(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から供給された冷媒を放熱させる放熱器と、
筐体内に配設され、供給された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記放熱器から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より吐出された低圧冷媒を吸引し、該低圧冷媒を前記高圧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、気相冷媒を前記圧縮機に帰還させる一方、液相冷媒を前記蒸発器に供給する気液分離手段と
を有した冷媒循環回路を備え、該冷媒循環回路で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却装置において、
前記高圧冷媒の圧力と前記低圧冷媒の圧力との圧力差が予め決められた閾値以下の場合には、前記エジェクタの開度を小さくして前記低圧冷媒の圧力を低下させる開度調整手段を備え、
前記開度調整手段は、前記圧力差が前記閾値を超える場合には、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度が予め設定された蒸発温度設定範囲内となる態様で前記エジェクタの開度を調整することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記開度調整手段は、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度が予め設定された蒸発温度設定範囲の上限値を超える場合には、前記エジェクタの開度を小さくする一方、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度が前記蒸発温度設定範囲の下限値を下回る場合には、前記エジェクタの開度を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から供給された冷媒を放熱させる放熱器と、
筐体内に配設され、供給された冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記放熱器から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より吐出された低圧冷媒を吸引し、該低圧冷媒を前記高圧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、気相冷媒を前記圧縮機に帰還させる一方、液相冷媒を前記蒸発器に供給する気液分離手段と
を有した冷媒循環回路を備え、該冷媒循環回路で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却装置において、
前記高圧冷媒の圧力と前記低圧冷媒の圧力との圧力差が予め決められた閾値以下の場合には、前記エジェクタの開度を小さくして前記低圧冷媒の圧力を低下させる開度調整手段を備え、
前記開度調整手段は、前記圧力差が前記閾値を超える場合には、前記筐体の内部温度と、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度との温度差が予め設定された温度設定範囲内となる態様で前記エジェクタの開度を調整することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
前記開度調整手段は、前記温度差が予め設定された温度設定範囲の下限値を下回る場合には、前記エジェクタの開度を小さくする一方、前記温度差が前記温度設定範囲の上限値を超える場合には、前記エジェクタの開度を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記高圧冷媒の圧力を検出する第１圧力検出手段と、
前記低圧冷媒の圧力を検出する第２圧力検出手段と
を備え、
前記開度調整手段は、前記第１圧力検出手段により検出された前記高圧冷媒の圧力と、前記第２圧力検出手段により検出された前記低圧冷媒の圧力との圧力差が前記閾値以下の場合には、前記エジェクタの開度を小さくして前記低圧冷媒の圧力を低下させ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。
【請求項６】
前記開度調整手段は、
前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度と、予め設定され、かつ該温度に関連付けられた低圧冷媒圧力情報とから、前記低圧冷媒の圧力を算出する第１圧力算出手段と、
前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度、前記圧縮機の運転状況、外気温度および前記筐体の数と、予め設定され、かつこれらに関連付けられた高圧冷媒圧力情報とから、前記高圧冷媒の圧力を算出する第２圧力算出手段と
を有してなり、
前記第２圧力算出手段により算出された前記高圧冷媒の圧力と、前記第１圧力算出手段により算出された前記低圧冷媒の圧力との圧力差が前記閾値以下の場合には、前記エジェクタの開度を小さくして前記低圧冷媒の圧力を低下させ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。
【請求項７】
前記冷媒が二酸化炭素であることを特徴とする請求項１〜６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などにおける断熱筐体の内部雰囲気を冷却する冷却装置に関する。
【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などにおける断熱筐体の内部雰囲気を冷却する冷却装置は、圧縮機、放熱器、蒸発器、エジェクタ、および気液分離器を主に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、該圧縮機から供給された冷媒を放熱させて液化するものである。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。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、蒸発器より吐出された低圧の冷媒（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帰還させる一方、液相冷媒を蒸発器に供給するものである。
【０００４】
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、地球環境などの観点から二酸化炭素が用いられている。
【０００５】
そのような冷却装置では、エジェクタにおいて、放熱器から供給された高圧冷媒を減圧させることによって蒸発器より吐出された低圧冷媒を吸引し、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て吐出するので、圧縮機に帰還される冷媒の圧力を高くすることができ、その結果、圧縮機の運転効率を向上させることができる。
【０００６】
しかしながら、放熱器から供給される高圧冷媒の圧力と、蒸発器より吐出された低圧冷媒の圧力との圧力差が小さいと、低圧冷媒の吸引および低圧冷媒を昇圧させるためのエネルギーを十分に得ることができず、これにより、蒸発器からの低圧冷媒を吸引できなくなる虞れがある。このように蒸発器からの低圧冷媒を吸引できなくなると、蒸発器に冷媒が循環せずに、結果として、断熱筐体の内部雰囲気を冷却できなくなってしまう。
【０００７】
そのような問題を解決するために、圧縮機で冷媒を臨界圧力以上（超臨界域）まで圧縮して、エジェクタに供給するようにした冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３１８０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記特許文献１に提案されているような冷却装置では、圧縮機で冷媒を臨界圧力以上まで圧縮しているため、圧縮機を駆動させるためのエネルギーが過大となり、結果として、圧縮機の運転効率を低下させてしまう虞れがある。