冷媒回路装置及び自動販売機
【課題】気液分離器に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる冷媒回路装置及び自動販売機を提供すること。
【解決手段】蒸発器２１と、蒸発器２１で蒸発した冷媒を圧縮する圧縮機２２と、圧縮機２２で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器２３と、凝縮器２３で凝縮した冷媒を断熱膨張させる膨張機構２４と、膨張機構２４で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路３１を通じて液相冷媒を蒸発器２１に送出する一方、気相冷媒管路３２を通じて気相冷媒を圧縮機２２に送出する気液分離器２５とを備えた冷媒回路１０を有する冷媒回路装置において、気相冷媒管路３２を構成し、かつ自身の下流側の下流側冷媒温度が自身の上流側の上流側冷媒温度よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２における冷媒の流量を制御する流量制御弁３３を備えたものである。
【解決手段】蒸発器２１と、蒸発器２１で蒸発した冷媒を圧縮する圧縮機２２と、圧縮機２２で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器２３と、凝縮器２３で凝縮した冷媒を断熱膨張させる膨張機構２４と、膨張機構２４で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路３１を通じて液相冷媒を蒸発器２１に送出する一方、気相冷媒管路３２を通じて気相冷媒を圧縮機２２に送出する気液分離器２５とを備えた冷媒回路１０を有する冷媒回路装置において、気相冷媒管路３２を構成し、かつ自身の下流側の下流側冷媒温度が自身の上流側の上流側冷媒温度よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２における冷媒の流量を制御する流量制御弁３３を備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路装置及び自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動販売機等に適用される冷媒回路装置として、蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張機構が冷媒管路で順次接続されて構成された冷媒回路を有するものが知られている。蒸発器は、自動販売機の商品収容庫の内部に配設されている。この蒸発器は、供給された冷媒を蒸発させることにより、商品収容庫の内部空気（内部雰囲気）を冷却するものである。圧縮機は、自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる個所、例えば機械室に配設されており、蒸発器で蒸発した冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出するものである。凝縮器は、圧縮機と同様に自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる個所（機械室等）に配設されている。この凝縮器は、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させることにより、周囲空気を加熱するものである。膨張機構は、圧縮機及び凝縮器と同様に自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる個所（機械室等）に配設されている。この膨張機構は、凝縮器で凝縮した冷媒を減圧して断熱膨張させるためのものである。
【０００３】
このような冷媒回路においては、上記膨張機構で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、かつ液相冷媒管路を通じて液相冷媒を蒸発器に送出する一方、気相冷媒管路を通じて気相冷媒を圧縮機に送出する気液分離器が設けられたものが知られている。
【０００４】
かかる冷媒回路を有する冷媒回路装置では、気液分離器が膨張機構で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒を蒸発器に送出する一方、気相冷媒を圧縮機に送出することで、断熱膨張して生じた気相冷媒の大部分が蒸発器を通過してから圧縮機に吸引される事態を回避し、膨張機構から蒸発器を介して圧縮機に流れる冷媒の圧力損失の低減化を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４９４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した冷媒回路装置において気相冷媒管路における流体抵抗は、次のようにして設定されている。すなわち、気液分離器における全流入冷媒流量に対する気相冷媒管路へ流出する冷媒流量の比（以下、冷媒流量比ともいう）が、設計上想定される気液分離器に流入する冷媒のクオリティ（気相冷媒の質量流量比率）と同等となるように一意に設定されている。よって、気液分離器に流入する冷媒クオリティが冷媒流量比と同等の場合には、所望の比率にて気液分離を行うことができる。
【０００７】
しかしながら、冷媒回路装置の設置環境等の諸条件により気液分離器に流入する冷媒クオリティが変動することがある。そのため、上述したように気相冷媒管路における流体抵抗が一意に設定されていると、気液分離器に流入する冷媒クオリティが低下した場合、気相冷媒管路に気相冷媒の流れに追従しやすい微細な液滴（液相冷媒）が流入してしまい、冷却効率の低下を招来する問題があった。
【０００８】
尚、特許文献１に提案されている冷媒回路装置においては、気相冷媒管路に該気相冷媒管路を通過する冷媒の流量を調整する流量調整手段が設けられているが、この流量調整手段は、冷媒回路における蒸発器の駆動数に応じて流量を調整するものであり、気液分離器に流入する冷媒クオリティの変動に応じた流量調整を行うことはできない。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みて、気液分離器に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる冷媒回路装置及び自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷媒回路装置は、対象室の内部に配設され、かつ供給された冷媒を蒸発させて該対象室の内部雰囲気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を導入して凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で凝縮した冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、前記膨張機構で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路を通じて液相冷媒を前記蒸発器に送出する一方、気相冷媒管路を通じて気相冷媒を前記圧縮機に送出する気液分離器とを備えた冷媒回路を有する冷媒回路装置において、前記気相冷媒管路を構成し、かつ自身の下流側の下流側冷媒温度が自身の上流側の上流側冷媒温度よりも高くなる態様で該気相冷媒管路における冷媒の流量を制御する流量制御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に係る冷媒回路装置は、上述した請求項１において、前記流量制御手段は、前記下流側冷媒温度が前記上流側冷媒温度以下となる場合には、前記気相冷媒管路における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させる一方、前記下流側冷媒温度が前記上流側冷媒温度よりも高い場合には、前記気相冷媒管路における流体抵抗を維持して冷媒流量を保持することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係る自動販売機は、上述した請求項１又は請求項２に記載の冷媒回路装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、気相冷媒管路を構成する流量制御手段が、自身の下流側の下流側冷媒温度が自身の上流側の上流側冷媒温度よりも高くなる態様で気相冷媒管路における冷媒の流量を制御するので、気液分離器に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１である冷媒回路装置が適用された自動販売機（本発明の実施の形態である自動販売機）の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。
【図２】図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫の断面側面図である。
【図３】図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。
【図４】図４は、図３に示した冷媒回路装置の特徴的な制御系を模式的に示すブロック図である。
【図５】図５は、図３に示した冷媒回路装置においてＣＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを概念的に示す概念図である。
【図６】図６は、図３に示した冷媒回路装置においてＨＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを概念的に示す概念図である。
【図７】図７は、図４に示した流量制御部が実施する流量制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２である冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。
【図９】図９は、図８に示した冷媒回路装置の特徴的な制御系を模式的に示すブロック図である。
【図１０】図１０は、図８に示した冷媒回路装置においてＣＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを概念的に示す概念図である。
【図１１】図１１は、図８に示した冷媒回路装置においてＨＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを概念的に示す概念図である。
【図１２】図１２は、図９に示した流量制御部が実施する流量制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷媒回路装置及び自動販売機の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１である冷媒回路装置が適用された自動販売機（本発明の実施の形態である自動販売機）の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。ここで例示する自動販売機は、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形態を成すものである。この本体キャビネット１には、その内部に例えば２つの断熱仕切板２によって仕切られた３つの独立した商品収容庫３が左右に並んだ態様で設けてある。この商品収容庫３は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。
【００１８】
図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫３の断面側面図である。尚、ここでは右側の商品収容庫３（以下、適宜右庫３ａとも称する）の内部構造について示すが、中央の商品収容庫３（以下、適宜中庫３ｂとも称する）及び左側の商品収容庫３（以下、適宜左庫３ｃとも称する）の内部構造も右庫３ａと略同じような構成である。尚、本明細書における右側とは、自動販売機を正面から見た場合の右方を示し、左側とは、自動販売機を正面から見た場合の左方を示す。
【００１９】
かかる図２に示すように、本体キャビネット１の前面には、外扉４及び内扉５が設けてある。外扉４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５は、商品収容庫３の前面を開閉するためのものである。この内扉５は、上下に分割してあり、上側の扉５ａは商品を補充する際に開閉するものである。
【００２０】
上記商品収容庫３には、商品収納ラック６、搬出機構７及び搬出シュータ８が設けてある。商品収納ラック６は、商品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最下位にある商品を１つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品を外扉４に設けられた商品取出口４ａに導くためのものである。
【００２１】
図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。ここで例示する冷媒回路装置は、内部に冷媒（例えばＲ１３４ａ等）を封入した冷媒回路１０を有している。かかる冷媒回路１０は、主経路２０と加熱経路４０とを備えて構成してある。
【００２２】
主経路２０は、蒸発器２１、圧縮機２２、凝縮器２３、膨張機構２４及び気液分離器２５を冷媒管路２６にて順次接続して構成してある。
【００２３】
蒸発器２１は、複数（図示の例では３つ）設けてあり、それぞれが各商品収容庫３の内部低域であって背面ダクトＤ（図２参照）の前面側に配設してある。右庫３ａに配設された蒸発器２１（以下、右蒸発器２１ａとも称する）、中庫３ｂに配設された蒸発器２１（以下、中蒸発器２１ｂとも称する）及び左庫３ｃの内部に配設された蒸発器２１（以下、左蒸発器２１ｃとも称する）には、各入口に分配器２７によって３つに分岐された冷媒管路２６が連通する態様で接続してある。これら蒸発器２１は、通過する冷媒を蒸発させて対象となる商品収容庫３（右庫３ａ、中庫３ｂ、左庫３ｃ）の内部空気を冷却するものである。
【００２４】
各蒸発器２１の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６には、その途中に低圧電磁弁２８１，２８２，２８３が設けてある。低圧電磁弁２８１，２８２，２８３は、開閉可能な弁体であり、図示せぬ制御ユニットから開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００２５】
