DE4040535A1

DE4040535A1 - Geraeuscharmer kuehlschrank und geraeusch-regelverfahren dafuer

Info

Publication number: DE4040535A1
Application number: DE4040535A
Authority: DE
Inventors: Keiji Nakanishi; Yasuyuki Sekiguchi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1990-12-18
Publication date: 1991-06-27
Anticipated expiration: 2010-12-19
Also published as: GB2240199B; KR930008006B1; KR910012640A; GB2240199A; US5117642A; GB9027436D0; DE4040535C2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen geräuscharmen Kühlschrank, der mit einem Geräuschminderungs system ausgestattet ist, das ein sog. aktives Regelsystem benutzt.

Es sind bereits Versuche unternommen worden, das Geräusch, welches durch den Kompressor und den Ventilatormotor eines Kühlschranks, die die hauptsächlichen Quellen des Kühl schrankgeräusches darstellen, herabzusetzen. Mit Anti-Vi brationseinrichtungen für das Kühlmittelrohrsystem innerhalb der Aggregatkammer, die den Kompressor in sich aufnimmt, konnte ein Fortschritt erzielt werden. Außerdem ist durch Verwendung von schallabsorbierenden und schallisolierenden Materialien oder Schalldämpfern eine Verringerung der hoch frequenten Komponenten des Kompressorgeräusches bis zu einem bestimmten Grad erreicht worden. Indessen besteht ein Prob lem dahingehend, daß eine zufriedenstellende Geräuschminde rung durch diese herkömmlichen Techniken vor allem in dem niederfrequenten Geräuschfrequenband nicht erreicht werden kann.

Es wurden daher Überlegungen betreffend die Anwendung eines Geräuschminderungssystems auf Kühlschränke, das ein sog. aktives Regelverfahren benutzt, angestellt. In einem aktiven geregelten Geräuschminderungssystem wird ein Geräusch durch ein aktives Aussenden eines geregelten Schalls, beispiels weise durch einen Lautsprecher, im wesentlichen aufgehoben. Die Schallquelle wird durch Benutzung eines Mikrofons der art, wie es in US-PS 20 43 416 beschrieben ist, erfaßt. Die Japanische Patent-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 63-3 11 397 offenbart, daß zumindest ein Abschnitt des Schallwellen- Ausbreitungsweges, in dem das Geräuschminderungssystem an geordnet ist, aus einem speziellen Material, wie einem Schwingungsunterdrücker oder einem Schwingungsabsorbierer, aufgebaut ist.

Ein Beispiel für die Anwendung eines aktiven geregelten Geräuschminderungssystems auf einen Kühlschrank ist in Fig. 8 gezeigt. Die Einzelheiten in Fig. 8 sind zum Zwecke einer Erklärung dargestellt, nicht jedoch zum Zwecke einer Be schreibung des Standes der Technik.

Gemäß Fig. 8 ist ein Kompressor 20 in einer Aggregatkammer 10 angeordnet, die in dem untersten Teil an der Rückseite des Kühlschranks angeordnet ist. Der Kompressor 20 ist die Hauptquelle des Kühlschrankgeräusches. Die Aggregatkammer 10 weist einen eindimensionalen Kanalaufbau auf, der vollstän dig mit Ausnahme einer einzigen Öffnung 17 für die Wärmeab strahlung und die Verdampfung des Entfrostungswassers abge dichtet ist. Das bedeutet, daß durch Wählen der Abmessungen des Querschnitts des Kanals derart, daß sie ausreichend klein im Vergleich zu der Wellenlänge des Kompressorgeräu sches S sind, welches zu reduzieren ist, das Kompressor geräusch S in der Aggregatkammer 10 zu einer eindimensiona len eben-progressiven Welle geformt werden kann. Das Kom pressorgeäusch S wird durch ein Mikrofon 35 erfaßt, welches in einer Position innerhalb der Aggregatkammer 10 entfernt von der Öffnung 17 angeordnet ist. Das Kompressorgeräusch S, d. h. der Schall M, der durch das Mikrofon 35 erfaßt ist, wird durch eine Regelschaltung 40 mit einer Übertragungs funktion G verarbeitet. Die Regelschaltung 40 ist mit einem endlich wirkenden Impulsreaktionsfilter (im folgenden als FIR-Filter (Finite Impulse Response-Filter) bezeichnet) versehen, das beispielsweise direkt das erfaßte Signal in dem betreffenden Zeitbereich verarbeitet, bevor ein Kompres sorgeräusch-Unterdrückungssignal an einen Lautsprecher 50 geliefert wird. Das Kompressorgeräusch, welches aus der Öffnung 17 der Aggregatkammer 10 auszutreten versucht, wird durch den geregelten Schall A unterdrückt, der durch den Lautsprecher 50 erzeugt wird.

