JPH05224680A - 冷却装置の消音装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却装置からの騒音を消音するための能動制
御において、その演算係数を適宜変更するための適応制
御に異常が生じたことを判断する。 【構成】 演算器１６は、コンプレッサ８に設けられた
振動センサ１２からの音響信号Ｓｍを音響伝達関数に基
づいて加工することにより制御信号Ｐa をスピーカ１３
から出力し、以てコンプレッサ１２からの騒音はスピー
カ１３からの制御音により消音される。適応制御手段１
７は、演算器１６の音響伝達関数を修正する。判断手段
２２は、ノイズ発生器１９からインパルス状のノイズを
出力することにより、スピーカ１３とマイクロホン１４
間のインパルス応答関数を求めると共に、そのインパル
ス応答関数に基づいて適応制御手段１７の異常を判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は冷蔵庫などの冷却装置に
用いられる消音装置、特にはコンプレッサを収納した機
械室内からの騒音を能動的に打消すようにした冷却装置
の消音装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンプレッサを利用した冷却装置、例え
ば冷蔵庫にあっては、一般家庭の居室空間内に設置され
ることが多く、しかも季節を問わず連続的に運転される
ものであるため、その騒音低減が一つの課題となってい
る。この場合、冷蔵庫の騒音源として最も問題となるの
は、コンプレッサ及びこれに接続された配管系が収納さ
れた機械室からの騒音である。即ち、上記機械室内で
は、コンプレッサ自体が比較的大きな騒音（コンプレッ
サモ―タの運転音，被圧縮ガスによる流体音，圧縮機構
部分の可動機械要素における機械音など）を発生すると
共に、コンプレッサに接続された配管系もその振動によ
って騒音を発生するものであり、斯様な機械室騒音が冷
蔵庫騒音の大部分を占める。従って、機械室からの騒音
を抑制することが、冷蔵庫全体の騒音低減に大きく寄与
することになる。

【０００３】そこで、従来においては、機械室からの騒
音低減対策として、コンプレッサそのものの低騒音化
（例えばロ―タリ形コンプレッサの採用）の他に、コン
プレッサの防振支持構造の改良、並びに配管系の形状改
善などを行うことによって振動伝搬路での振動減衰を図
ったり、或は、コンプレッサ及び配管系の周囲に吸音部
材及び遮音部材を配置することにより、機械室内での吸
音量の増加及び騒音の透過損失の増大を図ることが行な
われている。

【０００４】ところが、一般的に冷蔵庫の機械室には、
コンプレッサの駆動に伴う発熱を外部に逃がす必要上か
ら放熱用の開口部が複数箇所に設けられており、これら
の開口部から外部に騒音が漏れ出ることになる。このた
め、前述したような従来の騒音低減対策には自ずと限度
があり、騒音レベルの低減効果は精々２ｄＢ（Ａ）程度
しか期待できない。

【０００５】これに対して、近年においては、エレクト
ロニクス応用技術、中でも音響デ―タの処理回路及び音
響制御技術などの発展に伴い、音波の干渉を利用して騒
音低減を行うという騒音の能動制御技術の応用が注目さ
れている。即ち、この能動制御は、基本的には、騒音源
からの音を特定位置に設けた受音器（例えばマイクロホ
ン）にて電気信号に変換すると共に、この電気信号を演
算器により加工した信号に基づいて制御用発音器（例え
ばスピーカ）を動作させることにより、その発音器から
原音（騒音源からの音）とは制御対象点で逆位相で且つ
同一波長及び同一振幅となる人工音を発生させ、この人
工音と原音とを干渉させることによって原音を減衰させ
ようというものである。

