KR102627639B1 - Air conditioning system for automotive vehicles - Google Patents

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김정선
이정은
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 공조소음을 저감시키는 소음저감장치를 구비하되, 한정된 설치조건에 부합하면서 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 스피커와 인클로저의 최적 설계 데이터를 획득하고, 이를 소음저감장치의 스피커와 인클로저에 적용함으로써, 크기와 제원이 제한되는 한정적인 조건에도 불구하고, 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 소음저감장치를 갖도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 공조 소음을 저감시킬 수 있는 소음저감장치를 구비하며, 소음저감장치는 공조케이스의 내부유로에 소음저감음파를 출력하여 공조 소음을 저감시키는 스피커와, 스피커의 후방부분에 밀폐구조의 스피커 챔버가 형성될 수 있도록, 스피커의 후방부분을 주변부분과 차단하는 인클로저(Enclosure)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 스피커와 인클로저는, 공조케이스의 내부유로에 출력되는 스피커의 최저 출력 주파수가, 공조장치에서 이상음이 발생되기 시작하는 기준값 이하가 되도록 형성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an air conditioning system for vehicles, and is equipped with a noise reduction device that reduces air conditioning noise, and obtains optimal design data for speakers and enclosures that can output optimal "air conditioning noise reduction sound waves" while meeting limited installation conditions. And, by applying this to the speakers and enclosures of the noise reduction device, the purpose is to have a noise reduction device that can output optimal “air conditioning noise reduction sound waves” despite limited conditions such as size and specifications. .
In order to achieve this purpose, the present invention is provided with a noise reduction device capable of reducing air conditioning noise. The noise reduction device includes a speaker that reduces air conditioning noise by outputting noise reduction sound waves to the internal passage of the air conditioning case, and the speaker's In a vehicle air conditioning system that includes an enclosure that blocks the rear part of the speaker from the surrounding parts so that a sealed speaker chamber can be formed in the rear part, the speaker and the enclosure have a It is characterized in that the lowest output frequency of the speaker is formed to be below the reference value at which abnormal noise begins to be generated in the air conditioning device.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}Vehicle air conditioning system {AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공조소음을 저감시키는 소음저감장치를 구비하되, 한정된 설치조건에 부합하면서 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 스피커와 인클로저의 최적 설계 데이터를 획득하고, 이를 소음저감장치의 스피커와 인클로저에 적용함으로써, 크기와 제원이 제한되는 한정적인 조건에도 불구하고, 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 소음저감장치를 갖춘 차량용 공조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioning system for vehicles, and more specifically, to a speaker and an enclosure equipped with a noise reduction device that reduces air conditioning noise and capable of outputting optimal “air conditioning noise reduction sound waves” while meeting limited installation conditions. By acquiring optimal design data and applying it to the speakers and enclosures of the noise reduction device, we have a noise reduction device that can output optimal “air conditioning noise reduction sound waves” despite limited conditions such as size and specifications. This relates to vehicle air conditioning systems.

차량의 승차감을 저하시키는 가장 큰 원인으로서, 소음을 들 수 있다. 차량의 소음은 다양한 종류가 있는데, 그 중에서도 공조장치의 이상음이 있다.The biggest cause of deteriorating the ride comfort of a vehicle is noise. There are various types of noise from vehicles, and among them, there is abnormal noise from the air conditioning system.

공조장치의 이상음(이하, "공조 소음"이라 약칭함)은, 에어컨 압축기에서 발생되는 진동과 소음, 고압 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음, 공조케이스의 블로어에서 발생되는 진동과 소음이 있다. Abnormal noise from air conditioning equipment (hereinafter abbreviated as “air conditioning noise”) includes vibration and noise generated from the air conditioner compressor, vibration and noise generated from the high-pressure refrigerant piping, and vibration and noise generated from the blower of the air conditioning case.

이러한 공조 소음은, 차실내로 전달될 시에 차량의 승차감을 현저하게 저하시킨다. 특히, 차실내로 유입된 공조 소음은, 차량의 승차감을 저하시킴은 물론 운전자에게 피로감을 주어 안전운전에 많은 지장을 준다.When such air conditioning noise is transmitted into the vehicle interior, it significantly deteriorates the riding comfort of the vehicle. In particular, air conditioning noise flowing into the vehicle interior not only deteriorates the ride comfort of the vehicle but also causes fatigue to the driver, which greatly hinders safe driving.

따라서, 공조 소음은, 승차감의 향상과 운전자의 안전운전을 위해 반드시 저감시킬 필요가 있다.Therefore, air conditioning noise must be reduced to improve ride comfort and ensure safe driving for drivers.

