(57)【要約】【課題】消費電力を削減できる二元冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫を提供する。【解決手段】高温冷凍サイクル１０の第１蒸発器１４で生成した冷気により冷蔵室３を冷却し、低温冷凍サイクル２０の第２蒸発器２４で生成した冷気により冷凍室４を冷却する冷凍冷蔵庫１において、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１をそれぞれ起動回転数で駆動開始するとともに、冷蔵室３及び冷凍室４が同時に冷却終了温度に到達するように第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の回転数を可変制御し、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の駆動開始から停止までの設定時間Ｔｓの逆数から以前の駆動時の動作時間Ｔの逆数を減算した値に所定の係数を乗じた補正回転数を以前の駆動時の平均回転数に加算して起動回転数を導出した。【選択図】図３
2012141074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、高温冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、低温冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、前記高温冷凍サイクルの低温部と前記低温冷凍サイクルの高温部との間で熱交換を行う中間熱交換器と、前記高温冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷蔵室を冷却する第１蒸発器と、前記低温冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷凍室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１圧縮機または第２圧縮機が所定の冷却開始温度に到達すると第１圧縮機及び第２圧縮機の駆動を開始し、前記冷蔵室及び前記冷凍室が所定の冷却終了温度に到達した際に第１圧縮機及び第２圧縮機を停止する冷蔵庫において、
第１圧縮機及び第２圧縮機をそれぞれ起動回転数で駆動開始するとともに、前記冷蔵室及び前記冷凍室が同時に前記冷却終了温度に到達するように第１圧縮機及び第２圧縮機の回転数を可変制御し、第１圧縮機及び第２圧縮機の駆動開始から停止までの設定時間の逆数から以前の駆動時の動作時間の逆数を減算した値に所定の係数を乗じた補正回転数を以前の駆動時の平均回転数に加算して前記起動回転数を導出したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記補正回転数が所定範囲を超えるときに該範囲の境界値を前記補正回転数にしたことを特徴とする請求項１に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
第１圧縮機の駆動を開始してから所定期間遅延して第２圧縮機の駆動を開始したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項４】
第１蒸発器と熱交換する空気を流通させる第１送風機と、第２蒸発器と熱交換する空気を流通させる第２送風機とを備え、第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動して前記冷凍室が前記冷却終了温度に未到達で前記冷蔵室が前記冷却終了温度に到達した時に第１送風機を停止し、前記冷蔵室が前記冷却終了温度に未到達で前記冷凍室が前記冷却終了温度に到達した時に第２圧縮機及び第２送風機を停止したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二元冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷凍冷蔵庫は第１圧縮機により運転される高温冷凍サイクルと第２圧縮機により運転される低温冷凍サイクルとを有する二元冷凍サイクルを備えている。二元冷凍サイクルには高温冷凍サイクルの低温部と低温冷凍サイクルの高温部との間で熱交換を行う中間熱交換器が設けられる。また、高温冷凍サイクルの低温部には第１蒸発器が設けられ、低温冷凍サイクルの低温部には第２蒸発器が設けられる。第１蒸発器と熱交換する空気は第１送風機により流通し、冷蔵室に送出される。第２蒸発器と熱交換する空気は第２送風機により流通し、冷凍室に送出される。
【０００３】
第１圧縮機の駆動によって高温冷凍サイクルの低温部の中間熱交換器及び第１蒸発器が低温に維持される。第１送風機の駆動により第１蒸発器と熱交換した冷気が冷蔵室に送出される。これにより、冷蔵室を冷却することができる。