【０００６】また、このような能動制御を実現するにあ
たっては、その消音のための信号系を構成する部品の経
年変化による特性変動及び周囲温度による特性変動を補
正する必要がある。このため、実用化にあたっては、消
音能力の変動に追従させて前記演算器の演算係数（音響
伝達関数）を補正していくことが行われており、このよ
うな補正のために、前記制御用発音器による消音効果を
モニタする補助受音器（例えばマイクロホン）、並びに
この補助受音器によるモニタ結果が所定の許容範囲を外
れていた場合に演算器の演算係数を所定量だけ変化させ
ると共にその変化動作を前記モニタ結果が前記許容範囲
内に収まるまで行う制御手段を設け、以て能動制御時に
おける消音能力を常に最適に保つという所謂適応制御を
行うことも考えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な適応制御用に設けられているスピーカ或はマイクロホ
ン等の構成部品が故障したときは、適応制御を確実に実
行できなくなってしまう。このような場合、スピーカか
ら所定時間だけ診断音を発生し、マイクロホンからの出
力が一定レベル以上であったときは、スピーカ及びマイ
クロホンが正常であると判定することができるものの、
周囲の騒音が大きいときは、スピーカが故障していても
マイクロホンからの出力レベルが高くなって誤判断して
しまう虞がある。また、周囲の騒音を避けるために、ス
ピーカからの診断音を大きく設定することにより周囲の
騒音の影響を避けることができるものの、それでは診断
音自体が大きくなってしまう欠点を生じる。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、コンプレッサ駆動に伴う騒音を制御用
発音器の動作により能動的に打消すと共に、補助受音器
による受音結果に基づいてコンプレッサ駆動に伴う能動
制御条件を適宜変更する消音機能を備えたものにおい
て、上記制御用発音器若しくは補助受音器の異常を周囲
に大きな騒音を発生することなく確実に検出することが
できる冷却装置の消音装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、機械室内に収
納されたコンプレッサの駆動に伴い発生する音を検出手
段により電気信号に変換すると共に、この電気信号を演
算器により加工した信号に基づいて制御用発音器を動作
させることにより、前記機械室から外部に放射される音
を能動的に打消すものであって、所定時期毎に前記制御
用発音器による消音効果をモニタするための補助受音器
と、この補助受音器によるモニタ結果が所定の許容範囲
を外れていた場合に前記演算器の演算係数を所定量だけ
変化させると共にその変化動作を前記モニタ結果が前記
許容範囲内に収まるまで行う適応制御手段とを備えた冷
却装置の消音装置において、前記制御用発音器からイン
パルス状のホワイトノイズを出力するノイズ発生器と、
前記補助受音器から出力される前記ホワイトノイズに応
じた電気信号に基づいて前記制御用発音器と上記補助受
音器との間のインパルス応答特性を求めると共にそのイ
ンパルス応答特性に基づいて当該制御用発音器若しくは
補助受音器の異常を判断する判断手段とを設けたもので
ある。

【００１０】

【作用】コンプレッサの駆動により冷凍システムが運転
された状態では、コンプレッサの駆動に伴う騒音が発生
している。このとき、コンプレッサからの音は検出手段
により電気信号に変換されるようになり、演算器は、そ
の電気信号を加工した信号に基づいて制御用発音器を動
作させるようになる。これにより、コンプレッサからの
音は、これと制御用発音器から出力される人工音との干
渉により打消されるようになる。また、このような能動
制御による消音効果は、所定時期毎に補助受音器にてモ
ニタされるようになり、そのモニタ結果が所定の許容範
囲を外れていた場合には、制御手段が前記演算器の演算
係数（音響伝達関数）を所定量だけ変化させるようにな
り、これに応じて能動制御による消音効果が上記許容範
囲に収まる方向へ変化される。このような演算係数の変
化動作は、補助受音器によるモニタ結果が許容範囲内に
収まるまで行われ、これにより能動制御時における消音
能力が常に最適に保たれるという所謂適応制御が行われ
る。