また、各蒸発器２１には、各出口に連通する態様で冷媒管路２６が接続してあり、これら冷媒管路２６は、第１合流点Ｐ１で合流し、圧縮機２２の吸引口に連通する態様で該圧縮機２２に接続してある。
【００２６】
圧縮機２２は、図２にも示すように機械室９に配設してある。機械室９は、本体キャビネット１の内部であって商品収容庫３と区画され、かつ商品収容庫３の下方側の室である。この圧縮機２２は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出口より吐出するものである。
【００２７】
凝縮器２３は、図２にも示すように圧縮機２２と同様に機械室９に配設してある。この凝縮器２３は、通過する冷媒を凝縮させるものである。より詳細に説明すると、圧縮機２２で圧縮され、かつ吐出口から吐出されて冷媒管路２６を通じて送出された冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。この凝縮器２３と圧縮機２２とを接続する冷媒管路２６には、三方弁２９が設けてある。かかる三方弁２９については後述する。
【００２８】
膨張機構２４は、例えば膨張弁やキャピラリーチューブにより構成してあり、自身の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６から供給された冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。この膨張機構２４の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６は、圧縮機２２の吸引口に連通する態様で接続された冷媒管路２６との間で互いの冷媒管路２６を通過する冷媒どうしが熱交換可能な内部熱交換器３０を構成している。
【００２９】
気液分離器２５は、自身の入口２５１に連通する態様で接続された冷媒管路２６が膨張機構２４の出口に連通する態様で該膨張機構２４に接続してある。この気液分離器２５は、該冷媒管路２６を通じて供給された冷媒、すなわち膨張機構２４で断熱膨張された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離させるものである。
【００３０】
上記気液分離器２５は、入口２５１の他、分離した液相冷媒を吐出する液相冷媒出口２５２と、分離した気相冷媒を吐出する気相冷媒出口２５３とを有しており、液相冷媒出口２５２に連通する態様で液相冷媒管路３１が接続してあるとともに、気相冷媒出口２５３に連通する態様で気相冷媒管路３２が連通してある。
【００３１】
液相冷媒管路３１は、一端が液相冷媒出口２５２に連通する態様で気液分離器２５に接続する一方、他端が分配器２７に接続し、液相冷媒出口２５２を通じて吐出された液相冷媒を分配器２７に向けて通過させるものである。
【００３２】
気相冷媒管路３２は、一端が気相冷媒出口２５３に連通する態様で気液分離器２５に接続する一方、他端が、圧縮機２２に接続された冷媒管路２６の第１合流点Ｐ１から内部熱交換器３０までの間の第２合流点Ｐ２で該冷媒管路２６に合流する態様で接続し、気相冷媒出口２５３を通じて吐出された気相冷媒を圧縮機２２に向けて通過させるものである。
【００３３】
つまり、気液分離器２５は、膨張機構２４で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路３１を通じて液相冷媒を蒸発器２１に送出する一方、気相冷媒管路３２を通じて気相冷媒を圧縮機２２に送出するものである。
【００３４】
このような気相冷媒管路３２には、その途中に例えばパルス駆動式弁である流量制御弁３３が設けてある。この流量制御弁３３は、上記気相冷媒管路３２を構成する要素であり、図４に示す流量制御部３４によりその開度が調整され、気相冷媒管路３２を通過する冷媒流量を制御するための弁体である。
【００３５】
また気相冷媒管路３２においては、流量制御弁３３の上流側に上流側冷媒温度センサＳ１が設けてあるとともに、流量制御弁３３の下流側に下流側冷媒温度センサＳ２が設けてある。上流側冷媒温度センサＳ１は、気液分離器２５の気相冷媒出口２５３から吐出された冷媒の温度、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３４に検出信号として与えるものである。下流側冷媒温度センサＳ２は、流量制御弁３３を通過した冷媒の温度、すなわち下流側冷媒温度Ｔ２を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３４に検出信号として与えるものである。
【００３６】
加熱経路４０は、庫内熱交換器４１及び庫外熱交換器４２を冷媒配管４３で順次接続して構成してある。庫内熱交換器４１は、左庫３ｃの内部において左蒸発器２１ｃに隣接する態様で配設してある。この庫内熱交換器４１の入口側には、上記三方弁２９に接続された冷媒配管４３が接続してある。
【００３７】
ここで三方弁２９は、圧縮機２２で圧縮した冷媒を凝縮器２３に送出する第１送出状態と、圧縮機２２で圧縮した冷媒を庫内熱交換器４１に送出する第２送出状態との間で択一的に切り換え可能なバルブ手段である。かかる三方弁２９の切換動作は、制御ユニットから与えられる指令に応じて行われる。
【００３８】
このような庫内熱交換器４１は、冷媒配管４３を通じて圧縮機２２で圧縮された冷媒が供給された場合、該冷媒を凝縮させることで左庫３ｃの内部空気を加熱するものである。
【００３９】
庫外熱交換器４２は、機械室９において凝縮器２３に隣接する態様で配設してある。この庫外熱交換器４２の入口側には、庫内熱交換器４１の出口側に接続された冷媒配管４３が接続してある。つまり、庫内熱交換器４１で凝縮した冷媒が冷媒配管４３を通じて供給される。この庫外熱交換器４２は、庫内熱交換器４１から供給された冷媒と周囲空気との間で熱交換を行わせて、該冷媒を放熱させるものである。
【００４０】
また、庫外熱交換器４２の出口側には、主経路２０における凝縮器２３の出口側に接続された冷媒管路２６に合流する態様で接続された冷媒配管４３が接続してある。
【００４１】
流量制御部３４は、メモリ３５に格納されたプログラムやデータに従って流量制御弁３３の開度を調整するものであり、図４に示すように入力処理部３４１、比較部３４２及び弁駆動処理部３４３を備えて構成してある。尚、流量制御部３４は、低圧電磁弁２８１，２８２，２８３や三方弁２９の駆動を制御する制御ユニットと一体的に構成されるものであっても良いし、かかる制御ユニットとは独立して構成されるものであっても良い。
【００４２】
入力処理部３４１は、上流側冷媒温度センサＳ１及び下流側冷媒温度センサＳ２から与えられる検出信号を入力するものである。比較部３４２は、入力処理部３４１を通じて入力された下流側冷媒温度センサＳ２の検出温度（下流側冷媒温度Ｔ２）が上流側冷媒温度センサＳ１の検出温度（上流側冷媒温度Ｔ１）よりも高いか否かを比較するものである。弁駆動処理部３４３は、流量制御弁３３に指令を与えて開度を維持若しくは減少させるものである。
【００４３】
尚、図中の符号Ｈ、Ｆ１及びＦ２は、それぞれヒータ、庫内送風ファン及び庫外送風ファンである。ヒータＨは、中庫３ｂに配設してあり、駆動して通電状態となることにより中庫３ｂの内部空気を加熱する加熱手段である。庫内送風ファンＦ１は、各商品収容庫３に配設してあり、駆動することにより蒸発器２１等の周囲を通過した空気を商品収容庫３の内部で循環させるものである。庫外送風ファンＦ２は、凝縮器２３の近傍に配設してあり、駆動することにより凝縮器２３（若しくは庫外熱交換器４２）の周囲に外気を通過させるものである。
【００４４】
以上のような構成を有する冷媒回路装置は、次のようにして商品収容庫３に収容された商品を冷却、あるいは加熱する。
【００４５】
まず、ＣＣＣ運転（すべての商品収容庫３の内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、制御ユニットは三方弁２９を第１送出状態にさせ、低圧電磁弁２８１，２８２，２８３に対して開指令を与える。これにより圧縮機２２で圧縮された冷媒は図５に示すように循環する。
【００４６】
すなわち、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、第１送出状態にある三方弁２９を通過して凝縮器２３に至る。凝縮器２３に至った冷媒は、該凝縮器２３を通過中に、周囲空気（外気）に放熱して凝縮する。凝縮器２３で凝縮した冷媒は、膨張機構２４で断熱膨張し、気液分離器２５に至る。
【００４７】
かかる気液分離器２５において、冷媒は液相冷媒と気相冷媒とに分離される。これにより液相冷媒は、液相冷媒管路３１を通過した後、分配器２７を介して右蒸発器２１ａ、中蒸発器２１ｂ及び左蒸発器２１ｃに至る一方、分離された気相冷媒は、気相冷媒管路３２を通過する。
【００４８】
各蒸発器２１に至った冷媒は、各蒸発器２１で蒸発して商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより各商品収容庫３に収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。各蒸発器２１で蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後、第２合流点Ｐ２で気相冷媒管路３２を通過した気相冷媒と合流して圧縮機２２に吸引され、圧縮機２２に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００４９】
次に、ＨＣＣ運転（左庫３ｃの内部空気を加熱し、右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、制御ユニットは、三方弁２９を第２送出状態にさせ、低圧電磁弁２８３に対して閉指令を与え、低圧電磁弁２８１，２８２に対して開指令を与える。これにより圧縮機２２で圧縮された冷媒は、図６に示すように循環する。
【００５０】
すなわち、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、第２送出状態である三方弁２９を通過して庫内熱交換器４１に至る。庫内熱交換器４１に至った冷媒は、該庫内熱交換器４１を通過中に、左庫３ｃの内部空気と熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮する。これにより左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により、左庫３ｃの内部を循環し、これにより左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。
【００５１】
庫内熱交換器４１で凝縮した冷媒は、庫外熱交換器４２に至り、該庫外熱交換器４２で周囲空気に放熱した後、冷媒配管４３を通過して主経路２０に戻る。主経路２０に戻った冷媒は、膨張機構２４で断熱膨張し、気液分離器２５に至る。
【００５２】
かかる気液分離器２５において、冷媒は液相冷媒と気相冷媒とに分離される。これにより液相冷媒は、液相冷媒管路３１を通過した後、分配器２７を介して右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂに至る一方、分離された気相冷媒は、気相冷媒管路３２を通過する。
【００５３】
右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂに至った冷媒は、右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂで蒸発して右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより右庫３ａ及び中庫３ｂに収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂで蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後、第２合流点Ｐ２で気相冷媒管路３２を通過した気相冷媒と合流して圧縮機２２に吸引され、圧縮機２２に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００５４】
上述したＣＣＣ運転やＨＣＣ運転を行う場合において、冷媒回路装置を構成する流量制御部３４は、所定のタイムスケジュールに従って次のような流量制御処理を実施する。図７は、流量制御部３４が実施する流量制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【００５５】
この流量制御処理において流量制御部３４は、入力処理部３４１を通じて上流側冷媒温度センサＳ１及び下流側冷媒温度センサＳ２から与えられた検出信号を入力した場合、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１及び下流側冷媒温度Ｔ２が検出された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、比較部３４２を通じて下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高いか否かを比較する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、流量制御部３４は、弁駆動処理部３４３を通じて流量制御弁３３に開度維持指令を与えて開度を維持し（ステップＳ１０３）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【００５７】
これによれば、流量制御弁３３の開度を維持することで気相冷媒管路３２における流体抵抗を維持することができ、かかる気相冷媒管路３２の冷媒流量を保持することができる。
【００５８】
一方、下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１以下となる場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、流量制御部３４は、弁駆動処理部３４３を通じて流量制御弁３３に開度減少指令を与えて開度を減少させ（ステップＳ１０４）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【００５９】
これによれば、流量制御弁３３の開度が減少することで気相冷媒管路３２における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させることができる。
