(57)【要約】【課題】冷却負荷が小さくなった場合でも、圧縮機の運転効率を低下させずに、筐体の内部雰囲気を良好に冷却することができる冷媒サイクル装置を提供すること。【解決手段】冷媒を圧縮して高圧状態にする圧縮機１１と、高圧冷媒を放熱させるガスクーラ１２と、冷媒を断熱膨張させる電子膨張弁１５と、商品収容庫（５ａ，５ｂ，５ｃ）内に配設され、低圧冷媒を蒸発させる蒸発器１６と、高圧冷媒を減圧させることによって、蒸発器１６で蒸発した冷媒を吸引し、該冷媒を減圧させた冷媒と混合させて吐出するエジェクタ１３と、エジェクタ１３からの混合冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を圧縮機１１に送出し、液相冷媒を電子膨張弁１５に送出する気液分離器１４とを備えた回路にて冷媒を循環させる冷媒サイクル装置１００において、冷却負荷が小さくなった場合に、エジェクタ１３に供給される高圧冷媒の温度を上昇させる温度上昇手段を備えている。【選択図】        図３
2008057939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された冷媒を圧縮して高圧状態にする圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を放熱させる放熱器と、
供給された冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、
筐体内に配設され、前記膨張機構で断熱膨張された低圧冷媒を蒸発させる蒸発器と、
供給された高圧冷媒を減圧させることによって、前記蒸発器で蒸発した低圧冷媒を吸引し、該低圧冷媒を減圧させた冷媒と混合させて吐出するエジェクタと、
前記エジェクタから吐出された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送出する一方、液相冷媒を前記膨張機構に送出する気液分離器と
を備えた冷媒循環回路にて冷媒を循環させることにより前記筐体内の内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置において、
冷却負荷が小さくなった場合に、前記エジェクタに供給される高圧冷媒の温度を上昇させる温度上昇手段を備えたことを特徴とする冷媒サイクル装置。
【請求項２】
前記温度上昇手段は、
前記圧縮機から前記放熱器に至る経路に配設された放熱バルブと、
前記圧縮機から前記放熱器に至る経路における前記放熱バルブよりも上流側で分岐して設けられ、前記放熱器に向けて流れる冷媒を導入して前記放熱器の下流側に送出するバイパス経路と、
前記バイパス経路に配設されたバイパスバルブと、
常態においては、前記放熱バルブを開成させて前記放熱器へ向けて冷媒が流れることを許容し、かつ前記バイパスバルブを閉成させて前記バイパス経路に冷媒が流れることを規制する一方、前記蒸発器を流れる低圧冷媒の循環量が低下したと判断した場合には、前記放熱バルブを閉成させて前記放熱器へ向けて冷媒が流れることを規制し、かつ前記バイパスバルブを開成させて前記バイパス経路に冷媒が流れることを許容する制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷媒サイクル装置。
【請求項３】
前記エジェクタに向けて流れる高圧冷媒と、前記気液分離器で分離された気相冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を備え、
前記温度上昇手段は、
前記放熱器から前記内部熱交換器に至る経路に配設された熱交換バルブと、
前記放熱器から前記内部熱交換器に至る経路における前記熱交換バルブよりも上流側で分岐して設けられ、前記内部熱交換器に向けて流れる冷媒を導入して前記内部熱交換器の下流側に送出する退避経路と、
前記退避経路に配設された退避バルブと、
常態においては、前記熱交換バルブを開成させて前記内部熱交換器へ向けて冷媒が流れることを許容し、かつ前記退避バルブを閉成させて前記退避経路に冷媒が流れることを規制する一方、前記蒸発器を流れる低圧冷媒の循環量が低下したと判断した場合には、前記熱交換バルブを閉成させて前記内部熱交換器へ向けて冷媒が流れることを規制し、かつ前記退避バルブを開成させて前記退避経路に冷媒が流れることを許容する制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷媒サイクル装置。
【請求項４】
前記温度上昇手段は、
前記気液分離器から前記膨張機構に至る経路から分岐して設けられ、前記膨張機構に向けて流れる冷媒を導入して、前記気液分離器から前記圧縮機に至る経路に送出する帰還経路と、
前記帰還経路に配設され、常態においては閉成状態になって該帰還経路における冷媒の通過を規制する一方、前記蒸発器を流れる低圧冷媒の循環量が低下したと判断した場合には、開成状態になって該帰還経路における冷媒の通過を許容する帰還バルブと
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷媒サイクル装置。
【請求項５】
前記温度上昇手段は、
前記エジェクタへ供給される高圧冷媒の温度を検出する高圧冷媒温度センサと、
前記放熱器へ送風する放熱器送風手段と、
常態においては、前記放熱器送風手段による前記放熱器への送風を許容する一方、前記高圧冷媒温度センサにより検出される温度が予め決められた閾値を下回った場合には、前記蒸発器を流れる低圧冷媒の循環量が低下したと判断して、前記放熱器送風手段による前記放熱器への送風を規制する制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷媒サイクル装置。
【請求項６】
前記冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の冷媒サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒サイクル装置に関し、より詳細には、圧縮機、蒸発器、エジェクタおよび気液分離器を備えた冷媒循環回路にて冷媒を循環させる冷媒サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動販売機、冷蔵庫、冷凍／冷蔵ショーケース、あるいは飲料ディスペンサ等における断熱筐体の内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置は、圧縮機、放熱器、電子膨張弁、蒸発器、エジェクタおよび気液分離器を備えて構成されている。
【０００３】
圧縮機は、供給された冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものである。放熱器は、圧縮機で高温高圧の状態にされた高圧冷媒を放熱させて液化するものである。電子膨張弁は、供給された冷媒を断熱膨張させて低温低圧の状態にするものである。蒸発器は、断熱筐体の内部に配設されており、断熱筐体が複数ある場合には断熱筐体ごとに配設されている。この蒸発器は、供給された冷媒を蒸発させるものである。
【０００４】
エジェクタは、放熱器から供給された高圧の冷媒（高圧冷媒）を減圧させることによるエネルギーを利用して、蒸発器で蒸発した低圧の冷媒（低圧冷媒）を吸引し、吸引した低圧冷媒を高圧冷媒と混合させ、該低圧冷媒を昇圧させた後に吐出するものである。気液分離器は、エジェクタから供給された混合冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒を圧縮機に送出する一方、液相冷媒を電子膨張弁に供給するものである。
【０００５】
上記圧縮機、放熱器、エジェクタおよび気液分離器が順次環状に接続され、かつエジェクタの低圧冷媒の吸入口と気液分離器の液相冷媒の吐出口との間に電子膨張弁および蒸発器が設けられることにより、冷媒循環回路が構成され、かかる冷媒循環回路で冷媒を相変化させながら循環させるようにしている。これにより、蒸発器の周辺領域は、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。その結果、断熱筐体の内部雰囲気が冷却されることになる。ここに、冷媒は、地球環境等の観点から二酸化炭素が用いられている。
【０００６】
そのような冷媒サイクル装置では、冷却負荷が小さくなった場合、つまり圧縮機の回転数が小さくなった場合には、エジェクタと気液分離器との間の冷媒配管を閉成させてエジェクタを電子膨張弁として用い、該エジェクタにより断熱膨張された低圧冷媒を蒸発器で蒸発させ、蒸発した低圧冷媒を圧縮機に送出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２２２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記特許文献１に提案されているような冷媒サイクル装置では、冷却負荷が小さくなった場合には、エジェクタを電子膨張弁として用いて、該エジェクタにより断熱膨張された低圧冷媒を蒸発器で蒸発させ、蒸発した低圧冷媒を圧縮機に送出するようにしていたので、圧縮機に帰還される冷媒の圧力を高くすることができず、圧縮機の運転効率を低下させてしまう虞れがあった。