空調噪音的來源、診斷和降噪研究

陳鎮(zhèn)耿

（廣東美的制冷設備有限公司，廣東 佛山 528311）

隨著生活水平的提高，幾乎每家每戶都用上了空調。而隨著消費者對生活品質的要求越來越高，消費者對空調質量提出了更高的的標準。因此，不僅要提高空調的質量，還有提高空調的性價比和舒適度，例如制冷或者制熱的速度要快，溫度的設計可以根據人體的體溫進行設計，另外還有很重要的一點：將空調的噪音降至最低。現(xiàn)如今，空調的噪音已經成為衡量空調質量的一項重要指標，如何降低空調的噪音成為目前最為關注的焦點之一。

1 空調噪音的具體來源

要想降低空調的噪音就要判斷空調噪音的具體來源。一般情況而言，空調噪音的來源主要分為兩個方面。第一方面，空調正常運行時產生的噪音；第二方面，空調在出現(xiàn)故障時產生的噪音。正常運行時產生的噪音很難消除，但是可以通過設計改造等方法將噪音降至最低，從而滿足消費者對舒適程度的基本要求。正常運行時噪音的產生主要有以下幾個方面：第一方面，風扇運轉時會產生氣流聲；第二方面，壓縮機本身運轉時產生的噪音；第三方面，冷媒流動產生的聲音；第四點，管路運行時振動產生的噪音（包括空調換熱系統(tǒng)的運行使得管路振動而產生噪音）。而異常噪音完全可以消除，因為異常噪音的產生是由于設計不合理或者出現(xiàn)故障產生的。產生異常噪音的緣由包括以下幾點：第一點，空調內有風扇和風道的存在，兩者配合出現(xiàn)異樣會產生異常噪音；第二點，電機運轉會相互交流，交流生也是一種噪音；第三點，管路設計的合理性不高而產生低頻噪音；第四點，空調時由多個零件組裝而成，而裝配工藝不科學會產生噪音；第五點，內外機同時運行時會產生共振，尤其是外機系統(tǒng)共振產生的聲音也是一種噪音。

2 空調噪音的具體診斷方法

2.1 逐步排除法

在了解共同噪音來源的基礎上查找空調產生噪音的方法十分重要。其中逐步排除法是查找空調噪音重要方法之一。所謂的逐步排除法是指按照一定的順序將空調的壓縮機、室內電機、室外電機等部件開啟，然后逐一對各個零件進行測試，檢查噪音來源，然后依次排除，直至最終找到空調異常噪音的具體產生位置。

2.2 快速傅里葉變化和恒百分比寬帶分析法

快速傅里葉變化和恒百分比寬帶分析法檢測方法又分別簡稱為FFT和CPB分析方法[1]。FFT法和CPB法，是以丹麥某公司的噪音測試系統(tǒng)為科學依據進行的一種診斷噪音的方法，分別在空調的室內側和空調室外側產生噪音最大的位置安放上傳聲器，同時還要在空調的主機上的風機和壓縮機上安裝加速計裝置。尤為重要的是在這些步驟中要注重對試驗裝置的保護，使其在整個測試過程中是有效運作的。通過這兩種方法對異常噪音進行檢查和分析，對各個組件產生的噪音的頻率范圍設定了一個標準。如果風扇產生的噪音頻率小于500Hz或者大于800Hz時，屬于異常噪音；如果壓縮機工作時產生的噪音不在1000-2000Hz之間，屬于異常噪音；而如果其他組件或者構件產生的噪音不在100Hz左右，屬于異常噪音。有了這些結果，可以準確判斷噪音產生的位置。

2.3 有限元診斷方法

限元的分析方法對于變頻空調的管路振動是一種非常有效和可靠的檢測方法。與傳統(tǒng)的診斷方法相比較而言，該種方法需要的工作量小，效果更明顯，效率更高。有限元診斷方法進行檢測時，需要在產生共振的情況下進行，然后通過測定一定的次數，通過計算測定的數據和分析計算結果，最后診斷出噪音產生的具體位置。這種檢測方法最大優(yōu)點是工作量少、效率高。