Die Übertragungsfunktion G der Regelschaltung 40 ist wie im folgenden angegeben bestimmt. Der durch das Mikrofon 35 erfaßte Schall M kann durch die im folgenden angegebene Gl. (1) mit Ausdrücken für das Geräusch S, das von dem Kompres sor 20 abgegeben wird, und den geregelten Schall A, der von dem Geräuschminderungs-Lautsprecher 50 abgegeben wird, dar gestellt werden, wobei die Schall-Übertragungsfunktion G_SM zwischen dem Kompressor und dem Mikrofon und die Schall- Übertragungsfunktion G_AM zwischen dem Lautsprecher und dem Mikrofon benutzt werden:

M = S × G_MS + A × G_AM (1)

Für Prüfzwecke ist ein Mikrofon 55 zum Auswerten des Ge räuschminderungseffekts an der Öffnung 17 der Aggregatkammer 10 vorgesehen. Der gemessene Schall R des Auswertungs- Mikrofons 55 kann durch die im folgenden angegebene Gl. (2) ausgedrückt werden, wobei die Schall-Übertragungsfunktion G_SR zwischen dem Kompressor und der Öffnung und die Schall- Übertragungsfunktion G_AR zwischen dem Lautsprecher und der Öffnung benutzt wird:

R = S × G_SR + A × G_AR (2)

Da G die Übertragungsfunktion zwischen dem Mikrofon und dem Lautsprecher ist, gilt die im folgenden angegebene Gl. (3):

A = M × G (3)

Um das Kompressorgeräusch zu unterdrücken, das versucht, aus der Öffnung 17 auszutreten, sollte die im folgenden angege bene Gl. (4) eingehalten werden:

R = 0 (4)

Aus den zuvor angegebenen Gleichungen (1) u. (4) ist die Übertragungsfunktion G zum Geräuschmindern durch die im folgenden angegebene Gl. (5) auszudrücken:

G = G_SR/(G_SR × G_AM - G_SM × G_AR) (5)

Wenn der Zähler und der Nenner von Gl. (5) durch G_SM geteilt wird, wird die im folgenden angegebene Gl. (6) gewonnen. Die Größe G_MR ist durch Gl. (7) definiert:

G = G_MR/(G_MR × G_AM - G_AR) (6)

G_MR = G_SR/G_SM (7)

Durch Benutzung von Gl. (6) u. Gl. (7) kann selbst dann, wenn das Kompressorgeräusch S unbekannt ist, die Übertra gungsfunktion, die erforderlich ist, um den gemessenen Schall R zu Null zu machen, durch Messen des Übertragungs funktions-Verhältnisses G_MR zwischen G_SR und G_SM gefunden werden. Es sei hier angemerkt, daß unter der Bedingung, bei der das Geräusch S von dem Kompressor 20 erzeugt wird, der erfaßte Schall als ein Eingangssignal und der gemessene Schall R als ein Rekationssignal behandelt werden können.

Falls eine Übertragungsfunktion G, die zuvor bestimmt ist, auf die Regelschaltung 40 angewendet wird, wird ein gere gelter Schall A, der dem Kompressorgeräusch S entspricht, erzeugt, und das Geräusch S wird an der Öffnung 17 der Ag gregatkammer 10 unterdrückt.