공조 소음을 저감시키는 방법으로서, 공조 소음과 반대되는 역위상의 음파를 출력하여, 공조 소음을 상쇄시키는 ANC(Active Noise Control) 소음저감장치(이하, "소음저감장치"라 칭함)가 있다.As a method of reducing air conditioning noise, there is an Active Noise Control (ANC) noise reduction device (hereinafter referred to as a "noise reduction device") that outputs sound waves in the opposite phase of the air conditioning noise to cancel out the air conditioning noise.

이 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(1)의 내부유로(1a)에 마이크(3)와 스피커(5)를 설치한 것으로, 마이크(3)를 통해 공조 소음을 획득한 다음, 획득한 공조 소음과 반대되는 역위상의 소음저감음파를 스피커(5)로 출력한다. 따라서, 공조 소음을 상쇄시켜 공조 소음을 저감시킨다.As shown in FIG. 1, this device installs a microphone (3) and a speaker (5) in the internal passage (1a) of the air conditioning case (1), acquires air conditioning noise through the microphone (3), and then , noise reduction sound waves in the opposite phase of the obtained air conditioning noise are output to the speaker (5). Therefore, the air conditioning noise is canceled out and the air conditioning noise is reduced.

한편, 소음저감장치는, 스피커(5)의 후방 둘레부분에 설치되는 인클로저(Enclosure)(7)를 더 구비한다.Meanwhile, the noise reduction device further includes an enclosure (7) installed around the rear circumference of the speaker (5).

인클로저(7)는, 스피커(5)의 후면부분을 주변과 차단하여 밀폐구조의 스피커 챔버(7a)를 형성한다.The enclosure 7 blocks the rear portion of the speaker 5 from the surroundings to form a speaker chamber 7a with a sealed structure.

이러한 인클로저(7)는, 스피커(5)의 전,후부분 음파 간의 상쇄 및 간섭을 막아 스피커(5)로부터 고품질의 음파가 출력될 수 있게 하고, 아울러 스피커(5)에서 출력된 음파의 분산을 막아 음파의 정밀제어를 가능하게 한다.This enclosure (7) prevents cancellation and interference between sound waves in the front and rear parts of the speaker (5), allowing high-quality sound waves to be output from the speaker (5), and also reduces the dispersion of sound waves output from the speaker (5). It blocks and enables precise control of sound waves.

또한, 스피커 챔버(7a)가 울림통 역할을 수행하도록 함으로써, 스피커(5)의 음파가 증폭되면서 저음의 특성이 강화될 수 있게 한다.In addition, by allowing the speaker chamber 7a to function as a sound box, the sound waves of the speaker 5 are amplified and the characteristics of the low sound are strengthened.

한편, 이러한 소음저감장치는, 공조 소음에 대응되는 최적의 음파를 출력하는 것이 중요한 과제로 되고 있다.Meanwhile, for these noise reduction devices, it is an important task to output optimal sound waves corresponding to air conditioning noise.

특히, 측정 결과, 대부분의 공조 소음이, 저주파 영역인 것으로 나타났다. 따라서, 저주파 영역의 공조 소음을 효율좋게 저감시키기 위해서는 스피커(5)와 인클로저(7)를 최적 설계하여 저주파 공조 소음에 대응되는 음파를 출력하는 것이 중요한 과제로 되고 있다.In particular, the measurement results showed that most air conditioning noise was in the low frequency range. Therefore, in order to efficiently reduce air conditioning noise in the low-frequency region, it is an important task to optimally design the speaker 5 and enclosure 7 to output sound waves corresponding to the low-frequency air conditioning noise.

한편, 스피커(5)의 음파를 저주파 영역대로 출력하기 위해서는, 스피커(5)와 인클로저(7)의 사이즈를 크게 구성하여, 스피커(5)의 저음 특성을 강화시키는 것이 필요하다.Meanwhile, in order to output sound waves from the speaker 5 in the low-frequency range, it is necessary to increase the size of the speaker 5 and the enclosure 7 to strengthen the low-pitched sound characteristics of the speaker 5.

특히, 인클로저(7)의 사이즈를 크게 구성하여, 스피커 챔버(7a)의 용적을 크게 구성하고, 이를 통해, 스피커(5)의 저음 특성을 높이는 것이 필요하다.In particular, it is necessary to increase the size of the enclosure 7 to increase the volume of the speaker chamber 7a and thereby improve the low-pitched sound characteristics of the speaker 5.

그런데, 스피커(5)와 인클로저(7)의 설치구조와 설치공간을 살펴볼 때, 스피커(5)와 인클로저(7)의 크기가 한정될 수 밖에 없다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 스피커(5)의 출력 음파를 최적의 상태로 구현하기 어렵다는 문제점이 있다.However, when looking at the installation structure and installation space of the speaker 5 and the enclosure 7, there is a disadvantage that the size of the speaker 5 and the enclosure 7 is inevitably limited, and because of this disadvantage, the size of the speaker 5 is limited. There is a problem that it is difficult to optimally implement the output sound wave.