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みて、冷却負荷が小さくなった場合でも、圧縮機の運転効率を低下させずに、筐体の内部雰囲気を良好に冷却することができる冷媒サイクル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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷媒サイクル装置は、供給された冷媒を圧縮して高圧状態にする圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された高圧冷媒を放熱させる放熱器と、供給された冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、筐体内に配設され、前記膨張機構で断熱膨張された低圧冷媒を蒸発させる蒸発器と、供給された高圧冷媒を減圧させることによって、前記蒸発器で蒸発した低圧冷媒を吸引し、該低圧冷媒を減圧させた冷媒と混合させて吐出するエジェクタと、前記エジェクタから吐出された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送出する一方、液相冷媒を前記膨張機構に送出する気液分離器とを備えた冷媒循環回路にて冷媒を循環させることにより、前記筐体の内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置において、冷却負荷が小さくなった場合に、前記エジェクタに供給される高圧冷媒の温度を上昇させる温度上昇手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項１において、前記温度上昇手段は、前記圧縮機から前記放熱器に至る経路に配設された放熱バルブと、前記圧縮機から前記放熱器に至る経路における前記放熱バルブよりも上流側で分岐して設けられ、前記放熱器に向けて流れる冷媒を導入して前記放熱器の下流側に送出するバイパス経路と、前記バイパス経路に配設されたバイパスバルブと、常態においては、前記放熱バルブを開成させて前記放熱器へ向けて冷媒が流れることを許容し、かつ前記バイパスバルブを閉成させて前記バイパス経路に冷媒が流れることを規制する一方、前記蒸発器を流れる低圧冷媒の循環量が低下したと判断した場合には、前記放熱バルブを閉成させて前記放熱器へ向けて冷媒が流れることを規制し、かつ前記バイパスバルブを開成させて前記バイパス経路に冷媒が流れることを許容する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項１または請求項２において、前記エジェクタに向けて流れる高圧冷媒と、前記気液分離器で分離された気相冷媒とを熱交換させる内部熱交換器を備え、前記温度上昇手段は、前記放熱器から前記内部熱交換器に至る経路に配設された熱交換バルブと、前記放熱器から前記内部熱交換器に至る経路における前記熱交換バルブよりも上流側で分岐して設けられ、前記内部熱交換器に向けて流れる冷媒を導入して前記内部熱交換器の下流側に送出する退避経路と、前記退避経路に配設された退避バルブと、常態においては、前記熱交換バルブを開成させて前記内部熱交換器へ向けて冷媒が流れることを許容し、かつ前記退避バルブを閉成させて前記退避経路に冷媒が流れることを規制する一方、前記蒸発器を流れる低圧冷媒の循環量が低下したと判断した場合には、前記熱交換バルブを閉成させて前記内部熱交換器へ向けて冷媒が流れることを規制し、かつ前記退避バルブを開成させて前記退避経路に冷媒が流れることを許容する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項１において、前記温度上昇手段は、前記気液分離器から前記膨張機構に至る経路から分岐して設けられ、前記膨張機構に向けて流れる冷媒を導入して、前記気液分離器から前記圧縮機に至る経路に送出する帰還経路と、前記帰還経路に配設され、常態においては閉成状態になって該帰還経路における冷媒の通過を規制する一方、前記蒸発器を流れる低圧冷媒の循環量が低下したと判断した場合には、開成状態になって該帰還経路における冷媒の通過を許容する帰還バルブとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項５に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項１において、前記温度上昇手段は、前記エジェクタへ供給される高圧冷媒の温度を検出する高圧冷媒温度センサと、前記放熱器へ送風する放熱器送風手段と、常態においては、前記放熱器送風手段による前記放熱器への送風を許容する一方、前記高圧冷媒温度センサにより検出される温度が予め決められた閾値を下回った場合には、前記蒸発器を流れる低圧冷媒の循環量が低下したと判断して、前記放熱器送風手段による前記放熱器への送風を規制する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項６に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項１〜５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】
【００１６】
本発明の冷媒サイクル装置によれば、温度上昇手段が、冷却負荷が小さくなった場合にエジェクタに供給される高圧冷媒の温度を上昇させるので、エジェクタを通過する冷媒の気液比率（乾き度）を大きくすることができ、すなわち気体割合を増大させることができ、これにより、該冷媒の平均密度を小さくできるので、体積流量が増加し、エジェクタでの冷媒の流速を大きく（速く）することができる。その結果、エジェクタによる蒸発器で蒸発した冷媒（低圧冷媒）の吸引力を大きくすることができ、蒸発器における冷媒循環量を所望の大きさにすることができる。また、気液分離器から圧縮機へ気相冷媒を送出することにより、該圧縮機に帰還される冷媒の圧力を高く保持することができ、圧縮機の運転効率を低下させる虞れがない。従って、冷却負荷が小さくなった場合でも、圧縮機の運転効率を低下させることなく、筐体の内部雰囲気を良好に冷却する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】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷媒サイクル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、冷媒サイクル装置は、自動販売機に適用されるものとして説明する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
図１および図２は、それぞれ本発明の実施の形態１における冷媒サイクル装置が適用された自動販売機を模式的に示したものであり、図１は、正面断面図であり、図２は、断面側面図である。これら図１および図２において、自動販売機は、本体キャビネット１を備えている。
【００１９】
本体キャビネット１は、前面が開口した直方状の断熱体として形成したものである。この本体キャビネット１には、その前面に外扉２および内扉３ａ，３ｂが設けてあり、その内部に例えば２つの断熱仕切板４ａ，４ｂによって仕切られた３つの独立した商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃが左右に並んだ態様で設けてある。より詳細に説明すると、外扉２は、本体キャビネット１の前面開口を開閉するためのものであり、内扉３ａ，３ｂは、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの前面を開閉するためのものである。この内扉３ａ，３ｂは、上下に分割してあり、上側の扉３ａは、商品を補充する際に開閉するものである。商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃは、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品Ｗを所望の温度に維持した状態で収容するためのものである。
【００２０】
商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃには、それぞれ、商品収納ラック６、搬出機構７および商品搬出シュータ８が設けてある。商品収納ラック６は、商品Ｗを上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構７は、商品収納ラック６の下部に設けてあり、この商品収納ラック６に収納された商品群のうち最下段にある商品Ｗを一つずつ搬出するためのものである。商品搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品Ｗを商品取出口３ｃに導くためのものである。
【００２１】
上記本体キャビネット１の内部において商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの外部となる機械室９には、冷媒サイクル装置１００が配設してある。
【００２２】
図３は、図１および図２に示した冷媒サイクル装置（本発明の実施の形態１における冷媒サイクル装置）を概念的に示した概念図である。この図３において、冷媒サイクル装置１００は、冷媒循環回路を有してなり、かかる冷媒循環回路は、圧縮機１１と、ガスクーラ（放熱器）１２と、エジェクタ１３と、気液分離器１４と、電子膨張弁（膨張機構）１５と、蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃ（以下、単に蒸発器１６とも称する）とを適宜接続して構成してある。この冷媒サイクル装置１００においては、不燃性、安全性、不腐食性を有し、かつオゾン層への影響が少ない二酸化炭素を冷媒として用いている。
【００２３】
圧縮機１１は、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１１は、２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１１は、１回目の圧縮動作を行う第１圧縮機１１１と、２回目の圧縮動作を行う第２圧縮機１１２とを有し、これらの間に中間熱交換器１１３を設けてある。中間熱交換器１１３は、第１圧縮機１１１による１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１１２に送出するものである。ここに、中間熱交換器１１３は、例えばステンレス等の金属製の配管と、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。また、中間熱交換器１１３の近傍には、風量調整用の送風ファンＦ１が設置してある。
【００２４】
このように圧縮機１１は、中間熱交換器１１３を介して２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１では、第１圧縮機１１１での１回目の圧縮によって冷媒を約４．９ＭＰａに圧縮し、第２圧縮機１１２での２回目の圧縮によって冷媒を約９．８ＭＰａに圧縮する。
【００２５】
また、図には明示しないが、圧縮機１１にはオイルセパレータが接続してある。オイルセパレータは、圧縮機１１（第２圧縮機１１２）から送出された冷凍機油を圧縮機１１（第１圧縮機１１１）に戻すためのものである。冷凍機油は、圧縮機１１の内部における摩擦や冷媒漏れ等を防止するためのものであるが、この冷凍機油を圧縮機１１の内部で完全に封止することが困難である。特に、上述のように圧縮機１１によって冷媒を高圧に圧縮しており、この圧力が従前の冷媒（例えばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン））を使用したときと比較してはるかに高圧であるので、圧縮機１１からの冷凍機油の送出量は多くなる。そこで、本実施の形態１では、第２圧縮機１１２の出口側と、第１圧縮機１１１の入口側との間にオイルセパレータを接続しており、第２圧縮機１１２から送出した冷凍機油を第１圧縮機１１１に戻すようにしている。