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みて、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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１にかかる冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から供給された冷媒を放熱させる放熱器と、筐体内に配設され、供給された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記放熱器から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より吐出された低圧冷媒を吸引し、該低圧冷媒を前記高圧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、気相冷媒を前記圧縮機に帰還させる一方、液相冷媒を前記蒸発器に供給する気液分離手段とを有した冷媒循環回路を備え、該冷媒循環回路で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却装置において、前記高圧冷媒の圧力と前記低圧冷媒の圧力との圧力差が予め決められた閾値以下の場合には、前記エジェクタの開度を小さくして前記低圧冷媒の圧力を低下させる開度調整手段を備え、前記開度調整手段は、前記圧力差が前記閾値を超える場合には、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度が予め設定された蒸発温度設定範囲内となる態様で前記エジェクタの開度を調整することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２にかかる冷却装置は、上述した請求項１において、前記開度調整手段は、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度が予め設定された蒸発温度設定範囲の上限値を超える場合には、前記エジェクタの開度を小さくする一方、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度が前記蒸発温度設定範囲の下限値を下回る場合には、前記エジェクタの開度を大きくすることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項３にかかる冷却装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から供給された冷媒を放熱させる放熱器と、筐体内に配設され、供給された冷媒を蒸発させる蒸発器と、前記放熱器から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より吐出された低圧冷媒を吸引し、該低圧冷媒を前記高圧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、気相冷媒を前記圧縮機に帰還させる一方、液相冷媒を前記蒸発器に供給する気液分離手段とを有した冷媒循環回路を備え、該冷媒循環回路で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却装置において、前記高圧冷媒の圧力と前記低圧冷媒の圧力との圧力差が予め決められた閾値以下の場合には、前記エジェクタの開度を小さくして前記低圧冷媒の圧力を低下させる開度調整手段を備え、前記開度調整手段は、前記圧力差が前記閾値を超える場合には、前記筐体の内部温度と、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度との温度差が予め設定された温度設定範囲内となる態様で前記エジェクタの開度を調整することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項４にかかる冷却装置は、上述した請求項３において、前記開度調整手段は、前記温度差が予め設定された温度設定範囲の下限値を下回る場合には、前記エジェクタの開度を小さくする一方、前記温度差が前記温度設定範囲の上限値を超える場合には、前記エジェクタの開度を大きくすることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項５にかかる冷却装置は、上述した請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記高圧冷媒の圧力を検出する第１圧力検出手段と、前記低圧冷媒の圧力を検出する第２圧力検出手段とを備え、前記開度調整手段は、前記第１圧力検出手段により検出された前記高圧冷媒の圧力と、前記第２圧力検出手段により検出された前記低圧冷媒の圧力との圧力差が前記閾値以下の場合には、前記エジェクタの開度を小さくして前記低圧冷媒の圧力を低下させることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項６にかかる冷却装置は、上述した請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記開度調整手段は、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度と、予め設定され、かつ該温度に関連付けられた低圧冷媒圧力情報とから、前記低圧冷媒の圧力を算出する第１圧力算出手段と、前記蒸発器に供給される液相冷媒の温度、前記圧縮機の運転状況、外気温度および前記筐体の数と、予め設定され、かつこれらに関連付けられた高圧冷媒圧力情報とから、前記高圧冷媒の圧力を算出する第２圧力算出手段とを有してなり、前記第２圧力算出手段により算出された前記高圧冷媒の圧力と、前記第１圧力算出手段により算出された前記低圧冷媒の圧力との圧力差が前記閾値以下の場合には、前記エジェクタの開度を小さくして前記低圧冷媒の圧力を低下させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項７にかかる冷却装置は、上述した請求項１〜６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】
【００１９】
本発明の冷却装置によれば、開度調整手段が、高圧冷媒の圧力と、低圧冷媒の圧力との圧力差が予め決められた閾値以下の場合には、エジェクタの開度を小さくして低圧冷媒の圧力を低下させるので、高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差を一定以上に制御することができる。これにより、圧縮機を駆動させるためのエネルギーが過大なものとならずに、蒸発器から吐出された冷媒がエジェクタに確実に吸引される結果、冷媒が冷媒循環回路（蒸発器）を循環する。従って、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という効果を奏する。
【００２０】
また、本発明の冷却装置によれば、開度調整手段が、第１圧力検出手段により検出された高圧冷媒の圧力と、第２圧力検出手段により検出された低圧冷媒の圧力との圧力差が上記閾値以下の場合には、エジェクタの開度を小さくして低圧冷媒の圧力を低下させるので、高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差を一定以上に制御することができる。これにより、圧縮機を駆動させるためのエネルギーが過大なものとならずに、蒸発器から吐出された冷媒がエジェクタに確実に吸引される結果、冷媒が冷媒循環回路（蒸発器）を循環する。従って、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という効果を奏する。
【００２１】
また、本発明の冷却装置によれば、開度調整手段が、蒸発器に供給される液相冷媒の温度と、予め設定され、かつ該温度に関連付けられた低圧冷媒圧力情報とから、低圧冷媒の圧力を算出する第１圧力算出手段と、蒸発器に供給される液相冷媒の温度、圧縮機の運転状況、外気温度および筐体の数と、予め設定され、かつこれらに関連付けられた高圧冷媒圧力情報とから、高圧冷媒の圧力を算出する第２圧力算出手段とを有してなり、第２圧力算出手段により算出された高圧冷媒の圧力と、第１圧力算出手段により算出された低圧冷媒の圧力との圧力差が上記閾値以下の場合には、エジェクタの開度を小さくして低圧冷媒の圧力を低下させるので、高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差を一定以上に制御することができる。これにより、圧縮機を駆動させるためのエネルギーが過大なものとならずに、蒸発器から吐出された冷媒がエジェクタに確実に吸引される結果、冷媒が冷媒循環回路（蒸発器）を循環する。従って、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という効果を奏する。
【００２２】
また、本発明の冷却装置によれば、開度調整手段が、上記圧力差が上記閾値を超える場合には、蒸発器に供給される液相冷媒の温度が予め設定された蒸発温度設定範囲内となる態様でエジェクタの開度を調整するので、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。これにより、蒸発器での冷媒と、筐体の内部雰囲気との温度差を最適にでき、熱交換量が不足することもなく、また過度に内部雰囲気を冷却することもないので、運転効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００２３】
また、本発明の冷却装置によれば、開度調整手段が、蒸発器に供給される液相冷媒の温度が予め設定された蒸発温度設定範囲の上限値を超える場合には、エジェクタの開度を小さくする一方、蒸発器に供給される液相冷媒の温度が蒸発温度設定範囲の下限値を下回る場合には、エジェクタの開度を大きくするので、必要に応じて冷媒の蒸発温度を下げたり、上げたりすることにより、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。これにより、蒸発器での冷媒と、筐体の内部雰囲気との温度差を最適にでき、熱交換量が不足することもなく、また過度に内部雰囲気を冷却することもないので、運転効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００２４】
