(57)【要約】【課題】循環する冷媒が高圧状態であっても安全、かつ確実に蒸発器を取り外すことができ、蒸発器の配設部位の修理・交換を良好に行うことができる冷却装置を提供すること。【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機２１と、圧縮機２１で圧縮された冷媒を放熱させるガスクーラ２２と、ガスクーラ２２で放熱させた冷媒を断熱膨張させる電子膨張弁２４と、セルフシールカップリング３０，３１を介して着脱可能に設けられ、電子膨張弁２４で断熱膨張させた冷媒を蒸発させる第２蒸発器２６とを備え、それらの間で冷媒を相変化させながら循環させることにより、第２蒸発器２６の配設部位を冷却する冷却装置２０において、常態においては第２蒸発器２６への冷媒の移動を許容する一方、第２蒸発器２６を取り外す場合には、セルフシールカップリング３０，３１を含む第２蒸発器２６への冷媒の移動を遮断して規制する規制手段を備えたものである。【選択図】        図２
2006071251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を放熱させる放熱器と、
前記放熱器で放熱させた冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、
継手手段を介して着脱可能に設けられ、前記膨張機構で断熱膨張させた冷媒を蒸発させる蒸発器と
を備え、それらの間で冷媒を相変化させながら循環させることにより、前記蒸発器の配設部位を冷却する冷却装置において、
常態においては前記蒸発器への冷媒の送出を許容する一方、前記蒸発器を取り外す場合には、前記継手手段を含む前記蒸発器への冷媒の送出を遮断して規制する規制手段を備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記規制手段は、
常態においては前記蒸発器への冷媒の送出に供する一方、前記蒸発器を取り外す場合には冷媒を外部に放出する冷媒放出手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記規制手段は、
前記蒸発器の上流側および下流側に配設され、
常態においては、ともに開成状態になって前記蒸発器への冷媒の送出に供する一方、前記蒸発器を取り外す場合には、ともに閉成状態になって冷媒を封止させる一対の弁体を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記規制手段は、
常態においては前記弁体をともに開成状態にさせる一方、前記蒸発器を取り外す場合には、前記膨張機構の開度を調整して該膨張機構からの冷媒を低温化させ、前記蒸発器を移動する冷媒が予め決められた温度に達したときに前記弁体をともに閉成状態にさせる制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関し、より詳細には、例えばカップ等の飲料容器に商品を投入して提供するカップ式飲料自動販売機において、該カップ式飲料自動販売機を構成する製氷機や冷却水槽に適用するための冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境に対する影響を考慮して例えば二酸化炭素等の自然冷媒を用いた冷却装置が利用されている。かかる冷却装置は、図８に示したように、圧縮機２１０と、放熱器２２０と、電子膨張弁２４０と、蒸発器２５０，２６０とを主として備えて構成されている。
【０００３】
圧縮機２１０は、蒸発器２５０，２６０からの冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものである。放熱器２２０は、圧縮機２１０で高温高圧の状態にされた冷媒を放熱させるものである。電子膨張弁２４０は、放熱器２２０で放熱させた冷媒を断熱膨張させるものである。蒸発器２５０，２６０は、それぞれ電子膨張弁２４０で断熱膨張させた冷媒を蒸発させるものである。これら圧縮機２１０、放熱器２２０、電子膨張弁２４０および蒸発器２５０，２６０、並びにこれらを接続する経路により構成された冷媒循環路Ｌで、冷媒を相変化させながら循環させることにより、蒸発器２５０，２６０の配設部位が、冷媒が蒸発することにより熱を吸収するために冷却されることになる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５３０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのような冷却装置をカップ等の飲料容器に飲料を投入して提供するカップ式飲料自動販売機に適用する場合には、冷水を生成するための冷却水槽や氷を製造するための製氷機に冷熱源として蒸発器２５０，２６０を配設することになる。より詳細に説明すると、蒸発器２５０を冷却水槽７（図１参照）の冷熱源とする場合には、図示はしないが、冷却用水７ａ（図１参照）を貯留した冷却水槽７の内部にコイル状に巻回した態様の蒸発器２５０を配設する。また、蒸発器２６０を製氷機６（図１参照）の冷熱源とする場合には、図９に示したように、円筒状の製氷機本体６ａの外周面に螺旋状に巻回した態様の蒸発器２６０を接合することにより配設する。かかる製氷機本体６ａの内部には、モータＭにより駆動する回転スクリュー６ｂが備えられている。回転スクリュー６ｂは、製氷機本体６ａの内部に生じた氷塊を回転しながら切削するものであり、これにより氷が製造されることになる。
