DE4040547A1

DE4040547A1 - Geraeuscharmer kuehlschrank und geraeusch-regelverfahren dafuer

Info

Publication number: DE4040547A1
Application number: DE4040547A
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
Also published as: US5127235A; KR910012639A; KR930007968B1; GB2240198A; GB9027435D0

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 Geräuschfrequenzband 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. 12 gezeigt. Die Einzelheiten in Fig. 12 sind zum Zwecke einer Erklärung dargestellt, nicht jedoch zum Zwecke einer Beschreibung des Standes der Technik.

Gemäß Fig. 12 ist ein Kompressor 120 in einer Aggregatkammer 110 angeordnet, die in dem untersten Teil an der Rückseite des Kühlschranks angeordnet ist. Der Kompressor 120 ist die Hauptquelle des Kühlschrankgeräusches. Die Aggregatkammer 110 weist einen eindimensionalen Kanalaufbau auf, der voll ständig mit Ausnahme einer einzigen Öffnung 117 für die Wärmeabstrahlung und die Verdampfung des Entfrostungswassers abgedichtet ist. Das bedeutet, daß durch Wählen der Abmes sungen des Querschnitts des Kanals derart, daß sie ausrei chend klein im Vergleich zu der Wellenlänge des Kompressor geräusches S sind, welches zu reduzieren ist, das Kompres sorgeräusch S in der Aggregatkammer 110 zu einer eindimen sionalen eben-progressiven Welle geformt werden kann. Das Kompressorgeäusch S wird durch ein Mikrofon 135 erfaßt, welches in einer Position innerhalb der Aggregatkammer 110 entfernt von der Offnung 117 angeordnet ist. Das Kompres sorgeräusch S, d. h. der Schall M, der durch das Mikrofon 135 erfaßt ist, wird durch eine Regelschaltung 140 mit einer Übertragungsfunktion G verarbeitet. Die Regelschaltung 140 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 Kompressorgeräusch-Unterdrückungssignal an einen Laut sprecher 150 geliefert wird. Das Kompressorgeräusch, welches aus der Öffnung 117 der Aggregatkammer 110 auszutreten ver sucht, wird durch den geregelten Schall A unterdrückt, der durch den Lautsprecher 150 erzeugt wird.

Die Übertragungsfunktion G der Regelschaltung 140 ist wie im folgenden angegeben bestimmt. Der durch das Mikrofon 135 erfaßte Schall M kann durch die im folgenden angegebene Gl. (1) mit Ausdrücken für das Geräusch S, das von dem Kompres sor 120 abgegeben wird, und den geregelten Schall A, der von dem Geräuschminderungs-Lautsprecher 150 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 155 zum Auswerten des Ge räuschminderungseffekts an der Öffnung 117 der Aggregat kammer 110 vorgesehen. Der gemessene Schall R des Auswer tungs-Mikrofons 155 kann durch die im folgenden angegebene Gl. (2) ausgedrückt werden, wobei die Schall-Übertragungs funktion 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 Offnung 117 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 120 erzeugt wird, der erfaßte Schall als ein Eingangssignal und der gemessene Schall R als ein Reaktionssignal behandelt werden können.

Falls eine Übertragungsfunktion G, die zuvor bestimmt ist, auf die Regelschaltung 140 angewendet wird, wird ein gere gelter Schall A, der dem Kompressorgeräusch S entspricht, erzeugt, und das Geräusch S wird an der Öffnung 117 der Ag gregatkammer 110 unterdrückt.

