。
【0059】
（３－４）コントローラ２０
コントローラ２０は、例えば、コンピュータにより実現されるものである。コントローラ２０は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。記憶装置には、所定条件、設定時間、第１閾値、第２閾値、所定時間、第１時間などが記憶される。コントローラ２０は、積算時間をカウントするためのカウンタ（図示せず）を備えている。
コントローラ２０は、例えば、コンピュータにより実現されるものである。コントローラ２０は、制御演算装置と記憶装置とを備える。制御演算装置には、ＣＰＵ又はＧＰＵといったプロセッサを使用できる。制御演算装置は、記憶装置に記憶されているプログラムを読み出し、このプログラムに従って所定の画像処理や演算処理を行う。さらに、制御演算装置は、プログラムに従って、演算結果を記憶装置に書き込んだり、記憶装置に記憶されている情報を読み出したりすることができる。記憶装置には、所定条件、設定時間、第１閾値、第２閾値、所定時間、第１時間などが記憶される。コントローラ２０は、積算時間をカウントするためのカウンタ（図示せず）を備えている。
【0060】
コントローラ２０は、冷凍サイクル装置１の各部に備えられている温度センサ（図示せず）で測定した温度に関するデータを受信できるように構成されている。コントローラ２０は、温度センサから、例えば、屋外の気温、室内の気温、冷媒回路１０の各部の冷媒の温度のデータを受信することができる。また、第１ファン及び第２ファンが回転速度を変更可能な場合には、コントローラ２０は、第１ファン及び第２ファンの回転速度を制御する。
【0061】
＜第２実施形態＞
（４）全体構成
第１実施形態では、フリークーリング運転中に行う油回収運転が、図１に示されている第２流路２００で冷凍サイクル運転を実施することによって行われる場合について説明した。しかし、フリークーリング運転中に行う油回収運転は、第１実施形態で説明した油回収運転には限られない。
（４）全体構成
第１実施形態では、フリークーリング運転中に行う油回収運転が、図１に示されている第２流路２００で冷凍サイクル運転を実施することによって行われる場合について説明した。しかし、フリークーリング運転中に行う油回収運転は、第１実施形態で説明した油回収運転には限られない。
【0062】
図１及び図２に示されている冷凍サイクル装置１の構成で、第２実施形態の油回収運転を行うことができる。冷凍サイクル装置１の構成は、第１実施形態で説明したので、ここでは、冷凍サイクル装置１の構成の説明を省略する。また、冷凍サイクル装置１による冷凍サイクル運転及びフリークーリング運転も、第２実施形態と第１実施形態で同じであるので、ここでは冷凍サイクル運転及びフリークーリング運転の説明を省略する。
【0063】
さらに、フリークーリング運転中の油回収運転への移行につきましても、第１実施形態と第２実施形態のフリークーリング運転が同じであることから、説明を省いている。
【0064】
（５）油回収運転の動作
第２実施形態でも、コントローラ２０は、フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに油回収運転を実施する。第２実施形態の油回収運転は、フリークーリング運転と同様に、図２に示されている第１流路１００に冷媒が流れている状態で行われる。油回収運転の準備モードでは、コントローラ２０は、運転周波数（回転速度）を低く抑えたままで圧縮機１４を駆動し、図３に示されているように、圧縮機１４がガス状態の冷媒ＧＲを吸入する状態になるように冷媒回路１０を制御する。
第２実施形態でも、コントローラ２０は、フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに油回収運転を実施する。第２実施形態の油回収運転は、フリークーリング運転と同様に、図２に示されている第１流路１００に冷媒が流れている状態で行われる。油回収運転の準備モードでは、コントローラ２０は、運転周波数（回転速度）を低く抑えたままで圧縮機１４を駆動し、図３に示されているように、圧縮機１４がガス状態の冷媒ＧＲを吸入する状態になるように冷媒回路１０を制御する。
