窗式空調器振動噪聲源的分析和控制研究

張晶晶

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，空調已經悄無聲息的慢慢融入到人們的生活中。空調作為人們生活中不可缺失的一部分，雖給人們帶來了很舒適的生活環境，但是在人們使用空調時候出現的異響和噪動會給人帶來煩惱，雖然不造成實質性的危害，但長時間的聲響會很容易讓人們產生煩躁的心情從而間接性的傷害。窗式空調器在安裝時候十分方便，能為人們節約很大的生活空間，而且在價格方面經濟又實惠，從而受到人們的青睞。但是在高強度和長時間的使用時候經常容易出現噪聲，這給使用者和生產廠家都帶來了極大的困擾，特此本文針對窗式空調器振動噪聲源來進行分析并給出相應的控制措施。

關鍵詞：窗式空調器;振動噪聲源;噪聲控制研究

引言：隨著社會經濟的提升，我國人民的消費水平也在不斷的提升。在生活中乃至于工作環境中應用空調能夠給人們很好的帶來適宜的環境，但隨著人們對生活要求的不斷提高，空調基本的制冷、制熱功能已經不能很好的滿足當代人們的需求了。在空調器方面人們更偏向于空調的舒適性以及智能化，對于空調的舒適性來說進行噪音的評價是對空調舒適性評估的重要評估手段，降噪就成為了提升空調使用舒適性的重要途徑之一。因此本文就針對窗式空調器振動噪聲源來進行分析并相應的給出解決措施來提升空調的舒適性能。

1窗式空調器的噪聲來源

雖然窗式空調器在很多方面都有著很突出的新能體現但是在噪聲方面也有著十分嚴重的問題，其中包含著氣動性噪音以及構造振動噪音。具體產生噪聲聲源如下所述：

1.1風扇系統旋轉過程中擦碰導致產生的噪聲。在空調器進行運作的時候置于空調內部的風扇機組也隨著進行運轉，在風扇機組中主要的噪聲來源有：離心葉輪旋轉頻率導致的噪聲以及軸流葉輪旋轉頻率導致的噪聲，這其中產生噪聲的原因是因為葉輪在旋轉過程中觸碰到周圍的裝置或著某個部件物體時候的所產生噪音。

1.2素流以及渦流導致的噪聲產生。在風扇機組中的葉輪旋轉過程中，和空氣中的氣體相互作用摩擦會形成寬頻帶噪聲：素流以及渦流的噪聲。

1.3蝸殼聲腔共同振動致使產生的噪聲。這種噪聲聲源的產生是由于葉輪的聲輻射頻率以及蝸殼的聲腔內的共振的基本頻率和高階模擬狀態下的頻率到達一致時候從蝸殼的聲腔中共鳴產生的。

1.4結構振動導致的噪聲產生。該結構的噪聲主要是空調器內的制冷壓縮機結構振動、內外置的管路振動等致使的噪聲產生。由于窗式空調器和分體式空調器在結構上有所不同，因此除上述之外還存在以下的幾種情況會導致噪聲的產生，窗式空調器在結構上將所有部件都搭設在一個容器體內，并且采用雙軸電機。這種電機若負載過大則會導致轉速相較于其他型號的空調器高，從而噪聲分貝相較于會更高。置于室外的壓縮機在進行運作時候所產生的噪聲會因為小孔或者固體介質共振傳到室內。對于窗式空調器而言從空間分布中可以將噪聲源分為室內以及室外。位于室內的噪聲源主要有：（1）由于風道的設計不合理導致室內送風過程中，所送出的風和設計不合理的風道摩擦導致產生的共振噪聲;（2）出風口的風流導向條松動產生的噪聲產生;而位于室外的噪聲源有：（1）空調器中的壓縮機在運作時候所產生的噪聲和低頻共振噪聲;（2）置于室外的風扇機組的風葉轉動和氣體流動噪聲導致的振動噪聲;（3）室外風扇機組出現漏液現象進而使得風葉擊打水滴的聲響;（4）置于室外的設備電機產生的電磁流動回響;

