淺談家用空調機的噪音控制

摘 要:在空調日益普及的今天，降低空調噪音已經成為提高人們生活質量的一個方面，與人們的實際生活密切相關。本文介紹了噪音的評價方式和家用空調壓縮機的構造，對降低家庭壁式空調噪音提出了幾點建議。

關鍵詞:家用空調噪音壓縮機

中圖分類號:TH17文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0039-01

在人們生活水平不斷提高的情況下，家用空調已經得到了普及，人們除了對空調的性能和安全指標要求越來越高外，人們對空調噪聲指標的要求越來越高，低噪音、高質量已經成為家用空調生產企業提高產品市場競爭力的重要手段之一。目前，在家用空調壓縮機市場上占據主導地位的是滾動活塞式壓縮機，又叫旋轉式壓縮機。在市場競爭激烈和人們生活品味有了很大提高的今天，家用空調壓縮機的品質的指標首要的便是噪音指標，因此，噪音控制工作極為重要。

1 噪音的主觀評價與測試分析

人腦對聲音頻率的感覺具有一定的范圍，這個范圍是20—20000HZ，通常，把人耳能聽到的有效聲壓稱為聽閥聲壓，大約是2×10-5N/m2。聲壓達到20N/m2，就會使人的耳朵產生痛楚，這個聲壓我們稱之為痛楚聲壓。由于聽楚聲壓與痛楚聲壓之間有一百萬倍的差別，因此，為了方便，我們通常采用一個對數量一級來表示聲音的強弱。即用聲壓級Lp來表示，用分貝來做起單位。在與聲波傳播相垂直的方向上，所通過的單位面積的聲能，我們把其成為聲強。相對于其他物理量而言，對噪音進行評價主要考慮的是客觀生源的聲波與人耳之間的相互作用的關系，因而，人的主觀感覺因素總是會不可避免地影響著對噪音的評價。有試驗表明，人耳對聲壓級相同而頻率不同的聲波感覺是不同是，因此也就產生了響度與響度級的概念。1936年，在歐洲一個國家舉行了一次國際會議，會議規定把聽起來1000HZ的純音一樣的聲音響度定位與這個純音相同的聲壓級，把其單位定為方。通常境況下，FFT分析法和GDP分析法是人們常用的分析噪音頻譜的方法。

2 家用空調壓縮機的構造與噪音分析

我們以一個典型的家用空調滾動活塞式壓縮機為例，來看一下家用空調壓縮機的構造與噪音的關系進行分析。

機蕊是壓縮機的主體，它由壓縮機的主殼和殼內的電機和壓縮機的機械組件組成，采用熱套的方法把電機固定到主殼體的下部。壓縮機工作的完成主要是通過機蕊中的曲軸與電機的轉子熱套驅動活塞進行高速的滾動來完成的。壓縮機的呼吸消聲器處在下克體外，形狀是圓筒形，我們通常又稱它為儲液器。機械噪音、電磁噪音和氣體動力性噪音是壓縮機噪音的主要組成部分，習慣上把它們簡稱為機械音、電磁因和流體音。在圖譜上，這三種噪音在絕大多數情況下都是重疊的，根據某個噪音的頻率值就斷定這個噪音的類型幾乎是不可能的。但是，家用空調的壓縮機噪音在各個頻段的噪音主要成分市可以分辨出來的，在50Hz到500Hz之間頻段以電磁音為主，500Hz與4000Hz頻段之間以流體音為主，4000Hz頻段以上就是以機械音為主。之所以會產生這些噪音，主要是因為在壓縮機內部有某種加振力的存在，這些加振力會產生相應類別的震動和噪聲，這些噪音又在各種介質的幫助下傳送到了壓縮機的殼體，最后由殼體發送到了外部環境里。

3降低壁掛式空調噪音的方法

對于壁掛式空調的內機來說，空氣動力噪聲和電機運行噪聲是其產生噪音的主要方法，其中，電機轉速的快慢直接影響著電機運行噪聲的大小，影響空氣動力噪聲的因素主要有:風量、風速、風道曲線、頻率、作用時間和聲的傳播方式等。因此，要降低壁掛空調的噪聲，就必須綜合考慮到上面所提到的因素。

3.1 優化設計

改變風扇直徑的大小，降低電機的轉動速度;改善氣流的流通;改變蒸發氣的折彎形狀，避免風流之間的交錯，提高換熱的效果;考慮到出風口喉舌和回風半徑在影響噪音中的作用;增加翅片的壓痕，降低噪音和改善音質。

3.2 方案的制定與實施

目前，市面上所存在的貫流風扇的大小主要有:直徑為￠86、￠96、￠106、￠126四種形式;用于實驗的內機參數主要有:風扇直徑￠96mm，電機轉動速度為120r/min，循環風量為460m3/h，噪音是41db。直徑最大的風扇內機尺寸過大，成本過高，因此選擇直徑為￠106的風扇比較合適。通過更換風扇直徑能夠看出，風量隨著風扇直徑的增大而增大，電機轉速反而隨之降低，噪音變小，也使整機的性能得到了優化。

選擇合理的風道曲線。目前的風道曲線主要有兩種，即分段平直阿基米德螺線和陡峭等角螺線，具體情況見圖1。

現在把直徑為￠106的風扇作為基圓，起始角為43度，增量單位為10度，進行曲線繪制，從實驗的應用中可以看出，在發散距離增大量方面，陡峭等角螺線大于分段平直阿基米德螺線，在曲線發散距離增大的情況下，出風口的尺寸反而會變小，出風壓力也就越小，噪音便隨之降低。

風扇形狀和是、出風口形狀對噪音的影響。在影響噪音的因素中，風扇形狀和出風口形狀也很重要，為了降低這兩種因素對噪音的影響程度，一方面，改變貫流風葉的形式，將其設計為斜扭狀，把風扇中同一時間吹出的風分成各個時段到達出風口，使風力在出風口處的作用時間得到了有效的錯開，從而錯開了聲波波峰，降低了噪音;另一方面，將出風口設計成具有規律性的缺口形式，這樣，缺口能夠對到達風口的風力起一個分散的作用，也可以錯開聲波的波峰，達到降低噪音的目的。

4結語

隨著科學技術的發展，聲學理論已經發展到了比較成熟的階段，各種降低噪音的理論和方法也應運而生。但是，如果要把這些方法實際應用到具體的產品設計和結構中，就要求相關的專業工作者要具有良好的專業基礎和開拓創新的思維方式。對于家用空調來說，只有設計者既熟悉空調的結構原理，又了解減噪的原理，才能將這項工作做好。

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