【0065】
圧縮機１４にガス状態の冷媒ＧＲが継続して吸入される状態になった後に、準備モードから、冷凍機油を圧縮機１４に戻す油戻しモードに移行する。フリークーリング運転中の油回収運転の油戻しモードでは、圧縮機１４の運転周波数（回転速度）を最大またはそれに近い値にまで上昇させる制御は行わない。フリークーリング運転中の油回収運転の油戻しモードで、コントローラ２０は、油が戻ってくる下限の運転周波数またはその下限の運転周波数を超えているけれども最大運転周波数よりも十分小さい運転周波数で、圧縮機１４をゆっくりと駆動する。
【0066】
油戻しモードにおいて、圧縮機１４は、第１熱交換器１１からガス状態の冷媒ＧＲを吸入する。圧縮機１４は、吸入した冷媒ＧＲを圧縮して第２熱交換器１２に吐出する。第２熱交換器１２を通過した冷媒が、開状態の減圧装置１３を介して、第１熱交換器１１に流入する。第１熱交換器１１を通過したガス状態の冷媒ＧＡが圧縮機１４に吸入される。油回収モードは、短時間で終了する。油回収モードで圧縮機１４が駆動する短時間は、例えば１分程度である。
【0067】
コントローラ２０は、油回収運転では、第１熱交換器１１での冷たい屋外の空気ＯＡとの熱交換を抑制するため、第１ファンを停止させて、第１熱交換器１１に屋外の空気ＯＡの気流が発生しないように制御する。
【0068】
＜第３実施形態＞
（６）全体構成
第１実施形態及び第２実施形態では、フリークーリング運転中に行う油回収運転が、圧縮機１４がガス状態の冷媒ＧＲを吸入して行われる場合について説明した。しかし、フリークーリング運転中に行う油回収運転は、第１実施形態及び第２実施形態で説明したガス状の冷媒ＧＲを圧縮機が吸入する油回収運転には限られない。
（６）全体構成
第１実施形態及び第２実施形態では、フリークーリング運転中に行う油回収運転が、圧縮機１４がガス状態の冷媒ＧＲを吸入して行われる場合について説明した。しかし、フリークーリング運転中に行う油回収運転は、第１実施形態及び第２実施形態で説明したガス状の冷媒ＧＲを圧縮機が吸入する油回収運転には限られない。
【0069】
図１及び図２に示されている冷凍サイクル装置１の構成で、第３実施形態の油回収運転を行うことができる。冷凍サイクル装置１の構成は、第１実施形態で説明したので、ここでは、冷凍サイクル装置１の構成の説明を省略する。また、冷凍サイクル装置１による冷凍サイクル運転及びフリークーリング運転も、第３実施形態と第１実施形態で同じであるので、ここでは冷凍サイクル運転及びフリークーリング運転の説明を省略する。
【0070】
さらに、フリークーリング運転中の油回収運転への移行につきましても、第１実施形態と第３実施形態のフリークーリング運転が同じであることから、説明を省いている。
【0071】
（７）油回収運転の動作
第３実施形態でも、コントローラ２０は、フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに油回収運転を実施する。第３実施形態の油回収運転は、フリークーリング運転と同様に、図２に示されている第１流路１００に冷媒が流れている状態で行われる。第３実施形態の油回収運転では、コントローラ２０が、フリークーリング運転に比べて、圧縮機１４の運転周波数を上げることにより実施される。言い換えると、コントローラ２０は、フリークーリング運転時の圧縮機１４の運転周波数をｆ１とし、油回収運転時の圧縮機１４の運転周波数をｆ２とすると、ｆ２＞ｆ１となるように圧縮機１４を制御する。運転周波数ｆ２のときには、圧縮機１４に冷凍機油が戻ってくる量が圧縮機から冷凍機油が出て行く量よりも多くなる。なお、運転周波数ｆ１のときには逆に、圧縮機１４に冷凍機油が戻ってくる量が圧縮機から冷凍機油が出て行く量よりも少なくなる。油回収運転時の圧縮機１４の運転周波数ｆ２は、圧縮機１４に掛かる負担を減らすため、圧縮機１４に冷凍機油が戻ってくる量が圧縮機から冷凍機油が出て行く量よりも多くなるという条件を満たす範囲でできるだけ小さい方が好ましい。
