(57)【要約】【課題】いずれの運転モードにおいても冷却を促進することができ、また、運転モードを切り替えた直後において弁開度が適正に制御されて冷却が安定する冷却装置およびこれを装備した自動販売機を提供することを目的とする。【解決手段】電子膨張弁の弁開度を制御する制御手段が、蒸発器に流入する冷媒の温度および蒸発器収容室の温度をそれぞれ測定する温度センサの温度測定結果に基づいて運転モードの切り替えの要否を判断し、運転モードを切り替えないとき、電子膨張弁の弁開度を変更する変更量△Ｂを決定し、これを積算した弁開度積算変更量Ｂ＝Ｂ＋△Ｂを記憶し、一方、運転モードを切り替える際、あらかじめ定めた運転モード毎の初期設定量Ａ０に記憶している弁開度積算変更量Ｂを反映した弁開度設定量Ａ＝Ａ０＋Ｂに電子膨張弁の弁開度を設定する。さらに、切り替え直後の運転モード毎に切り替え設定量Ａ０を定める。【選択図】        図３
2006038257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、該放熱器により冷却された冷媒を膨張する電子膨張弁と、該電子膨張弁により膨張された冷媒を蒸発させる複数の蒸発器と、該複数の蒸発器のうち所定の蒸発器に対して前記冷媒を供給する冷媒分配手段と、前記複数の蒸発器をそれぞれ収容する複数の蒸発器収容室と、前記複数の蒸発器に流入する冷媒の温度または前記複数の蒸発器収容室の温度をそれぞれ測定する複数の温度センサと、前記電子膨張弁の弁開度を制御する制御手段とを有する冷却装置であって、
前記制御手段が、前記複数の蒸発器のうち冷媒が供給される蒸発器の組み合わせである運転モードを切り替えないで前記電子膨張弁の弁開度を変更する際、該弁開度の変更量である弁開度逐次変更量を積算した弁開度積算変更量を記憶し、前記運転モードを切り替える際、前記弁開度積算変更量を反映した弁開度設定量に前記電子膨張弁の開度を設定することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記運転モードについて、各運転モード毎に、前記冷却装置を始動する際に設定する前記電子膨張弁の弁開度である弁開度初期設定量をあらかじめ定める準備ステップと、
所定の運転モードで前記冷却装置を始動する際、弁開度積算変更量を０とし、該運転モードに対応した前記弁開度初期設定量に前記電子膨張弁の弁開度を設定する始動ステップと、
所定時間が経過した後、前記温度センサの温度測定結果に基づいて前記運転モードの切り替えの要否を判断し、該切り替えが不要と判断した際、前記温度センサの温度測定結果に基づいて前記電子膨張弁の弁開度を変更する変更量である弁開度逐次変更量を決定し、該決定した弁開度逐次変更量にそれまでの前記弁開度積算変更量を加えた量をあらたな弁開度積算変更量とし、該あらたな弁開度積算変更量に前記弁開度初期設定量を加えた量をあらたな弁開度設定量として、該あらたな弁開度設定量に前記電子膨張弁の弁開度を設定する継続ステップと、
該継続ステップを繰り返す繰り返しステップと、
一方、前記継続ステップまたは繰り返しステップにおいて、前記運転モードの切り替えの要否を判断して、該切り替えが必要と判断した際、該切り替え後の運転モードに対応した前記弁開度初期設定量に、該運転モードの切り替えまでに積算されている前記弁開度積算変更量を加えた量をあらたな弁開度設定量として、該あらたな弁開度設定量に前記電子膨張弁の弁開度を設定する切り替えステップと、
該切り替えステップの後、再度、弁開度初期設定値を前記あらたな弁開度設定量に置き換え、且つ、弁開度積算変更量を０として、前記継続ステップに戻るように制御することを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
前記継続ステップにおいて、あらたな弁開度積算変更量に前記弁開度初期設定量を加えた量をあらたな弁開度設定量としたのに代えて、前記決定した弁開度逐次変更量にその直前の前記弁開度設定量を加えた量をあらたな弁開度設定量としたことを特徴とする請求項２記載の冷却装置。
【請求項４】
前記準備ステップにおいて、前記弁開度初期設定量を定めると共に、前記運転モードを切り替える場合について、切り替え後の運転モード毎に、前記冷却装置を運転する際に設定する前記電子膨張弁の弁開度である弁開度切り替え設定量を定め、
前記切り替えステップにおいて、前記弁開度初期設定量に代えて、前記弁開度切り替え設定量を用いることを特徴とする請求項２または３記載の冷却装置。
【請求項５】
前記蒸発器を通過した冷媒が保有する冷熱の一部を前記電子膨張弁に流入する前の冷媒に受け渡す熱交換手段を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の冷却装置。
【請求項６】
断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、該シュータの下方に配置されて空気を冷却する冷却手段と、該冷却手段を通過する空気の流れを形成する送風手段と、前記冷却手段によって冷却された空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトとを有する自動販売機であって、
