048某型家用空室外机降噪研究.docxVIP

某型家用空调室外机降噪研究严雪文邱瑾孙新欣3M中国有限公司摘要：本文采用声强扫描法和部件分离法对一款变频空调的室外机进行了噪声源分析，并使用3M新型减振降噪材料和降噪方案对其主要噪声源实施了改进。对比改进前后的试验结果，该空调压缩机噪声平均降低了2～4dB，说明采用该减振降噪方案能有效抑制压缩机的噪声。关键词：噪声振动控制空调Abstract: In this paper, sound intensity scanning method and component separation method are used for noise source analysis of an inverter air conditioner outdoor unit. 3M new damping material andnoise reduction solutionare used to improve the main noise source. Test results show the average noise reduction reached 2 ~ 4dB, which means 3M noise reduction solutioncan improveair conditioner outdoor uniteffectively.Key Word:Noise, Vibration, Control, Air-Conditioner引言随着人们生活水平的提高，家用空调器已经成为百姓家庭的必需品。除了外观、制冷等基本性能之外，空调的噪音水平逐渐成为消费者关注的重要指标。由于空调的噪声控制具有系统性以及复杂性，所以目前被动性噪声控制仍是各空调厂家的普遍选择。对于空调器室内机的降噪技术，国内外已经做了大量的研究工作，降噪效果也较为明显[1-3]。相比而言，对于室外机降噪的研究还鲜见报道。本文采用声强扫描法和部件分离法对一款变频空调室外机进行了噪声源分析，并使用3M新型减振材料和降噪方案对其主要噪声源实施了改进。测试设备介绍测试硬件采用LMS SCADAS 305型24通道数采前端主机箱，包括SCSI 接口，功率要求约为260W，风机噪声较低，比较适合于振动与噪声测量分析；输入通道数为24通道电压/ICP测量，能方便的扩展通道数。采用GRAS 50AI型声强探头进行声强测试，采用LMS Test.Lab Signature作为噪声振动测试分析模块，采用Sound Intensity Testing以及Sound Intensity Analysis作为声强测试分析模块。空调室外机噪声源识别声强法基本理论目前各种声源识别的特点可以归纳成表1。由于测试研究对象（空调室外机）尺寸不大且表面较规整，为获得最佳精度和效费比，本文选择采用表面声强法（声强成像）对该场合声源进行识别。表1 各种声源识别方法对比通过某一个面S的声功率W，可对声强I进行面积分而得到：如果已知机器某一部件表面附近的声强，则可通过面积分求出它所辐射的声功率。测量近场声强的方法有两种：一种是测量表面的法向振动速度和表面附近的声压可求出声强如下：另一种是采用两个互相平行且距离固定的传声器。测量原理见图1。声强是通过两个传声器输出信号的互功率谱来计算。为了消除由于测量系统两个通道中信号的相对相位的移动而引起的误差，可将两个传声器及其连接的通道互换位置。设测得交换前两声压信号的互功率谱为，交换后两声压信号的互功率谱为，则振动面附近的法向声强的频谱函数可用下式计算：[4]式中表示取虚部；和分别为两个传声器系统的增益因数有效值；为角频率；为空气密度；为两个传声器在振动面法线方向的距离。要求，为波数。从而的大小限制了声强测量的最高频率。在机器部件表面附近的许多点进行这样的测量，并通过上述求W式的积分，即可得到该部件辐射的总声功率。用近场声强法进行噪声源识别，不必在特殊声学环境中（如消声室或混响室）进行。双传声器法测量声强更为普遍，结合LMS声强测试分析模块，具有精度高，操作灵活，对于小尺寸规整测试对象有较好效费比。图 1 双传声器声强法原理图声强测试结果图 2声强扫描网格布置图2是声强扫描测试的网格布置图。为形成一个包络面，在某型号空调室外机的前、后、左、右及顶面布置网格，网格大小100mmX100mm，共计365个网格面。该款室外机采用变频压缩机系统，随着运转速度的提高，压缩机噪声逐渐增大。压缩机高频率运行时的噪声水平体现了其实际噪声水平。为识别空调外机的主要声源并评价减振方案的效果，对改进后的压缩机的制热工况（60/72Hz运行时）进行声强扫描测试，并与未施加改进方案的原机工况相对比。图3 运转频率72Hz时原机声强云图从测试结果图3可以看出，该运转频率下风扇和压缩机是1