JPH0413016A - 空気調和機の室内ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明（よ　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ム従来の技術 折紙　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
ないた取　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
（よ　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ィ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 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
法で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ｆ（ｋＮＺ音二　
ｋ（整数）Ｘファン回転数（ｒｐｓ）Ｘ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
ることが当然起こまｆ−、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
となってくム 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）か収　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ファンの風の流れ】３か吸い
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
誘起して騒音か発生する。

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２１よ　ファン回転数（ｒｐｓ）ｘ羽根枚数の周期で
間欠的に通過するた６ｋＮｚ音となる。

課題を解決するための手段 ここ数蝦　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Ｌ　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九 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Ｌｋ
Ｎｚ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
ものであム 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。

実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明すも 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（よ　光反射用テープ
４ａをクロスフローファンｌ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ｆ、　　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・ントまたは室
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（友　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も　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
４ａｌｉ　　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（℃ まｔ二　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。

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しも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ム　まｔ、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
であム　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も 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ｋＮｚ　（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（よ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ゑ　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板　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ツチずれている
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（よ　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
流量性能の向上が置体まれ　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。

【図面の簡単な説明】

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Ｎｚ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・・・・適応フィル久　９・・・・騒音
監視マイクロフォン、　１０・・・・圧電素子、　１４
・・・・Ｎ２胤 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名１　゛−ク
ロスフローファン ２゛　輩 ム　ｔ＃１版 ３　　スタビライブ ４．４山　円転数校上源！ ？−Ｊｉｆｔ−覧」充用マイク田フ万ンｔθ−五ｔ＃壬 祉 ５．５の・− ｌθ、１Ｏｔｔ− 嬢した・フィルタ 氏」験１！ＩＳ写 ｙｌｏ、のシシヒｔ１ノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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。