论吸声材料与隔声材料在空调降噪中的应用

论吸声材料与隔声材料在空调降噪中的应用

杨永柠

广东美的制冷设备有限公司

摘要：本文主要对吸声材料与隔声材料在空调降噪中的应用进一步分析了解。随着人们生活水平的提高，对环境舒适性的要求也随之提高，空调噪声的改善，也成为一个人们不得不面对并需要持续改善的问题之一。

关键词：吸声材料；隔声材料；空调噪声；产生；分析

引言：

随着物质水平的发展，人们对生活的舒适性开始有了关注，对生活的舒适性包括噪声的声品质要求越来越高，其中就包括通过减少噪声来保持环境的舒适性。由于当前住宅设计的改变，住宅密集化等影响使得空调离人们的客厅卧室越来越近，空调的噪声将影响到人们的生活和睡眠，因此空调的降噪非常有必要。无论是厂区建设、机械设备还是家用电器都有相应的噪声排放或产品噪声限值的要求与法规，这从一定程度上反映了噪声的监管需求也从一定意义上说明了噪声的危害不容忽视，必须在源头进行限值，保护人们的正常生活。

一、声音与噪音的产生

声音是由物体振动所产生的，是一种由振动推动周边气体液体或固体等介质粒子进行运动的波动现象。噪声概况的来说是指人们不需要不希望且会使人产生厌烦情绪的一系列声音的统称。噪声已成为被大众所认知的环境污染之一，噪声与大气污染和水污染并称二十世纪以来的Ｈ大公害。当噪声声压级大于50dB（A），将会影响到人们的休息，大于70dB（A）将干扰到人们的交谈，还会造成精力不集中从而影响工作效率等；如果人们长期工作或生活在90dB（A）以上的噪声环境中，不仅仅对听为造成严重影响还将引发其他疾病。除了损害人耳的听觉外，噪声还也影响身体的其他系统，如以头痛和睡眠障碍为主要表现的神经衰弱；在也血管系统中将出现血压不稳和也率加快等；胃肠系统中将出现胃液的分泌少，减慢胃部蠕动速度，并导致食欲下降；内分泌系统表现为甲状腺功能亢进，肾上腺皮质功能增强等；极端强烈的噪声甚至会引起人的死亡。

二、吸声材料和隔声材料的分析

隔声材料是指把空气中传播的噪声隔绝、隔断、分离的一种材料、构件或结构。对于隔声材料，要减弱透射声能，阻挡声音的传播，就不能如同吸声材料那样多孔、疏松、透气，相反它的材质应该是重而密实的，如钢板、铅板、砖墙等一类材料。隔声材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙；有较大的重量。由于这类隔声材料密实，难于吸收和透过声能而反射能强，所以它的吸声性能差。材料一侧的入射声能与另一侧的透射声能相关的分贝数就是该材料的隔声量，通常以符号R（dB）表示。隔声材料或构件，会因使用场合不同，测试方法不同而得出的隔声效果不同。隔声材料可使透射声能衰减到入射声能的10-3～10-4或更小，为方便表达，其隔声量用分贝的计量方法表示。

吸声材料中最常见的是多孔吸声材料，一般多孔材料的内部有无数微小的孔隙，且各相邻孔隙之间彼此连通，它们通过材料的表面与外界接通。当声波向多孔材料表面入射时，一部分声能直接在材料的表面上反射，而另一部分能量则进入材料内部并向前传播。当声波在多孔材料内部进行传播时，将会引起材料内部孔隙中的空气运动，从而与构成孔壁的固体结构摩擦，由于空气的粘滞以及热传导效应，将使得声能转换为热能并消耗。此外，孔隙中的空气与孔壁、纤维之间的热交换将引起热能损失，进而导致声能的衰减。通过多孔吸声的理论机理可发现，声波频率和多孔材料内部孔隙内的空气质点的振速直接影响空气与孔壁之间的热交换速度。因此多孔材料在高频噪声具有良好吸声性能。

三、空调机组的降噪方法

空调机组的降噪体现在以下几个方面：压缩机的主动结构优化、压缩机被动降噪、压缩机隔振、风机的主动结构优化、压缩机配管管路结构优化、饭金件结构优化等方面。其中由于压缩机的贡献相对更为突出，因此，目前更多的研究集中在压缩机的减振降噪，具体的对空调压缩机的噪声控制研巧更多的集中在压缩机本身的设计优化，被动的噪声控制的系统研究还不多。而当前的压缩机的主动优化提升较难，因此由降噪材料构成的压缩机隔声罩已经成为空调机组压缩机降噪的必备产品。

当前压缩机噪声控制措施主要有主动降噪与被动降噪。压缩机主动降噪技术主要是指针对压缩机的结构设计改良降低噪声的研巧；压缩机被动降噪技术主要包括压缩机吸声降噪与隔声降噪，是指在传递路径过程中降低噪声的技术。压缩机被动降噪主要包括压缩机船舶管噪声控制、压缩机隔声性能研巧、压缩机隔声罩性能研究以及一些零部件的固有频率对压缩机噪声的影响。压缩机的连接管主要为与压缩机直连的吸气管和排气管，管路结构复杂，且管路振动产生的噪声对整机的噪声存在一定的贡献。因此，对压缩机连接配管的振动噪声进行控剌，这对降低整机的振动噪声及提高机组的运行可靠性有着重要的作用。

四、空调机组的降噪材料

目前广泛应用于空调降噪的降噪材料主要吸声材料、隔声材料为主。

在隔声罩的降噪材料研究方面，卢文军等公开了一种空调压缩机降噪装置，应用于轨道交通车辆空调设备上，包括设于压缩机壳体外部的隔声橡胶板、设于橡胶板外部用于吸声的泡沫板以及设于泡沫板外面的侣泡。在压缩机壳体外部还可进一步加装包扎，以减少振动噪声。张奎等公开了一种冰箱降噪装置，包括两个部分，用于与压缩机机舱的壁面连接的固定部；与所述固定部连接的阻隔部，阻隔部底部用于与地面贴合，用于密封压缩机机舱壁面与地面，的缝隙，从而减少噪声泄露；张宇公开了一种适合室内使用的集成式空气能热水器及其节能降噪方法。该装置包括壳体、蒸发器、降噪风扇、压缩机和储水箱。其特征在于壳体内壁上设有一吸声层；壳体前面板上设有活动窗口和控制面板，活动窗口靠近壳体内的一侧设有风罩，风罩内部置有蒸发器，蒸发器后固定有降噪风扇；降噪风扇后补设置有储水箱，压缩机固定在设有出风口的底板上，压缩机外部有隔声罩，隔声罩内部设有第二吸声层；壳体内从活动窗口、降噪风扇到压缩机、出风口再到壳体外侧构成用于节能降噪的气道等等。

结束语：

综上所述，人们对生活的舒适性包括噪声的声品质要求越来越高，空调作为与人们起居生活息息相关的家电产品，其声音品质以及关系到产品的客户认可度。而由于当前住宅设计的改变，住宅密集化等影响使得空调离人们的客厅卧室越来越近，空调的噪声将影响到人们的生活和睡眠，因此空调的降噪非常有必要，人们需要一些可以控制噪声及噪声危害的新型材料。

参考文献：

[1]周新祥．噪声控制技术及其新进展．冶金工业出版社：2007

[2]马大献噪声与振动控制工程手册．北京：机械工业出版社，2002

[3]钟祥璋．吸声材料的新进展．见：绿色建筑与建筑物理第九届全国建筑物理学术会议论文集．南京，2004：449