【００１１】さて、制御用発音器或は補助受音器に異常
が生じた場合は、上述の適応制御を確実に実行すること
ができなくなるので、次のようにしてそれらの異常を検
出する。即ち、ノイズ発生器は適宜タイミングで補助受
音器からインパルス状のホワイトノイズを出力する。す
ると、補助受音器はホワイトノイズを受音してそれに応
じた電気信号を出力するので、判断手段は、補助受音器
からの電気信号に基づいて制御用発音器と補助受音器と
の間のインパルス応答特性を求める。このとき、制御用
発音器及び補助受音器が正常である場合は、インパルス
応答レベルは時間経過に従って減衰するという特性を示
すので、判断手段は、検出したインパルス応答特性が斯
様な特性であったときは、制御用発音器及び補助受音器
は正常であると判断する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を冷蔵庫に適用した一実施例を
図面を参照して説明する。冷蔵庫の全体構成を示す図３
において、１は冷却装置本体たる冷蔵庫本体であり、こ
れの内部には上方より順に冷凍室２，冷蔵室３及び野菜
室４が設けられている。そして、冷蔵庫内部には冷凍シ
ステムが設けられており、これらの構成要素を説明す
る。即ち、５は冷凍室２の背部に配設された冷却器、６
は冷却器５により生成される冷気を直接には冷凍室２及
び冷蔵室３に供給するファン。７は冷蔵庫本体１の背面
側下部に形成された機械室で、これの内部には、ロ―タ
リ形のコンプレッサ８，コンデンサパイプ９及び所謂セ
ラミックフィンを利用した除霜水蒸発装置１０が収納さ
れている。そして、コンプレッサ８の駆動状態では、コ
ンプレッサ８からの冷媒が図示しない冷媒通路を通じて
冷却器５に供給されてこれが冷却されると共に、ファン
６が駆動されて冷却器５と庫内との間で熱交換が行なわ
れるようになっている。

【００１３】さて、図４（ここではコンデンサパイプ９
及び除霜水蒸発装置１０の図示を省略している）に示す
ように、機械室７は、その背面のみが矩形状に開口され
た形状となっており、この開口部分は機械室カバ―１１
により閉鎖されるようになっている。このとき、機械室
カバ―１１は、その周縁部が機械室７の開口縁部に対し
気密に装着されるものであり、図中の左縁部には上下方
向に延びる細長矩形状の放熱用開口部１１ａが形成され
ている。つまり、機械室カバ―１１の装着状態では、機
械室７は放熱用開口部１１ａを残して閉じられた状態を
呈する。尚、機械室カバ―１１は、熱伝導性に優れ且つ
音の透過損失が大きい材質（例えば鉄のような金属）に
て形成されている。

【００１４】また、同図４において、１２はコンプレッ
サ８に取付けられた検出手段たる振動センサで、これ
は、騒音源であるコンプレッサ８の振動音を電気信号に
変換するように設けられている。１３は機械室７内に配
置された制御用発音器たるスピ―カで、これは、例えば
機械室７の奥壁部（冷蔵庫本体１の底壁部に相当）にお
ける放熱用開口部１１ａ寄りの部位に埋設状に取付支持
されている。そして、１４は放熱用開口部１１ａに設け
られた補助受音器たるマイクロホンで、これは、コンプ
レッサ８からの騒音及びスピーカ１３からの音を受音し
てこのスピーカ１３による消音効果をモニタするように
なっている。

【００１５】しかして、図１に示すように、スピ―カ１
３は、振動センサ１２からの電気信号Ｓm を逆相音発生
用回路１５内の演算器１６にて加工した制御信号Ｐa に
より動作されるようになっており、上記のような電気信
号の加工は、次に述べるような能動制御による消音原理
に基づいて行なわれるようになっている。

【００１６】即ち、能動制御による消音原理について図
５を参照しながら概略的に説明するに、騒音源であるコ
ンプレッサ８が発生する音をＳ1 、スピ―カ１３が発生
する音をＳ2 、振動センサ１２が検出する振動音をＲ1
、制御対象点である放熱用開口部１１ａに設けられた
マイクロホン１４が受ける音をＲ2 とし、さらに上記の
ような音の出力及び入力点の各間の音響伝達関数をＴ1
1，Ｔ21，Ｔ12，Ｔ22としたとき、２入力２出力系とし
て次式が成立する。

【００１７】

【数１】 従って、スピ―カ１３が発生すべき音Ｓ2 は、上式か
ら、Ｓ2 ＝（−Ｔ12・Ｒ1 ＋Ｔ11・Ｒ2 ）／（Ｔ11・Ｔ
22−Ｔ12・Ｔ21）として得られるが、この場合には放熱
用開口部１１ａでの音響レベルを零にすることを目標と
しているので、Ｒ2 ＝０とおくことができる。この結
果、Ｓ2 ＝Ｒ1 ・Ｔ12／（Ｔ12・Ｔ21−Ｔ11・Ｔ22）と
なる。この式から理解できるように、放熱用開口部１１
ａでの音Ｒ2 を零にするためには、振動センサ１２で受
けた音Ｒ1 に、 Ｆ＝Ｔ12／（Ｔ12・Ｔ21−Ｔ11・Ｔ22） ……（１）な
るフィルタをかけて加工した音Ｓ2 をスピーカ１３から
発生させれば、放熱用開口部１１ａでの音響レベルを理
論上において零にすることができるものであり、演算器
１６は、このような音の加工（演算）を高速で行いなが
らスピーカ１３に対して制御信号Ｐa を与えるように構
成されている。

【００１８】さて、上記（１）式において、Ｆ＝Ｇ，Ｔ
12＝Ｇso，Ｔ21＝Ｇam，Ｔ11＝Ｇsm，Ｔ22＝Ｇaoに置き
換えると、 Ｇ＝Ｇso／（Ｇso・Ｇam−Ｇsm・Ｇao） ……（２）と
なる。ここで、Ｇso，Ｇam，Ｇsm，Ｇaoの意味は、前段
の添字が入力側，後段の添字が出力側（応答側）に対応
するもので、例えばＧamは、スピーカ１３への入力信号
を入力側とし、且つマイクロホン１４からの出力信号を
出力側として測定した場合の音響伝達関数を示してい
る。しかして、コンプレッサ８からの騒音を振動センサ
１２により検出する構成とした場合、振動センサ１２が
スピーカ１３からの音を受けることはないので、Ｇamを
零とみなすことができる。従って、上記（２）式は、 Ｇ＝−Ｇso／（Ｇsm・Ｇao） ……（３）となる。ここ
で、Ｇso／Ｇsm＝Ｇmoであるから、上記（３）式は、 Ｇ＝−Ｇmo／Ｇao ……（４）となる。つまり、振動セ
ンサ１２からの電気信号に、上記（４）式で示されるＧ
に応じたフィルタを掛けて加工した音をスピーカ１３か
ら発生させることにより、放熱用開口部１１ａでの音響
レベルを理論上において零にすることができる。

【００１９】一方、上記のように構成された冷蔵庫の場
合、コンプレッサ８の駆動に応じて機械室７内で発生す
る騒音レベルは、図７に示すように７００Ｈz 程度以下
の帯域並びに１．５〜５ＫＨz の帯域で夫々大きくなる
性質を有した状態となる。これら各帯域に対応した騒音
のうち、高周波数側の騒音は、機械室カバ―１１などで
の透過損失により減衰させることができ、また機械室７
内に適宜の吸音部材を設置することによって容易に消音
できるものであるから、前述のような振動センサ１２，
スピ―カ１３及び演算器１６による騒音の能動制御は、
７００Ｈz 以下をタ―ゲット周波数として行えば良い。

【００２０】また、上述のような騒音の能動制御を行う
場合には、機械室７内での騒音が一次元の平面進行波と
なるように構成することが、その制御を理論上において
も技術上においても容易且つ精度良く行うために重要に
なってくる。そこで、本実施例においては、図６に示す
機械室７内の三次元方向である奥行き，幅及び高さ方向
の各寸法Ｄ，Ｗ及びＨのうち、例えば幅方向の寸法Ｗを
他の寸法Ｄ，Ｈより大きく設定（具体的には、Ｗ＝６０
０mm、Ｄ＝Ｈ＝２００mmに設定）することによって、機
械室７内での音の定在波が一次モ―ドでのみ成立つよう
に構成している。つまり、例えば機械室７を矩形の空洞
と想定した場合には次式が成立する。

【００２１】

【数２】 但し、ｆは共鳴周波数（Ｈz ）、Ｎx ，Ｎy ，Ｎz は
Ｘ，Ｙ，Ｚ各方向の番目モ―ド、Ｌx ，Ｌy ，Ｌz は機
械室７内のＸ，Ｙ，Ｚ各方向の寸法（つまりＤ，Ｗ，
Ｈ）、Ｃは音速である。従って、上式から、Ｘ，Ｙ，Ｚ
各方向に対する１番目の定在波の周波数ｆx ，ｆy ，ｆ
z を求めることができる。

【００２２】即ち、前述したように、奥行き寸法Ｄ＝２
００mm、幅寸法Ｗ＝６００mm、高さ寸法Ｈ＝２００mmに
設定されていた場合には、Ｘ方向に対する１番目の定在
波の周波数ｆx は、Ｎy ＝Ｎz ＝０、音速Ｃ＝３４０ｍ
／秒として、

【数３】 となり、同様に、Ｙ，Ｚ方向に対する１番目の定在波の
周波数ｆy ，ｆz は、

【数４】 となる。この結果、前記タ―ゲット周波数（＝７００Ｈ
z ）以下では、機械室７内の騒音の定在波は、Ｙ方向
（幅方向）のモ―ドについてのみ成立つものであり、機
械室７内での騒音を一次元の平面進行波と見なすことが
できる。このため、前記スピ―カ１３などを利用した騒
音の能動制御による消音時において、その波面の理論上
の取扱いが容易となり、消音制御を容易且つ精度良く行
い得るようになる。

【００２３】さて、図１において、マイクロホン１４か
らの電気信号Ｓo は逆相音発生用回路１５内の適応制御
手段１７に入力されて適応制御に利用されるようになっ
ており、以下、その適応制御の原理を図８及び図９を参
照して説明する。

【００２４】ここで、図９に示すようにコンプレッサ８
からの騒音をＳ，振動センサ１２からの振動音をＭ，ス
ピーカ１３からの音をＡ，マイクロホン１４からの音響
信号をＯ，コンプレッサ８から振動センサ１２への音響
伝達関数をＧsm，コンプレッサ８からマイクロホン１４
への音響伝達関数をＧso，スピーカ１３からマイクロホ
ン１４への音響伝達関数Ｇaoとする。

【００２５】一方、図８において、スピーカ１３はスイ
ッチ１８を介してノイズ発生器１９と接続されている。
このノイズ発生器１９は所定周波数帯域幅の所定レベル
のホワイトノイズを短時間出力する。また、スイッチ１
８はコンプレッサ８の非駆動時における所定タイミング
でオンするように設定されており、そのオンによりノイ
ズ発生器１９からインパルス状のホワイトノイズ信号が
スピーカ１３に出力される。このとき、アダプティブ・
フィルタ２０により音響伝達関数Ｇａｏが求められる。

【００２６】そして、振動センサ１２からの振動音信号
Ｍは上記第１のアダプティブ・フィルタ２０により求め
られた音響伝達関数Ｇaoと掛け合わされてから第２のア
ダプティブ・フィルタ２１に与えられるようになってい
る。この第２のアダプティブ・フィルタ２１は、音響伝
達関数ＧaoによりＧao倍された振動センサ１２からの振
動音信号Ｍ・Ｇaoとマイクロホン１４からの音響信号Ｏ
との差に基づいて、能動制御実行用の音響伝達関数Ｇと
今回の適応制御により求めた最新の音響伝達関数Ｇnew
との差ΔＧを後述するように求める。この場合、音響伝
達関数Ｇは初期設定値若しくは適応制御により前回求め
た値である。また、音響伝達関数Ｇaoは第１のアダプテ
ィブ・フィルタ２０により今回求められた値である。

【００２７】さて、コンプレッサ８の駆動状態を考えた
場合、 Ｍ＝Ｓ・Ｇsm ……（５） Ｏ＝Ｓ・Ｇso＋Ａ・Ｇao ……（６） Ａ＝Ｍ・Ｇ ……（７） と表すことができる。また、振動センサ１２から第２の
アダプティブ・フィルタ２１を介してマイクロホン１４
に至る経路は、 Ｍ・Ｇao・ΔＧ＝Ｏ ……（８） で表すことができるので、上記（８）式を展開すると、 ΔＧ＝Ｏ／（Ｍ・Ｇao） ＝（Ｓ・Ｇso＋Ａ・Ｇao）／（Ｍ・Ｇao） ＝（Ｓ・Ｇso＋Ｍ・Ｇ・Ｇao）/(Ｍ・Ｇao） ＝（Ｓ・Ｇso）／（Ｍ・Ｇao）＋（Ｍ・Ｇ・Ｇao）／
（Ｍ・Ｇao） ＝（Ｓ・Ｇso）／（Ｓ・Ｇsm・Ｇao）＋Ｇ ＝（Ｇso／Ｇsm）／Ｇao＋Ｇ ここで、Ｇso／Ｇsm＝Ｇmoとみなすことができるから、 ΔＧ＝Ｇmo／Ｇao＋Ｇ となる。さて、最適な音響伝達関数をＧnew とみなす
と、−Ｇmo／Ｇao＝Ｇnew であるので、ΔＧ＝−Ｇnew
＋Ｇとなり、Ｇnew ＝Ｇ−ΔＧで表すことができる。従
って、音響伝達関数Ｇを音響伝達関数Ｇnew に変更して
から、その音響伝達関数Ｇnew に基づいて能動制御を実
行することにより、リアルタイムに係数変更し消音量を
最適に保つことができる。

【００２８】一方、図１に示すように、逆相音発生用回
路１５は、コンプレッサ８に対する駆動指令（以下コン
プオン信号Ｓa と称する）を受けるようになっている。
尚、コンプオン信号Ｓa の出力期間中はコンプレッサ８
及びファン６が駆動されるようになっている。

【００２９】また、判断手段２２は図２に示すようにア
ダプティブ・フィルタ２０を含んで構成されており、ア
ダプティブ・フィルタ２０により求められた伝達関数Ｇ
aoに基づいてインパルス応答関数を求めると共に、その
インパルス応答関数に基づいて故障判定を行うようにな
っている。この場合、判断手段２２には図１に示すよう
に故障ランプ２３が設けられており、判断手段２２は、
故障が消音制御に支障がないと判断したときは故障ラン
プ２３を表示し、故障が消音制御に支障を来すと判断し
たときは故障ランプ２３を点灯すると共に異常信号Ｓk
を逆相音発生回路１５に出力する。この際、逆相音発生
回路１５は異常信号Ｓk の入力により能動制御を停止す
る。

【００３０】さて、以下においては、逆相音発生用回路
１５の機能、即ち演算器１６及び適応制御手段１７の機
能について説明する。

【００３１】即ち、冷凍室２の温度が上昇して所定温度
に達するとコンプオン信号Ｓa が出力され、それに応じ
てコンプレッサ８が駆動されるので、コンプレッサ８に
取着されている振動センサ１２が振動する。すると、演
算器１６は、コンプオン信号Ｓａの入力期間中は、振動
センサ１２からの振動信号Ｓｍ（音響信号）をサンプリ
ングしており、そのサンプリングした音響信号を前述し
た音響伝達関数に基づいて加工した後、その加工に基づ
く制御信号Ｐa を出力する。これにより、演算器１６か
らスピーカ１３に対して制御信号Ｐa が与えられ、これ
に応じてスピーカ１３からの制御音が発せられるから、
コンプレッサ８の駆動に伴う騒音とスピーカ１３からの
制御音とが放熱用開口部１１ａにおいて互いに干渉し合
って、その音響レベルが低下されるという能動制御が行
われる。

【００３２】このとき、適応制御手段１７は、マイクロ
ホン１４からの電気信号Ｓo をサンプリングして、前述
した能動制御による消音効果をモニタする。そして、上
記モニタ結果が所定の許容範囲内である場合には、能動
制御を繰返して実行する。これにより、コンプオン信号
Ｓa が入力されている間は、コンプレッサ８の駆動に伴
う騒音に応じた制御信号Ｐa がスピーカ１３に出力され
て、リアルタイムで能動制御が行なわれるから、コンプ
レッサ８からの音響成分が変動するようなことがあって
も、その変動に追従して騒音を減衰させることができ
る。

【００３３】しかしながら、消音効果のモニタ結果が、
許容範囲外であった場合には、適応制御回路１７は、演
算器１６における演算係数（伝達関数）を消音効果が高
まる方向へ所定量だけ変化させるものであり、この結
果、スピーカ１３からの出力が調整されてそのスピーカ
１３からの人工音による消音効果が上記許容範囲に収ま
る方向へ変化される。

【００３４】さて、スピーカ１３若しくはマイクロホン
１４に異常が生じたときは、上述の適応制御が不確実と
なってしまうので、本実施例では次のようにしてスピー
カ１３若しくはマイクロホン１４の異常を判断するよう
にしている。

【００３５】即ち、判断手段２２の動作を示す図１０に
おいて、判断手段２２は、コンプレッサ８の非駆動状態
で所定タイミングとなると、スイッチ１８をオンする
（ステップＳ1 ）。すると、ノイズ発生器１９からイン
パルス状のホワイトノイズ信号がスピーカ１３に出力さ
れるので、スピーカ１３からはインパルス状のホワイト
ノイズが発せられてマイクロホン１４に到達する。これ
により、判断手段２２は、アダプティブ・フィルタ２０
によりスピーカ１３とマイクロホン１４との間の音響伝
達関数Ｇaoを演算すると共に、その音響伝達関数Ｇaoに
基づいてインパルス応答関数を求める。

【００３６】つまり、時間領域におけるインパルス応答
関数ｈ（ｔ）は、周波数領域における伝達関数（周波数
応答関数）Ｈ（ｆ）に対応するもので、これらはフーリ
エ変換により求めることができる。

【００３７】即ち、周波数領域における入力と出力との
関係は、 Ｘ（ｆ）＝Ｈ（ｆ）Ｆ（ｆ） Ｘ（ｆ）：出力 Ｆ（ｆ）：入力 Ｈ（ｆ）：周波数応答関数（伝達関数） で表すことができる。

【００３８】一方、時間領域における入力と出力との関
係は、 ｘ（Ｔ）＝ｈ（ｔ）＊ｆ（ｔ） ｘ（ｔ）：出力 ｆ（ｔ）：入力 ｈ（ｔ）：インパルス応答関数 ＊：畳込み積分 で表すことができる。

【００３９】また、インパルス応答関数ｈ（ｔ）と周波
数応答関数Ｈ（ｆ）との関係は、

【数５】 となる。従って、アダプティブ・フィルタ２０により求
められた周波数応答関数Ｈ（ｆ）に相当する音響伝達関
数Ｇaoに基づいてインパルス応答関数を求めることがで
きるのである。

【００４０】続いて、判断手段２２は、所定期間におけ
るインパルス応答関数のパワーを前半期間（Ｘ1 ）と後
半期間（Ｘ2 ）とに分けて計算する（ステップＳ3 ）。
このとき、スピーカ１３若しくはマイクロホン１４が正
常の場合には、インパルス応答関数のレベルは図１１に
示すように前半部に大きくて後半部に減衰して小さくな
る。従って、このような場合には、判断手段２２は、ス
テップＳ4 ，Ｓ5 から正常ルーチンにリターンする。

【００４１】これに対して、スピーカ１３若しくはマイ
クロホン１４の異常の場合には、図１１に示すようにイ
ンパルス応答関数の前半期間のパワーＸ1 が設定値以下
になるので、ステップＳ4 からステップＳ6 に進行して
故障ランプ２３を点灯する。また、スピーカ１３若しく
はマイクロホン１４の異常により、図１３に示すように
後半期間のパワーＸ2 が設定値以上の場合には、故障ラ
ンプ２３を点灯すると共に異常信号Ｓk を出力する。こ
の際、異常信号Ｓk を出力しているのは、後半期間のパ
ワーＸ2 が設定値以上であるということは、適応制御に
よりかえって騒音を出してしまう虞があるので、逆相音
発生回路１５による能動制御を停止させるためである。

【００４２】以上の実施例によれば、適応制御に関わる
スピーカ１３からインパルス状のホワイトノイズを出力
することにより、スピーカ１３とマイクロホン１４との
間のインパルス応答関数に基づいて適応制御の異常を検
出するようにしたので、スピーカ１３からの診断音を短
時間出力するだけで良く、以て診断音による騒音を小さ
くしながら、適応制御による異常を確実に検出すること
ができる。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の冷却装置の消音装置によれば、制御用発音器からイン
パルス状のホワイトノイズを出力するノイズ発生器を設
け、前記ホワイトノイズに応じた電気信号に基づいて前
記制御用発音器と上記補助受音器との間のインパルス応
答特性を求めると共にそのインパルス応答特性に基づい
て当該制御用発音器若しくは補助受音器の異常を判断す
る判断手段を設けたので、コンプレッサ駆動に伴う騒音
を制御用発音器の動作により能動的に打消すと共に、補
助受音器による受音結果に基づいてコンプレッサ駆動に
伴う能動制御条件を適宜変更する消音機能を備えたもの
において、上記制御用発音器若しくは補助受音器の異常
を周囲に大きな騒音を発生することなく確実に検出する
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略的な電気構成図

【図２】適応制御の原理を概略的に示すブロック図

【図３】冷蔵庫の縦断面図

【図４】冷蔵庫の機械室からカバーを外した状態で示す
分解斜視図

【図５】能動制御による消音原理を示す概略構成図

【図６】機械室の寸法関係を示す概略斜視図

【図７】騒音レベル特性図

【図８】適応制御における音響伝達関数を求めるための
ブロック図

【図９】能動制御の動作を示すブロック図

【図１０】判断手段の動作内容を示すフローチャート

【図１１】正常時におけるインパルス応答関数を示す図

【図１２】異常時におけるインパルス応答関数を示す図

【図１３】異常時におけるインパルス応答関数を示す図

【符号の説明】

１は冷蔵庫本体（冷却装置）、７は機械室、８はコンプ
レッサ、１１ａは機械室カバー、１１ａは放熱用開口
部、１２は振動センサ（検出手段）、１３はスピーカ
（制御用発音器）、１５は逆相音発生回路、１６は演算
器、１７は適応制御回路（制御手段）、１９はノイズ発
生器、２２は判断手段である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械室内に収納されたコンプレッサの駆
   動に伴い発生する音を検出手段により電気信号に変換す
   ると共に、この電気信号を演算器により加工した信号に
   基づいて制御用発音器を動作させることにより、前記機
   械室から外部に放射される音を能動的に打消すものであ
   って、所定時期毎に前記制御用発音器による消音効果を
   モニタするための補助受音器と、この補助受音器による
   モニタ結果が所定の許容範囲を外れていた場合に前記演
   算器の演算係数を所定量だけ変化させると共にその変化
   動作を前記モニタ結果が前記許容範囲内に収まるまで行
   う適応制御手段とを備えた冷却装置の消音装置におい
   て、前記制御用発音器からインパルス状のホワイトノイ
   ズを出力するノイズ発生器と、前記補助受音器から出力
   される前記ホワイトノイズに応じた電気信号に基づいて
   前記制御用発音器と上記補助受音器との間のインパルス
   応答特性を求めると共にそのインパルス応答特性に基づ
   いて当該制御用発音器若しくは補助受音器の異常を判断
   する判断手段とを備えたことを特徴とする冷却装置の消
   音装置。