前記冷却手段が、請求項１乃至５の何れかに記載の冷却装置における蒸発器であることを特徴とする自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の冷却庫を同時に冷却する冷却装置、および、缶、ビン、パック、ペットボトル等の容器に入れた飲料等の商品を冷却して販売に供する自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動販売機の商品収納庫を冷却するための冷却手段は、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された冷媒（高圧高温冷媒に同じ）を冷却する放熱器と、該放熱器により冷却された冷媒を断熱する電子膨張弁と、該電子膨張弁により断熱膨張された冷媒（低定低温冷媒に同じ）を蒸発させる複数の蒸発器と、該複数の蒸発器のうち所定の蒸発器に対して前記冷媒を供給する冷媒分配手段とを有する冷却装置である。そして、蒸発器は各商品収納庫内に設置されている。
なお、各商品収納庫内は収納する商品の種類や季節に応じて加熱用として使用されることがあり、このとき、当該商品収納庫は別途設置されるヒータによって加熱されるものである。
【０００３】
ところで、圧縮機の能力が一定の場合には、蒸発器に供給される冷媒量が増大すると、冷媒の蒸発量は多くなるものの、冷媒の蒸発温度は上昇するため、商品収納庫の温度が所望の温度値にまで降下しないという問題があった。
そこで、各蒸発器へ分岐供給される冷媒の元管の流量を電子膨張弁を用いて制御し、また、開放している蒸発器用弁の比率との関係で各商品収納庫の温度に応じて電子膨張弁の開度を絞る発明、すなわち、１基の蒸発器に冷媒を供給する場合（以下「１基運転モード」と称す）の電子膨張弁の初期開度を８０に、２基の蒸発器に冷媒を供給する場合（以下「２基運転モード」と称す）の電子膨張弁の初期開度を１６０に、３基の蒸発器に冷媒を供給する場合（以下「３基運転モード」と称す）の電子膨張弁の初期開度を１６０にして、３基運転モードの場合に限り庫内最高温度に応じて電子膨張弁開度を調整する（たとえば、１６０、１２０または８０を加える）発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１９３７７４号公報（第４−５頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献に開示された発明には以下の問題があった。
（１）電子膨張弁の弁開度の調整が３基運転モードの場合に限られるため、２基運転モード（２の商品収納庫は冷却継続中）または１基運転モード（１の商品収納庫は冷却継続中）において、冷却継続中の商品収納庫の庫内温度が高い場合、冷却を促進することができない。
（２）また、３基運転モードの場合における弁開度の調整が、他の運転モードに切り替えた後の電子膨張弁の弁開度に反映されないため、切り替え直後の冷却が不安定になる。
（３）また、運転モードを切り替える際、電子膨張弁開度があらかじめ定められた初期開度（８０、１６０、１６０）に設定されるため、弁開度が過剰に絞られた（小さ過ぎる）状態になって、蒸発温度が低下し、高圧圧力が上昇することがある。
（４）たとえば、２基運転モードから３基運転モードに切り替わる際、蒸発器用弁の比率は増大するにもかかわらず、電子膨張弁の弁開度は変わらないため、弁開度が絞られた状態になる。
（５）特に、冷媒としてＣＯ2（二酸化炭素）を用いる場合、弁開度をあまり小さくすると、蒸発温度の過剰な低下、高圧圧力の上昇が顕著になる。
（６）さらに、冷媒としてＣＯ2（二酸化炭素）を用いる場合、蒸発器において冷媒が完全に蒸発しない場合には、液状の冷媒が圧縮機に戻り、圧縮機を損傷するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、いずれの運転モードにおいても冷却を促進することができ、また、運転モードを切り替えた直後において弁開度が適正に制御されて冷却が安定し、さらに、液状の冷媒が圧縮機に戻ることを防止する冷却装置およびこれを装備した自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る冷却装置（請求項１）は、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機により圧縮された冷媒を冷却する放熱器と、該放熱器により冷却された冷媒を膨張する電子膨張弁と、該電子膨張弁により膨張された冷媒を蒸発させる複数の蒸発器と、該複数の蒸発器のうち所定の蒸発器に対して前記冷媒を供給する冷媒分配手段と、前記複数の蒸発器をそれぞれ収容する複数の蒸発器収容室と、前記複数の蒸発器に流入する冷媒の温度または前記複数の蒸発器収容室の温度をそれぞれ測定する複数の温度センサと、前記電子膨張弁の弁開度を制御する制御手段とを有する冷却装置であって、
