研究冰箱壓縮機噪聲與降噪對策

劉麗（廣州萬固壓縮機有限公司，廣東廣州 510470）

研究冰箱壓縮機噪聲與降噪對策

劉麗
（廣州萬固壓縮機有限公司，廣東廣州 510470）

電冰箱的核心部分就是制冷系統，制冷系統主要部件包括壓縮機、冷凝器、毛細管和蒸發皿。壓縮機的機械旋轉或往復運動會產生機械噪聲，冰箱壓縮機噪音問題既影響用戶的使用體驗，也不利于冰箱的安全運行。目前，冰箱壓縮機噪音改善難度相對較大，成為制約整機噪音改善的瓶頸之一。本文簡要分析了冰箱壓縮機噪聲產生的原因，并提出了一些降噪對策，以供參考。

冰箱 壓縮機 噪聲 降噪

隨著更多更新型的科學技術在家用電器領域上的應用，家電的功能日益增多，導致噪聲產生機理更加復雜。隨著時代的發展和人們生活水平的提高，人們對冰箱噪聲的要求越來越高。壓縮機是冰箱的主要噪聲源，因此，對其進行研究非常有必要。家用電冰箱的振動噪聲問題歷來是制冷行業的關鍵技術，經過多年的研究發展，目前冰箱噪聲值已大幅降低，噪音舒適度及聲品質的優劣正逐漸成為評價冰箱噪聲的重要依據。冰箱壓縮機噪聲與降噪研究對于冰箱行業，可改進產品綜合性能，為企業提高相關領域的核也競爭力；對于廣大淆費者而言，可借助科技進步享受更加優質的生活。

1 冰箱壓縮原理分析

壓縮機結構見圖1。

圖2 噪聲傳遞器

從圖1看出，壓縮機是制冷系統的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機運轉帶動活塞對其進行壓縮后，向排氣管排出高溫高壓的制冷劑氣體，為制冷循環提供動力，從而實現制冷循環根據相關資料和文獻的收集整理，一般認為，電冰箱的振動噪聲主要來自壓縮機和制冷系統，對壓縮機進行噪聲分析是冰箱減振降噪的有效手段。

2 全封閉式電冰箱壓縮機的振動噪聲分析

在電冰箱結構中，壓縮機是制冷系統的動力裝置，就是箱體的心臟。電冰箱按照整機結構分類，主要有全封閑式、半封閉式和開啟式這三種類型壓縮機，而全封閉式結構是電冰箱壓縮機中普遍使用的結構。全封閉式壓縮機的結構比較復雜，這復雜的機械構造導致壓縮機的振動噪聲并非單純的機械噪聲，而是機械噪聲和氣動噪聲泡合而成的綜合性噪聲。送些噪聲可能會由各個零部件發出，呈現出不同的能量強弱和不一樣的頻率。噪聲產生的其中一個必要條件就是存在物體振動，所以噪聲的本質就是物體的振動。壓縮機內轉子在旋轉工作時或往復機構在來回運動時，不可避免的出現某些不平衡力或者不平衡為矩，該力或力矩引發從底座傳到機殼，再傳到外界的振動，并伴隨著噪聲，這些振動噪聲都屬于機械振動噪聲。壓縮機的工作就是壓縮氣體，改變其物理狀態，在壓縮機吸氣和排氣而改變氣體物理狀態的過程中又會導致端流噴射噪聲和流體擾動噪聲。

3 冰箱噪音主要來源

從圖2中可以看出，壓縮機的聲源是一種綜合性的機械噪聲源，它包含了機械性噪聲和空氣動力性噪聲，從發生部位上來說，壓縮機的各個零件都會產生噪聲，只是噪聲的強弱和頻率不同。

