JP4529722B2

JP4529722B2 - 自動販売機

Info

Publication number: JP4529722B2
Application number: JP2005044210A
Authority: JP
Inventors: 久保山　　公道; 敏章土屋; 浩司滝口
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2025-02-21
Also published as: JP2006228118A

Description

本発明は、エジェクタを用いた冷媒回路を有する自動販売機に関するものである。

従来、エジェクタを用いたエジェクタサイクルが開示されている。エジェクタサイクルは、圧縮機、凝縮器、二相流噴射型エジェクタおよび気液分離器を順次環状に接続し、エジェクタの吸入口と気液分離器の冷媒液滞留部との間に絞り装置を介して蒸発器を設けてある。このエジェクタサイクルは、凝縮器からの高圧液冷媒の噴射エネルギー（駆動流）によりエジェクタが生じる吸引作用によって低圧液冷媒を循環させて、蒸発温度を低下させ熱交換効率を高めるとともに、圧縮機の仕事量を減少させようとするものである（例えば、特許文献１参照）。

ところで、一般に自動販売機では、圧縮機、凝縮器、絞り部、蒸発器を順次環状に接続した冷媒回路を有し、蒸発器を複数並列して圧縮機と絞り部との間に接続し、各蒸発器を選択的に動作する冷媒循環経路とし、各蒸発器を分割された商品収容庫にそれぞれ配置してある。そして、各蒸発器を動作することでそれぞれの商品収容庫の冷却を行っている。この場合、圧縮機、凝縮器および絞り部は、自動販売機の庫外下側にある機械室に配置してある。

特開２００２−３１８０１９号公報

上記エジェクタサイクルを自動販売機に適用する場合、上記一般的な自動販売機と同様に構成すると、エジェクタと気液分離器との間に蒸発器を複数並列して、各蒸発器を選択的に動作する冷媒循環経路とし、各蒸発器を分割された商品収容庫にそれぞれ配置する。そして、圧縮機、凝縮器、エジェクタ、気液分離器および絞り部は、自動販売機の庫外下側にある機械室に配置する。しかしながら、エジェクタや気液分離器を機械室の外気雰囲気中に配置すると、外気が高い場合に熱ロスになって効率が低下するという問題がある。

本発明は、上記実情に鑑みて、エジェクタや気液分離器に対する外気雰囲気の影響を防ぐことができる自動販売機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る自動販売機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から供給される冷媒を放熱させる放熱器と、商品を収容する断熱構造の複数の商品収容庫にそれぞれ配置された複数の蒸発器と、前記放熱器から供給される高圧冷媒を減圧することによって前記蒸発器から吐出された低圧冷媒を吸引して混合するとともに混合した冷媒を昇圧して吐出する単一のエジェクタと、前記エジェクタから供給される混合冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を前記圧縮機に帰還させる一方で液相冷媒を前記蒸発器に供給する気液分離器とからなる冷媒回路を有し、前記気液分離器と前記エジェクタとの間に前記複数の蒸発器を並列に接続するとともに、前記気液分離器と前記複数の蒸発器との間に個別の開閉弁を配設し、さらに冷却専用となる商品収容庫の内部に前記気液分離器及び前記エジェクタを配置し、前記放熱器から前記エジェクタに至る冷媒回路と、前記蒸発器から前記エジェクタに至る冷媒回路との間に内部熱交換器を構成したことを特徴とする。

本発明に係る自動販売機は、商品を収容する断熱構造の複数の商品収容庫に対して蒸発器をそれぞれ配置し、そのうちの所定の商品収容庫にエジェクタおよび気液分離器をともに配置した。すなわち、商品収容庫は、蒸発器の動作によって冷却されており、庫外に比較して温度が低い。この結果、エジェクタや気液分離器に対する外気雰囲気の影響を防ぐことができ、エジェクタや気液分離器に熱ロスが生じることがないので冷媒回路の運転効率を最適化させることができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動販売機の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は本発明に係る自動販売機の内部を開放した状態を示す斜視図、図２は図１に示した自動販売機の正面図である。

ここで例示する自動販売機は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料などの商品を販売するためのもので、図１に示すように本体キャビネット１、内扉２およびメインドア３を備えている。

本体キャビネット１は、複数の鋼板を適宜組み合わせることによって堅牢に構成したもので、前面が開口した直方状をなしている。この本体キャビネット１の内部には、３つの独立した断熱構造の商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃが並設してある。また、商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃの下方となる位置には、唯一の機械室５が設けてある。

商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃは、飲料缶やペットボトルを所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、それぞれの上方部にコラム状のラック６ａ，６ｂ，６ｃが配設してある。本実施の形態では、図１において正面向かって左側に位置する商品収容庫４ａには、ラック６ａが２列配設してあり、正面向かって中央に位置する商品収容庫４ｂには、ラック６ｂが１列配設してあり、正面向かって右側に位置する商品収容庫４ｃには、ラック６ｃが２列配設してある。また、商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃは、ラック６ａ，６ｂ，６ｃの下方部分がシュータ７によって区画してある。また、上記商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃのシュータ７で区画した部分、および機械室５を跨いで冷媒回路が配置してある。詳細は後述する。

自動販売機の内扉２およびメインドア３は、それぞれ本体キャビネット１の一側縁部に支承して設けてある。

図１に示すように内扉２は、本体キャビネット１に設けた商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃの前面を覆うに十分な大きさを有したもので、鋼材によって構成してある。図示の例では、内扉２を上下に分割し、それぞれを個別に開閉できるようにしてある。

