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摘要：近些年随着人们生活水平的提高，空调也在逐渐普及；而空调噪声对用户的影响不断加大,因此人们对空调的降噪处理要求愈来愈高。空调室外机噪音影响范围广，对使用用户以及周边邻居和建筑都会产生影响，造成邻里不和谐甚至引发社会矛盾。本文主要针对空调室外机噪声的产生原因进行分析，阐述了空调室外机噪声的来源，并提出了相应的降噪处理措施。
关键词：空调室外机；噪声；振动
前言
空调的噪声特性是衡量空调质量的核心标志之一，也是空调制造水平的鉴定标准，如今，空调室外机噪声的控制已经成为了空调企业的重要研究方向。空调室外机噪音源主要有风扇电机和压缩机，它们在运行的过程当中会给其内部结构带来振动、强度以及噪声等问题。对空调室外机噪声源进行深入分析，就会发现其所关联的问题非常复杂，既具有流体间的噪声传播，也具有固体间的振动传递。
1.空调室外机产生噪声的原因分析
为了将空调室外机噪声降低，首先要将噪声源找到，把声源产生噪声的规律及机理分辨出来，再对机器的结构以及设计方案加以改进，把产生噪声的激振力以及发声部件对激振力的影响降到最低，进而达到降低噪声的目的。
1.1压缩机及管路系统
压缩机本体电机所释放的中高频(约为600至1400赫兹之间)电磁噪声以及转子所运转的机械中低频(约为50至400赫兹之间)机械噪声，在对压缩机噪声的控制中，不仅要对辐射噪声声能量的总水平进行考虑，还要把以下噪声的特性考虑到位：①压缩机附近各噪声数值的分布情况，②噪声随压缩机工作状态所产生的变化关系，③压缩机工作过程当中每个阶段的声压以及空间各点的噪声频谱。机械噪声和电磁噪声给外界带来的激振力大小、压缩机内部结构与外部联接的传递部件有相应的联系，同时也和压缩机的负荷值有关联。
1.2风机系统
风机噪声可分为紊流噪声以及旋转噪声，旋转噪声是干涉噪声组成及旋转压力场的噪声。而空调室外机是一种低压轴的流风机，风叶以及导风圈的设计不相符会有异常的宽带噪声产生，引起宽带噪声的原因是叶片的负荷压力过高。在负荷压力过高的情况下，部分叶片会失速，并在各个吸力面产生大面积的脱流，要想将噪声降低，则务必要将脱流状况消除，进而降低负荷。而在低负荷的情况下，涡流脱落会产生极强的噪声源。它是因叶片的吸力面上层流边界层不稳定，进而与叶片的尾缘产生影响而形成噪声。通常情况下，室外机的电机支架会放置于风机的上游方向，设计的结构以及支撑数倘若不相符，则会加重干涉噪声及紊流噪声，这关键是由于风叶的进口气流不平均，加之电机支架及动叶附近的构件相互影响而产生的。
1.3箱体各零部件的结构
箱体之所以会有谐振噪声产生，是由于外界的激励而导致的，频段相对较离散，箱体各零部件所具备的振型、频率以及阻尼等模态参数，对噪声的组成有非常关键的作用。由金属薄板制成的箱体，在机器运行过程中，当金属薄板发生振动时，通常辐射噪声就是机器上的噪声辐射中心，是极其严重的噪声来源。压缩机转子的转动规律所引起的压缩机振动，由配管和底脚螺栓连接至箱体上，使箱体结构引起振动，并向外产生辐射，形成中高频的噪声。
1.4空调室外机噪声源的确定与分析
通过以上几点的分析，空调室外机的振动和噪声的形成机制相对复杂，每个零部件不但会共同作用发出噪声，而且也可以单独发出噪声，既可能是通过流体的传播产生噪声或者振动，也可能是通过固体传递所带来的噪声及振动。真正的振动源、声源反而没有明显的振动或者噪声产生，它只是由流体传播或者固体传递，进而触动某个零部件产生噪声或者振动。
2.空调外机降噪措施