【０００４】
また、第２圧縮機の駆動によって低温冷凍サイクルの冷媒が中間熱交換器で放熱して凝縮される。低温冷凍サイクルの低温部の第２蒸発器は中間熱交換器よりも更に低温に維持される。第２送風機の駆動により第２蒸発器と熱交換した冷気は冷凍室に送出される。これにより、冷凍室を冷蔵室よりも低温に冷却することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３０００００号公報（第５頁−第１０頁、第５図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
二元冷凍サイクルの運転によって冷蔵室及び冷凍室は所定の温度範囲に維持される。このため、冷蔵室または冷凍室が所定の冷却開始温度になると第１圧縮機及び第２圧縮機が駆動され、冷蔵室及び冷凍室が所定の冷却終了温度になると冷却が終了する。
【０００７】
この時、例えば冷凍室が冷却終了温度に未到達で冷蔵室が冷却終了温度に到達した場合に、冷蔵室の過冷却を防止するため第１送風機が停止される。その結果、冷蔵室に冷気を供給可能であるにも拘わらず冷気の供給が抑制されるため電力を浪費する。従って、冷蔵室及び冷凍室が同時に冷却終了温度に到達するように第１圧縮機及び第２圧縮機の回転数が可変される。
【０００８】
しかしながら、第１圧縮機及び第２圧縮機の回転数が頻繁に変動すると第１圧縮機及び第２圧縮機の動作効率が低下し、冷蔵庫の消費電力が大きくなる問題があった。
【０００９】
本発明は、消費電力を削減できる二元冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫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】
貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、高温冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、低温冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、前記高温冷凍サイクルの低温部と前記低温冷凍サイクルの高温部との間で熱交換を行う中間熱交換器と、前記高温冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷蔵室を冷却する第１蒸発器と、前記低温冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷凍室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１圧縮機または第２圧縮機が所定の冷却開始温度に到達すると第１圧縮機及び第２圧縮機の駆動を開始し、前記冷蔵室及び前記冷凍室が所定の冷却終了温度に到達した際に第１圧縮機及び第２圧縮機を停止する冷蔵庫において、
第１圧縮機及び第２圧縮機をそれぞれ起動回転数で駆動開始するとともに、前記冷蔵室及び前記冷凍室が同時に前記冷却終了温度に到達するように回転数を可変制御し、第１圧縮機及び第２圧縮機の駆動開始から停止までの設定時間の逆数から以前の駆動時の動作時間の逆数を減算した値に所定の係数を乗じた補正回転数を以前の駆動時の平均回転数に加算して前記起動回転数を導出したことを特徴としている。
【００１１】
この構成によると、冷蔵室または冷凍室が冷却開始温度になると、第１圧縮機及び第２圧縮機がそれぞれ起動回転数で駆動を開始する。第１圧縮機の駆動により高温冷凍サイクルが運転され、高温冷凍サイクルの低温部に配される第１蒸発器と熱交換した冷気が冷蔵室に送出される。これにより、冷蔵室が冷却される。第２圧縮機の駆動により低温冷凍サイクルの冷媒が中間熱交換器で放熱して凝縮され、低温冷凍サイクルの低温部の第２蒸発器は中間熱交換器よりも更に低温に維持される。第２蒸発器と熱交換した冷気は冷凍室に送出され、冷凍室が冷却される。第１圧縮機及び第２圧縮機は予め設定される設定時間で冷蔵室及び冷凍室がそれぞれ冷却終了温度に到達するように回転数を可変して駆動される。冷蔵室及び冷凍室が冷却終了温度に到達すると、第１、第２圧縮機が停止されるとともに第１、第２圧縮機の動作時間及び平均回転数が記憶される。第１圧縮機及び第２圧縮機の起動回転数は、設定時間の逆数から以前の駆動時の動作時間の逆数を減算した値に所定の係数を乗じた補正回転数を以前の駆動時の平均回転数に加算して導出される。
【００１２】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記補正回転数が所定範囲を超えるときに該範囲の境界値を前記補正回転数にしたことを特徴としている。この構成によると、補正回転数が所定範囲の上限値よりも大きくなると、以前の駆動時の平均回転数に上限値を加算して起動回転数が導出される。補正回転数が所定範囲の下限値よりも小さくなると、以前の駆動時の平均回転数に下限値を加算して起動回転数が導出される。
