KR930007968B1 - 저소음 냉장고 및 소음제어방법 - Google Patents

저소음 냉장고 및 소음제어방법 Download PDF

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Abstract

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Description

저소음 냉장고 및 소음제어방법
제 1 도는 본 발명의 제 1 구체적 실시예에 따른 저소음 냉장고의 뒷면바닥 분해 투시도.
제 2 도는 제 1 도에 따른 능동제어 소음제거 시스템을 도시한 도면.
제 3 도는 제 1 도의 위치에 설치된 진동검출기에서 측정된 압축기 진동과 압축기 소음간의 전달함수를 도시한 도면.
제 4 도는 제 1 도 및 제 2 도의 제어회로에 공급되는 소음제거 전달함수 G의 한 예를 도시한 도면.
제 5 도는 본 저소음 냉장고의 소음제거 효과를 도시한 소음레벨도.
제 6 도는 압축기 본체의 법선방향 진동과 압축기 소음과의 코히어런스(Coherence)함수를 도시한 그래프.
제 7 도는 제 6 도의 경우 제어회로에 공급되는 소음제거 전달함수 G의 한 예를 도시한 그래프.
제 8 도는 제 7 도의 소음제거 전달함수가 제어회로에 인가될때 소음감쇠 효과를 도시한 소음 레벨도.
제 9 도는 본 발명의 2번째 실시예에 따른 저소음 냉장고에서 진동검출기 설치 위치를 도시한 도면.
제 10 도는 제 9 도에 따른 위치에 설치된 진동검출기에서 측정된 X방향의 압축기 진동과 압축기 소음사이의 코히어런스 함수를 도시한 그래프.
제 11 도는 압축기 모터의 원주면상에서 측정된 Y방향 압축기 진동과 압축기 소음 사이의 코히어런스 함수를 도시한 그래프.
제 12 도는 저소음 냉장고용 능동제어 소음제거 시스템의 비교 실시예.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 기계실 117 : 개구부
120 : 회전식 압축기 121 : 모터장치
130 : 진동검출기 135, 155 : 마이크로 폰
140 : 제어회로 150 : 스피커
본 발명은 소위 능동제어방법을 채택한 소음제거 시스템이 구비된 저소음 냉장고에 관한 것이다.
최근, 냉장고 소음의 근본 원인이 되는 냉장고의 압축기 및 팬모터에 의해 발생되는 소음을 감소시키기 위한 시도가 수행되고 있다.
즉, 압축기가 있는 기계실 내의 냉각관에 대해 진동이 없도록 하는 설계가 이루어지고 있다.
또한, 음향, 흡수 및 차단물질 또는 소음기를 사용하므로서, 압축기 소음의 고주파 성분을 어느정도 감소 시키고 있다.
그러나, 종래의 기술로는 특히 저주파 소음영역에서 충분한 소음감소가 이루어질 수 없는 문제점이 있다.
이에 따라, 본 발명자는 소위 능동제어방법을 채택한 소음제거 시스템을 냉장고에 적용시키는 연구를 하게 되었다.
능동제어되는 소음제거 시스템에서, 소음은 예를들어 스피커로부터 능동적으로 방출되는 제어된 음향에 의해 상쇄된다.
미합중국 특허 제2, 043, 416호에 개시된 바와 같은 마이크로폰을 사용하므로서 소음원은 검출된다.
일본 특허 공개 제63-311397호에는, 음파 전파(propagation)행로에 있어서 소음제거 시스템이 위치하는 최소한 한 부분이 진동 차단 또는 진동 흡수 물질로 구성되어 있다는 것이 개시되어 있다.
냉장고에 응용된 능동제어 소음제거 시스템의 한 실시예가 제12도에 도시되어 있다.
이 제12도는 설명을 위한 것이며 선행 기술은 아니다.
제12도에서, 압축기(120)는 냉장고의 뒷면 바닥부에 구비되어 있는 기계실(110)내에 설치되어 있으며, 냉장고 소음의 주 원인이 된다.
기계실(110)은 1차원 관 구조를 가지며, 성에제거로 생긴 물의 증발 및 방열을 위한 하나의 개구부(117)를 제외하고는 완전히 밀폐된다.
