JP2661324B2 - 空気調和機の室内ユニット - Google Patents
空気調和機の室内ユニットInfo
- Publication number
- JP2661324B2 JP2661324B2 JP2113335A JP11333590A JP2661324B2 JP 2661324 B2 JP2661324 B2 JP 2661324B2 JP 2113335 A JP2113335 A JP 2113335A JP 11333590 A JP11333590 A JP 11333590A JP 2661324 B2 JP2661324 B2 JP 2661324B2
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- Japan
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- noise
- air conditioner
- indoor unit
- stabilizer
- flow fan
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- Air-Conditioning Room Units, And Self-Contained Units In General (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気調和機の室内ユニットの低騒音化およ
び音質の改善に関するものである。
び音質の改善に関するものである。
従来の技術 近年、空気調和機の室内ユニットの低騒音化が強く要
求されている。特に、空気調和機の室内ユニットに設置
されているクロスフローファンの騒音は防音や遮音がで
きないため、空気調和機の室内ユニットの騒音源となっ
ている。
求されている。特に、空気調和機の室内ユニットに設置
されているクロスフローファンの騒音は防音や遮音がで
きないため、空気調和機の室内ユニットの騒音源となっ
ている。
従来、空気調和機の室内ユニットのクロスフローファ
ンは、これと近接して配置されるスタビライザとの位置
関係やスタビライザやデュフュザー形状によって、その
流量性能や騒音が変化する。
ンは、これと近接して配置されるスタビライザとの位置
関係やスタビライザやデュフュザー形状によって、その
流量性能や騒音が変化する。
したがって、最適設計手法により空気調和機の室内ユ
ニットの騒音の低減を図らなければならなかった。
ニットの騒音の低減を図らなければならなかった。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、この種の最適設計による騒音低減化手
法はしばしば流量性能の低下を招くことがあり、またこ
れは空気調和機全体としての性能低下にもつながる。
法はしばしば流量性能の低下を招くことがあり、またこ
れは空気調和機全体としての性能低下にもつながる。
特に、クロスフローファンの回転数騒音（kNz音:k
（整数）×ファン回転数（rps）×羽根枚数 以下kNz音
14と略す）は、ファンの流量性能に著しく影響する。
（第４図）したがって、空気調和機全体としての性能を
向上させようとすると逆にkNz音が増加することが当然
起こる。
（整数）×ファン回転数（rps）×羽根枚数 以下kNz音
14と略す）は、ファンの流量性能に著しく影響する。
（第４図）したがって、空気調和機全体としての性能を
向上させようとすると逆にkNz音が増加することが当然
起こる。
また、kNz音のような周期的な騒音は人間にとって、
特に不快な音とされており、空気調和機の室内ユニット
の騒音はその使用環境上、特に問題となってくる。
特に不快な音とされており、空気調和機の室内ユニット
の騒音はその使用環境上、特に問題となってくる。
室内ユニットのクロスフローファン１及びスタビライ
ザ３で構成される送風回路において、kNz音の音圧が高
い領域11はスタビライザ３の先端部分である（第５図） この部分の音圧はクロスフローファン１の周速の約３
乗に比例する。この種の騒音は流体騒音の発生機構（Li
ghthill）から、流れが物体表面の圧力変動を誘起して
発生する騒音として分類される。
ザ３で構成される送風回路において、kNz音の音圧が高
い領域11はスタビライザ３の先端部分である（第５図） この部分の音圧はクロスフローファン１の周速の約３
乗に比例する。この種の騒音は流体騒音の発生機構（Li
ghthill）から、流れが物体表面の圧力変動を誘起して
発生する騒音として分類される。
したがって、室内ユニットのクロスフローファン１及