メインドア３は、本体キャビネット１の前面開口を覆うに十分な大きさを有したもので、鋼材により堅牢に構成してある。図２に示すようにメインドア３には、その表面側にディスプレイウィンド８、選択ボタン９、硬貨投入口１０、紙幣挿入口１１、一体表示器１２、硬貨返却口１３、商品取出口１４が設けてある。一方、図１に示すようにメインドア３の裏面側には、硬貨処理機１５、硬貨回収箱１６、紙幣処理機１７、ディスプレイドア１８、メインコントロールボックス１９が設けてある。ディスプレイウィンド８は、ディスプレイドア１８に配置した商品見本８ａ、および電照板８ｂを利用者に視認させるための窓である。選択ボタン９は、利用者が購入商品を選択するための押ボタンスイッチであり、ディスプレイウィンド８を通じて視認される商品見本８ａ毎に用意してある。硬貨投入口１０は、利用者が硬貨を投入するための開口である。この硬貨投入口１０を通じて投入された硬貨は、硬貨処理機１５においてその金種が識別され、その後、硬貨回収箱１６に収容されることになる。紙幣挿入口１１は、利用者が紙幣を挿入するための開口である。この紙幣挿入口１１を通じて挿入された紙幣は、紙幣処理機１７においてその金種が識別されることになる。また上記紙幣挿入口１１は、紙幣処理機１７において識別できなかった紙幣を返却するための機能も有している。一体表示器１２は、貨幣の投入金額、販売中であるか否か、釣り銭があるか否かなど、各種情報を利用者に表示するための表示手段である。硬貨返却口１３は、硬貨処理機１５において識別できなかった硬貨、あるいは釣り銭となる硬貨を利用者に返却するための開口である。商品取出口１４は、ラック６ａ，６ｂ，６ｃから払い出された商品を利用者が受け取るための開口である。メインコントロールボックス１９は、自動販売機の各種制御を行う制御基板（図示せず）を収容した箱体である。

上述した自動販売機では、利用者が硬貨投入口１０から貨幣を投入、もしくは紙幣挿入口１１から紙幣を挿入し、当該貨幣の認識した金額が商品販売に必要となる金額であったときに選択ボタン９を有効化する。利用者によって選択ボタン９が押されると、選択ボタン９に対応する商品を商品収容庫４ａ（または４ｂ，４ｃ）にあるラック６ａ（または６ｂ，６ｃ）の下部から切り出す。ラック６ａ（または６ｂ，６ｃ）から切り出された商品は、シュータ７の上で転動した商品取出口１４に搬出される。そして、商品取出口１４に搬送された商品を利用者が受け取る。

次に、冷媒回路について説明する。図３は本発明に係る自動販売機に適応した冷媒回路の実施の形態を示す概略図である。図３に示すように冷媒回路は、主に、圧縮機５１、ガスクーラ（放熱器）５２、エジェクタ５３、気液分離器５４、蒸発器５５および内部熱交換器５６を接続して、冷媒を循環可能な冷媒循環経路を形成したものである。また、冷媒は、本実施の形態では、例えばＨＦＣ冷媒（ハイドロフルオロカーボン）または二酸化炭素を使用してある。特に、二酸化炭素は、不燃性、安全性、不腐食性を有し、さらにオゾン層への影響が少ない冷媒である。

圧縮機５１は、冷媒を圧縮して高温高圧の状態としてガスクーラ５２に供給するものである。圧縮機５１としては、レシプロ圧縮機、ロータリー圧縮機、スクロール圧縮機、あるいは、これらの圧縮能力を調整可能なインバータ圧縮機などがある。そして、冷媒回路を配設する対象、環境、あるいは、冷媒回路のコストなどに見合う圧縮機を適宜適用すればよい。

また、圧縮機５１は、中間熱交換器５１１を使用して２段階の圧縮動作を実行する構成もある。図４に示すように２段階の圧縮動作を行う圧縮機５１は、２段階の圧縮動作において、１段階目の圧縮動作を行う第１圧縮機５１ａと、２段階目の圧縮動作を行う第２圧縮機５１ｂとの間に中間熱交換器５１１を設けてある。そして、中間熱交換器５１１は、第１圧縮機５１ａによる１段階目の圧縮動作の後に、第１圧縮機５１ａが圧縮した状態の冷媒を冷却して第２圧縮機５１ｂに戻す。このように、圧縮機５１は、中間熱交換器５１１を介して２段階の圧縮動作を実行することで、低消費電力で高圧縮効率を得て冷媒を所望とする高温高圧の状態に圧縮することが可能になる。なお、図４に示す２段階の圧縮動作を行う圧縮機５１は、冷媒として二酸化炭素を適用した場合に特に有用である。

ガスクーラ５２は、圧縮機５１から供給される高温高圧の冷媒を、放熱させて当該冷媒を液化するためのものである。ガスクーラ５２は、例えば銅管とアルミフィンとで構成したフィンチューブタイプのものを使用してある。図３には明示しないがガスクーラ５２には、ガスクーラファンが設けてある。ガスクーラファンは、ガスクーラ５２を送風するためのものであり、ファンモータによって駆動される。

エジェクタ５３は、ガスクーラ５２から供給される冷媒を利用した吸引作用によって蒸発器５５側からの冷媒を吸引するとともに、昇圧作用によって圧縮機５１に至る吸入圧を上昇させるものである。図３に示すようにエジェクタ５３は、二相流噴射型エジェクタを使用してあり、ノズル部５３１、混合部５３２およびディフューザ部５３３からなる。ノズル部５３１は、ガスクーラ５２を介した高圧冷媒を減圧して加速することで蒸発器５５を介した低圧冷媒を吸引する。このノズル部５３１は、高圧冷媒を減圧するためのノズル径を調節するノズル弁５３１ａを有している。混合部５３２は、高圧冷媒に対して低圧冷媒を混合する。ディフューザ部５３３は、混合した混合冷媒を昇圧して吐出する。

気液分離器５４は、エジェクタ５３から供給される混合冷媒を液相冷媒と気相冷媒とに分離し、気相冷媒を圧縮機５１に帰還させる一方で液相冷媒を蒸発器５５に供給するものである。一般に気液分離器５４は、図には明示しないが混合冷媒を貯留するタンク形状の貯留部を有し、当該貯留部の上部に滞留した気相冷媒を圧縮機５１に帰還させる一方で、貯留部の下部に滞留した液相冷媒を蒸発器５５に供給するものがある。本実施の形態では、特に図５〜図７に示す気液分離器５４を使用してある。