Indessen treten, wenn das Kompressorgeräusch S durch das Mikrofon 35 erfaßt wird, folgende Probleme auf:
Zunächst einmal kann, da nicht nur das Geräusch S aus dem Kompressor 20, sondern auch der geregelte Schall A aus dem Geräuschminderungs-Lautsprecher 50 durch das Mikrofon 35 aufgenommen wird, ein Rückkopplungspfeifen oder "Heulen" auftreten. Daher muß das Ausgangssignal des Lautsprechers 50 ausreichend niedrig gehalten werden, was zu einem nichtaus reichenden Geräuschminderungseffekt führt. Es kann ein Echounterdrücker bei der Regelschaltung 40 vorgesehen sein, um das "Heulen" zu verhindern, jedoch erhöht dies die Kosten des Systems. Außerdem wird, falls ein Ventilator zum Kühlen des Kompressors 20 in der Aggregatkammer 10 vorgesehen ist, das Geräusch, welches durch den Ventilator erzeugt wird, ebenfalls durch das Mirofon aufgenommen, was die Regelung für die Geräuschminderung komplizierter macht. Des weiteren besteht eine Gefahr dahingehend, daß das Geräuschminde rungssystem beispielweise auf ein externes Geräusch reagie ren kann.

Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kühlschrank mit einem aktiven geregelten Geräuschminderungssystem zu schaffen, in dem ein Rückkopp lungspfeifen oder "Heulen" verhindert ist und das nicht durch Schall außer dem des Kompressorgeräusches beeinflußt wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Kühlschrank mit einem Geräuschminderungssystem gemäß Anspruch 1, 2 oder 3 vorgeschlagen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Kühlschrank enthält einen Kompressor, eine Aggregatkammer, einen Schwingungsaufnehmer, eine Re gelschaltung und einen Schallerzeuger. Der Kompressor kom primiert ein Kühlmittel und stellt eine wesentliche Ge räuschquelle dar. Die Aggregatkammer nimmt in sich den Kom pressor auf. Die Aggregatkammer ist an einer Stelle mit einer Öffnung versehen und eist einen eindimensionalen Ka nalaufbau auf, in dem die Querschnittsabmessung des Kanals relativ zu der Wellenlänge des Kompressorschalls, der zu reduzieren ist, klein ist. Der Schwingungsaufnehmer erfaßt Schwingungen des Kompressors, die mit dem Kompressorgeräusch korrelieren. Der Schwingungsaufnehmer ist in der Nähe des Kompressors angeordnet. Die Regelschaltung verarbeitet ein Ausgangssignal des Schwingungsaufnehmers. Der Schallerzeuger erzeugt einen Regelschall, welcher mit dem Kompressorge räusch korrespondiert. Der Schallerzeuger wird durch ein Ausgangssignal aus der Regelschaltung getrieben.

Die genannte und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der im folgenden anhand mehrerer Figu ren gegebenen, ins einzelne gehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ersichtlich.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht in Explosionsdar stellung des untersten Teils an der Rückseite eines geräuscharmen Kühlschranks gemäß einem ersten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines aktiven ge regelten Geräuschminderungssystems.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung, die die Kohärenzfunktion zwi schen einer Kompressorschwingung, die an dem Schwin gungsaufnehmer-Montageort gemäß Fig. 1 gemessen ist, und dem Kompressorgeräusch angibt.

Fig. 4 zeigt eine Darstellung, die die Kohärenzfunktion zwi schen der Schwingung, die an einem anderen Punkt der Umgebungsoberfläche des Motors des Kompressors gemes sen ist, und dem Kompressorgeräusch angibt.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht in Explosionsdar stellung des untersten Teils an der Rückseite eines geräuscharmen Kühlschranks gemäß einem zweiten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 zeigt eine Darstellung der Kohärenzfunktion zwischen einer Kompressorschwingung in der X-Richtung, gemes sen an dem Schwingungsaufnehmer-Montageort gemäß Fig. 5, und dem Kompressorgeräusch.

Fig. 7 zeigt eine Darstellung der Kohärenzfunktion zwischen der Kompressorschwingung in der Z-Richtung, gemessen wie in Fig. 5 gezeigt an einem Ansaugrohr, und dem Kompressorgeräusch.