즉, 관 단면적의 치수를 감쇠될 압축기 소음 S의 파장과 비교하여 충분히 작도록 만듬으로서, 기계실(110)내에서 압축기 소음 S이 1차원 평면 진행파가 되도록 할 수 있다.
압축기 소음 S은 기계실(110)내에서 개구부(117)로 부터 멀리 떨어진 위치에 설치된 마이크로폰(135)에 의해 검출된다.
압축기 소음, 즉 마이크로폰(135)에 의해 검출되는 음향 M은 전달함수 G의 제어회로(140)에 의해 처리된다.
회로(140)에는, 압축기 소음 상쇄 신호를 스피커(150)로 보내기 전에 검출된 신호를 시간영역에서 직접 처리하는 FIR(Finite Impulse Response)필터가 구비되어 있다.
기계실(110)의 개구부(117)로 방출되는 압축기소음은 스피커(150)에 의해 발생되는 제어된 음향 A에 의해 상쇄된다.
제어회로(140)의 전달함수는 다음과 같이 결정된다.
마이크로폰(135)에 의해 얻어지는 검출된 음향 M은 아래와 같은 식(1)로 나타낼 수 있으며, 식(1)에는 압축기와 마이크로폰간의 음향전달함수 GSM및 스피커와 마이크로폰간의 음향전달함수 GAM가 사용된 소음제거스피커(150)로 부터 방출되는 제어된 음향 A 및 압축기(120)로부터 방출되는 소음 S의 항들이 있다.
M=S×GSM+A×GAM……………………………………………………………(1)
테스트할 목적으로, 소음제거 효과의 검사를 위한 마이크로폰(155)이 기계실(110)의 개구부(117)에 구비되어 있다.
검사 마이크로폰(155)의 측정된 음향 R은 다음의 식(2)로 표현될 수 있다.
식(2)에서는 압축기와 개구부 간의 음향전달함수 GSR및 스피커와 개구부간의 음향전달함수 GAR가 사용되고 있다.
R=S×GSR+A×GAR……………………………………………………………(2)
G는 마이크로폰과 스피커간의 전달함수이므로, 다음 식(3)이 성립된다.
A=M×G…………………………………………………………………………(3)
개구부(117)로 방출되는 압축기 소음을 상쇄시키기 위해서는 다음식(4)이 성립되어야 한다.
R=0………………………………………………………………………………(4)
상기 식(1) 내지 식(4)로부터, 소음제거를 위한 전달함수 G는 다음식(5)로 나타내진다.
G=GSR/(GSR×GAM-GSM×GAR)………………………………………………(5)
식(5)의 분자 및 분모를 GSM으로 나누면, 다음과 같은 식(6)이 얻어지며, GMR은 식(7)로 정의된다.
G=GMR/(GMR×GAM-GAR)………………………………………………………(6)
GMR=GSR/GSM………………………………………………………………………(7)
비록 압축기소음 S를 모를지라도, 식(6) 및 식(7)을 사용하므로서, GSR과 GSM간의 전달함수비 GMR를 측정하여 측정된 음향 R을 "0"으로 만들기 위한 전달함수 G를 알 수 있다.
이 경우에 있어서, 소음 S가 압축기(120)로부터 발생되는 상태에서, 검출된 음향은 입력신호로 그리고 측정된 음향 R은 응답신호로 취급될 수 있다.
상기에서와 같이 결정된 전달함수 G가 제어회로(140)에 제공되면, 압축기소음 S에 대응하는 제어된 음향A가 발생되며, 소음 S를 기계실(110)의 개구부(117)에서 상쇄된다.
그러나, 압축기소음 S가 마이크로폰(135)에 의해 검출되는 경우, 다음의 문제점이 발생한다.
우선, 압축기(120)로 부터의 소음뿐만 아니라 소음제거 스피커(150)로 부터의 제어된 음향 A가 마이크로폰(135)에 의해 검출됨에 따라, 하울링이 발생될 수 있다.
그러므로, 스피커(150)의 출력이 상당히 낮은 값을 유지해야만 하며, 그 결과 소음제거 효과가 불충분하게 된다.
하울링을 방지하기 위해서는 제어회로(140)에 에코제거기가 적절할 수 있으나, 그러므로서 시스템의 단가가 증가하게 된다.