【００６０】
このような流量制御処理においては、流量制御部３４は、下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２における冷媒の流量を制御している。
【００６１】
以上説明したような本実施の形態１である冷媒回路装置によれば、所定のタイムスケジュールで行われる流量制御処理において、流量制御部３４が、下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２における冷媒の流量を制御しているので、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路３２への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器２１への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路３２への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる。
【００６２】
また、上記冷媒回路装置を備える自動販売機においても、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路３２への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器２１への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路３２への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる。
【００６３】
＜実施の形態２＞
図８は、本発明の実施の形態２である冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。ここで例示する冷媒回路装置は、上述した実施の形態１である冷媒回路装置と同様に図１及び図２に示した自動販売機に適用されるものであり、内部に冷媒（例えばＲ１３４ａ等）を封入した冷媒回路１１を有している。尚、以下において、上述した実施の形態１と同様の構成を有するものには同一の符号を適宜付して説明する。
【００６４】
上記の冷媒回路装置を構成する冷媒回路１１は、主経路２００と加熱経路４０とを備えて構成してある。
【００６５】
主経路２００は、蒸発器２１、圧縮機２２、凝縮器２３、膨張機構２４及び気液分離器２５を冷媒管路２６にて順次接続して構成してある。
【００６６】
蒸発器２１は、複数（図示の例では３つ）設けてあり、それぞれが各商品収容庫３の内部低域であって背面ダクトＤ（図２参照）の前面側に配設してある。右庫３ａに配設された蒸発器２１（以下、右蒸発器２１ａとも称する）、中庫３ｂに配設された蒸発器２１（以下、中蒸発器２１ｂとも称する）及び左庫３ｃの内部に配設された蒸発器２１（以下、左蒸発器２１ｃとも称する）には、各入口に分配器２７によって３つに分岐された冷媒管路２６が連通する態様で接続してある。これら蒸発器２１は、通過する冷媒を蒸発させて対象となる商品収容庫３（右庫３ａ、中庫３ｂ、左庫３ｃ）の内部空気を冷却するものである。
【００６７】
各蒸発器２１の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６には、その途中に低圧電磁弁２８１，２８２，２８３が設けてある。低圧電磁弁２８１，２８２，２８３は、開閉可能な弁体であり、図示せぬ制御ユニットから開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００６８】
また、各蒸発器２１には、各出口に連通する態様で冷媒管路２６が接続してあり、これら冷媒管路２６は、第１合流点Ｐ１で合流し、圧縮機２２の吸引口に連通する態様で該圧縮機２２に接続してある。
【００６９】
圧縮機２２は、機械室９に配設してある。機械室９は、本体キャビネット１の内部であって商品収容庫３と区画され、かつ商品収容庫３の下方側の室である。この圧縮機２２は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出口より吐出するものである。
【００７０】
凝縮器２３は、圧縮機２２と同様に機械室９に配設してある。この凝縮器２３は、通過する冷媒を凝縮させるものである。より詳細に説明すると、圧縮機２２で圧縮され、かつ吐出口から吐出されて冷媒管路２６を通じて送出された冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。この凝縮器２３と圧縮機２２とを接続する冷媒管路２６には、三方弁２９が設けてある。かかる三方弁２９については後述する。
【００７１】
膨張機構２４は、例えば膨張弁やキャピラリーチューブにより構成してあり、自身の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６から供給された冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。この膨張機構２４の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６は、圧縮機２２の吸引口に連通する態様で接続された冷媒管路２６との間で互いの冷媒管路２６を通過する冷媒どうしが熱交換可能な内部熱交換器３０を構成している。
【００７２】
気液分離器２５は、自身の入口２５１に連通する態様で接続された冷媒管路２６が膨張機構２４の出口に連通する態様で該膨張機構２４に接続してある。この気液分離器２５は、該冷媒管路２６を通じて供給された冷媒、すなわち膨張機構２４で断熱膨張された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離させるものである。
【００７３】
上記気液分離器２５は、入口２５１の他、分離した液相冷媒を吐出する液相冷媒出口２５２と、分離した気相冷媒を吐出する気相冷媒出口２５３とを有しており、液相冷媒出口２５２に連通する態様で液相冷媒管路３１が接続してあるとともに、気相冷媒出口２５３に連通する態様で気相冷媒管路３２０が連通してある。
【００７４】
液相冷媒管路３１は、一端が液相冷媒出口２５２に連通する態様で気液分離器２５に接続する一方、他端が分配器２７に接続し、液相冷媒出口２５２を通じて吐出された液相冷媒を分配器２７に向けて通過させるものである。
【００７５】
気相冷媒管路３２０は、一端が気相冷媒出口２５３に連通する態様で気液分離器２５に接続された気相流入配管３２１と、この気相流入配管３２１の他端にそれぞれが並列となる態様で接続された複数（図示の例では３つ）の気相配管３２２，３２３，３２４とを備えて構成してある。これら気相配管３２２，３２３，３２４は、例えばキャピラリーチューブから構成されるもので、それぞれ流体抵抗が異なるものである。以下においては、流体抵抗が最も小さい気相配管を第１気相配管３２２、流体抵抗が最も大きい気相配管を第３気相配管３２４、流体抵抗が第１気相配管３２２よりも大きく第３気相配管３２４よりも小さい気相配管を第２気相配管３２３とする。
【００７６】
第１気相配管３２２は、一端が気相流入配管３２１の他端に接続する一方、他端が、圧縮機２２に接続された冷媒管路２６の第１合流点Ｐ１から内部熱交換器３０までの間の第２合流点Ｐ２で該冷媒管路２６に合流する態様で接続している。この第１気相配管３２２には、その途中に第１流量電磁弁３３１が設けてある。この第１流量電磁弁３３１は、開閉可能な弁体であり、図９に示す流量制御部３６から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００７７】
第２気相配管３２３は、一端が気相流入配管３２１の他端に接続する一方、他端が、圧縮機２２に接続された冷媒管路２６の第１合流点Ｐ１から内部熱交換器３０までの間の第３合流点Ｐ３で該冷媒管路２６に合流する態様で接続している。この第２気相配管３２３には、その途中に第２流量電磁弁３３２が設けてある。この第２流量電磁弁３３２は、開閉可能な弁体であり、図９に示す流量制御部３６から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００７８】
第３気相配管３２４は、一端が気相流入配管３２１の他端に接続する一方、他端が、圧縮機２２に接続された冷媒管路２６の第１合流点Ｐ１から内部熱交換器３０までの間の第４合流点Ｐ４で該冷媒管路２６に合流する態様で接続している。この第３気相配管３２４には、その途中に第３流量電磁弁３３３が設けてある。この第３流量電磁弁３３３は、開閉可能な弁体であり、図９に示す流量制御部３６から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００７９】
このような気液分離器２５は、膨張機構２４で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路３１を通じて液相冷媒を蒸発器２１に送出する一方、気相冷媒管路３２０を通じて気相冷媒を圧縮機２２に送出するものである。
【００８０】
また気相冷媒管路３２０においては、気相流入配管３２１に上流側冷媒温度センサＳ１が設けてあるとともに、第１気相配管３２２の第１流量電磁弁３３１の下流側に第１下流側冷媒温度センサＳ３、第２気相配管３２３の第２流量電磁弁３３２の下流側に第２下流側冷媒温度センサＳ４、並びに第３気相配管３２４の第３流量電磁弁３３３の下流側に第３下流側冷媒温度センサＳ５が設けてある。
【００８１】
上流側冷媒温度センサＳ１は、気液分離器２５の気相冷媒出口２５３から吐出された冷媒の温度、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３６に検出信号として与えるものである。
【００８２】
第１下流側冷媒温度センサＳ３は、第１気相配管３２２を通過した冷媒の温度、すなわち第１下流側冷媒温度ｔ２を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３６に検出信号として与えるものである。
【００８３】
第２下流側冷媒温度センサＳ４は、第２気相配管３２３を通過した冷媒の温度、すなわち第２下流側冷媒温度ｔ３を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３６に検出信号として与えるものである。
【００８４】
第３下流側冷媒温度センサＳ５は、第３気相配管３２４を通過した冷媒の温度、すなわち第３下流側冷媒温度ｔ４を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３６に検出信号として与えるものである。
【００８５】
加熱経路４０は、庫内熱交換器４１及び庫外熱交換器４２を冷媒配管４３で順次接続して構成してある。庫内熱交換器４１は、左庫３ｃの内部において左蒸発器２１ｃに隣接する態様で配設してある。この庫内熱交換器４１の入口側には、上記三方弁２９に接続された冷媒配管４３が接続してある。ここで三方弁２９は、圧縮機２２で圧縮した冷媒を凝縮器２３に送出する第１送出状態と、圧縮機２２で圧縮した冷媒を庫内熱交換器４１に送出する第２送出状態との間で択一的に切り換え可能なバルブ手段である。かかる三方弁２９の切換動作は、制御ユニットから与えられる指令に応じて行われる。
【００８６】
このような庫内熱交換器４１は、冷媒配管４３を通じて圧縮機２２で圧縮された冷媒が供給された場合、該冷媒を凝縮させることで左庫３ｃの内部空気を加熱するものである。
【００８７】
庫外熱交換器４２は、機械室９において凝縮器２３に隣接する態様で配設してある。この庫外熱交換器４２の入口側には、庫内熱交換器４１の出口側に接続された冷媒配管４３が接続してある。つまり、庫内熱交換器４１で凝縮した冷媒が冷媒配管４３を通じて供給される。この庫外熱交換器４２は、庫内熱交換器４１から供給された冷媒と周囲空気との間で熱交換を行わせて、該冷媒を放熱させるものである。
【００８８】
また、庫外熱交換器４２の出口側には、主経路２００における凝縮器２３の出口側に接続された冷媒管路２６に合流する態様で接続された冷媒配管４３が接続してある。
【００８９】
流量制御部３６は、メモリ３７に格納されたプログラムやデータに従って第１流量電磁弁３３１、第２流量電磁弁３３２、第３流量電磁弁３３３の開閉を制御するものであり、図９に示すように入力処理部３６１、比較部３６２及び弁駆動処理部３６３を備えて構成してある。尚、流量制御部３６は、低圧電磁弁２８１，２８２，２８３や三方弁２９の駆動を制御する制御ユニットと一体的に構成されるものであっても良いし、かかる制御ユニットとは独立して構成されるものであっても良い。
【００９０】
入力処理部３６１は、上流側冷媒温度センサＳ１、第１下流側冷媒温度センサＳ３、第２下流側冷媒温度センサＳ４、第３下流側冷媒温度センサＳ５から与えられる検出信号を入力するものである。比較部３６２は、入力処理部３６１を通じて入力されたもののうち対象となる下流側冷媒温度センサＳ３，Ｓ４の検出温度（下流側冷媒温度ｔ２，ｔ３）が上流側冷媒温度センサＳ１の検出温度（上流側冷媒温度Ｔ１）よりも高いか否かを比較するものである。弁駆動処理部３６３は、いずれかの流量電磁弁３３１，３３２，３３３に開指令を与える一方、他方の流量電磁弁３３１，３３２，３３３に閉指令を与えるものである。
【００９１】
尚、図中の符号Ｈ、Ｆ１及びＦ２は、それぞれヒータ、庫内送風ファン及び庫外送風ファンである。ヒータＨは、中庫３ｂに配設してあり、駆動して通電状態となることにより中庫３ｂの内部空気を加熱する加熱手段である。庫内送風ファンＦ１は、各商品収容庫３に配設してあり、駆動することにより蒸発器２１等の周囲を通過した空気を商品収容庫３の内部で循環させるものである。庫外送風ファンＦ２は、凝縮器２３の近傍に配設してあり、駆動することにより凝縮器２３（若しくは庫外熱交換器４２）の周囲に外気を通過させるものである。
【００９２】
以上のような構成を有する冷媒回路装置は、次のようにして商品収容庫３に収容された商品を冷却、あるいは加熱する。
【００９３】
まず、ＣＣＣ運転（すべての商品収容庫３の内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、制御ユニットは三方弁２９を第１送出状態にさせ、低圧電磁弁２８１，２８２，２８３に対して開指令を与える。尚、ここでは第１流量電磁弁３３１が開成し、第２流量電磁弁３３２及び第３流量電磁弁３３３が閉成しているものとする。これにより圧縮機２２で圧縮された冷媒は図１０に示すように循環する。