びスタビライザ３で構成される送風回路において、kNz
音の発生源11はスタビライザの先端部分であり、しかも
この部分はクロスフローファンの風の流れ13が吸い込み
から吹き出しに変化する箇所でもあるので、この流れの
変化に伴う圧力変動がスタビライザの表面振動を誘起し
て騒音が発生する。
びスタビライザ３で構成される送風回路において、kNz
音の発生源11はスタビライザの先端部分であり、しかも
この部分はクロスフローファンの風の流れ13が吸い込み
から吹き出しに変化する箇所でもあるので、この流れの
変化に伴う圧力変動がスタビライザの表面振動を誘起し
て騒音が発生する。
また、スタビライザ３先端付近をクロスフローファン
の翼２は、ファン回転数（rps）×羽根枚数の周期で間
欠的に通過するために、kNz音となる。
の翼２は、ファン回転数（rps）×羽根枚数の周期で間
欠的に通過するために、kNz音となる。
課題を解決するための手段 ここ数年、半導体技術の著しい発展により高速演算機
能をもつデジタルシグナルプロセッサが開発され、これ
に伴い音響・振動信号のリアルタイム処理が可能とな
り、信号処理や騒音・振動制御の分野でも、騒音・振動
の時変化に対しても十分追従して騒音・振動の制御する
適応制御が実用可能となってきた。
能をもつデジタルシグナルプロセッサが開発され、これ
に伴い音響・振動信号のリアルタイム処理が可能とな
り、信号処理や騒音・振動制御の分野でも、騒音・振動
の時変化に対しても十分追従して騒音・振動の制御する
適応制御が実用可能となってきた。
本発明は、上記課題を解決するために、振動の適応制
御を空気調和機の室内ユニットに適用したものであり、
クロスフローファン回転数に同期した信号をデジタルシ
グナルプロセッサで構成された適応フィルタの入力と
し、kNz音と相関ともつ信号を作成し、空気調和機の室
内ユニットのスタビライザに貼付された圧電素子の表面
振動でｋをNz音を低減させるように適応制御を用いて行
うものである。
御を空気調和機の室内ユニットに適用したものであり、
クロスフローファン回転数に同期した信号をデジタルシ
グナルプロセッサで構成された適応フィルタの入力と
し、kNz音と相関ともつ信号を作成し、空気調和機の室
内ユニットのスタビライザに貼付された圧電素子の表面
振動でｋをNz音を低減させるように適応制御を用いて行
うものである。
作用 上記手段による作用は以下の通りである。
スタビライザ付近をクロスフローファンの翼が間欠的
に通過する際にスタビライザ先端部分に誘起される表面
振動を適応制御を用いて、圧電素子の振動で干渉させ、
室内ユニットの外部に設置された騒音監視用マイクロフ
ォンの出力を最小にする。
に通過する際にスタビライザ先端部分に誘起される表面
振動を適応制御を用いて、圧電素子の振動で干渉させ、
室内ユニットの外部に設置された騒音監視用マイクロフ
ォンの出力を最小にする。
実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明する。
第１図は、本発明の概略構成図である。４はクロスフ
ローファン１の回転数を検出するためのセンサであり、
反射型の光検出素子を使用する場合は、光反射用テープ
4aをクロスフローファン１の軸受端板３の１部に貼付
け、これと対応する箇所に光検出素子４を固定する。ま
た、光反射用テープ4aの代わりに微小磁石・光検出素子
４の代わりに磁界センサを使用する場合も同様である。
このセンサ出力は空気調和機の室内ユニットまたは室外
ユニット内に設置された分周回路に入力される（第２図
ステップ101）。
ローファン１の回転数を検出するためのセンサであり、
反射型の光検出素子を使用する場合は、光反射用テープ
4aをクロスフローファン１の軸受端板３の１部に貼付
け、これと対応する箇所に光検出素子４を固定する。ま
た、光反射用テープ4aの代わりに微小磁石・光検出素子
４の代わりに磁界センサを使用する場合も同様である。
このセンサ出力は空気調和機の室内ユニットまたは室外
ユニット内に設置された分周回路に入力される（第２図
ステップ101）。
この分周回路内では、ファン回転同期音の高調波に対
応する信号も同時に作成される。したがって、クロスフ
ローファン１に貼付けられる光反射テープや微小磁石4a
は、クロスフローファン１の軸受端板2aの任意の１箇所
であってもよいし、クロスフローファンの翼２の枚数に
対応して配置してもよい。
応する信号も同時に作成される。したがって、クロスフ
ローファン１に貼付けられる光反射テープや微小磁石4a
は、クロスフローファン１の軸受端板2aの任意の１箇所
であってもよいし、クロスフローファンの翼２の枚数に
対応して配置してもよい。