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung, die ein verglei chendes Beispiel eines aktiven geregelten Geräusch minderungssystems für einen geräuscharmen Kühlschrank betrifft.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung wird im folgenden mehr im einzelnen anhand der Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder sich entsprechende Teile in allen Figuren bezeichnen.

Gemäß Fig. 1 ist ein Kompressor 20 in einer Aggregatkammer 10 angeordnet, die in dem untersten Teil der Rückseite des Kühlschranks positioniert ist.

Der Kompressor 20 ist die Hauptgeräuschquelle. Die Aggre gatkammer 10 ist mittels zweier Seitenplatten 11, 12, einer Deckenplatte 13, einer geneigten Frontplatte 14, einer Bo denplatte 15 und einer Rückseitenabdeckung 16 umschlossen. Auf diese Weise ist die Aggregatkammer 10 vollständig mit Ausnahme einer einzigen Öffnung 17 für eine Wärmeabstrahlung usw., die an dem linken Ende der Rückseitenabdeckung 16 gesehen von der Rückseite des Kühlschranks vorgesehen ist, abgeschlossen. Unter der Annahme, daß die X-Achse in Vor der-/Rückseitenrichtung des Kühlschranks verläuft, verläuft die Y-Achse in der Links/Rechts-Richtung, und die Z-Achse verläuft in der vertikalen Richtung. Die Aggregatkammer 10 weist einen eindimensionalen Kanalaufbau in Richtung der Y-Achse auf. Das bedeutet, daß die Querschnittsabmessung in der X/Y-Ebene der Aggregatkammer 10 relativ zu der Wellen länge des Kompressorgeräusches, das zu reduzieren ist, klein ist. Daher wird das Kompressorgeräusch zu einer eindimensi onalen eben-progressiven Welle in Richtung der Y-Achse. Insbesondere bei Annahme der Abmessung in der Richtung der Y-Achse (Kanallänge) der Aggregatkammer 10 zu z. B. 640 mm oder 880 mm und bei Annahme der Abmessungen in den X- u. Y-Richtungen zu ungefähr 250 mm kann die Aggregatkammer 10 als ein eindimensionaler Kanal in der Y-Richtung betrachtet werden. Insofern als nur die Y-Richtungs-Schallausbreitung bei Frequenzen von weniger als 800 Hz stattfindet, wird eine Abstrahlung von hochfrequentem Geräusch über 800 Hz durch Montieren von schallabsorbierendem Material, das aus einem elastischem Band besteht, auf der inneren Wandungsoberfläche der Aggregatkammer 10 verhindert. Daher liegen die Frequen zen, die durch das aktive geregelte Geräuschminderungssystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel geräuschmäßig herabgesetzt werden sollen, zwischen 100 Hz und 800 Hz. Der Kompressor 20 ist auf der rechten äußeren Seite auf der Bodenplatte 15 befestigt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Der Kompressor 20 ist ein rotierender Kompressor mit einem zylindrischen Kör per. Die rechte Seite des Körpers des Kompressors 20 ist eine Motoreinheit 21, während die linke Seite des Körpers eine mechanische Einheit 22 ist. Eine Aggregateinheit 23 ist an dem äußeren Ende auf der Seite der Motoreinheit 21 vor gesehen. Mit dem Ende der mechanischen Einheit 22 ist ein Ansaugrohr 24 verbunden. Auf der Umfangsoberfläche der Mo toreinheit 21 ist ein Schwingungsaufnehmer 30 montiert. Die Schwingungen des Kompressors 20 werden durch den Schwin gungsaufnehmer 30 erfaßt. Das Ausgangssignal des Schwin gungsaufnehmers 30 wird an eine Regelschaltung 40 gesendet. Die Regelschaltung 40 ist eine Kaskadenschaltung, die aus einem Tiefpaßfilter 41, einem A/D-Wandler 42, einem FIR- Filter 43 und einem D/A-Wandler 44 besteht. Das Ausgangssi gnal des Schwingungsaufnehmers 30 wird durch die Regel schaltung 40 verarbeitet und dann einem Lautsprecher 50 zugeführt. Der Lautsprecher 50 steht der Öffnung 17 gegen über und ist an dem linken Ende der geneigten Frontplatte 14 montiert, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Das Tiefpaßfilter 41 schneidet Signale mit einer Frequenz höher als die Hälfte der Abtastfrequenz des A/D-Wandlers ab, um das Auftreten eines sog. Umfaltungsfehlers zu verhindern. Der A/D-Wandler setzt das analoge Signal, welches durch das Tiefpaßfilter 41 eintrifft, in ein digitales Signal um, das durch das FIR- Filter 43 verarbeitet werden kann. Das FIR-Filter 43 übt eine Faltung auf das digitale Eingangssignal aus, um das zuvor beschriebene Ausgangssignal (convulate integration value = Faltungsintegrationswert) zu erzeugen. Der D/A- Wandler 44 setzt das digitale Signal, das von dem Filter 43 ausgegeben wird, in ein analoges Signal um, das dann dem Lautsprecher 50 zuführt. Falls die obere Grenze der Fre quenzen, die geräuschmäßig herabzusetzen sind, 800 Hz - wie zuvor beschrieben - liegt, sollte die Abtastfrequenz so hoch wie möglich sein und zumindest 1.4 kHz betragen. Wenn die Kanallänge 640 mm beträgt, ist eine Abtastfrequenz von 6.4 kHz geeignet.

