(57)【要約】【課題】圧力の異常上昇を未然に防止して膨張部材の標準化を図ることができる冷媒サイクル装置の提供。【解決手段】冷媒を圧縮する圧縮機２０、冷媒を放熱させるガスクーラ３０、冷媒を断熱膨張させる膨張機構４０、冷媒を蒸発させる蒸発器５０を順次接続して冷媒を循環させる冷媒サイクル装置１０において、膨張機構４０は、複数のキャピラリーチューブを直列に配設してなり、通過する冷媒を断熱膨張させる膨張経路４１と、第１キャピラリーチューブ４１１の上流側に分岐して設けられ、膨張経路４１に向けて流れる冷媒を導入し、第１キャピラリーチューブ４１１と第２キャピラリーチューブ４１２との間に冷媒を送出するバイパス経路４２と、常態においては閉成状態となってバイパス経路４２での冷媒の通過を規制する一方、圧縮機２０の起動時には開成状態となってバイパス経路４２での冷媒の通過を許容するバイパスバルブ４２１とを備えたものである。【選択図】        図３
2007187370.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、
前記膨張機構により断熱膨張させた冷媒を蒸発させる蒸発器と
を備え、
前記圧縮機、放熱器、膨張機構及び蒸発器を順次接続してこれらの間で冷媒を循環させる冷媒サイクル装置において、
前記膨張機構は、
複数の膨張部材を直列に配設してなり、通過する冷媒を断熱膨張させる膨張経路と、
前記膨張経路の最上流側にある第１膨張部材よりも上流側で分岐して設けられ、前記膨張経路に向けて流れる冷媒を導入し、前記第１膨張部材と該第１膨張部材の下流側に位置する第２膨張部材との間に導入した冷媒を送出するバイパス経路と、
前記バイパス経路に設けてあり、常態においては閉成状態となって該バイパス経路における冷媒の通過を規制する一方、前記圧縮機の起動時には、開成状態となって該バイパス経路における冷媒の通過を許容するバイパスバルブと
を備えたことを特徴とする冷媒サイクル装置。
【請求項２】
前記膨張経路における前記第１膨張部材の上流側に設けられ、常態においては開成状態となって該膨張経路における冷媒の通過を許容する一方、前記圧縮機の起動時には、閉成状態となって該膨張経路における冷媒の通過を規制する膨張バルブ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】
前記膨張部材は、同一種類のものであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷媒サイクル装置。
【請求項４】
前記放熱器で放熱させた冷媒と、前記蒸発器で蒸発させた冷媒とを熱交換させる熱交換器を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の冷媒サイクル装置。
【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、放熱器、膨張機構及び蒸発器を順次接続してこれらの間で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ための冷媒サイクル装置として、次のようなものが知られている。
【０００３】
冷媒サイクル装置は、圧縮機、放熱器、膨張機構及び蒸発器を主に備えて構成されている。圧縮機は、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冷媒を放熱させて液化するものである。膨張機構は、放熱器で液化された冷媒を断熱膨張させるものである。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、膨張機構で断熱膨張された冷媒を蒸発させるものである。これら圧縮機、放熱器、膨張機構及び蒸発器を順次接続することにより形成された循環経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。
【０００４】
そのような冷媒サイクル装置では、一般的に高圧状態の冷媒は超臨界状態になるために外気温により一定にはならず例えば１２ＭＰａ程度まで圧力が上昇することになる。特に圧縮機を定速で運転させた場合には、圧縮機の起動時（プルダウン時）に高圧状態の冷媒はさらに上昇してしまう結果、装置の設計圧を超えてしまい、場合によっては損傷を引き起こす虞れがあった。
【０００５】
そのような圧力の異常上昇の発生を未然に防止するべく、上記膨張機構を、複数のキャピラリーチューブを並列に接続して構成したものが提案されている。より詳細には、流路抵抗の異なる複数種のキャピラリーチューブを並列に接続し、常態においては、流路抵抗の大きなキャピラリーチューブを有する配管に冷媒を通過させる一方、圧縮機の起動時には、流路抵抗の小さいキャピラリーチューブを有する配管に冷媒を通過させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２８６３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したような冷媒サイクル装置では、複数の膨張部材であるキャピラリーチューブを並列に接続して膨張機構を構成するようにしているため、流路抵抗の異なるキャピラリーチューブを複数種用意する必要があり、キャピラリーチューブの標準化を図ることができない。