【０００６】
ところで、上記製氷機６はモータＭの故障等により該製氷機６の修理、あるいは交換が必要になる場合があるが、上述したように蒸発器２６０は製氷機本体６ａの外周面に接合しているために、蒸発器２６０を製氷機本体６ａから取り外すことは困難である。そのため、図１０に示したように蒸発器２６０の上流側および下流側の経路に継手手段であるセルフシールカップリング３００，３１０が設けてあり、かかるセルフシールカップリング３００，３１０により蒸発器２６０は冷却装置から着脱可能になっている。
【０００７】
しかしながら、上記冷媒循環路Ｌにおける冷媒は高圧状態（例えば約１０ＭＰａ程度）になっている。そのため、実際にセルフシールカップリング３００，３１０を介して蒸発器２６０を取り外すことは困難である。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みて、循環する冷媒が高圧状態であっても安全、かつ確実に蒸発器を取り外すことができ、蒸発器の配設部位の修理・交換を良好に行うことができる冷却装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を放熱させる放熱器と、前記放熱器で放熱させた冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、継手手段を介して着脱可能に設けられ、前記膨張機構で断熱膨張させた冷媒を蒸発させる蒸発器とを備え、それらの間で冷媒を相変化させながら循環させることにより、前記蒸発器の配設部位を冷却する冷却装置において、常態においては前記蒸発器への冷媒の送出を許容する一方、前記蒸発器を取り外す場合には、前記継手手段を含む前記蒸発器への冷媒の送出を遮断して規制する規制手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る冷却装置は、上記請求項１において、前記規制手段は、常態においては前記蒸発器への冷媒の送出に供する一方、前記蒸発器を取り外す場合には冷媒を外部に放出する冷媒放出手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る冷却装置は、上記請求項１において、前記規制手段は、前記蒸発器の上流側および下流側に配設され、常態においては、ともに開成状態になって前記蒸発器への冷媒の送出に供する一方、前記蒸発器を取り外す場合には、ともに閉成状態になって冷媒を封止させる一対の弁体を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る冷却装置は、上記請求項３において、前記規制手段は、常態においては前記弁体をともに開成状態にさせる一方、前記蒸発器を取り外す場合には、前記膨張機構の開度を調整して該膨張機構からの冷媒を低温化させ、前記蒸発器を移動する冷媒が予め決められた温度に達したときに前記弁体をともに閉成状態にさせる制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る冷却装置は、上記請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の冷却装置によれば、規制手段が、常態においては蒸発器への冷媒の送出を許容する一方、蒸発器を取り外す場合には、継手手段を含む蒸発器への冷媒の送出を遮断して規制するので、循環する冷媒が高圧状態であっても安全、かつ確実に継手手段を介して蒸発器を取り外すことができ、蒸発器の配設部位の修理・交換を良好に行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷却装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。尚、以下においては、説明の便宜上、カップ式飲料自動販売機に適用される冷却装置について説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷却装置が適用されたカップ式飲料自動販売機を概念的に示した概念図である。まず、この図１に示したカップ式飲料自動販売機について簡単に説明する。
【００１７】
カップ式飲料自動販売機１は、所定の搬送機構（図示せず）により搬送されてベンドステージ２に載置された飲料容器であるカップＣに対して、コールド飲料を投入するためのコールド飲料回路３と、ホット飲料を投入するためのホット飲料回路４とを備えている。
【００１８】
コールド飲料回路３は、水リザーバ５と、製氷機６と、冷却水槽７とを備えて構成してある。水リザーバ５は、上水道から供給された水を貯留するものである。
