KR950010381B1 - 저소음 냉장고 - Google Patents

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마사노리 스가하라
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야스유끼 세끼구찌
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가부시끼가이샤 도시바
아오이 죠이찌
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Abstract

내용 없음.

Description

저소음 냉장고
제1도 내지 제4도는 제 1 의 실시예의 도면으로서,
제1도는 본 발명의 실시예에 관한 저소음 냉장고의 배면 최하부의 분해사시도.
제2도는 도면에서 능동제어 소음제거 시스템의 모형도.
제3도는 제 1 도의 진동픽업 부착 위치에서 측정한 압축기의 X방향의 진동과, 압축기의 소음 사이의 각 코히어런스(coherence) 함수를 나타낸 도면.
제4도는 제 3 도와 마찬가지로 흡입관상에서 측정한 압축기의 Z방향 진동과, 압축기 소음과의 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제5도 내지 제7도는 제 2 의 실시예의 도면으로서,
제5도는 본 발명의 실시예에 관한 저소음 냉장고의 배면 최하부의 분해사시도.
제6도는 제 5 도의 진동픽업 부착위치에서 측정한 압축기 진동과, 압축기 소음 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제7도는 압축기의 모터부 둘레면상의 다른점에서 측정한 진동과, 압축기 소음 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제8도 내지 제14도는 제 3의 실시예의 도면으로서,
제8도는 본 발명의 실시예에 관한 저소음 냉장고의 배면 최하부의 분해사시도.
제9도는 제 8 도의 제어회로에 주어지는 소음용 전달함수(G)의 예를 나타낸 도면.
제10도는 제 8 도의 진동픽업 부착위치에서 측정한 압축기 본체의 접선방향의 진동과, 압축기 소음 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제11도는 제 8 도의 저소음 냉장고의 소음감소 효과를 나타낸 소음 레벨도.
제12도는 압축기 본체의 법선방향의 진동과, 압축기 소음과의 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제13도는 제12도의 경우의 제어회로에 부여되는 소음제거용 전달함수(G)의 예를 나타낸 도면.
제14도는 제13도의 소음용 전달함수(G)를 제어회로에 부여한 경우의 냉장고의 소음 저감 효과를 나타낸 소음 레벨도.
제15 내지 제17도는 제 4 의 실시예의 도면으로서,
제15도는 제5도의 진동픽업 부착위치에서 측정한 압축기 진동과, 압축기 소음과의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제16도는 압축기의 모터부 둘레면상의 다른점에서 측정한 진동과, 압축기 소음과의 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제17도는 압축기의 모터부 둘레면상의 또다른 점에서 측정한 진동과, 압축기 소음과의 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제18도 내지 제20도는 제 5 의 실시예의 도면으로서,
제18도는 제 5 의 실시예에 관한 저소음 냉장고에서의 진동픽업의 부착위치를 나타낸 압축기의 측면도.
제19도는 제18도의 진동픽업 부착위치에서 측정한 X방향의 압축기 진동과, 압축기 소음과의 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제20도는 압축기의 모터부 둘레면상에서 측정한 Y방향의 진동과, 압축기 소음과의 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면.
제21도는 제 6 의 실시예의 저소음 냉장고의 능동제어 소음제거 시스템의 모형도.
제22도는 마찬가지로 마이크를 사용한 경우의 능동제어 소음제거 시스템의 모형도.
제23도는 저소음 냉장고의 능동제어 소음제거 시스템의 비교예를 나타낸 모형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 기계실 17 : 개구
20 : 압축기 21 : 모터부
22 : 기계부 23 : 클러스터부
26 : 볼트 30 : 진동픽업
40 : 제어회로 50 : 스피커.
본 발명은 소위 능동제어법을 채택한 소음제거 시스템을 구비한 저소음 냉장고에 관한 것이다.