図５に示すように気液分離器５４は、気液分離部５４１および液油分離部５４２からなる。気液分離部５４１は、内管５４１Ａと外管５４１Ｂとを有している。内管５４１Ａは、管部材を螺旋状に形成してある。そして、内管５４１Ａは、始端側５４１Ａａをエジェクタ５３の吐出側（ディフューザ部５３３）に接続して、終端側５４１Ａｂを圧縮機５１（第１圧縮機５１ａ）の吸入側に接続してある。また、内管５４１Ａは、螺旋状に形成した径外部位に貫通孔５４１Ａｃが設けてある。外管５４１Ｂは、管部材からなり、始端側５４１Ｂａで内管５４１Ａの貫通孔５４１Ａｃを設けた部位を被覆して内管５４１Ａとともに螺旋状に形成してある。そして、外管５４１Ｂは、終端側５４１Ｂｂを内管５４１Ａから分岐して蒸発器５５の入口側に接続してある。

図６に示すように気液分離部５４１は、エジェクタ５３から供給された混合冷媒を内管５４１Ａに通し、螺旋状の部位に通過する混合冷媒の液相冷媒を遠心力によって径外側に偏らせる。そして、螺旋状の径外部位に設けた貫通孔５４１Ａｃを介して外管５４１Ｂに液相冷媒を移送する。この結果、気相冷媒と液相冷媒とが分離されて、内管５４１Ａには気相冷媒が送られ、外管５４１Ｂには液相冷媒が送られることになる。なお、図５では内管５４１Ａおよび外管５４１Ｂの螺旋形状を側方に向けて図示してあるが上下方向に向けてあってもよい。

液油分離部５４２は、分岐した内管５４１Ａの終端側５４１Ａｂおよび外管５４１Ｂの終端側５４１Ｂｂにおいて設けてある。図５に示すように外管５４１Ｂの終端側５４１Ｂｂには、トラップ部５４１Ｂｃが設けてある。トラップ部５４１Ｂｃは、液相冷媒を一旦下方に向けて送りつつ上方に向けて送る形態としてある。具体的には、外管５４１Ｂの終端側５４１Ｂｂを側方に向けて螺旋状に形成することによって当該螺旋形状の下部をトラップ部５４１Ｂｃとしてある。そして、トラップ部５４１Ｂｃの下部は、当該下部の下方にある内管５４１Ａの終端側５４１Ａｂに接続管５４２Ａを介して接続してある。

図７に示すように液油分離部５４２は、トラップ部５４１Ｂｃにおいて、液相冷媒に含まれる油を当該油の比重によって下部に沈下させる。この油は、圧縮機５１において機械的摩擦を緩和するための冷凍機油である。そして、トラップ部５４１Ｂｃの下部に沈下した冷凍機油は、接続管５４２Ａを介して内管５４１Ａの終端側５４１Ａｂに移送される。この結果、液相冷媒と冷凍機油とが分離されて、外管５４１Ｂには液相冷媒が送られ、内管５４１Ａには気相冷媒とともに冷凍機油が送られることになる。

蒸発器５５は、気液分離器５４から供給される液相冷媒を蒸発させて、周囲の熱を吸収することによって周囲温度を冷却するためのものである。本実施の形態における蒸発器５５は、例えば銅管とアルミフィンとで構成したフィンチューブタイプのものを使用してある。図３には明示しないが蒸発器５５には、蒸発器ファンが設けてある。蒸発器ファンは、蒸発器５５を送風するためのものであり、ファンモータによって駆動される。

蒸発器５５は、例えば自動販売機、冷蔵庫、冷凍ショーケース・冷蔵ショーケース、あるいは飲料ディスペンサなどにおける断熱構造の冷却庫の内部に配置してある。特に、本実施の形態では、自動販売機において、複数（３つ）の商品収容庫（冷却庫）４ａ，４ｂ，４ｃをそれぞれ独立して冷却するために、各商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃに蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）をそれぞれ配置してある。すなわち、蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、気液分離器５４の内管５４１Ａの終端側５４１Ａｂから３方に分岐したそれぞれの経路に並列して接続してある。また、分岐した各経路において各蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃの入口側には、開閉弁としての電磁弁５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃがそれぞれ設けてある。そして、各電磁弁５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃを選択的に開放することで、各蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃに気液分離器５４からの液相冷媒が供給される。また、各蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃの出口側の経路は、互いに集合してエジェクタ５３におけるノズル部５３１の吸入側に接続してある。

内部熱交換器５６は、エジェクタ５３に供給される高圧冷媒と低圧冷媒との相互の熱交換を行うためのものである。内部熱交換器５６は、ガスクーラ５２とエジェクタ５３との間、および蒸発器５５とエジェクタ５３との間に設けてある。図８〜図１２に示すように内部熱交換器５６は、ガスクーラ５２とエジェクタ５３との間に高圧冷媒配管５６１を設けてある。また、内部熱交換器５６は、蒸発器５５とエジェクタ５３との間に低圧冷媒配管５６２を設けてある。高圧冷媒配管５６１は、低圧冷媒配管５６２の内部に配置してある。また、高圧冷媒配管５６１は、熱伝導率の高い複数（本実施の形態では３つ）の管を束ねて設けてある。このように、内部熱交換器５６は、高圧冷媒配管５６１を低圧冷媒配管５６２の内部に配置した２重管構造としてある。

内部熱交換器５６は、複数の高圧冷媒配管５６１を低圧冷媒配管５６２の内部に配置した形態で上下方向に螺旋状にして形成してある。具体的に、高圧冷媒配管５６１は、図８〜図１１に示すように、複数の管を束ねた形態で螺旋状とした下端に高圧冷媒配管５６１の入口部５６１ａを設け、螺旋状とした上端に高圧冷媒配管５６１の出口部５６１ｂを設けてある。これら入口部５６１ａおよび出口部５６１ｂは、高圧冷媒配管５６１の複数の管の口を集束した一口に形成してある。一方、低圧冷媒配管５６２は、図１２に示すように、高圧冷媒配管５６１を被覆して設けてあり、図８〜図１１に示すように、高圧冷媒配管５６１とともに螺旋状に形成してある。この低圧冷媒配管５６２は、螺旋状とした上端側に入口部５６２ａを設け、螺旋状とした下端側に出口部５６２ｂを設けてある。このように、内部熱交換器５６は、高圧冷媒配管５６１が下方から上方に向けて冷媒を送る態様で設けてあり、低圧冷媒配管５６２が上方から下方に向けて冷媒を送る態様で設けて高温の高圧冷媒と低温の低圧冷媒とに対向流を生じさせる。