【００１９】
製氷機６は、水リザーバ５に製氷機用水導入配管５ａを介して連設してあり、該製氷機用水導入配管５ａを通じて水リザーバ５から移送された水を用いて氷を製造し、該氷を貯留するものである。この製氷機６は、図９を用いて述べたように、円筒状の製氷機本体６ａと、該製氷機本体６ａの内部においてモータＭにより駆動する回転スクリュー６ｂとが備えてある。回転スクリュー６ｂは、製氷機本体６ａの内部に生じた氷塊を回転しながら切削するものであり、これにより氷が製造される。該製氷機６で製造された氷は、氷供給配管６ｃを通じてカップＣの内部に必要量が投入されることになる。
【００２０】
冷却水槽７は、主に冷却水を生成するためのものであり、冷却用水７ａを貯留した水槽である。この冷却水槽７には、水冷却コイル８と、カーボネータ９と、シロップコンテナ１０がそれぞれ冷却用水７ａに浸漬させた態様で配設してある。水冷却コイル８は、飲料用水供給配管５ｂを介して水リザーバ５に連設してあり、該飲料用水供給配管５ｂを通じて水リザーバ５から移送された水を冷却して冷却水を生成するものである。この水冷却コイル８で生成された冷却水は、冷却水供給配管８ａを通じてカップＣの内部に必要量が投入されることになる。
【００２１】
カーボネータ９は、炭酸ガス導入配管１１ａを介して炭酸ガスボンベ１１に連設してあるとともに、上記冷却水供給配管８ａの途中で分岐した冷却水導入配管８ｂを介して水冷却コイル８に連設してある。このカーボネータ９は、炭酸ガス導入配管１１ａを通じて炭酸ガスボンベ１１から移送された炭酸ガスと、冷却水導入配管８ｂおよび冷却水供給配管８ａの一部を通じて水冷却コイル８から移送された冷却水とを混合して炭酸水を生成するものである。該カーボネータ９で生成された炭酸水は、炭酸水供給配管９ａを通じてカップＣの内部に必要量が投入されることになる。
【００２２】
シロップコンテナ１０は、各種のシロップ原料を貯留するものである。このシロップコンテナ１０に貯留されたシロップ原料は、該シロップコンテナ１０に接続されたシロップ供給配管１０ａを通じてカップＣの内部に必要量が投入されることになる。
【００２３】
ホット飲料回路４は、貯湯タンク１２と、飲料調理部１３とを備えて構成してある。貯湯タンク１２は、上記飲料用水供給配管５ｂの途中で分岐した添加湯用水導入配管５ｃを介して水リザーバ５に連設してある。この貯湯タンク１２は、加熱源としてのヒータ（図示せず）を内蔵しており、添加湯用水導入配管５ｃおよび飲料用水供給配管５ｂの一部を通じて水リザーバ５から移送された水を加熱して貯留するものである。
【００２４】
飲料調理部１３は、原料キャニスタ１４と、ミキシングボール１５と、レギュラーコーヒー飲料抽出部１６とを備えて構成してある。原料キャニスタ１４は、例えば、インスタントコーヒー、ココア、砂糖、ミルク等の各種粉末原料を収容したものである。
【００２５】
ミキシングボール１５は、原料供給配管（図示せず）を介して原料キャニスタ１４に連設してあるとともに、添加湯供給配管１２ａを介して貯湯タンク１２に連設してある。このミキシングボール１５は、原料供給配管を通じて原料キャニスタ１４から投入された各種粉末原料と、添加湯供給配管１２ａを通じて貯湯タンク１２から移送された添加湯とを混合撹拌するものである。該ミキシングボール１５で混合撹拌された飲料は、該ミキシングボール１５に接続されたホット飲料供給配管１５ａを通じてカップＣの内部に必要量が投入されることになる。
【００２６】
レギュラーコーヒー飲料抽出部１６は、コーヒー豆キャニスタ１７と、コーヒー飲料抽出器１８とを有してなるものである。コーヒー豆キャニスタ１７は、コーヒー豆を収容したものである。コーヒー飲料抽出器１８は、上記コーヒー豆キャニスタ１７の下方に設けてあるとともに、コーヒー飲料抽出用水導入配管１２ｂを介して貯湯タンク１２に連設してある。このコーヒー飲料抽出器１８は、コーヒー豆キャニスタ１７から投入されたコーヒー豆と、コーヒー飲料抽出用水導入配管１２ｂを通じて貯湯タンク１２から移送された添加湯とからレギュラーコーヒー飲料を抽出するものである。該コーヒー飲料抽出器１８で抽出されたレギュラーコーヒー飲料は、コーヒー飲料抽出器１８に接続されたコーヒー飲料供給配管１８ａを通じて一のミキシングボール１５に供給されることになる。そして、該ミキシングボール１５で必要に応じて他の原料と撹拌されて、あるいは何ら撹拌されないで、ホット飲料供給配管１５ａを通じてカップＣの内部に必要量が投入されることになる。
【００２７】
以上のようなカップ式飲料自動販売機１においては、所定の販売指令が発せられた場合に、コールド飲料回路３、あるいはホット飲料回路４から所望の飲料がベンドステージ２に載置されたカップＣに投入されることにより、該飲料を提供する。尚、ここでは詳述しないが、上記各配管にはバルブが設けてあり、かかるバルブを開閉させることで提供する飲料の調整を行うことになる。
【００２８】