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みて、圧力の異常上昇を未然に防止するとともに、膨張部材の標準化を図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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷媒サイクル装置は、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、前記膨張機構により断熱膨張させた冷媒を蒸発させる蒸発器とを備え、前記圧縮機、放熱器、膨張機構及び蒸発器を順次接続してこれらの間で冷媒を循環させる冷媒サイクル装置において、前記膨張機構は、複数の膨張部材を直列に配設してなり、通過する冷媒を断熱膨張させる膨張経路と、前記膨張経路の最上流側にある第１膨張部材よりも上流側で分岐して設けられ、前記膨張経路に向けて流れる冷媒を導入し、前記第１膨張部材と該第１膨張部材の下流側に位置する第２膨張部材との間に導入した冷媒を送出するバイパス経路と、前記バイパス経路に設けてあり、常態においては閉成状態となって該バイパス経路における冷媒の通過を規制する一方、前記圧縮機の起動時には、開成状態となって該バイパス経路における冷媒の通過を許容するバイパスバルブとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項１において、前記膨張経路における前記第１膨張部材の上流側に設けられ、常態においては開成状態となって該膨張経路における冷媒の通過を許容する一方、前記圧縮機の起動時には、閉成状態となって該膨張経路における冷媒の通過を規制する膨張バルブを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る冷媒サイクル装置は、上述した請求項１又は請求項２において、前記膨張部材は、同一種類のものであることを特徴とする。
【００１２】
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１〜３のいずれか一つにおいて、前記放熱器で放熱させた冷媒と、前記蒸発器で蒸発させた冷媒とを熱交換させる熱交換器を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る冷媒サイクル装置は、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】
本発明の冷媒サイクル装置によれば、膨張機構において、第１膨張部材及び第２膨張部材を直列に配設して膨張経路を構成し、常態においては、バイパスバルブが閉成状態になるため冷媒を第１膨張部材及び第２膨張部材に通過させる一方、圧縮機の起動時には、バイパスバルブが開成状態になるため冷媒をバイパス経路に通過させた後、第２膨張部材に通過させるので、圧力の異常上昇を未然に防止するとともに、キャピラリーチューブの標準化を図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】
【００１５】
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。
【００１６】
図１及び図２は、それぞれ本発明の実施の形態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及び図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。
【００１７】
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と内扉３ａ，３ｂとが設けてあり、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。
【００１８】
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及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。
【００１９】
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１０が配設してある。
【００２０】
図３は、図１及び図２に示した冷媒サイクル装置（本発明の実施の形態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１０は、圧縮機２０と、ガスクーラ３０と、膨張機構４０と、蒸発器５０ａ，５０ｂ，５０ｃ（以下、単に蒸発器５０とも称する）とを備えて構成してある。この冷媒サイクル装置１０において、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。
【００２１】
圧縮機２０は、蒸発器５０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２０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２０は、１回目（最初）の圧縮動作を行う第１圧縮機２１と、２回目（最後）の圧縮動作を行う第２圧縮機２２とを有し、これらの間に中間熱交換器２３を設けてある。この中間熱交換器２３は、第１圧縮機２１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２２に戻すものである。ここに、中間熱交換器２３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２３の近傍には、風量調整用の第１送風ファンＦ１が設置してある。
【００２２】
このように、圧縮機２０は、中間熱交換器２３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、本実施の形態では、第１圧縮機２１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２２での２回目の圧縮によって冷媒を約９．８ＭＰａに圧縮する。
【００２３】
また、圧縮機２０には、オイルセパレータ２４が接続してある。オイルセパレータ２４は、圧縮機２０（第２圧縮機２２）から送出した冷凍機油を圧縮機２０（第１圧縮機２１）に戻すためのものである。冷凍機油は、圧縮機２０の内部における摩擦や冷媒漏れ等を防止するが、この冷凍機油を圧縮機２０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２０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２０からの冷凍機油の送出量は多くなる。そこで、本実施の形態では、第２圧縮機２２の出口側と、第１圧縮機２１の入口側との間にオイルセパレータ２４を接続しており、第２圧縮機２２から送出した冷凍機油を第１圧縮機２１に戻すようにしている。図３中の符号２５は、圧縮機２０に戻る冷凍機油と冷媒の圧力を低減するための減圧部である。
