JP2008209098A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機及び送風機から発生する駆動音を効果的に消音できる冷却装置を提供することを目的とする。
【解決手段】マイク２４，２６からの入力信号のうち、圧縮機１６から発生する駆動音に対応する周波数の音信号を第１位相調整増幅回路１０Ａで生成するとともに、送風機１８から発生する駆動音に対応する周波数の音信号を第２位相調整増幅回路１０Ｂで生成し、それらの音信号に基づく音をスピーカ２３，２５から出力させる。これにより、スピーカ２３からの音を圧縮機１６から発生する駆動音と干渉させるとともに、スピーカ２５からの音を送風機１８から発生する駆動音と干渉させて、圧縮機及び送風機から発生する駆動音を効果的に消音することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、冷却装置に係り、さらに詳しくは、冷媒を用いて冷却を行う冷却器を備えた自動販売機などの冷却装置から発生する駆動音を抑制するための構造の改良に関する。

飲料などの商品が収容される自動販売機のような冷却装置には、通常、商品を冷却するための冷却器の他、冷却器へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器、及び、圧縮機や凝縮器を冷却するために回転駆動される送風機などが備えられている。

この種の冷却装置では、上記のような各種部品から発生する駆動音が機外に漏洩するといった問題があった。そのため、このような冷却装置の一例である自動販売機をホテルや病院などの静かな屋内に設置したときには、騒音の問題が深刻化する場合があった。このような問題を解決するために、従来から、消音部材を設けることにより機内から駆動音が漏洩するのを防止するといった技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００３−２８１６１３号公報

上記のような冷却装置に備えられた各種部品のうち、圧縮機や送風機からは、周波数が比較的低く耳障りな駆動音が発生する。一般的に、圧縮機は交流モータによって回転駆動されるのに対し、送風機は直流モータによって回転駆動される。そのため、圧縮機の駆動音は、供給される交流商用電源の周波数により異なる周波数においてピークが発生する。これに対して、送風機の駆動音は、特定の周波数（例えば、１４０Ｈｚ）においてピークが発生する。特に、圧縮機及び送風機からそれぞれ発生する駆動音の周波数のピークが近接している場合には、駆動音がより一層耳障りに聞こえる傾向があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、圧縮機及び送風機から発生する駆動音を効果的に消音できる冷却装置を提供することを目的とする。

第１の本発明による冷却装置は、冷媒を用いて冷却を行う冷却器と、上記冷却器へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機と、上記圧縮機を冷却するために回転駆動される送風機と、上記圧縮機及び上記送風機からそれぞれ発生する駆動音が入力されるマイクと、上記マイクからの入力信号に基づいて、上記圧縮機から発生する駆動音に対応する周波数の第１音信号を生成する第１音信号生成手段と、上記マイクからの入力信号に基づいて、上記送風機から発生する駆動音に対応する周波数の第２音信号を生成する第２音信号生成手段と、生成された上記第１及び第２音信号に基づく音を出力するスピーカとを備え、上記第１音信号生成手段は、上記マイクに入力される上記第１音信号に基づく音が、上記マイクに入力される上記圧縮機から発生する駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成し、上記第２音信号生成手段は、上記マイクに入力される上記第２音信号に基づく音が、上記マイクに入力される上記送風機から発生する駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成するように構成される。

このような構成によれば、マイクからの入力信号のうち、圧縮機から発生する駆動音に対応する周波数の第１音信号を第１音信号生成手段で生成するとともに、送風機から発生する駆動音に対応する周波数の第２音信号を第２音信号生成手段で生成し、それらの第１及び第２音信号に基づく音をスピーカから出力させることができる。

このとき、マイクに入力される第１音信号に基づく音が、マイクに入力される圧縮機から発生する駆動音に対して逆位相となるように、第１音信号生成手段が音信号を生成することにより、スピーカからの音を圧縮機から発生する駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができる。また、マイクに入力される第２音信号に基づく音が、マイクに入力される送風機から発生する駆動音に対して逆位相となるように、第２音信号生成手段が音信号を生成することにより、スピーカからの音を送風機から発生する駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができる。