上記カップ式飲料自動販売機１における冷却水槽７および製氷機６には、次のような冷却装置が適用されている。図２は、図１に示したカップ式飲料自動販売機に適用した冷却装置（本発明の実施の形態１に係る冷却装置）を概念的に示した概念図である。この図２において、冷却装置２０は、冷媒循環路Ｌを備えてなるものである。冷媒循環路Ｌは、圧縮機２１、ガスクーラ（放熱器）２２、内部熱交換器２３、電子膨張弁（膨張機構）２４および蒸発器２５，２６、並びにこれらを接続する経路により構成され、冷媒を循環させるものである。ここに、冷媒としては、不燃性、安全性、不腐食性を有し、更にオゾン層への影響が少ない二酸化炭素を用いている。
【００２９】
圧縮機２１は、内部熱交換器２３からの冷媒（二酸化炭素）を圧縮して高温高圧の状態にするものである。この圧縮機２１は、二回に分けて圧縮動作を行う二段式圧縮機である。より詳細に説明すると、圧縮機２１は、一回目（最初）の圧縮動作を行う第１圧縮機２１ａと、二回目（最後）の圧縮動作を行う第２圧縮機２１ｂとを有し、これらの間に中間熱交換器２７を設けてある。中間熱交換器２７は、第１圧縮機２１ａによる一回目の圧縮動作により圧縮された冷媒を冷却、すなわち放熱させて該冷媒を第２圧縮機２１ｂに戻すものである。
【００３０】
このように、圧縮機２１は、中間熱交換器２７を介して二回の圧縮動作を実行することで、低消費電力で冷媒を所望の高温高圧の状態に圧縮することが可能になる。尚、本実施の形態では、第１圧縮機２１ａでの一回目の圧縮によって冷媒を約５ＭＰａ程度に圧縮し、第２圧縮機２１ｂでの二回目の圧縮によって冷媒を約１０ＭＰａ程度に圧縮する。ここに、圧縮機２１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等を適用することができるし、二段式の圧縮機に限られるものではない。そして、冷却装置２０を配設する対象、環境、あるいは装置全体に要するコスト等に見合う圧縮機を適宜適用すれば良い。
【００３１】
ガスクーラ２２は、圧縮機２１で高温高圧の状態に圧縮された冷媒を放熱させるものである。本実施の形態におけるガスクーラ２２は、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いる。
【００３２】
内部熱交換器２３は、ガスクーラ２２からの高圧の冷媒と、蒸発器２５，２６からの低圧の冷媒とを熱交換させるものである。より詳細に説明すると、内部熱交換器２３の内部には、ガスクーラ２２で放熱させた冷媒が移動する冷媒管路２３ａと、蒸発器２５，２６で蒸発させた冷媒が移動する冷媒管路２３ｂとが、互いに熱交換可能な距離を有して非接触向流する態様で配設してある。
【００３３】
電子膨張弁２４は、内部熱交換器２３で熱交換させた冷媒を断熱膨張させる、すなわち該冷媒を減圧して低温低圧の状態に調整するものである。ここに、電子膨張弁２４は、膨張機構の一例であり、他にキャピラリチューブや温度膨張弁等を用いても構わない。
【００３４】
蒸発器２５，２６は、電子膨張弁２４で低温低圧の状態に断熱膨張させた冷媒を蒸発させるものであり、冷却水槽７および製氷機６のそれぞれの冷熱源として配設してある。より詳細には、冷却水槽７の内部にコイル状に巻回した態様で蒸発器２５（以下、第１蒸発器２５ともいう）を配設してあるとともに、図３に示したように、円筒状の製氷機本体６ａの外周面に螺旋状に巻回した態様で接合することにより蒸発器２６（以下、第２蒸発器２６ともいう）を配設してある。これら蒸発器２５，２６は、電子膨張弁２４から二方に分岐したそれぞれの経路に接続してある。それぞれの経路には、電磁弁２８，２９が設けてあり、電磁弁２８，２９を択一的に開成させることで、対応する蒸発器２５，２６に電子膨張弁２４で断熱膨張させた冷媒が送出されることになる。また、各蒸発器２５，２６の下流側の経路は、互いに集合して第１圧縮機２１ａに接続してある。更に、第２蒸発器２６の上流側および下流側の経路には、継手手段であるセルフシールカップリング３０，３１が設けてあり、該セルフシールカップリング３０，３１により第２蒸発器２６は着脱可能になっている。
【００３５】
一方、第２蒸発器２６の上流側の経路における電磁弁２９とセルフシールカップリング３０との間には、冷媒リーク弁（冷媒放出手段）３２が設けてある。冷媒リーク弁３２は、常態においては第２蒸発器２６への冷媒の送出に供する一方、第２蒸発器２６を取り外す場合には冷媒を外部に放出するものである。
【００３６】
以上のような構成を有する冷却装置２０の動作について説明する。まず、冷却水槽７を冷却する場合について説明する。この場合、第１蒸発器２５の上流側の電磁弁２８は開成状態になっている一方、第２蒸発器２６の上流側の電磁弁２９は閉成状態になっている。従って、冷媒循環路Ｌは、圧縮機２１、ガスクーラ２２、内部熱交換器２３、電子膨張弁２４および第１蒸発器２５、並びにこれらを接続する経路により構成され、第２蒸発器２６に冷媒が送出されることはない。
【００３７】