Indessen treten, wenn das Kompressorgeräusch S durch das Mikrofon 135 erfaßt wird, folgende Probleme auf: Zunächst einmal kann, da nicht nur das Geräusch S aus dem Kompressor 120, sondern auch der geregelte Schall A aus dem Geräuschminderungs-Lautsprecher 150 durch das Mikrofon 135 aufgenommen wird, ein Rückkopplungspfeifen oder "Heulen" 35 auftreten. Daher muß das Ausgangssignal des Lautsprechers 150 ausreichend niedrig gehalten werden, was zu einem nichtausreichenden Geräuschminderungseffekt führt. Es kann ein Echounterdrücker bei der Regelschaltung 140 vorgesehen sein, um das "Heulen" zu verhindern, jedoch erhöht dies die Kosten des Systems. Außerdem wird, falls ein Ventilator zum Kühlen des Kompressors 120 in der Aggregatkammer 110 vorge sehen ist, das Geräusch, welches durch den Ventilator er zeugt wird, ebenfalls durch das Mikrofon 135 aufgenommen, was die Regelung für die Geräuschminderung komplizierter macht. Des weiteren besteht eine Gefahr dahingehend, daß das Ge räuschminderungssystem beispielweise auf ein externes Ge räusch reagieren 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 oder 4 vorgeschlagen.

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

Der erfindungsgemäße Kühlschrank enthält einen rotierenden Kompressor, eine Aggregatkammer, einen Schwingungsaufnehmer, eine Regelschaltung und einen Schallerzeuger. Der rotierende Kompressor komprimiert ein Kühlmittel und stellt eine we sentliche Geräuschquelle dar. Die Aggregatkammer nimmt in sich den rotierenden Kompressor auf. Die Aggregatkammer ist an einer Stelle mit einer Offnung versehen und weist einen eindimensionalen Kanalaufbau auf, in dem die Querschnitts abmessung des Kanals relativ zu der Wellenlänge des Kom pressorschalls, der zu reduzieren ist, klein ist. Der Schwingungsaufnehmer erfaßt Schwingungen des Kompressors in der tangentialen Richtung des rotierenden Kompressors, die mit dem Kompressorgeräusch korrelieren. Der Schwingungs aufnehmer ist in der Nähe des rotierenden Kompressors ange ordnet. Die Regelschaltung verarbeitet ein Ausgangssignal des Schwingungsaufnehmers. Der Schallerzeuger erzeugt einen Regelschall, welcher mit dem Kompressorgeräusch korrespon diert. 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 Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines aktiven geregelten Geräuschminderungssystems gemäß Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung, die die Kohärenzfunktion zwischen einer Kompressorschwingung in tangentialer Richtung des Kompressorkörpers, die an dem Schwin gungsaufnehmer-Montageort gemäß Fig. 1 gemessen ist, und dem Kompressorgeräusch angibt.

Fig. 4 zeigt eine Darstellung, die ein Beispiel für die Geräuschminderungs-Übertragungsfunktion G angibt, welche auf die Regelschaltung gemäß Fig. 1 u. Fig. 2 angewendet wird.

Fig. 5 zeigt ein Geräuschpegeldiagramm, das den Geräusch minderungseffekt des geräuscharmen Kühlschranks ge mäß Fig. 1 veranschaulicht.

Fig. 6 zeigt eine Darstellung der Kohärenzfunktion zwischen einer Schwingung in senkrechter Richtung des Kom pressorkörpers und dem Kompressorgeräusch.

Fig. 7 zeigt eine Darstellung, die ein Beispiels für die Geräuschminderungs-Übertragungsfunktion G angibt, welche auf die Regelschaltung im Falle des in Fig. 6 gezeigten Zustands angewendet wird.

Fig. 8 zeigt ein Geräuschpegeldiagramm, das den Geräusch minderungseffekt eines Kühlschranks veranschaulicht, der sich ergibt, wenn die Geräuschminderungs-Über tragungsfunktion G gemäß Fig. 7 auf die Regelschal tung angewendet wird.

Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht eines Kompressors, aus der eine Schwingungsaufnehmer-Montageposition in einem geräuscharmen Kühlschrank gemäß einem zweiten Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hervor geht.

Fig. 10 zeigt eine Darstellung der Kohärenzfunktion zwischen einer Kompressorschwingung in der X-Richtung, gemes sen an dem Schwingungsaufnehmer-Montageort gemäß Fig. 9, und dem Kompressorgeräusch.