また、空気調和機の制御ユニットに設定されているク
ロスフローファン回転数から逆に送風ファンに同期する
信号を演算してもよい。
ロスフローファン回転数から逆に送風ファンに同期する
信号を演算してもよい。
さらに、スタビライザに設置される圧電素子の１部を
スタビライザ近辺をクロスフローファンの翼２が通過す
る周期の検出に用いてもよい。
スタビライザ近辺をクロスフローファンの翼２が通過す
る周期の検出に用いてもよい。
10はkNz音の原因となっているスタビライザの表面振
動を抑制するために設置された圧電素子である。また、
９は空気調和機の室内ユニットの外部に設置された騒音
監視用のマイクロフォンである。この騒音監視用のマイ
クロフォン９の出力は適応フィルタ５で行われる適応制
御のフィードバック量となる。
動を抑制するために設置された圧電素子である。また、
９は空気調和機の室内ユニットの外部に設置された騒音
監視用のマイクロフォンである。この騒音監視用のマイ
クロフォン９の出力は適応フィルタ５で行われる適応制
御のフィードバック量となる。
第２図は適応フィルタ内での信号処理も含めた、本発
明の簡単な流れ図を示している。
明の簡単な流れ図を示している。
クロスフローファン１に同期した信号は、前述したよ
うに分周回路内でkNz音の高調波に対応する信号を出力
する（ステップ101）。この信号は波形発生回路18内でk
Nz（Hz）の正弦波等の高調波を作り出す。また、デジタ
ルシグナルプロセッサで構成された適応フィルタ５に
は、あらかじめ騒音監視用マイクロフォン９の位置で騒
音が最小となるようにスタビライザ３の表面に貼付され
た圧電素子の表面振動を制御するための伝達関数が記憶
されており、これと前述のkNz（Hz）の正弦波はこの適
応フィルタ５内で畳み込まれて、スタビライザ先端に設
置された圧電素子の振動を誘起させる。
うに分周回路内でkNz音の高調波に対応する信号を出力
する（ステップ101）。この信号は波形発生回路18内でk
Nz（Hz）の正弦波等の高調波を作り出す。また、デジタ
ルシグナルプロセッサで構成された適応フィルタ５に
は、あらかじめ騒音監視用マイクロフォン９の位置で騒
音が最小となるようにスタビライザ３の表面に貼付され
た圧電素子の表面振動を制御するための伝達関数が記憶
されており、これと前述のkNz（Hz）の正弦波はこの適
応フィルタ５内で畳み込まれて、スタビライザ先端に設
置された圧電素子の振動を誘起させる。
この適応フィルタ５は、騒音監視用マイクロフォン９
の出力が制御対象になっているので、騒音がない状態を
目標値とすると、騒音監視用マイクロフォン９の出力が
最小になるように圧電素子の表面振動を調整する、つま
り位相振幅や遅れ時間等も自動的に制御される。（適応
制御） 適応フィルタ５の係数はLMS法,RLS法や最急降下法と
いったアルゴリズムによって求められ、この係数はサン
プリング時間毎に更新されていく。
の出力が制御対象になっているので、騒音がない状態を
目標値とすると、騒音監視用マイクロフォン９の出力が
最小になるように圧電素子の表面振動を調整する、つま
り位相振幅や遅れ時間等も自動的に制御される。（適応
制御） 適応フィルタ５の係数はLMS法,RLS法や最急降下法と
いったアルゴリズムによって求められ、この係数はサン
プリング時間毎に更新されていく。
クロスフローファンによる流れがスタビライザ先端付
近の振動を励起して発生するkNz音に対して、圧電素子
をスタビライザ先端付近に設置して、圧電素子の表面振
動で干渉させ、kNz音自体の発生源を断ち、騒音パワー
が３次元空間に広がるのを抑制する。
近の振動を励起して発生するkNz音に対して、圧電素子
をスタビライザ先端付近に設置して、圧電素子の表面振
動で干渉させ、kNz音自体の発生源を断ち、騒音パワー
が３次元空間に広がるのを抑制する。
クロスフローファンの翼が連ごとに半ピッチずれてい
るような場合にはその連に対応した圧電素子および適応
フィルタを用いる。（第３図） 発明の効果 本発明は、空気調和機の室内ユニットのkNz音を効果
的に低減させることにより、クロスフローファンの流量
性能を維持する場合には騒音の低下を行うことができ
る。このことにより人間にとって不快な周期性の騒音が
除去でき、快適な室内環境が保てる。また、突出した騒
音が改善されることにより音質の改善もできる。
るような場合にはその連に対応した圧電素子および適応
フィルタを用いる。（第３図） 発明の効果 本発明は、空気調和機の室内ユニットのkNz音を効果
的に低減させることにより、クロスフローファンの流量
性能を維持する場合には騒音の低下を行うことができ