또한, 기계실(110)에 압축기(120)를 냉각시키기 위한 팬이 구비되는 경우, 이 팬에서 발생되는 소음이 마이크로폰(135)에 검출되며, 이것은 소음제거를 위한 제어를 더 복잡하게 만든다.
더우기, 소음제거 시스템이 외부 소음에 대해 반응하게 되는 위험이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 하울링이 발생되지 않는 능동제어 소음제거 시스템을 구비한 냉장고를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 압축기소음 이외의 다른 소음에 의해 영향받지 않는 능동제어 소음제거 시스템을 갖는 냉장고를 제공하는데 있다.
본 발명에 따라 소음제거 시스템을 갖는 냉장고를 제공하므로서 상기 목적들이 이루어진다.
본 발명에 따른 냉장고는 회전식 압축기, 기계실, 진동검출기, 제어회로, 및 음향 발생기를 구비하고 있다.
회전식 압축기는 냉각제를 압축시키며 실질적인 소음원이 된다.
기계실내에 회전식 압축기가 위치하며, 기계실은 한 부분에 개구부를 갖는다.
기계실은 관의 단면 치수가 감쇠될 압축기 소음의 파장보다 작은 1차원 관 구조를 갖는다.
진동검출기는 압축기 소음과 상호 관계가 있는 회전식 압축기의 접선 방향 진동을 검출한다.
진동검출기는 회전식 압축기에 인접하여 위치된다.
제어회로는 검출기의 출력신호를 처리한다.
음향발생기는 압축기 소음에 대응하는 제어음향을 발생하며, 제어회로의 출력신호에 의해 구동된다.
그러면, 본 발명에 따른 구체적 실시예를 첨부도면에 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
제 1 도에서, 냉장고 뒷면 최하단부의 기계실(110)에 회전식 압축기(120)가 설치되어 있다.
이 회전식 압축기(120)가 소음의 주된 원인이 된다.
기계실(110)은 2개의 옆면판(111), (112) 윗면판(113), 경사진 앞면판(114), 바닥판(115) 및 뒷면 뚜껑(116)으로 폐쇄되어 있다.
그러므로, 기계실(110)은 열방출을 위해 냉장고 뒷면 뚜껑의 왼편에 설치된, 하나의 개구부(117)를 제외하고는 밀폐되어 있다.
냉장고의 전후, 좌우, 상하 방향은 각각 X축, Y축, Z축으로 취하면, 기계실(110)은 Y축 방향으로 1차원의 관구조를 갖는다.
즉, 기계실(110) X-Y 평면내의 단면치수를 감쇠되어야 할 압축기 소음의 파장에 비해 작도록 한다.
그러므로, 압축기 소음은 Y축 방향의 일차원 평면 진행파로 된다.
특히 기계실(110)의 Y축 방향의 치수를 예를들면, 640㎜ 또는 880㎜로 하고, X축 및 Z축 방향에서의 치수를 약 250㎜로 취함으로써, 기계실(110)은 Y축 방향의 1차원 관구조로 고려될 수 있는 것이다.
따라서, 800Hz 미만의 주파수에서 Y축 방향의 음향만이 발생되는 것이다.
800Hz를 초과하는 고주파 소음의 소거는 기계실(110)의 내측면에 탄성테이프로 된 흡음제를 설치하여 가능해진다.
그러므로, 본 구체적 실시예의 능동 제어소음제거 시스템에 의한 소음제거 주파수 대역은 100Hz와 800Hz 사이가 된다.
회전식 압축기에 의해 발생되는 소음의 주요부는 회전소음 및 모타소음(전자기적 소음)이다.
회전소음은 결합된 회전자의 회전에 의해서 발생된다.
회전자의 회전은 압축기 본체의 접선방향으로 진동을 발생시킨다.
이러한 진동은 본체 외부로 방사되어 회전소음이 된다.
한편, 모터소음은 압축기(120)의 모터로 부터 발생된다.
회전압축기(120)는 제 1 도에 도시된 바와 같이 오른편 바닥판(115)에 Y축 방향으로 고정되어 있다.
회전식 압축기(120)는 원통형 몸체이다.
압축기(120)의 몸체 오른편에는 모터장치가 있고, 왼편으로는 기계장치(122)가 있다.