가전 제품에서의 저소음화에 대한 시장의 요구는 주택의 차음성 향상 및 사용자의 풍요를 구하는 생활지향에 따라 매년 증가 추세에 있다. 그래서 종래부터 냉장고의 소음 원인 압축기와 팬모터 자체의 저소음화가 도모되는 동시에 압축기를 수용하는 기계실내의 냉매 배관에 대하여 방진설계가 추진되고 있다.
또한 흡음, 차음재와 머플러의 채택으로 압축기 소음의 고주파 성분의 저감이 어느정도 실현되고 있다. 그런데 이러한 종래의 기술에서는 특히 저주파 대역에서 충분한 소음저감 효과를 얻을 수 없는 문제가 있었다. 그래서 소위 능동제어법을 채택한 소음제거 시스템을 냉장고에 적용시키는 것을 생각할 수 있다. 이것은 능동적으로 스피커에서 제어음을 발생시켜 소음을 해소하는 것이다.
제23도는 이 능동제어 소음제거 시스템을 냉장고에 적용하여 압축기 소음을 해소하는 경우의 시스템 모형도이다.
냉장고 배면 최하부에 위치하는 기계실(10)내에는 냉장고 소음의 주원인인 압축기(20)가 배치되어 있다. 이 기계실(10)은 방열, 제상수의 증산등을 위한 유일한 개구(17) 이외에는 밀폐되어 있으며 1차원 덕트 구조를 갖는다.
즉 저감해야할 압축기 소음(S)의 파장에 비하여 덕트의 단면치수를 충분히 작게하여 기계실(10)내의 압축기 소음을 1차원의 평면 진행파로 하고 있다. 압축기 소음(S)은 기계실(10)내에서 개구(17)에서 떨어진 위치에 배치한 마이크로폰(35)으로 검지된다.
마이크로폰(35)으로 검지한 압축기 소음 즉, 검지음(M)은 가령 신호를 시간 영역인 채로 처리하는 유한 인펄스 응답필터(이하, FIR필터라 한다)를 구비한 전달계수(G)의 제어회로(40)로 가공한 후 스피커(50)에 부여된다. 이 스피커(50)에서 나오는 제어음(A)에 의해 기계실 개구(17)에서 나오려고 하는 압축기 소음이 해소된다. 제어회로(40)의 전달함수(G)는 아래와 같이 결정된다.
우선 마이크로폰(35)에 의한 검지기, (M)은 압축기(20)에서 발생되는 소음(S)과 소음제거 스피커(50)에서 발생되는 제어음(A)에 의거하여 압축기·마이크로폰 사이의 음형전달함수(GSM)와 스피커·마이크로폰사이의 음향전달함수(GAM)를 이용하여 다음식 (1)과 같이 표현할 수 있다.
M=S×GSM+A×GAM………………………………………………………(1)
시험을 위해 기계실 개구(17)에 소음 제거 효과 평가용 마이크로폰(55)을 설치하면 이 평가 마이크로폰(55)의 측정음(R)은 압축기·개구 사이의 음향전달함수(GSR)와 스피커·개구 사이의 음향전달함수(GAR)를 사용하여 다음식 (2)과 같이 표현할 수 있다.
R=S×GSR+A×GAR………………………………………………………(2)
또한 G는 마이크로폰·스피커 사이의 전달함수이므로 다음식 (3)이 성립한다.
A=M×G……………………………………………………………………(3)
개구(17)에서 나오려고 하는 압축기 소음을 해소하려면 다음식 (4)이 성립되어야 한다.
R=O………………………………………………………………………(4)
상기의 식 (1)-(4)에서 소음제거를 위한 전달함수(G)는 다음식 (5)와 같이 표현된다.
G=GSR/(GSR×GAM-GSM×GAR)………………………………………………(5)
이 식 (5)의 분모, 분자를 (GSM)으로 나누면 다음식 (6)이 된다.
단(GMR)은 식 (7)로 정의된다.