Fig. 11 zeigt eine Darstellung der Kohärenzfunktion zwischen der Kompressorschwingung in der Y-Richtung, gemessen auf der Umfangsoberfläche des Motors des Kompres sors, und dem Kompressorgeräusch.

Fig. 12 zeigt eine schematische Darstellung, die ein ver gleichendes Beispiel eines aktiven geregelten Ge räuschminderungssystems 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 rotierender Kompressor 120 in einer Aggregatkammer 110 angeordnet, die in dem untersten Teil der Rückseite des Kühlschranks positioniert ist.

Der rotierende Kompressor 120 ist die Hauptgeräuschquelle. Die Aggregatkammer 110 ist mittels zweier Seitenplatten 111, 112, einer Deckenplatte 113, einer geneigten Frontplatte 114, einer Bodenplatte 115 und einer Rückseitenabdeckung 116 umschlossen. Auf diese Weise ist die Aggregatkammer 110 vollständig mit Ausnahme einer einzigen Öffnung 117 für eine Wärmeabstrahlung usw., die an dem linken Ende der Rücksei tenabdeckung 116 gesehen von der Rückseite des Kühlschranks vorgesehen ist, abgeschlossen. Unter der Annahme, daß die X-Achse in Vorder-/Rückseitenrichtung des Kühlschranks ver läuft, verläuft die Y-Achse in der Links/Rechts-Richtung, und die Z-Achse verläuft in der vertikalen Richtung. Die Aggregatkammer 110 weist einen eindimensionalen Kanalaufbau in Richtung der Y-Achse auf. Das bedeutet, daß die Quer schnittsabmessung in der X/Z-Ebene der Aggregatkammer 110 relativ zu der Wellenlänge des Kompressorgeräusches, das zu reduzieren ist, klein ist. Daher wird das Kompressorgeräusch zu einer eindimensionalen eben-progressiven Welle in Rich tung der Y-Achse. Insbesondere bei Annahme der Abmessung in der Richtung der Y-Achse (Kanallänge) der Aggregatkammer 110 zu z. B. 640 mm oder 880 mm und bei Annahme der Abmessungen in den X- u. Z-Achsenrichtungen zu ungefähr 250 mm kann die Aggregatkammer 110 als ein eindimensionaler Kanal in der Y- Achsenrichtung betrachtet werden. Insofern als nur die Y- Achsenrichtungs-Schallausbreitung bei Frequenzen von weniger als 800 Hz stattfindet, wird eine Abstrahlung von hochfre quentem Geräusch über 800 Hz durch Montieren von schallab sorbierendem Material, das aus einem elastischem Band be steht, auf der inneren Wandungsoberfläche der Aggregatkammer 110 verhindert. Daher liegen die Frequenzen, die durch das aktive geregelte Geräuschminderungssystem gemäß diesem Aus führungsbeispiel geräuschmäßig herabgesetzt werden sollen, zwischen 100 Hz und 800 Hz.

Der Hauptanteil der Geräusche, die durch einen rotierenden Kompressor erzeugt werden, besteht in dem Rotationsgeräusch und dem Motorgeräusch (elektromagnetisches Geräusch). Das Rotationsgeräusch wird durch die Rotation des in dem Motor enthaltenen Rotors erzeugt. Die Rotation des Rotors erzeugt Schwingungen in der Richtung tangential zu dem Kompressor gehäuse. Diese Schwingungen werden als Rotationsgeräusch an die Außenseite des Körpers abgegeben. Andererseits wird das Motorgeräusch von einer Motoreinheit des Kompressors 120 erzeugt.