특히, 스피커(5)와 인클로저(7)가 설치되는 공조케이스(1)의 부분이 한정되어 있고, 주변부품들과의 간섭도 고려해야 하므로, 스피커(5)와 인클로저(7)의 크기가 제한될 수 밖에 없으며, 그 결과, 스피커(5)의 출력 음파를 최적의 상태로 구현하기 어렵다는 문제점이 있다.In particular, the portion of the air conditioning case (1) where the speaker (5) and enclosure (7) are installed is limited, and interference with surrounding parts must be considered, so the size of the speaker (5) and enclosure (7) may be limited. There is no choice but to do so, and as a result, there is a problem that it is difficult to optimally implement the output sound wave of the speaker 5.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 다양한 테스트를 통해, 한정된 설치조건에 부합하면서 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 스피커와 인클로저의 크기와 제원 데이터를 획득하고, 획득한 데이터를 실제의 스피커와 인클로저에 적용할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the above-described conventional problems, and its purpose is to develop, through various tests, the size of speakers and enclosures that can output optimal “air conditioning noise reduction sound waves” while meeting limited installation conditions. The purpose is to provide a vehicle air conditioning device that can acquire and specification data and apply the acquired data to actual speakers and enclosures.

본 발명의 다른 목적은, 한정된 설치조건에 부합하면서 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 스피커와 인클로저의 크기와 제원 데이터를 획득하여, 이를 실제의 스피커와 인클로저에 적용함으로써, 크기와 제원이 제한되는 조건임에도 불구하고, 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.Another purpose of the present invention is to obtain size and specification data of speakers and enclosures that can output optimal “air conditioning noise reduction sound waves” while meeting limited installation conditions, and apply this to actual speakers and enclosures, thereby reducing the size and The goal is to provide a vehicle air conditioning device that can output optimal “air conditioning noise reduction sound waves” despite limited specifications.

본 발명의 또 다른 목적은, 크기와 제원이 제한되는 조건임에도 불구하고, 최적의 "공조 소음 음파"를 출력할 수 있도록 구성함으로써, 크기와 제원이 제한되는 조건에 관계없이 공조 소음을 효율좋게 저감할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.Another purpose of the present invention is to efficiently reduce air conditioning noise regardless of conditions where size and specifications are limited by configuring the optimal “air conditioning noise sound wave” to be output despite the conditions where size and specifications are limited. The goal is to provide an air conditioning system for vehicles that can

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 공조 소음을 저감시킬 수 있는 소음저감장치를 구비하며, 상기 소음저감장치는 공조케이스의 내부유로에 소음저감음파를 출력하여 공조 소음을 저감시키는 스피커와, 상기 스피커의 후방부분에 밀폐구조의 스피커 챔버가 형성될 수 있도록, 상기 스피커의 후방부분을 주변부분과 차단하는 인클로저(Enclosure)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 스피커와 상기 인클로저는, 상기 공조케이스의 내부유로에 출력되는 상기 스피커의 최저 출력 주파수가, 상기 공조장치에서 이상음이 발생되기 시작하는 기준값 이하가 되도록 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve this purpose, the vehicle air conditioning device according to the present invention is equipped with a noise reduction device capable of reducing air conditioning noise, and the noise reduction device outputs noise reduction sound waves to the internal passage of the air conditioning case to reduce air conditioning noise. An air conditioning system for a vehicle including a speaker that reduces air attenuation and an enclosure that blocks the rear portion of the speaker from surrounding portions so that a sealed speaker chamber can be formed in the rear portion of the speaker, wherein the speaker and the The enclosure is characterized in that it is formed so that the lowest output frequency of the speaker output to the internal flow path of the air conditioning case is below a reference value at which abnormal noise begins to be generated in the air conditioning device.

바람직하게는, 상기 기준값은, 200㎐인 것을 특징으로 한다.Preferably, the reference value is 200 Hz.

그리고 상기 기준값은, 150∼200㎐ 사이 영역에서 선정된 것을 특징으로 한다.And the reference value is characterized in that it is selected in the range between 150 and 200 Hz.

그리고 상기 스피커는, Fs(Free Air Resonant Frequency)가 140 ∼ 150Hz 범위이고, Vas(Volume of Air)가 0.15 ∼ 0.2Liter 범위인 것을 특징으로 한다.Additionally, the speaker is characterized in that Fs (Free Air Resonant Frequency) is in the range of 140 to 150 Hz and Vas (Volume of Air) is in the range of 0.15 to 0.2 Liter.