さらに、低圧冷媒配管５６２の外周には、可撓性を有したチューブ状の断熱材５６３が設けてあり、低圧側と高圧側との間の熱交換が外気の影響を受けないように構成してある。

なお、内部熱交換器５６は、上記構成に限らず、図には明示しないが熱伝導率の高圧冷媒配管と低圧冷媒配管とを互いに沿わせて接触する態様でろう付けなどで接続する構成であってもよい。

ところで、上述したように自動販売機の各商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）を配置した場合、３庫全て、２庫あるいは１庫のみを冷却するために対応する各蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃの動作が考えられる。そして、全て（３つ）の蒸発器５５が動作する場合に対し、１つの蒸発器５５が動作する場合では低圧冷媒の余剰が増加することになる。すなわち、蒸発器５５に大幅な負荷変動が生じて吸い込み側の低圧冷媒量が変化し、エジェクタ５３での冷媒圧力が変動してサイクル状態が変化する。具体的には、高圧側である圧縮機５１、ガスクーラ５２、エジェクタ５３および気液分離器５４の循環経路の圧力が上昇して、圧縮機５１に液相冷媒が戻る。この結果、冷却効率が低下し、場合によっては圧縮機５１の破損もある。そこで、内部熱交換器５６によって余剰する低圧冷媒の潜熱をガスクーラ５２から吐出された高圧冷媒の冷却に利用してすることで、高圧側の圧力上昇を防止する。すなわち、内部熱交換器５６によって高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換を行うことで、エジェクタ５３での吸い込み冷媒密度を一定にして、サイクル状態を最適化する。

図１３は内部熱交換器５６による高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換を示す図である。図１３においては、３庫全ての蒸発器５５が動作する場合を実線で示し、１庫のみの蒸発器５５が動作する場合を破線で示している。内部熱交換器５６による熱交換に際して、図１３に示すように低圧冷媒は、始めは温度上昇なく潜熱変化してその後に顕熱変化して高圧冷媒を冷却する。このため、低圧冷媒に過熱度をつけて蒸発させることでエジェクタ５３での吸い込み冷媒密度が一定になるので、サイクル状態を最適化させることになる。なお、内部熱交換器５６は、３庫全ての蒸発器５５が動作する場合と、２庫あるいは１庫のみの蒸発器５５が動作する場合とでそれぞれ熱交換を行うが、１庫の場合に熱交換が完了するまでに多く距離（長さ）を必要とするため、１庫の場合に合わせた所望の長さＬとしてある。また、本実施の形態において内部熱交換器５６は、螺旋状とすることで所望の長さＬを省スペースで得ている。

なお、上述した冷媒回路において、図３に示すように気液分離器５４と蒸発器５５との間であって、気液分離器５４の内管５４１Ａの出口側で各蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）に分岐する以前の部位には、電子膨張弁５７が設けてある。電子膨張弁５７は、気液分離器５４から供給される低圧冷媒を減圧し蒸発温度および流量を制御する。また、上述した冷媒回路において、各電磁弁５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃと各蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃとの間には、キャピラリチューブ５８が設けてある。キャピラリチューブ５８は、抵抗管路を螺旋状に形成したもので、各蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃに対応して気液分離器５４から供給される低圧冷媒を減圧する。このキャピラリチューブ５８は、特に各蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃを配置した各商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃの大きさ（容積）が異なる場合に、それぞれの蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃに供給する低圧冷媒を減圧することに好適である。また、上記電子膨張弁５７とキャピラリチューブ５８は、双方とも設けてもよく、あるいはいずれか一方を設けてもよい。

また、上述した冷媒回路は、図３、図１４および図１５に示すように商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃのシュータ７で区画した下方部分、および機械室５を跨いで配置してある。商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃには蒸発器５５および蒸発器ファン（図示せず）が配置してあり、機械室５には圧縮機５１、ガスクーラ５２、ガスクーラファン（図示せず）、電磁弁５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃ、内部熱交換器５６、電子膨張弁５７およびキャピラリチューブ５８が配置してある。本実施の形態において、商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃのうち正面向かって左側に位置する所定の商品収容庫４ａは、冷却専用である。この冷却専用である所定の商品収容庫４ａには、エジェクタ５３および気液分離器５４が配置してある。また、正面向かって中央に位置する商品収容庫４ｂおよび右側に位置する商品収容庫４ｃは、冷却と加熱とを切り換え可能であり、加熱ヒータ５９を配置してある。なお、所定の商品収容庫４ａには、エジェクタ５３および気液分離器５４のうちの気液分離器５４のみが配置してあってもよい。

また、正面向かって中央に位置する商品収容庫４ｂは、上述したようにラック６ｂが１列配設してあり、ラック６ａが２列配設してある他の商品収容庫４ａ，４ｃと比較して容積が小さい。このため、中央の商品収納庫を冷却するとき、他側の商品収容庫を冷却している場合と加熱している場合とでは、侵入熱の影響を受けて中央の商品収容庫に配置した蒸発器の負荷変動の幅が大きくなる。そこで、中央の商品収納庫における蒸発器の大きい負荷（他側の商品収容庫を加熱している場合）に冷媒循環量を対応させている。さらに、本実施の形態では、図３に示すように商品収容庫４ｂに配置した蒸発器５５ｂの出口側と、冷却専用である商品収容庫４ａに配置した蒸発器５５ａの入口側との間を、開閉弁としての電磁弁６１を介在したバイパス路６０で直列に接続してある。また、蒸発器５５ｂの出口側であって、他の蒸発器５５ａ，５５ｃと集合する部位と、バイパス路６０との間の経路には、開閉弁としての電磁弁６２が設けてある。すなわち、全ての商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃを冷却する場合や、左側および中央の商品収容庫４ａ，４ｂを冷却する場合において、中央以外の商品収容庫４ａ，４ｃが適温となって蒸発器５５ａ，５５ｃの動作を止め、容積が小さい中央の商品収容庫４ｂの蒸発器５５ｂのみを動作する状態がある。このような状態であっても、蒸発器５５ｂの出口側と蒸発器５５ａの入口側との間を直列に接続してあるため、蒸発器５５ｂでの余剰の冷媒を蒸発器５５ａで蒸発させるので蒸発器５５ｂの単独運転がなくなることになる。また、内部熱交換器５６以前の冷媒密度を低下させることになる。この結果、エジェクタ５３の吸い込み冷媒密度を一定にしてサイクル状態を最適化させることができる。