【００２６】
ここに、上記圧縮機１１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。そして、冷媒サイクル装置１００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。
【００２７】
ガスクーラ１２は、圧縮機１１で高温高圧の状態に圧縮された冷媒を放熱させて液化するものである。本実施の形態１におけるガスクーラ１２は、例えば銅等の金属製の配管と、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。また、ガスクーラ１２は、上述した中間熱交換器１１３と略等しい容積を有している。このガスクーラ１２の近傍には、風量調整用の庫外ファンＦ２が設置してある。
【００２８】
エジェクタ１３は、詳細は後述するが、ガスクーラ１２で放熱させた高圧の冷媒（高圧冷媒）を減圧させることによって、蒸発器１６で蒸発した低圧の冷媒（低圧冷媒）を吸引し、該吸引した低圧冷媒をガスクーラ１２からの高圧冷媒と混合させ、昇圧させた後に吐出するものである。本実施の形態１におけるエジェクタ１３は、図４に示すように、二相流噴射型エジェクタであり、ノズル部１３１、混合部１３２およびディフューザ部１３３を有して成る。
【００２９】
ノズル部１３１は、高圧冷媒入口１３４を通じて吸入されたガスクーラ１２からの高圧冷媒を減圧して加速させる部位である。このように高圧冷媒を加速させることで、冷媒吸入口１３５を通じて、蒸発器１６で蒸発した低圧冷媒を吸引することができる。このノズル部１３１には、ノズル弁１３１ａが設けてある。ノズル弁１３１ａは、高圧冷媒を減圧させるためのノズル径を調整するための弁体である。つまり、このノズル弁１３１ａを駆動させることにより、エジェクタ１３の開度を調整することができる。
【００３０】
混合部１３２は、ノズル部１３１で加速させた高圧冷媒と、冷媒吸入口１３５を通じて吸引した低圧冷媒とを混合させる部位である。
【００３１】
ディフューザ部１３３は、混合部１３２にて混合させた冷媒（混合冷媒）を昇圧させる部位である。昇圧された混合冷媒は、気液分離器１４に向けて吐出されることになる。
【００３２】
気液分離器１４は、エジェクタ１３より吐出された混合冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するものであり、分離した気相冷媒を圧縮機１１（第１圧縮機１１１）に送出する一方、分離した液相冷媒を電子膨張弁１５に送出するものである。
【００３３】
電子膨張弁１５は、気液分離器１４により吐出された液相冷媒を断熱膨張させる、すなわち該液相冷媒を減圧して低温低圧の状態に調整するものである。
【００３４】
蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、電子膨張弁１５で低温低圧の状態に調整された冷媒（液相冷媒）を蒸発させるものである。この冷媒が蒸発することにより、蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃの周辺領域は、熱が奪われることになる結果、冷却される。本実施の形態１における蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃ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。
【００３５】
上記蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、図２に示したように、複数の商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃをそれぞれ独立して冷却するために、各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部に配設してある。より詳細には、蒸発器１６ａは、商品収容庫５ａの内部に配設してあり、蒸発器１６ｂは、商品収容庫５ｂの内部に配設してあり、蒸発器１６ｃは、商品収容庫５ｃの内部に配設してある。これら蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、電子膨張弁１５から３方に分岐したそれぞれの経路に接続してある。また、それぞれの経路には、電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃが設けてある。そして、電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃを選択的に開成することで、対応する蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃに電子膨張弁１５からの冷媒が送出されることになる。一方、各蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃの出口側の経路は、互いに集合してエジェクタ１３の冷媒吸入口１３５に接続してある。これにより、蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃで蒸発した冷媒は、エジェクタ１３に至ることになる。
【００３６】
各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部における蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃの近傍には、ヒータＨ、庫内送風ファンＦおよび循環ダクトＤ等が設けてある。ヒータＨは、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの空気（内部雰囲気）を加熱、すなわち商品収納ラック６に収納してある商品Ｗを加熱するためのものである。庫内送風ファンＦは、蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃで冷却された空気（冷気）、あるいはヒータＨで加熱された空気（暖気）を送風することにより、蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃからの冷熱、あるいはヒータＨからの高熱を商品Ｗに熱伝達させるものである。庫内送風ファンＦにより送風された空気は、循環ダクトＤを通じて循環することになる。
【００３７】
上述した圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）、ガスクーラ１２、エジェクタ１３、気液分離器１４、電子膨張弁１５および蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃを適宜接続して構成される冷媒循環回路においては、電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃから蒸発器１６に至るそれぞれの経路に、すなわち各蒸発器１６の入口側経路に、第１蒸発温度センサ１８ａ、第２蒸発温度センサ１８ｂおよび第３蒸発温度センサ１８ｃが設けてある。第１蒸発温度センサ１８ａは、蒸発器１６ａに送出される冷媒の温度を検知するものである。この第１蒸発温度センサ１８ａは、検知した温度を蒸発温度情報として後述する制御部４０に出力するものである。第２蒸発温度センサ１８ｂは、蒸発器１６ｂに送出される冷媒の温度を検知するものである。この第２蒸発温度センサ１８ｂは、検知した温度を蒸発温度情報として後述する制御部４０に出力するものである。第３蒸発温度センサ１８ｃは、蒸発器１６ｃに送出される冷媒の温度を検知するものである。この第３蒸発温度センサ１８ｃは、検知した温度を蒸発温度情報として後述する制御部４０に出力するものである。ここで検知される温度は、冷媒の蒸発温度とされる。
【００３８】
また、冷媒循環回路には、第１バルブ（放熱バルブ）１２ａおよびバイパス経路１９が設けてある。第１バルブ１２ａは、圧縮機１１（第２圧縮機１１２）からガスクーラ１２に至る経路に配設してある。この第１バルブ１２ａは、開閉動作するものであり、開成状態にある場合には圧縮機１１からガスクーラ１２へ冷媒が流れることを許容する一方、閉成状態にある場合には圧縮機１１からガスクーラ１２へ冷媒が流れることを規制するものである。
【００３９】
バイパス経路１９は、圧縮機１１（第２圧縮機１１２）からガスクーラ１２に至る経路における第１バルブ１２ａよりも上流側で分岐し、ガスクーラ１２の下流側に至る経路である。このバイパス経路１９は、ガスクーラ１２に向けて流れる冷媒を導入し、ガスクーラ１２の下流側に導入した冷媒を送出するものである。このようなバイパス経路１９には、第２バルブ（バイパスバルブ）１９ａが配設してある。第２バルブ１９ａは、開閉動作するものであり、開成状態の場合にはバイパス経路１９における冷媒の通過を許容する一方、閉成状態の場合にはバイパス経路１９における冷媒の通過を規制するものである。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態１における冷媒サイクル装置の制御系の要部を示したブロック図である。この図５において、冷媒サイクル装置１００は、記憶部３０および制御部４０を備えている。
【００４１】
記憶部３０は、各種のデータや、制御部４０による各種処理に必要なデータやプログラムを格納する格納手段（記憶手段）であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、蒸発温度基準情報３０１を備える。蒸発温度基準情報３０１は、蒸発器１６に向けて流れる冷媒（低圧冷媒）の基準温度に関するものである。ここに、基準温度は、蒸発温度センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃにより検知される温度の閾値である。
【００４２】
制御部４０は、ＯＳ（Operating  System）等の制御プログラム、各種の処理手順等を規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する処理部であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、情報入力部４０１、判定部４０２およびバルブ駆動処理部４０３を備える。
【００４３】