그리고 상기 스피커의 최저 출력 주파수는, 상기 인클로저의 내부 스피커 챔버 용적과 반비례하는 것을 특징으로 한다.And the lowest output frequency of the speaker is inversely proportional to the volume of the internal speaker chamber of the enclosure.

그리고 상기 인클로저는, 내부의 스피커 챔버 용적이, 0.2 ∼ 0.4Liter 범위인 것을 특징으로 한다.And the enclosure is characterized in that the internal speaker chamber volume is in the range of 0.2 to 0.4 Liter.

그리고 상기 스피커의 Fs가 145Hz이고, Vas가 0.18Liter인 조건에서, 상기 인클로저는, 스피커 챔버 용적이 0.2Liter인 것을 특징으로 한다.And under the condition that the speaker's Fs is 145Hz and Vas is 0.18 Liter, the enclosure is characterized in that the speaker chamber volume is 0.2 Liter.

본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 한정된 설치조건에 부합하면서 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 스피커와 인클로저의 최적 설계 데이터를 획득하여, 이를 실제의 스피커와 인클로저에 적용하는 구조이므로, 크기와 제원이 제한되는 한정적인 조건에도 불구하고, 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 효과가 있다.According to the vehicle air conditioning system according to the present invention, the optimal design data of speakers and enclosures that can output optimal “air conditioning noise reduction sound waves” while meeting limited installation conditions is obtained, and this is applied to actual speakers and enclosures. Therefore, despite the limited conditions of size and specifications, it is effective in outputting the optimal “air conditioning noise reduction sound wave”.

또한, 크기와 제원이 제한되는 조건임에도 불구하고, 최적의 "공조 소음 음파"를 출력할 수 있는 구조이므로, 크기와 제원이 제한되는 조건에 관계없이 공조 소음을 효율좋게 저감할 수 있고, 이를 통해, 차량의 승차감을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, despite the conditions where the size and specifications are limited, it is a structure that can output the optimal "air conditioning noise sound wave", so the air conditioning noise can be efficiently reduced regardless of the conditions where the size and specifications are limited, and through this, , has the effect of improving the ride comfort of the vehicle.

도 1은 차량용 공조장치에 설치되는 소음저감장치를 나타내는 도면,
도 2는 차량용 공조장치에서 발생된 공조 소음의 주파수 스펙트럼을 분석하여 나타내는 그래프,
도 3은 본 발명의 차량용 공조장치를 구성하는 소음저감장치의 작동예를 나타내는 그래프로서, Fs 0.15 ∼ 0.2Hz, Vas 140 ∼ 150Liter인 스피커의 최저 출력 주파수를 인클로저의 스피커 챔버 용적에 따라 비교 측정하여 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 차량용 공조장치를 구성하는 소음저감장치의 작동효과를 나타내는 그래프로서, 본 발명의 소음저감장치에 의해 저감된 공조 소음의 주파수 스펙트럼을 분석하여 나타내는 그래프이다.1 is a diagram showing a noise reduction device installed in a vehicle air conditioning system;
Figure 2 is a graph showing analysis of the frequency spectrum of air conditioning noise generated from a vehicle air conditioning system;
Figure 3 is a graph showing an operation example of the noise reduction device that constitutes the vehicle air conditioning system of the present invention. The lowest output frequency of the speaker of Fs 0.15 ~ 0.2Hz and Vas 140 ~ 150 Liter is compared and measured according to the speaker chamber volume of the enclosure. The graph shown,
Figure 4 is a graph showing the operational effect of the noise reduction device constituting the vehicle air conditioning device of the present invention, and is a graph showing the analysis of the frequency spectrum of the air conditioning noise reduced by the noise reduction device of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a vehicle air conditioning system according to the present invention will be described in detail based on the attached drawings.

먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 1을 참조하여 소음저감장치인 소음저감장치에 대해 간략하게 살펴본다.First, before looking at the features of the vehicle air conditioning system according to the present invention, we will briefly look at the noise reduction device, which is a noise reduction device, with reference to FIG. 1.

소음저감장치는, 마이크(3)와 스피커(5)를 포함한다. 마이크(3)는, 공조케이스(1)의 내부유로(1a) 중, 공조 소음의 소음원, 예를 들면, 블로어(1b)측에 설치되며, 이렇게 설치된 마이크(3)는, 블로어(1b)에서 발생되는 공조 소음을 획득하도록 구성된다.The noise reduction device includes a microphone (3) and a speaker (5). The microphone 3 is installed on the side of the noise source of the air conditioning noise, for example, the blower 1b, in the internal passage 1a of the air conditioning case 1. The microphone 3 installed in this way is installed in the blower 1b. It is configured to obtain the generated air conditioning noise.