G=GMR/(GMR×GAM-GAR)………………………………………(6)
GMR=GSR/GSM………………………………………………………(7)
이들 식 (6) 및 (7)을 이용하면 압축기 소음(S)을 모르더라도 (GSR)과 (GSM)의 전달함수비(GMR)를 측정함으로서 측정음(R)을 0으로 하기 위한 전달함수(G)를 구할 수 있다. 이때 압축기(20)에서 소음(S)을 발생시킨 상태로 검지음(M)을 입력으로 하여 특정음(R)을 응답으로 하면 좋다.
이상과 같이 하여 결정된 전달함수(G)를 제어회로(40)에 부여해 두면 압축기 소음(S)에 따른 제어음(A)을 발생하여 기계실 개구(17)에서 이 소음(S)을 해소시킬 수 있다.
이상에 설명한 것처럼 능동 제어법을 채택할때 압축기 소음(S)을 마이크로폰(35)으로 검지하는 경우에는 다음과 같은 문제가 발생한다.
우선 압축기(20)의 소음(S) 뿐만 아니라 소음용 스피커(50)에서의 제어음(A)도 마이크로폰(35)에 들어가 버려 하울링을 발생시킬 수 있다. 따라서 스피커(50)의 출력은 그다지 높일 수 없어서 충분한 소음제거를 얻을 수 없다. 그렇다고 해서 하울링 방지를 위해 제어회로(40) 속에 에코켄셀러를 장치하면 단가가 높아진다.
또한 압축기(20)의 냉각을 위해 팬을 기계실(10)내에 설치하는 경우에는 이 팬에서 나오는 소음도 마이크로폰(35)에서 흡수해 버리게 되므로 소음제거를 위한 제어가 복잡해진다. 또한 소음제거 시스템이 가령 외부음으로 반응해 버릴 위험성도 있었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 되어진 것으로서 능동제어 소음제거 시스템을 채택하여 냉장고의 압축기 등의 기계소음을 저감할때 하울링의 발생을 미연에 방지하는 동시에 압축기등의 기계소음 이외의 음에 영향을 받지 않는 소음제거 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 저소음 냉장고에서는 저감해야할 소음의 파장에 비하여 단면 치수를 충분히 작게한 1차원 덕트구조를 가진 기계실과 기계실내에 배치된 소음원이 되는 압축기등의 기계와, 기계실내의 음의 진행 방향에 대하여 대략 수직방향으로 기계실의 벽면에 개구된 방열용 개구부와, 소음원인 기계의 진동을 검지하는 진동픽업과, 진동픽업의 출력신호를 가공하는 제어회로와, 제어회로의 출력신호로 구동되어 기계실내에 제어음을 내는 스피커등의 발음기로 구성되고, 개구부에서 나오려는 기계의 소음을 상기 제어음으로 해소하는 것이다.
진동픽업은 압축기등의 기계에서 발생되는 소음에 대응한 이 기계의 진동을 검지한다. 제어회로는 이 진동픽업의 출력신호를 가공하여 스피커등의 발음기를 구동한다. 이에따라 발음기가 압축기등의 기계의 소음에 따른 제어음을 내서 기계실의 개구에서 나오려는 기계의 소음이 제어음으로 해소된다.
본 발명의 제 1 실시예를 제 1 도에서 제 4 도에 의거하여 설명한다.
제 1 도는 본 실시예에 관한 저소음 냉장고의 배면 최하부의 분해 사시도이다.
부호 "10"은 냉장고 배면 최하부에 위치하는 기계실이다. 이 기계실(10)은 양측면판(11),(12), 천정판(13), 배면 경사판(14), 바닥판(15) 및 배면카바(16)에 의해 폐쇄되어 있으며 냉장고 배면에서 본 카바(16)의 좌측단에 설치된 방열등을 위한 유일한 개구(17) 이외에는 밀폐되어 있다.