第３実施形態でも、コントローラ２０は、フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに油回収運転を実施する。第３実施形態の油回収運転は、フリークーリング運転と同様に、図２に示されている第１流路１００に冷媒が流れている状態で行われる。第３実施形態の油回収運転では、コントローラ２０が、フリークーリング運転に比べて、圧縮機１４の運転周波数を上げることにより実施される。言い換えると、コントローラ２０は、フリークーリング運転時の圧縮機１４の運転周波数をｆ１とし、油回収運転時の圧縮機１４の運転周波数をｆ２とすると、ｆ２＞ｆ１となるように圧縮機１４を制御する。運転周波数ｆ２のときには、圧縮機１４に冷凍機油が戻ってくる量が圧縮機から冷凍機油が出て行く量よりも多くなる。なお、運転周波数ｆ１のときには逆に、圧縮機１４に冷凍機油が戻ってくる量が圧縮機から冷凍機油が出て行く量よりも少なくなる。油回収運転時の圧縮機１４の運転周波数ｆ２は、圧縮機１４に掛かる負担を減らすため、圧縮機１４に冷凍機油が戻ってくる量が圧縮機から冷凍機油が出て行く量よりも多くなるという条件を満たす範囲でできるだけ小さい方が好ましい。
【0072】
油回収運転では、第１熱交換器１１で、屋外の空気ＯＡと熱交換して冷やされた液状態の冷媒ＲＲは、圧縮機１４に吸入される。圧縮機１４に吸入された液状態の冷媒ＲＲは、圧縮機１４のポンプ機能により、第２熱交換器１２に送出される。第２熱交換器１２を通過した冷媒は、減圧装置１３を介して、第１熱交換器１１に流入する。第１熱交換器１１に流入した冷媒ＧＲは、再び、屋外の空気ＯＡと熱交換して冷やされる。コントローラ２０は、このような油回収運転では、第２熱交換器１２における室内の空気ＩＡの気流の発生を抑えるため、第２ファンを停止させる。
【0073】
（８）変形例
（８－１）変形例Ａ
第１実施形態から第３実施形態では、冷凍サイクル装置１が室内の空気ＩＡをフリークーリング運転で冷却する場合について説明した。このような冷凍サイクル装置１を適用できるのは、例えば、空気調和機である。しかし、冷凍サイクル装置１が適用できるのは、空気調和機には限られない。第２熱交換器１２は、空気と冷媒の熱交換ではなく、例えば、水または熱媒体と冷媒との熱交換を行うように構成されてもよい。このような冷凍サイクル装置１は、例えば、ヒートポンプチラー、冷えた水を供給する冷水器に適用することができる。
（８－１）変形例Ａ
第１実施形態から第３実施形態では、冷凍サイクル装置１が室内の空気ＩＡをフリークーリング運転で冷却する場合について説明した。このような冷凍サイクル装置１を適用できるのは、例えば、空気調和機である。しかし、冷凍サイクル装置１が適用できるのは、空気調和機には限られない。第２熱交換器１２は、空気と冷媒の熱交換ではなく、例えば、水または熱媒体と冷媒との熱交換を行うように構成されてもよい。このような冷凍サイクル装置１は、例えば、ヒートポンプチラー、冷えた水を供給する冷水器に適用することができる。
【0074】
（８－２）変形例Ｂ
第１実施形態から第３実施形態では、冷凍サイクル装置１が室内の空気ＩＡをフリークーリング運転で冷却する場合について説明した。しかし、冷凍サイクル装置１は、四方弁１５によって第１流路１００に切り換えて、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを実施することで、室内の暖房に用いることもできる。
第１実施形態から第３実施形態では、冷凍サイクル装置１が室内の空気ＩＡをフリークーリング運転で冷却する場合について説明した。しかし、冷凍サイクル装置１は、四方弁１５によって第１流路１００に切り換えて、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを実施することで、室内の暖房に用いることもできる。