また、本発明の冷却装置によれば、開度調整手段が、上記圧力差が上記閾値を超える場合には、筐体の内部温度と、蒸発器に供給される液相冷媒の温度との温度差が予め設定された温度設定範囲内となる態様でエジェクタの開度を調整するので、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。これにより、蒸発器での冷媒と、筐体の内部雰囲気との温度差を最適にでき、熱交換量が不足することもなく、また過度に内部雰囲気を冷却することもないので、運転効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００２５】
また、本発明の冷却装置によれば、開度調整手段が、上記温度差が予め設定された温度設定範囲の下限値を下回る場合には、エジェクタの開度を小さくする一方、上記温度差が温度設定範囲の上限値を超える場合には、エジェクタの開度を大きくするので、必要に応じて冷媒の蒸発温度を下げたり、上げたりすることにより、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。これにより、蒸発器での冷媒と、筐体の内部雰囲気との温度差を最適にでき、熱交換量が不足することもなく、また過度に内部雰囲気を冷却することもないので、運転効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００２６】
また、本発明の冷却装置によれば、冷媒が二酸化炭素であるので、上述したような作用効果を奏しながら、環境にも優れたものにな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】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明にかか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。なお、以下においては、説明の便宜上、冷却装置は自動販売機に適用されるものとして説明する。
【００２８】
＜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における冷却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。
【００２９】
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（筐体）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などの商品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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、冷却装置１０が配設してある。
【００３２】
図３は、図１および図２に示した冷却装置を概念的に示した概念図である。この図３において、冷却装置１０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（気液分離手段）１４と、電子膨張弁１５と、蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃ（以下、単に蒸発器１６ともいう）とを適宜接続して構成してある。この冷却装置１０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。
【００３３】
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、例えばステンレスなどの金属製の配管と、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、図には明示しないが、風量調整用の第１送風ファンが設置してある。
【００３４】
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。なお、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。
【００３５】
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など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。
【００３６】
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などを適用することができる。そして、冷却装置１０を配設する対象、環境、あるいは装置全体に要するコストなどに見合う圧縮機を適宜適用すれば良い。
【００３７】
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、例えば銅などの金属製の配管と、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、風量調整用の第２送風ファンＦ２（図２参照）が設置してある。
【００３８】
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１６ａ，１６ｂ，１６ｃより吐出された低圧の冷媒（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を有してなる。
【００３９】
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１６ａ，１６ｂ，１６ｃより吐出され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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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に向けて吐出されることになる。
【００４３】
電子膨張弁１５は、気液分離器１４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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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などが設けてある。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。また、図２中の符号Ｓは、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃ内の温度を検出する庫内温度センサである。この庫内温度センサＳは、各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃごとに設けてある。
【００４７】
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１６を適宜接続して構成される冷媒循環回路には、図３に示したように、ガスクーラ１２からエジェクタ１３に至る経路には、第１圧力センサ１８ａが設けてあるとともに、蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃからエジェクタ１３に至る経路には、第２圧力センサ１８ｂが設けてある。第１圧力センサ１８ａは、高圧冷媒の圧力を検知するためのものであり、第２圧力センサ１８ｂは、低圧冷媒の圧力を検知するためのものである。
【００４８】
また、上記冷媒循環回路には、電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃから蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃに至るそれぞれの経路には、すなわち各蒸発器１６ａ，１６ｂ，１６ｃの入口側経路には、第１蒸発温度センサ１９ａ、第２蒸発温度センサ１９ｂ、および第３蒸発温度センサ１９ｃが設けてある。第１蒸発温度センサ１９ａ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り、第２蒸発温度センサ１９ｂ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り、第３蒸発温度センサ１９ｃ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り、ここで検知される温度が冷媒の蒸発温度とされる。
【００４９】