【００９４】
すなわち、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、第１送出状態にある三方弁２９を通過して凝縮器２３に至る。凝縮器２３に至った冷媒は、該凝縮器２３を通過中に周囲空気（外気）に放熱して凝縮する。凝縮器２３で凝縮した冷媒は、膨張機構２４で断熱膨張して気液分離器２５に至る。
【００９５】
かかる気液分離器２５において、冷媒は液相冷媒と気相冷媒とに分離される。これにより液相冷媒は、液相冷媒管路３１を通過した後、分配器２７を介して右蒸発器２１ａ、中蒸発器２１ｂ及び左蒸発器２１ｃに至る一方、分離された気相冷媒は、気相冷媒管路３２０（気相流入配管３２１及び第１気相配管３２２）を通過する。
【００９６】
各蒸発器２１に至った冷媒は、各蒸発器２１で蒸発して商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより各商品収容庫３に収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。各蒸発器２１で蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後、第２合流点Ｐ２で気相冷媒管路３２０を通過した気相冷媒と合流して圧縮機２２に吸引され、圧縮機２２に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００９７】
次に、ＨＣＣ運転（左庫３ｃの内部空気を加熱し、右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、制御ユニットは、三方弁２９を第２送出状態にさせ、低圧電磁弁２８３に対して閉指令を与え、低圧電磁弁２８１，２８２に対して開指令を与える。尚、この場合でも第１流量電磁弁３３１が開成し、第２流量電磁弁３３２及び第３流量電磁弁３３３が閉成しているものとする。これにより圧縮機２２で圧縮された冷媒は、図１１に示すように循環する。
【００９８】
すなわち、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、第２送出状態である三方弁２９を通過して庫内熱交換器４１に至る。庫内熱交換器４１に至った冷媒は、該庫内熱交換器４１を通過中に左庫３ｃの内部空気と熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮する。これにより左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により、左庫３ｃの内部を循環し、これにより左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。
【００９９】
庫内熱交換器４１で凝縮した冷媒は、庫外熱交換器４２に至り、該庫外熱交換器４２で周囲空気に放熱した後、冷媒配管４３を通過して主経路２００に戻る。主経路２００に戻った冷媒は、膨張機構２４で断熱膨張し気液分離器２５に至る。
【０１００】
かかる気液分離器２５において、冷媒は液相冷媒と気相冷媒とに分離される。これにより液相冷媒は、液相冷媒管路３１を通過した後、分配器２７を介して右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂに至る一方、分離された気相冷媒は、気相冷媒管路３２０（気相流入配管３２１及び第１気相配管３２２）を通過する。
【０１０１】
右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂに至った冷媒は、右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂで蒸発して右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより右庫３ａ及び中庫３ｂに収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂで蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後、第２合流点Ｐ２で気相冷媒管路３２０を通過した気相冷媒と合流して圧縮機２２に吸引され、圧縮機２２に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【０１０２】
上述したＣＣＣ運転やＨＣＣ運転を行う場合において、冷媒回路装置を構成する流量制御部３６は、所定のタイムスケジュールに従って次のような流量制御処理を実施する。図１２は、流量制御部３６が実施する流量制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【０１０３】
この流量制御処理において流量制御部３６は、第１流量電磁弁３３１のみが開成している場合において（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、入力処理部３６１を通じて上流側冷媒温度センサＳ１及び第１下流側冷媒温度センサＳ３から与えられた検出信号を入力したとき、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１及び第１下流側冷媒温度ｔ２が検出されたとき（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、比較部３６２を通じて第１下流側冷媒温度ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高いか否かを比較する（ステップＳ２０３）。
【０１０４】
第１下流側冷媒温度ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、流量制御部３６は、弁駆動処理部３６３を通じて第１流量電磁弁３３１の開成を維持し（ステップＳ２０４）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１０５】
これによれば、第１流量電磁弁３３１の開成を維持することで気相流入配管３２１を通過する気相冷媒は第１気相配管３２２を通過し続けることとなり、気相冷媒管路３２０における流体抵抗を維持することができ、かかる気相冷媒管路３２０での冷媒流量を保持することができる。
【０１０６】
上記ステップＳ２０３において第１下流側冷媒温度ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１以下となる場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、流量制御部３６は、弁駆動処理部３６３を通じて第１流量電磁弁３３１に閉指令を与えて閉成させるとともに、第２流量電磁弁３３２に開指令を与えて開成させ（ステップＳ２０５，ステップＳ２０６）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１０７】
これによれば、気相流入配管３２１を通過する気相冷媒が第１気相配管３２２よりも流体抵抗の大きい第２気相配管３２３を通過することとなり、気相冷媒管路３２０における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させることができる。
【０１０８】
一方、流量制御処理において、第２流量電磁弁３３２のみが開成している場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ，ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、流量制御部３６は、入力処理部３６１を通じて上流側冷媒温度センサＳ１及び第２下流側冷媒温度センサＳ４から与えられた検出信号を入力したとき、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１及び第２下流側冷媒温度ｔ３が検出されたとき（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、比較部３６２を通じて第２下流側冷媒温度ｔ３が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高いか否かを比較する（ステップＳ２０９）。
【０１０９】
第２下流側冷媒温度ｔ３が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、流量制御部３６は、弁駆動処理部３６３を通じて第２流量電磁弁３３２の開成を維持し（ステップＳ２１０）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１１０】
これによれば、第２流量電磁弁３３２の開成を維持することで気相流入配管３２１を通過する気相冷媒は第２気相配管３２３を通過し続けることとなり、気相冷媒管路３２０における流体抵抗を維持することができ、かかる気相冷媒管路３２０での冷媒流量を保持することができる。
【０１１１】
上記ステップＳ２０９において第２下流側冷媒温度ｔ３が上流側冷媒温度Ｔ１以下となる場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、流量制御部３６は、弁駆動処理部３６３を通じて第２流量電磁弁３３２に閉指令を与えて閉成させるとともに、第３流量電磁弁３３３に開指令を与えて開成させ（ステップＳ２１１，ステップＳ２１２）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１１２】
これによれば、気相流入配管３２１を通過する気相冷媒が第２気相配管３２３よりも流体抵抗の大きい第３気相配管３２４を通過することとなり、気相冷媒管路３２０における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させることができる。
【０１１３】
ところで、流量制御処理において第３流量電磁弁３３３のみが開成している場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ，ステップＳ２０７：Ｎｏ）、流量制御部３６は上記処理を実施することなく、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１１４】
このような流量制御処理においては、流量制御部３６は、下流側冷媒温度（第１下流側冷媒温度ｔ２又は第２下流側冷媒温度ｔ３）が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２０における冷媒の流量を制御している。
【０１１５】
以上説明したような本実施の形態２である冷媒回路装置によれば、所定のタイムスケジュールで行われる流量制御処理において、流量制御部３６が、下流側冷媒温度ｔ２，ｔ３が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２０における冷媒の流量を制御しているので、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路３２０への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器２１への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路３２０への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる。
【０１１６】
また、上記冷媒回路装置を備える自動販売機においても、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路３２０への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器２１への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路３２０への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる。
【０１１７】
以上、本発明の好適な実施の形態１及び実施の形態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。
【０１１８】
上述した実施の形態１及び実施の形態２では、ＣＣＣ運転及びＨＣＣ運転を行う場合について説明したが、本発明においては、ＨＨＣ運転を行う場合にも流量制御処理を実施するようにしても良い。
【０１１９】
また、上述した実施の形態１及び実施の形態２では、流量制御処理において、下流側冷媒温度Ｔ２（若しくはｔ２，ｔ３）が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合に流量制御弁３３の開度を維持、あるいは開成中の流量電磁弁３３１（３３２）の開成を維持するようにしていたが、本発明においては、かかる流量制御処理において、下流側冷媒温度Ｔ２（若しくはｔ２，ｔ３）が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合には、流量制御弁３３の開度を増大させる処理、あるいは開成中の流量電磁弁３３２を閉成させてより流体抵抗の低い気相配管３２２に配設された流量電磁弁３３１を開成させる処理を必要に応じて組み合わせるようにしても良い。これによれば、気液分離器２５に流入する冷媒の冷媒クオリティが変化して上昇した場合に、液相冷媒管路３１に気相冷媒が流入してその下流側の蒸発器２１での圧力損失が増大してしまうことを回避することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 本体キャビネット
３ 商品収容庫
３ａ 右庫
３ｂ 中庫
３ｃ 左庫
１０ 冷媒回路
２０ 主経路
４０ 加熱経路
２１ 蒸発器
２２ 圧縮機
２３ 凝縮器
２４ 膨張機構
２５ 気液分離器
２６ 冷媒管路
２７ 分配器
２９ 三方弁
３１ 液相冷媒管路
３２ 気相冷媒管路
３３ 流量制御弁
３４ 流量制御部
３４１ 入力処理部
３４２ 比較部
３４３ 弁駆動処理部
３５ メモリ
Ｓ１ 上流側冷媒温度センサ
