窗机空调压缩机噪声控制分析

窗机空调压缩机噪声控制分析

靳亚娟

珠海格力电器股份有限公司

摘要：空调系统已经成为现代家庭和办公环境中必不可少的设备。然而，窗式空调器压缩机的噪声却成为制约其广泛应用的一个重要影响因素。压缩机噪声不仅会影响室内环境的噪声水平，还会影响人们的健康和工作效率。因此，窗机空调压缩机噪声的控制已经成为衡量空调器综合性能的重要指标之一。本文旨在为控制窗机空调系统的噪声提供一些参考和思路，以期达到降低窗机空调压缩机噪声的目的，提高用户的使用体验。

关键词：窗机；空调压缩机；噪声控制

随着城市化进程不断加速，城市建筑密集度越来越高，随之而来的是城市环境噪声问题。空调压缩机噪声是城市环境噪声的主要组成部分之一。在城市中，窗机空调系统是广泛使用的一种空调系统，其噪声控制尤为重要。本文将重点探讨窗机空调压缩机噪声控制的方法与措施。

一、窗机空调压缩机噪声产生的原因

1、压缩机本体的噪声

压缩机内部的摩擦、振动等是压缩机本身产生噪声的主要原因。具体来说，压缩机内部的运动部件在高速旋转或往返运动时会产生较大的机械噪声[1]。这是由于部件之间的摩擦、撞击等导致的，同时还会伴随着振动和共振等现象，进一步加剧噪声的产生。此外，压缩机内部的空气压缩和排气也会产生一定的噪声，这是由于气体在高速流动时产生的气流脉冲噪声。压缩机本身的噪声会直接影响着窗机空调系统的噪声水平和用户的使用体验。

窗机常用转子式压缩机；转子式压缩机为全封闭式结构，其主轴承、气缸体以及电动机的定子均与机壳直接刚性连接，因此曲轴扭转振动成为压缩机的振动来源，并直接造成机壳的振动；此外排气阀片与阀体的敲击声也会增大噪音；压缩机产生的低频噪声类似低沉的打鼓声，不仅会导致室内环境嘈杂，影响人们的休息和工作，严重的甚至会影响到人们的健康。此外，噪声还会影响窗机空调系统的运行效率和耗电量，影响其节能效果。

2、压缩机与空调其它部件的振动

压缩机与空调器其他部件的振动也是窗机系统噪声产生的重要原因之一。压缩机内部的振动会通过管路和底盘传递到室内机上，产生较大的噪声。此外，当压缩机与室内机上其他部件的振动频率相近时，还会产生共振现象，增加噪声的产生，甚至影响管路等系统件的使用寿命。具体来说，管路振动会导致管路与室内墙体等结构共振，产生较大的噪声，影响室内环境的舒适度。

压缩机与室内机上其他部件的振动，如电机、风机等，导致风叶旋转不均，可能发出异响，增加噪声种类，影响窗机空调系统的噪声水平和用户的使用体验。此外，振动还会影响风道部件的稳定性和寿命，增加维护和维修成本。

3、空气流动引起的噪声

空气流动引起的噪声是窗机空调系统噪声的主要来源之一[2]。制冷剂在工作状态下其循环过程由于脉动激发硬件结构形成噪音。具体来说，当空调系统工作时，气态冷媒会通过管道在室内机和室外机之间流动，产生气体流动噪声，液态冷媒在通过蒸发器入口段时则会产生类似水流声的液流声。

室外机和室内机上的风扇运转时对空气进行扰动，叶片旋转时撞击周围空气而产生的有调噪音和由涡流引起的无规律噪音，尤其在高速运转时噪声更加明显。此外，空气流动也会引起管路和室内机内部的共振噪声，增加噪声的产生。