【００１３】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第１圧縮機の駆動を開始してから所定期間遅延して第２圧縮機の駆動を開始したことを特徴としている。この構成によると、冷蔵室または冷凍室が冷却開始温度に到達すると、第１圧縮機が駆動される。第１圧縮機を駆動して所定期間が経過すると第２圧縮機が駆動される。これにより、高温冷凍サイクルの運転によって低温冷凍サイクルの潤滑油を昇温した後に第２圧縮機が駆動され、第２圧縮機の起動時の潤滑不良を回避することができる。
【００１４】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第１蒸発器と熱交換する空気を流通させる第１送風機と、第２蒸発器と熱交換する空気を流通させる第２送風機とを備え、第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動して前記冷凍室が前記冷却終了温度に未到達で前記冷蔵室が前記冷却終了温度に到達した時に第１送風機を停止し、前記冷蔵室が前記冷却終了温度に未到達で前記冷凍室が前記冷却終了温度に到達した時に第２圧縮機及び第２送風機を停止したことを特徴としている。
【００１５】
この構成によると、第１送風機の駆動により第１蒸発器と熱交換した冷気が冷蔵室に送出され、第２送風機の駆動により第２蒸発器と熱交換した冷気が冷蔵室に送出される。第１圧縮機及び第２圧縮機を駆動して冷凍室が冷却終了温度に未到達で冷蔵室が冷却終了温度に到達すると、第１送風機が停止される。これにより、第１送風機の消費電力を低減し、冷蔵室の過冷却が防止される。また、冷蔵室が冷却終了温度に未到達で冷凍室が冷却終了温度に到達した時に第２圧縮機及び第２送風機が停止される。これにより、第２圧縮機及び第２送風機の消費電力が低減される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、冷蔵室及び冷凍室が同時に冷却終了温度に到達するように第１圧縮機及び第２圧縮機の回転数を可変制御し、第１圧縮機及び第２圧縮機の駆動開始から停止までの設定時間の逆数から以前の駆動時の動作時間の逆数を減算した値に所定の係数を乗じた補正回転数を以前の駆動時の平均回転数に加算して第１圧縮機及び第２圧縮機の起動回転数を導出したので、第１圧縮機及び第２圧縮機の回転数の変動を低減して動作時間を設定時間に収束させることができる。従って、第１圧縮機及び第２圧縮機の動作効率が向上し、冷凍冷蔵庫の消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の概略構成図
【図２】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図
【図３】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷却を行った結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の冷凍冷蔵庫の概略構成図である。冷凍冷蔵庫１は発泡断熱材を充填した断熱箱体２を備え、断熱箱体２の上部に貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室３が配される。断熱箱体２の下部には貯蔵物を冷凍保存する冷凍室４が配され、冷蔵室３と冷凍室４とは断熱壁２ａにより仕切られる。冷蔵室３及び冷凍室４の前面はそれぞれ断熱扉３ａ、４ａにより開閉される。
【００１９】
冷凍室４の後方には機械室５が設けられる。機械室５内には詳細を後述する高温冷凍サイクル１０及び低温冷凍サイクル２０（図２参照）をそれぞれ運転する第１、第２圧縮機１１、２１が配される。冷蔵室３の背面には第１圧縮機１１に接続される第１蒸発器１４が配され、第１蒸発器１４の上方には第１送風機１５が配される。冷凍室４の背面には第２圧縮機２１に接続される第２蒸発器２４が配され、第２蒸発器２４の上方には第２送風機２５が配される。
【００２０】
機械室５内には冷凍冷蔵庫１の各部を制御する制御部７が設けられる。制御部７には第１圧縮機１１、第２圧縮機２１、第１送風機１５、第２送風機２５が接続される。第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１は制御部７内に設けられる圧縮機制御部（不図示）によって制御される。第１送風機１５及び第２送風機２５は制御部７内に設けられる送風機制御部（不図示）によって制御される。
【００２１】