모타장치쪽 단부면에는 클러스터(123)가 설치된다.
기계장치(122)의 측면단부에는 흡입관(124)이 연결된다.
회전식 압축기(120)의 본체 원주면상에는, 음향발생선 방향 즉, Y축 방향으로 뻗은 평판형 지그(126)가 세워져 있다.
Y축 방향으로 평판지그(126)의 표면에는 진동검출기(130)가 설치되어 있으며, 압축기 본체의 접선방향진동을 검출한다.
진동검출기(130)의 출력신호는 제어회로(140)에 보내지며, 제어회로(140)는 저역필터(141), A/D 변환기(142), FIR 필터(143) 및 D/A 변환기(144)로 이루어진 종속회로이다.
진동검출기(130)의 출력신호는 제어회로(140)에서 처리되어 스피커(150)를 구동한다.
스피커(150)는 제 1 도에 도시된 것처럼 개구부(117)를 마주보도록, 경사진 앞면판(117) 왼쪽에 설치된다.
저역필터(141)는 에일리어징 에러(aliasing error) 발생을 방지하기 위해, A/D 변환기(142)의 샘플링 주파수 값의 반이상이 되는 고주파 신호 전달을 차단한다.
A/D 변환기(142)는 저역필터(141)를 통해서 전달된 아나로그 신호를 FIR 필터에 의해 처리가능한 디지탈 신호로 변환한다.
FIR 필터(143)는 디지탈 입력신호에 대해 컨벌루션을 행하여 소정의 출력값(컨벌루션 적분된 값)을 만든다.
D/A 변환기(144)는 필터(143)으로 부터의 디지탈 출력을 아나로그 신호로 변환하여 스피커(150)에 공급한다.
만약 소음 제거될 주파수의 상한값을 전술한 바와 같이 800Hz로 한다면, 샘플링 주파수는 가능한한 높아서 최소한 1.4KHz이도록 하여야 한다.
기계실 관구조의 길이가 640㎜일때는, 샘플링 주파수가 6.4KHz인 것이 적당하며, 880㎜이면, 샘플링 주파수 12.8KHz가 적당하다.
제 2 도는 앞서 기술된 본 발명의 구체적 실시예에 다른 저소음 냉장고의 능동제어 소음제거 시스템을 도시한 것이다.
제 2 도에서, 진동검출기(130)는 제 12 도의 마이크로폰(135) 대신 사용된 것이다.
제 3 도는 진동검출기(130)에 의해 검출된 회전식 압축기(120) 본체의 접선방향 진동과, 마이크로폰에 의해 검출된 압축기 소음 사이의 코히어런스 함수를 도시한 것이다.
제 3 도는 2채널 FFT(Fast Fourier Transform) 분석기에 의해 코히어런스 함수를 측정한 결과를 도시한 것이다.
제 3 도에 도시된 바와 같이, 압축기 본체의 접선방향 진동과 압축기 소음 S와의 사이에 양호한 상호관계가 있음을 보여준다.
즉, 소음제거 시스템을 구성하는 데서, 압축기 소음(s)의 직접 측정대신 압축기의 접선방향 진동측정이 유용하게 사용 가능함을 보여준다.
더구나, 진동검출기(130)가 사용되면, 스피커가 검출기 사이의 음향전달함수 GAM은 제 2 도에 도시된 바와 같이, '0'이 된다(다음의 식(8)).
GAM=0………………………………………………………………………………(8)
식(8)을 이미 주어진 식(6)에 대입하면 다음식(a)과 같은 단순한 형태가 얻어진다.
GSR및 GSM의 전달함수비 GMR은 주어진 식(7)에 의해 정의된다.
G=-GMR/GAR……………………………………………………………………(9)
이러한 식(9) 및 (7)을 사용하면, 압축기소음 S가 미지의 값일지라도, 측정된 소음 R을 개구부(117)에서 '0'으로 만들도록 제어회로(140)의 전달함수(G)는 전달함수비 GMR의 측정에 의해서 구해질 수 있다.
그러나, 회전형 압축기(120)로 부터 방출된 소음은 회전소음 및 전자기 소음으로 구성된 이산스펙트럼을 갖는다.