図５は、本発明の実施の形態１における冷却装置の制御系を示すものである。この図５に示すように、冷却装置１０は、冷却制御ユニット２０を備えている。冷却制御ユニット２０は、主制御部２１と、圧縮機駆動処理部２２と、送風ファン駆動処理部２３と、電子膨張弁開度調整部２４と、電磁弁開閉処理部２５と、第１蒸発温度検出処理部２６と、第２蒸発温度検出処理部２７と、第３蒸発温度検出処理部２８と、第１庫内温度検出処理部２９と、第２庫内温度検出処理部３０と、第３庫内温度検出処理部３１と、エジェクタ開度調整部（開度調整手段）３２と、第１圧力検出処理部３３と、第２圧力検出処理部３４と、圧力差算出部３５と、温度差算出部３６と、圧力差判定処理部３７と、温度差判定処理部３８とを備えて構成してある。
【００５０】
主制御部２１は、メモリ３９に予め格納してあるプログラムやデータに基づいて冷却制御ユニット２０の動作を統括的に制御するものである。
【００５１】
圧縮機駆動処理部２２は、圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）の駆動処理、すなわち、圧縮機１１を駆動させたり、駆動停止させたりするものである。
【００５２】
送風ファン駆動処理部２３は、第１送風ファンおよび第２送風ファンＦ２の駆動処理、すなわち、第１送風ファンおよび第２送風ファンＦ２を駆動させたり、駆動停止させたりするものである。
【００５３】
電子膨張弁開度調整部２４は、電子膨張弁１５の開度を調整するものである。電磁弁開閉処理部２５は、各電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃの開閉処理、すなわち、各電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃを個別に開成させたり、閉成させたりするものである。
【００５４】
第１蒸発温度検出処理部２６は、第１蒸発温度センサ１９ａにより検知された蒸発温度を検出処理するものである。第２蒸発温度検出処理部２７は、第２蒸発温度センサ１９ｂにより検知された蒸発温度を検出処理するものである。第３蒸発温度検出処理部２８は、第３蒸発温度センサ１９ｃにより検知された蒸発温度を検出処理するものである。
【００５５】
第１庫内温度検出処理部２９は、庫内温度センサＳにより検知された商品収容庫５ａの庫内温度を検出処理するものである。第２庫内温度検出処理部３０は、庫内温度センサＳにより検知された商品収容庫５ｂの庫内温度を検出処理するものである。第３庫内温度検出処理部３１は、庫内温度センサＳにより検知された商品収容庫５ｃの庫内温度を検出処理するものである。
【００５６】
エジェクタ開度調整部３２は、エジェクタ１３の開度を調整、すなわち、ノズル弁１３１ａを移動させてノズル部１３１のノズル径を調整するものである。
【００５７】
第１圧力検出処理部３３は、第１圧力センサ１８ａにより検知された高圧冷媒の圧力を検出処理するものである。第２圧力検出処理部３４は、第２圧力センサ１８ｂにより検知された低圧冷媒の圧力を検出処理するものである。
【００５８】
圧力差算出部３５は、第１圧力センサ１８ａ検出処理部を通じて検出処理された高圧冷媒の圧力と、第２圧力センサ１８ｂ検出処理部を通じて検出処理された低圧冷媒の圧力との圧力差を算出するものである。
【００５９】
温度差算出部３６は、第１庫内温度検出処理部２９を通じて検出処理された商品収容庫５ａの庫内温度と、第１蒸発温度検出処理部２６を通じて検出処理された蒸発温度、すなわち該商品収容庫５ａの内部に配設された蒸発器１６ａに送出される冷媒の温度との温度差を算出、第２庫内温度検出処理部３０を通じて検出処理部された商品収容庫５ｂの庫内温度と、第２蒸発温度検出処理部２７を通じて検出処理された蒸発温度、すなわち該商品収容庫５ｂの内部に配設された蒸発器１６ｂに送出される冷媒の温度との温度差を算出、あるいは、第３庫内温度検出処理部３１を通じて検出処理部された商品収容庫５ｃの庫内温度と、第３蒸発温度検出処理部２８を通じて検出処理された蒸発温度、すなわち該商品収容庫５ｃの内部に配設された蒸発器１６ｃに送出される冷媒の温度との温度差を算出するものである。
【００６０】
圧力差判定処理部３７は、圧力差算出部３５を通じて算出された圧力差が、メモリ３９に予め格納された設定値（閾値）以下であるか否かを判定処理するものである。
【００６１】
温度差判定処理部３８は、温度差算出部３６を通じて算出された各温度差が、メモリ３９に予め格納された温度設定範囲内にあるか否かを判定処理するものである。
【００６２】
以上のような構成を有する冷却装置１０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。
【００６３】
冷却制御ユニット２０の主制御部２１は、電磁弁開閉処理部２５を通じて、電磁弁１７ａを開成状態にする一方、他の電磁弁１７ｂ，１７ｃを閉成状態にする。これにより、冷媒が蒸発器１６ｂ，１６ｃを通過することはない。なお、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。
【００６４】
電磁弁開閉処理部２５を通じて各電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃの開閉処理を行った主制御部２１は、圧縮機駆動処理部２２を通じて圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）を駆動させるとともに、送風ファン駆動処理部２３を通じて各送風ファン（第１送風ファンおよび第２送風ファンＦ２）を駆動させる。また、主制御部２１は、電子膨張弁開度調整部２４を通じて、電子膨張弁１５の開度を予め決められた大きさに調整するとともに、エジェクタ開度調整部３２を通じて、エジェクタ１３の開度を予め決められた大きさに調整する。
【００６５】
これにより、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。
【００６６】
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、エジェクタ１３に送出される。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
以上のように商品収容庫５ａの内部雰囲気を冷却する冷却装置１０では、予め設定された時間（例えば１０秒間）間隔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６を適宜用いて説明する。
【００７２】
冷却制御ユニット２０の主制御部２１は、圧縮機駆動処理部２２を通じて圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）が駆動しているか否かを確認し（ステップＳ１０１）、駆動していれば、第１圧力検出処理部３３および第２圧力検出処理部３４を通じて圧力の検出処理をしながら、第１蒸発温度検出処理部２６および第１庫内温度検出処理部２９を通じて温度（蒸発温度および庫内温度）を検出処理する（ステップＳ１０２，ステップＳ１０３）。より詳細に説明すると、主制御部２１は、第１圧力検出処理部３３を通じて、第１圧力センサ１８ａにより検知された高圧冷媒の圧力を検出処理する一方、第２圧力処理部を通じて、第２圧力センサ１８ｂにより検知された低圧冷媒の圧力を検出処理する。また、主制御部２１は、第１蒸発温度検出処理部２６を通じて、第１蒸発温度センサ１９ａにより検知された蒸発温度を検出処理する一方、第１庫内温度検出処理部２９を通じて、庫内温度センサＳにより検知された商品収容庫５ａの庫内温度を検出処理する。
【００７３】
温度を検出処理した主制御部２１は、第１圧力検出処理部３３により検出処理された高圧冷媒の圧力と、第２圧力検出処理部３４により検出処理された低圧冷媒の圧力との圧力差ΔＰを圧力差算出部３５を通じて算出する（ステップＳ１０４）。
【００７４】
圧力差を算出した主制御部２１は、圧力差判定処理部３７を通じて、圧力差算出部３５により算出された圧力差ΔＰが、メモリ３９に予め格納された設定圧力値（閾値）ΔＰｓ以下であるか否かを判定処理する（ステップＳ１０５）。その結果、圧力差ΔＰが設定圧力値ΔＰｓ以下であれば、主制御部２１は、エジェクタ開度調整部３２を通じて、エジェクタ１３の開度を小さくして、すなわちノズル弁１３１ａを移動させてノズル径を小さくして（ステップＳ１０６）、今回の処理を終了する。このようにエジェクタ１３の開度を小さくすることにより、低圧冷媒、すなわち電子膨張弁１５から蒸発器１６ａを通じてエジェクタ１３の冷媒吸入口１３５に至る冷媒の圧力を小さくすることができる。
【００７５】
一方、上記ステップＳ１０５において、圧力差ΔＰが設定圧力値ΔＰｓより大きい場合には、主制御部２１は、温度差算出部３６を通じて、第１庫内温度検出処理部２９により検出処理された商品収容庫５ａの庫内温度と、第１蒸発温度検出処理部２６により検出処理された蒸発温度、すなわち該商品収容庫５ａの内部に配設された蒸発器１６ａに送出される冷媒の温度との温度差を算出する（ステップＳ１０７）。
【００７６】
温度差を算出した主制御部２１は、温度差判定処理部３８を通じて、温度差算出部３６により算出された温度差ΔＴが、メモリ３９に予め格納された温度設定範囲の下限値ΔＴ１を下回るか否かを判定処理する（ステップＳ１０８）。その結果、温度差ΔＴが温度設定範囲の下限値ΔＴ１を下回っていれば、主制御部２１は、エジェクタ開度調整部３２を通じて、エジェクタ１３の開度を小さくして（ステップＳ１０９）、今回の処理を終了する。このようにエジェクタ１３の開度を小さくするので、冷媒の蒸発温度を下げることができる。なお、ステップＳ１０９におけるエジェクタ１３の開度を小さくする割合と、上記ステップＳ１０６におけるエジェクタ１３の開度を小さくする割合とは、それぞれメモリ３９などに個別に設定された大きさであり、必ずしも同じになるわけではない。