Fig. 2 zeigt schematisch ein aktives geregeltes Geräusch minderungssystem eines geräuscharmen Kühlschranks gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es zuvor beschrieben ist. Gemäß Fig. 2 wird anstelle des Mi krofons 35, das in Fig. 8 gezeigt ist, der Schwingungsauf nehmer 30 verwendet. Fig. 3 u. Fig. 4 zeigen die Kohärenz funktionen zwischen der Schwingung des Kompressors, gemessen an zwei unterschiedlichen Punkten auf der Motoreinheit 21 des Kompressors 20 bzw. dem Kompressorgeräusch, welches durch ein Mikrofon erfaßt wird. Diese Kohärenzfunktionen werden durch einen Zweikanal-FFT- (Schneller Fouriertrans formations-) Analysator gemessen und sind durch durchgehende Linien in Fig. 3 u. Fig. 4 dargestellt. Die unterbrochenen Linien in Fig. 3 u. Fig. 4 zeigen Kohärenzfunktionen zwi schen dem Geräusch, welches durch das Geräuschquellen-Er fassungsmikrofon erfaßt wird, und dem Geräusch, welches durch das Auswertungs-Mikrofon erfaßt wird. Wie durch Fig. 3 u. Fig. 4 gezeigt, besteht eine gute Korrelation zwischen der Schwingung des Kompressors 20 und dem Geräusch. Es kann daher beim Entwerfen eines Geräuschminderungssystems das Messen der Kompressorschwingungen anstelle der Erfassung des Kompressorgeräusches S in Betracht gezogen werden. Des wei teren wird, wenn ein Schwingungsaufnehmer 30 benutzt wird, die Schallübertragungsfunktion G_AM zwischen Lautsprecher und Aufnehmer zu Null, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, vergl. die im folgenden angegebene Gl. (8):

G_AM = 0 (8)

Wenn Gl. (8) in Gl. (6) eingesetzt wird, die zuvor angegeben ist, wird die folgende Gl. (9) gewonnen, die eine sehr ein fache Form darstellt. G_MR ist das Übertragungsfunktionsver hältnis von G_SR und G_SM und wird durch Gl. (7) definiert, die zuvor angegeben wurde:

G = G_MR/G_AR (9)