このように、圧縮機及び送風機からそれぞれ発生する駆動音ごとに対応する音信号を生成し、それらの音信号に基づく音をスピーカから出力させることにより、圧縮機及び送風機から発生する駆動音を効果的に消音できる。

第２の本発明による冷却装置は、上記構成に加えて、上記マイクが、上記圧縮機に対応付けられた圧縮機用マイク及び上記送風機に対応付けられた送風機用マイクからなり、上記スピーカが、上記圧縮機に対応付けられた圧縮機用スピーカ及び上記送風機に対応付けられた送風機用スピーカからなるように構成される。

このような構成によれば、圧縮機に圧縮機用マイク及び圧縮機用スピーカを対応付けるとともに、送風機に送風機用マイク及び送風機用スピーカを対応付けることができる。これにより、圧縮機から発生する駆動音は、圧縮機用マイクからの入力信号に対応する第１音信号を生成し、その第１音信号に基づく音を圧縮機用スピーカから出力させることにより消音することができる。また、送風機から発生する駆動音は、送風機用マイクからの入力信号に対応する第２音信号を生成し、その第２音信号に基づく音を送風機用スピーカから出力させることにより消音することができる。

第３の本発明による冷却装置は、上記構成に加えて、上記マイクが、上記圧縮機及び上記送風機の間に設けられた１つの共用マイクからなり、上記スピーカが、上記圧縮機及び上記送風機の間に設けられた１つの共用スピーカからなるように構成される。

このような構成によれば、圧縮機から発生する駆動音が入力されるマイクと送風機から発生する駆動音が入力されるマイクとを共用化することができるとともに、圧縮機の駆動音に対応する音を出力するスピーカと送風機の駆動音に対応する音を出力するスピーカとを共用化することができる。これにより、圧縮機及び送風機にそれぞれ対応付けてマイク及びスピーカを設けるような構成と比較して、製造コストを低減できる。このような構成であっても、共用マイクからの入力信号に基づいて、圧縮機の駆動音に対応する第１音信号及び送風機の駆動音に対応する第２音信号を生成し、それらの第１及び第２音信号に基づく音を共用スピーカから出力させることにより、圧縮機及び送風機から発生する駆動音を良好に消音できる。

本発明によれば、マイクからの入力信号のうち、圧縮機から発生する駆動音に対応する周波数の第１音信号を第１音信号生成手段で生成するとともに、送風機から発生する駆動音に対応する周波数の第２音信号を第２音信号生成手段で生成し、それらの第１及び第２音信号に基づく音をスピーカから出力させることができるので、これらの音信号に基づく音を圧縮機及び送風機から発生する駆動音と干渉させることにより、圧縮機及び送風機から発生する駆動音を効果的に消音することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による自動販売機１の一構成例を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。図２は、図１の自動販売機１の開閉扉３を開いた状態を示した正面図である。図３は、図１の自動販売機１の概略側断面図である。この自動販売機１は、缶に封入された飲料を商品として販売する自動販売機であり、縦長の直方体形状からなる筐体２内に多数の商品を収容している。以下では、図１（ｂ）における左側を前方、右側を後方として説明することとする。

筐体２の前面には、当該前面全体を開放する前面開口２Ａが形成されており、この前面開口２Ａが筐体２に対して開閉可能に取り付けられた開閉扉３により覆われている。すなわち、開閉扉３は、閉じられた状態で筐体２の前面を形成している。筐体２の底面には、４つの角部にそれぞれ脚部４が取り付けられている。これらの脚部４は、筐体２の底面に上下方向へ進退可能にねじ込まれている。当該自動販売機１を設置する際には、筐体２に対する各脚部４のねじ込み量を調整し、各脚部４の底面を接地させることにより、地面に対する筐体２の高さを調整することができる。