【００７７】
上記ステップＳ１０８において、温度差ΔＴが温度設定範囲の下限値ΔＴ１を上回っている場合には、主制御部２１は、温度差判定処理部３８を通じて、温度差ΔＴが、温度設定範囲の上限値ΔＴ２を上回るか否かを判定処理する（ステップＳ１１０）。その結果、温度差ΔＴが温度設定範囲の上限値ΔＴ２を上回っていれば、主制御部２１は、エジェクタ開度調整部３２を通じて、エジェクタ１３の開度を大きくして、すなわちノズル弁１３１ａを移動させてノズル径を大きくして（ステップＳ１１１）、今回の処理を終了する。このようにエジェクタ１３の開度を大きくするので、冷媒の蒸発温度を上げることができる。
【００７８】
上記ステップＳ１１０において、温度差ΔＴが温度設定範囲の上限値Ｔ２を下回っている場合、すなわち、温度差ΔＴが温度設定範囲内にある場合（ΔＴ１≦ΔＴ≦ΔＴ２）には、主制御部２１は、エジェクタ１３の開度を現状維持にして（ステップＳ１１２）、今回の処理を終了する。
【００７９】
温度差ΔＴが温度設定範囲の下限値ΔＴ１を下回っている場合には、エジェクタ１３の開度を小さくし（ステップＳ１０８，ステップＳ１０９）、温度差ΔＴが温度設定範囲の上限値ΔＴ２を上回っている場合には、エジェクタ１３の開度を大きくし（ステップＳ１０８，ステップＳ１１０およびステップＳ１１１）、温度差ΔＴが温度設定範囲内にある場合には、エジェクタ１３の開度を現状維持にする（ステップＳ１０８，ステップＳ１１０およびステップＳ１１２）ので、必要に応じて冷媒の蒸発温度を下げたり、上げたりすることにより、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。
【００８０】
上記冷却装置１０において、冷却制御ユニット２０による制御、具体的には圧力差判定処理部３７および温度差判定処理部３８の処理内容をまとめると図７に示すようになる。
【００８１】
以上説明したように、本発明の実施の形態１における冷却装置１０では、高圧冷媒の圧力と、低圧冷媒の圧力との圧力差ΔＰが予め決められた閾値ΔＰｓ以下の場合には、エジェクタ１３の開度を小さくして低圧冷媒の圧力を低下させるので、高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差を一定以上に制御することができる。これにより、圧縮機１１を駆動させるためのエネルギーが過大なものとならずに、蒸発器１６から吐出された冷媒がエジェクタ１３に確実に吸引される結果、冷媒が冷媒循環回路（蒸発器１６）を循環する。従って、圧縮機１１の運転効率を低下させずに、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。
【００８２】
また、上記冷却装置１０によれば、圧力差ΔＰが上記閾値ΔＰｓを超える場合には、対象となる商品収容庫５ａの庫内温度と、蒸発温度との温度差が予め設定された温度設定範囲内となる態様でエジェクタ１３の開度を調整、すなわち、温度差ΔＴが温度設定範囲の下限値ΔＴ１を下回っている場合には、エジェクタ１３の開度を小さくし、温度差ΔＴが温度設定範囲の上限値ΔＴ２を上回っている場合には、エジェクタ１３の開度を大きくし、温度差ΔＴが温度設定範囲内にある場合には、エジェクタ１３の開度を現状維持にするので、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。これにより、蒸発器１６ａ（１６ｂ，１６ｃ）での冷媒と、商品収容庫５ａ（５ｂ，５ｃ）の内部雰囲気との温度差を最適にでき、熱交換量が不足することもなく、また過度に内部雰囲気を冷却することもないので、運転効率の向上を図ることができる。
【００８３】
＜実施の形態２＞
以下に、本発明の実施の形態２における冷却装置について説明する。本発明の実施の形態２における冷却装置は、上述した実施の形態１において、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、実施の形態１における冷却装置１０と同一の構成を有しており、制御系のみが異なるものである。従って、実施の形態１における冷却装置１０と同一の構成を有するものについては、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８４】
図８は、本発明の実施の形態２における冷却装置の制御系を示すものである。この図８に示すように、冷却装置は、冷却制御ユニット４０を備えている。冷却制御ユニット４０は、主制御部４１と、圧縮機駆動処理部４２と、送風ファン駆動処理部４３と、電子膨張弁開度調整部４４と、電磁弁開閉処理部４５と、第１蒸発温度検出処理部４６と、第２蒸発温度検出処理部４７と、第３蒸発温度検出処理部４８と、エジェクタ開度調整部（開度調整手段）４９と、第１圧力検出処理部５０と、第２圧力検出処理部５１と、圧力差算出部５２と、圧力差判定処理部５３と、蒸発温度判定処理部５４とを備えて構成してある。
【００８５】
主制御部４１は、メモリ５５に予め格納してあるプログラムやデータに基づいて冷却制御ユニット４０の動作を統括的に制御するものである。
【００８６】
圧縮機駆動処理部４２は、圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）の駆動処理、すなわち、圧縮機１１を駆動させたり、駆動停止させたりするものである。
【００８７】
送風ファン駆動処理部４３は、第１送風ファンおよび第２送風ファンＦ２の駆動処理、すなわち、第１送風ファンおよび第２送風ファンＦ２を駆動させたり、駆動停止させたりするものである。
【００８８】
電子膨張弁開度調整部４４は、電子膨張弁１５の開度を調整するものである。電磁弁開閉処理部４５は、各電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃの開閉処理、すなわち、各電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃを個別に開成させたり、閉成させたりするものである。
【００８９】
第１蒸発温度検出処理部４６は、第１蒸発温度センサ１９ａにより検知された蒸発温度を検出処理するものである。第２蒸発温度検出処理部４７は、第２蒸発温度センサ１９ｂにより検知された蒸発温度を検出処理するものである。第３蒸発温度検出処理部４８は、第３蒸発温度センサ１９ｃにより検知された蒸発温度を検出処理するものである。
【００９０】
エジェクタ開度調整部４９は、エジェクタ１３の開度を調整、すなわち、ノズル弁１３１ａを移動させてノズル部１３１のノズル径を調整するものである。
【００９１】
第１圧力検出処理部５０は、第１圧力センサ１８ａにより検知された高圧冷媒の圧力を検出処理するものである。第２圧力検出処理部５１は、第２圧力センサ１８ｂにより検知された低圧冷媒の圧力を検出処理するものである。
【００９２】
圧力差算出部５２は、第１圧力検出処理部５０を通じて検出処理された高圧冷媒の圧力と、第２圧力検出処理部５１を通じて検出処理された低圧冷媒の圧力との圧力差を算出するものである。
【００９３】
圧力差判定処理部５３は、圧力差算出部５２を通じて算出された圧力差が、メモリ５５に予め格納された設定値（閾値）以下であるか否かを判定処理するものである。
【００９４】
蒸発温度判定処理部５４は、第１蒸発温度検出処理部４６、第２蒸発温度検出処理部４７または第３温度検出処理部を通じて検出処理された蒸発温度が、メモリ５５に予め格納された蒸発温度設定範囲内にあるか否かを判定処理するものである。
【００９５】
以上のような構成を有する冷却装置は、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。
【００９６】
冷却制御ユニット４０の主制御部４１は、電磁弁開閉処理部４５を通じて、電磁弁１７ａを開成状態にする一方、他の電磁弁１７ｂ，１７ｃを閉成状態にする。これにより、冷媒が蒸発器１６ｂ，１６ｃを通過することはない。なお、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。
【００９７】
電磁弁開閉処理部４５を通じて各電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃの開閉処理を行った主制御部４１は、圧縮機駆動処理部４２を通じて圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）を駆動させるとともに、送風ファン駆動処理部４３を通じて各送風ファン（第１送風ファンおよび第２送風ファンＦ２）を駆動させる。また、主制御部４１は、電子膨張弁開度調整部４４を通じて、電子膨張弁１５の開度を予め決められた大きさに調整するとともに、エジェクタ開度調整部４９を通じて、エジェクタ１３の開度を予め決められた大きさに調整する。
【００９８】