次に、上述した冷媒回路の制御系について説明する。図１６は冷媒回路の制御系を示すブロック図である。冷媒回路は、図１６に示すように冷媒回路制御部１００を有している。冷媒回路制御部１００は、冷媒回路の動作において、予めメモリ１０１に格納したプログラムやデータに従って、冷媒回路の冷却能力を常に適した状態に維持するために、圧縮機５１、電子膨張弁５７、電磁弁５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃ，６１，６２、エジェクタ５３のノズル弁５３１ａ、各蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃに設けた蒸発器ファン６３ａ，６３ｂ，６３ｃおよびガスクーラ５２に設けたガスクーラファン６４の制御を行う。この冷媒回路制御部１００には、冷媒回路の冷却能力を常に適した状態に維持する制御を行うために、高圧圧力センサ７１、中圧圧力センサ７２、低圧圧力センサ７３、ガスクーラ出口温度センサ７４、外気温度センサ７５、第１蒸発器入口温度センサ７６ａ、第２蒸発器入口温度センサ７６ｂ、第３蒸発器入口温度センサ７６ｃ、第１蒸発器出口温度センサ７７ａ、第２蒸発器出口温度センサ７７ｂ、第３蒸発器出口温度センサ７７ｃ、第１庫内温度センサ７８ａ、第２庫内温度センサ７８ｂ、第３庫内温度センサ７８ｃおよび内部熱交換器出口温度センサ７９が接続してある。

図３に示すように、高圧圧力センサ７１は、圧縮機５１とガスクーラ５２との間に設けてあり圧縮機５１で圧縮された冷媒の圧力を検出する。中圧圧力センサ７２は、エジェクタ５３と気液分離器５４との間に設けてありエジェクタ５３で昇圧された冷媒の圧力を検出する。低圧圧力センサ７３は、電子膨張弁５７と蒸発器５５との間に設けてあり電子膨張弁５７で減圧した冷媒の圧力を検出する。ガスクーラ出口温度センサ７４は、ガスクーラ５２の出口に設けてありガスクーラ５２の出口温度を検出する。外気温度センサ７５は、例えば自動販売機の外部などに設けてあり自動販売機の外気温度を検出する。第１蒸発器入口温度センサ７６ａは、蒸発器５５ａの入口に設けてあり蒸発器５５ａの入口温度を検出する。第２蒸発器入口温度センサ７６ｂは、蒸発器５５ｂの入口に設けてあり蒸発器５５ｂの入口温度を検出する。第３蒸発器入口温度センサ７６ｃは、蒸発器５５ｃの入口に設けてあり蒸発器５５ｃの入口温度を検出する。第１蒸発器出口温度センサ７７ａは、蒸発器５５ａの出口に設けてあり蒸発器５５ａの出口温度を検出する。第２蒸発器出口温度センサ７７ｂは、蒸発器５５ｂの出口に設けてあり蒸発器５５ａの出口温度を検出する。第３蒸発器出口温度センサ７７ｃは、蒸発器５５ｃの出口に設けてあり蒸発器５５ｃの出口温度を検出する。第１庫内温度センサ７８ａは、断熱雰囲気をなす商品収容庫４ａ内に設けてあり商品収容庫４ａの庫内温度を検出する。第２庫内温度センサ７８ｂは、断熱雰囲気をなす商品収容庫４ｂ内に設けてあり商品収容庫４ｂの庫内温度を検出する。第３庫内温度センサ７８ｃは、断熱雰囲気をなす商品収容庫４ｃ内に設けてあり商品収容庫４ｃの庫内温度を検出する。内部熱交換器出口温度センサ７９は、内部熱交換器５６における低圧冷媒の出口に設けてあり当該低圧冷媒の温度を検出する。

図１７は冷媒回路制御部の制御動作を示すフローチャートである。図１７に示すように冷媒回路を動作させる場合、圧縮機５１を始動する（ステップＳ１）。すなわち、冷媒回路では、圧縮機５１で高温高圧に圧縮された冷媒をガスクーラ５２で放熱して高圧冷媒とする。そして、高圧冷媒と、蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）から吐出された低圧冷媒とを内部熱交換器５６で熱交換して、余剰する低圧冷媒の潜熱で高圧冷媒を冷却する。そして、エジェクタ５３でガスクーラ５２からの高圧冷媒を減圧することで蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）からの低圧冷媒を吸引して混合しつつ昇圧する。そして、気液分離器５４で、気相冷媒と液相冷媒と冷凍機油とに分離して、液相冷媒を蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）に供給し、気相冷媒および冷凍機油を圧縮機５１に帰還させる。このため、蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）では、液相冷媒を蒸発させることで吸熱して商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃの庫内を冷却することになる。

このように圧縮機５１を始動して冷媒回路を動作させているとき、冷媒回路制御部１００は、各圧力センサ７１，７２，７３で検出した圧力データと、各温度センサ７４，７５，７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７８ａ，７８ｂ，７８ｃ、７９で検出した温度データと、各電磁弁５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃ，６１，６２およびノズル弁５３１ａの動作状況とを取得する（ステップＳ２）。

冷媒回路制御部１００は、商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃの庫内温度を取得して当該庫内温度が所定温度を下回った場合に、電磁弁５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃを閉じて蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃの動作を停止させる。このため、１つの蒸発器５５を動作させる場合や、２つや全部の蒸発器５５を動作させる場合がある。このように、蒸発器５５の動作状態が変化すると蒸発温度および高圧圧力は大きく変化する。蒸発温度が高くなると、商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃの庫内雰囲気との温度差が小さくなり、蒸発器５５での交換熱量が小さくなる。逆に、蒸発温度が低くすぎると、圧縮機５１の運転効率が低下するため、消費電力が増し、冷媒循環量が減って冷却能力が減少することになる。そこで、冷媒回路制御部１００では、取得した各圧力状態や各温度状態から電子膨張弁５７およびノズル弁５３１ａの開度を調節する。

そして、冷媒回路制御部１００は、電子膨張弁５７およびノズル弁５３１ａの開度の変更の有無を判定して変更ありの場合に（ステップＳ３：変更あり）、電子膨張弁５７およびノズル弁５３１ａの開度変更量を取得して（ステップＳ４）、当該開度を変更する（ステップＳ５）。