Ｓ２ 下流側冷媒温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒回路装置及び自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば自動販売機等に適用される冷媒回路装置として、蒸発器、圧縮機、凝縮器及び膨張機構が冷媒管路で順次接続されて構成された冷媒回路を有するものが知られている。蒸発器は、自動販売機の商品収容庫の内部に配設されている。この蒸発器は、供給された冷媒を蒸発させることにより、商品収容庫の内部空気（内部雰囲気）を冷却するものである。圧縮機は、自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる個所、例えば機械室に配設されており、蒸発器で蒸発した冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出するものである。凝縮器は、圧縮機と同様に自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる個所（機械室等）に配設されている。この凝縮器は、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させることにより、周囲空気を加熱するものである。膨張機構は、圧縮機及び凝縮器と同様に自動販売機本体内であって商品収容庫の外部となる個所（機械室等）に配設されている。この膨張機構は、凝縮器で凝縮した冷媒を減圧して断熱膨張させるためのものである。
【０００３】
このような冷媒回路においては、上記膨張機構で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、かつ液相冷媒管路を通じて液相冷媒を蒸発器に送出する一方、気相冷媒管路を通じて気相冷媒を圧縮機に送出する気液分離器が設けられたものが知られている。
【０００４】
かかる冷媒回路を有する冷媒回路装置では、気液分離器が膨張機構で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒を蒸発器に送出する一方、気相冷媒を圧縮機に送出することで、断熱膨張して生じた気相冷媒の大部分が蒸発器を通過してから圧縮機に吸引される事態を回避し、膨張機構から蒸発器を介して圧縮機に流れる冷媒の圧力損失の低減化を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４９４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した冷媒回路装置において気相冷媒管路における流体抵抗は、次のようにして設定されている。すなわち、気液分離器における全流入冷媒流量に対する気相冷媒管路へ流出する冷媒流量の比（以下、冷媒流量比ともいう）が、設計上想定される気液分離器に流入する冷媒のクオリティ（気相冷媒の質量流量比率）と同等となるように一意に設定されている。よって、気液分離器に流入する冷媒クオリティが冷媒流量比と同等の場合には、所望の比率にて気液分離を行うことができる。
【０００７】
しかしながら、冷媒回路装置の設置環境等の諸条件により気液分離器に流入する冷媒クオリティが変動することがある。そのため、上述したように気相冷媒管路における流体抵抗が一意に設定されていると、気液分離器に流入する冷媒クオリティが低下した場合、気相冷媒管路に気相冷媒の流れに追従しやすい微細な液滴（液相冷媒）が流入してしまい、冷却効率の低下を招来する問題があった。
【０００８】
尚、特許文献１に提案されている冷媒回路装置においては、気相冷媒管路に該気相冷媒管路を通過する冷媒の流量を調整する流量調整手段が設けられているが、この流量調整手段は、冷媒回路における蒸発器の駆動数に応じて流量を調整するものであり、気液分離器に流入する冷媒クオリティの変動に応じた流量調整を行うことはできない。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みて、気液分離器に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる冷媒回路装置及び自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る冷媒回路装置は、対象室の内部に配設され、かつ供給された冷媒を蒸発させて該対象室の内部雰囲気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された冷媒を導入して凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で凝縮した冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、前記膨張機構で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路を通じて液相冷媒を前記蒸発器に送出する一方、気相冷媒管路を通じて気相冷媒を前記圧縮機に送出する気液分離器とを備えた冷媒回路を有する冷媒回路装置において、前記気相冷媒管路を構成し、かつ自身の下流側の下流側冷媒温度が自身の上流側の上流側冷媒温度よりも高くなる態様で該気相冷媒管路における冷媒の流量を制御する流量制御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に係る冷媒回路装置は、上述した請求項１において、前記流量制御手段は、前記下流側冷媒温度が前記上流側冷媒温度以下となる場合には、前記気相冷媒管路における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させる一方、前記下流側冷媒温度が前記上流側冷媒温度よりも高い場合には、前記気相冷媒管路における流体抵抗を維持して冷媒流量を保持することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係る自動販売機は、上述した請求項１又は請求項２に記載の冷媒回路装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、気相冷媒管路を構成する流量制御手段が、自身の下流側の下流側冷媒温度が自身の上流側の上流側冷媒温度よりも高くなる態様で気相冷媒管路における冷媒の流量を制御するので、気液分離器に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１である冷媒回路装置が適用された自動販売機（本発明の実施の形態である自動販売機）の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。
【図２】図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫の断面側面図である。
【図３】図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。
【図４】図４は、図３に示した冷媒回路装置の特徴的な制御系を模式的に示すブロック図である。
【図５】図５は、図３に示した冷媒回路装置においてＣＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを概念的に示す概念図である。
【図６】図６は、図３に示した冷媒回路装置においてＨＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを概念的に示す概念図である。
【図７】図７は、図４に示した流量制御部が実施する流量制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２である冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。
【図９】図９は、図８に示した冷媒回路装置の特徴的な制御系を模式的に示すブロック図である。
【図１０】図１０は、図８に示した冷媒回路装置においてＣＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを概念的に示す概念図である。
【図１１】図１１は、図８に示した冷媒回路装置においてＨＣＣ運転を行う場合の冷媒の流れを概念的に示す概念図である。
【図１２】図１２は、図９に示した流量制御部が実施する流量制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る冷媒回路装置及び自動販売機の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１である冷媒回路装置が適用された自動販売機（本発明の実施の形態である自動販売機）の内部構造を正面から見た場合を示す説明図である。ここで例示する自動販売機は、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形態を成すものである。この本体キャビネット１には、その内部に例えば２つの断熱仕切板２によって仕切られた３つの独立した商品収容庫３が左右に並んだ態様で設けてある。この商品収容庫３は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。
【００１８】
図２は、図１に示した自動販売機の内部構造を示すものであり、右側の商品収容庫３の断面側面図である。尚、ここでは右側の商品収容庫３（以下、適宜右庫３ａとも称する）の内部構造について示すが、中央の商品収容庫３（以下、適宜中庫３ｂとも称する）及び左側の商品収容庫３（以下、適宜左庫３ｃとも称する）の内部構造も右庫３ａと略同じような構成である。尚、本明細書における右側とは、自動販売機を正面から見た場合の右方を示し、左側とは、自動販売機を正面から見た場合の左方を示す。
【００１９】
かかる図２に示すように、本体キャビネット１の前面には、外扉４及び内扉５が設けてある。外扉４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５は、商品収容庫３の前面を開閉するためのものである。この内扉５は、上下に分割してあり、上側の扉５ａは商品を補充する際に開閉するものである。
【００２０】
上記商品収容庫３には、商品収納ラック６、搬出機構７及び搬出シュータ８が設けてある。商品収納ラック６は、商品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最下位にある商品を１つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ８は、搬出機構７から搬出された商品を外扉４に設けられた商品取出口４ａに導くためのものである。
【００２１】
図３は、図１及び図２に示した自動販売機に適用された冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。ここで例示する冷媒回路装置は、内部に冷媒（例えばＲ１３４ａ等）を封入した冷媒回路１０を有している。かかる冷媒回路１０は、主経路２０と加熱経路４０とを備えて構成してある。
【００２２】
主経路２０は、蒸発器２１、圧縮機２２、凝縮器２３、膨張機構２４及び気液分離器２５を冷媒管路２６にて順次接続して構成してある。
【００２３】
蒸発器２１は、複数（図示の例では３つ）設けてあり、それぞれが各商品収容庫３の内部低域であって背面ダクトＤ（図２参照）の前面側に配設してある。右庫３ａに配設された蒸発器２１（以下、右蒸発器２１ａとも称する）、中庫３ｂに配設された蒸発器２１（以下、中蒸発器２１ｂとも称する）及び左庫３ｃの内部に配設された蒸発器２１（以下、左蒸発器２１ｃとも称する）には、各入口に分配器２７によって３つに分岐された冷媒管路２６が連通する態様で接続してある。これら蒸発器２１は、通過する冷媒を蒸発させて対象となる商品収容庫３（右庫３ａ、中庫３ｂ、左庫３ｃ）の内部空気を冷却するものである。
【００２４】
各蒸発器２１の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６には、その途中に低圧電磁弁２８１，２８２，２８３が設けてある。低圧電磁弁２８１，２８２，２８３は、開閉可能な弁体であり、図示せぬ制御ユニットから開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００２５】
また、各蒸発器２１には、各出口に連通する態様で冷媒管路２６が接続してあり、これら冷媒管路２６は、第１合流点Ｐ１で合流し、圧縮機２２の吸引口に連通する態様で該圧縮機２２に接続してある。
【００２６】
圧縮機２２は、図２にも示すように機械室９に配設してある。機械室９は、本体キャビネット１の内部であって商品収容庫３と区画され、かつ商品収容庫３の下方側の室である。この圧縮機２２は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出口より吐出するものである。
【００２７】
凝縮器２３は、図２にも示すように圧縮機２２と同様に機械室９に配設してある。この凝縮器２３は、通過する冷媒を凝縮させるものである。より詳細に説明すると、圧縮機２２で圧縮され、かつ吐出口から吐出されて冷媒管路２６を通じて送出された冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。この凝縮器２３と圧縮機２２とを接続する冷媒管路２６には、三方弁２９が設けてある。かかる三方弁２９については後述する。
【００２８】
膨張機構２４は、例えば膨張弁やキャピラリーチューブにより構成してあり、自身の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６から供給された冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。この膨張機構２４の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６は、圧縮機２２の吸引口に連通する態様で接続された冷媒管路２６との間で互いの冷媒管路２６を通過する冷媒どうしが熱交換可能な内部熱交換器３０を構成している。
【００２９】
気液分離器２５は、自身の入口２５１に連通する態様で接続された冷媒管路２６が膨張機構２４の出口に連通する態様で該膨張機構２４に接続してある。この気液分離器２５は、該冷媒管路２６を通じて供給された冷媒、すなわち膨張機構２４で断熱膨張された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離させるものである。
【００３０】
上記気液分離器２５は、入口２５１の他、分離した液相冷媒を吐出する液相冷媒出口２５２と、分離した気相冷媒を吐出する気相冷媒出口２５３とを有しており、液相冷媒出口２５２に連通する態様で液相冷媒管路３１が接続してあるとともに、気相冷媒出口２５３に連通する態様で気相冷媒管路３２が連通してある。
【００３１】