これにより、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。
【００９９】
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、エジェクタ１３に送出される。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
以上のように商品収容庫５ａの内部雰囲気を冷却する冷却装置では、予め設定された時間（例えば１０秒間）間隔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９を適宜用いて説明する。
【０１０５】
冷却制御ユニット４０の主制御部４１は、圧縮機駆動処理部４２を通じて圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）が駆動しているか否かを確認し（ステップＳ２０１）、駆動していれば、第１圧力検出処理部５０および第２圧力検出処理部５１を通じて圧力の検出処理をしながら、第１蒸発温度検出処理部４６を通じて蒸発温度を検出処理する（ステップＳ２０２，ステップＳ２０３）。より詳細に説明すると、主制御部４１は、第１圧力検出処理部５０を通じて第１圧力センサ１８ａにより検知された高圧冷媒の圧力を検出処理する一方、第２圧力処理部を通じて第２圧力センサ１８ｂにより検知された低圧冷媒の圧力を検出処理する。また、主制御部４１は、第１蒸発温度検出処理部４６を通じて第１蒸発温度センサ１９ａにより検知された蒸発温度を検出処理する。
【０１０６】
蒸発温度を検出処理した主制御部４１は、第１圧力検出処理部５０により検出処理された高圧冷媒の圧力と、第２圧力検出処理部５１により検出処理された低圧冷媒の圧力との圧力差ΔＰを圧力差算出部５２を通じて算出する（ステップＳ２０４）。
【０１０７】
圧力差を算出した主制御部４１は、圧力差判定処理部５３を通じて、圧力差算出部５２により算出された圧力差ΔＰが、メモリ５５に予め格納された設定圧力値（閾値）ΔＰｓ以下であるか否かを判定処理する（ステップＳ２０５）。その結果、圧力差ΔＰが設定圧力値ΔＰｓ以下であれば、主制御部４１は、エジェクタ開度調整部４９を通じて、エジェクタ１３の開度を小さくして、すなわちノズル弁１３１ａを移動させてノズル径を小さくして（ステップＳ２０６）、今回の処理を終了する。このようにエジェクタ１３の開度を小さくすることにより、低圧冷媒、すなわち電子膨張弁１５から蒸発器１６ａを通じてエジェクタ１３の冷媒吸入口１３５に至る冷媒の圧力を小さくすることができる。
【０１０８】
一方、上記ステップＳ２０５において、圧力差ΔＰが設定圧力値ΔＰｓより大きい場合には、主制御部４１は、蒸発温度判定処理部５４を通じて、第１蒸発温度検出処理部４６で検出処理された蒸発温度Ｔｅが、メモリ５５に予め格納された蒸発温度設定範囲の上限値Ｔｅ１を上回るか否かを判定処理する（ステップＳ２０７）。その結果、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲の上限値Ｔｅ１を上回っていれば、主制御部４１は、エジェクタ開度調整部４９を通じて、エジェクタ１３の開度を小さくして（ステップＳ２０８）、今回の処理を終了する。このようにエジェクタ１３の開度を小さくするので、冷媒の蒸発温度を下げることができる。なお、ステップＳ２０８におけるエジェクタ１３の開度を小さくする割合と、上記ステップＳ２０６におけるエジェクタ１３の開度を小さくする割合とは、それぞれメモリ５５などに個別に設定された大きさであり、必ずしも同じになるわけではない。
【０１０９】
上記ステップＳ２０７において、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲の上限値Ｔｅ１以下の場合には、主制御部４１は、蒸発温度判定処理部５４を通じて、蒸発温度Ｔｅが、蒸発温度設定範囲の下限値ΔＴｅ２を下回るか否かを判定処理する（ステップＳ２０９）。その結果、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲の下限値Ｔｅ２を下回っていれば、主制御部４１は、エジェクタ開度調整部４９を通じて、エジェクタ１３の開度を大きくして、すなわちノズル弁１３１ａを移動させてノズル径を大きくして（ステップＳ２１０）、今回の処理を終了する。このようにエジェクタ１３の開度を大きくするので、冷媒の蒸発温度を上げることができる。
【０１１０】
上記ステップＳ２０９において、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲の下限値Ｔｅ２以上の場合、すなわち、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲内にある場合（Ｔｅ２≦Ｔｅ≦Ｔｅ１）には、主制御部４１は、エジェクタ１３の開度を現状維持にして（ステップＳ２１１）、今回の処理を終了する。
【０１１１】
蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲の上限値Ｔｅ１を上回っている場合には、エジェクタ１３の開度を小さくし（ステップＳ２０７，ステップＳ２０８）、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲の下限値Ｔｅ２を下回っている場合には、エジェクタ１３の開度を大きくし（ステップＳ２０７，ステップＳ２０９およびステップＳ２１０）、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲内にある場合には、エジェクタ１３の開度を現状維持にする（ステップＳ２０７，ステップＳ２０９およびステップＳ２１１）ので、必要に応じて冷媒の蒸発温度を下げたり、上げたりすることにより、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。
【０１１２】
上記冷却装置において、冷却制御ユニット４０による制御、具体的には圧力差判定処理部５３および蒸発温度判定処理部５４の処理内容をまとめると図１０に示すようになる。
【０１１３】
以上説明したように、本発明の実施の形態２における冷却装置では、高圧冷媒の圧力と、低圧冷媒の圧力との圧力差ΔＰが予め決められた閾値ΔＰｓ以下の場合には、エジェクタ１３の開度を小さくして低圧冷媒の圧力を低下させるので、高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差を一定以上に制御することができる。これにより、圧縮機１１を駆動させるためのエネルギーが過大なものとならずに、蒸発器１６から吐出された冷媒がエジェクタ１３に確実に吸引される結果、冷媒が冷媒循環回路（蒸発器１６）を循環する。従って、圧縮機１１の運転効率を低下させずに、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。
【０１１４】
また、上記冷却装置によれば、圧力差ΔＰが上記閾値ΔＰｓを超える場合には、対象となる蒸発器１６ａに至る冷媒の蒸発温度が予め設定された蒸発温度設定範囲内となる態様でエジェクタ１３の開度を調整、すなわち、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲の上限値Ｔｅ１を上回っている場合には、エジェクタ１３の開度を小さくし、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲の下限値Ｔｅ２を下回っている場合には、エジェクタ１３の開度を大きくし、蒸発温度Ｔｅが蒸発温度設定範囲内にある場合には、エジェクタ１３の開度を現状維持にするので、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。これにより、蒸発器１６ａ（１６ｂ，１６ｃ）での冷媒と、商品収容庫５ａ（５ｂ，５ｃ）の内部雰囲気との温度差を最適にでき、熱交換量が不足することもなく、また過度に内部雰囲気を冷却することもないので、運転効率の向上を図ることができる。
【０１１５】
＜実施の形態３＞
以下に、本発明の実施の形態３における冷却装置について説明する。図１１は、本発明の実施の形態３における冷却装置を概念的に示した概念図である。本発明の実施の形態３における冷却装置１０′は、上述した実施の形態１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る。かかる冷媒循環回路は、実施の形態１における冷媒循環回路に比して、第１圧力センサ１８ａおよび第２圧力センサ１８ｂが配設されていない以外は同一の構成を有するものである。このように同一の構成を有するものには、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【０１１６】
図１２は、本発明の実施の形態３における冷却装置の制御系を示すものである。この図１２に示すように、冷却装置１０′は、冷却制御ユニット６０を備えている。冷却制御ユニット６０は、主制御部６１と、圧縮機駆動処理部６２と、送風ファン駆動処理部６３と、電子膨張弁開度調整部６４と、電磁弁開閉処理部６５と、外気温度検出処理部６６と、第１蒸発温度検出処理部６７と、第２蒸発温度検出処理部６８と、第３蒸発温度検出処理部６９と、第１庫内温度検出処理部７０と、第２庫内温度検出処理部７１と、第３庫内温度検出処理部７２と、エジェクタ開度調整部（開度調整手段）７３と、低圧冷媒圧力算出部（第１圧力算出手段）７４と、高圧冷媒圧力算出部（第２圧力算出手段）７５と、圧力差算出部７６と、温度差算出部７７と、圧力差判定処理部７８と、温度差判定処理部７９とを備えて構成してある。