壓縮機的噪音一般來源于以下幾個方面：（1）壓縮機內部的吸氣閥和排氣閥，開機時，每塊閥片每秒鐘要開閉47次左右，發出振動聲音。同時，閥片還不停的與相關的部件相碰，也發出嗡嗡聲音；（2）壓縮機制造時，零部件之間必須存在間隙，冰箱運行時，間隙的存在使某些零部件相碰，尤其是在開停機時，壓縮機零部件的受力變化較大，發出的聲音也較平時大一些；（3）流體噪音，壓縮機運行的過程是一個連續吸排氣的過程，壓縮機吸入或排出的制冷劑氣體所受的壓力有突變，就會產生振動聲；（4）內置電動機發出的電磁聲音；（5）壓縮機機體是由3根吊簧懸掛或坐簧支撐在機殼內的。壓縮機啟動或停機時機體所受力變化較大，有時會引起機體與機殼相碰而發聲，這種情況持續時間較短；（6）冰箱制冷是靠制冷劑在管路中循環流動，特別是流過蒸發器時會發出流水聲。如果冰箱工作時，聽不到這種聲音，且蒸發器不制冷，冷凝器不熱，說明冰箱有故障。

4 冰箱壓縮機降噪對策

4.1 流水噪聲的消除方法

曲軸油泵的排氣孔是流水噪聲的發生源頭，如果將其堵死，當然可消除流水噪聲，但此排氣孔的作用是導出油泵分離出的制冷劑氣體，保證進入軸承的油是幾乎不含制冷劑的油，以免潤滑不良。如果將其堵死，將會產生不良影響，顯然不可。既然流水噪聲是由冷凍機油面達到曲軸排氣孔所致，那么我們可以在保證潤滑的前提下，減小注油量，降低油面高度，即可消除流水聲。

4.2 優化消音器的設計

消音器根據其原理、形式、規格、材料及用途的不同可分為不同種類，常見的各種消音器可分為阻性、抗性、復合式和排氣放空式四種類型。其中抗性消音器是通過管道內聲學特性的突變處將部分聲波反射回聲源方向，以實現消音目的。

4.3 氣閥的優化設計

對于閥片撞擊閥座引起機體振動從而輻射噪聲，可以通過下面的措施有效的降低閥板撞擊閥座輻射的噪聲：降低閥片對閥座的撞擊速度、閥片升程限制器的高度；選擇較軟的閥座材料以破壞閥片閥座之間的阻抗匹配；采用吸氣消聲器；設計合理的閥口形狀；增加閥片彈簧阻尼，改變閥板的剛度。另外，通過建立了活塞壓縮機氣閥在工作過程中進、排氣閥片所受彈性力、氣體力、慣性力和彈簧力等各個力的數學模型，得出氣閥運動規律的數學模型。運用有限元軟件進行求解，進而優化相關部件的結構參數，提高壓縮機的容積效率，降低氣閥噪聲。

4.4 其他降噪方法

（1）降低壓縮機重心，調整重心與支撐中心的重合，可以減小機體的振動，從而降低其輻射的噪聲。（2）改變內排氣管的成型形狀，降低內排氣管的振動；選用固有頻率盡量低的彈簧，使機體與殼體達到阻抗失配；增加壓縮機機腳的剛度，也可以降低壓縮機的振動。（3）潤滑油量和電機線圈繞阻也會導致同種型號成批壓縮機聲級之間存在差異，適當調整二者的關系也會對降低噪聲起一定的作用。

5 結語

冰箱是人們日常生活中普遍使用的家用電器，在冰箱工作運行中必然會產生機械振動，而壓縮機又是容易產生噪聲的環節。壓縮機的機械旋轉或往復運動會產生機械噪聲，機內氣體的流動會發生氣體噪聲等，還有管路的振動噪聲和液體流動的聲音等等。在人們對冰箱質量要求日益提高的今天，冰箱壓縮機噪聲作為衡量冰箱質量的標準之一，如何消除顯得尤為重要。因此，在生產壓縮機的過程中，要采取有效的措施來消除噪聲，降低壓縮機的整體噪聲，保證不影響人們的正常生活。

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