【００２４】
ここに、圧縮機２０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等に見合う圧縮機を適宜適用すれば良い。
【００２５】
ガスクーラ３０は、圧縮機２０で高温高圧の状態に圧縮された冷媒を、放熱させて冷媒を液化するものである。本実施の形態におけるガスクーラ３０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３０は、上述した中間熱交換器２３と略等しい容積を有している。このガスクーラ３０の近傍には、風量調整用の第２送風ファンＦ２が設置してある。
【００２６】
膨張機構４０は、ガスクーラ３０で放熱させた冷媒を断熱膨張させる、より詳細には、ガスクーラ３０で放熱させ、後述する内部熱交換器６０を通過した冷媒を減圧して低温低圧の状態に調整するものである。このような膨張機構４０は、図４に示すように、膨張経路４１とバイパス経路４２とを備えて構成してある。
【００２７】
膨張経路４１は、複数（本実施の形態では２つ）のキャピラリーチューブ（膨張部材）４１１，４１２が直列に配設されてなる経路である。ここに、２つのキャピラリーチューブ４１１，４１２のうち、上流側に配設されたものを第１キャピラリーチューブ（第１膨張部材）４１１、下流側に配設されたものを第２キャピラリーチューブ（第２膨張部材）４１２と称する。これら第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２は、ともに同一種類のものである。
【００２８】
このような膨張経路４１においては、第１キャピラリーチューブ４１１の入口側（上流側）に膨張バルブ４１３を配設してある。膨張バルブ４１３は、開閉動作するものであり、開成状態の場合には膨張経路４１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膨張経路４１における冷媒の通過を規制するものである。
【００２９】
バイパス経路４２は、膨張経路４１の膨張バルブ４１３よりも上流側で分岐し、該膨張経路４１における第１キャピラリーチューブ４１１と第２キャピラリーチューブ４１２との間に至る経路である。このバイパス経路４２は、膨張経路４１に向けて流れる冷媒を導入し、第１キャピラリーチューブ４１１と第２キャピラリーチューブ４１２との間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４２には、バイパスバルブ４２１を配設してある。バイパスバルブ４２１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４２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４２における冷媒の通過を規制するものである。
【００３０】
蒸発器５０は、膨張機構４０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る。この冷媒が蒸発することにより、蒸発器５０の周辺領域は、熱が奪われることになり、冷却される。本実施の形態における蒸発器５０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ある。
【００３１】
上記蒸発器５０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。つまり、蒸発器５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、膨張機構４０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５１ａ，５１ｂ，５１ｃが設けてある。そして、電磁弁５１ａ，５１ｂ，５１ｃを選択的に開成することで、対応する蒸発器５０ａ，５０ｂ，５０ｃに膨張機構４０からの冷媒が送出されることになる。一方、各蒸発器５０ａ，５０ｂ，５０ｃの出口側の経路は、互いに集合して圧縮機２０の第１圧縮機２１に接続してある。
【００３２】
各商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃの内部における蒸発器５０ａ，５０ｂ，５０ｃの近傍には、ヒータＨ、庫内送風ファンＦ及び循環ダクト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５０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５０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５２は、庫内送風ファンＦをカバーするファンカバーであり、符号５３は、商品収容庫５ａ，５ｂ，５ｃ内の温度を検出する温度センサである。
【００３３】
上述した圧縮機２０、ガスクーラ３０、膨張機構４０及び蒸発器５０、並びにこれらを接続する経路等により、冷媒を循環させるための冷媒循環路Ｌが形成してある。そして、この冷媒循環路Ｌには、内部熱交換器６０が設けてある。内部熱交換器６０は、ガスクーラ３０からの高圧の冷媒と、蒸発器５０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６０は、冷媒循環路Ｌの高圧側と低圧側との間で熱交換を行うためのものである。冷媒循環路Ｌの高圧側とは、圧縮機２０の出口側からガスクーラ３０を経て膨張機構４０の入口側までの間である。また、冷媒循環路Ｌの低圧側とは、膨張機構４０の出口側から蒸発器５０を経て圧縮機２０の入口側までの間である。このような内部熱交換器６０の内部には、ガスクーラ３０で放熱させた冷媒が流れる冷媒管路６１と、蒸発器５０で蒸発させた冷媒が流れる冷媒管路６２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。
