分體掛壁式空調器噪音分析及改善

張晶晶

（廣東美的制冷設備有限公司，廣東 佛山528311）

0 前言

隨著社會經濟的不斷發展， 人們對于生活條件的要求也越來越高，在這種條件下，空調在人們的日常生活中漸漸扮演了一種不可替代的角色。 而分體掛壁式空調器在使用過程中較易產生噪音，因此對于其噪音產生的原因進行分析，并提出相關的改進方法就顯得尤為重要了。

1 分體掛壁式空調器的工作原理

分體掛壁式空調器是窗式空調器的基礎上發展起來的，是由室內機組和室外機組構成的，由于室內機組和室外機組是兩個相對獨立的裝置，而稱之為“分體”，又因為室內機組可以掛在墻壁上，而稱之為“掛壁式”，其工作原理與窗式空調器相同。 室內機組和室外的連接方式是由兩個粗細不同的銅管相連，粗的一根為氣管，細的一根為液管，統稱為配管。 電路由室內機端子和室外機端子通過電纜連接。 掛壁式空調器與窗式空調器一樣，也分為冷風型及利用熱泵、電熱泵輔助電熱的冷暖風型兩種。

掛壁式分體空調一般采用多功能液晶顯示室內溫度等，采用有線或無線遙控技術，以及微電腦控制的獨立抽濕功能裝置。 冷風型與冷暖風型空調器的區別，主要是在室外機組中，冷暖風型多安裝在一個化霜溫控器及一個四通電磁換向閥繼電器電路。

掛壁式空調器的室內機組結構，主要包括換熱器、自動風向系統、貫流風扇及電動機、排水系統等組成，如圖1。 換熱器，用于冷卻（或加熱）室內空氣。貫流風扇及電動機完成室內空氣的循環。與窗式空調器離心風扇相比，貫流風扇葉片數目多，轉速低，因而在保持總送風量不變的情況下，噪聲有明顯降低。自動風向系統又稱搖風機構，它是為使空調器向室內送風均勻、舒適而設置的。 室內機組配置自動上下擺動的送風百葉，由一臺微型電機帶動并由微處理器進行控制。 導向器可按左、中和方向對風向手動調整，以滿足舒適性的需要。

圖1 分體掛壁式空調室內機組

在室外機組側面管路上有兩個閥，一個是兩通閥和室內機的液管（細的一種）連接，另一個是三通閥和室內機的氣管（粗的一種）連接，三通閥中有一個維修口可以抽真空和加制冷劑。由于分體掛壁式空調器的制冷量一般在1860-4300W 之間，容量小，故其室外機組均為單個風扇類型。

2 分體掛壁式空調器噪音的產生原因

2.1 貫流風機氣動噪聲

貫流風機具有結構緊湊、質量流量大的特點，廣泛的應用于分體關閉時空調器中，然而其復雜的結構，一方面，決定了貫流風機的結構豐富，同時也給貫流風機的系統分析研究帶來了一定的難度。 貫流風機的氣動噪聲，是由于氣流與貫流風機固體部件之間的相互作用產生的，主要包括離散噪聲和寬頻噪聲兩種。

圖2 分體掛壁式空調機室外機組

2.2 葉片沿葉展方向變形

當分體掛壁式空調器中的葉片發生沿葉展方向的變形，將會造成葉片中部沿弦長方向的橫基面變得相對平直，與此同時，增大了葉片的攻角，所以，相對于平直度餓葉片，葉展方向變形的葉片將會更加容易長生葉背方向的氣流分離，進一步造成葉刪分離氣流，造成了噪聲的增加。 葉片沿葉展方向的變形越嚴重，噪聲也會越大。

2.3 葉片撓度過大

葉片的撓度過大，將會造成葉片的變形現象，主要為葉片沿葉展方向的變形，將會直接造成分體掛壁式空調器外機的噪音。因此，葉片撓度過大，也是影響分體過掛壁空調器噪聲產生的因素。

