王世平

摘 要：采用变频空调外机噪音，通过对压缩机、管路系统、节流装置、冷媒噪音来源的分析，运用阻尼降噪、消声降噪、优化节流装置等方法，找到合适的解决策略。

关键词：空调；噪音；方法

随着经济发展和人民生活水平提高，家用空调中变频空调的比重越来越高，变频外机的噪音来源更加广泛，解决难度更大。目前国内外生产的变频外机，很多都存在噪音问题，部分还传入室内，对消费者造成严重的噪音困扰。目前，对于变频外机噪音的研究往往还是局限于单一种类的噪音，没有从整机角度全面分析考量，影响变频外机噪音的主要因素有压缩机，管路系统，节流装置及冷媒等，从产生原理分析，针对性的找到解决策略。

一、慨述

空调压缩机是一种终端产品，它虽然不是直接面对广大消费市场，但却是空调器部件市场最为重要的一环。在同压缩机的其他各项性能相比噪声振动性能已经越来越成为空调器市场和压缩机市场竞争的焦点，例如作为热交换效率及内部结构最为合理的设计，窗式空调器却得不到目前国内空调市场大多数用户的青睐，原因就是窗式空调器的噪声、振动问题。对空调器厂家来说压缩机的质量性能最主要的有制冷制热量、能效比、寿命、噪声振动、安全性指标等构成。在专门从事压缩机噪声、振动实验的几年中，对压缩机噪声和振动方面特性均有了一定的了解，同时也具备了一定的对比分析判断能力，而且还对目前国内外多种牌号的同类型旋转式压缩机做过一些对比性试验。同时由于市场需要在某些试验中还曾对大量各种品牌的空调器做过各类关于噪声振动的测试及排除故障疑点等工作。所以对于在空调器内部由压缩机引起的各类噪声振动问题及特性也有一定的理解。

二、变频空调外机噪音的来源及方法

1、压缩机噪音。压缩机是室外机主要的噪声源之一，研究降低压缩机噪音对于降低整机噪音具有很重要的意义。目前家用空调使用的主要是转子式压缩机，转子式压缩机噪音类型主要有气体动力性噪声、机械噪声和压缩机储液罐气柱共振产生的噪声以及储液灌气流噪声等。气体动力性噪声是气体的流动或者物体在气体中运动引起气体的振动产生的。主要包括吸氣噪声、排气噪声、压缩噪声、气体流动噪声、制冷剂气体在腔体内的共鸣噪声、润滑油喷射声以及电机转子旋转时的涡流噪声等。在转子式压缩机中，动力性噪声是主要的噪声源之一，特别是排气噪声和气体共鸣噪声。这类噪声在转子式压缩机中主要采取消声降噪技术来降低或者消除。机械噪声是由固体振动产生的，它来源于机械零部件之间的交变力，一般分为撞击力，周期性作用力和摩擦力。可以采用阻尼降噪和隔振技术降低机械噪声。

压缩机储液罐气柱共振产生噪声，是由于压缩机周期性的向管路吸气，排气，对管路中的气柱产生激发力引起的。控制策略主要是通过调整储液罐内吸气管长度L，使气柱固有频率和激发频率错开，避免产生共振噪音。

储液罐气流噪声也是转子式压缩机常见的噪音源，以下列举一种常见的双吸气管储液器，阐述储液罐气流噪声的解决思路。气体通过滤网后在进入L 竖管之前形成涡旋，气体压力脉动产生气流噪声，根据此种气流噪声有以下解决途径：① 将L 竖管入口改为劈尖形，改善流动结构，抑制涡的形成，降低压力脉动；② 增加L 行竖管与滤网之间的间隙，改善压力脉动。

2、管路系统噪音。空调管路系统噪音产生的原因主要是配管系统与压缩机产生共振，部分情况下噪音还可以通过配管系统传递到室内，对用户造成极不舒适的影响。对于管路噪音，有以下解决策略：

1）优化配管系统，避开压缩机转动频率。由于变频压缩机频率变化范围很广，再考虑到压缩机倍频的影响，在实际操作中，其实是很难避开的。因此就要求管路系统有很好的频率适应性。

2）消音器降噪。消声器有阻性消声器，抗性消声器，目前空调外机主要使用的是抗性消声器，抗性消声器是利用管道上突变的截面或旁接共振腔，使沿管道传播的某些频率声波，在突变的截面发生反射、干涉等现象，减弱压缩波的强度，从而达到消声目的。一般根据制冷剂压力脉动噪声最高峰值或者异常噪音所在频率及有关制冷剂的参数设计消声器的长度和扩张比。

消声器的长度：

3）在部分压缩机频率点下，管路噪音极其恶劣，配管系统优化也不能很好的解决，可以通过程序屏蔽掉部分频率点的方式解决。但是，此种方法降低了空调的频率调节范围，应当慎重使用。

3、节流装置噪音。变频空调的节流装置一般为电子膨胀阀。电子膨胀阀处产生的噪音主要是由于急剧的压力变化产生的。可以采用在电子膨胀阀和室内机之间加入毛细管的方法来削减噪音。毛细管降噪原理为：在配管内传递的冷媒音，通过断面积急剧变化的部位的音波反射起到减音的效果。但是需要注意，采用毛细管减音时应尽可能的短，避免毛细管节流而影响电子膨胀阀使其调节范围变窄。

在变频机中，电子膨胀阀随着外机的频率变化会做出相应的开度调整。可以优化电子膨胀阀控制逻辑，减小节流处的压缩波，降低低频噪声和啸叫声。具体方式为：需要压缩机升高频率时，先开大电子膨胀阀再升频；而需要压缩机降频时，先降低压缩机频率再关小电子膨胀阀。

4、冷媒噪音。冷媒在制冷系统内循环流动时，在系统的多个部位会产生冷媒音。冷媒音的能量是由冷媒的压力损失转换来的，具有以下特征：①容易在配管的分配、合流、扩大、缩流、弯曲等部位产生；②容易在低压侧产生；③由于冷媒气态和液态的压损差异，容易在汽液两相区域产生；④容易在急剧发生压力变化时产生；⑤即使冷媒音发生在室外，也可以通过配管传入室内。针对制冷系统内循环冷媒音，解决策略为：①利用阻尼块削减冷媒音。一般采用在音源部分表面粘贴阻尼块，使音源部位的振动能量转换为热能耗散，降低音源部位的冷媒音；②从系统软件控制上防止冷媒音。软件控制的目的是避免系统发生急剧的压力变动而引起冷媒音，以及避免汽液两相冷媒流入电子膨胀阀产生冷媒音。主要方法有：合理设定电子膨胀阀的基准开度和开度调整步长；通过蒸发器出口的过热度或冷凝器出口的过冷度来控制电子膨胀阀开度，保证进入电子膨胀阀的冷媒有足够的过冷度。③利用消音器削减冷媒音。消音器的消声机理已经在管路噪音部分叙述此处不再赘言。

家用变频外机的噪音来源主要有压缩机，管路系统，节流装置，冷媒等，只有从噪音产生的根源出发，才能有的放矢的进行相应的消音降噪处理，综合运用多种方法，优化家用变频外机的噪音。

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（作者单位：黑龙江省牡丹江市富通汽车空调有限公司）