【００３４】
図５は、冷媒サイクル装置の制御系を示すものである。この図５に示すように、冷媒サイクル装置１０は、サイクル制御部７０を備えている。サイクル制御部７０は、冷媒サイクル装置１０が適用される自動販売機の制御部である自販機制御部８０からの指令に基づき、予めメモリ７１に格納したプログラムやデータにしたがって、冷媒サイクル装置各部の制御を行うものである。
【００３５】
上述したような構成を有する冷媒サイクル装置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、サイクル制御部７０が実行する処理について説明する。
【００３６】
冷媒サイクル装置１０のサイクル制御部７０は、電磁弁５１ａを開成状態にする一方、他の電磁弁５１ｂ，５１ｃを閉成状態にする。これにより、冷媒が蒸発器５０ｂ，５０ｃ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。
【００３７】
冷媒サイクル装置運転時には、サイクル制御部７０は、第１圧縮機２１及び第２圧縮機２２を駆動させるとともに、第１送風ファンＦ１及び第２送風ファンＦ２を駆動させる。また、膨張バルブ４１３を開成状態にさせる一方、バイパスバルブ４２１を閉成状態にさせる。
【００３８】
これにより、冷媒循環路Ｌにおける冷媒は、圧縮機２０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２１で圧縮（約４．９ＭＰａに圧縮）され、その後、中間熱交換器２３に送出される。中間熱交換器２３に送出された冷媒は、該中間熱交換器２３で放熱して冷却される。中間熱交換器２３で冷却された冷媒は、再び第２圧縮機２２に送出され、該第２圧縮機２２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２２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２４によって第１圧縮機２１の入口側に戻ることになる。高温高圧の状態の冷媒は、ガスクーラ３０に送出され、該ガスクーラ３０で放熱して冷却される。ガスクーラ３０で冷却された冷媒は、内部熱交換器６０を通じて膨張機構４０に送出される。
【００３９】
膨張機構４０では、上述したように膨張バルブ４１３が開成状態であって、バイパスバルブ４２１が閉成状態であるから、膨張機構４０に送出された冷媒は、膨張経路４１を通って、すなわち第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２を通過する。これにより、冷媒は減圧されて断熱膨張し、低温低圧の状態になる。
【００４０】
低温低圧の状態の冷媒は、開成状態にある電磁弁５１ａを通じて蒸発器５０ａに送出される。蒸発器５０ａに送出された冷媒は、該蒸発器５０ａ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５０ａ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。
【００４１】
蒸発器５０ａで蒸発した冷媒は、内部熱交換器６０を通じて圧縮機２０（第１圧縮機２１）に送出され、該圧縮機２０で圧縮されて上記サイクルを繰り返すことになる。
【００４２】
商品収容庫５ａの温度が所望の温度状態にある場合には、自販機制御部８０からの指令に基づき第１圧縮機２１及び第２圧縮機２２の駆動を適宜停止させる。その後、自販機制御部８０からの指令により、冷媒サイクル装置１０を再び駆動させる時、すなわち、第１圧縮機２１及び第２圧縮機２２の起動時（プルダウン時）には、サイクル制御部７０は、バイパスバルブ４２１を開成状態にさせる一方、膨張バルブ４１３を閉成状態にさせる。これにより、ガスクーラ３０で冷却された冷媒は、内部熱交換器６０を経て膨張機構４０に送出されることになるが、膨張機構４０では、バイパスバルブ４２１が開成状態であって、膨張バルブ４１３が閉成状態であるため、送出された冷媒は、バイパス経路４２を通過し、その後、第２キャピラリーチューブ４１２を通過することにより減圧されて断熱膨張し、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５１ａを通過して蒸発器５０ａに至り、上述したようなサイクルを繰り返すことになる。
【００４３】
そして、第１圧縮機２１及び第２圧縮機２２の駆動時間が所定時間経過した場合においては、すなわち第１圧縮機２１及び第２圧縮機２２の駆動が安定した場合（常態）においては、サイクル制御部７０は、膨張バルブ４１３を開成状態にさせる一方、バイパスバルブ４２１を閉成状態にさせる。これにより、膨張機構４０に送出された冷媒は、膨張経路４１を通って、すなわち第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２を通過することにより、減圧されて断熱膨張し、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５１ａを通過して蒸発器５０ａに至り、上述したようなサイクルを繰り返すことになる。
【００４４】
以上説明したように、冷媒サイクル装置１０では、常態においては、膨張バルブ４１３を開成状態にさせ、かつバイパスバルブ４２１を閉成状態にさせる一方、圧縮機２０（第１圧縮機２１及び第２圧縮機２２）の起動時には、膨張バルブ４１３を閉成状態にさせ、かつバイパスバルブ４２１を開成状態にさせる。これにより、冷媒循環路Ｌの高圧側の圧力が上昇しやすい圧縮機２０の起動時には、膨張機構４０に送出された冷媒をバイパス経路４２に通過させた後第２キャピラリーチューブ４１２のみに通過させるので、流路抵抗を小さくすることができ、冷媒循環路Ｌの高圧側圧力の異常上昇を防ぐことができる。このため、機器の損傷を回避することができる。
【００４５】