液相冷媒管路３１は、一端が液相冷媒出口２５２に連通する態様で気液分離器２５に接続する一方、他端が分配器２７に接続し、液相冷媒出口２５２を通じて吐出された液相冷媒を分配器２７に向けて通過させるものである。
【００３２】
気相冷媒管路３２は、一端が気相冷媒出口２５３に連通する態様で気液分離器２５に接続する一方、他端が、圧縮機２２に接続された冷媒管路２６の第１合流点Ｐ１から内部熱交換器３０までの間の第２合流点Ｐ２で該冷媒管路２６に合流する態様で接続し、気相冷媒出口２５３を通じて吐出された気相冷媒を圧縮機２２に向けて通過させるものである。
【００３３】
つまり、気液分離器２５は、膨張機構２４で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路３１を通じて液相冷媒を蒸発器２１に送出する一方、気相冷媒管路３２を通じて気相冷媒を圧縮機２２に送出するものである。
【００３４】
このような気相冷媒管路３２には、その途中に例えばパルス駆動式弁である流量制御弁３３が設けてある。この流量制御弁３３は、上記気相冷媒管路３２を構成する要素であり、図４に示す流量制御部３４によりその開度が調整され、気相冷媒管路３２を通過する冷媒流量を制御するための弁体である。
【００３５】
また気相冷媒管路３２においては、流量制御弁３３の上流側に上流側冷媒温度センサＳ１が設けてあるとともに、流量制御弁３３の下流側に下流側冷媒温度センサＳ２が設けてある。上流側冷媒温度センサＳ１は、気液分離器２５の気相冷媒出口２５３から吐出された冷媒の温度、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３４に検出信号として与えるものである。下流側冷媒温度センサＳ２は、流量制御弁３３を通過した冷媒の温度、すなわち下流側冷媒温度Ｔ２を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３４に検出信号として与えるものである。
【００３６】
加熱経路４０は、庫内熱交換器４１及び庫外熱交換器４２を冷媒配管４３で順次接続して構成してある。庫内熱交換器４１は、左庫３ｃの内部において左蒸発器２１ｃに隣接する態様で配設してある。この庫内熱交換器４１の入口側には、上記三方弁２９に接続された冷媒配管４３が接続してある。
【００３７】
ここで三方弁２９は、圧縮機２２で圧縮した冷媒を凝縮器２３に送出する第１送出状態と、圧縮機２２で圧縮した冷媒を庫内熱交換器４１に送出する第２送出状態との間で択一的に切り換え可能なバルブ手段である。かかる三方弁２９の切換動作は、制御ユニットから与えられる指令に応じて行われる。
【００３８】
このような庫内熱交換器４１は、冷媒配管４３を通じて圧縮機２２で圧縮された冷媒が供給された場合、該冷媒を凝縮させることで左庫３ｃの内部空気を加熱するものである。
【００３９】
庫外熱交換器４２は、機械室９において凝縮器２３に隣接する態様で配設してある。この庫外熱交換器４２の入口側には、庫内熱交換器４１の出口側に接続された冷媒配管４３が接続してある。つまり、庫内熱交換器４１で凝縮した冷媒が冷媒配管４３を通じて供給される。この庫外熱交換器４２は、庫内熱交換器４１から供給された冷媒と周囲空気との間で熱交換を行わせて、該冷媒を放熱させるものである。
【００４０】
また、庫外熱交換器４２の出口側には、主経路２０における凝縮器２３の出口側に接続された冷媒管路２６に合流する態様で接続された冷媒配管４３が接続してある。
【００４１】
流量制御部３４は、メモリ３５に格納されたプログラムやデータに従って流量制御弁３３の開度を調整するものであり、図４に示すように入力処理部３４１、比較部３４２及び弁駆動処理部３４３を備えて構成してある。尚、流量制御部３４は、低圧電磁弁２８１，２８２，２８３や三方弁２９の駆動を制御する制御ユニットと一体的に構成されるものであっても良いし、かかる制御ユニットとは独立して構成されるものであっても良い。
【００４２】
入力処理部３４１は、上流側冷媒温度センサＳ１及び下流側冷媒温度センサＳ２から与えられる検出信号を入力するものである。比較部３４２は、入力処理部３４１を通じて入力された下流側冷媒温度センサＳ２の検出温度（下流側冷媒温度Ｔ２）が上流側冷媒温度センサＳ１の検出温度（上流側冷媒温度Ｔ１）よりも高いか否かを比較するものである。弁駆動処理部３４３は、流量制御弁３３に指令を与えて開度を維持若しくは減少させるものである。
【００４３】
尚、図中の符号Ｈ、Ｆ１及びＦ２は、それぞれヒータ、庫内送風ファン及び庫外送風ファンである。ヒータＨは、中庫３ｂに配設してあり、駆動して通電状態となることにより中庫３ｂの内部空気を加熱する加熱手段である。庫内送風ファンＦ１は、各商品収容庫３に配設してあり、駆動することにより蒸発器２１等の周囲を通過した空気を商品収容庫３の内部で循環させるものである。庫外送風ファンＦ２は、凝縮器２３の近傍に配設してあり、駆動することにより凝縮器２３（若しくは庫外熱交換器４２）の周囲に外気を通過させるものである。
【００４４】
以上のような構成を有する冷媒回路装置は、次のようにして商品収容庫３に収容された商品を冷却、あるいは加熱する。
【００４５】
まず、ＣＣＣ運転（すべての商品収容庫３の内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、制御ユニットは三方弁２９を第１送出状態にさせ、低圧電磁弁２８１，２８２，２８３に対して開指令を与える。これにより圧縮機２２で圧縮された冷媒は図５に示すように循環する。
【００４６】
すなわち、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、第１送出状態にある三方弁２９を通過して凝縮器２３に至る。凝縮器２３に至った冷媒は、該凝縮器２３を通過中に、周囲空気（外気）に放熱して凝縮する。凝縮器２３で凝縮した冷媒は、膨張機構２４で断熱膨張し、気液分離器２５に至る。
【００４７】
かかる気液分離器２５において、冷媒は液相冷媒と気相冷媒とに分離される。これにより液相冷媒は、液相冷媒管路３１を通過した後、分配器２７を介して右蒸発器２１ａ、中蒸発器２１ｂ及び左蒸発器２１ｃに至る一方、分離された気相冷媒は、気相冷媒管路３２を通過する。
【００４８】
各蒸発器２１に至った冷媒は、各蒸発器２１で蒸発して商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより各商品収容庫３に収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。各蒸発器２１で蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後、第２合流点Ｐ２で気相冷媒管路３２を通過した気相冷媒と合流して圧縮機２２に吸引され、圧縮機２２に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００４９】
次に、ＨＣＣ運転（左庫３ｃの内部空気を加熱し、右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、制御ユニットは、三方弁２９を第２送出状態にさせ、低圧電磁弁２８３に対して閉指令を与え、低圧電磁弁２８１，２８２に対して開指令を与える。これにより圧縮機２２で圧縮された冷媒は、図６に示すように循環する。
【００５０】
すなわち、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、第２送出状態である三方弁２９を通過して庫内熱交換器４１に至る。庫内熱交換器４１に至った冷媒は、該庫内熱交換器４１を通過中に、左庫３ｃの内部空気と熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮する。これにより左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により、左庫３ｃの内部を循環し、これにより左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。
【００５１】
庫内熱交換器４１で凝縮した冷媒は、庫外熱交換器４２に至り、該庫外熱交換器４２で周囲空気に放熱した後、冷媒配管４３を通過して主経路２０に戻る。主経路２０に戻った冷媒は、膨張機構２４で断熱膨張し、気液分離器２５に至る。
【００５２】
かかる気液分離器２５において、冷媒は液相冷媒と気相冷媒とに分離される。これにより液相冷媒は、液相冷媒管路３１を通過した後、分配器２７を介して右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂに至る一方、分離された気相冷媒は、気相冷媒管路３２を通過する。
【００５３】
右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂに至った冷媒は、右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂで蒸発して右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより右庫３ａ及び中庫３ｂに収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂで蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後、第２合流点Ｐ２で気相冷媒管路３２を通過した気相冷媒と合流して圧縮機２２に吸引され、圧縮機２２に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００５４】
上述したＣＣＣ運転やＨＣＣ運転を行う場合において、冷媒回路装置を構成する流量制御部３４は、所定のタイムスケジュールに従って次のような流量制御処理を実施する。図７は、流量制御部３４が実施する流量制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【００５５】
この流量制御処理において流量制御部３４は、入力処理部３４１を通じて上流側冷媒温度センサＳ１及び下流側冷媒温度センサＳ２から与えられた検出信号を入力した場合、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１及び下流側冷媒温度Ｔ２が検出された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、比較部３４２を通じて下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高いか否かを比較する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、流量制御部３４は、弁駆動処理部３４３を通じて流量制御弁３３に開度維持指令を与えて開度を維持し（ステップＳ１０３）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【００５７】
これによれば、流量制御弁３３の開度を維持することで気相冷媒管路３２における流体抵抗を維持することができ、かかる気相冷媒管路３２の冷媒流量を保持することができる。
【００５８】
一方、下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１以下となる場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、流量制御部３４は、弁駆動処理部３４３を通じて流量制御弁３３に開度減少指令を与えて開度を減少させ（ステップＳ１０４）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【００５９】
これによれば、流量制御弁３３の開度が減少することで気相冷媒管路３２における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させることができる。
【００６０】
このような流量制御処理においては、流量制御部３４は、下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２における冷媒の流量を制御している。
【００６１】
以上説明したような本実施の形態１である冷媒回路装置によれば、所定のタイムスケジュールで行われる流量制御処理において、流量制御部３４が、下流側冷媒温度Ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２における冷媒の流量を制御しているので、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路３２への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器２１への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路３２への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる。
【００６２】
また、上記冷媒回路装置を備える自動販売機においても、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路３２への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器２１への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路３２への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる。
【００６３】
＜実施の形態２＞
図８は、本発明の実施の形態２である冷媒回路装置を概念的に示す概念図である。ここで例示する冷媒回路装置は、上述した実施の形態１である冷媒回路装置と同様に図１及び図２に示した自動販売機に適用されるものであり、内部に冷媒（例えばＲ１３４ａ等）を封入した冷媒回路１１を有している。尚、以下において、上述した実施の形態１と同様の構成を有するものには同一の符号を適宜付して説明する。
【００６４】
上記の冷媒回路装置を構成する冷媒回路１１は、主経路２００と加熱経路４０とを備えて構成してある。
【００６５】
主経路２００は、蒸発器２１、圧縮機２２、凝縮器２３、膨張機構２４及び気液分離器２５を冷媒管路２６にて順次接続して構成してある。
【００６６】