上記判定と開度変更量を図１８および図１９に例示する。図１８は、蒸発器５５の入口温度によって電子膨張弁５７およびノズル弁５３１ａの開度を調節する蒸発温度一定制御の図表を示す。図１８に示すように蒸発器５５の入口温度が所定の範囲（例えば−９℃〜−１２℃）のときを最適とし、このときには電子膨張弁５７の開度を「現状維持（変更なし）」と判定して予め設定されたデータに従って開度を維持する。また、蒸発器５５の入口温度が所定の範囲以上（例えば−８℃以上）である場合には、電子膨張弁５７の開度を「絞る」と判定して開度変更量「−Ｐ（plus）」を取得する。そして、蒸発器５５の入口温度が所定の範囲以下（例えば−１３℃以上）である場合には、電子膨張弁５７の開度を「開放」と判定して開度変更量「＋Ｐ（plus）」を取得する。一方、図１８に示すように蒸発器５５の入口温度が所定の範囲（例えば−９℃〜−１２℃）のときを最適とし、このときにはノズル弁５３１ａの開度を「現状維持（変更なし）」と判定して予め設定されたデータに従って開度を維持する。また、蒸発器５５の入口温度が所定の範囲以上（例えば−８℃以上）である場合には、ノズル弁５３１ａの開度を「絞る」と判定して開度変更量「−Ｐ（plus）」を取得する。そして、蒸発器５５の入口温度が所定の範囲以下（例えば−１３℃以上）である場合には、ノズル弁５３１ａの開度を「開放」と判定して開度変更量「＋Ｐ（plus）」を取得する。

図１９は、蒸発器５５の入口温度と出口温度との差によって電子膨張弁５７の開度を調節する過熱度一定制御の図表を示す。図１９に示すように蒸発器５５の入口温度−出口温度の温度差が所定の範囲（例えば５℃〜１０℃）を最適とし、このときには電子膨張弁５７の開度を「現状維持（変更なし）」と判定して開度量「０」を取得する。また、蒸発器５５の入口温度−出口温度の温度差が上記所定の範囲以上（例えば１５℃）である場合には、電子膨張弁５７の開度を「開放」と判定して開度量「＋１０（plus）」を取得する。そして、蒸発器５５の入口温度−出口温度の温度差が上記所定の範囲以下（例えば２℃）である場合には、電子膨張弁５７の開度を「絞る」と判定して開度量「−１０（plus）」を取得する。一方、図１９に示すように蒸発器５５の入口温度−出口温度の温度差が所定の範囲（例えば５℃〜１０℃）を最適とし、このときにはノズル弁５３１ａの開度を「現状維持（変更なし）」と判定して開度量「０」を取得する。また、蒸発器５５の入口温度−出口温度の温度差が上記所定の範囲以上（例えば１５℃）である場合には、ノズル弁５３１ａの開度を「開放」と判定して開度量「＋５（plus）」を取得する。そして、蒸発器５５の入口温度−出口温度の温度差が上記所定の範囲以下（例えば３℃）である場合には、ノズル弁５３１ａの開度を「絞る」と判定して開度量「−５（plus）」を取得する。

図２０は冷媒回路制御部の他の制御動作を示すフローチャートである。図２０に示すように冷媒回路を動作させる場合、圧縮機５１を始動する（ステップＳ２１）。すなわち、冷媒回路では、圧縮機５１で高温高圧に圧縮された冷媒をガスクーラ５２で放熱して高圧冷媒とする。そして、高圧冷媒と、蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）から吐出された低圧冷媒とを内部熱交換器５６で熱交換して、余剰する低圧冷媒の潜熱で高圧冷媒を冷却する。そして、エジェクタ５３でガスクーラ５２からの高圧冷媒を減圧することで蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）からの低圧冷媒を吸引して混合しつつ昇圧する。そして、気液分離器５４で、気相冷媒と液相冷媒と冷凍機油とに分離して、液相冷媒を蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）に供給し、気相冷媒および冷凍機油を圧縮機５１に帰還させる。このため、蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）では、液相冷媒を蒸発させることで吸熱して商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃの庫内を冷却することになる。

このように圧縮機５１を始動して冷媒回路を動作させているとき、冷媒回路制御部１００は、各圧力センサ７１，７２，７３で検出した圧力データと、各温度センサ７４，７５，７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７８ａ，７８ｂ，７８ｃ、７９で検出した温度データとを取得する（ステップＳ２２）。

冷媒回路制御部１００では、エジェクタ５３に流入する冷媒密度を、高圧圧力、低圧圧力、蒸発器出口温度、庫内温度から推定する（ステップＳ２３）。このとき、冷媒が臨界状態の場合は、圧力および温度から冷媒密度を推定する。一方、冷媒が亜臨界状態の場合では、高圧圧力および定圧圧力から冷媒循環量を推定し、庫内温度から蒸発器５５の交換熱量を算出して冷媒の乾き度を推定する。そして、冷媒循環量と冷媒乾き度とから冷媒密度を算出する。

そして、冷媒回路制御部１００は、推定冷媒密度と、予め設定した冷媒密度設定値とを比較して、電子膨張弁５７の開度変更や蒸発器ファン６３ａ，６３ｂ，６３ｃの風量変更の有無を判定して変更ありの場合に（ステップＳ２４：変更あり）、電子膨張弁５７の開度変更量や蒸発器ファン６３ａ，６３ｂ，６３ｃの風量変更量を取得して（ステップＳ２５）、当該開度や風量を変更する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２４において、冷媒密度設定値は、高圧圧力または低圧圧力の値によって変動する。すなわち、図２１−１に示すように高圧圧力の範囲（Ｐ＜Ｐｌ１，Ｐｌ１≦Ｐ＜Ｐｌ２，Ｐｌ３≦Ｐ＜Ｐｌ４，Ｐｌ４≦Ｐ＜Ｐｌ５，Ｐ≧Ｐｌ５）に応じて冷媒密度設定値の上限（ρ１，ρ３，ρ５，ρ７，ρ９）および下限（ρ２，ρ４，ρ６，ρ８，ρ１０）を予め設定してある。また、図２１−２に示すように低圧圧力の範囲（Ｐ＜Ｐｌ１，Ｐｌ１≦Ｐ＜Ｐｌ２，Ｐｌ３≦Ｐ＜Ｐｌ４，Ｐｌ４≦Ｐ＜Ｐｌ５，Ｐ≧Ｐｌ５）に応じて冷媒密度設定値の上限（ρ１１，ρ１３，ρ１５，ρ１７，ρ１９）および下限（ρ１２，ρ１４，ρ１６，ρ１８，ρ２０）を予め設定してある。