そして、圧縮機２０の駆動が安定した場合（常態）においては、膨張機構４０に送出された冷媒を、膨張経路４１において第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２に通過させるので、より低温低圧の状態にさせることができ、このような冷媒を蒸発器５０ａに送出することにより、該蒸発器５０ａにおいてより低温領域で冷媒の蒸発が起こるため、商品収容庫５ａの内部の冷却効果を向上させることができる。
【００４６】
また、第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２を直列に配設して膨張経路４１を構成し、常態においては冷媒を第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２に通過させる一方、圧縮機２０の起動時には冷媒を第２キャピラリーチューブ４１２のみに通過させるので、第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２は同一種類のもの、すなわち流路抵抗が同じものを使用することができる。従って、キャピラリーチューブ４１１，４１２の標準化を図ることができる。
【００４７】
以上により、本発明の実施の形態における冷媒サイクル装置１０によれば、第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２を直列に配設し、常態においては、冷媒を第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２に通過させる一方、圧縮機２０の起動時には、冷媒をバイパス経路４２に通過させた後、第２キャピラリーチューブ４１２に通過させるので、圧力の異常上昇を未然に防止するとともに、キャピラリーチューブ４１１，４１２の標準化を図ることができる。
【００４８】
以上、本発明の好適な実施の形態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、上述の実施の形態では膨張経路４１に膨張バルブ４１３を設けたが、本発明では、図６に示すように必ずしも膨張バルブ４１３を設けなくてもよい。
【００４９】
このような構成によれば、常態においては、バイパスバルブ４２１を閉成状態にさせるので、膨張機構４０ａに送出された冷媒は、膨張経路４１ａにおける第１キャピラリーチューブ４１１及び第２キャピラリーチューブ４１２を通過することになり、その一方、圧縮機２０の起動時には、バイパスバルブ４２１を開成状態にさせるので、膨張機構４０に送出された冷媒は、流路抵抗の小さい経路、すなわちバイパス経路４２を通過した後に第２キャピラリーチューブ４１２を通過することになる。従って、このような構成によっても、圧力の異常上昇を未然に防止するとともに、キャピラリーチューブ４１１，４１２の標準化を図ることができる。
【００５０】
図７は、本発明の冷媒サイクル装置における要部の変形例を示したものである。この図７に示すように、本発明の冷媒サイクル装置１０では、膨張機構４０ｂを構成する膨張経路４１ｂは、３つのキャピラリーチューブ、すなわち第１キャピラリーチューブ４１１、第２キャピラリーチューブ４１２及び第３キャピラリーチューブ４１４が直列に配設されてなる構成でも構わない。
【００５１】
このような構成によっても、常態においては、バイパスバルブ４２１を閉成状態にさせるので、膨張機構４０ｂに送出された冷媒は、膨張経路４１ｂにおける第１キャピラリーチューブ４１１、第２キャピラリーチューブ４１２及び第３キャピラリーチューブ４１４を通過することになり、その一方、圧縮機２０の起動時には、バイパスバルブ４２１を開成状態にさせるので、膨張機構４０ｂに送出された冷媒は、流路抵抗の小さい経路、すなわちバイパス経路４２を通過した後に第２キャピラリーチューブ４１２及び第３キャピラリーチューブ４１４を通過することになる。従って、このような構成によっても、圧力の異常上昇を未然に防止するとともに、キャピラリーチューブ４１１，４１２，４１４の標準化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
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】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態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及び図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における膨張機構、すなわち本発明の実施の形態における冷媒サイクル装置の要部を模式的に示した模式図である。
【図５】冷媒サイクル装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】本発明の冷媒サイクル装置の要部の変形例を示した模式図である。
【図７】本発明の冷媒サイクル装置の要部の変形例を示した模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０      冷媒サイクル装置
２０      圧縮機
２１      第１圧縮機
２２      第２圧縮機
２３      中間熱交換器
２４      オイルセパレータ
２５      減圧部
３０      ガスクーラ
４０，４０ａ，４０ｂ      膨張機構
４１，４１ａ，４１ｂ      膨張経路
４１１    第１キャピラリーチューブ
４１２    第２キャピラリーチューブ
４１３    膨張バルブ
４１４    第３キャピラリーチューブ
４２      バイパス経路
４２１    バイパスバルブ
５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ）      蒸発器
６０      内部熱交換器
Ｆ１      第１送風ファン
Ｆ２      第２送風ファン
Ｗ        商品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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