Der rotierende Kompressor 120 ist in der Y-Achsenrichtung auf der rechten äußeren Seite auf der Bodenplatte 115 befe stigt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Der rotierende Kom pressor 120 hat einen zylindrischen Körper. Die rechte Seite des Körpers des Kompressors 120 ist eine Motoreinheit 121, während die linke Seite des Körpers eine mechanische Einheit 122 ist. Eine Aggregateinheit 123 ist an dem äußeren Ende auf der Seite der Motoreinheit 121 vorgesehen. Mit dem Ende der mechanischen Einheit 122 ist ein Ansaugrohr 124 verbun den.

Bei der Umfangsoberfläche des Körpers des rotierenden Kom pressors 120 ist eine plattenförmige Einspannvorrichtung 126 aufrecht stehend angebracht, die sich in Richtung der Er zeugungslinie, d. h. in Richtung der Y-Achse, erstreckt. Auf der Oberfläche der Einspannvorrichtung 126 ist ein Schwin gungsaufnehmer 130 montiert, wobei dessen Senkrechte in der Richtung der X-Achse verläuft.

Die tangentiale Schwingung des Kompressorkörpers wird durch den Schwingungsaufnehmer 130 erfaßt. Das Ausgangssignal des Schwingungsaufnehmers 130 wird an eine Regelschaltung 140 gesendet. Die Regelschaltung 140 ist eine Kaskadenschaltung, die aus einem Tiefpaßfilter 141, einem A/D-Wandler 142, einem FIR-Filter 143 und einem D/A-Wandler 144 besteht. Das Ausgangssignal des Schwingungsaufnehmers 130 wird durch die Regelschaltung 140 verarbeitet und dann einem Lautsprecher 150 zugeführt. Der Lautsprecher 150 steht der Öffnung 117 gegenüber und ist an dem linken Ende der geneigten Front platte 114 montiert, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Das Tiefpaßfilter 141 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 142 setzt das analoge Signal, welches durch das Tiefpaßfilter 141 eintrifft, in ein digitales Signal um, das durch das FIR-Filter 143 verarbeitet werden kann. Das FIR-Filter 143 übt eine Faltung auf das digitale Eingangs signal aus, um das zuvor beschriebene Ausgangssignal (convulated integration value = Faltungsintegrationswert) zu erzeugen. Der D/A-Wandler 144 setzt das digitale Signal, das von dem Filter 143 ausgegeben wird, in ein analoges Signal um, das dann dem Lautsprecher 150 zugeführt wird. Falls die obere Grenze der Frequenzen, die geräuschmäßig herabzusetzen sind, bei 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. Wenn die Kanallänge 880 mm beträgt, ist eine Abtastfrequenz von 12.8 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 Mikrofons 135, das in Fig. 12 gezeigt ist, der Schwingungsaufnehmer 130 verwendet. Fig. 3 zeigt die Kohärenzfunktion zwischen der Schwingung in tan gentialer Richtung des Körpers des rotierenden Kompressors 120, die durch den Schwingungsaufnehmer 130 erfaßt wird, und dem Kompressorgeräusch, welches durch das Mikrofon erfaßt wird.

Fig. 3 zeigt die Kohärenzfunktion zwischen der Schwingung in der tangentialen Richtung des Körpers des rotierenden Kom pressors 120, die durch den Schwingungsaufnehmer erfaßt ist, und dem Kompressorgeräusch, das durch das Mikrofon erfaßt ist. Fig. 3 zeigt die Ergebnisse der Messung der Kohärenz funktion unter Benutzung eines Zweikanal-FFT- (Fast Fourier Transform-) Analysators.