開閉扉３の前面中央部には、商品を購入しようとする利用者が貨幣を投入する際に使用する貨幣投入領域５が形成されている。この貨幣投入領域５には、硬貨を投入するための硬貨投入口５Ａと、紙幣を投入するための紙幣投入口５Ｂと、投入された貨幣の返却を指示するための返却レバー５Ｃと、投入された貨幣の合計金額を表示する投入金額表示部５Ｄとが備えられている。貨幣投入後に返却レバー５Ｃを操作した場合、紙幣は紙幣投入口５Ｂから返却され、硬貨は開閉扉３の下部に形成されている硬貨返却口６から返却される。

開閉扉３の前面上部には、この自動販売機１で販売可能な商品の見本が展示されたディスプレイ領域７が形成されている。このディスプレイ領域７には、展示されている各見本に対応付けられた購入ボタン７Ａが設けられており、利用者は、硬貨投入口５Ａ又は紙幣投入口５Ｂから貨幣を投入した後、いずれかの購入ボタン７Ａを操作することにより、その購入ボタン７Ａに対応する商品の購入を指示することができる。購入が指示された商品は、筐体２内の下部に送り出され、開閉扉３の下部に形成された横長形状の商品取出口８から取り出すことができる。なお、購入を指示した商品の金額が投入金額よりも低い場合には、その差額分の釣銭が硬貨返却口６から返却されるようになっている。

開閉扉３の背面中央部には、前面の貨幣投入領域５の裏側に対応する位置に、貨幣処理ユニット９が設けられている。この貨幣処理ユニット９は、硬貨投入口５Ａ及び紙幣投入口５Ｂから投入される貨幣を貯留するとともに、必要に応じて硬貨返却口６又は紙幣投入口５Ｂから貨幣を返却する処理を行うための機構である。開閉扉３の背面中央部における貨幣処理ユニット９の側方には制御ユニット１０が設けられ、この制御ユニット１０に備えられているプロセッサによって、この自動販売機１の動作が制御されるようになっている。

筐体２内には、その中央部から上部にわたる領域に商品を収容するための商品収容部１１が形成されており、商品収容部１１内の商品を冷却するための冷却装置１２が筐体２内の下部に配置されている。商品収容部１１は、それぞれ縦長形状からなる冷却商品収容部１１Ａ及び加熱商品収容部１１Ｂが左右に並べて配置されることにより形成されている。冷却商品収容部１１Ａの下方には、当該冷却商品収容部１１Ａ内の空気を冷却するための冷却器１３が配置されている。一方、加熱商品収容部１１Ｂの下方には、当該加熱商品収容部１１Ｂ内の空気を加熱するための加熱器１４が配置されている。筐体２内の前側には、商品収容部１１から商品取出口８側へ商品を排出するための商品排出口１５が形成されている。商品排出口１５は複数形成されており、各商品排出口１５が冷却商品収容部１１Ａ又は加熱商品収容部１１Ｂに対応付けられている。

冷却装置１２は、冷却商品収容部１１Ａ内に収容されている商品を冷却するためのものであり、上記冷却器１３の他、冷却器１３へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機１６、圧縮された冷媒を液化させる凝縮器１７、及び、圧縮機１６や凝縮器１７を冷却するために回転駆動される送風機１８などが備えられている。圧縮機１６は、交流電圧が供給される交流モータによって回転駆動される。一方、送風機１８は、直流電圧が供給される直流モータによって回転駆動される。

冷却器１３、圧縮機１６及び凝縮器１７は、配管を介して互いに連通しており、これらの各部に冷媒を循環させることにより、冷却器１３を介して冷却商品収容部１１Ａ内の空気を冷却することができる。より具体的には、冷却装置１２が駆動されると、冷媒が圧縮機１６で圧縮されて高圧ガスとなった後、凝縮器１７で冷却されることにより液化される。そして、液化された冷媒が減圧され、冷却器１３において蒸発することにより、いわゆる蒸発潜熱によって冷却器１３が冷却される。液化した冷媒は、圧縮機１６で再び圧縮され、凝縮器１７、冷却器１３へと循環される。