情報入力部４０１は、各蒸発温度センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃから出力された情報を入力処理するものである。判定部４０２は、情報入力部４０１を通じて入力処理された各蒸発温度情報に含まれる蒸発温度と、記憶部３０から読み込んだ蒸発温度基準情報３０１に含まれる基準温度とを比較して、冷却負荷が小さいか否か、すなわち蒸発器１６を流れる冷媒（低圧冷媒）の循環量が低下したか否かを判定するものである。バルブ駆動処理部４０３は、判定部４０２を通じての判定結果に従い、第１バルブ１２ａおよび第２バルブ１９ａのそれぞれを個別に駆動処理、すなわち開成、あるいは閉成するものである。
【００４４】
以上のような構成を有する冷媒サイクル装置１００は、次のようにして自動販売機の商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部雰囲気を冷却することができる。ここでは、商品収容庫５ａの内部雰囲気のみを冷却するものとして説明する。説明の前提として、電磁弁１７ａは開成状態であり、他の電磁弁１７ｂ，１７ｃは閉成状態であるとする。これにより、冷媒が蒸発器１６ｂ，１６ｃを通過することはない。尚、商品収容庫５ａの内部に配設されたヒータＨはオフ状態になっている。また、電子膨張弁１５の開度およびエジェクタ１３の開度は、それぞれ予め決められた大きさに調整してある。更に、第１バルブ１２ａが開成状態にあり、第２バルブ１９ａは閉成状態にあるものとする。
【００４５】
冷媒循環回路における冷媒は、圧縮機１１で２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１１１で圧縮（約４．９ＭＰａに圧縮）され、その後、中間熱交換器１１３に送出される。中間熱交換器１１３に送出された冷媒は、該中間熱交換器１１３で放熱して冷却される。中間熱交換器１１３で冷却された冷媒は、再び第２圧縮機１１２に送出され、該第２圧縮機１１２で圧縮（約９．８ＭＰａに圧縮）され、高温高圧の状態になる。この場合において、第２圧縮機１１２から冷媒とともに送出された冷凍機油は、オイルセパレータによって第１圧縮機１１１の入口側に戻ることになる。
【００４６】
高温高圧の状態の冷媒は、第１バルブ１２ａが開成状態にあり、かつ第２バルブ１９ａが閉成状態にあるためにガスクーラ１２に送出され、該ガスクーラ１２で放熱して冷却される。ガスクーラ１２で冷却された冷媒（高圧冷媒）は、エジェクタ１３に送出される。
【００４７】
エジェクタ１３に送出された冷媒（高圧冷媒）は、高圧冷媒入口１３４を通じてノズル部１３１に進入し、減圧されて加速する。これにより、蒸発器１６ａを通過した冷媒（低圧冷媒）が冷媒吸入口１３５を通じて吸引されることになる。そして、該エジェクタ１３の混合部１３２にて、加速された高圧冷媒と、吸引された低圧冷媒とが混合して混合冷媒となってディフューザ部１３３に至り、混合冷媒は、ディフューザ部１３３で昇圧された後吐出される。
【００４８】
エジェクタ１３から吐出された混合冷媒は、気液分離器１４に送出され、該気液分離器１４で気相冷媒と、液相冷媒とに分離される。分離された気相冷媒は、圧縮機１１（第１圧縮機１１１）に向けて吐出される。一方、分離された液相冷媒は、電子膨張弁１５に向けて吐出され、該電子膨張弁１５で減圧されて断熱膨張し、低温低圧の状態になる。
【００４９】
低温低圧の冷媒（液相冷媒）は、開成状態にある電磁弁１７ａを通じて蒸発器１６ａに送出される。蒸発器１６ａに送出された冷媒は、該蒸発器１６ａの周辺領域から熱を与えられて蒸発する。換言すると、蒸発器１６ａの周辺領域は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却されて冷気が生成する。生成した冷気は、庫内送風ファンＦの作用により図２中の矢印で示したように吹き出し、これにより、商品収容庫５ａの内部雰囲気は冷却されることになる。このように商品収容庫５ａの内部雰囲気が冷却されると、該商品収容庫５ａの内部に配設された商品収納ラック６に収容された商品Ｗは、所望の温度状態（例えば、約５℃）に冷却されることになる。
【００５０】
蒸発器１６ａで蒸発した冷媒は、上記エジェクタ１３において高圧冷媒が減圧されて加速されることによる吸引力により、該蒸発器１６ａから吐出されてエジェクタ１３の冷媒吸入口１３５に至る。このようにして、冷媒は、冷媒循環回路を循環するサイクルを繰り返すことになる。
【００５１】
以上のように商品収容庫５ａの内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置１００では、所定時間ごとに次のような動作を行う。ここで、図６は、図５に示した制御部の処理内容を示したフローチャートである。尚、上述した例では、商品収容庫５ａの内部雰囲気のみを冷却するものについて説明していたので、以下においてもこれに準じて説明する。
【００５２】
制御部４０は、情報入力部４０１を通じて、第１蒸発温度センサ１８ａからの蒸発温度情報の入力の有無を確認する（ステップＳ１０１）。そして、かかる蒸発温度情報が入力された場合には、制御部４０は、判定部４０２を通じて、記憶部３０から蒸発温度基準情報３０１を読み込み、情報入力部４０１を通じて入力した蒸発温度情報に含まれる蒸発温度が、蒸発温度基準情報３０１に含まれる基準温度（閾値）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０２，ステップＳ１０３）。
【００５３】
蒸発温度が基準温度以下であると判定した場合には、冷却負荷が小さくなったものと判断、すなわち蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したと判断する。このことについて詳細に説明すると、冷却負荷が小さくなると、一般的に圧縮機１１の回転数が小さくなり、冷媒循環回路を循環する冷媒量が減少する。そのため、冷媒の蒸発温度（蒸発温度センサ１８ａにて検知される温度）が下がってしまう。そこで、本実施の形態１では、かかる蒸発温度が基準温度（閾値）以下の場合には、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したものと判断して制御を行っている。
【００５４】
蒸発温度が基準温度以下の場合には、制御部４０は、バルブ駆動処理部４０３を通じて、第１バルブ１２ａおよび第２バルブ１９ａの駆動処理を行う（ステップＳ１０４）。より詳細に説明すると、制御部４０は、バルブ駆動処理部４０３を通じて、開成状態にある第１バルブ１２ａを閉動作させて閉成状態にするとともに、閉成状態にある第２バルブ１９ａを開動作させて開成状態にする。
【００５５】
これによれば、バイパス経路１９が開通状態になり、圧縮機１１（第２圧縮機１１２）で圧縮された冷媒は、バイパス経路１９を通過し、エジェクタ１３に至る。すなわち、圧縮機１１で圧縮された冷媒は、ガスクーラ１２を通過せずにエジェクタ１３に至る。つまり、エジェクタ１３に供給された冷媒は高温度の状態である。このようなバルブの駆動処理を行って今回の処理を終了する。
【００５６】
上記ステップＳ１０３において、蒸発温度が基準温度より大きい場合には、制御部４０は、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が所望量であるとして、バルブ駆動処理を行わずに今回の処理を終了する。
【００５７】
以上説明したような本実施の形態１における冷媒サイクル装置１００においては、蒸発温度が基準温度以下の場合には、制御部４０は、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したと判断して、開成状態にある第１バルブ１２ａを閉成状態にし、かつ閉成状態にある第２バルブ１９ａを開成状態にするバルブ駆動処理を行い、バイパス経路１９を通じて圧縮機１１で圧縮された冷媒をエジェクタ１３に供給する。そのため、エジェクタ１３に供給される冷媒の温度を上昇させることができる。このようにエジェクタ１３に供給される冷媒の温度を上昇させることにより、エジェクタ１３のノズル部１３１を通過する冷媒の気液比率（乾き度）を大きくすることができ、すなわち気体割合を増大させることができ、これにより、該冷媒の平均密度を小さくできるので、体積流量が増加し、ノズル部１３１出口での冷媒の流速を大きく（速く）することができるとともに、外気への放熱量が大きくなるために高圧冷媒の圧力が上昇する。その結果、エジェクタ１３による蒸発器１６ａで蒸発した冷媒（低圧冷媒）の吸引力を大きくすることができ、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量を所望の大きさにすることができる。また、気液分離器１４から圧縮機１１へ気相冷媒を送出することにより、該圧縮機１１に帰還される冷媒の圧力を高く保持することができ、圧縮機１１の運転効率を低下させる虞れがない。
【００５８】
従って、本実施の形態１における冷媒サイクル装置１００によれば、冷却負荷が小さくなった場合でも、圧縮機１１の運転効率を低下させることなく、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部雰囲気を良好に冷却することができる。
【００５９】
＜実施の形態２＞
図７は、本発明の実施の形態２における冷媒サイクル装置を概念的に示した概念図である。尚、上述した実施の形態１における冷媒サイクル装置１００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７において、冷媒サイクル装置１０１は、上述した実施の形態１における冷媒サイクル装置１００と同様に、図１および図２に示した自動販売機に適用されるものであり、冷媒循環回路を有してなり、かかる冷媒循環回路は、圧縮機１１と、ガスクーラ１２と、エジェクタ１３と、気液分離器１４と、電子膨張弁１５と、蒸発器１６と、内部熱交換器２０とを適宜接続して構成してある。この冷媒サイクル装置１０１においては、不燃性、安全性、不腐食性を有し、かつオゾン層への影響が少ない二酸化炭素を冷媒として用いている。
【００６０】
内部熱交換器２０は、ガスクーラ１２からの高圧冷媒と、気液分離器１４から圧縮機１１に送出される冷媒（気相冷媒）とを熱交換させるものである。このような内部熱交換器２０の内部には、ガスクーラ１２で放熱させた冷媒が流れる冷媒管路２０１と、気液分離器１４から圧縮機１１に送出される冷媒が流れる冷媒管路２０２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。
【００６１】