냉장고의 전후방향에 X축, 좌우방향에 Y축, 상하방향에 Z축을 취하면 기계실(10)은 Y축 방향의 1차원 덕트 구조를 갖는다. 즉 저감해야할 압축기 소음의 파장에 비하여 기계실(10)의 X-Z 평면내의 단면치수를 충분히 작게하고 있어서 압축기 소음이 Y축 방향의 1차원 평면 진행파가 된다.
구체적으로는 기계실(10)의 Y축 방향의 치수(덕트 길이)를 가령 640mm 또는 880mm로 하고, X,Z방향의 치수를 약 250mm로 하면 800Hz 미만의 주파수에서는 y방향만 음향모드가 생기지 않으므로 기계실(10)을 Y방향의 1차원덕트만로 생각할 수 있다.
또한 기계실(10)의 내벽면에는 소프트 테이프로 된 흡음재가 부착되어 있어서 800Hz 이상의 고주파 음의 방출을 방지하고 있다. 따라서 본 실시예에 관한 능동 제어 소음제거 시스템의 소음 제거 대상주파수는 100Hz 이상, 800Hz 미만으로 하고 있다.
부호 "20"은 주소음원인 압축기이다. 이 압축기(20)는 바닥판(15)상의 동도면에서 우측단 위치에 고정되어 있다. 이 압축기(20)는 본체가 원통형인 회전 압축기로서 본체 우측이 모터부(21)이며 본체 좌측이 기계부이다. 모터부(21)쪽의 단면에는 클러스터부(23)가 설치되어 있으며 기계부(22)쪽의 단면에는 흡입관(24)이 접속되어 있다.
부호 "30"은 압축기(20)의 흡입관(24)의 기부에 부착된 진동픽업이다. 이 진동픽업(30)이 종래예에서 나타낸 제24도의 마이크로폰(35)에 대신하는 것으로서, 이 픽업(30)으로 압축기(20)의 진동을 검지한다. 또한 진동픽업(30)은 흡입관(24)에 대하여 밴드등으로 비교적 간단히 교정할 수 있다.
부호 "40"은 진동픽업(30)의 출력신호를 가공하는 제어회로이다. 이 제어회로(40)는 로우 패스필터(41), A/D컨버터(42), FIR필터(43) 및 D/A컨버터(44)의 종속회로로 구성된다.
로우패스필터(41)는 에리어징에러(aliasing error)의 발생을 방지하기 위해 A/D컨버터(42)의 샘플링 주파수의 1/2 이상의 높은 주파수 신호를 컷트한다. A/D컨버터(42)는 로우패스필터(41)를 통하여 온 아날로그 신호를 FIR필터(43)에서 처리하도록 디지탈 신호로 변환한다.
FIR필터(43)는 디지탈 입력신호를 받아들여 소정의 출력신호를 만들어낸다. D/A컨버터(44)는 FIR필터(43)에서 나온 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 이것을 출력한다.
부호 "50"은, 제어회로(40)의 D/A컨버터(44)의 출력쪽에 접속된 소음제거용 스피커(50)이다. 이 스피커(50)는 전면 경사판(14)의 동도면에서 좌측단 위치에 부착된 개구(17)를 향하도록 설치되어 있다. 이 스피커(50)에서 나온 제어음에 의해 기계실 개구(17)에서 나오려 하는 압축기 소음이 해소된다.
또한 소음 제거 대상 주파수의 상한을 전술한 것처럼 800Hz로 하는 경우에는 샘플 주파수는 1.4kHz 이상으로 가능한 높게하는 것이 좋다. 덕트길이가 640mm인 경우에는 6.4kHz, 880mm인 경우에는 12.8kHz가 각각 적당하다.
제 2 도는 이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 관한 저소음 냉장고의 능동제어 소음 시스템을 나타낸 모형도이다.
그런데 진동픽업(30)이 종래예에서 나타낸 제24도의 마이크로폰(35)에 대신하는 것이다. 압축기(20)의 소음과 진동 사이에 상관계수가 존재하고 본 발명의 소음제거 시스템의 중요한 점인 압축기(20)의 진동을 검지함으로써 압축기 소음이 없어질까라는 점을 명확하기 위해 하기 실험을 하였다(제 3 도와 제 4 도 참조).