そして、ステップＳ２４では、図２２に示すように冷媒密度設定値下限ρｌｏおよび冷媒密度設定値上限ρｈｉに対する推定冷媒密度ρが、冷媒密度設定値下限ρｌｏと冷媒密度設定値上限ρｈｉとの間の所定の範囲（ρｌｏ≦ρ≦ρｈｉ）のときを最適とし、このときには電子膨張弁５７の開度を「現状維持（変更なし）」と判定して開度を維持する。また、推定冷媒密度ρが冷媒密度設定値下限ρｌｏ以下（ρ＜ρｌｏ）である場合には、電子膨張弁５７の開度を「開放」と判定して開度量「＋Ｐ（plus）」を取得する。そして、推定冷媒密度ρが冷媒密度設定値上限ρｈｉ以上（ρｈｉ＜ρ）である場合には、電子膨張弁５７の開度を「絞る」と判定して開度量「−Ｐ（plus）」を取得する。

また、ステップＳ２４では、図２３に示すように冷媒密度設定値下限ρｌｏおよび冷媒密度設定値上限ρｈｉに対する推定冷媒密度ρが、冷媒密度設定値下限ρｌｏと冷媒密度設定値上限ρｈｉとの間の所定の範囲（ρｌｏ≦ρ≦ρｈｉ）のときを最適とし、このときには蒸発器ファン６３ａ，６３ｂ，６３ｃの風量を「現状維持（変更なし）」と判定して風量を維持する。また、推定冷媒密度ρが冷媒密度設定値下限ρｌｏ以下（ρ＜ρｌｏ）である場合には、蒸発器ファン６３ａ，６３ｂ，６３ｃの風量を「低減」と判定して風量「−Ｑ」を取得する。そして、推定冷媒密度ρが冷媒密度設定値上限ρｈｉ以上（ρｈｉ＜ρ）である場合には、蒸発器ファン６３ａ，６３ｂ，６３ｃの風量を「増加」と判定して風量「＋Ｑ」を取得する。ここで、蒸発器ファン６３ａ，６３ｂ，６３ｃの風量変更には、印加電圧の変更と、デューティ比（以下Ｄｕｔｙ比という）の変更とがある。印加電圧の変更の場合は、低電圧「−Ｑ」、あるいは高電圧「＋Ｑ」とする。Ｄｕｔｙ比の変更の場合は、Ｄｕｔｙ比を低くする「−Ｑ」、あるいはＤｕｔｙ比を高くする「＋Ｑ」とする。Ｄｕｔｙ比は、図２４に示すように蒸発器ファンのＯＮ指令時に印加電圧を一定の周期でＯＮ／ＯＦＦさせたときの比率（Ｄｕｔｙ比＝ＯＮ時間／（ＯＮ＋ＯＦＦ時間））である。

このように、上述した冷媒回路では、エジェクタ５３に供給される高圧冷媒と低圧冷媒との相互の熱交換を行う内部熱交換器５６を備えた。すなわち、蒸発器５５に負荷変動が生じて吸い込み側の低圧冷媒量が変化した場合でも、内部熱交換器５６によって余剰する低圧冷媒の潜熱をガスクーラ５２から吐出された高圧冷媒の冷却に利用してすることで、高圧側の圧力上昇を防止する。この結果、低圧冷媒に過熱度をつけて蒸発させることでエジェクタ５３での吸い込み冷媒密度が一定になるので、サイクル状態を最適化させることが可能になる。

特に、自動販売機のように複数の商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）を配置している場合では、動作する蒸発器５５の数が減ることによって動作している蒸発器５５に大幅な負荷変動が生じるが、内部熱交換器５６によって高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換を行うことで、エジェクタ５３での吸い込み冷媒密度を一定にしてサイクル状態を最適化させることが可能になる。

上述した冷媒回路では、容積の小さい中央の商品収容庫４ｂに配置した蒸発器５５ｂを、冷却専用である左側の商品収容庫４ａに配置した蒸発器５５ａに対して電磁弁６１を介して直列に接続した。すなわち、蒸発器５５ｂでの余剰の冷媒を蒸発器５５ａで蒸発させるので蒸発器５５ｂの単独運転がなくなることになる。また、内部熱交換器５６以前の冷媒密度を低下させることになる。この結果、蒸発器５５ｂの冷媒循環量が減るので、蒸発温度が低下して運転効率を改善することが可能になる。

上述した冷媒回路では、気液分離器５４において、エジェクタ５３と圧縮機５１との間に接続されて螺旋に形成された径外部位に貫通孔５４１Ａｃを設けた内管５４１Ａと、内管５４１Ａの貫通孔５４１Ａｃを設けた部位を被覆して内管５４１Ａとともに螺旋状に形成して内管５４１Ａから分岐した終端側５４１Ｂｂを蒸発器５５に接続した外管５４１Ｂとで構成した。すなわち、エジェクタ５３から供給された混合冷媒を内管５４１Ａに通し、螺旋状の部位に通過する混合冷媒の液相冷媒を遠心力によって径外側に偏らせて貫通孔５４１Ａｃを介して外管５４１Ｂに液相冷媒を移送することで気相冷媒と液相冷媒とを分離して圧縮機５１に気相冷媒を送り、蒸発器５５に液相冷媒を送る。この結果、螺旋状にした２重管構造としたことにより、混合冷媒を貯留させて液相冷媒と気相冷媒とに分離するタンクを有する従前の気液分離器に比較して小型化を図ることが可能になる。特に、上述したように気液分離器５４を自動販売機の商品収容庫４ａの内部に配置する場合に、気液分離器５４の小型化を図ることによってスペース効率を向上できる。

