全封闭冰箱压缩机噪声控制研究综述

    随着生活水平的提高，人们对生活环境的要求越来越高，冰箱作为日常必需品，其噪声水平是家庭环境舒适度的重要体现。全封闭活塞式压缩机作为冰箱的主要噪声源，对其噪声的分析研究非常必要。本文在分析冰箱压缩机噪声产生原因的基础上，总结全封闭冰箱压缩机噪声控制方法，并介绍一些近年来产生的新方法和新技术。

    1 全封闭冰箱压缩机噪声产生机理

    全封闭冰箱压缩机利用曲轴旋转带动活塞进行往复运动，同时配合吸排气阀的启闭，实现对制冷剂的压缩膨胀过程，从而达到为冰箱输出冷量的目的。压缩机工作时，会受到周期性的惯性力、摩擦力、气体力、电磁力等激励，使压缩机产生振动并辐射噪声［1］。噪声源比较复杂，主要分为 3类［2］: 机械噪声、气动噪声和电磁噪声。

    1． 1 机械噪声

    全封闭冰箱压缩机工作时，曲轴系统高速转动以及系统的不平衡而引起往复惯性力和旋转惯性力，这两种周期性惯性力是引起压缩机振动和噪声的主要原因［3］。由此引起的振动及噪声的频率是曲轴转动频率的整数倍，当受振动零件的固有频率接近该频率时，会使零件产生强烈共振而产生更强的噪声。上述惯性力也会引起机组振动并使管道受迫振动，加大噪声。此外，活塞碰撞气缸壁和阀板、阀片撞击阀座或升程限位器都会产生噪声和引起共振。由于曲轴旋转，压缩机封闭腔体内的制冷剂和冷冻机油因流动甚至产生漩涡，也会成为振动和噪声的激励源。同时，由上述原因引起的壳体振动也会产生噪声。

    1． 2 气动噪声

    压缩机由于间歇性的吸、排气动作而产生压力波动，形成脉动气流，辐射气动噪声。气动噪声的基频与气体脉动频率相同，与压缩机的转速有关［4，5］。同样，脉动气流流经吸、排气阀又会产生类似小孔喷注现象，激发高频噪声［6］。对于冰箱压缩机，其气动噪声以进气噪声为主。此外，壳体内的气体空腔以及诸如管道、弹簧等零部件的固有频率与气动噪声频率相同时，会产生共鸣，引起更大的噪声。同时，脉动气流会冲击压缩机壳体、高压管等部件产生冲击噪声［7］。高速喷射的制冷剂气体会产生喷射噪声，气流中存在障碍物时，会在障碍物下游形成气流漩涡产生涡流噪声。

    1． 3 电磁噪声

    电磁噪声来源于电机内的气隙磁场作用于铁芯而产生的电磁力所激发的电磁振动。电磁力的径向分量使定子和转子发生径向变形和周期性振动，是电磁噪声的主要来源。还有很多设计和故障原因，也会增加电磁噪声，例如: 铁心饱和、电网中的谐波分量、异步电动机断条、装配气隙不均匀等。