제 3 도는 흡입관(24)상에서 측정한 압축기(20)의 X방향의 진동과 마이크로폰으로 검지한 압축기 소음과의 사이의 각 코히어런스 함수를 나타낸 도면이며, 제 4 도는 마찬가지로 흡입관(24)상에서 측정한 압축기(20)의 Y방향의 진동과 압축기 소음과의 사이의 코히어런스 함수를 나타내는 도면이다.
이러한 코히어런스 함수는 2채널의 FFT아날라이저로 측정한 것으로서 이들 양 도면에서 파선으로 나타내고 있다. 또한 양 도면속의 실선은 마이크·마이크 사이의 코히어런스 함수를 나타낸다. 이들 양 도면에 나타낸 것처럼 압축기(20)의 진동과 소음 사이에는 좋은 상관관계가 있다.
즉 소음 시스템의 구축에 있어서 압축기 소음(S)의 검지 대신에 흡입관(24)에서의 진동측정을 채택할 수 있다. 또한 진동픽업(30)을 채택하면 제 2 도에 나타낸 것처럼 스피커·픽업 사이의 음향전달계수 GAM이 0이 된다(다음식 (8)).
GAM=0………………………………………………………(8)
이 식(8)을 상기 식 (6)에 대입하면 다음의 매우 간단한 형의 식 (9)을 얻을 수 있다.
단, GMR은 GSR과 GSM과의 전달함수비로서 상기 식 (7)으로 정의된다.
G=-GMR/GAR………………………………………………………(9)
이들 식 (9) 및 (7)을 사용하면 압축기 소음(S)을 모르더라도 제24도인 경우와 마찬가지로 전달함수비(GMR)를 측정함으로써 개구(17)에서의 측정음(R)을 0으로 하기 위한 제어회로(40)의 전달함수(G)를 구할 수 있다.
단 압축기(20)에서 발생되는 소음은 회전음과 전자음으로 된 이산 스펙트럼을 가지므로 압축기(20)의 회전수 및 그 고조파 및 전원주파수 그리고 그 고조파의 전달계수만을 유효한 데이터로 하며 그 사이를 직선 보간하는 것이 좋다.
이상과 같이 하여 결정된 전달함수(G)를 제어회로(40)에 부여해 두면 압축기 소음(S)에는 따른 제어음(A)을 스피커(50)에서 발생시켜 기계실 개구(17)에서 이 소음(S)을 해소할 수 있어서 가령 5dB 이상의 소음 저감 효과를 얻을 수 있다.
또한 압축기 소음(S)을 진동픽업(30)으로 간접적으로 측정하고 있으므로 소음 제거스피커(50)의 출력을 높여도 제어음(A)에 의한 하울링의 우려가 없을 뿐만 아니라 팬의 음과 외부음 등의 압축기 소음(S) 이외의 음에 영향을 주는 일도 없다.
이상 설명한 것처럼 본 실시예에 관한 저소음 냉장고는 압축기(20)에 접속된 흡입관(24)의 기부에 진동픽업(30)을 부착시켜 압축기(20)의 진동을 흡수하고 있으므로 진동픽업(20)의 열에 의한 약화가 미연에 방지되어 소음제거 시스템(S)의 오작동이 제어된다.
본 발명의 제 2 의 실시예를 제 5 도 내지 제 7 도에 의거하여 설명한다.
제 5 도는 본 실시예에 관한 저소음 냉장고의 배면 최하부의 분해사시도이다.
제 2 의 실시예는 기계실(10)내에서 소음을 방사하는 개구(17)에서 가장 먼 위치에 압축기(10)를 배치하는 동시에 소음제거용 발음기인 스피커(50)를 이 개구(17) 근처에 설치하고 있다.
또한 모터부(21)의 둘레면에 진동픽업(30)이 부착되어 있으며 이 픽업(30)으로 압축기(20)의 진동을 검지한다.