Wie durch Fig. 3 gezeigt, besteht eine gute Korrelation zwischen der Schwingung in tangentialer Richtung des Kom pressorkörpers und dem Kompressorgeräusch S. Es kann daher beim Entwerfen eines Geräuschminderungssystems das Messen der Schwingungen in tangentialer Richtung des Kompressor körpers anstelle der Erfassung des Kompressorgeräusches S in Betracht gezogen werden. Des weiteren wird, wenn ein Schwingungsaufnehmer 130 benutzt wird, die Schallübertra gungsfunktion G_AM zwischen Lautsprecher und Schwingungsauf nehmer 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 140, die erforderlich ist, um den gemessenen Schall R an der Öffnung 117 zu Null zu ma chen, durch Messen des Übertragungsfunktionsverhältnisses G_MR gefunden werden. Indessen hat das Geräusch, welches von dem rotierenden Kompressor 120 abgegeben wird, ein diskretes Spektrum, das aus Drehgeräusch und elektromagnetischem Ge räusch besteht. Daher sollten die Übertragungsfunktionen der Drehzahl des rotierenden Kompressors 120 und der Harmoni schen 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.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Geräuschminderungs-Übertra gungsfunktion G, die wie zuvor beschrieben abgeleitet ist.

Wenn die Übertragungsfunktion G, wie sie zuvor bestimmt wurde, auf die Regelschaltung angewendet wird, kann das Kompressorgeräusch S bei der Aggregatkammer-Öffnung 117 durch Abstrahlen eines geregelten Schalls A, der mit dem Kompressorgeräusch S korrespondiert, von dem Lautsprecher 150 unterdrückt werden.

Fig. 5 zeigt den Geräuschminderungseffekt eines derartigen aktiven geregelten Geräuschminderungssystems.

In Fig. 5 geben die durchgehenden Linien den Geräuschpegel vor der Geräuschminderung an, und die unterbrochenen Linien geben den Geräuschpegel nach der Geräuschminderung an. Mit dem Beispiel, das in Fig. 5 gezeigt ist, kann ein Geräusch minderungseffekt von z. B. 5 dB oder mehr erzielt werden. Der Schwingungsaufnehmer 130 erfaßt eine Schwingung in der tangentialen Richtung des Kompressorkörpers statt in der senkrechten Richtung. Auf diese Weise kann das Rotationsge räusch des rotierenden Kompressors mit hoher Empfindlichkeit erfaßt werden. Des weiteren besteht, da das Kompressorge räusch S indirekt durch den Schwingungsaufnehmer 130 gemes sen wird, selbst dann, wenn das Ausgangssignal des Ge räuschminderungs-Lautsprechers 150 erhöht wird, keine Ge fahr, daß durch den geregelten Schall A ein Rückkopplungs pfeifen oder "Heulen" auftritt. Zusätzlich ergibt sich keine Wirkung durch Geräusche, die nicht das Kompressorgeräusch S sind, beispielsweise ein Ventilatorgeräusch oder ein ande res externes Geräusch.

Indessen muß die Folge von Operationen des Aufnehmens der Kompressorschwingung durch den Schwingungsaufnehmer 130, des Verarbeitens der Kompressorschwingung zu einem Geräuschmin derungssignal durch die Regelschaltung 140, des Eingebens des verarbeiteten Signals in den Lautsprecher 150 und des Eintreffens des geregelten Schalls A von dem Lautsprecher 150 bei der Öffnung 117 beendet sein, bevor der Schall, der durch den rotierenden Kompressor 120 abgestrahlt wird, die Öffnung 117 erreicht. Um die Verarbeitungszeit der Regel schaltung 40 so lang wie möglich machen zu können, ist daher der rotierende Kompressor 120 so weit wie möglich von der Öffnung 117 plaziert. Des weiteren ist der Geräuschminde rungs-Lautsprecher 150 so nahe wie möglich bei der Öffnung 117 angeordnet.

Zum Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1, Fig. 6 bis Fig. 8 gezeigt ist, zeigen die betreffenden Fig. 3 bis 5, wie sie zuvor beschrieben sind, den Fall, in dem eine Schwingung durch den Schwingungsaufnehmer in der senkrechten Richtung des Kompressorkörpers erfaßt wird. In diesem Fall ist die Empfindlichkeit der Schwingungserfassung herabgesetzt, wie dies in Fig. 6 bis Fig. 8 gezeigt ist.

