空调噪音分贝标准(风机噪音大解决方法小妙招)

空调是目前生活中普及率最高的家电之一,正在往更智能、更节能、更舒适、更静音的方向发展。其中就是人们对空调运行时音质的要求也越来越高,当用户在休息或者其他要求安静的情况下,期望空调运行时声音尽可能小,且不能有令人不舒服的声音。

本文以空调室内机的常见几个噪音问题来论述,参考了各方面的文献资料并结合以往的工作经验进行了简单总结。

空调室内机噪声

1. 通风噪音

现象:风扇旋转产生气流噪声

正常风声产生的分贝值,主要通过降速、调整产品及零部件结构实现

A. 一般问题

正常通风风噪音

a. 采用低噪贯流风叶(不等距、斜流、低不平衡量);

b. 在性能允许的条件下,尽量采用低转速电机和转速;

c. 大直径贯流风叶(同风量下可使用更低的转速);

d. 减少风道设计中气流通道的突变结构,减少角区涡流的发生;

e. 增加进风口面积;

f. 采用高换热效率低阻力换热器。

因蒸发器布置问题导致的风通过噪声

a. 调整蒸发器与贯流风叶的间隙;

b. 蜗舌设计(不当时容易产生啸叫声)

蒸发器排数、片距等因素影响风量导致噪声上升

a. 调整蒸发器结构

b. 片距过大

气流通过相邻两排蒸发器的空隙而产生噪声

a. 使用硅胶或者档条封堵

图1 挂壁机结构示意图

空调噪音分贝标准(风机噪音大解决方法小妙招)

B. 噪声值与发生频率

在同转速下,制热噪音 < 通风噪音 < 制冷噪音(空气密度)

噪声值与转速成正比

蒸发器翅片上冷凝水略会使噪音下降(风量下降)

BPF=RPM* BLADE NO. / 60

C. 关键部件控制参数 CTQ

贯流风叶动平衡、端跳

蒸发器片距等

合理的电机转速

出风角度

D. 难度系数及发生频度

★★★☆

发生频度:4

实在没有办法的时候牺牲一下性能(降转速)

E. 参考文献

邵双全等,空调室内机风扇流场与噪音仿真,2012柳明等,改善空调室内机噪音的分析探讨区颖达,蜗舌间隙对贯流风机性能的影响,2002孙立群等,空调用贯流风扇出口处紊流及流体噪声的实验研究伍学奎等,贯流式风机噪声实验研究,2001王泰宇等,倾斜叶片贯流风机的降噪机理,2000徐庶民等,??等距叶轮贯流风机的噪声分析,2000陈鹏宇等,家用空调内机旋转噪声分析,日用电器,2015(8)

2. 电机噪音

产生异常的’嗡嗡‘声,主要发生在低转速运行情况下。

A. 一般问题

电机引出线与机壳干涉导致振动传递a. 整理电机引出线,避免电机振动通过引出线接触机壳产生噪音辐射电机减振垫未安装到位导致电机倾斜,加剧振动噪声的发生a. 重新安装电机减振垫电机压盖固定不足,导致与贯流风扇不在一个中心上,从而加剧噪声的发生a. 重新固定电机压盖b. 电机减震垫和罩壳配合过盈量设计不合理c. 螺钉固定位置调整电机本体噪音a. 更换电机b. 选用低振低噪电机c. 电机驱动方式电源谐波引起的电机电磁噪声a. 电机驱动方式优化、优化电机铁芯、绕组设计b. 提高电机本体的抗谐波能力。开关频率引起扭矩变化或共振噪音-》调整开关频率或者调整电机固有频率

B. 噪声值与发生频率

AC电机一般电磁噪声

a. f=2if0(i=1,2,3…),f0=电源频率

> 如50Hz电机为100Hz,200Hz, 300Hz…

> 如60Hz电机为120Hz,240Hz, 360Hz…

AC电机气隙不匀引起的电磁噪音

a. f=2if0 2sf0(i=1,2,3…),

> 转差率s=(N-n)/N,N同步转速,n实际转速

> 同步转速N=60f0/p,p极对数

图2 电机结构

C. 控制参数

电机在空载运转时振动速度不应超过1.8mm/s;