蒸発器２１は、複数（図示の例では３つ）設けてあり、それぞれが各商品収容庫３の内部低域であって背面ダクトＤ（図２参照）の前面側に配設してある。右庫３ａに配設された蒸発器２１（以下、右蒸発器２１ａとも称する）、中庫３ｂに配設された蒸発器２１（以下、中蒸発器２１ｂとも称する）及び左庫３ｃの内部に配設された蒸発器２１（以下、左蒸発器２１ｃとも称する）には、各入口に分配器２７によって３つに分岐された冷媒管路２６が連通する態様で接続してある。これら蒸発器２１は、通過する冷媒を蒸発させて対象となる商品収容庫３（右庫３ａ、中庫３ｂ、左庫３ｃ）の内部空気を冷却するものである。
【００６７】
各蒸発器２１の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６には、その途中に低圧電磁弁２８１，２８２，２８３が設けてある。低圧電磁弁２８１，２８２，２８３は、開閉可能な弁体であり、図示せぬ制御ユニットから開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００６８】
また、各蒸発器２１には、各出口に連通する態様で冷媒管路２６が接続してあり、これら冷媒管路２６は、第１合流点Ｐ１で合流し、圧縮機２２の吸引口に連通する態様で該圧縮機２２に接続してある。
【００６９】
圧縮機２２は、機械室９に配設してある。機械室９は、本体キャビネット１の内部であって商品収容庫３と区画され、かつ商品収容庫３の下方側の室である。この圧縮機２２は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態にして吐出口より吐出するものである。
【００７０】
凝縮器２３は、圧縮機２２と同様に機械室９に配設してある。この凝縮器２３は、通過する冷媒を凝縮させるものである。より詳細に説明すると、圧縮機２２で圧縮され、かつ吐出口から吐出されて冷媒管路２６を通じて送出された冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。この凝縮器２３と圧縮機２２とを接続する冷媒管路２６には、三方弁２９が設けてある。かかる三方弁２９については後述する。
【００７１】
膨張機構２４は、例えば膨張弁やキャピラリーチューブにより構成してあり、自身の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６から供給された冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。この膨張機構２４の入口に連通する態様で接続された冷媒管路２６は、圧縮機２２の吸引口に連通する態様で接続された冷媒管路２６との間で互いの冷媒管路２６を通過する冷媒どうしが熱交換可能な内部熱交換器３０を構成している。
【００７２】
気液分離器２５は、自身の入口２５１に連通する態様で接続された冷媒管路２６が膨張機構２４の出口に連通する態様で該膨張機構２４に接続してある。この気液分離器２５は、該冷媒管路２６を通じて供給された冷媒、すなわち膨張機構２４で断熱膨張された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離させるものである。
【００７３】
上記気液分離器２５は、入口２５１の他、分離した液相冷媒を吐出する液相冷媒出口２５２と、分離した気相冷媒を吐出する気相冷媒出口２５３とを有しており、液相冷媒出口２５２に連通する態様で液相冷媒管路３１が接続してあるとともに、気相冷媒出口２５３に連通する態様で気相冷媒管路３２０が連通してある。
【００７４】
液相冷媒管路３１は、一端が液相冷媒出口２５２に連通する態様で気液分離器２５に接続する一方、他端が分配器２７に接続し、液相冷媒出口２５２を通じて吐出された液相冷媒を分配器２７に向けて通過させるものである。
【００７５】
気相冷媒管路３２０は、一端が気相冷媒出口２５３に連通する態様で気液分離器２５に接続された気相流入配管３２１と、この気相流入配管３２１の他端にそれぞれが並列となる態様で接続された複数（図示の例では３つ）の気相配管３２２，３２３，３２４とを備えて構成してある。これら気相配管３２２，３２３，３２４は、例えばキャピラリーチューブから構成されるもので、それぞれ流体抵抗が異なるものである。以下においては、流体抵抗が最も小さい気相配管を第１気相配管３２２、流体抵抗が最も大きい気相配管を第３気相配管３２４、流体抵抗が第１気相配管３２２よりも大きく第３気相配管３２４よりも小さい気相配管を第２気相配管３２３とする。
【００７６】
第１気相配管３２２は、一端が気相流入配管３２１の他端に接続する一方、他端が、圧縮機２２に接続された冷媒管路２６の第１合流点Ｐ１から内部熱交換器３０までの間の第２合流点Ｐ２で該冷媒管路２６に合流する態様で接続している。この第１気相配管３２２には、その途中に第１流量電磁弁３３１が設けてある。この第１流量電磁弁３３１は、開閉可能な弁体であり、図９に示す流量制御部３６から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００７７】
第２気相配管３２３は、一端が気相流入配管３２１の他端に接続する一方、他端が、圧縮機２２に接続された冷媒管路２６の第１合流点Ｐ１から内部熱交換器３０までの間の第３合流点Ｐ３で該冷媒管路２６に合流する態様で接続している。この第２気相配管３２３には、その途中に第２流量電磁弁３３２が設けてある。この第２流量電磁弁３３２は、開閉可能な弁体であり、図９に示す流量制御部３６から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００７８】
第３気相配管３２４は、一端が気相流入配管３２１の他端に接続する一方、他端が、圧縮機２２に接続された冷媒管路２６の第１合流点Ｐ１から内部熱交換器３０までの間の第４合流点Ｐ４で該冷媒管路２６に合流する態様で接続している。この第３気相配管３２４には、その途中に第３流量電磁弁３３３が設けてある。この第３流量電磁弁３３３は、開閉可能な弁体であり、図９に示す流量制御部３６から開指令が与えられた場合には開成して冷媒の通過を許容する一方、閉指令が与えられた場合には閉成して冷媒の通過を規制するものである。
【００７９】
このような気液分離器２５は、膨張機構２４で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路３１を通じて液相冷媒を蒸発器２１に送出する一方、気相冷媒管路３２０を通じて気相冷媒を圧縮機２２に送出するものである。
【００８０】
また気相冷媒管路３２０においては、気相流入配管３２１に上流側冷媒温度センサＳ１が設けてあるとともに、第１気相配管３２２の第１流量電磁弁３３１の下流側に第１下流側冷媒温度センサＳ３、第２気相配管３２３の第２流量電磁弁３３２の下流側に第２下流側冷媒温度センサＳ４、並びに第３気相配管３２４の第３流量電磁弁３３３の下流側に第３下流側冷媒温度センサＳ５が設けてある。
【００８１】
上流側冷媒温度センサＳ１は、気液分離器２５の気相冷媒出口２５３から吐出された冷媒の温度、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３６に検出信号として与えるものである。
【００８２】
第１下流側冷媒温度センサＳ３は、第１気相配管３２２を通過した冷媒の温度、すなわち第１下流側冷媒温度ｔ２を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３６に検出信号として与えるものである。
【００８３】
第２下流側冷媒温度センサＳ４は、第２気相配管３２３を通過した冷媒の温度、すなわち第２下流側冷媒温度ｔ３を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３６に検出信号として与えるものである。
【００８４】
第３下流側冷媒温度センサＳ５は、第３気相配管３２４を通過した冷媒の温度、すなわち第３下流側冷媒温度ｔ４を検出する検出手段であり、検出結果を流量制御部３６に検出信号として与えるものである。
【００８５】
加熱経路４０は、庫内熱交換器４１及び庫外熱交換器４２を冷媒配管４３で順次接続して構成してある。庫内熱交換器４１は、左庫３ｃの内部において左蒸発器２１ｃに隣接する態様で配設してある。この庫内熱交換器４１の入口側には、上記三方弁２９に接続された冷媒配管４３が接続してある。ここで三方弁２９は、圧縮機２２で圧縮した冷媒を凝縮器２３に送出する第１送出状態と、圧縮機２２で圧縮した冷媒を庫内熱交換器４１に送出する第２送出状態との間で択一的に切り換え可能なバルブ手段である。かかる三方弁２９の切換動作は、制御ユニットから与えられる指令に応じて行われる。
【００８６】
このような庫内熱交換器４１は、冷媒配管４３を通じて圧縮機２２で圧縮された冷媒が供給された場合、該冷媒を凝縮させることで左庫３ｃの内部空気を加熱するものである。
【００８７】
庫外熱交換器４２は、機械室９において凝縮器２３に隣接する態様で配設してある。この庫外熱交換器４２の入口側には、庫内熱交換器４１の出口側に接続された冷媒配管４３が接続してある。つまり、庫内熱交換器４１で凝縮した冷媒が冷媒配管４３を通じて供給される。この庫外熱交換器４２は、庫内熱交換器４１から供給された冷媒と周囲空気との間で熱交換を行わせて、該冷媒を放熱させるものである。
【００８８】
また、庫外熱交換器４２の出口側には、主経路２００における凝縮器２３の出口側に接続された冷媒管路２６に合流する態様で接続された冷媒配管４３が接続してある。
【００８９】
流量制御部３６は、メモリ３７に格納されたプログラムやデータに従って第１流量電磁弁３３１、第２流量電磁弁３３２、第３流量電磁弁３３３の開閉を制御するものであり、図９に示すように入力処理部３６１、比較部３６２及び弁駆動処理部３６３を備えて構成してある。尚、流量制御部３６は、低圧電磁弁２８１，２８２，２８３や三方弁２９の駆動を制御する制御ユニットと一体的に構成されるものであっても良いし、かかる制御ユニットとは独立して構成されるものであっても良い。
【００９０】
入力処理部３６１は、上流側冷媒温度センサＳ１、第１下流側冷媒温度センサＳ３、第２下流側冷媒温度センサＳ４、第３下流側冷媒温度センサＳ５から与えられる検出信号を入力するものである。比較部３６２は、入力処理部３６１を通じて入力されたもののうち対象となる下流側冷媒温度センサＳ３，Ｓ４の検出温度（下流側冷媒温度ｔ２，ｔ３）が上流側冷媒温度センサＳ１の検出温度（上流側冷媒温度Ｔ１）よりも高いか否かを比較するものである。弁駆動処理部３６３は、いずれかの流量電磁弁３３１，３３２，３３３に開指令を与える一方、他方の流量電磁弁３３１，３３２，３３３に閉指令を与えるものである。
【００９１】
尚、図中の符号Ｈ、Ｆ１及びＦ２は、それぞれヒータ、庫内送風ファン及び庫外送風ファンである。ヒータＨは、中庫３ｂに配設してあり、駆動して通電状態となることにより中庫３ｂの内部空気を加熱する加熱手段である。庫内送風ファンＦ１は、各商品収容庫３に配設してあり、駆動することにより蒸発器２１等の周囲を通過した空気を商品収容庫３の内部で循環させるものである。庫外送風ファンＦ２は、凝縮器２３の近傍に配設してあり、駆動することにより凝縮器２３（若しくは庫外熱交換器４２）の周囲に外気を通過させるものである。
【００９２】
以上のような構成を有する冷媒回路装置は、次のようにして商品収容庫３に収容された商品を冷却、あるいは加熱する。
【００９３】
まず、ＣＣＣ運転（すべての商品収容庫３の内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、制御ユニットは三方弁２９を第１送出状態にさせ、低圧電磁弁２８１，２８２，２８３に対して開指令を与える。尚、ここでは第１流量電磁弁３３１が開成し、第２流量電磁弁３３２及び第３流量電磁弁３３３が閉成しているものとする。これにより圧縮機２２で圧縮された冷媒は図１０に示すように循環する。
【００９４】
すなわち、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、第１送出状態にある三方弁２９を通過して凝縮器２３に至る。凝縮器２３に至った冷媒は、該凝縮器２３を通過中に周囲空気（外気）に放熱して凝縮する。凝縮器２３で凝縮した冷媒は、膨張機構２４で断熱膨張して気液分離器２５に至る。
【００９５】
かかる気液分離器２５において、冷媒は液相冷媒と気相冷媒とに分離される。これにより液相冷媒は、液相冷媒管路３１を通過した後、分配器２７を介して右蒸発器２１ａ、中蒸発器２１ｂ及び左蒸発器２１ｃに至る一方、分離された気相冷媒は、気相冷媒管路３２０（気相流入配管３２１及び第１気相配管３２２）を通過する。
【００９６】
各蒸発器２１に至った冷媒は、各蒸発器２１で蒸発して商品収容庫３の内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより各商品収容庫３に収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。各蒸発器２１で蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後、第２合流点Ｐ２で気相冷媒管路３２０を通過した気相冷媒と合流して圧縮機２２に吸引され、圧縮機２２に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【００９７】
次に、ＨＣＣ運転（左庫３ｃの内部空気を加熱し、右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気を冷却する運転）を行う場合について説明する。この場合、制御ユニットは、三方弁２９を第２送出状態にさせ、低圧電磁弁２８３に対して閉指令を与え、低圧電磁弁２８１，２８２に対して開指令を与える。尚、この場合でも第１流量電磁弁３３１が開成し、第２流量電磁弁３３２及び第３流量電磁弁３３３が閉成しているものとする。これにより圧縮機２２で圧縮された冷媒は、図１１に示すように循環する。
【００９８】
すなわち、圧縮機２２で圧縮された冷媒は、第２送出状態である三方弁２９を通過して庫内熱交換器４１に至る。庫内熱交換器４１に至った冷媒は、該庫内熱交換器４１を通過中に左庫３ｃの内部空気と熱交換し、該内部空気に放熱して凝縮する。これにより左庫３ｃの内部空気を加熱する。加熱された内部空気は、庫内送風ファンＦ１の駆動により、左庫３ｃの内部を循環し、これにより左庫３ｃに収容された商品は、循環する内部空気に加熱される。
【００９９】
庫内熱交換器４１で凝縮した冷媒は、庫外熱交換器４２に至り、該庫外熱交換器４２で周囲空気に放熱した後、冷媒配管４３を通過して主経路２００に戻る。主経路２００に戻った冷媒は、膨張機構２４で断熱膨張し気液分離器２５に至る。
