研究冰箱压缩机噪声与降噪对策

刘丽（广州万固压缩机有限公司，广东广州 510470）

研究冰箱压缩机噪声与降噪对策

刘丽
（广州万固压缩机有限公司，广东广州 510470）

电冰箱的核心部分就是制冷系统，制冷系统主要部件包括压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发皿。压缩机的机械旋转或往复运动会产生机械噪声，冰箱压缩机噪音问题既影响用户的使用体验，也不利于冰箱的安全运行。目前，冰箱压缩机噪音改善难度相对较大，成为制约整机噪音改善的瓶颈之一。本文简要分析了冰箱压缩机噪声产生的原因，并提出了一些降噪对策，以供参考。

冰箱 压缩机 噪声 降噪

随着更多更新型的科学技术在家用电器领域上的应用，家电的功能日益增多，导致噪声产生机理更加复杂。随着时代的发展和人们生活水平的提高，人们对冰箱噪声的要求越来越高。压缩机是冰箱的主要噪声源，因此，对其进行研究非常有必要。家用电冰箱的振动噪声问题历来是制冷行业的关键技术，经过多年的研究发展，目前冰箱噪声值已大幅降低，噪音舒适度及声品质的优劣正逐渐成为评价冰箱噪声的重要依据。冰箱压缩机噪声与降噪研究对于冰箱行业，可改进产品综合性能，为企业提高相关领域的核也竞争力；对于广大淆费者而言，可借助科技进步享受更加优质的生活。

1 冰箱压缩原理分析

压缩机结构见图1。

图2 噪声传递器

从图1看出，压缩机是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现制冷循环根据相关资料和文献的收集整理，一般认为，电冰箱的振动噪声主要来自压缩机和制冷系统，对压缩机进行噪声分析是冰箱减振降噪的有效手段。

2 全封闭式电冰箱压缩机的振动噪声分析

在电冰箱结构中，压缩机是制冷系统的动力装置，就是箱体的心脏。电冰箱按照整机结构分类，主要有全封闲式、半封闭式和开启式这三种类型压缩机，而全封闭式结构是电冰箱压缩机中普遍使用的结构。全封闭式压缩机的结构比较复杂，这复杂的机械构造导致压缩机的振动噪声并非单纯的机械噪声，而是机械噪声和气动噪声泡合而成的综合性噪声。送些噪声可能会由各个零部件发出，呈现出不同的能量强弱和不一样的频率。噪声产生的其中一个必要条件就是存在物体振动，所以噪声的本质就是物体的振动。压缩机内转子在旋转工作时或往复机构在来回运动时，不可避免的出现某些不平衡力或者不平衡为矩，该力或力矩引发从底座传到机壳，再传到外界的振动，并伴随着噪声，这些振动噪声都属于机械振动噪声。压缩机的工作就是压缩气体，改变其物理状态，在压缩机吸气和排气而改变气体物理状态的过程中又会导致端流喷射噪声和流体扰动噪声。

3 冰箱噪音主要来源

从图2中可以看出，压缩机的声源是一种综合性的机械噪声源，它包含了机械性噪声和空气动力性噪声，从发生部位上来说，压缩机的各个零件都会产生噪声，只是噪声的强弱和频率不同。

压缩机的噪音一般来源于以下几个方面：（1）压缩机内部的吸气阀和排气阀，开机时，每块阀片每秒钟要开闭47次左右，发出振动声音。同时，阀片还不停的与相关的部件相碰，也发出嗡嗡声音；（2）压缩机制造时，零部件之间必须存在间隙，冰箱运行时，间隙的存在使某些零部件相碰，尤其是在开停机时，压缩机零部件的受力变化较大，发出的声音也较平时大一些；（3）流体噪音，压缩机运行的过程是一个连续吸排气的过程，压缩机吸入或排出的制冷剂气体所受的压力有突变，就会产生振动声；（4）内置电动机发出的电磁声音；（5）压缩机机体是由3根吊簧悬挂或坐簧支撑在机壳内的。压缩机启动或停机时机体所受力变化较大，有时会引起机体与机壳相碰而发声，这种情况持续时间较短；（6）冰箱制冷是靠制冷剂在管路中循环流动，特别是流过蒸发器时会发出流水声。如果冰箱工作时，听不到这种声音，且蒸发器不制冷，冷凝器不热，说明冰箱有故障。

4 冰箱压缩机降噪对策

4.1 流水噪声的消除方法

曲轴油泵的排气孔是流水噪声的发生源头，如果将其堵死，当然可消除流水噪声，但此排气孔的作用是导出油泵分离出的制冷剂气体，保证进入轴承的油是几乎不含制冷剂的油，以免润滑不良。如果将其堵死，将会产生不良影响，显然不可。既然流水噪声是由冷冻机油面达到曲轴排气孔所致，那么我们可以在保证润滑的前提下，减小注油量，降低油面高度，即可消除流水声。

4.2 优化消音器的设计

消音器根据其原理、形式、规格、材料及用途的不同可分为不同种类，常见的各种消音器可分为阻性、抗性、复合式和排气放空式四种类型。其中抗性消音器是通过管道内声学特性的突变处将部分声波反射回声源方向，以实现消音目的。

4.3 气阀的优化设计

对于阀片撞击阀座引起机体振动从而辐射噪声，可以通过下面的措施有效的降低阀板撞击阀座辐射的噪声：降低阀片对阀座的撞击速度、阀片升程限制器的高度；选择较软的阀座材料以破坏阀片阀座之间的阻抗匹配；采用吸气消声器；设计合理的阀口形状；增加阀片弹簧阻尼，改变阀板的刚度。另外，通过建立了活塞压缩机气阀在工作过程中进、排气阀片所受弹性力、气体力、惯性力和弹簧力等各个力的数学模型，得出气阀运动规律的数学模型。运用有限元软件进行求解，进而优化相关部件的结构参数，提高压缩机的容积效率，降低气阀噪声。

4.4 其他降噪方法

（1）降低压缩机重心，调整重心与支撑中心的重合，可以减小机体的振动，从而降低其辐射的噪声。（2）改变内排气管的成型形状，降低内排气管的振动；选用固有频率尽量低的弹簧，使机体与壳体达到阻抗失配；增加压缩机机脚的刚度，也可以降低压缩机的振动。（3）润滑油量和电机线圈绕阻也会导致同种型号成批压缩机声级之间存在差异，适当调整二者的关系也会对降低噪声起一定的作用。

5 结语

冰箱是人们日常生活中普遍使用的家用电器，在冰箱工作运行中必然会产生机械振动，而压缩机又是容易产生噪声的环节。压缩机的机械旋转或往复运动会产生机械噪声，机内气体的流动会发生气体噪声等，还有管路的振动噪声和液体流动的声音等等。在人们对冰箱质量要求日益提高的今天，冰箱压缩机噪声作为衡量冰箱质量的标准之一，如何消除显得尤为重要。因此，在生产压缩机的过程中，要采取有效的措施来消除噪声，降低压缩机的整体噪声，保证不影响人们的正常生活。

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