电机在空载运转时声功率级噪声值不超过42dBA;

径向跳动不应超过30um;

轴向跳动不超过45um

电机隔震垫硬度

D. 难度系数及发生频次

★★★

发生频次:2(挂壁机发生几率不大,主要发生在风管机上,由于轴较长,动平衡要求比较高)

风管机上电机音较难,和以前的窗机一样

E.参考资料

吕建立,空调室内机异音改善研究,交通与科技,2018,61·63

包振球,空调电机噪声的故障识别,2000

高伟,电源谐波诱发空调电机噪音问题的研究和控制,2019

JB/T4270 房间空调器风扇电动机通用技术条件

Hong Joo lee, Noise source identification of a BLDC motor,Journal of Mechanical Science and Technology, 2008

Zhongjie Wang, Jingnan Zhang, Yongchun Liang,Motor Noise and Vibration Test Research,2013

3.冷媒噪音

常见有像流水的一样‘嘶嘶’声,有像煮开水‘咕噜、咕噜’的声响,

另外也有节流发生的笛音。

A. 一般问题

安装不当导致连接管弯扁或者蒸发器加工工艺不稳定管路接口处、节流处焊渣或者半堵导致二次节流

a. 整管

b. 更换蒸发器

三通管分流接口或者工艺管插入过深产生笛音

a. 更换蒸发器

b. 重新焊接三通管、工艺管、高压保护开关管

图3 管路焊接工艺

蒸发器流路、及流路管径 -》风量大的地方流路长点,风量小的反之

图4 某型号蒸发器分流结构

分流器结构及放置方式不当

图5 分流器结构示意

因系统制冷剂压力脉动产生的冷媒音

a. 通过控制电子膨胀阀动作 b. 节流装置前增加毛细管节流 c. 增加消声器 d. 改善系统流路等有效手段来减轻和抑制

节流装置(毛细管)或电子膨胀阀产生的冷媒音

a. 使用丁基橡胶、隔音橡胶帽 b. 膨胀阀与压缩机合理匹配控制 c. 膨胀阀节流前增加毛细管、过滤器图6 电子膨胀阀结构

B. 噪声值与发生频率

和通风频谱比对确认其影响

低频和中高频段

C. 关键零部件控制参数

工艺管插入深度

蒸发器进出流路数

分流器滤网目数

电子膨胀阀开度

D. 难度系数及发生频次

★★★

发生频次:2

一般问题用一些阻尼材料就解决了,多联机控制难度较大

E. 参考资料

杜文超等,空调室内机“沸水声”问题产生原因及改善方法[J],制冷与空调,2017(6),45~47

刘威等,空调系统冷媒吸气脉动噪声分析[J],汽车电器,2018

丁奎,梁彦德,空调常见异常噪音分析及解决措施[J],家电科技,2019

兰江华,某空调异常啸叫声的声源定位与消除及其频谱特征研究[J],应用声学, 2010(07)

何珍,浅谈电子膨胀阀节流噪音的产生与控制[J], 科技创业家,2013(07)

??竹,吴空,变频电子膨胀阀空调冷媒流动异音分析研究,家电科技

4. 压缩机传递噪音

现象:在室内侧产生异常’嗡嗡‘的压缩机传递的噪音,尤其发生在低转速运行情况下。

A. 一般问题

外机噪声因家中隔音差导致传递(外机通过空气和墙面传播)a. 用户增加隔音,双层玻璃窗b. 外机安装尽量远离门窗外机振动大通过墙面振动传递(通过安装墙面传递)a. 外机隔振处理(增加橡胶减震垫)b. 尽量不使用安装支架或者使用刚度较大的安装支架c. 外机管路减振(增加阻尼减震块)d. 选择强度大的墙面进行外机安装外机制冷剂脉动或者管路消声器选用不合理(通过内外机连接管传递)a. 修改外机管路b. 在连接管路上增加消音器图7 扩张式消音器