冷媒循環回路には、第３バルブ（熱交換バルブ）２０ａおよび退避経路２１が設けてある。第３バルブ２０ａは、ガスクーラ１２から内部熱交換器２０に至る経路に配設してある。この第３バルブ２０ａは、開閉動作するものであり、開成状態にある場合にはガスクーラ１２から内部熱交換器２０へ冷媒が流れることを許容する一方、閉成状態にある場合にはガスクーラ１２から内部熱交換器２０へ冷媒が流れることを規制するものである。
【００６２】
退避経路２１は、ガスクーラ１２から内部熱交換器２０に至る経路における第３バルブ２０ａよりも上流側で分岐し、内部熱交換器２０の下流側に至る経路である。この退避経路２１は、内部熱交換器２０に向けて流れる冷媒を導入し、内部熱交換器２０の下流側に導入した冷媒を送出するものである。このような退避経路２１には、第４バルブ（退避バルブ）２１ａが配設してある。第４バルブ２１ａは、開閉動作するものであり、開成状態の場合には退避経路２１における冷媒の通過を許容する一方、閉成状態の場合には退避経路２１における冷媒の通過を規制するものである。
【００６３】
図８は、本発明の実施の形態２における冷媒サイクル装置の制御系の要部を示したブロック図である。この図５において、冷媒サイクル装置１０１は、記憶部３１および制御部４１を備えている。
【００６４】
記憶部３１は、各種のデータや、制御部４１による各種処理に必要なデータやプログラムを格納する格納手段（記憶手段）であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、蒸発温度基準情報３１１を備える。蒸発温度基準情報３１１は、蒸発器１６に向けて流れる冷媒（低圧冷媒）の基準温度に関するものである。ここに、基準温度は、蒸発温度センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃにより検知される温度の閾値である。
【００６５】
制御部４１は、ＯＳ（Operating  System）等の制御プログラム、各種の処理手順等を規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する処理部であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、情報入力部４１１、判定部４１２およびバルブ駆動処理部４１３を備える。
【００６６】
情報入力部４１１は、各蒸発温度センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃから出力された情報を入力処理するものである。判定部４１２は、情報入力部４１１を通じて入力処理された各蒸発温度情報に含まれる蒸発温度と、記憶部３１から読み込んだ蒸発温度基準情報３１１に含まれる基準温度とを比較して、冷却負荷が小さいか否か、すなわち蒸発器１６を流れる冷媒（低圧冷媒）の循環量が低下したか否かを判定するものである。バルブ駆動処理部４１３は、判定部４１２を通じての判定結果に従い、第３バルブ２０ａおよび第４バルブ２１ａのそれぞれを個別に駆動処理、すなわち開成、あるいは閉成するものである。
【００６７】
以上のような構成を有する冷媒サイクル装置１０１は、次のようにして自動販売機の商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部雰囲気を冷却することができる。ここでは、商品収容庫５ａの内部雰囲気のみを冷却するものとして説明する。説明の前提として、電磁弁１７ａは開成状態であり、他の電磁弁１７ｂ，１７ｃは閉成状態であるとする。これにより、冷媒が蒸発器１６ｂ，１６ｃを通過することはない。尚、商品収容庫５ａの内部に配設されたヒータＨはオフ状態になっている。また、電子膨張弁１５の開度およびエジェクタ１３の開度は、それぞれ予め決められた大きさに調整してある。更に、第３バルブ２０ａが開成状態にあり、第４バルブ２１ａは閉成状態にあるものとする。
【００６８】
冷媒循環回路における冷媒は、圧縮機１１で２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１１１で圧縮（約４．９ＭＰａに圧縮）され、その後、中間熱交換器１１３に送出される。中間熱交換器１１３に送出された冷媒は、該中間熱交換器１１３で放熱して冷却される。中間熱交換器１１３で冷却された冷媒は、再び第２圧縮機１１２に送出され、該第２圧縮機１１２で圧縮（約９．８ＭＰａに圧縮）され、高温高圧の状態になる。この場合において、第２圧縮機１１２から冷媒とともに送出された冷凍機油は、オイルセパレータによって第１圧縮機１１１の入口側に戻ることになる。
【００６９】
高温高圧の状態の冷媒は、ガスクーラ１２に送出され、該ガスクーラ１２で放熱して冷却される。ガスクーラ１２で冷却された冷媒（高圧冷媒）は、第３バルブ２０ａが開成状態であり、第４バルブ２１ａが閉成状態であるから、内部熱交換器２０に送出され、該内部熱交換器２０で熱交換が行われてエジェクタ１３に送出される。
【００７０】
エジェクタ１３に送出された冷媒（高圧冷媒）は、高圧冷媒入口１３４を通じてノズル部１３１に進入し、減圧されて加速する。これにより、蒸発器１６ａを通過した冷媒（低圧冷媒）が冷媒吸入口１３５を通じて吸引されることになる。そして、該エジェクタ１３の混合部１３２にて、加速された高圧冷媒と、吸引された低圧冷媒とが混合して混合冷媒となってディフューザ部１３３に至り、混合冷媒は、ディフューザ部１３３で昇圧された後吐出される。
【００７１】
エジェクタ１３から吐出された混合冷媒は、気液分離器１４に送出され、該気液分離器１４で気相冷媒と、液相冷媒とに分離される。分離された気相冷媒は、内部熱交換器２０に向けて吐出される。一方、分離された液相冷媒は、電子膨張弁１５に向けて吐出され、該電子膨張弁１５で減圧されて断熱膨張し、低温低圧の状態になる。
【００７２】
低温低圧の冷媒（液相冷媒）は、開成状態にある電磁弁１７ａを通じて蒸発器１６ａに送出される。蒸発器１６ａに送出された冷媒は、該蒸発器１６ａの周辺領域から熱を与えられて蒸発する。換言すると、蒸発器１６ａの周辺領域は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却されて冷気が生成する。生成した冷気は、庫内送風ファンＦの作用により図２中の矢印で示したように吹き出し、これにより、商品収容庫５ａの内部雰囲気は冷却されることになる。このように商品収容庫５ａの内部雰囲気が冷却されると、該商品収容庫５ａの内部に配設された商品収納ラック６に収容された商品Ｗは、所望の温度状態（例えば、約５℃）に冷却されることになる。
【００７３】
蒸発器１６ａで蒸発した冷媒は、上記エジェクタ１３において高圧冷媒が減圧されて加速されることによる吸引力により、該蒸発器１６ａから吐出されてエジェクタ１３の冷媒吸入口１３５に至る。このようにして、冷媒は、冷媒循環回路を循環するサイクルを繰り返すことになる。
【００７４】
以上のように商品収容庫５ａの内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置１０１では、所定時間ごとに次のような動作を行う。ここで、図９は、図８に示した制御部の処理内容を示したフローチャートである。尚、上述した例では、商品収容庫５ａの内部雰囲気のみを冷却するものについて説明していたので、以下においてもこれに準じて説明する。
【００７５】
制御部４１は、情報入力部４１１を通じて、第１蒸発温度センサ１８ａからの蒸発温度情報の入力の有無を確認する（ステップＳ２０１）。そして、かかる蒸発温度情報が入力された場合には、制御部４１は、判定部４１２を通じて、記憶部３１から蒸発温度基準情報３１１を読み込み、情報入力部４１１を通じて入力した蒸発温度情報に含まれる蒸発温度が、蒸発温度基準情報３１１に含まれる基準温度（閾値）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０２，ステップＳ２０３）。
【００７６】
蒸発温度が基準温度以下であると判定した場合には、冷却負荷が小さくなったものと判断、すなわち蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したと判断する。このことについて詳細に説明すると、冷却負荷が小さくなると、一般的に圧縮機１１の回転数が小さくなり、冷媒循環回路を循環する冷媒量が減少する。そのため、冷媒の蒸発温度（蒸発温度センサ１８ａにて検知される温度）が下がってしまう。そこで、本実施の形態２では、かかる蒸発温度が基準温度（閾値）以下の場合には、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したものと判断して制御を行っている。
【００７７】
蒸発温度が基準温度以下の場合には、制御部４１は、バルブ駆動処理部４１３を通じて、第３バルブ２０ａおよび第４バルブ２１ａの駆動処理を行う（ステップＳ２０４）。より詳細に説明すると、制御部４１は、バルブ駆動処理部４１３を通じて、開成状態にある第３バルブ２０ａを閉動作させて閉成状態にするとともに、閉成状態にある第４バルブ２１ａを開動作させて開成状態にする。
【００７８】
これによれば、退避経路２１が開通状態になり、ガスクーラ１２で放熱された冷媒は、退避経路２１を通過し、エジェクタ１３に至る。すなわち、ガスクーラ１２で放熱された冷媒は、内部熱交換器２０を通過せずにエジェクタ１３に至る。つまり、エジェクタ１３に供給された冷媒は、高温度の状態である。このようなバルブの駆動処理を行って今回の処理を終了する。
【００７９】
上記ステップＳ２０３において、蒸発温度が基準温度より大きい場合には、制御部４１は、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が所望量であるとして、バルブ駆動処理を行わずに今回の処理を終了する。
【００８０】
以上説明したような本実施の形態２における冷媒サイクル装置１０１においては、蒸発温度が基準温度以下の場合には、制御部４１は、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したと判断して、開成状態にある第３バルブ２０ａを閉成状態にし、かつ閉成状態にある第４バルブ２１ａを開成状態にするバルブ駆動処理を行い、退避経路２１を通じてガスクーラ１２で放熱された冷媒をエジェクタ１３に供給する。そのため、エジェクタ１３に供給される冷媒の温度を上昇させることができる。このようにエジェクタ１３に供給される冷媒の温度を上昇させることにより、エジェクタ１３のノズル部１３１を通過する冷媒の気液比率（乾き度）を大きくすることができ、すなわち気体割合を増大させることができ、これにより、該冷媒の平均密度を小さくできるので、体積流量が増加し、ノズル部１３１出口での冷媒の流速を大きく（速く）することができるとともに、外気への放熱量が大きくなるために高圧冷媒の圧力が上昇する。その結果、エジェクタ１３による蒸発器１６ａで蒸発した冷媒（低圧冷媒）の吸引力を大きくすることができ、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量を所望の大きさにすることができる。また、気液分離器１４から圧縮機１１へ気相冷媒を送出することにより、該圧縮機１１に帰還される冷媒の圧力を高く保持することができ、圧縮機１１の運転効率を低下させる虞れがない。
