淺談家用空調(diào)機(jī)的噪音控制

摘 要:在空調(diào)日益普及的今天，降低空調(diào)噪音已經(jīng)成為提高人們生活質(zhì)量的一個(gè)方面，與人們的實(shí)際生活密切相關(guān)。本文介紹了噪音的評(píng)價(jià)方式和家用空調(diào)壓縮機(jī)的構(gòu)造，對(duì)降低家庭壁式空調(diào)噪音提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞:家用空調(diào)噪音壓縮機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào):TH17文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(diào)已經(jīng)得到了普及，人們除了對(duì)空調(diào)的性能和安全指標(biāo)要求越來(lái)越高外，人們對(duì)空調(diào)噪聲指標(biāo)的要求越來(lái)越高，低噪音、高質(zhì)量已經(jīng)成為家用空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段之一。目前，在家用空調(diào)壓縮機(jī)市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位的是滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)，又叫旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈和人們生活品味有了很大提高的今天，家用空調(diào)壓縮機(jī)的品質(zhì)的指標(biāo)首要的便是噪音指標(biāo)，因此，噪音控制工作極為重要。

1 噪音的主觀評(píng)價(jià)與測(cè)試分析

人腦對(duì)聲音頻率的感覺(jué)具有一定的范圍，這個(gè)范圍是20—20000HZ，通常，把人耳能聽(tīng)到的有效聲壓稱(chēng)為聽(tīng)閥聲壓，大約是2×10-5N/m2。聲壓達(dá)到20N/m2，就會(huì)使人的耳朵產(chǎn)生痛楚，這個(gè)聲壓我們稱(chēng)之為痛楚聲壓。由于聽(tīng)楚聲壓與痛楚聲壓之間有一百萬(wàn)倍的差別，因此，為了方便，我們通常采用一個(gè)對(duì)數(shù)量一級(jí)來(lái)表示聲音的強(qiáng)弱。即用聲壓級(jí)Lp來(lái)表示，用分貝來(lái)做起單位。在與聲波傳播相垂直的方向上，所通過(guò)的單位面積的聲能，我們把其成為聲強(qiáng)。相對(duì)于其他物理量而言，對(duì)噪音進(jìn)行評(píng)價(jià)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(guān)系，因而，人的主觀感覺(jué)因素總是會(huì)不可避免地影響著對(duì)噪音的評(píng)價(jià)。有試驗(yàn)表明，人耳對(duì)聲壓級(jí)相同而頻率不同的聲波感覺(jué)是不同是，因此也就產(chǎn)生了響度與響度級(jí)的概念。1936年，在歐洲一個(gè)國(guó)家舉行了一次國(guó)際會(huì)議，會(huì)議規(guī)定把聽(tīng)起來(lái)1000HZ的純音一樣的聲音響度定位與這個(gè)純音相同的聲壓級(jí)，把其單位定為方。通常境況下，F(xiàn)FT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(diào)壓縮機(jī)的構(gòu)造與噪音分析

我們以一個(gè)典型的家用空調(diào)滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)為例，來(lái)看一下家用空調(diào)壓縮機(jī)的構(gòu)造與噪音的關(guān)系進(jìn)行分析。

機(jī)蕊是壓縮機(jī)的主體，它由壓縮機(jī)的主殼和殼內(nèi)的電機(jī)和壓縮機(jī)的機(jī)械組件組成，采用熱套的方法把電機(jī)固定到主殼體的下部。壓縮機(jī)工作的完成主要是通過(guò)機(jī)蕊中的曲軸與電機(jī)的轉(zhuǎn)子熱套驅(qū)動(dòng)活塞進(jìn)行高速的滾動(dòng)來(lái)完成的。壓縮機(jī)的呼吸消聲器處在下克體外，形狀是圓筒形，我們通常又稱(chēng)它為儲(chǔ)液器。機(jī)械噪音、電磁噪音和氣體動(dòng)力性噪音是壓縮機(jī)噪音的主要組成部分，習(xí)慣上把它們簡(jiǎn)稱(chēng)為機(jī)械音、電磁因和流體音。在圖譜上，這三種噪音在絕大多數(shù)情況下都是重疊的，根據(jù)某個(gè)噪音的頻率值就斷定這個(gè)噪音的類(lèi)型幾乎是不可能的。但是，家用空調(diào)的壓縮機(jī)噪音在各個(gè)頻段的噪音主要成分市可以分辨出來(lái)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(jī)械音為主。之所以會(huì)產(chǎn)生這些噪音，主要是因?yàn)樵趬嚎s機(jī)內(nèi)部有某種加振力的存在，這些加振力會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)類(lèi)別的震動(dòng)和噪聲，這些噪音又在各種介質(zhì)的幫助下傳送到了壓縮機(jī)的殼體，最后由殼體發(fā)送到了外部環(huán)境里。