제 6 도 및 제 7 도는 압축기(20)의 모터부(21)상의 다른 두점으로 측정한 압축기(20)의 진동과 마이크로폰으로 검지한 압축기 소음과의 사이의 각 코히어런스 함수를 나타낸 도면이다.
이들 제2도에 나타낸 것처럼 압축기(20)의 진동과 소음 사이에는 좋은 상호관계가 있다. 즉 소음제거 시스템의 구축에 있어서 압축기 소음(S)의 검지 대신에 압축기 진동의 측정을 채택할 수 있다.
(7)식 및 (9)식에서 결정한 전달함수(G)를 제어회로(40)에 제어해 두면 압축기 소음(S)에 따른 제어음(A)을 스피커(50)에서 발생시켜 기계실 개구(17)에서 이 소음(S)을 해소할 수 있어서 가령 5dB 이상의 소음 저하효과를 얻을 수 있다.
그런데 압축기 진동을 픽업(30)으로 흡수하고 이것을 제어회로(40)에서 소음용 신호로 가공하고 가공한 신호를 스피커(50)에 입력하여 이 스피커(50)에서의 신호음(A)을 개구(17)에 도달시킬때까지의 일련의 동작을 압축기(20)에서 방사된 음이 개구(17)에 도달하기 전에 완료시켜야만 한다.
따라서 본 실시예에서는 제어회로(40)의 처리시간을 가능한 길게하기 위해 상기와 같이 압축기(20)를 개구(17)에서 가능한 멀리하는 동시에 개구(17)의 가까이에 소음제거용 스피커(50)를 배치하고 있다.
본 발명의 제 3 의 실시예를 제 8 도에서 제14도에 의거하여 설명한다.
제 8 도는 본 실시예에 관한 저소음 냉장고의 배면 최하부의 분해사시도이다.
이 제 3 도의 실시예는 회전압축기(20)의 본체 둘레면상에 모선방향, 즉 Y축 방향으로 뻗은 판형지그(26)가 세워져서 설치되어 있다. 법선이 Y축 방향을 향하는 지그(26)의 면상에 진동픽업(30)이 부착되어 있으며 이 픽업(30)으로 압축기 본체의 접선방향의 진동을 검지한다.
제10도는 이 진동픽업(30)에서 검지한 회전압축기 본체의 접선방향의 진동과 마이크로폰으로 검지한 압축기 소음 사이의 코히어런스 함수를 2채널의 FFT아날라이저로 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
이 도면에 나타낸 것처럼 압축기 본체 접선방향의 진동과 압축기 소음(S) 사이에는 좋은 상호관계가 있다. 즉 소음제거 시스템의 구축시에 압축기 소음(S)의 검지 대신에 압축기 본체의 접선방향의 진동측정을 채택할 수 있다.
(7)식 및 (9)식에서 결정된 소음제거용 전달함수(G)의 예를 제 9 도를 나타낸다. 이 전달함수(G)를 제어회로(40)에 부여해 두면 압축기 소음(S)에 따른 제어음(A)을 스피커(50)에서 발생시켜 기계실 개구(17)에서 이 소음(S)을 해소할 수 있다. 이 능동제어 소음제거 시스템의 소음 저감 효과를 제11도에 나타낸다.
동도면에서 실선은 소음전의 소음레벨을 나타내며, 파선은 소음후의 소음레벨을 나타낸다. 동도면에서 나타낸 것처럼 본 실시예에 따르면 가령 약 10dB의 소음 저감 효과를 얻을 수 있다.
본 실시예와의 비교를 위해 진동픽업으로 압축기 본체의 법선방향의 진동을 검지하는 경우에 대하여 상기 제 9 도-제11도에 대응하는 도면을 각각 제12도-제14도에 나타낸다.
