内藏式空调室内机噪声控制研究

　　引　言

　　随着生活水平的提高,人们对生活环境的质量要求也越来越高。内藏式(又称嵌入式)空调室内机具有优越的内部布置及优良的性能,使其应用面在不断扩大。某型号内藏式空调室内机最大速度时的噪声为47dB(A),这仅达到一类混合区夜间噪声限制值(GBJ87-85)。在休息期间,人们希望噪声越低越好,因而必须对此室内机进行噪声控制。内藏式空调室内机是由电机、贯流式风机(叶轮、壳体和蜗舌)、热交换器及其电器控制模块组成,如图1所示。

　　电机和贯流式风机的引入,带来了电机噪声、贯流式风机的气流脱落涡噪声、旋转噪声、机壳结构振动辐射噪声等。在这些噪声中,电机和结构振动辐射噪声的理论较成熟,而贯流式风机噪声的研究相对较少[1～3],文献[1]重点研究了叶片型式及转子旋转不平衡对噪声声功率谱及A计权声级的影响,文献[2,3]提及贯流式风机涡舌结构形状、进排气流道的改进、出口风速、叶轮进气条件、叶轮的动平衡、叶轮转速、叶轮直径、叶轮材料等参数对噪声的影响。而对于薄板壳体结构空调室内机噪声整体研究的文献尚未发现。本文运用噪声源诊断的分步运转、频谱分析等方法,在实验的基础上结合理论计算对内藏式空调室内机的噪声源进行了详细的研究。在确定主噪声源的基础上,运用理论分析和试验方法对此室内机进行噪声控制研究。

　　1　确定主噪声源

　　1.1　试验

　　本试验为某型号内藏式空调室内机。试验所采用的仪器设备分别为:ND2型精密声级计、INV-DASP6.53分析软件、计算机及房间型量热计测量流量所需的设备(GB/T7725-1996)。电机的转速为1360r/min。实验台离地面1.67m,将室内机平稳放置在实验台上,电动机直接与贯流式风机叶轮轴相联,在贯流式通风机主轴水平面内,经过叶轮几何中心的直线,水平方向距离壳体左、右、前各1m,竖直方向距离出风口中心线0.8m处,分别布置测点1,3,2,如图2所示。整个噪声实验在房间常数为10.4m²的实验室中进行,背景噪声为33dB,图3为相应测点噪声的1/3倍频程图。

　　1.2　理论计算

　　对于脱落涡噪声频率[4],根据贯流式风机的旋转速度及叶轮上各点到转轴的距离,可知此室内机的脱落涡噪声是一种宽频带连续谱。

　　对于旋转噪声频率[4],由贯流式风机(35片叶轮)的旋转速度1360r/min可知,此室内机的旋转噪声基频为793Hz。

　　对于机壳振动辐射噪声频率[5],因为机壳展开时的长度、宽度、厚度分别为0.655m,0.235m和0.001m,E取206 GPa,v取0.3,ρ取7.8×103kg/m³,故可得机壳振动辐射的第一阶固有频率为104.8 Hz。