스피커(5)는, 공조케이스(1)의 외면으로부터 내부유로(1a)를 향해 설치되며, 이렇게 설치된 스피커(5)는, 마이크(3)에서 획득한 공조 소음과 반대되는 역위상의 소음저감음파를 공조케이스(1)의 내부유로(1a)로 출력한다.The speaker 5 is installed from the outer surface of the air conditioning case 1 toward the internal passage 1a, and the speaker 5 installed in this way produces noise reduction sound waves in opposite phase to the air conditioning noise obtained from the microphone 3. is output to the internal passage (1a) of the air conditioning case (1).

그리고 소음저감장치는, 스피커(5)의 후방 둘레부분에 설치되는 인클로저(Enclosure)(7)를 더 구비한다.And the noise reduction device further includes an enclosure (7) installed around the rear circumference of the speaker (5).

인클로저(7)는, 스피커(5)의 후면부분을 주변과 차단하여 밀폐구조의 스피커 챔버(7a)를 형성하는 것으로, 스피커(5)의 전,후부분 음파 간의 상쇄 및 간섭을 막고, 스피커(5)에서 출력된 음파의 분산을 막는다.The enclosure 7 blocks the rear part of the speaker 5 from the surroundings to form a sealed speaker chamber 7a, preventing cancellation and interference between sound waves in the front and rear parts of the speaker 5, and preventing the speaker ( Prevents dispersion of sound waves output in 5).

또한, 인클로저(7)는, 스피커 챔버(7a)가 울림통 역할을 수행하도록 함으로써, 스피커(5)의 음파가 증폭되면서 저음의 특성이 강화될 수 있게 한다.In addition, the enclosure 7 allows the speaker chamber 7a to function as a sound box, thereby amplifying the sound waves of the speaker 5 and enhancing the characteristics of the low sound.

다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 1과 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세하게 살펴본다.Next, the features of the vehicle air conditioning system according to the present invention will be examined in detail with reference to FIGS. 1 and 2 to 4.

먼저, 본 발명의 공조장치는, 소음저감장치의 스피커(5)와 인클로저(7)를 구비하되, 상기 스피커(5)는, Fs(Free Air Resonant Frequency, 스피커 자체 최저공진주파수)가 140 ∼ 150Hz 범위이고, Vas(Volume of Air, 스피커 공진체적)가 0.15 ∼ 0.2Liter 범위인 것을 특징으로 한다.First, the air conditioning device of the present invention is equipped with a speaker 5 and an enclosure 7 as a noise reduction device, and the speaker 5 has Fs (Free Air Resonant Frequency, the lowest resonance frequency of the speaker itself) of 140 to 150 Hz. It is characterized in that Vas (Volume of Air, speaker resonance volume) is in the range of 0.15 to 0.2 Liter.

또한, 인클로저(7)는, 내부의 스피커 챔버(7a) 용적이, 0.2 ∼ 0.4Liter 범위인 것을 특징으로 한다.Additionally, the enclosure 7 is characterized in that the volume of the internal speaker chamber 7a is in the range of 0.2 to 0.4 Liter.

이러한 제원의 스피커(5)와 인클로저(7)는, 스피커의 "최저 출력 주파수"를 계산하기 위한 아래의 [식 1]에 의하면, 공조케이스(1)에 설치된 상태에서, 공조케이스(1)의 내부유로(1a)로 출력하는 "최저 출력 주파수" 적어도 미리 설정된 기준값 이하, 특히, 200㎐ 이하인 것으로 나타났다.The speaker 5 and enclosure 7 of these specifications are installed in the air conditioning case 1, according to [Equation 1] below for calculating the “lowest output frequency” of the speaker. The “lowest output frequency” output through the internal flow path (1a) was found to be at least below a preset standard value, especially below 200 Hz.

[식 1][Equation 1]

Figure 112018081206213-pat00001
Figure 112018081206213-pat00001

Fc: 인클로저 설치했을 때의 스피커 최저 출력주파수, Fs: 스피커 자체 최저공진주파수, Vas: 스피커 공진체적, Vb: 인클로저의 스피커 챔버 용적Fc: Minimum output frequency of the speaker when installed in the enclosure, Fs: Minimum resonant frequency of the speaker itself, Vas: Resonant volume of the speaker, Vb: Volume of the speaker chamber of the enclosure

위에서와 같이, "최저 출력 주파수" 적어도 200㎐ 이하인 본 발명의 스피커(5)와 인클로저(7)는, 공조 소음을 저감시키기에 적합한 최적의 음파를 출력하는 것으로 나타났다.As above, the speaker 5 and enclosure 7 of the present invention, with a “lowest output frequency” of at least 200 Hz, were found to output optimal sound waves suitable for reducing air conditioning noise.