【0075】
（９）特徴
（９－１）
冷凍サイクル装置１のコントローラ２０は、冷凍サイクル運転では圧縮機１４がガス状態の冷媒ＧＲを吸入するように制御し、フリークーリング運転では圧縮機１４が液状態の冷媒ＲＲを吸入するように制御する。コントローラ２０は、フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに油回収運転を実施する。冷凍サイクル装置１は、フリークーリング運転中に油回収運転を行うことで、フリークーリング運転で冷凍機油が不足するのを抑制し、圧縮機１４で焼き付きが発生するリスクを低減することができる。
（９－１）
冷凍サイクル装置１のコントローラ２０は、冷凍サイクル運転では圧縮機１４がガス状態の冷媒ＧＲを吸入するように制御し、フリークーリング運転では圧縮機１４が液状態の冷媒ＲＲを吸入するように制御する。コントローラ２０は、フリークーリング運転中に所定条件を満たしたときに油回収運転を実施する。冷凍サイクル装置１は、フリークーリング運転中に油回収運転を行うことで、フリークーリング運転で冷凍機油が不足するのを抑制し、圧縮機１４で焼き付きが発生するリスクを低減することができる。
【0076】
（９－２）
冷媒回路１０は、圧縮機１４、第２熱交換器１２、減圧装置１３、第１熱交換器１１の順に冷媒を流す第１流路１００に切り換えるための切換機構である四方弁１５を含んでいる。コントローラ２０は、フリークーリング運転では、第１流路１００を冷媒が流れるように、冷媒回路１０を制御する。第１流路１００で冷媒が循環すると圧縮機１４と第２熱交換器１２の間に冷凍機油が溜まり易い。例えば図１に示された第２流路２００で冷凍サイクル運転を行えば、圧縮機１４と第２熱交換器１２の間に溜まった冷凍機油が圧縮機１４に吸入される。このような冷凍サイクル運転を行えば、圧縮機１４の外に溜まった冷凍機油を圧縮機１４に容易に吸入することができ、冷凍機油の回収が容易になる。
冷媒回路１０は、圧縮機１４、第２熱交換器１２、減圧装置１３、第１熱交換器１１の順に冷媒を流す第１流路１００に切り換えるための切換機構である四方弁１５を含んでいる。コントローラ２０は、フリークーリング運転では、第１流路１００を冷媒が流れるように、冷媒回路１０を制御する。第１流路１００で冷媒が循環すると圧縮機１４と第２熱交換器１２の間に冷凍機油が溜まり易い。例えば図１に示された第２流路２００で冷凍サイクル運転を行えば、圧縮機１４と第２熱交換器１２の間に溜まった冷凍機油が圧縮機１４に吸入される。このような冷凍サイクル運転を行えば、圧縮機１４の外に溜まった冷凍機油を圧縮機１４に容易に吸入することができ、冷凍機油の回収が容易になる。
【0077】
（９－３）
第２実施形態及び第３実施形態のように、コントローラ２０が、油回収運転のときに第１流路１００を冷媒が流れるように冷媒回路１０を制御すれば、フリークーリング運転から油回収運転に移行する場合、冷媒の流れ方向を切り換えなくても済む。このような油回収運転を行えば、流路の切り換えに必要な時間を省いて、油回収運転の時間を短縮することができる。
第２実施形態及び第３実施形態のように、コントローラ２０が、油回収運転のときに第１流路１００を冷媒が流れるように冷媒回路１０を制御すれば、フリークーリング運転から油回収運転に移行する場合、冷媒の流れ方向を切り換えなくても済む。このような油回収運転を行えば、流路の切り換えに必要な時間を省いて、油回収運転の時間を短縮することができる。
【0078】
（９－４）
図１に示されているように、切換機構である四方弁１５は、圧縮機１４、第１熱交換器１１、減圧装置１３、第２熱交換器１２の順に冷媒を流す第２流路２００に切り換えることができる。第１実施形態で説明したように、コントローラ２０は、油回収運転のときに第２流路２００を冷媒が流れるように四方弁１５を制御する。このような冷凍サイクル装置１では、油回収運転のときに第２熱交換器１２から圧縮機１４に向かって冷媒が流れるので、第２熱交換器１２と圧縮機１４の間に溜まった冷凍機油を回収し易くなる。
図１に示されているように、切換機構である四方弁１５は、圧縮機１４、第１熱交換器１１、減圧装置１３、第２熱交換器１２の順に冷媒を流す第２流路２００に切り換えることができる。第１実施形態で説明したように、コントローラ２０は、油回収運転のときに第２流路２００を冷媒が流れるように四方弁１５を制御する。このような冷凍サイクル装置１では、油回収運転のときに第２熱交換器１２から圧縮機１４に向かって冷媒が流れるので、第２熱交換器１２と圧縮機１４の間に溜まった冷凍機油を回収し易くなる。
【0079】
（９－５）
第１実施形態及び第２実施形態では、コントローラ２０は、油回収運転のときに、圧縮機１４が吸入して吐出する冷媒がガス状態になるように、冷媒回路１０を制御する。このような冷凍サイクル装置１では、油回収運転時に、圧縮機１４をフリークーリング運転よりも高い運転周波数で駆動できるので、冷凍機油を効率よく回収できる。
第１実施形態及び第２実施形態では、コントローラ２０は、油回収運転のときに、圧縮機１４が吸入して吐出する冷媒がガス状態になるように、冷媒回路１０を制御する。このような冷凍サイクル装置１では、油回収運転時に、圧縮機１４をフリークーリング運転よりも高い運転周波数で駆動できるので、冷凍機油を効率よく回収できる。
【0080】
（９－６）
第３実施形態のコントローラ２０は、油回収運転のときに、圧縮機１４が吸入して吐出する冷媒が液状態になるように、冷媒回路１０を制御する。このような冷凍サイクル装置１では、フリークーリング運転の状態で油回収を行うことができ、フリークーリング運転から油回収運転に切り換える時間を省くことができる。
第３実施形態のコントローラ２０は、油回収運転のときに、圧縮機１４が吸入して吐出する冷媒が液状態になるように、冷媒回路１０を制御する。このような冷凍サイクル装置１では、フリークーリング運転の状態で油回収を行うことができ、フリークーリング運転から油回収運転に切り換える時間を省くことができる。
【0081】
（９－７）
第１実施形態の「（２－４）油回収運転への移行」で説明したように、コントローラ２０は、フリークーリング運転における圧縮機１４の駆動時間を積算した積算時間が設定時間に達したときに所定条件を満たしたとして油回収運転を実施するような構成にできる。このような冷凍サイクル装置１では、フリークーリング運転時に冷凍機油が圧縮機１４から流出するのを考慮した油切れを防ぐ適切なタイミングで油回収運転を行うことができる。
第１実施形態の「（２－４）油回収運転への移行」で説明したように、コントローラ２０は、フリークーリング運転における圧縮機１４の駆動時間を積算した積算時間が設定時間に達したときに所定条件を満たしたとして油回収運転を実施するような構成にできる。このような冷凍サイクル装置１では、フリークーリング運転時に冷凍機油が圧縮機１４から流出するのを考慮した油切れを防ぐ適切なタイミングで油回収運転を行うことができる。
【0082】
（９－８）
コントローラ２０は、設定時間を屋外の気温または室内の気温により変更する機能を有していてもよい。このような冷凍サイクル装置１では、気温による冷凍機油の冷媒への溶け込みの違いを考慮した適切なタイミングで油回収運転を行うことができる。
コントローラ２０は、設定時間を屋外の気温または室内の気温により変更する機能を有していてもよい。このような冷凍サイクル装置１では、気温による冷凍機油の冷媒への溶け込みの違いを考慮した適切なタイミングで油回収運転を行うことができる。
【0083】
（９－９）
コントローラ２０は、積算時間が設定時間に達したときに所定条件が満たされたと判断する場合に、冷凍サイクル運転時とフリークーリング運転時で重みづけを変えて積算時間のカウントを行うように構成することができる。このような冷凍サイクル装置１では、冷凍サイクル運転時とフリークーリング運転時の冷凍機油が流れ出し易さの違いを考慮した適切なタイミングで油回収運転を実施できる。