前記制御手段が、前記複数の蒸発器のうち冷媒が供給される蒸発器の組み合わせである運転モードを切り替えないで前記電子膨張弁の弁開度を変更する際、該弁開度の変更量である弁開度逐次変更量を積算した弁開度積算変更量を記憶し、前記運転モードを切り替える際、前記弁開度積算変更量を反映した弁開度設定量に前記電子膨張弁の開度を設定することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る冷却装置（請求項２）は、前記制御手段が、前記運転モードについて、各運転モード毎に、前記冷却装置を始動する際に設定する前記電子膨張弁の弁開度である弁開度当初設定量をあらかじめ定める準備ステップと、
所定の運転モードで前記冷却装置を始動する際、弁開度積算変更量を０とし、該運転モードに対応した前記弁開度当初設定量に前記電子膨張弁の弁開度を設定する始動ステップと、
所定時間が経過した後、前記温度センサの温度測定結果に基づいて前記運転モードの切り替えの要否を判断し、該切り替えが不要と判断した際、前記温度センサの温度測定結果に基づいて前記電子膨張弁の弁開度を変更する変更量である弁開度逐次変更量を決定し、該決定した弁開度逐次変更量にそれまでの前記弁開度積算変更量を加えた量をあらたな弁開度積算変更量とし、該あらたな弁開度積算変更量に前記弁開度当初設定量を加えた量をあらたな弁開度設定量として、該あらたな弁開度設定量に前記電子膨張弁の弁開度を設定する継続ステップと、
該継続ステップを繰り返す繰り返しステップと、
一方、前記継続ステップまたは繰り返しステップにおいて、前記運転モードの切り替えの要否を判断して、該切り替えが必要と判断した際、該切り替え後の運転モードに対応した前記弁開度当初設定量に、該運転モードの切り替えまでに積算されている前記弁開度積算変更量を加えた量をあらたな弁開度設定量として、該あらたな弁開度設定量に前記電子膨張弁の弁開度を設定する切り替えステップと、
該切り替えステップの後、再度、弁開度初期設定値を前記あらたな弁開度設定量に置き換え、且つ、弁開度積算変更量を０として、前記継続ステップに戻るように制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る冷却装置（請求項３）は、前記継続ステップにおいて、あらたな弁開度積算変更量に前記弁開度初期設定量を加えた量をあらたな弁開度設定量としたのに代えて、前記決定した弁開度逐次変更量にその直前の前記弁開度設定量を加えた量をあらたな弁開度設定量としたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る冷却装置（請求項４）は、前記準備ステップにおいて、前記弁開度当初設定量を定めると共に、前記運転モードを切り替える場合について、切り替え後の運転モード毎に、前記冷却装置を運転する際に設定する前記電子膨張弁の弁開度である弁開度切り替え設定量を定め、
前記切り替えステップにおいて、前記弁開度当初設定量に代えて、前記弁開度切り替え設定量を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る冷却装置（請求項５）は、前記蒸発器を通過した冷媒が保有する冷熱の一部を前記電子膨張弁に流入する前の冷媒に受け渡す熱交換手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る自動販売機（請求項６）は、断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体と、該筐体を複数の商品収納庫に分割する仕切板と、前記商品収納庫のそれぞれに対応する商品搬出口を具備し、前記開口部を開閉する断熱扉と、前記商品収納庫のそれぞれに配置され、商品を収納して順次下方に搬出する機能を有する商品ラックと、前記商品ラックから落下した商品を前記商品搬出口に誘導するシュータと、該シュータの下方に配置されて空気を冷却する冷却手段と、該冷却手段を通過する空気の流れを形成する送風手段と、前記冷却手段によって冷却された空気を前記商品ラックの内部を経由して前記送風手段に循環させるための循環ダクトとを有する自動販売機であって、
前記冷却手段が、請求項１乃至４の何れかに記載の冷却装置における蒸発器であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に係る冷却装置は、前記制御手段が、電子膨張弁の弁開度の変更量を逐次決定し、該弁開度逐次変更量を積算した弁開度積算変更量を記憶し、運転モードを切り替える際、前記弁開度積算変更量を反映した弁開度設定量に前記電子膨張弁の開度を設定するから、いずれの運転モードにおいても冷却を促進することができ、また、運転モード切り替え直後の電子膨張弁の弁開度が好適に制御され、冷却が安定し、蒸発温度の過剰な上昇や下降が防止され、冷却時間の短縮化、消費電力の低減、さらには装置の劣化防止や損傷防止を図ることができる。特に、地球環境にやさしい冷媒としてＣＯ2（二酸化炭素）を用いても、ＣＯ2冷媒の特徴である理論運転効率の悪化傾向および消費電力の増加傾向を抑えることが可能になる。
【００１４】