그러므로, 회전압축기(120) 회전속도와 회전속도의 고조파(harmonics)의 전달함수 및 전원주파수와 그 주파수의 고조파의 전달함수를 유효한 데이타로 취급되도록 해야 하며, 더우기, 이들 사이를 직선보간(linear interpolation)하는 것이 좋다.
제 4 도는 전술한 바와 같이 얻어진 소음제거 전달함수 G의 일예를 보여준다.
전달함수 G가 제어회로(140)에 인가될때, 압축기 소음 S에 해당되는 제어된 음향 A가 스피커(150)로 부터 방출됨으로써, 기계실 개구부에서 압축기 소음 S가 제거될 수 있다.
제 5 도는 능동제어 소음제거 시스템에서의 소음 감쇠 효과를 보여준다.
제 5 도에서 연속선은 소음제거된 소음높이를 지시하며, 점선은 소음제거후 소음높이를 지시한다.
제 5 도에 도시된 구체적 실시예 5dB 또는 그 이상의 소음 감쇠 효과가 얻어졌다.
진동검출기 (130)는 압축기의 법선방향이 아닌 접선방향의 진동을 검출하므로, 회전압축기의 회전음을 고감도로 검출할 수 있다.
더구나, 압축기소음 S는 진동검출기(130)에 의해 간접적으로 측정되므로, 소음제거용 스피커(150)의 출력이 높아져도 제어된 소음 A가 하울링을 발생시킬 우려가 없다.
또한, 팬소음이나 다른 외부소음등 압축기 소음 S 이외의 소음에 영향을 받지 않는다.
그러나, 진동검출기(130)에 의한 압축기 진동의 검출로 부터의 일련의 동작, 즉 제어회로(140)에 의해 압축기 진동을 소음제거 신호로 처리하는 것, 처리된 신호를 스피커(150)로 입력시키는 것, 및 스피커(150)로 부터 제어된 음향 A가 개구부(117)에 도착하는 것은, 회전식 압축기(120)에 의해 방출되는 소음이 개구부(117)에 도착하기 전에 완료시켜야 한다.
제어회로(140)의 처리시간을 가능한한 길게 하기 위해, 회전식 압축기 (120)은 개구부로 부터 가능한한 멀리 있도록 해야 한다.
또한, 소음제어 스피커(150)는 개구부로 부터 가능한한 가깝게 위치시킨다.
제 1 도에 도시된 구체적 실시예와 비교하면, 제 6 도 내지 제 8 도는 각각 전술한 제 3 도 내지 제 5 도의 해당 도면으로서, 압축기 본체의 법선방향 진동이 진동검출기에 의해 검출된 경우를 도시한 것이다.
이 경우, 제 6 도 내지 제 8 도에 도시된 바와 같이, 진동검출기의 감지도가 떨어짐을 알 수 있다.
다음으로 진동검출기(130)는 압축기의 접선방향 진동이 측정되어질 수 있는 모터장치 근처에 설치될 수도 있다.
이때, 회전소음 및 모터소음 두가지가 모두 하나의 진동검출기로 검출 가능하게 된다.
제 9 도는 본 발명의 제 2 구체적 실시예에 따른 저소음 냉장고에서 진동검출기(130)의 설치위치를 도시한 것이다.
압축기(120)에서, 모터장치(121)의 단부면 즉 본체의 클러스터장치(123)의 단부면은 압축기(120)안에 장치된 모터를 닫는 것으로 평평하며, 따라서 진동검출기(130)를 설치하기에 편리하다.
본 실시예에서는 볼트(126)가 모터장치(121)의 단부면 위에 용접으로 세워져 있다.
진동검출기(130)는 이 볼트(126)위에 설치된다.
그러므로, 진동검출기(130)의 설치는 단순하며, 설치가 떨어질 우려를 방지하기 위해 단단히 잠겨진다.
평판형 진동검출기가 볼트(126)을 사용하지 않고 모터장치(12)의 단부면에 직접 설치되더라도, 압축기(120)과 진동검출기(130) 사이의 면접착은 성과적으로 이루어진다.
제 10 도는 제 9 도는 진동검출기 설치 위치에서 측정된 X방향 진동 상이의 코히어런스 함수를 도시한 것이다.