上記冷媒循環路Ｌにおける冷媒は、圧縮機２１で二回に分けて圧縮される。より詳細に説明すると、冷媒は、第１圧縮機２１ａで圧縮（約５ＭＰａ程度に圧縮）され、その後、中間熱交換器２７に送出される。中間熱交換器２７に送出された冷媒は、該中間熱交換器２７で放熱して冷却される。中間熱交換器２７で冷却された冷媒は、再び第２圧縮機２１ｂに送出され、該第２圧縮機２１ｂで圧縮（約１０ＭＰａ程度に圧縮）され、高温高圧の状態になる。
【００３８】
高温高圧の状態の冷媒は、ガスクーラ２２に送出され、該ガスクーラ２２で放熱して冷却される。ガスクーラ２２で冷却された冷媒は、内部熱交換器２３を通じて電子膨張弁２４に送出され、該電子膨張弁２４で減圧されて断熱膨張し、低温低圧の状態になる。
【００３９】
低温低圧の状態の冷媒は、開成状態にある電磁弁２８を介して第１蒸発器２５に送出される。第１蒸発器２５に送出された冷媒は、該第１蒸発器２５の配設部位である冷却用水７ａから熱を与えられて蒸発する。換言すると、冷却用水７ａは、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却される。これにより該冷却用水７ａに浸漬した水冷却コイル８、カーボネータ９、シロップコンテナ１０等が冷却されることになる。
【００４０】
第１蒸発器２５で蒸発した冷媒は、内部熱交換器２３に送出されて該内部熱交換器２３で熱交換を行った後、圧縮機２１（第１圧縮機２１ａ）に送出され、該圧縮機２１で圧縮されて上記移動を繰り返して循環することになる。
【００４１】
次に、製氷機６を冷却する場合について説明する。この場合、第２蒸発器２６の上流側の電磁弁２９は開成状態になっている一方、第１蒸発器２５の上流側の電磁弁２８は閉成状態になっている。従って、冷媒循環路Ｌは、圧縮機２１、ガスクーラ２２、内部熱交換器２３、電子膨張弁２４および第２蒸発器２６、並びにこれらを接続する経路により構成され、第１蒸発器２５に冷媒が移動することはない。
【００４２】
そのような場合において、冷媒は、圧縮機２１で二回に分けて圧縮されて高温高圧の状態になった後、ガスクーラ２２で放熱して冷却され、そして、電子膨張弁２４で断熱膨張して低温低圧の状態になる。低温低圧の状態の冷媒は、開成状態にある電磁弁２９を移動して、冷媒リーク弁３２およびセルフシールカップリング３０を介して第２蒸発器２６に送出される。つまり、冷媒リーク弁３２は、常態においては第２蒸発器２６への冷媒の送出を許容する。
【００４３】
第２蒸発器２６に送出された冷媒は、第２蒸発器２６の配設部位である製氷機本体６ａの内部から熱を与えられて蒸発する。換言すると、製氷機本体６ａの内部は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却される。従って、製氷機本体６ａの内部に氷塊が発生し、モータＭにより駆動する回転スクリュー６ｂが氷塊を切削することにより所望の氷が製造されることになる。
【００４４】
第２蒸発器２６で蒸発した冷媒は、内部熱交換器２３に送出されて該内部熱交換器２３で熱交換を行った後、第１圧縮機２１ａに送出されて上記移動を繰り返して循環することになる。
【００４５】
ところで、上記モータＭが故障等して製氷機６の修理・交換が必要な場合、すなわち、第２蒸発器２６を冷却装置２０から取り外す場合には、圧縮機２１の駆動を停止させて電磁弁２８，２９を閉成状態にさせた後に、冷媒リーク弁３２を通じて冷媒を外部に放出させる。これにより、セルフシールカップリング３０，３１を含む第２蒸発器２６への冷媒の送出を遮断して規制することになり、しかも冷媒循環路Ｌにおける冷媒の圧力が低下することになる。
【００４６】
以上説明したような本発明の実施の形態１に係る冷却装置２０によれば、冷媒リーク弁３２が、常態においては第２蒸発器２６への冷媒の送出を許容する一方、第２蒸発器２６を取り外す場合には冷媒を外部に放出するので、セルフシールカップリング３０，３１を含む第２蒸発器２６への冷媒の送出を遮断して規制しながら、冷媒循環路Ｌの内部における冷媒の圧力を低下させることができる。よって、冷媒循環路Ｌにおける冷媒の圧力が充分に低下した後に、セルフシールカップリング３０，３１を介して第２蒸発器２６を安全、かつ確実に取り外すことができる一方、修理後の製氷機６における第２蒸発器２６、あるいは交換した製氷機６の第２蒸発器２６をセルフシールカップリング３０，３１を介して取り付けることも安全、かつ確実に行うことができる。従って、循環する冷媒が高圧状態であっても安全、かつ確実に第２蒸発器２６を取り外すことができ、第２蒸発器２６の配設部位である製氷機６の修理・交換を良好に行うことができる。
【００４７】
＜実施の形態２＞
図４は、本発明の実施の形態２に係る冷却装置を概念的に示した概念図である。尚、上記実施の形態１に係る冷却装置２０と同一の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。この図４において、冷却装置４０は、第２蒸発器２６の上流側の経路における電磁弁２９とセルフシールカップリング３０との間に、該経路を開閉させるための第１バルブ（弁体）４１が設けてある一方、該第２蒸発器２６の下流側の経路に該経路を開閉するための第２バルブ（弁体）４２が設けてある。つまり、冷却装置４０は、上記実施の形態１に係る冷却装置２０に比して、冷媒リーク弁３２の代わりに第１バルブ４１が設けてある一方、第２蒸発器２６の下流側の経路に第２バルブ４２が設けてある。