また、気液分離器５４において、外管５４１Ｂの終端側にトラップ部５４１Ｂｃを設け、このトラップ部５４１Ｂｃと、トラップ部５４１Ｂｃの下方にある内管５４１Ａの終端側５４１Ａｂとを接続管５４２Ａを介して接続した。すなわち、トラップ部５４１Ｂｃにて、液相冷媒に含まれる冷凍機油を自身の比重によって下部に沈下させ接続管５４２Ａを介して内管５４１Ａの終端側５４１Ａｂに移送することで、液相冷媒と冷凍機油とを分離して、蒸発器５５に液相冷媒を送り、圧縮機５１に気相冷媒とともに冷凍機油を送る。この結果、トラップ部５４１Ｂｃを設けた構成により、冷媒を貯留させて冷媒と冷凍機油とに分離するタンクを有する従前のオイルセパレータに比較して小型化を図ることが可能になる。特に、気液分離器５４の内管５４１Ａおよび外管５４１Ｂに冷凍機油を分離する構成を一体化しているので、気・液・油の分離を効率良く行うことが可能になる。さらに、上述したように気液分離器５４を自動販売機の商品収容庫４ａの内部に配置する場合に、気液分離器５４の小型化を図ることによってスペース効率を向上できる。

上述した冷媒回路では、冷媒回路制御部１００において、蒸発器入口温度センサ７６ａ，７６ｂ，７６ｃで検出した冷媒の温度が所定の範囲内になる態様でエジェクタ５３のノズル弁５３１ａおよび電子膨張弁５７の開度を調整する。あるいは、冷媒回路制御部１００において、蒸発器入口温度センサ７６ａ，７６ｂ，７６ｃで検出した冷媒の温度と、蒸発器出口温度センサ７７ａ，７７ｂ，７７ｃで検出した冷媒の温度との差が所定の範囲内になる態様でノズル弁５３１ａおよび電子膨張弁５７の開度を調整する。すなわち、自動販売機などのように複数の商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃにそれぞれ蒸発器５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）を配置している場合では、商品収容庫４ａ，４ｂ，４ｃの庫内温度を取得して当該庫内温度が所定温度を下回った場合に、該当する蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃに係る電磁弁５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃを閉じて蒸発器５５ａ，５５ｂ，５５ｃの動作を停止させる。このため、１つの蒸発器５５を動作させる場合や、２つや全部の蒸発器５５を動作させる場合がある。このように、蒸発器５５の動作状態が変化すると蒸発温度および高圧圧力は大きく変化する。上記冷媒回路制御部１００では、取得した各圧力状態や各温度状態から電子膨張弁５７およびノズル弁５３１ａの開度を調整するため、蒸発器５５の動作状態の変化による蒸発温度および高圧圧力の変化を抑えるので、蒸発器５５での交換熱量や、圧縮機５１の運転効率を最適化させることが可能になる。

また、上述した冷媒回路は、特に二酸化炭素を冷媒として用いたときに有効であり、二酸化炭素冷媒を用いた場合に上記効果を得ることが可能である。

以上のように、上述した自動販売機によれば、冷却専用とした商品収容庫４ａにエジェクタ５３および気液分離器５４を蒸発器５５ａとともに配置してある。すなわち、商品収容庫４ａは、蒸発器５５ａの動作によって冷却されており、庫外に比較して温度が低い。この結果、エジェクタ５３や気液分離器５４に対する外気雰囲気の影響を防ぐことができ、エジェクタ５３や気液分離器５４に熱ロスが生じることがないので冷媒回路の運転効率を最適化させることが可能になる。

本発明に係る自動販売機の内部を開放した状態を示す斜視図である。図１に示した自動販売機の正面図である。本発明に係る自動販売機に適応した冷媒回路の実施の形態を示す概略図である。２段階圧縮機を示す概略図である。気液分離器を示す構成図である。気液分離器の作用を示す断面図である。気液分離器の作用を示す断面図である。内部熱交換器を示す平面図である。内部熱交換器を示す正面図である。内部熱交換器を示す側面図である。内部熱交換器を示す斜視図である。内部熱交換器の断面図である。内部熱交換器による高圧冷媒と低圧冷媒との熱交換を示す図である。本発明に係る自動販売機の側断面図である。本発明に係る自動販売機に冷媒回路を適用した概略図である。冷媒回路の制御系を示すブロック図である。冷媒回路制御部の制御動作を示すフローチャートである。蒸発温度一定制御を示す図表である。過熱度一定制御を示す図表である。冷媒回路制御部の他の制御動作を示すフローチャートである。高圧圧力での冷媒密度設定値を示す図表である。低圧圧力での冷媒密度設定値を示す図表である。電子膨張弁制御を示す図表である。蒸発器ファン制御を示す図表である。蒸発器ファンのＤｕｔｙ制御を示す図である。

符号の説明

４ａ，４ｂ，４ｃ商品収容庫
５１（５１ａ，５１ｂ）圧縮機
５１１中間熱交換器
５２ガスクーラ（放熱器）
５３エジェクタ
５４気液分離器
５５（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ）蒸発器
５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃ電磁弁
５６内部熱交換器
５７電子膨張弁（膨張弁）
５８キャピラリチューブ
５９加熱ヒータ
６０バイパス路
６１電磁弁
６２電磁弁

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から供給される冷媒を放熱させる放熱器と、
商品を収容する断熱構造の複数の商品収容庫にそれぞれ配置された複数の蒸発器と、
前記放熱器から供給される高圧冷媒を減圧することによって前記蒸発器から吐出された低圧冷媒を吸引して混合するとともに混合した冷媒を昇圧して吐出する単一のエジェクタと、
前記エジェクタから供給される混合冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を前記圧縮機に帰還させる一方で液相冷媒を前記蒸発器に供給する気液分離器と
からなる冷媒回路を有し、
前記気液分離器と前記エジェクタとの間に前記複数の蒸発器を並列に接続するとともに、前記気液分離器と前記複数の蒸発器との間に個別の開閉弁を配設し、さらに冷却専用となる商品収容庫の内部に前記気液分離器及び前記エジェクタを配置し、
前記放熱器から前記エジェクタに至る冷媒回路と、前記蒸発器から前記エジェクタに至る冷媒回路との間に内部熱交換器を構成したことを特徴とする自動販売機。