제 11 도는 압축기(120), 모터장치(121)의 원주면상에서 측정된 Y방향 진동과 압축기 소음사이의 코히어런스 함수를 도시한 것이다.
이러한 코히어런스 함수는 제 10 도 및 제 11 도에서 연속선으로 도시되었으며, 압축기소음은 마이크로폰에 의해 검출된다.
제 10 도 및 제 11 도에 도시된 것처럼 진동과 압축기(120)의 소음과의 사이에는 양호한 상호관계가 존재함을 알 수 있다.
즉, 이 경우에도 역시 압축기 진동의 측정이 압축기 소음 S 대신에 채용될 수 있다.
이 구체적 실시예에서, 실시간 제어(real time control)는 FIR 필터(143)을 사용하여 제어회로(140)내에서 수행된다.
제어수행은 예를들면 1주기의 뒤짐으로 가능할 것이다.
시간경과, 고체상태의 차이에 의해 발생되는 소음제거 전달함수 G의 드리프트(drift)에 대한 대안으로, 전달함수 G가 자동적으로 변하는 소위 적응제어가 선택될 수 있다.
전술한 본 발명의 기술사상을 근거로 기타 다양한 변형이 가능할 것이다.
그러므로 본 발명에 따른 기술사상은 전술한 부분에 한정되지는 않으며 이는 특허청구 범위를 통해 밝히도록 한다.

Claims (14)

  1. 소음제거 시스템을 구비한 냉장고에 있어서, 냉각제를 압축시키며, 실질적인 소음원이 되는 회전식 압축기와, 상기 회전식 압축기를 포함하고, 한부분에 개구부를 갖고 있으며, 관의 단면 치수가 감쇠될 상기 압축기 소음의 파장보다 충분히 작은 1차원 관구조를 갖는 기계실, 상기 압축기 소음을 나타내는 상기 회전식 압축기의 접선방향 압축기 진동을 검출하기 위한 진동검출기와, 상기 진동검출기의 출력신호를 처리하기 위한 제어회로 및, 상기 제어회로의 출력신호에 구동되며, 압축기 소음에 대응하는 제어음향을 발생시키기위한 음향발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진동검출기를 설치하기 위해, 상기 회전식 압축기의 원주면 위에 돌출된 검출기 설치장치를 추가 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 설치장치는 평판형 지그(jig)인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어장치는 시간영역(time domain)에서 직접 신호를 처리하는 FIR 필터(finite impulse response filter)를 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어회로가 갖는 전달함수 G는 다음식
    G=-GMR/GAR
    GMR=GSR/GSM
    (여기서, GAR은 상기 음향발생기와 상기 개구부간의 음향전달함수, GSR은 상기 회전식 압축기와 개부구간의 음향전달함수, GSM은 상기 회전식 압축기와 검출기간의 음향전달함수)에 의해 결정되는 전달함수 G인것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 회전식 압축기는 상기 개구부로부터 실질적으로 가장먼 위치의 상기 기계실 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 음향발생기는 상기 개구부에 가까운 위치에서 기계실 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 음향발생기는 상기 개구부에 가까운 위치에서 기계실 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 음향발생기는 스피커인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  10. 소음제거 시스템을 구비한 냉장고에 있어서, 냉각제를 압축시키며, 실질적인 소음원이 되는 회전식 압축기와, 상기 회전식 압축기를 포함하고, 한 부분에 개구부를 갖고 있으며, 관의 단면치수가 감쇠될 압축기 소음의 파장보다 작은 1차원 관 구조를 갖는 기계실과, 상기 회전식 압축기의 소음을 나타내는, 상기 회전식 압축기의 접선방향 진동을 검출하기 위해 상기 회전식 압축기의 모터장치에 밀접하게 위치한 진동검출기와, 상기 진동검출기의 출력신호를 처리하는 제어회로와, 상기 제어회로로 부터의 출력신호에 의해 구동되며, 상기 압축기 소음에 상당하는 제어신호를 발생시키는 음향발생기를 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 진동검출기가 상기 모터장치의 단부면에 설치된 것을 특징으로 하는 냉장고.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 모터장치의 단부면위에 돌출되어 있으며, 상기 진동검출기를 설치하는 검출기 설치장치를 추가 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 검출기 설치장치가 볼트인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 회전식 압축기에 인접하여 설치된 진동검출기를 구비하는 냉장고의 소음제어 방법에 있어서, 상기 회전식 압축기에서 발생되는 소음을 나타내는 상기 회전식 압축기의 접선방향 진동을 검출하는 단계와, 상기 압축기 소음에 반응하여 발생되는 제어음향의 크기를 결정하기 위한 진동검출기의 출력신호를 처리하는 단계 및, 압축기 소음을 상쇄하기 위한 제어음향을 발생하는 음향발생기를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 소음제거방법.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0684860B2 (ja) * 1990-05-01 1994-10-26 株式会社東芝 低騒音冷蔵庫
KR930007959B1 (ko) * 1990-12-19 1993-08-25 주식회사 금성사 에어컨디셔너의 소음 저감장치 및 방법