【００８１】
従って、本実施の形態２における冷媒サイクル装置１０１によれば、冷却負荷が小さくなった場合でも、圧縮機１１の運転効率を低下させることなく、商品収容庫５ａの内部雰囲気を良好に冷却することができる。
【００８２】
以上本発明の好適な実施の形態１および実施の形態２について説明したが、本発明はこれら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、図１０に示すように、バイパス経路１９と退避経路２１とを有する冷媒循環回路を有する冷媒サイクル装置１０２であっても良い。すなわち、実施の形態１における冷媒循環回路と、実施の形態２における冷媒循環回路とを組み合わせたものであっても良い。
【００８３】
＜実施の形態３＞
図１１は、本発明の実施の形態３における冷媒サイクル装置を概念的に示した概念図である。尚、上述した実施の形態１における冷媒サイクル装置１００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１１において、冷媒サイクル装置１０３は、上述した実施の形態１における冷媒サイクル装置１００と同様に、図１および図２に示した自動販売機に適用されるものであり、冷媒循環回路を有してなり、かかる冷媒循環回路は、圧縮機１１と、ガスクーラ１２と、エジェクタ１３と、気液分離器１４と、電子膨張弁１５と、蒸発器１６ａと、内部熱交換器２０とを適宜接続して構成してある。この冷媒サイクル装置１０３においては、不燃性、安全性、不腐食性を有し、かつオゾン層への影響が少ない二酸化炭素を冷媒として用いている。
【００８４】
冷媒循環回路には、帰還経路２２が設けてある。帰還経路２２は、気液分離器１４から電子膨張弁１５に至る経路の途中で分岐し、気液分離器１４から内部熱交換器２０への経路の途中に至る経路である。この帰還経路２２は、気液分離器１４から電子膨張弁１５に向けて流れる冷媒（液相冷媒）を導入し、気液分離器１４から内部熱交換器２０への経路に導入した冷媒を送出するものである。このような帰還経路２２には、第５バルブ（退避バルブ）２２ａが配設してある。第５バルブ２２ａは、開閉動作するものであり、開成状態の場合には帰還経路２２における冷媒の通過を許容する一方、閉成状態の場合には帰還経路２２における冷媒の通過を規制するものである。
【００８５】
図１２は、本発明の実施の形態３における冷媒サイクル装置の制御系の要部を示したブロック図である。この図１２において、冷媒サイクル装置１０３は、記憶部３２および制御部４２を備えている。
【００８６】
記憶部３２は、各種のデータや、制御部４２による各種処理に必要なデータやプログラムを格納する格納手段（記憶手段）であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、蒸発温度基準情報３２１を備える。蒸発温度基準情報３２１は、蒸発器１６に向けて流れる冷媒（低圧冷媒）の基準温度に関するものである。ここに、基準温度は、蒸発温度センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃにより検知される温度の閾値である。
【００８７】
制御部４２は、ＯＳ（Operating  System）等の制御プログラム、各種の処理手順等を規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する処理部であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、情報入力部４２１、判定部４２２およびバルブ駆動処理部４２３を備える。
【００８８】
情報入力部４２１は、各蒸発温度センサ１８ａ，１８ｂ，１８ｃから出力された情報を入力処理するものである。判定部４２２は、情報入力部４２１を通じて入力処理された各蒸発温度情報に含まれる蒸発温度と、記憶部３２から読み込んだ蒸発温度基準情報３２１に含まれる基準温度とを比較して、冷却負荷が小さいか否か、すなわち蒸発器１６を流れる冷媒（低圧冷媒）の循環量が低下したか否かを判定するものである。バルブ駆動処理部４２３は、判定部４２２を通じての判定結果に従い、第５バルブ２２ａを駆動処理、すなわち開成、あるいは閉成するものである。
【００８９】
以上のような構成を有する冷媒サイクル装置１０３は、次のようにして自動販売機の商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部雰囲気を冷却することができる。ここでは、商品収容庫５ａの内部雰囲気のみを冷却するものとして説明する。説明の前提として、電磁弁１７ａは開成状態であり、他の電磁弁１７ｂ，１７ｃは閉成状態であるとする。これにより、冷媒が蒸発器１６ｂ，１６ｃを通過することはない。尚、商品収容庫５ａの内部に配設されたヒータＨはオフ状態になっている。また、電子膨張弁１５の開度およびエジェクタ１３の開度は、それぞれ予め決められた大きさに調整してある。更に、第５バルブ２２ａは閉成状態にあるものとする。
【００９０】
冷媒循環回路における冷媒は、圧縮機１１で２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１１１で圧縮（約４．９ＭＰａに圧縮）され、その後、中間熱交換器１１３に送出される。中間熱交換器１１３に送出された冷媒は、該中間熱交換器１１３で放熱して冷却される。中間熱交換器１１３で冷却された冷媒は、再び第２圧縮機１１２に送出され、該第２圧縮機１１２で圧縮（約９．８ＭＰａに圧縮）され、高温高圧の状態になる。この場合において、第２圧縮機１１２から冷媒とともに送出された冷凍機油は、オイルセパレータによって第１圧縮機１１１の入口側に戻ることになる。
【００９１】
高温高圧の状態の冷媒は、ガスクーラ１２に送出され、該ガスクーラ１２で放熱して冷却される。ガスクーラ１２で冷却された冷媒（高圧冷媒）は、内部熱交換器２０に送出され、該内部熱交換器２０で熱交換が行われてエジェクタ１３に送出される。
【００９２】
エジェクタ１３に送出された冷媒（高圧冷媒）は、高圧冷媒入口１３４を通じてノズル部１３１に進入し、減圧されて加速する。これにより、蒸発器１６ａを通過した冷媒（低圧冷媒）が冷媒吸入口１３５を通じて吸引されることになる。そして、該エジェクタ１３の混合部１３２にて、加速された高圧冷媒と、吸引された低圧冷媒とが混合して混合冷媒となってディフューザ部１３３に至り、混合冷媒は、ディフューザ部１３３で昇圧された後吐出される。
【００９３】
エジェクタ１３から吐出された混合冷媒は、気液分離器１４に送出され、該気液分離器１４で気相冷媒と、液相冷媒とに分離される。分離された気相冷媒は、内部熱交換器２０に向けて吐出される。一方、分離された液相冷媒は、第５バルブ２２ａが閉成状態にあるから、電子膨張弁１５に向けて吐出され、該電子膨張弁１５で減圧されて断熱膨張し、低温低圧の状態になる。
【００９４】
低温低圧の冷媒（液相冷媒）は、開成状態にある電磁弁１７ａを通じて蒸発器１６ａに送出される。蒸発器１６ａに送出された冷媒は、該蒸発器１６ａの周辺領域から熱を与えられて蒸発する。換言すると、蒸発器１６ａの周辺領域は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却されて冷気が生成する。生成した冷気は、庫内送風ファンＦの作用により図２中の矢印で示したように吹き出し、これにより、商品収容庫５ａの内部雰囲気は冷却されることになる。このように商品収容庫５ａの内部雰囲気が冷却されると、該商品収容庫５ａの内部に配設された商品収納ラック６に収容された商品Ｗは、所望の温度状態（例えば、約５℃）に冷却されることになる。
【００９５】
蒸発器１６ａで蒸発した冷媒は、上記エジェクタ１３において高圧冷媒が減圧されて加速されることによる吸引力により、該蒸発器１６ａから吐出されてエジェクタ１３の冷媒吸入口１３５に至る。このようにして、冷媒は、冷媒循環回路を循環するサイクルを繰り返すことになる。
【００９６】
以上のように商品収容庫５ａの内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置１０３では、所定時間ごとに次のような動作を行う。ここで、図１３は、図１２に示した制御部の処理内容を示したフローチャートである。尚、上述した例では、商品収容庫５ａの内部雰囲気のみを冷却するものについて説明していたので、以下においてもこれに準じて説明する。
【００９７】
制御部４２は、情報入力部４２１を通じて、第１蒸発温度センサ１８ａからの蒸発温度情報の入力の有無を確認する（ステップＳ３０１）。そして、かかる蒸発温度情報が入力された場合には、制御部４２は、判定部４２２を通じて、記憶部３２から蒸発温度基準情報３２１を読み込み、情報入力部４２１を通じて入力した蒸発温度情報に含まれる蒸発温度が、蒸発温度基準情報３２１に含まれる基準温度（閾値）以下であるか否かを判定する（ステップＳ３０２，ステップＳ３０３）。
【００９８】
蒸発温度が基準温度以下であると判定した場合には、冷却負荷が小さくなったものと判断、すなわち蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したと判断する。このことについて詳細に説明すると、冷却負荷が小さくなると、一般的に圧縮機１１の回転数が小さくなり、冷媒循環回路を循環する冷媒量が減少する。そのため、冷媒の蒸発温度（蒸発温度センサ１８ａにて検知される温度）が下がってしまう。そこで、本実施の形態３では、かかる蒸発温度が基準温度（閾値）以下の場合には、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したものと判断して制御を行っている。
【００９９】
蒸発温度が基準温度以下の場合には、制御部４２は、バルブ駆動処理部４２３を通じて、第５バルブ２２ａの駆動処理を行う（ステップＳ３０４）。より詳細に説明すると、制御部４２は、バルブ駆動処理部４２３を通じて、閉成状態にある第５バルブ２２ａを開動作させて開成状態にする。
【０１００】