특히, 도 2의 측정 결과에 의하면, 대부분의 30데시빌(dB) 이상 공조 소음이, 150∼200㎐ 이상 영역의 음파인 것으로 나타났다. 이로써, 공조 소음을 효과적으로 저감시키기 위해서는, 150∼200㎐ 이상 영역의 공조 소음 음파에 대응한 역위상의 "소음저감음파"를 출력할 수 있도록, 상기 스피커(5)의 "최저 출력 주파수"가 적어도 150∼200㎐ 이하는 되어야 한다. 더욱 바람직하게는, 스피커(5)의 "최저 출력 주파수"가 적어도 200㎐ 이하는 되어야 한다.In particular, according to the measurement results in FIG. 2, it was found that most of the air conditioning noise above 30 decibels (dB) was a sound wave in the range of 150 to 200 Hz or more. Accordingly, in order to effectively reduce air conditioning noise, the “lowest output frequency” of the speaker 5 must be at least so as to output a “noise reduction sound wave” in reverse phase corresponding to the air conditioning noise sound wave in the region of 150 to 200 Hz or more. It should be below 150~200Hz. More preferably, the “lowest output frequency” of the speaker 5 should be at least 200 Hz or less.

따라서, "최저 출력 주파수" 200㎐ 이하인 상기 본 발명의 스피커(5)와 인클로저(7)는, 200㎐ 이상 영역 주파수 대의 공조 소음에 대응하여 최적 설계되어 있으며, 이렇게 설계된 본 발명의 스피커(5)와 인클로저(7)는, 200㎐ 이상 영역대의 공조 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있게 된다.Therefore, the speaker 5 and enclosure 7 of the present invention, which have a “lowest output frequency” of 200 Hz or less, are optimally designed to respond to air conditioning noise in the frequency range of 200 Hz or more, and the speaker 5 of the present invention designed in this way and enclosure 7 can effectively reduce air conditioning noise in the range of 200 Hz or more.

특히, "Fs" 및 "Vas"와 스피커(5)의 크기는 비례관계이므로, 140 ∼ 150Hz 범위의 "Fs"와, 0.15 ∼ 0.2Liter 범위의 "Vas"를 갖는 스피커(5)는, 약 2.5인치(Inch)의 작은 직경을 갖게 되는데, 이렇게 작은 직경을 갖는 본 발명의 스피커(5)는, 한정적인 설치공간에 설치될 수 있을 정도로 작은 크기임에도 불구하고, 200㎐ 이상 영역 주파수 대의 공조 소음에 대응한 음파를 출력할 수 있게 된다.In particular, since “Fs” and “Vas” and the size of the speaker 5 are proportional, the speaker 5 with “Fs” in the 140 to 150 Hz range and “Vas” in the 0.15 to 0.2 Liter range is about 2.5 Hz. It has a small diameter of an inch. The speaker 5 of the present invention, which has such a small diameter, is small enough to be installed in a limited installation space, but is resistant to air conditioning noise in the frequency range of 200 Hz or more. It becomes possible to output corresponding sound waves.

그 결과, 크기와 제원이 제한되는 조건임에도 불구하고, 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력하여, 차량의 공조 소음을 효율좋게 저감할 수 있게 된다.As a result, despite the conditions of limited size and specifications, the optimal “air conditioning noise reduction sound wave” can be output and the air conditioning noise of the vehicle can be efficiently reduced.

또한, 인클로저(7)의 경우에도, 스피커(5)와의 유기적인 설계를 통해, 0.2 ∼ 0.4Liter 범위의 스피커 챔버(7a) 용적을 갖게 되는데, 이러한 용적을 갖는 인클로저(7)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스피커(5)의 "최저 출력 주파수"가 200㎐ 이하로 제어될 수 있게 한다.In addition, in the case of the enclosure 7, through an organic design with the speaker 5, the speaker chamber 7a has a volume in the range of 0.2 to 0.4 Liter. The enclosure 7 having this volume is shown in FIG. 3. As shown, the “lowest output frequency” of the speaker 5 can be controlled to 200 Hz or less.

특히, 인클로저(7)는, 내부의 스피커 챔버(7a) 용적이, 스피커(5)의 최저 출력 주파수와 반비례관계이므로, 내부의 스피커 챔버(7a) 용적이 클수록 스피커(5)의 최저 출력 주파수가 낮아지게 되는데, 상기와 같이, 0.2 ∼ 0.4Liter의 작은 크기를 갖음에도 불구하고, 상기 스피커(5)가 200㎐ 이하의 낮은 "최저 출력 주파수"를 갖게 한다.In particular, in the enclosure 7, the volume of the speaker chamber 7a inside is inversely proportional to the lowest output frequency of the speaker 5, so the larger the volume of the speaker chamber 7a inside the enclosure, the lower the output frequency of the speaker 5. As mentioned above, despite having a small size of 0.2 to 0.4 Liter, the speaker 5 has a low “lowest output frequency” of 200 Hz or less.