噪声主要由空气和固体传播出来。固体、空气传播噪声能量的比例不一样，其噪声频率和结构的变化也不同。高频噪声以空气传播为主要途径，中低频的噪声传播途径主要由固体传播。而空调噪声控制重点应从如下三个方面着手：①消除或者隔断噪声源；②进行机身振动的主动控制，通过减小振动来消除噪声。③隔绝振源与机身之间的振动传递关系，阻断固体传播。
2.1压缩机及配管系统的处理方式
2.1.1压缩机本体噪声
通常会在压缩机的外部加隔音棉，或者在压机系统和风机系统间加中隔板等方式来隔绝压缩机本体所带来的噪声源。隔音棉是由隔声材料和吸声材料复合而成，用非织物对其表面进行处理后可用作隔音棉。它主要是用于压缩机壳体上，用来降低和吸收其声辐射的效率。隔声材料隔声量的优劣与隔声材料的结构、质地以及声波频率相关联。在隔音棉中会利用复合阻尼片，常用的有复合片和单层片，其密度与厚度通过隔声的质量定律而确定，优质的隔音棉在300赫兹以内其压缩机本体噪声分贝值能够降低2至5dB(A)。
图1 扇电机的振动传播
2.1.2压缩机配管系统
压缩机振动所引起的激振力，通过传递到压缩机所支撑的部分，会有二次振动产生。该激振力的产生由正弦振型提供，因叠加的原因，其振幅会增强2至3倍。在这3个支撑点上安装排气口、胶脚、回气口，测定其振动以垂直方向最高，而切向及径向的较小。
2.2风机风道系统的主要处理方法
风机风道系统的主要处理方法有以下几种①提高风叶的动平衡精度，提高风叶轴孔和电机轴的装配精度，选取适当配合间隙，②电机支架和箱体连接件之间用PE或者发泡橡塑等材料进行隔离。③尽量减少风叶和导流圈的偏心量。④风叶优化设计，改进风道设计。其中，前三种方式在实践上实施起来较容易，但对风机系统噪声的控制力度较小，第四种方式对风机系统在现有的空调结构中作用不同，其风叶的轴向空间会遭到限制，为了使噪声降低，应将叶尖速度减小，进而降气流的噪声源流速降低。经试验发现，在其转速及直径都已确定好，还能适当的增加叶片数量的情况下，尽量选择面积较大的叶片来作风叶。选定风叶后，还要对气流通道加以改进，以免有大量的湍流来加强噪声。改变导流圈对噪声和风量有一定程度的影响，正常情况下导流圈的最小直径应超出风叶直径约15至40毫米，其最佳值应根据试验来确定。
2.3箱体结构噪声的处理办法
对于金属薄板振动辐射所产生的噪声，通常会利用阻尼降噪的技术，进一步运用阻尼耗能的规律，将其辐射表面的结构形状进行改善，进而加强结构阻尼，并在其内表面增加部分内损耗系数相对较高的阻尼材料（即复合阻尼片等)。从工艺、材料以及设计等各项技术出发，发挥好阻尼在减振方面的实力，加强箱子整体结构的抗振能力以及箱体系统的动态稳定性，延长脉冲噪声的脉冲持续时间，进而使FFT频谱上的峰值噪声强度进一步降低，减少因机械振动所引起的声辐射谐振噪声。材料损耗因子是衡量材料阻尼特性的最佳参数，它随环境条件的改变而改变，尤其是频率及温度对损耗因子具有关键的影响，具有不同性能的曲线，在选择时需进一步考虑。
4.结浯
只要控制方式正确，能够识别出声源，在现有技术的根本上增强检测及研究手段，运用以上几种基于实践分析技术的噪声控制方式，能够使空调室外机噪声达到一定程度上的降低。此外，空调室外机噪声的传递及产生特别复杂，通过多种因素引发并相互影响，因此，仍需继续从不同方面进行更深入的研究。
参考文献：
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论文作者:樊奇
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/29
标签：噪声论文; 空调论文; 压缩机论文; 阻尼论文; 箱体论文; 室外机论文; 风机论文; 《基层建设》2016年18期论文;