内机蒸发器管路振动导致噪声放大(内机蒸发器管路振动辐射)a. 在蒸发器入口管路上增加阻尼减震材料以减少对内机的振动传递b. 加大管路间隙

图8 空调壁挂机

B. 噪声值与发生频率

通过对比正常噪声计算得到压缩机传递贡献值或者利用声品质软件

通常频率(2~5)或者(10~15) * 压缩机运行频率

C. 关键部件控制参数

外机隔振垫设计(硬度,材料、结构)

压缩机噪声振动水平

消声器设计

管路设计间隙

压缩机升降频速度

D. 难度系数及发生频次

★★★

发生频次;4

发生的频次比较高,尤其是现在的变频空调,因此一定要选用合适的消声器

E. 参考资料

毛开智 , 袁浩 . 家用变频空调压缩机噪声的消除研究 [J]. 装备机械 ,2016(03):40-43.

胡想林等,浅析家用变频空调器噪声与频率关系,家电科技

李宗攀,空调器排气管消音器的选型设计与应用[J], 家电科技,2016

5. 塑料件热膨胀收缩噪音

现象:主要指塑料部件产生热胀冷缩后相互间摩擦引起响声

当空调开机或停机后,温度的突然变化可能导致塑料外壳和内部塑料部件的热膨胀和收缩,从而导致“咔嗒”声,且会不定时间断性发生。

一般情况下当空调内部温度达到一定时,塑料件稳定后,这个声音就会消失,但当运行20分钟后仍频次很高且声音很高,那就应该改善了。生产厂家通常会以多少分钟内声压值差下发生的次数来判断。

A. 一般问题

塑料件热膨胀系数不同导致a. 相应塑料件间增加缓冲部件如绒布、胶带、海绵来减少位移摩擦噪音塑料件所用材料易受温度影响大导致热涨冷缩a. 更换材料底座与底座泡沫发生脱离导致剥离噪音a. 改进涂胶工艺b. 选用性能较好的双面胶

过多卡扣结构前后强度低相对位移量大

a. 增加筋位

b. 配合处增加绒布

c. 线面接触

图9 空调壁挂机结构

B. 噪声值与发生频率

分别控制开机和关机10分钟内以及正常运行20分钟发出“咔哒”的次数

C. 关键部件控制参数

塑料件膨胀系数

接水盘泡沫涂胶均匀度控制

双面胶粘性

面板卡扣

D. 难度系数及发生频次

★★★★★

发生频次:2

个人认为太难了,一旦发生很难完美解决,不是这里响就是那里响,因此给最高难度5颗星。

E. 参考资料

周伟峰等,壁挂式空调器热胀冷缩异响机理分析与控制[J],家电科技,2019

6. 贯流风扇摩擦噪音

Cross-Flow Fan(CFF)

异常接触噪音,通过生产工艺及选用合格的零部件实现

A. 一般问题

贯流风扇其中一侧与底座接触导致a. 重新调节安装底座受热变形与贯流风叶接触导致a. 更换不良部件贯流风扇受热变形跳动大于底座接触导致a. 更换不良部件贯流风扇断片或者焊接松动导致a. 胶水重新粘合贯流风扇轴与塑脂轴承摩擦产生噪音a. 轴的加工粗糙度、圆度控制b. POM轴承的加工工艺c.润滑油图9 壁挂机结构