開閉扉３の底部には、その両端部が開閉扉３の左右両端部の近傍に位置する横長形状の吸気口１９が形成されている。一方、筐体２の背面底部には、その少なくとも一部が吸気口１９に対して前後方向に対向するように、横長形状の排気口２０が形成されている。筐体２内における商品収容部１１の下方には仕切板２１が設けられており、この仕切板２１の下方の領域が、吸気口１９及び排気口２０を開口部として有し、筐体２内を前後方向に貫通するダクト状空間２２を形成している。

ダクト状空間２２内には、冷却装置１２の構成部品のうち、凝縮器１７、送風機１８及び圧縮機１６が配置されている。より具体的には、凝縮器１７、送風機１８及び圧縮機１６が、筐体２内の底部に前後方向に向かってこの順序で並べて配置されている。これにより、凝縮器１７、送風機１８及び圧縮機１６が、それぞれ吸気口１９及び排気口２０に対して前後方向に対向している。一方、冷却器１３は、ダクト状空間２２の上方に配置されている。

冷却装置１２が駆動されているときには、送風機１８が回転駆動されることにより、機外の空気が吸気口１９から機内に送り込まれる。そして、機内に送り込まれた空気が、ダクト状空間２２内において凝縮器１７及び圧縮機１６の周囲を通り、排気口２０から機外へ送り出されることにより、凝縮器１７及び圧縮機１６が冷却される。

本実施の形態の自動販売機１には、後述するようにスピーカ及びマイクが備えられており、筐体２内で生成された駆動音に対応する音をスピーカから出力するとともに、そのスピーカからの出力音をマイクからの入力信号に基づいてフィードバック制御することにより、いわゆるアクティブ消音によって、筐体２内で生成された駆動音を消音することができるようになっている。

図４は、この自動販売機１において行われるアクティブ消音の原理について説明するための模式図である。ダクト状空間２２内に配置された圧縮機１６や送風機１８から発生した駆動音は、ダクト状空間２２内を前後方向に向かって進行する。ダクト状空間２２を区画する壁面には、圧縮機１６に対向する位置に第１開口部２２Ａが形成されるとともに、送風機１８に対向する位置に第２開口部２２Ｂが形成されている。

第１開口部２２Ａには、ダクト状空間２２と反対側にスピーカ２３が対向配置されている。また、第２開口部２２Ｂには、ダクト状空間２２と反対側にスピーカ２５が対向配置されている。これらの２つのスピーカ２３，２５は、それぞれ第１開口部２２Ａ及び第２開口部２２Ｂを介してダクト状空間２２側、すなわち圧縮機１６及び送風機１８から発生する駆動音の進行方向に対して直交方向に指向性を有するように配置されている。一方、圧縮機１６及び送風機１８の側方には、それぞれ指向性を有しないマイク２４，２６が、圧縮機１６及び送風機１８に対して駆動音の進行方向に対向するように配置されている。

この例では、ダクト状空間２２を区画する壁面に形成された第１開口部２２Ａ及び第２開口部２２Ｂにそれぞれ対向するように、スピーカ２３，２５が設けられた構成が示されているが、このような構成に限らず、２つのスピーカ２３，２５がダクト状空間２２内に設けられ、一方のスピーカ２３が圧縮機１６に対向配置されるとともに、他方のスピーカ２５が送風機１８に対向配置された構成であってもよい。この場合、各スピーカ２３，２５は、圧縮機１６又は送風機１８に対して、駆動音の進行方向に対向するように配置されてもよいし、駆動音の進行方向に対して直交方向に対向するように配置されてもよい。

制御ユニット１０には、圧縮機１６に対向するマイク２４からの入力信号に基づいて音信号を生成する第１音信号生成手段としての第１位相調整増幅回路１０Ａと、送風機１８に対向するマイク２６からの入力信号に基づいて音信号を生成する第２音信号生成手段としての第２位相調整増幅回路１０Ｂとが備えられている。圧縮機１６に対向するスピーカ２３からは、第１位相調整増幅回路１０Ａで生成された音信号に基づく音が圧縮機１６側に向かって出力され、このスピーカ２３から出力された音が圧縮機１６の側方にあるマイク２４に入力される。