DE4219648A1 (de) * 1991-07-10 1993-01-14 Klein Alb Gmbh Co Kg Verfahren und vorrichtung zum regeln schwingender aggregate
DE9206167U1 (ko) * 1992-05-08 1993-06-09 Liebherr-Hausgeraete Gmbh, 7955 Ochsenhausen, De
JPH06202669A (ja) * 1992-12-28 1994-07-22 Toshiba Corp 能動消音装置
US5428965A (en) * 1993-12-10 1995-07-04 Whirlpool Corporation Motor control for refrigeration appliance
US5636287A (en) * 1994-11-30 1997-06-03 Lucent Technologies Inc. Apparatus and method for the active control of air moving device noise
US5642622A (en) * 1995-08-17 1997-07-01 Sunpower, Inc. Refrigerator with interior mounted heat pump
JPH11118273A (ja) * 1997-10-16 1999-04-30 Fujitsu Ltd 騒音低減機能付き音響冷却装置
US6018957A (en) * 1998-12-07 2000-02-01 Carrier Corporation Method and apparatus for controlling beats and minimizing pulsation effects in multiple compressor installations
US6768799B1 (en) 2000-03-23 2004-07-27 Maytag Corporation Appliance incorporating sound cancellation system
DE10056498B4 (de) * 2000-11-15 2006-07-06 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Programmgesteuertes Haushaltgerät mit verbessertem Geräuschbild
US7032400B2 (en) 2004-03-29 2006-04-25 Hussmann Corporation Refrigeration unit having a linear compressor
US8317935B2 (en) * 2006-12-01 2012-11-27 Electrolux Home Products, Inc. Dishwasher apparatus including sound absorbing device
CN102088273B (zh) * 2010-11-02 2012-10-17 朱石坚 一种白噪声随机振动发生器
JP2012215089A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Toyota Industries Corp 電動圧縮機
CN108759243A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 青岛海尔股份有限公司 控氧保鲜冰箱

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2043416A (en) * 1933-01-27 1936-06-09 Lueg Paul Process of silencing sound oscillations
US4044203A (en) * 1972-11-24 1977-08-23 National Research Development Corporation Active control of sound waves
US4025724A (en) * 1975-08-12 1977-05-24 Westinghouse Electric Corporation Noise cancellation apparatus
GB1577322A (en) * 1976-05-13 1980-10-22 Bearcroft R Active attenuation of recurring vibrations
JPS5717027A (en) * 1980-07-03 1982-01-28 Hitachi Ltd Vibration reducing device of electric machinery
GB2122052B (en) * 1982-06-09 1986-01-29 Plessey Co Plc Reducing noise or vibration
GB8329218D0 (en) * 1983-11-02 1983-12-07 Ffowcs Williams J E Reheat combustion system for gas turbine engine
JPS63311397A (ja) * 1987-06-15 1988-12-20 日立プラント建設株式会社 電子消音システム
US5029218A (en) * 1988-09-30 1991-07-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Noise cancellor
US4930113A (en) * 1989-03-30 1990-05-29 Halliburton Geophysical Services, Inc. Suppression of air-coupled noise produced by seismic vibrators
JP2685917B2 (ja) * 1989-08-31 1997-12-08 株式会社東芝 消音装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5127235A (en) 1992-07-07
KR910012639A (ko) 1991-08-08
GB2240198A (en) 1991-07-24
GB9027435D0 (en) 1991-02-06
DE4040547A1 (de) 1991-06-27

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