3 降低空調噪音的具體措施

空調的正常噪音通過優(yōu)化設計就可以消除，而異常噪音通過設計優(yōu)化無法完全消除，需要一些額外的措施進行輔助才可以消除。降低空調噪音的具體措施主要包括以下六個方面。

3.1 室內風道的優(yōu)化

風道對室內內外噪音的產生有非常重要的影響，尤其是獨立的空調器。如果風道設計的不好，風量會太大或者太小，并且對空調系統(tǒng)的換熱性能產生嚴重的損壞，進而嚴重影響空調噪音的指標。所以，需要優(yōu)化室內的風道，如此一來，既可以明顯降低空調異常噪音的產生，還可以大大延長空調的使用年限。

3.2 風輪和電機的優(yōu)化

風輪和電機如果設計不好或者工作時會產生很大的噪音。但是如果將空調的風輪從直片狀改為斜扭型，可以大幅度降低噪音的分貝，最大可以降低一到二個分貝。而對電機進行改造也可以降低噪音的產生。在保證風量不變的情況下，增大風輪的直徑和減小電機轉速，也不失為一種有效降低空調噪音的方法[2]。

3.3 制冷系統(tǒng)管路的基本優(yōu)化

空調自身結構的特點，使得空調壓縮機本身擁有自己的運轉周期。這種周期的產生使得在換熱系統(tǒng)管內的制冷呈現(xiàn)一定的特殊狀態(tài)，將其稱為脈沖狀態(tài)，脈沖狀態(tài)的存在導致了管路振動的情況尤其復雜。在知道這個問題產生的緣由，就可以根據制冷系統(tǒng)的管路進行選擇性優(yōu)化，從而可以降低管路內部的流動壓力，最終達到避免壓縮機管路與其他零件產生振動和縮小振動傳導的目的。 通過優(yōu)化制冷系統(tǒng)管路可以降低噪音。

3.4 消音機安裝于室外機

安裝室外消音機的這種方法從不同的角度看，會有不同的效果。從空調本身的角度分析，這種方法是一種從治標不治本的方法；但是從效果角度上分析，該方法是一種高效的方法。根據從用戶的基本調查結果上分析，在6到9分貝小音量區(qū)間抗性液體消音器是一種比較適合消音的消音器。就一般而言，消音器在100赫茲到3400赫茲時效果最佳，但是消音量根據周期不同而不同。依據具體的實驗發(fā)現(xiàn)，抗性液體消音器對空調噪音的消除效果最佳。所以，這種方法可以作為消除空調噪音的一種有效的方法。

3.5 室內外的軟性連接

這種方法的基本原理是利用絕聲體來禁止聲音的傳播，即采用密封的材料將室外機包裹密封。這樣，就可以有效的降低噪音傳至室內，進而達到降低空調噪音的效果，提高用戶使用空調的舒適程度和生活質量。

3.6 空調相關先進技術的引進

雖然以上措施可以大幅度降低噪音，但是由于影響空調噪音的因素比較多，少數時候效果仍然不是很理想。然而，國外對空調噪音的研究很深入，且取得了一定的成果，擁有不少先進的技術。為了我國空調噪音的控制取得更高的效果，需要與國外進行交流，并且不斷的引進最先進的設備和技術。最典型的例子是管理風扇技術、測流技術和密封技術。

4 結語

隨著科學技術的不斷發(fā)展，帶動了人們生活水平的提高，對空調的需求方方面面都提出了更高的要求。而空調的噪音與人們的生活質量的高低呈現(xiàn)正相關的關系，因此我們需要了解空調噪音的來源、檢查空調噪音的方法和并且要明確采取哪些措施可以降低空調的噪音。本文提出的主要措施包括室內風道的優(yōu)化、整合系統(tǒng)管道、安裝消音器、實行室內外軟性連接、優(yōu)化風輪與電機等，從而降低空調噪音，進而提高空人們的生活質量。

［1］曾濤,王勇,李杰,等.家用空調器減震和噪聲控制措施[J].噪聲與振動控制,2013(20):160-172．

［2］陳建民,包振球．主管判別法及其在空調器噪聲震動測評中的應用[J]．家用電器科技,2012(05):110-111．