Der Schwingungsaufnehmer 130 kann auch in einer Position montiert sein, in der eine Schwingung in der tangentialen Richtung des Kompressors erfaßt werden kann und die in der Nachbarschaft der Motoreinheit liegt. In diesem Fall werden sowohl das Rotationsgeräusch als auch das Motorgeräusch durch den einzigen Schwingungsaufnehmer erfaßt.

Fig. 9 zeigt die Montageposition des Schwingungsaufnehmers 130 in einem geräuscharmen Kühlschrank gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich von dem Kompressor 120 die Endfläche der Motoreinheit 121, d. h. die Endfläche der Aggregateinheit 123 des Hauptkörpers nahe dem Motor, der in dem Kompressor 120 enthalten ist und außerdem flach ist. Dies ist sehr bequem im Hinblick auf die Montage des Schwingungsaufnehmers 130. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Bolzen 126 durch Aufschweißen auf die Endfläche der Motoreinheit 121 senkrechtstehend vorgesehen. Der Schwin gungsaufnehmer 130 ist auf dem Bolzen 126 montiert. Auf diese Weise ist die Montage des Schwingungsaufnehmers 130 einfach und sicher, was einen Fehler bei der Montage aus schließt. Sogar dann, wenn ein Flachtyp-Schwingungaufnehmer direkt auf die Endfläche der Motoreinheit 121 ohne Verwen dung des Bolzens 126 montiert wird, kann eine Seitenberüh rung zwischen dem Kompressor 120 und dem Schwingungsaufneh mer 130 erzielt werden.

Fig. 10 zeigt die Kohärenzfunktion der Schwingung in der X- Richtung, gemessen in der Schwingungsaufnehmer-Montageposi tion gemäß Fig. 9. Fig. 11 zeigt die Kohärenzfunktion zwi schen der Schwingung in der Y-Richtung, gemessen auf der Umfangsoberfläche der Motoreinheit 121 des Kompressors 120 und dem Kompressorgeräusch. Diese Kohärenzfunktionen sind in Fig. 10 u. Fig. 11 durch die durchgehenden Linien angegeben, und die Kompressorgeräusche sind durch ein Auswertungs- Mikrofon erfaßt. Die unterbrochenen Linien in Fig. 10 u. Fig. 11 zeigen die Kohärenzfunktionen zwischen dem Geräusch, das durch das Geräuschquellen-Mikrofon erfaßt ist, und dem Geräusch, das durch das Auswertungs-Mikrofon erfaßt ist. Wie in Fig. 10 u. Fig. 11 gezeigt, besteht eine gute Korrelation zwischen der Schwingung und dem Geräusch des Kompressors 120. Das bedeutet, daß in diesem Fall auch eine Messung der Kompressorschwingung anstelle der Erfassung des Kompressor geräusches S angewendet werden kann.

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine Echt zeit-Regelung durch Benutzen eines FIR-Filters 143 in der Regelschaltung 140 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 rotierenden Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, wobei der rotierende Kompressor eine we sentliche Geräuschquelle darstellt, gekenn zeichnet durch

- eine Aggregatkammer (110), die den rotierenden Kom pressor (120) in sich aufnimmt, wobei die Aggregat kammer (110) an einer Stelle mit einer Öffnung (117) versehen ist und einen eindimensionalen Kanal-Aufbau hat, bei dem eine Querschnittsabmessung des Kanals re lativ zu der Wellenlänge des zu vermindernden Kompres sorgeräusches klein ist,
- einen Schwingungsaufnehmer (130) zum Erfassen von Schwingungen in der tangentialen Richtung des rotie renden Kompressors (120), wobei die Schwingungen des Kompressors (120) repräsentativ für das Kompressor geräusch sind und wobei der Schwingungsaufnehmer (130) in der Nachbarschaft des rotierenden Kompressors (120) angeordnet ist,
- eine Regelschaltung (140) zum Verarbeiten eines Aus gangssignals des Schwingungsaufnehmers (130) und
- einen Schallerzeuger (150) zum Erzeugen eines Regel schalls, der dem Kompressorgeräusch entspricht, wobei der Schallerzeuger (150) durch ein Ausgangssignal der Regelschaltung (140) getrieben wird.