本発明の請求項２に係る冷却装置は、運転モードの切り替えの際、切り替え後の運転モードに対応した弁開度当初設定量に、運転モードの切り替えまでに積算されている前記弁開度積算変更量を加えた量をあらたな弁開度設定量として、該あらたな弁開度設定量に前記電子膨張弁の弁開度を設定するから、単純な演算によって、前記作用効果が奏される。
【００１５】
本発明の請求項３に係る冷却装置は、継続ステップにおいて、決定した弁開度逐次変更量にその直前の前記弁開度設定量を加えた量をあらたな弁開度設定量とするから、所定の運転モードを継続する間、電子膨張弁の弁開度が好適に制御され、蒸発温度が適正に制御され、冷却時間の短縮化、消費電力の低減を図ることができる。すなわち、請求項２に係る冷却装置がいわゆる絶対値制御であるのに対し、本冷却装置は増分（インクレメント）制御である。
【００１６】
本発明の請求項４に係る冷却装置は、準備ステップにおいて、切り替え後の運転モード毎に前記冷却装置を運転する際に設定する電子膨張弁の弁開度である弁開度切り替え設定量を定め、切り替えステップにおいて、該弁開度切り替え設定量を用いるから、運転モード切り替え直後に、電子膨張弁の弁開度がさらに好適に制御され、蒸発温度の上昇が防止され、冷却時間の短縮化、消費電力の低減、および装置トラブルや突発停止の防止を図ることができる。
【００１７】
本発明の請求項５に係る冷却装置は、蒸発器を通過した冷媒が保有する冷熱の一部が回収され、電子膨張弁に流入する前の冷媒に受け渡されるから、放熱器における冷媒の冷却負担が低減し、冷却ファンの消費電力の低減を図ることができる。さらに、冷媒としてＣＯ2冷媒を用い、蒸発器でＣＯ2冷媒の全量が蒸発しきれない場合であっても、液状のＣＯ2冷媒が圧縮機に流入することがないから、圧縮機の保全性が向上する。
【００１８】
本発明の請求項６に係る自動販売機は、前記冷却装置を装備しているから、消費電力の低減、および装置トラブルや突発停止の防止を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施形態１］
（冷却装置）
図１は本発明の実施形態１に係る冷却装置を示す構成図である。図１において、冷却装置１００は、冷却回路１０と、冷却ファン２０と、制御手段３０とを有している。
冷却回路１０は、冷媒を圧縮する二段式圧縮機１の一段目１ａと、二段式圧縮機１の一段目１ａにより圧縮された冷媒を冷却する中間熱交換器２と、中間熱交換器２により冷却された冷媒を再度圧縮する二段式圧縮機１の二段目１ｂと、二段式圧縮機１の二段目１ｂにより圧縮された冷媒を再度冷却する熱交換器３（以下「ガスクーラ」と称す）と、ガスクーラ３により冷却された冷媒を膨張する膨張機構４（以下「電子膨張弁」と称す）と、電子膨張弁４により膨張された冷媒を蒸発させる蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃと、蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃに冷媒を供給する冷媒分配手段５ａ、５ｂ、５ｃ（以下「電磁弁」と称す）、蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃをそれぞれ収容する蒸発器収容室７ａ、７ｂ、７ｃと、蒸発後の冷媒が依然保有する冷熱を回収する冷熱回収手段８（以下「内部熱交換器」と称す）とを有している。
【００２０】
二段式圧縮機１の二段目１ｂの下流部には冷媒中のオイル分（冷凍機油）を分離するためのオイルセパレータ１ｃが設置され、オイルセパレータ１ｃと二段式圧縮機１の一段目１ａの上流部とが、冷媒圧力を低圧に減圧するキャピラリーチューブ１ｄを介して接続されている。
また、内部熱交換器８は、二段式圧縮機１の一段目１ａの上流部（蒸発後の低圧冷媒）と電子膨張弁４の上流部（高圧高温冷媒）との間で冷熱を回収するものである。なお、かかる冷熱の回収は内部熱交換器８におけるものに限定するものではなく、冷熱を中間熱交換器２やガスクーラ３において高温高圧冷媒に受け渡してもよい。
【００２１】
冷却ファン２０は、圧縮された冷媒（高圧高温冷媒）を冷却するためのものである。なお、圧縮機１、中間熱交換器２およびガスクーラ３が略同一線上に配置されているため、冷却ファン２０により形成される風流れによって、中間熱交換器２およびガスクーラ３において冷媒（高圧高温冷媒）が冷却されると共に、圧縮機１の本体自体も冷却されるものである。
【００２２】
（制御手段）
図２は、図１に示す冷却装置の制御手段を説明するブロック図である。図２において、制御手段３０は、販売選択情報を入力する選択情報入力部３１と、蒸発器６ａ、６ｂ、６ｃに流入する冷媒の温度をそれぞれ測定する温度センサ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ（以下まとめて「冷媒温度センサ３２」と称すことがある）と、蒸発器収容室７ａ、７ｂ、７ｃ内の空気の温度を測定する温度センサ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ（以下まとめて「室内温度センサ３３」と称すことがある）と、初期の販売選択情報、演算のための演算情報および後記演算結果を記憶する記憶部３４と、後記演算部３５と、後記司令部３６（以下「コントローラ」と称す）と、電子膨張弁４の弁開度を変更する弁開度変更手段３７（以下「ステッピングモータ」と称す）とを有している。