【０１１７】
主制御部６１は、メモリ８０に予め格納してあるプログラムやデータに基づいて冷却制御ユニット６０の動作を統括的に制御するものである。
【０１１８】
圧縮機駆動処理部６２は、圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）の駆動処理、すなわち、圧縮機１１を駆動させたり、駆動停止させたりするものである。
【０１１９】
送風ファン駆動処理部６３は、第１送風ファンおよび第２送風ファンＦ２の駆動処理、すなわち、第１送風ファンおよび第２送風ファンＦ２を駆動させたり、駆動停止させたりするものである。
【０１２０】
電子膨張弁開度調整部６４は、電子膨張弁１５の開度を調整するものである。電磁弁開閉処理部６５は、各電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃの開閉処理、すなわち、各電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃを個別に開成させたり、閉成させたりするものである。
【０１２１】
外気温度検出処理部６６は、冷却装置１０′が適用される自動販売機に配設された外気温度センサ（図示せず）により検知された外気温度を検出処理するものである。
【０１２２】
第１蒸発温度検出処理部６７は、第１蒸発温度センサ１９ａにより検知された蒸発温度を検出処理するものである。第２蒸発温度検出処理部６８は、第２蒸発温度センサ１９ｂにより検知された蒸発温度を検出処理するものである。第３蒸発温度検出処理部６９は、第３蒸発温度センサ１９ｃにより検知された蒸発温度を検出処理するものである。
【０１２３】
第１庫内温度検出処理部７０は、庫内温度センサＳにより検知された商品収容庫５ａの庫内温度を検出処理するものである。第２庫内温度検出処理部７１は、庫内温度センサＳにより検知された商品収容庫５ｂの庫内温度を検出処理するものである。第３庫内温度検出処理部７２は、庫内温度センサＳにより検知された商品収容庫５ｃの庫内温度を検出処理するものである。
【０１２４】
エジェクタ開度調整部７３は、エジェクタ１３の開度を調整、すなわち、ノズル弁１３１ａを移動させてノズル部１３１のノズル径を調整するものである。
【０１２５】
低圧冷媒圧力算出部７４は、冷媒の蒸発温度と、該蒸発温度に関連付けられた低圧冷媒圧力情報とから、冷媒循環回路における低圧冷媒の圧力を算出するものである。より詳細には、第１蒸発温度検出処理部６７、第２蒸発温度検出処理部６８または第３蒸発温度検出処理部６９より検出処理された蒸発温度と、この蒸発温度に関連付けられた低圧冷媒圧力情報とから、冷媒循環回路における低圧冷媒の圧力を算出するものである。ここに、低圧冷媒圧力情報は、メモリ８０に予め格納されており、実験的に求められたものである。
【０１２６】
高圧冷媒圧力算出部７５は、圧縮機１１の運転状況、冷媒の蒸発温度、自動販売機の外気温度および商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの数と、これらに関連付けられた高圧冷媒圧力情報とから、冷媒循環回路における高圧冷媒の圧力を算出するものである。より詳細に説明すると、圧縮機１１の運転状況は、圧縮機駆動処理部６２にて駆動される圧縮機１１の駆動周波数であり、冷媒の蒸発温度は、第１蒸発温度検出処理部６７、第２蒸発温度検出処理部６８または第３蒸発温度検出処理部６９のそれぞれで検出処理された温度であり、自動販売機の外気温度は、外気温度検出処理部６６により検出処理された温度であり、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの数は、冷却対象となる商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの数である。高圧冷媒圧力情報は、図１３に示すように、圧縮機１１の運転状況、冷媒の蒸発温度、自動販売機の外気温度および商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの数と関連付けられたものであり、実験的に求められたものである。このような高圧冷媒圧力情報は、メモリ８０に予め格納されている。
【０１２７】
圧力差算出部７６は、高圧冷媒圧力算出部７５を通じて算出された高圧冷媒の圧力と、低圧冷媒圧力算出部７４を通じて算出された低圧冷媒の圧力との圧力差を算出するものである。
【０１２８】
温度差算出部７７は、第１庫内温度検出処理部７０を通じて検出処理された商品収容庫５ａの庫内温度と、第１蒸発温度検出処理部６７を通じて検出処理された蒸発温度、すなわち該商品収容庫５ａの内部に配設された蒸発器１６ａに送出される冷媒の温度との温度差を算出、第２庫内温度検出処理部７１を通じて検出処理部された商品収容庫５ｂの庫内温度と、第２蒸発温度検出処理部６８を通じて検出処理された蒸発温度、すなわち該商品収容庫５ｂの内部に配設された蒸発器１６ｂに送出される冷媒の温度との温度差を算出、あるいは、第３庫内温度検出処理部７２を通じて検出処理部された商品収容庫５ｃの庫内温度と、第３蒸発温度検出処理部６９を通じて検出処理された蒸発温度、すなわち該商品収容庫５ｃの内部に配設された蒸発器１６ｃに送出される冷媒の温度との温度差を算出するものである。
【０１２９】
圧力差判定処理部７８は、圧力差算出部７６を通じて算出された圧力差が、メモリ８０に予め格納された設定値（閾値）以下であるか否かを判定処理するものである。
【０１３０】
温度差判定処理部７９は、温度差算出部７７を通じて算出された各温度差が、メモリ８０に予め格納された温度設定範囲内にあるか否かを判定処理するものである。
【０１３１】
以上のような構成を有する冷却装置１０′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。
【０１３２】
冷却制御ユニット６０の主制御部６１は、電磁弁開閉処理部６５を通じて、電磁弁１７ａを開成状態にする一方、他の電磁弁１７ｂ，１７ｃを閉成状態にする。これにより、冷媒が蒸発器１６ｂ，１６ｃを通過することはない。なお、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。
【０１３３】
電磁弁開閉処理部６５を通じて各電磁弁１７ａ，１７ｂ，１７ｃの開閉処理を行った主制御部６１は、圧縮機駆動処理部６２を通じて圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）を駆動させるとともに、送風ファン駆動処理部６３を通じて各送風ファン（第１送風ファンおよび第２送風ファンＦ２）を駆動させる。また、主制御部６１は、電子膨張弁開度調整部６４を通じて、電子膨張弁１５の開度を予め決められた大きさに調整するとともに、エジェクタ開度調整部７３を通じて、エジェクタ１３の開度を予め決められた大きさに調整する。
【０１３４】
これにより、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。
【０１３５】
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、エジェクタ１３に送出される。
【０１３６】
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，１６ｂ，１６ｃ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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
以上のように商品収容庫５ａの内部雰囲気を冷却する冷却装置１０′では、予め設定された時間（例えば１０秒間）間隔ごとに次のような動作を行う。ここで、図１４は、図１２に示した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１４を適宜用いて説明する。
【０１４１】
冷却制御ユニット６０の主制御部６１は、圧縮機駆動処理部６２を通じて圧縮機１１（第１圧縮機１１１および第２圧縮機１１２）が駆動しているか否かを確認し（ステップＳ３０１）、駆動していれば、低圧冷媒圧力算出部７４および高圧冷媒圧力算出部７５を通じて、低圧冷媒および高圧冷媒の圧力を算出し、かつ、第１蒸発温度検出処理部６７および第１庫内温度検出処理部７０を通じて、温度（蒸発温度および庫内温度）を検出処理する（ステップＳ３０２，ステップＳ３０３）。より詳細に説明すると、主制御部６１は、低圧冷媒圧力算出部７４を通じて、第１蒸発温度検出処理部６７により検出処理された蒸発温度と、メモリ８０に格納された低圧冷媒圧力情報とから低圧冷媒の圧力を算出する一方、高圧冷媒圧力算出部７５を通じて、運転対象となる商品収容庫５ａの数と、圧縮機駆動処理部６２により駆動される圧縮機１１の駆動周波数と、第１蒸発温度検出処理部６７より検出処理された蒸発温度と、外気温度検出処理部６６により検出処理された自動販売機の外気温度と、メモリ８０に格納された高圧冷媒圧力情報とから高圧冷媒の圧力を算出する。また、主制御部６１は、第１蒸発温度検出処理部６７を通じて第１蒸発温度センサ１９ａにより検知された蒸発温度を検出処理する一方、第１庫内温度検出処理部７０を通じて庫内温度センサＳにより検知された商品収容庫５ａの庫内温度を検出処理する。