【０１００】
かかる気液分離器２５において、冷媒は液相冷媒と気相冷媒とに分離される。これにより液相冷媒は、液相冷媒管路３１を通過した後、分配器２７を介して右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂに至る一方、分離された気相冷媒は、気相冷媒管路３２０（気相流入配管３２１及び第１気相配管３２２）を通過する。
【０１０１】
右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂに至った冷媒は、右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂで蒸発して右庫３ａ及び中庫３ｂの内部空気から熱を奪い、該内部空気を冷却する。冷却された内部空気は、各庫内送風ファンＦ１の駆動により内部を循環し、これにより右庫３ａ及び中庫３ｂに収容された商品は、循環する内部空気に冷却される。右蒸発器２１ａ及び中蒸発器２１ｂで蒸発した冷媒は、第１合流点Ｐ１で合流した後、第２合流点Ｐ２で気相冷媒管路３２０を通過した気相冷媒と合流して圧縮機２２に吸引され、圧縮機２２に圧縮されて上述した循環を繰り返す。
【０１０２】
上述したＣＣＣ運転やＨＣＣ運転を行う場合において、冷媒回路装置を構成する流量制御部３６は、所定のタイムスケジュールに従って次のような流量制御処理を実施する。図１２は、流量制御部３６が実施する流量制御処理の処理内容を示すフローチャートである。
【０１０３】
この流量制御処理において流量制御部３６は、第１流量電磁弁３３１のみが開成している場合において（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、入力処理部３６１を通じて上流側冷媒温度センサＳ１及び第１下流側冷媒温度センサＳ３から与えられた検出信号を入力したとき、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１及び第１下流側冷媒温度ｔ２が検出されたとき（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、比較部３６２を通じて第１下流側冷媒温度ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高いか否かを比較する（ステップＳ２０３）。
【０１０４】
第１下流側冷媒温度ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、流量制御部３６は、弁駆動処理部３６３を通じて第１流量電磁弁３３１の開成を維持し（ステップＳ２０４）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１０５】
これによれば、第１流量電磁弁３３１の開成を維持することで気相流入配管３２１を通過する気相冷媒は第１気相配管３２２を通過し続けることとなり、気相冷媒管路３２０における流体抵抗を維持することができ、かかる気相冷媒管路３２０での冷媒流量を保持することができる。
【０１０６】
上記ステップＳ２０３において第１下流側冷媒温度ｔ２が上流側冷媒温度Ｔ１以下となる場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、流量制御部３６は、弁駆動処理部３６３を通じて第１流量電磁弁３３１に閉指令を与えて閉成させるとともに、第２流量電磁弁３３２に開指令を与えて開成させ（ステップＳ２０５，ステップＳ２０６）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１０７】
これによれば、気相流入配管３２１を通過する気相冷媒が第１気相配管３２２よりも流体抵抗の大きい第２気相配管３２３を通過することとなり、気相冷媒管路３２０における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させることができる。
【０１０８】
一方、流量制御処理において、第２流量電磁弁３３２のみが開成している場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ，ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、流量制御部３６は、入力処理部３６１を通じて上流側冷媒温度センサＳ１及び第２下流側冷媒温度センサＳ４から与えられた検出信号を入力したとき、すなわち上流側冷媒温度Ｔ１及び第２下流側冷媒温度ｔ３が検出されたとき（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、比較部３６２を通じて第２下流側冷媒温度ｔ３が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高いか否かを比較する（ステップＳ２０９）。
【０１０９】
第２下流側冷媒温度ｔ３が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、流量制御部３６は、弁駆動処理部３６３を通じて第２流量電磁弁３３２の開成を維持し（ステップＳ２１０）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１１０】
これによれば、第２流量電磁弁３３２の開成を維持することで気相流入配管３２１を通過する気相冷媒は第２気相配管３２３を通過し続けることとなり、気相冷媒管路３２０における流体抵抗を維持することができ、かかる気相冷媒管路３２０での冷媒流量を保持することができる。
【０１１１】
上記ステップＳ２０９において第２下流側冷媒温度ｔ３が上流側冷媒温度Ｔ１以下となる場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、流量制御部３６は、弁駆動処理部３６３を通じて第２流量電磁弁３３２に閉指令を与えて閉成させるとともに、第３流量電磁弁３３３に開指令を与えて開成させ（ステップＳ２１１，ステップＳ２１２）、その後に手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１１２】
これによれば、気相流入配管３２１を通過する気相冷媒が第２気相配管３２３よりも流体抵抗の大きい第３気相配管３２４を通過することとなり、気相冷媒管路３２０における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させることができる。
【０１１３】
ところで、流量制御処理において第３流量電磁弁３３３のみが開成している場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ，ステップＳ２０７：Ｎｏ）、流量制御部３６は上記処理を実施することなく、手順をリターンさせて今回の処理を終了する。
【０１１４】
このような流量制御処理においては、流量制御部３６は、下流側冷媒温度（第１下流側冷媒温度ｔ２又は第２下流側冷媒温度ｔ３）が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２０における冷媒の流量を制御している。
【０１１５】
以上説明したような本実施の形態２である冷媒回路装置によれば、所定のタイムスケジュールで行われる流量制御処理において、流量制御部３６が、下流側冷媒温度ｔ２，ｔ３が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高くなる態様で気相冷媒管路３２０における冷媒の流量を制御しているので、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路３２０への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器２１への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路３２０への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる。
【０１１６】
また、上記冷媒回路装置を備える自動販売機においても、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化して低下した場合にも、気相冷媒管路３２０への液相冷媒の流入を抑制でき、これにより蒸発器２１への液相冷媒の流量低下を防止できる。従って、気液分離器２５に流入する冷媒クオリティが変化しても気相冷媒管路３２０への液相冷媒の流入を抑制して、冷却効率の低下を防止することができる。
【０１１７】
以上、本発明の好適な実施の形態１及び実施の形態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。
【０１１８】
上述した実施の形態１及び実施の形態２では、ＣＣＣ運転及びＨＣＣ運転を行う場合について説明したが、本発明においては、ＨＨＣ運転を行う場合にも流量制御処理を実施するようにしても良い。
【０１１９】
また、上述した実施の形態１及び実施の形態２では、流量制御処理において、下流側冷媒温度Ｔ２（若しくはｔ２，ｔ３）が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合に流量制御弁３３の開度を維持、あるいは開成中の流量電磁弁３３１（３３２）の開成を維持するようにしていたが、本発明においては、かかる流量制御処理において、下流側冷媒温度Ｔ２（若しくはｔ２，ｔ３）が上流側冷媒温度Ｔ１よりも高い場合には、流量制御弁３３の開度を増大させる処理、あるいは開成中の流量電磁弁３３２を閉成させてより流体抵抗の低い気相配管３２２に配設された流量電磁弁３３１を開成させる処理を必要に応じて組み合わせるようにしても良い。これによれば、気液分離器２５に流入する冷媒の冷媒クオリティが変化して上昇した場合に、液相冷媒管路３１に気相冷媒が流入してその下流側の蒸発器２１での圧力損失が増大してしまうことを回避することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１ 本体キャビネット
３ 商品収容庫
３ａ 右庫
３ｂ 中庫
３ｃ 左庫
１０ 冷媒回路
２０ 主経路
４０ 加熱経路
２１ 蒸発器
２２ 圧縮機
２３ 凝縮器
２４ 膨張機構
２５ 気液分離器
２６ 冷媒管路
２７ 分配器
２９ 三方弁
３１ 液相冷媒管路
３２ 気相冷媒管路
３３ 流量制御弁
３４ 流量制御部
３４１ 入力処理部
３４２ 比較部
３４３ 弁駆動処理部
３５ メモリ
Ｓ１ 上流側冷媒温度センサ
Ｓ２ 下流側冷媒温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象室の内部に配設され、かつ供給された冷媒を蒸発させて該対象室の内部雰囲気を冷却する蒸発器と、
前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を導入して凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮した冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路を通じて液相冷媒を前記蒸発器に送出する一方、気相冷媒管路を通じて気相冷媒を前記圧縮機に送出する気液分離器と
を備えた冷媒回路を有する冷媒回路装置において、
前記気相冷媒管路を構成し、かつ自身の下流側の下流側冷媒温度が自身の上流側の上流側冷媒温度よりも高くなる態様で該気相冷媒管路における冷媒の流量を制御する流量制御手段を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
【請求項２】
前記流量制御手段は、前記下流側冷媒温度が前記上流側冷媒温度以下となる場合には、前記気相冷媒管路における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させる一方、前記下流側冷媒温度が前記上流側冷媒温度よりも高い場合には、前記気相冷媒管路における流体抵抗を維持して冷媒流量を保持することを特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の冷媒回路装置を備えたことを特徴とする自動販売機。
【請求項１】
対象室の内部に配設され、かつ供給された冷媒を蒸発させて該対象室の内部雰囲気を冷却する蒸発器と、
前記蒸発器で蒸発した冷媒を吸引して圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された冷媒を導入して凝縮させる凝縮器と、
前記凝縮器で凝縮した冷媒を断熱膨張させる膨張機構と、
前記膨張機構で断熱膨張した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒管路を通じて液相冷媒を前記蒸発器に送出する一方、気相冷媒管路を通じて気相冷媒を前記圧縮機に送出する気液分離器と
を備えた冷媒回路を有する冷媒回路装置において、
前記気相冷媒管路を構成し、かつ自身の下流側の下流側冷媒温度が自身の上流側の上流側冷媒温度よりも高くなる態様で該気相冷媒管路における冷媒の流量を制御する流量制御手段を備えたことを特徴とする冷媒回路装置。
【請求項２】
前記流量制御手段は、前記下流側冷媒温度が前記上流側冷媒温度以下となる場合には、前記気相冷媒管路における流体抵抗を増大させて冷媒流量を減少させる一方、前記下流側冷媒温度が前記上流側冷媒温度よりも高い場合には、前記気相冷媒管路における流体抵抗を維持して冷媒流量を保持することを特徴とする請求項１に記載の冷媒回路装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の冷媒回路装置を備えたことを特徴とする自動販売機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−２２００６７（Ｐ２０１２−２２００６７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８４７２３（Ｐ２０１１−８４７２３）
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月６日（２０１１．４．６）
【出願人】（０００００５２３４）富士電機株式会社 (3,146)
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
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