Durch Benutzung der Gleichungen (9) u. (7) kann, selbst wenn das Kompressorgeräusch S unbekannt ist, die Übertragungs funktion G der Regelschaltung 40, die erforderlich ist, um den gemessenen Schall R an der Öffnung 17 zu Null zu machen, durch Messen des Übertragungsfunktionsverhältnisses G_MR gefunden werden. Indessen hat das Geräusch, welches von dem Kompressor 20 abgegeben wird, ein diskretes Spektrum, das aus Drehgeräusch und elektromagnetischem Geräusch besteht. Daher sollten die Übertragungsfunktionen der Drehzahl des Kompressors 20 und der Harmonischen der Drehzahl sowie der Stromquellenfrequenz und der Harmonischen dieser Frequenz als die einzigen effektiven Daten behandelt werden. Des weiteren kann zwischen diesen eine lineare Interpolation bewirkt werden. Wenn die Übertragungsfunktion G, wie sie zuvor bestimmt wurde, auf die Regelschaltung angewendet wird, kann das Kompressorgeräusch S bei der Aggregatkammer- Öffnung 17 durch Abstrahlen eines geregelten Schalls A, der mit dem Kompressorgeräusch S korrespondiert, von dem Laut sprecher unterdrückt werden. Es wird ein Geräuschminde rungseffekt von z. B. 5 dB oder mehr erzielt. Des weiteren besteht, da das Kompressorgeräusch S indirekt durch den Schwingungsaufnehmer 30 gemessen wird, selbst dann, wenn das Ausgangssignal des Geräuschminderungs-Lautsprechers 50 er höht wird, keine Gefahr durch den geregelten Schall A, daß ein Rückkopplungspfeifen oder "Heulen" auftritt. Zusätzlich ergibt sich kein Effekt aus einem anderen Geräusch außer dem Kompressorgeräusch S, beispielsweise aus einem Ventilator geräusch oder einem anderen, externen Geräusch. Indessen muß die Folge von Operationen des Aufnehmens der Kompressor schwingung durch den Schwingungsaufnehmer 30, des Verarbei tens der Kompressorschwingung zu einem Geräuschminderungssi gnal durch die Regelschaltung 40, des Eingebens des verar beiteten Signals in den Lautsprecher 50 und des Eintreffens des geregelten Schalls A von dem Lautsprecher 50 bei der Öffnung 17 beendet sein, bevor der Schall, der durch den Kompressor 20 abgestrahlt wird, die Öffnung 17 erreicht. Um die Verarbeitungszeit der Regelschaltung 40 so lang wie möglich machen zu können, ist daher der Kompressor 20 so weit wie möglich von der Öffnung 17 plaziert. Des weiteren ist der Geräuschminderungs-Lautsprecher 50 so nahe wie mög lich an der Öffnung 17 angeordnet.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung anhand der Fig. 5, 6 u. 7 beschrie ben. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Schwingungsauf nehmer 30 an der Basis eines Ansaugrohres 24 montiert, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Die Schwingungen des Kompressors 20 werden durch den Schwingungsaufnehmer 30 erfaßt. Der Schwingungsaufnehmer 30 kann an dem Ansaugrohr 23 sehr ein fach mittels eines Bandes oder dergl. befestigt werden. Weitere Elemente des Kühlschranks, der ein aktives geregel tes Geräuschminderungssystem, wie in Fig. 5 gezeigt ist, hat, sind ähnlich denjenigen des Kühlschranks gemäß Fig. 1. Folglich sind ähnlichen Elementen dieselben Bezugszeichen zugeordnet, und es werden ins einzelne gehende Beschreibun gen derselben nicht wiederholt.

Fig. 6 zeigt die Kohärenzfunktion zwischen der Schwingung in der X-Richtung des Kompressors 20, gemessen auf dem Ansaug rohr 24, und dem Kompressorgeräusch, das durch das Auswer tungs-Mikrofon erfaßt ist.

Fig. 7 zeigt die Kohärenzfunktion zwischen der Schwingung in der Z-Richtung des Kompressors 20, die in gleicher Weise auf dem Ansaugrohr 24 gemessen ist, und dem Kompressorgeräusch, welches durch das Auswertungs-Mikrofon erfaßt ist.

Diese Kohärenzfunktionen werden durch einen Zweikanal-FFT- Analysator gemessen. Diese Funktionen sind durch durchge hende Linien in Fig. 6 u. Fig. 7 gezeigt. Die unterbrochenen Linien in Fig. 6 u. Fig. 7 zeigen die Kohärenzfunktionen zwischen dem Geräusch, welches durch das Geräuschquellen- Erfassungsmikrofon erfaßt ist, und dem Geräusch, welches durch das Auswertungs-Mikrofon erfaßt ist.