これによれば、帰還経路２２が開通状態になり、気液分離器１４で分離されて電子膨張弁１５に送出される冷媒（液相冷媒）の一部が帰還経路２２を通過し、気液分離器１４から内部熱交換器２０への経路に至る。つまり、吸熱されていない低温の高密度冷媒が圧縮機１１に送出される。このようなバルブの駆動処理を行って今回の処理を終了する。
【０１０１】
上記ステップＳ３０３において、蒸発温度が基準温度より大きい場合には、制御部４２は、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が所望量であるとして、バルブ駆動処理を行わずに今回の処理を終了する。
【０１０２】
以上説明したような本実施の形態３における冷媒サイクル装置１０３においては、蒸発温度が基準温度以下の場合には、制御部４２は、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したと判断して、閉成状態にある第５バルブ２２ａを開成状態にするバルブ駆動処理を行い、帰還経路２２を通じて気液分離器１４で分離された冷媒（液相冷媒）の一部を圧縮機１１に供給する。そのため、圧縮機１１で圧縮される冷媒量が増加し、これにより、圧縮機１１からの冷媒吐出量が増加する。そのため、エジェクタ１３に供給される冷媒の温度を上昇させることができる。このようにエジェクタ１３に供給される冷媒の温度を上昇させることにより、エジェクタ１３のノズル部１３１を通過する冷媒の気液比率（乾き度）を大きくすることができ、すなわち気体割合を増大させることができ、これにより、該冷媒の平均密度を小さくできるので、体積流量が増加し、ノズル部１３１出口での冷媒の流速を大きく（速く）することができるとともに、外気への放熱量が大きくなるために高圧冷媒の圧力が上昇する。その結果、エジェクタ１３による蒸発器１６ａで蒸発した冷媒（低圧冷媒）の吸引力を大きくすることができ、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量を所望の大きさにすることができる。また、気液分離器１４から圧縮機１１へ気相冷媒を送出することにより、該圧縮機１１に帰還される冷媒の圧力を高く保持することができ、圧縮機１１の運転効率を低下させる虞れがない。
【０１０３】
従って、本実施の形態３における冷媒サイクル装置１０３によれば、冷却負荷が小さくなった場合でも、圧縮機１１の運転効率を低下させることなく、商品収容庫５ａの内部雰囲気を良好に冷却することができる。
【０１０４】
＜実施の形態４＞
図１４は、本発明の実施の形態４における冷媒サイクル装置を概念的に示した概念図である。尚、上述した実施の形態１における冷媒サイクル装置１００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１４において、冷媒サイクル装置１０４は、上述した実施の形態１における冷媒サイクル装置１００と同様に、図１および図２に示した自動販売機に適用されるものであり、冷媒循環回路を有してなり、かかる冷媒循環回路は、圧縮機１１と、ガスクーラ１２と、エジェクタ１３と、気液分離器１４と、電子膨張弁１５と、蒸発器１６とを適宜接続して構成してある。この冷媒サイクル装置１０４においては、不燃性、安全性、不腐食性を有し、かつオゾン層への影響が少ない二酸化炭素を冷媒として用いている。
【０１０５】
冷媒循環回路には、エジェクタ１３の入口側経路に駆動流温度センサ２３が設けてある。駆動流温度センサ２３は、エジェクタ１３に送出される冷媒（高圧冷媒）の温度を検知するものである。この駆動流温度センサ２３は、検知した温度を駆動流温度情報として後述する制御部４３に出力するものである。また、この冷媒循環回路には、実施の形態１のように、第１蒸発温度センサ１８ａ、第２蒸発温度センサ１８ｂおよび第３蒸発温度センサ１８ｃは設けていない。
【０１０６】
図１５は、本発明の実施の形態４における冷媒サイクル装置の制御系の要部を示したブロック図である。この図５において、冷媒サイクル装置１０４は、記憶部３３および制御部４３を備えている。
【０１０７】
記憶部３３は、各種のデータや、制御部４３による各種処理に必要なデータやプログラムを格納する格納手段（記憶手段）であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、基準温度情報３３１を備える。基準温度情報３３１は、エジェクタ１３に向けて流れる冷媒（高圧冷媒）の閾値に関するものである。より詳細に説明すると、基準温度情報３３１は、下限温度Ｔ１、中間温度Ｔ２および上限温度Ｔ３に関する情報である。ここに、中間温度Ｔ２は、下限温度Ｔ１より大きく、上限温度Ｔ３は、中間温度Ｔ２よりも大きい。
【０１０８】
制御部４３は、ＯＳ（Operating  System）等の制御プログラム、各種の処理手順等を規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行する処理部であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、情報入力部４３１、決定部４３２、バルブ駆動処理部４３３およびファン駆動処理部４３４を備える。
【０１０９】
情報入力部４３１は、駆動流温度センサ２３から出力された駆動流温度情報を入力処理するものである。
【０１１０】
決定部４３２は、情報入力部４３１を通じて入力処理された駆動流温度情報に含まれる駆動流温度ｔと、記憶部３３から読み込んだ基準温度情報３３１に含まれる各閾値（Ｔ１〜Ｔ３）とを比較して、庫外ファンＦ２の運転内容を決定するものである。より詳細には、駆動流温度ｔが下限温度Ｔ１を下回る場合（ｔ＜Ｔ１）には、蒸発器１６を流れる冷媒の循環量が低下したものと判断して庫外ファンＦ２の駆動を停止する旨を決定し、駆動流温度ｔが下限温度Ｔ１より大きく、かつ中間温度Ｔ２を下回る場合（Ｔ１＜ｔ＜Ｔ２）には、庫外ファンＦ２を風量が約５０％程度となる態様で運転する旨を決定し、駆動流温度ｔが中間温度Ｔ２より大きく、かつ上限温度Ｔ３を下回る場合（Ｔ２＜ｔ＜Ｔ３）には、庫外ファンＦ２を風量が約８０％程度となる態様で運転する旨を決定し、駆動流温度ｔが上限温度Ｔ３を超える場合（ｔ＞Ｔ３）には、庫外ファンＦ２を風量が約１００％となる態様で運転する旨を決定するものである。
【０１１１】
バルブ駆動処理部４３３は、第１バルブ１２ａおよび第２バルブ１９ａのそれぞれを個別に駆動処理、すなわち開成、あるいは閉成するものである。本実施の形態４では、説明の便宜上、バルブ駆動処理部４３３は、第１バルブ１２ａを開成状態にし、かつ第２バルブ１９ａを閉成状態にするものとして説明する。すなわちバイパス経路１９における冷媒の通過は規制してある。
【０１１２】
ファン駆動処理部４３４は、決定部４３２を通じて決定された運転内容に従い、庫外ファンＦ２の駆動を処理するものである。
【０１１３】
以上のような構成を有する冷媒サイクル装置１０４は、次のようにして自動販売機の商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部雰囲気を冷却することができる。ここでは、商品収容庫５ａの内部雰囲気のみを冷却するものとして説明する。説明の前提として、電磁弁１７ａは開成状態であり、他の電磁弁１７ｂ，１７ｃは閉成状態であるとする。これにより、冷媒が蒸発器１６ｂ，１６ｃを通過することはない。尚、商品収容庫５ａの内部に配設されたヒータＨはオフ状態になっている。また、電子膨張弁１５の開度およびエジェクタ１３の開度は、それぞれ予め決められた大きさに調整してある。更に、第１バルブ１２ａが開成状態にあり、第２バルブ１９ａは閉成状態にあるものとする。
【０１１４】
冷媒循環回路における冷媒は、圧縮機１１で２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１１１で圧縮（約４．９ＭＰａに圧縮）され、その後、中間熱交換器１１３に送出される。中間熱交換器１１３に送出された冷媒は、該中間熱交換器１１３で放熱して冷却される。中間熱交換器１１３で冷却された冷媒は、再び第２圧縮機１１２に送出され、該第２圧縮機１１２で圧縮（約９．８ＭＰａに圧縮）され、高温高圧の状態になる。この場合において、第２圧縮機１１２から冷媒とともに送出された冷凍機油は、オイルセパレータによって第１圧縮機１１１の入口側に戻ることになる。
【０１１５】
高温高圧の状態の冷媒は、第１バルブ１２ａが開成状態にあり、かつ第２バルブ１９ａが閉成状態にあるためにガスクーラ１２に送出され、該ガスクーラ１２で放熱して冷却される。ガスクーラ１２で冷却された冷媒（高圧冷媒）は、エジェクタ１３に送出される。
【０１１６】
エジェクタ１３に送出された冷媒（高圧冷媒）は、高圧冷媒入口１３４を通じてノズル部１３１に進入し、減圧されて加速する。これにより、蒸発器１６ａを通過した冷媒（低圧冷媒）が冷媒吸入口１３５を通じて吸引されることになる。そして、該エジェクタ１３の混合部１３２にて、加速された高圧冷媒と、吸引された低圧冷媒とが混合して混合冷媒となってディフューザ部１３３に至り、混合冷媒は、ディフューザ部１３３で昇圧された後吐出される。
【０１１７】
エジェクタ１３から吐出された混合冷媒は、気液分離器１４に送出され、該気液分離器１４で気相冷媒と、液相冷媒とに分離される。分離された気相冷媒は、圧縮機１１（第１圧縮機１１１）に向けて吐出される。一方、分離された液相冷媒は、電子膨張弁１５に向けて吐出され、該電子膨張弁１５で減圧されて断熱膨張し、低温低圧の状態になる。
【０１１８】
低温低圧の冷媒（液相冷媒）は、開成状態にある電磁弁１７ａを通じて蒸発器１６ａに送出される。蒸発器１６ａに送出された冷媒は、該蒸発器１６ａの周辺領域から熱を与えられて蒸発する。換言すると、蒸発器１６ａの周辺領域は、冷媒が蒸発することにより熱を奪われて冷却されて冷気が生成する。生成した冷気は、庫内送風ファンＦの作用により図２中の矢印で示したように吹き出し、これにより、商品収容庫５ａの内部雰囲気は冷却されることになる。このように商品収容庫５ａの内部雰囲気が冷却されると、該商品収容庫５ａの内部に配設された商品収納ラック６に収容された商品Ｗは、所望の温度状態（例えば、約５℃）に冷却されることになる。
【０１１９】
蒸発器１６ａで蒸発した冷媒は、上記エジェクタ１３において高圧冷媒が減圧されて加速されることによる吸引力により、該蒸発器１６ａから吐出されてエジェクタ１３の冷媒吸入口１３５に至る。このようにして、冷媒は、冷媒循環回路を循環するサイクルを繰り返すことになる。
【０１２０】