图10 贯流风扇的组装

B. 噪声值与发生频率

a. 旋转频率,rpm/60

b. 通过正常的通风的频谱进行比对,模拟进入各种接触的噪声频谱,以便识别,也可利用突出率来评估

C. 关键部件控制参数

a.端面跳动 < 0.5mm

b. 跳动 < 0.7mm

c. 动平衡 ≤ 0.2g(风叶在1400rpm转速下)

d. 环境试验后 径向跳动≤08mm; 动平衡 ≤ 0.3g

e. 橡胶:邵氏硬度45±5;老化试验后应控制在10以内

f. 平衡片应平整光滑,无卷曲飞边现象。平衡片装配应平整粘接牢固,风叶单边平衡片的数量不超过2个,平衡片与叶片应配合均匀与叶片之间的间隙不大于0.5mm。

g. 超声波焊接处须密实??焊接后无虚焊、脱焊和焊接错位。

D. 难度系数及发生频次

发生频次:1

E. 参考资料

7. 导风条、摆叶噪音

现象:导风条和摆叶动作时发出的声响

A. 一般问题

摆叶或者轴套表面粗糙度导致动作不顺畅a. 整理修毛边或者加大轴孔直径b. 动作部位增加润滑油摆叶overshoot设计不合理导致与面板撞击产生接触噪声a. 面板或摆叶接触位置增加绒布以减缓噪声的发生b. 调整延时关闭时间及电机的选用导风条未安装到位产生松动,导致风吹动产生噪音a. 重新安装导风条、摆叶变形引起的噪音a. 更换部件摆叶摆动时导致风道变化引起气流变化噪声a. 控制摆动范围及速度图11 壁挂机水平摆叶和垂直摆叶

B. 噪声值与发生频率

建议因摆叶动作引起的噪音变化控制在6dB以下

C. 关键部件控制参数

轴孔配合尺寸、注塑成型

转动速度

电机扭矩

软件控制复位

D. 难度系数及发生频次

发生频次:1

E. 参考资料

1.林思轩,胡锦洋,一种空调器室内机自动左右摆叶导风结构[J], 家电科技,2017

8. 脉动风噪音

现象:空调风扇运转时发出不规则的气流噪声

A. 一般问题

电机转速控制不稳定导致出风不稳定a. 修改电机软件控制贯流风扇动平衡不良导致a. 更换不良部件进风脏污堵塞导致风阻过大a. 清洗进风过滤网b. 清洗蒸发器风道设计引起的内部紊流发生a. 重新设计风道结构

B. 噪声值与发生频率

使用时域信号确认波动量及周期

可以用湿布或者纸张覆盖进风口确认发生程度

低频

C. 关键部件控制参数

贯流风扇动平衡

电机电源PCB输入波形

D. 难度系数及发生频次

★★★

发生频次:1

E. 参考资料

参考资料

【1】邱嵩,空调室内机噪音分析及控制方法[J], 工业技术,2015-20-152

【2】陈邵林等,空调系统制冷剂压力脉动产生的噪声分析及对策[J],2011,4-2,49·52

【3】论拍频振动和噪声在电动机质量诊断中的应用,2013,4

【4】离心风叶间隙与风量、噪音的关系研究[J], 日用电器,2014

【5】缪立峰,房间空调器室内机的静音化设计,2000

【6】Hong Joo Lee,Noise source identification of a BLDC motor,2008

【7】Yong Thung Cho,Characterizing Sources of Small DC Motor Noise and Vibration,2018

【8】Yong-HanKim,1 Bo-SukYang,2 andChang-JoonKim3,NoiseSourceIdenti??cationofSmallFan-BLDCMotorSystem forRefrigerators

【9】陈永校,诸自强,应善成,电机噪声的分析和控制,浙江出版社

【10】卢剑伟,家用空调器机械噪声源识别研究,合肥工业大学学报,2006(1)

●空调装置的隔振减振计算●一款空调外机风叶电机噪声频谱分析●空调外机管路消声器的选择● 共振性消声器在吸尘器中的应用 Resonator Mufflers●电机噪声控制分析-1● 电机噪声控制分析-2(谐波电磁噪声计算)Electromagnetic noise

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