劉麗（廣州萬固壓縮機(jī)有限公司，廣東廣州 510470）

研究冰箱壓縮機(jī)噪聲與降噪對(duì)策

劉麗
（廣州萬固壓縮機(jī)有限公司，廣東廣州 510470）

電冰箱的核心部分就是制冷系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)主要部件包括壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管和蒸發(fā)皿。壓縮機(jī)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪聲，冰箱壓縮機(jī)噪音問題既影響用戶的使用體驗(yàn)，也不利于冰箱的安全運(yùn)行。目前，冰箱壓縮機(jī)噪音改善難度相對(duì)較大，成為制約整機(jī)噪音改善的瓶頸之一。本文簡(jiǎn)要分析了冰箱壓縮機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因，并提出了一些降噪對(duì)策，以供參考。

冰箱 壓縮機(jī) 噪聲 降噪

隨著更多更新型的科學(xué)技術(shù)在家用電器領(lǐng)域上的應(yīng)用，家電的功能日益增多，導(dǎo)致噪聲產(chǎn)生機(jī)理更加復(fù)雜。隨著時(shí)代的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)冰箱噪聲的要求越來越高。壓縮機(jī)是冰箱的主要噪聲源，因此，對(duì)其進(jìn)行研究非常有必要。家用電冰箱的振動(dòng)噪聲問題歷來是制冷行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，經(jīng)過多年的研究發(fā)展，目前冰箱噪聲值已大幅降低，噪音舒適度及聲品質(zhì)的優(yōu)劣正逐漸成為評(píng)價(jià)冰箱噪聲的重要依據(jù)。冰箱壓縮機(jī)噪聲與降噪研究對(duì)于冰箱行業(yè)，可改進(jìn)產(chǎn)品綜合性能，為企業(yè)提高相關(guān)領(lǐng)域的核也競(jìng)爭(zhēng)力；對(duì)于廣大淆費(fèi)者而言，可借助科技進(jìn)步享受更加優(yōu)質(zhì)的生活。

1 冰箱壓縮原理分析

壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖2 噪聲傳遞器

從圖1看出，壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的心臟，它從吸氣管吸入低溫低壓的制冷劑氣體，通過電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)活塞對(duì)其進(jìn)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(huán)提供動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)根據(jù)相關(guān)資料和文獻(xiàn)的收集整理，一般認(rèn)為，電冰箱的振動(dòng)噪聲主要來自壓縮機(jī)和制冷系統(tǒng)，對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)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(jī)的振動(dòng)噪聲分析

在電冰箱結(jié)構(gòu)中，壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的動(dòng)力裝置，就是箱體的心臟。電冰箱按照整機(jī)結(jié)構(gòu)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(jī)，而全封閉式結(jié)構(gòu)是電冰箱壓縮機(jī)中普遍使用的結(jié)構(gòu)。全封閉式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，這復(fù)雜的機(jī)械構(gòu)造導(dǎo)致壓縮機(jī)的振動(dòng)噪聲并非單純的機(jī)械噪聲，而是機(jī)械噪聲和氣動(dòng)噪聲泡合而成的綜合性噪聲。送些噪聲可能會(huì)由各個(gè)零部件發(fā)出，呈現(xiàn)出不同的能量強(qiáng)弱和不一樣的頻率。噪聲產(chǎn)生的其中一個(gè)必要條件就是存在物體振動(dòng)，所以噪聲的本質(zhì)就是物體的振動(dòng)。壓縮機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)工作時(shí)或往復(fù)機(jī)構(gòu)在來回運(yùn)動(dòng)時(shí)，不可避免的出現(xiàn)某些不平衡力或者不平衡為矩，該力或力矩引發(fā)從底座傳到機(jī)殼，再傳到外界的振動(dòng)，并伴隨著噪聲，這些振動(dòng)噪聲都屬于機(jī)械振動(dòng)噪聲。壓縮機(jī)的工作就是壓縮氣體，改變其物理狀態(tài)，在壓縮機(jī)吸氣和排氣而改變氣體物理狀態(tài)的過程中又會(huì)導(dǎo)致端流噴射噪聲和流體擾動(dòng)噪聲。

3 冰箱噪音主要來源

從圖2中可以看出，壓縮機(jī)的聲源是一種綜合性的機(jī)械噪聲源，它包含了機(jī)械性噪聲和空氣動(dòng)力性噪聲，從發(fā)生部位上來說，壓縮機(jī)的各個(gè)零件都會(huì)產(chǎn)生噪聲，只是噪聲的強(qiáng)弱和頻率不同。