따라서, 인클로저(7)는, 크기가 제한되는 조건임에도 불구하고, 200㎐ 이상 영역 주파수 대의 공조 소음에 대응하여 최적 설계되어 있으며, 이렇게 설계된 본 발명의 인클로저(7)는, 크기가 제한되는 조건임에도 불구하고, 상기 스피커(5)와 함께 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력하여, 공조 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있게 된다.Accordingly, the enclosure 7 is optimally designed to respond to air-conditioning noise in the frequency range of 200 Hz or more, despite the condition that the size is limited, and the enclosure 7 of the present invention designed in this way, despite the condition that the size is limited, Nevertheless, by outputting the optimal “air conditioning noise reduction sound wave” together with the speaker 5, it is possible to effectively reduce air conditioning noise.

도 4의 시험 결과에 의하면, Fs가 140 ∼ 150Hz, Vas가 0.15 ∼ 0.2Liter인 본 발명의 스피커(5)와, 스피커 챔버(7a) 용적이, 0.2 ∼ 0.4Liter인 본 발명의 인클로저(7)를 공조케이스(1)에 설치한 상태에서, 소음저감음파를 출력한 결과, 공조 소음이 현저히 줄어든 것을 알 수 있다.According to the test results in FIG. 4, the speaker 5 of the present invention has an Fs of 140 to 150 Hz and a Vas of 0.15 to 0.2 Liter, and the enclosure 7 of the present invention has a speaker chamber 7a volume of 0.2 to 0.4 Liter. When installed in the air conditioning case (1), noise reduction sound waves were output, and it can be seen that the air conditioning noise was significantly reduced.

특히, 200㎐ 이상 영역의 공조 소음이 공조 소음 기준인 "30dB" 이하로 저하된 것을 알 수 있으며, 이로써, 공조 소음 저감 효과가 현저하게 개선됨을 알 수 있다.In particular, it can be seen that the air conditioning noise in the area above 200 Hz has been reduced to below “30 dB,” which is the air conditioning noise standard, and as a result, it can be seen that the air conditioning noise reduction effect is significantly improved.

한편, 스피커(5)의 Fs가 145Hz이고, Vas가 0.18Liter인 조건에서, 인클로저(7)의 스피커 챔버(7a) 용적이 0.2Liter인 것이 가장 바람직하다.Meanwhile, under the condition that the Fs of the speaker 5 is 145 Hz and the Vas is 0.18 Liter, it is most preferable that the volume of the speaker chamber 7a of the enclosure 7 is 0.2 Liter.

이는, 스피커(5)의 Fs가 145Hz, Vas가 0.18Liter이고, 인클로저(7)의 스피커 챔버(7a) 용적이 0.2Liter인 조건에서, 상기 스피커(5)로부터 최적의 "공조 소음 저감 음파"가 출력되기 때문이다. 특히, 스피커(5)와 인클로저(7) 모두, 한정된 설치공간에 설치 가능한 크기를 가지면서 동시에, 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 성능을 갖기 때문이다. This means that under the conditions that the Fs of the speaker 5 is 145Hz, the Vas is 0.18 Liter, and the volume of the speaker chamber 7a of the enclosure 7 is 0.2 Liter, the optimal “air conditioning noise reduction sound wave” is generated from the speaker 5. This is because it is output. In particular, this is because both the speaker 5 and the enclosure 7 have a size that can be installed in a limited installation space and at the same time have the performance to output optimal “air conditioning noise reduction sound waves.”

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조장치에 의하면, 한정된 설치조건에 부합하면서 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있는 스피커(5)와 인클로저(7)의 최적 설계 데이터를 획득하여, 이를 실제의 스피커(5)와 인클로저(7)에 적용하는 구조이므로, 크기와 제원이 제한되는 조건임에도 불구하고, 최적의 "공조 소음 저감 음파"를 출력할 수 있다.According to the air conditioning device of the present invention having such a configuration, the optimal design data of the speaker 5 and the enclosure 7 that can output the optimal “air conditioning noise reduction sound wave” while meeting limited installation conditions are obtained, Since the structure is applied to the actual speaker (5) and enclosure (7), the optimal “air conditioning noise reduction sound wave” can be output even though the size and specifications are limited.

또한, 크기와 제원이 제한되는 조건임에도 불구하고, 최적의 "공조 소음 음파"를 출력할 수 있는 구조이므로, 크기와 제원이 제한되는 조건에 관계없이 공조 소음을 효율좋게 저감할 수 있고, 이를 통해, 차량의 승차감을 개선시킬 수 있다.In addition, despite the conditions where the size and specifications are limited, it is a structure that can output the optimal "air conditioning noise sound wave", so the air conditioning noise can be efficiently reduced regardless of the conditions where the size and specifications are limited, and through this, , can improve the ride comfort of the vehicle.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described by way of example, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately modified within the scope stated in the claims.