이 경우에는 진동검지 감도가 저하되어 약 7dB의 소음 저감 효과밖에 얻을 수 없다. 따라서 본 실시예에 관한 저소음 냉장고의 진동픽업은 압축기 본체의 법선방향의 진동을 검지하는 것이 아니라, 그 접선방향의 진동을 검지하므로 회전압축기의 회전음을 고감도로 검출할 수 있다.
본 발명의 제 4 의 실시예를 제15도에서 제17도에 의거하여 설명한다.
본 실시예의 제 1 의 실시예에 관한 저소음 냉장고와 동일한 장치를 사용한다(제 5 도 참조).
제 4 의 실시예는 모터부(21)의 두면에 진동픽업(30)이 부착되어 있는데 이 픽업(30)으로 압축기(20)의 진동을 검지한다.
제15도-제17도는 압축기(20)의 모터부(21)상의 다른 3점으로 측정한 압축기(20)의 진동과 마이크로폰으로 검지한 압축기 소음과의 사이의 각 코히어런스 함수를 나타낸 도면이다. 이러한 코히어런스 함수는 2채널의 FFT아날라이저로 측정한 것이며, 이들 3도에서 파선으로 나타나 있다.
또한 도면에서 실선은 마이크·마이크 사이의 코히어런스 함수를 나타낸다. 이들 3도에 나타낸 것처럼 압축기(20)의 진동과 소음의 사이에는 좋은 상호관계가 있다.
즉 소음제거 시스템의 구축시에 압축기 소음(S)의 검지 대신에 압축기의 모터부(21)의 진동측정을 채택할 수 있다.
(7)식 및 (9)식에서 결정한 전달함수(G)를 제어회로(40)에 제어해두면 압축기 소음(S)에 따른 제어음(A)을 스피커(50)에서 발생시켜 기계실 개구(17)에서 이 소음(S)을 해소할 수 있어서 가령 5dB 이상의 소음 저하 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 5 의 실시예를 제18도에서 제20도에 의거하여 설명한다.
제18도는 본 발명의 제 5 의 실시예에 관한 저소음 냉장고에서의 진동픽업(30)의 부착위치를 나타낸 압축기(20)의 측면도이다.
압축기(20)에서 모터부(21)의 단면, 즉 압축기 본체의 클러스터부(23)쪽의 단면은 압축기(20)의 내장모터에 가까울 뿐만 아니라, 평면으로 되어 있으므로 진동픽업(30)의 부착에 적합하다.
본 실시예에서는 이 모터부(21)의 단면상에 용접으로 볼트(26)를 세워서 설치하고 이 볼트(26)에 진동픽업(30)을 부착시키고 있다. 이렇게 하면 진동픽업(30)의 부착이 간단할 뿐만 아니라 견고해져서 그 부착 미스를 방지할 수 있다.
볼트(26)는 사용하지 않고 평판인 진동픽업(30)을 모터부(21)의 단면상에 직접 부착하더라도 압축기(20)와 진동픽업(30)의 면접촉을 실현할 수 있다.
제19도는 제18도의 진동픽업 부착위치에서 측정한 X방향의 압축기 진동과 압축기 소음과의 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면이며, 제20도는 압축기(20)의 모터부(21) 둘레면상에서 측정한 Y방향 진동과 압축기 소음과의 사이의 코히어런스 함수를 나타낸 도면이다. 이러한 코히어런스 함수를 양 도면에서 파선으로 나타나 있다.
또한 도면에서 실선은 마이크·마이크 사이의 코히어런스 함수를 나타낸다. 양 도면에서 나타낸 것처럼 압축기(20)의 진동과 소음의 사이에는 좋은 상호관계가 있다. 즉 이 경우에도 압축기 소음(S)의 검지 대신에 압축기의 모터부(21)의 진동 측정을 채택할 수 있다.
제4, 제 5 의 실시예에 관한 저소음 냉장고는 진동원에 가까운 압축기의 모터부에 부착한 진동픽업을 통하여 압축기 소음을 간접적이고도 효율성 있게 측정하는 능동제어 소음제거 시스템을 채택하고 있으므로, 소음용 발전기의 출력을 높여도 제어음에 의한 하울링의 우려가 없을 뿐만 아니라 압축기의 냉각을 위한 팬의 음과 외부음 등의 압축기 소음 이외의 음에 영향을 주지 않는다.