Wie in Fig. 6 u. Fig. 7 gezeigt, besteht eine gute Korrela tion zwischen der Schwingung des Kompressors 20 und dem Geräusch. Für den Entwurf eines Geräuschminderungssystems ist leicht ersichtlich, daß die Messung der Schwingung auf dem Ansaugrohr 24 anstelle der Erfassung des Kompressorge räusches S benutzt werden kann, wie in Fig. 6 u. Fig. 7 gezeigt. Des weiteren kann, da das Ansaugrohr 24 nicht eine derart hohe Temperatur wie der Kompressor selbst erreicht, einer Verschlechterung der Schwingungsaufnahme aufgrund von Hitze vorgebeugt werden, was eine fälschliche Operation des Geräuschminderungssystems verhindert.

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine Echt zeit-Regelung durch Benutzen eines FIR-Filters 43 in der Regelschaltung 40 durchgeführt. Es wäre möglich, eine Rege lung mit z. B. einer Verzögerung von einem Zyklus durchzu führen. Als eine Gegenmaßname gegen ein Driften der Ge räuschminderungs-Übertragungsfunktion, das durch Verände rungen durch Alterung oder durch Differenzen in den Fest körpereigenschaften der betreffenden Elemente verursacht werden kann, kann eine sog. adaptive Regelung, bei welcher die Übertragungsfunktion G in geeigneter Weise automatisch verändert wird, angewendet werden.

Es sind zahlreiche weitere Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung im Rahmen der technischen Lehre möglich. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß innerhalb des durch die Ansprüche bestimmten Schutzumfangs für die vor liegende Erfindung diese in anderer Weise als speziell be schrieben in die Praxis umgesetzt werden kann.

Claims

1. Kühlschrank, der ein Geräuschminderungssystem aufweist, mit einem Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, wobei der Kompressor eine wesentliche Geräuschquelle darstellt, gekennzeichnet durch

- eine Aggregatkammer (10), die den Kompressor (20) in sich aufnimmt, wobei die Aggregatkammer (10) an einer Stelle mit einer Öffnung (17) versehen ist und einen eindimensionalen Kanal-Aufbau hat, bei dem eine Quer schnittsabmessung des Kanals relativ zu der Wellen länge des zu vermindernden Kompressorgeräusches klein ist,
- einen Schwingungsaufnehmer (30) zum Erfassen von Schwingungen des Kompressors (20), wobei die Schwin gungen des Kompressors (20) repräsentativ für das Kom pressorgeräusch sind und wobei der Schwingungsaufneh mer (30) in der Nachbarschaft des Kompressors (20) an geordnet ist,
- eine Regelschaltung (40) zum Verarbeiten eines Aus gangssignals des Schwingungsaufnehmers (30) und
- einen Schallerzeuger (50) zum Erzeugen eines Regel schalls, der dem Kompressorgeräusch entspricht, wobei der Schallerzeuger (50) durch ein Ausgangssignal der Regelschaltung (40) getrieben wird.

2. Kühlschrank, der ein Geräuschminderungssystem aufweist, mit einem Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, wobei der Kompressor eine wesentliche Geräuschquelle darstellt, gekennzeichnet durch

- eine Aggregatkammer (10), die den Kompressor (20) in sich aufnimmt, wobei die Aggregatkammer (10) an einer Stelle mit einer Öffnung (17) versehen ist und einen eindimensionalen Kanal-Aufbau hat, bei dem eine Quer schnittsabmessung des Kanals relativ zu der Wellen länge des zu vermindernden Kompressorgeräusches klein ist,
- einen Schwingungsaufnehmer (30) zum Erfassen von Schwingungen des Kompressors (20), wobei die Schwin gungen des Kompressors (20) repräsentativ für das Kom pressorgeräusch sind und wobei der Schwingungsaufneh mer (30) auf dem Kompressor (20) montiert ist,
- eine Regelschaltung (40) zum Verarbeiten eines Aus gangssignals des Schwingungsaufnehmers (30) und
- einen Schallerzeuger (50) zum Erzeugen eines Regel schalls, der dem Kompressorgeräusch entspricht, wobei der Schallerzeuger (50) durch ein Ausgangssignal der Regelschaltung (40) getrieben wird.