制御部７内にはタイマ（不図示）及びメモリ（不図示）が設けられる。タイマにより第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の動作時間が計時される。メモリは冷凍冷蔵庫１の動作プログラムを格納するとともに、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の動作時間や回転数等を記憶する。
【００２２】
また、制御部７には周囲温度センサ９、冷蔵室温度センサ１９、冷凍室温度センサ２９が接続される。周囲温度センサ９は断熱箱体２の上面に設けられ、冷凍冷蔵庫１の周囲温度である外気温を検知する。冷蔵室温度センサ１９は冷蔵室３の室内温度を検知する。冷凍室温度センサ２９は冷凍室４の室内温度を検知する。
【００２３】
第１蒸発器１４と熱交換して冷却された冷気は第１送風機１５により冷蔵室３に吐出される。該冷気は冷蔵室３内を流通し、冷蔵室３の下部から第１蒸発器１４に戻る。これにより、冷蔵室３が冷却される。第２蒸発器２４と熱交換して冷却された冷気は第２送風機２５により冷凍室４に吐出される。冷凍室４に吐出された冷気は冷凍室４内を流通し、第２蒸発器２４に戻る。これにより、冷凍室４が冷却される。
【００２４】
図２は冷凍冷蔵庫１の冷凍サイクルを示している。冷凍冷蔵庫１の冷凍サイクル３０は高温冷凍サイクル１０及び低温冷凍サイクル２０が中間熱交換器３１により連結されたカスケード式の二元冷凍サイクルになっている。第１圧縮機１１により運転される高温冷凍サイクル１０は冷媒管１６により接続される第１放熱器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４を有している。冷媒管１６内にはイソブタン等の第１冷媒が矢印Ｓ１の方向に流通する。即ち、第１冷媒は第１圧縮機１１、第１放熱器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４、第１圧縮機１１の順に通って循環する。第１減圧装置１３はキャピラリチューブにより形成される。
【００２５】
第２圧縮機２１により運転される低温冷凍サイクル２０は冷媒管２６により接続される第２放熱器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４を有している。冷媒管２６内にはイソブタン等の第２冷媒が矢印Ｓ２の方向に流通する。即ち、第２冷媒が第２圧縮機２１、第２放熱器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４、第２圧縮機２１の順に通って循環する。第２減圧装置２３はキャピラリチューブにより形成される。
【００２６】
中間熱交換器３１は高温冷凍サイクル１０に設けた熱交換部３１ａと低温冷凍サイクル２０に設けた熱交換部３１ｂとを隣接し、互いに壁面を介して熱交換可能に形成される。熱交換部３１ａは第１蒸発器１４の後段に配され、熱交換部３１ｂは第２放熱器２２の後段に配される。
【００２７】
上記構成の冷凍冷蔵庫１において、第１、第２圧縮機１１、２１の駆動によって冷媒管１６、２６をそれぞれ第１、第２冷媒が流通する。第１、第２圧縮機１１、２１は第１、第２冷媒を圧縮して高温高圧にし、第１、第２減圧装置１３、２３は第１、第２冷媒を減圧、膨張して低温低圧にする。
【００２８】
従って、第１冷媒が第１圧縮機１１を流出して第１減圧装置１３に流入するまでの間は高温冷凍サイクル１０の高温部となる。第２冷媒が第２圧縮機２１を流出して第２減圧装置２３に流入するまでの間は低温冷凍サイクル２０の高温部となる。また、第１冷媒が第１減圧装置１３を流出して第１圧縮機１１に流入するまでの間は高温冷凍サイクル１０の低温部となる。第２冷媒が第２減圧装置２３を流出して第２圧縮機２１に流入するまでの間は低温冷凍サイクル２０の低温部となる。
【００２９】
第１圧縮機１１で圧縮された高温高圧の第１冷媒は第１放熱器１２で周囲空気に熱を奪われて凝縮する。第１放熱器１２で液化した第１冷媒は第１減圧装置１３に流入する。第１冷媒は第１減圧装置１３で減圧、膨張し、乾き度が低い低温の湿り蒸気となる。
【００３０】
低温の湿り蒸気となった第１冷媒は第１蒸発器１４に流入し、冷蔵室３の冷気から熱を奪って蒸発して乾き度の高い湿り蒸気となる。第１蒸発器１４から流出した湿り蒸気状態の第１冷媒は中間熱交換器３１に流入し、低温冷凍サイクルの高温部の第２冷媒から熱を奪いながら蒸発して過熱蒸気となる。過熱蒸気となった第１冷媒が第１圧縮機１１に戻る。これにより、第１冷媒が循環して高温冷凍サイクル１０が運転される。
【００３１】
第２圧縮機２１で圧縮された高温高圧の第２冷媒は第２放熱器２２で周囲空気に熱を奪われる。第２放熱器２２で降温された第２冷媒は中間熱交換器３１に流入し、高温冷凍サイクル１０の低温部の第１冷媒に熱を奪われて更に冷却されて凝縮する。液化した第２冷媒は第２減圧装置２３に流入する。第２冷媒は第２減圧装置２３で減圧、膨張し、低温の湿り蒸気となる。低温の湿り蒸気となった第２冷媒は第２蒸発器２４に流入し、冷凍室４の冷気から熱を奪って蒸発して第２圧縮機２１に戻る。このように、第２圧縮機２１の駆動によって第２冷媒が循環して低温冷凍サイクル２０が運転される。