본 발명의 제 6 의 실시예를 제21도에 의거하여 설명한다.
제22도는 본 실시예에 관한 저소음 냉장고의 능동제어 소음제거 시스템의 모형도이다.
이 제 6 의 실시예는 기계실(10)의 양단에 두군데에 개구부(17)를 설치하여 이 기계실(10)의 중앙부에 회전압축기(20), 소음제거용 스피커(50)를 설치하는 동시에 압축기(20)의 둘레면상에 진동픽업(30)을 설치한 것이다. 그리고 이 기계실(10)은 구동원인 압축기(20), 소음제거용 스피커(50) 및 진동픽업(30)이 설치되는 기계실(10)의 중심선에 대하여 좌우 대상이 되도록 설계되어 있다.
이러한 배치 구성으로 하므로서 압축기(20)에서 개구부(17) 및 소음제거용 스피커(50)에서 개구부(17)의 각각의 전달함수를 동일하게 할 수 있으므로, 하나의 소음제거 시스템 두개의 개구부(17)를 설치할 수 있다.
특히 제 1 에서 제 5 의 실시예에서 개구부(17)의 치수는 가령 1kH 이하의 주파수의 음을 소음 제거하고자 하면 17cm 이하로 해야만 되므로 압축기(20)의 열의 방열 작용이 충분히 실행되지 않는 경우가 있는데 본 실시예의 경우 개구부를 전술한 것처럼 두군데 설치할 수 있어서 압축기(20)로부터의 방열을 충분히 할수 있게 된다.
또한 본 실시예에서 압축기(20)의 원음 신호 채취수단으로서는 진동픽업(30) 뿐만 아니라 제22도의 모형도에 나타낸 것처럼 마이크(31)를 사용하더라도 동일한 소음 제거 효과를 얻을 수 있다.
제 1 실시예에서부터 제 6 실시예에서는 제어회로(40)에 FIR필터(43)를 채택하여 실제시간 제어를 실행하고 있는데 1주기 지연된 제어를 실행해도 좋다.
시간 경과에 따른 변화와 고체차에 의한 소음제거용 전달함수(G)의 어긋남 대책으로서 이 전달함수(G)를 자동적으로 적절히 변경하는 소위 적응제어를 채택할 수도 있다.
전술한 것처럼 본 발명의 저소음 냉장고는 진동픽업을 통하여 압축기등의 기계 소음을 간접적으로 측정하는 능동제어 소음제거 시스템을 채택하고 있으므로 소음용 발음기의 출력을 높여도 제어음에 의한 하울링의 우려가 없을 뿐만 아니라 진동픽업을 부착한 기계이외에서의 음, 가령 압축기의 냉각을 위한 팬의 음과 외부음에 영향을 받는 일은 없다.

Claims (1)

  1. 감소시켜야할 소음의 파장에 비하여 단면치수를 작게한 1차원 덕트 구조의 기계실과, 이 기계실내에 배치되어 주 소음원이 되는 압축기등의 기계와, 이 압축기로부터의 냉매에 의해 식품을 냉동 또는 냉장하는 실과, 기계실내의 음의 진행방향에 대하여 대략 수직방향으로 기계실의 벽면에 개구된 방열용의 개구부와, 상기 기계의 진동을 검출하여 대응하는 신호를 출력하는 진동픽업과, 이 진동픽업으로부터의 출력신호를 가공하는 제어회로와, 이 제어회로의 출력신호로 구동되어 기계실내에 제어음을 방사하는 발음기로 구성되어 상기 기계실의 개구부에서 나오려고 하는 상기 기계의 소음을 제어음으로 해소하도록 된 것을 특징으로 하는 저소음 냉장고.
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