【００４８】
第１バルブ４１および第２バルブ４２は、常態においてはともに開成状態になって、セルフシールカップリング３０，３１を含む第２蒸発器２６への冷媒の送出に供する一方、第２蒸発器２６を取り外す場合にはともに閉成状態になって冷媒を封止させるものである。
【００４９】
以上のような構成を有する冷却装置４０の動作について説明する。ここでは、説明の便宜上、製氷機６を冷却する場合についてのみ説明する。尚、冷却水槽７を冷却する場合については、上記実施の形態１に係る冷却装置２０の動作と同じである。
【００５０】
冷媒は、圧縮機２１で二回に分けて圧縮されて高温高圧の状態になった後、ガスクーラ２２で放熱して冷却され、そして、電子膨張弁２４で断熱膨張されて低温低圧の状態になる。低温低圧の状態の冷媒は、開成状態にある電磁弁２９を移動して、開成状態になっている第１バルブ４１およびセルフシールカップリング３０を介して第２蒸発器２６に送出される。
【００５１】
第２蒸発器２６に送出された冷媒は、第２蒸発器２６の配設部位である製氷機本体６ａの内部から熱を与えられて蒸発する。換言すると、製氷機本体６ａの内部は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却される。従って、製氷機本体６ａの内部に氷塊が発生し、モータＭにより駆動する回転スクリュー６ｂが氷塊を切削することにより所望の氷が製造されることになる。
【００５２】
第２蒸発器２６で蒸発した冷媒は、セルフシールカップリング３１および開成状態となる第２バルブ４２を介して、内部熱交換器２３に送出されて該内部熱交換器２３で熱交換した後、第１圧縮機２１ａに送出されて上記移動を繰り返して循環することになる。
【００５３】
ところで、製氷機６を構成するモータＭが故障等して製氷機６の修理・交換が必要な場合、すなわち、第２蒸発器２６を冷却装置４０から取り外す場合には、圧縮機２１の駆動を停止させた後に、第１バルブ４１および第２バルブ４２をともに閉成状態にさせる。これにより、両バルブ４１，４２間の冷媒は封止される。より詳細には、第１バルブ４１から第２バルブ４２へ至る経路における冷媒、並びに第２バルブ４２から第１バルブ４１へ至る経路における冷媒が、それぞれ封止される。これにより、セルフシールカップリング３０，３１を含む第２蒸発器２６への冷媒の送出を遮断して規制することになる。
【００５４】
以上説明したように、本発明の実施の形態２に係る冷却装置４０によれば、第１バルブ４１および第２バルブ４２が、常態においてはともに開成状態になって第２蒸発器２６への冷媒の送出を許容する一方、第２蒸発器２６を取り外す場合にはともに閉成状態になって両者間で冷媒を封止させるので、該第２蒸発器２６を取り外す際には第１バルブ４１から第２バルブ４２へ至る経路の冷媒の圧力だけしか作用しない。よって、セルフシールカップリング３０，３１を介して第２蒸発器２６を安全、かつ確実に取り外すことができる一方、修理後の製氷機６における第２蒸発器２６、あるいは交換した製氷機６の第２蒸発器２６をセルフシールカップリング３０，３１を介して取り付けることも安全、かつ確実に行うことができる。従って、循環する冷媒が高圧状態であっても安全、かつ確実に第２蒸発器２６を取り外すことができ、第２蒸発器２６の配設部位である製氷機６の修理・交換を良好に行うことができる。
【００５５】
また、上記冷却装置４０によれば、上述したように、第２蒸発器２６を取り外す際に第１バルブ４１から第２バルブ４２へ至る経路の冷媒の圧力だけしか作用しないため、セルフシールカップリング３０，３１は、取り外した際の耐圧が小さいものを用いることができる。
【００５６】
更に、上記冷却装置４０によれば、両バルブ間で冷媒を封止させるため、第２蒸発器２６を取り外す際に、第２バルブ４２から第１バルブ４１へ至る経路における冷媒が外部に漏れることを有効に防止することができる。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態２について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。例えば、第１バルブ４１を廃して、電磁弁２９と第２バルブ４２とを同時に開閉させることにより、冷媒循環路Ｌの冷媒を封止させても構わない。これによっても、上記冷却装置４０と同様の作用効果を奏することができる。
【００５８】
＜実施の形態３＞