2. Kühlschrank nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Mittel (126) zum Montieren des Schwingungsaufnehmers (130) vorgesehen ist, wobei das Mittel zum Montieren ein Vorsprung auf der Umfangsober fläche des rotierenden Kompressors (120) ist.

3. Kühlschrank nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mittel (126) zum Montieren eine plattenförmige Aufspannvorrichtung ist.

4. Kühlschrank, der ein Geräuschminderungssystem aufweist, mit einem rotierenden Kompressor, der eine Motoreinheit zum Komprimieren eines Kühlmittels enthält, wobei der rotierende Kompressor eine wesentliche Geräuschquelle darstellt, gekennzeichnet durch

- eine Aggregatkammer (110) zum Aufnehmen des rotieren den Kompressors, wobei die Aggregatkammer (110) an ei ner Stelle mit einer Öffnung (117) versehen ist und einen eindimensionalen Kanal-Aufbau hat, bei dem eine Querschnittsabmessung des Kanals relativ zu der Wel lenlänge des zu vermindernden Kompressorgeräusches klein ist,
- einen Schwingungsaufnehmer (130) zum Erfassen von Schwingungen in der tangentialen Richtung des rotie renden Kompressors (120), wobei die Schwingungen des Kompressors (120) repräsentativ für das Kompressorge räusch sind und wobei der Schwingungsaufnehmer (130) in enger Nachbarschaft zu der Motoreinheit (121) des rotierenden Kompressors (20) angeordnet ist,
- eine Regelschaltung (140) zum Verarbeiten eines Aus gangssignals des Schwingungsaufnehmers (130) und
- einen Schallerzeuger (150) zum Erzeugen eines Regel schalls, der dem Kompressorgeräusch entspricht, wobei der Schallerzeuger (150) durch ein Ausgangssignal der Regelschaltung (140) getrieben wird.

5. Kühlschrank nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schwingungsaufnehmer (130) auf einer Endfläche der Motoreinheit (121) montiert ist.

6. Kühlschrank nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß ferner ein Mittel zum Montieren des Schwingungsaufnehmers (130) vorgesehen ist, wobei das Mittel (126) zum Montieren ein Vorsprung auf der Endfläche der Motoreinheit (121) ist.

7. Kühlschrank nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Mittel (126) zum Montieren ein Bolzen ist.

8. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Regelschal tung (140) mit einem endlich wirkenden Impulsreaktions- Filter (143) zum direkten Verarbeiten eines Signals in dem betreffenden Zeitbereich ausgestattet ist.

9. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regel schaltung (140) 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 (150) und der Öffnung (117) ist, G_SR eine Schall-Übertragungsfunktion zwischen dem rotierenden Kompressor (120) und der Öffnung (117) ist und G_SM eine Schall-Übertragungsfunktion zwischen dem rotierenden Kompressor (120) und dem Schwingungsauf nehmer (130) ist.

10. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der rotie rende Kompressor (120) im wesentlichen in der am wei testen von der Öffnung (117) enfernten Position inner halb der Aggregatkammer (110) angeordnet ist.

11. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaller zeuger (150) in der Aggregatkammer (110) nahe der Öff nung (117) vorgesehen ist.

12. Kühlschrank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaller zeuger ein Lautsprecher (150) ist.

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

- Erfassen von Kompressorschwingungen in der tangenti alen Richtung des rotierenden Kompressors (120), die das von dem rotierenden Kompressor (20) erzeugte Ge räusch repräsentieren,
- Verarbeiten des Ausgangssignals des Schwingungsaufneh mers (130) zum Bestimmen der Stärke eines Regelschall signals, das in Reaktion auf das Kompressorgeräusch zu erzeugen ist, und
- Treiben des Schallerzeugers (150), um das Regelschall signal zum Unterdrücken des Kompressorgeräusches zu erzeugen.