3降低壁掛式空調(diào)噪音的方法

對(duì)于壁掛式空調(diào)的內(nèi)機(jī)來(lái)說(shuō)，空氣動(dòng)力噪聲和電機(jī)運(yùn)行噪聲是其產(chǎn)生噪音的主要方法，其中，電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢直接影響著電機(jī)運(yùn)行噪聲的大小，影響空氣動(dòng)力噪聲的因素主要有:風(fēng)量、風(fēng)速、風(fēng)道曲線、頻率、作用時(shí)間和聲的傳播方式等。因此，要降低壁掛空調(diào)的噪聲，就必須綜合考慮到上面所提到的因素。

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

改變風(fēng)扇直徑的大小，降低電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度;改善氣流的流通;改變蒸發(fā)氣的折彎形狀，避免風(fēng)流之間的交錯(cuò)，提高換熱的效果;考慮到出風(fēng)口喉舌和回風(fēng)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(zhì)。

3.2 方案的制定與實(shí)施

目前，市面上所存在的貫流風(fēng)扇的大小主要有:直徑為￠86、￠96、￠106、￠126四種形式;用于實(shí)驗(yàn)的內(nèi)機(jī)參數(shù)主要有:風(fēng)扇直徑￠96mm，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度為120r/min，循環(huán)風(fēng)量為460m3/h，噪音是41db。直徑最大的風(fēng)扇內(nèi)機(jī)尺寸過(guò)大，成本過(guò)高，因此選擇直徑為￠106的風(fēng)扇比較合適。通過(guò)更換風(fēng)扇直徑能夠看出，風(fēng)量隨著風(fēng)扇直徑的增大而增大，電機(jī)轉(zhuǎn)速反而隨之降低，噪音變小，也使整機(jī)的性能得到了優(yōu)化。

選擇合理的風(fēng)道曲線。目前的風(fēng)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(jiàn)圖1。

現(xiàn)在把直徑為￠106的風(fēng)扇作為基圓，起始角為43度，增量單位為10度，進(jìn)行曲線繪制，從實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用中可以看出，在發(fā)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(fā)散距離增大的情況下，出風(fēng)口的尺寸反而會(huì)變小，出風(fēng)壓力也就越小，噪音便隨之降低。

風(fēng)扇形狀和是、出風(fēng)口形狀對(duì)噪音的影響。在影響噪音的因素中，風(fēng)扇形狀和出風(fēng)口形狀也很重要，為了降低這兩種因素對(duì)噪音的影響程度，一方面，改變貫流風(fēng)葉的形式，將其設(shè)計(jì)為斜扭狀，把風(fēng)扇中同一時(shí)間吹出的風(fēng)分成各個(gè)時(shí)段到達(dá)出風(fēng)口，使風(fēng)力在出風(fēng)口處的作用時(shí)間得到了有效的錯(cuò)開(kāi)，從而錯(cuò)開(kāi)了聲波波峰，降低了噪音;另一方面，將出風(fēng)口設(shè)計(jì)成具有規(guī)律性的缺口形式，這樣，缺口能夠?qū)Φ竭_(dá)風(fēng)口的風(fēng)力起一個(gè)分散的作用，也可以錯(cuò)開(kāi)聲波的波峰，達(dá)到降低噪音的目的。

4結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，聲學(xué)理論已經(jīng)發(fā)展到了比較成熟的階段，各種降低噪音的理論和方法也應(yīng)運(yùn)而生。但是，如果要把這些方法實(shí)際應(yīng)用到具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)中，就要求相關(guān)的專(zhuān)業(yè)工作者要具有良好的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和開(kāi)拓創(chuàng)新的思維方式。對(duì)于家用空調(diào)來(lái)說(shuō)，只有設(shè)計(jì)者既熟悉空調(diào)的結(jié)構(gòu)原理，又了解減噪的原理，才能將這項(xiàng)工作做好。

參考文獻(xiàn)

[1]李玉街，蔡小斌，郭林.中央空調(diào)系統(tǒng)模糊控制節(jié)能技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009，1.

[2]游斌，程志明，馬列，張敏，吳克起.吸力面帶凹窩軸流風(fēng)扇內(nèi)流分析與實(shí)驗(yàn)研究[J].工程熱物理學(xué)報(bào)，2008(1):68-70.

[3]鐘錫漢.淺談房間空調(diào)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2010(1):74-76.

[4]高云華.暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及注意事項(xiàng)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010(19):11-12.

[5]何顯鈞，和志強(qiáng)，嚴(yán)志恒.空調(diào)器室外噪音診斷以及減振降噪研究[J].順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008(4):12-14.