2.4 內部管路振動大

分體掛壁式空調器的管路振動的噪音，主要來源就是連接壓縮機的管道振動，是由于壓縮機的振動，帶動了內部管路的振動。 具體地說，壓縮機振動會產生激振力，通過壓縮機的支撐部分，會傳遞給內部管路，產生了二次振動，造成了內部管路振動大。

2.5 壓縮機噪音大

壓縮機噪音大是分體掛壁式空調器外機噪聲的主要來源，主要包括電機傳出的電磁噪聲和轉子轉動的機械噪聲，它的大小直接影響了空調整體產生的噪聲。 壓縮機的噪音大小，與壓縮機內部和外部相連的傳遞部件的特性有關，也與壓縮機的工作狀態有一定的關系。

3 解決分體掛壁式空調器外機噪音的改進方法

3.1 對不等距葉片進行分析和優化設計

在分體掛壁式空調器的工作過程中，由于葉片尾跡和蝸舌之間的強烈周期性作用，造成了空調器離散噪聲。 通過對不等距葉片的分析和優化設計，能夠有效降低分體掛壁式空調器的外機噪聲。 可以采用不等距布置葉輪葉片的手段，分散空調器的噪聲，從而降低總的噪聲級。

3.2 進行葉片撓度的測量和矯正

葉片撓度過大，將會引起葉片的變形，進而增加了分體掛壁式空調器的整體運行噪聲。葉片撓度的測量，通常是將成品葉片中，隨機選取3 片葉片樣品，進行撓度情況的測量，可以得出單個葉片的變形程度。對葉片撓度的測量和矯正，能夠及時發現成品葉片中存在的問題，降低空調器的噪音影響。

3.3 進行相關的噪音實驗，改善空調器性能

針對分體掛壁式空調器噪聲問題， 可以采用有效的噪音實驗，測試及分析噪聲纏身的原因，進而改善分體掛壁式空調器的性能。 現階段，人們對空調器噪聲針對方法主要有：傳遞函數分析、振動分析、聲功率普分析和壓力脈沖分析等。 噪聲實驗中，根據相關的規范進行標準點的選取，以標準點測試的聲壓級衡量噪聲的大小。

3.4 空調器的包裝采用吸音材料

吸音材料大多為疏松多孔的材料，其吸聲機理是聲波深入材料的孔隙，且孔隙多為內部互相貫通的開口孔，受到空氣分子摩擦和粘滯阻力，以及使細小纖維作機械振動，從而使聲能轉變為熱能。這類多孔性吸聲材料的吸聲系數，一般從低頻到高頻逐漸增大，故對高頻和中頻的聲音吸收效果較好。 分體掛壁式空調器中的包裝采用吸音材料，能夠更多的空調噪音，進而起到降低噪音的目的。

3.5 壓縮機本體隔音

在分體掛壁式空調器的設計中，要積極引進新的材料，用隔音材料代替壓縮機傳統的本體材料，能夠有效的降低壓縮機的噪聲。 由于壓縮機生產廠家沒有設計出低噪聲的壓縮機，因此，只能采取隔音材料的方式，被動的降低壓縮機本體的噪聲。

4 結語

分體掛壁式空調器是廣泛應用于人們日常生活中的空調器。分體掛壁式空調器的噪聲來源，主要包括貫流風機氣動噪聲，葉片沿葉展方向變形，葉片撓度過大，內部管路振動大，壓縮機噪音大。 通過對不等距葉片進行分析和優化設計，進行葉片撓度的測量和矯正，進行相關的噪音實驗，改善空調器性能，空調器的包裝采用吸音材料，壓縮機本體隔音，能夠有效的減少和解決分體掛壁式空調器外機噪音。

［1］邵雙全,盧大為,Jeon Won-Ho.空調室內機貫流風扇流動噪音的仿真研究[J].制冷學報,2012,03:09-13.

［2］柳明,李新立.改善空調室內機噪音的分析探討[J].家電科技,2011,07:62-63.