二、窗机空调压缩机噪声控制对策

1、优化压缩机结构设计

首先，在压缩机的结构设计方面，需要优化其各个部件的设计，以减少摩擦和振动。例如，通过改变活塞、曲轴等运动部件的材料和结构，可以减少摩擦和振动的产生。此外，采用先进的减振措施和材料，如减振橡胶脚垫等，可以有效地降低压缩机的振动噪声。其次，针对不同型号的压缩机，需要进行相应的结构优化，在设计时需要根据其特点进行优化。例如，对于涡旋压缩机，采用设计更为紧凑的压缩机结构，可以减少噪声的产生；对于螺杆压缩机，减少运动部件的冲击，提高转子及其装配件的动平衡等。另外，在压缩机的安装和使用方面，也需要注意一些问题。例如，在安装压缩机时，应该注意固定和支撑方式，避免振动和共振的产生。同时，在使用过程中，也需要保持压缩机的良好状态，定期进行保养和维护，以确保其正常运行并减少噪声的产生。

2、减少压缩机与其它部件的振动

在压缩机和其他部件之间加装减振垫和减振橡胶等材料，可以有效地降低振动的传递[4]。这些材料具有优异的减振性能，可以吸收振动能量，减少振动的传递。此外，还可以采用一些新型材料和技术，如采用弹性材料，降低共振频率等，进一步提高减振效果。其次，采用合适的管路固定和支撑方式，可以有效地降低振动和噪声。在设计管路时，应该注意管路的直径和弯曲程度，避免管路长度过长和过弯，从而降低振动和噪声的产生。此外，在管路固定和支撑方面，应该选择合适的材料和固定方式，确保管路的稳定性，减少振动和噪声的传递。

3、控制空气流动噪声

首先，针对室外机的风扇噪声，可以采用静音设计来控制噪声的产生[3]。例如，采用大叶面积的低速风扇，可以减少风扇的旋转噪声和气流噪声。此外，还可以采用改进的风扇叶片形状和材料，减少风扇振动和噪声的产生。其次，针对空调系统管路的噪声，可以采用隔音材料来包裹管路，降低空气流动噪声的传递。此外，在布局管路时，还需要注意管道的直径和弯曲程度，以减小空气流动噪声的产生。除了以上两点，还需要注意室内机和室外机的布局设计。室内机的位置应该与室外机相对应，避免管道长度过长，最大限度的减少空气流动噪声的产生。

4、采用噪声控制技术

采用噪声控制技术是窗机空调压缩机噪声控制的重要手段。噪声控制技术可以分为主动控制和被动控制两种[5]。首先，主动控制技术是指通过控制压缩机的工作状态，使其产生的噪声降到最低。其中，变频控制技术是一种非常有效的主动控制技术。通过变频控制技术，可以根据室内外环境的温度和湿度等因素，自动调整压缩机的运行状态，以实现最佳的节能和降噪效果。此外，还可以采用智能控制技术，利用传感器和控制系统等技术，对窗机空调系统进行全面的控制和管理，以实现更好的噪声控制效果。其次，被动控制技术是指通过加装隔音材料、隔音板等被动方法有效地降低空气流动噪声和压缩机振动噪声。这些隔音材料具有优异的吸音性能和隔音性能，可以吸收或隔离噪声的传递，降低噪声对室内环境的影响。

三、结语

窗机空调系统的噪声控制对于提高室内环境的舒适度、提高用户的生活和工作品质具有重要意义。在未来的发展过程中，为了实现窗机空调系统的噪声控制，需要采用多种手段，结合不同的控制技术和措施，不断完善和优化，以有效地降低窗机空调压缩机噪声，提高用户的使用体验。

参考文献

[1]陈志鹏, 陈梓豪. 空气能热泵热水器室外机噪声控制[J]. 电声技术, 2021, 48(2): 113-115.

[2]陈俊峰, 张俊卿, 谭嘉琪. 变频空调压缩机的噪声特性研究[J]. 航空制造技术, 2021, 73(2): 62-65.

[3]黄桂宾, 谢娟, 王晓晶. 空调压缩机噪声控制技术研究[J]. 机械设计与制造, 2020, 12(4): 132-134.

[4]田亚萍, 张凤鹏, 刘振军. 滑板式压缩机运动状态对噪声的影响[J]. 空气调节, 2020, 20(2): 8-12.

[5]徐彦龙, 刘永胜. 基于反馈控制的空气源热泵噪声优化研究[J]. 热能动力工程, 2020, 35(5): 67-72.