第１位相調整増幅回路１０Ａは、マイク２４から入力された信号に基づいて、特定周波数の信号の位相をずらす処理を行うとともに、振幅を増大させる処理を行うことによって、フィードバック制御を行う。より具体的には、マイク２４からの入力信号のうち、スピーカ２３からの出力音に対応する入力信号が除去されることにより、圧縮機１６の駆動音に対応する入力信号が抽出される。そして、圧縮機１６の駆動音のピークに対応する周波数の入力信号に対して、マイク２４に入力されるスピーカ２３からの当該周波数の音が逆位相となるように位相が調整されるとともに、マイク２４に入力されるスピーカ２３からの当該周波数の音が同程度の振幅となるように振幅が増大される。

同様に、送風機１８に対向するスピーカ２５からは、第２位相調整増幅回路１０Ｂで生成された音信号に基づく音が送風機１８側に向かって出力され、このスピーカ２５から出力された音が送風機１８の側方にあるマイク２６に入力される。第２位相調整増幅回路１０Ｂは、マイク２６から入力された信号に基づいて、第１位相調整増幅回路１０Ａとは異なる特定周波数の信号の位相をずらす処理を行うとともに、振幅を増大させる処理を行うことによって、フィードバック制御を行う。

より具体的には、マイク２６からの入力信号のうち、スピーカ２５からの出力音に対応する入力信号が除去されることにより、送風機１８の駆動音に対応する入力信号が抽出される。そして、送風機１８の駆動音のピークに対応する周波数の入力信号に対して、マイク２６に入力されるスピーカ２５からの当該周波数の音が逆位相となるように位相が調整されるとともに、マイク２６に入力されるスピーカ２５からの当該周波数の音が同程度の振幅となるように振幅が増大される。

自動販売機１は、横幅に比べて奥行きが小さく、前後方向に延びるダクト状空間２２の長さを大きくすることが困難である。このような構成の場合には、マイク２４と駆動音の発信源との距離を十分に確保することが難しいため、フィードフォアード制御によりアクティブ消音を行うことは困難であり、フィードバック制御が適している。ただし、フィードフォアード制御により筐体２内で生成された駆動音を消音するような構成を採用することも可能である。

ここで、ダクト状空間２２内で音が発生した場合には、そのダクト状空間２２内に一次元の音場が形成される。このような一次元の音場では、下記式（１）のような条件を満たす場合に、ダクト状空間２２内を伝播する音波を平面波とみなすことができ、逆位相の平面波の重ね合わせによって良好に消音を行うことができる。
ｄ<<λ／２ ・・・式（１）
ｄ：ダクトの内径 λ：音の波長

圧縮機１６は交流モータによって駆動されるため、圧縮機１６の駆動音は、供給される交流商用電源の周波数により異なる周波数においてピークが発生する。より具体的には、圧縮機１６の駆動音は、交流商用電源の周波数に対してｎ倍（ｎは自然数）の周波数においてピークが発生する。このような圧縮機１６から発生する駆動音のうち、比較的低い周波数であるｎ＝１及びｎ＝２の周波数では、駆動音が特に耳障りに聞こえる傾向がある。つまり、圧縮機１６は、５０〜１２０Ｈｚ程度の範囲で耳障りな駆動音を発生する。

一方、送風機１８は、直流モータによって駆動されるため、特定の周波数において駆動音のピークが発生する。具体的には、送風機１８の駆動音は、送風機１８に備えられた羽根の数と回転数に依存しており、本実施の形態では、１４０Ｈｚ程度でピークが発生するようになっている。このように、比較的低い周波数でピークが発生する送風機１８からの駆動音は、圧縮機１６以外の他の構成部品からの駆動音に比べて、特に耳障りに聞こえる傾向がある。また、本実施の形態のように、圧縮機１６及び送風機１８からそれぞれ発生する駆動音の周波数のピークが近接している場合には、駆動音がより一層耳障りに聞こえる傾向がある。

