浅谈冰箱压仓内如何使用吸音棉优化噪音
2022-06-24廖自敏
郝 倩 廖自敏
(惠而浦(中国)股份有限公司 合肥 231283)
1 实验目的
随着人们生活水平的不断提高,人们对生活质量的要求也在不断提升。相应的家庭内各电器的噪音也已经成为当今人们越来越重视的问题。而冰箱做为每个现代家庭必不可少的家用电器,因其长期通电运行的特点,人们对其噪音的重视往往高于其他电器。为了满足人们对噪音的要求,冰箱整机厂家需要对自己产品的噪音进行不断优化。如何通过不同的调整来改进噪音,就成为了整机厂家研究的方向。本文以我司型号为BCD-610WMBW产品为例,分析如何在压仓内通过增加吸音棉去改善噪音。
2 实验方法
本文测试的是我公司BCD-610WMBW冰箱,此款产品是一款电控风冷冰箱。本文的测试方法依据于GB_T 8059-2016《家用和类似用途制冷器具》[1]标准进行噪音测试,根据所选取的冰箱,其具体测试方法如下:
2.1 测试环温
环境温度为23 ℃±3 K;相对湿度=(50±20)%;大气压 Ps=(96±10)kPa。
2.2 温度设定
冷藏室设定温度为: 5 ℃,带独立温度控制的冷冻室设定温度为: -22 ℃。
2.3 传感器位置
根据BCD-610WMBW测试机型已知l1=0.698 m、l2=0.909 m、l3=1.874 m、此数据分别为器具的长、宽和高,单位为m。由此可以得知a=0.698 m+1 m=1.698 m;b=0.909 m / 2+1 m=1.454 5 m;c= 1.874 m+ 1 m=2.874 m;d=1 m。按照图1进行测试探头放置。
图1 测试探头放置位置图
2.4 平稳状态判定
冰箱按照要求准备好,并运行至少16 h。在噪音测试前,器具应运行至稳定状态,最少3个完整的周期。
3 实验过程
3.1 我们首先对原有产品进行噪音测试摸底,具体测试情况
根据试验方法进行噪音测试,测试得知此款机型的初始噪音值为35.66 dB(表1)。
表1 整机原噪音(dB)
3.2 冰箱使用不同吸音棉类型与测试数据
3.2.1 合成橡胶多孔吸音棉
冰箱发出的噪音在空气中传播时,其声压或声强将随着传播距离的增加而逐渐衰减。噪音除了在空气中能够衰减外,多空材料也会吸收噪音。当噪音的声波通过一些多孔吸音棉时,由于多孔吸音棉内的小孔能够增加空气和孔壁对声波的摩擦从而使噪音声波受到很大的吸收。根据噪音的这种特性我们选取一款合成橡胶多孔吸音棉进行测试。合成橡胶多孔吸音棉外观与位置贴敷图2。
图2 合成橡胶多孔吸音棉外观图
合成橡胶多孔吸音棉的厚度为20 mm,吸声系数为0.55,此款吸音棉的表面有许多蜂窝状小孔。当噪音声波通过这些小孔时,噪音声波在小孔内与空气和气壁产生摩擦,从而降低噪音。
如图3所示,合成橡胶多孔吸音棉按照不同的位置贴敷后,根据测试实验方法进行噪音测试。每个位置贴敷完成后均需在同一周期内进行噪音测试,测试数据如表2。
表2 合成橡胶多孔吸音棉测试数据(dB)
图3 吸音棉压仓位置贴敷图
由表2我们可以看出除压仓顶部贴敷合成橡胶多孔吸音棉噪音不变外,其他位置贴敷后噪音均能降低,最优为压仓全部用合成橡胶多孔吸音棉封闭,但是封闭后压仓内温度升高,会对冰箱性能方面造成负面影响。而且即使使用合成橡胶多孔吸音棉封闭压仓,冰箱的整机噪音也不能满足要求。故此款吸音棉不合适。
3.2.2 聚氨酯峰型多孔吸音棉
冰箱噪音在空气中传播时不光具有衰减特性,即噪声随着传播距离的增加而逐渐衰减。还存在着反射的特性,即噪声声波在传播过程中遇到障碍物时,部分声波将从障碍物表面上反射回去。结合噪音的这两种特性,我们选取一款聚氨酯峰型多孔吸音棉进行测试,聚氨酯峰型多孔吸音棉外观图如图4。
图4 聚氨酯峰型多孔发泡棉外观图
1)20 mm厚聚氨酯峰型多孔吸音棉
聚氨酯峰型多孔吸音棉的厚度为20 mm,吸声系数为0.66,此款吸音棉的表面有驼峰状凸起,凸起表面有许多蜂窝状小孔。当噪音声波到达吸音棉时部分声波在小孔内与空气和气壁产生摩擦,还有部分声波由驼峰状凸起反射到其他驼峰状凸起上,然后这部分噪音声波又有部分在小孔内与空气和气壁产生摩擦,另一部分进一步反射,经过多次反射与摩擦,噪音会产生明显降低。
如图3所示,聚氨酯峰型多孔吸音棉按照不同的位置贴敷后,根据测试方法进行噪音测试,每个位置贴敷完成后均需在同一周期内进行噪音测试,测试数据如表3。
表3 20 mm聚氨酯峰型多孔吸音棉测试数据(dB)
由表3我们可以看出在不同位置贴敷吸音棉后冰箱的噪音均能降低,最优为压仓全部用聚氨酯峰型多孔吸音棉封闭,封闭后的噪音值已经接近目标值,但仍不能满足要求。
2)50 mm聚氨酯峰型多孔吸音棉
从表3中可以看出聚氨酯峰型多孔吸音棉能够有效降低噪音,但20 mm厚的吸音棉不能满足目标要求,故我们选取50 mm厚的聚氨酯峰型多孔吸音棉进行测试,50 mm厚的聚氨酯峰型多孔吸音棉吸声系数为0.8。
根据表2、表3可得知,当吸音棉封闭压仓时,整机噪音最低。故此次直接使用50 mm厚的聚氨酯峰型多孔吸音棉封闭压仓进行测试,测试方法进行噪音测试,测试数据如表4。
表4 50 mm聚氨酯峰型多孔吸音棉测试数据(dB)
由表4可以看出此款50 mm厚的聚氨酯峰型多孔吸音棉能有效削减冰箱的噪音,但全封闭压仓会造成压仓内温度升高,对冰箱的性能造成负面影响。故需对压缩机后罩板上的吸音棉进行开孔,开孔位置按照压缩机后罩板原开孔位置,开孔后根据测试方法进行噪音测试,测试数据如表5。
表5 50 mm聚氨酯峰型多孔吸音棉开孔测试数据(dB)
由表5可以看出,开孔后冰箱噪音虽有所升高,但是仍能满足要求,故此款50 mm厚的聚氨酯峰型多孔吸音棉能够满足要求
4 结论
本文主要阐述如何在压仓内增加吸音棉,从而降低冰箱的整机噪音。由上述论述我们可以看出,在压仓内增加单独的多孔吸音棉,能够降低噪音,但降幅比较小。而峰型多孔吸音棉能够更有效的利用声波的特性,从而降低产品的整机噪音。