【００３２】
冷蔵室３は制御部７の制御により所定の冷却開始温度と冷却終了温度との間の温度範囲（例えば、１℃〜５℃）に維持される。冷凍室４も同様に制御部７の制御により所定の冷却開始温度と冷却終了温度との間の温度範囲（例えば、−２２℃〜−１８℃）に維持される。
【００３３】
即ち、冷蔵室３または冷凍室４が冷却開始温度に到達すると、第１圧縮機１１、第１送風機１５、第２圧縮機２１及び第２送風機２５が駆動される。これにより、冷蔵室３及び冷凍室４の冷却が開始される。第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１は冷蔵室３及び冷凍室４が所定の設定時間で同時に冷却終了温度に到達するように、制御部７の圧縮機制御部により回転数を可変される。そして、冷蔵室３及び冷凍室４が冷却終了温度に到達すると、第１圧縮機１１、第１送風機１５、第２圧縮機２１及び第２送風機２５が停止される。
【００３４】
尚、冷蔵室３のみ冷却終了温度に到達した場合は、第１送風機１５が停止される。これにより、冷蔵室３が冷却終了温度以下に達する冷却が抑制される。また、冷凍室４のみ冷却終了温度に到達した場合は、第２圧縮機２１及び第２送風機２５が停止される。これにより、冷凍室４が冷却終了温度以下に達する冷却が抑制される。
【００３５】
第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の回転数は可変されるため時間ｔの関数でそれぞれｆ（ｔ）、ｇ（ｔ）と表わすことができる。第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の動作時間をＴとすると、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１でそれぞれ発生する冷熱量ＱIN1、ＱIN2は式（１）、式（２）で表わされる。
【００３６】
【数１】
2012141074.tif 000003
【００３７】
ここで、ａ、ｂは第１圧縮機１１のシリンダ容積やモータ特性等によって決定される固有の値である。また、ｃ、ｄは第２圧縮機２１のシリンダ容積やモータ特性等によって決定される固有の値である。
【００３８】
これに対して、冷蔵室３を動作時間Ｔで冷却終了温度まで冷却するために必要な冷熱量ＱOUT1は式（３）で表わされる。冷凍室４を動作時間Ｔで冷却終了温度まで冷却するために必要な冷熱量ＱOUT2は式（４）で表わされる。
【００３９】
【数２】
2012141074.tif 000004
【００４０】
ここで、ΔＱRは冷蔵室３の容積に基づく冷却に必要な冷熱量である。ｑRは単位時間に冷蔵室３に外部から侵入する熱負荷である。ｑLは単位時間に中間熱交換器３１を介して低温冷凍サイクル２０から高温冷凍サイクル１０に侵入する熱負荷である。また、ΔＱFは冷凍室４の容積に基づく冷却に必要な冷熱量である。ｑFは単位時間に冷凍室４に外部から侵入する熱負荷である。
【００４１】
第１圧縮機１１で発生する冷熱量ＱIN1と冷蔵室３の冷却に使用される冷熱量ＱOUT1とは等しいため、式（５）が成立する。また、第２圧縮機２１で発生する冷熱量ＱIN2と冷凍室４の冷却に使用される冷熱量ＱOUT2とは等しいため、式（６）が成立する。
【００４２】
【数３】
2012141074.tif 000005
【００４３】
第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の前回駆動時の動作時間をＴn-1とし、第１圧縮機１１の回転数をｆn-1（ｔ）とすると、式（５）から式（７）が得られる。また、駆動開始された第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を動作させる設定時間をＴｓとし、第１圧縮機１１の回転数を一定としてＮHとすると、式（５）から式（８）が得られる。
【００４４】
尚、メモリには周囲温度に対応した第１、第２圧縮機１１、２１の動作効率の高い動作時間及び回転数が予め記憶される。周囲温度センサ９の検知温度に応じて効率の高い設定時間Ｔｓ（例えば、１８０分）がメモリから取得して設定される。
【００４５】
【数４】
2012141074.tif 000006
【００４６】
そして、式（７）、式（８）より、第１圧縮機１１の回転数ＮHは式（９）で表わされる。即ち、回転数を変動させずに設定時間Ｔｓで冷蔵室３の冷却が終了するように、回転数ＮHが第１圧縮機１１の起動回転数として設定される。
【００４７】
【数５】
2012141074.tif 000007
【００４８】