コントローラ２０は、積算時間が設定時間に達したときに所定条件が満たされたと判断する場合に、冷凍サイクル運転時とフリークーリング運転時で重みづけを変えて積算時間のカウントを行うように構成することができる。このような冷凍サイクル装置１では、冷凍サイクル運転時とフリークーリング運転時の冷凍機油が流れ出し易さの違いを考慮した適切なタイミングで油回収運転を実施できる。
【0084】
（９－１０）
コントローラ２０は、フリークーリング運転の終了時に、油回収運転を行うように冷媒回路１０を制御するように構成することができる。このような冷凍サイクル装置１では、フリークーリング運転の後で冷凍サイクル運転を行う場合に、常に冷凍機油が圧縮機１１４に回収された状態になる。そのため、冷凍サイクル装置１は、フリークーリング運転の終了後に蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を実施する場合に圧縮機１４の焼き付きが発生するリスクを低減することができる。
コントローラ２０は、フリークーリング運転の終了時に、油回収運転を行うように冷媒回路１０を制御するように構成することができる。このような冷凍サイクル装置１では、フリークーリング運転の後で冷凍サイクル運転を行う場合に、常に冷凍機油が圧縮機１１４に回収された状態になる。そのため、冷凍サイクル装置１は、フリークーリング運転の終了後に蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を実施する場合に圧縮機１４の焼き付きが発生するリスクを低減することができる。
【0085】
（９－１１）
コントローラ２０は、フリークーリング運転における圧縮機１４の運転周波数を圧縮機１４の最低運転周波数にするように構成できる。このような冷凍サイクル装置１では、フリークーリング運転時に圧縮機１４で焼き付きが発生するリスクを大幅に低減することができる。
コントローラ２０は、フリークーリング運転における圧縮機１４の運転周波数を圧縮機１４の最低運転周波数にするように構成できる。このような冷凍サイクル装置１では、フリークーリング運転時に圧縮機１４で焼き付きが発生するリスクを大幅に低減することができる。
【0086】
（９－１２）
コントローラ２０は、冷凍サイクル運転時に、油回収運転とは異なる他の油回収運転を行うよう制御するように構成できる。ガス状態の冷媒ＧＲを圧縮機１４が吸入する冷凍サイクル運転と液状態の冷媒ＲＲを圧縮機１４が吸入するフリークーリング運転では圧縮機１４の状況が異なる。このような冷凍サイクル装置１は、冷凍サイクル運転とフリークーリング運転で状況が異なる圧縮機１４に合わせた油回収運転を行うことができ、圧縮機１４に不具合が生じるリスクを低減できる。
コントローラ２０は、冷凍サイクル運転時に、油回収運転とは異なる他の油回収運転を行うよう制御するように構成できる。ガス状態の冷媒ＧＲを圧縮機１４が吸入する冷凍サイクル運転と液状態の冷媒ＲＲを圧縮機１４が吸入するフリークーリング運転では圧縮機１４の状況が異なる。このような冷凍サイクル装置１は、冷凍サイクル運転とフリークーリング運転で状況が異なる圧縮機１４に合わせた油回収運転を行うことができ、圧縮機１４に不具合が生じるリスクを低減できる。
【0087】
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
【符号の説明】
【0088】
１ 冷凍サイクル装置
１０ 冷媒回路
１１ 第１熱交換器
１２ 第２熱交換器
１３ 減圧装置
１４ 圧縮機
１５ 四方弁（切換機構の例）
２０ コントローラ
１００ 第１流路
２００ 第２流路
１０ 冷媒回路
１１ 第１熱交換器
１２ 第２熱交換器
１３ 減圧装置
１４ 圧縮機
１５ 四方弁（切換機構の例）
２０ コントローラ
１００ 第１流路
２００ 第２流路
【先行技術文献】
【特許文献】
【0089】
【文献】特開２０１９－１３２２５４号公報
【図1】
【図2】
【図3】