上記のように、圧縮機１６及び送風機１８から発生する耳障りな駆動音は、５０〜１４０Ｈｚ程度の周波数帯に分布している。このような周波数帯に対応する音の波長λは、２．４〜６．８ｍ程度である。一方、ダクト状空間２２の内径ｄは、数十ｃｍである。これらの数値は、上記式（１）の条件を満たしており、ダクト状空間２２内を伝播する圧縮機１６及び送風機１８からの音波を平面波とみなすことができるので、逆位相の平面波の重ね合わせによって圧縮機１６及び送風機１８からの駆動音を良好に消音することができる。

図５は、逆位相の平面波の重ね合わせによって駆動音を消音する態様について説明するための波形図であり、（ａ）はマイク２４，２６に入力される圧縮機１６又は送風機１８からの駆動音の波形、（ｂ）はマイク２４，２６に入力されるスピーカ２３，２５からの音の波形、（ｃ）はこれらの音の合成波の波形を示している。圧縮機１６又は送風機１８から発生する駆動音は、それぞれの側方に配置されているマイク２４又は２６に、図５（ａ）に示すような波形で入力される。

一方、スピーカ２３，２５から出力される音は、図５（ｂ）に示すように、マイク２４，２６に入力されるときに圧縮機１６又は送風機１８からの特定周波数の駆動音に対して逆位相となる。したがって、圧縮機１６又は送風機１８からの特定周波数の駆動音とスピーカ２３，２５から出力される音とは、図５（ｃ）に示すようにマイク２４，２６に入力される際に互いに重ね合わせられて打ち消し合い、これにより当該周波数における駆動音が消音される。

本実施の形態では、マイク２４，２６からの入力信号のうち、圧縮機１６から発生する駆動音に対応する周波数の音信号を第１位相調整増幅回路１０Ａで生成するとともに、送風機１８から発生する駆動音に対応する周波数の音信号を第２位相調整増幅回路１０Ｂで生成し、それらの音信号に基づく音をスピーカ２３，２５から出力させることができる。

このとき、マイク２４に入力されるスピーカ２３からの音が、マイク２４に入力される圧縮機１６から発生する駆動音に対して逆位相となるように、第１位相調整増幅回路１０Ａが音信号を生成することにより、スピーカ２３からの音を圧縮機１６から発生する駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができる。また、マイク２６に入力されるスピーカ２５からの音が、マイク２６に入力される送風機１８から発生する駆動音に対して逆位相となるように、第２位相調整増幅回路１０Ｂが音信号を生成することにより、スピーカ２５からの音を送風機１８から発生する駆動音と干渉させ、当該駆動音を消音することができる。

このように、圧縮機１６及び送風機１８からそれぞれ発生する駆動音ごとに対応する音信号を生成し、それらの音信号に基づく音をスピーカ２３，２５から出力させることにより、圧縮機１６及び送風機１８から発生する駆動音を効果的に消音できる。

特に、本実施の形態では、圧縮機１６に圧縮機用マイク２４及び圧縮機用スピーカ２３が対応付けられるとともに、送風機１８に送風機用マイク２６及び送風機用スピーカ２５が対応付けられている。これにより、圧縮機１６から発生する駆動音は、圧縮機用マイク２４からの入力信号に対応する音信号を第１位相調整増幅回路１０Ａで生成し、その音信号に基づく音を圧縮機用スピーカ２３から出力させることにより消音することができる。また、送風機１８から発生する駆動音は、送風機用マイク２６からの入力信号に対応する音信号を第２位相調整増幅回路１０Ｂで生成し、その音信号に基づく音を送風機用スピーカ２５から出力させることにより消音することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、圧縮機１６に圧縮機用マイク２４及び圧縮機用スピーカ２３が対応付けられるとともに、送風機１８に送風機用マイク２６及び送風機用スピーカ２５が対応付けられた構成について説明した。これに対して、実施の形態２では、圧縮機１６と送風機１８との間に、共用のマイク２８及びスピーカ２７が設けられている点が異なっている。