3. Kühlschrank, der ein Geräuschminderungssystem aufweist, mit einem Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, wobei der Kompressor eine wesentliche Geräuschquelle darstellt, gekennzeichnet durch

- ein Ansaugrohr (24) zum Einleiten des Kühlmittels in den Kompressor (20), wobei das Ansaugrohr (24) mit dem Kompressor (20) verbunden ist,
- eine Aggregatkammer (10), die den Kompressor (20) in sich aufnimmt, wobei die Aggregatkammer (10) an einer Stelle mit einer Öffnung (17) versehen ist und einen eindimensionalen Kanal-Aufbau hat, bei dem eine Quer schnittsabmessung des Kanals relativ zu der Wellen länge des zu vermindernden Kompressorgeräusches klein ist,
- einen Schwingungsaufnehmer (30) zum Erfassen von Schwingungen des Kompressors (20), wobei die Schwin gungen des Kompressors (20) repräsentativ für das Kom pressorgeräusch sind und wobei der Schwingungsaufneh mer (30) auf dem Ansaugrohr (24) montiert ist,
- eine Regelschaltung (40) zum Verarbeiten eines Aus gangssignals des Schwingungsaufnehmers (30) und
- einen Schallerzeuger (50) zum Erzeugen eines Regel schalls, der dem Kompressorgeräusch entspricht, wobei der Schallerzeuger (50) durch ein Ausgangssignal der Regelschaltung (40) getrieben wird.

4. Kühlschrank nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schwingungsaufnehmer (30) an dem Basisteil des Ansaugrohrs (24) montiert ist.

5. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aggre gatkammer (10) im wesentlichen in dem untersten Teil auf der Rückseite des Kühlschranks angeordnet ist.

6. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elasti sches Band auf der inneren Wandungsoberfläche der Aggre gatkammer (10) angebracht ist.

7. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aggregat kammer (10) eine Kanallänge von angenähert 640 mm hat.

8. Kühlschrank nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aggregatkammer (10) eine Kanallänge von angenähert 880 mm hat.

9. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geräusch mäßig zu mindernden Frequenzen zwischen 100 Hz und 800 Hz liegen.

10. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel schaltung (40) mit einem endlich wirkenden Impulsreak tions- (FIR-) Filter zum Verarbeiten eines Signals in dem betreffenden Zeitbereich ausgestattet ist.

11. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel schaltung (40) eine Übertragungsfunktion G hat, wobei die Übertragungsfunktion G durch die Gleichungen G = -G_MR/G_ARG_MR = G_SR/G_SMbestimmt ist, wobei G_AR eine Schall-Übertragungsfunktion zwischen dem Schallerzeuger (50) und der Öffnung (17) ist, G_SR eine Schall-Übertragungsfunktion zwischen dem Kompressor (20) und der Öffnung (17) ist und G_SM eine Schall-Übertragungsfunktion zwischen dem Kompressor (20) und dem Schwingungsaufnehmer (30) ist.

12. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompres sor (20) im wesentlichen in der am weitesten von der Öffnung (17) enfernten Position innerhalb der Aggregat kammer (10) angeordnet ist.

13. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaller zeuger (50) in der Aggregatkammer (10) nahe der Öffnung (17) vorgesehen ist.

14. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaller zeuger ein Lautsprecher (50) ist.

15. Verfahren zur Geräuschregelung eines Kühlschranks, der mit einem Schwingungsaufnehmer, welcher in der Nachbar schaft eines Kompressors angeordnet ist, und einem Schallerzeuger, der in einer Aggregatkammer des Kühl schranks vorgesehen ist, ausgestattet ist, gekennzeichnet durch Schritte zum

- Erfassen von Schwingungen des Kompressors (20), die das von dem Kompressor (20) erzeugte Geräusch reprä sentieren,
- Verarbeiten des Ausgangssignals des Schwingungsaufneh mers (30) zum Bestimmen der Stärke eines Regelschall signals, das in Reaktion auf das Kompressorgeräusch zu erzeugen ist, und
- Treiben des Schallerzeugers (50), um das Regelschall signal zum Unterdrücken des Geräusches des Kompressors (20) zu erzeugen.