【０１４２】
温度を検出処理した主制御部６１は、高圧冷媒圧力算出部７５により算出された高圧冷媒の圧力と、低圧冷媒圧力算出部７４により算出された低圧冷媒の圧力との圧力差ΔＰａを圧力差算出部７６を通じて算出する（ステップＳ３０４）。
【０１４３】
圧力差を算出した主制御部６１は、圧力差判定処理部７８を通じて、圧力差算出部７６により算出された圧力差ΔＰａが、メモリ８０に予め格納された設定圧力値（閾値）ΔＰｓ以下であるか否かを判定処理する（ステップＳ３０５）。その結果、圧力差ΔＰａが設定圧力値ΔＰｓ以下であれば、主制御部６１は、エジェクタ開度調整部７３を通じて、エジェクタ１３の開度を小さくして、すなわちノズル弁１３１ａを移動させてノズル径を小さくして（ステップＳ３０６）、今回の処理を終了する。このようにエジェクタ１３の開度を小さくすることにより、低圧冷媒、すなわち電子膨張弁１５から蒸発器１６ａを通じてエジェクタ１３の冷媒吸入口１３５に至る冷媒の圧力を小さくすることができる。
【０１４４】
一方、上記ステップＳ３０５において、圧力差ΔＰａが設定圧力値ΔＰｓより大きい場合には、主制御部６１は、温度差算出部７７を通じて、第１庫内温度検出処理部７０により検出処理された商品収容庫５ａの庫内温度と、第１蒸発温度検出処理部６７により検出処理された蒸発温度、すなわち該商品収容庫５ａの内部に配設された蒸発器１６ａに送出される冷媒の温度との温度差を算出する（ステップＳ３０７）。
【０１４５】
温度差を算出した主制御部６１は、温度差判定処理部７９を通じて、温度差算出部７７により算出された温度差ΔＴが、メモリ８０に予め格納された温度設定範囲の下限値ΔＴ１を下回るか否かを判定処理する（ステップＳ３０８）。その結果、温度差ΔＴが温度設定範囲の下限値ΔＴ１を下回っていれば、主制御部６１は、エジェクタ開度調整部７３を通じて、エジェクタ１３の開度を小さくして（ステップＳ３０９）、今回の処理を終了する。このようにエジェクタ１３の開度を小さくするので、冷媒の蒸発温度を下げることができる。なお、ステップＳ３０９におけるエジェクタ１３の開度を小さくする割合と、上記ステップＳ３０６におけるエジェクタ１３の開度を小さくする割合とは、それぞれメモリ８０などに個別に設定された大きさであり、必ずしも同じになるわけではない。
【０１４６】
上記ステップＳ３０８において、温度差ΔＴが温度設定範囲の下限値ΔＴ１を上回っている場合には、主制御部６１は、温度差判定処理部７９を通じて、温度差ΔＴが、温度設定範囲の上限値ΔＴ２を上回るか否かを判定処理する（ステップＳ３１０）。その結果、温度差ΔＴが温度設定範囲の上限値ΔＴ２を上回っていれば、主制御部６１は、エジェクタ開度調整部７３を通じて、エジェクタ１３の開度を大きくして、すなわちノズル弁１３１ａを移動させてノズル径を大きくして（ステップＳ３１１）、今回の処理を終了する。このようにエジェクタ１３の開度を大きくするので、冷媒の蒸発温度を上げることができる。
【０１４７】
上記ステップＳ３１０において、温度差ΔＴが温度設定範囲の上限値Ｔ２を下回っている場合、すなわち、温度差ΔＴが温度設定範囲内にある場合（ΔＴ１≦ΔＴ≦ΔＴ２）には、主制御部６１は、エジェクタ１３の開度を現状維持にして（ステップＳ３１２）、今回の処理を終了する。
【０１４８】
温度差ΔＴが温度設定範囲の下限値ΔＴ１を下回っている場合には、エジェクタ１３の開度を小さくし（ステップＳ３０８，ステップＳ３０９）、温度差ΔＴが温度設定範囲の上限値ΔＴ２を上回っている場合には、エジェクタ１３の開度を大きくし（ステップＳ３０８，ステップＳ３１０およびステップＳ３１１）、温度差ΔＴが温度設定範囲内にある場合には、エジェクタ１３の開度を現状維持にする（ステップＳ３０８，ステップＳ３１０およびステップＳ３１２）ので、必要に応じて冷媒の蒸発温度を下げたり、上げたりすることにより、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。
【０１４９】
上記冷却装置１０′において、冷却制御ユニット６０による制御、具体的には圧力差判定処理部７８および温度差判定処理部７９の処理内容をまとめると図１５に示すようになる。
【０１５０】
以上説明したように、本発明の実施の形態３における冷却装置１０′では、高圧冷媒の圧力と、低圧冷媒の圧力との圧力差ΔＰａが予め決められた閾値ΔＰｓ以下の場合には、エジェクタ１３の開度を小さくして低圧冷媒の圧力を低下させるので、高圧冷媒と低圧冷媒との圧力差を一定以上に制御することができる。これにより、圧縮機１１を駆動させるためのエネルギーが過大なものとならずに、蒸発器１６から吐出された冷媒がエジェクタ１３に確実に吸引される結果、冷媒が冷媒循環回路（蒸発器１６）を循環する。従って、圧縮機１１の運転効率を低下させずに、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。
【０１５１】
また、上記冷却装置１０′によれば、圧力差ΔＰａが上記閾値ΔＰｓを超える場合には、対象となる商品収容庫５ａ（５ｂ，５ｃ）の庫内温度と、蒸発温度との温度差が予め設定された温度設定範囲内となる態様でエジェクタ１３の開度を調整、すなわち、温度差ΔＴが温度設定範囲の下限値ΔＴ１を下回っている場合には、エジェクタ１３の開度を小さくし、温度差ΔＴが温度設定範囲の上限値ΔＴ２を上回っている場合には、エジェクタ１３の開度を大きくし、温度差ΔＴが温度設定範囲内にある場合には、エジェクタ１３の開度を現状維持にするので、冷媒の蒸発温度をほぼ一定にすることができる。これにより、蒸発器１６ａ（１６ｂ，１６ｃ）での冷媒と、商品収容庫５ａ（５ｂ，５ｃ）の内部雰囲気との温度差を最適にでき、熱交換量が不足することもなく、また過度に内部雰囲気を冷却することもないので、運転効率の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
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】
【０１５３】
【図１】本発明の実施の形態１における冷却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における冷却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に示した冷却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における冷却装置の制御系を示したブロック図である。
【図６】図５に示した主制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【図７】図５に示した圧力差判定処理部および温度差判定処理部の処理内容を示した図表である。
【図８】本発明の実施の形態２における冷却装置の制御系を示したブロック図である。
【図９】図８に示した主制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【図１０】図８に示した圧力差判定処理部および温度差判定処理部の処理内容を示した図表である。
【図１１】本発明の実施の形態３における冷却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における冷却装置の制御系を示したブロック図である。
【図１３】図１２に示したメモリに格納された高圧冷媒圧力情報を示した図表である。
【図１４】図１２に示した主制御部の処理内容を示したフローチャートである。
【図１５】図１２に示した圧力差判定処理部および温度差判定処理部の処理内容を示した図表である。
【符号の説明】
【０１５４】
１０，１０′      冷却装置
１１      圧縮機
１２      ガスクーラ
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圧力センサ
１８ｂ      第２圧力センサ
１９ａ      第１蒸発温度センサ
１９ｂ      第２蒸発温度センサ
１９ｃ      第３蒸発温度センサ
【図１】
0004526500.tif 000002
【図２】
0004526500.tif 000003
【図３】
0004526500.tif 000004
【図４】
0004526500.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004526500.tif 000007
【図７】
0004526500.tif 000008
【図８】
0004526500.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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