壓縮機(jī)的噪音一般來源于以下幾個(gè)方面：（1）壓縮機(jī)內(nèi)部的吸氣閥和排氣閥，開機(jī)時(shí)，每塊閥片每秒鐘要開閉47次左右，發(fā)出振動(dòng)聲音。同時(shí)，閥片還不停的與相關(guān)的部件相碰，也發(fā)出嗡嗡聲音；（2）壓縮機(jī)制造時(shí)，零部件之間必須存在間隙，冰箱運(yùn)行時(shí)，間隙的存在使某些零部件相碰，尤其是在開停機(jī)時(shí)，壓縮機(jī)零部件的受力變化較大，發(fā)出的聲音也較平時(shí)大一些；（3）流體噪音，壓縮機(jī)運(yùn)行的過程是一個(gè)連續(xù)吸排氣的過程，壓縮機(jī)吸入或排出的制冷劑氣體所受的壓力有突變，就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)聲；（4）內(nèi)置電動(dòng)機(jī)發(fā)出的電磁聲音；（5）壓縮機(jī)機(jī)體是由3根吊簧懸掛或坐簧支撐在機(jī)殼內(nèi)的。壓縮機(jī)啟動(dòng)或停機(jī)時(shí)機(jī)體所受力變化較大，有時(shí)會(huì)引起機(jī)體與機(jī)殼相碰而發(fā)聲，這種情況持續(xù)時(shí)間較短；（6）冰箱制冷是靠制冷劑在管路中循環(huán)流動(dòng)，特別是流過蒸發(fā)器時(shí)會(huì)發(fā)出流水聲。如果冰箱工作時(shí)，聽不到這種聲音，且蒸發(fā)器不制冷，冷凝器不熱，說明冰箱有故障。

4 冰箱壓縮機(jī)降噪對(duì)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(fā)生源頭，如果將其堵死，當(dāng)然可消除流水噪聲，但此排氣孔的作用是導(dǎo)出油泵分離出的制冷劑氣體，保證進(jìn)入軸承的油是幾乎不含制冷劑的油，以免潤(rùn)滑不良。如果將其堵死，將會(huì)產(chǎn)生不良影響，顯然不可。既然流水噪聲是由冷凍機(jī)油面達(dá)到曲軸排氣孔所致，那么我們可以在保證潤(rùn)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(yōu)化消音器的設(shè)計(jì)

消音器根據(jù)其原理、形式、規(guī)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(fù)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(nèi)聲學(xué)特性的突變處將部分聲波反射回聲源方向，以實(shí)現(xiàn)消音目的。

4.3 氣閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于閥片撞擊閥座引起機(jī)體振動(dòng)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(duì)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(shè)計(jì)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(jī)氣閥在工作過程中進(jìn)、排氣閥片所受彈性力、氣體力、慣性力和彈簧力等各個(gè)力的數(shù)學(xué)模型，得出氣閥運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用有限元軟件進(jìn)行求解，進(jìn)而優(yōu)化相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高壓縮機(jī)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(jī)重心，調(diào)整重心與支撐中心的重合，可以減小機(jī)體的振動(dòng)，從而降低其輻射的噪聲。（2）改變內(nèi)排氣管的成型形狀，降低內(nèi)排氣管的振動(dòng)；選用固有頻率盡量低的彈簧，使機(jī)體與殼體達(dá)到阻抗失配；增加壓縮機(jī)機(jī)腳的剛度，也可以降低壓縮機(jī)的振動(dòng)。（3）潤(rùn)滑油量和電機(jī)線圈繞阻也會(huì)導(dǎo)致同種型號(hào)成批壓縮機(jī)聲級(jí)之間存在差異，適當(dāng)調(diào)整二者的關(guān)系也會(huì)對(duì)降低噪聲起一定的作用。

5 結(jié)語

冰箱是人們?nèi)粘Ｉ钪衅毡槭褂玫募矣秒娖?，在冰箱工作運(yùn)行中必然會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，而壓縮機(jī)又是容易產(chǎn)生噪聲的環(huán)節(jié)。壓縮機(jī)的機(jī)械旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生機(jī)械噪聲，機(jī)內(nèi)氣體的流動(dòng)會(huì)發(fā)生氣體噪聲等，還有管路的振動(dòng)噪聲和液體流動(dòng)的聲音等等。在人們對(duì)冰箱質(zhì)量要求日益提高的今天，冰箱壓縮機(jī)噪聲作為衡量冰箱質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一，如何消除顯得尤為重要。因此，在生產(chǎn)壓縮機(jī)的過程中，要采取有效的措施來消除噪聲，降低壓縮機(jī)的整體噪聲，保證不影響人們的正常生活。

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