以上のように商品収容庫５ａの内部雰囲気を冷却する冷媒サイクル装置１０４では、所定時間ごとに次のような動作を行う。ここで、図１６は、図１５に示した制御部の処理内容を示したフローチャートである。尚、上述した例では、商品収容庫５ａの内部雰囲気のみを冷却するものについて説明していたので、以下においてもこれに準じて説明する。
【０１２１】
制御部４３は、情報入力部４３１を通じて、駆動流温度センサ２３からの駆動流温度情報の入力の有無を確認する（ステップＳ４０１）。そして、かかる駆動流温度情報が入力された場合には、制御部４３は、決定部４３２を通じて、記憶部３３から基準温度情報３３１を読み込み、情報入力部４３１を通じて入力した駆動流温度情報に含まれる駆動流温度が、基準温度情報３３１に含まれる下限温度Ｔ１を下回るか否かを判断する（ステップＳ４０２，ステップＳ４０３）。
【０１２２】
駆動流温度が下限温度Ｔ１を下回ると判断した場合には、冷却負荷が小さくなったと判断、すなわち蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したと判断する。このことについて詳細に説明すると、冷却負荷が小さくなると、一般的に圧縮機１１の回転数が小さくなり、冷媒循環回路を循環する冷媒量が減少する。そのため、エジェクタ１３に供給される冷媒の温度である駆動流温度が下がってしまう。そこで、本実施の形態４では、かかる駆動流温度が下限温度Ｔ１を下回る場合には、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したものと判断して制御を行っている。
【０１２３】
駆動流温度が下限温度Ｔ１を下回る場合には、制御部４３は、決定部４３２を通じて、庫外ファンＦ２の駆動を停止する旨を決定し、ファン駆動処理部４３４を通じて、庫外ファンＦ２の駆動を停止する（ステップＳ４０４）。
【０１２４】
これによれば、ガスクーラ１２への送風量がなくなり、ガスクーラ１２での冷媒の放熱量を低減させることができ、これにより、エジェクタ１３に供給された冷媒は、高温度の状態である。このようなファン駆動処理を行って今回の処理を終了する。
【０１２５】
上記ステップＳ４０３において、駆動流温度が下限温度Ｔ１を下回っていない場合には、制御部４３は、決定部４３２を通じて、駆動流温度が中間温度Ｔ２を下回るか否かを判断する（ステップＳ４０５）。駆動流温度が中間温度Ｔ２を下回る場合（Ｔ１＜ｔ＜Ｔ２）には、制御部４３は、決定部４３２を通じて、庫外ファンＦ２を風量が５０％となる態様で運転する旨を決定し、ファン駆動処理部４３４を通じて、庫外ファンＦ２を風量が５０％となる態様で運転させて（ステップＳ４０６）、今回の処理を終了する。
【０１２６】
上記ステップＳ４０５において、駆動流温度が中間温度Ｔ２を下回っていない場合には、制御部４３は、決定部４３２を通じて、駆動流温度が上限温度Ｔ３を下回るか否かを判断する（ステップＳ４０７）。駆動流温度が上限温度Ｔ３を下回る場合（Ｔ２＜ｔ＜Ｔ３）には、制御部４３は、決定部４３２を通じて、庫外ファンＦ２を風量が８０％となる態様で運転する旨を決定し、ファン駆動処理部４３４を通じて、庫外ファンＦ２を風量が８０％となる態様で運転させて（ステップＳ４０８）、今回の処理を終了する。
【０１２７】
上記ステップＳ４０７において、駆動流温度が上限温度Ｔ３を下回っていない場合には、制御部４３は、決定部４３２を通じて、庫外ファンＦ２を風量が１００％となる態様で運転する旨を決定し、ファン駆動処理部４３４を通じて、庫外ファンＦ２を風量が１００％となる態様で運転させて（ステップＳ４０９）、今回の処理を終了する。
【０１２８】
以上説明したような本実施の形態４における冷媒サイクル装置１０４においては、駆動流温度ｔが下限温度Ｔ１を下回る場合には、制御部４３は、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量が低下したと判断して、庫外ファンＦ２の運転を停止する。そのため、ガスクーラ１２への送風量がなくなり、ガスクーラ１２での冷媒の放熱量を低減させることができ、これにより、エジェクタ１３に供給される冷媒の温度を上昇させることができる。このようにエジェクタ１３に供給される冷媒の温度を上昇させることにより、エジェクタ１３のノズル部１３１を通過する冷媒の気液比率（乾き度）を大きくすることができ、すなわち気体割合を増大させることができ、これにより、該冷媒の平均密度を小さくできるので、体積流量が増加し、ノズル部１３１出口での冷媒の流速を大きく（速く）することができるとともに、外気への放熱量が大きくなるために高圧冷媒の圧力が上昇する。その結果、エジェクタ１３による蒸発器１６ａで蒸発した冷媒（低圧冷媒）の吸引力を大きくすることができ、蒸発器１６ａにおける冷媒循環量を所望の大きさにすることができる。また、気液分離器１４から圧縮機１１へ気相冷媒を送出することにより、該圧縮機１１に帰還される冷媒の圧力を高く保持することができ、圧縮機１１の運転効率を低下させる虞れがない。
【０１２９】
従って、本実施の形態４における冷媒サイクル装置１０４によれば、冷却負荷が小さくなった場合でも、圧縮機１１の運転効率を低下させることなく、商品収容庫５ａの内部雰囲気を良好に冷却することができる。
【０１３０】
また、検知された駆動流温度に応じて庫外ファンＦ２の風量を変化させるため、庫外ファンＦ２を必要量だけ回転させることができ、エネルギー効率の優れたものになる。
【０１３１】
以上、本発明の好適な実施の形態１〜４について説明したが、本発明はこれら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。
【０１３２】
例えば、上述した実施の形態１〜３では、冷媒の蒸発温度が基準温度以下である場合に、蒸発器１６における冷媒循環量が低下したと判断してバルブ駆動処理を行っているが、本発明では、エジェクタの開度変更時に、すなわちエジェクタのノズル弁を移動させてノズル部のノズル径を調整した時に、蒸発温度センサにより検知される温度が変化しない場合に、蒸発器における冷媒循環量が低下してと判断してバルブ駆動処理を行っても良い。
【０１３３】
また、上述した実施の形態１および実施の形態２では、冷媒の蒸発温度が基準温度以下である場合に、蒸発器１６における冷媒循環量が低下したと判断してバルブ駆動処理を行っているが、その後に、高圧冷媒の圧力が大きくなった場合には、圧縮機１１の破損等を防止する観点から、第１バルブ１２ａおよび第２バルブ１９ａをともに開成状態、第３バルブ２０ａおよび第４バルブ２１ａをともに開成状態にしても構わない。このように対となるバルブをともに開成状態にすることにより、高圧冷媒の圧力が必要以上に過大になることを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３４】
以上のように、本発明は、例えば自動販売機の商品収容庫のような断熱筐体の内部雰囲気を冷却するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明の実施の形態１における冷媒サイクル装置が適用された自動販売機を模式的に示した正面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における冷媒サイクル装置が適用された自動販売機を模式的に示した断面側面図である。
【図３】図１および図２に示した冷媒サイクル装置を概念的に示した概念図である。
【図４】図３に示したエジェクタを示した断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における冷媒サイクル装置の制御系を示したブロック図である。
【図６】図５に示した制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２における冷媒サイクル装置を概念的に示した概念図である。
【図８】本発明の実施の形態２における冷媒サイクル装置の制御系を示したブロック図である。
【図９】図８に示した制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１および実施の形態２における冷媒サイクル装置の変形例を概念的に示した概念図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における冷媒サイクル装置を概念的に示した概念図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における冷媒サイクル装置の制御系を示したブロック図である。
【図１３】図１２に示した制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４における冷媒サイクル装置を概念的に示した概念図である。
【図１５】本発明の実施の形態４における冷媒サイクル装置の制御系を示したブロック図である。
【図１６】図１５に示した制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３６】
１００，１０１，１０２，１０３．１０４      冷媒サイクル装置
１１      圧縮機
１２      ガスクーラ
１２ａ    第１バルブ
１３      エジェクタ
１４      気液分離器
１５      電子膨張弁
１６      蒸発器
１８ａ      第１蒸発温度センサ
１８ｂ      第２蒸発温度センサ
１８ｃ      第３蒸発温度センサ
１９      バイパス経路
１９ａ    第２バルブ
２０      内部熱交換器
２０ａ    第３バルブ
２１      退避経路
２１ａ    第４バルブ
２２      帰還経路
２２ａ    第５バルブ
２３      駆動流温度センサ
【図１】
2008057939.tif 000003
【図２】
2008057939.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008057939.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2008057939.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008057939.tif 000011
【図１０】
2008057939.tif 000012
【図１１】
2008057939.tif 000013
【図１２】
2008057939.tif 000014
【図１３】
2008057939.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2008057939.tif 000017
【図１６】
2008057939.tif 000018