同様に、前回駆動時の第２圧縮機２１の回転数をｇn-1（ｔ）とすると、式（６）から式（１０）が得られる。また、駆動開始された第２圧縮機２１の回転数を一定としてＮLとすると、式（６）から式（１１）が得られる。
【００４９】
【数６】
2012141074.tif 000008
【００５０】
そして、式（１０）、式（１１）より、第２圧縮機２１の回転数ＮLは式（１２）で表わされる。即ち、回転数を変動させずに設定時間Ｔｓで冷凍室４の冷却が終了するように、回転数ＮLが第２圧縮機２１の起動回転数として設定される。
【００５１】
【数７】
2012141074.tif 000009
【００５２】
ここで、式（９）の第１項は前回駆動時の第１圧縮機１１の平均回転数を表わしている。式（９）の第２項は設定時間Ｔｓの逆数から前回駆動時の動作時間Ｔn-1の逆数を減算した値に冷蔵室３及び第１圧縮機１１に固有の係数（ΔＱR／ａ）を乗じた値になっている。このため、式（９）の第２項は第１項の平均回転数に加算して補正する補正回転数を表わしている。ここで、式（９）の第２項は設定時間Ｔｓに対して前回駆動時の動作時間Ｔn-1が長い時に正になり、短いときに負となる。
【００５３】
同様に、式（１２）の第１項は前回駆動時の第２圧縮機２１の平均回転数を表わしている。式（１２）の第２項の絶対値は設定時間Ｔｓの逆数から前回駆動時の動作時間Ｔn-1の逆数を減算した値に冷凍室４及び第２圧縮機２１に固有の係数（ΔＱF／ｃ）を乗じた値になっている。このため、式（１２）の第２項は第１項の平均回転数に加算して補正する補正回転数を表わしている。ここで、式（１２）の第２項は設定時間Ｔｓに対して前回駆動時の動作時間Ｔn-1が長い時に正になり、短いときに負となる。
【００５４】
即ち、第１、第２圧縮機１１、２１の起動回転数は設定時間Ｔｓの逆数から前回駆動時の動作時間Ｔn-1の逆数を減算した値に所定の係数を乗じた補正回転数を前回駆動時の平均回転数に加算して導出される。
【００５５】
尚、メモリには周囲温度及びこれに対応する設定時間Ｔｓの時の第１、第２圧縮機１１、２１の回転数が予め記憶される。初回駆動時には、周囲温度及び設定時間Ｔｓに応じてメモリから取得した起動回転数（例えば、それぞれ２２００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ）が設定される。
【００５６】
また、補正回転数は所定の補正範囲が設定され、式（９）、式（１２）の第２項が補正範囲の上限の境界値（上限値）よりも大きい場合には平均回転数に上限値（例えば、３００ｒｐｍ）を加算して起動回転数が設定される。式（９）、式（１２）の第２項が補正範囲の下限の境界値（下限値）よりも小さい場合には平均回転数に下限値（例えば、−３００ｒｐｍ）を加算して起動回転数が設定される。これにより、扉の開閉等によって必要な冷熱量が一時的に大きく変動して前回の駆動時間が長くなった場合等に、起動回転数の過剰な補正を防止することができる。
【００５７】
また、第２圧縮機２１の駆動開始を第１圧縮機１１の駆動を開始してから遅延時間Ｔｄ（例えば、２分）だけ遅延させるとより望ましい。これにより、高温冷凍サイクル１０の運転によって低温冷凍サイクル２０の潤滑油を昇温した後に第２圧縮機２１が駆動され、第２圧縮機２１の起動時の潤滑不良を回避することができる。この時、第２圧縮機２１の設定時間は、［第１圧縮機１１の設定時間Ｔｓ］−［遅延時間Ｔｄ］となる。
【００５８】
表１及び図３は上記の式（９）、式（１２）に基づいて第１、第２圧縮機１１、２１の起動回転数を導出して冷凍冷蔵庫１の冷却を行った結果を示している。第１圧縮機１１の設定時間Ｔｓは１８０分であり、遅延時間Ｔｄを２分として第２圧縮機２１の設定時間は１７８分である。また、係数（ΔＱR／ａ）を５００００とし、係数（ΔＱL／ｃ）を４５０００としている。
【００５９】
【表１】
2012141074.tif 000010
【００６０】
図３の縦軸は第１、第２圧縮機１１、２１の回転数ＮH、ＮL（単位：ｒｐｍ）及び冷蔵室３、冷凍室４の温度ｔR、ｔL（単位：℃）を示している。図３の横軸は時間（単位：分）を示している。図中、Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3は冷却回数の１回目、２回目、３回目の第１圧縮機１１の動作時間を示している。
【００６１】
冷却回数が１回目では第１、第２圧縮機１１、２１をそれぞれ起動回転数を２２００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍとして駆動開始している。そして、冷蔵室３及び冷凍室４の温度を監視して第１、第２圧縮機１１、２１の回転数が可変される。その結果、１回目の第１圧縮機１１の動作時間Ｔ１が１５０分、第２圧縮機２１の動作時間が１４８分となっている。この時、設定時間と動作時間との差が３０分発生している。
【００６２】