1: 공조케이스(Case) 1a: 내부유로
1b: 블로어(Blower) 3: 마이크(Mic)
5: 스피커(Speaker) 7: 인클로저(Enclosure)
7a: 스피커 챔버(Speaker Chamber)1: Air conditioning case (Case) 1a: Internal flow path
1b: Blower 3: Mic
5: Speaker 7: Enclosure
7a: Speaker Chamber

Claims (7)

공조 소음을 저감시킬 수 있는 소음저감장치를 구비하며, 상기 소음저감장치는 공조케이스(1)의 내부유로(1a)에 설치되어 공조 소음을 획득하는 마이크(3)와, 상기 공조케이스(1)의 내부유로(1a)에 소음저감음파를 출력하여 공조 소음을 저감시키는 스피커(5)와, 상기 스피커(5)의 후방부분에 밀폐구조의 스피커 챔버(7a)가 형성될 수 있도록, 상기 스피커(5)의 후방부분을 주변부분과 차단하는 인클로저(Enclosure)(7)를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
상기 마이크(3)는, 상기 공조케이스(1)의 내부유로(1a) 중, 블로어(1b)측에 설치되어 블로어에서 발생하는 소음을 획득하고,
상기 스피커(5)는, 상기 공조케이스(1)의 외면으로부터 내부유로(1a)를 향해 설치되며 상기 마이크(3)에서 획득한 공조 소음과 반대되는 역위상의 소음저감음파를 상기 공조케이스(1)의 내부유로(1a)로 출력하며,
상기 스피커(5)와 상기 인클로저(7)는, 상기 공조케이스(1)의 내부유로(1a)에 출력되는 상기 스피커(5)의 최저 출력 주파수가, 상기 공조장치에서 이상음이 발생되기 시작하는 기준값 이하가 되도록 형성되고,
상기 기준값은, 150∼200㎐ 사이 영역에서 선정되며,
상기 스피커(5)는,
Fs(Free Air Resonant Frequency)가 140 ∼ 150Hz 범위이고, Vas(Volume of Air)가 0.15 ∼ 0.2Liter 범위이며,
상기 스피커(5)의 최저 출력 주파수는,
상기 인클로저(7)의 내부 스피커 챔버(7a) 용적과 반비례하하고,
상기 인클로저(7)는,
내부의 스피커 챔버(7a) 용적이, 0.2 ∼ 0.4Liter 범위인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.It is equipped with a noise reduction device that can reduce air conditioning noise, and the noise reduction device includes a microphone (3) installed in the internal passage (1a) of the air conditioning case (1) to obtain air conditioning noise, and the air conditioning case (1) A speaker (5) that outputs noise reduction sound waves to the internal passage (1a) to reduce air conditioning noise, and a speaker chamber (7a) of a sealed structure is formed at the rear of the speaker (5). In the vehicle air conditioning system including an enclosure (7) that blocks the rear portion of 5) from the surrounding portion,
The microphone (3) is installed on the blower (1b) side of the internal passage (1a) of the air conditioning case (1) to acquire noise generated from the blower,
The speaker 5 is installed from the outer surface of the air conditioning case 1 toward the internal passage 1a and transmits a noise reduction sound wave in opposite phase to the air conditioning noise obtained from the microphone 3 to the air conditioning case 1. ) is output to the internal flow path (1a),
The speaker 5 and the enclosure 7 are configured such that the lowest output frequency of the speaker 5 output to the internal passage 1a of the air conditioning case 1 is when abnormal noise starts to be generated in the air conditioning device. Formed to be below the standard value,
The reference value is selected in the range between 150 and 200 Hz,
The speaker 5 is,
Fs (Free Air Resonant Frequency) is in the range of 140 ~ 150Hz, Vas (Volume of Air) is in the range of 0.15 ~ 0.2Liter,
The lowest output frequency of the speaker 5 is,
Inversely proportional to the volume of the internal speaker chamber (7a) of the enclosure (7),
The enclosure (7) is,
An air conditioning device for a vehicle, characterized in that the volume of the internal speaker chamber (7a) is in the range of 0.2 to 0.4 Liter. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 스피커(5)의 Fs가 145Hz이고, Vas가 0.18Liter인 조건에서,
상기 인클로저(7)는, 스피커 챔버(7a) 용적이 0.2Liter인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
According to clause 1,
Under the condition that the Fs of the speaker 5 is 145Hz and Vas is 0.18Liter,
The enclosure (7) is an air conditioning device for a vehicle, characterized in that the speaker chamber (7a) has a volume of 0.2 Liter.
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