図６は、本発明の実施の形態２の自動販売機１において行われるアクティブ消音の原理について説明するための模式図である。本実施の形態では、マイク２８及びスピーカ２７の配置に関する構成を除けば、実施の形態１と同様の構成を有しているので、同様の構成については図に同一符号を付して説明を省略することとする。

本実施の形態では、ダクト状空間２２を区画する壁面における圧縮機１６及び送風機１８の中間部に、開口部２２Ｃが形成されるとともに、この開口部２２Ｃに対してダクト状空間２２と反対側にスピーカ２７が対向配置されている。このスピーカ２７は、開口部２２Ｃを介してダクト状空間２２側、すなわち圧縮機１６及び送風機１８から発生する駆動音の進行方向に対して直交方向に指向性を有するように配置されている。

また、ダクト状空間２２内における圧縮機１６及び送風機１８の中間部には、指向性を有しないマイク２８が、圧縮機１６及び送風機１８に対して駆動音の進行方向に対向するように配置されている。スピーカ２７及びマイク２８は、互いに駆動音の進行方向に対して直交方向に対向している。この例では、ダクト状空間２２を区画する壁面に形成された開口部２２Ｃに対向するように、スピーカ２７が設けられた構成が示されているが、このような構成に限らず、スピーカ２７がダクト状空間２２内における圧縮機１６及び送風機１８の中間部に配置された構成であってもよい。

制御ユニット１０には、共用のマイク２８からの入力信号に基づいてそれぞれ音信号を生成する第１位相調整増幅回路１０Ａ及び第２位相調整増幅回路１０Ｂが備えられている。共用のスピーカ２７からは、第１位相調整増幅回路１０Ａ及び第２位相調整増幅回路１０Ｂでそれぞれ生成された音信号に基づく音がダクト状空間２２側に向かって出力され、このスピーカ２７から出力された音がダクト状空間２２内にあるマイク２８に入力される。

第１位相調整増幅回路１０Ａは、マイク２８から入力された信号に基づいて、特定周波数の信号の位相をずらす処理を行うとともに、振幅を増大させる処理を行うことによって、フィードバック制御を行う。より具体的には、マイク２８からの入力信号のうち、スピーカ２７からの出力音に対応する入力信号が除去されることにより、圧縮機１６及び送風機１８の駆動音に対応する入力信号が抽出される。そして、圧縮機１６の駆動音のピークに対応する周波数の入力信号に対して、マイク２８に入力されるスピーカ２７からの当該周波数の音が逆位相となるように位相が調整されるとともに、マイク２８に入力されるスピーカ２７からの当該周波数の音が同程度の振幅となるように振幅が増大される。

一方、第２位相調整増幅回路１０Ｂは、マイク２８から入力された信号に基づいて、第１位相調整増幅回路１０Ａとは異なる特定周波数の信号の位相をずらす処理を行うとともに、振幅を増大させる処理を行うことによって、フィードバック制御を行う。より具体的には、マイク２８からの入力信号のうち、スピーカ２７からの出力音に対応する入力信号が除去されることにより、圧縮機１６及び送風機１８の駆動音に対応する入力信号が抽出される。そして、送風機１８の駆動音のピークに対応する周波数の入力信号に対して、マイク２８に入力されるスピーカ２７からの当該周波数の音が逆位相となるように位相が調整されるとともに、マイク２８に入力されるスピーカ２７からの当該周波数の音が同程度の振幅となるように振幅が増大される。

本実施の形態では、圧縮機１６から発生する駆動音が入力されるマイクと送風機１８から発生する駆動音が入力されるマイクとをマイク２８で共用化することができるとともに、圧縮機１６の駆動音に対応する音を出力するスピーカと送風機１８の駆動音に対応する音を出力するスピーカとをスピーカ２７で共用化することができる。これにより、圧縮機１６及び送風機１８にそれぞれ対応付けてマイク及びスピーカを設けるような構成と比較して、製造コストを低減できる。このような構成であっても、共用マイク２８からの入力信号に基づいて、圧縮機１６の駆動音に対応する音信号を第１位相調整増幅回路１０Ａで生成するとともに、送風機１８の駆動音に対応する音信号を第２位相調整増幅回路１０Ｂで生成し、それらの音信号に基づく音を共用スピーカ２７から出力させることにより、圧縮機１６及び送風機１８から発生する駆動音を良好に消音できる。