冷却回数が２回目では第１、第２圧縮機１１、２１の起動回転数が式（９）、式（１２）に基づいて導出される。即ち、ＮH＝２１６５＋５００００｛（１／１８０）−（１／１５０）｝＝２１０９ｒｐｍとなり、ＮL＝１９３４＋４５０００｛（１／１７８）−（１／１４８）｝＝１８８３ｒｐｍとなる。
【００６３】
その結果、２回目の第１圧縮機１１の動作時間Ｔ２が１８５分、第２圧縮機の動作時間が１８３分となっている。これにより、設定時間と動作時間との差が５分に減少し、第１、第２圧縮機１１、２１の回転数の変動回数が１回目よりも減少している。
【００６４】
冷却回数が３回目では第１、第２圧縮機１１、２１の起動回転数が式（９）、式（１２）に基づいて導出される。即ち、ＮH＝２１１２＋５００００｛（１／１８０）−（１／１８５）｝＝２１２０ｒｐｍとなり、ＮL＝１８３６＋４５０００｛（１／１７８）−（１／１８３）｝＝１８４３ｒｐｍとなる。
【００６５】
その結果、３回目の第１圧縮機１１の動作時間Ｔ２が１７８分、第２圧縮機の動作時間が１７６分となっている。これにより、設定時間と動作時間との差が２分に減少し、第１、第２圧縮機１１、２１の回転数の変動回数が２回目よりも減少している。
【００６６】
この動作を繰り返すことにより、表１に示すように第１、第２圧縮機１１、２１の動作時間が設定時間に収束し、第１、第２圧縮機１１、２１の回転数の変動を低減することができる。
【００６７】
本実施形態によると、冷蔵室３及び冷凍室４が同時に冷却終了温度に到達するように第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の回転数を可変制御し、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の駆動開始から停止までの設定時間Ｔｓの逆数から前回駆動時の動作時間Ｔn-1の逆数を減算した値に所定の係数を乗じた補正回転数を前回駆動時の平均回転数に加算して第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の起動回転数を導出したので、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の回転数の変動を低減して動作時間Ｔを設定時間Ｔｓに収束させることができる。従って、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の動作効率が向上し、冷凍冷蔵庫１の消費電力を削減することができる。
【００６８】
尚、第１、第２圧縮機１１、２１の起動回転数を前回駆動時の動作時間Ｔn-1に基づいて式（９）、式（１２）により導出しているが、前々回やそれ以前の動作時間に基づいて導出してもよい。この場合も同様に、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１の動作時間Ｔを設定時間Ｔｓに収束させることができる。
【００６９】
また、補正回転数が所定範囲を超えるときに該範囲の境界値を補正回転数にして平均回転数に加算するので、起動回転数の過剰な補正を防止することができる。
【００７０】
また、第１圧縮機１１の駆動を開始してから所定期間遅延して第２圧縮機２１の駆動を開始したので、第２圧縮機２１の起動時の潤滑不良を回避することができる。
【００７１】
また、第１圧縮機１１及び第２圧縮機２１を駆動して冷凍室４が冷却終了温度に未到達で冷蔵室３が冷却終了温度に到達した時に第１送風機１５を停止し、冷蔵室３が冷却終了温度に未到達で冷凍室４が冷却終了温度に到達した時に第２送風機２５を停止するので、冷却終了温度に到達した貯蔵室の過冷却を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明によると、二元冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫に利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１    冷凍冷蔵庫
３    冷蔵室
４    冷凍室
５    機械室
７    制御部
９    周囲温度センサ
１０    高温冷凍サイクル
１１    第１圧縮機
１２    第１放熱器
１３    第１減圧装置
１４    第１蒸発器
１５    第１送風機
１６、２６  冷媒管
１９    冷蔵室温度センサ
２０    低温冷凍サイクル
２１    第２圧縮機
２２    第２放熱器
２３    第２減圧装置
２４    第２蒸発器
２５    第２送風機
２９    冷凍室温度センサ
３０    冷凍サイクル
３１    中間熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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