家用空調室外機降噪技術的研究及應用

【摘 要】本文通過對空調室外機噪聲源的分析與研究，提出降低噪音的技術方案并應用到相關產品上，改善了產品性能。

【關鍵詞】家用空調；室外機；噪聲源；振動

1 引言

由于家用空調的普及使用，其運行時產生的噪聲已成為影響用戶舒適性的重要指標之一。夏天是空調使用的高峰期。如果室外機噪音值偏大，會影響用戶和他人休息，嚴重時會引起投訴。因此必須研究空調的降噪技術，并應用到產品上。

2 空調工作原理

首先，通過壓縮機工作，低壓的氣態制冷劑被壓縮成高溫高壓的氣體；接著，高溫高壓氣態制冷劑進入室外的冷凝器，通過室外散熱過程，逐漸冷凝成低溫高壓液體；再者，通過節流裝置降壓降溫又變成低溫低壓的氣液混合物；最后，氣液混合的制冷劑進入室內的蒸發器，通過吸收室內空氣中的熱量而不斷汽化，這樣，房間的溫度降低了，冷媒變成了低壓氣體，再一次進入壓縮機。如此循環往復，空調就可以實現降低房間溫度功能。

3 空調室外機降噪技術

空調室外機噪聲源主要包括壓縮機和風扇系統。

壓縮機噪聲源傳播主要有振動傳遞和空氣傳遞兩種。振動傳遞通過壓縮機底部減震墊和吸排氣管路傳遞。改善空氣傳遞主要通過增加隔音棉和減少壓縮機封閉區開孔尺寸解決。具體改善方案如下：

3.1 壓縮機選型 不同品牌壓縮機噪音指標會有所差異，可根據經驗選用噪音指標低的壓縮機，以滿足產品設計要求。

3.2 吸排氣管設計：管路設計時應采用U形管彎曲過渡，設計完成后應用相關軟件模擬分析，保證設計最優化。如在試制過程中振動超標，可在管路的振動較大位置增加減震塊；管路設計方案需保證各管之間，管路和壓機及其它結構件之間保持一定間距，間距值應不小于15mm，以免運行過程中碰撞產生噪音。

3.3 底座設計：由于壓縮機較重，底座固定壓機位置容易易變形。為防止壓縮機振動引起底座共振，底座材料應選用1.0mm以上的鍍鋅板，并且通過加強筋設計增加強度。可參考圖1設計。3.4 使用隔音材料

壓縮機四周及頂面采用針刺棉+橡膠材料包裹，前板內側壓縮機位置粘貼無紡纖維+橡膠材料，通過對改進前后不同電壓測試比較，噪音值可降低約2d B(A)。具體見 圖2.

3.5 減少壓縮機封閉區開孔面積

盡量減少隔板結構件開孔面積，如有管路、壓縮機腳或電器件和隔板干涉，可通過壓筋等方式解決。另外前板、頂板與隔板間隙可通過粘貼海綿方式解決。這樣，就可以將壓縮機噪音封閉隔離。

風扇系統噪聲源包括風扇運轉時空氣通過風道產生的噪音和風扇電機傳遞給電機支架振動產生的噪音。

研究表明，空調風機的氣動噪聲主要包括：葉片表面壓力差產生的偶極子聲源，尾跡湍流噪聲，尾跡與下游干擾噪聲等。其中偶極子聲源可以通過改進葉片表面的壓力分布改進，例如，改進葉片的外邊緣形式。尾跡湍流噪聲可通過尾緣開口，尾緣加鋸齒，或尾緣低壓力面增加橫紋等方案改善。改變風扇罩格柵結構形式也可以降低干擾噪聲，例如螺旋形的格柵。

經與風扇廠家合作，主要通過改變葉片的外邊緣形式改善噪聲。經過對比測試，在不降低風量前提下，噪音下降約3 dB(A)。改善前后風扇圖片如圖3和圖4：

電機支架振動噪聲可通過選用較厚的鍍鋅板材料（≥1.2mm）， 且通過加強筋設計增加強度。

噪音測試數據如圖5：

4 總結

本文通過對家用空調室外機噪聲源的分析及降噪技術研究，提出了一些降噪方案并應用到產品中，使得室外機運行時噪音值平均降低超過3d B(A).切實改善了產品品質，取得了較好效果。

參考文獻

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