図５は、本発明の実施の形態３に係る冷却装置を概念的に示した概念図である。尚、上記実施の形態１に係る冷却装置２０と同一の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を省略する。この図５において、冷却装置５０は、第２蒸発器２６の上流側、すなわちセルフシールカップリング３０の上流側の経路に第１電磁弁（弁体）２９ａが設けてある一方、第２蒸発器２６の下流側、すなわちセルフシールカップリング３１の下流側の経路に第２電磁弁（弁体）２９ｂが設けてある。つまり、冷却装置５０は、上記実施の形態１に係る冷却装置２０に比して、冷媒リーク弁３２を廃して、第２蒸発器２６の上流側および下流側に二つの電磁弁２９ａ，２９ｂが設けてある。また、冷却装置５０には、制御ユニット６０が設けてある。
【００５９】
制御ユニット６０は、図６に示したように、主制御部６１と、通信処理部６２と、圧縮機運転管理部６３と、膨張弁開度調整部６４と、第１電磁弁開度調整部６５と、第２電磁弁開度調整部６６とを備えて構成してある。
【００６０】
主制御部６１は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ６７に格納されたデータやプログラムに基づいて制御ユニット６０の動作を統括的に制御するものである。通信処理部６２は、外部との間での通信処理を行うものである。圧縮機運転管理部６３は、圧縮機２１の運転を管理するものである。膨張弁開度調整部６４は、電子膨張弁２４の開度を調整するものである。第１電磁弁開度調整部６５は、第１電磁弁２９ａの開度を調整するものである。第２電磁弁開度調整部６６は、第２電磁弁２９ｂの開度を調整するものである。
【００６１】
図７は、制御ユニットの主制御部の処理内容を示したフローチャートである。この図７を適宜参照しながら、上記冷却装置５０の動作について説明する。ここでは、説明の便宜上、製氷機６を冷却する場合についてのみ説明する。尚、冷却水槽７を冷却する場合については、上記実施の形態１に係る冷却装置２０の動作と同じである。
【００６２】
冷媒は、圧縮機２１で二回に分けて圧縮されて高温高圧の状態になった後、ガスクーラ２２で放熱して冷却され、そして、電子膨張弁２４で断熱膨張されて低温低圧の状態になる。低温低圧の状態の冷媒は、開成状態にある第１電磁弁２９ａおよびセルフシールカップリング３０を介して第２蒸発器２６に送出される。
【００６３】
第２蒸発器２６に送出された冷媒は、第２蒸発器２６の配設部位である製氷機本体６ａの内部から熱を与えられて蒸発する。換言すると、製氷機本体６ａの内部は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却される。従って、製氷機本体６ａの内部に氷塊が発生し、モータＭにより駆動する回転スクリュー６ｂが氷塊を切削することにより所望の氷が製造されることになる。
【００６４】
第２蒸発器２６で蒸発した冷媒は、セルフシールカップリング３１および開成状態となる第２電磁弁２９ｂを介して、内部熱交換器２３に送出され該内部熱交換器２３で熱交換した後、第１圧縮機２１ａに送出されて上記移動を繰り返して循環することになる。
【００６５】
ところで、製氷機６を構成するモータＭが故障等して製氷機６の修理・交換が必要な場合、すなわち、第２蒸発器２６を冷却装置５０から取り外す場合には、次のように動作する。
【００６６】
制御ユニット６０の主制御部６１は、通信処理部６２を通じて外部から第２蒸発器２６を取り外す旨の取り外し指令を受けたか否かを確認する（ステップＳ１０１）。取り外し指令を受けたことを確認した場合には、主制御部６１は、圧縮機運転管理部６３を通じて圧縮機２１が運転中か否かを確認する（ステップＳ１０２）。そして、圧縮機２１が運転中であることを確認した場合には、膨張弁開度調整部６４を通じて電子膨張弁２４の開度を調整する（ステップＳ１０３）。具体的には、電子膨張弁２４の開度を小さくする。これにより、該電子膨張弁２４で断熱膨張された冷媒は、更に低温化することになる。一方、上記ステップＳ１０２において、圧縮機２１が運転中でない場合には、主制御部６１は、圧縮機運転管理部６３を通じて圧縮機２１を運転させ（ステップＳ１０４）、上記ステップＳ１０３と同様の処理を行う。
【００６７】
その後、主制御部６１は、電子膨張弁２４の開度を小さくした後の圧縮機２１の運転時間が予めメモリ６７に格納された所定時間を経過したか否かを確認する（ステップＳ１０５）。より詳細には、メモリ６７には、予め電子膨張弁２４の開度を小さくした後の圧縮機２１の運転時間が格納してある。かかる運転時間は、電子膨張弁２４により断熱膨張させた冷媒が移動する領域、すなわち、第１電磁弁２９ａから第２電磁弁２９ｂに至る領域の冷媒の温度が充分に低温化（例えば−１０〜−３０℃程度）するのに必要な時間である。
【００６８】
所定時間が経過したことを確認した主制御部６１は、第１電磁弁開度調整部６５および第２電磁弁開度調整部６６を通じて第１電磁弁２９ａおよび第２電磁弁２９ｂを閉動作させる（ステップＳ１０６）。これにより、第１電磁弁２９ａおよび第２電磁弁２９ｂは、ともに閉成状態になり、冷媒は封止されることになる。より詳細には、第１電磁弁２９ａから第２電磁弁２９ｂへ至る経路における冷媒、並びに第２電磁弁２９ｂから第１電磁弁２９ａへ至る経路における冷媒が、それぞれ封止されることになる。これにより、セルフシールカップリング３０，３１を含む第２蒸発器２６への冷媒の送出を遮断して規制することになる。その後、主制御部６１は、圧縮機運転管理部６３を通じて圧縮機２１の運転を停止させて（ステップＳ１０７）、今回の処理を終了する。