2窗式空調器振動噪聲源詳細分析

2.1風電機組

窗式空調器的轉動系統構成部分主要是由離心式風葉和軸流式風葉以及電機轉子這三個部件所組成的，在轉動系統中存在著不可避免的扇心，這就會導致轉動過程中出現轉動不平衡的現象，進而導致具有周期性的激振力產生。如：KC-18H窗式空調器的最小以及最大轉速值為：780轉每分鐘（弱力風）、900轉每分鐘（強力風）這兩組轉速對應的基本頻率為：12.2赫茲以及15赫茲。除了轉速基本頻率外還有風葉的葉頻：73HZ、511HZ、680HZ等這些頻率的構成大多數都處于空調器的外殼部分，這就導致電機軸承部位產生振動信號。所以當轉速過高所產生的頻率過大則會導致產生激振力進而帶動周圍的部件產生共振噪聲。

2.2壓縮機振源

置于KC-18以及KC-20型號窗式空調器的壓縮機采用的壓縮機都是轉子式的，該壓縮機的基本振動頻率和壓縮的轉速基本一致，這種振動源會導致壓縮機出現搖擺、豎向振動以及各種強迫性的振動，除這些之外還會帶動冷凝器管道、蒸發器管道、空調器的桿件、殼軀等產生振動頻率。如：若當壓縮機的轉速達到2800r/每分鐘，這時候就會產生大概47HZ的基本振動頻率以及因壓縮機減振器的非線性特征導致的各個階段的振頻，這些振頻是主要噪聲的來源之一。

2.3氣流激振源

在窗式空調器中存在著十分復雜且有著不確定性的氣流頻率，尤其是處于各種管道內部的脈沖氣流體的存在導致的管道振動、氣流沖擊隔板、外殼以及較薄部件位置所產生的振動，這種產生的振動頻率較寬。

3控制噪聲源措施

3.1選用性能較好的壓縮機

隨著科學技術水平的不斷提升，目前針對空調器的噪聲分析法主要有：測試空調振動總值分析、噪聲總值分析、風葉扇頻譜分析等。對于窗式空調器中的壓縮機而言，在進行設計時候可以將壓縮橡膠的腳墊和螺帽的間隙設計在1毫米至2毫米之間，若設計間隙過小則會很容易導致噪聲產生。

3.2優化排出以及回流氣管的設計

在進行氣管的設計時候需要將和壓縮機的共振情況考慮進去，避免兩者產生共振頻率。如果在空調器安置時候空間條件允許，可將排氣、吸氣管道的出口角度設計小一些，盡可能將回氣管道安置在壓縮機的筒體位置，避免應力集中產生的共振頻率。

3.3優化風道蝸殼曲線以及風輪風葉

合理的風道蝸殼曲線，能確保出風曲線的流暢性，減少噪聲的產生。在窗式空調器中噪聲的大小和風輪風葉的片數、直徑、葉片角度等息息相關，因此在進行設計時候挑選合適的風輪風葉能夠極大程度上降低噪聲。

3.4改變軸流風機葉數

在窗式空調器中軸流風機能夠產生離散噪聲和渦流噪聲，所以在進行降低噪聲峰值時候可以選用6葉風扇。6葉軸流風能夠提升氣流的穩定性能且還能使得離散頻率和寬帶頻率的峰值有所下降。

3.5采用高阻尼技術進行減振

窗式空調器在進行檢驗時候需要確保風扇系統的動平衡合格達標，將電機外殼支撐減振器和壓縮機下方的減振器的剛度減小，并適當增大阻尼。窗式空調器安裝完成后需要對壓縮機的轉速進行調試檢測，若轉速不穩定或者過大則不采用。在空調器的較薄區塊進行檢測，選擇一個應變力最大的區域并用LI48高阻尼材料做自由阻尼層的粘貼，增加結構的阻尼，減少二次噪聲。除這之外還可以在空調器內部用瀝青玻璃棉氈粘貼在隔聲板和機殼內壁進而吸收噪聲聲源達到減低噪聲效果。

4結束語

綜上所述，在進行窗式空調器的降噪設計時候可通過選用性能較好的壓縮機、優化排出以及回流氣管的設計、優化風道蝸殼曲線以及風輪風葉來進行整體的優化。在整改方面可通過改變軸流風機葉數、采用高阻尼技術進行減振等技術方法來進行提升氣流的平穩性，有效的降低噪聲源的產生。減少窗式空調器的噪聲能夠給用戶帶來舒適的體驗感，進而帶來用戶的好評，給商家和產品帶來有利的影響。

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