【００２３】
演算部３５は、初期の販売選択情報、冷媒温度センサ３２の測定温度（以下「冷媒温度」と称す）および室内温度センサ３３の測定温度（以下「室内温度」と称す）と、記憶部３４から入力される演算情報に基づいて所定の演算（これについては別途説明する）をし、演算結果をコントローラ３６に出力すると共に、記憶部３４にも出力するものである。
すなわち、また、蒸発器収容室７ａ、７ｂ、７ｃのそれぞれにおいて、冷媒温度と室内温度との温度差が一定となるように電子膨張弁４の弁開度が制御されている。
【００２４】
コントローラ３６は、演算部３５から入力される演算結果に基づいて、二段式圧縮機１に起動／停止指令、電磁弁５ａ、５ｂ、５ｃに開閉指令、およびステッピングモータ３７に駆動指令（所定数の駆動パルス）を発するものである。
【００２５】
なお、販売選択情報とは、蒸発器収容室７ａ、７ｂ、７ｃのいずれを冷却専用に使用するのかを選択する情報であって、たとえば、全室を冷却専用として使用する情報（以下「ＣＣＣ販売モード」と称することがある）、２室を冷却専用として使用する情報（以下「ＣＣＨ販売モード」と称することがある）、１室のみを冷却専用として使用する情報場合（以下「ＣＨＨ販売モード」と称することがある）をいう。
【００２６】
したがって、ＣＣＣ販売モードを選択した場合、全蒸発器収容室の室内温度が所定の上限温度に到達したとき、全蒸発器収容室が冷却される（以下「ＣＣＣ運転モード」と称す）。また、１室の室内温度が所定の下限温度に到達して２室がまだ下限温度に到達していないとき、該１室の冷却は中止されて自然に室内温度が上昇する状態になり、他の２室のみが冷却される（以下、冷却されていない状態を「Ｎ」で示して「ＣＣＮ運転モード」と称す）。さらに、２室の室内温度が下限温度に到達して１室がまだ下限温度に到達していないとき、該２室の冷却は中止されて自然に室内温度が上昇する状態になり、残り１室のみが冷却される（以下「ＣＮＮ運転モード」と称す）。
同様に、ＣＣＨ販売モードを選択した場合、冷却専用の全蒸発器収容室の室内温度が所定の上限温度に到達したとき、該２室が冷却される（以下「ＣＣＨ運転モード」と称すべきところ、冷却されるべき蒸発器収容室に着目して「ＣＣＮ運転モード」と称す）。また、１室が所定の下限温度に到達して１室がまだ下限温度に到達していないとき、該１室の冷却は中止されて自然に室内温度が上昇する状態になり、他の１室のみが冷却されることになる（以下「ＣＮＨ運転モード」と称すべきところ、冷却されるべき蒸発器収容室に着目して「ＣＮＮ運転モード」と称す）。
なお、蒸発器収容室の室内温度が所定の下限温度に到達し、冷却が停止した後は、当該蒸発器収容室の室内温度が除々に上昇し、やがて、上限温度に到達すると冷却が再開されることになる。
【００２７】
（制御方法その１）
図３は、図１に示す冷却装置の制御方法を説明するフロー図である。図３において、弁開度初期設定量を初期設定量と、弁開度積算変更量を積算変更量と、弁開度逐次変更量を逐次変更量と、弁開度設定量を設定量と称している。以下、フローに沿って説明する。
（準備ステップ）
Ｓ０：運転モード毎にあらかじめ初期設定量（Ａ０）を定めておく。
【００２８】
（始動ステップ）
Ｓ１：運転の開始指令が入力されると、入力された販売モードを運転モードと読み替え、積算変更量は無し（Ｂ＝０）、設定量を初期設定量（Ａ＝Ａ０）として、
Ｓ２：該設定量（Ａ）に電子膨張弁を設定する。
【００２９】
（継続ステップ）
Ｓ３：所定時間の経過毎に冷媒温度および室内温度を測定する。
Ｓ４：該温度測定結果に基づいて運転モードの切り替えの要否を判断する。すなわち、室内温度が上限温度に到達した蒸発器収容室については冷却を再開する判断、一方、室内温度が下限温度に到達した蒸発器収容室については冷却を中止する判断をする。
Ｓ５：運転モードの切り替えが不要、すなわち、当該運転モードを継続すると判断した場合、温度測定結果に基づいて逐次変更量（△Ｂ）を決定する。すなわち、冷媒温度と室内温度との温度差が一定となるように電子膨張弁の弁開度を演算し、逐次変更量（△Ｂ）を決定する。
Ｓ６：そして、あらたな積算変更量（Ｂ）及びあらたな設定量（Ａ）を記憶する。このとき、あらたな積算変更量（Ｂ）はこれまでの積算変更量（Ｂ）にこのときの逐次変更量（△Ｂ）を加えた量（Ｂ＝Ｂ＋△Ｂ）、あらたな設定量（Ａ）はあらたな積算変更量（Ｂ）に初期設定量（Ａ０）を加えた量（Ａ＝Ｂ＋Ａ０）とする。
Ｓ７：そこで、該設定量（Ａ）に電子膨張弁を設定する。
【００３０】
（繰り返しステップ）
Ｓ８：さらに、運転の停止指令が入力されるまで、継続ステップを繰り返し、運転の停止指令が入力されると、運転を停止する。
【００３１】
（切り替えステップ）
Ｓ９：一方、Ｓ４において運転モードの切り替えが必要と判断した場合、あらたな設定量（Ａ）を、直前の運転モードにおいて積算した積算変更量（Ｂ）に、切り替え後の運転モードに対応した初期設定量（Ａ０、切り替え前の運転モードにおけるＡ０の値と相違する値）を加えた量（Ａ＝Ｂ＋Ａ０）とし、
Ｓ１０：そこで、あらたな設定量（Ａ）に電子膨張弁を設定する。
Ｓ１１：さらに、初期設定量（Ａ０）をあらたな設定量（Ａ）に置き換え、あらたな積算変更量は無し（Ｂ＝０）として記憶して、継続ステップを繰り返す。
【００３２】
よって、かかる各ステップを実行するように制御するから、同一運転モードを継続している間、および運転モードを切り替えた直後において、電子膨張弁の弁開度が好適に制御され、蒸発温度の過剰な上昇や下降が防止され、冷却時間の短縮化、消費電力の低減、および装置トラブルや突発停止の防止が図られることになる。
【００３３】
（制御方法その２）
図４は、図１に示す冷却装置の制御方法を説明するフロー図である。図４におけるフローは、図３に示すフローと、準備ステップ（Ｓ０）における初期設定と、継続ステップ（Ｓ６）における設定量の決め方が相違し、その他のステップは同一であるから共通ステップについては説明を省略する。すなわち、  
（準備ステップ）
Ｓ０の２：始動時の運転モード毎にあらかじめ初期設定量（Ａ０）と、切り替え直後の運転モード毎にあらかじめ切り替え設定量（Ｃ０）とを定めておく。
【００３４】
（継続ステップ）
Ｓ６の２：そして、あらたな積算変更量（Ｂ）及びあらたな設定量（Ａ）を記憶する。このとき、あらたな積算変更量（Ｂ）はこれまでの積算変更量（Ｂ）にこのときの逐次変更量（△Ｂ）を加えた量（Ｂ＝Ｂ＋△Ｂ）、あらたな設定量（Ａ）は直前の設定量（Ａ）にこのときの逐次変更量（△Ｂ）を加えた量（Ａ＝Ａ＋△Ｂ）とする。
Ｓ７の２：そこで、逐次変更量（△Ｂ）だけ電子膨張弁の弁開度を変更する。
【００３５】
（切り替えステップ）
Ｓ９の２：一方、Ｓ４において運転モードの切り替えが必要と判断した場合、あらたな設定量（Ａ）を、直前の運転モードにおいて積算した積算変更量（Ｂ）に、切り替え後の運転モードに対応した初期設定量（Ｃ０）を加えた量（Ａ＝Ｂ＋Ｃ０）とする。
【００３６】
よって、前述の制御方法その１と同様の作用効果を奏すると共に、運転モードの切り替え直後の電子膨張弁の弁開度がさらに好適に制御されることになる。
なお、制御方法その１において、制御方法その２における「Ｓ６の２」または「Ｓ０の２およびＳ９の２」の一方のみを実施するようにしてもよい。
【００３７】
（制御例）
図５は本発明の実施形態１に係る冷却装置における制御例を説明する模式図である。図５は、冷却装置１００の全室を冷却専用として使用する「ＣＣＣ販売モード」の場合である。図中、横軸は時間であって、縦軸の最上段に各蒸発器収容室の室内温度、その下に電子膨張弁の弁開度、その下に冷媒の蒸発温度、最下段に圧縮機の運転状況を示している。
すなわち、準備ステップにおいて、ＣＣＣ運転モードの初期設定量（Ａ０）が１５０、ＣＣＮ運転モードの初期設定量（Ａ０）が１２０、ＣＮＮ運転モードの初期設定量（Ａ０）が９０に定められている。
【００３８】
始動時には、各蒸発器収容室の室内温度が、冷却開始を必要とする所定の上限温度（図中「ＯＮ点」で示す）以上であるから、全蒸発器収容室が冷却されることになる（ＣＣＣ運転モードに同じ）。このとき、積算変更量Ｂ＝０、電子膨張弁の弁開度Ａは初期設定量（Ａ＝Ａ０＝１５０）に設定される（時間「イ」にて示す）。
【００３９】
そして、冷却開始後は、所定時間間隔毎に冷媒温度（冷媒の蒸発温度に同じ）および室内温度を測定し、何れかの蒸発器収容室の温度が、冷却停止を必要とする所定の下限温度（図中「ＯＦＦ点」で示す）に到達するまではＣＣＣ運転モードを継続する。
つぎに、測定した室内温度と冷媒の蒸発温度との温度差に基づいて電子膨張弁の弁開度の変更の要否を判断し、必要の場合、該変更量である逐次変更量△Ｂを決定する。
【００４０】
時間「ロ」において、逐次変更量△Ｂを−１０（△Ｂ＝−１０）としたから、積算変更量ＢはＢ＝Ｂ＋△Ｂ＝０＋（−１０）＝−１０、あらたな設定量ＡはＡ＝Ｂ＋Ａ０＝−１０＋１５０＝１４０  となる。
さらに、時間「ハ」において、逐次変更量を−１５（△Ｂ＝−１５）としたから、積算変更量ＢはＢ＝Ｂ＋△Ｂ＝−１０＋（−１５）＝−２５、あらたな設定量ＡはＡ＝Ｂ＋Ａ０＝−２５＋１５０＝１２５となる。
よって、かかる弁開度の変更によって、冷媒の蒸発温度が低下している。なお、室内温度と冷媒の蒸発温度との温度差が所定の値より大きくなった場合には弁開度を広げる方向に変更するから、このとき逐次変更量△Ｂを正の値（＋）をとることになる。
【００４１】
一方、何れかの蒸発器収容室の温度が下限温度（図中「ＯＦＦ点」で示す）に到達すると、当該蒸発器収容室の冷却が停止し、ＣＣＣ運転モードからＣＣＮ運転モードに切り替わる。すなわち、時間「ニ」において、あらたな設定量Ａを、直前のＣＣＣ運転モードにおいて積算した積算変更量（Ｂ＝−２５）に、切り替え後のＣＣＮ運転モードに対応した初期設定量（Ａ０＝１２０）を加えた量である  Ａ＝Ｂ＋Ａ０＝（−２５）＋１２０＝９５として弁開度を設定する。
そして、初期設定量Ａ０をあらたな設定量Ａ＝９５に置き換え、且つ、あらたな積算変更量を無し（Ｂ＝０）として記憶し、前記制御を繰り返す。
そして、時間「ホ」において、逐次変更量△Ｂを−１０（△Ｂ＝−１０）としたから、積算変更量ＢはＢ＝Ｂ＋△Ｂ＝０＋（−１０）＝−１０、あらたな設定量Ａは積算変更量Ｂに記憶している初期設定量Ａ０を加えた８５（Ａ＝Ｂ＋Ａ０＝−１０＋９５＝８５）となる。
【００４２】
さらに、何れかの蒸発器収容室の温度が下限温度（図中「ＯＦＦ点」で示す）に到達すると、当該蒸発器収容室も冷却が停止し、ＣＣＮ運転モードからＣＮＮ運転モードに切り替わる。すなわち、時間「ヘ」において、あらたな設定量Ａを、直前のＣＣＮ運転モードにおいて積算した積算変更量（Ｂ＝−１０）に、切り替え後のＣＮＮ運転モードに対応した初期設定量（Ａ０＝９０）を加えた量であるＡ＝Ｂ＋Ａ０＝（−１０）＋９０＝８０として弁開度を設定する。
そして、初期設定量Ａ０をあらたな設定量Ａ＝８０に置き換え、且つ、あらたな積算変更量Ｂ＝０として記憶し、前記制御を繰り返す。
そして、時間「ト」において、逐次変更量△Ｂを−１５（△Ｂ＝−１５）としたから、積算変更量ＢはＢ＝Ｂ＋△Ｂ＝０＋（−１５）＝−１５、あらたな設定量Ａは積算変更量Ｂに記憶している初期設定量Ａ０を加えた６５（Ａ＝Ｂ＋Ａ０＝−１５＋８０＝６５となる。
【００４３】
一方、時間「チ」において、全ての蒸発器収容室の温度が下限温度（図中「ＯＦＦ点」で示す）に到達すると、全ての蒸発器収容室の冷却が停止し、圧縮機の運転も停止する。そして、各蒸発器収容室の室内温度は除々に上昇し、やがて、何れかの蒸発器収容室の室内温度が上限温度（ＯＮ点）に到達すると、ＣＣＮ運転モードが再開されることになる。このとき、圧縮機の運転停止の直前に冷却する蒸発器収容室と、圧縮機の運転再開時に冷却する蒸発器収容室とは相違している。
すなわち、時間「リ」において、あらたな設定量Ａは、直前のＣＣＮ運転モードにおいて積算した積算変更量（Ｂ＝−１５）に、切り替え後のＣＮＮ運転モードに対応した初期設定量（Ａ０＝９０）を加えた７５（Ａ＝Ｂ＋Ａ０＝（−１５）＋９０＝７５）とし、該設定量Ａに弁開度を設定する。そして、積算変更量Ｂ＝０、初期設定量Ａ０＝７５を記憶する。
【００４４】
そして、時間「ヌ」において、逐次変更量△Ｂを−５（△Ｂ＝−５）としたから、積算変更量ＢはＢ＝Ｂ＋△Ｂ＝０＋（−５）＝−５、あらたな設定量Ａは積算変更量Ｂに記憶している初期設定量Ａ０を加えた７０（Ａ＝Ｂ＋Ａ０＝−５＋７５＝７０）となる。
【００４５】
さらに、他の蒸発器収容室の温度も上限温度（ＯＮ点）に到達すると、当該蒸発器収容室の冷却も再開され、ＣＮＮ運転モードからＣＣＮ運転モードに切り替わる。すなわち、時間「ル」において、あらたな設定量Ａを、直前のＣＮＮ運転モードにおいて積算した積算変更量（Ｂ＝−５）に、記憶している初期設定量（Ａ０＝７５）を加えた量であるＡ＝Ｂ＋Ａ０＝（−５）＋１２０＝１１５として弁開度を設定する。
【００４６】
なお、圧縮機の運転を再開した際の電子膨張弁の弁開度を、前記始動時に準じて再開直後の運転モードについてあらかじめ定めた初期設定量（ＣＮＮ運転モードの場合、９０）に設定してもよい。このとき、圧縮機の運転を停止した際の積算変更量は圧縮機の運転を再開直後に反映されないことになる。
さらに、弁開度の設定量Ａとして、積算変更量Ｂに初期設定量Ａ０を加えた量に代えて、逐次変更量△Ｂに直前の設定量Ａを加えた量にしてもよい。すなわち、絶対値制御に代えて、増分（インクレメント）制御にしてもよい。
【００４７】
以上、蒸発器を３台とし、これをそれぞれ収容する蒸発器収容室を３室とした場合を例にして実施形態１を説明しているが、本発明はこれに限定するものではなく、蒸発器は２台以上のいずれ台数であってもよい。このときの運転モードは前記運転モードに準じて適宜読み替えるものとする。
【００４８】
［実施形態２］
（自動販売機）
図６および図７は本発明の実施形態２に係る自動販売機を示す、図６は側面視の断面図、図７は正面視の断面図である。
図６、７において、自動販売機２００は、断熱材によって囲まれ一面に開口部を具備する筐体２０１（以下「キャビネット」と称す）と、キャビネット２０１を商品収納庫２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃに分割する仕切り板２０３ａｂ、２０３ｂｃと、商品Ｓを補充する時に開閉する断熱扉２０４（以下「商品補充用扉」と称す）と、キャビネット２０１と外気とを遮断するための断熱扉２０５（以下「内扉」と称す）と、収納した各種商品Ｓの表示や販売する商品を選択する選択ボタン等が配置された前扉２０６とを有している。
なお、符号に付した添え字「ａ、ｂ、ｃ」は、それぞれ商品収納庫２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃに設置されることを示し、商品収納庫２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃにおいて共通する内容については添え字「ａ、ｂ、ｃ」を省略する。
【００４９】
各商品収納庫２０２には、商品Ｓを収納するための商品ラック２０８と、商品ラック２０８から落下した商品Ｓを取出すための商品取出し口２０９と、商品ラック２０８から落下した商品Ｓを商品取出し口２０９まで誘導する商品誘導手段２１０（以下「シュータ」と称す）が設置されている。
そして、商品収納庫２０２はシュータ２１０によって上下に区分され、その下方部分に庫内部品収納室２１２が形成されている。庫内部品収納室２１２には冷却装置１００の蒸発器６（図１参照）と、蒸発器６を通過する風流れを形成して庫内空気を循環するための送風手段２１４（以下「庫内ファン」と称す）が設置されている。
【００５０】
また、商品収納庫２０２の背面側には、庫内空気を商品ラック２０８の内部を経由して庫内ファン２１４に循環させるための循環ダクト２１７が設けられ、循環ダクト２１７の下方位置に設けられた空気吹出口２１６が蒸発器６を収容する蒸発器収容室７（以下「熱交換室」と読み替える）に連通し、熱交換室７が庫内ファン２１４を収容するファンカバー２１５に連通し、シュータ２１０には空気が通過する多数の通気孔２１１が設けられている。なお、熱交換室７に庫内空気を加熱するための加熱手段を設置してもよい。
さらに、庫内部品収納室２１２の下方には、機械室２１９と電装品収納室２２０が形成され、機械室２１９には冷却装置１００の圧縮機１や冷却ファン２０等が、電装品収納室２２０には自動販売機２００を制御する各電装品および冷却装置１００の制御手段３０の一部（図示しない）が収容されている。
【００５１】
そして、蒸発器６に流入する冷媒の温度を測定する温度センサ（図示しない）が蒸発器６の上流側の配管に設置され、熱交換室７の外壁に温度センサ３２が設置されている。なお、温度センサ３２によって測定された庫内部品収納室２１２内の空気温度、すなわち、熱交換室７内の空気の温度に相当する温度が、前述の蒸発器収納室の室内温度として前記制御に供されている。
【００５２】
したがって、自動販売機２００において、商品収納庫２０２が冷却装置１００によって冷却されるから、各商品収納室が同一運転モードを継続している間、および運転モードを切り替えた直後において、電子膨張弁の弁開度が好適に制御され、蒸発温度の過剰な上昇や下降が防止され、冷却時間の短縮化、消費電力の低減、および搭載機器の故障や損傷の防止が図られることになる。よって、自動販売機２００は、好適に冷却された商品を適宜販売し、且つ、運転コストの低減が可能になるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、いずれの運転モードにおいても電子膨張弁の弁開度が調整され、また、運転モードを切り替える際、それまでの弁開度の調整があらたな電子膨張弁の弁開度設定量に反映されるから、冷却が安定し、蒸発温度の過剰な上昇や下降が防止され、冷却時間の短縮化、消費電力の低減、および良好な保全性が維持されることになる。よって、運転コストの低減が図られた冷却装置および自動販売機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷却装置を示す構成図。
【図２】図１に示す冷却装置の制御手段を説明するブロック図。
【図３】図１に示す冷却装置の制御方法を説明するフロー図。
【図４】図１に示す冷却装置の制御方法を説明するフロー図。
【図５】本発明の実施形態１に係る冷却装置における制御例を説明する模式図。
【図６】本発明の実施形態１に係る自動販売機を示す側面視の断面図。
【図７】本発明の実施形態１に係る自動販売機を示す正面視の断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１ 二段式圧縮機
２ 中間熱交換器
３ ガスクーラ
４ 電子膨張弁
５ａ 電磁弁
５ｂ 電磁弁
５ｃ 電磁弁
６ａ 蒸発器
６ｂ 蒸発器
６ｃ 蒸発器
７ａ 蒸発器収容室
７ｂ 蒸発器収容室
７ｃ 蒸発器収容室
８ 内部熱交換器
１０ 冷却回路
２０ 冷却ファン
３０ 制御手段
３１ 選択情報入力部
３２ 冷媒温度センサ
３３ 室内温度センサ
３４ 記憶部
３５ 演算部
３６ コントローラ
３７ ステッピングモータ
１００ 冷却装置
２００ 自動販売機
２０１ キャビネット
２０２ 商品収納庫
２０３ 仕切り板
２０４ 商品補充用扉
２０５ 内扉扉
２０６ 前扉
２０８ 商品ラック
２０９ 商品取出し口
２１０ シュータ
２１１ 通気孔
２１２ 庫内部品収納室
２１４ 庫内ファン
２１５ ファンカバー
２１６ 空気吹出口
２１７ 循環ダクト
２１９ 機械室
２２０ 電装品収納室
【図１】
2006038257.tif 000003
【図２】
2006038257.tif 000004
【図３】
2006038257.tif 000005
【図４】
2006038257.tif 000006
【図５】
2006038257.tif 000007
【図６】
2006038257.tif 000008
【図７】
2006038257.tif 000009