【００６９】
以上説明したように、本発明の実施の形態３に係る冷却装置５０によれば、第１電磁弁２９ａおよび第２電磁弁２９ｂが、常態においてはともに開成状態になって第２蒸発器２６への冷媒の送出を許容する一方、第２蒸発器２６を取り外す場合には、ともに閉成状態になって両者間で冷媒を封止させるので、該第２蒸発器２６を取り外す際には第１電磁弁２９ａから第２電磁弁２９ｂへ至る経路の冷媒の圧力だけしか作用しない。よって、セルフシールカップリング３０，３１を介して第２蒸発器２６を安全、かつ確実に取り外すことができる一方、修理後の製氷機６における第２蒸発器２６、あるいは交換した製氷機６の第２蒸発器２６をセルフシールカップリング３０，３１を介して取り付けることも安全、かつ確実に行うことができる。従って、循環する冷媒が高圧状態であっても安全、かつ確実に第２蒸発器２６を取り外すことができ、第２蒸発器２６の配設部位である製氷機６の修理・交換を良好に行うことができる。
【００７０】
特に、上記冷却装置５０によれば、制御ユニット６０が、第２蒸発器２６を取り外す場合に、圧縮機２１の運転および電子膨張弁２４の開度の調整を行うことにより、第１電磁弁２９ａから第２電磁弁２９ｂへ至る経路における冷媒を低温化させるので、かかる区間での冷媒の圧力が低下することになる。これにより、第２蒸発器２６を取り外す際に作用する冷媒の圧力を低減化させることができ、セルフシールカップリング３０，３１を介して第２蒸発器２６を安全、かつ確実に取り外すことができる。従って、循環する冷媒が高圧状態であっても安全、かつ確実に第２蒸発器２６を取り外すことができ、第２蒸発器２６の配設部位である製氷機６の修理・交換を良好に行うことができる。
【００７１】
また、上記冷却装置５０によれば、上述したように、第２蒸発器２６を取り外す際に第１電磁弁２９ａから第２電磁弁２９ｂへ至る経路の冷媒の圧力だけしか作用しないため、セルフシールカップリング３０，３１は、取り外した際の耐圧が小さいものを用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明は、例えばカップ等の飲料容器に商品を投入して提供するカップ式飲料自動販売機において、該自動販売機を構成する製氷機や冷却水槽を冷却するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷却装置が適用されたカップ式飲料自動販売機を概念的に示した概念図である。
【図２】図１に示したカップ式飲料自動販売機に適用した冷却装置（本発明の実施の形態１に係る冷却装置）を概念的に示した概念図である。
【図３】図２に示した冷却装置を構成する蒸発器を簡単に示した説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る冷却装置を概念的に示した概念図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る冷却装置を概念的に示した概念図である。
【図６】図５に示した冷却装置を構成する制御ユニットの構成を模式的に示したブロック図である。
【図７】図６に示した制御ユニットの主制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【図８】従来の冷却装置を概念的に示した概念図である。
【図９−１】従来の冷却装置を構成する蒸発器、並びに該蒸発器が適用される製氷機の構成を簡単に示した説明図である。
【図９−２】従来の冷却装置を構成する蒸発器、並びに該蒸発器が適用される製氷機の構成を簡単に示した説明図である。
【図１０】従来の冷却装置を概念的に示した概念図である。
【符号の説明】
【００７４】
２０，４０，５０    冷却装置
２１    圧縮機
２１ａ    第１圧縮機
２１ｂ    第２圧縮機
２２    ガスクーラ
２３    内部熱交換器
２４    電子膨張機構
２５    第１蒸発器
２６    第２蒸発器
２７    中間熱交換器
２８，２９    電磁弁
３０，３１    セルフシールカップリング
４１    第１バルブ
４２    第２バルブ
６０    制御ユニット
【図１】
2006071251.tif 000003
【図２】
2006071251.tif 000004
【図３】
2006071251.tif 000005
【図４】
2006071251.tif 000006
【図５】
2006071251.tif 000007
【図６】
2006071251.tif 000008
【図７】
2006071251.tif 000009
【図８】
2006071251.tif 000010
【図９−１】
2006071251.tif 000011
【図９−２】
2006071251.tif 000012
【図１０】
2006071251.tif 000013