以上の実施の形態では、圧縮機１６及び送風機１８からなる２つの駆動音の発信源に対応付けて音信号生成手段が設けられた構成について説明したが、このような構成に限らず、３つ以上の駆動音の発信源に対応付けて、各駆動音に対応する周波数の音信号を生成する音信号生成手段が設けられた構成であってもよい。この場合、実施の形態１のように各音信号生成手段に対応付けてマイク及びスピーカが設けられた構成であってもよいし、３つ以上の音信号生成手段に共通のマイク及びスピーカが設けられた構成であってもよい。

また、以上の実施の形態では、冷却装置の一例として、缶に封入された飲料を商品として販売する自動販売機１について説明したが、このような構成に限らず、本発明は、飲料以外の商品を収容している自動販売機にも適用可能である。また、本発明は、自動販売機に限らず、空気を冷却することにより空気中の水分を凝縮させ、その水分を空気中から分離除去することにより空気を乾燥させるエアドライヤなどの他の冷却装置にも適用可能である。

本発明の実施の形態１による自動販売機の一構成例を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示している。 図１の自動販売機の開閉扉を開いた状態を示した正面図である。 図１の自動販売機の概略側断面図である。 この自動販売機において行われるアクティブ消音の原理について説明するための模式図である。 逆位相の平面波の重ね合わせによって駆動音を消音する態様について説明するための波形図であり、（ａ）はマイクに入力される圧縮機又は送風機からの駆動音の波形、（ｂ）はマイクに入力されるスピーカからの音の波形、（ｃ）はこれらの音の合成波の波形を示している。 本発明の実施の形態２の自動販売機において行われるアクティブ消音の原理について説明するための模式図である。

符号の説明

１ 自動販売機
１０ 制御ユニット
１０Ａ 第１位相調整増幅回路
１０Ｂ 第２位相調整増幅回路
１２ 冷却装置
１３ 冷却器
１４ 加熱器
１６ 圧縮機
１７ 凝縮器
１８ 送風機
２２ ダクト状空間
２２Ａ 第１開口部
２２Ｂ 第２開口部
２２Ｃ 開口部
２３，２５，２７ スピーカ
２４，２６，２８ マイク

Claims (3)

1. 冷媒を用いて冷却を行う冷却器と、
   上記冷却器へ供給される冷媒を圧縮する圧縮機と、
   上記圧縮機を冷却するために回転駆動される送風機と、
   上記圧縮機及び上記送風機からそれぞれ発生する駆動音が入力されるマイクと、
   上記マイクからの入力信号に基づいて、上記圧縮機から発生する駆動音に対応する周波数の第１音信号を生成する第１音信号生成手段と、
   上記マイクからの入力信号に基づいて、上記送風機から発生する駆動音に対応する周波数の第２音信号を生成する第２音信号生成手段と、
   生成された上記第１及び第２音信号に基づく音を出力するスピーカとを備え、
   上記第１音信号生成手段は、上記マイクに入力される上記第１音信号に基づく音が、上記マイクに入力される上記圧縮機から発生する駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成し、
   上記第２音信号生成手段は、上記マイクに入力される上記第２音信号に基づく音が、上記マイクに入力される上記送風機から発生する駆動音に対して逆位相となるように音信号を生成することを特徴とする冷却装置。
2. 上記マイクは、上記圧縮機に対応付けられた圧縮機用マイク及び上記送風機に対応付けられた送風機用マイクからなり、
   上記スピーカは、上記圧縮機に対応付けられた圧縮機用スピーカ及び上記送風機に対応付けられた送風機用スピーカからなることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
3. 上記マイクは、上記圧縮機及び上記送風機の間に設けられた１つの共用マイクからなり、
   上記スピーカは、上記圧縮機及び上記送風機の間に設けられた１つの共用スピーカからなることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。

Images