る。このことにより人間にとって不快な周期性の騒音が
除去でき、快適な室内環境が保てる。また、突出した騒
音が改善されることにより音質の改善もできる。
さらに、クロスフローファンの騒音を維持した場合に
は流量性能の向上が見込まれ、空気調和機全体の性能向
上させることができる。
は流量性能の向上が見込まれ、空気調和機全体の性能向
上させることができる。
また、本発明はケーシングをもつシロッコファンやタ
ーボファンの舌部に圧電素子を設置し、さらに圧電素子
の前記送風ファンの翼が舌部を通過する際のこの種のkN
z音の低減に適用できる。
ーボファンの舌部に圧電素子を設置し、さらに圧電素子
の前記送風ファンの翼が舌部を通過する際のこの種のkN
z音の低減に適用できる。
第１図は本発明の一実施例を示す空気調和機の室内ユニ
ットの構成図、第２図は同適応フィルタ内での信号処理
の流れの概略を示すフローチャート，第３図は本発明の
他の実施例の構成図，第４図は一般的な空気調和機のク
ロスフローファンの送風騒音のスペクトルを示す特性
図，第５図は同空気調和機の室内ユニットのkNz音の分
布を示す説明図である。 １……クロスフローファン、４……ファン回転数検出
器、５……適応フィルタ、９……騒音監視マイクロフォ
ン、10……圧電素子、14……Nz音。
ットの構成図、第２図は同適応フィルタ内での信号処理
の流れの概略を示すフローチャート，第３図は本発明の
他の実施例の構成図，第４図は一般的な空気調和機のク
ロスフローファンの送風騒音のスペクトルを示す特性
図，第５図は同空気調和機の室内ユニットのkNz音の分
布を示す説明図である。 １……クロスフローファン、４……ファン回転数検出
器、５……適応フィルタ、９……騒音監視マイクロフォ
ン、10……圧電素子、14……Nz音。
Claims (1)
- 【請求項１】クロスフローファンおよびスタビライザを
有する送風回路において、前記スタビライザの表面の１
部または全体に圧電素子を貼付し、前記クロスフローフ
ァン回転数騒音と相関をもつ前記スタビライザの表面振
動を前記圧電素子を用いて、前記クロスフローファン回
転数騒音が最小となるように前記圧電素子の表面振動を
適応制御する空気調和機の室内ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113335A JP2661324B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 空気調和機の室内ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113335A JP2661324B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 空気調和機の室内ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0413016A JPH0413016A (ja) | 1992-01-17 |
| JP2661324B2 true JP2661324B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=14609637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2113335A Expired - Fee Related JP2661324B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 空気調和機の室内ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661324B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI597987B (zh) * | 2016-02-19 | 2017-09-01 | 中強光電股份有限公司 | 風扇降噪方法、系統及其應用電子裝置 |
| JP7464842B2 (ja) * | 2020-08-05 | 2024-04-10 | ダイキン工業株式会社 | 送風機及び、空調機の室内ユニット |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2113335A patent/JP2661324B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0413016A (ja) | 1992-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |