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技術 空気調和機の運転音制御方法及び制御装置

出願人 ダイキン工業株式会社
発明者 菊池芳正稲塚徹樋江井武彦
出願日 1992年7月27日 (28年5ヶ月経過) 出願番号 1992-199845
公開日 1994年2月18日 (26年10ヶ月経過) 公開番号 1994-043884
状態 特許登録済
技術分野 空調制御装置 ユニットのエアフィルタ・熱交換器・箱体 空調制御装置1 防音、遮音、音の減衰 空気流制御部材
主要キーワード 時間的変動量 目標スペクトル 所定空間内 基準運転 不足成分 定常音 スペクトルデータベース 両スペクトル
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年2月18日)のものです。
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図面 (7)

目的

オフィス等で空気調和機(A)の運転音暗騒音として流す場合に、その運転音の音質の悪化や大きさの変動が生じるのを防ぎ、音質のよい所定の運転音を定常的に流すようにして、暗騒音による仕事の効率の向上を安定して有効に確保する。

構成

空気調和機(A)の運転音をマイクロフォン(7)で検出し、この運転音を予め設定した基準運転音と比較して補正信号を生成し、この補正信号をスピーカ(8)に出力して、該スピーカ(8)から運転音との合成音が基準運転音になるような補正音を放射させる。

概要

背景

従来より、この種の空気調和機運転音を制御するものとして、例えば特開昭63—140897号公報に開示されるものが知られている。このものでは、空気調和機の室内機における所定空間内マイクロフォン平板スピーカとを配設するとともに、マイクロフォンで検出した特定周波数騒音と略同じ周波数及び同じ大きさで逆位相反転音信号を生成する制御部を設け、この制御部で生成された反転音信号をスピーカに出力して反転音をスピーカから放射させることにより、室内機の送風ファン等の騒音源(1次音源)で発生した騒音をスピーカ(2次音源)からの反転音により相殺して低減するようになされている。

概要

オフィス等で空気調和機(A)の運転音を暗騒音として流す場合に、その運転音の音質の悪化や大きさの変動が生じるのを防ぎ、音質のよい所定の運転音を定常的に流すようにして、暗騒音による仕事の効率の向上を安定して有効に確保する。

空気調和機(A)の運転音をマイクロフォン(7)で検出し、この運転音を予め設定した基準運転音と比較して補正信号を生成し、この補正信号をスピーカ(8)に出力して、該スピーカ(8)から運転音との合成音が基準運転音になるような補正音を放射させる。

目的

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気調和機の運転音を暗騒音として流す場合に、その運転音を所定の形に補正したものとすることにより、運転音の音質の悪化や大きさの変動が生じるのを防ぎ、音質のよい所定の運転音を定常的に流し得るようにすることにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

ケーシング(1)内に、空気吸込口(2)及び空気吹出口(3)を連通する空気流路(4)と、該空気流路(4)に配設された送風ファン(6)とを備えた空気調和機運転音を制御する制御方法であって、上記送風ファン(6)の送風音を含む空気調和機の運転音を検出して、この検出された運転音を予め設定されている基準運転音と比較して両運転音の差に基づく補正信号を生成し、この補正信号をスピーカ(8)に出力して該スピーカ(8)から空気調和機の運転音との合成音が基準運転音になるような補正音を放射させることを特徴とする空気調和機の運転音制御方法。

請求項2

ケーシング(1)内に、空気吸込口(2)及び空気吹出口(3)を連通する空気流路(4)と、該空気流路(4)に配設された送風ファン(6)とを備えた空気調和機において、上記送風ファン(6)の送風音を含む空気調和機の運転音を検出する運転音検出手段(7)と、上記運転音検出手段(7)とは離れた位置に配置されたスピーカ(8)と、予め基準となる空気調和機の運転音を設定する基準運転音設定手段(13)と、上記運転音検出手段(7)及び基準運転音設定手段(13)の各出力信号を受け、運転音検出手段(7)で検出された運転音を上記設定手段(13)で設定されている基準運転音を比較して両運転音の差に基づく補正信号を生成し、上記スピーカ(8)に空気調和機の運転音との合成音が基準運転音になるような補正音を放射させる補正音生成手段(18)とを設けたことを特徴とする空気調和機の運転音制御装置

請求項3

請求項2の空気調和機の運転音制御装置において、運転音の時間的変動量を検出する運転音変動検出手段(17)を設け、補正音生成手段(18)は、運転音変動検出手段(17)により検出された時間的変動量が所定レベルよりも大きいときに補正信号をスピーカ(8)に出力するように構成したことを特徴とする空気調和機の運転音制御装置。

請求項4

請求項2又は3の空気調和機の運転音制御装置において、運転音検出手段(7)及びスピーカ(8)は、空気吹出口(3)の周辺部に配置されていることを特徴とする空気調和機の運転音制御装置。

技術分野

0001

この発明は、空気調和機運転中に出るファン送風音等の運転音を制御する運転音制御方法及び制御装置に関する。

背景技術

0002

従来より、この種の空気調和機の運転音を制御するものとして、例えば特開昭63—140897号公報に開示されるものが知られている。このものでは、空気調和機の室内機における所定空間内マイクロフォン平板スピーカとを配設するとともに、マイクロフォンで検出した特定周波数騒音と略同じ周波数及び同じ大きさで逆位相反転音信号を生成する制御部を設け、この制御部で生成された反転音信号をスピーカに出力して反転音をスピーカから放射させることにより、室内機の送風ファン等の騒音源(1次音源)で発生した騒音をスピーカ(2次音源)からの反転音により相殺して低減するようになされている。

発明が解決しようとする課題

0003

ところで、空気調和機の低騒音化を図る方法として、上記従来例に示すように騒音源からの騒音をスピーカからの反転音により低減する方法以外に、空気調和機の騒音源自体からの騒音の大きさを抑制することも年々進展しているが、例えばオフィス等の空間では、障りにならない程度の運転音を暗騒音として室内機から流しておく方が暗騒音を全くなくすよりも仕事の効率が向上すると言われている。

0004

しかし、その場合、空気調和機の運転音の音質が悪いと、聴感上の不快感を招き、仕事の効率が却って下がることがある。また、インバータの普及により空気調和機の吹出風量を細かく制御できるようになると、風量の変化と同時に運転音の大きさも時間的に変動することとなり、定常音では気にならない程度の騒音レベルであっても、その時間的な変動によりやはり不快感を招くことがある。

0005

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、空気調和機の運転音を暗騒音として流す場合に、その運転音を所定の形に補正したものとすることにより、運転音の音質の悪化や大きさの変動が生じるのを防ぎ、音質のよい所定の運転音を定常的に流し得るようにすることにある。

課題を解決するための手段

0006

この目的を達成するために、請求項1又は2の発明では、上記の従来技術と同様に空気調和機の運転音を検出して、この運転音を基に補正信号を生成し、この補正信号をスピーカに出力することにより、空気調和機の実際の運転音とスピーカからの放射音との合成により所定の運転音が常に得られるようにした。

0007

すなわち、請求項1の発明は、図1に示す如く、ケーシング(1)内に、空気吸込口(2)及び空気吹出口(3)を連通する空気流路(4)と、該空気流路(4)に配設された送風ファン(6)とを備えた空気調和機の運転音を制御する制御方法であり、上記送風ファン(6)の送風音を含む空気調和機の運転音を検出して、この検出された運転音を予め設定されている基準運転音と比較して両運転音の差に基づく補正信号を生成し、この補正信号をスピーカ(8)に出力して該スピーカ(8)から空気調和機の運転音との合成音が基準運転音になるような補正音を放射させることを特徴としている。

0008

一方、請求項2の発明では、図1に示すように、上記請求項1の発明と同様の空気調和機が前提である。そして、送風ファン(6)の送風音を含む空気調和機の運転音を検出する運転音検出手段(7)と、この運転音検出手段(7)とは離れた位置に配置されたスピーカ(8)と、空気調和機の予め基準となる運転音を設定する基準運転音設定手段(13)と、上記運転音検出手段(7)及び基準運転音設定手段(13)の各出力信号を受け、運転音検出手段(7)で検出された運転音を上記設定手段(13)で設定されている基準運転音を比較して両運転音の差に基づく補正信号を生成し、上記スピーカ(8)に空気調和機の運転音との合成音が基準運転音になるような補正音を放射させる補正音生成手段(18)とを設ける。

0009

請求項3の発明では、上記請求項2の空気調和機の運転音制御装置において、運転音の時間的変動量を検出する運転音変動検出手段(17)を設け、補正音生成手段(18)は、この運転音変動検出手段(17)により検出された時間的変動量が所定レベルよりも大きいときに補正信号をスピーカ(8)に出力するように構成する。

0010

請求項4の発明では、上記運転音検出手段(7)及びスピーカ(8)を、空気吹出口(3)の周辺部に配置する。

0011

上記の構成により、請求項1又は2の発明では、空気調和機の運転時にその運転音が運転音検出手段(7)により検出され、この検出手段(7)の出力信号は基準運転音設定手段(13)の出力信号と共に補正音生成手段(18)に入力される。補正音生成手段(18)においては、運転音検出手段(7)で検出された運転音が基準運転音設定手段(13)で設定されている基準運転音と比較されて、両運転音の差、つまり検出運転音の基準運転音に対する過不足成分に相当する補正信号が生成され、この補正信号はスピーカ(8)に出力されて該スピーカ(8)から補正音が放射される。そして、基準運転音設定手段(13)で設定される基準運転音を聴感上好ましい運転音としておけば、このスピーカ(8)から放射される補正音と空気調和機の実際の運転音とが合成されて、聴感上好まれる合成音が運転音として生成される。このことで、空気調和機による運転音を暗騒音として流す場合に、その実際の運転音に音質の悪化や大きさの変動が生じたときでも、その運転音とスピーカ(8)からの補正音との合成音が基準運転音になるように絶えず補正されて、音質のよい所定の基準運転音を定常的に流すことができる。

0012

請求項3の発明では、運転音の時間的変動量が運転音変動検出手段(17)により検出され、この運転音変動検出手段(17)により検出された時間的変動量が所定レベルよりも大きいときのみに、補正音生成手段(18)から補正信号がスピーカ(8)に出力される。このため、運転音の変動量が所定レベル以下で小さくて聴感上不快感を招く虞れがないときには、スピーカ(8)から補正音は放射されないこととなり、実際の運転音をそのまま暗騒音として利用でき、スピーカ(8)の寿命延長等が図れる。

0013

請求項4の発明では、運転音検出手段(7)及びスピーカ(8)が空気調和機における空気吹出口(3)の周辺部に配置されているので、空気調和機の運転音のうち、特に大きな騒音となる送風ファン(6)の送風音に対し補正を加えることができる。

0014

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図5及び図6は本発明の実施例に係る空気調和機(A)を示し、この空気調和機(A)は室内機を構成するもので、左右方向に長い矩形箱状のケーシング(1)を有し、このケーシング(1)の前面上部には空気吸込口(2)が、また前側下端角部には空気吹出口(3)がそれぞれ開口されている。ケーシング(1)内には上記空気吸込口(2)及び空気吹出口(3)を連通する空気流路(4)が形成され、該空気流路(4)の空気吸込口(2)側には空気を熱交換して冷却又は加熱する熱交換器(5)が、また空気吹出口(3)側には水平方向の回転軸心を有するクロスフローファン(6)がそれぞれ配設されており、ファン(6)の作動により空気吸込口(2)からケーシング(1)内の空気流路(4)に室内の空気を吸い込み、この吸入空気を熱交換器(5)で冷却又は加熱した後、空気吹出口(3)から室内に吹き出すようになっている。

0015

上記空気吹出口(3)上側の壁部において左右中央部には、上記クロスフローファン(6)の送風音を含む空気調和機(A)の運転音を検出する運転音検出手段としてのマイクロフォン(7)が取り付けられている。一方、空気吹出口(3)の左右壁部、つまり上記マイクロフォン(7)とは離れた位置にはそれぞれ1つずつのスピーカ(8),(8)が空気吹出口(3)の左右中央部に向くように取り付けられている。

0016

図4に示すように、上記マイクロフォン(7)の出力信号はスピーカ(8),(8)の放射音を制御するためのコントローラ(11)に入力されている。このコントローラ(11)には、マイクロフォン(7)からの出力信号を増幅するマイクアンプ(12)と、空気調和機(A)の予め基準となる運転音を設定する基準運転音設定部(13)と、上記マイクアンプ(12)から出力された信号を基準運転音設定部(13)からの基準運転音に基づいて処理して補正信号を出力する信号処理回路(14)と、この信号処理回路(14)からの補正信号を増幅して各スピーカ(8)を駆動し、スピーカ(8)から補正音を放射させる出力アンプ(15),(15)とが設けられている。

0017

上記基準運転音は、暗騒音としたときに聴感上好ましい音質の運転音であり、基準運転音設定部(13)は、この基準運転音を音波形スペクトルデータベースとして予め記憶している。

0018

上記信号処理回路(14)で行われる信号処理動作図2に示すとおりである。まず、ステップS1 でマイクロフォン(7)の出力信号を基に運転音の騒音レベルを計測し、ステップS2 でこの運転音の変動量が例えば±2dB以下かどうかを判定する。この判定がYESのときにはステップS1 に戻るが、運転音の変動量が±2dBを越えて大きいNOのときには、ステップS3 に進んで運転音の平均スペクトルを測定し、次のステップS4 で、上記平均スペクトルと基準運転音設定部(13)に記憶されている基準運転音のスペクトルデータベースとを比較し、スペクトルデータベースの中から基準運転音の目標スペクトル選定して設定する。この後、ステップS5 で上記マイクロフォン(7)で運転音を検出してその運転音の瞬時スペクトルを計測し、ステップS6 では、上記瞬時スペクトルを上記基準運転音の目標スペクトルと比較することで、瞬時スペクトルの目標スペクトルとの過不足に相当する補正信号を計算し、ステップS7 で上記補正信号を両スピーカ(8),(8)に出力して該スピーカ(8),(8)から補正音を放射させる。しかる後、ステップS8 において空気調和機(A)の運転条件が変更されたか否かを判定し、この判定がNOのときには上記ステップS5 に戻って補正音の放射を継続するが、判定がYESになるとステップS1 に戻り、最初からの制御を繰り返す。

0019

この実施例では、上記ステップS1 ,S2 により、空気調和機(A)の運転音の時間的変動量を検出する運転音変動検出手段(17)が構成されている。

0020

また、ステップS3 〜S7 により、マイクロフォン(7)及び基準運転音設定部(13)の各出力信号を受け、上記運転音変動検出手段(17)により検出された時間的変動量が所定レベル(±2dB)よりも大きいときに、マイクロフォン(7)で検出された運転音を上記基準運転音設定部(13)で設定されている基準運転音を比較して両運転音の差に基づく補正信号を生成し、上記スピーカ(8),(8)に検出運転音との合成音が基準運転音になるような補正音を放射させる補正音生成手段(18)が構成されている。

0021

次に、上記のように構成された制御装置を用いて空気調和機(A)の運転音を制御する方法について説明する。まず、空気調和機(A)におけるクロスフローファン(6)の送風音を含む運転音をマイクロフォン(7)で検出して、この検出された運転音の騒音レベルが±2dBよりも大きいときに、その運転音の平均スペクトルを計測して、基準運転音設定部(13)に記憶されているスペクトルデータベースの中から基準運転音の目標スペクトルを設定する。次いで、検出した運転音の瞬時スペクトルを求め、この瞬時スペクトルを上記基準運転音の目標スペクトルと比較して両運転音のスペクトルの差に基づく補正信号を生成し、この補正信号をスピーカ(8),(8)に出力して該スピーカ(8),(8)から検出運転音との合成音が基準運転音になるような補正音を放射させる。

0022

したがって、上記実施例においては、空気調和機(A)の運転時にその運転音がマイクロフォン(7)により検出され、このマイクロフォン(7)の出力信号は基準運転音設定部(13)の出力信号と共に信号処理回路(14)に入力される。この信号処理回路(14)においては、運転音の時間的変動量が±2dBレベルよりも大きいときに、運転音の制御が実行される。すなわち、その運転音の平均スペクトルに基づき基準運転音設定部(13)に記憶されているスペクトルデータベースの中から基準運転音の目標スペクトルが設定され、マイクロフォン(7)で検出された運転音のスペクトルが上記目標スペクトルと比較されて、両スペクトルの差に基づいた補正信号が生成され、この補正信号はスピーカ(8),(8)に出力されて該スピーカ(8),(8)から補正音が放射され、このスピーカ(8),(8)から放射される補正音と空気調和機(A)の実際の運転音とが合成されて、その合成音が運転音として生成される。このため、図3(b)に示す如く、空気調和機(A)の実際の運転音に音質の悪化や大きさの変動が生じたときでも、図3(a)に示すように、その運転音とスピーカ(8),(8)からの放射音との合成音は基準運転音のスペクトルになるように絶えず補正されることになり、音質のよい所定の基準運転音を暗騒音として定常的に流すことができる。

0023

このとき、マイクロフォン(7)が空気調和機(A)における空気吹出口(3)の上側壁部に、スピーカ(8),(8)が空気吹出口(3)の左右壁部にそれぞれ配置されているので、空気調和機(A)の運転音のうち、特に大きな騒音となるファン(6)の送風音を検出して、その送風音を補正することができる。

0024

一方、上記運転音の時間的変動量が±2dBレベル以下のときには、運転音の制御は実行されない。このため、運転音の変動量が小さくて聴感上不快感を招く虞れがないときには、スピーカ(8),(8)から補正音は放射されないこととなり、実際の運転音をそのまま暗騒音として利用でき、各スピーカ(8)の寿命延長等が図れる。

発明の効果

0025

以上説明したように、請求項1又は2の発明によると、空気調和機の送風音を含む運転音を検出し、この運転音を基準運転音と比較して補正信号を生成し、この補正信号をスピーカに出力して、該スピーカから運転音との合成音が基準運転音になるような補正音を放射させるようにしたことにより、空気調和機の実際の運転音に音質の悪化や大きさの変動が生じたときでも、その運転音とスピーカからの放射音との合成音が基準運転音になるように絶えず補正されて、音質のよい所定の基準運転音を定常的に流すことができ、オフィス等で空気調和機の運転音を暗騒音として流す場合に、聴感上不快感を招くことがなく、暗騒音による仕事の効率の向上を安定して有効に確保することができる。

0026

請求項3の発明によると、運転音の時間的変動量が所定レベルよりも大きいときに、運転音補正手段から補正信号をスピーカに出力するようにしたことにより、運転音の変動量が所定レベル以下で小さくて聴感上不快感を招く虞れがないときには、実際の運転音をそのまま暗騒音として利用でき、スピーカの寿命延長等を図ることができる。

0027

請求項4の発明によれば、運転音検出手段及びスピーカを空気調和機における空気吹出口の周辺部に配置したことにより、空気調和機の運転音のうち、特に大きな騒音となる送風ファンの送風音に対する制御を良好に行うことができる。

図面の簡単な説明

0028

図1本発明の構成を示す図である。
図2本発明の実施例における信号処理回路で行われる信号処理動作を示すフローチャート図である。
図3空気調和機運転音の周波数特性時間的変動を示す特性図である。
図4運転音制御装置の全体構成を示すブロック図である。
図5空気調和機の概略正面図である。
図6図5のVI—VI線断面図である。

--

0029

(A)空気調和機
(1)ケーシング
(2)空気吸込口
(3)空気吹出口
(4)空気流路
(6)ファン
(7)マイクロフォン(運転音検出手段)
(8)スピーカ
(13)基準運転音設定部(基準運転音設定手段)
(17) 運転音変動検出手段
(18)補正音生成手段

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